CN215119158U - 一种集成式电池切断单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电动汽车电池管理技术领域，公开了一种集成式电池切断单元，包括上壳体和下壳体，还包括线束，线束至少包括五个线束分支以实现低压回路连接，采用三个高压线束实现高压回路连接。本实用新型通过在下壳体内设置线束限位通道以限位安装线束，多个线束分支可以分别连接各个电器件以实现低压连接，高压连接通过高压线束连接，将多个电器件分设在线束限位通道的两侧和末端，合理布局下壳体内的有限空间，不但提高了电池包内电连接可靠性，而且各电器件集中设置，占用空间小。

Description

一种集成式电池切断单元

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电池管理技术领域，尤其涉及一种集成式电池切断单元。

背景技术

目前的电池切断单元(简称BDU)的电连接设计中，低压采用电连接器进行电路转接，高压采用连接排进行电路转接。电连接器的插合转接和连接排螺栓转接或焊接方式均涉及到电连接的可靠性，存在电连接失效风险，并且每经过一次电路转接，都会增加电连接失效风险，增加接触内阻，电路内阻增大将会加剧电路能量损耗并且造成BDU内部温度升高，降低电器件的使用寿命。电连接器和连接排的使用，占用了电池包内有限的空间，而且转接次数多，可靠性低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成式电池切断单元，以解决的电池包内电连接可靠性低和占用空间大的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种集成式电池切断单元，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体扣合以形成容置空间，所述集成式电池切断单元还包括：

线束，所述线束从所述下壳体的一端进入并限位安装于线束限位通道，所述线束限位通道沿所述下壳体的长轴方向设置在所述下壳体的中间；所述线束至少包括：

第一线束分支，与所述下壳体外部的电池管理系统连接；

第二线束分支，与主正接触器连接；

第三线束分支，与高压连接器的互锁端连接；

第四线束分支，与电流传感器连接；

第五线束分支，与主接触器的控制端连接；

所述主接触器设置在所述线束限位通道的一侧，所述电流传感器设置在所述线束限位通道的另一侧且夹设在所述线束限位通道和所述下壳体的侧壁之间；

熔断器，与所述电流传感器设置在所述线束限位通道的同一侧且位于所述线束限位通道的末端的一侧；

预充接触器，与所述熔断器设置在所述线束限位通道的同一侧且位于所述熔断器的远离所述电流传感器的一端；

预充电阻，横置在所述线束限位通道的末端且相对于所述线束限位通道呈倾斜设置；

所述预充接触器与所述预充电阻之间通过第一高压线束连接，所述预充接触器通过第二高压线束连接主回路正极，所述预充电阻通过第三高压线束连接主正接触器。

可选地，所述线束限位通道的顶端设有限位槽，所述第二线束分支设于所述限位槽内。

可选地，所述线束限位通道的一侧设有主接触器限位结构，所述主接触器限位结构沿所述线束限位通道长轴方向间隔设置多个，所述主接触器间隔设置并限位在所述主接触器限位结构内。

可选地，所述线束限位通道的另一侧设有电流传感器限位结构、熔断器限位结构和预充接触器限位结构，分别限位安装所述电流传感器、所述熔断器和所述预充接触器。

可选地，所述线束限位通道的末端设有预充电阻限位结构，所述预充电阻限位结构从所述预充接触器限位结构一侧朝向所述线束限位通道一侧倾斜设置，其内限位安装所述预充电阻。

可选地，所述下壳体的侧壁上开设有限位通道，高压互锁线束穿设所述限位通道并与所述第三线束分支连接。

可选地，所述下壳体上设有第一通孔，所述上壳体的顶壁外侧设有第一线道，所述第一线束分支能够穿过所述第一通孔并限位安装于所述第一线道内，并与固定于所述上壳体的所述顶壁外侧的电池管理系统连接。

