本實用新型涉及電動汽車技術(shù)，具體涉及電動汽車動力電池箱。

背景技術(shù)：

隨著能源的枯竭和地球環(huán)境的日益惡化，研究一種新能源汽車取代傳統(tǒng)的燃油汽車已經(jīng)是大勢所趨。新能源汽車經(jīng)歷了長時間的探索，一種使用動力電池的電動汽車技術(shù)逐漸走向成熟，并開始量產(chǎn)，走向千家萬戶。電動汽車動力電池箱作為動力電池的關(guān)鍵部件，起到承載和固定電池的作用。其設(shè)計不僅要考慮電池的結(jié)構(gòu)分布，還要考慮電動汽車在不同工作環(huán)境和多種工況行駛下電池箱的機械承受能力、可靠性和安全性等問題。傳統(tǒng)的動力電池箱在設(shè)計時只考慮了電池的承載和固定，對電池在工作中的通風(fēng)散熱及保溫關(guān)注較少，另外，現(xiàn)有技術(shù)中，充電管理大部分采用被動均衡的方法，由并聯(lián)電阻對過充的單體鋰電池進行放電，這樣效率較低，能量損耗大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種電動汽車動力電池組件，解決散熱和保溫問題，并確保串聯(lián)鋰電池均衡充電。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種電動汽車動力電池組件，包括下箱體、封蓋下箱體上方開口的上蓋以及設(shè)于上蓋與下箱體之間的絕緣隔板，所述下箱體沿長度方向分布有若干用于放置單體鋰電池的電池艙室，相鄰兩電池艙室之間由電池隔板隔開，所述下箱體的前側(cè)面設(shè)有電器盒，所述電器盒內(nèi)設(shè)有電池管理單元，所述電器盒的側(cè)面分布有與外部通訊線連接實現(xiàn)電池箱通訊的通訊口、與外部電接插件連接實現(xiàn)電池箱充電的充電接口、與外部電接插件連接實現(xiàn)電池箱放電的放電接口，所述下箱體的后側(cè)板沿長度方向設(shè)有一排排風(fēng)扇，所述下箱體在后側(cè)板前側(cè)安裝有風(fēng)扇隔板，所述風(fēng)扇隔板對應(yīng)排風(fēng)扇的進風(fēng)口設(shè)有從電池艙室內(nèi)吸入熱空氣的排風(fēng)口，所述下箱體的左側(cè)面或/和右側(cè)面設(shè)有對電池箱進行水冷散熱的散熱水箱，所述散熱水箱設(shè)有進水口和出水口，所述單體鋰電池并聯(lián)一個均衡保護電路，所述均衡保護電路包括三極管、用于提供基準電壓的電位器、用于調(diào)節(jié)單體鋰電池限制電壓的穩(wěn)壓源以及起限流作用的功率電阻，所述三極管為PNP三極管，所述穩(wěn)壓源和功率電阻連接且同時與三極管連接，所述電位器與穩(wěn)壓源連接；所述均衡保護電路為單體鋰電池設(shè)定限制電壓，若單體鋰電池的電壓小于限制電壓，則穩(wěn)壓源不吸收電流，三極管截止，充電電流通過單體鋰電池繼續(xù)給該單體鋰電池充電；若單體鋰電池電壓達到限制電壓，穩(wěn)壓源開始吸收電流，三極管導(dǎo)通，則電流通過三極管，不通過該單體鋰電池，該單體鋰電池停止充電，使該單體鋰電池電壓限制在限制電壓以下。

優(yōu)選的，所述電池隔板沿前后方向設(shè)有一排加強立柱。

優(yōu)選的，所述電池隔板在相鄰加強立柱之間開設(shè)有孔洞。

優(yōu)選的，所述均衡保護電路還包括一個與三極管連接，起到分壓作用的二極管。

優(yōu)選的，所述電器盒內(nèi)設(shè)有在電池過載運行時自動斷開電池箱電路的熔斷器。

優(yōu)選的，所述電器盒內(nèi)設(shè)有直流接觸器。

本實用新型采用的技術(shù)方案，設(shè)置了排風(fēng)扇對電池箱進行風(fēng)冷，同時，還設(shè)置有水箱進行相應(yīng)的水冷或者保溫操作，電池管理單元根據(jù)溫度傳感器監(jiān)測的電池箱溫度，調(diào)節(jié)排風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，或者調(diào)節(jié)水箱進水口進冷水還是溫水，以進行相應(yīng)的降溫和保溫。另外，本實用新型確保串聯(lián)的單體鋰電池均衡充電，使得單體鋰電池達到滿電壓時可以自動切斷電路。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為下箱體的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為下箱體的結(jié)構(gòu)示意圖二

