CN109690814A - 用于电机驱动的交通工具的蓄电池壳体 - Google Patents

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Abstract

一种用于电机驱动的交通工具的蓄电池壳体(1)具有用于容纳一个或多个蓄电池模块(12)的凹槽件(3)，所述凹槽件(3)具有底板5和在所述底板上成形的侧壁(6、6.1、7、7.1)。所述凹槽件(3)的侧壁(6、6.1、7、7.1)分别通过弯曲的边缘区段(8)彼此连接。蓄电池壳体(1)的特征在于，所述凹槽件(3)的每个弯曲的边缘区段(8)在中间连接有相对边缘区段(8)反向弯曲的连接壁段(9、9.1)的情况下与通过所述边缘区段相连的侧壁(6、6.1、7、7.1)中的至少一个侧壁连接，并且所述侧壁(6、6.1、7、7.1)以及每个弯曲的边缘区段(8)和每个弯曲的连接壁段(9、9.1)均与所述一个或多个蓄电池模块(12)相间隔。

Description

用于电机驱动的交通工具的蓄电池壳体
本发明涉及一种蓄电池壳体，用于电机驱动的交通工具，所述蓄电池壳体具有用于容纳一个或多个蓄电池模块的凹槽件，所述凹槽件具有底板和在所述底板上成形的侧壁，其中，所述凹槽件的侧壁分别通过弯曲的边缘区段彼此连接。
在电机驱动的交通工具、例如轿车、陆地运输交通工具等上，蓄电池模块被用作储能器。这类蓄电池模块典型地由许多单个的蓄电池组成。这些蓄电池是所谓的高压蓄电池。对这类为运行这种交通工具所需的蓄电池模块的安置提出了一定的要求。重要的是，一个或多个蓄电池模块在其蓄电池壳体内被保护防止受到外部影响。此外，需要将蓄电池模块针对湿气侵入密封地安置在蓄电池壳体内，以便防止在蓄电池壳体内形成冷凝水。进入蓄电池壳体的蓄电池腔的湿气会导致蓄电池模块短路和由此引发火灾。
在电机驱动的交通工具中，随动的重量特别重要，因此这类交通工具小型化地设计。这使得运行交通工具所需的机组也尽可能结构小地设计，因此应当尽可能好地利用提供的安装容积。对运行交通工具所需的蓄电池容积也是如此。在此背景下希望，为此使用虽然能容纳尽可能大的蓄电池体积但还能低成本地制造的蓄电池壳体。这种可低成本制造的蓄电池壳体由两个板材成形部件组成。这两个板材成形部件中的至少一个部件由钢板坯通过用于构造希望的凹槽结构的拉深工艺制成。另一部件可以设计为平面的罩盖或也可以设计为第二凹槽件。在设计为第二凹槽件的情况下，蓄电池壳体因此由两个槽形的半壳提供。将钢制部件用于制造蓄电池壳体部件在壁厚较小的情况下确保需要的强度特性，这种蓄电池壳体应当具备这样的强度特性，以便保护布置在其中的蓄电池模块。然而，在钢板坯变形中在设计凹槽几何形状时应当注意变形工艺允许的最小半径，以避免在拉深时材料开裂。
专利文献EP 2 565 958B1公开一种蓄电池壳体，其具有环绕的、冲压在凹槽件的底板中的沟槽，因此，该沟槽与每个侧壁相邻。由此，能够使容纳在蓄电池壳体内的蓄电池模块沿凹槽件的纵向或横向与彼此相对置的侧壁贴靠。由此实现最大可能地利用由凹槽件包围的蓄电池容积。但通过该措施，对提供的槽容积的充分利用仅沿纵向或横向能被利用，因为连接两个侧壁的角结构弯曲，更确切地说典型地设置为具有比底板向在该底板上成形的侧壁的过渡区域更大的弯曲半径。但蓄电池模块自身典型地不具有倒圆的棱边。按照权利要求1的前序部分的蓄电池壳体由专利文献DE 20 2016 102 223U1已知。
在此背景下，本发明所要解决的技术问题在于，如此改进前述类型的蓄电池壳体，使得不仅这种蓄电池壳体能够低成本地制造，而且对提供的容积的充分利用得以改善并且符合技术安全的要求。
所述技术问题按照本发明通过前述的这种蓄电池壳体解决，其中，所述凹槽件的每个弯曲的边缘区段在中间连接有相对边缘区段反向弯曲的连接壁段的情况下与通过所述边缘区段相连的侧壁中的至少一个侧壁连接，并且所述侧壁以及每个弯曲的边缘区段和每个弯曲的连接壁段均与所述一个或多个蓄电池模块相间隔。
