CN120854809A - 支撑装置和动力电池包 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支撑装置和动力电池包。支撑装置设于动力电池包内并用于支撑电气部件，支撑装置包括长形的支撑本体，支撑本体包括设于支撑本体的周缘的至少一个第一支撑部，至少一个第一支撑部构造成在使用固定件将支撑装置与电气部件固定时使得第一支撑部与固定件之间存在预设间隙，以吸收第一支撑部与固定件之间的公差，避免支撑本体发生变形。本发明通过对动力电池包内的支撑装置进行改进，通过使第一支撑部与固定件之间存在预设间隙，以吸收第一支撑部与固定件之间的公差，避免在安装期间支撑本体由于厚度过薄而发生变形，减轻了支撑装置的重量，降低制造成本，并且便于用户安装，提高了生产效率。

Description

支撑装置和动力电池包

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是新能源车辆的动力电池系统领域。更具体地，涉及一种支撑装置以及应用该支撑装置的动力电池包。

背景技术

随着新能源汽车的日益普及，对于其关键技术的电池包技术，也不断提出越来越高的要求。动力电池包通常包括箱体、容置于箱体内的多个电池模组以及多个电气部件，电气部件例如用于将多个电池模组连接在一起、测量电池的温度、电压和电流等相关参数、以及管理电池电量和温度等。目前，多个电气部件通过支撑装置安装在电池模组顶部，也就是说，在电池模组顶部设有支撑装置，支撑装置用于对多个电气部件进行支撑，以保护电气部件不受外部振动、冲击等影响，提高动力电池包的稳定性。

然而，为了降低动力电池包整体的重量和制造成本，支撑装置通常设置成厚度约为1mm的板状件，由于支撑装置的厚度较薄，在安装电气部件时支撑装置可能会发生变形，并导致安装效率低下，若通过增加支撑装置的厚度来改善变形，则会使动力电池包整体的重量和制造成本增加。因此，目前的支撑装置仍有待改进之处。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种支撑装置，以成本经济且可靠的方式，使安装电气部件时支撑装置不会变形并提高支撑装置的安装效率。

为此，根据本发明的一方面，提供了一种支撑装置，所述支撑装置设于动力电池包内并用于支撑电气部件，所述支撑装置包括长形的支撑本体，所述支撑本体包括设于所述支撑本体的周缘的至少一个第一支撑部，其中，至少一个所述第一支撑部构造成在使用固定件将所述支撑装置与所述电气部件固定时使得所述第一支撑部与所述固定件之间存在预设间隙，以吸收所述第一支撑部与所述固定件之间的公差，避免所述支撑本体发生变形。

根据上述技术构思，本发明可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在某些可选形式中，所述第一支撑部包括贯穿所述支撑本体设置的贯通部。

在某些可选形式中，所述贯通部的截面构造为圆形、椭圆形、腰形中的任意一种。

在某些可选形式中，所述贯通部的截面尺寸比所述固定件的对应的截面尺寸大0.5mm至1mm，所述预设间隙在0.025mm至0.5mm的范围内。

在某些可选形式中，所述支撑本体包括多个第一支撑部，多个所述第一支撑部分别布置在所述支撑本体的多个角部处。

在某些可选形式中，所述第一支撑部的表面和所述支撑本体的表面之间设有预设距离，所述预设距离在0mm至10mm的范围内。

在某些可选形式中，所述支撑本体包括沿所述支撑本体的纵向方向大致设于所述支撑本体中部的第二支撑部，以及沿所述支撑本体的纵向方向设于所述第二支撑部两侧的多个第三支撑部。

根据本发明的另一方面，还提供了一种动力电池包，所述动力电池包包括箱体、容置于所述箱体内的多个电池模组、以及多个上述的支撑装置，其中，各个所述支撑装置以可拆卸的方式设于各个所述电池模组的顶部以支撑电气部件。

在某些可选形式中，所述电气部件包括铜排、电池管理单元和多个电芯监控单元中的至少一种。

在某些可选形式中，所述支撑本体包括沿所述支撑本体的纵向方向大致设于所述支撑本体中部的第二支撑部，以及沿所述支撑本体的纵向方向设于所述第二支撑部两侧的多个第三支撑部，其中，所述铜排布置在所述第一支撑部上方，和/或所述电池管理单元布置在所述第二支撑部上方，和/或各个所述电芯监控单元布置在各个所述第三支撑部上方。

本发明通过对动力电池包内的支撑装置进行改进，通过使设于支撑本体周缘的第一支撑部与固定件之间存在预设间隙，吸收第一支撑部与固定件之间的公差，避免在固定期间支撑本体由于厚度过薄而发生变形，减轻了支撑装置的重量，降低制造成本，并且便于用户安装，提高了生产效率。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记标识相同或相似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的一种实施方式的电池模组及支撑装置的示意图；

