JP2022537611A - シャーシアセンブリ及び車両 - Google Patents

Abstract

本発明によれば、シャーシアセンブリ及び車両が開示される。前記シャーシアセンブリは、複数の取付位置が設けられ、電池モジュールが取り付けられるように設けられるシャーシと、制御システムによって制御されるクイックリリース装置であって、前記電池モジュールは、前記クイックリリース装置を介して前記取付位置に取り付けられるクイックリリース装置と、前記電池モジュールに電気的に接続され、前記制御システムによって制御される電圧電気接続アセンブリと、を含む。前記車両は、上記シャーシアセンブリを含む。【選択図】図３

Description

本願は、２０２０年５月２７日に中国知的財産局に出願された中国特許出願第２０２０１０４６４２２５．８号、及び２０２０年５月２７日に中国知的財産局に出願された中国特許出願第２０２０２０９２２７０３．０号に基づく優先権を主張するものであり、当該特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、電気自動車の電池モジュールの技術分野に関し、例えばシャーシアセンブリ及び車両に関する。

現在、市場に出回っているほとんどの電池システム及び電動車両の構造グループ化形式は、いずれもセル－モジュール－Ｐ電池パック－フレームの段階グループ化形式であり、一部の車両では、グループ化の過程においてモジュールという階層を省略し、セル－電池パック－フレームのグループ化形式を直接使用する。しかしながら、上記いずれのグループ化形式でも、電池パックの階層が単独で存在し、フレームに固定して接続されるため、当該グループ化形式では、電動車両に次のような欠点や不足が存在する。

１、車両の電池システムは、メンテナンスの前にフレームから電池パックを取り外してから、内部分解を行い、メンテナンスプロセスは複雑である。２、車両の走行中に衝突が発生した場合、フレーム自体の変形によりモジュール又はセルに対する応力が発生するだけでなく、フレームによる電池パックの押圧及び電池パック自体の部材の変形によりモジュール又はセルに二次損傷を引き起こす可能性がある。例えば、大電量の電動車両を配置する必要がある場合、側面衝突や側柱衝突による車両全体への損傷が大幅に増加する。

本発明によれば、単一のモジュールの迅速な脱着メンテナンスの問題及び車両の衝突中に電池モジュールが損傷を受ける問題を処理することができるシャーシアセンブリ及び車両が提供される。

一実施例によれば、複数の取付位置が設けられ、電池モジュールが取り付けられるように設けられるシャーシと、
制御システムによって制御されるクイックリリース装置であって、前記電池モジュールは、前記クイックリリース装置を介して前記取付位置に取り付けられるクイックリリース装置と、
前記電池モジュールにワンタッチで電気的に接続され、前記制御システムによって制御される電圧電気接続アセンブリと、を含むシャーシアセンブリが提供される。

また、一実施例によれば、上記シャーシアセンブリを含む車両が提供される。

本発明に係るシャーシアセンブリの構造を示す第一概略図である。 本発明に係るシャーシアセンブリの構造を示す第二概略図である。 本発明に係るシャーシアセンブリの部分構造を示す第一概略図である。 本発明に係るシャーシアセンブリの部分構造を示す第二概略図である。 本発明に係るシャーシアセンブリの部分構造を示す第三概略図である。 本発明に係るクイックリリース装置の構造を示す概略図である。 本発明に係るクイックリリース装置の回転フックがロック位置にあるときの構造を示す概略図である。 図７におけるＡ箇所の部分拡大図である。 本発明に係る回転アセンブリの構造を示す概略図である。 本発明に係るクイックリリース装置の回転フックがアンロック位置にあるときの構造を示す概略図である。 本発明に係る第１ワンタッチジョイントが電池モジュールに挿着された部分構造を示す概略図である。 本発明に係る第１ワンタッチジョイントの構造を示す概略図である。 本発明に係る第１ワンタッチジョイントの構造分解図である。 本発明に係る第１ワンタッチジョイントの断面図である。

なお、類似する符号や文字は、以下の図面において類似する項目を示しているため、ある項目が図面において定義されると、その後の図面においてさらに定義及び解釈する必要はない。

なお、本発明の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」などの用語が指示する方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係、又は、当該出願製品の使用時に通常置かれる方位又は位置関係に基づくものであり、本発明の説明及び説明の簡略化のみを目的とし、装置又は部品が特定の方位を有し、特定の方位で構築及び操作する必要があることを指示又は暗示するものではないため、本発明を制限するものとは理解することができない。また、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、説明を区別するためにのみ用いられ、相対的な重要性を指示又は暗示するものとは理解することができない。本発明の説明において、「複数」とは、特に断りのない限り、二つ以上を意味する。

なお、本発明の説明において、特に断りのない限り、「設定」、「接続」という用語は、広く理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続又は一体的接続であってもよい。機械接続であってもよく、電気接続であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

本発明において、特に断りのない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接接触することを含んでもよく、第１特徴と第２特徴とが直接接触するのではなく、それらの間の他の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上方にあることを含み、又は、第１特徴の水平高さが第２特徴よりも高いことのみを示す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは、第２特徴の真下及び斜め下方にあることを含み、又は、第１特徴の水平高さが第２特徴よりも小さいことのみを示す。

以下は、本発明の実施例について詳細に説明するが、前記実施例の一例は図面に示される。ここで、終始同一又は類似する符号は、同一若しくは類似する部品又は同一若しくは類似する機能を有する部品を示す。以下、図面を参照しながら説明する実施例は、一例であり、本発明を説明するためのものであり、本発明を制限するものとは理解することができない。

図１～図５に示すように、本実施例によれば、シャーシ１、クイックリリース装置２、電池モジュール３、電圧電気接続アセンブリ、熱管理モジュール、第３ワンタッチジョイント８及び制御システムを含むシャーシアセンブリが開示される。

