CN113661602A - 用于将电池组附接到车架的紧固装置 - Google Patents

用于将电池组附接到车架的紧固装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113661602A
CN113661602A CN201980095233.5A CN201980095233A CN113661602A CN 113661602 A CN113661602 A CN 113661602A CN 201980095233 A CN201980095233 A CN 201980095233A CN 113661602 A CN113661602 A CN 113661602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
mounting
vehicle
main
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980095233.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113661602B (zh
Inventor
塞巴斯蒂安·拉格特
乔纳坦·斯文森
桑德拉·兰德维克
米卡埃尔·博伊森
古斯塔夫·安德森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN113661602A publication Critical patent/CN113661602A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113661602B publication Critical patent/CN113661602B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0455—Removal or replacement of the energy storages
    • B60K2001/0461—Removal or replacement of the energy storages from the side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/36—Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/12—Motorcycles, Trikes; Quads; Scooters
    • B60Y2200/124—Buggies, Quads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

一种用于将电池组附接到车辆的车架的紧固装置。所述紧固装置包括被布置成能够附接到车架的一个或多个主支架，每个所述主支架包括被布置成可悬挂地支撑对应安装元件的接纳构件。所述紧固装置还包括被构造成能够附接到电池组的一个或多个安装元件。所述紧固装置进一步包括被布置成将电池组压靠在所述一个或多个主支架上的一个或多个安装带。

Description

用于将电池组附接到车架的紧固装置
技术领域
本公开涉及一种用于为车辆提供动力的电源，以及电动车辆的制造。
本发明可以应用于货物运输车辆，诸如用于在拖车和半挂车组合中提供驱动力。尽管将主要关于半挂车描述本发明，但是本发明不限于该特定车辆，而是也可用于其它车辆，诸如卡车、公共汽车、休闲车以及建筑设备。
背景技术
电动货物运输车辆需要电能量源，即电池系统，其能够提供所需的功率并且具有足够的能量容量。不同类型的货物运输车辆对电池系统的功率和能量容量有不同的要求。与在较短路线上使用的小型车辆相比，一些针对重型货物长途运输的车辆可能需要更大的电池系统。与其它车辆相比，一些车辆也需要从电池系统吸取更高功率。
用于货物运输的车辆通常在例如轴距尺寸、轮轴构造和负载能力方面不同。因此，不同车型之间用于高效安装电池系统的可用空间是不同的。
为了应对这些不同的要求，可以在车辆上安装一个或若干额外的电池组，以根据需要增加能量容量。然而，当涉及到诸如电功率、控制信号、电接地和冷却等电池接口的附加布线时，这会导致复杂性显著提高。
US 20120224326 A1公开了一种模块化电池结构，其中可以基于能量需求选择模块的数量。
电动汽车中的电池，尤其是货物运输车辆中的电池通常非常大且重。因此，需要一种安全高效的方式将这些电池系统安装到车架上。这种安装解决方案应当有利于组装线的生产，因为在组装线的每个工位上花费的时间是有限的。在最小化对技术人员的伤害风险的意义上而言，安装解决方案也应当是安全。
CN 208515563 U公开了一种电池安装布置，其包括具有钩部的支架，电池组的突出机械安装元件能够安装到钩部上。
需要能够适于不同类型的电动车辆并且在制造过程中容易组装在车辆上的电池系统。
发明内容
本发明的目的在于提供改进的紧固装置、电池组，以及用于将电池组安装到车辆的方法。
