CN212434778U - 一种大型动力电池包箱体上盖结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型动力电池包箱体上盖结构，包括箱体上盖和加强筋，加强筋连接在箱体上盖上，加强筋的两端连接在箱体上盖的长边上，加强筋包括主加强筋和辅加强筋，主加强筋和辅加强筋均连接在箱体上盖上。用形状规则的主加强筋和辅加强筋代替用拓扑结果布置非规则形状加强筋，采用焊接加强筋结构制作大尺寸箱体上盖，无需投入模具，用常规焊接工艺即可；相比用大尺寸的模具冲压工艺制作带有非规则形状加强筋的箱体上盖，节省了模具投入及调试时间，降低了制造成本。本发明还公开了一种大型动力电池包箱体上盖结构的设计方法。

Description

一种大型动力电池包箱体上盖结构

技术领域

本实用新型属于新能源电池技术领域，具体涉及一种大型动力电池包箱体上盖结构。

背景技术

目前部分车型动力电池包外形尺寸较大，长度大于2m，宽度大于1m；箱体上盖有轻量化要求，通常选用铝板材，且壁厚不大于1.2mm。如此箱体上盖的模态较低，不超过10HZ，很容易被引起低频共振，影响电池包安全。现有的技术通常是用CAE软件进行拓扑分析，先找出薄弱部分，再利用冲压局部特征进行加强，以提高整体模态。但是在箱体上盖采用拓扑结果布置非规则形状加强筋如图1所示，需要通过模具进行加工，但是存在不同的箱体上盖的拓扑结果不相同的情况，所以就有可能需要根据拓扑结果重新开模，增加了模具成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便，节省模具成本的大型动力电池包箱体上盖结构，本实用新型还提供了一种大型动力电池包箱体上盖结构的设计方法。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种大型动力电池包箱体上盖结构，包括箱体上盖和加强筋，加强筋连接在箱体上盖上，加强筋的两端连接在箱体上盖的长边上，加强筋包括主加强筋和辅加强筋，主加强筋和辅加强筋均连接在箱体上盖上。

进一步的，所述箱体上盖上设有两条主加强筋，两条主加强筋之间的距离为主加强筋与箱体上盖短边之间距离的3/4。

进一步的，所述主加强筋将箱体上盖分隔为三个区域：区域Ⅰ、区域Ⅱ和区域Ⅲ，在区域Ⅰ、区域Ⅱ和区域Ⅲ中布置辅加强筋。

进一步的，所述区域Ⅱ为中间区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ中辅加强筋的数量相同，区域Ⅱ中辅加强筋的数量比区域Ⅰ或区域Ⅲ中辅加强筋的数量多1个。

进一步的，所述主加强筋的高度为箱体上盖高度的1/10，主加强筋的宽度与其高度的比值为3。

进一步的，所述辅加强筋与主加强筋的结构类似。

进一步的，所述加强筋为槽体结构，加强筋的横截面与箱体上盖构成等腰梯形结构。

进一步的，所述箱体上盖中部刚度的最弱，区域Ⅱ中的加强筋之间的距离小于区域Ⅰ和区域Ⅲ中的加强筋之间的距离。

采用本实用新型技术方案的优点为：

1.本实用新型用形状规则的主加强筋和辅加强筋代替用拓扑结果布置非规则形状加强筋，采用焊接加强筋结构制作大尺寸箱体上盖，无需投入模具，用常规焊接工艺即可；相比用大尺寸的模具冲压工艺制作带有非规则形状加强筋的箱体上盖，节省了模具投入及调试时间，降低了制造成本。

2.本实用新型的目的是在动力电池包外形尺寸(长度大于2m，宽度大于1m)较大的情况下，在箱体上盖不采用拓扑结果布置非规则形状加强筋满足模态要求，而采用合理布置规则形状加强筋的方式满足模态要求，节省了冲压模具成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为传统箱体上盖的结构示意图；

图2为本实用新型箱体上盖的结构示意图；

图3为本实用新型加强筋的截面示意图。

上述图中的标记分别为：1、箱体上盖；2、主加强筋；3、辅加强筋；4、区域Ⅰ；5、区域Ⅱ；6、区域Ⅲ。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图3所示，一种大型动力电池包箱体上盖结构，包括箱体上盖1和加强筋，加强筋连接在箱体上盖1上，加强筋的两端连接在箱体上盖1的长边上，加强筋包括主加强筋2和辅加强筋3，主加强筋2和辅加强筋3均连接在箱体上盖1上。用形状规则的主加强筋2和辅加强筋3代替用拓扑结果布置非规则形状加强筋，采用焊接加强筋结构制作大尺寸箱体上盖，无需投入模具，用常规焊接工艺即可；相比用大尺寸的模具冲压工艺制作带有非规则形状加强筋的箱体上盖，节省了模具投入及调试时间，降低了制造成本。

优选的，加强筋为槽体结构，加强筋的横截面与箱体上盖1构成等腰梯形结构

所述箱体上盖1上设有两条主加强筋2，两条主加强筋2之间的距离为主加强筋与箱体上盖1短边之间距离的3/4。主加强筋2的高度为箱体上盖1高度的1/10，主加强筋2的宽度与其高度的比值为3。辅加强筋3与主加强筋2的结构类似。

主加强筋2将箱体上盖1分隔为三个区域：区域Ⅰ4、区域Ⅱ5和区域Ⅲ6，在区域Ⅰ4、区域Ⅱ5和区域Ⅲ6中布置辅加强筋3。

区域Ⅱ5为中间区域，区域Ⅰ4和区域Ⅲ6中辅加强筋3的数量相同，辅加强筋3布置的原则是中间区域的辅加强筋数量比两边区域的辅加强筋数量多1个，即区域Ⅱ5中辅加强筋3的数量比区域Ⅰ4或区域Ⅲ6中辅加强筋3的数量多1个。由于箱体上盖1中部刚度的最弱，区域Ⅱ5中的加强筋之间的距离小于区域Ⅰ4和区域Ⅲ6中的加强筋之间的距离。

本实用新型大型动力电池包箱体上盖结构的设计过程：首先根据大尺寸箱体的上盖刚度从四周向中间逐步减弱的分布特点，有针对性的布置焊接加强筋；其次在中部刚度最弱的部位加强筋相对密集，靠近两端刚度较弱的部位加强筋相对疏远，使箱体上盖1刚度尽量平均；最后通过调整加强筋的截面尺寸，使箱体上盖1的强度满足要求。

具体包括如下步骤：

步骤1.在与箱体上盖1长边垂直的方向上布置两条主加强筋2，并使两条主加强筋2之间的距离为主加强筋与箱体上盖1短边之间距离的3/4，即箱体上盖1被主加强筋分为三个区域分别为：区域Ⅰ4、区域Ⅱ5和区域Ⅲ6，区域Ⅱ5为中间区域；主加强筋2的高度为箱体上盖1高度的1/10，主加强筋2的宽度与其高度的比值为3；

步骤2.对设有主加强筋2的箱体上盖进行振动仿真，如果一阶模态满足不了技术要求，一般为20HZ，则需要在步骤1中形成的三个区域中均匀布置同尺寸的辅加强筋3；辅加强筋3布置的原则是中间区域的辅加强筋数量比两边区域的辅加强筋数量多1个，具体数量根据一阶模态的数值而定，直到满足技术要求；

步骤3.箱体上盖一阶模态达到要求后，再看此模态下的响应位移是否满足要求，如果不满足，则适度增大主加强筋2或辅加强筋3高度，直到满足技术要求。

本实用新型的目的是在动力电池包外形尺寸(长度大于2m，宽度大于1m)较大的情况下，在箱体上盖不采用拓扑结果布置非规则形状加强筋满足模态要求，而采用合理布置规则形状加强筋的方式满足模态要求，节省了冲压模具成本。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：包括箱体上盖(1)和加强筋，加强筋连接在箱体上盖(1)上，加强筋的两端连接在箱体上盖(1)的长边上，加强筋包括主加强筋(2)和辅加强筋(3)，主加强筋(2)和辅加强筋(3)均连接在箱体上盖(1)上。

2.如权利要求1所述的一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：所述箱体上盖(1)上设有两条主加强筋(2)，两条主加强筋(2)之间的距离为主加强筋与箱体上盖(1)短边之间距离的3/4。

3.如权利要求2所述的一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：所述主加强筋(2)将箱体上盖(1)分隔为三个区域：区域Ⅰ(4)、区域Ⅱ(5)和区域Ⅲ(6)，在区域Ⅰ(4)、区域Ⅱ(5)和区域Ⅲ(6)中布置辅加强筋(3)。

4.如权利要求3所述的一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：所述区域Ⅱ(5)为中间区域，区域Ⅰ(4)和区域Ⅲ(6)中辅加强筋(3)的数量相同，区域Ⅱ(5)中辅加强筋(3)的数量比区域Ⅰ(4)或区域Ⅲ(6)中辅加强筋(3)的数量多1个。

5.如权利要求2至4任意一项所述的一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：所述主加强筋(2)的高度为箱体上盖(1)高度的1/10，主加强筋(2)的宽度与其高度的比值为3。

6.如权利要求5所述的一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：所述加强筋为槽体结构，加强筋的横截面与箱体上盖(1)构成等腰梯形结构。

7.如权利要求6所述的一种大型动力电池包箱体上盖结构，其特征在于：所述箱体上盖(1)中部刚度的最弱，区域Ⅱ(5)中的加强筋之间的距离小于区域Ⅰ(4)和区域Ⅲ(6)中的加强筋之间的距离。

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