CN218649136U - 液冷bdu结构及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种液冷BDU结构及车辆，涉及动力电池技术领域。液冷BDU结构包括：BDU机构，具有铜排组件，铜排组件具11有第一连接端及第二连接端，第二连接端被配置为负极输出端和/或正极输出端；液冷机构，其配置于BDU机构的一侧，且与第一连接端进行绝缘接触，以对铜排组件进行冷却。BDU机构具有铜排组件，铜排组件的第一连接端与液冷机构进行绝缘接触，能够为铜排组件提供均匀、高热容量的热传输路径，可有效地降低铜排组件的温度，增加相同过流截面积下铜排组件的过流能力。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种液冷BDU结构及车辆。
背景技术
随着科技的不断发展，人们对于生活品质的要求越来越高，具有节能减排优势的新能源汽车近年来也受到越来越多的关注，而电动汽车作为新能源汽车中的一大主力，其安全性也有着较高的要求。
电池包断路单元(Battery Disconnect Unit)简称BDU单元，作为专为电动汽车动力电池设计的一种配电盒在其中发挥着较为重要的作用，能够在电动汽车内部动力电池系统报错时，切断内部电流起到保证系统安全的作用。BDU单元主要包括若干继电器、连接器传感器以及壳体等部件。
在相关的技术中，目前BDU结构主要采用风冷进行散热，其结构受限于结构布局和风冷散热方式，铜排的过流能力也受到影响，控温性差，如遇到高速爬坡和大小功率快充等叠加工况时，将会导致温升很快，从而影响到整车动力性及续航里程。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种液冷BDU结构及车辆，可对铜排温度进行精准控制，提高其过流能力。
为达上述目的，本申请采用以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种液冷BDU结构，包括：BDU机构，具有铜排组件，所述铜排组件具有第一连接端及第二连接端，所述第二连接端被配置为负极输出端和/或正极输出端；液冷机构，其配置于所述BDU机构的一侧，且与所述第一连接端进行绝缘接触，以对所述铜排组件进行冷却。
在上述实现的过程中，BDU机构具有铜排组件，铜排组件的第一连接端与液冷机构进行绝缘接触，能够为铜排组件提供均匀、高热容量的热传输路径，可有效地降低铜排组件的温度，增加相同过流截面积下铜排组件的过流能力。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括导热垫，所述导热垫配置于所述第一连接端与所述液冷机构之间。能够形成液冷机构与铜排组件之间绝缘，避免液冷BDU结构出现短路等现象的同时，也能够将铜排组件的热量传至液冷机构，降低铜排组件连接点的温度，提高过流能力，同时也可实现降低成本的目的。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括绝缘膜，所述绝缘膜连接于所述第一连接端，且所述绝缘膜与所述导热垫接触。能够对铜排组件的第一连接端进行包裹，实现对铜排组件的绝缘，提高产品的安全性能。
在一些实施例中，所述铜排组件包括第一铜排件，所述第一铜排件上连接有主正继电器，且所述第一铜排件的一端与所述液冷机构绝缘连接，其另一端用于形成总正对外总输出端及正电流检测端。
在上述实现的实现过程中，第一铜排件与液冷机构进行绝缘连接，使得第一铜排件上连接主正继电器时，能够有效降低第一铜排件上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括正电流检测传感器，所述正电流检测传感器连接于所述正电流检测端。通过正电流检测传感器与正电流检测端连接，能够对第一铜排件的电流进行检测，保证第一铜排件的工作安全性。
在一些实施例中，所述铜排组件还包括第二铜排件，所述第二铜排件的一端被配置为正极总输出端，其另一端与保险丝连接，所述保险丝与所述正电流检测端连接，且所述第二铜排件与所述液冷机构进行绝缘接触。
在上述实现的过程中，第二铜排件与液冷机构进行绝缘连接，使得第一铜排件上连接保险丝时，能够有效降低第二铜排件上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述铜排组件还包括第三铜排件，所述第三铜排件分别与快充高压继电器及所述正电流检测端连接，所述第三铜排件的至少一部分的结构用于形成快充正输出端，且所述第三铜排件与所述液冷机构进行绝缘接触。
