一种电池包托盘底部防护板及车辆的制作方法

本发明属于新能源汽车电池防护领域，尤其涉及一种电池包托盘底部防护板及车辆。

背景技术：

新能源车辆的电池包通过电池托盘置于车架上，其电池包底部完全暴露在车底盘下方，而为了降低车身重量，电池托盘一般由铝材料制成，铝电池托盘硬度较低，当新能源车辆行驶带起的石子或其他突出物撞击到电池包底部，铝电池托盘容易出现损坏的风险，无法对电池包起到很好的保护，从而导致电池包的功能失效，甚至出现起火爆炸等危险。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种电池包托盘底部防护板及车辆，可以对车辆的电池包进行有效保护，保证行车安全。

本发明的技术方案是：一种电池包托盘底部防护板，包括防护板本体，所述防护板本体设于电池包托盘的底部，所述防护板本体包括至少两块沿第一方向依次搭接的护板件，各所述护板件与所述电池包托盘之间通过粘接结构或/和卡扣结构连接固定。

可选地，所述防护板本体至少为两块，各所述防护板本体沿第二方向依次排布。

可选地，所述护板件设置有多个沿所述第一方向间隔排布的凸条结构，所述护板件上相邻的两个所述凸条结构之间形成有导风通道，且沿第一方向相邻两块护板件上的各所述导风通道对齐。

可选地，所述凸条结构上设置有排水孔。

可选地，所述凸条结构的一端或两端呈锥形或者弧形。

可选地，所述粘接结构为泡棉胶，且所述泡棉胶设置于所述导风通道的背面。

可选地，所述卡扣结构包括卡钩和卡槽，所述卡槽和所述卡钩分别设于所述凸条结构和所述电池包托盘上。

可选地，所述护板件为金属件。

可选地，所述护板件一端设有搭接部，所述护板件的另一端设有叠压部，所述叠压部搭盖于相邻护板件的搭接部上。

可选地，所述搭接部与所述叠压部之间设置有粘接件。

本发明还提供了一种车辆，包括电池包托盘，所述电池包托盘的底部设置有上述的电池包托盘底部防护板。

本发明所提供的一种电池包托盘底部防护板及车辆，通过在车辆电池包托盘的底面设置有防护板，来对车辆电池包进行保护，避免在汽车在行驶过程中带起的石子或其他异物撞击到电池包，保证行车安全。其中，防护板本体由至少两块护板件拼接组合而成，与现有技术中整体结构的防护板相比，采用分块拼接的防护板具有组装简便、结构简单、加工难度低、储存和运输方便的优点，且防护板出现损坏时，只需更换损毁的护板件即可，后期的维护成本低；通过设置粘接结构或/和卡扣结构进一步对护板件进行固定，防止护板件出现鼓包现象，避免了撞击时产生异响，提高乘车体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种电池包托盘底部防护板的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种电池包托盘底部防护板的爆炸示意图；

图3是本发明实施例1提供的一种电池包托盘底部防护板的俯视图；

图4是本发明实施例2提供的一种电池包托盘底部防护板的结构示意图；

图5是本发明实施例2提供的一种电池包托盘底部防护板的爆炸示意图；

图6是本发明实施例2提供的一种电池包托盘底部防护板的俯视图；

图7是图6中a-a方向的剖视图；

图8是图7中b处的放大示意图；

图9是图8中c处的放大示意图；

图10是图8中d处的放大示意图；

图11是本发明实施例1中模拟异物对防护板的凸条结构处进行撞击的仿真分析图；

图12是本发明实施例1中模拟异物对防护板相邻两个凸条结构之间的位置进行撞击的仿真分析图；

图13是本发明实施例1中模拟异物对防护板上相邻两块护板件的搭接处进行撞击的仿真分析图；

图14是本发明实施例1中模拟竖直方向随机振动的仿真分析图；

图15是本发明实施例2中模拟异物对防护板的凸条结构处进行撞击的仿真分析图；

图16是本发明实施例2中模拟异物对防护板相邻两个凸条结构之间的位置进行撞击的仿真分析图；

图17是本发明实施例2中模拟异物对防护板上相邻两块护板件的搭接处进行撞击的仿真分析图；

图18是本发明实施例2中模拟异物对防护板上卡扣连接处进行撞击的仿真分析图；

图19是本发明实施例2中模拟竖直方向振动随机的仿真分析图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

