CN109203960A - 一种安装于汽车顶盖的电池包及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包及其使用方法，属于新能源汽车技术领域，包括电池包和车身总成，电池包包括上盖、下盖和位于上下盖之间的电池组，上盖的纵向、横向断面均呈倒U型结构，上盖的外侧轮廓设有上法兰面，上法兰面上均匀分布若干个向上竖起的倒L型翻边，下盖的纵向、横向断面均呈U型结构，下盖的外侧轮廓设有下法兰面，下法兰面与上法兰面相对应并紧密贴合，上法兰面与下法兰面上均对应设有安装孔，车身总成包括前横梁、后横梁、左侧围和右侧围，电池包通过安装孔安装螺钉分别与前横梁、后横梁、左侧围和右侧围固定连接，下法兰面的底面设有一圈凹槽，凹槽横截面为倒T型结构，凹槽内卡接有密封条一，上法兰面与下法兰面贴合处设有密封胶，具有不占用额外空间不影响使用、拆装和维修方便以及不容易遭受破坏不危险的优点。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，更具体来说，涉及一种安装于汽车顶盖的电池包及其使用方法。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
一般新能源汽车如纯电动汽车、混合动力汽车等的电池包分布在几个常见位置：传统车油箱处、乘员舱的正下方、后备箱等，这些位置存在以下问题：
1、随着国家法规及顾客对电动车行驶里程的要求越来越高，而电池能量密度提升较慢，使得只能通过增加电池容量的方法来实现里程的增加，但由于受汽车尺寸、动力总成、底盘、人机等布置的影响，留给电池包的布置空间显得越来越局促；
2、混合动力汽车，电池一般放在后备箱处，占用了部分空间，使得后备箱里无法放置较大物品，影响顾客的日常使用；
3、电池的安装位置在车辆的底部或后备箱处，安装和拆卸时需要大型举升设备，维修不便；
4、受路面质量影响，位于车辆底部的电池包容易受到不平路面的磕碰而破损，同样位于后备箱的电池也可能会因为追尾碰撞而导致损坏。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有技术中电池布置空间小、拆装和维修不便以及容易遭受破坏的问题，提供一种安装于汽车顶盖的电池包及其使用方法，具有不占用额外空间不影响使用、拆装和维修方便以及不容易遭受破坏不危险的优点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包，包括电池包和车身总成，电池包包括上盖、下盖和位于上下盖之间的电池组，上盖的纵向、横向断面均呈倒U型结构上盖的，外侧轮廓设有上法兰面，上法兰面上均匀分布若干个向上竖起的倒L型翻边，下盖的纵向、横向断面均呈U型结构，下盖的外侧轮廓设有下法兰面，下法兰面与上法兰面相对应并紧密贴合，上法兰面与下法兰面上均对应设有安装孔，车身总成包括前横梁、后横梁、左侧围和右侧围，电池包通过安装孔安装螺钉分别与前横梁、后横梁、左侧围和右侧围固定连接，下法兰面的底面设有一圈凹槽，凹槽横截面为倒T型结构，凹槽内卡接有密封条一，上法兰面与下法兰面贴合处设有密封胶。
优选的，密封条一的切面一端为圆环形，另一端为T形，密封条一的T形嵌入凹槽内。
优选的，上法兰面和下法兰面对应设有四个凸起的吊装结构，吊装结构上开有圆孔，所述下盖的下方连接有凸焊螺母。
优选的，上法兰面与下法兰面的外侧设有密封条二，密封条二的切面一半为圆环形，另一半为U形，U形内壁的上壁与上法兰面的上端面贴合，U形内壁的下壁与下法兰面的下端面贴合，密封条二沿着上法兰面和下法兰面的外侧壁一圈设置。
优选的，车身总成的顶盖中部设有矩形开口，矩形开口的尺寸与电池包尺寸相同，电池包安装在矩形开口内。
优选的，前横梁、后横梁、左侧围与右侧围上部设有一段与上法兰面水平结构和一段与上法兰面呈夹角的倾斜结构，水平结构与下法兰面的右侧贴合压缩密封条一，倾斜结构压缩密封条二。
一种安装于汽车顶盖的电池包的使用方法，使用方法为电池包和车身安装结构，电池包与车身总成固定连接，密封圈一和密封圈二与车身总成配合密封电池包。
优选的，包括如下步骤：
