CN102582407A - 机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆(1)，尤其是混合动力汽车或电动车辆，其具有设置于两轮罩(3)之间的较宽的电池(4)。为了保护电池，尤其是在发生侧面碰撞时，在电池(4)区域中轮罩(3)之间设置有在发生猛烈施加的挤压负荷时不会弯曲的长方形保护元件(8)。

Description

机动车辆

技术领域

本发明涉及机动车辆，尤其涉及一种具有设置于两个轮罩之间的能量存储装置，特别是电池的混合动力车辆或电动车辆。

背景技术

以高能量密度为特征的锂离子蓄电池具有热稳定性且不具有记忆效应，尤其适合作为混合动力汽车和电动车辆的电池。然而另一方面，锂离子蓄电池对机械应力敏感，因为机械损伤很容易导致内部短路。外壳很容易因为高电流密度而融化和着火。

因此，高能电池，尤其是锂离子蓄电池，在安装到机动车辆中时必须很好地保护免受机械应力。

EP 1 992 513A1号文献已经公开了一种在发生尾部碰撞事故时对设置在行李厢区域中的电池进行保护的机构。此例中电池的前部位于刚性设置在车辆两纵梁之间的横梁上。电池和横梁之间的连接依靠穿过车辆径向设置的插槽的螺钉实现，因此如果发生纵梁向上偏离的碰撞事件，电池能够相对于横梁移位。电池的后部依靠回转杆与纵梁连接，因此如果发生碰撞事件，这里也会发生电池和纵梁之间的相对移动。

尽管该已知机构在尾部碰撞时可以为电池提供保护，但是在侧面碰撞中不能提供任何保护。

发明内容

因此本发明的目的是为设置于机动车辆，尤其是混合动力汽车或电动车辆的两轮罩之间的非常敏感的电池提供充分保护，尤其是在侧面碰撞事件中。

该目的通过本发明中的长方形保护元件实现，该长方形保护元件在电池区域中轮罩之间发生猛烈施加的侧面压力负荷时不会弯曲。

依靠该保护元件，在两个轮罩之间形成抵消轮罩的向内位移和/或旋转或倾斜的横向负荷路径。该负荷路径引导碰撞负荷经过能量存储装置，因此在碰撞事件中，作用于能量存储装置的挤压负荷会消除或大大减少。

这里所说的能量存储装置应当被理解为表示能够以任何方式存储和/或转换能量的所有装置，即，电池、压缩气箱、液化气箱、油箱，在某些情况下其与诸如变压器、燃料电池等的其他敏感能量系统结合在一起。

由于其布置及其硬度和强度，该保护元件可以同时作为电池盖板和/或行李厢承载底板。

US 2001/0030069A1号文献公开了一种用于设置在行李厢中的电池的盖板元件。但是，该盖板元件只是用于保证电池的冷却通道。该盖板元件不是为在碰撞事件中吸收负荷而提供或设计。

在根据本发明的理念的情况下，保护元件用作碰撞保护更适合设置在电池上方。从而保证所要保护的电池设置于两个十分坚固的部件之间，也就是在位于其下面的底板以及位于其上面的保护元件之间。

在车辆尾部具有行李厢的情况下，电池有利地设置在行李厢区域中，同时保护元件位于两个后轮罩之间。

保护元件可以相对于其竖直位置固定在轮罩区域中，从而使它在侧面碰撞事件中不会移位，因此总是处于最佳位置。在这种情况下，保护元件可以任意设置，并且与其所处其间的轮罩无刚性连接。然而，作为一种选择，将保护元件与其所处其间的轮罩连接也是可能的。

在两个轮罩之间延伸的夹芯板可以作为保护元件。

在这种情况下，夹芯板可以由具有硬质泡沫核芯的两表面层组成。由发泡塑料材料制备的硬质泡沫也可以由金属泡沫，如铝泡沫替换。

作为选择，夹芯板可以由夹有金属波纹板核芯的两表面层组成，核芯的波纹线垂直于夹芯板的纵轴延伸。这种夹芯板是市售的，比如以商品名Metawell

市售。

保护元件也可以是对弯曲具有高抵抗力的同质剖面型材的形式。

在这种情况下，保护元件可以是封闭的空心剖面型材的形式，例如管状或箱形型材。

然而，保护元件还可以是开放剖面型材的形式，例如T型梁，工字梁，U型型材，V型型材或类似形式。

最后，保护元件可以同时具有封闭和开放剖面的区域，整体剖面型材可由此区域组合。

保护元件还可以是挤压(pressing)或深冲(deep-drawn)的部件的形式。保护元件的形状由此能更好地适应行李厢的几何形状。

优选地，保护元件具有凸缘，它通过凸缘紧固在车辆的底板上。这些凸缘可以设置为剖面型材件的一部分、独立部件或者深冲部件的一部分。与车辆底板的大面积连接为电池提供了一个非常坚固的保护盖。

