一种电动汽车及其车身结构的制作方法

本发明涉及电动汽车电池安装技术领域，特别涉及一种电动汽车及其车身结构。

背景技术：

汽车工业的迅速发展，推动了全球机械、能源等工业的进步以及经济、交通等方面的发展，同时也极大的方便了人们的生活。传统的内燃机汽车所固有的消耗能源、污染环境的缺陷一直影响和困扰着人们的生活及社会发展。随着保护环境、节约资源的呼声日益高涨，新一代电动汽车作为无污染、能源可多样化配置的新型交通工具越来越被重视。

目前电动汽车是以传统发动机车型为基础，将传统车型中的发动机结构去掉，然后增加动力电池包。现有技术中的动力电池包安装于车身的下方。即动力电池包的框架通过大量螺栓等连接部件固定于车身下方。

上述动力电池包框架与车身安装后，要确保二者紧密接触，避免车辆运行震动对动力电池包的影响，提高动力电池包固定的可靠性。故现有技术在动力电池包框架和车身之间增加减震密封材料，以避免二者之间出现间隙。

技术实现要素：

本发明提供了一种车身结构，包括底板，其支撑于门槛内板和中舱纵梁上；所述底板具有密封空腔结构，所述密封空腔结构形成安装电池的电池舱，并且所述密封空腔结构的腔体壁上设置有接头，用于连接其内部电池与外部用电电路。

与现有技术设置单独的电池包悬挂于车身外部相比，本发明中的车身底板具有密封空腔结构，该密封空腔结构直接形成安装电池的电池舱，即电池直接安装于车身内部，电池与车身集成一体设计，无需设置电池包框架等结构，在保留传统车型车身的载荷路径的同时，对电池提供了安装空间，使车身结构刚度分布更加均匀，材料利用率高，集成度高，用户感知品质感强。

并且本发明无需在车身上加工电池包框架的固定结构，降低了车身的加工工艺和使用强度。

可选的，所述底板包括前舱底板、中舱底板和后舱底板，所述密封空腔结构设置于所述中舱底板，所述接头位于所述中舱底板的前端部或者/和后端部。

可选的，所述车身结构包括位于两侧且纵向延伸的门槛内板，所述中舱底板包括上层底板和下层底板，所述上层底板、所述下层底板与位于两侧的门槛内板围合形成所述密封空腔结构。

可选的，所述门槛内板包括底壁和侧壁，所述门槛内板的底壁密封支撑于所述下层底板的上表面，所述上层底板的两侧具有折弯边，两所述折弯边与相应侧的所述门槛内板的侧壁贴合密封。

可选的，所述折弯边设置有安装槽，纵向延伸且开口朝外，所述安装槽内部设有弹性密封部件，所述折弯边通过所述弹性密封部件与所述门槛内板贴合密封。

可选的，所述上层底板的折弯边与所述门槛内板的侧壁可拆卸连接。

可选的，所述车身结构包括两个中舱纵梁以及横向连接于两个所述中舱纵梁之间的中舱横梁，所述下层底板支撑于所述中舱纵梁和所述中舱横梁上。

可选的，所述上层底板的上表面还设置有座椅支撑横梁，用于安装汽车座椅。

可选的，所述密封空腔结构内部还设置有支撑于相应内壁之间的横向梁和纵向梁。

此外，本发明还提供了一种电动汽车，包括上述权利要求1至9任一项所述的车身结构。

附图说明

图1为本发明一种实施例中车身结构的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中车身结构局部仰视示意图；

图3为本发明一种实施例中车身结构局部轴侧图；

图4本发明一种实施例中中舱局部横端面示意图；

图5为本发明一种实施例中中舱底板与门槛内板连接位置的放大示意图。

其中，图1至图5中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

前舱10、前舱纵梁11；

中舱20、中舱底板21、上层底板211、螺栓孔211a、下层底板212、密封空腔结构21a、折弯边2111、安装槽2111a、座椅支撑横梁22、顶盖23、中舱横梁24、中舱纵梁25、门槛内板27、底壁271、侧壁272、顶壁273、弹性密封部件28；

