CN117313442B - 一种电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包，结合电动重卡的整车参数对动力电池包进行设计，得到的目标动力电池包模型能够满足车辆需求而且实现动力电池包与电动重卡的高度集成，在设计过程中，通过对动力电池包模型的受力仿真结果确定动力电池包容易变形的薄弱区域和适于受力的装配点，为薄弱区域配置加强件防止动力电池包的结构变形，为装配点配置辅助件便于将动力电池包安装到车架底盘上。相比于现有技术中使用标准尺寸动力电池包的方案来说，本申请方案能够压缩动力电池包体积，且最大程度的利用车架底盘空间，提高了整车集成度。

Description

一种电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包。

背景技术

电动重卡的轻量化要求逐渐提升，动力电池包的体积及重量在整车轻量化设计中占重要地位，对于减轻整车重量、提高整车空间利用率意义很大。

目前，电动重卡由于单品量小，通常是采用购买动力电池包安装到整车上，安装时，首先在整车预留空间装配用于放置电池包的框架，然后将动力电池包置于框架内，完成电路连接即可。但是，购买的动力电池包是电池厂商按照一定标准设计，具有固定的尺寸和重量，而后用于安装电池包的框架空间也是固定的，这就导致电池包放置过程中难以框架空间进行最大化的利用，并且电池框架本身也占据了较大空间，对于整车空间造成了浪费。

因此，电动重卡的动力电池包的设计及装配方面还存在一定改进的空间。

发明内容

本申请要解决的技术问题是现有电动重卡用动力电池包采用标准电池包和框架安装时，对于整车空间带来较大浪费的问题，为此，本申请提出了一种电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包。

针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请技术方案提供一种电动重卡用动力电池包设计方法，包括：

获取电动重卡的整车参数，所述整车参数包括重量信息、工况信息和车架底盘空间信息；

根据所述重量信息和所述工况信息确定动力电池包的电芯模组选型，根据所述车架底盘空间信息确定所述动力电池包的目标尺寸；

根据所述电芯模组选型、所述目标尺寸以及预设功能件生成初始电池包模型；所述预设功能件包括冷却功能件、密封功能件、承载件和连接件；

模拟所述初始电池包模型装配至车架底盘的状态，获取所述初始电池包模型的受力仿真结果；

根据所述受力仿真结果确定所述初始电池包模型与所述车架底盘的装配点信息以及所述初始电池包模型的薄弱区域信息；

调整所述初始电池包模型，在装配点处配置装配辅助件，在薄弱区域配置加强件，得到目标电池包模型。

一些方案中所述的电动重卡用动力电池包设计方法，所述根据所述车架底盘空间信息确定所述动力电池包的目标尺寸，包括：

根据所述车架底盘空间信息将车架底盘划分为第一装配区域、第二装配区域和第三装配区域，所述第二装配区域为两根纵梁之间的区域，所述第一装配区域和所述第三装配区域对称地分布于所述第二装配区域的左右两侧；

确定所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的动力电池包数量；

根据所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域的空间信息和所述动力电池包数量，确定所述目标尺寸。

一些方案中所述的电动重卡用动力电池包设计方法，若所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的动力电池包数量为多个时，所述方法还包括：

确定所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的多个动力电池包的排列方式；

根据所述排列方式和所述目标电池包模型的设计信息确定电池包装配加强件，所述设计信息包括所述目标电池包的目标重量；所述电池包加强件包括用于将相同装配区域的不同动力电池包连接为整体的加强件结构和用于将不同装配区域的不同动力电池包连结为整体的加强件结构。

第二方面，本申请技术方案提供一种计算机程序产品，所述产品中存储有程序指令，计算机或处理器读取所述程序指令后执行第一方面任一项所述的电动重卡用动力电池包设计方法。

第三方面，本申请技术方案提供一种根据第一方面任一项方案所述电动重卡用动力电池包设计方法得到的动力电池包，包括电池包外壳和设置于所述电池包外壳内的电芯模组；所述电池包外壳包括支撑骨架、底板、将支撑骨架空隙密封封堵的箱体部件以及上盖；其中：

