CN213401436U - 电气盒、电池及用电设备 - Google Patents

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吕娟霞
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Abstract

本申请提供了一种电气盒、电池及用电设备，涉及电池领域。电气盒，用于电池，电池包括电池单体，电气盒包括盒体、电流中断器、第一连接器和开关。电流中断器设置在盒体内且被配置为在过流的情况下断开。第一连接器用于输出电池的电能。开关设置在盒体内，用于控制电池单体和第一连接器之间的通断。其中，第一连接器固定于盒体，第一连接器包括用于输出电池电能的第一端子和第二端子，第一端子与电流中断器电连接，第二端子与开关电连接。将能够输出电池的电能的第一连接器和电气盒盒体集成为一个模块，电气盒与第一连接器之间不需要设置较长的导电结构，减小空间占用，提高空间利用率，第一连接器与电气盒之间不需要通过较长的导电结构转接。

Description

电气盒、电池及用电设备
技术领域
本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电气盒、电池及用电设备。
背景技术
新能源汽车通常在高电压的电力下运行，并且配设有电气盒，汽车的电池与电气盒电连接。目前，电气盒与输出电池的电能的连接器之间需要通过较长的导电结构(例如铜排)连接，对空间需求大。
实用新型内容
本申请提供一种电气盒、电池及用电设备，以改善现有电池的电能输出端与电气盒之间连接对空间需求大的问题。
第一方面，本申请提供一种电气盒，用于电池，电池包括电池单体，电气盒包括盒体、电流中断器、第一连接器和开关。电流中断器设置在盒体内且被配置为在电流达到预定值的情况下断开。第一连接器用于输出电池的电能。开关设置在盒体内，用于控制电池单体和第一连接器之间的通断。其中，第一连接器固定于盒体，第一连接器包括用于输出电池电能的第一端子和第二端子，第一端子与电流中断器电连接，第二端子与开关电连接。
上述技术方案，将能够输出电池的电能的第一连接器和电气盒集成为一个模块，电气盒与第一连接器之间不需要设置较长的导电结构，减小空间占用，提高空间利用率。电流中断器能够在电流达到预定值的情况下断开第一连接器对电池的电能的输出，以保证用电安全。开关的设置能够根据需要切断或者导通电池单体和第一连接器之间的电连接，避免电池过度充、放电。
在本申请一些实施例中，盒体上设有第一开口，第一连接器被配置为伸入第一开口，以与开关和电流中断器电连接。
上述技术方案中，第一连接器伸入第一开口与开关和电流中断器电连接，使得第一连接器至少部分容纳于盒体内，合理的利用了盒体内的空间，使得电气盒的结构更加紧凑。
在本申请一些实施例中，第一连接器包括基体，基体从盒体的外侧覆盖第一开口，第一端子和第二端子固定于基体。
上述技术方案中，基体从盒体的外侧覆盖第一开口，能够对第一开口起到一定的密封作用，避免外界的杂质进入盒体内，影响电气盒的安全性能和损坏盒体内零部件。
在本申请一些实施例中，电气盒还包括第一导电件和第二导电件，第一导电件的一端与第一端子连接，另一端与电流中断器连接；第二导电件的一端与第二端子连接，另一端与开关连接。
上述技术方案中，第一端子和电流中断器之间通过第一导电件连接、第二端子和开关之间通过第二导电件连接，使得开关和电流中断器在盒体内具有合理的布置方式，以使盒体内的空间得以合理、充分的利用。
在本申请一些实施例中，第一导电件和第二导电件均固定于盒体，第一连接器通过第一导电件和第二导电件固定于盒体。
在本申请一些实施例中，电气盒还包括：电流传感器，电流传感器设置于盒体内，且电流传感器设置于第一连接器和电池单体之间的电路。
上述技术方案中，电流传感器的设置便于电池管理系统获取电池单体和第一连接器之间电能传输信息，以使电池管理系统能够根据电池单体和第一连接器之间电能传输信息采取相关的策略，比如控制开关连通或者断开第一连接器与电池单体之间的电连接。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括箱体、多个电池单体和第一方面实施例提供的电气盒。所述多个电池单体设置在箱体的内部。电气盒固定于箱体的内部。
