CN109494330A - 动力电池包和具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池包和具有其的车辆，动力电池包包括熔断器、多排电池模组、相互扣合的电池包下壳体与电池包上壳体，多排电池模组之间串联设置，熔断器连接在至少一组相邻的两排电池模组之间，多排电池模组与熔断器均位于电池包下壳体与电池包上壳体之间的空间内。根据本发明的动力电池包，无需设置MSD可以实现动力电池包的安全使用，同时熔断器的体积更小，更便于动力电池包的装配，同时熔断器的成本较低，降低了动力电池包的制造成本。

Description

动力电池包和具有其的车辆
技术领域
本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种动力电池包和具有其的车辆。
背景技术
为保证动力电池包的安全使用，相关技术中，动力电池包内设有MSD(ManualService Disconnect，中文名称：手动维护开关)，动力电池包发生安全问题时，可以熔断以切断动力电池包内的高压电路，以降低触电风险。但是MSD的体积较大，占用了动力电池包的较大空间，不便于动力电池包的装配，同时MSD的成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种至少能在一定程度上减小了安装空间并降低了成本的动力电池包。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种动力电池包，包括熔断器、多排电池模组、相互扣合的电池包下壳体与电池包上壳体，多排所述电池模组之间串联设置，所述熔断器连接在至少一组相邻的两排所述电池模组之间，所述多排电池模组与所述熔断器均位于所述电池包下壳体与所述电池包上壳体之间的空间内。
进一步地，所述动力电池包包括两排所述电池模组，两排所述电池模组之间形成安装间隙，每排所述电池模组的每个电池模组沿所述电池包下壳体的纵向排布，两排所述电池模组在所述电池包下壳体的横向错开，其中所述电池包下壳体的内壁面位于第一排所述电池模组的纵向第一端处设置BDU件，并在所述内壁面位于第二排所述电池模组的纵向第二端处设置所述熔断器。
进一步地，第一排所述电池模组通过第一硬铜排与所述BDU件连接，第二排所述电池模组通过第一软铜排与所述BDU件连接，第一排所述电池模组通过第二硬铜排与所述熔断器连接，第二排所述电池模组通过第二软铜排与所述熔断器连接，每排所述电池模组的相邻的两个所述电池模组通过第三硬铜排连接，其中，所述第一软铜排的长度大于所述第一硬铜排的长度，所述第二软铜排的长度大于所述第二硬铜排的长度。
进一步地，所述动力电池包的BMS件适于设置在所述BDU件的上表面。
进一步地，每排所述电池模组的底部设有一块冷却板，所述冷却板的底部设有隔热板，所述冷却板与所述电池模组之间设有导热板，所述导热板、所述隔热板与所述电池模组在上下方向一一正对。
进一步地，所述冷却板内设有冷却流道，所述冷却板具有出水接头和进水接头，所述出水接头和所述进水接头均与所述冷却流道连通，所述电池包下壳体还穿设有总进水管口和总出水管口，所述总进水管口与第一块所述冷却板的所述进水接头之间连接有第一分支进水管，所述总出水管口与第一块所述冷却板的所述出水接头之间连接有第一分支出水管，所述总进水管口与第二块所述冷却板的所述进水接头之间连接有第二分支进水管，所述总出水管口与第二块所述冷却板的所述出水接头之间连接有第二分支出水管，其中，所述第一分支进水管、所述第一分支出水管、所述第二分支进水管和所述第二分支出水管分别通过一个快插接头与所述冷却板插接。
进一步地，所述动力电池包还包括通信总线，所述通信总线包括主线、冷却水温度信号分线、电池模组信号分线、外界信号分线、BMS件信号分线、BDU件信号分线，所述冷却水温度信号分线、所述电池模组信号分线、所述外界信号分线、所述BMS件信号分线和所述BDU件信号分线均与所述主线连接，其中，所述冷却水温度信号分线与所述总出水管口连接，每条所述电池模组信号分线分别与一个所述电池模组连接，所述外界信号分线与所述动力电池包的外界信号插接件连接，所述BMS件信号分线与所述BMS件连接，所述BDU件信号分线与所述BDU件连接。
进一步地，所述主线沿所述纵向设置在所述安装间隙内。
进一步地，所述电池包上壳体的外周面环绕有适于与所述电池包下壳体贴合固定的上壳体翻边，所述上壳体翻边的下表面设有密封圈，所述密封圈环绕所述上壳体翻边设置，且所述密封圈为聚氨酯硬质泡沫件。
相对于现有技术，本发明所述的动力电池包具有以下优势：
1)根据本发明的动力电池包，通过在至少一组相邻的两排电池模组之间设置熔断器，无需设置MSD可以实现动力电池包的安全使用，同时熔断器的体积更小，更便于动力电池包的装配，同时熔断器的成本较低，降低了动力电池包的制造成本。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，包括上述任一种所述的动力电池包。
相对于现有技术，本发明所述的车辆具有以下优势：
1)根据本发明的车辆，通过设置动力电池包，可以在保证车辆安全行驶的情况下降低车辆的整体成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的动力电池包的外部结构示意图；
图2为本发明实施例所述的动力电池包拆除电池包上壳体后的内部结构示意图；
图3为本发明实施例所述的动力电池包的爆炸图；
图4为本发明实施例所述的电池模组、铜排与通信总线的配合示意图；
图5为本发明实施例所述的电池模组、BDU件与通信总线的配合示意图；
图6为本发明实施例所述的电池模组、BDU件与熔断器的连接示意图；
图7为本发明实施例所述的冷却板、导热板和隔热板的配合示意图；
图8为本发明实施例所述的冷却板与电池包下壳体的连接示意图。
附图标记说明：
动力电池包100，电池模组1，安装间隙11，熔断器2，BDU件3，BMS件4，铜排5，第一硬铜排51，第二硬铜排52，第三硬铜排53，第一软铜排54，第二软铜排55，冷却板61，出水接头611，进水接头612，隔热板62，导热板63，电池包下壳体71，总进水管口711，总出水管口712，电池包上壳体72，连接件73，第一分支进水管81，第一分支出水管82，第二分支进水管83，第二分支出水管84，快插接头85，通信总线9，主线91，冷却水温度信号分线92，电池模组信号分线93，外界信号分线94，BMS件信号分线95，BDU件信号分线96。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面参考图1-图8并结合实施例描述本发明实施例的动力电池包100。
如图1-图7所示，动力电池包100可以包括熔断器2、多排电池模组1、相互扣合的电池包下壳体71与电池包上壳体72，多排电池模组1与熔断器2均可以位于扣合的电池包下壳体71与电池包上壳体72之间的空间内部。
如图2-图4、图6所示，多排电池模组1之间可以通过铜排5或/和线束串联设置，熔断器2可以通过铜排5或/和线束连接在至少一组相邻的两排电池模组1之间。由此，熔断器2可以在动力电池包100发生安全问题时发生熔断以切断动力电池包100内的高压电路(即连接多排电池模组1的输电电路)，以降低触电风险。
根据本发明实施例的动力电池包100，通过在至少一组相邻的两排电池模组1之间设置熔断器2，熔断器2可以起到MSD的动力电池包100内的高压电路的保护效果，从而无需设置MSD可以实现动力电池包100的安全使用，同时熔断器2相对MSD的体积更小、成本更低，更便于动力电池包100的装配，同时降低了动力电池包100的制造成本。
在一些具体的实施例中，如图2-图6所示，动力电池包100可以包括两排电池模组1，两排电池模组1之间可以形成安装间隙11，每排电池模组1的每个电池模组1可以沿电池包下壳体71的纵向排布，两排电池模组1在电池包下壳体71的横向错开。
由此，第一排电池模组1的纵向第一端处在横向上朝向第二排电池模组1的一侧可以预留出安装BDU(Power Distribution Unit，中文名称：高压配电盒)件3的空间，从而电池包下壳体71的内壁面位于第一排电池模组1的纵向第一端处可以设置BDU件3。
第二排电池模组1的纵向第二端处在横向上朝向第一排电池模组1的一侧可以预留出安装熔断器2的空间，从而在内壁面位于第二排电池模组1的纵向第二端处设置熔断器2，熔断器2可以串联在第一排电池模组1与第二排电池模组1之间。
由此，电池模组1、BDU件3和熔断器2在动力电池包100内的设置方式可以更充分地利用空间，提高动力电池包100的空间利用率。
在一些具体的实施例中，如图3、图4和图6所示，电池模组1、BDU件3和熔断器2之间均可以通过铜排5连接，其中，第一排电池模组1可以通过第一硬铜排51与BDU件3连接，第二排电池模组1可以通过第一软铜排54与BDU件3连接，第一软铜排54的长度可以大于第一硬铜排51的长度。
