电池管理系统及电池模组的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池管理系统及电池模组。


背景技术：

2.电池模组中的电池管理系统(battery management system，简称为bms)主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
3.相关技术中，bms包括电路板以及设置在电路板上的采集组件和功率组件，采集组件用于采集电池的电压、温度等信息，功率组件用于控制电池模组的充放电、预充放电等。
4.然而，功率组件中的部分元件，易对采集组件造成干扰，影响电池模组的信息采集准确性。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池管理系统及电池模组，避免部分功率组件对采集组件的干扰，以保证电池模组的信息采集准确性。
6.本实用新型实施例提供一种电池管理系统，包括：第一电路板、第二电路板、采集组件和功率组件；第一电路板和第二电路板层叠设置且电连接；
7.采集组件位于第一电路板上，功率组件位于第二电路板上，采集组件与部分功率组件之间设有屏蔽层。
8.本实用新型实施例提供的电池管理系统，通过将电池管理系统的采集组件和部分功率组件分别设置在层叠的第一电路板和第二电路板上，采集组件和部分功率组件之间设置屏蔽层，屏蔽层能够屏蔽采集组件和部分功率组件之间的干扰，从而保证了电池模组的信息采集准确，延长电池模组的使用寿命。
9.在可以包括上述实施例的一些实施例中，第一电路板上设有第一接地层，第二电路板上设有第二接地层，屏蔽层为第一接地层和第二接地层中的至少一个。
10.这样，采集组件与对采集组件产生干扰的部分功率组件之间可以设置屏蔽层来进一步屏蔽干扰。
11.在可以包括上述实施例的一些实施例中，功率组件包括高频元件，屏蔽层位于高频元件与采集组件之间。
12.这样，可以屏蔽高频元件对采集组件的影响
13.在可以包括上述实施例的一些实施例中，屏蔽层为第一接地层，采集组件位于第一电路板背离第二电路板的一侧，高频元件位于第二电路板朝向第一电路板的一侧。
14.这样，第一接地层位于采集组件和高频元件之间，可以屏蔽高频元件对采集组件的干扰。
15.在可以包括上述实施例的一些实施例中，屏蔽层为第二接地层，采集组件位于第一电路板朝向第二电路板的一侧，高频元件位于第二电路板背离第一电路板的一侧。
16.这样，第二接地层位于采集组件和高频元件之间，可以屏蔽高频元件对采集组件的干扰。
17.在可以包括上述实施例的一些实施例中，屏蔽层为第一接地层和第二接地层，采集组件位于第一电路板背离第二电路板的一侧，高频元件位于第二电路板背离第一电路板的一侧。
18.这样，第一接地层和第二接地层均位于采集组件和高频元件之间，可以屏蔽高频元件对采集组件的干扰。两个接地层的屏蔽效果较一个接地层的屏蔽效果更好。
19.在可以包括上述实施例的一些实施例中，还包括：多个铜柱，第一电路板与第二电路板之间具有间隙，多个铜柱间隔设置在第一电路板与第二电路板之间，各个铜柱的两端分别连接第一接地层和第二接地层。
20.这样，铜柱作为两个电路板之间的支撑件，可以实现两个电路板之间的多点接地，干扰信号可以通过第一接地层和第二接地层释放，另外，还可以提高电磁兼容性。
21.另外，本实用新型实施例还提供一种电池模组，至少包括：电芯组和上述实施例中的电池管理系统，电芯组中包括多个层叠设置的电芯，各个电芯均与电池管理系统之间电连接。
22.本实用新型实施例提供的电池模组，通过将电池管理系统的采集组件和部分功率组件分别设置在层叠的第一电路板和第二电路板上，采集组件和部分功率组件之间设置屏蔽层，屏蔽层能够屏蔽采集组件和部分功率组件之间的干扰，保证了电池模组的信息采集准确，延长电池模组的使用寿命。
23.在可以包括上述实施例的一些实施例中，还包括：壳体，电芯组和电池管理系统容置于壳体的容置腔内，电池管理系统和电芯组分别位于壳体延伸方向上的两端，电池管理系统的第一电路板和第二电路板沿壳体的厚度方向上层叠设置；
24.第一电路板背离第二电路板的一侧设有第一端口，第一端口与电芯组之间电连接。
25.这样，将第一端口设置在电池管理系统的外侧，方便电芯组与第一端口之间连接。
