[发明专利]一种双层模组的集成化电池总成、电动车辆及设计方法

权利要求书

1.一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，包括电池箱体及布置在其内部的电池包，所述电池包包括多个电池模组(1)，所述多个电池模组(1)呈上下两层布置；所述电池箱体包括箱体前端板(4)、箱体后端板(6)、箱体侧边梁(9)及箱体底板，所述箱体前端板(4)设置在电池包的前端，所述箱体后端板(6)设置在电池包的后端，所述箱体侧边梁(9)设置在电池包的左右两侧，沿着电池包长度方向布置；所述箱体底板设置在电池包的底部；所述两层电池模组(1)之间设置有水冷板总成(3)，水冷板总成(3)内部的流道与箱体前端板(4)、箱体后端板(6)内部的流道结构形成封闭的热管理冷却液流道回路；箱体前端板(4)上设置有水管接头(7)，水管接头(7)与水冷板总成(3)的流道形成冷却液回路。

2.如权利要求1所述的一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，所述电池箱体内部设置有箱体横梁(2)及箱体纵梁(8)，箱体横梁(2)及箱体纵梁(8)形成网格状，所述箱体横梁(2)沿着电池包宽度方向布置，所述箱体纵梁(8)沿着电池包长度方向布置；电池模组(1)位于网格状的结构内。

3.如权利要求1所述的一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，所述电池模组(1)与水冷板总成(3)之间通过导热结构胶(5)粘接，所述导热结构胶(5)用于固定和传热，水冷板总成(3)的两面都可以进行热量传递，提升热管理效率。

4.如权利要求1所述的一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，所述箱体纵梁(8)上设置有横边结构(801)，通过横边结构(801)与电池模组(1)卡接，保证电池模组(1)的安装，提升电池模组(1)的安装精度，提升结构强度。

5.如权利要求1所述的一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，所述水冷板总成(3)的材料为铝合金、铁合金或钛合金。

6.如权利要求1所述的一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，所述水管接头(7)有两个，一个为入水口，另一个为出水口，水管接头(7)的一端与水冷板总成(3)的流道及箱体前端板(4)连接，另一端与整车热管理器系统连接，形成完整的冷却液回路。

7.如权利要求1所述的一种双层模组的集成化电池总成，其特征在于，所述水冷板总成(3)采用挤压工艺成型，水冷板总成(3)上布置有多孔流道，与箱体前端板(4)、箱体后端板(6)内部的流道结构形成封闭的热管理冷却液流道回路。

8.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1＝7任一一项所述的一种双层模组的集成化电池总成。

9.一种双层模组的集成化电池总成的设计方法，用于设计权利要求1-7任一项所述的集成化电池总成，其特征在于，包括以下步骤：

A：将电池包布置边界和性能需求做为设计输入；

B：根据电池包布置边界和性能需求的匹配确定电池单体的数量；

C：通过电池单体的数量合理布置电池模组的尺寸，可以根据电池单体的数量调整模组的长度尺寸；

D：通过电池模组(1)的数量确定水冷板总成(3)的数量，其中一个水冷板总成3的上下面均布置有一个电池模组(1)；

E：通过电池模组(1)的重量设计横边结构(801)的尺寸，保证横边结构801的结构强度在安全系数范围内；

F：通过CFD热管理计算和CAE的强度计算确定水冷板总成(3)的厚度和流道结构；

G：通过水冷板总成(3)的流道设计前后端板内部的流道，与水管接头相连；

H：通过双层模组的尺寸高度设计电池侧边梁、前端板、后端板的尺寸；

I：对电池包进行电气安全、结构强度校核。

10.如权利要求9所述的一种双层模组的集成化电池总成的设计方法，其特征在于，步骤C中电池单体的长度总和占电池模组长度的95％以上，如果模组的长度需要变长或者变短，可以增加或者减少单体的个数实现。