CN211376878U - 电池配电装置、电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池配电装置、电池组。本实用新型实施例提供的电池配电装置，包括：壳体；电子元件层，设置于壳体内且具有导电针脚；复合母排层，设置于壳体内且位于电子元件层上，复合母排层与电子元件层的导电针脚电连接；散热组件，与复合母排层导热连接且具有将复合母排层产生的热量传导到壳体外的第一流体回路。根据本实用新型实施例的电池配电装置，能够进行有效散热。

Description

电池配电装置、电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池配电装置、电池组。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，新能源产品不断普及，电池在新能源领域尤其是电动车辆领域应用愈发广泛。并且，由于对电动车辆续驶里程的要求、输出功率需求等，电动车辆的动力电池一般具有大容量、高电压等特性。电池配电盒是动力电池的电力分配单元，其功能是将电池的电能传输给电动车辆内各个单元，以及实现电池通电、断电功能。

然而，为在有限空间内设置更多的电池模组以满足续航需求，电池配电盒所占空间往往很小。这样，电池配电盒由于自身空间及周围空间的限制，而难以将产生的热量散发出去，这会对电池配电盒自身电器元件及周围电池模组产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池配电装置、电池组，能够进行有效散热。

第一方面，本实用新型实施例提供一种电池配电装置，包括：壳体；电子元件层，设置于壳体内且具有导电针脚；复合母排层，设置于壳体内且位于电子元件层上，复合母排层与电子元件层的导电针脚电连接；散热组件，与复合母排层导热连接且具有将复合母排层产生的热量传导到壳体外的第一流体回路。

根据本实用新型实施例的一个方面，散热组件包括：换热板，位于复合母排层上且与复合母排层导热连接；第一管路，连接换热板的两端以形成第一流体回路，第一流体回路内设置有导热流体；热交换器，设置于壳体外并套设于第一管路。

根据本实用新型实施例的一个方面，换热板内设置有流道，且流道具有连接第一管路的进液口和出液口。

根据本实用新型实施例的一个方面，换热板与复合母排层之间设置有绝缘导热层，第一管路上设置有用于使第一流体回路内导热流体流动的泵。

根据本实用新型实施例的一个方面，热交换器包括套设于第一管路的多个散热片，及用于促进多个散热片的热量散发到外界环境的风扇。

根据本实用新型实施例的一个方面，散热组件还包括经由热交换器使第一管路内导热流体冷却的第二流体回路。

根据本实用新型实施例的一个方面，散热组件还包括：第二管路，连接热交换器以形成第二流体回路，第二流体回路内设置有制冷工质，液态的制冷工质在热交换器处吸收第一管路内导热流体的热量并转变为气态的制冷工质。

根据本实用新型实施例的一个方面，散热组件还包括压缩机，压缩机用于将气态的制冷工质压缩成液态并放热。

根据本实用新型实施例的一个方面，散热组件还包括冷凝器，冷凝器设置于壳体外并用于将制冷工质由气态转变为液态放出的热量散发到外界环境。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电池组，包括根据上述任一项实施方式的电池配电装置。

根据本实用新型实施例的电池配电装置，通过包括：壳体；电子元件层，设置于壳体内且具有导电针脚；复合母排层，设置于壳体内且位于电子元件层上，复合母排层与电子元件层的导电针脚电连接；散热组件，与复合母排层导热连接且具有将复合母排层产生的热量传导到壳体外的第一流体回路，根据本实用新型实施例的电池配电装置能够将壳体内复合母排层产生的热量传导到壳体外，以对电池配电装置进行有效散热。

在一些可选的实施例中，通过：散热组件还包括第二管路，第二管路连接热交换器以形成第二流体回路，第二流体回路内设置有制冷工质，液态的制冷工质在热交换器处吸收第一管路内导热流体的热量并转变为气态的制冷工质，第二管路所形成的第二流体回路独立于第一流体回路设置，能够采用具有更强制冷效果的方式对热交换器处进行集中散热，提高散热效果和散热效率，并且能够减少壳体内和壳体周围的用于散热的部件，而且能够缩短第一流体回路的路径长度，以使壳体内空间及壳体外周围空间设计得更紧凑。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征，附图并未按照实际的比例绘制。

