电池悬置支架总成及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆底盘技术领域，尤其涉及电池悬置支架总成及车辆。


背景技术：

2.新能源商用车运输场景复杂，尤其在矿山、港口等场景下运输时，将面临极为严苛的工况。动力电池作为新能源车的核心零部件，其在遭受严重的机械冲击、碰撞、挤压时极易发生热失控，进而引发起火爆炸，因此，保证动力电池的安装稳定性是保证整车安全性的重要举措。
3.现有的动力电池通过支架固定在车架的纵梁上，具体为将各个零件组装成支架总成后，再将动力电池通过螺栓连接在支架的纵梁上。但是，电池以及支架均布置在车架的外侧，不仅挤占车架的外部空间，而且影响其他系统的布置，底盘适应性差，同时，整个结构极其复杂，在受到冲击振动或碰撞时，支架因应力集中而易发生断裂，从而影响正常使用。
4.因此，亟需电池悬置支架总成及车辆，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供电池悬置支架总成，有利于保护电池不受挤压，同时提供更大的车架外部空间以供整车其他系统进行布置，并且能够保证支架具备很强的冲击、振动以及碰撞能力，延长其使用寿命，不易发生断裂。
6.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明采用以下技术方案：
7.电池悬置支架总成，用于将电池固定在车架上，包括：
8.支架，所述支架位于车架的一侧，所述电池位于所述车架的另一侧，所述支架包括固定部、连接部和支撑部，所述固定部设置于所述车架，所述固定部沿第一方向的横截面呈“几”字形结构，所述连接部连接于所述固定部和所述支撑部，且所述连接部与所述第一方向平行设置，所述支撑部和所述固定部朝靠近所述车架的方向延伸设置；
9.悬置块，所述悬置块固定连接于所述支架；
10.支座，所述支座连接于所述悬置块，所述悬置块设置于所述支撑部和所述支座之间，所述支座安装于所述电池。
11.优选地，所述电池悬置支架总成还包括第一连接件，所述支座设置有通孔，所述悬置块设置有套筒，所述第一连接件穿过所述通孔并连接于所述套筒。
12.优选地，所述悬置块设置有凹陷部，所述凹陷部呈u形结构，所述凹陷部的数量有两个，两个所述凹陷部关于所述套筒对称设置，所述凹陷部设置有倒圆角，所述凹陷部由软质材料制成。
13.优选地，所述悬置块还设置有多个限位部，多个所述限位部沿所述套筒的圆周方向间隔设置。
14.优选地，沿所述悬置块的圆周方向，所述悬置块的外周壁设置有弧状结构。
15.优选地，所述支座包括安装部、顶板部以及加强部，所述顶板部连接于所述安装部
和所述加强部，所述顶板部沿第二方向延伸，所述安装部沿第三方向延伸，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直，所述安装部连接于所述电池，所述顶板部连接于所述悬置块，所述加强部朝远离所述支架的方向倾斜设置。
16.优选地，所述电池悬置支架总成还包括第二连接件，所述固定部开设有连接孔，所述车架设置有固定孔，所述第二连接件穿过所述连接孔并固定连接于所述固定孔，所述固定孔的数量有多个，多个所述固定孔等间距分布。
17.优选地，所述支座的数量设置有两个，两个所述支座分别设置于所述支架的两侧。
18.优选地，所述固定部、所述连接部以及所述支撑部一体成型。
19.为达上述目的，本发明还提供了车辆，包括壳体和容纳于所述电池壳体的电池，还包括上述的电池悬置支架总成，所述电池悬置支架总成连接于所述壳体。
20.本发明的有益效果为：
21.本发明提供的电池悬置支架总成，支架通过悬置块和支座将车架和电池固定连接，支架位于车架的一侧，电池位于所述车架的另一侧，既有利于保护电池不受挤压，同时提供更大的车架外部空间以供整车其他系统进行布置，又能保证支架位置对电池维修不产生干扰。支架包括固定部、连接部和支撑部，固定部设置于车架，固定部沿第一方向的横截面呈“几”字形结构，固定部对第二方向的惯性矩更大，当支架受力并且沿第二方向有扭转弯曲的倾向时，该固定部能够更好地抵抗扭转和弯曲。连接部连接于固定部和支撑部，且连接部与第一方向平行设置，支撑部和固定部沿第一方向延伸且朝靠近车架的方向倾斜内收，使得该支架抵抗沿第一方向的扭转弯曲能力更强，从而保证支架具备很强的冲击、振动以及碰撞能力，延长其使用寿命，不易发生断裂。
22.本发明提供的车辆，包括壳体和容纳于电池壳体的电池，还包括上述的电池悬置支架总成，电池悬置支架总成连接于壳体。支架位于车架的一侧，电池位于所述车架的另一侧，有利于保护电池不受挤压，同时提供更大的车架外部空间以供整车其他系统进行布置，整车各系统布置方便，空间利用率高，底盘扩展性强。
