一种电动汽车散热型电池箱结构、装配工装及其装配方法

技术领域

本发明属于电动汽车电池箱技术领域，具体涉及一种电动汽车散热型电池箱结构、装配工装及其装配方法。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，电动汽车的种类：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。

电动汽车的车载电池需要通过特定的电池箱安装到车架上，作为电动汽车核心部件和动力来源的电池箱，其散热性和防撞安全性直接关系到整车的使用，由于电动汽车用电池箱的输出电压高达200V以上，车载电池在使用过程中会产生大量的热，所以需要散热结构对电池箱进行散热处理，同时也要通过电池箱的防撞性，来保护电池箱内部的车载电池的安全，电池箱的散热结构和防撞结构设计直接影响到电池箱内部工作环境的安全稳定状况，为此我们提出一种电动汽车散热型电池箱结构、装配工装及其装配方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车散热型电池箱结构、装配工装及其装配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动汽车散热型电池箱结构，包括电池箱体以及盖在所述电池箱体上的箱盖，所述电池箱体的内部设置有电池防撞击组件和水冷散热组件，所述电池箱体、所述电池防撞击组件和所述水冷散热组件之间形成用于安装车载电池的电池容腔；

所述电池防撞击组件用于间隔支撑所述电池容腔内的车载电池，并对车载电池进行防撞击保护；

所述水冷散热组件用于对车载电池产生的热进行循环水冷散热。

优选的，所述电池防撞击组件包括安装在所述电池箱体内部的防撞击支架和防撞击缓冲块；

所述防撞击支架包括等间距分布的横梁以及等间距分布在所述横梁之间的纵梁；

所述防撞击缓冲块通过螺栓安装在所述纵梁的底部，所述纵梁的底部开设有安装槽，所述防撞击缓冲块的上部设置有与所述安装槽卡接的安装条，所述安装条和所述纵梁上均开设有与所述螺栓相适配的螺纹孔；

所述防撞击支架上的最外侧两个所述横梁的底部设置有防撞侧板，所述防撞侧板的厚度为所述横梁的宽度的一半。

优选的，等间距分布的所述横梁的两端均设置有卡块，所述电池箱体的内部对应所述卡块的位置处开设有卡槽；

所述防撞击支架通过所述卡块和所述卡槽安装在所述电池箱体内。

优选的，所述水冷散热组件包括水箱、循环泵和均热板，所述水箱和所述循环泵连通；

所述横梁的内部开设有汇流冷却通道，最外侧的两个所述横梁内的所述汇流冷却通道与所述水箱连通，中间的所述横梁内的所述汇流冷却通道与所述循环泵的输出端连通；

所述均热板的内部开设有等间距分布的分流冷却通道，所述均热板的两侧边上部分别与最外侧的所述横梁和中间的所述横梁连接，所述分流冷却通道和所述汇流冷却通道连通。

优选的，最外侧的两个所述横梁的底部设置有等间距分布的连接管，中间的所述横梁的底部设置有等间距对称分布的所述连接管；

所述均热板为U形结构，且所述均热板的两侧边上部均设置有连接口，其中一个所述连接口与最外侧的所述横梁底部的所述连接管连接，另一个所述连接口与中间的所述横梁底部的所述连接管连接；

所述均热板的厚度为所述横梁的宽度的一半。

优选的，所述电池箱体通过采用铝合金、镁合金、钢或和玻纤的高分子材料中的一种或几种材料复合制备；

所述均热板通过采用铝型材或铜材制备；

所述水冷散热组件内循环的冷却液为纯水或超导液。

用于装配电动汽车散热型电池箱结构的装配工装，包括装配台，所述装配台上设置有翻转机构和辅助牵引机构；

所述装配翻转机构用于装配电池箱结构，并在装配过程中对电池箱结构进行翻转；

所述辅助牵引机构用于对所述装配翻转机构提供翻转动力，并对所述装配翻转机构进行牵引辅助翻转。

优选的，所述装配翻转机构包括固定座以及转动设置在所述固定座两侧的装配翻转板；

所述固定座上开设有对称分布的转动槽，两个所述装配翻转板上朝向所述转动槽一侧均设置有转动块，所述转动块通过转动轴转动安装在所述转动槽内；

其中一个所述装配翻转板的上部开设有用于定位所述防撞击支架的防撞击支架定位槽和定位所述电池箱体上部的电池箱体定位槽；

另一个所述装配翻转板的上部开设有用于定位所述电池箱体底部的凹槽。

优选的，所述辅助牵引机构包括液压伸缩机、移动限位座、龙门架、牵引电机、收放转杆、牵引绳和挂钩；

所述装配台的内部开设有用于所述移动限位座移动的活动腔，所述活动腔的内部两侧均开设有用于对所述移动限位座限位的限位槽，所述移动限位座上对应所述限位槽的位置处设置有限位块；

