CN218568955U - 集成化电池包以及电动车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种集成化电池包，包括下壳体，所述下壳体形成用于容纳电池模组的空间；所述下壳体还设置有电池管理单元，所述电池管理单元包括外壳，所述外壳内设置有在竖直方向上分布的BMS主板以及集成化电池包高压执行单元。BMS主板以及集成化电池包高压执行单元沿竖直方向集成于电池管理单元，无需在下壳体单独设置安装BMS主板的区域，节省了布置空间，提高了集成化电池包的空间利用率；此外，也无需为BMS主板设置单独的外壳，以及无需设置与BMS主板对插的线束，还节约了物料成本。在安装电池管理单元时即完成了BMS主板的安装，减少了安装步骤。本申请还提供了一种电动车，包括上述的集成化电池包。

Description

集成化电池包以及电动车

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种集成化电池包以及电动车。

背景技术

目前动力电池设计时，电池包内的组成单元包括：如电芯，优选供应商现有电芯和尺寸，BDU(电池包高压负载分流装置)、液冷板、下壳体、BMS(Battery Management System)硬件等。电池包内部组成单元都是独立设计的，无相关联的集成度可言，从而导致电池包集成度较低，集成化电池包无法形成平台化。

实用新型内容

本申请的目之一在于提供一种集成化电池包，用于提高电池包的集成度。

一种集成化电池包，包括下壳体，所述下壳体形成用于容纳电池模组的空间；所述下壳体还设置有电池管理单元，所述电池管理单元包括外壳，所述外壳内设置有在竖直方向上分布的BMS主板以及集成化电池包高压执行单元。

BMS主板以及集成化电池包高压执行单元沿竖直方向集成于电池管理单元，无需在下壳体单独设置安装BMS主板的区域，节省了布置空间，提高了集成化电池包的空间利用率；此外，也无需为BMS主板设置单独的外壳，以及无需设置与BMS主板对插的线束，还节约了物料成本。在安装电池管理单元时即完成了BMS主板的安装，减少了安装步骤。

进一步地，所述下壳体包括安装有电池管理单元的电池管理单元安装区域；安装有BMS从板的BMS从板安装区域，安装有电池模组的电池模组安装区域；所述BMS从板与所述BMS主板信号连接；所述BMS从板与所述电池模组信号连接。

进一步地，所述电池模组安装区域数量为两个，所述BMS从板安装区域位于两所述电池模组安装区域之间，且所述BMS从板安装区域的数量与所述电池模组安装区域数量一致。

进一步地，所述电池管理单元安装区域、所述电池模组安装区域与所述BMS从板安装区域沿第一方向分布；两所述BMS从板沿第二方向分布；所述第一方向与所述第二方向垂直。

进一步地，所述电池模组安装区域在所述第一方向的尺寸为A、在所述第二方向的尺寸为B，所述电池管理单元安装区域在所述第一方向的尺寸为C、在第二方向的尺寸为D，所述BMS从板安装区域在所述第一方向的尺寸为E、在所述第二方向的尺寸为F；所述下壳体在所述第一方向的尺寸为X、在所述第二方向的尺寸为Y，所述X＝n·A+C+E+400mm，所述Y＝B+100mm；其中，n为第一方向上的所述电池模组安装区域的数量。

由于下壳体、电池模组安装区域、BMS从板安装区域与电池管理单元安装区域存在上述的尺寸关系，在电池模组安装区域、BMS从板安装区域与电池管理单元安装区域的外形尺寸确定之后即可得到下壳体的尺寸，在上述任一区域的尺寸变化后，均能快速得到下壳体的外形尺寸，采用上述技术方案提供的集成化电池包便于设计。

进一步地，所述下壳体与所述电池模组之间设置有液冷板。

进一步地，所述液冷板与所述下壳体焊接连接。

液冷板与下壳体采用焊接的方式进行连接能够提高生产效率，降低生产不良率，降低电池包成本。

进一步地，所述下壳体为截面成“凵”字形的具有凹槽的结构件，电池管理单元安装区域、所述BMS从板安装区域、所述电池模组安装区域均位于所述下壳体的凹槽底部。

进一步地，所述电池模组安装区域设置有模组连接结构，所述模组连接结构与三元锂电池或磷酸铁锂电池适配。

本申请的目的之二在于提供一种电动车，该电动车的集成化电池包集成度高，便于安装与设计，采用如下技术方案实现：

一种电动车，包括上述的任一一种集成化电池包。

本申请的其他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

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的电池管理单元的结构示意图；

图2为本申请第一实施例提供的集成化电池包部分结构的示意图；

图3为本申请第一实施例提供的集成化电池包中部分结构的尺寸示意图。

图标：10-下壳体；11-电池管理单元安装区域；12-第一电池模组安装区域；13-第二电池模组安装区域；14-第一BMS从板安装区域；15-第二BMS从板安装区域；20-电池管理单元；21-BMS主板；22-外壳；31-第一电池模组；32-第二电池模组；41-第一BMS从板；42-第二BMS从板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的发明人在设计电池包的过程中发现，现有的电池包包括上壳体与下壳体，电池包内的各组成单元安装于下壳体上。电池包内的各组成单元之间的集成度相对较低，分别独立设置与安装，导致设计过程与安装过程均较为复杂。

