CN112117412A - 一种电动汽车动力电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车动力电池组，包括电池箱盖板和电池箱体，电池箱盖板安设于电池箱体上，电池箱体内设有相互独立间隔分布的多组电池模组、电池管理系统和高压配电盒，各电池模组之间和电池模组与高压配电盒之间均通过高压连接铜排连接；电池管理系统通过低压线束与电池模组和高压配电盒连接。本发明提升了电池系统的装配效率，极大地提高电池包在安装过程中的可靠性和稳定性。

Description

一种电动汽车动力电池组
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车动力电池组。
背景技术
动力电池组件一般包括多个电池模组、电池模组固定组件、电池箱体、电池箱盖板、模组连接铜排、电压采样线束、温度采样线束、高压动力线束、高压配电系统、电池管理系统等。并且，汽车运行的地域、季节等环境有很大的变化，对电池组外壳的绝缘密封性、内部连接部件的导通性都有很高的要求，还要考虑外部挤压等外应力及内部膨胀率差异引起的内应力，特别是由于部件间的震动摩擦导致的连接部件损坏或者绝缘系统的破坏会引起电池组停止供电甚至短路造成发热起火，这些安全问题更是电池组结构设计的关键问题。
现有技术中，电池组件顶部设置有绝缘盖，该绝缘盖通过卡扣固定在固定板的顶部，在绝缘盖的顶部设置有走线槽。
绝缘盖的设置使得带电体不外露，同时对电极进行绝缘保护，使用时将与电池模组连接的多根连接线集成一束与走线槽中，可使整个电池模组更加整洁有条理。但是，将线束布置在电池组件的顶部，当电池箱盖板受到外界挤压变形时，可能损伤线束导致电池短路。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种电动汽车动力电池组，提升了电池系统的装配效率，极大地提高电池包在安装过程中的可靠性和稳定性。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种电动汽车动力电池组，包括电池箱盖板和电池箱体，电池箱盖板安设于电池箱体上，电池箱体内设有相互独立间隔分布的多组电池模组、电池管理系统和高压配电盒，各电池模组之间和电池模组与高压配电盒之间均通过高压连接铜排连接；电池管理系统通过低压线束与电池模组和高压配电盒连接。
按照上述技术方案，电池模组的底部与电池箱体之间布置有电池液冷板。
按照上述技术方案，电池液冷板为口琴扁管式电池液冷板。
按照上述技术方案，电池模组通过高压连接铜排与高压配电盒内的熔断器连接。
按照上述技术方案，电池箱盖板上设有维修开关，维修开关分别与各电池模组连接。
按照上述技术方案，电池管理系统与电池模组之间的低压线束包括电压采样线束和温度采样线束；电池管理系统与高压配电盒之间的低压线束包括通讯线束、漏电检测线束和继电器控制线束。
按照上述技术方案，电池箱体上设有熔断器更换口，熔断器更换口上设有密封圈。
按照上述技术方案，低压线束布置于各电池模组之间的间隔空间。
按照上述技术方案，各电池模组之间连接有连接支架，低压线束通过卡扣固定于连接支架上。
按照上述技术方案，电池箱体上设有承重梁，各电池模组之间连接的固定横梁与承重梁平行重叠连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的动力电池组，各电池模组相对独立地布置，不存在结构上或者连接上的顺序制约，电池组装更加方便，提升了电池系统的装配效率，极大地提高电池包在安装过程中的可靠性和稳定性。
2、本发明的动力电池组，各电池模组相对独立地布置，依次叠加组装，将线束布置在模组与模组间形成的空间，在利用各模组的外壳实现与电线的电器绝缘的同时，避免由于线束在电池模组的上表面布置，电池受到挤压变形，电池包上盖损伤线束而发生短路的安全危害。
3、本发明的动力电池组，将电池也冷板设计为口琴扁管式，与电池模组的底部贴合，接触面积最大化有利于提高散热效果；同时口琴扁管可根据布置方式灵活设置长宽尺寸，更好地与电池模组进行匹配；且电池液冷板采用一体化设计，无橡胶软管等转接结构。
附图说明
图1是本发明实施例中电动汽车动力电池组的结构示意图；
图2是本发明实施例中电池箱体内的电动汽车动力电池组的结构示意图；
图3是本发明实施例中电动汽车动力电池组的爆炸示意图；
图4是本发明实施例中电池模组的连接示意图；
图5是本发明实施例中各电池模组之间的连接示意图；
图6是本发明实施例中熔断器更换口的示意图；
图7是本发明实施例中电池箱体的俯视图；
