换电模块及包含其的电动车的制作方法

本发明涉及一种换电模块及包含其的电动车。

背景技术：

目前，纯电动车和混合动力汽车分为两种类型，一种是直充式，一种是快换式。

直充式目前主要使用在一些小型车，例如，出租车和家用轿车等。作为直充式的电动车，目前采用的是利用在地面建设的充电桩来堆车辆进行充电。可是充电桩不仅不便于管理，而且随着电动车日益普及，难以实现集中对电动车进行充电管理。

快换式目前主要应用于公交系统，通过快换站对电动公交车的车载动力电池进行快换，从而实现电动公交车的在线连续运营。

快换式电动车涉及电池包的更换，因此，需要设置快换支架以方便更换电池包。

现有的快换支架多为钢板冷冲压成型，这种工艺已经能达到目前的使用条件，但是这种加工工艺的开放成本、模具制作费用较高，开发周期较长，制造加工成本投入较大。快换支架采用钢板冷冲压形式已经适应不了成本、开发周期等需要。

由于频繁更换的需要，电池包的箱体对于工艺也有一定要求，这种电池包的箱体的加工工艺也多为钢板冷冲压成型，这种工艺已经能达到目前的使用条件，但是这种加工工艺的开放成本、模具制作费用较高，开发周期较长，制造加工成本投入较大。目前，整车从整车质量动力性考虑车辆的轻量化问题，电池包的能量比问题对于冷冲压成型的电池箱无优势。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术快换支架和电池包的箱体的加工工艺加工周期长、成本高的缺陷，提供一种改进的换电模块和电动车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种换电模块，其包括：快换支架和电池包；

所述电池包安装于所述快换支架；

所述快换支架的制造方法如下：

将铝型材通过挤压工艺制成工件；

对挤压成型后的工件进行热处理；

对热处理后的工件进行机加工；

将机加工后的工件拼焊在一起；

对拼焊的工件进行表面处理，得到快换支架；

所述电池包包括箱体和覆盖于箱体的上盖，箱体包括框架和覆盖于框架底部的蒙皮；

所述框架的制造方法如下：

将铝型材通过挤压工艺制成工件；

对挤压成型后的工件进行热处理；

对热处理后的工件进行机加工；

将机加工后的工件拼焊在一起；

对拼焊的工件进行表面处理；

将拼焊后的工件接合到一起，得到框架。

优选地，所述上盖由复合材料构成。

优选地，所述上盖采用smg成型。

优选地，所述快换支架上设有电力接口，所述电力接口与所述电池包上的接线口配合，以实现将所述电池包的电力接到电动车的动力系统。

优选地，所述快换支架的内侧面设有多个锁基座，所述锁基座用于与所述电池包外侧面的锁轴锁止固定。

优选地，所述箱体包括框架和蒙皮，所述蒙皮附接于所述框架的底部。

优选地，所述蒙皮采用搅拌摩擦焊附接于所述框架。

优选地，所述箱体和箱盖之间设有密封垫。

优选地，所述密封垫采用硅橡胶发泡的平面连接方法。

一种电动车，所述电动车包括如上所述的换电模块。

本发明的积极进步效果在于：该换电模块采用了铝型材挤压工艺，大大降低了加工成本，而且也使得电池包的能量比提升。

附图说明

图1为根据本发明的优选实施例的快换支架的结构示意图。

图2为根据本发明的优选实施例的电池包的结构示意图。

图3为根据本发明的优选实施例的箱体的结构示意图。

图4为根据本发明的优选实施例的箱体的分解结构示意图。

图5-7为根据本发明的优选实施例的电池包的局部结构示意图。

附图标记说明：

快换支架10

电力接口11

锁基座12

电池包20

接线口21

锁轴22

箱体23

框架24

蒙皮25

上盖26

角件27

密封垫28

拉铆螺母29

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。

图1根据本发明的优选实施例提供了一种快换支架10。

快换支架10上设有电力接口11，其可以与电池包20上的接线口21配合，以实现将电池包20的电力接到电动车的动力系统。快换支架10的内侧面设有多个锁基座12，该锁基座12用于与电池包20外侧面的锁轴22锁止固定，从而将电池包20相对于快换支架10固定。

