一种一体化电池总成、新能源车辆及设计方法与流程
1.本发明涉及新能源汽车电池技术领域，尤其涉及一体化电池总成、新能源车辆及设计方法。
背景技术：
2.近些年来新能源产业蓬勃发展，新能源汽车销量屡创新高，我国也正在通过新能源电动化进行着汽车产业的转型升级，新能源电动汽车逐渐向智能化、高集成化、轻量化等趋势发展。
3.动力电池作为新能源汽车的重要核心部件，其内部包含几十甚至上百个零部件，零部件数量、种类繁多，其重量往往多达几十甚至几百公斤，同时由于是重要的安全部件，电池需要在安装到整车上后进行保温、防磕碰等周密的防护，导致电池与新能源汽车集成度较低，零部件件数量较多，整车质量偏大，车辆行驶过程中电耗过高，影响车辆续驶里程及动力性；为解决以上问题，聚焦于电池与整车集成设计、模块化开发电池总成等方法，可以提高电池与整车的集成度，降低重量并减少零部件数量，提高整车的续驶里程；目前行业研究的方向多为电池布置于车身底板下方位置，提出的方案多为车身底板与电池集成方案，但同时电池也可以布置于整车的后备箱的位置，电池与备胎盆的集成设计目前研究的较少，同时集成于备胎盆内的电池需要承受后备箱货物的重量，需要在确保电池安全性的同时进行承重设计，该设计方法也是目前一个技术难点。
技术实现要素：
4.为解决上述问题，本发明提出了一种一体化电池总成、新能源车辆及设计方法，其电池总成与车身备胎盆一体化集成，可以有效提升集成度，降低整车与电池重量，提高整车的经济性和动力性；电池总成模块化设计，能够有效减少电池内部零部件数量，并且快插接头模块可以使电池在与整车集成的同时，使电池总成更加便于安装、维护；电池内部的热失控防护结构，可以有效确保电池的安全性；提出的一种设计方法，由于电池与整车备胎盆集成，该设计方法可以确保电池能够有效承载后备箱货物的重量，并在整车各行驶工况中并确保电池的安全使用。
5.本发明的一种一体化电池总成，包括备胎盆总成、电池模组容置箱体、高压系统、低压系统、液冷系统、电池模组、快插接头模块、防火板总成、箱盖，电池总成模块化设计，能够有效减少电池内部零部件数量，并且快插接头模块可以使电池在与整车集成的同时，使电池总成更加便于安装、维护；
6.备胎盆总成为车身底盘的一部分，其为框架形结构，电池模组容置箱体匹配坐设容置于备胎盆总成的框架形结构内并限位密封固定于该备胎盆总成框架型结构的上端面处；
7.高压系统、低压系统以及液冷系统分别容置于电池模组容置箱体内；
8.电池模组容置于电池模组容置箱体内并坐设固定于液冷系统上，高压系统和低压
系统分别与电池模组电连接；
9.电池模组容置箱体下底壁设有开口，快插接头模块嵌设密封连接于该开口处；
10.高压系统、低压系统、液冷系统在电池模组容置箱体内分别与快插接头模块上对应的高压连接器总成、低压连接器总成、水管接头总成快插连接；
11.防火板总成容置于电池模组容置箱体内并匹配对应坐设于电池模组上端面处；
12.箱盖匹配设置于电池模组容置箱体上端面上并与电池模组容置箱体上端面的周向箱体上沿密封固定。
13.所述高压系统与低压系统设置于电池模组容置箱体内部一侧，电池模组设置于电池模组容置箱体内部另一侧，高压系统包括高压铜排、高压配电盒以及高压接头，高压铜排分别与电池模组和高压配电盒电连接，高压配电盒与高压接头电连接；低压系统包括bms(battery management system电池管理系统，是电池与用户之间的纽带，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电)、低压线束，低压接头，bms分别与低压线束和低压接头电连接，低压线束与电池模组电连接，开口设置于高压系统与低压系统之间的电池模组容置箱体的下底壁上，高压接头与低压接头设置于电池模组容置箱体的开口位置上方；所述电池模组容置箱体是铸铝箱体，电池模组下方的电池模组容置箱体上集成有液冷系统，该液冷系统可对电池模组进行冷却散热，液冷系统的水管接头设置于电池模组容置箱体的开口位置上方。