图2示出了图1中的支撑装置的示意图；

图3示出了图2中的支撑装置的俯视图；

图4示出了图1中的支撑装置、铜排及固定件的示意图；以及

图5示出了图4中的A部分的放大图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

本文中，“横向”指尺寸上相对较小的方向，亦可称为宽度方向，“纵向”指尺寸上相对较大的方向，亦可称为长度方向，“竖直方向”指大体垂直于地面的方向。

本文中，车辆为利用动力电池包作为操作电源和/或驱动电源的新能源汽车，包括但不限于纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。

通常，用于车辆的动力电池包包括多个电池模组、电池包箱体以及电气部件，电气部件通过支撑装置设于多个电池模组顶部。为了降低动力电池包整体的重量和制造成本，支撑装置通常设置成厚度为约1mm的板状件，发明人发现，由于这种较薄的厚度，在将电气部件安装在支撑装置上时，支撑装置可能发生变形，导致支撑装置与下方的电池模组接触，可能引起电气短路或电芯损坏等问题，另外，安装工人需要较长的时间将电气部件安装在支撑装置上，导致生产效率下降。此外，增加支撑装置的厚度则会使动力电池包整体的重量和制造成本增加。因此，本发明的构思在于不增加支撑装置厚度的前提下通过优化支撑装置本身的结构来改善变形，同时保持轻量化和支撑强度。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式的动力电池包包括电池包箱体(未示出)，该电池包箱体包括壳体以及与壳体附接的顶盖，多个电池模组100可以例如沿电池模组100的宽度方向并排容置于壳体内。图1示例性地示出了一个电池模组100，该电池模组100包括多个电芯(未示出)以为车辆提供动力。电池模组100的顶部设有支撑装置200，支撑装置200可以从电池模组100顶部拆卸，支撑装置200用于支撑电气部件，在本实施方式中，电气部件包括铜排300、电池管理单元(未示出)和至少一个电芯监控单元(未示出)。铜排300用于将多个电池模组100连接在一起，电芯监控单元(Cell monitor Unit，简称CMU)用于测量电池的电压、电流和温度等参数，然后将所测量的数据传输至电池管理单元(Battery Management Unit，简称BMU)，BMU用于评估CMU传输的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量和温度等进行管理。BMU和CMU共同组成电池管理系统(BatteryManagement System，简称BMS)。

支撑装置200包括支撑本体210，支撑本体210形成为长形的板状件，在某些实施方式中，该板状件的厚度可以例如为1mm。支撑本体210包括第二支撑部211和多个第三支撑部212，第二支撑部211用于支撑BMU，也就是说，BMU布置在第二支撑部211上方，第三支撑部212用于支撑CMU，也就是说，CMU布置在第三支撑部212上方。图1中示例性地示出了设置在支撑本体210上的四个第三支撑部212，第三支撑部212呈大致U形形状，以对CMU进行支撑和保持，防止在车辆行驶期间CMU移动。可以理解的是，第三支撑部212的数量和形状取决于不同需要而变化，并不限于图中所示。如图1所示，第二支撑部211沿支撑本体210的纵向方向D1大致设于支撑本体210的中部，四个第三支撑部212沿纵向方向D1分布在第二支撑部211的两侧，如此，可以减少动力电池包内的布线长度，提高控制系统的响应速度，降低制造成本。可以理解的是，支撑装置200上布置的部件不限于此，例如，还可以布置冷却部件、隔热材料、线束等，在此不作限定。

支撑装置200还包括保持部220，如图1和图2所示方位，保持部220从支撑本体210的横向方向D2的两端向下弯折延伸至电池包箱体底部，并沿横向方向D2朝向背离电池模组100的方向弯折，以设置安装孔221。如此，支撑装置200可以通过保持部220保持电池模组100的稳定，并且可以通过安装孔221固定至电池包箱体，提高动力电池包整体的稳定性。

如图2所示，支撑本体210有利地还包括至少一个第一支撑部213，第一支撑部213设于支撑本体210的周缘，特别地，设置在支撑本体210的一个角部处，第一支撑部213可以用于支撑铜排300。在存在多个第一支撑部213的情况下，多个第一支撑部213分别设于支撑本体210的多个角部处。可以理解的是，第一支撑部213的数量和分布取决于不同需要而变化，并不限于图中所示，例如，第一支撑部213可以按需设于支撑本体210的纵向边缘或横向边缘。在本实施方式中，将第一支撑部213设于支撑本体210的角部，便于安装和定位，使铜排300不与其他电气部件发生干涉，降低动力电池包内的电气故障，确保电气安全。

从图2中可以看出的是，用于支撑铜排300的第一支撑部213面积较小，且该第一支撑部213下方即为电池模组，因此，在使用固定件400将铜排300安装在第一支撑部213上时，支撑本体210可能发生变形，导致支撑本体210与下方的电池模组100接触，并且不便于工人安装。在某些实施方式中，固定件400可以例如为卡扣、螺栓等。本发明通过对第一支撑部213的结构进行改进，使得在固定件400安装到第一支撑部213中时，第一支撑部213与固定件400之间存在预设间隙，以吸收第一支撑部213与固定件400之间的公差，避免支撑本体210发生变形，便于固定件400插入到第一支撑部213中，减少安装时间，提高生产效率。