基于此，本申请的发明人提供了一种集成化电池包，包括下壳体10，在下壳体10设置有电池管理单元20，即BMU(battery management unit)，电池管理单元20包括外壳22，在外壳22内集成有沿竖直方向分布的BMS主板21以及BDU。BMS主板21以及BDU均是用于对电池进行管理的，在功能上一致，通过将BMS主板21与BDU在竖直方向上进行集成，即BMS主板21与BDU在水平面上的投影存在相互重叠，能够减少安装BMS主板21以及BDU在下壳体10所占用的空间。相较于现有的BMS主板21单独设置于下壳体10中的方案，本申请所提供的将BMS主板21与BDU进行集成的方案无需单独为BMS主板21设置起到保护作用的壳体，还减少了与BMS主板21对插的线束，节约了成本。在组装方面，集成有BMS主板21与BDU的电池管理单元20可以交由外部供应商进行生产，在对本申请提供的集成化电池包的总装过程中，在安装电池管理单元20后即完成了BMS主板21以及BDU的安装，减少了安装步骤。

本申请所提供的集成化电池包还包括BMS从板、电池模组等组成部分，以及与下壳体10连接的上壳体，上壳体盖合于下壳体10上方，BMS从板、电池模组以及电池管理单元20均位于上壳体与下壳体10围成的腔体内。其中BMS从板与电池模组信号连接，用于收集电池模组的工作参数，BMS从板与BMS主板21信号连接。电池模组与下壳体10之间还设置有液冷板，液冷板用于对电池模组进行降温。液冷板可通过焊接连接的方式与下壳体10进行连接。

在一些实施方式中，下壳体10为截面成“凵”字形的具有凹槽的结构件，上述的电池管理单元20、BMS从板、电池模组、液冷板均设置于下壳体10的凹槽结构中。

进一步地，本申请的发明人还在下壳体10划分了不同的区域，用于安装电池包的各组成单元，以便于对电池包进行设计，提高设计效率。具体地，下壳体10包括用于安装电池管理单元20的电池管理单元安装区域11；用于安装BMS从板的BMS从板安装区域；用于安装电池模组的电池模组安装区域。通过确定上述三个区域的尺寸便可得到下壳体10在长度与宽度方向上的尺寸。上述三个区域的具体位置可根据实际需要在下壳体10上进行适应性地调整。

在一些实施方式中，电池模组安装区域的数量为两个，分别记为第一电池模组安装区域12与第二电池模组安装区域13。相应地，BMS从板的数量也为两个，每个BMS从板用于采集不同电池模组安装区域中电池模组的数据，相应地，BMS从板安装区域的数量也为两个，分别记为第一BMS从板安装区域14与第二BMS从板安装区域15。

示例性地，如图2所示，在第一方向上(图1中水平箭头所示的方向)，即下壳体10的长度方向上，下壳体10上包括依次分布的电池管理单元安装区域11、第一电池模组安装区域12、BMS从板安装区域、第二电池模组安装区域13；第一BMS从板安装区域14与第二BMS从板安装区域15均位于第一电池模组安装区域12与第二电池模组安装区域13之间。第一BMS从板安装区域14与第二BMS从板安装区域15沿第二方向(图2中竖直箭头所指的方向)分布。

上述实施方式中，第一电池模组安装区域12在第一方向上的尺寸为A₁、在第二方向上的尺寸为B₁；第二电池模组安装区域13在第一方向上的尺寸为A₂、在第二方向上的尺寸为B₂；电池管理单元安装区域11在第一方向上的尺寸为C、在第二方向上的尺寸为D；第一BMS从板安装区域14在第一方向上的尺寸为E₁、在第二方向上的尺寸为F₁；第二BMS从板安装区域15在第一方向上的尺寸为E₂、在第二方向上的尺寸为F₂；下壳体10在第一方向上的尺寸为X、在第二方向上的尺寸为Y，考虑到各区域之间应该存在的合理间隙，X＝A₁+A₂+E₁+C+400mm；Y＝B+100mm。第一电池模组安装区域12的尺寸、第二电池模组安装区域13的尺寸可以根据选用的电池模组进行确定。下壳体10的尺寸与电池模组安装区域、电池管理单元安装区域11、BMS从板安装区域的尺寸存在上述关系的情况下，下壳体10的尺寸可直接通过计算得到，提高了设计效率；且上述技术方案提供的集成化电池包相较于现有的电池包，提高了集成度。

