CN115133209A - 用于电动卡车的电池包以及电动卡车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动卡车的电池包以及电动卡车，所述电池包具有电池包壳体、电池包框架、多层电池模块和支撑板，其中，每层电池模块具有至少两个电池模块，至少两个电池模块固定在共同的支撑板上，所述支撑板固定在电池包框架上，其中，每个电池模块包括电池组、第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁和顶盖，其中第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁、顶盖以及支撑板以允许气体流过电池组的方式包围电池组，并且电池包壳体以密封的方式包围电池包框架。本发明还涉及一种具有这种电池包的电动卡车。

Description

用于电动卡车的电池包以及电动卡车

技术领域

本发明涉及一种用于电动卡车的电池包以及相应的电动卡车。

背景技术

对于大电量的电池系统，比如中型、重型电动卡车等车型所使用的动力电池系统，目前多采用后背式安装结构，此安装结构大多占用驾驶舱后面的空间。而且这种动力电池系统基本上采用常见的标准箱，比如标准C箱，而标准箱自身结构受电池厂家约束，因此在组装成动力电池系统时空间利用率低，因此对于有限空间而言实际可配电量较低。此外，对于标准箱而言，高低压连线复杂，而且连接器数量繁多，在很大程度上增加了制造的成本；而且在大电量的多箱体配置方案中，失效风险点也会成倍增加，使得由标准箱组成的动力电池系统不利于推广，尤其也不能满足重型的电动卡车的大电量需求。

发明内容

本发明的技术任务在于，克服上述现有技术中的技术缺陷。

因此本发明提出一种用于电动卡车的电池包，其具有电池包壳体、电池包框架、多层电池模块和支撑板，其中，每层电池模块具有至少两个电池模块，至少两个电池模块固定在共同的支撑板上，所述支撑板固定在电池包框架上，其中，每个电池模块包括电池组、第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁和顶盖，其中第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁、顶盖以及支撑板以允许气体流过电池组的方式包围电池组，电池包壳体以密封的方式包围电池包框架。在此，所述密封尤其达到IP67防护级别。通过本发明的技术方案能够取代传统的标准电池箱（如标准C箱），而实现自定义的电池模块，以构成需要大电量的电动卡车的电池包。在本发明范畴中，所述概念“以允许气体流过电池组的方式”应理解为电池模块的封闭是不密封的，也即不设有密封件，这尤其区别于自身密封的标准电池箱。此外，电池模块原本必要的密封通过电池包的密封来实现，由此能够保证对电池组的保护。通过本发明的技术方案，首先降低了采用标准电池箱的高昂成本，因为电池模块和相应的电气连接以及通信都是可以自定义的。此外，通过自定义的电池模块以及电池包还能够提升单位体积的电量密度并提高空间利用率，从而摆脱了标准电池箱的限制。而且通过本发明的技术方案，即将多个电池模块集成在一个电池包中，由此还节省了传统方案中电池箱的数量，而且同时节省了电池高压、低压连接器。

在本发明的一个实施形式中，第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁和/或顶盖设有开口，用于使得空气能够流过电池组。开口的形式例如为开槽、栅格、开孔等。由此能够使得电池模块的重量降低，而且增加了电池模块的通风性。

在本发明的一个实施形式中，每层电池模块具有仅两个电池模块，每个电池模块具有自身的电池模块控制器，两个电池模块控制器布置在两个电池模块的背离的第一端板和第二端板上。也就是说，一个电池模块控制器布置在一个电池模块的第一端板上，另一个电池模块控制器布置在另一个电池模块的背离的第二端板上。由此各层的电池模块控制器都布置在两个端侧上，因此一方面可以将电池模块布置得更紧凑，因为两个相邻的电池模块可以更近距离地布置；另一方面可以简化电气线路的布线，而且同步减少了传统方案中电池箱之间线缆的布置。

在本发明的一个实施形式中，电池模块能够实现自定义的配置，换句话说，电池模块具有自身的可拓展性。按照本发明的电池模块例如通过螺栓连接以及必要时辅助的胶粘工艺固定在支撑板上。相应地，支撑板具有在其纵向上排列的挡块用于固定电池模块，挡块在支撑板上的安装位置是可调节的。由此能够根据电量需求设计电池模块的规格，由此更进一步摆脱标准电池箱的限制。

在本发明的一个实施形式中，支撑板通过角架与电池包框架固定连接，并且在支撑板与位于其下方的电池模块之间留有缝隙。由此实现了电池模块与电池包框架或者说电池包固定连接。支撑板具有安装孔，角架上具有对应的安装孔，因此支撑板和角架能够通过螺栓连接而固定。通过角架和支撑板的上述设计，节省了原本的用于支撑电池模块的层板，由此能够充分利用电池模块与电池包框架之间的间距，提高电池包内的空间利用率，使得结构更加紧凑。

