CN108146213A - 电驱动车辆的车身 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电驱动车辆(200)的车身(10)，该车身具有用于在该车辆(200)的运行过程中传递机械力的车架(20)，其中，该车架(20)具有用于接纳至少两个电池模块(100)的电池部分(22)，并且该电池部分(22)具有用于将该至少两个电池模块(100)紧固在接纳位置(AP)中的至少一个紧固接口(24)。

Description

电驱动车辆的车身

技术领域

本发明涉及一种电驱动车辆的车身，一种用于这种车身的电池模块，以及一种将电池模块安装在车身中的方法。

背景技术

已知电池模块旨在被安排在电驱动车辆中，以便为车辆的电驱动装置供应相关电力。在已知的解决方案中，为了这个目的，多个单独的电池模块被接纳和预安装在相关联的电池框架中。然后在所述车辆的组装线上通常将因此由这些单独电池模块和这个电池框架构成的整个驱动电池从下面插入到电驱动车辆中。

已知的解决方案的缺点在于，对应的电池框架是必要的，以确保必要的机械稳定性和对这些单独电池模块的必要的机械保护。分开的安装便于组装这些单独的电池模块以形成驱动电池。然而，电池框架的使用导致必须将额外的重量引入电驱动车辆。特别是在电驱动车辆的情况下，重量的增加造成里程减少的关键缺点，并且因此对于潜在买家而言通常降低接受度。

发明内容

本发明的目的是至少部分地消除上述缺点。特别地，本发明的目的是在电驱动车辆中实现电池模块区域的重量减轻。

上述目的通过一种具有下述1所述的特征的车身、一种具有如下述7所述的特征的电池模块以及一种具有如下述10所述的特征的方法来实现。下述2-6和8-9、说明书以及附图中将显现本发明的进一步的特征和细节。在此，与根据本发明的车身相关联描述的特征和细节当然也在各自情况中与根据本发明的电池模块和根据本发明的方法相关联地适用并且反之亦然，因此，关于披露的本发明的多个单独方面是或者始终可以相互参照。

1.一种电驱动车辆的车身，该车身具有用于在该车辆的运行过程中传递机械力的车架，其中该车架具有用于接纳至少两个电池模块的电池部分，并且该电池部分具有用于将该至少两个电池模块紧固在接纳位置(AP)中的至少一个紧固接口。

2.如上述1所述的车身，其特征在于，对于待接纳的每个电池模块，该电池部分具有用于与处于该接纳位置(AP)中的相应电池模块的多个配合接触部分进行电接触的两个接触部分。

3.如上述2所述的车身，其特征在于，所述接触部分具有用于在插入该接纳位置(AP)的过程中使该相应电池模块相对于该电池部分定向的引导表面。

4.如以上1-3之一所述的车身，其特征在于，对于待接纳的每个电池模块，该电池部分具有用于与处于该接纳位置(AP)中的相应电池模块的配合流体部分形成流体连通式连接的流体部分。

5.如上述3所述的车身，其特征在于，所述流体部分具有用于在插入该接纳位置(AP)的过程中使该相应电池模块相对于该电池部分定向的引导表面。

6.如以上2至5之一所述的车身，其特征在于，所述接触部分和/或所述流体部分具有进入该接纳位置(AP)的一个插入方向(ER)，该插入方向被定向成沿着或基本上沿着该相应电池模块进入该电池部分的安装方向(MR)。

7.一种用于具有如以上1至6之一所述的特征的车身中的电池模块，具有用于紧固到该车架的电池部分的紧固接口的一个配合紧固接口。

8.如上述7所述的电池模块，其特征在于，提供了用于与该电池部分的接触部分电接触的至少两个配合接触部分和/或用于与该电池部分的流体部分流体连通式连接的至少两个配合流体部分。

