BR112020001772A2 - fundo de caixa de bateria, piso de caixa de bateria e carroceria de veículo - Google Patents

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Sergio Marquez Duran
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Sergio Faría Rodriguez
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Autotech Engineering, S.L.
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Abstract

É fornecido um fundo de caixa de bateria (1) para veículos elétricos para ser disposto na parte inferior de uma carroceria de veículo (100). O fundo de caixa de bateria (1) compreende um painel de suporte de bateria (2) para suportar uma pluralidade de células de bateria (102), uma pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) para conter um fluido de resfriamento, uma pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) sendo disposta adjacente e abaixo do painel de suporte de bateria (2) de modo que os canais possam resfriar as células de bateria (102) e uma proteção abaixo do corpo (6) disposta abaixo dos canais de resfriamento inferiores (4). O fundo de caixa de bateria (1) compreende adicionalmente uma cavidade interna de deformação (8) entre a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores e a dita proteção abaixo do corpo (6). Além disso, o fundo de caixa de bateria (1) é formado integralmente a partir de um material metálico. Também é divulgada uma carroceria de veículo que compreende o fundo de caixa de bateria (1).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “FUNDO DE CAIXA DE BATERIA, PISO DE CAIXA DE BATEIRA E CARROCERIA DE VEÍCULO”
CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A invenção se refere a um fundo de caixa de bateria para veículos elétricos para ser disposto na parte inferior de uma carroceria de veículo, o dito fundo de caixa de bateria compreendendo: um painel de suporte de bateria para suportar uma pluralidade de células de bateria, uma pluralidade de canais de resfriamento inferiores para conter um fluido de resfriamento, a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores sendo disposta adjacente ao dito painel de suporte de bateria e abaixo do dito painel de suporte de bateria, de modo que os canais possam resfriar as ditas células da bateria e uma proteção abaixo do corpo disposta abaixo da dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores.
[002] A invenção se refere também a uma carroceria de veículo que compreende um fundo de caixa de bateria de acordo com a invenção. Definições
[003] Na presente invenção, os termos "célula", "bateria" ou "célula de bateria" podem ser usados de forma intercambiável e se referem a qualquer tipo de bateria usada como dispositivo de acumulação de energia para, entre outros, acionar o motor correspondente de um veículo elétrico. Esse tipo de bateria é, por exemplo, do tipo baterias de íon de lítio, de níquel cádmio, de níquel hidrogênio ou qualquer outro tipo de bateria aplicável para esses fins.
[004] Também na presente invenção o termo "veículo elétrico" se refere não apenas a veículos acionados totalmente eletricamente, mas a qualquer veículo que seja pelo menos parcialmente acionado por um motor elétrico e que incorpore células de bateria para alimentar o dito motor elétrico. Veículos conhecidos deste tipo são, entre outros, veículos elétricos plugáveis, veículos elétricos híbridos, veículos com células de combustível ou similares, alguns dos quais combinando tanto um trem de força acionado a combustível convencional como elétrico ou similar.
[005] Finalmente, na invenção, o termo "batida" se refere a uma colisão na qual a estrutura do veículo é amplamente afetada devido ao fato do veículo ser conduzido contra um objeto grande, como outro veículo, uma parede ou similar, bem como a impactos contra o veículo devido a objetos pequenos, como pedras, elementos salientes ou irregularidades na estrada ou similares que causam danos na parte abaixo do corpo do veículo, desse modo, afetando também o fundo de caixa de bateria.
ESTADO DA TÉCNICA
[006] Os diferentes regulamentos de batidas garantem que há proteção batida das regiões críticas da carroceria em caso de colisão do veículo. Nos veículos elétricos inovadores, o chamado fundo de caixa de bateria tornou-se uma parte muito importante na carroceria do veículo. O fundo de caixa de bateria dos veículos elétricos está geralmente disposto na seção inferior da estrutura do veículo, estendendo-se entre os eixos dianteiro e traseiro do veículo. Este fundo de caixa de bateria foi concebido para suportar e alojar as células da bateria de veículos elétricos. Este fundo deve atender várias funções importantes.