换言之，由于BDU件3在横向上位于第二排电池模组1所在一侧，由此，BDU件3距离第一排电池模组1相对第二排电池模组1的距离更远。BDU件3与第二排电池模组1之间连接的铜排5的长度小于BDU件3与第一排电池模组1之间连接的铜排5的长度，即BDU件3与第二排电池模组1之间可以通过第一硬铜排51连接，BDU件3与第一排电池模组1之间可以通过第一软铜排54连接。
由于第一软铜排54的长度大于第一硬铜排51的长度，第一软铜排54所需的柔性变形量更大，以防止第一软铜排54晃动断裂。因此，需要令第一软铜排54的柔性大于第一硬铜排51的柔性。
如图3、图4和图6所示，第二排电池模组1可以通过第二硬铜排52与熔断器2连接，第一排电池模组1可以通过第二软铜排55与熔断器2连接，第二软铜排55的长度可以大于第二硬铜排52的长度。
换言之，由于熔断器2在横向上位于第一排电池模组1所在一侧，由此，熔断器2距离第二排电池模组1相对第一排电池模组1的距离更远。熔断器2与第一排电池模组1之间连接的铜排5的长度小于熔断器2与第二排电池模组1之间连接的铜排5的长度，即熔断器2与第一排电池模组1之间可以通过第二硬铜排52连接，熔断器2与第二排电池模组1之间可以通过第二软铜排55连接。
由于第二软铜排55的长度大于第二硬铜排52的长度，第二软铜排55所需的柔性变形量更大，以防止第二软铜排55晃动断裂。因此，需要令第二软铜排55的柔性大于第二硬铜排52的柔性。
如图3、图4和图6所示，每排电池模组1的相邻的两个电池模组1之间距离较短，每排电池模组1的相邻的两个电池模组1可以通过第三硬铜排53连接，以保证每排电池模组1的相邻的两个电池模组1之间的连接刚度。
具体地，如图2和图3所示，动力电池包100的BMS(Battery Management System，中文名称：电池管理系统)件可以设置在BDU件3的上表面。由此，BMS件4可以与BDU件3上下设置，从而可以在高度方向上更好地利用动力电池包100的内部空间，同时减小了BMS件4与BDU件3之间线束的连接长度，便于线束的布置。
在一些具体的实施例中，如图3、图7和图8所示，每排电池模组1的底部均设有一块冷却板61，每块冷却板61可以对对应的一排电池模组1进行冷却。冷却板61的底部可以设有隔热板62，冷却板61与电池模组1之间可以设有导热板63，导热板63的导热系数大于隔热板62的导热系数，导热板63可以提高电池模组1对冷却板61的传热效率，冷却板61对电池模组1的散热效果更高，隔热板62可以阻挡动力电池包100外的其他部件的热量经由电池包下壳体71传递至冷却板61，保证冷却板61对电池模组1的散热效率。
如图7所示，导热板63、隔热板62可以与电池模组1在上下方向一一正对，即位于冷却板61上方的每块导热板63可以与位于冷却板61下方的隔热板62一一上下正对。由此，每块隔热板62可以更好地对电池包下壳体71外的热量阻挡，以保证每块隔热板62上方正对的导热板63与冷却板61之间进行更有效的热传导，提升隔热效果。
在一些具体的实施例中，如图8所示，冷却板61内可以设有冷却流道，冷却板61具有出水接头611和进水接头612，出水接头611和进水接头612均可以与冷却流道连通，冷却水等冷却液可以从进水接头612进入冷却流道内，以对电池模组1进行冷却，随后冷却液可以从出水接头611流出冷却流道。
如图8所示，电池包下壳体71可以穿设有总进水管口711和总出水管口712，动力电池包100外部的用于储藏冷却液的水箱可以与总进水管口711和总出水管口712连接，从而水箱内的冷却液可以通过总进水管口711流入动力电池包100内，且动力电池包100内对电池模组1散热后的冷却液可以通过总出水管口712流出动力电池包100。
如图8所示，总进水管口711与第一块冷却板61的进水接头612之间可以连接有第一分支进水管81，总出水管口712与第一块冷却板61的出水接头611之间可以连接有第一分支出水管82，冷却液可以从总进水管口711经由第一分支进水管81进入第一块冷却板61的冷却流道内，且可以从第一块冷却板61经由第一分支出水管82进入总出水管口712，并最终流出动力电池包100。
如图8所示，总进水管口711与第二块冷却板61的进水接头612之间可以连接有第二分支进水管83，总出水管口712与第二块冷却板61的出水接头611之间可以连接有第二分支出水管84，冷却液可以从总进水管口711经由第二分支进水管83进入第二块冷却板61的冷却流道内，且可以从第二块冷却板61经由第二分支出水管84进入总出水管口712，并最终流出动力电池包100。
由此，第一块冷却板61的冷却流道与第二块冷却板61的冷却流道之间可以并联连接，以防止第一块冷却板61与第二块冷却板61之间发生热量干扰，保证第一块冷却板61与第二块冷却板61各自的散热效果。
其中，如图8所示，第一分支进水管81、第一分支出水管82、第二分支进水管83和第二分支出水管84可以分别通过一个快插接头85与冷却板61插接。由此，冷却板61与第一分支进水管81、第一分支出水管82、第二分支进水管83和第二分支出水管84的连接更方便快速，且可以防止冷却液从快接插头与冷却板61的连接处漏液。
在一些具体的实施例中，如图4和图5所示，动力电池包100还可以包括通信总线9，通信总线9可以包括主线91、冷却水温度信号分线92、电池模组信号分线93、外界信号分线94、BMS件信号分线95、BDU件信号分线96，冷却水温度信号分线92、电池模组信号分线93、外界信号分线94、BMS件信号分线95和BDU件信号分线96均可以各自与主线91连接。
其中，BMS件信号分线95可以与BMS件4连接，冷却水温度信号分线92可以与总出水管口712连接，冷却水温度信号分线92的自由端可以设置传感器以测量总出水管口712处的冷却液的温度等参数，并依次通过主线91和BMS件信号分线95将冷却液的参数信号传递至BMS件4。
每条电池模组信号分线93可以分别与一个电池模组1连接，以采集电池模组1的工作电压等参数，并依次通过主线91和BMS件信号分线95将电池模组1的参数信号传递至BMS件4。
外界信号分线94可以与动力电池包100的外界信号插接件连接，动力电池包100外的电气件可以与外界信号插接件插接相连，从而动力电池包100外的电气件的参数可以依次通过外界信号分线94、主线91和BMS件信号分线95传递至BMS件4。在一些具体的实施例中，BMS件4还可以通过通信总线9对BDU件3、电池模组1和动力电池包100外的电气件进行控制。
BDU件信号分线96可以与BDU件3连接，以采集BDU件3的高压参数，并依次通过主线91和BMS件信号分线95将电池模组1的参数信号传递至BMS件4。
由此，通信总线9可以通过主线91将多条分线传递的参数信号集成传输至BMS件4，从而通信总线9在动力电池包100内的布线规则，便于安装。
具体地，如图4和图5所示，主线91可以沿纵向设置在安装间隙11内，外界信号插接件、BDU件3和BMS件4均可以位于电池包下壳体71的纵向第一端，总出水管口712和总进水管口711均可以位于电池包下壳体71的纵向第二端。由此，冷却水温度信号分线92可以在电池包下壳体71的纵向第一端与主线91的一端连接，外界信号分线94、BMS件信号分线95、BDU件信号分线96可以在电池包下壳体71的纵向第二端与主线91的另一端连接。
如图4和图5所示，主线91沿纵向的延伸方向间隔设有多条电池模组信号分线93，每条电池模组信号分线93可以分别与安装间隙11两侧的每一个电池模组1连接，主线91设置在安装间隙11处可以更方便地引出电池模组信号分线93。同时，安装间隙11可以为主线91提供安装空间，提高了动力电池包100内部的空间利用率。
在一些具体的实施例中，电池包上壳体72的外周面可以环绕有适于与电池包下壳体71贴合固定的上壳体翻边，上壳体翻边的下表面可以设有密封圈，密封圈可以环绕上壳体翻边设置，由此，密封圈可以在电池包上壳体72与电池包下壳体71贴合时密封在上壳体翻边与下壳体之间，以保证动力电池包100内部元件正常工作。密封圈可以为聚氨酯硬质泡沫件。
由此，密封圈可以采用在线发泡工艺，在电池包上壳体72经过电泳工艺之后，将密封条使用在线发泡工艺涂覆到上壳体上，由此，动力电池包100的装配自动化程度高，废品率低，且装配时间更短。
在一些具体的实施例中，如图3、图7所示，电池模组1、冷却板61等部件均可以通过连接件73固定在电池包下壳体71的底壁的内壁面上，以保证电池模组1、冷却板61等部件在动力电池包100内部固定牢固。
下面描述本发明实施例的车辆。
本发明实施例的车辆设有如本发明上述任一种实施例的动力电池包100。
根据本发明实施例的车辆，通过设置动力电池包100，可以在保证车辆安全行驶的情况下降低车辆的整体成本。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池包(100)，其特征在于，包括：
相互扣合的电池包下壳体(71)与电池包上壳体(72)；
多排电池模组(1)，多排所述电池模组(1)之间串联设置；
