CN209592101U - 一种纯电动汽车电池系统及纯电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯电动汽车电池系统及纯电动汽车，其包括箱体总成，箱体总成内安装有电池模组、电池管理系统和液冷板总成，电池模组包括两组左右对称地布置于箱体总成内的电池模块，每组电池模块包括多个相互串联的电池块，每组电池模块中位于两端的电池块沿箱体总成的横向布置，每组电池模块中位于中间的电池块沿箱体总成的纵向布置，两组电池模块之间设置有高压配电盒、高低压接插件和维修开关，两组电池模块与高压配电盒电连接，高压配电盒与电池管理系统电连接，电池管理系统与高低压接插件和维修开关电连接。本实用新型重量轻、装配性好、密封性高、功能集成度高、抗Y向挤压能力强的电池箱体。

Description

一种纯电动汽车电池系统及纯电动汽车

技术领域

本实用新型涉及一种电池系统及纯电动汽车，属于电动汽车电池技术领域，具体涉及一种纯电动汽车电池系统及使用了该电池箱体的电池箱。

背景技术

由于汽车工业引发的世界范围的能源危机和环境问题，使开发使用新能源的环保型汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。新能源汽车是解决汽车交通所面临的能源和污染问题的有效途径，以电能作为动力源的混合动力或纯电动汽车代表了汽车产业未来的发展方向。

目前，电动车电池系统的结构一般包括箱体总成以及设置于箱体总成内的电池模组，如中国实用新型专利CN207183336U所示，其公开了一种车载电池结构，包括底板、下层模组组件、以及设置在所述下层模组组件上方的上层模组组件；所述下层模组组件包括多个与所述底板固定连接的下层模组，所述上层模组组件包括多个设置在所述下层模组上方的上层模组，所述上层模组与所述下层模组通过支架结构连接固定，相邻的所述上层模组通过连接件相互连接。该实用新型虽然能够提升了电池系统的能量密度，但是，电池模组均平行布置造成电动车电池系统过长或者过宽，不利于电动车电池系统在车身内的布置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适于电动汽车的电池箱体，针对现有技术的不足，提供一种重量轻、装配性好、密封性高、功能集成度高、抗Y向挤压能力强的电池箱体。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了这样一种纯电动汽车电池系统，其包括箱体总成，所述箱体总成内安装有电池模组、电池管理系统和液冷板总成，所述电池模组包括两组左右对称地布置于所述箱体总成内的电池模块，每组电池模块包括多个相互串联的电池块，每组电池模块中位于两端的电池块沿箱体总成的横向布置，每组电池模块中位于中间的电池块沿箱体总成的纵向布置，两组电池模块之间设置有高压配电盒、高低压接插件和维修开关，两组电池模块与所述高压配电盒电连接，所述高压配电盒与所述电池管理系统电连接，所述电池管理系统与所述高低压接插件和所述维修开关电连接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述箱体总成包括上箱体、下箱体、和安装于所述上箱体和所述下箱体之间的密封圈；所述下箱体包括上骨架、中脱盘和下托架，所述上骨架固接于所述中脱盘内，所述中脱盘固接于所述下托架内，所述上骨架包括外框架，所述外框架内设置有沿电池箱体横向布置的横向加强梁和沿电池箱体纵向布置的纵向加强梁，所述下托架包括承载框架，所述承载框架内设置有沿电池箱体横向布置的挂载横梁和沿电池箱体纵向布置的挂载纵梁，所述横向加强梁与所述纵向加强梁垂直布置，所述横向加强梁与所述挂载横梁平行布置，所述纵向加强梁与所述挂载纵梁平行布置。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述外框架由两根平行布置的纵梁和两根平行布置的横梁焊接而成。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述中脱盘包括底板和侧壁，所述侧壁的顶端设置有所述第一翻边，所述第一翻边上有铆接有用于连接所述上箱体的螺母。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述中脱盘上设置有安装定位孔，所述安装定位孔包括用于定位车身端的圆孔和用于定位电池包举升设备的腰型孔。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述液冷板总成设置于电池模组和下箱体之间，所述液冷板总成的上端面与所述电池模组固接，所述液冷板总成的下上端面与所述下箱体固接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述液冷板总成包括进水转接管、出水转接管和换热器芯体，所述换热器芯体包括进水集流管、出水集流管和口琴管，所述进水转接管与所述进水集流管连通，所述出水转接管与所述出水集流管连通，所述口琴管一端与所述进水集流管连通、另一端与所述出水集流管连通，所述口琴管的上端面胶接有用于传导电池热量的导热垫，所述口琴管的下端面胶接有用于吸收水冷板平面度误差及隔热的缓冲垫，所述水冷板的缓冲垫的厚度大于所述口琴管的下端面至所述箱体内底面的距离。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述缓冲垫为弹簧板。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述上箱体的顶板上设置有维修开关安装孔、防爆阀安装孔、高压连接器安装孔，所述维修开关安装孔上安装有维修开关，所述防爆阀安装孔上安装有防爆阀，所述高压连接器安装孔上安装有高低压接插件。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述外框架由两根平行布置的纵梁和两根平行布置的横梁焊接而成。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述中脱盘包括底板和侧壁，所述侧壁的顶端设置有所述第一翻边，所述第一翻边上有铆接有用于连接所述上箱体的螺母。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述中脱盘上设置有安装定位孔，所述安装定位孔包括用于定位车身端的圆孔和用于定位电池包举升设备的腰型孔。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述承载框架的四周布置有挂载安装结构。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述中脱盘和所述下托架上均开设有进出水口。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述进出水口的内侧设置有水冷管接头和水冷管接头密封圈，所述进出水口的外侧设置有水冷管密封垫、水冷管密封压板。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述上箱体的顶板上设置有维修开关安装孔、防爆阀安装孔、高压连接器安装孔，所述维修开关安装孔上安装有维修开关，所述防爆阀安装孔上安装有防爆阀，所述高压连接器安装孔上安装有高低压接插件。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述高低压接插件包括设置于高压连接器安装孔内侧的安装板和密封泡棉和设置与高压连接器安装孔外侧的接插件和密封压板。

