CN110383526A - 节点模块化的车辆电池托盘结构 - Google Patents

Abstract

用于车辆的电池支承结构包含多个侧加固件以及前加固件和后加固件。多个侧加固件构造成相对于关联车架纵向地延伸，并且前加固件和后加固件构造成相对于所述关联车架横向地延伸。多个模块节点附接于侧加固件与前构件和后构件的相邻端之间，以一起形成大致绕着电池容纳区的容纳壁。多个模块节点包括容纳壁的角部段，使得侧加固件的或前加固件和后加固件的某长度被选定以提供电池容纳区所需的各自长度或宽度。

Description

节点模块化的车辆电池托盘结构

有关专利申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119(e)要求2017年1月4日提交的第62/442,013号美国临时专利申请及2017年5月16日提交的第62/506,938号美国临时专利申请的好处和优先权，通过引用将这两个美国临时专利申请整体并入本案。

技术领域

本发明一般地涉及车辆电池支承结构，并且更具体地说，本发明涉及用于隐藏并且保护用于电动车辆和混合动力电动车辆的车辆电子部件和诸如电池组或电池模块等的电池的结构部件和保护罩。

背景技术

电动车辆和混合动力电动车辆通常设计成将电池模块安置并且封装于车辆上以在各种气候和环境下驾驶时防止电池受到破坏并且还防止电池受到不同类型的冲击。此外，非常常见的车架是，将电池安置于车架或车辆子结构的一部分中，诸如安置于车轴之间并且靠近车底，这样能够将电池的重量分布于车架并且使车辆的重心低。与其他车辆部件类似，低重量和高强度一重量比是电池支承结构部件的重要特性。

发明内容

本发明提供一种车辆电池支承结构或托盘，该车辆电池支承结构或托盘用于支承并且保护用于对电动车辆和混合动力电动车辆供电的诸如电池组、电池模块或其类似物的电池，其中电池支承结构是模块化的并且至少部分按照于长型加固件的相邻端之间附接的节点而订制，从而形成大致围绕电池容纳区的容纳壁。模块节点的大小可以是标准化的，并且模块节点可安置于容纳壁的各区段处，诸如，角部段处，从而长型加固件的长度可选定以提供电池容纳区所需的大小和形状，从而更容易构建适应不同类型车辆的电池托盘。形成容纳壁的加固件可包含辊轧成形梁、拉挤成形梁或挤压成形梁或其类似物，并且可由钢、聚合物、复合物、铝或其类似物制成，加固件的截面形状和材料大致一致并且适配成吸收并减低传递到电池支承结构的冲击力。因此，通过选定附接于节点上的加固件的长度，可将电池容纳区的大小和形状修改或设定为所需尺寸形状。

根据本发明的一个方案，一种用于车辆的电池支承结构包含侧加固件和端加固件。该侧加固件构造成相对于车辆纵向地延伸，而该端加固件构造成相对于车辆横向地延伸。角部节点于侧加固件和端加固件的相邻端之间附接，以包围大致围绕电池容纳区的外周壁的角部部分。侧加固件和/或端加固件包含围绕空心内部区的管状壁，角部节点的端部分绕着要布置于空心内部区中的管状壁的内表面接合。

根据本发明的另一个方案，一种用于车辆的电池支承结构包含至少两个侧加固件和至少两个端加固件。该侧加固件具有沿各自的侧加固件的某长度延伸的空心内部，而该端加固件具有沿各自的端加固件的某长度延伸的空心内部。还提供多个角部节点，每个角部节点具有：第一端部分，该第一端部分与侧加固件之一的空心内部区内接合；和第二端部分，该第二端部分与端加固件之一的空心内部区内接合。多个角部节点与侧加固件和端加固件接合，以至少部分地形成大致围绕电池容纳区的外周壁。

根据本发明的又另一个方案，一种用于车辆的电池支承结构包含第一托盘框架构件和第二托盘框架构件。模块节点于第一托盘框架构件和第二托盘框架构件的相邻端处或内处附接，以形成大致围绕电池容纳区的容纳壁的至少一部分。

