CN216153585U - 一种电池防护装置和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池防护装置和汽车，包括防护梁和支架，所述防护梁包括位于两端的支架连接段和位于所述支架连接段之间的防护功能段，所述支架与所述防护梁的支架连接段连接，并将所述防护梁连接于车身底部的电池前方和/或后方，所述防护功能段具有非圆形的截面，所述防护功能段在远离电池的一侧外表面具有倾斜的第一导向面，所述第一导向面的顶部与电池的前后距离大于所述第一导向面的底部与电池的前后距离。本技术方案具有更高效地实现对动力电池的防护功能，采用与现有圆管防护梁不同的防护策略，从“硬碰式防护”改为“卸力式防护”，大大提升了防护效率。

Description

一种电池防护装置和汽车

技术领域

本实用新型用于汽车领域，特别是涉及一种电池防护装置和汽车。

背景技术

以电力作为驱动力的车辆，其动力电池多数位于车辆底部，且离地高度较低。当这类车辆行驶在路面上时，若路面上有突起物，并且这些突起物达到一定的高度(低于车辆前保险杠下边沿又高于电池下边沿)，驾驶员来不及反应或者车辆未完全刹停的情况下，电池容易被该突起物直接撞击到。电池作为储能装置，在受到物理挤压、撞击时，可能产生自燃甚至***等严重的安全事故。

现有技术中，一般通过在电池前方设置一个防护装置避免或者减轻上述情况对电池的撞击。现有的防护装置一般采用圆管防护梁，其对电池的保护效率不高，具体表现在以下方面：

1、当突起物高于圆管截面中心点高度时，撞击力完全由防护梁承受，容易导致防护梁变形失效，为了防止变形失效的发生，就要求这种类型的防护梁具有非常高的强度，相应的重量和成本都会增加。

2、圆型截面的防护梁对电池的防护范围为其直径范围，若要扩大防护范围，则需增大直径，相应的重量和成本都会增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电池防护装置和汽车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种电池防护装置，包括防护梁和支架，所述防护梁包括位于两端的支架连接段和位于所述支架连接段之间的防护功能段，所述支架与所述防护梁的支架连接段连接，并将所述防护梁连接于车身底部的电池前方和/或后方，所述防护功能段具有非圆形的截面，所述防护功能段在远离电池的一侧外表面具有倾斜的第一导向面，所述第一导向面的顶部与电池的前后距离大于所述第一导向面的底部与电池的前后距离。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述防护梁的支架连接段具有圆形截面。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述支架在所述防护梁远离电池的一侧设有倾斜的第二导向面，所述第二导向面的顶部与电池的前后距离大于所述第二导向面的底部与电池的前后距离。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述支架底部设有仿形槽，所述防护梁的支架连接段嵌入所述仿形槽并与所述支架焊接，所述仿形槽的槽深不小于所述防护梁的支架连接段的半径。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述防护功能段具有椭圆形的截面。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述防护梁呈中空的管状，所述防护梁的两端通过汽车防护横梁端盖封闭。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述汽车防护横梁端盖包括圆形的端盖本体，所述端盖本体的边缘设有翻边，所述翻边沿所述端盖本体的周向延伸，所述端盖本体通过所述翻边限定出***的凸台，所述翻边设有多个沿径向外翻的法兰翼缘，多个所述法兰翼缘沿所述端盖本体的周向间隔分布，所述端盖本体的凸台嵌入所述防护梁的端口内部，所述法兰翼缘与所述防护梁的端面配合，所述翻边的外表面在相邻所述法兰翼缘之间形成焊接面，所述端盖本体与所述防护梁在所述焊接面处焊接。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述焊接面与所述防护梁之间留有一定间隙，所述端盖本体与所述防护梁之间的焊接介质不高于所述防护梁的外壁面。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述端盖本体在凸台的顶部开设有若干电泳孔，所述端盖本体在所述法兰翼缘的内侧位置形成凹陷，所述端盖本体与所述防护梁之间通过所述凹陷形成排液沟。

第二方面，一种汽车，包括第一方面中任一实现方式所述的电池防护装置。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：防护梁在远离电池的一侧外表面具有倾斜的第一导向面，通过第一导向面可在碰撞到突起物时起到导向作用，把冲击力Fv转化为法向力Ft和切向力Fw，被防护梁吸收的法向力Ft小于直接冲击力Fv，切向力Fw驱使车辆跃起从而避免电池直接撞到突起物，起到保护电池的作用。本技术方案具有更高效地实现对动力电池的防护功能，采用与现有圆管防护梁不同的防护策略，从“硬碰式防护”改为“卸力式防护”，大大提升了防护效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型电池防护装置的一个实施例结构示意图；

