一种电池箱、高压箱、电池系统和电动汽车的制作方法

阅读：评论：0

1.本技术涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种电池箱、高压箱、电池系统和电动汽车。

背景技术：

2.电池管理系统一般具有高压互锁功能，高压互锁是混合动力和全电动汽车的一项安全功能，高压互锁是指，用低压信号监视高压系统回路完整性的一种安全设计方法。通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压线束相连的各组件，检测各个高压系统回路的电气连接完整性及连续性。
3.目前判断电池箱或者高压箱内的电加热的高压连接是否出现问题，也是采用了上述的高压互锁功能。但是，通过电加热的高压互锁是否接合来判断高压连接是否接触不良存在缺陷，当电加热连的公母头经过多次拔插或者在插拔过程中操作不当导致互锁端子出现退针，进而使得整个互锁回路出现故障，如果该故障发生在车辆行驶过程中的话，会导致整车根据互锁故障等级执行相应的误动作，但实际电加热高压连接并未出现问题。

技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术提供了一种电池箱、高压箱、电池系统和电动汽车，能够实现故障的精确检测和定位。
5.本技术采用的一个技术方案是：提供一种电池箱，该电池箱包括：第一供电端口；第一通信端口；第一温度传感器，第一温度传感器设置于第一供电端口，用于采集第一供电端口的温度得到第一温度信息；电池管理系统从板，电池管理系统从板连接第一温度传感器和第一通信端口，用于将第一温度信息通过第一通信端口发送给高压箱内的电池管理系统主板。
6.在一实施例中，电池箱还包括：电加热模组，电加热模组连接第一供电端口。
7.在一实施例中，电池箱还包括电池模组，高压箱包括电池端口和第二供电端口；电池模组连接电池端口，第一供电端口连接第二供电端口。
8.在一实施例中，电加热模组为负温度系数加热模组。
9.在一实施例中，第一通信端口为can通信端口。
10.本技术采用的另一个技术方案是：提供一种高压箱，该高压箱包括：第二供电端口；第二通信端口；第二温度传感器，第二温度传感器设置于第二供电端口，用于采集第二供电端口的温度得到第二温度信息；电池管理系统主板，电池管理系统主板连接第二温度传感器，用于获取第二温度信息，以及通过第二通信端口获取至少一电池箱内的电池管理系统从板发送的第一温度信息；其中，电池箱包括第一温度传感器和第一供电端口，第一温度信息为第一温度传感器采集第一供电端口得到的温度信息。
11.在一实施例中，高压箱还包括第三通信端口，第三通信端口连接电池管理系统主板，电池管理系统主板还用于将第一温度信息和第二温度信息通过第三通信端口发送给动
力控制器。
12.在一实施例中，电池箱包括电池模组和电加热模组，电加热模组连接第一供电端口；高压箱还包括电池端口，电池端口连接电池模组；其中，第二供电端口连接第一供电端口。
13.本技术采用的另一个技术方案是：提供一种电池系统，该电池系统包括：至少一电池箱；高压箱，高压箱连接至少一电池箱；其中，电池箱是如上述所述的电池箱，和/或高压箱是如上述的高压箱。
14.本技术采用的另一个技术方案是：提供一种电动汽车，该电动汽车包括电池系统，所述电池系统包括高压箱和至少一电池箱，所述高压箱连接所述至少一电池箱；动力控制器，连接所述高压箱；其中，电池箱是如上述所述的电池箱，和/或高压箱是如上述的高压箱。
15.本技术提供的电池箱包括：第一供电端口；第一通信端口；第一温度传感器，第一温度传感器设置于第一供电端口，用于采集第一供电端口的温度得到第一温度信息；电池管理系统从板，电池管理系统从板连接第一温度传感器和第一通信端口，用于将第一温度信息通过第一通信端口发送给高压箱内的电池管理系统主板。通过上述方式，采用监控供电端口温度的方式来检测供电端口的高压连接是否出现故障，并且通过通信端口的信息回传，能够精确的定位出现故障的电池箱，相比于相关技术中利用高压互锁方案来说，一方面，利用高压互锁会因为供电端口多次插拔导致高压互锁出现推针，而高压连接没有问题，进而出现故障误报的问题，但是，本实施例采用温度监测可以更直观地反馈电连接点的连接是否正常，降低误报的风险；另一方面，由于高压互锁是串联线路，无法精确定位，但是本实施例采用的通信端口的温度回传，可以精确的定位是哪一个电池箱出现故障。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
