一種電動汽車及其電池總成架的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電動汽車的電池總成架，包括底板，垂直設置于所述底板兩側的側板，且所述側板互相平行；垂直設置于所述底板另一側的背板，且所述背板同時與所述側板垂直連接；垂直設置于所述底板上的隔板，所述隔板平行于所述側板，且所述隔板將所述電池總成架均分；設置于頂部的頂板，且所述頂板同時與所述側板和所述隔板相連；與所述背板相對設置的壓桿，且所述壓桿的桿體與所述頂板轉動連接，所述壓桿的兩端與所述側板可拆卸連接。本發明所公開的電動汽車的電池總成架，通過底板、側板、隔板和頂板來限制電池的自由度，通過壓桿緊壓電池，使其無法脫離，保證電池與供電端口的連接穩定。本發明還公開了一種包括上述電池總成架的電動汽車。
【專利說明】一種電動汽車及其電池總成架
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車電子【技術領域】，特別涉及一種電動汽車的電池總成架。本發明還涉及一種包括上述電池總成架的電動汽車。
【背景技術】
[0002]隨著中國機械制造技術和電子電力技術的發展，機械工業四大支柱產業之一:汽車制造業，得以將兩個【技術領域】的成果結合，成為了機電工程技術的核心產業。傳統的油氣動力車輛早已普及，而為了建設資源節約型和環境友好型社會，國家倡導大力發展電動汽車，為未來綜合性能更好的混合動力汽車打基礎。
[0003]目前，電動汽車的發展還處于起步階段，而電動汽車常用的是鉛酸蓄電池，近年來已逐漸被鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池等取代。電動汽車正常運行所需的電流巨大，這就要求作為動力源的電池需要以集成了多個電池的電池箱的形式出現，因此，電動汽車的電池箱的放置位置對供電的可靠性有著重要作用。但在現有技術中，電池箱與供電端口直接連接，在汽車車身振動的影響下，電池箱與供電端口的連接會不穩定，從而導致運行過程中動力突然中斷，造成事故。另外，汽車在急轉和顛簸路況下，電池箱仍能夠正常供電，這是電動汽車對電池箱的基本要求。但在現有技術中，電動汽車在上述復雜路況上行駛時，車載電池容易在突然受到猛烈振動的情況下從電池箱中滑出，從而導致電動汽車動力中斷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種電動汽車的電池總成架，通過該電池總成架的結構設計，能夠使電動汽車在車身振動的影響下仍然能夠保持穩定的電路連接。本發明的另一目的是提供一種包括上述電池總成架的電動汽車。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種電動汽車的電池總成架，包括底板，垂直設置于所述底板兩側的側板，且兩個所述側板互相平行；垂直設置于所述底板另一側的背板，且所述背板同時與兩個所述側板垂直連接；垂直設置于所述底板上的隔板，所述隔板平行于所述側板，且所述隔板將所述兩個側板、背板和底板圍成的空間均分；設置于頂部的頂板，且所述頂板同時與所述側板和所述隔板相連；與所述背板相對設置的壓桿，且所述壓桿的桿體與所述頂板轉動連接，所述壓桿的兩端與所述側板可拆卸連接。
[0006]優選地，所述側板在與所述壓桿的連接位置處設置了呈U形的第一扣環，所述壓桿的兩端設置有能夠與所述第一扣環配合的第一彎曲部。
[0007]優選地，在頂板的中間位置處設置有呈U形的第二扣環，在所述壓桿的中間位置處設置有能夠與所述第二扣環配合的第二彎曲部。
[0008]優選地，所述隔板的數量為3塊，且將所述電池總成架均分為4個空格。
