CN220086149U - Bdu及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种BDU及电池包。该BDU包括：第一基板组件，包括第一基板；第二基板组件，包括第二基板；以及固定结构，第一基板组件通过固定结构与第二基板组件连接并形成双层结构，固定结构的一端与第一基板连接，固定结构的另一端与第二基板连接。本实用新型的技术方案的BDU，能够解决现有BDU的所有电子元器件均安装在同一安装平面，空间利用率较低的问题。

Description

BDU及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种BDU及电池包。

背景技术

近年来，中国新能源汽车销量增长迅速，普及度不断提升，新能源汽车的安全和性能不容忽视。锂离子电池包作为新能源汽车的动力来源，是新能源汽车的核心部件。电池切断单元(Battery Disconnect Unit，BDU)作为新能源汽车动力电池断开与接通高压电的装置，BDU位于电池包内部，是电池系统高压分配、切断、短路保护的工作单元，对电池包的安全有着至关重要的作用。BDU集成了继电器、预充电阻、电流传感器、熔断器、高压铜排、低压连接器、高压电压采样连接器、线束总成等零部件。BDU的寿命和安全直接影响电池包的寿命和安全，从而影响到新能源汽车的安全和性能。

目前，市场上的BDU通常带有壳体，制造成本较高，并且所有电子元器件均平铺设置在同一安装平面，空间利用率较低。如在中国专利202010933010.6公开了一种用于动力电池系统的BDU与熔断器集成模块，包括上壳体、下壳体、低压连接器，熔断器、继电器、传感器和预充电阻，低压连接器设置在下壳体上，熔断器、继电器、传感器和预充电阻设置在下壳体的空腔内。上壳体和下壳体的设置增加了制造成本，同时，熔断器、继电器等所有的电子元器件均平铺安装在下壳体的空腔内，位于同一安装平面上，空间利用率较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种BDU及电池包，能够解决现有BDU的所有电子元器件均安装在同一安装平面，空间利用率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种BDU，包括：第一基板组件，包括第一基板；第二基板组件，包括第二基板；以及固定结构，第一基板组件通过固定结构与第二基板组件连接并形成双层结构，固定结构的一端与第一基板连接，固定结构的另一端与第二基板连接。

进一步地，固定结构远离第二基板的端面上设置有至少一个第一紧固件和至少一个通孔，固定结构靠近第二基板的端面上设置有至少一个连接孔，至少一个通孔与至少一个连接孔一一对应设置，通孔的直径大于连接孔的直径。

进一步地，固定结构包括相对设置的第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板朝向彼此的一侧均设置有第二紧固件，第一侧板和第二侧板背离彼此的一侧均设置有绝缘件。

进一步地，固定结构还包括顶板、底板以及第三侧板，至少一个第一紧固件和至少一个通孔均设置在顶板上，至少一个连接孔设置在底板上，第三侧板连接在顶板和底板之间，第三侧板上设置有至少一个通槽。

进一步地，第二基板包括基板本体，基板本体上设置有至少两个安装槽，基板本体的短边的两侧凸出设置有凸部，凸部上设置有安装孔。

进一步地，第一基板和第二基板的非安装区域均设置有多个空槽。

进一步地，第一基板和第二基板均采用环氧树脂板。

进一步地，第一基板组件还包括监测模块、绝缘检测模块、第一电池管理模块以及第二电池管理模块，监测模块和第一电池管理模块安装在第一基板远离第二基板的一侧，绝缘检测模块和第二电池管理模块安装在第一基板靠近第二基板的一侧。

进一步地，第二基板组件还包括主正继电器、预充电阻以及预充继电器，主正继电器、预充电阻以及预充继电器均安装在第二基板上，且三者互相电性连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电池包，包括：箱体；以及上述的BDU，BDU安装在箱体内。

应用本实用新型的技术方案，设置有第一基板组件、第二基板组件以及固定结构，固定结构的一端与第一基板固定连接，固定结构的另一端与第二基板固定连接，通过固定结构将第一基板组件和第二基板组件固定连接在一起并形成双层结构，第一基板和第二基板之间形成容纳空间，第一基板的上表面和下表面均可安装电子元器件，第二基板的上表面也可用于安装电子元器件。所有电子元器件分别安装在第一基板和第二基板上，从原来的平铺设置在同一安装平面转换成分层设置在不同的安装平面，能够提高空间利用率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例的BDU的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例的BDU的第一基板组件的结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施例的BDU的固定结构的结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施例的BDU的第二基板的结构示意图；以及

