CN112166523A - 电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有电池组连接器的电池组,该电池组连接器能够在具有简单的结构的同时有效地防止噪声的流入和流出。根据本发明的电池组包括:具有一个或多个二次电池的单体组件;用于控制单体组件的充电和放电操作的电池控制单元;用于在其内部空间中容纳单体组件和电池控制单元的电池组壳体;和电池组连接器,该电池组连接器通过控制线缆被连接到电池控制单元,并且被形成为使得将与外部装置的连接端子连接的连接端口从电池组壳体的至少一侧暴露于外部,并且被形成为使得用于过滤噪声的滤波部件在连接端口和控制线缆之间的电路径上被嵌入其中。
Description
技术领域
本申请要求在2018年11月14日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0140231的优先权,其公开内容通过引用结合于此。
本公开涉及一种电池组,并且更具体地,本公开涉及一种在电池组连接器处具有噪声消除功能的电池组和一种包括该电池组的车辆。
背景技术
当前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中,与镍基二次电池相比,锂二次电池几乎没有记忆效应,以确保自由充电和放电,并且锂二次电池由于具有非常低的放电速率和高能量密度而受到关注。
锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料作为正电极活性材料和负电极活性材料。锂二次电池包括:电极组件,其中,分别涂覆有正电极活性材料和负电极活性材料的正电极板和负电极板在分隔件被置入其间的情况下设置;和外部部件或电池壳体,用于一起地密闭容纳电解质和电极组件。
通常,根据外部部件的形状,锂二次电池可以被分类成罐型二次电池和袋型二次电池,在所述罐型二次电池中,电极组件被包括在金属罐中,在所述袋型二次电池中,电极组件被包括在铝层压片的袋中。
近来,二次电池被广泛地用于驱动和能量存储,其不仅用于诸如便携式电子装置这样的小型装置,而且还用于诸如车辆和能量存储系统(ESS)这样的中型和大型装置。在这种情况下,二次电池被设置于电池组,并且被安装到中型或大型装置。此时,为了增加电池组的容量和输出,电池组包括被彼此电连接的大量二次电池。这里,多个二次电池可以被容纳在一个模块壳体中以构成一个电池模块,并且至少一个电池模块可以被容纳在一个电池组壳体中以构成一个电池组。
电池组可以被电连接到外部装置,以交换电力和数据。然而,如果在该过程中噪声被引入电池组中,则不仅电池组可能受到不利影响,而且连接到电池组的其它电子设备也可能受到不利地影响。例如,在电池组被安装到车辆的情况下,噪声可能被车辆中的其它装置、诸如逆变器引入电池组中。
在这种情况下,引入的噪声可能引起电池组内的各种电子装置(例如像电池管理系统(BMS)这样的电池控制单元、电流传感器、温度传感器、继电器等)的故障或者中断这些电子装置的正确操作。另外,引入电池组中的噪声可能影响连接到电池组的其它外部电子装置(例如车辆的收音机或导航),从而引起故障。
特别地,从车辆的逆变器产生的噪声可能通过设置于电池组的连接器被引入电池组中。另外,连接器可能通过控制线缆被电连接到诸如控制单元这样的电构件,并且从逆变器等引入的噪声可能通过这种连接器和线缆被引入电池组中,从而引起各种问题。
为了解决该问题,在现有技术中,已经提出了在被连接到连接器的线缆上缠绕诸如铁氧体磁芯滤波器这样的滤波器元件的技术。然而,在这种情况下,存在这样的问题:电池组的能量密度降低,并且电池组的内部构件不容易布置。即,由于滤波器元件具有一定的体积,因此电池组的体积与由滤波器元件所占据的空间一样大地增加,或者不可避免地减少由其它构件(诸如二次电池)所占据的空间。另外,当滤波器元件位于电池组内时,滤波器元件需要被固定。然而,由于需要提供用于固定滤波器元件的结构,因此电池组的内部空间变窄,并且电池组的结构变得复杂。另外,在很多情况下,导线不止一次地围绕铁氧体磁芯滤波器进行缠绕,但是在这种情况下,制造过程可能复杂化,并且可能难于进行内部设计。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决现有技术的问题,因此,本公开旨在提供这样一种电池组和一种包括该电池组的车辆:该电池组包括具有简单结构并且有效防止噪声的流入和流出的电池组连接器。
本公开的这些和其它目的与优点可以从以下详细描述得到理解,并且根据本公开的示例性实施例将变得更加显而易见。而且,将容易理解,本公开的目的和优点可以通过在所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面中,提供了一种电池组,包括:具有至少一个二次电池的单体组件;被构造为控制单体组件的充电和放电操作的电池控制单元;被构造为在其内部空间中容纳单体组件和电池控制单元的电池组壳体;和电池组连接器,该电池组连接器通过控制线缆被连接到电池控制单元,并且包括连接端口和滤波部件,所述连接端口被设置于所述电池组壳体的至少一侧以向外暴露,从而用于与外部装置的连接端子连接,所述滤波部件被嵌入所述电池组连接器中,以对所述连接端口和所述控制线缆之间的电路径上的噪声进行过滤。
这里,电池组连接器可以进一步包括外罩部件,所述外罩部件中形成有空闲空间,并且滤波部件可以被构造为板的形式,并且被容纳在外罩部件的内部空间中。
另外,滤波部件可以被构造为电路板的形式。
另外,滤波部件的边缘的至少一侧可以与外罩部件直接接触。
另外,滤波部件可以包括接地端子,所述接地端子位于所述滤波部件的与所述外罩部件直接接触的边缘处。
