牵引电池组支撑系统的制作方法

1.本公开总体上涉及支撑电动化车辆的牵引电池组。


背景技术：

2.电动化车辆不同于常规的机动车辆，因为电动化车辆使用由牵引电池组供电的一个或多个电机来选择性地驱动。电机可以代替内燃发动机或作为内燃发动机的补充来驱动电动化车辆。示例性电动化车辆包括混合动力电动车辆(hev)、插电式混合动力电动车辆(phev)和电池电动车辆(bev)。


技术实现要素：

3.根据本公开的一个示例性方面的牵引电池组支撑系统尤其包括：电动化车辆的车架纵梁；牵引电池组；振动隔离装置，所述振动隔离装置设置在所述车架纵梁内部的外部并且至少部分地竖直对准所述车架纵梁；和至少一个紧固件，所述至少一个紧固件通过所述振动隔离装置将所述牵引电池组联接到所述车架纵梁。
4.前述牵引电池组支撑系统的另一个示例包括固定到所述车架纵梁的支架和所述牵引电池组的凸缘。所述凸缘从所述牵引电池组横向向外延伸以与所述支架横向重叠。所述振动隔离装置竖直地设置在所述凸缘的一部分与所述支架的一部分之间。所述紧固件将所述凸缘连接到支架以将牵引电池组联接到车架纵梁。
5.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述紧固件延伸穿过所述隔离装置中的孔。
6.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，当所述紧固件将所述凸缘连接到所述支架时，所述隔离装置在所述凸缘与所述支架之间被竖直压缩。
7.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述紧固件是延伸穿过所述凸缘中的孔和所述支架中的孔的带螺纹的紧固件。
8.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述隔离装置的至少一部分与所述车架纵梁和所述牵引电池组竖直对准。
9.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述凸缘在所述隔离装置的下方竖直延伸并在所述支架的下方竖直延伸。
10.前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例包括在所述支架的内部内的螺母。所述紧固件与所述螺母以螺纹方式接合以将所述牵引电池组联接到所述车架纵梁。
11.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述振动隔离装置横向设置在所述牵引电池组的水平面向的侧壁与所述车架纵梁之间。
12.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述支架焊接到所述车架纵梁的内侧。所述内侧向内面向所述电动化车辆的中心线。
13.前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例包括支架，所述支架具有保持所述振动隔离装置的孔。所述紧固件是通过所述振动隔离装置将所述支架连接到所述牵引
电池组的第一紧固件。第二紧固件将所述支架直接连接到所述车架纵梁。
14.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述支架包括竖直延伸部分和水平延伸部分。所述竖直延伸部分包括保持所述振动隔离装置的孔。所述水平延伸部分在所述车架纵梁下方延伸。
15.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，当将所述支架直接连接到所述车架纵梁时，所述第二紧固件延伸穿过所述水平延伸部分中的孔。
16.前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例包括支架。所述紧固件是通过所述振动隔离装置将所述支架连接到所述牵引电池组的第一紧固件。第二紧固件将所述支架直接连接到所述车架纵梁。所述振动隔离装置保持在所述牵引电池组的孔内。
17.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述支架包括竖直延伸部分和水平延伸部分。所述第一紧固件延伸穿过所述竖直延伸部分中的孔。所述第二紧固件延伸穿过所述水平延伸部分中的孔。
