一种电池防护梁系结构以及汽车的制作方法

本发明涉及汽车车身结构的，具体涉及一种电池防护梁系结构以及汽车。

背景技术：

1、随着人们环保意识的增强、汽车排放的要求愈发严格，电动汽车或混动汽车受到越来越多消费者的青睐。电动汽车或混动汽车都离不开电池、电驱、电控等系统。发生碰撞时，如若电池在受到车架传导来的碰撞力产生较大变形时，则容易导致电池爆炸起火，会严重威胁汽车和乘员的安全。因此，人们关注电动汽车或混动汽车的舒适性和环保性的同时，尤为关注动力电池的安全性。

2、对于电动汽车，车身布置上可预留给电池防护结构的空间较大，其动力电池的防护可以通过较大、较复杂的梁系结构实现；而对于混动汽车，由于其是在传统燃油车型基础上新增电池、电驱、电控等系统，新增系统不仅导致各个系统布置更加紧凑，而且导致整车重量增加，其动力电池的防护则要求在有限的空间内满足更加严格碰撞性能要求。

3、现有的车身梁系结构对正面碰撞力的传导不够合理，不能及时有效地将碰撞力分散而避免作用到动力电池上，可能会导致车身梁系的变形，而当车身梁系产生较大变形时，车身对电池的侵入量大，则容易导致电池爆炸起火，严重威胁汽车和乘员的生命安全。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种电池防护梁系结构，以解决现有技术中的车身梁系对正面碰撞力和侧面碰撞力的传导不够合理、不能及时将正面碰撞力和侧面碰撞力有效分散的问题；目的之二在于提供一种汽车。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种电池防护梁系结构，包括中加强梁结构、对称连接于中加强梁结构左右两侧的第一加强梁结构和第二加强梁结构；所述中加强梁结构包括中通道以及设于中通道的第一连接横梁、第二连接横梁、第三连接横梁，所述第一连接横梁、第二连接横梁、第三连接横梁平行设置；所述第一加强梁结构包括第一外衬板、第一边梁、第一内衬板、第一加强横梁、第一边梁后段、第二加强横梁以及第一门槛梁，所述第一门槛梁、第一边梁与所述中通道平行设置，所述第一外衬板的两端分别与第一门槛梁、第一边梁连接，所述第一内衬板的两端分别与第一边梁、第一连接横梁连接， 所述第一加强梁的两端分别与第一门槛梁、第二连接横梁连接，所述第二加强横梁的两端分别与第一门槛梁、中通道连接,所述第二加强横梁、中通道、第三连接横梁通过三层焊连接；所述第一加强横梁上设有用于连接第一边梁和第一边梁后段的第一连接结构，所述第一边梁后段还与第二加强横梁连接；所述第二加强梁结构包括第二外衬板、第二边梁、第二内衬板、第三加强横梁、第二边梁后段、第四加强横梁以及第二门槛梁，所述第二门槛梁、第二边梁与所述中通道平行设置，所述第二外衬板的两端分别与第二门槛梁、第二边梁连接，所述第二内衬板的两端分别与第二边梁、第二连接横梁连接， 所述第三加强梁的两端分别与第二门槛梁、第二连接横梁连接，所述第四加强横梁的两端分别与第二门槛梁、中通道连接，所述第四加强横梁、中通道、第三连接横梁通过三层焊连接；所述第三加强横梁上设有用于连接第二边梁和第二边梁后段的第二连接结构，所述第二边梁后段还与第四加强横梁连接。