根据本发明的另一个方案，一种用于车辆的电池支承结构包含多个长型加固件，每个长型加固件具有沿各自的长型加固件的某长度延伸的空心内部。该电池支承结构还包含至少两个模块节点，每个模块节点与多个长型加固件中的两个相邻端之间接合，以形成大致围绕电池容纳区的容纳壁。为了使这种接合有效，每个模块节点具有的外部尺寸形状被设计成装配于与各自模块节点接合的长型加固件的空心内部内，或者其内部尺寸形状被设计成模块节点紧密地绕着加固件的外部装配。视情况，可诸如通过挤压成形来形成模块节点，以具有大致一致的截面形状，该大致一致的截面形状诸如具有开口内部部分，沿相对于关联车架的垂直方向并且大致正交于与各自模块节点接合的长型加固件的空心内部延伸。模块节点的这种垂直取向可使得节点的高度容易地改变或形成不同高度(例如，通过从长型挤压成形件切割区段)诸如以某个角度，以为具有不同垂直高度的电池容纳壁提供高度过渡区。

根据本发明的另一个方案，用于车辆的电池支承结构的形成方法包含提供多个长度被选定的加固件，以构造成适合容纳车架上的电池容纳区和/或电池附接位置的所需的大小。提供至少两个模块节点，以接合于多个加固件中的两个加固件的端部之间。模块节点接合至多个加固件是通过将模块节点的端部分接合至所述多个加固件中的长型空心内部内或者绕着其外部或在其侧面，并且然后，诸如通过焊接、紧固和/或粘附等，将它们固定于适当位置，从而将模块节点附接于加固件上，以形成大致围绕电池容纳区的密封容纳壁。

通过结合附图审度下面的说明，本发明的这些以及其他目的、优点、用途和特征将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明固定于车辆上的安装位置处的电池支承结构的侧视图；

图2是图1所示电池支承结构和车辆的俯视平面图，以虚线示出车架梁和装置于电池支承结构中的电池；

图2A是电池支承结构的另外实施例的俯视平面图，与图2所示电池支承结构相比宽度较窄而长度较长；

图2B是电池支承结构的另外实施例的俯视平面图，与图2所示电池支承结构相比宽度较宽而长度较短；

图3是图1所示电池支承结构的截面的前上部透视图，示出与车辆分离或分开并且具有沿车辆的中心纵向地截取的截面；

图4是图3所示电池支承结构的俯视平面图；

图5是图3所示电池支承结构的某一段的放大上部透视图，示出附接于加固件之间的模块节点；

图6是图5所示模块节点的上部透视图；

图7是图3所示电池支承结构的某一段的放大上部透视图，示出附接于加固件之间的前角部模块节点；

图8是图7所示前角部模块节点的上部透视图；

图9是图3所示电池支承结构的后角部模块节点的上部透视图；

图10是位于图5所示的模块节点与加固件之间的附接接口的截面图；

图11是图5所示模块节点的俯视平面图；

图12是电池支承结构的另外实施例的俯视平面图；

图12A是图12所示电池支承结构的侧视截面图，示出模块节点的形成方向；

图13是模块节点的另外实施例的侧视图；

图14是图13所示模块节点的端视图；

图15是具有构造成与模块节点接合的开口的加固件的端视图；

图16是在形成粘合连接的公差范围内由不同大小的节点接合的图15所示加固件的端视截面图；

图17是在电池托盘的不同部件处含有多种材料的电池托盘的另外实施例的上部透视图；

图18是电池支承结构的另外实施例的截面的前上部透视图，示出沿车辆的中心纵向截取的截面；

图19是在XIX段截取的图18所示电池支承结构的某一段的放大上部透视图；

图20是在XX段截取的图18所示电池支承结构的某一段的放大上部透视图；

图21是在XXI段截取的图18所示电池支承结构的某一段的放大上部透视图；

图22是布置于车辆上的安装位置处的电池支承结构的另外实施例的俯视平面图；以及

图23是图22所示电池支承结构的上部透视图。

具体实施方式

现在参考附图和在此示出的说明性实施例，提供用于支承和保护电动车辆或混合动力电动车辆12的诸如电池组或模块或其类似物的电池的车辆电池支承托盘或结构10(图1)。电池支承结构10可附接或安装于车辆12的下车架或门槛(rocker rail)14处或附近(图2)，以将内部电池安装在大致车辆12的中心位置在远离可能的冲击位置，并且该位置还使电池16的重量均匀分布且车辆提供较低重心。为了诸如对电池16或有关电子部件进行替换或进行维护，可以考虑将电池支承结构10与车辆的12的门槛14松开或分开。为了有助于这样视情况进行的松开或分开，电池支承结构10可以是具有标准安装位置、能够利用诸如螺栓或可释放紧固件等松开的模块化设计。电池支承结构10可设计有基板18，该基板18通常形成车体的最低底盘表面。如在图1中大致示出的，电池支承结构10可以较薄的辆廓在车辆下面横跨，以适应各种车体类型和设计。

