CN209929386U - 一种通用的经济兼容性bdu以及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通用的经济兼容性BDU以及电池包，所述BDU包括分体设计的正极BDU和负极BDU，所述正极BDU包括正极上壳体、正极下壳体，所述正极上壳体与正极下壳体采用卡扣可拆卸连接，所述负极BDU包括负极上壳体、负极下壳体，所述负极上壳体与负极下壳体采用卡扣可拆卸连接。本实用新型的BDU，将正极和负极分体式集成在不同的壳体内，并将正极BDU和负极BDU的上下壳体分别采用卡扣设计，减少螺栓联结，可以有效降低系统重量和成本；而且由于电池包内安装空间有限，将正极BDU和负极BDU分体设计，能够有效利用电池包内的有限空间，结构紧凑，节省空间。

Description

一种通用的经济兼容性BDU以及电池包

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种通用的经济兼容性BDU以及电池包。

背景技术

目前，作为核心电控单元的BDU((Battery Disconnect Unit)电池包断路单元，专为电池包内部设计，也是配电盒的一种)，作为新能源汽车动力电池断开与接通高压电的装置，对电池包的安全有着至关重要的作用。目前，BDU针对不同的项目需求需对应不同的设计，这样既不符合设计通用化、平台化的基本原则，又浪费了设计和开发成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种通用的经济兼容性BDU以及电池包。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种通用的经济兼容性BDU，包括分体设计的正极BDU和负极BDU，所述正极BDU包括正极上壳体、正极下壳体，所述正极上壳体与正极下壳体采用卡扣可拆卸连接，所述负极BDU包括负极上壳体、负极下壳体，所述负极上壳体与负极下壳体采用卡扣可拆卸连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的BDU，将正极和负极分体式集成在不同的壳体内，并将正极BDU和负极BDU的上下壳体分别采用卡扣设计，减少螺栓联结，可以有效降低系统重量和成本；而且由于电池包内安装空间有限，将正极BDU和负极BDU分体设计，能够有效利用电池包内的有限空间，结构紧凑，节省空间。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述正极上壳体下端边缘位置形成有正极卡接孔，所述负极上壳体下端边缘位置形成有负极卡接孔，所述正极下壳体上端边缘位置外侧壁上形成有正极卡接凸起，所述负极下壳体上端边缘位置外侧壁上形成有负极卡接凸起，所述正极卡接孔与所述正极卡接凸起适配卡接，所述负极卡接孔与所述负极卡接凸起适配卡接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用卡接凸起与卡接孔配合，避免采用螺栓联结，省去了螺栓拧紧和下壳体中镶嵌螺母的工艺，节省了材料成本和工时，降低了系统重量，并且安装拆卸方便；另外，采用卡接凸起与卡接孔配合连接，也能够满足国际中的振动测试验证。

进一步，所述正极下壳体内设有总正输入铜条、总正继电器、总正输出铜条、预充电阻和预充继电器，所述总正输入铜条和所述总正输出铜条分别与所述总正继电器连接，所述预充继电器与所述预充电阻串联后与所述总正继电器并联；

所述负极下壳体内设有总负输入铜条、总负继电器、总负输出铜条、加热继电器、熔断器、霍尔传感器，所述总负输入铜条和所述总负输出铜条分别与所述总负继电器连接，所述加热继电器与所述熔断器串联后与所述总负继电器并联，所述霍尔传感器用于测量所述总负输出铜条的电流。

采用上述进一步方案的有益效果是：总正与总负继电器起着高压回路连通与切断的作用，是高压回路的开关。由于电机控制器和一些高压用电设备内部有较大的电容电路，为了高压电路接通瞬间的用电安全，高压回路中必须含有预充回路，即预充继电器和预充电阻串联后再与总正继电器并联。熔断器对高压回路中的线束以及高压元器件起着过流保护作用，即在大电流或短路电流通过的时候，及时熔断以保护高压元器件不因大电流的冲击而受到损害，防止高压线束因为短路或过流导致的升温甚至熔断起火；霍尔传感器用于测量电流的精度；正极上壳体和负极上壳体均能够起到绝缘防护的作用。

