本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,本實用新型涉及一種電池組件。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中已知有多種電池組件,在電池組件用于新能源車,例如電動汽車或者混合動力車時,電池的監(jiān)測和管理是非常重要的。
電池組件一般包括電池單體和電池管理系統(tǒng)(BMS)。電池管理系統(tǒng)通常用于監(jiān)測并調(diào)節(jié)電池單體。電池管理系統(tǒng)可包括:電池監(jiān)測單元,例如電池監(jiān)測回路(CSC),其探測例如多個電池單體的電壓和電池單體的溫度來作為電池參數(shù)。此外,電池管理系統(tǒng)還包括控制單元,具體而言,例如電池控制單元(BCU),其通常用于評估電池模塊參數(shù)。電池模塊通常包括多個電池單體,各個電池單體例如串聯(lián)或并聯(lián)連接以提供電能。
現(xiàn)有技術(shù)中電池控制單元通常與電池組件分開設(shè)置,并通過導(dǎo)線連接。此外,現(xiàn)有技術(shù)中各個電池單體利用沖壓金屬片構(gòu)成的導(dǎo)體互相串聯(lián)或并聯(lián)在一起。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)固的電池組件,其包括電池模塊以及電池管理系統(tǒng)。
根據(jù)本實用新型的一方面,提供了一種電池組件,其包括:
電池模塊;
設(shè)置在所述電池模塊上的上支撐蓋板;以及
由所述上支撐蓋板支撐的電池監(jiān)測單元和電池控制單元;
其中,所述上支撐蓋板將所述電池監(jiān)測單元和電池控制單元支撐在不同水平層面上,所述電池控制單元處于電池監(jiān)測單元上方。
可選地,在一個實施例中,所述上支撐蓋板包括底壁以及所述底壁周邊的抬高部,并且,所述電池監(jiān)測單元由所述底壁支撐,所述電池控制單元由所述抬高部支撐。
可選地,在一個實施例中,所述上支撐蓋板包括底壁和所述底壁兩側(cè)的兩個側(cè)面,所述抬高部處于所述兩個側(cè)面附近。
可選地,在一個實施例中,所述抬高部為從所述底壁和所述兩個側(cè)面邊界處延伸出的多個加強筋。
可選地,在一個實施例中,所述電池模塊包括:
殼體;
由所述殼體容納的多個電池單體;
設(shè)置在所述多個電池單體上方的中蓋板;以及
所述中蓋板上的印刷電路板,所述多個電池單體的端子延伸穿過所述中蓋板和所述印刷電路板,并借助于所述印刷電路板連接。
可選地,在一個實施例中,所述上支撐蓋板支撐在所述電池模塊的中蓋板上,并間隔開地處于所述印刷電路板上方。
可選地,在一個實施例中,所述上支撐蓋板具有缺口以用于所述電池監(jiān)測單元與所述印刷電路板之間的連接。
可選地,在一個實施例中,所述上支撐蓋板下側(cè)具有多個支撐柱,所述多個支撐柱穿過所述印刷電路板的缺口并由所述中蓋板支撐。
可選地,在一個實施例中,所述多個電池單體中的一個或多個頂部設(shè)置了一個或多個溫度傳感器,所述溫度傳感器的引線穿過所述中蓋板和所述印刷電路板,并連接至所述印刷電路板上。
可選地,在一個實施例中,所述中蓋板包括懸下的多片隔離板以將各個電池單體隔離開。
根據(jù)本實用新型的電池組件結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)固,將電池模塊和電池管理系統(tǒng)的部件集成在一起,并且各個部件穩(wěn)固地受支撐且關(guān)鍵部件之間存在間隙以散熱。
附圖說明
通過結(jié)合附圖來閱讀以下詳細(xì)描述,本實用新型的原理將變得更顯而易見,其中:
圖1示出了根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件的分解視圖;
圖2示出了根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件的端面視圖;
圖3示出了根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件的上部分的部分的立體視圖;
圖4示出了由上支撐蓋板、印刷電路板以及中蓋板組成的組件的部分的立體視圖;
圖5示出了從下往上看時上支撐蓋板的立體視圖;
圖6示出了根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件的電池模塊的立體視圖;
圖7示出了根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件的另一截面視圖;以及
圖8示出了根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件局部放大視圖,其中示出了溫度傳感器的引線。
具體實施方式
