CN107968177B - 新能源汽车快换电池包受力结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车快换电池包受力结构，包括底座、箱体总成和箱体外框。所述底座采用金属材质。所述箱体总成采用塑料材质，且盖合在底座上，并与底座固定连接，该箱体总成与底座合围形成容置腔室；所述箱体外框采用金属材质，其至少包覆箱体总成的部分外表面，并与底座固定连接，该箱体外框的强度大于箱体总成的强度。采用本发明提供的新能源汽车快换电池包受力结构，结构新颖，易于实现，不仅满足纯电动汽车轻量化的要求，提高纯电动汽车的续航里程，而且紧凑小巧，稳定可靠，有效支撑和保护电池包的内部部件，提高快换电池包的使用寿命。

Description

新能源汽车快换电池包受力结构

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池技术领域，具体涉及一种新能源汽车快换电池包受力结构。

背景技术

新能源汽车特别是纯电动汽车已成为汽车行业开发的热点，现有的纯电动汽车均采用动力电池作为动力源。现有的纯电动汽车基于充电方式的不同主要分为插电式和快换式。

插电式纯电动汽车由于动力电池数量有限，导致纯电动汽车的续驶里程有限，当纯电动汽车需要行驶较长里程时，必须在沿途进行多次充电。然而，现有的纯电动汽车一次充满电一般耗时在一个小时以上，充电效率低下的问题迟迟无法得到解决，给驾驶员带来了诸多不便，已成为制约纯电动汽车推广和使用的关键因素。

由此人们提出了一种动力电池快换式纯电动汽车，其快换电池包能够由驾驶员在几分钟内独立更换完成，大致等同于甚至优于传统燃油汽车的一次加油时间。为提高这种电动汽车的使用便利性，不仅可以在各个地方设置快换电池包更换站点，而且可以在车上放置备用的快换电池包，以随时应对不时之需。因此，无论是为了便于快换电池包在纯电动车上的存放，还是为了满足车辆空间设计和布置的要求，我们都希望电池包的体积更小、结构更加可靠、使用寿命更长。故设计一套结构紧凑、稳定可靠、重量较轻的快换电池包受力结构成为当务之急。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种新能源汽车快换电池包受力结构，其不仅满足轻量化的设计要求，而且结构紧凑、稳定可靠。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种新能源汽车快换电池包受力结构，其要点在于，包括：采用金属材质的底座；采用塑料材质的箱体总成，其盖合在底座上，并与底座固定连接，该箱体总成与底座合围形成容置腔室；以及采用金属材质的箱体外框，其至少包覆箱体总成的部分外表面，并与底座固定连接，该箱体外框的强度大于箱体总成的强度。

采用以上结构，箱体总成采用塑料材质，塑料材质的箱体总成不仅重量轻，满足轻量化的设计要求而且结构可靠、易于加工、成本低廉，箱体外框采用强度高、耐磨性好的金属材质，能够保护箱体总成，减少箱体总成的磨损，同时配合底座对电池包的内部部件起到可靠地保护效果，延长了快换电池包的使用寿命。

作为优选：所述底座为上部开口的矩形盒状结构，该底座下端外缘具有向外凸出的环形凸台，所述箱体总成为长方体形的壳状结构，该箱体总成的各个侧面的下缘均与环形凸台抵接。采用以上结构，环形凸台对箱体总成的安装位置做出限定，提高了装配的可靠性和便利性。

作为优选：沿所述底座的各个侧壁加工有至少一个环形的密封圈安装槽，在各个密封圈安装槽内均设有O型密封圈，所述O型密封圈分别与底座和箱体总成过盈配合。采用以上结构，能够起到有效的密封效果，防止水、灰尘等杂质的进入，保护内部的电芯等部件，延长使用寿命。

作为优选：所述底座的各个侧壁均通过螺钉与箱体总成的对应侧面固定连接。采用以上结构，稳定可靠，易于装配，成本低廉。

作为优选：所述箱体外框呈“门”形的板状结构，其包覆箱体总成的顶面及任意两个相对的侧面，该箱体外框的两个侧部的下缘均向内翻折后通过螺钉与底座的底壁固定连接。采用以上结构，在搬动电池包时主要受力的是底座和箱体外框，能够有效保护塑料材质的箱体总成，防止其发生形变，对内部器件起到可靠的受力支撑效果和有效的保护作用。

作为优选：所述底座的底壁与两个侧部相对应的两个侧边均具有沉台，两个所述侧部下缘的翻折部分分别嵌入对应沉台中。采用以上结构，进一步提高了箱体外框与底座连接的可靠性。

作为优选：所述箱体外框具有镂空部，该镂空部至少露出箱体总成的部分顶面。采用以上结构，防止金属材质的箱体外框屏蔽箱体总成内电器元件接收或发射的无线信号。

作为优选：所述箱体总成上开设有四个提手绳安装通孔，各个所述提手绳安装通孔两两相对设置在箱体总成上部的四个边角处，所述提手绳安装通孔的一端开口位于箱体总成的顶面，另一端开口位于箱体总成相邻的一个侧面，各个提手绳安装通孔位于顶面的开口大小小于位于侧面的开口大小。采用以上结构，位置合理，提手绳安装通孔一大一小的开口能够有效地限定提手绳绳结的位置，防止提手绳滑脱。