シャーシ１には、複数の取付位置が設けられる。例えば、シャーシ１は、少なくとも二つの平行かつ離間して設けられるフレームサイドメンバ１１１と、フレームサイドメンバ１１１に固定されるようにフレームサイドメンバ１１１に垂直に設けられる少なくとも二つのフレームクロスメンバ１１２とを含むベースフレーム１１を含む。任意に、本実施例において、フレームサイドメンバ１１１は二つであり、二つのフレームサイドメンバ１１１は離間して設けられる。フレームクロスメンバ１１２は、両端が二つのフレームサイドメンバ１１１にそれぞれ固定される。二つの隣接するフレームクロスメンバ１１２の間には取付位置が形成される。ベースフレーム１１には一列の取付位置が形成される。他の実施例において、フレームサイドメンバ１１１は三つであり、三つのフレームサイドメンバ１１１は順次離間して設けられる。フレームクロスメンバ１１２は、両端がフレームサイドメンバ１１１にそれぞれ固定されるように隣接する二つのフレームサイドメンバ１１１の間に設けられる。二つの隣接するフレームクロスメンバ１１２の間には取付位置が形成される。ベースフレーム１１には二列の取付位置が形成される。

隣接する二つのフレームクロスメンバ１１２の間には、上記取付位置が形成され、すなわち、取付位置は、隣接する二つのフレームサイドメンバ１１１と隣接する二つのフレームクロスメンバ１１２とによって取り囲まれた矩形領域である。電池モジュール３は、外形が取付位置に対応するように設けられ、すなわち、平面断面形状が矩形であり、各取付位置にはいずれも電池モジュール３が設けられる。他の実施例において、電池モジュール３の数及び取り付けられる取付位置は、実際のニーズに応じて選択されてもよく、ここでは、フレームクロスメンバ１１２及びフレームサイドメンバ１１１の数をさらに限定しない。

電池モジュール３は、クイックリリース装置２を介してベースフレーム１１の取付位置に固定される。電池モジュール３は、四隅又はいずれかの対向する二つの側面若しくは四つの側面がクイックリリース装置２を介してベースフレーム１１に固定される。例示的に、本実施例において、電池モジュール３は、二つの長辺の側面が複数のクイックリリース装置２を介して電池モジュール３の両側のフレームクロスメンバ１１２にそれぞれ固定される。

クイックリリース装置２は、制御システムに電気的に接続される。制御システムは、電池モジュール３の固定を解除して電池モジュール３がベースフレーム１１から脱落できるように、クイックリリース装置２を制御することができる。制御システムによるクイックリリース装置２の制御方式は、関連技術であり、ここでは説明を省略する。

電圧電気接続アセンブリは、電池モジュール３にワンタッチで電気的に接続され、制御システムによって制御される。電圧電気接続アセンブリは、高電圧電気接続アセンブリ及び低電圧電気接続アセンブリを含む。

高電圧電気接続アセンブリは、電池モジュール３にワンタッチで電気的に接続され、制御システムに電気的に接続される。制御システムは、電池モジュール３からの高電圧電気接続アセンブリの脱落を制御するように設けられる。高電圧電気接続アセンブリは、第１ワンタッチジョイント４及び高圧電気接続モジュール５を含む。高圧電気接続モジュール５は、第１ワンタッチジョイント４を介して電池モジュール３に電気的に接続される。例示的に、高圧電気接続モジュール５には複数の高圧ケーブル５１が設けられる。高圧ケーブル５１の数は電池モジュール３の数以上である。高圧ケーブル５１の数が電池モジュール３の数よりも多い場合、余剰の高圧ケーブル５１は予備として残される。高圧ケーブル５１は、高圧電気接続モジュール５から離間する一端に電池モジュール３の高圧インターフェースに挿着される第１ワンタッチジョイント４が接続される。第１ワンタッチジョイント４は、電気的ワンタッチジョイントであり、高電圧の通過を許容することができる。第１ワンタッチジョイント４は、制御システムに電気的に接続される。制御システムは、電池モジュール３からの第１ワンタッチジョイント４の脱落を制御することができる。制御システムによる第１ワンタッチジョイント４の制御方式は、関連技術であり、ここでは説明を省略する。

低電圧電気接続アセンブリは、電池モジュール３にワンタッチで電気的に接続され、制御システムに電気的に接続される。制御システムは、電池モジュール３からの低電圧電気接続アセンブリの脱落を制御するように設けられる。低電圧電気接続アセンブリは、第２ワンタッチジョイント６及び低圧電気接続モジュール７を含む。低圧電気接続モジュール７は、ベースフレーム１１の一端に位置するようにベースフレーム１１に取り付けられる。低圧電気接続モジュール７は、第２ワンタッチジョイント６を介して電池モジュール３に電気的に接続される。例示的に、低圧電気接続モジュール７には複数の低圧ケーブル７１が設けられる。低圧ケーブル７１の数は電池モジュール３の数以上である。低圧ケーブル７１の数が電池モジュール３の数よりも多い場合、余剰の低圧ケーブル７１は予備として残される。低圧ケーブル７１は、低圧電気接続モジュール７から離間する一端に電池モジュール３の低圧インターフェースに挿着される第２ワンタッチジョイント６が接続される。第２ワンタッチジョイント６は、電気的ワンタッチジョイントであり、低電圧の通過を許容することができる。第２ワンタッチジョイント６は、制御システムに電気的に接続される。制御システムは、電池モジュール３からの第２ワンタッチジョイント６の脱落を制御することができる。制御システムによる第２ワンタッチジョイント６の制御方式は、関連技術であり、ここでは説明を省略する。

