CN115246304A - 电动车辆电池托盘支架 - Google Patents

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CN115246304A CN202210296256.6A CN202210296256A CN115246304A CN 115246304 A CN115246304 A CN 115246304A CN 202210296256 A CN202210296256 A CN 202210296256A CN 115246304 A CN115246304 A CN 115246304A
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J·B·戈夫
A·德什潘德
O·萨帕塔
C·J·雅洛克
杰弗里·A·沃尔什
P·W·贝恩
F·帕卢齐
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Abstract

本公开提供了“电动车辆电池托盘支架”。一种电动车辆包括电动车辆电池托盘，所述电动车辆电池托盘包括沿着车辆纵向轴线伸长的框架构件。所述电动车辆包括沿着所述车辆纵向轴线伸长的下边梁纵梁。所述电动车辆包括副车架。所述电动车辆包括支架，所述支架连接所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。

Description

电动车辆电池托盘支架
技术领域
本公开总体上涉及一种电动车辆，并且更特别地涉及一种电动车辆电池托盘支架。
背景技术
电动车辆包括为车辆(包括为车辆的推进)供电的电池。例如，车辆的车轮由一个或多个电动马达提供动力，所述一个或多个电动马达由电池供电。电池相对较大且较重，并且因此电池通常封装在车辆的乘客舱的下方。如果向电池施加负荷和/或如果用于冷却电池的冷却系统在电池上泄露冷却剂，则电池在某些车辆碰撞期间可能会短路。
发明内容
一种电动车辆包括电动车辆电池托盘，所述电动车辆电池托盘包括沿着车辆纵向轴线伸长的框架构件。所述电动车辆包括沿着所述车辆纵向轴线伸长的下边梁纵梁。所述电动车辆包括副车架。所述电动车辆包括支架，其连接所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。
所述电动车辆可以包括由所述电池托盘支撑的电动车辆电池。
所述电动车辆可以包括由在所述支架的车辆前方的所述副车架支撑的车轮。
所述车轮可以在车辆碰撞期间限定移动路径，所述移动路径从所述车轮向后延伸，并且所述支架包括相对于所述移动路径以钝角延伸的前表面。
所述移动路径可以由所述车轮在小重叠刚性壁障碰撞测试期间的移动限定。
所述支架可以沿着所述车辆纵向轴线在所述框架构件的正前方。
所述电池托盘可以包括第二框架构件，所述第二框架构件沿着车辆横向轴线伸长并且固定到所述支架。
所述电动车辆可以包括与所述下边梁纵梁间隔开的第二下边梁纵梁，其中所述电池托盘设置在所述下边梁纵梁和所述第二下边梁纵梁之间；以及第二支架，所述第二支架固定到所述电池托盘、所述第二下边梁纵梁和所述副车架。
所述支架可以是一体的。
所述支架可以被设计为在车辆正面碰撞期间将力从所述副车架分布至所述下边梁纵梁和所述电池托盘两者。
所述支架可以包括多个肋，所述多个肋限定在其之间的开口。
所述开口各自具有开放顶部和开放底部。
所述支架可以在第一附接点和第二附接点固定到所述副车架，在第三附接点和第四附接点固定到所述电池托盘，以及在第五附接点和第六附接点固定到所述下边梁纵梁。
所述支架可以包括从所述第一附接点延伸到所述第三附接点的第一肋以及从所述第二附接点延伸到所述第四附接点的第二肋。