作为优选：四个所述提手绳安装通孔均位于箱体外框的内侧，所述箱体外框上具有与提手绳安装通孔一一对应的安装开口。采用以上结构，箱体外框能够对提手绳起到一定的支撑效果，减小箱体总成的磨损。

作为优选：所述箱体总成的内表面具有加强筋。采用以上结构，进一步提高了箱体总成的支撑强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的新能源汽车快换电池包受力结构，结构新颖，易于实现，不仅满足纯电动汽车轻量化的要求，提高纯电动汽车的续航里程，而且紧凑小巧，稳定可靠，有效支撑和保护电池包的内部部件，提高快换电池包的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的底面结构示意图；

图3为箱体总成的结构示意图；

图4为箱体外框的结构示意图；

图5为底座的结构示意图；

图6为底座和O型密封圈的连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

请参见图1和图2，一种新能源汽车快换电池包受力结构，包括底座1、箱体总成2和箱体外框3，所述箱体总成2盖合在底座1上，并与底座1合围形成容置腔室，所述箱体外框3包覆在箱体总成2的外表面上，箱体外框3的强度大于箱体总成2的强度，且磨损率小于箱体总成2的磨损率。通过底座1、箱体总成2和箱体外框3共同构成了一个自身强度极高的受力支撑结构，能够有效保护内部器件，同时满足更换电池包时提手的使用要求，延长了快换电池包的使用寿命。并且，箱体总成2采用轻巧、易加工、成本低廉的塑料材质，满足了电池包轻量化设计要求，提高了车辆续航里程。底座1和箱体外框3采用耐磨、支撑强度大的金属材质，能够保护箱体总成2，减少箱体总成的磨损，同时也对电池包的内部部件起到可靠地受力支撑和保护，延长了快换电池包的使用寿命。

请参见图2、图5和图6，所述底座1为铝合金材质，不仅自身的强度高，而且磨损率小，耐磨性好，并且重量轻，满足车辆轻量化设计的要求。该底座1为上部开口的矩形盒状结构，所述底座1的下端外缘具有向外凸出的环形凸台13，该底壁12的其中两个相对的侧边均具有沉台14，沿所述底座1的各个侧壁11加工有两个环形的密封圈安装槽15，两个密封圈安装槽15沿侧壁11的高度方向并排设置，在各个密封圈安装槽15内均设有O型密封圈5，所述O型密封圈5与底座1和箱体总成2均过盈配合，能够起到有效的密封效果，防止水、灰尘等杂质的进入，保护内部的电芯，延长使用寿命。并且，所述底座1的各个侧壁11上和沉台14内均加工有螺纹孔16，以便于与箱体总成2和箱体外框3通过螺钉4可靠地固定。

请参见图1和图3，所述箱体总成2为塑料材质，不仅重量轻，而且结构可靠、易于加工、成本低廉。该箱体总成2为长方体形的壳状结构，所述箱体总成2盖合在底座1上后，各个侧面22的下端均与环形凸台13抵接，然后，箱体总成2的各个侧面22上加工有与对应侧壁11上的螺纹孔16相对于的螺纹孔，以便于与底座1的各个侧壁11之间均通过螺钉4连接，此时，底座1的各个侧壁11分别位于对应侧面22的内侧。并且，所述箱体总成2的内表面具有加强筋24，各个加强筋24均沿竖直方向设置，且并排在其中两个相对的侧面22上，能够有效提高箱体总成2的支撑强度。各个所述加强筋24的上端均具有沿厚度方向向外凸出形成凸出部241，所述凸出部241靠近顶面21部分的凸出高度大于远离顶面21部分的凸出高度。提高对顶面21的支撑强度和承重能力，以更好地保护内部元器件。

所述箱体总成2上开设有四个提手绳安装通孔23，各个所述提手绳安装通孔23两两相对设置在箱体总成2上部的四个边角处，所述提手绳安装通孔23的一端开口位于箱体总成2的顶面21，另一端开口位于箱体总成2相邻的一个侧面22，各个提手绳安装通孔23位于顶面21的开口大小小于位于侧面22的开口大小，提手绳安装通孔23一大一小的开口能够有效地限定提手绳6绳结的位置，防止提手绳6滑脱。通过在提手绳安装通孔23安装提手绳6，以便于操作人员搬动快换电池包。

请参见图3，所述箱体总成2的其中一个侧面22上具有与其一体成型的侧箱25，该侧箱25的外侧具有敞口251，所述侧箱25上盖合有用于密封该敞口251的侧盖3，该侧盖3为平板结构，能够该和在侧箱25上，且完全封闭敞口251。该侧箱25的外缘向外翻折形成连接面252，该连接面252与侧盖3之间设置有环形密封圈5，并且，所述连接面252、环形密封圈5和侧盖3通过阵列分布的螺钉4紧固。通过敞口251便于在侧箱25内安装和维护电气元件，而环形密封圈5能够起到更佳的防水防尘性能，防止内部电气元件进水或蒙尘。所述侧箱25具有正极接头安装口253和负极接头安装口254，所述正极接头安装口253用于安装总正极柱，所述负极接头安装口254用于安装总负极柱。另外，在所述侧箱25上设置有平衡阀6，起到平衡内外气压的效果。

