用于电动车辆的设备及系统的制作方法

文档序号:17645667发布日期:2019-05-11 00:59阅读:175来源:国知局
用于电动车辆的设备及系统的制作方法

所公开的实施方案整体涉及车辆,并且具体地但不排他地讲,涉及用于用于电动车辆的设备及系统。



背景技术:

为了满足广大客户,汽车制造商通常提供具有不同款式、大小和功能的若干种不同型号。轿车、轿跑车、掀背车、大型和小型运动型多用途车 (SUV)和卡车都是潜在出售物的示例。为了节省制造成本并降低制造复杂性,制造商希望在其出售物生产线上尽可能多地使用通用零件;可以重复使用的零件越多,成本越低,汽车价格越低,并且销量越多。

理想的是,汽车制造商可在其所有出售物中重复使用主要组件,诸如车辆平台。但是尽管在具有相同轴距的车辆中可以重复使用车辆平台,可是车辆平台受到轴距变化的影响,因此难以或不可能对于具有不同轴距的型号重复使用。在电动汽车中,电池在车辆平台上占据相当大量的空间,使得电池组也受到轴距变化的影响。于是在电动车辆中,重复使用车辆平台和电池组的期望另选方案是使得车辆平台可容易地定制为不同的轴距,并且还使得可容易改变的电池组匹配车辆平台的大小变化。



技术实现要素:

本实用新型提供一种用于电动车辆的设备及系统,能够容易地改变及调整车辆平台的轴距以适用于具有不同轴距的电动车辆。

本实用新型的第一方面提供一种用于电动车辆的设备,该用于电动车辆的设备包括用于电动车辆的车辆平台的前部部分以及用于电动车辆的车辆平台的后部部分。面板将前部部分的后边缘接合到后部部分的前边缘,并且面板的长度能够变化以改变车辆平台的轴距。电池组中具有多个电池模块,并且可联接到车辆平台的下部。电池组的长度和电池模块在电池组内的布置取决于车辆平台的轴距。

进一步地,所述电池组包括电池壳体,所述电池壳体包括:

刚性框架,所述刚性框架形成盘状件,所述多个电池模块定位在所述盘状件内;和

封盖,所述封盖的周边能够联接到所述刚性框架。

进一步地,所述电池壳体是承受负载的。

进一步地,所述电池壳体的所述刚性框架被附接到所述车辆平台的下侧。

进一步地,用于电动车辆的设备还包括联接到所述车辆平台的所述后部部分并联接到所述电池壳体的所述刚性框架的后部的一对悬架副车架。

进一步地,所述悬架副车架通过双剪力连接件联接到所述电池壳体的所述后部。

进一步地,所述电池壳体能够具有第一长度或第二长度,所述第二长度短于所述第一长度。

进一步地,具有所述第一长度的所述电池壳体具有按行布置的多个矩形电池模块,其中所述多个矩形电池模块的最长尺寸与所述电动车辆的纵向轴线对齐。

进一步地,具有所述第二长度的所述电池壳体具有多个矩形电池模块,所述多个矩形电池模块中的一些矩形电池模块按行布置,其中所述多个矩形电池模块中的一些矩形电池模块的最长尺寸与所述电动车辆的纵向轴线对齐,并且所述多个矩形电池模块中的一些矩形电池模块以其最长尺寸垂直于所述电动车辆的所述纵向轴线来对齐。

本实用新型的第二方面提供一种用于电动车辆的系统,该用于电动车辆的系统包括用于电动车辆的车辆平台。车辆平台包括车辆平台的前部部分、车辆平台的后部部分、以及将前部部分的后边缘接合到后部部分的前边缘的面板。面板的长度能够变化以改变车辆平台的轴距。其中具有多个电池模块的电池组被联接到车辆平台的下部,并且电池组的长度和电池模块在电池组内的布置取决于车辆平台的轴距。动力传动系统被联接到车辆平台的下部,并且车身被联接到车辆平台的上部。

