电流检测装置及电池管理系统的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种电流检测装置及电池管理系统。


背景技术：

2.电动汽车电池管理系统bms(battery management system，电池管理系统)电流检测装置比较常用的是霍尔传感器等磁效应原理电流传感器，开环磁效应电流传感器具有磁滞现象，在采集电流变化大的区域误差较大，采集速度慢，闭环高精度磁效应电流传感器价格昂贵，且过流量程范围电流无法测量。单独的电流传感器应用于电动汽车电池管理系统时往往占用额外的can(controller area network，控制器局域网络)网络资源，过多的线束容易使电池管理系统内部产生各种故障。
3.因此，现有技术中的电池管理系统中的电流检测装置存在占用空间大的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术中的电池管理系统中的电流检测装置存在占用空间大的问题。本发明提供一种电流检测装置及电池管理系统，具有占用空间小的优点。
5.为解决上述问题，本发明的实施方式提供一种电流检测装置，设置于汽车的动力电池包的主回路中，所述电流检测装置用于检测所述主回路中的电流值，并将检测到的电流值传递给电池管理系统；所述电流检测装置包括第一刚性电路板、第二刚性电路板、柔性电路板和电流检测单元；其中，
6.所述第一刚性电路板和第二刚性电路板通过所述柔性电路板连接为一体，所述电流检测单元与所述第一刚性电路板固定连接，所述电池管理系统与所述第二刚性电路板固定连接，所述电流检测单元与所述电池管理系统通信连接；
7.所述电流检测单元用于检测所述主回路的电流，并将检测到的电流值传递给所述电池管理系统。
8.采用上述技术方案，本发明中的电流检测装置包括第一刚性电路板、第二刚性电路板、柔性电路板和电流检测单元。其中，第一刚性电路板和第二刚性电路板通过柔性电路板连接，且电流检测装置和电池管理系统分别设置于第一刚性电路板和第二刚性电路板上。由于柔性电路板的挠性较好，本发明提供的这种结构的电流检测装置在安装过程中可减小第一刚性电路板和第二刚性电路板之间的应力，即可以减小电流检测装置与电池管理系统之间的应力，使得电流检测装置在安装过程中相对于电池管理系统的位置可调，进而避免了电流检测装置占用空间较大的问题。
9.另外，本发明中的电流检测装置集成于第一刚性电路板上，可减小电池包内线束过多的问题，以及可降低can总线的负载率。
10.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述电流检测单元包括电流传感器、第一信号处理模块、第二信号处理模块、通讯模块和分流器；
11.所述分流器和所述电流传感器均安装于所述主回路中，且所述第一信号处理模块
的信号输入端和所述第二信号处理模块的信号输入端均与所述分流器通信连接，所述第一信号处理模块的信号输出端和所述第二信号处理模块的信号输出端均与所述通讯模块通信连接，所述通讯模块和所述电流传感器均与所述电池管理系统通信连接；其中，
12.所述电流传感器用于检测所述主回路中的电流信息，并将检测到的信息传递给所述电池管理系统；
13.所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块用于采集所述分流器所在回路中的电流信号，并通过所述通讯模块将所述电流信号传递给所述电池管理系统。
14.采用上述技术方案，本实施方式中的电流检测装置采用第一信号处理模块、第二信号处理模块对电流传感器检测到的电流信号值进行分析处理，既可以得到高精度电流值，也可以进行过流、短路等故障诊断。
15.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述电流检测单元还包括温度检测部件，所述温度检测部件设置于所述分流器的一侧，并固定连接于所述第一刚性电路板上，所述温度检测部件用于检测所述分流器上的温度，并且将检测到的温度信息通过第二信号处理模块采集，以及经通讯模块传递给所述电池管理系统。
16.采用上述技术方案，本实施方式通过温度传感器采集分流器上的温度，电池管理系统利用温度信号对分流器的阻值进行修正，以修正动力电池回路中的电流信号，具有便于控制的优点。
17.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述温度检测部件为温度传感器，且所述温度传感器靠近所述分流器中心点的位置。
18.采用上述技术方案，温度传感器靠近分流器中心点的位置，由于中心位置为温度最高点的温度，本实施方式采用这种结构的设置，可使得温度传感器检测到的温度信息更加准确。
19.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述第一刚性电路板和所述第二刚性电路板均设置为印刷电路板。
20.采用上述技术方案，由于印刷电路板为本领域技术人员常见的电路板，本实施方式中第一刚性电路板和第二刚性电路板均设置为印刷电路板具有便于制造的优点。
