CN104703513B - 用于支承电池的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种电池支承件包括底座、脊状件和至少一个肋，所述底座具有上表面和下表面，所述脊状件从底座且轴向沿着底座向下地延伸，使得底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出，所述至少一个肋从所述底座向下地且从所述脊状件侧向地延伸。所述上表面的尺寸设定成在其上支承电池。

Description

用于支承电池的方法和系统
技术领域
本发明总体上涉及车辆部件、且更具体地涉及用于在车辆环境中支承电池的方法和系统。
背景技术
至少一些已知的电池支承件主要由金属板/金属片(sheet metal)制成。因此，已知的电池支承件构型限于金属板成型的限制。如此，已知的由金属板制成的电池支承件通常具有简单的构型并使用焊接到和/或联接到支承件上的冲压金属部件进行局部加强。虽然冲压金属部件可增大电池支承件的整体强度和/或耐用性，这些部件也增大了电池支承件的总重量，这可能不利于车辆的运行性能。
发明内容
一方面，提供了一种用于支承电池的方法。所述方法包括沿着轴向方向联接脊状件(spine)到轨道。所述脊状件沿着轴向方向从底座向下延伸，使得底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出。至少一个肋从所述底座向下地且从所述脊状件侧向地延伸。一电池定位在所述底座的上表面上。
另一方面，提供了一种电池支承件。所述电池支承件包括底座、脊状件和至少一个肋，所述底座具有上表面和下表面，所述脊状件从底座且轴向地沿着底座向下延伸，使得底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出，所述至少一个肋从所述底座向下地且从所述脊状件侧向地延伸。所述上表面的尺寸设定成在其上支承电池。
又一方面，提供了一种系统。所述系统包括在轴向方向上延伸的轨道和包括具有上表面和下表面的底座的电池支承件。一脊状件沿着轴向方向从底座向下延伸，使得底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出。至少一个肋从所述底座向下地且从所述脊状件侧向地延伸。所述脊状件沿着轴向方向联接到所述轨道。一电池定位在所述底座的上表面上。
本文中所描述的特征、功能和优点可在本发明的不同实施例中独立地实现或可组合到其他实施例中，参照下面的描述和附图可看出其他实施例的进一步细节。
附图说明
图1是示例性电池支承系统的透视图；
图2是可用于图1中所示的电池支承系统中的示例性电池支承件的端视图；
图3是图2中示出的电池支承件的侧视图；
图4是图2中示出的电池支承件的顶视图；以及
图5是可用于制造图2中示出的电池支承件的示例性方法的流程图。
尽管不同实施例的特定特征在一些附图中得以示出而在另一些附图中没有示出，但这仅是为了方便。任何附图的任何特征可结合任何其他附图的任何特征而被引用和/或要求保护。
具体实施方式
本文中所述的主题总体上涉及车辆部件，且更具体地，涉及用于支承电池的方法和系统。在一个实施例中，电池支承件是模制成型的、不含金属嵌入物的开式结构，其包括具有上表面和下表面的底座。所述上表面的尺寸设定成在其上支承电池。一脊状件从底座向下地延伸，使得底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出。至少一个肋从所述底座向下地且从所述脊状件侧向地延伸。
如本文中所使用的，以单数形式且以词语“一”或“一个”开头来列举的元件或步骤应当理解为不排除复数的元件或步骤，除非明确列举出了上述排除。此外，参考本发明的“一个实施例”或“示例性实施例”不应理解为排除同样包含有所列举的特征的其他实施例的存在。
图1是示例性电池支承系统100的透视图。在示例性实施例中，电池支承系统100包括大体沿着X轴120(即，轴向地)延伸的轨道110。在示例性实施例中，电池支承件130联接到所述轨道110。更具体地，在示例性实施例中，电池支承件130从轨道110大体沿着基本垂直于X轴120的Y轴140(即，侧向地)向外延伸，使得电池支承件130保持为悬臂构型。在示例性实施例中，电池150定位在电池支承件130上，使得电池150引起大致沿基本垂直于X轴120和/或Y轴140的Z轴160(即，竖直)的向下的载荷。
