一種一體化電池總成、新能源車輛及設計方法與流程
1.本發明涉及新能源汽車電池技術領域，尤其涉及一體化電池總成、新能源車輛及設計方法。
背景技術：
2.近些年來新能源產業蓬勃發展，新能源汽車銷量屢創新高，我國也正在通過新能源電動化進行著汽車產業的轉型升級，新能源電動汽車逐漸向智能化、高集成化、輕量化等趨勢發展。
3.動力電池作為新能源汽車的重要核心部件，其內部包含幾十甚至上百個零部件，零部件數量、種類繁多，其重量往往多達幾十甚至幾百公斤，同時由于是重要的安全部件，電池需要在安裝到整車上后進行保溫、防磕碰等周密的防護，導致電池與新能源汽車集成度較低，零部件件數量較多，整車質量偏大，車輛行駛過程中電耗過高，影響車輛續駛里程及動力性；為解決以上問題，聚焦于電池與整車集成設計、模塊化開發電池總成等方法，可以提高電池與整車的集成度，降低重量并減少零部件數量，提高整車的續駛里程；目前行業研究的方向多為電池布置于車身底板下方位置，提出的方案多為車身底板與電池集成方案，但同時電池也可以布置于整車的后備箱的位置，電池與備胎盆的集成設計目前研究的較少，同時集成于備胎盆內的電池需要承受后備箱貨物的重量，需要在確保電池安全性的同時進行承重設計，該設計方法也是目前一個技術難點。
技術實現要素：
4.為解決上述問題，本發明提出了一種一體化電池總成、新能源車輛及設計方法，其電池總成與車身備胎盆一體化集成，可以有效提升集成度，降低整車與電池重量，提高整車的經濟性和動力性；電池總成模塊化設計，能夠有效減少電池內部零部件數量，并且快插接頭模塊可以使電池在與整車集成的同時，使電池總成更加便于安裝、維護；電池內部的熱失控防護結構，可以有效確保電池的安全性；提出的一種設計方法，由于電池與整車備胎盆集成，該設計方法可以確保電池能夠有效承載后備箱貨物的重量，并在整車各行駛工況中并確保電池的安全使用。
5.本發明的一種一體化電池總成，包括備胎盆總成、電池模組容置箱體、高壓系統、低壓系統、液冷系統、電池模組、快插接頭模塊、防火板總成、箱蓋，電池總成模塊化設計，能夠有效減少電池內部零部件數量，并且快插接頭模塊可以使電池在與整車集成的同時，使電池總成更加便于安裝、維護；
6.備胎盆總成為車身底盤的一部分，其為框架形結構，電池模組容置箱體匹配坐設容置于備胎盆總成的框架形結構內并限位密封固定于該備胎盆總成框架型結構的上端面處；
7.高壓系統、低壓系統以及液冷系統分別容置于電池模組容置箱體內；
8.電池模組容置于電池模組容置箱體內并坐設固定于液冷系統上，高壓系統和低壓
系統分別與電池模組電連接；
9.電池模組容置箱體下底壁設有開口，快插接頭模塊嵌設密封連接于該開口處；
10.高壓系統、低壓系統、液冷系統在電池模組容置箱體內分別與快插接頭模塊上對應的高壓連接器總成、低壓連接器總成、水管接頭總成快插連接；
11.防火板總成容置于電池模組容置箱體內并匹配對應坐設于電池模組上端面處；
12.箱蓋匹配設置于電池模組容置箱體上端面上并與電池模組容置箱體上端面的周向箱體上沿密封固定。
13.所述高壓系統與低壓系統設置于電池模組容置箱體內部一側，電池模組設置于電池模組容置箱體內部另一側，高壓系統包括高壓銅排、高壓配電盒以及高壓接頭，高壓銅排分別與電池模組和高壓配電盒電連接，高壓配電盒與高壓接頭電連接；低壓系統包括bms(battery management system電池管理系統，是電池與用戶之間的紐帶，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電)、低壓線束，低壓接頭，bms分別與低壓線束和低壓接頭電連接，低壓線束與電池模組電連接，開口設置于高壓系統與低壓系統之間的電池模組容置箱體的下底壁上，高壓接頭與低壓接頭設置于電池模組容置箱體的開口位置上方；所述電池模組容置箱體是鑄鋁箱體，電池模組下方的電池模組容置箱體上集成有液冷系統，該液冷系統可對電池模組進行冷卻散熱，液冷系統的水管接頭設置于電池模組容置箱體的開口位置上方。
