CN210191179U - 电池包组件保护装置和设置有该装置的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池包组件保护装置和设置有该装置的车辆，该装置能够保护安装在车辆底盘处的电池包组件并包括横梁和安装部件。横梁设置在电池包组件的前方且其底面低于电池包组件的底面或与电池包组件的底面平齐；安装部件延伸穿过横梁，其一端与横梁连接，另一端通过连接件可拆卸地附接车辆的车身，连接件延伸穿过电池包组件在车身上的安装点从而将电池包组件和横梁一同固定至车身。根据本实用新型的电池包组件保护装置能够实现在横梁与障碍物碰撞而发生变形之后快速、简易地更换横梁。并且，电池包组件保护装置和电池包组件通过共同的连接件固定至车身，可以减少连接件的设置、方便车辆的组装。

Description

电池包组件保护装置和设置有该装置的车辆

技术领域

本实用新型涉及机动车辆领域，具体地涉及一种电池包组件保护装置和设置有该装置的车辆。

背景技术

现有的机动车辆包括采用非常规的车用燃料作为动力来源的新能源动力汽车，其中的燃料电池电动汽车和混合动力汽车等一般将电池包安置在车辆的底板下方，并且通常会设置保护横梁来避免在车辆行驶过程中有较大的障碍物碰撞电池包，从而保护电池包的结构安全。保护横梁会推动障碍物与车体共同运动，直到车体静止，人工予以清除。但是，已有的保护横梁主要为安装在副车架或者车身上的、带有特制支架的保护横梁，而且通常采用焊接的方式固定连接在安置区域，这样在撞击之后无法快速且方便地更换已变形的保护横梁，只能将其切割掉，造成维修费用高昂。并且，电池包通常需要特殊的安装部件来安装在车身上，这样使得设置较为复杂、不便于生产制造，而且生产成本高。

因而，需要提供一种电池包组件保护装置和设置有该装置的车辆，以至少部分地解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种方便更换的电池包组件保护装置和具有该装置的车辆，以对机动车辆的电池包进行有效的保护，同时该电池包和该保护装置能够共同由同一连接件、在共用的安装点安装至机动车辆的车身。

为此，本实用新型一方面提供一种电池包组件保护装置，用于保护安装在车辆底盘处的电池包组件，所述保护装置包括：

横梁，所述横梁沿车辆行驶方向设置在所述电池包组件的前方且其底面被设定成低于所述电池包组件的底面或与所述电池包组件的底面平齐；和

安装部件，所述安装部件沿所述车辆的竖直方向延伸穿过所述横梁，其一端与所述横梁固定地连接，另一端通过连接件可拆卸地附接所述车辆的车身，

其中，所述连接件被构造成能够延伸穿过所述电池包组件在所述车身上的安装点，从而将所述电池包组件和所述横梁一同固定至所述车身。

在一种实施方式中，所述横梁的形状被设计成与所述电池包组件底部前端面的形状相适应。

在一种实施方式中，所述横梁的与所述电池包组件面对的部位设计有避让结构，以避免所述横梁与所述电池包组件发生干涉。

在一种实施方式中，所述横梁包括沿所述车身的横向延伸的中心区段和分别从所述中心区段的两端向后并向外发散地延伸的侧部区段。

在一种实施方式中，所述中心区段与所述侧部区段之间通过弧形段连接。

在一种实施方式中，所述横梁形成为中空结构。

在一种实施方式中，所述横梁的壁厚为2mm-4mm。

在一种实施方式中，所述横梁的横截面形成为矩形或圆形。

在一种实施方式中，所述横梁为整体式构件或由至少两个构件连接在一起而形成。

在一种实施方式中，所述安装部件为多个柱状体，所述多个柱状体沿所述横梁均匀布置。

在一种实施方式中，所述柱状体为内部中空的安装套筒。

在一种实施方式中，所述安装套筒贯穿所述横梁并分别在所述横梁的顶表面和底表面上焊接在所述横梁上。

在一种实施方式中，所述安装套筒的内孔被构造成具有不同内径的台阶形孔。

在一种实施方式中，所述台阶形孔包括具有第一内径的上部孔和具有第二内径的下部孔，而且所述第二内径大于所述第一内径。

在一种实施方式中，所述上部孔为能够与所述连接件螺纹接合的螺纹孔，所述连接件为双头螺栓，其中，所述双头螺栓的一端与所述上部孔螺纹接合，另一端穿过所述电池包组件及所述车身上的安装孔并通过紧固件固定在所述车身上。