[007] Uma dessas funções importantes é o resfriamento das baterias. Sabe-se que as células de bateria requerem um bom sistema de resfriamento, não apenas para aumentar o desempenho das células de bateria, mas também para evitar riscos de superaquecimento das células de bateria e, devido a isso, um risco de explosão. Diferentes soluções foram propostas para o resfriamento das baterias. Essas soluções compreendem canais de resfriamento de alumínio a canais resfriados com ar cheios com fluidos de resfriamento, na parte externa e interna do compartimento de bateria. No entanto, a melhor opção para minimizar os riscos é ter o resfriamento fora da caixa de bateria. Por outro lado, a desvantagem desta solução é que o desempenho térmico e das batidas pode estar em risco. Além disso, outro problema relevante do resfriamento das baterias quando ele está disposto fora da caixa de bateria é que o resfriamento pode depender muito da temperatura ambiente. Especialmente em áreas quentes, isso pode ser um problema sério devido a um desempenho de resfriamento deficiente do fluido de resfriamento.
[008] Outro fator chave no fundo de caixa de bateria é a proteção abaixo do corpo da carroceria de veículo antes de qualquer impacto de elemento a partir do lado inferior do veículo. Pedras, objetos salientes ou similares podem danificar a estrutura da caixa de bateria. Isso faz com que as células da bateria também possam ser danificadas e, consequentemente, surgem os riscos associados a esse dano, como vazamentos de eletrólitos, riscos de incêndio e explosão das baterias.
[009] Para evitar esses problemas, algumas soluções técnicas foram propostas, tal como proteger a estrutura contra danos na parte abaixo do corpo, com reforços, revestimentos e similares.
[010] O documento EP 2468609 A2 divulga uma solução para resfriar as células de bateria na caixa de bateria, de acordo com quais canais de alumínio de resfriamento estão dispostos dentro ou fora da caixa de bateria. Esses canais estão em contato com o fundo de caixa de bateria e dissipam o calor produzido pelas baterias. No entanto, o processo de produção e montagem deste sistema de resfriamento é muito complexo e caro. Por outro lado, as soluções de resfriamento interna podem ser um perigo em caso de vazamento. Além disso, o resfriamento externo nessa estrutura deve ser protegido de danos a partir da parte abaixo do corpo de uma maneira complicada.
[011] O documento US 2015/0360550 A1 divulga uma unidade abaixo do corpo para reforçar uma carroceria de veículo a motor de um veículo a motor. A parte abaixo do corpo tem uma carroceria de fundo que é conectável à carroceria do veículo a motor para dissipar as cargas da carroceria do veículo a motor. A carroceria do fundo tem um lado superior para suportar as unidades de células de bateria de uma bateria de tração para conduzir o veículo a motor de maneira puramente elétrica e pelo menos um canal de resfriamento para resfriar o lado superior. A carroceria de fundo e a unidade abaixo do corpo formam uma placa de suporte de um compartimento de bateria e podem suportar as células de bateria da bateria de tração, formam uma blindagem constituída de material compósito de fibra para proteger a célula de bateria disposta adjacente à carroceria do piso. No entanto, esta unidade abaixo do corpo é difícil produzir. Além disso, o resfriamento das células de bateria depende muito das condições do ambiente. Finalmente, a blindagem requer materiais de alta qualidade para fornecer um bom desempenho nas batidas.
[012] O documento US 2007/00877266 A1 divulga um sistema de bateria modular que compreende uma pluralidade de dutos de fluido de resfriamento intertravados dispostos sobre o fundo da bateria para circundar as baterias correspondentes, a fim de resfriá-las. Este sistema é difícil de montar e possui um risco de vazamento muito alto. Além disso, o fundo de caixa de bateria é apenas um painel e é pouco confiável em caso de impactos recebidos de baixo. Isso pode causar danos nas baterias dispostas na caixa de bateria.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[013] É um objetivo da invenção fornecer um fundo de caixa de bateria para veículos elétricos conectáveis a uma carroceria de veículo para reforçar a carroceria de veículo, fornecendo um desempenho melhorado contra batida, particularmente uma proteção melhorada do fundo de caixa de bateria e das baterias dispostas no mesmo, e em que o resfriamento das baterias pode ser melhor regulado independentemente das condições ambientais. Outro objetivo da presente invenção é obter um fundo de caixa de bateria que seja fácil de fabricar. Esses objetivos são obtidos por um fundo de caixa de bateria do tipo indicado no início, caracterizado por uma cavidade interna de deformação ser fornecida entre a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores e a dita proteção abaixo do corpo, e pelo fato de que o dito fundo de caixa de bateria é formado integralmente a partir de um material metálico.