14.高壓接頭、低壓接頭以及水管接頭分別對應與電池模組容置箱體開口位置密封連接的快插接頭模塊上方的高壓連接器總成、低壓連接器總成、水管接頭總成快插連接，并便于拆卸維護。
15.快插接頭模塊包括高壓連接器總成、低壓連接器總成、水管接頭總成以及殼體；所述殼體材質為鋼、鋁或非金屬材料，其為空腔盆狀結構，盆狀結構上端設有邊沿，邊沿處設有密封條，確保殼體與電池模組容置箱體密封連接，殼體的邊沿與電池模組容置箱體為螺合固定。
16.高壓連接器總成包括高壓直流連接器總成、高壓dcdc連接器總成、高壓壓縮機連接器總成；所述高壓直流連接器總成、高壓dcdc連接器總成、高壓壓縮機連接器總成、低壓連接器總成、水管接頭總成分別密封固定連接于殼體上；設置于快插接頭模塊盆裝結構內底壁上的高壓直流連接器總成、高壓dcdc連接器總成、高壓壓縮機連接器總成一端通過快插結構與高壓系統的高壓接頭電連接。
17.所述備胎盆總成由橫梁和縱梁拼焊構成，備胎盆總成為車身底盤的一部分，其取消了現有技術后備箱中的底板鈑金，在橫梁和縱梁圍成的空間內設置盆裝結構的電池模組容置箱體，充分利用了車身后部空間，包括左縱梁、右縱梁、前橫梁、后橫梁，左縱梁、右縱梁、前橫梁、后橫梁拼焊構成矩形框架結構，該矩形框架結構中部構成容置空腔，拼焊構成矩形框架結構的左縱梁、右縱梁、前橫梁、后橫梁的上端面齊平處于同一水平面，共同構成安裝面；電池模組容置箱體容置于容置空腔中且電池模組容置箱體上端匹配限位固定于安裝面上。
18.電池模組容置箱體包括敞口的箱體、密封條、開口以及箱體上沿，箱體下底壁上設有開口，箱體上端的敞口位置設有箱體上沿，箱體容置于備胎盆總成的容置空腔中，箱體上沿的下表面周向固定有密封條，箱體上沿的下表面及密封條觸接限位于安裝面上并通過螺
栓固定連接或fds(flow drill screw旋轉攻絲鉚接工藝)固定連接；殼體的邊沿與開口外緣的箱體的底壁螺合固定；基于以上連接固定，確保電池總成內部的密封性，以及整車的密封性。
19.所述防火板總成由云母板構成，云母板的總體厚度為2mm～5mm，具體尺寸長度依據電池模組結構進行設計，云母板的內表面涂覆有吸熱涂層，所述吸熱涂層的厚度為0.2mm～1mm，吸熱涂層的材料屬性為絕緣吸熱材料，可以吸收電池熱失控時的部分熱量；該云母板左右兩端面分別朝云母板內表面方向設有翻邊，設計目的是防止熱失控發生初期，火焰外溢，云母板前后兩端面之間水平貫通開設有至少兩個管狀的阻燃材料填充腔體，每個管狀的阻燃材料填充腔體位置對應于電池模組上端面上的電芯防爆閥，每個管狀的阻燃材料填充腔體內填充有阻燃材料，所述阻燃材料是阻燃凝膠，管狀的阻燃材料填充腔體，對應設計于電芯防爆閥上方，腔體內部填充有阻燃凝膠，當發生熱失控時，電芯噴閥，燒壞對應管狀的阻燃材料填充腔體下方的防火板總成內表面薄壁，使得阻燃凝膠向下泄漏，流入到電芯防爆閥位置，阻燃凝膠具備吸熱、阻燃性能，可以起到滅火作用，防止熱失控的擴散發生。
20.本發明還提出了含有一體化電池總成的新能源車輛，包括一體化電池總成、車身底盤以及車身后備箱，所述備胎盆總成為車身底盤的一部分，其拼焊連接于車身底盤后部，一體化電池總成構成車身后備箱的底板鈑金，底板鈑金上可設置車輛備胎以及與后備箱側壁鈑金共同構成車身后備箱，電池總成與車身備胎盆一體化集成，可以有效提升集成度，降低整車與電池重量，提高整車的經濟性和動力性。
21.本發明還提出了一體化電池總成的設計方法，包括靜態載荷設計與動態載荷設計，其中靜態載荷設計步驟如下：