进一步地,所述电池组包括电池壳体,所述电池壳体包括:

刚性框架,所述刚性框架形成盘状件,所述多个电池模块定位在所述盘状件内;和

封盖,所述封盖的周边能够联接到所述刚性框架。

进一步地,所述电池壳体是承受负载的。

进一步地,所述电池壳体的所述刚性框架被附接到所述车辆平台的下侧。

进一步地,用于电动车辆的系统还包括联接到所述车辆平台的所述后部部分并联接到所述电池壳体的所述刚性框架的后部的一对悬架副车架。

进一步地,所述悬架副车架通过双剪力连接件联接到所述电池壳体的所述后部。

进一步地,所述电池壳体能够具有第一长度或第二长度,所述第二长度短于所述第一长度。

进一步地,具有所述第一长度的所述电池壳体具有按行布置的多个矩形电池模块,其中所述多个矩形电池模块的最长尺寸与所述电动车辆的纵向轴线对齐。

进一步地,具有所述第二长度的所述电池壳体具有多个矩形电池模块,所述多个矩形电池模块中的一些矩形电池模块按行布置,其中所述多个矩形电池模块中的一些矩形电池模块的最长尺寸与所述电动车辆的纵向轴线对齐,并且所述多个矩形电池模块中的一些矩形电池模块以其最长尺寸垂直于所述电动车辆的所述纵向轴线来对齐。

本实用新型的用于电动车辆的设备及系统,通过改变连接车辆平台的前部部分和后部部分的面板的长度来调整车辆平台的轴距,并且根据车辆平台的轴距调整电池组的长度和电池模块在电池组内的布置,使得车辆平台能够适用于具有不同轴距的车辆,从而不需要为不同的车辆型号设计和构建新的车辆平台,极大地降低了电动车辆的制造成本及制造复杂性。

附图说明

参考以下附图来描述本实用新型的非限制性和非穷举性实施方案,其中除非另外指明,否则相同附图标记在各种不同视图中指代相同的部件。

图1是电动车辆的实施方案的分解图。

图2是用于电动车辆的车辆平台、动力传动系和电池组的组装实施方案的透视图。

图3是用于电动车辆的车辆平台的实施方案的透视图。

图4-图5是用于电动车辆的车辆平台的实施方案的简化平面图。

图6A-图6C一起示出用于电动车辆的电池组的实施方案。图6A是透视图,图6B是平面图,并且图6C是基本上沿着图6B中的剖面线C-C截取的剖视图。

图7A和图7B是图6A-图6C所示的具有不同长度的电池组的实施方案的一对平面图。

图8A-图8C一起示出附接到车辆平台的后悬架副车架之间的连接的实施方案以及电池壳体的实施方案。图8A是透视图,图8B是图8A中圈出的区域的放大图,并且图8C是基本上沿着图8B中的剖面线C-C截取的剖视图。

具体实施方式

描述了用于电动车辆的车辆平台的实施方案。平台的长度可被改变以调整平台的轴距。平台包括通过面板接合的前部部分和后部部分。面板被附接到前部部分的后边缘,并且附接到后部部分的前边缘,而且面板的长度可被改变以改变平台的轴距。电池组可被安装到平台的下侧。电池组包括内部具有多个电池模块的电池壳体。电池壳体的长度以及电池模块在内部的布置可被改变以调整到适应车辆平台的改变轴距。

图1示出电动车辆100的实施方案。车辆100包括车辆平台102、具有电池组106的动力传动系统104、以及车身108。在组装的车辆中,平台 102被放置在动力传动系统104和电池组106的顶部上,或者换句话讲,电池组106和动力传动系统104被插入到车辆平台102的下侧中。车身108 然后在车辆平台102的顶部上固定在适当位置。

