CN113306381B - 一种纯电动汽车的电池包安装框架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纯电动汽车的电池包安装框架，包括机舱后横梁、该机舱后横梁的左端和右端分别通过一前纵梁连接构件与一根电池包安装边梁的一端连接，还包括电池安装后横梁，该电池安装后横梁的左端和右端分别通过的后纵梁连接构件与两根电池包安装边梁的另一端连接，构成呈“口”字形的电池包安装框架；在机舱后横梁左端和右端与两电池包安装边梁的一端之间分别设有电池前安装斜梁；在两根电池包安装边梁上设有多个电池包安装点，在两根电池前安装斜梁和电池安装后横梁上也分别设有多个电池包安装点，电池包通过连接件与之连接固定。本发明重量轻，连接可靠，强度高，能够有效避免电池包受到侵入而损坏，同时，有利于实现轻量化。

Description

一种纯电动汽车的电池包安装框架
技术领域
本发明涉及新能源汽车动力电池，具体涉及一种纯电动汽车的电池包安装框架。
背景技术
轻量化技术是实现汽车节能减排的重要技术手段，随着纯电动汽车的快速发展,轻量化的材料、设计的应用越来越广泛。铝合金型材、铸件等密度低、比强度高、模具成本低、制造能耗低，所以常常应用于纯电动汽车中。纯电动汽车的电池包不同于传统燃油车的燃油箱，其重量和体积更大，对安装点的强度要求更高。在碰撞试验中，针对电池包有很多项评价指标，而铝合金车架的结构设计、连接设计在其中起着重要作用。
CN212046851U公开了“一种用于车辆的电池安装框架和车辆”，电池安装框架，包括：框架本体，框架本体包括首尾相连的前横梁、左纵梁、后横梁和右纵梁；动力电池安装部，动力电池安装部设置在前横梁、左纵梁、后横梁和右纵梁中的至少一个的内侧上；连接支架，连接支架设置在前横梁、左纵梁、右纵梁的外侧和后横梁的外侧上且与车辆的车身固定连接。该电池安装框架可以根据不同车型的车身进行尺寸更改，通过动力电池安装部先将框架本体与动力电池合装，然后再通过连接支架将合装后的整体装配到车身上的方式，解决了一款动力电池在多种车型下可以实现共用的问题，节省了新电池的开发和生产成本。
CN208608265U公开了“一种新能源电池包的安装框架机构”，其包括安装框架、车身地板和多个框架支撑板，所述安装框架由多个横梁围设而成，至少两个相对的所述横梁的内侧壁上设有向内延伸的凸筋，所述车身地板固定在所述凸筋上，所述安装框架的底部设置有多个框架支撑板，所述框架支撑板位于所述安装框架的各个顶角的下方。该新能源电池包的安装框架机构与车身连接，这种结构既能够确保电池包可靠固定、稳定运行、安装及拆卸方便快捷，又能很好的满足下车身的刚度、强度以及耐撞性等要求。
毫无疑问，上述专利文献公开的技术方案都是所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯电动汽车的电池包安装框架，其重量轻，连接可靠，强度高，能够有效避免电池包受到侵入而损坏，同时，有利于实现轻量化。
本发明所述的一种纯电动汽车的电池包安装框架，包括机舱后横梁、该机舱后横梁的左端和右端分别通过一前纵梁连接构件与一根电池包安装边梁的一端连接，还包括电池安装后横梁，该电池安装后横梁的左端和右端分别通过的后纵梁连接构件与两根所述电池包安装边梁的另一端连接，构成呈“口”字形的电池包安装框架，其特征是：在所述机舱后横梁左端和右端与两电池包安装边梁的一端之间分别设有电池前安装斜梁；所述电池包安装边梁由安装边梁本体、前封板和后封板连接构成；在两根电池包安装边梁上设有多个电池包安装点，在两根所述电池前安装斜梁和电池安装后横梁上也分别设有多个电池包安装点，电池包通过连接件与电池包安装边梁、电池安装后横梁和电池前安装斜梁上的多个电池包安装点连接固定。
进一步，在两个所述前纵梁连接构件的尾部设置第一压铆螺母，分别通过第一螺栓与一电池包安装边梁的一端连接；在两个所述后纵梁连接构件的前端腔体内分别设置第三压铆螺母，分别通过第二螺栓与一电池包安装边梁的另一端连接；两个所述后纵梁连接构件的另一端分别通过螺栓、螺母与电池安装后横梁连接。