17.图1是本技术提供的电池系统一实施例的结构示意图；
18.图2是本技术提供的电池箱第一实施例的结构示意图；
19.图3是本技术提供的电池箱第二实施例的结构示意图；
20.图4是本技术提供的高压箱第一实施例的结构示意图；
21.图5是本技术提供的高压箱第二实施例的结构示意图；
22.图6是本技术提供的高压箱第三实施例的结构示意图；
23.图7是本技术提供的电动汽车一实施例的结构示意图。
具体实施方式
24.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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结
构。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
25.本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
27.参阅图1，图1是本技术提供的电池系统一实施例的结构示意图，该电池系统100包括至少一电池箱10和高压箱20。
28.其中，电池箱10包括电池组，一个电池箱10可以称之为一簇电池，多个电池箱10可以通过一定的方式电连接，比如串联，然后连接到高压箱20。
29.进一步，高压箱20内设置有电池管理系统主板(bms主板)，电池箱10内设置有电池管理系统从板(bms从板)，bms从板主要负责电池箱10内的电池管理，bms主板主要负责整个电池系统的管理，bms主板和bms从板通信连接，形成bms系统(电池管理系统)。
30.具体地，每个电池箱10都包括电池模组和bms从板，各个电池箱10中的电池模组串联形成高压，并提供给高压箱20，高压箱20再把多个电池模组形成的高压提供给储能变流器、电动机等，由于这部分不是本实施例的改进点，这里不再详述。
31.进一步，高压箱20包括bms主板，电池箱10中的bms从板均与bms主板建立通信连接，可选地，该通信连接可以是通过can总线进行通信连接。bms主板再进一步与动力控制器30建立通信连接，以进行数据交互。
32.其中，动力控制器30可以为混合动力系统整车控制器(hybrid control unit，hcu)，也可以是用于纯电动汽车的动力系统整车控制器。
33.下面分别对电池箱10和高压箱20进行介绍。
34.参阅图2，图2是本技术提供的电池箱第一实施例的结构示意图，该电池箱10包括第一供电端口11、第一通信端口12、第一温度传感器13和bms从板14。
35.其中，第一温度传感器13设置于第一供电端口11，用于采集第一供电端口11的温度得到第一温度信息；电池管理系统14从板连接第一温度传感器13和第一通信端口12，用于将第一温度信息通过第一通信端口12发送给高压箱内的电池管理系统主板(bms主板)。
36.其中，第一供电端口11主要是用于对用电器进行供电，可选地，该第一供电端口11可以是一个插座，用电器包括一插头，插座和插头插接，以对用电器提供电压。
37.可选地，第一温度传感器13可以贴于第一供电端口11设置，其中，第一温度传感器13可以采用ntc材料制作的传感器，ntc(negative temperature coefficient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数(ntc)的热敏电阻。其电阻率和材料常数随材料成分比
例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系ntc热敏电阻材料。
38.在一实施例中，该第一温度传感器13可以设置于第一供电端口11的底部。
39.在工作过程中，第一温度传感器13采集第一供电端口11的第一温度信息，bms从板14获取到该第一温度信息后，通过第一通信端口12发送给高压箱20的bms主板。bms主板进一步获取多个电池箱10的第一温度信息，并能够通过对第一温度信息进行分析判断是否异常，由于每一个电池箱10均单独发送第一温度信息，因此能够精确的定位发生温度异常的电池箱，从而进行故障的上报。