本实用新型还公开了一种电动汽车用电池箱，其使用了前述的电池箱体。

本实用新型还公开了一种纯电动汽车，其包括前述的纯电动汽车电池系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型集成度高、体积小、箱体抗X向和Y向挤压能力强，其通过对箱体总成内电池模组位置的合理布置，有效地缩小了电池系统的体积，方便了电池系统在电动车内的安装和布置；进一步的，本实用新型通过将下箱体设计为上骨架、中脱盘和下托架三层结构，并保证上骨架的横向加强梁与下托架的挂载横梁平行布置、上骨架的纵向加强梁与下托架的挂载纵梁平行布置从而有效地提高了箱体抗X向和Y向挤压能力；进一步的，本实用新型通过在下箱体的侧壁上直接设置带有凹槽的下翻边结构，并保证凹槽的深度小于密封圈的厚度、凹槽的宽度大于密封圈的宽度，从而保证了上盖板和下箱体连接时密封圈分别与上盖板的上翻边端面和下箱体的凹槽的紧密贴合，从而提高了电池箱体的密封性，优选地，压缩形变后的密封圈填充满整个凹槽从而形成一圈挡水层，带有下翻边的下箱体具有制造简单、集成度高、质量轻、密封性好等优点；进一步的，本实用新型通过在下箱体的侧壁上设置安装固定孔与安装定位孔，方便了电池箱在车身上的定位和安装；进一步的；本实用新型通过在下箱体内设置有多根间隔布置的加强筋，有效地提高了箱体底面的机械强度与承重能力；进一步的，本实用新型通过在现有的口琴管的上层增加导热垫、下层增加缓冲垫，从而提高了口琴管的承载能力的同时保证了口琴管的对电池模组的导热性，从而使其可以应用于支撑较大的电池模组；进一步的，本发明通过对导热垫的形状设计，提高了水冷管的导热性能；进一步的，本发明通过对缓冲垫的形状设计，提高了水冷管的承载能力；进一步的，本发明对缓冲垫厚度的设计，使其可以保证口琴管、导热垫、电池模组电芯冷却面彼此紧贴，从而提高水冷板的导热性。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的整体视图；

图2是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的内部视图；

图3是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的上箱体的整体视图；

图4是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的下箱体的整体视图；

图5是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的下箱体爆炸视图；

图6是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的上骨架示意图；

图7是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的上骨架爆炸视图；

图8是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的中脱盘示意图；

图9是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的中脱盘爆炸视图；

图10是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的下托架爆炸视图；

图11是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的高低压接插件装配局部视图；

图12是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的高低压接插件装配爆炸视图；

图13是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的进出水口装配局部视图；

图14是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的进出水口装配爆炸试图；

图15是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的液冷板总成装配示意图；

图16是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的液冷板总成结构示意图；

图17是本实用新型实施例一种纯电动汽车电池系统的液冷板总成局部爆炸试图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种纯电动汽车电池系统，其包括箱体总成，箱体总成包括上箱体1、下箱体2、设置与上箱体1、下箱体2之间的密封垫，箱体总成内安装有电池模组3、电池管理系统5和液冷板总成12，电池模组3包括两组左右对称地布置于箱体总成内的电池模块，每组电池模块包括多个相互串联的电池块，每组电池模块中位于两端的电池块沿箱体总成的横向布置，每组电池模块中位于中间的电池块沿箱体总成的纵向布置，两组电池模块之间设置有高压配电盒4、高低压接插件10和维修开关6，两组电池模块与高压配电盒4电连接，高压配电盒4与电池管理系统5电连接，电池管理系统5与高低压接插件10和维修开关6电连接。每个电池块可以是单层或双层。

本实施例中的电池模组3共包括24个电池块，每个电池块采用 4根长螺杆与电池下箱体进行固定，相邻电池块之间用铸铝结构件进行组合装配，在电池模组左右对称的中间引出维修开关6，24个电池块用软铜排串联起来，总正极和总负极在前端引入高压配电盒4。

本实施例中的高压配电盒可以采用中国实用新型专利 CN204340931U中所公开的高压配点箱，也可以采用其他类似的产品，只要内部设置有正极继电器、负极继电器、快充继电器、预充继电器、预充电阻、电流传感器等部件即可。

本实施例的箱体总成包括包含：上箱体1采用DC04钢材，采用冲压一体成型，提高箱体的加工效率，提高密封效果，上箱体1开孔部分有安装维修开关的开孔15，安装防爆阀的开孔16，安装高压连接器的开孔17及上下箱体装配螺栓通孔18。下箱体2由三个焊接分总成19、20、21构成，3个分总成分别是上骨架19、中脱盘 20和下托架21。

上骨架19内有两根冲压成型纵梁22，两根冲压成型横向加强梁23、两块冲压成型横梁24和六块冲压成型纵向加强梁25，上骨架 19的底部有背焊螺母26及螺母焊接加强板27，上骨架19的上部有焊接螺柱28，所有部件焊接在一起形成总成，主要功能为电池模组、高压配电盒、水冷板提供安装固定点和加强作用。

中托盘20由钢板29整体冲压成型，并带有加强筋，在周边一圈压铆盲孔铆接螺母30，与上箱体1形成密封腔体，主要起到密封作用，中托盘上左右各有一对安装定位孔31，为圆形孔-腰形孔组合，其中一对为与车身端定位使用，另一对为与电池包举升设备定位使用。电池箱体与整车安装固定螺栓通孔共14个，其中左右端各4个，前后端各2个；另有定位孔两组，采用圆孔与长圆孔组合方式消除装配误差：与整车端定位孔一组，与电池包装配设备端定位孔一组。

下托架21由四根挂载横梁32、四根挂载纵梁33、前后左右各一根加强梁34组合焊接而成，共有12个挂载安装点，用于分散电池箱体自重的加载到安装点上的应力，提高安装点的抗疲劳能力，提高箱体底面的机械强度与承重能力，在挂载横梁左右对称各有一根焊接螺柱35，用于等电位线连接电池箱体与车身壳体。高压接插件包含了接插件的安装板36、密封泡棉37、接插件38、密封压板39、接插件安装螺栓组40和密封压板安装螺栓组41，该安装方式有效形成了密封结构。进出水口包含了水冷管接头42、水冷管接头密封圈43、水冷管接头安装螺栓组44、水冷管密封垫45、水冷管密封压板46和安装螺母组47，该安装方式有效形成了密封结构。

本实用新型的液冷板总成12又三个部分组成，分别是位于两端的水冷板结构和用于连接水冷板结构的口琴管，水冷板结构包括进水转接管12.1、出水转接管12.2和换热器芯体12.3，换热器芯体12.3包括进水集流管12.4、出水集流管12.5和口琴管12.6，进水集流管12.4和出水集流管12.5平行对称布置，进水集流管 12.4和出水集流管12.5之间布置有多个口琴管12.6，多个口琴管12.6等距离间隔布置，进水转接管12.1与进水集流管12.4连通，出水转接管12.2与出水集流管12.5连通，口琴管12.6一端与进水集流管12.4连通、另一端与出水集流管12.5连通，口琴管12.6的上端面胶接有用于传导电池热量的导热垫12.7，口琴管12.6的下端面胶接有用于吸收水冷板平面度误差及隔热的缓冲垫12.8。导热垫12.7的形状与口琴管12.6上端面的形状相对应。缓冲垫12.8的形状与口琴管12.6下端面的形状相对应。优选地，进水转接管12.1和出水转接管12.2的下方设置有吸水海绵12.9。优选地，进水转接管12.1为橡胶软管，进水转接管12.1 通过卡箍12.10与进水集流管12.4连接。优选地，导热垫12.7 为硅基材料，具备可压缩性与导热性能。优选地，出水转接管 12.2为橡胶软管，出水转接管12.2通过卡箍12.10与出水集流管12.5连接。水冷板结构可以设置为双层。

