CN213799332U - 电池组件和新能源汽车 - Google Patents

Abstract

一种电池组件，包括电池箱架和设于所述电池箱架的电池，所述电池箱架设有多个收容电池的收容空间，每一所述收容空间的形状相同，所述收容空间内设有第一连接件，所述电池可拆卸地设于所述收容空间内，且所述电池的外轮廓与所述收容空间的内壁相适配，所述电池在与所述第一连接件对应的位置处设有凹槽，且所述凹槽处设有第二连接件，所述第二连接件可在所述凹槽位置处与所述第一连接件连接，所述第一连接件和所述第二连接件沿插接方向的插接总高度为所述电池沿所述插接方向高度的四分之三至五分之四。本申请还涉及一种新能源汽车，采用上述的电池组件，能够适用不同级别的车型，且沿Z轴方向便于电池的安装。

Description

电池组件和新能源汽车

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池组件及新能源汽车。

背景技术

换电是电动车补充电能的一种重要方式，目前已经大量投放市场的换电模式，主要以底盘整包换电为主，即电动车底盘有一块可更换的大电池包，换电装备通过更换车底整块电池包，完成对电动车电能的补充。但是因为不同等级的车辆，电池容量需求不同，底盘空间不同，所以不同级别电动车很难用同一大小的整包进行适配，安装在车身和电池上的连接器也无法相匹配，从而影响了电池沿Z轴方向(垂直于地面方向)的安装。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种电池组件，旨在电池在进行换电的过程中，电池能够更好的收容于箱架中，避免影响电池的安装。

本申请的实施例提供一种电池组件，包括电池箱架和设于所述电池箱架的电池，所述电池箱架设于多个收容电池的收容空间，每一所述收容空间的形状相同，所述收容空间内设有第一连接件，所述电池可拆卸地设于所述收容空间内，且所述电池的外轮廓与所述收容空间的内壁相适配，所述电池在与所述第一连接件对应的位置处设有凹槽，且所述凹槽处设有第二连接件，所述第二连接件可在所述凹槽位置处与所述第一连接件连接，所述第一连接件和所述第二连接件沿插接方向的插接总高度为所述电池沿所述插接方向高度的四分之三至五分之四。

在至少一个实施例中，所述电池还包括锁止机构，设于所述电池箱架，且沿与所述插接方向相垂直的方向对所述电池进行锁紧。

在至少一个实施例中，所述锁止机构包括伸缩杆和驱动件，所述驱动件连接所述伸缩杆，所述电池在与所述伸缩杆对应的位置处设有插孔，所述驱动件驱动所述伸缩杆伸入所述插孔，用以锁紧所述电池。

在至少一个实施例中，所述电池组件还包括电池管理单元，设于所述电池箱架上并连接所述第一连接件，所述电池管理单元用以监控和管理所述电池。

在至少一个实施例中，所述电池箱架包括多个所述电池，每一所述电池设于一所述收容空间内，多个所述电池之间并联。

在至少一个实施例中，所述电池组件还包括温控机构，所述电池箱架的边缘位置处设有收容槽，所述温控机构设于所述收容槽内，用以检测所述电池的温度。

在至少一个实施例中，所述箱架在背离所述收容空间的一侧设有电连接器，所述电连接器朝向所述收容空间的一侧设有埋线槽。

本申请的实施例还提供一种新能源汽车，包括车身和上述中任一电池组件，所述车身的底部设有固定梁，所述固定梁沿所述新能源汽车行进的方向设置，所述电池箱架安装于所述固定梁上。

在至少一个实施例中，所述电池呈长方体形，且包括相互垂直的长边和宽边，所述电池的长边垂直于所述固定梁。

在至少一个实施例中，沿所述新能源汽车行进的方向存在第一入口，沿垂直于所述行进的方向存在第二入口，所述电池能够从所述第一入口或所述第二入口被推进所述车身的底部进行安装。

本申请提供的电池组件和新能源汽车，通过在所述电池箱架上设置多个收容空间，每一所述收容空间的内壁能够与一所述电池相适配，使得不同等级的车辆可以用同种电池，设置在电池箱架上的第一连接件和设置电池上的第二连接也能够相插接，且插接后的第一连接件和第二连接件的总高度为电池高度的四分之三至五分之四，沿Z轴方向便于电池的安装，无需调整车身以适应第一连接件和第二连接件的插接。

