一种车辆地板和电池包的集成装置及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及一种车辆地板和电池包的集成装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车的普及，新能源汽车的动力电池系统受到越来越广泛的关注。一直以来，新能源汽车的动力电池系统的发展路线始终朝着更高集成度、更高质量能量密度和更高体积能量密度的方向发展，而常规动力电池系统通常包括箱体装置、热管理装置、低压装置、高压装置以及模组装置，且多个装置之间相对独立，未能进行有效整合，占用空间庞大。
3.图1是现有技术中电池包总成的结构拆解示意图。如图1所示，现有的动力电池系统通常包括箱体上盖102、低压装置103、高压装置104、模组装置105、热管理装置106以及下箱体107等部件，各部件组成电池包总成后，再与车身101在车辆生产的总装线进行装配。在装配过程中，需要额外预留一定的安全间隙，因此导致底盘空间浪费严重以及集成效率低下。此外，热管理装置106通常布置在整套系统的最下方，其下方的部件只有下箱体107，容易与外界发生热交换，进而降低了热管理系统的效率。


技术实现要素：

4.为了克服上述缺陷，本实用新型旨在提供一种车辆地板和电池包的集成装置，在最大限度地节省车辆底部占用空间的同时，提高电池包热管理组件的效率。
5.根据本实用新型的一方面，提供了一种车辆地板和电池包的集成装置，电池包嵌于车辆的车身框架内，直接集成于车辆地板的下方，电池包外侧四周的侧立面与车身框架内侧四周的侧立面贴合；电池包包括电池安装框架、液冷板和电池模块，电池模块置于电池安装框架中，电池安装框架包括多个横梁，液冷板设于电池包的顶面，液冷板上设有横梁避让孔以嵌入横梁，液冷板同时也是车辆的地板。
6.在一实施例中，优选地，液冷板内设有中空流道，冷却液通过设于液冷板一端的至少一组入水口和出水口沿特定方向在中空流道中流动以冷却电池包及车厢。
7.在一实施例中，优选地，电池模块通过螺栓安装于电池安装框架中，液冷板与电池安装框架通过焊接或胶粘紧密贴合以实现电池包的密封。
8.在一实施例中，优选地，电池包外侧四周的侧立面与车身框架内侧四周的侧立面贴合包括：电池包的左边梁和右边梁分别与车身框架的左边梁和右边梁通过螺栓紧固，侧立面的接缝处打胶密封。
9.在一实施例中，优选地，车身框架的前横梁和后横梁上设有多个座椅安装点，电池安装框架的横梁上也设有多个座椅安装点，电池安装框架的横梁上的座椅安装点与车身框架上的座椅安装点相对应以安装车辆座椅。
10.本实用新型的另一方面提供了一种车辆，包含如上述任一项的车辆地板和电池包的集成装置。
11.本实用新型提供的车辆地板和电池包的集成装置，能够实现动力电池布置安装空间利用的最大化，从而能够装载更多电量以实现更长续航里程，同时增强车身结构强度并提升整车的热管理效能从而降低整车的成本。
附图说明
12.在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。
13.图1是现有技术中电池包总成的结构拆解示意图；
14.图2是根据本实用新型的一实施例绘示的电池包与车身的装备结构示意图；
15.图3a是根据本实用新型的一实施例绘示的座椅安装结构示意图；
16.图3b是根据本实用新型的一实施例绘示的座椅安装结构拆解示意图；
17.图4是根据本实用新型的一实施例绘示的电池安装框架与电池包的装配结构拆解示意图；
18.图5是根据本实用新型的一实施例绘示的电池包内部结构拆解示意图；以及
19.图6是根据本实用新型的一实施例绘示的液冷板结构示意图。
20.为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：
21.101
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车身
22.102
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箱体上盖
23.103
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低压装置
24.104
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高压装置
25.105
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模组装置
26.106
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热管理装置
27.107
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下箱体
28.108
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电池包总成
29.201
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车身
30.202
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电池包
31.301
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车身
32.302
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电池包
33.303
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座椅
34.304
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车身座椅安装点
35.305
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电池包座椅安装点
36.306
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液冷板
37.401
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电池包左边梁
38.402
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车身左边梁
39.403
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车身右边梁
40.404
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电池包右边梁
41.405
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电池包侧立面
42.406
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车身内侧立面
43.501
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电池模块
44.502
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第一横梁
