一种电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体地涉及一种电池包及车辆。


背景技术：

2.目前，电动汽车的电池包中的电池模组与车辆的各个电控模块之间通过高压线相连接，由于各个电控模块较为分散的布置在车辆的前机舱或后舱行李箱下部，因此导致电池模组与电控模块之间或者各个电控模块彼此之间所连接的高压线的长度较长。并且，由于各电控模块自身壳体体积原因，这种布置及连接方式不仅侵占前机舱或者后舱的空间，造成空间的浪费且装配费时费力，而高压线过长也无形中增加了整车的开发成本。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的是提供一种电池包及车辆，用于至少部分地解决上述存在的技术问题。
4.为了实现上述目的，第一方面，本实用新型实施例提供一种电池包，所述电池包布置在车辆的车身地板下方，且位于所述车辆的前驱动轴和后驱动轴之间，且所述电池包包括：壳体；以及布置在所述壳体内的电池模组和多个电控模块；其中，所述壳体内划分有第一空间区域、第二空间区域和第三空间区域，所述第一空间区域靠近所述前驱动轴，所述第二空间区域靠近所述后驱动轴，所述第三空间区域位于所述第一空间区域和所述第二空间区域之间；所述多个电控模块布置在所述第一空间区域和/或所述第二空间区域中，所述电池模组布置在所述第三空间区域中，且所述电池模组分别与所述多个电控模块之间在所述壳体内通过线路连接。
5.可选的，所述多个电控模块包括：布置在所述第一空间区域的直流转换模块、前空调控制模块和前电机驱动模块；布置在所述第二空间区域的后电机驱动模块和后空调控制模块；以及布置在所述第一空间区域或所述第二空间区域的放电模块和慢充充电模块。
6.可选的，所述壳体包括相互适配的下壳体和上壳体，且所述下壳体上设置有适配各个电控模块安装的多个凸起横梁。
7.可选的，所述多个凸起横梁呈并行布置。
8.可选的，所述壳体上布置有用于维护和检修各个电控模块的检修端口。
9.可选的，所述电池包还包括布置在所述电池模组和所述电控模块之间的绝缘隔离层。
10.可选的，所述电池包还包括布置在所述电池模组和所述电控模块之间的线路上的熔断器。
11.可选的，所述电池包还包括布置在所述第三空间区域内的电池管理系统，所述电池管理系统与所述车辆的整车控制器连接。
12.可选的，所述电池包还包括布置在所述壳体内的冷却模块，且所述冷却模块通过冷却管路与位于电池包外部的散热部件连接。
13.第二方面，本发明实施例提供一种车辆，所述车辆包括上述第一方面任一项所述的电池包。
14.通过上述技术方案，本实用新型实施例的电池包将电控模块集成于壳体中，有效地节约了车辆前机舱和后舱的空间，且缩短了电控模块与电池模组以及各个电控模块之间的连接线长度，可以有效提高装配效率，且有利于整车减重以及均衡车辆前后轴的载荷分配。
15.本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
17.图1是根据一示例性实施例示出的一种电池包的示意图；
18.图2是根据一示例性实施例示出的另一种电池包的示意图；
19.图3a是根据一示例性实施例示出的一种电池包的下壳体的俯视图；
20.图3b是根据一示例性实施例示出的一种电池包的下壳体的侧视图；以及
21.图3c是根据一示例性实施例示出的一种电池包的上壳体的俯视图。
22.附图标记说明
23.1第一空间区域
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2第二空间区域
24.3第三空间区域
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10壳体
25.11下壳体
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12上壳体
26.20电池模组
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21bms模块
27.22整车控制器
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30电控模块
28.30a直流转换模块
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30b前空调控制模块
29.30c前电机驱动模块
