一种电动车车身与电池包集成结构的制作方法

本发明涉及电动车技术领域，尤其是涉及一种电动车车身与电池包集成结构。

背景技术：

在电动车结构开发过程中，传统车型一般都具有电池包箱体结构，其一般为铝型材、铝铸件、钣金结构，布置在下车身结构下方，通过与门槛边梁结构螺接固定，其零件数量多，结构效率不高，重量重，成本高，且电池空间利用效率低。因此，需要设计一种电动车车身与电池包集成结构，以解决上述问题。

中国专利申请公开号cn211480134u，公开日为2020年09月11日，名称为“一种电池箱体”，公开了一种电池箱体。一种电池箱体，包括电池箱体本体、内部框架总成、模组安装横梁总成、下部框架总成，其特征在于：电池箱体本体的上方通过模组安装横梁总成连接内部框架总成；电池箱体本体的下方设有下部框架总成；所述的内部框架总成的一侧通过若干车身安装套管连接下部框架总成。同现有技术相比，提供一种电池箱体，电池箱体结构强度高、重量轻、造价低廉、安全性较高。但是该电池箱体仍未解决上述问题。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中电动车的电池包箱体结构的零件数量多，结构效率不高，重量重，成本高，且电池空间利用效率低的问题，提供一种电动车车身与电池包集成结构，乘员舱内具有舱室结构，代替原来电池包箱体结构，减少零件数量、重量和成本；省去原来电池包箱体上盖和侧边框及其与车身之前的预留间隙，增大了电池容量布置空间。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动车车身与电池包集成结构，包括下车身、下盖和电芯模组，下车身包括前舱、乘员舱和后地板结构，乘员舱的下方设有舱室，舱室的上端密封，舱室的下端开口，下盖与下车身固定，且下盖将舱室密封，电芯模组设置在舱室内，电芯模组与下盖固定。

上述技术方案中，托盘为一个碗状结构并具有一圈翻边结构，且前后壁高，两侧壁低，前后壁高主要为布置和安装电池的接插件，前后壁与两侧壁在高度上平缓过度，翻边结构也平缓过度，形成一个曲率连续的密封面。通过将下车身分为前舱、乘员舱、后地板结构三个部分，其中乘员舱内具有舱室结构，代替原来电池包箱体结构，减少零件数量、重量和成本；乘员舱内的舱室结构由钢制钣金结构构成，且和下盖一起形成一个可拆卸的密封结构，车体通过结构优化，形成一个可密封的舱室，电芯模组可装配在舱室内，并由下盖密封在舱室结构中，省去原来电池包箱体上盖和侧边框及其与车身之前的预留间隙，增大了电池容量布置空间。

作为优选，所述下盖包括外框架、密封托盘、横梁和纵梁，密封托盘与外框架固定，横梁固定在密封托盘上，横梁两端与外框架固定，纵梁固定在密封托盘上，纵梁两端与外框架固定。

上述技术方案中，所述横梁和纵梁为u型截面，横梁布置并焊接在托盘的上部，纵梁布置并焊接在托盘下部，横梁与纵梁形成内外纵横交叉连接，加强结构强度和刚度。安装点结构由前后安装点结构和两侧安装点结构，前后安装点结构为z字形安装支架，安装支架与密封托盘点焊连接，两侧安装点结构由z型梁和z字形支架构成，并点焊连接形成腔体结构，增加安装支架刚度和强度。电芯模组通过下盖内的骨架结构承载并固定在下盖上，其固定方式可以是螺接，也可是胶接。外框架、横梁和纵梁可以起到增强下盖刚度。

作为优选，所述横梁包括小横梁和大横梁，大横梁设置在下盖的中间位置。大横梁结构形式可以是截面为封闭结构的辊压件，也可以是截面为封闭结构的铝型材。大横梁通过连接件与车体连接，增强整体刚度；同时大横梁也起到车体碰撞传力作用，保护车体和电芯模组。

