可拆分式电池系统的制作方法

1.本技术涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种可拆分式电池系统。


背景技术：

2.随着新能源电动汽车的普及，电动汽车越来越受到重视。通常，多个电芯集成在一个电池模组内，多个电池模组集成在一个电池包内。当电池包内的一个或者多个电池模组电量下降程度较大或者发生损坏时，需要从电动汽车上拆下整个电池包进行更换或者维修，极大地增加了电池模组更换和维修的难度。并且，当电动汽车进行短途行驶时，所需电量较少，多余的电池模组反而会增加电动汽车行驶所需的能耗，不利于提高电动汽车的使用经济性。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种可拆分式电池系统，解决现有的电池模组更换不方便且维修难度大以及电动汽车在短途行驶时的使用经济性不高的问题。
4.本技术提供的可拆分式电池系统包括集成组件和多个电池单元，电池单元内设有多个电芯，集成组件设有具有一侧开口的装配槽，多个电池单元分别通过装配槽的开口处安装于集成组件的装配槽内，且多个电池单元分别与集成组件可拆卸连接。
5.在其中一个实施例中，集成组件包括安装支架、汇流排和低压传输线，安装支架设有具有一侧开口的装配槽，多个电池单元分别与安装支架、汇流排和低压传输线可拆卸连接。汇流排用于并联多个电池单元的电路，低压传输线用于传输电池单元内多个电芯的工作状态信息，汇流排和低压传输线分别安装于安装支架。
6.在其中一个实施例中，汇流排设有第一电磁连接部，电池单元对应第一电磁连接部设有第二电磁连接部，第一电磁连接部和第二电磁连接部能够电磁吸合，且电池单元通过第一电磁连接部和第二电磁连接部电性连接汇流排。可以理解的是，如此设置，有利于集成组件和电池单元的拆卸和安装。
7.在其中一个实施例中，汇流排包括主体部和多个对应不同电池单元设置的分支部，分支部弯折形成直角状的第一段和第二段，分支部通过第一段固定连接主体部，且第一电磁连接部设于第二段，分支部通过第二段上的第一电磁连接部连接设有第二电磁连接部的电池单元。
8.在其中一个实施例中，低压传输线设有第三电磁连接部，电池单元对应第三电磁连接部设有第四电磁连接部，第三电磁连接部和第四电磁连接部能够电磁吸合，且电池单元通过第三电磁连接部和第四电磁连接部电性连接低压传输线。可以理解的是，如此设置，有利于集成组件和电池单元的拆卸和安装。
9.在其中一个实施例中，安装支架的中部设有连通装配槽的集成通道，多个电池单元分设于集成通道的两侧，汇流排和低压传输线均设于集成通道内。可以理解的是，如此设置，有利于提高汇流排和电池单元的连接效率，以及提高低压传输线和电池单元的连接效
率。
10.在其中一个实施例中，装配槽的开口处设有活动阀门，活动阀门能够打开或者关闭装配槽的开口。可以理解的是，如此设置，有利于防止行车途中电池单元从装配槽的开口处掉落。
11.在其中一个实施例中，活动阀门包括阀门电机、弹性卷片、转动轴和固定轴，且弹性卷片的两端分别连接转动轴和固定轴；转动轴和固定轴分别设于集成组件位于装配槽开口处的两端，且转动轴一端连接阀门电机的输出轴，阀门电机能够驱动转动轴围绕轴线转动；弹性卷片包括连通段和包覆段，连通段设有能够连通装配槽开口的连通口，包覆段能够覆盖装配槽的开口。当阀门电机关闭时，弹性卷片能够在自身的形变作用力下卷绕于固定轴的外侧，以使弹性卷片的包覆段覆盖于装配槽的开口处；当阀门电机启动时，弹性卷片能够在阀门电机的驱动下卷绕于转动轴的外侧，以使弹性卷片的连通段连通装配槽的开口。
12.在其中一个实施例中，电池单元和集成组件中的一者设有多个沿着预设方向延伸的活动凸起，另一者对应多个活动凸起设有多条滑动导轨，活动凸起可滑动地卡接于滑动导轨内，以使电池单元能够相对集成组件沿着预设方向移动，其中，预设方向为从装配槽底部至装配槽开口处的延伸方向。可以理解的是，如此设置，有利于提高电池单元和安装支架的拆装稳定性。
13.在其中一个实施例中，电池单元和集成组件中的一者设有伸缩模块，伸缩模块能够推动电池单元沿着预设方向朝向靠近或者远离集成组件的一端移动，其中，预设方向为从装配槽底部至装配槽开口处的延伸方向。伸缩模块包括驱动电机和伸缩杆，伸缩杆设于电池单元和集成组件之间，驱动电机能够驱动伸缩杆伸长或者缩短，当驱动电机正转时，驱动电机能够驱动伸缩杆伸长，以使电池单元和集成组件分离，当驱动电机反转时，驱动电机能够驱动伸缩杆收缩，以使电池单元和集成组件靠拢。可以理解的是，如此设置，有利于从装配槽内取出电池单元。