[014] Primeiro, a cavidade interna da deformação fornece um desempenho melhorado contra batida que evita que o fundo de caixa de bateria e as baterias sejam danificadas com facilidade. Em particular, a cavidade interna em caso de impacto do veículo minimiza a intrusão do objeto impactante no compartimento da caixa de bateria. Isso melhora significativamente a proteção abaixo do corpo, minimizando o risco de possíveis danos às baterias. Além disso, a deformação da cavidade interna absorve a energia do impacto, evitando, em muitos casos, que os canais de resfriamento sejam deformados ou perfurados.
[015] Por outro lado, essa cavidade interna também oferece um desempenho de resfriamento melhorado. A faixa de temperaturas de um veículo elétrico em uso pode variar facilmente, por exemplo, entre 60°C e -30°C, especialmente no caso de temperaturas mais altas que podem levar a problemas de resfriamento. Assim, a cavidade interna fornece um isolamento adicional do fluido de resfriamento contido no canal de resfriamento. Portanto, a temperatura do fluido de resfriamento é muito mais estável, independentemente da temperatura do ambiente.
[016] A invenção inclui adicionalmente uma série de características preferenciais que são objeto das reivindicações dependentes e cuja utilidade será destacada a seguir na descrição detalhada de uma modalidade da invenção.
[017] Em uma modalidade preferencial, o dito material metálico é uma liga de alumínio e o dito fundo de caixa de bateria é constituído por pelo menos uma parte extrudida da dita liga de alumínio, a dita parte extrudida formando o dito painel de suporte, os ditos canais de resfriamento inferiores, a dita cavidade interna de deformação e a dita proteção abaixo do corpo. A extrusão é um método de produção muito rápido. Além disso, o alumínio possui uma excelente condutividade térmica. Isso fornece um bom resfriamento das células de bateria através das paredes dos canais de resfriamento, adjacentes ao painel de suporte da bateria. De fato, em uma modalidade preferencial, parte das paredes dos canais de resfriamento, adjacentes às baterias, são feitas da parede do painel de suporte.
[018] Especialmente para veículos de grande porte, o fundo de caixa de bateria é constituído por uma pluralidade de partes extrudidas conectadas entre si por meios de conexão, como soldagem a ponto, soldagem a arco, parafusos de conexão rebitáveis ou similares.
[019] No entanto, em uma modalidade preferencial buscando reduzir a necessidade de etapas de montagem, o dito fundo de caixa de bateria é extrudado em uma única parte da dita liga de alumínio. Isto é especialmente aplicável a veículos pequenos.
[020] Em uma modalidade preferencial do fundo de caixa de bateria da invenção, a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores está disposta ao longo da direção de movimento longitudinal do veículo ou perpendicularmente ao mesmo, a fim de facilitar o processo de extrusão. A fim de melhorar a remoção de calor, também é especialmente preferencial que os canais de resfriamento inferiores estejam dispostos na direção principal das células de bateria, que é a direção na qual a base da célula de bateria é maior quando a célula de bateria é montada no veículo.
[021] Para resolver o problema de distribuir regularmente os esforços de impacto por todo o fundo de caixa de bateria, em outra modalidade da invenção, a dita cavidade interna de deformação tem uma face interna inferior e uma face interna superior e o dito fundo de caixa de bateria compreende adicionalmente uma pluralidade de nervuras internas, a dita pluralidade de nervuras internas se estendendo da dita face interna inferior para a dita face interna superior.
[022] Em outra modalidade do fundo de caixa de bateria, adjacente a pelo menos um canal de resfriamento inferior, o dito fundo de caixa de bateria compreende seções de interrupção e pelo menos uma nervura da dita pluralidade de nervuras internas se estende da dita face interna inferior à dita face interna superior nas ditas seções de interrupção. Essas seções de interrupção com as nervuras correspondentes fornecem proteção adicional aos canais de resfriamento em caso de batida de qualquer tipo, ou seja, quer contra outros veículos ou impactos de pedras do lado inferior. Portanto, o risco de danos e consequente vazamento de fluido de resfriamento é reduzido.
[023] Como já mencionado, um dos objetivos da invenção é fornecer um desempenho melhorado contra batida do fundo de caixa de bateria. Para este fim, em uma modalidade preferencial, pelo menos uma nervura da dita pluralidade de nervuras internas tem uma seção transversal em forma de arco. A forma de arco da nervura fornece uma rigidez melhorada antes da deformação da cavidade interna.
[024] Na invenção, o termo seção transversal "em forma de arco" no interior compreende diferentes estruturas, tais como arcos triangulares, arcos redondos, arcos segmentares, arcos de lancetas, arcos elípticos, arcos parabólicos, arcos de catenária ou estruturas de abrangência espacial similares.
