车辆的高压电池单元及车辆的车身底部的制作方法

本发明涉及一种车辆的高压电池单元及车辆的车身底部，更具体地，涉及一种高压电池单元设置在中央地板的下部，并且车辆的驱动轴可以穿过高压电池单元将动力传递到后轮的车辆的高压电池单元及车辆的车身底部。

背景技术：

混合动力电动车辆、燃料电池车辆及电动车辆等使用电动马达驱动车辆的电动车辆中搭载有用于向电动马达提供驱动电力的高压电池单元。

高压电池单元包括：高压电池，设置在电池壳体的封闭的内部空间中；以及电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)，感测构成高压电池的各单元电池的电压、电流及温度等并控制操作。

通常，将高压电池单元搭载在车辆的方式主要包括将高压电池搭载在行李箱空间中的方式和从车辆外部固定在中央地板的下部的搭载方式。

在将高压电池单元搭载在行李箱空间中的结构中，由于行李箱空间缩小，因此难以搭载备用轮胎，尤其，在运动型多功能车辆(sportutilityvehicle，suv)或多用途车辆(multipurposevehicle，mpv)的情况下，很难使用行李舱来实现第三排座椅的完全打开(fullflat)。

在将高压电池单元搭载在中央地板的下部的结构中，尽管可以使行李箱空间的使用性最大化，但是很难将搭载在车辆前部的动力总成(发动机和马达)的动力传递到后轮，因此，需要单独搭载后轮驱动用马达以实现全轮驱动(awd)，尤其，由于设置空间的限制，无法增加后轮驱动用马达的尺寸，因此不利于动力性能。

作为背景技术描述的上述内容仅用于帮助理解本发明的背景，而不能理解为本领域的普通技术人员所公知的现有技术。

现有技术文献

(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2012-0114638号

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种车辆的高压电池单元及车辆的车身底部，高压电池单元设置在中央地板下部，并且车辆的驱动轴可以穿过高压电池单元将动力传递到后轮，可以使行李箱空间的使用率最大化，从而有利于适销性，并且可以使用动力总成的动力来驱动后轮而不使用后轮驱动用马达，因此在成本和重量方面有利，尤其通过高压电池单元的车身连接结构提高车身的刚性，由此，可以改善车辆的行驶和操纵(ride&handling，r&h)性能和噪声振动(noisevibrationharshness，nvh)性能。

(二)技术方案

用于实现上述目的本发明的车辆的高压电池单元的特征在于，包括：电池内置部，分别结合到车辆的中央地板下部的两侧并内部内置有高压电池；以及连接部，连接位于两侧的电池内置部之间，在车辆的前后方向上形成设置空间，以使车辆的驱动轴通过设置空间穿过两侧的电池内置部之间。

另外，根据本发明的车辆的车身底部的特征在于，包括：中央地板，构成车辆的下部；以及高压电池单元，包括：电池内置部，分别结合到中央地板下部的两侧并在内部内置有高压电池；以及连接部，连接电池内置部之间，在车辆的前后方向上形成设置空间，以使车辆的驱动轴通过设置空间穿过两侧的电池内置部之间。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，还包括前横梁，所述前横梁位于高压电池单元的前方，在车辆的左右方向上延伸并且结合到中央地板，前横梁连接到位于车辆的左右侧的侧梁和前纵梁以形成载荷传递。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，还包括后横梁，所述后横梁位于高压电池单元的后方，在车辆的左右方向上延伸并且结合到中央地板，后横梁连接到位于车辆的左右侧的侧梁以形成载荷传递。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，还包括前横梁和后横梁，所述前横梁和所述后横梁分别位于高压电池单元的前方和后方，在车辆的左右方向上延伸并结合到中央地板，所述前横梁和所述后横梁的两端部连接到位于车辆的左右侧的侧梁，并且连接到高压电池单元，高压电池单元的外围被两侧的侧梁和位于前后的前横梁和后横梁包围。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，连接部沿着形成在中央地板的中央通道凹进，以在车辆长度方向上形成设置空间，驱动轴位于设置空间中以穿过两侧的电池内置部之间。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，连接部形成为连接位于两侧的电池内置部的上部并向下开口，连接部的向下开口的空间为驱动轴所位于的设置空间。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，连接部形成为连接位于两侧的电池内置部的下部并向上开口，连接部的向上开口的空间为驱动轴所位于的设置空间。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，还包括横向构件，所述横向构件结合到电池内置部的下表面并在左右方向上延伸，横向构件的一端连接到车辆的侧梁，以形成侧向载荷传递。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，还包括纵向构件，所述纵向构件结合到电池内置部的下表面并在前后方向上延伸，纵向构件的前端连接到前横梁，纵向构件的后端连接到后横梁，以形成前后方向载荷传递。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，还包括：横向构件，结合到电池内置部的下表面并在左右方向上延伸；以及连接部加强部件，在连接部内凹进并沿着设置空间延伸而结合，横向构件的一端连接到车辆的侧梁，横向构件的另一端连接到连接部加强部件，以形成侧向载荷传递。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，驱动轴安装在前横梁或后横梁或高压电池单元中的至少一个。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，前横梁和在中央地板的上部在左右方向上设置的座椅横梁将中央地板夹在中间上下重叠。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，在前横梁以在中央地板的上部在左右方向上设置的座椅横梁为基准设置在前方或后方的状态下，将中央地板夹在中间通过凸缘彼此连接。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，位于车辆的左右侧的侧梁由上表面、下表面及侧表面构成，中央地板的左右端连接到侧梁的侧表面以由中央地板的下表面和侧梁的侧表面形成容纳空间，电池内置部的上部容纳在容纳空间中，电池内置部的下部向侧梁的下方突出。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，前横梁和后横梁分别包括两个侧部分和连接两个侧部分的连接部分，侧部分的外侧端连接到侧梁以形成侧向载荷传递。