18.在前述牵引电池组支撑系统中的任一个的另一个示例中，所述水平延伸部分在所述车架纵梁下方延伸。
19.根据本公开的另一个示例性方面的牵引电池组支撑系统尤其包括车架纵梁总成，所述车架纵梁总成包括第一车架纵梁部分和直接固定到所述第一车架纵梁部分的第二车架纵梁部分。所述系统还包括牵引电池组、振动隔离装置和至少一个紧固件，所述至少一个紧固件通过所述振动隔离装置和所述第二车架纵梁部分将所述牵引电池组联接到所述第一车架纵梁部分。
20.在前述系统的另一个示例中，所述第二车架纵梁部分是下车架纵梁部分，并且所述第一车架纵梁部分是上车架纵梁部分。所述下车架纵梁部分至少部分地接收在所述上车架纵梁部分内。所述振动隔离装置至少部分地设置在所述下车架纵梁部分的内部。
21.在前述系统的另一个示例中，所述紧固件延伸穿过所述振动隔离装置和所述下车架纵梁部分的所述内部以用螺纹方式接合螺母。
22.前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(包括它们的各种方面或相应各个特征中的任一者)可以独立地或以任何组合采用。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。
附图说明
23.根据具体实施方式，所公开示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得明显。随附于具体实施方式的附图可以简要地描述如下：
24.图1示出了用于电动化车辆的动力传动系统的示意图。
25.图2示出了并入有图1的动力传动系统的电动化车辆的示意性侧视图。
26.图3a和图3b示出了根据本公开的一个示例性方面的牵引电池组支撑系统。
27.图4a和图4b示出了根据本公开的另一个示例性方面的牵引电池组支撑系统。
28.图5示出了根据本公开的又一个示例性方面的牵引电池组支撑系统的剖视图。
29.图6示出了根据本公开的又一个示例性方面的牵引电池组支撑系统。
具体实施方式
30.本公开详细描述了支撑电动化车辆的牵引电池的示例性系统，并且更具体地，详细描述了通过振动隔离装置将牵引电池固定到车架纵梁的系统。牵引电池被固定，同时使用相对较少的竖直封装空间。所述系统对于支撑必须满足相对高的离地间隙要求的电动化车辆(诸如皮卡车)的牵引电池特别有用。
31.图1示意性地示出了电动化车辆的动力传动系统10的所选择部分。尽管被描绘为混合动力电动化车辆(hev)，但应理解，本文描述的概念不限于hev并且可延伸到包括但不限于插电式混合动力电动化车辆(phev)、燃料电池车辆(fcv)和电池电动化车辆(bev)的其他电动化车辆。
32.在一个实施例中，动力传动系统10是采用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统。第一驱动系统包括发动机12和发电机14(即，第一电机)的组合。第二驱动系统至少包括马达16(即，第二电机)、发电机14和至少一个牵引电池组18。在该示例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第一驱动系统和第二驱动系统生成扭矩来驱动电动化车辆的一组或多组车辆驱动轮20。
33.在此示例中为内燃发动机的发动机12和发电机14可通过动力传递单元22连接。在一个非限制性实施例中，动力传递单元22是行星齿轮组，其包括环形齿轮24、中心齿轮26和齿轮架总成28。当然，包括其他齿轮组和变速器的其他类型的动力传递单元可用于将发动机12连接到发电机14。
34.发电机14可由发动机12通过动力传递单元22驱动，以将动能转化成电能。发电机14可替代地用作马达以将电能转化成动能，从而向连接到动力传递单元22的轴30输出扭矩。因为发电机14可操作地连接到发动机12，所以发动机12的转速可由发电机14控制。
35.动力传递单元22的环形齿轮24可连接到轴32，所述轴通过第二动力传递单元34连接到车辆驱动轮20。第二动力传递单元34可包括具有多个齿轮36的齿轮组。其他动力传递单元也可能是合适的。齿轮36将扭矩从发动机12传递至差速器38，以最终向车辆驱动轮20提供牵引力。差速器38可包括多个齿轮，所述多个齿轮能够将扭矩传递到车辆驱动轮20。在此示例中，第二动力传递单元34通过差速器38机械地联接到车桥40，以将扭矩分配到车辆驱动轮20。
