CN223785188U - 一种侧面散热电池包结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧面散热电池包结构，包括箱体、电池模组、BDC模块，其中箱体含上盖、盖板及装配电池模组和BDC模块的筒身；上盖设有充电端口、放电端口和提手；电池模组设有多个电芯串并联形式组成并安装固定于箱体内。本实用新型采用侧面大面积通孔散热设计，为电池包提供充分散热条件，改善电池内部温度，延长电芯使用寿命；采用提手与散热面分体设计，避免把手因电池包散热产生过烫现象。此外，本实用新型电池包箱体各装配面及结合处采用密封条和密封胶进行密封，达到IP65级别防水效果，能避免因电池包进水而导致的电路失效。

Description

一种侧面散热电池包结构

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种侧面散热电池包结构。

背景技术

现有电池包通常采用多个锂离子电芯组成，锂电池包内设有BDC(Bi-directionalDC-DC Converter，双向直流变换器)模块对锂电池进行监控。现有的电池包结构中电池管理系统通常与锂电池组安装固定在一起，该结构安全性不高，且电池包工作过程中，电池组和管理系统发热会影响电池使用寿命，甚至引发安全事故。

传统的BDC上盖风冷散热电池包结构应用于大电量电池包(如公开号为CN209249523U的中国专利申请)，小电量电池包无需借助风扇，采用自然散热方式节省成本。原有结构利用上盖散热，上盖温度较高，而提手位于上盖上，上盖热量会传导至提手，使提手温度上升，需等温度下降至适宜温度才能提拿使用，存在等待时间浪费。

发明内容

鉴于上述，本实用新型提供了一种侧面散热电池包结构，采用把手和散热面分体设计，避免把手因电池包散热产生过烫现象。

一种侧面散热电池包结构，包括箱体、BDC模块以及电池模组，所述电池模组和BDC模块均安装固定于箱体内，所述BDC模块与电池模组相连接用于监测控制电池模组运行；

所述箱体包括上盖、盖板以及用于容纳BDC模块和电池模组的筒身，上盖可拆卸地安装固定在筒身顶部，所述上盖上设有充电端口、放电端口以及提手；所述盖板安装在筒身的一侧，其为可拆卸结构且盖板上开设有多个散热孔；所述BDC模块安装在盖板内侧。

进一步地，所述电池模组包括PCB连接板以及电芯，电芯的极耳焊接在PCB连接板上，电芯极耳间设有泡棉，电池模组采用灌胶方式固定于箱体的筒身内。

进一步地，所述提手内装配有4G模块，其安装在筒身之外，节省了箱体内部空间，无需考虑箱体内部对该模块的散热要求。

进一步地，所述BDC模块包括安装支架、密封条、PCBA板以及散热器，其中安装支架通过连接件与盖板固定，PCBA板与散热器固定连接，散热器另一侧固定在安装支架上，使得散热器位于PCBA板与安装支架之间；所述密封条设于安装支架与散热器之间，安装状态下其处于被压缩状态，使电池包结构实现密封以达到IP65的防水效果。

进一步地，所述BDC模块与电池模组之间通过钣金隔板隔开，隔板起到固定BDC模块的作用。

进一步地，所述散热器贴靠在PCBA板的表面，用于将PCBA板上关键功率器件的热量通过盖板的散热孔向外排出，使得整个电池包的热量由电池模组向BDC模块进而向箱体侧面的盖板方向传递排出。

进一步地，所述BDC模块为带智能双向DC-DC变换功能的锂电池管理系统，其具有充放电控制功能、电压电流温度检测保护功能、短路保护功能、SOC(State of Charge，荷电状态)计算功能以及充电均衡功能。

进一步地，所述上盖与筒身边沿通过螺丝连接并采用密封胶进行密封，使得电池包结构符合IP65防水等级。

基于上述技术方案，本实用新型具有以下有益技术效果：

1.防水效果好；本实用新型由于箱体的上盖与筒身边沿通过螺丝连接，并采用密封胶进行密封，在BDC模块设置的散热器与安装支架连接处增设密封条，均起到防水作用，使侧面散热电池包结构符合IP65防水等级，以避免箱体内部结构因进水受损。

2.散热效果好；本实用新型采用自然冷却散热方式即通过更大散热面积的侧面散热结构，为电池包内部散热提供充分条件，也因减少风扇零部件，简化装配维修，有利于降低电池包成本。

3.结构集成，装配更便捷；本实用新型箱体的上盖和盖板可拆卸地安装于筒身，将BDC模块、散热器及安装支架集成设置在箱体侧面，由盖板位置可直接装卸该部分，提高了系统的集成性，减少零件数量，减少工艺环节，使电池包装配更便捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例中侧面散热电池包的外形结构示意图。

图2为本实用新型实施例中侧面散热电池包的箱体结构爆炸图。

图3为本实用新型实施例中侧面散热电池包去电池模组及BDC模块后的结构爆炸图。

图4为本实用新型实施例中侧面散热电池包的整体结构爆炸图。

图中：1—箱体，2—上盖，21—提手，22—充电端口，23—放电端口，31—盖板，32—安装支架，33—密封条，34—PCBA板，35—散热器，36—钣金隔板，4—电池模组，41—电芯，42—泡棉，43—PCB连接板。

具体实施方式

为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1～图4所示，本实用新型侧面散热电池包结构，包括箱体1、上盖2、BDC模块以及电池模组4，电池模组4和BDC模块安装在箱体1内；上盖2设有外接充电机的充电端口22、外接电动二轮车的放电端口23以及提手21。

具体地，在一较佳实施例中，上盖2表面设置的外接充电机充电端口22和外接动力电车的放电端口23，并排均匀分布，均带防水设计。上盖2设置装配4G模块的提手21，装配4G模块的提手21需拆卸后可见4G模块。

具体地，在一较佳实施例中，上盖2和箱体1的边沿通过连接件(螺丝)连接，连接孔均匀分布设置，并采用密封胶加固边沿实现密封，使侧面散热电池包结构实现IP65级别防水效果。4G模块设置在箱体外侧，与4G模块与提手结合，安装在筒身之外，节省了箱体1内部空间，无需考虑箱体1内部对该模块的散热要求。

如图4所示，在一较佳实施例中，电池模组4设有多个电芯41，该实施例电池包结构采用多个40Ah软包电池电芯，电池模组4采用PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)作为连接板，将各个软包电芯极耳串联焊接到PCB连接板43上。软包电池电芯极耳间设有泡棉42起到固定效果，电池模组4采用灌胶方式固定于箱体1内。

如图2所示，在一较佳实施例中，BDC模块3包括盖板31、安装支架32、密封条33、PCBA(Printed Circuit Board Assembly，集成印刷电路)板34、散热器35。由于PCBA板34比BMS(Battery Management System，电池管理系统)板功率件更多，产生热量大，散热要求更高，需着重散热效果设计。盖板31表面开设有多个小六边形状散热孔，为电池包结构提供侧面最大面积的自然散热条件，优于传统的上盖开孔散热设计；盖板31设置在BDC模块最外侧采用十字沉头螺丝与整个组件固定在箱体1，与箱体材质颜色相同。

如图3所示，BDC模块安装在箱体1内，与电池模组4之间采用钣金隔板36隔开，隔板起到固定BDC模块作用；可以理解的是钣金隔板36的具体形状不应成为本实用新型的限制。

如图4所示，PCBA板34边沿设有定位孔，与散热器35定位相连；散热器35设有螺丝孔，与PCBA板34通过螺钉固定相连，定位孔与螺丝孔对应设置，均匀对称分布。

PCBA板34上包括用于MOS管散热的散热器，MOS管散热器通过连接件(螺钉)安装固定到PCBA板34上，利用铜柱将散热器35安装于PCBA板34和安装支架32之间，安装支架32和散热器35之间设有密封条33，安装状态下，密封条33处于被压缩状态。散热器35贴靠PCBA板34上表面，从而使得PCBA板34在工作时，可以有效地通过散热器35进行散热。安装支架32与密封条33安装固定到PCBA板34和散热器35上方，盖板31设有螺丝孔，运用连接件将盖板31与PCBA板34其他组件固定到电池包箱体1侧面。

