CN207416577U - 动力电池集成系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种动力电池集成系统及车辆，所述动力电池集成系统包括：壳体；动力电池，设置在所述壳体内，用于向车辆提供动力电能；一个或多个功能模块，设置在所述壳体内，所述一个或多个功能模块用于实现所述车辆的新能源系统功能，每个功能模块均与所述动力电池相耦接；温度调节系统，设置在所述壳体内，用于调节所述动力电池以及所述一个或多个功能模块的温度。本公开通过上述方案，有效的节约了整车布置空间，避免了高低压线束在车辆中的来回穿引，同时为产品升级、工艺装配和售后提供了便利性，降低了成本。

Description

动力电池集成系统及车辆

技术领域

本公开涉及汽车技术领域，具体地，涉及一种动力电池集成系统及车辆。

背景技术

随着电动汽车技术的日益成熟，越来越多的企业选择电动汽车作为发展方向。电动汽车与传统汽车相比，增加了新能源系统，新能源系统包括很多部件，如动力电池、车载交流充电机、直流/直流转换器、配电单元、电机控制器、高低压线束等。

相关技术中，新能源系统中的各类部件产品一般都拥有独立的产品外壳，每个产品壳体的内部往往余留了较大空间，从整车角度来看，有一定的空间浪费。

另外，各类部件被布置在车辆的前舱、底盘、后桥等位置，相应的高低压线束和热管理通道需要在各个位置来回穿引，生产工艺装配成本高，且不利于后期维修。

再次，若各个部件在安装的过程中如果安装空间不足，还需要设计相应的安装支架，从产品换代升级的角度来说，更换一个部件可能需要更换相应的支架，相应的高低压线束和热管理通道也可能重新布置，导致车辆升级成本的增加。

由上可知，相关技术中的新能源系统存在布置空间浪费，后期维修繁琐，装配及升级成本高的技术问题。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种动力电池集成系统及车辆。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种动力电池集成系统，所述系统包括：

壳体；

动力电池，设置在所述壳体内，用于向车辆提供动力电能；

一个或多个功能模块，设置在所述壳体内，所述一个或多个功能模块用于实现所述车辆的新能源系统功能，每个功能模块均与所述动力电池相耦接；

温度调节系统，设置在所述壳体内，用于调节所述动力电池以及所述一个或多个功能模块的温度。

可选地，所述一个或多个功能模块包括以下一者或多者：充电机模块，直流/直流转换模块，电机控制模块，高压转向电机控制模块，高压制动电机控制模块。

可选地，所述温度调节系统，包括：

输入流道，包括冷却液输入口以及加热液输入口；

输出流道，包括液体输出口；

其中，所述一个或多个功能模块、所述动力电池相互并联的设置在所述输入流道与所述输出流道之间；

在所述温度调节系统对所述系统进行冷却时，冷却液通过所述冷却液输入口流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池，并通过所述液体输出口排出；

在所述温度调节系统对所述动力电池进行加热时，加热液通过所述加热液输入口流经所述动力电池，并通过所述液体输出口排出。

可选地，所述温度调节系统，还包括：

第一阀门，设置在所述液体输出口与所述加热液输入口的连通支路上，当所述第一阀门处于打开状态时，所述连通支路被打开，当所述第一阀门处于关闭状态时，所述连通支路被截止；

第二阀门，设置在所述输入流道上，当所述第二阀门处于打开状态时，所述冷却液或所述加热液均可流经所述一个或多个功能模块以及所述动力电池，当所述第二阀门处于关闭状态时，所述加热液流经所述动力电池，所述冷却液流经所述一个或多个功能模块；

其中，在所述温度调节系统对所述系统进行冷却时，所述第一阀门处于关闭状态，所述第二阀门处于打开状态，以使所述冷却液流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池；

当所述温度调节系统对所述动力电池进行加热时，所述第一阀门处于打开状态，所述第二阀门处于关闭状态，以使所述加热液以及升温后的冷却液流经所述动力电池。

可选地，在所述温度调节系统对所述系统进行冷却时，所述冷却液通过所述冷却液输入口以第一方向流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池；在所述温度调节系统对所述动力电池进行加热时，所述加热液通过所述加热液输入口以第二方向流经所述动力电池，所述第一方向与所述第二方向不同。

