CN105489801B - 底盘快换电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及底盘快换电池箱。底盘快换电池箱，包括上箱盖、下箱体、固定在下箱体中的内胆和设置在上箱盖与下箱体之间的密封结构，所述密封结构包括密封垫和设置在上箱盖上的连接折边，所述下箱体的侧壁上表面具有平整支撑面，所述内胆的侧壁上具有与所述平整支撑面贴合配合的凸缘，所述密封垫为设置在凸缘与所述连接折边的下表面之间的平垫。通过在内胆的侧壁上设置与平整支撑面贴合配合的凸缘，能够增加整体平整度和结构强度，减小变形，使密封垫能够与对应的密封配合面紧密配合，密封性能大大提高，同时不需要在下箱体上设置竖直挡水板，有利于减轻整体重量，加工难度小，密封效果好。

Description

底盘快换电池箱

技术领域

本发明涉及底盘快换电池箱。

背景技术

为加快新能源汽车产业发展，推进节能减排，促进大气污染治理，国家陆续出台相关政策鼓励电动汽车发展。目前，电动汽车能源补给主要有充电和换电两种模式。充电模式分为慢充和快充，慢充充电电流相对较低，大约为16A，充电时间约5至8小时，这种充电方式对电池损伤小，充电比较充分，家用220V市电或交流充电桩即可，但是充电时间长，较长的等待过程不符合人们的用车需求。快充充电电流较大，大约150至400A，充电时间约20分钟至2小时，但会对电池造成损坏，大大缩短电池使用年限，也会对电网造成一定的冲击且充电站也无法满足前去充电的车辆停放问题。采用换电模式能够解决上述问题。换电模式主要分为侧向换电和底盘换电两种方式，侧向换电主要是在车辆两侧水平方向进行电池更换，考虑电池安装数量和安装空间位置，主要用于大巴车换电；底盘换电是在汽车底盘进行电池更换，具有配重合理，便于自动化操作等特点，得到了广泛的应用。

申请号为201410292201.3、申请公布号为CN 104112832 A的中国专利公开了一种电动汽车用底盘快换电池箱，包括下箱体、上箱盖和固定在下箱体中的内胆，下箱体包括左纵梁、右纵梁、前封板和后封板，左、右侧纵梁包括上、下侧板和桥接在上、下侧板之间的外侧立板，上侧板的远离外侧立板的内端部过渡连接有向上弯折延伸的竖直挡水板，下侧板上具有与内胆底面固连以支撑内胆的支撑部，内胆的侧壁与所述竖直挡水板挡止配合，竖直挡水边的竖直侧边与内胆平齐并焊接连接；上箱盖的左右两侧分别设有与所述下箱体的左、右侧纵梁对应的连接折边，在上箱盖两侧的连接折边和所述下箱体的左、右侧纵梁的上侧板上对应设有螺栓安装孔，所述上箱盖通过穿装在所述连接折边及对应纵梁的螺栓安装孔中的紧固螺栓与下箱体可拆连接，在上箱盖和所述下箱体的左、右侧纵梁的上侧板及竖直挡水板之间设有密封垫，形成密封结构，实现上箱盖和下箱体的密封装配。上述密封结构虽然能够起到较好的密封效果，但是需要对下箱体进行折弯形成竖直挡水板，折弯结构增加了下箱体的整体质量，并且由于下箱体需要承重，箱壁较厚，因此加工难度大；另外，密封垫需要采用L形密封垫，制造、维护成本较高。再者，由于设置的竖直挡水板需要占用一定的水平空间，为了保证内胆的有效容积，需要增大下箱体的整体水平方向尺寸，也不利于控制电池箱重量。

发明内容

本发明的目的是提供一种底盘快换电池箱，以解决现有电池箱下箱体与上箱盖之间的密封结构导致电池箱整体质量大、加工难度大且L形密封垫制维护成本较高的问题。

本发明底盘快换电池箱采用的技术方案是：底盘快换电池箱，包括上箱盖、下箱体、固定在下箱体中的内胆和设置在上箱盖与下箱体之间的密封结构，所述密封结构包括密封垫和设置在上箱盖上的连接折边，所述下箱体的侧壁上表面具有平整支撑面，所述内胆的侧壁上具有与所述平整支撑面贴合配合的凸缘，所述密封垫为设置在凸缘与所述连接折边的下表面之间的平垫。

