本公開涉及用于電動車輛電池的電池殼體的保護結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

電動車輛使用封閉在殼體或外殼中的電池，殼體或外殼組裝至車身。電池可組裝至車身上與車輛的前部、后部和側(cè)面隔開的位置。例如，電池可組裝在乘客艙的下方、行李箱內(nèi)、乘客艙的前面或者在縱向延伸的通道內(nèi)。

必須防止電池在碰撞中受到損壞。電池外殼可嚴(yán)密地封裝有鋰離子電池包或其他類型的電池單元。應(yīng)避免電池外殼的變形以防止外殼侵入盛裝電池單元的區(qū)域內(nèi)。侵入電池外殼可使電池單元破裂并使電池單元的內(nèi)容物溢出。

當(dāng)電池外殼組裝在車輛內(nèi)的居中位置時，例如乘客艙的下方，在車身的側(cè)面與電池殼體之間存在有限的擠壓空間。在電池殼體與車輛的前端或后端之間有較大的擠壓空間。在任一種情形下，人們長期以來未獲得滿足的需要是提供一種用于吸收來自碰撞的能量的有效輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，以將電池殼體變形減到最小。該結(jié)構(gòu)必須具有有限的包裝空間要求，同時向電池殼體組件，包括沖擊吸收結(jié)構(gòu)，提供增加的剛度。

人們已提出一些保護電池殼體的方法，在電池殼體上增加橫梁和橫向構(gòu)件或者延長電池殼體的外側(cè)。這些方法增加車輛的重量并需要額外的空間來包裝橫梁和橫向構(gòu)件。需要避免增加重量，因為增加的重量對燃料經(jīng)濟性產(chǎn)生不利影響。增加包裝空間要求對車輛設(shè)計自由產(chǎn)生不利影響。

通過如下總結(jié)的本公開來解決上述問題和其他問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用于車輛的牽引馬達電池的外殼，以在發(fā)生沖擊時變形以吸收沖擊并保護電池。

根據(jù)本公開的一個方面，公開了一種用于車輛的牽引馬達電池的外殼，其包括多個豎直壁、頂壁和底壁。每個壁連接有多個縱長的沖擊吸收構(gòu)件，頂壁和底壁上的沖擊吸收構(gòu)件的長度水平延伸，且一些豎直壁上的沖擊吸收構(gòu)件的長度豎直延伸。

根據(jù)本公開的其他方面，頂壁和底壁上的沖擊吸收構(gòu)件可在前后方向上水平延伸。沖擊吸收構(gòu)件可為圓弧形且可作為圍繞與沖擊吸收構(gòu)件的長度平行的曲率軸線的圓弧產(chǎn)生。豎直壁上的沖擊吸收構(gòu)件可包括在豎直方向上延伸到頂壁和底壁上的沖擊吸收構(gòu)件的上方和下方的前壁和后壁。

沖擊吸收構(gòu)件可由每個壁的外表面上的T形引導(dǎo)件固持。可替代地，沖擊吸收構(gòu)件可在每個壁的外表面上整體形成為一個部件。

根據(jù)本公開的另一方面，其涉及一種用于車輛的牽引馬達電池的外殼，該外殼包括多個豎直壁，包括前壁、后壁、右壁和左壁。多個縱長的沖擊吸收構(gòu)件設(shè)置在每一壁的外表面上。右壁和左壁上的沖擊吸收構(gòu)件水平地前后延伸超過前壁和后壁。

根據(jù)本公開的其他方面，該外殼可包括頂壁和底壁。沖擊吸收構(gòu)件各自具有縱向的尺寸，且前壁和后壁上的沖擊吸收構(gòu)件的長度可在豎直方向上延伸。頂壁和底壁上的沖擊吸收構(gòu)件的長度可在前后方向上水平延伸超過前壁和后壁。

