CN211931142U - 高压盒、电池组及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压盒、电池组及装置。高压盒包括：壳体；高压元件，高压元件设置于壳体内；和电连接件，电连接件用于与高压元件电连接，电连接件具有埋设部和露出部，埋设部埋设于所述壳体，露出部连接于所述埋设部，且露出部嵌设于壳体并露出于壳体外，露出部用于高压盒内部和外部之间进行热交换。电连接件用以与高压盒外部热交换，为高压盒的散热增加了新路径，电连接件的埋设部直接埋设于壳体，电连接件通过壳体散热的面积大大增加，电连接件的露出部嵌设于壳体并露出于壳体外，露出部与高压盒外部直接接触，电连接件直接与高压盒外部接触而向外散热，高压元件产生的热量通过电连接件快速带出到高压盒外，提高高压盒自身的散热效果。

Description

高压盒、电池组及装置

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种高压盒、电池组及装置。

背景技术

在诸如以电或混合动力驱动的车辆等装置中，高压盒是分配动力电池能量的控制单元，对动力电池进行高压分配。高压盒通常采用集中式设计，结构设计紧凑。在满足基本的电气功能要求外，高压盒还要满足在振动、高低温、湿热、强功率输出等恶劣环境下的正常工作，保证车辆的正常运行。然而，目前的高压盒仅靠壳体自然散热，然而自然散热无法满足高压盒内器件的散热要求，并且散热效果差，同时会造成车辆因高压盒过热而产生安全隐患。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高压盒、电池组及装置，其能提高高压盒自身的散热效果。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种高压盒，其包括：壳体；高压元件，所述高压元件设置于所述壳体内；以及电连接件，所述电连接件用于与所述高压元件电连接，所述电连接件具有埋设部和露出部，所述埋设部埋设于所述壳体，所述露出部连接于所述埋设部，且所述露出部嵌设于所述壳体并露出于所述壳体外，所述露出部用于所述高压盒内部和外部进行热交换。

在一实施例中，所述壳体具有壁，所述露出部嵌设于所述壁并露出于所述壁的外表面。

在一实施例中，所述露出部还用于与所述高压元件相连。

在一实施例中，所述电连接件还具有连接部，所述埋设部连接所述连接部和所述露出部，所述连接部用于与所述高压元件相连。

在一实施例中，所述壁为底壁，所述高压元件包括继电器；所述继电器具有连接端，所述连接端与所述连接部相连，且所述连接端朝向所述底壁设置。

在一实施例中，所述露出部不超出所述底壁的外表面。

在一实施例中，所述底壁的外表面上设有通孔，所述连接部从所述通孔露出。

在一实施例中，所述电连接件与所述壳体嵌件成型为一体。

在一实施例中，所述高压盒还包括导热绝缘件，所述导热绝缘件设置于所述壁的外表面的一侧，所述导热绝缘件用于覆盖所述露出部，所述露出部通过所述导热绝缘件和高压盒外部进行热交换。

为了实现上述目的，另一方面，本实用新型提供了一种电池组，其包括前述的高压盒以及换热件，所述高压盒设置于所述换热件上。

为了实现上述目的，还一方面，本实用新型提供了一种装置，其包括前述的电池组，所述电池组用于提供电能。本实用新型的有益效果如下：

本申请中的高压盒的电连接件用以与高压盒外部热交换，为高压盒的散热增加了新的路径，电连接件的埋设部直接埋设于壳体，使得电连接件通过壳体散热的面积大大增加，电连接件的露出部嵌设于壳体并露出于壳体外，露出部与高压盒外部直接接触，用于所述高压盒内部和外部之间进行热交换，使得电连接件可直接与高压盒外部接触而向外散热，高压元件产生的热量可以通过电连接件快速带出到高压盒外，避免大量的热量在高压元件之间传递，从而提高高压盒自身的散热效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的电池组的立体图。

