一种平台化的电动车下车身结构

技术领域

本发明涉及汽车设计和制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种平台化的电动车下车身结构。

背景技术

在现有技术中，市场上A0/A级纯电动车大部分都是燃油车改为电动，并没有实现纯电动平台，不能合理利用模块化设计和车型之间的拓展，造成成本浪费，并且在布置空间上并没有把A级车的尺寸开发到最优化，导致动力电池布置空间较小和乘员舱的空间小，同时车辆整备质量较大，轻量化系数较差，在动力电池空间和整车重量上都限制了纯电动车的续航里程。另外随之安全法规的要求越来越严格，消费者对车辆安全性的要求越来越高，纯电动车的平台结构需要不断改进。

上述A0/A级纯电动车结构存在以下技术问题：

1.非平台化的下车身结构不能实现其他车型的衍变和拓展，或者拓展时造成零件的通用化低；

2.其他下车身结构为动力电池提供的可安装空间较小，空间利用率低，导致电池的容量小，同时整车重量较大，续航里程低；

3.同级别车型，其他下车身结构在吸能空间和乘员乘坐空间上面平衡较差，大的吸能空间导致乘员的乘坐空间小，人员乘坐舒适性差；

4.非平台化的下车身不能实现不同尺寸电池包的安装或者车身上的安装点不通用。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种平台化的电动车下车身结构。

本发明的平台化的电动车下车身结构，包括下车身平台梁架，所述下车身平台梁架包括对称设置的一对前纵梁、轮罩边梁(shotgun)、门槛梁和后纵梁；所述两侧的门槛梁之间由前至后依次设置有第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁，两侧的后纵梁之间由前至后还设置有第五横梁和第六横梁；所述前纵梁的后端为“人”字形结构，所述“人”字形结构的外侧端连接所述门槛梁，所述“人”字形结构的内侧端连接所述第一横梁；中央通道梁的前端连接前围前横梁，所述中央通道梁横跨所述第一横梁和第二横梁、后端截止到第三横梁；第一横梁为动力电池提供前端安装点，第五横梁为动力电池提供后端安装点，门槛梁为动力电池提供侧面安装点；所述第二横梁、第三横梁和第四横梁为动力电池提供中间辅助安装点。

其中，所述第四横梁上板两端连接到门槛梁，第四横梁下板两端连接到门槛梁和后纵梁；所述后纵梁前端延伸至第四横梁并与门槛梁连接。

其中，所述中央通道梁前段上方焊接有中央通道梁前加强板，所述前围前横梁的上端与所述中央通道梁前加强板焊接固定，所述前围前横梁的下端与所述中央通道梁的前端焊接固定，并在所述中央通道梁、中央通道梁前加强板和前围前横梁之间形成封闭腔体。

其中，所述前围前横梁的两端与前围加强板连接形成封闭腔体。

其中，所述第一横梁与所述门槛梁的连接处呈直角结构；所述后纵梁与门槛梁的接头部位，后纵梁与地板面的向高度平齐。

其中，所述两侧的后纵梁后端还设置有后吸能盒，后防撞梁设置在所述后吸能盒的后端；

所述两侧的前纵梁的前端设置有前吸能盒，前防撞梁设置在两侧的前吸能盒前端。

其中，所述前围前横梁横跨两侧的前纵梁并且所述前围前横梁横的两端延伸至A柱。

其中，所述前纵梁前端外侧为连接臂，所述轮罩边梁(shotgun)的前端与所述前纵梁的连接臂连接，所述轮罩边梁(shotgun)的后端与A柱连接。

其中，所述两侧的前纵梁内侧之间设置有空气室下横梁，所述空气室下横梁两端与轮罩立柱连接。

其中，所述下车身平台梁架上设置有前机舱模块、前地板模块、后地板模块和后围板模块；所述前地板模块和后地板模块的两侧设置有门槛内板模块。

与现有技术相比，本发明的平台化的电动车下车身结构具有以下有益效果：

1.可以实现不同车型之间的模块切换，保证下车身平台的外部接口一致以及下车身内部模块之间的接口一致，可以实现车型的拓展以及缩短了衍生车型的开发时间，提高零件的通用化率和降低成本；

2.下车身电动平台保证电池包安装空间的整体化，实现了电池包安装空间的最大化利用率；并且能够实现不同电池包尺寸的安装，满足平台化要求；

3.碰撞传力路径设计合理，在保证大的乘坐空间和电池包安装空间，即较小的吸能空间下，有效的将碰撞载荷传递出去，满足更高要求的碰撞安全，而且在满足功能要求的前提下，实现减重，满足轻量化要求。

附图说明

图1为实施例1的平台化的电动车下车身结构的结构示意图。

图2为实施例1的下车身结构中梁架结构(底部示意图)。

图3为图2中第一横梁和门槛梁连接处的局部视图。

图4为图2中第四横梁和门槛梁连接处的局部视图。

图5为实施例1的下车身结构中短电池包的安装空间示意图(圈出部分)。

图6为实施例1的下车身结构中长电池包的安装空间示意图(圈出部分)。

图7为图2的梁架结构中中央通道梁的纵向截面图。

图8为实施例1的下车身结构中梁架结构正碰和后碰的传力示意图。

图9为实施例1的下车身结构中梁架结构侧面碰撞的传力示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明的平台化的电动车下车身结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