沖擊吸收構(gòu)件各自具有長度，且前壁和后壁上的沖擊吸收構(gòu)件在豎直方向上縱向地延伸。右壁和左壁上的沖擊吸收構(gòu)件在水平方向上縱向地延伸。頂壁和底壁上的沖擊吸收構(gòu)件具有在水平方向延伸的長度并可與前壁和后壁共同延伸。

根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種用于為具有電池供電牽引馬達的車輛提供電池殼體的方法。根據(jù)該方法，提供多個豎直延伸的側(cè)面和至少一個水平延伸的側(cè)面，側(cè)面中的每一者都具有平坦壁和與平坦壁間隔開的多個沖擊吸收壁，沖擊吸收壁各自限定有凹腔。側(cè)面圍繞電池組裝到一起 以形成電池外側(cè)的沖擊吸收組件。

根據(jù)本方法的其他方面，可將沖擊吸收壁組裝至平坦壁。平坦壁可具有T形引導(dǎo)件，沖擊吸收壁連接至T形引導(dǎo)件。可替代地，豎直延伸的側(cè)面中的每一者和至少一個水平延伸的側(cè)面的沖擊吸收壁和平坦壁可擠制到一起作為壁的每一者的單個部件。

本實用新型的有益效果在于，本實用新型的用于車輛的牽引馬達電池的外殼具有多個縱長的沖擊吸收構(gòu)件，其能夠在發(fā)生沖擊時變形以吸收沖擊并保護電池。

下面參照附圖描述本公開的上述方面和其他方面。

附圖說明

圖1是車輛的底部平面示意圖，示出了設(shè)置在乘客艙的下方的車輛框架上的電池殼體。

圖2是電池殼體的第一實施例的立體圖，包括在殼體的側(cè)面和頂部提供的半圓柱形沖擊吸收構(gòu)件。

圖3是圖2中所示的電池殼體的一部分的片斷放大立體圖。

圖4是電池殼體的第二實施例的立體圖，包括在殼體的側(cè)面和頂部提供的半圓柱形沖擊吸收構(gòu)件。

圖5是圖4中所示的電池殼體的一部分的片斷放大立體圖。

圖6是電池殼體的第三實施例的立體圖，包括在殼體的側(cè)面和頂部提供的半圓柱形沖擊吸收構(gòu)件。

圖7是圖6中所示的電池殼體的一部分的片斷放大立體圖。

圖8是半圓柱形沖擊吸收構(gòu)件的第一實施例的端視圖。

圖9是半圓柱形沖擊吸收構(gòu)件的第二實施例的端視圖。

圖10是由連接至壁的T形引導(dǎo)件固持在電池殼體的一個壁上的沖擊吸收構(gòu)件的片斷示意截面圖。

圖11是作為壁的一部分?jǐn)D制(extruded)的T形引導(dǎo)件的片斷放大截面圖，T形引導(dǎo)件將兩個沖擊吸收構(gòu)件固持在電池殼體的一個壁上。

圖12是電池殼變形的曲線圖，對帶有分別根據(jù)圖2、圖4和圖6制作 的沖擊吸收構(gòu)件的電池殼的不同實施例進行比較。

具體實施方式

參照附圖公開了所示出的實施例。然而，應(yīng)理解，所公開的實施例僅僅是可以各種替代形式實施的實例。附圖不一定成比例，且一些特征可進行放大或縮小以示出特定部件的細節(jié)。不應(yīng)將所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)解釋為具有限制性，而僅僅是教導(dǎo)所屬領(lǐng)域的人員如何實施所公開的概念的代表性基礎(chǔ)。

參見圖1，示意性地示出車輛10，其帶有用于電池供電的牽引馬達的電池12。車輛10包括車身14，車身14支撐在框架16上。牽引馬達18也組裝至框架16。牽引馬達18是電池供電的牽引馬達，其由電池12供電以驅(qū)動車輪20。車身14包括側(cè)面車身22、前保險杠24和后保險杠26。電池12示出為居中位于車輛10的乘客艙的下方。應(yīng)注意，與側(cè)面車身22至電池12的相對接近的間距相比，電池與前保險杠24和后保險杠26之前具有基本上更大的空間量。當(dāng)為電池12設(shè)計沖擊吸收元件時，由于側(cè)面車身22與電池12之間可用的擠壓空間減小，導(dǎo)致朝向電池12推動側(cè)面車身22的側(cè)面沖擊碰撞會提出更大的挑戰(zhàn)。