40.进一步参阅图3，图3是本技术提供的电池箱第二实施例的结构示意图，该电池箱10包括第一供电端口11、第一通信端口12、第一温度传感器13、bms从板14、电池模组15、电加热模组16和第一连接器17。
41.其中，电加热模组16用于对电池模组15进行加热。可以理解地，无论是物理上的堆电池方案，还是改变电池电解质组成元素，甚至改变物质形态的方法，在低温面前，这些电池的续航甚至都不能呈现出一个正常的状态，怎样能够让电池在低温下保温与升温，成为了对抗这个“电池杀手”的关键。电池是有一个正常的工作温度区间，而在低温环境下电池的实际使用效果将会大打折扣，所以在这种环境当中电池就需要一个很好的热管理来为它保温。
42.目前有几种常见的方案，第一种是大多数纯电车型选择的ptc与加热膜，这一种方案的想法是通过外部电热元件发热，提高电池温度。ptc有水暖与风暖两种，水暖通过ptc加热冷却液，再和散热器进行热交换，风暖是开启暖风后，冷空气直接和ptc进行换热，最终吹出暖风。另一种方案是液冷循环系统，它像是给电池包额外加一套暖气上去，通过加热冷却液来获得一个较为长效的热源。
43.在一实施例中，电加热模组16通过第一连接器17连接到第一供电端口11，例如，第一供电端口11为插座，第一连接器17为插头，第一连接器17与电加热模组16电连接，然后通过第一连接器17插接于第一供电端口11上。
44.可选地，该第一供电端口11可以是由高压箱进行供电，在后续的实施例再做介绍。
45.进一步，第一温度传感器13设置于第一供电端口11，用于采集第一供电端口11的温度得到第一温度信息；电池管理系统14从板连接第一温度传感器13和第一通信端口12，用于将第一温度信息通过第一通信端口12发送给高压箱内的电池管理系统主板(bms主板)。
46.本实施例提供的电池箱包括：第一供电端口；第一通信端口；第一温度传感器，第一温度传感器设置于第一供电端口，用于采集第一供电端口的温度得到第一温度信息；电池管理系统从板，电池管理系统从板连接第一温度传感器和第一通信端口，用于将第一温度信息通过第一通信端口发送给高压箱内的电池管理系统主板。通过上述方式，采用监控供电端口温度的方式来检测供电端口的高压连接是否出现故障，并且通过通信端口的信息回传，能够精确的定位出现故障的电池箱，相比于相关技术中利用高压互锁方案来说，一方面，利用高压互锁会因为供电端口多次插拔导致高压互锁出现推针，而高压连接没有问题，进而出现故障误报的问题，但是，本实施例采用温度监测可以更直观地反馈电连接点的连接是否正常，降低误报的风险；另一方面，由于高压互锁是串联线路，无法精确定位，但是本
实施例采用的通信端口的温度回传，可以精确的定位是哪一个电池箱出现故障。
47.参阅图4，图4是本技术提供的高压箱第一实施例的结构示意图，该高压箱20包括第二供电端口21、第二通信端口22、第二温度传感器23和bms主板24。
48.其中，第二温度传感器23设置于第二供电端口21，用于采集第二供电端口21的温度得到第二温度信息；电池管理系统主板(bms主板24)连接第二温度传感器23，用于获取第二温度信息，以及通过第二通信端口22获取至少一电池箱内的电池管理系统从板(bms从板)发送的第一温度信息。
49.其中，第二供电端口21主要是用于对电池箱中的电加热模组进行供电。可选地，该第二供电端口21可以是一个插座，用电器包括一插头，插座和插头插接，以对用电器提供电压。
50.可选地，第二温度传感器23可以贴于第二供电端口21设置，其中，第二温度传感器23可以采用ntc材料制作的传感器，ntc(negative temperature coefficient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数(ntc)的热敏电阻。其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系ntc热敏电阻材料。
51.在一实施例中，该第二温度传感器23可以设置于第二供电端口21的底部。
