CN116513314A - 一体式车架动力电池***及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种一体式车架动力电池***及新能源汽车，一体式车架动力电池***包括车架底盘及电池包，所述车架底盘包括车架中段，所述车架中段包括相对设置的第一纵梁单元、第二纵梁单元及连接在所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元之间的横梁单元。所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元围设形成一个容纳空间，所述电池包设置于所述容纳空间内，能够省略设置额外的支撑框架来支撑、固定电池包，简化了一体式车架动力电池***的结构和电池包的安装工艺，降低了整车重量和制造成本，电池包未凸出车架中段的第一纵梁单元和第二纵梁单元，确保电池包不干涉新能源汽车的其他部件的安装，释放了汽车的使用空间。

Description

一体式车架动力电池***及新能源汽车

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一体式车架动力电池***及新能源汽车。

背景技术

新能源汽车是指采用车用燃料或新型车载动力装置作为动力来源的车辆。常见的新能源汽车使用电能代替车用燃料，发动机被电动机替代，而电动机的动力来源为电池包。

电池包需要安装和固定到车身上，因电池包安装空间、固定结构、固定工艺的增加，新能源汽车的制造成本上升、使用空间被占用，且整车重量上升。在设计新能源汽车时，如何降低新能源汽车的制造成本、释放使用空间及减小整车重量成为亟待解决的问题。

发明内容

基于此，本申请提供一种能够降低新能源汽车的制造成本、释放使用空间及减小整车重量的一体式车架动力电池***及新能源汽车。

本申请一方面提供一种一体式车架动力电池***，其包括车架底盘及电池包，所述车架底盘包括车架中段，所述车架中段包括相对设置的第一纵梁单元、第二纵梁单元及连接在所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元之间的横梁单元，所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元围设形成一个容纳空间；所述电池包设置于所述容纳空间内，且未凸出所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元。

在其中一个实施例中，所述第一纵梁单元包括第一纵梁及第一内折边，所述第一内折边自所述第一纵梁的下端朝向靠近所述第二纵梁单元的方向延伸设置；

所述第二纵梁单元包括第二纵梁及第二内折边，所述第二内折边自所述第二纵梁的下端朝向靠近所述第一纵梁单元的方向延伸设置；

所述下端为靠近所述横梁单元的一端；

所述容纳空间由所述第一纵梁、所述第一内折边、所述第二纵梁和所述第二内折边围设形成。

在其中一个实施例中，所述第一纵梁单元还包括分别设置于所述第一纵梁的前后两端的第一前端折边及第一后端折边，所述第一前端折边及所述第一后端折边朝向靠近所述第二纵梁单元的方向延伸设置；

所述第二纵梁单元还包括分别设置于所述第二纵梁的前后两端的第二前端折边及第二后端折边，所述第二前端折边及所述第二后端折边朝向靠近所述第一纵梁单元的方向延伸设置。

在其中一个实施例中，所述车架底盘还包括分别设置在所述车架中段的相对两端的车架前段和车架后段；所述车架中段还包括两个第一连接梁及两个第二连接梁，两个所述第一连接梁的一端分别与所述第一前端折边和所述第一后端折边连接、另一端分别与所述车架前段和所述车架后段连接；两个所述第二连接梁的一端分别与所述第二前端折边和所述第二后端折边连接、另一端分别与所述车架前段和所述车架后段连接。

在其中一个实施例中，所述第一连接梁和所述第二连接梁结构相同，并均设置有规律排布的第一通孔，所述车架前段和所述车架后段设有与所述第一通孔配合的第二通孔。

在其中一个实施例中，所述车架中段还包括分别与所述第一连接梁和所述第二连接梁连接的第一加强件和第二加强件，所述第一加强件和所述第二加强件均设有与所述第一通孔配合的第三通孔。

在其中一个实施例中，所述第一纵梁单元包括第一纵梁、第一外折边及与所述第一纵梁和所述第一外折边连接的第一加强筋，所述第一外折边自所述第一纵梁的边缘朝向远离所述第二纵梁单元的方向延伸设置；

