專利名稱：用于電動汽車的電池Pack設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于電動汽車的電池Pack設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及車輛制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向，而發(fā)展新能源汽車將是實現(xiàn)該趨勢的最佳途徑。因此，新能源汽車用電池I^ack的開發(fā)顯得尤為重要。在新能源汽車用電池 Pack中，電池I^ack內(nèi)部連接的線束系統(tǒng)的布置是I^ack設(shè)備開發(fā)的重要部分。[0003]電池I^ack內(nèi)部的電氣設(shè)備主要有蓄電池組、模塊電池、模塊電池控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、高壓回路控制系統(tǒng)、電池I^ack管理系統(tǒng)。電池I^ack內(nèi)部電氣設(shè)備較多，除了低壓供電通訊系統(tǒng)外，還有高壓輸電系統(tǒng)，因此對電池I^ck內(nèi)部線束系統(tǒng)的安全性、可控性和易維護(hù)性的要求很高。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型的目的旨在解決上述的技術(shù)問題。[0005]為此，本實用新型的目的在于提供一種用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，該設(shè)備將高壓動力電纜和低壓通信線束分別固定在線槽里面，避免了高壓動力電纜和低壓通信線束相互接觸產(chǎn)生不必要的短路、電磁干擾等影響。[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的實施例提出了一種用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，包括多層殼體，在所述多層殼體的每一層的底部殼壁上設(shè)置有線夾；多個模塊電池， 所述多個模塊電池安裝在所述多層殼體的每一層內(nèi)，其中，在所述每層模塊電池的頂部上設(shè)置有線槽；多個模塊電池控制系統(tǒng)，所述多個模塊電池控制系統(tǒng)與所述多個模塊電池一一對應(yīng)，每個模塊電池控制系統(tǒng)安裝在相應(yīng)的所述模塊電池的內(nèi)部；冷卻系統(tǒng)；高壓回路控制系統(tǒng)；電池I^ack管理系統(tǒng)；低壓線束，所述低壓線束安裝在所模塊電池的頂部的線槽內(nèi)，且所述低壓線束的一端分別與所述多個模塊電池控制系統(tǒng)、所述冷卻系統(tǒng)、所述高壓回路控制系統(tǒng)相連，所述低壓線束的另一端與所述電池I^ack管理系統(tǒng)相連；高壓電器盒； 高壓動力電纜，所述高壓動力電纜通過所述線夾安裝在每層殼體的底部殼壁上，所述高壓動力電纜的一端與所述多個模塊電池相連，另一端與所述高壓電器盒相連。[0007]根據(jù)本實用新型實施例的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，對線束系統(tǒng)的布置設(shè)計充分利用了空間優(yōu)勢，將高低壓線束嚴(yán)格區(qū)分分開布置，實行高壓經(jīng)過殼體的底部殼壁， 低壓在高的平行布線。將高壓動力電纜通過線夾固定在殼體的底部殼壁上，并滿足電氣間隙的要求。低壓通訊線束則通過在模塊電池頂部的線槽，與各個系統(tǒng)產(chǎn)生連接關(guān)系。這樣的布置不僅提高了整個電池I^ck內(nèi)部線束系統(tǒng)布置的安全性，而且提高了可靠性。在視覺上也顯得更加美觀，并且方便維護(hù)。[0008]在本實用新型的一個實施例中，當(dāng)相鄰模塊電池的距離近的異性電極之間距離大于或等于80毫米時，所述距離近的異性電極通過所述高壓動力電纜連接。當(dāng)相鄰模塊電池的異性電極距離相對較長時，采用高壓動力電纜的連接方式可以有效的發(fā)揮模塊電池的組合優(yōu)勢，減少因為模塊電池之間的距離造成的電能損失。[0009]在本實用新型的一個實施例中，當(dāng)相鄰模塊電池的距離近的異性電極之間距離小于80毫米時，所述距離近的異性電極通過金屬連接片連接。當(dāng)相鄰模塊電池的異性電極距離較近時，金屬連接片作為模塊電池間的連接導(dǎo)體，具有良好的導(dǎo)通性，同時相比高壓電纜降低了成本。[0010]在本實用新型的一個實施例中，所述金屬連接片為銅片。銅片具有良好的導(dǎo)電性， 有效地充當(dāng)模塊電池間的導(dǎo)體。[0011 ] 在本實用新型的一個實施例中，在所述高壓電器盒內(nèi)設(shè)置有多個繼電器和與所述多個繼電器相連的高壓輸出插座。在高壓電器盒中設(shè)置繼電器可以實現(xiàn)模塊電池與外界高壓直流動力電纜的連接關(guān)系的切換，起到安全保護(hù)的作用。