CN107732118A - 一种电动汽车底盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车底盘结构，包括电池组件、蜂窝收容结构、底座组件及汇流板，蜂窝收容结构包括多个中空的蜂窝单元，电池组件包括多个单体电池，单体电池收容于蜂窝单元内；底座组件收容于蜂窝收容结构的一端，底座组件包括多个底座单元，底座单元包括卡座、U型环、卡环、保险丝及弹簧座，汇流板包括正极汇流层及位于正极汇流层上的负极汇流层，底座组件置于负极汇流层之上，负极汇流层开设有多个通孔，弹簧座收容于通孔内，单体电池的一端插入底座单元内，单体电池的负极通过卡环、U型环及保险丝与负极汇流层电性连接，单体电池的正极通过弹簧座与正极汇流层电性连接。

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，电动汽车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视和扶持，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，也是汽车工程与电力工程技术的综合体现。

现有的电动汽车底盘主要是在传统的汽车底盘上拆除发动机等传统动力系统，挂载装有电池的电池箱，而电池箱内电池模组中的单体电池连接主要有螺栓连接和焊接两种方式；螺栓连接是将单体电池螺接到汇流板上，这种电池模组汇流板数量较多，各单体电池的正负极方向跟汇流板的设计有严格的对应关系，结构复杂，安装难度大，维护操作复杂；焊接主要分为电阻焊、激光焊和超声波焊接，电阻焊会产生大量火花，需要隔离操作，安全性不高；激光焊和超声波焊接对工艺要求较高，设备成本也较高，不适合生产线装配，焊接后的电池模组拆装维护也不方便。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种单体电池连接结构简单、安装方便且易于维护更换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，包括电池组件、蜂窝收容结构、底座组件及汇流板，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，所述底座组件包括多个底座单元，所述底座单元包括卡座、U型环、卡环、保险丝及弹簧座，所述卡环收容于所述卡座内，所述U型环包括两个引脚，所述U型环的一引脚插入所述卡座及卡环，所述U型环的另外一引脚插入所述卡座且与所述保险丝接触并导通，所述保险丝收容于所述卡环内，所述弹簧座设置于所述卡座的底端；所述汇流板包括正极汇流层及位于正极汇流层上的负极汇流层，所述底座组件置于所述负极汇流层之上，所述负极汇流层开设有多个通孔，所述弹簧座收容于所述通孔内，所述单体电池的一端插入所述底座单元内，所述单体电池的负极通过所述卡环、所述U型环及所述保险丝与所述负极汇流层电性连接，所述单体电池的正极通过所述弹簧座与所述正极汇流层电性连接。

在一个优选实施方式中，所述卡座为六棱柱状且所述卡座的中心位置开设有圆孔，所述卡座的一端向圆孔的中心延伸形成凸缘；所述凸缘开设有两个位于所述圆孔外侧的耳孔，所述U型环的两个引脚插入所述两个耳孔。

在一个优选实施方式中，所述卡环包括头部及多个连接所述头部的弹性片，所述头部抵靠于所述卡座的凸缘，所述头部为非闭合的圆环状结构，所述头部非闭合的圆环状的一端设置有插接孔，所述插接孔与所述卡座的其中一耳孔对准，所述头部非闭合的圆环状的另一端与卡座连接固定。

在一个优选实施方式中，所述多个弹性片均设置于所述头部的一侧且间隔设置于所述头部的边缘，所述多个弹性片向内弯折形成凸起，所述单体电池的外壳在靠近所述正极的位置形成有凹陷，所述单体电池的凹陷卡持于所述弹性片的凸起。

在一个优选实施方式中，所述保险丝于所述凸缘相背的一侧插入所述圆孔，所述保险丝的一端设置有锁紧结构，所述U型环的其中一端依次穿过所述一耳孔及所述插接孔，所述U型环的另一端插入所述卡座的另一耳孔，且所述U型环的该端插入所述保险丝的锁紧结构且被所述锁紧结构锁紧，所述保险丝无锁紧机构的一端与所述负极汇流层电性连接。

在一个优选实施方式中，所述弹簧座包括正极接触片及连接在所述正极接触片上的弹簧，所述弹簧的另一端连接有汇流板接触片；所述单体电池的正极抵靠于所述正极接触片，所述汇流板接触片与所述正极汇流板接触并导通。

在一个优选实施方式中，还包括上盖板及下盖板，所述上盖板盖设于所述蜂窝收容结构上，所述下盖板设置于所述汇流板下，所述上盖板及下盖板均由铝合金通过机械加工制成。

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，所述多个蜂窝单元形状相同且相邻连接，所述多个蜂窝单元位六棱柱状，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，还包括散热板，所述散热板开设有多个六边形孔，所述散热板设置于所述上盖板与所述蜂窝收容结构之间，所述蜂窝收容结构的每个蜂窝单元穿过一个六边形孔。

本发明提供的电动汽车底盘结构，每个单体电池的正极通过弹簧座与所述汇流板的正极汇流层电性连接，每个单体电池的负极通过卡环、U型环及保险丝与所述汇流板的负极汇流层电性连接，单体电池的安装结构简单且易于更换。

【附图说明】

图1为本发明提供的一种电动汽车底盘结构的立体分解图。

图2为图1所示的区域A的放大示意图。

图3为本发明提供的一种电动汽车底盘结构组合后的局部剖视图。

图4为本发明提供的一种电动汽车底盘结构的底座单元的立体分解图。

图5为本发明提供的一种电动汽车底盘结构组合后的立体示意图。

【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，本发明提供一种电动汽车底盘结构100，包括上盖板10、电池组件20、蜂窝收容结构30、底座组件40、汇流板50及下盖板60。

所述上盖板10及下盖板60均由铝合金通过整体机械加工制成。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。

具体的，所述上盖板10、所述下盖板60通过铝合金整体板料轧制成型，轧板厚度可以根据电动汽车设计强度要求以及电池电量而定。所述上盖板10及所述下盖板60为矩形。在其他实施方式中，所述上盖板10的上表面还可以设置加强凸块，用于增加所述上盖板10的强度；所述上盖板10及所述下盖板60的形状不限于矩形。

请一并参阅图2，所述蜂窝收容结构30包括多个中空的蜂窝单元301，蜂窝单元包括侧壁3011，所述侧壁3011的厚度为1至2毫米。本实施方式中，所述蜂窝单元301为六菱柱，该六菱柱两端开口且侧壁3011垂直于所述上盖板10及所述下盖板60。在其他实施方式中，所述蜂窝收容结构30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30还包括顶面302及与顶面302相背的底面303，所述顶面302及所述底面303亦即所述蜂窝单元301的顶面302及底面303。

请参阅图3，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及与正极211相背的负极212。所述负极212为平面状，所述负极212与单体电池21的圆柱状外壳为一体结构。具体的，所述单体电池21的外壳在靠近所述正极211的位置形成有凹陷。

每个蜂窝单元301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301用于收容单体电池21，蜂窝单元301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。所述蜂窝单元301的数量对应于单体电池21的数量时，每个蜂窝单元301对应收容一个单体电池21。当蜂窝单元301的数量多于单体电池21的数量时，一部分蜂窝单元301收容单体电池，其他部分蜂窝单元301可以不收容单体电池21。圆柱形的单体电池21收容对应一个六菱柱的蜂窝单元301内。所有蜂窝单元301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301形状相同且相邻接。所述蜂窝状收容结构30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4，所述底座组件40包括多个底座单元401，所述底座单元401包括卡座402、卡环403、U型环404、保险丝405及弹簧座406。

所述卡座402为六棱柱状且所述卡座402的中心位置开设有圆孔4021，所述卡座402的一端向圆孔4021的中心延伸形成凸缘4022。所述凸缘4021开设有两个位于圆孔外侧的耳孔4023。

