车辆电池包安装结构、用于车辆电池包的保护支架和车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及车辆电池包领域，提供一种车辆电池包安装结构、用于车辆电池包的保护支架和车辆。本实用新型所述的车辆电池包安装结构包括车辆后地板和固定在所述车辆后地板上方的电池包，所述车辆电池包安装结构还包括横梁和安装架，其中，所述横梁固定安装在所述车辆后地板上，以车辆的前后方向为基准，所述电池包的前端部通过所述安装架装配在所述横梁上，在所述电池包受到尾部撞击力时，所述安装架发生变形以允许所述电池包倾斜地向车辆的前上方运动，以在车辆尾部发生碰撞时能够有效地保护电池包不受挤压损坏及高频振动，保证电池包具有良好的安全性能。
【专利说明】
车辆电池包安装结构、用于车辆电池包的保护支架和车辆
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆电池包技术领域，特别涉及一种车辆电池包安装结构，一种用于车辆电池包的保护支架，和一种车辆。
【背景技术】
[0002]随着环境污染例如雾霾等越来越影响人们的日常生活，新能源的应用逐渐深入到人们日常生活的各个方面。例如，在车辆行业中，电动车作为新能源汽车也被越来越多的万千家庭所使用，同时，电动汽车的日常行驶安全也受到更多的关注。
[0003]现有大部分电动汽车中，电池包通常是后置的，即电池包通常设置在车辆后座椅的后部并直接安装在车辆后地板上，同时，为了对电池包进行防护，电池包的尾部通常还设置有相应的防护结构。
[0004]但是，这样的电池包安装结构在车辆发生较严重的尾部碰撞时，虽然电池包尾部的防护结构能够吸收一定的撞击能量，但是，其还存在以下不足:由于电池包直接安装在车辆后地板上，在高速尾部碰撞中，这种安装结构将会产生较大的破坏，特别是在尾部的防护结构吸能不足，而电池包的安装结构的强度不足的情形下，电池包在强大的撞击力的作用下将从安装位置脱离并沿着车辆后地板直接向前运动，从而对车辆后座椅的乘员造成严重的二次伤害，其次，为了避免电池包在碰撞中产生较大的速度，电池包直接牢固地安装在车辆后地板上，但这使得电池包和车辆后地板之间存在高频振动，这使得电池包受到撞击时将受到一定程度的挤压，从而产生严重变形，导致电池包破裂、电解液泄漏、电池包起火甚至产生爆炸等危险，这将对碰撞事故中的被困人员产生严重威胁。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车辆电池包安装结构，以在车辆尾部发生碰撞时能够有效地保护电池包不受挤压损坏及高频振动，保证电池包具有良好的安全性能。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]—种车辆电池包安装结构，包括车辆后地板和固定在所述车辆后地板上方的电池包，所述电池包的前端部与所述车辆后地板之间保持间隔，所述车辆电池包安装结构还包括横梁和安装架，其中，所述横梁固定安装在所述车辆后地板上，以车辆的前后方向为基准，所述电池包的前端部通过所述安装架装配在所述横梁上，在所述电池包受到尾部撞击力时，所述安装架发生变形以允许所述电池包倾斜地向车辆的前上方运动。
[0008]相对于现有技术，本实用新型所述的车辆电池包安装结构具有以下优势:由于车辆后地板上固定安装有横梁，而电池包的前端部则通过安装架装配在横梁上，这使得电池包的至少一部分和车辆后地板之间保持间隔，以避免电池包和车辆后地板之间产生高频振动，而该安装架则能够发生变形，例如发生塑性变形，这样，车辆发生较严重的尾部撞击时，该安装架将例如发生塑性变形，以允许电池包倾斜地向车辆的前上方运动，安装架的这种塑性变形可以吸收电池包剩余的撞击能量，避免电池包撞击车辆后座椅，同时，电池包的这种倾斜向前上方的运行，相对于直接的水平运动，可以相应地增加电池包的能量缓冲路径，从而，在安装架的变形和倾斜运动的相互配合作用下，在车辆尾部发生碰撞时能够有效地保护电池包不受挤压损坏及高频振动，保证电池包具有良好的安全性能。
[0009]进一步地，所述安装架包括中间支架，所述中间支架包括安装底部、安装顶部和连接所述安装底部和所述安装顶部的过渡部，通过所述过渡部，所述安装底部和所述安装顶部之间具有高度差，其中，所述安装底部固定连接于所述横梁，所述电池包的前端部固定连接于所述安装顶部。