4、根据上述技术手段，第一门槛梁、第一外衬板、第一边梁、第一内衬板、第一连接横梁、第二内衬板、第二边梁、第二外衬板、第二门槛梁等效于第一横梁结构，第一门槛梁、第一加强横梁、第二连接横梁、第三加强横梁、第二门槛梁等效于第二横梁结构，第一门槛梁、第二加强横梁、第三连接横梁、第四加强横梁、第二门槛梁等效于第三横梁结构，第一横梁结构、第二横梁结构及第三横梁结构均在第一门槛梁和第二门槛梁之间形成力量的有效连接，侧面冲击力可由第一横梁结构、第二横梁结构、第三横梁结构由第一门槛梁向第二门槛梁传递分散、或由第二门槛梁向第一门槛梁传递分散；第一门槛梁、第一外衬板、第一边梁、第一加强横梁围绕形成第一封闭梁系，第一门槛梁、第一加强横梁、第一边梁后段、第二加强横梁围绕形成第二封闭梁系，第一边梁、第一内衬板、第一加强横梁围绕形成第三封闭梁系，第一边梁后段、第一加强横梁、中通道、第二加强横梁围绕形成第四封闭梁系，第一连接横梁、第一内衬板、第二连接横梁、第二内衬板形成第五封闭梁系，第二门槛梁、第二外衬板、第二边梁、第三加强横梁围绕形成第六封闭梁系，第二门槛梁、第三加强横梁、第二边梁后段、第四加强横梁围绕形成第七封闭梁系，第二边梁、第二内衬板、第三加强横梁围绕形成第八封闭梁系，第二边梁后段、第三加强横梁、中通道、第四加强横梁围绕形成第九封闭梁系，第一封闭梁系至第九封闭梁系九个封闭梁系实现结构连续，提升封闭梁系所在车身各区域的刚度和强度。本发明电池防护梁系结构将车身行驶过程中承受的正面碰撞力或侧面碰撞力有效传递分散，减少碰撞过程中的车身变形量，减少电池碰撞过程中的变形量，进而保护电池。

5、进一步地，所述第一边梁中心轴线与第一边梁后段中心轴线错开设置，所述第一边梁后段与所述第一加强横梁之间连接有第一加强板。

6、根据上述技术手段，第一边梁与第一边梁后段在y向布置上是不连续的，第一边梁后段的位置可根据电池的y向尺寸进行调节，第一加强板的设置不仅可以增加第一边梁与第一边梁后段的力学强度，而且还可以在非连续设计的第一边梁和第一边梁后段之间形成一个有效的力学传递路径。

7、进一步地，所述第一连接结构包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板安装于第一加强横梁，所述第二连接板安装于第一连接板，所述第一边梁与所述第一边梁后段均连接于第一加强横梁，第一加强横梁、第一边梁、第一连接板通过三层焊连接，第一加强横梁、第一边梁后段、第一连接板通过三层焊连接，同时第一加强横梁、第一边梁、第二连接板通过三层焊连接，第一加强横梁、第一边梁后段、第二连接板通过三层焊连接。

8、根据上述技术手段，第一边梁和第一边梁后段通过第一连接板和第二连接板实现连接，第一连接板和第二连接板的设置不仅可以进一步增加第一边梁与第一边梁后段的力学强度，而且还可以在非连续设计的第一边梁和第一边梁后段之间形成另一有效的力学传递路径。

9、进一步地，所述第一连接板的两侧设有第一搭接边、第二搭接边，所述第二连接板的两侧设有第一连接边和第二连接边，所述第一边梁后段与所述第一搭接边、第二连接边连接，所述第一边梁与所述第二搭接边、第一连接边连接。

10、根据上述技术手段，第一边梁同时与第一连接板、第二连接板连接固定，第一边梁后段同时与第一连接板、第二连接板连接固定，第一边梁、第一边梁后段均不仅与第一连接板有连接点位，还与第二连接板有连接点位，如此设置在第一边梁以及第一边梁后段之间形成有两条传力路径，可便于第一边梁与第一边梁后段碰撞力量的有效传递。

11、进一步地，所述第二边梁中心轴线与第二边梁后段中心轴线错开设置，所述第二边梁后段与所述第三加强横梁之间连接有第二加强板。

12、根据上述技术手段，第二边梁与第二边梁后段在y向布置上是不连续的，第二边梁后段的位置可根据电池的y向尺寸进行调节，第二加强板的设置不仅可以增加第二边梁与第二边梁后段的力学强度，而且还可以在非连续设计的第二边梁和第二边梁后段之间形成一个有效的力学传递路径。

13、进一步地，所述第二连接结构包括第三连接板和第四连接板，所述第三连接板安装于第三加强横梁，所述第四连接板安装于第三连接板，所述第二边梁与所述第二边梁后段均连接于第三加强横梁，第三加强横梁、第二边梁、第三连接板通过三层焊连接，第三加强横梁、第二边梁后段、第三连接板通过三层焊连接，同时第三加强横梁、第二边梁、第四连接板通过三层焊连接，第三加强横梁、第二边梁后段、第四连接板通过三层焊连接。

14、根据上述技术手段，第二边梁和第二边梁后段通过第三连接板和第四连接板实现连接，第三连接板和第四连接板的设置不仅可以进一步增加第二边梁与第二边梁后段的力学强度，而且还可以在非连续设计的第二边梁和第二边梁后段之间形成另一有效的力学传递路径。

15、进一步地，所述第三连接板的两侧设有第三搭接边、第四搭接边，所述第四连接板的两侧设有第三连接边和第四连接边，所述第二边梁后段与所述第三搭接边、第四连接边连接，所述第二边梁与所述第四搭接边、第三连接边连接。

16、根据上述技术手段，第二边梁同时与第三连接板、第四连接板连接固定，第二边梁后段同时与第三连接板、第四连接板连接固定，第二边梁、第二边梁后段均不仅与第三连接板有连接点位，还与第四连接板有连接点位，如此设置在第二边梁以及第二边梁后段之间形成有两条传力路径，可便于第一边梁与第一边梁后段碰撞力量的有效传递。

17、进一步地，所述第二连接横梁、第三连接横梁之间垂直连接有前后加强梁，所述前后加强梁设于所述中通道。

18、根据上述技术手段，第一加强横梁、第一边梁后段、第二加强横梁、第三连接横梁、前后加强梁、第二连接横梁围绕形成封闭梁系，第三加强横梁、第二边梁后段，第四加强横梁、第三连接横梁、前后加强梁、第二连接横梁围绕形成封闭梁系，封闭梁系的形成将车身行驶过程中承受的冲击有效传递，将碰撞过程中的力量有效传递，提升车身该区域的刚度和强度，减少碰撞过程中的车身变形量，减少电池碰撞过程中的变形量，进而保护电池。

19、一种汽车，包括电池以及如上所述的电池防护梁系结构，所述电池设于第一边梁后段、第一加强横梁、第三加强横梁、第二边梁后段围绕形成的安装空间内。

20、根据上述技术手段，电池防护梁系结构由于等效横梁结构和各封闭梁系结构的设置能够将车身行驶过程中承受的冲击有效传递，把碰撞过程中的力量有效传递，减少碰撞过程中的车身变形量，减少电池碰撞过程中变形量，保护电池，进而保障汽车的行驶安全。

21、进一步地，所述汽车为混合动力汽车。

22、根据上述技术手段，由于电池防护梁系结构可以将碰撞过程中的力量有效传递，且电池防护梁系结构所处车身区域具有较高的刚度和强度，在混合动力汽车预留给电池有效的空间内，也可有效减少电池碰撞过程中的变形量，保证电池安全和汽车安全。

23、本发明的有益效果：

24、（1）本发明电池防护梁系结构中等效的第一横梁结构、第二横梁结构、第三横梁结构在第一门槛梁和第二门槛梁之间形成力量的有效连接，第一封闭梁系至第九封闭梁系九个封闭梁系提升封闭梁系所在车身区域的刚度和强度，将车身行驶过程中承受的正面冲击或侧面冲击有效传递，减少碰撞过程中的车身变形量，减少电池碰撞过程中的变形量，进而保护电池；

25、（2）本发明第一边梁和第一边梁后段通过第一连接板、第二连接板、第一加强板连接，不仅保证第一边梁和第一边梁后段两者之间的相对位置精度及两者之间的连接强度，而且实现第一边梁和第一边梁后段之间碰撞力量的有效传递，第二边梁和第二边梁后段通过第三连接板、第四连接板、第二加强板连接，不仅保证第二边梁和第二边梁后段两者之间的相对位置精度及两者之间的连接强度，而且实现第二边梁和第二边梁后段之间碰撞力量的有效传递，从而将碰撞过程中的力量有效传递，有效减少电池碰撞过程中的变形量，进而保护电池；

26、（3）本发明在第二连接横梁、第三连接横梁之间垂直连接有前后加强梁，不仅可以增加中通道的强度和刚度，而且在中通道的左右两侧均形成有封闭梁系，提升封闭梁系所在车身区域的刚度和强度，减少碰撞过程中的车身变形量，减少电池碰撞过程中的变形量，进而保护电池。