附图说明
23.图1为本发明实施例中电池悬置支架总成、车架以及壳体的结构示意图；
24.图2为本发明实施例中车架的结构示意图；
25.图3为本发明实施例中电池悬置支架总成的结构示意图；
26.图4为本发明实施例中支架的结构示意图；
27.图5为本发明实施例中悬置块的结构示意图；
28.图6为本发明实施例中支座的结构示意图；
29.图7为本发明实施例中壳体的结构示意图。
30.附图标记：
31.100、车架；101、固定孔；200、壳体；201、检修面板；202、密封垫；203、上盖；204、阶梯结构；205、铰链；
32.1、支架；11、固定部；12、连接部；13、支撑部；
33.2、悬置块；21、套筒；22、凹陷部；23、限位部；
34.3、支座；31、安装部；32、顶板部；33、加强部；
35.4、第一连接件；
36.5、第二连接件。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.动力电池作为新能源车的核心零部件，保证动力电池的安装稳定性是保证整车安全性的重要举措。现有的动力电池通过支架固定在车架的纵梁上，具体为将各个零件组装成支架总成后，再将动力电池通过螺栓连接在支架的纵梁上。但是，电池以及支架均布置在车架的外侧，不仅挤占车架的外部空间，而且影响其他系统的布置，底盘适应性差，同时，整个结构极其复杂，在受到冲击振动或碰撞时，支架因应力集中而易发生断裂，从而影响正常使用。对此，本实施例提供了电池悬置支架总成，有利于保护电池不受挤压，同时提供更大的车架外部空间以供整车其他系统进行布置，并且能够保证支架具备很强的冲击、振动以及碰撞能力，延长其使用寿命，不易发生断裂。
42.如图1-图7所示，在本实施例中，电池悬置支架总成用于将电池固定在车架100上，该电池悬置支架总成包括支架1、悬置块2以及支座3。其中，支架1位于车架100的一侧，电池位于所述车架100的另一侧，支架1包括固定部11、连接部12和支撑部13，固定部11设置于车架100，固定部11沿第一方向的横截面呈“几”字形结构，连接部12连接于固定部11和支撑部13，且连接部12与第一方向平行设置，支撑部13和固定部11朝靠近车架100的方向延伸设置。悬置块2固定连接于支架1，支座3连接于悬置块2，悬置块2设置于支撑部13和支座3之间，支座3安装于电池。具体地，第一方向为a方向，第二方向为b方向，第三方向为c方向。将电池布置在车架100的内侧，支架1布置在车架100的外侧，既有利于保护电池不受挤压，同时提供更大的车架100外部空间以供整车其他系统进行布置，又能保证支架1位置对电池维
修不产生干扰。固定部11连接于车架100的横梁，悬置块2通过焊接的方式与支撑部13固定连接，支座3连接于电池，所以，支架1通过悬置块2和支座3将车架100和电池固定连接。截面惯性矩是衡量截面抗弯能力的一个参数，该值越大，说明截面对抗弯矩强度越高，应变越小。根据截面惯性矩的计算，“几”字形结构的固定部11对第二方向的惯性矩更大，因此，当支架1受力并且沿第二方向有扭转弯曲的倾向时，该固定部11能够更好地抵抗扭转和弯曲，更重要的是，支撑部13和固定部11沿第一方向延伸且朝靠近车架100的方向倾斜内收，使得该支架1抵抗沿第一方向的扭转弯曲能力更强，从而保证支架1具备很强的冲击、振动以及碰撞能力，延长其使用寿命，不易发生断裂。优选地，固定部11、连接部12以及支撑部13通过铸造等方式一体成型。优选地，“几”字形的固定部11采用倒圆角处理，既能够避免支架1的尖角处应力集中，又可避免工人安装时被划伤。支架1整体采用挤压工艺制作，而非拼焊工艺，避免了拼焊工艺下，由于焊缝焊接质量问题而导致的支架1强度失效，因此，挤压工艺不仅大幅提高了支架1强度，而且节省了工序工时。可选地，提高支架1的抗扭转和变形能力的举措不限于“几”字型设计，其他能增加截面惯性矩、提高材料弹性模量的形状结构设计均可。
43.进一步地，继续参照图1-图7，电池悬置支架总成还包括第一连接件4，支座3设置有通孔，悬置块2设置有套筒21，第一连接件4穿过通孔并连接于套筒21。具体地，第一连接件4设置为螺栓，悬置块2通过焊接固定在支架1上，悬置块2的内部设置有套筒21，套筒21设置有内螺纹，第一连接件4穿过支座3的通孔并与套筒21螺纹连接，并用螺母进行固定。