为了便于理解，本实施例中定义：第一方向可指电池包托盘2的长度方向，即车辆的长度方向，第二方向可指电池包托盘2的宽度方向，即车辆的宽度方向，竖直方向是指车辆的高度方向。

如图1至图6所示，本发明实施例提供的一种电池包托盘底部防护板，用来保护保护纯电动汽车或混合动力车辆的电池包，包括防护板本体1，防护板本体1设置在电池包托盘2的底部，防护板本体1包括至少两块护板件3，各护板件3沿第一方向依次搭接，护板件3可设计成标准件，在实际应用中可根据需要，通过控制护板件3的数量，能拼接出不同尺寸的防护板，适应不同的车型，从而不需要针对每一款车型对应准备一套模具，有效的降低生产成本；将防护板设计成拼接结构，与整体结构的护板相比，成型模具的尺寸可以设计得较小，降低加工难度、模具费用，而且尺寸相对较小的护板件3更利于储存和运输；将防护板设计成拼接结构，当防护板出现损毁时，只需更换损毁的护板件3，以降低后期的维护成本。

各块护板件3与电池包托盘2之间可设置有粘接结构5，通过采用粘接的方式将防护板本体1粘接固定到电池包托盘2底部，或者，如图4至图6所示，各块护板件3与电池包托盘2之间可设置有卡扣结构4，通过采用卡扣连接的方式将防护板本体1粘接固定到电池包托盘2底部，或者，各块护板件3与电池包托盘2之间可同时设置有粘接结构5和卡扣结构4，这样，可以有效的提高防护板安装的稳定性，使得防护板本体1贴合于电池包托盘2底部，具有安装简便、固定可靠的优点。

实际应用中，各所述护板件3还可以通过其他连接方式与电池包托盘连接固定，如螺钉连接、焊接等。

具体地，防护板本体1的边界通过锁紧件固定到电池包托盘的底部。锁紧件7可为铆钉或者螺栓，铆钉或者螺栓将防护板本体1的边界锁紧固定到电池包托盘2的底部，而防护板本体1的其他区域(中间区域)则可通过粘接结构5或/和卡扣结构4进行固定，防止护板件3出现鼓包现象，避免护板件3遭到撞击时出现异响，提高乘车体验。

可选地，防护板本体1的数量可至少为两块，且各防护板本体1沿第二方向依次排布，这样，可以进一步的将护板件3的尺寸设计得更小。

实际应用中，当防护板本体1至少为两块时，在沿第二方向依次排布的各防护板本体1中，相邻两块防护板本体1的边界可采用搭接的方式连接，或者，相邻两块防护板本体1的边界还可以采用对接连接，即相邻两块防护板本体1的边界没有重叠的部分。

本实施例中，对只包括一块防护板本体1的防护板结构进行说明。

可选地，如图1至图6所示，护板件3设置有多个凸条结构31，通过设置凸条结构31来提升护板件3的结构强度，从而进一步增加防护板的抗撞击能力，各凸条结构31沿第二方向间隔排布，并可平行于第一方向，每块护板件3上的各凸条结构31分布位置相同，且每块护板件3上相邻两个凸条结构31之间形成有导风通道32，沿第一方向搭接后相邻两块护板件3上相应位置处的导风通道32彼此对齐可形成一条连续的通道，即在相邻两块护板件3中，沿第一方向的导风通道32与凸条结构31不是交错排布，这样，在汽车在行驶过程中，经过防护板表面的气流经过导风通道32可顺畅流动，不会被凸条结构31所阻挡，从而降低汽车行驶的风阻系数。