45.503
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第二横梁
46.504
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第三横梁
47.505
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第四横梁
48.506
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液冷板密封面
49.507
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液冷板
50.508
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横梁避让孔
51.600
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液冷板
52.601
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第一入水口
53.602
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第一出水口
54.603
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第二入水口
55.604
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第二出水口
具体实施方式
56.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
57.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本实用新型的限制。
59.能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
60.图1是现有技术中电池包总成的结构拆解示意图。
61.请参照图1，现有技术中电池包总成108设于车辆的车身101的底部，通常包括箱体上盖102、低压装置103、高压装置104、模组装置105、热管理装置106以及下箱体107。由于部件较多且在装备时需要额外预留安全控件，导致车辆底盘的空间利用率低下，且热管理装置的效能低下。
62.针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种车辆地板和电池包的集成装置，能够实现动力电池布置安装空间利用的最大化，从而能够装载更多电量以实现更长续航里程，同时增强车身结构强度并提升整车的热管理效能从而降低整车的成本。
63.图2是根据本实用新型的一实施例绘示的电池包与车身的装备结构示意图。
64.请参照图2，在本实用新型提供的车辆地板和电池包的集成装置中，电池包202直接集成于车身201的下方。相比于常规车辆车身，本实用新型更改了制造工艺流程，取消了乘员舱中间部分的底板结构，仅保留四周框架与其他车身结构以获取更高的底盘空间利用率。
65.图3a是根据本实用新型的一实施例绘示的座椅安装结构示意图；图3b是根据本实用新型的一实施例绘示的座椅安装结构拆解示意图。
66.请参照图3a、3b，电池包302直接集成于车身301的框架内，电池包302外侧四周的侧立面与车身301的框架内侧四周的侧立面贴合，电池包302的顶部设有液冷板306，液冷板306同时也是车辆的地板。因此，液冷板306在给电池包302降温的同时也能起到给乘员舱降温的效果，提高了其使用效能。
67.如图3a、3b所示，车身301框架的前横梁和后横梁上设有多个车身座椅安装点304，电池包302顶部也设有多个电池包座椅安装点305，车身301横梁上的车身座椅安装点304与电池包302顶部的电池包座椅安装点305相对应，用以安装车辆座椅303。
68.图4是根据本实用新型的一实施例绘示的电池安装框架与电池包的装配结构拆解示意图。
69.请参照图4，在一实施例中，电池包外侧四周的侧立面与车身的框架内侧四周的侧立面贴合的具体方式为，电池包左边梁401与车身左边梁402通过螺栓紧固，电池包右边梁404与车身右边梁405通过螺栓紧固。
70.与此同时，电池包侧立面405与车身内侧立面406的接缝处通过打胶密封，从而保证乘员舱内不会进水。
71.图5是根据本实用新型的一实施例绘示的电池包内部结构拆解示意图。
72.请参照图5，本实用新型提供的电池包包括电池模块501、电池安装框架以及液冷板507。
73.电池安装框架包括多个横梁，在图5所示的实施例中，电池安装框架包括第一横梁502、第二横梁503、第三横梁504、第四横梁505以及纵梁和边梁等。电池模块501置于电池安装框架上横纵梁构成的空间内，通过螺栓安装在电池安装框架上。
74.如图5所示，在一实施例中，液冷板507上设有多个横梁避让孔508以嵌入电池安装框架的第二横梁503和第三横梁504。座椅安装点设在第二横梁503和第三横梁504上，穿过液冷板507上的横梁避让孔508，同时第二横梁503和第三横梁504高于液冷板507所在平面以供座椅的安装。装配时横梁避让孔508与横梁之间加以密封以实现电池包的密封。
75.电池安装框架上还设有液冷板密封面506，用于与液冷板507通过焊接或胶粘紧密贴合以实现电池包的密封。在另一实施例中，采用导热硅胶垫作为电池模块501与液冷板507之间的介质。亦可采用导热胶作为二者之间的介质，本领域技术人员可以理解地，此处仅做示例性的说明以更好地阐述本实用新型的有益效果，任何可以实现液冷板507与电池模块501之间良好导热效果的材料使用均应纳入本实用新型的保护范围。
76.图6是根据本实用新型的一实施例绘示的液冷板结构示意图。
77.请参照图6，本实用新型装置中的液冷板600内设有中空流道，冷却液通过设于液冷板一端的至少一组入水口和出水口沿特定方向在中空流道中流动以冷却电池包及车厢。
78.在图6所示的实施例中，液冷板600的一侧设有第一入水口601、第一出水口602和第二入水口603、第二出水口604。冷却液从第一入水口601和第二入水口603注入，经由图6中箭头所示的预定方向在液冷板600中流动，对电池包及乘员舱起到降温冷却的作用，最后通过第一出水口602和第二出水口604流出液冷板600。
79.可以理解地，液冷板600上进水口、出水口以及流道的数量、位置和方向在此处仅做示例性的说明，用以更好的阐述本实用新型的效果，而非用于限制本实用新型的保护范围。
80.本实用新型中的液冷板可以轻松实现冷却液的流量分配与路径设计，充分发挥车辆底部热管理装置的散热能力，作为车辆乘员舱的地板，提供座椅安装点、乘员支撑、线缆布置、地毯铺设等功能。在夏季高温或冬季低温环境下，当动力电池需要制冷或者加热时，电池包启动热管理系统，由于电池包顶部的液冷板同时也是乘员舱的地板，同步实现了电池包及乘员舱内制冷或加热效果，提升了整车的热管理效率，降低了能量消耗与使用成本。
81.本实用新型的另一方面还提供了一种车辆，包含上述任一项的车辆地板和电池包的集成装置。
82.提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。