上述技术方案中，将能够输出电池的电能的第一连接器和电气盒集成为一个模块，电气盒与第一连接器之间不需要设置较长的导电结构，减小空间占用，提高空间利用率。电流中断器能够在电流达到预定值的情况下断开第一连接器对电池的电能的输出，以保证用电安全。开关的设置能够根据需要切断或者导通电池和第一连接器之间的电连接，避免电池过度充、放电。
在本申请一些实施例中，箱体上设有第二开口，第二开口用于供第一连接器穿出，以通过第一连接器将电池的电能输出到箱体的外部。
上述技术方案中，第一连接器从箱体内穿出，便于与外部用电设备电连接。
在本申请一些实施例中，第一连接器包括基体，基体从箱体的内侧覆盖第二开口，第一端子和第二端子固定于基体。
上述技术方案中，第一连接器的基体能够从箱体的内侧覆盖第二开口，能够对第二开口起到一定的密封作用，避免外界的杂质进入箱体内，影响电池的安全性能。此外，当第一连接器与用电设备本体电连接之后，基体与箱体内侧接触的表面能够阻止第一连接器向从第二开口移出箱体的方向移动，避免因用电设备震动等对第一连接器造成拉拽，使得第一连接器和电池单体之间的电连接被破坏。
在本申请一些实施例中，电池还包括：密封件，密封件设置在基体与箱体的内表面之间且环绕第二开口，密封件用于实现第一连接器与箱体之间的密封连接。
上述技术方案中，密封件的设置使得基体与箱体之间的密封效果更好。
在本申请的一些实施例中，电池还包括：固定件，固定件被配置为穿过箱体以与第一连接器连接，从而将第一连接器固定于箱体。
上述技术方案中，固定件的设置能够使第一连接器稳定地连接于箱体，使得第一连接器与箱体之间的连接具有较强的抗冲击、抗震动能力。
第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括第二方面实施例提供的电池。
上述技术方案中，用电设备采用的电池，将第一连接器和电气盒集成为一体，电气盒与第一连接器之间不需要设置较长的导电结构，减小空间占用，提高空间利用率。电流中断器能够在电流达到预定值的情况下断开第一连接器对电池的电能的输出，以保证用电安全。开关的设置能够根据需要切断或者导通电池和第一连接器之间的电连接，避免电池过度充、放电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术中第一连接器与电气盒的连接关系示意图；
图2为本申请一个实施例提供的用电设备的示意图；
图3为本申请一个实施例提供的电池的示意图；
图4为本申请一个实施例提供的第一连接器穿过第二开口的示意图；
图5为图4中V处放大图；
图6为本申请一个实施例提供的第一连接器第一视角的示意图；
图7为本申请一个实施例提供的电气盒的示意图；
图8为本申请一个实施例提供的电气盒的爆炸图；
图9为本申请一个实施例提供的第一连接器第二视角的示意图；
图10为本申请一个实施例提供的电气盒的电路图。
图标：1-用电设备；10-电池；11-箱体；111-上盖体；1111-第二开口；1112-第一通孔；112-下壳体；13-电池单体；14-供电模块；15’、15-电气盒；151-盒体；1511-第一开口；1512-上盒体；1513-下盒体；152-电流中断器；153’、153-第一连接器；1531-第一端子；1532-第二端子；1533-基体；1534-第一表面；1535-第二表面；1536-密封槽；1537-密封件；154-开关；155-第一导电件；156-第二导电件；157-电流传感器；158-加热继电器；159-加热元件；160-第三导电件；161-第四导电件；162-第五导电件；17-固定件；20-马达；30-控制器；40-导电结构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
相关技术中，如图1所示，电气盒15’固定在电池的箱体内，但是需要通过较长的导电结构40与输出电池电能的第一连接器153’连接，这使得第一连接器153’和电气盒15’之间的连接对空间需求较大，同时也使得电池的箱体的尺寸也会增大，成本高，且占用空间大。
本申请实施例提供一种使用电池10作为电源的用电设备1。该用电设备1可以但不仅限于为车辆、船舶或飞行器等。
本申请一个实施例中，用电设备1为车辆。如图2所示，为本申请一个实施例的一种车辆的结构示意图，车辆可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆的内部可以设置马达20，控制器30以及电池10，控制器30用来控制电池10为马达20供电。例如，在车辆的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆的供电，例如，电池10可以作为车辆的操作电源，用于车辆的电路系统，例如，用于车辆的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池10不仅仅可以作为车辆的操作电源，还可以作为车辆的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆提供驱动动力。
如图3所示，电池10包括箱体11、电池单体13和电气盒15。电气盒15固定于箱体11的内部。电池单体13设置在箱体11内部。
在一些实施例中，电池单体13为多个，所述的多个电池单体13是指两个及两个以上的电池单体13，各个电池单体13之间串联和/或并联，所述的多个电池单体13串联和/或并联构造出一个供电模块，该供电模块具有第一输出极和第二输出极，第一输出极和第二输出极的极性相反。
在一些实施例中，电池单体13也可以是一个，此时供电模块则由一个电池单体13构造出，则第一输出极和第二输出极分别为该电池单体13的极性相反的两个电极。
电池单体13通过第一连接器153与用电设备本体(例如马达20)电连接，以将电池10的电能通过第一连接器153输送至用电设备1。
如图4、图5、图6所示，箱体11上设有第二开口1111，第二开口1111用于供第一连接器153穿出，以通过第一连接器153将电池单体13的电能输出到箱体11的外部。
在一些实施例中，箱体11包括上盖体111和下壳体112，第二开口1111设于上盖体111，第一连接器153的第一端子1531和第二端子1532从箱体11的内部延伸至箱体11的外部，以使第一端子1531和第二端子1532能够与用电设备本体对接，从而通过第一连接器153将电池单体13的电能输出到用电设备本体。其中，第一连接器153从箱体11内穿出，以将电池单体13的电能输送至箱体11外部的用电设备本体，这样第一连接器153至少部分会容纳在箱体11内，能够尽可能最大化的利用箱体11内的空间，减少第一连接器153对外部空间的占用，使得用电设备本体和电池10之间结构更加紧凑。
在一些实施例中，第一端子1531和第二端子1532能够从箱体11的内部穿出延伸至箱体11的外部，当第一端子1531和第二端子1532从第二开口1111穿出箱体11后，基体1533的第二表面1535从箱体11的内侧覆盖第二开口1111，能够对第二开口1111起到一定的密封作用，避免外界的杂质进入箱体11内，影响电池10的安全性能。此外，当第一连接器153与用电设备本体电连接之后，基体1533与箱体11内侧接触的表面能够阻止第一连接器153从第二开口1111移出箱体11，避免因用电设备1震动等对第一连接器153造成拉拽，使得第一连接器153和电池单体13之间的电连接被破坏。
为了进一步提高箱体11和基体1533之间的密封性能，电池10还包括密封件1537，密封件1537设置在基体1533与箱体11的内表面之间且环绕第二开口1111设置，用于实现第一连接器153与箱体11之间的密封连接。
在一些实施例中，基体1533的第二表面1535上设有密封槽1536，密封槽1536环绕第二开口1111设置，密封槽1536的轮廓与基体1533的轮廓匹配，密封件1537设于密封槽1536内。当第一连接器153穿过第二开口1111时，密封件1537从下向上抵紧于上盖体111的下表面，以实现第一连接器153与箱体11之间的密封。密封件1537设于箱体11内，能够避免外界的磨损、腐蚀等原因造成密封失效。此外，密封件1537设置在箱体11内，避免密封件1537占用箱体11的外部空间，密封件1537环绕第二开口1111设置其密封性能更好。
在一些实施例中，密封槽1536也可以设于上盖体111的内表面，密封件1537设于上盖体111的密封槽1536内，当第一连接器153穿过第二开口1111时，第一连接器153从下至上抵紧于密封件1537，以实现第一连接器153与箱体11之间的密封。密封件1537的材料可以选用丁腈胶、硅胶、尼龙等。
在一些实施例中，第一连接器153和箱体11也可以是通过其他方式实现密封连接。