熱管理モジュールは、第３ワンタッチジョイント８を介して電池モジュール３に電気的に接続され、冷却媒体を流通する二つの熱管理制御水管９１が設けられる。熱管理制御水管９１には、電池モジュール３の熱管理インターフェースに挿着される複数の第３ワンタッチジョイント８が設けられる。熱管理モジュールは、一方の熱管理制御水管９１を介して電池モジュール３に冷却媒体を供給して電池モジュール３を冷却し、電池モジュール３を冷却した後の冷却媒体を他方の熱管理制御水管９１を介して熱管理モジュール内に戻す。 第３ワンタッチジョイント８は、水道管ワンタッチジョイントであり、冷却媒体の通過を許容することができる。第３ワンタッチジョイント８は、制御システムに電気的に接続される。制御システムは、電池モジュール３からの第３ワンタッチジョイント８の脱落を制御することができる。制御システムによる第３ワンタッチジョイント８の制御方式は、関連技術であり、ここでは説明を省略する。

制御システムは、当該シャーシアセンブリに制御支持を提供するようにシャーシ１に固定され、電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）、電池システム配電ボックス（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、ＢＤＵ）、高圧配電ボックス（Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、ＰＤＵ）などの制御部品のすべての機能を含み、アフターサービスプラットフォームに接続されることにより、転送を少なくし、エネルギ効率を向上させる役割が果たされる。アフターサービスプラットフォームへの信号送信は、主にアフターサービスプラットフォームによる電池モジュール３の状態の監視を便利にするためである。

任意に、シャーシ１は、電池モジュール３を覆うようにベースフレーム１１に固定される下ボディフロア１２をさらに含む。高圧電気接続モジュール５は下ボディフロア１２に設けられ、本実施例において下ボディフロア１２の下面に設けられ、他の実施例において、下ボディフロア１２の上面に設けられてもよい。低圧ケーブル７１、高圧ケーブル５１及び熱管理制御水管９１は、いずれも下ボディフロア１２の下面に位置し、他の実施例において、下ボディフロア１２の上面に位置してもよい。

電池モジュール３は、冷却板、セル、側面固定板、辺縁固定板及び高圧銅ブスバーを含む。また、当該電池モジュール３は、ＩＰ６７以上の密封を有し、密封性能が強く、通常動作する場合は、電池液漏れのリスクを効果的に回避することができる。電池モジュール３には温度検出部材が設けられ、本実施例において温度センサとすることができる。温度検出部材は制御システムに電気的に接続され、両者間の電気的接続方式及び制御方式は関連技術であり、ここでは説明を省略する。温度検出部材は、電池モジュール３の温度状態を監視するために、電池モジュール３の温度を検出し、検出した情報を制御システムに送信するように設けられる。

任意に、制御システムに電気的に接続されるようにベースフレーム１１に設けられる消火装置をさらに含み、電池モジュール３に火災が発生した場合、制御システムは、電池モジュール３を消火するように消火装置を制御することができ、火災の広がりが回避される。

車両に不測の事態が発生した場合、制御システムは、車両の衝突センサなどにより、シャーシ１が間もなく損傷を受けることを検出したとき、車速が速ければ、３０ｋｍ／ｈ以下に低下するように車速を制御し、その後、第１ワンタッチジョイント４、第２ワンタッチジョイント６、第３ワンタッチジョイント８及びクイックリリース装置２を制御するように起動することにより、第１ワンタッチジョイント４、第２ワンタッチジョイント６及び第３ワンタッチジョイント８を電池モジュール３から離脱させ、クイックリリース装置２に電池モジュール３の固定を解除させ、電池モジュール３をベースフレーム１１、低圧電気接続モジュール７、高圧電気接続モジュール５及び熱管理モジュールとの接続から離脱させるので、間もなく発生するシャーシ１の損傷による電池モジュール３への損傷が回避される。

車両の走行中又は静止駐車状態において熱暴走が発生した場合、制御システムは、電池モジュール３内の温度検出部材により電池モジュール３の熱暴走を検出したとき、第１ワンタッチジョイント４、第２ワンタッチジョイント６、第３ワンタッチジョイント８及びクイックリリース装置２を制御するように起動することにより、第１ワンタッチジョイント４、第２ワンタッチジョイント６及び第３ワンタッチジョイント８を電池モジュール３から離脱させ、クイックリリース装置２に電池モジュール３の固定を解除させ、電池モジュール３をベースフレーム１１、低圧電気接続モジュール７、高圧電気接続モジュール５及び熱管理モジュールとの接続から離脱させ、ベースフレーム１１に固定され、熱暴走が発生した電池モジュール３を迅速に脱落させ、間もなく発生する熱暴走行為の電池モジュール３全体への広がりによる車両全体への損傷が回避される。

自動車には、バイパスシステム及び高低圧システムが標準装備され、故障した電池モジュール３が脱落した後、自動車のバイパスシステムは、自動車の熱管理システム及び高低圧システムの動作を維持し、残りの電池モジュール３の動作を維持し続け、その後、残りの電池モジュール３を使用して走行を継続するように車両を統合して制御する。バイパスシステムが自動車熱管理システム及び高低圧システムを維持することは、主に、残りの電池モジュール３の動作の継続を維持することと、故障した電池モジュール３が脱落した後、車両回路の直並列接続が完全なものに保持されるように確保し、車両全体の動作に影響を与えないことの二つの問題を解決するためである。

車両に電池モジュール３に損傷を与える不測の事態が発生した場合には、制御システムを介して電池モジュール３を予め判定し、減速して停車するように運転者に事前に通知し、アフターサービスプラットフォームガイダンス制御システムを介して問題のある電池モジュール３を脱落させる。

当該電池モジュール３がシャーシ１に設けられる形式により、単一の電池モジュール３の熱暴走による電池パック全体への損傷の問題が解決され、また、単一の電池モジュール３の迅速な着脱メンテナンスの問題がさらに解決され、車両の衝突中に電池モジュール３が損傷を受けて火災を起こす問題が解決される。さらに、同じ種類の電池モジュール３のグループ化プラットフォームを使用して、異なる車両の電量需要配置を完了させることができる。

