CN210167414U - 用于车辆的动力电池及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆的动力电池及具有其的车辆，该动力电池包括：多个电池单元、冷却液流进通道和冷却液流出通道，多个电池单元在电池壳体内沿纵向间隔分布，每个电池单元包括：多个电池模组和水冷板，多个电池模组在电池壳体内沿横向并排布置；水冷板夹设在相邻两个电池模组之间，任意相邻的两个水冷板内部连通；多个电池单元中的水冷板内部连通，并共用一个冷却液流进通道和一个冷却液流出通道，从而形成冷却液循环通道。根据本实用新型的动力电池，采用分体夹层式水冷板对电池模组进行循环冷却，提高了电池模组的散热效率，且通过电池模组的合理布置，使得在电池壳体有限的空间内能布置更多的电池模组，从而提高整车续航能力。

Description

用于车辆的动力电池及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的动力电池及具有其的车辆。

背景技术

随着我国政府对新能源汽车产业的发展大力扶持，各类新能源车型不断推出。在纯电动汽车中，动力电池是核心的储能元件，电池的容积、工作效率直接影响到整车的行驶里程。

市面上现有的水冷动力电池产品，水冷板均为大平面帖附式，即水冷板直接覆盖在动力电池模组表面，通过冷却液循环达到散热目的。但此种结构各模组温差较大，不能发挥电池的最大功能和性能，工作可靠性低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的动力电池，所述用于车辆的动力电池能有效提高电池模组的散热效率。

本实用新型还提出了一种具有上述用于车辆的动力电池的车辆。

根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池，包括：多个电池单元，所述多个电池单元在电池壳体内沿纵向间隔分布，每个所述电池单元包括：多个电池模组，所述多个电池模组在所述电池壳体内沿横向并排布置；水冷板，所述水冷板夹设在相邻两个所述电池模组之间，任意相邻的两个所述水冷板内部连通；冷却液流进通道和冷却液流出通道，多个所述电池单元中的所述水冷板内部连通，并共用一个所述冷却液流进通道和所述冷却液流出通道，从而形成冷却液循环通道。

根据本实用新型的用于车辆的动力电池，通过在相邻的两个电池模组之间夹设水冷板，即采用分体夹层式水冷板对电池模组进行循环冷却，提高了电池模组的散热效率，同时将多个电池模组横向布置，也就是说，通过对电池模组的合理布置，使得在电池壳体有限的空间内能够布置更多的电池模组，由此有利于提高整车的续航能力。

根据本实用新型一个实施例的用于车辆的动力电池，所述水冷板采用铸铝材质，所述电池模组由多个圆柱电芯组成。

根据本实用新型一个实施例的用于车辆的动力电池，所述冷却液流进通道和所述冷却液流出通道均由金属水管接头和橡胶软管组成。

根据本实用新型一个实施例的用于车辆的动力电池，所述电池壳体包括：上壳体、下壳体和动力电池悬臂，所述上壳体和所述下壳体扣合固定，且所述上壳体和所述下壳体之间夹设有环形密封圈，所述动力电池悬臂固定在所述下壳体的外周壁上，且所述动力电池悬臂上设置有螺纹安装孔，紧固件适于穿过所述螺纹安装孔以将所述电池壳体固定在车身纵梁上。

可选地，所述上壳体采用玻璃钢材质，所述下壳体采用铸铝材质。

进一步地，所述用于车辆的动力电池还包括：外部电器组件，所述外部电器组件安装在所述电池下壳体上，所述外部电器组件包括：前驱动电机电能输出插接件、BMS(Battery Management System电池管理系统)信号插接件、后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件、动力电池检修装置和后驱动电机控制器信号插接件，所述电池下壳体包括：前边梁、侧边梁、后边梁和拐角边梁，所述拐角边梁连接在所述前边梁和所述侧边梁之间以及所述后边梁和所述侧边梁之间，所述前驱动电机电能输出插接件和所述BMS信号插接件设置在所述前边梁和其中一个所述侧边梁之间的拐角边梁上，所述后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件和所述后驱动电机控制器信号插接件分别设置在所述后边梁和所述侧边梁之间的两个拐角边梁上，所述动力电池检修装置设置在所述后边梁上。