该目的至少部分地通过一种用于将电池组附接到车辆的车架的紧固装置实现。所述紧固装置包括被布置成能够附接到车架的一个或多个主支架。每个主支架包括被布置成可悬挂地支撑对应安装元件的接纳构件。紧固装置包括被构造成能够附接到电池组的一个或多个安装元件，以及被布置成将电池组压靠在所述一个或多个主支架上的一个或多个安装带。
被可悬挂地支撑的安装元件和安装带的组合提供了一种高效且安全的组件，并且还将电池组牢固紧固到车架。
根据多个方面，电池组包括彼此相邻布置的多个模块。每个模块包括被布置成面对相邻模块的相应侧壁的第一对向侧壁和第二对向侧壁。所述紧固装置包括被布置在两个相邻模块的侧壁之间的至少一个中间支架，从而提高电池组的结构完整性，其中，所述中间支架包括被布置成由主支架的接纳构件可悬挂地支撑的安装元件中的一个。
所述中间支架提供了整个电池组件的更高的结构完整性，同时为安装元件提供更坚固的锚固件。
根据多个方面，第一安装带的预紧或刚度不同于第二安装带的预紧或刚度，由此允许控制第一安装带和第二安装带之间的载荷分布。
因而，有利地，可以通过关于第二安装带的对应预紧或刚度来选择第一安装带的预紧或刚度，以控制和优化紧固装置部分上的载荷分布。例如，第一安装带被布置成更靠近电池组的中间点，并且与第二安装带相比具有更大刚度，该第二安装带被布置成与第一安装带相比离中间点更远，由此在第一安装带和第二安装带之间提供更均匀的载荷分布。
可以基于车辆类型和电池组尺寸选择刚度值的预紧，这允许进一步优化紧固装置的机械性质。
根据多个方面，车架包括一个或多个车架纵梁，并且所述一个或多个主支架被布置成安装在车架纵梁上。
例如位于车辆的轮轴之间的车架纵梁提供了安装电池组的合适的区域。所公开的紧固装置特别适合将电池组安装到车架纵梁的侧面。
根据多个方面，所述一个或多个主支架包括弹性元件，诸如橡胶元件或其它振动阻尼构件，当电池组被压靠在所述一个或多个主支架上时，所述弹性元件被构造在主支架与电池组之间。
所述弹性构件提供紧固装置的振动阻尼性质，这是优点。所述弹性元件也在组装期间(例如，在电池组被可悬挂地支撑在主支架上时，电池组向下摆动从而冲击主支架)保护电池组。
本文也公开了与上述优点相关联的车辆和电池组。
上述目的也至少部分地通过一种将电池组固定到车辆的方法实现。该方法包括将一个或多个主支架附接到车辆的车架。每个主支架包括被布置成可悬挂地支撑对应安装元件的接纳构件。该方法也包括获得包括一个或多个安装元件的电池组，其中，每个安装元件被布置成由主支架的对应接纳构件可悬挂地支撑，并且通过主支架接纳构件上的安装元件悬挂电池组。该方法还包括提供一个或多个安装带，并通过这些安装带将电池组压靠在主支架上，由此将电池组固定到车架。
根据多个方面，该方法也包括提供第一安装带，该第一安装带的预紧或刚度与第二安装带的预紧或刚度不同，由此控制第一安装带和第二安装带之间的载荷分布。
根据一些进一步方面，该方法包括将第一安装带构造有比第二安装带的刚度更大的刚度，其中该第一安装带被布置成更靠近电池组的中间点，该第二安装带被布置成离中间点更远。
一般而言，权利要求中使用的所有术语均应根据其在技术领域中的通常含义来解释，除非本文另有明确定义。所有对“一/一个/该元件、装置、部件、措施、步骤等”的引用除非另有明确说明，否则将被公开解释为指元件、装置、部件、措施、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序执行。在研究所附权利要求和下文说明时，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征来产生除下文说明的那些实施例之外的实施例。
附图说明
参考附图，下面是对作为示例引用的本发明的实施例的更详细说明。在附图中：
图1至图2示意性地示出了电池组；
图3至图5示出了电池组紧固装置的示例；
图6至图7示出了安装在车架上的电池组的示例；
图8示意性地示出了具有电池组的车辆；
图9是示出方法的流程图；以及
图10示出了被安装在车架上的电池组的示例。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，其中示出了本发明的某些方面。然而，本发明可以以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于本文阐述的实施例和方面；相反，这些实施例是通过示例的方式提供的，以便本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个描述中，相同的附图标记指代相同的元件。
应理解，本发明不限于本文所述和在附图中所示的实施例；相反，本领域技术人员应认识到在所附权利要求的范围内可以做出许多改变和修改。
如上所述，电动车辆、尤其是货物运输车辆中的电池组通常非常大且重。因此，需要一种安全高效的方式将这些电池系统安装到车架上。由于组装线的每个工位上所花费的时间有限，因此安装解决方案应当有利于组装线上的生产。
本公开包括一种紧固装置，其简化了沉重的电池组到车辆上的组装。所述紧固装置包括三个主要部件：支架；被布置成由所述支架可悬挂支撑的安装元件；以及安装带。