进一步，所述正极下壳体内形成有预充电阻安装槽，所述预充电阻安装槽的槽壁上形成有限位扣，所述预充电阻安装并被所述限位扣限位在所述预充电阻安装槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：将预充电阻安装并被限位扣限位在预充电阻安装槽内，使预充电阻与下壳体的固定方式采用卡扣联结，避免使用螺栓和支架固定，既节省了成本，又降低了系统重量，并且减少了金属支架容易产生电磁干扰的风险，安装拆卸方便。另外，采用限位扣对预充电阻进行限位卡接，也能够满足国际中的振动测试验证。

进一步，所述预充电阻安装槽的两个相对的槽壁上分别开设有两个条形通孔，两个条形通孔分别竖直设置且向上延伸至所述槽壁的顶端，两个条形通孔之间形成所述限位扣，所述限位扣上端向所述预充电阻安装槽内延伸形成限位凸起，所述限位凸起抵接在所述预充电阻的上表面。

采用上述进一步方案的有益效果是：限位扣位于两个条形通孔之间，使限位扣能够在两个条形通孔之间能够实现一定的弹性形变，当将预充电阻放入到预充电阻安装槽内时，可使两个限位扣均向外弯曲一定程度，当预充电阻卡入到预充电阻安装槽内时，两个限位扣上的限位凸起卡接在所述预充电阻的上表面，将预充电阻限位在预充电阻安装槽内。

进一步，所述传感器支架包括底板和与所述底板一体连接的支板，所述底板固定在所述负极下壳体底壁上，所述支板向上延伸设置且与所述霍尔传感器可拆卸连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用传感器支架将霍尔传感器安装在负极下壳体底壁上，通过更换不同的传感器支架，可兼容不同型号的霍尔传感器，以达到不同系统对霍尔传感器的不同需求，降低了开发成本和周期。而且采用传感器支架来对霍尔传感器进行安装固定，不会影响霍尔传感器的测试精度。

进一步，所述正极下壳体和负极下壳体底壁上分别开设有若干能够兼容不同型号电器件的安装孔螺母。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装孔螺母的设置，可以兼容不同的继电器、熔断器、霍尔传感器、预充电阻等，可以根据实际需要选择不同型号或类型的电器件，可以满足不同系统对BDU的不同需求，达到了平台化通用型的目的，降低了开发成本和周期。

进一步，所述正极下壳体和负极下壳体的底壁上分别开设有若干用于线束穿过的通孔，所述底壁外表面上设有若干用于走线定位的线卡。

采用上述进一步方案的有益效果是：通孔的设置，可将线束从最近的通孔引出，从壳体底部布置走线，避免线束与内部电器件摩擦产生破损短路，并且壳体内部无需增加线束固定用的支架等结构，减小了壳体内部空间，使BDU体积减小，能够充分利用电池包内部空间。

一种电池包，包括所述的通用的经济兼容性BDU和电池包本体，所述电池包本体尾部内侧预留有安装空间，所述正极BDU和负极BDU分别并排设置在所述安装空间内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电池包，由于内部安装空间有限，将正极BDU和负极BDU分体设计，能够有效利用电池包内的有限空间，结构紧凑，节省空间。

附图说明

图1为本实用新型负极BDU的立体爆炸结构示意图；

图2为本实用新型负极BDU的负极下壳体的立体结构示意图一；

图3为本实用新型负极BDU的负极下壳体的立体结构示意图二；

图4为本实用新型负极BDU的负极下壳体的俯视结构示意图；

图5为本实用新型负极BDU的负极下壳体的仰视结构示意图；

图6为本实用新型正极BDU的立体爆炸结构示意图；

图7为本实用新型正极BDU的正极下壳体的立体结构示意图；

图8为本实用新型正极BDU的正极下壳体的俯视结构示意图；

图9为图8中A部的放大结构示意图；

图10为本实用新型正极BDU的正极下壳体的仰视结构示意图；

图11为本实用新型电池包的内部结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、正极BDU；11、正极上壳体；12、正极下壳体；13、正极卡接板；14、正极-卡接孔；15、正极卡接凸起；16、条形通孔；17、限位扣；18、限位凸起；19、通孔；190、线卡；191、线束；

