一种低压电源模块、电池系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种低压电源模块、电池系统及车辆。


背景技术：

2.随着人们对环境保护的不断重视，新能源行业得到了快速发展。其中，随着电池技术的不断发展，电动车辆得到了越来越广泛的应用。
3.目前，电动车辆中电池的低压电源模块通常采用低压电池和dc-dc转换器的结构形式。在现有技术中，由于低压电池没有设置热管理部件，使得低压电池工作的环境温度无法处于适宜的温度范围内，不仅不利于保证低压电池工作处于稳定状态，还会缩短低压电池的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种低压电源模块，该低压电源模块中的换热装置能够与锂电池进行热量交换，有利于保证锂电池处于适宜的温度范围内，有利于保证低压电池的工作稳定，延长使用寿命。
5.为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：
6.第一方面，本实用新型的一些实施例提供一种低压电源模块，该低压电源模块包括dc-dc转换器，dc-dc转换器的输入端与动力电池电连接；锂电池，锂电池的输入端与dc-dc转换器的输出端电连接；换热装置，换热装置连接于锂电池和dc-dc转换器，换热装置配置为能够与dc-dc转换器和锂电池进行热量交换。
7.在上述实施例中，换热装置能够与dc-dc转换器和锂电池进行热量交换，使dc-dc转换器和锂电池能够处于适宜的温度范围，有利于保证锂电池处于稳定的工作状态，有利于延长锂电池的使用寿命。
8.在一些实施例中，换热装置包括换热组件，dc-dc转换器和锂电池均与换热组件贴合设置。
9.作为一种低压电源模块的优选装置，换热装置还包括加热与制冷设备，加热与制冷设备连接于换热组件。
10.作为一种低压电源模块的优选装置，换热组件还包括第一分支和第二分支，换热组件中的第一换热件与第一分支连通，换热组件中的第二换热件与第二分支连通，第一换热件与dc-dc转换器贴合，第二换热件与锂电池贴合。
11.作为一种低压电源模块的优选装置，换热装置还包括热管理接口，热管理接口与加热与制冷设备、第一分支和第二分支连通。
12.作为一种低压电源模块的优选装置，换热装置还包括三通电磁阀，三通电磁阀设置于热管理接口中，以控制第一分支和第二分支与加热与制冷设备的通断。
13.在一些实施例中，低压电源模块还包括集成连接件，dc-dc转换器和锂电池连接于集成连接件上。
14.作为一种低压电源模块的优选装置，低压电源模块还包括连接线束，dc-dc转换器通过连接线束与动力电池电连接，锂电池通过连接线束与dc-dc转换器电连接。
15.本实用新型还提供一种电池系统，该电池系统能够保证其中的锂电池工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
16.第二方面，本实用新型的一些实施例提供一种电池系统，该电池系统包括前述任一技术方案所提供的低压电源模块和动力电池，动力电池与dc-dc转换器的输入端连接，动力电池用于为低压电源模块提供电能。
17.由于该电池系统由于包括上述技术方案所提供的低压电源模块，其能够保证其中的锂电池工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
18.本实用新型还提供一种车辆，该车辆中的电池的工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
19.第三方面，本实用新型的一些实施例提供一种车辆，该车辆包括前述技术方案所提供的电池系统，电池系统用于提供电能。
20.由于该车辆包括上述技术方案所提供的电池系统，该车辆中的电池的工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
21.本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
22.本公开的实施例提供了一种低压电源模块，该低压电源模块包括dc-dc转换器、锂电池和换热装置，dc-dc转换器连接于锂电池和动力电池之间，能够将动力电池的电能转换后送入锂电池，换热装置连接于dc-dc转换器和锂电池，能够与dc-dc转换器和锂电池进行热量交换，使dc-dc转换器和锂电池能够处于适宜的温度范围，有利于保证锂电池处于稳定的工作状态，有利于延长锂电池的使用寿命。
23.本公开的实施例提供了一种电池系统，该电池系统由于包括上述技术方案所提供的低压电源模块，其能够保证其中的锂电池工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
