CN107452993A - 一种动力电池箱及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种动力电池箱及电动汽车，其中动力电池箱包括箱体；设置于箱体内的顺序连接的N个电池模组；其中，顺序连接的N个电池模组串联，且两个相邻电池模组之间均通过第一电容接地，且顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接有第二电容；其中，N为大于或等于2的正整数。本实施例解决了现有的电动汽车动力电池存在的在电压波动较大时，导致BMS电压采集的精度和准确度不高的问题。

Description

一种动力电池箱及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种动力电池箱及电动汽车。
背景技术
电动汽车动力电池作为电动汽车的储能装置，行车时能够为电机控制器、直流-直流变换器、空调压缩机控制器等高压电器部件供电。但是由于上述电器部件多为感性功率部件，且采用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)或者金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)电力电子开关器件，这使得上述电器部件工作时会产生较高的电压变化率和电流变化率，从而导致动力高压母线上的电压波动问题。此外考虑到动力电池模组之间在电池箱体内采用母排进行高压连接，且有些母排长度较长，其带来的杂散电感较大，根据电感与电流变化率的乘积得到的电感电压，可知电流波动时，较长母排上会带来电压波动。电压波动直接影响到电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)对电压信号的采集，且降低了动力电池的寿命。
综上所述，现有的电动汽车动力电池存在着在电压波动较大时，导致BMS电压采集的精度和准确度不高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池箱及电动汽车，以解决现有的电动汽车动力电池存在着在电压波动较大时，导致BMS电压采集的精度和准确度不高的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种动力电池箱，包括：
箱体；
设置于所述箱体内的顺序连接的N个电池模组；
其中，顺序连接的N个电池模组串联，且两个相邻电池模组之间均通过第一电容接地，且顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接有第二电容；其中，N为大于或等于2的正整数。
可选地，所述电池模组包括第一组电池模组和第二组电池模组，所述第一组电池模组和所述第二组电池模组通过保险丝相串联。
可选地，所述第一组电池模组中的顺序连接的相邻电池模组之间通过母排串联，且所述第二组电池模组中的顺序连接的相邻电池模组之间通过母排串联。
可选地，所述第一组电池模组中的第一电池模组与第二电池模组通过第一母排串联，所述第二电池模组与第三电池模组通过第二母排串联；所述第二组电池模组中的第四电池模组与第五电池模组通过第三母排串联，所述第五电池模组与第六电池模组通过第四母排串联。
可选地，所述第一母排和第四母排之间连接有第一电感，所述第二母排和第三母排之间连接有第二电感。
可选地，所述第一电感和所述第二电感均为磁环。
可选地，所述第一电感上套设有第一绝缘壳，所述第二电感上套设有第二绝缘壳，其中所述第一电感通过所述第一绝缘壳连接于所述第一母排和所述第四母排之间，所述第二电感通过所述第二绝缘壳连接于所述第二母排和所述第三母排之间。
可选地，所述N个电池模组中的首个电池模组的正极与所述第二电容的第一端通过第五母排连接，末个电池模组的负极与所述第二电容的第二端通过第六母排连接。
可选地，所述第五母排和第六母排之间连接有第三电感。
可选地，所述箱体的外壁上设置有一高压连接器，所述N个电池模组中的首个电池模组的正极和所述末个电池模组的负极通过一继电器与所述高压连接器连接。
可选地，所述箱体的外壁上设置有多个用于固定安装所述箱体的吊环。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括第一方面所述的动力电池箱。
本发明的有益效果是：
本发明实施例通过在两个相邻电池模组之间通过第一电容接地，使得电机系统等功率部件带来的共模干扰能够通过第一电容疏导到地，从而降低电机系统等功率部件带来的共模干扰；此外，通过在顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接第二电容，降低了高压正极与高压负极之间的差模干扰。这样，通过第一电容和第二电容的设置实现了共模干扰和差模干扰的干扰抑制，降低了电池模组电压的波动量，从而提高了BMS电压采集时的精度和准确性。
附图说明
图1表示本发明实施例中动力电池箱的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，为本发明的实施例中动力电池箱的结构示意图。该动力电池箱包括：箱体1和设置于箱体1内的顺序连接的N个电池模组。其中，顺序连接的N个电池模组相串联，且两个相邻电池模组之间均通过第一电容2接地，且顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接有第二电容3。此外，N为大于或等于2的正整数。
这样，在将N个电池模组顺序串联时，通过在相邻电池模组之间通过第一电容2接地，使得电机系统等功率部件带来的共模干扰能够通过第一电容2疏导到地，从而降低了电机系统等功率部件带来的共模干扰；此外通过在顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接有第二电容3，降低了电池模组的高压正极与电池模组的高压负极之间的差模干扰。这样，通过在相互串联的N个电池模组中连接第一电容和第二电容，实现了对电机系统中的电机控制器、直流-直流转换器等高压功率部件带来的共模干扰和差模干扰的抑制作用，降低了电池模组电压的波动量，从而提高了BMS电压采集时的精度和准确性，解决了现有的电动汽车动力电池存在的在电压波动较大时，导致BMS电压采集的精度和准确度不高的问题。
具体的，第二电容3的两端可以并联容量较小的其他电容，以最大程度的降低电池模组的高压正极与电池模组的高压负极之间的差模干扰。此外，具体的，第二电容3的容值的范围可以为几十uF到几百uF，在此并不对第二电容3的容值进行具体限定。
进一步地，电池模组包括第一组电池模组和第二组电池模组，其中第一组电池模组和第二组电池模组通过保险丝4相串联。这样，将保险丝4串联在第一组电池模组和第二组电池模组之间，可以防止相串联的电池模组之间的电流过大，提高了动力电池箱的安全性。
具体的，第一组电池模组中的顺序连接的相邻电池模组之间通过母排串联，且第二组电池模组中的顺序连接的相邻电池模组之间通过母排串联。其中，第一组电池模组中的第一电池模组51与第二电池模组52通过第一母排61串联，第二电池模组52与第三电池模组53通过第二母排62串联；第二组电池模组中的第四电池模组54与第五电池模组55通过第三母排63串联，第五电池模组55与第六电池模组56通过第四母排64串联。
这样，通过母排将第一组电池模组中包括的各个电池模组相串联，并将第二组电池模组中包括的各个电池模组相串联，保证了各个电池模组串联时的牢固性。此外，在此需要说明的是，第一组电池模组中包括的电池模组并不限于第一电池模组、第二电池模组和第三电池模组，即第一组电池模组中包括的电池模组可以根据实际情况增加或者减少；第二组电池模组中包括的电池模组并不限于第四电池模组、第五电池模组和第六电池模组，即第二组电池模组中包括的电池模组可以根据实际情况增加或减少。
此外，进一步地，第一母排61和第四母排64之间连接有第一电感71，第二母排62和第三母排63之间连接有第二电感72。这样，通过在第一母排61和第四母排64之间连接第一电感71，在第二母排62和第三母排63之间连接第二电感72，可以阻挡或者消耗电机系统中的电机控制器、直流-直流转换器等高压功率部件带来的共模干扰，从而对共模干扰起到抑制作用，降低了电池模组电压的波动量。
具体的，第一电感71和第二电感72可以为磁环。该磁环的材质可以为纳米晶材质。当然，第一电感71和第二电感72的形状可以根据实际情况而定，需要保证第一电感71固定在第一母排61和第四母排64之间，第二电感72固定在第二母排62和第三母排63之间。
此外，具体的，第一电感71上套设有第一绝缘壳，第二电感72上套设有第二绝缘壳，其中第一电感71通过第一绝缘壳连接于第一母排61和第四母排64之间，第二电感72通过第二绝缘壳连接于第二母排62和第三母排63之间。这样，通过在第一电感71上套设第一绝缘壳，在第二电感72上套设第二绝缘壳，可以保证第一电感71与第一母排61和第四母排64之间的绝缘性，并保证第二电感72与第二母排62和第三母排63之间的绝缘性。此外，具体的，在通过各个母排将各个相邻电池模组串联时，需要保证各个母排之间的绝缘性，以防止出现连电的情况的发生。
此外，进一步地，N个电池模组中的首个电池模组的正极与第二电容3的第一端通过第五母排65连接，末个电池模组的负极与第二电容3的第二端通过第六母排66连接。具体的，第五母排65和第六母排66之间连接有第三电感73。这样，第五母排65和第六母排66之间连接第三电感73，同样能够阻挡或者消耗电机系统中的电机控制器、直流-直流转换器等高压功率部件带来的共模干扰，从而对高频的共模干扰起到较大的抑制作用，降低电池模组电压的波动量。此外，具体的，第三电感73为磁环。另外，具体的，第三电感73上套设有第三绝缘壳。在第三电感73上套设第三绝缘壳，可以保证第三电感73与第五母排65和第六母排66之间的绝缘性。
此外，进一步地，箱体1的外壁上设置有一高压连接器8，N个电池模组中的首个电池模组的正极和末个电池模组的负极通过一继电器9与高压连接器8连接。这样，通过在箱体1的外壁上设置高压连接器8，使得电机系统中的电机控制器、直流-直流转换器等高压功率部件能够直接与高压连接器连接，提高了动力电池箱的使用便利性。
另外，进一步地，箱体1的外壁上设置有多个用于固定安装箱体1的吊环10。通过在箱体1的外壁上设置吊环10，使得在将动力电池箱安装在电动汽车的车身上时，可以通过螺栓穿设吊环10和车身的方式，将动力电池箱安装固定在电动汽车的车身上，保证了动力电池箱的安装固定性。
