用于电动车辆的无盖电池总成的制作方法
【专利摘要】根据本公开的一示例性方面，一种电动车辆除了其它方面以外包括底板以及安装于底板下侧的电池总成。该电池总成包括敞开的顶部，以使底板充当电池总成的盖。
【专利说明】
用于电动车辆的无盖电池总成
技术领域
[0001]本公开涉及一种用于电动车辆的电池总成。该电池总成是无盖的，并且因此包括敞开的顶部。该电池总成可以安装在车辆底板的下侧，以使底板覆盖敞开的顶部，以便提供具有减小的整体重量的总成。
【背景技术】
[0002]减少汽车燃油消耗和排放的需求是众所周知的。因此，正在开发要么减少要么完全消除对内燃发动机的依赖的车辆。电动车辆是以此为目的开发的一种类型的车辆。通常，电动车辆与传统机动车辆不同是由于它们选择性地由一个或多个电池供电的电机来驱动。与之相比，传统机动车辆仅仅依靠内燃发动机来驱动车辆。
[0003]高电压电池组用于向电动车辆的电机提供动力。高电压电池组典型地包括多个电池阵列，该电池阵列包括多个相互连接的电池单元和与电动车辆连接所需的各种电子部件。传统上，高电压电池组安装于电动车辆的乘客舱、货舱或底部区域，并且因此会占据大量本应可用于承载乘客或货物的空间。
【发明内容】
[0004]根据本公开的一示例性方面，一种电动车辆除了其它方面以外包括底板以及直接安装于底板下侧的电池总成。该电池总成包括敞开的顶部，以使底板充当电池总成的盖。
[0005]在上述电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池总成安装于远离乘客舱的位置，该乘客舱位于底板上与电池总成相对的一侧。
[0006]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池总成是高电压电池总成。
[0007]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池总成安装于底板的安装区域，该安装区域具有与电池总成的托盘的顶部凸缘形状匹配的形状。
[0008]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，在电池总成和底板之间设置有密封件。
[0009]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，底板包括至少一个定位螺柱，该定位螺柱用于相对于底板定位电池总成。
[0010]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，通道门是可移动的，以暴露电池总成的内部部件。
[0011]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池总成包括定位在托盘中的至少一个电池阵列。
[0012]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池总成包括具有顶部凸缘的托盘，该顶部凸缘带有多个安装开口。
[0013]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池阵列从顶部凸缘凹进托盘内。
[0014]根据本公开的另一示例性方面，一种方法除了其它方面以外包括将包括敞开的顶部的高电压电池总成直接安装于电动车辆的底板下侧，以使底板覆盖电池总成的内部部件。
[0015]在上述方法的进一步非限制性实施例中，内部部件包括电池阵列和电池电子器件中的至少一个。
[0016]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括通过底板的通道门接近内部部件。
[0017]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在安装步骤之前移除高电压电池总成的临时盖。
[0018]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，安装步骤包括使用底板的至少一个定位螺柱将高电压电池总成与底板对齐。
[0019]根据本公开提供的另一示例性方面，一种电动车辆除了其它方面以外包括底板；直接安装于底板的下侧的电池总成，该电池总成包括敞开的顶部以使底板适于覆盖电池总成；以及密封件，该密封件夹在电池总成的顶部凸缘与底板的下侧之间。
[0020]在上述电动车辆的进一步非限制性实施例中，电动车辆包含电池阵列，该电池阵列在从顶部凸缘凹进的位置接收在电池总成的托盘内。
[0021 ]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，电池阵列包括小于托盘的整体高度的高度。
[0022]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，底板包括至少一个定位螺柱，该定位螺柱配置用于相对于底板定位电池总成。
[0023]在上述任一电动车辆的进一步非限制性实施例中，至少一个定位螺柱穿过顶部凸缘的开口被接收。
[0024]可以单独或以任意组合得到前述段落、权利要求书或【具体实施方式】及附图的实施例、示例和替代物，包括任何它们的各个方面或各自的特征。结合一个实施例描述的特征可以适用于所有实施例，除非这样的特征是不兼容的。
[0025]通过以下【具体实施方式】，对本领域的技术人员来说，本发明的各种特征和优点将变得显而易见。伴随【具体实施方式】的附图可以简单描述如下。
【附图说明】
[0026]图1示意性地说明了电动车辆；
[0027]图2说明了可以用于电动车辆内的电池总成；
[0028]图3是穿过电池组的横截面视图；
[0029]图4、5和6示意性地说明了电池总成安装到电动车辆的底板；
[0030]图7说明了用于维修而接近已经安装至底板的电池总成的内部部件的通道门；
[0031]图8说明了用于将电池总成相对于底板定位的定位部件。
【具体实施方式】
[0032]本公开说明了用于电动车辆的示例性电池总成。该电池总成安装于电动车辆底板的下侧。该电池总成包括敞开的顶部，以使一旦电池总成被安装至底板，底板就覆盖电池总成的内部部件。使用底板来覆盖电池总成敞开的顶部减轻了电池总成的整体重量，从而增加了可用封装空间的量。这些和其他特征将在本公开以下的段落中进行详细说明。
[0033]图1示意性地说明了电动车辆10。在一个非限制性实施例中，电动车辆是混合动力电动车辆(HEV)。然而，本公开不限于HEV，并且可以扩展至其他类型的电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)和纯电动车辆(BEV)。电动车辆10在一个非限制性实施例中还被描述成小汽车。然而，卡车、小汽车、大篷货车或任何其他类型的车辆可以受益于本公开的指导。另外，虽然图1说明了示例部件关系，但该说明并非旨在限制该公开。换句话说，电动车辆各种部件的布置和定位可以从一个车辆变化为另一个。
[0034]示例性电动车辆10包括动力传动系统，该动力传动系统可以包括发动机12和电机
14。发动机12和电机14可以被用作用于电动车辆10的可用驱动源，其中发动机12可以是内燃发动机，电机14可以是马达、发电机或组合的马达/发电机。例如，发动机12和/或电机14可以产生扭矩以驱动电动车辆10的一组或多组车辆驱动轮15。高电压电池总成16可以电力地为电机14提供动力。
[0035]此外，电动车辆10包括乘客舱18和乘客舱18后面的货物区域19。底板20将乘客舱18与行驶表面22分离。电池总成16可以安装至底板20，以使其远离乘客舱18和货物区域19。电池总成16因此不占用本应可用于承载乘客或货物的空间。在一个实施例中，电池总成16安装于底板20上位于电动车辆10驾驶员侧座椅21下方的位置。然而，也可以预期其他安装位置。
[0036]空隙C可以延伸在电池总成16和行驶表面22之间。该空隙C必须包括足够量的空间以防止电池总成16随着电动车辆10沿着行驶表面22行进而降至最低点。行驶表面22可以任何各种各样的行驶表面。通常包括容纳于托盘和盖内的电池组的现有技术电池总成由于其相对大的整体重量而面临封装的挑战。
[0037]图2和3说明了示例性电池总成16。电池总成16可以包括托盘24，该托盘24具有底壁26和从底壁26向上伸出的侧壁28。顶部凸缘32围绕托盘24从每一个侧壁28延伸。顶部凸缘提供用于安装电池总成16的安装表面。
[0038]一个或更多电池阵列34可以被接收在托盘24中。在一个实施例中，电池阵列34抵靠底壁26定位，并且设置在侧壁28之间。电池阵列34包括多个电池单元，该多个电池单元并行堆叠以形成电池阵列34(例如，见图3)。此外，电池总成16可以包括安装于托盘24内的各种电池电子器件36。连接件38可以从托盘24的一个或更多侧壁28延伸。连接件18适用于将电池总成16的冷却或电力线路(未示出)连接至电动车辆的部件，例如电动马达等。
[0039]电池总成16的托盘24包括敞开的顶部30。换句话说，电池总成16在最后组装至车辆之前是无盖的。在一个实施例中，顶部凸缘32限定敞开的顶部30。如下进一步所述，电池总成16的内部部件(例如电池阵列34、电池电子器件36等)在电池总成16固定至电动车辆的底板之如是暴露的。
[0040]图3是电池总成16的横截面图。在这个实施例中，电池总成16包括两个电池阵列34。然而，电池总成16可以使用更多或更少数量的电池阵列34。每个电池阵列34包括多个电池单元40，该多个电池单元40并行堆叠(到图3中向页面内)以形成电池阵列34的电池单元堆。
[0041 ]电池总成16包括从托盘24的顶部凸缘32延伸至底壁36的整体高度Hl。由于电池总成16不包括固定至托盘24的任何盖，所以电池总成16的整体高度Hl相比于现有技术电池总成是大体上减小的。
[0042]电池阵列34定位在托盘24内部。在一个实施例中，电池阵列34从托盘24的顶部凸缘34凹进。例如，每个电池阵列34可以包括低于电池总成16整体高度Hl的高度H2。这种凹进的配置在电池阵列34和电池总成16内部和外部的其他部件之间提供了足够的封装空隙。
