CN218919100U - 一种电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源系统至少包括：电池包、高压配电盒及低压控制盒均设置有用于屏蔽电磁干扰的外壳；在电池包、高压配电盒及低压控制盒的外壳上设置有通信连接件；在电池包与高压配电盒的外壳上，均设置有高压连接件；电池包内放置储能模组，高压配电盒内放置高压配电系统，低压控制盒放置电池管理系统的控制单元。本实用新型的电源系统，对电池包、高压配电盒以及低压控制盒进行独立设置，提高电池包的安全防护等级，提升防电磁干扰和防止电磁外泄的能力，节约电池包的体积，提升电池包内电池模组的效率。结构简单，容易更换损坏组件，应用范围广。

Description

一种电源系统

技术领域

本实用新型涉及电池生产制造与应用技术领域，特别是涉及一种电源系统。

背景技术

电池包是纯电动整车的心脏，同时也是混合动力整车的第二心脏。电池包对整车进行供电，驱动整车行驶，同时储存制动回收的能量。在现有技术中，将高压配电系统、电池管理系统(Battery Management System，BMS)以及其他关键的控制单元集成到电池包内，造成电池包体积过大的同时，降低了电池包内部的使用率，同时减少了电池包内电池模组的设置数量，使电池包的容量受到极大制约。同时由于高压配电系统、电池管理系统以及其他关键的控制单元集成在一起，容易对电池管理系统产生电磁干扰，进而对电池包的充放电产生消极影响。同时，电池管理系统的部分组件(例如通信连接件等)和高压配电系统属于易损件，当发生损坏时，需要拆除整个电池包，增加维护的难度，且容易造成环境污染。因此，对与电池包相关的各部分组件以及电池包进行独立设置，显得至关重要。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电源系统，用于解决现有技术中由于将高压配电系统、电池管理系统及其他关键的控制单元集成到电池包中，导致电池包安全隐患大、电池包体积过大和电池包内电池模组效率过低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电源系统，所述电源系统至少包括：电池包、高压配电盒以及低压控制盒，其中：

所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒均设置有用于屏蔽电磁干扰的外壳；在所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上设置有通信连接件，通过所述通信连接件使所述电池包、所述高压配电盒以及所述低压控制盒进行通信连接；

在所述电池包与所述高压配电盒的外壳上，均设置有高压连接件，通过所述高压连接件使所述电池包与所述高压配电盒进行电连接；

其中，所述电池包内放置储能模组，所述高压配电盒内放置高压配电系统，所述低压控制盒放置电池管理系统的控制单元。

可选地，在所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上设置有固定装置，通过所述固定装置分别对所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒进行安装。

可选地，所述固定装置为底架，所述底架设置在所述外壳的底部，在所述底架上设置有安装孔，通过所述底架对所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒进行安装。

可选地，所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上，分别设有至少一个固定支架结构，所述固定支架结构用于配合壳体外部零部组件的固定安装。

可选地，所述固定支架结构呈“几”字形，且在所述固定支架结构的上表面开设有通孔。

可选地，在所述外壳的表面设置有防腐层，所述防腐层的厚度介于10微米到300微米之间。

可选地，在所述高压配电盒的所述外壳上设置有安全装置，所述安全装置对所述高压配电盒进行安全保护。

可选地，所述安全装置为防爆阀，所述防爆阀通过平衡压强与增强排气对所述高压配电盒进行安全保护。

可选地，所述外壳包括箱体与箱盖，所述箱体的密封面和所述箱盖的密封面之间设置有密封件，通过紧固装置穿过所述箱体的密封面、密封件以及所述箱盖的密封面，使所述箱体与所述箱盖密封。

可选地，所述箱体与所述箱盖均设置有密封板，所述密封板垂直于所述箱体与所述箱盖之间的密封面；所述箱体的密封板的表面与所述箱盖的密封板的表面贴合。

如上所述，本实用新型的一种电源系统，具有以下有益效果：

1)本实用新型的电源系统，对电池包、高压配电盒以及低压控制盒进行独立设置，提高电池包的安全防护等级，节约电池包的体积，提升电池包内电池模组的效率，提升防电磁干扰和防止电磁外泄的能力。

