电池护板以及包括该电池护板的车辆电池防护结构
阅读：54发布：2020-05-08
专利汇可以提供电池护板以及包括该电池护板的车辆电池防护结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 电池 护板(100)，该电池护板(100)设置在电动 汽车 车载电池包的前方，所述电池护板(100)包括相互固定的第一护板(110)和第二护板(120)，所述第一护板(110)和所述第二护板(120)之间形成有空腔。本发明还涉及一种包括上述电池护板(100)的车辆电池防护结构(1)。通过本发明，可以保证在一定速度的冲击下提高车辆电池防护结构及其电池护板本身的安全性，有效分散碰撞 力 并吸收形变，从而延长电池护板的使用寿命，持续保护电池包的稳定和安全。，下面是电池护板以及包括该电池护板的车辆电池防护结构专利的具体信息内容。
1.一种电池护板(100)，设置在电动汽车车载电池包的前方，其特征在于，所述电池护板(100)包括相互固定的第一护板(110)和第二护板(120)，所述第一护板(110)和所述第二护板(120)之间形成有空腔。
2.根据权利要求1所述的电池护板(100)，其特征在于，
所述第二护板位于所述第一护板的下方，所述第二护板(120)具有前倾板部(124)和底板部(121)，所述前倾板部(124)从所述底板部(121)的前侧边开始逐渐向前上方倾斜延伸并延伸至与所述第一护板(110)齐平或者一直延伸至所述第一护板(110)的前上方。
3.根据权利要求2所述的电池护板(100)，其特征在于，所述底板部(121)具有第一水平部(1217)、位于第一水平部(1217)后方且位置高于所述第一水平部的第二水平部(1219)以及连接在第一水平部与第二水平部之间的过渡连接部(1218)。
4.根据权利要求3所述的电池护板(100)，其特征在于，
所述底板部(121)设有第一通孔(1211)，所述第一通孔(1211)从所述第一水平部(1217)经由所述过渡连接部(1218)延伸至所述第二水平部(1219)。
5.根据权利要求4所述的电池护板(100)，其特征在于，所述第一护板(110)具有第二通孔(1128)。
6.根据权利要求5所述的电池护板(100)，其特征在于，所述第二通孔(1128)与所述第一通孔(1211)错位设置且第一通孔(1211)的面积大于第二通孔(1128)的面积。
7.根据权利要求1或2所述的电池护板(100)，其特征在于，
所述第一护板(110)和所述第二护板(120)的端部分别由连接部固定，所述连接部从后往前朝车身外侧倾斜设置。
8.一种车辆电池防护结构(1)，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述电池护板(100)和支架(500)，所述电池护板(100)通过所述支架(500)而固定于车身，所述支架(500)的一个边部与所述电池护板(100)的端部在连接部重合并固定连接，所述支架(500)的另一个边部与车身固定。
9.根据权利要求8所述的车辆电池防护结构(1)，其特征在于，
在所述电池护板(100)的前方配置有副车架(400)，所述副车架(400)的后侧端部与所述支架(500)固定连接。
10.根据权利要求8所述的车辆电池防护结构(1)，其特征在于，
所述车辆电池防护结构(1)还具有电池包盖板(300)，以及在所述电池包盖板(300)的前方连接的线缆护板(200)，其中所述线缆护板(200)连接在所述电池包盖板(300)和副车架(400)之间，所述电池护板(100)位于所述线缆护板(200)下侧。
电池护板以及包括该电池护板的车辆电池防护结构
技术领域
背景技术
[0003] 现有的电动汽车的电池包一般只具有容置功能，且电池包接插件无防护，同时车辆底盘布置繁复、美观性差，对电池包没有遮挡保护，因此电池包容易受到损坏，从而威胁电池的安全。在电动汽车经历不良路况甚至电池包外部遭遇碰撞时，如何把电池发生故障的可能性降到最低，以使电动汽车的维修成本最小化是亟待解决的难题。