所述支撑骨架为长方体框架，所述长方体框架的每一个边角处作为薄弱区域；每一所述薄弱区域装配有与边角形状匹配的第一加强件；

所述第一加强件包括：设置于长方体框架上表面边角的第一角板，设置于长方体框架下表面边角的第二角板，以及连接所述第一角板和所述第二角板的第一连接板。

一些方案中所述的动力电池包，所述长方体框架的内部空间划分为至少两个容纳格间，相邻两个所述容纳格间之间设置支撑框架；

所述长方体框架的内壁与所述支撑框架相对的位置设置有第二加强件；所述第二加强件包括：设置于长方体框架上边框的第一T形板，设置于长方体框架下边框的第二T形板，以及连接所述第一T形板和所述第二T形板的第二连接板；

所述支撑框架及所述第二连接板的对应位置均开设螺孔，通过定位螺栓依次贯穿所述支撑框架与所述第二连接板的螺孔后将所述支撑框架与所述第二连接板固定连接。

一些方案中所述的动力电池包，所述第一连接板和所述第二连接板的边缘均成型有限位部，所述限位部用于对所述箱体部件进行限位。

一些方案中所述的动力电池包，所述第二连接板上成型有凸棱，所述第二连接板上的所述螺孔成型于所述凸棱上，所述凸棱上开设有多个孔槽。

一些方案中所述的动力电池包，所述底板与所述支撑骨架连接的位置、所述上盖与所述支撑骨架连接的位置以及所述箱体部件与所述支撑骨架连接的位置处均设置双道密封。

第四方面，本申请技术方案提供一种电池包组件，包括多个如第二方面任一项所述的动力电池包。

一些方案中所述的电池包组件，多个所述动力电池包划分为三组，一组所述动力电池包设置于车架底盘两根纵梁之间，另外两组所述动力电池包对称地设置于车架底盘的左右两侧；每一组所述动力电池包与纵梁固定连接。

一些方案中所述的电池包组件，还包括：

第三加强件，用于连接相同装配区域的不同动力电池包；

其中，相同装配区域的不同动力电池包层叠设置，所述第三加强件设置于两层动力电池包之间，所述第三加强件通过固定件分别与上层动力电池包的下表面及下层动力电池包的上表面固定连接。

一些方案中所述的电池包组件，还包括：

第一辅助件，用于连接不同装配区域的不同动力电池包；

其中，不同装配区域的不同动力电池包并排设置且由纵梁隔开，所述第一辅助件将并排设置的两个动力电池包连接的同时，将至少一个动力电池包与所述纵梁固定连接。

一些方案中所述的电池包组件，所述第一辅助件设置于动力电池包的两端，每一所述第一辅助件包括弯折件和卡件；

所述卡件与一个动力电池包固定连接；

所述弯折件包括一体成型的第一弯折部和第二弯折部；所述第一弯折部固定于另一个动力电池包上且与纵梁固定连接；所述第二弯折部延伸至所述卡件的底部并与所述卡件的底部固定连接。

一些方案中所述的电池包组件，所述第一弯折部与相连接的动力电池包的支撑骨架边框一体成型。

一些方案中所述的电池包组件，还包括：

第二辅助件，设置于所述动力电池包外部并与纵梁固定连接，且所述第二辅助件与第二加强件相对设置。

本申请的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本申请提供的电动重卡用动力电池包设计方法及动力电池包，根据电动重卡的整车参数对动力电池包中的电芯模组选型、目标尺寸进行确定，从而使设计的动力电池包能够满足电动重卡的供电需求，且动力电池包在装配时能够对车架底盘空间进行最大化的合理利用。通过考虑电芯模组选型和预设功能件综合后得到的初始电池包模型，能够满足供电、冷却、密封和承载功能，此时初始电池包模型的重量是能够预估的，根据初始电池包模型的目标尺寸和重量，模拟其装配到车架底盘的状态后，能够获取到初始电池包模型的受力仿真结果，在受力仿真结果的指示下能够确定初始电池包模型的薄弱区域信息，薄弱区域信息对应于容易变形的位置，在薄弱区域设置加强件，防止动力电池包结构变形。同时，为了使动力电池包安装在纵梁上时具有合理、均匀的受力，通过受力仿真结果确定动力电池包与纵梁的装配点位置，相应地在装配点位置处设置装配辅助件，将动力电池包安装到纵梁上。

本申请提供的上述方案，结合电动重卡的整车参数对动力电池包进行设计，得到的目标动力电池包模型能够满足车辆需求而且实现动力电池包与电动重卡的高度集成，在设计过程中，通过对动力电池包模型的受力仿真结果确定动力电池包容易变形的薄弱区域和适于受力的装配点，为薄弱区域配置加强件防止动力电池包的结构变形，为装配点配置辅助件便于将动力电池包安装到车架底盘上。相比于现有技术中使用标准尺寸动力电池包的方案来说，本申请方案能够压缩动力电池包体积，且最大程度的利用车架底盘空间，提高了整车集成度。

附图说明

下面将通过附图详细描述本申请中优选实施例，将有助于理解本申请的目的和优点，其中:

图1为本申请一个实施例所述电动重卡用动力电池包设计方法流程图；

图2为本申请一个实施例所述的支撑骨架的结构示意图；

图3为本申请一个实施例所述动力电池包的上盖结构示意图；

图4为本申请一个实施例所述动力电池包的底板结构示意图；

图5为本申请一个实施例所述双层动力电池包外壳的结构示意图；

图6为本申请一个实施例所述车架底盘设置三组动力电池包场景下动力电池包的支撑骨架与纵梁的装配结构示意图；

图7为图6所示结构的后向视角结构示意图；

图8为图6所示结构的左向视角结构示意图；

图9为图6所示结构装配上盖后俯视视角结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例提供一种电动重卡用动力电池包设计方法，应用于装配有仿真软件（如CAE分析软件、FEA仿真软件等）的计算机系统中，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

S10：获取电动重卡的整车参数，所述整车参数包括重量信息、工况信息和车架底盘空间信息。

所述电动重卡的整车参数在设计车辆时是确定的，因此，可以直接获取。

S20：根据所述重量信息和所述工况信息确定动力电池包的电芯模组选型，根据所述车架底盘空间信息确定所述动力电池包的目标尺寸。

重量信息和工况信息能够确定整车在运行时需要的最大电量范围，由此能够确定所需要电芯模组选型，为了使动力电池包的体积能够最大程度的利用车架底盘的空间，可以根据车架底盘空间预留一定冗余量的前提下确定动力电池包的目标尺寸。

S30：根据所述电芯模组选型、所述目标尺寸以及预设功能件生成初始电池包模型；所述预设功能件包括冷却功能件、密封功能件、承载件和连接件。

预设功能件均放置在到动力电池包内部，相比于现有技术中将上述功能件布置在外部的方式，能够将线束、管路等都集中在动力电池包内部，提高对上述功能件及线路的防护性。

S40：模拟所述初始电池包模型装配至车架底盘的状态，获取所述初始电池包模型的受力仿真结果。

通过CAE分析软件对集成了全部功能的初始电池包模型的装配关系进行仿真，在仿真过程中观察其受力仿真结果，确定其稳定均匀受力情况下应满足的条件。

S50：根据所述受力仿真结果确定所述初始电池包模型与所述车架底盘的装配点信息以及所述初始电池包模型的薄弱区域信息。

装配点的设定是为了满足动力电池包在装配完成后受力均匀的需求，确定薄弱区域，从而能够为薄弱区域配置加强件避免其变形。

S60：调整所述初始电池包模型，在装配点处配置装配辅助件，在薄弱区域配置加强件，得到目标电池包模型。目标电池包模型的设计结果能够满足整车高度集成化，空间利用率的要求。