容易理解,根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案,在不變更本實用新型實質(zhì)精神下,本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的多種結(jié)構(gòu)方式以及實現(xiàn)方式。因此,以下具體實施方式以及附圖僅是對本實用新型的技術(shù)方案的示例性說明,而不應(yīng)當(dāng)視為本實用新型的全部或者視為對本實用新型技術(shù)方案的限定或限制。
在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進行定義的,它們是相對的概念,因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進行相應(yīng)地變化。所以,也不應(yīng)當(dāng)將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。
首先參考圖1-圖3,其示出了根據(jù)本實用新型的電池組件的分解視圖、端立面圖和電池組件上部分的端部透視圖。根據(jù)該具體實施例的電池組件包括多個電池單體2,例如鋰電池單體。多個電池單體2成排地收容在電池殼體1中。電池殼體1可具有端蓋11,端蓋11可例如通過緊固件如螺栓12連接至該電池殼體1上。多個電池單體2上方由中蓋板3覆蓋,中蓋板3包括與電池單體的端子對應(yīng)的開孔,以便各個電池單體2的端子21可穿過中蓋板3。中蓋板3可與電池殼體1配合在一起,例如借助于布置在殼體1周邊的多個卡扣件13和中蓋板3上的卡口來卡扣配合在一起或以其他方式配合在一起。在一些實施例中,中蓋板3具有懸下的多片隔離板31,其插入相鄰的電池單體2之間以將各個電池單體2隔離開??蛇x地,繼電器34,保險絲盒33等可設(shè)置成從中蓋板3懸下以容納在電池殼體1中,并且通過穿過中蓋板3的缺口的導(dǎo)線來與中蓋板3上方的印刷電路板4連接。印刷電路板4設(shè)置在中蓋板3上,例如中蓋板3上的中間位置上。多個定位件32用于限定印刷電路板4在中蓋板3上的位置。上述部件組裝完成后的整體如圖6中所示,本文中稱之為電池模塊。各個電池單體2的端子穿過中蓋板3和印刷電路板4上的對應(yīng)缺口,并由印刷電路板4上方的定位件例如螺母407固定就位(見圖6),各個電池單體2的端子借助于印刷電路板4來連接,例如如實施例中為串聯(lián)連接。
在所述電池模塊上面設(shè)置了上支撐蓋板5。上支撐蓋板5由中蓋板3支撐,中蓋板3繼而由殼體1支撐。此外,上支撐蓋板5與印刷電路板4間隔開地設(shè)置在印刷電路板4上方。上支撐蓋板5的具體結(jié)構(gòu)將在下文結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述。上支撐蓋板5支撐著電池監(jiān)測單元6,例如電池監(jiān)督回路(CSC),其探測例如多個電池單體的電壓和/或電池單體的溫度來作為電池參數(shù)。上支撐蓋板5還支撐著電池控制單元7(BCU),其用于評估所述電池模塊參數(shù),電池控制單元7具有連接端71。上支撐蓋板5將電池監(jiān)測單元6與電池控制單元7支撐在不同水平層面,也即,不同水平高度上,而且電池控制單元7處于電池監(jiān)測單元6上方。換而言之,電池監(jiān)測單元6與電池控制單元7之間不存在支撐關(guān)系或僅存在非常小的力。參考附圖,事實上,電池控制單元7為具有較大重量的部件,以往,電池控制單元7單獨于電池組件設(shè)置并通過連接線來與電池組件連接。本實用新型將電池控制單元7并入了電池組件中,并且設(shè)計了電池組件的緊湊且穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu),將電池組件的整體尺寸縮小。
圖1中還示出了從印刷電路板接出的正母線55,中蓋板4上的第一終端,例如48V終端56,上支撐蓋板5上的負(fù)母線53和第二終端54,例如接地端。分流器51設(shè)置在上支撐蓋板5上且分流器蓋52覆蓋分流器51。
