電源管理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)自行車(chē)，電動(dòng)摩托車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)，電動(dòng)乘用車(chē)，電動(dòng)大巴車(chē)等使用的鋰電池的電源管理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的鋰電池組(包括電動(dòng)自行車(chē)，小型電動(dòng)車(chē)，電動(dòng)乘用車(chē)，大型電動(dòng)車(chē)，光伏儲(chǔ)能，風(fēng)力儲(chǔ)能等使用的電池組)，由于鋰電池的特殊性質(zhì)，都需要對(duì)電池組安裝電源管理系統(tǒng)。
[0003]目前大多數(shù)的管理系統(tǒng)主要由電流感應(yīng)模塊，充/放電控制模塊，主控邏輯模塊等組成。這幾部分電路之間普遍采用印刷電路板工藝，在一塊印刷電路板上實(shí)現(xiàn)。電流感應(yīng)模塊和充、放電管理模塊之間通過(guò)印刷電路板的銅箔連接，或在銅箔上鋪厚錫等措施，或配合電源器件上使用散熱片結(jié)構(gòu)進(jìn)行大電流管理。由于銅箔的厚度有限，鋪厚錫厚度不均勻，帶來(lái)的問(wèn)題就是大功率電源器件與電流感應(yīng)模塊之間的線電阻較大，電池組在充放電過(guò)程中的溫升很難控制，即使大功率器件可以使用散熱器進(jìn)行散熱(而一般的這種功率器件都是正溫度系數(shù)器件，發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致器件快速損壞)，而大電流流過(guò)銅箔時(shí)由于線電阻的存在也會(huì)發(fā)熱，而這部分的熱量是無(wú)法處理的。即使是增加散熱板等散熱措施，會(huì)由于散熱板等裝置是安裝在印刷電路板上，由于印刷電路板本身強(qiáng)度有限，采用體積較小的散熱裝置可能起不了太大作用，而采用較大的散熱裝置又會(huì)使得管理系統(tǒng)的封裝工藝復(fù)雜。
[0004]同時(shí)目前的管理系統(tǒng)的輸入輸出方式普遍采用直接焊接導(dǎo)線至焊盤(pán)或接線端子接線的工藝，存在生產(chǎn)工藝繁瑣，焊接不良率高以及接觸電阻大的問(wèn)題。
[0005]同時(shí)過(guò)高的溫度還會(huì)影響電池組的壽命以及安全，導(dǎo)致充放電過(guò)程中電池組以及電池管理系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定。特別對(duì)于大容量，多只數(shù)的中大型電池組，該問(wèn)題越發(fā)明顯O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型提供了一種電源管理裝置，電池組輸入輸出接口溫度得到控制，在電池組充放電時(shí)溫升變小，電池組充放電時(shí)工作穩(wěn)定。
[0007]電源管理裝置，包括電流感應(yīng)模塊、放電控制模塊、充電控制模塊、和主控邏輯模塊，匯流排三；放電控制模塊和/或充電控制模塊與電流感應(yīng)模塊之間通過(guò)匯流排三聯(lián)通。
[0008]上述電源管理裝置，電流感應(yīng)模塊分布在電流感應(yīng)模塊電路板上，放電控制模塊、充電控制模塊、主控邏輯模塊分布另外的電路板上，放電控制模塊和/或充電控制模塊所在的電路板通過(guò)匯流排三與電流感應(yīng)模塊電路板連接。
[0009]上述電源管理裝置，放電控制模塊分布在放電控制模塊電路板上、充電控制模塊分布在充電控制模塊電路板上。
[0010]上述電源管理裝置，包括匯流排四，放電控制模塊中的功率晶體管與充電模塊中的功率晶體管大電流之間通過(guò)匯流排四的連接并聯(lián)通。
[0011]上述電源管理裝置，包括匯流排五，匯流排五的一端與充電模塊連接并聯(lián)通。
[0012]上述電源管理裝置，包括匯流排一、匯流排二，采用導(dǎo)電連接件將匯流排一的一端與電流感應(yīng)模塊所在電路板連接并使匯流排一與電流感應(yīng)模塊聯(lián)通；匯流排二與充電模塊和/或放電模塊所在電路板連接，并使匯流排二與充電模塊和/或放電模塊聯(lián)通。
[0013]有益效果
[0014]電源管理裝置將感應(yīng)電路，充放電電路分成不同的模塊，通過(guò)匯流排的使用，構(gòu)成一個(gè)可簡(jiǎn)單使用匯流排進(jìn)行連接的充放電路徑，替代了原先通過(guò)印刷電路板銅箔進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)方式，匯流排的電阻很小，充電大電流和放電大電流經(jīng)過(guò)匯流排時(shí)發(fā)熱量小，電源管理裝置溫升也就小；通過(guò)匯流排與電池輸入、輸出端的連接(比如:電池組輸入連接至匯流排3輸入端，再經(jīng)匯流排3輸出至放電控制模塊7的輸入端，放電控制模塊7的輸出連接至充電模塊模塊11的輸入端，充電模塊模塊11的輸出連接至充電模塊輸出連接匯流排12的輸入，充電模塊輸出連接匯流排12輸出作為整個(gè)電池組的輸出端供用電設(shè)備使用)，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中直接與印刷電路的焊接可降低焊接處的溫升；由于匯流排輸入輸出接口的采用和使用匯流排工藝替換原鋪銅結(jié)構(gòu)的充放電回路，可以大大降低走線電阻以及接口電阻，降低了該部分的功率損耗，同時(shí)匯流排采用具有良好導(dǎo)熱導(dǎo)電特性的銅(或其他導(dǎo)電金屬材料)，使得散熱面積和熱容值大大增加，極大的增強(qiáng)了散熱效果。