RU203592U1 - Корпус литий-ионной батареи - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к корпусу литий-ионной батареи, и может быть использована при производстве тяговых батарей для небольших транспортных средств (ТС). Корпус предназначен для размещения внутри аккумуляторного модуля и компонентов встраиваемой системы управления батареей (BMS). Корпус содержит крышку из композитного материала с герметическими уплотнениями, монтажную плату для размещения компонентов BMS, внутри корпуса расположены аккумуляторный модуль, индикатор величины заряда, ручки, узлы крепления батареи к шасси ТС, выступ для размещения внутри корпуса предохранителя, силового контактора и датчика тока, а также ревизионный лючок с кнопкой активации индикатора величины заряда и диагностическим разъемом. Корпус обеспечивает удобство инспекционного осмотра и технического обслуживания с возможностью крепления к шасси ТС. Снижение веса и повышение прочности корпуса является техническим результатом изобретения. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при производстве тяговых батарей с номинальным напряжением 48В для небольших транспортных средств.

Из уровня техники известен корпус литиевой батареи по патенту № RU 159703, выполненный стаконообразной формы и содержащий дно, боковую стенку, гнезда для размещения источников тока, выполненные на внутренней стороне дна. При этом в каждом гнезде выполнено глухое отверстие определенного диаметра, дно снабжено выступом в центральной части с внутренней стороны, в которой с внешней стороны размещена полость, предназначенная для размещения предохранителя.

Также известен корпус первичной литиевой батареи, по патенту № RU № 157577, Корпус первичной литиевой батареи содержит боковую стенку и выполнен с возможностью размещения в нем, по крайней мере, двух источников тока. Корпус дополнительно содержит перегородку, закрепленную на боковой стенке и разделяющую пространство внутри корпуса на две части. В перегородке с обеих сторон выполнены гнезда, каждое из которых предназначено для размещения в нем источника тока. Гнезда, расположенные с разных сторон перегородки, размещены друг напротив друга и соединены отверстием. Поперечное сечение боковой стенки имеет форму, приближенную к форме круга или овала, или многоугольника.

К общим недостаткам, присущим указанным выше устройствам, следует отнести то, что размещение компонентов системы управления батареей (далее – BMS) разработчиками устройств предусмотрено вне корпуса батареи. Такое размещение компонентов BMS требует прокладки дополнительных коммуникационных кабельных линий, размещения таких компонентов в отдельном корпусе, что в совокупности снижает надежность батареи в целом и возможности по ее размещению в ограниченном пространстве. Кроме того, использование полностью металлической конструкции корпуса и крышки с отдельными конструкциями для крепления аккумуляторных ячеек неизбежно приводит к увеличению веса батареи и ее размера, что также является существенным недостатком указанных устройств.

Задача, на решение которой было направлено создание заявленного устройства, заключается в создании более технологичного, прочного, легкого и компактного моноблочного корпуса батареи с обеспечением защиты от проникновения влаги и пыли, в котором, помимо аккумуляторов, могут быть размещены также все компоненты BMS такие, например, как устройства контроля и управления батареей, коммутационные и защитные аппараты, силовой и контрольный кабельные жгуты, силовой разъем, встроенное устройство электропитания.

Техническим результатом заявляемого устройства является создание легкого, прочного, герметичного и компактного корпуса-моноблока для литий-ионной батареи с возможностью ее крепления к шасси транспортного средства и транспортировки за счет особенностей конструкции корпуса и компоновки аккумуляторов и компонентов встраиваемой BMS внутри заявляемого корпуса батареи, а также удобства инспекционного осмотра внутреннего пространства и технического обслуживания батареи, в т.ч. замены предохранителя и проверки состояния заряда батареи.

Сущность заявленного устройства и достижение технического результата при его реализации заключается в следующем. Корпус тяговой литий-ионной батареи выполнен прямоугольной формы, представляет собой моноблок и содержит дно, боковые стенки, узел крепления батареи к шасси транспортного средства. Заявленный корпус батареи содержит крышку, как минимум одну монтажную плату для размещения внутри корпуса батареи компонентов встраиваемой системы управления батареей (BMS), аккумуляторный модуль и индикатор величины заряда, ручки для переноски батареи и ревизионный лючок с закрепленным на нем диагностическим разъемом и кнопкой активации индикатора величины заряда. Кроме того, в задней части корпуса батареи с его внутренней стороны выполнен выступ, предназначенный для размещения предохранителя, силового контактора и датчика тока. Крышка корпуса батареи выполнена из композитного материала и имеет герметические уплотнения.

На Фиг. 1 представлен чертеж заявляемого корпуса батареи, вид спереди.

На Фиг. 2 представлен чертеж заявляемого корпуса батареи, вид сбоку.

