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CN113525059A - 一种重载车辆超重电池包 - Google Patents

一种重载车辆超重电池包 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种重载车辆超重电池包，包括电池箱、电池箱托架、X轴向固定机构、Y轴向固定机构、Z轴向固定机构；所述电池箱可拆卸地安装在电池箱托架上面；所述X轴向固定机构，设置在电池箱托架，用于固定电池包沿车辆行驶方向X轴的运动；所述Y轴向固定机构，设置在电池箱托架，用于固定电池包沿车辆行驶方向垂直的Y轴方向的运动；所述Z轴向固定机构，设置在电池箱托架，用于固定电池包沿车辆行驶方向X轴的运动。该设备设置了三维方向的固定机构，具体包括X轴向固定机构、Y轴向固定机构、Z轴向固定机构，最大程度地进行稳定电池包，防止发生侧翻等意外事故。

Description

一种重载车辆超重电池包
技术领域
本发明属于新能源汽车动力电池包的技术领域，特别是涉及一种重载车辆超重电池包。
背景技术
随着国家一系列政策组合强化与推进了新能源汽车的使用，实现了新能源汽车在城市交通工具中比重的日益增加，尤其在新能源重载车辆领域，新能源重卡不断地突破传统重卡产品进行技术升级，能量补给快捷方便的换电模式产品已经成为这一行业重要的研究方向。目前常规对新能源重卡充电时，是通过将卡车开到充电桩附近，进行直接充电，这样充电时，耗时耗力，对驾驶员要求很高，也有一定的安全隐患。同时，支持换电模式的重型卡车电池包存在质量重、体积大的现状，进行电源结构清洁化、绿色电力能量补给成为重要关注点。
换电模式下的大吨位的电池包在放置电池仓内进行充电时，一旦发生侧翻产生的人员伤亡不可以被忽视，同时如何精准地将电池包放入电池仓也一直是这一领域需要关注的问题。以往，是通过在电池包底部与电池仓固定托架之间采用卡合锁的方式进行固定的，但是这样会存在冲击力集中，对锁合处负担极大，存在安全隐患。
发明内容
技术方案：为了解决上述的技术问题，提高电池包能量补给效率，同时，提高电池包运行时的安全性，本发明提供的一种重载车辆超重电池包，具体为
包括电池箱、电池箱托架、X轴向固定机构、Y轴向固定机构、Z轴向固定机构；所述电池箱可拆卸地安装在电池箱托架上面；所述X轴向固定机构，设置在电池箱托架，用于固定电池包沿车辆行驶方向X轴的运动；所述Y轴向固定机构，设置在电池箱托架，用于固定电池包沿车辆行驶方向垂直的Y轴方向的运动；所述Z轴向固定机构，设置在电池箱托架，用于固定电池包沿车辆行驶平面方向垂直的竖直轴Z轴的运动。
作为改进，所述X轴向固定机构与电池箱托架形成一四面体空腔，设置有多组，每一组安装在电池箱托架端点位置。
作为改进，所述X轴向固定机构包括支撑柱、限位板、锁紧单元；所述支撑柱设置在电池箱托架端点位置，与电池箱托架平面垂直；所述限位板设置为两组板，两组板的一端固定在支撑柱上，另一端独立地分别固定在电池箱托架端点相邻的两组侧边框上；所述锁紧单元设置为上端开口，中间档杆的锁扣结构，开口端用于固定电池箱底部支架，起到锁定固定作用，其中锁紧单元安装在四面体空腔内部。
作为改进，所述电池箱(1)底端端点处外侧壁放置于四面体空腔内，其中至少一组外侧壁支架结构卡接在锁紧单元(5)的锁扣结构内，且底端支架的边框放置在电池箱托架(2)侧边框位置。
作为改进，还包括减震缓冲片(6)，设置有多组，固定安装在电池箱托架(2)与电池箱(1)相接触的侧边框位置。
作为改进，Y轴向固定机构设置有多组，每一组设置在电池箱托架侧边框内侧位置；Y轴向固定机构设置有多组，每一组设置在电池箱托架侧边框内侧位置；Y轴向固定机构包括U型导槽、中心导块、第一弹性结构；所述中心导块设置在U型导槽内部开口的U型槽内，底端与第一弹性结构顶端连接；所述第一弹性结构底部固定安装在电池箱托架上。
作为改进，所述Z轴向固定机构包括导向柱、第二弹性结构、压盘；所述导向柱设置在电池箱托架中间支架位置，底端与第二弹性结构相连接；所述压盘安装在导向柱外侧壁，底部安装在电池箱托架上；所述第二弹性结构底部固定安装在电池箱托架上。
作为改进，所述U型导槽和中心导块顶端截面为倾斜面，与电池箱底部相接触的底架结构倾斜面相适配，侧壁固定安装在电池箱托架边框位置。
作为改进，所述电池箱包括电池贮存仓、支架、底架；所述支架可拆卸地间隔设置为多空腔结构；所述电池贮存仓用于存贮电池包，设置在多空腔结构内；所述底架安装在支架最底端，与电池箱托架结构适配性安装
作为改进，所述底架包括缓冲仓、落地侧架；其中所述缓冲仓外侧壁为斜面，设置在底架的两端；所述落地侧架与两端的缓冲仓端部连接，整体为平直侧边框结构。
