CN220021224U - 分体式高压箱及动力电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分体式高压箱及动力电池系统，分体式高压箱包括：正极高压箱，包括正极壳体，设于正极壳体内的电池正极接口、熔断器、正极主继电器、放电正极接口、预充继电器、预充电阻、正极采集连接器、正极采集线束以及罩设正极壳体的正极上盖；负极高压箱，包括负极壳体，设于负极壳体内的电池负极接口、分流器、负极主继电器、放电负极接口、负极采集连接器、负极采集线束以及罩设负极壳体的负极上盖。本实用新型高压箱采用分体式设计，可以避免由于高压箱所占空间太大造成的电池包内空间利用率不高且安装面板处各个零部件安装局限情况。

Description

分体式高压箱及动力电池系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种分体式高压箱及动力电池系统。

背景技术

动力电池为电动车的核心部件之一，为电动车的正常运行提供动力来源。其中，大多数的乘用车或商用车中，动力电池的电池包内的高压箱BDU(Battery Disconnect Unit，电池包断路单元)模组连接铜排、低压线束、水管等均需要连接到外部安装面板上，且BDU作为高压器件所占空间很大，造成目前安装面板前的空间特别狭窄。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种分体式高压箱及动力电池系统，可以改善整体式高压箱体积过大导致布置装配困难的技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种分体式高压箱，包括：

正极高压箱，包括正极壳体，设于所述正极壳体内的电池正极接口、熔断器、正极主继电器、放电正极接口、预充继电器、预充电阻、正极采集连接器、正极采集线束以及罩设所述正极壳体的正极上盖；所述电池正极接口、所述熔断器、所述正极主继电器以及所述放电正极接口依次连接，所述预充继电器和所述预充电阻串联连接之后并联在所述正极主继电器的两侧，所述电池正极接口、所述正极主继电器、所述放电正极接口以及所述预充继电器均通过所述正极采集线束与所述正极采集连接器连接；

负极高压箱，包括负极壳体，设于所述负极壳体内的电池负极接口、分流器、负极主继电器、放电负极接口、负极采集连接器、负极采集线束以及罩设所述负极壳体的负极上盖；所述电池负极接口、所述分流器、所述负极主继电器以及所述放电负极接口依次连接，且所述电池负极接口、所述分流器、所述负极主继电器以及所述放电负极接口均通过所述负极采集线束与所述负极采集连接器连接。

在一实施例中，所述电池正极接口的高压采集点与所述熔断器的一端连接，所述熔断器的另一端与所述正极主继电器的正极触点连接，所述正极主继电器的负极触点与所述放电正极接口的高压采集点连接；

所述预充继电器的正极触点与所述预充电阻的一端连接，所述预充继电器的负极触点与所述正极主继电器的负极触点连接，所述预充电阻的另一端与所述正极主继电器的正极触点连接；

所述电池正极接口的高压采集点、所述正极主继电器的低压采集端口、所述放电正极接口的高压采集点以及所述预充继电器的低压采集端口通过所述正极采集线束与所述正极采集连接器连接。

在一实施例中，所述正极高压箱还包括与所述电池正极接口连接的第一高压连接铜排、与所述放电正极接口连接的第二高压连接铜排，所述电池正极接口的高压采集点为铆接在所述第一高压连接铜排的第一端子，所述放电正极接口的高压采集点为铆接在所述第二高压连接铜排的第二端子。

在一实施例中，所述电池负极接口的高压采集点与所述分流器的一端连接，所述分流器的另一端与所述负极主继电器的负极触点连接，所述负极主继电器的正极触点与所述放电负极接口的高压采集点连接；

所述电池负极接口的高压采集点、所述分流器的信号采集端口、所述负极主继电器的低压采集端口以及所述放电负极接口的高压采集点通过所述负极采集线束与所述负极采集连接器连接。

在一实施例中，所述负极高压箱还包括与所述电池负极接口连接的第三高压连接铜排、与所述放电负极接口连接的第四高压连接铜排，所述电池负极接口的高压采集点为铆接在所述第三高压连接铜排的第三端子，所述放电负极接口的高压采集点为铆接在所述第四高压连接铜排的第四端子。