[0010]更进一步地，所述过渡部从所述安装底部开始，倾斜地向车辆的后上方延伸连接于所述安装顶部。
[0011]更进一步地，以车辆的左右方向为基准，所述中间支架的左侧边和右侧边分别形成有加强翻边。
[0012]更进一步地，所述安装顶部的中部具有凸起平台，使得所述安装顶部形成位于所述凸起平台两侧的强化凹部，所述电池包的前端部安装在所述凸起平台上;所述安装底部的两侧形成固定连接于所述横梁安装凹部，两个所述安装凹部的中部形成为强化凸起。
[0013]另外，以车辆的左右方向为基准，所述安装架包括左支架和右支架，所述左支架和右支架分别固定连接于所述横梁并与所述中间支架保持横向间隔，所述电池包的前端部同时固定连接于所述左支架和所述右支架。
[0014]更进一步地，所述左支架和/或所述右支架的横向截面形状为U形支架，所述U形支架的侧壁向外延伸形成安装翻边以安装在所述横梁上，以车辆的上下方向为基准，所述U形支架的底部位于所述U形支架的顶端，且所述底部固定连接所述电池包的前端部。
[0015]此外，所述电池包包括电池壳体、设置在所述电池壳体底部的纵向支撑梁和横向支撑梁，所述纵向支撑梁的前端部固定连接于所述安装架;所述车辆电池包安装结构包括尾部防撞梁和二级防撞梁，其中，所述二级防撞梁设置在所述电池壳体的尾部，所述尾部防撞梁位于所述二级防撞梁的尾部并固定连接于所述车辆后地板的左右纵梁上。
[0016]本实用新型还提供一种用于车辆电池包的保护支架，所述保护支架包括安装底部、安装顶部和连接所述安装底部和所述安装顶部的至少一个过渡部，通过所述过渡部，所述安装底部和所述安装顶部之间具有高度差，其中，所述安装底部用于固定连接于车辆后地板的横梁，所述安装顶部用于固定连接电池包的前端部，所述保护支架设置为，在所述电池包受到尾部撞击力时，所述过渡部发生塑性变形以允许所述电池包倾斜地向车辆的前上方运动。
[0017]这样，在该保护支架中，由于过渡部使得其连接的安装底部和安装顶部之间具有高度差，从而保护支架整体形成类似阶梯形状的结构，而安装底部用于固定连接于车辆后地板的横梁，安装顶部则用于固定连接电池包的前端部，这使得安装的电池包并不会和车辆后地板之间产生高频振动。同时，保持支架能够发生塑性变形，比如过渡部的这种塑性变形可以吸收电池包剩余的撞击能量，同时允许电池包受到尾部撞击力时可以倾斜地向车辆的前上方运动，从而相对于直接的水平运动，可以相应地增加电池包的能量缓冲路径，通过该保护支架的塑性变形，可以实现电池包的倾斜运动，从而在车辆尾部发生碰撞时能够有效地保护电池包不受挤压损坏及高频振动，保证电池包具有良好的安全性能。
[0018]此外，本实用新型还提供一种车辆，所述车辆设置有以上任一所述的车辆电池包安装结构，或者，所述车辆设置有以上所述的用于车辆电池包的保护支架。
[0019]这样，由于该车辆电池包安装结构或用于车辆电池包的保护支架，根据以上所述的，该车辆的安全性能得到了显著的提升。
[0020]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0021]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0022]图1为本实用新型实施例所述的车辆电池包安装结构的示意图；
[0023]图2为本实用新型实施例所述的车辆电池包安装结构的另一示意图；
[0024]图3为本实用新型实施例所述的车辆电池包安装结构中，电池包受到撞击时倾斜运动的原理示意图；
[0025]图4为本实用新型实施例所述的中间支架或保护支架的立体结构示意图；
[0026]图5为图4的中间支架或保护支架的纵向端面示意图；
[0027]图6为本实用新型实施例所述的左支架和右支架的立体结构示意图；
[0028]图7为图6的左支架和右支架的横向端面示意图。
[0029]附图标记说明:
[0030]1-车辆后地板，2-电池包，3-横梁，4-安装架，5-中间支架，6_安装底部，7_安装顶部，8-过渡部，9-加强翻边，10-凸起平台，11-强化凹部，12-安装凹部，13-强化凸起，14-左支架，15-右支架，16-电池壳体，17-纵向支撑梁，19-保护支架，20-尾部防撞梁，21-二级防撞梁，22-左纵梁，23-右纵梁，24-侧壁，25-安装翻边，26-强化翻边，27-底部。
【具体实施方式】
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]另外，在本实用新型的实施例中所提到的方位词，例如左右和横向，前后和纵向等，是指车辆的前后左右，例如，车辆的前后方向为纵向，车辆的车头方向为前，车辆的左右方向为横向，车辆的车尾方向为后。这点本领域技术人员应当能够理解。
[0033]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]如图1、2和3所示，本实用新型的车辆电池包安装结构包括车辆后地板I和电池包
2、横梁3以及安装架4，其中，电池包2是固定在车辆后地板I上方的，且电池包2的前端部与车辆后地板I之间保持间隔，以及其中，横梁3固定安装在车辆后地板I上，即横梁3横向安装，以车辆的前后方向为基准，电池包2的前端部通过安装架4装配在横梁3上，在电池包2受到尾部撞击力时，安装架4发生变形以允许电池包2倾斜地向车辆的前上方运动，如图3所不O
[0035]在该技术方案中，由于车辆后地板I上固定安装有横梁3，而电池包2的前端部则通过安装架4装配在横梁3上，这使得电池包2的至少一部分和车辆后地板I之间保持间隔，以避免电池包2和车辆后地板I之间产生高频振动，而该安装架4则能够发生变形，例如发生塑性变形。这样，车辆发生较严重的尾部撞击时，该安装架4将例如发生塑性变形，以允许电池包2倾斜地向车辆的前上方运动，安装架4的这种塑性变形可以吸收电池包2剩余的撞击能量，避免电池包2撞击车辆后座椅，同时，电池包2的这种倾斜向前上方的运行，相对于直接的水平运动，可以相应地增加电池包2的能量缓冲路径，从而，在安装架4的变形和倾斜运动的相互配合作用下，在车辆尾部发生碰撞时能够有效地保护电池包2不受挤压损坏及高频振动，保证电池包2具有良好的安全性能。
[0036]在本实用新型的电池包安装结构中，横梁3可以为额外的单独设置的电池包安装前横梁，也可以为车辆后排座椅的安装横梁。
[0037]另外，本实用新型的电池包安装结构中，安装架4可以具有多种结构形式，例如，该安装架4可以为横向延伸的单一构件，以使得电池包的整个前端部安装在该单一构件上，安装架4也可以为以下所述的包括的中间支架5，因此，其只要能够实现以上的塑性变形，使得电池包能够倾斜地向车辆的前上方运动即可。
[0038]例如，在一种更优选的结构中，为了减轻安装架4的重量，并便于装配，如图4所述，安装架4包括中间支架5，中间支架5包括安装底部6、安装顶部7和连接安装底部6和安装顶部7的过渡部8，通过该过渡部8，安装底部6和安装顶部7之间具有高度差，其中，安装底部6固定连接于横梁3，电池包2的前端部固定连接于安装顶部7。这样，由于过渡部8使得安装底部6和安装顶部7之间具有高度差，也就是，中间支架5可以形成为阶梯形的结构，以在中间支架5的安装顶部7的下方形成空腔，从而使得电池包2的前端部与车辆后地板I之间保持间隔，通过该空腔以避免两者之间产生高频共振而影响两者之间的连接结构的稳定性。
[0039]同时，具体如图3所示，由于电池包2的前端部与车辆后地板I之间保持间隔(将电池包2的前端部相对于车辆后地板I抬高)，因而在电池包2受到撞击力时，过渡部8可以产生一定的变形(优选地为塑性变形)，以使电池包2倾斜地向车辆的前上方运动，并通过该过渡部8的变形来吸收剩余的冲击能量，以确保电池的完整性和安全性。
[0040]更进一步地，为了提高塑性变形量，并进一步提高吸能效果，如图5所示，在车辆的前后方向，也就是纵向方向上，过渡部8从安装底部6开始，倾斜地向车辆的后上方延伸连接于安装顶部7，也就是，当该中间支架5处于装配状态时，过渡部8向车辆的后上方延伸。这样，能够显著地增大过渡部8的塑性变形路径，即从向后倾斜的状态变形为垂直状态，然后再变形为向前上方倾斜的状态。
[0041 ]如图4所示，为了提高中间支架5的自身强度，优选地，以车辆的左右方向即横向为基准，中间支架5的左侧边和右侧边分别形成有加强翻边9，这样，通过两侧的加强翻边9，可以进一步延缓了过渡部8的塑性变形，显著地提高中间支架5的抗冲击性能以及吸能性能。
[0042]另外，为了提高中间支架5和电池包2的前端部装配的稳固性，在优选结构中，如图4所示，安装顶部7的中部具有凸起平台10以固定连接电池包2的前端部的至少一部分，凸起平台10使得安装顶部7形成位于该凸起平台10两侧的强化凹部11，从而提高整个安装顶部7的抗变形能力，如上所述的，电池包2的前端部例如下文所述的一个纵向支撑梁17安装在凸起平台10上;可选择地，或者进一步优选地，安装底部6的两侧形成固定连接于横梁3安装凹部12，而使得两个安装凹部12的中部形成为强化凸起13，这样，通过该强化凸起13，可以提高安装底部6的抗变形能力，这样，通过以上的结构布置，可以显著地提高中间支架5整体的抗变形能力，从而确保了电池包2在尾部碰撞中的完整性和安全性。
