CN107416025A - 一种电动汽车底盘结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动汽车底盘结构，包括一底盘主体及一对防撞侧梁；底盘主体包括上盖板、下盖板及夹设于所述上盖板与所述下盖板之间的蜂窝状隔层结构；所述蜂窝状隔层结构包括多个相同且相邻连接的蜂窝单元，所述蜂窝单元为中空状并用于收容单体电池；所述一对防撞侧梁设置于所述底盘主体的两侧并与底盘主体配合组装，所述防撞侧梁内填充有泡沫铝合金。底盘主体采用铝合金材料的上盖板、下盖板及蜂窝状隔层结构来替代现有实心钢板的底盘以及钢板的电池箱，底盘与电池箱一体化融合设计，减轻电动汽车重量整体，提高电动车的能量续航里程。防撞侧梁内填有泡沫铝合金有效保护电池，提高碰撞安全性能。
Description
【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车底盘结构。
【背景技术】
在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，电动汽车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视和扶持，近几年，新能源汽车行业迎来了爆发式增长。电池是电动汽车的核心，也是汽车工程与电力工程技术的综合体现，现有的电动汽车底盘主要是在传统的汽车底盘上拆除发动机等传统动力系统，挂载装有电池的电池箱，底盘往往采用与传统燃油汽车相同的较厚的实心钢板，而且电池箱也一般采用钢板制成，进一步增加电动汽车质量；现有的电动汽车底盘质量过重，整车能量密度过低(即电池质量与整车质量之比过低)，导致电动汽车续航里程缩短，另外，现有底盘上无防撞结构设计，且电池碰撞安全性能差。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种可有效减轻电动汽车整体重量、提高续航能力且防撞性能好的电动汽车底盘结构。
为了实现上述目的，本发明提供一种电动汽车底盘结构，包括一底盘主体及一对防撞侧梁；底盘主体包括上盖板、下盖板及夹设于所述上盖板与所述下盖板之间的蜂窝状隔层结构；所述蜂窝状隔层结构包括多个相同且相邻连接的蜂窝单元，所述蜂窝单元为中空状并用于收容单体电池；所述一对防撞侧梁设置于所述底盘主体的两侧并与底盘主体配合组装，所述防撞侧梁内填充有泡沫铝合金。
在一个优选实施方式中，每个防撞侧梁包括加强部及位于加强部一端的缓冲部；所述加强部为空心的蜂窝结构，所述缓冲部为中空结构，所述加强部及所述缓冲部内均填充有泡沫铝合金。
在一个优选实施方式中，所述上盖板为矩形并包括一对第一长边缘及一对第一短边缘；所述下盖板为矩形且包括一对第二长边缘及一对第二短边缘；所述缓冲部开设有配合缺口；所述上盖板的第一长边缘、第一短边缘与所述下盖板的第二长边缘及第二短边缘分别对应；所述上盖板的一个第一长边缘与下盖板的对应的一个第二长边缘以及蜂窝状隔层结构的边缘卡入于对应一个防撞侧梁的配合缺口内。
在一个优选实施方式中，还包括边框，所述边框围绕于所述底盘主体周围并与所述底盘主体能够拆卸的组合在一起。
在一个优选实施方式中，所述边框卡于所述底盘主体外，所述边框的两侧配合装入于所述配合缺口内；在所述配合缺口内所述边框与所述底盘主体之间还填充有泡沫铝合金。
在一个优选实施方式中，所述底盘主体、所述防撞侧梁以及所述边框均由铝合金制成。
在一个优选实施方式中，所述下盖板与所述蜂窝状隔层结构之间还填充有泡沫铝合金。
在一个优选实施方式中，所述蜂窝单元为六菱柱，该菱柱两端开口且侧垂直于所述上盖板及所述下盖板。
在一个优选实施方式中，所述蜂窝单元的数量对应于单体电池的数量或者大于单体电池的数量。
在一个优选实施方式中，在所述上盖板与蜂窝状隔层结构相背的表面还凸起形成多个加强筋。
本发明电动汽车底盘结构，底盘主体采用铝合金材料的上盖板、下盖板及蜂窝状隔层结构来替代现有实心钢板的底盘以及钢板的电池箱，底盘与电池箱一体化融合设计，电动汽车重量整体大减轻，提高整车能量密度，提高电动车的能量续航里程。防撞侧梁包括实心的加强部的及缓冲部均填充有泡沫铝合金，提高防撞侧梁的耐冲击性能，有效保护所述底盘主体。
【附图说明】
图1为本发明电动汽车底盘结构的立体组合示意图。
图2为图1所示的电动汽车底盘结构的底盘主体的分解示意图。
图3为图1所示的电动汽车底盘结构的底盘主体的局部分解示意图。
图4为图1所示的电动汽车底盘结构的剖视示意图。