在一实施例中，所述正极上盖和所述负极上盖的尺寸结构相同。

在一实施例中，所述正极上盖设有与所述电池正极接口相对的第一通孔，以及与所述放电正极接口相对的第二通孔；所述正极高压箱还包括设于所述正极上盖上与所述第一通孔对应的第一保护盖，以及与所述第二通孔对应的第二保护盖；

所述负极上盖设有与所述电池负极接口相对的第三通孔，以及与所述放电负极接口相对的第四通孔；所述负极高压箱还包括设于所述负极上盖上与所述第三通孔对应的第三保护盖，以及与所述第四通孔对应的第四保护盖。

在一实施例中，所述第一保护盖、所述第二保护盖、所述第三保护盖以及所述第四保护盖中至少两个保护盖的尺寸结构相同。

在一实施例中，所述正极高压箱和所述负极高压箱间隔设置。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种动力电池系统，包括上述任一项所述的分体式高压箱。

本实用新型的实施例的有益效果：

在本实用新型的实施例中，通过将电池包内的高压箱设置为由正极高压箱和负极高压箱组成的分体式高压箱，正极高压箱和负极高压箱分别包含实现高压箱功能的部分电气件，且正极高压箱和负极高压箱中只包含实现高压箱功能的最基本的电气件，可以减小单个的高压箱(正极高压箱或负极高压箱)的体积，简化正极高压箱和负极高压箱的结构，从而改善整体式高压箱结构布置复杂、体积较大的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型的实施例提供的正极高压箱的爆炸图；

图2是本实用新型的实施例提供的负极高压箱的爆炸图；

图3是本实用新型的实施例提供的正极高压箱的俯视图；

图4是本实用新型的实施例提供的负极高压箱的俯视图；

图5是本实用新型的实施例提供的正极高压箱的电路原理图；

图6是本实用新型的实施例提供的负极高压箱的电路原理图。

附图标号：

1、正极高压箱；11、正极壳体；12、电池正极接口；121、第一高压连接铜排；122、第一端子；13、熔断器；14、正极主继电器；15、放电正极接口；151、第二高压连接铜排；152、第二端子；16、预充继电器；17、预充电阻；18、正极采集连接器；19、正极采集线束；10、正极上盖；101、第一保护盖；102、第二保护盖；

2、负极高压箱；21、负极壳体；22、电池负极接口；221、第三高压连接铜排；222、第二端子；23、分流器；24、负极主继电器；25、放电负极接口；251、第四高压连接铜排；252、第四端子；26、负极采集连接器；27、负极采集线束；28、负极上盖；281、第三保护盖；282、第四保护盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

如图1至图4所示，分体式高压箱包括正极高压箱1和负极高压箱2，正极高压箱1设有电池正极接口12和放电正极接口15与其它器件连接，负极高压箱2设有电池负极接口22和放电负极接口25与其它器件连接。其中，电池的正极接正极高压箱1的电池正极接口12，对应的正极高压箱1的放电正极接口15接负载的正极，电池的负极接负极高压箱2的电池负极接口22，对应的负极高压箱2的放电负极接口25接负载的负极，由于电池包的电压较高，电池包与负载之间通过分体式高压箱间接连接，避免电池包较高的电压直接连接负载而对负载及负载电路产生高压。

正极高压箱1包括正极壳体11、电池正极接口12、熔断器13、正极主继电器14、放电正极接口15、预充继电器16、预充电阻17、正极采集连接器18、正极采集线束19以及正极上盖10。正极上盖10罩设于正极壳体11的上方，其它部件设于正极壳体11和正极上盖10配合形成的容纳腔内。需要说明的是，基于通风散热或者端口连接的需求，在正极壳体11或正极上盖10上开设相应的通孔本实施例不作具体限定。

其中，电池正极接口12、熔断器13、正极主继电器14以及放电正极接口15依次连接，预充继电器16和预充电阻17串联连接之后并联在正极主继电器14的两侧，电池正极接口12、正极主继电器14、放电正极接口15以及预充继电器16均通过正极采集线束19与正极采集连接器18连接。