36.马达16(即，第二电机)也可用于通过向也连接到第二动力传递单元34的轴42输出扭矩来驱动车辆驱动轮20。在一个实施例中，马达16和发电机14作为再生制动系统的一部分协作，其中马达16和发电机14两者都可用作马达以输出扭矩。例如，马达16和发电机14可各自向牵引电池组18输出电功率。
37.牵引电池组18具有能够输出电功率以操作马达16和发电机14的高压电池的形式。牵引电池组18是牵引电池，因为牵引电池提供动力来驱动车辆驱动轮20。
38.在示例性实施例中，牵引电池组18是包括多个电池阵列44或电池模块的电池组。电池阵列44中的每一个都包括多个单独的电池单元。
39.现在继续参考图1来参考图2，电动化车辆60可包括图1的动力传动系统10。电动化车辆60包括在车辆60的乘客舱64的竖直下方的位置处的牵引电池组18。出于本公开的目的，竖直是参考地面g而处于车辆60在普通操作期间的一般取向上。
40.皮卡车(诸如电动化车辆60)可能需要比传统皮卡车燃料箱更大且更重的电池组。
与皮卡车结合使用的电池组18可比用于小型电动化车辆(诸如轿车)的电池组更大且更高。
41.离地间隙要求可能规定车辆的区域与地面g保持一定距离或间隙。过去，已经利用在牵引电池组18的底表面68下方在牵引电池组的下方延伸的支撑件来支撑牵引电池组。如果支撑件在牵引电池组18下方延伸，则离地间隙要求可能迫使牵引电池组18被封装在竖直较高的位置，这可能限制乘客舱64的尺寸。
42.本公开的示例性支撑系统在小于在诸如牵引电池组18的牵引电池组下方延伸的支撑系统的竖直区域中支撑牵引电池组18。在本公开的示例性实施例中，车架纵梁用作牵引电池组18的支撑系统的一部分。图2示出了沿着牵引电池组18的面向外的侧延伸的车架纵梁72的虚线视图。在图2中的车架纵梁72是驾驶员侧车架纵梁。车辆60包括在牵引电池组18的相对侧上的另一个乘客侧车架纵梁。
43.现在参考图3a和图3b，根据本公开的示例性实施例的牵引电池组支撑系统包括车架纵梁72、振动隔离装置76和通过振动隔离装置76将牵引电池组18联接到车架纵梁72的至少一个紧固件80。值得注意地是，振动隔离装置76设置在车架纵梁72的内部84的外部。值得注意地是，振动隔离装置76还与车架纵梁72至少部分地竖直对准。
44.车架纵梁72可以是挤出的车架纵梁。车架纵梁72可以包括围绕内部84的整个周边的连续横截面，如图3a所示。在一些示例中，车架纵梁72是挤出的。
45.示例性车架纵梁72包括外侧88、内侧92、底侧94和顶侧96。支架98焊接到车架纵梁72的内侧92。内侧92向内面向车辆60的中心线。在其他示例中，支架98以其他方式(诸如通过机械紧固件)固定到车架纵梁72。
46.电池组18包括具有凸缘106的中轨102，所述凸缘远离牵引电池组18的部分横向向外延伸。凸缘106从牵引电池组18横向向外延伸到凸缘106与支架98横向重叠的位置。振动隔离装置76竖直地设置在凸缘106的一部分与支架98的一部分之间。振动隔离装置76横向设置在牵引电池组18的水平面向的侧壁104与车架纵梁72之间。
47.紧固件80延伸穿过凸缘106中的孔、穿过振动隔离装置76中的孔并且穿过支架98中的孔以用螺纹方式接合螺母110。紧固件以螺纹方式接合螺母110以将凸缘106连接到支架98，从而将牵引电池组18联接到车架纵梁72。
48.紧固件80的固定会压缩支架98与凸缘106之间的振动隔离装置76。振动隔离装置76有助于隔离牵引电池组18相对于车架纵梁72的振动，反之亦然。振动隔离装置76可以是包括例如橡胶的圆柱形结构。
49.在示例性实施例中，振动隔离装置76包括与车架纵梁72的一部分竖直对准的部分。振动隔离装置76还包括与牵引电池组18竖直对准的部分。用于支撑图3a所示的牵引电池组18的整个系统的竖直高度小于其他类型的支撑系统的竖直高度，所述其他类型的支撑系统诸如其中牵引电池组18竖直地支撑在振动隔离装置上的支撑系统，所述振动隔离装置竖直地定位在牵引电池组18的下方。在该示例中，振动隔离装置76具有圆形或椭圆形轴向横截面轮廓。在另一个示例中，振动隔离装置76可以具有其他横截面轮廓，诸如矩形。
50.在示例性实施例中，螺母110是保持在支架98的内部的笼式螺母。螺母110可以替代地是焊接螺母。