44.进一步地，继续参照图1-图7，悬置块2设置有凹陷部22，凹陷部22呈u形结构，凹陷部22的数量有两个，两个凹陷部22关于套筒21对称设置，凹陷部22设置有倒圆角，凹陷部22由软质材料制成。具体地，悬置块2上设置有两个u形凹陷部22，有利于均匀分散振动应力，当车辆受到来自第一方向和第二方向的冲击时，支架1带动电池出现第一方向的振动倾向，此时振动通过第一连接件4传递给套筒21，进而传递给悬置块2的凹陷部22。凹陷部22由橡胶材质制成，由于橡胶特殊的分子构造，橡胶内部分子之间的摩擦使凹陷部22自身具有一定的阻尼性能，具有运动滞后性。因此对电池第一方向和第二方向的振动具有抑制作用，凹陷部22的倒圆角设计，可以让过大的应力向外分散而不至于对凹陷部22的u形结构产生破坏，从而增加悬置块2的使用寿命。综上，当车辆在运行过程中受到冲击、振动时，凹陷部22可以补偿连接处因冲击和振动产生的位移，既能避免支架1连接处因应力集中而产生崩溃，又能起到减震、降噪的作用，减震降噪效果较佳，寿命更长，能为用户带来更好的驾驶体验和更经济的座驾选择。
45.进一步地，继续参照图1-图7，悬置块2还设置有多个限位部23，多个限位部23沿套筒21的圆周方向间隔设置。具体地，限位部23位于支座3和悬置块2之间，用于将支座3和凹陷部22间隙设置，避免影响凹陷部22对车辆产生振动的作用。
46.进一步地，继续参照图1-图7，沿悬置块2的圆周方向，悬置块2的外周壁设置有弧状结构。具体地，为避免第一方向和第二方向上过大的冲击超过凹陷部22的阻尼范围，在悬置块2的外周壁设置有四个弧形限位结构，其内侧形状为与套筒21同圆心的弧形。
47.进一步地，继续参照图1-图7，支座3包括安装部31、顶板部32以及加强部33，顶板部32连接于安装部31和加强部33，顶板部32沿第二方向延伸，安装部31沿第三方向延伸，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直，安装部31连接于电池，顶板部32连接于悬置块2，
加强部33朝远离支架1的方向倾斜设置。具体地，支座3呈l型结构，即顶板部32和安装部31垂直设置，悬置块2的凹陷部22主要缓冲第一方向和第二方向上的冲击，对第三方向的冲击缓冲效果较弱，当车辆受到过大的冲击时，支架1在第三方向上容易产生应力集中而存在弯曲的倾向。因此，加强部33凸设于顶板部32，且加强部33相对顶板部32倾斜设置，能够提高支座3沿第三方向的惯性矩，从而能够提高其沿第三方向的抗弯曲能力。
48.进一步地，继续参照图1-图7，电池悬置支架总成还包括第二连接件5，固定部11开设有连接孔，车架100设置有固定孔101，第二连接件5穿过连接孔并固定连接于固定孔101，固定孔101的数量有多个，多个固定孔101等间距分布。具体地，第二连接件5为螺栓，车架100上设置有沿第三方向孔距为50mm的固定孔101，该固定孔101用于实现支架1与车架100之间的固定，可选地，后续安装在车架100上的支架1部件的孔位距离只需保证为50的整数倍，即可实现标准化安装，且安装的位置可根据真实需求自由改变。该电池悬置支架总成通过1道焊接工序和若干组螺栓螺母连接而成，极大提高了分装线上的安装效率。可选地，孔距不限于50mm，具体数值由整车的实际需求而定。
49.进一步地，继续参照图1-图7，支座3的数量设置有两个，两个支座3分别设置于支架1的两侧，两个支座3均通过第一连接件4固定安装于支架1两侧的悬置块2。
50.本实施例还提供了一种车辆，包括壳体200和容纳于电池壳体200的电池，还包括上述的电池悬置支架总成，电池悬置支架总成连接于壳体200。具体地，壳体200包括检修面板201、密封垫202、电池上盖203、检修口以及铰链205，壳体200的上方具有检修口，检修面板201通过铰链205与壳体200的前面板转动连接，其与电池上盖203和壳体200的两侧面板均通过螺栓连接固定，密封垫202设置于检修面板201与壳体200之间，起到防尘和防水的作用，密封效果好。检修口的边缘设置有阶梯结构204，该阶梯结构204用于放置密封垫202，实现检修面板201与壳体200的密封。可选地，不限于阶梯状结构，设置卡扣或磁吸，亦可在保证密封性的情况下，保证检修面板201与壳体200的上表面平齐。当检修面板201盖设于壳体200以关闭检修口时，保证检修面板201与电池上盖203平齐，符合整车布置要求及电池设计要求。密封垫202选用的橡胶材质压缩率为40％。当电池出现问题需要检修时，无需将电池从车架100上拆卸，可以直接拔掉msd后，打开检修面板201进行检修，可维修性强、装配省时省力、安装效率高。此外，由于检修面板201与壳体200的前面板采用铰链205连接，因此更加提高了操作的简易性。优选地，除去壳体200与支架1连接的位置外，壳体200两侧的其他位置均可做挖空处理进行减重，挖空处电池壳体200厚度为8mm。可选地，检修面板201不限于在壳体200的上方独立设置，依据整车的布置需求，在壳体200的侧面即可。