可选地，所述上壳体的侧壁设有第二通孔，所述第二通孔的下方设有第二线道，电压和/或温度采集线束能够穿过所述第二通孔并限位安装于所述第二线道内。

可选地，所述第二线道的向下的侧壁上设有第三通孔，所述下壳体上设有第四通孔，所述第三通孔与所述第四通孔能够在所述上壳体和所述下壳体的扣合位置连通，电芯端线束穿过所述第三通孔和所述第四通孔并连接所述下壳体内的铜排。

可选地，所述下壳体内设有定位柱，所述定位柱上设有第五通孔，所述上壳体设有第六通孔，连接件穿设在所述第五通孔和所述第六通孔内以连接所述上壳体和所述下壳体。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种集成式电池切断单元，通过在下壳体内设置线束限位通道以限位安装线束，多个线束分支可以分别连接各个电器件以实现低压连接，高压连接通过高压线束连接，减少了接插件转接次数利于提高电连接的可靠性。将多个电器件分设在线束限位通道的两侧和末端，合理布局下壳体内的有限空间，不但提高了电池包内电连接可靠性，而且各电器件集中设置，占用空间小。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种集成式电池切断单元的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种集成式电池切断单元去掉上壳体的俯视图；

图3是本实用新型提供的一种集成式电池切断单元中下壳体的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种集成式电池切断单元中下壳体的内部结构俯视图；

图5是本实用新型提供的一种集成式电池切断单元的一个端部投影示意图；

图6是本实用新型的一种集成式电池切断单元中上壳体的结构示意图。

图中：

100.电池管理系统；

1.上壳体；11.第一线道；111.定位结构；12.限位件；13.第二通孔；14.第二线道；15.第三通孔；16.第六通孔；

2.下壳体；21.线束限位通道；211.限位槽；22.限位通道；23.第一通孔；24.第四通孔；25.定位柱；26.第五通孔；

3.线束；31.第一线束分支；32.第二线束分支；33.第三线束分支；34.第四线束分支；35第五线束分支；36.第一高压线束；37.第二高压线束；38.第三高压线束；

4.主接触器；41.主接触器限位结构；5.电流传感器；51.电流传感器限位结构；6.熔断器；61.熔断器限位结构；7.预充接触器；71.预充接触器限位结构；8.预充电阻；81.预充电阻限位结构；9.铜排。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种集成式电池切断单元，用以解决的电池包内电连接可靠性低和占用空间大的问题。如图1-图4所示的一种集成式电池切断单元，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1和下壳体2扣合后形成容置空间，集成式电池切断单元还包括：

线束3，线束3从下壳体2的一端进入并限位安装于线束限位通道21，线束限位通道21沿下壳体2的长轴方向设置在下壳体2的中间；线束3至少包括：

第一线束分支31，与下壳体2外部的电池管理系统100连接；

第二线束分支32，与主正接触器连接；

第三线束分支33，与高压连接器的互锁端连接；

第四线束分支34，与电流传感器5连接；

第五线束分支35，与主接触器4的控制端连接；

主接触器4设置在线束限位通道21的一侧；电流传感器5设置在线束限位通道21的另一侧且夹设在线束限位通道21和下壳体2的侧壁之间；

熔断器6，位于线束限位通道21的末端且与电流传感器5设置在线束限位通道21的同一侧；

预充接触器7，与熔断器6设置在线束限位通道21的同一侧且位于熔断器6的远离电流传感器5的一端；

预充电阻8，横置在线束限位通道21的末端且相对于线束限位通道21呈倾斜设置；

预充接触器7通过第一高压线束36连接预充电阻8，预充接触器7通过第二高压线束37连接主回路正极，预充电阻8通过第三高压线束38连接主正接触器。

如图1所示，线束3从上壳体1和下壳体2的一端伸入容置空间内部，图2所示实施例中，下壳体2内设有两个主接触器4，一个主正接触器和一个主负接触器间隔设置，中间留有间隙，便于高压连接器线束的通过。结合图2可知，本实用新型的一种集成式电池切断单元，通过在下壳体2内设置线束限位通道21以限位安装线束3，多个线束分支可以分别连接各个电器件以实现低压连接，低压回路与主回路正极形成并联。高压连接通过三个高压线束连接，将多个电器件分设在线束限位通道21的两侧和末端，合理布局下壳体2内的容置空间，不但提高了电池包内电连接可靠性，而且各电器件集中设置，占用空间小。