可选地，所述一个或多个功能模块包括：

充电机模块，与所述动力电池连接，用于向所述动力电池进行充电；

直流/直流转换模块，与所述动力电池连接，用于将所述动力电池的高压直流电转换为低压直流电，以向所述车辆的低压系统提供电能；

电机控制模块，与所述动力电池连接，用于将所述动力电池的高压直流电转换为交流电，以驱动所述车辆的电动机。

可选地，所述系统还包括：

高压输出接口，所述高压输出接口与所述动力电池的电池系统连接，用于向所述车辆的高压设备提供高压电能。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括本公开第一方面提供的动力电池集成系统。

本公开中的方案，通过将实现新能源系统的一个或多个功能模块集成在动力电池系统中，以及在动力电池系统中集成温度调节系统为每个功能模块、动力电池调节温度，有效的节约了整车布置空间，避免了高低压线束在车辆中的来回穿引，同时为产品升级、工艺装配和售后提供了便利性，降低了成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例示出的一种动力电池集成系统的示意图。

图2是本公开一示例性实施例示出的温度控制系统的示意图。

图3是本公开一示例性实施例示出的温度调节系统对动力电池加热的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，为本公开一示例性实施例示出的一种动力电池集成系统的示意图，该系统包括：

壳体11；

动力电池12，设置在壳体11内，用于向车辆提供动力电能；

一个或多个功能模块13，设置在壳体11内，一个或多个功能模块13用于实现所述车辆的新能源系统功能，每个功能模块均与动力电池12相耦接；

温度调节系统14，设置在所述壳体11内，用于调节所述动力电池12以及所述一个或多个功能模块13的温度。

本公开中，壳体11可以为动力电池包的壳体，也可以为单独设置的壳体，壳体的形状和材质可以根据实际需要进行设置。在壳体11内，设置有动力电池12，动力电池12包括电芯，电池系统等部件。同时，壳体11内集成有车辆新能源系统中的一个或多个功能模块13，例如，充电机模块，直流/直流转换模块，电机控制模块等。在一个实施例中，壳体11为动力电池包的壳体，则所述动力电池集成系统可以为以动力电池包为主体结构，将实现新能源系统的功能模块集成在动力电池包中的系统。

本公开实施例中，耦接是指直接连接或间接连接，即，一个或多个功能模块13中的每个功能模块均与动力电池12直接连接或经由其他部件间接连接。

一个或多个功能模块13的设置可以根据壳体11的空间、每个功能模块的尺寸形状、实际需要等因素来确定，每个功能模块与动力电池直接连接或间接连接。在一个实施例中，壳体11的空间足够大，可以将实现车辆新能源系统的功能模块全部集成在壳体11内。在另一个实施例中，壳体11的空间较为有限，可以根据各个功能模块的尺寸或实际需要将一部分功能模块集成在壳体11内。

为了使动力电池12、一个或多个功能模块13在最佳温度环境中运行，达到最优运行效果，壳体11内还设置有温度调节系统14，温度调节系统14可以为水冷系统，风冷系统，介质加热系统等，或者是各种系统的组合，本公开不做限定。

可选地，一个或多个功能模块13包括以下一者或多者：充电机模块，直流/直流转换模块，电机控制模块，高压转向电机控制模块，高压制动电机控制模块。各个功能模块的连接方式如下：

充电机模块，充电机模块的一端与动力电池12连接，另一端与充电线缆连接，具备交直流充电功能，用于向动力电池12进行充电。

直流/直流转换模块，直流/直流转换模块的一端与动力电池12连接，另一端与车辆低压系统连接，用于将动力电池12的高压直流电转换为低压直流电，以向车辆的低压系统提供电能。

