一种新能源汽车快换型通用动力电池制造技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车快换型通用动力电池，电池本体上设置有快换接口、接口凹陷结构、独立液态温控回路和多组接口结构的一种或多种。电池本体上设置凹陷区，快换接口位于凹陷区内，为车上设置对应连接结构留出空间；独立液态温控回路设置在电池本体上，满足动力电池温控需要的同时解决动力电池在互换的情况下不适合与车共建液态温控系统的难题；电池本体至少两个面设置有快换接口，可以不同方向装入汽车，结合电池形态可适用不同安装空间条件的新能源汽车。因此电池通用性强，以不超过8种主型号的快换型通用动力电池组成系统，达到大多数新能源车型可以选用及换电的目的，与充电结合满足新能源汽车对补充电能的方便性需求。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车快换型通用动力电池
本专利技术涉及新能源汽车动力电池领域具体涉及一种新能源汽车快换型通用动力电。
技术介绍
我们原来长期使用以燃油为主的汽车，存在尾气排放的空气污染问题和燃油来源基本不具有资源再生性的问题，随着使用量越来越大，问题日益严重。各种新能源汽车的应用，可有效改善上述问题。现有的新能源汽车大多通过电力驱动，电能来源于车载其它能源发电或外部充电。车载其它能源仍应用燃油类的因运用新型动力装置减少了其消耗和尾气排放，其它类型则应用绿色能源作为发电来源。采用车载其它能源发电的新能源汽车仍可配置外部充电，而新能源汽车中的纯电动汽车则完全依靠外部充电。外部充电由于绿色发电占比不断提高，有显著的环保性并减少了不可再生资源的消耗。采用电力驱动的新能源汽车大多应用各种动力电池进行电能的储存和输出。动力电池的电能充电来源除车载其它能源发电外，主要通过外部补充，外部补充采用充电或直接更换动力电池(后面简称换电)两种方式。充电是现在主要的外部补充电能方式，有很多优势，如：可配置充电设施的场合较多。但也存在不足：慢充充电时间长，并且因此公共充电位易被占用需先等待；快充(采用大功率充电桩，但目前充电速度仍明显慢于燃油车加油速度)因功率大对电网配置要求高，且易造成电网峰谷不平衡，也因此配置数量受限。新能源汽车使用者常会因充电不便而产生“里程忧虑”。快充还会对现在常用的动力电池造成明显损伤。综上，新能源汽车要达到充电方便，必须同时符合车用动力电池适合快充、大功率充电桩普及(分布广，量足够)的要求。大功率充电桩的普及需解决因多车快速充电对充电站配电功率要求过大和加大电网峰谷不平衡的问题，充电站需要普遍配备低成本或长寿命的大容量储能设备(待开发)才可解决。同时达到以上要求困难还很大。如果换电方式普及且可快速换电，可以解决充电时间长的问题，换下来的电池可以统筹安排充电，减小了对换电站的配电要求，而且可以安排在用电低谷时段充电(用电低谷和用车低谷有很长的同步时段)，直接起到电网低谷储能的作用。充电与换电方式共用可结合两者优势：充电可配置场合多、换电可快速补充电能，基本可实现新能源汽车外部补充电能的方便性。新能源汽车要实现快速换电，必须换电点分布广泛，且每个换电点有各车型所需的可快速换电的动力电池(后面简称快换型动力电池)型号，如果型号过多会导致各换电点配备备用电池、换电装备、充电设备的品种过多导致占用资源过大成本过高而无法推行，因此快换型动力电池必须型号少，且都可被大量的车型应用，即具有通用性，如果少量型号形成的系列能够为大多数新能源汽车提供换电服务，则可达到换电方式普及的目标。通用换电还有利于动力电池的统一管理，更合理的进行识别、检测、维护、回收。现在新能源汽车已有可换电车型，其动力电池与新能源汽车连接采用快速接口，动力电池与新能源汽车之间的安装固定采用简单的结构便于拆装，可实现快速换电，但现在还难以普及，主要问题是动力电池缺少通用性。现在新能源汽车和快换型动力电池结合的设计方式主要有两种：a.车与快换型动力电池采用联合针对性设计，快换型动力电池为整体式电池(常称为电池包)，但无通用性结构。一款快换型动力电池对应一款车型，或后续推出的有共同设计的车型(如：同平台车型)也共同采用，换电在同一个车型或少量对应车型中实施；b.设计成多个动力电池(电池包，又称为电池组或电池模组)分别装入汽车，通过车内电路组合成一个总电池，通常采用同样的动力电池(电池包)，换电通过快换各个动力电池实现。