所述蓄电池壳体具有连接两个侧壁的弯曲的边缘区段的特殊设计。该凹槽件的特殊性在于，弯曲的边缘区段的半径的圆心相对传统的设计相外偏移。以此方式，凹槽件内的可利用的蓄电池容积增大，而不必为此减小联接两个侧壁的边缘区段的弯曲半径。因此，这种槽可以低成本地通过拉深金属板坯、尤其钢板坯制造。实现前述的半径的圆心偏移的方法是，至少在每个边缘区段与侧壁连接时，在中间连接连接壁段，所述连接壁段具有相对边缘区段的弯曲反向的弯曲部。该连接壁段是笔直的侧壁与弯曲的边缘区段的连接部。
在拉深金属板坯、尤其钢板坯时，底板与侧壁之间的半径可以按规则选择为比连接两个侧壁的边缘结构的半径明显更小，而不必担心材料的开裂。在钢板坯的情况下，底板向侧壁的过渡区域的半径完全可以仅大约为5mm，同时通常必须为弯曲的边缘区段的设计选择明显大于20mm的半径，以便在拉深过程中防止材料开裂。由于前述的边缘区段设计，在相应的具有这种设计的布局中，底板的整个面和因此直至向用于连接底板与侧壁的半径的过渡区域被用于放置一个或多个蓄电池模块。在此在优选的实施例中，将底板与侧壁连接的半径用于确保保持一个或多个容纳在凹槽件中的蓄电池模块与侧壁之间的安全距离。出于技术安全的原因希望存在蓄电池壳体的侧壁的内侧与容纳在该蓄电池壳体中的蓄电池体积之间的这种距离。这点是值得注意的，因为在专利文献EP 2 565 958B1的技术方案中，仅当一个或多个蓄电池模块贴靠在蓄电池壳体的两个相对置的侧壁上时才能实现可利用的凹槽容积的优化。
特别有利的是这样的设计方式，其中，在弯曲的边缘区段之间在朝每个相邻的侧壁的过渡区域中设置反向弯曲的连接壁段。这种设计方式的优点在于，弯曲的边缘区段向外的偏移仅需要最小值。这是如下情况，弯曲的边缘区段的半径圆心在由相邻的侧壁围成的角的角平分线上从被凹槽件包围的容积向外偏移。在该实施例中，反向弯曲的连接壁段则其布局方面典型地相同设计。为了构造一个或多个连接壁段可以选择更大的半径、尤其选择比为弯曲的边缘区段而设的半径更大的半径。这种弯曲半径圆心的偏移的最小化是适宜的，因为这样则不必增大在凹槽件的上侧成形的且向外伸出的安装凸缘的宽度，以便能够将环绕的密封装置布置在该安装凸缘上。这即是规定。为了满足在交通工具上使用这种蓄电池壳体的要求，用罩盖件封闭这种槽。罩盖件可以设计为平面部件。罩盖件同样可以如前述设计为凹槽形。罩盖件的高度可以等于凹槽件的高度或者也可以具有另外的高度。典型地将罩盖件的高度选择为小于凹槽件的高度。
在一种扩展设计中规定，所述底板在弯曲的边缘区段的区域中以及在至少一个连接壁段的区域中被冲压，同时由凹槽件包围的容积增大。在这种设计方式中可以根据冲压的深度选择冲压的底板区段与相邻的边缘区段或连接壁段之间的更大的半径。基于该措施，边缘区段的弯曲部的弯曲圆心则又可以朝凹槽件的容积的方向略微偏移，由此，由所述的边缘区段设计产生的凸起的尺寸又可以略微减小。此外，这种冲压部起机械稳定的作用并且允许布置固定件，用于在凹槽件中安置的蓄电池模块。所述连接件可以例如是固定在冲压部的底板上的螺母。在该部位上，另外的固定件也可行。因此，在这种设计方式中，可以在固定件不穿透凹槽件的情况下将蓄电池体积固定在凹槽件内。这对于这种蓄电池壳体的密封性的要求产生积极影响。
以下根据实施例结合附图描述本发明。在附图中：
图1示出蓄电池壳体的立体视图，
图2示出图1的蓄电池壳体的罩盖的仰视图，
图3示出图1的蓄电池壳体的凹槽件的内部立体视图，
图4示出蓄电池壳体的凹槽件的俯视图，
图5以按照图4的示图示出蓄电池壳体，带有装入其内的蓄电池模块，
图6示出沿图5中的A-B线剖切凹槽件得到的带有安装的蓄电池模块的剖面图，
图7示出蓄电池壳体的多个凹槽件的装置，
图8示出传统的凹槽件的与图5相应的示图，带有装入凹槽件内的蓄电池模块。