另外,外罩部件可以包括接地连接部分,所述接地连接部分由导电材料制成,以提供将外罩部件的内表面和外表面电连接的路径,并且滤波部件的接地端子可以与接地连接部分直接接触。
另外,滤波部件可以被构造为多边形板的形式,并且接地端子位于滤波部件的至少两个边缘,以接触外罩部件。
另外,外罩部件可以具有被形成为在其内部空间和外部空间之间贯穿的穿孔,并且滤波部件可以包括通过外罩部件的穿孔暴露于外罩部件之外的接地端子。
另外,滤波部件的边缘的至少一部分可以通过穿孔突出于外罩部件之外。
另外,电池组壳体的至少一部分可以由导电材料制成,并且由导电材料制成的该部分可以被电连接到滤波部件的接地端子。
另外,电池组壳体可以包括底盘接触部分,所述底盘接触部分由导电材料制成,并且被形成为在被电连接到所述滤波部件的所述接地端子的所述部分的外表面处向外呈凸形。
在本公开的另一个方面,还提供了一种车辆,该车辆包括根据本公开的电池组。
有利效果
根据本公开的实施例,可以有效地阻挡通过连接器流入或流出电池组的噪声。
另外,根据本公开的另一个实施例,可以防止或最小化电池组的体积的增加或能量密度的减少,以提供噪声阻挡构造。
另外,根据本公开的又一个实施例,可以防止电池组的内部结构由于噪声消除构造而复杂化。
另外,根据本公开的又一个实施例,可以容易地制造包括噪声消除构造的电池组。
另外,根据本公开的实施例,可以通过缩短用于消除噪声的路径来进一步提高噪声消除性能。
另外,根据本公开的另一个实施例,可以缩短用于连接电池组外部的连接端子的连接端口和电池组内部的被连接的控制线缆之间的距离。因此,如果滤波部件以印刷电路板(PCB)的形式实现,则可以减少PCB的层数。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例,并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,因此本公开不被解释为限于附图。
图1是概略地示出根据本公开实施例的电池组的分解立体图。
图2是示出图1的构造的组装立体图。
图3是概略地示出根据本公开实施例的电池组连接器的立体图。
图4是示出图3的一些构件的分解立体图。
图5是概略地示出根据本公开实施例的滤波部件的立体图。
图6是沿图3的A1-A1’线截取的概略截面图。
图7是概略地示出根据本公开另一实施例的电池组连接器的截面图。
图8是概略地示出根据本公开另一实施例的电池组连接器的立体图。
图9是沿图8的A2-A2’线截取的截面图。
图10是概略地示出根据本公开又一实施例的电池组连接器的截面图。
图11是概略地示出根据本公开又一实施例的电池组连接器的立体图。
图12是沿图11的A3-A3’线截取的截面图。
图13是概略地示出根据本公开又一实施例的电池组连接器的立体图。
图14是沿图13的A4-A4’线截取的截面图。
图15是概略地示出图2的部分A5的前部区域的实例的视图。
图16是概略地示出根据本公开另一实施例的电池组接地部分的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前,应该理解,说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般的和词典的含义,而应在允许发明人为最佳解释适当定义术语的原则的基础上基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此,本文提出的描述仅是出于示意目的的优选实例,而非旨在限制本公开的范围,因此应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其作出其它等同替换和修改。
图1是概略地示出根据本公开实施例的电池组的分解立体图,并且图2是示出图1的构造的组装立体图。
参考图1和2,根据本公开的电池组可以包括单体组件100、电池控制单元200、电池组壳体300和电池组连接器400。
单体组件100可以包括多个二次电池110。二次电池110是通过充电和放电来存储或释放电能的构件,并且可以具有袋型二次电池的形式。二次电池110可以包括电极组件、电解质和袋外部部件。此外,根据本公开的二次电池110可以是锂二次电池。在根据本公开的电池组的单体组件100中,可以采用在提交本申请时已知的各种类型的二次电池。
电池组中可以包括多个二次电池110。特别地,所述多个二次电池110可以是袋型二次电池,并且以平铺(laying-down)的形式竖直地布置,使得它们的宽表面上下面向。
盒120在内部空间中容纳二次电池110,并且特别地,盒120可以被构造为从外部围绕二次电池110的外周。此外,盒120可以具有基本矩形环的形式,以保护二次电池110的外侧。另外,盒120被构造为彼此堆叠,并且在堆叠状态下在内部空间中容纳二次电池110,由此稳定地维持二次电池110的堆叠状态。而且,盒120可以在其中心部分处包括由导热材料制成的冷却板。该盒在提交本申请时是众所周知的,因此这里将不予详细描述。
电池控制单元200可以控制电池组的各种操作。特别地,电池控制单元200可以控制单体组件100的充电和/或放电操作。另外,电池控制单元200可以算出电池组的状态。例如,电池控制单元200可以算出电池组的充电和放电电流、电压和/或温度。另外,电池控制单元200可以算出单体组件100中所包括的每个二次电池110的电压、荷电状态(SOC)和/或健康状态(SOH)。
