CN202271862U - 用于电动汽车的电池Pack设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种用于电动汽车的电池Pack设备，包括：多层壳体，在多层壳体的每一层的底部壳壁上设置有线夹；多个模块电池，安装在多层壳体的每一层内；多个模块电池控制系统，每个模块电池控制系统安装在相应的模块电池的内部；冷却系统；高压回路控制系统；电池Pack管理系统；低压线束，安装在模块电池顶部的线槽内，低压线束的另一端与电池Pack管理系统相连；高压电器盒；高压动力电缆，通过线夹安装在每层壳体的底部壳壁上，高压动力电缆的一端与多个模块电池相连，另一端与高压电器盒相连。本实用新型有效地避免了高压动力电缆和低压通信线束相互接触产生不必要的短路、电磁干扰等影响，充分利用了空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆制造技术领域，特别涉及一种用于电动汽车的电池Pack设备。
背景技术
节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，而发展新能源汽车将是实现该趋势的最佳途径。因此，新能源汽车用电池Pack的开发显得尤为重要。在新能源汽车用电池Pack中，电池Pack内部连接的线束系统的布置是Pack设备开发的重要部分。
电池Pack内部的电气设备主要有蓄电池组、模块电池、模块电池控制系统、冷却系统、高压回路控制系统、电池Pack管理系统。电池Pack内部电气设备较多，除了低压供电通讯系统外，还有高压输电系统，因此对电池Pack内部线束系统的安全性、可控性和易维护性的要求很高。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在解决上述的技术问题。
为此，本实用新型的目的在于提供一种用于电动汽车的电池Pack设备，该设备将高压动力电缆和低压通信线束分别固定在线槽里面，避免了高压动力电缆和低压通信线束相互接触产生不必要的短路、电磁干扰等影响。
为实现上述目的，本实用新型的实施例提出了一种用于电动汽车的电池Pack设备，包括：多层壳体，在所述多层壳体的每一层的底部壳壁上设置有线夹；多个模块电池，所述多个模块电池安装在所述多层壳体的每一层内，其中，在所述每层模块电池的顶部上设置有线槽；多个模块电池控制系统，所述多个模块电池控制系统与所述多个模块电池一一对应，每个模块电池控制系统安装在相应的所述模块电池的内部；冷却系统；高压回路控制系统；电池Pack管理系统；低压线束，所述低压线束安装在所模块电池的顶部的线槽内，且所述低压线束的一端分别与所述多个模块电池控制系统、所述冷却系统、所述高压回路控制系统相连，所述低压线束的另一端与所述电池Pack管理系统相连；高压电器盒；高压动力电缆，所述高压动力电缆通过所述线夹安装在每层壳体的底部壳壁上，所述高压动力电缆的一端与所述多个模块电池相连，另一端与所述高压电器盒相连。
根据本实用新型实施例的用于电动汽车的电池Pack设备，对线束系统的布置设计充分利用了空间优势，将高低压线束严格区分分开布置，实行高压经过壳体的底部壳壁，低压在高的平行布线。将高压动力电缆通过线夹固定在壳体的底部壳壁上，并满足电 气间隙的要求。低压通讯线束则通过在模块电池顶部的线槽，与各个系统产生连接关系。这样的布置不仅提高了整个电池Pack内部线束系统布置的安全性，而且提高了可靠性。在视觉上也显得更加美观，并且方便维护。
在本实用新型的一个实施例中，当相邻模块电池的距离近的异性电极之间距离大于或等于80毫米时，所述距离近的异性电极通过所述高压动力电缆连接。当相邻模块电池的异性电极距离相对较长时，采用高压动力电缆的连接方式可以有效的发挥模块电池的组合优势，减少因为模块电池之间的距离造成的电能损失。
在本实用新型的一个实施例中，当相邻模块电池的距离近的异性电极之间距离小于80毫米时，所述距离近的异性电极通过金属连接片连接。当相邻模块电池的异性电极距离较近时，金属连接片作为模块电池间的连接导体，具有良好的导通性，同时相比高压电缆降低了成本。
在本实用新型的一个实施例中，所述金属连接片为铜片。铜片具有良好的导电性，有效地充当模块电池间的导体。
在本实用新型的一个实施例中，在所述高压电器盒内设置有多个继电器和与所述多个继电器相连的高压输出插座。在高压电器盒中设置继电器可以实现模块电池与外界高压直流动力电缆的连接关系的切换，起到安全保护的作用。
在本实用新型的一个实施例中，所述多个继电器包括：主负高压继电器、主正高压继电器和预充电继电器，其中，所述主负高压继电器的输入端与分流器的输出端相连，所述主负高压继电器的输出端与所述高压输出插座的负极端相连，所述分流器的输入端与距离所述高压电器盒最近的模块电池的负极端相连；所述主正高压继电器的输入端与距离所述高压电器盒最远的模块电池的正极端相连，所述主正高压继电器的输出端与所述高压输出插座的正极端相连；所述预充电继电器的输入端与预充电电阻的一端相连，所述预充电继电器的输出端与所述高压输出插座的正极端相连，所述预充电电阻的另一端与距离所述高压电器盒最远的模块电池的正极端相连。通过闭合或断开电器盒内的高压继电器实现蓄电池组与对外高压直流动力电缆的连接与断开。