[0004] 中国专利CN205674841U公开了一种电动车电池箱防护板，包括防护板本体，所述防护板本体包括对电池箱底部形成防护的底板部与底板部一体成型并成夹角状态设置用于对电池箱前部接插件形成防护的立板部。该专利中的电池箱防护板为单层护板，强度较弱，当电动汽车发生颠簸或被前方异物碰撞时，不能很好地分散碰撞力。
[0005] 中国专利CN104553718A公开了一种动力电池包体的碰撞保护装置，包括第一安装板和第二安装板，第二安装板沿第一安装板的下表面滑动，第一安装板固定于副车架，第二安装板与车身支架连接。当下面的第二安装板与障碍物发生碰撞时会与车体分离从而形成障碍物与整车之间的滑动，以减少撞击力。虽然可滑动的面可以分散碰撞力，但滑动结构复杂，制造安装成本高。
发明内容
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池护板，进一步保证当车辆受到前方撞击时，电池护板可吸收碰撞，从而有效保护电池包正常工作，本发明还提供一种具有上述电池护板的车辆电池防护结构。
[0007] 一种电池护板，该电池护板设置在电动汽车车载电池包的前方，所述电池护板包括相互固定的第一护板和第二护板，所述第一护板和所述第二护板之间形成有空腔。
[0008] 由于电池护板形成为具有空腔的立体结构，在受到撞击时，可有效分散吸收碰撞形变，提高对碰撞力的吸收能力，进而能够有效地保护电池，并且能够延长电池护板的使用寿命。
[0009] 进一步地，所述第二护板位于所述第一护板的下方，所述第二护板具有前倾板部和底板部，所述前倾板部从所述底板部的前侧边开始逐渐向前上方倾斜延伸并延伸至与所述第一护板齐平或者一直延伸至所述第一护板的前上方。
[0010] 在受到前方碰撞使电池护板变形时，先是第二护板的延伸至第一护板前方的前倾板部产生变形，之后是第一护板与第二护板形成空腔的部分变形，如此，能够有效地吸收碰撞，提高电池护板的碰撞吸收性能。通过形成与来自前方的碰撞呈一定角度倾斜的前倾板部表面，可有效分散碰撞力，提高电池护板的强度，且由于第二护板的前倾板部延伸高度超过了第一护板的主板部表面，可利用水平的第一护板对第二护板的前倾板部提供支撑，提高前倾板部的强度，同时尽可能阻挡杂物进入电池护板与车身之间的间隙，结构简单且制造安装成本很低。
[0011] 进一步地，所述底板部具有第一水平部、位于第一水平部后方且位置高于所述第一水平部的第二水平部，以及连接在第一水平部与第二水平部之间的过渡连接部。
[0012] 通过第一水平部和第二水平部形成的段差结构进一步对第二护板进行加强，可以有效引导及吸收碰撞形变。另外，在车辆行驶在积雪较厚的路面时，由于底板部形成为后部(第二水平部)向上凹的台阶状，因而能够减小底板部与积雪的接触面积，降低车辆的行驶阻力。
[0013] 进一步地，所述底板部设有第一通孔，该第一通孔从所述第一水平部经由所述过渡连接部延伸至所述第二水平部。
[0014] 这样的设计保证了很好的防雪性，方便车辆在积雪路面行驶时护板内部的积雪排出。
[0015] 进一步地，在所述第一护板的前侧边上设置上凹陷部；在所述第二护板的后板部的上边缘设置下凹陷部。
[0016] 设置凹陷部可以进一步增强第一护板和第二护板的强度，引导及吸收碰撞形变，而且有利于第一护板和第二护板的焊接连接。
[0017] 进一步地，所述第一护板具有第二通孔。
[0018] 在第一护板和第二护板分别设置通孔可以有效疏导卷入电池护板与车身之间的雨雪及杂物。
[0019] 优选地，所述第二通孔与所述第一通孔错位设置且第一通孔的面积大于第二通孔的面积。
[0020] 这样的设置，可以防止杂物的堆积，更有效地排出卷入的杂物。
[0021] 进一步地，所述第一护板和所述第二护板的端部分别由连接部固定，所述连接部从后往前朝车身外侧倾斜设置。
[0022] 通过从后往前朝车身外侧倾斜设置连接部，使得第一护板和第二护板在端部受到冲击时，可以引导撞击力沿斜向连接部传递，从而便于将撞击力分散为前后方向上的分量和左右方向上的分量，从而进一步加强电池护板的受力能力。
[0023] 进一步地，所述主板部的没有上凹陷部的前侧边区域与所述第二护板相抵接并被焊接固定，所述后板部的没有下凹陷部的上边缘区域与所述第一护板相抵接并被焊接固定。
[0024] 对第一护板和第二护板相互抵接的地方进行焊接，可以加强这两个护板相互支撑的强度。
