电池包和车辆的制作方法

文档序号:15917496发布日期:2018-11-13 22:30阅读:137来源:国知局

本实用新型涉及车辆技术领域,具体而言,涉及一种电池包和车辆。



背景技术:

为维持电池包内部BDU等部件的低电压工作需求,传统车辆在电池包外部设置一个低电压的蓄电池专门为BDU等部件提供低压电量,但这样会占用车内过多的空间,使整车布置不紧凑,而且需要一段较长的线缆连接低压蓄电池与动力电池包,增加布线难度及相关成本,且电池包壳体在过线处存在密封问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本实用新型提出一种电池包,该电池包将DCDC集成在其内部,可实现利用电池包自身内部电池模组的高压通过DCDC的转化作用变成能够为BDU等供能的低电压。

本实用新型还提出了一种具有上述电池包的车辆。

根据本实用新型的实施例的电池包,包括:壳体,所述壳体包括下壳体和封盖所述下壳体的上盖;电池模组,所述电池模组设置在所述下壳体内;双向充电机,所述双向充电机设置在所述壳体内,所述双向充电机具有外部高压接头,所述外部高压接头向上伸出所述上盖;电控元件,所述电控元件设置在所述壳体内,所述电控元件包括:BMS和BDU,所述电控元件具有高压输出接头和低压输出接头,所述高压输出接头和所述低压输出接头均向上伸出所述上盖;DCDC,所述DCDC与所述电控元件相连,所述DCDC设置在所述壳体内。

根据本实用新型的实施例的电池包,该电池包将DCDC集成在其内部,可实现利用电池包自身内部电池模组的高压通过DCDC的转化作用变成能够为BDU等供能的低电压。

根据本实用新型实施例的电池包还可以具有如下附加技术特征:

根据本实用新型的一些实施例,所述双向充电机、所述电控元件和所述DCDC呈线性排列。

根据本实用新型的一些实施例,所述双向充电机、所述电控元件和所述DCDC位于所述壳体的后部。

根据本实用新型的一些实施例,所述高压输出接头包括:前部高压输出接头和位于所述前部高压输出接头后侧且相邻的后部高压输出接头。

根据本实用新型的一些实施例,所述电控元件包括:电控元件壳体,所述电控元件壳体的上表面设置有电控元件凸台,所述电控元件凸台上设置有所述高压输出接头和所述低压输出接头。

根据本实用新型的一些实施例,所述电控元件凸台上还设置有电控元件高压防护罩,所述电控元件高压防护罩围绕所述高压输出接头设置。

根据本实用新型的一些实施例,所述电控元件高压防护罩由第一弧形挡板和第二弧形挡板围成,并且两个所述电控元件高压防护罩的第一弧形挡板彼此相邻,所述第一弧形挡板的高度大于所述第二弧形挡板的高度。

根据本实用新型的一些实施例,所述第一弧形挡板和所述第二弧形挡板的连接处设置有第一车身固定卡扣。

根据本实用新型的一些实施例,所述电控元件凸台上还设置有电控元件低压防护罩,所述电控元件低压防护罩围绕所述外部低压接头设置,所述电控元件低压防护罩上设置有第二车身固定卡扣。

根据本实用新型另一方面的车辆,包括上述的电池包。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的电池包的内部结构示意图;

图3是根据本实用新型实施例的电池包的局部结构示意图;

图4是根据本实用新型实施例的电控元件的结构示意图。

附图标记:

电池包100,壳体1,下壳体11,上盖12,电池模组2,双向充电机3,外部高压接头31,电控元件4,高压输出接头41,低压输出接头42,DCDC5,前部高压输出接头411,后部高压输出接头412,电控元件壳体43,电控元件凸台431,电控元件高压防护罩432,第一弧形挡板4321,第二弧形挡板4322,第一车身固定卡扣4323,电控元件低压防护罩433,第二车身固定卡扣4331。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电池包100。

根据本实用新型实施例的电池包100可以包括:壳体1、电池模组2、双向充电机3、电控元件4和DCDC5(直流电压变换器)。

如图1和图2所示,壳体1包括下壳体11和封盖下壳体11的上盖12,电池模组2设置在下壳体11内。具体地,电池模组2整齐地布置在下壳体11内,并由上盖12对下壳体11及内部的电池模组2进行封闭,以使电池包壳体1达到密闭情况,不仅可保护电池模组2免受外界撞击力的作用而损坏,而且还可阻止外界雨水灰尘对电池模组2的侵蚀,使电池模组2能够持续输出电量并为整车提供电能。

