CN111516475A - 一种车辆电池框架的通用结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆电池框架的通用结构，包括中部电池框架和固定于中部电池框架左右两侧的侧部电池框架；中部电池框架包括矩形的中部电池支撑托架；侧部电池框架包括框架侧板和侧部电池支撑托架；中部电池支撑托架的侧表面上沿其长度方向间隔固定有多个框架连接板结构；框架连接板结构包括固定于中部电池支撑托架侧表面上的连接直板，连接直板的外侧表面上固定有与其垂直的纵向固定支架，每个纵向固定支架上均固定有一块框架侧板，位于相邻两个框架连接板结构上的框架侧板之间固定有侧部电池支撑托架。通过连接板结构为基础构建电池框架，电池框架的结构形式灵活多变、能够适应车辆变型的需求，满足不同车型在不同位置的电池包安装需求。

Description

一种车辆电池框架的通用结构
技术领域
本发明涉及汽车动力电池技术领域，具体地指一种车辆电池框架的通用结构。
背景技术
电动汽车均需要安装动力电池包，不同车型的动力电池包的数量、尺寸均存在差异。动力电池的在汽车上的安装位置通常会受到空间尺寸和载货分布等要素的限制，有的车型需要将电池包安装在车架中间、有的车型需要将电池包安装在车架的一侧、有的车型需要将电池包在车架两侧，有的车型在前述位置均需要安装电池包，甚至有的车型需要在同一位置重叠安装两层电池包。在汽车上安装电池包需要电池框架作为安装基础，目前常见的动力电池框架都是针对某款具体车型的动力电池布置方案的设计，针对每款车型均需要设计不同的电池框架，耗费了大量人工和时间，提高了成本。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种能满足各个位置安装电池包需求的车辆电池框架的通用结构。
为实现此目的，本发明所设计的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：它包括中部电池框架和固定于所述中部电池框架左右两侧的侧部电池框架；所述中部电池框架包括矩形的中部电池支撑托架；所述侧部电池框架包括框架侧板和侧部电池支撑托架；所述中部电池支撑托架的侧表面上沿其长度方向间隔固定有多个框架连接板结构；所述框架连接板结构包括固定于所述中部电池支撑托架侧表面上的连接直板，所述连接直板的外侧表面上固定有与其垂直的纵向固定支架，每个所述纵向固定支架上均固定有一块所述框架侧板，位于相邻两个所述框架连接板结构上的框架侧板之间固定有所述侧部电池支撑托架。
进一步的，所述连接直板的内侧表面上固定有与其垂直的中框架固定横板，所述中框架固定横板固定于所述中部电池支撑托架的表面。
进一步的，所述中框架固定横板的内侧前后两端分别设置有至少一个用于与所述中部电池支撑托架固定的中框架连接螺栓套筒，所述中框架连接螺栓套筒垂直穿过所述中框架固定横板并固定于所述中框架固定横板上，所述中框架连接螺栓套筒与所述中部电池支撑托架的表面之间通过螺栓和螺母固定。
进一步的，所述连接直板上设置有用于与车架固定的车架固定基础，所述车架固定基础为垂直穿过所述连接直板并固定于所述连接直板上的车架连接螺栓套筒。
进一步的，位于所述中框架固定横板上方的连接直板上设置有成矩阵布置的多个所述车架连接螺栓套筒。
进一步的，位于所述中框架固定横板下方的连接直板上设置有用于与中部电池框架的过渡连接件固定的连接件固定基础，每个所述框架连接板结构的连接件固定基础上均固定有一个过渡连接件，四个所述过渡连接件之间固定有所述中部电池支撑托架。
进一步的，所述过渡连接件为折弯托板，所述折弯托板包括与所述连接件固定基础固定的竖直板段和固定连接于所述竖直板段底部、向所述框架连接板结构的内侧弯折的折弯板段，所述电池支撑托架的四个转角处分别固定于所述四块折弯托板的折弯板段上。
进一步的，所述连接件固定基础为垂直穿过所述连接直板并固定于所述连接直板上的连接件螺栓套筒，所述连接件螺栓套筒与所述竖直板段之间通过螺栓和螺母固定。
进一步的，所述连接直板外侧表面的中部固定有侧框架固定横板，所述纵向固定支架同时垂直连接于所述侧框架固定横板和所述连接直板的外侧表面上；所述框架侧板为固定于所述纵向固定支架和所述侧框架固定横板上的L型板，位于相邻两个所述框架连接板结构上的所述框架侧板相对设置。
进一步的，所述纵向固定支架包括同时垂直固定连接于所述连接直板外侧表面上部中央和所述侧框架固定横板上表面中部的第一纵向固定支架和同时垂直固定连接于所述连接直板外侧表面下部中央和所述侧框架固定横板下表面中部的第二纵向固定支架。
进一步的，所述侧框架固定横板的前后两侧分别固定有至少一个用于与所述框架侧板的底面固定的侧框架底面连接螺栓套筒，所述侧框架底面连接螺栓套筒垂直穿过所述侧框架固定横板并固定于所述侧框架固定横板上，所述侧框架底面连接螺栓套筒与所述框架侧板的底面之间通过螺栓和螺母固定。
