一種用於安裝動力電池的車用託盤組件及汽車的製作方法
2023-07-13 08:43:26 1

本發明涉及汽車零部件領域,尤其涉及一種用於安裝動力電池的車用託盤組件。
背景技術:
隨著新能源汽車的不斷發展,對新能源汽車中的動力電池的安裝及安全性能的要求也變得越來越高;尤其是如何將動力電池安裝在汽車上,又同時能夠兼顧動力電池使用過程中的安全性能和對一些特殊問題的應對,是阻礙新能源汽車發展的一個難題。
在新能源汽車中,目前採用的一般做法是,將動力電池(模組或模塊)安裝在汽車託盤上;既節省了空間,又能夠將動力電池的重量集中在汽車的底部,提高汽車的穩定性;同時也可以通過託盤底部外露的特點,能夠利用汽車行駛過程中的自然風來冷卻託盤底部,進而實現對設置在託盤上的動力電池的冷卻。
現有技術中,如圖1所示,採用的是常規的鋼託盤;包括安裝橫梁20和託盤底板10,在託盤底板10上設置安裝結構,通過安裝結構將動力電池安裝在託盤底板10上;安裝橫梁20上設置安裝部60,通過安裝部60將鋼託盤固定在汽車上。在汽車的使用過程中,由於託盤底板10一般都設置在汽車的最底部,類似於汽車底盤的作用;在行駛過程中,難免發生撞擊;而常規的鋼託盤為單層的結構,在受到撞擊時,沒有緩衝的功能,容易損壞電池,導致電池熱失控甚至發生起火,威脅到駕駛員的人生安全。另外,常規的鋼託盤強度和剛度都不足,難以滿足安裝在汽車上,長時間的振動要求。並且,鋼託盤的重量較大,不利於新能源汽車中對輕量化的要求。而且,由於鋼託盤的材料和自身強度的限制,在製作鋼託盤的過程中,其邊緣需要設計斜邊,不僅佔用空間大,也不利於內部動力電池的擺放。。
技術實現要素:
本發明旨在一定程度上解決上述至少一個技術問題,提供一種在發生撞擊時,能夠提供緩衝作用,並且佔用空間小、安全性能高的用於安裝動力電池的車用託盤組件及汽車。
為此,本發明提供了一種用於安裝動力電池的車用託盤組件,包括託盤底板和設置在所述託盤底板四周的安裝橫梁,所述託盤底板包括至少一塊子底板,所述子底板包括上板體、下板體和設置在上板體和下板體之間的緩衝腔體。
本發明提供的用於安裝動力電池的車用託盤組件,託盤底板中的至少一個子底板包括上板體、下板體和設置在上板體和下板體之間的緩衝腔體;在汽車的行駛過程中,當發生撞擊時,緩衝腔體能夠起到很好的緩衝作用,降低撞擊對動力電池的影響,提高動力電池使用的安全性;同時,緩衝腔體內還能夠設置流道或者其他部件,在提高安全性能的同時,也在一定程度上節省了空間。
一些實例中,所述緩衝腔體內設置有冷卻管道。
一些實施例中,所述子底板為一體擠壓成型的鋁底板。
一些實施例中,所述託盤底板由至少兩塊子底板組合而成。
優選地,相鄰兩塊子底板之間焊接連接。
一些實施例中,所述緩衝腔體沿所述車用託盤組件的寬度方向延伸。
一些實施例中,所述安裝橫梁內部設置有沿安裝橫梁長度方向延伸的中空部。
一些實施例中,所述安裝橫梁上設置有引出口,設置在所述車用託盤組件上的動力電池的引出線和/或設置在所述車用託盤組件上的冷卻管道鋪設在所述中空部內,並由所述引出口引出至所述車用託盤組件外。
一些實施例中,所述安裝橫梁內部設置有沿所述安裝橫梁長度方向延伸的加強筋,所述加強筋將所述中空部分割成至少兩個子中空部。
一些實施例中,至少一個所述子中空部用於鋪設安裝在所述車用託盤組件上的引出線。
優選地,至少一個所述子中空部用於鋪設安裝在所述車用託盤組件上的冷卻管道。
優選地,所述至少一個子中空部為作為冷卻通道的冷卻子中空部。
優選地,所述冷卻子中空部的橫截面積小於其他子中空部的橫截面積。
一些實施例中,所述安裝橫梁為一體擠壓成型的鋁橫梁。
一些實施例中,所述上板體和下板體之間設置有垂於與上板體或下板體的至少一個豎直隔離部,所述緩衝腔體被所述隔離部分割成至少兩個子腔體。
優選地,所述緩衝腔體沿所述車用託盤組件的寬度方向延伸,所述緩衝腔體被沿所述車用託盤組件的寬度方向延伸的隔離部分割成至少兩個子腔體。
優選地,至少一個所述子腔體內設置有冷卻管道。
優選地,至少一個所述子腔體為作為冷卻通道的冷卻子腔體。
進一步,所述冷卻子腔體的橫截面積小於其他子腔體的橫截面積。
一些實施例中,所述託盤底板上設置有用於安裝動力電池的電池安裝結構。
一些實施例中,所述子底板為多塊,所述多塊子底板沿車用託盤組件的長度方向排布;所述緩衝腔體沿所述車用託盤組件的寬度方向延伸。
一些實施例中,所述緩衝腔體內設置有相變材料。
一些實施例中,所述冷卻子腔體內設置有相變材料。
一些實例中,還包括封裝蓋,所述封裝蓋、託盤底板以及安裝橫梁組成用於安裝動力電池的安裝空間。
本發明還提供了一種汽車,包括車用託盤組件和設置在車用託盤組件上的動力電池,其中車用託盤組件為本發明提供的用於安裝動力電池的車用託盤組件。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是現有技術中的車用託盤組件的結構示意圖。
圖2是本發明一個實施例提供的車用託盤組件的結構示意圖。
圖3是本發明一個實施例提供的車用託盤組件沿長度方向的截面示意圖。
圖4是圖3中的a部分放大示意圖。
圖5是本發明一個實施例提供的託盤底板與安裝橫梁的結合截面示意圖。
圖6是本發明一個實施例提供的含有散熱翅片的車用託盤組件的結構示意圖。
圖7是圖6中的b部分放大示意圖。
圖8是本發明一個實施例提供的含有冷卻管道的子底板的截面示意圖。
圖9是本發明一個實施例提供的一個子腔體作為冷卻通道的子底板的截面示意圖。
圖10是本發明另一個實施例提供的託盤底板與安裝橫梁的結合截面示意圖。
附圖標記
託盤底板10;子底板11;上板體111;下板體112;緩衝腔體113;隔離部114;子腔體1131;冷卻子腔體1132;冷卻管道1133;安裝橫梁20;中空部21;子中空部211;冷卻子中空部212;導流孔22;加強筋23;電池安裝結構30;相變材料40;散熱翅片50;風槽501;安裝部60。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用於解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語「第一」、「第二」僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此,限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中,「多個」的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下面結合附圖2至圖10說明一下本發明提供的用於安裝動力電池的車用託盤組件。
如圖2至圖4所示,本發明提供了一種用於安裝動力電池的車用託盤組件,包括託盤底板10和設置在所述託盤底板10四周的安裝橫梁20,所述託盤底板10包括至少一塊子底板11,所述子底板11包括上板體111、下板體112和設置在上板體111和下板體112之間的緩衝腔體113。
如本領域常用的車用託盤組件,一般均為矩形;矩形的託盤底板10和設置在託盤底板10四周的四條安裝橫梁20。該安裝橫梁20,可以和託盤底板10做成一體結構;也可以是分體式結構,在託盤底板10的四周通過焊接或者其他工藝製作四條安裝橫梁20。
安裝橫梁20一般為一體式結構,矩形的長邊所在方向一般視為託盤底板10或者車用託盤組件的長度方向,而矩形的短邊所在方向一般視為託盤底板10或者車用託盤組件的寬度方向。如圖3或圖4所示,左右方向為長度方向,而上下為厚度方向,厚度方向即為託盤底板10或者車用託盤組件的厚度方向。結合汽車做說明,一般情況下,託盤底板10的長度方向與汽車的行駛方向一致;託盤底板10的寬度方向對應於汽車的車身寬度方向。
在本發明中,託盤底板10包括至少一塊子底板11,該子底板11包括上板體111、下板體112和設置在上板體111和下板體112之間的緩衝腔體113。如圖4所示,上板體111和下板體112均為垂直於厚度方向的板體,一般情況下,上板體111和下板體112選擇相互平行的兩個板體,上板體111和下板體112所在平面與託盤底板10所在平面一致。
如圖4所示,緩衝腔體113一般為平行於上板體111或下板體112的扁平狀腔體。在本發明的一些實施例中,上板體111、下板體112和緩衝腔體113由一塊金屬板(如鋁材)一體成型;更具體的,可以由一塊實體的鋁板中間衝壓形成緩衝腔體113。
在本發明中,有緩衝腔體113的存在,車用託盤組件在使用過程中,當受到撞擊時,緩衝腔體113能夠提供一定的緩衝空間;即下板體112受撞擊向上凹陷,有一定的緩衝空間,能夠對設置在車用託盤組件中的動力電池起到很好的保護作用,防止撞擊對動力電池的安全性能造成影響。同時,在該緩衝腔體113內也可以設置各種吸能材料,如相變材料40;或者在緩衝腔體113內設置冷卻管道1133或者將緩衝腔體113就作為冷卻介質的冷卻通道,能夠節省在車用託盤組件內表面設置冷卻管道1133而佔用的空間;同時,也能對動力電池的安全性能起到一定的提升作用。
本發明的一些實施例中,所述託盤底板10的下表面設置有散熱翅片50。
如圖6和圖7所示,在本發明中,託盤底板10的下表面設置散熱翅片50。由於託盤底板10的下表面裸露在汽車底部,在汽車行駛的過程中,底部形成氣流,能夠很好的通過風冷對託盤底板10進行散熱。
本發明的一些實施例中,至少一塊子底板11的下表面設置散熱翅片50。一方面通過散熱翅片50與子底板11的結合,能夠很好的將設置在子底板11上的動力電池產生的熱量散出;另一方面也更加便於對散熱翅片50進行加工和製作。
一些實施例中,散熱翅片50為若干條沿車用託盤組件的長度方向延伸的片狀體。上述車用託盤組件的長度方向,也就對應於汽車的行駛方向。如此設置散熱翅片50,能夠在相鄰的散熱翅片50之間形成供氣流吹過的風槽501,增加自然風與散熱翅片50的接觸面積,加快熱量的散出。
根據上述託盤底板10,子底板11包括至少兩塊,每塊子底板11上設置有若干條沿車用託盤組件的長度方向延伸的片狀體,不同子底板11上的若干條片狀體一一對應的位於同一條直線上。如圖6和圖7所示,子底板11上的散熱翅片50均為多個,不同的子底板11上的散熱翅片50位於同一直線上;如此,可以儘量減少散熱翅片50不整齊對氣流的阻擋,以避免因為阻擋而造成氣流不暢、散熱效果不好的問題。
在本發明的一些實施例中,散熱翅片50與託盤底板10或子底板11一體成型。如圖7所示,每一塊子底板11上均一體成型有散熱翅片50,當多塊子底板11組裝完成後,不同子底板11上的散熱翅片50共同組成了位於託盤底板10下表面的散熱翅片50組,並且每個子底板11上的相鄰兩個散熱翅片50之間形成的風槽501與其他子底板11上的一致。
本發明的另外一些實施例中,如圖9所示,所述緩衝腔體113包括真空腔體。
在緩衝腔體113內設置真空腔體,能夠將動力電池內部溫度與環境溫度進行隔離,降低極端環境對設置在車用託盤組件中的動力電池的影響。
上述緩衝腔體113可以都是真空腔體,也可以是其中部分緩衝腔體113為真空腔體。當然,為了剛好的將車用託盤組件內部的溫度與外部環境溫度進行有效隔離,最優選的方式是將所有的緩衝腔體113都製作成真空腔體。
在本發明中,緩衝腔體113被隔離部114分割成至少兩個子腔體1131,其中至少一個子腔體1131為真空腔體。當然,基於上述說明,所有的子腔體1131都可以做成真空腔體,以便於更好的進行溫度隔離。一般情況下,託盤底板10可以包括多塊子底板11,每一塊子底板11上都包含有緩衝腔體113,同時每塊子底板11上的緩衝腔體113又可能被分割成至少兩個字子腔體1131;不論在上述哪種情況,都可以將所有的緩衝腔體113做成真空腔體。
在不同的行車環境中,比如比較寒冷的地方,溫度較低就會影響到動力電池的充放電性能;而在寒冷的環境中使用動力電池時,一般都需要對動力電池進行適當的加熱,以提高其整體性能。此時,環境中溫度較低,如果不對動力電池和環境之間進行隔熱處理,對動力電池的使用非常不利;如此,在本發明中,就在託盤底板10上設置了緩衝腔體113,一方面為撞擊提供緩衝功能,保證動力電池在撞擊過程中的安全性能;另一方面,上述緩衝腔體113可以選擇部分或者全部為真空腔體,將車用託盤組件內部與外部環境進行隔離,降低外部低溫環境對動力電池的不利影響,提高動力電池的使用性能。
在本發明的一些實施例中,如圖8所示,可以在緩衝腔體113內部設置冷卻管道1133。一方面,冷卻管道1133的一面貼合在上板體111上,能夠很好的與設置在上板體111上的動力電池進行熱傳導;另一方面,冷卻管道1133的另一面貼合在下板體112上,能夠通過託盤底部自然風散熱,將冷卻管道1133內的熱量散出。
上述冷卻管道1133在緩衝腔體113內,可有鋪設成一體式的彎曲形狀,冷卻介質從冷卻管道1133的一端引入,從另一端導出,形成冷卻循環管道。也可以直接將冷卻管道1133做成直管,該直管優選沿車用託盤的寬度方向排布,如此,冷卻管道1133的兩端可以沿著安裝橫梁20邊上引出;更進一步,可以在安裝橫梁20內部設置中空部21,並設置有引入口和引出口,設置在緩衝腔體113內的冷卻管道1133可以從引入口進入中空部21,在經由中空部21的引出口引出至外部。
如前面所述,上述子底板11也可以是一體擠壓成型的鋁底板。鋁材質的底板,由於其材質本身的特性,可以很容易的做出內部中空的結構;即本發明提供的內部含有緩衝腔體113的子底板11。
本發明中的一些實施例中,考慮到託盤底板10的大小,若託盤底板10較大時,將託盤底板10由至少兩塊子底板11組合而成。如此,可以通過至少兩塊子底板11,並排設置、相互連接成一整塊託盤底板10。一般情況下,至少兩塊子底板11通過沿託盤底板10的長度方向排布、組合形成託盤底板10;這樣,可以將較大的託盤底板10分割成多塊較小的子底板11,以便於在子底板11上進行緩衝腔體113的製作。
優選地,相鄰兩塊子底板11之間通過焊接的方式連接在一起。考慮的焊接的牢固性和形成的託盤底板10的美觀性。
在本發明的一些實施例中,緩衝腔體113沿車用託盤組件的寬度方向延伸。即在託盤底板10的寬度方向上設置緩衝腔體113,一方面能夠更方面緩衝腔體113的布置,另一方面也更便於流道以及其他材料的填充。
在本發明的一些實施例中,如圖5所示,安裝橫梁20的內部設置有沿安裝橫梁20長度方向延伸的中空部21。該中空部21用於動力電池的走線或者冷卻管道1133的引出。若為安裝在託盤組件長度方向上的安裝橫梁20,則安裝橫梁20的長度方向即為託盤組件的長度方向;若為安裝在託盤組件寬度方向上的安裝橫梁20,則安裝橫梁20的長度方向即為託盤組件的寬度方向。
本發明的其他一些實施例中,所述安裝橫梁20上設置有引出口(未示出),設置在所述車用託盤組件上的動力電池的引出線和/或設置在所述車用託盤組件上的冷卻管道1133鋪設在所述中空部21內,並由所述引出口引出至所述車用託盤組件外。通過安裝橫梁20上的中空部21,將引出線或者冷卻管道1133引出,節省車用託盤組件內部的空間佔用同時也能夠更規則的將引出線或者冷卻管道1133引出;避免了傳統車用託盤組件中,內部引出線雜亂無章的排布,降低了由於雜亂無章排布而造成的短路風險。
本發明中,所述安裝橫梁20內部設置有沿所述安裝橫梁20長度方向延伸的加強筋23,所述加強筋23將所述中空部21分割成至少兩個子中空部211。通過一個或者多個加強筋23將中空部21分成至少兩個部分,即兩個子中空部211;如此,一方面可以通過加強筋23增加安裝橫梁20的強度;另一方面也可以更好的對引出線或者冷卻管道1133進行有序的引出,甚至可以將引出線和冷卻管道1133分別通過不同的兩個子中空部211引出。
一些實施例中,上述的至少兩個子中空部211中的一個用於鋪設安裝在車用託盤組件上的引出線。也就是說,其中一個子中空部211用於走引出線。
