CN218648081U - Ctc电池系统、车架系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种CTC电池系统、车架系统及汽车，该CTC电池系统，包括：电池框架，其包括两个平行布置的纵梁以及设置在两个所述纵梁之间的多个横梁；所述横梁的底部具有若干第一安装孔；电芯模组，安装在相邻两个所述横梁之间；所述电芯模组沿纵向的两侧均设有安装凸条，所述安装凸条的顶面与所述横梁的底面抵接，且所述安装凸条具有若干第二安装孔，所述安装凸条与所述横梁固定；上盖板，其位于所述电池框架的顶部，并与所述电池框架之间固定连接且通过粘结剂密封；下盖板，其位于所述电池框架的底部，所述下盖板与所述电池框架可拆卸连接，且密封连接。通过结构优化，在兼顾集成效率的同时提高了电池维修的便利性，降低了维护成本。

Description

CTC电池系统、车架系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种CTC电池系统、车架系统及汽车。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，高能量密度、长续航能力成为汽车行业的研究热点，其中，通过优化整车架构，提升电池及整车集成效率来改善电动汽车续航能力为研究方向之一。

CTC(Cell To Chassis or Cell To Car)电池系统应运而生，其核心点在于取消电池内部模组化概念，将电芯通过粘合剂或其他方式组成一个相对高强度的能量块，这样，电池整体空间利用率得到提升，但大量电芯胶合在一起，不具备维修的可能，后续出现电池能量块的问题后，只能牺牲有效电芯数量或者整体更换能量块，维修成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种CTC电池系统、车架系统及汽车，通过对CTC电池系统的结构优化，在兼顾集成效率的同时提高了电池维修的便利性，降低了维护成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种CTC电池系统，包括：

电池框架，其包括两个平行布置的纵梁以及设置在两个所述纵梁之间的多个间隔设定距离排布的横梁；所述横梁的底部具有若干第一安装孔；

电芯模组，安装在相邻两个所述横梁之间；所述电芯模组沿纵向的两侧均设有安装凸条，所述安装凸条的顶面与所述横梁的底面抵接，且所述安装凸条具有若干第二安装孔，所述安装凸条通过穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔的紧固件与所述横梁固定；

上盖板，其位于所述电池框架的顶部，并与所述电池框架之间固定密封连接；

下盖板，其位于所述电池框架的底部，所述下盖板与所述电池框架可拆卸连接，且密封连接。

本实用新型提供的CTC电池系统将电芯模组安装在电池框架的相邻两个横梁之间，并且电芯模组的安装面朝上，横梁的安装面朝下，即电芯模组是以自下至上的方式安装在两个横梁之间，位于电池框架上方的上盖板与电池框架密封且固定连接，采用粘结剂方式密封，上盖板无需拆卸，免维护，下盖板与电池框架可拆卸连接且密封连接；这样，实际应用中，电芯模组的安装方式从传统的自上往下安装变为从下往上安装，上盖板无需拆卸，需要维修时，无需拆卸车底架上相关设备，从车辆底部拆卸下盖板后即可对电芯模组进行维修，操作简便，维修成本低。

如上所述的CTC电池系统，所述横梁的底面固接有止挡条，所述止挡条沿所述横梁的长度方向延伸，且位于所述横梁的中部。

如上所述的CTC电池系统，所述下盖板和所述电池框架之间设有密封圈。

如上所述的CTC电池系统，所述安装凸条的断面呈三角形，所述安装凸条包括顶板和侧板，所述顶板与所述电芯模组的侧面固接，所述侧板的一端连接所述顶板，另一端连接所述电芯模组的侧面，所述顶板与所述横梁的底面贴合。

如上所述的CTC电池系统，所述上盖板与所述电池框架之间通过FDS或者螺栓连接，且通过粘结剂密封连接。

如上所述的CTC电池系统，所述电池框架还包括前面板和后面板，所述前面板设于两个所述纵梁的前端，所述后面板设于两个所述纵梁的后端，所述前面板和所述后面板均沿横向延伸，所述前面板和所述后面板上集成有冷却接头、低压线束接口以及高压线束接口。