22.s1、確定靜載設計目標：電池箱體最大應力σp＜所選擇材料的屈服應力σs，電池不產生永久變形；
23.s2、確定載荷g，其包括電池總成自身重量gp以及整車后備箱最大載重gs；
24.s3、開展電池總成設計：主要包括電池箱體材料選型，包括但不限于鋼、鋁合金、鈦合金等，并進行結構設計，特征設計；
25.s4、開展cae輔助設計：包括仿真分析、形貌優化以及拓撲優化；
26.結果判定，如果σp＜σs，則滿足靜態載荷設計要求；如果σp≥σs，則返回步驟s3，重新開展電池總成設計。
27.其中動態載荷設計步驟如下：
28.s101、確定動載設計目標：電池總成無裂紋、斷裂或密封失效等結構性損傷；
29.s102、確定載荷g，其包括電池總成自身重量gp以及整車后備箱最大載重gs；
30.s103、確定沖擊載荷xg，對車輛進行最大載重，不同工況，電池總成不同位置進行路譜采集，確定最大沖擊載荷xg；
31.s104、開展電池總成設計：主要包括電池箱體材料選型，包括但不限于鋼、鋁合金、鈦合金等，并進行結構設計，特征設計；
32.s105、開展cae輔助設計：開展cae機械沖擊仿真分析，對試驗電池總成所在車輛，加載半正弦沖擊波，方向
±
z，加速度xg，脈沖時間5ms～10ms，沖擊次數為正負方向各4～10次，并進行形貌優化以及拓撲優化；
33.結果判定，如果仿真結果電池無裂紋、斷裂或密封失效等結構性損傷，則滿足動態
載荷設計要求；如果不滿足設計目標要求，則返回步驟s104，重新開展電池總成設計。
34.一體化電池總成需要按照以上方法開展設計，最終確保其同時滿足靜態載荷設計與動態載荷設計；一體化電池總成的設計方法，由于電池與整車備胎盆集成，該設計方法可以確保電池能夠有效承載后備箱貨物的重量，并在整車各行駛工況中并確保電池的安全使用。
35.有益效果
36.本發明相比于現有技術，優勢在于：
37.(1)電池總成與車身備胎盆一體化集成，可以有效提升集成度，降低整車與電池重量，提高整車的經濟性和動力性；
38.(2)電池總成模塊化設計，能夠有效減少電池內部零部件數量，并且快插接頭模塊可以使電池在與整車集成的同時，使電池總成更加便于安裝、維護；
39.(3)電池內部的熱失控防護結構，可以有效確保電池的安全性；
40.(4)提出的一種設計方法，由于電池與整車備胎盆集成，該設計方法可以確保電池能夠有效承載后備箱貨物的重量，并在整車各行駛工況中并確保電池的安全使用。
附圖說明
41.圖1是本發明一體化電池總成分解結構示意圖。
42.圖2是本發明快插接頭模塊結構示意圖。
43.圖3是本發明備胎盆總成結構示意圖。
44.圖4是本發明備胎盆總成、電池模組容置箱體、快插接頭模塊分解結構示意圖。
45.圖5是本發明防火板總成結構示意圖。
46.圖6是本發明一體化電池總成的靜載設計示意圖。
47.圖7是本發明一體化電池總成的動載設計示意圖。
48.圖中：
49.1、備胎盆總成；11、左縱梁；12、右縱梁；13、前橫梁；14、后橫梁；15、容置空腔；16、安裝面；
50.2、電池模組容置箱體；21、開口；22、箱體；23、密封條；24、箱體上沿；
51.3、高壓系統；
52.4、低壓系統；
53.5、液冷系統；
54.6、電池模組；
55.7、快插接頭模塊；71、高壓連接器總成；711、高壓直流連接器總成；712、高壓dcdc連接器總成；713、高壓壓縮機連接器總成；72、低壓連接器總成；73、水管接頭總成；74、殼體；741、邊沿；
56.8、防火板總成；81、云母板；82、吸熱涂層；83、翻邊；84、管狀的阻燃材料填充腔體；85、阻燃材料；
57.9、箱蓋。
具體實施方式
