CN117183809B - 用于电动车辆的换电电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动车辆的换电电池箱，所述电池箱设置于车架上，包括第一部分、第二部分，第一部分位于车架上方，所述第二部分从第一部分的左右两侧向下突出形成左突出部和右突出部，所述左突出部和所述右突出部分别位于车架的左右两侧，所述电池箱的高度小于等于车辆驾驶室后窗底部的高度；所述电池箱的体积能量密度Q≥62.25KW/m³通过上述设置，可保持电池箱的体积能量密度，同时也可降低驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野盲区。

Description

用于电动车辆的换电电池箱

技术领域

本发明属于换电技术领域，尤其涉及一种适用中型、重型电动车辆的换电电池箱。

背景技术

目前电动重型车辆得到推广应用。电动重型车辆要求装载大容量的电池，由于固定式电池电动重型车辆充电时间长，换电式的电动重型车辆占有率不断增加。同时轻型电动车辆和中型电动车辆的电动化和换电技术也在同步发展。特别是中、重型电动车辆具有在远程物流区域数量多、运行量大的特点。为了解决行程的运力以及效率问题，换电式的中、重型电动车辆势必会取代传统车辆。采用换电模式既能提升效率又能减少油车成本，又能实现经济效益最大化。

目前，现有的适用于换电式的中、重型电动车辆的换电技术存在以下的缺陷和不足：

1.目前现有的换电式的中、重型电动车辆所装配的换电系统标准不一致，一种型号的电动车辆适配一种换电设备，造成设备维护成本较高。

2.目前大部分换电式的中、重型电动车辆用侧方换电方式，即电池箱分别独立安装于电动车辆的两侧，每次换电都需要两侧两台换电设备同时进行。如果采用统一标准电池包方式，为了保持充足的供应电量，中型电动车辆需要4至6个标准电池包，重型电动车辆需要8个及以上的标准电池包，其数量较多，换电流程比较繁琐，换电需要采用侧换式叉车，换电设备比较复杂。

3.大部分换电式的中、重型电动车辆上所有的标准电池包集合成具有三层或四层的电池箱，其导致电池箱的高度较高，容易遮挡住位于驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野，增加了驾驶室工作人员的视野盲区，容易造成交通事故等；同时，大部分的中、重型电动车辆在使用过程中会使驾驶室部分与车厢部分分离，以便于车厢部分更好的装载货物，故驾驶员在驾驶该种电动车辆的驾驶室时需要频繁与该车厢接合或者拆卸，但这个过程必须使驾驶员通过后窗观察才能精确对准，但该电池箱一般设置在电动车辆的驾驶室与车厢之间的车架上，由于电池箱的高度较高，也会导致该电池箱遮挡住位于驾驶室的工作人员看向后窗内显示的驾驶室部分与车厢部分相套合部位的视野，导致驾驶员不能精确对准。

因此，如何改善上述问题已成为业者急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供可有效解决上述技术问题的一种用于电动车辆的换电电池箱。

本发明解决其技术问题所提供的技术方案如下：

根据本发明的第一个方面，一种用于电动车辆的换电电池箱，所述电池箱设置于车架上，包括第一部分、第二部分，第一部分位于车架上方，所述第二部分从第一部分的左右两侧向下突出形成左突出部和右突出部，所述左突出部和所述右突出部分别位于车架的左右两侧，所述电池箱的高度小于等于车辆驾驶室后窗底部的高度；所述电池箱的体积能量密度Q≥62.25KW/m³。

根据本发明的一个实施例，所述第一部分分为上下两层，均布多块电池，所述第二部分中的左突出部和右突出部中的一个设置水冷机构，另一个设置高压盒。

根据本发明的一个实施例，所述电池箱中放置多块电池，所述电池并排设置，朝向车辆行进方向或者相反方向。

根据本发明的一个实施例，在所述第二部分的中间位置，设置由所述第一部分的底部向下延伸出的电连接器支架，所述电连接器支架用于配合车架或底托上设置的电连接器使用。

根据本发明的一个实施例，所述电连接器支架的下方设置有向下延伸的防护罩，所述防护罩环绕所述电连接器设置，其底端低于电连接器所在的平面。

根据本发明的一个实施例，所述第二部分的所述左突出部的右侧面以及所述右突出部的左侧面均设置有导向装置。

根据本发明的一个实施例，所述电池箱上设置有向外突出的压紧件，所述压紧件位于所述第一部分上且靠近所述第二部分设置。

根据本发明的一个实施例，所述第二部分分为上下两层。

根据本发明的一个实施例，所述左突出部的上层和所述右突出部的上层各设置一块电池；所述左突出部的下层设置高压盒，所述右突出部的下层设置水冷机构，或者反向设置。

根据本发明的一个实施例，所述左突出部和右突出部中的其中一个上层设置高压盒，下层设置分流器，另一个上层设置水冷机构，下层作为备用空间。

根据本发明的一个实施例，沿着车辆行进方向，所述电池箱的前侧，所述第二部分相对于所述第一部分往后缩进一段距离。

根据本发明的一个实施例，在所述第二部分相对于所述第一部分往后缩进的位置处，设置三角形支撑板，所述三角形支撑板的一条直角边与所述第一部分的底部固定连接，所述三角形支撑板的另一条直角边与第二部分的前侧面固定连接。

根据本发明的一个实施例，所述三角形支撑板至少设置有两个，还设置有沿着所述至少两个的三角形支撑板的斜边延伸的封板。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明公开的一种用于电动车辆的换电电池箱，通过将电池箱的第一部分设置为电池放置区，将电池箱的第二部分设置为左突出部和右突出部，且分别位于车架的左右两侧，使电池箱固定于车架上后的电池箱的第一部分位于车架的上方，即间接降低了电池箱固定于该车架上后的高度，以实现电池箱安装在车架上的高度小于或等于电动车辆的驾驶室后窗底部的高度；同时，该电池箱的第二部分也可以放置水冷机构及高压盒，以实现改变电池箱的整体结构后并不影响该电池箱的使用性能。再者，所述用于电动车辆的换电电池箱具有可保证驱动供应电动车辆的电机的体积能量密度，同时也可降低驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野盲区。

附图说明

下面将结合视图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本申请公开的一种用于电动车辆的换电电池箱的立体结构示意图；

图2为图1中所示电池箱的内部结构示意图。

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，以下将结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1与图2所示，本申请公开了一种用于电动车辆的换电电池箱100，所述电池箱100设置于车架上，且位于驾驶室与车厢之间。本申请中，所述电池箱100还可以设置在底托上，然后通过底托固定于所述车架上，本申请并不以此为限制。

具体的，所述车架是中、重型电动车辆的主体构架梁，车架为两条平行设置的水平纵向梁，水平纵向梁的横断面为矩形。车架是电动车辆结构中的已知部件。

所述电池箱100包括有第一部分101、第二部分102，第一部分101位于车架上方，第二部分102沿第一部分101的左右两侧向下突出形成左突出部1021和右突出部1022，该左突出部1021和右突出部1022分别位于车架的左右两侧，使电池箱100安装在车架上的高度小于或等于电动车辆的驾驶室后窗底部的高度，以降低驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野盲区；同时，该电池箱100的结构设置，还可以使驾驶室的工作人员看向后窗后，可从后窗的镜面显示驾驶室部分与车厢部分相套合部位的视野，可提升驾驶室的工作人员驱使驾驶室靠近车厢并与车厢接合的精确对准；再者，该电池箱100的结构设置，使该电池箱100需要换电时采用换电机器人或伸缩臂机构等可实施的机构直接将该电池箱100沿向上的方向吊起换掉，并安装一个新的电池箱100，使电池箱100的换电过程趋向于简洁明了且快速等。本申请中，为了满足对电动车辆的电机供应的电量充足，所述电池箱100的体积能量密度Q≥62.25KW/m3

在本实施例中，所述第一部分101分为上下两层，均匀分布六块电池，即每层放置三块电池(附图未标示)，所述第二部分102中的左突出部1021和右突出部1022中的一个设置水冷机构，另一个设置高压盒，所述水冷机构用于对六块电池进行降温，所述高压盒用于对电池箱100中六块电池储存的电能进行输出及分配。其中，水冷机构及高压盒均为电动车辆的电池箱中已知部件，本申请并不再详细叙述；本申请中，水冷机构优选为使用功率为5KW的空调机组进行散热，本申请并不以此为限制；本申请中，所述电池箱中第一部分101中组装的电池数量可以为四个或者八个或者其他，本申请不以此为限制。

具体的，所述电池箱100中位于第一部分101的上下两层均放置有三块电池，所述电池并排设置，且均朝向车辆行进方向或者相反方向，使每块电池之间电连接的导线及与高压盒电连接的导线、或者与水冷机构连通的水冷管均放置在电池箱100的一侧位置，以降低电池箱100沿左突出部1021朝向右突出部1022所在方向的长度，进一步减少驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野盲区。