所述连接折边上设有加强筋。

所述加强筋是由连接折边末端的上折边形成。

所述内胆的侧壁的上边缘设有外折边，所述凸缘是由所述外折边形成。

所述凸缘的外侧边缘与所述密封垫的外侧边缘平齐。

所述密封垫的外侧边缘位于连接折边的外侧边缘的内侧。

本发明采用上述技术方案，所述下箱体的侧壁上表面具有平整支撑面，所述内胆的侧壁上具有与所述平整支撑面贴合配合的凸缘，所述密封垫为设置在凸缘与所述连接折边的下表面之间的平垫，通过在内胆的侧壁上设置与平整支撑面贴合配合的凸缘，能够增加整体平整度和结构强度，减小变形，使密封垫能够与对应的密封配合面紧密配合，密封性能大大提高，同时，与现有技术相比，不需要在下箱体上设置竖直挡水板，能够避免竖直挡水板占用空间，有利于减轻整体重量，加工难度小，并且采用平垫形式的密封垫即可实现良好的密封效果，能够降低密封垫制维护成本。密封的同时，内胆还能够通过紧固螺栓与下箱体的上侧板进一步固定，同时也能够提高电池箱的整体结构强度。

进一步地，连接折边上设有加强筋，能够增强连接折边的强度，增加其与密封垫的配合面的平整度，减小上箱盖与下箱体通过紧固件固定在一起时产生的变形，提高密封性。

附图说明

图1是本发明底盘快换电池箱的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示电池箱拆开上箱盖后的结构示意图；

图3是图1所示电池箱的俯视图；

图4是图3中A-A处剖视图；

图5是图1所示电池箱的箱体的右侧纵梁的结构示意图；

图6是图5中安装支架的结构示意图；

图7是图1所示电池箱中带有内胆的下箱体的结构示意图；

图8是图7中内胆的结构示意图。

具体实施方式

本发明中底盘快换电池箱的一个实施例如图1至图8所示，该实施例中的电池箱包括下箱体2和上箱盖1，下箱体2和上箱盖1组成密封空间，打开电池箱的上箱盖1后，可以存放在电池箱中的电池单元，电池单元包括电池模组3、位于前端的高压组件4、用于与汽车车体端插座对接的连接器插头5、电池管理系统6、加热带等，当将电池箱装到车辆底盘后，电池箱上的连接器插头5与车辆端插座插接配合，从而实现对电动汽车的电能供给。

电池箱的上箱盖1由冷轧钣金折弯、局部拼焊的方式加工而成，上箱盖1的左右两侧分别设有连接折边24，连接折边24为窄边结构，在连接折边24上设有沿前后方向分布的螺钉安装孔，上箱盖1的前端呈凸起状，以增加电池箱的布置空间。

电池箱的下箱体包括左侧纵梁7、右侧纵梁8及桥接在左、右侧纵梁之间的前侧横梁10、后侧横梁11，左侧纵梁7、右侧纵梁8、前侧横梁10、后侧横梁11围成四边形围框，在围框中固设有顶部呈开口结构的用于安装电池单元的内胆9，上箱盖1盖设在内胆9的顶部开口处并与下箱体2可拆密封连接。

左、右侧纵梁分别包括上侧板40、下侧板41及桥接在上、下侧板之间的外侧立板42。上侧板40为平板，其上表面形成平整支撑面。下侧板41上具有与内胆9的底面固连以支撑内胆9的支撑部410，支撑部410的宽度大于上侧板40的宽度，从而向内凸出布置，这样，将内胆放置在支撑部410上后，可以将内胆9所受到的力传递到左、右侧纵梁上，有效地支撑电池箱的重量。内胆9包括沿左右方向间隔分布的左侧壁30、右侧壁22及桥接在左、右侧壁之间的前、后侧壁，内胆9的侧壁的上边缘设有外折边91，形成与上侧板40的平整支撑面贴合配合的凸缘。上箱盖1的下部设有连接折边24，连接折边24和下箱体2平整支撑面上对应设有螺栓安装孔，上箱盖1通过穿装在螺栓安装孔中的紧固螺栓43与下箱体2可拆连接。装配时，在内胆9的外折边上粘贴上密封垫25，例如采用点胶机点胶粘贴，然后将上箱盖1扣在下箱体2上，并依靠紧固螺栓43紧固，当然，内胆9的外折边91和密封垫25上同样需要设置螺栓安装孔，这样，上箱盖1的连接折边24和内胆的外折边91将密封垫25夹紧密封，形成密封连接结构，实现上箱盖和下箱体的密封装配，防止水、灰尘进入内胆。由于内胆的折边能够与上侧板40的平整支撑面配合而增加整体平整度和结构强度，减小变形，因此能够使密封垫25能够与对应的密封配合面紧密配合，密封性能大大提高。同时，连接折边24上设有上折边241，上折边241形成加强筋，能够增强连接折边24的强度，增加其与密封垫25的配合面的平整度，减小上箱盖1与下箱体2通过紧固件固定在一起时和支撑电池组时产生的变形，同样能够提高密封性。密封的同时，内胆能够通过紧固螺栓43与下箱体的上侧板40进一步固定，同时也能够提高电池箱的整体结构强度。为了更好地保证密封性能，外折边91的外侧边缘与密封垫25的外侧边缘平齐，密封垫25的外侧边缘位于连接折边24的外侧边缘的内侧。

内胆9的左、右侧壁分别包括前侧壁段221、后侧壁段223及过渡连接壁段222，两前侧壁段221之间的间距小于两后侧壁段223的间距使得内胆9在前后方向上形成变截面结构，所述内胆的左、右侧壁分别与下箱体的左、右侧纵梁对应固连，在内胆9的左、右侧壁的前侧壁段221、后侧壁段223及过渡连接壁段222分别设有塞焊孔31。内胆9的前端设计为具有设定角度的斜坡状，增加了车辆的通过性，内胆9的斜坡内侧衬有斜坡状加强筋23，加强筋23上有焊接螺母，一是用于安装下箱体内部高压组件，二是当车辆通过特殊路段，极端情况下箱体前端发生碰撞时，保证下箱体前端不变形，避免挤压电气元件，保证安全。在内胆9底部焊接有横向加强筋27，横向加强筋27为槽口朝下的扣装在内胆底部的长槽结构，长槽结构的横向加强筋27的两侧立壁的下端分别具有向外延伸的折弯，横向加强筋的两折弯分别与所述内胆9的底部焊接固连，利于更好的分配电池模组重量，避免了模组固定之后内胆底面出现较大凹陷变形，在长槽结构的横向加强筋27的两侧立壁上还设有沿左右方向分布的减重散热孔271，一是用于减重，二是利于气流通畅，保证底部加热带热量均匀，侧面装有焊接螺钉，用于安装底部加热带，顶端装有焊接螺母用于固定电池模组。

在左、右侧纵梁上分别设有用于与汽车底盘上的悬吊安装孔配合的吊装转锁12，在左、右侧纵梁上分别设有两个所述的吊装转锁12，两吊装转锁的高度根据车辆底盘大梁前后高度差决定，由于车辆底盘结构中两条大梁强度最高，锁止最可靠，所以在大梁上对应位置开长圆孔加装锁止块并做局部加强。吊装转锁12通过固设在对应纵梁的空腔中的安装支架14装配在所述的左、右侧纵梁，安装支架14具有与对应的纵梁固连的第一连接部和与对应的吊装转锁固连的第二连接部。安装支架14包括两侧立板17及桥接在两侧立板之间的桥接立板15及中间横板16，两侧立板17、桥接立板15及中间横板16围成腔体，吊装转锁12包括位于所述腔体中的安装底座122和从中间横板16上对应设有的穿孔中穿出的用于与汽车底盘上的悬吊安装孔配合的转动锁杆121，所述第二连接部设置在中间横板16上，所述安装底座122与第二连接部固连以实现吊装转锁12与安装支架14的固连。