参照图1-图3,双向充电机3设置在壳体1内,双向充电机3具有外部高压接头31,外部高压接头31向上伸出上盖12。传统车辆将双向充电机3布置在电池包100外部以达到为电池模组2充电的目的,但往往需要单独为双向充电机3预留安装位置,这就导致其他部件的布置空间减小而出现难以不布置的情况,且还要考虑双向充电机3的防护问题,较为繁琐,且将双向充电机3布置在电池包100内还可方便电池包100在储能场景的应用。

而本实用新型实施例的电池包100将双向充电机3设置在电池包100内部,并通过伸出上盖12的外部高压接头31直接与车辆底盘即车辆外部充电口相连进行充电,这就减少了在电池包100与外部高压接头31之间加设充电线束的长度。由此可节省整车的制造成本。并且通过将双向充电机3集成在电池包100内部,使电池包100整体结构更紧凑,使电池包100不仅可通过外部高压接头31与外界220V电源进行电连接而为电池模组2充电,而且当电池包100从车辆拆卸下来时,还可通过双向充电机3的转换作用,从外部高压接头31处向外输出诸如220V的交流电,可供电池外部用电负载使用。

结合图1-图4所示实施例,电控元件4设置在壳体1内,电控元件4包括:BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,电池管理系统)和BDU(Battery Distribution Unit,电池高压配电盒),电控元件4具有高压输出接头41和低压输出接头42,高压输出接头41和低压输出接头42均向上伸出上盖12。

具体地,电控元件4连接在电池模组2与双向充电机3之间。其中,充电过程为外界电源通过外部高压接头31输入220V交流电,双向充电机3将其转化成电池模组2所需求电压的直流电,并通过电控元件4将电流传递到电池模组2,为电池模组2充电。

而当电池包100从整车拆卸下来后的放电过程为电池模组2通过电控元件4将直流电传递到双向充电机3,并通过双向充电机3的内部转换作用,从外部高压接头31处向外输出220V交流电/直流电,供电池外部用电负载使用。

其中,高压输出接头41和低压输出接头42向上伸出上盖12是为了便于与车辆底盘上相应的插孔对应插接,使高压输出接头41能够连接整车机舱的高压用电设备,为整车提供高压直流电源,低压输出接头42能够为电池包100与整车及外部充电桩的低压通讯提供通讯信号。进而使电池包100能够向整车输送高电压及通讯信号,使整车能够正常顺利的运行。

如图2和图3所示,DCDC5与电控元件4相连,DCDC5设置在壳体1内。具体地,电池模组2与电控元件4相连,电控元件4的一端与双向充电机3相连,而另一端则与DCDC5相连,DCDC5将来自于电池模组2的高电压转换为可为电控元件4内部的BDU提供正常工作所需能量的低电压,使电控元件4能够正常的运行。

需要知道的是,传统情况下整车需要在电池包100外的车辆内部设置一个低电压电池为电池包100内部的BDU提供能源,这就使得电池包100与低压蓄电池之间需通过一段较长的导线连接,导致导线布置较为繁琐和布置困难的问题。

而本实用新型实施例将DCDC5集成在电池包100内部,并通过电池包100内部电池模组2本身的电能经过DCDC5的转换作用为BDU提供低电压,由此不仅使电池包100的功能更强大,且优化了电池包100整体的布置空间,并且实现了电池包100为自身低压用电设备提供低压电能。

根据本实用新型实施例的电池包100,该电池包100将DCDC5集成在其内部,实现了利用电池包100自身内部电池模组2的高压通过DCDC5的转化作用变成能够为BDU等供能的低电压。

如图2和图3所示,双向充电机3、电控元件4和DCDC5呈线性排列。将三者呈线性排列方式进行排列更节省电池包100内部的空间,使电池包100内部的其余空间能够布置更多的电池模组2以提升电池包100的能量密度,且使三者能够更好地进行信息和能量传递,可缩短三者之间的连接端子及线束。

进一步,双向充电机3、电控元件4和DCDC5位于壳体1的后部。由于双向充电机3上的外部高压接头31及电控元件4上的外部高压接头31和外部低压接头只有与车辆底盘上的相应孔位插接配合才可与充电口及整车进行电连接,实现电池包100的作用。

