CN215527855U - 动力电池系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池系统及电动车，其中，动力电池系统包括车架、电池模组和集成控制模块，车架上沿竖直方向贯穿开设有第一通孔，第一通孔内设有支撑架，支撑架至少包括多个沿第一方向间隔排布的第一梁，第一梁上设有第一固定部，车架上设置有安装区，电池模组有多个，多个电池模组沿第一方向间隔排布于安装区内，电池模组和第一梁的长度均沿第二方向延伸，第一方向垂直于第二方向，电池模组的至少一侧设有第二固定部，第一固定部与第二固定部可拆卸连接，集成控制模块设置在车架上，集成控制模块与电池模组电连接，集成控制模块包括控制盒。此动力电池系统结构简单，集成化程度高。

Description

动力电池系统及电动车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池系统及包含此动力电池系统的电动车。

背景技术

电动汽车的续航里程短一直是制约电动汽车发展的主要因素，对于电动汽车来说，电池系统是核心储能部件，而电池的成组效率对电动汽车的续航里程及各方面性能有关键性的影响。

为解决电池的成组效率的问题，目前市场上已经有CTP、刀片电池等成组方式，其成组方式因为高制造成本和不确定的安全性能而未能被广泛应用。如何在不降低动力电池系统的安全水平的前提下，提升动力电池系统的集成化水平，降低制造成本，是本领域需要解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种动力电池系统，其结构简单，集成化程度高。

本实用新型实施例的目的在于：提供一种电动车，其续航里程长，安全可靠。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种动力电池系统，包括：

车架，所述车架一体成型，所述车架上沿竖直方向贯穿开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有支撑架，所述支撑架至少包括多个沿第一方向间隔排布的第一梁，所述第一梁上设置有第一固定部，所述车架上设置有安装区；

电池模组，所述电池模组有多个，多个所述电池模组沿所述第一方向间隔排布于所述安装区内，所述电池模组和所述第一梁的长度均沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述电池模组的至少一侧设置有第二固定部，所述第一固定部与所述第二固定部可拆卸连接；

集成控制模块，所述集成控制模块设置在所述车架上，所述集成控制模块与所述电池模组电连接，所述集成控制模块包括控制盒。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述支撑架具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面设置有遮挡板，所述车架的一侧设有保护盖，所述保护盖与所述第二侧面之间形成所述安装区，所述保护盖位于所述车架的下表面。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述车架上沿竖直方向贯穿开设第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔间隔，所述集成控制模块可拆卸设置在所述第二通孔内，所述控制盒上设置有高压输出接口、低压通讯接口和充电接口，所述控制盒上设置有面板，所述面板对应所述高压输出接口、所述低压通讯接口和所述充电接口设有开孔。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述电池模组远离所述遮挡板的一侧面设有液冷板，所述液冷板在所述第二方向的任一端设有进水口和出水口，相邻所述电池模组的所述进水口和所述出水口通过液冷管路连接形成冷却系统。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所有的所述电池模组的所述进水口和所述出水口位于同一侧，所述车架上对应所述进水口贯穿开设有总进水口，所有的所述进水口通过进水管连接后与所述总进水口连通，所述车架上对应所述出水口贯穿开设有总出水口，所有的所述出水口通过出水管连接后与所述总出水口连通。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述车架上开设有与所述第一通孔连通的安装孔，所述安装孔内设置有防爆阀，所述防爆阀与所述总进水口位于所述车架的同侧。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述支撑架包括沿所述第二方向间隔布置的第二梁，所述第一梁和所述第二梁垂直并连接，所述第一梁和所述第二梁之间形成若干开孔，所述遮挡板位于所述第二梁的一侧并封堵所述开孔，所述遮挡板远离所述第一梁的一侧对应所述第一梁的位置设置有第三梁，所述第三梁的长度方向与所述第一梁的长度方向一致，位于所述第一梁两端的所述第三梁的一端与所述第一通孔的孔壁连接，另一端与所述第二梁连接，位于两个所述第二梁之间的所述第三梁的两端均与所述第二梁连接。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述支撑架与所述电池模组之间设有隔热材料，所述隔热材料包括底板和围板，所述围板围绕在所述底板四周形成顶部开口的壳体结构，所述电池模组至少部分安装于所述壳体结构内；

和/或，

所述保护盖靠近所述电池模组的一侧设有保温材料。

作为动力电池系统的一种优选技术方案，所述第一固定部为开设在所述第一梁上的第一螺纹孔，所述第二固定部为第一凸块，所述电池模组的宽度方向的两侧均设置所述第一凸块，所述第一凸块上对应所述第一螺纹孔开设第一开孔，螺钉穿过所述第一开孔旋拧在所述第一螺纹孔内，以将所述第一凸块和所述第一梁连接。

第二方面，还提供一种电动车，包括如上所述的动力电池系统。

本实用新型实施例的有益效果为：动力电池系统采取定制超大模组，能够减少模组数量，提升车架的空间利用率；通过把电池模组和集成控制模块安装在车架上，集成化程度高，制造成本低。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的动力电池系统的分解示意图。

图2为本实用新型实施例的动力电池系统的立体示意图。

图3为本实用新型实施例的动力电池系统的车架的第一视角示意图。

图4为本实用新型实施例的动力电池系统的车架的第二视角示意图。

图5为本实用新型实施例的动力电池系统的电池模组的结构示意图。

图中：

1、车架；11、第一梁；12、防爆阀；13、总进水口；14、总出水口；15、第二梁；16、第三梁；17、遮挡板；18、第四梁；19、第二通孔；2、电池模组；21、液冷板；22、进水口；23、出水口；24、高压输出端口；25、FPC采集端口；26、第一凸块；3、集成控制模块；31、高压输出接口；32、充电接口；33、MSD接口；34、低压通讯接口；35、控制盒；36、面板；4、保护盖；5、密封条；6、保温材料；7、线束；8、铜排；9、液冷管路；10、隔热材料。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

如图1至图5所示，本实用新型实施例的新型动力电池系统包括车架1、电池模组2和集成控制模块3。其中，车架1一体成型，车架1上沿竖直方向贯穿开设有第一通孔，第一通孔内设置有支撑架，支撑架至少包括多个沿第一方向间隔排布的第一梁11。在本实施例中，第一方向为车架1的宽度方向，第一梁11上设置有第一固定部，车架1上设置有安装区。电池模组2有多个，多个电池模组2沿所述第一方向间隔排布于安装区内，电池模组2和第一梁11的长度均沿第二方向延伸，在本实施例中，第二方向为车架1的长度方向，第一方向垂直于第二方向，电池模组2的至少一侧设置有第二固定部，第一固定部与第二固定部可拆卸连接，集成控制模块3设置在车架1上，集成控制模块3与电池模组2电连接，集成控制模块3包括控制盒35。通过直接把电池模组2和集成控制模块3安装在车架1上，减少从电池模组2到电池包的装配层级，省去了包装电池模组2的箱体结构，从而减少了电池系统的零部件数量，极大提升车架1空间利用率，集成化程度高，同时能够降低生产成本。

具体地，电池模组2采用定制超大模组，其长度为1500mm～2000mm,宽度为280mm～300mm,高度为90mm～100mm。采用定制超大模组能够在不影响原有车架1尺寸基础上灵活设置电池模组2的尺寸，避免更改车架1尺寸影响电动车的刚度和强度等性能，同时能够减少电池模组2的数量，进一步地提升了车架1的空间利用率，电池系统的成组效率也更高。

优选地，电池模组2沿长度方向的两端均设有高压输出端口24和FPC采集端口25。电池模组2沿长度方向的两端各设置一个高压输出端口24，有利于减少电池模组2内部汇流排种类；电池模组2沿长度方向的两端各设置一个FPC采集端口25，有利于提升电池模组2内部空间利用率。

具体地，所有的电池模组2的高压输出端口24串联或并联或混联后通过铜排8与控制盒35上的高压输出接口31连接，以通过高压输出接口31向电动车供电，所有的电池模组2的FPC采集端口25串联或并联或混联后通过线束7与控制盒35的低压通讯接口34连接。

在本实施例中，支撑架具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面设置有遮挡板17，车架1的一侧设有保护盖4，保护盖4与第二侧面之间形成安装区，保护盖4位于车架1的下表面。安装区能够保证电池模组2处于密封空间，避免水、泥沙等影响电池模组2的安全性能，保护盖4设置在车架1下侧，能够对车架1底部和电池模组2起到防护作用。