[0043]另外，如上所述的，在一种更优选结构中，安装架4除了包括中间支架5外，安装架4包括其他的支架，例如，以车辆的左右方向即横向方向为基准，安装架4包括左支架14和右支架15，左支架14和右支架15分别固定连接于横梁3例如后排座椅安装横梁并与中间支架5保持横向间隔，电池包2的前端部同时固定连接于左支架14和右支架15。这样，通过多点定位连接，可以显著地提高电池包2前端部的稳固性。
[0044]进一步地，与中间支架5类似地，为了形成空腔以提高吸能效果，如图6和7所示，左支架14和/或右支架15的横向截面形状为U形支架，U形支架的侧壁24向外延伸形成安装翻边25以安装在横梁3上，以车辆的上下方向为基准，所述U形支架的底部27位于所述U形支架的顶端，且底部27固定连接电池包2的前端部，也就是，该U形支架倒扣在横梁3上，例如可以焊接在横梁3上，而电池包前端部的一部分例如下述的纵向支撑梁17可以和各自对应的支架螺栓连接，以提高装配的便捷性。
[0045]另外，如图6所示，为了提高U形支架的自身结构强度，并提高吸能效果，优选地，左支架14和/或右支架15的前边缘和后边缘分别形成有强化翻边，且前边缘强化翻边26和后边缘强化翻边的延伸方向相反，这样，通过相反的强化翻边，可以提高该左右支架的上表面和下表面在车辆纵向方向上的变形能力，进一步防止电池包在尾部撞击中产生较大的位移变形
[0046]另外，如图1所示，电池包2包括电池壳体16、设置在电池壳体16底部的纵向支撑梁17和横向支撑梁，纵向支撑梁17的前端部固定连接于安装架4，例如，如图1所示，三根纵向支撑梁17分别固定连接于中间支架5、左支架14和右支架15，而该车辆电池包安装结构包括尾部防撞梁20和二级防撞梁，其中，二级防撞梁设置在电池壳体16的尾部，尾部防撞梁20位于二级防撞梁的尾部并固定连接于车辆后地板I的左纵梁22和右纵梁23上。这样，通过电池包2自身这样的结构设置以及二级防撞梁和尾部防撞梁20，可以进一步提高电池包2的稳固性和安全性。
[0047]此外，本实用新型还提供一种保护支架，该保护支架用于安装车辆电池包，如图4所示，保护支架19包括安装底部6、安装顶部7和连接安装底部6和安装顶部7的至少一个过渡部8，通过过渡部8，安装底部6和安装顶部7之间具有高度差，其中，安装底部6用于固定连接于车辆后地板I的横梁3，安装顶部7用于固定连接电池包2的前端部，保护支架19设置为，在电池包2受到尾部撞击力时，过渡部8发生塑性变形以允许电池包2倾斜地向车辆的前上方运动。
[0048]这样，在该保护支架19中，由于过渡部8使得其连接的安装底部6和安装顶部7之间具有高度差，也就行，该保护支架19整体形成类似阶梯形状的结构，而安装底部6用于固定连接于车辆后地板I的横梁3，安装顶部7则用于固定连接电池包2的前端部，这使得安装的电池包2并不会和车辆后地板I之间产生高频振动，同时，保持支架19能够发生塑性变形，比如过渡部8的这种塑性变形可以吸收电池包2剩余的撞击能量，同时允许电池包2受到尾部撞击力时可以倾斜地向车辆的前上方运动，从而相对于直接的水平运动，可以相应地增加电池包2的能量缓冲路径，通过该保护支架18的塑性变形，可以实现电池包的倾斜运动，从而在车辆尾部发生碰撞时能够有效地保护电池包2不受挤压损坏及高频振动，保证电池包2具有良好的安全性能。
[0049]最后，本实用新型提供一种车辆，其中，该车辆设置有以上任意的车辆电池包安装结构，或者，该车辆设置有上述的用于车辆电池包的保护支架。
[0050]这样，由于该车辆电池包安装结构或用于车辆电池包的保护支架，根据以上所述的，该车辆的安全性能得到了显著的提升。
[0051]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种车辆电池包安装结构，包括车辆后地板(I)和固定在所述车辆后地板(I)上方的电池包(2)，其特征在于，所述电池包(2)的前端部与所述车辆后地板(I)之间保持间隔，所述车辆电池包安装结构还包括横梁(3)和安装架(4)，其中，所述横梁(3)固定安装在所述车辆后地板(I)上，以车辆的前后方向为基准，所述电池包(2)的前端部通过所述安装架(4)装配在所述横梁(3)上，在所述电池包(2)受到尾部撞击力时，所述安装架(4)发生变形以允许所述电池包(2)倾斜地向车辆的前上方运动。2.根据权利要求1所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，所述安装架(4)包括中间支架(5)，所述中间支架(5)包括安装底部(6)、安装顶部(7)和连接所述安装底部(6)和所述安装顶部(7)的过渡部(8)，通过所述过渡部(8)，所述安装底部(6)和所述安装顶部(7)之间具有高度差，其中，所述安装底部(6)固定连接于所述横梁(3)，所述电池包(2)的前端部固定连接于所述安装顶部(7)。3.根据权利要求2所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，所述过渡部(8)从所述安装底部(6)开始，倾斜地向车辆的后上方延伸连接于所述安装顶部(7)。4.根据权利要求3所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，以车辆的左右方向为基准，所述中间支架(5)的左侧边和右侧边分别形成有加强翻边(9)。5.根据权利要求2所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，所述安装顶部(7)的中部具有凸起平台(10)，使得所述安装顶部(7)形成位于所述凸起平台(10)两侧的强化凹部(11)，所述电池包(2)的前端部安装在所述凸起平台(1)上； 所述安装底部(6)的两侧形成固定连接于所述横梁(3)安装凹部(12)，两个所述安装凹部(12)的中部形成为强化凸起(13)。6.根据权利要求2所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，以车辆的左右方向为基准，所述安装架(4)包括左支架(14)和右支架(15)，所述左支架(14)和右支架(15)分别固定连接于所述横梁(3)并与所述中间支架(5)保持横向间隔，所述电池包(2)的前端部同时固定连接于所述左支架(14)和所述右支架(15)。7.根据权利要求6所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，所述左支架(14)和/或所述右支架(15)的横向截面形状为U形支架，所述U形支架的侧壁(24)向外延伸形成安装翻边(25)以安装在所述横梁(3)上，以车辆的上下方向为基准，所述U形支架的底部(27)位于所述U形支架的顶端，且所述底部(27)固定连接所述电池包(2)的前端部。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的车辆电池包安装结构，其特征在于，所述电池包(2)包括电池壳体(16)、设置在所述电池壳体(16)底部的纵向支撑梁(17)和横向支撑梁，所述纵向支撑梁(17)的前端部固定连接于所述安装架(4); 所述车辆电池包安装结构包括尾部防撞梁(20)和二级防撞梁(21)，其中，所述二级防撞梁(21)设置在所述电池壳体(16)的尾部，所述尾部防撞梁(20)位于所述二级防撞梁(21)的尾部并固定连接于所述车辆后地板(I)的左右纵梁上。9.一种用于车辆电池包的保护支架，其特征在于，所述保护支架(19)包括安装底部(6)、安装顶部(7)和连接所述安装底部(6)和所述安装顶部(7)的至少一个过渡部(8)，通过所述过渡部(8)，所述安装底部(6)和所述安装顶部(7)之间具有高度差，其中，所述安装底部(6)用于固定连接于车辆后地板(I)的横梁(3)，所述安装顶部(7)用于固定连接电池包(2)的前端部， 所述保护支架(19)设置为，在所述电池包(2)受到尾部撞击力时，所述过渡部(8)发生塑性变形以允许所述电池包(2)倾斜地向车辆的前上方运动。10.—种车辆，其特征在于，所述车辆设置有根据权利要求1-8任意一项所述的车辆电池包安装结构，或者， 所述车辆设置有根据权利要求9所述的用于车辆电池包的保护支架。
【文档编号】B60K1/04GK205523642SQ201620380414
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】田张浪, 郭建保, 张德伟, 龙恺, 韩峰, 蒋斌庆, 鞠春贤, 陈现岭
【申请人】长城汽车股份有限公司