9.如上述7和8中任一项所述的电池模块，其特征在于，提供一个冷却装置、尤其是被侧向地提供在该电池模块上。

10.一种用于将具有以上7至9之一所述的特征的电池模块安装在具有如以上1至6之一所述的特征的车身中的方法，该方法包括以下步骤：

-将至少两个电池模块插入该车架的一个电池部分中，

-在该接纳位置(AP)中将该至少两个电池模块紧固到该电池部分的紧固接口。

根据本发明的用于电驱动车辆的车身具有用于在车辆运行过程中传递机械力的车架。该车架配备有用于接纳至少两个电池模块的一个电池部分。此外，该电池部分具有用于将该至少两个电池模块紧固在其接纳位置中的至少一个紧固接口。

为了本发明的目的，电驱动车辆可以是纯电动车辆和具有电动辅助驱动装置的车辆两者。为了本发明的目的，其他组合式解决方案(例如所谓的混合动力车辆或具有所谓的增程器的电动车辆)也应理解为电驱动车辆。决定性的核心思想在于，提供由至少两个电池模块构成的驱动电池以用于车辆的电驱动。

相比于已知的解决方案，这些单独的电池模块因此不再预先安装，而是单独地、顺序地或同时地插入车身的对应车架。这优选地在对应组装线中组装车辆的过程中发生。

为了本发明的目的，该车架应被理解为是指车辆的可以传递在车辆运行过程中出现的机械力的车身。因此，该车架用作用于安装位于其上的机械部件的车辆结构。特别地，这些机械部件包括传动系的可移动部分和用于紧固各个车轮的车轮支架。在这种情况下，车架的机械力的传递还特别包括可以在碰撞情况下被引入车身的机械力。

因此，本发明必不可少的核心思想在于，此车架的一部分现在是电池部分。换言之，除了传递机械力的主要功能之外，该车架还具备有附加的辅助功能。这就是接纳这些电池模块的功能。相比于已知的解决方案，因此不再需要分开的电池框架，因为车架本身具有用于接纳这些单独电池模块的功能的对应电池部分。

在这种情况下，该电池部分可以特别地被配置成使得其可从车辆下方接近。因此，可以在组装线上从下方进行这些单独电池模块的对应插入运动。车辆经常通过不同高度和不同位置下的输送带在组装线上移动。在此，可以提供从下方插入或者整个车身旋转以便从侧面或从上方插入这些单独电池模块。在这种情况下，这些电池模块的插入可以手动地(即由操作者的手)、或自动化地或部分自动化地进行。

特别地，当使用自动化引导的插入运动时，通过外部预安装的损失可能产生的缺点基本上被完全消除。

从上面的描述可以认识到，现今分开式电池框架已经过时了。相反，通过功能的结合，可以使车架接管迄今为止必需的电池框架的相应接纳功能，结果是当使用根据本发明的车身时，电池框架的空间要求和必要的重量都被完全省去。因此，具有本发明必不可少的构型的车身导致整个电驱动车辆的更轻量化的设计形式，并且因此导致以相同的可用电池功率实现更大里程的可能性。通过减小电驱动车辆的重量，还相当大地改善了另外的车辆性能水平，例如加速行为和最大速度。

应当理解的是，接纳位置是针对相应电池模块的位置，电池模块被插入在该位置中并且电池模块被紧固在该位置中。因此，电池模块在电池模块的使用寿命期间或在所驱动车辆的使用寿命期间保持在所述紧固的接纳位置。在这种情况下，这些单独电池模块彼此接触或与车辆内的相应的传动系接触可以手动地或自动地或部分自动地进行。特别是在使用下面解释的接触部分时，为了本发明的目的，可以想到这些单独电池模块彼此自动或部分自动地接触。在此，可以在该电池部分内提供多个接触部分或接触线，以便能够提供相应的交叉接触以完成这些单独电池模块之间的接触。

在此，能以各种方式设计通过紧固接口的紧固。因此，可以存在可逆和不可逆的紧固。还可以想到，当电池模块已经到达接纳位置时，可以说是自动地实现预紧固或最终紧固。该功能可以例如通过卡扣/闩锁式紧固来实现。