51.牵引电池组18的驾驶员侧可以在若干不同位置处固定到车架纵梁72。在图3所示的示例性实施例中，有沿着车架纵梁72的内侧92固定的五个支架98。牵引电池组18因此在
五个单独不同的位置固定到驾驶员侧上的车架纵梁72。牵引电池组18的乘客侧可以类似地固定到乘客侧纵梁。
52.现在参考图4a和图4b，根据本公开的另一个示例性方面的支撑系统包括具有接收振动隔离装置76a的孔114的支架98a。机械紧固件80a通过振动隔离装置76a将支架98a连接到牵引电池组18，具体地连接到牵引电池组18的水平面向侧。第二机械紧固件80a
′
将支架98a直接连接到车架纵梁72a。
53.在示例性实施例中，支架98a包括竖直延伸部分120和水平延伸部分124。竖直延伸部分120包括保持振动隔离装置76a的孔114。水平延伸部分124包括在车架纵梁72a下方竖直延伸的部分。当将支架98a直接连接到车架纵梁72a时，第二机械紧固件80a
′
延伸穿过支架98a的水平延伸部分124中的孔。第二机械紧固件80a
′
延伸穿过支架98a的水平延伸部分124中的孔以及车架纵梁72a的底侧94a中的孔。振动隔离装置76a再次设置在车架纵梁72a的内部84a的外部。振动隔离装置76a还与车架纵梁72a至少部分地竖直对准。在示例性实施例中，支架98a包括沿着其纵向长度的孔114。孔114中的每一个接收相应的振动隔离装置76a。
54.现在参考图5，根据本公开的又一个示例性方面的牵引电池组支撑系统包括支架98b。紧固件80b延伸穿过支架中的孔114b，以通过振动隔离装置76b将支架98b连接到牵引电池组18。第二紧固件80b’将支架98b直接连接到车架纵梁72b。振动隔离装置76b保持在牵引电池组18内的孔132内。支架98b包括竖直延伸部分120b和水平延伸部分124b。紧固件80b延伸穿过竖直延伸部分120b中的孔114。紧固件80b’延伸穿过水平延伸部分124b中的孔。水平延伸部分124b在车架纵梁72b的一部分下方竖直延伸。
55.现在参考图6，根据本公开的又一个示例性方面，支撑系统包括具有第一车架纵梁部分140和第二车架纵梁部分144的车架纵梁总成72d。例如，第二车架纵梁部分144使用焊缝148直接固定到第一车架纵梁部分140。在示例性实施例中，第二车架纵梁部分144至少部分地接收在第一车架纵梁部分140内。
56.牵引电池组18包括横向向外延伸到凸缘106d在车架纵梁总成72c的竖直下方的位置的凸缘106d。紧固件80d延伸穿过凸缘106d中的孔、穿过振动隔离装置76d中的孔并穿过第二车架纵梁部分144的内部以接合螺母110d。将紧固件80d固定到螺母110d会压缩凸缘106d与车架纵梁总成72c之间的振动隔离装置76d。紧固件80d通过振动隔离装置76d和第二车架纵梁部分144将牵引电池组18联接到第一车架纵梁部分140。
57.第一车架纵梁部分140可以被认为是上车架纵梁部分，而第二车架纵梁部分144可以被认为是下车架纵梁部分。两个车架纵梁部分便于结合螺母110d并减小总体竖直封装高度。
58.前文描述在本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例作出的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得明显，所述变化和修改不一定脱离本公开的本质。因此，只能通过研究随附权利要求来确定赋予本公开的法律保护范围。
59.根据本发明，提供了一种牵引电池组支撑系统，其具有：车架纵梁总成，所述车架纵梁总成包括第一车架纵梁部分和直接固定到所述第一车架纵梁部分的第二车架纵梁部分；牵引电池组；振动隔离装置；以及至少一个紧固件，所述至少一个紧固件通过所述振动隔离装置和所述第二车架纵梁部分将所述牵引电池组联接到所述第一车架纵梁部分。
60.根据一个实施例，所述第二车架纵梁部分是下车架纵梁部分，并且所述第一车架纵梁部分是上车架纵梁部分，所述下车架纵梁部分至少部分地接收在所述上车架纵梁部分内，所述振动隔离装置至少部分地设置在所述下车架纵梁部分的内部。
61.根据一个实施例，所述至少一个紧固件包括延伸穿过所述振动隔离装置和所述下车架纵梁部分的所述内部以用螺纹方式接合螺母的紧固件。