CN219145912U - 一种高压盒、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压盒、电池以及用电装置，高压盒包括：第一安装部，所述第一安装部用于支撑固定电气总成；第二安装部，位于所述第一安装部沿重力方向的下方，所述第二安装部用于抵接于支撑件上，所述支撑件用于支撑所述高压盒。与现有技术相比，本申请实施例的技术方案中，通过提供第一安装部来固定电气总成的BMS电器件，从而取消了原有的电气总成中的电气支架，有效降低了高压盒与电气总成占用的高度，同时达到减重和降本的目的。

Description

一种高压盒、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池设备技术领域，特别是一种高压盒、电池以及用电装置。

背景技术

在以电或混合动力驱动的车辆等用电装置中，高压盒是分配动力电池能量的控制单元，用于对动力电池进行高压分配，现有电池的高压盒、下箱体、电气总成一般采用独立设计，相互垒落排布安装，此种设计排布使得电池内部的高度空间利用率较低，占用电池内部高度空间大。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种高压盒、电池以及用电装置，以解决现有技术中的技术问题，它能够有效提高电池内部空间于高度方向上的空间利用率。

第一方面，本申请提供了一种高压盒，包括：

第一安装部，所述第一安装部用于支撑固定电气总成；

第二安装部，位于所述第一安装部沿重力方向的下方，所述第二安装部用于抵接于支撑件上，所述支撑件用于支撑所述高压盒。

本申请实施例的技术方案中，通过提供第一安装部来固定电气总成，从而取消了原有的电气总成中的电气支架，有效降低了高压盒与电气总成占用的高度，同时达到减重和降本的目的。

在一些实施例中，所述高压盒包括底板、侧围板以及顶板，所述底板与所述顶板沿重力方向相对设置，所述侧围板设于所述顶板以及所述底板之间，所述顶板的底面、所述侧围板的内表面以及所述底板的顶面合围形成收容腔，所述电气总成支撑于所述顶板上，所述侧围板用于支撑于所述支撑件上。从而将电气总成、高压盒以及支撑件形成一体式结构，在降低整体高度的同时，也降低了重量以及制造成本。

在一些实施例中，所述第一安装部为形成于所述顶板上的若干第一安装孔，所述电气总成通过所述第一安装孔支撑固定于所述顶板上。在将电气总成固定于顶板上时候，螺栓紧固件依次穿过第一安装孔以及电气总成的固定孔后实现紧固连接，在拆卸时候，只需反向拧开螺栓紧固件即可，拆卸装配均方便快捷。

在一些实施例中，所述顶板上设有背离所述收容腔凸出的凸台，所述第一安装孔设于所述凸台的角端。从而提高凸台处整体的承压强度。

在一些实施例中，所述顶板上贯穿设有减重孔。减重孔用于减轻高压盒的整体重量，从而减轻电池的重量。

在一些实施例中，所述第二安装部为形成于所述的若干第二安装孔，所述侧围板通过所述第二安装孔支撑固定于所述支撑件上。在将高压盒固定于支撑件上时候，螺栓紧固件穿过第二安装孔后实现螺纹连接，在拆卸时候，只需反向拧开螺栓紧固件即可，拆卸装配均方便快捷。

在一些实施例中，所述支撑件包括若干支撑梁，若干所述支撑梁之间形成有安装空间，所述侧围板支撑固定于所述支撑梁上，所述底板收容于所述安装空间内，所述底板的靠近所述支撑梁的边沿固定于对应的所述支撑梁上。高压盒内的熔断器、继电器、电流传感器、预充电电阻等元器件均支撑于底板上。

在一些实施例中，所述侧围板的外轮廓面上设有线束过孔，所述线束过孔与所述收容腔相连通。线束过孔为线束提供进出通道，实现高压盒内熔断器、继电器、电流传感器、预充电电阻等电器件与电池箱体内的线束连接。

第二方面，本申请提供了一种电池，所述电池包括前述的高压盒。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，所述用电装置包括前述的电池，所述电池用于向所述用电装置提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例所提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的电池的分解结构示意图；