图8是本发明实施例中电池模组与电池液冷板的装配示意图；
图9是图7的A-A剖视图；
图中，1-电池箱盖板，2-电池箱体，3-电池模组，4-高压配电盒，5-电池管理系统，6-电池液冷板，7-低压线束，8-连接铜排，9-连接支架，10-维修开关，12-第一熔断器，13-第一密封圈，14-第二熔断器，15-第二密封圈，16-叠层母排；
2-1-定位孔，2-2-固定横梁，2-3-承重梁，2-4-拉铆螺母；6-1-口琴扁管；9-1-卡扣固定孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图9所示，本发明提供的一个实施例中的电动汽车动力电池组，包括电池箱盖板1和电池箱体2，电池箱盖板1安设于电池箱体2上，电池箱体2内设有相互独立间隔分布的多组电池模组3、电池管理系统5和高压配电盒4，各电池模组3之间和电池模组3与高压配电盒4之间均通过高压连接铜排8连接；电池管理系统5通过低压线束7与电池模组3和高压配电盒4连接。
进一步地，电池模组3的底部与电池箱体2之间布置有电池液冷板6。
进一步地，电池液冷板6为口琴扁管式电池液冷板6。
进一步地，电池模组3通过高压连接铜排8与高压配电盒4内的熔断器连接。
进一步地，电池箱盖板1上设有维修开关10，维修开关10分别与各电池模组3连接。
进一步地，电池箱盖板1通过螺栓与电池箱体2连接固定。
进一步地，高压配电盒4内布置有继电器、熔断器、电流传感器和预充电阻；有利于电池系统维修、故障诊断和系统布置。
进一步地，电池管理系统5的从板与电池模组3之间的低压线束7包括电压采样线束和温度采样线束；电池管理系统5的主板与高压配电盒4之间的低压线束7包括通讯线束、漏电检测线束和继电器控制线束。
进一步地，电池箱体2上设有熔断器更换口，熔断器更换口上设有密封圈。
进一步地，低压线束7布置于各电池模组3之间的间隔空间。
进一步地，各电池模组3之间连接有连接支架9，低压线束7通过卡扣固定于连接支架9上；低压线束7通过穿过相应的卡扣固定孔形成固定。
进一步地，电池箱体2上设有承重梁，各电池模组3之间连接的固定横梁与承重梁平行重叠连接。
本发明的工作原理：图1为本发明的电池组外观图，从图中仅可以看到电池箱盖板1、电池箱体2和维修开关10。电池维修开关10布置于电池包顶部，其特点在于无独立支架用于对其进行固定，与其连接的铜排采用柔软度较好叠层母排16(可参考图2)，自由度较高，在装配电池包上盖时可有效吸收组装叠加公差，避免强行安装造成密封面破损变形而导致降低电池包的防水密封效果，并能够提升装配效率。
如图2所示，图2为本发明电池组盖板后的效果图，其中，所述电池液冷板6、电池模组3、电池管理系统5、高压配电盒4结构相对独立，依次安装于电池箱体上，各部件之间相对独立，不存在结构上或连接上的顺序制约，相对其他多层或异形电池包，电池组组装过程更加方便，提升系统装配效率，并可以极大提高电池包在安装过程中的可靠性和稳定性。
图3为本发明电池组分解示意图，安装过程中，先将电池液冷板6、高压电池模组3以及部件安装支架依次安装在电池箱体2内并固定；再将配电盒4、电池管理系统5安装固定在对应的连接支架9上；随后通过高压连接铜排8将模组与模组、模组与高压配电盒、模组与熔断器进行电连接；通过低压线束7对电池模组3、高压配电盒4、电池管理系统5等部件电气接口进行低压电气连接；最后安装电池箱盖板1，将维修开关10和上盖安装固定，以及上下箱体之间的螺栓安装。
电池模组3装配过程中通过螺栓预紧对电池液冷板6可施加相应压力，在装配模组的同时，电池模组3安装固定螺栓依次穿过模组减震支架，模组减震支架可使电池模组形成一个整体，可有效提升系统模态，从而提升电池组机械耐振动性能。高压配电盒4采用集成式设计，高压配电盒包括：继电器、熔断器、电流传感器、预充电阻等元器件，有利于电池系统维修、故障诊断、系统布置。
其中，电池管理系统5的从板分别通过电压采样线束、温度采样线束与电池模组3进行连接；电池管理系统5的主板通过通讯线束、漏电检测线束、继电器控制线束与高压配电盒4的低压电气接口进行连接，通过整车通讯线束与整车低压电气接口进行连接。
结合图4和图5，为本发明模组之间的连接示意图，包括高低压电气连接和机械连接。图5为本发明电池组内部界面示意图，本发明中电池模组的布置方案，有利于低压线束7的走线布置，低压线束7布置在电池模组3布置形成的空间内，并通过模组连接支架9上的卡扣固定孔9-1固定，使得线束在空间位置上不成为电池包内部最高点，避免电池箱盖板1变形挤压线束导致破损短路等风险。
