CN113043823A - 一种电池包总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池包总成及车辆,属于车辆电池领域。该电池包总成包括壳体以及内置所述壳体内且沿车辆的纵向依次布置的多个电池包和集成模块,且所述集成模块集成有车载充电机、DC‑DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,所述集成控制板集成有所述多个电池包、所述车载充电机、所述DC‑DC电压转换器和所述电源分配单元的控制功能。本发明还提供了包括上述电池包总成的车辆。本发明的电池包总成及车辆能够有效提升车辆的安全性。
Description
技术领域
本发明属于车辆电池领域,特别是涉及一种电池包总成及车辆。
背景技术
现有技术中,通常将高压电池管理模块(包括车载充电器、DC-DC电压转换器和电源分配单元)布置在前舱区域,其占用空间较大,由于高压电池管理模块外部壳体的存在,导致其成本和重量有所增加。动力电池一般布置与车辆地板下方,而动力电池在地板下所节约的空间,对整车布置空间的贡献并不大。
对于一些前悬空间有限的车辆,由于高压电池管理模块的宽度本身较大(例如前悬只有460mm,高压电池管理模块的宽度有239mm),再加上冷却模块已经一些喇叭安装结构,前舱已经完全放不下高压电池管理模块。例如,传统的高压电池管理模块通常放在前舱横梁上,其体积较大,影响到前舱布置空间以及前舱储物盒空间,并且对整车碰撞安全有很大的影响。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种电池包总成,能够提升车辆的安全性。
本发明的进一步的一个目的是要缩小电池包总成体积,减少零部件。
本发明第二方面的一个目的是提供一种包括上述电池包总成的车辆,能够有效提升车辆的安全性。
特别地,本发明提供了一种电池包总成,包括壳体以及内置所述壳体内且沿车辆的纵向依次布置的多个电池包和集成模块,且所述集成模块集成有车载充电机、DC-DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,所述集成控制板集成有所述多个电池包、所述车载充电机、所述DC-DC电压转换器和所述电源分配单元的控制功能。
可选地,每一所述电池包均沿车辆的纵向对齐布置。
可选地,电池包总成还包括多个单体管理单元,设置于所述多个电池包的顶部。
可选地,所述集成模块与所述多个电池包通过铜排高压连接。
可选地,所述电池包总成位于车辆的地板下方,且所述多个电池包与所述集成模块之间取消设置横梁。
可选地,所述集成模块远离所述电池包的一侧设置有固定于壳体处的低压连接器,所述低压连接器与所述集成控制板相连。
可选地,所述集成模块远离所述电池包的一侧还设有固定于壳体处的高压连接器,所述高压连接器的一端与所述DC-DC电压转换器相连,另一端与汽车空调压缩机和PTC加热器均相连。
可选地,电池包总成还包括:
电池包断路单元,与所述集成模块并列设置于所述多个电池包的同侧。
特别地,本发明还提供了一种车辆,包括上述任一项所述的电池包总成。
可选地,所述电池包总成设置于车辆的地板的下方。
本发明的电池包总成集成了车载充电机、DC-DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,因此不需要再单独设置高压电池管理模块,因此省去了高压电池管理模块在车辆前舱处的占用空间,使得前舱具有更大的碰撞吸能空间,避免了碰撞过程中高压电池管理模块被挤压侵入驾驶舱的危险性,保证了乘员的安全性,降低了设计难度。
进一步地,相对于原有的高压电池管理模块和电池包总成来说,本发明将三电零部件高度集成化,减小了体积,优化了整车空间,降低了三电部件重量。并且减少了零部件数量,因此可以简化安装过程和安装工具,降低了装配工时,提升了制造节拍,降低了成本。
进一步地,集成模块与多个电池包通过铜排高压连接。由于取消了单独设置的高压电池管理模块,因此可以在电池包总成内部通过铜排连接即可,进而取消了高压电池管理模块和电池包总成之间的高压线束,减少了对应的接插件的数量,简化了连接。
进一步地,由于电池包总成集成了原有的高压电池管理模块,因此车辆前舱有足够的吸能空间,起到更好地应对碰撞和保护后方部件人员的作用,因此电池包总成内用于加强的横梁可以取消,从而到达减小体积的目的,即本发明中的电池包总成的位置和集成形式,使其在碰撞时保护自身的同时可以进一步减小体积。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是现有技术中的高压电池管理模块和电池包总成的连接结构示意图;