58.為使本發明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部。
59.在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。其中，術語“第一位置”和“第二位置”為兩個不同的位置。
60.在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
61.實施例1
62.參見圖1-圖5所示，一種一體化電池總成，包括備胎盆總成1、電池模組容置箱體2、高壓系統3、低壓系統4、液冷系統5、電池模組6、快插接頭模塊7、防火板總成8、箱蓋9；
63.備胎盆總成1為車身底盤的一部分，其為框架形結構，電池模組容置箱體2匹配坐設容置于備胎盆總成1的框架形結構內并限位密封固定于該備胎盆總成1框架型結構的上端面處；
64.高壓系統3、低壓系統4以及液冷系統5分別容置于電池模組容置箱體2內；
65.電池模組6容置于電池模組容置箱體2內并坐設固定于液冷系統5上，高壓系統3和低壓系統4分別與電池模組6電連接；
66.電池模組容置箱體2下底壁設有開口21，快插接頭模塊7嵌設密封連接于該開口21處；
67.高壓系統3、低壓系統4、液冷系統5在電池模組容置箱體2內分別與快插接頭模塊7上對應的高壓連接器總成71、低壓連接器總成72、水管接頭總成73快插連接；
68.防火板總成8容置于電池模組容置箱體2內并匹配對應坐設于電池模組6上端面處；
69.箱蓋9匹配設置于電池模組容置箱體2上端面上并與電池模組容置箱體2上端面的周向箱體上沿24密封固定。
70.所述高壓系統3與低壓系統4設置于電池模組容置箱體2內部一側，電池模組6設置于電池模組容置箱體2內部另一側，高壓系統3包括高壓銅排、高壓配電盒以及高壓接頭，高壓銅排分別與電池模組6和高壓配電盒電連接，高壓配電盒與高壓接頭電連接；低壓系統4包括bms、低壓線束，低壓接頭，bms分別與低壓線束和低壓接頭電連接，低壓線束與電池模組6電連接，開口21設置于高壓系統3與低壓系統4之間的電池模組容置箱體2的下底壁上，高壓接頭與低壓接頭設置于電池模組容置箱體2的開口21位置上方；所述電池模組容置箱
體2是鑄鋁箱體，電池模組6下方的電池模組容置箱體2上集成有液冷系統5，液冷系統5的水管接頭設置于電池模組容置箱體2的開口21位置上方。
71.高壓接頭、低壓接頭以及水管接頭分別對應與電池模組容置箱體2開口21位置密封連接的快插接頭模塊7上方的高壓連接器總成71、低壓連接器總成72、水管接頭總成73快插連接。
72.快插接頭模塊7包括高壓連接器總成71、低壓連接器總成72、水管接頭總成73以及殼體74；所述殼體74材質為非金屬材料，其為空腔盆狀結構，盆狀結構上端設有邊沿741，邊沿741處設有密封條，殼體74的邊沿741與電池模組容置箱體2為螺合固定。
73.高壓連接器總成71包括高壓直流連接器總成711、高壓dcdc連接器總成712、高壓壓縮機連接器總成713；所述高壓直流連接器總成711、高壓dcdc連接器總成712、高壓壓縮機連接器總成713、低壓連接器總成72、水管接頭總成73分別密封固定連接于殼體74上；設置于快插接頭模塊7盆裝結構內底壁上的高壓直流連接器總成711、高壓dcdc連接器總成712、高壓壓縮機連接器總成713一端通過快插結構與高壓系統3的高壓接頭電連接。
74.所述備胎盆總成1由橫梁和縱梁拼焊構成，包括左縱梁11、右縱梁12、前橫梁13、后橫梁14，左縱梁11、右縱梁12、前橫梁13、后橫梁14拼焊構成矩形框架結構，該矩形框架結構中部構成容置空腔15，拼焊構成矩形框架結構的左縱梁11、右縱梁12、前橫梁13、后橫梁14的上端面齊平處于同一水平面，共同構成安裝面16；電池模組容置箱體2容置于容置空腔15中且電池模組容置箱體2上端匹配限位固定于安裝面16上。