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30d后电机驱动模块
30.30e后空调控制模块 30f放电模块
31.30g慢充充电模块 31慢充充电座
32.32快充充电座
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41绝缘隔离层
33.42绝缘隔离层
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51第一冷却模块
34.52第二冷却模块
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53散热器
35.54冷却进水管
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55冷却回水管
36.56散热风扇
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57膨胀水箱
37.61前驱动轴
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62前电机
38.63前车轮
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64后驱动轴
39.65后电机
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66后车轮
40.111凸起横梁
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112凸起横梁
41.121检修端口
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122检修端口
具体实施方式
42.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
43.通常，用于为电动汽车提供电能的电池模组以电池包的形式布置在车辆的车身地板下方，用于给车辆的电控模块提供电能，以便于电控模块可以控制车辆相应的部件运行。当前，电池模组与电控模块多为分离式布置型式，电控模块布置在电池包外，且呈分散型布置在车辆的前机舱和/或后舱内。该种布置形式使得电池模组与电控模块之间以及各个电控模块之间连接的线路过长且线路结构复杂，这不仅造成对车辆机舱内部空间的浪费，且过长的高压线也无形中增加了整车开发成本。
44.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池包，如图1所示，所述电池包布置在车辆的车身地板下方，且位于所述车辆的前驱动轴61和后驱动轴64之间，且所述电池包包括：壳体10；以及布置在所述壳体10内的电池模组20和多个电控模块30；其中，所述壳体10内划分有第一空间区域1、第二空间区域2和第三空间区域3，所述第一空间区域1靠近所述前驱动轴61，所述第二空间区域2靠近所述后驱动轴64，所述第三空间区域3位于所述第一空间区域1和所述第二空间区域2之间；所述多个电控模块30布置在所述第一空间区域1和/或所述第二空间区域2中，所述电池模组20布置在所述第三空间区域3中，且所述电池模组20分别与所述多个电控模块30之间在所述壳体10内相互连接。
45.举例而言，各个电控模块30与电池模组20可以通过铜排或者导线连接，且各个电控模块30通过高压线与电池包外的部件连接以及各个电控模块30彼此之间通过高压线路连接。由于第一空间区域1靠近车辆的前驱动轴61，若该电控模块30与靠近车辆前端的部件连接，则可以将该电控模块30布置在第一空间区域1内。由于第二空间区域2靠近车辆的后驱动轴64，若该电控模块30与靠近车辆后端的部件连接，则可以将该电控模块30布置在第二空间区域2内。电池模组20布置在第三空间区域3内，即电池模组20布置在第一空间区域1的多个电控模块30和第二空间区域2的多个电控模块30之间。
46.本实用新型实施例中，将多个电控模块集成于电池包的壳体中，有利于电控模块的集中管控，且相比于现有的电控模块分散型布置型式可以有效节约车辆前后舱的空间。且将电池包整体布置在车辆地板下方的前后驱动轴之间，能够同时兼顾与车辆前端和后端的连接，便于电池包与车辆前端后端之间的连接线路的布置。同时，本实用新型实施例通过对电池包的壳体的空间划分，基于电控模块与电池包外的部件的连接情况，能够灵活将电控模块布置在相应的空间区域内，优化电控模块与部件连接的线路结构。并且，将电池模组布置在第一空间区域和第二空间区域之间，有效缩短电池模组与各个电控模块所连接的线路的长度，提高装配效率，并有利于整车减重以及均衡车辆前后轴的载荷分配。
47.下面对于电池包内的结构以及具体空间分布做进一步详细说明。
48.在一优选实施例中，如图2所示，所述电控模块包括：布置在所述第一空间区域1的直流转换模块30a、前空调控制模块30b、前电机驱动模块30c；布置在所述第二空间区域2的后电机驱动模块30d、后空调控制模块30e；以及布置在所述第一空间区域1或所述第二空间区域2的放电模块30f和慢充充电模块30g。
49.举例而言，直流转换模块30a用于给车辆的机舱以及乘员舱内的低压电器(12v)供
电。前空调控制模块30b与车辆的前舱空调系统连接，用于控制车辆的前舱空调系统的运行。前电机驱动模块30c与车辆的前电机62连接，用于驱动车辆的前电机62工作。可以看出，上述电控模块30a、30b和30c均与位于车辆前端的部件连接，因此，上述三个电控模块均布置在靠近车辆前驱动轴61的第一空间区域1内，以优化车辆前端的连接线路。
50.后电机驱动模块30d与车辆的后电机65连接，用于驱动车辆的后电机65工作。后空调控制模块30e与车辆的后舱空调系统连接，用于控制车辆的后舱空调系统的运行。可以看出，后电机驱动模块30d和后空调控制模块30e分别与位于车辆后端的后电机65和后舱空调系统连接，因此，电控模块30d和30e均布置在靠近车辆的后驱动轴64的第二空间区域2内，以优化车辆后端的连接线路。
51.而对于放电模块30f来说，其用于向车辆外用电器(220v)供电，因此，放电模块30f可根据外用电器实际使用情况灵活布置在第一空间区域1或者是第二空间区域2内，以便于简化所连接的线路。对于慢充充电模块30g来说，其与慢充充电座31相连接。若慢充充电座31布置在车辆的后方，如布置在后车身的左(或右)侧围上，则慢充充电模块30g布置在靠近车辆后驱动轴64的第二空间区域2内。若慢充充电座31布置在车辆的前方，如布置在前车身的左(或右)侧围上，则慢充充电模块30g布置在靠近车辆前驱动轴61的第一空间区域1内。另外，如图2所示，电池模组20和快充充电座32连接，用于实现对电池模组20的快速充电。需要说明的是，本实用新型实施例并不限于上述电控模块，本领域技术人员亦可根据实际需要及使用情况增加其他电控模块。
52.以前电机驱动模块30c和后电机驱动模块30d为例，当汽车开始运行时，电池模组20分别给前电机驱动模块30c和后电机驱动模块30d供电，前电机驱动模块30c驱动前电机62转动，进而驱动前驱动轴61带动前车轮63旋转。后电机驱动模块30d驱动后电机65转动，进而驱动后驱动轴64带动后车轮66旋转。
53.通过上述实施例可以看出，本实用新型的电池包中所集成的电控模块可以根据其与车辆部件的连接情况，灵活布置在不同的空间区域内，有效的减少连接线路长度，优化线路结构。
54.在一优选实施例中，壳体包括相互适配的下壳体和上壳体，且所述下壳体上设置有适配各个电控模块安装的多个凸起横梁。
55.举例而言，如图3a、图3b和图3c所示，电池包的壳体包括下壳体11和上壳体12。下壳体11上的两侧分别设置多个凸起横梁111和多个凸起横梁112。凸起横梁111用于安装第一空间区域内的电控模块。凸起横梁112用于安装第二空间区域内的电控模块。
56.本实用新型实施例中，通过在电池包的下壳体上设置凸起横梁能够有效的固定各个电控模块，减轻电控模块受车辆振动的影响，保证各个电控模块能够安全运行。
57.在更为优选的实施例中，下壳体上的多个凸起横梁呈并行布置。
58.举例而言，如图3a和图3b所示，多个凸起横梁111和112彼此之间并行布置，使得所安装在其上面的各个电控模块能够呈并行排布。该种方式，能够进一步优化电控模块在电池包内的布置，合理使用电池包壳体内的空间，且能够进一步合理优化壳体内的线路布置，减少线路长度。
59.在一优选实施例中，电池包的壳体上布置有用于维护和检修各个电控模块的检修端口。
60.举例而言，如图3c所示，以检修端口布置在上壳体12为例，上壳体12布置有检修端口121和122。其中，检修端口121在上壳体12的位置对应于下壳体11上所布置的多个凸起横梁111。检修端口122在上壳体12的位置对应于下壳体11所布置的多个凸起横梁112。检修端口121和检修端口122可以通过在下壳体11上开设的螺栓孔进行固定，螺栓孔的数量可以根据实际使用需求以及电池包的密封情况而灵活设置。可以看出，当各个电控模块分别固定在凸起横梁111和凸起横梁112上时，本技术能够通过检修端口121和检修端口122维护和检修相应位置的电控模块。需要说明的是，上述对于检修端口的布置位置仅为优选方式，本领域技术人员可以根据实际检修需要以及各个电控模块的实际布置位置灵活设置检修端口在壳体上的位置。
61.在一优选实施例中，所述电池包还包括布置在电池模组和电控模块之间的绝缘隔离层。
62.举例而言，如图3a和图3b所示，电池包内设置有绝缘隔离层41和绝缘隔离层42。其中，绝缘隔离层41用于分隔电池模组20与第一空间区域内的电控模块，绝缘隔离层42用于分隔电池模组20与第二空间区域内的电控模块。其中，绝缘隔离层41和/或绝缘隔离层42可以通过焊接或者螺栓连接的方式固定在下壳体11的上平面上。
63.另外，对于上述实施例提到的检修端口121和检修122的固定，本实施例还可以通过在绝缘隔离层41和绝缘隔离层42开设螺栓孔，并与下壳体11上开设的螺栓孔相配合，以有效固定检修端口121和检修端口122。
64.本实用新型实施例中，通过在电池模组和各个电控模块之间设置绝缘隔离层，能够有效的降低各个电控模块和电池模组之间的电磁干扰，确保各个电控模块和电池模组的安全运行。
65.在一优选实施例中，所述电池包还包括布置在所述电池模组和所述电控模块之间的线路上的熔断器。
66.举例而言，熔断器布置在各个电控模块与电池模组相连接的正极线路上，当任一电控模块出现短路或其他故障时，熔断器熔断，断开该电控模块和电池模组之间的闭合回路，有效的保护电池模组和电控模块的安全。
67.在一优选实施例中，如图2所示，电池包还包括布置在第三空间区域内的电池管理系统(battery management system，bms)模块21，该bms模块21与车辆的整车控制器22连接。
68.举例而言，bms模块21可以通过can总线与整车控制器22连接。bms模块21内设置有传感器、报警器等，用于监测位于第三空间区域3内的电池模组20的温度、电压、电流等运行数据，并将监测的运行数据通过can总线传输至整车控制器22，实现对电池模组20的实时管控及故障预警和诊断。
69.在一优选实施例中，所述电池包还包括布置在所述壳体内的冷却模块，且所述冷却模块通过冷却管路与位于电池包外部的散热部件连接。
70.举例而言，电池包在正常工作时，电池模组和电控模块会产生大量的热量，导致电池包壳体内的温度升高，并且过高的温度会影响电池模组和各个电控模块的正常工作。因此，本实用新型实施例的电池包在其壳体内部布置有冷却模块，其用于降低电池包内的温度。以图2所示为例，由于直流转换模块和电池模组在正常工作时会产生大量的热量，电池
包内布置有第一冷却模块51和第二冷却模块52，该第一冷却模块51布置在第一空间区域1内的直流转换模块30a中，用于其冷却降温，第二冷却模块52布置在第三空间区域3内的电池模组20中，用于电池模组20的冷却降温。第一冷却模块51和第二冷却模块52共同通过冷却管路与外部的散热器53连接。具体工作过程为：车辆的冷却水泵驱动散热器53中的冷却水由冷却进水管54进入直流转换模块30a和电池模组20内的冷却水道，冷却水经直流转换模块30a和电池模组20中的冷却水道后，由冷却回水管55回流至散热器53中，散热风扇56可根据基于水温传感器监测到的冷却水的温度高低自动调节转速，提高散热器53的散热效率。膨胀水箱57一方面用于在冷却管路上因冷却水温度升高导致的冷却水体积增大时，对冷却水的存储。另一方面则用于当冷却水漏损时，向冷却模块补给冷却水。本实用新型实施例中，直流转换模块和电池模组可以共用冷却水泵和部分冷却管路，有利于简化和缩短前机舱内的冷却管路的长度，进而降低整车成本。另外，需要说明的是，上述仅为优选示例，本领域技术人员可以根据实际需要布置相应的冷却模块，以便于对电控模块进行降温处理，确保电控模块安全有效运行。
71.相应的，本实用新型实施例还提供一种车辆，所述车辆包括上述实施例所述的电池包。
72.综上，本实用新型公开的电池包具有如下优势：
73.1)将各个电控模块集成于其中，有利于对电控模块集中控制管理；
74.2)有效节约车辆前机舱和后舱的空间；
75.3)缩短电池模组与电控模块之间以及电控模块与车辆部件之间连接的高压线长度，提高装配效率，节约开发成本；
76.4)有利于整车减重，均衡车辆的前后轴的载荷分配。
77.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。