2)本实用新型的电源系统，结构简单，容易更换损坏组件，应用范围广。

附图说明

图1显示为本实用新型的电源系统中电池包的结构示意图。

图2显示为本实用新型的电源系统中低压控制盒的结构示意图。

图3显示为本实用新型的电源系统中高压配电盒的结构示意图。

图4显示为本实用新型的低压控制盒的第一示意图。

图5显示为本实用新型的低压控制盒的第一示意图。

附图标记说明

1                       电池包

2                       低压控制盒

3                       高压配电盒

11                      外壳

111                     箱盖

112                     箱体

113                     翻边

114                     密封垫

12                      通信连接件

13                      底架

14                      高压连接件

15                      防爆阀

16                      固定支架结构

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1至图5所示，本实施例提供一种电源系统，所述电源系统包括：电池包1、高压配电盒3以及低压控制盒2，其中：

如图1、图2及图3所示，电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2均设置有用于屏蔽电磁干扰的外壳。

具体地，作为示例，如图1、图2及图3所示，外壳11包括箱体112与箱盖111，其中，箱体112为上开口设置，箱盖111通过覆盖箱体112的上开口对箱体112密封。需要说明的是，箱盖111可以是盖板的形式，也可以是箱体形式，本申请实施例对此并不做限制，当箱盖为箱体形式时，两部分箱体通过对接的方式进行组合密封，进一步地，只要能对电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2进行密封，任意外壳11的设置方式均适用，并不以本实施例为限。

为了提高电池包、高压配电盒及低压控制盒的外壳的密封性，在一种可能的实施方式中，如图4和图5所示，箱体112的密封面与箱盖111的密封面之间设置有密封件，通过紧固装置穿过箱体112的密封面、密封件以及箱盖111的密封面，使箱体112与箱盖111密封。

以低压控制盒2为例，将箱体112的密封面与箱盖111的密封面之间的密封件设置为密封垫114。密封垫114可以采用橡胶材质，在箱体112、箱盖111、密封垫114上设置对应的固定孔，通过紧固装置使箱体112、箱盖111、密封垫114紧密贴合，进而使箱体112与箱盖111密封。紧固装置包括但不限于螺栓或通丝或螺丝，只要能使使箱体112与箱盖111密封，任意一种实现方式均适用，并不以本实施例为限。

为了进一步保证电池包、高压配电盒及低压控制盒的外壳的密封性，在一种可能的实施方式中，如图4所示，箱体112与箱盖111均设置有密封板，密封板垂直于箱体112与箱盖111之间的密封面；箱体112的密封板的表面与箱盖111的密封板的表面贴合。更具体地，作为示例，箱体112的密封板与箱盖111的密封板均为翻边113，翻边113的尺寸介于5毫米到20毫米之间。需要说明的是，翻边是一种冲压工艺，利用模具的作用，使箱体112与箱盖111的边缘形成有一定的角度的直壁或凸缘的工艺，通常情况下形成的角度为直角。通过在箱体和箱盖设置密封板，可以进一步避免密封面变形。

需要进一步说明的是，箱体112与箱盖111的密封板包括但不限于翻边，例如，密封板还可以是“U”型设置于箱体与箱盖的边缘，其中箱体的U型密封板与箱盖的U型密封板相互匹配并贴合。

为了进一步保证电池包、高压配电盒及低压控制盒的外壳的安全可靠性，作为示例，如如图1、图2及图3所示，在外壳11的表面设置有防腐层，防腐层的厚度介于10微米到300微米之间，外壳11的防护等级为IP67及其以上。需要说明的是，外壳11设置防腐层是为了延长使用时间，通常情况下，外壳11为DC01、SPCC、Q235等钣金材料，一方面保证坚固耐用，另一方面需要考虑防腐特性，根据材料科学的不断发展，目前有大量的新兴材料问世，新兴材料能够兼顾抗电磁干扰、结实、轻便、防腐等属性，因此，外壳11也可以不设置防腐层，只要能满足抗电磁干扰、结实、轻便、防腐等属性，任意形式的外壳均适用，并不以本实施例为限。