进一步的，所述第一纵向固定支架上设置有多个垂直穿过所述第一纵向固定支架并固定于所述第一纵向固定支架上、用于与所述框架侧板的侧表面固定的第一侧框架侧面连接螺栓套筒，所述第一侧框架侧面连接螺栓套筒与所述框架侧板的侧表面之间通过螺栓和螺母固定。
进一步的，所述第二纵向固定支架上设置有多个垂直穿过所述第二纵向固定支架并固定于所述第二纵向固定支架上、用于与所述框架侧板的侧表面固定的第二侧框架侧面连接螺栓套筒，所述第二侧框架侧面连接螺栓套筒与所述框架侧板的侧表面之间通过螺栓和螺母固定。
更进一步的，所述中框架固定横板位于所述连接直板内侧表面的中部，所述侧框架固定横板位于所述连接直板外侧表面的中部，所述中框架固定横板与所述侧框架固定横板在所述连接直板的长度方向上存在高度差，该高度差为单层电池框架的厚度。
本发明的有益效果是：通过连接板结构为基础构建电池框架，电池框架的结构形式灵活多变、能够适应车辆变型的需求，满足不同车型在不同位置的电池包安装需求。侧板、托架、折弯托板等主要构件高度标准化和通用化。电池框安装维修方便快速，同时降低了电池框架的生产维护成本。
附图说明
图1为本发明中电池框架的通用结构立体图；
图2为本发明中中部电池框架的通用结构立体图；
图3为本发明中框架连接板结构与中部电池支撑托架固定结构图；
图4为本发明中框架连接板结构与折弯托板固定结构图；
图5为本发明中一层侧部电池框架的通用结构立体图；
图6为本发明中两层相同侧部电池框架的通用结构立体图；
图7为本发明中两层不同侧部电池框架的通用结构立体图；
图8为本发明中上层侧部电池框架与框架连接板结构的固定结构图；
图9为本发明中下层侧部电池框架与框架连接板结构的固定结构图；
图10为本发明中框架连接板结构的立体图一；
图11为本发明中框架连接板结构的立体图二；
其中，100—框架连接板结构，101—连接直板，102—中框架固定横板，103—侧框架固定横板，104—第一纵向固定支架，105—第二纵向固定支架，106—车架连接螺栓套筒，107—中框架连接螺栓套筒，108—连接件螺栓套筒，109—侧框架底面连接螺栓套筒，110—第一侧框架侧面连接螺栓套筒，111—第二侧框架侧面连接螺栓套筒，200—中部电池框架，201—中部电池支撑托架，202—折弯托板，300—侧部电池框架，301—框架侧板，302—侧部电池支撑托架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明中所涉及的内外侧均以车身Y向为基准，前后两侧以车身X向为基准。
如图10—11所示的用于构建电池框架的连接板结构，包括连接直板101，连接直板101的内外两侧表面分别设置有可作为中部电池框架200安装基础的中框架安装基础和可作为侧部电池框架300安装基础的侧框架安装基础；中框架安装基础包括垂直固定连接于连接直板101内侧表面上的中框架固定横板102，侧框架安装基础包括垂直固定连接于连接直板101外侧表面上的侧框架固定横板103和同时垂直连接于侧框架固定横板103和连接直板101的外侧表面上的纵向固定支架。
中框架固定横板102位于连接直板101内侧表面的中部，侧框架固定横板103位于连接直板101外侧表面的中部，中框架固定横板102与侧框架固定横板103在连接直板102的长度方向上存在高度差，该高度差为单层电池框架的厚度，即中部电池支撑托架201或侧部电池支撑托架302的厚度，以保证左右两侧的侧部电池框架300与中部电池框架200平齐。
位于中框架固定横板102上方的连接直板101上设置有用于与车架固定的车架固定基础：垂直穿过连接直板101并固定于连接直板101上的车架连接螺栓套筒106，位于中框架固定横板102上方的连接直板101上设置有成矩阵布置的多个车架连接螺栓套筒106。
中框架固定横板102的内侧前后两端分别设置有一个用于与中部电池框架200固定的中框架连接螺栓套筒107，中框架连接螺栓套筒107垂直穿过中框架固定横板102并固定于中框架固定横板102上。
位于中框架固定横板102下方的连接直板101上设置有用于与中部电池框架200的过渡连接件固定的连接件固定基础：垂直穿过连接直板101并固定于连接直板101上的连接件螺栓套筒108，位于中框架固定横板102下方的连接直板101的前后两侧分别固定有一组连接件螺栓套筒108，每组连接件螺栓套筒108均包括沿连接直板101长度方向间隔布置的多个连接件螺栓套筒108。
纵向固定支架包括同时垂直固定连接于连接直板101外侧表面上部中央和侧框架固定横板103上表面中部的第一纵向固定支架104和同时垂直固定连接于连接直板101外侧表面下部中央和侧框架固定横板103下表面中部的第二纵向固定支架105。
侧框架固定横板103的前后两侧分别固定有一个用于与侧部电池框架300的底面固定的侧框架底面连接螺栓套筒109，侧框架底面连接螺栓套筒109垂直穿过侧框架固定横板103并固定于侧框架固定横板103上。