图2示出电动车辆100的部分组装的实施方案,其中动力传动系统 104和电池组106在平台102内处于其操作位置,电池组106已被插入穿过平台102的底部并且在车辆平台上栓接或以其他方式固定到适当位置。

图3更详细地示出车辆平台102的实施方案。车辆平台102包括前部部分302和后部部分304。前部部分302包括用于附接包括车轮、前悬架、前差速器和轴(未示出)的前动力传动系统部件的结构设置310。类似地,后部部分304包括用于附接包括车轮、后轮、后悬架、后轴、后差速器等的对应后动力传动系统部件的结构设置。前部部分302还包括用以将客舱与前舱分开并且设置用于将车身108附接到车辆平台的结构308。在图示实施方案中,后部部分304包括凸起部分312,该凸起部分被设计成适应电池组(参见图6A和图6C)的对应凸起部分。凸起部分312也可用作将车辆的后部乘客座椅安装在其上的基部。中间面板306将前部部分302接合到后部部分304。在平台102的一个实施方案中,面板306被定位在后部乘客座椅所在的位置的正前方,但是在其他实施方案中,面板306可被定位在平台中的其他地方。中间面板306的材料和设计被选择为确保面板306可承载在操作期间将经受的负载。

图4-图5示出在车辆的前轮轴线406和车辆的后轮轴线408之间平行于车辆纵向轴线410具有不同轴距(即,不同距离W)的车辆平台102的实施方案。图4示出具有第一轴距W1的平台102的实施方案。在该实施方案中,前部部分302和后部部分304再次由面板306接合。面板306可接合到前部部分302的后边缘(例如通过沿着焊接线402焊接而接合),并且类似地,面板306可通过沿着焊接线404焊接而接合到后部部分304的前边缘。当然,在其他实施方案中,可使用其他方法来将面板306接合到前部部分302和后部部分304,例如,紧固件。

图5示出具有不同于图4中的第一轴距W1的第二轴距W2的车辆平台 102的实施方案。在图示实施方案中,W2短于W1,但是在其他实施方案中,W2可能长于W1。不同的车辆型号通常有不同的轴距,并且这通常需要为每个车辆型号设计和构建新的平台。为了避免为每个型号设计和构建全新的车辆平台,并且当然为了避免相关联的费用,车辆平台102可以容易地延长或缩短以适应不同的轴距。在车辆平台102中,这通过改变面板306 的长度(即,其平行于车辆纵向轴线410的尺寸)来实现。在图5的实施方案中,面板306比在图4的实施方案中更短,从而导致短于轴距W1的轴距W2。平台102的所有其他部分可保持不动,从而为不同型号的不同车身和动力传动系统提供通用的附接点。在一个实施方案中,面板306可用于将车辆平台102的轴距改变约100mm-150mm。

图6A-图6C一起示出用于电动车辆100的电池组600的实施方案。图 6A是透视图,图6B是平面图,并且图6C是剖视图。电池组600包括在内部具有电池模块610的电池壳体。刚性框架602围绕并且形成电池壳体的周边。孔604允许刚性框架602,以及因此整个电池组,附接到车辆平台 102的底部。基本上平面的高强度刚性板被紧固到刚性框架602以形成电池的底部607,并且当电池组安装在车辆上时,底部607形成车辆的底部。底部607由高强度材料制成,使得电池模块610在车辆100的操作期间免受损坏。基本上垂直于底部607的侧壁606也围绕电池壳体的周边定位,以形成电池模块610可放置在其内的一种盘状件。附接点608是形成在刚性框架602的最后端处的连接叉,以允许电池壳体附接到车辆的后悬架副车架,从而利用电池壳体的结构强度来承受来自车辆100的其他部分的负载。

