电气控制盒及电池包

专利摘要:
本公开涉及一种电气控制盒及电池包，该电气控制盒包括壳体以及封装在所述壳体内部的配电模块盒电池管理系统，所述壳体的内壁形成有安装面，所述配电模块安装在所述安装面上，所述电池管理系统与所述配电模块相邻布置。电气控制盒集成有电池管理系统，则电池热管理系统无需使用单独的盒体，能够节约电池包内的大量空间。并且通过支架能够将电池管理系统支撑在配电模块的上方，使得电池管理系统与配电模块的排布更紧密，减小占用电气控制盒的空间结构。
公开号:CN214336836U
申请号:CN202120640079.XU
申请日:2021-03-29
公开日:2021-10-01
发明作者:段有明；高升
申请人:Fengchao Energy Technology Co Ltd；
IPC主号:H01M50-244

专利说明:
[n0001] 本公开涉及电池包技术领域，具体地，涉及一种电气控制盒及电池包。
[n0002] 动力电池作为能量储存装置，是交通工具(例如电动车等)、生产设备(电控机床等)或操作工具(电动割草机等)中的核心部件之一，在相关技术中，为了向安装有动力电池的设备提供充足的电源，电池包通常体积较大，导致电池包的空间及成本要求比较高。在相关技术中，电池包主要包括动力电池模组、结构系统、电器系统、热管理系统、配电盒和电池管理系统等多个模块，优化电池包内的结构和降低电池包的体积是重要的研究课题。
[n0003] 本公开的目的是提供一种电气控制盒及电池包，该电气控制盒结构紧凑，能够降低电池包的占用空间。
[n0004] 为了实现上述目的，本公开提供一种电气控制盒，包括壳体以及封装在所述壳体内部的配电模块和电池管理系统，所述壳体的内壁形成有安装面，所述配电模块安装在所述安装面上，所述电池管理系统与所述配电模块相邻布置。
[n0005] 可选地，所述电气控制盒还包括支架，所述电池管理系统通过所述支架间隔设置在所述配电模块的上方，所述支架的一端与所述壳体的内壁固定连接，所述支架的另一端用于支撑所述电池管理系统。
[n0006] 可选地，所述支架包括多个杆件，所述杆件分别垂直于所述安装面布置，每个所述杆件分别具有彼此相对的第一端和第二端，所述第一端与所述安装面固定相连，所述第二端与所述电池管理系统可拆卸地相连。
[n0007] 可选地，多个所述杆件为等长杆件，所述杆件的所述第二端设置有的连接柱，所述电池管理系统包括集成电路板，所述集成电路板上开设有多个连接孔，所述连接孔间隔设置在所述集成电路板的周缘并且与所述杆件一一对应，所述连接柱插接在所述连接孔中。
[n0008] 可选地，所述连接柱与所述杆件同轴设置，并且所述连接柱的径向尺寸小于所述杆件的径向尺寸。
[n0009] 可选地，所述电池管理系统包括接插件，所述接插件设置在所述集成电路板上，并且分别位于所述集成电路板的两端，所述接插件用于与外部信号线相连，所述壳体上对应所述接插件开设有第一开口，所述接插件从所述第一开口露出至所述壳体的外表面。
[n0010] 可选地，所述配电模块包括铜排、主保险、断路开关、电流传感器、第一接触器和第二接触器，所述铜排包括正极铜排和负极铜排，所述正极铜排和所述负极铜排并排设置于所述安装面，所述主保险和所述第一接触器间隔设置在正极铜排上，所述断路开关、所述电流传感器和所述第二接触器间隔设置在所述负极铜排上，所述断路开关用于切断所述负极铜排的电路，所述电流传感器用于检测所述负极铜排的电流信号。
[n0011] 可选地，所述配电模块还包括第三接触器和预充电阻，所述预充电阻和第三接触器串联布置，所述预充电阻和所述正极铜排并联布置。
[n0012] 可选地，所述壳体上还形成有第二开口和第三开口，所述正极铜排的两端分别具有第一引脚，所述第一引脚从所述第二开口伸出至所述壳体外部，所述负极铜排的两端分别具有第二引脚，所述第二引脚从所述第三开口伸出至所述壳体外部。
[n0013] 可选地，所述电气控制盒还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述壳体的内部，所述压力传感器具有信号端口，用于向外部预警系统传递所述壳体内部的压力信号，所述壳体上形成有第四开口，所述信号端口从所述第四开口露出于所述壳体的外部。
[n0014] 本公开的另一方面还提供一种电池包，所述电池包包括如上所述的电气控制盒。
[n0015] 通过上述技术方案，本公开实施例中的电气控制盒集成有电池管理系统，则电池热管理系统无需使用单独的盒体，能够节约电池包内的大量空间。并且，该电气控制盒还包括支架，该支架能够将电池管理系统支撑在配电模块的上方，这样能够使得电池管理系统与配电模块的排布更紧密，更合理地利用电气控制盒内的空间，减小占用电气控制盒的空间结构，避免电气控制盒的尺寸增加过大。
[n0016] 本公开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。
[n0017] 附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[n0018] 图1是本公开实施例中的电气控制盒的外观结构示意图；
[n0019] 图2是本公开实施例中的电气控制盒的内部结构示意图；
[n0020] 图3是本公开实施例中的电气控制盒在另一角度的内部结构示意图。
[n0021] 附图标记说明
[n0022] 1、壳体；11、安装面；12、第一开口；13、第二开口；14、第三开口；15、第四开口；21、正极铜排；211、第一引脚；22、负极铜排；221、第二引脚；23、主保险；24、断路开关；25、电流传感器；26、第一接触器；27、第二接触器；28、第三接触器；29、预充电阻；3、支架；31、杆件；32、连接柱；4、电池管理系统；41、集成电路板；411、连接孔；42、接插件；5、压力传感器；51、信号端口。
[n0023] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[n0024] 在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的“内、外”。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。
[n0025] 在相关技术中，电池包内的配电盒和电池管理系统分别为两个独立的结构，使其占用了电池包内较大的空间。
[n0026] 基于此，本公开实施例提供一种电气控制盒，如图1和图3所示，该电气控制盒包括壳体1以及封装在壳体1内部的配电模块和电池管理系统4，壳体1的内壁形成有安装面11，配电模块安装在安装面11上，电池管理系统4与配电模块相邻布置。
[n0027] 根据上述技术方案，本公开实施例中的电气控制盒将配电模块和电池管理系统4集成在一起，既具有保护电路的功能，也具有监控和管理电芯状态的功能，配电模块和电池管理系统4相邻设置，使得结构比较紧凑，从而能够降低电池包内的空间。
[n0028] 在本公开实施例种，电气控制盒还包括支架3，电池管理系统4通过支架3间隔设置在配电模块的上方，支架3的一端与壳体1的内壁固定连接，支架3的另一端用于支撑电池管理系统4。通过支架3能够将电池管理系统4支撑在配电模块的上方，这样能够使得电池管理系统4与配电模块的排布更紧密，更合理地利用电气控制盒内的空间，减小占用电气控制盒的空间结构，避免电气控制盒的尺寸增加过大。
[n0029] 如图2和图3所示，在本公开实施例中，支架3包括多个杆件31，杆件31分别垂直于安装面11布置，每个杆件31分别具有彼此相对的第一端和第二端，第一端与安装面11固定相连，第二端与电池管理系统4可拆卸地相连。支架3选用杆件31能够尽量减小对安装面11的占用空间，且通过多个杆件31为电池管理系统4提供多个支撑点，能够保证电池管理系统4的支撑稳定性；并且，选用杆件31作为支架3，可以利用配电结构的各个组件的间隙来固定杆件31，以避开配电结构的安装位置，更合理地利用现有地空间。此外，电池管理系统4和杆件31通过可拆卸的方式相连，若电池管理系统4出现故障，便于更换电池管理系统4，降低更换成本。
[n0030] 在本公开其他实施方式中，支架3也可以构造为其他形状，示例地，支架3可以构造为L型板状结构，包括垂直于安装面11布置的支撑板和平行于安装面11布置的安装板，电池管理系统4可以设置在安装板上，本公开对此不作限制。
[n0031] 上述杆件31的第二端可以通过任意合适的方式与电池管理系统4相连。继续如图2和图3所示，在本公开可选地实施方式中，多个杆件31为等长杆件31，以使得多个杆件31的第二端共面设置，且当电池管理系统4安装在多个杆件31的第二端之后，电池管理系统4能够保持与安装面11平行，有利于减小高度方向的尺寸。
[n0032] 并且，杆件31的第二端设置有的连接柱32，电池管理系统4包括集成电路板41，集成电路板41上开设有多个连接孔411，连接孔411间隔设置在集成电路板41的周缘并且与杆件31一一对应，连接柱32插接在连接孔411中。通过多个连接柱32与连接孔411的限位配合，能够限制集成电路板41的横向位移，避免集成电路板41左右晃动。并且，这种连接柱32和连接孔411的配合方式在操作时十分方便，降低安装难度。
[n0033] 在本公开可选地实施方式中，连接柱32与杆件31同轴设置，并且连接柱32的径向尺寸小于杆件31的径向尺寸。这样，连接柱32和杆件31结合处会形成台阶面，该台阶面能够为集成电路板41提供支撑，从而将集成电路板41固定在配电模块的上方。
[n0034] 在本公开其他实施方式中，连接柱32也可以形成为横截面逐渐减小的圆锥形，其横截面大的一端固定在杆件31的第二端，横截面小的一端用于与集成电路板41配合，圆锥形的连接柱32有助于在安装集成电路板41时为连接孔411提供导向作用，并且也更容易与连接孔411配合，进一步降低安装难度。
[n0035] 此外，为了能够限制集成电路板41相对于杆件31的轴向位移，在本公开的一种示例中，连接柱32和集成电路板41的连接孔411可以过盈配合，或者，在连接柱32上形成外螺纹，借助螺母等结构将集成电路板41压紧在杆件31上，以能够提高集成电路板41的稳定性。
[n0036] 如图1至图3所示，电池管理系统4包括接插件42，接插件42设置在集成电路板41上，并且分别位于集成电路板41的两端，接插件42用于与外部信号线相连，壳体1上对应接插件42开设有第一开口12，接插件42从第一开口12露出至壳体1的外表面，以便于电池管理系统4对电池包进行信号传输，执行监测和控制动力电池的性能等工作。
[n0037] 在本公开的实施方式中，如图2和图3所示，配电模块包括铜排、主保险23、断路开关24、电流传感器25、第一接触器26和第二接触器27，铜排包括正极铜排21和负极铜排22，正极铜排21和负极铜排22并排设置于安装面11，主保险23和第一接触器26间隔设置在正极铜排21上，断路开关24、电流传感器25和第二接触器27间隔设置在负极铜排22上，断路开关24用于切断负极铜排22的电路，电流传感器25用于检测负极铜排22的电流信号。其中，铜排用于为电池包内的动力电池配送电流，在正极铜排21上设置主保险23，能够防止正极铜排21的短路和电流过大的现象发生，第一接触器26用于根据信号控制正极铜排21的导通和断开，以便于对电路进行控制。在负极铜排22上设置断路开关24，该断路开关24可以在负极电路发生异常时快速切断电路，以防患发生火灾等危险，电路传感器主要用于检测流经负极铜排22的电流大小，以监控电池包内动力电池的电流大小，第二接触器27用于根据信号控制负极铜排22的导通和断开，以便于对电路进行控制。
[n0038] 通过上述正极铜排21和负极铜排22中的各个结构的相互配合，能够对电池包内的动力电池进行电源分配、短路过载保护以及性能监测等，使动力电池以最佳的状态运行，并具有较高的安全性。
[n0039] 可选地，上述配电模块中的各个组件的型号和类型可以根据实际需要进行选择，本公开对此不作限制。示例地，上述负极铜排22中的电流传感器25可以选用霍尔传感器，其具有灵敏度高体积小的优点，能准确检测负极铜排22的电流情况，并且占用空间小。上述断路开关24可以选用炸药开关，炸药开关是指当获取到电池包发生异常时，例如有大电流通过炸药开关时，能够在极短时间内将电路切断的开关，以保护整个电路，避免发生火灾。