图5为图1所示的电动汽车底盘结构的防撞侧梁的剖视示意图。
图6为图1所示的电动汽车底盘结构的底盘主本与边框组合时的剖视示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
如图1至4所示，本发明提供的一种电动汽车底盘结构100，包括一底盘主体10以及一对防撞侧梁20。
所述底盘主体10包括上盖板12、下盖板14、夹设于所述上盖板12与所述下盖板14之间的蜂窝状隔层结构16。所述上盖板12、下盖板14及所述隔层结构16均由铝合金通过整体机械加工制成，所述隔层结构16可通过环氧树脂连接于所述上盖板12及下盖板14之间。铝合金可选用轻质高强度铝合金，例如，其成份可以按以下重量百分比的各原料组成：Fe：0.10～0.14％，Mn：0.03～0.04％，Si：0.02～0.04％，Ti：0.01～0.06％，B：0.03～0.09％，Zn：2.2～2.9％，Mg：0.9～1.0％，Cu：1.1～1.3％，Ce：0.5～1.0％，Sc：0.1～0.4％，余量为Al，以上铝合金抗拉伸强度可以达700MPa以上。
具体的，所述上盖板12及所述下盖板14通过铝合金整体板料轧制成型，轧板厚度可以根据汽车设计强度要求以及电池电量而定。所述上盖板12为矩形并包括一对第一长边缘122及一对第一短边缘124。所述下盖板14与上盖板12形状对应也为矩形且包括一对第二长边缘142及一对第二短边缘144。在其他实施方式中，所述上盖板12及所述下盖板14的形状不限于矩形。
所述蜂窝状隔层结构16通过上述铝合金经挤压工艺成型并且包括多个相同且相邻连接的中空的蜂窝单元162。本实施方式中，所述蜂窝单元162为六菱柱，该菱柱两端开口且垂直于所述上盖板12及所述下盖板14。在其他实施方式中，所述蜂窝状隔层结构16的六菱柱也可以是其他规则的形状，例如，三菱柱、四菱柱、五菱柱、八菱柱或圆柱等。每个蜂窝单元162的高度对应于或者略大于一个单体电池30的高度，所述单体电池30为圆柱形锂电池，蜂窝单元162用于收容单体电池30，蜂窝单元162的数量可以对应于单体电池30的数量，也可以多于单体电池30的数量，当蜂窝单元的数量多于单体电池的数量时，部分蜂窝单元可以不收容单体电池。圆柱形的单体电池30收容对应一个六菱柱的蜂窝单元162内，在横截面积上圆柱形的单体电池30与六菱柱的蜂窝单元162内切，如此可以节省空间并使单体电池30稳固的放置于对应的蜂窝单元162内。
请参阅图5，所述防撞侧梁20通过上述铝合金经挤压工艺成型，且每个防撞侧梁20包括加强部22及位于加强部22一端的缓冲部24。所述加强部22为空心的蜂窝结构。所述缓冲部24为中空结构，所述加强部22的蜂窝结构并不需要收容单体电池30，因此可以是规则的蜂窝结构，也可是不规则的蜂窝结构，本实施方式中，为不规则的蜂窝结构。所述缓冲部24开设有配合缺口242。
本实施方式中，所述加强部22及所述缓冲部24内均填充有泡沫铝合金。所述泡沫铝钪合金可选用现有泡沫铝钪合金，例如，一种泡沫铝合，基体包括铝、钙、钪，其中钙占铝合金的质量分数为1.0％～4.5％，钪占铝合金的质量百分数为0.05％～0.40％。该泡沫铝合金的制备方法包括以下几步：首先将纯铝和铝钪中间合金(钪占铝钪中间合金质量百分数为1％～4％)按照一定配比加热至熔化，加入相当于铝合金质量为1.0％～4.5％的钙，搅拌3～15min；其次，使温度处于660℃～700℃，搅拌均匀；加入相当于铝合金的质量百分数为1％～4％的发泡剂，搅拌，保温，使得铝合金熔体泡沫化；然后，将泡沫铝合金熔体冷却，获得孔隙率可控、孔结构均匀的闭孔泡沫铝合金，最后对闭孔泡沫铝合金作适当热处理，得到轻质高强闭孔泡沫铝合金。
组装时，将所有单体电池30装入蜂窝状隔层结构16内，即每个单体电池装入对应一个蜂窝单元162内。将所有单体电池30通过线路(导线或电路板)进行串并联。然后将上盖板12及下盖板14通过环氧树脂粘接至蜂窝状隔层结构16两端，即蜂窝状隔层结构16夹设于所述上盖板12与所述下盖板14之间。所述一对防撞侧梁20设置于所述底盘主体10的两侧并与底盘主体10配合组装以此保护所述底盘主体10。具体到本实施方式中，所述上盖板12的第一长边缘122、第一短边缘124与所述下盖板14的第二长边缘142及第二短边缘144分别对应。所述上盖板12的一个第一长边缘122与下盖板14的对应的一个第二长边缘144，以及蜂窝状隔层结构16的边缘卡入于对应一个防撞侧梁20的配合缺口242内，加强部22位于所述上盖板12上方用于提高底盘主体10强度，缓冲部24位于底盘主体10的两侧，提高底盘主体10的防撞性能。