图2是图1所示的一个实施例结构侧视图；

图3是图1所示的一个实施例防护梁碰撞时受力分析示意图；

图4是图1所示的一个实施例防护梁的碰撞引导区域示意图；

图5是图1所示的一个实施例汽车防护横梁端盖结构轴测图；

图6是图1所示的一个实施例汽车防护横梁端盖结构主视图；

图7是图1所示的一个实施例汽车防护横梁端盖结构侧视图；

图8是图1所示的一个实施例汽车防护横梁端盖与防护梁连接结构主视图；

图9是图1所示的一个实施例汽车防护横梁端盖与防护梁连接结构轴测图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实用新型的实施例提供了一种电池防护装置，包括防护梁1和支架2，防护梁1包括位于两端的支架连接段11和位于支架连接段11之间的防护功能段12，支架2与防护梁1的支架连接段11连接，并将防护梁1连接于车身底部的电池前方和/或后方，用于防护汽车前行或倒退时受到突起物的碰撞。其中，参见图3，防护功能段12具有非圆形的截面，防护功能段12在远离电池的一侧外表面具有倾斜的第一导向面13，第一导向面13可以是平面也可以是曲面，第一导向面13的顶部与电池的前后距离大于第一导向面13的底部与电池的前后距离。例如，当防护梁1连接于车身底部的电池前方时，防护梁1的第一导向面13位于防护梁1的前表面，第一导向面13的顶部向前倾斜。

电池防护装置设置在车辆的适当部位，在遇到突起物撞击时能够引导车辆越过突起物，避免撞击力集中到电池，起到保护电池的作用。具体的，结合图3，防护梁1在远离电池的一侧外表面具有倾斜的第一导向面13，通过第一导向面13可在碰撞到突起物时起到导向作用，把冲击力Fv转化为法向力Ft和切向力Fw，被防护梁1吸收的法向力Ft小于直接冲击力Fv，切向力Fw驱使车辆跃起从而避免电池直接撞到突起物，起到保护电池的作用。本技术方案具有更高效地实现对动力电池的防护功能，采用与现有圆管防护梁1不同的防护策略，从“硬碰式防护”改为“卸力式防护”，大大提升了防护效率。

在一些实施例中，参见图1、图3，防护功能段12具有椭圆形或类似椭圆形的截面，椭圆形的长轴根据防护梁1的设置位置向汽车前进或后退方向倾斜一定角度。椭圆形的防护梁1可在圆型管梁的基础上，运用液压胀形工艺，把管梁中段加工成斜向的类似椭圆形状，椭圆形的防护梁1在远离电池的一侧外表面形成倾斜的第一导向面13。参见图4，相比等高度的圆管，本实施例中的椭圆管具有更大的具备导向作用的防护范围和碰撞引导区域3，同等引导范围时，则本实施例的椭圆管比圆管在高度尺寸上更紧凑(2r＜2R)。

可以理解的是，防护梁1还可以采用钢板经过冲压和焊接形成的矩形、菱形等特定形状横梁，以形成倾斜的第一导向面13。

在一些实施例中，为了方便防护梁1与支架2适配连接，参见图1、图2，防护梁1的支架连接段11具有圆形截面。通过将防护梁1的中段设计为椭圆形，而将防护梁1的两端设计为圆形，可以方便防护梁1与支架2适配连接，而且能够根据需要灵活设置第一导向面13的倾斜角度。

由于防护梁1的支架连接段11采用圆形截面，其不可避免的存在碰撞引导区域狭窄，卸力能力差的问题，鉴于此，参见图2，本实施例中在支架2在防护梁1远离电池的一侧设有倾斜的第二导向面21，第二导向面21的顶部与电池的前后距离大于第二导向面21的底部与电池的前后距离。通过倾斜的第二导向面21，在遇到突起物撞击在支架2位置时能够引导车辆越过突起物，起到保护后侧电池的作用。

进一步的，结合图2，支架2底部设有仿形槽22，防护梁1的支架连接段11嵌入仿形槽22并与支架2焊接，仿形槽22的槽深不小于防护梁1的支架连接段11的半径，以保证露在仿形槽22外侧的防护梁1的底部表面能够起到卸力、导向的作用，避免使防护梁1与突起物产生硬碰式碰撞。

在一些实施例中，参见图1、图2，防护梁1呈中空的管状，防护梁1的两端通过汽车防护横梁端盖封闭。

在一些实施例中，参见图5-图9，汽车防护横梁端盖包括圆形的端盖本体4，端盖本体4的边缘设有翻边41，翻边41沿端盖本体4的周向延伸，端盖本体4通过翻边41限定出***的凸台42，翻边41设有多个沿径向外翻的法兰翼缘43，法兰翼缘43属于翻边41的局部变形外翻，多个法兰翼缘43沿端盖本体4的周向间隔分布，端盖本体4的凸台42嵌入防护梁1的端口内部，法兰翼缘43与防护梁1的端面配合，以限定凸台42嵌入防护梁1端口内部的深度，翻边41的外表面在相邻法兰翼缘43之间形成焊接面44，端盖本体4与防护梁1在焊接面44处焊接。