电机控制模块，电机控制模块的一端与动力电池12连接，另一端与车辆的电动机连接，用于将动力电池12的高压直流电转换为交流电，以驱动所述车辆的电动机。

高压转向电机控制模块，高压转向电机控制模块的一端与动力电池12连接，另一端与车辆的转向电机连接，用于向转向电机提供电能。

高压制动电机控制模块，高压制动电机控制模块的一端与动力电池12连接，另一端与车辆的制动电机连接，用于向制动电机提供电能。

可选地，所述系统还包括：高压输出接口，所述高压输出接口与所述动力电池的电池系统连接，用于向所述车辆的高压设备提供高压电能。

在一个实施例中，车辆上设置有高压设备，如车辆为冷藏车，设置有冷柜，则可以通过高压输出接口将动力电池12与冷柜连接，以向冷柜提供制冷所需的电能。

可选地，以温度调节系统14为液体冷却及加热系统为例，温度调节系统14，包括：

输入流道，包括冷却液输入口以及加热液输入口；输出流道，包括液体输出口；其中，一个或多个功能模块13、动力电池12相互并联的设置在所述输入流道与所述输出流道之间；在温度调节系统14对所述系统进行冷却时，冷却液通过所述冷却液输入口流经一个或多个功能模块13、动力电池12，并通过所述液体输出口排出；在温度调节系统14对动力电池12进行加热时，加热液通过所述加热液输入口流经所述动力电池，并通过所述液体输出口排出。

本公开中，输入流道以及输出流道的形状可以根据实际情况来设置，如输入流道及输出流道为环形流道，直线流道，S形流道等。冷却液输入口以及加热液输入口可以设置在输入流道的任意位置上，液体输出口可以设置在输出流道的任意位置上。一个或多个功能模块13、动力电池相互并联的设置在所述输入流道与所述输出流道之间，各个模块在温度调节系统14中的并联结构能够确保为每个模块进行冷却或加热的液体有着相近的温度，不会相互影响。

在一个实施例中，如图2所示，为本公开一示例性实施例示出的温度控制系统的示意图。在图2中，一个或多个功能模块13包括充电机模块，直流/直流转换模块，电机控制模块。所述输入流道以及所述输出流道均为环形流道，设置在壳体11内，且所述输入流道以及所述输出流道环绕动力电池12、一个或多个功能模块13设置。所述冷却液输入口和所述加热液输入口分别设置在所述输入流道的两端，所述液体排出口设置在所述输出流道的一端。所述输入流道和所述输出流道之间设置有若干个连通流道，连通流道设置在一个或多个功能模块13以及动力电池12的下方或上方，使得一个或多个功能模块13、动力电池12之间在温度控制系统14中形成并联结构。

在对一个或多个功能模块13、动力电池12进行冷却时，通过冷却液输入口注入冷却液，冷却液在经过连通流道时实现对一个或多个功能模块13、动力电池12的冷却，并通过连通流道进入输出流道，通过液体输出口排出系统外部。连通流道可以设置成单向导通，即允许液体从输入流道进入输出流道，不允许液体从输出流道进入输入流道，例如使用单向阀门等来实现。同理，在进行加热时，可以从加热液输入口注入加热液，通过设置在动力电池12下方或上方的连通流道对动力电池12进行加热，并进入输出流道，通过液体排除口排出系统外部。

可选地，温度调节系统14，还包括：

第一阀门，设置在所述液体输出口与所述加热液输入口的连通支路上，当所述第一阀门处于打开状态时，所述连通支路被打开，当所述第一阀门处于关闭状态时，所述连通支路被截止；

第二阀门，设置在所述输入流道上，当所述第二阀门处于打开状态时，所述冷却液或所述加热液均可流经一个或多个功能模块13以及动力电池12，当所述第二阀门处于关闭状态时，所述加热液流经动力电池12，所述冷却液流经一个或多个功能模块13；

其中，在温度调节系统14对所述系统进行冷却时，所述第一阀门处于关闭状态，所述第二阀门处于打开状态，以使所述冷却液流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池；

当温度调节系统14对所述动力电池进行加热时，所述第一阀门处于打开状态，所述第二阀门处于关闭状态，以使所述加热液以及所述升温后的冷却液流经动力电池12。

本公开中，温度调节系统14对所述动力电池集成系统的冷却和加热可以进行分别控制。如图2所示，在所述液体输出口与所述加热液输入口的连通支路上设置第一阀门，在输入流道上设置第二阀门。

当动力电池12、一个或多个功能模块13需要冷却时，关闭第一阀门，打开第二阀门，如图2所示，冷却液通过冷却液输入口进入输入流道，并依次流入连通流道，对每个功能模块以及动力电池进行冷却，冷却液在经过冷却处理后，温度升高，并流入输出流道，通过液体输出口排出。