26.在可以包括上述实施例的一些实施例中，电池管理系统靠近壳体的第一内侧壁，第一内侧壁上设有连接器，第二电路板上设有第二端口，第二端口与连接器靠近且电连接。
27.这样，第二端口与连接器的距离较近，可以减小电池模组的连接损耗。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的电池管理系统的立体图；
31.图3为本实用新型实施例提供的电池管理系统的正视图。
32.附图标记说明：
33.100：电池管理系统；
34.10：第一电路板；
35.20：第二电路板；
36.30：采集组件；
37.40：功率组件；
38.50：铜柱；
39.60：壳体；
40.61：容置腔。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.bms包括电路板以及设置在电路板上的采集组件和功率组件，采集组件用于采集电池的电压、温度等信息。功率组件用于控制电池模组的充放电、预充放电等。功率组件中包括多种元件，其中部分元件会与采集组件之间相互干扰。例如，功率组件中的部分元件为高频大噪声的元件(简称高频元件)，高频元件对采集组件的干扰较大，导致采集组件的信息采集准确度下降，电池管理系统无法精准的对电池模组进行控制。高频元件，如直流-直流(direct current to direct current，简称为dc-dc)转换器，也叫直流变压器。
43.为了解决上述问题，本实施例提供一种电池管理系统及电池模组，通过将电池管理系统的采集组件和部分功率组件分别设置在层叠的第一电路板和第二电路板上，采集组件和部分功率组件之间设置屏蔽层，屏蔽层能够屏蔽采集组件和部分功率组件之间的干扰，从而保证了电池模组的信息采集准确，延长电池模组的使用寿命。
44.请参考图1，本实施例提供一种电池模组，电池模组可以包括电芯组和电池管理系统100，电池管理系统100主要是为了智能化管理及维护电芯组中的各个电芯，防止电芯出现过充电和过放电，延长电芯的使用寿命，监控电芯的状态
45.电芯组中包括多个层叠设置的电芯，各个电芯均与电池管理系统100之间电连接。
46.电池模组还可以包括壳体60，电芯组和电池管理系统100容置于壳体60的容置腔61内，电池管理系统100和电芯组可以分别位于壳体60延伸方向上的两端。其中，壳体60的延伸方向上包括相对设置第一内侧壁和第二内侧壁，第一内侧壁与电池管理系统100靠近，第二内侧壁与电芯组靠近。可以在第一内侧壁上设置连接器，通过连接器将电池管理系统100引出壳体60而与电池模组的外部电路相连。例如，可以通过连接器对电池模组进行充放电等。
47.需要说明的是，壳体60延伸方向可以为壳体60的长度方向。
48.下面继续结合附图对本实施例提供的电池管理系统100进行详细的说明。
49.请继续参考图2和图3，电池管理系统100包括层叠设置的第一电路板10和第二电路板20，其中第一电路板10和第二电路板20可以沿壳体60的厚度方向设置在壳体60内(如图1中所示)。第一电路板10与第二电路板20之间可以通过排线、柔性电路板等电连接，实现
传输两个电路板之间的通信信号，本实施例对两个电路板的连接方式不做限制。
50.采集组件30可以设置在第一电路板10上，功率组件40可以设置在第二电路板20上，这样，将采集组件30和功率组件40分别设置在不同的电路板上。将采集组件30和功率组件40分开设置，可使得采集组件30和功率组件40中相互干扰的元件距离较远，从而减少两者之间的干扰。采集组件30与对采集组件30产生干扰的部分功率组件40之间可以设置屏蔽层来进一步屏蔽干扰。
51.其中，功率组件40可以包括高频元件，高频元件对采集组件30的干扰影响较大，因此，需要在采集组件30和高频元件之间设置屏蔽层，以屏蔽高频元件对采集组件30的影响。例如，高频元件可以为dc-dc转换器(直流变压器)等。
52.另外，功率组件40上的电流较大，导致功率组件40的产热较高，因此第二电路板20的温度较高，将第一电路板10和第二电路板20分开设置，可以避免第二电路板20的较高温度对第一电路板10的影响。此外，将电池管理系统100设置成两个层叠的电路板，而不是设置成一个整体的电路板，两个电路板所占的面积比一个整体的电路板所占的面积小，电池管理系统100可以仅增加少量厚度方向上的空间，而减少较多的延伸方向上的空间，有利于电池管理系统100的小型化，减小电池模组的整体体积。
53.本实施例中，第一电路板10上设有第一接地层，第二电路板20上设有第二接地层。具体的，第一电路板10和第二电路板20可以是多层板，在多层板之间可以设置一层接地层，通过设置接地层减少噪声和干扰，实现电压返回和信号返回等功能。
54.可以将第一接地层和第二接地层中的至少一个作为屏蔽层来屏蔽高频元件对采集组件30的干扰。屏蔽层的设置方式可以包括以下的实施方式：
55.屏蔽层的一种实现方式中，屏蔽层可以为第一接地层，采集组件30位于第一电路板10背离第二电路板20的一侧，高频元件位于第二电路板20朝向第一电路板10的一侧。这样，第一接地层位于采集组件30和高频元件之间，可以屏蔽高频元件对采集组件30的干扰。
56.屏蔽层的另一种实现方式中，屏蔽层可以为第二接地层，采集组件30位于第一电路板10朝向第二电路板20的一侧，高频元件位于第二电路板20背离第一电路板10的一侧。这样，第二接地层位于采集组件30和高频元件之间，可以屏蔽高频元件对采集组件30的干扰。
57.屏蔽层的另一种实现方式中，屏蔽层可以为第一接地层和第二接地层，采集组件30位于第一电路板10背离第二电路板20的一侧，高频元件位于第二电路板20背离第一电路板10的一侧。这样，第一接地层和第二接地层均位于采集组件30和高频元件之间，可以屏蔽高频元件对采集组件30的干扰。两个接地层的屏蔽效果较一个接地层的屏蔽效果更好。
58.功率组件40中除了dc-dc转换器等高频元件外，还可以包括另外一些产热较多的元件(简称高热元件)，如共模电感、差模电感等，高热元件可以位于第二电路板20背离第一电路板10的一侧，该侧距离壳体60较近，因此，高热元件与壳体60较近，有利于高热元件的散热，从而有利于第二电路板20降温，提高电池模组的可靠性。
59.当然的，功率组件40还包括其他一些产热较少的元件等，本实施例对功率组件40中的元件不再一一赘述。其中，功率组件40的所有元件都可以位于第二电路板20的同一侧，另一些示例中，部分功率组件40位于第二电路板20的一侧，另一部分功率组件40位于第二电路板20的另一侧，这样，将功率组件40分别位于第二电路板20的两侧，可以提高第二电路
板20的布板利用率，有利于减小第二电路板20的面积。采集组件30在第一电路板10上的设置方式与功率组件40在第二电路板20上的设置方式类似，不再赘述。
60.本实施例中，为了实现第一接地层和第二接地层的连接，电池管理系统100还可以包括多个铜柱50，第一电路板10与第二电路板20之间具有间隙，也就是说，第一电路板10和第二电路板20之间具有一定距离，两个电路板之间的距离有利于减小采集组件30与部分功率组件40的干扰。
61.多个铜柱50间隔设置在第一电路板10与第二电路板20之间，各个铜柱50的两端分别连接第一接地层和第二接地层。铜柱50作为两个电路板之间的支撑件，可以实现两个电路板之间的多点接地，干扰信号可以通过第一接地层和第二接地层释放，另外，还可以提高电磁兼容性。
62.示例性的，多个铜柱50可以间隔的设置在靠近第一电路板10与第二电路板20边缘的位置，这样，可以避免其影响电路板中间元件的设置。
63.本实施例中，第一电路板10背离第二电路板20的一侧设有第一端口，第一端口与电芯组之间电连接。第一端口可以与各个电芯之间电连接，例如第一端口可以通过采集线束等与电芯组连接，第一电路板10通过采集线束来采集各个电芯的电压等信号。将第一端口设置在电池管理系统100的外侧，方便电芯组与第一端口之间连接。另一些示例中，第一端口也可以设在第一电路板10靠近第二电路板20的一侧。
64.第二电路板20上设有第二端口，第二端口与第一内侧壁上的连接器靠近且电连接，这样，第二端口与连接器的距离较近，可以减小电池模组的连接损耗。电池管理系统100通过第二端口和连接器，将电池管理系统100引出壳体60而与电池模组的外部电路相连，从而实现电池模组充放电等。例如，第二端口可以设在第二电路板20靠近第一电路板10的一侧，或者，第二端口也可以设在第二电路板20背离第一电路板10的一侧。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。