电源系统和电动汽车的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车的技术领域，更具体地说，是涉及一种电源系统和电动汽车。


背景技术：

2.在现代生活中，电动汽车已经走进了千家万户。在电动汽车中，电池是不可或缺的部分，电池为汽车提供动力。可是现有的电池拆卸非常困难，且电池因为散热原因，在电池周边布设了许多冷却的设备，浪费了大量空间，空间利用率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电源系统，以解决现有技术中存在的电池拆卸困难和空间利用率低下的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种电源系统，包括：具有开口朝下的收纳腔的架体、可拆卸固定在所述收纳腔内的电池、可拆卸式固定在所述架体上并盖设在所述收纳腔开口上的下底板、铺设在所述电池顶部的导热层、位于所述导热层上方并与导热层导热连接的制冷件，以及覆盖在制冷件上方的上底板。
5.进一步地，所述制冷件为冷却板，所述冷却板内设置有用于输送冷媒的制冷通道。
6.进一步地，还包括：隔热垫；所述隔热垫位于所述上底板与所述制冷件之间。
7.进一步地，所述架体包括：第一横梁、第二横梁、第一纵梁、第二纵梁，以及第三纵梁；所述第一横梁和所述第二横梁间隔设置；所述第一纵梁的一端连接在所述第一横梁上，所述第一纵梁的另一端连接在所述第二横梁上；所述第二纵梁的一端连接在所述第一横梁上，所述第二纵梁的另一端连接在所述第二横梁上；所述第三纵梁的一端连接在所述第一横梁上，所述第三纵梁的另一端连接在所述第二横梁上；所述第二纵梁位于所述第一纵梁和所述第三纵梁之间；所述第一纵梁和所述第二纵梁之间形成所述收纳腔，和/或所述第二纵梁和所述第三纵梁之间形成所述收纳腔。
8.进一步地，所述上底板分别与第一纵梁、第二纵梁，以及第三纵梁固定连接；和/或所述下底板分别与第一纵梁、第二纵梁，以及第三纵梁固定连接。
9.进一步地，还包括：位于所述上底板上方的上支架；所述上支架的一端固定在所述第一纵梁上，所述上支架的另一端固定在所述第三纵梁上，所述上支架抵接在所述上底板的顶面上。
10.进一步地，所述下底板的顶面向上凸设形成凸起部；所述凸起部直接或间接地支撑在所述电池的底部。
11.进一步地，还包括：具有第一凹腔的第一壳体和盖设在所述第一凹腔上的第一盖板；所述第一壳体和所述第一盖板分别设置在所述收纳腔内；所述电池放置在所述第一凹腔内，且所述第一壳体上开设有与所述第一凹腔连通的第一泄压口。
12.进一步地，还包括：具有第二凹腔的第二壳体和盖设在所述第二凹腔上的第二盖
板；所述第二壳体和所述盖板分别设置在所述收纳腔内；所述电池放置在所述第二凹腔内，且所述第二盖板上开设有第二泄压口；所述电池的数量与所述第二泄压口的数量一一对应，各所述第二泄压口与对应的电池所存放的空间连通，且各所述第二泄压口上分别盖设有泄压片。
13.本实用新型还提供了一种电动汽车，包括：电机和所述电源系统；所述电机与所述电池电性连接。
14.本实用新型提供的电源系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的电源系统，架体上设置有开口朝下的收纳腔，收纳腔的开口盖设有下底板，且下底板可拆卸式固定在架体上；安装电池时，只需将将电池放入收纳腔并固定在收纳腔内，再安装下底板即可；拆卸电池时，只需将下底板拆下，再将电池从收纳腔内拆卸并取下即可；电池的顶部铺设有导热层，导热层上方设置有制冷件，制冷件与导热层导热连接，使得电池上的热量可以通过导热层传递到制冷件上进行散热，上底板覆盖在制冷件上方；即电池、导热层、制冷件都依次集成在下底板和上底板之间，节省了空间；且更换电池、导热层、制冷件都非常方便，只需要分离上底板或下底板即可，便于维修。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的电源系统的俯视示意图；
17.图2为图1中a-a剖面示意图；
18.图3为图2中b处放大示意图；
19.图4为本实用新型实施例提供的电源系统的仰视示意图(隐藏了下底板)；
20.图5为本实用新型实施例提供的第一壳体的立体示意图(从上往下倾斜式观察)；
