一种电池箱以及电池系统的制作方法

1.本技术涉及电池保护控制领域，尤其涉及一种电池箱以及电池系统。


背景技术：

2.目前，电动车使用的电池箱一般采用多个标准的仅有高、低压(正负极)可实现短路保护和高低压输出控制、输出接口的电池箱，相互连接(如串联)组成电池箱电路。该种结构形式在使用时具有断路、短路风险。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种电池箱以及电池系统，以解决电路短路导致安全事故的技术问题。
4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
5.一种电池箱，包括：
6.支架；
7.电池模组，包括第一模组和第二模组；
8.保护盒，串联设置在所述第一模组和第二模组之间；
9.控制器，与所述保护盒、所述电池模组组成串联电路；
10.所述电池模组、所述保护盒和所述控制器设置在所述支架上。
11.进一步地，所述第一模组和所述第二模组均设有至少一个电池，当所述第一模组设有2个以上电池时，所述第一模组的电池相互串联，当所述第二模组设有2个以上电池时，所述第二模组的电池相互串联。
12.进一步地，所述支架设有箱体，所述电池模组、所述保护盒和所述控制器均设置在所述箱体内。
13.进一步地，所述箱体数量与所述电池、所述保护盒和所述控制器的数量相对应。
14.进一步地，还包括高压线总成，所述高压线总成设有连接电池的电池正极端口和电池负极端口、连接保护盒的保护盒正极端口和保护盒负极端口、连接控制器的控制器正极端口和控制器负极端口，所述电池设有电池正极和电池负极，所述保护盒设有保护盒正极和保护盒负极，所述控制器设有控制器正极和控制器负极，所述电池正极端口连接电池正极、所述电池负极端口连接所述电池负极、所述保护盒正极端口连接所述保护盒正极、所述保护盒负极端口连接所述保护盒负极、所述控制器正极端口连接所述控制器正极、所述控制器负极端口连接所述控制器负极将所述电池模组、所述保护盒和所述控制器形成电池回路。
15.进一步地，还包括充电线总成，所述充电总成包括第一线束和第二线束，所述第一线束设有第一充电端、第一正极放电端和第一负极放电端，所述第二线束设有第二充电端、第二正极放电端和第二负极放电端，所述第一充电端和所述第二充电端用于连接充电座，
所述控制器还设有第一正极接口、第一负极接口、第二正极接口和第二负极接口，所述第一正极放电端连接所述第一正极接口、所述第一负极放电端连接所述第一负极接口、所述第二正极放电端连接所述第二正极接口、所述第二负极放电端连接所述第二负极接口使所述控制器接通电源。
16.进一步地，所述电池正极端口和所述电池负极端口的数量均与所述电池数量相同。
17.本技术实施例提出的另一种技术方案，一种电池系统，包括电池箱。
18.进一步地，所述控制器设有正接触器一、正接触器二和开关，所述第一充电端设有充电正极一，所述第二充电端设有充电正极二，所述第一正极放电端设有放电正极一，所述第二正极放电端设有放电正极二，所述充电正极一与所述正接触器一串联后与放电正极一、所述放电正极二连接，所述充电正极二与所述正接触器二串联后与放电正极一、所述放电正极二连接，所述开关的第一端与充电正极一、所述充电正极二连接，另一端连接到所述第二模组的电池正极。
19.进一步地，所述控制器还设有负接触器一、负接触器二、主驱负接触器和分流器，所述第一充电端还设有充电负极一，所述第二充电端还设有充电负极二，所述第一负极放电端设有放电负极一，所述第二负极放电端设有放电负极二，所述充电负极一的第一端连接所述负接触器一，所述充电负极二的第一端与所述负接触器二连接，所述充电负极一的第二端和充电负极二的第二端连接后连接到所述主驱负接触器的第一端，所述主驱负接触器的第二端与放电负极一、所述放电负极二连接，所述分流器一端连接所述主驱负接触器,另一端连接到所述第一模组的电池负极。
20.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
21.本技术实施例提供的一种电池箱以及电池系统，保护盒设置在第一模组和第二模组之间，控制器与保护盒、电池模组组成串联电路，当第一模组或者第一模组发生短路时，会产生过大的电流，大电流产生的磁场导致脱扣器拉动操作机构，保护盒的自动开关会瞬间跳闸，切断故障电路，控制器内的分流器检测到两端电流过大也会控制开关断开，切断控制器两端的电路，防止第一模组和第二模组中的任一模组发生短路时烧毁其他电路，防止事故扩大，实现了电池模组的任一电池发生短路时都能及时断开其他电路，起到短路保护作用。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明提供的实施例的电池箱的结构示意图。
25.图2是本发明提供的实施例的保护盒的结构示意图。
26.图3是本发明提供的实施例的电池的结构示意图。
27.图4是本发明提供的实施例的控制器的结构示意图一。
28.图5是本发明提供的实施例的控制器的结构示意图二。
29.图6是本发明提供的实施例的高压线总成的结构示意图。
30.图7是本发明提供的实施例的充电线总成的结构示意图。
31.图8是本发明提供的实施例的电池箱的连接结构示意图。