參見圖2和圖3，電池殼體的第一實施例，通常由參考號28指示，示出為包括底壁30(在圖1中示出)和頂壁32。前壁36面朝前保險杠24(在圖1中示出)且后壁38面朝后保險杠26(在圖1中示出)。電池殼體28包括右側(cè)壁40和左側(cè)壁42。側(cè)壁在角44處連接。

沖擊吸收構(gòu)件，通常由參考號46指示，包括沖擊吸收壁48和平坦壁50。應(yīng)理解，沖擊吸收構(gòu)件可與壁30至42整體形成或者可為壁的附件。在圖2和圖3中所示的實施例中的沖擊吸收壁48是圓弧形或者半圓柱形壁，其與平坦壁50一起形成凹腔52。沖擊吸收壁48是圓弧形的縱長構(gòu)件，當(dāng)沖擊吸收構(gòu)件46在水平定向上安裝時，壁的圓弧圍繞水平軸線X產(chǎn)生，當(dāng)沖擊吸收構(gòu)件46在電池殼體28上整體形成時，壁的圓弧圍繞豎直軸線Y產(chǎn)生。

在圖2和圖3中，頂壁32示出為橫跨電池12(在圖1中示出)的頂 面并從前壁36延伸至后壁38以及在右側(cè)壁40與左側(cè)壁42之間延伸。頂壁32上示出的沖擊吸收構(gòu)件46的沖擊吸收壁48凹進到壁36至42的上端以下。在圖2和圖3中所示的實施例中，前壁36和后壁38上的沖擊吸收構(gòu)件46吸收對側(cè)面或前壁和后壁的沖擊。底壁30和頂壁32上的沖擊吸收構(gòu)件或壁48不會涉及，直到電池殼體28變形。

參見圖4和圖5，示出電池殼體58，其根據(jù)本公開的第二實施例制作。電池殼體58類似于電池殼體28，且使用相同的參考號來描述本文中公開的各個實施例的類似部件。電池殼體58包括側(cè)壁40、42，側(cè)壁40、42延伸超過前壁36和后壁38的平坦壁50。沖擊吸收構(gòu)件46包括沖擊吸收壁48和平坦壁50，沖擊吸收壁48是圓弧形狀，平坦壁50或者連接至前壁36和后壁38，或者與前壁36和后壁38整體形成。

設(shè)置在側(cè)壁40和42上的沖擊吸收構(gòu)件46還承受施加至后壁38上的沖擊吸收構(gòu)件46的荷載。通過將沖擊吸收壁48朝向平坦壁50塌陷來吸收施加至后壁38的任何沖擊力的一部分。另外，側(cè)壁40、42上的沖擊吸收構(gòu)件46導(dǎo)致軸向荷載被施加至側(cè)壁40和42上的沖擊吸收構(gòu)件46的端部。

參見圖6和圖7，電池殼體的第三實施例通常由參考號60指示。第三實施例60也包括右側(cè)和左側(cè)兩者上以及頂壁30和底壁32上的水平延伸的沖擊吸收構(gòu)件46。右側(cè)壁40和左側(cè)壁42上的沖擊吸收構(gòu)件46延伸超過前壁36和后壁38并可與前壁36和后壁38上的沖擊吸收構(gòu)件46的沖擊吸收壁48共同延伸。頂壁和底壁上的水平延伸沖擊吸收構(gòu)件46也懸于(overhang)前壁36和后壁38上的沖擊吸收構(gòu)件46之上并可與前壁36和后壁38上的沖擊吸收壁38共同延伸。