具体地，沿第一方向，相邻两块护板件3上对齐的导风通道32之间可以是断开的，或者，相邻两块护板件3上对齐的导风通道32也可以是头尾对接。

可选地，如图1至图6所示，凸条结构31上设置有排水孔33，通过排水孔33来排出防护板与电池包托盘2之间的沉积水，避免电池包与沉积水接触而加速电池包的腐蚀，从而提高电池包的使用寿命。

具体地，护板件3可为金属冲压件，各凸条结构31可通过一体冲压的方式成型于护板件3上。

具体地，当防护板安装在汽车上时，凸条结构31凸出于护板件3的表面背向于电池包托盘2，即凸条结构31的凸起方向朝向路面，凸条结构31在朝向电池包托盘2的一侧形成有一空腔33，空腔33为防护板本体1受力变形预留了一定的变形空间，当防护板在受到异物碰撞时经过空腔33的缓冲而使异物不至于直接撞击到电池包托盘2的底部。

具有地，凸条结构31的凸起面可为平面，此时，为了排出防护板与电池包托板之间的沉积水，凸条结构31上设置有一个以上的排水孔33，或者，凸条结构31的凸起面也可为具有一定锥度的锥面，且该锥面的锥角为175°-178°，此时，凸条结构31上可以只设置有一个排水孔33，该排水孔33位于该锥面的顶点上。

本实施例中，凸条结构31的凸起面为平面，且凸条结构31设置有两个排水孔33，分别位于凸条结构31的两端处。

具体地，在每块护板件3上的多个凸条结构31中，相邻两个凸条结构31之间的距离相同。实际应用中，相邻两个凸条结构31之间的间距可以不相同，只需要保证每块护板件3上相应凸条结构31的排布位置相同即可。

可选地，如图1至图6所示，凸条结构31的一端或两端可呈锥形或者弧形，能将流经防护板表面的气流分开导入导风通道32，进一步降低汽车的风阻系数。

可选地，粘接结构5可以为泡棉胶，采用泡棉胶将护板件3粘接固定到电池包托盘2的底部上，安装简单，且当有异物撞击防护板时，泡棉胶可以起到缓和冲击的作用，来降低对电池包/电池包托盘2的冲击，也可以避免护板件3与电池包托盘2碰撞出现异响，泡棉胶位于导风通道32的背面，即泡棉胶要避开凸条结构31形成的空腔33，保证护板件3与电池包托盘2底部的粘接效果。将防护板安装到电池包托盘2的底部时，各护板件3可先通过泡棉胶与电池包托盘2的底部粘接，然后再通过铆钉将防护板的边界锁紧固定到电池包托盘2的底部。

可选地，如图9所示，卡扣结构4包括卡钩41和卡槽42，卡槽42设于凸条结构31上，卡钩41设于电池包托盘2上，或者，卡钩41设于凸条结构31上，卡槽42设于电池包托盘2上。安装时需要施加外力先使得卡钩41与卡槽42扣合固定，然后再通过铆钉将防护板本体1的边界锁紧固定到电池包托盘2的底部。采用卡扣连接的方式，装配方便。

具体地，如图5和图9所示，凸条结构31凸起面上具有的沉孔312，卡槽42可设于沉孔312的底面上，当卡钩41与卡槽42扣合后，卡钩41位于沉孔312内，且卡钩41与凸起面平齐或低于凸起面。

可选地，护板件3可为钢板，利于提升防护板的抗撞击和耐摩擦性能，且钢板的强度大，重量相对较轻，从而有效减轻车身重量。实际应用中可按照具体需求来选取钢材的型号，保证护板具有足够的抗撞击性能来满足不同路况。护板件3也可为铝合金板材等。

