一种电动汽车的动力电池系统的制作方法

本发明属于电动汽车动力电池系统技术领域，具体涉及一种电动汽车的动力电池系统。

背景技术：

纯电动汽车是新能源汽车市场的主力军，市场对纯电动汽车续航里程以及整车成本要求越来越高，由于整车轴距受限导致整车提供给电池系统的空间有限，要想在现有的空间里布置更多的电量，就必须要提高空间利用率，另由于各大主机厂车型不同且各大电池生产商电芯模组也有多种，导致主机厂每开发一款车型都要开发相应的子零部件，无形中增加了产品单件成本导致整车价格居高不下，电池系统以及子零部件平台化和模块化设计势在必行。

技术实现要素：

本发明的目的是实现电池系统模组以及子零部件的模块化设计，以提高空间利用率、增加储能量以及降低开发成本。为了实现上述目的，本发明设计了一种电动汽车的动力电池系统。

为了实现上述目的，本发明采用了以下方案：

一种电动汽车的动力电池系统，包括下箱体和上壳体，以及设置在所述下箱体和所述上壳体形成的密封空间内的电池部分；所述电池部分包括若干模块化、标准化设计的电池模组，分布在所述密封空间前部的电池模组左右对称布置，分布在所述密封空间后部的电池模组呈上下双层结构布置；所述电池系统的动力输出接插口、快充接插口、慢充接插口和电池通讯口集中设置在所述电池部分的插件面板上。

进一步，所述电池部分的电池管理系统采集板设置在后部双层结构布置的电池模组的左右两侧；所述电池部分的高压配电模块bdu设置在所述下箱体前端一侧面上；所述电池部分的电池管理系统控制板设置在所述下箱体前部，且位于所述高压配电模块bdu的上方。

进一步，所述高压配电模块bdu采用集成式标准化设计，包括与电池模组的正负极连接点、ptc正负极输出点、与动力输出接插口正极的连接点、与动力输出插口负极以及慢充接插口负极连接点、与慢充接插口正极的连接点、与快充接插口正极极连接点、负载与电源电压采集点和bdu内部各转换和控制元器件的采集信号总成接插件端口。

进一步，所述高压配电模块bdu还包括上下壳体，所述上下壳体采用塑料材质制成。

进一步，所述插件面板固定在所述下箱体前端且与所述上壳体密封连接。

进一步，msd维修开关通过其底部的固定板与所述上壳体固定在一起，便于对所述电池系统的维护。

进一步，所述下箱体前端中间向前凸起，所述下箱体后部垂直方向凸起。

进一步，所述下箱体包括下箱体本体总成和双层模组支架，所述双层模组支架设置在所述下箱体本体总成的后部，所述下箱体本体总成的底部还设置有电池维修口及维修口盖。

进一步，所述下箱体本体总成包括承载框架和提供密封性能的箱体本体，所述承载框架和箱体本体固连在一起；所述电池模组固定在所述承载框架的横梁上。

进一步，所述下箱体左右两侧对称地设置有多个固定点以便于所述电池系统与车身的固定安装。

该电动汽车的动力电池系统具有以下有益效果：

（1）本发明中，电池模组单一化，模块化设计，电池模组、高压系统尺寸标准化设计，提高了空间利用率、增加储能量以及降低了开发成本；前部电池模组对称布置设计、后部电池模组上下双层设计，空间利用率高，有效提高内部连接线束以及软连接铜排通用率，线束，铜排等通用率高、一次性成本降低。

（2）本发明中，电池下箱体前端中间水平方向向前凸起以及后部垂直方向凸起，有效利用了整车下部空间；高压配电模块bdu、电池管理系统控制板、插件面板等设置在电池下箱体前端凸起部分，不占用模组空间，减少串联铜排降低成本，提供了电池内部高压管理系统与电池模组有效分开，提高空间利用率，增加模组数量。

（3）本发明整个储能系统pack体积小，重量轻，便于安装和维护。

附图说明

图1：本发明实施方式中电动汽车的动力电池系统的外形结构示意图；

图2：本发明实施方式中电池部分的结构示意图；

图3：本发明实施方式中高压配电模块bdu的结构示意图；

图4：本发明实施方式中下箱体的结构示意图。

附图标记说明：

1—下箱体；11—下箱体本体总成；12—双层模组支架；13—电池维修口及维修口盖；2—上壳体；3—msd维修开关；4—动力输出接插口；5—快充接插口；6—慢充接插口；7—电池通讯口；8—电池部分；81—电池模组；82—电池管理系统采集板（bmu，batterymanagementunit）；83—电池管理系统控制板（bcu，batterycomputerunit）；84—高压配电模块bdu；841—与电池模组的正负极连接点；842—ptc正负极输出点；843—与动力输出接插口正极的连接点；844—与动力输出接插口负极以及慢充接插口负极连接点；845—与慢充接插口正极的连接点；846—与快充接插口正极连接点；847—负载与电源电压采集点；848—bdu内部各转换和控制元器件的采集信号总成接插件端口；849—bdu壳体；85—插件面板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图1至图4示出了本发明电动汽车的动力电池系统的具体实施方式。图1是本实施方式中电动汽车的动力电池系统的外形结构示意图；图2是本实施方式中电池部分的结构示意图；图3是本实施方式中高压配电模块bdu的结构示意图；图4是本实施方式中下箱体的结构示意图。