所述电池组具有与其附接的一个或多个安装元件，该一个或多个安装元件适于从被安装在车架上的对应支架悬出。这样，技术人员可以将沉重的电池提升到位，并将其从支架可悬挂地支撑在车架上。一旦被可悬挂地支撑，技术人员就可以无风险地继续通过将电池组压靠在支架上的安装带将电池组进一步固定到车辆。可以在将所述电池组提升到支架上之后立即组装安装带，或者可以在之后的时间点组装安装带。例如，可以使用临时安装带将所述电池组临时固定在悬挂位置，并且可以在沿着制造线的之后的工位处组装更永久的安装带，大概在已经安装了车辆与电池组之间的连接之后组装更永久的安装带。
不同类型的货物运输车辆对电池系统的功率输出和能量容量有不同的要求。用于货物运输的车辆在例如轴距尺寸、轮轴构造和负载能力方面也不同。因此，不同车型之间用于高效安装电池系统的可用空间是不同的。
本公开也包括一种模块化电池组，该模块化电池组可以适于不同的能量容量需求和车架几何形状。所提出的模块化电池系统是可扩展的，因为它包括可以视需要组装成合适的电池组组件的模块，其中电池组组件具有被构造成配合给定车架的物理尺寸，同时提供所需的电功率和能量容量。这样，可以将具体适于特定车辆的电池输送到制造工位并且以高效的方式与车辆组装在一起。所述电池组也可以被构造成包括具有用于连接到车辆的接口的单个控制单元。因而，即使车辆之间的电池尺寸改变，朝向车辆的接口也保持不变，这使得组装程序更高效。
图1示意性地示出了根据本教导的示例电池组。所述电池组100可以安装到车辆的车架上。通常，车架也称为车辆的底盘，其是机动车辆的主要支撑结构，所有其它部件都附接到车架上。下面将结合图8讨论围绕车架310建造的车辆800的一个示例。所述车架310可以包括在例如轮轴之间延伸的纵梁，所述电池组可以安装到纵梁上。
所述电池组100包括彼此相邻布置的多个模块120、121、122。所述电池组100以夹层方式构造，其中，每个模块与至少一个其它模块相邻布置。电池组中间的模块，如模块121，具有两个相邻的模块，而所述夹层结构的端部处的模块120、122自然只有一个相邻的模块。
为了向车辆800提供电功率，至少一个模块构成电能存储模块。由于模块的数量决定电能存储容量，因此假设所有模块的电压相同且并联连接，则通过选择合适的模块数量就可以获得所需的容量。为了获得更高的电压，一些模块可以串联连接。可选地，能够在模块之间的串联电连接和并联电连接之间配置公共接口组140。因而，可以经由该公共接口组简单地配置整个电池组电压。
每个模块包括被布置成面向相邻模块的相应侧壁并且提供电池组的结构完整性的第一相互对向侧壁130和第二相互对向侧壁131。位于所述夹层结构中间的模块121具有面向两个其它模块的侧壁，而端部模块120、122具有面向另一模块的一个侧壁。所述侧壁130、131由结构支撑材料制成，诸如硬塑料或金属。这种结构支撑材料使夹层结构坚固，并允许其耐受机械应力。
每个侧壁130、131包括公共接口组140，以在相邻模块120、121、122之间进行接合。下面将更详细地讨论这该共接口组。然而，应注意，该公共接口组穿过侧壁，因此位于电池组内部。这意味着该公共接口组受到保护，而不被外部物体的外部干扰影响。此外，该公共接口组不会干扰例如用于将电池组安装到车辆的紧固装置。例如，可以使用安装带而不会损坏该公共接口组。
根据多个方面，该公共接口组140包括用于电功率、电接地和用于冷却一个或多个电能存储模块的冷却介质的连接部件。这样，控制单元110经由该公共接口组连接到每个电池模块。
电池组100还包括至少一个控制单元110，其具有包括公共接口组140的侧壁。所述控制单元110还包括用于与车辆接合的车辆接口150、160。
这样，至少在电池组夹层结构中只使用一个控制单元的情况下，关于车辆只有单个接触点。不管电池组100中包括多少个模块，电功率连接、接地连接以及可能还有的冷却介质连接都通过控制单元进行接合。这简化了车辆设计，例如，因为具有不同电池容量要求的不同车辆可以具有相同的电功率布线解决方案。
应注意，所述电池组可以包括一个以上的控制单元110。
根据多个方面，所述控制单元110包括以下任一项：电池管理单元(BMU)、一个或多个熔丝、车辆电接口150以及车辆冷却介质接口160。
图2示意性地示出了电池组200，其包括至少一个中间支架210，该至少一个中间支架被布置在两个相邻模块120、121的侧壁130、131之间，以提供电池组200的更高结构完整性。该中间支架向已由所述侧壁提供的结构支撑进行进一步强化。例如，在所述侧壁由硬塑料制成的情况下，所述中间支架可以由钢或铝制成。设置在两个模块之间或在模块与控制单元110之间的中间支架210用作模块之间的接口，并且还用作结构支撑。
可选地，所述中间支架210包括用于将电池组200安装到车架的安装元件220，使得所述侧壁130、131被定向为垂直于车辆的行驶方向D。因而，所述中间支架提供了适于将电池组附接到例如车架310的纵梁的坚固安装选项。
图3a、图3b、图4a、图4b和图5示出了根据本教导的紧固装置300。一个或多个主支架320附接321到车架310。每个主支架包括接纳构件340，该接纳构件被布置成可悬挂地支撑电池组上的对应安装元件170、220。所述接纳构件可以形成为例如钩或U形突出，其被构造成接纳并保持所述安装元件上的对应突出。因而，所述接纳构件340抵消作用在安装元件上的重力，从而将其保持就位。
一旦电池已经被起重机360或类似的提升布置提升到位，即一旦其被主支架可悬挂地支撑，起重机360就可以脱离接合。为了完成组装，使用安装带350将电池组按压在主支架320上，以便确保组装。
可选地，所述主支架包括弹性元件330，诸如橡胶垫，其被构造在电池组100和主支架320之间。
图10示出了紧固装置的示例，其中使用顶部安装带350a和底部安装带350b将电池组压靠在主支架320上来确保组装，而非使用单个带覆盖整个电池组。应明白，可以通过许多不同的方式来布置一个或多个安装带350a、350b，同时仍执行将电池组压靠在主支架320上的预期功能，以确保组装。
图3a、图3b、图4a、图4b和图5示出了在使用紧固装置300将电池组100安装到车架310期间的事件序列的示例。
在图3a中，所述主支架320附接321到车架310。这种附接例如可以包括将所述主支架螺接到车架，将所述主支架铆接到车架，或者将所述主支架焊接到车架。
在图3b中，所述安装带350已经附接351到所述主支架320。可选地，所述主支架350可以是用于在制造期间将电池组临时固定到车架的临时带。所述安装带350也可以是作为最终紧固装置350的一部分的更永久的安装带。
所述安装带可以是尼龙或织物安装带，或者可以是金属安装带，诸如通常用于将燃料箱固定到车架310的安装带。所述安装带通常是已知的，本文将不详细地讨论。
图4a示出了提升设备360，诸如起重机等，其用于将包括安装元件170、220的电池组提升361到位，使得该电池组由所述主支架320的接纳构件340可悬挂地支撑。一旦被可悬挂地支撑，则所述提升设备360就可以安全地脱离接合。然后，安装技术人员可以继续组装操作，而不必担心电池组100。因而，使得能够进行高效且安全的组装过程。
图4b示出了所述安装带350被布置351成准备将电池组100、200压靠在主支架320上。
图5示出了在将电池组100、200压靠在主支架320上之后的最终结果。
总而言之，本文公开了一种用于将电池组100、200附接到车辆800的车架310的紧固装置300。所述紧固装置包括被布置成能够附接321到车架310的一个或多个主支架320。每个主支架320包括被布置成可悬挂地支撑电池组100、200的对应安装元件170、220的接纳构件340。所述紧固装置300也包括被构造成能够附接到电池组100、200的一个或多个安装元件170、220。所述紧固装置进一步包括被布置成将电池组压靠在所述一个或多个主支架320上的一个或多个安装带350、350a、350b。
应注意，可以可选地使用上文讨论的中间支架210，以加强组件。在这种情况下，所述中间支架210的安装元件220也被用于从对应的主支架接纳构件340可悬挂地支撑电池组200。
图6示出了通过所公开的紧固装置300被附接到一组主支架320的电池组100的示例。
在本文中，刚度是物体响应于所施加的力而抵抗变形的程度。互补概念是柔性或柔韧性：物体越柔，刚度越低。
参考图6，可选地，第一安装带350’的预紧或刚度与第二安装带350”的预紧或刚度不同。这允许控制第一安装带350’和第二安装带350”之间的载荷分布。
这种类型的载荷分布的一个示例包括将比第二安装带刚度更大的第一安装带350’布置成更靠近电池组100的中间点M，其中该第二安装带350”被布置成与第一安装带350’相比离中间点M更远。这样，可以在第一安装带350’和第二350”安装带之间实现更均匀的载荷分布。
图7示出了附接到车架310的电池组100的俯视图。图7也示意性地示出了电池组与车辆之间的连接710。
图8示意性地示出了包括根据本教导的紧固装置300的车辆800。一个或多个主支架被布置在车辆800的车架纵梁上的第一轮轴A1和第二轮轴A2之间，并且横向于车辆的向前方向D。
因而，图8示出了包括附接到车架310的一个或多个主支架320的车辆800。每个主支架320包括被布置成可悬挂地支撑电池组100上的对应安装元件170、220的接纳构件340。所述车辆被布置成接纳被布置成将电池组压靠在主支架上的一个或多个安装带350、350a、350b。
图9是示出方法的流程图。示出了一种用于将电池组100、200固定到车辆800的方法。该方法包括：
将一个或多个主支架320附接S1到车辆的车架310，每个主支架包括被布置成可悬挂地支撑对应安装元件170、220的接纳构件340，
获得S2包括一个或多个安装元件170、220的电池组100、200，其中，每个安装元件被布置成由主支架320的对应接纳构件340可悬挂地支撑，
通过主支架接纳构件340上的安装元件170、220悬挂S3电池组100、200，
提供S4一个或多个安装带350、350a、350b，以及
通过安装带350、350a、350b将电池组100、200压靠S6在主支架320上，由此将电池组固定到车架310。
上文结合图3a、图3b、图4a、图4b和图5例证了这种将电池组组装到车辆800的方法。在这些图中示出了相关的方法部分。
应明白，安装带350、350a、350b可以被以多种不同的方式布置，从而将电池组100、200压靠在主支架320上。在图10中示出了一种这样的选项，其中使用顶部安装带350a和底部安装带350b来代替在整个电池组上延伸的安装带350。也可以有其它的安装带构造。
根据一些方面，该方法包括提供S41第一安装带350’，所述第一安装带350’的预紧或刚度与第二安装带350”的预紧或刚度不同，由此允许控制在第一安装带和第二安装带之间的载荷分布。
根据一些其它方面，该方法包括将第一安装带350’构造S5为具有比第二安装带350”的刚度更大的刚度，其中该第一安装带350’被布置成更靠近电池组100、200的中间点M，该第二安装带350”被布置成离中间点M更远。
上文结合图6讨论了具有可变刚度和/或预紧的安装带。

Claims (16)

1.一种紧固装置(300)，所述紧固装置(300)用于将电池组(100、200)附接到车辆(800)的车架(310)，所述紧固装置包括一个或多个主支架(320)，所述一个或多个主支架(320)被布置成能够附接(321)到所述车架(310)，每个所述主支架(320)包括接纳构件(340)，所述接纳构件(340)被布置成可悬挂地支撑对应的安装元件(170、220)，所述紧固装置(300)还包括被构造成能够附接到所述电池组(100、200)的一个或多个所述安装元件(170、220)，其特征在于，所述紧固装置(300)进一步包括一个或多个安装带(350、350a、350b)，所述一个或多个安装带(350、350a、350b)被布置成将所述电池组(100、200)压靠在所述一个或多个主支架(320)上。
2.根据权利要求1所述的紧固装置(300)，其中，所述电池组(200)包括彼此相邻布置的多个模块(110、120、121、122)，每个所述模块包括被布置成面对相邻模块的相应侧壁的第一对向侧壁(130)和第二对向侧壁(131)，所述紧固装置进一步包括至少一个中间支架(210)，所述至少一个中间支架(210)被布置在两个相邻模块的所述侧壁之间，以提高所述电池组(200)的结构完整性，其中，所述中间支架包括被布置成由主支架(320)的接纳构件(340)可悬挂地支撑的所述安装元件(220)中的一个。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的紧固装置(300)，其中，第一安装带(350’)的预紧或刚度不同于第二安装带(350”)的预紧或刚度，由此允许控制所述第一安装带(350’)和所述第二安装带(350”)之间的载荷分布。
4.根据权利要求3所述的紧固装置(300)，其中，所述第一安装带(350’)被布置成更靠近所述电池组(100)的中间点(M)，并且与所述第二安装带(350”)相比具有更大刚度，所述第二安装带(350”)被布置成与所述第一安装带(350’)相比离所述中间点(M)更远，由此在所述第一安装带和所述第二安装带之间提供更均匀的载荷分布。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的紧固装置(300)，其中，所述车架(310)包括一个或多个车架纵梁，其中，所述一个或多个主支架(320)被布置成被安装在车架纵梁上。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的紧固装置(300)，其中，所述一个或多个主支架(320)包括弹性元件(330)，当所述电池组被压靠在所述一个或多个主支架上时，所述弹性元件(330)被构造在所述主支架与所述电池组之间。
7.一种包括根据权利要求1至6中的任一项所述的紧固装置(300)的车辆(800)。
8.根据权利要求7所述的车辆(800)，其中，所述一个或多个主支架(320)以横向于所述车辆的向前方向(D)的方式被布置在所述车辆的第一轮轴(A1)和第二轮轴(A2)之间的车架纵梁上。
9.一种车辆(800)，所述车辆包括被附接到所述车辆(800)的车架(310)的一个或多个主支架(320)，每个所述主支架(320)包括接纳构件(340)，所述接纳构件(340)被布置成可悬挂地支撑电池组(100、200)上的对应的安装元件(170、220)，所述车辆还被布置成接纳一个或多个安装带(350、350a、350b)，所述一个或多个安装带(350、350a、350b)被布置成将所述电池组(100、200)压靠在所述一个或多个主支架(320)上。
10.根据权利要求9所述的车辆(800)，其中，所述一个或多个主支架(320)被布置在所述车辆(800)的第一轮轴(A1)和第二轮轴(A2)之间的车架纵梁上。
11.一种用于安装到车辆(800)的车架(310)的电池组(100、200)，所述电池组(100)包括被布置成彼此相邻的多个模块(120、121、122)，其中，至少一个所述模块构成电能存储模块，其特征在于，每个所述模块都包括被布置成面对相邻模块的相应的侧壁的第一对向侧壁(130)和第二对向侧壁(131)，并且提供所述电池组的结构完整性，每个所述侧壁(130、131)包括公共接口组(140)，所述公共接口组(140)用于相邻模块(120、121、122、123)之间的接合，所述电池组还包括至少一个控制单元(110)，所述至少一个控制单元(110)具有包括所述公共接口组(140)的侧壁，其中，所述控制单元(110)进一步包括用于接合所述车辆(800)的车辆接口(150、160)。
12.根据权利要求11所述的电池组(100、200)，包括一个或多个安装元件(170)，所述一个或多个安装元件(170)被布置成由附接到所述车架(310)的对应主支架(320)可悬挂地支撑，其中，所述主支架(320)包括接纳构件(340)，所述接纳构件(340)被布置成可悬挂地支撑所述安装元件(170、220)。
13.根据权利要求11或12所述的电池组(200)，包括至少一个中间支架(210)，所述至少一个中间支架(210)被布置在两个相邻模块(120、121)的侧壁(130、131)之间，以提供所述电池组(200)的更高结构完整性，其中，所述中间支架(210)包括安装元件(220)，所述安装元件(220)被布置成由附接到所述车架(310)的对应主支架(320)可悬挂地支撑。
14.一种用于将电池组(100、200)固定到车辆(800)的方法，所述方法包括：
将一个或多个主支架(320)附接(S1)到所述车辆的车架(310)，每个所述主支架包括接纳构件(340)，所述接纳构件(340)被布置成可悬挂地支撑对应的安装元件(170、220)，
获得(S2)包括一个或多个安装元件(170、220)的电池组(100、200)，其中，每个所述安装元件被布置成由所述主支架(320)的对应的接纳构件(340)可悬挂地支撑，
通过所述主支架接纳构件(340)上的安装元件(170、220)悬挂(S3)所述电池组(100、200)，
提供(S4)一个或多个安装带(350、350a、350b)，以及
通过所述安装带(350、350a、350b)将所述电池组(100、200)压靠(S6)在所述主支架(320)上，由此将所述电池组固定到所述车架(310)。
15.根据权利要求14所述的方法，包括：提供(S41)第一安装带(350’)，所述第一安装带(350’)的预紧或刚度不同于第二安装带(350”)的预紧或刚度，由此允许控制所述第一安装带和所述第二安装带之间的载荷分布。
16.根据权利要求14或15所述的方法，包括将第一安装带(350’)构造(S5)为具有比第二安装带(350”)的刚度更大的刚度，其中，所述第一安装带(350’)被布置成更靠近所述电池组(100、200)的中间点(M)，所述第二安装带(350”)被布置成离所述中间点(M)更远。
CN201980095233.5A 2019-04-11 2019-04-11 用于将电池组附接到车架的紧固装置 Active CN113661602B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2019/059327 WO2020207592A1 (en) 2019-04-11 2019-04-11 A fastening arrangement for attaching a battery pack to a vehicle frame

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113661602A true CN113661602A (zh) 2021-11-16
CN113661602B CN113661602B (zh) 2024-05-03

Family

ID=66182572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980095233.5A Active CN113661602B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 用于将电池组附接到车架的紧固装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220161669A1 (zh)
EP (1) EP3953977B1 (zh)
CN (1) CN113661602B (zh)
WO (1) WO2020207592A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11584238B2 (en) * 2020-09-22 2023-02-21 Ford Global Technologies, Llc Passive structural stopper bracket
EP3988359B1 (en) * 2020-10-26 2023-08-30 Volvo Truck Corporation An energy storage mounting system

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378823B1 (en) * 1996-07-16 2002-04-30 Volvo Lastvagnar Ab Device for a fuel tank in vehicles
CN101296812A (zh) * 2005-10-26 2008-10-29 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于控制带有两个前轴的车辆上的轴载荷分解比的系统和方法