第一纵向固定支架104上设置有多个垂直穿过第一纵向固定支架104并固定于第一纵向固定支架104上、用于与侧部电池框架300的侧表面固定的第一侧框架侧面连接螺栓套筒110，第二纵向固定支架105上设置有多个垂直穿过第二纵向固定支架105并固定于第二纵向固定支架105上、用于与侧部电池框架300的侧表面固定的第二侧框架侧面连接螺栓套筒111。
如图1—9所示的车辆电池框架的通用结构，包括中部电池框架200和固定于中部电池框架200左右两侧的侧部电池框架300；中部电池框架200包括矩形的中部电池支撑托架201；侧部电池框架300包括框架侧板301和侧部电池支撑托架302；中部电池支撑托架201的侧表面上沿其长度方向间隔固定有多个框架连接板结构100：中框架连接螺栓套筒107与中部电池支撑托架201的表面之间通过螺栓和螺母固定。
位于中框架固定横板102下方的连接直板101上设置有用于与中部电池框架200的过渡连接件固定的连接件固定基础，每个框架连接板结构100的连接件固定基础上均固定有一个过渡连接件，四个过渡连接件之间固定有中部电池支撑托架201：过渡连接件为折弯托板202，折弯托板202包括与连接件固定基础固定的竖直板段和固定连接于竖直板段底部、向框架连接板结构的内侧弯折的折弯板段，电池支撑托架201的四个转角处分别固定于四块折弯托板202的折弯板段上。连接件固定基础为垂直穿过连接直板101并固定于连接直板101上的连接件螺栓套筒108，连接件螺栓套筒108与竖直板段之间通过螺栓和螺母固定。
每个纵向固定支架上均固定有一块框架侧板301，位于相邻两个框架连接板结构100上的框架侧板301之间固定有侧部电池支撑托架302。框架侧板301为固定于纵向固定支架和侧框架固定横板103上的L型板，位于相邻两个框架连接板结构100上的框架侧板301相对设置。
第一侧框架侧面连接螺栓套筒110与框架侧板301的侧表面之间通过螺栓和螺母固定。第二侧框架侧面连接螺栓套筒111与框架侧板301的侧表面之间通过螺栓和螺母固定。侧框架底面连接螺栓套筒109与框架侧板301的底面之间通过螺栓和螺母固定。
本发明中，框架连接板结构100具有多个安装连接面，可以实现与车架、框架侧板301、中部电池支撑托架201、折弯托板202的连接。
安装在车架同一侧的两个框架连接板结构100可在车架的一侧构建电池框，满足在车架一侧安装动力电池包的需求。一个框架连接板结构100上可安装两件框架侧板301，用来在车架一侧构建一层或两层电池框，最多允许安装两个电池包。
在车架不同侧的四个框架连接板结构100可在车架中间构建电池框，满足在车架中间安装动力电池包的需求。一个框架连接板结构100上可安装一件中部电池框支撑托架201和一件折弯托板，它们用来在车架中间构建一层或两层电池框，允许安装两个电池包。
通过不同数量的框架连接板结构100、框架侧板301、侧部电池支撑托架302、中部电池支撑托架201、折弯托板202的组合，可以在车架左侧、右侧、中间位置构建不同数量的电池框、满足不同车型对动力电池数量、安装位置的需求。上述框架连接板结构100、框架侧板301、侧部电池支撑托架302、中部电池支撑托架201、折弯托板202均为通用化的结构，如果电池框上述通用件损坏，维修更为便捷。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种车辆电池框架的通用结构，其特征在于：它包括中部电池框架(200)和固定于所述中部电池框架(200)左右两侧的侧部电池框架(300)；所述中部电池框架(200)包括矩形的中部电池支撑托架(201)；所述侧部电池框架(300)包括框架侧板(301)和侧部电池支撑托架(302)；所述中部电池支撑托架(201)的侧表面上沿其长度方向间隔固定有多个框架连接板结构(100)；所述框架连接板结构(100)包括固定于所述中部电池支撑托架(201)侧表面上的连接直板(101)，所述连接直板(101)的外侧表面上固定有与其垂直的纵向固定支架，每个所述纵向固定支架上均固定有一块所述框架侧板(301)，位于相邻两个所述框架连接板结构(100)上的框架侧板(301)之间固定有所述侧部电池支撑托架(302)。
2.如权利要求1所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述连接直板(101)的内侧表面上固定有与其垂直的中框架固定横板(102)，所述中框架固定横板(102)固定于所述中部电池支撑托架(201)的表面。
3.如权利要求2所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述中框架固定横板(102)的内侧前后两端分别设置有至少一个用于与所述中部电池支撑托架(201)固定的中框架连接螺栓套筒(107)，所述中框架连接螺栓套筒(107)垂直穿过所述中框架固定横板(102)并固定于所述中框架固定横板(102)上，所述中框架连接螺栓套筒(107)与所述中部电池支撑托架(201)的表面之间通过螺栓和螺母固定。
4.如权利要求1所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述连接直板(101)上设置有用于与车架固定的车架固定基础，所述车架固定基础为垂直穿过所述连接直板(101)并固定于所述连接直板(101)上的车架连接螺栓套筒(106)。
5.如权利要求4所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：位于所述中框架固定横板(102)上方的连接直板(101)上设置有成矩阵布置的多个所述车架连接螺栓套筒(106)。
6.如权利要求2所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：位于所述中框架固定横板(102)下方的连接直板(101)上设置有用于与中部电池框架(200)的过渡连接件固定的连接件固定基础，每个所述框架连接板结构(100)的连接件固定基础上均固定有一个过渡连接件，四个所述过渡连接件之间固定有所述中部电池支撑托架(201)。
7.如权利要求6所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述过渡连接件为折弯托板(202)，所述折弯托板(202)包括与所述连接件固定基础固定的竖直板段和固定连接于所述竖直板段底部、向所述框架连接板结构的内侧弯折的折弯板段，所述电池支撑托架(201)的四个转角处分别固定于所述四块折弯托板(202)的折弯板段上。
8.如权利要求7所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述连接件固定基础为垂直穿过所述连接直板(101)并固定于所述连接直板(101)上的连接件螺栓套筒(108)，所述连接件螺栓套筒(108)与所述竖直板段之间通过螺栓和螺母固定。
9.如权利要求1所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述连接直板(101)外侧表面的中部固定有侧框架固定横板(103)，所述纵向固定支架同时垂直连接于所述侧框架固定横板(103)和所述连接直板(101)的外侧表面上；所述框架侧板(301)为固定于所述纵向固定支架和所述侧框架固定横板(103)上的L型板，位于相邻两个所述框架连接板结构(100)上的所述框架侧板(301)相对设置。
10.如权利要求9所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述纵向固定支架包括同时垂直固定连接于所述连接直板(101)外侧表面上部中央和所述侧框架固定横板(103)上表面中部的第一纵向固定支架(104)和同时垂直固定连接于所述连接直板(101)外侧表面下部中央和所述侧框架固定横板(103)下表面中部的第二纵向固定支架(105)。
11.如权利要求10所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述侧框架固定横板(103)的前后两侧分别固定有至少一个用于与所述框架侧板(301)的底面固定的侧框架底面连接螺栓套筒(109)，所述侧框架底面连接螺栓套筒(109)垂直穿过所述侧框架固定横板(103)并固定于所述侧框架固定横板(103)上，所述侧框架底面连接螺栓套筒(109)与所述框架侧板(301)的底面之间通过螺栓和螺母固定。
12.如权利要求10所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述第一纵向固定支架(104)上设置有多个垂直穿过所述第一纵向固定支架(104)并固定于所述第一纵向固定支架(104)上、用于与所述框架侧板(301)的侧表面固定的第一侧框架侧面连接螺栓套筒(110)，所述第一侧框架侧面连接螺栓套筒(110)与所述框架侧板(301)的侧表面之间通过螺栓和螺母固定。
13.如权利要求10所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述第二纵向固定支架(105)上设置有多个垂直穿过所述第二纵向固定支架(105)并固定于所述第二纵向固定支架(105)上、用于与所述框架侧板(301)的侧表面固定的第二侧框架侧面连接螺栓套筒(111)，所述第二侧框架侧面连接螺栓套筒(111)与所述框架侧板(301)的侧表面之间通过螺栓和螺母固定。
14.如权利要求9所述的车辆电池框架的通用结构，其特征在于：所述中框架固定横板(102)位于所述连接直板(101)内侧表面的中部，所述侧框架固定横板(103)位于所述连接直板(101)外侧表面的中部，所述中框架固定横板(102)与所述侧框架固定横板(103)在所述连接直板(101)的长度方向上存在高度差，该高度差为单层电池框架的厚度。
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