有益效果：本发明提出的电池包，与现有技术相比，具有如下的优势和改进：
(1)区别于现有的仅是通过固定锁卡合方式，本发明设置了三维方向的固定机构，具体包括X轴向固定机构、Y轴向固定机构、Z轴向固定机构，最大程度地进行稳定电池包，提高车辆行驶时电池包的安全性，防止发生侧翻等意外事故。
(2)X轴向固定机构，设置了支撑柱和限位板的导向结构，通过斜面导向，电池包下降到极限时，电池包底部与斜面接触，能够辅助电池包下落，减少了大的冲击力，同时配合底部的锁紧单元进行锁合固定，安全可靠。
(3)Y轴向固定机构，采用了底部为弹性结构，上端为固定机构斜面、电池包斜面相咬合的方式，消除了电池箱和电池箱托架的间隙，避免车辆行驶时因间隙产生的振动，同时，减少了集中应力点的出现，分散应力，能够使得整个装置寿命延长，降低了生产成本。
(4)Z轴向固定机构，采用可上下弹性浮动结构，减少了超重电池包与电池箱托架接触后，充电前及充电过程中由于体积大，带来的Z轴方向的晃动。
同时，本发明中还配合使用了减震缓冲片，能够最大程度的减少各组固定机构之间配合时相抵触，另外，也能减少超重电池包下降的重量压力。
附图说明
图1为本发明电池包的电池箱和电池箱托架锁定后的A-A截面正面的结构示意图。
图2为本发明电池包的电池箱和电池箱托架锁定后的A-A截面侧面的结构示意图。
图3为本发明电池箱托架的结构示意图。
图4为本发明电池箱的立体结构示意图。
图5为本发明Z轴向固定机构托架端导向柱组件的结构示意图。
图6为本发明电池箱托架的侧面结构示意图。
图中：电池箱1、电池箱托架2、支撑柱3、限位板4、锁紧单元5、减震缓冲片6、U型导槽7、导向柱8、第二弹性结构9、压盘10、电池贮存仓11、支架12、底架13、缓冲仓14、落地侧架15、中心导块16、第一弹性结构17。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
重载车辆超重电池包，包括电池箱1、电池箱托架2、X轴向固定机构、Y轴向固定机构、Z轴向固定机构；所述电池箱1可拆卸地安装在电池箱托架2上面；所述X轴向固定机构，设置在电池箱托架2，用于固定电池包沿车辆行驶方向X轴的运动；所述Y轴向固定机构，设置在电池箱托架2，用于固定电池包沿车辆行驶方向垂直的Y轴方向的运动；所述Z轴向固定机构，设置在电池箱托架2，用于固定电池包沿车辆行驶平面方向垂直的竖直轴Z轴的运动。
所述X轴向固定机构与电池箱托架2形成一四面体空腔，设置有多组，每一组安装在电池箱托架2端点位置。
所述X轴向固定机构包括支撑柱3、限位板4、锁紧单元5；所述支撑柱3设置在电池箱托架2端点位置，与电池箱托架2平面垂直；所述限位板4设置为两组板，两组板的一端固定在支撑柱3上，另一端独立地分别固定在电池箱托架2端点相邻的两组侧边框上；所述锁紧单元5设置为上端开口，中间档杆的锁扣结构，开口端用于固定电池箱1底部支架，起到锁定固定作用，其中锁紧单元5安装在四面体空腔内部。
所述电池箱1底端端点处外侧壁放置于四面体空腔内，其中至少一组外侧壁支架结构卡接在锁紧单元5的锁扣结构内，且底端支架的边框放置在电池箱托架2侧边框位置。还包括减震缓冲片6，设置有多组，固定安装在电池箱托架2与电池箱1相接触的侧边框位置。
Y轴向固定机构设置有多组，每一组设置在电池箱托架2侧边框内侧位置。Y轴向固定机构设置有多组，每一组设置在电池箱托架2侧边框内侧位置；Y轴向固定机构包括U型导槽7、中心导块16、第一弹性结构17；所述中心导块16设置在U型导槽7内部开口的U型槽内，底端与第一弹性结构17顶端连接；所述第一弹性结构17底部固定安装在电池箱托架2上。
所述Z轴向固定机构包括导向柱8、第二弹性结构9、压盘10；所述导向柱8设置在电池箱托架2中间支架位置，底端与第二弹性结构9相连接；所述压盘10安装在导向柱8外侧壁，底部安装在电池箱托架2上；所述第二弹性结构9底部固定安装在电池箱托架2上。
所述U型导槽7和中心导块16顶端截面为倾斜面，与电池箱1底部相接触的底架结构倾斜面相适配，侧壁固定安装在电池箱托架2边框位置。
所述电池箱1包括电池贮存仓11、支架12、底架13；所述支架12可拆卸地间隔设置为多空腔结构；所述电池贮存仓11用于存贮电池包，设置在多空腔结构内；所述底架13安装在支架12最底端，与电池箱托架2结构适配性安装。
所述底架13包括缓冲仓14、落地侧架15；其中所述缓冲仓14外侧壁为斜面，设置在底架13的两端；所述落地侧架15与两端的缓冲仓14端部连接，整体为平直侧边框结构。