21.图6为本实用新型实施例提供的第一壳体和电池配合的仰视示意图(隐藏了第一盖板)。
22.其中，图中各附图标记：
23.11-第一横梁；12-第二横梁；13-第一纵梁；14-第二纵梁；15-第三纵梁；16-收纳腔；21-电池；22-第一壳体；23-第一盖板；24-固定侧板；31-下底板；32-上底板；33-导热层；34-制冷件；35-隔热垫；4-上支架；51-bms；52-第一冷却接口；53-第一高压接口；54-低压接口；55-第二冷却接口；56-第二高压接口；57-第一泄压口；58-低压连接排；59-连接柱。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可
以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
26.需要说明的是，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。其中，a，b分别可以是单数或者复数。
27.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的电源系统进行说明。电源系统包括：具有开口朝下的收纳腔16的架体、可拆卸固定在收纳腔16内的电池21、可拆卸式固定在架体上并盖设在收纳腔16开口上的下底板31、铺设在电池21顶部的导热层33、位于导热层33上方并与导热层33导热连接的制冷件34，以及覆盖在制冷件34上方的上底板32。
30.如此，架体上设置有开口朝下的收纳腔16，收纳腔16的开口盖设有下底板31，且下底板31可拆卸式固定在架体上；安装电池21时，只需将将电池21放入收纳腔16并固定在收纳腔16内，再安装下底板31即可；拆卸电池21时，只需将下底板31拆下，再将电池21从收纳腔16内拆卸并取下即可；电池21的顶部铺设有导热层33，导热层33上方设置有制冷件34，制冷件34与导热层33导热连接，使得电池21上的热量可以通过导热层33传递到制冷件34上进行散热，上底板32覆盖在制冷件34上方；即电池21、导热层33、制冷件34都依次集成在下底板31和上底板32之间，节省了空间；且更换电池21、导热层33、制冷件34都非常方便，只需要分离上底板32或下底板31即可，便于维修。
31.在一个实施例中，电池21通过螺钉固定在收纳腔16内壁上。
32.在一个实施例中，导热层33、制冷件34、隔热垫35分别位于收纳腔16内。
33.在一个实施例中，上底板32和上支架4位于收纳腔16内。
34.在一个实施例中，下底板31、导热层33、制冷件34、隔热垫35，以及上底板32分别在水平方向延伸。
35.另外，由于电池21、导热层33、制冷件34都依次叠放安装，减小了柱状的间隙和零件。
36.另外，安装下底板31即可封住收纳腔16的开口以保护电池21，安装简单，占用空间小，便于提升下底板31与底面之间的距离。
37.另外，电池21保护在下底板31和上底板32之间，不需要额外的电池21上盖，简便了电池21结构，降低了成本。
38.在一个实施例中，下底板31(和/或上底板32)与架体之间焊接、铸造、冲压等形式保证密封性。
39.在一个实施例中，下底板31(和/或上底板32)采用金属、复合材料冲压、模压成型，
可以有效车身成型较大的轮廓公差，实现随型密封，实现电源系统护板与车身的密封，确保内部系统防水安全性。
40.在一个实施例中，架体上设置有多个台阶结构分别与下底板31、冷却件，以及上底板32的边缘卡入配合使用，便于下底板31、冷却件，以及上底板32的定位。在一个实施例中，下底板31、冷却件，以及上底板32分别与台阶结构之间采用密封垫或密封胶进行密封。
41.在一个实施例中，还包括：导电排(供电池21电流的流动)、集流体(集流体用于连接电池21的第一冷却接口52(或第二冷却接口55)，集流体内部可以分流和集流电池21的冷却液(即冷媒))，以及bdu(bdu：电池21能量分配单元)/bms51(bms：电池21管理系统)；导电排、集流体预装在架体上，电池21、bdu/bms51通过快速连接接口，相互直接连接，通过固定法兰，固定零部件的同时，确保连接不脱出，提高组装效率。