14.高压接头、低压接头以及水管接头分别对应与电池模组容置箱体开口位置密封连接的快插接头模块上方的高压连接器总成、低压连接器总成、水管接头总成快插连接，并便于拆卸维护。
15.快插接头模块包括高压连接器总成、低压连接器总成、水管接头总成以及壳体；所述壳体材质为钢、铝或非金属材料，其为空腔盆状结构，盆状结构上端设有边沿，边沿处设有密封条，确保壳体与电池模组容置箱体密封连接，壳体的边沿与电池模组容置箱体为螺合固定。
16.高压连接器总成包括高压直流连接器总成、高压dcdc连接器总成、高压压缩机连接器总成；所述高压直流连接器总成、高压dcdc连接器总成、高压压缩机连接器总成、低压连接器总成、水管接头总成分别密封固定连接于壳体上；设置于快插接头模块盆装结构内底壁上的高压直流连接器总成、高压dcdc连接器总成、高压压缩机连接器总成一端通过快插结构与高压系统的高压接头电连接。
17.所述备胎盆总成由横梁和纵梁拼焊构成，备胎盆总成为车身底盘的一部分，其取消了现有技术后备箱中的底板钣金，在横梁和纵梁围成的空间内设置盆装结构的电池模组容置箱体，充分利用了车身后部空间，包括左纵梁、右纵梁、前横梁、后横梁，左纵梁、右纵梁、前横梁、后横梁拼焊构成矩形框架结构，该矩形框架结构中部构成容置空腔，拼焊构成矩形框架结构的左纵梁、右纵梁、前横梁、后横梁的上端面齐平处于同一水平面，共同构成安装面；电池模组容置箱体容置于容置空腔中且电池模组容置箱体上端匹配限位固定于安装面上。
18.电池模组容置箱体包括敞口的箱体、密封条、开口以及箱体上沿，箱体下底壁上设有开口，箱体上端的敞口位置设有箱体上沿，箱体容置于备胎盆总成的容置空腔中，箱体上沿的下表面周向固定有密封条，箱体上沿的下表面及密封条触接限位于安装面上并通过螺
栓固定连接或fds(flow drill screw旋转攻丝铆接工艺)固定连接；壳体的边沿与开口外缘的箱体的底壁螺合固定；基于以上连接固定，确保电池总成内部的密封性，以及整车的密封性。
19.所述防火板总成由云母板构成，云母板的总体厚度为2mm～5mm，具体尺寸长度依据电池模组结构进行设计，云母板的内表面涂覆有吸热涂层，所述吸热涂层的厚度为0.2mm～1mm，吸热涂层的材料属性为绝缘吸热材料，可以吸收电池热失控时的部分热量；该云母板左右两端面分别朝云母板内表面方向设有翻边，设计目的是防止热失控发生初期，火焰外溢，云母板前后两端面之间水平贯通开设有至少两个管状的阻燃材料填充腔体，每个管状的阻燃材料填充腔体位置对应于电池模组上端面上的电芯防爆阀，每个管状的阻燃材料填充腔体内填充有阻燃材料，所述阻燃材料是阻燃凝胶，管状的阻燃材料填充腔体，对应设计于电芯防爆阀上方，腔体内部填充有阻燃凝胶，当发生热失控时，电芯喷阀，烧坏对应管状的阻燃材料填充腔体下方的防火板总成内表面薄壁，使得阻燃凝胶向下泄漏，流入到电芯防爆阀位置，阻燃凝胶具备吸热、阻燃性能，可以起到灭火作用，防止热失控的扩散发生。
20.本发明还提出了含有一体化电池总成的新能源车辆，包括一体化电池总成、车身底盘以及车身后备箱，所述备胎盆总成为车身底盘的一部分，其拼焊连接于车身底盘后部，一体化电池总成构成车身后备箱的底板钣金，底板钣金上可设置车辆备胎以及与后备箱侧壁钣金共同构成车身后备箱，电池总成与车身备胎盆一体化集成，可以有效提升集成度，降低整车与电池重量，提高整车的经济性和动力性。
21.本发明还提出了一体化电池总成的设计方法，包括静态载荷设计与动态载荷设计，其中静态载荷设计步骤如下：
