CN109941083A - 车辆用电池组保护结构及具备其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用电池组保护结构及具备其的车辆，提供一种即使发生碰撞事故等也能够保护车辆用电池组的车辆用电池组保护结构及具备其的车辆。本发明的车辆用电池组保护结构具备：电池组收纳容器部(30)，其收纳车辆用电池组(20)；第一上部加强部件(50)，其在电池堆(37)等彼此之间沿着车辆(10)的前后方向延伸，并且前端部及后端部与电池组收纳容器部(30)连接。另外，在第一上部加强部件(50)的中间部的下方部分形成第一脆弱部(54)。

Description

车辆用电池组保护结构及具备其的车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆用电池组保护结构及具备其的车辆，特别是涉及一种即使在车辆发生碰撞的情况下也能够有效保护电池组的车辆用电池组保护结构及具备其的车辆。
背景技术
为了使向车辆施加驱动力的电动机旋转，在电动汽车或混合动力汽车上搭载向电动机供给电力的大容量的车辆用电池。
为了确保足够的连续行驶距离，该车辆用电池的重量大，且占有容积大。因此，该车辆用电池配置于例如座椅的下方或后底板的下方等。
在专利文献1中记载了一种在这种电动汽车等中提高电池的搭载稳定性和声音性能的电池框架结构。具体而言，形成一种以外框框架将电池从周围包围，横跨对置的外框框架的门形桥式框架。通过形成该形状的桥式框架，从而向外框框架分散负荷，避免了支承电池的底板的挠曲变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9－240288号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在上述的专利文献1所记载的发明中，为了强化电池框架结构而配置了桥式框架，但因为桥式框架是以负荷分散等为目的而配设的，所以桥式框架的机械强度并没有那样大。另外，因为桥式框架为沿着车辆的宽度方向延伸的长条部件，所以在例如沿着车辆的前后方向作用了冲击的情况下，不能通过桥式框架缓和该冲击。
因此，在电动汽车等发生来自后方的碰撞事故的情况下，可能不能通过电池框架有效吸收该碰撞能量，不能充分保护电池。
本发明是鉴于这样的问题而创建的，本发明的目的在于提供一种即使发生碰撞事故等也能够保护车辆用电池组的车辆用电池组保护结构及具备其的车辆。
用于解决问题的技术方案
本发明提供了一种车辆用电池组保护结构，所述车辆用电池组保护结构为保护由沿着车辆的宽度方向配设的多个电池堆构成的车辆用电池组的车辆用电池组保护结构，具备：电池组收纳容器部，其收纳所述车辆用电池组；以及第一上部加强部件，其在所述电池堆彼此之间沿着所述车辆的前后方向延伸，并且前端部及后端部与所述电池组收纳容器部连接，其中在所述第一上部加强部件的中间部的下方部分形成第一脆弱部。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，所述第一上部加强部件配设于与所述车辆用电池组的上端大致同等的高度。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述第一上部加强部件的下表面连结第二上部加强部件，在所述第一上部加强部件的形成所述脆弱部的部分未设置所述第二上部加强部件。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，所述第一上部加强部件为矩形钢管，所述第二上部加强部件为在远离所述第一上部加强部件的一侧开口的槽钢。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述电池堆彼此之间配置有保护板，在所述第二上部加强部件的开口配置有所述保护板。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述第一上部加强部件的所述第一脆弱部的附近，使第二脆弱部形成在所述保护板上。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述电池堆彼此之间配置有多个所述保护板。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，所述电池组收纳容器部具有在前端部沿宽度方向延伸的前方加强框架、和在后端部沿宽度方向延伸的后方加强框架，所述第一上部加强部件的前端与所述前方加强框架连接，所述第一上部加强部件的后端与所述后方加强框架连接。
