一种新能源汽车及其后拖车厢的制作方法

文档序号:11577713阅读:503来源:国知局

本发明涉及新能源汽车技术领域,尤其涉及一种新能源汽车及其后拖车厢。



背景技术:

随着能源危机以及环境污染问题的日趋严重,运用较为清洁的电力替代常规的化石燃料作为汽车能源已经成为一种重要的发展方向,已经受到越来越多的关注;电池技术作为电动汽车的关键技术之一,电池使用寿命及运行时的稳定程度都会直接影响电动汽车的稳定性及安全性。

目前的新能源汽车,车身本身的设计空间有限,电池存放空间受到限制,普遍存在续航里程短、搭载的电池能量系统重、电池更换不方便和电池因撞击起火等问题,这些问题阻碍着新能源汽车的推广应用。

综上所述,如何解决新能源汽车的电池存放空间受限制,导致的新能源汽车推广受限制的问题,已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种新能源汽车及其后拖车厢,以解决新能源汽车的电池存放空间受限制,导致的新能源汽车推广受限制的问题。

为了实现上述目的,本发明提供了一种后拖车厢,包括车厢本体,所述车厢本体上设置有用于与新能源汽车的车身连接的连接机构,所述车厢本体的车厢内设置有用于向所述新能源汽车供应能量的电池模组。

优选地,所述车厢本体的底盘上还设置有拖车运动装置,所述拖车运动装置能够通过连接器与所述新能源汽车的动车运动装置连接。

优选地,所述拖车运动装置包括传动装置、行驶装置、转向装置和制动装置。

优选地,所述连接机构为车钩机构。

优选地,所述电池模组为相变材料电池模组。

优选地,所述相变材料电池模组包括相变材料模块和电池单体,所述相变材料模块上设置有用于嵌入所述电池单体的凹槽。

优选地,所述车厢本体上还设置有用于对所述相变材料电池模组进行冷却的空调装置。

优选地,所述空调装置包括室内机和室外机,所述室内机设置在所述车厢本体的车厢内部,所述室外机设置在所述车厢本体的外部,且所述空调装置为热泵型空调。

优选地,所述车厢本体的车厢内设置有多层的放置层,所述电池模组放置在所述放置层上。

优选地,所述电池模组还连接有逆变器系统。

优选地,所述车厢本体的厢壁包括隔热防火内衬层、防水层和防爆防撞层。

优选地,所述防爆防撞层的截面的中部为间隔设置的空腔。

相比与背景技术介绍内容,上述后拖车厢,包括车厢本体,车厢本体上设置有用于与新能源汽车的车身连接的连接机构,车厢本体的车厢内设置有用于向新能源汽车供应能量的电池模组。通过将电池模组设置在后拖车厢内,使得电池模组的存放空间不受汽车车身的设计要求的限制,同时通过连接机构与新能源汽车进行传动连接,大幅度提升了新能源汽车的续航里程,并且更换电池时仅需将充满电的后拖车厢将原后拖车厢替换掉即可,电池更换更加方便,大大促进了新能源汽车的推广。

另外本发明还提供了一种新能源汽车,包括后拖车厢,并且该后拖车厢为上述任一方案所描述的后拖车厢。由于上述后拖车厢具有上述技术效果,具有该后拖车厢的新能源汽车也应具有相应的技术效果,在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的后拖车厢的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的新能源汽车与一个后拖车厢的组装结构示意图;

图3为本发明实施例提供的新能源汽车与两个后拖车厢的组装结构示意图;

图4为本发明实施例提供的车厢本体的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的防爆防撞层结构示意图;

图6为本发明实施例提供的电池包的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的电池模组的圆柱形结构示意图;

图8为本发明实施例提供的电池模组的方形结构示意图。

上图1-8中,

车厢本体1、车身2、连接机构3、电池模组4、相变材料模块5、电池单体6、室内机7、室外机8、放置层9、隔热防火内衬层10、防水层11、防爆防撞层12、空腔13、压缩机14、底盘15、电路接口16、连接器17、电池包18、电池箱19。

具体实施方式

本发明的核心是提供种新能源汽车及其后拖车厢,以解决新能源汽车的电池存放空间受限制,导致的新能源汽车推广受限制的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案,下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-8所示,本发明实施例提供的一种后拖车厢,包括车厢本体1,车厢本体1上设置有用于与新能源汽车的车身2连接的连接机构3,车厢本体1的车厢内设置有用于向新能源汽车供应能量的电池模组4。

相比与背景技术介绍内容,上述后拖车厢,通过将电池模组设置在后拖车厢内,使得电池模组的存放空间不受汽车车身的设计要求的限制,同时通过连接机构与新能源汽车进行传动连接,大幅度提升了新能源汽车的续航里程,并且更换电池时仅需将充满电的后拖车厢将原后拖车厢替换掉即可,电池更换更加方便,大大促进了新能源汽车的推广。

这里需要说明的是,本领域技术人员都应该能够理解的是,为了后拖车厢为了能够实现向新能源汽车中的电动机等各种用电系统供应电能,该后拖车厢上还应该设置有与新能源汽车的车身电连接的电路接口16,进而使得电池模组能够为车身的动力系统提供能量。

此外,为了保证后拖车厢与新能源汽车的动力良好的结合,后拖车厢的底盘15上还设置有拖车运动装置,拖车运动装置一般包括有传动装置、行驶装置、转向装置和制动装置中的一个或多个。其中,底盘的作用主要是支承、安装各种部件、总成,形成后拖车厢的整体造型,并接受新能源汽车的车身的动力系统传递的驱动动力,使电池车产生运动,保证电池车的正常行驶;行驶装置的作用主要是接受新能源汽车的动力系统传递的驱动力,驱动后拖车厢,并承受各个方向的力;传动装置的作用主要是将驱动力经传动装置传递到后拖车厢的底盘下方设置的车轮,使车轮产生转动;转向装置的作用是使后拖车厢能够随新能源汽车的车身转向,一般主要包括转向器、转向传动机构;制动装置的作用是对后拖车厢施加强制制动力,一般主要包括行车制动装置统、驻车制动装置统。上述拖车运动装置一般需要通过连接器17与新能源汽车的车身的动车运动装置连接起来,组成一个整体的运动装置统。从而保证了后拖车厢与新能源汽车运动的协调性和连贯性。这里需要说明的是,底盘可以通过螺丝或者通过其他锁定机构锁定车厢上,进而使得车厢能够从底盘上拆卸下来,维修维护更加方便。

另外需要说明的是,上述连接机构可以是一种车钩机构,即通过车钩机构将后拖车厢与新能源汽车的车身连接。该车钩机构对后拖车厢具有牵引和缓冲的作用;可以通过控制车钩机构的闭锁与开锁,同时控制后拖车厢与新能源汽车的车身的其他连接系统(主要指电路接口和连接器等)的开合,使后拖车厢与新能源汽车的车身连接与脱离。比如,如果发生起火等意外事故,通过控制车钩机构的动作,同时控制后拖车厢与新能源汽车的车身的其他连接系统接口的断开,使得后拖车厢与新能源汽车的车身分离,并接通新能源汽车的车身上的备用电源,依靠备用电源将新能源汽车的车身开离后拖车厢,这样可以避免造成人员伤亡,同时也可以避免大火蔓延至车身而烧毁车身,减少经济损失。

此外,上述后拖车厢也可以是通过机械式的连接机构与现有的大巴、公交、乘用车的车身连接起来,并且上述机械式的连接机构优选采用软连接,这样能够使得后拖车厢和车身可以方便地通过控制连接结构的动作,进而使得后拖车厢与车身之间的分合更加方便。这样可以使得车身容易更换后拖车厢,实现便利更换新能源汽车的电源系统,有利于新能源汽车通过换电模式实现推广。

由于现有的电池模组一般包括多个电池单体,因此,在使用过程中,各个电池单体产生的热量会积聚在电池模组内部,使电池模组温度升高,如果产生的热量不能及时地散出,会导致电池模组局部温度升高,这对电池模组中电池单体的性能、电池模组整体的使用寿命造成严重的影响;模组中不同位置的电池单体的温度不同,造成各单体的性能衰退速度不同,热量积聚的位置的电池单体衰退较快,最终影响整个模组的寿命;热量积聚严重时可能造成局部热失控,而引起起火、爆炸;因此必须对新能源汽车动力电池系统进行热管理。

因此,在一些具体的实施方案中,本发明实施例优选采用将电池模组设计成相变材料电池模组。利用相变材料高潜热来储蓄电池产生的热量,然后将热量从相变材料中散出达到散热的目的,这种冷却方式均温效果好,能够有效地降低电池模组内各电池单体间的温差,传热性能好,散热效率高,结构简单,成本低廉,容易生产制造。当然可以理解的是,上述电池模组也可以是其他普通的电池模组,只不过本发明实施例优选采用上述相变材料电池模组而已。

在一些更具体的实施方案中,上述相变材料电池模组可以包括相变材料模块5和电池单体6,相变材料模块5上设置有用于嵌入电池单体6的凹槽。这里需要说明的是,上述凹槽的大小应该与电池单体的大小相对应,继而通过上述结构的设计使得电池单体被相变材料包裹,通过相变材料对电池的散热效果更佳。这里需要说明的是,电池单体的形状不受限制,可以是方形电芯(如图7所示)或是圆柱形电芯(如图8所示),也可以是根据实际需求选择其他形状的电芯结构。

在更进一步的实施方案中,上述车厢本体1上还可以设置有用于对相变材料电池模组进行冷却的空调装置。通过空调装置实施或间隔对电池模组进行冷却,进而避免了相变材料的蓄热达到饱和后无法对电池模组进行散热的情况。

上述空调装置一般包括室内机7和室外机8,室内机7设置在车厢本体1的车厢内部,室外机8设置在车厢本体1的外部,且空调装置为热泵型空调。通过将空调装置设计成热泵型空调装置,不仅能够对电池模组进行冷却,当在寒冷天气,还可以对电池模组进行预热,进而能够使得电池模组的供电效果处于活跃期。此外上述空调装置为了构成一套完整的热泵型空调系统,还应该包括检测系统、控制系统、压缩机14和制冷制热系统。热泵型空调装置的室内机7安装可以安装在车厢本体的车厢内的顶部,压缩机14及其他检测、控制器也都是安装在车厢内,室外机8安装在可以安装在车厢本体外侧的顶部。当然可以理解的是上述室内机和室外机分别安装在车厢本体对应位置的顶部仅仅是本发明实施例的举例,还可以根据实际情况布置在其他位置,此外,热泵型空调装置涉及的各部件之间通过管路和电线连接;当检测系统检测到车厢内和相变材料电池模组的温度高于设定值时,启动制冷功能,使相变材料电池模组和车厢内的温度降低到设定值;当检测到车厢内和相变材料电池模组的温度低于设定值时,启动制热功能,使相变材料电池模组和车厢内温度上升到设定值。该热泵型空调装置通过制冷和制热为相变材料电池模组提供一个适宜的、温度稳定的工作环境,同时维持电池模组在合适的温度范围内工作,避免电池在温度过高和过低的情况下充放电而对自身性能和材料结构造成损害,以提高电池系统的安全性和使用寿命;因为后拖车厢有较大的空间容纳较多的电池模组,因此可以具有足够的电能维持空调装置的工作。

此外需要说明的是,后拖车厢上还应该设有防水的电源、通讯、数据接口,通过接口与车身连接,为车身提供电能,与车身的控制系统进行通讯和接受车身发出的控制信号。

进一步的实施方案中,上述车厢本体1的车厢内还设置有多层的放置层9,电池模组4放置在放置层9上。当然可以理解的是放置层设计成多层仅仅是本发明实施例的优选举例,也可以是仅有一层放置层,仅放置一个电池模组,只不过本发明优选采用多层放置层的结构而已。通过在车厢内设置多层放置层,可以使得车厢能够容纳更多的电池模组,从而能够提高与其连接的新能源汽车的续航里程;而不需要对现有的汽车车身结构、底盘做重大的改造,减少企业推广新能源汽车的成本。此外多个电池模组之间可以根据新能源汽车对电压和容量的需要进行串并联,并且每一个电池模组都可以有一个电池管理系统,并统一在一个总的电池管理系统中;同时通过放置至对电池模组进行分隔,可以车厢内部的两侧进行通风,更加便于电池模组的散热。并且该放置层可以是一种金属材质的承重结构,可以由金属板拼组而成,用于支撑安装电池模组,由金属板拼组而成的放置层采用分层结构,电池模组放置在层间,每一层放置层的两个放置电池模组的位置之间存在间隔,以作为风道,便于空气的流通。这里需要说明的是,电池模组4一般以电池包18的形式放置在放置层上,电池包18是由多个电池模组4组装在一起并安装至电池箱19内而成。

此外需要说明的是,该车厢本体还应该具有车门,以方便电池模组的放入和取出,这样更加便于后拖车厢的维护工作。并且该车门需要保证与车厢本体配合的密封性,一般车门内侧对应与车厢本体配合的位置采用橡胶密封条的方式进行密封,增强密封性不仅有利于空调装置的温控功能,并且能够有效的防止电池模组遭受雨水等灾害。

在一些更具体的实施方案中,电池模组4还可以连接有逆变器系统。通过设置逆变器系统,可以将后拖车厢作为移动式或应急的储能设备。

更进步的实施方案中,车厢本体1的厢壁可以包括隔热防火内衬层10、防水层11和防爆防撞层12。其中,隔热防火内衬层的材料可以采用黑岩棉、岩棉、玻璃棉、聚氨酯等;防水层的材料可以采用阻燃塑料制成,塑料防水层可以阻止后拖车厢的车厢内进水,进而防止车厢内的电池模组遭受水灾;防爆防撞层可以采用强度较大的材料制成,如钢材等。防爆防撞层12的具体结构可以是横截面的中部为间隔设置的空腔13,如图5所示,防爆防撞层的空腔之间通过肋相互间隔。当然可以理解的是,上述防爆防撞层的间隔设置的空腔结构仅仅是本发明实施例对于防爆防撞层的一种举例,还可以是本领域技术人员常用的其他防撞防爆层结构。通过上述防撞防暴层,如果后拖车厢遭到撞击,通过挤压防爆防撞层,可以吸收撞击的能量,防止外力的撞击对后拖车厢的车厢内的电池模组因为碰撞而损伤或甚至造成爆炸等安全事故,提高新能源车的安全性。

另外本发明还提供了一种新能源汽车,包括后拖车厢,并且该后拖车厢为上述任一方案所描述的后拖车厢。由于上述后拖车厢具有上述技术效果,具有该后拖车厢的新能源汽车也应具有相应的技术效果,在此不再赘述。

此外需要说明的是,上述新能源汽车可以连接有一个后拖车厢,也可以连接有多个后拖车厢,后拖车厢之间通过连接机构进行串联连接。

以上对本发明所提供的新能源汽车及其后拖车厢进行了详细介绍。需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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