一种电池模组及其电动车的制作方法

本发明属于电动车电池技术领域，具体涉及一种电池模组及其电动车。

背景技术：

电池管理系统(BMS)是车载动力电池和电动车的重要纽带，主要应用对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

现有电池管理系统的基本结构是焊接或安装于电池模组上，生产组装及其不便，效率低。同时电池管理系统对于电池模组的正常使用具有较大的影响，一旦失效则会影响整个电池模组的工作，而现有的电池管理系统的安装方式难以进行拆换，影响电池管理系统的检修，若使用焊接的方式则可能需要更换整个电池模组才能恢复工作，造成成本的浪费。

技术实现要素：

针对现有电池模组存在电池管理系统难以进行拆换和检修的问题，本发明提供了一种带有可插拔电池管理系统模块的电池模组，将电池管理系统模块化，标准化，可以快速装配和更换保护板，提高维修效率，同时有利于电池管理系统的更新换代。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种电池模组，包括电池壳体、电芯阵列和电池保护盒，所述电芯阵列设置于所述电池壳体内部，所述电池壳体上设置有第一放电口和插接槽，所述电池保护盒可拆卸地设置于所述插接槽中，所述插接槽的底部设置有电池组公座，所述电池保护盒朝向所述插接槽的一端设置有保护盒母座；所述电池组公座与保护盒母座电连接；所述电池保护盒中设置有电池管理系统，所述保护盒母座与所述电池管理系统电连接；所述电池组公座分别与所述电芯阵列和第 一放电口电连接。

进一步的，所述电池管理系统包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、控制模块和金氧半场效晶体管开关模块，所述控制模块分别与所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块和金氧半场效晶体管开关模块电连接。

进一步的，所述保护盒母座上设置有第一电极端子、第二电极端子和信号端子；所述电池组公座上相应设置有第一电极插孔、第二电极插孔和信号插孔；

所述第一电极端子与第一电极插孔电连接，所述第二电极端子与第二电极插孔电连接，所述信号端子与信号插孔电连接；

所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块与保护盒母座上的信号端子电连接，所述金氧半场效晶体管开关模块与保护盒母座上的第一电极端子和第二电极端子电连接。

进一步的，所述电池壳体侧面上设置有用于安装固定所述电池模组的滑槽和用于给电动车供电的放电槽，所述滑槽的截面为“凸”字形，所述滑槽的一端与所述放电槽连接，另一端延伸至电池壳体的一侧端面。

进一步的，所述充电槽中设置有第二放电口，所述第二放电口与所述电池组公座电连接。

进一步的，所述电池壳体上设置有充电口，所述充电口与电池组公座电连接。

进一步的，所述电池壳体包括第一盖体、连通壳体和第二盖体，所述第一盖体和第二盖体分别设置于连通壳体的两端，所述插接槽和第一放电口位于所述第一盖体上，所述电芯阵列位于所述连通壳体内部，所述充电口和放电槽位于所述第二盖体上。

进一步的，所述第二盖体上设置有用于将电池模组固定于电动车上的锁紧组件，所述锁紧组件包括锁定块和锁芯，所述锁芯设置于电池壳体上，且锁芯外部设置有保护盖，所述锁定块滑动设置在所述放电槽内设置的一限位孔中，所述锁定块的一端与锁芯连接，通过旋拧所述锁芯可控制所述锁定块的另一端伸出所述放电槽的外侧或回退至所述放电槽的内侧。

进一步的，所述第二盖体上设置有把手部，所述把手部的两个端部与第二盖体铰接。

进一步的，所述电芯阵列的两侧分别设置有用于固定所述电芯阵列的第一 电芯支架和第二电芯支架。

一种电动车，包括如上所述的一种电池模组。

根据本发明提供的电池模组，将电池管理系统独立设置于电池保护盒中，使其与电池壳体相互分离，通过在电池壳体上设置插接槽实现电池保护盒与电池壳体之间的可拆卸连接，可快速拆装电池保护盒来更换电池保护系统，进行产品更新或维修，操作方便，降低了电池保护系统的维修和更新难度；同时，当电池保护盒发生故障需要更换时，只需对电池保护盒进行更换，降低更换成本。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的电池模组的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的电池模组的剖面示意图