На Фиг. 3 представлен чертеж заявляемого корпуса батареи, вид сверху.

На Фиг. 4 представлен чертеж заявляемого корпуса батареи, вид сзади.

На Фиг. 5 представлен чертеж заявляемого корпуса батареи, вид снизу.

На Фиг. 6 представлен чертеж – схема компоновки элементов батареи внутри заявляемого корпуса (без крышки и боковых стенок корпуса).

На Фиг. 7 представлено изображение внешнего вида заявляемого корпуса батареи.

На Фиг. 8 представлено изображение фрагмента внешнего вида заявляемого корпуса батареи, содержащего ревизионный лючок с кнопкой включения индикатора величины заряда батареи и диагностическим разъемом.

Как представлено на Фиг. 1-6 заявленный корпус тяговой литий-ионной батареи выполнен из листового металла, прямоугольной формы в виде моноблока с размещением внутри корпуса батареи аккумуляторов и компонентов встраиваемой системы управления батареей (BMS) и содержит дно 1, боковые стенки 2, кронштейны для крепления батареи к шасси транспортного средства, крышку 3, монтажную плату 4 для крепления компонентов встраиваемой BMS 6 и аккумуляторного модуля 7, индикатор величины заряда 8, ручки 9 для переноски батареи, ревизионный лючок 10. Ревизионный лючок 10 выполнен съемным на задней панели корпуса батареи и предназначен для удобства инспекционного осмотра внутреннего пространства батареи во время эксплуатации и технического обслуживания, в том числе, для замены предохранителя. На ревизионном лючке 10 размещены кнопка 11 включения индикатора величины заряда 8 батареи и диагностический разъем 12. В задней части корпуса батареи с его внутренней стороны выполнен выступ, предназначенный для размещения предохранителя 13, силового контактора 14 и датчика тока 15. Аккумуляторы батареи собраны в виде отдельного блока – аккумуляторного модуля 7. Монтажная плата 4 крепится к аккумуляторному модулю 7. На монтажной плате 4 размещены такие компоненты встраиваемой BMS 6, как, например, устройство контроля и устройство управления батареей, коммутационные аппараты и защитные аппараты, силовой кабельный жгут 17 и контрольный кабельный жгут 18, силовой разъем и встроенное устройство электропитания (DC/DC конвертор 48/12В). Для снижения веса батареи и сохранения ее прочности крышка 3 корпуса батареи выполнена из композитного материала, например, на основе арамида, являющегося аналогом кевлара. Уплотнение периметра примыкания крышки 3 корпуса и кабельных вводов выполнено с помощью прокладок 16 из синтетического вспененного материала, что позволяет обеспечить необходимую герметизацию корпуса батареи.

Claims (7)

1. Корпус литий-ионной батареи, выполненный прямоугольной формы и содержащий дно, боковые стенки, узел крепления батареи к шасси транспортного средства (ТС), отличающийся тем, что корпус батареи представляет собой моноблок, содержит крышку, как минимум одну монтажную плату для размещения внутри корпуса батареи компонентов встраиваемой системы управления батареей, аккумуляторный модуль, индикатор величины заряда, ручки для переноски батареи и ревизионный лючок с размещенными на нем диагностическим разъемом и кнопкой активации индикатора величины заряда, кроме того, в задней части корпуса батареи с его внутренней стороны выполнен выступ, предназначенный для размещения предохранителя, силового контактора и датчика тока, а крышка корпуса батареи выполнена из композитного материала и имеет герметические уплотнения.

2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что монтажная плата для размещения компонентов встраиваемой системы управления батареей крепится к аккумуляторному модулю.

3. Корпус по п.1, отличающееся тем, что аккумуляторный модуль представляет собой аккумуляторы батареи, собранные в отдельный блок для размещения внутри корпуса батареи.

4. Корпус по п.1, отличающийся тем, что на монтажной плате размещаются такие компоненты встраиваемой системы управления батареей, как, например, устройства контроля и управления батареей, коммутационные и защитные аппараты, силовой и контрольный кабельные жгуты, силовой разъем и встроенное устройство электропитания.

5. Корпус по п.1, отличающийся тем, что крышка корпуса батареи выполнена из композитного материала на основе арамида, являющегося аналогом кевлара.

6. Корпус по п.1, отличающийся тем, что ревизионный лючок выполнен съемным, в задней части корпуса батареи, для удобства инспекционного осмотра и технического обслуживания батареи, в том числе, например, для замены предохранителя.

7. Корпус по п.1, отличающийся тем, что герметические уплотнения для вывода силового кабеля и периметра примыкания крышки корпуса батареи выполнены в виде прокладок из синтетического вспененного материала.

Images