CN114502402A - 用于机动车辆的电力供应组件 - Google Patents

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Abstract

一种电力供应组件(10'；10”)，包括：外壳(12'；12”)，该外壳具有底部(14'；14”)和至少两个侧壁(20'，22'；20”，22”)；蓄电池组模块(30'，32'；30”，31，32”)的集合，这些模块中的每一个包括蓄电池组(34'；34”)，该蓄电池组具有两个相对的端部(36'，38'；36”，38”)和覆盖所述端部的两个相对的凸缘(40'，42'；40”，42”)，这些模块以由彼此基本成直线布置的(I)个模块组成的多个行(24'，26'，28'；24”，26”，28”)的形式安装在所述底部上。所述行被布置成使得这些凸缘(40'，42'，50'；50”，40”，42”)边对边地对齐；并且所述对齐的凸缘连接到所述外壳的所述底部，以便在所述外壳内部形成刚性横构件。

Description

用于机动车辆的电力供应组件
本发明涉及一种用于机动车辆的电力供应组件。
具体地，设想的一个应用领域是其电力供应组件是车载的电动车辆或甚至混合动力车辆。
因此，混合动力车辆的电力供应组件通常安装在车辆的后备箱下方。该电力供应组件包括外壳，该外壳具有底部和四个壁，这四个壁成对地彼此相对并且从底部直立突出：两个侧壁、一个后壁和一个前壁。该电力供应组件还包括安装在该外壳内部的蓄电池组模块集合。该集合中的模块中的每一个具有蓄电池组，该蓄电池组具有两个相对的端部、以及分别覆盖这两个端部的两个相对的凸缘。例如，这些蓄电池是串联地安装在两个凸缘之间的棱柱形锂蓄电池。
该集合的模块以由n个模块组成的多个连续的行的形式安装在该外壳内部、在底部上。该n个模块同轴地位于彼此的延伸段中并且基本上平行于这些侧壁。而且，这些模块串联地电联接。
配备有模块集合的外壳必须提供抗变形性并且必须通过撞击测试或“碰撞测试”。因此，为了做到这一点，加强横构件跨外壳安装在模块之间并且垂直于侧壁。这些加强横构件然后从一个侧壁延伸到另一个侧壁，以便将这些侧壁机械连接并且使外壳更具刚性。然而，这些加强横构件的安装不利于为蓄电池组模块预留空间，并且因此不利于可以储存的电能量。
因此，设想将加强元件安装在外壳外部，但始终不利于为蓄电池组预留空间。可以参考文件CN 101209659 A，其描述了这种加强元件。
因此，所出现的且本发明所要解决的一个问题是为机动车辆提供一种电力供应组件，该电力供应组件提供良好的抗变形性，而不会影响可以储存的能量和整合在车辆中的容易性，也不会过度增加外壳内部和外部的重量和体积。
为了解决这一问题，提出了一种用于机动车辆的电力供应组件，该电力供应组件包括：外壳，该外壳具有底部和至少两个侧壁，该至少两个侧壁彼此相对并且从所述底部直立突出；以及蓄电池组模块的集合，所述集合中的模块中的每一个具有蓄电池组，该蓄电池组具有两个相对的端部以及分别覆盖所述端部的两个相对的凸缘，所述集合中的模块以由n个模块组成的多个连续的行的形式安装在所述外壳内部、在所述底部上，该n个模块同轴地位于彼此的延伸段中并且基本上平行于所述侧壁。所述连续的行被布置成使得所述行的模块的凸缘分别沿基本上垂直于所述相对的侧壁的方向边对边地对齐；并且所述对齐的凸缘固定到所述外壳的所述底部，以便在所述外壳内部形成刚性横构件。
因此，本发明的一个特征在于，成行的模块的特定布置使得凸缘边对边地装配并且还沿垂直于侧壁的方向对齐，并且另外使得凸缘固定到外壳的底部。换句话说，利用了模块本身的结构，以便与凸缘形成横构件，然后使得外壳可以更具刚性。实际上，由于凸缘是沿垂直于侧壁的方向边对边地装配的，并且另外还固定到外壳的底部，因此这些凸缘构成了能够承受压缩(如将在本说明书的其余部分更详细地解释的)的刚性元件。
