CN106356484A - 一种拼装式动力电池系统结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拼装式动力电池系统结构，包括外壳以及安装在外壳内的动力电池系统，其中：所述外壳包括箱体，前盖板及顶盖板，其中箱体由底板，后盖板及两个侧板折弯焊接一体成型，所述顶盖板及前盖板与箱体拼装固定；所述动力电池系统由两组电池模块，电池框架，两根左支架，两根右支架，封板及BMS支架等组成，其中箱体，前盖板，顶盖板，电池框架，左支架，右支架，封板及BMS支架之间均为拼接式连接。

Description

一种拼装式动力电池系统结构
技术领域
本发明涉及动力电池系统结构，尤其涉及一种拼装式动力电池系统结构。
背景技术
近年来，随着我国电力体制改革不断深化和能源互联网兴起，国家开始大力发展新能源光伏；各种储能类产品应运而生， 储能电站用于电力系统的集中调度、大中型储能系统用于智能电网的调峰调频、小型储能系统用于工商业、家庭的日常使用；尤其是容量在数KWh的小型储能系统正面临着大规模的需求；
作为小型储能系统中的核心部件，电池组的容量和性能直接影响到系统的工作时间和使用寿命。对于电池组的设计更需要考虑体积、尺寸的适宜性。
现有的动力电池系统中一般采用由电池系统外壳、电池包、管理系统、线束等部分组成。其中电池包的结构多采用上下支架固定的形式，而且电芯与电芯之间有2-4mm的间隙，从而造成空间排布上的浪费。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种拼装式动力电池系统结构，采用拼装式结构使得电池系统结构紧凑，空间利用率高，安全性能高，在同等体积下电池容量增大。
本发明揭示了一种拼装式动力电池系统结构，包括外壳以及安装在外壳内的动力电池系统，其中：
所述外壳包括箱体，前盖板及顶盖板，其中箱体由底板，后盖板及两个侧板焊接一体成型，所述顶盖板及前盖板与箱体拼装固定；
所述动力电池系统包括两组电池模块，电池框架，两根左支架，两根右支架，封板及BMS支架，所述电池框架具有中间分隔板以及设于中间分隔板两侧的第一背板和第二背板，两组电池模块分别安装在中间分隔板两侧，所述封板上下边缘具有折弯的第二限位条，卡在电池模块前端，通过第二限位条上下定位，两根左支架分别包覆在电池模块的上下两个边缘角上，且两端分别与封板及第二背板紧固，两根右支架分别包覆在另一组电池模块的上下两个边缘角上，两端分别与封板及第一背板紧固，所述BMS支架安装在封板前端。
所述侧板及后盖板上边缘向内折弯有紧固条，所述紧固条上设有复数紧固孔，所述侧板上嵌有凹槽型提手，所述后盖板上嵌装有多个接线槽。
所述中间分隔板的上边缘和下边缘均向两侧延伸有限位条，所述第一背板和第二背板的边缘处均折弯有第三限位条，两组电池模块安装在中间分隔板两侧通过限位条及第三限位条实现上下限位。
所述封板与电池模块之间还设有环氧树脂片。
所述封板四个角上设有安装孔板，左支架及右支架一端与安装孔板紧固。
所述左支架及右支架结构相同，均为凹槽结构，且凹槽的槽底设有复数过线孔及螺母孔，凹槽的两个短边设有安装孔，一个长边向外翻折有90°的翻边，另一个长边上设有复数第二安装孔， 90°的翻边与电池模块的边缘角相配合。
本发明所揭示的电池系统结构，其系统的规格为48V100AH，我们采用3.2V50AH电芯，进行2P15S（2并联15串联）组成；整体结构取消电池包的传统设计，采用直接将电池进行固定的思路来减小内部空间，电池与支架（5、6、7、8）配合处均有绝缘片用与于物理绝缘，保证电池与钣金之间不会造成导电，另外电池与电池之间排布没有间距，而通过一层双面胶进行隔离，也能防止电池与电池发生相对位移；整体的尺寸满足插箱高度为4U的尺寸放置（1U=44.45mm,符合GBT 3047.2-2003），宽度符合19寸标准机柜的尺寸放置（宽度482.6mm，GBT 3047.3-2003），深度符合600mm的机柜的尺寸放置。
与现有技术相比，本发明的一种拼装式动力电池系统结构，具有如下有益之处：采用拼装式结构使得电池系统结构紧凑，空间利用率高，安全性能高，在同等体积下电池容量增大。整体结构取消电池包的设计，改为直接固定电芯，其体积比密度达到了120wh/l以上。
附图说明
图1是本发明结构的爆炸图；
图2是本发明动力电池系统组装图；
图3是本发明箱体的结构示意图；
图4是本发明电池框架的结构示意图；
图5是本发明封板的结构示意图；
图6是本发明左支架（右支架）的结构示意图；
图7是本发明左支架（右支架）的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1~2所示为本发明所揭示的一种拼装式动力电池系统结构，包括外壳以及安装在外壳内的动力电池系统。
具体说来，如图3所示，所述外壳包括箱体1，前盖板2及顶盖板3，其中箱体1由底板11，后盖板12及两个侧板13焊接一体成型，所述侧板13及后盖板12上边缘向内折弯有紧固条14，所述紧固条14上设有复数紧固孔，所述侧板13上嵌有凹槽型提手15，所述前盖板与两侧板卡和固定，所述顶盖板3通过紧固件固定在紧固条14上，所述后盖板上设有嵌装有多个接线槽16，所述接线槽16采用台阶面结构处理，用于留出空间给后部动力线，以此防止与机柜后部干涉。
所述动力电池系统包括两组电池模块4，电池框架5，两组左支架6，两组右支架7，封板8及BMS支架9，其中：
所述电池模块4由复数单体电芯组成电芯模块，电芯模块采用的是3.2V50AH电芯进行成组，电芯通过汇流排进行串并联接，两边电芯成组分别为2P7S(2并联7串联)、2P8S（2并联8串联），电芯与电芯之间有一层绝缘双面胶固定，所述电芯模块与顶盖板3及底板11之间设有环氧绝缘片及pc绝缘片40进行物理绝缘。
如图4所示电池框架5具有中间分隔板51，所述中间分隔板51一侧的端部垂直焊接有第一背板52，从而在该侧形成第一电池模块区，另一侧垂直焊接有第二背板53，从而在该侧形成第二电池模块区，所述中间分隔板51的上边缘和下边缘均向两侧延伸有限位条54，所述第一背板52和第二背板53的边缘处向电池模块区内延伸有第三限位条55，两组电池模块4分别安装在第一电池模块区和第二电池模块区内，通过限位条实现上下限位，所述分隔板51两侧覆有一层环氧树脂板56，所述第一背板52后端的设有盖板57，可以保护电芯模块的输出电线，同时对电池框架以及后盖板起到支撑作用，防止其晃动，所述第二背板53后端设有总正总负输出盖板58，防止电芯的铜排线不外露，进而保护设备。
如图5所示所述封板8设于电池模块前部，与电池模块之间还设有环氧树脂板10，所述封板8的上下边缘垂直折弯有第二限位条81，当覆在电池模块前端是，通过第二限位条实现上下定位，同时所述封板8四个角上样设有安装孔板82。
如图6~7所示，所述左支架6为凹槽61结构，且凹槽61的槽底设有复数过线孔62及螺母孔63，所述螺母孔用于配合过线孔62进行线束的固定，所述凹槽61两个短边设有安装孔64，一个长边向外翻折有90°的翻边65，另一个长边上设有复数第二安装孔66，所述左支架6为两根，一根位于电池模块的上边缘，另一根位于电池模块的下边缘，其90°的翻边结构与电池模块上边缘角及下边缘角相配合，且凹槽61位于电池模块外部，使得电池模块安装到箱体内时，与箱体侧板之间具有一定空隙，既实现了走线，又增加了散热空间，所述凹槽61一端的安装孔64与封板8上安装孔板82紧固，另一端的安装孔与第二背板53固定，同时凹槽61与箱体1侧板通过第二安装孔紧固。
