CN102729791A - 用于电动车的电池安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于电动车的电池安装结构。电池托架(7)固定至前电池横梁件下部(5)和后电池横梁件下部(6)。电池组(2)安装在电池托架(7)上。前电池横梁件下部(5)和后电池横梁件下部(6)在附接部分(5a，6a)处与电池托架(7)的可变形部分(7a)以及每个电池横梁件上部(4)的端面接触。在电池组(2)和电池横梁件上部(4)之间形成空间。焊接电池横梁件上部(4)，以便形成刚度相对较低的可变形区(7b)。以这种方式，前电池横梁件(5)和后电池横梁件下部(6)通过电池横梁件上部(4)固定至一对侧件(3)。

Description

用于电动车的电池安装结构
技术领域
本发明涉及用于电动车的电池安装结构，并且更具体地，涉及在发生侧面撞击的情况下防止损坏电池的结构。
背景技术
根据用于电动车的常规电池安装结构，为防止在车发生碰撞的情况下对电池组造成损坏，利用螺栓将容纳电池的电池盒固定至具有封闭截面的电池横梁件(cross member)，并且还利用螺栓将电池横梁件固定至一对侧件(side member)，以便将电池组设置在固定至车两侧且沿着车前后方向延伸的侧件之间(日本未审查专利公布(特开)No.2008-162497)。
在以上公布中公开的用于电动车的电池安装结构中，由于电池盒通过螺栓固定至具有封闭截面的电池横梁件，例如，如果车被另一辆车或类似物以高速撞击侧面，该结构不能吸收碰撞产生的负载。这会导致不利的状态，其中电池横梁件朝向车的中心移动，并且损坏电池组，或者甚至损坏电池盒里的电池，并且降低电气安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电动车的电池安装结构，该结构能够降低在侧撞击的情况下对电池组的损坏。
为实现以上目的，本发明提供了一种用于电动车的电池安装结构，其中电池组被设置在固定至车体双侧并且沿着车体的前后方向延伸的一对侧件之间，并且电池组通过沿着车体的宽度方向延伸的多个电池横梁件固定至这些侧件，该结构的特征在于，至少有一个电池横梁件具有位于电池组与相应侧件之间的可变形区(deformable zone)。
由于在电池组与相应侧件之间有设置可变形区，当电池横梁件承受侧面撞击中的负载时，这些电池横梁件能够在这些可变形区中变形。该变形防止电池组与这些电池横梁件之间的接触，该接触由于电池横梁件在撞击中移动而引起，并且因此会降低因电池横梁件导致的对电池组的损坏。
优选地，电池横梁件包括电池横梁件上部和板状的电池横梁件下部，电池横梁件上部具有倒置的基本U型截面，电池横梁件下部固定至电池横梁件上部的下面(lower face)。电池组安装在电池横梁件下部上。电池横梁件下部通过电池横梁件上部连接至侧件，从而在电池横梁件上部与电池组之间形成空间。
以这种方式，电池横梁件下部设置有可变形区，同时在电池横梁件上部与电池组之间留有空间，因此如果电池横梁件上部和下部在侧面撞击中承受负载，该电池横梁件下部能够在可变形区中变形。这种变形会缓解电池组与电池横梁件上部之间的接触，该接触因电池横梁件在撞击中移动而产生，并且因此降低因电池横梁件上部导致的对电池组的损坏。
优选地，每个可变形区被形成为使得位于电池组与每个侧件之间的电池横梁件的部分的强度低于固定至对应侧件的部分的强度。
通过这样做，由于形成每个可变形区使得电池横梁件在电池组与侧件之间的部分的强度降低，利用简单结构降低了对电池组的损坏。
进一步优选地，在电池横梁件中形成每个可变形区，使得电池组与对应侧件之间的横截面面积减小。
通过这样做，由于形成每个可变形区使得电池组与侧件之间的横截面面积减小，利用简单结构降低了对电池组的损坏。
附图说明
通过下文中给出的详细描述和附图，能够更完整地理解本发明，该附图仅以说明的方式给出，并且因此不限制本发明，并且在附图中：
图1是仰视图，示出了安装有根据本发明的第一实施方式的用于电动车的电池安装结构的车体的中央部分；
图2是沿着图1中的线A-A做出的截面图；
图3是图2中示出的圆形部分B的放大图；
图4是沿着图3中的线C-C做出的截面图；
图5是在侧面撞击的情况下图2的圆形部分B的放大图；
图6是仰视图，示出了安装有根据本发明的第二实施方式的用于电动车的电池安装结构的车体的中央部分；
图7是沿着图6中的线A’-A’做出的截面图；
图8是图7中示出的圆形部分B’的放大图；以及
图9是在侧面撞击的情况下图7中的圆形部分B’的放大图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施方式。
这些实施方式中使用的车是具有用于驱动车的电动机的电动车，该电动机由电池组提供动力，并且通过换流器(inverter，逆变器)进行控制，来作为用于驱动车的装置。
首先，将描述根据本发明的第一实施方式的用于电动车的电池安装结构。
【第一实施方式】
图1是仰视图，示出了安装有根据本发明第一实施方式的用于电动车的电池安装结构的车体的中央部分。图2是沿着图1中的线A-A做出的截面图。图3是图2中示出的圆形部分B的放大图。图4是沿着图3中的线C-C做出的截面图。在这些图中，“上”、“前”、“横(side，侧)”箭头分别表示车体的向上方向、向前方向、以及宽度方向。
如图1至图4所描绘的，第一实施方式的车体1由以下部件构成：在车体1的右侧和左侧沿着前后方向延伸的一对侧件3，以及通过电池横梁件上部4连接至一对侧件3的前电池横梁件下部5和后电池横梁件下部6。电池组2通过电池托架7设置在前电池横梁件下部5和后电池横梁件下部6上，该电池托架将电池组2设置在侧件3之间、位于车体中央的底板11下方。
通过将多个电池2c设置在由盒体2a和盖2b形成的空间中，形成电池组2。
每个侧件3形成为杆状形，具有倒置的基本帽形的截面。
每个电池横梁件上部4形成为杆状形，具有倒置的基本U形的截面。
前电池横梁件下部5由基本井字符(pound sign)(交叉阴影线符号)形状的薄金属板形成。在车体的向右和向左方向上延伸的前电池横梁件下部5的伸出部设置有将被连接至侧件3的附接部分5a。在附接部分5a中，形成能够插入螺栓的螺栓孔5b。在前电池横梁件下部5中，形成多个螺栓孔5c，以便利用螺栓固定电池组2。
后电池横梁件下部6由基本井字符(交叉阴影线符号)形状的薄金属板形成，其中该井字符的一对向后伸出的伸出部被切掉。前电池横梁件下部5的后伸出部连接至后电池横梁件下部6的前伸出部。以这种方式，前电池横梁件下部5和后电池横梁件下部6作为一个单元支撑电池组2的下面。沿着车体的向右方向和向左方向延伸的后电池横梁件下部6的伸出部设置有将被连接至侧件3的附接部分6a。在这些附接部分6a中，形成能够插入螺栓的螺栓孔6b。在后电池横梁件下部6中，形成多个螺栓孔6c，以便利用螺栓固定电池组2。
电池托架7形成为基本Z形截面，如图3中示出，并且电池托架由沿着仰视图中电池组2的盒体2a的形状伸展的薄金属板形成。在电池托架7中，形成有可变形部分7a，利用该可变形部分，与电池横梁件上部4的端部进行接触，并且该可变形部分的刚性相对较低。
电池横梁件上部4被焊接至前电池横梁件下部5的对应附接部分5a的上面和后电池横梁件下部6的对应附接部分6a的上面。电池横梁件上部4的端面被焊接且固定至可变形部分7a。
利用螺栓(未示出)，通过电池横梁件上部4将前电池横梁件下部5和后电池横梁件下部6固定至侧件3。
利用螺栓(未示出)，将电池组2安装且固定至电池托架7。
根据第一实施方式，电池托架7被形成为在所提到的可变形部分7a中沿着朝向车外部的方向弯曲，以便在盒体2a的侧壁与电池托架7的可变形部分7a之间形成空间。在电池托架7中，在电池组2和电池横梁件上部4之间形成可变形区7b，该可变形区的刚度相对较低。
以下是关于如此构造的根据本发明的第一实施方式的用于电动车的电池安装结构的运行和优点。
图5是在侧面撞击之后图2中的圆形部分B的放大图。图中的粗箭头示出了撞击中施加负载的方向。在图中，“上”和“横”箭头分别表示车体的向上方向和宽度方向。
如图5中所描绘的，在对车体1的侧面撞击中，当向侧件3或电池横梁件上部4施加负载时，该负载从电池横梁件上部4传递至前电池横梁件下部5或后电池横梁件下部6和电池托架7。在第一实施方式中，电池横梁件上部4未直接固定至盒体2a的侧壁，并且在电池组2和电池横梁件上部4之间有空间。此外，电池托架7的可变形部分7a的刚性相对较低。由于这些原因，在侧面撞击的情况下，电池托架7的可变形部分7a朝向较靠近车体1中央的可变形区7b变形，由此吸收撞击中产生的负载。
以这种方式，设计可变形部分7a，以在与车体1侧面相对的撞击中变形。由于电池横梁件上部4和电池组2之间的可变形区7b，电池托架7的可变形部分7a的变形会导致电池横梁件上部4的变形，并且防止负载直接施加至电池组2。这能够缓解电池横梁件上部4和电池组2之间的接触，例如，如果电池横梁件上部4沿着车体1的向内方向移动。因此，这样可以降低对电池组2的损坏。
【第二实施方式】
下面将描述根据本发明的第二实施方式的用于电动车的电池安装结构。
