[发明专利]加强结构

说明书

本发明涉及一种用于保护车辆动力源例如电池组(3)或燃料电池的加强结构(13a，13b，13c，13d，13e，13f)。加强结构沿彼此垂直的第一、第二和第三方向(D1，D2，D3)延伸，其中加强结构沿第一和第二方向的延伸是沿第三方向的延伸的至少5倍。加强结构具有在由第一和第二方向所跨越的平面中所见的锥形形状。本发明还涉及加强单元(29a，29b)、车辆动力源设备(9)和车辆(1)。

技术领域

本发明涉及一种用于保护车辆动力源例如电池组或燃料电池(fuel cell)的加强结构。本发明还涉及加强单元、车辆动力源设备和车辆。

背景技术

车辆例如电动车辆或混合动力车辆设置有除内燃发动机以外的其它种类的车辆动力源，例如车用电池组或燃料电池。例如如果车辆遭受撞击，则通常需要保护车辆动力源免受碰撞。

专利文献US2017/0240207A1公开了一种用于电池的框架结构，其包括下部框架、中间框架和上框架。电池位于下部框架与中间框架之间。在中间框架与上框架之间形成上空间。当外部荷载施加于框架结构时，中间框架向上变形。

专利文献DE202016100631A1公开了用于车辆车用电池的外壳。外壳包括：多个侧壁、顶壁和底壁。每一个壁包括多个平行的T形导轨。顶壁和底壁上的T形导轨水平延伸，并且一些侧壁上的T形导轨竖直延伸。多个细长紧固元件安装在T形导轨之间。在一个例示实施例中，紧固元件具有半圆筒形吸振型面。

但是，期望进一步提高对车辆动力源的保护。因此期望提供能够吸收荷载的保护，但其仅增加较低的重量并且不会达到过高的高度。

发明内容

本发明的一个目标是克服或改良现有技术的至少一个缺陷或提供有用的可选方案。

通过本发明的主题实现上述目标。

因而，根据本发明，提供了一种用于保护车辆动力源例如电池组或燃料电池的加强结构。加强结构在彼此垂直的第一、第二和第三方向上延伸，其中加强结构在第一和第二方向上的延伸是在第三方向上的延伸的至少5倍。加强结构具有在第一和第二方向所跨越的平面上所见的锥形形状。

加强结构藉此具有基本上二维的延伸，例如其长度和宽度比其高度大得多。长度和宽度——即在第一和第二方向上的延伸是在第三方向上的延伸的至少5倍、优选至少10倍、更优选至少20倍。

加强结构的方向对应于加强结构意图被安装至的车辆的方向。假定车辆竖立于平地上，则第一方向藉此对应于车辆的纵向，第二方向对应于车辆的横向并且第三方向对应于车辆的高度方向。

加强结构的形状是在第一和第二方向所跨越的平面中所见的锥形，即当加强结构的三维形状投影到由第一和第二方向所跨越的平面并且因而形成该平面上的二维形状时。

车辆动力源可被外壳至少部分地围绕和/或保护，该外壳包括被构造为承载车辆动力源的一个或多个底壁、被构造为覆盖从而自上方密封车辆动力源的顶盖、前壁，后壁、被构造为保护车辆动力源侧面的第一侧壁和第二侧壁。可以有位于车辆动力源内部或沿车辆动力源前侧和后侧的一个或多个横梁，横梁在车辆的横向上延伸。典型地，侧壁和/或横梁被挤压成型(extruded)，使得它们的横截面包括内室(internal cells)和/或内壁。

在侧面碰撞例如与柱杆侧面撞击的情形下，加强结构能够重新分配从车辆侧面施加于车辆的荷载。荷载能够从最接近侧面碰撞的侧壁被重新分配至一个或多个横梁和/或底壁。在车辆动力源下面(例如沿车辆动力源的底壁)以及在车辆动力源上面(例如沿由根据本发明的一个或多个加强结构所加强的顶盖)均具有荷载路径。这将有助于防止侧壁倾斜，而现有技术没有加强结构的方案存在倾斜的风险。因此，与现有技术的方案相比，由于侧面碰撞而对车辆动力源的侵入更少。因而对车辆动力源的影响也更小。