一种电池包紧凑化电驱动力单元及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及通用动力技术领域，具体涉及一种电池包紧凑化电驱动力单元及作业机械。


背景技术：

2.随着环境问题的深刻化，动力单元正在从燃油转向电动化。
3.中国发明专利cn112602255a的说明书公开了一种电动动力单元，包括电机以及为电机供电的电池包，该电动动力单元能够替代燃油发动机安装在各种作业机械上，并在一定程度上实现电动动力单元的小型化和通用性。
4.结合上述专利的说明书和附图可知，该专利中电池包的形状为长方体并通过框架安装在电机的顶部。实际应用中，受电池包的形状影响，导致该电动动力单元的高度比市面上普通的燃油发动机要高。因此，如何在满足燃油发动机整体尺寸限制的情况下，降低电池包的整体高度，同时保证电池包续航能力，是电动动力单元取代燃油发动机需要克服的一个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种电池包紧凑化电驱动力单元及作业机械，以在不减少电池包续航的前提下，降低该电驱动力单元的整体高度，满足整体安装尺寸限制。
6.一方面，本实用新型提供了一种电池包紧凑化电驱动力单元，包括电机和电池包，所述电机安装在底座上，所述电池包通过支撑框架支撑于所述电机的上部，所述支撑框架围绕所述电机的外周进行造型，并在该支撑框架的上部形成与电机的上部适配的拱形支撑部，所述电池包的底部具有与所述拱形支撑部适配的凹陷部，所述支撑框架的拱形支撑部支撑于所述电池包的凹陷部内。
7.进一步地，所述支撑框架上位于所述拱形支撑部的两侧分别设有第一安装部和第二安装部，所述电池包的底部位于所述凹陷部两侧的区域分别支撑在所述第一安装部和第二安装部上。
8.进一步地，所述电池包的底部与所述支撑框架上的拱形支撑部、第一安装部和第二安装部之间均设有缓冲垫。
9.进一步地，所述第一安装部的侧部与该支撑框架同侧的侧部在竖向上保持对齐，所述第二安装部为由该支撑框架的侧部向外侧延伸形成的悬臂结构。
10.进一步地，所述电池包包括箱体以及设于所述箱体内的电池组和电池管理系统，所述箱体位于第二安装部一侧的斜上角设为电池管理系统安装空间，箱体内其余的部分设为电池组安装空间。
11.进一步地，所述底座上位于电机的两侧均设有支座，所述支撑框架两侧的下部分别通过弹性减振体安装在对应侧的所述支座上，两侧的所述弹性减振体倾斜设置，使得两
侧弹性减振体的轴线在上方相交；
12.所述电池包的重心位于两侧所述弹性减振体的轴线相交的下方区域内。
13.进一步地，所述电池组通过减振块支撑于所述箱体内。
14.进一步地，所述电池组包括电芯支架以及沿纵向平行排布于所述电芯支架上的多个圆柱形电芯，各所述圆柱形电芯呈正三角形分布。
15.进一步地，所述电机的输出轴方向为水平方向或垂直方向。
16.另一方面，本实用新型提供了一种作业机械，包括上述电池包紧凑化电驱动力单元。
17.本实用新型的有益效果体现在：
18.本技术的支撑框架围绕电机的外周进行造型设计，形成贴合在电机上部的拱形支撑部。同时，通过在电池包的底部设置凹陷部，让电池包不再是简单的长方体，而是设计成贴合支撑框架拱形支撑部的特殊造型，充分利用了电机侧部的空间，实现空间的有效利用。这样电池包结构更加紧凑，能够在不减少电池包续航的前提下，降低该电驱动力单元的整体高度，以满足整体安装尺寸限制，有利于实现该电驱动力单元的小型化，实现了对燃油发动机的进一步替代。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
20.图1为本实用新型一实施例电机的输出轴方向为水平方向时的结构示意图；
21.图2为本实用新型一实施例电池包的立体结构示意图；
22.图3为本实用新型一实施例电池包的爆炸图；
23.图4为本实用新型一实施例电池包的内部剖视图；
24.图5为本实用新型一实施例的电池包的重心位置示意图；
25.图6为本实用新型另一实施例电机的输出轴方向为垂直方向时的结构示意图。
26.附图中，100-电机；200-支撑框架；210-拱形支撑部；220-第一安装部； 230-第二安装部；240-缓冲垫；300-电池包；310-凹陷部；320-箱体；321-下箱体；322-上箱体；323-减振块；330-电池组；331-电芯支架；332-圆柱形电芯；340-电池管理系统；350-重心；400-底座；410-支座；420-弹性减振体。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
28.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的术语或词语，不得限定为通常的或词典的意义进行解释，应立足于“发明人为了以最佳方法说明其自身的发明而适当地定义术语的概念”的原则，只解释为符合本实用新型的技术思想的意义和概念。
29.实施例1
30.如图1-图5所示，实施例1提供了一种电池包紧凑化电驱动力单元，包括电机100和电池包300。
31.电机100安装在底座400，本实施例中电机100的输出轴方向为水平方向，底座400也可作为该电驱动力单元搭载的对象物。
32.电池包300通过支撑框架200支撑于电机100的上部，支撑框架200围绕电机100的外周进行造型，并在该支撑框架200的上部形成与电机100的上部适配的拱形支撑部210，电池包300的底部具有与拱形支撑部210适配的凹陷部310，支撑框架200的拱形支撑部210支撑于电池包300的凹陷部310内。
