一种电池包与车身集成结构及汽车的制作方法

2021-02-03 13:02:25|

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[0001]
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电池包与车身集成结构及汽车。

背景技术：

[0002]
随着新能源电动汽车的普及，各主机厂也加大了对电动汽车的研究，而现有电动汽车相较燃油汽车，其总重也大大超过传统燃油车，故对其的减重研究成为了热点。
[0003]
其中动力电池包是构成电动汽车的主要器件，一般，动力电池包的重量占整车的重量达到了25％左右，故对动力电池包的轻量化研究成为众多汽车厂家的重点，而且为实现国家新能源汽车长期发展规划中将电池包系统能量密度提高至200wh/kg及以上的目标，需要对电池包结构进行全新的研究设计。
[0004]
一般，传统动力电池包结构分为上盖、下箱体以及内部的模组、冷却板等部件，上盖与下箱体采用螺栓连接形成一个密封的电池包。目前电池包与整车的集成只有一种形式，即将独立的电池包采用螺钉连接或其它连接方式悬挂于汽车地板下方，该方案能优化整车前后轴荷的分布，也适合传统燃油车平台的改制，无需设计全新的电动车开发平台。但该方案仅仅是在整车上物理螺接了一个电池包，具有强度设计叠加过剩和轻量化效果差的缺点。