同時(shí)對(duì)于大功率MOS (或三極管，IGBT等)器件不但便于這些器件的安裝固定，還大大增加了散熱面積；該結(jié)構(gòu)優(yōu)化了大功率電池組封裝的工藝問(wèn)題。以往的大功率電池都是通過(guò)焊接的方式連接輸入輸出電纜，就需要大功率的焊接裝置，而且操作人員的操作對(duì)電池組的封裝質(zhì)量影響很大，因?yàn)橐诨^多量的焊錫，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)融化程度不夠，無(wú)法完全寖潤(rùn)的情況，導(dǎo)致焊接不良，而新的結(jié)構(gòu)采用螺釘螺帽固定工藝，將復(fù)雜的工藝簡(jiǎn)單化，大大簡(jiǎn)化了操作流程，同時(shí)該工藝還大大提尚了生廣效率。
[0015]該結(jié)構(gòu)解決了電池組充放電時(shí)穩(wěn)定工作的問(wèn)題。當(dāng)在大電流通過(guò)時(shí)，能夠?qū)a(chǎn)生的熱量充分導(dǎo)出，對(duì)于充放電管理的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(或三極管或絕緣柵雙極型晶體管或其他控制器件，以下統(tǒng)稱(chēng)為MOS管)能夠降低節(jié)溫，大大提高半導(dǎo)體器件的運(yùn)行可靠性，避免燒毀的情況產(chǎn)生。同時(shí)由于整個(gè)工作溫度的降低，使得電池的工作環(huán)境得到改善，提高了電池使用壽命和安全性。
[0016]該結(jié)構(gòu)解決了電池組輸入輸出接口溫度控制問(wèn)題。輸入輸出采用匯流排結(jié)構(gòu)，可以使得原來(lái)通過(guò)單根導(dǎo)線接入所有電流的情況變成了多根導(dǎo)線接入，將大電流分?jǐn)偟蕉喔鶎?dǎo)線上，大大提高了接觸面積，降低了接觸電阻和接觸不良帶來(lái)的接觸電阻大，導(dǎo)致發(fā)熱大的問(wèn)題?；蛘哂捎诠に囅拗撇捎脝胃鶎?dǎo)線，但是同樣由于匯流排的采用，可以降低接觸電阻，增大散熱面積，也會(huì)起到良好的控制輸入輸出接口溫度的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1，一種電源管理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2，一種電源管理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3，一種匯流排結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4，一種匯流排結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5，一種匯流排結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6，上下蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7，絕緣固定底座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8，主控板支撐螺柱圖；
[0025]圖9，絕緣固定支架圖；
[0026]圖10，功率器件和連接導(dǎo)體的連接關(guān)系圖；
[0027]圖11，電池管理系統(tǒng)放電/充電采用共用回路的邏輯圖；
[0028]圖12，電池管理系統(tǒng)放電/充電采用獨(dú)立回路的邏輯圖；
[0029]1-主控模塊，2-主控板固定螺栓，3-電池組輸入?yún)R流排，4-電流感應(yīng)模塊固定螺栓，5-電流感應(yīng)模塊，6-放電控制模塊固定螺栓，7-放電控制模塊，8-充放電模塊連接散熱金屬塊固定螺栓，9-充放電模塊連接散熱金屬塊，10-充電模塊固定螺栓，11-充電控制模塊，12-電池組輸出連接匯流排，13絕緣固定底座，14-絕緣固定支架，15-主控板支撐螺柱，16-電源管理模塊固定孔，17-充電模塊控制點(diǎn)，18-放電模塊控制點(diǎn)，19-電流感應(yīng)模塊測(cè)試點(diǎn)，20-電池組輸入?yún)R流排安裝孔，21-電流感應(yīng)模塊與放電模塊連接匯流排，22-放電模塊與充電模塊連接匯流排，23-絕緣固定之間安裝孔，24-電流感應(yīng)模塊固定螺孔，25-功率器件(MOS，大功率三極管等)，26-電池組充電輸入連接匯流排，27-充電大電流，28-放電大電流。
[0030]匯流排一又稱(chēng)為電池組輸入?yún)R流排，一端與電池組相連，作為電池管理系統(tǒng)的輸入，另外一端與電流感應(yīng)模塊相連并聯(lián)通，作為電流感應(yīng)模塊的輸入。
[0031]匯流排二又稱(chēng)為電池組輸出連接匯流排