端盖本体4通过在边缘设置翻边41，限定出***的凸台42，端盖在与防护梁1连接时，凸台42嵌入防护梁1端口内部，法兰翼缘43与防护梁1的端面配合，限定端盖本体4嵌入防护梁1端口的深度，端盖本体4进一步通过焊接实现在防护梁1的固定。端盖在与防护梁1连接后，端盖本体4的整体轮廓位于防护梁1的轮廓范围内，整个结构更加紧凑，不会超出防护梁1外径尺寸，而且通过内嵌式的结构形式能够为防护梁1的管材腔体提供支撑，提升防护梁1的整体强度。

参见图8，焊接面44与防护梁1之间留有一定间隙47，通过该间隙可吸收管材的制造误差，从设计结构上保证端盖和防护梁1的焊接精度的稳定性。

在一些实施例中，端盖本体4与防护梁1采用气体保护焊，端盖本体4与防护梁1之间的焊接介质不高于防护梁1的外壁面，使整个管材结构比较紧凑。

另外为了降低工艺管理难度，本方案采用非密封结构，参见图5、图6，这就要求管壁内侧需进行电泳处理来防止内壁锈蚀，为了达到良好的电泳效果，端盖本体4在凸台42的顶部开设有若干电泳孔45，端盖本体4在法兰翼缘43的内侧位置形成凹陷，使凸台42不具有完整圆形的拐角，而在法兰翼缘43的对应位置形成凹位，端盖本体4与防护梁1之间通过凹陷形成排液沟46，以便于电泳漆能够通过排液沟46快速排出。

本实用新型的实施例还提供了一种汽车，包括以上任一实施例中的电池防护装置。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种电池防护装置，其特征在于，包括防护梁和支架，所述防护梁包括位于两端的支架连接段和位于所述支架连接段之间的防护功能段，所述支架与所述防护梁的支架连接段连接，并将所述防护梁连接于车身底部的电池前方和/或后方，所述防护功能段具有非圆形的截面，所述防护功能段在远离电池的一侧外表面具有倾斜的第一导向面，所述第一导向面的顶部与电池的前后距离大于所述第一导向面的底部与电池的前后距离。

2.根据权利要求1所述的电池防护装置，其特征在于，所述防护梁的支架连接段具有圆形截面。

3.根据权利要求2所述的电池防护装置，其特征在于，所述支架在所述防护梁远离电池的一侧设有倾斜的第二导向面，所述第二导向面的顶部与电池的前后距离大于所述第二导向面的底部与电池的前后距离。

4.根据权利要求3所述的电池防护装置，其特征在于，所述支架底部设有仿形槽，所述防护梁的支架连接段嵌入所述仿形槽并与所述支架焊接，所述仿形槽的槽深不小于所述防护梁的支架连接段的半径。

5.根据权利要求1所述的电池防护装置，其特征在于，所述防护功能段具有椭圆形的截面。

6.根据权利要求1所述的电池防护装置，其特征在于，所述防护梁呈中空的管状，所述防护梁的两端通过汽车防护横梁端盖封闭。

7.根据权利要求6所述的电池防护装置，其特征在于，所述汽车防护横梁端盖包括圆形的端盖本体，所述端盖本体的边缘设有翻边，所述翻边沿所述端盖本体的周向延伸，所述端盖本体通过所述翻边限定出***的凸台，所述翻边设有多个沿径向外翻的法兰翼缘，多个所述法兰翼缘沿所述端盖本体的周向间隔分布，所述端盖本体的凸台嵌入所述防护梁的端口内部，所述法兰翼缘与所述防护梁的端面配合，所述翻边的外表面在相邻所述法兰翼缘之间形成焊接面，所述端盖本体与所述防护梁在所述焊接面处焊接。

8.根据权利要求7所述的电池防护装置，其特征在于，所述焊接面与所述防护梁之间留有一定间隙，所述端盖本体与所述防护梁之间的焊接介质不高于所述防护梁的外壁面。

9.根据权利要求7所述的电池防护装置，其特征在于，所述端盖本体在凸台的顶部开设有若干电泳孔，所述端盖本体在所述法兰翼缘的内侧位置形成凹陷，所述端盖本体与所述防护梁之间通过所述凹陷形成排液沟。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的电池防护装置。

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