所示的车辆电池支承结构10是模块化的并且至少部分按照于长型加固件22的相邻端之间附接的节点20而订制，诸如由图2－2B所示的节点20a－20c般。附接的节点20和加固件22形成外周容纳壁，该外周容纳壁大致围绕电池支承结构10的电池容纳区24。外周容纳壁的节点20和加固件22与基板18密封在一起(图5)，以防止不理想的气体和液体进入或离开电池内容区24。模块节点20的形状和大小可以是标准化的，并且可以安置于外周容纳壁的某段处，诸如，角部或轮拱过渡区处，从而可选择或改变长型加固件22的长度，以在模块节点20的标准化形状的大致限制范围内实现或修改电池支承结构10的总体形状。所示的节点20成形为提供适合几种车辆类型和设计的通用底盘设计的前角部节点20a、后角部节点20b、以及轮拱过度节点20c。这种标准化节点设计允许将大致直加固件22切割为适合容纳要求大小和形状的电池支承结构10的长度，而不必以其他方式考虑对长型加固件22的不同类型的折弯或弯曲。

因此，利用纵向延伸侧加固件26的所需长度或横向延伸前加固件28和横向延伸后加固件30的所需长度，可选定电池容纳区24的所需相应长度或所需宽度。如图2A所示，车辆12’比图2所示的车辆12长而窄，使得电池支承结构10’采用较长的侧加固件26’和较短的前加固件28’和后加固件30’，但是采用通常的相同的节点20a－20c。类似地，如图2B所示，车辆12”比图2所示的车辆12短而宽，使得电池支承结构10’采用较短的侧加固件26”和较长的前加固件28”和后加固件30”，并且也采用通常的相同节点20a－20c。还可以考虑，可利用诸如与所示的前角部节点20a相同的单一形状或类型的模块节点形成外周容纳壁，也可利用多种其他形状或类型的模块节点形成外周容纳壁。

电池支承结构10的电池容纳区24通常通过纵向延伸的侧加固件26和分别在侧加固件26之间横向延伸的前加固件28和后加固件30，如图2所示般被约束于四侧上。侧加固件26构造成附接于车辆12(图2)的车架或门槛14上，以使车辆电池支承结构10固定于车架上，并且使其基本上不进入站在车辆12外的人的视线内的车内位置悬离地面。前加固件28和后加固件30的端部各自在前角部节点20a和后角部节点20b处接合。前角部节点20a还附接于侧加固件26的前端26a上。侧加固件26的后端26b附接于轮拱过渡区20c处，在该轮拱过渡区20c处，轮拱加固件27从轮拱过渡区节点20c向后延伸，以附接于后角部节点20b处。可以考虑，以电池容纳结构的变型设计实现增加或减少加固件22和/或节点20。因此，如图所示，加固件22包含：侧加固件26、轮拱加固件27、前加固件28、后加固件30。类似地，托盘模块节点20包含：前角部节点20a、后角部节点20b、和轮拱过渡区节点20c。

长型加固件22可具有沿各自的长型加固件22的某长度延伸的空心内部32或开口区。长型加固件22可包含：辊轧成形梁、拉挤成形梁、或挤压成形梁或其类似物，可将加固件22的形状和材料适配成吸收并且降低传递到电池支承结构10的外部区域或外部部分上的冲击力。例如，辊轧成形梁、拉挤成形梁、或挤压成形梁可由高强度钢、铝、聚合物或有关复合材料、材料或类似材料的组合制成。此外，在非高风险碰撞冲击区域或不大可能与容纳壁相互作用的区域中，可利用较少或较轻的材料以更简化的形状形成该区域中的加固件22。