例示的に、図６～図１０に示すように、クイックリリース装置２は、フックアセンブリ及び回転アセンブリ２１を含み、シャーシ１には、取付座１１３が設けられる。本実施例において、取付座１１３は、フレームクロスメンバ１１２に設けられてもよく、フレームサイドメンバ１１１に設けられてもよい。又は、フレームサイドメンバ１１１及びフレームクロスメンバ１１２には、いずれも取付座１１３が設けられてもよい。

回転アセンブリ２１は、取付座１１３に回転可能に設けられる回転フック２１１を含む。フックアセンブリは、電池モジュール３に設けられるフック溝３１を含む。回転フック２１１は、ロック位置及びアンロック位置を有する。電池モジュール３が車両における所定の取付位置にあるとき、回転フック２１１は、ロック位置まで回転し、フック溝３１に係着する。回転フック２１１がアンロック位置まで回転するとき、回転フック２１１はフック溝３１から離間する。本実施例に係るクイックリリース装置２は、構造が簡単で、回転フック２１１がフック溝３１に係着することにより電池モジュール３をロックして固定し、車両走行中の振動による緩みがなく、電池モジュール３自体の重力により、回転フック２１１の位置を制限するための他の構造を追加する必要がないので、電池モジュール３がシャーシ１に固定される安定性が向上し、操作時間が短縮され、電池モジュール３のロック時間が少なくなり、電池モジュール３の着脱効率が向上する。

例示的に、図７に示すように、電池モジュール３をロックするとき、電池モジュール３は、所定の取付位置にあり、クイックリリース装置２の回転フック２１１は、ロック位置にあり、フック溝３１に係着し、電池モジュール３がロックされる。図１０に示すように、電池モジュール３を取り外すとき、クイックリリース装置２の回転フック２１１は、アンロック位置にあり、フック溝３１から脱出し、電池モジュール３は自重力により落下し、自動的に取り外しが完了する。

本実施例において、回転フック２１１は、表面に減衰材料が被覆され、電池モジュール３をロックするとき、回転フック２１１がフック溝３１に締り嵌めするように係着することができるだけではなく、回転フック２１１とフック溝３１との摩擦力が増大され、係着の安定性が向上する。電池モジュール３を取り外すときはフック溝３１からの回転フック２１１の脱出を阻害せず、クイックリリース装置２の実用性が向上する。

本実施例において、電池モジュール３の対向する両側がシャーシ１にロックされ、シャーシ１は、電池モジュール３の両側のうちの各側にいずれも取付座１１３が設けられ、各取付座１１３には一つの回転フック２１１が設けられる。

本実施例において、電池モジュール３は、対向する両側にフック溝３１が設けられる。電池モジュール３が車両の所定の取付位置にあるとき、シャーシ１における回転フック２１１は、電池モジュール３の両側のフック溝３１に係着する。

任意に、電池モジュール３は、両側に少なくとも二つのバンプ３２がそれぞれ設けられ、フック溝３１はバンプ３２の上面に形成され、回転フック２１１の位置及び数はバンプ３２に対応する。少なくとも二つのバンプ３２を設けることにより、回転フック２１１と電池モジュール３との接続位置の数を増加させることができ、電池モジュール３の固定後の安定性が増加される。

本実施例において、電池モジュール３は、両側に二つのバンプ３２がそれぞれ設けられ、各バンプ３２には一つのフック溝３１が形成される。

本実施例において、フック溝３１は、回転フック２１１の回転軸線方向に沿ってバンプ３２の両側に延在し、バンプ３２の両側端面に連通し、フック溝３１と回転フック２１１との接触面積が大きくなり、電池モジュール３のロック安定性が向上する。

任意に、図８に示すように、回転アセンブリ２１は、回転により回転フック２１１の回転を動かすように設けられる回転軸２１２をさらに含む。回転フック２１１は、第１端が回転軸２１２の第１端に接続され、第２端が弧状に設けられるとともに、フック溝３１に係着するように設けられる。さらに、回転軸２１２の第２端は、取付座１１３の一方側に回転可能に接続される。

本実施例において、回転フック２１１は、回転軸線が水平方向に沿って設けられるように回転軸２１２と同軸であり、回転軸２１２は、回転フック２１１を向く円周面に第１接続台２１２２が突設される。回転フック２１１は、第１端が第１接続台２１２２に固定され、第２端が回転軸２１２から離間して設けられるとともに、フック溝３１に係着可能である。回転軸２１２に第１接続台２１２２が突設され、かつ回転フック２１１の第１端が第１接続台２１２２に接続されることにより、回転フック２１１の第２端が回転軸２１２から離間して設けられることに有利であり、回転フック２１１の第２端がフック溝３１に係着するのに便利である。

本実施例において、回転フック２１１は円弧状に設けられ、電池モジュール３のロック安定性を保証するために、フック溝３１の溝断面形状は、回転フック２１１に合わせる円弧状である。さらに、回転フック２１１の強度及びロック安定性を保証するために、電池モジュール３の重量に応じて、回転フック２１１の軸方向幅及び径方向厚さを調整することができ、回転フック２１１の軸方向におけるフック溝３１の溝切幅及び、回転フック２１１の径方向におけるフック溝３１の溝断面厚さもそれに応じて調整される。

任意に、回転フック２１１は、回転軸２１２を向く内周面に歯溝２１１１が形成され、第１接続台２１２２には歯溝２１１１に噛合する歯２１２１が設けられる。回転軸２１２の回転時に回転フック２１１の同期回転を動かせることが保証され、電池モジュール３のロック安定性が向上する。

本実施例において、回転フック２１１は、回転軸２１２を向く円弧面に第２接続台が突設され、第２接続台は、回転軸２１２における第１接続台２１２２に接続され、歯溝２１１１が形成され、第１接続台２１２２における歯２１２１は歯溝２１１１に噛合する。