进一步地，所述用于车辆的动力电池还包括：内部电器组件，所述内部电器组件设置在所述下壳体内，所述内部电器组件包括：第一BMS模块、第一BMS模块的安装支架、第二BMS模块、第二BMS模块的安装支架、保险盒组件、连接铜排、集成有继电器组件的电池热系统保险盒、动力电池温度控制模块、独立继电器组件，所述第一BMS模块的安装支架靠近所述前边梁设置，所述保险盒组件位于所述第一BMS模块的安装支架和前部的电池单元之间，所述第二BMS模块的安装支架、所述集成有继电器组件的电池热系统保险盒、所述动力电池温度控制模块、所述独立继电器组件靠近所述后边梁设置，并且在所述下壳体内沿横向呈线性排布，且所述集成有继电器组件的电池热系统保险盒、所述动力电池温度控制模块、所述独立继电器组件和所述动力电池模组通过信号传输线束连接。

可选地，所述连接铜排设置在相邻两个所述电池单元之间，且每个所述电池单元内的多个所述电池模组通过所述连接铜排实现电连接。

进一步地，所述电池模组通过信号传输线路与所述第一BMS模块连接，所述保险盒组件分别与所述第一BMS模块和所述BMS信号插接件连接，所述BMS信号插接件与前动力装置连接，并且所述电池模组通过信号传输线路与所述第二BMS模块连接，所述保险盒组件分别与所述第二BMS模块和后驱动电机控制器信号插接件连接，所述后驱动电机控制器信号插接件与后动力装置连接。

根据本实用新型的第二方面的车辆，设置有如第一方面任一种所述的用于车辆的动力电池。所述车辆与上述的用于车辆的动力电池相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池单元在下壳体内的布置示意图；

图2是图1中电池单元的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的动力电池的冷却液循环示意图；

图4是根据本实用新型实施例的动力电池的控制模块工作示意图；

图5是根据本实用新型实施例的电池壳体的结构示意图；

图6是图5中动力电池悬臂的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的动力电池的控制原理图。

附图标记：

冷却液流出通道1，冷却液流进通道2，前驱动电机电能输出插接件3，BMS信号插接件4，动力电池悬臂5，连接壁51，安装壁52，螺纹安装孔521，弧形板522，减重孔53，后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件6，动力电池检修装置7，后驱动电机控制器信号插接件8，上壳体9，下壳体10，前边梁101，后边梁102，侧边梁103，拐角边梁104，密封圈11，第一BMS模块的安装支架12a，第二BMS模块的安装支架12b，第一BMS模块12c，第二BMS模块12d，保险盒组件13，水冷板14，连接铜排15，集成有继电器组件的电池热系统保险盒16，动力电池温度控制模块17，独立继电器组件18，电池模组19，电芯191，电池单元20。

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，而不能理解为对本实用新型的限制。

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。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池。如图1-图7所示，根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池包括：多个电池单元20、冷却液流进通道2和冷却液流出通道1。

如图1所示，多个电池单元20在电池壳体内沿纵向(如图1中的前后方向)间隔分布，进一步地，每个电池单元20可以包括：多个电池模组19，多个电池模组19在电池壳体内沿横向(如图1中的左右方向)并排布置，这样，通过电池模组19在电池壳体内的合理布置，充分利用了电池壳体内的空间，提高了电池壳体的空间利用率，使得整个动力电池的布局紧凑。

如图1-图2所示，水冷板14夹设在相邻两个电池模组19之间，作为热交换主体，起到对电池模组19降温及辅助散热的作用，且任意相邻的两个水冷板14内部连通，即可以通过连接管将相邻两个水冷板14内部的冷却液流通通道连通，从而形成连续的冷却通道。

同时，多个电池单元20中的水冷板14内部也连通，并且共用一个冷却液流进通道2和一个冷却液流出通道1，从而形成冷却液循环通道，也就是说，冷却液由动力电池上的共用冷却液流进通道2流入动力电池内部，再流经各电池模组19间的水冷板14中，为工作中的动力电池的电芯191散热，循环后的带有热量的冷却液由动力电池的共用冷却液流出通道1排出动力电池，如图3中所示。