CN101331032A (zh) * 2005-12-15 2008-12-24 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 与车辆的液体容器一起使用的设备和所述液体容器的安装方法
CN202142593U (zh) * 2010-07-28 2012-02-08 F.波尔希名誉工学博士公司 车辆中的电池紧固器具以及具有这种紧固器具的机动车辆
CN202294220U (zh) * 2011-10-31 2012-07-04 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种用于电动汽车电池的碰撞能量缓释装置
CN102576831A (zh) * 2009-09-07 2012-07-11 贝洱两合公司 模块化电池结构
DE102016005068A1 (de) * 2016-04-28 2016-11-24 Daimler Ag Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Kraftstofftanks an einem Rahmen eines Nutzfahrzeugs
US20170072791A1 (en) * 2012-10-19 2017-03-16 Agility Fuel Systems, Inc. Systems and methods for mounting a fuel system
CN106794751A (zh) * 2014-08-22 2017-05-31 罗伯特·博世有限公司 具有多个带的交通工具电池系统
CN107089135A (zh) * 2016-02-18 2017-08-25 丰田自动车株式会社 配备气罐的车辆
CN108290496A (zh) * 2015-11-30 2018-07-17 斯堪尼亚商用车有限公司 用于带状紧固条带的附接设备
CN108346769A (zh) * 2017-01-24 2018-07-31 保时捷股份公司 具有多个子模块的电池模块
US20180297658A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Smoove Clamping Device, in Particular for Clamping a Saddle for a Cycle
CN208343924U (zh) * 2018-04-26 2019-01-08 北汽黑豹（威海）汽车有限公司 一种车用气瓶固定装置
CN208515563U (zh) * 2018-07-20 2019-02-19 四川江淮汽车有限公司 一种用于电动轻卡动力电池的快换机构

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6053533A (en) * 1997-11-20 2000-04-25 Navistar International Transportation Corp Modular fuel tank assembly, vehicle mounting arrangement and method for installation
US10230083B2 (en) * 2016-11-01 2019-03-12 Ford Global Technologies, Llc Traction battery retention assembly

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378823B1 (en) * 1996-07-16 2002-04-30 Volvo Lastvagnar Ab Device for a fuel tank in vehicles
CN101296812A (zh) * 2005-10-26 2008-10-29 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于控制带有两个前轴的车辆上的轴载荷分解比的系统和方法
CN101331032A (zh) * 2005-12-15 2008-12-24 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 与车辆的液体容器一起使用的设备和所述液体容器的安装方法
CN102576831A (zh) * 2009-09-07 2012-07-11 贝洱两合公司 模块化电池结构
CN202142593U (zh) * 2010-07-28 2012-02-08 F.波尔希名誉工学博士公司 车辆中的电池紧固器具以及具有这种紧固器具的机动车辆
CN202294220U (zh) * 2011-10-31 2012-07-04 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种用于电动汽车电池的碰撞能量缓释装置
US20170072791A1 (en) * 2012-10-19 2017-03-16 Agility Fuel Systems, Inc. Systems and methods for mounting a fuel system