电池控制单元200可以是电池管理系统(BMS),或者可以被构造为包括BMS。通常,传统电池组包括BMS。即,典型的电池组包括诸如BMS这样的电池控制单元200,并且本公开不限于电池控制单元200的任何特定类型、形状或特性。此外,两个或更多个电池控制单元200可以被包括在中型或大型电池组中,诸如用于车辆的电池组。本公开的电池组可以采用在提交本申请时已知的各种电池控制单元200,并且这里将不详细描述这种电池控制单元200。
除了诸如电池管理系统这样的电池控制单元200之外,设置在电池组中的电子构件可以进一步包括电流传感器、继电器、保险丝等。这里,电流传感器是用于感测电池组的充电和放电电流的构件,继电器是这样的开关构件:用于选择性地打开和关闭电池组的充电和放电电流通过其流动的充电和放电路径。另外,保险丝是这样的构件:其设置在电池组的充电和放电路径上,以在电池组处发生异常情况时通过熔化而阻挡充电和放电电流的流动。电流传感器、继电器和保险丝可以与电池控制单元200交换信息,并且可以由电池控制单元200控制。如图1所示,诸如电流传感器、继电器和保险丝这样的电构件以及电池控制单元200可以以安装在一个板上的形式被容纳在电池组中。例如,其上安装有所述电构件的板可以位于单体组件100上。
电池组壳体300中可以形成有空闲空间,以在内部空间中容纳诸如单体组件100和电池控制单元200这样的构件。特别地,如图所示,电池组壳体300可以包括上壳体301和下壳体302,使得上壳体301和下壳体302彼此联接。电池组壳体300可以由塑料材料制成,以确保电绝缘、轻量和刚性,但是也可以至少部分地由诸如金属材料这样的其它材料制成,以增加冷却效果或刚性。可替代地,电池组壳体300可以主要由金属材料制成,同时保持电池组的电池组端子、即充电和放电端子(正电极端子和负电极端子)所设置区域的电绝缘。
电池组壳体300被构造为容纳大多数构件,例如使得诸如单体组件100或电池控制单元200这样的构件不被暴露于外部,从而保护内部构件免受外部物理和化学因素的影响。然而,电池组壳体300可以被构造为使得电池组端子被暴露于外部,使得位于电池组外部的充电和放电装置与之连接,以允许充电和放电电流流动。例如,电池组壳体300可以具有两个端子孔,正端子和负端子可以被构造为分别穿过端子孔。另外,电池组壳体300可以被构造为使得电池组连接器400的至少一部分被暴露,使得连接到电池组外部的装置的连接端子可以与之连接。例如,电池组壳体300可以具有连接孔,使得连接端子的连接端口被暴露于外部。
电池组连接器400可以通过控制线缆被连接到电池控制单元200。另外,电池组连接器400可以通过连接端口被连接到外部装置。连接到电池组连接器400的外部装置存在于电池组外部,并且可以被构造为与电池组交换各种信息。例如,外部装置可以是从电池控制单元200接收诸如电池组的电压、电流、温度、SOC和SOH信息的各种信息的装置。可替代地,外部装置可以是向电池控制单元200传输用于控制关于电池组的充电和放电操作的命令的装置。
如上所述,电池组连接器400可以被构造为与外部装置通信。另外,电池组连接器400可以用作这样的通道:用于允许驱动电力从外部装置流入和流出,以驱动电池控制单元200。即,电池组连接器400可以被连接到诸如电池控制单元200这样的电构件,以传输驱动电力或通信信号。
特别地,在根据本公开的电池组中,电池组连接器400可以被构造为使得滤波部件被嵌入。将参考图3和4更详细地描述电池组连接器400的详细构造。
图3是概略地示出根据本公开实施例的电池组连接器400的立体图,并且图4是示出图3的一些构件的分解立体图。
参考图3和4,首先,电池组连接器400可以包括设置在其一侧处的连接端口430。另外,连接端口430可以被构造为使得位于电池组外部的外部装置的连接端子D与之连接。此外,连接端口430可以被构造为从电池组壳体300的至少一侧向外暴露。例如,如图1和2所示,电池组连接器400可以位于电池组的上部处,并且电池组连接器400的连接端口430可以在上壳体301的一侧处暴露于外部。同时,外部装置的连接端子D是被包括在外部装置中的构件,并且可以被构造为能够连接到电池组连接器400的连接端口430。
特别地,如图3和4所示,根据本公开的电池组连接器400中可以包括滤波部件410。
滤波部件410的一侧可以连接到连接端口430,另一侧可以连接到控制线缆210。另外,滤波部件410可以提供这样的电路径:用于信号或电力的电流可以通过所述电路径在连接端口430和控制线缆210之间流动。此外,滤波部件410可以对连接端口430和控制线缆210之间的电路径上的噪声进行过滤。
滤波部件410可以包括用于过滤电路径上的噪声的至少一个元件。例如,滤波部件410可以包括至少一个电容器C作为用于过滤噪声的元件。此外,滤波部件410可以包括Y电容器。而且,滤波部件410可以包括电感器作为用于过滤噪声的元件。滤波部件410的具体构造在提交本申请时是众所周知的,因此这里将不予详细描述。另外,本公开不限于应用于电池组连接器400的滤波元件的具体形式,本公开的滤波部件410可以采用在提交本申请时已知的各种噪声滤波电路构造。例如,滤波部件410的滤波元件可以包括用于过滤共模噪声的元件和/或用于过滤常模噪声的元件。
另外,如图4所示,根据本公开的电池组连接器400可以包括外罩部件420。
外罩部件420中可以形成有空闲空间。另外,外罩部件420可以由诸如塑料这样的电绝缘材料制成。而且,控制线缆210可以被连接到外罩部件420的一侧。另外,尽管未在图中示出,但是控制线缆210可以被连接到滤波部件410的电路径。因此,通过控制线缆210流入和流出电池控制单元200的信号或电力可以在滤波部件410的电路径中流动。