另外一些實施例中,至少一個子中空部211用於鋪設安裝在車用託盤組件上的冷卻管道1133。在本發明中,引出線或冷卻管道1133可以擇一的通過其中一個子中空部211引出,也可以同時由一個子中空部211引出,也可以分別設置在不同的子中空部211內。
更進一步,在本發明中的一些實施例中,可以將其中一個子中空部211作為冷卻通道,稱為冷卻子中空部212。即將該子中空部211本身作為冷卻通道,直接在其中導入冷卻介質,而不用再在其中設置冷卻管道1133。
當將其中一個子中空部211作為冷卻子中空部212時,一般情況下,可以將冷卻子中空部212的橫截面積做的比較小,小於其他子中空部211的橫截面積。該橫截面積是指如圖10所示的橫截面的面積,即垂直於託盤底板10的寬度方向的平面截取而得的橫截面的面積。如此,可以更加合理的利用安裝橫梁20內部的空間,在需要走線、需要空間大的位置預留更加大的橫截面,而在冷卻介質的流道中預留較小的橫截面。
本發明的一個優選中,安裝橫梁20可以是一體擠壓成型的鋁橫梁。如上文中所述,該設計綜合考慮了鋁材質橫梁的可塑性以及對製作工藝的選取。
在本發明的一些實施例中,更具體的,為了便於安裝橫梁20的設計和安裝,優選安裝橫梁20為方形。
在另外一些實施例中,方形的安裝橫梁20垂直於託盤底板10設置,更便於安裝橫梁20與託盤底板10之間的固定連接。
更具體的,在一些實施例中,安裝橫梁20內的中空部21為方形中空部21,並且該方形中空部21貫通整個安裝橫梁20的長度方向。
在本發明的一些實施例中,如圖5所示,安裝橫梁20內部的加強筋23為沿方形中空部21的一個角設置設置的斜板,該加強筋23將方形中空部21分割成兩個部分,一個是三角形截面的子中空部211,另一個為梯形截面的子中空部211。如此設計的加強筋23,可以更好的提高安裝橫梁20的整體強度。當然,上述只是本發明的一些優選的方式;本領域技術人員也可以根據具體的設計要求,調整加強筋23的位置以及兩個子中空部211的形狀。
在本發明的另外一些實施例中,如圖10所示,安裝橫梁20內部可以設置在多條加強筋23,將中空部21分割成多個子中空部211,其中,部分子中空部211填充功能性材料;部分子中空部211內填充冷卻介質,用作冷卻子中空部212;而還有部分子中空部211用於引線。
在本發明的一些實施例中,如圖8或圖9所示,上板體111和下板體112之間設置有垂直於上板體111或下板體112的至少一個豎直隔離部114,緩衝腔體113被上述隔離部114分割成至少兩個子腔體1131。如圖8所示,子底板11內的緩衝空間被兩個隔離部114分割成三個子腔體1131,該三個子腔體1131內都設置有冷卻管道1133;如圖9所示,子底板11內的緩衝空間被兩個隔離部114分割成三個子腔體1131,其中至少一個子腔體1131為冷卻子腔體1132。
如上文所述,一般情況下,緩衝腔體113為平行於託盤底板10的腔體(一般為矩形腔體),而隔離部114為豎直方向的,即垂直於託盤底板10所在平面的方向,並且沿託盤底板10的寬度方向延伸;此時,豎直的隔離部114將緩衝腔體113分割成至少兩個子腔體1131。該子腔體1131也是平行於託盤底板10方向,分別位於隔離部114的兩側。
隔離部114的設計,一方面能夠提高託盤底板10的整體機械強度,另一方面也將緩衝腔體113分割成至少兩個部分,以便於設置其他的部件,比如可以在一些子腔體1131內設置冷卻管道1133或者直接將部分子腔體1131本身作為冷卻通道,也可以在一些子腔體1131內設置相變材料40,以提高託盤底板10的整體散熱或保溫性能。