如图1至图4所示，本实施方式中的电动汽车的动力电池系统，包括下箱体1和上壳体2，以及设置在下箱体1和上壳体2形成的密封空间内的电池部分8；电池部分8包括若干模块化、标准化设计的电池模组81，分布在密封空间前部的电池模组81左右对称布置，分布在密封空间后部的电池模组81呈上下双层结构布置；所述电池系统的动力输出接插口4、快充接插口5、慢充接插口6和电池通讯口7集中设置在电池部分8的插件面板85上。下箱体1的作用是承载整个电池系统的重量以及对电池部分的元器件进行保护；上壳体2采用轻量化设计，主要作用是和下箱体1一起保证电池系统的密封性能。本实施例中，电池模组81共有24个，前部对称结构布置，后部双层结构布置。

如图2所示，电池部分8的电池管理系统采集板82设置在后部双层结构布置的电池模组81的左右两侧；电池部分8的高压配电模块bdu84设置在下箱体1前端一侧面上，不占用模组空间，靠近接插件减少串联铜排降低成本；电池部分8的电池管理系统控制板83设置在下箱体1前部，且位于高压配电模块bdu84的上方。

如图3所示，高压配电模块bdu84采用集成式标准化设计，包括与电池模组的正负极连接点841、ptc正负极输出点842、与动力输出接插口正极的连接点843、与动力输出插口负极以及慢充接插口负极连接点844、与慢充接插口正极的连接点845、与快充接插口正极极连接点846、负载与电源电压采集点847（电池系统link电压与pack电压采集点）和bdu内部各转换和控制元器件的采集信号总成接插件端口848。高压配电模块bdu84还包括上下壳体，上下壳体采用塑料材质制成。本实施例中，bdu壳体849采用塑料材质制成。bdu内部各转换和控制元器件的采集信号总成接插件端口848通过输出、输入的信号与控制信号相关连。高压电器集中至bdu盒内，装配效率高，外部高压软连接长度短、不交叉，以及低压线束连接整齐简洁。

如图2所示，插件面板85固定在下箱体1前端且与上壳体2密封连接。本实施例中，动力输出接插口4作为电池动力输出接口、快充接插口5作为电池直流充电口、慢充接插口6作为电池交流充电口、电池通讯口7作为电池与整的车通讯口，集中设置在插件面板85上，并通过插件面板85固定至下箱体1上。

如图1所示，msd（manualservicedisconnect）维修开关3通过其底部的固定板与上壳体2固定在一起，便于对所述电池系统的维护。

如图1和图4所示，下箱体1前端中间向前凸起，下箱体1后部垂直方向凸起，有效利用整车下部空间，提高空间利用率，增加模组数量。

优选地，下箱体1包括下箱体本体总成11和双层模组支架12，双层模组支架12设置在下箱体本体总成11的后部，下箱体本体总成11的底部还设置有电池维修口及维修口盖13。采用电池底部维修口设计，只要抬起整车即可从电池底部更换慢充以及ptc保险丝，方便快捷。

优选地，下箱体本体总成11包括承载框架和提供密封性能的箱体本体，所述承载框架和箱体本体固连；电池模组81固定在所述承载框架的横梁上，把模组重量从横梁传递至下箱体边梁再由两侧的固定点传递至整车上。本实施例中，承载框架和箱体本体焊接连接。本实施例中，下箱体1左右两侧对称地设置有多个固定点以便于所述电池系统与车身的固定安装。

本实施例中，下箱体采用提供密封性能的本体与承载强度的框架焊接而成，采用高屈服强度的钢材与延展性能好的钢材分类设计有效减薄料厚，减轻箱体重量，内部模组固定集中至内部框架横梁上有效提高力传递、提高电池系统整包强度。

本发明中，电池模组单一化，模块化设计，电池模组、高压系统尺寸标准化设计，提高了空间利用率、增加储能量以及降低了开发成本；前部电池模组对称布置设计、后部电池模组上下双层设计，空间利用率高，有效提高内部连接线束以及软连接铜排通用率，线束，铜排等通用率高、一次性成本降低。

本发明中，电池下箱体前端中间水平方向向前凸起以及后部垂直方向凸起，有效利用了整车下部空间；高压配电模块bdu、电池管理系统控制板、插件面板等设置在电池下箱体前端凸起部分，不占用模组空间，减少串联铜排降低成本，提供了电池内部高压管理系统与电池模组有效分开，提高空间利用率，增加模组数量。

本发明整个储能系统pack体积小，重量轻，便于安装和维护。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。