請參考圖4和圖5,其基本清楚地示出了上支撐蓋板5的從上往下和從下往上觀察時的視圖(其中圖4中截去了前部分)。上支撐蓋板5具有用于支撐電池監(jiān)測單元6的第一支撐區(qū)A以及用于支撐電池控制單元7的第二支撐區(qū)B。借助于第一支撐區(qū)A和第二支撐區(qū)B從而將電池監(jiān)測單元6和電池控制單元7支撐在不同水平層面上。具體而言,電池控制單元7處于電池監(jiān)測單元6上側(cè),而電池控制單元7的重力由上支撐蓋板5的第二支撐區(qū)B承受而不會傳遞至電池監(jiān)測單元6上。更具體地,上支撐蓋板5具有底壁501和從所述底壁501兩側(cè)向上延伸的側(cè)壁502,503。在底壁501和側(cè)壁502,503交界處延伸出加強筋504,其在圖中的實施例中各自為各側(cè)處的一對平板的形式(側(cè)壁503附近一個加強筋504被遮擋,其可設(shè)置成與側(cè)壁502處對應(yīng)),各個加強筋504的上表面可齊平或者具有不同的高度以適應(yīng)底面不同構(gòu)造的電池控制單元7。在該實施例中,底壁501的中間部分構(gòu)成了第一支撐區(qū)域A以便支撐電池監(jiān)測單元6而加強筋504構(gòu)成第二支撐區(qū)域B以用于將電池控制單元7支撐在高于電池監(jiān)測單元6的水平層面上,同時電池控制單元7的重量由上支撐蓋板5承載且不會施加在電池監(jiān)測單元6上。為加強側(cè)壁502,503的強度,側(cè)壁502, 503的外側(cè)上也設(shè)置有加強筋。
以上所描述的實施例中,以加強筋504作為第二支承區(qū)域B,以便將電池控制單元7支撐在較高水平層面上。因此加強筋504也稱為抬高部。在一些實施例中,除了加強筋504作為抬高部外,上支撐蓋板5可具有其他類型的抬高部,該抬高部作為第二支承區(qū)域B來支撐電池控制單元7??蛇x地,上支撐蓋板5的底側(cè)中部設(shè)置為第一支撐區(qū)域A,而抬高部設(shè)置在底側(cè)中部周圍區(qū)域,例如設(shè)置在底側(cè)中部的兩側(cè)或三側(cè)或圍繞底側(cè)中部設(shè)置。抬高部除了加強筋外也可為形成在底壁和/或側(cè)壁中的凸臺和/或從側(cè)壁水平延伸出的平板等。
此外,在一些實施例中,第一支撐區(qū)域A和第二支承區(qū)域B的設(shè)置方式也可改變,例如,上支撐蓋板5可具有下沉式凹口來作為第一支撐區(qū)域A以支撐電池監(jiān)測單元6,而上支撐蓋板5的底壁可作為第二支撐區(qū)B以支撐電池控制單元7??偨Y(jié)而言,根據(jù)上述多個具體實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地并采用其他多種備選方式來實現(xiàn)上支撐蓋板5將電池監(jiān)測單元6和電池控制單元7支撐在不同水平層面上且電池監(jiān)測單元6處于電池控制單元7上側(cè),這些方式均應(yīng)該包括在本實用新型的范圍中。
此外,從圖4中還可見的是,上支撐蓋板5與印刷電路板4也是間隔開的,上支撐蓋板5主要由中蓋板3在周緣處支撐。從圖5中可見,在上支撐蓋板5的下側(cè)上還設(shè)置了三個支撐柱506,這些支撐柱與圖6中可見的印刷電路板4上的缺口406對應(yīng),使得支撐柱506可穿過印刷電路板4而由中蓋板3來支撐。多個支撐柱506在中部支撐上支撐蓋板5,起到結(jié)構(gòu)承載作用。應(yīng)當(dāng)理解,在其他實施例中,支撐柱506的形狀,數(shù)量以及位置可在需要時更改,印刷電路板4上的缺口406也可相應(yīng)地更改。多個支撐柱506使得上支撐蓋板5的中部受到更穩(wěn)定的支撐。如圖4和圖5所示,上支撐蓋板5還包括缺口505,其用于電池監(jiān)測單元6和/或電池控制單元7與印刷電路板4的連接。此外,圖6中還示出了溫度傳感器的引線803,將在下文中更詳細(xì)地描述溫度傳感器8以及其引線803。
再參考圖2,根據(jù)本實用新型的實施例的電池組件事實上包括由殼體1,中蓋板3和上支撐蓋板5構(gòu)成的主支撐結(jié)構(gòu),而設(shè)置在主支撐結(jié)構(gòu)中的各個水平層面的電池單體2,印刷電路板4,電池監(jiān)測單元6和電池控制單元7的重力均由主支撐結(jié)構(gòu)承載使得各個部件不會相互影響。
參考圖7,其中示出了溫度傳感器8,例如熱敏電阻溫度傳感器(NTC)布置在電池單體2的頂部,例如粘附在電池單體2的頂部,并抵靠中蓋板3。參考圖8,在中蓋板3和印刷電路板4上設(shè)置對應(yīng)的開口 (僅印刷電路板上的開口407可見)以便熱敏電阻溫度傳感器的引腳801,802能穿過中蓋板3和印刷電路板4,由此延伸至印刷電路板4的上方,并借助引線801,802在803處焊接至印刷電路板4上,由此借助于印刷電路板4將溫度傳感器8連接至電池監(jiān)測單元6,從而將溫度傳感器8感測到的電池單體2的溫度信息傳遞給電池監(jiān)測單元6。圖6中僅示出了兩個溫度傳感器8的引線焊接在印刷電路板上803處,但溫度傳感器8的設(shè)置位置和數(shù)量可按需求更改。
以上所描述的具體實施例僅為了更清楚地描述本實用新型的原理,其中將各個部件具體化而使本實用新型的原理更容易理解。在不脫離本實用新型的范圍的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地對本實用新型進行各種修改。故應(yīng)當(dāng)理解的是,本實用新型的范圍不應(yīng)由以上具體實施例限制。