所述第二纵梁单元包括第二纵梁、第二外折边及与所述第二纵梁和所述第二外折边连接的第二加强筋，所述第二外折边自所述第二纵梁的边缘朝向远离所述第一纵梁单元的方向延伸设置。

在其中一个实施例中，所述横梁单元包括底部横梁、前端横梁和后端横梁，所述底部横梁连接在所述第一纵梁和所述第二纵梁之间并位于所述第一内折边和所述第二内折边下方，所述前端横梁连接在所述第一纵梁单元的所述第一前端折边和所述第二纵梁单元的所述第二前端折边之间，所述后端横梁连接在所述第一纵梁单元的所述第一后端折边和所述第二纵梁单元的所述第二后端折边之间。

在其中一个实施例中，所述电池包包括壳体及电气连接件，所述壳体的底部安装于所述第一内折边和所述第二内折边，所述前端横梁设置为至少两个，所述电气连接件位于相邻的所述前端横梁的中间。

本申请另一方面提供一种新能源汽车，其包括上述一体式车架动力电池***。

本申请将电池包设置在车架底盘的车架中段形成的容纳空间内，能够省略设置额外的支撑框架来支撑、固定电池包，简化了一体式车架动力电池***的结构和电池包的安装工艺，降低了整车重量和制造成本；另外，电池包未凸出车架中段的第一纵梁单元和第二纵梁单元，确保电池包不干涉新能源汽车的其他部件的安装，释放了汽车的使用空间。

附图说明

图1为本申请一实施例的一体式车架动力电池***的立体图。

图2为图1去除电池包的立体图。

图3为图1去除车架前段和车架后段的立体图。

图4为图3去除电池包的立体图。

图5是本申请一实施例的第一纵梁单元、第二纵梁单元和加强单元的组合立体图。

图6是图5的另一视角图。

图7是本申请一实施例的电池包的立体图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

参照图1所示，一种一体式车架动力电池***，包括车架底盘100和设置于车架底盘100的电池包200，以车架底盘100作为电池包200的支撑框架，省略设置额外的支撑框架来支撑、固定电池包200，简化了一体式车架动力电池***的结构、降低一体式车架动力电池***的重量。

参照图2所示，车架底盘100包括车架中段1及连接在车架中段1的相对两端的车架前段2和车架后段3，车架前段2与车架中段1通过螺栓等常见的连接件进行固定，同样原理，车架后段3与车架中段1通过螺栓等常见的连接件进行固定，车架中段1、车架前段2和车架后段3连接在一起形成车架底盘100。

结合图3和图4所示，车架中段1包括相对设置的第一纵梁单元11和第二纵梁单元12，第一纵梁单元11和第二纵梁单元12组成一个用于支撑、容纳电池包200的支撑框架，支撑框架形成一个容纳空间，电池包200放置在该容纳空间内。本申请将支撑框架和车架中段1进行集成，使车架中段1既是电池包200的支撑结构，也作为车架大梁，能够省略设置单独的支撑框架，简化了车架底盘100的结构、节省了车架底盘100空间、减轻了车架底盘100的重量、降低了车架底盘100的制造成本，另外，也省去了支撑框架的安装工序，同时，电池包200放置在第一纵梁单元11和第二纵梁单元12之间，释放了车架底盘100两侧的空间，车架底盘100两侧的空间能够作为储物空间，提高了汽车的使用性能。结合图2至图4所示，车架中段1还包括连接在第一纵梁单元11和第二纵梁单元12之间的横梁单元13、设置在第一纵梁单元11的相对两端的第一连接梁14、设置在第二纵梁单元12的相对两端的第二连接梁15及设置于第一纵梁单元11、第二纵梁单元12的加强单元，其中，第一纵梁单元11和第二纵梁单元12对称相向布置在横梁单元13的两侧，横梁单元13布置在第一纵梁单元11和第二纵梁单元12之间，将第一纵梁单元11和第二纵梁单元12进行连接固定，起到增加第一纵梁单元11和第二纵梁单元12的连接强度的作用。

第一连接梁14和第二连接梁15的一端分别与第一纵梁单元11和第二纵梁单元12固定连接，另一端分别与车架前段2和车架后段3连接，以将车架前段2、车架中段1及车架后段3连接在一起。

结合图5和图6所示，第一纵梁单元11包括沿第一方向延伸设置的第一纵梁111、自第一纵梁111的下侧边缘朝向靠近第二纵梁单元12的方向延伸设置的第一内折边112、自第一纵梁111的下侧边缘朝向远离第二纵梁单元12的方向延伸设置的第一外折边113、自第一纵梁111的邻近车架前段2的前侧边缘朝向靠近第二纵梁单元12的方向延伸设置的第一前端折边114及自第一纵梁111的邻近车架后段3的后侧边缘朝向靠近第二纵梁单元12的方向延伸设置的第一后端折边115，加强单元包括与第一纵梁111和第一外折边113连接的第一加强筋161。

第二纵梁单元12和第一纵梁单元11的结构和尺寸相同，且二者对称布置在横梁单元13的两侧。相同的，第二纵梁单元12包括沿第一方向延伸设置的第二纵梁121、自第二纵梁121的下侧边缘朝向靠近第一纵梁单元11的方向延伸设置的第二内折边122、自第二纵梁121的下侧边缘朝向远离第一纵梁单元11的方向延伸设置的第二外折边123、自第二纵梁121的邻近车架前段2的前侧边缘朝向靠近第一纵梁单元11的方向延伸设置的第二前端折边124及自第二纵梁121的邻近车架后段3的后侧边缘朝向靠近第一纵梁单元11的方向延伸设置的第二后端折边125，加强单元包括与第二纵梁121和第二外折边123连接的第二加强筋162。横梁单元13连接在第一纵梁单元11和第二纵梁单元12之间，能够对第一纵梁单元11和第二纵梁单元12进行固定，从而提高车架中段1的强度。

第一纵梁111、第一内折边112、第二纵梁121、第二内折边122、第一前端折边114、第一后端折边115、第二前端折边124和第二后端折边125共同围设形成一个用于支撑电池包200的支撑框架，该支撑框架内部形成上述用于容纳电池包200的容纳空间。第一内折边112和第二内折边122用于向上支撑电池包200以阻止电池包200掉落，第一纵梁111和第二纵梁121用于对电池包200进行横向固定，第一前端折边114、第一后端折边115、第二前端折边124和第二后端折边125用于对电池包200进行前后方向的固定，从而将电池包200稳固的安装在上述支撑框架内。因设置第一内折边112和第二内折边122，使得车架中段1能够适配不同尺寸的电池包200。

第一前端折边114及第二前端折边124结构相同并对称布置，第一连接梁14和第二连接梁15第一后端折边115和第二后端折边125结构相同并对称布置，两个第一连接梁14分别与第一前端折边114、第一后端折边115连接，两个第二连接梁15分别与第二前端折边124、第二后端折边125连接，车架前段2和车架后段3通过第一连接梁14和第二连接梁15与车架中段1连接。由于设置第一前端折边114、第二前端折边124、第一后端折边115和第二后端折边125，使得第一连接梁14和第二连接梁15的横向间距能够调整，进而使得车架中段1能够适配不同宽度的车架前段2和车架后段3，且便于车架中段1分别与车架前段2和车架后段3进行配合安装。具体的，当电池包200宽度过大时，需要调整第一纵梁111和第二纵梁121之间的间距以适配电池包200宽度，而车架前段2和车架后段3的纵梁宽度是固定的，此时，通过向内弯折的第一前端折边114、第二前端折边124、第一后端折边115和第二后端折边125适应性的调整第一连接梁14和第二连接梁15之间的间距，从而使车架中段1能够适配车架前段2和车架后段3的宽度，保证车架中段1与车架前段2、车架后段3配合连接。

第一连接梁14和第二连接梁15与车架前段2和车架后段3的纵梁形状相同，并与车架前段2和车架后段3的纵梁相互配合安装，以将车架中段1与车架前段2、车架后段3连接在一起。具体的，第一连接梁14设置为两个，两个第一连接梁14的一端分别与第一前端折边114和第一后端折边115连接，另一端分别与车架前段2和车架后段3连接；第二连接梁15亦设置为两个，两个第二连接梁15的一端分别与第二前端折边124和第二后端折边125连接，另一端分别与车架前段2和车架后段3连接。