以此方式，不需要安装辅助横构件，并且因此，外壳只为安装蓄电池组模块而预留，并且该外壳仍具刚性，以便能够抵抗变形并通过撞击测试。
根据本发明的特别有利的实施例，所述行中的每一个的模块仅通过单一凸缘成对地连接在一起。以此方式，对于这些行中的每一个，两个蓄电池组通过单一凸缘连接，并且因此，相对于给定的行长度(其中模块各自具有两个凸缘)，容纳了更大数量的蓄电池。
而且，所述模块集合中的所述模块有利地仅具有单一长度。以此方式，模块的所有凸缘都可以在外壳内部边对边地对齐，并且可以因此在这些凸缘已经固定在外壳的底部中之后构成加强横构件。另外，更容易填充外壳中的所有可用空间，所有可用空间的尺寸根据模块而提供。
优先地，所述外壳具有前壁和相对的后壁，该前壁和相对的后壁从所述底部直立突出并且分别将所述侧壁基本上垂直地连接，以便封闭所述外壳。以此方式，外壳的刚度得到进一步提高。
此外，所述凸缘中的每一个有利地具有给定的厚度，并且在所述厚度中形成有至少一个贯穿孔口，以便允许紧固螺钉穿过。优先地，凸缘具有形成于其厚度中的两个平行的孔口，从而允许两个紧固螺钉穿过，以将凸缘和外壳的底部完美地固定。
因此，根据本发明的特别有利的实施例，所述外壳的所述底部具有攻有螺纹的部分，以用于接纳对所述凸缘进行紧固的螺钉。因此，攻有螺纹的部分形成于外壳的底部中、处于预定位置，以便容纳蓄电池组模块的集合。在模块已经装配在外壳中之后，然后将螺钉插入凸缘中的孔口中，使得可以将这些螺钉拧接到攻有螺纹的部分中，并且可以因此在外壳的底部处将凸缘拆下。
根据变体实施例，所述外壳的所述底部包括用于接纳所述紧固螺钉的攻有螺纹的套环。以此方式，当外壳的底部的厚度相对较小时，这些攻有螺纹的套环有助于将螺钉锚固在底部中，以用于更好地固定。
而且，根据此变体实施例，所述凸缘有利地在所述贯穿孔口的延伸段中具有凹部，以便能够容纳所述套环。以此方式，外壳中没有空闲空间，并且由于蓄电池组的缘故而可以储存的电力与外壳所限定的总空间之间的比率是最优的。
优先地，所述凸缘中的每一个具有基本上矩形平行六面体形状。以此方式，侧面抵靠侧面地对齐的凸缘可以彼此贴靠，并且因此提供完美的纵向压缩强度。
此外，所述凸缘中的每一个优选地是由铝合金一体成型的。以此方式，形成了具有有利的重量/强度比率的加强横构件。
在参考附图阅读以下所提供的通过非限制性指示给出的本发明的特定实施例的描述时，本发明的进一步的特定特征和优点将变得显而易见，在附图中：
[图1]是根据现有技术的电力供应组件的示意性立体图；
[图2]是根据本发明的电力供应组件根据第一实施例的示意性俯视图；
[图3]是根据本发明的电力供应组件根据第二实施例的俯视图；
[图4]是在附图[图3]中的平面IV-IV上截取的根据变体实施例的示意性详细截面视图；以及，
[图5]是在附图[图3]中的平面IV-IV上截取的根据另一个变体实施例的示意性详细截面视图。
图1示出了根据现有技术的第一电力供应组件10。该第一电力供应组件包括第一外壳12，该第一外壳具有第一底部14、第一前壁16、第一后壁18、以及连接到第一前壁16和第一后壁18的两个相对的第一侧壁20、22。而且，第一外壳12具有矩形的整体形状，并且相对的第一侧壁20、22的长度大于第一前壁16和第一后壁18的长度。
电力供应组件10具有三个连续的、由两个第一蓄电池组模块(第一第一模块30和第二第一模块32)组成的第一行24、26、28。
每个第一蓄电池组模块30、32具有第一蓄电池组34，该第一蓄电池组具有两个相对的第一端部36、38和两个相对的第一凸缘(第一第一凸缘40和第二第一凸缘42)，这两个相对的第一凸缘分别覆盖两个相对的第一端部36、38。凸缘40、42在其侧面具有与蓄电池组34的相对的端部36、38的截面相对应的切口，以便能够接合在这些相对的端部中。而且，第一行24、26、28中的每一个的第一模块30、32的第一蓄电池组34分别与彼此电联接。