图2是根据图1的实施例的电池组的高压盒的立体图。

图3是根据图2的高压盒的分解立体图。

图4是从另一角度观察的图2的高压盒的立体图。

图5是根据图2的高压盒的立体图，其中省略上盖。

图6是图5的俯视图。

图7是沿图6中的线A-A作出的剖视图。

图8是根据图2的高压盒的电连接件的立体图。

图9是根据图2的壳体和电连接件的组合立体图。

图10是图9的俯视图。

图11是沿图10中的线B-B作出的剖视图。

图12是图2的高压盒的壳体的立体图。

其中，附图标记说明如下：

P电池组 231第二连接柱

M1电池模块 232第二连接孔

M2箱体 3导热绝缘件

E换热件 4继电器

B高压盒 4a连接端

B1高压元件 41主正继电器

1壳体 411触头引出端

11壁 42主负继电器

111底壁 5上盖

111a外表面 6电流传感器

111b通孔 7熔断器

112侧壁 8预充电组件

2电连接件 81预充继电器

21埋设部 82预充电阻

22露出部 9线束

221第一连接柱 F螺栓

23连接部

具体实施方式

附图示出本实用新型的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本实用新型的示例，本实用新型可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本实用新型。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明。术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”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在本申请中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本申请的装置是指使用电池组作为电源的装置。所述装置包括主体以及根据本申请的电池组P，电池组P设置于主体。所述装置可为轮船、车辆、无人机等。车辆为新能源汽车，其可以为纯电动汽车，也可以为混合动力汽车或增程式汽车。车辆的主体设置有驱动电机，驱动电机作为动力源与电池组P电连接，电池组P用于提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆的主体上的车轮连接，从而驱动汽车行进。另外，电池组P还可用于储能电柜中，用以存储或提供电能。

参照图1，电池组P可包括根据本申请的高压盒B。电池组P还可包括电池模块M1和换热件E，高压盒B设置于换热件E上，高压盒B可与换热件E进行热交换。

参照图1，电池模块M1可设置为多个。电池模块M1收容于箱体M2内，多个电池模块M1排列布置于箱体M2内。箱体M2的类型不受限制，如图1所示，箱体M2为盘状箱体，箱体M2也可为框状箱体或盒状箱体等。具体地，箱体M2可包括容纳电池模块M1的下箱体和与下箱体盖合的上箱体。

电池模块M1包括多个电池(未示出)。电池可为硬壳电池(或称为罐型电池)、软包电池(或称为袋型电池)或圆柱型电池。硬壳电池包括电极组件、壳体、顶盖、电极端子、防爆阀以及注液孔等。壳体的内部形成收容腔，以容纳电极组件和电解液。电极组件包括正极片、负极片以及将正极片和负极片间隔开的隔离膜。软包电池包括封装袋(例如由铝塑膜形成)、电极组件(与硬壳电池的构成和成型类似)以及极耳。圆柱型电池包括圆柱状的外壳、电极组件(与硬壳电池的构成和成型类似)以及极耳。

参照图1至图3，根据本实用新型的高压盒B包括壳体1、高压元件B1以及电连接件2。高压元件B1设置于壳体1内。如图3所示的示例，高压元件B1可包括继电器4、电流传感器6、熔断器7等。继电器4可为主正继电器41、主负继电器42等。电连接件2用于与高压元件B1电连接。高压盒B还可包括上盖5，上盖5与壳体1相连以封闭壳体1。

壳体1对壳体1内的诸如高压元件B1等部件起到隔离保护的作用。壳体1可使用塑料等非金属材料通过注塑成型工艺制成。上盖5也可使用塑料等非金属材料通过注塑成型工艺制成。

高压元件B1与电池模块M1电气连接，以将电池模块M1中的电能输出到电池组P的外部，为诸如车辆等装置提供电能。

电连接件2可通过由铜或铝等导电材料制成的基材成型得到。基材可为片状基材或板状基材。成型方法可使用冲压成型、冲裁折弯成型或挤出折弯成型等。

参照图4至图8，电连接件2具有埋设部21和露出部22。埋设部21埋设于壳体1。露出部22连接于埋设部21，且露出部22嵌设于壳体1并露出于壳体1外，所述露出部22用于所述高压盒B内部和外部进行热交换。

高压盒B中的高压元件B1是主要的产热元件，电连接件2用于电连接高压元件B1，因此高压元件B1所产生的热量会通过电连接件2传导，电连接件2成为热量传导的主要路径。本申请中的高压盒B的电连接件2用以与高压盒B外部热交换，为高压盒B的散热增加了新的路径，电连接件2的埋设部21直接埋设于壳体1，使得电连接件2通过壳体1散热的面积大大增加，电连接件2的露出部22嵌设于壳体1并露出于壳体1外，露出部22与高压盒B外部直接接触，用于所述高压盒B内部和外部之间进行热交换，使得电连接件2可直接与高压盒B外部接触而向外散热，高压元件B1产生的热量可以通过电连接件2快速带出到高压盒B外，避免大量的热量在高压元件B1之间传递，从而提高高压盒B自身的散热效果。此外，由于电连接件2的埋设部21埋设于壳体1且露出部22嵌设于壳体1，因此电连接件2无须通过其他结构来固定于壳体1上，并且藉由此电连接件2的结构也可避免电连接件2的形变或错位，也能减少制造安装工序，从而提高高压盒B的安全性并且能够降低成本。

