CN217691361U - 电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包及车辆，其中电池包包括电池模组、直流电压转换模块及热管理组件。直流电压转换模块的工作温度区间为‑40℃至125℃，范围较广，温度对直流电压转换模块的性能影响较小，而电池模组中的电池的最佳工作温度为常温，因此高温环境下设置换热液体由第一换热部流向第二换热部，换热液体先流经电池模组再流经直流电压转换模块，优先对电池模组进行冷却；低温环境下设置换热液体由第二换热部流向第一换热部，换热液体先流经直流电压转换模块再流经电池模组，利用直流电压转换模块工作时产生的热量对换热液体进行加热后，再对电池模组进行加热，从而可以降低对换热液体进行加热的能耗，降低使用成本，热管理方式较为合理。

Description

电池包及车辆

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种电池包及车辆。

背景技术

为降低电池包的生产成本，并保证电机的输出效率，可在电池包内设置直流电压转换模块(DC/DC模块)，以在降低单体电池的串联数量的同时，保证电池包的输出电压，从而保证电机的输出效率。电池包的工作过程中，电池包内的电池模组及直流电压转换模块均需进行热管理，以保证电池模组及直流电压转换模块能够在适合的温度范围内工作，从而保证电池包的安全性能，相关技术中，电池包对电池模组及直流电压转换模块的热管理方式不够合理，能耗较高，使用成本较高。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电池包，能够以较为合理的方式对电池模组及直流电压转换模块进行热管理，降低热管理过程的能耗，降低使用成本。

本申请第一方面实施例提供的电池包，包括电池模组、直流电压转换模块及热管理组件，直流电压转换模块与所述电池模组电连接；热管理组件包括用于供换热液体流动的换热板，所述换热板包括第一换热部及第二换热部，所述第一换热部与所述第二换热部相互连接且连通，所述第一换热部接触于所述电池模组，所述第二换热部接触于所述直流电压转换模块；其中，当所述第一换热部用于冷却所述电池模组时，所述换热液体由所述第一换热部流向所述第二换热部；当所述第一换热部用于加热所述电池模组时，所述换热液体由所述第二换热部流向所述第一换热部。

本申请第一方面实施例提供的电池包，至少具有如下有益效果：直流电压转换模块的工作温度区间为-40℃至125℃，范围较广，温度对直流电压转换模块的性能影响较小，而电池模组中的电池的最佳工作温度为常温，因此，高温环境下，设置换热液体由第一换热部流向第二换热部，换热液体先流经电池模组再流经直流电压转换模块，优先对电池模组进行冷却，以使电池模组能够维持在适宜的温度；低温环境下，设置换热液体由第二换热部流向第一换热部，换热液体先流经直流电压转换模块再流经电池模组，利用直流电压转换模块工作时产生的热量对换热液体进行加热后，再对电池模组进行加热，从而可以降低对换热液体进行加热的能耗，降低使用成本，热管理方式较为合理。

在本申请的一些实施例中，所述换热板包括多个依次连通的所述第一换热部，多个所述第一换热部并列排布于所述电池模组的底部。

在本申请的一些实施例中，所述直流电压转换模块靠近所述第二换热部的一侧设置有导热板，所述导热板接触于所述第二换热部。

在本申请的一些实施例中，所述导热板与所述第二换热部之间通过导热胶连接。

在本申请的一些实施例中，所述电池模组包括电池组及电池温度传感器，所述电池温度传感器连接于所述电池组，以获取所述电池组的温度。

在本申请的一些实施例中，所述热管理组件还包括液体温度传感器，所述液体温度传感器连接于所述换热板，以获取所述换热板内的所述换热液体的温度。

在本申请的一些实施例中，所述液体温度传感器设置有两个，两个所述液体温度传感器分设于所述换热板的入口与出口。

在本申请的一些实施例中，所述电池包还包括高压控制单元，所述电池模组与所述高压控制单元电连接，所述高压控制单元与所述直流电压转换模块电连接。

在本申请的一些实施例中，所述电池包还包括箱体、上盖、第一进出液管及第二进出液管，所述上盖扣合于所述箱体，所述上盖与所述箱体限定出容置腔，所述电池模组、所述直流电压转换模块及所述热管理组件均容置于所述容置腔，所述第一进出液管、所述第二进出液管均连接于所述箱体，所述第一进出液管连接于所述第一换热部，所述第二进出液管连接于所述第二换热部。

