CN219487159U - 电池包框架结构、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包框架结构、电池包和车辆。电池包框架结构包括：后边框横梁，后边框横梁包括沿高度方向顺次连接的第一部分、第二部分和第三部分，其中，第二部分的宽度大于第一部分的宽度，第三部分的宽度大于第二部分的宽度；后边框纵梁，后边框纵梁位于电池包内且两端分别与车身后地板连接，后边框纵梁的一端用于承接后边框横梁；外接横梁，外接横梁与后边框横梁间隔设置且位于后边框横梁远离后边框纵梁的一侧，外接横梁的两端分别与车身后地板连接。根据本实用新型的电池包框架结构、电池包和车辆，能够实现有效抵抗尾部冲击力，保护电池包不受挤压而短路起火而保证电池包安全性的技术效果。

Description

电池包框架结构、电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电池包框架结构、电池包和车辆。

背景技术

随着社会的发展，对车辆的安全性能要求日益严格，50km尾碰工况是评价车辆追尾时整车安全性能的主流测试，优秀的车身结构，需具备足够的变形空间用于缓冲高速冲击、同时要有足够的强度来保护电池/燃油系统。

插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle)简称PHEV汽车，是一种新能源汽车，既有传统汽车的发动机，变速器，传动系统，油箱，也有纯电动汽车的电池、电动机。

PHEV车型的电池容量较大，体积也较大，通常位于车身后行李舱的地板上。50公里后碰试验，考察车辆在追尾时油箱、电池包的安全性。电池包若受到挤压，会有短路起火风险，随着PHEV车型储电量的增加，电池包体积也在增大，对安全性能的要求日益提高。现有的PHEV汽车的电池包与后围空间的间隔极小，在50公里后碰试验中电池包模组常受到挤压力，存在短路起火风险，严重影响电池包的安全性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的新能源汽车电池包的安全性较差的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型一方面提供了一种电池包框架结构，包括：后边框横梁，后边框横梁包括沿高度方向顺次连接的第一部分、第二部分和第三部分，其中，第二部分的宽度大于第一部分的宽度，第三部分的宽度大于第二部分的宽度；后边框纵梁，后边框纵梁位于电池包内且两端分别与车身后地板连接，后边框纵梁的一端用于承接后边框横梁；外接横梁，外接横梁与后边框横梁间隔设置且位于后边框横梁远离后边框纵梁的一侧，外接横梁的两端分别与车身后地板连接。

在一个示例性实施例中，第一部分的高度和第三部分的高度均小于第二部分的高度；和/或后边框横梁的后侧板竖直设置，后边框横梁的前侧板向下倾斜设置或者为弧形板。

在一个示例性实施例中，后边框横梁具有沿长度方向延伸的空腔，后边框横梁包括分隔板，分隔板位于空腔内并与后边框横梁的后侧板相平行，分隔板将空腔分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体的高度小于第二腔体的高度。

在一个示例性实施例中，后边框横梁还包括第一加强筋，第一加强筋分别与分隔板和后边框横梁的前侧板连接并将第一腔体分隔为多个第一子腔体；和/或后边框横梁还包括第二加强筋，第二加强筋分别与分隔板和后侧板连接并将第二腔体分隔为多个第二子腔体。

在一个示例性实施例中，第一加强筋和/或第二加强筋倾斜设置或水平设置。

在一个示例性实施例中，后边框纵梁与后边框横梁相垂直设置；和/或后边框纵梁为异形梁结构，后边框纵梁的后端高度大于前端高度，且后边框纵梁靠近后边框横梁的一端的端面与后边框横梁的前侧板的外表面为配合面。

在一个示例性实施例中，后边框纵梁为多个，多个后边框纵梁沿后边框横梁的长度方向间隔设置。

在一个示例性实施例中，外接横梁为空心圆管，且外接横梁的中间段位于后边框横梁的高度方向的中间位置且与后边框横梁相平行设置，外接横梁的两端为折弯段，折弯段向下倾斜设置。