S100、合盖，电池包的上盖和下盖进行合拢，上法兰面与下法兰面贴合；
S200、密封，密封条一的T形卡接下法兰面的底面，密封条二沿着电池包外轮廓一周环状闭合；
S300、安装，电池包安装在车身总成上，与前横梁、后横梁、左侧围和右侧围固定连接；
S400、使用，电池包与汽车内电机等电器连通给予供电。
优选的，步骤S300安装的具体方法为电池包嵌于车身顶盖的矩形开口内，下法兰面的上端面与右侧围的水平结构贴合挤压密封圈一，右侧围的倾斜结构挤压密封圈二，电池包通过安装孔安装螺钉分别与前横梁、后横梁、左侧围和右侧围固定连接。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包，包括电池包和车身总成，电池包包括上盖、下盖和位于上下盖之间的电池组，上盖的纵向、横向断面均呈倒U型结构，上盖的外侧轮廓设有上法兰面，上法兰面上均匀分布若干个向上竖起的倒L型翻边，下盖的纵向、横向断面均呈U型结构，下盖的外侧轮廓设有下法兰面，下法兰面与上法兰面相对应并紧密贴合，上法兰面与下法兰面上均对应设有安装孔，车身总成包括前横梁、后横梁、左侧围和右侧围，电池包通过安装孔安装螺钉分别与前横梁、后横梁、左侧围和右侧围固定连接，上法兰面与下法兰面的地面对应均设有一圈凹槽，凹槽横截面为倒T型结构，凹槽内卡接有密封条一，上法兰面与下法兰面贴合处设有密封胶，此设计使得新能源汽车的电池包可以额外安装在车身顶盖位置，减少了占用汽车后备箱等地方的面积，且在追尾等碰撞时也不易遭受破坏或产生危险，拆装和维修也比较方便。
(2)本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包，上法兰面和下法兰面对应设有四个凸起的吊装结构，吊装结构上开有圆孔，所述下盖的下方连接有凸焊螺母，拆卸电池包时，通过小型吊装设备即可实现电池包的安装与拆卸，使得电池包的安装与拆卸更简便快捷。
(3)本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包，上法兰面与下法兰面的外侧设有密封条二，密封条二的切面一端为圆环形，另一端为U形，U形内壁的上壁与上法兰面的上端面贴合，U形内壁的下壁与下法兰面的下端面贴合，密封条二沿着上法兰面和下法兰面的外侧壁一圈设置，密封条二的密封使得电池包与车身安装后密封性能提高，避免出现漏声、漏水等问题，同时在行驶中所带来的震动也会被密封条二缓冲而减少，进一步保护电池包。
(4)本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的使用方法，S100、合盖，电池包的上盖和下盖进行合拢，上法兰面与下法兰面贴合；S200、密封，密封条一的T形卡接下法兰面的底面，密封条二沿着电池包外轮廓一周环状闭合；S300、安装，电池包安装在车身总成上，与前横梁、后横梁、左侧围和右侧围固定连接。S400、使用，电池包与汽车内电机等电器连通给予供电，使用该方法安装使用电池包，具有不占用额外空间不影响使用、拆装和维修方便以及不容易遭受破坏不危险的优点。
附图说明
图1为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的结构示意图；
图2为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的电池包空间结构图；
图3为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的车身总成结构示意图；
图4为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包沿A方向的剖视图；
图5为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的电池包B处放大图；
图6为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的吊装结构示意图；
图7为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的密封条一结构示意图；