[0009]優選地，所述底板上在每個所述空格對應的部分橫向設置有滾軸，且所述滾軸表面涂有緩沖層。
[0010]優選地，所述滾軸的數量為4一6根，且位于中間的一半數量的所述滾軸為阻尼滾軸。
[0011 ] 優選地，所述側板和所述隔板上縱向設置有側滾軸。
[0012]優選地，所述壓桿的桿體通過鉸鏈與所述頂板鉸接。
[0013]優選地，還包括設置于頂部的第二頂板，且所述第二頂板同時與所述側板和所述隔板相連，并緊靠所述背板。
[0014]優選地，所述背板的內表面的頂部設置有呈L形的擋塊，所述擋塊通過具有彈性的扭環與所述背板轉動連接，且所述擋塊呈L形的兩條邊能分別與所述電池的頂面和前端面貼合。
[0015]優選地，所述背板的內表面的底部設置有用于減緩沖擊的緩沖塊。
[0016]優選地，所述背板的內表面緊貼設置有加固板。
[0017]優選地，所述壓桿上鑲嵌有彈性材料。
[0018]優選地，所述側板和所述隔板上設置有減重孔。
[0019]本發明還提供一種電動汽車，包括車身和設置于所述車身內的電池總成架，其中，所述電池總成架為上述任一項所述的電池總成架。
[0020]本發明所提供的電動汽車的電池總成架，主要包括底板、側板、背板、隔板、頂板和壓桿。其中，底板是整個裝置的承載部件，側板垂直設置在底板的左右(或前后)兩側，且兩個側板互相平行。背板垂直設置在底板的另一側，與兩個側板相連，且同時與兩個側板垂直。至此，電池總成架為三面包圍的結構，余下的開口則為電池的入口。而且在底板上還垂直設置有隔板，該隔板位于左右(或前后)側板之間，并與兩個側板平行，且將電池總成架的內部空間均分為若干空格，該空格用于安裝電池。另外，在整個結構的頂部設置有頂板，該頂板同時與側板和隔板相連，將側板和隔板固定。最后，與背板相對設置有壓桿，該壓桿的桿體與頂板轉動連接，且其兩端與側板可拆卸連接。因此，本發明所提供的電池總成架，在安裝電池時，首先將壓桿的兩端從側板上拆卸，然后再將壓桿提起，使其繞著與頂板的連接位置轉動，然后將電池從電池總成架上唯一剩下的開口塞入，直到完全塞入后，再將壓桿放下，最后把壓桿的兩端再次與側板連接，此時壓桿緊緊抵住電池的尾部。而在拆卸電池時，步驟與上述安裝過程相反。綜上所述，本發明所提供的電池總成架，通過隔板將其內部空間均分，因此可以同時裝入多個電池；而在電池安裝完成后，又通過底板承載電池的重量，通過側板與背板來限制電池的平面自由度，再通過頂板的限制避免了電池垂直跳動，最后通過壓桿的作用緊壓電池，使其無法從電池總成架中滑出，保證了電池與供電端口的連接穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發明所提供的第一種【具體實施方式】的整體結構示意圖；
[0023]圖2為圖1所示擋塊的具體結構示意圖；
[0024]圖3為圖1所示緩沖塊的具體設置位置示意圖；
[0025]圖4為本發明所提供的第二種【具體實施方式】的整體結構示意圖；
[0026]圖5為圖4所示第一彎曲部和第一扣環的具體結構示意圖；
[0027]圖6為圖4所示第二彎曲部和第二扣環的具體結構示意圖；
[0028]圖7為本發明所提供的第三種【具體實施方式】的整體結構示意圖。
[0029]其中，圖1—圖3中:
[0030]底板一 1，側板一2，背板一3，隔板一4，頂板一5，壓桿一6，第二頂板一9，擋塊一 10，緩沖塊一 11，加固板一 12,彈性材料一 13,減重孔一 14。
[0031]圖4一圖 6 中:
[0032]第一扣環一 201，第二扣環一 501，第一彎曲部一 601，第二彎曲部一 602。
[0033]圖7 中:
