CN106299185A - 一种模块化的汽车用电池箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化的汽车用电池箱，包括箱体主体(2)，所述箱体主体(2)的顶部具有箱盖(1)，所述箱体主体(2)中垂直放置有多个模块化电池模组(8)。本发明公开的一种模块化的汽车用电池箱，其可以高效、快速地进行生产组装，能够满足不同型号电动汽车的用电需求，且开发成本低，能够显著降低电池箱的整体生产成本，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车技术领域，特别是涉及一种模块化的汽车用电池箱。
背景技术
近年来，全球环境状况随着化石能源的消耗越来越差，为了减少或者替代对传统化石能源的依赖，同时缓解环境压力，节能与新能源汽车的技术已经成为我国乃至世界各国新的研发方向，其中电动汽车技术的研发备受关注。
其中，动力电池系统作为电动汽车的关键技术之一，其结构也随着车型的多样化而出现种类繁多的现象。目前，为了适应不同厂家的不同型号汽车的使用需要，需要分别设计开发不同的电池箱。这样，往往会使得电池系统的种类各异，结构多元，不仅会导致电池系统的设计周期延长，增加开发成本，还会导致产品间的一致性较差，严重影响到电池系统的广泛推广应用。
因此，目前迫切需要开发出一种汽车用电池箱，其可以高效、快速地进行生产组装，能够满足不同型号电动汽车的用电需求，且开发成本低，能够显著降低电池箱的整体生产成本，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种模块化的汽车用电池箱，其可以高效、快速地进行生产组装，能够满足不同型号电动汽车的用电需求，且开发成本低，能够显著降低电池箱的整体生产成本，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种模块化的汽车用电池箱，包括箱体主体，所述箱体主体的顶部具有箱盖，所述箱体主体中垂直放置有多个模块化电池模组。
其中，所述箱体主体的前面板上设置有一个电池管理模块和一个信号采集模块，所述箱体主体的底部左侧设置有高压保护模块。
其中，所述箱体主体和箱盖之间具有一块第一密封垫，所述箱体主体和箱盖通过螺栓连接在一起；
所述电池管理模块的外保护罩与所述箱体主体之间设置有一块第二密封垫。
其中，所述第一密封垫和第二密封垫为闭孔发泡硅胶密封垫。
其中，所述箱体主体的前面板左上角和右上角位置各贯穿设置有一个防水透气阀，所述防水透气阀与所述箱体主体内部空间相连通。
其中，所述箱体主体的左右两侧壁上还分别设置有多个吊装耳；
所述箱体主体的底部左右两侧还分别设置有二次绝缘条。
其中，每个所述模块化电池模组包括模组外框架，所述模组外框架里面放置多个单体电芯；
所述模组外框架的前面上部设置有一个PCBA转接板，所述模组外框架的前面外侧盖内部具有汇流排，所述汇流排通过电阻焊分别与所述多个单体电芯相连接。
其中，所述信号采集模块用于采集模块化电池模组内部每串电池的电压和温度信号，然后发送给电池管理模块；
电池管理模块，分别与信号采集模块、模块化电池模组相连接，用于根据所述信号采集模块所采集的模块化电池模组的电压和温度信号，对模块化电池模组的工作状态进行控制管理和控制。
其中，所述信号采集模块包括电压采集线束、温度采集线束和均衡线束，所述电压采集线束、温度采集线束和均衡线束的一端与所述电池管理模块相连接，另一端与PCBA转接板的接插件插座对插。
其中，所述高压保护模块包括熔断器或者内含保险的机械式维修开关。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供的一种模块化的汽车用电池箱，其可以高效、快速地进行生产组装，能够满足不同型号电动汽车的用电需求，且开发成本低，能够显著降低电池箱的整体生产成本，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种模块化的汽车用电池箱的立体结构示意图；
图2为本发明提供的一种模块化的汽车用电池箱内部结构的俯视图；
图3为本发明提供的一种模块化的汽车用电池箱中一个模块化电池模组的立体结构示意图；
图4为本发明提供的一种模块化的汽车用电池箱中一个模块化电池模组的分解图；
图5为本发明提供的一种模块化的汽车用电池箱中具有的多个功能模块的信号连接示意图；