42.在一个实施例中，电池21和bdu/bms51，除接口外，都具有密封性能，防止水进入电池21内和bdu/bms51内部发生短路；
43.在一个实施例中，集流体、导电排与电池21、bdu/bms51连接后，接口具备密封功能，防止水进入电池21内和bdu/bms51内部发生短路。
44.在一个实施例中，集流体、导电排、隔热垫35都先集成在车身上，之后固定电池21、bdu/bms51时，同时连接高低压、冷却接口，提高组装效率。
45.在一个实施例中，bdu/bms51中包含电池21分段单元，包含继电器、熔断器等元器件，以及电池21管理系统bms51，用于处理通过低压接口54采集到的电池21电压、温度、电流等数据。
46.在一个实施例中，bdu/bms51上固定法兰及固定孔，用于固定电池21及bdu/bms51。
47.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，制冷件34为冷却板，冷却板内设置有用于输送冷媒的制冷通道。如此，制冷件34呈板状，便于铺设在导热层33上，节省空间，也便于导热层33与制冷件34之间热交换；冷媒沿着制冷通道流动时即可对制冷板进行制冷。
48.在一个实施例中，冷媒为水。在一个实施例中，冷媒通过第一冷却接口52和第二冷却接口55进行循环。
49.在一个实施例中，制冷通道为开设在冷却板上的孔道，或设在冷却板上的管道。
50.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，还包括：隔热垫35；隔热垫35位于上底板32与制冷件34之间。如此，隔热垫35可以阻止热量从制冷件34向上底板32渗透，即减少电池21热量通过制冷件34向上底板32渗透。
51.在一个实施例中，隔热垫35采用隔热且阻燃的材料制成。
52.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，架体包括：第一横梁11、第二横梁12、第一纵梁13、第二纵梁14，以及第三纵梁15；第一横梁11和第二横梁12间隔设置；第一纵梁13的一端连接在第一横梁11上，第一纵梁13的另一端连接在第二横梁12上；第二纵梁14的一端连接在第一横梁11上，第二纵梁14的另一端连接在第二横梁12上；第三纵梁15的一端连接在第一横梁11上，第三纵梁15的另一端连接在第二横梁12上；第二纵梁14位于第一纵梁13和第三纵梁15之间；第一纵梁13和第二纵梁14之间形成收纳腔16，和/或第二纵梁14和第三纵梁15之间形成收纳腔16。如此，第二纵梁14将第一纵梁13和第三纵梁15分别隔开，第一纵梁13和第二纵梁14之间形成一个收纳腔16供
电池21放入，第二纵梁14和第三纵梁15之间形成一个收纳腔16供电池21放入；另外，电池21受到第一横梁11、第二横梁12、第一纵梁13、第二纵梁14，以及第三纵梁15的保护，大大提升了电池21的安全性。
53.在一个实施例中，在第一横梁11和/或第二横梁12上设置有与电池21配合使用的高低压连接器。高低压连接器用于传输电流和信号。
54.在一个实施例中，在第一横梁11和/或第二横梁12上设置有防爆阀(防爆阀与电池21所放置的空间连通)。防爆阀用于泄压收纳腔16内电池21发生异常情况时产生的气体，以及正常情况下的内外气压平衡。
55.在一个实施例中，电池21通过两侧的固定侧板24固定在第一纵梁13和第二纵梁14上(或第二纵梁14和第三纵梁15上)，电池21同时通过导热层33胶粘接在冷却件上。
56.在一个实施例中，第一横梁11、第二横梁12、第一纵梁13、第二纵梁14，以及第三纵梁15分别高于电池21底部，起到保护电池21的作用。
57.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，上底板32分别与第一纵梁13、第二纵梁14，以及第三纵梁15固定连接；和/或下底板31分别与第一纵梁13、第二纵梁14，以及第三纵梁15固定连接。如此，增强了上底板32和/或下底板31的强度。
58.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，还包括：位于上底板32上方的上支架4；上支架4的一端固定在第一纵梁13上，上支架4的另一端固定在第三纵梁15上，上支架4抵接在上底板32的顶面上。如此，上支架4可以减少上底板32向上松动。