在本实施例中，在所述第二部分102的中间位置，即位于左突出部1021和右突出部1022之间设置有由所述第一部分101的底部向下延伸出的电连接器支架103，该电连接器支架103上设置有与设置于车架上的电连接器相插接的端口，该端口通过电连接器支架103与所述第一部分101中的高压盒电连接，使电池箱100里存储的电量通过端口供应到电动车辆的电机中，以便于使电动车辆得以启动运行。本申请中，该车载电连接器也可以设置在电连接器支架103上，并且与所述第一部分101中的高压盒相电连接，该端口设置在车架上，且与电动车辆的电机相电连接，本申请并不以此为限制。

具体的，为了防止电连接器支架103上与车载电连接器相插接的端口处进入水滴或者灰尘等杂质，以影响该连接处的供电效果，即在电连接器支架103的下方设置有向下延伸的防护罩105，该防护罩105环绕所述电连接器支架103的周向设置(即围绕该端口的设置)，且该防护罩105的底端未组装时(即电池箱100未放置于该车架上时)低于电连接器所在的平面，该防护罩105优选为具有弹性的塑胶制做的围墙，或者也可以为其他可实施的结构，本申请并不以此为限制。

具体的，所述第二部分102的左突出部1021的右侧面以及右突出部1022的左侧面(即左突出部1021与右突出部1022两相对应的面上)均设置有一个导向装置106，该导向装置106远离第一部分101所在端部设置有导引面1061，该电池箱100通过该导向装置106的导引面1061深入该车架的侧面，并使该导向装置106抵接于车架上，以实现沿左右方向限位该电池箱100活动结合于该车架上，或者在车架上设置有与该导向装置106相匹配的固定机构，以增强该电池箱与该车架组装时的精准度。同时，还可以使防护罩105的底端抵接于该车载电连接器所在的平面，以实现该端口与该车载电连接器插接处的位置密封，可防止水滴或灰尘等杂质进入。本申请中，两个所述导向装置106还可以由第一部分101的底部直接向下延伸设置，两个该导向装置106位于电连接器支架103的周边，且呈相对设置，上述设置，可同样可达到沿左右方向限位电池箱100活动结合于车架上，本申请并不以此为限制。

具体的，所述第一部分101的电池箱100上设置有四个向外突出的压紧件107，每个压紧件107均靠近第二部分102设置。每个压紧件107的顶部所在端面设置有一倾斜面1071，该压紧件107用于配合车架上的锁固结构(附图未标示)使用，该锁固结构具有可伸缩的凸杆，该凸杆一端通过伸出锁固结构而接触压紧件107的该倾斜面1071，以实现沿上下方向限位该电池箱100结合于该车架上。本申请中，各所述压紧件107远离第二部分102所在侧面还设置有防护层1072，该防护层1072与锁固结构相接触，用于降低车架与电池箱100之间的相互作用力，使电动车辆在运行中尽可能的降低对电池箱100的影响。

在本实施例中，所述第二部分102分为上下两层，即所述左突出部1021和右突出部1022也具有上下两层。在本申请中，所述左突出部1021的上层设置高压盒，下层设置分流器，所述右突出部1022中的上层设置水冷机构，下层作为备用空间，所述分流器为电动车辆的电池箱中已知部件，本申请并不再详细叙述。

具体的，沿着车辆行进方向，且位于所述电池箱100的前侧，所述第二部分102相对于所述第一部分101往后缩进一段距离，因此时第二部分102内没有放置电池，所以该电池箱100可预留一部分空间，在该预留的一部分空间内位于该电池箱的左突出部1021所在位置的两个侧边及右突出部1022所在位置的两个侧边各设置有两个三角形支撑板108(即位于第二部分102相对于第一部分101往后缩进的位置处)，四个三角形支撑板108的一条直角边与分别与第一部分101的底部固定连接，另一条直角边分别与与第二部分102的前侧面固定连接，以增强该电池箱100关于第一部分101与第二部分102之间的整体结合强度，同时，该车架与驾驶室之间的连接部位具有一固定部，该固定部用于增强该车架的整体结构强度，该固定部为电动车辆结构中的已知部件。该固定部可位于该预留的空间之内，使电池箱100整体靠近该驾驶室设置，进一步降低驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野盲区。本申请中，各所述三角形支撑板108可一体成型于所述电池箱，再者，本申请完还可以只设置两个三角形支撑板108，分别位于电池箱的左右两侧边(即左突出部1021和右突出部1022的最外侧所在位置)，本申请并不以此为限制。