33.本技术的支撑框架200围绕电机100的外周进行造型设计，形成贴合在电机100上部的拱形支撑部210。同时，通过在电池包300的底部设置凹陷部310，让电池包300不再是简单的长方体，而是设计成贴合支撑框架200拱形支撑部 210的特殊造型，充分利用了电机100侧部的空间，实现空间的有效利用。这样电池包结构更加紧凑，能够在不减少电池包300续航的前提下，降低该电驱动力单元的整体高度，有利于实现该电驱动力单元的小型化，实现了对燃油发动机的进一步替代。
34.本实施例中，参照图1，支撑框架200上位于拱形支撑部210的两侧分别设有第一安装部220和第二安装部230，电池包300的底部位于凹陷部310两侧的区域分别支撑在第一安装部220和第二安装部230上，使得电池包300能够更加稳定地支撑在支撑框架200上。
35.本实施例中，电池包300直接安装在支撑框架200上，为了在支撑框架200 和电池包300之间形成缓冲，电池包300的底部与支撑框架200上的拱形支撑部210、第一安装部220和第二安装部230之间均设有缓冲垫240，缓冲垫240 能够进一步给工作时的电池包300减振，优选地，本实施例中的缓冲垫240是固定在电池包300底部的，电池包300若有坠落的情况，其底部的缓冲垫240 会比电池包300先接触地面，起缓冲保护的作用。
36.本实施例中，第一安装部220的侧部与该支撑框架200同侧的侧部在竖向上保持对齐，第二安装部230为由该支撑框架200的侧部向外侧延伸形成的悬臂结构，电池包300安装在该支撑框架200上时，电池包300支撑在第一安装部220上的侧部与支撑框架200的侧部基本对齐，电池包300支撑在第二安装部230上的侧部伸出支撑框架200的侧部，从而在第二安装部230下侧不设置任何机构。
37.本实施例中，参照图2、图3和图4，电池包300包括箱体320以及设于箱体320内的电池组330和电池管理系统340，箱体320位于第二安装部230 一侧的斜上角设为电池管理系统340安装空间，箱体320内其余的部分设为电池组330安装空间。
38.本实施例中电池包300的一侧端支撑在第一安装部220上，并与支撑框架 200的侧部基本对齐，电池包300另一侧端支撑在第二安装部230上，并伸出支撑框架200的侧部，电池包300的重心350会向伸出支撑框架200的一侧偏移。但实际上，电池包300的重心350越靠近电机100的中心，电池包300和电机100结合的整体稳定性就越好。由于单位体积电池组330的重量远远大于单位体积电池管理系统340的重量，本技术通过将电池管理系统340设置在箱体320位于第二安装部230一侧的斜上角，箱体320的其余部分填充电池组330，可使电池包300的重心350能够尽量向电机100的中心一侧靠近，同时还能充分利用空间。
39.参照图5，本实施例中，底座400上位于电机100的两侧均设有支座410，支撑框架
200两侧的下部分别通过弹性减振体420安装在对应侧的支座410上，两侧的弹性减振体420倾斜设置，使得两侧弹性减振体420的轴线在上方相交。电池包300的重心350位于两侧弹性减振体420的轴线相交的下方区域内。
40.本技术先根据上述方案设计电池包300，使得电池包300的重心350尽量居中，然后设计支撑框架200两侧弹性减振体420的倾斜角度，使得电池包300 的重心350位于两侧弹性减振体420的轴线相交的下方区域内。通过将电池包 300的重心350控制在两侧弹性减振体420的轴线相交的下方区域内，不仅实现了对电池包300的稳定支撑，且对电池包300具有良好的减振效果，能够满足振动较大的作业机械的使用要求。
41.本实施例中，参照图3，电池组330通过减振块323支撑于箱体320内。具体来说，本实施例中的箱体320包括下箱体321和上箱体322，下箱体321 内的底部和四周、上箱体322内的顶部和四周都设有减振块323，减振块323 能够对箱体320内的电池组330起到减振缓冲作用。
42.本实施例中，参照图3和图4，电池组330包括电芯支架331以及沿纵向平行排布于电芯支架331上的多个圆柱形电芯332。该电池组330采用圆柱形电芯结构，是便于实现电池包300的独特造型，进而容易实现电池包300对电机100外周的包围设计。圆柱形电芯332采用与输出方向同向排布的方式较垂直分布的方式具有重心更低、吸振性能更好、整体结构更稳固的优点。
43.作为参考，各圆柱形电芯332呈正三角形分布，以提高圆柱形电芯332的排列效率。
44.实施例2
45.如图6所示，实施例2提供了一种电池包紧凑化电驱动力单元，实施例2 与实施例1的不同之处在于，实施例2中的电机100的输出轴方向为垂直方向。
46.动力单元的电机100输出轴的方向分为水平方向和垂直方向两种，本发明具有通用性，可以同时满足适配上述两种输出方向。
47.电池包300采用底部凹陷的特殊造型，即使电机100的输出轴为垂直方向时，电池包300和电机100也能以良好的空间效率实现装配结合。
48.这里仅需要对支撑框架200进行单独设定，就可以实现具有垂直向输出需求的作业机械的搭载应对。
49.相对于电机100输出轴的方向分为水平方向情况，电机100及电池包300 为通用设计，本实施例仅需要对支撑框架200和外观壳体进行专门设定，就可以实现对各类作业机械的搭载适配。
50.实施例3
51.本实用新型实施例提供了一种作业机械，包括上述电池包紧凑化电驱动力单元，该作业机械包括建筑机械、农业机械、园林机械等，例如平板夯机、水泥磨光机、微耕机、割草机。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。