24.本公开的实施例还提供了一种车辆，该车辆由于包括上述技术方案所提供的电池系统，该车辆中的电池的工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
附图说明
25.下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
26.图1是示出根据本实用新型的一个实施例的低压电源模块的结构示意图。
27.在附图中，相同的符号标示相同的元件，其中：
28.1、dc-dc转换器；2、动力电池；3、锂电池；4、换热装置；41、换热组件；411、热管理接口；42、加热与制冷设备；5、驱动电机；6、低压负载。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的优选实施例，本实用新型的范围由权利要求书限定。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“若干”的含义是一个或者一个以上；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前
端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.目前，随着人们对环境保护的不断重视，新能源行业得到了快速发展，新能源在交通运输行业中的应用范围也越来越广泛。由于电动车辆依靠自身电池所储存的电能作为能源，其对电能的依赖程度较高。电动车辆相比于传统燃油汽车而言，低压电源模块已经由发电机和铅酸电池的结构组成转变为dc-dc转换器和锂电池的结构。
33.本发明人注意到，目前电动车辆的低压电源模块中的dc-dc转换器与锂电池仍沿用传统燃油汽车中的分体式设计结构，锂电池没有设有对应的热管理结构，使得锂电池的温度处于不可控的状态，无法保持在适宜的工作温度范围内，这不仅不利于延长电池的使用寿命，还不利于电池的工作稳定性。
34.为了解决锂电池所处环境的温度问题，申请人研究发现，可以通过将dc-dc转换器的换热装置设计为dc-dc转换器和锂电池共用的换热装置，也就是说，将dc-dc转换器的换热装置集成到dc-dc转换器和锂电池上，使dc-dc转换器和锂电池能够同时与换热装置进行热量交换，使得dc-dc转换器和锂电池处于合适的温度范围，不仅保证了锂电池工作状态的稳定，还有利于延长锂电池的使用寿命。
35.基于以上考虑，为了使锂电池处于合适的温度范围，发明人经过深入研究，设计了一种低压电源模块，通过将dc-dc转换器和锂电池连接于同一换热装置上，利用同一换热装置对dc-dc转换器和锂电池进行热量交换，实现同一换热装置对dc-dc转换器和锂电池的加热或制冷，使锂电池处于合适的温度范围内，不仅保证了锂电池工作状态的稳定，还有利于延长锂电池的使用寿命。
36.本技术实施例公开的低压电源模块可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等的电池系统中，该电池系统能够保证其中的锂电池工作状态稳定，具有较长的使用寿命，还能够用于其他装置中，本实施例对低压电源模块的应用装置不作具体限定。
37.下面结合附图并通过具体实施方式对本实用新型所提供的一种低压电源模块、电池系统及车辆进行进一步说明。
38.如图1所示，本实用新型提供了一种低压电源模块，该低压电源模块包括dc-dc转换器1、锂电池3和换热装置4，锂电池3的输出端与低压负载6电连接，锂电池3用于为低压负载6提供电能，dc-dc转换器1的输入端与动力电池2电连接，锂电池3的输入端与dc-dc转换器1的输出端电连接，使得动力电池2能够通过dc-dc转换器1对锂电池3进行充电，有利于保证锂电池3的输出电压；换热装置4连接于锂电池3和dc-dc转换器1，也就是说，锂电池3和dc-dc转换器1均与换热装置4连接，换热装置4配置为能够与dc-dc转换器1和锂电池3进行热量交换，使锂电池3处于合适的温度范围内，不仅能够保证锂电池3工作状态稳定，还有利
于延长锂电池3的使用寿命。
39.在本实施例中，换热装置4包括换热组件41，dc-dc转换器1和锂电池3均与换热组件41贴合设置，也就是说，dc-dc转换器1和锂电池3均集成贴合于换热组件41上。通过上述结构，dc-dc转换器1和锂电池3均能够与换热组件41进行热量交换，dc-dc转换器1和锂电池3的温度处于可控状态，而不随环境温度的改变而改变，使得dc-dc转换器1和锂电池3均处于合适的温度范围内，不仅能够保证锂电池3和dc-dc转换器1工作状态稳定，还有利于延长锂电池3和dc-dc转换器1的使用寿命。