具体地，参照图4、图7和图8，在一些实施例中，壳体1具有壁11，露出部22嵌设于壁11并露出于壁11的外表面。需要说明的是，露出部22的设置是使其外形与壳体1的壁11形状配合的设置，使露出部22嵌设在壁11内并露出于壁11的外表面。露出部22可以嵌设在壳体1的任何壁11。例如，如图4所示，壁11可为底壁111，露出部22嵌设于底壁111并露出于底壁111的外表面111a。参照图7和图8，电连接件2的埋设部21的数量可为多个。并且考虑到电连接件2在壳体1内的实际布置情况，多个埋设部21可埋设于壳体1的多个壁11。如图8所示的实施例，电连接件2可具有两个埋设部21和一个露出部22，其中一个埋设部21埋设于壳体1的侧壁112，另一个埋设部埋设于壳体1的底壁111，露出部22连接所述两个埋设部21。电连接件2也可具有相互连接的一个埋设部21和一个露出部22。当然露出部22的数量也可为多个。埋设部21和露出部22的数量不受限制，由电连接件2在壳体1内的具体结构决定。露出部22也可设置于壳体1的多个壁11，由壳体1和电连接件2的具体结构决定。电连接件2的埋设部21直接埋设于壳体1的壁11，使得埋设部21直接通过壁11散热，一方面增大散热面积，另一方面埋设于壁11的电连接件2更靠近高压盒B外部，提高高压盒B内部和外部之间热交换的散热速度。电连接件2的露出部22嵌设于壳体1的壁11并露出于壁11的外表面，使得电连接件2通过露出部22与高压盒B外部接触，直接将热量带出到高压盒B外，从而能够快速散热，提高高压盒B自身的散热效果。

电连接件2用于高压元件B1的电连接且连接于多个高压元件B1之间，以导通相连接的高压元件B1。参照图5至图10，例如，图5和图6中示出两个继电器4，其中一个继电器4(即主正继电器41)采用电连接件2与电流传感器6电连接，另一个继电器(即主负继电器42)与熔断器7之间也采用电连接件2实现电连接。参照图6至图8,，具体地，在一些实施例中，露出部22可用于与高压元件B1相连。露出部22上可设置有第一连接柱221或第一连接孔(未示出)，用于供高压元件B1固定连接，高压元件B1可通过螺纹紧固件固定连接于露出部22。如图7所示的实施例，电流连接器6通过露出部22的第一连接柱221与露出部22固定连接。当然在其他高压元件B1与露出部22连接时，其他高压元件B1也可通过第一连接柱221进行连接。

参照图7至图11，在一些实施例中，电连接件2还可具有连接部23。埋设部21连接连接部23和露出部22。连接部23用于与高压元件B1相连。如图7所示的实施例，继电器4与连接部23相连，用以与电连接件2电连接。连接部23上可设置有第二连接柱231或第二连接孔232，用于供高压元件B1固定连接，例如可通过螺纹紧固件将高压元件B1固定连接于连接部23。这里补充说明的是，对于同一电连接件2，可以仅是连接部23用于与高压元件B1相连，露出部22不发挥与高压元件B1相连的作用。

参照图7所示的示例，壁可为底壁111，露出部22嵌设于底壁111并露出于底壁111的外表面111a。高压元件B1包括继电器4，继电器4具有连接端4a，连接端4a与连接部23相连，且连接端4a朝向底壁111设置。图7中的继电器4为主正继电器41，以主正继电器41为例，主正继电器41具有触头引出端411(即表示连接端4a)，触头引出端411与电连接件2的连接部23相连，且触头引出端411朝向底壁111设置，实现电连接件2与主正继电器41的电连接。继电器4的热量主要来自于连接端4a，因此连接端4a朝向底壁111设置可以缩短继电器4与电连接件2的露出部22之间的距离，能够减短传热路径，快速将连接端4a处集中的热量通过露出部22传导至高压盒B外，提高继电器4的冷却效果，从而提高高压盒B的散热效果。根据高压盒B具体结构的设计，电连接件2也可通过露出部22与主正继电器41相连接。主负继电器42和电连接件2的连接方式与主正继电器41和电连接件2的连接方式类似，这里不再赘述。

