CN109888141A - 支架组件、电池系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支架组件、电池系统及电动汽车。支架组件，用于将电池控制模块安装于电池箱体内，支架组件包括支撑座以及安装板；每一支撑座的一端固定连接于电池箱体底部，另一端朝向电池箱体顶部延伸；安装板支撑固定于支撑座远离电池箱体底部的另一端，用于装设电池控制模块；其中，多个支撑座彼此间隔布设，以能够在相邻的两个支撑座之间容置电池模组。如此，安装板通过多个支撑座支撑固定于电池箱体内，相邻两个支撑座之间容置电池模组。也就是说，利用相邻两个电池模组之间的间隙设置支撑座，支撑座将安装板支撑固定于电池箱体顶部，从而减小装设电池控制模块所需的空间，有利于提高电池箱体的空间利用率和电池系统的能量密度。

Description

支架组件、电池系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种支架组件、电池系统及电动汽车。

背景技术

随着石油等不可再生资源的逐渐减少，人们开始探索新的替代能源，电能就是其中的一种。在汽车领域，新能源汽车开始进入人们的视野。电池系统这个在新能源汽车上有着“油箱”之称的关键零部件，其性能直接影响了汽车的安全性、经济性等。

随着电动汽车越来越普及，人们对于电动汽车的续航能力和可靠性等的要求越来越高。其中，新能源汽车的结构变动较大，机械结构要求更加紧凑，以为电池系统等部件的规划和布置提供空间。因此，要求电池系统向能量密度大、安全性好及集成度高等方向发展。

一般地，电池系统的电池控制模块的位置会影响冷却流道和线路的长度以及电池箱体的空间利用率，从而影响电池系统的冷却效果、能量密度及成本。而现有技术中电池系统的电池控制模块的布置结构无法兼顾上述要求。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中，电池控制模块的布置结构不合理，导致电池箱体的空间利用率不高，不利于提高电池系统的能量密度的问题，提供一种改善上述缺陷的支架组件、电池系统及电动汽车。

上述目的通过以下技术方案实现：

支架组件，用于将电池控制模块安装于电池箱体内，所述支架组件包括支撑座以及安装板；

所述支撑座包括多个，每一所述支撑座的一端固定连接于所述电池箱体底部，另一端朝向所述电池箱体顶部延伸；所述安装板支撑固定于所述支撑座远离所述电池箱体底部的另一端，用于装设所述电池控制模块；

其中，多个所述支撑座彼此间隔布设，以能够在相邻的两个所述支撑座之间容置电池模组。

上述支架组件，安装板通过多个支撑座支撑固定于电池模组靠近电池箱体顶部的一侧。多个支撑座间隔设置，从而在相邻两个支撑座之间容置电池模组。也就是说，利用相邻两个电池模组之间的间隙设置支架组件的支撑座，从而在不影响冷却流道和线路的长度基础上，可减小装设电池控制模块所需的空间，有利于提高电池箱体的空间利用率和电池系统的能量密度。

在一个实施例中，所述支架组件还包括多个支撑垫，所述支撑垫设置于所述安装板与所述电池模组之间。如此，一方面，支撑垫可起到减震、降噪的作用；另一方面，增加了安装板的支撑点，使得安装板的支撑固定更加稳固。因此，由于支撑垫的设置，可适当的减少支撑座的数目，从而减小了装配支撑座的工作量，提升了电池系统的装配速度。

在一个实施例中，多个所述支撑座沿第一方向间隔排布；多个所述支撑垫位于所述多个支撑座在第二方向上的两侧；

其中，所述第一方向平行于所述安装板的纵长方向，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述安装板。如此，安装板在第一方向上通过支撑座支撑固定，从而将安装板的振动集中在了安装板在第二方向上的两端(即振幅最大)，进而在支撑座的第二方向上的两侧设置支撑垫，大大提高了减震和降噪的效果。

在一个实施例中，所述支撑垫具有弹性。

在一个实施例中，所述支撑座包括连接部，以及连接于所述连接部两端且朝向所述连接部同一侧延伸的两个支撑部；

所述支撑部远离所述连接部的一端用于固定连接于所述电池箱体底部；

所述连接部用于固定连接于所述安装板。如此，连接部的设置有利于保证安装板与支撑座的连接强度；每个支撑座设置两个支撑部对安装板进行支撑，有利于提高安装板的稳定性。

在一个实施例中，所述支撑部呈板状；

所述支撑部具有凸筋，所述凸筋相对所述支撑部的延伸方向倾斜设置。如此，凸筋的设置，有利于提高支撑部沿其延伸方向的承载能力，防止出现支撑部沿其延伸方向的应力过大而导致失稳的现象发生。

在一个实施例中，同一所述支撑座的两个所述支撑部相对一平面对称设置，且分别位于两个所述支撑部上的所述凸筋在所述平面上的投影相交。如此，使得支撑座在与支撑部的纵长方向相垂直的方向上的应力较为平衡，有利于提高支撑座的支撑强度及稳定性。

电池系统，包括电池箱体、电池模组、电池控制模块及如上任一实施例中所述的支架组件；

所述电池模组包括多个，多个所述电池模组固定连接于所述电池箱体内，且位于相邻两个所述支撑座之间。

上述电池系统，安装板通过多个支撑座支撑固定于电池模组靠近电池箱体顶部的一侧。多个支撑座间隔设置，从而能够在相邻两个支撑座之间容置电池模组。也就是说，利用相邻两个电池模组之间的间隙设置支架组件的支撑座，从而在不影响冷却流道和线路的长度基础上，可减小装设电池控制模块所需的空间，有利于提高电池箱体的空间利用率和电池系统的能量密度。

电池系统，包括：

电池箱体；

多个电池模组，固定连接于所述电池箱体内，且彼此间隔地沿所述电池箱体的底部排布；及

支架组件，包括支撑座及安装板；所述支撑座包括多个，每一所述支撑座的一端固定连接于所述电池箱体底部，另一端由相邻两个所述电池模组之间的间隙穿出，并与位于所述电池模组朝向所述电池箱体顶部一侧的所述安装板固定连接。

上述电池系统，将用于支撑固定安装板的支撑座设置于相邻两个电池模组之间的间隙，而将安装板支撑固定于电池箱体的顶部空间内。因此，利用相邻的两个电池模组之间的间隙设置支撑座，从而在不影响冷却流道和线路的长度基础上，可减小装设电池控制模块所需的空间，有利于提高电池箱体的空间利用率和电池系统的能量密度。

在一个实施例中，所述支架组件还包括多个支撑垫，所述支撑垫设置于所述安装板与所述电池模组之间。

在一个实施例中，多个所述支撑座沿所述第一方向间隔排布；多个所述支撑垫位于所述多个支撑座在第二方向上的两侧；

其中，所述第一方向平行于所述安装板的纵长方向，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述安装板。

在一个实施例中，所述支撑垫具有弹性。

在一个实施例中，所述支撑座包括连接部，以及连接于所述连接部两端且朝向所述连接部的同一侧延伸的两个支撑部；

所述支撑部远离所述连接部的一端固定连接于所述电池箱体底部；

所述连接部固定连接于所述安装板。

在一个实施例中，所述支撑部呈板状；

所述支撑部具有凸筋，所述凸筋相对所述支撑部的延伸方向倾斜设置。

在一个实施例中，同一所述支撑座的两个所述支撑部相对一平面对称设置，分别位于两个所述支撑部上的所述凸筋在所述平面上的投影相交。

电动汽车，包括如上任一实施例中所述的电池系统。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的电池系统剖开电池箱体的结构示意图；

图2为图1所示的电池系统的支架组件的结构示意图；

图3为图2所示的支架组件在另一视角下的结构示意图；

图4为图2所示的支架组件的支撑座的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一般地，为了满足电池系统的防尘及防水需求，需设计具有一定防护等级(例如IP67防护等级)的电池箱体，用于收容电池模组及电池控制模块等。具体地，电池控制模块通过支架固定安装于电池箱体内的底部，电池模组安装于电池控制模块的上方。如此，可在一定程度上优化冷却流道和线路的长度，但是电池控制模块的安装需要占用电池箱体的较大空间，导致电池箱体的空间利用率不高，不利于提高电池系统的能量密度。

针对上述问题，本发明通过合理的利用电池模组之间及电池箱体内的顶部空间，从而提供一种在不影响冷却流道和线路的长度的基础上，能够提高电池箱体空间利用率，有利于提高电池系统能量密度的支架组件、电池系统及电动汽车。

图1示出了本发明一实施方式中的电池系统剖开电池箱体的结构。图2示出了图1所示的电池系统的支架组件的结构。图3为图2所示的支架组件另一视角的结构。为便于描述，附图仅示出了与本发明相关的结构。

如图1、图2及图3所示，本发明的一实施例提供的一种电池系统，包括电池箱体200、电池模组300、电池控制模块100及支架组件(图未标)。

电池箱体200主要用于收容电池模组300、电池控制模块100及支架组件等，起到防尘、防水及防冲击的作用，可根据实际的防护需求设计具有对应防护等级的电池箱体200。

电池模组300包括多个，每一电池模组300固定安装于电池箱体200内。可以理解的是，多个电池模组300相互电连接，根据具体的需求，可串联也可并联。

电池控制模块100主要用于对电池系统的充放电过程及运行环境进行控制。在本实施例中，电池控制模块100可包括BMS(Battery Management System，电池管理系统)102和BDU(Battery Disconnect Unit，电池切断单元)104中的至少一个。需要说明的是，电池控制模块100还可包括其它的电池控制模块，在此不作限定。

可以理解的是，电池控制模块100包括若干电子元器件，例如传感器、继电器、熔断器等等，为了提高电池控制模块100的集成度，一般需要设置电器盒，将电子元器件合理的布设于电器盒内。具体到本实施例中，BMS102包括BMS电器盒及收容于该BMS电器盒内的BMS电子元器件。BDU 104包括BDU电器盒及收容于该BDU电器盒内的BDU电子元器件。至于BMS102和BDU 104的电子元件具体构成以及布设方式为本领域的成熟技术，本领域技术人员可按照其习知的技术而得到，故不在此赘述其具体结构及原理。

本发明的实施例中，多个电池模组300固定连接于电池箱体200内，且彼此间隔地沿电池箱体200的底部排布。支架组件包括支撑座20及安装板10。支撑座20包括多个。每一支撑座20的一端固定连接于电池箱体200的底部，相对的另一端由相邻的两个电池模组300之间的间隙穿出，并与位于电池模组300朝向电池箱体200的顶部一侧的安装板10固定连接。也就是说，安装板10设置于电池模组300朝向电池箱体200顶部一侧的空间内，支撑座20一端固定于电池箱体200的底部，另一端贯穿相邻两个电池模组300之间的间隙，并与安装板10固定连接。

如此，将用于支撑固定安装板10的支撑座20设置于相邻两个电池模组300之间的间隙，而将安装板10支撑固定于电池箱体的顶部空间内。因此，利用相邻的两个电池模组300之间的间隙设置支撑座20，从而在不影响冷却流道和线路的长度基础上，可减小装设电池控制模块100所需的空间，有利于提高电池箱体200的空间利用率和电池系统的能量密度。

本发明的实施例中，支架组件用于将电池控制模块100安装于电池箱体200内。该支架组件包括安装板10及多个支撑座20。每一支撑座20的一端固定连接于电池箱体200的底部，另一端朝向电池箱体200的顶部延伸。安装板10支撑固定于支撑座20远离电池箱体200的底部的另一端，用于装设电池控制模块100。

其中，多个支撑座20彼此间隔布设，以能够在相邻的两个支撑座20之间容置电池模组300。

如此，安装板10通过多个支撑座20支撑固定于电池模组300靠近电池箱体200顶部的一侧。多个支撑座20间隔设置，从而在相邻两个支撑座20之间能够容置安装电池模组300。也就是说，利用相邻两个电池模组300之间的间隙设置支架组件的支撑座20，从而在不影响冷却流道和线路的长度基础上，可减小装设电池控制模块100所需的空间，有利于提高电池箱体200的空间利用率和电池系统的能量密度。

可以理解的是，支撑座20一端固定连接于安装板10的一侧，相对的另一端沿垂直于安装板10且向电池箱体200的底部方向延伸，并与电池箱体200的底部固定连接。

需要说明的是，由于支撑座20包括多个，如此，每相邻两个支撑座20之间均能够容置一个或多个电池模组300。

还需要说明的是，在一个实施例中，电池控制模块100固定安装于安装板10背离支撑座20的一侧。

本发明的实施例中，支架组件还包括多个支撑垫30。支撑垫30设置于安装板10与电池模组300之间，以对安装板10进行支撑。一方面，支撑垫30可起到减震、降噪的作用；另一方面，增加了安装板10的支撑点，使得安装板10的支撑固定更加稳固。因此，由于支撑垫30的设置，可适当的减少支撑座20的数目，从而减小了装配支撑座20的工作量，提升了电池系统的装配速度。在本实施例中，支撑垫30装设于安装板10朝向支撑座20的一侧。

一些实施例中，多个支撑座20沿第一方向间隔排布。多个支撑垫30分别位于多个支撑座20在第二方向上的两侧。其中，第二方向垂直于第一方向，且第一方向及第二方向均平行于安装板10。如此，安装板10在第一方向上通过支撑座20支撑固定，从而将安装板10的振动集中在了安装板10在第二方向上的两端(即振幅最大)，进而在支撑座20在第二方向上的两侧设置支撑垫30，大大提高了减震和降噪的效果。可选地，第一方向与安装板10的纵长方向相平行。在图3所示的实施例中，第一方向为左右方向，第二方向为上下方向。

具体到一个实施例中，支撑垫30具有弹性。可选地，支撑垫30材质可为橡胶、聚氨酯或硅胶泡棉中的至少一种。在其它实施例中，支撑垫30也可为其它材质的支撑垫30，只要具有弹性而起到减震和降噪的作用即可，在此不作限定。

具体到实施例中，支撑垫30可采用粘结连接的方式粘结于安装板10。如此，采用粘结连接的方式，使得支撑垫30的安装工艺简单。可选地，支撑垫30可通过AB胶或3M胶粘结连接于安装板10。需要说明的是，支撑垫30也可通过其它粘结胶粘结连接于安装板10，在此不作限定。

需要说明的是，在一个实施例中，支撑垫30可为长方体、正方体和圆柱体等其中的一种或多种。但是，支撑垫30的形状并不仅限于此，支撑垫30也可为其它形状，只要能够起到对安装板10进行支撑即可，在此不作限定。进一步地，为了避开安装板10或电池模组300上的部件、孔和槽等，可在支撑垫30的对应位置开设避位孔或避位槽来避免干涉，以便于支撑垫30的安装。

图4为图2所示的支架组件的支撑座的结构。请一并参见图4所示，本发明的实施例中，支撑座20包括连接部21以及两个支撑部23。两个支撑部23连接于连接部21的两端且朝向连接部21的同一侧延伸。支撑部23远离连接部21的一端用于固定连接于电池箱体200的底部。连接部21用于固定连接于安装板10。如此，连接部21的设置有利于保证安装板10与支撑座20的连接强度；两个支撑部23对安装板10进行支撑，有利于提高安装板10的稳定性。进一步地，支撑座20的两个支撑部23连接于电池箱体200的端部之间的宽度大于连接于连接部21的端部之间的宽度，以进一步提高支撑座20的承载能力。

具体到实施例中，连接部21可拆卸地固定连接于安装板10。例如，在一个实施例中，连接部21及安装板10均开设有相对应的贯穿孔212(附图仅示出了开设于连接部21的贯穿孔212)。锁紧件50的一端依次贯穿连接部21及安装板10的贯穿孔212，并与配合件(图未示)固定连接，以将连接部21及安装板10锁紧固定。可选地，该锁紧件50可为螺栓，配合件可为螺母。

一些实施例中，支撑部23呈板状，例如，支撑部23为钣金件。具体地，支撑部23成形有凸筋231。该凸筋231相对支撑部23的延伸方向倾斜设置。如此，一方面，由于支撑部23与下述连接耳25的连接处容易应力集中，该处属于高应力区，容易发生形变而使支撑座20被损坏。凸筋231的设置会使在支撑部23的凸筋231处形成一定的应力集中，从而使得应力由低应力区向高应力区的过渡趋于平缓，降低了支撑部23与下述连接耳25的连接处的应力集中系数，有利于提高支撑座20的整体承载能力。另一方面，倾斜设置的凸筋231，能够起到在与支撑部23的延伸方向相垂直的方向上应力的分散作用，有利于提高支撑部23沿其延伸方向的承载能力，防止出现支撑部23沿其延伸方向的应力过大而导致失稳的现象发生。还需要说明的是，凸筋231的设置还起到了阻隔振动传递的作用，有利于减小电池控制模块100的振动。在本实施例中，凸筋231可采用冲压压筋工艺成形。如此，加工工艺简单，可大批量生产，加工成本低。

具体到实施例中，同一支撑座20的两个支撑部23相对一平面对称设置，且分别位于该两个支撑部23上的凸筋231在该平面上的投影相交。如此，使得支撑座20在与支撑部23的延伸方向相垂直的方向上的应力较为平衡，有利于提高支撑座20的支撑强度及稳定性。

具体到实施例中，支撑座20还包括两个连接耳25。两个连接耳25分别固定连接于两个支撑部23远离连接部21的一端，用于与电池箱体200固定连接。如此，连接耳25的设置更加便于支撑座20与电池箱体200的固定连接，且连接更加稳固。可选地，连接耳25可通过螺纹紧固件锁紧固定于电池箱体200。该螺纹紧固件可为螺栓。需要说明的是，连接耳25与电池箱体200可以但不仅限于通过螺纹紧固件锁紧固定，也可采用其它方式，例如焊接连接，在此不作限定。

具体到实施例中，连接部21、支撑部23及连接耳25一体成型。如此，采用一体成型的方式，有利于保证支撑座20的承载能力，提高支架组件的结构稳定性。更加具体地，支撑座20采用钣金件经过冲压折弯一体形成。如此，采用冲压折弯工艺成形支撑座20，有利于大批量生产，工艺简单，成本较低。

基于上述电池系统，本发明的一个实施例中还提供一种电动汽车。该电动汽车包括如上任一实施例中所述的电池系统。

上述支架组件、电池系统及电动汽车，将支撑座20设置于相邻两个电池模组300之间的间隙，并利用该支撑座20将安装板10支撑固定于电池箱体内的顶部空间。如此，在不影响冷却流道和线路的长度的基础上，充分利用了相邻两个电池模组300之间的间隙，提高了电池箱体200的空间利用率，有利于提高电池系统的能量密度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.支架组件，用于将电池控制模块安装于电池箱体内，其特征在于，所述支架组件包括支撑座以及安装板；

所述支撑座包括多个，每一所述支撑座的一端固定连接于所述电池箱体底部，另一端朝向所述电池箱体顶部延伸；所述安装板支撑固定于所述支撑座远离所述电池箱体底部的另一端，用于装设所述电池控制模块；

其中，多个所述支撑座彼此间隔布设，以能够在相邻的两个所述支撑座之间容置电池模组。

2.根据权利要求1所述的支架组件，其特征在于，所述支架组件还包括多个支撑垫，所述支撑垫设置于所述安装板与所述电池模组之间。

3.根据权利要求2所述的支架组件，其特征在于，多个所述支撑座沿第一方向间隔排布；多个所述支撑垫位于所述多个支撑座在第二方向上的两侧；

其中，所述第一方向平行于所述安装板的纵长方向，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述安装板。

4.根据权利要求2所述的支架组件，其特征在于，所述支撑垫具有弹性。

5.根据权利要求1至4任一项所述的支架组件，其特征在于，所述支撑座包括连接部，以及连接于所述连接部两端且朝向所述连接部同一侧延伸的两个支撑部；

所述支撑部远离所述连接部的一端用于固定连接于所述电池箱体底部；

所述连接部用于固定连接于所述安装板。

6.根据权利要求5所述的支架组件，其特征在于，所述支撑部呈板状；

所述支撑部具有凸筋，所述凸筋相对所述支撑部的延伸方向倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的支架组件，其特征在于，同一所述支撑座的两个所述支撑部相对一平面对称设置，分别位于两个所述支撑部上的所述凸筋在所述平面上的投影相交。

8.电池系统，其特征在于，包括电池箱体、电池模组、电池控制模块及如权利要求1至7任一项所述的支架组件；

所述电池模组包括多个，所述电池模组固定连接于所述电池箱体内，且位于相邻两个所述支撑座之间。

9.电池系统，其特征在于，包括：

电池箱体；

多个电池模组，固定连接于所述电池箱体内，且彼此间隔地沿所述电池箱体的底部排布；及

支架组件，包括支撑座及安装板；所述支撑座包括多个，每一所述支撑座的一端固定连接于所述电池箱体底部，另一端由相邻两个所述电池模组之间的间隙穿出，并与位于所述电池模组朝向所述电池箱体顶部一侧的所述安装板固定连接。

10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述支架组件还包括多个支撑垫，所述支撑垫设置于所述安装板与所述电池模组之间。

11.根据权利要求10所述的电池系统，其特征在于，多个所述支撑座沿所述第一方向间隔排布；多个所述支撑垫位于所述多个支撑座在第二方向上的两侧；

其中，所述第一方向平行于所述安装板的纵长方向，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述安装板。

12.根据权利要求10所述的电池系统，其特征在于，所述支撑垫具有弹性。

13.根据权利要求9至12任一项所述的电池系统，其特征在于，所述支撑座包括连接部，以及连接于所述连接部两端且朝向所述连接部的同一侧延伸的两个支撑部；

所述支撑部远离所述连接部的一端固定连接于所述电池箱体底部；

所述连接部固定连接于所述安装板。

14.根据权利要求13所述的电池系统，其特征在于，所述支撑部呈板状；

所述支撑部具有凸筋，所述凸筋相对所述支撑部的延伸方向倾斜设置。

15.根据权利要求14所述的电池系统，其特征在于，同一所述支撑座的两个所述支撑部相对一平面对称设置，分别位于两个所述支撑部上的所述凸筋在所述平面上的投影相交。

16.电动汽车，其特征在于，包括如权利要求8至15任一项所述的电池系统。