例如，如图3所示，通过辊轧成形梁形成前加固件28和后加固件30，该梁包含具有公共中心壁34的相邻管，该公共中心壁34分割该梁的空心内部32。在这样做时，可形成辊轧成形的片的横向部分，以从公共中心壁34的对置侧延伸，使得在辊轧成形时，横向部分以相同的旋转方向折弯，从而附接于公共中心壁34的对置横向端处，并且因此，在公共中心壁34的对置端封闭相邻顶管和底管的内部体积。为了将节点20的端部接合在梁的空心内部，在加固件22的端部处，可以选定距离剪入空心内部32内以剪掉公共中心壁34，以提供经剪裁的矩形开口区，确定该经剪裁的矩形开口区的大小为以接合节点20。在另外实施例中，如图13和14所示，节点120的端部136可包含水平槽135，以当将节点120附接于加固件的空心内部部分内时，容纳侧加固件的中心壁。如图13和14所示，这种端部136可包含位于端部136处的削边，以改善插入加固件的空心内部部分内。还可以设想，可利用挤压成形或拉挤成形或其他成形方法形成的截面形状，还可将其他辊轧成形截面形状纳入一个或者多个加固件22内。此外，加固件可包含多个堆叠或连接的梁或构件，诸如，以在围绕电池容纳区的容纳壁处提供额外高度，诸如，图12A所示的加固件122b的堆叠所示。

关于将模块节点20附接到加固件，如图5和7所示，所示的节点20具有端部分36，所述端部分36的大小是其外部尺寸形状是可适合装配于长型加固件22的空心内部32内的大小，从而提供重叠连接。视情况，可以设想，作为另一种选择，节点成形为具有开口端，所述开口端使该长型加固件容纳于节点的内部，从而类似地提供重叠连接。如图5和7所示，以节点20的端部36的外部尺寸形状的公差与限定空心内部32的加固件22的接合端段的内部尺寸形状之间的较为接近，将节点20插入或容纳于加固件的空心内部32内。如图6所示，所显示的端部36是高度为36a而宽度为36b的矩形，高度36a和宽度36b都稍许小于在各自端部36的节点20的中间部分38的外部尺寸形状。为了严格形成电池支承结构10的容纳壁精确地控制尺寸形状，诸如，为提供用于加接基板18和顶盖的恒定高度，节点的中间部分38与接合于加固件22内的端部36的厚度差基本上等于加固件22端部处的壁厚。

此外，如图15和16所示，模块节点320的实施例利用粘膜333接合于加固件322的空心内部332内，粘膜333用于将节点320的端部的外部粘附到加固件322的内表面323。该粘膜可包含刚性颗粒，诸如，玻璃珠，该刚性颗粒的大小为在节点320与加固件322之间提供最小间隔以提供强粘合。此外，粘膜可以是构造成可膨胀以填充接口表面的区域的类型，从而适应在附接零件之间的尺寸的公差或其他变化。在图16所示的实施例中，施加于节点320和加固件322的每个平面接口表面处的粘膜333的厚度是大约1.1mm，对于辊轧成形的内径公差为约+/-1mm的管状加固件322a－320c和挤压成形成外部尺寸形状公差为约+/-.4mm的节点320a－320c，1.1mm的粘膜的膨胀能力或填充能力约为300％，并且会适应或填充图16所示的加固件与节点之间的公差范围所造成的空隙。此外，通过提供紧固件325，诸如穿透加固件进入节点内的流钻螺钉(flow drill screw)，可进一步固定这种附接，如图16所示。可以考虑，其他公差可通过其他的附接方式其他类型和厚度的黏合而得到处理。

节点20的中间部分38可包含形成的形状或曲度，其为角部节点20a、20b和轮拱过渡区节点20c提供的各种形状，如图6－8所示。角部节点20a、20b的中间部38中的每个都包含端部36之间大约90度的角过渡区，虽然角部节点20a的中间部分38的曲度划分为两个大约45度的角过渡区，角过渡区之间具有大致直线段。可以考虑，可在节点的另外实施例的中间部分处提供各种变型角过渡区。轮拱过渡区节点20c的中间部分38具有在车辆的后轮以内插入轮拱加固件27的曲度，如图2所示。模块节点20可形成为具有大致一致的截面形状，该大致一致截面形状沿相对于关联车架的大致垂直方向，并且大致正交于与各自的模块节点接合的长型加固件的空心内部32延伸。因此，节点可由铝、聚合物、复合材料、或类似材料挤压成形或拉挤成形，也可设想为铸造或模制节点。节点20的截面可具有开口内部部分40，该开口内部部分40通过模块节点延伸并且布置成大致以相对于车架的大致垂直方向延伸。如图所示，节点20的开口内部部分40由结构肋42分割，该结构肋42垂直地延伸并且与节点20的外表面对齐。通过垂直地布置节点20的挤压成形方向，形成电池容纳区24的内表面的一部分的外壁面44(图6)基本上无障碍，以与容纳壁的其他部分实现密封。