这种动力电池可被其它车型采用，形成一款快换型动力电池对应几款车型，可供几款车型换电的方式。前一种设计方式只能少量车型共用。后一种设计方式适用性也较弱，主要有以下几种原因(原因之一或同时有多个原因)：a.无通用性结构，不能满足各种车型合理布局所需；b.其特性只能满足部分车型所需，不能被普遍采用，如因动力电池控温能力较弱等原因，主要用于车速相对较低的车型；c.新能源汽车对应快换型动力电池可布局空间不足，形成的总电池储存容量相对较小，不能普遍满足各车型对整体续航里程的要求。因此，也无法被普遍采用。目前未形成由一款快换型动力电池或由多款快换型动力电池组成系列满足各种车型所需，从而普及换电应用的局面。在这种情况下，如广泛分布换电点将缺少实用性和经济性，布点少又不能满足对应车型的换电需求，故现在换电只适合集中布点(换电点)并主要应用在区域性使用的新能源汽车上，如出租车、网约车、公交车等，无法普及应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大大扩展了适用场合的快换型通用动力电池，以少量型号的快换型通用动力电池组成系统，满足各种新能源汽车车型所需，从而普及换电应用。同一型号快换型通用动力电池允许个体的适当变化，车上同一部位不同时段安装参数有差异的同一型号快换型通用动力电池的，车与动力电池管理系统之间通信传递相关信息以实现对动力电池的合理使用。当车上按需安装多个动力电池集组时，通过对多集组供电与单集组供电的切换，在满足供电需要的同时符合行程中的充换电计划。本专利技术所指新能源汽车包括所有安装有动力电池的汽车。本专利技术还应用于其它可安装快换型通用动力电池的车辆。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新能源汽车快换型通用动力电池，包括电池本体，所述的电池本体上设置有用于快速拆装的快换接口，所述快换接口包括主电接口，所述电池本体使用时与新能源汽车连接，所述电池本体还设置有扩展适用场合的接口凹陷结构、独立液态温控回路和多组接口结构的一种或多种，所述接口凹陷结构，包括设置在电池本体上的凹陷区，其中当电池本体侧向安装于汽车上，则所述的电池本体的侧面设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，当所述的电池本体向下安装于汽车上，则所述的电池本体的下端设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，当电池本体向上安装于汽车上，则所述的电池本体的上端设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，所述独立液态温控回路包括直冷回路或/和液冷回路，所述直冷回路或/和液冷回路均设置在电池本体上，所述多组接口结构包括设置在电池本体上的快换接口，并且所述电池本体至少两个面设置有快换接口。电池本体上设置有凹陷区，汽车上电池舱(也可以是其它用于连接安装电池本体的部件)内的连接部分可以设置成突出部，电池本体安装时突出部可以进入到电池本体对应的凹陷区内，电池舱后方无需额外空间，也即占用电池舱后方的空间很少或不占用，汽车不因连接部分结构需占用空间而无法设置电池舱或电池舱设置被限制在特点位置，因此电池舱布局灵活，使得电池本体的适用场合被大大扩展，通用性强。动力电池具多组接口可有多个连接位置或多种安装方向，适用多种安装条件，因而适用多种场合，通用性强。有多个连接位置的，有利于新能源汽车设定接口位置时避开不适合的位置。有多种安装方向的，可对不同条件采用不同方向安装，在减少快换型通用动力电池品种的情况下合理、充分利用汽车上的可安装空间。因此快换型通用动力电池具多组接口可大大扩展适用场合，通用性强。本专利技术的动力电池设置液态温控，温控回路采用液态介质(制冷剂、冷却液等)传递热量，包括各种直冷回路或/和液冷回路及其组合等，将传统置于汽车上的对外热交换器(冷凝器、蒸发器、散热器等)置于动力电池的表面位置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车快换型通用动力电池，包括电池本体，所述的电池本体上设置有用于快速拆装的快换接口，所述快换接口包括主电接口，所述电池本体使用时与新能源汽车连接，所述电池本体还设置有接口凹陷结构、独立液态温控回路和多组接口结构的一种或多种，所述接口凹陷结构，包括设置在电池本体上的凹陷区，其中当