图2是电池支承件130的端视图(即，示出了Y-Z平面)。图3是电池支承件130的侧视图(即，示出了X-Z平面)。图4是电池支承件130的顶视图(即，示出了X-Y平面)。在示例性实施例中，电池支承件130包括具有上表面180(在图2和3中示出)和下表面190(在图2和3中示出)的底座170。在示例性实施例中，上表面180和/或下表面190大体定向在X-Y平面中。此外，在示例性实施例中，上表面180的尺寸设定成和/或构造成接纳和/或支承电池150的至少一部分。或者，上表面180和/或下表面190可具有能够使电池支承件130起到如本文中所述作用的任何尺寸、形状和/或定向。
在示例性实施例中，底座170包括第一外边缘部分200(图4中示出)和第二外边缘部分210(图4中示出)，各外边缘部分大体侧向地延伸。在示例性实施例中，所述第一边缘部分200和第二边缘部分210大体轴向地间隔开。此外，在示例性实施例中，底座170包括第一壁220(图4中示出)和第二壁230(图4中示出)，所述第一壁和第二壁在Y-Z平面中延伸。更具体地，在示例性实施例中，第一壁220从第一外边缘部分200大体向上地延伸，且第二壁230从第二外部边缘部分210大体向上地延伸。因此，在示例性实施例中，第一壁220和第二壁230大体轴向地间隔开。或者，第一壁220和/或第二壁230可在能够使电池支承件130起到如本文中所述作用的任何方向上对齐。
在示例性实施例中，脊状件240(图2和3中示出)大体在X-Z平面中延伸。更具体地，在示例性实施例中，脊状件240从下表面190大体向下地延伸且定位成使得底座170的至少一部分从脊状件240和/或轨道110以悬臂方式伸出。在示例性实施例中，脊状件240大体沿着X轴120联接到轨道110的侧面250(图1中示出)。更具体地，在示例性实施例中，脊状件240包括穿过其中的大体侧向地延伸的多个开口260(图3中示出)。在示例性实施例中，各开口260的尺寸、形状和/或方向设定成接纳穿过其中的各自的联接机构270(图1中示出)，所述联接机构270用于联接电池支承件130到轨道110。因此，在示例性实施例中，联接机构270有助于保持电池支承件130的相对的侧向位置。在示例性实施例中，联接机构270为螺栓。或者，可使用能够使电池支承件130起到如本文中所述作用的任何联接机构270。
在示例性实施例中，脊状件240包括至少一个机构使得脊状件240基本沿X轴120“失效/破坏(fail)”。更具体地，在示例性实施例中，脊状件240构造和/或设计成解决轴向载荷问题。例如，在示例性实施例中，脊状件240包括至少一条弱化线280(图3中示出)，所述弱化线280在开口260和底座170之间大体轴向地延伸。因此，在示例性实施例中，底座170定位在弱化线280的第一侧290(图3中示出)上，而开口260定位在弱化线280的相对的第二侧300(图3中示出)上。在示例性实施例中，脊状件240预先构造成沿着弱化线280分开，使得当电池支承件130受到大于预定阈值的轴向载荷时，第一侧290与第二侧300分开。此外，在示例性实施例中，脊状件240包括至少一个外边缘310(图3中示出)，所述外边缘310至少部分地限定有大体处在开口260之间的、定位在第二侧300上的凹部320(图3中示出)。因此，在示例性实施例中，所述凹部320的尺寸和/或相对定位有助于减小弱化线280的大小和/或长度。或者，弱化线280和/或凹部320可具有能够使脊状件240起到如本文中所述作用的任何大小、形状和/或长度。
在示例性实施例中，至少一个肋330(图2和3中示出)大体在Y-Z平面中延伸。更具体地，在示例性实施例中，肋330从下表面190大体向下地延伸并且定位成给底座170提供竖向支承。在示例性实施例中，肋330以与底座170的悬臂部分的延伸方向相同的方向从所述脊状件240大体侧向地延伸。在示例性实施例中，肋330基本定位在第一壁220和第二壁230之间。更具体地，在示例性实施例中，肋330基本平行于第一壁220和/或第二壁230。或者，肋330可在能够使电池支承件130起到如本文中所述作用的任何方向上对齐。
在示例性实施例中，至少一个凸缘340(图2和4中示出)大体在X-Y平面中延伸。更具体地，在示例性实施例中，凸缘340以与肋330和/或底座170的悬臂部分的延伸方向相反的方向从脊状件240大体侧向地延伸。在示例性实施例中，凸缘340大体沿着X轴120联接到轨道110的上表面350(图1中示出)。更具体地，在示例性实施例中，凸缘340包括穿过其中的大体竖直地延伸的至少一个开口360(图4中示出)。在示例性实施例中，各开口360的尺寸、形状和/或方向设定成接纳穿过其中的各自的联接机构370(图1中示出)，所述联接机构370用于联接电池支承件130到轨道110。因此，在示例性实施例中，联接机构370有助于维持电池支承件130的相对的竖向位置。在示例性实施例中，联接结构370为螺栓。或者，可使用能够使电池支承件130起到如本文中所述作用的任何联接机构370。