图1示出根据本实用新型的电池配电装置的一个实施例的结构示意图；

图2示出根据本实用新型的电池配电装置的另一个实施例的结构示意图；

图3示出根据本实用新型的电池组的一个实施例的结构示意图。

图中：

100-壳体；

200-电子元件层；

300-复合母排层；

410-换热板；420-第一管路；430-热交换器；440-冷凝器；450-第二管路；460-压缩机；

500-第二壳体。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

请参阅图1，图1示出根据本实用新型的电池配电装置的一个实施例的结构示意图。

本实用新型实施例提供一种电池配电装置，尤其是用于电动汽车的电池配电装置，电池配电装置具体可以是电池断路单元(BDU)。本实用新型实施例提供的电池配电装置包括壳体100、电子元件层200、复合母排层300以及散热组件。

壳体100围绕出容纳空间，并且可以包括可拆装的第一壳体部和第二壳体部。壳体100的轮廓可以匹配至其外围部件所限定的容置空间。壳体100的材料可以是金属、塑料等，壳体100的表面可以涂覆如绝缘层的涂层。具体地，壳体100可以具有朝向容纳空间内部延伸的固定部以固定设置在壳体100内的部件，壳体100还可以具有朝向容纳空间外部延伸的安装部以固定安装至外围部件。

电子元件层200设置于壳体100内，即位于壳体100的容纳空间内。电子元件层200包括实现将电池的电能传输给电动车辆内各个单元，以及实现电池通电、断电功能的各个电子元件。电子元件层200还具有导电针脚。导电针脚可以是多个。导电针脚可以由各个电子元件引出并用于电连接。

复合母排层300设置于壳体100内且位于电子元件层200上。复合母排层300为多层复合结构。复合母排层300具体包括多层绝缘层，相邻绝缘层之间夹设有图案化的导电层。绝缘层可以是介电系数和击穿电压高的材料，例如环氧树脂、聚酯和芳纶等。导电层可以是导电率优良的金属材料，例如纯铜、黄铜或铝合金等。图案化的导电层中导电材料周围可以填充绝缘材料，以形成夹设在绝缘层之间的层体。复合母排层300具有多个电连接孔。复合母排层300与电子元件层200的导电针脚电连接。具体地，导电针脚连接至复合母排层300的电连接孔，电子元件层200的各个电子元件通过复合母排层300实现电连接。

散热组件与复合母排层300导热连接且具有将复合母排层300产生的热量传导到壳体100外的第一流体回路。散热组件的一部分处于壳体100内，而另一部分处于壳体100外。散热组件可以通过开设在壳体100上的通孔穿过壳体100。散热组件的至少部分设置在复合母排层300上，即设置在复合母排层300背向电子元件层200的一侧。散热组件可以通过设置在复合母排层300上的部分与复合母排层300形成热交换，以将复合母排层300处的热量传到至散热组件。散热组件通过第一流体回路将热量传导到壳体100外。第一流体回路可以封装有可循环流动的流体。热量通过循环流动的流体从散热组件上对应复合母排层300的第一位置移动到散热组件处于壳体100外的第二位置，进而实现将复合母排层300产生的热量传导到壳体100外。

根据本实用新型实施例的电池配电装置，通过包括：壳体100；电子元件层200，设置于壳体100内且具有导电针脚；复合母排层300，设置于壳体100内且位于电子元件层200上，复合母排层300与电子元件层200的导电针脚电连接；散热组件，与复合母排层300导热连接且具有将复合母排层300产生的热量传导到壳体100外的第一流体回路，根据本实用新型实施例的电池配电装置能够将壳体100内复合母排层300产生的热量传导到壳体100外，以对电池配电装置进行有效散热。

