电池断开单元制造技术

根据本发明专利技术的电池断开单元包括：BDU外壳；电子继电器模块，所述电子继电器模块具有电子开关设备，并且被设置在所述BDU外壳内的电池的充电和放电线路上，所述电子开关设备能够进行选择性地阻断所述充电和放电线路中的电流流动的开关操作；散热罩，所述散热罩设置有包围所述电子继电器模块的至少一部分的结构，并且由能够与所述电子继电器模块进行热交换的材料形成；以及冷却板，所述冷却板被设置成与所述散热罩接触，并且被设置成使得制冷剂能够在所述冷却板中流动。在所述冷却板中流动。在所述冷却板中流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池断开单元


[0001]本公开涉及一种电池断开单元，更特别地，涉及一种如下电池断开单元，该电池断开单元被设计成使用电子继电器模块而没有触点焊接风险，并且适当地管理电子继电器模块的温度。
[0002]本申请要求2020年10月20日在韩国提交的韩国专利申请第10
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2020
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0136057号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。

技术介绍

[0003]在电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HV)等中，安装大容量电池组来供电用于行驶。
[0004]电池组通过电池断开单元被连接到负载或充电器。负载是指从电池组接收电力的设备，诸如马达或逆变器。
[0005]如图1中所示，电池断开单元包括：高电位继电器10，该高电位继电器10被安装在将电池组B的正电极端子连接到负载L的正电极端子的线路上；和低电位继电器20，该低电位继电器20被安装在将电池组B的负电极端子连接到负载L的负电极端子的线路上。
[0006]当电池组B被电连接至负载L时，电池组B的大电压突然施加到负载L上，因而浪涌电流首先流向负载L。浪涌电流可能通过对负载L施加电击而造成不可逆的损坏。
[0007]因而，电池断开单元包括：RC电路，该RC电路包括预充电电阻器40和电容器50；以及预充电继电器30，该预充电继电器30与高电位继电器10并联连接。
[0008]当电池组B和负载L意图彼此电连接时，低电位继电器20和预充电继电器30首先被接通。然后，从电池组B输出的电流通过RC电路流向电容器50，并且流经电容器50的电流的大小随着时间的增加而逐渐减小。
[0009]当预充电继电器30被接通且电流的大小达到不影响负载L的预充电目标电压时，高电位继电器10其次被接通，然后，预充电继电器30被关断，由此完成电池组B与负载L之间的电连接。
[0010]已经广泛应用通过使用磁线圈的激励力和弹簧的恢复力来控制金属触点的中断的机电继电器作为高电位继电器、低电位继电器和预充电继电器。
[0011]然而，在机电继电器中，可能由于弹簧失效和触点腐蚀而发生故障，并且每当打开或关闭大电流时可能会发生触点损坏或触点焊接。另外，机电继电器耗电大，发热大，故障率高且体积大，由于大部分零部件由金属制成而较重，并且相对昂贵。
[0012]由于机电继电器的这些缺点，所以通过使用诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)或场效应晶体管(FET)的电子设备来供电或断电的电子继电器近年来已经被用作机电继电器的替代方案。然而，即使在电子继电器的情况下，当没有适当地管理由于大电流供应而导致的电子设备的发热时，电子设备也可能损坏，因而需要一种用于电子继电器的冷却设备。有效地构造冷却设备并不容易。