在根据本发明的车身中，可能有利的是，对于待接纳的每个电池模块，该电池部分具有用于与处于该接纳位置中的相应电池模块的多个配合接触部分进行电接触的两个接触部分。这些电池模块通常配备有正负极性。为了相应地电接触这两个不同的极，在每种情况下，对于待接收的每个电池模块，两个接触部分被安排在该电池部分上。因此，对应的配合接触部分具有相同的数量。然而，当然原则上还可以考虑其他设置，其结果是还可以使多于两个的接触部分相应地与多于两个的配合接触部分接触。为了延续该车架的电池部分内的接触，可以提供电线，这些电线在所希望的设置中将用于不同电池模块的单独接触部分互连。在此，这些接触部分和这些配合接触部分特别地具有互补形状，结果是对应的强制和/或部分强制的相互接合是可能的。因此，例如可以提供销、凹陷或凹槽，以便能够提供这些接触部分或配合接触部分的这种构型。

在根据本发明的车身中，如果这些接触部分具有用于在插入该接纳位置的过程中使该相应电池模块相对于该电池部分定向的引导表面，则可以实现另外的优点。这样的引导表面可以例如通过引导斜面或引导锥体来获得。这些引导表面使得更容易找到所希望的相对位置，特别是在自动或部分自动地安装过程中。相应地减小了在朝该接纳位置的方向插入电池模块时所需的精度，结果是通常可以以更高的安装速度运行。因此，例如，机器人可以在电池部分下方执行电池模块的相应的预定位，结果是最后插入操作允许一定的游隙，以便借助于这些引导表面将电池模块相对于电池部分精确地引导到接纳位置中所希望的相对位置中。

在根据本发明的车身中，另外有利的是，对于待接纳的每个电池模块，该电池部分具有用于与处于该接纳位置中的相应电池模块的一个配合流体部分形成流体连通式连接的一个流体部分。与已经关于接触部分的电接触所解释的那些类似，电池模块经常配备有单独的冷却装置。如以下将解释的，根据本发明的电池模块可以各自分别具有它们自己的冷却装置，结果是冷却功能已经是这些电池模块的一部分。因此，为了组合这些单独冷却装置的冷却功能以形成整体冷却回路，在本实施例中提供了这些流体部分和这些配合流体部分。当将电池模块插入接纳位置时，因此产生一方面电池模块的冷却装置与另一方面车身中的电池部分的另外的对应冷却回路之间的流体连通。在此，可以在安装之后或至少部分地甚至在安装之前执行加注操作，以便在现场获得对应的冷却剂或冷却液体。特别是当在这些电池模块或电池部分的这些流体部分上提供安装阀时，加注式安装是可能的。类似于对电接触所解释的那些，冷却回路因此也在安装过程中可以说是自动地形成。

在根据本发明的车身中，另外有利的是，这些流体部分具有用于在插入该接纳位置的过程中使该相应电池模块相对于该电池部分定向的引导表面。这些引导表面可以具有相似或甚至相同的设计，以对应于已经相对于接触部分的引导表面所解释的那些。在此，这些引导表面例如与可以形成在流体部分或配合流体部分上的阀相关联。

在根据本发明的车身中，另外有利的是，这些接触部分和/或这些流体部分具有进入该接纳位置的一个插入方向，该插入方向被定向成沿着或基本上沿着该相应电池模块进入该电池部分的安装方向。特别是关于紧固接口，存在限定的安装方向，以便将电池模块移动到其接纳位置。该安装方向还可以具有安装通道(Montagekorridor)。接触部分或流体部分的相关联的插入方向指的是电池模块在移动方面必须遵循的方向，以便产生所希望的电接触和/或形成所希望的流体连通式连通。因此，以根据本发明的方式将插入方向与安装方向相关联意味着电接触和/或流体连通式接触可以说是自动地伴随着电池模块的紧固。因此，当插入电池模块时，电接触和流体连通式接触可以说是自动且同时进行的。

本发明的另一主题是根据本发明的用于车身的电池模块。这样的电池模块具有用于紧固到车架的电池部分的紧固接口的一个配合紧固接口。因此，根据本发明的电池模块提供了关于根据本发明的车身已予以广泛解释的相同优点。当然，本发明的另一目的是一种由一方面根据本发明的车身以及另一方面在其中插入的根据本发明的至少两个电池模块构成的系统。

根据本发明的电池模块可以被开发为使得提供了用于与该电池部分的接触部分电接触的至少两个配合接触部分和/或用于与该电池部分的流体部分流体连通式连接的至少两个配合流体部分。在此，可以手动或自动或部分自动地发生所述接触。这些相关联的配合接触部分或配合流体部分提供了关于这些接触部分和流体部分已予以解释的相应优点。

此外，在根据本发明的电池模块中，有利的是，提供一个冷却装置、尤其是被侧向地提供在该电池模块上。因此，该冷却装置是电池模块的一部分，结果是不再需要在已经安装好的电池模块上的对于冷却装置的后续安装必要性。相反，这些电池模块可以说是预制有这些单独冷却装置，并且特别地配备有已予以解释的配合流体部分。因此，当将电池模块插入接纳位置时，可以说是自动且同时形成冷却回路。在此，冷却装置优选地包括相应的电池模块的多个内部电池单元，以便能够提供对应的散热功能。

本发明的另一主题是一种用于将根据本发明的电池模块安装在根据本发明的车身中的方法，该方法包括以下步骤：

-将至少两个电池模块插入该车架的一个电池部分中，

-在该接纳位置中将该至少两个电池模块紧固到该电池部分的这些紧固接口。

根据本发明插入这两个电池模块并且生成一种由根据本发明的电池模块和根据本发明的车身构成的系统提供了与关于根据本发明的电池模块或关于根据本发明的车身已予以广泛解释的相同优点。在此，可以对这些单独电池模块同时、或顺序地或部分顺序地执行插入步骤。可以自动地或部分自动地以及以常规方式手动地执行以电和/或流体连通方式的接触。在此，特别地，所使用的冷却流体可以是冷却液体。

附图说明

本发明另外的优点、特征和细节将从以下说明中显现，其中参见附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。在权利要求书和说明书中提到的这些特征可以各自单独地或以任何希望的组合地对本发明来说是必不可少的。示意性地在以下附图中：

图1示出了根据本发明的车身的一个实施例，

图2示出了在安装过程中图1的实施例，

图3示出了根据本发明的车身的另一个实施例，

图4示出了在安装过程中图3的实施例，

图5示出了用于接触部分或流体部分的引导表面的实施例，

图6示出了电池模块的实施例，并且

图7示出了图6的实施例的示意图示。

具体实施方式

图1和图2示出了电驱动车辆200的车身10。在此，车身10配备有一个车架20，以便在车辆200的运行过程中接收和传递机械力。此外，如图1和图2中所示的车架20配备有一个电池部分22。在此示意性地展示出可以具有多个单独的电池单元130的两个分开的电池模块100旨在被插入到电池部分22中。

图1和图2示出了如何实现这些单独电池模块的顺序安装。为了安装目的，车架20的电池部分22配备有对应的多个接触部分26、多个流体部分28以及多个紧固接口24。如图1所展示出的，首先，左侧电池模块100有待沿一个安装方向MR向上插入。还沿安装方向MR形成这些接触部分26和流体部分28的插入方向ER。在转到图2时，可以看出，现在处于插入和因此被接纳的位置AP的电池模块100如何以接触方式安排以便在这些接触部分26与这些配合接触部分126之间进行电接触。同样适用于在这些流体部分28与这些配合流体部分128之间形成流体连通式连接。在下一步骤中，可以以与顺序的下一阶段相同的方式沿着安装方向MR向上移动右侧电池模块100，以便在此在这些流体部分28与这些配合流体部分128之间也形成流体连通式连接并且在这些接触部分26与这些配合接触部分126之间也形成电连接。