在此實施例中，施加至殼體60的前壁和后壁的第三實施例60荷載被相應(yīng)壁上的沖擊吸收構(gòu)件46吸收，也被施加至側(cè)壁40、42以及頂壁30和底壁32上的沖擊吸收構(gòu)件的軸向荷載吸收。

參見圖8，示出了沖擊吸收構(gòu)件46，其包括設(shè)置在兩個側(cè)面凸緣66之間的圓弧部分64。圓弧部分64是沖擊吸收構(gòu)件46的吸收沖擊的部分，因為它會朝向其所連接的壁發(fā)生變形。側(cè)面凸緣66用于將沖擊吸收構(gòu)件46固定至殼體。

參見圖9，示出沖擊吸收構(gòu)件46的另一實施例，其包括與平坦部分70整體形成的圓弧部分68。平坦部分70包括兩個向外延伸的側(cè)面凸緣72，側(cè)面凸緣72延伸到圓弧部分68的外側(cè)。當(dāng)圓弧部分68朝向平坦部分70塌陷時，其也吸收沖擊。側(cè)面凸緣72用于將沖擊吸收構(gòu)件固定至殼體。應(yīng)注意，圖9中示出的實施例也作為電池殼體的整體部分形成，其中，平坦部分70可為電池殼體28、58和60的相應(yīng)壁的一部分。壁30至42中的每一者均可單獨擠制并組裝在一起以形成電池殼體。

參見圖10，沖擊吸收構(gòu)件46示出為由T形引導(dǎo)件74連接至殼體壁76。T形引導(dǎo)件74連接至殼體壁76。沖擊吸收構(gòu)件46滑入T形引導(dǎo)件74，側(cè)面凸緣76被T形引導(dǎo)件74固持。在沖擊中，圓弧部分64朝向殼體壁76塌陷。

參見圖11，示出另一實施例，其中，T形引導(dǎo)件78是擠制的或與殼體壁80整體形成。在本實施例中，不需要將T型引導(dǎo)件78連接至殼體壁80，但它們可形成為擠制件。側(cè)面凸緣由T形引導(dǎo)件78固持，沖擊吸收構(gòu)件66的圓弧部分64設(shè)置在兩個相鄰的T形引導(dǎo)件78之間。

參見圖12，示出上述三個實施例的每一者的模擬試驗結(jié)果的曲線圖。該曲線圖示出了電池殼隨時間的變形(毫米)并示出了電池殼體28的實施例1、概念1的試驗結(jié)果，并示出在電池殼體28的實施例1中的電池殼變形導(dǎo)致略小于120mm的最大電池變形。

概念2對應(yīng)于電池殼體58的第二實施例的模擬試驗結(jié)果。電池殼體58導(dǎo)致大約105mm的最大變形。

概念3對應(yīng)于電池殼體60的第三實施例的模擬試驗結(jié)果。在第三實施例中，側(cè)壁與頂壁和底壁懸于前壁36和后壁38上的沖擊吸收壁之上或延伸至前壁36和后壁38上的沖擊吸收壁。變形被限制為略大于50mm的變形。

總之，與圖12中所示的曲線圖中的概念1和概念2對應(yīng)的電池殼體58或電池殼體28相比，電池殼體60導(dǎo)致電池殼變形的明顯減小。第一實施例28和第二實施例58兩者都示出與沒有沖擊吸收構(gòu)件46的殼體相比有明顯的改進，沒有沖擊吸收構(gòu)件46的殼體示出在80毫秒的時間內(nèi)大約 440mm的擠壓。

上述實施例是具體實例，其未描述本公開所有可能的形式?？蓪⑹境龅膶嵤├奶卣鬟M行組合以形成所公開的概念的其他實施例。說明書中所用措詞是描述而非限制性措詞。后面權(quán)利要求書的范圍比具體公開的實施例更寬泛，且還包括對所示出的實施例進行的修改。