如上所述的CTC电池系统，所述横梁与所述纵梁通过紧固件连接，或者，所述横梁与所述纵梁焊接固定。

本实用新型还提供一种车架系统，包括前车架总成和后车架总成，还包括上述任一项所述的CTC电池系统，所述前车架总成与所述电池框架的前端密封连接，所述后车架总成与所述电池框架的后端密封连接。

由于上述CTC电池系统具有上述技术效果，所以包括该CTC电池系统的车架系统也具有相同的技术效果，此处不再重复。

如上所述的车架系统，所述前车架总成和/或所述后车架总成与所述电池框架通过螺栓或FDS连接，并通过粘合剂密封。

本实用新型还提供一种汽车，包括上述任一项所述的CTC电池系统，或者包括上述任一项所述的车架系统。

由于上述CTC电池系统或者车架系统具有上述技术效果，所以包括CTC电池系统或车架系统的汽车也具有相同的技术效果，此处不再重复。

附图说明

图1为具体实施例中车架系统的结构示意图；

图2为图1所示车架系统的爆炸图；

图3为图2中电池框架的结构示意图；

图4为图2中集成在一起的电池框架与前、后车架的结构示意图；

图5为图3中电池框架的局部仰视图；

图6为具体实施例中电芯模组的局部结构图；

图7为具体实施例中隐去下盖板的车架系统的仰视视角的结构图；

图8为图7中A部位的局部放大图；

图9为制造应用场景中电芯模组的安装示意图；

图10为售后维修应用场景中电芯模组的安装示意图。

附图标记说明：

电池框架11，纵梁111，横梁112，止挡条1121，第一安装孔1122，前面板113，后面板114，电芯模组12，安装凸条121，顶板1211，侧板1212，第二安装孔1213，上盖板13，粘结剂131，下盖板14，密封圈141，电气组件15，电气连接组件16；

前车架总成21，后车架总成22。

具体实施方式

为便于理解和描述简洁，下文结合CTC电池系统、车架系统及汽车一并说明，有益效果部分不再重复论述。

汽车包括车架系统和CTC电池系统，为了提高汽车的续航能力，汽车的动力电池采用CTC电池系统，实际中，为提高集成度和空间利用率，将CTC电池系统与汽车的车架本体集成在一起，形成车架系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为具体实施例中车架系统的结构示意图；图2为图1所示车架系统的爆炸图。

本实施例中，汽车的车架系统包括前车架总成21和后车架总成22，还包括CTC电池系统；此处的前和后以汽车为基准定义，靠近汽车车头或者驾驶室方向为前，靠近汽车车尾为后，下文与此相同的方位描述基准一致。

其中，CTC电池系统包括电池框架11和安装在电池框架11上的多个电芯模组12，其中，每个电芯模组12包括多个电芯，可根据需要以并联或串联方式连接；CTC电池系统还包括有电气组件15和电气连接组件16，电气组件15和电气连接组件16用于实现电芯模组12之间的电气连接或者电芯模组12与外部其他电气件的连接，具体设置结构和连接方式均可基于现有技术实现，不作为本文的发明核心，此处不详述。

为确保电芯模组12及其相关电气附件的安全性，CTC电池系统还包括上盖板13和下盖板14，两者和电池框架11配合将电芯模组12安装在一个相对密闭的空间。

请一并参考图3和图4，图3为图2中电池框架的结构示意图；图4为图2中集成在一起的电池框架与前、后车架的结构示意图。

具体应用中，CTC电池系统的电池框架11与前车架总成21、后车架总成22集成在一起，以尽可能地增大可安装的电芯数量，提高空间利用率。

本实施例中，电池框架11包括两个平行布置的纵梁111以及设置在两个纵梁111之间的多个间隔设定距离排布的横梁112。其中，纵梁111的长度方向沿车辆前后方向延伸，横梁112的长度方向沿车辆的宽度方向延伸。横梁112的两端分别与两个纵梁111固接，具体可采用紧固件(螺栓等)连接固定，或者焊接固定。