在示例性实施例中，凸缘340包括至少一个机构使凸缘340基本沿X轴120“失效”。更具体地，在示例性实施例中，凸缘340构造和/或设计成解决轴向载荷问题。例如，在示例性实施例中，凸缘340包括至少一条弱化线380(图4中示出)，所述弱化线380在开口360和底座170之间延伸。因此，在示例性实施例中，底座170定位在弱化线380的第一侧390(图4中示出)上，而开口360定位在弱化线380的相对的第二侧395(图4中示出)上。在示例性实施例中，凸缘340预先构造成沿着弱化线380分开，使得当电池支承件130受到大于预定阈值的轴向载荷时，第一侧390与第二侧395分开。或者，弱化线380可具有能够使凸缘340起到如本文中所述作用的任何大小、形状和/或长度。
图5是可用于制作电池支承件130的示例性方法400的流程图。在示例性实施例中，电池支承件130可由至少一种纤维增强型热塑材料模制成型410。更具体地，在示例性实施例中，电池支承件130模制410成包括沿X轴120从底座170大体向下地延伸的脊状件240，使得所述底座170的至少一部分从所述脊状件240以悬臂方式伸出。此外，在示例性实施例中，电池支承件130模制410成包括从底座170大体向下地并且从脊状件240大体侧向地延伸的至少一个肋330。在示例性实施例中，底座170的悬臂部分和肋330以基本相同的方向从脊状件240大体侧向地延伸。在示例性实施例中，电池支承件模制410成使得肋330大体定位在第一壁220和第二壁230之间。此外，在示例性实施例中，电池支承件模制410成包括弱化线280，使得底座170定位在第一侧290上且开口260定位在第二侧300上。
在示例性实施例中，脊状件240大体沿着X轴120联接420到轨道110。更具体地，在示例性实施例中，各开口260中接纳有各自的联接机构270以有助于联接420脊状件240到轨道110。在示例性实施例中，电池支承件130模制410成使得凹部320大体定位在联接机构270和/或开口260之间。更具体地，在示例性实施例中，脊状件240的第一部分联接420到轨道110，且脊状件240的第二部分联接420到轨道110，使得凹部320大体定位在第一部分和第二部分之间。
此外，在示例性实施例中，凸缘340大体沿着X轴120联接430到轨道110。更具体地，在示例性实施例中，各开口360中接纳有各自的联接机构370以有助于联接430凸缘340到轨道110。在示例性实施例中，电池支承件130模制410成使得凸缘340以与肋330和/或底座170的悬臂部分的延伸方向相反的方向从脊状件240大体侧向地延伸。
在示例性实施例中，电池150定位440在上表面180上。因此，在示例性实施例中，电池150在汽车环境中通过电池支承件130支承。
本文中所描述的主题使电池能够以独有的方式支承在汽车中。更具体地，本文中所描述的电池支承件为模制成型的开式结构，所述开式结构至少相对于某些传统的、类似大小的电池支承件而言重量轻，同时保持足以在汽车环境中支承电池的强度、耐用性和/或鲁棒性。此外，本文中所描述的电池支承件构造成具有至少相对于某些传统的电池支承件而言的更大的竖向和侧向的强度、耐用性和/或鲁棒性。
以上详细描述了用于支承电池的方法和系统的示例性实施例。所述系统和方法不限于本文中所描述的特定实施例，反而，系统的部件和/或方法的步骤可相对于本文中所描述的其他部件和/或步骤独立地且单独地使用。各个部件和各个方法步骤也可结合其他部件和/或方法步骤一起使用。尽管不同实施例的特定特征在一些附图中得以示出而在另一些附图中没有示出，但是这仅是为了方便。任何附图的任何特征可结合任何其他附图的其他特征而被引用和/或要求保护。
上述说明用示例公开了实施例(包括最佳方式)并且还能够使本领域技术人员实现所述实施例，包括制造和使用任何装置或系统和执行所包含的任何方法。本发明的保护范围通过权利要求限定，且可包括对本领域技术人员而言显见的其他示例。如果它们具有与权利要求的字面语言无异的结构元件或如果它们具有与权利要求的字面语言没有实质区别的等同的结构元件时，则这样的其他示例均落入权利要求限定的范围中。

Claims (17)

1.一种支承电池的方法，所述方法包括：
大体沿着轴向方向联接脊状件到轨道，其中，所述脊状件从底座大体轴向地向下延伸，使得所述底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出，其中所述脊状件包括弱化线，所述底座定位在弱化线的一侧上，且延伸穿过所述脊状件的开口定位在弱化线的与所述一侧相对的另一侧上，并且其中，至少一个肋从所述底座大体向下地且从所述脊状件大体侧向地延伸；以及
