CN109455228A - 前部横梁构件的轮廓 - Google Patents

Abstract

一种用于电动车辆的前部碰撞系统包括前部横梁，前部横梁横跨电动车辆的前端延伸。前部横梁限定内部，内部包括沿着前部横梁的长度延伸的至少一个肋部。左防撞梁与前部横梁的后表面耦接。右防撞梁与前部横梁的后表面耦接。前部横梁配置为将来自前部碰撞的力转移至左防撞梁或右防撞梁中的一者或两者。

Description

前部横梁构件的轮廓

技术领域

电动车辆独有的许多问题通常是由于对车辆的电动机和其它部件供电的大体积和/或大量电池的存在。这些电池往往笨重，并且显著增加车辆的重量。这些考虑因素在设计特别高效和实用的电动车辆时面临诸多挑战。另外，这些电池在碰撞期间可能特别容易受到损坏。由于具有起火和/或腐蚀危险，电池损坏可能会特别危险。因而，保护电池免受损坏仍然是电动车辆领域所独有的难题。

车辆制造商已经将许多新的结构特征添加至车辆以提高安全性和/或性能。这些结构特征中有许多结构特征可同样适用于电动、混合动力和非电动车辆，而其它结构特征将更多重点放在车辆电动机类型，诸如厚度增加的车辆底板用于保护车辆的具体区域上方的电动汽车电池。提高安全性或性能但不会对其它方面造成重大影响的结构改进仍然是汽车制造商的重要目标。

电动车辆正越来越多地成为具有内燃机的传统车辆的可行的替代方案。根据车辆中使用的电力最初生成的方式，电动车辆在其紧凑性、设计简单性以及可能更环境友好方面具有优势。随着全球石油储备的日益枯竭，使用可再生能源代替汽油对汽车提供动力的前景具有明显的优点。

发明内容

在一个方面中，提供了一种用于电动车辆的前部碰撞系统。前部碰撞系统可包括前部横梁，前部横梁横跨电动车辆的前端延伸。前部横梁可限定内部，内部包括沿着前部横梁的长度延伸的至少一个肋部。前部碰撞系统还可包括与前部横梁的后表面耦接的左防撞梁和与前部横梁的后表面耦接的右防撞梁。前部横梁可配置为将来自前部碰撞的力转移至左防撞梁或右防撞梁中的一者或两者。

在另一个方面中，用于电动车辆的前部碰撞系统可包括前部横梁，前部横梁横跨电动车辆的前端延伸。前部横梁可具有由前壁、顶壁、后壁和底壁限定的大致矩形横截面。前部横梁可包括肋部，肋部沿着前部横梁的长度在前壁的中心与后壁的中心之间延伸。前部碰撞系统还可包括与前部横梁的后表面耦接的左防撞梁和与前部横梁的后表面耦接的右防撞梁。前部横梁可配置为将来自前部碰撞的力转移至左防撞梁或右防撞梁中的一者或两者。

在另一个方面中，提供了一种引导由与电动车辆的前部碰撞所产生的力的方法。该方法可包括：在电动车辆的前部横梁处接收碰撞，以及通过使前部横梁的一部分褶皱来吸收来自前部横梁处的碰撞的力的至少一部分，该前部横梁的一部分包括在前部横梁的前壁和后壁之间延伸的水平肋部。该方法可进一步包括将力的至少一部分从前部横梁的后边缘传递到至少一个纵向防撞梁，以及通过使至少一个纵向防撞梁中的至少一些褶皱而吸收力的至少一部分。

附图说明

通过参考以下附图可实现对各种实施例的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似部件或特征可具有相同的附图标记。另外，可通过在附图标记之后跟随横线和区分类似部件的第二标记来区分相同类型的各种部件。如果在说明书中仅使用第一附图标记，那么该描述适用于具有相同第一附图标记的任何一个类似部件，而不管第二附图标记如何。

图1描绘了根据实施例的电动车辆。

图2描绘了根据实施例的电动车辆的动力系统的俯视图。

图3描绘了根据实施例的电动车辆的通道的等距视图。

图4描绘了根据实施例的图3的通道的横截面视图。

图5描绘了根据实施例的图3的通道的前横截面视图。

图6描绘了根据实施例的电动车辆的图2的防火墙的侧面横截面视图。

图7描绘了根据实施例的用于防止电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件。

图8描绘了根据实施例的前部碰撞系统。

图9是描绘根据实施例的用于引导由与电动车辆的前部碰撞所产生的力的方法的流程图。

具体实施方式

这里详细地描述本发明的实施例的主题以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以其它方式来实施，可包括不同的元件或步骤，并且可与其它现有的或未来的技术结合使用。除了明确描述了单个步骤的顺序或元件的布置之外，该描述不应被解释为暗示在各个步骤或元件之中或之间的任何具体顺序或布置。