[n0040] 如图2和图3所示，配电模块还包括第三接触器28和预充电阻29，预充电阻29和第三接触器28串联布置，预充电阻29和正极铜排21并联布置。在正极铜排21通入高电压时，通过设置预充电阻29和第三接触器28能够降低正极铜排21中流经的电流，防止电流冲击损坏其他组件。
[n0041] 在本公开实施例中，如图1至图3所示，壳体1上还形成有第二开口13和第三开口14，正极铜排21的两端分别具有第一引脚211，第一引脚211从第二开口13伸出至壳体1外部，负极铜排22的两端分别具有第二引脚221，第二引脚221从第三开口14伸出至壳体1外部。第一引脚211和第二引脚221能够与外部电路连接，并将电气控制盒的电流信号输出至外部电路。
[n0042] 此外，电气控制盒还包括压力传感器5，压力传感器5设置在壳体1的内部，压力传感器5具有信号端口51，用于向外部预警系统传递壳体1内部的压力信号，壳体1上形成有第四开口15，信号端口51从第四开口15露出于壳体1的外部。该压力传感器5主要用于检测壳体1内的压力信号，并将压力信号传递给外部预警系统，预警系统根据压力信号的情况判断危险程度，并及时向驾乘人员发出警报提示检修，或者提示撤离，以保护人身安全。
[n0043] 在本公开实施例中，如图1所示，电气控制盒的壳体1可以由两部分组成，即包括底板和罩盖，壳体1的安装面11形成在底板上，配电模块、支架3和电池管理系统4均设置在底板上，打开罩盖后，底板上方为开放式空间，便于组装配电盒内的各个组件。罩盖组成壳体1的侧壁和顶壁，该罩盖可以形成为任意合适的形状，例如可以形成为圆筒状、矩形筒状或半球状等，本公开对此不作限制。
[n0044] 上述底板和罩盖可以通过任意合适的方式扣合在一起，例如可以通过卡扣限位配合，也可以通过螺栓等紧固件紧固配合，本公开对此不作限制。
[n0045] 本公开的另一实施例还提供一种电池包，该电池包包括如上所述的电气控制盒。
[n0046] 应理解的是，上述电池包可以应用在各种交通工具上，例如电动车、轨道车等，或应用在电控的生产设备上，或应用在便携式操作工具上，例如除草机等，本公开对此不作限制。
[n0047] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[n0048] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[n0049] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

权利要求:
Claims (11)
[0001] 1.一种电气控制盒，其特征在于，包括壳体(1)以及封装在所述壳体(1)内部的配电模块和电池管理系统(4)，所述壳体(1)的内壁形成有安装面(11)，所述配电模块安装在所述安装面(11)上，所述电池管理系统(4)与所述配电模块相邻布置。
[0002] 2.根据权利要求1所述的电气控制盒，其特征在于，所述电气控制盒还包括支架(3)，所述电池管理系统(4)通过所述支架(3)间隔设置在所述配电模块的上方，所述支架(3)的一端与所述壳体(1)的内壁固定连接，所述支架(3)的另一端用于支撑所述电池管理系统(4)。
[0003] 3.根据权利要求2所述的电气控制盒，其特征在于，所述支架(3)包括多个杆件(31)，所述杆件(31)分别垂直于所述安装面(11)布置，每个所述杆件(31)分别具有彼此相对的第一端和第二端，所述第一端与所述安装面(11)固定相连，所述第二端与所述电池管理系统(4)可拆卸地相连。
[0004] 4.根据权利要求3所述的电气控制盒，其特征在于，多个所述杆件(31)为等长杆件(31)，所述杆件(31)的所述第二端设置有的连接柱(32)，所述电池管理系统(4)包括集成电路板(41)，所述集成电路板(41)上开设有多个连接孔(411)，所述连接孔(411)间隔设置在所述集成电路板(41)的周缘并且与所述杆件(31)一一对应，所述连接柱(32)插接在所述连接孔(411)中。
