CN218513632U - 电池包系统和包括该电池包系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池包系统（100）和包括该电池包系统（100）的车辆，所述电池包系统（100）包括：电池包壳体（111）、电池模组（112）。其中，所述电池模组（112）和所述辅助电源模块（120）都设置在所述电池包壳体（111）内，所述辅助电源模块（120）分别与所述电池模组（112）和所述电池包壳体（111）相连接。本申请将辅助电源模块（120）与电池包相集成，将辅助电源模块（120）设置在电池包壳体（111）内部，从而大大简化了功率转换系统的结构，降低了功率转换系统的体积、质量以及制备成本。

Description

电池包系统和包括该电池包系统的车辆

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及电池包系统和包括该电池包系统的车辆。

背景技术

新能源汽车的关键零部件包括动力电池、驱动电机、电机电控逆变器、电源分配单元、直流转换器、充电器和12V电池，其中电池、电机和电控是新能源汽车行业公认的“大三电”。三电技术是新能源汽车的核心，如何更好的做到三电合一，更深程度上做到集成化，不断探索降低新能源车的成本，将成为各大车企开发中心努力的方向。辅助电源模块（APM）负责新能源汽车在两个电压层面间的能量转换，能够实现DC/DC转换器的功能。在传统的辅助电源模块的设计中，辅助电源模块通常放置在电池包外作为独立的部分，不仅需要额外的支架，还需要进行单独密封的外壳和单独的冷却系统，这样的设计会增加汽车功率转换系统的复杂性、体积以及成本。

实用新型内容

本申请的实施例提供了一种电池包系统和包括该电池包系统的车辆，其将辅助电源模块（APM）与电池包相集成，将辅助电源模块设置在电池包壳体内部，从而大大简化了功率转换系统的结构，降低了功率转换系统的体积、质量以及制备成本。

根据本申请的一方面，提供一种电池包系统，所述电池包系统包括：电池包壳体、电池模组以及辅助电源模块。所述电池模组设置在所述电池包壳体内。所述辅助电源模块设置在所述电池包壳体内，且所述辅助电源模块分别与所述电池模组和所述电池包壳体相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述电池模组是高压电池模组。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述辅助电源模块包括模块输入端；并且所述辅助电源模块与所述电池模组相连接包括：所述辅助电源模块的所述模块输入端通过高压母线与所述电池模组相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述辅助电源模块包括模块输出端；并且所述辅助电源模块与所述电池包壳体相连接包括：所述辅助电源模块的所述模块输出端与所述电池包壳体相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述模块输出端是12V输出端，并且所述12V输出端能够连接到所述电池系统外部的12V蓄电池。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述辅助电源模块包括模块信号端；所述电池模组包括电池信号端；并且所述模块信号端与所述电池信号端相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述模块信号端与所述电池信号端相连接包括：所述模块信号端通过低压线束与所述电池信号端相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述电池包系统还包括冷却系统，所述冷却系统设置在所述电池包壳体内，并且所述冷却系统配置成能够同时为所述电池模组和所述辅助电源模块提供冷却功能。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述冷却系统包括水冷板，所述辅助电源模块与所述水冷板相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述辅助电源模块通过螺栓与所述电池包壳体相连接。

在本申请的一些实施例中，可选地，所述电池系统应用于车辆中。

根据本申请的另一方面，提供一种车辆，所述车辆包括如上文所述的任意一种电池包系统。

本申请提供的电池包系统将辅助电源模块集成到电池包中，这种集成方案既无需为辅助电源模块提供额外的固定支架，也无需为辅助电源模块提供单独的冷却系统，从而可以有效减少接插件的数量，减小功率转换系统的质量。另外，将辅助电源模块放置在电池包壳体内的方案对辅助电源模块自身的密封等级要求更低，在功能上更容易实现，从而可以降低电池整体系统的制备要求，实现降低成本的效果。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本申请的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1示出了根据本申请的一个实施例的电池包系统在某一横向截面位置处的结构示意图。

图2示出了根据本申请的一个实施例的电池包系统在某一纵向截面位置处的结构示意图。

具体实施方式

出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本申请的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的电池包系统和包括该电池包系统的车辆，并且可以在其中实施这些相同或相似的原理，任何此类变化不背离本申请的真实精神和范围。

下面将结合图1和图2来说明本申请一个实施例的电池包系统100。

图1示出了根据本申请的一个实施例的电池包系统100在某一横向截面位置处的结构示意图。

如图1所示，电池包系统100可以包括电池包壳体111、电池模组112以及辅助电源模块120，其中电池模组112和辅助电源模块120都设置在电池包壳体111内。本申请通过将辅助电源模块120与电池模组112一起设置在电池包壳体111内，实现了辅助电源模块120与电池包之间的集成。

相比较于辅助电源模块120与电池包分开设置的技术方案，本申请将辅助电源模块120集成在电池包中，无需为辅助电源模块120提供额外的支架。另外，对于将辅助电源模块120设置在电池包壳体111内的技术方案，辅助电源模块120可以与电池模组112共用电池包壳体111的密封结构保护。由于电池包的防护和密封等级很高，因此辅助电源模块120在电池包内更加安全，本申请的电池包系统100无需为辅助电源模块120提供单独密封的外壳。由此可见，本申请将辅助电源模块120集成到电池包的设计可以大大简化功率转换系统的结构复杂性、制备工艺复杂性、体积以及制造成本。

为了方便示意，图1中的电池模组112、辅助电源模块120和电池包壳体111紧贴着彼此，但是在实际的产品中，电池模组112、辅助电源模块120和电池包壳体111之间可以至少部分地设置有间隔。另外，为了方便示意，图1中所示的电池包系统100也简化了其中各个部件的结构以及各个部件之间的连接关系。

辅助电源模块120可以实现功率转换系统的DCDC转换的功能，其中DCDC转换的功能包括将高电压转换为恒定12V或者14V、24V的低电压。在本申请的实施例中，辅助电源模块120分别与电池模组112和电池包壳体111相连接。在一些实施例中，电池模组112可以是高压电池模组，辅助电源模块120可以将来自电池模组112的高压电转换成低压电，并且通过电池包壳体111输出到外部设备。可选地，辅助电源模块120通过高压母线与电池模组112相连接，例如，辅助电源模块120可以通过高压母线连接到电池模组112的与电池能量分配单元（BDU）相连的输出端。可选地，辅助电源模块120通过螺栓与电池包壳体111相连接。

在一些实施例中，电池包系统100可以应用于车辆中。在电池包系统100应用于车辆的情况下，经辅助电源模块120转换后的低电压既能给全车电器供电，又能给辅助蓄电池充电的设备。另外，为了防止人员触电风险，电池包壳体111与整车地相连。本申请将辅助电源模块120与电池包壳体111相连接，可以通过辅助电源模块120与电池包壳体111的直接接触共地。在一些实施例中，可以将辅助电源模块120的底部与电池包壳体111的底部直接接触共地。在其它实施例中，也可以通过辅助电源模块120的其它部分与电池包壳体111相连接，以实现直接接触共地。也就是说，本申请将辅助电源模块120与电池包集成的设置能够借助于电池包壳体111实现辅助电源模块120与整车地相接，从而不仅可以减小辅助电源模块120自身的体积和质量，还减少了高压连接器数量，降低了系统的复杂性，节省了成本。

在一些实施例中，辅助电源模块120可以包括模块输入端、模块输出端和模块信号端。对应于辅助电源模块120分别与电池模组112和电池包壳体111相连接，辅助电源模块120可以经由模块输入端连接到电池模组112，并且可以经由模块输出端连接到电池包壳体111。对应于辅助电源模块120将高压电转化为12V低压电，模块输出端可以是12V输出端子。可选地，辅助电源模块120可以通过12V的正负极输出端子输出到电池系统100外部的12V蓄电池。

在一些实施例中，电池模组112可以包括电池信号端。对应于应用于车辆中的电池模组112，电池信号端可以通用信号采集线束将电池模组112的电池电压、温度等信息采集到整车的信号控制系统。可选地，辅助电源模块120的模块信号端连接到电池模组112的电池信号端。例如，辅助电源模块120的模块信号端可以通过低压线束连接到电池模组112的电池信号端，以利用电池包中电池模组112的已有结构部件实现与整车系统的信号连接。由此可见，将辅助电源模块120集成到电池包中并且将模块信号端连接到电池信号端以利用电池包的低压信号传输构件来完成与整车系统的信号连接能够大大简化辅助电源模块120的布置结构，有效减少接插件的数量。

本申请的电池模组112可以包括多个电池单元113。在图1中所示的实施例中，电池模组112包括三个电池单元113，在其它实施例中，电池模组112也可以包括其它数量的电池单元113，例如，两个、四个、五个、六个等。另外，在图1所示出的实施例中，三个电池单元113与一个辅助电源模块120呈2×2的行列形式布置。在其它实施例中，也可以根据电池单元113的数量、电池包壳体111的形状需求等要求，将电池单元113与辅助电源模块120按照其它形式布置在电池包壳体111内部，例如呈一字排开层叠地布置。

图2示出了根据本申请的一个实施例的电池包系统在某一纵向截面位置处的结构示意图。

在一些实施例中，电池包系统100还可以包括冷却系统210。冷却系统210可以用于转移电池模组112在充放电过程中的多余热量，以保持电池模组112在适宜的温度范围内工作，并且保证电池模组112中处于不同位置的电池单元113具有较小的温度差异，从而既可以减缓电池的老化速度，又可以减缓不同电芯之间的差异化程度的加深。如图2所示，冷却系统210设置在电池包壳体111内，并且冷却系统210配置成能够同时为电池模组112和辅助电源模块120提供冷却功能。也就是说，本申请将辅助电源模块120与电池包相集成，能够使得辅助电源模块120与电池模组112共用冷却系统210，从而不需要为电源模块120额外配备单独的水冷系统。

在一些实施例中，冷却系统210采用液冷的方式进行冷却，冷却系统210包括水冷板。可选地，水冷板上设置有水冷管，冷却系统210还包括水冷接口，水冷板、水冷管与水冷接口共同构成了冷却系统210的组成部件。在一些实施例中，如图2所示，冷却系统210设置在电池包壳体111的底部，辅助电源模块120的底部可以例如通过导热硅胶连接到冷却系统210（例如，其中的水冷板）上，从而实现与电池模组112共用水冷系统。在其它实施例中，冷却系统210也可以采用其它方式布置在电池包壳体111内部，例如间隔排布在电池模组112的多个电池单元113以及辅助电源模块120之间。

冷却系统210的制备需要同时考虑水冷板的固定、密封性、绝缘性等方面的问题，制备工序较为复杂。本申请将辅助电源模块120集成到电池包中，能够利用电池包中原有的冷却系统210为辅助电源模块120提供冷却功能，大大简化了辅助电源模块120的布置结构，减少了功率转换系统的体积与质量。

本申请提出了一种将辅助电源模块120放置在电池包内的技术方案，能够实现电池包与辅助电源模块120之间更深程度的集成化，从而达到降低成本的目的。将辅助电源模块120与电池包相集成，则辅助电源模块120可以与RESS（电池储能系统）共用冷却板，无需为辅助电源模块120单独提供冷却系统。另外，将辅助电源模块120与电池包相集成还可以实现辅助电源模块120与电池包壳体111直接接触共地，因而不仅可以减小辅助电源模块120自身的体积和质量，还减少了高压连接器数量，从而降低了系统的复杂性，节省了成本。

根据本申请的另一方面，提供一种车辆，所述包括如上文所述的任意一种电池包系统100。本申请中所称的意在表示具有至少由电池、功率变换设备以及驱动电机组成的驱动系统的任何适当的车辆，例如，混合动力汽车、电动车、插电式混动电动车等。混合动力汽车是一种具有两个或更多功率源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

本申请突破了将辅助电源模块与电池包储能模块分开布置的传统的设计思路，将辅助电源模块放置于电池包内，并且针对水冷系统、电池包壳体接地等方面的结构进行了集成设计。本申请涉及的车辆中的辅助电源模块与电池包的集成结构不仅可以满足辅助电源模块与电池包储能模块的全部的性能要求，而且该集成结构相比较于将辅助电源模块放置在电池包外的传统结构，还可以大大简化车辆功率转换系统的结构，使得车辆功率转换系统更加集成化，体积更小。因此，本申请提供的电池包系统100能够方便地在不同车型之间进行移植使用，从而大大降低了开发成本和生产成本。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员可以根据本申请所披露的技术范围想到其他可行的变化或替换，此等变化或替换皆涵盖于本申请的保护范围之中。在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征还可以相互组合。本申请的保护范围以权利要求的记载为准。

Claims (12)

1.一种电池包系统（100），其特征在于，所述电池包系统（100）包括：

电池包壳体（111）；

电池模组（112），所述电池模组（112）设置在所述电池包壳体（111）内；以及

辅助电源模块（120），所述辅助电源模块（120）设置在所述电池包壳体（111）内，且所述辅助电源模块（120）分别与所述电池模组（112）和所述电池包壳体（111）相连接。

2.根据权利要求1所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述电池模组（112）是高压电池模组。

3.根据权利要求2所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述辅助电源模块（120）包括模块输入端；并且

所述辅助电源模块（120）与所述电池模组（112）相连接包括：所述辅助电源模块（120）的所述模块输入端通过高压母线与所述电池模组（112）相连接。

4.根据权利要求1所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述辅助电源模块（120）包括模块输出端；并且

所述辅助电源模块（120）与所述电池包壳体（111）相连接包括：所述辅助电源模块（120）的所述模块输出端与所述电池包壳体（111）相连接。

5.根据权利要求4所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述模块输出端是12V输出端，并且所述12V输出端能够连接到所述电池包系统（100）外部的12V蓄电池。

6.根据权利要求1所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述辅助电源模块（120）包括模块信号端；

所述电池模组（112）包括电池信号端；并且

所述模块信号端与所述电池信号端相连接。

7.根据权利要求6所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述模块信号端与所述电池信号端相连接包括：所述模块信号端通过低压线束与所述电池信号端相连接。

8.根据权利要求1所述的电池包系统（100），其特征在于，所述电池包系统（100）还包括：

冷却系统（210），所述冷却系统（210）设置在所述电池包壳体（111）内，并且所述冷却系统（210）配置成能够同时为所述电池模组（112）和所述辅助电源模块（120）提供冷却功能。

9.根据权利要求8所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述冷却系统（210）包括水冷板，所述辅助电源模块（120）与所述水冷板相连接。

10.根据权利要求1所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述辅助电源模块（120）通过螺栓与所述电池包壳体（111）相连接。

11.根据权利要求1所述的电池包系统（100），其特征在于，

所述电池包系统（100）应用于车辆中。

12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9中任一项电池包系统（100）。

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