将节点20的端部分36插入加固件22的空心内部32内后，诸如通过焊接、紧固、粘合和/或想到的其他紧固或耦合布置，将节点20固定于或定位于加固件上。如图10和11所示，如果材料或金属允许这种附接方式，则节点20与梁22之间的外露接缝46可用于将部件焊接在一起。可利用激光焊机、搅拌摩擦焊机、或通常已知的其他形式的焊接，实现焊接。

视情况，节点可包含节点的对置端和梁尺寸形状过渡或不同类型的附接。例如，节点的高度和/或宽度可在端部之间不同，以附接到不同类型的加固件上。此外，例如，节点可在一端焊接而在另一端用粘合剂和/或紧固件附接。如图12－12A示出的实施例所示，节点120的第一端部136a具有的高度比节点120的对置第二端136b的高度低。因此，第一端部136a可接合其高度比其对置第二端部低的加固件122a。因此，图12A所示的节点120的中间部分138包含大致直线的高度过渡区，以在第一和第二端部136a、136b处提供不同的外部尺寸形状。通过切割跨过横断形成节点120的挤压成形件的方向D、使节点的底表面150在第一端部136a与第二端部136b之间基本上平面地对齐并且在节点的上表面152处提供高度过渡区，可容易地提供所示节点的高度过渡区。在另外实施例中，可以考虑，此外或作为另一种选择，可在节点的较低表面处提供高度过渡区。

参考图1－9，加固件22可形成为具有固定高度的大致一致矩形截面，该固定高度各自限定电池容纳区24的高度。因此，侧加固件26可形成为实现基本上与前构件28和后构件30的高度相同的高度，使得绕着电池容纳区24的外围容纳壁可具有大致恒定的高度。这种一致的外围容纳壁高度提供均匀且大致齐平外围壁的顶表面和底表面，用于将顶盖或顶板附接于顶表面处，而将底盖或基板18附接于底表面处，这样一起密封电池容纳区24的上部和下部。可以在维持密封的电池容纳区的同时较容易卸下的方式，诸如，通过压紧外围壁的顶盖与顶表面之间的垫片或其他密封件的螺栓和螺钉或其他可拆卸紧固件，附接该顶盖，从而能够卸下顶盖并且接触容纳于电池容纳区中的电池模块或其他电子部件进行替换、维护或检查等。所示的基板18附接于侧加固件26以及前构件28和后构件30处并且在其基本上跨越的侧加固件26以及前构件28和后构件30之下，以提供电池容纳区24的底表面或底表面和电池容纳区24的大致密封的内部下部分。可通过焊接、粘接、螺栓、螺钉和/或紧固件等附接基板18，以沿外围壁的底表面提供密封连接。基板18与加固件22之间的密封可由诸如环氧树脂或硅酮密封膏等的密封剂或密封材料加强或补强。

参考图2－4，电池支承结构10还可包含横梁件54，该横梁件54在横向上延伸，以附接于侧加固件26、27的内表面之间。横梁件54附接于加固件22(和节点20)的内垂直表面处，并且可利用设置有托架的附加支承件附接。此外，可在电池容纳区内绕着托架和/或在加固件22、节点20、横梁件54或其他部件处的或沿着加固件22、节点20、横梁件54或其他部件的其他焊缝处，提供诸如环氧树脂或硅酮密封膏等的密封剂或密封材料，以加强沿电池容纳结构10的容纳壁的密封。

此外，如图3所示，所示的横梁件54具有帽形截面和上构件56，该上构件56沿横梁件提供大致水平凸缘，诸如，用于附接电池模块及提供对应于加固件22横梁件54的精确高度。横向冲击力可沿横梁件54通过负重路径传递，以限制分布到电池容纳区24。横梁件54跨越在加固件22之间，以沿横梁件54通过大致直线负重路径传递横向负重和冲击力，以防止加固件22发生横向向内变形，并且因此，降低对电池容纳区24的影响。横梁件54形成为具有的高度低于外围容纳壁的高度，并且优选地具有与加固件22大致对齐的高度，如图3所示。可以考虑，可将各种其他横梁件设计纳入电池容纳结构内，或如果冲击力是分散的，则可省略。