图2是根据本发明一个实施例的电池包总成的内部结构布置示意图;
图3是根据本发明一个实施例的电池包总成的结构示意图。
具体实施方式
图1是现有技术中的高压电池管理模块1和电池包总成2的连接结构示意图。为了更好地说明本发明与现有技术的区别,首先对现有技术中的高压电池管理模块1和电池包总成2的布置组成进行简单说明。如图1所示,现有技术中的高压电池管理模块1为独立的一个模块,自身具有外壳,通常布置在车辆前舱的横梁上。高压电池管理模块1内部包括集成模块3,集成模块3包括车载充电机、DC-DC电压变换器和电源分配单元,外壳上设置有对外的低压数据接口4、汽车空调压缩机和PTC加热器的高压供电接口5,还设有与电池包总成2的高压接口7通过高压线束8相连的高压接口6。电池包总成2的壳体内设有多个电池模组9、电池包断路单元10、集成的电池管理单元和单体管理单元11。电池包总成2的壳体上设有对外的低压数据接口12。通常电池包总成2内部会设置用于加强的横梁,来保证电池包总成2的强度。从控制上讲,高压电池管理模块1包括自身的充电控制器,电池包总成2包括电池管理单元。一般高压电池管理模块1的外壳是铸铝件,在碰撞时是一个刚体,高压电池管理模块1前方的车身结构设计时需要做到足够的溃缩吸能才能保证高压电池管理模块1不入侵乘员舱,由于高压电池管理模块1本身已经占用了较大的空间,因此对其前方的车身结构的设计要求较高,设计难度较大。制造方面,由于高压电池管理模块1有接近20kg,需要特殊工具进行搬运。
图2是根据本发明一个实施例的电池包总成100的内部结构布置示意图。图3是根据本发明一个实施例的电池包总成100的结构示意图。如图2所示,一个实施例中,本发明的电池包总成100包括壳体20(参见图3)以及内置壳体20内且沿车辆的纵向依次布置的多个电池包30和集成模块40。集成模块40集成有车载充电机、DC-DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,集成控制板集成有多个电池包30、车载充电机、DC-DC电压转换器和电源分配单元的控制功能。
也就是说,本实施例将原有单独设置的高压电池管理模块集成到电池包总成100内,并将原有的高压电池管理模块的充电控制器与电池管理单元集成在一个控制器上,即集成控制板。同时将集成控制板设置在多个电池包30的前部或后部,保留了原有的电池管理单元的位置。
由于本实施例的电池包总成100集成了车载充电机、DC-DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,因此不需要再单独设置高压电池管理模块,因此省去了高压电池管理模块在车辆前舱处的占用空间,使得前舱具有更大的碰撞吸能空间,避免了碰撞过程中高压电池管理模块被挤压侵入驾驶舱的危险性,保证了乘员的安全性,降低了设计难度。
进一步地,相对于原有的高压电池管理模块和电池包总成100来说,本实施例将三电零部件高度集成化,减小了体积,优化了整车空间,降低了三电部件重量。并且减少了零部件数量,因此可以简化安装过程和安装工具,降低了装配工时,提升了制造节拍,降低了成本。
一般地,现有技术中的高压电池管理模块位于电池包总成100前端,驱动电机位于电池包总成100的后端,而高压电池管理模块和驱动电机采用同一个冷却回路,本实施例将原有的高压电池管理模块的部件集成到电池包总成100后,可以有效缩短上述冷却回路的长度。
可选地,集成模块40与多个电池包30通过铜排高压连接。由于取消了单独设置的高压电池管理模块,因此可以在电池包总成100内部通过铜排连接即可,进而取消了高压电池管理模块和电池包总成100之间的高压线束,减少了对应的接插件的数量,简化了连接。
进一步的一个实施例中,电池包总成100中的高压电缆线和低压数据线均用铜排代替,并且铜排之间并列设置不交叉,防止电磁干扰。这种铜排连接的方式进一步缩小了占用空间,有利于整个电池包总成100的小型化设计。
一个实施例中,每一电池包30均沿车辆的纵向对齐布置。一个电池包30包括多个电池模组,各个电池包30对齐布置,可以进一步缩小体积。
进一步的一个实施例中,电池包总成100还包括多个单体管理单元50,设置于多个电池包30的顶部。可选地,如图2所示,一个电池包30上方设置两个单体管理单元50。