为了保证第一连接器153与箱体11之间具有稳定可靠的连接关系，在一些实施例中，电池10还包括固定件17，固定件17被配置为穿过设于箱体11上的第一通孔1112以与第一连接器153连接，从而将第一连接器153固定于箱体11。固定件17可以是螺栓、螺钉等。通过固定件17将第一连接器153固定于箱体11，使得第一连接器153相对箱体11不会发生移动，从而使得第一连接器153和电池单体13、第一连接器153与用电设备本体之间能够保持稳定的连接关系，使得第一连接器153与箱体11之间的连接具有较强的抗冲击、抗震动能力。
如图7、图8所示，本申请的一个实施例提供一种电气盒15，该电气盒15体包括盒体151、电流中断器152、第一连接器153和开关154。电流中断器152设置在盒体151内且被配置为在电流达到预定值的情况下断开。第一连接器153用于输出电池单体13的电能。开关154设置在盒体151内，用于控制电池单体13和第一连接器153之间的通断。其中，第一连接器153固定于盒体151，第一连接器153包括用于输出电池单体13电能的第一端子1531和第二端子1532，第一端子1531与电流中断器152电连接，第二端子1532与开关154电连接。将能够输出电池单体13的电能的第一连接器153集成于电气盒15的盒体151，使得电气盒15与第一连接器153之间不需要设置较长的导电结构40，降低成本，减小空间占用，提高空间利用率。
在一些实施例中，电流中断器152能够在电流达到预定值的情况下断开第一连接器153对电池单体13的电能的输出，以保证用电安全。
开关154的设置能够根据需要切断或者导通电池单体13和第一连接器153之间的电连接，避免电池单体13过度充、放电。在一些实施例中，开关154为继电器。
如图9、图10所示，在一些实施例中，第一连接器153包括第一端子1531、第二端子1532和基体1533，第一端子1531和第二端子1532固定于基体1533，盒体151上设有第一开口1511，第一连接器153被配置为伸入第一开口1511，以与开关154和电流中断器152电连接。
基体1533具有相对的第一表面1534和第二表面1535，其中，第一表面1534和第二表面1535为基体1533的相对布置的两个表面。
盒体151包括上盒体1512和下盒体1513，上盒体1512与下盒体1513连接以形成盒体151。第一开口1511设置于上盒体1512上，第一端子1531和第二端子1532从上盒体1512的外侧伸入第一开口1511，使得第一连接器153至少部分容纳于盒体151内，合理的利用了盒体151内的空间，使得电气盒15的结构更加紧凑，同时减少了第一连接器153对盒体151外部空间的占用。
当第一端子1531和第二端子1532伸入第一开口1511后，基体1533的第一表面1534从盒体151的外侧覆盖第一开口1511，并与上盒体1512上表面抵接，能够对第一开口1511起到一定的密封作用，避免外界的杂质进入盒体151内，影响电气盒15的安全性能和损坏盒体151内零部件。此外，当第一连接器153与用电设备本体的第二连接器对接时，第二连接器对第一连接器153有反作用力，由于基体1533的第一表面1534与盒体151的上盒体1512抵接，上盒体1512能够为第一连接器153提供支撑着力点，以使第一连接器153能够完成与第二连接器对接。
在一些实施例中，电气盒15还包括第一导电件155和第二导电件156，第一导电件155的一端与第一端子1531连接，另一端与电流中断器152连接；第二导电件156的一端与第二端子1532连接，另一端与开关154连接。第一导电件155和第二导电件156均固定于盒体151，第一连接器153通过第一导电件155和第二导电件156固定于盒体151。
电气盒15还包括电流传感器157，电流传感器157设置于盒体151内，且电流传感器157设置于第一连接器153和电池单体13之间的电路。电流传感器157的设置便于采集电池单体13和第一连接器153所在的支路的电流信息。
在一些实施例中，如图10所示，电气盒15还包括加热继电器158，加热继电器158设于加热支路上，加热支路上设有加热元件159，加热元件159分别与所述的多个电池单体13的第一输出极和第二输出极连接，加热继电器158用于控制加热元件159与电池单体13之间的通断。加热支路与开关154和电流中断器152所在的支路并联，加热支路用于控制加热元件159对其他部件加热，比如，在外界环境温度较低而影响电池10的正常工作的情况下，加热支路控制加热元件159对电池10内部加热，以使电池10内部的温度保持在能够满足电池10正常工作的范围内。当然，加热支路也可以用作其他用途。
