CN214280097U - 一种紧凑型高压电源总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种紧凑型高压电源总成：包括支撑支架、控制电路板和多个电池单元；支撑支架包括主支撑板、第一支撑端板、第二支撑端板和螺纹杆；第一支撑端板和第二支撑端板垂直连接在主支撑板的上端，多个电池单元重叠设置在第一支撑端板与第二支撑端板之间，每个电池单元均为形状相同呈方块状，螺纹杆穿过竖向上同轴的所有定位连接孔并连接第一支撑端板和第二支撑端板；控制电路板垂直连接在主支撑板背向电池单元的一侧，本方案实现对电池单元的集成并且电池单元呈方块状，利用并排重叠布置方式并通过支撑支架的固定支撑，实现电源的紧凑型设计；满足电芯40c以上放电需求，解决软包电芯在高倍率放电环境放电易发热、膨胀的问题。

Description

一种紧凑型高压电源总成

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种紧凑型高压电源总成。

背景技术

随着新能源技术的发展，同时可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低，以及各类绿色、清洁的新能源发电技术的发展，各类电池储能系统的应用越来越广泛；部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模；而新能源的转化和应用过程中，往往是有电池系统进行存储的，利用电池系统进行能量存储的方式，目前在各行业中都属于较为常见的方式之一，比如在一般的建筑机房内往往也会配合后备电源系统，又如新能源汽车中往往也会配备电源系统，这些电源系统往往采用直流电池，当需要由该电源系统供电时候，电池中存储的点亮会投入到所用的汽车驱动、照明等技术领域当中。

同时随着人们对电源系统所储存电量需求的日益增加，小容量电池系统已经不足以满足市场的需要了，现有技术中为了满足电池系统对电池电量的需求，往往是将小容量电池进行集成，从而提供电池系统的容量，但是，当电池在集成过程中，往往会存在膨胀和散热的问题，因此，如何合理的空间布局以及电池系统的每个电池单元的结构设计成为了需要解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有高压电源存在的结构设计不合理问题，本方案提供了一种紧凑型高压电源总成，通过合理的空间设计，实现高压电源的紧凑型设计。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种紧凑型高压电源总成：包括支撑支架、控制电路板和多个电池单元；支撑支架包括主支撑板、第一支撑端板、第二支撑端板和螺纹杆；第一支撑端板垂直连接在主支撑板的上端，第二支撑端板垂直连接在主支撑板的下端，多个电池单元重叠设置在第一支撑端板与第二支撑端板之间，每个电池单元均为形状相同呈方块状，在每个电池单元的四角处分别设置有定位连接孔，螺纹杆穿过竖向上同轴的所有定位连接孔并连接第一支撑端板和第二支撑端板；控制电路板垂直连接在主支撑板背向电池单元的一侧。

可选的：每个电池单元均包括有第一端盖、软包电芯、电芯支架和第二端盖；所述电芯支架呈方框型，第一端盖和第二端盖分别设置在电芯支架的两个端面处，第一端盖和第二端盖均与电芯支架卡扣连接；软包电芯设置于电芯支架内且其极耳从电芯支架侧壁处引出；在第一端盖或第二端盖上均设置有凸部，各个凸部均朝背向软包电池的方向凸起。

可选的：所述凸部包括有矩形凸部和L型凸部；矩形凸部位于第一端盖或第二端盖的中心处；在每个矩形凸部的四角处均设置有一个L型凸部。

可选的：软包电芯包括有第一软包电芯和第二软包电芯，所述第一软包电芯和第二软包电芯的极耳均从电芯支架的同一侧引出。

可选的：在第一软包电芯与第二软包电芯之间设置有至少一个隔条，隔条用于将两个软包电芯隔开。

可选的：第一端盖或第二端盖的相对的两个边沿处均弯折，并在弯折的部分处设置有向内凸起的卡扣部，在电芯支架的侧壁上设置有卡孔，卡扣部与卡孔配合卡扣。

可选的：定位连接孔的一端呈台阶孔状，定位连接孔的凸出，且该凸出的部分能够卡入到台阶孔中。

可选的：在主支撑板上垂直连接有多个控制电路板。

可选的：在主支撑板的边沿处连接有通信接口，所述通信接口与控制电路板电连接。

本实用新型的有益效果为：

1.本方案中通过空间的合理优化布局，实现对电池单元的集成，解决现有技术中空间设计不合理、散热性差并影响使用寿命的问题，本方案中的电池单元呈方块状，并且并排重叠布置，并通过支撑支架的固定支撑，实现电源的紧凑型设计；