本申请第二方面实施例提供的车辆，包括车体及上述任一实施例提供的电池包，所述电池包安装于所述车体的内部。

本申请第二方面实施例提供的车辆，至少具有如下有益效果：采用能够以较为合理的方式对电池模组及直流电压转换模块进行热管理，降低热管理过程的能耗，降低使用成本的电池包，能够在保证车辆的安全性能的同时降低车辆的使用成本。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请第一方面实施例提供的电池包的爆炸示意图；

图2为图1所示的电池包在第一换热部用于冷却电池模组时的换热液体流向示意图；

图3为图1所示的电池包在第一换热部用于加热电池模组时的换热液体流向示意图；

图4为图1所示的电池包的直流电压转换模块的立体示意图。

附图标记：

电池模组100，直流电压转换模块200，导热板210，导热胶220，热管理组件300，换热板310，第一换热部311，第二换热部312，液体温度传感器320，高压控制单元400，箱体500，第一进出液管510，第二进出液管520，高压连接器530，低压连接器540，上盖600。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右等指示的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。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请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或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本申请第一方面实施例提供的电池包，包括电池模组100、直流电压转换模块200及热管理组件300，直流电压转换模块200与电池模组100电连接，直流电压转换模块200用于根据整车电机匹配功率及性能需求调整电池包的输出电压，提升电机的输出效率，将直流电压转换模块200集成于电池包的内部，有利于减小电池包安装于整车时所需求的空间，并减少与其他部件进行连接时所需求的连接器、线缆等物料；热管理组件300包括用于供换热液体流动的换热板310，换热板310包括第一换热部311及第二换热部312，第一换热部311与第二换热部312相互连接且连通，第一换热部311接触于电池模组100，第二换热部312接触于直流电压转换模块200。

直流电压转换模块200的工作温度区间为-40℃至125℃，范围较广，温度对直流电压转换模块200的性能影响较小，而电池模组100中的电池的最佳工作温度为常温。实际应用中，由于车辆所处的环境不同，环境温度对电池模组100的温度影响较大，为保证电池模组100能够在合适的温度下工作，因此，需要对电池模组100进行热管理，即需要对电池模组100进行冷却或加热。

参照图2，高温环境下，第一换热部311用于冷却电池模组100，设置换热液体由第一换热部311流向第二换热部312，换热液体先流经电池模组100再流经直流电压转换模块200，换热液体通入第一换热部311，流经电池模组100时，温度较低，能够吸收较多热量，以尽可能地降低电池模组100的温度；而后换热液体由第一换热部311流向第二换热部312，流经直流电压转换模块200，此时换热液体的换热能力有所下降，但由于直流电压转换模块200的工作温度区间范围较广，换热液体的换热能力下降对直流电压转换模块200的性能影响也较小。上述冷却过程充分利用了直流电压转换模块200的工作特性，优先冷却工作温度要求更为苛刻的电池模组100，既能够使电池模组100与直流电压转换模块200均处于正常工作状态，又不会增加对二者进行冷却的能耗。

参照图3，低温环境下，第一换热部311用于加热电池模组100，设置换热液体由第二换热部312流向第一换热部311，由于直流电压转换模块200在工作中会产生热量，换热液体先通入第二换热部312，流经直流电压转换模块200时，直流电压转换模块200工作时产生的热量能够对换热液体进行加热，而后换热液体由第二换热部312流向第一换热部311，并对电池模组100进行加热，从而，在换热液体通入换热板310之前，可以降低对换热液体进行加热的功率，甚至可以无需对换热液体进行加热，仅在换热液体通入第二换热部312后，利用直流电压转换模块200产生的热量进行加热，降低对换热液体加热的能耗，降低使用成本。

可以理解的是，上述冷却过程及加热过程均较好地利用了直流电压转换模块200的特性，以较为合理的方式对电池模组100进行热管理，从而降低了电池包的使用成本。

换热板310的第一换热部311、第二换热部312的形状、尺寸等均不做限制，并且，第一换热部311与第二换热部312既可一体成型，也可设置为分体的部件，通过接头或管路进行连通。电池模组100所占的空间大于直流电压转换模块200所占的空间，为降低加工难度，并使换热液体流动过程中的压力更为稳定，参照图1，换热板310可包括多个第一换热部311，多个第一换热部311的宽度相同，多个第一换热部311相互连通，且并列排布于电池模组100的底部，换热液体能够依次流过多个宽度相同的第一换热部311，从而维持换热液体流动过程中的压力的稳定性，共同对电池模组100进行散热。

参照图1，电池模组100可设置有多个，多个电池模组100依次排布并相互电连接，上述多个第一换热部311组合后能够接触每一电池模组100的底部，从而保证对每一电池模组100的散热效果。

由于直流电压转换模块200在工作过程中产生的热量较多，参照图4，可在直流电压转换模块200靠近第二换热部312的一侧设置导热板210，导热板210可采用导热性较好的材料制成，如铜、铝等，以提高直流电压转换模块200与第二换热部312之间的热传递效率。高温环境下，换热液体流经直流电压转换模块200时，直流电压转换模块200的热量能够较为快速地传递至换热液体，换热液体能够对直流电压转换模块200进行冷却，防止直流电压转换模块200的温度过高导致超出工作温度范围上限，保证直流电压转换模块200正常工作；低温环境下，换热液体流经直流电压转换模块200时，直流电压转换模块200的热量能够较为快速地传递至换热液体，从而对换热液体进行较为高效的加热，而后由换热液体将直流电压转换模块200的热量带给电池模组100。

为提高电池包的结构强度，并保证直流电压转换模块200与第二换热部312之间的热传递效率，参照图1，导热板210与第二换热部312之间可通过导热胶220连接，导热胶220的导热能力较强，且能够粘接直流电压转换模块200与第二换热部312，使二者不易发生错位，能够提高结构强度。

电池模组100包括电池组，电池组包括多个依次堆叠的单体电池，对电池模组100的热管理本质上是对单体电池的热管理，需保证各单体电池均维持在合适的温度，以保证单体电池的正常工作。在高温环境下，受到环境温度的影响，单体电池的温度可能会高于最佳工作温度，此时需要换热液体对电池模组100进行冷却；在低温环境下，受到环境温度的影响，单体电池的温度可能会低于最佳工作温度，此时需要换热液体对电池模组100进行加热。为判断电池模组100需要冷却还是加热，需获取电池组的温度，可在电池模组100中设置电池温度传感器，电池温度传感器连接于电池组。根据实际需求，可在电池组中设置多个电池温度传感器的采样点，以获取更为准确的电池组的温度。

为获得换热板310内的换热液体的温度，参照图1，可在换热板310上设置两个液体温度传感器320，两个液体温度传感器320分设于换热板310的入口和出口，以获得换热液体流入换热板310时的温度与换热液体流出换热板310时的温度，从而得知换热液体与电池模组100与直流电压转换模块200的换热情况，具体地，在换热液体对电池模组100与直流电压转换模块200进行冷却时，对比换热液体流入换热板310时的温度与换热液体流出换热板310时的温度，可得知换热液体所吸收的热量；在换热液体对电池模组100进行加热时，对比换热液体流入换热板310时的温度与换热液体流出换热板310时的温度，可得知换热液体所放出的热量。

参照图1，电池包还可以包括高压控制单元400，电池模组100与高压控制单元400电连接，高压控制单元400与直流电压转换模块200电连接，高压控制单元400能够为电池包内的电路起到保护作用。