另外,外罩部件420可以包括连接端口430,所述连接端口430设置在所述外罩部件的一侧,从而被连接到电池组外部的连接端子D。在这种情况下,连接端口430可以被构造为外罩部件420的一部分,或者可以被构造为被容纳在外罩部件420的内部空间中,并且作为独立于外罩部件420的构件被联接到外罩部件420的一侧。例如,连接端口430可以在外罩部件420的前侧处被容纳在内部空间中,并且被联接到外罩部件420的前端。同时,连接端子D可以是设置在外部装置中以被连接到电池组的端子。例如,在用于车辆的电池组的情况下,电池组可以被连接到车辆的电子控制单元(ECU),以交换信号。在这种情况下,外部装置的连接端子D可以是设置在ECU中或与ECU连接的连接端子。诸如导体销这样的、用于电连接到电池组外部的连接端子D的连接构件可以存在于外罩部件420的连接端口430中。另外,诸如导体销这样的连接构件可以被直接或间接地连接到滤波部件410的电路径。因此,当电力或信号从外部装置通过连接端口430流入电池组中时,或者当电力或信号从电池组通过连接端口430流动到外部装置时,相应的电力或信号必须穿过滤波部件410。
此外,外罩部件420可以被构造为使得控制线缆210被连接到其内端,并且连接端口430被设置在其外端处。这里,“外”可以指朝向外部而非电池组的内部空间的方向(附图中的+y轴方向)。相反,“内”可以指朝向电池组的内部空间、即朝向电池控制单元200的方向(附图中的-y轴方向)。
特别地,如图4所示,滤波部件410可以被构造为板的形式。另外,板状滤波部件410可以被全部或大部分地容纳在外罩部件420的内部空间中。
如上所述,如果滤波部件410被形成为板形,则滤波部件410可以容易地位于形成电池组连接器400的外部的外罩部件420的内部空间中。此外,如果滤波部件410被构造为板形,则可以易于确保设置在电池组连接器400中的除了滤波部件410之外的构件位于其中的空间。另外,如果滤波部件410被形成为板形,则易于在滤波部件410中提供电流通过其流动的电路径,并且易于将诸如电容器或电感器这样的用于滤波的各种构件附接到板形的基材。另外,由于滤波部件410和外罩部件420良好地联接,所以滤波部件410可以被稳定地固定在外罩部件420的内部。
优选地,滤波部件410可以以电路板的形式构造。特别地,滤波部件410可以以印刷电路板(PCB)的形式构造。印刷电路板可以以这样的形式构造:由金属材料制成的电路被印刷在诸如塑料的绝缘基板上。印刷电路板的构造在提交本申请时是众所周知的,因此这里将不予详细描述。
在本公开中,如果滤波部件410以电路板的形式来构造,则诸如电容器或电感器这样的滤波元件可以被设置在以电路板而构造的电路上。例如,电路板的电路可以包括共模噪声滤波器和/或常模噪声滤波器。另外,以电路板的形式构造的滤波部件410可以包括接地端子。在滤波部件中,接地端子可以用作这样的出口:通过该出口,由滤波元件过滤的噪声成分被排放到外部。即,噪声成分不在连接到连接端口430的外部装置和电池控制单元200之间的电路径上流动,而是可以通过接地端子被排放到外部,例如车辆底盘。
同时,在滤波部件410以电路板的形式构造的实施例中,连接端口430和控制线缆210可以被连接到滤波部件410的不同表面。例如,在图4的实施例中,假设+y轴方向是电池组的向前方向,-y轴方向是电池组的向后方向,则连接端口430可以被连接到滤波部件410的前侧。而且,控制线缆210可以被连接到滤波部件410的后侧。
根据本公开的该构造,用于连接所述连接端口430的构造和用于连接所述控制线缆210的构造被设置在电路板(滤波部件)的不同表面上,从而简化了电路板的构造。特别地,根据本公开的该构造,连接端口430的连接点和控制线缆210的连接点可以在电路板(滤波部件)中较短地形成。因此,在这种情况下,可以减少印刷电路板的层数。例如,根据该构造,构成滤波部件的PCB可以被构造为具有一层。因此,根据该构造,可以简化滤波部件410的结构,提高制造过程的效率并且降低制造成本。
滤波部件410可以被构造为使得其边缘的至少一侧与外罩部件420直接接触。这里,所述边缘可以指滤波部件的边界部分。特别地,如果滤波部件410以板的形式构造,则作为滤波部件410的边缘的侧部可以与外罩部件420直接接触。例如,如果滤波部件410以盘或多边形板的形式构造,则所述边缘的至少一部分可以被构造为直接接触外罩部件420的内表面。此外,滤波部件410可以被构造为使得至少一侧(边缘)与外罩部件420完全接触。
根据本公开的该构造,可以改善在滤波部件410的边缘部分和外罩部件420之间的联接。此外,诸如钩联接部分或插入联接部分这样的、用于与滤波部件410的边缘联接的紧固构造可以被设置于外罩部件420的内表面。另外,根据本公开的该构造,可以更有利地提高将噪声成分从滤波部件410排放到电池组的外部的性能。
优选地,接地端子可以位于滤波部件410的边缘处。这将参考图5更详细地描述。
图5是概略地示出根据本公开实施例的滤波部件410的立体图。关于该附图,将不详细描述可能与以上描述相同或类似地应用的特征,而将主要描述不同的特征。
参考图5,滤波部件410可以以PCB的形式构造,接地端子411可以被设置在其边缘的一侧处。此外,接地端子411可以被构造为使得接地端子411的至少一部分接触滤波部件410的边界(侧)部分。特别地,滤波部件410可以被构造为竖立,从而其两个宽表面水平地面向。在这种情况下,滤波部件410的接地端子411可以位于上边缘处。另外,由滤波部件410过滤的噪声成分可以通过接地端子411排出到电池组外部,例如车辆的底盘。同时,除非另有说明,在该说明书中,“水平方向”可以指当电池组被放置在地面上时、电池组的底表面上的一个方向,即平行于地面的平面(水平面)。另外,在该说明书中,“竖直方向”可以指正交于水平面的方向,并且可以被表达为上下方向。
