CN112896318A

CN112896318A - 安装有高压电池的车身

Info

Publication number: CN112896318A
Application number: CN202010478598.0A
Authority: CN
Inventors: 洪德和; 郑熙锡; 李炳天; 金贤植
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2040-05-29
Also published as: US11214310B2; CN112896318B; KR20210071116A; US20210171102A1

Abstract

本申请涉及一种安装有高压电池的车身。该车身包括：车身底板，在车身底板上稳定地放置电池，侧梁，分别设置在车身底板的两个侧面上以在向前和向后的方向上延伸；多个耦接构件，其中，这些耦接构件的前部部分与相应的前侧构件结合，这些耦接构件的后部部分分别与侧梁结合，并且每个耦接构件在延伸线上在相应的前侧构件和相应的侧梁之间在向前和向后的方向上连接；以及横向构件，该横向构件延伸跨过车身底板并且耦接耦接构件，其中，横向构件的每个端部均与相应的侧梁结合。

Description

安装有高压电池的车身

技术领域

本发明涉及一种安装有高压电池的车身。

背景技术

近年来，由于环境问题和高油价，人们对环境友好型车辆越来越感兴趣，并且因此，正在开发各种使用电能行驶的电动车辆。

正在开发的电动车辆包括电池供电的电动车辆、使用燃料电池作为电动机的燃料电池电动车辆、使用电动机和发动机的混合电动车辆等。

具体地，电动车辆配备有用于存储电能的电池模块，并且通过将多个电池组单元容纳在电池壳体内来获得电池模块。必须防止电池模块中的电池组单元由于外部冲击的而损坏。

另一方面，在现有技术中仅存在构造成在发生正面碰撞时保护安装在车身底板上的高压电池的前侧构件。然而，当车辆遭遇正面碰撞时，仅用前侧构件难以保护高压电池。车身变形和直接传递到高压电池的冲击导致高压电池损坏。

上文仅旨在帮助理解本发明的背景，并且因此，不应将其解释为承认本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

发明内容

本发明涉及一种安装有高压电池的车身。具体实施例涉及一种安装有高压电池的车身，并且在车辆发生碰撞时使冲击分布开，并且由此防止高压电池损坏。

根据本发明的实施例，提供了一种安装有高压电池的车身，该车身包括：车身底板，在车身底板上稳定地放置电池；侧梁，分别设置在车身底板的两个侧面上以在向前和向后的方向上延伸；多个耦接构件，其前部部分分别与前侧构件结合，其后部部分分别与侧梁结合，并且因此，每个耦接构件在延伸线上在前侧构件与侧梁之间在向前和向后的方向上连接；以及横向构件，其延伸跨过车身底板并且因此耦接耦接构件，每个横向构件与侧梁结合。

在车身中，侧梁和耦接构件可以形成为以在电池的前方间隔开一距离的方式延伸，并且因此，电池可以在车身底板上从侧梁和耦接构件向内设置。

在车身中，耦接构件的前部部分可以定位在车身底板内并且与前侧构件结合，耦接构件的中部部分可以朝向向后的方向以逐渐向外弯曲的方式延伸，并且因此，耦接构件的后部部分可以与侧梁结合。

在车身中，可以在耦接构件的外侧表面上以在向上和向下的方向上间隔开一距离的方式形成上端面板和下端面板，并且可以用在上端面板与下端面板之间形成多个加强肋的方式使其彼此连接。

在车身中，可以在耦接构件的外侧表面上设置加强面板，通过将加强面板与上端面板、下端面板和加强肋结合的方式来使得耦接构件具有封闭的截面。

在车身中，可以在横向构件的两个端部部分上分别形成从顶部向下的向下倾斜表面，可以在耦接构件上分别形成具有与横向构件的向下倾斜表面相同的平面的倾斜表面，并且因此，通过使向下倾斜表面与倾斜表面彼此接触来使得横向构件与耦接构件可以彼此结合。

在车身中，加强面板可以与耦接构件的外侧表面结合，加强面板的前端部分朝向前侧构件延伸，加强面板的后端部分朝向侧梁延伸。

在车身中，可以在加强面板的外侧表面中以在向前和向后的方向上延伸的方式形成向内凹陷的成形部分。

在车身中，加强面板的前端部分可以与前侧构件接触，并且加强面板的后端部分可以与侧梁接触。

在车身中，加强面板的前端部分可以与前侧构件结合，并且加强面板的后端部可以与侧梁结合。

在车身中，柱框架可以与侧梁的上表面结合，并且可以将加强面板形成为使其的后端部分与侧梁一起与柱接触的方式。

在具有上述结构的安装有高压电池的车身中，车身的前侧构件和侧梁彼此结合，耦接构件位于前侧构件与侧梁之间，由此形成载荷路径。此外，用与耦接构件结合的加强面板来确保强度，此外，形成直到相邻的部件的载荷路径，由此提高用于对车辆碰撞提供耐受性的强度。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的安装有高压电池的车身的示图；并且

图2至图8是用于描述图1所示的安装有高压电池的车身的示图。

具体实施方式

下文参考附图描述根据本发明的优选实施例的车身。

图1是示出了根据本发明的实施例的安装有高压电池的车身的示图。图2至图8是用于描述图1所示的安装有高压电池的车身的示图。

如图1至图3所示，安装有高压电池的车身包括：车身底板10，电池稳定地放置在该车身底板上，侧梁11分别设置在车身底板的两个侧面上以在向前和向后的方向上延伸；多个耦接构件30，其前部部分分别与前侧构件20结合，其后部部分分别与侧梁11结合，并且因此，每个耦接构件在延伸线上在向前和向后的方向上连接在前侧构件20与侧梁11之间；以及横向构件40，其延伸跨过车身底板10并且因此耦接耦接构件30，每个横向构件均与侧梁11结合。

以这种方式，侧梁11分别设置在车身底板10的两侧上，耦接构件30分别与侧梁11的前部部分结合，并且前侧构件20分别通过耦接构件30耦接到侧梁11。可以在前侧构件20的前部部分上设置缓冲部分，并且可以在缓冲部分上安装子框架S。

具体地，前侧构件20与耦接构件30的前部部分结合，并且侧梁11与耦接构件的后部部分结合。因此，形成从前侧构件20通过耦接构件30到侧梁11的载荷路径，由正面碰撞而产生的载荷沿该载荷路径分布，由此确保用于对正面碰撞提供耐受性的强度。

此外，横向构件40延伸跨过车身底板10并且与每个耦接构件30结合。因此，由正面碰撞而产生的载荷分布到分别设置在车身底板10的两侧的耦接构件30和侧梁11。即，碰撞力分布在多个耦接构件30与多个侧梁11之间。该有效的载荷路径确保了车身底板10的强度。在这种情况下，可以在横向构件40上设置前围板D，并且前围板D可以安装在柱框架60上。

在横向构件40的两个端部部分上分别可以形成从顶部向下的向下倾斜表面41。在耦接构件30上分别形成具有与横向构件40的向下倾斜表面41相同的平面的倾斜表面。可以通过使向下倾斜表面41和倾斜表面彼此接触来使得横向构件40和耦接构件30彼此结合。以这种方式，横向构件40和耦接构件30通过它们相应的倾斜表面的结合来确保接触面积，从而确保优异的结合能力。横向构件40在车身底板10的前方耦接到两个耦接构件30，并且车身底板10和侧梁11彼此耦接。因此，可以形成有效的载荷路径。

以这种方式，根据本发明的实施例，前侧构件20、耦接构件30和侧梁11在向前和向后的方向上的延伸线中形成，并且因此，在向前和向后的方向上形成柔性载荷路径。通过横向构件40来使分别设置在车身底板10的两侧上的耦接构件30彼此结合。因此，如图2所示，由于车辆碰撞而产生的载荷平稳地分布到前侧构件20、耦接构件30和侧梁11，从而增加总强度。

因此，可以确保车身的强度，并且可以防止稳定地放置在车身底板10上的电池由于正面碰撞而损坏。

如图4所示，根据本发明的实施例详细描述了可以将侧梁11和耦接构件30形成为在电池前方间隔开一距离的方式延伸，并且因此，该电池可以在车身底板10上从侧梁11和耦接构件30向内设置。

以这种方式，将稳定地放置在车身底板10上的电池从侧梁11和耦接构件30向内设置并且与侧梁和耦接构件间隔开一距离，由此避免由于正面碰撞而产生的载荷直接传递到电池。即，侧梁11和耦接构件30的外部形式为从要放置在车身底板10上的电池向内设置并且与该电池间隔开一距离。因此，由于车辆碰撞而产生的载荷分布到侧梁11和耦接构件30，并且此外，通过间隔来避免由于碰撞而产生的载荷直接传递到电池，从而防止电池损坏。

另一方面，如图2和图5所示，耦接构件30的前部部分可定位在车身底板10内并且与前侧构件20结合，耦接构件的中间部分能以朝向向后的方向以逐渐向外弯曲的方式延伸，并且因此，耦接构件的后部可以与侧梁11结合。

以这种方式，以向外弯曲的方式延伸的耦接构件30可灵活地将在正面碰撞中产生的载荷分布到前侧构件20、耦接构件30和侧梁11。

即，每个耦接构件30的前部部分在车身底板10内的定位使得前侧构件20可以定位在车身底板10内。因此，可以确保所施加的支撑力抵抗正面碰撞。耦接构件30的中间部分的朝向向后的方向以逐渐向外弯曲的方式延伸以及耦接构件的后部部分与侧梁11的结合使由于正面碰撞而产生的载荷分布到侧梁11。因此，可以形成有效的载荷路径。此外，虽然正面碰撞可以发生在倾斜方向上，但是形成的是直到横向构件40和耦接到耦接构件30的侧梁11的载荷路径。因此，具有有效的载荷路径使得载荷沿其分布，从而可以安全地保护电池。

另一方面，如图6所示，可以用在向上和向下的方向上间隔开一距离的方式在耦接构件30的外侧表面上形成上端面板31和下端面板32，并且可以在上端面板31与下端面板32之间形成多个加强肋33并以这种方式将上端面板和下端面板连接到彼此。

前侧构件20和侧梁11与耦接构件30结合。因此，必须确保耦接构件30的强度。因此，在耦接构件30的外侧表面上形成在向上和向下的方向上间隔一距离的上端面板31和下端面板32，并且多个加强肋33在上端面板31与下端面板32之间使其彼此连接。由此，提高了耦接构件30的总强度。为此，多个加强肋33可以构造成包括水平肋和竖直肋，该水平肋沿耦接构件30的在向前和向后的方向上延伸的水平部分的线在向前和向后的方向上延伸，竖直肋在向上和向下的方向上与水平肋相交。

与此同时，可以在耦接构件30的外侧表面上设置加强面板50，该加强面板通过与上端面板31、下端面板32和加强肋33结合的方式来使耦接构件30具有封闭的截面。以这种方式覆盖的加强面板50覆盖耦接构件30的外侧表面并且使加强面板与上端面板31、下端面板32和加强肋33结合，并且由此与耦接构件30一起确保总强度。此外，以这种方式形成的加强面板50在与耦接构件30结合的状态下与前侧构件20和侧梁11接触，并且因此，可以形成从前侧构件20到侧梁11并且包括耦接构件30的载荷路径。

另一方面，如图7和图8所示，加强面板50可以与耦接构件30的外侧表面结合，加强面板的前端部分朝向前侧构件20延伸，加强面板的后端部分朝向侧梁11延伸。以这种方式，加强面板50的前端部分和后端部分分别朝向前侧构件20和侧梁11延伸，并且因此，加强面板50形成为覆盖耦接构件30的外侧表面并且与耦接构件30结合，由此确保耦接构件30的总强度。

在加强面板50的外侧表面中以在向前和向后的方向上延伸的方式形成向内凹陷的成形部分51，由此增加车身的强度。成形部分51可以形成为在加强面板50的向前和向后的方向上延伸。可以用彼此间隔开一距离的方式来布置多个成形部分51，并且多个成形部分可以具有固定面积的截面。

此外，加强面板50可以用其前端部分与前侧构件20接触且其后端部分与侧梁11接触的方式形成。以这种方式，加强面板50与耦接构件30的结合可以增加耦接构件30的强度。此外，通过使加强面板50的前端部和后端部分别与前侧构件20和侧梁11接触，可以形成从前侧构件20到侧梁11并且包括耦接构件30的载荷路径。为此，加强面板50的前端部分可以与前侧构件20的侧表面接触，并且加强面板的后端部分可以与侧梁11的前端接触。这种简单的连接可以减少结合步骤的数量。

另一方面，加强面板50的前端部分可以与前侧构件20结合，并且加强面板的后端部分可以与侧梁11结合。以这种方式，在加强面板50与耦接构件30结合的状态下，加强面板的前端部与前侧构件20结合，加强面板的后端部与侧梁11结合，并且由此，可以确保前侧构件20与侧梁11之间的结合强度(在它们之中带有耦接构件30)，并且可以形成从前侧构件20到侧梁11并且包括耦接构件30的载荷路径。

另一方面，柱框架60可以与侧梁11的上表面结合。柱框架60耦接到车身框架并且可以是耦接到A柱的A柱框架。前围板D可以安装在柱框架60上。

另一方面，可以将加强面板50形成为使其后端部分与侧梁11一起与柱框架60接触的方式，并且因此，形成直到柱框架60的载荷路径。即，耦接构件30耦接到前侧构件20和侧梁11，并且由此，形成载荷路径。与耦接构件30结合的加强面板50与柱框架60接触，并且由此将通过前侧构件20传递的载荷分布到柱框架60和侧梁11。因此，可以确保总强度。加强面板50与柱框架60的前部部分接触或结合，并且当发生正面碰撞时所传递的载荷也可以分布到柱框架60。

在具有上述结构的安装有高压电池的车身中，车身的前侧构件20和侧梁11彼此结合，耦接构件30位于前侧构件与侧梁之间，由此形成载荷路径。用与耦接构件30结合的加强面板50来确保强度，此外，形成直到相邻部件的载荷路径，由此提高用于对车辆碰撞提供耐受性的强度。

示出并描述了本发明的具体实施例，并且对于本领域的普通技术人员来说，显而易见的是可以在不脱离本发明所附权利要求中要求保护的技术理念的情况下对本发明进行各种修改和变化。

Claims

1.一种车身，包括：

车身底板，包括：电池位置，电池稳定地放置在所述电池位置上；

侧梁，分别设置在所述车身底板的侧面上，以在向前和向后的方向上延伸；

多个耦接构件，其中，所述耦接构件的前部部分与相应的前侧构件结合，所述耦接构件的后部部分分别与所述侧梁结合，并且每个耦接构件在延伸线上在向前和向后的方向上连接在相应的前侧构件与相应的侧梁之间；以及

横向构件，延伸跨过所述车身底板并且耦接所述耦接构件，其中，所述横向构件的每个端部与相应的侧梁组合。

2.根据权利要求1所述的车身，其中：

所述侧梁与所述耦接构件在所述电池位置的前方间隔开一距离；并且

所述电池位置在所述车身底板上从所述侧梁和所述耦接构件向内设置。

3.根据权利要求1所述的车身，其中，每个耦接构件的前部部分定位在所述车身底板内并且与相应的前侧构件结合，每个耦接构件的中间部分朝向向后的方向以逐渐向外弯曲的方式延伸，并且每个耦接构件的后部部分与相应的侧梁结合。

4.根据权利要求1所述的车身，还包括：

上端面板和下端面板，形成在所述耦接构件中的一个的外侧表面上，并且在向上和向下的方向上间隔开一距离；以及

多个加强肋，在所述上端面板与所述下端面板之间彼此连接。

5.根据权利要求4所述的车身，还包括加强面板，所述加强面板与所述上端面板、所述下端面板和所述加强肋结合，其中，所述耦接构件在所述耦接构件的外侧表面上具有封闭的截面。

6.根据权利要求1所述的车身，还包括：

向下倾斜表面，形成在所述横向构件的两个端部部分上，其中，所述向下倾斜表面从顶部表面向下形成；以及

倾斜表面，形成在所述耦接构件上，并且具有与所述向下倾斜表面相同的平面；

其中，通过使所述向下倾斜表面与所述倾斜表面彼此接触来将所述横向构件与所述耦接构件构造成彼此结合。

7.根据权利要求1所述的车身，还包括加强面板，其中，所述加强面板的前端部分朝向所述前侧构件中的一个延伸，所述加强面板的后端部分朝向所述侧梁中的一个延伸，并且其中，所述加强面板与所述耦接构件中的一个的外侧表面结合。

8.根据权利要求7所述的车身，还包括成形部分，所述成形部分在所述加强面板的外侧表面中向内凹陷形成，其中，所述成形部分在向前和向后的方向上延伸。

9.根据权利要求7所述的车身，其中，所述加强面板的所述前端部分接触相应的前侧构件，所述加强面板的所述后端部分接触相应的侧梁。

10.根据权利要求7所述的车身，其中，所述加强面板的所述前端部分与相应的前侧构件结合，所述加强面板的所述后端部分与相应的侧梁结合。

11.根据权利要求7所述的车身，还包括柱框架，所述柱框架与相应的侧梁的上表面结合，其中，所述加强面板的所述后端部分和相应的侧梁接触所述柱框架。

12.一种车身，包括：

车身底板；

电池，设置在所述车身底板上；

第一侧梁和第二侧梁，所述第一侧梁设置在所述车身底板的第一侧面上，所述第二侧梁设置在所述车身底板的第二侧面上；

第一前侧构件和第二前侧构件，所述第一前侧构件朝向所述车身的所述第一侧梁设置，所述第二前侧构件朝向所述车身的所述第二侧梁设置；

第一耦接构件，其中，所述第一耦接构件的前部部分耦接到所述第一前侧构件，并且其中，所述第一耦接构件的后部部分耦接到所述第一侧梁；

第二耦接构件，其中，所述第二耦接构件的前部部分耦接到所述第二前侧构件，并且其中，所述第二耦接构件的后部部分耦接到所述第二侧梁；以及

横向构件，延伸跨过所述车身底板，其中，所述横向构件的第一端耦接到所述第一侧梁，所述横向构件的第二端耦接到所述第二侧梁。

13.根据权利要求12所述的车身，其中，所述第一耦接构件的中间部分朝向所述车身的所述第一侧面向外弯曲，并且其中，所述第二耦接构件的中间部分朝向所述车身的所述第二侧面向外弯曲。

14.根据权利要求12所述的车身，还包括：

上端面板和下端面板，形成在所述耦接构件的外侧表面上，其中，所述上端面板和所述下端面板在向上和向下的方向上间隔开一距离；以及

15.根据权利要求14所述的车身，还包括加强面板，所述加强面板与所述上端面板、所述下端面板和所述加强肋结合，其中，所述第一耦接构件在所述第一耦接构件的外侧表面上具有封闭的截面。

16.根据权利要求12所述的车身，还包括：

倾斜表面，形成在所述第一耦接构件和所述第二耦接构件上，并且与所述向下倾斜表面具有相同的平面；

其中，通过使所述向下倾斜表面与所述倾斜表面彼此接触，所述横向构件构造成与所述第一耦接构件和所述第二耦接构件结合。

17.根据权利要求12所述的车身，还包括加强面板，其中，所述加强面板的前端部分朝向所述第一前侧构件延伸，所述加强面板的后端部分朝向所述第一侧梁延伸，并且其中，所述加强面板与所述第一耦接构件的外侧表面结合。

18.根据权利要求17所述的车身，其中，所述加强面板的前端部分接触第一前侧构件，所述加强面板的后端部分接触第一侧梁。

19.根据权利要求17所述的车身，还包括第二加强面板，其中，所述第二加强面板的前端部分朝向所述第二前侧构件延伸，所述第二加强面板的后端部分朝向所述第二侧梁延伸，并且其中，所述第二加强面板与所述第二耦接构件的外侧表面结合。

20.根据权利要求17所述的车身，还包括柱框架，所述柱框架与所述第一侧梁的上表面结合，其中，所述加强面板的后端部分和所述第一侧梁接触所述柱框架。