52.在工作过程中，第二温度传感器23采集第二供电端口21的第二温度信息，bms主板24获取到该第二温度信息。bms主板24进一步通过第二通信端口22获取多个电池箱10发送的第二温度信息，并能够通过对第一温度信息和第二温度信息进行分析判断是否异常，由于每一个电池箱10均单独发送第二温度信息，因此能够精确的定位发生温度异常的电池箱，从而进行故障的上报。
53.可选地，第二供电端口21连接电池箱10的第一供电端口11，再进一步连接到电加热模组。具体如图5所示，图5是本技术提供的高压箱第二实施例的结构示意图，该高压箱20包括第二供电端口21、第二通信端口22、第二温度传感器23、bms主板24、电池端口25和充电端口26。
54.其中，第二温度传感器23设置于第二供电端口21，用于采集第二供电端口21的温度得到第二温度信息；电池管理系统14从板连接第二温度传感器23和第二通信端口22，用于将第二温度信息通过第二通信端口22发送给高压箱内的电池管理系统主板(bms主板)。
55.进一步，电池端口25连接充电端口26，电池端口25和充电端口26均连接第二供电端口21。其中，电池端口25用于连接至少一电池箱10，具体地，至少一电池箱10串联，并连接到电池端口25，以提供电源；进一步，高压箱20还包括充电端口26，用于外部设备通过充电端口26、电池端口25对至少一电池箱10进行充电。
56.可以理解地，在充电时，充电端口26和电池端口25之间形成电流通路，以对至少一电池箱10进行充电；且充电端口26和第二供电接口21之间形成电流通过，以通过第二供电端口21、第一供电端口11给电池箱10中的电加热模组进行供电。在未充电时，电池端口25和第二供电端口21之间形成电流通路，通过至少一电池箱10提供的电源，再通过第二供电端口21、第一供电端口11对电池箱10中的电加热模组进行供电。
57.本实施例提供的高压箱包括：第二供电端口；第二通信端口；第二温度传感器，第二温度传感器设置于第二供电端口，用于采集第二供电端口的温度得到第二温度信息；电池管理系统主板，电池管理系统主板连接第二温度传感器，用于获取第二温度信息，以及通过第二通信端口获取至少一电池箱内的电池管理系统从板发送的第一温度信息；其中，第一温度信息为电池箱内的第一温度传感器采集第一供电端口得到的温度信息。通过上述方式，采用监控供电端口温度的方式来检测供电端口的高压连接是否出现故障，相比于相关技术中利用高压互锁方案来说，一方面，利用高压互锁会因为供电端口多次插拔导致高压互锁出现推针，而高压连接没有问题，进而出现故障误报的问题，但是，本实施例采用温度监测可以更直观地反馈电连接点的连接是否正常，降低误报的风险。
58.参阅图6，图6是本技术提供的高压箱第三实施例的结构示意图，该高压箱20包括第二供电端口21、第二通信端口22、第二温度传感器23、bms主板24和第三通信端口27。
59.其中，第二温度传感器23设置于第二供电端口21，用于采集第二供电端口21的温度得到第二温度信息；电池管理系统14从板连接第二温度传感器23和第二通信端口22，用于将第二温度信息通过第二通信端口22发送给高压箱内的电池管理系统主板(bms主板)。
60.其中，第三通信端口27连接bms主板24，bms主板24还用于将第一温度信息和第二温度信息通过第三通信端口27发送给动力控制器。
61.可以理解地，在一实施例中，bms主板24可以自行对第一温度信息和第二温度信息进行分析以判断电池箱10或高压箱20是否发生故障，若发生故障，则通过第三通信端口27上报故障，若分析结果表示未发生故障，则可以不进行上报。在另一实施例中，bms主板24可以直接将第一温度信息和第二温度信息上报，由动力控制器来分析以判断电池箱10或高压箱20是否发生故障。
62.参阅图7，图7是本技术提供的电动汽车一实施例的结构示意图，该电动汽车700包括电池系统100，该电池系统100是如上述实施例中介绍的电池系统。进一步，该电动汽车700还包括动力控制器30，动力控制器30连接电池系统100中的高压箱。动力控制器30可以为混合动力系统整车控制器(hybrid control unit，hcu)，也可以是用于纯电动汽车的动力系统整车控制器。
63.可以理解地，本实施例中的电动汽车700可以是纯电动汽车，也可以是混合动力汽车，这里不作限制。
