一种车辆的换电总成及车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及车辆新能源领域，特别是涉及一种车辆的换电总成及车辆。


背景技术：

[0002]
节能、环保和安全一直是汽车发展的主旋律，而电动化、智能化、网联化和共享化是实现节能、环保和安全的手段。但是，由于目前电动汽车的行驶里程较短，消费者存在里程焦虑，这在一定程度上影响了电动汽车的推广和应用。为解决里程焦虑问题，已出现多种解决方式，一种是增加充电桩的数量满足充电需求，另一种是采用可拆卸更换动力电池，前者充电时间过长，对于日行驶里程较短的乘用车是一个好的技术方案，而对于重型车辆这种需求动力电池容量大的商用车则不适用；后者对乘用车和商用车均适用。现有技术中，在重型车辆上可拆卸更换动力电池的应用，没有解决动力电池重心过高、安装的可靠性以及快速更换等问题，对目前的重型车辆还难以获得实际应用。


技术实现要素：

[0003]
本发明第一方面的目的是要提供一种车辆的换电总成，解决现有技术中动力电池重心过高导致安装稳定性低的技术问题。
[0004]
本发明第一方面的进一步目的是要实现动力电池的快速拆卸。
[0005]
本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述换电总成的车辆。
[0006]
根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种车辆的换电总成，包括：
[0007]
集成一体的动力电池和骨架，所述骨架包括本体以及分别由所述本体的两端向车辆的底部延伸的两个安装部，所述动力电池设置在所述骨架的内部；
[0008]
与车辆纵梁连接的支架，所述支架设置在所述骨架的底部并与所述骨架连接，以支撑所述动力电池和所述骨架。
[0009]
可选地，所述本体沿车辆高度方向上设有至少两个间隔布置的导向孔；
[0010]
所述支架沿车辆高度方向上伸出有与所述导向孔相对应的柱体，以使得所述柱体穿过所述导向孔，并通过所述导向孔上端的锁止机构从而实现与所述骨架的连接或分离。
[0011]
可选地，所述支架包括中间固定部和分别设置在所述中间固定部两侧的两个侧向固定部，所述中间固定部上设有所述柱体，两个所述侧向固定部分别与所述两个安装部连接；
[0012]
所述中间固定部设置在所述车辆纵梁的顶部，且两个所述侧向固定部分别设置在所述车辆纵梁的两侧。
[0013]
可选地，所述本体的内部设有至少一个沿所述车辆纵向布置的拉杆，所述拉杆的两端在所述本体相对的两个侧壁上分别设有卡扣；
[0014]
所述中间固定部沿所述车辆纵向的两个侧壁分别延伸有与所述卡扣对应设置的支杆，所述支杆用于与所述卡扣卡接，以承受所述车辆的纵向受力，其中，所述支杆与其对应的所述拉杆共线。
[0015]
可选地，所述本体的内部设有至少一个拉杆组，所述拉杆组包括两个交叉布置的拉杆，两个所述拉杆的靠近所述本体底部的一端分别在所述本体相对的两个侧壁上设有卡扣；
[0016]
所述中间固定部沿所述车辆纵向的两个侧壁分别延伸有与所述卡扣对应设置的支杆，所述支杆用于与所述卡扣卡接，以承受所述车辆的纵向受力，其中，所述支杆与其对应的所述拉杆共线。
[0017]
可选地，所述侧向固定部限定有容置空间，以使至少部分所述安装部放置于所述容置空间中，以限制所述动力电池和骨架的移动和翻转。
[0018]
可选地，所述侧向固定部呈弯折状，所述侧向固定部包括依次连接的内侧壁、底板和与所述内侧壁相对设置的外侧壁，所述内侧壁远离所述底板的一端与所述中间固定部连接，所述内侧壁和所述外侧壁与所述安装部相抵接。
[0019]
可选地，所述底板上开设有贯穿孔，通过螺栓依次穿过所述贯穿孔和所述安装部上的螺纹孔，从而使得所述侧向固定部与所述安装部固定连接。
[0020]
可选地，所述导向孔的数量为四个，四个所述导向孔呈方形地布置在所述本体上。
[0021]
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种车辆，其安装有上述的换电总成。
[0022]
本发明包括集成一体的动力电池和骨架以及与车辆纵梁连接的支架，骨架包括本体以及分别由本体的两端向车辆的底部延伸的两个安装部，动力电池设置骨架的内部，支架设置在骨架的底部并与骨架连接，以支撑动力电池和骨架。本发明通过将动力电池和骨架集成一体化整体结构，并呈门状结构，从而可以降低动力电池的重心高度，稳定性较好，不易倾倒。
[0023]
进一步地，本发明中骨架的本体沿车辆高度方向上设有至少两个间隔布置的导向孔，支架沿车辆高度方向上伸出有与导向孔相对应的柱体，以使得柱体穿过导向孔，并通过导向孔上端的锁止机构从而实现与骨架的连接或分离。本发明利用柱体和导向孔可以实现快速定位，在需要换电时，只需要拧下螺栓，将骨架从上方吊起即可实现动力电池与支架的快速分离，从而可以快速地完成换电。
[0024]
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0025]
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0026]
图1是根据本发明一个实施例的车辆的换电总成的示意性正视图；
[0027]
图2是图1所示换电总成中骨架的示意性正视图；
[0028]
图3是图1所示换电总成中支架的示意性正视图；
[0029]
图4是图2所示骨架的示意性内部图，其中示出了拉杆；
[0030]
图5是图3所示支架的示意性侧视图；
[0031]
图6是根据本发明一个实施例的车辆的换电总成的示意性内部图，其中示出了拉
杆。
具体实施方式