在本公开所述的、接地端子411位于滤波部件410的边缘处的实施例中,可以容易获得用于将噪声成分从滤波部件410的接地端子411排放到电池组的外部的构造。由滤波部件410过滤的噪声成分可以通过接地端子411被排放到外部。在这种情况下,如果以板的形式、特别是PCB的形式构造的滤波部件410的接地端子411位于边缘处,则接地端子411可以容易地与电池组连接器400的外罩部件420直接接触,或从外罩部件420向外暴露。因此,接地端子411可以被定位为更靠近噪声排放路径,诸如车辆底盘。因此,可以缩短用于将噪声从接地端子411排放到车辆底盘的噪声消除距离,从而进一步提高噪声消除性能。
特别地,滤波部件410的接地端子411可以与电池组连接器400的外罩部件420直接接触,或者可以在不穿过外罩部件420的情况下与电池组壳体300或车辆底盘直接接触。在这种情况下,进一步缩短了从接地端子411到车辆底盘的噪声消除路径,从而进一步改善了噪声消除性能。
而且,根据本公开的该构造,诸如线缆这样的单独的连接构造可以不被设置于滤波部件410的接地端子411和电池组壳体300之间或者滤波部件410的接地端子411和车辆底盘之间的噪声消除路径。因此,这有利于简化电池组的构件并提高制造过程的效率。而且,可以缩短噪声消除路径,从而进一步提高噪声消除效率。
另外,如图3和4所示,电池组连接器400可以包括接地连接部分421。另外,滤波部件410的接地端子411可以被构造为直接接触电池组连接器400的接地连接部分421。将参考图6更详细地描述该构造。
图6是沿图3的A1-A1’线截取的概略截面图。然而,在图6中,即使电池组连接器400中可以进一步包括其它构件,但为了便于解释,仅示出了外罩部件420和滤波部件410。
参考图6,接地连接部分421可以被设置于电池组连接器400的外罩部件420。与外罩部件420的其它部分不同,接地连接部分421可以由导电材料制成。另外,除了接地连接部分421之外,外罩部件420在本体422的整个区域中可以由诸如塑料这样的电绝缘材料制成。因此,由于本体422的电绝缘,电池组连接器400的外罩部件420可以将内部构件相对于外部电绝缘。同时,接地连接部分421可以由诸如铜、钢和铝的金属材料制成,以使噪声成分移动(move)。
特别地,接地连接部分421可以提供用于电连接外罩部件420的内表面和外表面的路径。这里,内表面可以指位于外罩部件420的内部空间中的表面,外表面可以指位于外罩部件420的外部处的表面。例如,如图6所示,接地连接部分421可以被构造为从内侧贯穿到外侧,以将外罩部件420的内表面和外表面电连接。另外,滤波部件410的接地端子411可以与地面连接部分421的内部部分直接接触。而且,尽管未在图中示出,但是用作接地的底盘,例如车辆的底盘,或电池组壳体300的、由导电材料制成的、连接到底盘的一部分可以与接地连接部分421的外部直接接触。
图7是概略地示出根据本公开另一个实施例的电池组连接器400的截面图。图7可以是图6的修改形式。在该实施例中,将主要描述与先前实施例不同的特征。
参考图7,接地端子411可以被设置至滤波部件410,接地连接部分421可以被设置至外罩部件420,并且接地端子411和接地连接部分421可以通过插入而彼此紧固。特别地,接地端子411和接地连接部分421可以形成有彼此对应的不平坦部分。例如,如图7所示,接地端子411的至少一部分可以被构造为在向外方向上、例如在向上方向(附图中的+z轴方向)上呈凸形地突出。另外,接地连接部分421可以被构造为对应于接地端子411的突出形状呈凹形地向上凹进。在这种情况下,接地端子411的凸形部分可以被插入并联接到接地连接部分421的凹形部分。
根据本公开的该构造,可以更稳定地维持在滤波部件410的接地端子411和外罩部件420的接地连接部分421之间的接触。另外,由于凹-凸联接构造,滤波部件410可以被稳定地定位,而不会在外罩部件420的内部空间中移动。而且,凹-凸联接构造可以引导滤波部件410和外罩部件420之间的组装,从而提高了电池组连接器400的制造过程的效率。
图8是概略地示出根据本公开另一实施例的电池组连接器400的立体图。而且,图9是沿图8的A2-A2’线截取的截面图。图8可以是图3的修改实例,图9可以是图6的另一个修改实例。在该实施例中,将主要描述与先前实施例不同的特征。
首先,参考图9,滤波部件410的接地端子411可以被构造为在滤波部件410的边缘处沿着至少一个方向伸长地延伸。例如,接地端子411可以位于滤波部件410的上边缘处,以在水平方向上、例如在左右方向(附图中的x轴方向)上伸长地延伸。在这种情况下,接地端子411可以占据滤波部件410的上边缘的整个部分,或者可以占据滤波部件410的上边缘的除了一部分之外的大部分。
另外,外罩部件420的接地连接部分421可以被构造为在至少一个方向上伸长地延伸,以与接地端子411的形状相对应。例如,如图8和9所示,接地连接部分421可以位于外罩部件420的上部中,以在左右方向上伸长地延伸。
根据本公开的该构造,可以扩大滤波部件410的接地端子411和外罩部件420的接地连接部分421之间的接触面积。因此,可以更广泛地确保用于将噪声从滤波部件410通过外罩部件420排放到电池组连接器400的外部的噪声消除路径,从而改善噪声消除性能。
同时,滤波部件410可以以多边形板的形式构造。例如,如在多幅附图中所示,滤波部件410可以以矩形板的形式构造。如果如上所述以多边形板的形式构造滤波部件410,则滤波部件410可以具有三个或更多个边缘(侧)。例如,以矩形板的形式构造的滤波部件410可以沿其周边(girdle)具有大致四个边缘。