具体应用中，电池框架11还包括前面板113和后面板114，其中的前面板113设于两个纵梁111的前端，后面板114设于两个纵梁111的后端，前面板113和后面板114均沿横向延伸，即沿车辆的宽度方向延伸。前面板113和后面板114上可以集成有用于冷却电芯模组12的冷却接头、低压线束接口以及高压线束接口。

结合图3和图4，在本方案中，前车架总成21密封连接在前面板113和纵梁111的前端之间，后车架总成22密封连接在后面板114和纵梁111的后端之间，这样，前车架总成21、后车架总成22和电池框架11集成一个整体。具体的，前车架总成21和/或后车架总成22可通过螺栓或FDS(FDS-Flow Drill Screw，流钻螺钉技术，又叫旋转攻丝铆接)连接方式与电池框架11连接，并通过粘合剂实现密封。

当然，在其他实施例中，根据前车架总成21或后车架总成22的不同结构，前面板113或后面板114也可直接通过其他转接梁与纵梁111连接。

请一并参考图5至图8，图5为图3中电池框架的局部仰视图；图6为具体实施例中电芯模组的局部结构图；图7为具体实施例中隐去下盖板的车架系统的仰视视角的结构图；图8为图7中A部位的局部放大图。

本实施例中，电芯模组12安装在相邻的两个横梁112之间，即多个电芯模组12沿车辆的前后方向排布，具体的，电芯模组12沿纵向的两侧均设有安装凸条121，该安装凸条121的顶面与横梁112的底面抵接，在横梁112的底部设有若干第一安装孔1121，安装凸条121上设有若干第二安装孔1213，安装凸条121通过穿过第一安装孔1121和第二安装孔1213的紧固件与横梁112固定。显然，横梁112上的第一安装孔1121与安装凸条121上的第二安装孔1213的位置对应。

如上，由于电芯模组12的安装凸条121的顶面与横梁112的底面安装配合，所以，电芯模组12是以自下至上的方式与电池框架11安装。

具体应用中，前述上盖板13位于电池框架11的顶部，并与电池框架11固定连接且通过粘结剂131密封，上盖板13无需拆卸，免维护。当然，上盖板13也可通过其他密封方式与电池框架11密封连接。

具体应用中，前述下盖板14位于电池框架11的底部，并与电池框架11可拆卸连接，且密封连接。

可以理解，由于电芯模组12是以自下至上的方式组装，所以上盖板13可设计为不可拆的模式，免除维护，下盖板14可拆卸，方便有需要时对电芯模组12进行维护。与传统的电芯模组自上至下安装相比，本方案中的电芯模组12自下至上安装，在进行维护时，无需拆卸车架系统上安装的相关设备，仅从车辆底部拆卸下盖板14后就可对电芯模组12进行维修，操作简单，维护成本低。

同时，电芯模组12安装在两个横梁112之间，在进行检修维护时，可以仅对失效的电芯模组12进行维护，甚至可以对电芯模组12中的最小单元电芯进行维护，无需所有电芯模组12的更换。

具体的，下盖板14与电池框架11之间设有密封圈141，通过密封圈141实现下盖板14和电池框架11之间的密封，不影响下盖板14的拆卸，也就不影响后续对电芯模组12的维护。

具体的，上盖板13与电池框架11之间通过FDS(FDS-Flow Drill Screw，流钻螺钉技术，又叫旋转攻丝铆接)连接，该连接方式仅需单侧空间，方便操作。

具体的方案中，横梁112的底面固接有止挡条1121，该止挡条1121自横梁112的底面向下凸出，止挡条1121沿横梁112的长度方向延伸，且位于横梁112的中部，这样，止挡条1121将横梁112的底面分隔，有利于横梁112两侧的两个电芯模组12与该横梁112进行装配，通过止挡条1121来限制电芯模组12的组装位置，确保横梁112两侧的电芯模组12都能与横梁112实现安装，可结合图8理解。