其中,电池包的外部高压接头31布置在后方,对应整车后排座椅位置。此位置由于后排座椅凸起,在Z方向上形成一个较大的空腔体,利于接插件安装和布置。

如果将双向充电机3、电控元件4和DCDC5三者布置在壳体1内的前部就需要在驾驶舱前地板下设置相应的对插孔位,并且需要抬高前机舱底板,影响了整车的乘坐舒适性。而如果将双向充电机3、电控元件4和DCDC5三者布置在壳体1内的后部,其相应的对插接口需设置在后排座椅下方,而设置在此处则不会影响车内其他部件的布置,由此将双向充电机3、电控元件4和DCDC5布置在壳体1内的后部更合理且布置方便,且具有相对更好的效果。

结合图1-图4所示实施例,高压输出接头41包括:前部高压输出接头411和位于前部高压输出接头411后侧且相邻的后部高压输出接头412。具体地,后部高压输出接头412对于前部高压输出接头411更靠近电池包100的后部。

当电池包100所需匹配的车辆为前置前驱车辆时,可去除后部高压输出接头412,保留前部高压输出接头411,以便于电池包100的布置及安装。

当电池包100所需匹配的车辆为后置后驱车辆时,可去除前部高压输出接头411,保留后部高压输出接头412,以便于电池包100的布置及安装。

而当电池包100所需匹配的车辆为四驱车辆时,可同时保留高压输出接头41和后部高压输出接头412。由此通过对高压输出接头41的灵活布置实现了电池包100在不同车辆上的安装布置,增大了电池包100的通用性。而且,通过将前部高压输出接头411和后部高压输出接头412直接集成在电控元件壳体43上,免去了布线问题。

参照图2-图4,电控元件4包括:电控元件壳体43,电控元件壳体43的上表面设置有电控元件凸台431,电控元件凸台431上设置有高压输出接头41和低压输出接头42。具体地,双电控元件壳体43用于保护电控元件4内部零部件及电路,并且使电控元件4的整体形状与电池包100的下壳体11和上盖12更贴合,已达到占用空间较小的目的,以利于提高电池包100的整体能量密度,且可使电控元件4在电池包100内固定的更稳定和牢靠。

其中设置在电控元件4上表面的电控元件凸台431适于与上盖12贴合,由此当电控元件凸台431的上表面与上盖12下表面贴合固定时,电控元件凸台431会将电控元件凸台431上设置的高压输出接头41抬升到上盖12上方,以便于与车辆底盘上相应的插口进行配合插接。

进一步,电控元件凸台431上还设置有电控元件高压防护罩432,电控元件高压防护罩432围绕高压输出接头41设置。具体地,在高压输出接头41周围环绕设置电控元件高压防护罩432一方面为了更好的保护高压输出接头41以免受到外界撞击力等的影响而损坏,另一方面设置电控元件高压防护罩432方便与车辆底盘的相应插孔进行定位插接,使高压输出接头41与车辆底盘相应插孔的插接配合更快速高效和准确。

再进一步,电控元件高压防护罩432由第一弧形挡板4321和第二弧形挡板4322围成,并且两个电控元件高压防护罩432的第一弧形挡板4321彼此相邻,第一弧形挡板4321的高度大于第二弧形挡板4322的高度。换言之,结合图4,两个较高的第一弧形挡板4321设置在前部高压输出接头411和后部高压输出接头412之间,由此可进一步保护两个高压输出接头41之间发生电连接或损坏,以影响电池包100的正常使用。

再进一步,第一弧形挡板4321和第二弧形挡板4322的连接处设置有第一车身固定卡扣4323。具体地,第一车身固定卡扣4323适于在高压输出接头41与车辆底盘相应孔位内的对插口相互插接后,与相应孔位内的卡槽配合卡接,以使高压输出接头41与对插口结合的更稳定牢靠。

如图1-图4所示,电控元件凸台431上还设置有电控元件低压防护罩433,电控元件低压防护罩433围绕外部低压接头设置,电控元件低压防护罩433上设置有第二车身固定卡扣4331。

具体地,在低压输出接头42周围环绕设置电控元件低压防护罩433一方面为了更好的保护低压输出接头42以免受到外界撞击力等的影响而损坏,另一方面设置电控元件低压防护罩433方便与车辆底盘的相应插孔进行定位插接,使低压输出接头42与车辆底盘相应插孔的插接配合更快速高效和准确。

其中,第二车身固定卡扣4331适于在低压输出接头42与车辆底盘相应孔位内的对插口相互插接后,与相应孔位内的卡槽配合卡接,以使低压输出接头42与对插口结合的更稳定牢靠。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆,包括上述实施例中描述的电池包100。对于车辆的其它构造例如变速器、制动系统、转向系统等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知,因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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