一种电池模组胀紧固定装置及电动车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电池模组胀紧固定装置及电动车。

背景技术：

随着新能源汽车市场的深入发展，高续航里程、低成本、大倍率快充的电动汽车越来越受到市场的青睐。

电池包或电池模组储能不足时，这需要及时更换电池包或电池模组或者进行临时充电。而为了有效节省时间，目前的研发方向主要有电池包或电池模组的高储能快充以及快速更换等方向。但是，目前能实现快充性能的电动车，其荷电状态从0％充到80％所需时间在30分钟至40分钟之间，存在充电耗费时间较长的问题。对于长途驾驶用户以及时间紧张的用户而言，无疑会延误较多的时间，降低用户体验。而电池包或电池模组的快速更换则能够大大节约时间，提高用户体验，进而提升电动车的市场竞争力。但是，目前的电池包或电池模组在汽车车架上的装配装置设计较为复杂，且成本较高，同时电池包或电池模组的装卸步骤依然比较费时、繁琐。

因此，亟需提出一种电池模组胀紧固定装置及电动车，其能够快速实现电池模组的快速装卸，节约更换时间，提高用户体验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种电池模组胀紧固定装置，其能够快速实现电池模组的快速装卸，节约更换时间，提高用户体验。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组胀紧固定装置，包括：

电池模组，其上设置有多个插装孔，各所述插装孔的轴线沿竖直方向延伸；

胀紧机构，包括设置于车架上的分流管，所述分流管上设置有多个与所述分流管相连通的胀紧单体，各所述胀紧单体能够一一对应的插入到各所述插装孔中，且所述胀紧单体被配置为能够胀紧固定于所述插装孔中，以使所述电池模组锁紧装配于所述车架上。

可选地，所述胀紧机构还包括动力源，所述分流管的入口与所述动力源的出口连通，所述动力源能够通过所述分流管向各所述胀紧单体内输送高压液压油或高压气体，以使所述胀紧单体胀紧固定于所述插装孔上。

可选地，所述胀紧机构还包括：

二位二通电控阀，其入口与所述动力源的出口连通，所述二位二通电控阀的出口与所述分流管的入口连通。

可选地，所述电池模组的外侧壁上至少设置有两个凸缘板，且两个所述凸缘板相互正对地分布于所述电池模组的两侧，各所述凸缘板上开设有多个所述插装孔。

可选地，所述凸缘板的数量为两个，所述电池模组呈长方体状，所述电池模组的相对的两个外侧壁中的一个外侧壁上设置有一个所述凸缘板，所述电池模组的相对的两个外侧壁中的另一个外侧壁上设置有另一个所述凸缘板。

可选地，所述胀紧单体包括：

插柱，其一端固定连接于所述分流管上，另一端能够贯穿所述插装孔，所述插柱上开设有与分流管的管路相连通的腔室，所述插柱贯穿所述插装孔的一端的周壁上环设有若干连通所述腔室的通孔；

若干弹性胀紧组件，一一对应的密封设置于各所述通孔上，所述胀紧单体胀紧时，各所述弹性胀紧组件能够部分伸出于所述插柱的外周壁，并压紧抵靠于所述插装孔的下端面上；

限位凸缘，凸设于所述插柱的侧壁上，所述限位凸缘的下端面能够抵靠于所述插装孔的上端面上。

可选地，所述弹性胀紧组件包括：

弹性密封件，密封设置于所述通孔的连通所述腔室的一端上；

钢珠，容纳于所述通孔内，且所述钢珠能够部分伸出于所述插柱的外周壁，所述胀紧单体胀紧时，所述钢珠压紧抵靠于各所述通孔的未设置所述弹性密封件的一端的孔壁上，以使所述钢珠能够压紧抵靠于所述插装孔的下端面上。

可选地，所述电池模组包括：

模组壳体，各所述插装孔开设于所述模组壳体上；

多个电池单体，装载于所述模组壳体中。

本实用新型的目的在于提出一种电动车，电动车上的电池模组胀紧固定装置，能够快速实现电池模组的装卸更换，节约更换时间，提高用户体验。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动车，包括车架，所述车架上装配有如上所述的电池模组胀紧固定装置。

可选地，所述分流管和所述车架一体成型设置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的电池模组胀紧固定装置中，电池模组上设置有多个插装孔，分流管设置在车架上，分流管上的胀紧单体能够胀紧固定于电池模组上的插装孔中，进而将电池模组固定在车架上。而当取消胀紧单体的胀紧力时，胀紧单体则不会在胀紧固定在插装孔内，进而电池模组能够快速从车架上脱落，故其能够快速实现电池模组的快速装卸，节约更换时间，提高用户体验。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池模组胀紧固定装置的胀紧机构与电池模组分离时的结构示意图；

图2是本实用新型提供的胀紧机构与电池模组胀紧连接时的结构示意图；

图3是图2中a处的局部放大示意图；

图4是本实用新型提供的胀紧单体的拆解结构示意图；

图5是本实用新型提供的胀紧单体隐去钢珠后的剖视图。

图中：

1-电池模组；11-插装孔；12-凸缘板；

2-胀紧机构；21-分流管；22-胀紧单体；221-插柱；2211-腔室；2212-通孔；222-弹性密封件；223-钢珠；224-限位凸缘。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-3所示，本实施例提出的电池模组胀紧固定装置，主要用于实现电池模组在汽车的车架(图中未示出)的底部快速装卸，提高装卸速度，节约更换时间，图中x方向表示平行于水平面的第一方向，y方向表示平行于水平面的第二方向，且y方向和x方向相互垂直，z方向表示竖直方向。电池模组胀紧固定装置包括电池模组1和胀紧机构2。电池模组1上设置有多个插装孔11，各插装孔11的轴线沿竖直方向延伸；胀紧机构2包括设置于车架上的分流管21，分流管21上设置有多个与分流管21相连通的胀紧单体22，各胀紧单体22能够一一对应的插入到各插装孔11中，且胀紧单体22被配置为能够胀紧固定于插装孔11中，以使电池模组1锁紧装配于车架上。

当需要装载电池模组1时，工作人员可以通过运输装置(图中未示出)将电池模组1运输到车架的正下方，并使得电池模组1上的各插装孔11与分流管21上的各胀紧单体22一一正对，此时胀紧单体22处于无膨胀胀紧力状态；然后，在运输装置的抬升输送下，将电池模组1自下而上的推入到车架内用于装载电池模组1的位置上；此时，各胀紧单体22会分别一一对应的贯穿各插装孔11。然后，向各胀紧单体22内输送膨胀压力，通过胀紧单体22的膨胀胀紧作用，使得胀紧单体22胀紧固定于插装孔11中，最终实现电池模组1的快速装配。而当需要卸载电池模组1时，只需将运输装置停靠在电池模组1的正下方；然后取消各胀紧单体22内的膨胀胀紧力，电池模组1便会在重力的作用下自动脱落到运输装置上，卸载快捷省时。本实施例的分流管21上的胀紧单体22能够胀紧固定于电池模组1上的插装孔11中，进而将电池模组1固定在车架上。而当胀紧单体22的胀紧力取消时，胀紧单体22则不会在胀紧固定在插装孔11内，进而电池模组1能够快速从车架上脱落，故其能够快速实现电池模组的快速装卸，节约更换时间，提高了用户体验。

其中，如图1-2所示，本实施例中，电池模组1呈长方体状，电池模组1上设置有两个凸缘板12。沿第一方向，电池模组1上相对的两个外侧壁中的一个外侧壁上设置有其中一个凸缘板12；沿第一方向，电池模组1的相对的两个外侧壁中的另一个外侧壁上设置有另一个凸缘板12，且各凸缘板12的长度均沿第二方向延伸，各凸缘板12上沿第二方向均间隔开设有多个插装孔11，本实施例中各凸缘板12上分别开设有八个。对应的，固定设置在车架上的分流管21也有两个，两个分流管21的长度均沿第二方向延伸，且两个分流管21沿第一方向并排间隔设置在车架上，进而两个分流管21能够与电池模组1上的两个凸缘板12的位置一一对应。本实施例的胀紧机构2胀紧连接于电池模组1的两侧的凸缘板12上，使得电池模组1在车架的固定平衡且稳定。在其它实施例中，电池模组1的四个侧壁上可以分别设置有一个凸缘板12，各凸缘板12上分别开设有多个插装孔11，对应的分流管21也设置四个，四个分流管21与四个凸缘板12一一对应，进而能够从电池模组1的四周胀紧连接电池模组1，使得电池模组1的固定更加稳定。

如图3-5所示，本实施例中，胀紧单体22包括插柱221、若干弹性胀紧组件和限位凸缘224。其中，插柱221的一端焊接固定连接于分流管21上，插柱221的直径小于插装孔11的孔径，插柱221的另一端能够贯穿插装孔11，插柱221上开设有与分流管21的管路相连通的腔室2211。本实施例中，腔室2211开设于插柱221的未连接分流管21的一端上，同时，插柱221上沿轴线方向开设有竖直连通管路(图中未标示)，竖直连通管路的一端连通分流管21，竖直连通管路的另一端伸入到腔室2211内的底部位置处，且竖直连通管路的伸入到腔室2211的一端上沿竖直连通管路的径向方向开设有出口，进而使得腔室2211通过竖直连通管路与分流管21的管路相连通。插柱221贯穿插装孔11的一端的周壁上环设有若干个连通腔室2211的通孔2212；各弹性胀紧组件一一对应的密封设置于各所述通孔2212上，所述胀紧单体22胀紧时，各所述弹性胀紧组件能够部分伸出于所述插柱221的外周壁，并压紧抵靠于所述插装孔11的下端面上。具体而言，弹性胀紧组件包括一个弹性密封件222和一个钢珠223。弹性密封件222一一对应的密封设置于通孔2212的连通腔室2211的一端上；钢珠223一一对应的容纳于通孔2212内。腔室2211的底部开设有底部开口，当完成弹性密封件222和钢珠223的装配后，腔室2211的底部开口可以通过焊接底部密封块(图中未标示)实现密封。

更具体而言，本实施例中，如图3-5所示，弹性胀紧组件共有五个，即弹性密封件222和钢珠223各有五个，在其它实施例中弹性胀紧组件也可以各为一个、两个、三个、四个或者六个甚至更多个，限位凸缘224为圆环状结构，限位凸缘224环绕凸设于插柱221的外周壁上，可以是焊接固定也可以是与插装221一体成型，本实施例中限位凸缘224和插柱221一体成型。同时，为了使得钢珠223能够在对应的通孔2212内移动且部分伸出于插柱221的外周壁，本实施例中，钢珠223的直径大于通孔2212的未密封设置弹性密封件222的一端的孔径。而为了保证胀紧单体22的腔室2211始终处于密封状态，避免腔室2211内的压力通过通孔2212泄出，本实施例的弹性密封件222为弹性橡胶材质，其形状近似呈球壳状，弹性密封件222的壳体开口端过盈配合的固定在通孔2212的连通腔室2211的一端上，弹性密封件222的壳体开口和通孔2212之间形成用于容纳钢珠223的容纳空间，钢珠223可以活动的装配在容纳空间内，由于钢珠223无法从通孔2212中被胀出脱落，而弹性密封件222的壳体开口端始终保持过盈配合的固定在通孔2212的连通腔室2211的一端上，进而使得腔室2211内的压力无法通过通孔2212泄出。

当胀紧单体22胀紧时，如图5所示，高压气体或者高压液压油，在本实施例中采用的为液压油，即液压油通过分流管21流入到插柱221的竖直连通管路，最终流入到腔室2211内，使得腔室2211内的压力增大，各弹性密封件222分别将胀紧力传递到各钢珠223上，使得各钢珠223压紧抵靠于各通孔2212的未设置弹性密封件222的一端的孔壁上。故在腔室2211内的胀紧压力作用下，钢珠223被压紧抵靠于各通孔2212的未设置弹性密封件222的一端的孔壁上而无法移动，进而使各钢珠223能够压紧抵靠于插装孔11的下端面上；而限位凸缘224则凸设于插柱221的外侧壁上，限位凸缘224的下端面能够抵靠于插装孔11的上端面上，进而最终实现将胀紧单体22胀紧紧固在插装孔11中。而当取消胀紧力时，虽然在弹性密封件222的弹性支撑下，钢珠223能够抵靠于插装孔11的下端面上，但是由于弹性密封件222能够弹性形变，且失去了腔室2211内的胀紧压力支持，因此当钢珠223伸出于插柱221的外周壁的一端受到来自插装孔11的下端面的挤压力时，弹性密封件222会发生形变，同时钢珠223会缩回通孔2212内，进而无法再对插装孔11的下端面产生支撑力，电池组件1则会在重力作用下便可自动脱落，实现电池模组1的快速拆卸。