另一个实施例中,电池包总成100位于车辆的地板下方,多个电池包30与集成模块40之间取消设置横梁。由于电池包总成100集成了原有的高压电池管理模块,因此车辆前舱有足够的吸能空间,起到更好地应对碰撞和保护后方部件人员的作用,因此电池包总成100内用于加强的横梁可以取消,从而到达减小体积的目的,即本发明中的电池包总成100的位置和集成形式,使其在碰撞时保护自身的同时可以进一步减小体积。
如图2所示,也可以参见图3,进一步的一个实施例中,集成模块40远离电池包30的一侧设置有固定于壳体20处的低压连接器101,例如48pin连接器。低压连接器101与集成控制板相连,低压连接器101用于与车辆的其他部件相连,用于输出自身的数据,包括电池电量、电流参数,故障情况等。集成模块40远离电池包30的一侧还设有固定于壳体20处的高压连接器102,高压连接器102的一端与DC-DC电压转换器相连,另一端与汽车空调压缩机和PTC加热器均相连。
一个实施例中,电池包总成100还包括电池包断路单元60,与集成模块40并列设置于多个电池包30的同侧。
在未示出的一个实施例中,还可以将车载充电机、DC-DC电压转换器和集成控制板集成为一个模块,电池包断路单元60、电源分配单元和定容取样器集成为一个模块。也就是说在集成高压电池管理模块时,对需要集成在一起的模块进行选择和微调。
本发明还提供了一种车辆,一个实施例中,该车辆包括上述任一项的电池包总成100。
由于本实施例的车辆的电池包总成100集成了车载充电机、DC-DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,因此不需要再单独设置高压电池管理模块,因此省去了高压电池管理模块在车辆前舱处的占用空间,使得前舱具有更大的碰撞吸能空间,避免了碰撞过程中高压电池管理模块被挤压侵入驾驶舱的危险性,保证了乘员的安全性,降低了设计难度。
进一步地,相对于原有的高压电池管理模块和电池包总成100来说,本实施例将三电零部件高度集成化,减小了体积,优化了整车空间,降低了三电部件重量。并且减少了零部件数量,因此可以简化安装过程和安装工具,降低了装配工时,提升了制造节拍,降低了成本。
可选地,电池包总成100设置于车辆的地板的下方。
由于电池包总成100集成了原有的高压电池管理模块,因此车辆前舱有足够的吸能空间,起到更好地应对碰撞和保护后方部件人员的作用,因此电池包总成100内用于加强的横梁可以取消,从而到达减小体积的目的,即本发明中的电池包总成100的位置和集成形式,使其在碰撞时保护自身的同时可以进一步减小体积。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种电池包总成,其特征在于,包括壳体以及内置所述壳体内且沿车辆的纵向依次布置的多个电池包和集成模块,且所述集成模块集成有车载充电机、DC-DC电压转换器、电源分配单元和集成控制板,所述集成控制板集成有所述多个电池包、所述车载充电机、所述DC-DC电压转换器和所述电源分配单元的控制功能。
2.根据权利要求1所述的电池包总成,其特征在于,
每一所述电池包均沿车辆的纵向对齐布置。
3.根据权利要求2所述的电池包总成,其特征在于,还包括多个单体管理单元,设置于所述多个电池包的顶部。
4.根据权利要求3所述的电池包总成,其特征在于,
所述集成模块与所述多个电池包通过铜排高压连接。
5.根据权利要求4所述的电池包总成,其特征在于,
所述电池包总成位于车辆的地板下方,且所述多个电池包与所述集成模块之间取消设置横梁。
6.根据权利要求5所述的电池包总成,其特征在于,
所述集成模块远离所述电池包的一侧设置有固定于壳体处的低压连接器,所述低压连接器与所述集成控制板相连。
7.根据权利要求6所述的电池包总成,其特征在于,
所述集成模块远离所述电池包的一侧还设有固定于壳体处的高压连接器,所述高压连接器的一端与所述DC-DC电压转换器相连,另一端与汽车空调压缩机和PTC加热器均相连。
8.根据权利要求7所述的电池包总成,其特征在于,还包括:
电池包断路单元,与所述集成模块并列设置于所述多个电池包的同侧。
9.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的电池包总成。
10.根据权利要求9所述的电池包总成,其特征在于,所述电池包总成设置于车辆的地板的下方。
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