[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述多個繼電器包括主負(fù)高壓繼電器、主正高壓繼電器和預(yù)充電繼電器，其中，所述主負(fù)高壓繼電器的輸入端與分流器的輸出端相連，所述主負(fù)高壓繼電器的輸出端與所述高壓輸出插座的負(fù)極端相連，所述分流器的輸入端與距離所述高壓電器盒最近的模塊電池的負(fù)極端相連；所述主正高壓繼電器的輸入端與距離所述高壓電器盒最遠(yuǎn)的模塊電池的正極端相連，所述主正高壓繼電器的輸出端與所述高壓輸出插座的正極端相連；所述預(yù)充電繼電器的輸入端與預(yù)充電電阻的一端相連，所述預(yù)充電繼電器的輸出端與所述高壓輸出插座的正極端相連，所述預(yù)充電電阻的另一端與距離所述高壓電器盒最遠(yuǎn)的模塊電池的正極端相連。通過閉合或斷開電器盒內(nèi)的高壓繼電器實現(xiàn)蓄電池組與對外高壓直流動力電纜的連接與斷開。[0013]在本實用新型的一個實施例中，所述電池I^ack管理系統(tǒng)與電動汽車的整車通信接口相連。這種設(shè)置便于有效快速的查看汽車的電池動力情況，通過將電池的狀態(tài)信息與整車的通信系統(tǒng)進(jìn)行交互，及時地了解電池I^ack的管理使用情況。[0014]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。


[0015]本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從
以下結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中[0016]圖1為根據(jù)本實用新型提供的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；[0017]圖2為根據(jù)本實用新型提供的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備的示意圖。
具體實施方式
[0018]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。[0019]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示4例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和 /或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。[0020]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。[0021]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。[0022]下面參考圖1和圖2描述根據(jù)本實用新型實施例的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備 200。[0023]如圖1至圖2所示，本實用新型實施例提供的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備200， 包括多層殼體、多個模塊電池21、多個模塊電池控制系統(tǒng)22、冷卻系統(tǒng)對、高壓回路控制系統(tǒng)25、電池I^ack管理系統(tǒng)沈、低壓線束31、高壓電器盒27和高壓動力電纜32，其中，每個模塊電池控制系統(tǒng)22安裝在相應(yīng)的模塊電池21的內(nèi)部，低壓線束30的一端分別與多個模塊電池控制系統(tǒng)22、冷卻系統(tǒng)24、高壓回路控制系統(tǒng)25相連，低壓線束31的另一端與電池I^ack管理系統(tǒng)沈相連，高壓動力電纜32通過線夾安裝在每層殼體的底部殼壁上，高壓動力電纜32的一端與多個模塊電池21相連，另一端與高壓電器盒27相連。[0024]根據(jù)本實用新型實施例的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，對線束系統(tǒng)的布置設(shè)計充分利用了空間優(yōu)勢，將高低壓線束嚴(yán)格區(qū)分分開布置，實行高壓經(jīng)過殼體的底部殼壁，低壓在高的平行布線。將高壓動力電纜通過線夾固定在殼體底部殼壁上，并滿足電氣間隙的要求。低壓通訊線束則通過在模塊電池頂部的線槽，與各個系統(tǒng)產(chǎn)生連接關(guān)系。這樣的布置不僅提高了整個電池I^ck內(nèi)部線束系統(tǒng)布置的安全性，而且提高了可靠性。在視覺上也顯得更加美觀，并且方便維護(hù)。[0025]在多層殼體的每一層的底部殼壁上都設(shè)置有線夾，高壓線束32通過線夾安裝在每層殼體的底部殼壁上。多個模塊電池21安裝在多層殼體的每一層內(nèi)，每個模塊電池21 的頂部與每層殼體的頂部殼壁對應(yīng)，在每個模塊電池21的頂部設(shè)置有線槽低壓線束31安裝在線槽內(nèi)。