技术实现要素：

[0005]
本发明要解决的是电动汽车重量大和电池包与车身集成度低的技术问题。
[0006]
为解决上述技术问题，本申请公开了一种电池包与车身集成结构，其包括电池包底座、电池包控制装置和车身地板；
[0007]
该车身地板的顶部设有该电池包控制装置；
[0008]
该电池包底座包括容纳腔，该容纳腔与该车身地板连接形成用于放置电池模组的容纳空间。
[0009]
可选地，该电池包底座包括电池包底板、第一端板、第二端板、第一侧梁和第二侧梁；
[0010]
该电池包底板与该第一端板、该第二端板、该第一侧梁、该第二侧梁连接形成该容纳腔；
[0011]
其中，该第一端板的一端与该第一侧梁的一端连接，该第一端板的另一端与该第二侧梁的一端连接；该第二端板的一端与该第一侧梁的另一端连接，该第二端板的另一端与该第二侧梁的另一端连接。
[0012]
可选地，该车身地板包括第一车身地板和第二车身地板；
[0013]
该第一车身地板用于放置包含驾驶座椅的第一排；
[0014]
该第二车身地板用于放置不包含该驾驶座椅的第二排。
[0015]
可选地，还包括第一滑轨安装梁和第二滑轨安装梁；
[0016]
该第一滑轨安装梁和该第二滑轨安装梁设于该第一车身地板上，该第一滑轨安装
梁用于连接驾驶员座椅的滑轨，该第二滑轨安装梁用于连接副驾驶员座椅的滑轨；
[0017]
该第一滑轨安装梁包括第一安装梁和第二安装梁，该第一安装梁与该第二安装梁之间设有该电池包控制装置，
[0018]
和/或，
[0019]
该第二滑轨安装梁包括第三安装梁和第四安装梁，该第三安装梁和该第四安装梁之间设有该电池包控制装置。
[0020]
可选地，该第一滑轨安装梁为凸起结构。
[0021]
可选地，该第一滑轨安装梁包括第一支柱和第二支柱；
[0022]
该第一支柱的底部、该第二支柱的底部与该第一车身地板连接；
[0023]
该第一支柱与该第二支座之间存在预设间隙。
[0024]
可选地，该控制装置包括电池管理系统和电池配电单元。
[0025]
可选地，还包括电池包横梁；
[0026]
该电池包横梁位于该容纳腔内，该电池包横梁的底部与该电池包底座的底部连接；
[0027]
该车身地板包括车身横梁；
[0028]
该电池包横梁的顶部与该车身横梁的底部连接。
[0029]
可选地，还包括密封圈；
[0030]
该密封圈设于该电池包底座的顶部，用于密封该电池包底座与该车身地板的连接处。
[0031]
本申请在另一方面公开了一种汽车，其包括上述的电池包与车身集成结构。
[0032]
采用上述技术方案，本申请提供的电池包与车身集成结构具有如下有益效果：
[0033]
该电池包与车身集成结构，其包括电池包底座、电池包控制装置和车身地板，电池包与车身非物理螺接，二者共用零部件，大大降低电池包和整车的重量，且具有强度互补的作用，提高车身扭转刚度及电池包机械强度；
[0034]
该车身地板的顶部设有该电池包控制装置，将bms、bdu等部件安装在电池包上盖上方即座椅下方，提高电池包内部容置空间；
[0035]
该电池包底座包括容纳腔，该容纳腔与该车身地板连接形成用于放置电池模组的容纳空间。
附图说明
[0036]
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]
图1为本申请电池包与车身集成结构的结构示意图；
[0038]
图2为本申请电池包底座的结构示意图；
[0039]
图3为本申请电池包与车身集成结构的局部示意图；
[0040]
图4为本申请电池包与车身集成结构的爆炸图；
[0041]
图5本申请电池包横梁与车身横梁的位置示意图
[0042]
图6本申请一种可选地实施方式中第一安装梁的局部结构示意图；
[0043]
图7本申请另一种可选地实施方式中第一安装梁的局部结构示意图；
[0044]
图8本申请一种可选地实施方式中第一车身地板的结构示意图；
[0045]
图9本申请另一种可选地实施方式中第一车身地板的结构示意图。
[0046]
以下对附图作补充说明：
[0047]
1-电池包底座；101-电池包底板；102-第一端板；103-第二端板；104-第一侧梁；105-第二侧梁；106-电池包横梁；2-车身地板；201-第一车身地板；202-第二车身地板；3-电池包控制装置；4-车身横梁；5-第一滑轨安装梁；501-第一安装梁；502-第二安装梁；5011-第一支柱；5012-第二支柱；6-第二滑轨安装梁；601-第三安装梁；602-第四安装梁；7-孔。
具体实施方式
[0048]
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0049]
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0050]
如图1所示，图1为本申请电池包与车身集成结构的结构示意图；该电池包与车身集成结构，其包括电池包底座1、电池包控制装置3和车身地板2，电池包与车身非物理螺接，二者共用零部件，大大降低电池包和整车的重量，且具有强度互补的作用，提高车身扭转刚度及电池包机械强度；
[0051]
该车身地板2的顶部设有该电池包控制装置3，将电池包控制装置3安装在车身地板2上，也就是电池包上盖上，具体地，可以安装在汽车座椅下方，提高电池包内部容置空间，提高挂载电量。
[0052]
该电池包底座1包括容纳腔，该容纳腔与该车身地板2连接形成用于放置电池模组的容纳空间，具体的，还可以放置冷却装置、低压/高压采集线束等部件。
[0053]
在一种可选地实施方式中，该电池包底座1与车身地板2一体挤出成型，提高车身整体扭转强度，以及提高车身最小离地间隙，减少动力电池包零部件数量，降低电池包及整车的总重量。