电池托盘的另一个实施例示于图17中，当中电池托盘410提供电池容纳区424，电池容纳区424由纵向延伸的侧加固件426和轮拱加固件427以及分别在侧加固件426之间大致横向延伸的前加固件428和后加固件430连在一起。侧加固件426构造成附接到车辆412的门槛上，以将车辆电池支承结构410固定于车架上，并且使其悬离地面。前加固件428和后加固件430的端部分别接合于前角部节点420a和后角部节点420b处。前角部节点420a还附接到侧加固件426的前端。侧加固件426的后端附接于轮拱过渡区节点420c处，轮拱加固件427从轮拱过渡区节点420c向后延伸，以附接于后角部节点420b处。

如图17所示，为了优化部件的性能，电池支承结构410的部件可以不同的形状形成并利用不同的材料形成。具体地说，利用诸如热塑性树脂或热固性树脂加强的碳纤维的复合材料拉挤成形侧加固件426。利用铝合金挤压成形所示的节点420a、420b、420c。此外，利用诸如高强度马氏体钢的合金钢辊轧成形前加固件428、后加固件430、横梁件454、以及轮拱加固件427。

电池托盘的另外实施例的结构与图17所示的整体结构类似，但其可以不同材料构造成不同部件。例如，侧加固件和横梁件可由诸如利用热塑性树脂或热固性树脂加强的碳纤维的复合材料拉挤成形。节点可由铝合金挤压成形。此外，前加固件和后加固件以及轮拱加固件可由诸如高强度马氏体钢的合金钢辊轧成形。

现在参考图18－21，提供电池托盘510的另外实施例，类似地，该电池托盘510具有侧加固件526、轮拱加固件527、前加固件528和后加固件530以及横梁件554，侧加固件526、轮拱加固件527、前加固件528和后加固件530以及横梁件554由节点520a－520c耦连在一起，以形成电池托盘510的梯形结构或框架，电池托盘510的梯形结构或框架限定横梁件554之间用于保持电池模块的独立电池容纳区。侧加固件526还包含外部大致L形梁或段526a，其中L形的下部分在横向上向外凸出并且可用于将侧加固件附接于车辆的门槛处。横梁件564的对置端接合侧加固件526和轮拱加固件527的内表面。前加固件528和后加固件530附接于前节点520a和后节点520b处，前节点520a和后节点520b附接于侧加固件526的端部。此外，中间节点520c附接于侧加固件526的后端，以接合轮拱加固件527，其中所示的侧加固件526和轮拱加固件527是辊轧成形，以提供单支腿结构，诸如，第8,716,624号美国专利描述的结构，该美国专利通过引用整体并入本案。因此，模块化节点520a－520c可与另类形状的梁对接，诸如，一起用于形成电池托盘的结构或框架的辊轧成形梁或挤压成形梁或拉挤成形梁。这种模块化节点可接合箱梁和相邻梁的端部，诸如在各梁的内腔内。

如图19－21所示，模块化节点520a－520c具有的形状和大小允许在不同宽度的梁之间诸如在角部过渡区或轮拱过渡区处产生过渡。具体地说，成形所示的节点，以提供适应几种车辆类型和设计的通用底盘设计的前角部节点520a、后角部节点520b和轮拱过渡区节点520c。节点和加固件可与底面板529附接在一起，以提供用于支承电池模块和有关部件的底表面并且提供密封下表面，从而防止不理想的气体和液体进入或离开附加电池容纳区。此外，这种节点附接还允许附加加固件由各种材料形成，诸如辊轧成形为梁的钢或铝挤压成形或复合材料等。为了接合节点520a－520c的端部，在选定距离处剪入空心内部内以剪掉长型加固件的公共中心壁，以提供经剪裁的开口矩形区，确定该可剪掉长型加固件的公共中心壁开口矩形区的大小为可接合节点，如图19－21所示，节点的端部示于沿构件或梁形成的沟道或肋531处的切口区541内。在另外实施例中，节点的端部可包含水平槽或其他形状，以当附接节点模块时，容纳长型加固件的公共中心壁和沟道或肋。

