CN109466630A - 作为加强元件的后备箱 - Google Patents

Abstract

一种用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件包括第一纵向支撑梁和第二纵向支撑梁。电动车辆的后备箱定位于第一纵向支撑梁与第二纵向支撑梁之间。后备箱定位在电动车辆的前保险杠与前围板之间。后备箱包括形成后备箱的底板的后备箱基座。后备箱基座包括一个或多个加强元件，该加强元件定位成横跨后备箱基座的宽度或长度中的一者或两者。

Description

作为加强元件的后备箱

背景技术

对于电动车辆而言，常常由于存在大型和/或大量的电池用以向车辆的电动机和其他部件供以动力，因而面临许多独特的问题。这些电池往往体积庞大，显著地增加了车辆的重量。在设计特别有效且实用的电动车辆时，这些考虑便具有挑战性。此外，在碰撞期间，这些电池可能特别容易损坏。电池损坏因导致火灾和/或腐蚀危害而可能格外危险。因此，防止电池损坏依然是电动车辆领域中一个独特的困难挑战。

车辆制造商已为车辆增添了多种新的结构特征，以提升安全性和/或性能。许多这些结构特征可同样适用于电动车辆、混合动力车辆以及非电动车辆，而其他结构特征则更侧重于车辆的电机类型，例如增厚的车辆底盘以便于保护在车辆特定区域上的电动车电池。提高安全性和性能而没有显著损及其他方面的结构改进仍然是车辆制造商的重要目标。

电动车辆替代使用内燃机的传统车辆正变得越来越切实可行。电动车辆可具有如下优点：其设计紧凑、简单，且取决于最初产生用于车辆的电力的装置，潜在地更加环保。由于世界各地的石油储量变得越来越贫乏，使用可再生能源代替汽油来向汽车供以动力的前景具有明显的优点。

发明内容

在一个方面中，提供了一种加强元件以便于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞。加强元件可以包括第一纵向防撞梁、第二纵向防撞梁以及电动车辆的位于第一纵向防撞梁与第二纵向防撞梁之间的后备箱。后备箱可以位于电动车辆的前保险杠与前围板之间。后备箱可以包括后备箱基座，该后备箱基座形成后备箱的底板。后备箱基座可以包括一个或多个加强元件，所述加强元件定位成横跨后备箱基座的宽度或长度中的一者或两者。

在另一个方面中，一种用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件可以包括第一纵向防撞梁、第二纵向防撞梁以及电动车辆的位于第一纵向防撞梁与第二纵向防撞梁之间的后备箱。后备箱可以在电动车辆的前保险杠与前围板之间界定储藏室。后备箱可以包括铰接式后备箱盖，该后备箱盖配置为提供通向储藏室的入口。后备箱可以包括后备箱基座，该后备箱基座形成后备箱的底板。后备箱基座可以包括横跨后备箱底座的宽度延伸的支撑梁。支撑梁可以配置为在发生侧面碰撞的情况下加强后备箱。支撑梁可以定位成靠近后备箱的后壁。

在另一个方面中，提供了一种加强电动车辆的方法以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞。该方法可以包括将后备箱定位在电动车辆的第一纵向防撞梁与第二纵向防撞梁之间。后备箱可以界定储藏室，该储藏室在电动车辆的前围板前方并且在电动车辆的前保险杠后方。后备箱可以包括后备箱基座，该后备箱基座形成后备箱的底板。该方法还可以包括将后备箱支撑梁定位成横跨后备箱基座的宽度，以使得后备箱支撑梁的第一端接触第一纵向防撞梁，且后备箱支撑梁的第二端接触第二纵向防撞梁。后备箱支撑梁可以配置为在发生侧面碰撞的情况下加强后备箱。

附图说明

通过参考如下附图，可以实现进一步地了解各种实施例的特点及优点。在附图中，相似的部件或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的不同部件可以通过在附图标记加连接号以及区分相似部件的第二标记来区分。如果在本说明书中仅使用了第一附图标记，则本说明适用于任何一个具有相同的第一附图标记的相似部件，而不考虑第二附图标记。

图1示出了根据实施例的一种电动车辆。

图2示出了根据实施例一种电动车辆的动力系统的俯视图。

图3示出了根据实施例一种电动车辆的通道的等轴测视图。

图4示出了根据实施例图3的通道的横截面视图。

图5示出了根据实施例图3的通道的前横截面视图。

图6示出了根据实施例图2电动车辆的前围板的侧横截面视图。

图7示出根据实施例用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件。

图8示出根据实施例的前部防撞系统。

图9是描绘根据实施例用于加强电动车辆以防护侧面或前部碰撞的方法的流程图。

具体实施方式

以满足法定要求的具体细节，在此对本发明实施例的主题进行描述，但是此描述不一定意在限制权利要求书的范围。请求保护的主题可以以其他方式来实施，可以包括不同的元件或步骤，并且可以与其他现有的或未来技术一起使用。除非明确描述了各个步骤的顺序或元件的布置方式，本说明书不应理解为暗示各种步骤或元件之间存在任何特定的顺序或者布置方式。

本文中描述的系统和方法概括地涉及电动车辆的改进。由于考虑到向此类车辆供以动力所需的电池的尺寸及重量以及需要使电动车辆尽可能安全，所以必须考虑具体的特征来设计电动车辆内的每个部件。具体地，必须权衡与每个部件的重量和结构完整性相关的考虑因素以确保电动车辆既有效且安全地操作。例如，车辆的车身必须坚硬、有效且重量轻。轻量化的车身有助于抵消电池的额外重量，所述电池可以是数个大型电池的形式，或用导线连接在一起的大量(有时达数千个)较小电池的形式。坚硬的车身有助于在转弯期间使车辆更稳定，还有助于在碰撞过程中限制对车身和电池的损坏。由于大量的电池造成了相当大的火灾隐患并且还可能使乘客和其他人暴露于强腐蚀性材料，因此在碰撞过程中保护电池是特别重要的。由于此高安全风险，有必要将车身结构设计成经受来自任何方向的强力碰撞。

现在参见图1，示出了电动车辆100的一个实施例。虽然在这里示出为电动汽车，但电动车辆100可以是以电力供以动力的任何机动车辆。例如，电动车辆100可以包括交通工具例如汽车、公共汽车、火车、卡车、有轨电车、船只、飞行器和/或任何其他类型的运输机构。

虽然在此电动车辆100的大部分主体102，尤其是设计成构成车辆骨架的那些部件以及用于碰撞防护的那些部件，都是由铝或含铝合金制成的，但是可理解，也可以考虑其他材料。铝合金提供坚固但重量轻的部件，它们有助于减轻重量来补偿向电动车辆供以动力所需的电池的高重量。对于电动车辆而言，更加侧重于对电池的保护，这是因为电池单元的损坏可能在车辆内部引起爆炸及火灾。由于电池必须在电动车辆内占据大量的空间以便维持实际的可行驶里程，因此使这些问题复杂化。因此，沿着车辆电池的边缘和拐角提供增强保护的车辆改动是有益的。这些改动可以包括但不限于与下列各项有关的考虑因素：(1)增加车辆的刚度；(2)提高对碰撞能量的吸收；以及(3)提高源自对车辆车身的冲击的能量/力的传递效率以减轻对车辆电池以及车辆内的乘客施加的潜在冲击。

电池元件104(图2所示)位于电动车辆100的底板结构106下面。这种定位提供若干益处。首先，主要通过铝(或其他金属材料)底板结构106将电池元件与客厢隔离，这有助于提高乘客的安全性。将电池元件104放置在车辆100下面还使得电池元件104能够从底板结构106下面与车辆100的电气系统连接。这使得电池元件104能够从车辆100的外部更换出来。例如，可以将车辆100升高，并且可以使电池元件104从车辆100的底部分离。仅作为一个示例，可以将多个螺栓或其他紧固件拆卸，并且可以将电池元件104从车辆100移低。可以将电池元件104断开连接，并且可以将新的电池元件104连接并紧固到车辆100的底部。这使得旧电池能够容易地被更换，并且还使得耗尽的电池元件104能够快速地更换成已充电的电池元件104，用作对车辆100快速充电的方法，以便于更远的路程。电池元件104的放置还使得车辆100的大部分重量靠近底面，从而降低了车辆100的重心，这使得车辆100能够更好地转弯，并且降低侧翻的可能性。

和使用内燃机并包括沿着车辆长度延伸的动力传动系统的汽车不同，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。为了有助于将客厢108从电池元件104隔离，同时提供通路以便将待连接的电池元件104连接至在客厢108内的电气系统并连接至一个或多个电动机，客厢可以设置有刚性通道110，该刚性通道从客厢108的底板结构106向上突出。然而，不同于传统燃油动力车辆(其中通道可以设置成为动力传动系统提供间隙)，包括刚性通道110以便为电池元件104的用于向电动车辆100提供动力的部分提供间隙。刚性通道110不仅可以为电池组装件的部分提供壳体，而且可以用作多种其他功能。仅作为一个示例，若发生碰撞，刚性通道110可以有助于将力从乘客吸收并转移开。在这种实施例中，刚性通道110可以由碳纤维或其他极其坚固且重量轻的复合材料形成。在其他实施例中，刚性通道110可以充当空气通风系统的部分，将热空气或冷空气通过刚性通道110的部分通入客厢108中。