具体的方案中，电芯模组12的安装凸条121的断面呈三角形，其包括顶板1211和侧板1212，其中，顶板1211与电芯模组12的侧面固接，侧板1212的一端与顶板1211固接，另一端与电芯模组12的侧面固接，如图6所示，顶板1211的上表面形成安装凸条121的顶面，与横梁112的底面贴合。安装凸条121的该结构形式给电芯模组12和横梁112的固接提供了安装空间，避免一个电芯模组12安装后，影响其相邻的电芯模组12的组装。

实际应用中，本实施例提供的CTC电池系统在组装阶段或者说制造阶段，可结合图9所示理解，将电池框架11与前车架总成21、后车架总成22集成为一体式框架后，可利用已有的工装将其翻转180度，呈图9所示状态，相应地也翻转电芯模组12，即将电芯模组12的底面翻转至上方，一一组装至电池框架11后，图9中的箭头示意了电芯模组12此应用场景下的组装方向，组装后，再整体回转180度，组装电气组件15和电气连接组件16等附件，之后，安装上盖板13，最后安装下盖板14。

实际应用中，在后续的售后维护应用场景中，结合图10所示理解，需要对电芯模组12进行检修时，可利用已有的工装将车辆举起，从车辆底部拆卸下盖板14后，对电芯模组12及其附件进行维修或更换，检修完成后，再将电芯模组12和下盖板14安装，图10所示的箭头表示检修后的电芯模组12和下盖板14的组装方向。

以上对本实用新型所提供的CTC电池系统、车架系统及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.CTC电池系统，其特征在于，包括：

电池框架，其包括两个平行布置的纵梁以及设置在两个所述纵梁之间的多个间隔设定距离排布的横梁；所述横梁的底部具有若干第一安装孔；

电芯模组，安装在相邻两个所述横梁之间；所述电芯模组沿纵向的两侧均设有安装凸条，所述安装凸条的顶面与所述横梁的底面抵接，且所述安装凸条具有若干第二安装孔，所述安装凸条通过穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔的紧固件与所述横梁固定；

上盖板，其位于所述电池框架的顶部，并与所述电池框架固定密封连接；

下盖板，其位于所述电池框架的底部，所述下盖板与所述电池框架可拆卸连接，且密封连接。

2.根据权利要求1所述的CTC电池系统，其特征在于，所述横梁的底面固接有止挡条，所述止挡条沿所述横梁的长度方向延伸，且位于所述横梁的中部。

3.根据权利要求2所述的CTC电池系统，其特征在于，所述下盖板和所述电池框架之间设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的CTC电池系统，其特征在于，所述安装凸条的断面呈三角形，所述安装凸条包括顶板和侧板，所述顶板与所述电芯模组的侧面固接，所述侧板的一端连接所述顶板，另一端连接所述电芯模组的侧面，所述顶板与所述横梁的底面贴合。

5.根据权利要求1所述的CTC电池系统，其特征在于，所述上盖板与所述电池框架之间通过FDS或螺栓连接，且通过粘结剂密封连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的CTC电池系统，其特征在于，所述电池框架还包括前面板和后面板，所述前面板设于两个所述纵梁的前端，所述后面板设于两个所述纵梁的后端，所述前面板和所述后面板均沿横向延伸，所述前面板和所述后面板上集成有冷却接头、低压线束接口以及高压线束接口。

7.根据权利要求1-5任一项所述的CTC电池系统，其特征在于，所述横梁与所述纵梁通过紧固件连接，或者，所述横梁与所述纵梁焊接固定。

8.车架系统，包括前车架总成和后车架总成，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的CTC电池系统，所述前车架总成与所述电池框架的前端密封连接，所述后车架总成与所述电池框架的后端密封连接。

9.根据权利要求8所述的车架系统，其特征在于，所述前车架总成和/或所述后车架总成与所述电池框架通过螺栓或FDS连接，并通过粘合剂密封。

10.汽车，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的CTC电池系统，或者包括权利要求8或9所述的车架系统。

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