CN104321903B - 电池模块安装组件和用于将电池模块安装到底板的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于安装电池模块的组件。该组件包括底板和第一保持夹具，第一保持夹具包括具有均匀厚度的第一板。第一板具有中央肋、第一和第二底部以及第一和第二夹紧部分。第一和第二底部分别从中央肋的第一和第二侧延伸，并且被刚性地附接到底板。第一夹紧部分从第一底部在向外方向上延伸。第一夹紧部分固定第一电池模块壳体的第一部分。第二夹紧部分从第二底部在向外方向上延伸。第二夹紧部分固定第二电池模块壳体的第二部分。

Description

电池模块安装组件和用于将电池模块安装到底板的方法

背景技术

在此，发明人已经认识到对于用于将电池模块安装到底板的改进的电池模块安装组件和方法的需求。

发明内容

提供一种根据示例性实施例的电池模块安装组件。电池模块安装组件包括底板和第一保持夹具，该第一保持夹具具有大致均匀厚度的第一板。第一板具有中央肋、第一和第二底部以及第一和第二夹紧部分。中央肋沿着第一板的长度纵向延伸。第一和第二底部分别被联接到中央肋的第一和第二侧并且从该第一和第二侧延伸。第一和第二底部被固定地附接到底板。第一夹紧部分被联接到第一底部并从第一底部向上且向外地延伸。第一夹紧部分被构造成接合并保持第一电池模块壳体的第一部分。第二夹紧部分被联接到第二底部并从第二底部向上且向外地延伸。第二夹紧部分被构造成接合并保持第二电池模块壳体的第二部分。

提供一种根据另一示例性实施例的用于将电池模块安装到底板的方法。该方法包括：将具有大致均匀厚度的第一板的第一保持夹具焊接到底板。第一板具有中央肋、第一和第二底部以及第一和第二夹紧部分。中央肋沿着第一板的长度纵向延伸。第一和第二底部分别被联接到中央肋的第一和第二侧并从该第一和第二侧延伸。第一和第二底部被固定地附接到底板。第一夹紧部分被联接到第一底部并从第一底部向上且向外地延伸。第二夹紧部分被联接到第二底部并从第二底部向上且向外地延伸。该方法进一步包括：将第一电池模块壳体设置在底板上，使得第一夹紧部分接合并保持第一电池模块壳体的第一部分。该方法进一步包括：将具有大致均匀厚度的第二板的第二保持夹具布置在底板上，该第二保持夹具接合第一电池模块壳体的第二部分并且保持第一电池模块壳体的第二部分。第二板具有第三底部和第三夹紧部分，第三夹紧部分被联接到该第三底部并从该第三底部向外延伸。第三夹紧部分朝向第一保持夹具延伸。该方法进一步包括利用至少一个螺栓将第二保持夹具联接到底板。

附图说明

图1是根据示例性实施例的电池安装系统的结构图；

图2是图1的电池安装系统的一部分的示意图；

图3是图1的电池安装系统的一部分的横截面示意图；

图4是图1的电池安装系统的一部分的横截面示意图；

图5是图1的电池安装系统的一部分的放大横截面示意图；

图6是在图1的电池安装系统中使用的第一保持夹具和底板的放大示意图；

图7是在图1的电池安装系统中使用的第二保持夹具和底板的放大示意图；

图8是在图1的电池安装系统中使用的第三保持夹具和底板的放大示意图；

图9和图10是根据另一示例性实施例的用于将电池模块安装到底板的方法的流程图；并且

图11是焊接装置的框图。

具体实施方式

参考图1-图2，提供根据示例性实施例的电池组10。电池组10包括：电池模块16、18、20、22、24、26、28、30、32、34；电池模块安装组件40；侧壁42；以及支承轨道45。

电池模块16-34每个被设置成产生用于对电动车辆或者混合电动车辆提供能量的工作电压。电池模块16-34被设置在底板62上。在一个示例性实施例中，电池模块16-34彼此串联地电联接。此外，电池模块16-34是锂离子电池模块。当然，在可替代实施例中，电池模块16-34能够是本领域的技术人员公知的其它类型的电池模块。

