CN109546029B - 新能源车辆及动力电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新能源车辆及动力电池包。该新能源车辆包括车体和固定在车体上的动力电池包，所述动力电池包包括电池模组和用于容纳电池模组的电池箱，所述电池箱包括箱体和封盖在箱体上的箱盖，所述箱体的底壁上设有凸向箱体内部的支撑梁，所述支撑梁之间形成凹槽，所述凹槽内设有用于支撑电池模组的液冷板。这样一来，支撑梁使得电池包的强度较高，可以减小材料的厚度，进而减轻电池包的重量，向内凸的支撑梁可以为液冷板的布置提供空间，提升电池包内部的空间利用率，提升新能源车辆的续航里程。

Description

新能源车辆及动力电池包
技术领域
本发明涉及一种新能源车辆及动力电池包。
背景技术
随着新能源汽车行业的蓬勃发展，动力电池的安全性、可靠性和续航能力逐渐成为人们的关注点。新能源车辆的动力源——电池的发展对于新能源车辆的推广至关重要，动力电池通常设置在电池包内，通过电池包安装固定在汽车的车身上。目前，新能源汽车的电池包大多固定在车身的下方。
但是目前多数的新能源车辆的动力电池包内通常在底部设有液冷板，以实现对电池模组温度的控制，电池包通常采用悬挂式安装，常规的设计为保证安全性，通常对材料的厚度进行加厚，使得电池包的重量较大，液冷板的布置使电池模组的空间利用率较低，能量密度低，续航里程较短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池包，已解决现有的电池包用料较厚，能量密度较低的问题，同时提供一种使用了上述动力电池包的新能源车辆以解决现有技术中的新能源车辆续航里程短的问题。
为实现上述目的，本发明的动力电池包的技术方案如下：
动力电池包包括电池模组和用于容纳电池模组的电池箱，所述电池箱包括箱体和封盖在箱体上的箱盖，所述箱体的底壁上设有凸向箱体内部的支撑梁，所述支撑梁之间形成凹槽，所述凹槽内设有用于支撑电池模组的液冷板。这样一来，支撑梁使得电池包的强度较高，可以减小材料的厚度，进而减轻电池包的重量，向内凸的支撑梁可以为液冷板的布置提供空间，提升电池包内部的空间利用率，提升车辆的续航里程。进一步地，所述液冷板的顶面不低于支撑梁的顶面。由此可以对电池模组进行支撑。
进一步地，所述液冷板下设有弹性元件。这样一来可以提高车辆行驶过程中动力电池包的抗振能力。
进一步地，所述电池模组通过长螺杆和螺母固定在支撑梁上，所述支撑梁具有用于避让螺母的避让空间。这样一来，电池模组的安装比较方便。
进一步地，所述支撑梁的截面为开口朝下的U形，所述避让空间由支撑梁的内腔形成。由此可以将螺母布置在支撑梁的内腔之中，避免了因螺母和螺杆突出支撑梁造成底部不平，造成车辆行驶时通过性较差。
进一步地，所述箱体的外侧的底面上设置有用于支撑箱体的加强梁框架，所述加强梁框架包括沿箱体的长度方向延伸布置的加强横梁和布置在横梁的宽度方向两侧的加强纵梁。在箱体上增加了加强梁框架，使箱体整体的强度增加。
进一步地，所述加强纵梁包括露出箱体的底部的延伸部分，所述延伸部分上设置有用于将箱体固定在车辆上的固定角座，固定角座包括与加强纵梁的顶面平行布置的耳板和从耳板的两端朝向加强纵梁延伸的连接臂，耳板上开设有供紧固件穿设的穿孔，加强纵梁的顶面上开设有与穿孔对应的供紧固件通过的装配工艺缺口。在加强纵梁的顶面上开设有与穿孔对应的祖航配工艺缺口，在将电池箱与车辆进行装配时，技术人员可以使用螺栓从装配工艺缺口穿入，然后再穿到穿孔内，装配工艺缺口能够对螺栓的运动进行避让，使螺栓的头部能够隐藏在固定角座内，减小了电池箱与车辆之间的间隙，使电池箱与地面之间的距离增加，提高了车辆的通过性。
进一步地，所述电池模组包括上层模组和下层模组，所述下层模组通过长螺杆固定在支撑梁上，所述长螺杆的头部设有螺纹孔，所述上层模组通过长螺杆固定在下层模组上的长螺杆头部的螺纹孔内。由此在将电池模组设置成两层时，避免了设置单独的安装架，由此避免了因动力电池包的重量较大而引起的车辆续航里程短的问题。
进一步地，所述下层模组上部设有电气模块，所述箱体上设有用于避让电气模块的电气模块避让部，所述电气模块避让部由箱盖上局部凸起的鼓包形成。这样一来，可以将电池包与车体的地板的外形相适配，提高空间利用率，增加车辆的续航里程。
为实现本发明的另一个目的，本发明的新能源车辆的技术方案如下：
新能源车辆包括车体和固定在车体下方的动力电池包，所述动力电池包包括电池模组和用于容纳电池模组的电池箱，所述电池箱包括箱体和封盖在箱体上的箱盖，所述箱体的底壁上设有凸向箱体内部的支撑梁，所述支撑梁之间形成凹槽，所述凹槽内设有用于支撑电池模组的液冷板。这样一来，支撑梁使得电池包的强度较高，可以减小材料的厚度，进而减轻电池包的重量，向内凸的支撑梁可以为液冷板的布置提供空间，提升电池包内部的空间利用率，提升新能源车辆的续航里程。
进一步地，所述液冷板的顶面不低于支撑梁的顶面。由此可以对电池模组进行支撑。
进一步地，所述液冷板下设有弹性元件。这样一来可以提高车辆行驶过程中动力电池包的抗振能力。
进一步地，所述电池模组通过长螺杆和螺母固定在支撑梁上，所述支撑梁具有用于避让螺母的避让空间。这样一来，电池模组的安装比较方便。
进一步地，所述支撑梁的截面为开口朝下的U形，所述避让空间由支撑梁的内腔形成。由此可以将螺母布置在支撑梁的内腔之中，避免了因螺母和螺杆突出支撑梁造成底部不平，造成车辆行驶时通过性较差。
进一步地，所述箱体的外侧的底面上设置有用于支撑箱体的加强梁框架，所述加强梁框架包括沿箱体的长度方向延伸布置的加强横梁和布置在横梁的宽度方向两侧的加强纵梁。在箱体上增加了加强梁框架，使箱体整体的强度增加。
进一步地，所述加强纵梁包括露出箱体的底部的延伸部分，所述延伸部分上设置有用于将箱体固定在车辆上的固定角座，固定角座包括与加强纵梁的顶面平行布置的耳板和从耳板的两端朝向加强纵梁延伸的连接臂，耳板上开设有供紧固件穿设的穿孔，加强纵梁的顶面上开设有与穿孔对应的供紧固件通过的装配工艺缺口。在加强纵梁的顶面上开设有与穿孔对应的祖航配工艺缺口，在将电池箱与车辆进行装配时，技术人员可以使用螺栓从装配工艺缺口穿入，然后再穿到穿孔内，装配工艺缺口能够对螺栓的运动进行避让，使螺栓的头部能够隐藏在固定角座内，减小了电池箱与车辆之间的间隙，使电池箱与地面之间的距离增加，提高了车辆的通过性。
进一步地，所述电池模组包括上层模组和下层模组，所述下层模组通过长螺杆固定在支撑梁上，所述长螺杆的头部设有螺纹孔，所述上层模组通过长螺杆固定在下层模组上的长螺杆头部的螺纹孔内。由此在将电池模组设置成两层时，避免了设置单独的安装架，由此避免了因动力电池包的重量较大而引起的车辆续航里程短的问题。
进一步地，所述下层模组上部设有电气模块，所述箱体上设有用于避让电气模块的电气模块避让部，所述电气模块避让部由箱盖上局部凸起的鼓包形成。这样一来，可以将电池包与车体的地板的外形相适配，提高空间利用率，增加车辆的续航里程。
附图说明
图1为本发明的动力电池包的装配爆炸图；
图2为图1所示动力电池包的仰视图；
图3为图1所示动力电池包隐去箱盖的俯视图；
图4为沿图3所示动力电池包的A-A剖切线的剖视图；
图5为图4中Ⅰ处的放大视图；
图6为本发明的动力电池包的电池箱的结构示意图；
图7为图1所示动力电池包的双层模组的装配结构图；
图8为电池模组与连接压板的配合结构示意图。
附图标记说明：1.支撑梁；2.固定角座；3.箱体；4.弹性元件；5.液冷板；6.电池模组；7.密封垫；8.箱盖；9.大垫圈螺栓组合件；10.电气模块；11.连接压板；12.螺栓；14.长螺杆；15.固线孔；16.密封垫限位螺母；17.模组避让部；18.电气模块避让部；19.加强横梁；20.加强纵梁；21.延伸部分；22.装配工艺缺口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的动力电池包的具体实施例，如图1至图8所示，动力电池包包括电池模组6和用于容纳电池模组6的电池箱，电池箱包括箱体3和封盖在箱体3上的箱盖8，箱体3的底壁上固定设置有凸向箱体3内部的支撑梁1，支撑梁1形成了电池箱底部的托架，起到对箱体3的撑托作用，支撑梁1沿着箱体3的长度方向间隔布置，在各支撑梁1之间形成凹槽，凹槽内设有液冷板5，电池模组6设置在液冷板5上，液冷板5的顶面不低于支撑梁1的顶面。液冷板5下方还设有弹性元件4，弹性元件4将液冷板5顶向电池模组6，使电池模组6和液冷板5可以相互靠近，更好的贴合。车辆行驶过程中，弹性元件4也可以使电池包起到较好的抗振效果。
电池模组6通过长螺杆14和螺母固定在支撑梁1上，支撑梁1具有用于避让螺母的避让空间，支撑梁1的截面为开口朝下的U形，该避让空间由支撑梁1的内腔形成。
在箱体3的外侧的底面上还设置有用于增强箱体3的刚度的、对箱体3进行支撑的加强梁框架，加强梁框架包括两部分，分别为沿着箱体3的长度方向延伸布置的、且布置在箱体3长度方向上对称轴上的加强横梁19，和沿着箱体3的宽度方向延伸布置在加强横梁19的两侧的多个加强纵梁20，加强纵梁20之间间隔布置。加强横梁19与加强纵梁20配合形成了加强梁框架。
加强纵梁20还包括露出箱体3的底部的延伸部分21，延伸部分21的本质也是加强纵梁20。在延伸部分21焊接有用于将动力电池包固定在车辆上的固定角座2，固定角座2包括与延伸部分21的顶面平行布置的耳板，和从耳板的两端向外延伸出的用于与加强纵梁20连接的连接臂，在耳板上开设有供紧固件即螺栓12穿过的穿孔，通过螺栓12可以将动力电池包吊装在车辆的底部。在延伸部分21上还开设有与穿孔对应的装配工艺缺口22，螺栓12可以通过装配工艺缺口22从下往上穿入到耳板上的穿孔，装配工艺缺口22能够对紧固件的运动进行避让，使技术人员装配起来更加轻松，并且能够使螺栓12的头部隐藏在固定角座2内。
电池模组6包括上层模组和下层模组，下层模组通过长螺杆14固定在支撑梁1上，长螺杆14的头部设有螺纹孔，上层模组通过长螺杆14固定在下层模组上的长螺杆14头部的螺纹孔内。上层模组的数量少于下层模组的数量，由此电池模组6上部布置的不是平整的，箱盖8上设有用于避让上层模组的模组避让部17。下层模组上部还设有电气模块10，箱体3上设有用于避让电气模块10的电气模块避让部18。模组避让部17和电气模块避让部18由箱盖8上凸出上层模组和电气模块10的鼓包形成。
动力电池包上还设有连接压板11，连接压板11将分散的单个电池模组连接起来，提高了电池包的整体刚度，有效提升了电池包的抗振性能。连接压板11的结构为截面为L形的弯折板，在连接压板11上开设有供长螺杆14穿设的穿孔，一块连接压板11设置在两相邻的电池模组之间，通过长螺杆14压在连接压板11上能够将两相邻的电池模组固定起来。电池模组6的侧面还设有固线孔15，便于电池采集线捆扎。当电池模组6为单层时，直接通过长螺杆14将其固定连接在支撑梁1上即可，当电池模组6为两层时，先通过长螺杆14将下层模组固定在支撑梁1上，在将上层模组放置在下层模组上，将长螺杆14由上而下穿过上层模组，再连接到下方长螺杆14的螺纹孔内。
本实施例中的箱体3和箱盖8均采用铝合金材料制成，箱体3箱盖8通过螺栓和大垫圈螺栓组合件9连接在箱体3上，并且箱体3和箱盖8之间还设有密封垫7，箱体3上设有密封垫限位螺母16，用于对密封垫7的压缩量进行限定，连接时采用大垫圈可以有效的防止箱体3和箱盖8的连接处产生变形。
实施本发明的动力电池包时，通过焊接将加强纵梁20和固定角座2焊接在一起，将电池包的箱体3加工好，在支撑梁1之间的间隔内设置弹性元件4和液冷板5，使液冷板5在承受电池模组6的重量而后将弹性元件4压缩时，液冷板5的上表面与支撑梁1的上表面平齐。将电池模组6分别安装到对应的支撑梁1上，在相应的位置安装上层模组和电气元件，将密封垫7和密封垫限位螺母16安装在箱体3上，将箱盖8封盖在箱体3上。
这种结构的支撑梁1对电池模组6的支撑较好，不需要过厚的原材料，这样可以方便安装，还能减轻电池包的重量，提高新能源车辆的续航里程，通过长螺杆14将上层模组和下层模组固定连接，安装比较简单，减少安装结构，减轻了电池包的重量，提高了能量密度。
在其它实施例中，模组的层数可以是两层以上，电池模组6与支撑梁1之间以及上层模组与下层模组之间通过长螺杆14连接在一起。在其它实施例中，电气模块10和上层模组相互靠近，由此将模组避让部17和电气模块避让部18设置成一体的，减少生产成本。
本发明的新能源车辆的实施例，新能源车辆包括车体和固定在车体下方的动力电池包，所述动力电池包与上述本发明的动力电池包的结构相同，不再重复说明。
以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.动力电池包，其特征在于：包括电池模组和用于容纳电池模组的电池箱，所述电池箱包括箱体和封盖在箱体上的箱盖，所述箱体的底壁上设有凸向箱体内部的支撑梁，所述支撑梁之间形成凹槽，所述凹槽内设有用于支撑电池模组的液冷板，所述电池模组设置在液冷板上；所述液冷板下设有弹性元件；所述电池模组安装在支撑梁上；弹性元件将液冷板顶向电池模组，使电池模组和液冷板可以相互靠近，更好的贴合，液冷板在承受电池模组的重量而后将弹性元件压缩，液冷板的上表面与支撑梁的上表面平齐。
2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：所述电池模组通过长螺杆和螺母固定在支撑梁上，所述支撑梁具有用于避让螺母的避让空间。
3.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于：所述支撑梁的截面为开口朝下的U形，所述避让空间由支撑梁的内腔形成。
4.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：所述箱体的外侧的底面上设置有用于支撑箱体的加强梁框架，所述加强梁框架包括沿箱体的长度方向延伸布置的加强横梁和布置在横梁的宽度方向两侧的加强纵梁。
5.根据权利要求4所述的动力电池包，其特征在于：所述加强纵梁包括露出箱体的底部的延伸部分，所述延伸部分上设置有用于将箱体固定在车辆上的固定角座，固定角座包括与加强纵梁的顶面平行布置的耳板和从耳板的两端朝向加强纵梁延伸的连接臂，耳板上开设有供紧固件穿设的穿孔，加强纵梁的顶面上开设有与穿孔对应的供紧固件通过的装配工艺缺口。
6.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：所述电池模组包括上层模组和下层模组，所述下层模组通过长螺杆固定在支撑梁上，所述长螺杆的头部设有螺纹孔，所述上层模组通过长螺杆固定在下层模组上的长螺杆头部的螺纹孔内。
7.根据权利要求6所述的动力电池包，其特征在于：所述下层模组上部设有电气模块，所述箱体上设有用于避让电气模块的电气模块避让部，所述电气模块避让部由箱盖上局部凸起的鼓包形成。
8.新能源车辆，包括车体和固定在车体下方的动力电池包，其特征在于：所述动力电池包为权利要求1-7中任一项所述的动力电池包。
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