一种电池系统电气连接架构及电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车领域，具体涉及一种电池系统电气连接架构及电池系统。


背景技术：

2.当前，电动汽车的电池系统将继电器等部件布置到所有电池组串联的末端，且在电池系统布置中的同一侧。当有前后驱需求时，需要在电池系统一侧接插件连接端，并通过导电排或线缆连接到另一端。这种设计使得线缆占用空间，增加电动汽车制造成本。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中线缆占用空间，增加电动汽车制造成本的缺陷，从而提供一种电池系统电气连接架构及电池系统。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.第一方面，本实用新型实施例提供一种电池系统电气连接架构，所述电池系统包括若干串联连接的电池单体或电池组，所述电池系统电气连接架构包括第三切断单元、第一接插件端及第二接插件端，其中，
6.所述第一接插件端与所述电池系统的第一输出端连接；
7.所述第二接插件端与所述电池系统的第二输出端连接；
8.所述第三切断单元设置在若干串联连接的电池单体或电池组间的任意位置，所述第三切断单元与所述第二接插件端并联连接；
9.闭合所述第三切断单元，导通所述电池系统内的电池单体或电池组，所述第二接插件端形成短路连接，所述电池系统内的电能将不会带动所述第二接插件端连接的负载工作，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端连接负载形成通路；
10.断开所述第三切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端及所述第二接插件端分别连接负载形成通路。
11.可选地，所述电池系统电气连接架构，还包括：第一切断单元和/或第二切断单元，其中，
12.所述第一切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上；
13.所述第二切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上，或所述第二切断单元设置在所述电池系统的第二输出端与所述第二接插件端的导通路径上。
14.可选地，所述电池系统电气连接架构，还包括：熔断器，所述熔断器设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上。
15.可选地，所述电池系统电气连接架构，还包括：第四切断单元，所述第四切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端之间，且所述第四切断单元与所述
第一接插件端并联连接；
16.闭合所述第四切断单元时，所述第一接插件端形成短路连接，所述第一接插件端连接的负载不工作。
17.可选地，所述第三切断单元与所述第四切断单元互锁。
18.可选地，当所述电池系统电气连接架构包括所述第一切断单元和所述第二切断单元时，
19.闭合所述第一切断单元、所述第二切断单元及所述第三切断单元，所述第二接插件端形成短路连接，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端连接负载形成通路；
20.闭合所述第一切断单元、所述第二切断单元，断开所述第三切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端及所述第二接插件端分别连接负载形成通路；
21.断开所述第一切断单元、所述第二切断单元及所述第三切断单元，所述电池系统不对外输出能量。
22.可选地，当所述电池系统电气连接架构包括所述第一切断单元和所述第二切断单元，且所述第二切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上时，断开所述第一切断单元、所述第二切断单元及所述第三切断单元，闭合所述第四切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第二接插件端连接负载形成通路。
23.可选地，当所述电池系统电气连接架构包括所述第一切断单元和所述第二切断单元，且所述第二切断单元设置在所述电池系统的第二输出端与所述第二接插件端的导通路径上时，
24.断开所述第一切断单元、所述第二切断单元、所述第三切断单元及所述第四切断单元，所述电池系统不对外输出能量；
25.闭合所述第一切断单元、所述第二切断单元，断开所述第三切断单元、所述第四切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端及所述第二接插件端分别连接负载形成通路；
26.断开所述第一切断单元、所述第三切断单元，闭合所述第二切断单元、所述第四切断单元，所述电池系统仅通过所述第二接插件连接负载形成通路；
27.闭合所述第一切断单元、所述第三切断单元，断开所述第二切断单元、所述第四切断单元，所述电池系统仅通过所述第一接插件连接负载形成通路。
28.可选地，所述第一接插件端与所述第二接插件端分别位于所述电池系统四周相对的两个方向上。
29.第二方面，本实用新型实施例提供一种电池系统，包括本实用新型第一方面所述的电池系统电气连接架构。
30.本实用新型技术方案，具有如下优点：
31.本实用新型提供的一种电池系统电气连接架构，电池系统电气连接架构包括第三切断单元、第一接插件端及第二接插件端，其中，第一接插件端与电池系统的第一输出端连接；第二接插件端与电池系统的第二输出端连接；第三切断单元设置在若干串联连接的电池单体或电池组间的任意位置，第三切断单元与第二接插件端并联连接。通过在电池单体
或电池组间设置一个继电器(即第三切断单元)，同时在继电器侧并联第二接插件端，可在无线缆的情况下实现电池系统双侧输出/输入，满足前后驱需求，减少线缆占用空间，降低电动汽车制造成本。
32.本实用新型提供的一种电池系统，通过采用电池系统电气连接架构，可在无线缆的情况下实现电池系统双侧输出/输入，满足前后驱需求，减少线缆占用空间，降低电动汽车制造成本。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
34.图1为本实用新型实施例中电池系统示意图；
35.图2为本实用新型实施例中一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
36.图3为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
37.图4为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
38.图5为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
39.图6为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
40.图7为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
41.图8为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
42.图9为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
43.图10为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统电气连接架构图；
44.图11为本实用新型实施例中一个具体示例的电池系统布置图；
45.图12为本实用新型实施例中另一个具体示例的电池系统布置图。
具体实施方式
46.下面将结合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做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。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技
术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
50.由于目前电动汽车的电池系统是将继电器等部件布置到所有电池组串联的末端，且在电池系统布置中的同一侧。导致在有前后驱需求时，线缆占用车内空间，增加电动汽车制造成本。为此本实用新型实施例提供一种电池系统电气连接架构，既满足前后驱需求，又解决了线缆占用空间的问题。
51.在一实施例中，如图1所示，采用该连接架构的电池系统，包括若干串联连接的电池单体或电池组。相应地，应用该电池系统的电池系统电气连接架构，如图2所示，包括：第三切断单元k3、第一接插件端a及第二接插件端b。其中，第一接插件端a与电池系统的第一输出端连接。第二接插件端b与电池系统的第二输出端连接。第三切断单元k3设置在若干串联连接的电池单体或电池组间的任意位置，第三切断单元k3与第二接插件端b并联连接。
52.在一具体实施例中，闭合第三切断单元k3，导通电池系统内的电池单体或电池组，第二接插件端b形成短路连接，电池系统内的电能将不会带动第二接插件端b连接的负载工作，电池系统内的电池单体或电池组通过第一接插件端a连接负载形成通路。断开第三切断单元k3，电池系统内的电池单体或电池组通过第一接插件端a及第二接插件端b分别连接负载形成通路。在本实用新型实施例中，第三切断单元k3为继电器，通过将第三切断单元k3设置在若干串联连接的电池单体或电池组间的任意位置，可将电池系统中的电池单体或电池组分割为数量相等及不等的两种情况。
53.在本实用新型实施例中，通过在电池单体或电池组间设置一个继电器(即第三切断单元k3)，同时在继电器侧并联第二接插件端b，可在无线缆的情况下实现电池系统双侧输出/输入，满足前后驱需求，减少线缆占用空间，降低电动汽车制造成本。
54.在一实施例中，电池系统电气连接架构，还包括：第一切断单元k1和/或第二切断单元k2。其中，第一切断单元k1设置在电池系统的第一输出端与第一接插件端a的导通路径上。第二切断单元k2设置在电池系统的第一输出端与第一接插件端a的导通路径上，或第二切断单元k2设置在电池系统的第二输出端与第二接插件端b的导通路径上。
55.在一具体实施例中，电池系统电气连接架构可以仅包括第一切断单元k1，或仅包括第二切断单元k2，或第一切断单元k1和第二切断单元k2均包括。当仅包括第一切断单元k1或仅包括第二切断单元k2时，第一切断单元k1或第二切断单元k2可设置在电池系统的第一输出端与第一接插件端a的导通路径上的任意位置。当电池系统电气连接架构中第一切断单元k1和第二切断单元k2均包括时，第一切断单元k1设置在电池单体或电池组的正输出极与第一接插件端a正极导通路径上，第二切断单元k2设置在电池单体或电池组的负输出极与第一接插件端a正极导通路径上。图3仅展示电池系统电气连接架构中第一切断单元k1和第二切断单元k2均包括的情况。
56.在本实用新型实施例中，下述仅以图3所示情况进行说明，即电池系统电气连接架构包括第一切断单元k1和第二切断单元k2。如图3所示，断开第一切断单元k1、第二切断单元k2及第三切断单元k3，电池系统不对外输出能量。如图4所示，闭合第一切断单元k1、第二切断单元k2及第三切断单元k3，第二接插件端形成短路连接，电池系统内的电池单体或电池组通过第一接插件端a连接负载形成通路。如图5所示，闭合第一切断单元k1、第二切断单
元k2，断开第三切断单元k3，电池系统内的电池单体或电池组通过第一接插件端a及第二接插件端b分别连接负载形成通路。
57.在一实施例中，电池系统电气连接架构，还包括：熔断器fuse，熔断器fuse设置在电池系统的第一输出端与第一接插件端a的导通路径上。
58.在一具体实施例中，如图3所示，仅展示熔断器fuse设置在电池单体或电池组的正输出极与第一接插件端a正极导通路径上的情况。在临近电芯位置设置熔断器fuse，防止电池系统电流过大，或短路工况下对电池组进行保护。
59.在一实施例中，如图6所示，电池系统电气连接架构，还包括：第四切断单元k4，第四切断单元k4设置在电池系统的第一输出端与第一接插件端a之间，且第四切断单元k4与第一接插件端a并联连接。
60.在一具体实施例中，闭合第四切断单元k4时，第一接插件端a形成短路连接，第一接插件端a连接的负载不工作，在第三切断单元k3断开的情况下，电池系统内的电池单体或电池组可通过第二接插件端b连接负载形成通路。
61.在本实用新型实施例中，第三切断单元k3与第四切断单元k4互锁。设置在两端的开关k3、k4具有互锁机制，即两个开关不能同时处于闭合状态，通过互锁机制避免系统短路事故发生。
62.进一步地，如图6所示，当电池系统电气连接架构包括第一切断单元k1、第二切断单元k2、第三切断单元k3及第四切断单元k4，且第二切断单元k2设置在电池系统的第一输出端与第一接插件端a的导通路径上时，断开第一切断单元k1、第二切断单元k2及第三切断单元k3，闭合第四切断单元k4，第一接插件端a形成短路连接，第一接插件端a连接的负载不工作，电池系统内的电池单体或电池组通过第二接插件端b连接负载形成通路。
63.在一实施例中，当电池系统电气连接架构包括第一切断单元k1、第二切断单元k2、第三切断单元k3及第四切断单元k4，且第二切断单元k2设置在电池系统的第二输出端与第二接插件端b的导通路径上时：
64.如图7所示，断开第一切断单元k1、第二切断单元k2、第三切断单元k3及第四切断单元k4，电池系统不对外输出能量。如图8所示，闭合第一切断单元k1、第二切断单元k2，断开第三切断单元k3、第四切断单元k4，电池系统内的电池单体或电池组通过第一接插件端a及二接插件端b分别连接负载形成通路。如图9所示，断开第一切断单元k1、第三切断单元k3，闭合第二切断单元k2、第四切断单元k4，电池系统仅通过第二接插件连接负载形成通路。如图10所示，闭合第一切断单元k1、第三切断单元k3，断开第二切断单元k2、第四切断单元k4，电池系统仅通过第一接插件端a连接负载形成通路。
65.在一实施例中，如图11所示，第一接插件端a与第二接插件端b分别位于电池系统四周相对的两个方向上。
66.在一具体实施例中，如图11所示，展示的是将电池系统中的电池单体或电池组分割为数量不等的情况。如图12所示，展示的是将电池系统中的电池单体或电池组分割为数量相等的情况。
67.本实用新型实施例还提供一种电池系统，包括上述电池系统电气连接架构。
68.本实用新型提供的一种电池系统，通过采用电池系统电气连接架构，可在无线缆的情况下实现电池系统双侧输出/输入，满足前后驱需求，减少线缆占用空间，降低电动汽
车制造成本。
69.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种电池系统电气连接架构，其特征在于，所述电池系统包括若干串联连接的电池单体或电池组，所述电池系统电气连接架构包括第三切断单元、第一接插件端及第二接插件端，其中，所述第一接插件端与所述电池系统的第一输出端连接；所述第二接插件端与所述电池系统的第二输出端连接；所述第三切断单元设置在若干串联连接的电池单体或电池组间的任意位置，所述第三切断单元与所述第二接插件端并联连接；闭合所述第三切断单元，导通所述电池系统内的电池单体或电池组，所述第二接插件端形成短路连接，所述电池系统内的电能将不会带动所述第二接插件端连接的负载工作，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端连接负载形成通路；断开所述第三切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端及所述第二接插件端分别连接负载形成通路。2.根据权利要求1所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，所述电池系统电气连接架构，还包括：第一切断单元和/或第二切断单元，其中，所述第一切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上；所述第二切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上，或所述第二切断单元设置在所述电池系统的第二输出端与所述第二接插件端的导通路径上。3.根据权利要求2所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，所述电池系统电气连接架构，还包括：熔断器，所述熔断器设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上。4.根据权利要求3所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，所述电池系统电气连接架构，还包括：第四切断单元，所述第四切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端之间，且所述第四切断单元与所述第一接插件端并联连接；闭合所述第四切断单元时，所述第一接插件端形成短路连接，所述第一接插件端连接的负载不工作。5.根据权利要求4所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，所述第三切断单元与所述第四切断单元互锁。6.根据权利要求2所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，当所述电池系统电气连接架构包括所述第一切断单元和所述第二切断单元时，闭合所述第一切断单元、所述第二切断单元及所述第三切断单元，所述第二接插件端形成短路连接，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端连接负载形成通路；闭合所述第一切断单元、所述第二切断单元，断开所述第三切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端及所述第二接插件端分别连接负载形成通路；断开所述第一切断单元、所述第二切断单元及所述第三切断单元，所述电池系统不对外输出能量。7.根据权利要求5所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，当所述电池系统电气连
接架构包括所述第一切断单元和所述第二切断单元，且所述第二切断单元设置在所述电池系统的第一输出端与所述第一接插件端的导通路径上时，断开所述第一切断单元、所述第二切断单元及所述第三切断单元，闭合所述第四切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第二接插件端连接负载形成通路。8.根据权利要求5所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，当所述电池系统电气连接架构包括所述第一切断单元和所述第二切断单元，且所述第二切断单元设置在所述电池系统的第二输出端与所述第二接插件端的导通路径上时，断开所述第一切断单元、所述第二切断单元、所述第三切断单元及所述第四切断单元，所述电池系统不对外输出能量；闭合所述第一切断单元、所述第二切断单元，断开所述第三切断单元、所述第四切断单元，所述电池系统内的电池单体或电池组通过所述第一接插件端及所述第二接插件端分别连接负载形成通路；断开所述第一切断单元、所述第三切断单元，闭合所述第二切断单元、所述第四切断单元，所述电池系统仅通过所述第二接插件连接负载形成通路；闭合所述第一切断单元、所述第三切断单元，断开所述第二切断单元、所述第四切断单元，所述电池系统仅通过所述第一接插件连接负载形成通路。9.根据权利要求1所述的电池系统电气连接架构，其特征在于，所述第一接插件端与所述第二接插件端分别位于所述电池系统四周相对的两个方向上。10.一种电池系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电池系统电气连接架构。

技术总结
本实用新型提供的一种电池系统电气连接架构及电池系统，该电池系统电气连接架构包括第三切断单元、第一接插件端及第二接插件端，其中，第一接插件端与电池系统的第一输出端连接；第二接插件端与电池系统的第二输出端连接；第三切断单元设置在若干串联连接的电池单体或电池组间的任意位置，第三切断单元与第二接插件端并联连接。通过在电池单体或电池组间设置一个第三切断单元，同时在继电器侧并联第二接插件端，可在无线缆的情况下实现电池系统双侧输出/输入，满足前后驱需求，减少线缆占用空间，降低电动汽车制造成本。降低电动汽车制造成本。降低电动汽车制造成本。


技术研发人员：曲凡多 张放南 林志宏 赵亮 亢策策
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.06
技术公布日：2023/6/28