根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池，通过在相邻的两个电池模组19之间夹设水冷板14，即采用分体夹层式水冷板14对电池模组19进行循环冷却，提高了电池模组19的散热效率，同时将多个电池模组19横向布置，也就是说，通过对电池模组19的合理布置，使得在电池壳体有限的空间内能够布置更多的电池模组19，由此有利于提高整车的续航能力。

根据本实用新型的一个实施例，水冷板14可以采用铸铝材质，这样可以将电池模组19散发的热量尽快地导出到外界环境中，有效提高水冷板14的散热性能，提高电池模组19的换热效率。

如图2所示，电池模组19可以由多个圆柱电芯191组成，可选地，该圆柱电芯191可以为18650电芯，即采用锂电池，由此，动力电池的生产成本低，续航能力高。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本实用新型的一个实施例，冷却液流进通道2和冷却液流出通道1均可以由金属水管接头和橡胶软管组成，这样，作为冷却液循环输入、输出的载体，一方面，利用橡胶软管可有效提高冷却液流通通道在动力电池内的布置灵活性，不易与其他部件发生干涉，另一方面，采用金属水管接头可有效提高冷却液流通通道之间的连接强度。

根据本实用新型的一个实施例，如图5所示，电池壳体可以包括：上壳体9、下壳体10和动力电池悬臂5，上壳体9和下壳体10扣合固定，且上壳体9和下壳体10之间夹设有环形密封圈11，由此可有效提高电池壳体的密封性，可选地，密封圈11可以采用橡胶材质，由此，密封圈11的密封性能良好，且生产成本低。

动力电池悬臂5固定在下壳体10的外周壁上，进一步地，如图1和图5所示，动力电池悬臂5可固定在下壳体10的两个侧边梁103上，动力电池通过该动力电池悬臂5可实现与车身纵梁的安装固定，且起到承受载荷的作用。

进一步地，如图6所示，动力电池悬臂5包括：连接壁51和安装壁52，连接壁51沿竖直方向延伸，安装壁52从连接壁51的上端沿水平方向延伸，并与连接壁51垂直设置，且安装壁52上设置有螺纹安装孔521，螺纹紧固件(如螺栓)适于穿过该螺纹安装孔521以将电池壳体固定在车身纵梁上，由此，通过多个动力电池悬臂5将动力电池螺接在车身纵梁上，可有效增加动力电池在车身上的连接强度，动力电池在车身上的安装稳固，连接牢靠。

进一步地，安装壁52的下壁面在与连接壁51连接处采用弧形板522，且安装壁52和连接壁51的连接处设置有减重孔53，由此减轻了动力电池悬臂5的质量，从而有利于减轻整个动力电池的质量。

可选地，本实用新型实施例的上壳体9可以采用玻璃钢材质，下壳体10可以采用铸铝材质，这样，一方面，上壳体9和下壳体10的强度较高，可起到对电池模组19更好的防护作用，另一方面，下壳体10采用铸铝材质，可起到对电池模组19更好的散热作用。

根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池还包括：外部电器组件，外部电器组件安装在电池下壳体10上，并与下壳体10螺接固定，这样，外部电器组件在下壳体10上的安装方式简单，连接牢靠。如图1所示，外部电器组件可以包括：前驱动电机电能输出插接件3、BMS(Battery Management System电池管理系统)信号插接件4、后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件6、动力电池检修装置7和后驱动电机控制器信号插接件8，其中，前驱动电机电能输出插接件3与前驱驱动电机连接，后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件6与后驱驱动电机连接，均是电能输出的插接装置，BMS信号插接件4与BMS模块连接，是前驱信号的采集插接装置，动力电池检修装置7是动力电池外部的检测装置，当出现故障时，可通过设备检查故障代码及信号源，分析故障问题点，后驱动电机控制器信号插接件8与BMS模块连接，是后驱信号的采集插接装置。