这样，本发明实施例通过在两个相邻电池模组之间通过第一电容接地，使得电机系统等功率部件带来的共模干扰能够通过第一电容疏导到地，从而降低电机系统等功率部件带来的共模干扰；此外，通过在顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接第二电容，降低了高压正极与高压负极之间的差模干扰。这样，通过第一电容和第二电容的设置实现了共模干扰和差模干扰的干扰抑制，降低了电池模组电压的波动量，从而提高了BMS电压采集时的精度和准确性，解决了现有的电动汽车动力电池存在的在电压波动较大时，导致BMS电压采集的精度和准确度不高的问题。
另外，本发明实施例还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述实施例中的动力电池箱。
这样，在电动汽车上应用上述实施例中的动力电池箱，上述动力电池箱的实施例的实现方式适用于该电动汽车。这样由于在动力电池箱中，由于在两个相邻电池模组之间通过第一电容接地，使得电机系统等功率部件带来的共模干扰能够通过第一电容疏导到地，从而降低电机系统等功率部件带来的共模干扰；此外，通过在顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接第二电容，降低了高压正极与高压负极之间的差模干扰。这样通过第一电容和第二电容的设置实现了共模干扰和差模干扰的干扰抑制，降低了电池模组电压的波动量，从而提高了BMS电压采集时的精度和准确性，解决了现有的电动汽车动力电池存在的在电压波动较大时，导致BMS电压采集的精度和准确度不高的问题。
在本发明的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例是参考附图来描述的，其他不同的形式和实施例也是可行而不偏离本发明的原理，因此，本发明不应被建构成为在此所提出实施例的限制。更确切地说，这些实施例被提供以使得本发明会是完善又完整，且会将本发明范围传达给本领域技术人员。在附图中，组件尺寸及相对尺寸也许基于清晰起见而被夸大。在此所使用的术语只是基于描述特定实施例目的，并无意成为限制用。术语“包含”及/或“包括”在使用于本说明书时，表示所述特征、整数、构件及/或组件的存在，但不排除一或更多其它特征、整数、构件、组件及/或其族群的存在或增加。除非另有所示，陈述时，一值范围包含该范围的上下限及其间的任何子范围。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种动力电池箱，其特征在于，包括：
箱体；
设置于所述箱体内的顺序连接的N个电池模组；
其中，顺序连接的N个电池模组串联，且两个相邻电池模组之间均通过第一电容接地，且顺序连接的N个电池模组中的首个电池模组的正极与末个电池模组的负极之间连接有第二电容；其中，N为大于或等于2的正整数。
2.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述电池模组包括第一组电池模组和第二组电池模组，所述第一组电池模组和所述第二组电池模组通过保险丝相串联。
3.根据权利要求2所述的动力电池箱，其特征在于，所述第一组电池模组中的顺序连接的相邻电池模组之间通过母排串联，且所述第二组电池模组中的顺序连接的相邻电池模组之间通过母排串联。
4.根据权利要求3所述的动力电池箱，其特征在于，所述第一组电池模组中的第一电池模组与第二电池模组通过第一母排串联，所述第二电池模组与第三电池模组通过第二母排串联；
所述第二组电池模组中的第四电池模组与第五电池模组通过第三母排串联，所述第五电池模组与第六电池模组通过第四母排串联。
5.根据权利要求4所述的动力电池箱，其特征在于，所述第一母排和第四母排之间连接有第一电感，所述第二母排和第三母排之间连接有第二电感。
6.根据权利要求5所述的动力电池箱，其特征在于，所述第一电感和所述第二电感均为磁环。
7.根据权利要求5所述的动力电池箱，其特征在于，所述第一电感上套设有第一绝缘壳，所述第二电感上套设有第二绝缘壳，其中所述第一电感通过所述第一绝缘壳连接于所述第一母排和所述第四母排之间，所述第二电感通过所述第二绝缘壳连接于所述第二母排和所述第三母排之间。
8.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述N个电池模组中的首个电池模组的正极与所述第二电容的第一端通过第五母排连接，末个电池模组的负极与所述第二电容的第二端通过第六母排连接。
9.根据权利要求8所述的动力电池箱，其特征在于，所述第五母排和第六母排之间连接有第三电感。
10.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述箱体的外壁上设置有一高压连接器，所述N个电池模组中的首个电池模组的正极和所述末个电池模组的负极通过一继电器与所述高压连接器连接。
11.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述箱体的外壁上设置有多个用于固定安装所述箱体的吊环。
12.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1至11任一项所述的动力电池箱。
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