现在参考图22和23，提供了电池托盘610的又另一个实施例，电池托盘610包含主托盘模块611，如图23所示，该主托盘模块611可具有两个或者多个托盘部件，两个或者多个托盘部件附接或装配在一起，以形成有界电池容纳区，就如被示为大致方形的电池框架件。如图23所示，下或外托盘部件620具有嵌板部分(panel portion)622，该嵌板部分622带沿嵌板部分622的对置缘一体地形成的长型加固件624。类似地，上或内托盘部件626具有嵌板部分628，该嵌板部分628带一体地延伸跨过嵌板部分628的横梁件630。可独立地拉挤成形或挤压成形外和内托盘部件620、626，以沿各自长型加固件624和横梁件60的长度具有基本上恒定的截面诸如使用不同材料拉挤成形并且布置于各自托盘部件的不同段。

如图22进一步示出的，通过对组装好的主托盘模块611附加前段646和/或后段648，附加托盘部件使托盘框架纵向地延伸。这些附加的前段646和附加后段648能够用于容纳附加的所需电池或电子器件器和/或对电池托盘提供额外加强结构，诸如，以得到保护免受冲击导致的侵入。具体地说，前段646以模块化方式加装到或附接到已组装的主托盘模块611的前端，以提供保护免受前冲击和侵入。类似地，将所示的后段648加装到或附接到已组装的主托盘模块611的后端，以在车辆的后轮之间提供附加电池容纳区。

这些前段646和后段648可与模块化节点650a－650c附接，模块节点650a－650c诸如由之前描述的实施例中公开的节点实现。可将中间节点650c附接于长型加固件624的后端处，用于接合这种具有附加电池容纳区的后模块化结构。如图23所示，空心腔体的开口端构造成可配合地接纳前节点650a和中间节点650c的接合部分。节点的形状和大小可被标准化，并且可将节点安置于选定位置，诸如，角部或轮拱过渡区处，因此，节点可用于选择或改变前托盘区段和后托盘区段的大小和形状，以提供或修改电池支承托盘610的总体形状。

可利用几种不同的附接技术和构造以永久性地或可释放地将电池支承结构固定于车架上，诸如在车底的下面并且通常在轴之间。此外，关于通用安装或附接或形成，在此讨论的步骤可以与为实现接合、断开或形成电池支承结构或其部件讨论的顺序不同的各种顺序执行。

出于在此公开的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”﹑"內"﹑"外"﹑"向內"﹑"向外"以及它们的派生词将以如图1所示的发明解释本发明。然而，应当明白，本发明可呈现各种其他安排，除非明确相反地说明。还应当明白，附图中所示的的特定装置和工艺和本说明书中描述的仅是所附权利要求限定的本发明原理的示例性实施例。因此，涉及在此公开的实施例的具体尺寸形状和其他物理特性不应被看作是限制性，除非权利要求另有明确说明。

可对具体描述的实施例进行变更和修改，而不脱离本发明的原理，本发明的原理旨在仅由按照专利法的只是原则解释的所附权利要求的范围限定。本公开以说明性方式作出描述，并且应当明白所使用的术语只是用词的选择而非限制性的。根据上面的教导可对本公开进行许多修改和变型，并且可以具体描述外的其他方式实施本公开。

Claims (22)

1.一种用于车辆的电池支承结构，所述电池支承结构包括：

侧加固件，所述侧加固件构造成相对于所述车辆纵向地延伸；

端加固件，所述端加固件构造成相对于所述车辆横向地延伸；

角部节点，所述角部节点附接于所述侧加固件与所述端加固件的相邻端之间，以包围大致围绕电池容纳区的外周壁的角部部分；并且

其中所述侧加固件和所述端加固件中的至少其中之一包含围绕空心内部区的管状壁，并且其中所述角部节点的端部分绕着要布置于所述空心内部区中的所述管状壁的内表面接合。

2.根据权利要求1所述的电池支承结构，其中所述侧加固件和所述端加固件中至少其中之一的某长度被选定以提供所述电池容纳区所需的大小和形状。

3.根据权利要求1所述的电池支承结构，其中所述角部节点包含在所述角部节点的下表面与上表面之间向上延伸的一致截面形状。

4.根据权利要求1所述的电池支承结构，其中所述角部节点包含内壁和外壁，所述内壁和所述外壁与垂直地通过所述角部节点延伸的空心内部部分的对置侧邻接。

5.根据权利要求4所述的电池支承结构，其中所述角部节点包含跨越所述内壁与所述外壁之间的内部加固。

6.根据权利要求1所述的电池支承结构，其中所述角部节点包含：(i)第一端部分，所述第一端部分与所述侧加固件的空心内部区内接合；(ii)第二端部分，所述第二端部分与所述端加固件的空心内部区内接合；以及(iii)中间部分，所述中间部分介于所述第一端部分与所述第二端部分之间。