40.在一些实施例中，换热装置4还包括加热与制冷设备42，加热与制冷设备42连接于换热组件41，能够对换热组件41进行加热或制冷，使得换热组件41能够处于加热温度范围内，便于加热器对dc-dc转换器1和锂电池3进行加热或制冷，以使得dc-dc转换器1和锂电池3能够处于合适的温度范围内。
41.优选地，换热组件41上设有热管理接口411，加热与制冷设备42通过热管理接口411与换热组件41连接，能够提高加热与制冷设备42和换热组件41的接口处的密封性，有利于防止加热与制冷设备42和换热组件41中的冷媒在接口处发生泄漏，有利于提高该低压电源模块的安全性。
42.在本实施例中，换热组件41还包括并联设置的第一分支和第二分支，换热组件41中设有第一换热件，第一换热件与第一分支连通，换热组件41中设有第二换热件，第二换热件与第二分支连通，第一换热件与dc-dc转换器1贴合，第二换热件与锂电池3贴合，使得第一换热件能够与dc-dc转换器1进行热量交换，第二换热件与锂电池3进行热量交换。通过上述结构，dc-dc转换器1和锂电池3能够分别在两个并联的换热管路中进行热量交换，使得dc-dc转换器1与换热组件41的热量交换和锂电池3与换热组件41的热量交换互不影响。
43.第一分支和第二分支通过热管理接口411与加热与制冷设备42连通，使得加热与制冷设备42中的冷媒分别进入第一分支和第二分支中进行换热。
44.在本实施例中，换热装置4还包括三通电磁阀，三通电磁阀设置于热管理接口411中，以控制第一分支和第二分支与加热与制冷设备42的通断。可以理解的是，操作人员能够通过三通电磁阀分别单独的对第一分支和第二分支进行连通和切断，使得dc-dc转换器1和锂电池3能够分别单独地向外传热。
45.可以理解的是，换热装置4还包括控制器，控制器与三通电磁阀电连接，控制器用以控制三通电磁阀各个通路的通断。在本实施例中，控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制三通电磁阀实现其功能。
46.在一些实施例中，锂电池3的额定输出电压为低压负载6的额定工作电压。在现有技术中，由于电动车辆中低压负载6的常用的额定工作电压通常为12v，因此锂电池3的额定输出电压通常为12v，使得锂电池3能够直接向低压负载6供电。可以理解的是，锂电池3的额定输出电压可以根据低压负载6的额定工作电压而进行调整，以保证锂电池3的额定输出电压和低压负载6的额定工作电压相等。
47.优选地，该低压电源模块还包括集成连接件，dc-dc转换器1和锂电池3均连接于集成连接件上，也就是说，dc-dc转换器1和锂电池3均集成连接于集成连接件，将dc-dc转换器1和锂电池3集成连接于同一部件，便于dc-dc转换器1和锂电池3作为同一部件进行拆装，便
于后续的维护与更换，有利于降低维护成本。
48.在本实施例中，低压电源模块还包括连接线束，dc-dc转换器1通过连接线束与动力电池2电连接，锂电池3通过连接线束与dc-dc转换器1电连接，dc-dc转换器1电连接于动力电池2和锂电池3之间，实现了动力电池2向锂电池3的供能。
49.本实用新型还提供一种电池系统，该电池系统包括动力电池2和上述技术方案所提供的低压电源模块，动力电池2与dc-dc转换器1的输入端连接，通过dc-dc转换器1动力电池2能够为低压电源模块提供电能，使得该电池系统能够直接通过低压电源模块中的锂电池3对低压负载6进行供电。
50.在本实施例中，由于该电池系统包括上述技术方案所提供的低压电源模块，其能够保证其中的锂电池3工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
51.本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括驱动电机5和上述技术方案所提供的电池系统，电池系统用于为车辆中的驱动电机5等负载提供电能。由于该车辆包括上述技术方案所提供的电池系统，该车辆中的电池的工作状态稳定，具有较长的使用寿命。
52.本实用新型所描述和说明的实施例对于本实用新型所保护的内容是说明性的而非限制性的，因此应当理解为，上述实施例仅示出和描述了本实用新型的优选方案，在权利要求书所限定的范围内的所有修改例和等同配置均属于本实用新型所保护的内容。而说明书中使用“更好的”、“优选的”、“优选地”或者“更优选的”等词语说明的技术特征并非本实用新型的必要技术特征，当实施例中缺少该技术特征时，该实施例所保护的内容也属于本实用新型所保护的范围。