更具体的，第一连接梁14和第二连接梁15结构相同，并均设置有规律排布的第一通孔，车架前段2和车架后段3设有与第一通孔配合的第二通孔，连接螺栓分别穿过第一通孔和第二通孔之后，采用螺母进行锁紧，以将车架中段1分别与车架前段2和车架后段3固定连接在一起。

一实施例中，加强单元包括分别与第一连接梁14和第二连接梁15连接的第一加强件163和第二加强件164，第一加强件163和第二加强件164采用焊接等常见的固定方式分别与第一连接梁14和第二连接梁15连接在一起，从而加强第一连接梁14和第二连接梁15的强度和螺栓连接的强度，保证车架中段1的第一连接梁14和第二连接梁15与车间车架前段2、车架后段3的连接强度。

一实施例中，第一加强件163和第二加强件164均设有与第一通孔对应的第三通孔，螺栓分别穿过第一通孔、第二通孔和第三通孔将车架前段2和车架后段3分别与第一连接梁14和第二连接梁15的前后端连接在一起，即是将车架中段1与车架前段2和车架后段3连接在一起形成完整的车架底盘100。

本申请揭示的实施例中，第一加强筋161分别与第一纵梁111和第一外折边113之间焊接固定，第二加强筋162分别与第二纵梁121和第二外折边123之间焊接固定；第一外折边113、第一前端折边114、第一后端折边115与第一纵梁111为一体设置，第二外折边123、第二前端折边124、第二后端折边125与第二纵梁121为一体设置。

在其他实时方式中，第一加强筋161、第一外折边113、第一前端折边114、第一后端折边115与第一纵梁111可以分体设置，并采用螺栓等常见的连接件进行连接固定，同理，第二加强筋162、第二外折边123、第二前端折边124、第二后端折边125与第二纵梁121分体设置，并采用螺栓等常见的连接件进行连接固定。

结合图2至图6所示，横梁单元13包括设置在第一纵梁单元11的底部和第二纵梁单元12的底部之间的底部横梁131、连接在第一纵梁单元11的前端和第二纵梁单元12的前端之间的前端横梁132及连接在第一纵梁单元11的后端和第二纵梁单元12的后端之间的后端横梁133，底部横梁131、前端横梁132及后端横梁133的数量根据实际使用需求设置。

一实施例中，底部横梁131连接在第一纵梁111和第二纵梁121之间并位于第一内折边112和第二内折边122的下方，以加强车架中段1的强度、抗扭能力和强化车架中段1对电池包200的支撑力；前端横梁132连接在第一纵梁单元11的第一前端折边114和第二纵梁单元12的第二前端折边124之间，后端横梁133连接在第一纵梁单元11的第一后端折边115和第二纵梁单元12的第二后端折边125之间。

一实施例中，前端横梁132设置为两根，位于下方的一根前端横梁132连接在第一前端折边114和第二前端折边124之间，并位于第一连接梁14和第二连接梁15的下方，位于上方的一根前端横梁132连接在第一前端折边114和第二前端折边124之间，并与第一连接梁14和第二连接梁15连接，且位于第一加强件163和第二加强件164上方。后端横梁133设置为两根，位于下方的一根后端横梁133连接在第一后端折边115和第二后端折边125并位于第一连接梁14和第二连接梁15的下方，位于上方的一根后端横梁133连接在第一后端折边115和第二后端折边125之间，并与第一连接梁14和第二连接梁15连接，且位于第一加强件163和第二加强件164上方。

前端横梁132和后端横梁133的结构相同，二者能够增加车架中段1的整体强度、增加车架中段1的抗扭能力。

底部横梁131、前端横梁132和后端横梁133可以设置为工字形梁、口字形梁、圆管梁、几字形梁或其他形式的加强梁。

结合图3和图7所示，电池包200包括上盖201、壳体202及电气连接件203。电池包200布置在第一纵梁单元11、第二纵梁单元12以及横梁单元13构成的容纳空间内。壳体202的底部安装固定在第一内折边112和第二内折边122上，电池包200固定在容纳空间内后，电气连接件203布置在电池包200的前面板上，并位于两个前端横梁132的中间，便于电池包200通过电气连接件203进行连接电气连接以及预留足够的线束走线空间，具体的，便于电池包200与其他部件，例如：电机、高压盒等，进行电气连接。上盖201的上表面不高于第一纵梁111和第二纵梁121的上表面，确保电池包200不干涉货厢的安装。