2.此外，本方案中的每个电池单元利用凹凸式的设计，使其具有良好的散热性能和抗膨胀性能，能够作为电池系统的一个电池单元，在将电能进行高倍率放大过程中起到良好的散热并预留膨胀空间的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本方案中紧凑型高压电源总成满装状态的安装状态图；

图2是本方案中紧凑型高压电源总成安装部分电池单元的安装状态图；

图3是本方案中紧凑型高压电源总成的俯视侧结构图；

图4是单个电池单元的爆炸图；

图5是电池单元的前侧图；

图6是电池单元的侧视图。

图中：1-第一端盖；2-第一软包电芯；3-电芯支架；4-第二软包电芯；5-第二端盖；6-隔条；7-卡扣部；8-卡孔；9-定位连接孔；10-矩形凸部；11-L型凸部；12-主支撑板；13-控制电路板；14-第一支撑端板；15-螺纹杆；16-电池单元；17-第二支撑端板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理且不构成自相矛盾的情况下，均包括直接和间接连接。

实施例1

如图1-3所示，本实施例设计了一种紧凑型高压电源总成：包括支撑支架、控制电路板13和多个电池单元16。

支撑支架包括主支撑板12、第一支撑端板14、第二支撑端板17和螺纹杆15；第一支撑端板14垂直连接在主支撑板12的上端，第二支撑端板17垂直连接在主支撑板12的下端，多个电池单元16重叠设置在第一支撑端板14与第二支撑端板17之间，每个电池单元16均为形状相同呈方块状，在每个电池单元16的四角处分别设置有定位连接孔9，螺纹杆15穿过竖向上同轴的所有定位连接孔9并连接第一支撑端板14和第二支撑端板17。

在主支撑板12上垂直连接有多个控制电路板13，每个控制电路板13均位于主支撑板12背向电池单元16的一侧；在主支撑板12的边沿处连接有通信接口，通信接口与控制电路板13电连接；控制电路板13用于对各个电池单元16进行状态监控和充放电控制，且控制电路板13通过通信接口进行对外通信。

以上结构中利用支撑支架实现对电池单元16的集成，从而能够对呈方块状的电池单元16进行并排重叠布置，并通过支撑支架的固定支撑，实现电源的紧凑型设计。本实施例的保护要点在于支撑支架、控制电路板13和多个电池单元16等结构的安装位置和空间布局，其电源电路或者充放电控制系统采用现有技术中的电路或系统，且不属于本实施例所需要保护的设计要点。

实施例2

如图4-6所示，在实施例1的结构基础上，其紧凑型高压电源总成上的每个电池单元16均包括有第一端盖1、软包电芯、电芯支架3和第二端盖5等结构。

电芯支架3呈方框型，该电芯支架3作为支撑的主体用于第一端盖1、电芯支架3和第二端盖5等部分的安装连接；第一端盖1和第二端盖5分别设置在电芯支架3的两个端面处，第一端盖1和第二端盖5均与电芯支架3卡扣连接。当第一端盖1和第二端盖5均盖合到电芯支架3上时，在电芯支架3、第一端盖1和第二端盖5三者之间形成用于容纳软包电芯的空间，该结构中第一端盖1和第二端盖5分别与电芯支架3可拆卸的连接，从而方便于软包电芯在故障时的更换。

第一端盖1或第二端盖5的相对的两个边沿处均弯折，并且在第一端盖1或第二端盖5同一侧的边沿处可以设置多个弯折，并在每个弯折的部分处均设置有向内凸起的卡扣部7，在电芯支架3的侧壁上设置有卡孔8，卡扣部7与卡孔8配合卡扣。以上卡扣的方式，能够使得弯折的部分具有一定的弹性，从而完成卡扣动作，并且结构上更为简单，方便于第一端盖1或第二端盖5的生产和制造。

