用于车辆的牵引马达电池的外壳的制作方法

本公开涉及用于电动车辆电池的电池壳体的保护结构。

背景技术：

电动车辆使用封闭在壳体或外壳中的电池，壳体或外壳组装至车身。电池可组装至车身上与车辆的前部、后部和侧面隔开的位置。例如，电池可组装在乘客舱的下方、行李箱内、乘客舱的前面或者在纵向延伸的通道内。

必须防止电池在碰撞中受到损坏。电池外壳可严密地封装有锂离子电池包或其他类型的电池单元。应避免电池外壳的变形以防止外壳侵入盛装电池单元的区域内。侵入电池外壳可使电池单元破裂并使电池单元的内容物溢出。

当电池外壳组装在车辆内的居中位置时，例如乘客舱的下方，在车身的侧面与电池壳体之间存在有限的挤压空间。在电池壳体与车辆的前端或后端之间有较大的挤压空间。在任一种情形下，人们长期以来未获得满足的需要是提供一种用于吸收来自碰撞的能量的有效轻质结构，以将电池壳体变形减到最小。该结构必须具有有限的包装空间要求，同时向电池壳体组件，包括冲击吸收结构，提供增加的刚度。

人们已提出一些保护电池壳体的方法，在电池壳体上增加横梁和横向构件或者延长电池壳体的外侧。这些方法增加车辆的重量并需要额外的空间来包装横梁和横向构件。需要避免增加重量，因为增加的重量对燃料经济性产生不利影响。增加包装空间要求对车辆设计自由产生不利影响。

通过如下总结的本公开来解决上述问题和其他问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于车辆的牵引马达电池的外壳，以在发生冲击时变形以吸收冲击并保护电池。

根据本公开的一个方面，公开了一种用于车辆的牵引马达电池的外壳，其包括多个竖直壁、顶壁和底壁。每个壁连接有多个纵长的冲击吸收构件，顶壁和底壁上的冲击吸收构件的长度水平延伸，且一些竖直壁上的冲击吸收构件的长度竖直延伸。

根据本公开的其他方面，顶壁和底壁上的冲击吸收构件可在前后方向上水平延伸。冲击吸收构件可为圆弧形且可作为围绕与冲击吸收构件的长度平行的曲率轴线的圆弧产生。竖直壁上的冲击吸收构件可包括在竖直方向上延伸到顶壁和底壁上的冲击吸收构件的上方和下方的前壁和后壁。

冲击吸收构件可由每个壁的外表面上的T形引导件固持。可替代地，冲击吸收构件可在每个壁的外表面上整体形成为一个部件。

根据本公开的另一方面，其涉及一种用于车辆的牵引马达电池的外壳，该外壳包括多个竖直壁，包括前壁、后壁、右壁和左壁。多个纵长的冲击吸收构件设置在每一壁的外表面上。右壁和左壁上的冲击吸收构件水平地前后延伸超过前壁和后壁。

根据本公开的其他方面，该外壳可包括顶壁和底壁。冲击吸收构件各自具有纵向的尺寸，且前壁和后壁上的冲击吸收构件的长度可在竖直方向上延伸。顶壁和底壁上的冲击吸收构件的长度可在前后方向上水平延伸超过前壁和后壁。

冲击吸收构件各自具有长度，且前壁和后壁上的冲击吸收构件在竖直方向上纵向地延伸。右壁和左壁上的冲击吸收构件在水平方向上纵向地延伸。顶壁和底壁上的冲击吸收构件具有在水平方向延伸的长度并可与前壁和后壁共同延伸。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于为具有电池供电牵引马达的车辆提供电池壳体的方法。根据该方法，提供多个竖直延伸的侧面和至少一个水平延伸的侧面，侧面中的每一者都具有平坦壁和与平坦壁间隔开的多个冲击吸收壁，冲击吸收壁各自限定有凹腔。侧面围绕电池组装到一起 以形成电池外侧的冲击吸收组件。

根据本方法的其他方面，可将冲击吸收壁组装至平坦壁。平坦壁可具有T形引导件，冲击吸收壁连接至T形引导件。可替代地，竖直延伸的侧面中的每一者和至少一个水平延伸的侧面的冲击吸收壁和平坦壁可挤制到一起作为壁的每一者的单个部件。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的用于车辆的牵引马达电池的外壳具有多个纵长的冲击吸收构件，其能够在发生冲击时变形以吸收冲击并保护电池。

下面参照附图描述本公开的上述方面和其他方面。

附图说明

图1是车辆的底部平面示意图，示出了设置在乘客舱的下方的车辆框架上的电池壳体。

图2是电池壳体的第一实施例的立体图，包括在壳体的侧面和顶部提供的半圆柱形冲击吸收构件。

图3是图2中所示的电池壳体的一部分的片断放大立体图。

图4是电池壳体的第二实施例的立体图，包括在壳体的侧面和顶部提供的半圆柱形冲击吸收构件。

图5是图4中所示的电池壳体的一部分的片断放大立体图。

图6是电池壳体的第三实施例的立体图，包括在壳体的侧面和顶部提供的半圆柱形冲击吸收构件。

图7是图6中所示的电池壳体的一部分的片断放大立体图。

图8是半圆柱形冲击吸收构件的第一实施例的端视图。

图9是半圆柱形冲击吸收构件的第二实施例的端视图。

图10是由连接至壁的T形引导件固持在电池壳体的一个壁上的冲击吸收构件的片断示意截面图。

图11是作为壁的一部分挤制(extruded)的T形引导件的片断放大截面图，T形引导件将两个冲击吸收构件固持在电池壳体的一个壁上。

图12是电池壳变形的曲线图，对带有分别根据图2、图4和图6制作 的冲击吸收构件的电池壳的不同实施例进行比较。

具体实施方式

参照附图公开了所示出的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是可以各种替代形式实施的实例。附图不一定成比例，且一些特征可进行放大或缩小以示出特定部件的细节。不应将所公开的具体结构和功能细节解释为具有限制性，而仅仅是教导所属领域的人员如何实施所公开的概念的代表性基础。

参见图1，示意性地示出车辆10，其带有用于电池供电的牵引马达的电池12。车辆10包括车身14，车身14支撑在框架16上。牵引马达18也组装至框架16。牵引马达18是电池供电的牵引马达，其由电池12供电以驱动车轮20。车身14包括侧面车身22、前保险杠24和后保险杠26。电池12示出为居中位于车辆10的乘客舱的下方。应注意，与侧面车身22至电池12的相对接近的间距相比，电池与前保险杠24和后保险杠26之前具有基本上更大的空间量。当为电池12设计冲击吸收元件时，由于侧面车身22与电池12之间可用的挤压空间减小，导致朝向电池12推动侧面车身22的侧面冲击碰撞会提出更大的挑战。

参见图2和图3，电池壳体的第一实施例，通常由参考号28指示，示出为包括底壁30(在图1中示出)和顶壁32。前壁36面朝前保险杠24(在图1中示出)且后壁38面朝后保险杠26(在图1中示出)。电池壳体28包括右侧壁40和左侧壁42。侧壁在角44处连接。

冲击吸收构件，通常由参考号46指示，包括冲击吸收壁48和平坦壁50。应理解，冲击吸收构件可与壁30至42整体形成或者可为壁的附件。在图2和图3中所示的实施例中的冲击吸收壁48是圆弧形或者半圆柱形壁，其与平坦壁50一起形成凹腔52。冲击吸收壁48是圆弧形的纵长构件，当冲击吸收构件46在水平定向上安装时，壁的圆弧围绕水平轴线X产生，当冲击吸收构件46在电池壳体28上整体形成时，壁的圆弧围绕竖直轴线Y产生。

在图2和图3中，顶壁32示出为横跨电池12(在图1中示出)的顶 面并从前壁36延伸至后壁38以及在右侧壁40与左侧壁42之间延伸。顶壁32上示出的冲击吸收构件46的冲击吸收壁48凹进到壁36至42的上端以下。在图2和图3中所示的实施例中，前壁36和后壁38上的冲击吸收构件46吸收对侧面或前壁和后壁的冲击。底壁30和顶壁32上的冲击吸收构件或壁48不会涉及，直到电池壳体28变形。

参见图4和图5，示出电池壳体58，其根据本公开的第二实施例制作。电池壳体58类似于电池壳体28，且使用相同的参考号来描述本文中公开的各个实施例的类似部件。电池壳体58包括侧壁40、42，侧壁40、42延伸超过前壁36和后壁38的平坦壁50。冲击吸收构件46包括冲击吸收壁48和平坦壁50，冲击吸收壁48是圆弧形状，平坦壁50或者连接至前壁36和后壁38，或者与前壁36和后壁38整体形成。

