一種分布式四輪輪轂電機驅動電動汽車的動力電池組的布置結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種分布式四輪輪轂電機驅動電動汽車動力電池及在車內組成的最佳布局。
【背景技術】
[0002]目前，隨著全球汽車工業的可持續發展面臨能源和環境問題的巨大挑戰，人們開始研究以電能發動機代替汽油發動機來制造電動汽車。采用傳統汽車進行改裝的純電動汽車，由于受現有車型的局限，導致整車零部件布置不合理，系統匹配困難、車身重量偏大、有效乘用空間小，無法發揮電動汽車的優勢；場地用純電動車的車架結構過于簡單，車架整體結構剛度低，安全性差，難于達到公路用車的要求；另外，現有車架都不利于電動汽車的組裝，不適合發展的需求。
[0003]目前，主流電動汽車的電池包結構和車架結構往往采用獨立設計的策略，其缺點是電動車車架與電池包結構的總體質量很大，同時很難做到對電池包安全性能的全方位保護。導致電動汽車在長時間工作或碰撞事故過程中，電池包結構無法保證電池單元的完整性和安全性能，從而電池單元很容易發生相互擠壓，造成電池破壞、電池自燃等現象。
[0004]純電動轎車要滿足車輛的動力性和續駛里程，通常要有足夠多的電池單體構成多個電池模組12最終組建成一個電池系統。目前動力電池主要采用鋰離子電池，它的能量密度較低，體積一般比較大。所以在車身設計上就是要有足夠大的電池布置空間，另外也要兼顧車身的結構強度和碰撞性能，如何設計好電池箱的結構是目前面臨的技術難題。
[0005]目前，動力電池的布局方式部分米用分布式布置，將多塊電池固定在前機艙、車身地板下方、后備箱燈可用空間，此形式不便于安裝和拆卸電池組。同時后備箱的電池與車身地板下方的電池環境溫度不同，不便于整車熱管理系統的設計。此外，若前機艙或后備箱單獨布置電池會造成前后軸荷分布不均，對整車的操縱穩定性產生不良影響。
[0006]另外動力電池布置在車身地板下方，需要滿足整車其他系統的布置需求，從而使動力電池的體積受到很大的制約，尤其是為保證整車具有的合理最小離地間隙，動力電池的高度受到限制，高度這對整個動力電池的體積具有很大的影響，進而影響動力電池存儲能量和電動汽車的續航里程。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是設計一種分布式四輪輪轂電機驅動電動汽車動力電池組的布置結構，構造一種全新概念的電池箱，動力電池在車內可被最佳化布置，電池體積可達到合理的最大化。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種電動汽車動力電池組布置結構以及動力電池組在電池箱內部的布置結構，動力電池組是車架的一部分，位于車架中間，所述動力電池組為封閉箱體狀框架，包括焊接在車身上的前地板、后地板、左門檻梁和右門檻梁、平行于地面的上地板、平行于地面的下地板、密封膠條構成封閉的空間。所述動力電池組的內部設置有電池模組、電池管理系統、預充電阻、總正繼電器、總負繼電器、維修開關、電連接片、霍爾傳感器、低壓插接件、高壓插接件、電池模組支架、分電池管理系統支架、霍爾傳感器支架、第一支架、第二支架、橫跨在左門檻梁和右門檻梁之間的第一橫梁和第二橫梁、四條縱梁。
[0009]優選地，所述動力電池箱呈封閉箱體狀，動力電池箱包括形成箱體框架結構的前地板、后地板和左門檻梁、右門檻梁以及電池箱內部設置有兩條中間橫梁、四條縱梁。
[0010]所述動力電池箱從力學角度上與車架是一個完整的受力整體，該電池箱既可以作為電池模組及電器元件的安裝結構用于承載整個電池組的本體重量，也可作為電動汽車車架的橫梁和縱梁結構用于承載來自車身座椅和乘員的重量。
[0011]優選地，前地板、后地板、左門檻梁、右門檻梁焊接在車身上，保證了電池包的強度。
[0012]優選地，前地板、后地板、左門檻梁、右門檻梁上平面對應上地板開有螺栓孔，內部鑲嵌有拉鉚螺母。
[0013]優選地，所述上地板由第一塊鋼板、第二塊鋼板和第三塊鋼板這三塊鋼板組成，鋼板采用強度很高的材料，并配有加強措施。第一塊鋼板和第三塊鋼板呈長方形，第二塊鋼板兩邊具有一翻邊，第一塊鋼板、第二塊鋼板和第三塊鋼板的四個邊均開設有若干個螺栓孔，第一塊鋼板、第三塊鋼板壓裝在第二塊鋼板的翻邊處，并用螺栓固定。
[0014]優選地，所述上地板利用密封膠條、鑲嵌于前地板、后地板、左門檻梁、右門檻梁內部的拉鉚螺母以及螺栓進行緊固連接，進而對電池箱進行密封。
[0015]優選地，所述下地板和前地板、后地板、左門檻梁、右門檻梁焊接在一起。
[0016]優選地，所述兩條中間橫梁把電池箱內部三個獨立的空間，按照車輛向前的方向，以下簡稱第一排、第二排、第三排，在橫梁上設置有減重孔。兩條橫梁主要用于加強左右門檻之間的聯系，固定座椅和加強地板剛度，并用于承受側向碰撞力，可以有效地緩解整車碰撞時對動力電池的影響，提高動力電池的安全性。
[0017]優選地，所述電池模組共有11個，其中第一排布置4個電池模組，第二排布置2個電池模組，第三排布置5個電池模組，每個電池模組的下方架設有一用于固定電池模組的電池模組支架，每個電池模組支架的下方的四個角開設有螺栓孔；在下地板固定的電池模組支撐座相應位置鑲嵌有拉鉚螺母，由此，利用螺栓與鑲嵌于電池模組支撐座內部的拉鉚螺母進行螺栓連接實現電池模組的緊固連接。可確保動力電池模組在車輛運行過程中因振動而發生電池模組移位的現象，從而保證了整個電池箱內電池模組的安全正常工作。
[0018]優選地，所述電池模組支撐座共有8個。每個電池模組支撐座的四個角開設有螺栓孔，所述螺栓孔內鑲嵌有拉鉚螺母，通過螺栓與鑲嵌于電池模組支撐座的拉鉚螺母將電池模組緊固地連接于電池模組支撐座，所述螺栓孔的位置與大小和所述拉鉚螺母的位置與大小相匹配。利用折彎機把鋼板加工成具有若干個封閉梯形凸臺的電池模組支撐座。按照電池模組的布置要求，和電池模組支架四個角的螺栓孔對應的位置在支撐座上開直徑相同的螺栓孔。在支撐座內部對應螺栓孔鑲嵌拉鉚螺母。
[0019]優選地，所述電池模組支撐座分別焊接到前圍板、后圍板、左門檻梁、右門檻梁、下地板的對應位置上。
[0020]優選地，所述的預充電電阻、總正繼電器、總負繼電器、預充電繼電器、加熱繼電器布置在第一排中間位置，預充電電阻、總正繼電器、總負繼電器、預充電繼電器、加熱繼電器的下端兩個角開有螺栓孔，在下地板固定的支架對應的位置鑲嵌有拉鉚螺母，由此，利用螺栓與鑲嵌于第一支架內部的拉鉚螺母進行螺栓連接實現預充電電阻、總正繼電器、總負繼電器、預充電繼電器、加熱繼電器的緊固連接。
[0021]優選地，所述霍爾傳感器布置在第一排中間的位置上，霍爾傳感器的邊緣預留有螺栓孔。所述霍爾傳感器支架焊接在第一支架上。在霍爾傳感器支架相應位置鑲嵌有拉鉚螺母，由此，利用螺栓與鑲嵌于霍爾傳感器支架上的拉鉚螺母進行螺栓連接實現霍爾傳感器的緊固連接。
[0022]優選地，所述維修開關布置在第二排的位置上，維修開關下端四個角預留有螺栓孔，維修開關自身帶有用于固定維修開關的維修開關支架(即，維修開關支架和維修開關是一體的)由于維修開關支架在下地板上沒法固定，所有設置了一個第二支架。在第二支架相應位置鑲嵌有拉鉚螺母，由此，利用螺栓與鑲嵌于支架上的拉鉚螺母進行螺栓連接實現維修開關的緊固連接。
[0023]優選地，所述第二支架焊接在下地板上。
[0024]優選地，所述電池管理系統固定在第二排中間的位置上，電池管理系統分為一個主電池管理系統和三個分電池管理系統。主電池管理系統下平面四個角預留有螺栓孔，在橫梁上對應位置開有螺栓孔，在橫梁的內部鑲嵌有拉鉚螺母，由此，利用螺栓與鑲嵌于橫梁內部的拉鉚螺母連接實現主電池管理系統的緊固連接。
[0025]優選地，所述分電池管理系統支架是利用折彎機把鋼板加工成L形。分電池管理系統下平面四個角預留有螺栓孔，在分電池管理系統支架背面鑲嵌有拉鉚螺母，由此，利用螺栓與鑲嵌于電池管理系統支架背面的拉鉚螺母連接實現分電池管理系統的緊固連接。
[0026]優選地，所述分電池管理系統支架焊接在下地板上。
[0027]優選地，所述電池箱內部還設置有加熱單元，加熱采用的是加熱膜，加熱膜布置在電池模組和下地板之間。
[0028]優選地，所述電池箱內部還設置有減震單元，減震單元采用的是減震泡沫板，減震泡沫板布置在電池模組和下地板之間，起動減震、隔熱等作用。
[0029]優選地，所述電池箱內部還設置有絕緣措施，在電池箱內部全部噴有絕緣漆，另外在電池模組和下地板之間布置有絕緣板，用于隔開動力電池模組和下地板。
[0030]由于動力電池在工作時會有一定膨脹，因此需要電池模組之間要預留足夠的間隙。所述電池模組之間的間隙尺寸均在合理范圍。所述電池模組與與左右門檻梁之間的間隙均在合