CN107611503B - 一种动力电池箱及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动力电池箱及电动汽车；动力电池箱，包括：电池箱体(1)；设置于电池箱体(1)内的顺序连接的N个电池模组(7)；其中，N为大于或等于2的正整数；设置于电池箱体(1)内的电磁干扰滤波器(4)，以及与电磁干扰滤波器(4)连接的继电器(5)；设置于电池箱体(1)的外壁上的高压连接器(3)，N个电池模组(7)中的首个电池模组的正极和末个电池模组的负极通过继电器(5)与电磁干扰滤波器(4)连接，电磁干扰滤波器(4)与高压连接器(3)连接。本发明提高了动力电池的抗干扰能力，保证了电池各模组电压采集的稳定性，保证了电池管理系统采集信号的准确性，确保了电池的正常使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种动力电池箱及电动汽车。
背景技术
电动汽车动力电池为整车高压系统提供电能，高压系统中的电机控制器、直流-直流变换器、空调压缩机控制器等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，简称IGBT)或金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称MOSFET)电力电子开关器件，上述部件工作时产生较高的电压变化率和电流变化率，从而带来动力高压母线上电压波动问题，直接影响电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)电压采集信号、控制信号受干扰，甚至影响BMS正常通讯，对动力电池单体寿命也是一种冲击，因此在动力电池箱体内设计电磁干扰抑制装置变得尤为重要。
发明内容
本发明实施例要达到的目的是提供一种动力电池箱及电动汽车，用以实现提高动力电池的抗干扰能力，保证电池管理系统电压采集信号的准确性和稳定性，同时保证电池的正常使用寿命。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种动力电池箱，包括：
电池箱体；
设置于电池内的顺序连接的N个电池模组；其中，N为大于或等于2的正整数；
设置于电池箱体内的电磁干扰滤波器，以及与电磁干扰滤波器连接的继电器；
设置于电池箱体的外壁上的高压连接器，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继电器与电磁干扰滤波器连接，电磁干扰滤波器与高压连接器连接。
其中，电磁干扰滤波器包括：滤波器壳体、正极高压连接端子、负极高压连接端子、第一电容、共模电感、第二电容和第三电容；
正极高压连接端子和负极高压连接端子露出于滤波器壳体外部；
第一电容一端与正极高压连接端子连接，另一端与负极高压连接端子连接；
共模电感包括第一电感线圈和第二电感线圈，第一电感线圈与正极高压连接端子串联；第二电感线圈与负极高压连接端子串联；
第二电容一端与第一电感线圈连接，另一端与第三电容一端连接；
第三电容的一端与第二电感线圈连接，另一端与第二电容一端连接。
其中，第二电容和第三电容均与滤波器壳体连接。
其中，滤波器壳体上还设有滤波器固定孔，螺栓穿过滤波器固定孔与电池箱体固定连接。
其中，滤波器壳体和电池箱体均为金属壳体。
其中，电池箱体上设有多个吊耳，电池箱体通过吊耳与车身固定连接。
其中，电池箱体通过吊耳与车身金属梁通过刮漆螺栓固定连接。
其中，电池模组包括第一组电池模组和第二组电池模组，第一组电池模组和第二组电池模组通过保险丝相串联。
其中，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，第二电池模组与第三电池模组通过第二母排串联；
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，第五电池模组与第六电池模组通过第四母排串联。
本发明还提供了一种电动汽车，包括如上所述的动力电池箱。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种动力电池箱及电动汽车，至少具有以下有益效果：
1、本发明通过电磁干扰滤波器的设计以及对电磁干扰滤波器接地的设计，提高了动力电池的抗干扰能力，减小了动力电池母线上的电压波动，从而保证了电池管理系统电压采集信号的准确性和稳定性。
2、本发明的动力电池箱体的固定螺栓采用刮漆螺栓，既保证了紧固性，又保证了固定安装后的导电连续性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的动力电池箱结构示意图；
图2为本发明的电磁干扰滤波器结构示意图。
【附图标记说明】