图5示出了本实用新型的实施例的BDU的第二基板组件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一基板组件；11、第一基板；111、工艺避让孔；12、监测模块；13、绝缘检测模块；14、第一电池管理模块；15、第二电池管理模块；20、第二基板组件；201、第一极排；202、第二极排；203、第三极排；204、第四极排；205、第五极排；206、第六极排；207、第七极排；208、第八极排；209、第九极排；21、第二基板；22、基板本体；23、安装槽；24、凸部；25、安装孔；26、主正继电器；27、预充电阻；28、预充继电器；29、螺母安装孔；291、快速熔断器；292、加热熔断器；293、快充继电器；294、固定环氧片；295、端子台；296、主负继电器；297、电流传感器；298、加热继电器；299、绝缘柱；30、固定结构；31、通孔；32、连接孔；33、第一侧板；34、第二侧板；35、第三侧板；351、通槽；36、顶板；37、底板；40、第一紧固件；50、第二紧固件；60、空槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

结合参见图1至图5所示，本实用新型提供了一种BDU，该BDU包括：第一基板组件10，包括第一基板11；第二基板组件20，包括第二基板21；以及固定结构30，第一基板组件10通过固定结构30与第二基板组件20连接并形成双层结构，固定结构30的一端与第一基板11连接，固定结构30的另一端与第二基板21连接。

在本实施例中，BDU包括第一基板组件10、第二基板组件20以及固定结构30，固定结构30的一端与第一基板11固定连接，固定结构30的另一端与第二基板21固定连接，通过固定结构30将第一基板组件10和第二基板组件20固定连接在一起，第一基板组件10位于第二基板组件20的上方，形成双层的结构，第一基板11和第二基板21之间形成容纳空间，此时，第一基板11的上表面和下表面均可安装电子元器件，第二基板21的上表面也可用于安装电子元器件。将BDU安装在电池包箱体内时，只需将第二基板21与箱体固定连接即可，所有电子元器件分别安装在第一基板11和第二基板21上，从原来的平铺设置在同一安装平面转换成分层设置在不同的安装平面，能够充分利用箱体内有限的安装空间，提高空间利用率。另外，相较于现有的带有壳体的BDU，本申请的BDU省去了壳体，能够降低制造成本，同时，本申请的BDU并未处于壳体的密闭空间内，整体属于开放式结构，散热更好。

具体地，固定结构30为经过钣金工艺制成的金属件，可采用钢、铝、铜等金属材料。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，固定结构30远离第二基板21的端面上设置有至少一个第一紧固件40和至少一个通孔31，固定结构30靠近第二基板21的端面上设置有至少一个连接孔32，至少一个通孔31与至少一个连接孔32一一对应设置，通孔31的直径大于连接孔32的直径。

在本实施例中，固定结构30远离第二基板21的端面设置有至少一个紧固件，第二基板21对应位置设置有安装通孔，螺栓穿过安装通孔后与紧固件锁紧配合，进而将固定结构30与第一基板11固定连接在一起。固定结构30靠近第二基板21的端面设置至少一个连接孔32，第二基板21上的对应位置设置有螺母安装孔29，连接孔32和第二基板21上的螺母安装孔29一一对应，然后通过螺栓将固定结构30与第二基板21固定连接在一起。通孔31与连接孔32一一对应设置，将固定结构30与第二基板21进行固定安装时，拧紧工具可从通孔31伸入并对螺栓进行拧紧操作。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，固定结构30包括相对设置的第一侧板33和第二侧板34，第一侧板33和第二侧板34朝向彼此的一侧均设置有第二紧固件50，第一侧板33和第二侧板34背离彼此的一侧均设置有绝缘件。

在本实施例中，第一侧板33和第二侧板34朝向彼此的一侧均设置有第二紧固件50，第一侧板33和第二侧板34背离彼此的一侧均设置有绝缘件，绝缘件上的对应位置设置有安装通孔，螺栓穿过安装通孔后与第二紧固件50锁紧配合，进而将绝缘件固定安装在第一侧板33和第二侧板34上，以进行绝缘防护。

在一个实施例中，第一紧固件40和第二紧固件50为压铆螺母。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，固定结构30还包括顶板36、底板37以及第三侧板35，至少一个第一紧固件40和至少一个通孔31均设置在顶板36上，至少一个连接孔32设置在底板37上，第三侧板35连接在顶板36和底板37之间，第三侧板35上设置有至少一个通槽351。