快换支架10的制造方法包括：

1、将铝型材通过定制的挤压模具挤压成初步的工件，工件的数量可以根据需要设置，由于快换支架10为大致的四边形结构，因此，优选在该步骤中挤压出分别构成快换支架10的四个边的四个初步的工件；铝型材具有易于加工且模具成本低的优势；

形成初步的工件后，可以对初步的工件进行热处理，提升其强度。

2、按照设计造型，对初步的工件进行机加工，形成，该机加工可以包括：车削、铣削、切割、钻孔等等；

因为是对单个初步工件的分别加工，因此相对机床成本较低，降低了加工成本。

3、对机加工后的工件进行拼焊，使其形成为如图1所示的结构，由于拼焊只在连接面焊接，不容易破坏非连接面，使得工件的整体精度较高。

4、对拼焊后的工件进行表面处理，例如机械打磨、化学处理、表面热处理、喷漆等等，得到快换支架10。

制造出的快换支架10通过螺纹连接等方式安装到电动车的底部。

图2-7根据本发明的优选实施例提供了一种电池包20。

该电池包20包括上盖26和箱体23，上盖26覆盖于箱体23，电池包20内部布置电芯等构件。

上盖26采用复合材料构成。优选地，上盖26采用smg成型，并采用pc吸塑成型等轻型复合材料。

箱体23采用铝型材拼焊而成。箱体23的侧面附接由钢结构安装件，安装件上设置锁轴22，以与快换支架10的锁基座12卡接，并且钢结构安装件还可以增加箱体23的刚度和稳定性，减缓冲击、振动对电池箱的影响。

箱体23和箱盖之间设有密封垫28，密封垫28采用硅橡胶发泡的平面连接方式。箱盖连接采用箱体23上拉铆有一定台架的定制螺母，台架主要是保证密封垫28最小挤压量，保证固定螺栓固定在台架上，防止螺栓松脱现象。

箱体23包括框架24和蒙皮25，蒙皮25附接于框架24的底部。

电池包20的制造方法如下：

1、将铝型材通过定制的挤压模具挤压成初步的工件，工件的数量可以根据需要设置；铝型材具有易于加工且模具成本低的优势；

形成初步的工件后，可以对初步的工件进行热处理，提升其强度。

2、按照设计造型，对初步的工件进行机加工，形成，该机加工可以包括：车削、铣削、切割、钻孔等等；

因为是对单个初步工件的分别加工，因此相对机床成本较低，降低了加工成本。

3、对机加工后的工件进行拼焊，使其形成为如图4所示的框架24的结构，由于拼焊只在连接面焊接，不容易破坏非连接面，使得工件的整体精度较高。

4、对拼焊后的工件进行表面处理，例如机械打磨、化学处理、表面热处理、喷漆等等，得到框架24。

5、将蒙皮25焊接于框架24。

6、将电池包20内部的电芯等构件装入箱体23中，并将上盖26附接于箱体23。

框架24由挤压的铝型材拼焊而成，保证箱体23强度，蒙皮25采用搅拌摩擦焊，保证箱体23的刚度和密封性；框架24拼接出采用角件27内固定，保证拼接处焊接强度、刚度，以及长期稳定性(防止振动、冲击下铝箱体23瞬间开裂、变形等不良后果)。

制造成的电池包20安装到快换支架10上形成电动车的换电模块。该换电模块采用了铝型材挤压工艺，大大降低了加工成本，而且也使得电池包20的能量比提升。

该换电模块可以适用于纯电动车或混合动力汽车。

一种电动车，其包括如上所述的换电模块。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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发明和简化描述，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发明的限制，除非文中另有说明。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。