CN117048368A - 具有撞杆的电池壳体总成 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“具有撞杆的电池壳体总成”。一种用于电动车辆的电池壳体总成包括电池壳体、至少一个安装结构和撞杆。所述电池壳体被配置为容纳电池部件。所述安装结构固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车架。所述安装结构包括凹部。所述撞杆设置在所述凹部内并且固定到所述安装结构。所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓并且包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分。所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述安装结构分离。

Description

具有撞杆的电池壳体总成

技术领域

本公开涉及具有撞杆的电池壳体总成。

背景技术

本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

降低汽车燃料消耗和排放的需求在文献中已有大量记载。因此，已经开发出电动车辆以显著减少对内燃发动机的依赖。通常，电动车辆不同于常规的机动车辆，因为它们由一个或多个具有例如锂离子电池或任何其他合适的电力存储单元的可再充电电池包驱动。电池包通常为一个或多个马达供电以驱动一组车轮。对于能够长距离行驶的电动车辆(例如，能够行驶超过500英里的电动车辆)，电池包的尺寸和重量通常较大。依据相对于电动车辆的安装位置，电池包可能易受各种车辆载荷的影响。

将可再充电电池包集成到现有车辆的结构中并且在多种工况下提供高效的载荷路径可能是具有挑战性的，这主要是由于电池包的重量增加以及它们在车辆中更大的占地面积。本公开解决了与可再充电电池包在电动车辆中的集成相关的这些问题。

发明内容

本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。

在一种形式中，一种用于电动车辆的电池壳体总成包括电池壳体、至少一个安装结构和撞杆。所述电池壳体被配置为容纳电池部件。所述安装结构固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车架。所述安装结构包括凹部。所述撞杆设置在所述凹部内并且固定到所述安装结构。所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓并且包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分。所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述安装结构分离。

在可单独地或以任何组合实施的上一段落的电池壳体总成的变型中：所述撞杆由铝材料制成；所述撞杆经由机械紧固件固定到所述安装结构；所述撞杆延伸所述电池壳体的整个长度；安装柱沿着所述安装结构的长度间隔开并且延伸穿过所述安装结构，紧固件延伸穿过所述安装柱以将所述电池壳体固定到所述车架；所述撞杆相对于所述安装柱位于内侧；所述安装结构包括对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分的边缘；所述撞杆包括一对逐渐变细的上端部分；所述撞杆包括下端部分，所述下端部分的横截面面积大于所述上端部分的横截面面积；所述安装结构包括对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分的边缘；所述安装结构包括内部加强构件；所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的另一个上端部分；并且所述安装结构包括对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分的边缘。

在另一种形式中，一种用于电动车辆的电池壳体总成包括电池壳体、至少一个电池框架和撞杆。所述电池壳体被配置为容纳电池部件。所述电池框架固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车架。所述电池框架包括凹部。所述撞杆设置在所述凹部内并且固定到所述电池框架。所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓。所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分。所述撞杆的刚度大于所述电池框架的刚度。所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述安装结构分离。

在又一种形式中，一种用于电动车辆的电池壳体总成包括电池壳体、至少一个电池框架、安装柱、紧固件和撞杆。所述电池壳体被配置为容纳电池部件。所述电池框架固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车架。所述电池框架包括具有边缘的凹部。所述安装柱沿着所述电池框架的长度间隔开并且延伸穿过所述电池框架。所述紧固件延伸穿过所述安装柱以将所述电池壳体固定到所述车架。所述撞杆设置在所述凹部内并且固定到所述电池框架。所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓。所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分。所述凹部的所述边缘对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分。所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述安装结构分离。

根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：

图1是根据本公开的原理的包括电池壳体总成的车辆的示意图；

图2是图1的电池壳体总成的透视图；

图3是图1的电池壳体总成的局部透视图，其中撞杆从电池壳体总成的安装结构的凹槽中分解开来；

图4是图1的电池壳体总成的局部透视图，其中撞杆设置在电池壳体总成的安装结构的凹槽内；

图5是在车辆碰撞事件之前的图1的电池壳体总成的局部后视图；以及

图6是在车辆碰撞事件之后的图1的电池壳体总成的局部后视图。

本文描述的附图仅用于说明目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。

参考图1，提供诸如电动车辆的车辆10。在所提供的示例中，电动车辆是电池电动车辆(BEV)。在其他示例中，电动车辆可以是混合动力电动车辆(HEV)、插电式电动车辆(PHEV)或燃料电池车辆等。车辆10包括车架12和电池壳体总成14。车架12是车辆10的主要支撑结构，各种部件直接或间接地附接到所述车架。车架12包括相对的纵向纵梁18a、18b。纵梁18a、18b彼此间隔开并且可以确立车架12的长度。

电池壳体总成14为后马达(未示出)供电以经由后车桥22驱动一组后轮20中的后轮20a、20b。类似地，电池壳体总成14为前马达(未示出)供电以经由前车桥26驱动一组前轮24中的前轮24a、24b。

另外参考图2至图5，电池壳体总成14包括一个或多个电池阵列(未示出)、电池托盘或壳体28、一对安装结构或框架30以及多个撞杆或撞销杆32。电池壳体28是为电池阵列和其他电池部件(诸如设置在其中的冷却管线、支撑支架和布线)提供结构包围和密封隔室的外壳。电池阵列可为可再充电的并且可包括锂离子电池或任何其他合适的电力存储单元。在一些形式中，电池阵列堆叠在彼此的顶部上。

电池壳体28可以设置在车辆10的不同位置并且安装到车架12。以这种方式，电池壳体28由车架12支撑并且远离车辆10的乘客舱(未示出)和货舱(未示出)，因此，不占用原本可用于乘客或货物的空间。电池壳体28包括盖或盖子38、主体40和密封件(未示出)。例如，盖子38至少部分地与主体40重叠并且经由诸如螺栓或螺钉(未示出)的机械紧固件可移除地联接到主体40。以这种方式，可以移除盖子38以维修设置在电池壳体28内的电池阵列。

主体40包括底壁或面板48以及一个或多个侧壁或面板50。底壁48支撑设置在电池壳体28内的电池阵列并且固定到侧壁50的下部部分。例如，底壁48经由焊接、粘合剂或任何其他合适的附接手段固定到侧壁50和/或安装结构30的下部部分。侧壁50例如经由冲压制造，并且在竖直方向上延伸。侧壁50限定主体40的外边界并且例如经由焊接或粘合剂彼此固定。密封件围绕电池壳体28的侧壁50的周边设置，并且与侧壁50和盖子38接合。以这种方式，阻止了流体、碎屑和其他材料进入电池壳体28。

例如，每个安装结构30由诸如铝的金属材料制成，并且固定到电池壳体28的主体40的侧面。每个安装结构30还被配置为将电池壳体28安装到车架12。也就是说，多个安装柱44沿着安装结构30的长度间隔开并且延伸穿过安装结构30。紧固件46(图5)延伸穿过相应的安装柱44以将电池壳体28固定到车架12。安装柱44位于安装结构30的中间部分处或附近。在所示的示例中，安装结构30基本上延伸电池壳体28的长度。在其他示例中，安装结构30仅延伸电池壳体28的一部分。

每个安装结构30包括内部加强构件49，所述内部加强构件被配置为在车辆侧面碰撞事件期间吸收能量。在所示的示例中，内部加强构件49是肋或腹板。在其他示例中，代替内部加强构件49或作为内部加强构件49的补充，可以提供泡沫材料，以在车辆侧面碰撞事件期间进一步吸收能量。

每个撞杆32固定到相应的安装结构30并且延伸超过电池壳体28的外部轮廓。换句话说，每个撞杆32设置在位于安装结构30的下端处或附近的凹槽或凹部54中，并且向下延伸超过电池壳体28。以这种方式，撞杆32被配置为保护电池壳体28免受例如沿着道路的物体和凸块的影响。每个撞杆32还被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从安装结构30分离。以这种方式，允许安装结构30在车辆碰撞事件期间吸收能量，从而保护电池壳体28。

参考图5，例如，每个撞杆32由诸如铝的金属材料制成，并且相对于安装柱44位于内侧。换句话说，撞杆32在安装结构30的中间区域处或附近定位在安装柱44和电池壳体28之间。在所示的示例中，每个撞杆32延伸电池壳体28的整个长度。在一些形式中，每个撞杆32仅延伸电池壳体28的一部分。在其他形式中，一些撞杆32延伸电池壳体28的整个长度，并且一些撞杆32仅延伸电池壳体28的一部分。

每个撞杆32是中空的并且大致是矩形形状。在所示的示例中，每个撞杆32包括平面上壁55和一对上端部分56。每个撞杆32还包括靠近附接到安装结构30的端部的减小的横截面面积。多个机械紧固件53(在图5中仅示出一个)延伸穿过平面上壁55和安装结构30的壁62，从而将撞杆32固定到安装结构30。当每个撞杆32和安装结构30彼此固定时，平面上壁55接触安装结构30的壁62的平坦表面。在一些形式中，上壁55是例如弧形的或弯曲的，而不是平面的。所述一对上端部分56在安装结构30的凹部54内向内逐渐变细。所述一对上端部分56对应于安装结构30的一对边缘58。以这种方式，在如图6所示的车辆碰撞事件期间，安装结构30被挤压变形，这导致安装结构30向撞杆32的上端部分56提供向下的力以迫使撞杆32向下，从而克服紧固件53的张力并使撞杆32从安装结构30分离。在一些形式中，撞杆32的一对上端部分56中的一者向内逐渐变细，而撞杆32的一对上端部分56中的另一者是方形切割的(即，形成直角)。

撞杆32的上端部分56提供了在车辆碰撞事件期间促进撞杆32从安装结构30分离的益处，从而允许安装结构30吸收来自碰撞事件的能量。在所示的示例中，撞杆32的上端部分56沿着撞杆32的整个长度逐渐变细。在一些配置中，撞杆32的上端部分56仅在撞杆32的相对端处是逐渐变细的。在其他配置中，撞杆32的上端部分56沿着撞杆32的一些部分逐渐变细，并且例如沿着撞杆32的其他上端部分是方形切割的。

除非本文另有明确指示，否则指示机械/热性质、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值在描述本公开的范围时应理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因期望进行这种修饰，所述原因包括：工业实践；材料、制造和组装公差；以及测试能力。

如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应被解释为使用非排他性逻辑“或”表示逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者以及C中的至少一者”。

本公开的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此，不脱离本公开的实质的变型意图在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。

根据本发明，提供了一种用于电动车辆的电池壳体总成，所述电池壳体总成具有：电池壳体，所述电池壳体被配置为容纳电池部件；至少一个电池框架，所述至少一个电池框架固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车架，所述至少一个电池框架包括凹部；以及撞杆，所述撞杆设置在所述凹部内并固定到所述至少一个电池框架，所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓，所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分，所述撞杆的刚度大于所述至少一个电池框架的刚度，其中所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述至少一个电池框架分离。

根据一个实施例，所述撞杆由铝材料制成。

根据一个实施例，所述撞杆经由机械紧固件固定到所述至少一个电池框架。

根据一个实施例，所述撞杆延伸所述电池壳体的整个长度。

根据一个实施例，本发明的特征还在于安装柱，所述安装柱沿着所述至少一个电池框架的长度间隔开并且延伸穿过所述至少一个电池框架，并且其中紧固件延伸穿过所述安装柱以将所述电池壳体固定到所述车架。

根据一个实施例，所述撞杆相对于所述安装柱位于内侧。

根据一个实施例，所述至少一个电池框架包括内部加强构件。

根据本发明，提供了一种用于电动车辆的电池壳体总成，所述电池壳体总成具有：电池壳体，所述电池壳体被配置为容纳电池部件；至少一个电池框架，所述至少一个电池框架固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车架，所述至少一个电池框架包括具有边缘的凹部；安装柱，所述安装柱沿着所述至少一个电池框架的长度间隔开并且延伸穿过所述至少一个电池框架；紧固件，所述紧固件延伸穿过所述安装柱以将所述电池壳体固定到所述车架；以及撞杆，所述撞杆设置在所述凹部内并固定到所述至少一个电池框架，所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓并且相对于所述安装柱位于内侧，所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分，所述凹部的所述边缘对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分，其中所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述至少一个电池框架分离。

Claims (14)

1.一种用于电动车辆的电池壳体总成，所述电池壳体总成包括：

电池壳体，所述电池壳体被配置为容纳电池部件；

至少一个安装结构，所述至少一个安装结构固定到所述电池壳体并且被配置为将所述电池壳体安装到车辆车架，所述至少一个安装结构包括凹部；以及

撞杆，所述撞杆设置在所述凹部内并固定到所述至少一个安装结构，所述撞杆延伸超过所述电池壳体的外部轮廓，所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的上端部分，

其中所述撞杆被配置为在车辆碰撞事件期间沿向下方向从所述至少一个安装结构分离。

2.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述撞杆由铝材料制成。

3.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述撞杆经由机械紧固件固定到所述至少一个安装结构。

4.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述撞杆延伸所述电池壳体的整个长度。

5.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述撞杆包括下端部分，所述下端部分的横截面面积大于所述上端部分的横截面面积。

6.如权利要求1所述的电池壳体总成，其还包括安装柱，所述安装柱沿着所述至少一个安装结构的长度间隔开并且延伸穿过所述至少一个安装结构，并且其中紧固件延伸穿过所述安装柱以将所述电池壳体固定到所述车架。

7.如权利要求6所述的电池壳体总成，其中所述撞杆相对于所述安装柱位于内侧。

8.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述至少一个安装结构包括对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分的边缘。

9.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述撞杆包括在所述凹部内向内逐渐变细的另一个上端部分。

10.如权利要求9所述的电池壳体总成，其中所述至少一个安装结构包括对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分和所述撞杆的所述逐渐变细的另一个上端部分的边缘。

11.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述至少一个安装结构包括内部加强构件。

12.如权利要求11所述的电池壳体总成，其中所述撞杆包括下端部分，所述下端部分的横截面面积大于所述上端部分的横截面面积。

13.如权利要求12所述的电池壳体总成，其中所述至少一个安装结构包括对应于所述撞杆的所述逐渐变细的上端部分的边缘。

14.如权利要求1所述的电池壳体总成，其中所述至少一个安装结构和所述撞杆由铝材料制成。