59.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，下底板31的顶面向上凸设形成凸起部；凸起部直接或间接地支撑在电池21的底部。如此，凸起部可以对电池21进行支撑，电池21通过凸起部与下底板31接触，减少电池21底部和下底板31的接触面积，减少下底板31上震动对电池21的影响；凸起部由下底板31凹陷形成，便于应力的释放。
60.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，还包括：具有第一凹腔的第一壳体22和盖设在第一凹腔上的第一盖板23；第一壳体22和第一盖板23分别设置在收纳腔16内；电池21放置在第一凹腔内，且第一壳体22上开设有与第一凹腔连通的第一泄压口57。如此，电池21包裹在第一壳体22和第一盖板23围成的第一腔室内，电池21在工作过程中如果使得第一腔室内的气压升高，可以通过第一泄压口57进行泄压。
61.在一个实施例中，第一壳体22由两侧的电池21固定侧板24和两端的端板组成；在一个实施例中，第一壳体22的材料为金属材料，如铝合金，镁合金等，第一壳体22由焊接、铆接、结构胶粘接等形式固定在架体上。
62.在一个实施例中，第一壳体22，集成第一泄压口57、第一冷却接口52、与第一冷却接口52连通的第二冷却接口55、第一高压接口53(或第二高压接口56)、低压接口54，这些接口都是快速连接接口。
63.在一个实施例中，第一壳体22与电池21底部接触的区域，具有水冷结构，通过冷却接口可通入冷却水，对电池21进行加热冷却。
64.在一个实施例中，第一泄压口57用于在正常时平衡电池21内外气压差，电池21异常时将电池21产生气体及时排出。
65.在一个实施例中，低压连接排58采集电池21电压温度等信息连接低压接口54，连接柱59连接电池21正负极与第一高压接口53(或第二高压接口56)连接。
66.进一步地，请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的电源系统的一种具体实施方式，还包括：具有第二凹腔的第二壳体和盖设在第二凹腔上的第二盖板；第二壳体和盖板分别设置在收纳腔16内；电池21放置在第二凹腔内，且所述第二盖板上开设有第二泄压口；电池21的数量与第二泄压口的数量一一对应，各第二泄压口与对应的电池21所存放的空间连通，且各第二泄压口上分别盖设有泄压片。如此，电池21包裹在第二壳体和第二盖板围成的第二腔室内，每个电池21在工作过程中如果使得第二腔室内的气压升高，可以通过对用的第二泄压口进行泄压，打开第二泄压口只需要拆掉泄压片即可，泄压非常方便。
67.在一个实施例中，第二壳体由两侧的电池21固定侧板24和两端的端板组成；在一个实施例中，第二壳体的材料为金属材料，如铝合金，镁合金等，第二壳体由焊接、铆接、结构胶粘接等形式固定在架体上。
68.在一个实施例中，泄压片为非金属材质，可以云母，塑料，复合材料，泄压片铆接、粘接在盖板上。
69.请参阅图1至图5，本实用新型还提供了一种电动汽车，包括：电机和电源系统；电机与电池21电性连接。如此，电池21可以给电机提供动力；由于采用了上述电源系统，架体上设置有开口朝下的收纳腔16，收纳腔16的开口盖设有下底板31，且下底板31可拆卸式固定在架体上；安装电池21时，只需将将电池21放入收纳腔16并固定在收纳腔16内，再安装下底板31即可；拆卸电池21时，只需将下底板31拆下，再将电池21从收纳腔16内拆卸并取下即可；电池21的顶部铺设有导热层33，导热层33上方设置有制冷件34，制冷件34与导热层33导热连接，使得电池21上的热量可以通过导热层33传递到制冷件34上进行散热，上底板32覆盖在制冷件34上方；即电池21、导热层33、制冷件34都依次集成在下底板31和上底板32之间，节省了空间；且更换电池21、导热层33、制冷件34都非常方便，只需要分离上底板32或下底板31即可，便于维修。
70.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。