[发明专利]一种基于轻量化的动力电池包壳体框架结构及设计方法

权利要求书

1.一种基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，包括电池包壳体框架左边框、电池包壳体框架右边框、电池包壳体框架前边框、电池包壳体框架后边框、电池包壳体纵梁和多个电池包壳体框架横梁，所述电池包壳体框架左边框、电池包壳体框架右边框、电池包壳体框架前边框、电池包壳体框架后边框组成长方形形状，所述电池包壳体纵梁垂直设置在所述电池包壳体框架前边框和电池包壳体框架后边框之间，所述多个电池包壳体框架横梁中的一些垂直设置在所述电池包壳体框架左边框和电池包壳体纵梁之间，所述多个电池包壳体框架横梁中的另一些垂直设置在所述电池包壳体框架右边框和电池包壳体纵梁之间，所述电池包壳体框架左边框、电池包壳体框架右边框、电池包壳体框架前边框、电池包壳体框架后边框和多个电池包壳体框架横梁由轻质材料制成，所述电池包壳体纵梁由高强钢材料制成。

2.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述轻质材料为铝合金、镁合金、钛合金、复合材料中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述高强钢材料为双相钢、马氏体钢、硼钢中的一种。

4.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述多个电池包壳体框架横梁的数量为4以上的偶数个。

5.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述电池包壳体框架左边框、电池包壳体框架右边框、电池包壳体框架前边框、电池包壳体框架后边框由相同的轻质材料制成，或者由不同的轻质材料制成。

6.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述多个电池包壳体框架横梁由相同的轻质材料制成，或者由不同的轻质材料制成。

7.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述多个电池包壳体框架横梁包括电池包壳体前左横梁、电池包壳体前右横梁、电池包壳体后左横梁、电池包壳体后右横梁，所述电池包壳体前左横梁和电池包壳体后左横梁分别垂直设置在所述电池包壳体框架左边框和电池包壳体纵梁之间的前侧和后侧，所述电池包壳体前右横梁和电池包壳体后右横梁分别垂直设置在所述电池包壳体框架右边框和电池包壳体纵梁之间的前侧和后侧。

8.如权利要求7所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述电池包壳体前左横梁和电池包壳体前右横梁对称设置在所述电池包壳体纵梁的两侧，所述电池包壳体后左横梁和电池包壳体后右横梁对称设置在所述电池包壳体纵梁的两侧。

9.如权利要求1所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构，其特征在于，所述电池包壳体纵梁为空心矩形结构。

10.一种如权利要求1至9中任一项所述的基于轻量化的动力电池包壳体框架结构的设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、分析动力电池包壳体框架材料结构，建立力学性能仿真模型；

步骤2、开展不同测试工况下动力电池包壳体框架左、右、前、后边框的受力状态分析；

步骤3、根据不同位置的边框受力情况选择对应的材料，计算电池包壳体框架边框质量；

步骤4、分析不同测试工况下动力电池包壳体框架纵梁的受力状态；

步骤5、根据纵梁受力情况选择纵梁材料，计算电池包壳体框架纵梁质量；

步骤6、分析不同测试工况下动力电池包各壳体框架横梁的受力状态；

步骤7、根据不同位置的横梁受力情况选择对应的材料，计算电池包各壳体框架横梁质量；

步骤8、判断电池包壳体框架混合材料结构是否满足力学性能要求与轻量化条件，如不是，重复步骤2至7，直至满足电池包壳体框架力学性能与轻量化需求。