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是本发明一实施例提供的电池保护盒的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、电池壳体；11、第一盖体；111、第一放电口；12、连通壳体；13、第二盖体；131、保护盖；132、充电口；133、把手部；134、第二放电口；135、锁定块；136、放电槽；14、滑槽；2、电池保护盒；21、保护盒母座；211、第一电极端子；212、信号端子；213、第二电极端子；3、电芯阵列；31、第一电芯支架；32、第二电芯支架；4、插接槽；41、电池组公座；411、第一电极插孔；412、信号插孔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2所示，本实施例提供的一种电池模组，包括电池壳体1、电芯阵列3和电池保护盒2，所述电芯阵列3设置于所述电池壳体1内部，所述电池壳体1上设置有第一放电口111和插接槽4，所述电池保护盒2可拆卸地设置于所述插接槽4中，所述插接槽4的底部设置有电池组公座41，所述电池组公座41为设置于插接槽4的底部的一凸起部，所述电池保护盒2朝向所述插接槽 4的一端设置有保护盒母座21，所述保护盒母座21位于电池保护盒2底部形成的凹陷部中；所述电池组公座41与保护盒母座21电连接；所述电池保护盒2中设置有电池管理系统，所述保护盒母座21与所述电池管理系统电连接；所述电池组公座41分别与所述电芯阵列3和第一放电口111电连接。

所述电池保护盒2和电池壳体1为可拆卸设置，可通过快速拆装电池保护盒2来更换电池保护系统，进行产品更新或维修，操作方便，降低了电池保护系统的维修、更新难度和更换成本。

在本实施例中，所述电池管理系统包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、控制模块和金氧半场效晶体管开关模块(MOSFET管开关模块)，所述控制模块分别与所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块和金氧半场效晶体管开关模块电连接；所述电压检测模块用于检测电池模组中电芯阵列3的各单体电芯和总电压的电压参数，所述电流检测模块用于检测电池模组的充电电流和放电电流等电流参数，所述温度检测模块用于接收电池模组中电芯阵列3的温度信息，所述控制模块接收来自于电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块的电压信息、电流信息和温度信息，进行逻辑处理后通过控制金氧半场效晶体管开关模块对电池模组的充电电流和放电电流进行控制，并在发生问题时对电池模组进行保护。

需要说明的是，本实施例仅是列举出电池管理系统的一种实施方式，其电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块均为独立的功能模块，为本领域技术人员所公知，本领域技术人员在本电池管理系统的技术上增加或减少相应功能设置的技术方案也应包括在本发明的保护范围之内。

如图3和图4所示，在本实施例中，所述保护盒母座21上设置有第一电极端子211、第二电极端子213和信号端子212；所述电池组公座41上相应设置有第一电极插孔411、第二电极插孔(未图示)和信号插孔412；所述第一电极端子211与第一电极插孔411电连接，所述第一电极插孔411与所述电芯阵列3的电极端电连接，用于将电芯阵列3的电极端引入电池保护盒2中；所述信号端子212与信号插孔412电连接，所述信号插孔412与所述电芯阵列3连接，以接收电芯阵列3的电压、电流和温度等状态信息，从而通过接收到的状态信息，电池保护模块对从第一电极端子211输入的电流进行调控后从第二电极端子213输出，所述第二电极端子213与第二电极插孔电连接，所述第二电极插孔与所述第一放电口111电连接，用于将电能引出并向外供能。

所述电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块与保护盒母座21上的信号端子212电连接，所述金氧半场效晶体管开关模块与保护盒母座21上的第一电极端子211和第二电极端子213电连接，通过金氧半场效晶体管开关模块控制流经电池保护盒2的电流大小和开关。

