一种轻量化车身电池框架结构的制作方法

文档序号:17955177发布日期:2019-06-19 00:23阅读:379来源:国知局
技术简介:
本专利针对新能源汽车电池框架结构笨重、安装复杂及无法实现轻量化的问题,提出一种分层式轻量化电池框架结构。通过采用铝合金材料替代钢材,结合上、中、底层框架的分层设计,利用立柱、斜加强梁及光孔套筒等结构优化连接方式,既保证了框架强度,又显著减轻了重量,同时简化了安装与拆卸流程,提升了配件更换便利性,有效实现了整车轻量化与节能减排目标。
关键词:轻量化电池框架,铝合金结构

本实用新型属于新能源汽车技术领域,涉及一种轻量化车身电池框架结构。



背景技术:

目前,随着“节能环保”越来越成为了广泛关注的话题,轻量化也广泛应用到汽车上。然而电动车的发展更得到了广泛的关注,怎样能够将电动车进行轻量化需要一个行之有效的办法。对于电动车而言,电池的重量占据了整车的很大部分,因此如何减轻电池部分的重量对于电动车整车的轻量化具有显著的作用。

电动车的电池箱是通过电池箱框架装设至车身的,现有的电动车电池箱框架通常都是采用钢材料制成,其在电池箱的上、下、左、右形成一个包围式的框架支撑结构,以将限定在其中的电池箱固定至车身,并且为了实现对电池箱的位置限定,电池箱框架通常需要设置多个对电池箱的限位结构,造成这种电池箱框架结构复杂笨重,对于新能源汽车而言不适用。

另外,现有的电池箱框架自车身的后部总成(通常为后部纵梁)的上方固定至后部总成,在安装时采用搭接装的方式,需要将装有电池箱的电池箱框架提升并放置在后部总成的上方,然后将电池箱框架与后部总成固定连接,因此其安装和拆卸的工序都比较复杂,而且需要大型提升设备进行辅助操作。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型为了解决现有技术中电池框架结构复杂笨重、安装和拆卸工序复杂,配件更换不方便,无法实现轻量化和节能减排的问题,提供一种轻量化车身电池框架结构。

为达到上述目的,本实用新型提供一种轻量化车身电池框架结构,从上到下依次包括用来放置高压盒的上层框架、用来放置电池组的中层框架和底层框架,上层框架包括与车身方向平行的第一前横梁和第一后横梁,第一前横梁和第一后横梁之间均匀固定安装有若干第一支撑纵梁,中层框架包括与车身方向平行的第二前横梁和第二后横梁,第二前横梁和第二后横梁之间均匀固定安装有若干第二支撑纵梁,底层框架包括与车身方向平行的第三前横梁和第三后横梁,第三前横梁和第三后横梁之间均匀固定安装有若干第三支撑纵梁,第一前横梁与第二前横梁以及第一后横梁与第二后横梁之间均匀固定安装有若干立柱,第二前横梁与第三前横梁以及第二后横梁与第三后横梁之间也均匀固定安装有若干立柱,第三后横梁后侧的中部安装有一组第四支撑纵梁,第四支撑纵梁之间固定安装有支撑横梁。

进一步,上层框架与中层框架之间的立柱与第二前横梁和第二后横梁之间固定安装有斜加强梁,中层框架与底层框架之间的立柱与第三前横梁和第三后横梁之间也固定安装有斜加强梁。

进一步,第一前横梁的上侧固定安装有若干个用来与汽车车身连接的导向销。

进一步,上层框架与中层框架以及中层框架与底层框架之间斜加强梁外侧的横梁上均匀开设有若干螺纹孔,与斜加强梁相邻的螺纹孔上固定安装有光孔套筒,上层框架与中层框架以及中层框架与底层框架之间的立柱分别穿设在光孔套筒中。

进一步,位于第二前横梁和第二后横梁且与光孔套筒相邻的螺纹孔上固定安装有车身连接套筒,车身连接套筒上固定套设有车身连接套筒加强板。

进一步,第三前横梁和第三后横梁外侧均匀开设有若干车身安装孔,通过在车身安装孔内插入合适的螺栓实现底层框架与车身的固定连接。

进一步,上层框架、中层框架和底层框架的立柱内部均固定安装有带自锁功能的螺纹保护套,防止拆卸过程中损坏立柱内部的螺纹。

进一步,立柱与横梁之间通过紧固件进行固定连接,紧固件为螺栓。

进一步,第四支撑纵梁外侧也均匀开设有若干车身安装孔,通过在车身安装孔内插入合适的螺栓实现底层框架与车身的固定连接。

一种汽车,包括以上任一所述的一种轻量化车身电池框架结构。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型所公开的一种轻量化车身电池框架结构,整个电池框架采用铝合金作为主要材料大大降低了车身重量。将电池框架设置为三层,上层框架主要用来放置电动车的高压盒,整体重量约为24KG,中层框架用来放置电池组,重量约为222KG(不包括上层),底层框架也用来放置电池组,重量约333KG(不包括上两层),每层电池框架都是靠上一层的螺栓孔和下层的立柱螺纹连接,且立柱的外侧通过斜加强梁进行支撑,整个一种轻量化车身电池框架结构的稳定性好,配件的更换比较方便,同时也实现了汽车的轻量化和节能减排。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本实用新型提供如下附图进行说明:

