CN206893636U - 基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱，包括：电池箱上盖、下箱体、温度传感器、高压分断器、散热风扇和箱体支架。电池箱上盖有通风槽和安装卡扣，下箱体由下箱体底板、下箱体左右侧板、下箱体前后侧板、左右侧板加强肋拼焊而成，下箱体底板上有压槽结构，下箱体左右侧板有通风槽，下箱体前后侧板有束线孔和对称设计的散热风扇及其安装孔；电池箱内壁装有温度传感器和高压分断器，电池箱下箱体底部安装有电池固定组件，电池箱箱体支架设有快换电池箱快换孔。本实用新型采用高强度钢为材料，采用轻量化设计；同时，在受到撞击、挤压等情况时，电池输出电压能够迅速切换到安全电压。

Description

基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱。

背景技术

电能储存系统作为新能源电动汽车的重要组成部分，需要满足在车辆上集成安装、使用、快换以及维护的需求，对电能储存装置的能量密度、能量总量、体积、重量、安全性、可靠性、抗疲劳强度、耐穿刺能力、抗干扰能力等诸多性能指标，均有严格要求。

目前市面上的电池箱大多采用普通钢板加工而成，密度较大，强度一般，随装载电池组重量增大，电池箱重量大幅增加，导致电动汽车整体质量增大，严重缩短电动汽车续航里程。基于新型高强度钢设计的电池箱不仅结构强度高，且抗疲劳强度高、耐穿刺能力强，轻质安全可靠。

由于电动汽车电池组容量大、能量密度高，在电动汽车电池组正常工作、充电过程中，电池组、电池管理器发热现象严重，长时间的热量堆积会导致电池寿命降低、性能下降，直接增加用户的使用成本，甚至产生安全隐患。

电能存储系统在遇到撞击、穿刺以及挤压变形等原因时，可能会产生高压漏电，目前部分电池箱缺乏高压分断保护装置，电动汽车的驾乘人员会因高雅漏电收到伤害。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的不足之处，提供一种轻质、高强的基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱，以期能解决现有电池箱重量过大的问题，从而能降低电动汽车整车重量。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型一种基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱的结构特点是包括：电池箱上盖、电池箱下箱体、温度传感器、高压分断器、散热风扇和箱体支架；

在所述电池箱下箱体上设置有所述电池箱上盖，所述电池箱上盖上设置有通风栅；

所述电池箱下箱体是由下箱体底板、下箱体左右侧板、下箱体前侧板和下箱体后侧板组成的矩形箱体；在所述下箱体底板上设置有压槽；在所述下箱体左右侧板上设有通风槽，且在所述下箱体左右侧板的外侧设置有加强肋；在所述下箱体前侧板和下箱体后侧板上设有对称的进出风口，在所述进出风口内设置有散热风扇，用于形成所述矩形箱体的通风散热结构；在所述下箱体后侧板上设有束线孔和散热槽；

在所述矩形箱体内设置有若干个电池固定格栅，并将所述矩形箱体内划分为若干个区间用于放置电池组，在所述下箱体后侧板与电池固定格栅所形成的区间内垂直设置有电池管理器格栅，用于放置电池管理器；其余区间的侧壁上分别设置有所述温度传感器和高压分断器，并分别与所述电池管理器相连；所述电池管理器根据所述温度传感器采集的温度信号控制所述散热风扇的启停和调速；所述电池管理器根据所述高压分断器采集的电压信号对所述高压分断器进行高压电分断控制；

在所述电池箱下箱体的底部设置有所述箱体支架；所述箱体支架采用横梁结构，并在所述箱体支架的外边沿上设有电池箱的快换孔。

本实用新型所述的高强度钢的电动汽车轻量化电池箱的结构特点也在于：在所述束线孔、进出风口、通风槽、通风栅和散热槽处均安装有过滤网。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型采用新型高强度钢加工，新型高强度钢可以提供更好的强度、刚度、抗疲劳强度，经优化设计的下箱体底板加以压槽以提高强度、减轻质量，整体采用拼焊工艺并通过加强肋提升整体强度，有效降低了电池箱整体重量，解决了现有电池箱重量较大、强度较低的问题。

