CN111564581A - 一种单箱电池、电池布置装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单箱电池、电池布置装置及电动汽车，其中单箱电池的第一子箱体的高度高于单箱电池第二子箱体以及单箱电池的第一子箱体的上表面和电池包上壳体紧贴，单箱电池的第二子箱体的上表面和电池包上壳体形成空隙，进而利用该空隙来布置动力线，解决了现有的单箱电池布置不紧凑，大大浪费了底盘空间的问题；本发明还公开了一种电动汽车，包括如上所述的电池布置装置，大大节约了底盘空间。

Description

一种单箱电池、电池布置装置及电动汽车

技术领域

本发明涉及电池领域，更具体地说，涉及一种单箱电池、电池布置装置及电动汽车。

背景技术

随着新能源汽车的普及，如何快速有效的为能量不足的汽车提供能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。以电动汽车为例，当前主流的电能补给方案之一是快速换电。在现有的分箱换电技术中需要为各单箱电池布置动力线，该动力线通常布置在各单箱电池之间，占用了大量单箱电池之间的空间，由此可见，现有的单箱电池布置并不紧凑，大大浪费了电动汽车的底盘空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于现有的单箱电池布置不紧凑，大大浪费了底盘空间的问题，针对该技术问题，提供一种单箱电池、电池布置装置及电动汽车。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电箱电池，所述单箱电池包括：

电芯仓、快换接插件、电器仓以及外壁抓取接口；

所述单箱电池由两个子箱体构成，分别为第一子箱体和第二子箱体，所述第一子箱体的高度高于所述第二子箱体的高度；

所述电芯仓设置在所述第一子箱体中，所述快换接插件和所述电器仓设置在所述第二子箱体中；

所述外壁抓取接口设置在所述子箱体的侧面区域。

可选的，所述外壁抓取接口设置在所述子箱体的侧面区域，包括：

在所述第一子箱体的侧面区域和所述第二子箱体的侧面区域均设置外壁抓取接口，所述第一子箱体的侧面区域和所述第二子箱体的侧面区域位于同一面。

进一步地，本发明还提供了一种电池布置装置，包括如上所述的单箱电池，所述电池布置装置还包括：电池包上壳体；

所述电池包上壳体覆盖所有单箱电池，各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴所述电池包上壳体；

所述各个单箱电池的第二子箱体上表面与所述电池包上壳体之间形成空隙；

和所述各个单箱电池匹配的各电池包上壳体部件布置在所述空隙处。

可选的，所述电池布置装置包括2N个单箱电池，所述N≥1且N为整数；

所述单箱电池分别布置在所述电池布置装置的内侧和外侧，所述布置在内侧的单箱电池远离取出端口，所述布置在外侧的单箱电池靠近取出端口。

可选的，所述电池包上壳体设置为凸起结构，所述凸起结构与所述各个单箱电池上表面形成通道，所述通道位于所述布置在内侧的单箱电池和所述布置在外侧的单箱电池的中间区域，所述通道用于放置动力电池的母线。

