CN101610928B - 电动汽车的电池固定结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车的电池固定结构，该电动汽车的电池固定结构即使模块间的大小或高度参差不一但是仍然操作性良好，能够可靠地固定并且不会对模块施加不适当的力。该电池固定结构在托架(21)被安装在多个模块的外周的状态下，在将安装部安装并固定于固定部，并且，将形成为跨越托架的彼此相对的面(21c)、(21d)并且其两端可固定于锁定部的带部件(22)覆盖到托架(21)上并固定于锁定部(26)，其中所述托架(21)在被安装到多个模块(5a)、(5b)的外周(5c)上将这些模块一体化的同时，在其两端(21a)、(21b)上设置设置有用于固定到设于车体(7)侧的固定部(23a)、(23b)上的安装部(24a)、(25b)的安装部件24、25，并且在其相互正对的面(21c)、(21d)上设置有锁定部26。

Description

电动汽车的电池固定结构
技术领域
本发明涉及一种包括多个模块的电动汽车的电池固定结构，该模块由多个电池单元(battery cell)构成。 
背景技术
电动汽车是在车体上装载有作为驱动源的电机和作为其电源部的电池，基于由电池供给的电力使电机旋转从而使电动汽车行使。由于在电动汽车中，电池的性能或容量会对行使距离产生影响，所以通常构成为将由可充电的多个电池单元构成的多个模块进行单元化并装载于电动汽车上，一旦由于放电导致电池电压降低就可进行充电。 
这样，由于电池具有多个模块，所以安装到车体的安装操作会变得繁杂，例如在日本专利第3050010号中，在车体侧配置托盘，将多个模块分别放置在该托盘上，并且，以架设在各个模块上的方式来设置细长托架，并通过螺栓等连结部件紧固在托盘上，从而将模块固定在车体上。 
在专利文献1中，使用以架设于模块上的方式而设置的托架对放置在托盘上的模块同时进行按压，因此，在模块存在个体差、其大小或高度参差不一的情况下，会担心在高度低的模块与托架之间产生间隙，从而发生松动(ガタ)。如果为了消除这样的松动而用力紧固连结部件，则对具有高度的模块的紧固负荷变大，所以不优 选这种方式。而且，在将螺栓连结于托盘上时，虽然是将螺栓连结于在模块之间形成的托盘的螺纹部上，但是需要在连结时至少将由托架按压的模块全部放置在托盘上，所以由于模块而难以看见螺纹部，虽然可以实现部件数量的减少，但是存在对车体的安装操作变得繁杂的担忧。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使模块间的大小或高度参差不一，但是仍然操作性良好，在不会对模块施加不适当的力的状态下能够可靠地进行固定的电动汽车的电池固定结构。 
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种电动汽车的电池固定结构，包括多个模块，该模块由多个电池单元构成，该电动汽车的电池固定结构的特征在于，包括：托架，安装于多个模块的外周，使多个模块一体化，并且，在其两端设置有用于安装到设置于车体侧的固定部上的安装部的安装部件，在其彼此相对的面上设置有锁定部；以及带部件，形成为横跨托架的彼此相对的面，其两端固定于锁定部上，其中，在托架被安装在多个模块的外周上的状态下，将安装部安装并固定到固定部，并且，使带部件覆盖到托架上并固定于锁定部。 
本发明的第二方面的特征在于，在本发明的第一方面所述的电动汽车的电池固定结构中，托架为金属制，并被安装在未配置有模块的端子的模块的外周面上。 
本发明的第三方面的特征在于，在本发明的第一方面所述的电动汽车的电池固定结构中，安装部件的至少一个以相对于托架可拆卸的方式而被支承。 
本发明的第四方面的特征在于，在本发明的第二方面所述的电动汽车的电池固定结构中，安装部件的至少一个以相对于托架可拆卸的方式而被支承。 
本发明的第五方面的特征在于，在本发明的第一方面所述的电动汽车的电池固定结构中，安装部件的至少一个以彼此隔开间隔的方式形成有多个安装部。 
本发明的第六发明的特征在于，在本发明的第二方面所述的电动汽车的电池固定结构中，安装部件的至少一个以彼此隔开间隔的方式形成有多个安装部。 
本发明的第七方面的特征在于，在本发明的第三方面所述的电动汽车的电池固定结构中，安装部件的至少一个以彼此隔开间隔的方式形成有多个安装部。 
本发明的第八方面的特征在于，提供了一种电动汽车的电池固定结构，包括多个模块，该模块由多个电池单元构成，该电动汽车的电池固定结构的特征在于，包括：一对托架，安装于多个模块的外周上；以及安装部件，相对于一对托架可自由拆卸，通过被安装到一对托架上从而使多个模块和一对托架一体化，并且，设置有用于安装到设置于车体侧的固定部上的安装部，其中，在使一对托架覆盖于多个模块的外周上的状态下，将安装部件暂时安装到一对托架上，将安装部固定到固定部上，并且，将安装部件固定到一对托架上。 
本发明的第九方面的特征在于，在本发明的第九方面所述的电动汽车的电池固定结构中，托架为板金制成，并形成为不与模块的端子接触的状态。 
根据本发明，在将包括多个模块的电池固定到车体上的情况下，将安装于多个模块上的托架固定在车体侧的固定部上，使带部件覆盖(被せる)在托架上并固定于托架的锁定部，所以即使在模块间的大小和高度参差不一、模块产生高度差的情况下，该高度差也可以通过带部件和锁定部之间的锁定位置而被吸收，所以操作性良好，能够将模块可靠地固定在车体上而不对模块施加不适当的力。 
根据本发明，由于金属制的托架被安装在未配置有模块的端子的模块的外周面上，所以即使在碰撞能量作用在车体上、模块将要移动的情况下，也可以通过金属性的托架保持安装刚性，避免与端子的接触，可以在将电池固定在车体上的同时，确保碰撞时的安全性。 
根据本发明，安装部件的至少一个以相对于托架可自如拆卸的方式而被支承，因此，在将托架以安装在模块上的状态下固定于车体时，可以在进行车体侧的固定部和安装部的位置配合之后安装于托架上，因此，可以进一步提高安装时的操作性。 
根据本发明，由于至少一个安装部件的安装部以相互隔开间隔的方式形成有多个，所以即使在碰撞能量作用于车体上的情况下，也能够减轻施加到一个安装部上的负荷，并能够在将电池可靠地固定在车体上的同时，确保碰撞时的安全性。 
根据本发明，使一对托架覆盖在多个模块的外周上，并通过安装到该托架上而使多个模块和一对托架一体化，同时，将设置有用于安装到设置于车体侧的固定部上的安装部的安装部件暂时安装在托架上，将安装部安装并固定到固定部上，并且，将安装部件固定到一对托架上，因此，即使在模块间的大小和高度参差不一、模块产生高度差的情况下，由于可以在对安装部和固定部进行位置配 合之后进行固定，所以操作性良好，能够将模块可靠地固定在车体上而不对模块施加不适当的力。 
根据本发明，由于托架是板金制并且形成为不与模块的端子接触，所以即使在碰撞能量作用在车体上、模块将要移动的情况下，也可以通过金属性的托架保持安装刚性，避免与端子的接触，可以在将电池组件固定在车体上的同时，确保碰撞时的安全性。 
附图说明
图1是包括本发明一个实施方式的电池固定结构的电动汽车的简要构成图； 
图2是示出本发明的电池固定结构与通过该电池固定结构而被固定的电池的配置状态放大图； 
图3是示出作为电池固定结构的构成要素的托架、带部件、安装部件和锁定部的放大立体图； 
图4(a)是带部件和锁定部件的放大图； 
图4(b)是图4(a)的E-E线截面图； 
图5是示出托架的变形例的放大立体图； 
图6是包括多个安装部的托架的放大立体图； 
图7(a)是包括钩子的托架的放大立体图； 
图7(b)是钩子被设置于图7(a)的相反位置的托架的放大立体图； 
图8是示出作为本发明所涉及的电池固定结构的其它实施方式的构成要素的一对托架和模块的立体图；以及 
图9是示出图8所示的电池固定结构所使用的一对托架与安装部件的安装部附近的构成的局部放大图。 
具体实施方式
本发明实现了一种电动汽车的电池固定结构，该电动汽车的电池固定结构即使在模块间的大小或高度参差不一的情况下，仍然能够以不会对模块施加不适当的力的方式，操作性良好、可靠地固定电池。该电动汽车的电池固定结构是在安装于多个模块的外周并与多个模块一体化的托架上设置锁定部，在托架被安装于多个模块的外周的状态下，将形成为跨越托架的彼此相对的面的带部件的两端固定于锁定部。 
实施例 
下面，结合附图对本发明的实施方式进行说明。在图1中，在标号1所示的电动汽车中，基于从作为电源部的电池组件5供给的电力而使电机2旋转，从而驱动车轮3旋转使电动汽车行驶。电池组件5设置在设于电动汽车1的车室20内的座位4的下部。电池组件5作为电池组而构成，该电池组包括将多个电池单元作为一个模块的多个模块。在本实施方式中，电池组件5被收容在组件容纳部8中，该组件容纳部8由构成车体的底板6和设于底板6的下方的防护板(shield plate)7构成。 
电动汽车1包括配置于大气导入路径13中的送风扇14和压缩机18，通过压缩机18的驱动，在与配置于大气导入路径13中的热交换器17之间制冷循环制冷剂，由此冷却大气，并生成标号S所 示的冷却风，通过管道16将该冷却风供给到组件收容部8内，并使用排出风扇11排出到车外。 
在本实施方式中，如图2所示，电池组件5是在箭头Y所示的车辆前后方向上并排排列两个模块5a、5b作为一个组件，并包括十二个这样的组件。十二个组件之中的六个组件沿箭头X所示的车宽方向配置并构成一个组(group)，这些组被配置在车辆前后方向上。也就是说，防护板7上装载有从组件5A至组件5L的十二个组件。各个组件串联连接。 
如图1和图2所示，各个组件通过电池固定结构固定在防护板7上从而固定在车体上。由于本实施方式所涉及的电池固定结构对于全部的组件5A至组件5L是相同的，所以使用组件5A进行说明。电池固定结构被托架21和多个带部件22所保持，并插入有设置于防护板7上的作为固定部的螺栓23a、23b，将未图示的螺母部件连结到螺栓23a、23b上，由此将组件固定在防护板7上，从而将该组件固定在车体上。 
如图2和图3所示，托架21被安装在未配置有多个模块5a、5b的端子210的模块的外周面5c上，其平面形状形成为长方形的框状，以使将这些模块5a、5b一体化。在位于车辆前后方向Y的托架21的两端21a、21b上设有用于安装至螺栓23a、23b上的安装部件24、25。与托架21的两端21a、21b不同，在位于车宽方向X上的彼此相对的面21c、21d上形成有沿车辆前后方向Y排列的多个锁定部26。 
托架21以及安装部件24、25是板金制成。在安装部件24、25上设有用于安装并固定于螺栓23a、23b上的安装部24a、25a。安装部24a、25a为筒状部件，螺栓23a、23b可插入到其内部。 
各带部件22形成为跨托架21的彼此相对的面21c、21d的门形，其折弯的两端22a、22b的前端形成为从上方插入各锁定部26中并固定于各个锁定部26中的结构。也就是说，如图4(a)所示，带部件22在其两端22a、22b的前端侧沿箭头Z所示的带装卸方向分别形成有齿部27a、27b。 
锁定部26被安装在托架21的面21c、21d的下缘，并且，形成在内部具有分别与齿部27a、27b卡合的凹凸的开口26A。形成在带部件22上的齿部27a、27b作为棘轮机构发挥功能，即通过齿部27a、27b插入到锁定部26的开口26a中而与凹凸卡合，其向着安装方向前进但是不向着脱离方向移动。 
根据这样的构成，排列配置两个模块5a、5b，并且将预先安装有安装部件24、25和锁定部26的托架21从模块5a、5b的上方或下方安装在外周面5c上。由此，使模块5a、5b一体化并形成一个组件(例如组件5A)。此外，在模块5a、5b上安装托架21的位置为螺栓23a、23b可贯穿安装部24a、25a的高度。通过在该状态下使车体侧的螺栓23a、23b贯穿安装部24a、25a，组件5A通过螺栓23a、23b而被定位并安装到车体侧。 
接着，从通过螺栓23a、23b而被定位于防护板7上的组件(模块5a、5b)的上方安装带部件22，使其覆盖托架21的外侧，将两端22a、22b分别插入到锁定部26的开口26a中，并且进行按压直至带部件22的中央部22c接触到模块的上表面。通过将该带部件22安装到托架21上可防止模块5a、5b从托架21脱离。 
安装带部件22之后，通过将未图示的螺母连结在贯穿安装部24a、25a的螺栓23a、23b上，从而通过托架21将组件5A(模块5a、5b)固定到防护板7上。 
通过形成这样的电池固定结构，由于将安装在多个模块5a、5b上的托架21固定到车体侧的固定部23a、23b上，并且，使带部件22覆盖在托架21上并固定于托架21的锁定部26，所以即使在模块间的大小和高度参差不一、模块产生高度差的情况下，该高度差也可以通过带部件22和锁定部26之间的锁定位置而被吸收，所以操作性良好，能够将模块可靠地固定在车体上而不会对模块施加不适当的力。 
而且，由于金属制的托架21被安装在未配置有模块的各端子210的模块的外周面5c上，所以即使在碰撞能量作用在车体上、模块5a、5b(组件5A)将要移动的情况下，也可以通过金属性的托架21保持安装刚性，并避免托架21与端子210的接触，可以将电池组件5可靠地固定在车体上，并且，确保碰撞时的安全性。 
作为安装部件24、25的形态，例如可以通过焊接固定在托架21的两端21a、21b上，考虑到向螺栓23a、23b安装时的组装性，至少安装部件的其中之一相对于托架21是可装卸的，在一个安装部件被安装在螺栓上的状态下，将另一个安装部件与另一个螺栓接合，调整其位置之后安装到托架上，由此能够吸收托架21或安装部件24、25的制造上的参差不一或螺栓23a、23b的安装位置的参差不一，能够以不施加不适当负荷的方式来固定电池组件5，并能够提高安装时的操作性。或者如图5所示的那样，可以使至少一个安装部件24相对于托架21保持松动地进行销连接。 
在上述实施方式中，对安装部件24、25分别设置一个筒状的安装部24a、25a并固定于螺栓23a、23b上，但是，例如如图6所示，可以在至少一个安装部件24上，例如沿车宽方向X彼此隔开间隔地设置多个(例如两个)安装部24a。在这种情况下，即使在碰撞能量作用于车体上的情况下，也能够减轻施加到一个安装部 24a上的负荷，并能够将电池组件5可靠地固定在车体上，并且，确保碰撞时的安全性。 
或者如图7(a)、图7(b)所示，可以在至少一个安装部件24上设置标号30所示的钩子。通过设置这样的钩子30，起到更加容易地将附属于组件5A(模块5a、5b)的零件固定在靠近组件5A(模块5a、5b)的位置的作用效果。 
图8、图9示出了本发明的其它实施方式。该实施方式在不使用带部件22这一点上与上述实施方式大为不同。该实施方式所涉及的电池固定结构对于全部的组件5A至组件5L都是相同的，所以使用组件5A来进行说明。电池固定结构包括安装于多个模块5a、5b的外周面5c上的一对托架31、32；以及安装部件34、35，该安装部件34、35可被拆卸自如地安装在一对托架31、32上，并且通过安装到一对托架31、32上而将多个模块5a、5b和一对托架31、32一体化，并且，该安装部件34、35还设置有安装部34a、35a，该安装部34a、35a被安装在设置于防护板7上的固定部23a、23b上。 
一对托架31、32是板金制成，其四侧折起。形成一对托架31、32之中的安装到暴露有端子210侧的一个托架31不与端子210接触的状态。 
在位于车辆前后方向Y的托架31的两端31a、31b和托架32的两端32a、32b上分别设有用于安装安装部件34、35的螺栓36、37。 
安装部件34、35的正面形状为U字形，在连结部上分别设有筒状的安装部34a、35a。在安装部件34的两端34b、34c和安装部件35的两端35b、35c分别设有游离嵌入到螺栓36、37上的孔38、 39。通过使螺栓36、37插穿孔38、39并使用螺母40、41紧固，安装部件34、35成为安装到托架31、32上的状态。 
在使这样的一对托架31、32覆盖模块5a、5b的外周面5c的状态下，使用螺母40、41将安装部件34、35暂时安装在一对托架31、32上，使作为固定部的螺栓23a、23b插穿安装部34a、35a进行安装固定，并且，将螺母40、41紧固在螺栓36、37上，从而将安装部件34、35固定在一对托架31、32上。 
根据这样构成的电池固定结构，通过使一对托架31、32覆盖模块5a、5b的外周面5c并安装到该托架31、32上，使多个模块5a、5b和一对托架31、32一体化，并且，将设置有用于安装到设置于防护板7上的螺栓23a、23b上的安装部34a、35a的安装部件34、35暂时安装在一对托架31、32上，在将安装部34a、34b安装并固定到螺栓23a、23b上的同时，将安装部件34、35固定到一对托架31、32上，因此，即使在模块间的大小和高度参差不一、模块产生高度差的情况下，由于可以在对安装部34a、34b和螺栓23a、23b进行位置配合之后进行固定，所以操作性良好，能够将模块5a、5b(各组件)可靠地固定在车体上而不对模块施加不适当的力。 
而且，由于托架31、32是板金制成，并形成为不与模块的端子210、210接触，所以即使在碰撞能量作用在车体上、模块5a、5b(组件5A)将要移动的情况下，也可以通过托架31、32保持安装刚性，避免与端子210、210的接触，因此，可以在将电池组件5可靠地固定在车体上的同时，确保碰撞时的安全性。 
产业上利用的可能性 
适用于即使模块间的大小或高度参差不一，但是仍然操作性良好，在不会对模块施加不适当的力的状态下能够可靠地进行固定的电动汽车的电池固定结构。 
符号说明 
1电动汽车               5a、5b模块 
5c模块的外周面          21托架 
21c、21d彼此相对的面    22带部件 
22a、22b两端            23a、23b固定部 
24、25安装部件          24a、 24b安装部 
21a、21b两端            26锁定部 
31、32一对托架          34a、35b固定部 
34、35安装部件          210端子 

Claims (9)

1.一种电动汽车的电池固定结构，所述电动汽车包括多个模块，所述模块具有多个电池单元，所述电动汽车的电池固定结构的特征在于，包括：
托架，安装于所述多个模块的外周，使多个模块一体化，并且，在所述托架的两端设置有安装部件，所述安装部件设置有用于安装到设置于车体侧的固定部上的安装部，在所述托架的彼此相对的面的下缘设置有锁定部；以及
带部件，形成为跨越所述托架的彼此相对的面，其两端固定于所述锁定部，
其中，在所述托架被安装在多个模块的外周的状态下，将所述安装部安装并固定到所述固定部，并且，使所述带部件覆盖在所述托架上并固定于所述锁定部。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述托架为金属制托架，并被安装在未配置有所述模块的端子的所述模块的外周面。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述安装部件的至少一个以相对于所述托架可拆卸的方式而被支承。
4.根据权利要求2所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述安装部件的至少一个以相对于所述托架可拆卸的方式而被支承。
5.根据权利要求1所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述安装部件的至少一个以彼此隔开间隔的方式形成有多个安装部。
6.根据权利要求2所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述安装部件的至少一个以彼此隔开间隔的方式形成有多个安装部。
7.根据权利要求3所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述安装部件的至少一个以彼此隔开间隔的方式形成有多个安装部。
8.一种电动汽车的电池固定结构，所述电动汽车包括多个模块，所述模块具有多个电池单元，所述电动汽车的电池固定结构的特征在于，包括：
一对托架，安装于所述多个模块的外周上；以及
安装部件，相对于所述一对托架可自由拆卸，通过被安装到所述一对托架，从而使所述多个模块和所述一对托架一体化，并且，所述安装部件设置有用于安装到设置于车体侧的固定部上的安装部，
其中，在使所述一对托架覆盖于所述多个模块的外周的状态下，将所述安装部件暂时安装到所述一对托架，将所述安装部固定到固定部，并且，将所述安装部件固定到所述一对托架。
9.根据权利要求8所述的电动汽车的电池固定结构，其特征在于，
所述托架为板金制成，并形成为不与所述模块的端子接触的状态。
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