[025] Opcionalmente, a dita pelo menos uma nervura em forma de arco está disposta de modo que o lado côncavo da dita pelo menos uma nervura em forma de arco esteja voltada para a dita face interna superior da dita cavidade interna e encapsule pelo menos um canal de resfriamento inferior entre duas seções de interrupção. Novamente, essa orientação provou fornecer uma rigidez muito alta com um peso mínimo e um isolamento térmico muito favorável do fluido de resfriamento contido nos canais de resfriamento inferiores. Além disso, a integridade do canal de resfriamento inferior é especialmente preservada em caso de menor impacto contra a proteção abaixo do corpo.
[026] Em uma modalidade que visa maximizar a transferência de calor entre as baterias e o fluido de resfriamento, os canais de resfriamento inferiores da dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores são conectados de modo fluido um ao outro para formar um circuito de resfriamento e em que o fluido de resfriamento pode ser circulado no interior do dito circuito de resfriamento.
[027] A invenção também se refere a uma carroceria de veículo que compreende um fundo de caixa de bateria de acordo com a invenção.
[028] Em uma modalidade da invenção, buscando melhorar ainda mais o desempenho de resfriamento nas células da bateria, a carroceria do veículo compreende adicionalmente vigas contendo canais de resfriamento de viga integrados nas mesmas para conter o dito fluido de resfriamento, as ditas vigas sendo dispostos adjacentes ao dito fundo de caixa de bateria para resfriar as células de bateria adjacentes às ditas vigas. As ditas vigas podem ser dispostas longitudinalmente, bem como transversalmente, ou as vigas podem até mesmo envolver todo o perímetro externo do fundo de caixa de bateria.
[029] A fim de evacuar com mais eficiência o calor removido das baterias, em uma modalidade preferencial da carroceria de veículo, os canais de resfriamento inferiores da dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores e os ditos canais de resfriamento de viga são conectados de modo fluido um ao outro para formar um circuito de resfriamento e em que o fluido de resfriamento pode ser circulado no interior do dito circuito de resfriamento. Isso facilita a possibilidade de refrigerar o fluido de resfriamento, expondo o fluido de resfriamento ao ar ambiente. Também é especialmente preferencial que os canais de resfriamento das vigas sejam dispostos perpendicularmente aos canais de resfriamento inferiores, conectando assim os canais de resfriamento inferiores entre si e simplificando o circuito de resfriamento.
[030] Em uma modalidade da carroceria de veículo que procura simplificar sua construção, as ditas vigas são vigas laterais longitudinais inferiores dispostas em cada lado da dita carroceria, na direção de movimento longitudinal do veículo e em que cada uma das ditas vigas laterais compreende canais de resfriamento de viga lateral integrados nas mesmas para conter o dito fluido de resfriamento, sendo os ditos canais de resfriamento de viga lateral dispostos em relação ao dito painel de suporte para resfriar lateralmente as ditas células de bateria adjacentes às ditas vigas laterais.
[031] Opcionalmente, as vigas internas se estendem ao longo do painel de suporte da bateria, a fim de resfriar todas as baterias únicas dispostas no fundo de caixa de bateria. As ditas vigas internas podem se estender ambas longitudinalmente bem como transversalmente na direção do movimento longitudinal do veículo.
[032] Da mesma forma, a invenção também inclui outras características de detalhes ilustradas na descrição detalhada de uma modalidade da invenção e nas figuras anexas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[033] Outras vantagens e características da invenção se tornarão evidentes a partir da descrição a seguir, na qual, sem nenhum caráter limitante, são divulgadas as modalidades preferenciais da invenção, com referência aos desenhos anexos nos quais:
[034] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de um veículo no qual um fundo de caixa de bateria de acordo com a invenção deve ser disposto.
[035] A Figura 2 é uma vista superior esquemática do veículo da Figura 1.
[036] A Figura 3 é uma vista esquemática em seção transversal de uma primeira modalidade de um fundo de caixa de bateria para veículos elétricos de acordo com a invenção.
[037] A Figura 4 é uma vista esquemática em seção transversal parcial de uma segunda modalidade de uma caixa de bateria, incluindo um fundo de caixa de bateria baseado em um da Figura 3, isto é, montado com a viga lateral longitudinal inferior de uma carroceria de veículo.
