一种汽车电池包安装结构和具有该结构的电动汽车的制作方法

本实用新型属于汽车构造的技术领域，尤其涉及一种汽车电池包安装结构和具有该结构的电动汽车。

背景技术：

随着国家排放法规的日趋严厉，双积分政策的开始实施，使得电动车加速发展。由于电动车的电池包重量相比整车占比将近1/4，导致整车的重量相比传统车增加不少，然而为了增加整车的续航里程，需要尽可能的降低整车重量，尤其对于整车重量占比1/4左右的白车身而言，需要轻量化的设计尤为明显。

目前，纯电动车车型中，为达到更好的轻量化效果，提高整车续航里程。白车身主要采用全铝车身或者钢铝混合车身等结构。在全铝合金车身或下车体基本为铝合金的车身结构中，为保证电池包的安装可靠性，电池包安装点主要采用门槛两侧纵向布置、中间利用机舱下横梁、座椅前后横梁横向布置。

但此种结构会造成以下缺点：

1此种结构的布置方式由于电池包的中间安装点布置于座椅横梁，安装点X向(白车身的长度方向)间距受到电池包模组和人机布置影响；

2.电池包模组在布置间距一定的情况下，人机需做出一定妥协以满足电池包安装需求；

此布置方式由于受到电池包模组布置和人机布置的影响，不利于车身和电池包平台化设计，也不利于不同人机布置方式，且不能满足不同续航里程和不同轴距车型的车身结构对于电池包拓展的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种能够适应性调整电池包安装框架以满足不同的人机布置方式和不同轴距车型的汽车电池包安装结构和具有该结构的电动汽车。

本实用新型提供了一种汽车电池包安装结构，包括用于安装电池包的安装框架，所述安装框架包括设于车身两侧的门槛梁，包括横设于所述门槛梁之间的机舱下横梁、前座椅横梁、后座椅前横梁和后座椅后横梁，包括沿纵向设于所述机舱下横梁与所述后座椅前横梁之间的中通道，所述机舱下横梁设于所述门槛梁的前端之间，所述后座椅后横梁设于所述门槛梁的后端之间，所述后座椅前横梁设于所述前座椅横梁与所述后座椅后横梁之间，所述门槛梁和所述中通道的下方设有动力电池模组。

进一步地，所述动力电池模组的数量随车辆轴距的增加而增加，随车辆轴距的减小而减少。

进一步地，所述动力电池模组的数量随续航里程的增加而增加，随所述续航里程的减小而减少。进一步地，当续航里程增加时，所述动力电池模组的尺寸朝车后方增加，在所述后座椅后横梁上增设动力电池模组安装点。

进一步地，当续航里程减小时，所述动力电池模组的尺寸朝车前方减少，取消在后座椅后横梁上动力电池模组的安装点。

进一步地，所述电池包安装结构还包括设于车身的前、后两侧的扭力盒和后纵梁，所述扭力盒的一端连接于所述机舱下横梁与所述门槛梁的连接处，另一端连接前机舱纵梁；所述后纵梁的一端连接于所述门槛梁与所述后座椅后横梁的连接处，另一端连接于后地板纵梁。

进一步地，所述门槛梁、所述中通道、所述机舱下横梁和所述后座椅前横梁组成“日”字型的框体结构。

进一步地，所述扭力盒和所述后纵梁为铝合金铸造成型，所述门槛梁、所述中通道、所述机舱下横梁、所述前座椅横梁、所述后座椅前横梁以及所述后座椅后横梁为铝合金挤出成型。

进一步地，所述扭力盒、所述后纵梁、所述机舱下横梁、所述门槛梁、所述中通道、所述前座椅横梁、所述后座椅前横梁以及所述后座椅后横梁相互之间通过自穿铆接或热熔自攻丝连接。

本实用新型还提供了一种电动汽车，包括以上所述的汽车电池包安装结构。

综上，本实用新型通过由门槛梁、中通道、机舱下横梁和后座椅前横梁组成的“日”字型框架，由于保留了中通道而增加传力通道，提高车辆的碰撞性能，还由于主要为车辆提供续航里程的动力电池模组设于中通道和门槛梁的下方，从而不受人机布置影响的限制，有利于不同人机布置和电池包安装点平台化设计的拓展。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型提供的汽车电池包安装结构一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型详细说明如下。

如图1所示，本实用新型提供了一种汽车电池包安装结构，其包括以用于安装电池包的安装框架。

其中，安装框架包括门槛梁11、机舱下横梁12、前座椅横梁13、后座椅前横梁14、后座椅后横梁15、中通道16、扭力盒17和后纵梁 18，此安装框架由于保留了中通道16结构，相比现有的铝合金车身结构，在车辆正碰过程中，增加了传力通道，减小了乘员舱侵入量，以提高车辆的侧撞性能，有利于车身乘员舱弯曲刚度的提高。

具体地，安装框架的门槛梁11设于车身两侧，机舱下横梁12、前座椅横梁13、后座椅前横梁14和后座椅后横梁15横设于门槛梁11之间，中通道16沿纵向设于机舱下横梁12与后座椅前横梁14之间，槛梁11、中通道16、机舱下横梁12和后座椅前横梁14组成的“日”字型的完整框体结构来保证动力电池模组的安装性能。一优选实施例中，中通道设于机舱下横梁12与后座椅前横梁14的中部。

具体地，机舱下横梁12设于门槛梁11的前端之间，后座椅后横梁 15设于门槛梁11的后端之间，后座椅前横梁14设于前座椅横梁13与后座椅后横梁15之间；详细地，在门槛梁11和中通道16的下方布设有动力电池模组，由于动力电池模组没有布置于座椅横梁(特别是前座椅横梁13)上，这样动力电池模组的安装位置不易受人机布置影响的限制。

进一步地，动力电池模组的数量能够随车辆轴距的不同而进行适应性地调整，以尽可能地满足车辆对于续航里程的需求，有利于车身和电池包安装点平台化设计，有利于适应不同人机的布置方式和不同轴距以及车身结构的拓展。具体地，动力电池模组的数量随车辆轴距的增加而增加，以满足车辆对于高续航里程的要求；随车辆轴距的减小而减少，以适应低配置车辆的需求。

本实用新型中，动力电池模组的数量还可随续航里程的增加而增加，随续航里程的减小而减少，也即是动力电池模组的数量根据车辆续航里程的高低需求进行调整。当续航里程增加(续航里程需求高)时，动力电池模组的尺寸朝车后方增加，可通过在后座椅后横梁15的下方增设动力电池模组安装点，满足车辆对续航里程的需求；而当续航里程减小(续航里程需求低)时，动力电池模组的尺寸朝车前方减少，通过取消在后座椅后横梁15的下方的动力电池模组的安装点即可，如此便可实现不同续航里程电池包的车身框架拓展，而高平台化设计、高拓展性的结构车身有利于提高不同车型不同续航里程车型之间零件的通用率，降低零件开发费用，降低整车成本。

再次参考图1，本实用新型中，扭力盒17和后纵梁18分别设于车身的前、后两侧。具体地，扭力盒17的一端连接于机舱下横梁12与门槛梁11的连接处，另一端连接前机舱纵梁；后纵梁18的一端连接于门槛梁11与后座椅后横梁的连接处，另一端连接于后地板纵梁。

本具体实施例中，扭力盒17和后纵梁18为铝合金铸造成型，而门槛梁11、中通道16、机舱下横梁12、前座椅横梁13、后座椅前横梁14 以及后座椅后横梁15为铝合金挤出成型。

在电动汽车发展以及白车身轻量化过程中，铝合金的下车体结构被广泛地运用，然而，在传统的钢铝连接方面，传统的点焊实施较为困难，扭力盒17、后纵梁18、机舱下横梁12、门槛梁11、中通道16、前座椅横梁13、后座椅前横梁14以及后座椅后横梁15相互之间根据需要选择在钢/铝连接方面具有优势的半空心自穿铆接(Self-piercing riveting， SPR)或者热熔自攻丝(Flow Drill Serewdriving，FDS)代替常规的点焊方式进行连接，从而形成轻量化以及综合性能更优的安装框架结构。

自穿铆接(Self-piercing riveting，SPR)工艺是一种连接两种或两种以上金属或非金属材质的机械冷连接技术。自穿刺的铆钉在执行机构的推动下刺穿上层板材，刺入下层板后铆钉尾部在底部凹模的作用下向外延伸，最终与下层板形成咬边的结构，从而形成稳定的连接点，在凹模的连接件产生一个凸出的铆钉墩头，由于凹模侧的连接件只有塑性变形而没有被穿透，使得下层板存在剩余的板厚，所以能够形成一个紧密的连接结构，是能够实现提高汽车的经济性，使车身轻量化的一种连接技术。

热熔自攻丝(Flow Drill Serewdriving，FDS)工艺通过特殊钻铆铆钉，在主轴高速旋转的驱动下，对板材进行加热、钻孔、攻丝、锁紧等过程，使得局部融化的板材能嵌入到铆钉的螺纹牙中，形成类焊接作用，从而形成稳定的连接点。由于，钻铆工艺的上层板可以预冲孔或不冲孔，通过铆钉尖端的高速旋转及主轴纵向向下压力对板材进行摩擦加热和钻孔，钻入的铆钉向下运动、延伸，以在铆钉下端形成一个延伸套管附着在铆钉穿刺位置，以增加铆点性能，热熔自攻丝技术是一种适合于连接多层板、异质板的单侧成型铆接方式。

本实用新型还提供了一种电动汽车，包括以上所述的汽车电池包安装结构。有关于电动汽车的白车身等其他元部件与安装框架和电池包安装的具体内容，可参考现有技术，具体在此不做赘述。

本实用新型通过由门槛梁、中通道、机舱下横梁和后座椅前横梁组成的“日”字型安装框架，不但由于保留了中通道而增加传力通道，提高车辆的碰撞性能，且还由于主要为车辆提供续航里程的动力电池模组设于中通道和门槛梁的下方，从而不受人机布置影响的限制，进一步还可根据车辆对续航里程的高低配置的要求，考虑在后座椅后横梁上增设或取消动力电池模组的布设，有利于不同人机布置和电池包安装点平台化设计的拓展。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。