图3是本申请实施例所提供的高压盒于安装状态下的轴测图；

图4是本申请实施例所提供的高压盒于安装状态下的分解结构示意图(隐藏电气总成)；

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

具体实施方式中的附图标号如下：

1-车辆，2-电池，3-控制器，4-马达，5-电池箱体，51-上箱体，52-下箱体，6-电池单体；

100-高压盒，101-底板，102-侧围板，103-顶板，104-收容腔，105-第一安装孔，106-凸台，107-减重孔，108-第二安装孔，109-线束过孔，110-第三安装孔，111-第四安装孔；

200-电气总成；

300-支撑件，301-支撑梁，302-安装空间。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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实施例和简化描述，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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

现有技术中，电池箱体包括上箱体以及下箱体，上箱体通过扣合或者螺纹紧固件固定连接于下箱体上，电池箱体内设有高压盒以及电气总成，其中：

高压盒内设有熔断器、继电器、电流传感器、预充电电阻等元器件，各个元器件设置在高压盒内的收容腔内。

电气总成包括电气支架以及BMS电器件，BMS电器件固定在电气支架上，BMS电器件用于采集电池单体的电压、温度、继电器电压和电源电路电流等数据，从而对电池状态进行监控，并可通过低压接线端子与用电装置进行交互。

现有电池的高压盒、下箱体、电气总成一般采用独立设计，相互垒落排布安装，此种设计排布使得电池内部的高度空间利用率较低，占用电池内部高度空间大。

为解决上述技术问题，发明人经过深入研究，设计了一种高压盒100，通过利用高压盒100来提供电气总成200的安装位置，电气总成200支撑固定于高压盒100上，从而有效降低了高压盒100与电气总成200占用的高度，提高了电池内部空间于高度方向上的空间利用率。

本申请实施例提供一种使用包括上述高压盒100的电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。

本申请实施例描述的电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池的装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

例如，请参照图1，图1为本申请实施例的一种车辆1的结构示意图，车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部可以设置电池2、控制器3以及马达4，控制器3用来控制电池2为马达4的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池2。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池2不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

本申请的实施例所提到的电池2是指包括一个或多个电池单体6以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。请参照图2，电池2可以包括多个电池单体6。电池单体6的数量及电池单体6间的连接情况可以根据需求设置，以满足不同的电力需求。具体的，多个电池单体6之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合，以使电池2拥有较大的容量或功率。可选地，多个电池单体6可以先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联组成电池2。也就是说，多个电池单体6可以直接组成电池2，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池2。

电池2还包括电池箱体5(或称罩体)，电池箱体5内部具有容纳空间，多个电池单体6容纳于容纳空间内。如图2所示，电池箱体5可以包括两部分，这里分别称为上箱体51和下箱体52，上箱体51和下箱体52可通过扣合、粘接等方式连接，以形成容纳空间。多个电池单体6相互并联或串联或混联组合后置于上箱体51和下箱体52连接后形成的箱体5内。其中，上箱体51和下箱体52的形状可以根据多个电池单体6组合而成的形状确定。

其中，电池箱体5用于对至少一个电池单体6进行保护，从而降低电池2外部的液体或其他异物对至少一个电池单体6的充电或放电的影响。其中，电池单体6可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此不作限定。电池单体6的封装方式包括但不限于柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体等，本申请实施例对此也不作具体限定。

此外，电池2还可以包括其他结构，在此不再一一赘述。例如，该电池2还可以包括汇流部件。汇流部件用于实现多个电池单体6之间的电连接，例如实现多个电池单体6间的并联或串联或混联。具体地，汇流部件可通过连接电池单体6的电极端子实现电池单体6之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接的方式与电池单体6的电极端子固定连接。可选的，汇流部件可以包括导电机构，多个电池单体6所产生的电能可以进一步通过导电机构穿过电池箱体5而引出。

根据本申请的一些实施例，参照图3至图4，本申请第一方面的实施例提供了一种高压盒100，包括第一安装部以及第二安装部，其中：

第一安装部用于支撑固定电气总成200，一种可行的实施方式中，电气总成200包括BMS(电池管理系统)电器件，BMS电器件支撑固定于高压盒100上，电气总成200与第一安装部的连接方式可以多种，例如螺栓紧固件连接、扣合连接、焊接或黏接等，在此不做限定，优选为可拆卸的连接方式，以方便安装拆卸和维护。

第二安装部，位于第一安装部沿重力方向的下方，第二安装部用于抵接于支撑件300上，一种可行的实施方式中，支撑件300形成于电池箱体的底面，高压盒100通过第二安装部支撑固定于支撑件300上，第二安装部与支撑件300的连接方式可以多种，例如螺栓紧固件连接、扣合连接、焊接或黏接等，在此不做限定，优选为可拆卸的连接方式，以方便安装拆卸和维护。

本申请所提供的高压盒100，通过提供第一安装部来固定电气总成200，从而取消了原有的电气总成200中的电气支架，有效降低了高压盒100与电气总成200占用的高度，同时达到减重和降本的目的。

本申请所提供的实施例中，参照图4所示，高压盒100包括底板101、侧围板102以及顶板103，底板101与顶板103沿重力方向相对设置，顶板103位于底板101的上方，顶板103与底板101均是沿水平方向延伸的钣金件，侧围板102设于顶板103以及底板101之间，侧围板102为环体结构，环体结构的轴线方向沿着重力方向延伸，侧围板102的顶部敞口通过顶板103来封闭，侧围板102的底部敞口通过底板101进行封闭，顶板103的底面、侧围板102的内表面以及底板101的顶面合围形成收容腔104，熔断器、继电器、电流传感器、预充电电阻等元器件均设置于收容腔104内，电气总成200支撑于顶板103上，具体而言，电气总成200在取消了电气支架后，将BMS电器件支撑固定于顶板103的顶面上，顶板103起到了固定作用，侧围板102支撑于支撑件300上，并形成稳定固定，从而将电气总成200、高压盒100以及支撑件300形成一体式结构，在降低整体高度的同时，也降低了重量以及制造成本。

本申请实施例中，第一安装部为形成于顶板103上的若干第一安装孔105，电气总成200通过第一安装孔105支撑固定于顶板103上，电气总成200对应于第一安装孔105的位置设有固定孔，在将电气总成200固定于顶板103上时候，螺栓紧固件依次穿过第一安装孔105以及固定孔后实现紧固连接，在拆卸时候，只需反向拧开螺栓紧固件即可，拆卸装配均方便快捷。

在一种可行的实施方式中，参照图4所示，顶板103上设有背离所述收容腔104凸出的凸台106，凸台106由板面结构的顶板103压制而成，从而提高凸台106处整体的承压强度，凸台106能承载住更大的重量，电气总成200在固定安装于凸台106上以后，不至于压凹顶板103，对高压盒100的元器件造成影响，第一安装孔105设于凸台106的角端，优选的是，由于凸台106为方体结构，所以第一安装孔105设有四个，四个第一安装孔105位于方体结构的四个角端，本领域的技术人员可以知晓，第一安装孔105的数目以及分布可以依据电气总成200上的固定孔的数目以及分布而定，在此不做限定。

本申请所提供的实施例中，参照图4所示，顶板103上贯穿设有减重孔107，减重孔107与高压盒100内的收容腔104相连通，减重孔107用于减轻高压盒100的整体重量，从而减轻电池的重量，一种可行的实施方式中，减重孔107为方形结构，其位于凸台106的中部，第一安装孔105设于减重孔107的周向位置，从而避免由于开设减重孔107而大幅降低顶板103的整体强度。

本申请所提供的实施例中，参照图4所示，第二安装部为形成于侧围板102上的若干第二安装孔108，侧围板102通过第二安装孔108支撑固定于支撑件300上，在将高压盒100固定于支撑件300上时候，螺栓紧固件穿过第二安装孔108后实现螺纹连接，在拆卸时候，只需反向拧开螺栓紧固件即可，拆卸装配均方便快捷。

本申请所提供的实施例中，参照图3以及图4所示，支撑件300包括若干支撑梁301，支撑梁301设于电池箱体内，若干支撑梁301之间形成有安装空间302，侧围板102支撑固定于支撑梁301上，在一种可行的实施方式中，第二安装孔108沿着重力方向贯穿过侧围板102，在顶板103上开设有第三安装孔110，在支撑梁301上开设有第四安装孔111，沿着重力的方向，第三安装孔110、第二安装孔108以及第四安装孔111的轴线方向相重合，在将高压盒100固定于支撑梁301上时候，螺栓紧固件依次穿过第三安装孔110、第二安装孔108以及第四安装孔111后实现紧固连接，从而将顶板103、侧围板102以及支撑梁301连接为一个整体，在拆卸时候，只需反向拧开螺栓紧固件即可，拆卸装配均方便快捷。

底板101收容于安装空间302内，底板101为金属材质，优选为铝板，底板101的靠近支撑梁301的边沿固定于对应的支撑梁301上，一种可行的实施方式中，支撑梁301设有两个，两个支撑梁301平行对称设置，安装空间302形成于两个支撑梁301之间，底板101的外轮廓面与侧围板102的底部开口的内轮廓相适应，底板101的相对两侧分别焊接于一个支撑梁301上，高压盒100内的熔断器、继电器、电流传感器、预充电电阻等元器件均支撑于底板101上。

本申请所提供的实施例中，参照图4所示，侧围板102的外轮廓面上设有线束过孔109，线束过孔109与收容腔104相连通，侧围板102使用注塑件，不仅保护内部高压电路，还便于实现高压盒100正负极与模组的连通，线束过孔109为线束提供进出通道，实现高压盒100内熔断器、继电器、电流传感器、预充电电阻等电器件与电池箱体内的线束连接。

本申请第二方面的实施例提供了一种电池2，电池2包括上述中的高压盒100。

本申请第三方面的实施例提供了一种用电装置，用电装置包括上述中的电池2，电池2用于向用电装置提供电能。

本申请实施例的技术方案中提出的一种用电装置中，由于用电装置包括上述电池2，故用电装置具有上述电池2的所有优点。用电装置可以是上述任一应用该电池2的设备或系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种高压盒，其特征在于，包括：

第一安装部，所述第一安装部用于支撑固定电气总成；

第二安装部，位于所述第一安装部沿重力方向的下方，所述第二安装部用于抵接于支撑件上，所述支撑件用于支撑所述高压盒。

2.根据权利要求1所述的高压盒，其特征在于：所述高压盒包括底板、侧围板以及顶板，所述底板与所述顶板沿重力方向相对设置，所述侧围板设于所述顶板以及所述底板之间，所述顶板的底面、所述侧围板的内表面以及所述底板的顶面合围形成收容腔，所述电气总成支撑于所述顶板上，所述侧围板用于支撑于所述支撑件上。

3.根据权利要求2所述的高压盒，其特征在于：所述第一安装部为形成于所述顶板上的若干第一安装孔，所述电气总成通过所述第一安装孔支撑固定于所述顶板上。

4.根据权利要求3所述的高压盒，其特征在于：所述顶板上设有背离所述收容腔凸出的凸台，所述第一安装孔设于所述凸台的角端。

5.根据权利要求2所述的高压盒，其特征在于：所述顶板上贯穿设有减重孔。

6.根据权利要求2所述的高压盒，其特征在于：所述第二安装部为形成于所述侧围板的若干第二安装孔，所述侧围板通过所述第二安装孔支撑固定于所述支撑件上。

7.根据权利要求2所述的高压盒，其特征在于：所述支撑件包括若干支撑梁，若干所述支撑梁之间形成有安装空间，所述侧围板支撑固定于所述支撑梁上，所述底板收容于所述安装空间内，所述底板的靠近所述支撑梁的边沿固定于对应的所述支撑梁上。

8.根据权利要求2所述的高压盒，其特征在于：所述侧围板的外轮廓面上设有线束过孔，所述线束过孔与所述收容腔相连通。

9.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1至8中任一项所述的高压盒。

10.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求9所述的电池，所述电池用于向所述用电装置提供电能。

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