在一些可选的实施方式中，散热组件具体包括换热板410、第一管路420和热交换器430。

换热板410位于复合母排层300上且与复合母排层300导热连接。换热板410为板状结构。换热板410至少部分覆盖复合母排层300。换热板410可以为导热良好的材料，例如金属，具体可以例如是铜、铝等。换热板410内设置有流道。换热板410内的流道可以沿换热板410的厚度方向单层布置，且沿换热板410的宽度和长度方向延伸设置。流道具有连接第一管路430的进液口和出液口。在一个实施例中，流道在对应复合母排层300表面的区域内呈往复弯曲设置，进液口和出液口分别在流道的两端。在另一个实施例中，换热板410包括并行设置的多个流道，多个流道中每个流道的对应一个端部在一个对应位置处与进液口连接，多个流道中每个流道的对应另一个端部在另一个对应位置出与出液口连接。具体地，换热板410可以包括可拼接一起的第一半部和第二半部，第一半部和第二半部的连接表面上具有并行设置的多个条状凹陷。第一半部上的多个条状凹陷与第二半部上的多个条状凹陷可拼接成多个流道。第一半部和第二半部可以通过焊接、粘接、连接件连接等方式连接。

在一些可选的实施方式中，换热板410与复合母排层300之间设置有绝缘导热层。绝缘导热层可以是导热硅胶，能够与换热板410或复合母排层300表面的不平整处充分接触，以使换热板410与复合母排层300之间更充分地热交换。并且绝缘导热层为绝缘材料，能够对复合母排层300上的线路起到绝缘保护作用。

第一管路420连接换热板410的两端以形成第一流体回路。具体地，第一管路420可以是单个管路或者是多个管路。第一管路420可以连接换热板410的进液口和出液口以形成第一流体回路。第一管路420可以是中间具有流道的管状结构。第一管路420的一部分位于壳体100内，而另一般部分位于壳体100外。第一流体回路内设置有导热流体。导热流体例如可以是水，还可以是其他可用于导热的流体。导热流体可以在第一管路420和换热板410内流道里流动，例如循环流动。导热流体流经换热板410时可以吸收复合母排层300散发的热量，并通过流动将热量带至壳体100外。

在一些可选的实施方式中，第一管路420上设置有用于使第一流体回路内导热流体流动的泵。

热交换器430设置于壳体100外并套设于第一管路420。导热流体在换热板410处吸收来自复合母排层300的热量后通过第一管路420循环至热交换器430位置处，具有较高热量的导热流体通过热交换器430与外界环境进行热交换，以将热量散发至外界环境，散发热量后温度较低的导热流体再在第一管路420内流回换热板410内继续吸收热量。由于，热交换器430设置于壳体100外，因此热量在热交换器430处散发至壳体100外，从而保证壳体100内温度不会过高。

第一管路420在热交换器430可以为弯曲排布，以增加与热交换器430接触的接触面积，提高热交换效果。

在一些可选的实施例中，热交换器430包括套设于第一管路420的多个散热片。多个散热片之间可以并排设置，第一管路420往复地弯曲穿过多个散热片以与散热片充分接触，利于热交换。散热片可以是铜、铝、铝合金等材料。热交换器430还可以包括用于促进多个散热片的热量散发到外界环境的风扇。风扇可以使散热片处空气对流，以利于散热。

请参阅图2，图2示出根据本实用新型的电池配电装置的另一个实施例的结构示意图。

在另一些可选的实施例中，散热组件还包括经由热交换器430使第一管路420内导热流体冷却的第二流体回路。在该实施例中，热交换器430可以是多个散热片，也可以是围绕出热交换空间的盒状体。

具体地，散热组件还包括第二管路450。第二管路450连接热交换器430以形成第二流体回路。第二管路450可以在热交换器430内具有弯曲的路径，以增加换热面积。第二流体回路内设置有制冷工质。制冷工质可以是氨、氟里昂类等。液态的制冷工质在热交换器430处吸收第一管路420内导热流体的热量并转变为气态的制冷工质。制冷工质在由液态转变为气态的过程中会吸收大量的热，以使热交换器430处周围环境的温度大幅降低，进而使热交换器430处第一管路420内导热流体降温。

第二管路450所形成的第二流体回路独立于第一流体回路设置，能够采用具有更强制冷效果的方式对热交换器430处进行集中散热，提高散热效果和散热效率，并且能够减少壳体100内和壳体100周围的用于散热的部件，而且能够缩短第一流体回路的路径长度，以使壳体内100空间及壳体100外周围空间设计得更紧凑。并且，通过散热组件作为散热过渡，提高散热效率的同时能够保护复合母排层300不会处于温差较大的环境，以保护复合母排层300内电路结构。