第一蓄电池组34具有矩形截面，并且该第一蓄电池组是由彼此相互作用且串联地电联接的一连串棱柱形蓄电池制成的。因此，这些一连串棱柱形蓄电池借助第一凸缘40、42保持彼此相互作用。第一凸缘40、42是相同的，并且具有矩形平行六面体形状。这些第一凸缘的截面基本上大于蓄电池组34的截面，并且围绕这些第一凸缘的切口，唇缘形成围绕相对的第一端部36、38延伸的肩部44。
而且，尽管电联接，但三个第一行24、26、28的第一第一模块30和第二第一模块32通过横构件46而彼此分离，该横构件从一个侧壁20延伸到另一个侧壁22并在外壳12的整个高度上延伸。
横构件46使得可以加强外壳12，并且因此当(在撞击期间)两个相对的侧壁20、22受压而被强行推向彼此时，可以提供更好的抗变形性。
然而，横构件46使得必须预留空间，该空间然后对于蓄电池组是浪费空间，因此对于电力供应组件的储能容量是浪费空间。
而且，将参考附图[图2]和根据本发明的主体的第一变体实施例对第二外壳12'进行描述。附图[图2]的主题的与附图[图1]的元件相同或具有相同功能的元件将采用后面带有“‘”符号的相同附图标记。
第二外壳12'包含三个连续的、由两个第二蓄电池组模块(第一第二模块30'和第二第二模块32')组成的第二行24'、26'、28'。具有矩形的整体形状的第二外壳12'与第一外壳12相同，并且该第二外壳具有第二底部14'、第二前壁16'、第二后壁18'、以及连接到第二前壁16'和第二后壁18'的两个相对的第二侧壁20'、22'。
首先应当观察到，外壳12'没有横构件，并且由于第一第二模块30'和第二第二模块32'各自具有第二蓄电池组34'，该第二蓄电池组具有两个相对的第二端部36'、38'，因此彼此相邻的这两个第二端部38'、36'仅通过单一中间凸缘50连接在一起。此中间凸缘50在每一侧上覆盖两个第二蓄电池组34'的两个第二端部38'、36'。而且，中间凸缘50在其两个相对的侧面具有与蓄电池组34'的相对的第二端部36'、38'的截面相对应的切口，以便将这些相对的第二端部接纳在这些切口中。
第二模块30'、32'的第一第二行24'的两个第二蓄电池组34'的彼此相对的其他两个第二端部36'、38'分别接纳第二凸缘40'、42'。这些第二凸缘40'、42'分别与第二前壁16'和第二后壁18'相邻。
而且，在第二外壳12'的长度等于第一外壳12的长度的情况下，应当理解，通过用中间凸缘50替换两个凸缘以及通过移除横构件46，可用于插入其第二蓄电池组34'具体包含更多蓄电池的第二模块30'、32'的长度更大。
应当观察到，两个第二凸缘40'、42'和中间凸缘50的截面与附图[图1]所示出的第一凸缘40、42的截面相同。
此外，其他两个第二行26'和28'完全类似于第一第二行24'。并且因此，其他两个第二行26'和28'的中间凸缘50沿着单一线L、边对边地延伸。另外，其他两个第二行26'和28'的两个第二凸缘40'、42'也分别边对边地对齐。
因此，通过将三个第二行24'、26'和28'的边对边地对齐的三个中间凸缘50紧固到第二外壳12'的第二底部14'，于是形成了形成刚性中心横构件的横向元件。
以此方式，应当理解，相对的侧壁20'、22'在撞击期间沿着箭头F、G同时施加在彼此上的应力将受到刚性中心横构件的对抗和抵抗。
另外，还可以将三个第二行24'、26'和28'的两个第二凸缘40'、42'紧固到第二底部14'，以便分别沿着第二前壁16'和第二后壁18'形成相对于刚性中心横构件彼此对称的两个其他辅助横构件。
现在将参考附图[图3]，其展示了根据第二实施例的电力供应组件10”。还将对根据两个变体实施例的紧固凸缘的方法进行详细描述。