本实施例提供的上述方案，根据电动重卡的整车参数对动力电池包中的电芯模组选型、目标尺寸进行确定，从而使设计的动力电池包能够满足电动重卡的供电需求，且动力电池包在装配时能够对车架底盘空间进行最大化的合理利用。通过考虑电芯模组选型和预设功能件综合后得到的初始电池包模型，能够满足供电、冷却、密封和承载功能，此时初始电池包模型的重量是能够预估的，根据初始电池包模型的目标尺寸和重量，模拟其装配到车架底盘的状态后，能够获取到初始电池包模型的受力仿真结果，在受力仿真结果的指示下能够确定初始电池包模型的薄弱区域信息，薄弱区域信息对应于容易变形的位置，在薄弱区域设置加强件，防止动力电池包结构变形。同时，为了使动力电池包安装在纵梁上时具有合理、均匀的受力，通过受力仿真结果确定动力电池包与纵梁的装配点位置，相应地在装配点位置处设置装配辅助件，将动力电池包安装到纵梁上。

本申请提供的上述方案，结合电动重卡的整车参数对动力电池包进行设计，得到的目标动力电池包模型能够满足车辆需求而且实现动力电池包与电动重卡的高度集成，在设计过程中，通过对动力电池包模型的受力仿真结果确定动力电池包容易变形的薄弱区域和适于受力的装配点，为薄弱区域配置加强件防止动力电池包的结构变形，为装配点配置辅助件便于将动力电池包安装到车架底盘上。相比于现有技术中使用标准尺寸动力电池包的方案来说，本申请方案能够压缩动力电池包体积，且最大程度的利用车架底盘空间，提高了整车集成度。

在一些方案中，所述步骤S20中，根据所述车架底盘空间信息确定所述动力电池包的目标尺寸，包括：

S201：根据所述车架底盘空间信息将车架底盘划分为第一装配区域、第二装配区域和第三装配区域，所述第二装配区域为两根纵梁之间的区域，所述第一装配区域和所述第三装配区域对称地分布于所述第二装配区域的左右两侧。

S202：确定所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的动力电池包数量。

S203：根据所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域的空间信息和所述动力电池包数量，确定所述目标尺寸。

车架底盘空间被分为三部分，得到三个装配区域，每一装配区域的空间信息是能够获得的，动力电池包的目标尺寸能匹配各装配区域的空间信息。

在具体应用时，每一装配区域内设置两个动力电池包，两个动力电池包上下层叠设置，安装完成后，下层动力电池包与地面的距离能够满足车辆行驶过程中的上下颠簸幅度需求，避免磕碰或托底，本方案的动力电池包在设计时，根据车架底盘空间对动力电池包的尺寸进行设计，能够确保动力电池包安装在车架底盘上，有足够的离地间隙，无需占用车辆其他空间，实现车辆空间利用率最大化。

优选地，在上述方案中，所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的动力电池包数量为多个，则设计动力电池包的方法还包括：

S2031：确定所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的多个动力电池包的排列方式。

具体地，在每一个装配区域可以包括两个动力电池包，两个动力电池包层叠设置。

S2032：根据所述排列方式和所述目标电池包模型的设计信息确定电池包装配加强件，所述设计信息包括所述目标电池包的目标重量；所述电池包加强件包括用于将相同装配区域的不同动力电池包连接为整体的加强件结构和用于将不同装配区域的不同动力电池包连结为整体的加强件结构。

动力电池包层叠设置时，将上下两层动力电池包利用加强件连接为一个整体，位于上层的动力电池包外部通过装配辅助件装配到纵梁上。因为动力电池包本身具有一定的重量，而纵梁位于动力电池包的一侧，所以装配完成后，动力电池包因为重力作用等原因其框架存在容易变形的薄弱区域，为薄弱区域设置加强件，提升框架结构的稳定性。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述产品中存储有程序指令，计算机或处理器读取所述程序指令后执行以上方法实施例中任一方案所述的电动重卡用动力电池包设计方法。

本申请实施例还提供一种根据利用上述设计方法设计得到的动力电池包，包括电池包外壳和设置于所述电池包外壳内的电芯模组。如图2-图5所示，所述电池包外壳包括支撑骨架100、将支撑骨架空隙密封封堵的箱体部件200、上盖300以及底板400。

如图2所示为两层支撑骨架100上下层叠设置的示意图，所述支撑骨架100为由框架结构件101组合得到的长方体框架，所述长方体框架的每一个边角处作为薄弱区域；每一所述薄弱区域装配有与边角形状匹配的第一加强件102，图中所示第一加强件102包括：设置于长方体框架上表面边角的第一角板，设置于长方体框架下表面边角的第二角板，以及连接所述第一角板和所述第二角板的第一连接板。由于边角为直角，所以第一角板和第二角板均为夹角为直角的角板且角板的两边具有相同长度。优选地，如图2中所示，第一加强件102具有切角板1021，其可以为圆切角，可以在加工得到第一加强件102时成型，切角的方式相比直角的方式，连接处具有更平缓的过渡，受力也更加均匀，能提升该边角区域的稳定性。

箱体部件200可以是铝制的蒙皮，通过焊接的方式与支撑骨架100焊接在一起实现密封封堵。支撑骨架100可以通过多根连接杆通过螺栓固定在一起，不同连接杆之间会存在一定的空隙，蒙皮的尺寸与空隙尺寸匹配后，通过焊接的方式完成固定。

上盖300可以通过螺栓固定在支撑骨架100上，如图2所示，上盖300与支撑骨架100密封连接后，能够覆盖支撑骨架100表面。

底板400如图4所示，其上还可以布置冷却系统管路等，在设计时，底板400的尺寸比支撑骨架100的底部尺寸略大，能够使支撑骨架100直接放置在底板400上后被底板400的边缘包围。安装底板400的步骤可以在电芯模组布置的步骤完成后，为电芯模组的安装预留足够的空间。

对比图2、图3和图6所示，所述长方体框架的内部空间划分为至少两个容纳格间，相邻两个所述容纳格间之间设置支撑框架105；本申请方案中，长方体框架内的支撑框架105包括一个，即长方体框架的内部空间被划分为两个容纳隔间。所述长方体框架上与所述支撑框架105相对的位置设置有第二加强件103；所述第二加强件103包括：设置于长方体框架上边框的第一T形板，设置于长方体框架下边框的第二T形板，以及连接所述第一T形板和所述第二T形板的第二连接板；所述支撑框架105及所述第二连接板的对应位置均开设螺孔1031，通过定位螺栓依次贯穿所述支撑框架与所述第二连接板的螺孔后将所述支撑框架105与所述第二连接板固定连接。通过本方案，能够将电芯模组设置在支撑骨架100内的容纳隔间中，容纳空间变小能够使电芯模组的变形极小，对电芯模组起到很好的保护作用。

结合图7和图8中所示出的支撑骨架结构，其中所述第一连接板和所述第二连接板的边缘均成型有限位部，所述限位部用于对所述箱体部件进行限位。图7中第一连接板上成型有第一限位部1022，图8中第二连接板上成型有第二限位部1031。第一连接板和第二连接板两侧对应的是支撑骨架的空隙部分，当需要将箱体部件200焊接到支撑骨架上时，可以利用上述限位部对箱体部件200起到限位作用，便于焊接或者粘接等操作的实现。

结合图9和图2所示，在第二加强件的所述第二连接板上成型有凸棱，第二连接板上的所述螺孔成型于所述凸棱上，所述凸棱上开设有多个孔槽。通过设置凸棱并在凸棱上开设螺孔，便于支撑框架105的定位和安装，通过在凸棱上开设多个孔槽，能够减轻第二加强件102的整体重量。

上述方案中的动力电池包，完整装配后仅在所述底板400与所述支撑骨架100连接的位置、所述上盖300与所述支撑骨架100连接的位置以及所述箱体部件200与所述支撑骨架连接100的位置处设置双道密封，所述双道密封包括采用双层密封圈布置的方式进行密封。如图5所示，所述支撑骨架100上与所述上盖300连接的一面为双道密封面104，所述双层密封圈设置在所述双道密封面104上即可。通过本方式实现密封操作方便，得到的动力电池包的整体结构也简单。

本申请上述实施例中的方案，为了实现动力电池包整体结构轻量化的要求，各个部件的选材可以在满足需求的前提下选择轻质型材和加工工艺。例如，支撑骨架100用来实现承接动力电池包及其部件在车辆上的安装，同时传递车辆运行过程中产生的路面激励，可以采用铝挤压型材拼焊的方式实现。箱体部件200用于电芯模组及其电气零件的安装及密封，可以采用铝板，铝板通过挤压成型。第一加强件102和第二加强件103采用铸件或者机械加工成型。电池上盖300用于动力电池包的顶面密封。底板400用于粘接电芯模组同时为电芯模组提供冷却，可以采取铝合金挤压成型加铝型材对焊工艺实现。

本申请实施例还提供一种电池包组件，包括多个上述实施例中所述的动力电池包。电池包组件中动力电池包的数量可以根据车辆对于电量的需求、动力电池包的能量密度进行确定。

如图6-图9所示的动力电池包与车架底盘装配关系示意图，本申请实施例还提供一种电池包组件，所述动力电池包的数量包括三组，一组所述动力电池包设置于车架底盘两根纵梁600之间，另外两组所述动力电池包对称地设置于车架底盘的左右两侧；每一所述动力电池包与纵梁600固定连接。

以图6中所示出的动力电池包装配方式为例，每一组动力电池包包括层叠设置两个动力电池包，相当于在车架底盘上安装六个动力电池包，其能够满足车辆对于电量的需求，并且动力电池包安装完成后其整体与纵梁基本齐平，不会对底盘上方空间有过多占用，提升了车辆空间利用率。

根据图6和图7所示，电池包组件还包括用于将相同装配区域的不同动力电池包连接为整体的第三加强件505；相同装配区域的不同动力电池包层叠设置，所述第三加强件505设置于两层动力电池包之间，所述第三加强件505通过固定件（如螺栓）分别与上层动力电池包的下表面及下层动力电池包的上表面固定连接。如图7所示，第三加强件505与上下动力电池包的连接位置可以对应于第一加强件102的位置。通过本方案，上下两动力电池包的连接部件可以被隐藏，提升整个结构的集成性。

进一步地，所述电池包组件还包括用于将不同装配区域的不同动力电池包连接为整体的第一辅助件；不同装配区域的不同动力电池包并排设置且由纵梁隔开，所述第一辅助件将并排设置的两个动力电池包连接的同时，将至少一个动力电池包与所述纵梁固定连接。参考图8和图9所示的结构示意图，每一组动力电池包中的所述第一辅助件为两个，分别设置于动力电池包的两端。

如图6、图7和图9所示，每一所述第一辅助件包括弯折件和卡件。所述卡件与一个动力电池包固定连接；具体地，所述弯折件包括一体成型的第一弯折部和第二弯折部；所述第一弯折部固定于一个另动力电池包上且与纵梁固定连接；所述弯折件的第二弯折部延伸至所述卡件的底部并与所述卡件的底部固定连接。参考图7所示，从左至右分别定义动力电池包为第一动力电池包、第二动力电池包和第三动力电池包，所述第一动力电池包和所述第二动力电池包中间设置的为第一弯折件和第一卡件504，所述第二动力电池包和所述第三动力电池包中间设置的为第二弯折件和第二卡件504’。如图所示：所述第一卡件504与第二动力电池包的一侧固定连接；所述第一弯折件包括一体成型的第一弯折部502和第二弯折部503；所述第一弯折部502固定于第一动力电池包上且与纵梁固定连接；所述第二弯折部503延伸至所述第一卡件504的底部并与所述第一卡件504的底部固定连接。所述第二卡件504’与第二动力电池包的另一侧固定连接；所述第二弯折件包括一体成型的第三弯折部502’和第四弯折部503’；所述第三弯折部502’固定于第三动力电池包上且与纵梁固定连接；所述第四弯折部503’延伸至所述第二卡件504’的底部并与所述第二卡件504’的底部固定连接。通过上述结构，能够将动力电池包均安装在纵梁上，且上述结构紧凑，占用空间小。