熔断器(2)，所述熔断器(2)连接在至少一组相邻的两排所述电池模组(1)之间，所述多排电池模组(1)与所述熔断器(2)均位于所述电池包下壳体(71)与所述电池包上壳体(72)之间的空间内。
2.根据权利要求1所述的动力电池包(100)，其特征在于，所述动力电池包(100)包括两排所述电池模组(1)，两排所述电池模组(1)之间形成安装间隙(11)，每排所述电池模组(1)的每个电池模组(1)沿所述电池包下壳体(71)的纵向排布，两排所述电池模组(1)在所述电池包下壳体(71)的横向错开，其中所述电池包下壳体(71)的内壁面位于第一排所述电池模组(1)的纵向第一端处设置BDU件(3)，并在所述内壁面位于第二排所述电池模组(1)的纵向第二端处设置所述熔断器(2)。
3.根据权利要求2所述的动力电池包(100)，其特征在于，第一排所述电池模组(1)通过第一硬铜排(51)与所述BDU件(3)连接，第二排所述电池模组(1)通过第一软铜排(54)与所述BDU件(3)连接，第一排所述电池模组(1)通过第二硬铜排(52)与所述熔断器(2)连接，第二排所述电池模组(1)通过第二软铜排(55)与所述熔断器(2)连接，每排所述电池模组(1)的相邻的两个所述电池模组(1)通过第三硬铜排(53)连接；
其中，所述第一软铜排(54)的长度大于所述第一硬铜排(51)的长度，所述第二软铜排(55)的长度大于所述第二硬铜排(52)的长度。
4.根据权利要求2所述的动力电池包(100)，其特征在于，所述动力电池包(100)的BMS件(4)适于设置在所述BDU件(3)的上表面。
5.根据权利要求4所述的动力电池包(100)，其特征在于，每排所述电池模组(1)的底部设有一块冷却板(61)，所述冷却板(61)的底部设有隔热板(62)，所述冷却板(61)与所述电池模组(1)之间设有导热板(63)，所述导热板(63)、所述隔热板(62)与所述电池模组(1)在上下方向一一正对。
6.根据权利要求5所述的动力电池包(100)，其特征在于，所述冷却板(61)内设有冷却流道，所述冷却板(61)具有出水接头(611)和进水接头(612)，所述出水接头(611)和所述进水接头(612)均与所述冷却流道连通，所述电池包下壳体(71)还穿设有总进水管口(711)和总出水管口(712)，所述总进水管口(711)与第一块所述冷却板(61)的所述进水接头(612)之间连接有第一分支进水管(81)，所述总出水管口(712)与第一块所述冷却板(61)的所述出水接头(611)之间连接有第一分支出水管(82)，所述总进水管口(711)与第二块所述冷却板(61)的所述进水接头(612)之间连接有第二分支进水管(83)，所述总出水管口(712)与第二块所述冷却板(61)的所述出水接头(611)之间连接有第二分支出水管(84)；
其中，所述第一分支进水管(81)、所述第一分支出水管(82)、所述第二分支进水管(83)和所述第二分支出水管(84)分别通过一个快插接头(85)与所述冷却板(61)插接。
7.根据权利要求6所述的动力电池包(100)，其特征在于，所述动力电池包(100)还包括：通信总线(9)，所述通信总线(9)包括：主线(91)、冷却水温度信号分线(92)、电池模组信号分线(93)、外界信号分线(94)、BMS件信号分线(95)、BDU件信号分线(96)，所述冷却水温度信号分线(92)、所述电池模组信号分线(93)、所述外界信号分线(94)、所述BMS件信号分线(95)和所述BDU件信号分线(96)均与所述主线(91)连接；
其中，所述冷却水温度信号分线(92)与所述总出水管口(712)连接，每条所述电池模组信号分线(93)分别与一个所述电池模组(1)连接，所述外界信号分线(94)与所述动力电池包(100)的外界信号插接件连接，所述BMS件信号分线(95)与所述BMS件(4)连接，所述BDU件信号分线(96)与所述BDU件(3)连接。
8.根据权利要求7所述的动力电池包(100)，其特征在于，所述主线(91)沿所述纵向设置在所述安装间隙(11)内。
9.根据权利要求1所述的动力电池包(100)，其特征在于，所述电池包上壳体(72)的外周面环绕有适于与所述电池包下壳体(71)贴合固定的上壳体翻边，所述上壳体翻边的下表面设有密封圈，所述密封圈环绕所述上壳体翻边设置，且所述密封圈为聚氨酯硬质泡沫件。
10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-9中任一项所述的动力电池包(100)。
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