可选的，所述电池布置装置中的各个单箱电池按照外壁抓取接口朝向同一方向进行放置，以便通过所述外壁抓取接口取出所述单箱电池。

可选的，所述电池包上壳体部件包括插接件母端，所述插接件母端与所述各个单箱电池上的快换接插件相卡合。

可选的，所述电池包上壳体设置的插接件母端上还设置有动力线，所述动力线与通道中的母线进行连接。

可选的，所述动力线与动力电车地板中的通道中的母线进行连接，包括：

所述布置在内侧的单箱电池的动力线朝外侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线进行连接；

所述布置在外侧的单箱电池的动力线朝内侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线进行连接。

进一步地，本发明还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的电池布置装置。

有益效果

本发明提供一种单箱电池、电池布置装置及电动汽车，针对现有的单箱电池布置不紧凑，大大浪费了底盘空间的问题，本发明提供的单箱电池由两个子箱体构成，分别为第一子箱体和第二子箱体，其中第一子箱体的高度高于第二子箱体的高度，电芯仓设置在第一子箱体中，快换接插件和电器仓设置在第二子箱体中，外壁抓取接口设置在子箱体的侧面区域。本发明提供的电池布置装置，包括如上所述的单箱电池，该电池布置装置还包括电池包上壳体，其中电池包上壳体覆盖了所有单箱电池，各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴电池包上壳体，各个单箱电池的第二子箱体上表面与电池包上壳体之间形成空隙，进而在该形成的空隙处布置和各个单箱电池匹配的各电池包上壳体部件。也即在本发明中，通过设置单箱电池的第一子箱体的高度高于单箱电池的第二子箱体以及设置单箱电池的第一子箱体的上表面和电池包上壳体紧贴，使得单箱电池的第二子箱体的上表面和电池包上壳体形成空隙，进而可利用该空隙来布置动力线，其并未占用各单箱电池之间的空间，从而使得单箱电池的布置更加紧凑，大大节约了动力电车的底盘空间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明第一实施例提供的一种单箱电池的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种电池布置装置的结构示意图；

图3-1为本发明第一实施例提供的一种电池布置装置包括四个单箱电池的结构示意图；

图3-2为本发明第一实施例提供的一种电池布置装置包括六个单箱电池的结构示意图；

图3-3为本发明第一实施例提供的一种电池布置装置包括八个单箱电池的结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的一种单箱电池布置的结构示意图；

图5为本发明第一实施例提供的一种电池包上壳体的结构示意图；

图6为本发明第一实施例提供的一种单箱电池上表面存在通道的结构示意图；

图7为本发明第一实施例提供的一种各个单箱电池与通道中母线进行连接的结构示意图；

图8为本发明第二实施例提供的一种具体的单箱电池的结构示意图；

图9为本发明第二实施例提供的一种具体的电池布置装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

为了解决现有的单箱电池布置不紧凑，大大浪费了底盘空间的问题，本实施例提供了一种单箱电池，如图1所示，该单箱电池由两个子箱体构成，分别为第一子箱体101和第二子箱体102，其中第一子箱体101的高度高于第二子箱体102的高度，该单箱电池包括电芯仓1011、快换接插件1012、电器仓1013以及外壁抓取接口1014，其中电芯仓1011设置在第一子箱体101中，快换接插件1012和电器仓1013设置在第二子箱体102中，外壁抓取接口1014设置在子箱体的侧面区域。

值得注意的是，图1所示仅为一种简单的单箱电池结构示意图，其划分为左右两个子箱体，具体的，左边的子箱体为第一子箱体101，右边的子箱体为第二子箱体102，在其他一些实施例中，也可以划分为前后两个子箱体。在实际应用中，可根据实际的使用情况进行灵活调整，只要能实现设置电芯仓所在的子箱体的高度高于快换接插件和电器仓所在的子箱体的高度的单箱电池结构均在本发明的保护范畴内。

还值得注意的是，图1所示的第一子箱体101和第二子箱体102的长度相等，在其他一些实施例中，可设置第一子箱体101的长度长于第二子箱体102，或者设置第二子箱体102的长度长于第一子箱体101的长度；当单箱电池划分为前后两个子箱体时，可设置前一个子箱体的宽度和后一个子箱体的宽度相等，或者可设置前一个子箱体的宽度宽于后一个子箱体的宽度，或者设置后一个子箱体的宽度宽于前一个子箱体的宽度。同样的，在实际应用中，可根据实际的使用情况进行灵活调整。

需要说明的是，在其他一些实施例中，单箱电池还可以由两个以上的子箱体构成，例如，单箱电池由三个子箱体构成，分别为第一子箱体、第二子箱体和第三子箱体，其中电芯仓设置在第一子箱体中，快换接插件设置在第二子箱体，电器仓设置在第三子箱体。可以理解的是，第一子箱体的高度均高于第二子箱体和第三子箱体的高度，第二子箱体与第三子箱体的高度关系可任意设置，具体的，可设置第二子箱体的高度和第三子箱体的高度相等，或者设置第二子箱体高度高于第三子箱体的高度，或者设置第二子箱体高度低于第三子箱体的高度，在实际应用中，可根据实际的使用情况进行灵活调整。