在本实用新型的一个实施例中，所述电池Pack管理系统与电动汽车的整车通信接口相连。这种设置便于有效快速的查看汽车的电池动力情况，通过将电池的状态信息与整车的通信系统进行交互，及时地了解电池Pack的管理使用情况。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本实用新型提供的用于电动汽车的电池Pack设备的结构框图；
图2为根据本实用新型提供的用于电动汽车的电池Pack设备的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
下面参考图1和图2描述根据本实用新型实施例的用于电动汽车的电池Pack设备200。
如图1至图2所示，本实用新型实施例提供的用于电动汽车的电池Pack设备200，包括：多层壳体、多个模块电池21、多个模块电池控制系统22、冷却系统24、高压回路控制系统25、电池Pack管理系统26、低压线束31、高压电器盒27和高压动力电缆32，其中，每个模块电池控制系统22安装在相应的模块电池21的内部，低压线束30的一端分别与多个模块电池控制系统22、冷却系统24、高压回路控制系统25相连，低压线束31的另一端与电池Pack管理系统26相连，高压动力电缆32通过线夹安装在每层壳体的底部壳壁上，高压动力电缆32的一端与多个模块电池21相连，另一端与高压电器盒27相连。
根据本实用新型实施例的用于电动汽车的电池Pack设备，对线束系统的布置设计充分利用了空间优势，将高低压线束严格区分分开布置，实行高压经过壳体的底部壳 壁，低压在高的平行布线。将高压动力电缆通过线夹固定在壳体底部壳壁上，并满足电气间隙的要求。低压通讯线束则通过在模块电池顶部的线槽，与各个系统产生连接关系。这样的布置不仅提高了整个电池Pack内部线束系统布置的安全性，而且提高了可靠性。在视觉上也显得更加美观，并且方便维护。
在多层壳体的每一层的底部壳壁上都设置有线夹，高压线束32通过线夹安装在每层壳体的底部壳壁上。多个模块电池21安装在多层壳体的每一层内，每个模块电池21的顶部与每层壳体的顶部壳壁对应，在每个模块电池21的顶部设置有线槽低压线束31安装在线槽内。这种设置可以帮助低压线束的固定，设置在线槽内的低压线束31可满足与模块电池稳固连接的需要，同时又充分利用了空间的优势使得低压线束31不易磨损，安装牢靠。
根据相邻模块电池21的距离近的异性电极之间距离的不同，分别采用不同的导电连接方式。
(1)当相邻模块电池21的距离近的异性电极之间距离大于或等于80毫米时，距离近的异性电极通过高压动力电缆32连接。当相邻模块电池21的异性电极距离相对较长时，采用高压动力电缆32的连接方式可以有效的发挥模块电池21的组合优势，减少模块电池21之间因为距离造成的电能损失。
(2)当相邻模块电池21的距离近的异性电极之间距离小于80毫米时，距离近的异性电极通过金属连接片BB连接。当相邻模块电池21的异性电极距离较近时，金属连接片BB作为模块电池间的连接导体，具有良好的导通性，同时相比高压电缆32降低了成本。
在本实用新型的一个实施例中，金属连接片BB为铜片。铜片具有良好的导电性，有效地充当模块电池21间的导体。
可以理解的是，采用铜片作为金属连接片BB只是出于示例的目的，而不是对本实用新型实施例的一种限制。
在本实用新型的一个实施例中，在多个模块电池21间还设置有集fuse一体的维护开关MSD，在出现特殊情况时断开模块电池21间的电路，起到安全保障的作用。
模块电池控制系统22与模块电池21是一一对应的关系，每个模块电池控制系统22安装在相应的模块电池21的内部，由于模块电池控制系统22集成到模块电池21的内部，通过导线211将每个模块电池21的相关电压、温度等信息采集至模块电池控制系统22处，然后模块电池控制系统22再通过低压线束31将上述信息传送到电池Pack管理系统处26，从而实现各个系统间的通讯。
电池Pack管理系统26通过低压线束31连接电池Pack内部的需要使用低压进行供电的部件，电池Pack管理系统26根据模块电池控制系统22、冷却系统24、高压回路控制系统25的控制线束传送来的信号，发送相应的指令再通过控制线束反馈到各个设备，电池Pack管理系统26通过这种方式保障模块电池控制系统22、冷却系统24、高压回路控制系统25的正常工作。
在本实用新型的一个实施例中，在高压电器盒27内设置有多个继电器和与多个继电器相连的高压输出插座HV。在高压电器盒27中设置继电器可以在电路中实现模块电池21与外界高压直流动力电缆的连接关系的切换，起到安全保护的作用。
在本实用新型的一个实施例中，多个继电器包括：主负高压继电器C1、主正高压继电器C2和预充电继电器C3，其中，主负高压继电器C1的输入端与分流器S1的输出端相连，主负高压继电器的输出端C1与高压输出插座HV的负极端相连，分流器S1的输入端与距离高压电器盒27最近的模块电池21的负极端相连；主正高压继电器C2的输入端与距离高压电器盒27最远的模块电池21的正极端相连，主正高压继电器C2的输出端与高压输出插座HV的正极端相连；预充电继电器C3的输入端与预充电电阻R1的一端相连，预充电继电器C3的输出端与高压输出插座HV的正极端相连，预充电电阻R1的另一端与距离高压电器盒27最远的模块电池21的正极端相连。
可以理解的是，本实施例所给出的继电器的种类和连接方式只是为了帮助理解本实用新型的实施例而举出的示例，而不是对本实用新型的一种限制。