21.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述第一刚性电路板和所述第二刚性电路板均为6层板，所述柔性电路板为2层挠性板。
22.采用上述技术方案，第一刚性电路板和第二刚性电路板均为6层板，柔性电路板为2层挠性板，这种结构的设置可使得第一刚性电路板和第二刚性电路板的使用可靠性更佳。
23.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述温度传感器和所述分流器之间设置于导热件，所述分流器上的温度通过所述导热件传递至所述温度传感器上。
24.采用上述技术方案，导热件可将分流器上的温度传递至温度传感器，通过这种结构进行导热，可使得温度传感器检测到的温度值更加准确。
25.本发明的另一种实施方式提供一种电流检测装置，所述导热件为耐高温导热胶。
26.采用上述技术方案，由于耐高温导热胶为本领域技术人员常见的导热件，这种结构的设置可使得导热件更加便于制造。
27.本发明的另一种实施方式提供一种电池管理系统，包括主控单元和电流检测装置；所述电流检测装置与所述主控单元通信连接；其中，
28.当所述主回路中流过电流时，所述分流器生成对应的电压信号，并将所述电压信号传递给所述第一信号处理模块和第二信号处理模块，所述第一信号处理模块根据所述电压模块生成第一数字信号，所述第二信号处理模块根据所述电压信号生成第二数字信号；所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块分别通过所述通讯模块将所述第一数字信号和所述第二数字信号传递给所述主控单元，所述主控单元根据所述第一数字信号和所述第二数字信号获得所述主回路中的第一电流值和第二电流值。
29.采用上述技术方案，分流器生成对应的电压信号，并将电压信号传递给第一信号处理模块和第二信号处理模块，第一信号处理模块根据电压模块生成第一数字信号，第二信号处理模块根据电压信号生成第二数字信号；且第一信号处理模块和第二信号处理模块分别通过通讯模块将第一数字信号和第二数字信号传递给主控单元，主控单元根据第一数字信号和第二数字信号获得主回路中的第一电流值和第二电流值，通过这种结构进行获取主回路中的电流值具有准确度高的优点。
30.本发明的另一种实施方式提供一种电池管理系统，所述主控单元根据所述第一电流值对所述主回路中的电流进行短路、过流故障诊断；
31.所述主控单元根据所述第二电流值获得所述电池的soc值。
32.采用上述技术方案，主控单元可以根据第一电流值对主回路中的电流进行短路、过流故障诊断，还可以根据第二电流值获得电池的soc值，其具有自动化技术高的优点。
33.另外，本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
34.图1为本发明实施例1提供的电流检测装置与电池管理系统的结构示意图；
35.图2为本发明实施例1提供的电流检测装置中的分流器与温度传感器的连接结构示意图；
36.图3为本发明实施例2提供的电池管理系统的控制原理结构示意图。
37.附图标记说明：
38.10：电池管理系统；110：主控单元；
39.100：第一刚性电路板；
40.200：第二刚性电路板；
41.300：柔性电路板；
42.400：电流检测单元；410：电流传感器；420：第一信号处理模块；430：第二信号处理模块；440：通讯模块；450：分流器；451：温度传感器；452：导热件。
具体实施方式
43.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细
节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
49.实施例1：
50.本实施例的一种实施方式提供一种电流检测装置，如图1所示，该电流检测装置设置于汽车的动力电池包的主回路中，电流检测装置用于检测主回路中的电流值，并将检测到的电流值传递给电池管理系统10；电流检测装置包括第一刚性电路板100、第二刚性电路板200、柔性电路板300和电流检测单元400。
51.具体的，在本实施方式中，第一刚性电路板100和第二刚性电路板200通过柔性电路板300连接为一体，电流检测单元400与第一刚性电路板100固定连接，电池管理系统10与第二刚性电路板200固定连接，电流检测单元400与电池管理系统10通信连接。
52.更为具体的，在本实施方式中，电流检测单元400用于检测主回路的电流，并将检测到的电流值传递给电池管理系统10。
53.更为具体的，在本实施方式中，实施例中的电流检测装置包括第一刚性电路板100、第二刚性电路板200、柔性电路板300和电流检测单元400。其中，第一刚性电路板100和第二刚性电路板200通过柔性电路板300连接，且电流检测装置和电池管理系统10分别设置于第一刚性电路板100和第二刚性电路板200上。由于柔性电路板300的挠性较好，本实施例提供的这种结构的电流检测装置在安装过程中可减小第一刚性电路板100和第二刚性电路板200之间的应力，即可以减小电流检测装置与电池管理系统10之间的应力，使得电流检测装置在安装过程中相对于电池管理系统10的位置可调，进而避免了电流检测装置占用空间较大的问题。