[0025] 进一步地，在所述下凹陷部上设置有用于焊接定位的定位突出部。
[0026] 通过设置定位突出部，可以确保焊接第一护板和第二护板时的定位准确性。
[0027] 另外，本发明还提供一种车辆电池防护结构，包括所述电池护板和支架，所述电池护板通过所述支架而固定于车身，所述支架的一个边部与所述电池护板的左右方向上的端部在连接部重合并固定连接，所述支架的另一个边部与车身固定。
[0028] 优选地，所述支架在俯视角度呈L形。
[0029] 通过支架对电池护板固定，可以将电池护板受到的碰撞力分散。
[0030] 进一步地，在所述电池护板的前方配置有副车架，所述副车架的后侧端部与所述支架固定连接。
[0031] 因本发明中的副车架两端呈从前向后朝车身外侧延伸的形状，并且将电池护板与支架的重合部分设计成从后往前向车身外侧倾斜，使电池护板与副车架之间的连接处呈三角形结构，能够提高副车架对电池护板的支撑和受力的分散。
[0032] 进一步地，所述车辆电池防护结构还具有电池包盖板，以及在所述电池包盖板的前方连接的线缆护板，其中所述线缆护板连接在所述电池包盖板和副车架之间，所述电池护板位于所述线缆护板下侧。
[0033] 线缆护板用于对电池包前方的电池线缆、接头等进行保护。
[0034] 进一步地，所述电池护板由金属制成，所述线缆护板由塑料制成。
[0035] 本发明的电池防护结构通过结合金属的电池护板和塑料的线缆护板两种护板，能够更好地起到对电池包的保护效果。
[0036] 通过本发明，可以保证在一定速度的冲击下提高车辆电池防护结构及其电池护板本身的安全性，可以有效分散碰撞力并吸收形变，从而延长电池护板的使用寿命，因此应用本发明可持续保护电池包的稳定和安全。另外，本发明的电池护板的结构还有助于自我清洁并提升了防雪性能。附图说明
[0037] 图1是从电动汽车底部观察的车辆电池防护结构1的仰视图。
[0038] 图2是从右上方观察的电池护板100分别与副车架400和支架500连接的立体图，其中线缆护板200被省略。
[0039] 图3是电池护板100分别与副车架400和支架500连接的俯视图，其中线缆护板200被省略。
[0040] 图4是从右上方观察的电池护板100的立体图。
[0041] 图5是所述电池护板100的正视图。
[0042] 图6是所述电池护板100的俯视图。
[0043] 图7是所述电池护板100的仰视图。
[0044] 图8显示了图4的电池护板100的第一护板110的立体图。
[0045] 图9a显示了图4的电池护板100的第二护板120的立体图。
[0046] 图9b显示了从右下方观察电池护板100时第二护板120的底部的立体图。
[0047] 图10(A-A)-图10(D-D)分别是从左侧观察的图6的A-A、B-B、C-C和D-D剖线处的剖视图。
[0049] 图12显示了从右上方观察时通过支架500将线缆护板200和电池护板100固定连接的立体图。
[0050] 图13是从左侧观察的图12的E-E剖线处的剖视图。
具体实施方式
[0051] 图1示出了从电动汽车的下侧向上观察的电动汽车的底盘区域。在该底盘区域中，车辆电池防护结构1与电动汽车的副车架400连接，车辆电池防护结构1在车身的从后向前的方向上依次包括电池包盖板300和线缆护板200，该车辆电池防护结构1还包括支架500以及位于线缆护板200下侧的电池护板100。电池包盖板300从电池包的下侧将电动汽车的电池包覆盖，因此电池包在图中不显示。线缆护板200连接在电池包盖板300和副车架400之间，用于对电池包前方的电池线缆、接头等进行保护，其中线缆护板200优选分别与电池包盖板300、副车架400卡扣连接，并且与电池护板100、支架500螺栓连接。副车架400和支架500分别与车身连接。在线缆护板200被省略的图2和图3中可以看出，电池护板100的两端分别通过与左、右支架500固定从而与副车架400固定，这一点将在后面进行详细说明。
[0052] 需要指出的是，在本发明中，方向和位置关系均以电动汽车中乘坐者的视角来进行描述，其中左右方向就是车身的侧向方向。
[0053] 以下通过图4-10详细说明电池护板100的结构。电池护板100为沿左右方向延伸的狭长结构，该狭长结构由中间形成有空腔的双层板构成。