参照图1，电池包还可以包括箱体500、上盖600、第一进出液管510、第二进出液管520、高压连接器530、低压连接器540，上盖600扣合于箱体500并限定出容置腔，电池模组100、直流电压转换模块200、热管理组件300、高压控制单元400均容置于容置腔，可通过胶接、螺栓连接等方式固定于箱体500的内部，第一进出液管510、第二进出液管520均连接于箱体500，第一进出液管510连接于第一换热部311，第二进出液管520连接于第二换热部312，第一进出液管510、第二进出液管520用于连接外部的供液装置，以供给和回收换热液体；高压连接器530、低压连接器540连接于箱体500，且均与直流电压转换模块200电连接，其中高压连接器530用于输出高压直流电，低压连接器540用于整车通讯。

本申请第二方面实施例提供的车辆，包括车体及上述任一实施例提供的电池包，所述电池包安装于所述车体的内部。车辆中还可包括供液装置及电池管理系统，供液装置与电池包的箱体500上的第一进出液管510、第二进出液管520连接，电池管理系统与电池包及供液装置均通信连接。使用时，电池模组100中的电池温度传感器可获取电池组的温度，并反馈至电池管理系统，电池管理系统根据电池组的温度控制供液装置向电池包内供给供液装置的方向，具体为：

当电池模组100中的电池温度传感器获取的电池组温度高于最佳工作温度时，电池管理系统控制供液装置向第一进出液管510输入换热液体，换热液体先流入第一换热部311，对电池模组100进行降温，而后流入第二换热部312，对直流电压转换模块200进行降温，最后从第二进出液管520流回供液装置。

当电池模组100中的电池温度传感器获取的电池组温度低于最佳工作温度时，电池管理系统控制供液装置向第二进出液管520输入换热液体，换热液体先流入第二换热部312，直流电压转换模块200对换热液体进行加热，而后换热液体流入第一换热部311，并将直流电压转换模块200的热量传递给电池模组100，最后从第一进出液管510流回供液装置。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.电池包，其特征在于，包括：

电池模组；

直流电压转换模块，与所述电池模组电连接；

热管理组件，包括用于供换热液体流动的换热板，所述换热板包括第一换热部及第二换热部，所述第一换热部与所述第二换热部相互连接且连通，所述第一换热部接触于所述电池模组，所述第二换热部接触于所述直流电压转换模块；

其中，当所述第一换热部用于冷却所述电池模组时，所述换热液体由所述第一换热部流向所述第二换热部；当所述第一换热部用于加热所述电池模组时，所述换热液体由所述第二换热部流向所述第一换热部。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述换热板包括多个依次连通的所述第一换热部，多个所述第一换热部并列排布于所述电池模组的底部。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述直流电压转换模块靠近所述第二换热部的一侧设置有导热板，所述导热板接触于所述第二换热部。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述导热板与所述第二换热部之间通过导热胶连接。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池模组包括电池组及电池温度传感器，所述电池温度传感器连接于所述电池组，以获取所述电池组的温度。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述热管理组件还包括液体温度传感器，所述液体温度传感器连接于所述换热板，以获取所述换热板内的所述换热液体的温度。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述液体温度传感器设置有两个，两个所述液体温度传感器分设于所述换热板的入口与出口。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括高压控制单元，所述电池模组与所述高压控制单元电连接，所述高压控制单元与所述直流电压转换模块电连接。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括箱体、上盖、第一进出液管及第二进出液管，所述上盖扣合于所述箱体，所述上盖与所述箱体限定出容置腔，所述电池模组、所述直流电压转换模块及所述热管理组件均容置于所述容置腔，所述第一进出液管、所述第二进出液管均连接于所述箱体，所述第一进出液管连接于所述第一换热部，所述第二进出液管连接于所述第二换热部。

10.车辆，其特征在于，包括：

车体；

权利要求1至9中任一项所述的电池包，所述电池包安装于所述车体的内部。

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