14.与现有技术相比，本技术提供的可拆分式电池系统，当可拆分式电池系统内的一个或者多个电池单元的电量下降程度较大或者发生损坏时，可从装配槽的开口处直接拆下出现问题的电池单元，而不需要从电动汽车上拆下整个可拆分式电池系统。并且，当电动汽车进行短途行驶时，可根据实际的行驶里程将多余的电池单元通过装配槽的开口处拆下，从而有效减轻了电动汽车的总重量，进而大大提高了电动汽车的使用经济性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术提供的一实施例的可拆分式电池系统的俯视视角的结构示意图；
17.图2为本技术提供的一实施例的可拆分式电池系统的仰视视角的结构示意图；
18.图3为本技术提供的一实施例的可拆分式电池系统的剖视图；
19.图4为本技术提供的一实施例的集成组件的局部结构示意图；
20.图5为本技术提供的一实施例的多个电池单元的结构示意图；
21.图6为图5所示a处的结构放大图；
22.图7为本技术提供的一实施例的弹性卷片的连通段设于装配槽开口处的结构示意图；
23.图8为本技术提供的一实施例的弹性卷片的连通段和包覆段同时设于装配槽开口处的结构示意图；
24.图9为本技术提供的一实施例的弹性卷片的包覆段同时设于装配槽开口处的结构示意图；
25.图10为本技术提供的一实施例的可拆分式电池系统的局部结构示意图；
26.图11为图10所示b处的结构放大图。
27.附图标记：100、电池单元；110、第二电磁连接部；120、第四电磁连接部；130、活动凸起；200、集成组件；210、装配槽；211、开口；220、低压传输线；221、第三电磁连接部；230、汇流排；231、主体部；232、分支部；233、第一段；234、第二段；235、第一电磁连接部；240、安装支架；241、集成通道；242、容纳腔；243、滑动导轨；244、安装板；245、安装梁；246、座椅横梁；300、活动阀门；310、转动轴；320、固定轴；330、弹性卷片；331、连通段；332、连通口；333、包覆段；400、伸缩模块；500、前舱组件；510、电器接插件；520、侧板；600、后舱组件；610、高压配电盒。
具体实施方式
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.随着新能源电动汽车的普及，电动汽车越来越受到重视。通常，多个电芯集成在一个电池模组内，多个电池模组集成在一个电池包内。当电池包内的一个或者多个电池模组电量下降程度较大或者发生损坏时，需要从电动汽车上拆下整个电池包进行更换或者维修，极大地增加了电池模组更换和维修的难度。并且，当电动汽车进行短途行驶时，所需电量较少，多余的电池模组反而会增加电动汽车行驶所需的能耗，不利于提高电动汽车的使用经济性。
35.请参阅图1-图3，为了解决现有的电池模组更换不方便且维修难度大以及电动汽车在短途行驶时的使用经济性不高的问题。本技术提供一种可拆分式电池系统，该可拆分式电池系统包括集成组件200和多个电池单元100，电池单元100内设有多个电芯(图未示)，集成组件200设有具有一侧开口211的装配槽210，多个电池单元100分别通过装配槽210的开口211处安装于集成组件200的装配槽210内，且多个电池单元100分别与集成组件200可拆卸连接。
36.如此，当可拆分式电池系统内的一个或者多个电池单元100的电量下降程度较大或者发生损坏时，可从装配槽210的开口211处直接拆下出现问题的电池单元100，而不需要从电动汽车上拆下整个可拆分式电池系统。并且，当电动汽车进行短途行驶时，可根据实际的行驶里程将多余的电池单元100通过装配槽210的开口211处拆下，从而有效减轻了电动汽车的总重量，进而大大提高了电动汽车的使用经济性。
37.具体地，如图1-图4所示，集成组件200包括安装支架240、汇流排230和低压传输线220，安装支架240设有具有一侧开口211的装配槽210，多个电池单元100分别与安装支架240、汇流排230和低压传输线220可拆卸连接。汇流排230用于并联多个电池单元100的电路，低压传输线220用于传输电池单元100内多个电芯的工作状态信息，汇流排230和低压传输线220分别安装于安装支架240。需要说明的是，汇流排230通常为铜排或者铝排，多个电池单元100通过汇流排230输出电流。进一步地，需要说明的是，电芯的工作状态信息包括电芯的温度信息、电压信息以及电流信息等，但不限于此，在此不一一列举。更进一步地，需要说明的是，安装支架240连接汽车的前舱组件500和后舱组件600，前舱组件500内设有电器接插件510，后舱组件600内设有高压配电盒610。多个电池单元100先通过汇流排230电连接高压配电盒610，之后，高压配电盒610通过高压传输线(包括铜排和高压线束)连接电器接插件510。并且，多个电池单元100通过低压传输线220电连接电器接插件510。
38.进一步地，后舱组件600的主体结构采用一体压铸成型的工艺加工而成，并且，后舱组件600通过热熔自攻丝连接于安装支架240。如此，大大提高了电动汽车的结构强度。
