一种紧凑型磷酸铁锂动力电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种紧凑型磷酸铁锂动力电池系统。


背景技术：

2.由于汽车工业引发的全世界范围内的能源问题与环境问题，使研发新能源汽车成为当今世界的紧迫任务，新能源汽车是解决汽车交通所面临的能源与环境问题的有效途径。基于成本考虑，目前大部分新能源汽车使用的是磷酸铁锂电池，然而磷酸铁锂电池体积较大，难以平衡电池容量和体积的关系，目前主要通过在车辆底部设置电池舱来放置动力电池，占用车辆空间较大，影响乘坐空间，而对于a00、a0等紧凑型车辆来说，电池舱过大对车辆可用空间的影响更为明显。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑的磷酸铁锂动力电池系统。
4.本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种紧凑型磷酸铁锂动力电池系统，包括上端敞口的箱体和能够盖合在箱体上的盖板，所述箱体中间区域设置有放置电池模组的容纳舱，所述容纳舱内容纳有第一动力模块和第二动力模块，所述第一动力模块和第二动力模块分别包括至少两个并排设置的电池模组；第一动力模块的电池模组的长度方向与箱体的长度方向平行，第二动力模块的电池模组的长度方向与箱体的宽度方向平行，第二动力模块设置于第一动力模块的端部，所述电池模组串联得到电池包，第一动力模块、第二动力模块和箱体的侧边围合的区域内固定有与电池包连接的bdu。
5.本实用新型将电池包的所有动力电池分为两个动力模块，放置于箱体内的不同位置，并使第一动力模块与第二动力模块的电池模组长度方向垂直，箱体大致呈矩形结构，将第一动力模块和第二动力模块放置于箱体内，使箱体内产生了固定其他电池元器件的空间，通过合理的结构设计，提高箱体的空间利用率和能量密度，有效降低箱体的体积。
6.优选的，所述箱体边缘沿水平方向向外延伸形成外翻边，所述外翻边上设置有安装孔，所述盖板盖合在外翻边上通过安装孔与箱体固定连接，盖板与箱体之间设置有密封圈。
7.优选的，所述箱体的长边侧分别设置有两个挂耳，所述挂耳上设置有定位孔。
8.优选的，所述箱体外围设置有一圈侧梁，在箱体内部还设置有第一固定梁和第二固定梁，所述第一固定梁连接箱体两个侧边且处于第一动力模块和第二动力模块之间，所述第二动力模块两端分别被两个第二固定梁夹持固定，所述第二固定梁连接第一固定梁和第二动力模块一侧的侧梁，所述挂耳分别与箱体的外翻边和长边的侧梁固定连接。
9.优选的，所述箱体内设置有与固定梁和/或侧梁固定配合的bms支架，所述bms固定于bms支架上。
10.优选的，所述箱体内还通过固定梁和/或侧梁固定有分流器固定架，所述分流器固定架上固定有分流器。
11.优选的，所述第一动力模块包括三个并排设置的电池模块，第二动力模块包括两个并排设置的电池模组。
12.优选的，所述第二动力模块的端部与箱体侧梁之间固定有两个bms支架，该侧梁与第一动力模块的侧边之间固定有一个分流器固定架；所述bdu上表面的两侧通过螺栓分别固定于两个bdu固定架上，所述分流器通过螺栓固定于分流器固定架上。
13.优选的，每个电池模组下方还设置有固定于箱体底部的加热膜，相邻电池模组的加热膜一端串联形成梳齿状结构。
14.优选的，所述箱体表面设置有充放电接口，每个电池模组底部分别设置有一个加热膜，箱体内还设置有分流器和bms，电池包与分流器和bdu的输入端串联连接，bdu的输出端与加热膜接口连接，bdu的输出端还与充放电接口连接，bms与bdu、电池包、分流器和加热膜接口通信连接。
15.本实用新型提供的一种紧凑型磷酸铁锂动力电池系统的优点在于：将电池包的所有动力电池分为两个动力模块，放置于箱体内的不同位置，并使第一动力模块与第二动力模块的电池模组长度方向垂直，箱体大致呈矩形结构，将第一动力模块和第二动力模块放置于箱体内，使箱体内产生了固定其他电池元器件的空间，通过合理的结构设计，提高箱体的空间利用率和能量密度，有效降低箱体的体积。通过外翻边实现箱体与盖板的连接，通过密封圈提高密封效果，通过挂耳方便整个箱体的固定，通过侧梁和多个固定梁的设计，在箱体内构造防止电池模组的空间，而且挂耳分别与外翻边及侧梁固定，提高整个箱体的结构强度。将分流器通过铜排接入高压电路，替代了原bdu中的霍尔传感器，取消分体式bdu主负继电器的使用，节约硬件成本，同时降低箱体的体积，通过加热膜对电池模组进行加热，能够确保在低温下电池模组的正常工作。
附图说明
16.图1为本实用新型的实施例提供的紧凑型磷酸铁锂动力电池系统的示意图；
17.图2为本实用新型的实施例提供的紧凑型磷酸铁锂动力电池系统的爆炸图；
18.图3为本实用新型的实施例提供的紧凑型磷酸铁锂动力电池系统的箱体示意图；
19.图4为本实用新型的实施例提供的紧凑型磷酸铁锂动力电池系统的电路图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1所示，本实施例提供了一种紧凑型磷酸铁锂动力电池系统，包括包括上端敞口的箱体1和能够盖合在箱体上的盖板2，结合图3，所述箱体1中间区域设置有放置电池模组的容纳舱11，所述容纳舱11内容纳有第一动力模块31和第二动力模块32，所述第一动力