参考图3，电池模块16包括电池模块壳体46，其将至少一个电池单元47保持在其中。电池模块壳体46具有矩形的环状框架48以及第一和第二附接部分49、50，该第一和第二附接部分49、50从矩形的环状框架48的相对侧延伸。在一个示例性实施例中，电池单元47是锂离子电池单元。当然，在可替代实施例中，能够采用对于本领域的技术人员公知的其它类型的电池单元。

电池模块18包括电池模块壳体52，其将至少一个电池单元53保持在其中。电池模块壳体52具有矩形的环状框架54以及第一和第二附接部分55、56，该第一和第二附接部分55、56从框架54的相对侧延伸。在一个示例性实施例中，电池单元53是锂离子电池单元。当然，在可替代实施例中，能够采用对于本领域的技术人员公知的其它类型的电池单元。

电池模块安装组件40被构造成将电池模块16和18固定地保持在底板62上。电池模块安装组件40包括底板62、第一保持夹具70、第二保持夹具80以及第三保持夹具90。

底板62被构造成将电池模块16-34保持在其上。在一个示例性实施例中，底板62包括大致均匀厚度的钢板。侧壁42被构造成被联接到底板62并包围电池模块16-34的至少一部分。

参考图3-图6，第一保持夹具70被构造成被联接到底板62，并且将电池模块壳体46的附接部分49保持在其中，以及将电池模块壳体54的附接部分55保持在其中。保持夹具70具有大致均匀厚度的板110。该板110具有：中央肋120；底部122、124；夹紧部分130、132；中间肋144；以及焊接接头146、148、150、152、154。在一个示例性实施例中，第一保持夹具70由钢构造而成。当然，在可替代实施例中，第一保持夹具70例如能够由本领域的技术人员公知的其它材料诸如铝或者塑料构成。

在一个示例性实施例中，中央肋120沿着板110的大致整个长度纵向延伸。中央肋120包括平坦部分182和从平坦部分182向下且向外延伸的支腿部分183、184。平坦部分182具有延伸穿过该平坦部分182的孔185、186、187、188。螺栓191、193可以分别延伸通过孔186、187，用于将电流传感器(未示出)联接到第一保持夹具70。电流传感器可以被构造成测量流动通过电池模块16-23的电流。

中间肋144垂直于中央肋120延伸。中间肋144具有延伸通过中间肋144的孔189。

底部122、124分别联接到中央肋120的第一和第二侧(分别对应于支腿部分183、184的端部)，并从中央肋120的第一和第二侧延伸。利用焊接接头146-154，底部122、124被固定地附接到底板62。

夹紧部分130被构造成将电池模块壳体46的附接部分49保持在其中。夹紧部分130被联接到底部122，并且从底部122向上且向外延伸。夹紧部分130包括接合区段200、202、204。接合区段200从底部122延伸且大致垂直于底部122。接合区段202大致垂直于接合区段200。接合区段204在接合区段200、202之间以锐角延伸。接合区段200、202、204接触电池模块壳体46的附接部分49，用于固定地保持电池模块壳体48。

夹紧部分132被构造成将电池模块壳体52的附接部分55保持在其中。夹紧部分132被联接到底部124，并且从底部124向上且向外延伸。夹紧部分132包括接合区段210、212、214。接合区段210大致垂直于底部124延伸。接合区段212大致垂直于接合区段210。接合区段214在接合区段210、212之间以锐角延伸。接合区段210、212、214接触电池模块壳体52的附接部分55，用于固定地保持电池模块壳体54。

参考图6，突片140从基底构件122向外延伸，并且覆盖支承轨道45的一部分。突片140包括延伸穿过突片140的孔220、222。突片142从基底构件124向外延伸，并且覆盖支承轨道45的一部分。突片144包括延伸穿过突片144的孔224。

焊接接头146、150、154将底部122固定地联接到底板62。类似地，焊接接头148、152将底部124固定地联接到底板62。

参考图3、图4以及图7，第二保持夹具80被构造成被联接到底板62，并将电池模块壳体46的附接部分50保持在其中。如图所示，第二保持夹具80朝向第一保持夹具70延伸，用于在其间保持电池模块16。第二保持夹具80具有大致均匀的厚度的板296。板296包括底部298和夹紧部分300。第二保持夹具80进一步包括用于将第二保持夹具82固定地附接到底板62的螺栓310、312和螺母320、322。在一个示例性实施例中，第二保持夹具80由钢构造而成。当然，在可替代实施例中，第二保持夹具80例如能够由对于本领域的技术人员公知的材料诸如铝或者塑料构成。

底部298被构造成接触底板62。夹紧部分300被联接到底部298，并且朝向第一保持夹具70从底部298向外延伸。底部298具有延伸通过穿过底部298的第一和第二孔，用于通过该第一和第二孔分别接纳螺栓310、312。螺母320、322被分别放置在螺栓310、312上，用以将第二保持夹具82固定地联接到底板62。

夹紧部分300包括接合区段330、332、334。接合区段330从底部298延伸且大致垂直于底部298。接合区段332大致垂直于接合区段330。接合区段334以锐角在接合区段330、332之间延伸。接合区段330、332、334接触电池模块壳体46的附接部分50，用于固定地保持电池模块壳体48。

参考图3、图4以及图8，第三保持夹具90被构造成被联接到底板62，并且将电池模块壳体52的附接部分56保持在其中。第三保持夹具90具有大致均匀厚度的板396。板396具有底部398和被联接到底部398并从底部398向外延伸的夹紧部分400。第三保持夹具90进一步包括螺栓410、412、414和螺母420、422、424，用于将第三保持夹具90固定地联接到底板62。在一个示例性实施例中，第三保持夹具90由钢构造而成。当然，在可替代实施例中，第三保持夹具90例如能够由对于本领域的技术人员公知的其它材料诸如铝和塑料构成。

底部398被构造成接触底板62。夹紧部分400被联接到底部398并朝向第一保持夹具70从底部398向外延伸。底部398具有延伸穿过底部398的第一、第二以及第三孔，用于通过该第一、第二以及第三孔分别接纳螺栓410、412、414。螺母420、422、424分别被布置在螺栓410、412、414上，用以将第三保持夹具90固定地联接到底板62。

夹紧部分400包括接合区段430、432。接合区段430从底部298延伸且大致垂直于底部398。接合区段430相对于底部398以锐角延伸。接合区段432从接合区段430延伸且大致平行于底部398。接合区段430、432接触电池模块壳体52的附接部分55，用于固定地保持电池模块壳体54。

参考图1、图2、图4-9以及图11，现在将解释根据另一示例性实施例的用于将电池模块16、18安装到底板62的方法的流程图。

在步骤500处，操作员利用焊接装置520将具有大致均匀厚度的板110的第一保持夹具70焊接到底板62。板110具有：中央肋120；底部122、124；以及夹紧部分130、132。中央肋120沿着板110的长度纵向延伸。底部122、124分别被联接到中央肋120的第一和第二侧并从中央肋120的第一和第二侧延伸。底部122、124被固定地附接到底板62。夹紧部分130被联接到底部122并且从底部122向上且向外延伸。夹紧部分132被联接到底部124并且从底部124向上且向外延伸。

在步骤502处，操作员将电池模块壳体46设置在底板62上，使得夹紧部分130接合并保持电池模块壳体46的一部分49。

在步骤504处，操作员将具有大致均匀厚度的板296的第二保持夹具80设置在底板62上，该第二保持夹具80接合电池模块壳体46的第二部分50并且保持电池模块壳体46的第二部分50。板296具有底部298和被联接到该底部298并从该底部298向外延伸的夹紧部分300。夹紧部分300朝向第一保持夹具70延伸。

在步骤506处，操作员利用至少一个螺栓310将第二保持夹具80联接到底板62。

在步骤508处，操作员将电池模块壳体52设置在底板62上，使得夹紧部分132接合并保持电池模块壳体52的一部分55。

在步骤510处，操作员将具有大致均匀厚度的板396的第三保持夹具90设置在底板62上，该第三保持夹具90接合电池模块壳体52的一部分56并且保持电池模块壳体52的一部分56。板396具有底部398和被联接到该底部398并且从该底部398向外延伸的夹紧部分400。

在步骤512处，操作员利用至少一个螺栓410将第三保持夹具90联接到底板62。

电池模块安装组件40和用于将电池模块安装到底板62的方法提供了优于其它电池安装系统和方法的充分优势。特别地，电池模块安装组件40利用具有中央肋120的第一保持夹具70，该中央肋120沿着纵向轴线在提供第一保持夹具70的充分硬度的相对的夹紧部分130、132之间延伸，同时固定两个电池模块的侧面。由于中央肋120，被利用以形成第一保持夹具70的板110的厚度能够被减小，这减小第一保持夹具70的重量。第一保持夹具70的该被减少的重量在电动车辆应用和混合电动车辆应用中是有益的。

虽然已经结合仅有限数目的实施例详细描述了要求保护的本发明，但是应容易理解，本发明不限于这样公开的实施例。而是，要求保护的本发明能够被修改以包括迄今为止没有描述的但是与本发明的精神和范围相当的任何数目的变体、变型、替代或者等价装置。另外，虽然已经描述了要求保护的本发明的各种实施例，但是要理解的是，本发明的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，要求保护的本发明不应被看作限于前述的描述。

Claims (16)

1.一种电池模块安装组件，包括：

底板；和

第一保持夹具，所述第一保持夹具具有大致均匀厚度的第一板，所述第一板具有中央肋、第一底部和第二底部、以及第一夹紧部分和第二夹紧部分；

所述中央肋沿着所述第一板的长度纵向延伸，

所述第一底部和所述第二底部分别被联接到所述中央肋的第一侧和第二侧并从所述第一侧和所述第二侧延伸，所述第一底部和所述第二底部被固定地附接到所述底板；

所述第一夹紧部分被联接到所述第一底部并从所述第一底部向上且向外地延伸，所述第一夹紧部分被构造成接合并保持第一电池模块壳体的第一部分；并且

所述第二夹紧部分被联接到所述第二底部并从所述第二底部向上且向外地延伸，所述第二夹紧部分被构造成接合并保持第二电池模块壳体的第二部分。

其中，所述第一夹紧部分包括至少第一接合区段和第二接合区段，所述第一接合区段从所述第一底部延伸并大致垂直于所述第一底部，所述第二接合区段大致垂直于所述第一接合区段。

2.根据权利要求1所述的电池模块安装组件，进一步包括第一焊接接头和第二焊接接头，所述第一焊接接头和所述第二焊接接头分别将所述第一底部和所述第二底部固定地附接到所述底板。

3.根据权利要求1所述的电池模块安装组件，其中，所述第一夹紧部分进一步包括第三接合区段，所述第三接合区段在所述第一接合区段和所述第二接合区段之间以锐角延伸。

4.根据权利要求3所述的电池模块安装组件，其中，所述第一接合区段、所述第二接合区段以及所述第三接合区段接触所述第一电池模块壳体的所述第一部分。

5.根据权利要求4所述的电池模块安装组件，其中，所述第二夹紧部分包括至少第四接合区段和第五接合区段，所述第四接合区段大致垂直于所述第二底部延伸，所述第五接合区段大致垂直于所述第四接合区段。

6.根据权利要求5所述的电池模块安装组件，其中，所述第二夹紧部分进一步包括第六接合区段，所述第六接合区段在所述第四接合区段和所述第五接合区段之间以锐角延伸。

7.根据权利要求6所述的电池模块安装组件，其中，所述第四接合区段、所述第五接合区段以及所述第六接合区段接触所述第二电池模块壳体的所述第二部分。

8.根据权利要求1所述的电池模块安装组件，进一步包括：

第二保持夹具，所述第二保持夹具具有大致均匀厚度的第二板，所述第二板具有第三底部和第三夹紧部分，所述第三夹紧部分被联接到所述第三底部并从所述第三底部向外延伸，所述第三底部利用至少一个螺栓联接到所述底板，所述第三夹紧部分朝向所述第一保持夹具延伸，并且所述第三夹紧部分被构造成接合并保持所述第一电池模块壳体的第三部分。

9.根据权利要求8所述的电池模块安装组件，其中，所述第三夹紧部分包括至少第一接合区段和第二接合区段，所述第一接合区段从所述第三底部延伸并大致垂直于所述第三底部，所述第二接合区段大致垂直于所述第一接合区段。

10.根据权利要求9所述的电池模块安装组件，其中，所述第三夹紧部分进一步包括第三接合区段，所述第三接合区段在所述第一接合区段和所述第二接合区段之间以锐角延伸。

11.根据权利要求10所述的电池模块安装组件，其中，所述第一接合区段、所述第二接合区段以及第三接合区段接触所述第一电池模块壳体的所述第三部分。

12.根据权利要求8所述的电池模块安装组件，进一步包括：

第三保持夹具，所述第三保持夹具具有大致均匀厚度的第三板，所述第三板具有第四底部和第四夹紧部分，所述第四夹紧部分被联接到所述第四底部并从所述第四底部向外延伸，所述第四底部利用至少一个螺栓联接到所述底板，所述第四夹紧部分朝向所述第一保持夹具延伸，并且所述第四夹紧部分被构造成接合并保持所述第二电池模块壳体的第四部分。

13.根据权利要求12所述的电池模块安装组件，其中，所述第四夹紧部分包括至少第一接合区段和第二接合区段，所述第一接合区段相对于所述第三底部以锐角延伸，所述第二接合区段从所述第一接合区段延伸且大致平行于所述第三底部。

14.根据权利要求13所述的电池模块安装组件，其中，所述第一接合区段和所述第二接合区段接触所述第二电池模块壳体的所述第四部分。

15.一种用于将电池模块安装到底板的方法，所述方法包括：

将具有大致均匀厚度的第一板的第一保持夹具焊接到底板，所述第一板具有中央肋、第一底部和第二底部、以及第一夹紧部分和第二夹紧部分；所述中央肋沿着所述第一板的长度纵向延伸；所述第一底部和所述第二底部分别被联接到所述中央肋的第一侧和第二侧并从所述第一侧和所述第二侧延伸，所述第一底部和所述第二底部被固定地附接到所述底板；第一夹紧部分被联接到所述第一底部并从所述第一底部向上且向外地延伸；所述第二夹紧部分被联接到所述第二底部并从所述第二底部向上且向外地延伸；

将第一电池模块壳体设置在所述底板上，使得所述第一夹紧部分接合并保持所述第一电池模块壳体的第一部分；

将具有大致均匀厚度的第二板的第二保持夹具设置在所述底板上，所述第二保持夹具接合所述第一电池模块壳体的第二部分并且保持所述第一电池模块壳体的第二部分，所述第二板具有第三底部和第三夹紧部分，所述第三夹紧部分被联接到所述第三底部并从所述第三底部向外延伸，所述第三夹紧部分朝向所述第一保持夹具延伸；以及

利用至少一个螺栓将所述第二保持夹具联接到所述底板。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

将第二电池模块壳体设置在所述底板上，使得所述第二夹紧部分接合并保持所述第二电池模块壳体的第三部分；

将具有大致均匀厚度的第三板的第三保持夹具设置在所述底板上，所述第三保持夹具接合所述第二电池模块壳体的第四部分并且保持所述第二电池模块壳体的第四部分，所述第三板具有第四底部和第四夹紧部分，所述第四夹紧部分被联接到所述第四底部并从所述第四底部向外延伸；以及

利用至少一个螺栓将所述第三保持夹具联接到所述底板。