[0043]在一非限制性实施例中，电池总成16选择性地包括临时盖60(以虚线示出)。临时盖60可以可移动地固定至托盘24的顶部凸缘32，以容纳电池总成16的内部部件。如果提供，在将电池总成16安装至车辆之前移走临时盖60。
[0044]图4、5和6示意性地说明了电池总成16安装到电动车辆10的底板20。在一个实施例中，电池总成16安装于地盘20的下侧42。可以使用任何紧固方法将电池总成16固定至底板20，包括但不限于螺柱连接、捆扎、焊接等。
[0045]在一个实施例中，电池总成16安装于底板20的安装区域70。安装区域70包括与电池总成16的托盘24的顶部凸缘32形状匹配的形状。安装区域70从而提供大体平整、均匀的表面，用于将电池总成16固定且密封至底板20。
[0046]电池总成16的托盘24的顶部凸缘32可以包括多个开口44(图6中最佳显示)。开口44配置用于接收用于将电池总成16安装至底板20的紧固件46。开口 44和用于将电池总成16安装至底板20的紧固件46的数量并非旨在限制本公开。
[0047]在另一实施例中，在托盘24的顶部凸缘32和底板20之间设置有密封件14(见图4)。密封件48阻止水气进入电池总成16。任何种类的密封件都可以被用于密封电池总成16和底板20之间的连接。
[0048]电池总成16可以在安装至底板20之后要求检修。相应地，如图7所示，底板20可以包括一个或更多用于为电池总成16的内部部件52提供入口的通道门50。在一个实施例中，每个通道门50可相对于底板20移动，以暴露内部部件52。例如，通道门50可以铰接于底板20，或者可以可滑进底板20的袋状部中。在另一实施例中，通道门50可从底板20完全移除，以暴露内部部件52。内部部件52除了其他部分以外可以包括电池阵列34、电池电子器件36、配线、连接件和/或任何内部部件。在可替换的实施例中，整个电池总成16可以通过将电池总成16从底板20上拆下或卸下来进行维修。
[0049]图8说明了可以提供用于简化电池总成16安装到底板20的附加部件。在一个实施例中，底板20可以包括从底板20的下侧42突出的定位螺柱54。定位螺柱54可以被用于将电池总成16恰当地定位至底板20。例如，定位螺柱54可以穿过开口 44被接收在托盘24的顶部凸缘32中，以便在安装过程中相对于底板20恰当地定位电池总成16。
[0050]尽管将不同的非限制性实施例描述为具有特定的部件或步骤，但本发明的实施例并不限于那些特定的组合。结合来自任一非限制性实施例的一些部件或特征使用来自任一其它非限制性实施例的特征或部件是可行的。
[0051]应该理解的是，相同的附图标记标识多个附图中的对应的或相似的元件。应该理解的是，尽管在这些示例性实施例中公开并描述了特定部件布置，但其它布置也可以从本发明的教导中得到益处。
[0052]前述说明书应该被理解为说明性的而没有任何限制性意义。所属领域的技术人员将要理解，在本发明的范围内可以发生特定修改。由于这些理由，应当通过研究下方的权利要求书来确定本发明的真实范围和主题。
【主权项】
1.一种电动车辆，包含: 底板；以及 电池总成，所述电池总成被安装于所述底板下侧，所述电池总成包括敞开的顶部，以使所述底板充当所述电池总成的盖。2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述电池总成被安装于远离乘客舱的位置，所述乘客舱位于所述底板上与所述电池总成相对的一侧。3.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述电池总成是高电压电池总成。4.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述电池总成被安装于所述底板的安装区域，所述安装区域具有与所述电池总成的托盘的顶部凸缘形状匹配的形状。5.根据权利要求1所述的电动车辆，包含设置在所述电池总成和所述底板之间的密封件。6.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述底板包括至少一个定位螺柱，所述定位螺柱用于相对于所述底板定位所述电池总成。7.根据权利要求1所述的电动车辆，包含通道门，所述通道门可移动以暴露所述电池总成的内部部件。8.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述电池总成包括定位在托盘中的至少一个电池阵列。9.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述电池总成包括具有顶部凸缘的托盘，所述顶部凸缘带有多个安装开口。10.根据权利要求9所述的电动车辆，包含从所述顶部凸缘凹进所述托盘内的电池阵列。
【文档编号】H01M2/10GK105938882SQ201610114618
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】丹尼尔·米勒, 戴夫·莫斯凯特
【申请人】福特全球技术公司