本實用新型涉及一種用于動力電池系統(tǒng)的二層模組固定結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

發(fā)展新能源汽車是我國的既定國策。動力電池作為新能源汽車的核心零部件，其性能和成組效率一直是制約新能源汽車發(fā)展推廣的瓶頸之一。3月1日，四部委聯(lián)合印發(fā)了《汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》，明確了到2020年動力電池系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260Wh/kg。為達(dá)到這個目標(biāo)，除了單體電池比能量需達(dá)到300Wh/kg外，系統(tǒng)成組效率的提升也是重中之重。

在實際應(yīng)用中，電池包特別是乘用車電池包的外形結(jié)構(gòu)多為不規(guī)則形狀，存在著高低不平，特別是懸掛式電池包在后座椅位置高度一般較其它地方要高，如果沿用單層電池模組排布方式固定，則會造成高度方向空間的浪費，影響系統(tǒng)裝載電量，降低系統(tǒng)成組效率和比能量，直接導(dǎo)致動力汽車?yán)m(xù)航里程不足。

因此，實際應(yīng)用中需要開發(fā)出可充分利用電池包內(nèi)空間的二層電池模組固定結(jié)構(gòu)。開發(fā)出的動力電池系統(tǒng)二層模組固定結(jié)構(gòu)除了可以最大化利用系統(tǒng)內(nèi)部空間，還要滿足結(jié)構(gòu)可靠，操作方便，滿足系統(tǒng)振動性能要求等技術(shù)指標(biāo)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于動力電池系統(tǒng)的二層模組固定結(jié)構(gòu)，該固定結(jié)構(gòu)充分合理地利用了實際電池包內(nèi)部的空間，提高了系統(tǒng)的成組效率，增加了系統(tǒng)的比能量。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：包括用于放置第二層電池模組的托架、用于壓緊固定第二層電池模組的壓條、連接托架與電池箱體底部的支撐柱以及設(shè)置在托架下方且與電池箱體兩側(cè)壁焊接相連的固定支板，所述托架的底面與電池箱體底部之間形成放置第一層電池模組的空間。

所述的托架及支撐柱通過第一長螺桿固定在電池箱體上，所述支撐柱的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述的支撐柱上對稱設(shè)有兩個插銷定位孔，該插銷定位孔與電池箱體內(nèi)的定位銷相配合定位，所述的支撐柱上還設(shè)有供第一長螺桿穿入的通孔。

所述的支撐柱為鋁型材擠壓成型件，所述支撐柱的壁厚為1.2mm，且支撐柱的內(nèi)部設(shè)有兩條縱向布置的第一加強(qiáng)筋。

所述的固定支板由1.5mm的鋼板沖壓而成，所述的固定支板沿托架的寬度方向?qū)ΨQ設(shè)置四個，所述固定支板的上表面為一平面，且固定支板上表面的內(nèi)側(cè)焊接有螺母。

所述的壓條呈倒U型，所述的壓條沿托架的長度方向平行布置兩個，所述壓條的兩端通過螺栓與托架及固定支板上的螺母相鎖緊，所述壓條的中間位置通過第二長螺桿與托架連成一體。

所述的托架上設(shè)有用于放置第二層電池模組的多個下凹面，所述下凹面的底面抵靠在第一層電池模組的頂面上，所述下凹面的兩側(cè)分別設(shè)有第二加強(qiáng)筋，所述的支撐柱固定在第二加強(qiáng)筋上。

所述的托架為1.5mm厚的鈑金沖壓件，所述托架的四邊均設(shè)有翻邊。

所述的第二加強(qiáng)筋呈幾字型。

由上述技術(shù)方案可知，本實用新型充分合理地利用了實際電池包內(nèi)部的空間，提高了系統(tǒng)的成組效率，增加了系統(tǒng)的比能量。該固定結(jié)構(gòu)簡單、安全、可靠，同時操作方便，生產(chǎn)效率高，真正做到了通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、分散固定點而非增加材料厚度犧牲重量系統(tǒng)比能量的方式來滿足GB/T 31467.3-2015中振動測試的要求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型支撐柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型固定支板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型壓條的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型托架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明：