所述卡环403包括头部4031及多个连接所述头部4031的弹性片4032，所述头部4031为非闭合的圆环状结构，所述头部4031非闭合的圆环状的一端设置有插接孔4033。所述多个弹性片4032均设置于所述头部4031的一侧且间隔设置于所述头部4031的边缘，所述多个弹性片4032向内弯折形成凸起4034。

具体的，所述卡环403收容于所述卡座402的圆孔4021内，所述卡环403的头部4031抵靠于所述卡座402的凸缘4022，所述插接孔4033与所述卡座402的其中一耳孔4023对准，所述头部4031非闭合的圆环状的无插接孔4033的一端与卡座402连接固定，

所述U型环404包括两个引脚，所述U型环404的其中一个引脚依次穿过其中一耳孔4022及所述插接孔4033，所述U型环的一引脚与所述卡环403接触并导通，所述U型环404的另外一个引脚穿过另外一耳孔4023；所述保险丝405于所述凸缘4022相背的一侧插入所述圆孔4021，所述保险丝405的一端具有锁紧机构，且所述U型环404的另外一个引脚插入所述保险丝405的锁紧结构4051被所述锁紧机构4051锁紧。具体的，所述保险丝405收容于所述卡环403的圆孔4021内。

所述弹簧座406设置于所述卡座402的底端，所述弹簧座406包括正极接触片4061及连接在所述正极接触片4061上的弹簧4062，所述弹簧4062的另一端连接有汇流板接触片4063。在其他实施方式中，所述汇流板接触片4063还连接有汇流板接触柱。

所述底座单元401收容于所述蜂窝单元301靠近所述底面303的一端，所述圆柱形单体电池21的一端插入所述圆孔4011内，所述圆柱形单体电池21的外壳（即单体电池的负极）的凹陷与所述卡环402的凸起4034接触且配合；所述圆柱形单体电池21的正极211抵靠于所述弹簧座406的正极接触片4061。具体的，每个底座单元401对应一个蜂窝单元301。

所述汇流板50包括正极汇流层501及位于正极汇流层501上的负极汇流层502。所述正极汇流层501与负极汇流层502之间设置有绝缘层503。所述负极汇流层502开设有多个通孔5022，所述弹簧座406收容于所述通孔5022内。具体的，所述保险丝405无锁紧机构4051的一端与所述负极汇流层502电性连接。所有收容于所述蜂窝单元301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，即靠近所述顶面302；正极211均朝向同一方向，并靠近所述底面303。

请一并参阅图5，组装时，将底座组件40设置于所述汇流板50上，所述弹簧座406收容于所述通孔5022内，所述弹簧座406的汇流板接触片4063与所述正极汇流板501接触并导通，再将所述蜂窝收容结构30套设于所述底座组件40，所述蜂窝收容结构的底面303与汇流板50接触，其中蜂窝收容结构30可以和汇流板50通过环氧树脂粘结。然后将单体电池21装入对应的蜂窝收容单元301内，每个单体电池21的正极211抵靠于所述正极接触片4061，且所述单体电池21的凹陷与所述卡环403的凸起4034配合，所述单体电池21卡持在所述底座单元401内，所述圆柱形单体电池21的外壳（即所述圆柱形单体电池21的负极）与所述卡环403接触，所述U型环的一端与所述卡环的所述插接孔4033配合以此和所述卡环电性接触，另一端与所述保险丝405的锁紧机构4051配合以此和保险丝电性连接；所述保险丝远离所述锁紧机构的一端进一步连接至负极汇流层，如所述单体电池21的外壳依次通过U型环及所述保险丝电连接至所述负极汇流层。最后将汇流板50置于所述下盖板60上，再将所述上盖板10放置于所述蜂窝收容结构30的顶面302上，所有单体电池21的负极212位于同一平面且均朝向所述上盖板10。

进一步的，本发明提供的电动汽车底盘结构100，还包括散热板70，所述散热板70开设有多个六边形孔，所述散热板设置于所述上盖板10与所述蜂窝收容结构30之间，所述蜂窝收容结构的每个蜂窝单元301穿过一个六边形孔。可以理解的是，所述散热板70开设的孔的形状对应于所述蜂窝单元301的三菱柱、四菱柱、五菱柱、八菱柱或圆柱等形状，可以为三角形、四边形、五边形、八边形或圆形等形状。具体的，所述散热板70可以由高导热绝缘材料制成，所述散热板70也可以由相变材料制成。

本发明提供的电动汽车底盘结构100，每个单体电池21的正极通过弹簧座406与所述汇流板的50正极汇流层501电性连接，每个单体电池的负极通过卡环403、U型环404及保险丝405与所述汇流板50的负极汇流层502电性连接，单体电池21的安装结构简单且易于更换。

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：包括电池组件、蜂窝收容结构、底座组件及汇流板，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，所述底座组件包括多个底座单元，所述底座单元包括卡座、U型环、卡环、保险丝及弹簧座，所述卡环收容于所述卡座内，所述U型环包括两个引脚，所述U型环的一引脚插入所述卡座及卡环，所述U型环的另外一引脚插入所述卡座且与所述保险丝接触并导通，所述保险丝收容于所述卡环内，所述弹簧座设置于所述卡座的底端；

所述汇流板包括正极汇流层及位于正极汇流层上的负极汇流层，所述底座组件置于所述负极汇流层之上，所述负极汇流层开设有多个通孔，所述弹簧座收容于所述通孔内，所述单体电池的一端插入所述底座单元内，所述单体电池的负极通过所述卡环、所述U型环及所述保险丝与所述负极汇流层电性连接，所述单体电池的正极通过所述弹簧座与所述正极汇流层电性连接。

2.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述卡座为六棱柱状且所述卡座的中心位置开设有圆孔，所述卡座的一端向圆孔的中心延伸形成凸缘；所述凸缘开设有两个位于所述圆孔外侧的耳孔，所述U型环的两个引脚插入所述两个耳孔。

3.如权利要求2所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述卡环包括头部及多个连接所述头部的弹性片，所述头部抵靠于所述卡座的凸缘，所述头部为非闭合的圆环状结构，所述头部非闭合的圆环状的一端设置有插接孔，所述插接孔与所述卡座的其中一耳孔对准，所述头部非闭合的圆环状的另一端与卡座连接固定。

4.如权利要求3所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述多个弹性片均设置于所述头部的一侧且间隔设置于所述头部的边缘，所述多个弹性片向内弯折形成凸起，所述单体电池的外壳在靠近所述正极的位置形成有凹陷，所述单体电池的凹陷卡持于所述弹性片的凸起。

5.如权利要求4所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述保险丝于所述凸缘相背的一侧插入所述圆孔，所述保险丝的一端设置有锁紧结构，所述U型环的其中一端依次穿过所述一耳孔及所述插接孔，所述U型环的另一端插入所述卡座的另一耳孔并插入所述保险丝的锁紧结构且被所述锁紧结构锁紧，所述保险丝无锁紧机构的一端与所述负极汇流层电性连接。

6.如权利要求5所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述弹簧座包括正极接触片及连接在所述正极接触片上的弹簧，所述弹簧的另一端连接有汇流板接触片；所述单体电池的正极抵靠于所述正极接触片，所述汇流板接触片与所述正极汇流板接触并导通。

7.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：还包括上盖板及下盖板，所述上盖板盖设于所述蜂窝收容结构上，所述下盖板设置于所述汇流板下，所述上盖板及下盖板均由铝合金通过机械加工制成。

8.如权利要求1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。

9.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，所述多个蜂窝单元位六棱柱状，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。

10.如权利要求8所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：还包括散热板，所述散热板开设有多个六边形孔，所述散热板设置于所述上盖板与所述蜂窝收容结构之间，所述蜂窝收容结构的每个蜂窝单元穿过一个六边形孔。