所述支架可以包括从所述第一附接点延伸到所述第五附接点的第三肋以及从所述第二附接点延伸到所述第六附接点的第四肋。
所述支架可以包括从所述第二肋延伸到所述第三肋的第五肋。
所述支架可以包括第一副支架和第二副支架，这两者都固定到所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。
所述第一副支架可以围绕所述支架的周边固定到所述第二副支架。
所述支架可以包括远离所述电池托盘向下延伸的凸缘。
所述电动车辆可以包括控制臂和由所述副车架支撑的控制臂支架，所述控制臂支架具有远离所述电池托盘向下延伸的第二凸缘。
附图说明
图1是电动车辆的透视图，所述电动车辆具有用支架连接到下边梁纵梁和副车架两者的电动车辆电池托盘。
图2是具有支架的电动车辆的一部分的底视图。
图3是具有图2的支架的电动车辆的一部分的底部透视图。
图4是电动车辆的一部分的底视图，所述电动车辆具有用图1的支架连接到下边梁纵梁和副车架的电动车辆电池托盘。
图5是具有图1的支架的电动车辆的一部分的侧视图。
图6是具有图1的支架的电动车辆的一部分的底部透视图。
具体实施方式
参考附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的部分，电动车辆20包括电动车辆电池托盘22，所述电动车辆电池托盘具有沿着车辆纵向轴线A1伸长的框架构件24。电动车辆20包括沿着车辆纵向轴线A1伸长的下边梁纵梁26。电动车辆20包括副车架28。电动车辆20包括支架30、30'，其连接电池托盘22、下边梁纵梁26和副车架28。
支架30、30'将例如在对车辆20的偏位正面碰撞期间施加到副车架28的力分配到下边梁纵梁26和框架构件24。这种力分布可以减少电池托盘22的变形。
在以下描述中，相对取向和方向(例如，顶部40、底部42、前部、后部、向前、向后、向上、向下、外侧、内侧、向内、向外、横向、左、右等)是从坐在座椅中的面向电动车辆20的仪表板的乘员的角度来看的。
参考图1至图6，电动车辆20可以是从电力生成推进的任何合适类型的汽车，例如，电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、乘用或商用汽车，诸如轿车、轿跑车、卡车、运动型多用途车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。电动车辆20可以是例如自主车辆。换句话说，电动车辆20可以自主地操作，使得电动车辆20可以在没有驾驶员持续注意的情况下进行驾驶，即，电动车辆20可以在没有人类输入的情况下进行自-驾驶。
电动车辆20限定例如在电动车辆20的前部32与后部34之间延伸的纵向轴线A1。电动车辆20限定例如在车辆20的左侧36和右侧38之间延伸的横向轴线A2。电动车辆20限定例如在车辆20的顶部40和底部42之间延伸的竖直轴线A3。纵向轴线A1、横向轴线A2和竖直轴线A3彼此垂直。
电动车辆20包括支撑车辆部件并为电动车辆20提供刚性的车架44。电动车辆20可以是一体式构造。在一体式构造中，电动车辆20的车架44和车身的部件(例如，下边梁纵梁26、地板、柱等)用作车架44。车架44可以由任何合适的材料(例如钢、铝和/或纤维增强塑料等)形成。
电动车辆20可以包括容纳车轮48的轮室46。轮室46可以具有在外侧开放并且在内侧封闭的拱形。两个轮室46可以在车辆20的右侧38和左侧36中的每一者上，例如，其中一个在每侧36、38的前部32并且一个在后部34。
下边梁纵梁26在电动车辆20的右侧38和左侧36处提供刚性，并且支撑其他车辆部件，诸如处于关闭位置中的门。下边梁纵梁26可以是车辆20的侧面36、38的最低部分。下边梁纵梁26沿着纵向轴线A1伸长。下边梁纵梁26沿着横向轴线A2彼此间隔开。一个下边梁纵梁26可以例如沿着车辆纵向轴线A1在车辆20的每个侧面36、38的轮室46之间延伸。
电动车辆电池50为电动车辆20的推进供电，例如为传动系马达供电。电动车辆电池50可以是用于车辆电动化的任何合适的类型，例如锂离子电池、镍金属氢化物电池、铅酸电池、超级电容器等。电动车辆电池50可以包括至少一个电池模块。每个电池模块可以包括一个或多个电池单元。电动车辆电池50可以包括将电池模块彼此连接并且连接到电动车辆20的电动化部件的任何合适的硬件，例如布线、连接器、电路等。
电池托盘22将电动车辆电池50支撑在车架44上。例如，电池托盘22可以包括接收电池模块的隔室。电池托盘22可以沿着横向轴线A2设置在下边梁纵梁26之间。电池托盘22可以固定到车架44，例如固定到下边梁纵梁26、地板等。
电池托盘22包括沿着纵向轴线A1伸长的第一框架构件24。第一框架构件24可以沿着横向轴线A2彼此间隔开，例如在其之间具有隔室。电池托盘22可以包括第二框架构件52，所述第二框架构件沿着横向轴线A2伸长。第二框架构件52可以沿着纵向轴线A1彼此间隔开，例如在其之间具有隔室。电池托盘22可以包括面板，例如围绕电动车辆电池50的底部面板54、顶部面板(在附图中未示出)。面板可以防止降水和污垢侵入电动车辆电池50。顶部面板可以将电动车辆电池50与电池托盘22上方的电动车辆20的部件(例如，乘客舱)分开。第一框架构件24、第二框架构件52和面板可以彼此固定、固定到下边梁纵梁26、地板和/或车架44的任何其他合适的结构。
副车架28支撑车辆部件，例如，转向部件、悬架部件等。副车架28可以包括梁、面板等。副车架28可以是金属或具有足够强度和刚性的任何材料。副车架28是与车架44离散的分离结构。副车架28连接到车架44。例如，副车架28可以焊接到车架44、螺栓连接到车架44、固定到车架44紧固件等。一个或多个阻尼器，例如，橡胶衬套、弹簧等可以设置在车架44和副车架28之间。副车架28在电池托盘22的前方。例如，副车架28可以在车辆20的前部32。
车辆20可以包括支撑在车辆20的前部32的车轮48的控制臂56。控制臂56在车辆20的前部32的车轮48与例如副车架28之间提供铰链悬架连杆。控制臂56可以由副车架28支撑，例如在右侧38和左侧36。
如图2至图6所示，控制臂支架58可以在控制臂56连接到副车架28的枢转点处固定到副车架28。控制臂支架58包括控制臂凸缘60，所述控制臂凸缘使碎屑(例如，来自路面的砾石)远离电池托盘22偏转。控制臂凸缘60远离电池托盘22向下延伸，例如沿着竖直轴线A3延伸到远侧边缘62。控制臂凸缘60的远侧边缘62低于电池托盘22。控制臂凸缘60可以沿着横向轴线A2伸长，即，沿着横向轴线A2比沿着纵向轴线A1和竖直轴线A3更长。
在车辆20的前部32的车轮48中的每个车轮限定移动路径P，如图2和图4所示。移动路径P是车轮48在对车辆20的前部32的车辆碰撞期间的预测轨迹。某些车辆部件(例如，控制臂56、悬架部件和/或转向部件)的变形和来自其的移动干扰会控制车轮48在车辆碰撞期间的移动并且使移动路径P成形。移动路径P从车轮48向后延伸，例如沿着纵向轴线A1朝向下边梁纵梁26和电池托盘22移动。移动路径P可以沿着横向轴线A2对角地向内延伸，即，沿着横向轴线A2朝向车辆20的中心延伸。移动路径P可以由车轮48在小重叠刚性壁障(SORB)碰撞测试期间的移动限定。例如，车辆20可以经受符合公路安全保险协会(IIHS)标准的SORB碰撞测试，并且车轮48在这种测试期间的移动可以提供移动路径P。