请参见图1和图4，所述箱体外框3为不锈钢材质，不仅自身的强度高，而且耐腐蚀，耐磨性好，以对电池包的内部部件起到可靠的支撑效果。箱体外框3呈“门”形的板状结构，并包覆箱体总成2的顶面21及任意两个相对的侧面22，该箱体外框3具有镂空部32，通过该镂空部32，使箱体总成2的部分顶面21露出，也使其中两个相对的侧面22部分露出，以防止金属材质的箱体外框3屏蔽箱体总成2内电器元件接收或发射的无线信号。四个所述提手绳安装通孔23均位于箱体外框3的内侧，所述箱体外框3上具有与提手绳安装通孔23一一对应的安装开口31，各个安装开口31的形状和大小与对应提手绳安装通孔23的开口形状和大小一致，使箱体外框3能够对提手绳6起到一定的支撑效果，减小箱体总成2的磨损。需要指出的是，所述箱体外框3的两个侧部33包覆箱体总成2的两个侧面22后均向内弯折后嵌入对应的沉台14，并均通过螺钉4与底座1固定连接。

本发明的装配过程如下：

先将箱体总成2盖合在底座1上，并通过一圈螺钉4紧固，再箱体外框3包覆在箱体总成2上，且箱体外框3的两个侧部33下端的翻折后嵌入对应的沉台14内，再通过螺钉4与底座1固定连接。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种新能源汽车快换电池包受力结构，其特征在于，包括：

底座；

采用塑料材质的箱体总成，其盖合在底座上，并与底座固定连接，该箱体总成与底座合围形成容置腔室；

箱体外框，其至少包覆箱体总成的部分外表面，并与底座固定连接，该箱体外框的强度大于箱体总成的强度，且磨损率小于箱体总成的磨损率；

所述底座为铝合金材质，该底座为上部开口的矩形盒状结构，所述底座的下端外缘具有向外凸出的环形凸台，底壁的其中两个相对的侧边均具有沉台，沿所述底座的各个侧壁加工有两个环形的密封圈安装槽，两个密封圈安装槽沿侧壁的高度方向并排设置，在各个密封圈安装槽内均设有O型密封圈，所述O型密封圈与底座和箱体总成均过盈配合，所述底座的各个侧壁上和沉台内均加工有螺纹孔；

所述该箱体总成为长方体形的壳状结构，所述箱体总成盖合在底座上后，各个侧面的下端均与环形凸台抵接，箱体总成的各个侧面上加工有与对应侧壁上的螺纹孔相对于的螺纹孔，以便于与底座的各个侧壁之间均通过螺钉连接，底座的各个侧壁分别位于对应侧面的内侧，所述箱体总成的内表面具有加强筋，各个加强筋均沿竖直方向设置，且并排在其中两个相对的侧面上，各个所述加强筋的上端均具有沿厚度方向向外凸出形成凸出部，所述凸出部靠近顶面部分的凸出高度大于远离顶面部分的凸出高度；

所述箱体总成上开设有四个提手绳安装通孔，各个所述提手绳安装通孔两两相对设置在箱体总成上部的四个边角处，所述提手绳安装通孔的一端开口位于箱体总成的顶面，另一端开口位于箱体总成相邻的一个侧面，各个提手绳安装通孔位于顶面的开口大小小于位于侧面的开口大小；

所述箱体总成的其中一个侧面上具有与其一体成型的侧箱，该侧箱的外侧具有敞口，所述侧箱上盖合有用于密封该敞口的侧盖，该侧盖为平板结构，能够盖合在侧箱上，且完全封闭敞口，该侧箱的外缘向外翻折形成连接面，该连接面与侧盖之间设置有环形密封圈，并且，所述连接面、环形密封圈和侧盖通过阵列分布的螺钉紧固，所述侧箱具有正极接头安装口和负极接头安装口，所述正极接头安装口用于安装总正极柱，所述负极接头安装口用于安装总负极柱，在所述侧箱上设置有平衡阀；

所述箱体外框为不锈钢材质，箱体外框呈“门”形的板状结构，并包覆箱体总成的顶面及任意两个相对的侧面，该箱体外框具有镂空部，使箱体总成的部分顶面露出，也使其中两个相对的侧面部分露出，四个所述提手绳安装通孔均位于箱体外框的内侧，所述箱体外框上具有与提手绳安装通孔一一对应的安装开口，各个安装开口的形状和大小与对应提手绳安装通孔的开口形状和大小一致，所述箱体外框的两个侧部包覆箱体总成的两个侧面后均向内弯折后嵌入对应的沉台，并均通过螺钉与底座固定连接；

先将箱体总成盖合在底座上，并通过一圈螺钉紧固，再箱体外框包覆在箱体总成上，且箱体外框的两个侧部下端的翻折后嵌入对应的沉台内，再通过螺钉与底座固定连接。