所述右支架结构与左支架一致（在此不过多描述），安装在另一组电池模块的上下侧边。
所述BMS支架9通过紧固件安装在封板8上。
本发明所揭示的一种拼装式动力电池系统结构，其组装方法为：将两根左支架的一端与电池框架的第二背板通过螺钉紧固，将两根右支架的一端与电池框架的第一背板通过螺钉固定，将两组电池模块装入两个电池模块区内，此时电池模块被包覆定位，在电池模块前端覆一层绝缘板，然后装入封板，通过紧固件将封板与左支架及右支架紧固，最后装上BMS支架就形成一个动力电池系统整体。
将动力电池系统整体放入箱体1内，通过螺钉将后盖板与电池框架的第一背板及第二背板固定，将左支架与右支架与侧板固定，由于左支架与右支架的存在，不仅固定了电池模块，而且使得电池模块与箱体侧板之间存在一定空隙，增加了电池模块工作时的散热，同时电池模块与接线槽之间通过电线连接，空隙的存在方便了电线的穿过，且不损伤电线。
动力电池系统与箱体固定后，安装顶盖及前盖板及可。
本发明揭示的一种拼装式动力电池系统结构，其除了电池模块以外的部件之间，均是采用拼装的形式，在箱体尺寸限制下，可以合理优化内部电池模块的分布，在不降低电池系统性能的前提下，保证了内部结构紧凑，提高空间利用率，增大了电池容量。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种拼装式动力电池系统结构，其特征在于：包括外壳以及安装在外壳内的动力电池系统，其中：
所述外壳包括箱体，前盖板及顶盖板，其中箱体由底板，后盖板及两个侧板焊接一体成型，所述顶盖板及前盖板与箱体拼装固定；
所述动力电池系统包括两组电池模块，电池框架，两根左支架，两根右支架，封板及BMS支架，所述电池框架具有中间分隔板以及设于中间分隔板两侧的第一背板和第二背板，两组电池模块分别安装在中间分隔板两侧，所述封板上下边缘具有折弯的第二限位条，卡在电池模块前端，通过第二限位条上下定位，两根左支架分别包覆在电池模块的上下两个边缘角上，且两端分别与封板及第一背板紧固，两根右支架分别包覆在另一组电池模块的上下两个边缘角上，两端分别与封板及第一背板紧固，所述BMS支架安装在封板前端。
2.根据权利要求1所述的一种拼装式动力电池系统结构，其特征在于：所述箱体侧板及后盖板上边缘向内折弯有紧固条，所述紧固条上设有复数紧固孔，所述侧板上嵌有凹槽型提手，所述后盖板上嵌装有多个接线槽。
3.根据权利要求1所述的一种拼装式动力电池系统结构，其特征在于：所述中间分隔板的上边缘和下边缘均向两侧延伸有限位条，所述第一背板和第二背板的边缘处均折弯有第三限位条，两组电池模块安装在中间分隔板两侧通过限位条及第三限位条实现上下限位。
4.根据权利要求1所述的一种拼装式动力电池系统结构，其特征在于：所述封板与电池模块之间还设有绝缘片。
5.根据权利要求1所述的一种拼装式动力电池系统结构，其特征在于：所述封板四个角上设有安装孔板，左支架及右支架一端与安装孔板紧固。
6. 根据权利要求1所述的一种拼装式动力电池系统结构，其特征在于：所述左支架及右支架结构相同，均为凹槽结构，且凹槽的槽底设有复数过线孔及螺母孔，凹槽的两个短边设有安装孔，一个长边向外翻折有90°的翻边，另一个长边上设有复数第二安装孔， 90°的翻边与电池模块的边缘角相配合。
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