[0034]滾軸一 7，側滾軸一 8。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0036]請參考圖1，圖1為本發明所提供的第一種【具體實施方式】的整體結構示意圖。
[0037]在本發明所提供的第一種【具體實施方式】中，電動汽車的電池總成架主要包括底板1、側板2、背板3、隔板4、頂板5與壓桿6。
[0038]其中，底板1是整個電池總成架的主要承載部件，用于承載和安裝其余組件。側板2設置在底板1的兩側，一般為左右兩側，前后兩側也同樣可行。且側板2與底板1垂直，因此位于底板1兩側的側板2互相平行。在底板1上的另一側還設置有背板3，同樣，背板3也垂直于底板1。在此基礎上，背板3還同時垂直于兩個側板2，并與兩個側板2相連。至此，電池總成架形成三面包圍的結構，而余下的開口則是電池總成架的入口，電池就可以從此入口塞入。
[0039]而前面已經提到，現在電動汽車的運行需要較大動力的電源支持，因此，電源需要以集成了多個電池的電池箱的形式出現，才能滿足需要。為此，本發明在底板1上還設置了隔板4，隔板4垂直于底板1，并且平行于側板2。因此，隔板4在底板1上的具體設置位置是在兩側的側板2之間，并且將電池總成架的內部空間均分為若干空格。有了該空格的存在，集成了多個電池的電池箱就能順利地同時推入到電池總成架內進行安裝。而空格的數量主要是由車輛電壓要求和單個電池電壓共同決定的。由于電動汽車標準電池為80V60Ah，車輛的電機額定電壓為320V，因此優選地，隔板4的數量為3塊，將電池總成架的內部空間均分為4個空格，可以同時使4個電動汽車標準電池正常供電。
[0040]在整個電池總成架的頂部設置有頂板5。頂板5同時與側板2和隔板4相連，因此能夠將側板2和隔板4固定。而比較重要的是與頂板5緊密配合的壓桿6。壓桿6與背板3相對設置，其桿體與頂板5轉動連接，其兩端與側板2可拆卸連接，其作用將在后續內容中論述。此處優選地，采用工程上常用的轉動連接方式，壓桿6的桿體通過鉸鏈與頂板5
鉸接在一起。
[0041]本發明所提供的電動汽車的電池總成架，考慮到電池的充放電和更換，電池與電池總成架的連接關系是可拆卸式的。其中，在安裝電池時，首先需要將連接在側板2上的壓桿6的兩端拆卸，然后逐漸提起壓桿6，使其繞著和頂板5的連接位置為軸旋轉，直到一定角度后，壓桿6不再占用電池的安裝空間。然后將電池從上述電池總成架的入口處塞入，一直到電池完全塞入到電池總成架內被均分的空格內。然后將壓桿6放下，壓桿6轉動回到初始位置，再把壓桿6的兩端與側板2相連，至此完成了電池的安裝。而在拆卸電池時，步驟則與安裝過程相反，此處不再贅述。因此，在安裝電池時，通過壓桿6的轉動可以讓出電池的安裝空間，使電池順利進入到電池總成架的內部；而在電池安裝完成時，將壓桿6放下，使其歸于原位，再將其與側板2連接，則可以將電池的尾部緊緊抵住，使其不至于滑出電池總成架。
[0042]為了提高電池在電池總成架內的安裝穩定性，本實施例在整個結構的頂部還設置了第二頂板9。和頂板5—樣，第二頂板9也同時與側板2和隔板4相連，不同的是，第二頂板9還緊靠著背板3。由于頂板5需要與壓桿6配合使用，緊固電池，因此頂板5在電池總成架上的設置位置比較靠前——靠近電池總成架的入口，而第二頂板9是緊靠背板3的，因此第二頂板9在電池總成架上的設置位置比較靠后。因此，在頂板5與第二頂板9的共同作用下，電池在安裝進電池總成后，其垂直跳動的可能性和幅度就更小，一定程度上提高了電池在電池總成架內的安裝穩定性。
[0043]如圖2所示，圖2為圖1所示擋塊的具體結構示意圖。