本实用新型的另一方面提供了一种车辆，所述车辆在底盘处安装有电池包组件，所述车辆包括如上述任意一项方案所述的保护装置。

根据本实用新型的电池包组件保护装置和具有该装置的车辆，能够实现在横梁与障碍物碰撞而发生变形之后快速、简易地更换横梁，不会造成车体变形，维修成本低。并且，保护装置和电池包组件能够通过共同的连接件固定至车身，由此可以减少连接件的设置，使得结构简单，方便车辆的组装，从而使生产成本降低。

附图说明

为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1是根据本实用新型的一个优选实施方式的电池包组件保护装置的示意图；

图2为该实施方式的车辆的前端处的仰视图；

图3为图2的另一个角度的示图，其中各个部件处于倒置状态；

图4为图3中的柱状体、电池包支架以及车身的连接处的透视图；

图5为图2中所示的车辆前端处的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本实用新型的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，所述其他方式同样落入本实用新型的范围。

本实用新型提供了一种电池包组件保护装置和设置有该装置的车辆。

本实用新型的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本实用新型排他或局限于单个公开的实施方式。如上所述，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本实用新型的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本实用新型旨在包括这里描述的本实用新型的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本实用新型的精神和范围内的其他实施方式。

图1至图5示出了根据本实用新型一个优选实施方式的电池包组件保护装置1和安装有该保护装置1的车辆的局部示意图。本实施方式所公开的车辆为能够通过电力驱动的机动车辆，其底盘处设置有电池包组件，保护装置1安装在电池包组件的大致前方位置以在车辆的向前行驶的过程中对电池包组件进行保护，防止电池包组件与障碍物发生碰撞。

需要说明的是，本文所说的方向术语“前”、“后”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”指的是对于放置在水平面上的车辆而言的各个部件和装置的延伸和设置方向。具体地，方向术语“前”指的是车辆的向前的行驶方向D(在图5中示出)；方向术语“后”指的是与行驶方向D相反的水平方向；方向术语“上”和“下”分别指的是向上和向下的竖直方向。

保护装置1包括横梁2和安装部件。横梁2安装在电池包组件的前方，且横梁2的底面低于电池包组件的底面或与电池包组件的底面平齐。由于横梁2的前端向前突出于电池包组件且横梁2的底端也向下突出于电池包组件，因而在车辆的向前行驶过程中，如遇到可能与电池包组件发生碰撞的障碍物(可以理解，该障碍物的高度应大于或等于电池包组件的底端与地面之间的竖直距离)，设置在电池包组件前方的横梁2会接触该障碍物，障碍物和横梁2之间发生挤压直到车辆停下。这样，横梁2便保护了电池包组件而使电池包组件免受碰撞。

安装部件用于将横梁2连接到车身5上。安装部件沿车身的竖直方向延伸穿过横梁2，且一端与横梁2固定相连，另一端通过连接件可拆卸地附接到车身5。具体地，安装部件包括沿竖直方向延伸的柱状体(即将在后文详细描述的安装套筒3)，柱状体的底端与横梁2相连，柱状体的顶端31通过连接件与车身5可拆卸地相连。当横梁2与障碍物发生碰撞而变形后，可以通过拆卸下连接件而将保护装置1从车身5上取下，并将新的保护装置1或维修后的保护装置1通过连接件安装到车身5上。这样的设置使得保护装置1的维修和更换易于实现，且移除保护装置1的过程不会破坏车身5的结构。

同时，参考图3(图3的各个部件为上下倒置的状态)，电池包组件也是通过该柱状体连接到车身5上的。具体地，电池包组件包括电池包和用于安装电池包的电池包支架4，电池包支架4上设置有通孔，柱状体贯穿该通孔。这样，柱状体的顶端31与车身5相连、中部与电池包支架4在车身5上的安装点接合、底端与横梁2相连，从而将电池包组件和横梁2共同固定至车身5。

优选地，柱状体为内部中空的安装套筒3。安装套筒3的下部贯穿横梁2并和横梁2的顶表面、底表面通过缝焊而固定相连。安装套筒3的上部处的连接方式由图4示例性地示出，图4为图3的局部透视图，因而图4中的各个部件也处于上下倒置的状态。根据本实用新型的保护横梁通过套筒结构与电池包连接，能够减小螺栓及其安装点位置的受力。

从图4中可以看到，电池包支架4包括开口向下的容纳部，容纳部包括顶壁41和侧壁42，顶壁41和侧壁42共同限定了容纳部的容纳空间。安装套筒3的上部容纳在容纳部的容纳空间内。连接件依次延伸穿过安装套筒3、顶壁41和车身5从而将三者相连。

优选地，连接件为螺栓6，车身5和安装套筒3内都设置有螺纹孔或螺母以和螺栓6固定相连，从而将顶壁41压紧在安装套筒3和车身5之间。在本实施方式中，螺栓6位双头螺栓，其一端与安装套筒3螺纹接合，另一端穿过电池包组件与车身5上的安装孔通过紧固件(例如螺母)固定在车身5上。

可以理解，电池包支架4的容纳部的顶壁41上的用于贯穿螺栓6的通孔可以设置为螺纹孔，也可以设置为光滑的孔，由于安装套筒3和车身5在竖直方向上压紧顶壁41，即使顶壁41不与螺栓6螺纹连接，电池包支架4也无法相对于车身5在竖直方向上运动。

更优选地，安装套筒3的内孔包括具有第一内径的上部孔34和具有第二内径的下部孔33，而且第二内径大于第一内径，从而使上部孔34和下部孔33共同形成为台阶形孔。其中，上部孔34为螺纹孔，第一内径与螺栓6的外径相适应，从而使得螺栓6与上部孔34相配合。将下部孔33的内径设置为大于上部孔34的内径，既能够保证安装套筒3与螺栓6螺纹配合，又能够尽量地节省材料、减轻安装套筒3的重量。

另一方面，保护装置1的横梁2的构造也可具有多种优选的方式。例如，如图2所示，横梁2的形状与电池包组件的前端面的形状大致相适应，从而横梁2能够在各个方位对电池包进行保护。优选地，横梁2可以被设计成为与电池包组件的前端边缘大致平行的结构，从而可以节省此处的所占用的空间。

具体地，如图1所示，横梁2包括沿与行驶方向D垂直的水平方向(即车辆的横向方向)延伸的中心区段21和从中心区段21的两端向后并向外发散地延伸的侧部区段22，中心区段21和侧部区段22通过弧形段23连接。优选地，中心区段21的竖直截面可以形成为长方形，且该长方形的长边与车辆的行驶方向D平行。这样的设置使得车辆在行驶中遇到可移动的轻质的障碍物时，障碍物可能能够与弧形段23、侧部区段22接触从而滑动至电池包组件的两侧，避免了与横梁2发生剧烈的挤压碰撞。

并且，从图1和图2中可以看到，中心区段21、侧部区段22和弧形段23共同形成为一对称结构，该对称结构的对称平面为行驶方向D所在的竖直平面。优选地，安装套筒3为多个(例如图1和图2中所示的4个)，多个安装套筒3沿横梁2均匀布置。

为了避免横梁2与障碍物发生碰撞时产生形变而碰到电池包组件，同时也为了避免在保护装置1的安装过程中与电池包组件发生碰撞，将横梁2的与电池包组件面对的部位设置有避让结构，以避免横梁2与电池包组件发生干涉，达到跟电池包有更好的匹配效果，而且节省布置空间。

本实施方式中，横梁2的尺寸和材质等其他方面也可以具有多种优选的选择。例如，横梁2的高度(即在竖直方向上的尺寸)可以为18mm-26mm，优选为22mm；横梁2在行驶方向D上的尺寸可以为25mm-35mm，优选为30mm。横梁2还可以形成为中空的结构，且限定该中空结构的壁的厚度可以为2mm-4mm，优选为3mm。横梁2可以由Q235材料制成，其屈服强度约为235Mpa，断裂延伸率大于26％；还可以根据需阻挡的障碍物的尺寸、重量以及行驶速度等要求而进行材料及厚度的加强。横梁2的截面也可以被构造成是圆形、矩形或其他形状，横梁可以是整体式构件，也可以由两个或多个部件焊接形成。横梁2的长度(即其在水平方向上的最长尺寸)也可以具有多种选择，例如可以根据需要保护电池包的宽度进行相应调整。

本实施方式中，安装套筒3的尺寸和材质等其他方面也可以具有多种优选的选择。例如，第一内径可以为10mm-18mm，优选为14mm；第二内径可以为22mm-30mm，优选为26mm；安装套筒3的外径可以为30mm-35mm，优选为32mm；安装套筒3的高度(即在竖直方向上的尺寸)可以为70mm-90mm，优选为79mm；安装套筒3可以由H340LAD材料制成。

本实用新型所提供的保护装置和设置有该装置的车辆，能够实现在横梁与障碍物碰撞而发生变形之后快速、简易地更换横梁。并且，保护装置和电池包组件通过共同的连接件固定至车身，可以减少连接件的设置、方便车辆的组装，也能够减小螺栓以及安装点位置处的受力。

部件附图标记列表：

保护装置1；

横梁2；

中心区段21；

侧部区段22；

弧形段23；

安装套筒3；

安装套筒(即柱状体)的顶端31；

上部孔34；

下部孔33；

电池包支架4；

容纳部的顶壁41；

容纳部的侧壁42；

车身5；

螺栓6；

行驶方向D。

Claims (16)

1.一种电池包组件保护装置，用于保护安装在车辆底盘处的电池包组件，其特征在于，所述保护装置包括：

横梁，所述横梁沿车辆行驶方向设置在所述电池包组件的前方且其底面被设定成低于所述电池包组件的底面或与所述电池包组件的底面平齐；和

安装部件，所述安装部件沿所述车辆的竖直方向延伸穿过所述横梁，其一端与所述横梁固定地连接，另一端通过连接件可拆卸地附接所述车辆的车身，

其中，所述连接件被构造成能够延伸穿过所述电池包组件在所述车身上的安装点，从而将所述电池包组件和所述横梁一同固定至所述车身。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述横梁的形状被设计成与所述电池包组件底部前端面的形状相适应。

3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述横梁的与所述电池包组件面对的部位设计有避让结构，以避免所述横梁与所述电池包组件发生干涉。

4.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述横梁包括沿所述车身的横向延伸的中心区段和分别从所述中心区段的两端向后并向外发散地延伸的侧部区段。

5.根据权利要求4所述的保护装置，其特征在于，所述中心区段与所述侧部区段之间通过弧形段连接。

6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述横梁形成为中空结构。

7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述横梁的壁厚为2mm-4mm。

8.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述横梁的横截面形成为矩形或圆形。

9.根据权利要求1或8所述的保护装置，其特征在于，所述横梁为整体式构件或由至少两个构件连接在一起而形成。

10.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述安装部件为多个柱状体，所述多个柱状体沿所述横梁均匀布置。

11.根据权利要求10所述的保护装置，其特征在于，所述柱状体为内部中空的安装套筒。

12.根据权利要求11所述的保护装置，其特征在于，所述安装套筒贯穿所述横梁并分别在所述横梁的顶表面和底表面上焊接在所述横梁上。

13.根据权利要求12所述的保护装置，其特征在于，所述安装套筒的内孔被构造成具有不同内径的台阶形孔。

14.根据权利要求13所述的保护装置，其特征在于，所述台阶形孔包括具有第一内径的上部孔和具有第二内径的下部孔，而且所述第二内径大于所述第一内径。

15.根据权利要求14所述的保护装置，其特征在于，所述上部孔为能够与所述连接件螺纹接合的螺纹孔，所述连接件为双头螺栓，其中，所述双头螺栓的一端与所述上部孔螺纹接合，另一端穿过所述电池包组件及所述车身上的安装孔并通过紧固件固定在所述车身上。

16.一种车辆，所述车辆在底盘处安装有电池包组件，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-15中任意一项所述的电池包组件保护装置。

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