任意に、回転アセンブリ２１は、駆動モータをさらに含む。駆動モータは、出力軸が回転軸２１２に接続され、回転軸２１２の自動回転を制御することができる。電池モジュール３をロック又は取り外すとき、回転フック２１１は、フック溝３１に自動的に係着し、又はフック溝３１から脱出することができ、クイックリリース装置２の自動化程度と使用利便性が向上する。

任意に、図９に示すように、回転アセンブリ２１は、連動軸２１３をさらに含む。連動軸２１３は、両端が隣接する二つの回転軸線が重なり合う回転軸２１２に接続され、複数の回転軸２１２の同期回転を保証することができ、電池モジュール３のロック精度が向上し、同時に一つの駆動モータを使用することで少なくとも二つの回転軸２１２の同期回転を同時に駆動することができるため、駆動モータの数の需要が少なくなり、コストが低減される。駆動モータは制御システムに電気的に接続され、制御システムによって連動軸２１３の回転を駆動するように駆動モータを制御し、ひいては回転フック２１１が回転するように回転軸２１２の回転を駆動する。

本実施例において、電池モジュール３の同一側のシャーシ１に置かれる二つの回転軸２１２が同軸線に設けられるため、電池モジュール３の同一側の二つの回転軸２１２間には連動軸２１３が接続され、一方の回転軸２１２が駆動モータの出力軸に接続される。

任意に、取付座１１３は、板状に設けられ、第１端がシャーシ１に一体に接続され、第２端が回転フック２１１の端部と面一で円弧状をなしている。回転軸２１２は、第２端が取付座１１３の一方側に回転可能に接続される。電池モジュール３をロックするとき、すなわち、電池モジュール３が車両における所定の取付位置にあるとき、取付座１１３の下面がバンプ３２の上面にフィットする。取付座１１３が電池モジュール３の溝切面に接触するとき、電池モジュール３がロック位置にあると判断することができ、電池モジュール３の位置決め時間が少なくなり、電池モジュール３の着脱効率が向上する。

本実施例において、回転フック２１１の軸方向において、フック溝３１の溝切幅は、回転フック２１１及び板状の取付座１１３の厚さの和以上である。

他の実施例において、取付座１１３の第２端の大きさは、電池モジュール３が回転フック２１１に向かって移動する過程において、電池モジュール３の移動を妨げなければよいことが保証されるべきであるが、ここでは限定されない。

制御システムは、回転フック２１１の所定の角度の回転を駆動するように駆動モータを制御するように設定される。電池モジュール３をロックして固定する必要があり、かつ電池モジュール３がシャーシ１の所定の取付位置にあるとき、制御システムは、回転フック２１１のロック位置への反時計回り又は時計回りの回転を駆動するように駆動モータを制御するように設定されることにより、回転フック２１１がフック溝３１に係着することができ、電池モジュール３のロックが実現される。電池モジュール３の取り外しが必要な場合には、制御システムは、回転フック２１１のアンロック位置への逆方向の回転を駆動するように駆動モータを制御するように設定されることにより、回転フック２１１がフック溝３１から脱出することができ、電池は自重力により落下し、電池モジュール３の取り外しが完了する。制御システムを設定することにより、ロックシステムの自動化程度と使用利便性が向上する。

他の実施例において、取付座１１３は、底面に圧力センサが設けられてよく、電池モジュール３がシャーシ１における所定の取付位置に向かって移動する過程において、取付座１１３の底面が電池モジュール３のフック溝３１が形成される溝切面に対して相対的に近接し、圧力センサが受ける圧力が所定の圧力の最大値を超えたとき、制御システムは、回転フック２１１のロック位置への回転を動かすように駆動モータを自動的に起動させるようにさらに設定されることにより、回転フック２１１がフック溝３１に係着することができ、電池モジュール３のロックが実現される。

他の実施例において、クイックリリース装置２は、他のクイックリリース機構であってもよく、電池モジュール３の取付位置への迅速な取り付けが可能であり、かつ、制御システムによって電池モジュール３の固定を迅速に解除するようにクイックリリース装置２を制御し、電池モジュール３をシャーシ１から脱落させることが可能であればよく、ここでは特に限定されない。

例示的に、図１１～図１４に示すように、電池モジュール３には、挿着孔が形成される接続フランジ３３が設けられる。

第１ワンタッチジョイント４は、挿入ポール４１、弾性膨張アセンブリ及びリミットフランジ４４を含む。挿入ポール４１は、第１端が挿着孔を貫通し、キャビティ４１１が設けられ、第１端の外周壁にキャビティ４１１に連通する貫通孔４１２が形成される。貫通孔４１２には、挿入ポール４１の外周壁から部分的に露出されるとともに、接続フランジ３３の下面に当接可能な弾性膨張アセンブリが設けられる。例示的に、弾性膨張アセンブリは、貫通孔４１２とキャビティ４１１とが連通する位置に位置するように貫通孔４１２に密封して設けられる弾性密封部材４２と、鋼球４３と、を含む。鋼球４３は、弾性密封部材４２の外側に位置するように貫通孔４１２内に収容され、貫通孔４１２内に完全に位置することができるが、弾性密封部材４２により挿入ポール４１の外周壁から部分的に伸出して露出されてもよい。第１ワンタッチジョイント４が電池モジュール３に挿着されるとき、鋼球４３は、接続フランジ３３の下面に当接可能に挿入ポール４１の外周壁から部分的に伸出することができる。リミットフランジ４４は、挿入ポール４１の外周壁に環設され、下端面が接続フランジ３３の上面に当接する。鋼球４３とリミットフランジ４４とを組み合わせることにより、第１ワンタッチジョイント４を電池モジュール３に固定することができる。