结合图3至图5所示，下面将以卡扣作为固定件400为示例进行详细说明。第一支撑部213包括贯通支撑本体210设置的贯通部214，如上所述，电气部件通过支撑装置200设于多个电池模组100顶部，也就是说，在电池模组100和支撑装置200组装的状态下，支撑装置200大致沿竖直方向D3位于电池模组100顶部，如图4所示方位，贯通部214沿竖直方向D3贯通支撑本体210。固定件400包括第一部分410和第二部分420，第一部分410卡接至铜排300，第二部分420螺纹连接至贯通部214，以将铜排300固定至第一支撑部213。在图3中，贯通部214的截面为圆形，可以理解的是，贯通部214的截面形状不限于此，例如，贯通部214的截面还可以为椭圆形、腰形等。在贯通部214的截面为腰形的情况下，该腰形的贯通部214可以沿支撑本体210的纵向方向D1或横向方向D2延伸，以相应地吸收支撑本体210在纵向方向D1或横向方向D2上的公差，并且可以吸收支撑本体210在纵向方向D1或横向方向D2上的振动或冲击。

在某些实施方式中，第一支撑部213与固定件400之间的预设间隙可以在0.025mm至0.5mm的范围内，也就是说，贯通部214的截面尺寸可以比固定件400的截面尺寸大0.5mm至1mm。可以理解的是，预设间隙和/或贯通部214与固定件400之间的截面尺寸差不限于此，可以按需更改。

参照图5，第一支撑部213的表面和支撑本体210的表面之间设有预设距离。在某些实施方式中，该预设距离可以在0mm至10mm的范围内，例如为5mm。其中，在预设距离为0mm的情况下，第一支撑部213的表面与支撑本体210的表面平齐。特别有利地，如图5中所示，第一支撑部213可以从支撑本体210的表面凸出一定距离，例如为5mm，以便于铜排300在安装完成后可以平行于支撑本体210。可以理解的是，预设距离不限于此，可以按需更改。

这里应当理解的是，图中所示实施方式仅显示了根据本发明的动力电池包及支撑装置的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本发明的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。

以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (10)

1.一种支撑装置，所述支撑装置(200)设于动力电池包内并用于支撑电气部件，其特征在于，所述支撑装置(200)包括长形的支撑本体(210)，所述支撑本体(210)包括设于所述支撑本体(210)的周缘的至少一个第一支撑部(213)，

其中，至少一个所述第一支撑部(213)构造成在使用固定件(400)将所述支撑装置(200)与所述电气部件固定时使得所述第一支撑部(213)与所述固定件(400)之间存在预设间隙，以吸收所述第一支撑部(213)与所述固定件(400)之间的公差，避免所述支撑本体(210)发生变形。

2.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述第一支撑部(213)包括贯穿所述支撑本体(210)设置的贯通部(214)。

3.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，所述贯通部(214)的截面构造为圆形、椭圆形、腰形中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，所述贯通部(214)的截面尺寸比所述固定件(400)的对应的截面尺寸大0.5mm至1mm，所述预设间隙在0.025mm至0.5mm的范围内。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑本体(210)包括多个第一支撑部(213)，多个所述第一支撑部(213)分别布置在所述支撑本体(210)的多个角部处。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述第一支撑部(213)的表面和所述支撑本体(210)的表面之间设有预设距离，所述预设距离在0mm至10mm的范围内。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑本体(210)包括沿所述支撑本体(210)的纵向方向(D1)大致设于所述支撑本体(210)中部的第二支撑部(211)，以及沿所述支撑本体(210)的纵向方向(D1)设于所述第二支撑部(211)两侧的多个第三支撑部(212)。

8.一种动力电池包，其特征在于，所述动力电池包包括箱体、容置于所述箱体内的多个电池模组(100)、以及多个根据权利要求1至7中的任一项所述的支撑装置，其中，各个所述支撑装置(200)以可拆卸的方式设于各个所述电池模组(100)的顶部以支撑电气部件。

9.根据权利要求8所述的动力电池包，其特征在于，所述电气部件包括铜排(300)、电池管理单元和多个电芯监控单元中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的动力电池包，其特征在于，所述支撑本体(210)包括沿所述支撑本体(210)的纵向方向(D1)大致设于所述支撑本体(210)中部的第二支撑部(211)，以及沿所述支撑本体(210)的纵向方向(D1)设于所述第二支撑部(211)两侧的多个第三支撑部(212)，

其中，所述铜排(300)布置在所述第一支撑部(213)上方，和/或所述电池管理单元布置在所述第二支撑部(211)上方，和/或各个所述电芯监控单元布置在各个所述第三支撑部(212)上方。