54.更为具体的，在本实施方式中，电流检测装置集成于第一刚性电路板100上，可减
小电池包内线束过多的问题，采用板内通讯方式可降低can总线的负载率。
55.更为具体的，在本实施方式中，第一刚性电路板100可以为本领域技术人员常见的pcb板等各种型号电路板中的任意一种；第二刚性电路板200可以为常见的bmu板等各种型号电路板中的任意一种；柔性电路板300可以为本领域技术人员常见的fpc电路板等各种型号电路板中的任意一种；第一刚性电路板100和第二刚性电路板200分别与柔性电路板300可以是以胶粘的方式固定连接，也可以是其他形式的固定连接；其具体均可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
56.更为具体的，在本实施方式中，电池管理系统10的结构与现有技术中的电池管理系统的结构类似，本实施方式对此不再赘述，电流检测装置的具体结构可详见下文。
57.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，如图3所示，电流检测单元400包括电流传感器410、第一信号处理模块420、第二信号处理模块430、通讯模块440和分流器450。
58.具体的，在本实施方式中，分流器450和电流传感器410均安装于主回路中，且第一信号处理模块420的信号输入端和第二信号处理模块430的信号输入端均与分流器450通信连接，第一信号处理模块420的信号输出端和第二信号处理模块430的信号输出端均与通讯模块440通信连接，通讯模块440和电流传感器410均与电池管理系统10通信连接。
59.更为具体的，在本实施方式中，电流传感器410用于检测主回路中的电流信息，并将检测到的信息传递给电池管理系统10。第一信号处理模块420和第二信号处理模块430用于采集分流器450所在回路中的电流信号，并通过通讯模块440将电流信号传递给电池管理系统10。
60.更为具体的，在本实施方式中，电流检测装置采用第一信号处理模块420、第二信号处理模块430对电流传感器410检测到的电流信号值进行分析处理，既可以得到高精度电流值，也可以进行过流、短路等故障诊断。
61.更为具体的，在本实施方式中，电流传感器410可以为本领域技术人员常见的shunt电流传感器等各种型号电流传感器中的任意一种。
62.第一信号处理模块420应设置为快速信号处理模块，具体可以为本领域技术人员常见的运算放大电路，rc延时电路，当电路中电路高于2000a时，第一信号处理模块420可以快速发出报警信号。
63.第二信号处理模块430应设置为高精度信号处理模块，其具体可以为本领域技术人员常见的16位高精度adc信号处理电路等各种高精度信号处理模块中的任意一种。
64.分流器450可以为本领域技术人员常见的jahns分流器、cyntec分流器等各种型号分流器中的任意一种。
65.通讯模块440可以为本领域技术人员常见的板内通讯模块，且该板内通讯模块集成在第二信号处理模块430的芯片中。
66.需要理解的是，以上部件的型号均可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
67.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，如图2所示，电流检测单元400还包括温度检测部件，温度检测部件设置于分流器450的一侧，并固定连接于第一刚性电路板100上，温度检测部件用于检测分流器450上的温度，并且将检测到的温度
信息通过第二信号处理模块430采集，以及经通讯模块440传递给电池管理系统10。
68.具体的，在本实施方式中，通过温度检测部件采集分流器450上的温度，电池管理系统10利用温度信号进而对分流器450的阻值进行修正，以修正动力电池回路中的电流信号，具有便于控制的优点。
69.更为具体的，在本实施方式中，温度检测部件的具体结构和型号可详见下文。
70.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，温度检测部件为温度传感器451，且温度传感器451位于靠近分流器450中心点的位置。
71.具体的，在本实施方式中，温度传感器451靠近分流器450中心点的位置，由于中心位置为温度最高点的温度，本实施方式采用这种结构的设置，可使得温度传感器451检测到的温度信息更加准确。
72.更为具体的，在本实施方式中，温度传感器451可以为本领域技术人员常见的ntc温度传感器、pt100温度传感器等各种型号温度传感器中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
73.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，第一刚性电路板100和第二刚性电路板200均设置为印刷电路板。
74.具体的，在本实施方式中，由于印刷电路板为本领域技术人员常见的电路板，本实施方式中第一刚性电路板100和第二刚性电路板200均设置为印刷电路板具有便于制造的优点。