此附图[图3]因此示出了第三外壳12”，该第三外壳包含由三个连续的、由三个第三蓄电池组模块组成的第三行24”、26”、28”；第一第三模块30”在一个端部处，第二第三模块31在中心处，第三第三模块32”在另一个端部处。三个连续的第三行24”、26”、28”中的每一个的第三模块30”、31、32”分别位于彼此的延伸段中。
第三外壳12”具有第三底部14”、第三前壁16”、第三后壁18”、以及连接到第三前壁16”和第三后壁18”的两个相对的第三侧壁20”、22”。
第三模块30”、31、32”各自具有第三蓄电池组34”，该第三蓄电池组具有两个相对的第三端部36”、38”。
三个第三行24”、26”、28”中的每一个的分别彼此相邻的二乘两个第二端部38”、36”分别仅通过两个第二中间凸缘50”连接在一起。这些第二中间凸缘50”分别覆盖三个第三蓄电池组34”的两个第二端部38”、36”。因此，三个第三蓄电池组34”彼此延续地延伸，并且借助中间凸缘50”彼此连接，并且因此形成三个模块30”、31、32”作为单一纵向块。
两个第三端部模块32”、30”的两个第三蓄电池组34'的彼此相对的两个第三端部36”、38”分别接纳两个第三凸缘40”、42”。
而且，两个第三凸缘40”、42”和两个中间凸缘50”的截面与附图[图1]所示出的第一凸缘40、42的截面相同。
此外，其他两个第三行26”和24”完全类似于第一第三行28”。因此，其他两个第三行26”和24”的三乘两个中间凸缘50”分别沿着两条平行线L1和L2、边对边地延伸。另外，其他两个第三行26”和24”的两个第三凸缘40”、42”也分别边对边地对齐。
因此，通过将三个第三行24”、26”和28”的边对边地对齐的三乘两个中间凸缘50”紧固到第三外壳12”的第三底部14”，于是形成两个平行的刚性横向元件。
现在将参考附图[图4]和[图5]对根据两个变体实施例的将凸缘紧固到外壳的底部的方法进行描述。
因此，附图[图4]示出了单一中间凸缘50”的截面。该中间凸缘具有矩形平行六面体的整体形状，即，两个相对的大侧边52、54和两个相对的小侧边56、58。该中间凸缘还具有附图[图3]所展示的厚度e，并且该厚度对应于边面。例如，该中间凸缘是由铝合金一体成型的。而且，中间凸缘50”具有两个平行的孔口60、62，这两个平行的孔口在该中间凸缘的厚度e上彼此相距一定距离地设置并且与这两个平行的孔口分别通向的两个相对的大侧边52、54垂直。以此方式，中间凸缘50”以其大侧边之一52抵靠第三外壳12”的第三底部14”而竖直地安装，并且藉由两个螺钉64、66固持在那里、处于固定位置，这两个螺钉分别接合在两个孔口60、62中并且拧接到于底壁14”中制作的两个攻有螺纹的部分68、70中。两个螺钉64、66分别具有作用于另一个相对的大侧边54的边面的两个头部72、74，以便将中间凸缘50”抵靠底壁14”固持在固定位置。
以此方式，附图[图3]所示出的中间凸缘50”(沿着线L1对齐的三个中间凸缘和沿着线L2对齐的三个中间凸缘)分别以其小侧边56、58彼此相邻或接触(即，分别边对边)而被分别固持在固定位置、在彼此的延伸段中。
根据附图[图5]所展示的另一个变体实施例，其中与附图[图2]中的元件相同或具有相同功能的元件采用后面带有“”'”符号的相同附图标记，底壁14”'配备有两个攻有螺纹的套环68”'、70”'，这使得可以接纳螺钉64”'、66”'，同时抵靠底壁14”'的大侧边52”'在孔口60”'、62”'的延伸段中具有凹部80、82，以便容纳攻有螺纹的套环76、78。这种变体实施例使得可以减小底壁的厚度，以便减小根据本发明的电力供应组件的体积和重量。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的电力供应组件(10'；10”)，该电力供应组件包括：