蓄电池壳体1包括罩盖件2和凹槽件3。蓄电池壳体1用于容纳作为交通工具的一个或多个电动机的电源的一个或多个蓄电池模块。因此，蓄电池壳体1设置为被固定在交通工具的框架上或是该交通工具的一部分。罩盖件2和凹槽件3用未详细示出的螺栓固定件密封地彼此连接。为简单起见，用于引出电连接导线的孔在附图中未示出。图2中的罩盖件2的仰视图示出，在罩盖件2与凹槽件3之间布置有环绕的密封装置4。
以下结合凹槽件3详细阐述本发明。罩盖件2以相同的方式设计，从而以下的实施方式也适用于罩盖件2。
凹槽件3已由钢板坯通过拉深工艺制造。凹槽件3包括底板5和在底板5上成形的侧壁6、6.1、7、7.1。在此，侧壁6、6.1是沿蓄电池壳体1的纵向延伸的侧壁。侧壁7、7.1由于其较短的设计是横向壁。
相邻的侧壁分别通过一个特殊的角结构彼此连接。以下详细阐述图3中示出的后方的角结构。其它的角结构以相同的方式设计。这种角结构包括弯曲的边缘区段8。边缘区段8分别在中间连接有连接壁段9或9.1的情况下与相邻的侧壁6或7连接。因此，多个连接壁段9、9.1分别连接在侧壁6或7与弯曲的边缘区段8之间。连接壁段9、9.1相对边缘区段8的弯曲方向反向弯曲。由此，每个侧壁6或7向边缘区段8的角顶的过渡区域设计为S形。底板5在弯曲的边缘区段8以及连接区段9、9.1的区域中被冲压。由此，凹槽件3在冲压的底板区段10的区域中的高度以相关冲压部的尺寸高于未附加冲压的底板5的区域。
由图3可见，底板5向相邻的侧壁6、7(同样的情况适用于侧壁6.1、7.1)以一个半径过渡连接。在所示实施例中，该半径大约为5mm。而弯曲的边缘区段8的半径比底板5向相邻成形的侧壁6、7的过渡区域的半径大数倍。在所示实施例中，弯曲的壁段的半径大约为25mm。连接壁段9、9.1的相对边缘区段8的弯曲部的反向弯曲部的半径大于边缘区段8的弯曲半径并且在所示实施例中大约为52mm，并且因此大约为弯曲的边缘区段8的半径的两倍。在构成底板区段10的冲压区域中，底板区段10向弯曲的边缘区段8的过渡区域的半径比底板5向相邻成形的侧壁6、7的过渡区域的半径更大。在所示实施例中，该半径大约为10mm。
在凹槽件3的在图3中可见的上端，背离凹槽件3的容积地布置有环绕的安装凸缘11。在所示实施例中，安装凸缘11的轮廓与传统的蓄电池壳体的轮廓和尺寸相应。
图4的凹槽件3的俯视图示出，由于前述的具有弯曲的边缘区段8和连接区段9、9.1的角结构，安装凸缘11在角区域中的宽度略微小于侧壁区域中的宽度。但保留的宽度还是足以安装用于密封由罩盖件2和凹槽件3包围的蓄电池容积的环绕的密封装置4，如同由图2可见的那样。
由凹槽件3包围并且可被一个或多个蓄电池模块利用的容积相对传统的凹槽件的可利用的容积明显更大。图5示例性地示出凹槽件3，关于布满由其提供的支承面的蓄电池模块12。当然，代替单个的蓄电池模块地也可以在凹槽件3中布置多个较小的蓄电池模块。蓄电池模块12的基面与由与底板5连接直至相邻成形的侧壁6、6.1、7、7.1的半径提供的基面相符。蓄电池模块12利用提供的直至半径的朝侧壁6、6.1、7、7.1过渡的底侧的开始端处的支承面。大约5mm的半径则是蓄电池模块12的侧面13与侧壁6、6.1、7、7.1的内侧之间的安全距离。此外，蓄电池体积由环绕的半径居中地保持在凹槽件3内。
角冲压部的具有由角冲压部构成的底板区段10的设计可由图6的剖面图中得出。由底板冲压部加深的区域可以被用于将用于蓄电池模块12的固定件安置在该区域内。增大凹槽件3的容积的冲压部也可以用于容纳自身安装在蓄电池模块12上的固定件，该固定件从蓄电池模块的表面突出。
在所示实施例中，尽管在角区域中存在冲压部，但在底板5的下侧14上可以容易地连接冷却板、更确切地说是例如为这种目的通常使用的冷却板。在专利文献EP 2 565958B1的技术方案中，由于在底侧必须设置的环绕的沟槽不能使用这种冷却板。
多个蓄电池壳体1可以如其本身已知的那样彼此连接成更大的蓄电池壳体单元。图7示例性地示出一种装置，其中，新的凹槽件3.1在这种装置中示出。该蓄电池壳体的凹槽件3.1设计为在底板的区域中不具有关于凹槽件3所述的角冲压部。
