一种带断线检测的CCS总成、电池包及方法与流程

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一种带断线检测的ccs总成、电池包及方法
技术领域
1.本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种带断线检测的ccs总成、电池包及方法。

背景技术：

2.ccs(cell connection system)也被称为电池盖板组件，用于电动汽车(ev)和混合动力汽车(hev)。作为电池模组的上盖，它提供电池的温度采样、电芯电压采样功能并且实现电芯间高压串并联，通过采样线或者fpc(柔性电路板)和连接器组件提供温度和电压信号给电池包bms。fpc类型采样线路还可以提供保险丝功能来降低过大电流造成的损失，bms通过ccs来实现监视/控制电芯、模组和电池包的充放电运行状态。
3.现有的ccs模组方案一般采用线束隔离板加fpc采样的方式，该采样方式存在的问题是，一旦低压采样回路出现短路，而fpc又无法进行维修，导致整个模组需要换新。若采用热压fpc方案，该采样方式同样存在类似的问题，即一旦低压采样回路出现断线、短路等故障，也无法进行维修，整个模组需要进行换新。报废率高。

技术实现要素：

4.本发明提供一种带断线检测的ccs总成、电池包及方法，以解决现有ccs总成因采样失效导致模组或电池整包报废率高的技术问题。
5.第一方面，本发明提出的一种带断线检测的ccs总成，包括吸塑板以及设置在吸塑板的上端的ccs模组，所述ccs模组包括负温度系数热敏电阻、ffc组件和铝巴汇流排；所述ffc组件包括相并联的第一组ffc和第二组ffc；所述负温度系数热敏电阻和所述铝巴汇流排分别设置有两组；所述第一组ffc电连接一组负温度系数热敏电阻和铝巴汇流排，形成第一采样电路；所述第二组ffc电连接另一组负温度系数热敏电阻和铝巴汇流排，形成第二采样电路；所述第一组ffc和第二组ffc的一端还分别设置有用于与bms采样接口电连接的采集连接器；所述第一组ffc的采集连接器和第二组ffc的采集连接器择一的与所述bms采样接口电连接。
6.进一步地，所述ffc组件的每个采集连接器通过多根相并联的外采样线与该采集连接器对应的bms采样接口电连接，每根外采样线上设置有一个继电器。
7.通过在每根外采样线上设置一个继电器，实现了采用电路的精准开合控制，进一步提升产品利用率。
8.进一步地，所述ccs模组还包括pptc，所述第一采样电路和所述第二采样电路上分别设置有多根内采样线，所述pptc焊接在所述内采样线上。
9.利用pptc的自恢复特性，可保护第一采样电路和第二采样电路，大大降低因为采样失效导致的模组或整包的报废率。
10.进一步地，所述ccs模组有多个。
11.通过将ccs模组设置为多个，可提升采样量。
12.进一步地，所述ccs总成还包括制冷模块，所述制冷模块设置在所述吸塑板的上
方，所述ccs模组设置在所述制冷模块和吸塑板之间。
13.进一步地，所述制冷模块包括热电制冷板，所述热电制冷板被配置为与所述吸塑板夹持所述ccs模组。
14.进一步地，所述吸塑板的上端设置有多个安装槽，所述ccs模组设置在所述安装槽内。
15.进一步地，所述热电制冷板包括多个首尾相连的制冷板单元，所述制冷板单元呈s型；每个所述制冷板单元覆盖至少一个所述铝巴汇流排。
16.第二方面，本发明提出一种电池包，包括上述任一项技术方案的带断线检测的ccs总成。
17.第三方面，本发明提出一种带断线检测的ccs总成采样方法，包括：
18.先进行上述带断线检测的ccs总成的装配，使所述ccs总成的第一组ffc的采集连接器与bms采样接口电连接，断开第二组ffc的采集连接器与所述bms采样接口的电连接；
19.当所述ccs总成的第一采样电路出现故障且无法修复时，断开第一组ffc的采集连接器与bms采样接口的电连接，使第二组ffc的采集连接器与所述bms采样接口电连接。
20.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：通过将ccs模组的ffc组件设置为两组，形成两个采样电路，并择一的与bms采样接口电连接，当某个采样电路故障时，可启动另一个采样电路继续进行采样，降低了报废率，提高了产品利用率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
22.图1为本发明的带断线检测的ccs总成的爆炸示意图。
23.图2为图1的热电制冷板覆盖铝巴汇流排后的结构示意图。
24.图3为本发明的带断线检测的ccs总成的ccs模组a的第一组ffc和第二组ffc的采集连接器与bms采样接口电连接的示意图。
25.图4为本发明的带断线检测的ccs总成的ccs模组b的第一组ffc和第二组ffc的采集连接器与bms采样接口电连接的示意图。
26.图中：10-负温度系数热敏电阻；20-铝巴汇流排；30-ffc组件；31-第一组ffc；32-第二组ffc；40-采集连接器；41-外采样线；42-内采样线；43-继电器；50-制冷模块；51-制冷板单元；511-第一横段；512-第二横段；513-第三横段；514-第一纵段；515-第二纵段；60-吸塑板；70-bms采样接口。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，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的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。
28.现有的ccs模组方案一般采用线束隔离板加fpc采样的方式，该采样方式存在的问题是，一旦低压采样回路出现短路，而fpc又无法进行维修，导致整个模组需要换新。若采用热压fpc方案，该采样方式同样存在类似的问题，即一旦低压采样回路出现断线、短路等故障，也无法进行维修，整个模组需要进行换新。上述两组方案均存在报废率高的问题。
29.为了解决上述问题，如图1-4所示，本发明提出一种带断线检测的ccs总成，包括吸塑板60以及设置在吸塑板60的上端的ccs模组，所述ccs模组包括负温度系数热敏电阻10(ntc)、ffc组件30和铝巴汇流排20；所述ffc组件30包括相并联的第一组ffc31和第二组ffc32；所述负温度系数热敏电阻10和所述铝巴汇流排20分别设置有两组；所述第一组ffc31电连接一组负温度系数热敏电阻10和铝巴汇流排20，形成第一采样电路；所述第二组ffc32电连接另一组负温度系数热敏电阻10和铝巴汇流排20，形成第二采样电路；所述第一组ffc31和第二组ffc32的一端还分别设置有用于与bms采样接口70电连接的采集连接器40；所述第一组ffc31的采集连接器40和第二组ffc32的采集连接器40择一的与所述bms采样接口70电连接。
30.结合图3、4所示，ccs模组有多个，本实施例中的ffc组件30有两个，当然，其他实施例中，ffc组件30可以有更多个。从而可提升采样量。本实施例中，图3为ccs模组a，图4为ccs模组b，实际上，还可以有ccs模组c、ccs模组d等。
31.以附图3的ccs模组a为例，该ccs模组包括相并联的第一组ffc31和第二组ffc32以及两个采集连接器40，两个采集连接器40即附图3中的ffc-1-a口和ffc-2-a口。
32.所述ffc组件30的每个采集连接器40通过多根相并联的外采样线41与该采集连接器40对应的bms采样接口70电连接，每根外采样线41上设置有一个继电器43。
33.继续以附图3为例，ffc-1-a口与bms采样接口70通过多根并联的外采样线41电连接，该每根外采样线41上设置有一个继电器43，即附图3中所示的relay-1a-1至relay-1a-n。同样的，ffc-2-a口与该bms采样接口70通过多根并联的外采样线41电连接，该每根外采样线41上设置有一个继电器43，即附图3中所示的relay-2a-1至relay-2a-n。
34.采样时，relay-1a-1至relay-1a-n上的继电器43闭合，relay-2a-1至relay-2a-n上的继电器43断开，使第一组ffc31的第一采样电路与bms采样接口70电连接。当采样出现故障且第一采样电路无法修复时，断开relay-1a-1至relay-1a-n上的继电器43，闭合relay-2a-1至relay-2a-n上的继电器43，使第二组ffc32的第二采样电路与bms采样接口70电连接。从而可继续进行采样，无需整体更换ccs总成，降低了报废率。