[0054] 具体地，根据图4，电池护板100包括相互固定的第一护板110和第二护板120，其中第一护板110和第二护板120之间在上下方向上形成有空腔。空腔的立体结构，在受到撞击时，可有效分散吸收碰撞形变。
[0055] 在本发明中，电池护板100以前后方向上的车身的中心轴为对称轴呈对称结构，当只针对车身的中心轴的左半部分进行描述时，右半部分呈现为镜像的结构，本文不再赘述。
[0056] 如图4、6和图8所示，第一护板110具有主板部112、弯曲部113、台阶部114、折叠部115，其中主板部112作为第一护板110的主体部分在左右方向延伸，主板部112所形成的平面近似于前侧边比后侧边长的梯形，这一近似的梯形的腰线相对于前后方向倾斜一个角度。在主板部112的平面上设置有多个在左右方向上间隔分布的第二通孔1128，沿主板部
112的前侧边间隔形成上凹陷部1126，使前侧边呈现为锯齿状。第一护板110的以上设置对其本身的强度具有加强作用。
112的前侧边间隔形成上凹陷部1126，使前侧边呈现为锯齿状。第一护板110的以上设置对其本身的强度具有加强作用。
[0057] 弯曲部113通过从主板部112的后侧边开始略微向上隆起后即向下弯曲而形成，弯曲部113的下缘部略低于主板部112。台阶部114从主板部112所形成的梯形的腰线开始向左后方、优选沿垂直于该腰部边的方向上形成逐渐向上弯折的台阶形状。在台阶部114最上部的水平面上形成至少两个上连接孔1141之后形成向下折叠的折叠部115，其中用于使螺栓140贯穿的套筒(colar)130穿过上连接孔1141，将上连接孔1141的孔位斜向排列，使得上连接孔1141的中心点的虚拟连接线(在图6中表现为A-A剖线)大致平行于主板部112的腰线，本实施例中将上连接孔1141其中心点的虚拟连接线相对于前后方向所成角度记为θ角。
[0058] 如上所述的斜向设置的连接部，在第一护板110和第二护板120受到前方撞击时，有利地将冲击力进行分解，从而减少对连接部的损坏，保持电池护板的整体结构牢固。
[0059] 优选地，将上连接孔1141的中心点连线相对于前后方向倾斜的θ角设置为锐角，更优选地设置为37.5°。
[0060] 如图7和图9a所示，第二护板120具有前倾板部124、底板部121、侧板部122、后板部123。其中，前倾板部124从底板部121的前侧边开始逐渐向前上方倾斜延伸，并延伸至与第一护板110齐平，或者延伸至第一护板110的前上方，使其延伸面的上边缘高度等于甚至超过第一护板110的主板部112的水平面高度，该前倾板部124的倾斜程度，使得其延伸面可以与第一护板110的主板部112上没有上凹陷部1126的前侧边区域相抵接，还可参见图10(B-B)至图10(D-D)，主板部112与前倾板部124的抵接处进一步被焊接以加固整个电池护板结构。
[0061] 由于第二护板120的前倾板部124向前上方倾斜延伸的延伸面与第一护板110的主板部112的前侧边的局部区域相互抵接，因此当第二护板120的前倾板部124受到来自前方的冲击时，撞击力被引导为在垂直于该前倾板部124延伸面的方向上传递，从而该被引导的力被分解为从前向后的力分量和从下向上的力分量。可利用水平的第二护板120对第一护板110的前倾板部124提供支撑，提高强度，同时尽可能阻挡杂物进入电池护板与车身之间的间隙。
[0062] 如图9a和图9b，底板部121具有第一水平部1217、位于第一水平部1217后方且位置高于第一水平部1217的第二水平部1219以及连接在第一水平部1217与第二水平部1219之间的过渡连接部1218，因此底板部121从图10(D-D)观察也呈大致台阶状。优选地，两个水平部的落差设置为10mm。这种落差有利于在路面积雪严重的情况下，减少积雪与底板部的接触面积，降低车辆的行驶阻力。第二护板120的底板部121的两个水平部1217、1219从下方面对第一护板110的主板部112。
[0063] 另外，底板部121也具有在左右方向上间隔分布的第一通孔1211，该第一通孔1211可以在前后方向上延伸跨越段差结构的两个水平面设置。优选地，将第一通孔1211的面积设置得比第二通孔1128大，并且第一通孔1211与第二通孔1128并不相对应，而是相互错位设置。这样的设置方式，不仅提高了板表面的强度，还可以减少卷入空腔内的杂物的积存。
[0064] 侧板部122包括倾斜面和水平侧边缘，倾斜面通过从底板部121的左端部开始向左上方倾斜而逐渐靠近第一护板110的台阶部114，与倾斜面相接的水平侧边缘水平延伸而与台阶部114的水平面大致平行，该水平侧边缘具有与第一护板110的上连接孔1141位置相对应的下连接孔1221。用于使螺栓140贯穿的套筒130穿过第一护板110的上连接孔1141延伸至第二护板120的相对应的下连接孔1221边缘，分别对套筒130沿上连接孔1141、下连接孔1221周围的接触点进行焊接，使第一护板110和第二护板120在上下方向上相隔开固定，也可参见图10(A-A)和图11。侧板部122的水平侧边缘与第一护板110的折叠部115边缘相抵接，抵接处可进一步被焊接以加固整个电池护板结构。
[0065] 通过由倾斜设置的上连接孔1141和对应的下连接孔1221，连同套筒130和螺栓140一起构成的、用于固定第一、第二护板端部的连接部，使得当电池护板100在该连接部附近承受冲击时，从后往前朝车身外侧倾斜设置的连接部可以引导撞击力以A-A剖线方向斜向传递，从而该斜向传递的力在水平方向上被分解为从前向后的力分量和从车身外侧向内侧的力分量。
[0066] 后板部123为从底板部121的后侧边开始向上延伸的表面，后板部123的表面的上边缘间隔形成下凹陷部1236，从而使后板部123的上边缘也呈现为锯齿状，在下凹陷部1236上设置有定位突出部1230，用于根据定位突出部1230对第一、第二护板进行焊接定位，确保焊接定位准确性，如图5所示。第一护板110的向下弯曲部115与后板部123的没有下凹陷部1236的上边缘区域相抵接，抵接处可进一步被焊接以加固整个电池护板结构，见图10(B-B)-10(D-D)。
[0067] 对于支架500与电池护板100的连接，如图11(b)的俯视图和11(c)的仰视图所示，支架为字母“L”形。支架500车身外侧区域的一端与车身固定连接，车身内侧区域的另一端与电池护板100的端部(即第一、第二护板的端部)经由连接部固定连接。例如左边的L形支架的长边通过连接部中的螺栓140被固定于电池护板100端部的上侧，其短边向车身左后方延伸并在短边的靠车身外侧的区域中与车身固定连接。
[0068] 另外，线缆护板200也通过螺栓140与电池护板100、支架500连接。这样，根据图13显示的螺栓连接的剖视图可以看出，螺栓140从上向下依次穿过支架500、线缆护板200、以及穿过第一护板110、第二护板120的相对位置的套筒130，然后被螺母150紧固。也就是说，线缆护板200、第一护板110、第二护板120在支架500上的连接部是重合的，重合部分相对于前后方向也倾斜θ角。这样的重合性设置在有利于提高第一护板110、第二护板120、线缆护板200和支架500等多个部件对彼此形成的连接强度，当车辆受到撞击时，本发明的重合性设置有利于分散撞击力。本实施例中，螺母150优选为自锁螺母。
[0069] 当然，螺栓140的排列方向与上连接孔1141中心点的虚拟连接线或下连接孔1221中心点的虚拟连接线相同，即E-E剖线的方向。
[0070] 对于副车架400与电池护板100的连接，如图3所示，副车架400的后侧端部被固定在支架500的长边上，尤其是被固定在长边靠近短边的区域中，固定方式也可以选择螺栓连接。由于“L”形支架的长边从后向前朝车身外侧倾斜，而副车架400的后侧端部从前向后朝车身外侧延伸，因此电池护板100、副车架400与支架500的相互固定连接共同构成了三角形结构，提高了对电池护板100甚至整个车辆电池防护结构的支承强度和受力分散。
[0071] 在本实施例中，电池护板100优选使用金属制成，线缆护板200优选使用塑料制成。因此本发明的车辆电池防护结构1中，除直接覆盖电池包的电池包盖板300外，同时包括与支架500固定连接的双层的金属板结构和单层的塑料结构，可以通过支架500以及与支架
500连接的副车架400有效分散碰撞力，更好地起到对电池包的保护效果。
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