一种飞行器电池系统的制作方法

本发明涉及电池，尤其涉及一种飞行器电池系统。

背景技术：

1、与电动汽车领域不同，当前国内电动飞行器领域并没有针对电池系统详细法规标准，使得电动飞行器电池需要在安全基础上，提升电芯能量密度、电池包体积利用率和电池能量密度，用以提升电动飞行器续航里程。

2、在现有技术中，飞行器电池仍采用电池模组集成设计方案，其优势之处在于利用机翼肋板，节省了电池模组下壳结构，降低了飞机结构重量，能够节约电动飞机的制造成本，有效增加电动飞机续航里程。

3、但是，现有的飞行器电池存在许多不足之处，其不足之处在于：(1)散热效果不佳且未考虑排气设计，一旦电芯触发热失控时，无法第一时间将有害高温气体排出，导致整包起火现象发生；(2)空间利用率及能量密度仍有待优化。

技术实现思路

1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种飞行器电池系统，不仅能避免整包起火现象发生，还能通过节省部分结构件来降低重量，提升空间利用率和能量密度。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种飞行器电池系统，其由至少一个电池包组成；每一个电池包均包括封闭式结构的壳体，以及设置于所述壳体内的高压电组件、电池管理系统组件、高压线束、电芯组件、低压线束、电气隔离组件、绝缘组件和低压信号采集组件；

3、其中，通过一横梁组件将所述壳体分隔成前区域以及后区域；

4、所述高压电组件及所述电池管理系统组件均设置于所述前区域；所述电芯组件、所述电气隔离组件、所述绝缘组件及所述低压信号采集组件均设置于所述后区域；所述低压线束及所述高压线束均有一部分位于所述前区域，另一部分均从所述前区域穿至所述后区域；其中，所述前区域通过分层支架分隔成上下两层，使其上层设有所述电池管理系统组件及对应所连的低压线束，下层设有所述高压电组件及对应所连的高压线束。

5、其中，所述壳体上安装有至少一个透气防爆阀和两个高压接头；

6、所述透气防爆阀与所述壳体内部空腔导通，以排出所述壳体内部气体；

7、所述两个高压接头包括动力输出接头和充电输入接头，并均通过所述高压线束与所述高压电组件及所述电芯组件进行互连；

8、所述电池管理系统组件和所述低压信号采集组件通过所述低压线束进行互连。

9、其中，所述电池管理系统组件包括通过所述前区域上层的低压线束互连的bms主板和四个bms从板；所述高压电组件包括通过所述前区域下层的高压线束互连的电流传感器、主正负继电器、预充继电器、快充继电器和预充电阻。

10、其中，所述四个bms从板通过位于所述分层支架上方的两个从板支架进行固定，并使所述四个bms从板与所述bms主板之间形成分层结构。

11、其中，通过另一横纵梁组件将所述后区域划分有多个子区域，且每一个子区域内均部署有电芯组件、低压线束、电气隔离组件、绝缘组件和低压信号采集组件；其中，

12、每一个子区域内的电芯组件均包括分别分布于所连高压线束两侧的两个电芯排，且每一个电芯排均由若干个电芯组成；

13、每一个子区域内的电气隔离组件均包括一个盖设于同子区域内高压线束和低压线束上方的电气隔离板；

14、每一个子区域内的绝缘组件均包括若干个电芯隔离垫、若干个泡棉和一个绝缘防护云母板；

15、每一个子区域内的低压信号采集组件均包括连接于同子区域内低压线束上的若干个电压传感器和若干个温度传感器；

16、其中，任意电芯排上相邻两个电芯之间均设有一个电芯隔离垫；任一电气隔离板在其朝向相应电芯组件的侧面上设有若干个电压传感器和若干个温度传感器，在其远离相应电芯组件的侧面上设有若干个泡棉；任一绝缘防护云母板均盖设于其所在子区域上方，并遮住所在子区域部署的电芯组件、低压线束、电气隔离组件及低压信号采集组件。

17、其中，任意电芯排上所有电芯均通过结构胶与对应子区域的内壁进行粘接，并与其对应的电芯隔离垫均通过结构胶进行粘接；任一电气隔离板的两端均通过结构胶与对应子区域的内壁进行粘接，且其上所设的电压传感器、温度传感器及泡棉均通过结构胶进行粘接；任一绝缘防护云母板均通过结构胶与对应子区域的内壁及对应的横纵梁组件进行粘接。

18、其中，任一电芯均呈硬壳方形状，且其所连的电芯隔离垫均呈回型框状；任一电气隔离板均呈长条形状，其上所设的泡棉均呈方块形状。

19、其中，所述子区域有四个，且两两之间呈对称结构；任一子区域内均设有缓冲绝缘垫，所述缓冲绝缘垫的一端连接其对应电芯组件的外边缘，另一端连接对应子区域内横纵梁组件。