在本实施例中，在第一子箱体的侧面区域和第二子箱体的侧面区域均设置有外壁抓取接口，其中第一子箱体的侧面区域和第二子箱体的侧面区域位于同一面。这里仍参见图1所示，为在第一子箱体的侧面区域和第二子箱体的侧面区域各设置有一个外壁抓取接口，以用于通过该外壁抓取接口更加方便的取出该单箱电池。当然了，在其他一些实施例中，还可以仅在第一子箱体的侧面区域设置外壁抓取接口，具体的，可以在第一子箱体的侧面区域设置一个较大的外壁抓取接口，或者可以在第一子箱体的侧面区域设置两个大小适中的外壁抓取接口等；同样的，也可以仅在第二子箱体的侧面区域设置外壁抓取接口，具体的，可以在第二子箱体的侧面区域设置一个较大的外壁抓取接口，或者可以在第二子箱体的侧面区域设置两个大小适中的外壁抓取接口等。可以理解的是，本发明对外壁抓取接口的大小、设置位置以及设置的个数不做具体限定，在实际应用中，需根据实际应用场景进行外壁抓取接口的设置，只要能实现通过该外壁抓取接口能更加方便的取出该单箱电池的设置方式均在本发明的保护范畴内。

为了解决现有的单箱电池布置不紧凑，大大浪费了底盘空间的问题，本实施例提供了一种电池布置装置，如图2所示，该电池布置装置包括如上所述的任意的单箱电池外，还包括电池包上壳体201，为了更好的理解本发明，这里以电池布置装置包括如图1所述的单箱电池为例，其中，各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴电池包上壳体，各个单箱电池的第二子箱体上表面与电池包上壳体之间形成空隙，和各个单箱电池匹配的各电池包上壳体部件布置在空隙处，可以理解的是，为了更好的体现各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴电池包上壳体，各个单箱电池的第二子箱体上表面与电池包上壳体之间形成空隙，图2仅示出了电池包上壳体201覆盖部分单箱电池，值得注意的是，在本实施例中，电池包上壳体覆盖所有的单箱电池。

这里先对电池布置装置的单箱电池的布置情况进行说明：

首先，需要说明的是，在本实施例中，电池布置装置包括2N个单箱电池，其中N≥1且N为整数。通常的，N可以2、3、4等等，当N取2时，参见图3-1所示，电池布置装置包括4个单箱电池，当N取3时，参见图3-2所示，电池布置装置包括6个单箱电池单箱电池，当N取4时，参见图3-3所示，电池布置装置包括8个单箱电池。在实际应用中，需要根据车辆的需求和条件布置相应的单箱电池数量，可以理解的是，布置的单箱电池数量越多，整个电动车的电池能量越大。

其次，需要说明的是，在本实施例中，单箱电池分别布置在电池布置装置的内侧和外侧，布置在内侧的单箱电池远离取出端口，布置在外侧的单箱电池靠近取出端口。例如，参见图4所示，电池布置装置包括8个单箱电池，箭头方向为单箱电池的取出方向，目前处于已取出两个单箱电池的状态，仍可见的是单箱电池401、402、403分别布置在电池布置装置的内侧，其均远离取出端口，单箱电池404、406、407分别布置在电池布置装置的外侧，其均靠近取出端口。

最后，需要说明的是，在本实施例中，各个单箱电池按照外壁抓取接口朝向同一方向进行放置，以便通过外壁抓取接口取出单箱电池。例如，仍参见图4所示，8个单箱电池的外壁抓取接口均朝向电池布置装置的外侧进行放置，以便通过外壁抓取接口更加方便的取出各个单箱电池。

这里再对电池布置装置的电池包上壳体进行说明：

在本实施例中，电池包上壳体设置为凸起结构，例如，参见图5所示，电池包上壳体包括区域501、区域502、区域503，其中区域501和区域503为平直区域，区域502为凸起区域。应当明确的是，电池包上壳体的凸起结构与各单箱电池上表面形成通道504。为了更好的示出通道，请参见图6所示，图6所示为去掉电池包上壳体的示意图，其中电池布置装置包括8个单箱电池，该通道位于布置在内侧的单箱电池601、602、603、604和布置在外侧的单箱电池605、606、607、608的中间区域，用于放置动力电池的母线609。

在本实施例中，电池包上壳体部件包括插接件母端，仍参见图2所示，插接件母端2011与各个单箱电池上的快换接插件相卡合，同时，接插件母端2011上还设置有动力线2012，其中动力线是与通道中的母线进行连接，具体的，布置在内侧的单箱电池的动力线朝外侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线进行连接，布置在外侧的单箱电池的动力线朝内侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线进行连接。为了更好的观察动力线的走向，请参见图7所示，同样的，图7所示也为去掉电池包上壳体的示意图，电池布置装置包括8个单箱电池，其中布置在内侧的单箱电池701、702、703、704的动力线均朝外侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线709进行连接，布置在外侧的单箱电池705、706、707、708的动力线均朝内侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线709进行连接。