本実施例において、図１２～図１４に示すように、弾性膨張アセンブリは、全部で五つあり、すなわち、弾性密封部材４２及び鋼球４３はそれぞれ五つあり、他の実施例において、弾性膨張アセンブリは、一つ、二つ、三つ、四つ又は六つ、さらにはそれ以上であってもよく、リミットフランジ４４は、円環状構造であり、挿入ポール４１の外周壁に取り囲むように突設され、溶接固定であってもよく、挿入ポール４１と一体成形であってもよく、本実施例において、リミットフランジ４４と挿入ポール４１とは一体成形である。同時に、鋼球４３が対応する貫通孔４１２内を移動可能とし、かつ、挿入ポール４１の外周壁に部分的に伸出するようにするために、本実施例において、鋼球４３の直径は、弾性密封部材４２が密封して設けられていない貫通孔４１２の一端の孔径よりも大きい。また、キャビティ４１１内の圧力が貫通孔４１２を介して漏れ出すことが回避されるように挿入ポール４１のキャビティ４１１が終始密封状態にあることを保証するために、本実施例の弾性密封部材４２は、弾性ゴム材質であり、形状が略球殻状をなし、殻体開口端がキャビティ４１１に連通する貫通孔４１２の一端に締り嵌めするように固定され、殻体開口と貫通孔４１２との間に鋼球４３を収容する収容空間が形成され、鋼球４３が収容空間内に移動可能に組み立てられる。鋼球４３が貫通孔４１２から膨出されて脱落できず、弾性密封部材４２の殻体開口端がキャビティ４１１に連通する貫通孔４１２の一端に終始締り嵌めするように固定されるので、その結果、キャビティ４１１内の圧力が貫通孔４１２を介して漏れ出すことができない。

挿入ポール４１には、軸方向に沿って送油通路４１３が設けられる。挿入ポール４１は、頂端にオイルポンプに接続される分流管（図示せず）が接続され、オイルポンプ及び分流管を介して送油通路４１３に作動油を送油することができるため、キャビティ４１１内に作動油を通油し、キャビティ４１１内の圧力を上昇させ、鋼球４３を接続フランジ３３の下面に当接させるように弾性密封部材４２が鋼球４３を外側に移動するように押し動かす。作動油により、鋼球４３は内側に移動することがなく、鋼球４３とリミットフランジ４４とを組み合わせて第１ワンタッチジョイント４を接続フランジ３３に固定することができる。

弾性密封部材４２に対する作動油の圧力を解除すると、弾性密封部材４２の弾性支持により、鋼球４３は接続フランジ３３の下面に当接することができるが、弾性密封部材４２が弾性変形可能であり、かつキャビティ４１１内の膨張圧力による支持が失われるため、挿入ポール４１の外周壁に伸出する鋼球４３の一端が接続フランジ３３の下面からの押圧力を受けたとき、弾性密封部材４２が変形し、同時に鋼球４３が貫通孔４１２内に退避し、ひいては接続フランジ３３の下面に対して支持力が発生することができなくなり、電池モジュール３が重力により自動的に脱落し、電池モジュール３の迅速な取り外しが実現される。

オイルポンプは、制御システムによって制御される。制御システムは、キャビティ４１１内に作動油を送油するようにオイルポンプを制御することにより、キャビティ４１１内の圧力を上昇させ、鋼球４３を接続フランジ３３の下面に当接させるように弾性密封部材４２が鋼球４３を外側に移動するように押し動かす。

他の実施例において、制御システムに電気的に接続される高圧シリンダを介して、高圧シリンダが送油通路４１３を介してキャビティ４１１内に高圧気体を送気し、鋼球４３が接続フランジ３３の下面に当接するように高圧気体によって鋼球４３の外側への移動を動かすように弾性密封部材４２を駆動する。油圧駆動と気圧駆動の原理及び制御回路は関連技術であるため、これについての説明も省略する。

例示的に、複数の挿入ポール４１のキャビティ４１１内の膨張圧力を効果的に保持するために、本実施例において、二位置二方電気制御弁（図示せず）をさらに含む。ここで、二位置二方電気制御弁は、入口がオイルポンプの出口に連通し、出口が分流管の入口に連通する。複数のキャビティ４１１内に高圧作動油を送油し、ひいては膨張接続する必要がある場合には、まず二位置二方電気制御弁を開状態にし、例えば３～５秒の所定の時間開状態のままにし、オイルポンプが複数のキャビティ４１１内に高圧油をポンプで送油し、かつ弾性密封部材４２が設けられていない各貫通孔４１２の一端の孔壁に鋼球４３が押し付けられて移動不能になると、二位置二方電気制御弁が閉時間に達したときに自動的に閉じ、ひいては複数のキャビティ４１１内の圧力がロックされ、圧力を保持する役割が果たされる。このとき、オイルポンプも作動を停止し、ひいては第１ワンタッチジョイント４を介してシャーシ１にロックされる電池モジュール３のロック作業が完了する。減圧により電池モジュール３を取り外す必要があるとき、二位置二方電気制御弁が開き、かつオイルポンプが作動せず、このとき、複数のキャビティ４１１内の圧力は、分流管、オイルポンプ、オイルタンクの経路に沿って減圧を完了させ、第１ワンタッチジョイント４は、電池モジュール３に接続するために膨張しなくなり、電池モジュール３は重力により自動的に離脱し、ひいては取り外し作業が完了する。

本実施例における第１ワンタッチジョイント４は、例示的な構造に過ぎず、他の実施例において、第１ワンタッチジョイント４は、他のワンタッチ構造であってもよく、高圧電流に耐え得るものであり、かつ、制御システムによって電池モジュール３から迅速に脱落可能であればよく、ここでは他の具体的限定的な説明は省略する。

第２ワンタッチジョイント６の構造は、第１ワンタッチジョイント４の構造と同様であってもよく、他のワンタッチ構造であってもよく、低圧電流に耐え得るものであり、かつ、制御システムによって電池モジュール３から迅速に脱落可能であればよく、ここでは他の具体的限定的な説明は省略する。