将电池定位在所述底座的上表面上，使得所述电池由所述底座支承。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，联接脊状件进一步包括联接所述脊状件到所述轨道使得所述底座的悬臂部分和所述至少一个肋以基本相同的方向从所述脊状件大体侧向地延伸。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述底座包括第一外边缘部分和第二外边缘部分，所述第一外边缘部分和第二外边缘部分各自侧向地延伸并轴向地间隔开，并且其中联接脊状件进一步包括联接所述脊状件到所述轨道使得所述至少一个肋大体定位在第一壁和第二壁之间，所述第一壁从所述底座的第一外边缘部分延伸，所述第二壁从所述底座的与所述第一外边缘部分相对的第二外边缘部分延伸。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括大体沿着轴向方向联接凸缘到所述轨道，使得所述凸缘从所述脊状件大体侧向地延伸，且使得所述至少一个肋以与所述凸缘相反的方向从所述脊状件大体侧向地延伸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，联接脊状件进一步包括：
联接所述脊状件到所述轨道使得所述脊状件包括外边缘，所述外边缘限定有凹部。
6.一种电池支承件，包括：
具有上表面和下表面的底座，其中，所述上表面的尺寸设定成在其上支承电池；
从所述底座大体轴向向下地延伸的脊状件，使得所述底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出，其中所述脊状件包括弱化线，所述底座定位在弱化线的一侧上，且延伸穿过所述脊状件的开口定位在弱化线的与所述一侧相对的另一侧上；以及
从所述底座大体向下地且从所述脊状件大体侧向地延伸的至少一个肋。
7.根据权利要求6所述的电池支承件，其中，所述底座的悬臂部分和所述至少一个肋以基本相同的方向从所述脊状件大体侧向地延伸。
8.根据权利要求6所述的电池支承件，其中，所述底座包括第一外边缘部分和第二外边缘部分，所述第一外边缘部分和第二外边缘部分各自侧向地延伸并轴向地间隔开，并且其中所述底座还包括从所述底座的第一外边缘部分延伸的第一壁和从所述底座的与所述第一外边缘部分相对的第二外边缘部分延伸的第二壁，其中，所述至少一个肋大体定位在所述第一壁和所述第二壁之间。
9.根据权利要求8所述的电池支承件，其中，所述至少一个肋基本平行于所述第一壁和所述第二壁中的至少一个。
10.根据权利要求7所述的电池支承件，还包括从所述脊状件大体侧向地延伸的凸缘，其中，所述至少一个肋以与所述凸缘相反的方向从所述脊状件大体侧向地延伸。
11.根据权利要求6所述的电池支承件，其中，所述脊状件包括限定有凹部的外边缘。
12.一种用于支承电池的系统，所述系统包括：
在轴向方向上延伸的轨道；
电池支承件，其包括底座、脊状件和至少一个肋，所述底座具有上表面和下表面，所述脊状件从所述底座大体轴向向下地延伸，使得所述底座的至少一部分从所述脊状件以悬臂方式伸出，所述至少一个肋从所述底座大体向下地且从所述脊状件大体侧向地延伸，其中，所述脊状件大体沿着轴向方向联接到所述轨道，其中所述脊状件包括弱化线，所述底座定位在弱化线的一侧上，且延伸穿过所述脊状件的开口定位在弱化线的与所述一侧相对的另一侧上；以及
定位在所述底座的上表面上的电池。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述底座的悬臂部分和所述至少一个肋以基本相同的方向从所述脊状件大体侧向地延伸。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述底座包括第一外边缘部分和第二外边缘部分，所述第一外边缘部分和第二外边缘部分各自侧向地延伸并轴向地间隔开，并且其中所述底座还包括从所述底座的第一外边缘部分延伸的第一壁和从所述底座的与所述第一外边缘部分相对的第二外边缘部分延伸的第二壁，其中，所述至少一个肋大体定位在所述第一壁和所述第二壁之间。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述至少一个肋基本平行于所述第一壁和所述第二壁中的至少一个。
16.根据权利要求12所述的系统，还包括从所述脊状件大体侧向地延伸的凸缘，所述凸缘大体沿着轴向方向联接到所述轨道，其中，所述至少一个肋以与所述凸缘相反的方向从所述脊状件大体侧向地延伸。
17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述脊状件包括限定有凹部的外边缘。
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