[0005] 5.根据权利要求4所述的电气控制盒，其特征在于，所述连接柱(32)与所述杆件(31)同轴设置，并且所述连接柱(32)的径向尺寸小于所述杆件(31)的径向尺寸。
[0006] 6.根据权利要求4所述的电气控制盒，其特征在于，所述电池管理系统(4)包括接插件(42)，所述接插件(42)设置在所述集成电路板(41)上，并且分别位于所述集成电路板(41)的两端，所述接插件(42)用于与外部信号线相连，所述壳体(1)上对应所述接插件(42)开设有第一开口(12)，所述接插件(42)从所述第一开口(12)露出至所述壳体(1)的外表面。
[0007] 7.根据权利要求1所述的电气控制盒，其特征在于，所述配电模块包括铜排、主保险(23)、断路开关(24)、电流传感器(25)、第一接触器(26)和第二接触器(27)，所述铜排包括正极铜排(21)和负极铜排(22)，所述正极铜排(21)和所述负极铜排(22)并排设置于所述安装面(11)，所述主保险(23)和所述第一接触器(26)间隔设置在正极铜排(21)上，所述断路开关(24)、所述电流传感器(25)和所述第二接触器(27)间隔设置在所述负极铜排(22)上，所述断路开关(24)用于切断所述负极铜排(22)的电路，所述电流传感器(25)用于检测所述负极铜排(22)的电流信号。
[0008] 8.根据权利要求7所述的电气控制盒，其特征在于，所述配电模块还包括第三接触器(28)和预充电阻(29)，所述预充电阻(29)和第三接触器(28)串联布置，所述预充电阻(29)和所述正极铜排(21)并联布置。
[0009] 9.根据权利要求7所述的电气控制盒，其特征在于，所述壳体(1)上还形成有第二开口(13)和第三开口(14)，所述正极铜排(21)的两端分别具有第一引脚(211)，所述第一引脚(211)从所述第二开口(13)伸出至所述壳体(1)外部，所述负极铜排(22)的两端分别具有第二引脚(221)，所述第二引脚(221)从所述第三开口(14)伸出至所述壳体(1)外部。
[0010] 10.根据权利要求1所述的电气控制盒，其特征在于，所述电气控制盒还包括压力传感器(5)，所述压力传感器(5)设置在所述壳体(1)的内部，所述压力传感器(5)具有信号端口(51)，用于向外部预警系统传递所述壳体(1)内部的压力信号，所述壳体(1)上形成有第四开口(15)，所述信号端口(51)从所述第四开口(15)露出于所述壳体(1)的外部。
[0011] 11.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-10中任一项所述的电气控制盒。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2022-03-18| CP01| Change in the name or title of a patent holder|Address after: No.8899 Xincheng Avenue, Jintan District, Changzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Honeycomb Energy Technology Co.,Ltd. Address before: No.8899 Xincheng Avenue, Jintan District, Changzhou City, Jiangsu Province Patentee before: FENGCHAO ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120640079.XU|CN214336836U|2021-03-29|2021-03-29|电气控制盒及电池包|CN202120640079.XU| CN214336836U|2021-03-29|2021-03-29|电气控制盒及电池包|