图8为本发明的一种安装于汽车顶盖的电池包的密封条二结构示意图；
图9为一种安装于汽车顶盖的电池包的使用方法流程图。
示意图中的标号说明：
100、电池包；110、上盖；111、上法兰面；112、倒L型翻边；120、下盖；121、下法兰面；122、凹槽；123、T型结构；130、电池组；140、安装孔；150、密封胶；
200、车身总成；210、前横梁；220、后横梁；230、左侧围；240、右侧围；241、水平结构；242、倾斜结构；250、顶盖；251、矩形开口；
300、密封条一；310、圆环形；320、T形；
400、吊装结构；410、圆孔；420、凸焊螺母；
500、密封条二；510、U形。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例的一种安装于汽车顶盖250的电池包，包括电池包100和车身总成200，电池包100包括上盖110、下盖120和位于上下盖120之间的电池组130，上盖110的纵向、横向断面均呈倒U型结构，上盖110的外侧轮廓设有上法兰面111，上法兰面111上均匀分布若干个向上竖起的倒L型翻边112，下盖120的纵向、横向断面均呈U型结构，下盖120的外侧轮廓设有下法兰面121，下法兰面121与上法兰面111相对应并紧密贴合，上法兰面111与下法兰面121上均对应设有安装孔140，车身总成200包括前横梁210、后横梁220、左侧围230和右侧围240，电池包100通过安装孔140安装螺钉分别与前横梁210、后横梁220、左侧围230和右侧围240固定连接，下法兰面121的底面设有一圈凹槽122，凹槽122横截面为倒T型结构123，凹槽122内卡接有密封条一300，上法兰面111与下法兰面121贴合处设有密封胶150，此设计使得新能源汽车的电池包可以额外安装在车身顶盖250位置，减少了占用汽车后备箱等地方的面积，且在追尾等碰撞时也不易遭受破坏或产生危险，拆装和维修也比较方便，如果不采用此方案，在新能源汽车上用传统方法安装电池占用后备箱面积，拆卸维修困难，追尾时容易发生***危险。
本实施例的密封条一300的切面一半为圆环形310，另一半为T形320，密封条一300的T形320嵌入凹槽122内，T形320的密封条使得密封条更好的与下法兰面121的底面凹槽122相配合，圆环形310的结构在遇到挤压时有一定的弹性变量与挤压空间，起到更好的密封效果，如果不采用一半圆环形310一半T形320，遇到挤压时，没有足够的形变空间，安装困难，密封效果差。
本实施例的上法兰面111和下法兰面121对应设有四个凸起的吊装结构400，吊装结构400上开有圆孔410，所述下盖120的下方连接有凸焊螺母420，吊装结构400固定上盖110与下盖120同时设有圆孔410在起吊时能够方便起吊，减少了额外增加吊装结构400的成本，如果不采用此设计，而额外增加起吊装置，在空间利用率上不够优化，也增加成本。
本实施例的上法兰面111与下法兰面121的外侧设有密封条二500，密封条二500的切面一半为圆环形310，另一半为U形510，U形510内壁的上壁与上法兰面111的上端面贴合，U形510内壁的下壁与下法兰面121的下端面贴合，密封条二500沿着上法兰面111和下法兰面121的外侧壁一圈设置，上法兰面111与下法兰面121贴合闭合，在实际使用中随着时间的增加容易进水进尘，而设置了密封条二500，避免了进水进尘的危险，延长了电池包100的使用寿命，如果不设置密封条二500，随着使用时间的增加，会使得电池包100内进水或者进尘，增加危害，减少电池包100使用寿命。
本实施例的车身总成200的顶盖250中部设有矩形开口251，矩形开口251的尺寸与电池包100尺寸相同，电池包100安装在矩形开口251内，车顶盖250具有一定厚度，传统汽车中，此部分空间浪费，而增加开口来安装电池包100，即不减少车内空间又额外增加了汽车储蓄电池的电量，如果不设置矩形开口251而在车顶盖250下方安装电池包100，会占用车内空间，容易使得电池包100遭受损害。