电池箱1下降到电池箱托架2上后，通过限位板4和支撑柱3之间的导向腔进行下方，到达底部后通过底端的锁紧单元5锁紧，卡锁；另外，下落过程中，电池箱托架2的U型导槽7与中心导块16与电池箱1的底架13的缓冲仓14斜面接触，通过底部第一弹性结构17进行缓冲调节，进行Y轴方向固定。再者，下落过程中，Z轴向固定机构的第二弹性结构9和压盘10，用于配合电池箱下落时，导向柱8受压下降，一方面起到导向作用，另一方面缓冲分散冲击力，实现电池箱的稳定下落及固定。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (10)

1.一种重载车辆超重电池包，其特征在于：包括电池箱(1)、电池箱托架(2)、X轴向固定机构、Y轴向固定机构、Z轴向固定机构；所述电池箱(1)可拆卸地安装在电池箱托架(2)上面；所述X轴向固定机构，设置在电池箱托架(2)，用于固定电池包沿车辆行驶方向X轴的运动；所述Y轴向固定机构，设置在电池箱托架(2)，用于固定电池包沿车辆行驶方向垂直的Y轴方向的运动；所述Z轴向固定机构，设置在电池箱托架(2)，用于固定电池包沿车辆行驶平面方向垂直的竖直轴Z轴的运动。
2.根据权利要求1所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述电池箱(1)包括电池贮存仓(11)、支架(12)、底架(13)；所述支架(12)可拆卸地间隔设置为多空腔结构；所述电池贮存仓(11)用于存贮电池包，设置在多空腔结构内；所述底架(13)安装在支架(12)最底端，与电池箱托架(2)结构适配性安装。
3.根据权利要求2所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述底架(13)包括缓冲仓(14)、落地侧架(15)；其中所述缓冲仓(14)外侧壁为斜面，设置在底架(13)的端点位置；所述落地侧架(15)与两端的缓冲仓(14)端部连接，整体为平直侧边框结构。
4.根据权利要求1所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述X轴向固定机构与电池箱托架(2)形成一四面体空腔，设置有多组，每一组安装在电池箱托架(2)端点位置。
5.根据权利要求4所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述X轴向固定机构包括支撑柱(3)、限位板(4)、锁紧单元(5)；所述支撑柱(3)设置在电池箱托架(2)端点位置，与电池箱托架(2)平面垂直；所述限位板(4)设置为两组板，两组板的一端固定在支撑柱(3)上，另一端独立地分别固定在电池箱托架(2)端点相邻的两组侧边框上；所述锁紧单元(5)设置为上端开口，中间档杆的锁扣结构，开口端用于固定电池箱(1)底部支架，起到锁定固定作用，其中锁紧单元(5)安装在四面体空腔内部。
6.根据权利要求5所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述电池箱(1)底端端点处外侧壁放置于四面体空腔内，其中至少一组外侧壁支架结构卡接在锁紧单元(5)的锁扣结构内，且底端支架的边框放置在电池箱托架(2)侧边框位置。
7.根据权利要求5所述重载车辆超重电池包，其特征在于：还包括减震缓冲片(6)，设置有多组，固定安装在电池箱托架(2)与电池箱(1)相接触的侧边框位置。
8.根据权利要求1所述重载车辆超重电池包，其特征在于：Y轴向固定机构设置有多组，每一组设置在电池箱托架(2)侧边框内侧位置；Y轴向固定机构包括U型导槽(7)、中心导块(16)、第一弹性结构(17)；所述中心导块(16)设置在U型导槽(7)内部开口的U型槽内，底端与第一弹性结构(17)顶端连接；所述第一弹性结构(17)底部固定安装在电池箱托架(2)上。
9.根据权利要求1所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述Z轴向固定机构包括导向柱(8)、第二弹性结构(9)、压盘(10)；所述导向柱(8)设置在电池箱托架(2)中间支架位置，底端与第二弹性结构(9)相连接；所述压盘(10)安装在导向柱(8)外侧壁，底部安装在电池箱托架(2)上；所述第二弹性结构(9)底部固定安装在电池箱托架(2)上。
10.根据权利要求6所述重载车辆超重电池包，其特征在于：所述U型导槽(7)和中心导块(16)顶端截面为倾斜面，与电池箱(1)底部相接触的底架结构倾斜面相适配，侧壁固定安装在电池箱托架(2)边框位置。
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