[实用新型]换电式动力电池组

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种换电式动力电池组。

背景技术

动力电池组是电动汽车中的关键部件，其性能的优劣将直接影响到整车性能的好坏。作为电动汽车的主要动力来源，电池组的设计需要考虑很多因素，既要保证电池组性能满足整车的要求，同时也要保证电池组具有足够的安全性和可靠性。目前动力电池组还存在如下缺陷：充电时间长、快充寿命较短、结构复杂等问题，这些都是电动汽车大规模推广所亟待解决的问题。为解决以上动力电池组的缺陷，目前已有基于换电模式的电动汽车，其原理在于当动力电池组亏电需要快速充电时，将亏电的动力电池组换下，换上已充好的动力电池组。

动力电池组件一般包括多个电池模块、电池模块固定组件、电池箱体、电池箱盖板、模块连接铜排、电压采样线束、温度采样线束、高压动力线束、高压配电系统、电池管理系统等。在汽车移动行驶的情况下，动力电池组件的各个电池模块、连接部件应具有良好的抗震性和稳定性，确保在运行环境中维持电池组的性能稳定。并且，汽车运行的地域、季节等环境有很大的变化，对电池组外壳的绝缘密封性、内部连接部件的导通性都有很高的要求，还要考虑外部挤压等外应力及内部膨胀率差异引起的内应力，特别是由于部件间的震动摩擦导致的连接部件损坏或者绝缘系统的破坏会引起电池组停止供电甚至短路造成发热起火，这些安全问题更是电池组结构设计的关键问题。对于换电式动力电池系统对以上要求更高，特别的为使快换式动力电池组达到尽可能多的换电次数与寿命，电池换电机构需简单可靠，动力电池的接口也需尽量简单；在电池组换下后仍能充电；电池包一致性需提高；电池组件内部线缆布线需简洁；电池组稳定性需提高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种稳定性高、内部结构简洁、充电接口简单的换电式动力电池组。

本实用新型的技术方案是：一种换电式动力电池组，包括底座、设于底座上的盖板，所述底座与盖板共同形成动力电池组的箱体，所述动力电池组的箱体内水平设有箱体骨架，所述箱体骨架上设有电池管理系统、快换连接器、继电器和多个电池模块，所述电池管理系统包括电池管理系统主板和固定于电池模块周边与在电池模块硬线连接的电池管理系统从板，所述电池管理系统主板与电池管理系统从板、快换连接器通过CAN总线连接，所述继电器连接在电池模块与快换连接器之间，所述继电器的线圈与电池管理系统主板电连接，所述继电器常开触头与电池模块电连接。

进一步的，所述多个电池模块均匀分布于箱体骨架四周，且与箱体骨架边缘留有间隙。

进一步的，所述盖板上设有用于保持箱体内外气压平衡的透气阀。

进一步的，所述快换连接器的引脚为高压与低压集成式引脚。

进一步的，所述继电器包括负极继电器、预充继电器、正极继电器，所述负极继电器常开触头与快换连接器之间连接有电流传感器，所述电流传感器与电池管理系统主板电连接，所述预充继电器常开触头与快换连接器之间串联有预充电阻。

进一步的，所述箱体两侧边缘设有用于与车身连接的快换机构，所述快换机构为可水平旋转的T型锁止机构。

本实用新型的有益效果是：电池模块平均分布并固定于电池箱四周，可有效保证电池组重心平衡及热场均匀。电池模块与电池箱体边缘均保持有30mm以上距离，可有效的吸收因电动汽车碰撞对电池所造成的碰撞伤害，提升电池组的安全性。电池组管理系统采用主从结构，利用电池组管理系统从板采集电池组内电池的电压与温度信息，传递给电池管理系统主板进行处理，并通过快换连接器上的CAN总线传输给整车相关控制器。缩短了采样线束距离，降低了采样噪音，提高了采样精度，同时使电池组能实现CAN通信、继电器控制、快慢充电控制、碰撞断电、高压互锁、绝缘检测等功能。盖板上设置透气阀，可使箱体内外气压平衡，并可防止结露。快换连接器引脚采用高低压pin脚集成式设计，整个动力电池组仅快换连接器一个电气接口，利于电池组快换功能的实现，整个电池组结构简单紧凑。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型分解结构示意图；

图3为电池模块与电池管理系统从板安装示意图；

图4为电池模块与电池管理系统主板安装示意图；

图5为箱体骨架与上下部件安装分解结构示意图；

图6为本实用新型内部电路连接原理图；