CN215496922U - 动力电池安装架及动力电池系统组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种动力电池安装架，包括安装架本体，安装架本体上设置有自上而下的多层存储空间，用于安装动力电池模组，安装架本体的四角分别安装有一减震器。本实用新型还公开一种动力电池系统组件。本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的动力电池安装架，整体减震安装结构，满足减震性能的前提下结构紧凑。本实用新型所述的动力电池系统组件，串并冷却管路，两个回水管，各支路流量均匀。本实用新型所述的动力电池系统组件，高低两个膨胀水箱，保证了电池组及冷却单元的除气及补液要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动力电池安装架及动力电池系统组件，属于纯电动推土机动力电池安装方式及电池的热管理系统技术领域。
背景技术
动力电池是纯电动推土机的核心部件，其主要作用是存储能量，为纯电动推土机实现各项功能提供能量。目前行业内普遍采用磷酸铁锂电芯的电池箱，根据尺寸及容量的不同而分为多种型号的标准动力电池箱。
为保证动力电池的充放电功能最优化，必须保证其在工作时处于适宜的温度范围内（一般是15℃～35℃），动力电池温度过低会影响电池放电功率和安全性，温度过高会严重影响动力电池寿命和稳定性。目前常用的冷却系统方案是用配比为50%纯水+50%乙二醇的长效防冻液作为冷却介质，并采用强制冷却模式。在这种冷却模式中，BTMS是系统换热、精确控制系统温度的关键部件，目前已经商业化，较为成熟。电池箱对震动有比较严格的要求，因此安装时必须有减震器，用以隔离外界的各种冲击震动。
由于标准电池箱容量有限，在实际应用中，为保证设备续航能力，往往采用多个电池箱串联或并联的方案。有的应用案例中，多个电池箱采用分层安装的形式，为保证减震性能，每个电池箱都增加减震装置，常用的有两种技术方案：1、单个电池箱底部安装橡胶板；2、单个电池箱底部安装橡胶减震垫。但是两种方案均存在不足。单个电池箱底部安装橡胶板，虽然节约了安装空间，但实际减震效果差。单个电池箱底部安装橡胶减震器，虽然减震效果好，但是对安装空间要求大。
另外，虽然目前BTMS已经非常成熟，可以精确控制循环的温度。但是实际应用时，由于电池采用多种布置形式（串联、并联、串并联等），有可能引起局部电池高温的情况，局部电池高温时会影响电池寿命，有的甚至会造成虚报警，影响整车的运行。因此管路的布置及液冷系统的除气、补液等功能也是电池热管理系统发挥作用的关键因素。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种动力电池安装架及动力电池系统组件。
本实用新型所述的动力电池安装架，其特征在于：包括安装架本体，安装架本体上设置有自上而下的多层存储空间，用于安装动力电池模组，安装架本体的四角分别安装有一减震器。
所述安装架本体包括至少四根竖直设置的立柱和至少两层水平设置且与所述立柱固定连接的存放托架。
所述立柱供设置有六根，按三列两排平行分布；存放托架自上而下设置有四层，分别是底层托架、二层托架、三层托架及顶层托架。
所述减震器固定在底层托架的四角。
所述底层托架包括两根相互平行横梁及两根相互平行的底座拼接的矩形结构，横梁上安装有固定动力电池的存放板，立柱底端固定在对应的横梁或底座上。
所述减震器为橡胶减震器。
一种动力电池系统组件，其特征在于，包括上述的动力电池安装架，底层托架上固连有串联的第一水冷式动力电池模组及第二水冷式动力电池模组，二层托架上固连有串联的第三水冷式动力电池模组及第四水冷式动力电池模组，三层托架上固定连串联的第五水冷式动力电池模组及第六水冷式动力电池模组，顶层托架上固连有串联的第七水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组。
所述第一水冷式动力电池模组、第三水冷式动力电池模组、第五水冷式动力电池模组及第七水冷式动力电池模组，共用一根进水管，第二水冷式动力电池模组及第四水冷式动力电池模组共用一根回水管，第六水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组共用一根回水管。
所述还包括高位膨胀水箱及低位膨胀水箱，高位膨胀水箱连接第六水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组，保证电池及BTMS的冷却液一次性加注率及运行过程除气效果。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的动力电池安装架，整体减震安装结构，满足减震性能的前提下结构紧凑。
本实用新型所述的动力电池系统组件，串并冷却管路，两个回水管，各支路流量均匀。
本实用新型所述的动力电池系统组件，高低两个膨胀水箱，保证了电池组及冷却单元的除气及补液要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为动力电池安装架的结构示意图；
图2为动力电池安装架使用状态示意图；
图3为电池冷却原理图；
图4为动力电池系统组件结构示意图；
图中：1、安装架本体 2、减震器 3、横梁 4、底座 5、存放板 6、进水管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例
