CN108550757B - 动力电池切断单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种动力电池切断单元，包括：盒体和设于盒体内的主正继电器、主负继电器、高压采集连接器、低压控制连接器、分流器和温度采集板，及电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口；所述总正接口、主正继电器、电池正极端口依次连接构成主正回路，所述总负接口、主负继电器、电池负极端口依次连接构成主负回路，所述分流器和温度采集板连接于主负回路上；所述盒体由上盖和下盖扣合成一个整体，所述高压采集连接器和低压控制连接器设于下盖的第一边缘侧，其分别通过高压线束和低压线束与主正回路和主负回路连接。本发明盒体内各器件布局合理，便于模块化生产，也提高了安装效率。

Description

动力电池切断单元
技术领域
本发明属于电动汽车动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池切断单元。
背景技术
动力电池切断单元(Battery Disconnect Unit，BDU)是电动汽车动力电池系统的重要组成部分，是电动汽车高压电路系统的重要保护模块，作为电动汽车动力电池断开与接通高压电的装置，对电池包的安全有着至关重要的作用。动力电池切断单元通常由主正继电器、主负继电器、电流采集模块等高压元器件集成，但目前电池市场上有些厂家是直接把高压元器件散布在电池包内，有些厂家是只是做了一个简易BDU，对高低压输入输出口没有进行特别处理，高压线束和低压线束散乱地分布在BDU内，不仅布局没有条理性，而且安装不方便。
申请号为201520249143.6的专利文献公开了一种车用电池切断单元结构，包括固定在电池组上的底座，与底座相配的底座上盖，所述底座和底座上盖均为凸型结构，所述凸起设在所述电池组两排气管道间，所述底座上设有分流计和霍尔电流传感器。该电池切断单元结构即是通过底座上盖安装在电池组内，其自身的组装不方便，在电池包内安装和维修也都不方便。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种动力电池切断单元，旨在解决现有的电池切断单元布局不合理及组装不方便的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种动力电池切断单元，包括：盒体和设于盒体内的主正继电器、主负继电器、高压采集连接器、低压控制连接器、分流器和温度采集板，及电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口；所述总正接口、主正继电器、电池正极端口依次连接构成主正回路，所述总负接口、主负继电器、电池负极端口依次连接构成主负回路，所述分流器和温度采集板连接于主负回路上；所述盒体由上盖和下盖扣合成一个整体，所述高压采集连接器和低压控制连接器设于下盖的第一边缘侧，其分别通过高压线束和低压线束与主正回路和主负回路连接，所述主正继电器和主负继电器设于下盖上且靠近与所述第一边缘侧相对的第二边缘侧，所述下盖上于第一边缘侧和第二边缘侧之间形成有高压线槽和低压线槽，分别用于收纳所述高压线束和低压线束。
优选地，所述主正回路还包括：
第一铜排，其一端与总正接口连接，另一端与主正继电器的负极连接，
第三铜排，其一端与主正继电器的正极连接，另一端与电池正极端口连接；
所述主负回路还包括：
第二铜排，其一端与总负接口连接，另一端与主负继电器的负极连接，
第四铜排，其一端与主负继电器的负极连接，另一端与分流器连接，
第五铜排，其一端与分流器连接，另一端与电池负极端口连接。
优选地，所述总正接口和总负接口设于所述下盖的第二边缘侧，所述电池正极端口和电池负极端口设于所述下盖的除第一边缘侧和第二边缘侧以外的第三边缘侧；所述分流器和温度采集板架设于所述高压线槽和低压线槽上方。
优选地，所述上盖上开有与所述电池负极端口和电池正极端口对应的第一开口、与所述总负接口和总正接口对应的第二开口、与所述高压采集连接器对应的第三开口、与所述低压控制连接器对应的第四开口。
优选地，所述下盖的第一边缘侧突出形成有第一安装凸起，所述低压控制连接器以卡扣连接方式安装于该第一安装凸起上。
优选地，所述第一安装凸起上形成有凸起卡接部，所述凸出卡接部上设有卡口，所述低压控制连接器上设有卡槽，卡槽内设有卡扣，所述凸起卡接部卡设于所述卡槽内，并通过卡扣与卡口的配合实现连接固定。
优选地，所述下盖上的第一边缘侧还设有与所述第一安装凸起相对的第二安装凸起，所述高压采集连接器通过螺钉固定在所述第一安装凸起和第二安装凸起上。
优选地，所述下盖的第二边缘侧突出形成有第三安装凸起，所述总负接口和总正接口设于所述第三安装凸起上；所述下盖的第三边缘侧形成有第四安装凸起，该第四安装凸起上设有第一分流器接口，所述下盖的与所述第三边缘侧相对的第四边缘侧形成有第五安装凸起，该第五安装凸起上设有第二分流器接口，所述电池正极端口和电池负极端口设于所述第四安装凸起上，所述分流器和温度采集板与第一分流器接口和第二分流器接口连接，所述第三安装凸起和第四安装凸起、第五安装凸起之间形成凹陷区，所述主正继电器和主负继电器设于所述凹陷区。
优选地，所述第二铜排包括：薄片部，所述薄片部的一侧垂直弯折形成有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部的延伸方向相反，且分别与所述总负接口和主负继电器连接；所述第三安装凸起上设有第二铜排安装槽，所述薄片部嵌设于所述第二铜排安装槽内。
优选地，所述下盖的四角嵌装有不锈钢钢套，下盖的电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口均采用连接螺母，所述连接螺母嵌装于下盖上。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：
一，本发明提出了一种整体式的动力电池切断单元，通过设置独立的盒体，将分流器、温度采集板、主正继电器、主负继电器、高压采集连接器和低压控制连接器都容置其内，并设置电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口、高压采集连接器和低压控制连接器用于与动力汽车电池包等其他器件连接，集成度高，这种集成化在检修和安装或更换时非常方便，便于实现动力电池切断单元的模块化生产，提高产品的一致性，也便于生产装配管理。
二，本发明盒体内，根据分流器、温度采集板、主正继电器、主负继电器、高压采集连接器和低压控制连接器各自的结构特点，设置多个安装凸起(第一安装凸起至第五安装凸起)，并将主正继电器和主负继电器设于多个安装凸起间形成的凹陷区内，安装时先固定主正继电器和主负继电器，再采用铜排将各部件连接起来，不仅装配操作时更方便，而且整个盒体内布局合理美观，并且通过在各安装凸起上设置与特制的连接螺母形状对应的安装槽，在安装槽内镶嵌连接螺母，将连接螺母作为电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口、第一分流器接口和第二分流器接口的连接接口，有效地防止各电器件安装于下盖时使下盖产生蠕变失效，结构稳固牢靠，也组装方便。
三，相比于现有的动力电池切断单元内高低压线束设置散乱，连接起来也麻烦，本发明专门设置了高压线槽和低压线槽，方便了走线，将高低压分开走线避免电磁干扰，也进一步便于模块化生产和安装，提高了装配效率。
四，本发明盒体的下盖上四角的安装位置向前有不锈钢缸套，用于固定主正继电器和主负继电器的螺丝安装位置也嵌有标注住宿螺母，下盖的底部设有加强筋，各个安装凸起的设置也增加了整个下盖的机械强度，使得整个盒体结构稳固牢靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提出的动力电池切断单元的整体结构图；
图2为图1提出的动力电池切断单元中省去上盖后的内部结构图；
图3为图1提出的动力电池切断单元中上盖的结构图；
图4为图1提出的动力电池切断单元中下盖的结构图；
图5为图4的镶嵌有连接螺母、缸套及注塑螺母的结构图；
图6为图4的底部视角图；
图7为图1提出的动力电池切断单元中低压控制连接器的结构图；
图8为图1提出的动力电池切断单元中第二铜排的结构图；
图9为图1提出的动力电池切断单元中连接螺母的结构图；
图10为图2的省去下盖后的结构图。
本发明的附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 上盖 252 总正接口
11 第一开口 26 凹陷区
12 第二开口 27 凹陷区
13 第三开口 271 第一螺母
14 第四开口 28 钢套
15 散热孔 31 分流器
2 下盖 32 温度采集板
21 第一安装凸起 41 主正继电器
211 凸起卡接部 42 主负继电器
212 卡口 5 高压采集连接器
22 第二安装凸起 6 低压控制连接器
23 第四安装凸起 61 卡槽
231 电池负极端口 62 卡扣
232 电池正极端口 71 第一铜排
233 第一分流器接口 72 第二铜排
24 第五安装凸起 73 第三铜排
241 第二分流器接口 74 第四铜排
25 第三安装凸起 75 第五铜排
251 总负接口 8 连接螺母
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种动力电池切断单元。
请参照图1至图10，动力电池切断单元，包括：由上盖1和下盖2扣合成一个整体的盒体，设于盒体内的分流器31、温度采集板32、主正继电器41、主负继电器42、高压采集连接器5、低压控制连接器6，及第一铜排71、第二铜排72、第三铜排73、第四铜排74和第五铜排75。
请参阅图4，下盖2的正投影为长方形状，下盖2上具有相对的第一边缘侧和第二边缘侧、相对的第三边缘侧和第四边边缘侧，所述第一边缘侧上突出形成有第一安装凸起21和第二安装凸起22，第二边缘侧上突出形成有第三安装凸起25，第三边缘侧上形成有第四安装凸起23，第四边缘侧上形成有第五安装凸起24，所述第三安装凸起25和第四安装凸起23、第五安装凸起24之间形成有凹陷区27。
所述第一安装凸起21和第二安装凸起22相对设置，所述高压采集连接器5通过螺钉固定于该第一安装凸起21和第二安装凸起22上，第一安装凸起21和第二安装凸起22之间的空间便于高压采集连接器5的高压线束通过。第一安装凸起21的背离所述第二安装凸起22的一侧形成有凸起卡接部211，所述凸出卡接部211上设有卡口212，所述低压控制连接器6上设有卡槽61，卡槽61内设有卡扣62，所述凸起卡接部211卡设于所述卡槽61内，并通过卡扣62与卡口212的配合实现连接固定，低压控制连接器6采用卡扣方式安装，具有减震和安装省时的优点。
所述第三安装凸起25上设有总负接口251和总正接口252，第四安装凸起23上设有电池负极端口231、电池正极端口232、第一分流器接口233，第五安装凸起24上设有第四分流器接口241。总负接口251、总正接口252、电池负极端口231、电池正极端口232、第一分流器接口233、第四分流器接口241均采用特制机加工制成的连接螺母8实现各电流回路的连接，连接螺母8的头部为正六棱柱状、脚部为圆柱状，下盖2上形成有与该连接螺母8形状适配的安装槽，便于将连接螺母8固定于下盖上，连接螺母8的中间开有螺纹孔，便于通过螺丝将各器件及铜排连接起来实现通电，连接螺母8的设置有效地防止各电器件安装于下盖时使下盖产生蠕变失效。
主正继电器41和主负继电器42通过连接螺钉固定于所述凹陷区27内，下盖2上与该各连接螺钉对应的位置镶嵌有尺寸适配的标准注塑螺母。第四安装凸起23和第五安装凸起24之间设有高压线槽261和低压线槽262，分流器31和温度采集板32安装于第四安装凸起23和第五安装凸起24上，由此，连接在高压采集连接器5和主正继电器41、主负继电器42之间的高压线束能够收纳在高压线槽261内，连接在低压控制连接器6和主正继电器41、主负继电器42之间的低压线束能够收纳在低压线槽262内，解决了传统动力电池切断单元内高低压线束放置杂乱不合理的问题，便于走线连接安装。更进一步地，所述高压线槽261和低压线槽262内都设有弹性卡扣，用于固定线束，不仅固定方便，而且将高低压分开走线避免电磁干扰，使整个动力电池切断内布线更美观。
请再次一并参阅图2及图10，第一铜排71的一端与总正接口252连接，另一端与主正继电器41的负极连接，第三铜排73的一端与主正继电器41的正极连接，另一端与电池正极端口232连接，由此构成主正回路；第二铜排72的一端与总负接口251连接，另一端与主负继电器42的负极连接，第四铜排74的一端与主负继电器42的负极连接，另一端与分流器31连接，第五铜排75的一端与分流器31连接，另一端与电池负极端口231连接，由此构成主负回路。
其中，由于电池外插接件接口定义要求左负右正，第二铜排72需要连接在位于右侧的主负继电器42和位于左侧的总负接口251之间，为了增加固定第二铜排72的可操作性，将第二铜排72设计为包括：薄片部721，薄片部721的一侧垂直弯折形成有第一连接部722和第二连接部723，第一连接部722和第二连接部723的延伸方向相反，且分别与总负接口251和主负继电器42连接；第三安装凸起25上设有第二铜排安装槽253，所述薄片部721嵌设于所述第二铜排安装槽253内。固定第二铜排72时直接将薄片部721插装于第二铜排安装槽253内，其两末端即分别与主负继电器42接口和总负接口251接合，再通过螺丝完成连接安装即可，其它各铜排也可直接固定于下盖2上，使得，整个动力电池切断单元内各部件的安装操作非常方便，提高了组装效率。并且，所述第一铜排71、第二铜排72、第三铜排73、第四铜排74和第五铜排75的除连接端之外的部分涂覆有塑料膜，各铜排的未安装表面采用浸塑工艺，增加了铜排的绝缘性。
进一步地，上盖1上开有与所述电池负极端口21和电池正极端口22对应的第一开口11、与所述总负接口23和总正接口24对应的第二开口12、与所述高压采集连接器对应的第三开口13、与所述低压控制连接器对应的第四开口14，上盖1上还设有散热孔15，保证了整个单元的散热性。上盖1的外表面上直接注塑形成有各输入、输出口的标识定义以及公司名称和公司表示，使本动力电池切断单元各接口便于接线识别，也更美观。
由此，本发明动力电池切断单元通过设置独立的盒体，将各部件合理地布置在盒体内，布局巧妙合理，加工组装方便，高压线槽和低压线槽的设置也方便了走线，不仅具有更高的集成性，也便于模块化生产和安装，提高了装配效率。此外，下盖2的四角安装位置还镶嵌有不锈钢缸套28，下盖2的底部设有加强筋29，增加了盒体的机械强度。
当然，可以理解地，在其它一些实施方式中，所述盒体也可以根据使用需求采用梯形等其他形状，在此不作限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种动力电池切断单元，其特征在于，包括：盒体和设于盒体内的主正继电器、主负继电器、高压采集连接器、低压控制连接器、分流器和温度采集板，及电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口；
所述总正接口、主正继电器、电池正极端口依次连接构成主正回路，所述总负接口、主负继电器、电池负极端口依次连接构成主负回路，所述分流器和温度采集板连接于主负回路上；
所述盒体由上盖和下盖扣合成一个整体，
所述高压采集连接器和低压控制连接器设于下盖的第一边缘侧，其分别通过高压线束和低压线束与主正回路和主负回路连接；
所述下盖的第二边缘侧凸出形成有第三安装凸起，所述总负接口和总正接口设于所述第三安装凸起上；
所述下盖的第三边缘侧形成有第四安装凸起，该第四安装凸起上设有第一分流器接口，所述下盖的与所述第三边缘侧相对的第四边缘侧形成有第五安装凸起，该第五安装凸起上设有第二分流器接口，
所述电池正极端口和电池负极端口设于所述第四安装凸起上，所述分流器和温度采集板与第一分流器接口和第二分流器接口连接，
所述第三安装凸起和第四安装凸起、第五安装凸起之间形成凹陷区，所述主正继电器和主负继电器设于所述凹陷区，所述第四安装凸起和第五安装凸起之间设有高压线槽和低压线槽，分别用于收纳所述高压线束和低压线束。
2.如权利要求1所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述主正回路还包括：
第一铜排，其一端与总正接口连接，另一端与主正继电器的负极连接，
第三铜排，其一端与主正继电器的正极连接，另一端与电池正极端口连接；
所述主负回路还包括：
第二铜排，其一端与总负接口连接，另一端与主负继电器的负极连接，
第四铜排，其一端与主负继电器的负极连接，另一端与分流器连接，
第五铜排，其一端与分流器连接，另一端与电池负极端口连接。
3.如权利要求2所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述总正接口和总负接口设于所述下盖的第二边缘侧，所述电池正极端口和电池负极端口设于所述下盖的除第一边缘侧和第二边缘侧以外的第三边缘侧；所述分流器和温度采集板架设于所述高压线槽和低压线槽上方。
4.如权利要求3所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述上盖上开有与所述电池负极端口和电池正极端口对应的第一开口、与所述总负接口和总正接口对应的第二开口、与所述高压采集连接器对应的第三开口、与所述低压控制连接器对应的第四开口。
5.如权利要求3所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述下盖的第一边缘侧突出形成有第一安装凸起，所述低压控制连接器以卡扣连接方式安装于该第一安装凸起上。
6.如权利要求5所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述第一安装凸起上形成有凸起卡接部，所述凸起卡接部上设有卡口，所述低压控制连接器上设有卡槽，卡槽内设有卡扣，所述凸起卡接部卡设于所述卡槽内，并通过卡扣与卡口的配合实现连接固定。
7.如权利要求5所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述下盖上的第一边缘侧还设有与所述第一安装凸起相对的第二安装凸起，所述高压采集连接器通过螺钉固定在所述第一安装凸起和第二安装凸起上。
8.如权利要求7所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述第二铜排包括：薄片部，所述薄片部的一侧垂直弯折形成有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部的延伸方向相反，且分别与所述总负接口和主负继电器连接；所述第三安装凸起上设有第二铜排安装槽，所述薄片部嵌设于所述第二铜排安装槽内。
9.如权利要求8所述的动力电池切断单元，其特征在于，所述下盖的四角嵌装有不锈钢钢套，下盖的电池负极端口、电池正极端口、总负接口、总正接口均采用连接螺母，所述连接螺母嵌装于下盖上。
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