CN115312955B - 立式蓄电池框总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车蓄电池技术领域，公开了立式蓄电池框总成及车辆。该立式蓄电池框总成包括底板、侧板和护板，底板包括上底板和下底板，上底板间隔设置于下底板的上方，上底板和下底板分别用以放置上蓄电池和下蓄电池；侧板设有两个，两个侧板分别设于底板长度方向的两侧，侧板设有若干个第一镂空部，第一镂空部的边缘均设有第一加强筋；护板包括前护板和后护板，前护板和后护板分别位于下底板长度方向的两端，前护板和后护板均能分别连接两个侧板，且前护板与下底板连接，以能够提高模态性能。本发明提供的立式蓄电池框总成及车辆，能在减轻重量的同时，提高整体模态性能，延长蓄电池的使用寿命。

Description

立式蓄电池框总成及车辆

技术领域

本发明涉及汽车蓄电池技术领域，尤其涉及立式蓄电池框总成及车辆。

背景技术

蓄电池是一种将化学能转化成电能的装置，也是商用车电气系统的重要组成部分。车辆中的蓄电池一般通过蓄电池框固定在底盘上，蓄电池框包括立式和卧式两种设置方式，其中立式蓄电池框结构相比于卧式蓄电池框，具备空间占比小、利于底盘布置以及增大油箱容积等优点。

然而现有技术中的立式蓄电池框总成，虽然解决了卧式蓄电池框空间占用较大的问题，但是，由于主要采用钢板冲压工艺结构，使得蓄电池框自重较大，拆卸不便；并且，由于对蓄电池容量要求的提高，需装配大容量的蓄电池，但大容量蓄电池在装配时，易出现由于蓄电池框的模态较差而与蓄电池发生共振的问题，从而降低了蓄电池的可靠性及使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供立式蓄电池框总成及车辆，以在减轻重量的同时，提高整体模态性能，延长蓄电池的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

立式蓄电池框总成，包括：

底板，包括上底板和下底板，所述上底板间隔设置于所述下底板的上方，所述上底板和所述下底板分别用以放置上蓄电池和下蓄电池；

侧板，所述侧板设有两个，两个所述侧板分别设于所述底板长度方向的两侧，所述侧板设有若干个第一镂空部，所述第一镂空部的边缘均设有第一加强筋；

护板，包括前护板和后护板，所述前护板和所述后护板分别位于所述下底板长度方向的两端，所述前护板和所述后护板均能分别连接两个所述侧板，且所述前护板与所述下底板连接，以能够提高模态性能。

可选地，所述前护板包括第一板和两个第二板，两个所述第二板分别设于所述第一板的两侧，两个所述第二板均能分别与两个所述侧板的边缘连接。

可选地，所述第一板上设有第二镂空部，以使所述前护板能轻量化。

可选地，所述前护板的横截面呈C型。

可选地，所述后护板上设有加强结构，所述加强结构呈X型，且向靠近所述前护板的一侧凸出。

可选地，所述底板上设有包括弧形表面的条形凸起，所述条形凸起设有多个，多个所述条形凸起沿所述底板的长度方向间隔设置。

可选地，所述底板上设有减重孔，所述减重孔的边缘设有第二加强筋，所述上底板和所述下底板上的所述第二加强筋分别向着远离所述上蓄电池和所述下蓄电池的一侧凸出。

可选地，还包括电池盖，所述电池盖包括上电池盖和下电池盖，所述上电池盖和所述下电池盖分别设于所述上蓄电池和所述下蓄电池的上方，所述上电池盖与所述上底板之间以及所述下电池盖与所述下底板之间通过至少三个螺杆或螺栓连接，所述螺杆两端均与螺母配合，以分别固定所述上蓄电池和所述下蓄电池。

可选地，所述侧板由铸铝材料制成，所述侧板的厚度大于或等于2mm。

可选地，两个所述侧板靠近所述后护板的一端设有支架，所述支架位于所述后护板的上方，所述支架用以与车架横梁连接。

可选地，两个所述侧板均设有加强部，且所述加强部与所述侧板一体成型。

本发明的另一个方面提供车辆，包括上述的立式蓄电池框总成。

有益效果：

本发明提供的立式蓄电池框总成，通过上下间隔设置的上底板和下底板，用以分别放置上蓄电池和下蓄电池，以使车辆内的蓄电池能够立式放置，节省车内空间；底板、侧板和护板能使该立式蓄电池框总成，尤其是在设置前护板和后护板的下蓄电池的放置位置形成相对封闭的结构，能够增强立式蓄电池框总成的模态性能，减轻车辆行驶时的振动激励，降低立式蓄电池框总成与内部的蓄电池发生共振的风险，从而提高蓄电池的可靠性，延长蓄电池的使用寿命。由于两个侧板上在应力较小处均设有若干个第一镂空部，能够减轻整体重量；同时在第一镂空部边缘设有第一加强筋，从而减少了对侧板强度的影响。本发明提供的立式蓄电池框总成及车辆，能在减轻立式蓄电池框总成整体重量的同时，提高整体模态性能，从而延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成的第一视角示意图；