第二实施方式和第一实施方式的区别在于电池横梁件上部4’和电池托架7’的形状不同。以下描述是关于对第一实施方式修改的方面。
图6是仰视图，示出了安装有根据本发明的第二实施方式的用于电动车的电池安装结构的车体的中央部分。图7是沿着图6中的线A’-A’做出的截面图。图8是图7中示出的圆形部分B’的放大图。在这些图中，“上”、“前”以及“横”箭头分别表示车体的向上方向、向前方向以及宽度方向。
如图6至图8所描绘的，每个电池横梁件上部4’形成为具有倒置的基本U形截面的杆状形。在电池横梁件上部4’的上表面中形成附接部分4a’，以便当电池横梁件上部4’附接至侧件3时，该附接部分更靠近车体外部。在电池横梁件上部4’中形成可变形区4b’，该可变形区高度低于附接部分4a’且横截面面积小于该附接部分，以便当电池横梁件上部4’附接至侧件3时，该可变形区更靠近车体中心。附接部分4a’和可变形区4b’通过介于其间且位于电池横梁件上部4’中心的斜面4c’而相互连接。
电池托架7’形成为基本Z形截面，并且其由沿着仰视图中电池组2的盒体2a的形状伸展的薄金属板制成。在电池托架7’中，形成有连接部分7a’，利用该连接部分接触电池横梁件上部4’的端部。
电池横梁件上部4’被焊接至前电池横梁件下部5的对应附接部分5a的上面以及后电池横梁件下部6的对应附接部分6a的上面。电池横梁件上部4’的端面被焊接且固定至电池托架7’的连接部分7a’。
利用螺栓(未示出)，通过电池横梁件上部4’将前电池横梁件下部5和后电池横梁件6固定至侧件3。
将电池托架7’安装在前电池横梁件下部5和后电池横梁件下部6上。将电池组2安装在电池托架7’上，利用螺栓进行固定(未示出)。
以下描述是关于如此构造的根据本发明第二实施方式的用于电动车的电池安装结构的运行和优点。
图9是在侧面撞击之后图7中的圆形部分B’的放大图。图中的粗箭头示出了撞击中施加负载的方向。在图中，“上”和“横”箭头分别表示车体的向上方向和宽度方向。
如图9所描绘的，由于电池横梁件上部4’的可变形区4b’的截面面积小于附接部分4a’，当在对车体1’的侧面撞击中向侧件3或电池横梁件上部4’施加负载时，电池横梁件上部4’在较小截面的可变形区4b’中沿着车体1’的向内方向发生变形，并且因此吸收撞击中产生的负载。
由于设计电池横梁件上部4’，以便在对车体1’侧面撞击的情况下，在可变形区4b’中发生变形，所以负载不会直接施加至电池组2。这可以减轻电池横梁件上部4’和电池组2之间的接触，例如，即使如果电池横梁件上部4’沿着车体的向内方向移动。这使得能够降低对电池组2的损坏。
现在结束对本发明实施方式的描述。然而，本发明不限于以上所述的实施方式。
第一实施方式在电池横梁件上部4和电池组2之间留有空间，并且将该空间用作可变形区。第二实施方式减小电池横梁件上部4’的截面面积，并且将截面面积中减小部分作为可变形区。以这种方式，第一和第二实施方式允许在可变形区发生变形。代替这种方式，可以形成截面强度低于其他部分强度的可变形区，以便在可变形区中发生变形。在这种情况下，可以提供与上述实施方式中一样的优势。

Claims (4)

1.一种用于电动车的电池安装结构，其中，电池组(2)被设置在固定至车体(1)双侧并且沿着所述车体的前后方向延伸的一对侧件(3)之间，并且所述电池组通过沿着所述车体的宽度方向延伸的多个电池横梁件(4，5，6)固定至所述侧件，其特征在于，
至少一个所述电池横梁件具有位于所述电池组与相应的所述侧件之间的可变形区(7b，4b’)。
2.根据权利要求1所述的用于电动车的电池安装结构，其特征在于，
所述电池横梁件(4，5，6)包括具有倒置的基本U形截面的电池横梁件上部(4)以及固定至所述电池横梁件上部的下面的板状电池横梁件下部(5，6)；
所述电池组(2)安装在所述电池横梁件下部上；以及
所述电池横梁件下部通过所述电池横梁件上部连接至所述侧件(3)，使得在所述电池横梁件上部与所述电池组之间形成空间。
3.根据权利要求1或2所述的用于电动车的电池安装结构，其特征在于，
每个所述可变形区(7b)被形成为使得所述电池组(2)与每个所述侧件(3)之间的所述电池横梁件(4，5，6)的部分的强度低于固定至对应的所述侧件的部分的强度。
4.根据权利要求1所述的用于电动车的电池安装结构，其特征在于，
在所述电池横梁件(4，5，6)中形成每个所述可变形区(4b’)，使得所述电池组(2)与对应的所述侧件(3)之间的横截面面积减小。
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