CN108263215A - 电池切断单元、电池系统及电动汽车 - Google Patents

电池切断单元、电池系统及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电池切断单元、电池系统及电动汽车，包括容置结构、主回路及与该主回路并联的预充电回路，该预充电回路包括相互串联的预充继电器及预充电阻；其中，容置结构包括底座及防护盖，该底座包括相对设置的第一表面和第二表面，主回路和预充继电器设置于第一表面，预充电阻设置于第二表面上与预充继电器靠近的位置，防护盖盖合于第一表面。如此，将主回路及预充电回路集成为一个整体，便于在电池切断单元故障时单独将其取出进行维修。

Description

电池切断单元、电池系统及电动汽车
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种电池切断单元、电池系统及电动汽车。
背景技术
动力电池系统是纯电动汽车的核心部件，直接关系到其电机使用性能、续航能力、物流车安全运行等。
而电池切断单元(Battery Disconnect Unit，BDU)是电池系统重要的电控集成部件，现有的BDU集成度不够高，某些功能器件设置在汽车端，即与电池系统外的其他部件整合在一起设置，这给BDU的售后维修等造成了麻烦。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的包括提供一种电池切断单元、电池系统及电动汽车，以改善上述问题。
为了达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种电池切断单元，包括容置结构、主回路及与该主回路并联的预充电回路，该预充电回路包括相互串联的预充继电器及预充电组；
其中，所述容置结构包括底座和防护盖，所述底座包括相对设置的第一表面和第二表面，所述主回路和所述预充继电器设置于所述第一表面，所述预充电阻设置于所述第二表面上与所述预充继电器靠近的位置，所述防护盖盖合于所述第一表面。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，所述第二表面开设有向所述第一表面凹陷的第一安装槽，所述预充电阻设置于该第一安装槽内；
所述第一安装槽的槽口处设置有固定件，以将所述预充电阻固定在所述第一安装槽内。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，所述第一安装槽的底部开设有槽口，所述预充电阻的连接端子穿过该槽口与所述预充继电器相连。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，所述主回路包括主负回路和主正回路，其中，所述主正回路包括通过第一硬铜排电连接的正输入端、主保险丝、主正继电器及正输出端，所述主负回路包括通过第二硬铜排和第三硬铜排电连接的负输入端、电流传感器、主负继电器和负输出端；
所述第一表面开设有第二安装槽和第三安装槽，所述正输入端及所述主正继电器设置于所述第二安装槽中，并通过所述第一硬铜排固定；所述预充继电器、所述主负继电器及所述电流传感器设置于所述第三安装槽中，其中，所述主负继电器及所述电流传感器通过所述第二硬铜排和所述第三硬铜排固定。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，所述第三安装槽的底面为L型，所述预充继电器设置于所述第三安装槽的底面上与所述第一安装槽靠近的一端，所述电流传感器设置于所述第三安装槽的底面上的另一端，所述主负继电器设置于所述第三安装槽的底面上的拐角处；
所述第二表面还设置有与该第二表面垂直的第一挡板和第二挡板，该第一挡板和该第二挡板相对设置形成一夹持空间，所述负输出端设置于该夹持空间的端部所在位置，所述第二硬铜排的一端延伸穿过该夹持空间抵达所述负输出端所在位置，并与所述负输出端电连接；所述第二硬铜排的另一端固定于所述主负继电器，并与所述主负继电器电连接；
所述第三硬铜排包括第一端部和第二端部，该第一端部固定于所述主负继电器并与所述主负继电器电连接，该第二端部固定于所述第二安装槽中靠近所述电流传感器的一端，并与所述电流传感器电连接。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，各所述电流传感器沿一圆环结构设置；所述第二安装槽的底面上设置所述电流传感器的端部设置有至少两个固定凸台，所述圆环结构的外沿设置有与所述至少两个固定凸台分别对应的挂耳；所述圆环结构套设于所述第三硬铜排，每个所述挂耳套设于一个所述固定凸台。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，所述第二端部作为所述负输入端与电池组的负极相连，所述正输入端与所述电池组的正极相连；所述正输出端与车载高压接线盒的正极相连，所述负输出端与车载高压接线盒的负极相连。
可选地，根据本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，所述防护盖的侧面开设有散热槽。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池系统，应用于电动汽车，该电池系统包括电池组及本申请实施例第一方面提供的电池切断单元，并通过该电池切断单元实现对该电池组的充放电及预充电的控制。
第三方面，本申请实施例提供了一种电动汽车，包括本申请实施例第二方面提供的电池系统。
相对于现有技术而言，本申请实施例具有以下有益效果：
本申请实施例提供的一种电池切断单元、电池系统及电动汽车，该电池切断单元设置有包括底座和防护盖的容置结构，在该容置结构内设置有主回路及与该主回路并联的预充电回路设置。其中，底座包括相对设置的第一表面和第二表面，预充电回路包括相互串联的预充继电器及预充电阻，主回路和预充继电器设置于第一表面，预充电阻设置于第二表面上与预充继电器靠近的位置，防护盖盖合于第一表面。如此，将主回路及预充电回路集成为一个整体，便于在电池切断单元故障时单独将其取出进行维修。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电池切断单元的电气连接关系图；
图2为本申请实施例提供的一种电池切断单元的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种底座的结构示意图；
图4为图3所示底座的又一结构示意图；
图5为图3所示底座的又一结构示意图；
图6为图3所示底座的又一结构示意图；
图7为图3所示区域I的放大示意图。
图标：100-电池切断单元；110-容置结构；111-底座；112-防护盖；1121-卡扣；1122-散热槽；120-主正回路；121-正输入端；122-主保险丝；123-主正继电器；124-正输出端；125-第一硬铜排；130-主负回路；131-负输入端；132-电流传感器；133-主负继电器；134-负输出端；135-第二硬铜排；136-第三硬铜排；137-圆环结构；1371-挂耳；1372-固定凸台；140-预充电回路；141-预充继电器；142-预充电阻；210-第一表面；220-第二表面；221-第一安装槽；2210-底部；2211-槽口；222-第二安装槽；223-第三安装槽；224-第一挡板；225-第二挡板；230-卡槽；200-电池组；300-车载高压接线盒。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
请一并参阅图1和图2，其中，图1是本申请实施例提供的一种电池切断单元100的电气连接关系图，图2是图1所示电池切断单元100的结构示意图。
所述电池切断单元100包括容置结构110、设置于该容置结构110中的主回路和预充电回路140。所述主回路包括主负回路130和主正回路120，所述主正回路120包括相互电连接的正输入端121、主保险丝122、主正继电器123以及正输出端124，所述主负回路130包括相互电连接的负输入端131、电流传感器132、主负继电器133和负输出端134。
其中，所述预充电回路140与所述主回路并联。如此，将预充电回路140和主回路集成为一体，便于在电池切断单元100故障时单独将其取出进行维修。
在本实施例中，所述预充电回路140包括预充继电器141及预充电阻142，所述预充继电器141和所述预充电阻142相互串联。
所述容置结构110包括底座111和防护盖112，其中，所述底座111可以开设有卡槽230，所述防护盖112可以开设有与该卡槽230匹配的卡扣1121，通过所述卡槽230和所述卡扣1121的配合可以将防护盖112固定地盖合于所述底座111。可选地，在所述防护盖112的侧面还可以设置有散热槽1122，以提高所述电池切断单元100的散热速度。
在本实施例中，所述底座111包括第一表面210和相对于第一表面210设置的第二表面220，所述主回路和所述预充继电器141设置于所述第一表面210，所述预充电阻142设置于所述第二表面220上与所述预充继电器141靠近的位置，基于此，所述预充电阻142的连接端子穿过所述第二表面220后距离所述预充继电器141较近，能够很方便地与所述预充继电器141相连。
可选地，请一并参阅图3-图6，下面将结合图3-图6对所述底座111及设置在所述底座111上的各个电气部件进行详细阐述。所述底座111包括第一表面210和与该第一表面210相对的第二表面220。其中，图3为所述第二表面220上未设置有电气部件时的结构示意图，图4和图5为所述第一表面210的示意图，图6为第二表面220上设置有电气部件时的结构示意图。
所述第二表面220开设有向所述第一表面210的方向凹陷的第一安装槽221，所述预充电阻142可以设置于该第一安装槽221中。在所述第一安装槽221的底部2210，开设有槽口2211，所述预充电阻142的连接端子可以穿过该槽，从而与所述预充继电器141相连。可选地，所述第一安装槽221的底部2210可以开设有两个所述槽口2211。
可选地，所述第一安装槽221的槽口2211处可以设置有固定件，以将所述预充电阻142固定在所述第一安装槽221内。在本实施例中，所述固定件可以是钣金制成的固定板，该固定板通过螺栓固定于所述第一安装槽221的两侧，从而将所述预充电阻142固定在所述第一安装槽221内。
请再次结合参阅图1和图3，其中，所述正输入端121、主保险丝122、主正继电器123以及正输出端124通过第一硬铜排125电连接，所述负输入端131、电流传感器132、主负继电器133和负输出端134通过第二硬铜排135和第三硬铜排136电连接。
可选地，在本实施例中，所述第一表面210可以开设有第二安装槽222和第三安装槽223，其中，所述正输入端121及所述主正继电器123可以设置于所述第二安装槽222中，并通过所述第一硬铜排125固定。所述预充继电器141、所述主负继电器133及所述电流传感器132可以设置于所述第三安装槽223中。所述预充继电器141可以通过相应的固定器件(如，相互配合的螺栓和螺母)固定。所述主负继电器133和所述电流传感器132可以通过第二硬铜排135和第三硬铜排136固定。所述第一硬铜排125、第二硬铜排135和第三硬铜排136既能够用于实现电池切断单元100中各电气部件的电连接，又能够用于固定所述各电气部件，简化了电池切断单元100的内部结构，提高了电池切断单元100的集成度。
可选地，所述第三安装槽223的底面可以为L型，该L型的底面的一端与用于设置所述预充电阻142的第一安装槽221靠近。其中，所述预充继电器141可以设置于该底面上与所述第一安装槽221靠近的一端，如此，所述预充继电器141距离所述预充电阻142较近，便于与所述预充电阻142的连接端子相连。
所述电流传感器132可以设置于所述底面的另一端，即该L型的底面上背离所述第一安装槽221的端部的一端。所述主负继电器133可以设置于所述第三安装槽223的底面上的拐角处。
可选地，在所述第二安装槽222和所述第三安装槽223中，可以埋设有相应的螺栓，相应的电气部件(如，主正继电器123、预充继电器141、主负继电器133、电流传感器132等)可以通过与该螺栓匹配的螺母实现进一步固定。
请参阅图7，图7是图3所示区域I的放大示意图。在本实施例中，所述第二表面220上还可以设置有与该第二表面220垂直的第一挡板224和第二挡板225，该第一挡板224和第二挡板225形成一夹持空间，所述负输出端134设置于该夹持空间的端部所在位置。所述第二硬铜排135的一端可以延伸穿过该夹持空间，并与设置在该夹持空间的端部所在位置的所述负输出端134电连接；所述第二硬铜排135的另一端可以固定于所述主负继电器133，并与所述主负继电器133电连接。
如此，可以将第二硬铜排135固定于第二表面220，进而通过所述第二硬铜排135实现主负继电器133和负输出端134的固定及电连接，简化了电池切断单元100的内部结构。
在本实施例中，第三硬铜排136可以包括第一端部和第二端部，该第一端部固定于所述主负继电器133，并与所述主负继电器133电连接，该第二端部固定于所述第二安装槽222中靠近所述电流传感器132的一端，并与所述电流传感器132电连接。如此，既能通过第三硬铜排136实现主负继电器133和电流传感器132的电连接，又能将主负继电器133和电流传感器132固定在第二表面220。
可选地，在本实施例中，所述主负回路130可以包括多个电流传感器132，该多个电流传感器132可以沿一圆环结构137设置。对应地，在第三安装槽223的底面上设置有电流传感器132的一端，可以设置有至少两个固定凸台1372，所述圆环结构137的外沿可以设置有与所述至少两个固定凸台1372分别对应的挂耳1371。实施时，所述圆环结构137可以被套设于所述第三硬铜排136远离所述主负继电器133的一端，且所述圆环结构137的每个挂耳1371套设于一个所述固定凸台1372。如此，可以在实现主负继电器133及每个电流传感器132的固定的同时，实现主负继电器133与每个电流传感器132的电连接。
在上述情形中，所述第三硬铜排136的第二端部可以作为所述负输入端131，该第二端部与所述电池切断单元100所在电池系统中的电池组200的负极电连接，所述正输入端121可以与该电池组200的正极电连接，所述正输出端124可以与该电池系统所在电动汽车的车载高压接线盒300的正极电连接，所述负输出端134可以与该车载高压接线盒300的负极电连接。
本申请实施例还提供一种电池系统，该电池系统包括电池组200及本申请实施例提供的电池切断单元100，并通过所述电池切断单元100实现对所述电池组200的充放电及预充电的控制。
本申请实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括车载高压接线盒300及本申请实施例提供的电池系统，该电池系统中的电池切断单元100与所述车载高压接线盒300电连接。
综上所述，本申请实施例提供一种电池切断单元、电池系统及电动汽车，该电池切断单元设置有包括底座和防护盖的容置结构，该容置结构内设置有主回路及与该主回路并联的预充电回路设置。其中，底座包括相对设置的第一表面和第二表面，预充电回路包括相互串联的预充继电器及预充电阻，主回路和预充继电器设置于第一表面，预充电阻设置于第二表面上与预充继电器靠近的位置，防护盖盖合于第一表面。如此，将主回路及预充电回路集成为一个整体，便于在电池切断单元故障时单独将其取出进行维修。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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相连，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申请中的具体含义。
此外，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池切断单元，其特征在于，包括容置结构、主回路及与该主回路并联的预充电回路，该预充电回路包括相互串联的预充继电器及预充电组；
其中，所述容置结构包括底座和防护盖，所述底座包括相对设置的第一表面和第二表面，所述主回路和所述预充继电器设置于所述第一表面，所述预充电阻设置于所述第二表面上与所述预充继电器靠近的位置，所述防护盖盖合于所述第一表面。
2.根据权利要求1所述的电池切断单元，其特征在于，所述第二表面开设有向所述第一表面凹陷的第一安装槽，所述预充电阻设置于该第一安装槽内；
所述第一安装槽的槽口处设置有固定件，以将所述预充电阻固定在所述第一安装槽内。
3.根据权利要求2所述的电池切断单元，其特征在于，所述第一安装槽的底部开设有槽口，所述预充电阻的连接端子穿过该槽口与所述预充继电器相连。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池切断单元，其特征在于，所述主回路包括主负回路和主正回路，其中，所述主正回路包括通过第一硬铜排电连接的正输入端、主保险丝、主正继电器及正输出端，所述主负回路包括通过第二硬铜排和第三硬铜排电连接的负输入端、电流传感器、主负继电器和负输出端；
所述第一表面开设有第二安装槽和第三安装槽，所述正输入端及所述主正继电器设置于所述第二安装槽中，并通过所述第一硬铜排固定；所述预充继电器、所述主负继电器及所述电流传感器设置于所述第三安装槽中，其中，所述主负继电器及所述电流传感器通过所述第二硬铜排和所述第三硬铜排固定。
5.根据权利要求4所述的电池切断单元，其特征在于，所述第三安装槽的底面为L型，所述预充继电器设置于所述第三安装槽的底面上与所述第一安装槽靠近的一端，所述电流传感器设置于所述第三安装槽的底面上的另一端，所述主负继电器设置于所述第三安装槽的底面上的拐角处；
所述第二表面还设置有与该第二表面垂直的第一挡板和第二挡板，该第一挡板和该第二挡板相对设置形成一夹持空间，所述负输出端设置于该夹持空间的端部所在位置，所述第二硬铜排的一端延伸穿过该夹持空间抵达所述负输出端所在位置，并与所述负输出端电连接；所述第二硬铜排的另一端固定于所述主负继电器，并与所述主负继电器电连接；
所述第三硬铜排包括第一端部和第二端部，该第一端部固定于所述主负继电器并与所述主负继电器电连接，该第二端部固定于所述第二安装槽中靠近所述电流传感器的一端，并与所述电流传感器电连接。
6.根据权利要求5所述的电池切断单元，其特征在于，各所述电流传感器沿一圆环结构设置；所述第二安装槽的底面上设置所述电流传感器的端部设置有至少两个固定凸台，所述圆环结构的外沿设置有与所述至少两个固定凸台分别对应的挂耳；所述圆环结构套设于所述第三硬铜排，每个所述挂耳套设于一个所述固定凸台。
7.根据权利要求5所述的电池切断单元，其特征在于，所述第二端部作为所述负输入端与电池组的负极相连，所述正输入端与所述电池组的正极相连；所述正输出端与车载高压接线盒的正极相连，所述负输出端与车载高压接线盒的负极相连。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的电池切断单元，其特征在于，所述防护盖的侧面开设有散热槽。
9.一种电池系统，其特征在于，应用于电动汽车，该电池系统包括电池组及权利要求1-8中任一项所述的电池切断单元，并通过所述电池切断单元实现对所述电池组的充放电及预充电的控制。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的电池系统。
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