如图3所示，为本公开一示例性实施例示出的温度调节系统对动力电池加热的示意图。当动力电池12当前温度过低，需要对动力电池12进行加热时，为了对升温后的冷却液加以利用，可以将第一阀门打开，升温后的冷却液再次流入输入流道，对动力电池12进行加热，同时，还可以在加热液输入口注入加热液，与升温后的冷却液一同对动力电池12进行加热。另外，为了避免加热液和/或升温后的冷却液对一个或多个功能模块13进行加热，可以将第二阀门关闭，使得加热液和/或升温后的冷却液无法流经一个或多个功能模块13。由于输入流道与输出流道之间的连通流道为单向导通的，液体无法从输出流道流进输入流道，因此，加热液和/或升温后的冷却液在对动力电池12加热后，通过输出流道流动至液体输出口并排出。

可选地，在温度调节系统14对所述系统进行冷却时，所述冷却液通过所述冷却液输入口以第一方向流经一个或多个功能模块13、动力电池12；在温度调节系统14对动力电池12进行加热时，所述加热液通过所述加热液输入口以第二方向流经所述动力电池，所述第一方向与所述第二方向不同。

本公开中，温度调节系统14为了分别控制对所述动力电池集成系统的冷却和加热，冷却液和加热液的流经方向可以不同。在一个实施例中，如图2、图3所示，在进行系统冷却时，冷却液在输入流道中以顺时针的方向流经一个或多个功能模块13、所述动力电池12，即第一方向为顺时针方向。在进行动力电池12加热时，加热液和/或升温后的冷却液在输入流道中以逆时针的方向流经动力电池12。当然，冷却液和加热液的流经方向可以根据实际需要进行设置，本公开不做限定。

基于同一构思，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括本公开提供的动力电池集成系统。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种动力电池集成系统，其特征在于，所述系统包括：

壳体；

动力电池，设置在所述壳体内，用于向车辆提供动力电能；

一个或多个功能模块，设置在所述壳体内，所述一个或多个功能模块用于实现所述车辆的新能源系统功能，每个功能模块均与所述动力电池相耦接；

温度调节系统，设置在所述壳体内，用于调节所述动力电池以及所述一个或多个功能模块的温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个功能模块包括以下一者或多者：充电机模块，直流/直流转换模块，电机控制模块，高压转向电机控制模块，高压制动电机控制模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度调节系统，包括：

输入流道，包括冷却液输入口以及加热液输入口；

输出流道，包括液体输出口；

其中，所述一个或多个功能模块、所述动力电池相互并联的设置在所述输入流道与所述输出流道之间；

在所述温度调节系统对所述系统进行冷却时，冷却液通过所述冷却液输入口流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池，并通过所述液体输出口排出；

在所述温度调节系统对所述动力电池进行加热时，加热液通过所述加热液输入口流经所述动力电池，并通过所述液体输出口排出。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述温度调节系统，还包括：

第一阀门，设置在所述液体输出口与所述加热液输入口的连通支路上，当所述第一阀门处于打开状态时，所述连通支路被打开，当所述第一阀门处于关闭状态时，所述连通支路被截止；

第二阀门，设置在所述输入流道上，当所述第二阀门处于打开状态时，所述冷却液或所述加热液均可流经所述一个或多个功能模块以及所述动力电池，当所述第二阀门处于关闭状态时，所述加热液流经所述动力电池，所述冷却液流经所述一个或多个功能模块；

其中，在所述温度调节系统对所述系统进行冷却时，所述第一阀门处于关闭状态，所述第二阀门处于打开状态，以使所述冷却液流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池；

当所述温度调节系统对所述动力电池进行加热时，所述第一阀门处于打开状态，所述第二阀门处于关闭状态，以使所述加热液以及升温后的冷却液流经所述动力电池。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在所述温度调节系统对所述系统进行冷却时，所述冷却液通过所述冷却液输入口以第一方向流经所述一个或多个功能模块、所述动力电池；在所述温度调节系统对所述动力电池进行加热时，所述加热液通过所述加热液输入口以第二方向流经所述动力电池，所述第一方向与所述第二方向不同。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述一个或多个功能模块包括：

充电机模块，与所述动力电池连接，用于向所述动力电池进行充电；

直流/直流转换模块，与所述动力电池连接，用于将所述动力电池的高压直流电转换为低压直流电，以向所述车辆的低压系统提供电能；

电机控制模块，与所述动力电池连接，用于将所述动力电池的高压直流电转换为交流电，以驱动所述车辆的电动机。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

高压输出接口，所述高压输出接口与所述动力电池的电池系统连接，用于向所述车辆的高压设备提供高压电能。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1～7任一权项所述的动力电池集成系统。