图中，1为箱盖，2为箱体主体，31为第一密封垫，32为第二密封垫，4为防水透气阀，5为吊装耳，6为二次绝缘条，8为模块化电池模组，9为电池管理模块，10为信号采集模块，11为高压保护模块，12为模组外框架，13为PCBA转接板，14为单体电芯，15为汇流排，90为外保护罩。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供了一种模块化的汽车用电池箱，包括箱体主体2，所述箱体主体2的顶部具有箱盖1，所述箱体主体2和箱盖1之间具有一块第一密封垫31。
具体实现上，所述箱体主体2和箱盖1通过螺栓连接在一起，从而实现紧密连接，结合第一密封垫31的密封作用，所述箱体主体2和箱盖1之间的密封等级可以达到IP67级的防水防尘等级。
在本发明中，所述箱体主体2的前面板左上角和右上角位置各贯穿设置有一个防水透气阀4，所述防水透气阀4与所述箱体主体2内部空间相连通，所述防水透气阀4用于平衡所述箱体主体2内外的气压，阻止外部水分进入到箱体主体2里面，从而达到防水透气的目的，也可以避免箱体主体2内部出现结露现象。
一并参见图2，在本发明中，所述箱体主体2中垂直放置有多个模块化电池模组8，所述箱体主体2的前面板设置有一个电池管理模块9和一个信号采集模块10，所述箱体主体2的底部左侧设置有高压保护模块11。
需要说明的是，所述模块化电池模组8、电池管理模块9、信号采集模块10和高压保护模块11自身集成且相对独立，可以通过接插件或者结构件连接在一起，组成一个整体，并可以根据功能的不同，灵活选择组装各个模块。
具体实现上，所述电池管理模块9的外保护罩90与所述箱体主体2之间设置有一块第二密封垫32，以保证电池管理模块9与所述箱体主体2之间的密封效果。
在本发明中，具体实现上，所述第一密封垫31和第二密封垫32优选为闭孔发泡硅胶密封垫。
在本发明中，所述箱体主体2的左右两侧壁上还分别设置有多个吊装耳5，以方便电池箱的运输、包装和在汽车上进行安装。需要说明的是，具体实现上，所述吊装耳5的数量不限于图1所示的六个，还可以根据箱体主体2的尺寸和重量，进行灵活调整。
在本发明中，出于安全考虑，除了在电池箱的箱体主体2内部进行绝缘设置外，所述箱体主体2的底部左右两侧还分别设置有二次绝缘条6，从而可以进一步保证箱体主体2的绝缘效果，使得箱体主体2与需要安装的电动汽车整车实现良好的绝缘。同样，具体实现上，所述二次绝缘条6的数目可以不限于图1所示的分段样式，还可以根据用户的需要，设置为任意两根整体样式式。
一并参见图3、图4，每个所述模块化电池模组8包括模组外框架12，所述模组外框架12里面放置多个单体电芯14，所述模组外框架12的前面上部设置有一个印刷电路板(PCBA)转接板13，所述模组外框架12的前面外侧盖内部具有汇流排15，所述汇流排15通过电阻焊分别与所述多个单体电芯14相连接，使得多个单体电芯14实现串并联。通过改变汇流排15的结构，可以改变多个单体电芯14间的串并联关系，从而灵活调节模块化电池模组8的容量和电量，使得电池系统的容量和电量也可灵活调整，以满足不同车型对系统电量的需求。
具体实现上，每个所述模块化电池模组8中集成有加热片，所述加热片用于在充电前对单体电芯14进行加热。
具体实现上，所述PCBA转接板13起到桥梁的作用，所述印刷电路板PCBA转接板13的一端所述模块化电池模组8内预设的电池信号采集点相连接(可以用于采集每串单体电芯14的温度和电压信号)，同时集成均衡功能，也就是说，模块化电池模组8中的每串单体电芯14的电压、温度采集和均衡功能通过集成化的印刷电路板PCBA转接板13进行转接。
同时，所述印刷电路板(PCBA)转接板13的另一端通过接插件插座输出，从而可以实现与信号采集模块10之间的对接，实现电信号连接从而方便安装和维护。这时，信号采集模块10能够通过印刷电路板(PCBA)转接板13采集每串单体电芯14的温度和电压信号。
一并参见图5，在本发明中，具体实现上，所述电池管理模块9通过所述信号采集模块10与多个模块化电池模组8实现电信号连接；
所述信号采集模块10用于采集模块化电池模组8内部每串电池的电压和温度信号，然后发送给电池管理模块9；
电池管理模块9，分别与信号采集模块10、模块化电池模组8相连接，用于根据所述信号采集模块10所采集的模块化电池模组8的电压和温度信号，对模块化电池模组8的工作状态进行管理和控制。
需要说明的是，所述信号采集模块10包括电压采集线束、温度采集线束和均衡线束，所述电压采集线束、温度采集线束和均衡线束的一端与所述电池管理模块9相连接，另一端与印刷电路板(PCBA)转接板13的接插件插座对插。
在本发明中，具体实现上，所述电池管理模块9即为本地电池管理单元LMU，用于实时采集处理模块化电池模组8的温度和电压信息，并上报上级电池管理系统，具体用于检测单体电芯14在充放电过程中的具体状态，判断是否符合上级电池管理系统预设的故障处理机制，从而与整车控制系统协调，发生对应的逻辑响应动作。