在上述实现的过程中，第三铜排件与液冷机构进行绝缘连接，使得第一铜排件上连接快充高压继电器时，能够有效降低第三铜排件上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述铜排组件还包括第四铜排件，所述第四铜排件上连接有主负继电器，所述第四铜排件的至少一部分的结构用于形成总负对外总输出端、快充负输出端及负极总输出端，且所述第四铜排件与所述液冷机构进行绝缘接触。
在上述实现的过程中，第四铜排件与液冷机构进行绝缘连接，使得第一铜排件上连接主负继电器时，能够有效降低第四铜排件上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括负电流检测传感器，所述负电流检测与所述第四铜排件的至少一部分的结构对应，以用于所述第四铜排件的电流检测。
第二方面，本申请还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的液冷BDU结构。
本申请第二方面实施例提供的车辆，因包括第一方面技术方案中所述的液冷BDU结构，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种液冷BDU结构的结构示意图。
图2是本申请实施例公开的一种液冷BDU结构的BDU机构的结构示意图。
附图标记
100、BDU机构；101、第一铜排件；1011、主正继电器；1012、总正对外总输出端；1013、正电流检测端；1014、正电流检测传感器；102、第二铜排件；1021、正极总输出端；1022、保险丝；103、第三铜排件；1031、快充高压继电器；1032、快充正输出端；104、第四铜排件；1041、主负继电器；1042、总负对外总输出端；1043、快充负输出端；1044、负极总输出端；1045、负电流检测传感器；200、液冷机构；300、导热垫；301、绝缘膜。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
现阶段基于技术、工艺成熟度及加工成本考虑，国内外主流新能源汽车均选用风冷式的BDU结构方案，这种风冷式BDU结构方案具备结构简单，成本低等优势，具体为：(1)壳体结构方面，BDU壳体采用注塑一体成型方案，各个零部件固定在里面，紧固工艺相对比较成熟，结构简单，生产方便；(2)壳体可靠性方面上，技术工艺方案比较成熟，很少出现壳体开裂等问题，可靠性较高。
发明人在设计的过程中发现，现有BDU方案均采用风冷散热方式，存在两方面缺点：①跟高压继电器、保险丝、高压连接器等铜排在某些苛刻工况下，温度较高，严重的话会影响到继电器的寿命；②受限于结构布局和风冷散热方式，铜排的过流能力也影响受到限制，无法满足4C/6C的大电流运行工况，如再遇到高速爬坡和大功率快充等叠加工况时，将会导致过温报警，从而影响到整车动力性及续航里程，从而降低产品的竞争力。
鉴于此，如图1所示，第一方面，本申请提供一种液冷BDU结构，包括：BDU机构100及液冷机构200，所述BDU机构100设置于所述液冷机构200的上方，且所述BDU机构100与所述液冷机构200之间进行绝缘处理，使得所述BDU机构100进行工作时，能够通过所述液冷机构200对所述BDU机构100的铜排组件进行降温，从而实现对铜排组件温度的精准控制，提高其过流能力。
具体而言，BDU机构100，具有铜排组件，所述铜排组件具有第一连接端及第二连接端，所述第二连接端被配置为负极输出端和/或正极输出端；液冷机构200，其配置于所述BDU机构100的一侧，且与所述第一连接端进行绝缘接触，以对所述铜排组件进行冷却。
示例性的，所述液冷机构200包括但不局限于液冷板，所述液冷机构200具有进出水口，其开启模式可以是普通常开模式和相对常开模式(即根据实际情况灵活设置所述进出水口的开合度)，可结合实际行车工况，如高速爬坡、大功率快充等，根据所述铜排组件的温度程度适应地调整进出水口的开启度，实施最佳的热管理控制策略，使得所述铜排组件的温差控制在合理的范围内，从而确保行车安全。
可以理解的是，由整车测试数据和仿真结果可知，与高压继电器(如主正继电器1011、主负继电器1041等)、高压连接器等相连的铜排组件，其连接点温度均较高，现将其连接点处采用延长所述铜排组件或者改变所述铜排组件的造型等方法，使得所述铜排组件与所述液冷机构200进行绝缘接触(即间接接触)，将热量及时传导至所述液冷机构200内的冷却液中，其散热路径为：所述铜排组件-绝缘材料(导热垫300以及绝缘膜301)-所述液冷机构200-冷却液，所述冷却液一般情况是水和乙二醇，例如水和乙二醇的体积比为：50％：50％，其中所述液冷机构200间接接触所述铜排组件，为其提供了均匀、高热容量的热传输路径，降低了原来风冷方案的热接触电阻，极大地保证了温度传导效率和控温性，例如采用所述液冷机构200进行冷却后，所述铜排组件的温度由原先最高温度95℃可精准控制至40℃，进而可以实现相同过流能力的情况下，铜排组件的过截流面积减少10％-20％，等效减少铜排10％-20％体积，从而达到技术降本目的，同时也可延长高压继电器、高压连接器、保险丝1022等高压部件的寿命(延长3％-10％)，高压零部件的寿命得到了最大程度的保护，从而提升了电池包的安全性。
需要说明的是，所述铜排组件的第一连接端可沿上下方向直接与所述液冷机构200进行绝缘接触，也可采用折弯等方式与所述液冷机构200进行绝缘接触，在此不做特殊的限定，可根据事情的情况进行设置。
在上述实现的过程中，BDU机构100具有铜排组件，铜排组件的第一连接端与液冷机构200进行绝缘接触，能够为铜排组件提供均匀、高热容量的热传输路径，可有效地降低铜排组件的温度，增加相同过流截面积下铜排组件的过流能力。
如图1所示，所述液冷BDU结构还包括导热垫300，所述导热垫300配置于所述第一连接端与所述液冷机构200之间。能够形成液冷机构200与铜排组件之间绝缘，避免液冷BDU结构出现短路等现象的同时，也能够将铜排组件的热量传至液冷机构200，降低铜排组件连接点的温度，提高过流能力，同时也可实现降低成本的目的。
示例性的，所述导热垫300包括但不局限于绝缘导热垫300，其主要性能参数为：①密度：2.5≤g/cm3；②阻燃等级：V0；③导热系数：≥3W/(m·K)@压缩30％±5％，标准ASTMD5470；且所述导热垫300的厚度及大小面积可结合使其装配及散热仿真进行优化匹配，在此不一一赘述。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括绝缘膜301，所述绝缘膜301连接于所述第一连接端，且所述绝缘膜301与所述导热垫300接触。能够对铜排组件的第一连接端进行包裹，实现对铜排组件的绝缘，提高产品的安全性能。
示例性的，所述绝缘膜301的材质可采用聚氨酯混合物、聚酰亚胺膜等，绝缘膜301的主要性能参数为：①绝缘强度≥5.5KV/mil；②抗拉强度≥140MPa；③导热系数：≥3W/(m·K)；其中所述绝缘膜301的厚度、深度可结合实际装配效果以及电气心梗仿真效果进行优化匹配。
如图2所示，所述铜排组件包括第一铜排件101，所述第一铜排件101上连接有主正继电器1011，且所述第一铜排件101的一端与所述液冷机构200绝缘连接，其另一端用于形成总正对外总输出端1012及正电流检测端1013。
在上述实现的实现过程中，第一铜排件101与液冷机构200进行绝缘连接，使得第一铜排件101上连接主正继电器1011时，能够有效降低第一铜排件101上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括正电流检测传感器1014，所述正电流检测传感器1014连接于所述正电流检测端1013。通过正电流检测传感器1014与正电流检测端1013连接，能够对第一铜排件101的电流进行检测，保证第一铜排件101的工作安全性。
在一些实施例中，所述铜排组件还包括第二铜排件102，所述第二铜排件102的一端被配置为正极总输出端1021，其另一端与保险丝1022连接，所述保险丝1022与所述正电流检测端1013连接，且所述第二铜排件102与所述液冷机构200进行绝缘接触。
在上述实现的过程中，第二铜排件102与液冷机构200进行绝缘连接，使得第一铜排件101上连接保险丝1022时，能够有效降低第二铜排件102上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述铜排组件还包括第三铜排件103，所述第三铜排件103分别与快充高压继电器1031及所述正电流检测端1013连接，所述第三铜排件103的至少一部分的结构用于形成快充正输出端1032，且所述第三铜排件103与所述液冷机构200进行绝缘接触。
在上述实现的过程中，第三铜排件103与液冷机构200进行绝缘连接，使得第一铜排件101上连接快充高压继电器1031时，能够有效降低第三铜排件103上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述铜排组件还包括第四铜排件104，所述第四铜排件104上连接有主负继电器1041，所述第四铜排件104的至少一部分的结构用于形成总负对外总输出端1042、快充负输出端1043及负极总输出端1044，且所述第四铜排件104与所述液冷机构200进行绝缘接触。
在上述实现的过程中，第四铜排件104与液冷机构200进行绝缘连接，使得第一铜排件101上连接主负继电器1041时，能够有效降低第四铜排件104上的连接点处温度，提高过流能力，确保液冷BDU结构工作在合理的温度范围内，实现行车安全的效果。
在一些实施例中，所述液冷BDU结构还包括负电流检测传感器1045，所述负电流检测与所述第四铜排件104的至少一部分的结构对应，以用于所述第四铜排件104的电流检测。
第二方面，本申请还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的液冷BDU结构。可以理解的是，所述液冷BDU结构中的BDU机构100通过采用液冷机构200的方式进行冷却，可提高整体结构的集成度，简化了结构设计，并降低了整体结构的复杂性，操作方便。
本申请第二方面实施例提供的车辆，因包括第一方面技术方案中所述的液冷BDU结构，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种液冷BDU结构，其特征在于，包括：
BDU机构，具有铜排组件，所述铜排组件具有第一连接端及第二连接端，所述第二连接端被配置为负极输出端和/或正极输出端；
液冷机构，其配置于所述BDU机构的一侧，且与所述第一连接端进行绝缘接触，以对所述铜排组件进行冷却；
所述铜排组件包括第一铜排件，所述第一铜排件上连接有主正继电器，且所述第一铜排件的一端与所述液冷机构绝缘连接，其另一端用于形成总正对外总输出端及正电流检测端。
2.根据权利要求1所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述液冷BDU结构还包括导热垫，所述导热垫配置于所述第一连接端与所述液冷机构之间。
3.根据权利要求2所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述液冷BDU结构还包括绝缘膜，所述绝缘膜连接于所述第一连接端，且所述绝缘膜与所述导热垫接触。
4.根据权利要求1所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述液冷BDU结构还包括正电流检测传感器，所述正电流检测传感器连接于所述正电流检测端。
5.根据权利要求1所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述铜排组件还包括第二铜排件，所述第二铜排件的一端被配置为正极总输出端，其另一端与保险丝连接，所述保险丝与所述正电流检测端连接，且所述第二铜排件与所述液冷机构进行绝缘接触。
6.根据权利要求1所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述铜排组件还包括第三铜排件，所述第三铜排件分别与快充高压继电器及所述正电流检测端连接，所述第三铜排件的至少一部分的结构用于形成快充正输出端，且所述第三铜排件与所述液冷机构进行绝缘接触。
7.根据权利要求1所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述铜排组件还包括第四铜排件，所述第四铜排件上连接有主负继电器，所述第四铜排件的至少一部分的结构用于形成总负对外总输出端、快充负输出端及负极总输出端，且所述第四铜排件与所述液冷机构进行绝缘接触。
8.根据权利要求7所述的液冷BDU结构，其特征在于，所述液冷BDU结构还包括负电流检测传感器，所述负电流检测与所述第四铜排件的至少一部分的结构对应，以用于所述第四铜排件的电流检测。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的液冷BDU结构。
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| CN202222309888.XU CN218649136U (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 液冷bdu结构及车辆 |
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-
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|---|---|---|---|---|
| CN116131047A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-05-16 | 武汉嘉晨电子技术有限公司 | 一种汽车bdu电连接件、汽车bdu以及bdu散热方法 |
| CN116131047B (zh) * | 2023-04-04 | 2023-09-15 | 武汉嘉晨电子技术有限公司 | 一种汽车bdu电连接件、汽车bdu以及bdu散热方法 |
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