可选地，如图10所示，护板件3的一端设有搭接部62，护板件3的另一端设有叠压部61，叠压部61可盖于相邻护板件3的搭接部62上，其中，叠压部61为经折弯形成于护板件3一端的折弯结构，而搭接部62实质为护板件3上被相邻护板件3的叠压部61搭盖的部分，折弯结构通过冲压机冲压折弯而成，折弯结构包括第一折弯部611和第二折弯部612，第一折弯部611的一端与护板件3连接，另一端与第二折弯部612的一端连接，第二折弯部612平行于护板件3，第一折弯部611与护板件3之间的夹角、第一折弯部611与第二折弯部612之间的夹角可以均大于90度或等于90度，且护板件3和第二折弯部612之间的高度差等于护板件3的厚度。

具体地，同一防护板本体1包括至少三块护板件3时，位于护板两端的两块护板件3为首端护板件和尾端护板件，而位于首端护板件和尾端护板件之间的护板件3为中间护板件。其中，首端护板件在靠近中间护板件的一端设置有叠压部61，另一端设置有倒角结构34或圆角结构(图1至图6所示)，尾端护板件在靠近中间护板件的一端具有搭接部62，另一端设置有倒角结构34或圆角结构，中间护板件的一端设置有搭接部62，另一端设置有叠压部61。首端护板件和尾端护板件上的倒角结构34或圆角结构设计，能避免后续操作过程中工作人员被防护板的四个角划伤。

具体地，当构成防护板本体1的护板件3为两块时，首端护板件靠近尾端护板件的一端设置有叠压部61，该叠压部61搭盖在尾端护板件的搭接部62上。

具体地，当构成防护板本体1的护板件3为三块时，中间护板件的数量为一块，首端护板件的叠压部61搭盖在中间护板件的搭接部62上，中间护板件的叠压部61搭盖在尾端护板件的搭接部62上。

具体地，当构成防护板本体1的护板件3为四块时，中间护板件的数量为两块，首端护板件的叠压部61搭盖在第一中间护板件的搭接部62上，第一中间护板件的叠压部61搭盖在第二中间护板件的搭接部62上，第二中间护板件的叠压部61搭盖在尾端护板件的搭接部62上。

具体地，构成护板本体的护板件3数量还可以为五块、六块、七块等等。

可选地，搭接部62与叠压部61之间设置有粘接件60，来提高相邻两块护板件3的搭接处连接的稳定性。

具体地，粘接件60可为泡棉胶，泡棉胶可防止搭接部62与叠压部61直接接触，解决了车辆行驶在过程中搭接部62与叠压部61摩擦会产生异响的问题。

实施例1

如图1至图3所示，防护板本体1的边界通过铆钉锁紧固定到电池包托盘2的底部，防护板本体1的其他区域只通过泡棉胶进行固定，通过粘接的方式使得防护板本体1牢固的粘接到电池包托盘2底部。其中，如图3所示，泡棉胶为位于导风通道32的背面沿第一方向设置的连续泡棉胶条。

实施例2

如图4至图6所示，防护板本体1的边界通过铆钉锁紧固定到电池包托盘2的底部，防护板本体1的其他区域只通过卡扣结构4与电池包托盘2连接，通过卡扣结构4使得防护板本体1牢固的粘接到电池包托盘2底部。其中，防护板本体1上在靠近电池包托盘长度方向的两侧边界的凸条结构31由于空间不足的原因，并未设置有卡扣结构4。

图11至图14为通过结构仿真以实施例1固定方式的防护板进行抗撞性能分析的仿真分析图，具体结论如下：

从图11为模拟异物对护板件3的凸条结构31处进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为50kn时，防护板的塑性应变为8.3％，电池包托盘2底部的塑性应变为6.2％；

当最大反力值为107kn时，防护板和电池包托盘2底部同时破裂。

从图12为模拟异物对护板件3上相邻两个凸条结构31之间的位置进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为50kn时，防护板的塑性应变为15.1％，电池包托盘2底部的塑性应变我11.3％；

当最大反力值为63.5kn时，电池包托盘2底部破裂；

当最大反力值为76.8kn时，防护板破裂。

从图13为模拟异物对相邻两块护板件3的搭接处进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为47.1kn时，电池包托盘2底部破裂；

当最大反力值为84.9kn时，防护板破裂。

从图14为，针对防护板采用泡棉胶+铆钉固定的方式模拟竖直方向随机振动对防护板连接的稳定性分析的仿真分析图，具体情况如下：泡棉胶的最大应力为0.008mpa,未超过泡棉胶材料的1/3极限强度0.1285mpa，粘胶+铆钉固定的方案满足连接固定条件。

图15至图19为通过结构仿真以实施例2固定方式的防护板进行抗撞性能分析的仿真分析图，具体结论如下：

从图15为模拟异物对护板件3的凸条结构31处进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为50kn时，防护板的塑性应变为8.3％，电池包托盘2底部的塑性应变为6.2％；

当最大反力值为107kn时，防护板和电池包托盘2底部同时破裂。

从图16为模拟异物对护板件3上相邻两个凸条结构31之间的位置进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为50kn时，防护板的塑性应变为15.1％，电池包托盘2底部的塑性应变我11.6％；

当最大反力值为63.5kn时，电池包托盘2底部破裂；

当最大反力值为76.8kn时，防护板破裂。

从图17为模拟异物对相邻两块护板件3的搭接处进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为47.1kn时，电池包托盘2底部破裂；

当最大反力值为84.9kn时，防护板破裂。

从图18为模拟异物对卡扣连接处进行撞击的仿真分析图，从图中可以看出，当最大反力值为50kn时，防护板的塑性应变为5.8％，卡扣处塑性应变为6.9％，电池包托盘2底部的塑性应变为3.4％；

当最大反力值为74.2kn时，卡扣件断裂；

当最大反力值为86.2kn时，防护板破裂；

当最大反力值为1059kn时，电池包托盘2底部破裂。

从图19为针对防护板采用卡扣+铆钉固定的方式模拟竖直方向随机振动对防护板连接的稳定性仿真的仿真分析图，具体情况如下：卡扣件的最大应力为8.494mpa,未超过卡扣材料的2/3屈服强度，卡扣+铆钉固定的方案满足连接固定条件。

本发明还提供了一种车辆，包括电池包托盘2，电池包托盘2的底部设置有上述的电池包托盘底部防护板。能对车辆电池包进行保护，通过将电池包托盘2的承载和防护功能分开，在有防护板防护的情况，电池包托盘2底部在承载电池包重量的范围内，可以尽可能的做轻来降低重量。

本发明实施例所提供的一种电池包托盘底部防护板及车辆，通过在车辆电池包托盘2的底面设置有防护板，来对车辆电池包进行保护，避免在汽车在行驶过程中带起的石子或其他突出物撞击到电池包，保证行车安全。其中，防护板本体1由至少两块护板件3拼接组合而成，与现有技术中整体结构的防护板相比，采用分块拼接的防护板具有组装简便、结构简单、加工难度低、储存和运输方便的优点，单块护板件3生产的模具费用低，且防护板出现损坏时，只需更换损毁的护板件即可，后期的维护成本低；通过设置有凸条结构31可以增强防护板的强度，提高抗异物撞击的能力，同时护板件3上相邻两个凸条结构31之间形成有导风通道32，将流经防护板表面的气流通过导风通道32导向流动，从而降低汽车阻力的风阻系数；通过设置粘接结构5或/和卡扣结构4进一步对防护板本体1进行固定，防止护板件3出现鼓包现象，避免了撞击时产生异响，提高乘车体验，且当异物撞击到防护板上时，泡棉胶可以起到缓和冲击作用，来降低电池包受到的冲击力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。