电池模组3在Z向(高度方向)布置平面完全一致，X、Y方向上，模组之间的固定孔位排列间距保持一致，这样可以最大化的进行连接件的通用化设计。这些连接件的通用化设计通过电池模组的排列，实现模组连接铜排8和模组连接支架9通用化设计，能够有效降低电池包开发成本。
图6为熔断器更换口视图，如图6所示；所述电池箱体设计有第一熔断器12更换口，更换口第一密封圈13可有效保证密封性能，且利于第二熔断器14等易损件更换。
如图7所示，所述电池箱体2的电池模组3安装固定横梁2-2与电池包安装承重梁2-3平行重叠，可有效提升箱体强度及其耐振动特性；所述电池箱体2上设计有4个安装定位孔2-1，可利于电池包安装于整车；所述电池箱体2内设计有低压线束7安装固定点，用于线束安装固定，提升电池组装配效率。
图8为本发明水冷板与电池模组装配示意图，电池液冷板6的散热部分采用口琴扁管6-1设计方式，通过与电池模组3底部散热面贴合实现散热交过，其口琴扁管6-1根据模组布置方式可以灵活设计扁管的长宽尺寸，较好的匹配电池模组进行冷却或加热。
具体地，电池液冷板6采用一体化设计，无橡胶软管等转接结构。电池液冷板6与电池模组3底部散热面接触的部位采用口琴扁管结构，口琴扁管宽度配合电芯宽度进行设计选型，可以保证电池液冷板6与电池模组3底面的接触面最大化，提高冷却散热效果。并且相比其它铸造整板式水冷板，口琴扁管结构能够根据模组数量及布置方式进行匹配设计，提高电池包散热效果，并且重量能够减少一半，轻量化设计效果显著。
图9为电池箱体沿A截面的剖切视图，电池箱体2与电池包盖板之间设计有第二密封圈15，电池箱体密封面上的拉铆螺母2-4高于电池箱体密封面，通过该结构可控制密封圈压缩量，从而达成较好的密封效果。
综上所述，本发明的动力电池组，各电池模组相对独立地布置，依次叠加组装，将线束布置在模组与模组间形成的空间，在利用各模组的外壳实现与电线的电器绝缘的同时，避免由于线束在电池模组的上表面布置，电池受到挤压变形，电池包上盖损伤线束而发生短路的安全危害；通过设计电池模组的布置方案，将线束布置在模组与模组间形成的空间，在利用各模组的外壳实现与电线的电器绝缘的同时，避免由于线束在电池模组的上表面布置，电池受到挤压变形，电池包上盖损伤线束而发生短路的安全危害。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车动力电池组，其特征在于，包括电池箱盖板和电池箱体，电池箱盖板安设于电池箱体上，电池箱体内设有相互独立间隔分布的多组电池模组、电池管理系统和高压配电盒，各电池模组之间和电池模组与高压配电盒之间均通过高压连接铜排连接；电池管理系统通过低压线束与电池模组和高压配电盒连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池模组的底部与电池箱体之间布置有电池液冷板。
3.根据权利要求2所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池液冷板为口琴扁管式电池液冷板。
4.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池模组通过高压连接铜排与高压配电盒内的熔断器连接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池箱盖板上设有维修开关，维修开关分别与各电池模组连接。
6.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池管理系统与电池模组之间的低压线束包括电压采样线束和温度采样线束；电池管理系统与高压配电盒之间的低压线束包括通讯线束、漏电检测线束和继电器控制线束。
7.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池箱体上设有熔断器更换口，熔断器更换口上设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，低压线束布置于各电池模组之间的间隔空间。
9.根据权利要求8所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，各电池模组之间连接有连接支架，低压线束通过卡扣固定于连接支架上。
10.根据权利要求1所述的电动汽车动力电池组，其特征在于，电池箱体上设有承重梁，各电池模组之间连接的固定横梁与承重梁平行重叠连接。
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