圖4為本實用新型均衡保護電路原理框圖；

圖5為本實用新型均衡保護電路原理圖；

圖6為本實用新型均衡保護電路并聯(lián)電路工作原理圖；

圖7為本實用新型均衡保護電路正常充電工作示意圖；

圖8為本實用新型均衡保護電路上限保護工作示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種電動汽車動力電池箱，包括下箱體1、封蓋下箱體上方開口的上蓋2以及設(shè)于上蓋與下箱體之間的絕緣隔板21，所述下箱體沿長度方向分布有若干用于放置單體鋰電池的電池艙室，相鄰兩電池艙室之間由電池隔板11隔開。上蓋2和下箱體1通過螺絲連接，在上蓋和下箱體上設(shè)置螺紋孔，只需在外部擰緊螺絲即可實現(xiàn)上蓋2和下箱體1的安全連接，拆裝方便，以便維修。絕緣隔板21可以防止漏電，起到安全保護作用。

所述下箱體的前側(cè)面設(shè)有電器盒13，所述電器盒內(nèi)設(shè)有電池管理單元131，所述電器盒的側(cè)面分布有與外部通訊線連接實現(xiàn)電池箱通訊的通訊口101、與外部電接插件連接實現(xiàn)電池箱充電的充電接口102、與外部電接插件連接實現(xiàn)電池箱放電的放電接口103，所述下箱體的后側(cè)板沿長度方向設(shè)有一排排風(fēng)扇122，所述下箱體在后側(cè)板前側(cè)安裝有風(fēng)扇隔板12，所述風(fēng)扇隔板對應(yīng)排風(fēng)扇的進風(fēng)口設(shè)有從電池艙室內(nèi)吸入熱空氣的排風(fēng)口121，所述下箱體的左側(cè)面或/和右側(cè)面設(shè)有對電池箱進行水冷散熱/保溫的水箱14，所述水箱設(shè)有進水口141和出水口142，所述下箱體在前側(cè)板的上部安裝有監(jiān)控電池箱溫度的溫度傳感器104，所述溫度傳感器與電池管理單元通信連接，所述電池管理單元設(shè)有控制排風(fēng)扇轉(zhuǎn)速及水箱進水溫度的散熱及保溫控制模塊。

其中，風(fēng)扇隔板12將電池與排風(fēng)扇122隔開，可以防止在電動汽車運行過程中電池晃動撞擊到排風(fēng)扇122，起到安全保護作用，而且風(fēng)扇隔板12上開設(shè)了排風(fēng)口121，與排風(fēng)扇13的位置匹配。

由于熱空氣的擴展方向是向上且電池箱下箱體中間位置溫度較高，因此在下箱體前側(cè)板的上部中間位置安裝了溫度傳感器104，時刻監(jiān)控電池箱的溫度，當電池箱的溫度超過設(shè)定范圍時，溫度傳感器向電池管理單元131發(fā)出相應(yīng)的信號，以便電池管理單元及時作出調(diào)節(jié)措施，保證整車的正常運行。具體的，溫度傳感器104監(jiān)控到電池箱內(nèi)部的溫度超過了設(shè)定值，電池管理單元中的散熱及保溫控制模塊控制排風(fēng)扇122的啟動，排風(fēng)扇啟動后通過風(fēng)扇隔板12上的排風(fēng)口121將熱風(fēng)從電池艙室中排出，并可以根據(jù)溫度高低，調(diào)節(jié)排風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，溫度過高，就調(diào)高排風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，溫度降低后，可以再適當調(diào)低排風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而達到智能降溫的目的。進一步的，除了風(fēng)冷外，還設(shè)置了水箱14，可以根據(jù)電池箱溫度的高低，相應(yīng)的通過進水口141向水箱14中注入冷水或者溫水，即溫度過高，通入冷水，如果環(huán)境溫度過低，為了保護電池正常運行，可以通入熱水。在水箱的上面設(shè)置進水口141，下面設(shè)置了出水口142，出水口設(shè)置排水閥門，由于出水口方向朝下，不需要專門的抽水裝置，只要打開排水閥門即可放水，實現(xiàn)冷卻或保溫水的更新，操作起來簡單方便。同時，需要在電池箱的周圍安裝水管與控制系統(tǒng)，即可實現(xiàn)智能化水冷或保溫。