所述液压伸缩机安装在所述装配台的一端，且所述液压伸缩机的伸缩端与所述移动限位座连接；

所述移动限位座的两端伸出所述装配台的外侧，所述龙门架的底部两端分别与所述移动限位座的两端上部连接，所述龙门架的高度高出所述装配翻转机构的上部；

所述龙门架的内侧顶部开设有用于所述收放转杆安装的收放槽，所述收放转杆的中部安装有从动轮，所述牵引电机安装在所述龙门架的顶部，所述牵引电机的输出端设置有主动轮，所述主动轮和所述从动轮之间通过皮带连接，所述龙门架的上部对应所述皮带的位置处开设有通口；

所述牵引绳设置有两个，所述收放转杆以所述从动轮为中心分为两段，两个所述牵引绳分别绕在所述收放转杆的两段上，且两个所述牵引绳的下端设置有所述挂钩；

两个所述装配翻转板上远离所述固定座的一端外侧设置有挂杆，所述挂杆和所述挂钩相匹配。

一种装配工装的装配方法，包括如下步骤：

A：装配电池箱时，将两个装配翻转板水平放置在装配台上，然后将防撞击支架倒装在防撞击支架定位槽内，此时安装槽朝上，然后将防撞击缓冲块上的安装条卡接在安装槽内，使得防撞击缓冲块与防撞击支架装配，然后逐一将多个防撞击缓冲块装配完成；

B：然后在横梁上的连接管上套密封垫圈，然后将均热板上的两个连接口朝向连接管，其中一个连接口与最外侧的横梁底部的连接管连接，另一个连接口与中部的横梁底部的连接管连接，然后逐一将多个均热板装配完成；

C：然后将电池箱体倒装在电池箱体定位槽内，此时电池箱体将防撞击支架、防撞击缓冲块和均热板贴合覆盖住；

D：然后牵引电机反转，通过主动轮和皮带带动从动轮反转，进而使得收放转杆，使得收放转杆上的牵引绳放长，进而使得挂钩挂住设有凹槽的装配翻转板外侧的挂杆，然后牵引电机正转，带动收放转杆正转，使得收放转杆上的牵引绳收缩缠绕，进而使得挂钩带动装配翻转板掀起，然后液压伸缩机开始伸长，使得移动限位座在活动腔内向装配完成的装配翻转板方向移动，配合牵引电机的正反转，进而使得龙门架带动设有凹槽的装配翻转板向装配完成的装配翻转板翻转覆盖，当两个装配翻转板合并时，使用工具将两个装配翻转板夹持住；

E：然后液压伸缩机开始缩短，配合牵引电机的正反转，将合并的两个装配翻转板向另一侧翻转，然后将工具取下，使得两个装配翻转板分开，然后将挂钩取下，再挂在另一个装配翻转板上的挂杆上，将该装配翻转板翻转开，此时电池箱体和防撞击支架正面朝上，然后再将水箱和循环泵安装到电池箱体内的指定位置，同时将循环泵与中间的横梁内的汇流冷却通道连通，然后将水箱与最外侧的横梁内的汇流冷却通道连通，接着再将水箱和循环泵连通，此时水箱、循环泵、汇流冷却通道和分流冷却通道形成冷却循环系统；

F：然后使用螺栓旋入螺纹孔内，将安装条和纵梁固定连接，将箱盖卡在电池箱体上，电池箱整体装配完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设有水箱、循环泵、均热板、汇流冷却通道和分流冷却通道，使其形成一个完整的冷却循环系统，电动汽车形式过程中，车载电池产生热，此时循环泵开始运行，将水箱内的冷却液输送进中间位置的横梁内的汇流冷却通道，然后冷却液通过该横梁底部的连接管进入均热板内的分流冷却通道内，从而将车载电池产生的热吸收带走，然后该均热板内的冷却液汇流到与最外侧横梁内的汇流冷却通道，然后冷却液通过横梁内的汇流冷却通道循环流到水箱，完成一个冷却循环，能够快速对车载电池产生的热进行吸收，并完成循环散热，从车载电池的底部和侧面进行散热，提升该电池箱体的散热性能，从而对车载电池进行安全保护，提升车载电池的使用性能；

2、本发明防撞击支架和防撞击缓冲块，将电池箱体内部分割成多个电池容腔，同时能够对电池容腔内的车载电池进行支撑保护，防止电池箱体在受到外界撞击时，能够很好的保护电池容腔内的车载电池，避免电池容腔内的车载电池撞击受损，提高电池箱体的结构强度，提神电池箱体的防撞性能，从而延长车载电池的使用寿命，保护驾驶员的驾驶安全和车辆财产；

3、本发明的装配工装设有装配翻转机构和辅助牵引机构，能够对电池箱结构在装配过程中进行翻转和辅助牵引操作，从而能够快速装配电池箱体，提高电池箱体的装配效率，不需要多人装配，节省人工成本，提高生产效益。

附图说明

图1为本发明的电池箱立体结构示意图；

图2为本发明的电池箱的部分结构示意图；

图3为本发明的防撞击支架和均热板的立体结构示意图；

图4为本发明的防撞击支架和均热板的立体结构示意图；

图5为本发明的防撞击支架的立体结构示意图；

图6为本发明的防撞击支架的立体结构示意图；

图7为本发明的防撞击支架的剖视结构示意图；

图8为本发明的均热板的立体结构示意图；

图9为本发明的均热板的剖视立体结构示意图；

图10为本发明的均热板的剖视立体结构示意图；

图11为本发明的防撞击缓冲块的立体结构示意图；

图12为本发明的水箱和循环泵立体结构示意图；

图13为本发明的装配工装的立体结构示意图；

图14为本发明的装配工装的剖视立体结构示意图；

图15为本发明的装配台的剖视立体结构示意图；

图16为本发明的辅助牵引机构的立体结构示意图；

图17为本发明的辅助牵引机构的立体结构示意图；

图18为本发明的辅助牵引机构的剖视结构示意图；

图19为本发明的翻转机构的立体结构示意图。

图中：1、电池箱体；101、卡槽； 2、箱盖；3、电池防撞击组件；301、防撞击支架；3011、横梁；3012、纵梁；3013、安装槽；3014、卡块；3015、汇流冷却通道；3016、连接管；302、防撞击缓冲块；3021、安装条；303、防撞侧板；4、水冷散热组件；401、水箱；402、循环泵；403、均热板；4031、分流冷却通道；4032、连接口；5、电池容腔；6、螺栓；7、螺纹孔；8、装配台；801、活动腔；802、限位槽；9、翻转机构；901、固定座；902、装配翻转板；903、转动槽；904、转动块；905、转动轴；906、防撞击支架定位槽；907、电池箱体定位槽；908、凹槽；909、挂杆；10、辅助牵引机构；1001、液压伸缩机；1002、移动限位座；1003、龙门架；1004、牵引电机；1005、收放转杆；1006、牵引绳；1007、挂钩；1008、限位块；1009、收放槽；1010、从动轮；1011、主动轮；1012、皮带；1013、通口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图12，本发明提供的电动汽车散热型电池箱结构，包括电池箱体1以及盖在电池箱体1上的箱盖2，电池箱体1的内部设置有电池防撞击组件3和水冷散热组件4，电池箱体1、电池防撞击组件3和水冷散热组件4之间形成用于安装车载电池的电池容腔5；

电池防撞击组件3用于间隔支撑电池容腔5内的车载电池，并对车载电池进行防撞击保护，电池防撞击组件3包括安装在电池箱体1内部的防撞击支架301和防撞击缓冲块302，防撞击支架301包括等间距分布的横梁3011以及等间距分布在横梁3011之间的纵梁3012，防撞击缓冲块302通过螺栓6安装在纵梁3012的底部，纵梁3012的底部开设有安装槽3013，防撞击缓冲块302的上部设置有与安装槽3013卡接的安装条3021，安装条3021和纵梁3012上均开设有与螺栓6相适配的螺纹孔7，防撞击支架301上的最外侧两个横梁3011的底部设置有防撞侧板303，防撞侧板303的厚度为横梁3011的宽度的一半，等间距分布的横梁3011的两端均设置有卡块3014，电池箱体1的内部对应卡块3014的位置处开设有卡槽101，防撞击支架301通过卡块3014和卡槽101安装在电池箱体1内；

本发明防撞击支架301和防撞击缓冲块302，将电池箱体1内部分割成多个电池容腔5，同时能够对电池容腔5内的车载电池进行支撑保护，防止电池箱体1在受到外界撞击时，能够很好的保护电池容腔5内的车载电池，避免电池容腔5内的车载电池撞击受损，提高电池箱体1的结构强度，提神电池箱体1的防撞性能，从而延长车载电池的使用寿命，保护驾驶员的驾驶安全和车辆财产；

水冷散热组件4用于对车载电池产生的热进行循环水冷散热，水冷散热组件4包括水箱401、循环泵402和均热板403，水箱401和循环泵402连通，横梁3011的内部开设有汇流冷却通道3015，最外侧的两个横梁3011内的汇流冷却通道3015与水箱401连通，中间的横梁3011内的汇流冷却通道3015与循环泵402的输出端连通，均热板403的内部开设有等间距分布的分流冷却通道4031，均热板403的两侧边上部分别与最外侧的横梁3011和中间的横梁3011连接，分流冷却通道4031和汇流冷却通道3015连通，最外侧的两个横梁3011的底部设置有等间距分布的连接管3016，中间的横梁3011的底部设置有等间距对称分布的连接管3016，均热板403为U形结构，且均热板403的两侧边上部均设置有连接口4032，其中一个连接口4032与最外侧的横梁3011底部的连接管3016连接，另一个连接口4032与中间的横梁3011底部的连接管3016连接，均热板403的厚度为横梁3011的宽度的一半，电池箱体1通过采用铝合金、镁合金、钢或和玻纤的高分子材料中的一种或几种材料复合制备，均热板403通过采用铝型材或铜材制备，水冷散热组件4内循环的冷却液为纯水或超导液；

本发明设有水箱401、循环泵402、均热板403、汇流冷却通道3015和分流冷却通道4031，使其形成一个完整的冷却循环系统，电动汽车形式过程中，车载电池产生热，此时循环泵402开始运行，将水箱401内的冷却液输送进中间位置的横梁3011内的汇流冷却通道3015，然后冷却液通过该横梁3011底部的连接管3016进入均热板403内的分流冷却通道4031内，从而将车载电池产生的热吸收带走，然后该均热板403内的冷却液汇流到与最外侧横梁3011内的汇流冷却通道3015，然后冷却液通过横梁3011内的汇流冷却通道3015循环流到水箱401，完成一个冷却循环，能够快速对车载电池产生的热进行吸收，并完成循环散热，从车载电池的底部和侧面进行散热，提升该电池箱体1的散热性能，从而对车载电池进行安全保护，提升车载电池的使用性能。

如图13-图19所示，本实施例提供的用于装配电动汽车散热型电池箱结构的装配工装，包括装配台8，装配台8上设置有翻转机构9和辅助牵引机构10；

装配翻转机构9用于装配电池箱结构，并在装配过程中对电池箱结构进行翻转，装配翻转机构9包括固定座901以及转动设置在固定座901两侧的装配翻转板902，固定座901上开设有对称分布的转动槽903，两个装配翻转板902上朝向转动槽903一侧均设置有转动块904，转动块904通过转动轴905转动安装在转动槽903内，其中一个装配翻转板902的上部开设有用于定位防撞击支架301的防撞击支架定位槽906和定位电池箱体1上部的电池箱体定位槽907，另一个装配翻转板902的上部开设有用于定位电池箱体1底部的凹槽908；

辅助牵引机构10用于对装配翻转机构9提供翻转动力，并对装配翻转机构9进行牵引辅助翻转，辅助牵引机构10包括液压伸缩机1001、移动限位座1002、龙门架1003、牵引电机1004、收放转杆1005、牵引绳1006和挂钩1007，装配台8的内部开设有用于移动限位座1002移动的活动腔801，活动腔801的内部两侧均开设有用于对移动限位座1002限位的限位槽802，移动限位座1002上对应限位槽802的位置处设置有限位块1008，液压伸缩机1001安装在装配台8的一端，且液压伸缩机1001的伸缩端与移动限位座1002连接，移动限位座1002的两端伸出装配台8的外侧，龙门架1003的底部两端分别与移动限位座1002的两端上部连接，龙门架1003的高度高出装配翻转机构9的上部，龙门架1003的内侧顶部开设有用于收放转杆1005安装的收放槽1009，收放转杆1005的中部安装有从动轮1010，牵引电机1004安装在龙门架1003的顶部，牵引电机1004的输出端设置有主动轮1011，主动轮1011和从动轮1010之间通过皮带1012连接，龙门架1003的上部对应皮带1012的位置处开设有通口1013，牵引绳1006设置有两个，收放转杆1005以从动轮1010为中心分为两段，两个牵引绳1006分别绕在收放转杆1005的两段上，且两个牵引绳1006的下端设置有挂钩1007，两个装配翻转板902上远离固定座901的一端外侧设置有挂杆909，挂杆909和挂钩1007相匹配；

本发明的装配工装设有装配翻转机构9和辅助牵引机构10，能够对电池箱结构在装配过程中进行翻转和辅助牵引操作，从而能够快速装配电池箱体，提高电池箱体的装配效率，不需要多人装配，节省人工成本，提高生产效益。

本实施例提供的装配工装的装配方法，包括如下步骤：

A：装配电池箱时，将两个装配翻转板902水平放置在装配台8上，然后将防撞击支架301倒装在防撞击支架定位槽906内，此时安装槽3013朝上，然后将防撞击缓冲块302上的安装条3021卡接在安装槽3013内，使得防撞击缓冲块302与防撞击支架301装配，然后逐一将多个防撞击缓冲块302装配完成；

B：然后在横梁3011上的连接管3016上套密封垫圈，然后将均热板403上的两个连接口4032朝向连接管3016，其中一个连接口4032与最外侧的横梁3011底部的连接管3016连接，另一个连接口4032与中部的横梁3011底部的连接管3016连接，然后逐一将多个均热板403装配完成；

C：然后将电池箱体1倒装在电池箱体定位槽907内，此时电池箱体1将防撞击支架301、防撞击缓冲块302和均热板403贴合覆盖住；

D：然后牵引电机1004反转，通过主动轮1011和皮带1012带动从动轮1010反转，进而使得收放转杆1005，使得收放转杆1005上的牵引绳1006放长，进而使得挂钩1007挂住设有凹槽908的装配翻转板902外侧的挂杆909，然后牵引电机1004正转，带动收放转杆1005正转，使得收放转杆1005上的牵引绳1006收缩缠绕，进而使得挂钩1007带动装配翻转板902掀起，然后液压伸缩机1001开始伸长，使得移动限位座1002在活动腔801内向装配完成的装配翻转板902方向移动，配合牵引电机1004的正反转，进而使得龙门架1003带动设有凹槽908的装配翻转板902向装配完成的装配翻转板902翻转覆盖，当两个装配翻转板902合并时，使用工具将两个装配翻转板902夹持住；

E：然后液压伸缩机1001开始缩短，配合牵引电机1004的正反转，将合并的两个装配翻转板902向另一侧翻转，然后将工具取下，使得两个装配翻转板902分开，然后将挂钩1007取下，再挂在另一个装配翻转板902上的挂杆909上，将该装配翻转板902翻转开，此时电池箱体1和防撞击支架301正面朝上，然后再将水箱401和循环泵402安装到电池箱体1内的指定位置，同时将循环泵402与中间的横梁3011内的汇流冷却通道3015连通，然后将水箱401与最外侧的横梁3011内的汇流冷却通道3015连通，接着再将水箱401和循环泵402连通，此时水箱401、循环泵402、汇流冷却通道3015和分流冷却通道4031形成冷却循环系统；

F：然后使用螺栓6旋入螺纹孔7内，将安装条3021和纵梁3012固定连接，将箱盖2卡在电池箱体1上，电池箱整体装配完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。