如圖1所示的一種用于動力電池系統(tǒng)的二層模組固定結(jié)構(gòu)，包括用于放置第二層電池模組的托架1、用于壓緊固定第二層電池模組的壓條2、連接托架1與電池箱體底部的支撐柱3以及設(shè)置在托架1下方且與電池箱體兩側(cè)壁焊接相連的固定支板4，托架1的底面與電池箱體底部之間形成放置第一層電池模組的空間。即整個電池箱體內(nèi)布置上下兩層電池模組，位于底部的第一層電池模組通過托架壓緊，托架上的第二層電池模組通過壓條壓緊，充分合理地利用了實際電池包內(nèi)部的空間，支撐柱3均布在第一層電池模組的周邊區(qū)域。

進(jìn)一步的，托架1及支撐柱3通過第一長螺桿5固定在電池箱體上，如圖2所示，支撐柱3的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，支撐柱3上對稱設(shè)有兩個插銷定位孔31，該插銷定位孔31與電池箱體內(nèi)的定位銷相配合定位，插銷定位孔31可以方便支撐柱3預(yù)裝在電池箱體上；支撐柱3上還設(shè)有供第一長螺桿5穿入的通孔32。第一長螺桿5將支撐柱3和托架1固定到電池箱體上，使整個固定結(jié)構(gòu)和電池箱體連成一個整體，提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。

進(jìn)一步的，支撐柱3為鋁型材擠壓成型件，支撐柱3的壁厚為1.2mm，且支撐柱3的內(nèi)部設(shè)有兩條縱向布置的第一加強(qiáng)筋33。

進(jìn)一步的，如圖3所示，固定支板4由1.5mm的鋼板沖壓而成，固定支板4沿托架1的寬度方向?qū)ΨQ設(shè)置四個，固定支板4的上表面為一平面，且固定支板4上表面的內(nèi)側(cè)焊接有螺母41。

進(jìn)一步的，如圖4所示，壓條2呈倒U型，壓條2沿托架1的長度方向平行布置兩個，壓條2的兩端通過螺栓6與托架1及固定支板4上的螺母41相鎖緊，壓條2的中間位置通過第二長螺桿7與托架1連成一體。即壓條2、托架1及固定支板4共用螺栓6，螺栓6自上各下依次穿過壓條2、托架1與固定支板4上的螺母41相擰緊。第二長螺桿7將壓條2的中部與托架連成一整體，限制壓條中部變形，保證壓條2壓緊第二層模組。優(yōu)選的，壓條2四周往上翻邊并在拐角處做下凹的沖壓筋以提高整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，壓條2中部下凹面上開長圓孔21，兩側(cè)均布小圓孔22，以在保證強(qiáng)度的情況下盡可能輕量化設(shè)計。

進(jìn)一步的，如圖5所示，托架1上設(shè)有用于放置第二層電池模組的多個下凹面11，下凹面11的底面抵靠在第一層電池模組的頂面上，下凹面11的兩側(cè)分別設(shè)有第二加強(qiáng)筋12，支撐柱3固定在第二加強(qiáng)筋12上。優(yōu)選的，第二加強(qiáng)筋12呈幾字型。

進(jìn)一步的，托架1為1.5mm厚的鈑金沖壓件，托架1的四邊均設(shè)有翻邊。

本實用新型以上下兩層各四組電池模組為例進(jìn)行說明，即第一層電池模組設(shè)置四組，第二層電池模組設(shè)置四組，第一層電池模組直接放置在電池箱體內(nèi)，并通過托架壓緊，第二層電池模組放置在托架上的四個下凹面內(nèi)，并通過壓條壓緊。壓條的兩端通過螺栓固定在托架和固定支板上，壓條的中間通過第二長螺桿與托架連成一起，托架通過第一長螺桿將支撐柱連接在電池箱體上，支撐柱分別沿第一層電池模組的周邊區(qū)域布置，且支撐柱固定在托架的第二加強(qiáng)筋上，整個固定結(jié)構(gòu)充分利用電池箱體的內(nèi)部空間，采用分散支撐點的方式分?jǐn)倝毫σ蕴岣呦到y(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，該固定結(jié)構(gòu)通過螺栓及長螺桿的固定方式與電池箱體連成整體，大幅提高了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體剛性。本實用新型通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化受力方式、提高材料本身強(qiáng)度等方法而不是一味增加料厚犧牲系統(tǒng)比能量的方式來實現(xiàn)整體動力電池系統(tǒng)滿足國標(biāo)振動測試GB/T31467.3等一系列安全可靠性的測試要求。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。