CN107732048A - 一种电动汽车底盘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车底盘结构，包括蜂窝收容结构、电池组件、底座组件及汇流排组件；所述汇流排组件包括正极汇流层及位于正极汇流层上的负极汇流层，所述蜂窝收容结构置于所述负极汇流层之上，所述单体电池的正极通过设置在所述正极汇流层上的弹性连接件及保护件与所述正极汇流层电连接；所述单体电池的负极通过收容于底座组件内的导电连接件与负极汇流层电性连接。本发明提供的电动汽车底盘结构，通过汇流排组件实现了单体电池之间的连接“无线束化”，最大限度的简化了电路结构；省略了螺栓焊接结构，保证了每个单体电池的使用安全性。

Description

一种电动汽车底盘结构
【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车底盘结构。
【背景技术】
在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，电动车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视扶持，近几年，新能源汽车行业迎来了爆发式增长。电池是电动汽车的核心，目前电池的安装是通过螺栓连接或焊接的方式进行，再通过复杂的线束结构实现电池之间以及电池模组之间串并联，这种汇流设计，对焊接水平以及螺栓安装要求较高且电池线束过多，电路结构复杂，线路可靠性差，安装维修不方便。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种“无线束化”、电路结构简单且电池安装维修方便的电动汽车底盘结构。
为了实现上述目的，本发明提供一种电动汽车底盘结构，包括蜂窝收容结构、电池组件、底座组件及汇流排组件，所述蜂窝收容结构包括多个中空的蜂窝单元，所述电池组件包括多个单体电池，所述单体电池收容于蜂窝单元内，所述底座组件收容于所述蜂窝收容结构的一端，所述单体电池的一端插入所述底座组件内；所述汇流排组件包括正极汇流层及位于正极汇流层上的负极汇流层，所述蜂窝收容结构置于所述负极汇流层之上，所述单体电池的正极通过设置在所述正极汇流层上的弹性连接件及保护件与所述正极汇流层电连接；所述单体电池的负极通过收容于底座组件内的导电连接件与负极汇流层电性连接。
在一个优选实施方式中，所述正极汇流层及负极汇流层之间设置有绝缘层；所述负极汇流层及所述绝缘层开设有多个通孔，每个通孔内收容有一个弹性连接件，所述弹性连接件的一端与正极汇流层电性连接，该弹性连接件的另一端连接有保护件。
在一个优选实施方式中，所述保护件为非熔断自恢复式保险丝，所述保护件的一端与所述弹性连接件电性连接，所述保护件的另一端与所述单体电池的正极接触且电性连接。
在一个优选实施方式中，所有收容于所述蜂窝单元内的单体电池的负极均朝向同一方向，并位于同一平面，并靠近所述蜂窝收容结构的顶面；所有收容于所述蜂窝单元内的单体电池的负极均朝向同一方向，并靠近所述蜂窝收容结构的底面。
在一个优选实施方式中，所述底座组件包括多个底座单元及数量与所述底座单元对应的所述导电连接件，所述底座单元开设有贯穿所述底座单元的圆孔，所述单体电池的一端插入所述圆孔内；所述导电连接件为金属片且包括弧形的主体部及从主体部一侧延伸形成的多个接触脚，每个导电连接件收容于对应一个底座单元内且主体部卡持于对应一个单体电池的外壳；所述接触脚电连接至所述负极汇流层。
在一个优选实施方式中，所述多个蜂窝单元形状相同且相邻连接，所述蜂窝单元的数量对应于单体电池的数量或者大于单体电池的数量。
在一个优选实施方式中，所述蜂窝单元包括侧壁，所述侧壁的厚度为1至2毫米。
在一个优选实施方式中，所述蜂窝收容结构的顶面上还设置有上盖板，所述上盖板由所述铝合金机械加工制成。
在一个优选实施方式中，所述铝合金成份按以下重量百分比的各原料组成：Fe：0.10～0.14％，Mn：0.03～0.04％，Si：0.02～0.04％，Ti：0.01～0.06％，B：0.03～0.09％，Zn：2.2～2.9％，Mg：0.9～1.0％，Cu：1.1～1.3％，Ce：0.5～1.0％，Sc：0.1～0.4％，余量为Al。
在一个优选实施方式中，所述蜂窝单元为三菱柱、四菱柱、五菱柱、八菱柱或圆柱。
本发明提供的电动汽车底盘结构，通过汇流排组件实现了单体电池之间的连接“无线束化”，最大限度的简化了电路结构；并且所述单体电池的正极通过设置在所述正极汇流层上的弹性连接件及保护件与所述正极汇流层电连接，省略了螺栓焊接结构，保证了每个单体电池的使用安全性。
【附图说明】
图1为本发提供的电动汽车底盘结构的立体分解图。
图2为图1所示的电动汽车底盘结构的组合时的局部示意图。
图3为图1所示的区域A的局部放大图。
图4为图1所示的区域B的局部放大图。
图5为图1提供的电动汽车底盘结构组合时的单体电池串并联的电路示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
如图1所示，本发明提供的一种汽车底盘结构100，包括蜂窝收容结构10、电池组件20、底座组件30及汇流排组件40。
所述蜂窝收容结构10包括多个中空的蜂窝单元101，蜂窝单元包括侧壁1011，所述侧壁1011的厚度为1至2毫米。本实施方式中，所述蜂窝单元101为两端开口的六菱柱。在其他实施方式中，所述蜂窝收容结构10的六菱柱也可以是其他规则的形状，例如，三菱柱、四菱柱、五菱柱、八菱柱或圆柱等。所述蜂窝收容结构10还包括顶面及与顶面相背的底面，所述顶面及所述底面亦即所述蜂窝单元101的顶面及底面。
请一并参阅图2，本实施方式中，所述蜂窝收容结构10的顶面上还设置有上盖板102，所述上盖板102的材质为铝合金机械加工制成。所述上盖板102提高了汽车底盘结构100的整体强度。铝合金可选用轻质高强度铝合金，例如，其成份可以按以下重量百分比的各原料组成：Fe：0.10～0.14％，Mn：0.03～0.04％，Si：0.02～0.04％，Ti：0.01～0.06％，B：0.03～0.09％，Zn：2.2～2.9％，Mg：0.9～1.0％，Cu：1.1～1.3％，Ce：0.5～1.0％，Sc：0.1～0.4％，余量为Al，以上铝合金抗拉伸强度可以达700MPa以上。
所述电池组件20包括多个单体电池21。所述每个单体电池21为圆柱状的锂电池并且包括正极211及与所述正极211相背的负极212。所述负极212为平面状，所述负极211与所述单体电池21的圆柱状外壳为一体结构。
所述蜂窝单元101用于收容单体电池21，每个蜂窝单元101的高度对应于或者略小于一个单体电池21的高度，蜂窝单元101的数量可以对应于单体电池21的数量，也可以多于单体电池21的数量，当蜂窝单元的数量多于电池的数量时，部分蜂窝单元可以不收容电池。圆柱形的单体电池21收容对应一个六菱柱的蜂窝单元101内。所有蜂窝单元101可以形状完全相同，也可以不同，可以相互邻接，也可部分断开，或者互不相连接。为了便于制造，本实施方式中，所述蜂窝单元101形状相同且相邻接。在其他实施方式中，所述蜂窝状收容结构10也可以为具有绝缘性能的高分子材料，保证所述单体电池21间的绝缘性能。
请一并参阅图3及图4，所述底座组件30包括多个底座单元301及数量与底座单元301对应的导电连接件302，所述底座单元301收容于所述蜂窝单元101的一端，所述底座单元301为六棱柱状，且开设有贯穿所述底座单元301的圆孔3011，所述圆孔3011的直径对应或略大于所述圆柱形单体电池21的直径，所述圆柱形单体电池21的一端插入所述圆孔3011内，底座组件30防止了电池组件20在单体电池21轴向的垂直方向运动，起到固定电池组件20的作用。所述导电连接件302为金属片且包括弧形的主体部3021及从主体部3021一侧延伸形成的多个接触脚3022，每个导电连接件302收容于对应一个底座单元301内且主体部3021卡持于对应一个单体电池21的外壳上。
所述汇流排组件40包括正极汇流层401及位于正极汇流层401上的负极汇流层402，所述蜂窝收容结构10置于所述负极汇流层402之上，即所述蜂窝收容结构10的底面与所述负极汇流层402接触。所述正极汇流层401及负极汇流层402之间设置有绝缘层4012。所述负极汇流层402及所述绝缘层4012开设有多个通孔4022，每个通孔4022内收容有一个弹性连接件403，该弹性连接件403的一端与正极汇流层401电性连接，该弹性连接件403的另一端连接有保护件404。其中，每个通孔4022与相应一个单体电池21相对应。
所有收容于所述蜂窝单元101内的单体电池21的负极212均朝向同一方向并位于同一平面，即靠近所述蜂窝收容结构10的顶面；所有收容于所述蜂窝单元101内的单体电池21的正极211均朝向同一方向，并靠近所述底面。当单体电池21组装至所述蜂窝单元101内时，所述单体电池21的正极211与所述保护件404接触并电连接，进而通过连接于该保护件404的弹性连接件403与所述正极汇流层401电连接；单体电池21的外壳(即单体的负极)通过收容于底座单元301内的电性连接件302的接触脚3022与负极汇流层402电性连接。
具体的，每个单体电池21的正极211与汇流板组件40的正极汇流层之间均设置有弹性连接件403及保护件404。所述保护件404为非熔断自恢复式保险丝，所述非熔断自恢复式保险丝对温度敏感，当通过所述非熔断自恢复式保险丝的电流异常增大时，电流的热效应导致温度升高，当温度超过预设的临界温度时，所述非熔断自恢复式保险丝的电阻迅速增至兆欧级别，此时电路相当于断开状态，从而有效的限制了短路电流或破坏性大电流；当温度下降至临界温度以下后，所述非熔断自恢复式保险丝自动恢复至正常状态，电路连通。非熔断自恢复式保险丝相比普通的保险丝，无需通过烧断来保护电路，避免了因过流保险丝烧断而更换的拆卸问题。
组装时，所述单体电池21的正极211通过保护件404及弹性连接件403与所述汇流排组件40的正极汇流层401电性连接；单体电池21的外壳(即单体电池21的负极212)通过收容于底座单元301内的导电连接件302与负极汇流层402电性连接。通过汇流排组件40的正极汇流层401及负极汇流层402，将多个单体电池21的正极211及负极212连接在一起，实现多个单体电池21的并联。请参阅图5，例如，将a个单体电池21的正极211及负极212连接在一起，形成一个逻辑单元213，电池组件20包括b个逻辑单元213，每个单体电池21的电压为c(V),容量为d(Ah)，则b个逻辑单元213串联在汇流排组件40上，所述电池组件20的总电压为b*c(V)，总容量为a*d(Ah)，所述电池组件20包括a*b个单体电池21。如此，通过汇流排组件40，实现了逻辑单元213内单体电池21的并联及逻辑单元213之间的串联，从而达到电动汽车对电压及容量的需求，并且实现了电路“无线束化”，最大限度的简化了电路结构。
本发明提供的电动汽车底盘结构100，通过汇流排组件40实现了单体电池21之间的连接“无线束化”，最大限度的简化了电路结构；并且所述单体电池的正极211通过设置在所述正极汇流层401上的弹性连接件403及保护件404与所述正极汇流层401电连接，省略了螺栓焊接结构，保证了每个单体电池21的使用安全性。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种电动汽车底盘结构，其特征在于：包括蜂窝收容结构、电池组件、底座组件及汇流排组件，所述蜂窝收容结构包括多个中空的蜂窝单元，所述电池组件包括多个单体电池，所述单体电池收容于蜂窝单元内，所述底座组件收容于所述蜂窝收容结构的一端，所述单体电池的一端插入所述底座组件内；
所述汇流排组件包括正极汇流层及位于正极汇流层上的负极汇流层，所述蜂窝收容结构置于所述负极汇流层之上，所述单体电池的正极通过设置在所述正极汇流层上的弹性连接件及保护件与所述正极汇流层电连接；所述单体电池的负极通过收容于底座组件内的导电连接件与负极汇流层电性连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述正极汇流层及负极汇流层之间设置有绝缘层；所述负极汇流层及所述绝缘层开设有多个通孔，每个通孔内收容有一个弹性连接件，所述弹性连接件的一端与正极汇流层电性连接，该弹性连接件的另一端连接有保护件。
3.如权利要求2所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述保护件为非熔断自恢复式保险丝，所述保护件的一端与所述弹性连接件电性连接，所述保护件的另一端与所述单体电池的正极接触且电性连接。
4.如权利要求3所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所有收容于所述蜂窝单元内的单体电池的负极均朝向同一方向，并位于同一平面，并靠近所述蜂窝收容结构的顶面；所有收容于所述蜂窝单元内的单体电池的负极均朝向同一方向，并靠近所述蜂窝收容结构的底面。
5.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述底座组件包括多个底座单元及数量与所述底座单元对应的所述导电连接件，所述底座单元开设有贯穿所述底座单元的圆孔，所述单体电池的一端插入所述圆孔内；所述导电连接件为金属片且包括弧形的主体部及从主体部一侧延伸形成的多个接触脚，每个导电连接件收容于对应一个底座单元内且主体部卡持于对应一个单体电池的外壳；所述接触脚电连接至所述负极汇流层。
6.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述多个蜂窝单元形状相同且相邻连接，所述蜂窝单元的数量对应于单体电池的数量或者大于单体电池的数量。
7.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述蜂窝单元包括侧壁，所述侧壁的厚度为1至2毫米。
8.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述蜂窝收容结构的顶面上还设置有上盖板，所述上盖板由铝合金机械加工制成。
9.如权利要求8所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述铝合金成份按以下重量百分比的各原料组成：Fe：0.10～0.14％，Mn：0.03～0.04％，Si：0.02～0.04％，Ti：0.01～0.06％，B：0.03～0.09％，Zn：2.2～2.9％，Mg：0.9～1.0％，Cu：1.1～1.3％，Ce：0.5～1.0％，Sc：0.1～0.4％，余量为Al。
10.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述蜂窝单元为三菱柱、四菱柱、五菱柱、八菱柱或圆柱。
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