本文描述的系统和方法总体上涉及电动车辆的改进。由于为这些车辆提供动力所需的电池的尺寸和重量考虑，以及使电动车辆尽可能安全的需要，电动车辆内的每个部件必须在考虑特定特性的情况下进行设计。具体地，必须权衡与每个部件的重量和结构完整性有关的考虑因素，以确保电动车辆的操作是既高效又安全的。例如，车身必须坚固、高效并且重量轻。轻便的车身有助于抵消电池额外的重量，电池可能是几个大型电池或接线在一起的许多(有时是数千个)较小的电池。坚固的车身有助于车辆在转弯期间更稳定，并且也有助于在碰撞期间限制对车身和电池的损坏。在碰撞期间保护电池尤为重要，因为大量的电池面临重大的火灾危险，并且还可能使乘客和其它人暴露于高度腐蚀性的材料。由于这种高安全性风险，要求车身结构被设计为能够承受来自任何方向的强力碰撞。

现在转至图1，示出了电动车辆100的一个实施例。虽然在这里被示为电动汽车，但是电动车辆100可为通过电力供电的任何机动车辆。例如，电动车辆100可包括诸如汽车、公共汽车、火车、卡车、有轨电车、船只、飞机等交通工具和/或任何其它类型的运输机构。

在这里，电动车辆100的车身102的许多部分、尤其是被设计为形成车辆骨架的那些部件以及用于碰撞保护的那些部件由铝或含铝合金制成，但是将明白的是，可考虑其它材料。铝合金提供坚固而轻巧的部件，其有助于减轻重量以补偿对电动车辆提供动力所需的高重量电池。对于电动车辆，电池的保护越来越受到重视，因为电池单元的损坏可能会导致车辆内的爆炸和起火。由于电池在电动车辆内必须占用大量空间以维持实际行驶里程，所以这些问题变得更加复杂。因此，沿着车辆电池的边缘和拐角提供增强的保护的车辆改型是有利的。这种改型可包括与以下项相关的考虑因素但不限于提供：(1)提高车辆的刚性，(2)增加来自碰撞的能量的吸收，以及(3)提高由对车身的碰撞引起的能量/力的转移的效率以减轻施加至车辆电池和车辆中的乘客的潜在碰撞。

电池元件104(在图2中示出)定位在电动车辆100的底板结构106下方。这种定位提供了几个好处。首先，电池元件与乘客厢主要由铝(或其它金属材料)底板结构106来隔离，这有助于提高乘客的安全性。电池元件104布置在车辆100下方还允许电池元件104从底板结构106下方连接至车辆100的电气系统。这使得能够从车辆100的外部更换电池元件104。例如，可将车辆100升高，且可从车辆100下方拆下电池元件104。仅作为一个示例，多个螺栓或其它紧固件可被移除，且电池元件104可从车辆100取下。电池元件104可被断开且新的电池元件104可连接并紧固至车辆100下方。这允许容易地更换旧电池并且还能够快速地用充电后的电池元件104置换耗尽的电池元件104，从而作为对车辆100进行快速充电以使其长时间行驶的方法。电池元件104的这种布置也将车辆100的大部分重量布置在地面附近，因此降低了车辆100的重心，这允许车辆100能够更好地转弯并且降低侧翻的可能性。

不同于利用内燃机并且包括沿着车辆的长度延伸的传动系的汽车，电动车辆100由位于轮轴附近的一个或多个电动机驱动。因此，不需要纵向传动系。为了帮助将乘客厢108与电池元件104隔离，同时能够访问电池元件104拟连接至乘客厢108内的电气系统和连接至一个或多个电动机的连线，乘客厢可设置有刚性通道110，其从乘客厢108的底板结构106向上突起。然而，不同于常规燃气动力车辆(其中通道的提供是为了给传动系提供间隙)，刚性通道110是为了给向电动车辆100供电的电池元件104的一部分提供间隙。刚性通道110不仅可容纳电池组件的一部分，而且还可用于许多其它功能。仅作为一个示例，在发生碰撞的情况下，刚性通道110可帮助吸收力并将力远离乘客地传递。在这样的实施例中，刚性通道110可由碳纤维或非常坚固且重量轻的另一种复合材料形成。在其它实施例中，刚性通道110可用作空气通风系统的一部分，其中热空气或冷空气通过刚性通道110的一部分被排放至乘客厢108。

图2描绘了电动车辆100的动力系统的一个实施例。动力系统可包括定位在电动车辆100的电动机舱与乘客厢108之间的防火墙112。防火墙112可由几个部件形成。例如，防火墙112可包括前部横梁114，其具有左部116和右部118，该左部和右部由在其间延伸的中间部分148分开。左部116和右部118可各自相对于中间部分148向后弯曲，因此限定乘客厢108的搁脚空间或其它前部。例如，左部116和右部118可相对于中间部分148以约10度与40度之间的角度、更常见地在约25度与35度之间的角度向后弯曲。前部横梁114可具有限定开放内部的大致矩形横截面。在一些实施例中，开放内部可包括沿着前部横梁114的长度延伸的多个肋部，如在图6中更好地示出的那样。防火墙112还可包括底板结构106的成角度部分122。底板结构106的水平平坦部分150可与防火墙112耦接和/或从防火墙112向后延伸。平坦部分150可在防火墙112与底板结构106的一个或多个中央支撑梁132之间限定孔152。成角度部分122可与前部横梁114的底端耦接。关于图6进一步描述这种耦接。