-外壳(12'；12”)，该外壳具有底部(14'；14”)和至少两个侧壁(20'，22'；20”，22”)，该至少两个侧壁彼此相对并且从所述底部(14'；14”)直立突出；
-蓄电池组模块(30'，32'；30”，31，32”)的集合，所述集合中的模块中的每一个具有蓄电池组(34'；34”)，该蓄电池组具有两个相对的端部(36'，38'；36”，38”)以及分别覆盖所述端部的两个相对的凸缘(40'，42'；40”，42”)，所述集合中的模块(30'，32'；30”，31，32”)以由n个模块组成的多个连续的行(24'，26'，28'；24”，26”，28”)的形式安装在所述外壳(12'；12”)内部、在所述底部(14'；14”)上，该n个模块同轴地位于彼此的延伸段中并且基本上平行于所述侧壁(20'，22'；20”，22”)；
其特征在于，所述连续的行(24'，26'，28'；24”，26”，28”)被布置成使得所述行的模块的凸缘(40'，42'，50'；50”，40”，42”)分别沿基本上垂直于所述相对的侧壁(20'，22'；20”，22”)的方向边对边地对齐；
并且其特征在于，所述对齐的凸缘(40'，42'，50'；50”，40”，42”)固定到所述外壳(12'；12”)的所述底部(14'；14”)，以便在所述外壳内部形成刚性横构件。
2.如权利要求1所述的电力供应组件，其特征在于，所述行(24'，26'，28'；24”，26”，28”)中的每一个的这些模块(30'，32'；30”，31，32”)仅通过单一凸缘(50'；50”)成对地连接在一起。
3.如权利要求1或2所述的电力供应组件，其特征在于，所述模块集合中的所述模块(30'，32'；30”，31，32”)仅具有单一长度。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电力供应组件，其特征在于，所述外壳(12'；12”)具有前壁(16'；16”)和相对的后壁(18'；18”)，该前壁和该相对的后壁从所述底部(14'；14”)直立突出并且分别将所述侧壁(20'，22'；20”，22”)基本上垂直地连接，以便封闭所述外壳(12'；12”)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电力供应组件，其特征在于，所述凸缘(50”；50”')中的每一个具有给定的厚度，并且在所述厚度中制作至少一个贯穿孔口(60，62；60”'，62”')，以便允许紧固螺钉(64，66；64”'，66”')穿过。
6.如权利要求5所述的电力供应组件，其特征在于，所述外壳的所述底部(14”)具有攻有螺纹的部分(68，70)，以用于接纳对所述凸缘(50”)进行紧固的螺钉(64，66)。
7.如权利要求5或6所述的电力供应组件，其特征在于，所述外壳的所述底部(14”')包括攻有螺纹的套环(68”'，70”')，以用于接纳所述紧固螺钉(64”'，66”')。
8.如权利要求7所述的电力供应组件，其特征在于，所述凸缘(50”')在所述贯穿孔口(60”'，62”')的延续段中具有凹部(80，82)，以便能够容纳所述套环(68”'，70”')。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电力供应组件，其特征在于，所述凸缘(40'，42'，50'；40”，42”，50”；50”')中的每一个具有基本上矩形平行六面体形状。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电力供应组件，其特征在于，所述凸缘(40'，42'，50'；40”，42”，50”；50”')中每一个是由铝合金一体成型的。
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