22.s1、确定静载设计目标：电池箱体最大应力σp＜所选择材料的屈服应力σs，电池不产生永久变形；
23.s2、确定载荷g，其包括电池总成自身重量gp以及整车后备箱最大载重gs；
24.s3、开展电池总成设计：主要包括电池箱体材料选型，包括但不限于钢、铝合金、钛合金等，并进行结构设计，特征设计；
25.s4、开展cae辅助设计：包括仿真分析、形貌优化以及拓扑优化；
26.结果判定，如果σp＜σs，则满足静态载荷设计要求；如果σp≥σs，则返回步骤s3，重新开展电池总成设计。
27.其中动态载荷设计步骤如下：
28.s101、确定动载设计目标：电池总成无裂纹、断裂或密封失效等结构性损伤；
29.s102、确定载荷g，其包括电池总成自身重量gp以及整车后备箱最大载重gs；
30.s103、确定冲击载荷xg，对车辆进行最大载重，不同工况，电池总成不同位置进行路谱采集，确定最大冲击载荷xg；
31.s104、开展电池总成设计：主要包括电池箱体材料选型，包括但不限于钢、铝合金、钛合金等，并进行结构设计，特征设计；
32.s105、开展cae辅助设计：开展cae机械冲击仿真分析，对试验电池总成所在车辆，加载半正弦冲击波，方向
±
z，加速度xg，脉冲时间5ms～10ms，冲击次数为正负方向各4～10次，并进行形貌优化以及拓扑优化；
33.结果判定，如果仿真结果电池无裂纹、断裂或密封失效等结构性损伤，则满足动态
载荷设计要求；如果不满足设计目标要求，则返回步骤s104，重新开展电池总成设计。
34.一体化电池总成需要按照以上方法开展设计，最终确保其同时满足静态载荷设计与动态载荷设计；一体化电池总成的设计方法，由于电池与整车备胎盆集成，该设计方法可以确保电池能够有效承载后备箱货物的重量，并在整车各行驶工况中并确保电池的安全使用。
35.有益效果
36.本发明相比于现有技术，优势在于：
37.(1)电池总成与车身备胎盆一体化集成，可以有效提升集成度，降低整车与电池重量，提高整车的经济性和动力性；
38.(2)电池总成模块化设计，能够有效减少电池内部零部件数量，并且快插接头模块可以使电池在与整车集成的同时，使电池总成更加便于安装、维护；
39.(3)电池内部的热失控防护结构，可以有效确保电池的安全性；
40.(4)提出的一种设计方法，由于电池与整车备胎盆集成，该设计方法可以确保电池能够有效承载后备箱货物的重量，并在整车各行驶工况中并确保电池的安全使用。
附图说明
41.图1是本发明一体化电池总成分解结构示意图。
42.图2是本发明快插接头模块结构示意图。
43.图3是本发明备胎盆总成结构示意图。
44.图4是本发明备胎盆总成、电池模组容置箱体、快插接头模块分解结构示意图。
45.图5是本发明防火板总成结构示意图。
46.图6是本发明一体化电池总成的静载设计示意图。
47.图7是本发明一体化电池总成的动载设计示意图。
48.图中：
49.1、备胎盆总成；11、左纵梁；12、右纵梁；13、前横梁；14、后横梁；15、容置空腔；16、安装面；
50.2、电池模组容置箱体；21、开口；22、箱体；23、密封条；24、箱体上沿；
51.3、高压系统；
52.4、低压系统；
53.5、液冷系统；
54.6、电池模组；
55.7、快插接头模块；71、高压连接器总成；711、高压直流连接器总成；712、高压dcdc连接器总成；713、高压压缩机连接器总成；72、低压连接器总成；73、水管接头总成；74、壳体；741、边沿；
56.8、防火板总成；81、云母板；82、吸热涂层；83、翻边；84、管状的阻燃材料填充腔体；85、阻燃材料；
57.9、箱盖。
具体实施方式
58.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