在一些实施方式中，电池模组安装区域设置有模组连接结构，用于安装电池模组，模组连接结构可以采用现有的用于连接三元锂电池的结构，也可以采用现有的用于连接磷酸铁锂电池的结构，使得本申请提供的集成化电池包能够用于不同体系的电池。

实施例1

如图2与图3所示，集成化电池包包括下壳体10，下壳体10形成有用于容纳电池模组的空间。

在第一方向上，下壳体10上依次设置有用于安装电池管理单元20的电池管理单元安装区域11、用于安装电池模组的第一电池模组安装区域12、用于安装BMS从板的BMS从板安装区域、用于安装电池模组的第二电池模组安装区域13。

电池管理单元安装区域11中安装有电池管理单元20，如图1所示，电池管理单元20包括外壳22，以及沿竖直方向集成在外壳22内部的BDU与BMS主板21。第一电池模组安装区域12安装有第一电池模组31，第二电池模组安装区域13安装有第二电池模组32。

BMS从板安装区域包括沿第二方向分布的第一BMS从板安装区域14、第二BMS从板安装区域15。第一BMS从板安装区域14安装有第一BMS从板41，第二BMS从板安装区域15安装有第二BMS从板42。第一BMS从板41与第一电池模组31信号连接，用于采集第一电池模组31中的工作数据；第二BMS从板42与第二电池模组32信号连接，用于采集第二电池模组32中的工作数据。第一BMS从板41与第二BMS从板42均与BMS主板21信号连接。

第一电池模组安装区域12与第二电池模组安装区域13在第一方向上的尺寸均为A、在第二方向上的尺寸均为B；电池管理单元安装区域11在第一方向上的尺寸为C、在第二方向上的尺寸为D；第一BMS从板安装区域14与第二BMS从板安装区域15在第一方向上的尺寸均为E、在第二方向上的尺寸均为F。下壳体10在第一方向上的尺寸为X，在第二方向上的尺寸为Y，其中X＝2A+C+E+400mm，Y＝B+100mm，其中，2为第一方向上电池模组安装区域的数量。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成化电池包，其特征在于，包括下壳体，所述下壳体形成用于容纳电池模组的空间；所述下壳体还设置有电池管理单元，所述电池管理单元包括外壳，所述外壳内设置有在竖直方向上分布的BMS主板以及集成化电池包高压执行单元。

2.根据权利要求1所述的集成化电池包，其特征在于，所述下壳体包括安装有电池管理单元的电池管理单元安装区域；安装有BMS从板的BMS从板安装区域，安装有电池模组的电池模组安装区域；所述BMS从板与所述BMS主板信号连接；所述BMS从板与所述电池模组信号连接。

3.根据权利要求2所述的集成化电池包，其特征在于，所述电池模组安装区域数量为两个，所述BMS从板安装区域位于两所述电池模组安装区域之间，且所述BMS从板安装区域的数量与所述电池模组安装区域数量一致。

4.根据权利要求3所述的集成化电池包，其特征在于，所述电池管理单元安装区域、所述电池模组安装区域与所述BMS从板安装区域沿第一方向分布；两所述BMS从板沿第二方向分布；所述第一方向与所述第二方向垂直。

5.根据权利要求4所述的集成化电池包，其特征在于，所述电池模组安装区域在所述第一方向的尺寸为A、在所述第二方向的尺寸为B，所述电池管理单元安装区域在所述第一方向的尺寸为C、在第二方向的尺寸为D，所述BMS从板安装区域在所述第一方向的尺寸为E、在所述第二方向的尺寸为F；所述下壳体在所述第一方向的尺寸为X、在所述第二方向的尺寸为Y，所述X＝n·A+C+E+400mm，所述Y＝B+100mm；其中，n为第一方向上的所述电池模组安装区域的数量。

6.根据权利要求2所述的集成化电池包，其特征在于，所述下壳体与所述电池模组之间设置有液冷板。

7.根据权利要求6所述的集成化电池包，其特征在于，所述液冷板与所述下壳体焊接连接。

8.根据权利要求2所述的集成化电池包，其特征在于，所述下壳体为截面成“凵”字形的具有凹槽的结构件，电池管理单元安装区域、所述BMS从板安装区域、所述电池模组安装区域均位于所述下壳体的凹槽底部。

9.根据权利要求2所述的集成化电池包，其特征在于，所述电池模组安装区域设置有模组连接结构，所述模组连接结构与三元锂电池或磷酸铁锂电池适配。

10.一种电动车，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的集成化电池包。

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