本发明涉及托盘技术领域，具体地涉及一种电动汽车的电池托盘及电箱。
背景技术：
当前全球汽车工业面临着能源与环境问题的巨大挑战；能量利用率高，对环境无污染的纯电动汽车日益成为未来汽车工业发展的方向。作为纯电动汽车的核心部件，动力电池包的结构设计与安全性能将直接影响到纯电动汽车的整车性能。由于纯电动汽车中给电箱预留的安装空间较小且形状不规则，为了充分利用电箱有限的空间，经常需要布置两层电池模组，二层电池模组的托盘的设计就变得尤为必要。为了提高电箱的能量密度，有必要设计开发一种结构强度高、生产效率高、重量轻、占用空间少的二层模组固定托盘。
传统动力电池包的二层托盘多采用钣金拼焊方式，通过人工下料，机器折弯而成，产品的一致性低，表面不够平整，生产效率低，不利于大规模生产。传统动力电池包的二层托盘重量高，随着对能量密度要求的提高，难以满足客户要求，且结构较为复杂，加强筋较少，整体结构强度不是很高。
有鉴于此，设计一种结构强度高、生产效率高、重量轻、占用空间少的二层电池模组固定的托盘是本发明所要解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种托盘，以解决现有技术中生产效率低、产品一致性差、重量大、结构强度低等问题。
一方面，本发明提供一种托盘，包括：
纵梁，所述纵梁用于固定所述托盘；
横梁，所述横梁置于所述纵梁之间，与所述纵梁连接；
所述纵梁与所述横梁中的至少一种具有空腔，通过更改所述纵梁与所述横梁中的至少一种的尺寸，以形成不同尺寸的托盘。
优选地，纵梁与所述横梁为铝合金材料。
优选地，纵梁与所述横梁通过模具挤压成型。
优选地，纵梁包括通孔，所述通孔用于与托盘支架连接。
优选地，纵梁还包括螺母，所述螺母用于固定电池模组。
优选地，纵梁包括第一连接部，所述横梁包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部相连接，所述纵梁沿宽度方向的截面为L形，所述横梁沿宽度方向的截面为矩形。
优选地，空腔在长度方向上贯穿所述纵梁或所述横梁。
优选地，空腔截面呈圆形、三角形、矩形、多边形中的至少一种。
优选地，空腔内部具有加强筋。
优选地，托盘还包括线束架，所述线束架位于所述横梁上，用于固定电池模组的线束。
优选地，线束架呈凸形结构，所述线束架的数量为4个，其中1个设置在托盘的一端，3个设置在托盘的另一端。
另一方面，本发明还提供一种电箱，其特征在于，包括：
下箱体，
箱体上盖，位于所述下箱体上；
电池模组，位于所述电箱中，所述电池模组分为上下两层；
如权利要求1-12所述的托盘，所述托盘用于承载位于上层的电池模组；
托盘支架，位于下箱体上，用于支撑所述托盘。
优选地，电池模组为多层，电箱还包括多个托盘和多组托盘支架。
本发明的有益效果是：
本发明提供的托盘由纵梁和横梁两部分组成，纵梁与横梁均采用挤压铝型材工艺，生产效率高，能够适应大规模生产需求。托盘材料采用轻质合金，重量更轻，可明显提升电箱的能量密度。托盘在设计时可以设计不同复杂程度截面形状，以提升电池包抗振动和耐冲击性能。托盘结构简单，通过更改模组纵梁和横梁的尺寸，开发一套模具就可以兼容不同尺寸的电池模组安装需求，减少设计成本和设计开发周期。托盘采用挤压铝型材工艺，模具费更便宜，减少了开发成本，增加经济效益。相较于现有技术的托盘，本发明托盘不需要设计支撑梁，节省了箱内空间。相应的，本发明提供的电箱较现有的电箱具有更大的可用空间。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明实施例的托盘的示意图。
图2示出本发明实施例的托盘的爆炸图。
图3示出本发明实施例的横梁示意图。
图4示出本发明实施例的托盘的侧视图。
图5示出本发明实施例的电箱示意图。
图6示出现有技术的电箱示意图。
具体实施方式
以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本发明。
此外，在说明书和权利要求书中，术语“第一”、“第二”等用于在类似元素之间进行区分，而未必描述时间顺序、空间顺序、等级顺序或者任何其他方式的顺序、应当理解，如果使用的这些术语在适当的环境下可互换，并且此处描述的本发明的实施例能够以本文描述或示出以外的其他顺序来操作。
应当注意，在权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为限于下文所列出的手段，它并不排除其他元件或步骤。由此，它应当被解释为指定如涉及的所述特征、数字、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤或部件、或者其组合的存在或添加。因此，措词“包括装置A和B的设备”的范围不应当仅限于仅由组件A和B构成的装置。这意味着相对于本发明而言，设备的相关组件是A和B。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
类似地，应当理解，在本发明的示例性实施例的描述中，处于使本发明公开流畅且有助于理解各发明性方面的一个或多个方面的目的，本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反，如以下权利要求反映的，发明性方面在于，比单个以上公开的实施例的所有特征少。由此，具体实施方式之后的权利要求被明确地结合到该具体实施方式中，其中每项权利要求独立地代表本发明的一个单独的实施例。
此外，尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内，并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。
应当注意的是，在描述本发明的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。
在此次提供的描述中，阐述了多个具体细节。然而应当理解，本发明的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中，为了不妨碍对本说明书的理解，未详细地示出公知方法、结构和技术。
本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
图1和图2分别示出了本发明实施例的托盘的示意图和爆炸图。结合图1和图2，本实施例中托盘100包括：2个纵梁110、5个横梁120、4个线束架160和16个螺母140。
纵梁110为条状，其沿宽度方向的截面呈L形，两纵梁110在同一平面上呈中心对称。纵梁110的L形的向上凸起部分及与其相连底边一侧的内部，分别具有截面为圆角矩形的第一空腔111和第二空腔112，空腔的形状、尺寸、结构、数量以及分布可根据需求进行相应调整，以减轻重量，纵梁110与横梁120的截面也可根据需要进行相应设计，以提升电池包抗振动和耐冲击性能。每个纵梁110的空腔所在一侧的顶部具有8个螺母140，螺母140为沉头拉铆螺母，每两个为一组，分为4组在纵向方向上等距排列于纵梁110上，螺母140通过和相应的螺栓配合将电池模组210固定于托盘100上。纵梁110底边不具有空腔的一侧上具有4个第一通孔113，第一通孔113分为两组，在纵向方向上排列，每组包括2个第一通孔，组内通孔横向排列。纵梁110一侧的边缘具有连接结构114，连接结构114呈阶梯状，用于与横梁120相连接。纵梁110的另一侧面具有3个凸块结构130，凸块结构130的俯视图为等腰梯形，其呈扁平状接于纵梁110的侧面，每个凸块结构130上具有两个第二通孔131，凸块结构130设置的位置与用于承载托盘100的托盘支架的位置相对应。第一通孔113与第二通孔131通过穿过螺栓使托盘100与托盘支架230连接固定。
横梁120位于2个纵梁110之间，每个横梁120两端具有与连接结构114相匹配的凸沿121，凸沿121与连接结构114通过搅拌摩擦焊的方式焊接在一起，使横梁120与纵梁110相连，此种焊接工艺，焊接强度高，焊接变形小。5个横梁120等距排列，位于最外侧的2个横梁120上设置有线束架160，线束架160用于固定电池模组的线束，其一侧的横梁上设置有1个线束架160，另一侧的横梁上设置有3个线束架160，线束架160呈“几”字形，通过焊接的方式与横梁120相连接。线束架160仅焊接在特定的横梁120的特定位置上，故不影响托盘100的整体结构强度。
托盘100的主体结构由纵梁110和横梁120组成，纵梁110和横梁120均采用铝合金材料通过挤压模具成型，可以根据需求设计成不同的截面形状，其内部还可设计有空腔以在保证强度的同时节省材料并减轻重量。通过改变纵梁110和横梁120的截面形状，可以提升电箱的抗振动和耐冲击性能，还可以减少托盘100在竖直方向上所占用的空间，节省电箱内部空间。通过改变纵梁110和横梁120的尺寸可以在仅开发一套模具的前提下生产出不同尺寸的托盘100，具有很强的兼容性。
图3示出本发明实施例的横梁120的示意图，横梁120呈扁平状，内部中空，空腔截面中心位置具有连接上下两表面的加强筋122，两端具有用于与连接结构114相匹配凸沿121。
图4为本发明实施例托盘100的侧视图。图中包括纵梁110、横梁120和线束架160,其均采用铝合金材料制成，由于铝合金密度低，重量轻，纵梁110和横梁120可以设计较大的壁厚及加强筋长度，托盘100的刚度与强度较高。横梁120的凸沿121与纵梁110的链接结构114搭接，搭接部位通过搅拌摩擦焊接工艺连接，焊接强度高，焊接变形小，产品一致性高。
图5示出本发明实施例的电箱示意图。电箱200包括电池模组210、下箱体220、托盘支架230、托盘100、上箱盖240。电池模组210分为上下两层，下层电池模组210固定连接在下箱体220上，上层电池模组由托盘100承载，通过螺栓与螺母140固定在托盘100上。托盘100通过托盘支架230支撑，在托盘100的第一通孔和第二通孔穿过螺栓使托盘100与托盘支架230相连接。
图6示出包含现有技术的托盘的电箱示意图。电箱400包括电池模组210、下箱体220、托盘支架230、托盘300、上箱盖240。现有技术的托盘300通过钣金拼焊的方式制造，电池模组210分为上下两层，下层电池模组210固定连接在下箱体220上，上层电池模组210由托盘300承载，托盘300底部设计有支撑梁310，通过支撑梁310与托盘支架230相连接。
对比本发明实施例的电箱与现有技术的电箱中托盘底部到顶部的距离，本发明实施例的托盘较现有技术的托盘节省1毫米空间，本发明实施例的托盘重量更轻，较现有技术的托盘减少了1.7公斤。
本发明提供的托盘由纵梁和横梁两部分组成，结构简单组合方便，纵梁与横梁均采用挤压铝型材工艺，生产效率高，能够适应大规模生产需求。且托盘材料采用轻质合金，重量更轻，可明显提升电箱的能量密度。托盘可以设计不同复杂程度截面形状，以提升电池包抗振动和耐冲击性能。托盘结构简单，仅需更改纵梁和横梁的尺寸，开发一套模具就可以兼容不同尺寸的电池模组的安装需求，减少了设计成本和设计开发周期。托盘采用挤压铝型材工艺，模具费更便宜，开发成本低，增加经济效益。相较于现有技术的托盘，本发明托盘不需要设计支撑梁，节省了箱内空间。相应的，本发明提供的电箱较现有的电箱具有更大的可用空间。
上述实施例只是本发明的举例，尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例和附图所公开的内容。