一种轮毂电池的制作方法

本发明涉及电动车领域，尤其涉及一种轮毂电池。

背景技术：

由于高能电池、高比功率电机技术与产品成熟，使得小轮径电动车得以迅速普及，成为人们在城镇人口聚集区最方便、最适用、最经济、最环保、通勤效率最高的低速交通工具，这种交通工具除了得到普通百姓的热烈追捧外，还得到汽车、摩托车厂家的重视，纷纷投入巨资进行研究与开发，在制造商与客户的共同努力下，正朝着轻量化、娱乐化、玩具化方向发展，反过来由于娱乐化的需要，要求电动车体积更小、重量更轻，同时演变出来一个庞大的电动车种类：便携式电动车。包含了顺行式独轮车、横行式独轮车、双轴双轮无舵滑板车、双轴双轮有舵折叠式滑板车、单轴双轮无舵平衡车、单轴双轮有舵平衡车、双轴双轮折叠式电动摩托车、双轴双轮轻型电动摩托车、双轴双轮折叠式电助动自行车、双轴三轮折叠式电动车等。

目前市场上的电动车大多采用外挂式电池，其主要缺陷就是占用安装空间、使便携式电动车的体积不能减小，另一方面，由于车体结构不能给电池留出足够的空间，只好将电池容量减小，从而减少了整车壹次充电后的续航里程，变得很短而不适用。

车轮是电动车的关键部件，而车轮必须要有轮毂、轮辋和轮胎，轮辋内部的轮毂是一个空心结构，有很大的闲置空间；电池组也是电动车的关键部件，它是实心结构，正好可以做成实心环镶嵌到轮毂里面，从而实现电池与轮毂的一体化，变成多功能部件——轮毂电池，既为电池找到了安装空间，又巧妙地将轮毂内部的空间充分利用起来。

技术实现要素：

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种电池容量大、结构紧凑、密封性强且散热快的轮毂电池。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种轮毂电池，包括轮毂壳体、内置于轮毂壳体内的电池包和串连轮毂壳体与电池包的轮轴，所述电池包由若干个单体电池组成，所述电池包还包括夹持单体电池柱状的电池壳体、安装在电池壳体一侧的防转卡环、安装在电池壳体另一侧防止电池过度充电、过度放电的电池保护模块，所述单体电池呈环形蜂窝状的排列方式。

进一步地，所述电池壳体两端开有穿连轮轴的通孔，该电池壳体包括底壳和端盖，该底壳和端盖通过螺丝固定连接，所述底壳底面上设置有环形蜂窝状排列的圆形卡孔，所述端盖对应圆形卡孔设置有安装孔，所述单体电池两端卡接于圆形卡孔和安装孔上，使得单体电池之间位置固定，不发生相对位移，防止震动导致单体电池之间的导电连接受到影响，确保导电连接稳定，且设置有足够空隙，所述电池壳体两端的通孔内壁嵌有散热器，该散热器与轮轴紧密贴合，该散热器19为铝合金太阳花散热器，使得电池壳体内部产生的热量通过轮轴传递给轮毂，轮毂与外界空气进行热交换。

进一步地，所述圆形卡孔的数量为20-627个，该圆形卡孔的排列方式为2-13层的环状排列，根据摩托车轮辋国家标准《摩托车轮辋系列GB/T 13202-2007》中的全系列尺寸，以对应不同的卡孔数量与分布圆尺寸。

进一步地，所述7-20个单体电池串联组成一电池组，该电池组的数量为2-31组，该电池组之间并联，以适应不同电压大小的电池组和不同轮毂尺寸大小的要求。

进一步地，所述单体电池为18650锂电池。

进一步地，所述电池壳体外侧包裹有绝缘防水层，该绝缘防水层由绝缘防水胶和绝缘胶纸组成，加强电池壳体的防水性能。

进一步地，所述轮毂壳体由轮毂和轮毂端盖卡合通过螺钉固定连接组成，该轮毂和轮毂端盖的卡合面设置有O型密封圈，所述轮毂的轴孔处设置有与轮轴匹配的第一唇形密封圈，所述轮毂端盖的轴孔处设置有与轮轴匹配的第二唇形密封圈，保证轮毂电池在正常使用、维护条件下，水分不会进入壳体内，防止电动车雨天行驶进水导致电路短路。

进一步地，所述轮毂和轮毂端盖外表面对应设置有径向辐射状的散热筋条，该散热筋条的数量为至少5条，增强与空气的接触面积，在行驶过程中，随着轮毂整体的转动，散热筋条对空气的搅拌作用更增强了散热效果。

进一步地，所述电池保护模块由环形PCB板和安装在环形PCB板上的BMS系统元件组成，所述BMS系统元件环形排布在环形PCB板正面，所述环形PCB板正面固定连接有环形散热板，该环形PCB板和环形散热板依次串连在轮轴上，该环形散热板内孔延伸有轴套，该轴套与环形散热板一体成型，所述轴套紧密套接轮轴，环形散热板从BMS系统元件上收集热量，通过轴套与轮轴的紧密贴合而将热量经由轮轴向外传递。

进一步地，所述轴套侧壁开有供电缆穿过的径向通孔，所述轮轴为中空轴，该轮轴开有与径向通孔相对应的圆孔，电池的电源电缆穿过径向通孔和圆孔与外界连通，使得线路内藏，简化走线。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明解决了现有电动车电池外挂、占用空间，体积较大的问题，在轮毂内安装电池包，充分利用空间，使得安装位置比较隐蔽，通过柱状电池壳体夹持环形蜂窝状排列的单体电池，实现轮毂固定尺寸内电池容量大幅度提升，并且电池单体固定不发生位移，多重散热方式，加快电池整体散热，通过加强轮毂壳体的密封性，实现电池包的防水防潮，本发明设计合理，符合市场需求，适合推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为本发明电池壳体的结构示意图；

图4为本发明局部爆炸图；

图5为本发明电池保护模块结构示意图；

图6为本发明电池保护模块侧视图。

具体实施方式

如图1-6所示，一种轮毂电池，包括轮毂壳体1、内置于轮毂壳体1内的电池包和串连轮毂壳体1与电池包的轮轴2，所述轮毂壳体1由轮毂4和轮毂端盖3卡合通过螺钉固定连接组成，该轮毂4和轮毂端盖3的卡合面设置有O型密封圈15，所述轮毂4的轴孔处设置有与轮轴2匹配的第一唇形密封圈7，所述轮毂端盖3的轴孔处设置有与轮轴2匹配的第二唇形密封圈6，保证轮毂电池在正常使用、维护条件下，水分不会进入壳体内，防止电动车雨天行驶进水导致电路短路，所述轮毂4和轮毂端盖3外表面对应设置有径向辐射状的散热筋条20，该散热筋条20的数量为至少5条，增强与空气的接触面积，在行驶过程中，随着轮毂整体的转动，散热筋条20对空气的搅拌作用更增强了散热效果，所述电池包由若干个单体电池8组成，所述7-20个单体电池8串联组成一电池组，该电池组的数量为2-31组，该电池组之间并联，所述单体电池8为18650锂电池，所述电池包还包括夹持单体电池8柱状的电池壳体、安装在电池壳体一侧的防转卡环18、安装在电池壳体另一侧防止电池过度充电、过度放电的电池保护模块11，电池壳体为塑料壳体，确保电池绝缘，所述单体电池8呈环形蜂窝状排列，所述电池壳体两端开有穿连轮轴的通孔，该电池壳体包括底壳9和端盖10，该底壳9和端盖10通过螺丝固定连接，所述电池壳体外侧包裹有绝缘防水层，该绝缘防水层由绝缘防水胶和绝缘胶纸组成，加强电池壳体的防水性能，所述底壳9底面上设置有环形蜂窝状排列的圆形卡孔16，所述圆形卡孔16的数量为20-627个，该圆形卡孔16的排列方式为2-13层的环状排列，所述端盖10对应圆形卡孔16设置有安装孔17，所述单体电池8两端卡接于圆形卡孔16和安装孔17上，使得单体电池8之间位置固定，不发生相对位移，防止震动导致单体电池8之间的导电连接受到影响，确保导电连接稳定，且设置有足够空隙，所述电池壳体两端的通孔内壁嵌有散热器19，该散热器19与轮轴2紧密贴合，该散热器19为铝合金太阳花散热器，使得电池壳体内部产生的热量通过轮轴2传递给轮毂壳体1，轮毂壳体1与外界空气进行热交换，所述电池保护模块11由环形PCB板12和安装在环形PCB板12上的BMS系统元件组成，所述BMS系统元件环形排布在环形PCB板12正面，所述环形PCB板12正面固定连接有环形散热板13，该环形PCB板13和环形散热板13依次串连在轮轴2上，该环形散热板13内孔延伸有轴套15，该轴套15与环形散热板13一体成型，确保了环形散热板13的结构强度与传热效率，所述轴套15紧密套接轮轴2，环形散热板13从BMS系统元件上收集热量，通过轴套15与轮轴2的紧密贴合而将热量经由轮轴2向外传递，所述轴套15侧壁开有供电缆穿过的径向通孔14，所述轮轴2为中空轴，该轮轴2开有与径向通孔14相对应的圆孔，电池包的电源电缆穿过径向通孔14和圆孔与外界连通，使得线路内藏，简化走线。

使用时，若干个单体电池卡接于电池壳体内，7-20个单体电池通过连接导体串联成电池组，不同数量单体电池组成的电池组的电压分别为12V、24V、36V、48V、60V、72V，2-13个电池组并联成电池包，电池壳体的底壳和端盖通过螺丝紧密闭合，在电池壳体两侧端灌注绝缘防水胶，固化后形成绝缘密封胶层，在胶层外侧包裹一层绝缘胶纸，电池壳体一侧通过轮轴套接防转卡环，防止电池相对轮轴转动，电池壳体另一侧通过轮轴套接电池保护模块，防止电池过充过放，稳定电压，电池壳体安装于轮毂和轮毂端盖扣合的密封空腔内，电池组的电源电缆穿过径向通孔和圆孔通过轮轴中心孔实现从密封壳体内部向外部的穿越，并与轮毂电池外部电路联通。

本发明解决了现有电动车电池外挂、占用空间，体积较大的问题，在轮毂内安装电池包，充分利用空间，使得安装位置比较隐蔽，通过柱状电池壳体夹持环形蜂窝状排列的单体电池，实现轮毂固定尺寸内电池容量大幅度提升，并且电池单体固定不发生位移，多重散热方式，加快电池整体散热，通过加强轮毂壳体的密封性，实现电池包的防水防潮。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。