64.在本技术所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
65.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
66.另外，在本技术各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
67.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是根据本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种电池箱，其特征在于，所述电池箱包括：第一供电端口；第一通信端口；第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述第一供电端口，用于采集所述第一供电端口的温度得到第一温度信息；电池管理系统从板，所述电池管理系统从板连接所述第一温度传感器和所述第一通信端口，用于将所述第一温度信息通过所述第一通信端口发送给高压箱内的电池管理系统主板。2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱还包括电加热模组，所述电加热模组连接所述第一供电端口。3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱还包括电池模组，所述高压箱包括电池端口和第二供电端口；所述电池模组连接所述电池端口，所述第一供电端口连接所述第二供电端口。4.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，所述电加热模组为负温度系数加热模组。5.根据权利要求1至4任一项所述的电池箱，其特征在于，所述第一通信端口为can通信端口。6.一种高压箱，其特征在于，所述高压箱包括：第二供电端口；第二通信端口；第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述第二供电端口，用于采集所述第二供电端口的温度得到第二温度信息；电池管理系统主板，所述电池管理系统主板连接所述第二温度传感器，用于获取所述第二温度信息，以及通过所述第二通信端口获取至少一电池箱内的电池管理系统从板发送的第一温度信息；其中，所述电池箱包括第一温度传感器和第一供电端口，所述第一温度信息为所述第一温度传感器采集所述第一供电端口得到的温度信息。7.根据权利要求6所述的高压箱，其特征在于，所述高压箱还包括第三通信端口，所述第三通信端口连接所述电池管理系统主板，所述电池管理系统主板还用于将所述第一温度信息和所述第二温度信息通过所述第三通信端口发送给动力控制器。8.根据权利要求6所述的高压箱，其特征在于，所述电池箱包括电池模组和电加热模组，所述电加热模组连接所述第一供电端口；所述高压箱还包括电池端口，所述电池端口连接所述电池模组；其中，所述第二供电端口连接所述第一供电端口。9.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括：至少一电池箱；高压箱，所述高压箱连接所述至少一电池箱；其中，所述电池箱是如权利要求1-5任一项所述的电池箱，和/或所述高压箱是如权利
要求6-8任一项所述的高压箱。10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括：电池系统，所述电池系统包括高压箱和至少一电池箱，所述高压箱连接所述至少一电池箱；动力控制器，连接所述高压箱；其中，所述电池箱是如权利要求1-5任一项所述的电池箱，和/或所述高压箱是如权利要求6-8任一项所述的高压箱。

技术总结

本申请公开了一种电池箱、高压箱、电池系统和电动汽车，该电池箱包括：第一供电端口；第一通信端口；第一温度传感器，第一温度传感器设置于第一供电端口，用于采集第一供电端口的温度得到第一温度信息；电池管理系统从板，电池管理系统从板连接第一温度传感器和第一通信端口，用于将第一温度信息通过第一通信端口发送给高压箱内的电池管理系统主板。通过上述方式，能够实现故障的精确检测和定位。能够实现故障的精确检测和定位。能够实现故障的精确检测和定位。