CN210403829U - 电池组件和具有其的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电池组件和具有其的电动汽车，电池组件包括：壳体、电池包和电控盒，所述壳体内限定有电芯腔，所述电池包设在所述电芯腔内，所述电控盒设在所述壳体的外表面上，且所述电控盒上设有信号连接所述电池包的电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口和接线端。根据本实用新型的电池组件，通过在壳体的外侧设置电控盒，并将电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口和接线端等设置在电控盒上，可以提升电控盒内部件的集成化程度，而且可以提升电芯腔内的空间利用率，此外，当电控盒内某一硬件故障需更换时无需更换整个电池包，提高了维修便利性。

Description

电池组件和具有其的电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池组件和具有其的电动汽车。

背景技术

电动汽车在日常生活中，需要用到电池来给汽车提供动能，所以电池的能量密度会影响整个汽车的使用性能，在相关技术中，电池包结构中的箱体和盖板均采用金属材质，会增加整个电池包的重量，降低电池能量密度，此外电池包将控制模块置于箱体结构内，会增加箱体尺寸，减少箱体的体积利用率，电池包的实际应用体积会减小，同样也会降低电池包能量密度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池组件，该电池组件可以将控制模块置于壳体外侧，当整个电控盒出现无法修复的故障时，可直接更换电控盒，降低了电池组件的维修成本。

本实用新型还提出了一种具有上述电池组件的电动汽车。

根据本实用新型第一方面实施例的电池组件，包括：壳体、电池包和电控盒，所述壳体内限定有电芯腔，所述电池包设在所述电芯腔内，所述电控盒设在所述壳体的外表面上，且所述电控盒上设有信号连接所述电池包的电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口和接线端中的至少一个。

根据本实用新型的电池组件，通过在壳体的外侧设置电控盒，并将电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口和接线端等设置在电控盒上，可以提升电控盒内部件的集成化程度，而且可以提升电芯腔内的空间利用率，此外，当电控盒内某一硬件故障需更换时无需更换整个电池包，提高了维修便利性。

根据本实用新型的一些实施例，所述电控盒包括：盒体和盖体，所述盒体设在所述壳体上并限定有一侧敞开的安装腔，所述电池控制模块、所述断路器和所述熔断器设在所述安装腔内，所述通信接口和所述接线端设在所述盒体的外周壁上，所述盖体可拆卸地连接在所述盒体上用于打开或关闭所述安装腔。

根据本实用新型的一些实施例，所述盒体的外周壁上限定有容纳槽，所述接线端与所述盒体相连且位于所述容纳槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述电控盒还包括：至少一个连接耳，所述连接耳设在所述盒体的侧壁上并与所述盒体朝向所述壳体的一侧表面平齐设置，所述连接耳上设有安装孔，所述壳体上对应所述安装孔的位置设有螺纹孔，所述电控盒通过配合在所述螺纹孔与所述安装孔之间的连接件可拆卸地固定在所述壳体上。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体包括：托盘和密封盖，所述电芯腔设在所述托盘上，所述电控盒连接在所述托盘上，所述托盘上设有沿所述托盘的周向排列的连接座，所述连接座适于将所述电池组件可拆卸地连接在电动汽车上，所述密封盖与所述托盘可拆卸相连以打开或关闭所述电芯腔。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体还包括：信号连接所述电池控制模块的压力传感器，所述压力传感器设在所述托盘上并围绕所述电芯腔设置，所述压力传感器形成为线束状。

根据本实用新型的一些实施例，所述托盘在所述电池组件长度方向的两端设有叉车臂配合槽，所述叉车臂配合槽沿所述电池组件的宽度方向延伸并在所述电池组件宽度方向的一侧敞开。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池包包括多个沿所述电池组件的宽度方向延伸并沿所述电池组件的长度方向排列的电芯，所述电芯在所述电池组件的厚度方向上单层设置，所述托盘在所述电池组件厚度方向上的尺寸小于等于50mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体的外周壁上设有冷却液进口和冷却液出口，所述壳体的壁内限定有连通所述冷却液进口和所述冷却液出口的冷却通道。

根据本实用新型第二方面的电动汽车，包括根据上述实施例所述的电池组件。

根据本实用新型的电动汽车，通过采用上述实施例中描述的电池组件，可以提升电池组件的集成化程度和内部空间利用率，进而提升电动汽车的装配效率；此外，当电控盒内某一硬件故障需更换时无需更换整个电池组件，提高了电动汽车的维修效率，降低了电动汽车的维护成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池组件的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电控盒的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的托盘的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的电池组件的***图；

图5是根据本实用新型实施例的电动汽车的结构示意图。

附图标记：

S：电动汽车S；100：电池组件；200：车体200；

10：壳体；11：密封盖；12：托盘；121：连接座；

122：冷却液进口；123：冷却液出口；

20：电控盒；21：盒体；211：容纳槽；212连接耳；

22：盖体；23：接线端；24：通信接口。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的电池组件100和具有其的电动汽车S。

如图5所示，根据本实用新型实施例的电动汽车S，包括：车体200和电池组件100，电池组件100可以设在车体200的底盘上。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的电池组件100可以包括：壳体10、电池包和电控盒20。

其中，壳体10内限定有电芯腔，电芯腔用于容纳电池包，并且可以将电池包与外界隔离开，防止电池包长期与空气接触从而导致腐蚀损坏，此外壳体10的耐冲击的性能比电池包好，壳体10可以减小因外力冲击对电池包造成的损坏，延长电池包的使用寿命。

电池包设在电芯腔内，电池包包括多个电芯，电池包是电动汽车S的动能核心，通过电池包放电可以带动汽车的电动机，从而给汽车的行驶提供动能，当电动汽车S在不需要使用时就可以给电池包充电，实现电池包的反复使用。

电动汽车S通过使用电池包，可以减少空气污染，而且电动汽车S的动力来源是成本较低的电能，可以减少用户的使用成本，此外使用电池包可以增加电动汽车S的安全性能。

进一步地，电控盒20设在壳体10的外表面上，且电控盒20上设有信号连接电池包的电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口24和接线端23中的至少一个，也就是说，在壳体10的外部设置电控盒20，电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口24和接线端23均可以集成在电控盒20上，其中电池控制模块、断路器和熔断器可以设在电控盒20内，通信接口24和接线端23可以设在电控盒20的外表面上，方便通信接口24和接线端23与外界连接，通信接口24可以是低压通信接口，接线端23可以是高压接线柱。

由此，根据本实用新型的电池组件100，通过在壳体10的外侧设置电控盒20，并将电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口和接线端等设置在电控盒20上，可以提升电控盒20内部件的集成化程度，而且可以提升电芯腔内的空间利用率，此外，当电控盒20内某一硬件故障需更换时无需更换整个电池包，提高了维修便利性。

根据本实用新型的电动汽车S，通过采用上述实施例中描述的电池组件100，可以提升电池组件100的集成化程度和内部空间利用率，进而提升电动汽车S的装配效率；此外，当电控盒20内某一硬件故障需更换时无需更换整个电池组件100，提高了电动汽车S的维修效率，降低了电动汽车S的维护成本。

如图1和图4所示，电控盒20包括：盒体21和盖体22，盒体21设在壳体10上并限定有一侧敞开的安装腔，电池控制模块、断路器和熔断器设在安装腔内，通信接口24和接线端23设在盒体21的外周壁上，盖体22可拆卸地连接在盒体21上用于打开或关闭安装腔。

电池控制模块可以监测电池温度、监测电池充电、放电状态，检测剩余电量、监测电池电压和输入过压过流保护，通过设置电池控制模块可以对电池包的使用参数进行调节，从而监测电池包的安全使用。

断路器和熔断器，断路器结构复杂，在短路时，电磁式快速脱扣器和承担过负荷保护的双金属脱扣器会因为短路而断开，从而保护电池包不受损坏，并且断路器可以多次使用，减小使用成本，熔断器结构简单，在发生短路、过负荷故障情况下，熔断器的熔体会因为短路或过载而熔断，使电池包内部的形成断路，从而保护电池包，所以损坏的是熔断器的一个部件，只需更换熔断器部件即可，方便快捷。

通过将断路器与熔断器配合使用，可以增加电池包的安全性，减小电池包因为短路或过负荷而产生的隐患。

通过设置通信接口24，可以将电动汽车S产生的信号传输电控盒20，通过电池控制模块来调节电池包的使用参数，此外通信接口24位于电控盒20左侧。

接线端23有两个，分别为正接线端与负接线端，正接线端23与负接线端23是电池包的输出接口或输入接口，通过接线端23可以给电池包放电或者充电，电池包放电时可以将电能传输给电动机，电动机将电能转化为动能，电池包充电时将电能转化为化学能，此外位于控制盒下方，从下往上接线并固定。

盖体22可拆卸地连接在盒体21上用于打开或关闭安装腔，在电控盒20内部的元器件出现故障需要维修时，维修人员可以将盖体22拆下，打开安装腔，从而对电控盒20内的损坏元器件进行维修，并且在维修结束后可再将盖体22连接在盒体21上，关闭安装腔，由此可以提升电池组件100的装配效率和维护效率。

