CN120221902A 一种动力电池框架结构及车辆

(72)发明人付磊杨强强张珂李广耀杨含笑有限公司11463HO1M50/249(2021.01)H01M50/244(2HO1M50/204(2021.01)H01M50/236(2一架体的顶部，第二托盘用于承放第二动力电21.一种动力电池框架结构，其特征在于，包括放置架、第一安装支架和连接板；所述放置架包括层叠设置的第一架体和第二架体；所述第一架体包括多个第一托盘和多个支撑板，多个所述支撑板沿水平方向间隔排布，相邻两个所述支撑板之间连接有一个所述第一托盘，所述第一托盘用于承放第一动力电池；所述支撑板与所述第一托盘垂直连接；所述连接板沿所述第一架体和所述第二架体的层叠方向设置于所述支撑板的端部；所述第二架体包括多个第二托盘，多个所述第二托盘沿竖直方向间隔排布于所述第一架体的顶部，所述第二托盘用于承放第二动力电池；所述第一安装支架设置于相邻两所述第二动力电池之2.根据权利要求1所述的动力电池框架结构，其特征在于，相邻两个所述支撑板的端部分别通过上连接支架和下连接支架连接；所述上连接支架和所述下连接支架分别设置于所述支撑板沿所述连接板的设置方向的相对两侧；所述连接板分别与所述上连接支架和所述下连接支架的连接面连接。3.根据权利要求1所述的动力电池框架结构，其特征在于，相邻两所述支撑板之间设置有至少一个橡胶缓冲块。4.根据权利要求1所述的动力电池框架结构，其特征在于，所述连接板的一端与所述支撑板背离所述第二托盘的一端平齐、另一端沿所述第一架体和所述第二架体的层叠方向延伸至凸设于所述第二动力电池的顶面；所述连接板背离所述第一架体的一端所在的平面设置有踩踏骨架，所述踩踏骨架呈矩形框体结构；所述踩踏骨架的框体内设置有多个依次拼接的蒙皮固定支架；所述连接板、所述踩踏骨架和所述蒙皮固定支架的表面覆设有蒙皮。5.根据权利要求4所述的动力电池框架结构，其特征在于，所述蒙皮固定支架包括支架框以及设置于所述支架框内的至少一根横梁支架和至少一根纵梁支架，所述横梁支架与所述纵梁支架垂直连接。6.根据权利要求4所述的动力电池框架结构，其特征在于，与所述车架位置对应的所述蒙皮固定支架的支架框上还设置有夹板，所述夹板与所述支架框之间通过橡胶垫连接；所述车架的侧缘架设于所述夹板和所述支架框之间。7.根据权利要求4所述的动力电池框架结构，其特征在于，所述蒙皮的外表面凸设有加强筋。8.根据权利要求1所述的动力电池框架结构，其特征在于，所述第一托盘的侧壁朝向所述第一动力电池凹设有至少一个快卸加强部。9.根据权利要求1所述的动力电池框架结构，其特征在于，所述动力电池框架结构还包括制动系统储气桶和充电插座，所述制动系统储气桶挂设于所述放置架的侧壁；所述充电插座设置于所述放置架的顶部。10.一种车辆，其特征在于，包括车架和上述权利要求1-9任一项所述的动力电池框架结构，所述动力电池框架结构包括层叠设置的第一架体和第二架体，所述第一架体内具有沿水平方向间隔排布的多个第一动力电池；所述第二架体设置于所述第一架体的顶部，所述第二架体内具有沿竖直方向间隔排布的多个第二动力电池；相邻两个所述第二动力电池之间设置有第一安装支架，所述车架对应所述第一安装支架设置有第二安装支架，所述车架通过所述第二安装支架与所述第一安装支架装配。3一种动力电池框架结构及车辆技术领域[0001]本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种动力电池框架结构及背景技术[0002]随着新能源商用车的普及，为满足长续航与高载重需求，车辆需搭载大容量动力电池组，若要足够电量的电池就需要携带大量的动力电池。[0003]然而，现有动力电池框架多侧挂于车架的两侧。由于动力电池组的数量较多，因此动力电池框架往往需要侧挂多层，牺牲整车离地间隙，降低了整车底盘的通过性，增大了动力电池的磕碰风险。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种动力电池框架结构及车辆，其能够提高动力电池框架的空间利用率，提高整车底盘的通过性，降低了动力电池的磕碰风险。