散热器35将PCBA板34上关键功率件等热量通过电池包箱体1侧面盖板31的散热孔向外排出。散热器35采用铝合金6063材质，散热效果好；密封条33采用橡胶材质，密封效果好，密封条33的长边条与短边条比例为2:1。PCBA板34背部采用尼龙铆钉固定麦拉片起到绝缘作用，设置密封条33使BDC模块散热与外界隔绝实现密封，从而使得侧面散热电池包结构可实现IP65级别的防水效果。

电池采样线束与PCBA板34的B端端口通过B端线束由线束接头相接，可实现PCBA板34对电池模组4的充放电进行有效监控。电池模组4还与PCBA板34的电池温度、电压采样接口相接，进行电池电压检测、温度检测、电流检测及保护，并可通过上位机对其进行报警与保护参数设置。

充电端口22通过充电端线束与PCBA板34的P端正极接口和P端负极接口相接，采集充电端电压等信息,充电端口22提供工作时连接485通信，可以通过RS485与PC端或充电机进行隔离通信，最高支持115200波特率，将采集到的信息上传。放电端口23通过充电端线束与PCBA板34的P+和P-相接，采集放电端电压等信息。

装在提手21内部的4G模块与PCBA板34的4G模块接口相连接，将电池信息上传至后台，方便管理监控。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，电池模组4也可以不采用灌胶形式固定，而是设置压条，与箱体1应用螺丝固定连接，以实现对电芯的固定。同时在电池模组4外围与箱体1内侧之间的侧部减震泡棉42以及设置在箱体1内底面的底部减震泡棉，起到减震和固定作用。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，电池模组4也可以采用一个或多个硬包电芯41或是不同大小符合电池包结构的电芯41。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，BDC模块可以设置于侧面任意方向，对应的散热盖板31也有四种设置方式。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，BDC模块与电池模组4之间也可以不设置钣金隔板36，采用其他形式设计实现绝缘。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，箱体1也可以为正方形或四壁相等的结构，也即相对于上述实施例来说，箱体1四周侧壁的长度宽度不相等。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，提手21也可以取消4G模块装置，仅用于搬运提拿，电池包不采用4G通信功能。

在侧面散热电池包结构的其他实施例中，提手21形状不作具体要求，可以和图示实施例中波浪提手不同，提手21与散热盖板31也可以是非对应方向设置。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种侧面散热电池包结构，包括箱体、BDC模块以及电池模组，所述电池模组和BDC模块均安装固定于箱体内，所述BDC模块与电池模组相连接用于监测控制电池模组运行，其特征在于：

所述箱体包括上盖、盖板以及用于容纳BDC模块和电池模组的筒身，上盖可拆卸地安装固定在筒身顶部，所述上盖上设有充电端口、放电端口以及提手；所述盖板安装在筒身的一侧，其为可拆卸结构且盖板上开设有多个散热孔；所述BDC模块安装在盖板内侧。

2.根据权利要求1所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述电池模组包括PCB连接板以及电芯，电芯的极耳焊接在PCB连接板上，电芯极耳间设有泡棉，电池模组采用灌胶方式固定于箱体的筒身内。

3.根据权利要求1所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述提手内装配有4G模块，其安装在筒身之外，节省了箱体内部空间。

4.根据权利要求1所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述BDC模块包括安装支架、密封条、PCBA板以及散热器，其中安装支架通过连接件与盖板固定，PCBA板与散热器固定连接，散热器另一侧固定在安装支架上，使得散热器位于PCBA板与安装支架之间；所述密封条设于安装支架与散热器之间，安装状态下其处于被压缩状态，使电池包结构实现密封以达到IP65的防水效果。

5.根据权利要求1所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述BDC模块与电池模组之间通过钣金隔板隔开，隔板起到固定BDC模块的作用。

6.根据权利要求4所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述散热器贴靠在PCBA板的表面，用于将PCBA板上关键功率器件的热量通过盖板的散热孔向外排出，使得整个电池包的热量由电池模组向BDC模块进而向箱体侧面的盖板方向传递排出。

7.根据权利要求1所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述BDC模块为带智能双向DC-DC变换功能的锂电池管理系统，其具有充放电控制功能、电压电流温度检测保护功能、短路保护功能、SOC计算功能以及充电均衡功能。

8.根据权利要求1所述的侧面散热电池包结构，其特征在于：所述上盖与筒身边沿通过螺丝连接并采用密封胶进行密封，使得电池包结构符合IP65防水等级。