[038] A Figura 5 é uma vista esquemática em seção transversal parcial de uma terceira modalidade de um fundo de caixa de bateria de acordo com a invenção, montado com a viga lateral longitudinal inferior de uma carroceria de veículo.
[039] A Figura 6 é uma vista esquemática em seção transversal parcial de uma quarta modalidade do fundo de caixa de bateria de acordo com a invenção, montado com a viga lateral longitudinal inferior de uma carroceria de veículo.
[040] A Figura 7 é uma vista esquemática em seção transversal parcial de uma quinta modalidade do fundo de caixa de bateria de acordo com a invenção, montado com a viga lateral longitudinal inferior de uma carroceria de veículo.
[041] A Figura 8 é uma vista esquemática em seção transversal parcial de uma sexta modalidade do fundo de caixa de baterias de acordo com a invenção, montado com a viga lateral longitudinal inferior de uma carroceria de veículo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO
[042] As Figuras 1 e 2 mostram um veículo elétrico exemplificador no qual um fundo de caixa de bateria 1 de acordo com a invenção pode ser aplicado. Mais particularmente, essas figuras mostram um carro. No entanto, o fundo de caixa de bateria da invenção também pode ser aplicado em outros tipos de veículos elétricos que requerem um desempenho melhorado contra batida do fundo de caixa de bateria e um melhor resfriamento das baterias.
[043] Em particular, as Figuras 1 e 2 mostram um veículo elétrico compreendendo os eixos dianteiro e traseiro 108, 110.
[044] Como já explicado anteriormente, e como é evidente nas Figuras 1 e 2, a caixa de bateria é um contêiner disposto entre os eixos dianteiro e traseiro 108, 110 configurado para receber e conter as células de bateria 102 que alimentam os motores de veículos elétricos. Os principais elementos que formam a caixa de bateria são uma cobertura 112, as vigas laterais longitudinais 104 e o fundo de caixa de bateria 1. Opcionalmente, quando a bateria compreende muitas células de bateria 102 dispostas lado a lado, vigas internas de divisão 114 também estão dispostas no interior da caixa de bateria. Esses elementos são unidos por meio de qualquer técnica de união possível, tal como soldagem a ponto, soldagem a laser, soldagem por fricção, rebitagem, rosqueamento e similares.
[045] No que diz respeito ao comportamento contra batidas da carroceria de veículo, uma das partes mais relevantes da caixa de bateria é o fundo de caixa da bateria 1. Como é evidente nas Figuras 1 e 2 por meio de uma linha pontilhada, o fundo de caixa de bateria 1 de veículos elétricos é disposto na parte inferior da carroceria do veículo 100 para reforçar a carroceria do veículo 100 e proteger as baterias 102 em caso de impacto lateral ou por baixo.
[046] As Figuras 3 e 4 mostram a primeira e a segunda modalidades de um fundo de caixa de bateria 1 de acordo com a invenção que compartilham muitas características em comum. Portanto, elas são descritas em conjunto aqui.
[047] Como é evidente nas figuras, o fundo de caixa de bateria 1 compreende três elementos principais, que são o painel de suporte de bateria 2, os canais de resfriamento inferiores 4 e a proteção abaixo do corpo 6.
[048] O painel de suporte de bateria 2 é o painel superior do fundo de caixa de bateria 1. Este é o painel no qual a pluralidade de células da bateria 102 que formam a bateria é suportada. Para fins ilustrativos, nas figuras, as células de bateria 102 não são mostradas como sendo suportadas no painel de suporte de bateria 12. No entanto, isso deve ser entendido apenas como uma representação esquemática. O versado na técnica entende que as células de bateria 102 são fisicamente suportadas na superfície superior do painel de suporte 2 da bateria e alojadas dentro da caixa de bateria.
[049] Como também é evidente a partir destas figuras, os canais de resfriamento inferiores 4 para conter um fluido para resfriar as células de bateria 102 são dispostos adjacentes e abaixo do painel de suporte de bateria 2. Nesta modalidade preferencial, a parede superior dos canais de resfriamento 4 também faz parte do painel de suporte de bateria 2. Isso melhora a transferência de calor entre a célula de bateria correspondente 102 e o fluido de resfriamento contido nos canais de resfriamento inferiores 4.
[050] Os canais de resfriamento 4 dessas modalidades são dispostos ao longo da direção na qual o veículo se move para frente. Esta direção é referida na invenção como a direção de movimento longitudinal L. No entanto, em uma modalidade alternativa, esses canais de resfriamento 4 também podem ser dispostos perpendicularmente à direção de movimento longitudinal L. No entanto, é especialmente preferencial que os canais de resfriamento inferiores 4 estejam dispostos ao longo da dimensão maior da base da célula de bateria, já que a bateria é montada no painel de suporte de bateria 2.
[051] Nas Figuras 3 e 4 também é evidente que a proteção abaixo do corpo 6 está disposta abaixo dos canais de resfriamento inferiores 4, bem como abaixo do painel de suporte de bateria 2.
[052] Como já mencionado, a invenção tem o objetivo de melhorar o desempenho de colisão, e especialmente o desempenho do fundo de caixa de bateria 1 de acordo com a invenção ao receber qualquer tipo de impacto que leve a danos nas baterias, bem como garantir que a regulação de resfriamento das células de bateria 102 é menos influenciada pelas condições ambientais. Para este fim, uma cavidade interna de deformação 8 é fornecida entre a pluralidade de canais de resfriamento inferiores 4 e a proteção abaixo do corpo 6. Como é evidente nas figuras, a proteção abaixo do corpo 6 é conectada ao painel de suporte de bateria 2 por meio de duas paredes externas 18.
[053] Especialmente no caso de colisão por baixo com qualquer objeto impactante, esta cavidade interna de deformação 8 fornece absorção de energia de impacto. Portanto, as baterias são protegidas contra riscos de explosão e também contra vazamentos acidentais de fluido de resfriamento ou fluido da bateria.
[054] Na modalidade da Figura 3, as paredes externas 18 são perpendiculares ao painel de suporte da bateria 2 e à proteção abaixo do corpo 6. Em vez disso, na modalidade da Figura 4, essas paredes externas 18 formam um ângulo em relação ao painel de suporte da bateria 2 e à proteção abaixo do corpo 6. Esta segunda modalidade melhora ainda mais o comportamento contra colisão lateral nos casos em que o impacto atinge diretamente essas paredes externas 18, porque graças a esse chanfro, como as paredes externas 18, a intensidade da força de impacto normal é reduzida.
[055] Também é relevante indicar que, para simplificar o processo de fabricação, o fundo de caixa de bateria é formado integralmente a partir de um material metálico. O material metálico é uma liga de alumínio. Além disso, o fundo de caixa de bateria é constituído por pelo menos uma parte extrudida da dita liga de alumínio.
[056] Como é evidente, esta parte extrudida forma o painel de suporte 2, os canais de resfriamento inferiores 4, a cavidade interna de deformação 8 e a proteção abaixo do corpo 6 em uma única parte da dita liga de alumínio. O alumínio é fácil de extrudar, mas também possui uma condutividade térmica muito notável, melhorando assim a extração de calor das células de bateria 102 alojadas na caixa da cavidade para o fluido de resfriamento.
[057] Não é essencial para a invenção que todo o fundo de caixa de bateria 1 seja constituído por uma única parte, porque, alternativamente, o fundo de caixa de bateria 1 pode ser constituído por uma pluralidade de partes extrudidas conectadas entre si por meios de conexão, como soldagem por pontos, soldagem a laser, soldagem por fricção, rebitagem, rosqueamento ou similares. No entanto, cada uma dessas partes extrudidas forma o painel de suporte 2, os canais de resfriamento inferiores 4, a cavidade interna de deformação 8 e a proteção abaixo do corpo 6. Depois, estas são unidas em conjunto.
[058] A cavidade interna de deformação 8 do fundo de caixa de bateria 1 mostrada nas Figuras 3 e 4, tem uma face interna inferior 10 e uma face interna superior 12. Também para melhorar a rigidez do fundo de caixa de bateria 1 e, consequentemente, melhorar o comportamento de batida deste elemento, o fundo de caixa de bateria 1 compreende adicionalmente uma pluralidade de nervuras internas 14 que se estendem da face interna inferior 10 para a face interna superior 12 da cavidade interna de deformação 8.
[059] Nestas duas primeiras modalidades, adjacente a pelo menos um canal de resfriamento inferior 4, o fundo de caixa de bateria 1 compreende seções de interrupção 20.
[060] Além disso, como é evidente nas figuras, as seções de interrupção 20 são seções do fundo de caixa de bateria nas quais nenhum canal de resfriamento inferior 4 está disposto. Portanto, a face interna superior 12 da cavidade interna de deformação 8 é formada pela parede inferior correspondente dos canais de resfriamento inferiores 4 ou pela superfície inferior do painel de suporte da caixa de bateria 2. Graças a essas seções de interrupção 20, as nervuras 14 se estendem da face interna inferior 10 para a face interna superior 12 nas seções de interrupção 20, protegendo ainda mais os canais de resfriamento inferiores 4 em caso de batida.