可选地，线束限位通道21的顶端设有限位槽211，第二线束分支32设于限位槽211内。

如图2和图3所示，线束限位通道21的朝向主接触器4的侧壁上设有限位槽211，限位槽211为侧壁顶部开口的缺口设置，限位槽211的位置与主接触器4的电连接点位置对应，第二线束分支32能够卡接限位于限位槽211内，实现对第二线束分支32的限位和定位，便于连接主接触器4，合理布线，节约空间。可以理解，对应于主负接触器的位置也分别设有限位槽211，便于走线连接。

可选地，线束限位通道21的一侧设有主接触器限位结构41，主接触器限位结构41沿线束限位通道21长轴方向间隔设置多个，主接触器4间隔设置并限位在主接触器限位结构41内。

结合图2和图4，本实施例中提供三个主接触器限位结构41，间隔设置，相邻两个主接触器限位结构41之间分别设置主正接触器和主负接触器，主接触器限位结构41为突出于下壳体2底面的凸起结构，主接触器4能够限位于主接触器限位结构41之间实现定位安装。优选地，本实施例中，中间位置的主接触器限位结构41横向设置，以便在主正和主负主接触器之间形成较大的间隙。

可选地，线束限位通道21的另一侧设有电流传感器限位结构51、熔断器限位结构61和预充接触器限位结构71，分别限位安装电流传感器5、熔断器6和预充接触器7。

如图2和图4所示，电流传感器限位结构51设置在线束限位通道21的起始端，线束3从起始端进入所述线束限位通道21并限位在该线束限位通道21内。需要说明的是，线束限位通道21的高度高于下壳体2的底面，线束限位通道21的一个侧壁能够与电流传感器限位结构51一起，对电流传感器5起到限位安装作用。熔断器限位结构61和预充接触器限位结构71设置在下壳体2内远离电流传感器限位结构51的另一端，且依次设置在超出线束限位通道21的末端的位置的一侧，便于线束3中的第一线束分支31和第三高压线束38的分别引出和连接，结构紧凑，布线安全可靠。

可选地，线束限位通道21的末端设有预充电阻限位结构81，预充电阻限位结构81从预充接触器限位结构71一侧朝向线束限位通道21一侧倾斜设置，其内限位安装预充电阻8。

结合图2-图4可知，熔断器限位结构61和预充接触器限位结构71的位置超出线束限位通道21的末端，而主接触器限位结构41位于线束限位通道21的末端以内，因此在长轴方向具有不同的长度，为了节省空间，预充电阻限位结构81倾斜设置，下壳体2形成具有一个斜边的四边形框架结构，一方面便于预充接触器7和预充电阻8的连接，减少第一高压线束36的连接长度，另一方便，便于预充电阻8与主正接触器的连接，减少第三高压线束38的使用长度，节省布置空间，且连接可靠。上述各电器件分别有各自限位结构进行限位安装，可以提高安装效率，并且能够起到电气隔离作用。

可选地，下壳体2的侧壁上开设有限位通道22，高压互锁线束穿设限位通道22并与第三线束分支33连接。

如图2和图3所示，第三线束分支33能够通过高压互锁线束连接高压连接器的互锁端，由此，在下壳体2的侧壁上设置限位通道22实现内外连接。具体地，限位通道22与两个主接触器4的中间间隙的位置相对应，以减少走线长度，实现第三线束分支33和高压互锁线束的可靠连接。

可选地，下壳体2上设有第一通孔23，上壳体1的顶壁外侧设有第一线道11，第一线束分支31能够穿过第一通孔23并限位安装于第一线道11内，并与固定于上壳体1的顶壁外侧的电池管理系统100连接。