进一步，本发明还提供了一种车辆，其具有上述的车辆用电池组保护结构。
发明效果
本发明提供了一种车辆用电池组保护结构，所述车辆用电池组保护结构为一种保护由沿着车辆的宽度方向配设的多个电池堆构成的车辆用电池组的车辆用电池组保护结构，具备：电池组收纳容器部，其收纳所述车辆用电池组；以及第一上部加强部件，其在所述电池堆彼此之间沿着所述车辆的前后方向延伸，并且前端部及后端部与所述电池组收纳容器部连接，其中在所述第一上部加强部件的中间部的下方部分形成第一脆弱部。因此，通过设置第一上部加强部件，从而即使发生碰撞事故，也能通过第一上部加强部件对抗其冲击而防止车辆用电池组发生破损。另外，在更大的碰撞能量进入时，因为在第一上部加强部件的中间部的下方部分具有脆弱部，所以第一上部加强部件以朝向上方变凸的方式发生弯曲。换言之，第一上部加强部件以远离车辆用电池组的方式发生变形。因此，在碰撞事故发生时，能够防止车辆用电池组因变形了的第一上部加强部件而发生破损。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，所述第一上部加强部件配设于与所述车辆用电池组的上端大致同等的高度。因此，在通常未发生碰撞事故时，可以防止第一上部加强部件向上方突出，能够充分确保形成于其上方的空间。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述第一上部加强部件的下表面连结第二上部加强部件，在所述第一上部加强部件的形成所述脆弱部的部分未设置所述第二上部加强部件。因此，通过在第一上部加强部件的下表面连结第二上部加强部件，从而能够加强第一上部加强部件。进而，通过在第一上部加强部件的形成脆弱部的部分未设置第二上部加强部件，从而在碰撞时，能够可靠地使第一上部加强部件从形成脆弱部的地方开始弯曲。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，所述第一上部加强部件为方形钢管，所述第二上部加强部件为在远离所述第一上部加强部件的一侧开口的槽钢。因此，由于由机械强度大的方形钢管构成第一上部加强部件，从而在碰撞时能够有效保护车辆用电池组。另外，由于第二上部加强部件为槽钢，从而能够通过变形吸收碰撞时的冲击，并且促进上述的变形。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述电池堆彼此之间配置有保护板，在所述第二上部加强部件的开口配置有所述保护板。因此，在发生碰撞时，能够使保护板与第一上部加强部件一同发生变形，能够更有效地吸收碰撞能量，进而有效保护车辆用电池组。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述第一上部加强部件的所述第一脆弱部的附近，使第二脆弱部形成在所述保护板上。因此，在发生碰撞时，能够使第一上部加强部件和保护板在前后方向上在相同的地方发生弯曲，使第一上部加强部件及保护板远离车辆用电池组，以此来保护车辆用电池组。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，在所述电池堆彼此之间配置有多个所述保护板。因此，通过配置多个所述保护板，从而能够吸收较多的碰撞能量。
进一步，在本发明的车辆用电池组保护结构中，所述电池组收纳容器部具有在前端部沿宽度方向延伸的前方加强框架、和在后端部沿宽度方向延伸的后方加强框架，所述第一上部加强部件的前端与所述前方加强框架连接，所述第一上部加强部件的后端与所述后方加强框架连接。因此，因为所述第一上部加强部件的前端及后端与前方加强框架及后方加强框架连接，所以在发生碰撞时，通过这些部件能够有效保护车辆用电池组。