具体的，还可以沿着四个所述的三角形支撑板108的斜边延伸设置封板109，该封板109封闭该预留空间设置，进一步增强了该电池箱100关于第一部分101与第二部分102之间的整体结合强度，同时还可以扩增左突出部1021和右突出部1022位于上层的容纳空间。

在本申请的另一实施例中，所述电池箱100还可以不设置该预留的空间，使在左突出部1021的上层和右突出部1022的上层还可以各设置一块电池；此时该高压盒设置在该左突出部1021的下层中，该水冷机构设置在右突出部1022的下层中，使电池箱在不增加整体高度及整体横向宽度(即沿左突出部1021朝向右突出部1022所在方向)的情况下增加电池的设置数量，即可增加电池箱100的体积能量密度。本申请中，该高压盒也可设置在右突出部1022的下层中，该水冷机构设置在左突出部1021的下层中，本申请并不以此为限制。

综上所述，本发明公开了一种用于电动车辆的换电电池箱，通过将电池箱100的第一部分101设置为电池放置区，将电池箱的第二部分101设置为左突出部1021和右突出部1022，且分别位于车架的左右两侧，该电池箱100固定于该车架上后使电池箱的第一部分101位于车架的上方，即间接降低了电池箱100固定于该车架上后的高度，以实现电池箱100安装在车架上的高度小于或等于电动车辆的驾驶室后窗底部的高度；同时，该电池箱的第二部分101也可以放置水冷机构及高压盒，以实现改变电池箱100的整体结构后并不影响该电池箱100的使用性能。本申请中，所述用于电动车辆的换电电池箱具有可保证驱动供应电动车辆的电机的体积能量密度，同时也可降低驾驶室的工作人员看向驾驶室后窗的视野盲区。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述电池箱设置于车架上，包括第一部分、第二部分，第一部分位于车架上方，所述第二部分从第一部分的左右两侧向下突出形成左突出部和右突出部，所述左突出部和所述右突出部分别位于车架的左右两侧，所述电池箱的高度小于等于车辆驾驶室后窗底部的高度；所述电池箱的体积能量密度Q≥62.25KW/m³；

所述电池箱中放置多块电池，所述电池并排设置，朝向车辆行进方向或者相反方向；

所述第二部分的所述左突出部的右侧面以及所述右突出部的左侧面均设置有导向装置；

所述电池箱上设置有向外突出的压紧件，所述压紧件位于所述第一部分上且靠近所述第二部分设置；

沿着车辆行进方向，所述电池箱的前侧，所述第二部分相对于所述第一部分往后缩进一段距离；

其中，所述导向装置远离第一部分所在端部设置有导引面，所述电池箱通过所述导向装置的导引面深入车架的侧面，并使所述导向装置抵接于车架上；

所述压紧件的顶部所在端面设置有一倾斜面，所述压紧件用于配合车架上的锁固结构使用，所述锁固结构具有可伸缩的凸杆，所述凸杆一端通过伸出锁固结构而接触所述压紧件的倾斜面；所述压紧件远离第二部分所在侧面还设置有防护层，所述防护层与所述锁固结构相接触。

2.如权利要求1所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述第一部分分为上下两层，均布多块电池，所述第二部分中的左突出部和右突出部中的一个设置水冷机构，另一个设置高压盒。

3.如权利要求1所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，在所述第二部分的中间位置，设置由所述第一部分的底部向下延伸出的电连接器支架，所述电连接器支架用于配合车架或底托上设置的电连接器使用。

4.如权利要求3所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述电连接器支架的下方设置有向下延伸的防护罩，所述防护罩环绕所述电连接器设置，其底端低于电连接器所在的平面。

5.如权利要求1所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述第二部分分为上下两层。

6.如权利要求5所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述左突出部的上层和所述右突出部的上层各设置一块电池；所述左突出部的下层设置高压盒，所述右突出部的下层设置水冷机构，或者反向设置。

7.如权利要求5所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述左突出部和右突出部中的其中一个上层设置高压盒，下层设置分流器，另一个上层设置水冷机构，下层作为备用空间。

8.如权利要求1所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，在所述第二部分相对于所述第一部分往后缩进的位置处，设置三角形支撑板，所述三角形支撑板的一条直角边与所述第一部分的底部固定连接，所述三角形支撑板的另一条直角边与第二部分的前侧面固定连接。

9.如权利要求8所述的一种用于电动车辆的换电电池箱，其特征在于，所述三角形支撑板至少设置有两个，还设置有沿着所述至少两个的三角形支撑板的斜边延伸的封板。