這種設(shè)置可以幫助低壓線束的固定，設(shè)置在線槽內(nèi)的低壓線束31可滿足與模塊電池穩(wěn)固連接的需要，同時又充分利用了空間的優(yōu)勢使得低壓線束31不易磨損，安裝牢罪。[0026]根據(jù)相鄰模塊電池21的距離近的異性電極之間距離的不同，分別采用不同的導(dǎo)電連接方式。[0027](1)當(dāng)相鄰模塊電池21的距離近的異性電極之間距離大于或等于80毫米時，距離近的異性電極通過高壓動力電纜32連接。當(dāng)相鄰模塊電池21的異性電極距離相對較長時，采用高壓動力電纜32的連接方式可以有效的發(fā)揮模塊電池21的組合優(yōu)勢，減少模塊電池21之間因為距離造成的電能損失。[0028](2)當(dāng)相鄰模塊電池21的距離近的異性電極之間距離小于80毫米時，距離近的異性電極通過金屬連接片BB連接。當(dāng)相鄰模塊電池21的異性電極距離較近時，金屬連接片 BB作為模塊電池間的連接導(dǎo)體，具有良好的導(dǎo)通性，同時相比高壓電纜32降低了成本。[0029]在本實用新型的一個實施例中，金屬連接片BB為銅片。銅片具有良好的導(dǎo)電性， 有效地充當(dāng)模塊電池21間的導(dǎo)體。[0030]可以理解的是，采用銅片作為金屬連接片BB只是出于示例的目的，而不是對本實用新型實施例的一種限制。[0031]在本實用新型的一個實施例中，在多個模塊電池21間還設(shè)置有集fuse —體的維護(hù)開關(guān)MSD，在出現(xiàn)特殊情況時斷開模塊電池21間的電路，起到安全保障的作用。[0032]模塊電池控制系統(tǒng)22與模塊電池21是一一對應(yīng)的關(guān)系，每個模塊電池控制系統(tǒng) 22安裝在相應(yīng)的模塊電池21的內(nèi)部，由于模塊電池控制系統(tǒng)22集成到模塊電池21的內(nèi)部，通過導(dǎo)線211將每個模塊電池21的相關(guān)電壓、溫度等信息采集至模塊電池控制系統(tǒng)22 處，然后模塊電池控制系統(tǒng)22再通過低壓線束31將上述信息傳送到電池I^ack管理系統(tǒng)處沈，從而實現(xiàn)各個系統(tǒng)間的通訊。[0033]電池I^ack管理系統(tǒng)沈通過低壓線束31連接電池I^ack內(nèi)部的需要使用低壓進(jìn)行供電的部件，電池I^ack管理系統(tǒng)沈根據(jù)模塊電池控制系統(tǒng)22、冷卻系統(tǒng)M、高壓回路控制系統(tǒng)25的控制線束傳送來的信號，發(fā)送相應(yīng)的指令再通過控制線束反饋到各個設(shè)備，電池 I^ack管理系統(tǒng)沈通過這種方式保障模塊電池控制系統(tǒng)22、冷卻系統(tǒng)M、高壓回路控制系統(tǒng) 25的正常工作。[0034]在本實用新型的一個實施例中，在高壓電器盒27內(nèi)設(shè)置有多個繼電器和與多個繼電器相連的高壓輸出插座HV。在高壓電器盒27中設(shè)置繼電器可以在電路中實現(xiàn)模塊電池21與外界高壓直流動力電纜的連接關(guān)系的切換，起到安全保護(hù)的作用。[0035]在本實用新型的一個實施例中，多個繼電器包括主負(fù)高壓繼電器Cl、主正高壓繼電器C2和預(yù)充電繼電器C3，其中，主負(fù)高壓繼電器Cl的輸入端與分流器Sl的輸出端相連，主負(fù)高壓繼電器的輸出端Cl與高壓輸出插座HV的負(fù)極端相連，分流器Sl的輸入端與距離高壓電器盒27最近的模塊電池21的負(fù)極端相連；主正高壓繼電器C2的輸入端與距離高壓電器盒27最遠(yuǎn)的模塊電池21的正極端相連，主正高壓繼電器C2的輸出端與高壓輸出插座HV的正極端相連；預(yù)充電繼電器C3的輸入端與預(yù)充電電阻Rl的一端相連，預(yù)充電繼電器C3的輸出端與高壓輸出插座HV的正極端相連，預(yù)充電電阻Rl的另一端與距離高壓電器盒27最遠(yuǎn)的模塊電池21的正極端相連。[0036]可以理解的是，本實施例所給出的繼電器的種類和連接方式只是為了幫助理解本實用新型的實施例而舉出的示例，而不是對本實用新型的一種限制。[0037]電池I^ack內(nèi)部的高壓用電部件通過高壓動力電纜32連接至電池I^ack的對外輸出高壓電器盒27，通過閉合或斷開電器盒內(nèi)的高壓繼電器實現(xiàn)蓄電池組與對外高壓直流動力電纜的連接與斷開。高壓動力電纜32通過設(shè)置在電池I^ack內(nèi)部殼體上的線夾固定在殼體底部殼壁上，最后連接至高壓電器盒27。[0038]在電池I^ack內(nèi)部的模塊電池21頂部上開設(shè)布線槽，將低壓線束31放置在線槽中，在殼體的底部殼壁上設(shè)置固定線夾以將高壓電纜32固定在底部殼壁上，通過上述的布線方式避免了高壓電纜32與低壓線束31 —起混合布置，相互接觸產(chǎn)生的短路、電磁干擾等影響，提高了整個系統(tǒng)使用安全性，同時達(dá)到美化整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果。