100、总正输入铜条；101、总正继电器；102、总正输出铜条；103、预充电阻；104、预充继电器；

2、负极BDU；21、负极上壳体；22、负极下壳体；23、负极卡接板；24、负极卡接孔；25、负极卡接凸起；26、传感器支架；28、支板；

200、总负输入铜条；201、总负继电器；202、总负输出铜条；203、加热继电器；204、熔断器；205、霍尔传感器；

300、电池包本体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1-图11所示，本实施例的一种通用的经济兼容性BDU，包括分体设计的正极BDU1和负极BDU2，所述正极BDU1包括正极上壳体11、正极下壳体12，所述正极上壳体11与正极下壳体12采用卡扣可拆卸连接，所述负极BDU2包括负极上壳体21、负极下壳体22，所述负极上壳体21与负极下壳体22采用卡扣可拆卸连接。

本实施例的BDU，将正极和负极分体式集成在不同的壳体内，并将正极BDU和负极BDU的上下壳体分别采用卡扣设计，减少螺栓联结，可以有效降低系统重量和成本；而且由于电池包内安装空间有限，将正极BDU和负极BDU分体设计，能够有效利用电池包内的有限空间，结构紧凑，节省空间。

如图1所示，所述正极上壳体11下端边缘位置形成有正极卡接孔14，所述负极上壳体21下端边缘位置形成有负极卡接孔24，所述正极下壳体11上端边缘位置外侧壁上形成有正极卡接凸起15，所述负极下壳体22上端边缘位置外侧壁上形成有负极卡接凸起25，所述正极卡接孔14与所述正极卡接凸起15适配卡接，所述负极卡接孔24与所述负极卡接凸起25适配卡接。具体的，所述正极上壳体11下端边缘位置分别向下延伸形成多个正极卡接板13，所述正极卡接孔14位于所述正极卡接板13上。所述负极上壳体21下端边缘位置分别向下延伸形成多个负极卡接板23，所述负极卡接孔24位于所述负极卡接板23上。所述正极卡接凸起15和负极卡接凸起25的表面为向下倾斜的斜面，即所述正极卡接凸起15和负极卡接凸起25的横截面都为三角形结构，方便正极卡接板或负极卡接板沿所述斜面向下滑动，使卡接凸起滑入到对应的卡接孔内。采用卡接凸起与卡接孔配合，避免采用螺栓联结，省去了螺栓拧紧和下壳体中镶嵌螺母的工艺，节省了材料成本和工时，降低了系统重量，并且安装拆卸方便；另外，采用卡接凸起与卡接孔配合连接，也能够满足国际中的振动测试验证。

具体试验方法为，通150A电流，按GB/T2423.56执行随机振动，每个平面都进行8h的振动测试。实验后检查外观，绝缘内阻。按照以下步骤进行振动测试：按照GB/T2423.56执行随机振动，测试对象每个平面都进行8h的振动实验；振动过程中测试对象按照GB/T28046.1-2011的要求，工作在3.2模式。经试验，XYZ三个方向振动实验结束后，本实施例的上下壳体采用卡扣连接，连接可靠，无装机松动，危害等级不高于SL4，绝缘电阻＞500MΩ。

如图6-图10所示，所述正极下壳体11内设有总正输入铜条100、总正继电器101、总正输出铜条102、预充电阻103和预充继电器104，所述总正输入铜条100和所述总正输出铜条102分别与所述总正继电器101连接，所述预充继电器104与所述预充电阻103串联后与所述总正继电器101并联；如图1-图5所示，所述负极下壳体22内设有总负输入铜条200、总负继电器201、总负输出铜条202、加热继电器203、熔断器204、霍尔传感器205，所述总负输入铜条200和所述总负输出铜条202分别与所述总负继电器201连接，所述加热继电器203与所述熔断器204串联后与所述总负继电器201并联，所述霍尔传感器205用于测量所述总负输出铜条202的电流。总正与总负继电器起着高压回路连通与切断的作用，是高压回路的开关。由于电机控制器和一些高压用电设备内部有较大的电容电路，为了高压电路接通瞬间的用电安全，高压回路中必须含有预充回路，即预充继电器和预充电阻串联后再与总正继电器并联。熔断器对高压回路中的线束以及高压元器件起着过流保护作用，即在大电流或短路电流通过的时候，及时熔断以保护高压元器件不因大电流的冲击而受到损害，防止高压线束因为短路或过流导致的升温甚至熔断起火；霍尔传感器用于测量电流的精度；正极上壳体和负极上壳体均能够起到绝缘防护的作用。

