车包一体化底盘车架的制作方法

本发明涉及新能源汽车车架技术领域，尤其涉及车包一体化底盘车架。

背景技术：

汽车轻量化是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的质量，从而提高汽车的动力利用率，减少燃料消耗，降低排气污染，传统燃油汽车质量每下降10％，油耗将下降8％，co2排放将下降4％。相比于传统汽车，新能源汽车电动车汽车对于轻量化的要求更为迫切，因为电动汽车目前使用的动力电池的单位比能量只有传统燃油汽车的4％，而目前动力电池的技术现状决定着电动汽车不可能像传统汽车那样靠一次补充能量来实现长距离的行驶，据研究表明，纯电动汽车整车质量每减轻25kg、75kg、150kg，续驶里程分别增加1.51％、5.45％、12％，故汽车轻量化是目前国内外汽车厂商普遍研究的热点，也是未来汽车发展的必然方向。

底盘车架是用来承载车身，安装悬挂系统、三电系统的重要零件，在新能源汽车电动汽车的底盘设计上，目前汽车厂商都直接挪用或参考传统燃油汽车的结构，不适用电动汽车的结构特性，但是，不同汽车厂家的汽车底盘结构是不一致的，同一汽车厂家的不同车型的底盘结构也是不一样的，这样提高了汽车厂商的研发成本和生产成本。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种车包一体化底盘车架，其解决了现有技术将车架和电池托盘分为两个部件设置而导致汽车底盘结构重量大、零部件多，且汽车底盘结构只能适用安装一款汽车动力电池组的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提供了一种车包一体化底盘车架，包括托盘、两个间隔设置的固定纵梁、两个两端分别固定连接两所述固定纵梁的固定横梁以及两个两端分别活动连接两所述固定纵梁的活动横梁，两个所述活动横梁位于两个所述固定横梁之间，且两个所述活动横梁与两个所述固定纵梁活动连接形成一个框形结构体，所述托盘安装于所述框形结构体的底部并与所述框形结构体形成用于放置汽车动力电池组的容置腔。

进一步地，所述托盘包括底板以及焊接于所述底板外边沿上的边框，所述边框上间隔设置有多个第一安装孔，所述边框通过紧固件穿过所述第一安装孔后与所述框形结构体的底部连接。

进一步地，所述车包一体化底盘车架还包括多个第一密封件，所述第一密封件安装于所述边框与所述框形结构体之间。

进一步地，所述托盘还包括多个并排设置且用于给所述汽车动力电池组冷却或加热的液体流道，多个所述液体流道都设置于所述底板上。

进一步地，各所述液体流道都具有管道、出液口以及两个进液口，所述管道位于所述底板内且从所述底板一端延伸至所述底板另一端，两个所述进液口分别位于所述管道的两端并与所述管道连通，所述出液口位于所述管道的中部并与所述管道连通。

进一步地，所述托盘还包括两个第一封板和横向固定于所述底板中部位置并与所述管道平行设置的中间横梁，两个所述第一封板的一侧面分别焊接于所述中间横梁的两端，两个所述第一封板的另一侧面分别与两个所述固定纵梁连接。

进一步地，所述第一封板通过螺栓连接方式和粘接方式与所述固定纵梁连接。

进一步地，所述车包一体化底盘车架还包括焊接于所述活动横梁两端的第二封板，所述活动横梁两端的两个所述第二封板分别与两个所述固定纵梁活动连接。

进一步地，所述车包一体化底盘车架还包括多个第二密封件，所述第二密封件安装于所述第二封板与所述固定纵梁之间。

进一步地，两个所述固定纵梁上都设置有多个用于固定所述活动横梁的第二安装孔，每个所述固定纵梁上的多个所述第二安装孔都沿所述固定纵梁的长度方向延伸设置；且/或，

所述车包一体化底盘车架还包括前保险杠骨架及后保险杠骨架，所述前保险杠骨架及后保险杠骨架分别通过紧固件固定在两个所述固定纵梁的两端。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过将托盘安装于框形结构体的底部并与框形结构体形成一个用于放置汽车动力电池组的容置腔，从而实现了在框形结构体上集成电池托盘的效果，省去了一个部件，并减轻了车包一体化底盘车架的重量，实现了车包一体化底盘车架的模块化组装，使得车包一体化底盘车架成本降低，此外，两个活动横梁与两个固定纵梁活动连接，这样，具体应用中，可以根据汽车动力电池组的大小进行灵活调整两个活动横梁的间距，以适用于不同车型。

附图说明

图1为本发明实施例车包一体化底盘车架的结构示意图；

图2为活动横梁的结构示意图；

图3为连接块的结构示意图；

图4为动力电池组安装于车包一体化底盘车架上的结构示意图；

图5为动力电池组安装于托盘上的结构示意图；

图6为图5中a处的局部放大示意图；

图7为图5中b-b处的剖视图；

图8为图7中c处的局部放大示意图；

图9为盖板安装于车包一体化底盘车架上的结构示意图。

图中：10、托盘；11、底板；12、边框；121、第一安装孔；13、第一封板；14、液体流道；141、管道；142、出液口；143、进液口；15、中间横梁；20、固定纵梁；30、固定横梁；40、活动横梁；41、第二封板；50、连接块；51、第一连接部；52、第二连接部；53、第三安装孔；60、动力电池组；70、盖板；80、前保险杠骨架；90、后保险杠骨架；100、吸能结构体；110、辅助横梁。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-9所示，本发明提供了一种车包一体化底盘车架，车包一体化底盘车架包括托盘10、两个固定纵梁20、两个固定横梁30以及两个活动横梁40，两个固定纵梁20间隔设置，两个固定横梁30的两端分别固定连接两固定纵梁20，两个活动横梁40两端分别活动连接两固定纵梁20，两个活动横梁40位于两个固定横梁30之间，且两个活动横梁40与两个固定纵梁20活动连接形成一个框形结构体，可以根据汽车动力电池组60的大小进行灵活调整两个活动横梁40的间距，以适用于不同车型。

托盘10安装于框形结构体的底部并与框形结构体形成用于放置汽车动力电池组60的容置腔，从而实现了在框形结构体上集成电池托盘10的效果，省去了一个部件，并减轻了车包一体化底盘车架的重量，实现了车包一体化底盘车架的模块化组装，使得车包一体化底盘车架成本降低。

本实施例中的固定纵梁20及固定横梁30都采用镁合金型材折弯加工成型，镁合金制作的车包一体化底盘车架其采用添加了具有nd、ca、sr、ce、y等微量元素的高强度耐蚀阻燃镁合金，由该材质制作的各部件在恶劣环境下无氧化现象，同时具有耐腐蚀、阻燃以及高强度等性能，镁合金本身具有质量轻、强度大、抗冲击性好、减震降噪、加工性好等特性，非常适合于新能源汽车的轻量化需要。

本实施例中，托盘10包括底板11以及焊接于底板11外边沿上的边框12，边框12上间隔设置有多个第一安装孔121，边框12通过紧固件穿过第一安装孔121后与框形结构体的底部连接，具体地说，边框12将同时抵接于两个活动横梁40和两个固定纵梁20其中一部分的底部，以便于将托盘10稳定的固定在车包一体化底盘车架上。

作为优选的实施方式，车包一体化底盘车架还包括多个第一密封件，第一密封件优选为硅胶密封垫，第一密封件安装于边框12与框形结构体之间，增加了底板11与框形结构体之间的密封性，车包一体化底盘车架通过一个盖板70盖合在容置腔上方，进而使容置腔形成一个密封的箱体，以用于安装汽车的动力电池组60。

托盘10还包括多个液体流道14，多个液体流道14并排设置且用于给汽车的动力电池组60冷却或加热，多个液体流道14都设置于底板11上并与动力电池组60的位置相对应。

各液体流道14都具有管道141、出液口142以及两个进液口143，管道141位于底板11内且从底板11的一端延伸至底板11的另一端，两个进液口143分别位于管道141的两端并与管道141连通，出液口142位于管道141的中部并与管道141连通，动力电池组60具有多个并列设置的电池，根据动力电池组60中电池的尺寸和排列方式，每排有两个电池，每个电池沿其长度方向设置在进液口143与出液口142之间，两个并列的电池共用一个出液口142，进液口143和出液口142都是先加工槽口，再与管道141连通，并在槽口上分别焊接l型封板即可，底板11上其中一端的各进液口143都与一根外部进液管相连接，另一端的各个进液口143都与另一根进液管相连接，两根进液管再与一根总进液管相连接，各个出液口142都与一根总出液管相连接。

当动力电池组60需要冷却时，外部水泵将低温的冷却液通过总进液管分别送至底板11上的各进液口143，然后进入管道141，流至出液口142，通过出液口142流入总出液管，冷却液流经动力电池组60时，动力电池组60发出的热量传导给与动力电池组60接触的底板11，然后与冷却液进行热交换，冷却液吸收热量后，温度上升，由总出液管输送至冷凝器对升温后的冷却液进行冷却，又由水泵送至总进液管与动力电池组60进行热交换，如此循环进行散热。

当动力电池组60需要加热时，冷却液由加热器进行加热，由水泵将加热后的冷却液通过总进液管分别送至底板11上的各进液口143，然后进入管道141，加热后的冷却液将热量传导给底板11，底板11将热量传导给动力电池组60加热，进行热交换后的冷却液温度降低，由总出液管输送至加热器进行加热，又由水泵送至总进液管与动力电池组60进行热交换，如此循环进行动力电池组60的加热。

托盘10还包括两个第一封板13和中间横梁15，中间横梁15横向固定于底板11中部位置上并与管道141平行设置，由于中间横梁15为镁合金型材挤压成型的中空结构，其本身无法固定在固定纵梁20上，所以需要在中间横梁15两端各焊接一个第一封板13，第一封板13上设置有安装孔位，两个第一封板13的一侧面分别焊接于中间横梁15的两端，两个第一封板13的另一侧面分别与两个固定纵梁20连接，以便于将中间横梁15固定在两个固定纵梁20上。

作为优选的实施方式，第一封板13通过螺栓连接方式和粘接方式与固定纵梁20连接，在两个第一封板13的另一侧面涂上高粘性结构胶后，再分别将两个第一封板13固定在两个固定纵梁20上，进而将中间横梁15与两个固定纵梁20固定为一体，以便于加强车包一体化底盘车架承受侧撞的强度。

本实施例中，车包一体化底盘车架还包括焊接于活动横梁40两端的第二封板41，由于活动横梁40也为镁合金型材挤压成型的中空结构，其本身无法固定在固定纵梁20上，所以需要在活动横梁40两端各焊接一个第二封板41，第二封板41上设置有安装孔位，活动横梁40两端的两个第二封板41分别与两个固定纵梁20活动连接，以便于将活动横梁40固定在两个固定纵梁20上。

作为优选的实施方式，车包一体化底盘车架还包括多个第二密封件，第二密封垫优选为硅胶密封垫，第二密封件安装于第二封板41与固定纵梁20之间，以实现固定纵梁20与活动横梁40之间的密封连接。

作为优选的实施方式，两个固定纵梁20上都设置有多个用于固定活动横梁40的第二安装孔，每个固定纵梁20上的多个第二安装孔都沿固定纵梁20的长度方向延伸设置，两个活动横梁40的间距可以根据电动汽车的电池大小和规格进行调整，即当同款车型采用不同的动力电池组60时，只需调整两个活动横梁40间距即可，以适用于不同的车型的需要。

本实施例中，车包一体化底盘车架还包括多个连接块50，连接块50包括第一连接部51和第二连接部52，第一连接部51与第二连接部52一体成型，第一连接部51抵压于固定纵梁20上并与固定纵梁20通过紧固件实现可拆卸连接，第二连接部52抵压于固定横梁30上并与固定横梁30通过紧固件实现可拆卸连接，以便于随时更换其中的固定横梁30和固定纵梁20，实现了车包一体化底盘车架的模块化组装，进而降低了车包一体化底盘车架的生产成本，优选地，连接块50为“t”型块，“t”型块上设置有紧固件穿接用的多个第三安装孔53。

作为优选的实施方式，固定横梁30的两端分别横向粘贴于两个固定纵梁20，当连接块50安装在固定横梁30和固定纵梁20之后，再在固定横梁30和固定纵梁20之间的连接处涂上高粘性结构胶，将固定横梁30和固定纵梁20粘接成一体，进一步加强车包一体化底盘车架的连接强度。

车包一体化底盘车架还包括前保险杠骨架80及后保险杠骨架90，前保险杠骨架80及后保险杠骨架90分别通过螺栓固定在两个固定纵梁20的前后两端，底盘车架中的前保险杠骨架80和后保险杠骨架90上都设置有吸能结构体100，该吸能结构体100为薄壁镁合金挤压型材，与保险杠骨架横梁焊接为一体，本实施例中的底盘车架中的固定纵梁20为车架主受力体，当汽车受到前或后碰撞时，撞击力通过保险杠骨架上的吸能结构体100吸能后，传至到车架固定纵梁20上。由于固定纵梁20为直通式形式设计，增强了抗前后撞击能力，而整体直通式结构，使汽车受到侧撞时不会出现车体断裂的问题，并且在底盘上设置的中间横梁15进一步提高了抗侧撞的能力。

本实施例中的车包一体化底盘车架还包括多个辅助横梁110，辅助横梁110的两端分别固定连接两固定纵梁20上，这些辅助横梁110的作用与固定横梁30的作用相同，都是为了加强车包一体化底盘车架的刚度，辅助横梁110可根据实际需要设置具体的数量。

本实施例中车包一体化底盘车架的材质为一种耐氧化、高强度的轻量化镁合金材料，该镁合金通过在里面添加nd、ca、sr、ce、y等微量元素，以提高镁合金的强度、阻燃、耐蚀性能。如已开发出的mg－nd－zn－zr镁合金挤压型材的屈服强度可达到394mpa，抗拉强度可以达到417mpa，提供了一体式模块化的新能汽车轻量化镁合金底盘车架，在保证强度的前提下，减轻了整车质量，降低了能耗，延长了电动汽车的续航里程，采用本车架方案可以使汽车整车质量减重190kg，在底板11上设置液体流道14，可以对动力电池组60进行冷却或加热。同时采用镁合金挤压型材加工成型，所有零件使用螺栓连接，简化了生产工艺，提高了生产效率。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。