图1为本实用新型一种轻量化车身电池框架结构的结构示意图;

图2为本实用新型一种轻量化车身电池框架结构中螺纹保护套的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

说明书附图中的附图标记包括:

上层电池框架1、中层电池框架2、底层电池框架3、导向销4、立柱5、斜加强梁6、光孔套筒7、车身连接套筒加强板8、车身安装孔9、车身连接套筒10、螺纹保护套11、第一前横梁12、第一后横梁13、第一支撑纵梁14、第二前横梁15、第二后横梁16、第二支撑纵梁17、第三前横梁18、第三后横梁19、第三支撑纵梁20、第四支撑纵梁21、支撑横梁22。

如图1所示的一种轻量化车身电池框架结构,从上到下依次包括用来放置高压盒的上层框架1、用来放置电池组的中层框架2和底层框架3。电池和高压盒集中安装在电池框架上,为整车提供动力源和能量。

上层框架1包括与车身方向平行的第一前横梁12和第一后横梁13,第一前横梁12的上侧四角处固定安装有两个用来与汽车车身连接的导向销4,通过该导向销4实现上层框架1与车身的连接。第一前横梁12和第一后横梁13之间均匀固定安装有六根第一支撑纵梁14,中层框架2包括与车身方向平行的第二前横梁15和第二后横梁16,第二前横梁15和第二后横梁16之间的中部固定安装有一根第二支撑纵梁17,第一前横梁12与第二前横梁15以及第一后横梁13与第二后横梁16之间均匀固定安装四根立柱5,立柱5内部均固定安装有带自锁功能的如图2所示螺纹保护套11,防止拆卸过程中损坏立柱5内部的螺纹。立柱5与横梁之间通过紧固件进行固定连接,紧固件为螺栓。分别位于第一前横梁12和第一后横梁13的四角处。上层框架1与中层框架2之间的立柱5与第二前横梁15和第二后横梁16之间固定安装有斜加强梁6,上层框架1与中层框架2之间斜加强梁6外侧的横梁上均匀开设有若干螺纹孔,与斜加强梁6相邻的螺纹孔上固定安装有光孔套筒7,上层框架1与中层框架2之间的立柱5穿设在光孔套筒7中。位于第二前横梁15和第二后横梁16且与光孔套筒7相邻的螺纹孔上固定安装有若干车身连接套筒10,车身连接套筒10上固定套设有车身连接套筒加强板8。

底层框架3包括与车身方向平行的第三前横梁18和第三后横梁19,第三前横梁18和第三后横梁19之间均匀固定安装有若干第三支撑纵梁20,第二前横梁15与第三前横梁18以及第二后横梁16与第三后横梁19之间也均匀固定安装有12根立柱5,立柱5内部均固定安装有带自锁功能的螺纹保护套11,防止拆卸过程中损坏立柱5内部的螺纹。立柱5与横梁之间通过紧固件进行固定连接,紧固件为螺栓。中层框架2与底层框架3之间的立柱5与第三前横梁18和第三后横梁19之间也固定安装有斜加强梁6。中层框架2与底层框架3之间斜加强梁6外侧的横梁上均匀开设有若干螺纹孔,与斜加强梁6相邻的螺纹孔上固定安装有光孔套筒7,中层框架2与底层框架3之间的立柱5穿设在光孔套筒7中。光孔套筒7用于与底层框架3连接时加强连接强度。第三前横梁18和第三后横梁19外侧均匀开设有若干车身安装孔9,车身安装孔9呈前后对称状,通过在车身安装孔9内插入合适的螺栓实现底层框架3与车身的固定连接。第三后横梁19后侧的中部安装有一组第四支撑纵梁21,第四支撑纵梁21之间固定安装有支撑横梁22。第四支撑纵梁21外侧也均匀开设有若干车身安装孔9,通过在车身安装孔9内插入合适的螺栓实现底层框架3与车身的固定连接。

由以上方案可知,本实施例公开的电池框架改变了电池框架的安装方式,简化了安装工艺,不仅实现了电池框架的轻量化,而且提高了安装效率,降低了安装成本。在此基础上,本实施例的电池箱框架采用重量较轻的材料制造,例如铝合金材料6082,其比重比传统的钢材料轻60%,且结构稳固,不容易被破坏,从而在简化结构的基础上,进一步通过改变材料来实现电池框架的轻量化。在另一个实施例中,可以将上述实施例中的电池框架应用在轻量化汽车中。

最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

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