[0005]本发明的实施例是这样实现的：本发明的一方面，提供一种动力电池框架结构，包括放置架、第一安装支架和连接板；放置架包括层叠设置的第一架体和第二架体；第一架体包括多个第一托盘和多个支撑板，多个支撑板沿水平方向间隔排布，相邻两个支撑板之间连接有一个第一托盘，第一托盘用于承放第一动力电池；支撑板与第一托盘垂直连接；连接板沿第一架体和第二架体的层叠方向设置于支撑板的端部；第二架体包括多个第二托盘，多个第二托盘沿竖直方向间隔排布于第一架体的顶部，第二托盘用于承放第二动力电池；第一安装支架设置于相邻两第二动力电池之间，用于与车架固定连接。[0006]可选地，相邻两个支撑板的端部分别通过上连接支架和下连接支架连接；上连接支架和下连接支架分别设置于支撑板沿连接板的设置方向的相对两侧；连接板分别与上连接支架和下连接支架的连接面连接。[0007]可选地，相邻两支撑板之间设置有至少一个橡胶缓冲块。[0008]可选地，连接板的一端与支撑板背离第二托盘的一端平齐、另一端沿第一架体和第二架体的层叠方向延伸至凸设于第二动力电池的顶面；连接板背离第一架体的一端所在的平面设置有踩踏骨架，踩踏骨架呈矩形框体结构；踩踏骨架的框体内设置有多个依次拼接的蒙皮固定支架；连接板、踩踏骨架和蒙皮固定支架的表面覆设有蒙皮。[0009]可选地，蒙皮固定支架包括支架框以及设置于支架框内的至少一根横梁支架和至少一根纵梁支架，横梁支架与纵梁支架垂直连接。[0010]可选地，与车架位置对应的蒙皮固定支架的支架框上还设置有夹板，夹板与支架框之间通过橡胶垫连接；车架的侧缘架设于夹板和支架框之间。[0012]可选地，第一托盘的侧壁朝向第一动力电池凹设有至少一个快卸加强部。[0013]可选地，动力电池框架结构还包括制动系统储气桶和充电插座，制动系统储气桶4挂设于放置架的侧壁；充电插座设置于放置架的顶部。[0014]本发明的另一方面，提供一种车辆，包括车架和动力电池框架结构，动力电池框架结构包括层叠设置的第一架体和第二架体，第一架体内具有沿水平方向间隔排布的多个第一动力电池；第二架体设置于第一架体的顶部，第二架体内具有沿竖直方向间隔排布的多个第二动力电池；相邻两个第二动力电池之间设置有第一安装支架，车架对应第一安装支架设置有第二安装支架，车架通过第二安装支架与第一安装支架装配。[0015]本发明的有益效果包括：本申请提供了一种动力电池框架结构，包括放置架、第一安装支架和连接板；放置架包括层叠设置的第一架体和第二架体；采用层叠式设计，能够充分利用垂直空间，相较于传统车架两侧布置形式，可在有限的底盘空间内布置更多电池，提高空间利用率及整车电池体积能量密度；第一架体包括多个第一托盘和多个支撑板，多个支撑板沿水平方向间隔排布，相邻两个支撑板之间连接有一个第一托盘，第一托盘用于承放第一动力电池；这种结构设计使第一架体具有较高的刚度，在整车扭转工况时，能有效降低第一动力电池因车架扭转产生的应力，提高动力电池框架结构的整体抗扭能力；支撑板与第一托盘垂直连接；连接板沿第一架体和第二架体的层叠方向设置于支撑板的端部；第二架体包括多个第二托盘，多个第二托盘沿竖直方向间隔排布于第一架体的顶部，第二托盘用于承放第二动力电池；在第一架体顶部进一步拓展空间，实现上层纵置电池的布置，进一步提高空间利用率，满足大电量动力电池的布置需求。第一安装支架设置于相邻两第二动力电池之间，用于与车架固定连接。上述动力电池框架结构能够提高动力电池框架的空间利用率，提高整车底盘的通过性，降低了动力电池的磕碰风险。附图说明[0016]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。[0017]图1为本发明实施例提供的动力电池框架结构的结构示意图；图2为本发明实施例提供的动力电池框架结构的第一架体的结构示意图；图3为本发明实施例提供的动力电池框架结构的放置架的结构示意图；图4为本发明实施例提供的动力电池框架结构与车架装配的结构示意图；图5为本发明实施例提供的动力电池框架结构的第一托盘的结构示意图；图6为本发明实施例提供的动力电池框架结构的第二托盘与装配总成的结构示意图7为本发明实施例提供的车辆的车架的结构示意图；图8为本发明实施例提供的动力电池框架结构的蒙皮固定支架的结构示意图；图9为本发明实施例提供的动力电池框架结构的橡胶缓冲块的结构示意图。[0018]图标：100-动力电池框架结构；110-放置架；111-第一架体；1111-第一托盘；连接支架；115-橡胶缓冲块；116-踩踏骨架；115118-装配总成；120-第一安装支架；130-连接板；140-第一动力电池；150-第二动力电池；160-蒙皮；161-加强筋；170-橡胶垫；171-卡设部；180-制动系统储气桶；190-充电插座；210-车架；211-第二安装支架。具体实施方式[0019]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[0020]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解示或暗示相对重要性。体地连接；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。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。[0024]请参照图1,本实施例提供一种动力电池框架结构100,包括放置架110、第一安装支架120和连接板130;放置架110包括层叠设置的第一架体111和第二架体112;第一架体111包括多个第一托盘1111和多个支撑板1112,多个支撑板1112沿水平方向间隔排布，相邻两个支撑板1112之间连接有一个第一托盘1111,第一托盘1111用于承放第一动力电池140;支撑板1112与第一托盘1111垂直连接；连接板130沿第一架体111和第二架体112的层叠方向设置于支撑板1112的端部；第二架体112包括多个第二托盘1121,多个第二托盘1121沿竖直方向间隔排布于第一架体111的顶部，第二托盘1121用于承放第二动力电池150;第一安装支架120设置于相邻两第二动力电池150之间，用于与车架210固定连接。[0025]具体地，如图1所示，该动力电池框架结构100包括放置架110,放置架110用于承放动力电池。为了能够提高放置架110的空间利用率，该放置架110包括设置在下层的第一架体111和设置在上层的第二架体112。[0026]其中，如图2所示，第一架体111包括多个第一托盘1111和多个支撑板1112,在装配6时，先将每个第一托盘1111上均装配一个第一动力电池140,每个第一托盘1111及设置于其上的第一动力电池140沿水平方向间隔排布，以与车架210的宽度方向同向。然后安装支撑板1112,支撑板1112与第一托盘1111垂直设置。安装板与第一托盘1111共同围合形成第一架体111的框架结构，并且相邻的两个第一动力电池140之间也设置有支撑板1112,便于后期对单个第一动力电池140进行安装、拆卸和维修，提高维修拆装便利性。而支撑板1112的设置既对第一动力电池140起到了一定的保护作用，同时也为后续设置第二架体112起到了一定的支撑效果，加强了该动力电池框架结构100的稳定性。[0027]如图1、图3和图6所示，第二架体112包括多个第二托盘1121,在装配时，先将每个第二托盘1121上均装配一个第二动力电池150,每个第二托盘1121及设置于其上的第二动力电池150沿竖直方向间隔排布，即相邻两第二动力电池150之间的间隙延伸方向与车架210的延伸方向同向。待装配完毕后，将第二托盘1121及设置于其上的第二动力电池150安装于装配总成118上，便于后续与第一架体111的组装。[0028]优选地，为了便于第二架体112与第一架体111的装配，在第二架体112位于中置位置的第二铜排上设置有吊耳，通过吊耳能够将第二托盘1121及其上的第二动力电池150吊起并放置于第一架体111上。为了进一步提高第一架体111与第二架体112的装配稳定性，第二架体112与第一架体111通过螺栓装配链接。[0029]如图4所示，相邻两第二动力电池150之间设置有间隙，在本申请的一种具体实施方式中，第一动力电池140与第二动力电池150的数量均为三个，即三个动力电池之间两两具有一个间隙。对应地，车辆的车架210具有间隔设置的两条纵架以及用于连接两条纵架的至少一条横架，其中，两条纵架能够设置于相邻两个第二动力电池150之间的间隙内，以进一步装配的提高空间利用率。第一安装支架120设置于相邻两第二动力电池150之间，用于与车架210的第二安装支架211固定连接。