本发明的车辆的车身底部的特征在于，连接部分的两端形成有与驱动轴结合的结合面，结合面的两侧形成有与侧部分连接的缘。

(三)有益效果

根据本发明的实施例，搭载在电动车辆的高压电池单元从室外侧固定设置在车辆的中央地板的下部，因此可以使行李箱空间的使用率最大化，从而有利于适销性。

另外，根据本发明的实施例，在将高压电池单元设置在中央地板的下部的结构中，构成车辆的驱动装置的驱动轴通过连接部的设置空间穿过两侧的电池内置部之间，然后可以将动力总成的动力传递到后轮，由于不使用单独的后轮驱动用马达，因此在成本、重量和燃油经济性方面有利。

另外，根据本发明的实施例，设置在中央地板的下部的高压电池单元可以通过横向构件和纵向构件以及前横梁和后横梁等连接到侧梁、前纵梁及后纵梁等车身结构，因此，可以改善车辆的r&h性能和nvh性能。

附图说明

图1是根据本发明的高压电池单元和驱动装置的分解立体图。

图2和图3是图1的结合状态的仰视图和侧视图。

图4和图5是图2的沿i-i线和ii-ii线的剖视图。

图6是根据本发明的前横梁和后横梁的分解立体图。

图7是前横梁和后横梁结合到中央地板的状态的底部立体图。

图8和图9是用于说明各实施例的前横梁和座椅横梁的结合结构的图。

图10是设置有驱动轴的连接部的设置空间的另一实施例的图。

附图标记说明

100：高压电池单元110：电池壳体

120：高压电池130：电池管理系统(bms)

140：电池内置部150：连接部

160：设置空间210：中央地板

211：中央通道220：副车架

230：后轮240：侧梁

250：前纵梁260：后纵梁

270：座椅横梁271、401：凸缘

280：封闭空间290：容纳空间

300：驱动装置310：动力总成

320：驱动轴400：前横梁

410、510：侧部分420、520：连接部分

411、421、511、521：凸缘422、522：结合面

423、523：缘430、530：第一加强支架

440、540：第二加强支架500：后横梁

600：横向构件700：纵向构件

800：连接部加强部件

具体实施方式

下面，参照附图对根据本发明的一个优选实施例的车辆的高压电池单元和车辆的车身底部进行说明。

在使用电动马达驱动车辆的电动车辆中必须搭载用于向电动马达提供驱动电力的高压电池单元，如图1至图9所示，根据本发明的实施例的特征在于，高压电池单元100被固定设置在车辆的中央地板210的下部，构成车辆的驱动装置300的驱动轴320可以在车辆的前后方向上穿过高压电池单元100将动力传递到后轮230。

高压电池单元100包括：电池壳体110，具有封闭的内部空间；高压电池120，固定设置在电池壳体110的封闭的内部空间；以及电池管理系统(bms)130，控制高压电池120的操作。尤其，高压电池单元100可以划分为内置有高压电池120的两侧的电池内置部140和连接两侧的电池内置部140的连接部150。