[0044]接上述，還可以進一步提高電池在電池總成架內的安裝穩定性。本實施例在背板3的內表面的頂部設置了擋塊10，該擋塊10呈L形，即擋塊10包括兩條邊，且兩條邊互相垂直。此外，擋塊10與背板3的連接關系是轉動連接，工程上一般通過具有彈性的扭環與背板3轉動連接，且擋塊10與背板3的連接方式使得呈L形的兩條邊能夠分別與電池的前端面和頂面貼合。因此，在電池完全推入到空格內后，電池的前端會抵住背板3。此時，電池前端面會首先與擋塊10的一條邊接觸，并擠壓，由于擋塊10與背板3是轉動連接，因此，在呈L形的擋塊10—條邊受到擠壓的情況下，其另一條邊會跟隨前述那條邊的運動方向而轉動。所以在電池推入空格內后，擋塊10的其中一條邊緊緊抵住電池前端，而另一邊則順勢向下壓，從而壓緊電池，進一步限制了電池的垂直跳動的可能性和幅度。
[0045]如圖3所示，圖3為圖1所示緩沖塊的具體設置位置示意圖。
[0046]如前所述，電池在從電池總成架的入口推入后，其前端會與背板3緊密接觸。為此，本實施例在背板3的內表面的底部設置了緩沖塊11。緩沖塊11 一般由聚氨酯等材料制成，而聚氨酯是一種具有減振緩沖、耐磨功能，且具有一定彈性的材料。因此在背板3的內表面的底部設置了緩沖塊11后，電池在從電池總成架推入時，電池前端會同時將緩沖塊11壓縮，在接觸到背板3時，電池前端已經經過緩沖塊11的緩沖，因此到達背板3時的沖擊力已經小了很多，提高了電池前端與供電端口的連接可靠度，也提高了電池的使用壽命。
[0047]接上述，電池在從電池總成架中推入時，其力度與沖擊是比較大的，即使有緩沖塊11的緩沖，電池前端到達背板3時的力度和瞬間沖量也同樣不容小覷。為此，本實施例在背板3的內表面緊貼設置了加固板12。有了加固板12的存在，背板3的剛度和強度得到一定程度提高，即使在電池前端撞擊到背板3的情況下，背板3也能夠承受住沖擊，避免電動汽車的供電電路突然中斷。
[0048]進一步地，還能夠繼續對電池總成架的結構進行優化。為此，本實施例在側板2和隔板4上通過鏤空、鉆孔等方式設置了減重孔14，當然，減重孔14的設置是在不降低側板2和隔板4的強度的前提下進行的。因此，因減重孔14的存在，電池總成架的整體重量得以減輕，原材料的消耗也得以降低。同時，在將本發明的電池總成架應用到電動汽車上后，其整車質量得到一定程度的下降，電動汽車的電池能源消耗也會隨之降低。
[0049]本發明還提供一種電動汽車，包括車身和設置于該車身內的電池總成架，其中，電池總成架與上述內容相同，此處不再贅述。
[0050]請參考圖4，圖4為本發明所提供的第二種【具體實施方式】的整體結構示意圖。
[0051]本發明所提供的第二種【具體實施方式】，在第一種【具體實施方式】的基礎上做了改進，具體為:在電池總成架上設置了鎖緊裝置。本實施例所提供的電池總成架的其余部分與前述內容相同，此處不再贅述。
[0052]如圖5所示，圖5為圖4所示第一彎曲部和第一扣環的具體結構示意圖。
[0053]在本發明所提供的第二種【具體實施方式】中，對壓桿6與其余部件的連接關系進行了優化和強化。本實施例中，側板2在與壓桿6的連接位置處設置了呈U形的第一扣環201，與此對應地，在壓桿6的兩端設置了第一彎曲部601，且第一扣環201和第一彎曲部601的結構設計能夠使彼此緊密配合。因此，在壓桿6緊緊抵住電池尾端后，再將壓桿6的兩端的第一彎曲部601卡入第一扣環201內，利用呈U形的第一扣環201的半包圍結構，同時在電池尾端的壓力下，將第一彎曲部601牢牢地鎖住，進而穩固了壓桿6與側板2的連接關系。
[0054]如圖6所示，圖6為圖4所示第二彎曲部和第二扣環的具體結構示意圖。