[0054]
如图2所示，图2为本申请电池包底座的结构示意图；在一种可选地实施方式中，该电池包底座1包括电池包底板101、第一端板102、第二端板103、第一侧梁104和第二侧梁
105；
[0055]
该电池包底板101与该第一端板102、该第二端板103、该第一侧梁104、该第二侧梁105连接形成该容纳腔，其中，该第一端板102的一端与该第一侧梁104的一端连接，该第一端板102的另一端与该第二侧梁105的一端连接；该第二端板103的一端与该第一侧梁104的另一端连接，该第二端板103的另一端与该第二侧梁105的另一端连接。
[0056]
该底座用于抵挡电池包承受的底部冲击，第一端板102与第二端板103分别作为电池包的前端板和后端板，在一种可选地实施方式中，第一侧梁104和第二侧梁105分别为车身的左门槛梁和右门槛梁，取消了传统电池包的左右侧梁，即电池包两侧壁边梁与车身门槛梁集成一体化，减少车身地板2零部件数量，减少车身地板2和电池包连接工序，简化装配工序。
[0057]
在一种可选地实施方式中，该电池包与车身集成结构还包括密封圈；
[0058]
该密封圈设于该电池包底座1的顶部，用于密封该电池包底座1与该车身地板2的连接处，用于增加该电池包与车身集成结构的密封性。
[0059]
从图1可以看出，在一种可选地实施方式中，该车身地板2包括第一车身地板201和第二车身地板202；该第一车身地板201用于放置包含驾驶座椅的第一排；该第二车身地板202用于放置不包含该驾驶座椅的第二排，该第一车身地板201和第二车身地板202的材料包括但不限于轻量化铝板或者钢板。
[0060]
在一种可选地实施方式中，该控制装置包括电池管理系统和电池配电单元，电池管理系统和电池配电单元通过导线或者其他软连接的方式与电池模组连接，其中电池管理系统设于第一排驾驶员座椅下，并随着驾驶座椅的移动而移动，电池配电单元设于第一排副驾驶座椅下方，并随着副驾驶座椅的移动而移动，扩大了电池包的内部容置空间，提高挂载电量；同时在发生碰撞时，电池管理系统和电池配电单元放置在电池包外的座椅下方，能够被很好的保护。
[0061]
如图3所示，图3为本申请电池包与车身集成结构的局部示意图；该电池包底座1的板材内存在孔7，具有一定吸能，缓冲碰撞的作用。
[0062]
如图4所示，图4为本申请电池包与车身集成结构的爆炸图；在一种可选地实施方式中，还包括第一滑轨安装梁5和第二滑轨安装梁6；
[0063]
该第一滑轨安装梁5和该第二滑轨安装梁6设于该第一车身地板201上，该第一滑轨安装梁5用于连接驾驶员座椅的滑轨，该第二滑轨安装梁6用于连接副驾驶员座椅；
[0064]
该第一滑轨安装梁5包括第一安装梁501和第二安装梁502，该第一安装梁501与该第二安装梁502之间设有该电池包控制装置3；
[0065]
在一种可选地实施方式中，该第二滑轨安装梁6包括第三安装梁601和第四安装梁602，该第三安装梁601和该第四安装梁602之间设有该电池包控制装置3。
[0066]
如图5所示，图5本申请电池包横梁与车身横梁的位置示意图；在一种可选地实施方式中，该电池包与车身集成机构还包括电池包横梁；
[0067]
该电池包横梁106位于该容纳腔内，该电池包横梁106的底部与该电池包底座1的底部连接；该车身地板2包括车身横梁4；该电池包横梁106的顶部与该车身横梁4的底部连接，也就是说，车身横梁4与车身地板2构成电池包的上盖，即与现有电池包结构相比，在电池包的上盖上集成了车身横梁4，提供侧碰力传递路径，提供了电池包的碰撞安全性。在一
种可选地实施方式中，该电池包横梁106与车身横梁4一体成型，也就是说，本申请将电池包横梁106和车身横梁4集成，简化了结构，并提高了电池包的抗碰撞性。
[0068]
在一种可选地实施方式中，车身地板2通过焊接等连接方式与电池包底座1连接达到ip67防水级别。
[0069]
车身横梁4与电池包内部模组安装横梁集成一体化，简化了结构，并且具有碰撞安全性高的优点。
[0070]
从图5可以看出，具体的，车身横梁4与电池包横梁106为内部多孔7结构，具有碰撞安全性高和质量轻的优点。
[0071]
如图6所示，图6本申请一种可选地实施方式中第一安装梁的局部结构示意图；在一种可选地实施方式中，该第一滑轨安装梁5为凸起结构。
[0072]
如图7所示，图7本申请另一种可选地实施方式中第一安装梁的局部结构示意图；在一种可选地实施方式中，该第一滑轨安装梁5包括第一支柱5011和第二支柱5012；该第一支柱5011的底部、该第二支柱5012的底部与该第一车身地板201连接；该第一支柱5011与该第二支座5012之间存在预设间隙。
[0073]
如图8所示，图8本申请一种可选地实施方式中第一车身地板的结构示意图；在一种可地实施方式中，该第一滑轨安装梁5为凸起结构，且第一车身地板201的结构内设有孔7，具有碰撞安全性高和质量轻的优点。
[0074]
如图9所示，图9本申请另一种可选地实施方式中第一车身地板的结构示意图，在一种可地实施方式中，该第一滑轨安装梁5包括第一支柱5011和第二支柱5012；该第一支柱5011的底部、该第二支柱5012的底部与该第一车身地板201连接；该第一支柱5011与该第二支座5012之间存在预设间隙，且第一车身地板201的结构内设有孔7，具有碰撞安全性高和质量轻的优点。
[0075]
本申请在另一方面公开了一种汽车，其包括上述的电池包与车身集成结构。
[0076]
以上所述仅为本申请可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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