其中，所述電池隔板11沿前后方向設(shè)有一排加強立柱111。所述電池隔板在相鄰加強立柱之間開設(shè)有孔洞112。加強立柱111起到加強電池隔板的機械強度的作用，孔洞112起到減輕下箱體整體重量的作用，從而實現(xiàn)輕量化設(shè)計的目標。

電器盒13專門用來承載和容納電氣原件以及充放電裝置。電池管理單元起到處理傳感器傳送來的數(shù)據(jù)，并發(fā)出響應(yīng)的指令，控制著整個電池箱的正常運行，是整個電池箱的核心部件，通訊口101、充電接口102、放電接口103，負責整個電池箱的信息傳遞和充放電。電器盒13中設(shè)置了熔斷器132，當電池處在過載運行狀況時，熔斷器132自動斷開電路，起到電池的過載保護作用。電器盒13的中部和右側(cè)分別分布著1個直流接觸器133，方便操作，操作時降低危險系數(shù)，直流接觸器可以實現(xiàn)遠方控制，主要用在啟動頻繁的設(shè)備，起到短路保護的作用。電器盒13右側(cè)上方設(shè)置了保護電阻134和預(yù)充電直流接觸器135，專門用于充電裝置的電路安全保護。

如圖4所示，各個電池艙室中的單體鋰電池串聯(lián)構(gòu)成電池組，采用并聯(lián)連接的方式在每節(jié)單體鋰電池上都并聯(lián)一個均衡保護電路。

如圖5所示，均衡保護電路包括100K的電位器、可控精密穩(wěn)壓源TL431、1K功率電阻，PNP三極管MJ11015，二極管10A01。其中，電位器用于提供基準電壓，穩(wěn)壓源用于調(diào)節(jié)單體鋰電池限制電壓，功率電阻起限流作用，二極管起分壓作用。三極管為PNP三極管，穩(wěn)壓源和功率電阻連接且同時與三極管連接，電位器與穩(wěn)壓源連接。

如圖6所示，以單個均衡保護電路說明其工作原理，均衡保護電路為單體鋰電池設(shè)定限制電壓為4.2V，若電池電壓為4.2V以下則可控精密穩(wěn)壓源TL431不吸收電流，PNP三極管MJ11015截止，充電電流能通過電池繼續(xù)給電池充電；若電池電壓達到4.2V，可控精密穩(wěn)壓源TL431開始吸收電流，PNP三極管MJ11015導(dǎo)通，則電流通過三極管MJ11015和二極管10A01，不通過電池，停止充電，電池電壓限制在4.2V以下，二極管10A01起分壓作用，減小了PNP三極管MJ11015耗散功率。

如圖7所示，為本實用新型均衡保護電路正常充電工作示意圖，每個穩(wěn)壓源都調(diào)節(jié)到4.2V。其均衡的原理是，當每節(jié)單體鋰電池電壓都小于4.2V時，均衡保護電路不起作用，充電電流都從單體鋰電池上通過，所有單體鋰電池繼續(xù)充電。

如圖8所示，為本實用新型均衡保護電路上限保護工作示意圖，如果其中一只單體鋰電池先充滿(率先達到4.2V)，那么其相應(yīng)并聯(lián)的均衡保護電路就開始導(dǎo)通，起分流作用，會把電壓一直穩(wěn)定在4.2V，充電電流不再通過當前充滿的單體鋰電池。