进一步地，上述方案中所述第一弯折部与连接的动力电池包的支撑骨架边框一体成型。如图7所示，所述第一弯折部502与第一动力电池包的所述支撑骨架的前端边框501为一体成型结构，所述第三弯折部502’与第三动力电池包的所述支撑骨架的前端边框501’为一体成型结构。即装配辅助件与支撑骨架中的一部分是一体成型的，二者不存在连接节点，刚度强，其结合面基本无应力位移，可靠性高。

如图6、图8和图9所示，所述电池包组件还包括第二辅助件506，设置于所述动力电池包外部并且所述第二辅助件506与第二加强件103相对；所述第二辅助件506与纵梁固定连接。如图9，通过该方案，动力电池包通过三个辅助件与纵梁连接，不同辅助件分别位于边角和中部支撑框架对应的位置处，能够提供均匀的支撑力。另外，作为一种可实现的方案，如图所示，上述第二辅助件506可以仅在位于两侧的动力电池包上，减少部件数量。

本申请上述实施例中的方案，在动力电池包的设计阶段结合电动重卡的整车参数给出合理的动力电池包模型，从源头上减少动力电池包内部零件数量，使动力电池包能在满足整车集成化、轻量化、空间利用率最高的前提下装配到车架底盘上。本申请方案重新定义了重卡动力电池包与整车的融合结构设计，实现对动力电池包安装、防护及密封。通过合理的应力区域划分，对动力电池包内的电芯模组进行网格化安装，改善装配点和薄弱区域的加强件结构使动力电池包受力均匀，框架不易变形。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (16)

1.一种电动重卡用动力电池包设计方法，其特征在于，包括：

获取电动重卡的整车参数，所述整车参数包括重量信息、工况信息和车架底盘空间信息；

根据所述重量信息和所述工况信息确定动力电池包的电芯模组选型，根据所述车架底盘空间信息确定所述动力电池包的目标尺寸；

根据所述电芯模组选型、所述目标尺寸以及预设功能件生成初始电池包模型；所述预设功能件包括冷却功能件、密封功能件、承载件和连接件；

模拟所述初始电池包模型装配至车架底盘的状态，获取所述初始电池包模型的受力仿真结果；

根据所述受力仿真结果确定所述初始电池包模型与所述车架底盘的装配点信息以及所述初始电池包模型的薄弱区域信息；通过所述受力仿真结果确定动力电池包与纵梁的装配点位置，相应地在装配点位置处设置装配辅助件，将动力电池包安装到纵梁上；

调整所述初始电池包模型，在装配点处配置装配辅助件，在薄弱区域配置加强件，得到目标电池包模型；所述电池包加强件包括用于将相同装配区域的不同动力电池包连接为整体的加强件结构和用于将不同装配区域的不同动力电池包连结为整体的加强件结构。

2.根据权利要求1所述的电动重卡用动力电池包设计方法，其特征在于，所述根据所述车架底盘空间信息确定所述动力电池包的目标尺寸，包括：

根据所述车架底盘空间信息将车架底盘划分为第一装配区域、第二装配区域和第三装配区域，所述第二装配区域为两根纵梁之间的区域，所述第一装配区域和所述第三装配区域对称地分布于所述第二装配区域的左右两侧；

确定所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的动力电池包数量；

根据所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域的空间信息和所述动力电池包数量，确定所述目标尺寸。

3.根据权利要求2所述的电动重卡用动力电池包设计方法，其特征在于，若所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的动力电池包数量为多个时，所述方法还包括：