本实用新型的集流管用于将冷却液分散至挤压口琴管中，口琴管分布有冷却液流道，且管壁较薄利于传热，导热垫共四块，为硅基材料，具备可压缩性与导热性能好，其一侧与集流管紧贴，导热垫另一面与电池散热面紧贴；缓冲垫可压缩性能、回复性能与隔热性能，其一侧与集流管紧贴，缓冲垫另一面与电池箱紧贴，缓冲垫用于吸收水冷板平面度误差与隔热，并提供 Z方向作用力使口琴管、导热垫、模组电芯冷却面彼此紧贴，在水冷板工作时通过液体循环将电池模组产生的热量由换热面带走；水冷板转接管下方布置有吸水海绵，用于吸收转接管处的漏液；进出水口转接管为橡胶软管，通过卡箍进行管路串联装配，可吸收水冷板的装配误差。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车电池系统，包括箱体总成，所述箱体总成内安装有电池模组(3)、电池管理系统(5)和液冷板总成(12)，其特征在于：所述电池模组(3)包括两组左右对称地布置于所述箱体总成内的电池模块，每组电池模块包括多个相互串联的电池块，每组电池模块中位于两端的电池块沿箱体总成的横向布置，每组电池模块中位于中间的电池块沿箱体总成的纵向布置，两组电池模块之间设置有高压配电盒(4)、高低压接插件(10)和维修开关(6)，两组电池模块与所述高压配电盒(4)电连接，所述高压配电盒(4)与所述电池管理系统(5)电连接，所述电池管理系统(5)与所述高低压接插件(10)和所述维修开关(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述箱体总成包括上箱体(1)、下箱体(2)、和安装于所述上箱体(1)和所述下箱体(2)之间的密封圈；所述下箱体(2)包括上骨架(19)、中脱盘(20)和下托架(21)，所述上骨架(19)固接于所述中脱盘(20)内，所述中脱盘(20)固接于所述下托架(21)内，所述上骨架(19)包括外框架，所述外框架内设置有沿电池箱体横向布置的横向加强梁(23)和沿电池箱体纵向布置的纵向加强梁(25)，所述下托架(21)包括承载框架，所述承载框架内设置有沿电池箱体横向布置的挂载横梁(32)和沿电池箱体纵向布置的挂载纵梁(33)，所述横向加强梁(23)与所述纵向加强梁(25)垂直布置，所述横向加强梁(23)与所述挂载横梁(32)平行布置，所述纵向加强梁(25)与所述挂载纵梁(33)平行布置。

3.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述外框架由两根平行布置的纵梁(22)和两根平行布置的横梁(24)焊接而成。

4.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述中脱盘(20)包括底板和侧壁，所述侧壁的顶端设置有第一翻边，第一翻边上有铆接有用于连接所述上箱体(1)的螺母(30)。

5.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述中脱盘(20)上设置有安装定位孔(31)，所述安装定位孔(31)包括用于定位车身端的圆孔和用于定位电池包举升设备的腰型孔。

6.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述液冷板总成(12)设置于电池模组(3)和下箱体(2)之间，所述液冷板总成(12)的上端面与所述电池模组(3)固接，所述液冷板总成(12)的下上端面与所述下箱体(2)固接。

7.根据权利要求6所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述液冷板总成(12)包括进水转接管(12.1)、出水转接管(12.2)和换热器芯体(12.3)，所述换热器芯体(12.3)包括进水集流管(12.4)、出水集流管(12.5)和口琴管(12.6)，所述进水转接管(12.1)与所述进水集流管(12.4)连通，所述出水转接管(12.2)与所述出水集流管(12.5)连通，所述口琴管(12.6)一端与所述进水集流管(12.4)连通、另一端与所述出水集流管(12.5)连通，所述口琴管(12.6)的上端面胶接有用于传导电池热量的导热垫(12.7)，所述口琴管(12.6)的下端面胶接有用于吸收水冷板平面度误差及隔热的缓冲垫(12.8)，所述水冷板的缓冲垫(12.8)的厚度大于所述口琴管(12.6)的下端面至所述箱体内底面的距离。

8.根据权利要求7所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述缓冲垫(12.8)为弹簧板。

9.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车电池系统，其特征在于：所述上箱体(1)的顶板上设置有维修开关安装孔(15)、防爆阀安装孔(16)、高压连接器安装孔(17)，所述维修开关安装孔(15)上安装有维修开关(6)，所述防爆阀安装孔(16)上安装有防爆阀，所述高压连接器安装孔(17)上安装有高低压接插件(10)。

10.一种纯电动汽车，其特征在于：包括如权利要求1-9中任意一项权利要求所述的纯电动汽车电池系统。