防护等级IP67及其以上代表防水等级标准的级别，看外壳11的防水性如何，一般要看IPXX的后面的两位数字XX，第一位X从0到6，最高等级为6；第二位X从0到8，IP67及其以上代表外壳11具备过硬的密封性质，根据市面上IP67及其以上的标准，在10米水深，工作两个星期，外壳11仍然保持密封特性；或100米水深，破坏测试12个小时，外壳11仍然保持密封特性。需要说明的是，外壳11的防护等级包括但不限于IP67及其以上，只要能满足抗电磁干扰、结实、轻便、防腐等属性，任意材料的外壳均适用，并不以本实施例为限。

如图1、图2及图3所示，在电池包1、高压配电盒3以及低压控制盒2的外壳11上设置有通信连接件12，通过通信连接件12使电池包1、高压配电盒3以及低压控制盒2进行通信连接；在电池包1与高压配电盒3的外壳11上，均设置有高压连接件14，通过高压连接件14使电池包1与高压配电盒3进行电连接；在高压配电盒3的外壳11上设置有安全装置15，安全装置15对高压配电盒3进行安全保护。低压控制盒2基于通信连接，采集电池包1的工作状态，对高压配电盒3的闭合或断开进行控制，对电池包1的充放电进行控制。

具体地，作为示例，如图1、图2及图3所示，在本实施例中，所述电源系统应用在新能源车辆领域，通信连接的方式为CAN通信方式，又叫CAN总线通信，CAN是Controller AreaNetwork的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。需要说明的是，如果所述电源系统应用在机房等领域，通信连接的方式可以为串口通信，具体的通信连接方式应根据使用场景进行设置，并不以本实施例为限。

具体地，作为示例，如图1及图3所示，电池包1与高压配电盒3通过高压线束进行电连接，电池包1将电能传输至高压配电盒3，再通过高压配电盒3输出给负载，然后进行驱动。更具体地，高压配电盒3的外壳11上的安全装置15为防爆阀，防爆阀通过平衡压强与增强排气对所述高压配电盒进行安全保护。需要说明的是，当电池包1因故障发生损坏时，会产生大量的气体，如果气体排放不畅，容易发生爆炸的危险，因此防爆阀的作用在于平衡压强与增强排气，需要说明的是，安全装置15包括但不限于防爆阀，只要能进行安全保护，任意安全装置15的设置形式均适用，并不以本实施例为限。

具体地，作为示例，如图1及图2所示，低压控制盒2通常集成了电池管理系统BMS，BMS通过信息交互，采集电池包1的工作状态信息，对电池包1的状态进行监控，通过控制高压配电盒3的闭合或断开对负载的状态进行调控，通过监控电池包1的容量，对电池包1的充放电进行控制。

为了提高电池包、高压配电盒及低压控制盒的适用性，在一种可能的实施方式中，如图1、图2及图3，在电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2的外壳上设置有固定装置，通过固定装置分别对电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2进行安装。需要说明的是，图中只展示了低压控制盒2的固定装置，没有展示电池包1和高压配电盒3的固定装置。更具体地，固定装置为底架13，底架13设置在外壳11的底部，在底架13上设置有安装孔，通过底架13对电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2进行安装。需要说明的是，固定装置包括但不限于底架13，只要能对电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2进行安装，任意固定装置的设置形式均适用，并不以本实施例为限。进一步地，电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2应根据具体的车辆的结构布局进行安装，只要能保证所述电源系统稳定、安全以及高效地工作，任意一种安装方式均适用，并不以本实施例为限。

具体地，作为示例，如图1、图2及图3所示，电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2的外壳11上，分别设有至少一个固定支架结构16，固定支架结构16用于配合壳体外部零部组件的固定安装。更具体地，固定支架结构16呈“几”字形，且在固定支架结构16的上表面开设有通孔，通过通孔配合壳体外部零部组件的固定安装，其中，固定支架结构16与壳体外部零部组件的安装方式在这里就不一一赘述。在其他可能的实施方式中，固定支架结构16还可以是其他形状，例如“Ω”型等。

