CN206374546U - 汽车动力电池安装结构及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车动力电池安装结构及电动汽车。该汽车动力电池安装结构，包括下车身结构，安设于所述下车身结构上的动力电池；所述下车身结构包括下车身主体，并排设置于所述下车身主体底面两侧的车身纵梁，以及设置于所述下车身主体底面后端的车身横梁，且所述车身横梁位于两个所述车身纵梁的端部；所述动力电池包括凹槽状的电池框架，以及设置于所述电池框架中的电池本体，所述电池本体位于所述电池框架和下车身主体之间、并与所述下车身主体之间具有间隙。本实用新型提供的技术方案，满足动力电池及车身的强度刚度、模态及散热要求。

Description

汽车动力电池安装结构及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种汽车动力电池安装结构及电动汽车。

背景技术

目前，大部分汽车厂商在发展新能源车型时，为了减少开发周期，降低开发费用，一般都会选择在传统车型的基础上更改车身结构，以满足动力电池的安装要求。但是，纯电动车上使用的动力电池，为了满足续航里程要求，体积都很大、重量很重。因此，要将动力电池安装到车身结构上，车身结构上的安装位置需要满足一定的性能要求，包括：需满足车身安装点刚度要求、强度要求；需满足车身与电池本体模态要求；需满足动力电池散热通风要求。

实用新型内容

基于此，为解决上述问题，本实用新型提供一种汽车动力电池安装结构及电动汽车，满足强度刚度、模态及散热要求。

其技术方案如下：

一种汽车动力电池安装结构，包括下车身结构，安设于所述下车身结构上的动力电池；

所述下车身结构包括下车身主体，并排设置于所述下车身主体底面两侧的车身纵梁，以及设置于所述下车身主体底面后端的车身横梁，且所述车身横梁位于两个所述车身纵梁的端部；

所述动力电池包括凹槽状的电池框架，以及设置于所述电池框架中的电池本体，所述电池本体位于所述电池框架和下车身主体之间、并与所述下车身主体之间具有间隙；

所述电池框架包括框架主体，以及多根设置于所述框架主体上的支撑横梁和支撑纵梁，且所述支撑横梁和支撑纵梁相互交错；至少两根并排设置的所述支撑横梁的两端均突出于所述框架主体，并分别连接于所述下车身主体两侧的所述车身纵梁上；至少两根并排设置的所述支撑纵梁的一端均突出于所述框架主体，并连接于所述车身横梁上。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述框架主体包括平行设置的两根主横梁，多根所述支撑纵梁设置于两根所述主横梁上；

以及连接于两根所述主横梁之间并相对的两根主纵梁，多根所述支撑横梁均设置于两根所述主纵梁上。

进一步地，所述框架主体包括连接围设成所述框架主体的框架小端和框架大端，所述框架小端连接于两个所述车身纵梁上，所述框架大端连接于所述车身横梁上；

所述框架小端包括第一主横梁，以及分别连接于所述第一主横梁两端的第一主纵梁，两根所述第一主纵梁之间平行设置有三根所述支撑横梁，三根所述支撑横梁两端均分别连接于两个所述车身纵梁上；

所述框架大端包括与所述第一主横梁平行的第二主横梁，以及分别连接于所述第二主横梁两端的第二主纵梁，每根所述第二主纵梁与一根所述第一主纵梁对应连接为一体，一根所述支撑横梁弯曲连接于两根所述第二主纵梁之间。

进一步地，所述电池框架包括并排设置的两根所述支撑纵梁，所述支撑纵梁均穿过所有的所述支撑横梁并连接于所述车身横梁上；

还包括连接于弯曲的所述支撑横梁和第二主横梁之间的辅支撑纵梁，所述辅支撑纵梁端部突出于所述第二主横梁并连接于所述车身横梁上。

进一步地，所述下车身结构还包括设置于所述下车身主体中部的凹槽状中通道，两所述车身纵梁布置于所述中通道两侧，所述车身横梁位于所述中通道后端；

所述电池本体一端设置有电池凸起，所述电池凸起靠近所述车身横梁并伸入到所述中通道中。

进一步地，每根所述车身纵梁均包括设置于所述下车身主体上的U型机舱纵梁，以及设置于所述机舱纵梁内部的第一加强板和第二加强板，所述第一加强板和第二加强板上下对应，一根所述支撑横梁两端分别连接于两根所述机舱纵梁上。

进一步地，每根所述车身纵梁均包括设置于所述下车身主体上并与所述机舱纵梁前后对应的U型第一前地板纵梁，以及设置于所述第一前地板纵梁内部的第三加强板，另一根所述支撑横梁两端分别连接于两根所述第一前地板纵梁上。