图2是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成的第二视角示意图；

图3是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成的第三视角示意图；

图4是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成的第四视角示意图；

图5是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成的第五视角示意图；

图6是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成的第六视角示意图；

图7是本发明实施例提供的立式蓄电池框总成在装配蓄电池前的示意图。

图中：

1、底板；11、上底板；12、下底板；13、减重孔；14、第二加强筋；15、条形凸起；

2、侧板；21、第一镂空部；22、第一加强筋；23、支架；

3、护板；31、前护板；311、第一板；3111、第二镂空部；312、第二板；32、后护板；321、加强结构；

4、电池盖；41、上电池盖；42、下电池盖；

5、螺杆；

6、蓄电池；61、上蓄电池；62、下蓄电池；

7、车架横梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图7所示，本实施例提供的立式蓄电池框总成包括底板1、侧板2和护板3；底板1包括上底板11和下底板12，上底板11间隔设置于下底板12的上方，上底板11和下底板12分别用以放置上蓄电池61和下蓄电池62；侧板2设有两个，两个侧板2分别设于底板1长度方向的两侧，侧板2设有若干个第一镂空部21，第一镂空部21的边缘均设有第一加强筋22；护板3包括前护板31和后护板32，前护板31和后护板32分别位于下底板12长度方向的两端，前护板31和后护板32均能分别连接两个侧板2，且前护板31还与下底板12连接，以能够提高模态性能。

该立式蓄电池框总成用于承载蓄电池6，蓄电池6包括上蓄电池61和下蓄电池62，通过上下间隔设置的上底板11和下底板12，用以分别放置上蓄电池61和下蓄电池62，使车辆内的蓄电池6能够立式放置，节省车内空间，以能够增加油箱的容积。底板1、位于底板1的长边上且相对设置的两个侧板2和位于底板1的短边上且相对设置的前护板31与后护板32能使该立式蓄电池框总成，尤其是下蓄电池62的放置位置形成相对封闭的结构，从而能够增强立式蓄电池框总成的模态性能，减轻车辆行驶时由于路面不平等原因造成的振动激励，降低立式蓄电池框总成与内部的蓄电池6发生共振的风险，从而提高蓄电池6的可靠性，延长蓄电池6的使用寿命。由于侧板2在力的传递路径上设置为实体结构，如加强筋结构，在两个侧板2上应力较小处均设有若干个第一镂空部21，从而能够在不影响应力承受能力的基础上，减轻整体重量，实现整体轻量化的目标；同时在第一镂空部21边缘设有第一加强筋22，进一步减少了在侧板2上开设第一镂空部21对侧板2强度的影响。可以理解的是，第一镂空部21设置在通过应力分析等方式获得的应力较小处，在力的传递路径等应力较大处通过侧板2支撑。本发明的立式蓄电池框总成及车辆，能在减轻立式蓄电池框总成整体重量的同时，提高整体模态性能，从而延长蓄电池6的使用寿命。

可选地，该立式蓄电池框总成还包括电池盖4，电池盖4包括上电池盖41和下电池盖42，上电池盖41和下电池盖42分别设于上蓄电池61和下蓄电池62的上方，上电池盖41与上底板11之间以及下电池盖42与下底板12之间通过至少三个螺杆5或螺栓连接，螺杆5的两端均与螺母配合，以分别固定上蓄电池61和下蓄电池62。

由于蓄电池6为非金属件，本身刚度较差，存在在车辆运行上下颠簸过程中使蓄电池6产生微形变的问题，从而导致螺杆5与螺母压紧力减小，进而导致螺杆5与螺母配合松动、电池损坏。该立式蓄电池框总成通过螺杆5与双螺母配合的方式，提高固定效果，有效避免由于螺杆5与螺母配合松动或紧固力过大造成的蓄电池6损坏的问题。在将蓄电池6放入该立式蓄电池框总成后，通过螺杆5与螺母配合将蓄电池6的上下结构固定连接，从而提高蓄电池6的稳定性。优选地，可选用较长的长螺杆，或者设有较长光杆部分的螺杆，使其长度能够实现将上蓄电池61固定在上电池盖41与上底板11之间、将下蓄电池62固定在下电池盖42和下底板12之间即可。具体地，螺杆5连接在底板1长度方向的两端。通过螺杆5与螺母配合的固定方式，能在维修或更换蓄电池6时拆装方便，仅通过拆卸螺杆5即可实现蓄电池6的取放。可以理解的是，螺母可以在上底板11的上下以及下底板12的上下均设置，或在底板1的同一侧设置两个，能提高固定效果即可。

优选地，电池盖4采用钣金制造，并设有镂空的孔状结构以保证轻量化；同时，电池盖4上还设有线束固定支架，从而能实现线束的理顺及固定，保证装配性能。

继续参照图1-图7，可选地，底板1上设有包括弧形表面的条形凸起15，条形凸起15设有多个，多个条形凸起15沿底板1的长度方向间隔设置。

条形凸起15可沿底板1的宽度方向延伸，以能够用做滑轨，通过弧形表面减小蓄电池6装入该立式蓄电池框总成时的摩擦和干涉，便于将蓄电池6推至预设位置，实现装配。在本实施例中，条形凸起15设置在底板1靠近边缘的位置，待蓄电池6进入预设位置后，条形凸起15还能起到限位作用，避免蓄电池6在底板1平面发生移动，影响蓄电池6的稳定性。优选地，条形凸起15也可以沿着底板1的长度方向延伸，优化限位效果；通过在底板1上的不同位置设置条形凸起15，能适配不同规格的蓄电池6；进一步地，条形凸起15还可以活动地设置在底板1上，以提高适用性。

可选地，底板1上还设有减重孔13，减重孔13的边缘设有第二加强筋14，上底板11和下底板12上的第二加强筋14分别向着远离上蓄电池61和下蓄电池62的一侧凸出。

减重孔13可降低该立式蓄电池框总成的整体重量，从而实现轻量化的目的。第二加强筋14向底板1远离其上所承载的蓄电池6的一侧凸出，能够在提高强度及承载能力的同时，避免第二加强筋14与蓄电池6发生干涉，造成对蓄电池6稳定性的影响。优选地，减重孔13呈O型。

优选地，上底板11和下底板12与侧板2均通过螺栓连接。具体地，上底板11和下底板12上分别设有八个螺栓用以固定。

可选地，两个侧板2靠近后护板32的一端设有支架23，支架23位于后护板32的上方，支架23用以与车架横梁7连接。

该立式蓄电池框总成上集成有支架23，使得该立式蓄电池框总成能通过支架23直接与车架横梁7连接，无需额外增加连接结构，节省了车辆底盘空间，便于增大油箱容积；并且减少了零件数量，便于装配。优选地，支架23通过规格不小于M16的螺栓固定在侧板2上，可设置四个、六个或者更多，以保证连接强度。

可选地，侧板2由铸铝材料制成，侧板2的厚度大于或等于2mm。

由于铸铝在具有强度高、成本低、加工尺寸精度高以及表面光洁等优点的同时，相较于钢板材料还具有重量轻的特点，为实现轻量化的目的，侧板2由铸铝即压铸铝合金材料制成，以能满足使用需求。并且基于铸铝材料重量轻的特点，可适当增加侧板2的厚度，以提高侧板2的强度。优选地，侧板2厚度为2mm～3mm。

可选地，两个侧板2均设有加强部，以能够满足侧板2的应力要求，且加强部与侧板2一体成型。

相较于钢板结构需要在与车架横梁7的连接位置等应力较大处叠加多层钢板增强可靠性的方式，该立式蓄电池框总成采用拓扑优化的方式，在侧板2应力集中或者应力较大的位置增设加强部，并且使加强部和侧板2一体成型，从而在有效提高侧板2整体强度的同时，能减少零件数量，使该立式蓄电池框总成结构简单、方便制造，进而能够提高装配效率，简化装配步骤。

可选地，后护板32上设有加强结构321，加强结构321呈X型，且向靠近前护板31的一侧凸出。

加强结构321压制成型，能提高结构刚度，并且加强结构321向后护板32靠近前护板31的一侧凸出，能避免由于加强结构321的设置，造成该立式蓄电池框总成与其他装置配合时发生干涉，造成布置困难。可以理解的是，可以根据需要选用加强筋或压槽等方式提高强度。

可选地，前护板31包括第一板311和两个第二板312，两个第二板312分别设于第一板311的两侧，两个第二板312均能分别与两个侧板2的边缘连接。

可选地，前护板31的横截面呈C型。

前护板31的形状和后护板32的设置，使该立式蓄电池框总成的下部，由前护板31、两个侧板2、底板1和后护板32形成相对封闭的结构，并且在后护板32上设有呈X型的加强结构321、前护板31的横截面呈C型，能够在提高可靠性的同时提高整体的模态，降低蓄电池6与该立式蓄电池框总成发生共振的风险。优选地，该立式蓄电池框总成能将整体模态提高50％。可以理解的是，第二板312的形状能够与侧板2实现连接即可。

可选地，第一板311上设有第二镂空部3111，以使前护板31能轻量化。

可以理解的是，第二镂空部3111设置在第一板311上应力较小的位置，从而在减轻重量的同时，不影响前护板31的强度。优选地，所述第二镂空部3111为圆形通孔。优选地，前护板31由355L材料制成，并采用钣金冲压成型，具有生产效率高、节省空间的特点。

优选地，两个侧板2可分别通过内六角螺栓固定连接前护板31，内六角螺栓能有效减少螺栓头部的空间占用，从而减少整体尺寸。具体地，前护板31两侧的内六角螺栓均为六个。前护板31的下侧通过法兰盘螺母固定在下底板12上，以实现防松效果，法兰盘螺栓的数量优选为两个。为保证连接质量，此处的螺栓规格应不小于M8。可以理解的是，连接的具体方式和连接结构可以根据实际需要确定。

本发明的另一个方面提供一种车辆，包括上述的立式蓄电池框总成，还可以在该立式蓄电池框总成外部罩设防护盖，以保护内部的蓄电池6。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.立式蓄电池框总成，其特征在于，包括：

底板(1)，包括上底板(11)和下底板(12)，所述上底板(11)间隔设置于所述下底板(12)的上方，所述上底板(11)和所述下底板(12)分别用以放置上蓄电池(61)和下蓄电池(62)；

侧板(2)，所述侧板(2)设有两个，两个所述侧板(2)分别设于所述底板(1)长度方向的两侧，所述侧板(2)设有若干个第一镂空部(21)，所述第一镂空部(21)的边缘均设有第一加强筋(22)；

护板(3)，包括前护板(31)和后护板(32)，所述前护板(31)和所述后护板(32)分别位于所述下底板(12)长度方向的两端，所述前护板(31)和所述后护板(32)均能分别连接两个所述侧板(2)，且所述前护板(31)与所述下底板(12)连接，以能够提高模态性能；

所述前护板(31)包括第一板(311)和两个第二板(312)，两个所述第二板(312)分别设于所述第一板(311)的两侧，两个所述第二板(312)均能分别与两个所述侧板(2)的边缘连接；

所述第一板(311)上设有第二镂空部(3111)，以使所述前护板(31)能轻量化；

所述前护板(31)的横截面呈C型；

所述后护板(32)上设有加强结构(321)，所述加强结构(321)呈X型，且向靠近所述前护板(31)的一侧凸出；

所述底板(1)上设有包括弧形表面的条形凸起(15)，所述条形凸起(15)设有多个，多个所述条形凸起(15)沿所述底板(1)的长度方向间隔设置；

所述底板(1)上设有减重孔(13)，所述减重孔(13)的边缘设有第二加强筋(14)，所述上底板(11)和所述下底板(12)上的所述第二加强筋(14)分别向着远离所述上蓄电池(61)和所述下蓄电池(62)的一侧凸出；

所述侧板(2)由铸铝材料制成，所述侧板(2)的厚度大于或等于2mm；

两个所述侧板(2)靠近所述后护板(32)的一端设有支架(23)，所述支架(23)位于所述后护板(32)的上方，所述支架(23)用以与车架横梁(7)连接；

两个所述侧板(2)均设有加强部，且所述加强部与所述侧板(2)一体成型；

所述前护板(31)的形状和所述后护板(32)的设置，使所述立式蓄电池框总成的下部，由所述前护板(31)、两个所述侧板(2)、所述底板(1)和所述后护板(32)形成相对封闭的结构，并且在所述后护板(32)上设有呈X型的所述加强结构(321)、所述前护板(31)的横截面呈C型，能够在提高可靠性的同时提高整体的模态，降低所述蓄电池(6)与所述立式蓄电池框总成发生共振的风险。

2.根据权利要求1所述的立式蓄电池框总成，其特征在于，还包括电池盖(4)，所述电池盖(4)包括上电池盖(41)和下电池盖(42)，所述上电池盖(41)和所述下电池盖(42)分别设于所述上蓄电池(61)和所述下蓄电池(62)的上方，所述上电池盖(41)与所述上底板(11)之间以及所述下电池盖(42)与所述下底板(12)之间通过至少三个螺杆(5)或螺栓连接，所述螺杆(5)两端均与螺母配合，以分别固定所述上蓄电池(61)和所述下蓄电池(62)。

3.车辆，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的立式蓄电池框总成。