CN112549941B - 一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统及车辆，其中横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，包括动力电池箱、底部支架、导槽和滑动件；动力电池箱内容置有至少一个电池包；底部支架用于与车身连接；导槽设置在底部支架上，滑动件设置在动力电池箱底部；或者，导槽设置在动力电池箱底部，滑动件设置在底部支架上；导槽与滑动件滑动配合以限制动力电池箱在垂直于导槽的延伸方向上的自由度。本发明中所有动力电池组在布置到重卡车身上布置之前，已经布置进动力电池箱中，有利于实现高度集成化、规避独立分体式换电方案的缺点，节约更换电池的时间。

Description

一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统及车辆

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统及车辆。

背景技术

电动汽车以电力为主要能源，具有排放低、能量使用效率高等优点，是替代燃油汽车的主要选择。在全球能源和环境问题日益突出的形势下，发展电动汽车成为摆脱石油资源依赖、实现节能减排、缓解能源环境问题的重要途径。

电动汽车上的核心技术之一就是能源储备及供给系统，蓄电池的使用及快速更换技术成为电动汽车产业化发展的一项关键技术。现有技术提供的应用于纯电重卡的换电电池组是一组独立分体式的动力电池包，每个电池包通过横向拆装或横向拆卸的方式逐个布置到到重卡已经安装好的支架上。该技术方案存在以下缺陷：

1)即使在布置到纯电重卡之前已经做过与BMS的功能联调，但装上重卡后一旦发生无法联调情况，需要重新吊卸再次更换，费时费力，与快速换电的初衷违背。

2)影响快速换电的因素还有，每组电池单独吊装拆卸费时且安装困难；高低压线束梳理与BMS相连，在固定的支架框架中空间局促；BMS布置在重卡车身上，每次与动力电池联调，需要耗时而且无法保证100％的成功。

因此，有必要对现有技术加以改进以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，包括动力电池箱、底部支架、导槽和滑动件；

所述动力电池箱内容置有至少一个电池包；所述底部支架用于与车身连接；

所述导槽设置在所述底部支架上，所述滑动件设置在所述动力电池箱底部；或者，所述导槽设置在所述动力电池箱底部，所述滑动件设置在所述底部支架上；

所述导槽与所述滑动件滑动配合以限制所述动力电池箱在垂直于所述导槽的延伸方向上的自由度。

进一步地，所述导槽包括上方或下方设有开口的腔体，所述滑动件与所述腔体形状相适配。

进一步地，所述动力电池箱的侧面设有围挡结构，所述电池包通过所述动力电池箱的顶部吊装进所述动力电池箱中。

进一步地，所述围挡结构包括挡板和/或至少一根档条，所述至少一根档条相互交叉地固接于所述动力电池箱侧面上。

进一步地，还包括电池管理系统；所述电池管理系统集成在所述动力电池箱中，所述电池管理系统与换电控制器电连接。

进一步地，所述底部支架包括气缸锁止机构和固定销；所述气缸锁止机构和所述固定销用于限制所述动力电池箱在车身纵向上的自由度。

进一步地，还包括高低压线束的接插件；所述高低压线束的接插件母端设置在所述底部支架上，所述高低压线束的接插件公端设置在所述动力电池箱底部，所述高低压线束的接插件母端与所述高低压线束的接插件公端相匹配；所述高低压线束的接插件母端通过线束与换电控制器连接。

进一步地，所述动力电池箱底部的高低压线束的接插件公端包括用于放电的第一公端和用于充电的第二公端。

本发明第二方面提出一种车辆，包括如本发明第一方面所述的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统。

所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统包括动力电池箱、底部支架、导槽和滑动件；

其中，所述底部支架与车身连接；

所述导槽沿车身横向设置在所述底部支架上，所述滑动件沿车身横向设置在所述动力电池箱底部；或者，所述导槽沿车身横向设置在所述动力电池箱底部，所述滑动件沿车身横向设置在所述底部支架上；

所述导槽与所述滑动件滑动配合以限制所述动力电池箱在车身纵向上的自由度。

进一步地，所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的数量为一个或多个，多个所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统沿车身纵向排布。

实施本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，包括动力电池箱、导轨式锁止结构和底部支架；所述动力电池箱内容置有至少一个电池包；所述动力电池箱通过所述导轨式锁止结构与所述底部支架可拆卸地连接，所述底部支架与车身连接，所述动力电池箱的安装方向与拆卸方向均沿车身横向设置。由于所有动力电池组在布置到重卡车身上布置之前，已经布置进动力电池箱中，因此，有利于实现高度集成化、规避独立分体式换电方案的缺点，节约更换电池的时间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的高度集成式动力电池箱的透视图；

图3是本发明实施例提供的滑动件在高度集成式动力电池箱上的安装位置示意图；

图4是本发明实施例提供的导轨式锁止机构的截面示意图；

图5是本发明实施例提供的动力电池箱四面交叉结构的示意图。

其中，1－动力电池箱，11－电池包，2－导轨式锁止结构，21－导槽，22－滑动件，31－挡板，32－档条，4－电池管理系统，5－换电控制器，6－接插件，61－第一公端，62－第二公端，7－风扇。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

本发明实施例提供了一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，下面将结合附图对本发明实施例进行详细说明。图1是本发明实施例提供的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的示意图。为简化起见，仅示出了与文中的主题相关的那些元件。总体的动力电池箱系统可具有许多其他构造和可使用许多其它类型的装备。

请参照图1，本发明实施例提供的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，包括动力电池箱1、导轨式锁止结构和用于固定该高度集成式动力电池箱1的底部支架；动力电池箱1内容置有至少一个电池包，所有动力电池包在吊装到重卡车身上布置之前，已经布置进高度集成式动力电池箱1中。图2是本发明实施例提供的高度集成式动力电池箱的透视图，请参照图2，动力电池箱1中容置有18个电池包，根据实际需要，动力电池箱1中的电池包还可以是其他数值，本实施例不以此为限。

一旦某电池包发生故障，则对包括该电池包的动力电池箱1整体进行更换，而现有技术提供的独立分体式的动力电池包的每个电池包通过横向拆装或横向拆卸的方式逐个布置到到重卡已经安装好的支架上。在某个电池包故障时，也需要逐个拆卸直到能够对故障电池包进行更换。显然，本实施例提供的高度集成式动力电池箱系统在发生电池包故障时，拆装更便捷快速，能够节约更换电池的时间。

动力电池箱1通过导轨式锁止结构与底部支架可拆卸地连接，底部支架与车身连接，动力电池箱1的安装方向与拆卸方向均沿车身横向设置。

在一个实施例中，动力电池箱1的数量为两个，两个动力电池箱1在车身横向上并排设置，在拆卸动力电池箱1时，位于车身左侧的一个动力电池箱1向车身左侧滑动完成拆卸，位于车身右侧的另一个动力电池向车身右侧滑动完成拆卸。

在一个实施例中，动力电池箱1的数量为多个，多个动力电池向在车身纵向上依次设置，在拆卸动力电池时，动力电池箱1可以沿导轨式锁止结构的导槽21延伸方向向任一侧滑动完成拆卸。即当车身横向上只有一个动力电池箱1时，向左侧滑动拆卸或者向右侧滑动拆卸都是可行的。

当动力电池向拆卸设备仅支持单侧拆卸时，该实施例提供的动力电池箱1既适用于动力电池箱1拆卸设备在车身左侧的应用场景，也适用于动力电池箱1拆卸设备在车身右侧的应用场景。

需要指出的是，动力电池箱1在沿车身横向延伸的同一导槽21上的数量为一个，在沿车身纵向并排设置的多个导槽21上的数量可以为多个。例如，动力电池箱1在车身上呈N＊1的行列排布(即N行1列)也是可行的，其中。N为不小于1的整数，N为沿车身纵向并排设置的导槽21个数，1为沿车身横向延伸的同一导槽21上的动力电池箱1数量。另外，在有可靠的横向固定措施的情况下N＊2的行列排布、或者第一行1个电池箱1、第二行两个电池箱1的排布方案也是可行的，本实施例不以此为限。

具体地，导轨式锁止结构包括导槽21和滑动件22，导槽21设置在底部支架上，图3是本发明实施例提供的滑动件在高度集成式动力电池箱上的安装位置示意图，请参照图3，滑动件22设置在动力电池箱1底部，导槽21与滑动件22滑动配合以限制动力电池箱1在车身纵向上的自由度，保证了该横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的结构牢固性，并且导轨式锁止结构有利于快速拆装。

导槽21包括上方设有开口的腔体，图4是本发明实施例提供的导轨式锁止机构的截面示意图，请参照图4中的左图，图示的腔体的截面形状为矩形，该腔体的上方设有开口。请参照图4中的右图，滑动件22包括与腔体形状相适配的截面形状为矩形的滑块以及与开口形状相适配的连接块，滑动块与连接块连接，并在连接块的带动下沿导槽的延伸方向滑动。

具体地，滑动件22的截面形状与导槽21的截面形状相匹配，滑动件22在导槽21延伸方向上的长度不大于导槽21的长度，滑动件22的数量可以是一个或多个，多个滑动件22在动力电池箱1底部均匀和/或对称分布。

在一个实施例中，所述导槽设置在所述动力电池箱底部，所述滑动件设置在所述底部支架上；所述导槽包括下方设有开口的腔体，所述滑动件与所述腔体形状相适配。

实际操作过程中，拆卸工装将高度集成式动力电池箱1沿着导轨沿着重卡的底部支架的导槽21进行拆装，请继续参照图4，右图所示的滑动件22卡进左图所示的导槽21实现固定锁止，达到在车身纵向锁止的作用。

具体地，动力电池箱1的侧面设有围挡结构，电池包通过动力电池箱1的顶部吊装进动力电池箱1中。围挡结构包括挡板31和/或至少一根档条32，至少一根档条32相互交叉地固接于动力电池箱1侧面上。图5是本发明实施例提供的动力电池箱1四面交叉结构的示意图，请参照图5，动力电池箱1的四周外围除采用挡板31以外还通过挡条交叉固定的方式，避免动力电池移动。

优选地，动力电池箱1中集成有电池管理系统4，电池管理系统4与换电控制器5电连接，电池管理系统4与动力电池的各项功能的联调在吊装之前就已经完成了。

底部支架包括气缸锁止机构和固定销；气缸锁止机构和固定销用于限制动力电池箱1在车身纵向上的自由度。

具体地，还包括高低压线束的接插件6；高低压线束的接插件母端设置在底部支架上，请继续参照图2，高低压线束的接插件公端设置在动力电池箱1底部，具体包括用于放电的第一公端61和用于充电的第二公端62；高低压线束的接插件母端与高低压线束的接插件公端相匹配；高低压线束的接插件母端的线束与整车线束相连，最终分支给换电控制器5。

请继续参照图2，高低压线束的接插件公端包括两个第一公端61和两个第一母端，需要指出的是，图2对应的示例仅用于对本发明实施例进行举例说明，不应视为对本发明实施例保护范围的限制，根据实际需要第一公端61和第一母端的数量还可以是其他数值。

请继续参照图2，动力电池箱1内还设置有风扇7，风扇7设置在动力电池箱1的顶部，根据实际情况，风扇7还可以设置在动力电池箱1内的其他位置，本实施例不以此为限。

本发明实施例还提出一种车辆，包括如上述实施例提供的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，该横向拆装的高度集成式动力电池箱系统包括动力电池箱1、底部支架、导槽21和滑动件22；

其中，所述底部支架与车身连接；

所述导槽21沿车身横向设置在所述底部支架上，所述滑动件22沿车身横向设置在所述动力电池箱1底部；或者，所述导槽21沿车身横向设置在所述动力电池箱1底部，所述滑动件22沿车身横向设置在所述底部支架上；

所述导槽21与所述滑动件22滑动配合以限制所述动力电池箱1在车身纵向上的自由度。

在一个实施例中，所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的数量为一个；

在一个实施例中，所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的数量为多个，多个所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统沿车身纵向排布。

本发明实施例提供的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，包括动力电池箱1、导轨式锁止结构和底部支架；动力电池箱1内容置有至少一个电池包；动力电池箱1通过导轨式锁止结构与底部支架可拆卸地连接，底部支架与车身连接，动力电池箱1的安装方向与拆卸方向均沿车身横向设置。由于所有动力电池组在布置到重卡车身上布置之前，已经布置进动力电池箱1中，因此，有利于实现高度集成化、规避独立分体式换电方案的缺点，节约更换电池的时间。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

Claims (10)

1.一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，包括动力电池箱（1）、底部支架、导槽（21）和滑动件（22）；

所述动力电池箱（1）内容置有至少一个电池包（11），所述电池包（11）通过所述动力电池箱（1）的顶部吊装进所述动力电池箱（1）中；所述动力电池箱（1）通过导轨式锁止结构与所述底部支架可拆卸地连接，所述底部支架用于与车身连接；

所述导轨式锁止结构包括导槽（21）和滑动件（22），所述导槽（21）沿车身横向设置在所述底部支架上，所述滑动件（22）沿车身横向设置在所述动力电池箱（1）底部；或者，所述导槽（21）沿车身横向设置在所述动力电池箱（1）底部，所述滑动件（22）沿车身横向设置在所述底部支架上；

所述导槽（21）与所述滑动件（22）滑动配合以限制所述动力电池箱（1）在垂直于所述导槽（21）的延伸方向上的自由度。

2.根据权利要求1所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，所述导槽（21）包括上方或下方设有开口的腔体，所述滑动件（22）与所述腔体的形状相适配。

3.根据权利要求1所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，所述动力电池箱（1）的侧面均设有围挡结构。

4.根据权利要求3所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，所述围挡结构包括挡板（31）和/或至少一根档条（32），所述至少一根档条（32）相互交叉地固接于所述动力电池箱（1）侧面上。

5.根据权利要求1所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，还包括电池管理系统（4）；所述电池管理系统（4）集成在所述动力电池箱（1）中，所述电池管理系统（4）与换电控制器（5）电连接。

6.根据权利要求1所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，所述底部支架包括气缸锁止机构和固定销；所述气缸锁止机构和所述固定销用于限制所述动力电池箱（1）在车身纵向上的自由度。

7.根据权利要求1所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，还包括高低压线束的接插件（6）；所述高低压线束的接插件母端设置在所述底部支架上，所述高低压线束的接插件公端设置在所述动力电池箱（1）底部，所述高低压线束的接插件母端与所述高低压线束的接插件公端相匹配；所述高低压线束的接插件母端通过线束与换电控制器（5）连接。

8.根据权利要求7所述的横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，其特征在于，所述动力电池箱（1）底部的高低压线束的接插件公端包括用于放电的第一公端（61）和用于充电的第二公端（62）。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的一种横向拆装的高度集成式动力电池箱系统，所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统包括动力电池箱（1）、底部支架、导槽（21）和滑动件（22）；

其中，所述底部支架与车身连接；

所述导槽（21）沿车身横向设置在所述底部支架上，所述滑动件（22）沿车身横向设置在所述动力电池箱（1）底部；或者，所述导槽（21）沿车身横向设置在所述动力电池箱（1）底部，所述滑动件（22）沿车身横向设置在所述底部支架上；

所述导槽（21）与所述滑动件（22）滑动配合以限制所述动力电池箱（1）在车身纵向上的自由度。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统的数量为一个或多个，多个所述横向拆装的高度集成式动力电池箱系统沿车身纵向排布。

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