在本发明的一个实施形式中，电池包具有包围电池包框架的电池包壳体，电池包壳体包括电池包箱体和电池包盖体，电池包盖体用于密封地封闭电池包箱体。电池包箱体自身采用密封式焊接钢板结构并留有上部开口，电池包盖体则具有钢板以及密封垫，用于在封闭电池包箱体的开口时实现密封，而且密封尤其达到IP67防护级别。

本发明的另一方面涉及一种电动卡车，所述电动开车具有如上所述的电池包。由此这种电动卡车具有如上所述的电池包的诸多有益技术效果，所述电动卡车尤其是能够满足大电量需求的重型电动卡车。

此外，本发明还涉及一种电动卡车，其具有底盘，底盘包括在纵向上连续延伸的第一纵梁和第二纵梁，电动卡车具有三个独立的电池包，三个电池包分别布置在第一纵梁外侧、第二纵梁外侧以及第一纵梁与第二纵梁之间。通过该技术方案能够充分利用电动卡车的底盘的空间，由此取消传统方案中电池包的后背式的安装结构，进一步提高了电动卡车的空间利用率。

在本发明的一个实施形式中，三个电池包并联连接，并且三个电池包能够根据需求定制以配置不同电量。因此用户可以根据需要选择电池包的配置，增加了电动卡车设计的灵活性和适配性。

总体而言，按照本发明的电池包以及相应的电动卡车提供了集成度更高的电池系统，取代了传统的标准电池箱堆叠布局的方案，节省了传统的自身密封的标准箱体的高昂费用，而且节省了诸多相关器件的费用；集成式电池包还有利于电池模块之间的布线，由此减少了传统的标准箱体之间复杂布线；而且电池包内空间紧凑，体积利用率高，并能够根据空间和配电量大小自定义地调节电池容量以及空间布局，摆脱了传统的标准电池箱的限制。

附图说明

以下结合具体实施例并参照附图详细阐述本发明的上述特征和优点以及实现它们的方式，但本发明的特征并不局限于具体实施例的特征。在附图中：

图1示出按照本发明的除去电池包壳体时的电池包；

图2示出按照本发明的电池模块；

图3示出电池模块的分解图；

图4示出电池包壳体；

图5示出电池包在电动卡车上的布局。

具体实施方式

图1示出按照本发明的除去电池包壳体时的电池包1。电池包1具有在此未示出的电池包壳体、电池包框架13、多层电池模块2以及支撑板22。图1中示出电池包1具有三层电池模块2，每层具有2个电池模块2。如图所示，最上层的2个电池模块2安装在共用的支撑板22上。此外，支撑板22通过角架31与电池包框架13固定连接，从而使得电池模块2与电池包框架13固定连接。支撑板22具有安装孔，角架31上具有对应的安装孔，因此可以通过螺栓连接的方式将支撑板22与角架31相连。此外，中层和下层的电池模块2也可以通过类似方式与电池包框架13固定连接。在具体的安装方式中，首先将支撑板22通过螺栓连接的方式固定在电池包框架13上，然后将电池模块2固定在支撑板上，电池模块2例如通过螺栓连接以及必要时辅助的胶粘工艺固定在支撑板上。安装完成后的电池模块的层间具有间隙，由此可以有利于电池模块的散热或安装相应的冷却设备。

按照本发明的电池包1的尺寸例如为长度2300mm、宽度750mm和高度680mm，由此可知其尺寸远大于普通电动车的电池箱。此外，按照本发明的电池包1的电量例如能达到190kWh。

图2示出按照本发明的电池模块2。电池模块2具有电池模块控制器23。在图2中示出2个电池模块控制器23，它们分别设置在两个电池模块2的背离的端板上，因此三个层的电池模块2的电池模块控制器23都布置在两个相同的侧面上，由此使得电池模块2的布线更加简洁，进而三层电池模块2与（未示出的）电池包控制器的连接电路也更加简洁。此外三层电池模块2由此也更加紧凑，因此占用的空间更小，单位体积的电量更大。

此外，图2示出支撑板22的细节。支撑板22具有在其纵向上排列的挡块25用于固定电池模块2。挡块25在支撑板22上的安置位置是可以自定义的，由此电池模块2包含的电池数量也可以相应改变，由此也实现自定义的电量。