软包电芯设置于电芯支架3内且其极耳从电芯支架3侧壁处引出；软包电芯包括有第一软包电芯2和第二软包电芯4，第一软包电芯2和第二软包电芯4的极耳均从电芯支架3的同一侧引出。在第一软包电芯2与第二软包电芯4之间设置有至少一个隔条6，隔条6用于将两个软包电芯隔开。能够通过将两个软包电芯集成到一个电芯支架3上的方式进行空间的优化利用，同时，在第一软包电芯2和第二软包电芯4之间通过隔条6进行隔开，使得两者之间具有间隙，进而当软包电芯充放电发生膨胀的过程中，能够利用这些间隙空间进行缓冲。

在电芯支架3的四个角处分别设置有定位连接孔9，定位连接孔9的一端呈台阶孔状，定位连接孔9的凸出，且该凸出的部分能够卡入到台阶孔中。相邻两个定位连接孔9的凸出设置方向相反。当需要利用电池单元16进行组合形成电池系统时，可以通过螺纹杆15穿入到定位连接孔9中，实现多电芯支架3的组合暗转，同时由于定位连接孔9两端处凸起结构和台阶孔结构的设计，使得两个电池单元16重叠时，通过定位连接孔9本身的结构进行对位，从而保证安装过程中的一致性和整体性。

在第一端盖1或第二端盖5上均设置有凸部，各个凸部均朝背向软包电池的方向凸起。凸部包括矩形凸部10，该矩形凸部10位于第一端盖1或第二端盖5的中心处。凸部还包括有L型凸部11，在每个矩形凸部10的四角处均设置有一个L型凸部11。该凸部结构的设计能够形成预留的膨胀空间，从而在软包电池发生膨胀的时候进行缓冲，同时由于凸部具有更大的表面积，从而有利于散热。

上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种紧凑型高压电源总成，其特征在于：包括支撑支架、控制电路板(13)和多个电池单元(16)；支撑支架包括主支撑板(12)、第一支撑端板(14)、第二支撑端板(17)和螺纹杆(15)；第一支撑端板(14)垂直连接在主支撑板(12)的上端，第二支撑端板(17)垂直连接在主支撑板(12)的下端，多个电池单元(16)重叠设置在第一支撑端板(14)与第二支撑端板(17)之间，每个电池单元(16)均为形状相同呈方块状，在每个电池单元(16)的四角处分别设置有定位连接孔(9)，螺纹杆(15)穿过竖向上同轴的所有定位连接孔(9)并连接第一支撑端板(14)和第二支撑端板(17)；控制电路板(13)垂直连接在主支撑板(12)背向电池单元(16)的一侧。

2.根据权利要求1所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：每个电池单元(16)均包括有第一端盖(1)、软包电芯、电芯支架(3)和第二端盖(5)；所述电芯支架(3)呈方框型，第一端盖(1)和第二端盖(5)分别设置在电芯支架(3)的两个端面处，第一端盖(1)和第二端盖(5)均与电芯支架(3)卡扣连接；软包电芯设置于电芯支架(3)内且其极耳从电芯支架(3)侧壁处引出；在第一端盖(1)或第二端盖(5)上均设置有凸部，各个凸部均朝背向软包电池的方向凸起。

3.根据权利要求2所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：所述凸部包括有矩形凸部(10)和L型凸部(11)；矩形凸部(10)位于第一端盖(1)或第二端盖(5)的中心处；在每个矩形凸部(10)的四角处均设置有一个L型凸部(11)。

4.根据权利要求2所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：软包电芯包括有第一软包电芯(2)和第二软包电芯(4)，所述第一软包电芯(2)和第二软包电芯(4)的极耳均从电芯支架(3)的同一侧引出。

5.根据权利要求4所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：在第一软包电芯(2)与第二软包电芯(4)之间设置有至少一个隔条(6)，隔条(6)用于将两个软包电芯隔开。

6.根据权利要求2所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：第一端盖(1)或第二端盖(5)的相对的两个边沿处均弯折，并在弯折的部分处设置有向内凸起的卡扣部(7)，在电芯支架(3)的侧壁上设置有卡孔(8)，卡扣部(7)与卡孔(8)配合卡扣。

7.根据权利要求1所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：定位连接孔(9)的一端呈台阶孔状，定位连接孔(9)的凸出，且该凸出的部分能够卡入到台阶孔中。

8.根据权利要求1所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：在主支撑板(12)上垂直连接有多个控制电路板(13)。

9.根据权利要求8所述的紧凑型高压电源总成，其特征在于：在主支撑板(12)的边沿处连接有通信接口，所述通信接口与控制电路板(13)电连接。

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