[0055]接上述，壓桿6在第一彎曲部601與第一扣環201的配合下，其兩端與側板的連接關系已經得到增強。然而實際上，壓桿6的桿體才是受到壓力最大、撓度最大、最容易斷裂的部分。而同時考慮到壓桿6與頂板5轉動連接，針對此，本實施例在頂板5的中間位置處設置了呈U形的第二扣環501，與此對應地，在壓桿6的桿體的中間位置處設置了第二彎曲部602，同樣，第二扣環501和第二彎曲部602的結構設計可以使彼此互相緊密配合。因此，在電池推入到電池總成架后，經過了第一扣環201與第一彎曲部601的兩端加固，再經過第二扣環501與第二彎曲部602的中間加固，保證壓桿6緊緊抵住電池尾端，使之不至于在受到突然振動時從電池總成架內滑出。
[0056]進一步地，還可以對壓桿6自身的結構進行優化。為此，本實施例在壓桿6上鑲嵌了彈性材料13。如此，壓桿6的桿體的強度和柔韌性都得到一定程度的提高，即使電動汽車行駛在急回、顛簸等復雜路況上時，壓桿6也不會因此斷裂而造成電動汽車電力突然中斷。
[0057]本實施例還提供一種電動汽車，包括車身和設置于該車身內的電池總成架，其中，電池總成架與上述內容相同，此處不再贅述。
[0058]請參考圖7，圖7為本發明所提供的第三種【具體實施方式】的整體結構示意圖。
[0059]本發明所提供的第三種【具體實施方式】，在第二種【具體實施方式】的基礎上做了改進，具體為:增設了滾軸7和側滾軸8。本實施例所提供的電池總成架的其余部分與前述內容相同，此處不再贅述。
[0060]在本發明所提供的第三種【具體實施方式】中，對底板1、側板2和隔板4的結構進行了進一步的優化。本實施例中，底板1上在被隔板4均分出的每個空格所對應的部分橫向設置了滾軸7，并且滾軸7的表面涂有緩沖層。該緩沖層一般由聚氨酯等材料制成，聚氨酯的特性前面已經有過論述，此處不再贅述。因此，在底板1上的每個空格內都設置滾軸7后，安裝電池時，可以很容易地使電池在滾軸7上滑動，從而可以輕松不費力地將電池推入到電池總成架內，減輕了工人的體力勞動。而在滾軸7上涂覆緩沖層，則可以使滾軸7具有一定柔韌性和耐磨性，電池在滾軸7上滑動時，瞬間沖量所造成的沖擊大部分將會被緩沖層吸收，從而大幅降低了滾軸7對電池下表面的磨損，在一定程度上提高了電池的使用壽命，延長了更換周期。
[0061]此處優選地，滾軸7的數量為4一6根，多根滾軸7同時運作，在底板1上合理分布的同時，提高了電池在滾軸7上的滑動效率。并且，位于中間的一半數量的滾軸7是阻尼滾軸。阻尼滾軸是具有單向阻礙性能的滾軸，而且具體是上拉行程無阻礙，而下滑行程有阻礙的特性。因此，在將電池推入電池總成架時，阻尼滾軸不起阻礙的作用，其所起作用和前述滾軸7的作用相同，滾動摩擦力較小，有利于電池的滑動；而在拆卸電池時，電池從電池總成架內下滑，首先經過滾軸7，再經過阻尼滾軸，最后再經過滾軸7。而在經過阻尼滾軸時，由于阻尼滾軸的單向軸承作用，軸承不會轉動，阻尼則開始作用，通過阻尼軸承內的內軸和外軸的相對轉動，能夠有效阻礙電池的下滑行程，從而使電池從電池總成架內滑出的時候，速度不至于過快，避免造成意外損害。
[0062]進一步地，由于電池在安裝和拆卸時，電池底部和底板1接觸，同時電池側壁也和側板2和隔板4接觸。為此，本實施例在側板2和隔板4上縱向設置了側滾軸8。側滾軸8的作用和滾軸7的作用相同，只不過為了適應側板2和隔板4的形狀而形狀略小。因此，在安裝和拆卸電池時，電池的側壁與側板2和隔板4的接觸由干摩擦改進為滾動摩擦，降低了摩擦力，提高了電池在推入和滑出電總成架時的平順性和易操作性。
[0063]本實施例還提供一種電動汽車，包括車身和設置于該車身內的電池總成架，其中，電池總成架與上述內容相同，此處不再贅述。
【權利要求】