[061] Além disso, a fim de melhorar a rigidez da caixa de bateria 1, nessas duas modalidades as nervuras internas 14 têm uma seção transversal em forma de arco. Essas nervuras em forma de arco são dispostas de modo que o lado côncavo correspondente das nervuras em forma de arco 14 esteja voltado para a face interna superior 12 da cavidade interna 8, de modo que os canais de resfriamento inferiores 4 sejam encapsulados entre duas seções de interrupção 20. Neste caso, as nervuras em forma de arco formam um arco redondo. Contudo, são possíveis outros tipos de arcos, tais como arcos triangulares, arcos segmentares, arcos de lancetas, arcos elípticos, arcos parabólicos, arcos de catenária ou similares.
[062] É especialmente preferencial que os canais de resfriamento inferiores 4 da caixa de bateria 1 sejam conectados de modo fluido um ao outro para formar um circuito de resfriamento. O circuito de resfriamento permite a circulação do fluido de resfriamento no interior do dito circuito de resfriamento. Para esse fim, o veículo é fornecido com a bomba, ventilador, sistema de controle correspondente da pressão de trabalho e todos os elementos necessários para o funcionamento adequado do circuito de resfriamento e conhecido pelo versado na técnica.
[063] As modalidades mostradas nas Figuras 5 a 7 compartilham muitas das características com as duas modalidades descritas até este ponto. Portanto, a partir de agora apenas as características que diferem das modalidades anteriores são descritas, enquanto que para a descrição das demais características já descritas acima, é feita referência aos parágrafos anteriores.
[064] As Figuras 5 e 6 mostram uma terceira e uma quarta modalidades do fundo de caixa de bateria 1 de acordo com a invenção montado em uma caixa de bateria. Como é evidente a partir dessas figuras, agora algumas das nervuras 14 terminam nas paredes laterais 22 dos canais de resfriamento inferiores 4, em vez de terminar nas seções de interrupção 20. No entanto, outras nervuras se estendem da face interna inferior 10 da cavidade interna de deformação 8 até as seções de interrupção
20.
[065] Finalmente, a modalidade da Figura 7 difere das modalidades anteriores por não serem fornecidas nervuras internas.
[066] Neste caso, a carroceria de veículo compreende vigas 104 contendo canais de resfriamento de viga 106 integrados nas mesmas para conter o fluido de resfriamento. Mais particularmente, a carroceria de veículo compreende duas vigas laterais longitudinais inferiores 104 dispostas em cada lado da carroceria de veículo 100, na direção de movimento longitudinal L do veículo. Para um desempenho de resfriamento ainda melhor, cada uma das vigas laterais 104 compreende canais de resfriamento de viga lateral 106 integrados nas mesmas. Esses canais de resfriamento de viga lateral 106 são dispostos em relação ao painel de suporte 2 voltado para as células de bateria 102. Portanto, é obtido um efeito de resfriamento lateral das células da bateria 102 adjacente às vigas laterais 104.
[067] A fim de obter um bom aperto do líquido, a conexão entre os canais de resfriamento da viga lateral 106 e os canais de resfriamento inferiores 4, a conexão do fundo de caixa de bateria 1 e das vigas laterais 104 é fornecida com um elemento de vedação 116. É especialmente preferencial que os canais de resfriamento inferiores e os canais de resfriamento da viga lateral 106 sejam conectados de modo fluido, formando um circuito de resfriamento. É especialmente preferencial que os canais de resfriamento de viga 106 estejam dispostos perpendicularmente aos canais de resfriamento inferiores 4.
[068] Finalmente, a Figura 8 mostra uma sexta modalidade do fundo de caixa de bateria 1 da invenção. Neste caso, diferentemente da modalidade da Figura 7, o canal de resfriamento da viga lateral 106 é centrado com o canal de resfriamento inferior 4 para facilitar a circulação do fluido de resfriamento.
[069] Como é evidente para o versado na técnica, as características das diferentes modalidades descritas neste documento também podem ser combinadas de várias maneiras diferentes.

