一种分布式四轮轮毂电机驱动电动汽车的动力电池组的布置结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种分布式四轮轮毂电机驱动电动汽车动力电池及在车内组成的最佳布局。
【背景技术】
[0002]目前，随着全球汽车工业的可持续发展面临能源和环境问题的巨大挑战，人们开始研究以电能发动机代替汽油发动机来制造电动汽车。采用传统汽车进行改装的纯电动汽车，由于受现有车型的局限，导致整车零部件布置不合理，系统匹配困难、车身重量偏大、有效乘用空间小，无法发挥电动汽车的优势；场地用纯电动车的车架结构过于简单，车架整体结构刚度低，安全性差，难于达到公路用车的要求；另外，现有车架都不利于电动汽车的组装，不适合发展的需求。
[0003]目前，主流电动汽车的电池包结构和车架结构往往采用独立设计的策略，其缺点是电动车车架与电池包结构的总体质量很大，同时很难做到对电池包安全性能的全方位保护。导致电动汽车在长时间工作或碰撞事故过程中，电池包结构无法保证电池单元的完整性和安全性能，从而电池单元很容易发生相互挤压，造成电池破坏、电池自燃等现象。
[0004]纯电动轿车要满足车辆的动力性和续驶里程，通常要有足够多的电池单体构成多个电池模组12最终组建成一个电池系统。目前动力电池主要采用锂离子电池，它的能量密度较低，体积一般比较大。所以在车身设计上就是要有足够大的电池布置空间，另外也要兼顾车身的结构强度和碰撞性能，如何设计好电池箱的结构是目前面临的技术难题。
[0005]目前，动力电池的布局方式部分米用分布式布置，将多块电池固定在前机舱、车身地板下方、后备箱灯可用空间，此形式不便于安装和拆卸电池组。同时后备箱的电池与车身地板下方的电池环境温度不同，不便于整车热管理系统的设计。此外，若前机舱或后备箱单独布置电池会造成前后轴荷分布不均，对整车的操纵稳定性产生不良影响。
[0006]另外动力电池布置在车身地板下方，需要满足整车其他系统的布置需求，从而使动力电池的体积受到很大的制约，尤其是为保证整车具有的合理最小离地间隙，动力电池的高度受到限制，高度这对整个动力电池的体积具有很大的影响，进而影响动力电池存储能量和电动汽车的续航里程。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是设计一种分布式四轮轮毂电机驱动电动汽车动力电池组的布置结构，构造一种全新概念的电池箱，动力电池在车内可被最佳化布置，电池体积可达到合理的最大化。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种电动汽车动力电池组布置结构以及动力电池组在电池箱内部的布置结构，动力电池组是车架的一部分，位于车架中间，所述动力电池组为封闭箱体状框架，包括焊接在车身上的前地板、后地板、左门槛梁和右门槛梁、平行于地面的上地板、平行于地面的下地板、密封胶条构成封闭的空间。所述动力电池组的内部设置有电池模组、电池管理系统、预充电阻、总正继电器、总负继电器、维修开关、电连接片、霍尔传感器、低压插接件、高压插接件、电池模组支架、分电池管理系统支架、霍尔传感器支架、第一支架、第二支架、横跨在左门槛梁和右门槛梁之间的第一横梁和第二横梁、四条纵梁。
[0009]优选地，所述动力电池箱呈封闭箱体状，动力电池箱包括形成箱体框架结构的前地板、后地板和左门槛梁、右门槛梁以及电池箱内部设置有两条中间横梁、四条纵梁。
[0010]所述动力电池箱从力学角度上与车架是一个完整的受力整体，该电池箱既可以作为电池模组及电器元件的安装结构用于承载整个电池组的本体重量，也可作为电动汽车车架的横梁和纵梁结构用于承载来自车身座椅和乘员的重量。
[0011]优选地，前地板、后地板、左门槛梁、右门槛梁焊接在车身上，保证了电池包的强度。
[0012]优选地，前地板、后地板、左门槛梁、右门槛梁上平面对应上地板开有螺栓孔，内部镶嵌有拉铆螺母。
[0013]优选地，所述上地板由第一块钢板、第二块钢板和第三块钢板这三块钢板组成，钢板采用强度很高的材料，并配有加强措施。第一块钢板和第三块钢板呈长方形，第二块钢板两边具有一翻边，第一块钢板、第二块钢板和第三块钢板的四个边均开设有若干个螺栓孔，第一块钢板、第三块钢板压装在第二块钢板的翻边处，并用螺栓固定。
[0014]优选地，所述上地板利用密封胶条、镶嵌于前地板、后地板、左门槛梁、右门槛梁内部的拉铆螺母以及螺栓进行紧固连接，进而对电池箱进行密封。
[0015]优选地，所述下地板和前地板、后地板、左门槛梁、右门槛梁焊接在一起。
[0016]优选地，所述两条中间横梁把电池箱内部三个独立的空间，按照车辆向前的方向，以下简称第一排、第二排、第三排，在横梁上设置有减重孔。两条横梁主要用于加强左右门槛之间的联系，固定座椅和加强地板刚度，并用于承受侧向碰撞力，可以有效地缓解整车碰撞时对动力电池的影响，提高动力电池的安全性。
[0017]优选地，所述电池模组共有11个，其中第一排布置4个电池模组，第二排布置2个电池模组，第三排布置5个电池模组，每个电池模组的下方架设有一用于固定电池模组的电池模组支架，每个电池模组支架的下方的四个角开设有螺栓孔；在下地板固定的电池模组支撑座相应位置镶嵌有拉铆螺母，由此，利用螺栓与镶嵌于电池模组支撑座内部的拉铆螺母进行螺栓连接实现电池模组的紧固连接。可确保动力电池模组在车辆运行过程中因振动而发生电池模组移位的现象，从而保证了整个电池箱内电池模组的安全正常工作。
[0018]优选地，所述电池模组支撑座共有8个。每个电池模组支撑座的四个角开设有螺栓孔，所述螺栓孔内镶嵌有拉铆螺母，通过螺栓与镶嵌于电池模组支撑座的拉铆螺母将电池模组紧固地连接于电池模组支撑座，所述螺栓孔的位置与大小和所述拉铆螺母的位置与大小相匹配。利用折弯机把钢板加工成具有若干个封闭梯形凸台的电池模组支撑座。按照电池模组的布置要求，和电池模组支架四个角的螺栓孔对应的位置在支撑座上开直径相同的螺栓孔。在支撑座内部对应螺栓孔镶嵌拉铆螺母。
[0019]优选地，所述电池模组支撑座分别焊接到前围板、后围板、左门槛梁、右门槛梁、下地板的对应位置上。
[0020]优选地，所述的预充电电阻、总正继电器、总负继电器、预充电继电器、加热继电器布置在第一排中间位置，预充电电阻、总正继电器、总负继电器、预充电继电器、加热继电器的下端两个角开有螺栓孔，在下地板固定的支架对应的位置镶嵌有拉铆螺母，由此，利用螺栓与镶嵌于第一支架内部的拉铆螺母进行螺栓连接实现预充电电阻、总正继电器、总负继电器、预充电继电器、加热继电器的紧固连接。
[0021]优选地，所述霍尔传感器布置在第一排中间的位置上，霍尔传感器的边缘预留有螺栓孔。所述霍尔传感器支架焊接在第一支架上。在霍尔传感器支架相应位置镶嵌有拉铆螺母，由此，利用螺栓与镶嵌于霍尔传感器支架上的拉铆螺母进行螺栓连接实现霍尔传感器的紧固连接。
[0022]优选地，所述维修开关布置在第二排的位置上，维修开关下端四个角预留有螺栓孔，维修开关自身带有用于固定维修开关的维修开关支架(即，维修开关支架和维修开关是一体的)由于维修开关支架在下地板上没法固定，所有设置了一个第二支架。在第二支架相应位置镶嵌有拉铆螺母，由此，利用螺栓与镶嵌于支架上的拉铆螺母进行螺栓连接实现维修开关的紧固连接。
[0023]优选地，所述第二支架焊接在下地板上。
[0024]优选地，所述电池管理系统固定在第二排中间的位置上，电池管理系统分为一个主电池管理系统和三个分电池管理系统。主电池管理系统下平面四个角预留有螺栓孔，在横梁上对应位置开有螺栓孔，在横梁的内部镶嵌有拉铆螺母，由此，利用螺栓与镶嵌于横梁内部的拉铆螺母连接实现主电池管理系统的紧固连接。
[0025]优选地，所述分电池管理系统支架是利用折弯机把钢板加工成L形。分电池管理系统下平面四个角预留有螺栓孔，在分电池管理系统支架背面镶嵌有拉铆螺母，由此，利用螺栓与镶嵌于电池管理系统支架背面的拉铆螺母连接实现分电池管理系统的紧固连接。
[0026]优选地，所述分电池管理系统支架焊接在下地板上。
[0027]优选地，所述电池箱内部还设置有加热单元，加热采用的是加热膜，加热膜布置在电池模组和下地板之间。
[0028]优选地，所述电池箱内部还设置有减震单元，减震单元采用的是减震泡沫板，减震泡沫板布置在电池模组和下地板之间，起动减震、隔热等作用。
[0029]优选地，所述电池箱内部还设置有绝缘措施，在电池箱内部全部喷有绝缘漆，另外在电池模组和下地板之间布置有绝缘板，用于隔开动力电池模组和下地板。
[0030]由于动力电池在工作时会有一定膨胀，因此需要电池模组之间要预留足够的间隙。所述电池模组之间的间隙尺寸均在合理范围。所述电池模组与与左右门槛梁之间的间隙均在合