为了提高保护元件的刚性，可以通过独立的支承臂将其在中间区域固定。

这种固定例如可能很有效，因为保护元件在其中间区域与电池紧固。

附图说明

本发明通过附图中的示例性实施例进行说明并参考附图详细介绍，其中：

图1显示没有本发明的保护元件的后行李厢中的电池的设置；

图2显示与图1相同的设置在侧面碰撞发生时，包括轮罩的车辆后轮发生旋转或向内倾斜；

图3显示一种具有本发明的保护元件的示例性实施例，电池在侧面碰撞中保持完好；

图4显示一种示例性实施例，其中保护元件未连接至轮罩；

图5显示一种示例性实施例，其中保护元件相对轮罩竖直固定，但是并未通过传递力的元件与轮罩刚性连接；

图6显示一种保护元件固定至轮罩的示例性实施例；

图7显示另一种保护元件固定至轮罩的示例性实施例；

图8为保护元件的第一示例性实施例的透视图；

图9显示保护元件的第二示例性实施例；

图10显示保护元件的第三示例性实施例；

图11显示具有中间固定的保护元件的示例性实施例；

图12显示保护元件紧固至电池的示例性实施例；

图13显示保护元件在电池上的设置，保护元件同时具有封闭及开放剖面区域，封闭剖面区域作为附加加强方式，以及

图14显示一种示例性实施例，其中保护元件设置于电池上部并具有封闭剖面。

附图标记说明

1……混合动力汽车/电动车辆；

2……行李厢；

3……轮罩；

4……电池；

5……底板；

6……其它车辆；

7……后轮；

8……保护元件；

9……支角；

10……负荷转移元件；

11……角材；

12……支角；

13……支角；

14……角材；

15……支角；

16……支角；

17……紧固件；

18……表面层；

19……核芯；

20……表面层；

21……核芯；

22……梁；

23……支承臂；

24……螺钉；

25……平板；

26……加强件；

27……箱形型材。

具体实施方式

图1和图2显示本领域技术发展状况。在混合动力汽车或电动车辆1中，在轮罩3之间的后行李厢2中设置有相对较宽的电池4，作为标准，该电池4为锂离子蓄电池。电池4紧固于底板5上。

如果发生侧面碰撞，如图2所示，另一车辆6与车辆1尾部发生侧碰，相应的后轮7与环绕该后轮的轮罩3一起发生旋转或向内倾斜。

在碰撞之初，相应的后轮7首先与底板5发生接触，然后围绕该接触区域旋转，其上部抵靠电池4，因此后者被损坏或破坏，如图2所示。如前所述，这可能导致电池里的内部短路从而高电流密度能引起外壳融化并着火。

如图3所示，该危险可以用加固的方式抵消。为此，在电池4的上部设置长方形保护元件8，在轮罩3之间的空间形成桥接。保护元件8十分坚固并且对弯曲具有高抵抗能力。

因此，从图3尤其可以看出，电池4嵌入到底板5和设置在其上部的保护元件8之间。因此当发生侧碰时，防止车轮7与相关的轮罩3一起向内旋转，因为保护元件8抵抗轮罩3和后轮7的该移动。电池4因此被有效保护且在所述侧碰事件中没有损坏或损坏减少。

图4显示一种示例性实施例，其中保护元件8没有与轮罩3相连。这样的连接并非必须的，因为当发生侧面碰撞时，轮罩3及被其环绕的车轮7必然与保护元件8邻接，因此保护元件8即使在没有额外连接时也能可靠地产生效果。

在图5所示的示例性实施例中，保护元件8相对于各个轮罩3垂直固定，但不与轮罩3刚性连接。在这种情况下，保护元件8与轮罩3相邻的末端与负荷转移元件10通过其两个水平支角9连接。在这种情况下，负荷转移元件10以这种方式设置：当碰撞发生时，它最大化地挤靠轮罩3，因此实现对保护元件8负荷的均匀转移。

如图6所示的示例性实施例中，保护元件8不仅垂直固定并且也与轮罩3相连接。角材11用作连接件，角材11的一个支角12与轮罩3连接，同时保护元件8置于突出的支角13上并紧固在支角13上时，例如依靠螺钉或类似物。角材11可以为，例如，挤压型材(extruded profile section)，折叠型材(folded section)或者深冲部件(deep-drawn part)。

如图7所示的示例性实施例中，描述一种保护元件8与轮罩3稍微更稳定的连接。除了放置保护元件8的角材11之外，进一步提供与角材11镜像对称的角材14，其一个支角15与轮罩3紧固，另一个支角16直接位于保护元件8的上部，从而保护元件8的侧边缘能够位于上角材14的支角16和下角材11的支角13之间。然后保护元件8能够通过紧固件17，例如螺钉，与轮罩3刚性连接。

保护元件8的许多不同实施例都是可能的。但是，其结构中最重要的是，保护元件8对弯曲均具有强抵抗能力，因此才可能转移刚性负荷。

图8显示了这种保护元件8的第一示例性实施例。在这种情况下，保护元件8由包含两个外表面层18和一个硬质泡沫核芯19的夹芯板组成。这种夹芯板本身是已知的。

作为选择，如图9所示，夹芯板可以有不同结构。根据图9，夹芯板8也是由两个外表面层20组成，两个外表面层中间设置有金属波纹板核芯21。这种夹芯板以商品名Metawell市售。

如图10所示，保护元件8也可以为U型梁22的形式，即开放剖面型材。其它形式的梁，例如T型梁、工字梁、V型型材等都有可能，只要该结构对弯曲具有足够的抵抗能力即可。

另外，封闭剖面型材未图示，例如管状或箱形型材也是适合的。

如图11所示，保护元件8依靠独立支承臂23固定的实施例也是可能的。支承臂23固定保护元件8的中间区域，从而保护元件的弯曲能够有效地抵消。在这种结构下，也可以使用较弱的支承元件，因为对弯曲较低的抵抗能力由支承臂23补偿。

如图12所示，保护元件8还可以直接紧固在电池上。在这种情况下，保护元件8的中间区域与电池比较适合用螺钉连接24紧固。

图13显示保护元件8的另一示例性实施例。在这种情况下，保护元件8由平板25组成，平板25的上部紧固有加强件26。在该示例性实施例中，电池4设置于底板5和保护元件8的板25下面的平面之间。

图14显示的示例性实施例中，保护元件8具有箱形型材27形式的封闭横截面，电池4设置于底板5和箱形型材27的底面之间。不言而喻，不同的空心型材，例如管状或类似型材可以用于代替箱形型材。

Claims (15)

1.一种机动车辆，尤其是混合动力车辆或电动车辆，其具有设置于两轮罩之间的能量存储装置，尤其是电池，其特征在于，在能量存储装置区域中轮罩之间具有当发生猛烈施加的挤压负荷时不会弯曲的长方形保护元件。

2.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述保护元件设置于能量存储装置的上部。

3.根据权利要求1或2所述机动车辆，其特征在于，具有位于后部的行李厢，能量存储装置设置于行李厢区域中，其中保护元件位于两个后轮罩之间。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件相对于其竖直位置固定在轮罩区域中。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件与其所处其间的轮罩无传递力的连接。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件与其所处其间的轮罩连接，尤其是通过角材连接。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件为在两个轮罩之间延伸的夹芯板。

8.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，夹芯板由两表面层组成，两表面层具有由硬质泡沫或金属泡沫构成的核芯。

9.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，夹芯板由两表面层组成，两表面层具有由金属波纹板构成的核芯，所述核芯的波纹线垂直于夹芯板的纵轴延伸。

10.根据权利要求6所述的机动车辆，其特征在于，保护元件为对弯曲具有高抵抗能力的同质剖面型材的形式。

11.根据权利要求10所述的机动车辆，其特征在于，保护元件为剖面型材的形式，尤其是封闭剖面型材、开放剖面型材或具有封闭和开放剖面区域的剖面型材。

12.根据权利要求10所述的机动车辆，其特征在于，保护元件挤压或深冲的部件的形式。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件具有凸缘，保护元件通过该凸缘紧固至车辆的底板。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件通过独立的支承臂将其在中间区域固定。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的机动车辆，其特征在于，保护元件在其中间区域与能量存储装置紧固。

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