支架30、30'被设计为在车辆20前部32碰撞期间将力从副车架28分布至下边梁纵梁26和电池托盘22两者。例如，车辆20的前部32碰撞可以向副车架28施加力。支架30、30'接收这种力并且将所述力引导到下边梁纵梁26和电池托盘22，例如，引导到第一框架构件24。从副车架28到下边梁纵梁26和第一框架构件24的力的分布减少了容纳电动车辆电池50的隔室的变形。
支架30、30'连接电池托盘22、副车架28和下边梁纵梁26。一个支架30、30'在车辆20的右侧38连接，例如，固定到电池托盘22、副车架28和下边梁纵梁26。另一个支架30、30'在车辆20的左侧36连接，例如固定到电池托盘22、副车架28和下边梁纵梁26。支架30、30'可以沿着纵向轴线A1在第一框架构件24的正前方。换句话说，支架30、30'可以在第一框架构件24的前方并且沿着横向轴线A2在与第一框架构件24相同的位置处。一个支架30、30'在右侧38可以位于第一框架构件24的正前方32，并且另一个支架30、30'在左侧36可以位于第一框架构件24的正前方32。
支架30、30'可以被设计成例如在SORB碰撞测试期间阻止在车辆20的前部32的车轮48嵌入轮室46中。支架30、30'可以包括前表面64，所述前表面被设计成推动车轮48从轮室46向外沿着移动路径P行进。前表面64相对于移动路径P以钝角α延伸，如图2和图4所示。钝角α是在移动路径P的外侧并且在沿着纵向轴线A1和横向轴线A2延伸的平面中测量的。换句话说，前表面64可以限定横向于移动路径P并且在其外侧延伸的法向矢量。
支架30、30'可以是一体的，即，不会以破坏性过程分解成较小的单独部件的单个部件。例如，支架30可以是整体的，即没有接缝、接头、紧固件或粘合剂的单个均匀材料件和/或同时形成为单个连续单元，例如，通过由共同的坯料进行机加工、模制、锻造、铸造、3-D打印等实现。作为另一个示例，支架30'可以包括例如经由焊接等永久地熔合在一起的部件。相反地，非一体式部件是单独形成的并且随后例如通过螺纹接合、紧固件等组装的。非一体式部件可以在不使用破坏性过程的情况下进行拆卸(例如，经由拧开紧固件)。
在车辆20的前部32的车轮48例如经由控制臂56和/或其他结构由在右侧38和左侧36的相应支架30、30'前方的副车架28支撑。在对车辆20的前部32的碰撞期间，例如SORB碰撞测试期间，碰撞力可以在右侧38或左侧36沿着移动路径P朝向支架30、30'推动车轮48。在支架30、30'的前表面64与车轮48之间的法向力可以将车轮48向车辆20的外侧并且远离轮室46推动，例如禁止在车辆20的前部32的车轮48嵌入轮室46中。
参考图3，支架30可以在第一附接点66和第二附接点68固定到副车架28，在第三附接点70和第四附接点72固定到电池托盘22，以及在第五附接点74和第六附接点76固定到相应的下边梁纵梁26。例如，螺栓或其他合适的紧固件可以在附接点66、68、70、72、74、76中的每一者处将支架30、30'固定到副车架28、下边梁纵梁26和电池托盘22。
支架30中的每一个可以包括从第一附接点66延伸到第三附接点70的第一肋78以及从第二附接点68延伸到第四附接点72的第二肋80。第一肋78和第二肋80将力从副车架28分布到电池托盘22。
支架30中的每一个可以包括从第一附接点66延伸到第五附接点74的第三肋82以及从第二附接点68延伸到第六附接点76的第四肋84。第三肋82和第四肋84将力从副车架28分布到相应的下边梁纵梁26。
每个支架30可以包括从第二肋80延伸到第三肋82的第五肋86。第五肋86加强第二肋80和第三肋82并且在它们之间分布力。
每个支架30可以包括在第一肋78和第二肋80之间以及在第三肋82和第四肋84之间延伸的多个横向肋88。横向肋88加强第一肋78和第二肋80以及第三肋82和第四肋84，并且在它们之间分布力。
肋78、80、82、84、86、88在其之间限定开口90。开口90可以各自具有开放顶部和开放底部。换句话说，开口90可以沿着竖直轴线A3完全延伸通过支架30、30'。
支架30可以是整体的，例如，肋78、80、82、84、86、88可以是没有接缝、接头、紧固件或粘合剂的单个均匀材料件和/或同时形成为单个连续单元。
参考图6，支架30'中的每一个可以包括第一副支架92和第二副支架94，这两者都固定到电池托盘22、相应的下边梁纵梁26和副车架28。例如，右侧38上的支架30'的第一副支架92固定到电池托盘22、右侧38上的下边梁纵梁26和副车架28，并且右侧38上的支架30'的第二副支架94固定到电池托盘22、右侧38上的下边梁纵梁26和副车架28。每个支架30'的第一副支架92和第二副支架94可以用共同的紧固件固定到电池托盘22、相应的下边梁纵梁26和副车架28。例如，螺栓可以延伸通过第一副支架92和第二副支架94两者以将支架30'固定到副车架28或其他部件。第一副支架92和第二副支架94可以堆叠在彼此的顶部40上，例如，第二副支架94在第一副支架92的上方并且在副车架28与第一副支架92之间。第一副支架92可以围绕支架30'的周边固定到第二副支架94。例如，焊接部96可以将第一副支架92固定到第二副支架94，从而围绕第一副支架92和第二副支架94的外表面。焊接部96可以沿着纵向轴线A1和横向轴线A2延伸。
参考图5和图6，支架30'可以包括使碎屑(例如，来自路面的砾石)远离电池托盘22偏转的凸缘98。例如，第一副支架92可以包括凸缘98。凸缘98远离电池托盘22向下延伸，例如沿着竖直轴线A3延伸到远侧边缘100。凸缘98的远侧边缘100低于电池托盘22。凸缘98可以沿着横向轴线A2伸长。
形容词“第一”、“第二”等贯穿本文档用作标识符，而非意图表示重要性或顺序。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语意图具有描述性词语而非限制性词语的性质。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以以不同于具体描述的其他方式来实践。
根据本发明，提供了一种电动车辆，其具有：电动车辆电池托盘，所述电动车辆电池托盘包括沿着车辆纵向轴线伸长的框架构件；下边梁纵梁，所述下边梁纵梁沿着所述车辆纵向轴线伸长；副车架；以及支架，所述支架连接所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。
根据一个实施例，本发明的特征还在于由所述电池托盘支撑的电动车辆电池。
根据一个实施例，本发明的特征还在于由在所述支架的车辆前方的所述副车架支撑的车轮。
根据一个实施例，所述车轮限定在车辆碰撞期间的移动路径，所述移动路径从所述车轮向后延伸，并且所述支架包括前表面，所述前表面以相对于所述移动路径的钝角延伸。
根据一个实施例，所述移动路径由所述车轮在小重叠刚性壁障碰撞测试期间的移动限定。
根据一个实施例，所述支架沿着所述车辆纵向轴线在所述框架构件的正前方。
根据一个实施例，所述电池托盘包括第二框架构件，所述第二框架构件沿着车辆横向轴线伸长并且固定到所述支架。
根据一个实施例，本发明的特征还在于与所述下边梁纵梁间隔开的第二下边梁纵梁，其中所述电池托盘设置在所述下边梁纵梁和所述第二下边梁纵梁之间；以及第二支架，所述第二支架固定到所述电池托盘、所述第二下边梁纵梁和所述副车架。
根据一个实施例，所述支架是一体的。
根据一个实施例，所述支架被设计为在车辆正面碰撞期间将力从所述副车架分布至所述下边梁纵梁和所述电池托盘两者。
根据一个实施例，所述支架包括多个肋，所述多个肋限定在其之间的开口。
根据一个实施例，所述开口各自具有开放顶部和开放底部。