进一步，在所述电池包安装边梁的前封板上设有过孔，所述前封板通过第一螺栓穿过过孔与前纵梁连接构件连接紧固；在所述电池包安装边梁的后封板上也设有过孔，所述后封板通过第二螺栓穿过过孔与后纵梁连接构件连接紧固。
进一步，所述电池包安装边梁采用铝合金型材制作，在电池包安装边梁的腔体内设有一个开口凸台，在该开口凸台内设有安装板，安装板的位置受开口凸台限制，所述安装板通过第一抽芯铆钉与电池包安装边梁连接；在所述安装板上设有第二压铆螺母，作为电池包的安装点；电池安装后横梁和电池前安装斜梁中的电池包安装点结构与此相同。
进一步，在所述机舱后横梁的左端和右端与两电池包安装边梁的一端之间还分别设有电池框架加强梁，该电池框架加强梁较电池前安装斜梁短，所述电池框架加强梁与电池前安装斜梁平行。
进一步，所述电池包安装边梁的后封板的后端与后纵梁连接构件搭接，并通过第二抽芯铆钉连接固定。
进一步，所述前纵梁连接构件、后纵梁连接构件、电池安装后横梁、电池前安装斜梁和电池框架加强梁均为铝合金材质。
本发明的有益效果：
由于电池包安装框架呈“口”字型结构，并在四个角部增加了螺栓连接，从而提高了连接强度；
由于将电池包的前部安装点布置在电池前安装斜梁上，而不布置在机舱后横梁上，是因为正面碰撞的工况特别恶劣，以减小对电池包的侵入，损坏电池包；
由于电池包安装框架构件以铝合金型材、铝合金板材为主体，配合螺栓、铆钉和保护焊的连接方式，为电池包设计了高强度的安装框架，同时实现了轻量化。
附图说明
图1是本发明的轴测图；
图2是本发明的仰视图；
图3是电池包安装边梁的轴测图；
图4是电池包安装边梁的断面示意图；
图5是电池包安装边梁、前纵梁连接构件和机舱后横梁的连接结构示意图；
图6是电池包安装边梁、后纵梁连接构件和电池安装后横梁的连接结构示意图。
图中：
1—前纵梁连接构件，11—尾部，12—第一压铆螺母；
2—机舱后横梁，
3—电池包安装边梁，31—安装边梁本体，32—前封板，33—后封板，34—电池包安装点，35—第一抽芯铆钉，36—开口凸台，37—安装板，38—第二压铆螺母；
4—后纵梁连接构件，41—前端腔体，42—第三压铆螺母，
5—电池安装后横梁，6—电池前安装斜梁，7—电池框架加强梁，8—第一螺栓，9—第二螺栓，10—第二抽芯铆钉。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明进行详细阐述。
参见图1至图6所示的一种纯电动汽车的电池包安装框架，包括机舱后横梁2、该机舱后横梁的左端和右端分别通过一前纵梁连接构件1与一根电池包安装边梁3的一端连接，还包括电池安装后横梁5，该电池安装后横梁5的左端和右端分别通过的后纵梁连接构件4与两根电池包安装边梁3的另一端连接，构成呈“口”字形的电池包安装框架，在正碰和侧碰过程中保护电池包，避免受到侵入；其特征是：在机舱后横梁2的左端和右端与两电池包安装边梁3的一端之间分别设有电池前安装斜梁6；电池包安装边梁3由安装边梁本体31、前封板32和后封板33连接构成；在两根电池包安装边梁3上设有多个电池包安装点34，在两根电池前安装斜梁6和电池安装后横梁5上也分别设有多个电池包安装点34，电池包通过连接件与电池包安装边梁3、电池安装后横梁5和电池前安装斜梁6上的多个电池包安装点34连接固定；将电池包的前部安装点布置在电池前安装斜梁上，而不布置在机舱后横梁上，是因为正面碰撞的工况特别恶劣，以减小对电池包的侵入，损坏电池包。
在两个前纵梁连接构件1的尾部11设置第一压铆螺母12，分别通过第一螺栓8与一电池包安装边梁3的一端连接；在两个后纵梁连接构件4的前端腔体41内分别设置第三压铆螺母42，分别通过第二螺栓9与一电池包安装边梁3的另一端连接；两个后纵梁连接构件4的另一端分别通过螺栓、螺母与电池安装后横梁5连接。
在电池包安装边梁3的前封板32上设有过孔，前封板32通过第一螺栓8穿过过孔与前纵梁连接构件1连接紧固；在电池包安装边梁3的后封板33上也设有过孔，所述后封板33通过第二螺栓9穿过过孔与后纵梁连接构件4连接紧固；以加强电池包安装框架角部的连接强度。
电池包安装边梁3采用铝合金型材制作，在电池包安装边梁3的腔体内设有一个开口凸台36，在该开口凸台36内设有安装板37，安装板的位置受开口凸台限制，安装板37通过第一抽芯铆钉35与电池包安装边梁3连接；此种结构连接十分可靠，安装板不仅可以保证电池包安装点的强度，还可以加强电池包安装边梁，有助于减小正碰时的变形量。在安装板37上设有第二压铆螺母38，作为电池包的安装点；电池安装后横梁5和电池前安装斜梁6中的电池包安装点结构与此相同。
在机舱后横梁2的左端和右端与两电池包安装边梁3的一端之间还分别设有电池框架加强梁7，该电池框架加强梁7较电池前安装斜梁6短，所述电池框架加强梁7与电池前安装斜梁6平行。以加强电池包安装框架前边角部的连接强度。
电池包安装边梁3的后封板33的后端与后纵梁连接构件4搭接，并通过第二抽芯铆钉10连接固定。
前纵梁连接构件1、后纵梁连接构件4、电池安装后横梁5、电池前安装斜梁6和电池框架加强梁7均为铝合金材质。以实现轻量化。
本发明的构件以铝合金型材、铝合金板材为主体，配合螺栓、铆钉和保护焊的连接方式，为电池包设计高强度的安装框架，同时实现轻量化。

Claims (4)

1.一种纯电动汽车的电池包安装框架，包括机舱后横梁（2）、该机舱后横梁的左端和右端分别通过一前纵梁连接构件（1）与一根电池包安装边梁（3）的一端连接，还包括电池安装后横梁（5），该电池安装后横梁（5）的左端和右端分别通过的后纵梁连接构件（4）与两根所述电池包安装边梁（3）的另一端连接，构成呈“口”字形的电池包安装框架，其特征是：在所述机舱后横梁（2）的左端和右端与两电池包安装边梁（3）的一端之间分别设有电池前安装斜梁（6）；所述电池包安装边梁（3）由安装边梁本体（31）、前封板（32）和后封板（33）连接构成；在两根电池包安装边梁（3）上设有多个电池包安装点（34），在两根所述电池前安装斜梁（6）和电池安装后横梁（5）上也分别设有多个电池包安装点（34），电池包通过连接件与电池包安装边梁（3）、电池安装后横梁（5）和电池前安装斜梁（6）上的多个电池包安装点（34）连接固定；在所述机舱后横梁（2）的左端和右端与两电池包安装边梁（3）的一端之间还分别设有电池框架加强梁（7），该电池框架加强梁（7）较电池前安装斜梁（6）短，所述电池框架加强梁（7）与电池前安装斜梁（6）平行；
在两个所述前纵梁连接构件（1）的尾部（11）设置第一压铆螺母（12），分别通过第一螺栓（8）与一电池包安装边梁（3）的一端连接；在两个所述后纵梁连接构件（4）的前端腔体（41）内分别设置第三压铆螺母（42），分别通过第二螺栓（9）与一电池包安装边梁（3）的另一端连接；两个所述后纵梁连接构件(4)的另一端分别通过螺栓、螺母与电池安装后横梁（5）连接；
在所述电池包安装边梁（3）的前封板（32）上设有过孔，所述前封板（32）通过第一螺栓（8）穿过过孔与前纵梁连接构件（1）连接紧固；在所述电池包安装边梁（3）的后封板（33）上也设有过孔，所述后封板（33）通过第二螺栓（9）穿过过孔与后纵梁连接构件（4）连接紧固。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电池包安装框架，其特征是：所述电池包安装边梁（3）采用铝合金型材制作，在电池包安装边梁（3）的腔体内设有一个开口凸台（36），在该开口凸台（36）内设有安装板（37），安装板的位置受开口凸台限制，所述安装板（37）通过第一抽芯铆钉（35）与电池包安装边梁（3）连接；在所述安装板（37）上设有第二压铆螺母（38），作为电池包的安装点；电池安装后横梁（5）和电池前安装斜梁（6）中的电池包安装点结构与此相同。
3.根据权利要求1或2所述的纯电动汽车的电池包安装框架，其特征是：所述电池包安装边梁（3）的后封板（33）的后端与后纵梁连接构件（4）搭接，并通过第二抽芯铆钉（10）连接固定。
4.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电池包安装框架，其特征是：所述前纵梁连接构件（1）、后纵梁连接构件（4）、电池安装后横梁（5）、电池前安装斜梁（6）和电池框架加强梁（7）均为铝合金材质。
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