附图说明

图1为本申请一实施例中电池组件的立体示意图。

图2为图1所示的电池组件的另一视角的立体示意图。

图3为图2所示的电池组件的分解示意图。

图4为图3所示的电池组件另一视角的分解示意图。

图5为图1所示的第一连接件和第二连接件插接后位于电池上的正面示意图。

图6为本申请另一实施例中新能源汽车的立体示意图。

图7为图6所示的新能源汽车将电池拆卸下来的分解示意图。

主要元件符号说明

电池组件 100

电池箱架 10

框架 11

收容空间 111

收容槽 112

连接块 12

第一连接件 13

止挡件 14

锁止孔 15

导向块 16

导向斜面 161

上盖 17

电池 20

本体 21

长边 211

宽边 212

凹槽 22

第二连接件 23

插孔 24

锁止机构 30

驱动件 31

伸缩杆 32

电池管理单元 40

温控机构 50

水管 51

电池短路单元 60

电连接器 70

埋线槽 71

动力线 80

控制器 90

维修开关 95

新能源汽车 200

车身 A

固定梁 B

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请的实施例提供一种电池组件，包括电池箱架和设于所述电池箱架的电池，所述电池箱架设于多个收容电池的收容空间，每一所述收容空间的形状相同，所述收容空间内设有第一连接件，所述电池可拆卸地设于所述收容空间内，且所述电池的外轮廓与所述收容空间的内壁相适配，所述电池在与所述第一连接件对应的位置处设有凹槽，且所述凹槽处设有第二连接件，所述第二连接件可在所述凹槽位置处与所述第一连接件连接，所述第一连接件和所述第二连接件沿插接方向的插接总高度为所述电池沿所述插接方向高度的四分之三至五分之四。

上述的电池组件通过在电池箱架上设置多个形状相同的收容空间，每一收容空间可收容一所述电池，从而使得不同等级的车辆可以使用该电池组件，根据不同等级车辆的不同，所要要的电池容量不同，可在所述收容空间内组装不同数量的电池，也满足不同等级的车辆。进一步地，同等级的车辆，也可根据自身对电池容量的需求，选择组装不同数量的电池。并且，设于电池箱架上的第一连接件和设于电池上的第二连接件在进行插接时，能够在所述电池的凹槽位置处进行插接，其插接后的总高度与所述电池的高度大致相同，可以减少第一连接件和第二连接件在Z轴方向上对电池组装或车身空间的影响。

本申请的实施例还提供一种新能源汽车，包括车身和上述的电池组件，所述车身的底部设有固定梁，所述固定梁沿所述新能源汽车行进的方向设置，所述电池箱架安装于所述固定梁上。

该新能源汽车采用上述的电池组件，将所述电池箱架安装在固定梁上，可以适用统一规格的电池，不同等级的车辆均可以采用，提升了适用范围。

下面将结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。

第一实施例

请参阅图1、图2、图3和图4，为更好的对本申请的实施例作出说明，将结合X、Y、Z坐标轴进行说明，其中各坐标轴两两垂直。本申请提供一种所述电池组件100，用于给车辆进行供电。所述电池组件100包括电池箱架10和电池20，所述电池箱架10安装于车辆的底部，所述电池20可拆卸的设于所述电池箱架10内。进一步地，所述电池20沿Z轴方向直接安装至所述电池箱架10内。

请参阅图3和图4，所述电池箱架10包括框架11和设于所述框架11的连接块12、第一连接件13、止挡件14、锁止孔15和导向块16。所述连接块12设于所述框架11的外边缘位置处，用以连接至车辆的车身(图未示)上，所述第一连接件13用以于所述电池20进行连接，所述止挡件14可对所述电池20进行定位，所述锁止孔15用以收容锁止机构30，所述导向块16用以对所述电池20起导向作用。

具体的，所述框架11大致为方形，且所述框架11设有多个用于收容所述电池20的收容空间111，每一所述收容空间111的结构相同，从而使得位于所述收容空间111内的电池20结构相同，使得所述电池20能够统一化，便于针对不同的等级的车辆进行更换。

所述框架11的外侧杆上设有多个所述连接块12，所述框架11通过多个所述连接块12固定于车身A上。

所述第一连接件13设于所述收容空间111的内侧壁上，进一步地，所述第一连接件13为连接器的公端。

所述止挡件14也设于所述收容空间111的内侧壁的大致中间位置处，且沿所述收容空间111的内侧壁环绕设置。所述止挡件14为止挡板，用以在沿Z轴方向对所述电池20进行组装时，对其进行定位。沿所述收容空间111的内侧壁上环绕设置，使得所述止挡件14能够对所述电池20的整体进行定位，避免出现所述电池20某一处无法进行定位的情况发生。