作为优选，所述电芯模组上设有转接梁结构和端板，端板与小横梁固定，电芯模组与端板固定，转接梁结构与端板固定，转接梁结构与下车身通过螺纹固定。为进一步增强电芯模组的连接强度，电芯模组中部设置端板，并通过转接纵梁结构与下车身前地板连接，中部端板与下盖内的小横梁连接，其不仅可以提高整体模态，也增强舱室腔体的刚度，更好保护电芯或模组。

作为优选，所述下车身上设有侧面碰撞吸能结构，侧面碰撞吸能结构设置在舱室的两侧，侧面碰撞吸能结构包括外支撑梁、内支撑梁、前结构梁和后结构梁，外支撑梁的两端分别与前结构梁和后结构梁固定，内支撑梁的两端分别与前结构梁和后结构梁固定，内支撑梁设置在外支撑梁的内侧，内支撑梁上固定有三角导向块，三角导向块的一边与内支撑梁平行，外支撑梁上设有与外支撑梁平行设置的两个导力梁，两个导力梁对称设置在三角导向块的两侧，导力梁的一端设有与三角导向块适配的导向斜面，导力梁的另一端通过形变吸能板，形变吸能板与前结构梁或后结构梁固定。

上述技术方案中，所述形变吸能板在受到超过额定载荷的力时，会发生形变，吸收撞击的能量。当车辆受到较大侧面撞击时，外支撑梁受力发生形变，导力梁在三角导向块的作用下向前后两侧移动，将侧向力转化为车辆前后方向的力，将力传递到前结构梁和后结构梁，使内支撑梁的受力减小，避免内支撑梁发生形变，从而保护了下车身内的电芯模组。当撞击力过大时，还可以通过形变吸能板形变进行吸能，进一步降低对内支撑梁的影响，进而保护电芯模组的安全。

作为优选，所述下盖上设有散热管，散热管包括上导管和下导管，上导管设置在下盖与电芯模组之间，上导管与电芯模组接触，下导管设置在下盖下方，上导管的两端与下导管的两端连通，上导管与下导管之间设有液泵。所述结构可以增加下盖对电池的散热作用，通过散热管将电池热量散发出去。

作为优选，所述上导管与下导管之间设有电磁阀。所述电磁阀和液泵可以根据需要进行开关，进行散热效果的调节。

作为优选，所述上导管和下导管为扁平结构，上导管和下导管的竖向尺寸小于横向尺寸。所述结构可以降低下盖厚度。

作为优选，所述下盖上设有隔热层，隔热层设置在下盖与上导管之间。所述隔热层壳体起到隔热作用，当冬天天气寒冷时，电池需要保温，此时关闭电磁阀和液泵，液体不循环，隔热层可以进行保温，避免电池温度过低，同时，在车辆行驶或充电后，电池温度上升，带动冷却液温度升高，当车辆精静置时，较高温度的冷却液还可以进一步增加保温效果。

本发明的有益效果是：（1）乘员舱内具有舱室结构，代替原来电池包箱体结构，减少零件数量、重量和成本；（2）省去原来电池包箱体上盖和侧边框及其与车身之前的预留间隙，增大了电池容量布置空间；（3）下盖上的外框架、横梁和纵梁可以起到增强下盖刚度，大横梁也起到车体碰撞传力作用，保护车体和电芯模组；（4）侧面碰撞吸能结构可以在车辆受到较大侧面撞击时，将侧向力转化为车辆前后方向的力，将力传递到前结构梁和后结构梁，使内支撑梁的受力减小，避免内支撑梁发生形变，从而保护下车身内的电芯模组；（5）散热结构可以增加下盖对电池的散热作用，通过散热管将电池热量散发出去；（6）所述隔热层壳体起到隔热作用，当冬天天气寒冷时，电池需要保温，此时关闭电磁阀和液泵，液体不循环，隔热层可以进行保温，避免电池温度过低，同时，在车辆行驶或充电后，电池温度上升，当车辆精静置时，带动冷却液温度升高，较高温度的冷却液还可以进一步增加保温效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明中下盖的结构示意图；

图4是实施例2的局部结构示意图。

图中：下车身1、前舱1.1、乘员舱1.2、后地板结构1.3、舱室1.4、下盖2、外框架2.1、密封托盘2.2、横梁2.3、纵梁2.4、电芯模组3、转接梁结构3.1、密封胶条4、侧面碰撞吸能结构5、外支撑梁5.1、内支撑梁5.2、三角导向块5.5、形变吸能板5.6、导力梁5.7、导向斜面5.7.1。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1和图2所示，一种电动车车身与电池包集成结构，包括下车身1、下盖2和电芯模组3，下车身1包括前舱1.1、乘员舱1.2和后地板结构1.3，乘员舱1.2的下方设有舱室1.4，舱室1.4的上端密封，舱室1.4的下端开口，下盖2与下车身1固定，且下盖2将舱室1.4密封，电芯模组3设置在舱室1.4内，电芯模组3与下盖2固定。如图2所示，下盖2包括外框架2.1、密封托盘2.2、横梁2.3和纵梁2.4，密封托盘2.2与外框架2.1固定，横梁2.3固定在密封托盘2.2上，横梁2.3两端与外框架2.1固定，纵梁2.4固定在密封托盘2.2上，纵梁2.4两端与外框架2.1固定。横梁2.3包括小横梁2.3和大横梁2.3，大横梁2.3设置在下盖2的中间位置。大横梁2.3结构形式可以是截面为封闭结构的辊压件，也可以是截面为封闭结构的铝型材。电芯模组3上设有转接梁结构3.1和端板，端板与小横梁2.3固定，电芯模组3与端板固定，转接梁结构3.1与端板固定，转接梁结构3.1与下车身1通过螺纹固定。所述下车身1与下盖2之间设有密封结构，所述密封结构包括密封胶条4、由下车身1结构件构成的结构密封面和由下盖2翻边形成翻边面，翻边面与结构密封面的型面相匹配对应，密封胶条4设置在翻边面与结构密封面之间。所述结构密封面上设有拉铆螺母，并间隔100mm分布一圈，与翻边面上螺钉连接。所述拉铆螺母在结构密封面上突出2.5mm，密封胶条4采用5mm厚度。

上述技术方案中，托盘为一个碗状结构并具有一圈翻边结构，且前后壁高，两侧壁低，前后壁高主要为布置和安装电池的接插件，前后壁与两侧壁在高度上平缓过度，翻边结构也平缓过度，形成一个曲率连续的密封面。通过将下车身1分为前舱1.1、乘员舱1.2、后地板结构1.3三个部分，其中乘员舱1.2内具有舱室1.4结构，代替原来电池包箱体结构，减少零件数量、重量和成本；乘员舱1.2内的舱室1.4结构由钢制钣金结构构成，且和下盖2一起形成一个可拆卸的密封结构，车体通过结构优化，形成一个可密封的舱室1.4，电芯模组3可装配在舱室1.4内，并由下盖2密封在舱室1.4结构中，省去原来电池包箱体上盖和侧边框及其与车身之前的预留间隙，增大了电池容量布置空间。所述横梁2.3和纵梁2.4为u型截面，横梁2.3布置并焊接在托盘的上部，纵梁2.4布置并焊接在托盘下部，横梁2.3与纵梁2.4形成内外纵横交叉连接，加强结构强度和刚度。安装点结构由前后安装点结构和两侧安装点结构，前后安装点结构为z字形安装支架，安装支架与密封托盘2.2点焊连接，两侧安装点结构由z型梁和z字形支架构成，并点焊连接形成腔体结构，增加安装支架刚度和强度。电芯模组3通过下盖2内的骨架结构承载并固定在下盖2上，其固定方式可以是螺接，也可是胶接。外框架2.1、横梁2.3和纵梁2.4可以起到增强下盖2刚度。

实施例2：

如图4所示，在实施例1的基础上，所述下车身1上设有侧面碰撞吸能结构5，侧面碰撞吸能结构5设置在舱室1.4的两侧，侧面碰撞吸能结构5包括外支撑梁5.1、内支撑梁5.2、前结构梁和后结构梁，外支撑梁5.1的两端分别与前结构梁和后结构梁固定，内支撑梁5.2的两端分别与前结构梁和后结构梁固定，内支撑梁5.2设置在外支撑梁5.1的内侧，内支撑梁5.2上固定有三角导向块5.5，三角导向块5.5的一边与内支撑梁5.2平行，外支撑梁5.1上设有与外支撑梁5.1平行设置的两个导力梁5.7，两个导力梁5.7对称设置在三角导向块5.5的两侧，导力梁5.7的一端设有与三角导向块5.5适配的导向斜面5.7.1，导力梁5.7的另一端通过形变吸能板5.6，形变吸能板5.6与前结构梁或后结构梁固定。

上述技术方案中，所述形变吸能板5.6在受到超过额定载荷的力时，会发生形变，吸收撞击的能量。当车辆受到较大侧面撞击时，外支撑梁5.1受力发生形变，导力梁5.7在三角导向块5.5的作用下向前后两侧移动，将侧向力转化为车辆前后方向的力，将力传递到前结构梁和后结构梁，使内支撑梁5.2的受力减小，避免内支撑梁5.2发生形变，从而保护了下车身1内的电芯模组3。当撞击力过大时，还可以通过形变吸能板5.6形变进行吸能，进一步降低对内支撑梁5.2的影响，进而保护电芯模组3的安全。

实施例3：

在实施例1的基础上，所述下盖2上设有散热管，散热管包括上导管和下导管，所述上导管和下导管为扁平结构，上导管和下导管的竖向尺寸小于横向尺寸。上导管设置在下盖2与电芯模组3之间，上导管与电芯模组3接触，下导管设置在下盖2下方，上导管的两端与下导管的两端连通，上导管与下导管之间设有液泵和电磁阀。所述结构可以增加下盖2对电池的散热作用，通过散热管将电池热量散发出去，所述电磁阀和液泵可以根据需要进行开关，进行散热效果的调节。所述下盖2上设有隔热层，隔热层设置在下盖2与上导管之间。所述隔热层壳体起到隔热作用，当冬天天气寒冷时，电池需要保温，此时关闭电磁阀和液泵，液体不循环，隔热层可以进行保温，避免电池温度过低，同时，在车辆行驶或充电后，电池温度上升，带动冷却液温度升高，当车辆精静置时，较高温度的冷却液还可以进一步增加保温效果。

本发明的有益效果是：（1）乘员舱1.2内具有舱室1.4结构，代替原来电池包箱体结构，减少零件数量、重量和成本；（2）省去原来电池包箱体上盖和侧边框及其与车身之前的预留间隙，增大了电池容量布置空间；（3）下盖2上的外框架2.1、横梁2.3和纵梁2.4可以起到增强下盖2刚度，大横梁2.3也起到车体碰撞传力作用，保护车体和电芯模组3；（4）密封结构可以保证下车身1与下盖2之间的密封性；（5）侧面碰撞吸能结构5可以在车辆受到较大侧面撞击时，将侧向力转化为车辆前后方向的力，将力传递到前结构梁和后结构梁，使内支撑梁5.2的受力减小，避免内支撑梁5.2发生形变，从而保护下车身1内的电芯模组3；（5）散热结构可以增加下盖2对电池的散热作用，通过散热管将电池热量散发出去；（6）所述隔热层壳体起到隔热作用，当冬天天气寒冷时，电池需要保温，此时关闭电磁阀和液泵，液体不循环，隔热层可以进行保温，避免电池温度过低，同时，在车辆行驶或充电后，电池温度上升，当车辆精静置时，带动冷却液温度升高，较高温度的冷却液还可以

进一步增加保温效果。