安装支架14的第一连接部包括所述两侧立板17的背离所述桥接立板15的侧端面，两侧立板17的侧端面与对应纵梁的内周面焊接固连，而桥接立板15则与内胆9的左右侧壁塞焊焊接。

在安装支架14的两侧立板17上分别开设有减重孔。在两侧立板17和中间横板16连接处固设有用于防止中间横板变形的加强筋板18，加强筋板18的两侧边分别与中间横板16及对应的侧立板17焊接固连。并且在中间横梁16的一端与所述桥接立板15固连、另一端设有排水工艺孔，防止凹槽内积水。

考虑到安装电池箱时的合理导向，将导向套19设计在电池箱对角位置，由于在导向时，导向套19局部会受很大的力，为了避免发生变形，在导向套19两边增加了“L”形加强筋20。

由于内胆9的两前侧壁段之间的间距小于两后侧壁段的间距使得内胆9在前后方向上形成变截面结构，所述内胆9的左、右侧壁分别与下箱体2的左、右侧纵梁对应固连，所述左、右侧纵梁分别具有与所述内胆的对应侧壁的前侧壁段对应的宽梁段100、与对应侧壁的后侧壁段对应的窄梁段300及过渡连接梁段200，在左、右侧纵梁的空腔中分别于宽梁段100及过渡连接梁段200和过渡连接梁段200及窄梁段300的过渡连接处设有加强板21。

在上述实施例中，内胆的侧壁的上边缘设有外折边，所述凸缘是由所述外折边形成。在本发明的其他实施例中，内胆侧壁上的凸缘也可以采用其他方式形成，例如在内胆的侧壁上焊接固定一圈垂直于上下方向的环形板，依靠环形板作为凸缘，该环形板可以固定在内胆的开口处或者内胆侧壁顶底之间的位置。

在上述实施例中，上箱盖的连接折边的末端设置有上折边而形成加强筋，在其他实施例中，该加强筋也可以替换为其他形式，例如在连接折边的末端设置反折的拍平结构，即形成双层结构，再如在连接折边上设置凸肋等，均能够形成加强筋，提高连接折边强度，防止变形，提高密封效果。

Claims (5)

1.底盘快换电池箱，包括上箱盖、下箱体、固定在下箱体中的内胆和设置在上箱盖与下箱体之间的密封结构，所述密封结构包括密封垫和设置在上箱盖上的连接折边，其特征在于：所述下箱体的侧壁上表面具有平整支撑面，所述内胆的侧壁上具有与所述平整支撑面贴合配合的凸缘，所述密封垫为设置在凸缘与所述连接折边的下表面之间的平垫，所述内胆的侧壁的上边缘设有外折边，所述凸缘是由所述外折边形成，上箱盖的下部设有连接折边，连接折边和下箱体平整支撑面上对应设有螺栓安装孔，上箱盖通过穿装在螺栓安装孔中的紧固螺栓与下箱体可拆连接，内胆的外折边和密封垫上同样设置了螺栓安装孔，上箱盖的连接折边和内胆的外折边将密封垫夹紧密封，形成密封连接结构。

2.根据权利要求1所述的底盘快换电池箱，其特征在于：所述连接折边上设有加强筋。

3.根据权利要求2所述的底盘快换电池箱，其特征在于：所述加强筋是由连接折边末端的上折边形成。

4.根据权利要求1或2或3所述的底盘快换电池箱，其特征在于：所述凸缘的外侧边缘与所述密封垫的外侧边缘平齐。

5.根据权利要求1或2或3所述的底盘快换电池箱，其特征在于：所述密封垫的外侧边缘位于连接折边的外侧边缘的内侧。