本实施例的前横梁210、后横梁220、左侧围230与右侧围240上部设有一段与上法兰面111水平结构241和一段与上法兰面111呈夹角的倾斜结构242，水平结构241与下法兰面121的右侧贴合压缩密封条一300，倾斜结构242压缩密封条二500，密封条一300与密封条二500都具有弹性形变量，在使用中直接安装在上盖110和下盖120上，密封效果不好，且容易因为汽车震动而脱落，利用左侧围230和右侧围240的结构挤压密封条一300和密封条二500既保证了密封性又使得密封条不易脱落。
具体的，上盖110的上法兰面111上设有若干个倒L型翻边112，在安装完电池包100后，可通过固定饰条布来对电池包100与车身总成200连接的螺栓遮盖，避免螺栓长期暴露在空气中生锈等问题。
电池包100的上盖110与下盖120闭合后，内部形成空腔来放置电池组130，上法兰面111与下法兰面121的连接面上均涂上密封胶150，当两面贴合密闭时，密封胶150封堵贴合面间存在的缝隙实现了电池包100内部的完全密闭。
当电池包100从整车上方放入车身总成200内后，密封条一300收到电池包100自身重力并被左侧围230和右侧围240的水平结构241挤压，形成第一道密封效果，同时密封条二500收到倾斜结构242的挤压，U形510包裹贴合后的上法兰面111与下法兰面121外侧，形成第二道密封效果，这两道密封效果使得日常的雨水与灰尘无法进入汽车内部。
当电池包100需要拆卸时，首先将安装的顶饰条拆除，随后拆卸螺栓，通过外部吊装设备对吊装结构400进行起吊即可完成拆卸，本实施例的电池包的上盖110代替了矩形开口251区域汽车顶盖250，当电池包100整体被拆除车顶会形成矩形的洞，吊装后或者安装好后，取出吊装结构400内的螺栓，安装防水堵盖即可。
实施例2
参照附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，本实施例的一种安装于汽车顶盖250的电池包的使用方法，使用方法为电池包100和车身安装结构，电池包100与车身总成200固定连接，密封圈一和密封圈二与车身总成200配合密封电池包100。
本实施例的使用方法，包括如下步骤：
S100、合盖，电池包100的上盖110和下盖120进行合拢，上法兰面111与下法兰面121贴合；
S200、密封，密封条一300的T形320卡接下法兰面121的底面，密封条二500沿着电池包100外轮廓一周环状闭合；
S300、安装，电池包100安装在车身总成200上，与前横梁210、后横梁220、左侧围230和右侧围240固定连接；
S400、使用，电池包100与汽车内电机等电器连通给予供电。
本实施例的步骤S300安装的具体方法为电池包100嵌于车身顶盖250的矩形开口251内，下法兰面121的上端面与右侧围240的水平结构241挤压密封圈一，右侧围240的倾斜结构242挤压密封圈二，电池包100通过安装孔140安装螺钉分别与前横梁210、后横梁220、左侧围230和右侧围240固定连接，采用此方法安装并使用电池包100，具有不占用额外空间不影响使用、拆装和维修方便以及不容易遭受破坏不危险的优点，如果不采用此方法安装使用电池包100，电池包100会额外占用车内或者后备箱的空间，拆卸和维修都不便且容易遭受破坏。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种安装于汽车顶盖(250)的电池包，其特征在于：包括电池包(100)和车身总成(200)，所述电池包(100)包括上盖(110)、下盖(120)和位于上下盖(120)之间的电池组(130)，所述上盖(110)的纵向、横向断面均呈倒U型结构，所述上盖(110)的外侧轮廓设有上法兰面(111)，所述上法兰面(111)上均匀分布若干个向上竖起的倒L型翻边(112)，所述下盖(120)的纵向、横向断面均呈U型结构，所述下盖(120)的外侧轮廓设有下法兰面(121)，所述下法兰面(121)与上法兰面(111)相对应并紧密贴合，所述上法兰面(111)与下法兰面(121)上均对应设有安装孔(140)，所述车身总成(200)包括前横梁(210)、后横梁(220)、左侧围(230)和右侧围(240)，所述电池包(100)通过安装孔(140)安装螺钉分别与前横梁(210)、后横梁(220)、左侧围(230)和右侧围(240)固定连接，所述下法兰面(121)的底面设有一圈凹槽(122)，所述凹槽(122)横截面为倒T型结构(123)，所述凹槽(122)内卡接有密封条一(300)，所述上法兰面(111)与下法兰面(121)贴合处设有密封胶(150)。