75.電池模組容置箱體2包括敞口的箱體22、密封條23、開口21以及箱體上沿24，箱體22下底壁上設有開口21，箱體22上端的敞口位置設有箱體上沿24，箱體22容置于備胎盆總成1的容置空腔15中，箱體上沿24的下表面周向固定有密封條23，箱體上沿24的下表面及密封條23觸接限位于安裝面16上并通過螺栓固定連接；殼體74的邊沿741與開口21外緣的箱體22的底壁螺合固定。
76.所述防火板總成8由云母板81構成，云母板81的總體厚度為3.5mm，云母板81的內表面涂覆有吸熱涂層82，所述吸熱涂層82的厚度為0.6mm；該云母板81左右兩端面分別朝云母板81內表面方向設有翻邊83，云母板81前后兩端面之間水平貫通開設有兩個管狀的阻燃材料填充腔體84，每個管狀的阻燃材料填充腔體84位置對應于電池模組6上端面上的電芯防爆閥，每個管狀的阻燃材料填充腔體84內填充有阻燃材料85，所述阻燃材料85是阻燃凝膠。
77.實施例2
78.本發明還提出了含有一體化電池總成的新能源車輛，包括一體化電池總成、車身底盤以及車身后備箱，所述備胎盆總成1為車身底盤的一部分，其拼焊連接于車身底盤后部，一體化電池總成構成車身后備箱的底板鈑金。
79.實施例3
80.參見圖6-圖7所示，本發明還提出了一體化電池總成的設計方法，包括靜態載荷設計與動態載荷設計，其中靜態載荷設計步驟如下：
81.s1、確定靜載設計目標：電池箱體最大應力σp＜所選擇材料的屈服應力σs，電池不產生永久變形；
82.s2、確定載荷g，其包括電池總成自身重量gp以及整車后備箱最大載重gs；
83.s3、開展電池總成設計：主要包括電池箱體材料選型，包括但不限于鋼、鋁合金、鈦合金等，并進行結構設計，特征設計；
84.s4、開展cae輔助設計：包括仿真分析、形貌優化以及拓撲優化；
85.結果判定，如果σp＜σs，則滿足靜態載荷設計要求；如果σp≥σs，則返回步驟s3，重新開展電池總成設計。
86.其中動態載荷設計步驟如下：
87.s101、確定動載設計目標：電池總成無裂紋、斷裂或密封失效等結構性損傷；
88.s102、確定載荷g，其包括電池總成自身重量gp以及整車后備箱最大載重gs；
89.s103、確定沖擊載荷xg，對車輛進行最大載重，不同工況，電池總成不同位置進行路譜采集，確定最大沖擊載荷xg；
90.s104、開展電池總成設計：主要包括電池箱體材料選型，包括但不限于鋼、鋁合金、鈦合金等，并進行結構設計，特征設計；
91.s105、開展cae輔助設計：開展cae機械沖擊仿真分析，對試驗電池總成所在車輛，加載半正弦沖擊波，方向
±
z，加速度xg，脈沖時間5ms～10ms，沖擊次數為正負方向各4～10次，并進行形貌優化以及拓撲優化；
92.結果判定，如果仿真結果電池無裂紋、斷裂或密封失效等結構性損傷，則滿足動態載荷設計要求；如果不滿足設計目標要求，則返回步驟s104，重新開展電池總成設計。
93.盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本發明做出各種變化，均為本發明的保護范圍。
技術特征：