根据一个实施例，所述支架在第一附接点和第二附接点固定到所述副车架，在第三附接点和第四附接点固定到所述电池托盘，以及在第五附接点和第六附接点固定到所述下边梁纵梁。
根据一个实施例，所述支架包括从所述第一附接点延伸到所述第三附接点的第一肋以及从所述第二附接点延伸到所述第四附接点的第二肋。
根据一个实施例，所述支架包括从所述第一附接点延伸到所述第五附接点的第三肋以及从所述第二附接点延伸到所述第六附接点的第四肋。
根据一个实施例，所述支架包括从所述第二肋延伸到所述第三肋的第五肋。
根据一个实施例，所述支架包括第一副支架和第二副支架，这两者都固定到所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。
根据一个实施例，所述第一副支架围绕所述支架的周边固定到所述第二副支架。
根据一个实施例，所述支架包括远离所述电池托盘向下延伸的凸缘。
根据一个实施例，本发明的特征还在于控制臂和由所述副车架支撑的控制臂支架，所述控制臂支架具有远离所述电池托盘向下延伸的第二凸缘。

Claims (15)

1.一种电动车辆，其包括：
电动车辆电池托盘，所述电动车辆电池托盘包括沿着车辆纵向轴线伸长的框架构件；
下边梁纵梁，所述下边梁纵梁沿着所述车辆纵向轴线伸长；
副车架；以及
支架，所述支架连接所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。
2.如权利要求1所述的电动车辆，其还包括由所述电池托盘支撑的电动车辆电池。
3.如权利要求1所述的电动车辆，其还包括由在所述支架的车辆前方的所述副车架支撑的车轮。
4.如权利要求3所述的电动车辆，其中所述车轮限定在车辆碰撞期间的移动路径，所述移动路径从所述车轮向后延伸，并且所述支架包括前表面，所述前表面以相对于所述移动路径的钝角延伸。
5.如权利要求4所述的电动车辆，其中所述移动路径由所述车轮在小重叠刚性壁障碰撞测试期间的移动限定。
6.如权利要求1所述的电动车辆，其中所述支架沿着所述车辆纵向轴线在所述框架构件的正前方。
7.如权利要求1所述的电动车辆，其中所述电池托盘包括第二框架构件，所述第二框架构件沿着车辆横向轴线伸长并且固定到所述支架。
8.如权利要求1所述的电动车辆，其还包括与所述下边梁纵梁间隔开的第二下边梁纵梁，其中所述电池托盘设置在所述下边梁纵梁和所述第二下边梁纵梁之间；以及第二支架，所述第二支架固定到所述电池托盘、所述第二下边梁纵梁和所述副车架。
9.如权利要求1所述的电动车辆，其中所述支架包括第一副支架和第二副支架，这两者都固定到所述电池托盘、所述下边梁纵梁和所述副车架。
10.如权利要求1所述的电动车辆，其中所述支架被设计为在车辆正面碰撞期间将力从所述副车架分布至所述下边梁纵梁和所述电池托盘两者。
11.如权利要求1所述的电动车辆，其中所述支架在第一附接点和第二附接点固定到所述副车架，在第三附接点和第四附接点固定到所述电池托盘，以及在第五附接点和第六附接点固定到所述下边梁纵梁。
12.如权利要求11所述的电动车辆，其中所述支架包括从所述第一附接点延伸到所述第三附接点的第一肋、从所述第二附接点延伸到所述第四附接点的第二肋、从所述第一附接点延伸到所述第五附接点的第三肋以及从所述第二附接点延伸到所述第六附接点的第四肋。
13.如权利要求1所述的电动车辆，其中所述支架包括远离所述电池托盘向下延伸的凸缘。
14.如权利要求13所述的电动车辆，其还包括控制臂和由所述副车架支撑的控制臂支架，所述控制臂支架具有远离所述电池托盘向下延伸的第二凸缘。
15.如权利要求1至14中任一项所述的电动车辆，其中所述支架是一体的。
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