图3示出电池模块2的分解图。电池模块2包括电池组32、第一端板26、第二端板27、第一侧壁28、第二侧壁29和顶盖30，其中电池组32被第一端板26、第二端板27、第一侧壁28、第二侧壁29、顶盖30以及支撑板22包围，但是这种包围允许气体流过电池组32，换句话说这种包围是不密封的。由此电池模块2可以按照自定义的方式设计，而不局限于传统的自身密封的标准电池箱。在未示出的实施形式中，第一端板26、第二端板27、第一侧壁28、第二侧壁29和/或顶盖30可以设有开口，用于在满足强度需求的情况下使得电池模块的重量进一步减轻，并且提供更好的透气性。

图4示出电池包壳体，其具有电池包箱体12和电池包盖体11，它们包围电池包框架13。此外，电池包箱体12自身采用密封式焊接钢板结构，电池包盖体11具有钢板以及密封垫，用于在封闭电池包箱体12时实现密封，而且密封尤其达到IP67防护级别。此外，电池包盖体11还具有相应构件用于吊装，并且具有拆卸口或者维护口，用于方便拆卸或维护。此外，电池包箱体12可以具有维护口。此外，电池包箱体12上也设有(未示出的)的相应的电气接口以及电池包控制器，用于与内部的电池组进行电气连接和通信。

图5示出电池包在电动卡车上的布局。在图5中示出了电动卡车的底盘，其中底盘具有两个在纵向上连续的第一纵梁41和第二纵梁42。尤其如本发明所述的电池包1布置在第一纵梁41和第二纵梁42的外侧和之间。而且电池包1的上侧基本上与纵梁的上侧齐平，就此可以充分利用电动卡车的底盘的空间。通过这种布局可以取消电池包的后背式安装结构，在后背式安装结构中，电池包布置在驾驶舱（在行驶方向上）的后侧，并且布置在底盘之上。因此在后背式安装结构中，不得不牺牲货箱的空间。按照本发明的所述布局不但可以利用底盘的空间，而且在需要更大电量时，也能够在底盘上进一步设置电池包，也就是说提供后背式安装结构和底盘式安装结构的混合模式。例如能够将两个电池包也堆叠在纵梁上方，由此总电量能达到950kWh。此外，三个电池包并联连接，并且三个电池包能够根据需求定制以配置不同电量。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的序数仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不要求或者暗示这些实体之间存在特定顺序，而且序数也不对应数量。

虽然在前述概述和具体描述中描述了至少一个示范性实施形式，但是应该意识到仍存在大量的变型。还应该意识到的是示范性的实施形式仅是举例，而不应认为是对按照本发明的保护范围、应用性和设备构造以任何形式的限定。更确切的说，具体实施方式的说明是为专业人员提供用于实施至少一个示范性的实施形式的指导说明，所述组件的功能和布局方面进行各种修改，只要不背离权利要求书和等同的特征组合所确定的保护范围即可。

Claims (9)

1.一种用于电动卡车的电池包，其具有电池包壳体、电池包框架、多层电池模块和支撑板，其中，每层电池模块具有至少两个电池模块，至少两个电池模块固定在共同的支撑板上，所述支撑板固定在电池包框架上，其中，每个电池模块包括电池组、第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁和顶盖，其中第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁、顶盖以及支撑板以允许气体流过电池组的方式包围电池组，并且电池包壳体以密封的方式包围电池包框架。

2.根据权利要求1所述的用于电动卡车的电池包，其特征在于，第一端板、第二端板、第一侧壁、第二侧壁和/或顶盖设有开口，用于使得空气能够流过电池组。

3.根据权利要求1所述的用于电动卡车的电池包，其特征在于，每层电池模块仅具有两个电池模块，每个电池模块具有自身的电池模块控制器，两个电池模块控制器布置在两个电池模块的背离的第一端板和第二端板上。

4.根据权利要求1所述的用于电动卡车的电池包，其特征在于，支撑板具有在其纵向上排列的挡块用于固定电池模块，挡块在支撑板上的安装位置是可调节的。

5.根据权利要求1所述的用于电动卡车的电池包，其特征在于，支撑板通过角架与电池包框架固定连接，并且在支撑板与位于其下方的电池模块之间留有缝隙。

6.根据权利要求1所述的用于电动卡车的电池包，其特征在于，电池包壳体包括电池包箱体和电池包盖体，电池包盖体用于密封地封闭电池包箱体，在此，密封达到IP67防护级别。

7.一种电动卡车，其具有根据权利要求1至6中任一项所述的用于电动卡车的电池包。

8.根据权利要求7所述的电动卡车，其特征在于，电动卡车具有底盘，底盘包括在纵向上连续延伸的第一纵梁和第二纵梁，电动卡车具有三个独立的电池包，三个电池包分别布置在第一纵梁外侧、第二纵梁外侧以及第一纵梁与第二纵梁之间。

9.根据权利要求8所述的电动卡车，其特征在于，三个电池包并联连接，并且三个电池包能够根据需求定制以配置不同电量。

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