在本实施例中，固定结构30的顶板36与第一基板11固定连接，固定结构30的底板37与第二基板21固定连接，第三侧板35的顶部与顶板36连接，第三侧板35的底部与底板37连接，第三侧板35的两侧分别与第一侧板33和第二侧板34连接，第三侧板35的设置能够增强固定结构30的支撑强度，提高整体结构的结构稳定性。第三侧板35上通槽351的设置方便安装在第一基板11和第二基板21上的电子元器件的散热，还能够实现固定结构30的轻量化，降低成本。

在一个实施例中，第一紧固件40、通孔31以及连接孔32的数量均为两个。两个第一紧固件40分别设置在顶板36的两端，两个通孔31位于两个第一紧固件40之间，两个连接孔32设置在底板37上，并且，两个通孔31和两个连接孔32一一对应。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第二基板21包括基板本体22，基板本体22上设置有至少两个安装槽23，基板本体22的短边的两侧凸出设置有凸部24，凸部24上设置有安装孔25。

在本实施例中，安装槽23的设置能够节约安装空间，便于工艺操作，凸部24的设置能够将第二基板21固定安装在电池包的箱体内。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一基板11和第二基板21的非安装区域均设置有多个空槽60。

在本实施例中，第一基板11和第二基板21的非安装区域即为没有安装电子元器件的空闲位置。空槽60的设置能够实现第一基板11和第二基板21的轻量化，降低生产成本。空槽60的形状不限于矩形、圆形、三角形，还可以为不规则形状，空槽60的数量可根据第一基板11上和第二基板21上电子元器件的分布进行设置。

本实用新型的一个实施例中，第一基板11和第二基板21均采用环氧树脂板。

在本实施例中，第一基板11和第二基板21均采用环氧树脂板，环氧树脂板具有高介电性能、还具有耐表面漏电、耐电弧的特性，能够保证BDU的工作稳定性和使用寿命。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一基板组件10还包括监测模块12、绝缘检测模块13、第一电池管理模块14以及第二电池管理模块15，监测模块12和第一电池管理模块14安装在第一基板11远离第二基板21的一侧，绝缘检测模块13和第二电池管理模块15安装在第一基板11靠近第二基板21的一侧。

在本实施例中，BDU安装在电池包内，监测模块12能够对电池包的电芯进行电压监测和温度监测等。绝缘检测模块13用于对电池包进行绝缘检测，第一电池管理模块14和第二电池管理模块15用于控制安装在第二基板21上的电子元器件开启和关闭状态。

在一个实施例中，第一基板11上开设有多个安装通孔，安装通孔的另一侧开设有正六角的螺母安装孔29，监测模块12、绝缘检测模块13、第一电池管理模块14以及第二电池管理模块15通过螺栓以及六角螺母固定连接。第一基板11上还设置有半圆形工艺避让孔111，便于第一基板11的加工。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第二基板组件20还包括主正继电器26、预充电阻27以及预充继电器28，主正继电器26、预充电阻27以及预充继电器28均安装在第二基板21上，且三者互相电性连接。

在本实施例中，主正继电器26为圆柱形继电器，主正继电器26、预充电阻27以及预充继电器28均安装在第二基板21上，并通过导线连接形成预充回路。

结合参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第二基板组件20还包括安装在第二基板21上的第一极排201、第二极排202、第三极排203、第四极排204、第五极排205、第六极排206、第七极排207、第八极排208、第九极排209、快速熔断器291、加热熔断器292、快充继电器293、固定环氧片294、端子台295、主负继电器296、电流传感器297、加热继电器298以及绝缘柱299。第二基板21上开设置有多个安装通孔，安装通孔的另一侧开设有正六角螺母安装孔29，用于安装上述极排和电子元器件。

其中，电池输入正端和主正继电器26通过第一极排201连接，第一极排201呈拱桥型，第一极排201的输入端通过绝缘柱299固定在第二基板21上，第一极排201的输出端同时与快充熔断器和第二极排202的一端连接，第二极排202的另一端与加热熔断器292连接，加热熔断器292通过绝缘柱299固定在第二基板21上，快充熔断器291的另一端与第四极排204的一端连接，第四极排204另一端与快充继电器293的一端连接(快充继电器293为方形继电器)，快充继电器293的另一端与第五极排205的一端连接，第五极排205的中部安装在第二基板21上的一个安装槽23内，第五极排205的中部设置有固定环氧片294，以对第五极排205进行限位，第五极排205的另一端固定在直流快充正极的绝缘柱299上；第三极排203呈“Z”型，第三极排203的一端与主正继电器26连接，第三极排203的另一端引出作为直流电源的正极；快充继电器293的一侧设置有加热继电器298和预充继电器28，预充电阻27位于加热继电器298和预充继电器28之间，预充继电器28、预充电阻27以及主正继电器26通过导线连接并形成预充回路；端子台295设置在第五极排205和预充电阻27之间；主负继电器296设置在第二基板21远离主正继电器26的一端，第六极排206和第七极排207的一端均与主负继电器296连接，第六极排206远离第七极排207的一端作为直流快充负极，第七极排207的另一端与第八极排208连接，第八极排208的中部安装在第二基板21上的另一个安装槽23内，第八极排208的中部还设置有两个固定环氧板对第八极排208进行限位，第八极排208的另一端引出作为直流电源的负极；主负继电器296的另一端与第九极排209的一端连接，第九极排209的另一端穿过电流传感器297与第一基板11连接作为电池负极。