更具體的,緩衝腔體113沿車用託盤組件的寬度方向(即託盤底板10的寬度方向)延伸,緩衝腔體113被沿車用託盤組件的寬度方向延伸的隔離部114分割成至少兩個子腔體1131。上述結構,為本發明的一種優選實施方式,對子腔體1131的貫通方向做了進一步限定;在一般的製作過程中,託盤底板10常常由多個子底板11組合而成,每個子底板11均沿託盤底板10的長度方向排列,而每個子底板11內的緩衝腔體113均沿託盤底板10的寬度方向延伸,如此更加便於工藝加工,可以將比較大的託盤底板10分成多個子底板11進行製作,由大變小,較小的子底板11更加容易加工和製作,其內部的緩衝腔體113也更加容易成型。
在本發明的一些實施例中,相鄰的子底板11上的緩衝腔體113,可以全部相互連通,也可以部分相互連通。一般情況下,在子底板11上的緩衝腔體113內設置冷卻管道冷卻管道1133時,如圖8所示,可以選擇相鄰的子底板11上的緩衝腔體113相互連通;如此,就可以將設置在不同子底板11上的緩衝腔體113內的冷卻管道冷卻管道1133進行連通,組成一體式的整體冷卻管道冷卻管道1133。更具體的,當子底板11內包括至少兩個子腔體1131時,相鄰的子底板11之間至少有一個子腔體1131是連通的,以便於冷卻管道冷卻管道1133的布置和連通成一體。特別是將子腔體1131的一部分直接作為冷卻子腔體1132時,可以將相鄰子腔體1131內的冷卻子腔體1132相互連通,形成整體的冷卻通道。更具體的,可以將相鄰兩個子腔體1131的冷卻子腔體1132之間的隔離部114做的稍短,如此,就可以在冷卻子腔體1132的端部進行打通,以連通相鄰的兩個冷卻子腔體1132;在子腔體1131中設置冷卻管道冷卻管道1133的方案,也可以這麼設置隔離部114。
一般情況下,如果冷卻子腔體1132都是相鄰的,那麼直接在隔離部114的端部進行打通就可以了;如果冷卻子腔體1132不相鄰,也可以選擇在子底板11的端部設置流通空間(或者管道),通過流通空間連通相鄰的兩個冷卻子腔體1132或設置在相鄰子腔體1131內的冷卻管道1133。
以上,不管採用何種實施方式,只要將託盤底板10內的冷卻通道進行連通,形成冷卻循環通道或者將託盤底板10內的冷卻子腔體1132進行連通,形成冷卻循環通道就可以了;上述幾種只是本發明的幾種優選實施例方式,如此設計更加節省內部空間,也更加便於有序的設計內部結構,並不構成對本發明的強制性限制。
另外,結合上述安裝橫梁20的結構設計,也可以將託盤底板10內的冷卻通道或者託盤底板10上作為冷卻通道的冷卻子腔體1132內的冷卻介質,經由安裝橫梁20上的中空部21引出和引入,以形成冷卻循環通道。
具體的,在本發明的一些實施例中,至少一個子腔體1131內設置有冷卻管道1133。上述冷卻管道1133的上部貼合在上板體111、下部貼合在下板體112,並且該冷卻管道1133可以與相鄰子腔體1131內的冷卻管道1133進行連通形成冷卻循環通道,也可以經由安裝橫梁20的中空部21(更優選地,經由安裝橫梁20中的冷卻子中空部212)進行冷卻介質的引入或引出以形成冷卻循環通道。
另外一些實施例中,至少一個子腔體1131為作為冷卻通道的冷卻子腔體1132。該冷卻子腔體1132就是將子腔體1131本身作為冷卻介質的冷卻通道,將冷卻介質直接導入子腔體1131中,構成冷卻通道。與上文中關於子腔體1131內設置冷卻管道1133的具體冷卻循環通道的形成相似,可以將相鄰的冷卻子腔體1132進行連通形成冷卻循環通道,也可以經由安裝橫梁20的中空部21(更優選地,經由安裝橫梁20中的冷卻子中空部212)進行冷卻介質的引入或引出以形成冷卻循環通道。
在上述冷卻通道、冷卻子腔體1132或者冷卻子中空部212中,冷卻介質可以是一般的液態冷卻介質(如水、油等),也可以是特殊的冷卻介質,如相變材料40等。
在本發明的一些實施例中,冷卻子腔體1132的橫截面積小於其他子腔體1131的橫截面積。該橫截面積是指如圖9所示的橫截面的面積,即垂直於託盤底板10的寬度方向的平面截取而得的橫截面的面積。如此,可以更加合理並且充分的利用子腔體1131內的空間,同時兼顧冷卻介質的流動性和為其他子腔體1131內設置其他部件提供足夠的空間。
