本公開涉及用于電動車輛電池的圍繞件。

背景技術：

電池可用在車輛中以對電機供電從而增加燃料經(jīng)濟性?？墒褂猛斜P結(jié)構(gòu)將電池附連到車輛的地板。托盤結(jié)構(gòu)包括圍繞件，在所述圍繞件內(nèi)使用支架將電池固定到托盤結(jié)構(gòu)。所述支架在托盤結(jié)構(gòu)和電池之間提供剛性連接。在車輛運行期間，所述支架還為電池提供持久的支撐。

技術實現(xiàn)要素：

一種用于車輛電池的托盤結(jié)構(gòu)，所述托盤結(jié)構(gòu)包括用于電池的圍繞件，附連到電池的多個底腳以及支架。所述支架使所述圍繞件和底腳互連，并限定有壁、平臺部和位于所述壁和所述平臺部之間的通道，所述壁沿著所述圍繞件的內(nèi)表面延伸，所述平臺部附連到所述底腳，所述通道被構(gòu)造為在碰撞期間變形，使得所述壁朝向所述平臺部移動以使傳遞到電池的碰撞能量減少。

一種車輛車底包括托盤結(jié)構(gòu)、具有支架和多個底腳的電池組以及圍繞所述電池組的圍繞件。所述支架具有壁、平臺部和形成在所述壁和所述平臺部之間的臺階式變形區(qū)，所述壁附連到所述圍繞件，所述平臺部附連到所述底腳，所述臺階式變形區(qū)被構(gòu)造為響應于碰撞而變形以吸收與碰撞相關聯(lián)的能量。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述臺階式變形區(qū)限定有折線，其中，響應于碰撞的變形包括所述支架沿著所述折線折疊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述臺階式變形區(qū)還被構(gòu)造使得在變形期間所述壁朝向所述平臺部對角地移位。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述臺階式變形區(qū)的厚度與所述壁和所述平臺部的厚度相同。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述臺階式變形區(qū)從所述壁到所述平臺部以一定角度限定。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述壁和所述平臺部形成為彼此垂直。

一種車輛包括：牽引電池布置，具有底座；圍繞件，圍繞所述牽引電池布置并附連到車輛的托盤結(jié)構(gòu)；以及支架，具有附連到所述底座的平臺部、附連到所述圍繞件的壁以及設置在所述平臺部和所述壁之間的中間部分。所述中間部分被構(gòu)造為：響應于垂直于所述壁施加的碰撞力而折疊，使得所述壁朝向所述平臺部以相對于所述力的一定角度移位，以吸收與所述碰撞相關聯(lián)的能量。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述中間部分具有臺階式構(gòu)造。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述中間部分限定有折線，并且，所述中間部分沿著所述折線折疊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述支架具有均勻的厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述壁與所述平臺部正交。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述壁與所述平臺部垂直。

附圖說明

圖1是混合動力電動車輛的俯視圖。

圖2是現(xiàn)有技術中附連到牽引電池陣列支撐結(jié)構(gòu)的支架的透視圖。

圖3是附連到牽引電池陣列支撐結(jié)構(gòu)的支架的透視圖。

圖4是附連到牽引電池陣列支撐結(jié)構(gòu)的支架的透視圖。

具體實施方式

在此描述了本公開的實施例。然而，應理解公開的實施例僅為示例，其它實施例可以采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可放大或最小化一些特征以示出特定部件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應被解釋為限制，而僅僅作為用于教導本領域技術人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎。如本領域的普通技術人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各個特征可與在一個或更多個其它附圖中示出的特征組合，以產(chǎn)生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應用提供代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特征的各種組合和變型可期望用于特定的應用或?qū)嵤┓绞健?/p>

圖1示出了典型的混合動力電動車輛10的示意圖。然而，某些實施例也可在插電式混合動力和全電動車輛的情況下實施。車輛10包括一個或更多個電機12，電機12機械地連接到混合動力變速器14。在至少一個實施例中，單個電機12可機械地連接到混合動力變速器14。電機12能夠作為馬達或發(fā)電機運轉(zhuǎn)。此外，混合動力變速器14可機械地連接到發(fā)動機16?；旌蟿恿ψ兯倨?4還可機械地連接到傳動軸18，傳動軸18機械地連接到車輪20。電機12可在發(fā)動機16開啟或關閉時通過傳動軸18將推進力提供至車輪20或提供減速能力。。電機12還充當發(fā)電機且能夠通過回收經(jīng)由再生制動的能量而提供燃料經(jīng)濟效益。電機12通過減少發(fā)動機16的工作負載而減少污染排放物并增加燃料經(jīng)濟性。

