一種電動汽車電池組的榫卯式車架的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電動汽車車架結構，尤其涉及一種電動汽車電池組的榫卯式車架。
【背景技術】
[0002]在當今節能減排的背景下，電動汽車由于其零排放、無污染、效率高、動力性好等優勢已成為新能源汽車發展的主流方向之一。然而，續航里程以及電池安全性一直是制約電動汽車發展的兩大短板。續馳里程主要與整備質量和電池容量兩個因素有關，臨近發展瓶頸的能量密度以及居高不下的電池成本限制了電動汽車的電池容量，而大容量也意味著整備質量的上升，盲目增加電池容量并不能解決續航里程的問題。而主流電動汽車中車身質量約占整備質量的70%，據估計，其他配置不變情況下，車身質量每降低10kg，續航里程增加1.6km。因而，電動汽車車架結構輕量化以及電池組安全防護設計是一項至關重要的研究課題。
[0003]目前電動汽車的車架結構形式大致分三類:鋼板焊接式、管梁骨架式、復合材料與鋁材混聯式。第三種輕量化效果最為明顯，但對成本及生產要求過高，只應用在高端轎車以及跑車中。第一種為目前主流電動汽車車身應用的形式，但減重效果非常有限，而且車身及電池均分開設計，車身設計時并沒有將電池安全性放在核心地位來考慮。第二種車架方案為部分低速電動汽車所用，但大部分為鋼管焊接的管梁結構，無論是輕量化程度以及結構安全性上都沒有提高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種輕量化、強度高、更換方便、安全可靠的電動汽車電池組的榫卯式車架。
[0005]本發明通過下述技術方案實現:
[0006]—種電動汽車電池組的榫卯式車架，包括榫卯式車架結構、電池箱體8、風冷散熱結構和車身地板12，所述榫卯式車架結構固定在車身地板12的下部，風冷散熱結構固定在車身地板12的上部；
[0007]所述榫卯式車架結構由四根榫口管3通過榫口接頭5拼接而成的框架結構，所述榫口管3內填充有泡沫鋁4，所述電池箱體固定在該框架結構內；該榫口管3為鋁合金材質，泡沫鋁4為六面體結構。
[0008]所述風冷散熱結構包括風道本體10和熱管組11 ;風道本體10固定于車身底板12的中部。
[0009]所述熱管組11的一端連通風道本體10，另一端貫穿車身地板12伸入電池箱體8內部。
[0010]所述四根榫口管3的外壁均增加有中間加強筋結構板6，各中間加強筋結構板6之間的連接處采用轉接加強筋結構7固定連接。
[0011]所述榫卯式車架結構的前端安裝有前車架1，后端連接有后車架2 ;前車架I及后車架2分別通過轉接加強筋結構7固定連接。
[0012]所述電池箱體8具有一個箱蓋9，電池箱體8的側面內壁上沿有翻邊，箱蓋9與電池箱體8內壁連接處設有橡膠條，電池箱體8的底板與加強筋結構板6的連接處設有橡膠條。
[0013]所述電池箱體8的底板為泡沫鋁夾層板結構，電池箱體8的四個側板與中間加強筋結構板6連接，電池箱體8的四個角與轉接加強筋結構7的下表面貼合。
[0014]所述車身地板12的兩側與中間加強筋結構板6之間還增設有加強桿13，所述中間加強筋結構板6上設置有定位柱，該定位柱與車身地板12和加強桿13上的定位孔對應。
[0015]本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果:
[0016]本發明解決了電動汽車電池包的綜合安全性問題，特別是在汽車的碰撞中，通過將電池箱體放置于填充有泡沫鋁的榫口管構成的框架結構內，能有效吸收電池組在碰撞過程中受到的能量，并通過泡沫鋁夾層板保護電池底板的沖擊。
[0017]本發明榫卯式車架結構是由四根榫口管通過榫口接頭拼接而成的框架結構，相比單一的鋁材焊接方式，本發明有效解決了鋁材焊接過程中的變形問題，以及泡沫鋁填充材料在不規則結構下的性能下降問題。該榫卯式車架結構接合強度高、精度好、安全可靠、并且在發生碰撞形變后，只需要更換其中某個部件，降低了維修成本。
[0018]本發明中間加強筋結構板以及轉接加強筋結構，均采用壓鑄鋁結構，設計可采用拓撲優化的技術，根據其最優化的形狀計算結果設計加強肋位置，能在質量盡量小的情況下達到連接強度最優的結果。
[0019]本發明榫卯式車架自內而外采用螺栓安裝方式即提高了安裝和加工的便捷性，也通過結構件相互約束的方式提高了安裝精度，在實現結構輕量化、零件精簡化的同時也提高了生產加工的可行性。
[0020]本發明電池箱體8采用密封設計，解決了電池包中防水防塵以及熱安全性，具有兩層防水隔離設計，并且利用風冷散熱的同時也保證電池箱的密封性，避免了外界環境對電池箱內部的干擾，提高電池組壽命。
[0021]鋁合金密度只有鋼材的1/3，并且具有良好的加工性能和鑄造工藝性能，與現有技術相同外尺寸的情況下，本發明的榫口管只有鋼管質量的1/2，剛度卻為鋼的10倍，本發明充分發揮兩種的優勢，解決了兩者材料在連接方面的問題，實現了電動汽車車架結構的輕量化設計。
【附圖說明】
[0022]圖1(a)是本發明裝配前的全局示意圖。
[0023]圖1(b)是本發明裝配后的整體示意圖。
[0024]圖2是本發明榫卯式車架結構的局部俯視圖。
[0025]圖3本發明榫口管內填充的泡沫鋁示意圖。
[0026]圖4(a)是本發明加強筋結構板6與轉接加強筋結構7的連接示意圖。
[0027]圖4(b)是本發明中加強筋結構板6與轉接加強筋結構7的另一結構的示意圖。
[0028]圖5 (a)是本發明電池箱體A-A剖視圖。
[0029]圖5(b)是本發明電池箱體連接示意圖。
[0030]圖6是本發明風冷散熱結構A-A剖視圖。
[0031]圖7是本發明車身地板連接示意圖。
[0032]圖8是本發明風冷散熱結構的風道本體10及其各連接口示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述。
[0034]實施例
[0035]如圖1至8所示。本發明公開了一種電動汽車電池組的榫卯式車架