进一步，本发明还提供了一种车辆，其具有上述的车辆用电池组保护结构。因此，通过具备实施了碰撞措施的车辆用电池组保护结构，从而能够提高碰撞时的车辆的安全性。
附图说明
图1是表示具备本发明的实施方式的车辆用电池组保护结构的车辆的立体图；
图2是表示本发明的实施方式的车辆用电池组保护结构的分解立体图；
图3是表示本发明的实施方式的车辆用电池组保护结构的剖视图；
图4(A)和图4(B)是表示本发明的实施方式的车辆用电池组保护结构的图，图4(A)是表示各加强部件的立体图，图4(B)是其分解立体图；
图5是表示本发明的实施方式的车辆用电池组保护结构的图，是表示碰撞事故发生时发生变形的各加强部件的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图对本实施方式的车辆用电池组保护结构21及具备其的车辆10进行说明。在下面的说明中，适当采用上下前后左右的各方向进行说明，左右表示朝向车辆10的行进方向的情况下的方向。
图1是从后上方观察具备车辆用电池组保护结构21的车辆10的立体图。在此，省略车辆10的覆盖车身11的后端的后车门进行图示。车辆10例如为具备电动机和发动机作为驱动源的混合动力汽车、或仅具备电动机作为驱动源的电动汽车。
在车身11的车室内后方配设有后方座椅12，在其后方配设有后底板13。在后底板13的下方形成有收纳空间14，车辆用电池组20及车辆用电池组保护结构21配设于收纳空间14的内部。在此，车辆用电池组20及车辆用电池组保护结构21被盖覆盖。
参照图2对车辆用电池组保护结构21进行说明。在此，沿上下方向分开表示构成车辆用电池组保护结构21的各部件。
车辆用电池组保护结构21对由多个电池堆37等构成的车辆用电池组20进行保护。另外，车辆用电池组保护结构21具备收纳车辆用电池组20的电池组收纳容器部30、和第一上部加强部件50。如后所述，第一上部加强部件50为在电池堆37等之间沿着车辆10的前后方向延伸的长条部件，前端部及后端部与电池组收纳容器部30连接。
电池组收纳容器部30由收容车辆用电池组20的收纳容器31、和支承收纳容器31的周边部的各框架构成。收纳容器31是将由铁或铝构成的钢板或合成树脂板成形为大致箱形状而成，具有能够收容车辆用电池组20的大小，俯视时呈现在左右方向上长的矩形形状。在收纳容器31的前方侧边连接前方加强框架32，在收纳容器31的后方侧边连接后方加强框架33，在收纳容器31的左方侧边连接左方加强框架34，在收纳容器31的右方侧边连接右方加强框架35。前方加强框架32等各框架为具有例如方形钢管等的封闭截面的钢制长条部件。
前方加强框架32及后方加强框架33的左右方向外侧端部比收纳容器31的左右方向外侧端部更朝向外侧延伸。前方加强框架32及后方加强框架33的左右方向外侧端部与上述的车身11连结。
左方加强框架34及右方加强框架35的前方侧端部与前方加强框架32的中间部连结。左方加强框架34及右方加强框架35的后方侧端部与后方加强框架33的中间部连结。
收纳于上述的收纳容器31的车辆用电池组20由配置于右方侧的电池组件36、及配置于左方侧的电池组件41构成。在此，从电池组收纳容器部30向上方分开示出右方侧的电池组件36。在车辆10的制造工序中，电池组件36、41在装配工序中收纳于收纳容器31。
在电池组件36中，电池堆37及电池堆38沿左右方向排列。电池堆37及电池堆38收纳于大致箱形状的组件容器39。在组件容器39的左端，由弯曲加工成的带状钢板构成的保护板40安装于组件容器39的左侧开口。在此，安装有两个保护板40。由此，能够通过保护板40保护电池堆37的左侧面。
同样，在电池组件41中，电池堆42及电池堆43沿左右方向排列。电池堆42及电池堆43收纳于大致箱形状的组件容器44。在组件容器44的右边，与上述同样，保护板45对电池堆43进行保护。在此，基于立体图视点的关系，未图示保护板45。
在上述的电池组件36和电池组件41之间，详细而言，电池堆37和电池堆43之间设置有第一上部加强部件50。第一上部加强部件50的前端部与前方加强框架32连接，其后端部与后方加强框架33连接。另外，在第一上部加强部件50的下表面固定有第二上部加强部件51。该结构在后文叙述。