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]本公开被设计成解决现有技术的问题，因此，本公开旨在提供一种包括用于有效地冷却电子继电器的冷却设备的电池断开单元，作为使用电子继电器的电池断开单元。
[0015]本公开将解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员可以通过下文对本公开的描述而清楚地理解未提及的其它问题。
[0016]技术解决方案
[0017]在本公开的一个方面中，提供了一种电池断开单元，该电池断开单元包括：BDU外壳；电子继电器模块，该电子继电器模块被安装在BDU外壳内的电池的充电/放电线路上，并且该电子继电器模块包括电子开关设备，该电子开关设备能够进行选择性地阻断充电/放电线路中的电流流动的开关操作；散热罩，该散热罩设置有包围电子继电器模块的至少一部分的结构，并且由能够与电子继电器模块进行热交换的材料形成；以及冷却板，该冷却板被设置成与散热罩接触，并且被设置成允许制冷剂在该冷却板中流动。
[0018]电子继电器模块可以包括：第一电子继电器，该第一电子继电器被安装在将电池的正电极端子连接到外部设备的正电极端子的线路上；第二电子继电器，该第二电子继电器被安装在将电池的负电极端子连接到外部设备的负电极端子的线路上；和栅极驱动器，该栅极驱动器被连接到第一电子继电器和第二电子继电器，并且被构造成控制电子开关设备的开关操作。
[0019]栅极驱动器可以被实施为印刷电路板，并且栅极驱动器的板表面可以被设置成垂直于第一电子继电器或第二电子继电器。
[0020]散热罩可以包括上罩和下罩，该上罩和该下罩被设置成彼此联接。下罩可以被设置成块的形式，该下罩包括：三个第一突起，所述三个第一突起分别在下罩的两个边缘和中心区域上；和两个第一容纳凹槽，所述两个第一容纳凹槽被凹形地形成在位于中心区域上的第一突起的两侧。上罩可以被设置成块的形式，该上罩包括三个第二突起和两个第二容纳凹槽，所述三个第二突起和所述两个第二容纳凹槽在竖直方向上对应于下罩的三个第一突起和两个第一容纳凹槽。第一电子继电器和第二电子继电器可以被分别约束在由两个第一容纳凹槽和两个第二容纳凹槽分别形成的空间中。
[0021]第一传热垫可以被设置在第一容纳凹槽的表面和第二容纳凹槽的表面上。
[0022]热界面材料(TIM)可以被设置在下罩的下表面与冷却板之间。
[0023]上罩可以具有上表面，该上表面具有凸凹图案结构。
[0024]每一个电子开关设备可以是绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
[0025]BDU外壳可以包括下外壳和顶盖，该下外壳和该顶盖被设置成彼此联接。散热罩可以被固定地设置在下外壳的上方，冷却板可以被固定地设置在下外壳的下方，并且下外壳的在散热罩的下方的一部分可以敞开，使得散热罩和冷却板彼此接触。
[0026]电池断开单元可以进一步包括：制冷剂供应管，该制冷剂供应管被连接到冷却板的一侧；和制冷剂排出管，该制冷剂排出管被连接到冷却板的另一侧。
[0027]在本公开的另一个方面中，提供了一种包括上述电池断开单元的电池组。
[0028]在本公开的另一个方面中，提供了一种包括上述电池组的电动车辆。
[0029]有利效果
[0030]根据本公开的方面，可以提供包括用于有效地冷却电子继电器的冷却设备的电池断开单元作为使用电子继电器的电池断开单元。
[0031]根据本公开的电池断开单元无需担心触点焊接现象，并且可以被制成得比传统的电池断开单元更小且更轻，这是因为该电池断开单元采用了使用电子开关设备的电子继电器来代替大尺寸的机电继电器。
[0032]本公开的效果不限于上述效果，并且本公开所属领域的普通技术人员将通过本说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
附图说明
[0033]图1是介于电池组与负载之间的传统继电器电路单元的电路图。
[0034]图2是根据本公开的实施例的电池断开单元的透视图。
[0035]图3是已经省略了顶盖的图2的电池断开单元的平面图。
[0036]图4是根据本公开的实施例的电子继电器模块的分解透视图。
[0037]图5是图4的电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池断开单元，包括：BDU外壳；电子继电器模块，所述电子继电器模块被安装在所述BDU外壳内的电池的充电/放电线路上，并且所述电子继电器模块包括电子开关设备，所述电子开关设备能够进行选择性地阻断所述充电/放电线路中的电流流动的开关操作；散热罩，所述散热罩设置有包围所述电子继电器模块的至少一部分的结构，并且由能够与所述电子继电器模块进行热交换的材料形成；以及冷却板，所述冷却板被设置成与所述散热罩接触，并且被设置成允许制冷剂在所述冷却板中流动。2.根据权利要求1所述的电池断开单元，其中，所述电子继电器模块包括：第一电子继电器，所述第一电子继电器被安装在将所述电池的正电极端子连接到外部设备的正电极端子的线路上；第二电子继电器，所述第二电子继电器被安装在将所述电池的负电极端子连接到所述外部设备的负电极端子的线路上；和栅极驱动器，所述栅极驱动器被连接到所述第一电子继电器和所述第二电子继电器，并且被构造成控制所述电子开关设备的开关操作。3.根据权利要求2所述的电池断开单元，其中，所述栅极驱动器被实施为印刷电路板的形式，并且所述栅极驱动器的板表面被设置成垂直于所述第一电子继电器或所述第二电子继电器。4.根据权利要求2所述的电池断开单元，其中，所述散热罩包括上罩和下罩，所述上罩和所述下罩被设置成彼此联接，所述下罩被设置成块的形式，所述下罩包括：三个第一突起，所述三个第一突起分别在所述下罩的两个边缘和中心区域上；和两个第一容纳凹槽，所述两个第一容纳凹槽被凹形地形成在位于所述中心区域上的所述第一突起的两侧，所述上罩被设置成块的形式，所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙焕，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：