确定所述第一装配区域、所述第二装配区域和所述第三装配区域中的多个动力电池包的排列方式；

根据所述排列方式和所述目标电池包模型的设计信息确定电池包装配加强件，所述设计信息包括所述目标电池包的目标重量。

4.一种计算机程序产品，其特征在于，所述产品中存储有程序指令，计算机或处理器读取所述程序指令后执行权利要求1-3任一项所述的电动重卡用动力电池包设计方法。

5.一种根据权利要求1-3任一项所述电动重卡用动力电池包设计方法得到的动力电池包，其特征在于，包括电池包外壳和设置于所述电池包外壳内的电芯模组；所述电池包外壳包括支撑骨架、底板、将支撑骨架空隙密封封堵的箱体部件以及上盖；其中：

所述支撑骨架为长方体框架，所述长方体框架的每一个边角处作为薄弱区域；每一所述薄弱区域装配有与边角形状匹配的第一加强件；

所述第一加强件包括：设置于长方体框架上表面边角的第一角板，设置于长方体框架下表面边角的第二角板，以及连接所述第一角板和所述第二角板的第一连接板。

6.根据权利要求5所述的动力电池包，其特征在于：

所述长方体框架的内部空间划分为至少两个容纳格间，相邻两个所述容纳格间之间设置支撑框架；

所述长方体框架的内壁与所述支撑框架相对的位置设置有第二加强件；所述第二加强件包括：设置于长方体框架上边框的第一T形板，设置于长方体框架下边框的第二T形板，以及连接所述第一T形板和所述第二T形板的第二连接板；

所述支撑框架及所述第二连接板的对应位置均开设螺孔，通过定位螺栓依次贯穿所述支撑框架与所述第二连接板的螺孔后将所述支撑框架与所述第二连接板固定连接。

7.根据权利要求6所述的动力电池包，其特征在于：

所述第一连接板和所述第二连接板的边缘均成型有限位部，所述限位部用于对所述箱体部件进行限位。

8.根据权利要求6所述的动力电池包，其特征在于：

所述第二连接板上成型有凸棱，所述第二连接板上的所述螺孔成型于所述凸棱上，所述凸棱上开设有多个孔槽。

9.根据权利要求5-8任一项所述的动力电池包，其特征在于：

所述底板与所述支撑骨架连接的位置、所述上盖与所述支撑骨架连接的位置以及所述箱体部件与所述支撑骨架连接的位置处均设置双道密封。

10.一种电池包组件，其特征在于，包括多个权利要求5-9任一项所述的动力电池包。

11.根据权利要求10所述的电池包组件，其特征在于：

多个所述动力电池包划分为三组，一组所述动力电池包设置于车架底盘两根纵梁之间，另外两组所述动力电池包对称地设置于车架底盘的左右两侧；

每一组所述动力电池包与纵梁固定连接。

12.根据权利要求11所述的电池包组件，其特征在于，还包括：

第三加强件，用于连接相同装配区域的不同动力电池包；

其中，相同装配区域的不同动力电池包层叠设置，所述第三加强件设置于两层动力电池包之间，所述第三加强件通过固定件分别与上层动力电池包的下表面及下层动力电池包的上表面固定连接。

13.根据权利要求11所述的电池包组件，其特征在于，还包括：

第一辅助件，用于连接不同装配区域的不同动力电池包；

其中，不同装配区域的不同动力电池包并排设置且由纵梁隔开，所述第一辅助件将并排设置的两个动力电池包连接的同时，将至少一个动力电池包与所述纵梁固定连接。

14.根据权利要求13所述的电池包组件，其特征在于：

所述第一辅助件设置于动力电池包的两端，每一所述第一辅助件包括弯折件和卡件；

所述卡件与一个动力电池包固定连接；

所述弯折件包括一体成型的第一弯折部和第二弯折部；所述第一弯折部固定于另一个动力电池包上且与纵梁固定连接；所述第二弯折部延伸至所述卡件的底部并与所述卡件的底部固定连接。

15.根据权利要求14所述的电池包组件，其特征在于：

所述第一弯折部与相连接的动力电池包的支撑骨架边框一体成型。

16.根据权利要求13-15任一项所述的电池包组件，其特征在于，还包括：

第二辅助件，设置于所述动力电池包外部并与纵梁固定连接，且所述第二辅助件与第二加强件相对设置。