具体地，保护盖4与车架1的贴合面设有密封条5，设置密封条5能够起到电池系统密封作用，防止外部水、泥沙等进入电池系统。

在本实施例中，车架1上沿竖直方向贯穿开设第二通孔19，第二通孔19与第一通孔间隔，集成控制模块3可拆卸设置在第二通孔19内，控制盒35上设置高压输出接口31、低压通讯接口34和充电接口32，车架1上设置有面板36，面板36对应高压输出接口31、低压通讯接口34和充电接口32设有开孔。集成控制模块3设置在车架1的第二通孔19内，能够起到保护集成控制模块3的作用，减少电动车振动对集成控制模块3的影响；高压输出接口31、低压通讯接口34和充电接口32对应安装在面板36的开孔上，便于与电池模组2电连接，能够避免集成控制模块3暴露在外部，影响集成控制模块3的性能，起到保护集成控制模块3的作用。

优选地，控制盒35设有MSD接口33，MSD接口33位于面板36上。设置MSD接口33，当电动车进行检修、保养或更换核心部件等涉及到高压部分时，开启MSD接口33能够保证人和电动车的安全，同时也能够在电路短路时起到保护作用。具体地，第二通孔19沿第一方向间隔排布有至少两个第四梁18，第四梁18沿其长度方向间隔设有第二螺纹孔，控制盒35沿其宽度方向两端均设有第二凸部，第二凸部与第二螺纹孔对应设有第二开孔，第二开孔和第二螺纹孔通过螺钉连接。螺钉连接能够便于集成控制模块3的安装和拆卸。

在本实施例中，电池模组2远离遮挡板17的一侧面设有液冷板21，液冷板21在第二方向的任一端设有进水口22和出水口23，相邻电池模组2的进水口22和出水口23通过液冷管路9连接形成冷却系统。电池系统长时间工作发热，设置冷却系统能够为每个电池模组2散热降温，控制电池系统的温度从而减小电池模组2发生热失控的可能。

在本实施例中，所有的电池模组2的进水口22和出水口23位于同一侧，车架1上对应进水口22贯穿开设有总进水口13，所有的进水口22通过进水管连接后与总进水口13连通，车架1上对应出水口23贯穿开设有总出水口14，所有的出水口23通过出水管连接后与总出水口14连通。通过上述管路连接方式，冷却系统能够均匀地为每个电池模组2降温散热，能够更好的管理电池系统的温度。

具体地，总进水口13一端连接水泵，水泵抽取冷凝液到总进水口13，总进水口13均匀的将冷凝液输送到每个电池模组2的进水口22，经过液冷板21由电池模组2的出水口23排到总出水口14，最后回到水箱，循环以上流程不断为电池系统降温散热。

在本实施例中，车架1上开设有与第一通孔连通的安装孔，安装孔内设置有防爆阀12，防爆阀12位于总进水口13同侧。车架1设置有多个防爆阀12，多个防爆阀12能够在电池模组2发生热失控时起到快速泄压作用，防止电池系统内压力过大。

在本实施例中，支撑架包括沿第二方向间隔排布的第二梁15，第一梁11和第二梁15垂直并连接，第一梁11和第二梁15之间形成若干开孔，遮挡板17位于第二梁15的一侧并封堵开孔，遮挡板17远离第一梁11的一侧对应第一梁11的位置设置有第三梁16，第三梁16的长度方向与第一梁11的长度方向一致，位于第一梁11两端的第三梁16的一端与第一通孔的孔壁连接，另一端与所述第二梁15连接，位于两个第二梁15之间的所述第三梁16的两端均与第二梁15连接。第二梁15与遮挡板17之间存在高度差可能导致遮挡板17不稳固，设置第三梁16能够弥补第二梁15与遮挡板17之间的高度差，而第二梁15和第三梁16相互垂直并连接，能够分别从第一方向和第二方向加强遮挡板17的强度，提高遮挡板17的受力能力，且第一梁11的位置与第三梁16对应，进一步提高了遮挡板17的稳固性。

在本实施例中，支撑架与电池模组2之间设有隔热材料10，隔热材料10包括底板和围板，围板围绕在底板四周形成顶部开口的壳体结构，电池模组2至少部分安装于壳体结构内；保护盖4靠近电池模组2的一侧设有保温材料6。设置隔热材料10为顶部开口的壳体，能够容纳单个电池模组2，所有电池模组2均单独设有隔热材料10。当其中一个电池模组2发生热失控时，隔热材料10能够起到隔热作用，减少热量传递至相邻模组及周边零部件；保温材料6为片体，能够覆盖整个电池系统，对整个系统起到保温隔热作用。