7.根据权利要求6所述的电池支承结构，其中所述角部节点的所述中间部分包含的高度基本上等于所述侧加固件和所述端加固件中的至少其中之一的外部高度。

8.根据权利要求7所述的电池支承结构，其中所述角部节点的上表面与所述侧加固件和所述端加固件的上表面对齐，以形成基本上一致的上表面，所述基本上一致的上表面构造成用于附接盖子于所述电池容纳区之上。

9.根据权利要求1所述的电池支承结构，其中沿所述角部节点、所述侧加固件和所述端加固件中至少其中之一的下表面附接基板，以形成所述电池容纳区底表面。

10.根据权利要求9所述的电池支承结构，还包括多个横梁件，所述横梁件与所述侧加固件的内表面处附接并且横跨所述电池容纳区延伸且构造成使横向冲击力沿所述多个横梁件通过负重路径传播，以对所述电池容纳区的破坏抑制。

11.一种用于车辆的电池支承结构，所述电池支承结构包括：

至少两个侧加固件，所述侧加固件具有沿各自的所述侧加固件的某长度延伸的空心内部；

至少两个端加固件，所述端加固件具有沿各自的所述端加固件的某长度延伸的空心内部；以及

多个角部节点，每个所述角部节点具有：第一端部分，所述第一端部分与所述侧加固件之一的空心内部区内接合；以及第二端部分，所述第二端部分与所述端加固件之一的空心内部区内接合，其中所述多个角部节点与所述侧加固件和所述端加固件接合，以至少部分地形成大致围绕电池容纳区的外周壁。

12.根据权利要求11所述的电池支承结构，其中至少两个所述侧加固件的某长度和/或至少两个所述端加固件的某长度被选定以提供所述电池容纳区所需的各个长度或宽度。

13.根据权利要求11所述的电池支承结构，其中所述角部节点中的每个都包含在所述角部节点的下表面与上表面之间向上延伸的一致截面形状，并且其中所述角部节点中的每个都包含开口内部分，所述开口内部分在正交于各自接合的所述侧加固件的所述长度的方向上在所述上表面与所述下表面之间延伸。

14.根据权利要求13所述的电池支承结构，其中所述角部节点包含内壁和外壁，所述内壁和所述外壁与邻接垂直地通过所述角部节点延伸的空心内部分的对置侧邻接，并且其中所述角部节点包含横越所述内壁与所述外壁之间的内部加强件。

15.根据权利要求11所述的电池支承结构，其中所述角部节点包含介于所述第一端部分与所述第二端部分之间的中间部分，所述中间部分包含的高度基本上等于接合的所述侧加固件和接合的所述端加固件的外部高度。

16.根据权利要求15所述的电池支承结构，其中所述角部节点的上表面与接合的所述侧加固件和接合的所述端加固件的上表面对齐，以形成基本上一致的上表面。

17.根据权利要求11所述的电池支承结构，其中沿所述角部节点以及所述侧加固件和所述端加固件的下表面附接基板，以形成所述电池容纳区的底表面。

18.根据权利要求17所述的电池支承结构，还包括多个横梁件，所述横梁件附接于并且横向地横跨于所述侧加固件的其中两个之间且跨越所述电池容纳区，其中所述端加固件包含与所述横梁件基本上平行的前壁段和后壁段。

19.一种用于车辆的电池支承结构，所述电池支承结构包括：

第一托盘框架构件；

第二托盘框架构件；以及

模块节点，所述模块节点于所述第一托盘框架构件和所述第二托盘框架构件的相邻端处附接，以形成大致围绕电池容纳区的容纳壁的至少一部分。

20.根据权利要求19所述的电池支承结构，其中所述模块节点包括所述容纳壁的角部段，并且其中所述第一托盘框架构件或所述第二托盘框架构件的某长度被选定以提供所述电池容纳区所需的长度或宽度。

21.根据权利要求19所述的电池支承结构，其中所述第一托盘框架构件构造成相对于所述车辆纵向延伸，并且其中所述第二托盘框架构件构造成在相对所述车辆横向延伸。

22.根据权利要求19所述的电池支承结构，其中所述模块节点包括接合于所述第一托盘框架构件的空心内部区内的第一端部分和接合于所述第二托盘框架构件的空心内部区内的第二端部分。