一種電池模塊和一種電池箱的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種電池模塊和一種電池箱，屬于電池防電磁干擾技術領域。
【背景技術】
[0002]電動汽車作為清潔能源的突出代表備受關注，2014年以來，政府政策加速出臺，推動電動汽車進入快車道，預計未來兩年，電動汽車行業將以5倍的速度快速發展。但是在電動汽車行業蓬勃發展的同時，相關的技術研究并沒有跟上。傳統燃油車廠家紛紛進入電動汽車領域，燃油車輛的電氣化是一個系統工程，電動汽車上集成的電氣設備遠遠超過傳統燃油車，主要包括電池、電機、電控等，未來還將增加大量的移動互聯網及多媒體設備。這么多的用電設備，包括高壓設備、低壓設備和無線傳輸設備集成在一個狹小的空間內，必然面臨著相互干擾的問題。目前電動汽車電氣設備電磁兼容性要求是按照QC/T413《汽車電氣設備基本技術條件》執行，其中規定了電磁輻射抗擾性、電瞬變傳導的抗擾性和電磁騷擾性。其中規定的電磁騷擾頻譜范圍為150kHz到2500MHz，當前的電池模塊設計方法不能滿足如此頻譜范圍的屏蔽要求。同時該標準中規定的電瞬變傳導的抗擾性僅適合于低壓12V或24V電源，而電動汽車的電池包高壓可達600V以上，所以現行的設計標準并不適用。由于常用的電池模塊對于電磁屏蔽技術標準的缺失以及設計方法的不成熟，會導致電動汽車電池系統出現各種問題，如因受到電磁干擾而導致電壓采集值的不穩定、以及通訊故障頻出等問題。
[0003]常用的電動汽車用電池模塊為由若干個單體電池組成的電池組，其配套設置有一個電池管理系統(BMS)，電池管理系統實時采集電池組的電流、電壓、溫度以及其他信息，并根據這些信息對電池組進行實時監測。目前較常見的電磁干擾為電池組對電池管理系統的干擾。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種電池模塊，用以解決傳統的電池模塊由于電池組對電池管理系統的干擾而導致各種故障的問題。本發明同時提供一種電池箱。
[0005]為實現上述目的，本發明的方案包括一種電池模塊，包括電池箱、電池組和電池管理系統，所述電池箱為金屬結構，所述電池組設置在電池箱內部，用于安裝電池管理系統的電池管理系統安裝結構設置在電池箱的外部;所述安裝結構為由電池箱的一個側壁內凹形成的安裝槽以及用于封堵安裝槽口的金屬蓋板構成的屏蔽罩，所述電池管理系統安裝在所述屏蔽罩內。
[0006]所述電池管理系統的用于采集電池組相關信息的采集線路上串設有第一濾波組件，所述第一濾波組件設置在所述屏蔽罩內。
[0007]所述電池管理系統的用于傳輸相關信息的通訊線路上串設有第二濾波組件，所述金屬蓋板上固設所述第二濾波組件。
[0008]所述電池箱由電池箱本體以及電池箱上蓋構成，所述電池箱本體與所述電池箱上蓋的結合處設置有用于填滿兩者之間的縫隙的環形屏蔽彈性部件。
[0009]所述環形屏蔽彈性部件為金屬導電彈片或者是導電橡膠條。
[0010]所述電池組的用于為用電設備提供電能的動力線路上串設有一個第三濾波組件，所述第三濾波組件固設在電池箱的其中一個側壁上。
[0011]—種電池箱，所述電池箱為金屬結構，所述電池箱的側壁有由該側壁內凹形成的安裝槽以及用于封堵安裝槽口的金屬蓋板構成的屏蔽罩。
[0012 ]所述電池箱由電池箱本體以及電池箱上蓋構成，所述電池箱本體與所述電池箱上蓋的結合處設置有用于填滿兩者之間的縫隙的環形屏蔽彈性部件。
[0013]所述環形屏蔽彈性部件為金屬導電彈片或者是導電橡膠條。
[0014]本發明提供的電池模塊中，電池組與電池管理系統分設在金屬電池箱的內部和外部，通過該電池箱能夠實現干擾源一一電池組與敏感源一一電池管理系統之間的隔離，通過該電池箱實現電池組對電池管理系統的輻射電磁干擾的屏蔽，有效避免電池組對電池管理系統的輻射電磁干擾，有效保證了電池管理系統中的數據的穩定性和采集到的電池組的采集值的穩定性。并且，將電池管理系統設置在屏蔽罩內，不但能夠進一步實現干擾源一一電池組與敏感源一一電池管理系統之間的隔離，而且，該屏蔽罩還能夠屏蔽掉電池管理系統對于外部設備的電磁干擾；另外，通過在側壁上設置內凹的安裝槽實現了電池模塊的緊湊，減少了電池模塊的體積，方便其放置。
【附圖說明】
[0015]圖la是電池組工況頻譜分析圖一；
[0016]圖lb是電池組工況頻譜分析圖二；
[0017]圖lc是電池組工況頻譜分析圖三；
[0018]圖2是電池箱設計的原理圖；
[0019]圖3是電池箱結構爆炸圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0021]電池模塊實施例
[0022]本發明提供的電池模塊的設計思路為:首先，采集動力電池使用工況下的典型放電電流波形，可采用示波器記錄或者使用電池管理系統的放電電流記錄數據。然后采用傅里葉變換，對該典型放電電流波形進行頻譜分析，如圖la、lb和lc所示，根據電子設備電磁兼容性指標要求，確定電磁干擾集中的頻段處電磁發射需要衰減的指標，即削減該處電磁發射量，可使用Matlab等數值分析工具;然后，根據電池模塊的特點進行結構設計，主要是進行電池箱的屏蔽設計，對電池箱內部的電池組和電池管理系統進行布局，進行合理布線，將主要干擾源(電池組)和敏感源(電池管理系統)進行隔離，隔離處采用屏蔽罩和濾波器組件，切斷干擾傳播路徑。最后，根據低壓信號傳輸的速率和干擾衰減要求確定濾波器組件的通帶和阻帶范圍，并確定屏蔽罩等的規格。
[0023]該電池模塊包括電池箱、電池組和電池管理系統，其中，電池組作為動力電源，是電磁干擾源，而電池管理系統是被電磁干擾的對象，是敏感源，同時電池管理系統也是外部設備的干擾源。輻射干擾通過空間傳輸，傳導干擾的傳輸路徑是線纜。
[0024]本發明對于對傳導電磁干擾進行有效屏蔽的設計原理如圖2所示。
[0025]如圖3所示的電池模塊，其包括金屬電池箱，電池組3和電池管理系統7，電池箱包括本體4和箱上蓋1，電池組3設置在箱本體4內，電池管理系統7設置在箱本體4外，通過金屬箱體的隔離，實現兩者之間的電磁干擾信號的屏蔽。
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