本実施例によれば、上記シャーシアセンブリを含む車両がさらに開示され、シャーシアセンブリの電池モジュール３は、車両の走行に電気エネルギを供給する。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。車両に不測の事態が発生した場合、制御システムは、車両の衝突センサなどにより、シャーシ１が間もなく損傷を受けることを検出したとき、車速が速ければ、３０ｋｍ／ｈ以下に低下するように車速を制御し、その後、電圧電気接続アセンブリ及びクイックリリース装置２を制御するように起動することにより、電圧電気接続アセンブリを電池モジュール３から離脱させ、クイックリリース装置２に電池モジュール３の固定を解除させるとともに、電池モジュール３を離脱させるので、間もなく発生するフレームの損傷による電池モジュール３への損傷が回避される。電池モジュール３は、クイックリリース装置２を介して取付位置に取り付けられ、電池モジュール３の交換やメンテナンスが必要な場合には、電池パック全体を分解することなく対応するモジュールのみを解体することができる。

当該電池モジュール３がシャーシ１に設けられる形式により、単一の電池モジュール３の迅速な着脱メンテナンスの問題がさらに解決され、車両の衝突中に電池モジュール３が損傷を受けて火災を起こす問題が解決され、さらに、同じ種類の電池モジュール３のグループ化プラットフォームを使用して、異なる車両の電量需要配置を完了させることができる。電池モジュール３がシャーシ１に直接設けられるので、車両全体の配置では、フレームクロスメンバ１１２及びフレームサイドメンバ１１１並びに保護構造の配置のためのより大きなスペースを有し、衝突エネルギ吸収領域が大幅に増加し、衝突後にモジュール又は電池が受ける応力又は自己歪みが大幅に改善される。

また、車両の走行中又は静止駐車状態において熱暴走が発生した場合、制御システムは、電池モジュール３内の温度検出部材により電池モジュール３の熱暴走を検出したとき、第１ワンタッチジョイント４、第２ワンタッチジョイント６、第３ワンタッチジョイント８及びクイックリリース装置２を制御するように起動することにより、第１ワンタッチジョイント４、第２ワンタッチジョイント６及び第３ワンタッチジョイント８を電池モジュール３から離脱させ、クイックリリース装置２に電池モジュール３の固定を解除させ、電池モジュール３をベースフレーム１１、低圧電気接続モジュール７、高圧電気接続モジュール５及び熱管理モジュールとの接続から離脱させ、ベースフレーム１１に固定され、熱暴走が発生した電池モジュール３を迅速に脱落させ、間もなく発生する熱暴走行為の電池モジュール３全体への広がりによる車両全体への損傷が回避される。

車両に電池モジュールに損傷を与える不測の事態が発生した場合には、制御システムを介して電池モジュール３を予め判定し、減速して停車するように運転者に事前に通知し、アフターサービスプラットフォームガイダンス制御システムを介して問題のある電池モジュール３を脱落させる。

本発明は、出願日が２０２０年５月２日、出願番号が２０２０１０４６４２２５．８及び出願日が２０２０年５月２７日、出願番号が２０２０９２２７０３．０の中国特許出願の優先権を主張し、上記出願の全内容は、参照により本発明に組み込まれる。

１、シャーシ １１、ベースフレーム １１１、フレームサイドメンバ １１２、フレームクロスメンバ １１３、取付座 １２、下ボディフロア
２、クイックリリース装置 ２１、回転アセンブリ ２１１、回転フック ２１１１、歯溝 ２１２、回転軸 ２１２１、歯 ２１２２、第１接続台 ２１３、連動軸
３、電池モジュール ３１、フック溝 ３２、バンプ ３３、接続フランジ
４、第１ワンタッチジョイント ４１、挿入ポール ４１１、キャビティ ４１２、貫通孔 ４１３、送油通路 ４２、弾性密封部材 ４３、鋼球 ４４、リミットフランジ
５、高圧電気接続モジュール ５１、高圧ケーブル
６、第２ワンタッチジョイント
７、低圧電気接続モジュール ７１、低圧ケーブル
８、第３ワンタッチジョイント ９１、熱管理制御水管

Claims (18)