本申请还提供一种新能源汽车，其包括上述一体式车架动力电池***。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种一体式车架动力电池***，其特征在于，包括：

车架底盘，所述车架底盘包括车架中段，所述车架中段包括相对设置的第一纵梁单元、第二纵梁单元及连接在所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元之间的横梁单元，所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元围设形成一个容纳空间；及

电池包，设置于所述容纳空间内，且未凸出所述第一纵梁单元和所述第二纵梁单元。

2.根据权利要求1所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述第一纵梁单元包括第一纵梁及第一内折边，所述第一内折边自所述第一纵梁的下端朝向靠近所述第二纵梁单元的方向延伸设置；

所述第二纵梁单元包括第二纵梁及第二内折边，所述第二内折边自所述第二纵梁的下端朝向靠近所述第一纵梁单元的方向延伸设置；

所述下端为靠近所述横梁单元的一端；

所述容纳空间由所述第一纵梁、所述第一内折边、所述第二纵梁和所述第二内折边围设形成。

3.根据权利要求2所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述第一纵梁单元还包括分别设置于所述第一纵梁的前后两端的第一前端折边及第一后端折边，所述第一前端折边及所述第一后端折边朝向靠近所述第二纵梁单元的方向延伸设置；

所述第二纵梁单元还包括分别设置于所述第二纵梁的前后两端的第二前端折边及第二后端折边，所述第二前端折边及所述第二后端折边朝向靠近所述第一纵梁单元的方向延伸设置。

4.根据权利要求3所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述车架底盘还包括分别设置在所述车架中段的相对两端的车架前段和车架后段；

所述车架中段还包括两个第一连接梁及两个第二连接梁，两个所述第一连接梁的一端分别与所述第一前端折边和所述第一后端折边连接、另一端分别与所述车架前段和所述车架后段连接；两个所述第二连接梁的一端分别与所述第二前端折边和所述第二后端折边连接、另一端分别与所述车架前段和所述车架后段连接。

5.根据权利要求4所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述第一连接梁和所述第二连接梁结构相同，并均设置有规律排布的第一通孔，所述车架前段和所述车架后段设有与所述第一通孔配合的第二通孔。

6.根据权利要求5所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述车架中段还包括分别与所述第一连接梁和所述第二连接梁连接的第一加强件和第二加强件，所述第一加强件和所述第二加强件均设有与所述第一通孔配合的第三通孔。

7.根据权利要求1所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述第一纵梁单元包括第一纵梁、第一外折边及第一加强筋，所述第一外折边自所述第一纵梁的边缘朝向远离所述第二纵梁单元的方向延伸设置，所述第一加强筋与所述第一纵梁和所述第一外折边连接；

所述第二纵梁单元包括第二纵梁、第二外折边及第二加强筋，所述第二外折边自所述第二纵梁的边缘朝向远离所述第一纵梁单元的方向延伸设置，所述第二加强筋与所述第二纵梁和所述第二外折边连接。

8.根据权利要求3所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述横梁单元包括底部横梁、前端横梁和后端横梁，所述底部横梁连接在所述第一纵梁和所述第二纵梁之间，并位于所述第一内折边和所述第二内折边下方，所述前端横梁连接在所述第一前端折边和所述第二前端折边之间，所述后端横梁连接在所述第一后端折边和所述第二后端折边之间。

9.根据权利要求8所述的一体式车架动力电池***，其特征在于，所述电池包包括壳体及电气连接件，所述壳体的底部安装于所述第一内折边和所述第二内折边上，所述前端横梁设置为至少两个，所述电气连接件位于相邻的所述前端横梁的中间。

10.一种新能源汽车，包括权利要求1-9任一项所述的一体式车架动力电池***。