本实施例的目的在于开发一款成本低、轻量化、空间大、高续航、高安全性的A0/A级的下车身平台结构，可以实现平台车型拓展和兼容不同尺寸的电池包。具体来说，如图1-2所示，本实施例的平台化的电动车下车身结构包括下车身平台梁架和设置在所述下车身平台梁架上的前机舱模块30、前地板模块40、后地板模块50和后围板模块70，所述前地板模块40和后地板模块50的两侧设置有门槛内板模块60。所述下车身平台梁架包括对称设置的一对前纵梁12、轮罩边梁(shotgun)13、门槛梁17和后纵梁18。所述两侧的门槛梁17之间由前至后依次设置有第一横梁21、第二横梁22、第三横梁23和第四横梁24。两侧的后纵梁18之间由前至后还设置有第五横梁25和第六横梁26。所述两侧的后纵梁18后端还设置有后吸能盒19，后防撞梁20设置在所述后吸能盒19后端。所述前纵梁12前端外侧为连接臂，所述轮罩边梁(shotgun)13的前端与所述前纵梁12的连接臂连接，所述轮罩边梁(shotgun)13的后端与A柱连接。所述两侧的前纵梁12前端设置有前吸能盒11，前防撞梁10设置在两侧的前吸能盒11前端。所述两侧的前纵梁12内侧之间设置有空气室下横梁27，所述空气室下横梁27两端与轮罩立柱连接。前围前横梁14横跨所述两侧的前纵梁12并且其两端延伸至A柱，所述前围前横梁14的两端与前围加强板连接形成封闭腔体。所述前纵梁12的后端为“人”字形结构，所述“人”字形结构的外侧端连接所述门槛梁17，所述“人”字形结构的内侧端连接所述第一横梁21。结合图7所示，中央通道梁16的前端连接前围前横梁14，所述中央通道梁16横跨所述第一横梁21和第二横梁22、后端截止到第三横梁23。所述中央通道梁16前段上方焊接有中央通道梁前加强板161，所述前围前横梁14的上端与所述中央通道梁前加强板161焊接固定，所述前围前横梁14的下端与所述中央通道梁16的前端焊接固定，从而在所述中央通道梁16、中央通道梁前加强板161和前围前横梁14之间形成封闭腔体。形成的封闭腔体，如图8所示，当正碰的载荷，经过前围前横梁14传递至中央通道梁16时，所述封闭腔体能够有效吸收载荷冲量，能够为乘员舱和动力电池提供进一步的保护。所述第四横梁24上板两端连接到门槛梁17，第四横梁24下板两端连接到门槛梁17和后纵梁18；所述后纵梁18前端延伸至第四横梁24并与门槛梁17连接。

如图3所示，所述第一横梁21与所述门槛梁17的连接处呈直角结构，为动力电池前拐角区域提供了最大化的空间。如图4所示，后纵梁18与门槛梁17的接头部位，后纵梁18与地板面的Z向高度平齐，为动力电池后拐角区域提供了最大化的空间。在本实施例中，第一横梁21为动力电池提供前端安装点，第五横梁25为动力电池提供后端安装点，门槛梁17为动力电池提供侧面安装点，所述第二横梁22、第三横梁23和第四横梁24为动力电池提供中间辅助安装点。这种平台化的结构为动力电池提供了最大化的布置空间，并且设计合理的传力路径，为乘员舱和动力电池提供了有效的碰撞安全保护。图5示出了短电池的装配，短电池包后部安装点在第四横梁24上，其他安装点通用。图6示出了长电池的装配，长电池包后部安装点在第五横梁25上。如此，可实现同一车型长短电池包的安装点通用。

本实施例的平台化的电动车下车身结构提供更大的乘坐空间、提供更大的电池容量、更高的安全指数，并且成本低、重量轻；满足了低成本、轻量化、高性能、空间大的优势，并通过合理的模块化设计达到了平台化的效果，可以使平台车型拓展时车身零件的通用化率更高，还可以兼容不同尺寸、多种类型的电池包。本实施例的平台化设计可以实现不同车型之间的拓展，最大化实现了下车身接口的一致性和车身零件的通用化率，降低了成本；该平台的传利路径设计可以保证在较小的吸能空间下满足2021版的CNCAP碰撞5星要求，在保证碰撞安全5星的前提下，有效的提高了乘员舱的乘坐空间和舒适性，并且在满足布置和安全的前提下，扩大了电池包的安装空间，并可以实现不同车型间电池包安装点通用。

本实施例的下车身平台梁架的特点：就是乘员舱空间大，动力电池空间大，而且满足更高要求的碰撞安全，通过下车身结构的梁架结构创新，合理布置传力路径和接头的搭接关系，有效的保证了碰撞时的成员保护和动力电池保护。设计合理的碰撞传力路径，在保证大的乘坐空间和电池包安装空间，即较小的吸能空间下，有效的将碰撞载荷传递出去。

如图8所示，所述第一横梁的位置决定了乘坐空间以及电池包安装空间的大小，前纵梁后端截止到第一横梁，前纵梁后段的“人字形”结构有效的将正面碰撞载荷分散到门槛梁和第一横梁，由第一横梁再传递到中央通道梁。中央通道梁前端连接前围前横梁，后端到第三横梁截止，对乘员舱和电池包的纵向空间起到了有效的支撑保护作用。

如图9所示，侧面碰撞力由门槛梁传递到第一横梁、第二横梁、第三横梁、第四横梁，其中第二横梁、第三横梁起到了关键性的作用，4个横梁对乘员舱和电池包的横向空间起到了有效的支撑保护作用，其中第五横梁、第六横梁对尾部起到了横向支撑作用。如图8所示，后纵梁与门槛梁和第四横梁的连接，将后面的碰撞载荷有效的分散到门槛梁和第四横梁上，后纵梁对后部乘员舱和电池包起到了支撑保护作用。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思及技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。