20、其中，所述壳体上还安装有一个低压通信接头；其中，所述低压通信接头与所述低压线束相连。

21、其中，所述两个高压接头均位于所述前区域的壳体上，并均为呈双圆半环形状的高压接插件；所述低压通信接头位于所述前区域的壳体上，并为呈椭圆形状的低压接插件；所述透气防爆阀位于所述前区域的壳体上，呈圆环状；所述壳体由可拆卸安装的上壳体及下壳体组成，且所述上壳体及所述下壳体均呈长条形状并通过密封条实现密封连接；所述上壳体及所述下壳体上均焊接有多个梯形状的吊耳。

22、实施本发明实施例，具有如下有益效果：

23、本发明在前区域通过分层支架进行上下层布置，使得下层更易进行高压电气走线集成，上层实现低压信号采集与处理，一方面优化了整体布置空间，另一方面也做到高压与低压隔离；本发明在后区域通过电芯隔离垫、泡棉、电气隔离板、缓冲绝缘垫块、云母板与电芯进行集成为pack，一方面节省了部分结构件，做到了空间利用率最优以及降低结构件成本，另一方面提高了电池系统阻隔热扩散的安全性。

技术特征：

1.一种飞行器电池系统，其特征在于，其由至少一个电池包组成；每一个电池包均包括封闭式结构的壳体，以及设置于所述壳体内的高压电组件、电池管理系统组件、高压线束、电芯组件、低压线束、电气隔离组件、绝缘组件和低压信号采集组件；

2.如权利要求1所述的飞行器电池系统，其特征在于，

3.如权利要求2所述的飞行器电池系统，其特征在于，所述电池管理系统组件包括通过所述前区域上层的低压线束互连的bms主板和四个bms从板；所述高压电组件包括通过所述前区域下层的高压线束互连的电流传感器、主正负继电器、预充继电器、快充继电器和预充电阻。

4.如权利要求3所述的飞行器电池系统，其特征在于，所述四个bms从板通过位于所述分层支架上方的两个从板支架进行固定，并使所述四个bms从板与所述bms主板之间形成分层结构。

5.如权利要求4所述的飞行器电池系统，其特征在于，通过另一横纵梁组件将所述后区域划分有多个子区域，且每一个子区域内均部署有电芯组件、低压线束、电气隔离组件、绝缘组件和低压信号采集组件；其中，

6.如权利要求5所述的飞行器电池系统，其特征在于，任意电芯排上所有电芯均通过结构胶与对应子区域的内壁进行粘接，并与其对应的电芯隔离垫均通过结构胶进行粘接；任一电气隔离板的两端均通过结构胶与对应子区域的内壁进行粘接，且其上所设的电压传感器、温度传感器及泡棉均通过结构胶进行粘接；任一绝缘防护云母板均通过结构胶与对应子区域的内壁及对应的横纵梁组件进行粘接。

7.如权利要求6所述的飞行器电池系统，其特征在于，任一电芯均呈硬壳方形状，且其所连的电芯隔离垫均呈回型框状；任一电气隔离板均呈长条形状，其上所设的泡棉均呈方块形状。

8.如权利要求7所述的飞行器电池系统，其特征在于，所述子区域有四个，且两两之间呈对称结构；任一子区域内均设有缓冲绝缘垫，所述缓冲绝缘垫的一端连接其对应电芯组件的外边缘，另一端连接对应子区域内横纵梁组件。

9.如权利要求8所述的飞行器电池系统，其特征在于，所述壳体上还安装有一个低压通信接头；其中，所述低压通信接头与所述低压线束相连。

10.如权利要求9所述的飞行器电池系统，其特征在于，所述两个高压接头均位于所述前区域的壳体上，并均为呈双圆半环形状的高压接插件；所述低压通信接头位于所述前区域的壳体上，并为呈椭圆形状的低压接插件；所述透气防爆阀位于所述前区域的壳体上，呈圆环状；所述壳体由可拆卸安装的上壳体及下壳体组成，且所述上壳体及所述下壳体均呈长条形状并通过密封条实现密封连接；所述上壳体及所述下壳体上均焊接有多个梯形状的吊耳。

技术总结
本发明提供一种飞行器电池系统，其由至少一个电池包组成；每一电池包均包括封闭式结构的壳体，以及壳体内所设的高压电组件、电池管理系统组件、高压线束、电芯组件、低压线束、电气隔离组件、绝缘组件和低压信号采集组件；通过一横梁组件将壳体分隔成前后区域；高压电组件及电池管理系统组件均设置于前区域；电芯组件、电气隔离组件、绝缘组件及低压信号采集组件均设置于后区域；低压线束及高压线束从前区域穿至后区域；前区域通过分层支架分成上下层，上层有电池管理系统组件及对应所连的低压线束，下层有高压电组件及对应所连的高压线束。实施本发明，能避免整包起火现象发生，还能通过节省部分结构件来降低重量，提升空间利用率和能量密度。

技术研发人员：宋郑昊,郑银俊,苏庆鹏,张宁,张茜
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8