1.一種一體化電池總成，其特征在于：包括備胎盆總成(1)、電池模組容置箱體(2)、高壓系統(3)、低壓系統(4)、液冷系統(5)、電池模組(6)、快插接頭模塊(7)、防火板總成(8)、箱蓋(9)；備胎盆總成(1)為車身底盤的一部分，其為框架形結構，電池模組容置箱體(2)匹配坐設容置于備胎盆總成(1)的框架形結構內并限位密封固定于該備胎盆總成(1)框架型結構的上端面處；高壓系統(3)、低壓系統(4)以及液冷系統(5)分別容置于電池模組容置箱體(2)內；電池模組(6)容置于電池模組容置箱體(2)內并坐設固定于液冷系統(5)上，高壓系統(3)和低壓系統(4)分別與電池模組(6)電連接；電池模組容置箱體(2)下底壁設有開口(21)，快插接頭模塊(7)嵌設密封連接于該開口(21)處；高壓系統(3)、低壓系統(4)、液冷系統(5)在電池模組容置箱體(2)內分別與快插接頭模塊(7)上對應的高壓連接器總成(71)、低壓連接器總成(72)、水管接頭總成(73)快插連接；防火板總成(8)容置于電池模組容置箱體(2)內并匹配對應坐設于電池模組(6)上端面處；箱蓋(9)匹配設置于電池模組容置箱體(2)上端面上并與電池模組容置箱體(2)上端面的周向箱體上沿(24)密封固定。2.根據權利要求1所述的一種一體化電池總成，其特征在于：所述高壓系統(3)與低壓系統(4)設置于電池模組容置箱體(2)內部一側，電池模組(6)設置于電池模組容置箱體(2)內部另一側，高壓系統(3)包括高壓銅排、高壓配電盒以及高壓接頭，高壓銅排分別與電池模組(6)和高壓配電盒電連接，高壓配電盒與高壓接頭電連接；低壓系統(4)包括bms、低壓線束，低壓接頭，bms分別與低壓線束和低壓接頭電連接，低壓線束與電池模組(6)電連接，開口(21)設置于高壓系統(3)與低壓系統(4)之間的電池模組容置箱體(2)的下底壁上，高壓接頭與低壓接頭設置于電池模組容置箱體(2)的開口(21)位置上方；所述電池模組容置箱體(2)是鑄鋁箱體，電池模組(6)下方的電池模組容置箱體(2)上集成有液冷系統(5)，液冷系統(5)的水管接頭設置于電池模組容置箱體(2)的開口(21)位置上方。3.根據權利要求2所述的一種一體化電池總成，其特征在于：高壓接頭、低壓接頭以及水管接頭分別對應與電池模組容置箱體(2)開口(21)位置密封連接的快插接頭模塊(7)上方的高壓連接器總成(71)、低壓連接器總成(72)、水管接頭總成(73)快插連接。4.根據權利要求1所述的一種一體化電池總成，其特征在于：快插接頭模塊(7)包括高壓連接器總成(71)、低壓連接器總成(72)、水管接頭總成(73)以及殼體(74)；所述殼體(74)材質為鋼、鋁或非金屬材料，其為空腔盆狀結構，盆狀結構上端設有邊沿(741)，邊沿(741)處設有密封條，殼體(74)的邊沿(741)與電池模組容置箱體(2)為螺合固定。5.根據權利要求4所述的一種一體化電池總成，其特征在于：高壓連接器總成(71)包括高壓直流連接器總成(711)、高壓dcdc連接器總成(712)、高壓壓縮機連接器總成(713)；所述高壓直流連接器總成(711)、高壓dcdc連接器總成(712)、高壓壓縮機連接器總成(713)、低壓連接器總成(72)、水管接頭總成(73)分別密封固定連接于殼體(74)上；設置于快插接頭模塊(7)盆裝結構內底壁上的高壓直流連接器總成(711)、高壓dcdc連接器總成(712)、高壓壓縮機連接器總成(713)一端通過快插結構與高壓系統(3)的高壓接頭電連接。6.根據權利要求5所述的一種一體化電池總成，其特征在于：所述備胎盆總成(1)由橫梁和縱梁拼焊構成，包括左縱梁(11)、右縱梁(12)、前橫梁(13)、后橫梁(14)，左縱梁(11)、右縱梁(12)、前橫梁(13)、后橫梁(14)拼焊構成矩形框架結構，該矩形框架結構中部構成容置空腔(15)，拼焊構成矩形框架結構的左縱梁(11)、右縱梁(12)、前橫梁(13)、后橫梁(14)的上端面齊平處于同一水平面，共同構成安裝面(16)；電池模組容置箱體(2)容置于容置空
腔(15)中且電池模組容置箱體(2)上端匹配限位固定于安裝面(16)上。7.根據權利要求6所述的一種一體化電池總成，其特征在于：電池模組容置箱體(2)包括敞口的箱體(22)、密封條(23)、開口(21)以及箱體上沿(24)，箱體(22)下底壁上設有開口(21)，箱體(22)上端的敞口位置設有箱體上沿(24)，箱體(22)容置于備胎盆總成(1)的容置空腔(15)中，箱體上沿(24)的下表面周向固定有密封條(23)，箱體上沿(24)的下表面及密封條(23)觸接限位于安裝面(16)上并通過螺栓固定連接或fds固定連接；殼體(74)的邊沿(741)與開口(21)外緣的箱體(22)的底壁螺合固定。8.根據權利要求1所述的一種一體化電池總成，其特征在于：所述防火板總成(8)由云母板(81)構成，云母板(81)的總體厚度為2mm～5mm，云母板(81)的內表面涂覆有吸熱涂層(82)，所述吸熱涂層(82)的厚度為0.2mm～1mm；該云母板(81)左右兩端面分別朝云母板(81)內表面方向設有翻邊(83)，云母板(81)前后兩端面之間水平貫通開設有至少兩個管狀的阻燃材料填充腔體(84)，每個管狀的阻燃材料填充腔體(84)位置對應于電池模組(6)上端面上的電芯防爆閥，每個管狀的阻燃材料填充腔體(84)內填充有阻燃材料(85)，所述阻燃材料(85)是阻燃凝膠。9.一種新能源車輛，其特征在于：包含有如權利要求1-8任一項所述的一體化電池總成，還包含車身底盤以及車身后備箱，所述備胎盆總成(1)為車身底盤的一部分，其拼焊連接于車身底盤后部，一體化電池總成構成車身后備箱的底板鈑金。10.一種如權利要求1-8任一項所述的一體化電池總成的設計方法，其特征在于：包括靜態載荷設計與動態載荷設計，其中靜態載荷設計步驟如下：s1、確定靜載設計目標：電池箱體最大應力σp＜所選擇材料的屈服應力σs，電池不產生永久變形；s2、確定載荷g，其包括電池總成自身重量gp以及整車后備箱最大載重gs；s3、開展電池總成設計：主要包括電池箱體材料選型，包括但不限于鋼、鋁合金、鈦合金等，并進行結構設計，特征設計；s4、開展cae輔助設計：包括仿真分析、形貌優化以及拓撲優化；結果判定，如果σp＜σs，則滿足靜態載荷設計要求；如果σp≥σs，則返回步驟s3，重新開展電池總成設計；其中動態載荷設計步驟如下：s101、確定動載設計目標：電池總成無裂紋、斷裂或密封失效等結構性損傷；s102、確定載荷g，其包括電池總成自身重量gp以及整車后備箱最大載重gs；s103、確定沖擊載荷xg，對車輛進行最大載重，不同工況，電池總成不同位置進行路譜采集，確定最大沖擊載荷xg；s104、開展電池總成設計：主要包括電池箱體材料選型，包括但不限于鋼、鋁合金、鈦合金等，并進行結構設計，特征設計；s105、開展cae輔助設計：開展cae機械沖擊仿真分析，對試驗電池總成所在車輛，加載半正弦沖擊波，方向
±
z，加速度xg，脈沖時間5ms～10ms，沖擊次數為正負方向各4～10次，并進行形貌優化以及拓撲優化；結果判定，如果仿真結果電池無裂紋、斷裂或密封失效等結構性損傷，則滿足動態載荷設計要求；如果不滿足設計目標要求，則返回步驟s104，重新開展電池總成設計。
技術總結
本發明公開了一體化電池總成、新能源車輛及設計方法，包括備胎盆總成、電池模組容置箱體、高壓系統、低壓系統、液冷系統、電池模組、快插接頭模塊、防火板總成、箱蓋；本發明其電池總成與車身備胎盆一體化集成，可以有效提升集成度，降低整車與電池重量，提高整車的經濟性和動力性；電池總成模塊化設計，能夠有效減少電池內部零部件數量，并且快插接頭模塊可以使電池在與整車集成的同時，使電池總成更加便于安裝、維護；電池內部的熱失控防護結構，可以有效確保電池的安全性；設計方法，由于電池與整車備胎盆集成，該設計方法可以確保電池能夠有效承載后備箱貨物的重量，并在整車各行駛工況中并確保電池的安全使用。并確保電池的安全使用。并確保電池的安全使用。