本实用新型的另一方面提供了一种电池包，包括上述的电池包框架结构。

本实用新型的另一方面提供了一种车辆，包括上述的电池包。

本实用新型中所述的电池包框架结构通过由外到内设置外接横梁、后边框横梁和后边框纵梁，能够提高电池包框架结构的整体结构稳定性，当车辆尾部受到冲击时，外接横梁、后边框横梁和后边框纵梁依次受到挤压，在受力过程中能够有效承受和分散冲击力，防止电池包受到挤压，此外，将后边框横梁设置为沿高度方向顺次连接的第一部分、第二部分和第三部分，且使得第二部分的宽度大于第一部分的宽度，第三部分的宽度大于第二部分的宽度，这样能够形成上窄下宽的结构形式，有效地提高后边框横梁的结构稳定性和抗弯性能，比传统截面能承受更大的力而不变形，从而更有效地抵抗尾部冲击力，保护电池包不受挤压而短路起火，保证了电池包的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例中的电池包框架结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的电池包的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的电池包的剖面图；

图4是本实用新型实施例中的后边框横梁的剖面图；

图5是本实用新型实施例中的后边框横梁的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中的后边框纵梁的结构示意图。

附图标记：

10-后边框横梁；101-第一部分；102-第二部分；103-第三部分；11-后侧板；12-前侧板；13-分隔板；14-第一加强筋；15-第二加强筋；16-顶板；17-底板；20-后边框纵梁；30-外接横梁；40-电池模组；1-电池包。

具体实施方式

此处参考附图描述本实用新型的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本实用新型的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与上面给出的对本实用新型的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本实用新型的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本实用新型的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本实用新型的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本实用新型的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本实用新型的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本实用新型的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本实用新型模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本实用新型。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本实用新型的相同或不同实施例中的一个或多个。

本实用新型的第一实施例提供一种电池包框架结构，如图1至图3、图6所示，电池包框架结构包括后边框横梁10、后边框纵梁20和外接横梁30。后边框横梁10包括沿高度方向顺次连接的第一部分101、第二部分102和第三部分103。其中，第二部分102的宽度大于第一部分101的宽度，第三部分103的宽度大于第二部分102的宽度。后边框纵梁20位于电池包1内且两端分别与车身后地板连接，后边框纵梁20的一端用于承接后边框横梁10。外接横梁30与后边框横梁10间隔设置且位于后边框横梁10远离后边框纵梁20的一侧，外接横梁30的两端分别与车身后地板连接。

本实用新型的实施例提供的电池包框架结构通过由外到内设置外接横梁30、后边框横梁10和后边框纵梁20，能够提高电池包框架结构的整体结构稳定性，当车辆尾部受到冲击时，外接横梁30、后边框横梁10和后边框纵梁20依次受到挤压，在受力过程中能够有效承受和分散冲击力，防止电池包1受到挤压，此外，将后边框横梁10设置为沿高度方向顺次连接的第一部分101、第二部分102和第三部分103，且使得第二部分102的宽度大于第一部分101的宽度，第三部分103的宽度大于第二部分102的宽度，这样能够形成上窄下宽的结构形式，有效地提高后边框横梁10的结构稳定性和抗弯性能，比传统截面能承受更大的力而不变形，从而更有效地抵抗尾部冲击力，保护电池包1不受挤压而短路起火，保证了电池包的安全性。

在本实施例中，第一部分101的高度和第三部分103的高度均小于第二部分102的高度。这样在保证主要受力部分具有足够厚度的同时将上下两部分的厚度设置为相对较小，能够最大限度地减少用材，实现后边框横梁10的轻量化。

在本实施例中，后边框横梁10的后侧板11竖直设置，这样能够保证后边框横梁10最大面积地接受挤压力，使得后边框横梁10能够均匀受力。后边框横梁10的前侧板12向下倾斜设置或者为弧形板。后边框横梁10的顶板16和底板17水平设置且相平行。也就是说，本实施例中的后边框横梁10的截面为梯形或类梯形，第二部分102为后边框横梁10的中间部分，承受最大的挤压力，第三部分103为后边框横梁10的底部，也是最宽的部分，使得整体稳固，避免后边框横梁10发生翻转，第一部分101为最窄的部分，受挤压时会发生轻微变形，但上窄下宽的设计使得第一部分101距离电池包1的电池模组40最远，即使受到挤压也不会与电池模组40接触不到也就不会挤压电池模组40。通过上述设置，使得后边框横梁10整体在受到一定挤压时也不会与电池模组40发生接触，避免后边框横梁10变形挤压电池模组40。

如图4至图5所示，后边框横梁10具有沿长度方向延伸的空腔，后边框横梁10包括分隔板13。分隔板13位于空腔内并与后边框横梁10的后侧板11相平行，分隔板13的上下两端分别与顶板16和底板17连接，从而将空腔分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体的高度小于第二腔体的高度。具体的，第一腔体相对于第二腔体位于靠近电池模组40，这样使得双腔体的布置方式能够提高截面强度，且与后边框横梁10的上窄下宽的结构形式相适配，有效地抵抗尾部冲击力，保护电池模组40的安全。

如图4至图5所示，后边框横梁10还包括第一加强筋14，第一加强筋14分别与分隔板13和后边框横梁10的前侧板12连接并将第一腔体分隔为多个第一子腔体。相应的，后边框横梁10还包括第二加强筋15，第二加强筋15分别与分隔板13和后侧板11连接并将第二腔体分隔为多个第二子腔体。通过上述设置，将空腔分隔为多个小腔体，能够改变冲击力的传递路径，合理分配冲击力载荷的分布，实现冲击力载荷的衰减，从而提高后边框横梁10溃缩变形吸能的能力，并使得后边框横梁10实现轻量化。

在本实施例中，第一加强筋14倾斜设置或水平设置。相应的，第二加强筋15也倾斜设置或水平设置。具体的，第一加强筋14和第二加强筋15均为多个，多个第一加强筋14和多个第二加强筋15可以为相同或不同的设置角度，使得冲击力能够向不同方向传递，增加冲击力的传递路径，从而提高后边框横梁10的抗变形能力。

在本实施例中，后边框纵梁20的两端分别与后边框横梁10和车身后地板固定连接。后边框纵梁20与后边框横梁10相垂直设置。具体的，后边框纵梁20设置在相邻的两个电池模组40之间。具体的，后边框纵梁20的两端与车身后地板之间为螺接。通过上述设置，使得后边框纵梁20与后边框横梁10形成T型排布结构，为防止后边框横梁10弯曲与截面翻转提供有力支撑。

在本实施例中，后边框纵梁20为异形梁结构，后边框纵梁20的后端高度大于前端高度，且后边框纵梁20靠近后边框横梁10的一端的端面与后边框横梁10的前侧板12的外表面为配合面。具体的，后边框纵梁20的后端高度与后边框横梁10的高度相同。通过上述设置，后边框纵梁20能够有效承接支撑后边框横梁10，避免后边框横梁10发生弯曲变形。进一步的，后边框纵梁20的侧面呈类三角形，能将部分冲击力分散到后边框纵梁20前端的安装点处，实现整体框架的稳定。

在本实施例中，后边框纵梁20为多个，多个后边框纵梁20沿后边框横梁10的长度方向间隔设置。这样后边框纵梁20能够沿后边框横梁10的长度方向将后边框横梁10支撑住，避免后边框横梁10发生弯曲变形。

在本实施例中，外接横梁30的两端分别与车身后地板固定连接。具体的，外接横梁30的两端与车身后地板之间为螺接。外接横梁30包括中间段和位于中间段两端的折弯段，中间段与后边框横梁10间隔且相平行设置，且中间段位于后边框横梁10的高度方向的中间位置，折弯段向下倾斜设置。

在本实施例中，外接横梁30为空心圆管。当车辆发生追尾冲击后，外接横梁30首先受到挤压，外接横梁30通过空心圆管抵抗变形，保护电池包1，同时将部分冲击力分散到其两端的车身安装点上。

在本实施例中，电池包框架结构对电池包的保护过程具体如下：

车辆发生追尾冲击后，在第一阶段，位于最外侧的外接横梁30首先受到挤压，外接横梁30通过空心圆管抵抗变形，保护电池包1，同时将部分冲击力分散到其两侧的车身安装点上。

在第二阶段，后边框横梁10随后受到挤压，后边框横梁10中间的第二部分102承受最大的挤压力，其抗变形能力也最强；而底端的第三部分103为梯形结构的最宽部分，使整体稳固，避免截面结构发生翻转；顶端的第一部分101的宽度最窄，受挤压时会发生轻微变形，但是第一部分101距离电池模组40最远，接触不到电池模组40也就不会挤压电池模组40。

在第三阶段，受力的是后边框纵梁20，后边框纵梁20与后边框横梁10配合形成T型结构，能有效撑住后边框横梁10，避免后边框横梁10发生弯曲变形。

本实用新型的第二实施例提供一种电池包，包括上述的电池包框架结构。

本实用新型的第三实施例提供一种车辆，包括上述的电池包框架结构。

本实用新型提供的电池包和车辆的有益效果与所述电池包框架结构的有益效果相同，在此同样不再赘述。

由上述内容可知，本实用新型实施例提供的电池包框架结构通过。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型的描述中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包框架结构，其特征在于，包括：

后边框横梁(10)，所述后边框横梁(10)包括沿高度方向顺次连接的第一部分(101)、第二部分(102)和第三部分(103)，其中，所述第二部分(102)的宽度大于所述第一部分(101)的宽度，所述第三部分(103)的宽度大于所述第二部分(102)的宽度；

后边框纵梁(20)，所述后边框纵梁(20)位于电池包(1)内且两端分别与车身后地板连接，所述后边框纵梁(20)的一端用于承接所述后边框横梁(10)；

外接横梁(30)，所述外接横梁(30)与所述后边框横梁(10)间隔设置且位于所述后边框横梁(10)远离所述后边框纵梁(20)的一侧，所述外接横梁(30)的两端分别与所述车身后地板连接。

2.根据权利要求1所述的电池包框架结构，其特征在于，所述第一部分(101)的高度和所述第三部分(103)的高度均小于所述第二部分(102)的高度；和/或

所述后边框横梁(10)的后侧板(11)竖直设置，所述后边框横梁(10)的前侧板(12)向下倾斜设置或者为弧形板。

3.根据权利要求1所述的电池包框架结构，其特征在于，所述后边框横梁(10)具有沿长度方向延伸的空腔，所述后边框横梁(10)包括分隔板(13)，所述分隔板(13)位于所述空腔内并与所述后边框横梁(10)的后侧板(11)相平行，所述分隔板(13)将所述空腔分隔为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的高度小于所述第二腔体的高度。

4.根据权利要求3所述的电池包框架结构，其特征在于，

所述后边框横梁(10)还包括第一加强筋(14)，所述第一加强筋(14)分别与所述分隔板(13)和所述后边框横梁(10)的前侧板(12)连接并将所述第一腔体分隔为多个第一子腔体；和/或

所述后边框横梁(10)还包括第二加强筋(15)，所述第二加强筋(15)分别与所述分隔板(13)和所述后侧板(11)连接并将所述第二腔体分隔为多个第二子腔体。

5.根据权利要求4所述的电池包框架结构，其特征在于，所述第一加强筋(14)和/或所述第二加强筋(15)倾斜设置或水平设置。

6.根据权利要求1所述的电池包框架结构，其特征在于，所述后边框纵梁(20)与所述后边框横梁(10)相垂直设置；和/或

所述后边框纵梁(20)为异形梁结构，所述后边框纵梁(20)的后端高度大于前端高度，且所述后边框纵梁(20)靠近所述后边框横梁(10)的一端的端面与所述后边框横梁(10)的前侧板(12)的外表面为配合面。

7.根据权利要求1所述的电池包框架结构，其特征在于，所述后边框纵梁(20)为多个，多个所述后边框纵梁(20)沿所述后边框横梁(10)的长度方向间隔设置。

8.根据权利要求1所述的电池包框架结构，其特征在于，所述外接横梁(30)为空心圆管，且所述外接横梁(30)的中间段位于所述后边框横梁(10)的高度方向的中间位置且与所述后边框横梁(10)相平行设置，所述外接横梁(30)的两端为折弯段，所述折弯段向下倾斜设置。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电池包框架结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电池包。