进一步地，如图1所示，电池下壳体10可以包括：前边梁101、侧边梁103、后边梁102和拐角边梁104，其中一些拐角边梁104连接在前边梁101和侧边梁103之间，另一些拐角边梁104连接在后边梁102和侧边梁103之间，前驱动电机电能输出插接件3和BMS信号插接件4设置在前边梁101和其中一个侧边梁103(如图1中左侧边梁103)之间的拐角边梁104上，后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件6和后驱动电机控制器信号插接件8分别设置在后边梁102和侧边梁103之间的两个拐角边梁104上，动力电池检修装置7设置在后边梁102上，这样，将外部电器组件的各个部件分散设置在下壳体10的各角落，可在满足各部件功能的前提下，也使得信号传输线路最短，布线方便，壳体内的结构排布整齐。

根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池还包括：内部电器组件，内部电器组件设置在下壳体10内，并与下壳体10的底壁螺接固定，这样，外部电器组件在下壳体10上的安装方式简单，连接牢靠。进一步地，如图1所示，内部电器组件可以包括：第一BMS模块12c、第一BMS模块的安装支架12a、第二BMS模块12d、第二BMS模块的安装支架12b、保险盒组件13、连接铜排15、集成有继电器组件的电池热系统保险盒16、动力电池温度控制模块17、独立继电器组件18，其中，第一BMS模块12c和第一BMS模块的安装支架12a、第二BMS模块12d和第二BMS模块的安装支架12b是动力电池控制检测装置，保险盒组件13为过载保护装置，集成有继电器组件的电池热系统保险盒16和独立继电器组件18为动力电池温度保护装置，动力电池温度控制模块17为动力电池温度管理装置，集成有继电器组件的电池热系统保险盒16、独立继电器组件18、动力电池温度控制模块17及电池模组19通过信号传输线束连接，可实时监控电池内部温度，控制工作进程。

进一步地，第一BMS模块的安装支架12a靠近前边梁101设置，保险盒组件13位于第一BMS模块的安装支架12a和前部的电池单元20之间，第二BMS模块的安装支架12b、集成有继电器组件的电池热系统保险盒16、动力电池温度控制模块17、独立继电器组件18靠近后边梁102设置，并且在下壳体10内沿横向(如图1中的左右方向)呈线性排布，由此可使得内部电器组件在下壳体10内的排布整齐、紧凑，充分合理利用电池壳体内的空间。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

连接铜排15设置在相邻两个电池单元20之间，且每个电池单元20内的多个电池模组19通过连接铜排15实现电连接，从而起到各电池模组19之间的电能连接传导作用。

同时，本实用新型实施例的动力电池的电能传输路径为：动力电池的电能由电池模组19提供输出，连接铜排15与电池模组19螺接，高压线与连接铜排15连接，通过前驱动电机电能输出插接件3、后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件6与高压线连接将电能传导到动力系统。

在本实用新型实施例的用于车辆的动力电池中，电池模组19通过信号传输线路与第一BMS模块12c连接，保险盒组件13分别与第一BMS模块12c和BMS信号插接件4连接，BMS信号插接件4与前动力装置连接，并且电池模组19通过信号传输线路与第二BMS模块12d连接，集成有继电器组件的电池热系统保险盒16分别与第二BMS模块12d和后驱动电机控制器信号插接件8连接，后驱动电机控制器信号插接件8与后动力装置连接。

可以理解的是，如图7所示，本实用新型实施例的动力电池的控制模块工作路径为：一方面，电池模组19通过信号传输线路与第一BMS模块12c连接，第一BMS模块12c与保险盒组件13连接，保险盒组件13与BMS信号插接件4连接，BMS信号插接件4与前动力装置(如前驱驱动电机、电机控制器)连接，通过此部分的信号传输，前驱动力驱动电机及电机控制器可以时刻读取动力电池内部信息。

另一方面，电池模组19通过信号传输线路与第二BMS模块12d连接，第二BMS模块12d与集成有继电器组件的电池热系统保险盒16连接，集成有继电器组件的电池热系统保险盒16与后驱动电机控制器信号插接件8连接，后驱动电机控制器信号插接件8与后动力装置(如后驱驱动电机、电机控制器)连接，通过此部分的信号传输，后驱动力驱动电机及电机控制器可以时刻读取动力电池内部信息。