进一步地，每根所述车身纵梁均包括设置于所述下车身主体上并与所述第一前地板纵梁前后对应的U型第二前地板纵梁，所述第二前地板纵梁的横截面宽度大于所述第一前地板纵梁的横截面宽度，以及设置于所述第二前地板纵梁内部的第四加强板，另一根所述支撑横梁两端分别连接于两根所述第二前地板纵梁上。

进一步地，所述车身横梁包括设置于所述下车身主体上的U型后地板后横梁，以及设置于所述后地板后横梁内的第五加强板，所述支撑纵梁的端部连接于所述后地板后横梁上。

此外，本实用新型还提出一种电动汽车，包括如上所述的汽车动力电池安装结构。

本实用新型具有如下突出的优点：在传统车型上经过局部修改，即可实现动力电池的安装固定，此安装方式简单、可靠，开发成本低，且能满足整车各项性能要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述汽车动力电池安装结构的主视结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视结构示意图；

图3是图1的B-B向剖视结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述汽车动力电池安装结构的动力电池的电池框架的主视结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述汽车动力电池安装结构的下车身结构的主视结构示意图；

图6是图5的C-C向局部剖视结构示意图；

图7是图5的D-D向局部剖视结构示意图；

图8是图5的E-E向局部剖视结构示意图；

图9是图5的F-F向局部剖视结构示意图。

附图标记说明：

100-下车身结构，110-下车身主体，120-车身纵梁，122-机舱纵梁，1222-第一加强板，1224-第二加强板，1226-第一连接螺纹管，124-第一前地板纵梁，1242-第三加强板，1244-第二连接螺纹管，126-第二前地板纵梁，1262-第四加强板，1264-第三连接螺纹管，128-后地板后横梁，1282-第五加强板，1284-第四连接螺纹管，130-车身横梁，140-中通道，200-动力电池，210-电池框架，212-框架主体，2122-第一主横梁，2124-第二主横梁，2126-第一主纵梁，2128-第二主纵梁，214-支撑横梁，2142-横梁安装座，216-支撑纵梁，2162-纵梁安装座，218-辅支撑纵梁，220-电池本体，222-电池凸起。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1所示，本实用新型提出一种汽车动力电池安装结构，包括下车身结构100，安设于所述下车身结构100上的动力电池200。对传统的车型的下车身稍加修改得到下车身结构100，就可以对动力电池200进行安装固定，方便简单，节省成本。

具体地，如图2至图5所示，所述下车身结构100包括下车身主体110，并排设置于所述下车身主体110底面(面向地面的方向)两侧的车身纵梁120，以及设置于所述下车身主体110底面(面向地面的方向)后端(靠近车尾的方向)的车身横梁130，且所述车身横梁130位于两个所述车身纵梁120的端部。所述动力电池200包括凹槽状的电池框架210，以及设置于所述电池框架210中的电池本体220，所示电池框架210的两侧连接固定于两个车身纵梁120上，电池框架210的后端连接于下车身主体110后端的车身横梁130上。即通过在下车身主体110上设置车身纵梁120和车身横梁130，将电池框架210连接固定于车身纵梁120和车身横梁130上，从而将动力电池200安装固定于下车身结构100上。而且，可将车身纵梁120对称地布置在下车身主体110的两侧，使动力电池200连接受力均匀，整个车体的受力也比较均匀，使动力电池及整个车体稳定可靠，以达到更好的NVH性能。此外，在本实施例中，所述电池框架可采用铝合金材质制作，在保证其强度和刚度的情况下，还可以减轻动力电池的重量。

此外，如图2至图3所示，所述下车身结构200还包括设置于所述下车身主体110中部的凹槽状中通道140，两所述车身纵梁120布置于所述中通道140两侧，所述车身横梁130位于所述中通道140后端。而且，所述电池本体220一端设置有电池凸起222，所述电池凸起222靠近所述车身横梁130并伸入到所述中通道140中。即对动力电池200的电池本体220结构进行改进，设置伸入到中通道140中的电池凸起222。即使得动力电池200的Z向尺寸前小后大(见图2)，最大限度利用车身中地板下部空间；并使得动力电池200Y向尺寸中间大，两端小(见图3)。从而可以充分利用车身上的中通道140及其下部空间，即充分利用车身结构的特点，尽量使动力电池200设计得足够大，最大限度利用下车体底部空间，增加动力电池的电能容量，从而增加车辆续航里程。同时，使动力电池200的重心靠近车身的后端，增强车身的稳定性，使车辆取得更好的NVH性能。

而且，所述电池本体220位于所述电池框架210和下车身主体110之间、并与所述下车身主体110之间具有间隙。即在动力电池100和下车身结构200之间设置间隙，便于动力电池100的散热，即可保证动力电池200在工作过程中具有更好的散热性能。

此外，如图4所示，所述电池框架210包括框架主体212，以及多根设置于所述框架主体212上的支撑横梁214和支撑纵梁216，且所述支撑横梁214和支撑纵梁216相互交错。利用多根支撑横梁214和支撑纵梁216为电池框架从横向和纵向上进行支撑，使得电池框架210的结构更加可靠，充分满足电池框架210的强度和刚度要求。而且，至少两根并排设置的所述支撑横梁214的两端均突出于所述框架主体212，并分别连接于两侧的所述车身纵梁120上，直接将支撑横梁214连接固定在下车身主体110的车身纵梁120上，不破坏框架主体212的整体结构，增强整个电池框架的强度。也便于直接在支撑横梁214上设置安装点，方便将整个动力电池200安装到下车身结构100上。此外，至少两根并排设置的所述支撑纵梁216的一端均突出于所述框架主体212，并连接于所述车身横梁130上。同理，直接将支撑纵梁216连接固定在下车身主体110的车身横梁130上，不破坏框架主体212的整体结构，增强整个电池框架的强度。也便于直接在支撑纵梁216上设置安装点，方便将整个动力电池200的后端安装到下车身结构100上，对较重的动力电池200的后端进一步进行固定。

进一步地，所述框架主体212包括平行设置的两根主横梁，多根所述支撑纵梁214设置于两根所述主横梁上。所述框架主体212还包括连接于两根所述主横梁之间并相对的两根主纵梁，多根所述支撑横梁216均设置于两根所述主纵梁上。在本实施例中，可以设置四根支撑纵梁214和两根支撑横梁，结合两根主横梁和两根主纵梁，可以形成四纵六横的电池框架结构，受力均匀，对整个动力电池的支撑更加的稳定可靠。

而且，所述框架主体212包括连接围设为所述框架主体的框架小端和框架大端，所述框架小端连接于两个所述车身纵梁120上，所述框架大端连接于所述车身横梁130上。即将框架主体212设计为前小后大的结构形式，从而使得动力电池200的重心靠近后方，即靠近车辆的尾部，使整个车辆在行驶过程中更稳定。进一步地，所述框架小端包括第一主横梁2122，以及分别连接于所述第一主横梁2122两端的第一主纵梁2126，两根所述第一主纵梁2126之间平行设置有三根所述支撑横梁214，三根所述支撑横梁214两端均分别连接于两个所述车身纵梁120上。而且，所述支撑横梁214的端部均设置有横梁安装座2142，通过横梁安装座2142将支撑横梁214安装固定于车身纵梁120上。

此外，所述框架大端包括与所述第一主横梁2122平行的第二主横梁2124，以及分别连接于所述第二主横梁2124两端的第二主纵梁2128，每根所述第二主纵梁2128与一根所述第一主纵梁2126对应连接为一体形成一根主纵梁，一根所述支撑横梁214弯曲连接于两根所述第二主纵梁2128之间。进一步地，所述电池框架210还包括并排设置的两根所述支撑纵梁216，所述支撑纵梁216均穿过所有的所述支撑横梁214并连接于所述车身横梁130上。所述电池框架210还包括连接于弯曲的所述支撑横梁214和第二主横梁2124之间的辅支撑纵梁218，所述辅支撑纵梁218端部突出于所述第二主横梁2124并连接于所述车身横梁130上。而且，所述支撑纵梁216和辅支撑纵梁218的后端(靠近车尾的一端)均设置有纵梁安装座2162，通过纵梁安装座2162可以方便地将动力电池200安装到车身横梁130上。

此外，如图5至图6所示，每根所述车身纵梁120均包括设置于所述下车身主体110上的U型机舱纵梁122，以及设置于所述机舱纵梁122内部的第一加强板1222和第二加强板1224，且所述第一加强板1222和第二加强板1224上下对应，一根所述支撑横梁214两端分别连接于两根所述机舱纵梁122上。所述第一加强板1222和第二加强板1224均设置为U型，与机舱纵梁122的形状对应，且第一加强板1222设置于机舱纵梁122的中部(即对机舱纵梁中部进行强化)，第二加强板1224贴合设置于机舱纵梁底部(即对机舱纵梁底部进行强化)。因为机舱纵梁122是动力电池200安装的最前端，在车辆行驶过程中，会受到较大的冲击，所以需要通过重叠设置两块加强板即第一加强板1222和第二加强板1224，对机舱纵梁122进行充分的强化，以增强机舱纵梁122的强度和刚度。此外，机舱纵梁122上还穿设有第一连接螺纹管1226，该第一连接螺纹管1226同时还穿设第一加强板1222和第二加强板1224，即第一加强板1222和第二加强板1224同时还为第一连接螺纹管1226提供安装基座。此外，支撑横梁214上的横梁安装座2142上还设置有与第一连接螺纹管1226对应的连接孔，可通过连接螺钉从该连接孔穿入第一连接螺纹管1226中，从而将支撑横梁214固定到机舱纵梁122上。

此外，如图7所示，每根所述车身纵梁120均包括设置于所述下车身主体110上并与所述机舱纵梁122前后对应的U型第一前地板纵梁124，以及设置于所述第一前地板纵梁124内部的第三加强板1242，另一根所述支撑横梁214两端分别连接于两根所述第一前地板纵梁124上。所述第三加强板1242也设置为U型，与第一前地板纵梁124的形状对应，且第三加强板1242贴合设置于第一前地板纵梁124底部，即对第一前地板纵梁124底部进行强化。因为第一前地板纵梁124是动力电池200安装的中间位置，在车辆行驶过程中，受到的冲击相对较小，所以只需通过设置一块加强板即第三加强板1242，即可对第一前地板纵梁124进行充分的强化，以增第一前地板纵梁124的强度和刚度。此外，第一前地板纵梁124上还穿设有第二连接螺纹管1244，该第二连接螺纹管1244同时还穿设第三加强板1242，即第三加强板1242同时还为第二连接螺纹管1244提供安装基座。此外，支撑横梁214上的横梁安装座2142上还设置有与第二连接螺纹管1244对应的连接孔，可通过连接螺钉从该连接孔穿入第二连接螺纹管1244中，从而将支撑横梁214固定到第一前地板纵梁124上。

此外，如图8所示，每根所述车身纵梁120均包括设置于所述下车身主体110上并与所述第一前地板124纵梁前后对应的U型第二前地板纵梁126，所述第二前地板纵梁126的横截面宽度大于所述第一前地板纵梁124的横截面宽度，以及设置于所述第二前地板纵梁126内部的第四加强板1262，另一根所述支撑横梁214两端分别连接于两根所述第二前地板纵梁126上。所述第四加强板1262也设置为U型，与第二前地板纵梁126的形状对应，且第四加强板1262贴合设置于第二前地板纵梁126底部，即对第二前地板纵梁126底部进行强化。因为第二前地板纵梁126靠近动力电池200重心(即框架小端向框架大端过渡的位置，受力开始变大)，在车辆行驶过程中，受到的冲击也开始变大(但没有前端收到冲击大)，所以需要加宽第二前地板纵梁126和第四加强板1262的宽带，以对第二前地板纵梁126进行充分的强化，以增加第二前地板纵梁126的强度和刚度。此外，第二前地板纵梁126上还穿设有第三连接螺纹管1264，该第三连接螺纹管1264同时还穿设第四加强板1262，即第四加强板1262同时还为第三连接螺纹管1264提供安装基座。此外，支撑横梁214上的横梁安装座2142上还设置有与第三连接螺纹管1264对应的连接孔，可通过连接螺钉从该连接孔穿入第三连接螺纹管1264中，从而将支撑横梁214固定到第二前地板纵梁126上。

此外，如图9所示，所述车身横梁130包括设置于所述下车身主体110上的U型后地板后横梁128，以及设置于所述后地板后横梁12内的第五加强板1282，所述支撑纵梁216及辅支撑纵梁218的端部连接于所述后地板后横梁1282上。所述第五加强板1282也设置为U型，与后地板后横梁128的形状对应，且第五加强板1282贴合设置于后地板后横梁128底部，即对后地板后横梁128底部进行强化。因为后地板后横梁128位于动力电池200重心位置(即框架大端位置，受力较大)，在车辆行驶过程中，受到的冲击较大，所以后地板后横梁128和第五加强板1282的高度和宽带均设置得较大，以对后地板后横梁128进行充分的强化，以充分增加后地板后横梁128的强度和刚度。此外，后地板后横梁128上还穿设有第四连接螺纹管1284，该第四连接螺纹管1284同时还穿设第五加强板1282，即第五加强板1282同时还为第四连接螺纹管1284提供安装基座。此外，支撑纵梁216及辅支撑纵梁218上的纵梁安装座2162上还设置有与第四连接螺纹管1284对应的连接孔，可通过连接螺钉从该连接孔穿入第四连接螺纹管1284中，从而将支撑纵梁216及辅支撑纵梁218固定到后地板后横梁128上。

此外，本实用新型还提出一种电动汽车，包括如上所述的汽车动力电池安装结构。本实用新型提出的汽车动力电池安装结构及电动汽车，其动力电池具有四纵六横的梁架结构，并均匀设置有九个安装点，可达到将动力电池重量和车辆行驶过程中受到的力通过梁架更好的传递给车身的结果。此方案最大程度减小了车身结构更改，降低车身开发成本；根据动力电池包和重量分布，通过合理布置安装点位置以及合理的车身安装结构，达到安装点刚强度以及车身NVH要求；此安装方式简单、可靠。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种汽车动力电池安装结构，其特征在于，包括下车身结构，安设于所述下车身结构上的动力电池；

所述下车身结构包括下车身主体，并排设置于所述下车身主体底面两侧的车身纵梁，以及设置于所述下车身主体底面后端的车身横梁，且所述车身横梁位于两个所述车身纵梁的端部；

所述动力电池包括凹槽状的电池框架，以及设置于所述电池框架中的电池本体，所述电池本体位于所述电池框架和下车身主体之间、并与所述下车身主体之间具有间隙；

所述电池框架包括框架主体，以及多根设置于所述框架主体上的支撑横梁和支撑纵梁，且所述支撑横梁和支撑纵梁相互交错；至少两根并排设置的所述支撑横梁的两端均突出于所述框架主体，并分别连接于所述下车身主体两侧的所述车身纵梁上；至少两根并排设置的所述支撑纵梁的一端均突出于所述框架主体，并连接于所述车身横梁上。

2.根据权利要求1所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，所述框架主体包括平行设置的两根主横梁，多根所述支撑纵梁设置于两根所述主横梁上；

以及连接于两根所述主横梁之间并相对的两根主纵梁，多根所述支撑横梁均设置于两根所述主纵梁上。

3.根据权利要求2所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，所述框架主体包括连接围设成所述框架主体的框架小端和框架大端，所述框架小端连接于两个所述车身纵梁上，所述框架大端连接于所述车身横梁上；

所述框架小端包括第一主横梁，以及分别连接于所述第一主横梁两端的第一主纵梁，两根所述第一主纵梁之间平行设置有三根所述支撑横梁，三根所述支撑横梁两端均分别连接于两个所述车身纵梁上；

所述框架大端包括与所述第一主横梁平行的第二主横梁，以及分别连接于所述第二主横梁两端的第二主纵梁，每根所述第二主纵梁与一根所述第一主纵梁对应连接为一体，一根所述支撑横梁弯曲连接于两根所述第二主纵梁之间。

4.根据权利要求3所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，所述电池框架包括并排设置的两根所述支撑纵梁，所述支撑纵梁均穿过所有的所述支撑横梁并连接于所述车身横梁上；

还包括连接于弯曲的所述支撑横梁和第二主横梁之间的辅支撑纵梁，所述辅支撑纵梁端部突出于所述第二主横梁并连接于所述车身横梁上。

5.根据权利要求1所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，所述下车身结构还包括设置于所述下车身主体中部的凹槽状中通道，两所述车身纵梁布置于所述中通道两侧，所述车身横梁位于所述中通道后端；

所述电池本体一端设置有电池凸起，所述电池凸起靠近所述车身横梁并伸入到所述中通道中。

6.根据权利要求1所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，每根所述车身纵梁均包括设置于所述下车身主体上的U型机舱纵梁，以及设置于所述机舱纵梁内部的第一加强板和第二加强板，所述第一加强板和第二加强板上下对应，一根所述支撑横梁两端分别连接于两根所述机舱纵梁上。

7.根据权利要求6所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，每根所述车身纵梁均包括设置于所述下车身主体上并与所述机舱纵梁前后对应的U型第一前地板纵梁，以及设置于所述第一前地板纵梁内部的第三加强板，另一根所述支撑横梁两端分别连接于两根所述第一前地板纵梁上。

8.根据权利要求7所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，每根所述车身纵梁均包括设置于所述下车身主体上并与所述第一前地板纵梁前后对应的U型第二前地板纵梁，所述第二前地板纵梁的横截面宽度大于所述第一前地板纵梁的横截面宽度，以及设置于所述第二前地板纵梁内部的第四加强板，另一根所述支撑横梁两端分别连接于两根所述第二前地板纵梁上。

9.根据权利要求1所述的汽车动力电池安装结构，其特征在于，所述车身横梁包括设置于所述下车身主体上的U型后地板后横梁，以及设置于所述后地板后横梁内的第五加强板，所述支撑纵梁的端部连接于所述后地板后横梁上。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的汽车动力电池安装结构。