值得注意的是，图5所示仅为一种常见的电池包上壳体的结构示意图，在其他一些实施例中，电池包上壳体还可以设置为其他的任意结构，例如，将电池包上壳体设置为中间镂空等，事实上，只要能实现将各个单箱电池的动力线与动力电池的母线进行连接的电池包上壳体的设置结构均在本发明的保护范畴内。

本实施例提供了一种单箱电池，该单箱电池由两个子箱体构成，分别为第一子箱体和第二子箱体，其中第一子箱体的高度高于第二子箱体的高度，电芯仓设置在第一子箱体中，快换接插件和电器仓设置在第二子箱体中，外壁抓取接口设置在子箱体的侧面区域。本实施例提供的电池布置装置，包括如上所述的单箱电池，该电池布置装置还包括电池包上壳体，其中电池包上壳体覆盖了所有单箱电池，各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴电池包上壳体，各个单箱电池的第二子箱体上表面与电池包上壳体之间形成空隙，进而在该形成的空隙处布置和各个单箱电池匹配的各电池包上壳体部件，解决了现有的单箱电池布置不紧凑，大大浪费了底盘空间的问题。也即在本实施例中，通过设置单箱电池的第一子箱体的高度高于单箱电池的第二子箱体以及设置单箱电池的第一子箱体的上表面和电池包上壳体紧贴，使得单箱电池的第二子箱体的上表面和电池包上壳体形成空隙，进而可利用该空隙来布置动力线，其并未占用各单箱电池之间的空间，从而使得单箱电池的布置更加紧凑，大大节约了车辆的底盘空间。

同时，在本实施例中，可以使用同一种单箱电池，根据不同车辆的需求和条件布置相应的单箱电池数量，例如布置四个、六个、八个单箱电池，也即本实施例提供的电池布置装置可以兼容不同车辆的换电工作，更加便于技术和商业模式的推广；并且，在本实施例中，所有的单箱电池朝向同一方向进行布置，更加便于对单箱电池的装卸、搬运、堆垛和仓储，减少了对单箱电池的装卸、搬运、堆垛的工作量，极大程度上提升了用户的体验满意度。

第二实施例

为了更好的理解本发明，本实施例首先结合一个具体的单箱电池为例进行说明，请参见图8所示：

该单箱电池由两个子箱体构成，分别为第一子箱体81和第二子箱体82，其中第一子箱体81的高度高于第二子箱体82的高度，单箱电池包括电芯仓811、快换接插件812、电器仓813以及外壁抓取接口814，其中电芯仓811设置在第一子箱体81中，快换接插件812和电器仓813设置在第二子箱体82中，外壁抓取接口814分别设置在第一子箱体81和第二子箱体82的侧面区域。

为了更好的理解本发明，本实施例再结合一个具体的电池布置装置为例进行说明，请参见图9所示：

该电池布置装置包括如上所述的8个相同的单箱电池，可以理解的是，箭头方向为取出单箱电池的方向，具体的，布置在远离取出端口的内侧的单箱电池为901、902、903、904，布置在靠近取出端口的外侧的单箱电池为905、906、907、908，同时各个单箱电池的外壁抓取接口均朝向电池布置装置的外侧进行放置，该电池布置装置还包括电池包上壳体91，电池包上壳体91覆盖了单箱电池901、902、903、904、905、906、907、908，其中，电池包上壳体91设置为凸起结构，该凸起结构与各个单箱电池上表面形成通道，该通道位于单箱电池901、902、903、904和单箱电池905、906、907、908的中间区域，放置有动力电池的母线92。可以理解的是，各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴电池包上壳体91，各个单箱电池的第二子箱体上表面与电池包上壳体之间形成空隙，通过该空隙电池包上壳体的各插接件母端911与各个单箱电池上的快换接插件相卡合，同时，插接件母端911上还连接有动力线912，该动力线912与通道中的母线92相连接，具体的，单箱电池901、902、903、904的动力线均朝外侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线92进行连接，单箱电池905、906、907、908的动力线均朝内侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线92进行连接。