如果如上所述以多边形板的形式构造滤波部件410,则接地端子411可以位于滤波部件410的边缘中的至少两个边缘上。另外,位于该两个边缘处的接地端子411可以直接接触外罩部件420。将参考图10更详细地描述本公开的该构造。
图10是概略地示出根据本公开又一实施例的电池组连接器400的截面图。图10可以是图6的另一个修改实例。在该实施例中,将主要描述与先前实施例不同的特征。
参考图10,滤波部件410以矩形板的形式被构造,并且接地端子411可以位于两个边缘上。例如,接地端子411可以位于矩形板的上边缘和下边缘处,以在左右方向上伸长地延伸。
对应于滤波部件410的构造,外罩部件420可以分别在上侧和下侧处具有接地连接部分421。另外,该两个接地连接部分421可以被构造为分别从外罩部件420的左端到右端伸长地延伸。因此,滤波部件410的该两个接地端子411可以分别与外罩部件420的两个接地连接部分421直接接触。
根据本公开的该构造,可以进一步扩大滤波部件410的接地端子411和外罩部件420的接地连接部分421之间的接触面积。因此,可以更充分地确保用于通过滤波部件410的接地端子411和外罩部件420的接地连接部分421将噪声从电池组排放出去的噪声消除路径。因此,在这种情况下,可以进一步提高噪声消除性能。
图11是概略地示出根据本公开又一实施例的电池组连接器400的立体图。而且,图12是沿图11的A3-A3’线截取的截面图。这里,图11可以是图3的另一修改实例,并且图12可以是图6的另一修改实例。这里,将主要描述与先前实施例不同的特征。
首先,参考图12,滤波部件410可以被构造为使得接地端子411被设置于滤波部件410的所有边缘。例如,如果滤波部件410被构造为矩形板的形式,则在滤波部件410中存在四个边缘,其中接地端子411可以被设置于滤波部件410的所有四个边缘。
特别地,接地端子411可以被构造为围绕滤波部件410的边缘部分。例如,如果滤波部件410被构造为矩形板的形式,如图12所示,则接地端子411可以被构造为基本矩形环的形式。
另外,接地连接部分421可以被设置于外罩部件420,以具有与滤波部件410的接地端子411相对应的位置和形状。例如,如图11和12所示,除了外罩部件420的前表面和后表面之外,外罩部件420的接地连接部分421可以被设置于外罩部件420的上表面、下表面、左表面和右表面。特别地,如果接地端子411被形成为环形,则接地连接部分421也可以被构造为沿着外罩部件420的内周和外周延伸的环形。
根据本公开的该构造,噪声排放路径可以形成在滤波部件410的所有边缘处。因此,进一步扩大了接地端子411和接地连接部分421之间的接触面积,从而更显著地改善了滤波部件410的噪声消除性能。另外,在本公开的该构造中,由于外罩部件420与滤波部件410的所有边缘接触,因此也可以更好地确保滤波部件410和外罩部件420之间的联接。
然而,尽管图11和12示出了接地端子411和接地连接部分421被分别设置于滤波部件410的所有边缘和外罩部件420并被相互连接,但是接地端子411和接地连接部分421也可以在每个边缘处彼此分离,而不相互连接。在这种情况下,可以将两个或更多个接地端子411和/或两个或更多个接地连接部分421设置至一个电池组连接器400。
同时,为了将接地端子411设置于滤波部件410的所有边缘并且将接地端子411连接到外罩部件420的接地连接部分421,外罩部件420可以被成形为对应于滤波部件410。例如,如果滤波部件410具有矩形板的形式,则外罩部件420可以被构造为矩形管或矩形盒的形式。在这种情况下,可以更容易地实现如下构造:滤波部件410的所有边缘与外罩部件420的内表面接触。
同时,滤波部件410可以以竖立的形式设置在外罩部件420的内部。在这种情况下,滤波部件410可以被构造为使得至少其上边缘和/或下边缘与外罩部件420的上部和/或下部直接接触。
根据本公开的该构造,可以更容易地实现如下构造:滤波部件410与位于外罩部件420外部的电池组壳体300、车辆底盘等接触。在例如车辆这样安装有电池组的装置中,电池组可以容易地在其上部或下部处与底盘接触。因此,由于滤波部件410的至少上边缘和/或下边缘与外罩部件420接触,所以可以缩短从滤波部件410到车辆的底盘的噪声消除路径。
此外,如果电池组连接器400位于电池组的上侧处,使得连接端口430在上壳体301处形成为向外暴露,则滤波部件410的至少上边缘可以被构造为与外罩部件420的上部或电池组壳体300或底盘直接接触。可替代地,如果连接端口430在下壳体302处形成为向外暴露,则滤波部件410的至少下边缘可以被构造为与外罩部件420的下部或电池组壳体300或底盘直接接触。
另外,如果滤波部件410被构造为竖立,则可以更容易地实现内部处的控制线缆210和外部处的连接端口430之间的连接构造。特别地,如果PCB形式的滤波部件410被设置成竖立,使得一侧向外面向并且另一侧向内面向,则位于外部处的连接端口430可以容易地连接到滤波部件410的一侧,并且位于内部处的控制线缆210可以容易地连接到滤波部件410的另一侧。
图13是概略地示出根据本公开又一实施例的电池组连接器400的立体图。而且,图14是沿图13的A4-A4’线截取的截面图。这里,将主要描述与先前实施例不同的特征。
参考图13和14,如由H1所示,电池组连接器400可以具有被形成为在内部和外部之间贯穿的穿孔。特别地,电池组连接器400的外罩部件420可以具有被形成为在内部空间和外部空间之间贯穿的孔。例如,如图所示,外罩部件420可以具有穿孔H1,所述穿孔H1形成在其至少一侧中,例如形成在其上部中,以在竖直方向上贯穿。
另外,滤波部件410可以被构造为使得接地端子411通过外罩部件420的穿孔H1从电池组连接器400向外暴露。
根据本公开的该构造,接地端子411可以通过外罩部件420的穿孔H1直接接触电池组壳体300的导电材料部分或车辆的底盘等。因此,从滤波部件410发出的噪声成分可以在不通过外罩部件420的情况下直接从电池组连接器400排放出去。因此,在这种情况下,不需要提供用于在外罩部件420中形成噪声消除路径的导电材料部分。因此,进一步简化了电池组连接器400的构造,从而提高了电池组的制造过程的效率,并减少了制造时间和成本。
特别地,如由图中的P1所示,滤波部件410可以被构造为使得边缘的至少一部分被插入穿孔H1中。特别地,滤波部件410可以具有形成在边缘的至少一部分上的突起,并且该突起可以被插入外罩部件420的穿孔H1中。例如,如图13和14所示,滤波部件410可以被构造为竖直立起的板的形式,并且突起P1可以被形成为在上边缘上沿着向上方向(+z轴方向)突出。另外,外罩部件420可以具有形成在上部处的狭缝形状的穿孔H1。在这种情况下,突起P1可以被插入穿孔H1中。此外,突起P1可以被构造为在通过穿孔H1之后沿着外部方向、例如沿着向上方向进一步突出到外罩部件420。
根据本公开的该构造,由于滤波部件410的突起P1和外罩部件420的穿孔H1通过插入而联接,因此可以提高滤波部件410和外罩部件420之间的组装力和固定力。另外,在这种情况下,由于被形成为突出到外罩部件420之外的滤波部件410的部分,可以更容易地实现电池组连接器400和电池组壳体300之间的联接构造。
此外,在该构造中,如图13和14所示,滤波部件410的接地端子411的至少一部分可以形成在突起P1处,并且通过穿孔从外罩部件420向外暴露。特别地,接地端子411的至少一部分可以被构造为位于外罩部件420外部。例如,参看图13和14的构造,被设置于滤波端子的突起的接地端子411的至少一部分可以被构造为进一步向上突出到外罩部件420。
根据本公开的该构造,可以以较短的距离形成用于从接地端子411排放噪声成分的路径,从而提高噪声消除效率。在这种情况下,可以更容易地实现如下构造:滤波部件410的接地端子411与电池组壳体300或底盘直接接触。即,在该构造中,由于滤波部件410的接地端子411被构造为向外、例如向上进一步突出到外罩部件420,所以滤波部件410的接地端子411可以更容易地与电池组壳体300或位于外部处的车辆底盘相接触。
同样优选地,电池组壳体300的至少一部分可以由导电材料制成。电池组壳体300通常可以由诸如塑料这样的电绝缘材料制成,以确保与容纳在其中的单体组件100或电池控制单元200的电绝缘。然而,在该构造中,电池组壳体300的一部分可以由导电材料制成。
例如,参看图1和2的构造,上壳体301和下壳体302通常由塑料材料制成,但是电池组接地部分310可以被设置于上壳体301的一部分,特别是电池组连接器400所在的区域。电池组接地部分310可以由导电材料制成,例如像铜、铝或铁这样的金属材料。特别地,电池组接地部分310可以位于更远离电池组中的电池组连接器400的外侧处,例如上侧处。
在该构造中,电池组壳体300的由导电材料制成的部分、即电池组接地连接部分310可以被电连接到设置于电池组连接器400的滤波部件410的接地端子411。
图15是概略地示出图2的部分A5的前部区域的实例的视图。在该实施例中,将主要描述与先前实施例不同的特征。
参考图15,电池组壳体300可以包括由导电材料制成的电池组接地部分310。在这种情况下,电池组接地部分310的至少一部分可以在电池组连接器400处被直接或间接地连接到滤波部件410的接地端子411。例如,如图15所示,如果电池组连接器400被构造为使得滤波部件410的接地端子411与外罩部件420的接地连接部分421接触,则电池组接地部分310可以与外罩部件420的接地连接部分421直接接触。具体地,如图所示,电池组接地部分310可以包括向下突出的内部凸起311,并且内部凸起311可以稳定地接触外罩部件420的接地连接部分421。在这种情况下,尽管未在图中示出,但是外罩部件420的接地连接部分421可以具有被形成为沿着内部方向(附图中的向上方向,+z轴方向)上呈凹形的凹槽,从而电池组接地部分310的内部凸起311被插入其中。根据该构造,可以更稳定地维持电池组接地部分310和接地连接部分421之间的接触状态。
同时,在图15的实施例中,示出了电池组接地部分310通过外罩部件420的接地连接部分421被间接地连接到滤波部件410的接地端子411,但是本公开不必限于这种形式。例如,如图13和14所示,电池组连接器400可以被构造为使得滤波部件410的接地端子411暴露于外罩部件420之外。在这种情况下,电池组接地部分310可以被构造为与暴露于外部的滤波部件410的接地端子411直接接触。
另外,根据滤波部件410的接地端子411的位置和/或外罩部件420的接地连接部分421的位置或数目,可以以各种形式构造电池组接地部分310。例如,如果电池组连接器400的接地端子411和接地连接部分421被构造为如图12所示,则电池组接地部分310可以被构造为围绕电池组连接器400的外表面(上表面、下表面、左表面和右表面),以接触整个接地连接部分421。
如果如上所述电池组接地部分310和滤波部件410的接地端子411被直接或间接地连接,则噪声成分可以从滤波部件410的接地端子411排放到电池组接地部分310。另外,电池组接地部分310可以与诸如车辆底盘这样的、安装有电池组的装置的接地路径接触,从而从接地端子411引入的噪声成分可以从电池组向外排放。