本发明电动汽车底盘结构，底盘主体采用铝合金材料的上盖板、下盖板及蜂窝状隔层结构来替代现有实心钢板的底盘以及钢板的电池箱，底盘与电池箱一体化融合设计，电动汽车重量整体大减轻，提高整车能量密度，提高电动车的能量续航里程。防撞侧梁包括实心的加强部的及缓冲部均填充有泡沫铝合金，提高防撞侧梁的耐冲击性能，有效保护所述底盘主体(亦即有效保护底盘主体内的电池)。
为进一步增加所述上盖板12的强度，在所述上盖板12与蜂窝状隔层结构16相背的表面还凸起形成多个加强筋126。
如图2及图6所示，为了便于安装及进一步保护所述底盘主体10，所述电动汽车底盘结构100还包括由上述铝合金制成的边框40，所述边框40围绕于所述底盘主体10周围并与所述底盘主体10能够拆卸的组合在一起，本实施方式中，所述边框40卡于所述底盘主体10外，所述边框40的两侧配合装入于所述配合缺口242内。本实施方式中，所述边框40为矩形，其一对长边配合装入于所述配合缺口242内。
为了进一步保护所述底盘主体10，防止在防撞侧梁20被外力撞击时，边框40直接与所述底盘主体10碰撞，本实施方式，在所述配合缺口242内所述边框40与所述底盘主体10之间还填充有泡沫铝合金。
为了进一步保护所述底盘主体10，所述蜂窝状隔层结构16与所述下盖板14之间还设置有泡沫铝合金。
可以理解的是，如图1所示，所述边框40的一对短边连接至车轮悬挂装置50。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (10)
1.一种电动汽车底盘结构，其特征在于：包括一底盘主体及一对防撞侧梁；底盘主体包括上盖板、下盖板及夹设于所述上盖板与所述下盖板之间的蜂窝状隔层结构；所述蜂窝状隔层结构包括多个相同且相邻连接的蜂窝单元，所述蜂窝单元为中空状并用于收容单体电池；所述一对防撞侧梁设置于所述底盘主体的两侧并与底盘主体配合组装，所述防撞侧梁内填充有泡沫铝合金。
2.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：每个防撞侧梁包括加强部及位于加强部一端的缓冲部；所述加强部为空心的蜂窝结构，所述缓冲部为中空结构，所述加强部及所述缓冲部内均填充有泡沫铝合金。
3.如权利要求2所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述上盖板为矩形并包括一对第一长边缘及一对第一短边缘；所述下盖板为矩形且包括一对第二长边缘及一对第二短边缘；所述缓冲部开设有配合缺口；所述上盖板的第一长边缘、第一短边缘与所述下盖板的第二长边缘及第二短边缘分别对应；所述上盖板的一个第一长边缘与下盖板的对应的一个第二长边缘以及蜂窝状隔层结构的边缘卡入于对应一个防撞侧梁的配合缺口内。
4.如权利要求3所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：还包括边框，所述边框围绕于所述底盘主体周围并与所述底盘主体能够拆卸的组合在一起。
5.如权利要求4所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述边框卡于所述底盘主体外，所述边框的两侧配合装入于所述配合缺口内；在所述配合缺口内所述边框与所述底盘主体之间还填充有泡沫铝合金。
6.如权利要求4所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述底盘主体、所述防撞侧梁以及所述边框均由铝合金制成。
7.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述下盖板与所述蜂窝状隔层结构之间还填充有泡沫铝合金。
8.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述蜂窝单元为六菱柱，该菱柱两端开口且侧垂直于所述上盖板及所述下盖板。
9.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：所述蜂窝单元的数量对应于单体电池的数量或者大于单体电池的数量。
10.如权利要求1所述的电动汽车底盘结构，其特征在于：在所述上盖板与蜂窝状隔层结构相背的表面还凸起形成多个加强筋。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |