集成有电池箱的底盘结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种集成有电池箱的底盘结构。


背景技术：

2.随着新能源汽车行业的不断发展，电池技术也越来越趋于成熟，电池单体到电池系统的各项边界都在不断拓展到极限。在这种背景下，将电池箱与整车底盘结构集成在一起，突破原有的独立电池箱的形式，也成为一种备受关注的新趋势。
3.在现有技术中已知以下技术方案，在该技术方案中，利用底盘结构纵、横结构布置形成电池框架结构并布置电池及相关附件，其中，电池布置在不可拆卸的箱体结构上。这种方案结构上较为复杂，电池单体或电池模块在装车后不可拆卸，导致售后维修成本高。此外，一旦发生事故或电池单体故障，维修工作量很大。由此会提高用户的使用成本并降低用户的使用体验。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型的目的在于，提供一种集成有电池箱的底盘结构，其能够克服现有技术中的至少一个缺陷。
5.所述目的可以通过一种集成有电池箱的底盘结构达到。所述电池箱为单独的构件并且构造为车辆的底盘结构的能承载的组成部分，其中，所述电池箱包括用于容纳电池单体或电池模块的电池容纳箱体和用于布置电池单体或电池模块的底部托盘，所述电池容纳箱体具自身封闭的顶部，以形成车厢底板的至少一部分，所述电池容纳箱体构造成在车辆的纵向方向上以前端部与前车架固定连接并且以后端部与后车架固定连接，并且所述底部托盘以能拆卸的方式固定在电池容纳箱体的边框结构上。
6.在按照本实用新型的集成有电池箱的底盘结构中，电池箱既是底盘结构的组成部分又能实现常规电池箱的框架功能，同时将常规的车厢底板与电池容纳箱体的顶部合并，使电池容纳箱体的自身封闭的顶部同时形成车厢底板的至少一部分、尤其是大部分或者全部。此外，相比于其它集成式电池箱底盘结构，按照本实用新型的底部托盘能够以能拆卸的方式固定在电池容纳箱体的边框结构上，从而当车辆遇到故障检修或零件更换的情况时，整个检测或维修过程更加高效，成本也可以极大降低。
7.在一些实施方式中，所述底部托盘可以通过连接螺栓固定在电池容纳箱体的边框结构上。
8.在一些实施方式中，在底部托盘与边框结构之间可以布置有处于连接螺栓之外的第一密封圈和/或处于连接螺栓之内的第二密封圈。参考电池箱的中心，第一密封圈处于第二密封圈的径向外部，连接螺栓处于第一密封圈与第二密封圈之间的环形区域中。通过设置所述第一密封圈或所述第二密封圈，可以实现电池箱的有利密封。当同时设置第一密封圈和第二密封圈时，可以实现电池箱的密封冗余，从而保证密封的可靠性和稳定性，并且提高密封效果。
9.在一些实施方式中，电池单体或电池模块可以通过粘接或螺纹连接与底部托盘连接。
10.在一些实施方式中，电池单体或电池模块可以布置为使得电池单体或电池模块的纵向方向与车辆的纵向方向相垂直。
11.在一些实施方式中，在电池容纳箱体处可以设置有从顶部向下伸出的横梁结构，所述横梁结构能够嵌入到各电池模块或各电池单体之间的间隙空间中。通过在作为底盘结构一部分的电池容纳箱体中设置横梁结构，可以有利地提高车辆的底盘结构的整体刚度。此外，在发生侧向碰撞、尤其是在车厢区域中发生侧向碰撞时，所述横梁结构也可以有助于吸收碰撞能量，防止发生过大的侧向侵入。
12.在一些实施方式中，所述横梁结构可以构造成中空的。
13.在一些实施方式中，用于对电池单体或电池模块进行调温的调温管路可以在所述横梁结构中延伸。通过布置在横梁结构中的用于对电池单体或电池模块进行调温的调温管路，可以经由横梁结构对其周围的电池单体或电池模块进行加热或冷却。在冬天或高纬度地区，在对电池进行充电之前可以利用所述调温管路将电池单体或电池模块加热到适宜的充电温度。此外，也可以通过调温管路对电池单体或电池模块进行冷却，以防止发生电池过热。