高压电池单元100被设置成从室外侧固定到车辆的中央地板210的下部。

中央地板210形成有向上突出并在车辆的前后方向上延伸的中央通道211，电池内置部140被设置成位于中央通道211的左侧位置和右侧位置，连接电池内置部140的连接部150被设置成以与中央通道211一样地以向上突出地弯曲的形状插入到中央通道211中。

即，连接部150连接以中央通道211为基准位于两侧的电池内置部140的上部，向上突出的部位沿着中央通道211凹进，连接部150形成为向下开口，并且沿着车辆长度方向延伸以形成设置空间160，构成驱动装置300的驱动轴320位于向下开口的连接部150的设置空间160中，从而驱动轴320被设置成穿过两侧的电池内置部140之间。

车辆的驱动装置300包括：动力总成310，包括发动机和马达；以及驱动轴320，传递动力总成310的动力。

动力总成310固定设置在位于车辆前部的副车架220，驱动轴320被设置成其一端连接到动力总成310并且在车辆的前后方向上延伸，并且位于高压电池单元100的连接部150的设置空间160中，以穿过两侧的电池内置部140之间。

驱动轴320以可传递动力的方式连接到后轮230，动力总成310中产生的动力通过驱动轴320传递到后轮230，因此后轮230通过搭载在车辆前部的动力总成310的动力被驱动。

高压电池单元100被设置成位于中央地板210的下部，因此前横梁400和后横梁500分别固定设置在高压电池单元100的前方位置和后方位置的中央地板210的下部。

前横梁400和后横梁500均在车辆的左右方向上延伸，并且前横梁400和后横梁500的两端连接到位于车辆的左右侧的侧梁240，由此可以向侧梁240侧形成载荷传递(loadpass)。

另外，前横梁400可以被配置成连接到前纵梁250的后端以形成能够将负载传递到前纵梁250的载荷传递，后横梁500可以被配置成连接到后纵梁260的前端以形成能够将负载传递到后纵梁260的载荷传递。

由于前横梁400和后横梁500均连接到车身结构(中央地板、侧梁、前纵梁和后纵梁)，从而可以提高车身的刚性，由此可以改善车辆的r&h性能和nvh性能。

被设置成从车辆的室外侧位于中央地板210的下部的高压电池单元100被设置为高压电池单元100的外围被位于两侧的侧梁240、位于前后的前横梁400和后侧梁500包围的结构，因此，高压电池单元100的设置位置被位于两侧的侧梁240、位于前后的前横梁400和后横梁500限制，此外，高压电池单元100可以具有能够被充分保护其免受来自前后方向和左右方向的冲击的结构。

被设置成穿过连接部150的设置空间160的驱动装置300的驱动轴320是安装在前横梁400或后横梁500或高压电池单元100中的至少一个的结构，由此可以具有强结合力。

在中央地板210的上部，座椅横梁270设置在左右方向上，并且前横梁400可以被设置成将中央地板210夹在中间与座椅横梁270上下重叠，通过座椅横梁270和前横梁400的上下重叠结构，可以确保进一步改善的耐久性，由此可以进一步强化车身强度和刚性。

作为另一示例，前横梁400还可以是在以座椅横梁270为基准设置在前方或后方的状态下将中央地板210夹在中间通过凸缘271、401彼此连接的结构。

前横梁400和后横梁500分别包括两个侧部分410、510和连接两个侧部分410、510的连接部分420、520。

侧部分410、510大致形成为一字形状并具有u形截面，连接部分420、520形成为向上凸出的隧道形状并具有与侧部分410、510的截面相似的u形截面。

连接部分420、520以插入到中央地板210的中央通道211中的方式设置。

侧部分410、510的外侧端均连接到车辆的侧梁240以形成侧向载荷传递，侧部分410、510的内侧端被结合成与连接部分420、520的两端重叠，以保持强结合力。

侧部分410、510和连接部分420、520均形成为u形截面，具有向上开口的形状，向上开口的部位的凸缘411、421、511、521以与中央地板210的下表面面接触的方式结合，因此中央地板210与侧梁240之间以及侧部分410、510与连接部分420、520之间的空间形成封闭的封闭空间280，并且可以通过封闭的封闭空间280进一步强化车身的强度和刚性。

在连接部分420、520的两端形成有与驱动轴320结合的结合面422、522，并且在结合面422、522的两侧形成有与侧部分410、510连接的缘(bead)423、523。