而对于胀紧单体22的胀紧力的产生，本实施例的胀紧机构2还包括现有技术的动力源和电控装置(图中未示出)，分流管21的入口与动力源的出口连通，动力源能够通过分流管21向各胀紧单体22上开设的腔室2211内输送高压液压油或高压气体，以使胀紧单体22胀紧固定于插装孔11上。具体而言，本实施例采用液压原理，动力源包括液压泵和油箱，电控装置与液压泵电控连接，液压泵的进口与油箱的出口连通，液压泵的出口通过液压管路与分流管21的入口连通，液压泵用于将油箱内的液压油泵送到各个胀紧单体22的腔室2211内，进而为钢珠223的胀紧提供胀紧压力。在其它实施例中也可以采用气压胀紧原理，动力源包括高压气罐和高压输送气管，电控装置与高压气缸电控连接，来控制高压气体的输送，高压气罐通过高压输送气管连通各分流管21，也能起到驱动钢珠223胀紧的作用。由于液压驱动和气压驱动的原理及控制电路为现有技术，故也不再对其进行赘述。

进一步地，为了能够有效保持各胀紧单体22的腔室2211内的胀紧压力，本实施例中，胀紧机构2还包括二位二通电控阀(图中未示出)。其中，二位二通电控阀的入口与液压泵的出口连通，二位二通电控阀的出口与分流管21的入口连通。当需要向各个腔室2211内输送高压液压油，进而进行胀紧连接时，二位二通电控阀首先处于打开状态，并保持打开状态一定时间，比如3-5秒；当液压泵将高压液压油泵送到各个腔室2211内，且钢珠223被压紧抵靠于各通孔2212的未设置弹性密封件222的一端的孔壁上而无法移动后，二位二通电控阀达到关闭时间时则会自动关闭，进而锁住各个腔室2211内的压力，起到保压的作用。此时，液压泵也停止工作，进而完成电池模组1通过胀紧机构2锁紧在车架上的锁紧工作。当需要泄压来拆卸电池模组1时，二位二通电控阀打开，且液压泵不进行工作，此时各个腔室2211内的压力便可以沿着分流管21、液压泵、油箱的路径完成泄压，胀紧单体22不再胀紧连接电池模组1，电池模组1在重力作用下自动脱离，进而完成拆卸工作。

此外，本实施例的电池模组1包括模组壳体和多个电池单体(图中未示出)。各插装孔11开设于模组壳体上，各电池单体直接装载于模组壳体中，其取消了现有的电池包的电池箱外壳设计，简化了包装，大大节约了车架底部的空间。而且，各电池单体直接装载于模组壳体中形成一个一体的单个模组，而不是设计多个小模组，然后再将各个小模组在装载到电池箱外壳内，其有利于提高电池模组1的能量密度，降低整体重量。此外，本实施例中，凸缘板12与电池模组1的模组壳体一体成型设置，减少了零部件数量，进而简化的制造流程及装配工作量，故降低了制造成本。

此外，本实施例还提出了一种电动车，电动车包括车架，车架上装配有本实施例提出的电池模组胀紧固定装置，其能够实现电池模组1的快速装卸，有效节省更换时间。

进一步地，为了降低胀紧机构2的分流管21在车架上的占用空间，并节省设计材料，进而降低设计成本。本实施例中的电动车上的分流管21和车架一体成型设置。分流管21和车架一体成型能够有效节约车架底部用于装载电池模组1的空间，进而为更大体积的电池模组1的设计装配提供空间；同时，直接在车架上开设用于容纳液压油的液压腔室，也能够节约管材的使用，进而降低整体设计成本。

此外，在保证车架具有足够强度的前提下，为了降低车架的重量，进而降低行驶能耗，提高电动车的续航里程。本实施例中，一体成型设计有分流管21的车架采用高强度铝合金材质制成。因此，能够大大降低车架的重量，进而达到节能降耗，提高续航里程的效果。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。