CN105006533A - 一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组，包括矩形框和位于矩形框内的电池模块，矩形框为一个矩形框，矩形框前端面安装有电路板，矩形框的侧面安装有风扇，矩形框的上端面和下端面分别安装有盖板和底板，盖板与电池模块之间安装有减震绝缘垫；电池模块包含依次连接的若干个电池单元，电池模块的两端安装有箍紧电池单元的门型支架，相邻的电池单元两侧通过U形状的隔离固定条固定连接，隔离固定条与电池单元之间安装有减震圈。本发明通过模块化隔离式装载，并带有减震结构和形成风道，使安装方便，散热快速，牢固可靠，模块化组合适合不同电池电压要求，电池模块设有电压测试点，留有温度测试空间，有利于电池的电压和温度检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组，属于纯电动汽车矩形框领域。
背景技术
作为纯电动汽车的能量来源，动力电池组承担着为驱动电机以及汽车辅助系统供能的作用。电动汽车动力电池系统开发中电池组的固定和安装是整个电池系统能够适应电动汽车和保证其功能性的重要部分，作为动力电池组与外界进行接触的媒介，动力电池组模块结构，支架固定结构，动力电池箱等机械结构承担了保证动力电池充分发挥其性能的重要作用，设计出具有较高可靠性、较长寿命和高安全性的动力电池组及其载体结构至关重要。
目前很少有针对于圆柱形电池而设计的专用矩形框及其相关结构，而电池的散热问题依旧没有一个较好的解决方式，并且矩形框内的电池通常为单体电池相连，不能模块化扩展。因为矩形框及电池组是用于纯电动汽车的，所以其载体是一个振动体，这就要求电池箱及动力电池组具有相应的减震结构。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组，模块化隔离式装载，并带有减震结构和形成风道，使安装方便，散热快速，牢固可靠。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组，包括矩形框和位于矩形框内的若干组电池模块，矩形框前端面安装有与电池模块连接的电路板，矩形框的侧面安装有风扇，矩形框的另一个侧面设有通风孔，矩形框的上端面和下端面分别安装有盖板和底板，所述盖板与电池模块之间安装有减震绝缘垫；所述电池模块包含依次连接的若干个电池单元，电池模块的两端安装有箍紧电池单元的门型支架，相邻的电池单元两侧通过U形状的隔离固定条固定连接，相邻的隔离固定条和门型支架通过侧面连接条连接成一个整体，隔离固定条与电池单元之间安装有减震圈，相邻的电池单元的顶部通过串接条连接，电池模块的底端设有底部支架。
作为优选，所述电池单元包含圆柱形电池、上盖、下盖和一对侧盖，所述一对侧盖之间依次设有电池支架、电池连接片、圆柱形电池、电池连接片和电池支架，侧盖的两端分别安装有上盖和底盖，在上盖上设有凸台，电池连接片延伸有”7”字形延伸片，延伸片通过铜柱与凸台连接。
作为优选，所述矩形框后端面安装有减震定位结构，所述减震定位结构包含安装扣、梯形联体胶垫，所述安装扣与矩形框通过焊接连接，梯形联体胶垫与安装扣连接。
作为优选，所述安装扣设有5个安装孔，梯形联体胶垫延伸有四个安装柱，四个安装柱位于四个安装孔内，1个安装孔用于车体连接，四个安装柱为四个拔模圆台凸起，分别位于梯形联体胶垫的四个角。
作为优选，所述底板上设有定位条，定位条与定位条外包结构连接。
有益效果：本发明的隔离式带减震结构的模块化动力电池组，模块化隔离式装载，并带有减震结构和形成风道，使安装方便，散热快速，牢固可靠，模块化组合适合不同电池电压要求，电池模块设有电压测试点，留有温度测试空间，有利于电池的电压和温度检测，该结构用于圆柱形电池，其模块连接形式较市场上快速和方便。
附图说明
图1是本发明中结构示意图；
图2是图1中电池模块结构示意图；
图3是本发明中电池单元爆炸式结构示意图；
图4是本发明中矩形框及零件安装示意图；
图5是本发明中安装扣及减震绝缘垫和矩形框连接示意图；
图6是本发明中安装扣、减震绝缘垫及箱体与车体连接剖视图；
图7是本发明中箱盖连接示意图；
图8是本发明中减震圈与隔离固定条安装示意图；
图9是本发明中减震圈与隔离固定条安装剖视图。
图中各标号清单：1.盖板 2.电池模块 3.把手 4.安装扣 5.定位条 6.定位条外包接结构 7.风扇 8.矩形框 9.PCB装载板 10.PCB板 11.减震绝缘垫 12.连接块 13.梯形联体胶垫 15车体(用于装矩形框的结构)21.门型支架 22.减震圈 23.串接条 24.隔离固定条25.侧面连接条 26.底部支架 28.电池模块 281.上盖 282.侧盖 283.圆柱形电池 284.下盖285.接线端子 286.电池连接片 287.铜柱 288.电池支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1至图9所示，本发明的一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组，包括矩形框和位于矩形框内的若干组电池模块2，矩形框8前端面安装有与电池模块2连接的电路板，电路板包含PCB板10和PCB装载板9，矩形框8的侧面安装有风扇7，矩形框8的另一个侧面设有通风孔，矩形框8的上端面和下端面分别安装有盖板1和底板，所述盖板1与电池模块2之间安装有减震绝缘垫11，所述底板上设有定位条5，定位条5与定位条外包结构6连接。上盖281通过均布于矩形框8各边的九块连接块12与矩形框8连接，连接块12呈方形，其上有四孔，下端为两个沉孔，其作用是将连接块12与矩形框8连接，其上为螺纹孔，用于盖板的连接，沉孔处装入螺栓，螺栓依次穿过连接块12、矩形框8，然后用螺母拧紧，盖板连接采用螺钉，从外部穿过矩形框8然后与连接块12连接。减震绝缘垫11，其材料为绝缘的塑料，安放于盖板1与电池模块2之间，四边均布有9个卡口，所述卡口形状与连接块12部分相同，所述减震绝缘垫11一方面起着将盖板1与电池模块2上端接线处绝缘的作用，一方面填补了二者间的间隙，起到减震缓冲的作用。定位条5上攻有与两端门型支架21和底部支架26螺纹位置相对应的螺纹，通过螺钉将二者连接起来，二者中间为底板。所述定位条外包结构6用于固定定位条5，其与矩形框焊接在一起。
所述电池模块2包含依次连接的若干个电池单元28，电池模块2的两端安装有箍紧电池单元28的门型支架21，相邻的电池单元28两侧通过U形状的隔离固定条24固定连接，相邻的隔离固定条24和门型支架21通过侧面连接条25连接成一个整体，隔离固定条24与电池单元28之间安装有减震圈22，相邻的电池单元28的顶部通过串接条23连接，电池模块2的底端设有底部支架26。
在本发明中，所述电池单元28包含圆柱形电池283、上盖281、下盖284和一对侧盖282，所述一对侧盖282之间依次设有电池支架288、电池连接片286、圆柱形电池283、电池连接片286和电池支架288，侧盖282的两端分别安装有上盖281和底盖，在上盖281上设有凸台，电池连接片286延伸有”7”字形延伸片，延伸片通过铜柱287与凸台连接。
在本发明中，所述矩形框8后端面安装有减震定位结构，所述减震定位结构包含安装扣4、梯形联体胶垫13，所述安装扣与矩形框8通过焊接连接，梯形联体胶垫13与安装扣4连接。安装扣4设有5个安装孔，梯形联体胶垫13延伸有四个安装柱，四个安装柱位于四个安装孔内，1个安装孔用于螺栓连接，螺栓与车体15连接，四个安装柱为四个拔模圆台凸起，分别位于梯形联体胶垫13的四个角，当箱体振动时，该结构可以起到防松减震的作用。
在本发明中，电池模块2包括六个模块化的电池单元28、减震圈22、隔离固定条24、侧面连接条25、两端门型支架21和底部支架26。电池单元28整体为矩形，减震圈22形状为矩形套，减震圈22套于电池单元28上下两端，电池单元28四个棱及其棱角用隔离固定条24固定，隔离固定条24上设有减震圈22槽，并攻有螺纹孔，减震圈22与隔离固定条24为过盈配合，二者结合，如图7所示，在固定电池单元28的同时，也起到了缓冲减震的作用。侧面连接条25用螺钉与隔离固定条24和两端门型支架21连接，底部支架26连接于位于六个电池模块2中间的隔离固定板。
在本发明中，风扇7安装于矩形框8上，风道由圆柱电池间的间隙形成，矩形框8后设有通风孔，矩形框8安装风扇7处同样设有通风孔。
在本发明中，电池单元28包括电池模块2的上盖281、下盖284、侧盖282、铜柱287、电池支架288、电池连接片286，圆柱形电池283。电池单元28的上盖281、下盖284、侧盖282、电池支架288用梯形凸台和梯形凹槽连接，上盖281顶部设有凸台，凸台上有安放铜柱287的槽，槽的中间攻螺纹孔，底部一边为梯形凹槽，一边为梯形凸台，利用梯形的销结构与电池支架288连接。上盖281底部有三棱柱状突起，用于通风中改变风的流向，所述下盖284形状与上盖281相同，减少了凸台、铜柱287槽和螺纹孔，侧盖282为矩形槽盖，用于遮挡电池连接片286，其单边设有梯形凹槽，电池支架288用于固定圆柱形电池283，上有十八个圆柱槽，其四边设有梯形凸台和凹槽。电池连接片286与圆柱形电池283采用点焊连接在一起，有十八个小型电焊片，其上端为“7”字形伸出片，折弯处用于连接铜柱287和串接条23，所述串接条23用于电池单元28间的连接。
在本发明中，电池单元28中电池支架288安装好18个圆柱形电池283以后，通过梯形凸台和梯形凹槽连接上盖281和下盖284，然后，焊接好电池连接片286，并装上上端铜柱287，铜柱287放于上盖281的凸台槽中，并穿过电池连接片286的”7”字形伸出片上的孔，最后，将侧盖282与电池支架288连接，盖住电池连接片286。
在本发明中，把手3、PCB装载板9与矩形框8为螺栓连接。
本发明的安装过程如下：
先要装配好电池单元28，将18个圆柱形电池283装入电池支架288的18个电池槽中，然后利用梯形凸台和凹槽连接上盖281和下盖284，将铜柱287放入上盖281的槽中，装入电池连接片286，将圆柱形电池283与电池连接片286点焊在一起，最后装入侧盖282。
装配后电池单元28后，装配电池组2，将减震圈22套在电池单元28的上盖281和下盖284上，四角装入隔离固定条24，依次安装好六个电池单元28后，两侧安装门型支架21，底部安装底部支架26，侧面安装侧面连接条25，电池模块2间装好串接条23，并拧上法兰螺栓，上盖281侧面装上电池接线端子285。其内部空隙处安放好温度传感器。
将电池组的电压和温度检测线接入PCB板10上，一个PCB板10控制一个电池组，将PCB板10安装到PCB装载板9上，PCB装载板9与矩形框用螺栓连接。完成后在矩形框8中装入4列电池组，电池组用内六角螺钉连接在底部的定位条5上，定位条外包结构6与矩形框焊接在一起，矩形框装好风扇7。之后，装好通信接口与充放电接口，连接好导线后。安装矩形框上的小件，包括把手3、连接块12，连接方式见图4和图6然后，在矩形框内放入减震绝缘垫11，并装上盖板。整个箱体已经装好。
将装好后的箱体放入纯电动汽车的相关位置，按照图5装好安装扣和梯形联体胶垫13，并用螺钉将安装扣与车体15连接在一起。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种隔离式带减震结构的模块化动力电池组，其特征在于：包括矩形框和位于矩形框内的若干组电池模块，矩形框前端面安装有与电池模块连接的电路板，矩形框的侧面安装有风扇，矩形框的另一个侧面设有通风孔，矩形框的上端面和下端面分别安装有盖板和底板，所述盖板与电池模块之间安装有减震绝缘垫，矩形框内的缝隙安装有温度传感器，温度传感器与电路板连接；所述电池模块包含依次连接的若干个电池单元，电池模块的两端安装有箍紧电池单元的门型支架，相邻的电池单元两侧通过U形状的隔离固定条固定连接，相邻的隔离固定条和门型支架通过侧面连接条连接成一个整体，隔离固定条与电池单元之间安装有减震圈，相邻的电池单元的顶部通过串接条连接，电池模块的底端设有底部支架。
2.根据权利要求1所述的隔离式带减震结构的模块化动力电池组，其特征在于：所述电池单元包含圆柱形电池、上盖、下盖和一对侧盖，所述一对侧盖之间依次设有电池支架、电池连接片、圆柱形电池、电池连接片和电池支架，侧盖的两端分别安装有上盖和底盖，在上盖上设有凸台，电池连接片延伸有”7”字形延伸片，延伸片通过铜柱与凸台连接。
3.根据权利要求2所述的隔离式带减震结构的模块化动力电池组，其特征在于：所述矩形框后端面安装有减震定位结构，所述减震定位结构包含安装扣、梯形联体胶垫，所述安装扣与矩形框通过焊接连接，梯形联体胶垫与安装扣连接。
4.根据权利要求3所述的隔离式带减震结构的模块化动力电池组，其特征在于：所述安装扣设有5个安装孔，梯形联体胶垫延伸有四个安装柱，四个安装柱位于四个安装孔内，1个安装孔用于车体连接，四个安装柱为四个拔模圆台凸起，分别位于梯形联体胶垫的四个角。
5.根据权利要求4所述的隔离式带减震结构的模块化动力电池组，其特征在于：所述底板上设有定位条，定位条与定位条外包结构连接。
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