[0030]需要说明的是，第一，为了进一步提高该动力电动框架结构与车架210的装配效率及定位准确性，在本申请的一种可实施方式中，第一安装支架120上设置有定位孔，第二安装支架211上对应设置有与定位孔适配的定位销。在装配时，能够通过定位孔与定位销的快速定位提高装配效率，并且也在一定程度上提高了装配稳定性。[0031]第二，在本申请的一种可实施方式中，如图1和图2所示，相邻两个支撑板1112的端部分别通过上连接支架113和下连接支架114连接；上连接支架113和下连接支架114分别设置于支撑板1112沿连接板130的设置方向的相对两侧；连接板130分别与上连接支架113和下连接支架114的连接面连接。[0032]通过上连接支架113和下连接支架114的设置，能够进一步提高第一架体111的连接稳定性，上连接支架113和下连接支架114与支撑板1112的端部的刚性连接，形成横向与纵向的立体支撑结构，进而提升第一框体的整体刚度和抗扭能力。[0033]如图1和图2所示，连接板130沿层叠方向设置于支撑板1112端部，上连接支架113和下连接支架114分别位于连接板130的两侧，使支撑板1112在垂直方向的受力通过两侧支架均匀传递至连接板130,避免单侧受力导致的结构变形或应力集中，降低车架210因电池重量分布不均导致的强度不足问题。[0034]第三，如图1和图2所示，在本申请的一种可实施方式中，相邻两支撑板1112之间设置有至少一个橡胶缓冲块115。商用车行驶过程中，车架210扭转或路面颠簸会导致支撑板71112振动，橡胶缓冲块115通过弹性形变吸收振动能量，减少动力电池因振动产生的机械应力，降低电池包内部线路或结构件松动的风险；并且，橡胶缓冲块115可缓冲支撑板1112之间的相对位移，避免刚性碰撞导致的电池托盘或支架损坏，延长框架系统使用寿命。[0035]通过橡胶缓冲块115的设置，能够为第一动力电池140提供有效支撑，避免结构失效的同时提供有效限位，防止因磕碰产生异响。[0036]第四，在本申请的一种可实施方式中，如图5所示，第一托盘1111的侧壁朝向第一动力电池140凹设有至少一个快卸加强部111la。在本申请的一种具体实施方式中，第一托盘1111的相对两侧均凹设有快卸加强部111la。通过快卸加强部1111a的设置，能够使各第一托盘1111与第一动力电池140的安装、拆卸相互独立，提高拆装效率。[0037]本申请提供了一种动力电池框架结构100,包括放置架110、第一安装支架120和连接板130;放置架110包括层叠设置的第一架体111和第二架体112;采用层叠式设计，能够充分利用垂直空间，相较于传统车架两侧布置形式，可在有限的底盘空间内布置更多电池，提高空间利用率及整车电池体积能量密度；第一架体111包括多个第一托盘1111和多个支撑板1112,多个支撑板1112沿水平方向间隔排布，相邻两个支撑板1112之间连接有一个第一托盘1111,第一托盘1111用于承放第一动力电池140;这种结构设计使第一架体111具有较高的刚度，在整车扭转工况时，能有效降低第一动力电池140因车架210扭转产生的应力，提高动力电池框架结构100的整体抗扭能力；支撑板1112与第一托盘1111垂直连接；连接板130沿第一架体111和第二架体112的层叠方向设置于支撑板1112的端部；第二架体112包括多个第二托盘1121,多个第二托盘1121沿竖直方向间隔排布于第一架体111的顶部，第二托盘1121用于承放第二动力电池150;在第一架体111顶部进一步拓展空间，实现上层纵置电池的布置，进一步提高空间利用率，满足大电量动力电池的布置需求。第一安装支架120设置于相邻两第二动力电池150之间，用于与车架210固定连接。上述动力电池框架结构100能够提高动力电池框架的空间利用率，提高整车底盘的通过性，降低了动力电池的磕碰风险。[0038]示例地，如图3所示，连接板130的一端与支撑板1112背离第二托盘1121的一端平齐、另一端沿第一架体111和第二架体112的层叠方向延伸至凸设于第二动力电池150的顶面；连接板130背离第一架体111的一端所在的平面设置有踩踏骨架116,踩踏骨架116呈矩形框体结构；踩踏骨架116的框体内设置有多个依次拼接的蒙皮固定支架117;连接板130、踩踏骨架116和蒙皮固定支架117的表面覆设有蒙皮160。[0039]具体地，如图1和图3所示，连接板130一端与支撑板1112端部平齐，形成第一架体111的底层的水平基准面，便于与支撑板1112通过定位销、螺栓精准对接；另一端向上延伸至凸出于第二动力电池150顶面，增强连接板130对第二托盘1121的纵向支撑力，避免因上层电池重力导致连接板130中部下垂变形。而凸出于第二动力电池150顶面的连接板130为踩踏骨架116和蒙皮固定支架117提供了安装基座，避免额外增设支撑件占用底盘空间，进一步提高了空间利用率。[0040]矩形框体结构的踩踏骨架116形成刚性平面，可供维修人员直接踩踏作业，省去传统车架需额外安装操作平台的工序，减少零部件种类与重量，进而提高了该动力电池框架结构100的集成化的轻量化。同时，矩形框体的力学结构四边框架均匀分散应力，避免单点受力导致的骨架变形或蒙皮160破裂，同时为蒙皮160提供可靠支撑。8[0041]连接板130、踩踏骨架116和蒙皮固定支架117与蒙皮160形成封闭腔体，保护框架内部的电池、管路等免受泥水等侵蚀。蒙皮160通过螺栓或卡扣与的设置蒙皮固定支架117安装，提升了整车外观一致性，同时降低了行驶时的空气阻力。[0042]可选地，如图1所示，蒙皮固定支架117包括支架框1171以及设置于支架框1171内的至少一根横梁支架和至少一根纵梁支架，横梁支架与纵梁支架垂直连接。通过至少一根横梁支架和至少一根纵梁支架的设置，使蒙皮固定支架117内形成多个田字形的网格状支撑结构，为蒙皮160提供了均匀分布的固定点，同时也提高了支撑力和稳定性。[0043]可选地，如图1和图8所示，蒙皮160的外表面凸设有加强筋161,加强筋161的数量可以为多个，多个加强筋161均布于蒙皮160的外表面。通过加强筋161的设置，进一步提高了蒙皮160的防护效率及可靠性。[0044]在本申请的一种可实施方式中，如图8所示，与车架210位置对应的蒙皮固定支架117的支架框1171上还设置有夹板1172,夹板1172与支架框1171之间通过橡胶垫170连接；车架210的侧缘架设于夹板1172和支架框1171之间。[0045]具体地，如图8所示，橡胶垫170的设置使得夹板1172与支架框1171之间具有预设间隔，且夹板1172设置于支架框1171朝向第一架体111的一侧；对应地，车架210的水平端面的相对两侧向外延伸，形成水平设置的延伸片。当车架210卡设于两个第二动力电池150之间的间隙时，车架210的延伸片能够卡设于夹板1172与支架框1171之间的间隙内，从而为车架210与动力电池框架结构100的连接提供明确的定位基准，可快速对齐车架210侧缘，减少[0046]并且，夹板1172与支架框1171配合以夹持延伸片，能够避免单一螺栓连接可能产生的松动风险，尤其在车辆颠簸工况下，夹板1172与支架框1171配合可限制车架210侧缘的横向位移，增强动力电池框架结构100与车架210连接的可靠性。[0047]而橡胶垫170的弹性特性可吸收车架210与框架之间的相对振动，防止金属部件直接接触产生摩擦异响；当车辆通过复杂路面时，车架210与动力电池框架结构100可能因扭转产生微小角度偏差，而橡胶垫170的形变能力可缓冲两者之间的剪切力，避免夹板1172或支架框1171因刚性碰撞导致的变形或断裂，且能够避免车辆的涂层磨损，延长车架210与框架的使用寿命。[0048]需要说明的是，在本申请的一种可实施方式中，如图9所示，橡胶垫170的表面还凸设有卡设部171,对应地，支架框1171设置于与卡设部171适配的卡孔，橡胶垫170能够通过卡设部171快速卡设于卡孔内，进而提高了装配效率。[0049]在本申请的一种可实施方式中，如图4所示，动力电池框架结构100还包括制动系统储气桶180和充电插座190,制动系统储气桶180挂设于放置架110的侧壁；充电插座190设置于放置架110的顶部。[0050]具体地，如图4所示，本申请的动力电池框架结构100与传动的独立布置的功能部件相结合，避免了各部件分散安装导致的空间浪费与管路复杂问题。传统商用车需在车架两侧单独安装储气桶支架、充电插座190支架，而本设计通过动力电池框架结构100一体化承载，减少底盘零部件种类与数量，降低装配复杂度；此外，这样的设置方式可共用动力电池框架结构100的支撑板1112等部件，避免重复设置独立支架，从而降低整车重量与材料成本。