35.另外，所述ccs模组还包括pptc，所述第一采样电路和所述第二采样电路上分别设置有多根内采样线42，所述pptc焊接在所述内采样线42上。其中，以附图3为例，内采样线42即ffc-1-a口或ffc-2-a口左侧的线，而外采样线41即ffc-1-a口或ffc-2-a口右侧的线。pptc不局限于在内采样线42上的具体焊接位置，可根据实际空间，灵活设置。需要解释的是，pptc为高分子聚合物正温度系数元件，又称可复式保险丝或聚合物保险丝。电子业界俗称：自恢复保险丝或过流保护片。自恢复保险丝的主要作用就是对电路实现过流保护，不同于现有ccs总成的保险方案，pptc可自恢复，应用在采样系统中，大大降低因为采样失效导致的模组或整包的报废率。
36.如图4所示，为ccs模组b的局部示例，该ccs模组b与附图3的ccs模组a实际上为相同的结构。
37.在一些实施例中，ccs模组b和ccs模组a可分别连接一个bms采样接口70，也可连接同一个bms采样接口70。
38.ccs模组b同样也包括两个相并联的第一组ffc31和第二组ffc32以及两个采集连接器40。两个采集连接器40即附图4中的ffc-1-b口和ffc-2-b口。
39.ffc-1-2口与bms采样接口70通过多根并联的外采样线41电连接，该每根外采样线41上设置有一个继电器43，即附图4中所示的relay-1b-1至relay-1b-n。同样的，ffc-2-b口与该bms采样接口70通过多根并联的外采样线41电连接，该每根外采样线41上设置有一个继电器43，即附图4中所示的relay-2b-1至relay-2b-n。
40.ccs总成装配完成后，bms采样接口70与ffc-1-a口和ffc-1-b口连接，bms控制所有继电器43。在一些实施例中，若还存在ccs模组c，则还与ffc-1-c口连接。
41.闭合relay-1a-1～relay-1a-n,relay-1b-1～relay-1b-n。
42.断开relay-2a-1～relay-2a-n,relay-2b-1～relay-2b-n。
43.出现故障时，且采样回路无法修复(pptc失效)时，bms控制所有继电器43：
44.断开relay-1a-1～relay-1a-n,relay-1b-1～relay-1b-n。
45.闭合relay-2a-1～relay-2a-n,relay-2b-1～relay-2b-n。
46.所述ccs总成还包括制冷模块50，所述制冷模块50设置在所述吸塑板60的上方，所述ccs模组设置在所述制冷模块50和吸塑板60之间。
47.所述制冷模块50包括热电制冷板，所述热电制冷板被配置为与所述吸塑板60夹持所述ccs模组。
48.所述吸塑板60的上端设置有多个安装槽，所述ccs模组设置在所述安装槽内。
49.结合附图1、2所示，所述热电制冷板包括多个首尾相连的制冷板单元51，所述制冷板单元51呈s型；每个所述制冷板单元51覆盖至少一个所述铝巴汇流排20。
50.在一些实施例中，电热制冷板包括相平行的两个制冷板模块，该两个制冷板模块相串联，形成一整块电热制冷板。每个制冷板模块包括多个相串联的制冷板单元51，制冷板单元51的轮廓呈s型，制冷板单元51包括沿第一组ffc31和第二组ffc32长度方向间隔设置的第一横段511、第二横段512和第三横段513，还包括第一纵段514和第二纵段515。第一纵段514和第二纵段515的长度方向沿第一组ffc31和第二组ffc32长度方向。第一纵段514的两端分别与第一横段511和第二横段512连接，第二纵段515的两端分别与第二横段512和第三横段513连接。其中，第二横段512的两端分别连接第一纵段514和第二纵段515。至少第一纵段514和第二纵段515用于覆盖铝巴汇流排20。
51.基于同一发明构思，本发明还提出一种电池包，包括上述任一实施方式的带断线检测的ccs总成。
52.基于同一发明构思，本发明还提出一种带断线检测的ccs总成采样方法，包括：
53.先进行上述带断线检测的ccs总成的装配，使所述ccs总成的第一组ffc31的采集连接器40与bms采样接口70电连接，断开第二组ffc32的采集连接器40与所述bms采样接口70的电连接；