模块31和第二动力模块32分别包括至少两个并排设置的电池模组；第一动力模块31的电池模组的长度方向与箱体1的长度方向平行，第二动力模块32的电池模组的长度方向与箱体1的宽度方向平行，第二动力模块32设置于第一动力模块31的端部，第一动力模块31和第二动力模块32的电池模组串联得到电池包3，第一动力模块31、第二动力模块32和箱体1的侧边围合的区域内固定有与电池包3连接的bdu(电池系统配电盒)5。
22.本实施例将电池包3的所有动力电池分为两个动力模块，放置于箱体1内的不同位置，并使第一动力模块31与第二动力模块32的电池模组长度方向垂直，箱体1大致呈矩形结构，将第一动力模块31和第二动力模块32放置于箱体1内，使箱体1内产生了固定其他电池元器件的空间，通过合理的结构设计，提高箱体1的空间利用率和能量密度，有效降低箱体1的体积。
23.结合图2和图3，本实施例中，所述箱体1内放置有五个电池模组，沿箱体1宽度方向并排设置有三个电池模组形成第一动力模块31，在第一动力模块31的端部沿长度方向并排设置有两个电池模组形成第二动力模块32，五个电池模组通过铜排依次串联，形成高压回路。
24.所述箱体1为1mm厚的钣金冲压件，盖板2为0.8mm厚的钣金冲压件，箱体1边缘沿水平方向向外延伸形成外翻边12，所述外翻边12上设置有安装孔，所述盖板2盖合的外翻边12上并通过安装孔与箱体固定连接，盖板2与箱体1之间还夹持固定有密封圈13。
25.所述箱体1内部的外围设置有一圈侧梁17，所述侧梁17通过焊接固定于箱体1上，箱体内部还设置有第一固定梁18和第二固定梁19，所述第一固定梁18焊接连接箱体两个侧边且处于第一动力模块31和第二动力模块32之间，所述第二动力模块32两端分别被两个第二固定梁19夹持固定，所述第二固定梁19分别连接第一固定梁18和第二动力模块32一侧的侧梁17，由此形成放置第一动力模块31和第二动力模块32的空间。同时通过焊接固定的侧梁17、第一固定梁18和第二固定梁19提高箱体1的结构强度。
26.侧梁17、第一固定梁18和第二固定梁19根据电池模组的排布方式适应性的固定到箱体1内，从而能够灵活的改变箱体1内各器件的位置，侧梁17、第一固定梁18和第二固定梁19的结构相同，根据需要截取不同的长度固定到箱体1内，因此使用同样的模具进行加工即可，由此降低模具成本。
27.所述箱体1的两个长边一侧分别焊接有两个挂耳14，所述挂耳14同时外翻边12和长边的侧梁17焊接固定，进一步提高侧梁17和箱体1的固定强度，所述挂耳14上还设置有定位孔，通过定位孔将挂耳14固定在车辆内的电池舱内，从而实现箱体1的固定。
28.所述第二动力模块32的端面与箱体1之间设置有两个bdu固定架15，所述bdu固定架15通过焊接、螺接等方式与侧梁17固定连接，进一步的，与bdu固定架15连接的侧梁17与第一动力模块31之间还固定有分流器固定架16，分流器固定架16同样通过螺接、焊接的方式与侧梁17固定连接，由此实现使侧梁17分别与箱体1、挂耳14、bdu固定架15、分流器固定架16固定连接，使整个电池系统通过该侧梁17稳定的固定连接。
29.所述bdu5上表面的两端分别通过螺栓固定于两个bdu固定架上，实现bdu5的固定，所述分流器固定架16上固定有分流器7，所述分流器与电池包串联后串联接入bdu5的输入端，所述分流器7负责采集各电池模组的电流数据，通过分流器7替代了原bdu5中的霍尔传感器，取消分体式bdu主负继电器的使用，节约硬件成本，同时降低箱体1的体积。
30.参考图2，每个电池模组下方还设置有固定于箱体1底部的加热膜4，相邻电池模组的加热膜4一端串联形成梳齿状结构；从而不需要为箱体1底部的所有空间设置加热膜4，降低加热膜4的成本以及耗电量，第一动力模块31和地二动力模块32下方的加热膜4串联连接后与bdu5的输出端连接。
31.参考图3，所述第二动力模块32的侧面与箱体1边缘之间固定有bms(电池管理系统)9，所述bms9为主从一体机，体积小、成本低，采集各模组信息，实现对电池系统的维智能化管理及保护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池使用寿命，监控电池运行状态。
32.参考图2，所述电池系统还包括充放电接口8和熔断器6，所述熔断器6用于保护电池包3，所述充放电接口8与bdu5的输出端连接，用于电池包3进行充放电。
33.参考图4，所述电池包3与分流器7和bdu5的输入端串联连接，通过bdu5分配用电量，所述bdu5的输出端口与加热膜接口连接，为加热膜4供电，同时又与充放电接口8连接，用于这个电池系统的充放电，还可以根据需要与其他元器件连接进行供电。所述bms9使用低压电供电，可以通过降压设备转换后与电池包3或bdu5连接，也可以单独使用纽扣电池等电源供电，bms9分别与电池包3、bdu5、分流器7、加热膜接口等元器件通信连接，以对电池系统进行控制和采集数据，优选的，所述bms9还可以通信连接通信接口，以方便与外部设备进行通讯，可以将电池信息直接接入到车辆的管理系统内，以方便用户查看。所述熔断器6串联接入bdu5与电池包3之间的电路上，在充放电过程中防止过载等电路故障。
34.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。