综上所述，根据本实用新型实施例的用于车辆的动力电池，通过在相邻的两个电池模组19之间夹设水冷板14，即采用分体夹层式水冷板14对电池模组19进行循环冷却，提高了电池模组19的散热效率，同时将多个电池模组19横向布置，也就是说，通过对电池模组19的合理布置，使得在电池壳体有限的空间内能够布置更多的电池模组19，由此有利于提高整车的续航能力。

本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述的用于车辆的动力电池，从而具有电池散热能力和温度均一性好、整车续航能力高等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的动力电池，其特征在于，包括：

多个电池单元，所述多个电池单元在电池壳体内沿纵向间隔分布，每个所述电池单元包括：

多个电池模组，所述多个电池模组在所述电池壳体内沿横向并排布置；

水冷板，所述水冷板夹设在相邻两个所述电池模组之间，任意相邻的两个所述水冷板内部连通；

冷却液流进通道和冷却液流出通道，多个所述电池单元中的所述水冷板内部连通，并共用一个所述冷却液流进通道和一个所述冷却液流出通道，从而形成冷却液循环通道。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，所述水冷板采用铸铝材质，所述电池模组由多个圆柱电芯组成。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，所述冷却液流进通道和所述冷却液流出通道均由金属水管接头和橡胶软管组成。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，所述电池壳体包括：上壳体、下壳体和动力电池悬臂，所述上壳体和所述下壳体扣合固定，且所述上壳体和所述下壳体之间夹设有环形密封圈，所述动力电池悬臂固定在所述下壳体的外周壁上，且所述动力电池悬臂上设置有螺纹安装孔，紧固件适于穿过所述螺纹安装孔以将所述电池壳体固定在车身纵梁上。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，所述上壳体采用玻璃钢材质，所述下壳体采用铸铝材质。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，还包括：外部电器组件，所述外部电器组件安装在所述电池下壳体上，所述外部电器组件包括：前驱动电机电能输出插接件、BMS信号插接件、后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件、动力电池检修装置和后驱动电机控制器信号插接件，所述电池下壳体包括：前边梁、侧边梁、后边梁和拐角边梁，所述拐角边梁连接在所述前边梁和所述侧边梁之间以及所述后边梁和所述侧边梁之间，所述前驱动电机电能输出插接件和所述BMS信号插接件设置在所述前边梁和其中一个所述侧边梁之间的拐角边梁上，所述后驱动电机电能输出与慢充一体式插接件和所述后驱动电机控制器信号插接件分别设置在所述后边梁和所述侧边梁之间的两个拐角边梁上，所述动力电池检修装置设置在所述后边梁上。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，还包括：内部电器组件，所述内部电器组件设置在所述下壳体内，所述内部电器组件包括：第一BMS模块、第一BMS模块的安装支架、第二BMS模块、第二BMS模块的安装支架、保险盒组件、连接铜排、集成有继电器组件的电池热系统保险盒、动力电池温度控制模块、独立继电器组件，所述第一BMS模块的安装支架靠近所述前边梁设置，所述保险盒组件位于所述第一BMS模块的安装支架和前部的电池单元之间，所述第二BMS模块的安装支架、所述集成有继电器组件的电池热系统保险盒、所述动力电池温度控制模块、所述独立继电器组件靠近所述后边梁设置，并且在所述下壳体内沿横向呈线性排布，且所述集成有继电器组件的电池热系统保险盒、所述动力电池温度控制模块、所述独立继电器组件和所述动力电池模组通过信号传输线束连接。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，所述连接铜排设置在相邻两个所述电池单元之间，且每个所述电池单元内的多个所述电池模组通过所述连接铜排实现电连接。

9.根据权利要求7所述的用于车辆的动力电池，其特征在于，所述电池模组通过信号传输线路与所述第一BMS模块连接，所述保险盒组件分别与所述第一BMS模块和所述BMS信号插接件连接，所述BMS信号插接件与前动力装置连接，并且所述电池模组通过信号传输线路与所述第二BMS模块连接，所述保险盒组件分别与所述第二BMS模块和所述后驱动电机控制器信号插接件连接，所述后驱动电机控制器信号插接件与后动力装置连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的动力电池。

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