1、电池箱体；2、吊耳；3、高压连接器；4、电磁干扰滤波器；
41、电磁干扰滤波器固定孔；42、滤波器壳体；43、正极高压连接端子；
44、负极高压连接端子；45、第一电容；46、第二电容；47、第三电容；
48、共模电感；5、继电器；61、第一母排；62、第二母排；63第三母排；
64、第四母排；7、电池模组；8、保险丝。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
参见图1至图2，本发明的实施例提供了一种动力电池箱，包括：
电池箱体1；
设置于电池箱体1内的顺序连接的N个电池模组7；其中，N为大于或等于2的正整数；
设置于电池箱体1内的电磁干扰滤波器4，以及与电磁干扰滤波器4连接的继电器5；
设置于电池箱体1的外壁上的高压连接器3，N个电池模组7中的首个电池模组的正极和末个电池模组的负极通过继电器5与电磁干扰滤波器4连接，电磁干扰滤波器4与高压连接器3连接。在电池箱体中添加电磁干扰滤波器，可以有效地减少高压母线上的电压波动问题，减少电磁干扰等带来的带来的影响。
本发明的一优选实施例中，电磁干扰滤波器4包括：滤波器壳体42、正极高压连接端子43、负极高压连接端子44、第一电容45、共模电感48、第二电容46和第三电容47；
其中，正极高压连接端子43和负极高压连接端子44露出于滤波器壳体42外部；便于电磁干扰滤波器4通过高压线束与其他部件连接。
第一电容45一端与正极高压连接端子43连接，另一端与负极高压连接端子44连接；第一电容45跨接在高压正极与高压负极之间，可以起到抑制高频差模干扰的作用，防止高频差模干扰对电池箱体1以及其他电气系统造成影响。
共模电感48包括第一电感线圈和第二电感线圈，第一电感线圈与正极高压连接端子43串联；第二电感线圈与负极高压连接端子44串联；第一电感线圈和第二电感线圈缠绕在同一个铁芯上，匝数和相位都相同只有缠绕的方向相反，当共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而导致线圈的感抗增大，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，从而减小共模电流，减小共模干扰，达到滤波的目的；同时，当电路中的正常电流流经共感线圈时，两个线圈产生的磁场因大小相等、方向相反而相互抵消，避免了线圈感抗对正常电流的影响。
第二电容46一端与第一电感线圈连接，另一端与第三电容47一端连接；
第三电容47的一端与第二电感线圈连接，另一端与第二电容46连接。第二电容46一端和第三电容47一端连接，组成共模电容，滤去共模噪音。
优选地，第二电容46和第三电容47均与滤波器壳体42连接。使流入第二电容46和第三电容47的共模干扰导入到滤波器壳体42，使其相当于接地，避免与高压线路组成回路，产生较大的共模干扰，对产生电池箱产生影响。
具体地，滤波器壳体42上还设有滤波器固定孔41，螺栓穿过滤波器固定孔41与电池箱体1固定连接。螺栓固定除使得电磁干扰滤波器4牢固的固定在电池箱体1上且便于更换以外，还将滤波器壳体42与电池箱体1进行等电位连接，使其具有相同的电势，使得滤波器壳体42上的共模干扰迅速导入电池箱体1上，降低共模干扰对电池模组7带来的危害。
具体地，滤波器壳体42和电池箱体1均为金属壳体。采用金属壳体，利用金属良好的导电性，使滤波器壳体42和电池箱体1之间建立良好的等电位连接。
具体地，电池箱体1上设有多个吊耳2，电池箱体1通过吊耳2与车身固定连接。吊耳2的设计一方面有利于电池箱体1的与车身的安装，同时也方便电池箱体1的运输。
优选地，电池箱体1通过吊耳2与车身金属梁通过刮漆螺栓固定连接。通过刮漆螺栓进行固定连接，在保证电池箱体1与车身牢固连接的同时，也保证了电池箱体1与车身具有良好的等电位连接，使得电池箱体1上的共模干扰迅速导入车身，降低共模干扰带来的危害。
具体地，电池模组7包括第一组电池模组和第二组电池模组，第一组电池模组和第二组电池模组通过保险丝8相串联。防止第一组电池模组和第二组电池模组之间的电流过大，提高了动力电池箱的安全性。
具体地，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61串联，第二电池模组与第三电池模组通过第二母排62串联；
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63串联，第五电池模组与第六电池模组通过第四母排64串联。
本发明的动力电池箱，通过电磁干扰滤波器4的设计，利用差模电容、共模电感48以及共模电容有效的抑制了因电路产生的共模干扰和差摸干扰，同时，滤波器壳体42和电池箱体1均为金属壳体并分别通过螺栓、刮漆螺栓固定连接，使得滤波器壳体42、电池箱体1和车身建立了良好的等电位连接，使得电动汽车中的高压部件产生的共模干扰经过滤波器中共模电感48抑制降低后，一些共模干扰通过第二电容46和/或第三电容47导入到滤波器壳体42，进而导入电池箱体1上，又沿着刮漆螺栓导入到车身。车身为最终的参考地平面，由于接地良好，接地连接处共模干扰产生的共模电压幅值很低，保证了滤波器设计的有用性。
本发明还提供了一种电动汽车，包括如上所述的动力电池箱。本发明所提供的电动汽车采用如上所述的动力电池箱，利用动力电池箱中的电磁干扰滤波器4中的第一电容45抑制差摸干扰；利用共模电感48以及第二电容46和第三电容47组成的共模电容抑制共模干扰；以及通过第二电容46和第三电容47与滤波器壳体42，滤波器壳体42与电池箱体1，电池箱体1与车身的等电位连接，及时将电机控制器等功率部件带来的共模干扰疏导到地，有效的抑制了高压部件产生的电磁干扰对动力电池的影响，使得电池管理系统采集到正确的信号的同时，也确保了电池的正常寿命。
此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是，在本文中，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。
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)
1.一种动力电池箱，其特征在于，包括：
电池箱体(1)；
设置于所述电池箱体(1)内的顺序连接的N个电池模组(7)；其中，N为大于或等于2的正整数；
设置于所述电池箱体(1)内的电磁干扰滤波器(4)，以及与所述电磁干扰滤波器(4)连接的继电器(5)；
设置于所述电池箱体(1)的外壁上的高压连接器(3)，所述N个电池模组(7)中的首个电池模组的正极和末个电池模组的负极通过所述继电器(5)与所述电磁干扰滤波器(4)连接，所述电磁干扰滤波器(4)与所述高压连接器(3)连接；
所述电磁干扰滤波器(4)包括：正极高压连接端子(43)、负极高压连接端子(44)、第一电容(45)、共模电感(48)、第二电容(46)和第三电容(47)；
所述第一电容(45)一端与所述正极高压连接端子(43)连接，另一端与所述负极高压连接端子(44)连接；
所述共模电感(48)包括第一电感线圈和第二电感线圈，所述第一电感线圈与所述正极高压连接端子(43)串联；所述第二电感线圈与所述负极高压连接端子(44)串联；
所述第二电容(46)一端与所述第一电感线圈连接，另一端与所述第三电容(47)一端连接；
所述第三电容(47)的一端与第二电感线圈连接，另一端与所述第二电容(46)一端连接。
2.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述电磁干扰滤波器(4)还包括：滤波器壳体(42)；
所述正极高压连接端子(43)和所述负极高压连接端子(44)露出于所述滤波器壳体(42)外部。
3.根据权利要求2所述的动力电池箱，其特征在于，所述第二电容(46)和所述第三电容(47)均与所述滤波器壳体(42)连接。
4.根据权利要求2或3所述的动力电池箱，其特征还在于，所述滤波器壳体(42)上还设有滤波器固定孔(41)，螺栓穿过所述滤波器固定孔(41)与所述电池箱体(1)固定连接。
5.根据权利要求4所述的动力电池箱，其特征在于，所述滤波器壳体(42)和所述电池箱体(1)均为金属壳体。
6.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述电池箱体(1)上设有多个吊耳(2)，所述电池箱体(1)通过所述吊耳(2)与车身固定连接。
7.根据权利要求6所述的动力电池箱，其特征在于，所述电池箱体(1)通过所述吊耳(2)与车身金属梁通过刮漆螺栓固定连接。
8.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(7)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(8)相串联。
9.根据权利要求8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(61)串联，第二电池模组与第三电池模组通过第二母排(62)串联；
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(63)串联，第五电池模组与第六电池模组通过第四母排(64)串联。
10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1至9任一项所述的动力电池箱。
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