本实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括如第一、二实施例中的电池布置装置，需要说明的是，本实施例中的电动汽车包括任意的动力电动车，例如纯电动车、增程式电动车、混合动力电动车等等。应当明确的是，本实施例的电动汽车可以实现底盘分箱换电，电池布置装置中的各个单箱电池汇集的母线可以与电动汽车动力部分相接，为电动汽车提供了电能。

本实施例提供了一种单箱电池和电池布置装置，通过设置单箱电池的第一子箱体的高度高于单箱电池第二子箱体以及设置单箱电池的第一子箱体的上表面和电池包上壳体紧贴，使得单箱电池的第二子箱体的上表面和电池包上壳体形成空隙，进而可利用该空隙来布置动力线，其并未占用各单箱电池之间的空间，从而使得单箱电池的布置更加紧凑，大大节约了电动汽车的底盘空间。

同时，在本实施例中，可以使用同一种单箱电池，根据不同车辆的需求和条件布置相应的电箱电池数量，例如布置四个、六个、八个单箱电池，也即本实施例提供的电池布置装置可以兼容不同车辆的换电工作，更加便于技术和商业模式的推广；并且，在本实施例中，所有的单箱电池朝向同一方向进行布置，更加便于对单箱电池的装卸、搬运、堆垛和仓储，极大程度上提升了用户的体验满意度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种单箱电池，其特征在于，所述单箱电池包括：

电芯仓、快换接插件、电器仓以及外壁抓取接口；

所述单箱电池由两个子箱体构成，分别为第一子箱体和第二子箱体，所述第一子箱体的高度高于所述第二子箱体的高度；

所述电芯仓设置在所述第一子箱体中，所述快换接插件和所述电器仓设置在所述第二子箱体中；

所述外壁抓取接口设置在所述子箱体的侧面区域。

2.如权利要求1所述的单箱电池，其特征在于，所述外壁抓取接口设置在所述子箱体的侧面区域，包括：

在所述第一子箱体的侧面区域和所述第二子箱体的侧面区域均设置外壁抓取接口，所述第一子箱体的侧面区域和所述第二子箱体的侧面区域位于同一面。

3.一种电池布置装置，包括如权利要求1或2所述的单箱电池，其特征在于，所述电池布置装置还包括：电池包上壳体；

所述电池包上壳体覆盖所有单箱电池，各个单箱电池的第一子箱体上表面紧贴所述电池包上壳体；

所述各个单箱电池的第二子箱体上表面与所述电池包上壳体之间形成空隙；

和所述各个单箱电池匹配的各电池包上壳体部件布置在所述空隙处。

4.如权利要求3所述的电池布置装置，其特征在于，所述电池布置装置包括2N个单箱电池，所述N≥1且N为整数；

所述单箱电池分别布置在所述电池布置装置的内侧和外侧，所述布置在内侧的单箱电池远离取出端口，所述布置在外侧的单箱电池靠近取出端口。

5.如权利要求4所述的电池布置装置，其特征在于，所述电池包上壳体设置为凸起结构，所述凸起结构与所述各个单箱电池上表面形成通道，所述通道位于所述布置在内侧的单箱电池和所述布置在外侧的单箱电池的中间区域，所述通道用于放置动力电池的母线。

6.如权利要求5所述的电池布置装置，其特征在于，所述电池布置装置中的各个单箱电池按照外壁抓取接口朝向同一方向进行放置，以便通过所述外壁抓取接口取出所述单箱电池。

7.如权利要求6所述的电池布置装置，其特征在于，所述电池包上壳体部件包括插接件母端，所述插接件母端与所述各个单箱电池上的快换接插件相卡合。

8.如权利要求7所述的电池布置装置，其特征在于，所述电池包上壳体设置的插接件母端上还设置有动力线，所述动力线与通道中的母线进行连接。

9.如权利要求4-8任一项所述的电池布置装置，其特征在于，所述动力线与动力电车地板中的通道中的母线进行连接，包括：

所述布置在内侧的单箱电池的动力线朝外侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线进行连接；

所述布置在外侧的单箱电池的动力线朝内侧延伸，汇集到通道中并与通道中的母线进行连接。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求3-9任一项所述的电池布置装置。

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