多个电池模块610被定位在由侧壁606形成的周边内的底部607上。电池模块610按行和列来组织。如图6B所示,在图示实施方案中,行垂直于电池组轴线612延伸,而列平行于轴线612延伸。当电池组安装在车辆平台102中时,电池组轴线612将基本上与汽车轴线410对齐。在图示实施方案中,存在七个列和五个行。每个列具有四个行,除了三个中间列,所述中间列各自具有五个行。换句话讲,每个行具有7个列,除了最靠近电池组前部的行,该行仅具有三个列(即,仅三个电池模块610)。在每个行中,电池模块是矩形的并且以其最长尺寸与轴线612对齐的方式定位。

图6C进一步示出电池模块610在电池壳体内的布置。在一些实施方案中,不需要所有电池模块610直接定位在底部607上,而是可以将一些电池模块堆叠在其他电池模块的顶部上。在图示实施方案中,最后一行中的电池模块形成两个模块高的叠堆,但是在其他具有堆叠的电池模块的实施方案中,该叠堆可具有三个或更多个模块。在其他实施方案中,与最后一行不同或除了最后一行之外的行可被堆叠,而不是每个行内的每个列都必须被堆叠。在另外的其他实施方案中,根本不需要电池模块堆叠。在将所有必需的电池模块定位在电池壳体中之后,可以将封盖614附接到围绕其周边的刚性框架602以形成电池模块的密封封装件。在存在电池堆叠的情况下,诸如在图示实施方案中,封盖614可包括成形为适应电池模块堆叠的零件616。

图7A和图7B示出具有不同长度的电池组600和650的实施方案。电池组600装配到前轮和后轮之间的车辆平台102中(参见图2),使得当通过改变面板306的长度来改变平台102的轴距时(参见图4-图5),电池组600的长度也可能需要改变。电池组600与图6A-6C所示的电池组基本上相同,并且具有宽度B、长度L1、以及如前所述布置的电池模块610。电池组650具有相同的宽度B,但具有短于L1的长度L2。由于其较短的长度,电池组650具有不同数量和布置的电池模块。在电池组650中,第三行电池模块610比电池组600中的同一行少三个电池模块。并且在电池组 650中,第三行中的矩形电池模块的取向已经改变,使得电池模块的最长尺寸现在垂直于电池组轴线612,而不是如之前所述平行于该轴线。然而,其他实施方案不需要使用矩形电池模块,并且在那些实施方案中可以使用不同的模块布置。

图8A-图8C示意性地示出被用作用于承载来自车辆100中的其他部件的负载的结构构件的电池组的实施方案。图8A是示出安装有电池组600和后悬架副车架802的车辆平台102(以灰色线示出)的平面图。顾名思义,后悬架副车架802附接到平台102,然后车辆的后悬架附接到悬架副车架。因此,后悬架副车架可经受相当大的负载。当安装电池组600时,每个连接叉608从电池组的后部突出到一定的位置,在该位置中连接叉可连接到形成后悬架副车架的一部分的舌状物804。通过这样做,电池壳体600承受后悬架副车架所经受的负载中的一些。

图8B-图8C分别是图8A中的圆圈所示的区域的平面放大图和剖面放大图。后悬架副车架802连接到车辆平台102并且具有朝向车辆的前部突出的舌状物或其他构件804。舌状物804的尺寸被设计成使得其在形成连接叉806的分叉凸片之间延伸。将螺栓806插入穿过连接叉806的两个分叉凸片并穿过舌状物804以保持舌状物固定在连接叉中,并且因此将来自舌状物的负载穿过连接叉传递至电池壳体602。使用连接叉导致后悬架副车架 802和电池组804之间的双剪力连接件,这意味着螺栓806在舌状物804与连接叉608的凸片接合的两个位置处承载剪切负载。

包括在说明书摘要中描述的内容的实施方案的以上描述不旨在是穷举性的或者将本实用新型限制为所描述的形式。如本领域技术人员将认识到的,鉴于以上详细描述,在本文中出于说明目的描述了本实用新型的具体实施方案和示例,但是各种等同修改形式在本实用新型的范围内是可能的。

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