在本发明中，具体实现上，所述高压保护模块11包括快速熔断器或者内含保险的机械式维修开关，用于在模块化电池模组8发生短路或者工人需要维修所述电池箱时，断开所述电池箱中具有的高压回路。
对于本发明，基于上述技术方案可知，提供了提供一种高度集成的模块化的电池箱系统，能够按功能划分为不同模块，且各模块高度集成，之间通过接插件和结构件等连接，生产时可以分不同工位或车间分别制造，然后集中装配，实现灵活组装，提高生产效率，并可根据不同车型灵活选择电池箱串并联组合方式及数量，从而可以满足不同车型、不同电量的需求。
因此，综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种模块化的汽车用电池箱，其可以高效、快速地进行生产组装，能够满足不同型号电动汽车的用电需求，且开发成本低，能够显著降低电池箱的整体生产成本，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种模块化的汽车用电池箱，其特征在于，包括箱体主体(2)，所述箱体主体(2)的顶部具有箱盖(1)，所述箱体主体(2)中垂直放置有多个模块化电池模组(8)。
2.如权利要求1所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述箱体主体(2)的前面板上设置有一个电池管理模块(9)和信号采集模块(10)，所述箱体主体(2)的底部左侧设置有高压保护模块(11)。
3.如权利要求2所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述箱体主体(2)和箱盖(1)之间具有一块第一密封垫(31)，所述箱体主体(2)和箱盖(1)通过螺栓连接在一起；
所述电池管理模块(9)的外保护罩(90)与所述箱体主体(2)之间设置有一块第二密封垫(32)。
4.如权利要求3所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述第一密封垫(31)和第二密封垫(32)为闭孔发泡硅胶密封垫。
5.如权利要求1至4中任一项所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述箱体主体(2)的前面板左上角和右上角位置各贯穿设置有一个防水透气阀(4)，所述防水透气阀(4)与所述箱体主体(2)内部空间相连通。
6.如权利要求1至4中任一项所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述箱体主体(2)的左右两侧壁上还分别设置有多个吊装耳(5)；
所述箱体主体(2)的底部左右两侧还分别设置有二次绝缘条(6)。
7.如权利要求1至4中任一项所述的汽车用电池箱，其特征在于，每个所述模块化电池模组(8)包括模组外框架(12)，所述模组外框架(12)里面放置多个单体电芯(14)；
所述模组外框架(12)的前面上部设置有一个PCBA转接板(13)，所述模组外框架(12)的前面外侧盖内部具有汇流排(15)，所述汇流排(15)通过电阻焊分别与所述多个单体电芯(14)相连接，通过改变汇流排(15)的结构，改变多个单体电芯(14)间的串并联关系，从而灵活调节模块化电池模组(8)的容量和电量，使得电池系统的容量和电量也可灵活调整，以满足不同车型对系统电量的需求。
8.如权利要求2至4中任一项所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述信号采集模块(10)用于采集模块化电池模组(8)内部每串电池的电压和温度信号，然后发送给电池管理模块(9)；
电池管理模块(9)，分别与信号采集模块(10)、模块化电池模组相连接，用于根据所述信号采集模块(10)所采集的模块化电池模组(8)的电压和温度信号，对模块化电池模组(8)的工作状态进行管理和控制。
9.如权利要求8所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述信号采集模块(10)包括电压采集线束、温度采集线束和均衡线束，所述电压采集线束、温度采集线束和均衡线束的一端与所述电池管理模块(9)相连接，另一端与PCBA转接板(13)的接插件插座对插。
10.如权利要求2所述的汽车用电池箱，其特征在于，所述高压保护模块(11)包括熔断器或者内含保险的机械式维修开关。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |