CN219873861U - 电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池包和车辆。电池包包括电池箱和控制器，控制器包括相互连接的第一壳体、第二壳体以及至少设置于第二壳体内的控制模组，第一壳体插入电池箱的内部，第二壳体暴露于电池箱的外部，当需要维修控制器时，仅需从电池箱的外部将控制器拆卸下来或者通过拆下控制器的外壳(或在控制器上设置维修窗口)进行维修即可，而无需打开整个电池箱甚至无需拆下控制器，因而可以在一定程度上降低控制器的维修难度。

Description

电池包和车辆

技术领域

本申请属于车辆技术领域，尤其涉及一种电池包和车辆。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，新能源汽车已逐步成为主流的交通工具之一，与此同时，新能源汽车的各方面性能得到普遍优化。例如，目前的许多新能源汽车将动力电池与控制器集成于一体，以缩短电池与控制器之间连接所需的电连接件长度，在减重的同时可以降低成本，并且，还可以降低控制器与电池之间的装配难度，缩短调试时间。

但是，由于集成后的控制器设置于电池箱内部，因此，当控制器故障需要维修时，必须首先打开电池箱并暴露其内部的控制器，从而导致出现控制器维修困难的情况。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池包和车辆，能够在减少控制器与电池之间的电连接件(例如，低压电连接件和/或高压电连接件)的使用量的同时，降低控制器的维修难度。

一方面，本申请提供一种电池包，包括电池箱和控制器，控制器包括相互连接的第一壳体、第二壳体以及至少设置于第二壳体内的控制模组，第一壳体插入电池箱的内部，第二壳体暴露于电池箱的外部。

在一些实施例中，电池箱包括多个外壁，多个外壁围合形成用于容纳电池包的电池的容置空间，第一壳体自多个外壁中的任意一者插入电池箱内的容置空间中。

在一些实施例中，第二壳体包括壳本体以及设置于壳本体靠近第一壳体的一侧的安装部，安装部沿壳本体的周向环绕设置，且相对于壳本体凸伸，安装部抵持并连接于电池箱的外壁。

在一些实施例中，电池包还包括沿壳本体的周向延伸的密封件，密封件设置于安装部和电池箱的外壁之间。

在一些实施例中，控制器还包括设置于第二壳体的第一接口组件，第一接口组件包括自第二壳体的内部延伸至第二壳体的外部的多个对外接口，多个对外接口相互间隔设置并且用于与控制模组电连接。

在一些实施例中，电池包还包括设置于电池箱内部的电池，控制器还包括设置于第一壳体的第二接口组件，第二接口组件自第一壳体的内部延伸至第一壳体的外部，第二接口组件位于第一壳体的内部的一端与控制模组电连接和/或通讯连接，第二接口组件位于第一壳体的外部的一端与电池电连接。

在一些实施例中，控制模组包括MCU、VCU、DC/DC、PDU、BDU、OBC和BMS，其中，所述第二壳体中至少设置有MCU。

在一些实施例中，电池箱包括沿第一方向相对设置的第一外壁和第二外壁，控制器包括第一控制器和第二控制器，第一控制器的第一壳体自第一外壁插入电池箱的内部，第二控制器的第一壳体自第二外壁插入电池箱的内部。

在一些实施例中，第一控制器的控制模组包括OBC和DC/DC中的至少一者，第二控制器的控制模组包括配电单元。

另一方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括以上任一项的电池包。

本申请实施例提供一种电池包和车辆。电池包包括电池箱和控制器，控制器包括相互连接的第一壳体、第二壳体以及至少设置于第二壳体内的控制模组。当控制模组中包括需要与电池箱内的电池连接的控制单元时，由于第一壳体插入电池箱内部，因而可以缩短控制模组与电池之间的电连接件的长度。同时，由于第二壳体暴露于电池箱的外部，因此，当需要维修控制器时，仅需从电池箱的外部将控制器拆卸下来或者通过拆下控制器的外壳(或在控制器上设置维修窗口)进行维修，而无需打开整个电池箱，甚至无需拆下控制器，因而可以在一定程度上降低控制器的维修难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请一些实施例提供的电池包的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的电池包的爆炸图；

图3是本申请一些实施例提供的电池箱的爆炸图；

图4是本申请一些实施例提供的控制器的结构示意图；

图5是本申请一些实施例提供的电池包的另一结构示意图；

图6是本申请一些实施例提供的电池包的另一视角的结构示意图。

附图标号说明：

电池包10；电池箱101；控制器102；第一壳体103；第二壳体104；安装口105；外壁106；箱体107；箱盖108；壳本体109；安装部110；第一接口组件111；对外接口112；第一外壁113；第二外壁114；第一控制器115；第二控制器116；第一方向X；第二方向Y。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请，并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种电池包和车辆。下面首先对本申请实施例所提供的电池包进行介绍。

图1是本申请一些实施例提供的电池包的结构示意图，图2是本申请一些实施例提供的电池包的爆炸图。如图1和图2所示，一方面，本申请提供一种电池包10，包括电池箱101和控制器102，控制器102包括相互连接的第一壳体103、第二壳体104以及至少设置于第二壳体104内的控制模组，第一壳体103插入电池箱101的内部，第二壳体104暴露于电池箱101的外部。

第一壳体103和第二壳体104共同组成控制器102的外壳。第一壳体103插入电池箱101的内部，第二壳体104暴露于电池箱101的外部，可选地，可以在电池箱101的外壁106上开设一个安装口105，通过第一壳体103卡设于该安装口105处，实现控制器与电池箱的连接，或者，还可以通过第一壳体103自该安装口105插入电池箱101内部，同时，第二壳体104通过粘胶、螺栓、铰链等方式与电池箱101连接，从而保证控制器102与电池箱101之间的连接强度。

具体地，第一壳体103插入电池箱101的内部，即，第一壳体103与位于电池箱101内部的电池同处于一个空间，因此，如果控制模组中包括需要与电池电连接的控制单元，可以将该控制单元设置于第一壳体103内，以缩短该控制单元与电池之间的电连接件的长度。第二壳体104暴露于电池箱101的外部，当控制器102需要维修时，可以通过向第二壳体104施力，使第二壳体104带动第一壳体103自电池箱101内部抽出，以便于对控制器102进行维修，在此过程中，无需将电池箱101打开，因而可以降低控制器102的维修难度。此外，还可通过打开设置在第二壳体104上的维修窗口(未示出)进行修改而不拆下控制器102整体，以提高维修可操作性。

控制模块至少设置于第二壳体104的内部。具体地，控制模组可以仅设置于第二壳体104中，也可以分别设置于第二壳体104和第一壳体103中。可选地，当控制模组中同时包括需要与电池电连接的控制单元以及无需与电池电连接的控制单元时，可以将需要与电池电连接的控制单元设置于第一壳体103中，以缩短该控制单元与电池之间的电连接件的长度，而将无需与电池连接的控制单元设置于第二壳体104中，以便于其与位于电池箱101外部的其他设备连接。

可以理解的是，在本申请实施例提供的电池包10中，由于第一壳体103插入电池箱101的内部，其所占用的是电池箱101内部的多余空间，而并未占用车辆上除电池箱101外的其余空间，因而可以缩小电池箱101与控制器102的整体体积，提高对电池箱101内部以及整车的空间利用。

图3是本申请一些实施例提供的电池箱的爆炸图。如图3所示，在一些实施例中，电池箱101包括多个外壁106，多个外壁106围合形成用于容纳电池包10的电池的容置空间，第一壳体103自多个外壁106中的任意一者插入电池箱101内的容置空间中。

可以理解的是，在不同车型的车辆中，与控制模组电连接的外部设备的布置位置可能不同。因此，在本申请实施例中，设置第一壳体103可以自电池箱101的多个外壁106中的任意一者插入电池箱101的容置空间中，即，控制器102可以位于电池箱101的任意一侧，从而可以根据电池包10所处的车辆上的各外部设备的布置位置，灵活调节控制器102在电池箱101上的安装位置，以缩短控制器102与对应的外部设备之间的电连接件的长度。以电机为例，在一种车型的车辆中，当控制器102的控制模组中包括需要与电机电连接的控制单元时，如果电机位于电池箱101的一侧，可以设置控制器102的第一壳体103自电池箱101的该侧插入电池箱101的内部，使控制器102与电机位于电池箱101的同一侧，以缩短控制器102与电机之间的电连接件的长度。在本文中，电连接件可包括例如低压电连接件和高压电连接件，低压电连接件可以是低压通讯线束，高压电连接件可以是铜巴/铝巴/线束等。

请继续参照图3，可选地，电池箱101可以包括箱体107和箱盖108，箱体107和箱盖108可以分别由多个外壁106围合形成，控制器102的第一壳体103可以自箱体107上的任意一个外壁106插入，也可以自箱盖108上的任意一个外壁106插入，在此不作具体限定。

图4是本申请一些实施例提供的控制器的结构示意图。如图4所示，在一些实施例中，第二壳体104包括壳本体109以及设置于壳本体109靠近第一壳体103的一侧的安装部110，安装部110沿壳本体109的周向环绕设置，且相对于壳本体109凸伸，安装部110抵持并连接于电池箱101的外壁106。

安装部110可以用于对壳本体109进行限位并连接壳本体109与电池箱101。具体地，安装部110可以由壳本体109沿其自身的周向凸伸形成，也可以与壳本体109彼此独立，并通过焊接等连接方式连接于壳本体109的外周。安装部110与电池箱101的外壁106的连接方式可以为多种，例如，安装部110可以通过粘胶的方式与外壁106粘接，或者，安装部110也可以通过紧固螺栓或铰链等连接结构与外壁106连接，在此不作具体限定。

在本申请实施例中，安装部110与电池箱101的外壁106抵持，从而可以防止壳本体109插入电池箱101的内部；同时，由于安装部110沿壳本体109的周向环绕设置，因而其可以沿壳本体109的周向与电池箱101的外壁106连接，从而保证壳本体109与电池箱101的连接强度，进而保证控制器102在电池箱101上的装配强度。

在一些实施例中，电池包10还包括沿壳本体109的周向延伸的密封件，密封件设置于安装部110和电池箱101的外壁106之间，从而通过密封件封堵安装部110与电池箱101的外壁106之间的间隙，以保证电池箱101的密封性能。

可选地，密封件可以为密封胶、密封圈、密封垫等各种密封结构，只需保证电池箱101的密封性能即可。

请继续参照图4，在一些实施例中，控制器102还包括设置于第二壳体104的第一接口组件111，第一接口组件111包括自第二壳体104的内部延伸至第二壳体104的外部的多个对外接口112，多个对外接口112相互间隔设置并且用于与控制模组电连接和/或通讯连接。

对外接口112可以用于连接控制模组中的控制单元以及对应的外部设备，例如，可以通过一个对外接口112连接控制模组中的电机控制单元和电机。对外接口112可以通过电连接件实现外部设备与控制模组电连接和/或通讯连接，优选对外接口112可以通过直接插接的方式实现外部设备与控制模组电连接，从而可以节省电连接件的使用。多个对外接口112相互间隔设置，以避免发生信号串扰。可选地，多个对外接口112可以与控制模组中的多个控制单元一一对应，同时，多个对外接口112还与控制模组中的各控制单元所对应的外部设备一一对应。

在一些实施例中，电池包10还包括设置于电池箱101内部的电池，控制器102还包括设置于第一壳体103的第二接口组件，第二接口组件自第一壳体103的内部延伸至第一壳体103的外部，第二接口组件位于第一壳体103的内部的一端与控制模组电连接，第二接口组件位于第一壳体103的外部的一端与电池电连接。

具体地，当控制模组中包括需要与电池电连接的控制单元时，通过第二接口组件分别电连接于控制模组和电池，相较于直接通过电连接件穿过第一壳体103并分别连接控制模组和电池而言，可以防止电连接件与第一壳体103发生位置干涉而影响电连接件的使用寿命以及连接的效果。

可选地，第二接口组件可通过电连接件(例如线束、铜排、铝排、快插电连接件等)分别与控制模组和电池间接的电连接，具体可以在第二接口组件的两端分别连接电连接件，并通过电连接件分别与控制模组和电池电连接和/或通讯连接。

可选地，第二接口组件分别与控制模组和电池中的至少一者直接插接，以节约电连接件的使用。例如，第二接口组件与控制模组直接插接，并通过电连接件与电池电连接，或者，第二接口组件与电池直接插接，而通过电连接件与控制模组电连接，优选第二接口组件与控制模组直接插接，同时与电池也直接插接。第二接口组件可以包括至少一个连接接口，该连接接口的实际数量可以根据控制模组中需要与电池连接的控制单元的数量而定。

在一些实施例中，控制模组包括MCU、VCU、DC/DC、PDU、BDU、OBC和BMS，其中，所述第二壳体104中至少设置有MCU。

电机控制单元(MotorControlUnit，MCU)用于根据整车控制单元的控制指令，控制电机的运行；电机控制单元可以为微控制器102，也可以为控制芯片或者小型控制系统。整车控制单元(VehicleControlUnit，VCU)作为新能源汽车的中央控制单元，是整个控制系统的核心，其负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等，从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。直流电源转换单元(DC/DC)用于将某一电压等级的直流电转换为另一电压等级的直流电，直流变换单元可以包括减压变换单元，即，将电池输出的高电压转换为低电压并输送到汽车的其他电气元件上，当然，直流变换单元也可以包括升压变换单元，在此不作具体限定。电源分配单元(PowerDistributionUnit，PDU)可以用于整车高压电源进行电力分配，实现高压系统的充放电控制、高压部件的电控制、电路过载保护、高压采样以及低压控制等功能，保护和监控高压系统的运行。断路单元(BatteryDisconnectUnit，BDU)即电池包10断路单元，其用于控制电池包10内电池的充放电的平稳进行。车载充电单元(On-boardCharger，OBC)可以通过交流电输入，直流电输出，以直接对电池充电。电池管理单元(BatteryManagementSystem，BMS)可以与电池电连接，以采集电池的状态信息，例如，电池的电芯电压、电芯温度以及电流等，并根据所采集到的状态信息对电池进行管理。

需要明确的是，本申请实施例中的控制模组可以包括上述的全部控制单元，也可以仅包括上述控制单元中的部分，控制模组所集成的实际控制单元可以在实际应用中根据情况确定。

在本实施例中，控制模组包括MCU、VCU、DC/DC、PDU、BDU、OBC和BMS，从而使控制模组高度集成，可以有效缩短各控制单元之间的电连接件的长度，简化各控制单元的连接。同时，至少将MCU设置于第二壳体104中，使MCU位于电池箱101外部，可以缩短其与外部设备连接时的电连接件的长度。可选地，第二壳体104中除可以设置MCU外，还可以设置其他的控制单元，例如，还可以VCU、PDU等。各控制单元具体的设置位置可以根据实际情况确定，在此不作具体限定。

图5是本申请一些实施例提供的电池包的另一结构示意图，图6是本申请一些实施例提供的电池包的另一视角的结构示意图。如图5和图6所示，在另一些实施例中，电池箱101包括沿第一方向X相对设置的第一外壁113和第二外壁114，控制器102包括第一控制器115和第二控制器116，第一控制器115的第一壳体103自第一外壁113插入电池箱101的内部，第二控制器116的第一壳体103自第二外壁114插入电池箱101的内部。

第一控制器115的第一壳体103自第一外壁113插入电池箱101的内部，第二控制器116的第一壳体103自第二外壁114插入电池箱101的内部，即，第一控制器115的第一壳体103和第二控制器116的第一壳体103可以分别自电池箱101沿第一方向X的两侧插入电池箱101内。

第一方向X可以为电池箱101的宽度方向，也可以为电池箱101的高度方向，优选第一方向X可以为电池箱101的长度方向。可以理解的是，当第一方向X为电池箱101的长度方向时，第一外壁113和第二外壁114分别为电池箱101的长度方向上相对的两个外壁106，此时，第一控制器115的第一壳体103和第二控制器116的第一壳体103分别自电池箱101的长度方向的两侧插入电池箱101，相较于自电池箱101的宽度方向的两侧插入电池箱101而言，由于电池箱101在长度方向的尺寸通常大于宽度方向的尺寸，因而可以降低第一控制器115的第一壳体103与第二控制器116的第一壳体103在电池箱101的内部发生位置干涉的风险。

在本实施例中，控制器102包括第一控制器115和第二控制器116，且第一控制器115的第一壳体103自第一外壁113插入电池箱101的内部，第二控制器116的第一壳体103自第二外壁114插入电池箱101的内部，从而可以根据实际需求将各控制单元分别布置于第一控制器115和第二控制器116中，以灵活调节各控制单元的设置位置。并且，将各控制单元分别集成于第一控制器115和第二控制器116中，相较于集成于同一个控制器102中而言，可以减小第一控制器115和第二控制器116各自的重量，降低其自电池箱101上掉落的可能性。

请继续参照图6，可选地，第一控制器115和第二控制器116中的各对外接口112可以沿第二方向Y间隔设置，第二方向Y可以为电池箱101的长度方向、宽度方向和高度方向中除第一方向X外的其余两个方向中的任意一者。

可选地，可以根据各控制单元之间的电连接关系合理分配集成于第一控制器115和第二控制器116中的控制单元，以缩短各控制单元之间的电连接件的长度。例如，可以将VCU和MCU集成于同一控制器102，或者将VCU和BMS集成于同一控制器102。

可选地，还可以根据不同车型的车辆上需要与各控制单元电连接的外部设备的布置位置，来合理调节第一控制器115和第二控制器116中所集成的控制单元，以缩短控制单元与对应的外部设备之间的电连接件的长度。例如，当第一控制器115相较于第二控制器116更靠近电机时，可以将MCU设置于第一控制器115中。

在一些实施例中，第一控制器115的控制模组包括OBC和DC/DC中的至少一者，第二控制器116的控制模组包括配电单元。具体地，第一控制器115的控制模组可以仅包括OBC，也可以仅包括DC/DC，或者，第一控制器115的控制模组也可以同时包括OBC和DC/DC，从而可以对电池的充放电电压进行调节。第二控制器116的控制模组包括配电单元，以对电池输出的进行电能进行合理分配。当然，第一控制器115的控制模组和第二控制器116的控制模组还可以包括其他的控制单元，例如，第一控制器115的控制模组还可以包括BDU、BMS等，第二控制器116的控制模组还可以MCU、VCU等。

另一方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括以上任一项的电池包10。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

电池箱；

控制器，包括相互连接的第一壳体、第二壳体以及至少设置于所述第二壳体内的控制模组，所述第一壳体插入所述电池箱的内部，所述第二壳体暴露于所述电池箱的外部。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池箱包括多个外壁，多个所述外壁围合形成用于容纳所述电池包的电池的容置空间，所述第一壳体自多个所述外壁中的任意一者插入所述电池箱内的所述容置空间中。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二壳体包括壳本体以及设置于所述壳本体靠近所述第一壳体的一侧的安装部，所述安装部沿所述壳本体的周向环绕设置，且相对于所述壳本体凸伸，所述安装部抵持并连接于所述电池箱的外壁。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括沿所述壳本体的周向延伸的密封件，所述密封件设置于所述安装部和所述电池箱的所述外壁之间。

5.根据权利要求1～4任一项所述的电池包，其特征在于，所述控制器还包括设置于所述第二壳体的第一接口组件，所述第一接口组件包括自所述第二壳体的内部延伸至所述第二壳体的外部的多个对外接口，多个所述对外接口相互间隔设置并且用于与所述控制模组电连接和/或通讯连接。

6.根据权利要求1～4任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括设置于所述电池箱内部的电池，所述控制器还包括设置于所述第一壳体的第二接口组件，所述第二接口组件自所述第一壳体的内部延伸至所述第一壳体的外部，所述第二接口组件位于所述第一壳体的内部的一端与所述控制模组电连接和/或通讯连接，所述第二接口组件位于所述第一壳体的外部的一端与所述电池电连接和/或通讯连接。

7.根据权利要求1～4任一项所述的电池包，其特征在于，所述控制模组包括MCU、VCU、DC/DC、PDU、BDU、OBC和BMS，其中，所述第二壳体中至少设置有所述MCU。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池箱包括沿第一方向相对设置的第一外壁和第二外壁，所述控制器包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器的第一壳体自所述第一外壁插入所述电池箱的内部，所述第二控制器的第一壳体自所述第二外壁插入所述电池箱的内部。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述第一控制器的控制模组包括OBC和DC/DC中的至少一者，所述第二控制器的控制模组包括配电单元。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的电池包。