59.在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
60.在本发明的描述中，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；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。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发明中的具体含义。
61.实施例1
62.参见图1-图5所示，一种一体化电池总成，包括备胎盆总成1、电池模组容置箱体2、高压系统3、低压系统4、液冷系统5、电池模组6、快插接头模块7、防火板总成8、箱盖9；
63.备胎盆总成1为车身底盘的一部分，其为框架形结构，电池模组容置箱体2匹配坐设容置于备胎盆总成1的框架形结构内并限位密封固定于该备胎盆总成1框架型结构的上端面处；
64.高压系统3、低压系统4以及液冷系统5分别容置于电池模组容置箱体2内；
65.电池模组6容置于电池模组容置箱体2内并坐设固定于液冷系统5上，高压系统3和低压系统4分别与电池模组6电连接；
66.电池模组容置箱体2下底壁设有开口21，快插接头模块7嵌设密封连接于该开口21处；
67.高压系统3、低压系统4、液冷系统5在电池模组容置箱体2内分别与快插接头模块7上对应的高压连接器总成71、低压连接器总成72、水管接头总成73快插连接；
68.防火板总成8容置于电池模组容置箱体2内并匹配对应坐设于电池模组6上端面处；
69.箱盖9匹配设置于电池模组容置箱体2上端面上并与电池模组容置箱体2上端面的周向箱体上沿24密封固定。
70.所述高压系统3与低压系统4设置于电池模组容置箱体2内部一侧，电池模组6设置于电池模组容置箱体2内部另一侧，高压系统3包括高压铜排、高压配电盒以及高压接头，高压铜排分别与电池模组6和高压配电盒电连接，高压配电盒与高压接头电连接；低压系统4包括bms、低压线束，低压接头，bms分别与低压线束和低压接头电连接，低压线束与电池模组6电连接，开口21设置于高压系统3与低压系统4之间的电池模组容置箱体2的下底壁上，高压接头与低压接头设置于电池模组容置箱体2的开口21位置上方；所述电池模组容置箱
体2是铸铝箱体，电池模组6下方的电池模组容置箱体2上集成有液冷系统5，液冷系统5的水管接头设置于电池模组容置箱体2的开口21位置上方。
71.高压接头、低压接头以及水管接头分别对应与电池模组容置箱体2开口21位置密封连接的快插接头模块7上方的高压连接器总成71、低压连接器总成72、水管接头总成73快插连接。
72.快插接头模块7包括高压连接器总成71、低压连接器总成72、水管接头总成73以及壳体74；所述壳体74材质为非金属材料，其为空腔盆状结构，盆状结构上端设有边沿741，边沿741处设有密封条，壳体74的边沿741与电池模组容置箱体2为螺合固定。
73.高压连接器总成71包括高压直流连接器总成711、高压dcdc连接器总成712、高压压缩机连接器总成713；所述高压直流连接器总成711、高压dcdc连接器总成712、高压压缩机连接器总成713、低压连接器总成72、水管接头总成73分别密封固定连接于壳体74上；设置于快插接头模块7盆装结构内底壁上的高压直流连接器总成711、高压dcdc连接器总成712、高压压缩机连接器总成713一端通过快插结构与高压系统3的高压接头电连接。
74.所述备胎盆总成1由横梁和纵梁拼焊构成，包括左纵梁11、右纵梁12、前横梁13、后横梁14，左纵梁11、右纵梁12、前横梁13、后横梁14拼焊构成矩形框架结构，该矩形框架结构中部构成容置空腔15，拼焊构成矩形框架结构的左纵梁11、右纵梁12、前横梁13、后横梁14的上端面齐平处于同一水平面，共同构成安装面16；电池模组容置箱体2容置于容置空腔15中且电池模组容置箱体2上端匹配限位固定于安装面16上。
