本實用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種生產(chǎn)加工制造簡單、防護等級高、空間利用合理的增程式電動汽車的液冷式電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于國家對新能源產(chǎn)業(yè)的要求、汽油價格上漲、石油需大量進口以及汽車排放對大氣造成污染等諸多因素，發(fā)展電動汽車已是大勢所趨，具有長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

增程式電動汽車（EREV）相比與純電動汽車（EV）、混合動力汽車（PHEV），有著續(xù)駛里程長、油耗低等優(yōu)點，越來越受到消費者的青睞。作為關(guān)鍵部件的電源系統(tǒng)，其主要放置在車身的備胎盆或后座椅背部。目前，隨著電池比能量的提升，備胎又是重要部件，大多數(shù)整車廠會使用后座椅背部這一塊區(qū)域來放置電源系統(tǒng)，也就是形成一個高瘦的箱體，需要電池模塊兩層來布置。

現(xiàn)有的雙層模塊固定的方式如圖1、圖2所示，使用整體承重架的結(jié)構(gòu)方式，承重架采用矩形管滿焊，將4個電池模塊分別從左右兩側(cè)滑入橫梁中，用螺栓將之固定，然后再將其余的部件（電器元件及線束、上蓋、四周擋板）從四周安裝上去。

傳統(tǒng)鋼管式結(jié)構(gòu)存在著如下問題：

1、空間利用率低，比能量低

1）乘用車目前很多車型尾部使用了掀背的造型，后座椅背部的空間越來越小，尤其是Z方向上，而傳統(tǒng)鋼管式結(jié)構(gòu)需要很多的高度空間；

2）鋼管骨架約占總體質(zhì)量的30%，體積比能量約為80wh/L，質(zhì)量比能量約為71wh/kg，在有限的空間內(nèi)，很難滿足乘用車客戶續(xù)駛里程50KM（國家補貼線）的需求。

2、零部件生產(chǎn)制造成本高，效率低

傳統(tǒng)的鋼管焊接在A樣品階段（prototype），確實存在著取材方便，易于加工制造的優(yōu)點；但是當(dāng)產(chǎn)品到了OTS、PTR和SOP階段，鋼管切割加工、大量的燒焊，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率，這一點是不如汽車行業(yè)的沖壓鈑金件的。

3、熱管理系統(tǒng)復(fù)雜，成本增加

1）增程式電動汽車持續(xù)放電功率將近4C，峰值放電功率將近7C（15S）；如此高的倍率放電，傳統(tǒng)的風(fēng)冷式熱管理是無法滿足整車要求的，必須采用液冷的熱管理方式。鋼管式結(jié)構(gòu)，需要4塊液冷板分別固定在4個模塊上，再安裝到支架上，然后用5根橡膠水管將之串聯(lián)起來。接口越多，風(fēng)險越大；不僅得預(yù)留橡膠軟管的空間（軟管一般外徑為25mm，最小轉(zhuǎn)彎半徑32mm），同時過多的液冷板和水管也會增加不少成本；

2）如果整車的工況更加惡劣，4塊水冷板串聯(lián)的方式會存在著液冷系統(tǒng)前后壓差大，溫差大問題，導(dǎo)致第一個模塊和第四個模塊存在較大溫差，影響整個系統(tǒng)的壽命。

4、防護等級低

圖1中的結(jié)構(gòu)方式，很難設(shè)計密封結(jié)構(gòu)以達(dá)到IP66或者IP67的防護等級。眾所周知，密封不良會產(chǎn)生很多影響，比如說內(nèi)部腐蝕引發(fā)系統(tǒng)壽命下降、濕度高引發(fā)絕緣報警、電解液漏液產(chǎn)生有毒氣體引發(fā)乘客健康問題等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中空間利用率低、熱管理系統(tǒng)復(fù)雜、防護等級低的不足，提供了一種生產(chǎn)加工制造簡單、防護等級高、空間利用合理的增程式電動汽車的液冷式電源系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種增程式電動汽車的液冷式電源系統(tǒng)，包括箱體，設(shè)于箱體內(nèi)的托架，設(shè)于托架內(nèi)的若干個電池模塊和設(shè)于電池模塊上方的與托架頂部連接的壓板；所述電池模塊呈上下兩層分布；所述兩層電池模塊的中間設(shè)有液冷板；所述托架外設(shè)有與液冷板內(nèi)的冷卻液流道連通的水管和進出水口。

作為優(yōu)選，所述托架包括底部托盤、若干個前立柱和若干個后立柱；所述前立柱和后立柱的下端均與底部托盤連接，所述前立柱和后立柱的上端均與壓板連接；所述前立柱包括立柱和擋板；所述立柱下端與底部托盤連接，所述立柱上端與擋板連接，所述擋板的上端與壓板連接。

作為優(yōu)選，所述箱體呈長方體狀；所述箱體包括上箱體和下箱體。

作為優(yōu)選，所述底部托盤和壓板均對應(yīng)設(shè)有若干個通孔；所述底部托盤和壓板通過長螺栓穿過通孔固定；所述底部托盤的通孔處設(shè)有浮動螺母。

作為優(yōu)選，所述通孔為16個；其中4個通孔對應(yīng)位于底部托盤和壓板的左端，另外8個通孔對應(yīng)位于底部托盤和壓板的中部，剩余4個通孔對應(yīng)位于底部托盤和壓板的右端。

作為優(yōu)選，所述水管呈U字型。

作為優(yōu)選，所述電池模塊為4個。

本實用新型的框體結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了托架的結(jié)構(gòu)方式。托架由底部托盤、立柱焊接組成。整個電源系統(tǒng)由下箱體，托架，下層兩個電池模塊，中間一塊液冷板，上層兩個電池模塊，壓板，上箱體，前部輔以水管和進出水口組成。其中，下箱體和底部托架采用焊接的連接方式，電池模塊的固定安裝方式類似于搭積木，從上往下一層一層疊加，先放置下層兩個電池模塊，接著放置一塊液冷板，再把上層兩個電池模塊放入，放入壓板后，用長螺栓進行穿透固定（底部托盤上有浮動螺母）。

因此，本實用新型具有如下有益效果：

1、提高了可靠度、安全性。本實用新型電源系統(tǒng)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，可防撞、抗摔、抗振動，安全性能并沒有比鋼管式結(jié)構(gòu)下降多少。該項目已通過新國標(biāo)GB/T 31467.3-2015所有的安全測試，包括振動、沖擊、翻轉(zhuǎn)、模擬碰撞、擠壓、跌落等機械性能測試。因為模塊的安裝在箱體內(nèi)部進行，箱體的密封設(shè)計容易達(dá)成，防護等級可達(dá)到IP66及以上。

2、降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。本實用新型電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的所有鈑金件皆可利用模具夾具進行沖壓、加工制造。批量之后，可降低生產(chǎn)制造成本。

3、便于熱管理設(shè)計，提高電池性能。本實用新型電源系統(tǒng)組裝拆卸方便簡單，只要用專用的模塊提拉對孔工裝即可。熱管理系統(tǒng)簡單可靠，只需1塊液冷板和2根橡膠管串聯(lián)安裝，接口減少，漏液的風(fēng)險降低，成本降低；通過運用仿真技術(shù)，優(yōu)化液冷板內(nèi)部結(jié)構(gòu)，單塊液冷板表面溫差為2℃。

4、提高空間利用率。鈑金的質(zhì)量約占系統(tǒng)總質(zhì)量的17%，質(zhì)量比能量達(dá)到了85wh/kg，達(dá)到了合理利用空間的效果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種增程式電動汽車的傳統(tǒng)鋼管式結(jié)構(gòu)電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的整體承重架的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的承重結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：箱體1、托架2、電池模塊3、壓板4、液冷板5、水管6、進出水口7、上箱體11、下箱體12、底部托盤21、前立柱22、后立柱23、立柱24、擋板25。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的描述。

如圖3、圖4的實施例是一種增程式電動汽車的液冷式電源系統(tǒng)，包括箱體1，設(shè)于箱體內(nèi)的托架2，設(shè)于托架內(nèi)的4個電池模塊3和設(shè)于電池模塊上方的與托架頂部連接的壓板4；所述電池模塊呈上下兩層分布；所述兩層電池模塊的中間設(shè)有液冷板5；所述托架外設(shè)有與液冷板內(nèi)的冷卻液流道連通的水管6和進出水口7；所述托架包括底部托盤21、2個前立柱22和3個后立柱23；所述前立柱和后立柱的下端均與底部托盤連接，所述前立柱和后立柱的上端均與壓板連接；所述前立柱包括立柱24和擋板25；所述立柱下端與底部托盤連接，所述立柱上端與擋板連接，所述擋板的上端與壓板連接；所述箱體呈長方體狀；所述箱體包括上箱體11和下箱體12；所述底部托盤和壓板均對應(yīng)設(shè)有若干個通孔；所述底部托盤和壓板通過長螺栓穿過通孔固定；所述底部托盤的通孔處設(shè)有浮動螺母；所述通孔為16個；其中4個通孔對應(yīng)位于底部托盤和壓板的左端，另外8個通孔對應(yīng)位于底部托盤和壓板的中部，剩余4個通孔對應(yīng)位于底部托盤和壓板的右端；所述水管呈U字型。

本實用新型的框體結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了托架的結(jié)構(gòu)方式。托架由底部托盤、立柱焊接組成。整個電源系統(tǒng)由下箱體，托架，下層兩個電池模塊，中間一塊液冷板，上層兩個電池模塊，壓板，上箱體，前部輔以水管和進出水口組成。其中，下箱體和底部托架采用焊接的連接方式，電池模塊的固定安裝方式類似于搭積木，從上往下一層一層疊加，先放置下層兩個電池模塊，接著放置一塊液冷板，再把上層兩個電池模塊放入，放入壓板后，用長螺栓進行穿透固定（底部托盤上有浮動螺母）。

本實用新型電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要借鑒了傳統(tǒng)建筑行業(yè)，在新興新能源領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用了整體承重立柱的結(jié)構(gòu)方式，而箱體只起到了密封防護作用，加強強度、增強安全，降低生產(chǎn)成本，提高電源系統(tǒng)性能的設(shè)計方案。融合多領(lǐng)域先進技術(shù)，資源有效整合，必定是未來科技發(fā)展方向。

應(yīng)理解，本實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。