2、本实用新型采用快换式高强度轻质箱体支架，使用带有承重梁结构的箱体支架承受电池箱重量，使得整体强度提高。

3、本实用新型通过设置温度传感器、散热风扇，进风口和出风口，使得当箱体内温度达到阈值时，冷却风扇启动，加速空气流通，有效降低了电池箱内部温度；同时，通过设置大量被动式散热槽，增加电池箱与外界温度交换通道，从而保持电池组、电池管理器最佳工作温度，延长电池使用寿命、保证电池使用安全，解决了电池组、电池管理器发热对电池造成损耗、影响电池组使用安全的问题。

4、本实用新型通过在下箱体内设置高压分断器，使得当车辆受到撞击、穿刺、挤压时，能迅速将高压切换到安全电压，保护车内驾乘人员安全，从而解决了在电动汽车电池箱遭受撞击、穿刺、挤压等突发情况时，产生高压漏伤害的问题。

附图说明

图1是本实用新型立体示意图；

图2是本实用新型下箱体立体示意图；

图3是本实用新型箱体支架立体示意图；

图4是本实用新型箱体内部立体示意图；

图中标号：1箱体支架，2电池箱下箱体，3下箱体通风槽，4电池箱上盖，5上盖通风槽，6下箱体后侧通风槽，7散热风扇安装孔，8散热风扇，9束线孔，10下箱体加强肋，11 下箱体侧面通风孔，12电池箱快换安装孔，13下箱体安装孔，14，下箱体前侧板，15下箱体底板压槽，16下箱体底板，17下箱体后侧板，18下箱体左右侧板，19箱体支架横梁，20 温度传感器，21电池格栅，22电池格栅散热孔，23高压分断器，24电池管理器格栅，25电池管理器格栅散热孔

具体实施方式

本实施例中，一种基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱是采用高强度钢加工，运用拓扑优化的方法进行设计，采用高压分断的方法确保电池箱安全；参见图1，该电池箱包括：电池箱上盖5、电池箱下箱体2、温度传感器20、高压分断器23、散热风扇8和箱体支架1；

在电池箱下箱体2上设置有电池箱上盖5，电池箱上盖5上设置有通风栅4；电池箱上盖 4使用高耐热、高冲击强度的TSM改性塑料注射成型，为保证电池箱上盖4与电池箱下箱体 2接触面的强度和密封性，电池箱上盖边缘设有橡胶密封圈；电池箱上盖设有设有被动散热通风槽5，在电动汽车驻车等一系列低电量使用的情况下，此时仅需通过被动散热的方式即可控制电池组、电池管理器的温度；

电池箱下箱体2是由下箱体底板16、下箱体左右侧板18、下箱体前侧板14和下箱体后侧板17组成的矩形箱体；在下箱体底板16上设置有压槽15；在下箱体左右侧板18上设有通风槽3，且在下箱体左右侧板18的外侧设置有加强肋10；在下箱体前侧板14和下箱体后侧板17上设有对称的进出风口7，在进出风口7内设置有散热风扇8，用于形成矩形箱体的通风散热结构；在下箱体后侧板17上设有束线孔9和散热槽6；电池箱下箱体前后侧板分别设有散热风扇安装孔7，对称安装有散热风扇8，通过安装在下箱体内部的温度传感器20测得数据，实时控制散热风扇启停、转速，以散热进风口和散热出风口形成循环通风结构，从而调节电池组、电池管理器温度；下箱体后侧板留有束线孔9，用以安装、约束充电线、供电线和数据线；下箱体左右侧板与底板通过外侧加强肋10，强化下箱体强度，提高下箱体疲劳强度，降低下箱体重量；下箱体左右侧板均布有被动散热通风槽3，在电动汽车驻车等一系列低电量使用的情况下，此时仅需通过被动散热的方式即可控制电池组、电池管理器的温度；

参见图2，电池箱下箱体由下箱体前侧板14、下箱体后侧板17、下箱体左右侧板18和下箱体底板16组成；如图2所示，下箱体底板上选用新型高强度钢冲压出压槽15，用以提高底板强度，同时降低底板重量，并且留有下箱体安装孔13；下箱体由下箱体前侧板14、下箱体后侧板17、下箱体左右侧板18和下箱体底板16拼焊而成，所用材料为新型高强度钢，密度比普通钢板略低，强度高、抗疲劳强度高；在下箱体左右侧板18和下箱体底板16连接处设有加强肋，用以提高箱体强度和稳定性；