CN106794751A (zh) * 2014-08-22 2017-05-31 罗伯特·博世有限公司 具有多个带的交通工具电池系统
CN108290496A (zh) * 2015-11-30 2018-07-17 斯堪尼亚商用车有限公司 用于带状紧固条带的附接设备
CN107089135A (zh) * 2016-02-18 2017-08-25 丰田自动车株式会社 配备气罐的车辆
DE102016005068A1 (de) * 2016-04-28 2016-11-24 Daimler Ag Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Kraftstofftanks an einem Rahmen eines Nutzfahrzeugs
CN108346769A (zh) * 2017-01-24 2018-07-31 保时捷股份公司 具有多个子模块的电池模块
US20180297658A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Smoove Clamping Device, in Particular for Clamping a Saddle for a Cycle
CN208343924U (zh) * 2018-04-26 2019-01-08 北汽黑豹（威海）汽车有限公司 一种车用气瓶固定装置
CN208515563U (zh) * 2018-07-20 2019-02-19 四川江淮汽车有限公司 一种用于电动轻卡动力电池的快换机构

Also Published As

Publication number Publication date
EP3953977B1 (en) 2023-06-07
EP3953977A1 (en) 2022-02-16
WO2020207592A1 (en) 2020-10-15
CN113661602B (zh) 2024-05-03
US20220161669A1 (en) 2022-05-26
EP3953977C0 (en) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11325453B2 (en) Battery mounting bracket for heavy duty vehicle
CN102804448B (zh) 车辆用电池模块的车辆装载用支架结构体
KR100769809B1 (ko) 차량의 전자 기기 부착 구조
US8950537B2 (en) Battery system for vehicle
JP6293906B2 (ja) 車載用電池パック
US7851101B2 (en) Fuel cell stack, installation structure of fuel cell stack, method of transporting fuel cell stack, and method of mounting fuel cell stack on vehicle
EP2684721B1 (en) Onboard equipment fixing structure
KR200492666Y1 (ko) 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조
CN113661602B (zh) 用于将电池组附接到车架的紧固装置
US11780336B2 (en) Battery assembly
CN114620136A (zh) 车辆的车体
CN116279807A (zh) 装配一体式电池包的车架结构
CN110525187B (zh) 用于机动车的带有碰撞保护元件的电池组件
JP4609006B2 (ja) 電気自動車用バッテリパック装置
CN114901510A (zh) 模块化电力能量储存系统结构、用于向车辆的电动马达提供电力能量的方法及包括电动马达和模块化电力能量储存系统结构的车辆
US11945294B2 (en) Modular battery pack for mounting to a vehicle frame
CN116513314A (zh) 一体式车架动力电池系统及新能源汽车
KR102033722B1 (ko) 상용차의 배터리 마운팅 어셈블리
CN115891604A (zh) 用于电动车辆的电池组支撑总成
CN220114461U (zh) 充电机的安装结构和皮卡
CN215513202U (zh) 一种汽车蓄电池托盘及包含其的车辆
US11658362B2 (en) Traction battery system for a motor vehicle
US20240149946A1 (en) Cross member arrangement
CN115692978A (zh) 具有纵向加强件的电动车辆电池组
CN116923547A (zh) 模块化车架及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant