一种电动汽车电池包安装结构

文档序号:79059 发布日期:2021-10-08 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种电动汽车电池包安装结构 (Battery pack mounting structure of electric automobile ) 是由 刘仲文 李明军 于 2021-06-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及了一种电动汽车电池包安装结构,包括一对门槛梁、前挡板下横梁、后地板前横梁以及连接装置;前挡板下横梁设在一对门槛梁的前端,后地板前横梁设在一对门槛梁的后端,一对门槛梁、后地板前横梁以及前挡板下横梁之间形成放置部,电池包设置在放置部;连接装置设置在门槛梁上,连接装置包括缸体、封闭气腔以及安装臂;封闭气腔设置在缸体内,安装臂的一端与缸体连接,安装臂的另一端连接电池包;电池包受到冲撞,缸体往电池包方向移动,缸体与安装臂之间将产生压缩封闭气腔的相对运动。上述技术方案在门槛梁上设置了连接装置,通过连接装置来缓冲整车受到的冲撞力,从而防止力传送到电池包,避免电池包受到损坏。(The invention relates to an electric vehicle battery pack mounting structure which comprises a pair of threshold beams, a front baffle lower beam, a rear floor front beam and a connecting device, wherein the threshold beams are arranged on the front baffle lower beam; the front baffle lower cross beam is arranged at the front ends of the pair of threshold beams, the rear floor front cross beam is arranged at the rear ends of the pair of threshold beams, a placing part is formed among the pair of threshold beams, the rear floor front cross beam and the front baffle lower cross beam, and the battery pack is arranged on the placing part; the connecting device is arranged on the threshold beam and comprises a cylinder body, a closed air cavity and a mounting arm; the closed air cavity is arranged in the cylinder body, one end of the mounting arm is connected with the cylinder body, and the other end of the mounting arm is connected with the battery pack; when the battery pack is impacted, the cylinder body moves towards the direction of the battery pack, and relative motion of compressing the closed air cavity is generated between the cylinder body and the mounting arm. Above-mentioned technical scheme has set up connecting device on the threshold roof beam, cushions the impulsive impact force that whole car received through connecting device to prevent that power from transmitting the battery package, avoid the battery package to receive the damage.)

一种电动汽车电池包安装结构

技术领域

本发明涉及汽车

技术领域

,特别涉及一种电动汽车电池包安装结构。

背景技术

电池包是电动汽车整车结构的核心部件,为电动汽车提供动力源,电池包的结构布置和安装是电动汽车整车综合性能的关键因素,电池包一般布置在车身前地板下方,重量占电动汽车比重较大。传统的电动汽车,电池包与车身整体性连接强度不足,电动汽车发生碰撞时,电池包易受到损坏,电动汽车安全性降低。

如图1所示的汽车门槛梁结构,整车碰撞条件下,电池包4主体受车身刚性结构冲击,存在电池包4受车身梁结构等刚性结构挤压风险,电池包4外壳不可避免受力变形或刚性结构侵入电池包4主体,电池包4受来自门槛梁1及安装臂52自身的挤压变形,导致电池包4内部短路或电解液泄漏等严重安全风险。另外,电动车在行驶的过程中会产生颠簸,现有的电动车电池直接与车架纵梁固定连接,没有很好的缓冲保护机构,在颠簸过程中会损坏电池。

现有的保护电池包的技术方案主要是通过加强汽车门槛梁结构的强度和刚度,从而缓冲电池包受到的冲撞力。授权公告号为CN104908566B的中国专利文献公开了一种电动汽车电池包安装结构,包括电池包、固定框架、与固定框架连接的白车身;固定框架包括两个前纵梁、两个后纵梁、前挡板下横梁、后地板前横梁、后地板后横梁、两端分别与前挡板下横梁和后地板前横梁连接的中通道梁、两个位于前挡板下横梁和后地板前横梁之间的前座椅横梁;电池包包括底板,底板上端设有吊耳、下端设有连接组件,连接组件分别与前挡板下横梁下端、前纵梁下端和后地板后横梁下端连接,吊耳便于电池包的安装。

但是,增加汽车门槛梁结构强度和刚度的同时,整车的重量也有所提升,而且电池包的各个连接组件均连接在相应的车梁上,在车辆发生碰撞时,车梁的形变会直接对电池包的固定点产生挤压,没有缓冲碰撞作用力的相关结构,造成电池包的固定点直接失效,进而损坏电池包,整体安全性能不佳。

发明内容

为此,需要提供一种电动汽车电池包安装结构,用以解决现有车辆受到碰撞容易损坏电池包且车辆颠簸过程中容易损坏电池的技术问题。

为实现上述目的,发明人提供了一种电动汽车电池包安装结构,包括一对门槛梁、前挡板下横梁、后地板前横梁以及连接装置;

所述前挡板下横梁设在一对所述门槛梁的前端,所述后地板前横梁设在一对所述门槛梁的后端,一对所述门槛梁、所述后地板前横梁以及所述前挡板下横梁之间形成放置部,电池包设置在所述放置部;

所述连接装置设置在所述门槛梁上,所述连接装置包括缸体、封闭气腔以及安装臂;

所述封闭气腔设置在所述缸体内,所述安装臂的一端与所述缸体连接,所述安装臂的另一端连接所述电池包;

所述电池包受到冲撞,所述缸体往所述电池包方向移动,所述缸体与所述安装臂之间将产生压缩所述封闭气腔的相对运动。

进一步地,所述门槛梁上设置有两个以上所述连接装置。

进一步地,所述连接装置还包括壳体,所述缸体设置在所述壳体内,所述缸体与所述壳体间设置有橡胶层。

进一步地,所述壳体上设置有第一开裂导向槽,所述第一开裂导向槽为向所述缸体方向凹陷的槽。

进一步地,所述封闭气腔上设置有第二开裂导向槽,所述第二开裂导向槽为向所述壳体方向凸起的槽。

进一步地,所述连接装置还包括充气阀,所述充气阀设置在所述封闭气腔侧面。

进一步地,所述连接装置还包括泄压阀,所述封闭气腔在远离所述安装臂的一端设置有泄压阀。

进一步地,所述安装臂两端设置有限位块,所述限位块用于限制所述安装臂伸长位置。

进一步地,所述安装臂两侧设置有轨道,所述限位块设置在所述轨道两侧,所述轨道相对所述限位块移动。

进一步地,所述连接装置通过螺栓固定在所述门槛梁上。

区别于现有技术,上述技术方案在门槛梁上设置了连接装置,通过连接装置来缓冲整车受到的冲撞力,能够有效降低整车碰撞条件下电池包主体受车身刚性结构冲击风险;同时能够有效过滤来自动力总成与路面等整车振动激励源的振动,降低对电池包主体的振动输入。其中,连接装置包括缸体、封闭气腔以及安装臂,所述电池包受到冲撞,所述缸体往所述电池包方向移动,所述封闭气腔相对所述安装臂压缩。这样由封闭气腔的相对压缩缓冲掉了整车受到的冲撞力,保证了电池包的安全。

附图说明

图1为背景技术所述汽车门槛梁结构的结构示意图;

图2为

具体实施方式

所述电动汽车电池包安装结构的结构示意图;

图3为图2中A-A的剖视图;

图4为图3中C的放大图;

图5为图2中A-A的结构示意图;

图6为图2中B-B的剖视图;

图7为具体实施方式所述电动汽车电池包安装结构的受到冲撞力F的变化图。

附图标记说明:

1、门槛梁;

2、前挡板下横梁;

3、后地板前横梁;

4、电池包;

5、连接装置;

50、缸体;

51、封闭气腔;

52、安装臂;

520、轨道;

521、密封圈;

53、限位块;

54、壳体;

55、橡胶层;

56、第一开裂导向槽;

57、第二开裂导向槽;

58、充气阀;

59、泄压阀;

6、螺栓。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中,需要理解的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

请参阅图2及图3,本实施例一种电动汽车电池包4安装结构,包括一对门槛梁1、前挡板下横梁2、后地板前横梁3以及连接装置5;所述前挡板下横梁2设在一对所述门槛梁1的前端,所述后地板前横梁3设在一对所述门槛梁1的后端,一对所述门槛梁1、所述后地板前横梁3以及所述前挡板下横梁2之间形成放置部,电池包4设置在所述放置部;所述连接装置5设置在所述门槛梁1上,所述连接装置5包括缸体50、封闭气腔51以及安装臂52;所述封闭气腔51设置在所述缸体50内,所述安装臂52的一端与所述缸体50连接,所述安装臂52的另一端连接所述电池包4;所述电池包4受到冲撞,所述缸体50往所述电池包4方向移动,所述缸体50与所述安装臂52之间将产生压缩所述封闭气腔51的相对运动。电池包4常规放置在门槛梁1结构内,一对门槛梁1、前挡板下横梁2以及后地板前横梁3的内部均设有螺母,一对门槛梁1、前挡板下横梁2以及后地板前横梁3的底板上螺母对应位置均设有相对应的螺孔,连接装置5通过螺栓6连接在门槛梁1上。在不改变门槛梁1结构的基础上,在门槛梁1上设置了连接装置5。连接装置5可以设置一个也可设置两个以上,如图2所示,每个门槛梁1上设置了四组连接装置5,一对门槛梁1上设置了八组连接装置5。

当电动汽车受到碰撞力F时,通过门槛梁1将力传送至连接装置5,连接装置5再将受到的碰撞力分散,这样就保证整车受到碰撞时不会影响到电池包4。具体地,连接装置5包括缸体50、封闭气腔51以及安装臂52,封闭气腔51设置在缸体50内部,安装臂52主要是用于连接电池包4以及连接装置5的,因此,安装臂52的一端设置在连接装置5的缸体50内,还可设置在封闭气腔51内,另一端可通过螺栓6固定在电池包4上。此外,安装臂52一端与缸体50连接,通过密封圈521实现安装臂52与缸体50之间的密封。如图7所示,当车辆发生侧面碰撞时,门槛梁1受挤压,力传递至连接装置5上,缸体50与安装臂52之间将产生压缩封闭气腔51的相对运动,此时连接装置5已经在吸收侧面碰撞车身变形量,对电池包4主体起到防护作用。

上述技术方案在门槛梁1上设置了连接装置5,通过连接装置5来缓冲整车受到的冲撞力,能够有效降低整车碰撞条件下电池包4主体受车身刚性结构冲击风险;同时能够有效过滤来自动力总成与路面等整车振动激励源的振动,降低对电池包4主体的振动输入。其中,连接装置5包括缸体50、封闭气腔51以及安装臂52,所述电池包4受到冲撞,所述缸体50往所述电池包4方向移动,所述封闭气腔51相对所述安装臂52压缩。这样由封闭气腔51的相对压缩缓冲掉了整车受到的冲撞力,保证了电池包4的安全。

优选的,如图3所示,在缸体50外设置有壳体54进行保护,并在缸体50和壳体54间设置有硫化橡胶层55进行减震吸能。所述连接装置5还包括壳体54,所述缸体50设置在所述壳体54内,所述缸体50与所述壳体54间设置有橡胶层55。壳体54与缸体50通过硫化成型工艺,在壳体54内表面与缸体50外表面之间形成硫化橡胶层55,硫化橡胶层55在车辆行驶时,能够吸收部分来自路面和整车振动,降低对电池包4主体的振动输入,减小电池包4自身的振动,有利于提升电池包4的整车耐久性能,降低损坏维修成本。

优选的,参阅图5及图6,为了防止由于整车受到碰撞力,安装臂52不断地向电池包4方向伸长,最终可能会脱离缸体50。因此,在缸体50两侧内壁对应安装臂52的位置处设置了限位块53。同时,为了配合限位块53的移动,在安装臂52两侧上设置了轨道520或者滑轨,限位块53设置在轨道520或者滑轨两侧,轨道520相对限位块53进行移动。限位块53穿过缸体50上配合孔,与安装臂52轨道520或者滑轨相互配合,实现安装臂52的位置控制。所述安装臂52两端设置有限位块53,所述限位块53用于限制所述安装臂52伸长位置。所述安装臂52两侧设置有轨道520,所述限位块53设置在所述轨道520两侧,所述轨道520相对所述限位块53移动。此外,还可以设置现有的限位结构,类似抽屉一样,用于限位安装臂52极限伸出位置。例如,在安装臂52的底壁底面设置用于滑轨组件可拆卸安装的滑轨插装结构。滑轨插装结构包括侧边导向限位块53、定位连接部和插装止挡块,侧边导向限位块53布置在滑轨组件的侧部,定位连接部与滑轨组件定位连接,插装止挡块布置在滑轨插装行程的终端。

优选的,参阅图5及图6,为了保证连接装置5的封闭气腔51能适用不同车型,同时方便连接装置5受到碰撞后能继续使用,在缸体50侧面设置了充气阀58。所述连接装置5还包括充气阀58,所述充气阀58设置在所述封闭气腔51侧面。通过对应的充气泵实现对连接装置5的充气,目标气压根据电池包4的重量及整车碰撞力传递情况匹配计算。另外,当封闭气腔51内的气体减少时,可通过充气泵对封闭气腔51进行充气,从而保证连接装置5能继续使用。

优选的,在配置充气阀58的同时还可以配置有泄压阀59,用于控制封闭气腔51内的气压。所述连接装置5还包括泄压阀59,所述封闭气腔51在远离所述安装臂52的一端设置有泄压阀59。泄压阀59连接在缸体50侧面通孔上,当缸体50内部气压上升至一定压力值,泄压阀59工作,降低腔体气室气压,控制气压。

如图4所示,当车辆碰撞比较剧烈时,缸体50与安装臂52之间相对运动位移加大,封闭气腔51被完全压缩,安装臂52进一步撞击缸体50底部,缸体50在撞击力作用下将沿着第一开裂导向槽56开裂脱落,中断了碰撞力F传递路径,连接装置5这种优先损坏机制保护了电池包4主体,减小了电池包4主体受冲击力变形受损风险。所述壳体54上设置有第一开裂导向槽56,所述第一开裂导向槽56为向所述缸体50方向凹陷的槽。

同时,为了使连接装置5能更快中断碰撞力F的传递,在封闭气腔51上设置了第二开裂导向槽57。优选的,所述封闭气腔51上设置有第二开裂导向槽57,所述第二开裂导向槽57为向所述壳体54方向凸起的槽。整车侧碰时门槛梁1Y向变形,当门槛变形量超过缸体50内部行程时,壳体54与缸体50底部在安装臂52反作用力下脱落,中断了碰撞力F传递路径,这种优先损坏机制进一步保护了电池包4主体,减小了电池包4主体受冲击力变形受损风险。降低了电池包4高压短路漏电及电解液泄露等风险,提升了整车碰撞安全性。

当整车侧碰时,门槛梁1Y向变形,碰撞力传递至连接装置5上,壳体54以及橡胶层55吸收一部分冲撞力,另一部分冲撞力作用于缸体50,缸体50与安装臂52之间将产生压缩封闭气腔51的相对运动,封闭气腔51受压缩吸收了门槛位移变形,力未直接传递作用在电池包4上。此外,为了防止由于整车受到碰撞力,安装臂52不断地向电池包4方向伸长,最终可能会脱离缸体50。在缸体50两侧内壁上设置了限位块53,用于限制安装臂52伸长位置。同时,为了保证不同车型能适用连接装置5,在缸体50侧面设置了充气阀58,通过对应的充气泵实现对连接装置5的充气,目标气压根据电池包4的重量及整车碰撞力传递情况匹配计算。另外,缸体50侧面还可配套设置有泄压阀59,当缸体50内部气压上升至一定压力值,泄压阀59工作,降低腔体气室气压,控制气压。最后,为了防止车辆碰撞比较剧烈时,缸体50与安装臂52之间相对运动位移加大,封闭气腔51被完全压缩。设置了第一开裂导向槽56以及第二开裂导向槽57,壳体54与缸体50底部在安装臂52反作用力下脱落,中断了碰撞力F传递路径,这种优先损坏机制进一步保护了电池包4主体,减小了电池包4主体受冲击力变形受损风险。降低了电池包4高压短路漏电及电解液泄露等风险,提升了整车碰撞安全性。

区别于现有技术,上述技术方案在门槛梁1上设置了连接装置5,通过连接装置5来缓冲整车受到的冲撞力,能够有效降低整车碰撞条件下电池包4主体受车身刚性结构冲击风险;同时能够有效过滤来自动力总成与路面等整车振动激励源的振动,降低对电池包4主体的振动输入。其中,连接装置5包括缸体50、封闭气腔51以及安装臂52,所述电池包4受到冲撞,所述缸体50往所述电池包4方向移动,所述封闭气腔51相对所述安装臂52压缩。这样由封闭气腔51的相对压缩缓冲掉了整车受到的冲撞力,保证了电池包4的安全。

需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此,基于本发明的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围之内。

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