75.电池模组容置箱体2包括敞口的箱体22、密封条23、开口21以及箱体上沿24，箱体22下底壁上设有开口21，箱体22上端的敞口位置设有箱体上沿24，箱体22容置于备胎盆总成1的容置空腔15中，箱体上沿24的下表面周向固定有密封条23，箱体上沿24的下表面及密封条23触接限位于安装面16上并通过螺栓固定连接；壳体74的边沿741与开口21外缘的箱体22的底壁螺合固定。
76.所述防火板总成8由云母板81构成，云母板81的总体厚度为3.5mm，云母板81的内表面涂覆有吸热涂层82，所述吸热涂层82的厚度为0.6mm；该云母板81左右两端面分别朝云母板81内表面方向设有翻边83，云母板81前后两端面之间水平贯通开设有两个管状的阻燃材料填充腔体84，每个管状的阻燃材料填充腔体84位置对应于电池模组6上端面上的电芯防爆阀，每个管状的阻燃材料填充腔体84内填充有阻燃材料85，所述阻燃材料85是阻燃凝胶。
77.实施例2
78.本发明还提出了含有一体化电池总成的新能源车辆，包括一体化电池总成、车身底盘以及车身后备箱，所述备胎盆总成1为车身底盘的一部分，其拼焊连接于车身底盘后部，一体化电池总成构成车身后备箱的底板钣金。
79.实施例3
80.参见图6-图7所示，本发明还提出了一体化电池总成的设计方法，包括静态载荷设计与动态载荷设计，其中静态载荷设计步骤如下：
81.s1、确定静载设计目标：电池箱体最大应力σp＜所选择材料的屈服应力σs，电池不产生永久变形；
82.s2、确定载荷g，其包括电池总成自身重量gp以及整车后备箱最大载重gs；
83.s3、开展电池总成设计：主要包括电池箱体材料选型，包括但不限于钢、铝合金、钛合金等，并进行结构设计，特征设计；
84.s4、开展cae辅助设计：包括仿真分析、形貌优化以及拓扑优化；
85.结果判定，如果σp＜σs，则满足静态载荷设计要求；如果σp≥σs，则返回步骤s3，重新开展电池总成设计。
86.其中动态载荷设计步骤如下：
87.s101、确定动载设计目标：电池总成无裂纹、断裂或密封失效等结构性损伤；
88.s102、确定载荷g，其包括电池总成自身重量gp以及整车后备箱最大载重gs；
89.s103、确定冲击载荷xg，对车辆进行最大载重，不同工况，电池总成不同位置进行路谱采集，确定最大冲击载荷xg；
90.s104、开展电池总成设计：主要包括电池箱体材料选型，包括但不限于钢、铝合金、钛合金等，并进行结构设计，特征设计；
91.s105、开展cae辅助设计：开展cae机械冲击仿真分析，对试验电池总成所在车辆，加载半正弦冲击波，方向
±
z，加速度xg，脉冲时间5ms～10ms，冲击次数为正负方向各4～10次，并进行形貌优化以及拓扑优化；
92.结果判定，如果仿真结果电池无裂纹、断裂或密封失效等结构性损伤，则满足动态载荷设计要求；如果不满足设计目标要求，则返回步骤s104，重新开展电池总成设计。
93.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种一体化电池总成，其特征在于：包括备胎盆总成(1)、电池模组容置箱体(2)、高压系统(3)、低压系统(4)、液冷系统(5)、电池模组(6)、快插接头模块(7)、防火板总成(8)、箱盖(9)；备胎盆总成(1)为车身底盘的一部分，其为框架形结构，电池模组容置箱体(2)匹配坐设容置于备胎盆总成(1)的框架形结构内并限位密封固定于该备胎盆总成(1)框架型结构的上端面处；高压系统(3)、低压系统(4)以及液冷系统(5)分别容置于电池模组容置箱体(2)内；电池模组(6)容置于电池模组容置箱体(2)内并坐设固定于液冷系统(5)上，高压系统(3)和低压系统(4)分别与电池模组(6)电连接；电池模组容置箱体(2)下底壁设有开口(21)，快插接头模块(7)嵌设密封连接于该开口(21)处；高压系统(3)、低压系统(4)、液冷系统(5)在电池模组容置箱体(2)内分别与快插接头模块(7)上对应的高压连接器总成(71)、低压连接器总成(72)、水管接头总成(73)快插连接；防火板总成(8)容置于电池模组容置箱体(2)内并匹配对应坐设于电池模组(6)上端面处；箱盖(9)匹配设置于电池模组容置箱体(2)上端面上并与电池模组容置箱体(2)上端面的周向箱体上沿(24)密封固定。2.根据权利要求1所述的一种一体化电池总成，其特征在于：所述高压系统(3)与低压系统(4)设置于电池模组容置箱体(2)内部一侧，电池模组(6)设置于电池模组容置箱体(2)内部另一侧，高压系统(3)包括高压铜排、高压配电盒以及高压接头，高压铜排分别与电池模组(6)和高压配电盒电连接，高压配电盒与高压接头电连接；低压系统(4)包括bms、低压线束，低压接头，bms分别与低压线束和低压接头电连接，低压线束与电池模组(6)电连接，开口(21)设置于高压系统(3)与低压系统(4)之间的电池模组容置箱体(2)的下底壁上，高压接头与低压接头设置于电池模组容置箱体(2)的开口(21)位置上方；所述电池模组容置箱体(2)是铸铝箱体，电池模组(6)下方的电池模组容置箱体(2)上集成有液冷系统(5)，液冷系统(5)的水管接头设置于电池模组容置箱体(2)的开口(21)位置上方。3.根据权利要求2所述的一种一体化电池总成，其特征在于：高压接头、低压接头以及水管接头分别对应与电池模组容置箱体(2)开口(21)位置密封连接的快插接头模块(7)上方的高压连接器总成(71)、低压连接器总成(72)、水管接头总成(73)快插连接。4.根据权利要求1所述的一种一体化电池总成，其特征在于：快插接头模块(7)包括高压连接器总成(71)、低压连接器总成(72)、水管接头总成(73)以及壳体(74)；所述壳体(74)材质为钢、铝或非金属材料，其为空腔盆状结构，盆状结构上端设有边沿(741)，边沿(741)处设有密封条，壳体(74)的边沿(741)与电池模组容置箱体(2)为螺合固定。5.根据权利要求4所述的一种一体化电池总成，其特征在于：高压连接器总成(71)包括高压直流连接器总成(711)、高压dcdc连接器总成(712)、高压压缩机连接器总成(713)；所述高压直流连接器总成(711)、高压dcdc连接器总成(712)、高压压缩机连接器总成(713)、低压连接器总成(72)、水管接头总成(73)分别密封固定连接于壳体(74)上；设置于快插接头模块(7)盆装结构内底壁上的高压直流连接器总成(711)、高压dcdc连接器总成(712)、高压压缩机连接器总成(713)一端通过快插结构与高压系统(3)的高压接头电连接。6.根据权利要求5所述的一种一体化电池总成，其特征在于：所述备胎盆总成(1)由横梁和纵梁拼焊构成，包括左纵梁(11)、右纵梁(12)、前横梁(13)、后横梁(14)，左纵梁(11)、右纵梁(12)、前横梁(13)、后横梁(14)拼焊构成矩形框架结构，该矩形框架结构中部构成容置空腔(15)，拼焊构成矩形框架结构的左纵梁(11)、右纵梁(12)、前横梁(13)、后横梁(14)的上端面齐平处于同一水平面，共同构成安装面(16)；电池模组容置箱体(2)容置于容置空
腔(15)中且电池模组容置箱体(2)上端匹配限位固定于安装面(16)上。7.根据权利要求6所述的一种一体化电池总成，其特征在于：电池模组容置箱体(2)包括敞口的箱体(22)、密封条(23)、开口(21)以及箱体上沿(24)，箱体(22)下底壁上设有开口(21)，箱体(22)上端的敞口位置设有箱体上沿(24)，箱体(22)容置于备胎盆总成(1)的容置空腔(15)中，箱体上沿(24)的下表面周向固定有密封条(23)，箱体上沿(24)的下表面及密封条(23)触接限位于安装面(16)上并通过螺栓固定连接或fds固定连接；壳体(74)的边沿(741)与开口(21)外缘的箱体(22)的底壁螺合固定。8.根据权利要求1所述的一种一体化电池总成，其特征在于：所述防火板总成(8)由云母板(81)构成，云母板(81)的总体厚度为2mm～5mm，云母板(81)的内表面涂覆有吸热涂层(82)，所述吸热涂层(82)的厚度为0.2mm～1mm；该云母板(81)左右两端面分别朝云母板(81)内表面方向设有翻边(83)，云母板(81)前后两端面之间水平贯通开设有至少两个管状的阻燃材料填充腔体(84)，每个管状的阻燃材料填充腔体(84)位置对应于电池模组(6)上端面上的电芯防爆阀，每个管状的阻燃材料填充腔体(84)内填充有阻燃材料(85)，所述阻燃材料(85)是阻燃凝胶。9.一种新能源车辆，其特征在于：包含有如权利要求1-8任一项所述的一体化电池总成，还包含车身底盘以及车身后备箱，所述备胎盆总成(1)为车身底盘的一部分，其拼焊连接于车身底盘后部，一体化电池总成构成车身后备箱的底板钣金。10.一种如权利要求1-8任一项所述的一体化电池总成的设计方法，其特征在于：包括静态载荷设计与动态载荷设计，其中静态载荷设计步骤如下：s1、确定静载设计目标：电池箱体最大应力σp＜所选择材料的屈服应力σs，电池不产生永久变形；s2、确定载荷g，其包括电池总成自身重量gp以及整车后备箱最大载重gs；s3、开展电池总成设计：主要包括电池箱体材料选型，包括但不限于钢、铝合金、钛合金等，并进行结构设计，特征设计；s4、开展cae辅助设计：包括仿真分析、形貌优化以及拓扑优化；结果判定，如果σp＜σs，则满足静态载荷设计要求；如果σp≥σs，则返回步骤s3，重新开展电池总成设计；其中动态载荷设计步骤如下：s101、确定动载设计目标：电池总成无裂纹、断裂或密封失效等结构性损伤；s102、确定载荷g，其包括电池总成自身重量gp以及整车后备箱最大载重gs；s103、确定冲击载荷xg，对车辆进行最大载重，不同工况，电池总成不同位置进行路谱采集，确定最大冲击载荷xg；s104、开展电池总成设计：主要包括电池箱体材料选型，包括但不限于钢、铝合金、钛合金等，并进行结构设计，特征设计；s105、开展cae辅助设计：开展cae机械冲击仿真分析，对试验电池总成所在车辆，加载半正弦冲击波，方向
±
z，加速度xg，脉冲时间5ms～10ms，冲击次数为正负方向各4～10次，并进行形貌优化以及拓扑优化；结果判定，如果仿真结果电池无裂纹、断裂或密封失效等结构性损伤，则满足动态载荷设计要求；如果不满足设计目标要求，则返回步骤s104，重新开展电池总成设计。
技术总结
本发明公开了一体化电池总成、新能源车辆及设计方法，包括备胎盆总成、电池模组容置箱体、高压系统、低压系统、液冷系统、电池模组、快插接头模块、防火板总成、箱盖；本发明其电池总成与车身备胎盆一体化集成，可以有效提升集成度，降低整车与电池重量，提高整车的经济性和动力性；电池总成模块化设计，能够有效减少电池内部零部件数量，并且快插接头模块可以使电池在与整车集成的同时，使电池总成更加便于安装、维护；电池内部的热失控防护结构，可以有效确保电池的安全性；设计方法，由于电池与整车备胎盆集成，该设计方法可以确保电池能够有效承载后备箱货物的重量，并在整车各行驶工况中并确保电池的安全使用。并确保电池的安全使用。并确保电池的安全使用。