后舱30；

电池40；

螺栓50。

具体实施方式

从背景技术描述可以看出，动力电池单独安装于电池包内部，电池包框架通过螺栓固定于车身上，这样需要在车身上设置相应的固定结构，在车身上设置固定结构不仅增加车身的加工工艺难度，而且车身固定结构的设置在一定程度上影响车身受力，特别是在安装电池包的区域，车身局部弯曲和扭转刚度迅速增加，造成车身从车头到车尾方向刚度曲线不连续，很容易在截面变化区域出现应力集中问题。

另外，电池包框架结构通过数量有限的螺栓连接于车身，载荷传递不充分，电池包框架结构力学性能利用不充分，造成结构重量的浪费。

针对以上技术问题，本文进一步探索，提出了一种解决方案。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合结构、加工工艺、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本发明一种实施例中车身结构的结构示意图；图2为本发明一种实施例中车身结构局部仰视示意图；图3为本发明一种实施例中车身结构局部轴侧图；图4本发明一种实施例中中舱局部横端面示意图；图5为本发明一种实施例中中舱底板与门槛内板连接位置的放大示意图。

电动汽车的车身结构根据其位置的不同，可以包括三部分：前舱10、中舱20和后舱30。其中前舱10主要包括前舱纵梁11、前围板和前围板横梁、前舱底板等部件。本发明中前舱结构与传统车基本相同，可以参考传统车中各部件的设置方式。

中舱20主要包括顶盖23、中舱底板21、门槛梁、中舱纵梁25、中舱横梁24和座椅支撑横梁22等部件，中舱20形成驾乘人员所处的空间。后舱30主要包括后舱纵梁、轮罩和行李架等，后舱主要形成后备箱。

本发明中的车身结构包括底板，底板具有密封空腔结构21a，该密封空腔结构21a形成安装电池模块40的电池舱。根据上述车身结构包括前舱10、中舱20和后舱30，则相应地，底板可以相应包括前舱底板、中舱底板21和后舱底板。其中前舱底板和后舱底板均为示出，但是这并不妨碍本领域内技术人员对技术方案的理解。

密封空腔结构21a可以形成于前舱底板、中舱底板21和后舱底板至少一者上，也就是说，前舱底板、中舱底板21和后舱底板可以其中一者上设置有密封空腔结构21a，也可以两者或者全部均设置有密封空腔结构21a。这可以根据电动汽车的电池数目和体积进行合理设置。

并且，本发明中密封空腔结构21a的腔体壁上设置有接头，用于连接其内部电池与外部用电电路。也就是说，处于密封空腔结构21a内部的电池模块40通过腔体壁上设置的接头与外部用电电路连接，以对电动汽车相应动力部件供电。接头可以为插接件，当然也不局限于插接件形式，可以根据设计需求而定。

与现有技术设置单独的电池包悬挂于车身外部相比，本发明中的车身底板具有密封空腔结构21a，该密封空腔结构21a直接形成安装电池的电池舱，即电池直接安装于车身内部，电池与车身集成一体设计，无需设置电池包框架等结构，在保留传统车型车身的载荷路径的同时，对电池提供了安装空间，使车身结构刚度分布更加均匀，材料利用率高，集成度高，用户感知品质感强。

并且本发明无需在车身上加工电池包框架的固定结构，降低了车身的加工工艺和使用强度。

本文以中舱底板21上设置有密封空腔结构21a为例继续介绍技术方案。

在一种具体实施方式中，中舱底板21设置有密封空腔结构21a，密封空腔结构21a可以占据整个中舱底板21，也可以占据部分中舱底板21。通常中舱20的中部需要设置座椅等零部件，为了坐乘人员乘坐的舒适和安全性，接头位于中舱底板21的前端部和/或者后端部，接头的数量通常为多个，接头可以为接插形式，也就是说中舱底板21的前端部和/或者后端部设置有接插件区域，密封空腔结构21a中的电池模块40通过接插件与外部电路连接。

将接插件区域设置于前端部和后端部不影响中舱20其他零部件的安装，接插件区域的设置根据电动汽车的具体设计合理选取，本文不做具体限定。

具体地，车身结构的中舱20开设有车门，相应地，车身结构包括位于两侧且纵向延伸的门槛内板27，中舱底板21包括上层底板211和下层底板212，上层底板211、下层底板212和位于两侧门槛内板27围合形成密封空腔结构21a。上层底板211和下层底板212可以有多种结构，以与两侧门槛内板27围合形成密封空腔结构21a，例如下层底板212为u型结构，u型结构包括底壁以及连接于底壁前后两端的立壁，两立壁的两侧均与两侧门槛密封抵靠。上层底板211为盖板，u型结构、盖板和两侧的门槛内板27形成密封空腔。

当然，上层底板211和下层底板212的结构不局限于上文描述，对于上层底板211和下层底板212的具体结构不做一一介绍，只要能够与两侧门槛内板27围合形成密封空腔结构21a即可。

在一种优选的实施方式中，门槛内板27包括底壁271、侧壁272和顶壁273，门槛内板27的底壁271密封支撑于下层底板212的上表面，上层底板211的两侧具有折弯边2111，两折弯边2111与相应侧的门槛内板27的侧壁272抵靠配合密封。门槛内板27的顶壁273用于与车门形成配合结构。当然，门槛内板27的顶壁273可以为非必要结构。

门槛内板27与上层底板211折弯边可以通过多种形式贴合密封，例如焊接或者螺栓50连接等。

为了实现折弯边2111与门槛内板27之间的密封性，本文还进行了如下设置。

在一种具体的实施方式中，折弯边2111设置有安装槽2111a，安装槽2111a纵向延伸且开口朝外，也就是说安装槽2111a开口朝向与其配合安装的门槛内板27，安装槽2111a内部设有弹性密封部件28，折弯边通过弹性密封部件28与门槛内板27贴合密封。弹性密封部件28可以为橡胶或者硅胶密封圈等部件。

该实施例中弹性密封部件28有利于实现折弯边2111与门槛内板27密封，并且将安装槽2111a设于上层底板211上，无需更改现有技术门槛内板27的结构，降低车辆设计成本。

需要说明的是，本文将车身长度方向定义为纵向，宽度方向定义为横向，朝向车辆中心的一侧定义为内，相应朝向车门的位置定义为外。

上述各实施例中的上层底板211与门槛内板27可以通过可拆卸连接方式连接，即上层底板211可以打开或者关闭密封腔体结构，当完成电池模块的组装后，安装上层底板211形成密封腔体结构；当电池模块需要维护或者更换时，拆卸上层底板211即可实现电池舱的打开。

具体地，上层底板211的折弯边2111可以通过螺栓方式与门槛内板27的侧壁272可拆卸连接。例如图4和图5中示出了，折弯边2111上设置有螺栓孔211a，螺栓50穿过螺栓孔211a将折弯边固定于门槛内板27的侧壁272上。

如上所述电动汽车的座椅安装于中舱20中，故中舱20中还可以设置座椅支撑横梁22，座椅安装于座椅支撑横梁22上，座椅支撑横梁22可以位于上层底板211的上表面。

电池舱体积越大，越容易变形，故密封空腔结构21a内部还可以设置有横向梁和纵向梁，用于支撑电池舱。各图中虽然未示出，但是并不妨碍本领域内技术人员对于上述技术方案的理解和实施。

另外，对于体积比较大的中舱20，沿纵向上层底板211可以包括多块，相邻两块之间可以拼接于横梁上。该横梁为专门设置用于实现相邻两块上层底板211的连接。各图中虽然未示出横梁，但是这并不妨碍本领域内技术人员对上述技术方案的理解和实施。

对于车身电泳及油漆工艺，可以将除电池舱上层底板部分和下层底板分开操作，最后将上层底板安装即可。

以上对本发明所提供的一种电动汽车及其车身结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。