牽引電池或電池組22儲存能夠被電機12使用的能量。牽引電池22通常從牽引電池22中的一個或更多個電池單元陣列(有時稱為電池單元堆)提供高電壓直流電(dc)輸出。電池單元陣列可包括一個或更多個電池單元。牽引電池22可由車輛10的托盤結(jié)構(gòu)26的圍繞件24支撐。托盤結(jié)構(gòu)26螺栓固定到車輛10的車底結(jié)構(gòu)28。

托盤結(jié)構(gòu)26可被構(gòu)造為在正常的車輛運行期間對牽引電池22提供剛度和耐久性。例如，在正常的車輛運行期間，噪聲、振動和聲振粗糙度會通過圍繞件24和托盤結(jié)構(gòu)26施加到牽引電池22。保持牽引電池22的完整性允許電機12在較長的行駛時間段推進車輛10。這減少了發(fā)動機16的燃料消耗。另外，如果載荷施加到圍繞件24(例如，側(cè)面碰撞)，能量會通過圍繞件24和托盤結(jié)構(gòu)26傳遞到牽引電池22。托盤結(jié)構(gòu)26可能需要被設計使得圍繞件24保持耐久性和剛度以補償噪聲、振動和聲振粗糙度，并在載荷施加到托盤結(jié)構(gòu)26時吸收能量。

圖2示出了現(xiàn)有技術中的用于將牽引電池22附連到圍繞件24的支撐支架21的透視圖。支撐支架21在牽引電池22和圍繞件24之間提供剛性附連，這允許牽引電池22在正常的車輛行駛期間保持耐久性和剛度。然而，如果發(fā)生車輛碰撞，支撐支架21會將與作用在圍繞件24上的碰撞相關聯(lián)的能量直接地傳遞到牽引電池22。

參照圖3，示出了牽引電池122和托盤結(jié)構(gòu)126的透視圖(相同標號的元件可具有相同的描述)。牽引電池122通過托盤結(jié)構(gòu)126被支撐在車輛上。牽引電池122使用多個連接機構(gòu)130或底腳(footer)來將牽引電池122附連到托盤結(jié)構(gòu)126的圍繞件124。底腳130在牽引電池122和圍繞件124之間提供剛性附連。由于牽引電池122和圍繞件124之間的附連的剛度和硬度(stiffnessandrigidity)，因此在碰撞期間施加到車輛的能量可經(jīng)由底腳130傳遞到牽引電池122。

牽引電池122通過支撐支架132固定到圍繞件124。即，支撐支架132將牽引電池122和圍繞件124互連。在圍繞件124內(nèi)，支撐支架132還可為牽引電池122提供剛性連接，同時提供用于吸收傳遞通過車輛的能量的機構(gòu)。例如，支撐支架132的壁134可附連到圍繞件124的內(nèi)表面127，在圍繞件124內(nèi)，底腳130可附連到支撐支架132的平臺部(ledge)136。壁134可與平臺部136間隔開變形區(qū)138。

變形區(qū)138在正常的車輛運行期間提供足夠的剛度和硬度以防止損壞牽引電池122，并允許支撐支架132吸收可傳遞通過車輛的能量。例如，當支撐支架132受到碰撞時，變形區(qū)138具有使得支撐支架132在變形區(qū)138變形的輪廓140。通過設計，輪廓140可用于吸收通過支撐支架132的能量。例如，輪廓140可以是使變形區(qū)138折疊的。同樣地，輪廓140可以是使變形區(qū)138起皺、鼓起或塑性變形的。即，來自碰撞的能量由支撐支架132通過變形區(qū)138的折疊、鼓起或變形而吸收。支撐支架132的變形區(qū)138進一步輔助托盤結(jié)構(gòu)126將牽引電池122固定到圍繞件124。