图3和图4展示了对于顺序安装可替代地或附加地，如何还可以实现同时安装。在此，这些单独电池模块100被安排在车身底部或副车架的一部分上，并且因此可以一起沿安装方向MR向上移动。对应的紧固接口24被安排在电池部分22的外侧，结果是能以如图4所示的方式执行与这些配合紧固接口124的紧固。一方面这些接触部分26和流体部分28与另一方面这些配合接触部分126和配合流体部分128之间的接触以与关于图1和图2的解释相类似的方式进行。

图5示出了这些接触部分26或流体部分28的一个实施例，该实施例在此可以具有锥形设计的引导表面27和29。在沿着插入方向ER朝接纳位置AP的方向插入移动过程中，这允许相对于电池部分22执行对准，该对准必须至少在多个子区域中执行。

然后，图6和7示出了电池模块100可以由一个或多个单独的电池单元130形成。当然，在此提供了多个分开的冷却装置，这些冷却装置将相应的电池单元130从外侧封装在电池模块100的两个侧向部分上并且因此可以为相应的电池模块100提供冷却功能。然后发生相关联的接触，以在这些配合流体部分128与流体部分28之间形成流体连通式连通。

这些实施例的以上解释仅仅在示例的上下文中描述本发明。在技术上有意义的情况下，这些实施例的单独特征可以彼此自由组合而不脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种电驱动车辆(200)的车身(10)，该车身具有用于在该车辆(200)的运行过程中传递机械力的车架(20)，其中该车架(20)具有用于接纳至少两个电池模块(100)的电池部分(22)，并且该电池部分(22)具有用于将该至少两个电池模块(100)紧固在接纳位置(AP)中的至少一个紧固接口(24)。

2.如权利要求1所述的车身(10)，其特征在于，对于待接纳的每个电池模块(100)，该电池部分(22)具有用于与处于该接纳位置(AP)中的相应电池模块(100)的多个配合接触部分(126)进行电接触的两个接触部分(26)。

3.如权利要求2所述的车身(10)，其特征在于，所述接触部分(26)具有用于在插入该接纳位置(AP)的过程中使该相应电池模块(100)相对于该电池部分(22)定向的引导表面(27)。

4.如权利要求2或3所述的车身(10)，其特征在于，对于待接纳的每个电池模块(100)，该电池部分(22)具有用于与处于该接纳位置(AP)中的相应电池模块(100)的配合流体部分(128)形成流体连通式连接的流体部分(28)。

5.如权利要求4所述的车身(10)，其特征在于，所述流体部分(28)具有用于在插入该接纳位置(AP)的过程中使该相应电池模块(100)相对于该电池部分(22)定向的引导表面(29)。

6.如权利要求4所述的车身(10)，其特征在于，所述接触部分(26)和/或所述流体部分(28)具有进入该接纳位置(AP)的一个插入方向(ER)，该插入方向被定向成沿着或基本上沿着该相应电池模块(100)进入该电池部分(22)的安装方向(MR)。

7.一种用于具有如权利要求1至6之一所述的特征的车身(10)中的电池模块(100)，具有用于紧固到该车架(20)的电池部分(22)的紧固接口(24)的一个配合紧固接口(124)。

8.如权利要求7所述的电池模块(100)，其特征在于，提供了用于与该电池部分(22)的接触部分(26)电接触的至少两个配合接触部分(126)和/或用于与该电池部分(22)的流体部分(28)流体连通式连接的至少两个配合流体部分(128)。

9.如权利要求7和8中任一项所述的电池模块(100)，其特征在于，提供一个冷却装置(110)、尤其是被侧向地提供在该电池模块(100)上。

10.一种用于将具有权利要求7至9之一所述的特征的电池模块(100)安装在具有如权利要求1至6之一所述的特征的车身(10)中的方法，该方法包括以下步骤：

-将至少两个电池模块(100)插入该车架(20)的一个电池部分(22)中，

-在该接纳位置(AP)中将该至少两个电池模块(100)紧固到该电池部分(22)的紧固接口(24)。