电流传感器157可以安装在第一连接器153和开关154所在支路的任意位置。在一些实施例中，供电模块14的第一输出极为正极，供电模块14的第二输出极为负极，第一连接器153的第一端子1531为正极连接端子，第一连接器153的第二端子1532为负极连接端子，第一端子1531与电流中断器152之间通过第一导电件155连接，第二端子1532与开关154之间通过第二导电件156连接。电流中断器152与第一输出极通过第三导电件160连接。开关154与电流传感器157之间通过第四导电件161连接，电流传感器157与第二输出极之间通过第五导电件162连接。
第一导电件155、第二导电件156、第三导电件160、第四导电件161和第五导电件162均为铜排。
在一些实施例中，电流传感器157可以安装于第一输出极和电流中断器152之间，也可以安装于电流中断器152和第一连接器153之间，还可以安装于第一连接器153和开关154之间。
以上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 (12)

1.一种电气盒，用于电池，所述电池包括电池单体，其特征在于，所述电气盒包括：
盒体；
电流中断器，设置在所述盒体内且被配置为在电流达到预定值的情况下断开；
第一连接器，用于输出所述电池的电能；
开关，设置在所述盒体内，用于控制所述电池单体和所述第一连接器之间的通断；
其中，所述第一连接器固定于所述盒体，所述第一连接器包括用于输出所述电池电能的第一端子和第二端子，所述第一端子与所述电流中断器电连接，所述第二端子与所述开关电连接。
2.根据权利要求1所述的电气盒，其特征在于，所述盒体上设有第一开口，所述第一连接器被配置为伸入所述第一开口，以与所述开关和所述电流中断器电连接。
3.根据权利要求2所述的电气盒，其特征在于，所述第一连接器包括基体，所述基体从所述盒体的外侧覆盖所述第一开口，所述第一端子和所述第二端子固定于所述基体。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电气盒，其特征在于，所述电气盒还包括：
第一导电件，所述第一导电件的一端与所述第一端子连接，另一端与所述电流中断器连接；
第二导电件，所述第二导电件的一端与所述第二端子连接，另一端与所述开关连接。
5.根据权利要求4中所述的电气盒，其特征在于，所述第一导电件和所述第二导电件均固定于所述盒体，所述第一连接器通过所述第一导电件和所述第二导电件固定于所述盒体。
6.根据权利要求1所述的电气盒，其特征在于，所述电气盒还包括：
电流传感器，所述电流传感器设置于所述盒体内，且所述电流传感器设置于所述第一连接器和所述电池单体之间的电路。
7.一种电池，其特征在于，包括：
箱体；
多个电池单体，设置在所述箱体的内部；以及
根据权利要求1-6任一项所述的电气盒，所述电气盒固定于所述箱体的内部。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述箱体上设有第二开口，所述第二开口用于供所述第一连接器穿出，以通过所述第一连接器将所述电池的电能输出到所述箱体的外部。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第一连接器包括基体，所述基体从所述箱体的内侧覆盖所述第二开口，所述第一端子和所述第二端子固定于所述基体。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
密封件，所述密封件设置在所述基体与所述箱体的内表面之间且环绕所述第二开口，所述密封件用于实现所述第一连接器与所述箱体之间的密封连接。
11.根据权利要求7-10任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
固定件，所述固定件被配置为穿过所述箱体以与所述第一连接器连接，从而将所述第一连接器固定于所述箱体。
12.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求7-11任一项所述的电池。
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