图8示出蓄电池壳体的传统的凹槽件15的俯视图，带有装入蓄电池壳体的蓄电池模块16。装入凹槽件15中的蓄电池模块16尽可能好地利用提供的容积。可以清楚地看到，蓄电池模块16朝向所有侧的侧端以明显的距离在底板向相邻成型的侧壁的过渡区域的半径前方终止。与此相反，如同由图5可见的那样，这部分容积通过按照本发明的蓄电池壳体被利用。因此，蓄电池模块12明显大于蓄电池模块16。在图1至图6的实施例中，可利用的支承面积与按照现有技术的凹槽件15中的支承面积相比增大大约10％。
本发明根据实施例被描述。在不脱离有效的权利要求的范围的情况下为本领域技术人员提供大量其它的实施本发明的技术方案的可能性。
附图标记列表
1 蓄电池壳体
2 罩盖件
3、3.1 凹槽件
4 密封装置
5 底板
6、6.1 侧壁
7、7.1 侧壁
8 弯曲的边缘区段
9、9.1 连接壁段
10 底板区段
11 安装凸缘
12 蓄电池模块
13 侧面
14 下侧
15 凹槽件
16 蓄电池模块

Claims (12)

1.一种蓄电池壳体，用于电机驱动的交通工具，所述蓄电池壳体具有用于容纳一个或多个蓄电池模块(12)的凹槽件(3、3.1)，所述凹槽件(3、3.1)具有底板(5)和在所述底板上成形的侧壁(6、6.1、7、7.1)，其中，所述凹槽件(3、3.1)的侧壁(6、6.1、7、7.1)分别通过弯曲的边缘区段(8)彼此连接，其特征在于，所述凹槽件(3、3.1)的每个弯曲的边缘区段(8)在中间连接有相对边缘区段(8)反向弯曲的连接壁段(9、9.1)的情况下与通过所述边缘区段相连的侧壁(6、6.1、7、7.1)中的至少一个侧壁连接，并且所述侧壁(6、6.1、7、7.1)以及每个弯曲的边缘区段(8)和每个弯曲的连接壁段(9、9.1)均与所述一个或多个蓄电池模块(12)相间隔。
2.按照权利要求1所述的蓄电池壳体，其特征在于，通过所述边缘区段(8)相连的侧壁(6、6.1、7、7.1)中的两个侧壁在中间连接有相对边缘区段(8)反向弯曲的连接壁段(9、9.1)的情况下与所述边缘区段(8)连接。
3.按照权利要求1或2所述的蓄电池壳体，其特征在于，所述底板(5)在所述边缘区段(8)和分别至少一个连接壁段(9、9.1)的区域中被冲压，同时凹槽容积增大。
4.按照权利要求3所述的蓄电池壳体，其特征在于，在冲压部中布置或装配有固定件，用于将蓄电池模块固定在所述凹槽件(3、3.1)中。
5.按照权利要求4所述的蓄电池壳体，其特征在于，所述固定件是固定在冲压部中的螺母，所述螺母的内螺孔指向槽内。
6.按照权利要求1至5之一所述的蓄电池壳体，其特征在于，在所述侧壁(6、6.1、7、7.1)、弯曲的边缘区段(8)和连接壁段(9、9.1)上布置有背离槽容积定向的、环绕的安装凸缘(11)。
7.按照权利要求1至6之一所述的蓄电池壳体，其特征在于，所述凹槽件(3、3.1)是由板坯拉深的金属部件、尤其钢制部件。
8.按照权利要求1至7之一所述的蓄电池壳体，其特征在于，除了凹槽件(3、3.1)以外，所述蓄电池壳体(1)还包括罩盖件(2)。
9.按照权利要求8所述的蓄电池壳体，其特征在于，所述罩盖件(2)同样设计为按照前述权利要求之一所述的凹槽件(3、3.1)。
10.按照权利要求8或9所述的蓄电池壳体，其特征在于，所述罩盖件(2)是由板坯拉深的金属部件、尤其钢制部件。
11.按照权利要求8至10之一所述的蓄电池壳体，其特征在于，为了封闭所述凹槽件(3、3.1)，蓄电池壳体配设有夹紧固定件，通过所述夹紧固定件能够将罩盖件(2)与凹槽件(3、3.1)夹紧。
12.按照权利要求11所述的蓄电池壳体，其特征在于，在所述凹槽件(3、3.1)与罩盖件(2)之间布置有环绕的密封装置(4)。
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