根据本实用新型实施例的电池组件100，盒体21的外周壁上限定有容纳槽211，接线端23与盒体21相连且位于容纳槽211内，通过在盒体21的外周壁上限定容纳槽211，可以将接线端23限定于容纳槽211内，减少了因接线端23在电控盒20外部时受到的损坏，从而增加接线端23的使用寿命，并且可以减少电控盒20的安装空间，增加电池组件100的使用空间。

容纳槽211可以为两个，两个接线端23一一对应地设在两个容纳槽211内，其中，根据电池组件100的装配位置以及导线的连接关系，容纳槽211可以位于盒体21的底部，也可以设在盒体21的顶部，从而为电池组件100与上方的电器件连接提供方便。

根据本实用新型的一些实施例，电控盒20还包括：至少一个连接耳212，连接耳212设在盒体21的侧壁上并与盒体21朝向壳体10的一侧表面平齐设置，连接耳212上设有安装孔，壳体10上对应安装孔的位置设有螺纹孔，电控盒20通过配合在螺纹孔与安装孔之间的连接件可拆卸地固定在壳体10上，连接稳定性强。

电控盒20通过配合在螺纹孔与安装孔之间的连接件可拆卸地固定在壳体10上，所以可以给用户维修电控盒20带来方便。例如，当电控盒20整体发生损坏时，维修人员可以直接更换损坏的电控盒20，不仅可以节省维修时间，还可以节省维修成本。

如图1-图3所示，壳体10包括：托盘12和密封盖11，电芯腔设在托盘12上，电池包设在电芯腔内，电控盒20通过配合在螺纹孔与安装孔之间的连接件可拆卸地固定在托盘12上，托盘12上设有多个连接座121，多个连接座121沿托盘12的周向间隔开设置，连接座121适于将电池组件100可拆卸地连接在电动汽车S上，具体而言，连接座上形成有连接孔，电动汽车S对应连接孔的位置形成有螺栓孔，螺栓穿过连接孔旋接在螺栓孔内进而将电池组件100安装在电动汽车S上。

其中，密封盖11与托盘12可拆卸相连以打开或关闭电芯腔，密封盖11罩设在电池包上，并与托盘12密封配合，由此提升电芯腔的密闭性，防止外部环境对电芯腔内的电池包进行侵蚀，或是电芯腔进水损坏电池包。

如图3所示，通过设置周向排列的连接座121不仅可以将电池组件100连接在电动汽车S上，而且可以提高连接的稳定性，减少连接件的应力突变。

根据本实用新型的一些实施例，壳体10还包括：信号连接电池控制模块的压力传感器，压力传感器设在托盘12上并围绕电芯腔设置，压力传感器形成为线束状。

通过在托盘12结构上环绕一圈线束结构的压力传感器，监测外界环境对电池包的挤压力，并实时传递给电池管理***或电池控制模块，当车辆发生侧碰对电池组件造成挤压，压力传感器监测到电池包和托盘12受到较大挤压力时，电池管理***或电池控制模块可快速做成判断并断开接线端23上的电路，保证车辆行驶安全，此外线束状的压力传感器可以装配方便，占用空间较小，而且可以围绕电池包设置，对电池包周向的任意位置进行监测，能够更好的保证电池组件100的运行状态。

根据本实用新型的一些实施例，托盘12在电池组件100长度方向的两端设有叉车臂配合槽，叉车臂配合槽沿电池组件100的宽度方向延伸并在电池组件100宽度方向的一侧敞开，叉车臂通道结构可做成开口结构，如此可减少金属材质使用量，降低托盘12结构的质量，增加能量密度，叉车臂配合槽可以在电动汽车S装配过程中，将电池组件100用叉车运输到装配线上，减少了人力的使用，加快电动汽车S的装配速度。

其中，叉车臂配合槽的底部也可以敞开设置，由此不仅可以方便叉车臂伸入叉车臂配合槽，而且可以进一步降低托盘12的重量。

根据本实用新型的一些实施例，电池包包括多个沿电池组件100的宽度方向延伸并沿电池组件100的长度方向排列的电芯，电芯在电池组件100的厚度方向上单层设置，托盘12在电池组件100厚度方向上的尺寸小于等于50mm。

通过设置沿电池组件100的厚度方向上单层设置的电芯，可以降低电池包在电池组件100厚度方向上的尺寸，例如，电池组件100可以平铺在电动汽车S的底部，电芯沿电池组件100的宽度方向延伸并沿电池组件100的长度方向排列，通过增加电池组件100在水平方向上的覆盖面积，在保证电池组件100具有足够的电压和储电能力的前提下，降低电池组件100的厚度，由于电动汽车S底部的面积较大，但是与地面的距离较近，仅此上述结构的电池组件100可以充分利用电动汽车S底部的空间，而且可以防止电池组件100与地面距离过近造成碰擦损坏。

通过多个电芯的组合可以增加电池包的储电能力，此外电芯通过在电池组件100的厚度方向上单层设置，还能够提升散热效果，单层设置的电芯中热量通过密封盖11或托盘12便可扩散到环境中，减少因多层叠加设置而产生的热量积聚。

由于托盘12在电池组件100厚度方向上的尺寸小于等于50mm，如此可保证整个固定结构较低的高度尺寸，与电芯组装成电池包后配合上尺寸高的车架型材，可直接将电池包隐藏在型材的高度空间内，无需额外的电池舱布置，节约整车布置空间。

可选的，托盘12形成为金属合金材料件，可为铝合金或其他材质，与车架配合固定时车架运动的微小变形量不会影响其结构稳定性，同时由于金属材质的特性可保证固定结构有较好的抗挤压、抗碰撞能力。

可选的，密封盖11形成为塑料高分子材料件，可以降低整个壳体10的质量，当配合电芯包组成电池组件时，可以提升电池组件1000的能量密度。

根据本实用新型的一些实施例，壳体10的外周壁上设有冷却液进口和冷却液出口，壳体10的壁内限定有连通冷却液进口和冷却液出口的冷却通道，通过设置冷却液进口、冷却液出口和冷却通道，冷却液从冷却液进口进而冷却通道，再从冷却液出口流出，使用冷却液在电池组件内部的冷却通道中流动，将电池包产生的热量传递给冷却液，从而降低电池包的温度冷却液与壳体进行热交换为电芯降温，防止电芯温度过高造成损坏。

根据本实用新型的一些实施例，还包括：手动开关，手动开关设在电控盒20内并与电池包电连接，使用手动开关，可以在维修时通过关闭手动开关，使电池包处于断路状态，提高维修安全性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内限定有电芯腔；

电池包，所述电池包设在所述电芯腔内；

电控盒，所述电控盒设在所述壳体的外表面上，且所述电控盒上设有信号连接所述电池包的电池控制模块、断路器、熔断器、通信接口和接线端中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电控盒包括：

盒体，所述盒体设在所述壳体上并限定有一侧敞开的安装腔，所述电池控制模块、所述断路器和所述熔断器设在所述安装腔内，所述通信接口和所述接线端设在所述盒体的外周壁上；

盖体，所述盖体可拆卸地连接在所述盒体上用于打开或关闭所述安装腔。

3.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述盒体的外周壁上限定有容纳槽，所述接线端与所述盒体相连且位于所述容纳槽内。

4.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述电控盒还包括：

至少一个连接耳，所述连接耳设在所述盒体的侧壁上并与所述盒体朝向所述壳体的一侧表面平齐设置，所述连接耳上设有安装孔，所述壳体上对应所述安装孔的位置设有螺纹孔，所述电控盒通过配合在所述螺纹孔与所述安装孔之间的连接件可拆卸地固定在所述壳体上。

5.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述壳体包括：

托盘，所述电芯腔设在所述托盘上，所述电控盒连接在所述托盘上，所述托盘上设有沿所述托盘的周向排列的连接座，所述连接座适于将所述电池组件可拆卸地连接在电动汽车上；

密封盖，所述密封盖与所述托盘可拆卸相连以打开或关闭所述电芯腔。

6.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述壳体还包括：

信号连接所述电池控制模块的压力传感器，所述压力传感器设在所述托盘上并围绕所述电芯腔设置，所述压力传感器形成为线束状。

7.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述托盘在所述电池组件长度方向的两端设有叉车臂配合槽，所述叉车臂配合槽沿所述电池组件的宽度方向延伸并在所述电池组件宽度方向的一侧敞开。

8.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述电池包包括多个沿所述电池组件的宽度方向延伸并沿所述电池组件的长度方向排列的电芯，所述电芯在所述电池组件的厚度方向上单层设置；

所述托盘在所述电池组件厚度方向上的尺寸小于等于50mm。

9.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述壳体的外周壁上设有冷却液进口和冷却液出口，所述壳体的壁内限定有连通所述冷却液进口和所述冷却液出口的冷却通道。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任意一项所述的电池组件。

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