电池Pack内部的高压用电部件通过高压动力电缆32连接至电池Pack的对外输出高压电器盒27，通过闭合或断开电器盒内的高压继电器实现蓄电池组与对外高压直流动力电缆的连接与断开。高压动力电缆32通过设置在电池Pack内部壳体上的线夹固定在壳体底部壳壁上，最后连接至高压电器盒27。
在电池Pack内部的模块电池21顶部上开设布线槽，将低压线束31放置在线槽中，在壳体的底部壳壁上设置固定线夹以将高压电缆32固定在底部壳壁上，通过上述的布线方式避免了高压电缆32与低压线束31一起混合布置，相互接触产生的短路、电磁干扰等影响，提高了整个系统使用安全性，同时达到美化整体结构设计的效果。
在本实用新型的一个实施例中，电池Pack管理系统26与电动汽车的整车通信接口23相连。这种设置便于有效快速的查看汽车的电池动力情况，通过将电池的状态信息与整车的通信系统23进行交互，操作人员可以及时地了解电池Pack的管理使用情况。
在本说明书的描述中，参考术语“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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (7)
1.一种用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，包括：
多层壳体，在所述多层壳体的每一层的底部壳壁上设置有线夹；
多个模块电池，所述多个模块电池安装在所述多层壳体的每一层内，其中，在所述每层模块电池的顶部上设置有线槽；
多个模块电池控制系统，所述多个模块电池控制系统与所述多个模块电池一一对应，每个模块电池控制系统安装在相应的所述模块电池的内部；
冷却系统；
高压回路控制；
电池Pack管理系统；
低压线束，所述低压线束安装在所述模块电池的顶部的线槽内，且所述低压线束的一端分别与所述多个模块电池控制系统、所述冷却系统、所述高压回路控制系统相连，所述低压线束的另一端与所述电池Pack管理系统相连；
高压电器盒；
高压动力电缆，所述高压动力电缆通过所述线夹安装在每层壳体的底部壳壁上，所述高压动力电缆的一端与所述多个模块电池相连，另一端与所述高压电器盒相连。
2.如权利要求1所述的用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，当相邻模块电池的距离近的异性电极之间距离大于或等于80毫米时，所述距离近的异性电极通过所述高压动力电缆连接。
3.如权利要求1所述的用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，当相邻模块电池的距离近的异性电极之间距离小于80毫米时，所述距离近的异性电极通过金属连接片连接。
4.如权利要求3所述的用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，所述金属连接片为铜片。
5.如权利要求1所述的用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，在所述高压电器盒内设置有多个继电器和与所述多个继电器相连的高压输出插座。
6.如权利要求5所述的用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，所述多个继电器包括：主负高压继电器、主正高压继电器和预充电继电器，其中，
所述主负高压继电器的输入端与分流器的输出端相连，所述主负高压继电器的输出端与所述高压输出插座的负极端相连，所述分流器的输入端与距离所述高压电器盒最近的模块电池的负极端相连；
所述主正高压继电器的输入端与距离所述高压电器盒最远的模块电池的正极端相连，所述主正高压继电器的输出端与所述高压输出插座的正极端相连；
所述预充电继电器的输入端与预充电电阻的一端相连，所述预充电继电器的输出 端与所述高压输出插座的正极端相连，所述预充电电阻的另一端与距离所述高压电器盒最远的模块电池的正极端相连。
7.如权利要求1所述的用于电动汽车的电池Pack设备，其特征在于，所述电池Pack管理系统与电动汽车的整车通信接口相连。
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Effective date of registration: 20180104 Address after: Tianshui Songming County Yang Lin Industrial Park 651700 Yunnan city of Kunming province No. 4 Tai Jiaxin public rental building A Room 401 Patentee after: Kunming New Energy Automotive Engineering Technology Center Co., Ltd. Address before: 102206 Changping District City, Shahe, Sha Yang Road, Beijing Patentee before: Beiqi Futian Automobile Co., Ltd. |
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