本实用新型还提供了一种电池包，包括：箱体；以及上述的BDU，BDU安装在箱体内。

在本实施例中，BDU具有上述BDU的全部技术方案和全部技术效果，此处不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：设置有第一基板组件、第二基板组件以及固定结构，固定结构的一端与第一基板固定连接，固定结构的另一端与第二基板固定连接，通过固定结构将第一基板组件和第二基板组件固定连接在一起并形成双层结构，第一基板和第二基板之间形成容纳空间，第一基板的上表面和下表面均可安装电子元器件，第二基板的上表面也可用于安装电子元器件。所有电子元器件分别安装在第一基板和第二基板上，从原来的平铺设置在同一安装平面转换成分层设置在不同的安装平面，能够提高空间利用率。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种BDU，其特征在于，包括：

第一基板组件(10)，包括第一基板(11)；

第二基板组件(20)，包括第二基板(21)；以及

固定结构(30)，所述第一基板组件(10)通过所述固定结构(30)与所述第二基板组件(20)连接并形成双层结构，所述固定结构(30)的一端与所述第一基板(11)连接，所述固定结构(30)的另一端与所述第二基板(21)连接。

2.根据权利要求1所述的BDU，其特征在于，所述固定结构(30)远离所述第二基板(21)的端面上设置有至少一个第一紧固件(40)和至少一个通孔(31)，所述固定结构(30)靠近所述第二基板(21)的端面上设置有至少一个连接孔(32)，至少一个所述通孔(31)与至少一个所述连接孔(32)一一对应设置，所述通孔(31)的直径大于所述连接孔(32)的直径。

3.根据权利要求1所述的BDU，其特征在于，所述固定结构(30)包括相对设置的第一侧板(33)和第二侧板(34)，所述第一侧板(33)和所述第二侧板(34)朝向彼此的一侧均设置有第二紧固件(50)，所述第一侧板(33)和所述第二侧板(34)背离彼此的一侧均设置有绝缘件。

4.根据权利要求2所述的BDU，其特征在于，所述固定结构(30)还包括顶板(36)、底板(37)以及第三侧板(35)，至少一个所述第一紧固件(40)和至少一个所述通孔(31)均设置在所述顶板(36)上，至少一个所述连接孔(32)设置在所述底板(37)上，所述第三侧板(35)连接在所述顶板(36)和所述底板(37)之间，所述第三侧板(35)上设置有至少一个通槽(351)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的BDU，其特征在于，所述第二基板(21)包括基板本体(22)，所述基板本体(22)上设置有至少两个安装槽(23)，所述基板本体(22)的短边的两侧凸出设置有凸部(24)，所述凸部(24)上设置有安装孔(25)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的BDU，其特征在于，所述第一基板(11)和所述第二基板(21)的非安装区域均设置有多个空槽(60)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的BDU，其特征在于，所述第一基板(11)和所述第二基板(21)均采用环氧树脂板。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的BDU，其特征在于，所述第一基板组件(10)还包括监测模块(12)、绝缘检测模块(13)、第一电池管理模块(14)以及第二电池管理模块(15)，所述监测模块(12)和所述第一电池管理模块(14)安装在所述第一基板(11)远离所述第二基板(21)的一侧，所述绝缘检测模块(13)和所述第二电池管理模块(15)安装在所述第一基板(11)靠近所述第二基板(21)的一侧。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的BDU，其特征在于，所述第二基板组件(20)还包括主正继电器(26)、预充电阻(27)以及预充继电器(28)，所述主正继电器(26)、所述预充电阻(27)以及所述预充继电器(28)均安装在所述第二基板(21)上，且三者互相电性连接。

10.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体；以及

如权利要求1至9中任一项所述的BDU，所述BDU安装在所述箱体内。