负极高压箱2包括负极壳体21、电池负极接口22、分流器23、负极主继电器24、放电负极接口25、负极采集连接器26、负极采集线束27以及负极上盖28。负极上盖28罩设在负极壳体21的上方，其它部件设于负极壳体21和负极上盖28配合形成的容纳腔内。需要说明的是，基于通风散热或者端口连接的需求，在负极壳体21或负极上盖28上开设相应的通孔本实施例不作具体限定。

其中，电池负极接口22、分流器23、负极主继电器24以及放电负极接口25依次连接，且电池负极接口22、分流器23、负极主继电器24以及放电负极接口25均通过负极采集线束27与负极采集连接器26连接。

本实施例中正极高压箱1的电气件仅包含熔断器13、正极主继电器14、预充继电器16以及预充电阻17，负极高压箱2的电气件仅包含分流器23和负极主继电器24，即正极高压箱1和负极高压箱2均只布置实现高压箱基本功能的最少电气件，进一步简化正极高压箱1和负极高压箱2的结构，减小正极高压箱1和负极高压箱2的体积。此外，将熔断器13放在正极高压盒中，以确保在发生大电流、短路等故障时及时且准确保护电路中电气件。

在一些实施例中，正极高压箱1的电路原理图如图5所示，电池正极接口12的高压采集点与熔断器13的一端连接，熔断器13的另一端与正极主继电器14的正极触点连接，正极主继电器14的负极触点与放电正极接口15的高压采集点连接。

预充继电器16的正极触点与预充电阻17的一端连接，预充继电器16的负极触点与正极主继电器14的负极触点连接，预充电阻17的另一端与正极主继电器14的正极触点连接。

电池正极接口12的高压采集点、正极主继电器14的低压采集端口、放电正极接口15的高压采集点以及预充继电器16的低压采集端口通过正极采集线束19与正极采集连接器18连接。

在一些实施例中，正极主继电器14和预充继电器16的低压采集端口是通过自带线束插件连接正极采集线束19，而电池正极接口12和放电正极接口15的高压采集点是通过端子铆接到对应的高压连接铜排上再通过正极采集线束19连接至正极采集连接器18。因此，正极高压箱1还包括与电池正极接口12连接的第一高压连接铜排121、与放电正极接口15连接的第二高压连接铜排151，电池正极接口12的高压采集点为铆接在第一高压连接铜排121的第一端子122，放电正极接口15的高压采集点为铆接在第二高压连接铜排151的第二端子152。需要说明的是，第一端子122和第二端子152可以是90°式，也可以是直插式，本实施例不作具体限定。

在一些实施例中，负极高压箱2的电路原理图如图6所示，电池负极接口22的高压采集点与分流器23的一端连接，分流器23的另一端与负极主继电器24的负极触点连接，负极主继电器24的正极触点与放电负极接口25的高压采集点连接。

电池负极接口22的高压采集点、分流器23的信号采集端口、负极主继电器24的低压采集端口以及放电负极接口25的高压采集点通过负极采集线束27与负极采集连接器26连接。

在一些实施例中，负极主继电器24的低压采集端口和分流器23的信号采集端口是通过自带线束插件连接正负极采集线束27，而电池负极接口22和放电负极接口25的高压采集点是通过端子铆接到对应的高压连接铜排上再通过负极采集线束27连接至正极采集连接器18。因此，正负极高压箱2还包括与电池负极接口22连接的第三高压连接铜排221、与放电负极接口25连接的第四高压连接铜排251，电池负极接口22的高压采集点为铆接在第三高压连接铜排221的第三端子222，放电负极接口25的高压采集点为铆接在第四高压连接铜排251的第四端子252。需要说明的是，第三端子222和第四端子252可以是90°式，也可以是直插式，本实施例不作具体限定。

本实施例中正负极高压箱2内部结构合理排布，保证各个电气件之间的电气间隙、爬电距离以及布置线束固定点(图中未示出)以便线束固定。其中，线束固定点根据需要进行布置，本实施例不作具体限定。

在一些实施例中，保证正极高压箱1和负极高压箱2使用空间一致，正极高压箱1的正极上盖10和负极高压箱2的负极上盖28的尺寸结构相同，则正极上盖10和负极上盖28可以开同一个模具，提高结构的通用性，降低成本。

需要说明的是，当正极上盖10和负极上盖28为相同尺寸结构的部件时，可以通过在正极上盖10和负极上盖28上打标识进行防错，例如正极上盖10标识为+，负极上盖28标识为-等。对正极上盖10和负极上盖28打标识的技术手段和标识内容本实施例不作具体限定。

在一些实施例中，由于正极高压箱1的电池正极接口12和放电正极接口15需要与外部器件连接，因此正极高压箱1的正极上盖10设有与电池正极接口12相对的第一通孔(图中未示出)，以及与放电正极接口15相对的第二通孔(图中未示出)。第一通孔露出电池正极接口12，第二通孔露出放电正极接口15，因此，第一通孔和第二通孔分别取决于电池正极接口12和放电正极接口15在正极壳体11中布置固定的位置。需要说明的是，第一通孔和第二通孔的形状尺寸本实施例不作具体限定。

其中，为了有效地防尘，第一通孔和第二通孔的上方需要进行遮盖，因此正极高压箱1还包括正极上盖10上的第一保护盖101和第二保护盖102，第一保护盖101与第一通孔对应，用于遮挡第一通孔，第二保护盖102与第二通孔对应，用于遮挡第二通孔。

同样地，负极高压箱2的电池负极接口22和放电负极接口25需要与外部器件连接，因此负极上盖28设有与电池负极接口22相对的第三通孔(图中未示出)，以及与放电负极接口25相对的第四通孔(图中未示出)。第三通孔露出电池负极接口22，第四通孔露出放电负极接口25，因此，第三通孔和第四通孔分别取决于电池负极接口22和放电负极接口25在负极壳体21中布置固定的位置。需要说明的是，第三通孔和第四通孔的形状尺寸本实施例不作具体限定。此外，负极高压箱2还包括负极上盖28上的第三保护盖281和第四保护盖282，第三保护盖281与第三通孔对应，用于遮挡第三通孔，第四保护盖282与第四通孔对应，用于遮挡第四通孔。

在一些实施例中，为了提高功能相同的结构的通用性，降低成本，第一保护盖101、第二保护盖102、第三保护盖281以及第四保护盖282中至少两个保护盖的尺寸结构相同，即第一保护盖101、第二保护盖102、第三保护盖281以及第四保护盖282中至少两个保护盖为相同的保护盖，相互之间可以通用。

需要说明的是，由于第一保护盖101、第二保护盖102、第三保护盖281以及第四保护盖282对应的接口不同，为了便于识别，可以通过在第一保护盖101、第二保护盖102、第三保护盖281以及第四保护盖282上打标识进行防错，例如第一保护盖101标识为电极+，第二保护盖102标识为放电+等。对第一保护盖101、第二保护盖102、第三保护盖281以及第四保护盖282打标识的技术手段和标识内容本实施例不作具体限定。

在一些实施例中，正极高压箱1和负极高压箱2通过螺栓等固定于电池包的内部，且正极高压箱1和负极高压箱2间隔设置，隔离了正负极高压电器件，又把电器件与电池包体隔离，从而提高绝缘防护效果。此外，为了提高绝缘效果，正极壳体11和负极壳体21可以设为注塑成型的塑料壳体。

在一些实施例中，为了阻燃防护处理，正极壳体11和负极壳体21的内侧胶接有阻燃橡胶层(图中未示出)。

本实施例中BDU分体式设计，可以避免由于BDU所占空间太大造成的电池包内空间利用率不高且安装面板处各个零部件安装局限情况，设计简易，不易发生干涉碰撞风险。

在一些实施例中，提供了一种动力电池系统，所述动力电池系统包括上述任意一项所述的分体式高压箱。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种分体式高压箱，其特征在于，包括：

正极高压箱，包括正极壳体，设于所述正极壳体内的电池正极接口、熔断器、正极主继电器、放电正极接口、预充继电器、预充电阻、正极采集连接器、正极采集线束以及罩设所述正极壳体的正极上盖；所述电池正极接口、所述熔断器、所述正极主继电器以及所述放电正极接口依次连接，所述预充继电器和所述预充电阻串联连接之后并联在所述正极主继电器的两侧，所述电池正极接口、所述正极主继电器、所述放电正极接口以及所述预充继电器均通过所述正极采集线束与所述正极采集连接器连接；

负极高压箱，包括负极壳体，设于所述负极壳体内的电池负极接口、分流器、负极主继电器、放电负极接口、负极采集连接器、负极采集线束以及罩设所述负极壳体的负极上盖；所述电池负极接口、所述分流器、所述负极主继电器以及所述放电负极接口依次连接，且所述电池负极接口、所述分流器、所述负极主继电器以及所述放电负极接口均通过所述负极采集线束与所述负极采集连接器连接。

2.根据权利要求1所述的分体式高压箱，其特征在于，所述电池正极接口的高压采集点与所述熔断器的一端连接，所述熔断器的另一端与所述正极主继电器的正极触点连接，所述正极主继电器的负极触点与所述放电正极接口的高压采集点连接；

所述预充继电器的正极触点与所述预充电阻的一端连接，所述预充继电器的负极触点与所述正极主继电器的负极触点连接，所述预充电阻的另一端与所述正极主继电器的正极触点连接；

所述电池正极接口的高压采集点、所述正极主继电器的低压采集端口、所述放电正极接口的高压采集点以及所述预充继电器的低压采集端口通过所述正极采集线束与所述正极采集连接器连接。

3.根据权利要求2所述的分体式高压箱，其特征在于，所述正极高压箱还包括与所述电池正极接口连接的第一高压连接铜排、与所述放电正极接口连接的第二高压连接铜排，所述电池正极接口的高压采集点为铆接在所述第一高压连接铜排的第一端子，所述放电正极接口的高压采集点为铆接在所述第二高压连接铜排的第二端子。

4.根据权利要求1所述的分体式高压箱，其特征在于，所述电池负极接口的高压采集点与所述分流器的一端连接，所述分流器的另一端与所述负极主继电器的负极触点连接，所述负极主继电器的正极触点与所述放电负极接口的高压采集点连接；

所述电池负极接口的高压采集点、所述分流器的信号采集端口、所述负极主继电器的低压采集端口以及所述放电负极接口的高压采集点通过所述负极采集线束与所述负极采集连接器连接。

5.根据权利要求4所述的分体式高压箱，其特征在于，所述负极高压箱还包括与所述电池负极接口连接的第三高压连接铜排、与所述放电负极接口连接的第四高压连接铜排，所述电池负极接口的高压采集点为铆接在所述第三高压连接铜排的第三端子，所述放电负极接口的高压采集点为铆接在所述第四高压连接铜排的第四端子。

6.根据权利要求1所述的分体式高压箱，其特征在于，所述正极上盖和所述负极上盖的尺寸结构相同。

7.根据权利要求1至6任一项所述的分体式高压箱，其特征在于，所述正极上盖设有与所述电池正极接口相对的第一通孔，以及与所述放电正极接口相对的第二通孔；所述正极高压箱还包括设于所述正极上盖上与所述第一通孔对应的第一保护盖，以及与所述第二通孔对应的第二保护盖；和/或，

所述负极上盖设有与所述电池负极接口相对的第三通孔，以及与所述放电负极接口相对的第四通孔；所述负极高压箱还包括设于所述负极上盖上与所述第三通孔对应的第三保护盖，以及与所述第四通孔对应的第四保护盖。

8.根据权利要求7所述的分体式高压箱，其特征在于，所述第一保护盖、所述第二保护盖、所述第三保护盖以及所述第四保护盖中至少两个保护盖的尺寸结构相同。

9.根据权利要求1至6任一项所述的分体式高压箱，其特征在于，所述正极高压箱和所述负极高压箱间隔设置。

10.一种动力电池系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的分体式高压箱。