可以理解的是，在其他实施例中，所述止挡件14也可替换为多个止挡快，多个止挡块沿所述收容空间111的内侧壁环绕设置。

所述锁止孔15设于所述收容空间111的内侧壁且位于所述止挡件14的下端，锁止机构30从所述锁止孔15位置处伸入所述收容空间111内，以对所述电池20进行锁止。

所述导向块16设于所述收容空间111的内侧壁上且位于所述止挡件14的上端，所述导向块16包括导向斜面161，所述导向斜面161向收容空间111的中部倾斜，在所述电池20沿Z轴方向移动时，所述电池20的顶部与所述导向斜面161抵接逐渐使得所述电池20对中。由于所述导向块16的设置，使得换电池20的装置在换电池20时进行粗定位即可，在粗定位的情况下推送电池20，电池20可以自动矫正，以柔和的运动方式最终完全容置在收容空间111内，随后完成与锁止机构30的对接固定。

可以理解的是，在一实施例中，所述框架11、所述连接块12、所述止挡件14、所述锁止孔15和所述导向块16可为一体成型结构。

请参阅图3、图4和图5，所述电池20包括本体21，所述本体21大致呈矩形且包括两长边211和两宽边212，在一实施例中，所述长边211沿Y轴方向，所述宽边212沿X轴方向。沿Y轴方向，所述本体21上设有凹槽22，所述凹槽22与所述第一连接件13相对应，所述第二连接件23和所述第一连接件13可在所述凹槽22位置相连接。

所述电池20还包括第二连接件23，所述第二连接件23设于所述本体21上且位于所述凹槽22处，所述第二连接件23和所述第一连接件13可拆卸地连接。进一步的，所述第二连接件23为连接器的母端。

可以理解的是，在其他实施例中，所述第一连接件13可替换为连接器的母端，所述第二连接件23可替换为连接器的公端。所述第一连接件13和所述第二连接件23接通后，实现电流的流通。

沿所述第一连接件13和所述第二连接件23的插接方向，即沿Z轴方向，所述第一连接件13和所述第二连接件23插接后的沿Z轴方向的总高度为所述电池20沿Z轴方向高度的四分之三至五分之四。具体的，在本实施例中，所述第一连接件13和所述第二连接件23之间插接后的高度为所述电池20高度的五分之四。

可以理解的是，在其他实施方式中，所述第一连接件13和所述第二连接件23之间插接后的总高度可根据具体需要进行设计，如使得所述第一连接件13和所述第二连接件23插接后的总高度为所述电池20高度的76％、77％、78％、79％等。

所述第一连接件13和所述第二连接件23在所述凹槽22处连接，使得二者形成下沉式设计，即所述第一连接件13和所述第二连接件23在凹槽22处连接，所述第一连接件13大部分结构能够沉入所述电池20的凹槽22内，如此设置可以减少所述第一连接件13对Z轴方向上空间的影响，避免所述电池20与所述电池箱架10之间组装后沿Z轴方向的高度过大，而影响整个车身的设计。

所述本体21上还设有插孔24，所述插孔24开设于所述本体21沿X轴方向上的边缘处，即所述插孔24设于所述宽边212上。在一实施例中，每一所述宽边212上设有两所述插孔24，用以和外部锁定的结构相适配，使得所述电池20能够被锁固在所述电池箱架10上。

在一实施例中，所述电池箱架10设有三个所述收容空间111，且所述电池箱架10包括三个所述电池20，每一所述电池20收容于一所述收容空间111内，且三个所述电池20之间并联。可以理解的是，在不同等级的车辆中，所述收容空间111和所述电池20的数量可以依据不同需要进行设置，如在一较大的车辆中，所述电池箱架10上设有五个或者六个所述收容空间111，相应的，大车辆中所需的电池20数量较多，也可设置五个或者六个所述电池20。可以理解的是，所述收容空间111和所述电池20的设置数量不限于此。采用该所述电池箱架10，使得每一所述收容空间111内的电池20是一致的，从而使得不同车辆所采用的电池20能够标准化，提升了所述电池20的适用范围。

请参阅图3，所述电池组件100还包括锁止机构30，所述框架11的侧壁上设有收容槽112，所述锁止机构30收容于所述收容槽112内。所述锁止机构30包括驱动件31和伸缩杆32，所述驱动件31为电机，所述伸缩杆32位于所述锁止孔15位置处，在所述驱动件31的驱动下所述伸缩杆32能够伸入所述电池20的插孔24，从而锁固所述电池20。

通过自带驱动件31可以提高锁止装置的一体性，而无需引入车身A上的驱动装置进行驱动头的驱动，通过在框架11外设置收容槽112安装可以提供相对隔离的空间保护驱动件31。

请再参阅图1和图2，所述电池组件100还包括电池管理单元40(BatteryManagement System)，所述电池管理单元40设于所述框架11上，用以监测并控制所述电池20的状态，如监测所述电池20的电压、电流、单个所述电池20上的能量等。

所述电池组件100还包括温控机构50，所述温控机构50包括水管51，所述水管51设于所述收容槽112处，所述锁止机构30设于所述收容槽112内，所述收容槽112顶部设有上盖17，以覆盖所述锁止机构30，避免外部其他结构进入所述收容槽112内，损坏所述锁止机构30。

所述水管51置于所述上盖17上，且沿X轴方向设置位于所述电池20的宽边212位置处。进一步地，相邻两所述电池20之间也设有所述水管51，即设置在所述电池20的长边211位置处，将所述水管51设于所述电池20的周侧，从而更加有效的对其进场散热，以避免所述电池20温度过高带来的安全性问题。

所述电池组件100还包括电池短路单元60(Battery Disconnect Unit)，所述电池短路单元60设于所述框架11上，同样的，所述电池短路单元60也是用以保护所述电池组件100的安全。当所述电池组件100的系统出现问题时，车辆的控制器90能够通过所述电池短路单元60切断电流以保证系统的安全。

所述电池20安装在所述电池箱架10上之后需要对车身供电以实现车身的电力驱动，这种电池箱架10使用电连接器70与车身进行电连接。具体的，在所述框架11沿Z轴方向的上端位置处设置所述电连接器70。所述电连接器70朝向所述收容空间111的一面设置有埋线槽71，在所述埋线槽71内固定安装动力线80，所述动力线80的第一端伸入收容空间111内，当所述电池20安装到位后，所述动力线80的第一端与电池20对接，所述动力线80的第二端与车身的驱动系统电连接，从而将所述电池20的电能引入到车身的驱动系统。由于所述电连接器70与所述框架11相对位置固定，而所述框架11与所述电池20的相对位置固定，使得所述电池20安装到位后可以自动与所述电连接器70上的导线对接，从而直接对车身供电。

上述的锁止机构30、电池管理单元40、温控机构50、电池短路单元60和电连接器70均通过动力线80进行连接，从而实现所述电池组件100之间的连通，进一步地，实现所述电池组件100和所述车身及所述电池20之间的连通。

所述电池组件100还包括控制器90，所述控制器90设于所述框架11上，且位于所述电池20的上端，从而有效避免所述电池20在与所述框架11在进行组装的过程中，发生所述控制器90干涉所述电池20的情况。所述锁止机构30、电池管理单元40、温控机构50、电池短路单元60和电连接器70通过所述动力线80与所述控制器90连接，从而使得所述控制器90能够对各结构起到控制的作用。

所述电池管理单元40、所述电池短路单元60和所述控制器90收容于箱壳中，以能够对所述电池管理单元40、所述电池短路单元60和所述控制器90起到保护作用。

所述电池组件100还包括维修开关95，所述维修开关95设于所述控制器90上且与所述控制器90连接，当所述电池20需要进行更换或所述电池箱架10上的其他结构需要更换时，操作所述维修开关95，从而使得所述电池组件100处于一个安全状态是进行处理。

第二实施例

请参阅图6和图7，本申请还提供一种新能源汽车200，所述新能源汽车200包括车身A和上述的电池组件100，所述电池组件100固定于所述车身A的底部。所述车身A的底部设有固定梁B，所述固定梁B沿所述新能源汽车200行进的方向设置，即所述固定梁B沿X轴方向设置。

在一实施例中，所述车身A上设有两所述固定梁B，两所述固定梁B平行设置，所述电池箱架10通过所述连接块12安装在所述固定梁B上。所述电池20的长边211垂直于所述固定梁B，在将所述电池20安装至所述电池箱架10上时，所述电池20的宽边212固定在所述电池箱架10上。即相对于所述车身A的长度方向，所述电池20是横向位于所述车身A。该种放置方式对车身A底部的强度没有影响，从而使得所述车身A能够更好的承载所述电池20。