为了底壁111的平整性，在一些实施例中，露出部22不超出底壁111的外表面111a。参照图4和图7所示的实施例，优选地，露出部32与底壁111的外表面111a平齐，从而在保证底壁111平整性的同时能够使露出部22充分露出底壁111的外表面111a，使露出部22有效发挥散热作用，同时也能够保证电连接件2在壳体1中的连接稳定性。

参照图4、图7、图11和图12，在一些实施例中，底壁111的外表面111a上设有通孔111b，连接部23从通孔111b露出，使得连接部23也可直接与高压盒B外部接触散热，进一步提高高压盒B的散热效果。并且如图7所示，主正继电器41的触头引出端411朝向底壁111设置，螺栓F从高压盒B外部穿过通孔111b连接连接部23和触头引出端411，以将主正继电器41倒立设置于高压盒B内且通过螺栓F锁固在电连接件2上，而且螺栓F的一部分可收容于通孔111b内，不会占用额外的空间，从而能够使高压盒B内的部件排布紧密，充分利用高压盒B的空间，进而提高高压盒B的能量密度。

电连接件2与壳体1可嵌件成型为一体。使用嵌件注塑工艺将电连接件2的埋设部21预先埋设于壳体1，露出部22嵌塑于壳体1并露出于壳体1外，从而使电连接件2与壳体1成型为一体。因此电连接件2无须通过其他结构来固定于壳体1上，并且通过与壳体1嵌件注塑成型，电连接件2可避免其自身在使用过程中的形变或错位，也能减少制造安装工序，从而提高高压盒B的安全性并且能够降低成本。

返回参照图3，高压盒B还可包括导热绝缘件3。导热绝缘件3设置于壁11的外表面的一侧，导热绝缘件3用于覆盖露出部22。露出部22通过导热绝缘件3和高压盒B外部进行热交换。导热绝缘件3对露出部22起到隔离保护的作用，从而实现高压盒B的绝缘防护。例如高压盒B用于电池组P时，电池组P内部空气含有一定量水蒸气，水蒸气在一定条件下会凝结成冷凝水，水蒸气或冷凝水接触到高压盒B内的部件会导致短路故障。导热绝缘件3能够防止高压盒B外部存在的冷凝水等接触到露出部22造成高压盒B短路，并且由于导热绝缘件3具有导热性，露出部22能够通过导热绝缘件3和高压盒B外部进行热交换，起到传热的作用。如图3所示的示例，导热绝缘件3设置于底壁111的外表面111a的一侧，可通过胶粘等方式固定于外表面111a以覆盖露出部22。其中，导热绝缘件3可裁剪成与底壁111相对应的形状。导热绝缘件3可为陶瓷、高分子复合材料等导热绝缘材料，保证露出部22与高压盒B外部之间形成相对绝缘，又能高效传热。

高压元件B1还可包括预充电组件8，预充电组件8包括预充继电器81和预充电阻82。电连接件2设置为多个，用于实现诸如继电器4、电流传感器6及熔断器7的高压元件B1之间的电连接以及高压元件B1与电池组P外的用电装置之间的电连接。电池模块M1的总正极与电流传感器6的一端电连接，电流传感器6的另一端与主正继电器41的一端电连接，主正继电器41的另一端与电池组P外的用电装置的正极电连接，预充继电器81和预充电阻82之间串联后再与主正继电器41并联，电池模块M1的总负极与主负继电器42的一端电连接，主负继电器42的另一端与熔断器7的一端电连接，熔断器7的另一端与电池组P外的用电装置的负极电连接，以实现电池组P内的电池模块M1、高压盒B的高压元件B1和电池组P外的用电装置之间的电连接。其中，电池模块M1的总正极、电流传感器6、主正继电器41、用电装置的正极之间可通过电连接件2实现电连接，电池模块M2的总负极、主负继电器42、熔断器7、用电装置的负极之间也可通过电连接件2实现电连接。预充继电器81、预充电阻82、主正继电器41之间可通过线束9实现电连接。