如图1-2所示，所述动力电池安装架及动力电池系统组件，包括安装架本体，安装架本体上设置有自上而下的多层存储空间，用于安装动力电池模组，安装架本体1的四角分别安装有一减震器2。
本实施例中，所述安装架本体1包括至少四根竖直设置的立柱和至少两层水平设置且与所述立柱固定连接的存放托架；所述立柱供设置有六根，按三列两排平行分布；存放托架自上而下设置有四层，分别是底层托架、二层托架、三层托架及顶层托架；所述减震器2固定在底层托架的四角；所述底层托架包括两根相互平行横梁3及两根相互平行的底座4拼接的矩形结构，横梁上安装有固定动力电池的存放板5，立柱底端固定在对应的横梁3或底座4上；所述减震器2为橡胶减震器。
参照图1-4，动力电池系统组件，包括上述的动力电池安装架，底层托架上固连有串联的第一水冷式动力电池模组及第二水冷式动力电池模组，二层托架上固连有串联的第三水冷式动力电池模组及第四水冷式动力电池模组，三层托架上固定连串联的第五水冷式动力电池模组及第六水冷式动力电池模组，顶层托架上固连有串联的第七水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组；所述第一水冷式动力电池模组、第三水冷式动力电池模组、第五水冷式动力电池模组及第七水冷式动力电池模组，共用一根进水管6，第二水冷式动力电池模组及第四水冷式动力电池模组共用一根回水管，第六水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组共用一根回水管；所述还包括高位膨胀水箱及低位膨胀水箱，高位膨胀水箱连接第六水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组，保证电池及BTMS的冷却液一次性加注率及运行过程除气效果。
单个水冷式动力电池模组电池箱采用刚性安装，用螺栓分层安装于电池支架上。电池支架安装电池后，采用减震安装结构。这样整体减震安装结构，满足减震性能的前提下结构紧凑。
为保证各电池组冷却液流量均匀，且温度精确控制在适合范围内，电池组冷却管路采用2组电池串联，各电池冷却支路并联的布置形式，原理图如图3所示。
根据电动推土机的实际布置空间，综合考虑高度差等因素，通过控制各分支管路长度、内径、走向等，保证各分支流阻及流量均衡。此外，要在合适的位置增加膨胀水箱，保证电池及BTMS的冷却液一次性加注率及运行过程除气效果，本专利使用2个膨胀水箱。布置如图4所示。
相关术语解释
（1）BTMS：动力电池热管理系统的英文简称，其集成了风扇、冷却器、空调压缩机、控制器等元件，部分产品还集成了PTC集热器，将所有功能元件封装于一个箱体内，整体供货。其主要作用是冷却电池，或者加热电池，根据功能的不同分为单冷型和冷暖型两种。属于商业化程度较高的产品，在各类纯电动及混合动力车辆上大量应用。
（2）动力电池：多个PACK集成封装在一起的电池箱，一般为磷酸铁锂电池或者三元锂电池。为整车提供动力，放电过程发热需要冷却，工作温度要求比较苛刻。
（3）复合散热器：不用冷却单元组合在一起的散热器，比如：一个散热器集成了水散热器和液压油散热器。
（4）膨胀水箱：水冷系统零部件，其主要作用是冷却液加注除气、冷却液循环除气、水冷系统膨胀空间预留、冷却液储备补充（其有预留的储备空间）。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种动力电池安装架，其特征在于：包括安装架本体，安装架本体上设置有自上而下的多层存储空间，用于安装动力电池模组，安装架本体的四角分别安装有一减震器。
2.根据权利要求1所述的动力电池安装架，其特征在于：所述安装架本体包括至少四根竖直设置的立柱和至少两层水平设置且与所述立柱固定连接的存放托架。
3.根据权利要求2所述的动力电池安装架，其特征在于：所述立柱供设置有六根，按三列两排平行分布；存放托架自上而下设置有四层，分别是底层托架、二层托架、三层托架及顶层托架。
4.根据权利要求3所述的动力电池安装架，其特征在于：所述减震器（2）固定在底层托架的四角。
5.根据权利要求4所述的动力电池安装架，其特征在于：所述底层托架包括两根相互平行横梁及两根相互平行的底座拼接的矩形结构，横梁上安装有固定动力电池的存放板，立柱底端固定在对应的横梁或底座上。
6.根据权利要求5所述的动力电池安装架，其特征在于：所述减震器为橡胶减震器。
7.一种动力电池系统组件，其特征在于：包括如权利要求6所述的动力电池安装架，底层托架上固连有串联的第一水冷式动力电池模组及第二水冷式动力电池模组，二层托架上固连有串联的第三水冷式动力电池模组及第四水冷式动力电池模组，三层托架上固定连串联的第五水冷式动力电池模组及第六水冷式动力电池模组，顶层托架上固连有串联的第七水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组。
8.根据权利要求7所述的动力电池系统组件，其特征在于：所述第一水冷式动力电池模组、第三水冷式动力电池模组、第五水冷式动力电池模组及第七水冷式动力电池模组，共用一根进水管，第二水冷式动力电池模组及第四水冷式动力电池模组共用一根回水管，第六水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组共用一根回水管。
9.根据权利要求8所述的动力电池系统组件，其特征在于：还包括高位膨胀水箱及低位膨胀水箱，高位膨胀水箱连接第六水冷式动力电池模组及第八水冷式动力电池模组，保证电池及BTMS的冷却液一次性加注率及运行过程除气效果。
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