沿所述新能源汽车200行进的方向存在第一入口，即沿X轴方向所述新能源汽车200存在第一入口，所述第一入口为前后两车轮之间的空间。沿垂直于所述新能源汽车200行进的方向存在第二入口，即沿Y轴方向所述新能源汽车200存在第二入口，所述第二入口为所述新能源汽车200前两车轮或后两车轮之间的空间。在对所述电池20进行换电的过程中，因所述电池20进一步统一，形成标准化的尺寸，换电装置能够将每一所述电池20从所述第一入口或所述第二入口推入车身A的底部，将其安装在电池箱架10上。

请再结合图2，在将所述电池20组装至电池箱架10内时，换电装置带动所述电池20从所述第一入口或所述第二入口进入所述车身A的底部。换电装置沿Z轴方向顶推所述电池20，所述电池20进入所述收容空间111内，所述控制器90感应到后，控制所述驱动件31驱动所述伸缩杆32伸入所述插孔24中，以对所述电池20进行固定。同时，所述第一连接件13和所述第二连接件23进行插接。

若需要组装多个所述电池20时，重复上述步骤即可。

所述电池20组装至所述电池箱架10内后，所述电连接器70接通，所述第一连接件13和所述第二连接件23也接通，从而实现所述电池20对所述车身A进行供电，使得车身A获得电能，从而能够进行移动。

综上所述，本申请实施例中提供电池组件100和新能源汽车200，通过将多个所述电池20设置为同一型号，在所述电池箱架10上设置多个所述收容空间111，每一所述收容空间111与所述电池20相匹配，使得同一型号后的电池20能够适用于不同等级的车辆，即使是同等级的车辆也可根据需要设置电池20的数量。如此设置，使得电池20能够进行标准化，从而提升了该种电池20的适用性。并且，所述第一连接件13和所述第二连接件23插接后，其整体的高度与所述电池20高度大致相同，可以减少车身A与所述电池20之间沿Z轴方向的组装空间，能够让所述电池20尽可能远离底面，避免外部障碍物损坏所述电池20。所述电池20的尺寸小，能够从所述车身A不同的方向将其推入至车身A的底部，推入后直接沿Z轴方向进行安装和插接，使得电池20的组装更加方便。水平反向的锁止，无需在将电池20安装后，还要沿水平方向移动，才能进行锁止，直接锁止的方式更加便捷。将各所述结构设于所述电池箱架10上，在对所述电池20进行更换的时候，无需对其他结构的位置或状态进行改动，如在拆卸电池20时，无需对控制器90进行插拔等。

另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组件，包括电池箱架和设于所述电池箱架的电池，其特征在于，

所述电池箱架设有多个收容电池的收容空间，每一所述收容空间的形状相同，所述收容空间内设有第一连接件；

所述电池可拆卸地设于所述收容空间内，且所述电池的外轮廓与所述收容空间的内壁相适配，所述电池在与所述第一连接件对应的位置处设有凹槽，且所述凹槽处设有第二连接件，所述第二连接件可在所述凹槽位置处与所述第一连接件连接；

所述第一连接件和所述第二连接件沿插接方向的插接总高度为所述电池沿所述插接方向高度的四分之三至五分之四。

2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池还包括锁止机构，设于所述电池箱架，且沿与所述插接方向相垂直的方向对所述电池进行锁紧。

3.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述锁止机构包括伸缩杆和驱动件，所述驱动件连接所述伸缩杆，所述电池在与所述伸缩杆对应的位置处设有插孔，所述驱动件驱动所述伸缩杆伸入所述插孔，用以锁紧所述电池。

4.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括电池管理单元，设于所述电池箱架上并连接所述第一连接件，所述电池管理单元用以监控和管理所述电池。

5.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池箱架包括多个所述电池，每一所述电池设于一所述收容空间内，多个所述电池之间并联。

6.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括温控机构，所述电池箱架的边缘位置处设有收容槽，所述温控机构设于所述收容槽内，用以检测所述电池的温度。

7.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述箱架在背离所述收容空间的一侧设有电连接器，所述电连接器朝向所述收容空间的一侧设有埋线槽。

8.一种新能源汽车，其特征在于，包括车身和如权利要求1至7中任一项所述的电池组件，所述车身的底部设有固定梁，所述固定梁沿所述新能源汽车行进的方向设置，所述电池箱架安装于所述固定梁上。

9.如权利要求8所述的新能源汽车，其特征在于，所述电池呈长方体形，且包括相互垂直的长边和宽边，所述电池的长边垂直于所述固定梁。

10.如权利要求9所述的新能源汽车，其特征在于，沿所述新能源汽车行进的方向存在第一入口，沿垂直于所述行进的方向存在第二入口，所述电池能够从所述第一入口或所述第二入口被推进所述车身的底部进行安装。

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