结合面422、522优选形成为平面以强化与驱动轴320的结合力，但不限于此，可以形成为与驱动轴320的安装面相同形状的面从而以彼此面接触的方式结合。

此外，形成在连接部分420、520的缘423、523形成为连接至侧部分410、510，并且可以通过缘423、523进一步强化连接部分420、520与侧部分410、510的结合部位的刚性。

第一加强支架430、530结合到侧部分410、510的内部表面，结合到前横梁400的侧部分410的第一加强支架430与将在后面描述的纵向构件700的前端结合，而结合到后横梁500的侧部分510的第二加强支架530与将在后面描述的纵向构件700的后端结合。

第一加强支架430、530分别结合到前横梁400和纵向构件700的结合部以及后横梁500和纵向构件700的结合部，因此可以进一步强化结合部位的刚性。

用于强化结合部位的刚性的第二加强支架440、540结合到连接部分420、520中与驱动轴320结合的结合面422、522。

被设置成从车辆的室外侧位于中央地板210的下部的高压电池单元100的下部由多个横向构件600和多个纵向构件700支撑，并且具有与车身结构连接的结构。

即，在高压电池单元100中，在电池内置部140的下表面结合有在左右方向上延伸并且在前后方向上间隔开的多个横向构件600，并且在电池内置部140的下表面结合有在前后方向上延伸的纵向构件700并且在每个电池内置部140设置一个纵向构件700，并且高压电池单元100还包括连接部加强部件800，该连接部加强部件800在连接部150中凹进并且沿着设置空间160在前后方向上延伸而结合。

横向构件600可以横穿纵向构件700而设置，在这种情况下，横向构件600的一端连接到车辆的侧梁240，横向构件600的另一端连接到连接部加强部件800以形成侧向载荷传递。

另外，横向构件600连接到纵向构件700，因此可以形成前后方向的载荷传递。

作为另一示例可以是如下结构，横向构件600分别位于纵向构件700的左右侧，以使横向构件600的一端分别连接到纵向构件700的左右侧，并且没有连接到纵向构件700的横向构件600的另一端连接到侧梁240和连接部加强部件800。

这种结构为横向构件600和纵向构件700没有上下重叠的结构，因此可以缩小构件的上下高度。

位于车辆的左右侧的侧梁240可以被配置成其纵向截面包括上表面241、下表面242及侧表面243，中央地板210的左右端连接到侧梁240的侧表面243，因此在中央地板210的下方形成由中央地板210的下表面和侧梁240的侧表面243向下开口的容纳空间290。

高压电池单元100的电池内置部140被设置成位于容纳空间290中，并且电池内置部140的上部容纳在容纳空间290中，电池内置部140的下部向侧梁240的下方突出。

通过如上所述的电池内置部140的设置结构，中央地板210可以下降至尽可能地靠近地面，因此可以确保充分的室内空间，并且，可以使电池内置部140的大部分上端位于容纳空间290中，因此可以充分隔开地面与电池内置部140之间的间隔。

另一方面，还可以实现如下结构，如图10所示，高压电池单元100的连接部150可以形成为连接以中央通道211为基准位于两侧的电池内置部140的下部并向上开口，向上开口并沿着车辆的长度方向延伸的空间成为设置空间160，并且构成驱动装置300的驱动轴320位于向上开口的连接部150的设置空间160中，以使驱动轴320穿过两侧的电池内置部140之间。

如上所述，根据本发明的实施例，搭载在电动车辆的高压电池单元100被设置成从室外侧固定在车辆的中央地板210的下部，由此，可以使行李箱空间的使用率最大化，从而有利于适销性。

此外，根据本发明的实施例，在将高压电池单元100设置在中央地板210的下部的结构中，构成车辆的驱动装置300的驱动轴320通过连接部150的设置空间160穿过两侧的电池内置部140之间，然后将动力总成310的动力传递到后轮230，并且由于没有使用单独的后轮驱动用马达，在成本、重量和燃料经济性方面有利。

另外，根据本发明的实施例，设置在中央地板210的下部的高压电池单元100通过横向构件600和纵向构件700以及前横梁400和后横梁等连接到侧梁240、前纵梁250及后纵梁260等车身结构，因此，可以增加车身的刚性，从而改善车辆的行驶和操纵(ride&handling，r&h)性能和噪声振动(noisevibrationharshness，nvh)性能。

以上对本发明的特定实施例进行了图示和说明，但是，在不脱离权利要求书中提供的本发明的技术思想的范围内，可以对本发明进行各种改良和变更，这对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。