这里,电池组壳体300可以包括底盘接触部分,所述底盘接触部分由导电材料制成,并且在其电连接到滤波部件410的接地端子411的部分的外表面处被形成为向外呈凸形。例如,如以上实施例所述,如果电池组壳体300包括由导电材料制成的电池组接地部分310,则电池组接地部分310可以包括底盘接触部分。另外,底盘接触部分可以被构造为容易地接触电池组外部的接地路径,诸如车辆底盘。将参考图16更详细地描述该构造。
图16是概略地示出根据本公开另一实施例的电池组接地部分310的立体图。图16可以是在图1和2的电池组中对电池组接地部分310进行修改的实例。在该实施例中,将主要描述与先前实施例不同的特征。
参考图16,电池组接地部分310通常具有板的形式,并且可以包括在其外表面处向外突出的底盘接触部分312。例如,如图所示,向上突出的底盘接触部分312可以被设置于电池组接地部分310的上表面。尽管在附图中示出了底盘接触部分312沿着一个方向伸长,但是底盘接触部分312可以以各种方式成形。另外,一个底盘接触部分312或多个底盘接触部分312可以被设置于电池组接地部分310,即电池组壳体300。
特别地,电池组壳体300的底盘接触部分312可以与底盘部分接触,该底盘部分可以用作安装有电池组的装置中的接地路径。例如,在电池组被安装到车辆的情况下,底盘接触部分312可以与车辆底盘直接接触。
根据该构造,噪声成分可以通过电池组壳体300的底盘接触部分312被排放到诸如车辆这样的外部装置。
同时,在以上各种实施例中,已经描述了电池组壳体300主要由电绝缘材料制成,但是电池组壳体300也可以全部或大部分地由诸如金属的导电材料制成。在这种情况下,可以更容易地实现如下构造:其中,滤波部件410的接地端子411或外罩部件420的接地连接部分421被连接到电池组壳体300。
根据本公开的电池组可以应用于诸如电动车辆或混合电动车辆的车辆。即,根据本公开的车辆可以包括根据本公开的电池组。特别地,电动车辆等可以包括逆变器,并且本公开的电池组可以有效地防止由逆变器等产生的噪声被引入电池组中,或者通过电池组被传输到车辆的其它电子装置。此外,在根据本公开的电池组中,滤波部件410的接地端子411可以被直接或间接地连接到车辆的底盘。
在该说明书中,使用了指示诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”的方向的术语,但是如对于本领域技术人员来说显而易见地,这些术语仅是为了方便描述,并且可以取决于物体的位置或观察者的位置而变化。
已经详细描述了本公开。然而,应当理解,详细说明和特定实例虽然指示了本公开的优选实施例,但是仅以示意的方式给出,因为根据该详细描述,在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图标记
100:单体组件
110:二次电池,120:盒
200:电池控制单元
210:控制线缆
300:电池组壳体
301:上壳体,302:下壳体
310:电池组接地部分,311:内部凸起,312:底盘接触部分
400:电池组连接器
410:滤波部件,411:接地端子
420:外罩部件;421:接地连接部分;422:本体
430:连接端口
H1:穿孔,P1:突起
D:外部装置的连接端子
Claims (12)
1.一种电池组,包括:
单体组件,所述单体组件具有至少一个二次电池;
电池控制单元,所述电池控制单元被构造为控制所述单体组件的充电和放电操作;
电池组壳体,所述电池组壳体被构造为在其内部空间中容纳所述单体组件和所述电池控制单元;和
电池组连接器,所述电池组连接器通过控制线缆被连接到所述电池控制单元,并且包括连接端口和滤波部件,所述连接端口被设置于所述电池组壳体的至少一侧以向外暴露,从而用于与外部装置的连接端子连接,所述滤波部件被嵌入所述电池组连接器中,以对所述连接端口和所述控制线缆之间的电路径上的噪声进行过滤。
2.根据权利要求1所述的电池组,
其中,所述电池组连接器进一步包括外罩部件,所述外罩部件中形成有空闲空间,并且
所述滤波部件被构造为板的形式,并且被容纳在所述外罩部件的所述内部空间中。
3.根据权利要求2所述的电池组,
其中,所述滤波部件被构造为电路板的形式。
4.根据权利要求2所述的电池组,
其中,所述滤波部件的边缘的至少一侧与所述外罩部件直接接触。
5.根据权利要求4所述的电池组,
其中,所述滤波部件包括接地端子,所述接地端子位于所述滤波部件的与所述外罩部件直接接触的边缘处。
6.根据权利要求5所述的电池组,
其中,所述外罩部件包括接地连接部分,所述接地连接部分由导电材料制成,以提供将所述外罩部件的内表面和外表面电连接的路径,并且
所述滤波部件的所述接地端子与所述接地连接部分直接接触。
7.根据权利要求5所述的电池组,
其中,所述滤波部件被构造为多边形板的形式,并且所述接地端子位于所述滤波部件的至少两个边缘,以接触所述外罩部件。
8.根据权利要求2所述的电池组,
其中,所述外罩部件具有被形成为在其内部空间和外部空间之间贯穿的穿孔,并且
所述滤波部件包括通过所述外罩部件的所述穿孔暴露于所述外罩部件之外的接地端子。
9.根据权利要求8所述的电池组,
其中,所述滤波部件的边缘的至少一部分通过所述穿孔而突出于所述外罩部件之外。
10.根据权利要求1所述的电池组,
其中,所述电池组壳体的至少一部分由导电材料制成,并且由导电材料制成的所述部分被电连接到所述滤波部件的接地端子。
11.根据权利要求10所述的电池组,
其中,所述电池组壳体包括底盘接触部分,所述底盘接触部分由导电材料制成,并且被形成为在被电连接到所述滤波部件的所述接地端子的所述部分的外表面处向外呈凸形。
12.一种车辆,包括根据权利要求1到11中任一项所述的电池组。
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