结合图1和图5，下壳体2上靠近预充接触器7的端部侧壁上开设有第一通孔23，第一线束分支31穿过第一通孔23并沿第一线道11布置在上壳体1的顶部，与电源管理系统100连接。第一线道11沿上壳体1的顶部边缘延伸，第一线道11的边缘优选设有定位结构111以将第一线束分支31压紧或固定在第一线道11内。在上壳体1的侧壁上还设有限位件12，限位件12为单侧开口的钩状件，能够将第一线束分支31限定在上壳体1的侧壁上。

可选地，上壳体1的侧壁设有第二通孔13，第二通孔13的下方设有第二线道14，电压和/或温度采集线束能够穿过第二通孔13并限位安装于第二线道14内。

如图6所示，上壳体1上对应电流传感器6的侧壁上开设第二通孔13，用于电压传感器或温度传感器的采集线束引出，以便获得容置空间内待检测的电压或温度数据，第二线道14对相应电压传感器或温度传感器的采集线束进行集中束扎和整理以便检测，并且便于实现上壳体1上布线的正、负极分区布置。其中，第二线道14的高度低于上壳体1的顶部外侧壁高度，形成槽型结构以限位相应地采集线束。

可选地，第二线道14的向下的侧壁上设有第三通孔15，下壳体2上设有第四通孔24，第三通孔15与第四通孔24内能够在上壳体1和下壳体2的扣合位置连通，电芯端线束穿过第三通孔15和第四通孔24并连接下壳体2内的铜排9。

结合图3和图6，当上壳体1和下壳体2扣合后，第三通孔15和第四通孔24扣合并连通形成通孔，贯通上壳体1和下壳体2的内外两侧，其中，第四通孔24的位置设置在电流传感器限位结构51和熔断器限位结构61之间，如图2，铜排9设有两个，分别连接两个主接触器4，再通过电芯端线束与铜排9连接，减少了对下壳体2内部空间的占用，而且连接结构可靠，布局合理，减少了线束的长度和互相干扰。

可选地，下壳体2内设有定位柱25，定位柱25上设有第五通孔26，上壳体1设有第六通孔16，连接件穿设在第五通孔26和第六通孔16内以连接上壳体1和下壳体2。

结合图3和图6，可以理解，下壳体2为薄壁壳体件，通过定位柱25上设置第五通孔26，可以提高连接强度。需要说明的是，上壳体1和下壳体2之间通过多点连接，定位柱25设有至少两个，其他定位连接结构可以设置在上壳体1和下壳体2的外部通过螺栓连接等方式实现，减少对下壳体2内部空间的占用。

结合图6，上壳体1的顶壁外侧还设置有电池管理系统的安装固定结构和限位结构，便于安装电池管理系统100在上壳体1上，提高安装效率和定位稳定。

上述实施例提供的一种电池切断单元，具有高紧凑和高集成特点，利于节省电池包内部空间和提高电池包能力密度。上壳体1上和下壳体2内部正负极分区布置，尺寸计算后分别设置多个限位结构以便于安装和定位，减少了线束3的使用长度，相对于现有技术，节省了至少两个接插件的转接，增加了低圧回路电连接的可靠性，且利于降低成本。上述实施例中，两个铜排9仅用于连接主接触器4，相对于现有技术去掉了高压连接器与BDU之间的铜排和去掉了模组与BDU之间的铜排9，并在合理布局后通过电芯端线束连接铜排9，减少铜排9的连接长度，降低电池包的成本，并且利于降低主回路电阻，降低电池包自身的能力损耗。采用较少的电连接次数，增加了高压回路电连接的可靠性。

本实施例中未详尽描述之处为现有电池切断单元的常规设置，在此不一一赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成式电池切断单元，包括上壳体(1)和下壳体(2)，所述上壳体(1)和所述下壳体(2)扣合以形成容置空间，其特征在于，所述集成式电池切断单元还包括：