电池本体侧向安装于汽车上，则所述的电池本体的侧面设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，当所述的电池本体向下安装于汽车上，则所述的电池本体的下端设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，当电池本体向上安装于汽车上，则所述的电池本体的上端设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，所述独立液态温控回路包括直冷回路或/和液冷回路，所述直冷回路或/和液冷回路均设置在电池本体上，所述多组接口结构包括设置在电池本体上的快换接口，并且所述电池本体至少两个面设置有快换接口。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车快换型通用动力电池，包括电池本体，所述的电池本体上设置有用于快速拆装的快换接口，所述快换接口包括主电接口，所述电池本体使用时与新能源汽车连接，所述电池本体还设置有接口凹陷结构、独立液态温控回路和多组接口结构的一种或多种，所述接口凹陷结构，包括设置在电池本体上的凹陷区，其中当电池本体侧向安装于汽车上，则所述的电池本体的侧面设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，当所述的电池本体向下安装于汽车上，则所述的电池本体的下端设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，当电池本体向上安装于汽车上，则所述的电池本体的上端设置有凹陷区，所述的快换接口位于该凹陷区内，所述独立液态温控回路包括直冷回路或/和液冷回路，所述直冷回路或/和液冷回路均设置在电池本体上，所述多组接口结构包括设置在电池本体上的快换接口，并且所述电池本体至少两个面设置有快换接口。2.如权利要求1所述的新能源汽车快换型通用动力电池，其特征在于，所述电池本体通过内部变动可输出不同的电压。3.如权利要求2所述的新能源汽车快换型通用动力电池，其特征在于，通过切换内部等同电池组之间的串并联连接方式实现电池本体电压的变化，所述电池本体内部可以有多种的等同电池组，经过切换，每一种等同电池组之间串联数量增加，则电池本体的电压增加，每一种等同电池组之间的串联数量减小，则电池本体的电压减小，所述等同电池组是由适合并联使用的电性能基本相同的单电芯构成或是由多个电芯串、并联组成的适合并联使用的电性能基本相同的电池组。4.如权利要求1所述的新能源汽车快换型通用动力电池，其特征在于，所述电池本体最大面的面积或最大投影面积小于0.06平方米，厚度不超过140mm，重量小于10Kg，为小型快换型通用动力电池。5.如权利要求1所述的新能源汽车快换型通用动力电池，其特征在于，所述电池本体采用动力电池管理系统与新能源汽车之间的通信协议，通过该通信协议能够传递动力电池内部电芯类别及种类或/和动力电池参数信息至新能源汽车的能源管理系统，用于管控充电过程，所述动力电池参数信息包含针对动力电池电芯类别和种类不同而不同的充电要求的参数信息。6.如权利要求1所述的新能源汽车快换型通用动力电池，其特征在于，所述电池本体采用动力电池管理系统与新能源汽车之间的通信协议，通过该通信协议能够传递动力电池负载能力的参数信息至新能源的能源管理系统，汽车的控制系统可以根据所述能源管理系统获得的动力电池负载能力的参数信息选择供电模式。7.一种由权利要求1至6所述的动力电池组成的快换型通用动力电池系统，其特征在于，所述电池本体的主要安装尺寸相同可安装于同一种电池舱或其它用于连接安装电池的部件中的为同一主型号，供各种新能源汽车选用和更换的通用中的所述动力电池的主型号不超过8种。8.如权利要求7所述的快换型通用动力电池系统，其特征在于，用于互换使用的同一主型号动力电池的不同个体内部可采用不同类别及种类的电芯。9.一种采用如权利要求1所述的动力电池的车，其特征在于，包括车体，所述车体设置有与电池本体对应的快换接口。10.如权利要求9所述的车，其特征在于，所述车体为有驱动机构的主车，可连接从车，用所述从车安装的所述动力电池供电，并且所述从车可...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁豪，
申请(专利权)人：王宁豪，
类型：发明
国别省市：浙江,33