CN113525092A - 电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在因侧面碰撞而导致底板朝向下方发生了变形的情况下减轻对电池堆施加的载荷的电动车辆。电动车辆具有底板和配置在所述底板的下部的电池封装体。所述电池封装体具有底部板；沿着车辆前后方向隔开间隔地配置在所述底部板上的多个电池堆；配置在所述多个电池堆之间的电池横梁；固定在所述多个电池堆的侧面的多个端板；从所述电池横梁延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的第一载荷传递构件；以及比所述第一载荷传递构件在所述车宽方向上靠外侧配置的第二载荷传递构件。所述第二载荷传递构件是延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的构件。

Description

电动车辆

技术领域

本说明书公开的技术涉及电动车辆。需要说明的是，在本说明书中，电动车辆是指通过蓄积在电池中的电力来行驶的车辆。电动车辆包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等。

背景技术

在专利文献1中公开了搭载于车辆的电池封装体。该电池封装体在骨架构件与电池堆之间配置有传递构件。根据该结构，车辆耐受对车辆的侧面进行的碰撞(以下称为侧面碰撞)的刚性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019－188857号公报

发明内容

发明要解决的课题

若在侧面碰撞时车辆的车身的侧面部(例如立柱等)被向车辆中心侧压入，则底板会以朝向下方挠曲的方式发生变形。在底板的下部配置有电池封装体的电动车辆中，若底板朝向下方发生变形，则底板会与电池封装体接触。若因底板的变形而对电池封装体内部的电池堆施加载荷，则电池堆可能会破损。因而，在本说明书中，提出了在因侧面碰撞而导致底板朝向下方发生了变形的情况下减轻对电池堆施加的载荷的技术。

用于解决课题的方案

本说明书公开的电动车辆具有底板和配置在所述底板的下部的电池封装体。所述电池封装体具有底部板、多个电池堆、电池横梁、端板、第一载荷传递构件和第二载荷传递构件。所述多个电池堆沿着车辆前后方向隔开间隔地配置在所述底部板上。所述电池横梁从所述底部板向上侧突出，沿着车宽方向延伸且配置在所述多个电池堆之间。所述多个端板分别固定在所述多个电池堆中的对应的电池堆的所述车宽方向上的外侧的侧面。所述第一载荷传递构件从所述电池横梁延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置。所述第二载荷传递构件配置在比所述第一载荷传递构件在所述车宽方向上靠外侧的位置。所述第二载荷传递构件是从所述电池横梁延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的构件或者是从所述多个端板中的至少一个延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的构件。

在该电动车辆中，第一载荷传递构件和第二载荷传递构件的上端位于比各电池堆的上表面靠上侧的位置。因而，当因侧面碰撞而导致底板朝向下侧发生变形时，对第一载荷传递构件和第二载荷传递构件施加载荷。对第一载荷传递构件施加的载荷由电池横梁来承受。对第二载荷传递构件施加的载荷由电池横梁或端板来承受。因此，能够抑制对第一载荷传递构件和第二载荷传递构件施加的载荷向各电池堆传递。另外，通过在车宽方向上的两处(即，第一载荷传递构件和第二载荷传递构件)支承底板，能够抑制从底板向各电池堆施加载荷。因此，能够抑制各电池堆的破损。

附图说明

图1是电动车辆的车身的立体图。

图2是电动车辆的侧视图。

图3是车宽方向上的底板和电池封装体的剖视图(底横梁24的位置处的剖视图)。

图4是电池封装体的分解立体图。

图5是电池封装体的托架与电池模块的立体图。

图6是车宽方向上的底板和电池封装体的剖视图(底横梁22的位置处的剖视图)。

图7是表示各底横梁与各载荷传递构件的位置关系的俯视图。

图8是底板向下方发生了变形的情况下的电池封装体的放大剖视图。

图9是底板向下方发生了变形的情况下的电池封装体的放大剖视图。

图10是变形例的电动车辆的车宽方向上的底板和电池封装体的剖视图。

具体实施方式

以下列举本说明书公开的电动车辆的技术要素。需要说明的是，以下的各技术要素是彼此独立地有用的要素。

本说明书公开的一例的电动车辆可以还具有从所述底板向上侧突出且沿着所述车宽方向延伸的底横梁。所述第一载荷传递构件和所述第二载荷传递构件中的至少一方配置在所述底横梁的下部。

在具有底横梁的电动车辆中，存在底板与底横梁一起朝向下方发生变形的情况。在这种情况下，会对底横梁的下部的电池封装体施加特别高的载荷。若如上所述那样将第一载荷传递构件和第二载荷传递构件中的至少一方配置于底横梁的下部，则能够由第一载荷传递构件和第二载荷传递构件中的至少一方来承受对电池封装体施加的高载荷。因此，能够抑制对电池堆施加高的载荷。

在本说明书所公开的一例的电动车辆中，所述第二载荷传递构件可以是从所述多个端板中的至少一个延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的所述构件。还可以是，在所述电池横梁上且在比所述第一载荷传递构件在所述车宽方向上靠外侧的位置处配置有与所述多个电池堆的至少一个连接的布线。

在该结构中，即便是由于在电池横梁上且在比第一载荷传递构件在车宽方向上靠外侧的位置处配置有布线而导致无法在该位置处配置第二载荷传递构件的情况下，也能够在端板上配置第二载荷传递构件。

在本说明书所公开的一例的电动车辆中，所述第一载荷传递构件也可以具有所述第一载荷传递构件的所述车宽方向上的宽度越靠上侧越窄的锥形形状。

根据该结构，能够抑制第一载荷传递构件的折弯，能够由第一载荷传递构件更可靠地承受载荷。

图1、图2所示的实施方式的电动车辆10具有构成车室12的地板的底板14。在底板14的下部配置有电池封装体30。电池封装体30向未图示的马达供给电力。通过该马达使电动车辆10的车轮旋转，由此电动车辆10行驶。需要说明的是，在包括图1、图2在内的各图中，箭头FR表示车辆前方，箭头RH表示车辆右方，箭头UP表示车辆上方。

图3是沿着车宽方向剖切底板14和电池封装体30而得到的剖视图。如图3所示，在底板14的右侧的侧缘设置有门槛(ロッカ)16。如图1所示，门槛16沿着底板14的右侧的侧缘向车辆前后方向较长地延伸。门槛16通过焊接等固定于底板14。如图3所示，在底板14的左侧的侧缘设置有门槛18。如图1所示，门槛18沿着底板14的左侧的侧缘向车辆前后方向较长地延伸。门槛18通过焊接等固定于底板14。

如图1、图2所示，在底板14上配置有底横梁22、24。底横梁22、24从底板14向上侧突出。底横梁22、24通过焊接等固定于底板14。底横梁22沿着车宽方向较长地延伸。底横梁22的右侧的端部与门槛16连接。底横梁22的左侧的端部与门槛18连接。底横梁24配置在比底横梁22靠后侧的位置。底横梁24沿着车宽方向较长地延伸。底横梁22的右侧的端部与门槛16连接。底横梁22的左侧的端部与门槛18连接。

如图3所示，电池封装体30配置在底板14的下部。在电池封装体30的右侧的侧缘设置有安装构件26。安装构件26沿着电池封装体30的右侧的侧缘向车辆前后方向较长地延伸。安装构件26通过未图示的螺栓固定于电池封装体30。安装构件26配置在门槛16的下部。安装构件26通过螺栓26a固定于门槛16。经由安装构件26和门槛16将电池封装体30固定于底板14。在电池封装体30的左侧的侧缘设置有安装构件28。安装构件28沿着电池封装体30的左侧的侧缘向车辆前后方向较长地延伸。安装构件28通过未图示的螺栓固定于电池封装体30。安装构件28配置在门槛18的下部。安装构件28通过螺栓28a固定于门槛18。经由安装构件28和门槛18将电池封装体30固定于底板14。

如图4所示，电池封装体30具有罩31和托架32。罩31覆盖托架32的上部。在电池封装体30的内部收容有多个电池模块40。如图5所示，各电池模块40具有电池堆42和两个端板46。电池堆42是层叠多个电池单元44而成的层叠体。各端板46是树脂制的板，具有比较高的刚性。端板46固定在电池堆42的两端面。即，由两个端板46夹持电池堆42。各端板46的上表面位于与各电池堆42的上表面大致相同的高度。

如图5所示，托架32具有底部板32a和四个侧板32b～32e。以包围底部板32a的四边的方式配置有侧板32b～32e。因而，托架32具有杯形状。在托架32的内部的车宽方向中央部配置有电池中央梁34。电池中央梁34从底部板32a向上侧突出。电池中央梁34固定于底部板32a。电池中央梁34向车辆前后方向较长地延伸。电池中央梁34的前侧的端部与前侧的侧板32d连接。电池中央梁34的后侧的端部与后侧的侧板32e连接。

