一种电路板及电池管理系统的制作方法
1.本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电路板及电池管理系统。
背景技术：
2.为了满足储能系统大功率的要求，储能系统里面的电池组(锂电池)是由很多节电芯串并联形成模组，再由模组串联形成电池包，再由电池包串联形成电池组。由于锂电池的特性问题，需要由电池管理系统(battery management system，bms)对其电芯的温度、电压、电流等进行管理。
3.由于不同厂家设计的电池组的电芯串数(电池组的电芯串数等于模组与形成模组时串联的电芯的数量的乘积)不一样，就需要设计不同的bms进行匹配。目前一般1个bms能够监控的电芯串数一般是12，18，24，36，48即6串的整数倍。需要根据不同的电芯串数数设计不同的bms，导致开发成本高。
技术实现要素：
4.本发明提供了一种电路板及电池管理系统，以使得一个电池管理系统可兼容多种电芯串数，降低开发成本。
5.根据本发明的一方面，提供了一种电路板，包括：基板，所述基板印刷形成m个子电路板，任意相邻的两个所述子电路板之间通过可切割的连接模块连接；
6.每一所述子电路板包括n个电压采样端口，每一所述电压采样端口与电池组的一个电芯电连接，所述子电路板用于采集所述电芯的电压，
7.其中，所述电池组的电芯串数为h，h≤m*n，h、m和n均为正整数，且m≥2；当h＝n时，控制任意相邻的两个所述子电路板在所述连接模块处断开，以使断开连接的所述子电路板与所述电池组连接。
8.可选的，h＝m*n。
9.可选的，所述子电路板包括采样模块，所述采样模块包括n个电压采样端口，所述子电路板用于通过所述采样模块采集所述电芯的电压；
10.m个所述子电路板中一个为主电路板，其余为从电路板，所述主电路板还包括控制模块，所述主电路板的采样模块与所述控制模块电连接，所述控制模块用于获取自身采样模块输出的电压以及各所述从电路板的采样模块输出的电压；其中，当h＝n时，所述主电路板与相邻的所述从电路板在所述连接模块处断开，所述主电路板用于与所述电池组连接。
11.可选的，所述主电路板包括第一通讯模块，所述从电路板包括第二通讯模块和第三通讯模块；
12.每一所述从电路板的第二通讯模块和第三通讯模块均与自身的采样模块电连接，所述主电路板的第一通讯模块与自身的采样模块连接，还与相邻的所述从电路板的第二通讯模块连接，所述从电路板的第三通讯模块还与相邻的所述从电路板的第二通讯模块连接，第i个所述从电路板依次经连续级联的i-1个所述从电路板将采集的所述电芯的电压传
输至所述控制模块，其中，i为正整数，且i《m。
13.可选的，所述采样模块包括b个采样单元，每一所述采样单元包括c个电压采样端口，且n＝b*c，b和c均为正整数。
14.可选的，每一所述采样单元还包括k个温度采样端口，每一所述温度采样端口连接一个电池组的电芯，k为正整数。
15.可选的，所述主电路板还包括信号转换模块，所述信号转换模块与所述主电路板中的一个所述采样单元通信连接，所述信号转换模块还与所述控制模块通信连接，所述信号转换模块用于将所述采样模块采样的所述电芯的电压和/或电芯的温度进行信号处理后输出至所述控制模块。
16.可选的，所述信号转换模块连接的所述采样单元与所述信号转换模块之间设置有第一隔离变压器。
17.可选的，b≥2，每一所述子电路板中，任意相邻的两个所述采样单元之间设置有第二隔离变压器。
18.根据本发明的另一方面，提供了一种电池管理系统，包括上一方面任一项所述的电路板。
19.本发明实施例提供的一种电路板，包括：基板，基板印刷形成m个子电路板，任意相邻的两个子电路板之间通过可切割的连接模块连接；每一子电路板包括n个电压采样端口，每一电压采样端口与电池组的一个电芯电连接，子电路板用于采集电芯的电压，其中，电池组的电芯串数为h，h≥m*n，h、m和n均为正整数；当h＝n时，控制任意相邻的两个子电路板在连接模块处断开，以使断开连接的子电路板与电池组连接。多个子电路板可以与电芯串数为h(h与n不相等)的电池组进行匹配，监控对应电池组的电芯的电压。在h＝n时，将相邻的子电路板在连接模块处断开后，独立的子电路板又可与电池组进行匹配，进而进行电芯的电压监控。本实施例中的电路板可以兼容多个电芯串数不同的电池组，进而降低开发成本。
20.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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是根据本发明实施例提供的一种电路板的结构示意图；
23.图2是根据本发明实施例提供的另一种电路板的结构示意图；
24.图3是根据本发明实施例提供的另一种电路板的结构示意图；