2.根据权利要求1所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包，其特征在于：所述密封条一(300)的切面一端为圆环形(310)，另一端为T形(320)，所述密封条一(300)的T形(320)嵌入凹槽(122)内。
3.根据权利要求1所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包，其特征在于：所述上法兰面(111)和下法兰面(121)对应设有四个凸起的吊装结构(400)，所述吊装结构(400)上开有圆孔(410)，所述下盖(120)的下方连接有凸焊螺母(420)。
4.根据权利要求1所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包，其特征在于：所述上法兰面(111)与下法兰面(121)的外侧设有密封条二(500)，所述密封条二(500)的切面一半为圆环形(310)，另一半为U形(510)，所述U形(510)内壁的上壁与上法兰面(111)的上端面贴合，U形(510)内壁的下壁与下法兰面(121)的下端面贴合，所述密封条二(500)沿着上法兰面(111)和下法兰面(121)的外侧壁一圈设置。
5.根据权利要求1所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包，其特征在于：所述车身总成(200)的顶盖(250)中部设有矩形开口(251)，所述矩形开口(251)的尺寸与电池包(100)尺寸相同，所述电池包(100)安装在矩形开口(251)内。
6.根据权利要求1所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包，其特征在于：所述前横梁(210)、后横梁(220)、左侧围(230)与右侧围(240)上部设有一段与上法兰面(111)水平结构(241)和一段与上法兰面(111)呈夹角的倾斜结构(242)，所述水平结构(241)与下法兰面(121)的右侧贴合压缩密封条一(300)，倾斜结构(242)压缩密封条二(500)。
7.一种安装于汽车顶盖(250)的电池包的使用方法，其特征在于：所述方法为采用上述任一项的电池包和车身安装结构，电池包(100)与车身总成(200)固定连接，密封圈一和密封圈二与车身总成(200)配合密封电池包(100)。
8.根据权利要求7所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、合盖，电池包(100)的上盖(110)和下盖(120)进行合拢，上法兰面(111)与下法兰面(121)贴合；
S200、密封，密封条一(300)的T形(320)卡接下法兰面(121)的底面，密封条二(500)沿着电池包(100)外轮廓一周环状闭合；
S300、安装，电池包(100)安装在车身总成(200)上，与前横梁(210)、后横梁(220)、左侧围(230)和右侧围(240)固定连接；
S400、使用，电池包(100)与汽车内电机等电器连通给予供电。
9.根据权利要求8所述的一种安装于汽车顶盖(250)的电池包的使用方法，其特征在于：所述步骤S300安装的具体方法为电池包(100)嵌于车身顶盖(250)的矩形开口(251)内，下法兰面(121)的上端面与右侧围(240)水平结构(241)贴合挤压密封圈一，右侧围(240)的倾斜结构(242)挤压密封圈二，电池包(100)通过安装孔(140)安装螺钉分别与前横梁(210)、后横梁(220)、左侧围(230)和右侧围(240)固定连接。
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