图2示出了电动车辆100的动力系统的一个实施例。动力系统可以包括位于电动车辆100的电机舱和客厢108之间的前围板112。前围板112可以由数个部件形成。例如，前围板112可以包括前横梁114，该前横梁具有由中间部分184分隔开的左侧部分116和右侧部分118，该中间部分在两者之间延伸。左侧部分116和右侧部分118可以各自相对于中间部分184向后方弯曲，由此界定客厢108的脚坑或其他前面部分。例如，左侧部分116和右侧部分118可以相对于中间部分184向后弯曲成角度，该角度在约10度至40度之间，更典型地在约25至35度之间。前横梁114可以具有界定开放内部的大致矩形的横截面。在一些实施例中，开放内部可以包括沿着前横梁114的长度延伸的多条肋，如图6更好地所示。前围板112还可以包括底板结构106的成角度的部分122。底板结构106的水平平坦部分150可以与前围板112耦接和/或从其向后方延伸。平坦部分150可以界定孔152，所述孔位于前围板112和底板结构106的一根或多根中央支撑梁132之间。成角度的部分122可以与前横梁114的底端耦接。参照图6对该耦接进行进一步描述。

在一些实施例中，左侧纵向支撑梁124可以与底板结构106的左侧部分116和/或成角度的部分122耦接。右侧纵向支撑梁126可以与底板结构106的右侧部分118和/或成角度的部分122耦接。右前防撞梁128可以与中间部分184和/或右侧部分118耦接并且可以与中间部分184的右端大致正交。左前防撞梁130可以与中间部分184和/或左侧部分116耦接并且可以与中间部分184的左端大致正交。在一些实施例中，防撞梁128和130可以直接与前横梁114耦接，而在其他实施例中，防撞梁128和130可以经由防撞元件154来与前横梁114耦接。

在一些实施例中，前围板112可以与刚性通道110耦接，该刚性通道可以从前围板112向后延伸至一根或多根中央横梁132，如图3所示。例如，刚性通道110的前边缘可以与成角度的部分122的中间部分以及前横梁114的中间部分耦接。刚性通道110的前边缘可以敞开，以便可以在刚性通道110下面设置通向电机舱的通路。刚性通道110的后部分可以与中央横梁132耦接。例如，中央横梁132的最前部可以与刚性通道110的底部耦接，例如在刚性通道110中的缺口内，该缺口配置成容纳中央横梁132的最前部。中央横梁132的最后部可以配置成与刚性通道110的后边缘耦接和/或靠近其耦接。中央横梁132可以横跨客厢108的宽度横向地延伸。在一些实施例中，一根或多根中央横梁132的顶表面可以配置成用作前排座椅的安装点。例如，一根或多根中央横梁132的顶表面可以界定孔，该孔配置成容纳螺栓和/或其他紧固机构以便于将座椅导轨164和/或其他座椅底座耦接到中央横梁132。在一些实施例中，可以将座椅托架安装到一根或多根中央横梁132。然后，这些托架可以承载座椅导轨164，座椅可以与该座椅导轨安装在一起。通常，可将每个座椅都安装到两根座椅导轨164，但是可理解也可以使用其他数量的导轨164。

在一些实施例中，中央横梁132(以及固定到底板结构106的其他支撑构件，以及底板结构106本身)可以配置成在其上安装电池组装件104。例如，一根或多根中央横梁132的底表面可以配置成容纳一个或多个可拆卸的紧固机构，例如螺栓，该螺栓用于将电池组装件104固定到底板结构106的底部。仅作为一个示例，中央横梁132可以位于底板结构106上，电池元件104抵靠底板结构106的底部(在电池元件104和底板结构之间可设有一个或多个中间层和/或中间部件)。一个或多个螺栓可以从电池元件104的底部贯穿底板结构106，延伸入一根或多根中央横梁132的内部。螺栓或其他紧固件可以定位成穿过在电池元件104和/或电池元件104的凸缘中的孔。中央横梁132为电池元件104提供牢固的安装位置，从而允许电池元件104更大并且为车辆100提供更远的行驶里程。

中央横梁132还可以用于加固客厢108的侧围，并且在发生冲击时，防护客厢108。前横梁114(以及前围板112的其余部分)可以配置成经由刚性通道110将来自正面碰撞的力从前防撞梁128和130传递到一根或多根中央横梁132。附加地或可选地，前横梁114(以及前围板112的其余部分)还可以配置成将来自正面碰撞的力从前防撞梁128和130传递到左侧纵向支撑梁124和右侧纵向支撑梁126。

电池组装件104可以配置成与底板结构的底部安装在一起。电池组装件104可以包括至少一个电池162，但通常包括大量电池，根据每个电池的尺寸，包括几十到几千个电池。在一些实施例中，电池162包括布置成两层的多个电池组，如图4中所示。例如，第一层可以在全部或部分的客厢108下面延伸，而第二层可以堆叠在第一层的部分之上以使其在客厢108后面的位置处向上延伸。在一些实施例中，电池组装件104的上层可以定位在后横梁204的后部。后横梁204可以横跨客厢108的宽度延伸。后横梁204可以配置成容纳一个或多个紧固件，所述紧固件配置成将电池组装件104固定到车辆100的底部。在一些实施例中，后横梁204还可以用于将一个或多个后排座椅安装在客厢108内。