54.当所述ccs总成的第一采样电路出现故障且无法修复时，断开第一组ffc的采集连接器与bms采样接口的电连接，使第二组ffc的采集连接器与所述bms采样接口电连接。
55.通过将ccs模组的ffc组件设置为两组或更多组，形成两个或更多个采样电路，并
择一的与bms采样接口电连接，当某个采样电路故障时，可启动另一个采样电路继续进行采样，降低了报废率，提高了产品利用率。
56.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，包括吸塑板以及设置在吸塑板的上端的ccs模组，所述ccs模组包括负温度系数热敏电阻、ffc组件和铝巴汇流排；所述ffc组件包括相并联的第一组ffc和第二组ffc；所述负温度系数热敏电阻和所述铝巴汇流排分别设置有两组；所述第一组ffc电连接一组负温度系数热敏电阻和铝巴汇流排，形成第一采样电路；所述第二组ffc电连接另一组负温度系数热敏电阻和铝巴汇流排，形成第二采样电路；所述第一组ffc和第二组ffc的一端还分别设置有用于与bms采样接口电连接的采集连接器；所述第一组ffc的采集连接器和第二组ffc的采集连接器择一的与所述bms采样接口电连接。2.如权利要求1所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述ffc组件的每个采集连接器通过多根相并联的外采样线与该采集连接器对应的bms采样接口电连接，每根外采样线上设置有一个继电器。3.如权利要求1所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述ccs模组还包括pptc，所述第一采样电路和所述第二采样电路上分别设置有多根内采样线，所述pptc焊接在所述内采样线上。4.如权利要求1所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述ccs模组有多个。5.如权利要求1所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述ccs总成还包括制冷模块，所述制冷模块设置在所述吸塑板的上方，所述ccs模组设置在所述制冷模块和吸塑板之间。6.如权利要求5所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述制冷模块包括热电制冷板，所述热电制冷板被配置为与所述吸塑板夹持所述ccs模组。7.如权利要求6所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述吸塑板的上端设置有多个安装槽，所述ccs模组设置在所述安装槽内。8.如权利要求6所述的一种带断线检测的ccs总成，其特征在于，所述热电制冷板包括多个首尾相连的制冷板单元，所述制冷板单元呈s型；每个所述制冷板单元覆盖至少一个所述铝巴汇流排。9.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的带断线检测的ccs总成。10.一种带断线检测的ccs总成采样方法，其特征在于，包括：先进行如权利要求1所述的带断线检测的ccs总成的装配，使所述ccs总成的第一组ffc的采集连接器与bms采样接口电连接，断开第二组ffc的采集连接器与所述bms采样接口的电连接；当所述ccs总成的第一采样电路出现故障且无法修复时，断开第一组ffc的采集连接器与bms采样接口的电连接，使第二组ffc的采集连接器与所述bms采样接口电连接。

技术总结

本发明涉及电池技术领域，公开了一种带断线检测的CCS总成、电池包及方法，包括CCS模组，CCS模组包括FFC组件和铝巴汇流排；FFC组件包括相并联的第一组FFC和第二组FFC；第一组FFC和第二组FFC的一端还分别设置有用于与BMS采样接口电连接的采集连接器；第一组FFC的采集连接器和第二组FFC的采集连接器择一的与BMS采样接口电连接。通过将CCS模组的FFC组件设置为两组，形成两个采样电路，并择一的与BMS采样接口电连接，当某个采样电路故障时，可启动另一个采样电路继续进行采样，降低了报废率，提高了产品利用率。高了产品利用率。高了产品利用率。