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES
1. Fundo de caixa de bateria (1) para veículos elétricos para ser disposto na parte inferior de uma carroceria de veículo (100), o dito fundo de caixa de bateria (1) compreendendo: [a] um painel de suporte de bateria (2) para suportar uma pluralidade de células de bateria (102), [b] uma pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) para conter um fluido de resfriamento, sendo a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) disposta adjacente ao dito painel de suporte de bateria e abaixo do dito painel de suporte de bateria (2) de modo que eles possam resfriar as ditas células de bateria (102) e [c] uma proteção abaixo do corpo (6) disposta abaixo da dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4), caracterizado pelo fato de que [d] uma cavidade interna de deformação (8) é fornecida entre a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores e a dita proteção abaixo do corpo (6), e pelo fato de que [e] o dito fundo de caixa de bateria (1) é formado integralmente a partir de um material metálico.
2. Fundo de caixa de bateria (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito material metálico é uma liga de alumínio e pelo fato de que o dito fundo de caixa de bateria (1) é constituído de pelo menos uma parte extrudida da dita liga de alumínio, a dita parte extrudida formando: [a] o dito painel de suporte (2), [b] os ditos canais de resfriamento inferiores (4), [c] a dita cavidade interna de deformação (8) e [d] a dita proteção abaixo do corpo (6).
3. Piso de caixa de bateria (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que é extrudido em uma única parte da dita liga de alumínio.
4. Fundo de caixa de bateria (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito fundo de caixa de bateria (1) é constituído por uma pluralidade de partes extrudidas conectadas umas às outras através de meios de conexão.
5. Piso de caixa de bateria (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) está disposta ao longo da direção de movimento longitudinal (L) do veículo ou perpendicularmente ao mesmo.
6. Fundo de caixa de bateria (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita cavidade interna de deformação (8) tem uma face interna inferior (10) e uma face interna superior (12) e pelo fato de que o dito fundo de caixa de bateria (1) compreende adicionalmente uma pluralidade de nervuras internas (14), a dita pluralidade de nervuras internas (14) se estendendo da dita face interna inferior (10) para a dita face interna superior (12).
7. Fundo de caixa de bateria (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que adjacente a pelo menos um canal de resfriamento inferior (4), o dito fundo de caixa de bateria (1) compreende seções de interrupção (20), e pelo fato de que menos uma nervura da dita pluralidade de nervuras internas (14) se estende a partir da dita face interna inferior (10) para a dita face interna superior (10) nas ditas seções de interrupção (20).
8. Piso de caixa de bateria (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma nervura da dita pluralidade de nervuras internas (14) tem uma seção transversal em forma de arco.
9. Piso de caixa de bateria (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma nervura em forma de arco (14) está disposta de modo que o lado côncavo da dita pelo menos uma nervura em forma de arco (14) esteja voltada para a dita face interna superior (12) da dita cavidade interna (8) e encapsule pelo menos um canal de resfriamento inferior (4) entre duas seções de interrupção (20).
10. Piso de caixa de bateria (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os canais de resfriamento inferiores (4) da dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) são conectados de forma fluida um ao outro para formar um circuito de resfriamento e pelo fato de que o fluido de resfriamento pode ser circulado no interior do dito circuito de resfriamento.
11. Carroceria de veículo (100), caracterizada por compreender um fundo de caixa de bateria (1) conforme as reivindicações 1 a 10.
12. Carroceria de veículo (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por compreender adicionalmente vigas (104) contendo canais de resfriamento de vigas (106) integrados nas mesmas para conter o dito fluido de resfriamento, sendo as ditas vigas (104) dispostas adjacentes ao dito fundo de caixa de bateria (1) para resfriar as células de bateria (102) adjacentes às ditas vigas (104).
13. Carroceria de veículo (100), de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que os canais de resfriamento inferiores (4) da dita pluralidade de canais de resfriamento inferiores (4) e os ditos canais de resfriamento de viga (106) são conectados de modo fluido um ao outro para formar um circuito de resfriamento, e pelo fato de que o fluido de resfriamento pode circular no interior do dito circuito de resfriamento.
14. Carroceria de veículo (100), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que as ditas vigas (104) são vigas laterais longitudinais inferiores (104) dispostas em cada lado da dita carroceria do veículo (100), na direção de movimento longitudinal (L) do veículo, e pelo fato de que cada uma das ditas vigas laterais (104) compreende canais de resfriamento de viga lateral (106) integrados no mesmo para conter o dito fluido de resfriamento, sendo os ditos canais de resfriamento de viga lateral (106) dispostos em relação ao dito painel de suporte (2) para resfriar lateralmente as ditas células de bateria (102) adjacentes às ditas vigas laterais (104).
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