在本發明的一些實施例中,在託盤底板10上設置有用於安裝動力電池的電池安裝結構30。一般情況下,該安裝結構為帶有內螺紋孔的安裝結構,將動力電池(優選模組或模塊)固定並安裝在該安裝結構上。如圖2所示,一些實施例中,託盤底板10上設置有若干安裝結構,其中,4個安裝結構形成一個安裝組合,將動力電池(模組或模塊)安裝在該安裝組合上。更具體的,可以在一個子底板11上設置4個安裝結構,將動力電池安裝在該四個安裝結構上;也就是說,一個子底板11對應一個動力電池模組或者動力電池模塊,如此就要求子底板11的面積,與動力電池模組的下表面面積大小相同或相近,如此,可以將子底板11與動力電池模組一一對應,方便結構設計和組合安裝。
在一般情形下,託盤底板10上以電池模組的形式進行安裝;即先將若干單體電池組成電池模組,再將電池模組安裝在託盤底板10上。當然,除此之外,若有特殊需要,也可以在託盤底板10上設置更多的安裝機構,使得兩個安裝結構對應一個單體電池。當然,為了便於安裝、結構的合理性以及空間利用的合理性考慮,一般是選擇電池模組的組裝方式。
為了便於託盤底板10的組合,綜合考慮長度和寬度的配合以及子底板11製作的可行性,將多塊子底板11沿車用託盤組件的長度方向排布,同時緩衝腔體113沿車用託盤組件的寬度方向延伸。與多塊子底板11沿車用託盤組件的寬度方向排布,同時緩衝腔體113沿車用託盤組件的長度方向延伸相比,上述方式能夠減小每塊子底板11的長邊的長度,便於子底板11的一體成型,也便於緩衝腔體113的設計。
在本發明的一些實施例中,在緩衝腔體113內設置有相變材料40。通過相變材料40,能夠更好的進行散熱和吸熱。
當電池溫度較高時,相變材料40受熱,由低溫下的固態變化為液態,導熱率增加,液態的相變材料40形成可流動的冷卻介質,形成冷卻循環對流換熱,增加動力電池的散熱效果,保證動力電池的溫度在預定範圍內,保證動力電池的安全和壽命。當溫度較低時,相變材料40由液態變化為固態,此時熱導率降低,對動力電池起到保溫作用,保證動力電池的低溫性能。
如圖5所示,由於相變材料40在固態和液態變化時,體積會有所變化;因此,在託盤底板10和安裝橫梁20之間設置有相互導通的導流孔22。固態時,體積膨脹,多餘的體積由託盤底板10擠出至安裝橫梁20的中空部21中。液態時,體積收縮,安裝橫梁20中的相變材料40變液態後,經由導流孔22流入託盤底板10上的緩衝空間內,保證託盤底板10良好的導熱性。
相變材料40一般採用無機類的結晶水合鹽、石蠟、石蠟與膨脹石墨複合材料等材料;有機的高級脂肪烴、脂肪酸及其脂類、醇類、芳香烴及高分子聚合物等。
結合動力電池對溫度的要求,上述相變材料40的相變溫度為10-40℃,優選溫度範圍為15-30℃。相變潛熱範圍為50-300j/g,優選90-150j/g。
上述相變材料40可以填充在冷卻子腔體1132或者設置在子腔體1131內的冷卻管道1133內部。
同理,結合上述冷卻子腔體1132的結構設計,在上述冷卻子腔體1132內部,也可以設置相變材料40。
如一般的車用託盤組件,還包括封裝蓋,封裝蓋、託盤底板10以及安裝橫梁20一起組成了用於安裝動力電池的安裝空間。更具體的,安裝橫梁20通過焊接或者其他機械連接的方式固定在託盤底板10的四周,當然,優選焊接的方式;而封裝蓋的四周則通過與安裝橫梁20的固定連接,最終形成整體的車用託盤組件。同時,如本領域常用的車用託盤組件,一般在安裝橫梁20上設置有安裝部60,通過安裝部60將車用託盤組件安裝並固定在汽車上。
一般情況下,在安裝橫梁20上設置有若干固定孔,通過螺栓將封裝蓋和安裝橫梁20封裝在一起。
本發明還提供了一種汽車,包括車用託盤組件和設置在車用託盤組件上的動力電池,上述車用託盤組件為本發明提供的上述用於安裝動力電池的車用託盤組件。更具體的,上述動力電池安裝在車用託盤組件上,同時,車用託盤組件固定安裝在汽車上。
在本說明書的描述中,參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。