在托架32的内部配置有多个电池横梁36。各电池横梁36从底部板32a向上侧突出。各电池横梁36的上表面位于比各电池堆42的上表面靠下侧的位置。各电池横梁36固定于底部板32a。各电池横梁36沿着车宽方向较长地延伸。各电池横梁36配置在右侧的侧板32b与电池中央梁34之间或者左侧的侧板32c与电池中央梁34之间。各电池横梁36的一个端部(在车宽方向上位于电池封装体30的中心侧的端部)与电池中央梁34连接。各电池横梁36的另一端部与侧板32b或侧板32c连接。通过电池中央梁34和多个电池横梁36将托架32的内部划分为十个区域37。如图4所示，各电池模块40收容在对应的区域37中。因此，在托架32内，沿着车宽方向排列有两个电池模块40，沿着车辆前后方向排列有五个电池模块40。因而，在沿着车辆前后方向排列的五个电池模块40之间的各间隔中配置有电池横梁36。即，各电池横梁36配置在沿着车辆前后方向排列的电池模块40之间。各端板46的下表面与底部板32a相接。各电池模块40以电池单元44的层叠方向与车宽方向一致的朝向收容在区域37内。因而，在与侧板32b、侧板32c及电池中央梁34相邻的位置处配置各端板46。以下，将与侧板32b、32c相邻的端板46称为端板46a。

如图4、5所示，在与侧板32b、32c相邻的各端板46a的上部配置有载荷传递构件48。各载荷传递构件48从其下部的端板46a向上侧延伸。各载荷传递构件48固定于其下部的端板46a。需要说明的是，各载荷传递构件48也可以与其下部的端板46a一体化。各载荷传递构件48的上端位于比电池堆42的上表面靠上侧的位置。如图3所示，各载荷传递构件48的上端配置在罩31的附近。需要说明的是，可以在各载荷传递构件48的上端与罩31之间存在间隙，也可以是各载荷传递构件48的上端与罩31接触。

如图4、5所示，在各电池横梁36的上部配置有载荷传递构件38、39。各载荷传递构件38、39从其下部的电池横梁36向上侧延伸。各载荷传递构件38、39固定于其下部的电池横梁36。需要说明的是，各载荷传递构件38、39也可以与其下部的电池横梁36一体化。各载荷传递构件38、39的上端位于比电池堆42的上表面靠上侧的位置。载荷传递构件39配置在比载荷传递构件38在车宽方向上靠外侧(距电池中央梁34远的位置)的位置。换言之，在载荷传递构件39与电池中央梁34之间配置有载荷传递构件38。如图6所示，各载荷传递构件38、39的上端配置在罩31的附近。需要说明的是，可以在各载荷传递构件38、39的上端与罩31之间存在间隙，也可以是各载荷传递构件38、39的上端与罩31接触。各载荷传递构件38、39具有自身的车宽方向上的宽度越靠上侧越窄的锥形形状(更详细而言，梯形形状)。

图7示出从上观察底板14和电池封装体30时的底横梁22、24与载荷传递构件38、39、48的位置关系。需要说明的是，在图7中，将底横梁22、24用阴影线示出。如图7所示，在底横梁22的下部配置有载荷传递构件38、39。在底横梁24的下部配置有载荷传递构件48。

如图8、9所示，存在底板14以朝向下侧挠曲的方式发生变形的情况。例如，在图1所示的中柱19因侧面碰撞而朝向车室12内发生了变形的情况下，底板14以朝向下侧挠曲的方式发生变形。如图8、9所示，当底板14以向下侧挠曲的方式发生变形时，底板14会与罩31接触而将罩31向下侧按压。由于在电池封装体30内载荷传递构件38、39、48的上端位于比电池堆42的上表面靠上侧的位置，因此被底板14向下侧按压的罩31由载荷传递构件38、39、48来支承。因此，能够防止罩31与电池堆42接触。从罩31向载荷传递构件38、39施加的载荷经由电池横梁36向底部板32a传递。另外，从罩31向载荷传递构件48施加的载荷经由端板46a向底部板32a传递。这样，向载荷传递构件38、39、48施加的载荷被向载荷传递构件38、39、48下部的底部板32a传递。因而，能够抑制向电池堆42施加载荷。这样，通过设置载荷传递构件38、39、48，能够减少向电池堆42施加的载荷。因此，能够在底板14向下侧发生了变形时抑制电池堆42的破损。

需要说明的是，如图8、9所示，在设置有底横梁22、24的部位，底板14与底横梁22、24一起向下侧发生变形。因而，在底板14向下侧发生了变形时，在底横梁22、24的下部，会对电池封装体30的罩31施加更高的载荷。如上所述，由于在底横梁22的下部设置有载荷传递构件38、39，因此能够由载荷传递构件38、39承受高的载荷。另外，由于在底横梁24的下部设置有载荷传递构件48，因此能够由载荷传递构件48承受高的载荷。因而，即便在产生了高的载荷的底横梁22、24的下部也能够抑制电池堆42的破损。

另外，如上所述，载荷传递构件38、39具有越靠上侧宽度越窄的锥形形状。通过载荷传递构件38、39具有这样的形状，由此能够抑制施加载荷时载荷传递构件38、39被折弯的状况。因而，能够由载荷传递构件38、39更可靠地支承罩31，能够更可靠地抑制电池堆42的破损。

需要说明的是，在上述的实施方式中，在电池封装体30内设置有载荷传递构件39。然而，也可以不在电池封装体30内设置载荷传递构件39。例如，如图10所示，在电池横梁36上配置有与电池堆42连接的布线100，存在无法在电池横梁36上设置载荷传递构件39的情况。在这样的情况下，也可以不设置载荷传递构件39。即便在不设置载荷传递构件39的情况下，也能够通过载荷传递构件38和载荷传递构件48来支承罩31，因此能够抑制电池堆42的破损。这样，只要在电池堆42存在的范围内在车宽方向上隔开间隔的至少两处设置载荷传递构件，就能够有效地减少对电池堆42施加的载荷。

另外，在上述的实施方式中，在电池封装体30内设置有载荷传递构件48。然而，也可以不在电池封装体30内设置载荷传递构件48。即便在不设置载荷传递构件48的情况下，也能够通过载荷传递构件38和载荷传递构件39来支承罩31，因此能够抑制电池堆42的破损。这样，只要在电池堆42存在的范围内在车宽方向上隔开间隔的至少两处设置载荷传递构件，就能够有效地减少对电池堆42施加的载荷。

以下，对上述的实施方式的构成要素与权利要求书所记载的构成要素的对应关系进行说明。实施方式的端板46a是权利要求书的端板的一例。实施方式的载荷传递构件38是权利要求书的第一载荷传递构件的一例。实施方式的载荷传递构件39、48是权利要求书的第二载荷传递构件的一例。

以上，对实施方式详细地进行了说明，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书。权利要求书所记载的技术包含对以上所例示的具体例进行各种变形、变更而得到的方案。本说明书或附图所说明的技术要素是独自或者通过各种组合来发挥技术有用性的要素，并不限定于申请时权利要求书所记载的组合。另外，本说明书或附图所例示的技术是同时达成多个目的的技术，达成其中一个目的的技术本身带有技术有用性。

Claims (4)

1.一种电动车辆，其中，

所述电动车辆具有：

底板；以及

电池封装体，所述电池封装体配置在所述底板的下部，

所述电池封装体具有：

底部板；

多个电池堆，所述多个电池堆沿着车辆前后方向隔开间隔地配置在所述底部板上；

电池横梁，所述电池横梁从所述底部板向上侧突出，沿着车宽方向延伸且配置在所述多个电池堆之间；

多个端板，所述多个端板分别固定在所述多个电池堆中的对应的电池堆的所述车宽方向上的外侧的侧面；

第一载荷传递构件，所述第一载荷传递构件从所述电池横梁延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置；以及

第二载荷传递构件，所述第二载荷传递构件配置在比所述第一载荷传递构件在所述车宽方向上靠外侧的位置，

所述第二载荷传递构件是从所述电池横梁延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的构件或者是从所述多个端板中的至少一个延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的构件。

2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，

所述电动车辆还具有从所述底板向上侧突出且沿着所述车宽方向延伸的底横梁，

所述第一载荷传递构件和所述第二载荷传递构件中的至少一方配置在所述底横梁的下部。

3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其中，

所述第二载荷传递构件是从所述多个端板中的至少一个延伸至比各所述电池堆的上表面靠上侧的位置的所述构件，

在所述电池横梁上且在比所述第一载荷传递构件在所述车宽方向上靠外侧的位置处配置有与所述多个电池堆的至少一个连接的布线。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动车辆，其中，

所述第一载荷传递构件具有所述第一载荷传递构件的所述车宽方向上的宽度越靠上侧越窄的锥形形状。

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