设置在侧壁40和42上的冲击吸收构件46还承受施加至后壁38上的冲击吸收构件46的荷载。通过将冲击吸收壁48朝向平坦壁50塌陷来吸收施加至后壁38的任何冲击力的一部分。另外，侧壁40、42上的冲击吸收构件46导致轴向荷载被施加至侧壁40和42上的冲击吸收构件46的端部。

参见图6和图7，电池壳体的第三实施例通常由参考号60指示。第三实施例60也包括右侧和左侧两者上以及顶壁30和底壁32上的水平延伸的冲击吸收构件46。右侧壁40和左侧壁42上的冲击吸收构件46延伸超过前壁36和后壁38并可与前壁36和后壁38上的冲击吸收构件46的冲击吸收壁48共同延伸。顶壁和底壁上的水平延伸冲击吸收构件46也悬于(overhang)前壁36和后壁38上的冲击吸收构件46之上并可与前壁36和后壁38上的冲击吸收壁38共同延伸。

在此实施例中，施加至壳体60的前壁和后壁的第三实施例60荷载被相应壁上的冲击吸收构件46吸收，也被施加至侧壁40、42以及顶壁30和底壁32上的冲击吸收构件的轴向荷载吸收。

参见图8，示出了冲击吸收构件46，其包括设置在两个侧面凸缘66之间的圆弧部分64。圆弧部分64是冲击吸收构件46的吸收冲击的部分，因为它会朝向其所连接的壁发生变形。侧面凸缘66用于将冲击吸收构件46固定至壳体。

参见图9，示出冲击吸收构件46的另一实施例，其包括与平坦部分70整体形成的圆弧部分68。平坦部分70包括两个向外延伸的侧面凸缘72，侧面凸缘72延伸到圆弧部分68的外侧。当圆弧部分68朝向平坦部分70塌陷时，其也吸收冲击。侧面凸缘72用于将冲击吸收构件固定至壳体。应注意，图9中示出的实施例也作为电池壳体的整体部分形成，其中，平坦部分70可为电池壳体28、58和60的相应壁的一部分。壁30至42中的每一者均可单独挤制并组装在一起以形成电池壳体。

参见图10，冲击吸收构件46示出为由T形引导件74连接至壳体壁76。T形引导件74连接至壳体壁76。冲击吸收构件46滑入T形引导件74，侧面凸缘76被T形引导件74固持。在冲击中，圆弧部分64朝向壳体壁76塌陷。

参见图11，示出另一实施例，其中，T形引导件78是挤制的或与壳体壁80整体形成。在本实施例中，不需要将T型引导件78连接至壳体壁80，但它们可形成为挤制件。侧面凸缘由T形引导件78固持，冲击吸收构件66的圆弧部分64设置在两个相邻的T形引导件78之间。

参见图12，示出上述三个实施例的每一者的模拟试验结果的曲线图。该曲线图示出了电池壳随时间的变形(毫米)并示出了电池壳体28的实施例1、概念1的试验结果，并示出在电池壳体28的实施例1中的电池壳变形导致略小于120mm的最大电池变形。

概念2对应于电池壳体58的第二实施例的模拟试验结果。电池壳体58导致大约105mm的最大变形。

概念3对应于电池壳体60的第三实施例的模拟试验结果。在第三实施例中，侧壁与顶壁和底壁悬于前壁36和后壁38上的冲击吸收壁之上或延伸至前壁36和后壁38上的冲击吸收壁。变形被限制为略大于50mm的变形。

总之，与图12中所示的曲线图中的概念1和概念2对应的电池壳体58或电池壳体28相比，电池壳体60导致电池壳变形的明显减小。第一实施例28和第二实施例58两者都示出与没有冲击吸收构件46的壳体相比有明显的改进，没有冲击吸收构件46的壳体示出在80毫秒的时间内大约 440mm的挤压。

上述实施例是具体实例，其未描述本公开所有可能的形式。可将示出的实施例的特征进行组合以形成所公开的概念的其他实施例。说明书中所用措词是描述而非限制性措词。后面权利要求书的范围比具体公开的实施例更宽泛，且还包括对所示出的实施例进行的修改。