14.在一些实施方式中，所述调温管路可以至少部分地与相配属的横梁结构的内壁接触，和/或所述横梁结构的外壁可以至少部分地与相配属的电池单体或电池模块接触。由此，可以实现电池单体或电池模块的更有利的加热或冷却。
15.在一些实施方式中，所述边框结构可以构造为挤压型材结构、压铸铝结构、金属板折弯结构或实心结构。
16.在一些实施方式中，所述电池容纳箱体可以通过螺纹连接、焊接和铆接之中的至少一种连接与前车架和后车架固定连接。
附图说明
17.下面参照示意性的附图借助示例性的实施例进一步说明本实用新型。其中：
18.图1是按照本实用新型的一种示例性的实施例的集成有电池箱的底盘结构以及车身的示意性透视图；
19.图2是按照本实用新型的一种示例性的实施例的带有电池单体或电池模块的底部托盘固定在边框结构上的连接结构的示意性剖视图；
20.图3是按照本实用新型的另一种示例性的实施例的带有电池单体或电池模块的底部托盘固定在边框结构上的连接结构的示意性剖视图；
21.图4是按照本实用新型的一种示例性的实施例的底部托盘在带有横梁结构的电池容纳箱体上的布置结构的示意性剖视图。
具体实施方式
22.图1是按照本实用新型的一种示例性的实施例的集成有电池箱3的底盘结构以及车身4的示意性透视图。图2是按照本实用新型的一种示例性的实施例的带有电池单体或电池模块5的底部托盘32固定在边框结构6上的连接结构的示意性剖视图。图3是按照本实用
新型的另一种示例性的实施例的带有电池单体或电池模块5的底部托盘32固定在边框结构6上的连接结构的示意性剖视图。图4是按照本实用新型的一种示例性的实施例的底部托盘32在带有横梁结构33的电池容纳箱体31上的布置结构的示意性剖视图。下面结合图1至图4详细描述根据本实用新型的集成有电池箱3的底盘结构。
23.如图1所示，按照本公开的底盘结构包括前车架1、后车架2和布置在前车架1和后车架2之间的电池箱3。车身4能够固定安装在底盘结构上。该底盘结构可以用于纯电动机动车或者混合动力机动车。电池箱3作为底盘结构的结构性组成部分并且可以构造成用于与前车架1和后车架2一起承载，从而整体上实现底盘结构功能。如从图1中清楚看出的，电池箱3可以作为单独的构件存在并且构造为车辆的底盘结构的能承载的组成部分。电池箱3包括用于容纳电池单体或电池模块5的电池容纳箱体31和用于布置电池单体或电池模块5的底部托盘32。在本公开中，电池单体也可以称为单电芯。电池容纳箱体31构造成在车辆的纵向方向上以前端部与前车架1固定连接并且以后端部与后车架2固定连接。电池容纳箱体31例如可以通过螺纹连接与前车架1和后车架2固定连接。又例如，电池容纳箱体31可以通过焊接、优选激光焊接与前车架1和后车架2固定连接。又例如，电池容纳箱体31可以通过铆接与前车架1和后车架2固定连接。在未示出的实施例中，电池容纳箱体31也可以与前车架1和后车架2一体式地构造，其中，电池容纳箱体31、前车架1和后车架2可以构造为一体压铸式结构。
24.电池容纳箱体31具自身封闭的顶部。所述顶部可以形成车厢底板的至少一部分，从而电池容纳箱体31的形成电池箱3的上盖结构的顶部可以同时用作车厢底板的至少一部分。
25.如图1所示，底部托盘32与电池容纳箱体31分开地构造。底部托盘32构造成用于以能拆卸的方式固定在电池容纳箱体31的边框结构6上。在一些实施例中，如图2所示，底部托盘32可以通过连接螺栓7固定在电池容纳箱体31的边框结构6上。所述边框结构6可以构造为挤压型材结构。在一些实施例中，边框结构6可以构造为压铸铝结构、金属板折弯结构或实心结构。
26.如图1和图2所示，在底部托盘32上可以布置电池单体或电池模块5。在一些实施例中，电池单体或电池模块5可以通过粘接与底部托盘32固定连接。例如，电池单体或电池模块5可以通过胶粘剂与底部托盘32固定连接。在一些实施例中，电池单体或电池模块5可以通过螺纹连接与底部托盘32固定连接，其中，所述螺纹连接为可拆卸的连接。例如，电池单体或电池模块5可以通过螺栓与底部托盘32固定连接。在将电池单体或电池模块5固定布置在底部托盘32上之后，可以再通过连接螺栓7固定安装在电池容纳箱体31的边框结构6上。
27.为了实现在底部托盘32与边框之间的良好密封，如图3中所示，在底部托盘32与边框结构6之间布置有处于连接螺栓7之外的第一密封圈81和处于连接螺栓7之内的第二密封圈82。由此可以实现可靠的密封。参考电池箱3的中心，第一密封圈81处于第二密封圈82的径向外部，连接螺栓7处于第一密封圈81与第二密封圈82之间的环形区域中。在设置两个密封圈的情况下，即使一个密封圈失效，另一个密封圈仍可继续其密封作用。此外，双重密封可以实现更好的密封效果。在一些实施例中，可以在底部托盘32与边框结构6之间仅布置有处于连接螺栓7之外的第一密封圈81。在一些实施例中，可以在底部托盘32与边框结构6之间仅布置有处于连接螺栓7之内的第二密封圈82。
28.对于电池单体或电池模块5的布置结构，如从图1中看出的，电池单体或电池模块5可以布置为使得电池单体或电池模块5的纵向方向与车辆的纵向方向相垂直。
29.在如图4所示，在电池容纳箱体31处可以设置有从顶部向下伸出的横梁结构33，所述横梁结构33能够在将带有电池单体或电池模块5的底部托盘32安装在电池容纳箱体31的边框结构6上时嵌入到各电池模块或各电池单体之间的间隙空间中。通过设置所述横梁结构33，可以有利地提高车辆的底盘结构的整体刚度。此外，在发生侧向碰撞、尤其是在车厢区域中发生侧向碰撞时，所述横梁结构33也可以有利地防止发生过大的侧向侵入。横梁结构33可以构造成中空的。例如，横梁结构33可以构造成中空型材。
30.通过设置中空的横梁结构33，除了结构刚度和减少侧向侵入的优势以外，还可以利用横梁结构33形成用于对电池单体或电池模块5进行调温的调温管路9的通道。用于对电池单体或电池模块5进行调温的调温管路9可以在所述横梁结构33中延伸。用于调温的介质、例如流体可以在所述调温管路9中流动，其中，所述介质可以是水。调温可以涉及加热，也可以涉及冷却。由此，通过用于调温的介质可以经由横梁结构33对其周围的电池单体或电池模块5进行加热或冷却。例如，在冬天或高纬度地区，在对电池进行充电之前可以利用所述调温管路9将电池单体或电池模块5加热到适宜的充电温度。此外，也可以通过调温管路9对电池单体或电池模块5进行冷却，以防止发生电池过热。为了实现更有利的加热或冷却，调温管路9可以至少部分地与横梁结构33的内壁接触。附加地或替代地，横梁结构33的外壁可以至少部分地与相配属的电池单体或电池模块5接触。在此要说明的是，在图4中，横梁结构的所示出的尺寸仅仅是示意性的，以使图示更为清楚。本领域技术人员可以设想适宜的横梁结构尺寸，以在电池的能量密度与横梁结构以及调温管路所带来的安全性和功能性改进方面进行取舍。
31.需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应包括复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。
32.在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在
……
上”、“直接与
……
耦合”和“直接与
……
连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。
33.在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。
34.可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第
一元件可以被称为第二元件，而不背离本实用新型构思的教导。
35.也可以考虑到，在此公开的所有示例性的实施例可以任意地相互组合。
36.最后要指出的是，上述实施例仅仅用于理解本实用新型，而不对本实用新型的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本实用新型的保护范围。