32.图9是本发明提供的实施例的电池箱的电路图。
33.图中：1-电池模组，11-第一模组，12-第二模组，13-电池，131-电池正极，132-电池负极；2-保护盒，21-保护盒正极，22-保护盒负极；3-控制器，31-控制器正极，32-控制器负极，33-第一正极接口，34-第一负极接口，35-第二正极接口，36-第二负极接口；4-支架，41-箱体；5-高压线总成，51-电池正极端口，52-电池负极端口，53-保护盒正极端口，54-保护盒负极端口，55-控制器正极端口，56-控制器负极端口；6-充电线总成，61-第一线束，611-第一充电端，612-第一正极放电端，613-第一负极放电端，62-第二线束，621-第二充电端，622-第二正极放电端，623-第二负极放电端；7-电池系统，701-充电正极一，702-充电正极二，703-放电正极一，704-放电正极二，705-正接触器一，706-正接触器二，707-电池正极，708-开关，709-充电负极一，710-充电负极二，711-放电负极一，712-放电负极二，713-负接触器一，714-负接触器二，715-主驱负接触器，716-电池负极，717-分流器；8-充电座。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.本技术实施例提供的电池箱用于安装在电动汽车上，为电动汽车提供动力。
36.实施例一
37.一种电池箱，包括支架4、电池模组1、保护盒2和控制器3，电池模组1包括第一模组11和第二模组12；保护盒2串联设置在第一模组11和第二模组12之间，控制器3与保护盒2、电池模组1组成串联电路，当第一模组11或者第一模组12发生短路时，会产生过大的电流，大电流产生的磁场导致脱扣器拉动操作机构，自动开关会瞬间跳闸，切断故障电路，控制器3内的分流器717检测到两端电流过大也会控制开关708断开，切断控制器3两端的电路，防止第一模组11和第二模组12中的任一模组发生短路时烧毁其他电路，防止事故扩大，实现了电池模组1的任一电池发生短路时都能及时断开其他电路，起到短路保护作用，电池模组1、保护盒2和控制器3设置在支架4上，支架4起到固定其他部件的作用。
38.上述技术方案中，保护盒2设有触头系统、操作机构、脱扣器、反力弹簧和灭弧系统，当某一个电池发生短路时，会产生过大的电流，大电流产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构工作，自动开关会瞬间跳闸，切断故障电路。保护盒2并非本技术的限制性结构，应该理解的是，保护盒2也可选择为本领域其他断路手段，以实现发生短路时切断故障电路即可，例如断电器、熔断器。可以理解的是保护盒2内部的结构也可以选择为其他能够实现自动切断电路的结构，自动切断电路的结构为本领域的常规技术手段，在此不再累述。
39.第一模组11和第二模组12均设有至少一个电池13，当第一模组11设有2个以上电
池13时，第一模组11的电池13相互串联，第一模组11设有7个电池13是本技术的优选本实施例，当第二模组12设有2个以上电池13时，第二模组12的电池13相互串联，第二模组12设有8个电池是本技术的优选本实施例。电池13的类型为钛酸锂电池是本实施例的优选实施例，钛酸锂电池的充电倍率为2.75c，放电倍率为2.2c，充电时间为20分钟，钛酸锂电池的高倍率充放电的特性更加适用于短途运输的电动车，用于短途运输的电动车的单程运行里程较短，在结束一段里程后可进行停靠充电，钛酸锂电池具有充电时间短的特性，便于在停靠休息时进行充电。
40.支架4是一个长方体结构，支架4设有箱体41，电池模组1、保护盒2和控制器3均设置在箱体41内，具体的分布方式是一个电池13放置在一个箱体41内，其中保护盒2和控制器3放置在一个箱体41内，控制器3固定在箱体13的下表面，保护盒2固定在箱体41的上表面，在这里未示出电池13固定在箱体41内、控制器3固定在箱体41内和保护盒2固定在箱体41内的具体形式，本实施例中不限定电池13固定在箱体41内、控制器3固定在箱体41内和保护盒2固定在箱体41内的具体形式，但本领域技术人员能够知晓，该固定方式有多种选择，可实现固定作用即可，例如通过螺钉固定。
41.在上述实施例中，支架4是一个长方体结构，根据本技术，支架4可以替换为其他结构，以实现用于放置电池13、保护盒2和控制器3即可。
42.箱体41数量与电池13、保护盒2和控制器3的数量相对应，箱体41数量为16个是本技术的最优实施例，呈一排4个、总共4排的阵列方式排布，其中从下至上起数的第一排的第一个至第三个箱体41和第二排的箱体41用来一对一的放置第一模组11的电池13，第一排的第四个箱体41用来放置控制器3和保护盒2，第三排和第四排的箱体41用来一对一的放置第二模组12的电池13，该放置方式为本技术的优选方案，可以理解的是，也可选择其他放置方式，以实现便于第一模组11的电池13相互串联，第二模组12的电池13相互串联，保护盒2串联在第一模组11、第二模组12之间以及控制器3与保护盒2、电池模组1串联即可。箱体41优选为长方体凹槽结构，可以理解的是也可以选择为其他结构，以实现将放置在箱体41的器件相互分隔开即可。
43.电池箱还包括高压线总成5，高压线总成5用来连接电池模组1、保护盒2和控制器3，高压线总成5设有连接电池13的电池正极端口51和电池负极端口52、连接保护盒2的保护盒正极端口53和保护盒负极端口54、连接控制器3的控制器正极端口55和控制器负极端口56，电池13设有电池正极131和电池负极132，保护盒2设有保护盒正极21和保护盒负极22，控制器3设有控制器正极31和控制器负极32，电池正极端口51连接电池正极131、电池负极端口52连接电池负极132、保护盒正极端口53连接保护盒正极21、保护盒负极端口54连接保护盒负极22、控制器正极端口55连接控制器正极31、控制器负极端口56连接控制器负极32将电池模组1、保护盒2和控制器3形成电池回路。
44.电池箱还包括充电线总成6，充电线总成6用来将控制器3连接充电座8，充电总成6包括第一线束61和第二线束62，第一线束61设有第一充电端611、第一正极放电端612和第一负极放电端613，第二线束62设有第二充电端621、第二正极放电端622和第二负极放电端623，第一充电端611和第二充电端621用于连接充电座8，控制器3还设有第一正极接口33、第一负极接口34、第二正极接口35和第二负极接口36，第一正极放电端622连接第一正极接口35、第一负极放电端613连接第一负极接口34、第二正极放电端622连接第二正极接口35、
第二负极放电端623连接第二负极接口36使控制器3接通电源。
45.电池正极端口51和电池负极端口52的数量均与电池13数量相同，即电池正极端口51与电池正极131数量相同，电池负极端口52的数量与电池负极132数量相同，电池正极端口51和电池负极端口52数量均为15个是本技术的优选实施例，使每个电池13通过高压线总成5串联连接后与再通过充电线总成6与控制器3串联连接。
46.本技术实施例提出的另一种技术方案，一种电池系统，为控制器3的电池系统。
47.控制器3设有正接触器一705和正接触器二706，正接触器一705和正接触器二706用于控制器3满电时切断控制器3与充电座8的连接，第一充电端611设有充电正极一703，第二充电端621设有充电正极二702，第一正极放电端622设有放电正极一703，第二正极放电端622设有放电正极二704，充电正极一703与正接触器一705串联后与放电正极一703、放电正极二704连接，充电正极二704与正接触器二706串联后与放电正极一703、放电正极二704连接，开关708的第一端与充电正极一703、充电正极二704连接，另一端连接到第二模组12的电池正极131，具体是连接第二模组12中离保护盒2最远的电池13的电池正极131，该电池正极131是电池模组1与控制器3连接的的总正端，开关708用于控制器3发生短路时断开控制器3与电池模组1的串联电路，开关708还可以在电路发生故障或者其他状况时手动断掉开关。
48.控制器3还设有负接触器一713、负接触器二714和主驱负接触器715，负接触器一713、负接触器二714和主驱负接触器715用于控制器3满电时切断控制器3与充电座8的连接，分流器717用于检测控制器3两端的电流，在控制器3两端的电流过大时开关708断开，起到切断电路的作用，第一充电端611还设有充电负极一701，第二充电端621还设有充电负极二710，第一负极放电端613设有放电负极一711，第二负极放电端623设有放电负极二712，充电负极一709的第一端连接负接触器一713，充电负极二710的第一端与负接触器二714连接，充电负极一711的第二端和充电负极二710的第二端连接后连接到主驱负接触器715的第一端，主驱负接触器715的第二端与放电负极一711、放电负极二712连接，分流器717一端连接主驱负接触器715,另一端连接到第一模组11的电池负极132，具体是连接到第一模组11中离保护盒2最远的电池13的电池负极132，该电池负极132是电池模组1与控制器3连接的总负端。
49.实施例二
50.控制器3包括主控模块和bms模块，bms模块包括正接触器一705、正接触器二706、负接触器一713、负接触器二714和主驱负接触器715，用于根据主控模块采集电池模组1的电压、电流、温度等数据，然后将这些数据传输到bms模块，bms模块根据数据来控制正接触器一705、正接触器二706、负接触器一713、负接触器二714和主驱负接触器715的断开、闭合状态，进而起到保护电路的作用。
51.控制器3还包括分流器717，bms模块还包括开关708，分流器717检测控制器3两端的电流，将电流数据传输至bms模块，bms模块根据电流数据控制开关708的断开、闭合状态，当控制器3两端的电流过大时，bms模块控制开关708断开，进而起到保护电路的作用。
52.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“包括一个
……”
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。
53.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。