在一些实施例中，散热组件还包括压缩机460，压缩机460用于将气态的制冷工质压缩成液态并放热。散热组件还包括冷凝器440，冷凝器440设置于壳体100外并用于将制冷工质由气态转变为液态放出的热量散发到外界环境。冷凝器440与压缩机460可以邻近设置。压缩机460在特定的散热区域压缩制冷工质通过冷凝器440进行散热。冷凝器440与压缩机460的设置位置可以相对远离壳体100，例如可以位于包围壳体100的另一壳体外。这样，通过多级回路的方式将复合母排层300散发的热量散发到相对远离复合母排层300的位置，避免了热量散发使壳体100周围环境温度升高而间接升高壳体100内温度。

请参阅图3，图3示出根据本实用新型的电池组的一个实施例的结构示意图。

本实用新型实施例还提供一种电池组，包括根据上述任一实施方式的电池配电装置。电池组可以包括多个电池单元，电池配电装置用于对各个电池单元进行配电控制及通路、断路操作。电池组包括第二壳体500。在一些实施方式中，冷凝器440与压缩机460可以位于第二壳体500外，热交换器430位于第一个壳体100与第二壳体500之间。图3仅示意性地示出第二壳体500和电池配电装置的相对位置关系。

本实用新型实施例提供的电池组，包括第二壳体500，冷凝器440与压缩机460可以位于第二壳体500外，热交换器430位于第一个壳体100与第二壳体500之间，冷凝器440与压缩机460可以相对远离壳体100的第二壳体500外进行散热，避免了热量散发使壳体100周围环境温度升高而间接升高壳体100内温度。

依照本实用新型如上文所述的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种电池配电装置，其特征在于，包括：

壳体(100)；

电子元件层(200)，设置于所述壳体(100)内且具有导电针脚；

复合母排层(300)，设置于所述壳体(100)内且位于所述电子元件层(200)上，所述复合母排层(300)与所述电子元件层(200)的所述导电针脚电连接；

散热组件，与所述复合母排层(300)导热连接且具有将所述复合母排层(300)产生的热量传导到所述壳体(100)外的第一流体回路。

2.根据权利要求1所述的电池配电装置，其特征在于，所述散热组件包括：

换热板(410)，位于所述复合母排层(300)上且与所述复合母排层(300)导热连接；

第一管路(420)，连接所述换热板(410)的两端以形成所述第一流体回路，所述第一流体回路内设置有导热流体；

热交换器(430)，设置于所述壳体(100)外并套设于所述第一管路(420)。

3.根据权利要求2所述的电池配电装置，其特征在于，所述换热板(410)内设置有流道，且所述流道具有连接所述第一管路(420)的进液口和出液口。

4.根据权利要求2所述的电池配电装置，其特征在于，所述换热板(410)与所述复合母排层(300)之间设置有绝缘导热层，所述第一管路(420)上设置有用于使所述第一流体回路内所述导热流体流动的泵。

5.根据权利要求2所述的电池配电装置，其特征在于，所述热交换器(430)包括套设于所述第一管路(420)的多个散热片，及用于促进多个所述散热片的热量散发到外界环境的风扇。

6.根据权利要求2所述的电池配电装置，其特征在于，所述散热组件还包括经由所述热交换器(430)使所述第一管路(420)内所述导热流体冷却的第二流体回路。

7.根据权利要求6所述的电池配电装置，其特征在于，所述散热组件还包括：

第二管路(450)，连接所述热交换器(430)以形成所述第二流体回路，所述第二流体回路内设置有制冷工质，液态的所述制冷工质在所述热交换器(430)处吸收所述第一管路(420)内所述导热流体的热量并转变为气态的所述制冷工质。

8.根据权利要求7所述的电池配电装置，其特征在于，所述散热组件还包括压缩机(460)，所述压缩机(460)用于将气态的所述制冷工质压缩成液态并放热。

9.根据权利要求8所述的电池配电装置，其特征在于，所述散热组件还包括冷凝器(440)，所述冷凝器(440)设置于所述壳体(100)外并用于将所述制冷工质由气态转变为液态放出的热量散发到外界环境。

10.一种电池组，其特征在于，包括如权利要求1至9所述的电池配电装置。

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