如图1所示，所述电池壳体1侧面上设置有用于安装固定所述电池模组的滑槽14和用于给电动车供电的放电槽136，所述滑槽14的截面为“凸”字形，所述滑槽14的一端与所述放电槽136连接，另一端延伸至电池壳体1的端部，所述放电槽136为斗状的半封闭槽体，放电槽136开口的一端朝向所述滑槽14并与所述滑槽14相通，设置滑槽14能够简化电池模组的安装方式，使得电池模组的拆卸和安装方便，有利于电池组的更换检修；当进行所述电池模组的固定安装时，可通过在应用此电池模组的电动车上设置“T”形安装条，通过“T”形安装条与所述滑槽14相配合将电池模组滑动安装到电动车上，同时在“T”形安装条的尾端设置充电块与所述放电槽136电连接。

所述充电槽中设置有第二放电口134，所述第二放电口134与所述电池组公座41电连接，具体的，所述第二放电口134与所述电池组公座41的第二电极插孔电连接，所述第二放电口134用于电动车或电动助力车本身动力系统的供电，设置有滑槽14进行配合安装，而第一放电口111用于外部用电设备的供电，其作用均是用于输出电能。

所述电池壳体1上设置有充电口132，所述充电口132与电池组公座41电连接，具体的，所述充电口132与所述电池组公座41的第二电极插孔电连接，通过所述充电口132与外部充电电源连接，对所述电池模组进行充电。

在本实施例中，所述电池壳体1包括第一盖体11、连通壳体12和第二盖体13，所述连通壳体12为中空结构，所述第一盖体11和第二盖体13分别设置于连通壳体12的两端，将连通壳体12的两端封闭，所述插接槽4和第一放电口111位于所述第一盖体11的端面上，所述电芯阵列3位于所述连通壳体12内部，所述滑槽14位于连通壳体12的侧面，且滑槽14的两端分别朝向第一盖体11和第二盖体13，所述充电口132和放电槽136位于所述第二盖体13的侧面上。

需要说明的是，本实施例对于插接槽4、第一放电口111、充电口132的设置位置的并没有特殊限定，本领域技术人员根据需要将插接槽4、第一放电口111、充电口132设置于电池壳体的其他位置也应包括在本发明的保护范围之内。

所述第二盖体13上设置有用于将电池模组固定于电动车上的锁紧组件，所 述锁紧组件包括锁定块135和锁芯，所述锁芯设置于电池壳体1内部，且在锁芯的外部设置有保护盖131进行遮盖，所述锁芯配置有专用钥匙，通过专用钥匙插入所述锁芯进行旋拧，所述锁定块135滑动设置在所述放电槽136内设置的一限位孔中，所述锁定块135的一端与锁芯连接，通过旋拧所述锁芯可控制所述锁定块135的另一端伸出所述放电槽136的外侧或回退至所述放电槽136的内侧，应用此电池模组的电动车上相应设置有锁孔与所述锁定块135进行配合，当锁定块135伸出所述放电槽136时，锁定块135插入锁孔中，对电池模组在垂直于所述锁定块135中轴线的方向进行限位，同时通过滑槽14能够对电池模组在平行与所述锁定块135中轴线的方向进行限位，进而保证电池模组固定在电动车上。

所述第二盖体13上设置有把手部133，所述把手部133为半封闭的环状，且把手部133两端与第二盖体13铰接，设置所述把手部133以提供电池模组的施力部，可拉动把手部133以带动所述电池模组在电动车上的滑动安装。

所述电芯阵列3的两侧分别设置有用于固定所述电芯阵列3的第一电芯支架31和第二电芯支架32，所述电芯阵列3包括多个单体电芯，多个单体电芯呈矩形阵列排布，所述单体电芯的两端分别固定于第一电芯支架31和第二电芯支架32上，需要说明的是，在本实施例的技术方案中，并不限制单体电芯的外形和排列方式，采用其他现有的单体电芯及其排列方式，如环形阵列等，进行替换的技术方案也应包括在本发明的保护范围内。

本实施例还提供了一种电动车，包括如上所述的一种电池模组。

所述电动车包括电动自行车、电动助力车、电动轮椅等常用助力设备。

所述电动车上设置有与所述滑槽14相配合的“T”形安装条，通过“T”形安装条与所述滑槽14相配合将电池模组滑动安装到电动车或电动助力车上，同时在“T”形安装条的尾端设置充电块与所述放电槽136电连接，从而实现电池模组与电动车的电连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。