39.为了提高安装支架240在电动汽车上的安装牢固程度，在一实施例中，前舱组件500的两端分别设有侧板520，安装支架240通过两个侧板520固定连接前舱组件500。
40.进一步地，为了更方便集成组件200和电池单元100的拆卸和安装，在一实施例中，如图4-图6所示，汇流排230设有第一电磁连接部235，电池单元100对应第一电磁连接部235设有第二电磁连接部110，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110能够电磁吸合，且电池单元100通过第一电磁连接部235和第二电磁连接部110电性连接汇流排230。
41.需要说明的是，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110具有两个功能，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110的其中一个功能是通过电磁吸合机械连接电池单元100和汇流排230，电磁吸合是通过电磁力使第一电磁连接部235和第二电磁连接部110吸合在一起，具体地，当第一电磁连接部235或者第二电磁连接部110通电时，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110之间会产生磁吸作用力，此时，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110通过磁吸作用力吸合在一起，进而电池单元100通过第一电磁连接部235和第二电磁连接部110固定连接汇流排230。当第一电磁连接部235或者第二电磁连接部110断电时，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110之间不会产生磁吸作用力，此时，第一电磁连接部235和第二电磁连接部110分离，进而电池单元100和汇流排230分离。第一电磁连接部235和第二电磁连接部110的另一个功能是电性连接电池单元100和汇流排230，电性连接简称电连接，在本实施例中，电池单元100的输出电流通过第一电磁连接部235和第二电磁连接部110汇流至汇流排230内。
42.如此，通过设置第一电磁连接部235和第二电磁连接部110，只需对第一电磁连接部235或者第二电磁连接部110进行通电或者断电，便可控制电池单元100和汇流排230的连接和分离，其中，电池单元100和汇流排230的连接包括机械连接和电性连接。因此，如此设置，大大方便了电池单元100和汇流排230的拆卸和安装。
43.具体地，在一实施例中，如图4-图6所示，汇流排230包括主体部231和多个对应不同电池单元100设置的分支部232，分支部232弯折形成直角状的第一段233和第二段234，分支部232通过第一段233固定连接主体部231，且第一电磁连接部235设于第二段234，分支部232通过第二段234上的第一电磁连接部235连接设有第二电磁连接部110的电池单元100。
44.同样地，在一实施例中，如图4-图6所示，低压传输线220设有第三电磁连接部221，电池单元100对应第三电磁连接部221设有第四电磁连接部120，第三电磁连接部221和第四电磁连接部120能够电磁吸合，且电池单元100通过第三电磁连接部221和第四电磁连接部120电性连接低压传输线220。如此，通过设置第三电磁连接部221和第四电磁连接部120，只需对第三电磁连接部221或者第四电磁连接部120进行通电或者断电，便可控制电池单元100和低压传输线220的连接和分离，其中，电池单元100和低压传输线220的连接包括机械连接和电性连接。因此，如此设置，大大方便了电池单元100和低压传输线220的拆卸和安装。
45.综上可知，如此设置，大大方便了集成组件200和电池单元100的拆卸和安装。
46.更进一步地，为了提高汇流排230和电池单元100的连接效率，以及提高低压传输线220和电池单元100的连接效率，在一实施例中，如图1-图3所示，安装支架240的中部设有连通装配槽210的集成通道241，多个电池单元100分设于集成通道241的两侧，汇流排230和低压传输线220均设于集成通道241内。具体地，为了拓展集成通道241的使用空间，在一实施例中，如图3所示，在安装支架240的侧壁上朝向远离电池单元100的方向冲压形成集成通道241。