在圖3的示例中，輪廓140是使支架132的長度延長的通道142。當足夠的碰撞載荷施加到托盤結(jié)構(gòu)126時，通道142被構(gòu)造為起皺，從而允許變形區(qū)138從施加的載荷吸收能量。

通道142可大體上為u形。因此，壁134可大體上垂直于平臺部136。當施加足夠的碰撞載荷時，通道142起皺且壁134朝向平臺部136橫向地移動。在碰撞之后，通道142可大體上仍為u形。但是，壁134和平臺部136之間的距離減小。變形區(qū)138內(nèi)的通道142變形以及壁134和平臺部136之間的距離減小從碰撞載荷吸收能量。通過吸收能量，更少的能量被傳遞到與牽引電池122相關聯(lián)的底腳130。

減少傳遞到底腳130的能量實質(zhì)上可使從托盤結(jié)構(gòu)126和圍繞件124通過支撐支架132傳遞到牽引電池122的能量減少。支撐支架132還可具有均勻的厚度。通道142還保護牽引電池122并應對碰撞載荷能量而不增加支撐支架132的厚度。另外，保持支撐支架132的均勻的厚度消除對支撐支架132的結(jié)構(gòu)耐久性或剛度上的潛在妥協(xié)。通道142可在不需要改進制造或組裝額外的部件的情況下減小對應的支撐支架和牽引電池122的變形。

圖4示出了具有變形區(qū)238的另一支撐支架232的透視圖。變形區(qū)238將支撐支架232的壁234和平臺部236互連，并具有被設計為能夠折疊的輪廓240。壁234附連到圍繞件224，平臺部236附連到與牽引電池222相關聯(lián)的底腳230。變形區(qū)238的輪廓240可被設計為使得當載荷施加到支撐支架232時，壁234大體上對角地朝向平臺部236移位，以吸收能量。因此，輪廓240可以在壁234和平臺部236之間以某一角度限定以在壁234和平臺部236之間形成臺階。

變形區(qū)238還可設計有折線244以進一步影響支撐支架232在何處折疊以吸收能量。折線244允許支撐支架232通過使壁234朝向平臺部236有角度的移位以吸收能量。折線244可被構(gòu)造使得變形區(qū)238沿著折線244折疊。在碰撞期間，支撐支架232在折線244處變形以吸收碰撞能量。折線244允許支撐支架232將碰撞能量引導至變形區(qū)238(在其中，能量能夠被吸收)，以使傳遞到底腳230的碰撞能量的量減小。折線244還允許輪廓240充當斷層，其中，壁234沿著折線244朝向平臺部236移位。折線244的輪廓240影響支撐支架232如何吸收能量。例如，支撐支架232可形成有均勻的厚度，這允許支撐支架232在正常的車輛運行期間保持大的剛性用作支撐結(jié)構(gòu)。

使用輪廓240來保持支撐支架232的均勻的厚度輔助減小在碰撞期間牽引電池222的變形。被構(gòu)造為沿著折線244折疊的輪廓240允許支撐支架232提供耐久性并減小噪聲、振動和聲振粗糙度，同時減少從圍繞件224傳遞到底腳230的能量。因此，輪廓240可被設計為優(yōu)化牽引電池222的性能。另外，通過在變形區(qū)238設計折線244，支撐支架232不需要額外的制造。折線244允許支撐支架232應對碰撞能量，而不產(chǎn)生額外成本或制造費用。

雖然上文描述了示例實施例，并不意味著這些實施例描述了權利要求涵蓋的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制，應理解的是，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可作出各種改變。如上所述，可組合各個實施例的特征以形成本發(fā)明的可能未明確描述或示出的進一步的實施例。盡管各個實施例已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點或者在一個或多個期望的特性方面優(yōu)于其他實施例或現(xiàn)有技術實施方式，但本領域的普通技術人員應認識到，根據(jù)具體應用和實施方式，一個或更多個特征或特性可被折衷，以實現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性。這些屬性可包括但不限于：成本、強度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維護性、重量、可制造性、易于裝配等。因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其他實施例或現(xiàn)有技術實施方式合意的實施例并不在本公開的范圍之外，并且可被期望用于特定的應用。