75.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，第一刚性电路板100和第二刚性电路板200均为6层板，柔性电路板300为2层挠性板。
76.具体的，在本实施方式中，第一刚性电路板100和第二刚性电路板200均为6层板，柔性电路板300为2层挠性板，这种结构的设置可使得第一刚性电路板100和第二刚性电路板200的使用可靠性更佳。
77.更为具体的，在本实施方式中，第一刚性电路板100和第二刚性电路板200也可以设置为其他电路板，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
78.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，温度传感器451和分流器450之间设置于导热件452，分流器450上的温度通过导热件452传递至温度传感器451上。
79.具体的，在本实施方式中，导热件452可将分流器450上的温度传递至温度传感器451，通过这种结构进行导热，可使得温度传感器451检测到的温度值更加准确。
80.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电流检测装置，导热件452为耐高温导热胶。
81.具体的，在本实施方式中，由于耐高温导热胶为本领域技术人员常见的导热件452，这种结构的设置可使得导热件452更加便于制造。
82.更为具体的，在本实施方式中，耐高温导热胶可以为本领域技术人员常见的w-3环氧型耐高温导热胶等各种型号耐高温导热胶中的任意一种，其具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
83.本实施例提供一种电流检测装置，该电流检测装置设置于汽车的动力电池包的主回路中，电流检测装置用于检测主回路中的电流值，并将检测到的电流值传递给电池管理
系统10；电流检测装置包括第一刚性电路板100、第二刚性电路板200、柔性电路板300和电流检测单元400。第一刚性电路板100和第二刚性电路板200通过柔性电路板300连接为一体，电流检测单元400与第一刚性电路板100固定连接，电池管理系统10与第二刚性电路板200固定连接，电流检测单元400与电池管理系统10通信连接。电流检测单元400用于检测主回路的电流，并将检测到的电流值传递给电池管理系统10。由于柔性电路板300的挠性较好，本实施例提供的这种结构的电流检测装置在安装过程中可减小第一刚性电路板100和第二刚性电路板200之间的应力，即可以减小电流检测装置与电池管理系统10之间的应力，使得电流检测装置在安装过程中相对于电池管理系统10的位置可调，进而避免了电流检测装置占用空间较大的问题。
84.实施例2：
85.本实施例的一种实施方式提供一种电池管理系统，如实施例1中的图1-图2和本实施例中的图3所示，该电池管理系统10包括主控单元110和实施例1中的电流检测装置，电流检测装置与主控单元110通信连接。
86.具体的，在本实施方式中，当主回路中流过电流时，分流器450生成对应的电压信号，并将电压信号传递给第一信号处理模块420和第二信号处理模块430，第一信号处理模块420根据电压模块生成第一数字信号，第二信号处理模块430根据电压信号生成第二数字信号；第一信号处理模块420和第二信号处理模块430分别通过通讯模块440将第一数字信号和第二数字信号传递给主控单元110，主控单元110根据第一数字信号和第二数字信号获得主回路中的第一电流值和第二电流值。
87.更为具体的，在本实施方式中，分流器450生成对应的电压信号，并将电压信号传递给第一信号处理模块420和第二信号处理模块430，第一信号处理模块420根据电压模块生成第一数字信号，第二信号处理模块430根据电压信号生成第二数字信号；且第一信号处理模块420和第二信号处理模块430分别通过通讯模块440将第一数字信号和第二数字信号传递给主控单元110，主控单元110根据第一数字信号和第二数字信号获得主回路中的第一电流值和第二电流值，通过这种结构进行获取主回路中的电流值具有准确度高的优点。
88.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种电池管理系统10，主控单元110根据第一电流值对主回路中的电流进行短路、过流故障诊断。主控单元110根据第二电流值获得电池的soc值。
89.具体的，在本实施方式中，主控单元110可以根据第一电流值对主回路中的电流进行短路、过流故障诊断，还可以根据第二电流值获得电池的soc值，其具有自动化技术高的优点。
90.更为具体的，在本实施方式中，soc值为电池的剩余电量值。
91.更为具体的，主控单元110为控制器，其具体型号可根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做限定。
92.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。