参照图3对收纳车辆用电池组20的车辆用电池组保护结构21进行进一步说明。图3是图2的A－A线的剖视图。
如上所述，从右方开始，在收纳容器31的内部收纳有由电池堆37及电池堆38构成的电池组件36、以及由电池堆42及电池堆43构成的电池组件41。另外，在收纳容器31的底面附近配设有下部加强部件52。下部加强部件52由沿左右方向蛇行形成的钢板构成。由于将下部加强部件52配设于收纳容器31的底面附近，因此能够提高相对于电池组收纳容器部30的下部的前后方向的机械强度。
第一上部加强部件50为具有呈大致四边形形状的封闭截面的矩形钢管。由于由机械强度高的矩形钢管构成第一上部加强部件50，因此能够提高相对于电池组收纳容器部30的上部的前后方向的强度。
第一上部加强部件50配置于电池堆37等的上端或其附近。具体而言，第一上部加强部件50的上端配置于与电池堆37等的上端相同的高度、或其下方。由此，第一上部加强部件50不会向上方突出，能够广泛地确保形成于图1所示的后底板13的上方的收纳空间14。
在第一上部加强部件50的下表面安装有第二上部加强部件51。第二上部加强部件51为朝向下方开口的槽钢。第二上部加强部件51的上表面与第一上部加强部件50的下表面紧贴。第二上部加强部件51和第一上部加强部件50通过贯通第二上部加强部件51的上表面及第一上部加强部件50的下表面的紧固单元即螺栓53进行紧固。
在第二上部加强部件51的内侧配设有保护板40及保护板45。具体而言，第二上部加强部件51被填入保护板40及保护板45的上方部分。在此，保护板40及保护板45可以与第二上部加强部件51的内表面紧贴，也可以与其分开。由此，如后所述，在发生车辆碰撞时，第二上部加强部件51像引导件那样发挥作用，与第一上部加强部件50同样，能够使保护板40及保护板45朝向上方发生弯曲变形。因此，在碰撞时，保护板45不会朝向电池堆43侧向左弯曲，能够防止电池堆43发生损伤。同样，保护板40不会朝向电池堆37侧向右弯曲，能够防止电池堆37发生损伤。
参照图4(A)和图4(B)的立体图对第一上部加强部件50等进一步进行说明。图4(A)是表示第一上部加强部件50、第二上部加强部件51、保护板45等的立体图，图4(B)是沿上下方向分开表示这些部件的分解立体图。
参照图4(A)及图4(B)，如上所述，在第一上部加强部件50的下表面安装有第二上部加强部件51。在此，两个第二上部加强部件51安装于第一上部加强部件50的前方部分及后方部分。换言之，在前后方向上，第二上部加强部件51在第一上部加强部件50的中央部附近被切断。由此，在碰撞时能够使第一上部加强部件50以其中央附近向上方隆起的方式发生变形。
由于在第一上部加强部件50的前后方向上对大致中央部分的下端部分进行切口，因此形成了第一脆弱部54。第一脆弱部54为对第一上部加强部件50进行部分切口所形成的缝隙。如上所述，第一上部加强部件50为矩形-钢管，因此其截面具有下侧面、上侧面、左侧面及右侧面。在形成第一脆弱部54的部分截面中，下侧面被全域切除，左侧面及右侧面的下端附近也被切除。从左方观察第一脆弱部54的情况下的形状例如为大致半圆形状。
由此，能够使形成第一脆弱部54的部分的第一上部加强部件50比其它部分的第一上部加强部件50更脆弱。因此，在发生沿着前后方向施加冲击能量的碰撞时，以形成第一脆弱部54的部分为弯曲起点，能够使第一上部加强部件50以朝向上方隆起的方式发生弯曲。
另外，在第一上部加强部件50的形成第一脆弱部54的部分的下方未配设第二上部加强部件51。换言之，第二上部加强部件51在形成第一脆弱部54的部分被切断。由此，能够使形成第一脆弱部54的部分的强度比其它部分进一步相对减小，能够使以第一脆弱部54为起点朝向上方进行弯曲的效果更加显著。
由于将保护板45的前后方向上的大致中央部分的下端切口成大致半圆状，因此形成了第二脆弱部55。由此，保护板45的大致中央部分的强度比其它部分小。另外，第二脆弱部55形成于上述的第一脆弱部54的下方。因此，在发生碰撞时，保护板45以将其大致中央部分作为弯曲起点，朝向上方形成凸形状的方式进行弯曲。与保护板45同样，在保护板40上也形成有第二脆弱部55。