在一些实施例中，左侧纵向支撑梁124可与底板结构106的左部116和/或成角度部分122耦接。右侧纵向支撑梁126可与底板结构106的右部118和/或成角度部分122耦接。右前防撞梁128可与中间部分148和/或右部118耦接，并且可大致与中间部分148的右端正交。左前防撞梁130可与中间部分148和/或左部116耦接，并且可大致与中间部分148的左端正交。在一些实施例中，防撞梁128和130可直接与前部横梁114耦接，而在其它实施例中，防撞梁128和130可经由防撞元件154与前部横梁114耦接。

在一些实施例中，防火墙112可与刚性通道110耦接，该刚性通道可从防火墙112向后延伸至一个或多个中央横梁132，如图3中所示。例如，刚性通道110的前边缘可与成角度部分122的中间部分和前部横梁114的中间部分耦接。刚性通道110的前边缘可为开放的，使得可在刚性通道110下方提供至电动机舱的入口。刚性通道110的后部可与中央横梁132耦接。例如，中央横梁132的最前面可耦接在刚性通道110的下方，例如耦接在刚性通道110内的被配置为接纳最前面的中央横梁132的凹口。最后面的中央横梁132可配置为与刚性通道110的后边缘耦接和/或靠近该后边缘。中央横梁132可横跨乘客厢108的宽度横向地延伸。在一些实施例中，一个或多个中央横梁132的顶表面可配置为前座的安装点。例如，一个或多个中央横梁132的顶表面可限定孔，该孔被配置为接纳螺栓和/或用于将座椅导轨164和/或其它座椅支架耦接至中央横梁132的其它紧固机构。在一些实施例中，座椅托架可安装至一个或多个中央横梁132。然后这些托架可接纳座椅导轨164，通过该座椅导轨164可安装座椅。通常，每个座椅将被安装至两个座椅导轨164，但是将明白的是，可使用其它数量的导轨164。

在一些实施例中，中央横梁132(以及固定至底板结构106的其它支撑构件以及底板结构106本身)可被配置为具有安装在其上的电池组件104。例如，一个或多个中央横梁132的下表面可配置为接纳一个或多个可移除的紧固机构，诸如螺栓，该紧固机构用于将电池组件104固定至底板结构106下方。仅作为一个示例，中央横梁132可定位在底板结构106的顶部，其中电池元件104定位成抵靠底板结构106下方(在电池元件104与底板结构之间可能具有一个或多个居间的层和/或部件)。一个或多个螺栓可从电池元件104下方延伸穿过底板结构106并且进入一个或多个中央横梁132的内部。螺栓或其它紧固件可被定位为穿过电池元件104中的孔和/或电池元件104的凸缘。中央横梁132为电池元件104提供了坚固的安装位置，允许电池元件104更大并且为车辆100提供更长的行程。

中央横梁132还可用于增强乘客厢108的侧面，并且在碰撞事件中保护乘客厢108。前部横梁114(和防火墙112的其余部分)可配置为将来自前部碰撞的力从前防撞梁128和130经由刚性通道110转移至一个或多个中央横梁132。另外或替代地，前部横梁114(和防火墙112的其余部分)还可配置为将来自前部碰撞的力从前防撞梁128和130转移至左侧纵向支撑梁124和右侧纵向支撑梁126。

电池组件104可被配置为安装在底板结构106下方。电池组件104可包括至少一个电池162，但是取决于每个电池的尺寸，电池组件通常包括从数十个至数千个的大量电池。在一些实施例中，电池162包括以两层布置的多个电池单元，如图4中最清楚地看到的那样。例如，第一层可在整个乘客厢108或乘客厢108的一部分下方延伸，而第二层可堆叠在第一层的一部分上，使得其在乘客厢108后方的位置处向上延伸。在一些实施例中，电池组件104的上层可定位在后横梁204的后方。后部横梁204可横跨乘客厢108的宽度延伸。后部横梁204可配置为接纳一个或多个紧固件，该紧固件配置为将电池组件104固定至车辆100下方。在一些实施例中，后部横梁204也可用于在乘客厢108内安装一个或多个后排座椅。

电池组件104还可包括电池连接器壳体156。电池连接器壳体156可配置为在其中容纳至少一个电池连接器。电池连接器壳体156可限定至少一个电连接器，该至少一个电连接器配置为与电动车辆100的至少一个电气系统(诸如电动机)耦接。电池连接器壳体156可配置为插入底板结构106的孔152内，使得电池连接器壳体156的至少一部分在底板结构106的顶表面上方延伸。这允许电连接器可通过刚性通道110的前部开口访问，从而使得电池元件104能够电耦接至车辆100的电动机和其它电气系统。电池组件104可使用可从底板结构106下方访问的紧固件固定至底板结构106下方，使得可以在不进入乘客厢108的情况下将电池组件104可从电动车辆100移除。这些紧固件可沿着车辆100下方在底板结构106、中央横梁132、底层横梁160和/或其它结构元件处间隔开，其中紧固件的间隔和数量是由电池元件104的重量、尺寸和/或形状来确定的。

