一種電路板及使用該電路板的電池模塊的製作方法

2023-11-04 13:32:32 3

本發明涉及一種電路板及使用該電路板的電池模塊，尤指一種能簡化線路的連接以方便施工、節省製造成本，並提高產品質量的電路板及使用該電路板的電池模塊。

背景技術：

電池管理系統(batterymanagementsystem,bms)為電動車輛必不可少的核心系統，主要負責對電池模塊進行安全監控及管理，以提高電池模塊的使用效率及可靠性，並延長電池模塊的使用壽命。電池管理系統主要包括一電池模塊監測單元(batterymonitoringunit,bmu)及一電池模塊控制單元(batterycontrolunit,bcu)。電池模塊監測單元(bmu)用於監測電池模塊如溫度、電壓等各種信息，並將收集到的各種信息傳送給電池模塊控制單元(bcu)，使其可對電池模塊進行管理、警示與安全保護控制。

然而，目前針對充電電池的充電方式仍為串聯充電的方式，其缺點在於每個充電電池的剩餘電量不同，故當其中一個充電電池充滿時，其保護機制即會使充電程序終止，使得其餘電池無法進行充電作業，造成充電量不均的問題，又如圖5所示，目前雖有技術將各電池模塊a中的電池芯b與電池芯b之間以串聯銅片c進行串並聯連接，以達到信號傳輸及充電的目的。但此種連接方式不但相當耗工、耗費線材，且由於需要多線連接，也會影響到成品率。

技術實現要素：

有鑑於此，為了提供一種有別於現有技術的結構，並改善上述缺點，發明人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本發明的產生。

本發明的主要目的在於提供一種將信號檢測單元、溫度檢測單元及充電單元整合於一片板體上的電路板及使用該電路板的電池模塊，以解決現有電池管理系統的線路連接相當耗工、耗費線材，且成品率不佳的問題，同時能有效簡化作業程序、方便施工以節省製造成本，並提高產品的質量。

為達上述的目的，本發明所設的電路板包括一板體、一信號檢測單元、一溫度檢測單元以及一充電單元。其中，該板體設有一總正極接點及一總負極接點，該信號檢測單元、溫度檢測單元及充電單元分別配置於板體上，信號檢測單元與總負極接點電性連接，溫度檢測單元與總正極接點電性連接，而該充電單元設有充電線，供與該總正極接點及該總負極接點電性連接。

實施時，該板體的一側設有連接板，供與另一個電路板的板體電性連接；板體的另一側設有多個均充接頭，供與一均充器電性連接。

使用上述電路板的電池模塊包括一電路板及一電池組，該電池組包括多個以串聯、並聯或者串聯並聯方式結合併列的電池芯，電池芯具有一正極接頭及一負極接頭，正極接頭與電路板的總正極接點電性連接，負極接頭與電路板的總負極接點電性連接。

本發明的有益效果是：能有效降低線材成本，簡化作業程序以減少組裝時間與成本、方便施工，並提高產品的質量，在使用上相當具有彈性，可以延長電池組的使用壽命。

為進一步了解本發明，以下舉較佳的實施例，配合附圖及附圖標記，將本發明的具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如下。

附圖說明

圖1：本發明電路板的第一實施例組裝於一電池組上而組成一電池模塊 的立體外觀圖。

圖2：本發明電路板的第一實施例與一電池組連接而組成一電池模塊的電路方塊示意圖。

圖3：本發明電路板的第二實施例組裝於一電池組上的立體外觀圖。

圖4：本發明電路板的第二實施例的使用狀態圖。

圖5：現有電池模塊以拉線方式連接電池管理統的立體外觀示意圖。

附圖標記說明

板體1總正極接點11

總負極接點12連接板13

均充接頭14信號檢測單元2

溫度檢測單元3充電單元4

正極充電線41負極充電線42

電池組5電池芯51

正極接頭52負極接頭53。

具體實施方式

請參閱圖1、2所示，本發明的電路板的第一實施例包括一板體1、一信號檢測單元2、一溫度檢測單元3以及一充電單元4。該板體1與一電池組5電性連接，該電池組5包括多個並聯的電池芯51，且電池芯51具有一正極接頭52及一負極接頭53。

該板體1為一具有電路配置的平板，包括一上表面及一下表面，板體1的下表面設有一總正極接點11及一總負極接點12；該信號檢測單元2、該溫度檢測單元3及該充電單元4分別以電路方式配置於板體1上，且信號檢測單元2 與總負極接點12電性連接，溫度檢測單元3與總正極接點11電性連接，而充電單元4具有兩條充電線，該兩條充電線分別由多條正極充電線41及多條負極充電線42所構成，該正極充電線41與總正極接點11電性連接，該負極充電線42與總負極接點12電性連接。

藉此，即可將信號檢測單元2、溫度檢測單元3及充電單元4整合於板體1上，以方便且確實的使總正極接點11與電池芯51的正極接頭52電性連接，並使總負極接點12與電池芯51的負極接頭53電性連接，以組成一電池模塊。

請參閱圖3所示，為本發明電路板的第二實施例組裝於一電池組上的立體外觀圖，其與第一實施例不同之處在於：該電路板的板體1一側設有一水平延伸的連接板13，且信號檢測單元2、溫度檢測單元3及充電單元4的電路延伸至該連接板13。藉此，如圖4所示，當一個電路板的板體1搭接於相鄰的另一個電路板1的連接板13上時，即能讓各相鄰板體1內的信號檢測單元2、溫度檢測單元3及充電單元4分別電性連接。另外，板體1另一側的上表面上設有多個均充接頭14(如圖1、3所示)，供與一均充器電性連接，使得該均充器內部的充電裝置通過該均充接頭14而與該充電單元4的正極充電線41及負極充電線42連接，並通過該均充接頭14與信號檢測單元2及溫度檢測單元3連接後，以分別監測各相對應電池芯51的電量，使分別針對相對應且電量不足的電池芯51進行充電。

因此，本發明具有以下的優點：

1、本發明的電路板將信號檢測單元、溫度檢測單元及充電單元整合於一片板體上，因此，有效降低線材成本。

2、本發明的電路板通過總正、總負極接點分別使信號檢測單元、溫度 檢測單元及充電單元與電池組呈電性連接，因此，能有效簡化作業程序以減少組裝時間與成本、方便施工，並提高產品的質量。

3、本發明的電路板可以適用在單一電池組上，也可以連接組合方式以適用在多個並列的電池組上，因此，在使用上相當具有彈性。

4、本發明的電路板可以通過多個均充接頭以與均充器電性連接，因此，可以通過均充器監測各電池組內電池芯的電量後，再分別針對電量過低的電池芯個別進行充電，以延長電池組的使用壽命。

綜上所述，依上文所公開的內容，本發明確可達到預期的目的，提供一種不僅在使用上具有彈性，且能有效降低生產成本，提高產品質量，並延長電池組使用壽命的電路板及使用該電路板的電池模塊，極具產業上利用的價值，故依法提出發明專利申請。