[0032]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0033]
图1是根据本发明一个实施例的车辆的换电总成100的示意性正视图。如图1所示，在一个具体地实施例中，车辆的换电总成100一般性地可包括集成一体的动力电池(图中未示出)和骨架以及与车辆纵梁40连接的支架30，骨架包括本体10以及分别由本体10的两端向车辆的底部延伸的两个安装部20，其中，动力电池设置在骨架的内部，支架30设置在骨架的底部并与骨架相连，以支撑动力电池和骨架。
[0034]
本发明通过将动力电池和骨架集成一体化整体结构，并呈门状结构，从而可以降低动力电池的重心高度，稳定性较好，不易倾倒。
[0035]
在一个实施例中，动力电池和骨架还可以做成多体结构。
[0036]
图2是图1所示换电总成100中骨架的示意性正视图，图3是图1所示换电总成100中支架30的示意性正视图。如图2和图3所示，在另一个实施例中，本体10沿车辆高度方向上设有至少两个间隔布置的导向孔11，支架30沿车辆高度方向上伸出有与导向孔11相对应的柱体31，以使得柱体31穿过导向孔11，并通过导向孔11上端的锁止机构从而实现与骨架的连接或分离。这里，导向孔11用于承担动力电池和骨架安装的导向作用和垂直作用力，且骨架可以确保动力电池具有一定的强度和刚度。在一个实施例中，导向孔11上端的锁止机构为螺母，通过与支架30上的柱体31(可以看成是顶端的螺柱)拧紧或脱离从而实现动力电池的锁止和解锁。
[0037]
本发明利用柱体31和导向孔11可以实现快速定位，在需要换电时，只需要拧下螺母，将骨架从上方吊起即可实现动力电池与支架30的快速分离，从而可以快速地完成换电。
[0038]
在一个实施例中，导向孔11的数量为四个，四个导向孔11呈方形地布置在本体10上。本发明通过设置四个导向孔11可以使得动力电池安装得更稳定。
[0039]
具体地，支架30包括中间固定部32和分别设置在中间固定部32两侧的两个侧向固定部33，中间固定部32上设有柱体31，两个侧向固定部33分别与两个安装部20相连。中间固定部32设置在车辆纵梁40的顶部，且两个侧向固定部33分别设置在车辆纵梁40的两侧。
[0040]
进一步地，侧向固定部33限定有容置空间35，以使至少部分安装部20放置于容置空间35中，以限制动力电池和骨架的移动和翻转。本发明将安装部20限定在容置空间35中可以限制安装部20移动，以确保动力电池安装的稳定性。
[0041]
在一个实施例中，侧向固定部33呈弯折状，侧向固定部33包括依次连接的内侧壁331、底板333和与内侧壁331相对设置的外侧壁332，内侧壁331远离底板333的一端与中间固定部32连接，内侧壁331和外侧壁332与安装部20相抵接。
[0042]
进一步地，为保证两个侧向安装部33的安装稳定性，也可以在底板333上开设有贯穿孔334，通过螺栓依次穿过贯穿孔334和安装部20上的螺纹孔，从而使得侧向固定部33与安装部20固定连接。当需要更换动力电池时，只要将螺栓拧下即可。
[0043]
图4是图2所示骨架的示意性内部图，其中示出了拉杆12，图5是图3所示支架30的
示意性侧视图，图6是根据本发明一个实施例的车辆的换电总成100的示意性内部图，其中示出了拉杆。如图4、图5和图6所示，在另一个实施例中，本体10的内部设有至少一个拉杆组，拉杆组包括两个交叉布置的拉杆12，两个拉杆12的靠近本体10底部的一端分别在本体10相对的两个侧壁上设有卡扣13。中间固定部32沿车辆纵向的两个侧壁分别延伸有与卡扣13对应设置的支杆34，支杆34用于与卡扣13卡接，以承受车辆的纵向受力，其中，支杆34与其对应的拉杆12共线。具体地，支杆34上也设有卡扣，其用于与拉杆12上的卡扣13相卡接。这里，拉杆12用于承受动力电池的纵向力，利用卡扣13与支杆34连接，可以确保动力电池的纵向安全，确保动力电池在纵向安装的稳定性。
[0044]
本发明在重型车辆上设置用于安装动力电池的支架30，支架30的支杆34受力与本体10内部的拉杆12共线，实现动力电池受力的合理性。
[0045]
在另一个实施例中，本体10的内部设有至少一个沿车辆纵向布置的拉杆12，拉杆12的两端在本体10相对的两个侧壁上分别设有卡扣13。中间固定部32沿车辆纵向的两个侧壁分别延伸有与卡扣13对应设置的支杆34，支杆34用于与卡扣13卡接，以承受车辆的纵向受力，其中，支杆34与其对应的拉杆12共线。
[0046]
本发明在重型车辆上设置用于安装动力电池的支架30，支架30的支杆34受力与本体10内部的拉杆12共线，实现动力电池受力的合理性。
[0047]
本发明还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中的换电总成100。对于换电总成100，这里不一一赘述。
[0048]
本发明将动力电池和骨架做成一体化整体结构，通过多点分散承载动力电池的受力，确保动力电池在上下、左右和前后等方向受力均匀，以及动力电池受到俯仰、侧倾和旋转等转矩作用时均能保证动力电池不损坏且保持准确位置。并且利用骨架上的导向孔11可以实现动力电池和重型车辆的快速定位，通过锁止机构和固定螺栓实现动力电池与重型车辆的快速锁止或分离，能够实现高效可靠换电。
[0049]
本发明的动力电池和骨架的结构简单安全，动力电池即是重型车辆能源供给装置同时也能承受多种外力作用，且无需改变重型车辆的整车结构变化，适应性强，易于推广。
[0050]
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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