在本实施例中，第一固定部为开设在第一梁11上的第一螺纹孔，第二固定部为第一凸块26，电池模组2的宽度方向的两侧均设置第一凸块26，第一凸块上26对应第一螺纹孔开设第一开孔，螺钉穿过第一开孔旋拧在第一螺纹孔内，以将第一凸块26和第一梁11连接。螺钉连接能够方便每个电池模组2的安装和拆卸，固定后的电池模组2更加稳定，安全性高。

具体地，电池模组2设置在车架1下侧，在安装或拆卸时，能够减少拆卸车架1上其他的零部件，便于电池模组2的安装和拆卸，有利于对电池系统的检测和维护。

在本实施例还提供了一种电动车，包括上述的动力电池系统，动力电池系统设置在电动车下方，有利于提高电动车的空间利用率，同时，还便于对电池系统的安装和维护。具有该动力电池系统的电动车制造成本更低、续航里程更长，安全可靠。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池系统，其特征在于，包括：

车架，所述车架一体成型，所述车架上沿竖直方向贯穿开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有支撑架，所述支撑架至少包括多个沿第一方向间隔排布的第一梁，所述第一梁上设置有第一固定部，所述车架上设置有安装区；

电池模组，所述电池模组有多个，多个所述电池模组沿所述第一方向间隔排布于所述安装区内，所述电池模组和所述第一梁的长度均沿第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述电池模组的至少一侧设置有第二固定部，所述第一固定部与所述第二固定部可拆卸连接；

集成控制模块，所述集成控制模块设置在所述车架上，所述集成控制模块与所述电池模组电连接，所述集成控制模块包括控制盒。

2.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述支撑架具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面设置有遮挡板，所述车架的一侧设有保护盖，所述保护盖与所述第二侧面之间形成所述安装区，所述保护盖位于所述车架的下表面。

3.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述车架上沿竖直方向贯穿开设第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔间隔，所述集成控制模块可拆卸设置在所述第二通孔内，所述控制盒上设置有高压输出接口、低压通讯接口和充电接口，所述车架上设置有面板，所述面板对应所述高压输出接口、所述低压通讯接口和所述充电接口设有开孔。

4.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池模组远离所述遮挡板的一侧面设有液冷板，所述液冷板在所述第二方向的任一端设有进水口和出水口，相邻所述电池模组的所述进水口和所述出水口通过液冷管路连接形成冷却系统。

5.根据权利要求4所述的动力电池系统，其特征在于，所有的所述电池模组的所述进水口和所述出水口位于同一侧，所述车架上对应所述进水口贯穿开设有总进水口，所有的所述进水口通过进水管连接后与所述总进水口连通，所述车架上对应所述出水口贯穿开设有总出水口，所有的所述出水口通过出水管连接后与所述总出水口连通。

6.根据权利要求5所述的动力电池系统，其特征在于，所述车架上开设有与所述第一通孔连通的安装孔，所述安装孔内设置有防爆阀，所述防爆阀与所述总进水口位于所述车架的同侧。

7.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述支撑架包括沿所述第二方向间隔布置的第二梁，所述第一梁和所述第二梁垂直并连接，所述第一梁和所述第二梁之间形成若干开孔，所述遮挡板位于所述第二梁的一侧并封堵所述开孔，所述遮挡板远离所述第一梁的一侧对应所述第一梁的位置设置有第三梁，所述第三梁的长度方向与所述第一梁的长度方向一致，位于所述第一梁两端的所述第三梁的一端与所述第一通孔的孔壁连接，另一端与所述第二梁连接，位于两个所述第二梁之间的所述第三梁的两端均与所述第二梁连接。

8.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，所述支撑架与所述电池模组之间设有隔热材料，所述隔热材料包括底板和围板，所述围板围绕在所述底板四周形成顶部开口的壳体结构，所述电池模组至少部分安装于所述壳体结构内；

和/或，

所述保护盖靠近所述电池模组的一侧设有保温材料。

9.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述第一固定部为开设在所述第一梁上的第一螺纹孔，所述第二固定部为第一凸块，所述电池模组的宽度方向的两侧均设置所述第一凸块，所述第一凸块上对应所述第一螺纹孔开设第一开孔，螺钉穿过所述第一开孔旋拧在所述第一螺纹孔内，以将所述第一凸块和所述第一梁连接。

10.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的动力电池系统。

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