如图6-图10所示，所述正极下壳体12内形成有预充电阻安装槽，所述预充电阻安装槽的槽壁上形成有限位扣17，所述预充电阻103安装并被所述限位扣17限位在所述预充电阻安装槽内。将预充电阻安装并被限位扣限位在预充电阻安装槽内，使预充电阻与下壳体的固定方式采用卡扣联结，避免使用螺栓和支架固定，既节省了成本，又降低了系统重量，并且减少了金属支架容易产生电磁干扰的风险，安装拆卸方便。另外，采用限位扣对预充电阻进行限位卡接，也能够满足国际中的振动测试验证。

如图7和图10所示，所述预充电阻安装槽的两个相对的槽壁上分别开设有两个条形通孔16，两个条形通孔16分别竖直设置且向上延伸至所述槽壁的顶端，两个条形通孔16之间形成所述限位扣17，所述限位扣17上端向所述预充电阻安装槽内延伸形成限位凸起18，所述限位凸起18抵接在所述预充电阻103的上表面。限位扣位于两个条形通孔之间，使限位扣能够在两个条形通孔之间能够实现一定的弹性形变，当将预充电阻放入到预充电阻安装槽内时，可使两个限位扣均向外弯曲一定程度，当预充电阻卡入到预充电阻安装槽内时，两个限位扣上的限位凸起卡接在所述预充电阻的上表面，将预充电阻限位在预充电阻安装槽内。具体的，所述限位凸起18外表面为斜面，即所述限位凸起18截面为三角形，使所述预充电阻103在向下卡入到所述预充电阻安装槽内时，沿所述限位凸起18的斜面滑入到所述预充电阻安装槽内。

如图1-图4所示，所述传感器支架26包括底板和与所述底板一体连接的支板28，所述底板固定在所述负极下壳体22底壁上，所述支板28向上延伸设置且与所述霍尔传感器205可拆卸连接。其中，所述传感器支架26可采用U型结构，其中U型结构的底壁为所述底板，所述U型结构的两个支臂为所述支板28；或者所述传感器支架26也可采用类似U型结构的形状，比如在底板上设置不同弯折形状的支板28来与不同型号的霍尔传感器205适配。利用传感器支架将霍尔传感器安装在负极下壳体底壁上，通过更换不同的传感器支架，可兼容不同型号的霍尔传感器，以达到不同系统对霍尔传感器的不同需求，降低了开发成本和周期。而且采用传感器支架来对霍尔传感器进行安装固定，不会影响霍尔传感器的测试精度。

本实施例的采用传感器支架对霍尔传感器进行安装固定，并对霍尔传感器的测试精度进行试验，将BDU分别置于﹣40℃/25℃/85℃，接通1A、2A、3A……29A、30A、40A、50A……290A、300A电流，每个电流保持15s，充放电各一次，测试稳定后的数值与设备电流数值对比，计算精度。经测试发现，本实施例的霍尔传感器安装在传感器支架上，在大电流条件下精度高，可满足项目0.5％的要求，部分误差较大的点，是由电流还未稳定造成的；小电流条件下充放电设备精度低，无法准确测量霍尔精度；本实施例的传感器支架可选用铝支架，在接近300A电流条件下，精度有明显提升。

如图5和图10所示，所述正极下壳体11和负极下壳体22底壁上分别开设有若干能够兼容不同型号电器件的安装孔螺母。安装孔螺母的设置，可以兼容不同的继电器、熔断器、霍尔传感器、预充电阻等，可以根据实际需要选择不同型号或类型的电器件，可以满足不同系统对BDU的不同需求，达到了平台化通用型的目的，降低了开发成本和周期。

如图5和图10所示，所述正极下壳体12和负极下壳体22的底壁上分别开设有若干用于线束191穿过的通孔19，所述底壁外表面上设有若干用于走线定位的线卡190。通孔的设置，可将线束从最近的通孔引出，从壳体底部布置走线，避免线束与内部电器件摩擦产生破损短路，并且壳体内部无需增加线束固定用的支架等结构，减小了壳体内部空间，使BDU体积减小，能够充分利用电池包内部空间。

本实施例的BDU整体采用减重设计，结构紧凑，减轻了系统重量，降低了成本，节省了安装空间，通过能够匹配不同型号霍尔传感器的传感器支架和预留的安装孔螺母，能够实现多种电器件的兼容和互换。

实施例2

如图11所示，本实施例的一种电池包，包括所述的通用的经济兼容性BDU和电池包本体300，所述电池包本体300尾部内侧预留有安装空间，所述正极BDU1和负极BDU2分别并排设置在所述安装空间内。所述正极BDU1和负极BDU2分别呈类似立方体型，在电池包本体300尾部形成有长条形的安装空间，所述正极BDU1和负极BDU2分别横向并排间隔安装在所述安装空间内。本实施例的电池包，由于内部安装空间有限，将正极BDU和负极BDU分体设计，能够有效利用电池包内的有限空间，结构紧凑，节省空间。

在本实用新型的描述中，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。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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一个或多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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，包括分体设计的正极BDU和负极BDU，所述正极BDU包括正极上壳体、正极下壳体，所述正极上壳体与正极下壳体采用卡扣可拆卸连接，所述负极BDU包括负极上壳体、负极下壳体，所述负极上壳体与负极下壳体采用卡扣可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述正极上壳体下端边缘位置形成有正极卡接孔，所述负极上壳体下端边缘位置形成有负极卡接孔，所述正极下壳体上端边缘位置外侧壁上形成有正极卡接凸起，所述负极下壳体上端边缘位置外侧壁上形成有负极卡接凸起，所述正极卡接孔与所述正极卡接凸起适配卡接，所述负极卡接孔与所述负极卡接凸起适配卡接。

3.根据权利要求1所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述正极下壳体内设有总正输入铜条、总正继电器、总正输出铜条、预充电阻和预充继电器，所述总正输入铜条和所述总正输出铜条分别与所述总正继电器连接，所述预充继电器与所述预充电阻串联后与所述总正继电器并联；

所述负极下壳体内设有总负输入铜条、总负继电器、总负输出铜条、加热继电器、熔断器、霍尔传感器，所述总负输入铜条和所述总负输出铜条分别与所述总负继电器连接，所述加热继电器与所述熔断器串联后与所述总负继电器并联，所述霍尔传感器用于测量所述总负输出铜条的电流。

4.根据权利要求3所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述正极下壳体内形成有预充电阻安装槽，所述预充电阻安装槽的槽壁上形成有限位扣，所述预充电阻安装并被所述限位扣限位在所述预充电阻安装槽内。

5.根据权利要求4所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述预充电阻安装槽的两个相对的槽壁上分别开设有两个条形通孔，两个条形通孔分别竖直设置且向上延伸至所述槽壁的顶端，两个条形通孔之间形成所述限位扣，所述限位扣上端向所述预充电阻安装槽内延伸形成限位凸起，所述限位凸起抵接在所述预充电阻的上表面。

6.根据权利要求3至5任一项所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述负极下壳体内可拆卸安装有传感器支架，所述霍尔传感器安装在所述传感器支架上。

7.根据权利要求6所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述传感器支架包括底板和与所述底板一体连接的支板，所述底板固定在所述负极下壳体底壁上，所述支板向上延伸设置且与所述霍尔传感器可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述正极下壳体和负极下壳体底壁上分别开设有若干能够兼容不同型号电器件的安装孔螺母。

9.根据权利要求1所述一种通用的经济兼容性BDU，其特征在于，所述正极下壳体和负极下壳体的底壁上分别开设有若干用于线束穿过的通孔，所述底壁外表面上设有若干用于走线定位的线卡。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的通用的经济兼容性BDU和电池包本体，所述电池包本体尾部内侧预留有安装空间，所述正极BDU和负极BDU分别并排设置在所述安装空间内。

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