1. 複数の取付位置が設けられ、電池モジュール（３）が取り付けられるように設けられるシャーシ（１）と、
   制御システムによって制御されるクイックリリース装置（２）であって、前記電池モジュール（３）は、前記クイックリリース装置（２）を介して前記取付位置に取り付けられるクイックリリース装置（２）と、
   前記電池モジュール（３）にワンタッチで電気的に接続され、前記制御システムによって制御される電圧電気接続アセンブリと、を含む、
   シャーシアセンブリ。
2. 前記電圧電気接続アセンブリは、
   前記電池モジュール（３）にワンタッチで電気的に接続され、前記制御システムによって制御される高電圧電気接続アセンブリと、
   前記電池モジュール（３）にワンタッチで電気的に接続され、前記制御システムによって制御される低電圧電気接続アセンブリと、を含む、
   請求項１に記載のシャーシアセンブリ。
3. 前記高電圧電気接続アセンブリは、
   前記制御システムに電気的に接続される第１ワンタッチジョイント（４）と、
   前記第１ワンタッチジョイント（４）を介して前記電池モジュール（３）に電気的に接続されるように設けられる高圧電気接続モジュール（５）と、を含み、
   前記制御システムは、前記第１ワンタッチジョイント（４）を制御するように設けられる、
   請求項２に記載のシャーシアセンブリ。
4. 前記低電圧電気接続アセンブリは、
   前記制御システムに電気的に接続される第２ワンタッチジョイント（６）と、
   前記第２ワンタッチジョイント（６）を介して前記電池モジュール（３）に電気的に接続されるように設けられる低圧電気接続モジュール（７）と、を含み、
   前記制御システムは、前記第２ワンタッチジョイント（６）を制御するようにさらに設けられる、
   請求項３に記載のシャーシアセンブリ。
5. 熱管理モジュールと第３ワンタッチジョイント（８）とをさらに含み、
   前記熱管理モジュールは、前記第３ワンタッチジョイント（８）を介して前記電池モジュール（３）に電気的に接続される、
   請求項４に記載のシャーシアセンブリ。
6. 前記シャーシ（１）は、平行に設けられる少なくとも二つのフレームサイドメンバ（１１１）と、前記フレームサイドメンバ（１１１）に固定されるように前記フレームサイドメンバ（１１１）に垂直に設けられる少なくとも二つのフレームクロスメンバ（１１２）とを含むベースフレーム（１１）を含み、
   前記電池モジュール（３）は、前記クイックリリース装置（２）を介して前記ベースフレーム（１１）に固定され、
   前記低圧電気接続モジュール（７）は、前記ベースフレーム（１１）に取り付けられる、
   請求項４に記載のシャーシアセンブリ。
7. 前記フレームサイドメンバ（１１１）は二つであり、
   各フレームクロスメンバ（１１２）は、両端が前記二つの前記フレームサイドメンバ（１１１）にそれぞれ固定され、
   隣接する二つの前記フレームクロスメンバ（１１２）の間には、前記取付位置が形成され、
   前記ベースフレーム（１１）には、一列の前記取付位置が形成される、
   請求項６に記載のシャーシアセンブリ。
8. 前記フレームサイドメンバ（１１１）は三つであり、
   三つの前記フレームサイドメンバ（１１１）は順次離間して設けられ、
   各フレームクロスメンバ（１１２）は、両端が隣接する二つの前記フレームサイドメンバ（１１１）にそれぞれ固定されるように、隣接する二つの前記フレームサイドメンバ（１１１）の間に設けられ、
   隣接する二つの前記フレームクロスメンバ（１１２）の間には、前記取付位置が形成され、
   前記ベースフレーム（１１）には、二列の前記取付位置が形成される、
   請求項６に記載のシャーシアセンブリ。
9. 前記電池モジュール（３）は、前記取付位置に対応して設けられ、四隅又はいずれかの対向する二つの側面が前記クイックリリース装置（２）を介して前記ベースフレーム（１１）に固定される、
   請求項７又は８に記載のシャーシアセンブリ。
10. 前記シャーシ（１）は、前記電池モジュール（３）の上方を覆うように前記ベースフレーム（１１）に固定される下ボディフロア（１２）をさらに含み、
    前記高圧電気接続モジュール（５）は、前記下ボディフロア（１２）に設けられる、
    請求項６に記載のシャーシアセンブリ。
11. 前記高圧電気接続モジュール（５）には、複数の高圧ケーブル（５１）が設けられ、
    前記第１ワンタッチジョイント（４）は、前記高圧電気接続モジュール（５）から離間する前記高圧ケーブル（５１）の一端に設けられる、
    請求項４に記載のシャーシアセンブリ。
12. 前記低圧電気接続モジュール（７）には、複数の低圧ケーブル（７１）が設けられ、
    前記第２ワンタッチジョイント（６）は、前記低圧電気接続モジュール（７）から離間する前記低圧ケーブル（７１）の一端に設けられる、
    請求項４に記載のシャーシアセンブリ。
13. 前記電池モジュール（３）には、前記制御システムに電気的に接続される温度検出部材が設けられる、
    請求項６に記載のシャーシアセンブリ。
14. 前記制御システムに電気的に接続されるように前記ベースフレーム（１１）に設けられ、前記電池モジュール（３）を消火するように設けられる消火装置をさらに含む、
    請求項６に記載のシャーシアセンブリ。
15. 前記クイックリリース装置（２）は、
    前記シャーシ（１）に回転可能に設けられ、ロック位置とアンロック位置とを有する回転フック（２１１）を含む回転アセンブリ（２１）と、
    前記電池モジュール（３）に設けられるフック溝（３１）を含むフックアセンブリであって、前記回転フック（２１１）は、前記電池モジュール（３）が前記シャーシ（１）の所定の取付位置にあり、かつ前記回転フック（２１１）が前記ロック位置まで回転するとき、前記フック溝（３１）に係着し、前記電池モジュール（３）が前記シャーシ（１）の所定の取付位置にあり、かつ前記回転フック（２１１）が前記アンロック位置まで回転するとき、前記フック溝（３１）から離間するように設けられるフックアセンブリと、を含む、
    請求項１に記載のシャーシアセンブリ。
16. 前記電池モジュール（３）には、挿着孔が形成される接続フランジ（３３）が設けられ、
    前記第１ワンタッチジョイント（４）は、
    第１端が前記挿着孔を貫通し、キャビティ（４１１）が設けられ、前記第１端の外周壁に前記キャビティ（４１１）に連通する貫通孔（４１２）が形成される挿入ポール（４１）と、
    前記貫通孔（４１２）に設けられ、前記挿入ポール（４１）の外周壁に部分的に露出されるとともに、前記接続フランジ（３３）の下面に当接可能な弾性膨張アセンブリと、
    前記挿入ポール（４１）の外周壁に環設され、下端面が前記接続フランジ（３３）の上面に当接するリミットフランジ（４４）と、を含む、
    請求項３に記載のシャーシアセンブリ。
17. 前記弾性膨張アセンブリは、
    前記貫通孔（４１２）に密封して設けられる弾性密封部材（４２）と、
    前記弾性密封部材（４２）の外側に位置するように前記貫通孔（４１２）内に収容される鋼球（４３）と、を含み、
    前記第１ワンタッチジョイント（４）が前記電池モジュール（３）に挿着されるとき、前記鋼球（４３）は、前記接続フランジ（３３）の下面に当接可能に前記挿入ポール（４１）の外周壁に部分的に伸出する、
    請求項１６に記載のシャーシアセンブリ。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載のシャーシアセンブリを含む車両。
    
    

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