51.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.电池悬置支架总成，用于将电池固定在车架(100)上，其特征在于，包括：支架(1)，所述支架(1)位于车架(100)的一侧，所述电池位于所述车架(100)的另一侧，所述支架(1)包括固定部(11)、连接部(12)和支撑部(13)，所述固定部(11)设置于所述车架(100)，所述固定部(11)沿第一方向的横截面呈“几”字形结构，所述连接部(12)连接于所述固定部(11)和所述支撑部(13)，且所述连接部(12)与所述第一方向平行设置，所述支撑部(13)和所述固定部(11)朝靠近所述车架(100)的方向延伸设置；悬置块(2)，所述悬置块(2)固定连接于所述支架(1)；支座(3)，所述支座(3)连接于所述悬置块(2)，所述悬置块(2)设置于所述支撑部(13)和所述支座(3)之间，所述支座(3)安装于所述电池。2.根据权利要求1所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述电池悬置支架总成还包括第一连接件(4)，所述支座(3)设置有通孔，所述悬置块(2)设置有套筒(21)，所述第一连接件(4)穿过所述通孔并连接于所述套筒(21)。3.根据权利要求2所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述悬置块(2)设置有凹陷部(22)，所述凹陷部(22)呈u形结构，所述凹陷部(22)的数量有两个，两个所述凹陷部(22)关于所述套筒(21)对称设置，所述凹陷部(22)设置有倒圆角，所述凹陷部(22)由软质材料制成。4.根据权利要求2所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述悬置块(2)还设置有多个限位部(23)，多个所述限位部(23)沿所述套筒(21)的圆周方向间隔设置。5.根据权利要求1所述的电池悬置支架总成，其特征在于，沿所述悬置块(2)的圆周方向，所述悬置块(2)的外周壁设置有弧状结构。6.根据权利要求1所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述支座(3)包括安装部(31)、顶板部(32)以及加强部(33)，所述顶板部(32)连接于所述安装部(31)和所述加强部(33)，所述顶板部(32)沿第二方向延伸，所述安装部(31)沿第三方向延伸，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直，所述安装部(31)连接于所述电池，所述顶板部(32)连接于所述悬置块(2)，所述加强部(33)朝远离所述支架(1)的方向倾斜设置。7.根据权利要求1所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述电池悬置支架总成还包括第二连接件(5)，所述固定部(11)开设有连接孔，所述车架(100)设置有固定孔(101)，所述第二连接件(5)穿过所述连接孔并固定连接于所述固定孔(101)，所述固定孔(101)的数量有多个，多个所述固定孔(101)等间距分布。8.根据权利要求1所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述支座(3)的数量设置有两个，两个所述支座(3)分别设置于所述支架(1)的两侧。9.根据权利要求1所述的电池悬置支架总成，其特征在于，所述固定部(11)、所述连接部(12)以及所述支撑部(13)一体成型。10.车辆，包括壳体(200)和容纳于所述电池壳体(200)的电池，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的电池悬置支架总成，所述电池悬置支架总成连接于所述壳体(200)。

技术总结
本发明属于车辆底盘技术领域，公开了电池悬置支架总成及车辆，该电池悬置支架总成包括支架、悬置块和支座，支架通过悬置块和支座将车架和电池固定连接，支架位于车架的一侧，电池位于所述车架的另一侧，既有利于保护电池不受挤压，同时提供更大的车架外部空间以供整车其他系统进行布置，又能保证支架位置对电池维修不产生干扰，支架包括固定部、连接部和支撑部，固定部设置于车架，固定部沿第一方向的横截面呈“几”字形结构，该固定部能够更好地抵抗扭转和弯曲，连接部连接于固定部和支撑部，且连接部与第一方向平行设置，支撑部和固定部朝靠近车架的方向延伸设置，使得该支架抵抗沿第一方向的扭转弯曲能力更强，延长其使用寿命，不易发生断裂。不易发生断裂。不易发生断裂。


技术研发人员：张艺铭 项小雷 李松松 周站福 丁浩 刘士龙 赵立新 张雪 秦雨默
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/12