高压盒B的制造及装配过程具体可包括：通过基材成型得到电连接件2；通过嵌件注塑工艺将电连接件2和壳体1成型为一体；通过注塑成型工艺成型得到上盖5，将诸如继电器4、电流传感器6、熔断器7、预充电组件8等高压元件B1安装于壳体1上；将线束9连接到对应的高压元件B1上；将上盖5与壳体1密封盖合；粘贴导热绝缘件3，将导热绝缘件3裁剪成相应的形状并贴合于壳体1的底壁111上。

对于高压盒B的绝缘防护，除了通过增设导热绝缘件3这种外部绝缘的方式外，还可以对露出部22的表面进行绝缘处理，例如在露出部22的露出于壁11的外表面的表面上喷涂绝缘涂层材料固化形成绝缘涂层，以对露出部22起到隔离保护的作用，有效防止露出部22由于裸露于高压盒B外部存在短路的风险。绝缘涂层材料可为陶瓷材料、树脂材料或复合绝缘涂层材料等。对电连接件2的露出部22绝缘处理的操作可以在电连接件2成型后及电连接件2和壳体1嵌件注塑成型为一体前进行，也可以在电连接件2和壳体1嵌件注塑成型为一体后进行。对于电连接件2的其他部分(例如连接部23)的裸露表面或高压盒B内的其他部件的裸露表面也可以按照具体需要进行绝缘处理，对高压盒B有效进行绝缘防护，提高高压盒B的安全性。

换热件E可使用直冷板、散热翅片或设置有风冷流道的换热结构，以对高压盒B进行冷却。以直冷板为例，当电连接件2的露出部22露出于底壁111时，高压盒B整体可设置于直冷板上，覆盖于底壁111的导热绝缘件3与直冷板直接接触，利用直冷板内部的冷却液对露出部22直接冷却。导热绝缘件3可选用具有弹性的导热绝缘材料，可以吸收底壁111的外表面111a成型时可能存在的平面度误差，增加外表面111a与直冷板的贴合度，提升直冷板对高压盒B的冷却效率。

上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种高压盒(B)，其特征在于，包括：

壳体(1)；

高压元件(B1)，所述高压元件(B1)设置于所述壳体(1)内；以及

电连接件(2)，所述电连接件(2)用于与所述高压元件(B1)电连接，所述电连接件(2)具有埋设部(21)和露出部(22)，所述埋设部(21)埋设于所述壳体(1)，所述露出部(22)连接于所述埋设部(21)，且所述露出部(22)嵌设于所述壳体(1)并露出于所述壳体(1)外，所述露出部(22)用于所述高压盒(B)内部和外部进行热交换。

2.根据权利要求1所述的高压盒(B)，其特征在于，所述壳体(1)具有壁(11)，所述露出部(22)嵌设于所述壁(11)并露出于所述壁(11)的外表面。

3.根据权利要求2所述的高压盒(B)，其特征在于，所述露出部(22)还用于与所述高压元件(B1)相连。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的高压盒(B)，其特征在于，所述电连接件(2)还具有连接部(23)，所述埋设部(21)连接所述连接部(23)和所述露出部(22)，所述连接部(23)用于与所述高压元件(B1)相连。

5.根据权利要求4所述的高压盒(B)，其特征在于，

所述壁(11)为底壁(111)，所述高压元件(B1)包括继电器(4)；

所述继电器(4)具有连接端(4a)，所述连接端(4a)与所述连接部(23)相连，且所述连接端(4a)朝向所述底壁(111)设置。

6.根据权利要求5所述的高压盒(B)，其特征在于，所述露出部(22)不超出所述底壁(111)的外表面(111a)。

7.根据权利要求5所述的高压盒(B)，其特征在于，所述底壁(111)的外表面(111a)上设有通孔(111b)，所述连接部(23)从所述通孔(111b)露出。

8.根据权利要求4所述的高压盒(B)，其特征在于，所述电连接件(2)与所述壳体(1)嵌件成型为一体。

9.根据权利要求2所述的高压盒(B)，其特征在于，所述高压盒(B)还包括：

导热绝缘件(3)，所述导热绝缘件(3)设置于所述壁(11)的外表面的一侧，所述导热绝缘件(3)用于覆盖所述露出部(22)，所述露出部(22)通过所述导热绝缘件(3)和高压盒(B)外部进行热交换。

10.一种电池组(P)，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的高压盒(B)以及换热板(E)，所述高压盒(B)设置于所述换热板(E)上。

11.一种装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的电池组(P)，所述电池组(P)用于提供电能。

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