1.一種電動汽車的電池總成架，其特征在于，包括底板(1),垂直設置于所述底板(1)兩側的側板(2),且兩個所述側板⑵互相平行；垂直設置于所述底板⑴另一側的背板(3),且所述背板(3)同時與兩個所述側板(2)垂直連接；垂直設置于所述底板(1)上的隔板(4),所述隔板(4)平行于所述側板(2),且所述隔板(4)將所述兩個側板、背板和底板圍成的空間均分；設置于頂部的頂板(5),且所述頂板(5)同時與所述側板(2)和所述隔板(4)相連；與所述背板(3)相對設置的壓桿￠)，且所述壓桿￠)的桿體與所述頂板(5)轉動連接，所述壓桿￠)的兩端與所述側板(2)可拆卸連接。
2.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述側板(2)在與所述壓桿(6)的連接位置處設置了呈V形的第一扣環(201),所述壓桿(6)的兩端設置有能夠與所述第一扣環(201)配合的第一彎曲部(601)0
3.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，在頂板(5)的中間位置處設置有呈I形的第二扣環(501),在所述壓桿(6)的中間位置處設置有能夠與所述第二扣環(501)配合的第二彎曲部￠02)0
4.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述隔板(4)的數量為3塊，且將所述電池總成架均分為4個空格。
5.根據權利要求4所述的電池總成架，其特征在于，所述底板(1)上在每個所述空格對應的部分橫向設置有滾軸(7),且所述滾軸(7)表面涂有緩沖層。
6.根據權利要求5所述的電池總成架，其特征在于，所述滾軸(7)的數量為4一6根，且位于中間的一半數量的所述滾軸(7)為阻尼滾軸。
7.根據權利要求5所述的電池總成架，其特征在于，所述側板(2)和所述隔板(4)上縱向設置有側滾軸(8)。
8.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述壓桿(6)的桿體通過鉸鏈與所述頂板⑶鉸接。
9.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，還包括設置于頂部的第二頂板(9),且所述第二頂板(9)同時與所述側板(2)和所述隔板(4)相連，并緊靠所述背板(3)..
10.根據權利要求9所述的電池總成架，其特征在于，所述背板⑶的內表面的頂部設置有呈I形的擋塊(10),所述擋塊(10)通過具有彈性的扭環與所述背板(3)轉動連接，且所述擋塊(10)呈I形的兩條邊能分別與所述電池的頂面和前端面貼合。
11.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述背板⑶的內表面的底部設置有用于減緩沖擊的緩沖塊(11)。
12.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述背板⑶的內表面緊貼設置有加固板(12)。
13.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述壓桿(6)上鑲嵌有彈性材料(13)。
14.根據權利要求1所述的電池總成架，其特征在于，所述側板(2)和所述隔板(4)上設置有減重孔(14)。
15.一種電動汽車，包括車身和設置于所述車身內的電池總成架，其特征在于，所述電池總成架為權利要求1 一 14任一項所述的電池總成架。
【文檔編號】B60K1/04GK104319359SQ201410641819
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】鄭正仙, 張帆, 田茂平, 朱金衛 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司杭州供電公司, 杭州大有科技發展有限公司