刚性通道110可与防火墙112耦接，例如在防火墙112的后表面处耦接。刚性通道110还可与底板结构106和中央支撑梁132耦接。刚性通道110可配置为覆盖电池连接器壳体156的在底板结构106上方延伸的一部分，使得乘客厢108相对于电池连接器壳体156呈密封状态。在一些实施例中，刚性通道110具有与电池连接器壳体156的轮廓大致匹配的横截面轮廓，如图5中所示。如这里所见，刚性通道110可包括在电池连接器壳体156上方包括额外的空间。在这样的实施例中，额外的空间可用于附加的特征。例如，在一个实施例中，额外的空间可用于提供空调和加热系统的导管。在一些实施例中，底板结构106包括密封元件(未示出)，该密封元件向上突出并在电池连接器壳体156与中央支撑梁132之间接触刚性通道110的内表面。密封元件可具有对应于刚性通道110的形状。该密封元件可进一步使乘客厢108与电池元件104隔开，尤其是当刚性通道110的轮廓的尺寸在后部部分处减小时。

在一些实施例中，刚性通道110可被设计为远离车辆100乘员地转移前部碰撞。例如，刚性通道110可与前部横梁114的后表面和底板结构106的成角度中间部分142的顶表面耦接。由防火墙112接收的前部碰撞力可通过刚性通道110传递，该刚性通道可将力传输至定位在防火墙112后方的一个或多个中央横梁132。这种力的转向可确保将最大量的力引导到车辆100的乘员周围的位置。为了在限制所增加的重量的同时提供传递撞击力所需的强度，刚性通道110可由碳纤维形成。

因为电池元件104被定位在刚性通道110下方，为了确保乘客厢108的最大安全性，可期望使刚性通道110包括耐酸和/或阻燃材料以在电池损坏的情况下增加对乘客厢108的保护，电池损坏的情况可能导致暴露于电池酸或火焰。例如，刚性通道110可由对火焰和/或酸具有强抵抗力的材料形成。在其它实施例中，刚性通道110的一个或多个表面可涂覆耐酸和/或阻燃材料。具体地，刚性通道110的下表面可被涂覆以防止直接暴露于损坏的电池。在其它实施例中，单独的耐酸和/或阻燃材料可与刚性通道110下方耦接。另外，由于刚性通道110配置为覆盖底板结构106中的孔(该孔使得连接器158能够向上延伸到底板结构106上方)，刚性通道110可包括隔热和/或隔音结构，因此电池元件104上可以不包括这种隔热和/或隔音结构。这允许在乘客厢108内减少道路噪声以及来自环境和/或电池元件104的热影响。

图6示出了图2的防火墙112的横截面视图。如这里所示，防火墙112由前部横梁114与底板结构106的成角度部分122的接合处形成。如上所述，防火墙112限定乘客厢108的前部，诸如乘客和/或驾驶员的搁脚空间，并且将乘客厢108与电动车辆100的电动机舱分开。如这里所示，防火墙112包括前部横梁114，该前部横梁114具有左部116、右部118和在左部116与右部118之间延伸的中间部分148，该左部和右部可相对于中间部分148向后弯曲。前部横梁114可限定内部，该内部包括沿着前部横梁114的长度延伸的多个肋部134。例如，至少两个肋部134可从前部横梁114的前壁延伸至前部横梁114的后壁。前部横梁114可具有大致矩形横截面。肋部134可如这里所示般以规则间隔定位，或可以不规则间隔间隔开。在这里，两个肋部134彼此并且与前部横梁114的顶部和底部等间距地间隔开，从而在前部横梁114内形成三个矩形腔室。使用肋部134有助于加强和增强前部横梁114，而不增加显著的材料或重量，由此允许前部横梁114在发生碰撞的情况下应对较大的撞击力。

防火墙112还可包括底板结构106。具体地，底板结构106可包括成角度部分122，该成角度的部分从底板结构106的基部136向上成角度以形成乘客厢108的前搁脚空间的一部分。该成角度部分122可与前部横梁114的底端耦接。例如，成角度部分122可包括至少一个上凸缘或安装接口138，其与防火墙112的垂直轴线大致对准。上凸缘138可与前部横梁114的底端耦接。例如，前部上凸缘138可抵靠前部横梁114的前表面固定，且后部上凸缘138可抵靠前部横梁114的后表面固定，使得前部横梁114被固定在前部上凸缘138与后部上凸缘138之间。例如，前部横梁114可被插入上凸缘138之间并且使用一个或多个紧固件来固定。成角度部分122还可包括至少一个下凸缘或安装接口140，该下凸缘或安装接口通过从前至后向下倾斜的成角度中间部分142与上凸缘138分开。下安装接口140可包括前部下凸缘140和后部下凸缘140，所述前部下凸缘配置为抵靠底层横梁144的前表面被紧固，所述后部下凸缘配置为抵靠底层横梁144的顶表面被紧固。

在一些实施例中，底板结构106的成角度中间部分142包括一个或多个浮凸特征，所述浮凸特征形成在成角度中间部分142的顶表面和/或底表面内。成角度中间部分142还可包括从成角度中间部分142的顶表面延伸至底表面的多个肋部(未示出)。肋部和/或浮凸特征可用于进一步增强底板结构106而不显著增加材料和重量。下凸缘140可与防火墙112的水平轴线大致对准。防火墙112还可包括底层横梁144，该底层横梁144位于底板结构106下方并且与下部凸缘140耦接，以使得底层横梁144与前部横梁114的中间部分148的后部横向间隔开。底层横梁144可限定内部，所述内部包括沿着底层横梁144的长度延伸的至少一个肋部146。在一些实施例中，肋部146可在底层横梁144的前拐角与后拐角之间延伸。例如，肋部146可从底层横梁144的前下拐角延伸至底层横梁144的后上拐角。该肋部146有助于加强和增强底层横梁144，而不增加显著的材料或重量。在一些实施例中，底层横梁144可接纳一个或多个紧固件，所述紧固件用于将电池组件104耦接至车辆100下方。

通常，防火墙112可完全由铝形成。例如，前部横梁114和底层横梁144可由挤压铝形成，这使得更容易形成与梁成一体的任何肋部，以确保最大强度。在一些实施例中，底板结构106的成角度部分122(和底板结构106本身)可由铸造铝或压制铝形成。这样的结构更适于在底板结构106的表面内形成浮凸特征，该浮凸特征增加了底板结构106的强度和/或使底板结构106变硬。

在一些实施例中，防火墙112的前表面与一个或多个前防撞梁148耦接。在一些实施例中，防火墙112可直接耦接至前防撞梁148，而在其它实施例中，一个或多个部件(诸如防撞元件154)可耦接在前防撞梁148与防火墙112之间。在前部碰撞的情况下，防火墙112可配置为接收并吸收从该前防撞梁148传递的力。防火墙112还可配置为远离乘客地引导力，这例如通过如下方式来实现：将前排座椅周围的力引导至被设计为处理碰撞力的结构部件。例如，如关于图2所描述，防火墙112的端部可与沿着车辆100的侧面延伸的纵向支撑梁124和126耦接。碰撞力可被转移至这些纵向支撑梁124和126，以在发生碰撞时将主要的力引导至乘客厢108周围以保护乘员。防火墙112也可与刚性通道110耦接。例如，刚性通道110可与前部横梁114的后表面和底板结构106的成角度中间部分142的顶表面耦接。由防火墙112接收的前部碰撞力可通过刚性通道110转移，该刚性通道可将力传输至定位在防火墙112后方的一个或多个中央横梁(未示出)。这种力的转向可确保将最大量的力引导到车辆100的乘员周围的位置。

图7描绘了根据实施例的用于防止电动车辆100的侧面或前部碰撞的加强元件。该系统可包括横跨电动车辆100的前端延伸的前防撞横梁306。前防撞横梁306可用作车辆100的保险杠或最前方的防撞元件。例如，车辆100的车身的鼻部可被定位在前防撞横梁306的正前方并且覆盖前防撞横梁306。在一些实施例中，前防撞横梁306的第一端和第二端相对于前防撞横梁306的中间部分向后弯曲，由此有助于限定车辆100的前端形状。前防撞横梁306可具有大致矩形横截面，其具有由顶壁308、前壁310、下壁312和后壁314限定的外周边。在一些实施例中，前防撞横梁306的外周边可限定内部，该内部具有沿着前防撞横梁306的长度延伸的一个或多个肋部。例如，肋部316可在前壁310的中心与后壁314的中心之间水平地延伸。肋部316可使前防撞横梁306更具刚性，并且允许前防撞横梁306吸收更大量的碰撞力，因为需要更多的力来使肋部316与前防撞横梁306的其余部分一起褶皱或以其它方式弯曲。肋部316的厚度可在约0至1cm之间以提供必要的强度，同时仍然保持前防撞横梁306的重量足够低。虽然被示为具有单个肋部316，但将明白的是，在前防撞横梁306的内部中可包括任何数量的肋部。这些肋部可以任何布置来设置，然而在前壁310与后壁314之间水平地或对角地延伸的肋部提供对前部撞击的最大阻抗。

为了促进肋部的形成，前防撞横梁306可由铝挤而压成使得任何肋部与前防撞横梁306的外壁一起形成。在一些实施例中，肋部与前防撞横梁306的外壁之间的连接点可向外锥变，使得连接点附近的厚度大于肋部的其余部分的厚度。类似地，肋部彼此之间的接合部也可具有比肋部的其余部分更大的厚度。

前防撞梁128和130可与前防撞横梁306的后表面耦接。通常，左前防撞梁128和右前防撞梁130可耦接至前防撞横梁306的中间部分，使得弯曲的第一端和第二端分别横向地设置在左前防撞梁128和右前防撞梁130的外侧。前防撞横梁306可配置为将来自前部碰撞的力转移至左前防撞梁128和/或右前防撞梁130。在一些实施例中，左前防撞梁128和右前防撞梁130中的每一者限定内部，该内部具有一个或多个肋部以使梁进一步强化。另外，前防撞梁128和130中的每一者可包括形成在防撞梁的外周缘上的一个或多个凹坑318。通常，凹坑318可形成在防撞梁128和130的拐角部上，使得凹坑在防撞梁128和130的两个侧表面内延伸。凹坑318可用于在前部碰撞的情况下促使前防撞梁128和130以按照类似手风琴的方式褶皱以在将力传回到防火墙112以及车辆100的其它结构构件之前尽可能多地吸收碰撞力。

该系统还可包括防火墙112，其配置为将电动车辆的乘客厢与电动车辆100的电动机舱或其它前部分开。防火墙112可由几个部件形成。例如，防火墙112可包括前部横梁114，其具有左部116和右部118，该左部和右部由在其间延伸的中间部分148分开。左部116和右部118可各自相对于中间部分148向后弯曲，因此限定乘客厢108的搁脚空间或其它前部。例如，左部116和右部118可相对于中间部分148以约10度与40度之间的角度、更通常在约25度与35度之间的角度向后弯曲。前部横梁114可具有限定开放内部的大致矩形横截面。在一些实施例中，开放内部可包括沿着前部横梁114的长度延伸的多个肋部。防火墙112还可包括底板结构106的成角度部分122。成角度部分122可与前部横梁114的底端耦接。

该系统可进一步包括位于左前防撞梁128与右前防撞梁130之间的后备箱320。后备箱320可位于前防撞横梁306与防火墙112之间。后备箱320可在前防撞横梁306、防火墙112以及前防撞梁128和130之间限定储藏室。在一些实施例中，后备箱320可包括铰接式后备箱罩(未示出)，该后备箱罩被配置为控制对储藏室的访问。

后备箱320可包括形成后备箱320的底板的后备箱基部322。后备箱320还可包括一个或多个加强元件，该一个或多个加强元件横跨后备箱基部322的宽度或长度中的一者或两者定位，以帮助加强后备箱320并防止侧面和/或前部碰撞。例如，支撑梁324可横跨后备箱基部322的宽度延伸。支撑梁324可靠近后备箱320的后壁326定位。在一些实施例中，后备箱320包括从后壁326延伸的搁板328。搁板328可横跨后备箱320的宽度定位，其中支撑梁324位于后壁326附近。在一些实施例中，一个或多个浮凸的肋部和/或其它浮凸特征可形成在后备箱基部322的长度或宽度中的一者或两者中并且横跨后备箱基部322的长度或宽度中的一者或两者延伸。

在一些实施例中，支撑梁324限定开放内部，该开放内部具有沿着支撑梁324的长度延伸的多个肋部。例如，支撑梁324可包括顶壁330、前壁332、后壁334和底壁336。支撑梁324可具有梯形横截面。例如，顶壁330可具有比后壁334更大的长度，使得前壁332和/或后壁334必须成角度以连接顶壁330和底壁336。可提供肋部以连接内部的各种壁以提供增强的强度和刚性。

为了促进肋部的形成，支撑梁324可由铝挤而压成使得任何肋部与支撑梁324的外壁一起形成。在一些实施例中，肋部与支撑梁324的外壁之间的连接点可向外锥变，使得连接点附近的厚度大于肋部的其余部分的厚度。类似地，肋部彼此之间的接合部也可具有比肋部的其余部分更大的厚度。在一些实施例中，后备箱基部322和支撑梁324可彼此形成为一体，而在其它实施例中，这些部件可被单独制造并且随后被焊接、紧固和/或以其它方式固定至对方。

图8描绘了电动车辆100的前部碰撞系统。该系统可包括前防撞横梁306，该前防撞横梁具有相对于前防撞横梁306的横跨电动车辆100的前端延伸的中间部分向后弯曲的端部。前防撞横梁306可用作车辆100的保险杠或最前方的防撞元件。例如，车辆100的车身的鼻部可被定位在前防撞横梁306的正前方并且覆盖前防撞横梁306。在一些实施例中，前防撞横梁306的第一端和第二端相对于前防撞横梁306的中间部分向后成角度，由此有助于限定车辆100的前端形状。前防撞横梁306可具有大致矩形横截面，其具有由顶壁338、前壁340、下壁342和后壁344限定的外周边。在一些实施例中，前防撞横梁306的外周边可限定内部，该内部具有沿着前防撞横梁306的长度延伸的一个或多个肋部。例如，肋部346可在前壁340的中心与后壁344的中心之间水平地延伸。肋部346可使前防撞横梁306更加刚性，并且允许前防撞横梁306吸收更大量的碰撞力，因为需要更多的力来使肋部346与前防撞横梁306的其余部分一起褶皱或以其它方式弯曲。肋部346的厚度可在约0.1cm与1cm之间以提供必要的强度，同时仍然保持前防撞横梁306的重量足够低。虽然被示为具有单个肋部346，但将明白的是，在前防撞横梁306的内部中可包括任何数量的肋部。这些肋部可以任何布置来设置，然而在前壁340与后壁344之间水平地或对角地延伸的肋部提供对前部撞击的最大阻抗。

为了促进肋部的形成，前防撞横梁306可由铝挤而压成使得任何肋部与前防撞横梁306的外壁一起形成。在一些实施例中，肋部与前防撞横梁306的外壁之间的连接点可向外锥变，使得连接点附近的厚度大于肋部的其余部分的厚度。类似地，肋部彼此之间的接合部也可具有比肋部的其余部分更大的厚度。

左防撞梁128和右防撞梁130可与前防撞横梁306的后表面耦接。通常，左防撞梁128和右防撞梁130可耦接至前防撞横梁306的中间部分，使得弯曲的第一端和第二端分别横向地设置在左防撞梁128和右防撞梁130的外侧。前防撞横梁306可配置为将源自前部碰撞的力转移至左防撞梁128和/或右防撞梁130。在一些实施例中，左防撞梁128和右防撞梁130中的每一者限定内部，该内部具有一个或多个肋部以进一步强化梁。如上所述，可在防撞梁128和130上提供凹坑318，以帮助防撞梁128和130以最有效的方式变形，以在前部碰撞的情况下吸收力。

前部横梁114可与左防撞梁128和右防撞梁130中的每一者的后端耦接。前部横梁114可形成防火墙112的一部分，该防火墙配置为将乘客厢108与电动车辆100的电动机舱分开。前部横梁114和/或其它防火墙部件可配置为将来自前部碰撞的力引导远离乘客厢108，例如通过下列方式实现：将力引导通过沿着车辆100的侧面延伸的一个或多个纵向支撑梁和/或经由刚性通道110将力引导至一个或多个中央横梁。

图9是描绘用于引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的过程900的流程图。过程900可使用本文描述的电动车辆100来执行。过程900可开始于在框902处在电动车辆的前部横梁处接收碰撞。碰撞可在沿着前部横梁的任何点处被接收。在框904处，通过使前部横梁的一部分褶皱吸收由前部横梁处的碰撞所产生的力的至少一部分。前部横梁可具有由前壁、顶壁、后壁和底壁限定的大致矩形横截面。前部横梁可包括形成在梁的内部的一个或多个肋部。例如，水平肋部可在前部横梁的前壁与后壁之间延伸。前部横梁的斜切拐角可有助于褶皱。在框906处，一旦前部横梁褶皱，力的至少一部分可从前部横梁的后边缘传递到至少一个纵向防撞梁。在框908处，可通过使纵向防撞梁的至少一部分褶皱而使一些力被纵向防撞梁吸收。如同前部横梁，每个纵向防撞梁可具有斜切拐角，其帮助引起防撞梁的褶皱。另外，每个纵向防撞梁可限定内部，所述内部具有一个或多个肋部。

在一些实施例中，过程900还可包括将力的至少一部分从至少一个纵向防撞梁的后端转移至中间横梁。中间横梁可形成防火墙的一部分，该防火墙配置为将电动车辆的乘客厢与电动车辆的电动机舱分开。中间横梁可配置为吸收一些力，同时将来自前部碰撞的力的剩余部分远离乘客厢地引导。例如，中间横梁可引导力通过沿着车辆侧面延伸的一个或多个纵向支撑梁和/或经由刚性通道引导至一个或多个中央横梁，因此使对车辆乘员造成冲击的力减至最小。

应该注意，上面讨论的系统和装置仅仅是示例。必须强调的是，各种实施例可适当地省略、替换或添加各种程序或部件。而且，关于某些实施例描述的特征可组合在各种其它实施例中。实施例的不同方面和要素可以类似方式组合。而且，应该强调的是，技术不断发展，且因此许多要素是示例，并且不应该被解释为限制本发明的范围。

在说明书中给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域一般技术人员将理解，可在没有这些具体细节的情况下实践这些实施例。例如，已经在没有不必要的细节的情况示出了公知结构和技术，以避免使实施例变得晦涩难懂。该描述仅提供示例性实施例，并且不意在限制本发明的范围、适用性或配置。相反，实施例的前述描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明的实施例的可能性描述。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和设置做出各种改变。

在描述了几个实施例之后，本领域技术人员将明白的是，在不脱离本发明的精神的情况下可使用各种修改、替代构造和等同物。例如，上述要素可仅仅为较大系统的部件，其中其它规则可以优先于或以其它方式修改该技术的应用。而且，在考虑上述要素之前、期间或之后可以进行数个步骤。因此，上述描述不应被视为限制本发明的范围。

而且，词语“包含(comprise)”、“由……构成(comprising)”、“含有(contains)”、“内含(containing)”、“包括(include)”、“包括有(including)”和“具有(includes)”在本说明书和以下权利要求中使用时意图指定所陈述的特征、整体、部件或步骤的存在，但是它们不排除一个或多个其它特征、整体、部件、步骤、动作或组的存在或添加。

Claims (20)

1.一种用于电动车辆的前部碰撞系统，所述前部碰撞系统包括：

横跨所述电动车辆的前端延伸的前部横梁，其中所述前部横梁限定内部，所述内部包括沿着所述前部横梁的长度延伸的至少一个肋部；

左防撞梁，其与所述前部横梁的后表面耦接；以及

右防撞梁，与所述前部横梁的所述后表面耦接，其中所述前部横梁配置为将来自前部碰撞的力转移至所述左防撞梁或所述右防撞梁中的一者或两者。

2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述至少一个肋部包括在所述前部横梁的前壁的中心与所述前部横梁的后壁的中心之间延伸的肋部。

3.根据权利要求1所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述前部横梁的第一端和第二端相对于所述前部横梁的中间部分向后弯曲。

4.根据权利要求3所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述第一端设置在所述左防撞梁的外部；且

所述第二端设置在所述右防撞梁的外部。

5.根据权利要求1所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述至少一个肋部的厚度在约0.1cm与1cm之间。

6.根据权利要求1所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述前部横梁具有大致矩形横截面。

7.根据权利要求1所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述前部横梁包括挤压成形的铝。

8.一种用于电动车辆的前部碰撞系统，所述前部碰撞系统包括：

横跨所述电动车辆的前端延伸的前部横梁，其中：

所述前部横梁具有由前壁、顶壁、后壁和底壁限定的大致矩形横截面；

所述前部横梁包括肋部，所述肋部沿着所述前部横梁的长度在所述前壁的中心与所述后壁的中心之间延伸；

左防撞梁，其与所述前部横梁的后表面耦接；以及

右防撞梁，与所述前部横梁的所述后表面耦接，其中所述前部横梁配置为将来自前部碰撞的力转移至所述左防撞梁或所述右防撞梁中的一者或两者。

9.根据权利要求8所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述前部横梁的第一端和第二端相对于所述前部横梁的中间部分向后弯曲。

10.根据权利要求9所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述第一端设置在所述左防撞梁的外部；且

所述第二端设置在所述右防撞梁的外部。

11.根据权利要求8所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述左防撞梁和所述右防撞梁中的每一者限定内部，所述内部包括一个或多个肋部。

12.根据权利要求8所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述前部横梁进一步包括沿着所述前部横梁的所述长度延伸的至少一个附加肋部。

13.根据权利要求8所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，进一步包括：

中间横梁，其与所述左防撞梁和所述右防撞梁中的每一者的后端耦接，所述中间横梁形成防火墙的一部分，所述防火墙配置为将所述电动车辆的乘客厢与所述电动车辆的电动机舱分开，所述中间横梁配置为将来自所述前部碰撞的力远离所述乘客厢地引导。

14.根据权利要求8所述的用于电动车辆的前部碰撞系统，其中：

所述前部横梁包括挤压成形的铝。

15.一种引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的方法，所述方法包括：

在所述电动车辆的前部横梁处接收碰撞；

通过使所述前部横梁的一部分褶皱来吸收来自所述前部横梁处的所述碰撞的力的至少一部分，所述前部横梁的一部分包括在所述前部横梁的前壁和后壁之间延伸的水平肋部；

将所述力的至少一部分从所述前部横梁的后边缘转移至至少一个纵向防撞梁；以及

通过使所述至少一个纵向防撞梁中的至少一部分褶皱来吸收所述力的至少一部分。

16.根据权利要求15所述的引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的方法，其中：

所述前部横梁具有由所述前壁、所述后壁、顶壁和底壁限定的大致矩形横截面。

17.根据权利要求15所述的引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的方法，其中：

所述至少一个纵向防撞梁限定内部，所述内部包括一个或多个肋部。

18.根据权利要求15所述的引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的方法，其中：

所述水平肋部的厚度在约0.1cm与1cm之间。

19.根据权利要求15所述的引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的方法，其中：

所述前部横梁进一步包括沿着所述前部横梁的长度延伸的至少一个附加肋部。

20.根据权利要求15所述的引导来自与电动车辆的前部碰撞的力的方法，进一步包括：

将所述力的至少一部分从所述至少一个纵向防撞梁的后端转移至中间横梁，其中所述中间横梁形成防火墙的一部分，所述防火墙配置为将所述电动车辆的乘客厢与所述电动车辆的电动机舱分开，且其中所述中间横梁配置为将来自所述前部碰撞的力远离所述乘客厢地引导。