电池组装件104还可以包括电池连接器壳体156。电池连接器壳体156可以配置成将至少一个电池连接器容纳在其中。电池连接器壳体156可以界定至少一个电连接器，所述电连接器配置成与电动车辆100的至少一个电气系统(例如电动机)耦接。电池连接器壳体156可以配置成插入到底板结构106的孔152内，以使得电池连接器壳体156的至少一部分延伸在底板结构106的顶表面上。这使得电连接器能够通过刚性通道110的前开口而被接入，从而使得电池元件104能够与车辆100的电机和其他电气系统电联接。可以使用能够从底板结构106的底部进入的紧固件将电池组装件104固定到底板结构106的底部，从而在无需进入客厢108的情况下便可以将电池组装件104从电动车辆100移除。这些紧固件可以沿着车辆100的底部在底板结构106、中央横梁132、底层底板横梁160和/或其他结构元件处间隔开，而紧固件的间距和数量取决于电池元件104的重量、尺寸和/或形状。

刚性通道110可以与前围板112耦接，例如在前围板112的后表面处耦接。刚性通道110还可以与底板结构106和中央支撑梁132耦接。刚性通道110可以配置成覆盖电池连接器壳体156的延伸在底板结构106上方的部分，从而将客厢108从电池连接器壳体156封闭。在某些实施例中，如图5所示，刚性通道110具有与电池连接器壳体156的轮廓大致相匹配的截面轮廓。如此处所示，刚性通道110可以在电池连接器壳体156上方包括额外空间。在此类实施例中，该额外空间可以用于附加的特征件。例如，在一个实施例中，额外空间可以用于设置用于空调器和加热系统的导管。在某些实施例中，底板结构106包括密封元件(未示出)，该密封元件向上突起并接触刚性通道110的介于电池连接器壳体156与中央支撑梁132之间的内表面。密封元件可以具有与刚性通道110相对应的形状。该密封元件可以进一步使客厢108从电池元件104隔离，尤其是在刚性通道110的轮廓在后部处尺寸减小的情况下。

在某些实施例中，刚性通道110可以被设计成使正面冲击转移避开车辆100的乘员。例如，刚性通道110可以与前横梁114的后表面耦接并且与底板结构106的成角度中间段142的顶表面耦接。前围板112承受的正面冲击力可以通过刚性通道110进行转移，该刚性通道可以将力传递至定位在前围板112后部的一根或多根中央横梁132。力的这种转移可以确保引导最大量的力绕过车辆100的乘员。为了提供转移冲击力所需的强度同时限制增重的量，刚性通道110可以由碳纤维形成。

由于电池元件104定位在刚性通道110下方，因此为了确保客厢108的最大安全性，可以适宜地使刚性通道110包括耐酸性和/或耐燃性材料从而在发生电池损坏(电池损坏可能导致暴露于电池酸液或火焰)时增强对客厢108的保护。例如，刚性通道110可以由具有强耐燃性和/或强耐酸性的材料形成。在其他实施例中，刚性通道110的一个或多个表面可以涂覆有耐酸性和/或耐燃性材料。具体地，刚性通道110的下表面可以被涂覆以防止直接暴露于损坏的电池。在其他实施例中，单独的耐酸性和/或耐燃性材料可以与刚性通道110的底侧耦接。此外，由于刚性通道110被配置成覆盖底板结构106中的孔，该孔使得连接器158能够在底板结构106上方向上延伸，因此刚性通道110可以包括隔热性和/或隔音性，原因在于在电池元件104上可能不包括此类隔离性。这使得在客厢108内能够减少道路噪声以及来自环境和/或电池元件104的热效应。

图6示出了图2的前围板112的横截面图。如在此所示，前围板112由前横梁114与底板结构106的成角度的部分122的接合形成。如前文所述，前围板112界定了客厢108的前面部分，例如乘客和/或驾驶员脚坑，并将客厢108从电动车辆100的电机舱分隔开。如在此所示，前围板112包括前横梁114，该前横梁具有左侧部分116、右侧部分118，以及在左侧部分116和右侧部分118之间延伸的中间部分184，左侧部分右侧部分可以相对于中间部分184向后方弯曲。前横梁114可以界定内部，该内部包括沿着前横梁114的长度延伸的多条肋134。例如，至少两条肋134可以从前横梁114的前壁延伸至前横梁114的后壁。前横梁114可以具有大致矩形的横截面。肋134可以如在此所示以规则的间隔安置，或者可以以不规则的间隔隔开。在此，两条肋134从彼此并且从前横梁114的顶部和底部等距离地间隔开，从而在前横梁114内形成三个矩形腔体。肋134的使用有助于加强和加固前横梁114，而没有增加显著的材料量或重量，从而使得前横梁114能够在发生碰撞时应对更大的冲击力。

前围板112还可以包括底板结构106。具体地，底板结构106可以包括成角度的部分122，其从底板结构106的底座136向上成角度而形成客厢108的前脚坑的部分。该成角度的部分122可以与前横梁114的底端耦接。例如，成角度的部分122可以包括至少一个上凸缘或安装接口138，所述上凸缘或安装接口与前围板112的竖轴大致对齐。上凸缘138可以与前横梁114的底端耦接。例如，前上凸缘138可以固定抵靠前横梁114的前表面，并且后上凸缘138可以固定抵靠前横梁114的后表面，以使得前横梁114固定在前上凸缘138与后上凸缘138之间。例如，前横梁114可以插入在上凸缘138之间并用一个或多个紧固件固定。成角度的部分122还可以包括至少一个下凸缘或安装接口140，所述下凸缘或安装接口通过从前向后向下倾斜的成角度的中间段142从上凸缘138分隔开。下安装接口140可以包括前下凸缘140和后下凸缘140，所述前下凸缘配置成紧固抵靠底层底板横梁144的前表面，所述后下凸缘配置成紧固抵靠底层底板横梁144的顶表面。

在一些实施例中，底板结构106的成角度的中间段142包括在成角度的中间段142的顶表面和/或底表面中形成的一个或多个凸起特征件。成角度的中间段142还可以包括从成角度的中间段142的顶表面至底表面延伸的多条肋(未示出)。肋和/或凸起特征件可以用于进一步加固底板结构106，而没有增加显著的材料和重量。下凸缘140可以与前围板112的水平轴大致对齐。前围板112还可以包括底层底板横梁144，所述底层底板横梁安置在底板结构106下面并与下凸缘140耦接，以使得底层底板横梁144从前横梁114的中间部分184的后部横向地间隔开。底层底板横梁144可以界定内部，所述内部包括沿着底层底板横梁144的长度延伸的至少一条肋146。在一些实施例中，肋146可以在底层底板横梁144的前角部与后角部之间延伸。例如，肋146可以从底层底板横梁144的前下角部延伸至底层底板横梁144的后上角部。该肋146有助于加强和加固底层底板横梁144，而没有增加显著的材料量或重量。在一些实施例中，底层底板横梁144可以容纳一个或多个紧固件以便于将电池组装件104耦接到车辆100的底部。

通常，前围板112可以完全由铝形成。例如，前横梁114和底层底板横梁144可以由挤制铝形成，这使得更容易形成与梁集成整体的任何肋，以保证强度最高。在一些实施例中，底板结构106的成角度的部分122(以及底板结构106本身)可以由可以铸造铝或压制铝形成。这种成型方式更适合于生产在底板结构106的表面内的凸起特征件，其提高强度和/或使底板结构106坚硬。

在一些实施例中，前围板112的前表面与一根或多根前防撞梁148耦接。在一些实施例中，前围板112可以直接耦接到前防撞梁148，而在其他实施例中，可以在前防撞梁148与前围板112之间耦接一个或多个部件，例如防撞元件154。若发生正面冲击，前围板112可以配置成承受和吸收从前防撞梁148传递的力。前围板112还可以配置成引导力避开乘客，例如通过将前排座椅周围的力引导至设计为应对冲击力的结构部件。例如，如参照图2所述，前围板112的端部可以与沿着车辆100的侧围延伸的纵向支撑梁124和126耦接。若发生碰撞，可以将冲击力传递到这些纵向支撑梁124和126，以引导大部分力绕过客厢108以保护乘员。前围板112还可以与刚性通道110耦接。例如，刚性通道110可以与前横梁114的后表面耦接并且与底板结构106的成角度的中间段142的顶表面耦接。可以通过刚性通道110来传递前围板112受到的正面冲击力，该刚性通道110可以将力传递到位于前围板112后部的一根或多根中央横梁(未示出)。力的这种转移可以确保引导最大量的力绕过车辆100的乘员。

图7描绘了用于防护对电动车辆100的侧面或前部碰撞的加强元件。该系统可以包括横跨电动车辆100的前端延伸的前防撞横梁306。前防撞横梁306可以用作车辆100的保险杠或最前部的防撞元件。例如，车辆100的车身的鼻部可以定位成紧靠前防撞横梁306的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，由此有助于界定车辆100的前端形状。前防撞横梁306可以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界定的外周边。在一些实施例中，前防撞横梁306的外周边可以界定内部，所述内部具有沿着前防撞横梁306的长度延伸的一条或多条肋。例如，肋316可以在前壁310的中心与后壁314的中心之间水平地延伸。肋316可以使前防撞横梁306更具刚性，并且允许前防撞横梁306吸收更大量的碰撞力，因为需要更大的力来使肋316与前防撞横梁306的其余部分一起塌缩或以其它方式弯曲。肋316可以具有在约0至1cm之间的厚度以提供必要的强度，同时仍然保持前防撞横梁306的重量足够低。虽然被示为具有单条肋316，但是可理解，在前防撞横梁306的内部中可以包括任何数量的肋。这些肋可以以任何布置来设置，然而在前壁310与后壁314之间水平地或对角地延伸的肋提供对前部撞击的最大阻力。为了促进肋的形成，前防撞横梁306可以由铝挤压成形以使得任何肋与前防撞横梁306的外壁一起形成。在一些实施例中，肋与前防撞横梁306的外壁之间的连接点可以向外渐缩，以使得连接点附近的厚度大于肋的其余部分的厚度。类似地，肋彼此之间的接合处也可以具有比肋的其余部分更大的厚度。

前防撞梁128和130可以与前防撞横梁306的后表面耦接。通常，左前防撞梁128和右前防撞梁130可以与前防撞横梁306的中间部分耦接，以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可以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各自都界定内部，所述内部具有一条或多条肋以进一步增强梁。另外，前防撞梁128和130各自都可以包括一个或多个凹坑318，所述凹坑在防撞梁的外周边中形成。通常，凹坑318可以在防撞梁128和130的角部上形成，以使得凹坑延伸至防撞梁128和130的两个侧表面中。凹坑318可以用于在前部碰撞的情况下促使前防撞梁128和130以类似手风琴的方式塌缩从而在将力转移回到前围板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。

该系统还可以包括前围板112，该前围板配置为将电动车辆的客厢与电动车辆100的电机舱或其它前部分分隔开。前围板112可以由几个部件形成。例如，前围板112可以包括前横梁114，该前横梁具有由中间部分184分隔开左侧部分116和右侧部分118，该中间部分在二者之间延伸。左侧部分116和右侧部分118可以各自相对于中间部分184向后弯曲，由此界定客厢108的脚坑或其它前部分。例如，左侧部分116和右侧部分118可以相对于中间部分184向后弯曲成角度，该角度在约10度与40度之间、更一般地在约25度与35度之间。前横梁114可以具有界定开放内部的大致矩形横截面。在一些实施例中，开放内部可以包括沿着前横梁114的长度延伸的多条肋。前围板112还可以包括底板结构106的成角度部分122。成角度部分122可以与前横梁114的底端耦接。该系统可以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可以定位于前防撞横梁306与前围板112之间。后备箱320可以将储藏室界定在前防撞横梁306、前围板112以及前防撞梁128和130之间。在一些实施例中，后备箱320可以包括铰接式后备箱盖(未示出)，该后备箱盖配置为控制通向储藏室的入口。

后备箱320可以包括后备箱基座322，该后备箱基座形成后备箱320的底板。后备箱320还可以包括一个或多个加强元件，所述一个或多个加强元件定位成横跨后备箱基座322的宽度或长度中的一者或两者，以帮助加强后备箱320并对抗侧面和/或前部碰撞。例如，支撑梁324可以横跨后备箱基座322的宽度延伸。支撑梁324可以定位成靠近后备箱320的后壁326。在一些实施例中，后备箱320包括从后壁326延伸的搁架328。搁架328可以定位成横跨后备箱320的宽度，其中支撑梁324定位成毗邻后壁326。在一些实施例中，一条或多条凸纹肋和/或其它凸起特征可以在后备箱基座322的长度或宽度中的一者或两者中形成并且横跨其中之一或二者延伸。

在一些实施例中，支撑梁324界定开放内部，所述内部具有沿着支撑梁324的长度延伸的多条肋。例如，支撑梁324可以包括顶壁330、前壁332、后壁334和底壁336。支撑梁324可以具有梯形横截面。例如，顶壁330可以具有比后壁334更大的长度，以使得前壁332和/或后壁334必须成角度以连接顶壁330和底壁336。肋可以设置成连接在所述内部内的各种壁以提供增强的强度和刚性。

为了促进肋的形成，支撑梁324可以由铝挤压成形以使得任何肋与支撑梁324的外壁一起形成。在一些实施例中，肋与支撑梁324的外壁之间的连接点可以向外渐缩，以使得连接点附近的厚度大于肋的其余部分的厚度。类似地，肋彼此之间的接合处也可以具有比肋的其余部分更大的厚度。在一些实施例中，后备箱基座322和支撑梁324可以彼此集成一体，而在其它实施例中，这些部件可以被分别地制造并且随后被焊接、紧固和/或以其它方式固定至彼此。

图8描绘了电动车辆100的前部防撞系统。该系统可以包括前防撞横梁306，该前防撞横梁具有相对于前防撞横梁306的中间部分向后弯曲的端部，所述中间部分横跨电动车辆100的前端延伸。前防撞横梁306可以用作车辆100的保险杠或最前部的防撞元件。例如，车辆100的车身的鼻部可以定位成紧靠前防撞横梁306的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的第一端和第二端从前防撞横梁306的中间部分向后成角度，由此有助于界定车辆100的前端形状。前防撞横梁306可以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界定的外周边。在一些实施例中，前防撞横梁306的外周边可以界定内部，所述内部具有沿着前防撞横梁306的长度延伸的一条或多条肋。例如，肋346可以在前壁340的中心与后壁344的中心之间水平地延伸。肋346可以使前防撞横梁306更具刚性，并且允许前防撞横梁306吸收更大量的碰撞力，因为需要更大的力来使肋346与前防撞横梁306的其余部分一起塌缩或以其它方式弯曲。肋346可以具有在约0.1cm与1cm之间的厚度以提供必要的强度，同时仍然保持前防撞横梁306的重量足够低。虽然被示为具有单条肋346，但可理解，在前防撞横梁306的内部中可以包括任何数量的肋。这些肋可以以任何布置来设置，然而在前壁340与后壁344之间水平地或对角地延伸的肋提供对前部撞击的最大阻力。

为了促进肋的形成，前防撞横梁306可以由铝挤压成形以使得任何肋与前防撞横梁306的外壁一起形成。在一些实施例中，肋与前防撞横梁306的外壁之间的连接点可以向外渐缩，以使得连接点附近的厚度大于肋的其余部分的厚度。类似地，肋彼此之间的接合处也可以具有比肋的其余部分更大的厚度。

左防撞梁128和右防撞梁130可以与前防撞横梁306的后表面耦接。通常，左防撞梁128和右防撞梁130可以与前防撞横梁306的中间部分耦接，以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可以配置为将来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各自都界定内部，所述内部具有一条或多条肋以进一步增强梁。如上所述，可以在防撞梁128和130上设置凹坑318，以帮助防撞梁128和130以最有效的方式变形，从而在前部碰撞的情况下吸收力。

前横梁114可以与左防撞梁128和右防撞梁130各自的后端耦接。前横梁114可以形成前围板112的部分，该部分配置为将客厢108从电动车辆100的电机舱分隔开。前横梁114和/或其它前围板部件可以配置为引导来自前部碰撞的力避开客厢108，诸如通过将力引导穿过沿着车辆100的侧面延伸的一根或多根纵向支撑梁和/或经由刚性隧道110将力引导至一根或多根中央横梁。

图9是描绘用于加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法900的流程图。方法900可以使用本文描述的电动车辆100来执行。在框902处，方法900可以开始于将后备箱定位在电动车辆的左侧纵向防撞梁与右侧纵向防撞梁之间。例如，后备箱可以定位于前围板的前面并且在前保险杠后面。

后备箱可以将储藏室界定在支撑梁、电动车辆的前围板前方和在电动车辆的前横梁后方之间。后备箱可以包括后备箱基座，该后备箱基座形成后备箱的底板。在框904处，后备箱支撑梁可以定位成横跨后备箱基座的宽度，以使得后备箱支撑梁的第一端接触左侧纵向支撑梁，且后备箱支撑梁的第二端接触右侧纵向支撑梁。后备箱支撑梁可以配置为在发生侧面碰撞的情况下加强后备箱。在一些实施例中，支撑梁具有由顶壁、前壁、后壁和底壁界定的梯形横截面，其中顶壁具有比支撑梁的后壁更大的长度。在一些实施例中，后备箱支撑梁的外壁界定开放内部，所述内部包括沿着支撑梁的长度延伸的多条肋。后备箱基座还可以包括一条或多条凸纹肋和/或其它凸起特征，其横跨后备箱基座的长度或宽度中的一者或两者延伸以帮助加强后备箱并对抗碰撞力。在一些实施例中，定位后备箱支撑梁可以包括将后备箱支撑梁固定或形成为抵靠从后备箱的后壁延伸的后备箱搁架。例如，后备箱支撑梁可以与后备箱基座和/或后备箱搁架形成为一体。在其它实施例中，后备箱支撑梁可以与后备箱的其余部分分别地形成，并且随后被紧固、焊接和/或以其它方式固定至后备箱基座和后备箱搁架。

应当注意，上文所述的系统和装置仅仅意在举例。必须强调，各种实施例可以酌情省略、替换或增加各种步骤或部件。而且，可以在各个其他实施例中将针对某些实施例描述的特征组合。可以用类似方式组合各种实施例的不同的方面和元件。此外,应当强调，技术会发展，因而很多元件是示例，不应被解释为限制本发明的范围。

本说明书中给出了具体的细节，以帮助全面理解实施例。然而，本领域的普通技术人员应该理解，没有这些具体细节，也可以对实施例进行实践。例如，已示出公知的结构和技术而没有多余的细节以免使实施例模糊不清。本说明书提供了仅仅示例性实施例，而并非意在限制本发明的范围、适用性或构造。相反，前文对实施例的描述将为本领域技术人员提供能够实现的描述以便实施本发明的实施例。在不脱离本发明的精神及范围的情况下，可以对元件的功能及布置进行各种改变。

已经描述若干实施例，本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神的情况下，可以使用各种变形、替代构造和等同方案。例如，以上元件可以仅仅是较大系统的部件，其中其他规则可能会优先于或以其他方式修改本发明的应用。而且，在考虑上述元件之前、期间或之后，可以采取多步步骤。因此，以上描述不应被视为限制本发明的范围。

此外，术语“包括”、“包含”、“具有”和“含有”，在用于本说明书和以下权利要求书中时，旨在明确表示存在所述特征、要素、部件或步骤，而这些术语并不排除还存在或增加一种或多种其他特征、要素、部件、步骤、操作或组。

Claims (20)

1.一种用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，包括：

第一纵向防撞梁；

第二纵向防撞梁；以及

所述电动车辆的后备箱，所述后备箱定位于所述第一纵向防撞梁与所述第二纵向防撞梁之间，所述后备箱定位在所述电动车辆的前保险杠与前围板之间，其中：

所述后备箱包括形成所述后备箱的底板的后备箱基座；且

所述后备箱基座包括一个或多个加强元件，所述一个或多个加强元件定位成横跨所述后备箱基座的宽度或长度中的一者或两者。

2.根据权利要求1所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述一个或多个加强元件包括横跨所述后备箱基座的宽度延伸的支撑梁。

3.根据权利要求1所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁界定开放内部，所述开放内部包括沿着所述支撑梁的长度延伸的多条肋。

4.根据权利要求2所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁定位成靠近所述后备箱的后壁。

5.根据权利要求2所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁包括顶壁、前壁、后壁和底壁；且

所述顶壁具有比所述后壁更大的长度。

6.根据权利要求2所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁包括梯形横截面。

7.根据权利要求1所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述后备箱基座包括挤制铝。

8.一种用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，包括：

第一纵向防撞梁；

第二纵向防撞梁；以及

所述电动车辆的后备箱，所述后备箱定位于所述第一纵向防撞梁与所述第二纵向防撞梁之间，其中：

所述后备箱将储藏室界定在所述电动车辆的前保险杠与前围板之间；

所述后备箱包括铰接式后备箱盖，所述铰接式后备箱盖配置为提供通向所述储藏室的入口；

所述后备箱包括形成所述后备箱的底板的后备箱基座；

所述后备箱基座包括横跨所述后备箱基座的宽度延伸的支撑梁，所述支撑梁配置为在发生侧面碰撞的情况下加强所述后备箱；且

所述支撑梁定位成靠近所述后备箱的后壁。

9.根据权利要求8所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁界定开放内部，所述开放内部包括沿着所述支撑梁的长度延伸的多条肋。

10.根据权利要求8所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁包括顶壁、前壁、后壁和底壁；且

所述顶壁具有比所述支撑梁的所述后壁更大的长度。

11.根据权利要求8所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁包括梯形横截面。

12.根据权利要求8所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述后备箱包括从所述后备箱的所述后壁延伸的搁架，所述搁架定位成横跨所述后备箱的所述宽度。

13.根据权利要求12所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，其中：

所述支撑梁定位成毗邻所述后备箱的所述后壁。

14.根据权利要求8所述的用于防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的加强元件，进一步包括：

一条或多条凸纹肋，所述一条或多条凸纹肋横跨所述后备箱基座的长度或所述宽度中的一者或两者延伸。

15.一种加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法，所述方法包括：

将后备箱定位在所述电动车辆的第一纵向防撞梁与第二纵向防撞梁之间，所述后备箱将储藏室界定在所述电动车辆的前围板前方并且在所述电动车辆的前保险杠后面，其中所述后备箱包括形成所述后备箱的底板的后备箱基座；以及

将后备箱支撑梁定位成横跨所述后备箱基座的宽度，以使得所述后备箱支撑梁的第一端接触所述第一纵向防撞梁，且所述后备箱支撑梁的第二端接触所述第二纵向防撞梁，所述后备箱支撑梁配置为在侧面碰撞的情况下加强所述后备箱。

16.根据权利要求15所述的加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法，其中：

定位所述后备箱支撑梁包括将所述后备箱支撑梁固定或形成为抵靠从所述后备箱的后壁延伸的后备箱搁架。

17.根据权利要求15所述的加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法，其中：

所述支撑梁界定开放内部，所述开放内部包括沿着所述支撑梁的长度延伸的多条肋。

18.根据权利要求15所述的加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法，其中：

所述支撑梁包括顶壁、前壁、后壁和底壁；且

所述顶壁具有比所述支撑梁的所述后壁更大的长度。

19.根据权利要求15所述的加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法，其中：

所述支撑梁包括梯形横截面。

20.根据权利要求15所述的加强电动车辆以防护对电动车辆的侧面或前部碰撞的方法，其中：

所述后备箱基座进一步包括一条或多条凸纹肋，所述一条或多条凸纹肋横跨所述后备箱基座的长度或所述宽度中的一者或两者延伸。