具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例，一种高倍率启停电池半导体液冷系统，如图1、图11所示，上盖总成1、水冷铝型材壳体2、模组总成3、半导体制冷总成4、载体总成5、密封垫6、FPCB总成7、电气总成8、紧固件总成9、PC绝缘膜10组成了整个半导体液冷电池系统。

如图1、图2在半导体液冷电池系统中有三种典型的工作模式：

模式一：在电池系统低功耗的工况下，半导体制冷总成4的制冷功能和水冷铝型材壳体2的液冷功能均不开启，由半导体电池系统自然散热。具体地，模组总成3中电芯303产生的热量传递到上散热铝片302上，散热铝片302的热量传递到半导体制冷总成4上，半导体制冷总成4的热量传递到水冷铝型材壳体2内壁，通过水冷铝型材壳体2与空气热交换传递热量。

模式二：在电池系统中功耗的工况下，由BMS总成807向整车VCU发请求开启水冷铝型材壳体2的液冷功能，模式一的散热渠道同时存在。

模式三：在电池系统高功耗的工况下，BMS总成807控制半导体继电器801闭合，开启半导体制冷总成4的制冷功能。半导体制冷板403给模组总成3制冷，半导体散热板401吸收半导体功率板402产生的热量传递给水冷铝型材壳体2，模式一和模式二的散热功能同时存在。以上三种工作模式只是典型的冷却策略，本套电池的冷却策略不限于以上三种模式。

一种高倍率启停电池半导体液冷系统的电气总成8动力回路实施，如图1、图3、图4所示，正极回路的实施方式如下，熔断器802的两个孔分别与正极嵌件铜排102内部铆接螺栓和嵌件螺栓一104相连接，连接铜排803的两个孔分别与嵌件螺栓一104和嵌件螺栓二105相连，主继电器804的两个安装孔分别与嵌件螺栓一104和嵌件螺栓三106相连。正极插针铜排805与嵌件螺栓三106相连。通过电气件固定螺钉903在熔断器802、连接铜排803、主继电器804、正极插针铜排805四处进行固定。以上正极嵌件铜排102外部螺柱为电池系统提供外部输出接口，内部与正极插针铜排805插针作为内部接口与载体总成5的正极插孔503-2的扭簧过盈配合，完成整个正极回路；负极回路的实施方式如下：负极嵌件铜排103内部螺栓和集成分流器807-1相连，通过电气件固定螺钉903与集成分流器807-1固定，集成分流器807-1插针和负极插孔502-2的扭簧过盈配合，完成整个负极回路；正极回路和负极回路的电气件是通过螺母固定，在某一零件发生失效的情况下方便更换，两条回路通过插针插孔的过盈配合，依靠扭簧的挤压力完成电连接。

如图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，散热铝片302、电芯303、PU泡棉304各14块依次堆叠，再在上面放置上环氧板301-1，下面放置下环氧板301-2，以上零件借助定位夹具完成堆叠，组成整个模组总成3。模组总成3与载体总成5安装，模组总成3堆叠好后，电芯303极耳通过载体导向槽501-g的导向穿过载体极耳孔，载体倒钩特征501-a与环氧板开口配合，14支电芯303的极耳正负交叠后，最后负极与负极插孔基材502-1焊接，正极与正极插孔基材503-1焊接，电能负极输出通过负极插孔502-2，正极输出通过正极插孔503-2。FPCB总成7与载体总成5的安装实施方式，FPCB基材701上的两个小孔与载体基材501的载体卡子一501-d、载体卡子二501-e相配合完成定位。15个采集镍片703分别与模组总成3的14支电芯303极耳焊接，采集的电压信号通过FPCB基材701内部基材汇集到浮动连接器公端702上；NTC一704-1、NTC二704-2、NTC三704-3三个NTC集成704在FPCB基材701上，采集的温度信号传递到浮动连接器公端702上。浮动连接器公端702和浮动连接器母端807-3对插，通过BMS总成807信号经过BMS基材807-4处理后通过BMS插针807-2对外传输型号。BMS总成807采集的信号还有通讯线束806采集的信号，正极铜鼻子806-2和负极铜鼻子806-3分别采集主继电器804前端和后端的电压，最后通过线束插头806-1与BMS总成807相连。

为了提高装配的便利性，载体总成5的特殊结构可以实现部分功能。图6所示，载体凸点特征501-b在模组总成3入壳时具有导向作用同时可以吸收装配误差；载体导向柱501-c为上盖总成1安装在水冷铝型材壳体2上提供了安装定位；载体定位柱501-f为负极插孔铜排502、正极插孔铜排503提供了安装定位；载体总成5的功能不限于以上所述。

本发明抗挤压结构的实施，内部绝缘结构PC绝缘膜10设置在BMS总成807和载体总成5之间，PC绝缘膜10使用BMS固定螺钉901固定在BMS总成807外面，PC绝缘膜10在抗挤压测试中起着重要作用。按照GB 38031的测试要求，采用100KN的力量进行挤压，PC绝缘膜10实现了高压与低压的物理隔离，同时可以阻挡挤压时电解液喷溅到BMS总成807上面；PC绝缘膜10的厚度为0.5mm，具有较高的强度和韧性，可以承受挤压过程中三个方向的外力而不发生破损。外部抗击结构通过水冷铝型材壳体2的结构实现，水冷铝型材壳体2采用4mm厚度的铝板“回”字型挤压成型，可以承受外部100KN的挤压力，变形量在5％以内，保护了内部的其它器件不受损坏。上盖总成1采用PP材质有较高的韧性，对抗挤压有柔性调节作用，外力挤压下在10％的形变下不会发生破损，有效的保护了内部器件；当外力持续增加，上盖总成1会迅速破损，有效的避免电气件在外力的作用下进入水冷铝型材壳体2的腔体中。在挤压时上环氧板301-1、下环氧板301-2可以支撑载体总成5，也避免了载体总成5压入水冷铝型材壳体2腔体中过多，有效的保护了电芯303，从而整个电池系统不会起火、爆炸。

本发明中电池结构的防水实施，密封垫6在上盖总成1和水冷铝型材壳体2中间安装，通过上盖固定螺钉902进行紧固，密封垫6的压缩量为50％，满足了IP67的性能。密封垫6采用三元乙丙橡胶制成，具有较强的耐腐蚀和抗老化性能，在长期的时效测试中仍能保持良好的性能。图7中，上盖本体1通过嵌件钢套107与所述水冷铝型材壳体2螺纹连接，防水透气膜108与上盖本体101通过超声波焊接的方式融在一起，防水透气膜108平衡了电池系统内部的气压，同时满足IP67的性能。正极嵌件铜排102和负极嵌件铜排103的折弯机构提高了金属嵌件的防水能力。

本发明主要解决现有的48VP0架构电池启动功率低、散热能力不足的问题，增加了半导体提高了现有48VP2电池系统的散热能力。其特征在于使用特制的半导体制冷总成4和铝合金水冷型材壳体2结构与整车冷却系统相连，有效的带走电池充放电产生的热量，从而提高了电池的寿命；半导体作为制冷部件，同时又作为热传递的介质同时具有较高的精度，通过BMS总成807的控制策略可以精确的控制半导体的功率和介入时间，使电池系统的功耗达到达到最优。