线束(3)，所述线束(3)从所述下壳体(2)的一端进入并限位安装于线束限位通道(21)，所述线束限位通道(21)沿所述下壳体(2)的长轴方向设置在所述下壳体(2)的中间；所述线束(3)至少包括：

第一线束分支(31)，与所述下壳体(2)外部的电池管理系统(100)连接；

第二线束分支(32)，与主正接触器连接；

第三线束分支(33)，与高压连接器的互锁端连接；

第四线束分支(34)，与电流传感器(5)连接；

第五线束分支(35)，与主接触器(4)的控制端连接；

所述主接触器(4)设置在所述线束限位通道(21)的一侧，所述电流传感器(5)设置在所述线束限位通道(21)的另一侧且夹设在所述线束限位通道(21)和所述下壳体(2)的侧壁之间；

所述集成式电池切断单元还包括：

熔断器(6)，与所述电流传感器(5)设置在所述线束限位通道(21)的同一侧且位于所述线束限位通道(21)的末端的一侧；

预充接触器(7)，与所述熔断器(6)设置在所述线束限位通道(21)的同一侧且位于所述熔断器(6)的远离所述电流传感器(5)的一端；

预充电阻(8)，横置在所述线束限位通道(21)的末端且相对于所述线束限位通道(21)呈倾斜设置；

所述预充接触器(7)与所述预充电阻(8)之间通过第一高压线束(36)连接，所述预充接触器(7)通过第二高压线束(37)连接主回路正极，所述预充电阻(8)通过第三高压线束(38)连接所述主正接触器。

2.根据权利要求1所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述线束限位通道(21)的顶端设有限位槽(211)，所述第二线束分支(32)设于所述限位槽(211)内。

3.根据权利要求1所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述线束限位通道(21)的一侧设有主接触器限位结构(41)，所述主接触器限位结构(41)沿所述线束限位通道(21)长轴方向间隔设置多个，所述主接触器(4)间隔设置并限位在所述主接触器限位结构(41)内。

4.根据权利要求3所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述线束限位通道(21)的另一侧设有电流传感器限位结构(51)、熔断器限位结构(61)和预充接触器限位结构(71)，分别限位安装所述电流传感器(5)、所述熔断器(6)和所述预充接触器(7)。

5.根据权利要求4所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述线束限位通道(21)的末端设有预充电阻限位结构(81)，所述预充电阻限位结构(81)从所述预充接触器限位结构(7)一侧朝向所述线束限位通道(21)一侧倾斜设置，其内限位安装所述预充电阻(8)。

6.根据权利要求1所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述下壳体(2)的侧壁上开设有限位通道(22)，高压互锁线束穿设所述限位通道(22)并与所述第三线束分支(33)连接。

7.根据权利要求1所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述下壳体(2)上设有第一通孔(23)，所述上壳体(1)的顶壁外侧设有第一线道(11)，所述第一线束分支(31)能够穿过所述第一通孔(23)并限位安装于所述第一线道(11)内，并与固定于所述上壳体(1)的所述顶壁外侧的所述电池管理系统(100)连接。

8.根据权利要求1所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述上壳体(1)的侧壁设有第二通孔(13)，所述第二通孔(13)的下方设有第二线道(14)，电压和/或温度采集线束能够穿过所述第二通孔(13)并限位安装于所述第二线道(14)内。

9.根据权利要求8所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述第二线道(14)的向下的侧壁上设有第三通孔(15)，所述下壳体(2)上设有第四通孔(24)，所述第三通孔(15)与所述第四通孔(24)能够在所述上壳体(1)和所述下壳体(2)的扣合位置连通，电芯端线束穿过所述第三通孔(15)和所述第四通孔(24)并连接所述下壳体(2)内的铜排(9)。

10.根据权利要求1所述的集成式电池切断单元，其特征在于，所述下壳体(2)内设有定位柱(25)，所述定位柱(25)上设有第五通孔(26)，所述上壳体(1)设有第六通孔(16)，连接件穿设在所述第五通孔(26)和所述第六通孔(16)内以连接所述上壳体(1)和所述下壳体(2)。

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