CN102074750A - 一种汽车电池组系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电池组系统包括：电池组模块、电池组箱体、温度控制系统、固定导向结构、密封减震系统，温度控制系统固定在电池组箱体的底部，电池组模块固定在电池组箱体内并安装在温度控制系统上面，电池组箱体上设置密封减震系统。本发明的电池模块设计打破局限于电池形状的限制，充分合理利用车身底盘空间；温度控制系统控制冷或热空气的流入，以及流量的多少，保证电池组系统的正常工作。

Description

一种汽车电池组系统

技术领域：

本发明涉及一种汽车电池，具体涉及一种汽车电池组系统。

背景技术

目前，国内乃至国际电动汽车行业，电池形状尺寸和参数性能不统一，阻碍整车厂与电池制造商之间的相互合作，在传统汽车车身结构条件下，无法合理实现电池组系统的布置、连接，同样，对电池制造商而言，面对众多结构不一的车身，要改变电池结构来适应车身的需求，无论是在技术上还是财力物力上，都不是短时间内能够解决的。面对这个问题，无论是重新设计车身结构，满足当前电池形状结构的要求，还是改变电池形状结构，适应众多车型的需要，都不是最终的解决方案，也不是最有效的方案。而且多组电池组合后发热问题不能解决，会影响电池的工作效率。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供汽车电池组系统，其是一套标准圆柱电池通过串联或并联，在既满足传统车身的条件下，无需做车身的重新设计和更改，打破局限于电池形状的限制，充分合理利用车身底盘空间，满足电动汽车的启动加速性能、续航里程等指标的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

汽车电池组系统包括：电池组模块、电池组箱体、温度控制系统、固定导向结构、密封减震系统，温度控制系统固定在电池组箱体的底部，电池组模块固定在电池组箱体内并安装在温度控制系统上面，电池组箱体上设置密封减震系统。

电池模块，其是标准圆柱电池安装于电池固定支架内，固定螺杆穿过通风、固定孔把圆柱电池电池与电池固定支架固定成一个整体，通过电极连接带将圆柱电池的电极连接。

通过分割部分单体组合，产生不同的结构形状，以适应复杂多变的传统车身结构，分割所产生的异形结构，再通过一定的连接方式，构成所需的pack模组，以达到异形结构组成所需pack的安时数(电池容量)；通过这种有效的分割，可以灵活地适应复杂的车身结构，使整车底盘空间利用率大大提高。本电池组模块化方案，可以解决因圆柱电池单体数量过多而造成的布置、连接、装配困难等问题，使整个电池箱的布置更合理化、简单化。当然，根据不同车身结构和电池箱结构的需要，可以把一些电压检测模块集成在模块内部，也可以从模块独立出来，布置在较合理的位置。

整车部件的电池组系统，同样考虑减轻整车重量，主要包括以下几点：

(1)材料使用

电池组系统作为电动汽车的动力源总成，所占用的整车空间和整车重量，都是比较大的，对于电池单体而言，相对不同电池供应商，电池比能量相差不大，因此整车携带能量的多少，就决定了电池单体的总重量，所以减轻电池组系统重量，就需要从电池箱、电池pack固定框架等着手。本设计方案采用玻璃钢为电池箱(包括上下箱体)材料，在满足强度、性能的条件下，最大可能的减轻了电池组系统的重量。

(2)空腔结构

本设计方案在关键结构处，在考虑轻量化的基础上，同时满足强度要求，采用大量的空腔结构，

(3)优化设计

本设计方案在完成结构设计，满足装配、性能要求的同时，对材料的使用以及一些结构进行了大量的优化设计，保证在使用最少材料的情况下满足结构强度和性能的要求。

电池组系统的温度控制解决方案。整车电池组系统包括几千个圆柱电池单体，在电池工作过程中发热量的累加，是一个不容忽视的问题，这些热量来源不仅是单纯单体的发热，也包括连接带以及控制系统等。针对这一问题，本方案在传统汽车基础上，利用空调的制冷加热特性，从整车空调系统中独立出一部分作为电动汽车电池组系统的温度控制调解系统，在完全不增加整车部件的条件下，达到对电池组系统进行温度控制的目的。示意图如下。

电池组箱体内安装有温度检测装置，通过检测装置实时发出的温度信息，温度控制单元将判断是否需要开启或关闭空气的流入，流入的空气分为冷、热两种，在不同的地区，不同的温度环境下，温控单元会做出不同的判断，执行冷或热空气的流入，以及流量的多少，保证电池组系统的正常工作。

温度控制系统，其是温度控制进风管、出风管分别与温度控制管路岐管的两端联通，各岐管均布分流孔，各个岐管之间按照从前到后的顺序，岐管表面分流孔密度逐个增大，保证各岐管间流体压力、流体流速均衡；温度控制进风管与温度控制管路直流管通过管路接头连接；管路接头一端固定于电池箱上箱体。

本发明电池模块在既满足传统车身的条件下，无需做车身的重新设计和更改，打破局限于电池形状的限制，充分合理利用车身底盘空间，满足电动汽车的启动加速性能、续航里程等指标的要求。温度控制系统温度检测装置，通过检测装置实时发出的温度信息，温度控制单元将判断是否需要开启或关闭空气的流入，流入的空气分为冷、热两种，在不同的地区，不同的温度环境下，温控单元会做出不同的判断，执行冷或热空气的流入，以及流量的多少，保证电池组系统的正常工作。提供密封方式简单易实现，成本低，通用性广，大大降低整车成本。对于电池组温度控制，箱体隔热是一个新的技术领域，要求结构简单，易实现，不能占用太多空间，隔热效果好，关于箱体隔热，在箱体壁的内侧有一层气泡层，在相同的热环境内，气泡层的厚度、气泡的大小以及密度、气泡的排列的形状、箱体材料的特性、箱体壁的厚度等都对隔热性能产生一定的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的电池模块结构示意图。

图3为本发明的温度控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明：

如图1所示，电池组模块、电池组箱体、温度控制系统、固定导向结构、密封减震系统，温度控制系统固定在电池组箱体的底部，电池组模块固定在电池组箱体内并安装在温度控制系统上面，电池组箱体上设置密封减震系统。电池组箱体包括电池组上箱体4和电池组下箱体8，电池组下箱体8内箱体上设置支撑柱9，电池箱上箱体4通过紧固螺栓1和紧固螺母12与电池箱下箱体8紧固，紧固螺栓1与电池箱上箱体4之间设有车身侧加强件2、纵梁支撑柱3，温度控制管路岐管6连接温度控制管路直流管11成回路，温度控制管路直流管11连接温度控制风管14，温度控制管路岐管6和温度控制管路直流管11固定在电池组下箱体8上，电池组下箱体8上设后横梁固定支架5、电池模块固定支架7，控制单元10安装在电池组下箱体8上，在电池组下箱体8上侧边安装定位销13，电池模块15安装电池组箱体内。

电池箱快速拆装结构仅需要拆装螺母即可完成快速更换。在电池组系统的下箱体前部两侧均有导向销，通过导向销的导向作用，保证固定螺栓顺利穿过车身纵梁侧支撑柱和支撑柱，实现快速安装；为保证重复拆装后螺栓的安全性，对螺栓进行疲劳强度校核是必不可少的。

电池箱上箱体4通过紧固螺栓1与电池箱下箱体8紧固，密封垫安装于电池箱下箱体8边缘的凹槽内，通过紧固螺栓1的预紧力，密封垫可产生压缩变形，将电池箱上箱体4与电池箱下箱体8的连接边界密封。

电池固定支架18内，固定螺杆穿过通风、固定孔19把圆柱电池电池16与电池固定支架18固定成一个整体，通过电极连接带17与圆柱电池16的电极连接。

温度控制进风管20、出风管21分别与温度控制管路岐管6的两端联通，各岐管均布分流孔22，各个岐管之间按照从前到后的顺序，岐管表面分流孔22密度逐个增大，保证各岐管间流体压力、流体流速均衡；温度控制进风管20与温度控制管路直流管11通过管路接头23连接；管路接头23一端固定于电池箱上箱体4。

Claims (3)

1.汽车电池组系统，包括：电池组模块、电池组箱体、温度控制系统、固定导向结构、密封减震系统，温度控制系统固定在电池组箱体的底部，电池组模块固定在电池组箱体内并安装在温度控制系统上面，电池组箱体上设置密封减震系统。

2.根据权利要求1所述的汽车电池组系统，其特征在于：电池模块，其是标准圆柱电池安装于电池固定支架内，固定螺杆穿过通风、固定孔把圆柱电池电池与电池固定支架固定成一个整体，通过电极连接带将圆柱电池的电极连接。

3.根据权利要求1所述的汽车电池组系统，其特征在于：温度控制进风管、出风管分别与温度控制管路岐管的两端联通，各岐管均布分流孔，各个岐管之间按照从前到后的顺序，岐管表面分流孔密度逐个增大，保证各岐管间流体压力、流体流速均衡；温度控制进风管与温度控制管路直流管通过管路接头连接；管路接头一端固定于电池箱上箱体。

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