25.图4是根据本发明实施例提供的另一种电路板的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是
本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.图1为本发明实施例提供的一种电路板的结构示意图，参考图1，电路板，包括：基板1，基板1印刷形成m个子电路板6，任意相邻的两个子电路板6之间通过可切割的连接模块4连接；
29.每一子电路板包括n个电压采样端口u1，每一电压采样端口u1与电池组5的一个电芯电连接，子电路板用于采集n个电芯的电压；
30.其中，电池组5的电芯串数为h，h≤m*n，h、m和n均为正整数，且m≥2；当h＝n时，控制任意相邻的两个子电路板6在连接模块4处断开，以使断开连接的子电路板6与电池组5连接。
31.示例性的，基板1可以为酚醛纸质层压板、环氧纸质层压板、聚酯玻璃毡层压板或环氧玻璃布层压板。在基板上采用形成印刷线路板(pcb)的工艺印刷形成m个子电路板，任意相邻的两个子电路板之间通过连接模块4进行结构连接。可选的，连接模块4可以包括多个邮票孔，以便于切割机在连接模块4处切割，以将两个子电路板6断开。
32.每一子电路板6的电压采样端口u1的数量均相同。子电路板6用于对电池组5的电芯的电压进行监控，且兼容不同电池组的电芯串数的电路板的电压采样端口u1的数量需与电池组5的电芯串数匹配。h＝n时，控制任意相邻的两个子电路板6在连接模块4处断开，以使断开连接的子电路板6与电池组5连接，也即，h＝n时，电池组5仅需一个子电路板6即可进行电芯电压的采集，因此，将m个子电路板6中任意相邻的两个子电路板6之间断开连接，将断开后独立的一个子电路板6与电池组5连接即可。示例性的，每一子电路板6包括12个电压采样端口u1，电池组5的电芯串数为24，则至少需两个子电路板6对电池组5进行监控，即只要满足多个子电路板6的电压采样端口u1的总数量大于或等于电池组5的电芯串数即可，本实施例中示例性示出包括2个子电路板6。如果电池组5的电芯串数为12，则可采用切割机在连接模块4处进行基板1的切割，以使两个子电路板6断开连接，取其中任一子电路板6与电池组5连接，进行电芯压的采集与监控。值得注意的是，本实施例中，每一子电路板中均可集成有具备信号分析处理功能的控制模块。
33.本实施例中多个子电路板可以与电芯串数为h(h与n不相等)的电池组进行匹配，监控对应电池组的电芯的电压。在h＝n时，将相邻的子电路板在连接模块处断开后，独立的子电路板又可与电池组进行匹配，进而进行电芯的电压监控。本实施例中的电路板可以兼容多个电芯串数不同的电池组，进而降低开发成本。
34.图2为本发明实施例提供的另一种电路板的结构示意图，参考图2，可选的，子电路
板包括采样模块11，采样模块11包括n个电压采样端口u1，子电路板用于通过采样模块11采集电芯的电压；
35.m个子电路板中一个为主电路板2，其余为从电路板3，主电路板2还包括控制模块21，主电路板2的采样模块11与控制模块21电连接，控制模21块用于获取自身采样模块11输出的电压以及各从电路板3的采样模块11输出的电压；其中，当h＝n时，主电路板2与相邻的从电路板3在连接模块4处断开，主电路板2用于与电池组5连接。
36.m个子电路板中仅有一个子电路板包括控制模块21，此电路板为主电路板2，其余m-1个子电路板均为从电路板3。无论是主电路板2还是从电路板3均包括采样模块11，采样模块11用于采样电池组5的电芯的电压，且主电路板2和从电路板3的采样模块11采集的电芯的电压均传输至控制模块21，控制模块21根据采集的电芯的电压对电池组5进行电压监测。
37.示例性的，电池组5的电芯串数为48，即h＝48，每一子电路板中电压采样模块11包括的电压采样端口u1为24，则本实施例中基板1上可以形成有2个子电路板，即m＝2，此时，两个子电路板中一个为主电路板2，另一个为从电路板，也可以形成有3个子电路板，其中一个为主电路板，2个为从电路板3，以此类推。示例性的，本实施例中基板1包括一个主电路板2和一个从电路板3，即将主电路板2和从电路板3共两个子电路板安装至电池组5处进行电池组5的电压监控。主电路板2获取自身采样模块11采集的电芯电压以及从电路板3采集的电芯电压进行电芯电压的监控。如果电池组5的电芯串数为24，即h＝24，则仅需一个子电路板即可与电池组的电芯串数匹配，采用切割机在连接模块4处进行基板1的切割，以将主电路板2和从电路板3分开，进而将主电路板2安装至电池组5处进行电池组的电压监控。上述包括主电路板2和从电路板3的电路板既能对电芯串数为24的电池组5进行电压监控，又能对电芯串数为48的电池组5进行电压监控，提高了电路板的兼容性，降低开发成本。同时，仅有一个子电路板包括控制模块，可以进一步简化电路板的结构，降低电路板的成本。
38.继续参考图2，可选的，h＝m*n。电池组5的电芯串数与基板1上包括的电压采样端口u1的总数量相等，进而充分利用电压采样端口u1，避免端口的浪费，提高端口利用率。
39.图3为本发明实施例提供的另一种电路板的结构示意图，参考图3，可选的，主电路板2包括第一通讯模块22，从电路板3包括第二通讯模块31和第三通讯模块32；
40.每一从电路板3的第二通讯模块31和第三通讯模块32均与自身的采样模块11电连接，主电路板2的第一通讯模块22与自身的采样模块11连接，还与相邻的从电路板3的第二通讯模块31连接，从电路板3的第三通讯模块32还与相邻的从电路板的第二通讯模块31连接，第i个从电路板3依次经连续级联的i-1个从电路板3将采集的电芯的电压传输至控制模块21，其中，i为正整数，且i《m。
41.第一通讯模块22、第二通讯模块31和第三通讯模块32均可以为排针端子，可以为四排针，也可以为2排针，本实施例对此不做具体限定，且每一通讯模块的排针的数量相同。以图3中主电路板2和与主电路板2相邻的从电路板3为例，第一通讯模块22和第二通讯模块31通过排线连接，即排线的一端与第一通讯模块22插接，排线的另一端与第二通讯模块31插接，进而通过排线实现第一通讯模块22和第二通讯模块31的连接。当包括多个从电路板3时，任意相邻的两个从电路板3的通讯模块的连接方式与上述相同，在此不再赘述。第一通讯模块22和第二通讯模块31连接后，从电路板3的采样模块11与主电路板2的采样模块11之
间通过菊花链通信方式进行通信。且主电路板2的采样模块11与从电路板3的采样模块11的通讯为双向通讯，即控制模块21可将控制第i个从电路板3采集电芯的电压的指令通过采样模块11依次下发至第i个从电路板3的采样模块，第i个从电路板3的采样模块11也可经主电路板2与第i个从电路板3之间包括的i+1个采样模块11传输至控制模块21中。
42.基板1上印刷形成的m个子电路板中仅有主电路板2包括控制模块21，从电路板3采集电芯的电压后通过逐级上传的方式传输至控制模块21中。示例性的，与主电路板2连接的从电路板3为第一个从电路板3，与第一个从电路板3连接的从电路板3为第二个从电路板3，依次类推。第i个从电路板3依次经连续级联的i-1个从电路板3将采集的电芯的电压传输至控制模块21，也即，第i个从电路板3与主电路板2之间连接有i-1个从电路板3，第i个从电路板3依次经i-1个从电路板3将电芯的电压传输至控制模块21中，进而通过控制模块21获取各从电路板3采集的不同电芯的电压。
43.图4为本发明实施例提供的另一种电路板的结构示意图，参考图4，可选的，采样模块11包括b个采样单元111，每一采样单元111包括c个电压采样端口u1，且n＝b*c，b和c均为正整数。
44.采样单元111可以为afe芯片，afe芯片用于接收电芯电压的端口数量有限，示例性的，电池组5的电芯串数为48，基板1上形成有2个子电路板，每一子电路板的电压采样端口u1的数量为24，而对于afe芯片而言，只包括12个电压采样端口u1，因此采样模块11需设置2个采样单元111以满足电压采样端口u1的数量的要求。
45.继续参考图4，可选的，电池组5与采样模块11的电压采样端口u1之间还设置有滤波模块12，进而保证各路采样到的电芯电压中的干扰信号较少，且各路电芯电压较为均衡。
46.继续参考图4，可选的，每一采样单元111还包括k个温度采样端口u2，每一温度采样端口u2连接一个电池组5的电芯，k为正整数。
47.采样模块11还可以采样电芯的温度，当基板1上形成有多个子电路板时，第i个采样模块11采样的电芯的温度传输至控制模块21的方式与电压传输至控制模块21的方式相同，在此不再赘述。
48.继续参考图4，可选的，主电路板2还包括信号转换模块23，信号转换模块13与主电路板2中的一个采样单元111通信连接，信号转换模块23还与控制模块21通信连接，信号转换模块23用于将采样模块11采样的电芯的电压和/或电芯的温度进行信号处理后输出至控制模块21。
49.信号转换模块23与其连接的采样单元111的连接方式可以是有线连接，也可以是无线连接，本实施例在此不做具体限定。采样模块11将采样到的电芯电压和电芯温度分别传输至信号转换模块23，信号转换模块23将采样模块11传输的电芯电压和电芯温度处理为控制模块21可以识别的信号传输至控制模块21，进而实现控制模块21对电池组5的电压以及温度的监控。
50.继续参考图4，可选的，信号转换模块23连接的采样单元111与信号转换模块23之间设置有第一隔离变压器24。
51.第一隔离变压器24一方面可以实现采样单元111与信号转换模块23之间的通信，另一方面可以对电池组5输出的比较大的电压进行隔离，进而保证信号转换模块23可以正常工作。
52.继续参考图4，可选的，b≥2，每一子电路板中，任意相邻的两个采样单元111之间设置有第二隔离变压器25。
53.相邻采样单元111之间设置有第二隔离变压器25，进而一方面实现相邻采样单元111之间的通信，另一方面可以对电池组5输出的比较大的电压进行隔离，进而保证采样单元111可以正常工作。
54.本发明还提供了一种电池管理系统，其特征在于，包括上述的电路板。
55.电池管理系统具备的有益效果与电路板具备的有益效果相同，本实施例在此不再赘述。
56.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
57.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
技术特征：
1.一种电路板，其特征在于，包括：基板，所述基板印刷形成m个子电路板，任意相邻的两个所述子电路板之间通过可切割的连接模块连接；每一所述子电路板包括n个电压采样端口，每一所述电压采样端口与电池组的一个电芯电连接，所述子电路板用于采集所述电芯的电压，其中，所述电池组的电芯串数为h，h≤m*n，h、m和n均为正整数，且m≥2；当h＝n时，控制任意相邻的两个所述子电路板在所述连接模块处断开，以使断开连接的所述子电路板与所述电池组连接。2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，h＝m*n。3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述子电路板包括采样模块，所述采样模块包括n个电压采样端口，所述子电路板用于通过所述采样模块采集所述电芯的电压；m个所述子电路板中一个为主电路板，其余为从电路板，所述主电路板还包括控制模块，所述主电路板的采样模块与所述控制模块电连接，所述控制模块用于获取自身采样模块输出的电压以及各所述从电路板的采样模块输出的电压；其中，当h＝n时，所述主电路板与相邻的所述从电路板在所述连接模块处断开，所述主电路板用于与所述电池组连接。4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述主电路板包括第一通讯模块，所述从电路板包括第二通讯模块和第三通讯模块；每一所述从电路板的第二通讯模块和第三通讯模块均与自身的采样模块电连接，所述主电路板的第一通讯模块与自身的采样模块连接，还与相邻的所述从电路板的第二通讯模块连接，所述从电路板的第三通讯模块还与相邻的所述从电路板的第二通讯模块连接，第i个所述从电路板依次经连续级联连接的i-1个所述从电路板将采集的所述电芯的电压传输至所述控制模块，其中，i为正整数，且i<m。5.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述采样模块包括b个采样单元，每一所述采样单元包括c个电压采样端口，且n＝b*c，b和c均为正整数。6.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于，每一所述采样单元还包括k个温度采样端口，每一所述温度采样端口连接一个电池组的电芯，k为正整数。7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述主电路板还包括信号转换模块，所述信号转换模块与所述主电路板中的一个所述采样单元通信连接，所述信号转换模块还与所述控制模块通信连接，所述信号转换模块用于将所述采样模块采样的所述电芯的电压和/或电芯的温度进行信号处理后输出至所述控制模块。8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述信号转换模块连接的所述采样单元与所述信号转换模块之间设置有第一隔离变压器。9.根据权利要求5或6所述的电路板，其特征在于，b≥2，每一所述子电路板中，任意相邻的两个所述采样单元之间设置有第二隔离变压器。10.一种电池管理系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电路板。
技术总结
本发明公开了一种电路板及电池管理系统，电路板包括：基板，基板印刷形成m个子电路板，任意相邻的两个子电路板之间通过可切割的连接模块连接；每一子电路板包括n个电压采样端口，每一电压采样端口与电池组的一个电芯电连接，子电路板用于采集电芯的电压，其中，电池组的电芯串数为h，h≤m*n，h、m和n均为正整数；当h＝n时，控制任意相邻的两个子电路板在连接模块处断开，以使断开连接的子电路板与电池组连接。本实施例提供的电路板可以兼容多个电芯串数不同的电池组、降低开发成本。降低开发成本。降低开发成本。