如图4所示，在矩形箱体内设置有若干个电池固定格栅21，并将矩形箱体内划分为若干个区间用于放置电池组，在下箱体后侧板17与电池固定格栅21所形成的区间内垂直设置有电池管理器格栅24，用于放置电池管理器；其余区间的侧壁上分别设置有温度传感器20和高压分断器23，并分别与电池管理器相连；电池管理器根据温度传感器20采集的温度信号控制散热风扇8的启停和调速；电池管理器根据高压分断器23采集的电压信号对高压分断器 23进行高压电分断控制；

参见图3，在电池箱下箱体2的底部设置有箱体支架1；箱体支架采用横梁结构19，并在箱体支架1的外边沿上设有电池箱的快换孔12。电池箱箱体支架1由新型高强度钢冲压而成，表面镀锌防锈；箱体支架左右侧、后侧设有电池箱快换螺栓安装孔12，电池箱通过快换螺栓安装孔与电动汽车车架固定，同时螺栓安装孔为快换设计，能够满足电池箱快换需求；箱体支架上设有承重梁横梁19，承重梁横跨车架，与下降体中电池组、电池管理器的中心位置对应，使得车架受力更为均匀，提高了整体结构稳定性；

本实施例中，在下箱体内部安装有阻燃材料TSM塑料制成的电池组固定格栅21，用以固定电池组，同时隔开相邻电池组，保证各个电池组表面空气正常流通；并且固定格栅表面镂空有散热孔22；下箱体内部安装有阻燃材料TSM塑料制成的电池管理器固定板24，用以固定电池管理器，防止在电动汽车颠簸、震动时电池管理器与箱体、电池组发生碰撞；

在下箱体侧板内侧、底板上安装有温度传感器20，并且通过数据线与电池管理器相连接；温度传感器可以通过测量整个电池箱内部温度数据、各个电池组温度数据以及外部环境空气温度数据，同时将数据传递给电池管理器，从而控制调节散热风扇的启停、转速，保证电池箱内部温度正常；

优选的，在束线孔9、散热风扇安装孔8、电池箱上盖散热槽5、电池箱下箱体被动散热槽3均安装有防尘、防水的过滤网，从而保证了电池箱箱体内部电池组、电池管理器工作环境的清洁、干燥。

Claims (2)

1.一种基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱，其特征是包括：电池箱上盖(5)、电池箱下箱体(2)、温度传感器(20)、高压分断器(23)、散热风扇(8)和箱体支架(1)；

在所述电池箱下箱体(2)上设置有所述电池箱上盖(5)，所述电池箱上盖(5)上设置有通风栅(4)；

所述电池箱下箱体(2)是由下箱体底板(16)、下箱体左右侧板(18)、下箱体前侧板(14)和下箱体后侧板(17)组成的矩形箱体；在所述下箱体底板(16)上设置有压槽(15)；在所述下箱体左右侧板(18)上设有通风槽(3)，且在所述下箱体左右侧板(18)的外侧设置有加强肋(10)；在所述下箱体前侧板(14)和下箱体后侧板(17)上设有对称的进出风口(7)，在所述进出风口(7)内设置有散热风扇(8)，用于形成所述矩形箱体的通风散热结构；在所述下箱体后侧板(17)上设有束线孔(9)和散热槽(6)；

在所述矩形箱体内设置有若干个电池固定格栅(21)，并将所述矩形箱体内划分为若干个区间用于放置电池组，在所述下箱体后侧板(17)与电池固定格栅(21)所形成的区间内垂直设置有电池管理器格栅(24)，用于放置电池管理器；其余区间的侧壁上分别设置有所述温度传感器(20)和高压分断器(23)，并分别与所述电池管理器相连；所述电池管理器根据所述温度传感器(20)采集的温度信号控制所述散热风扇(8)的启停和调速；所述电池管理器根据所述高压分断器(23)采集的电压信号对所述高压分断器(23)进行高压电分断控制；

在所述电池箱下箱体(2)的底部设置有所述箱体支架(1)；所述箱体支架采用横梁结构(19)，并在所述箱体支架(1)的外边沿上设有电池箱的快换孔(12)。

2.根据权利要求1所述的基于高强度钢的电动汽车轻量化电池箱，其特征是：在所述束线孔(9)、进出风口(7)、通风槽(3)、通风栅(4)和散热槽(6)处均安装有过滤网。