需要说明的是，在实际的使用中，电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2与壳体外部零部组件的安装方式包括但不限于固定支架结构，只要能保证电池包1、高压配电盒3及低压控制盒2与壳体外部零部组件的连接，任意形式的装置或结构均适用，并不以本实施例为限。综上，本实施例电源系统中，电池包1、高压配电盒3以及低压控制盒2为独立设置，当所述电源系统设置在车辆中时，电池包1、高压配电盒3以及低压控制盒2的设置应根据车辆结构的设置进行灵活布局，布局的规划应考虑适用性，易操作性以及可靠性，由于电池包1、高压配电盒3以及低压控制盒2均为消耗品，进行独立设置能够极大提高车辆的使用性能，尤其提高了电池包1内电池模组的使用效率。

综上所述，本实用新型的电源系统至少包括：电池包、高压配电盒以及低压控制盒，其中：所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒均设置有用于屏蔽电磁干扰的外壳；在所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上设置有通信连接件，通过所述通信连接件使所述电池包、所述高压配电盒以及所述低压控制盒进行通信连接；在所述电池包与所述高压配电盒的外壳上，均设置有高压连接件，通过所述高压连接件使所述电池包与所述高压配电盒进行电连接；所述电池包内放置储能模组，所述高压配电盒内放置高压配电系统，所述低压控制盒放置电池管理系统的控制单元。本实用新型的电源系统，对电池包、高压配电盒以及低压控制盒进行独立设置，提高电池包的安全防护等级，节约电池包的体积，提升电池包内电池模组的效率，提升防电磁干扰和防止电磁外泄的能力。本实用新型的电源系统，结构简单，容易更换损坏组件，应用范围广。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电源系统，其特征在于，所述电源系统至少包括：电池包、高压配电盒以及低压控制盒，其中：

所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒均设置有用于屏蔽电磁干扰的外壳；在所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上设置有通信连接件，通过所述通信连接件使所述电池包、所述高压配电盒以及所述低压控制盒进行通信连接；

在所述电池包与所述高压配电盒的外壳上，均设置有高压连接件，通过所述高压连接件使所述电池包与所述高压配电盒进行电连接；

其中，所述电池包内放置储能模组，所述高压配电盒内放置高压配电系统，所述低压控制盒放置电池管理系统的控制单元。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，在所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上设置有固定装置，通过所述固定装置分别对所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒进行安装。

3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述固定装置为底架，所述底架设置在所述外壳的底部，在所述底架上设置有安装孔，通过所述底架对所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒进行安装。

4.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于：所述电池包、所述高压配电盒及所述低压控制盒的外壳上，分别设有至少一个固定支架结构，所述固定支架结构用于配合壳体外部零部组件的固定安装。

5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，所述固定支架结构呈“几”字形，且在所述固定支架结构的上表面开设有通孔。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的电源系统，其特征在于：在所述外壳的表面设置有防腐层，所述防腐层的厚度介于10微米到300微米之间。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的电源系统，其特征在于：在所述高压配电盒的所述外壳上设置有安全装置，所述安全装置对所述高压配电盒进行安全保护。

8.根据权利要求7所述的电源系统，其特征在于：所述安全装置为防爆阀，所述防爆阀通过平衡压强与增强排气对所述高压配电盒进行安全保护。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的电源系统，其特征在于：所述外壳包括箱体与箱盖，所述箱体的密封面和所述箱盖的密封面之间设置有密封件，通过紧固装置穿过所述箱体的密封面、密封件以及所述箱盖的密封面，使所述箱体与所述箱盖密封。

10.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于：所述箱体与所述箱盖均设置有密封板，所述密封板垂直于所述箱体与所述箱盖之间的密封面；所述箱体的密封板的表面与所述箱盖的密封板的表面贴合。

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