[0039]在本實用新型的一個實施例中，電池I^ack管理系統(tǒng)沈與電動汽車的整車通信接口 23相連。這種設(shè)置便于有效快速的查看汽車的電池動力情況，通過將電池的狀態(tài)信息與整車的通信系統(tǒng)23進(jìn)行交互，操作人員可以及時地了解電池I^ack的管理使用情況。[0040]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。[0041]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，其特征在于，包括 多層殼體，在所述多層殼體的每一層的底部殼壁上設(shè)置有線夾；多個模塊電池，所述多個模塊電池安裝在所述多層殼體的每一層內(nèi)，其中，在所述每層模塊電池的頂部上設(shè)置有線槽；多個模塊電池控制系統(tǒng)，所述多個模塊電池控制系統(tǒng)與所述多個模塊電池一一對應(yīng)， 每個模塊電池控制系統(tǒng)安裝在相應(yīng)的所述模塊電池的內(nèi)部； 冷卻系統(tǒng)； 高壓回路控制； 電池I^ack管理系統(tǒng)；低壓線束，所述低壓線束安裝在所述模塊電池的頂部的線槽內(nèi)，且所述低壓線束的一端分別與所述多個模塊電池控制系統(tǒng)、所述冷卻系統(tǒng)、所述高壓回路控制系統(tǒng)相連，所述低壓線束的另一端與所述電池I^ack管理系統(tǒng)相連； 高壓電器盒；高壓動力電纜，所述高壓動力電纜通過所述線夾安裝在每層殼體的底部殼壁上，所述高壓動力電纜的一端與所述多個模塊電池相連，另一端與所述高壓電器盒相連。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的電池Pack設(shè)備，其特征在于，當(dāng)相鄰模塊電池的距離近的異性電極之間距離大于或等于80毫米時，所述距離近的異性電極通過所述高壓動力電纜連接。
3.如權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，其特征在于，當(dāng)相鄰模塊電池的距離近的異性電極之間距離小于80毫米時，所述距離近的異性電極通過金屬連接片連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，其特征在于，所述金屬連接片為銅片。
5.如權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，其特征在于，在所述高壓電器盒內(nèi)設(shè)置有多個繼電器和與所述多個繼電器相連的高壓輸出插座。
6.如權(quán)利要求5所述的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，其特征在于，所述多個繼電器包括主負(fù)高壓繼電器、主正高壓繼電器和預(yù)充電繼電器，其中，所述主負(fù)高壓繼電器的輸入端與分流器的輸出端相連，所述主負(fù)高壓繼電器的輸出端與所述高壓輸出插座的負(fù)極端相連，所述分流器的輸入端與距離所述高壓電器盒最近的模塊電池的負(fù)極端相連；所述主正高壓繼電器的輸入端與距離所述高壓電器盒最遠(yuǎn)的模塊電池的正極端相連， 所述主正高壓繼電器的輸出端與所述高壓輸出插座的正極端相連；所述預(yù)充電繼電器的輸入端與預(yù)充電電阻的一端相連，所述預(yù)充電繼電器的輸出端與所述高壓輸出插座的正極端相連，所述預(yù)充電電阻的另一端與距離所述高壓電器盒最遠(yuǎn)的模塊電池的正極端相連。
7.如權(quán)利要求1所述的用于電動汽車的電池I^ack設(shè)備，其特征在于，所述電池I^ack管理系統(tǒng)與電動汽車的整車通信接口相連。
專利摘要本實用新型提出一種用于電動汽車的電池Pack設(shè)備，包括多層殼體，在多層殼體的每一層的底部殼壁上設(shè)置有線夾；多個模塊電池，安裝在多層殼體的每一層內(nèi)；多個模塊電池控制系統(tǒng)，每個模塊電池控制系統(tǒng)安裝在相應(yīng)的模塊電池的內(nèi)部；冷卻系統(tǒng)；高壓回路控制系統(tǒng)；電池Pack管理系統(tǒng)；低壓線束，安裝在模塊電池頂部的線槽內(nèi)，低壓線束的另一端與電池Pack管理系統(tǒng)相連；高壓電器盒；高壓動力電纜，通過線夾安裝在每層殼體的底部殼壁上，高壓動力電纜的一端與多個模塊電池相連，另一端與高壓電器盒相連。本實用新型有效地避免了高壓動力電纜和低壓通信線束相互接觸產(chǎn)生不必要的短路、電磁干擾等影響，充分利用了空間。
文檔編號H01M10/50GK202271862SQ201120346860
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者李峰, 李昌明, 羅宗祥, 肖寧強, 谷業(yè)明, 趙云 申請人:北汽福田汽車股份有限公司