图5表示因碰撞而发生了变形的第一上部加强部件50等。沿前后方向的碰撞能量发挥作用，从而第一上部加强部件50以将第一脆弱部54作为弯曲起点，朝向上方变凸的方式发生弯曲变形。由于第一上部加强部件50发生弯曲变形，从而碰撞能量被吸收，能够抑制图2所示的电池组收纳容器部30及车辆用电池组20发生变形。如图1所示，特别是在发生从车辆10的后方与外部物体碰撞这样的碰撞事故的情况下，通过车辆的侧框架不能吸收碰撞能量。在本实施方式中，在车辆10的大致中央部配设第一上部加强部件50，因此即使在发生该碰撞的情况下，通过第一上部加强部件50也能够吸收碰撞能量，能够防止车辆用电池组20的破损或着火。
如图3所示，在碰撞时，第一上部加强部件50向远离电池堆43等的方向发生变形，因此能够防止因碰撞发生了变形的第一上部加强部件50破坏电池堆43等。此时，第二上部加强部件51未发生大的变形，基本上保持直线形状。
在碰撞时，保护板40、45也以将第二脆弱部55作为弯曲起点，朝向上方变凸的方式发生弯曲变形。另外，如图3所示，保护板40、45通过第二上部加强部件51在左右方向上被导向。因此，在碰撞时，保护板40、45不会朝向左方向或右后方弯曲，而朝向上方发生弯曲变形。因此，如图3所示，能够防止因碰撞而发生了变形的保护板40、45破坏电池堆43、37。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行变形。
符号说明
10 车辆
11 车身
12 后方座椅
13 后底板
14 收纳空间
20 车辆用电池组
21 车辆用电池组保护结构
30 电池组收纳容器部
31 收纳容器
32 前方加强框架
33 后方加强框架
34 左方加强框架
35 右方加强框架
36 电池组件
37 电池堆
38 电池堆
39 组件容器
40 保护板
41 电池组件
42 电池堆
43 电池堆
44 组件容器
45 保护板
50 第一上部加强部件
51 第二上部加强部件
52 下部加强部件
53 螺栓
54 第一脆弱部
55 第二脆弱部

Claims (9)

1.一种车辆用电池组保护结构，所述车辆用电池组保护结构为保护由沿着车辆的宽度走向配设的多个电池堆构成的车辆用电池组的车辆用电池组保护结构，包括：
电池组收纳容器部，其收纳所述车辆用电池组；以及
第一上部加强部件，其在所述电池堆彼此之间沿着所述车辆的前后方向延伸，并且前端部及后端部与所述电池组收纳容器部连接，
其中，在所述第一上部加强部件的中间部的下方部分形成第一脆弱部。
2.根据权利要求1所述的车辆用电池组保护结构，其中，
所述第一上部加强部件配设于与所述车辆用电池组的上端大致同等的高度。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电池组保护结构，其中，
在所述第一上部加强部件的下表面连结第二上部加强部件，
在所述第一上部加强部件的形成所述脆弱部的部分未设置所述第二上部加强部件。
4.根据权利要求3所述的车辆用电池组保护结构，其中，
所述第一上部加强部件为矩形钢管，所述第二上部加强部件为在远离所述第一上部加强部件的一侧开口的槽钢。
5.根据权利要求4所述的车辆用电池组保护结构，其中，
在所述电池堆彼此之间配置有保护板，
在所述第二上部加强部件的开口内配置有所述保护板。
6.根据权利要求5所述的车辆用电池组保护结构，其中，
在所述第一上部加强部件的所述第一脆弱部的附近，使第二脆弱部形成在所述保护板上。
7.根据权利要求5或6所述的车辆用电池组保护结构，其中，
在所述电池堆彼此之间配置有多个所述保护板。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的车辆用电池组保护结构，其中，
所述电池组收纳容器部具有在前端部沿宽度方向延伸的前方加强框架、和在后端部沿宽度方向延伸的后方加强框架，
所述第一上部加强部件的前端与所述前方加强框架连接，所述第一上部加强部件的后端与所述后方加强框架连接。
9.一种车辆，具有权利要求1～8中任一项所述的车辆用电池组保护结构。
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