47.为了防止行车途中电池单元100从装配槽210的开口211处掉落，在一实施例中，如图3所示，装配槽210的开口211处设有活动阀门300，活动阀门300能够打开或者关闭装配槽210的开口211。具体地，在一实施例中，如图3以及图7-图9所示，活动阀门300包括阀门电机(图未示)、弹性卷片330、转动轴310和固定轴320，且弹性卷片330的两端分别连接转动轴310和固定轴320。转动轴310和固定轴320分别设于集成组件200位于装配槽210开口211处的两端，且转动轴310一端连接阀门电机的输出轴，阀门电机能够驱动转动轴310围绕轴线转动。弹性卷片330包括连通段331和包覆段333，连通段331设有能够连通装配槽210开口211的连通口332，包覆段333能够覆盖装配槽210的开口211。当阀门电机关闭时，弹性卷片330能够在自身的形变作用力下卷绕于固定轴320的外侧，以使弹性卷片330的包覆段333覆盖于装配槽210的开口211处。当阀门电机启动时，弹性卷片330能够在阀门电机的驱动下卷绕于转动轴310的外侧，以使弹性卷片330的连通段331连通装配槽210的开口211。需要说明的是，弹性卷片330本质是一种较薄的金属薄片，弹性卷片330在不受外力作用时自身会发生卷曲，阀门电机的作用在于将弹性卷片330拉直之后反向卷曲，当阀门电机关闭，弹性卷片330又会恢复原来的卷曲形态。需要说明的是，弹性卷片330可以是具有卷曲特性的钢片。
48.如此，电动汽车在行驶过程中，阀门电机关闭，弹性卷片330在自身的形变作用力下卷绕于固定轴320的外侧，此时，弹性卷片330的包覆段333覆盖于装配槽210的开口211处，有效防止了电池单元100从装配槽210的开口211处掉落。当需要取出部分电池单元100时，启动阀门电机，以使弹性卷片330在阀门电机的驱动下卷绕于转动轴310的外侧，进而使弹性卷片330的连通段331连通装配槽210的开口211，以便于通过连通口332取出电池单元100。
49.更具体地，在一实施例中，如图3所示，安装支架240的两端设有容纳腔242，固定轴320和转动轴310分别安装于安装支架240两端的容纳腔242内，并且，弹性卷片330可以设置于容纳腔242内。
50.为了提高电池单元100和安装支架240的拆装稳定性，在一实施例中，如图10-图11所示，电池单元100和集成组件200中的一者设有多个沿着预设方向延伸的活动凸起130，另一者对应多个活动凸起130设有多条滑动导轨243，活动凸起130可滑动地卡接于滑动导轨243内，以使电池单元100能够相对集成组件200沿着预设方向移动，其中，预设方向为从装配槽210底部至装配槽210开口211处的延伸方向。
51.具体地，在本实施例中，电池单元100的外侧设有多个沿着预设方向延伸的活动凸起130，安装支架240对应多个活动凸起130设有多条滑动导轨243，活动凸起130可滑动地卡接于滑动导轨243内，以使电池单元100能够相对安装支架240沿着预设方向移动。更具体地，安装支架240包括水平设置的安装板244、多根水平设置的安装梁245以及多根竖直设置的滑动导轨243，滑动导轨243一端连接安装梁245，且滑动导轨243与安装梁245垂直设置，预设方向为竖直方向，装配槽210的开口211设于安装支架240的底部。需要注意的是，如图1所示，安装板244上设有多个座椅横梁246，电动汽车的座椅通过座椅横梁246可拆卸安装于安装板244。
52.进一步地，活动凸起130的横截面呈t字形。
53.更进一步地，每个电池单元100的周侧设有四个活动凸起130，但不限于此，活动凸起130的数量还可以是2个、3个或者5个等，在此不一一列举。
54.为了方便从装配槽210内取出电池单元100，在一实施例中，如图5和图6所示，电池单元100和集成组件200中的一者设有伸缩模块400，伸缩模块400能够推动电池单元100沿着预设方向朝向靠近或者远离集成组件200的一端移动，其中，预设方向为从装配槽210底部至装配槽210开口211处的延伸方向。具体地，伸缩模块400包括驱动电机(图未示)和伸缩杆(图未示)，伸缩杆设于电池单元100和集成组件200之间，驱动电机能够驱动伸缩杆伸长或者缩短，当驱动电机正转时，驱动电机能够驱动伸缩杆伸长，以使电池单元100和集成组件200分离，当驱动电机反转时，驱动电机能够驱动伸缩杆收缩，以使电池单元100和集成组件200靠拢。更具体地，为了使得伸缩模块400对电池单元100的驱动力更加均匀，在一实施例中，四个伸缩模块400分别设置于电池单元100一侧端面的四个顶角处。
55.需要注意的是，在本实施例中，伸缩模块400和活动阀门300可以配合工作，具体地，当驱动电机反转时，驱动电机驱动伸缩杆收缩，以使电池单元100和集成组件200靠拢，此时，阀门电机关闭，弹性卷片330在自身的形变作用力下卷绕于固定轴320的外侧，直至弹性卷片330的包覆段333覆盖于装配槽210的开口211处。当驱动电机正转时，驱动电机驱动伸缩杆伸长，以使电池单元100和集成组件200分离，此时，阀门电机启动，以使弹性卷片330在阀门电机的驱动下卷绕于转动轴310的外侧，进而使弹性卷片330的连通段331连通装配槽210的开口211。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。