CN218586063U - 一种电池包电源分配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池包电源分配装置，包括箱体，沿箱体的内侧壁环向固定至少一根集成的主线束；主线束内包括若干子线束，若干子线束分别在各预设位置从主线束中剥离的副线束中引出并用于电连接。本电池包电源分配装置，将电池包电源分配装置内的各功能模块和外部接口的位置预先布局设定，根据预设位置将用于电连接的子线束预先一体化集成在主线束内；主线束根据各功能模块和外部接口及其自身在箱体内的空间布局位置，在对应就近位置剥离引出副线束，将对应的子线束连线从主线束中分离出用于就近电连接，其具有布线简洁美观，安装和拆卸方便，连线出错率低，线束线损低、能力转换率高，产品一致性好等优点。

Description

一种电池包电源分配装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是一种电池包电源分配装置。

背景技术

现有电池包电源分配装置由于外接的功能接口多，箱内往往需要布设大量连线和端子，线路繁杂，容易导致布线杂乱、线路连接出错率高的问题，对作业人员技术要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术中电池包电源分配装置由于功能繁多、线路复杂，导致箱体内线束分布杂乱，容易连接出错的问题，提供一种电池包电源分配装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电池包电源分配装置，包括箱体，沿箱体的内侧壁环向固定至少一根集成的主线束；主线束内包括若干子线束，若干子线束分别在各预设位置从主线束中剥离的副线束中引出并用于电连接，如通过剥离出的副线束引出的子线束可通过连接端子与箱体内的各功能模块（供电、采集、控制、信号传输、接地、电阻等）连接，或通过连接器与外部接口连接。

将电池包电源分配装置内的各功能模块和外部接口的位置预先布局设定，根据预设位置将用于电连接的子线束预先一体化集成在主线束内；主线束根据各功能模块和外部接口及其自身在箱体内的空间布局位置，在对应就近位置剥离引出副线束，即，将对应的子线束连线从主线束中分离出用于就近电连接；这样所制作完成的成品线束可以在电源分配装置内一体组装，组装便捷、效率高，不需要组装人员进行二次布线，利于减少出错率，也降低了对配线作业人员的要求。预设位置根据实际需要确定。

因此，这样所得到的电池包电源分配装置具有布线简洁美观，安装和拆卸方便，连线出错率低，线束线损低、能量转换率高，产品一致性好等特点。

优选地，箱体在相对的两侧面（以前面和后面为例）设置外部接口。此线束分布根据整车安装位置采用两边出线方式，方便安装，减少线束多余的绕线，利于降低线束线损、提高能量转换效率。

优选地，位于箱体前面的外部接口包括充电控制接口（CN_CHG）、电源开关控制接口（KOP）、整车控制接口（CN_OP）、通讯接口（CAN）、动力负极接口（DC1-~DC5-）、动力正极接口（DC1+~DC6+）、充电正极接口（CHG+）、充电负极接口（CHG-）和网络接口（CN_NET）；位于箱体后面的外部接口包括灭火器控制接口（CN_FES）、电池包通讯控制接口（CN_SUB）、电池包负极接口（BV1-~BV6-）和电池包正极接口（BV1+~BV6+）。

优选地，CN_FES灭火器控制接口和CN_SUB电池包通讯控制接口相对位于BV1-~BV6-电池包负极接口和BV1+~BV6+电池包正极接口的右侧；KOP电源开关控制接口、CN_OP整车控制接口和CAN通讯接口相对位于DC1-~DC5-动力负极接口和DC1+~DC6+动力正极接口的左侧，CN_CHG充电控制接口、CN_NET网络接口、CHG+充电正极接口和CHG-充电负极接口相对位于DC1-~DC5-动力负极接口和DC1+~DC6+动力正极接口的右侧。

优选地，箱体内分别对应DC1-~DC5-动力负极接口、DC1+~DC6+动力正极接口、CHG+充电正极接口、CHG-充电负极接口、BV1-~BV6-电池包负极接口和BV1+~BV6+电池包正极接口位置处设有铜排，用于传输电压电流信号。

优选地，在箱体右侧的内壁上设有电池控制模块（BCU）、终端电阻和DCDC电源模块。

优选地，在箱体右侧的底面上设有接地模块（PE/C-GND）、预充继电器和灭火继电器。

优选地，在箱体的底面上分布有若干开关/充电/放电继电器（RL/PK/SK）。

优选地，在箱体的左侧设有高低压电源转换模块（PSC）、DC电源输出模块、保险模块（FUSE）和分流器采集端子。

优选地，主线束设置于箱体内侧壁顶部，用于自上而下分布连接；副线束分布于箱体的内侧面和底面，便于均匀分散线束。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所提供的电池包电源分配装置，具有布线简洁美观，安装和拆卸方便，连线出错率低，线束线损低、能量转换率高，产品一致性好的特点。

2、本实用新型所提供的电池包电源分配装置，其线束分布根据整车安装位置采用两边出线方式，方便安装，减少线束多余的绕线，利于降低线束线损、提高能量转换效率。

附图说明

图1是实施例中电池包电源分配装置箱内线束布置的平面图。

图2是电池包电源分配装置的内部结构图。

图3是电池包电源分配装置另一视角的内部结构图。

图4是电池包电源分配装置的背面图。

图标：1-箱体；2-主线束；3-BCU控制模块一；4-BCU控制模块二；5-BCU控制模块三；6-BCU控制模块四；7-BCU控制模块五；8-终端电阻；9-接地模块；10-DCDC电源模块；11-电压电流采集冷压端子；12-预充继电器；13-灭火继电器；14-开关/充电/放电继电器；15-CN-CHG充电控制线束；16-CN-OP整车控制线束；17-KOP电源开关控制线束；18-PSC转换模块一；19-PSC转换模块二；20-PSC转换模块三；21-DC电源输出模块；22-保险模块；23-采集端子；24-螺母；25-CAN通讯线束；26-CN-FES灭火器控制线束；27-CN-SUB电池包控制线束。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实施例提供一种电池包电源分配装置，该装置是电池系统及整车之间电力识别及传递的中间枢纽装置，该装置内部安装有控制整个电池包及整车信号传递及开关的继电器、电源模块、分流器、控制板等装置，是电池包的大脑与中枢装置，用于控制整个电池包的电力运作及信号识别。如图1-图4所示，本实施例中的电池包电源分配装置包括箱体1，沿箱体1的内侧壁环向固定至少一根集成的主线束2；主线束2内包括若干子线束，若干子线束分别在各预设位置从主线束2中剥离的副线束中引出并用于电连接，如通过剥离出的副线束引出子线束通过连接端子与箱体1内的各电子元器件连接，或通过连接器对外连接。

具体地，在箱体1的前面和后面设置若干外部接口，采用两边出线方式，方便安装，利于减少线束多余的绕线、降低线束线损，从而提高能量转换效率。两侧的外部接口均沿长度方向布置成两排。其中，位于箱体1前面的外部接口包括CN_CHG充电控制接口、KOP电源开关控制接口、CN_OP整车控制接口、CAN通讯接口、DC1-~DC5-动力负极接口、DC1+~DC6+动力正极接口、CHG+充电正极接口、CHG-充电负极接口和CN_NET网络接口。该电源分配装置介于整车负载及电池包之间，其中，DC1-~DC5-动力负极接口、DC1+~DC6+动力正极接口用于与整车负载相连，电池包内的电力通过该电源分配装置的DC1-~DC5-动力负极接口、DC1+~DC6+动力正极接口将直流电信号输出给整车负载，供整车负载运转，实现电池包的放电；CHG+充电正极接口、CHG-充电负极接口，是充电时用于将充电机电力通过该接口传输给电池包电源分配装置，然后通过电池包电源分配装置布设电路的转换，将电能补充给电池包，实现电池包的充电；CN_NET网络接口，是产品升级程序等动作时，利用网线通过该接口及外部相连的HMI来监测电池包及电源分配装置内信号及电子器件的好坏。KOP电源开关控制接口、CN_OP整车控制接口和CAN通讯接口相对位于DC1-~DC5-动力负极接口和DC1+~DC6+动力正极接口的左侧，CN_CHG充电控制接口、CN_NET网络接口、CHG+充电正极接口和CHG-充电负极接口相对位于DC1-~DC5-动力负极接口和DC1+~DC6+动力正极接口的右侧，电路布线简洁，且走线方便、线程短，电力损耗小。位于箱体1后面的外部接口包括CN_FES灭火器控制接口、CN_SUB电池包控制接口、BV1-~BV6-电池包负极接口和BV1+~BV6+电池包正极接口；CN_FES灭火器控制接口和CN_SUB电池包通讯控制接口相对位于BV1-~BV6-电池包负极接口和BV1+~BV6+电池包正极接口的右侧。箱体1在对应DC1-~DC5-动力负极接口、DC1+~DC6+动力正极接口、CHG+充电正极接口、CHG-充电负极接口、BV1-~BV6-电池包负极接口和BV1+~BV6+电池包正极接口位置内壁的孔沿附近环向设有一圈用于传输电压电流信号的铜排。铜排呈圆柱状，用于将传输信号的主线束2通过扎线装置固定在电源分配装置箱体1上，避免车辆运输过程晃动等导致信号传输不稳定。

如图3，箱体1左侧的内壁上设有FUSE保险模块22、DC电源输出模块21和三个PSC高低压电源转换模块（PSC转换模块一18、PSC转换模块二19、PSC转换模块三20），并在该侧分布了若干分流器采集端子23。如图2，在箱体1右侧的内壁上设有五个电池控制模块（BCU控制模块一3、BCU控制模块二4、BCU控制模块三5、BCU控制模块四6和BCU控制模块五7）、终端电阻8和DCDC电源模块10。在箱体1右侧的底面上设有PE/C-GND接地模块9、预充继电器12和灭火继电器13。在箱体1的底面上广泛分布有若干开关/充电/放电继电器14（RL/PK/SK）。

相对应地，主线束2环绕设置于箱体1内侧壁顶部，用于自上而下分布连接；多根副线束从主线束延伸分布到箱体1的内侧面和底面，便于均匀分散线束。引出的各子线束端部对应设有与功能匹配的连接器以用于连接电子器件元件；具体地，箱内线束包括：

用于对应连接各电池控制模块的BCU（电池控制模块）控制线束，以实现电池控制模块与继电器、保险、分流器、充电设备、整车信号、灭火、电池包、开关、CAN通讯、PSC高低压电源转换板、电压采集等模块之间的信号传输；

用于连接终端电阻8的终端电阻线束，实现信号的稳定传输作用；

用于连接PE/C-GND接地模块9的PE/C-GND接地线束，将多余电能通过箱体1传导出去以减少人身电击；

用于连接DCDC电源模块10的DCDC电源线束，提供整体供电传输；

用于连接DC电源输出模块21的DC电源输出线束，DC电源输出线束也与PSC高低压电源转换模块相连，以实现电压平台的转换；

DJ431电压电流采集线束，DJ431电压电流采集线束均通过线束上的电压电流采集冷压端子11，由螺钉紧固在铜排或电子元器件上进行信号传输；

用于连接预充继电器12的预充继电器控制线束，实现预充电过程中信号的传输；

用于连接灭火继电器13的灭火继电器控制线束，实现灭火信号的传输；

用于连接开关/充电/放电继电器14（RL/PK/SK）的开关/充电/放电继电器控制线束，用于进行开关/充电/放电的信号传输；

用于连接PSC高低压电源转换模块的PSC高低压电源转换线束，实现信号的中转控制；

用于连接DC电源输出模块21的DC电源输出线束；

用于连接FUSE保险模块22的线束，在线束电源信号输出端起到保护电源和供电回路的作用；

分流器采集线束，分流器采集线束的使用端设有采集端子23，可以实现电流的采集，采集信号通过该线束传导到BCU控制单元；

CAN通讯线束25，用于实现电池包与整车间CAN信号的传输；

CN-FES灭火器控制线束26，用于实现灭火信号的传输；

CN-SUB电池包控制线束27；子线束的引出端部对应设有与功能匹配的连接器；

以及CN-CHG充电控制线束15、CN-OP整车控制线束16、KOP电源开关控制线束17。

安装时可以首先安装与箱体上孔洞直接相连的连接器。通过箱体上丝印内容与线束连接器上标贴内容对照安装位置；安装时，取下连接器螺母24，将连接器穿过箱体上对应的孔洞，然后在箱体外侧将对应螺母24紧固，注意连接器上的密封胶圈一定要安装在连接器对应卡槽内，保证产品IP性能。需要与箱体外接的连接器有CN-CHG充电控制线束、KOP电源开关控制线束、CN-OP整车控制线束、CAN通讯线束、CN-FES灭火器控制线束、CN-SUB电池包控制线束端部对应的连接器。安装完毕后，可通过轧带将各子线束固定在箱体内侧。然后再安装箱内的其它线束。各线束在对应连接元器件的位置附近从主线束中剥离出来就近连接，很大程度上减少了线束冗余、降低线束上的电损。

为进一步更好说明上述电池包电源分配装置结构，对其箱内线束的制作工序流程作如下说明：

首先根据绘制箱内线束钉板工装工艺加工图（简称钉板图）安装走线工装。顶板图具体包含：箱内线束钉板总装图、箱内线束分线并线工艺图、绞线工艺图、箱内线束裁线表1、箱内线束裁线表2、箱内线束连接器端子对照表、箱内线束标签内容说明。按照此类工艺文件操作要求，作业人员需要将1：1工装钉板总装图固定在工装看板架上，将线束固定治具粘贴到图示位置。利用扭线环治具起到固定线束分节点作用，该扭线环治具操作方便、位置可根据需要灵活调整，成本较低。

安装完工装后，首先需要按图纸要求裁剪热缩管，一个焊点按30mm热塑管长度要求进行裁剪，并将裁剪好的热缩管按不同线号规格放于分料袋里备用，其次通过接线表上的接口定义要求，一次将号码管用号码管打印机打印出来，打印出来的号码管按连接器型号分别放于分料袋备用。

做完准备工作，开始线束的生产加工。首先需要将物料准备齐全，按不同的连接器连接的线束进行裁线处理。按照裁线表1的裁线尺寸要求，首先将不需要进行二次绞线、并线处理的单线使用裁线机裁剪出来。 如果线束里面有分线并线、绞线要求，则需要依据箱内线束裁线表2利用裁线机进行裁线，有绞线要求的，需要将裁好的线束按绞线工艺要求利用绞线机进行绞线作业，一般绞线密度按80圈/米来执行。

裁好的线束按工艺图纸要求将线束两端进行剥线处理，剥线动作一般在剥线机上进行，剥线长度按工艺文件要求执行。

将需要分线并线的线束按分线并线图纸要求进行绞焊处理，要求焊点光滑无毛刺，焊接过程不允许存在漏焊、未焊透、杂质、凸起等现象。绞焊焊点需要用UL94-v0级热缩管利用热风枪进行全包热缩处理。热风枪温度控制在设定温度，与热缩点保持一定距离进行热缩动作。热缩好的线束在进行下一步动作之前要将线束焊接点放入水中一段时间，然后再进行热缩状态检测，如果用内阻仪测试线束阻值为无穷大，说明热缩不合格，需要重新检查热缩状态的良好与否。

剥线处理完毕的线束以连接器及接口定义线长要求一一对应套上号码管。号码管套入后在距离剥线端一定位置进行热缩处理。热缩好的线束按图纸要求的端子型号在端子机端进行端子压接动作，压接前要检查端子无变形、氧化等不良现象，表面干净无油污，压接好的线束要进行摇摆测试，手握离线头一段距离进行上下弯折，无松脱说明已压紧；端子压接完毕的线束需要将端子捆扎成束用端子保护杯保护端子，避免端子在流转过程中受损。

压好的单个连接器线束放置在钉板图连接器相应位置，将线束按钉板图要求进行走线，布线。

根据钉板图要求，依据线束连接器及端子对照表进行端子插接动作。端子插接前要检查端子的良好状态。端子插接需要听到“喀嚓”声说明插接到位，插接完毕，操作人员需要拉线束与端子尾端看插接是否良好。利用上述方法，将连接器依次按线束号码管编号插接好。

插接好的线束利用扭线环治具对线束进行理线动作：将各端子按主线及分线方向理线定位，确保线束无折弯、不同功能线间无错乱交叉；要求线束无交叉，折叠，缠绕。

理线完毕对线束进行总装检查，检测各端子、接插件外观、位置规格及连接器端子接插状态的正确性，确保线束型号规格、线色的正确性及线束插接的良好性： ①部件完好无变形，缺损，线束颜色标识正确； ②型号、连接方式正确，孔位对应关系正确，压接牢固，拉拔不脱落，绝缘恢复措施得当，插针跟端子装配紧密，无松动现象；③端子套的号码管必须与分支线束的号码管一一对应，必须符合图纸要求的接线定义。

接着进行线束定位包胶动作，包胶方法、位置及样式参考钉板总装图技术要求进行。

线束局部包胶需在定位点缠绕三圈以上，若需全缠，按照钉板图纸要求将理好的线以±45°角全缠；缠绕完毕的线束用指环切进行水平裁切，裁切面无毛刺。包好的胶带与线束面应平整、光滑无皱褶、均匀无松散，无轴向窜动。

包好胶的线束按打印好的箱内线束标签对照箱内线束总装图连接器规格要求进行对应粘贴，标签纸粘贴位置距离连接器出线端10mm位置。

制作好的线束，要进行下线检测，主要是导通性测试工装上进行导通全检测试，确保线束制作过程连接状态的正确性。耐压及盐雾检测可以作为一批次抽样标准进行。检测完毕的线束需要在线束上粘贴测试合格标签。

将测试通过的线束按包装要求装进包装袋内：首先需要将线束进行捆扎装入袋中，用封口机将袋子封好放入转用盘内流转下一工序。包装过程需轻拿轻放，防止端子变形。

需要时，将上述加工好的成品线束按工艺要求在箱体内按走线布局一一固定，并和相应元器件位置一一连接对位，实现线束一体化组装。

本文通过将电池包电压分配装置内的各功能模块和外部接口的位置预先布局设定，根据预设位置将用于电连接的子线束预先一体化集成在主线束内；主线束根据各功能模块和外部接口及其自身在箱体内的空间布局位置，在对应就近位置剥离引出副线束，即，将对应的子线束连线从主线束中分离出用于就近电连接；这样所制作完成的成品线束可以在电源分配装置内一体组装，组装便捷、效率高，不需要组装人员进行二次布线，利于减少出错率，也降低了对配线作业人员的要求。预设位置根据实际需要确定。

因此，这样所得到的电池包电源分配装置具有布线简洁美观，安装和拆卸方便，连线出错率低，线束线损低、能力转换率高，产品一致性好等特点。

需要说明的是，本文中的“前”“后”“左”“右”是以当前对照物的相对方位而言，以为了更方便和更清楚地说明箱体内的各功能模块和接口的相对位置，仅作参考而言，并不作在箱体上具体位置的限制。上述所涉及BCU控制线束、终端电阻线束等线束名称并不是指在主线束中集成的子线束（电线）名称，而是指从主线束剥离出的副线束支路的名称，用于与指向的电子元器件配对连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包电源分配装置，其特征在于，包括箱体（1），沿所述箱体（1）的内侧壁环向固定至少一根集成的主线束（2）；所述主线束（2）内包括若干子线束，若干所述子线束分别在各预设位置从所述主线束（2）剥离的副线束中引出并用于电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，在所述箱体（1）的前面和后面分别设有外部接口。

3.根据权利要求2所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，位于所述箱体（1）前面的外部接口包括充电控制接口、电源开关控制接口、整车控制接口、通讯接口、动力负极接口、动力正极接口、充电正极接口、充电负极接口和网络接口；位于所述箱体（1）后面的外部接口包括灭火器控制接口、电池包通讯控制接口、电池包负极接口和电池包正极接口。

4.根据权利要求3所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，所述灭火器控制接口和电池包通讯控制接口相对位于所述电池包负极接口和电池包正极接口的右侧；所述电源开关控制接口、整车控制接口和通讯接口相对位于所述动力负极接口和动力正极接口的左侧，所述充电控制接口、网络接口、充电正极接口和充电负极接口相对位于所述动力负极接口和动力正极接口的右侧。

5.根据权利要求3所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，所述箱体（1）内分别对应所述动力负极接口、动力正极接口、充电正极接口、充电负极接口、电池包负极接口和电池包正极接口位置处设有铜排。

6.根据权利要求1所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，在所述箱体（1）右侧的内壁上设有电池控制模块、终端电阻（8）和DCDC电源模块（10）。

7.根据权利要求1所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，在所述箱体（1）右侧的底面上设有接地模块（9）、预充继电器（12）和灭火继电器（13）。

8.根据权利要求1所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，在所述箱体（1）的底面上分布有若干开关/充电/放电继电器（14）。

9.根据权利要求1所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，在所述箱体（1）的左侧设有高低压电源转换模块、DC电源输出模块（21）、保险模块（22）和分流器采集端子（23）。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种电池包电源分配装置，其特征在于，所述主线束（2）设置于所述箱体（1）内侧壁的顶部，所述副线束延伸分布到所述箱体（1）的内侧面和底面。

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