CN112635883A - 新能源汽车电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电池包，包括电池箱体、电池总成、正负连接排以及控制和配电总成，电池箱体包括下箱体和上箱盖，电池总成固定在下箱体内；控制和配电总成包括绝缘支架、接触器、PCB、第一保险和接线端子，绝缘支架固定在下箱体的侧壁上，接触器、PCB、第一保险和接线端子固定在绝缘支架上、通过绝缘支架嵌入下箱体内部，第一保险分别与接线端子和接触器的输出端连接，PCB设有BMS模块；电池总成包括电芯组，电芯组包括多个串并联的电芯，接触器的正输入端通过正连接排与电芯组的正极相连，接触器的负输入端通过负连接排与电芯组的负极相连，PCB与电芯组电连接。本发明模块化设计电池包总成以及控制和配电总成，组装简便，连接稳定可靠。

Description

新能源汽车电池包
技术领域
本发明涉及新能源汽车配电技术领域，更为具体来说，本发明涉及一种新能源汽车电池包。
背景技术
当前，新能源汽车的储能和配电系统分别由电池包和高压盒构成。电池包内部电池输出端串接保险、主接触器和其他配电控制接触器。高压盒内部设有保险和配电接触器。电池包和高压盒需要昂贵的密封接头和电缆连接，工艺复杂、成本高、故障点多，当发生保险熔断时，维修困难。
电池包的能量密度指标是评价电池包厂家技术能力的重要指标之一。新能源汽车的电池包体积较小。电池包内部的电池模组与控制和保护电器、出线端子之间的连接工作在电池包内部狭小的空间完成，效率低下，易造成安装不到位的隐患。
因此，提供在较小的体积空间内安装简单、方便可靠的电池包，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
发明内容
为解决现有新能源汽车电池包内部连接效率低下、存在安装不到位的隐患，而且与高压盒之间的连接工艺复杂、成本高、故障点多、维修困难等问题，本发明创新地提供了一种新能源汽车电池包，该新能源汽车电池包内模块化设计电池包总成以及控制和配电总成，控制和配电总成能实现配电、输出接线、短路保护、电池信息采集和管理等功能，能实现电池包与高压盒之间简易、稳定可靠的连接，节省了现有技术中电池包和高压盒之间的连线和密封件，成本更低，维修更加简便。
为实现上述的技术目的，本发明公开了一种新能源汽车电池包，包括：电池箱体、电池总成、正连接排、负连接排以及控制和配电总成，
所述电池箱体包括下箱体和上箱盖，所述下箱体和所述上箱盖固定连接，所述电池总成固定在所述下箱体内；
所述控制和配电总成包括绝缘支架、接触器、PCB、第一保险和接线端子，所述绝缘支架固定在所述下箱体的侧壁上，所述接触器、PCB、第一保险和接线端子固定在所述绝缘支架上，所述接触器、PCB、第一保险和接线端子通过所述绝缘支架嵌入所述下箱体内部，所述第一保险的一端与所述接线端子连接，所述第一保险的另一端与所述接触器的输出端连接，所述PCB设有BMS模块；
所述电池总成包括电芯组，所述电芯组包括多个串并联的电芯，所述接触器的正输入端通过正连接排与所述电芯组的正极相连，所述接触器的负输入端通过负连接排与所述电芯组的负极相连，所述PCB与所述电芯组电连接。
进一步地，所述绝缘支架包括绝缘板和绝缘支撑架，所述绝缘支撑架呈C型，所述绝缘支撑架的C型背部与所述绝缘板固定连接，所述接触器、PCB、第一保险和接线端子固定在所述绝缘支撑架的绝缘板相对的一侧，所述绝缘支撑架伸入所述下箱体内部，所述绝缘板固定在所述下箱体的外壁上。
进一步地，所述绝缘板和所述下箱体之间设有第一密封垫。
进一步地，所述绝缘板和所述绝缘支撑架上设有开口，所述新能源汽车电池包还包括盖板，所述盖板用于封闭所述开口，所述盖板与所述绝缘板固定连接。
进一步地，所述盖板与所述绝缘板之间设有第二密封垫。
进一步地，所述电池总成还包括用于固定所述电芯组的多个夹板，所述夹板的上端设有上内翻边，所述夹板的下端设有下内翻边，所述电芯组压紧在所述上内翻边和下内翻边之间，所述夹板与所述下箱体固定连接，多个所述夹板固定连接构成围绕所述电芯组的柱体。
进一步地，所述电池总成还包括一个或多个压板，所述压板压紧在电芯组的顶部，所述压板的两端与所述下箱体固定连接。
进一步地，所述压板上设有开孔，所述开孔与所述电芯的泄压阀位置对应。
进一步地，所述电池总成和所述下箱体之间设有吸热材料，所述吸热材料为石蜡。
进一步地，所述电池总成还包括第二保险，所述第二保险串联在所述电芯组中。
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的新能源汽车电池包内部模块化设计电池包总成以及控制和配电总成，使得电池包整体体积较小；模块化的设计，便于组装和连接；控制和配电总成能实现配电、输出接线、短路保护、电池信息采集和管理等功能，能实现电池包与高压盒之间简易、稳定可靠的连接，节省了现有技术中电池包和高压盒之间的连线和密封件，成本更低，维修更加简便。
(2)本发明的绝缘支架上设有开口，在第一保险损坏时，打开盖板即可更换，不必打开整个电池包，便于维修和维护。而且，盖板和密封垫使得整个电池包密封性良好，能防尘防水。
(3)本发明的夹板和压板的设置，使得电池包总成在电池箱体内固定更加牢固，形成模块化，便于接线连接等操作。
(4)本发明的吸热材料石蜡的设计，一方面通过石蜡的相变均匀吸收电芯组的发热，减缓电芯组的升温速度；另一方面在低温时，释放热量，保持电芯组的温度；实现电池包稳定的储能和配电。
附图说明
图1为本发明的新能源汽车电池包的结构示意图。
图2为本发明的新能源汽车电池包的爆炸结构示意图。
图3为本发明的控制和配电总成的爆炸结构示意图。
图4为本发明的电池总成的爆炸结构示意图。
图中，
1、电池箱体；11、下箱体；12、上箱盖；
2、电池总成；21、电芯组；22、电芯；23、夹板；231、上内翻边；232、下内翻边；233、下外翻边；234、切边；24、压板；241、开孔；25、第二保险；
3、控制和配电总成；31、绝缘支架；32、接触器；33、PCB；34、第一保险；35、接线端子；36、盖板；37、第二密封垫；311、绝缘板；312、绝缘支撑架；313、开口；314、第一密封垫；330、PCB支架；
4、正连接排；
5、负连接排。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的新能源汽车电池包及方法进行详细的解释和说明。
如图1和2所示，本实施例具体公开了一种新能源汽车电池包，包括：电池箱体1、电池总成2、正连接排4、负连接排5以及控制和配电总成3，电池总成2和控制和配电总成3均为模块化设计，使得电池包整体体积较小，且便于组装和连接。
如图1和2所示，电池箱体1包括下箱体11和上箱盖12，下箱体11和上箱盖12固定连接，电池总成2固定在下箱体11内，下箱体11和上箱盖12通过螺钉连接，保证整个电池包的密封性，使其能防尘防水。
如图3所示，控制和配电总成3包括绝缘支架31、接触器32、PCB33、第一保险34和接线端子35，绝缘支架31固定在下箱体11的侧壁上，接触器32、PCB33、第一保险34和接线端子35固定在绝缘支架31上，接触器32、PCB33、第一保险34和接线端子35通过绝缘支架31嵌入下箱体11内部，第一保险34的一端与接线端子35连接，第一保险34的另一端与接触器32的输出端连接，PCB33设有BMS(电池管理系统)模块，用于电池信息采集和管理。保险和接触器32串联，接线端子35的另一端与高压盒连接。控制和配电总成3用于电池总成和高压盒之间的连接，能实现配电、输出接线、短路保护、电池信息采集和管理等功能，结构简单，便于安装，成本低。
绝缘支架31包括绝缘板311和绝缘支撑架312，绝缘支撑架312呈C型，绝缘支撑架312的C型背部与绝缘板311固定连接，接触器32、PCB33、第一保险34和接线端子35固定在绝缘支撑架312的绝缘板311相对的一侧，绝缘支撑架312伸入下箱体11内部，绝缘板311固定在下箱体11的外壁上。PCB33通过PCB支架330固定在绝缘支撑架312上，接触器32、第一保险34和接线端子35位于PCB支架330和绝缘支撑架312之间。绝缘板311和下箱体11之间设有第一密封垫314，保证绝缘板311和下箱体11之间的密封性，使整个电池箱体1密封效果良好。绝缘板311和绝缘支撑架312上设有开口313，新能源汽车电池包还包括盖板36，盖板36用于封闭开口313，盖板36与绝缘板311固定连接。在第一保险34熔断时，可直接打开盖板36，从开口313处取出第一保险34进行维修，不需要打开整个电池包，操作简单。盖板36与绝缘板311之间设有第二密封垫37，第二密封垫37进一步保证电池包的密封性。
接线端子35和第一保险34的数量可为多个，用于接不同的负载。
本实施例把控制和配电总成3嵌入到电池箱体1内，节省电池包整体体积。
如图4所示，电池总成2包括电芯组21，电芯组21包括多个串并联的电芯22，接触器32的正输入端通过正连接排4与电芯组21的正极相连，接触器32的负输入端通过负连接排5与电芯组21的负极相连，PCB33与电芯组21电连接。
电池总成2还包括用于固定电芯组21的多个夹板23，夹板23的上端设有上内翻边231，夹板23的下端设有下内翻边232，电芯组21压紧在上内翻边231和下内翻边232之间，夹板23与下箱体11固定连接，多个夹板23固定连接构成围绕电芯组21的柱体。通过上内翻边231和下内翻边232将电芯组21夹紧固定，同时也能加强板材强度。夹板23的下端设有下外翻边233，夹板23的外壁上设有外翻的切边234，切边234和下外翻边233分别与下箱体11固定连接，一般采用螺钉固定连接，使电池总成2成一个整体，便于组装和电路连接。
夹板23为板材，可以为铁板、塑料和铝板等，优选为铁板。夹板23上设有连接孔，通过穿过连接孔的螺钉将多个夹板23连接成柱体，围绕电芯组21，从多方面对电芯组21施加力。
电池总成2还包括一个或多个压板24，压板24压紧在电芯组21的顶部，压板24的两端与下箱体11固定连接，压板24的两端分别向外延伸出凸耳，凸耳上设有连接孔，通过穿过连接孔的螺钉将压板24固定在下箱体11上。
压板24上开孔241，开孔241与电芯22的泄压阀位置对应，当泄压阀动作时，气体通过开孔241泄放。多个压板24中，可以选择部分压板24开设有开孔241，部分压板24不设置开孔241。
电池总成2还包括第二保险25，第二保险25串联在电芯组21中，优选第二保险25串联在电芯组21的正中间，保证电路安全。
电池总成2和下箱体11之间设有吸热材料，吸热材料为石蜡。一方面能通过石蜡的相变均匀吸收电芯组21的发热，减缓电芯组21的升温速度，另一方面在低温时，释放热量，保持电芯组21的温度。
本发明的电池包还可以包括中隔板，中隔板位于下箱体11内，将电池总成2和控制和配电总成3分隔在两侧，高度低于下箱体11高度。
本发明通过模块化的电芯组和控制和配电总成解决了在较小体积的电池包内部的电池模组与控制和保护电器、出线端子之间的连接工作效率低下、安装不到位的问题。且组装方便，接线安全、可靠，维修维护便利。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电池包，其特征在于，包括：电池箱体(1)、电池总成(2)、正连接排(4)、负连接排(5)以及控制和配电总成(3)，
所述电池箱体(1)包括下箱体(11)和上箱盖(12)，所述下箱体(11)和所述上箱盖(12)固定连接，所述电池总成(2)固定在所述下箱体(11)内；
所述控制和配电总成(3)包括绝缘支架(31)、接触器(32)、PCB(33)、第一保险(34)和接线端子(35)，所述绝缘支架(31)固定在所述下箱体(11)的侧壁上，所述接触器(32)、PCB(33)、第一保险(34)和接线端子(35)固定在所述绝缘支架(31)上，所述接触器(32)、PCB(33)、第一保险(34)和接线端子(35)通过所述绝缘支架(31)嵌入所述下箱体(11)内部，所述第一保险(34)的一端与所述接线端子(35)连接，所述第一保险(34)的另一端与所述接触器(32)的输出端连接，所述PCB(33)设有BMS模块；
所述电池总成(2)包括电芯组(21)，所述电芯组(21)包括多个串并联的电芯(22)，所述接触器(32)的正输入端通过正连接排(4)与所述电芯组(21)的正极相连，所述接触器(32)的负输入端通过负连接排(5)与所述电芯组(21)的负极相连，所述PCB(33)与所述电芯组(21)电连接。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述绝缘支架(31)包括绝缘板(311)和绝缘支撑架(312)，所述绝缘支撑架(312)呈C型，所述绝缘支撑架(312)的C型背部与所述绝缘板(311)固定连接，所述接触器(32)、PCB(33)、第一保险(34)和接线端子(35)固定在所述绝缘支撑架(312)的绝缘板(311)相对的一侧，所述绝缘支撑架(312)伸入所述下箱体(11)内部，所述绝缘板(311)固定在所述下箱体(11)的外壁上。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述绝缘板(311)和所述下箱体(11)之间设有第一密封垫(314)。
4.根据权利要求2所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述绝缘板(311)和所述绝缘支撑架(312)上设有开口(313)，所述新能源汽车电池包还包括盖板(36)，所述盖板(36)用于封闭所述开口(313)，所述盖板(36)与所述绝缘板(311)固定连接。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述盖板(36)与所述绝缘板(311)之间设有第二密封垫(37)。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述电池总成(2)还包括用于固定所述电芯组(21)的多个夹板(23)，所述夹板(23)的上端设有上内翻边(231)，所述夹板(23)的下端设有下内翻边(232)，所述电芯组(21)压紧在所述上内翻边(231)和下内翻边(232)之间，所述夹板(23)与所述下箱体(11)固定连接，多个所述夹板(23)固定连接构成围绕所述电芯组(21)的柱体。
7.根据权利要求1或6所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述电池总成(2)还包括一个或多个压板(24)，所述压板(24)压紧在电芯组(21)的顶部，所述压板(24)的两端与所述下箱体(11)固定连接。
8.根据权利要求7所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述压板(24)上设有开孔(241)，所述开孔(241)与所述电芯(22)的泄压阀位置对应。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述电池总成(2)和所述下箱体(11)之间设有吸热材料，所述吸热材料为石蜡。
10.根据权利要求1所述的新能源汽车电池包，其特征在于，所述电池总成(2)还包括第二保险(25)，所述第二保险(25)串联在所述电芯组(21)中。
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