CN110831804B - 机动车和将至少一个动力蓄能器布置在机动车中的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车，该机动车具有两个前轮和两个后轮以及能通过动力蓄能器运行的电驱动装置，其中，机动车在前轮之间的区域中具有前接纳部，该前接纳部用于与前接纳部相关联的动力蓄能器，机动车在前轮和后轮之间的区域中具有后接纳部，该后接纳部布置在机动车的底部中并用于与后接纳部相关联的动力蓄能器，其中，在接纳部中装入或能装入动力蓄能器。

Description

机动车和将至少一个动力蓄能器布置在机动车中的方法
技术领域
本发明涉及一种机动车，该机动车具有两个前轮和两个后轮以及能通过动力蓄能器/牵引用蓄能器运行的电驱动装置。本发明还涉及一种用于将至少一个动力蓄能器布置在机动车中的方法。
背景技术
在具有电动驱动装置的车辆中，安装在车辆中的蓄能器的容量对车辆在电动运行中的最大可能的续驶里程、在给定续驶里程范围内可调用的平均发动机功率以及机动车的制造成本具有重大影响。因此，令人感兴趣的是，能够以尽可能简单的方式来制造机动车的不同构造变型方案，这些变型方案在其蓄能器的容量方面是可调整的。
文献US 2011/0174561 A1描述了一种适用于运输危险货物的载重车的混合动力驱动系统。混合动力驱动系统包括两个布置在载重车侧面的电池。电机和用于运行电机所需的电子设备安置在车辆中部的电池之间。
文献DE 10 2013 207 535 A1描述了一种用于电池的极连接板，通过该极连接板可以连接彼此相邻地布置的两个电池单体的两个相对的极。此外，极连接板包括传感器固定装置，例如可以在传感器固定装置中接纳温度传感器。通过极连接板连接的电池单体可以布置在壳体中以形成蓄能器。
文献EP 2 497 677 A2描述了一种电动机动车，该电动机动车具有可以通过外部能量源充电的蓄能器。电动车辆除电池外，还包括多个电气部件和多个继电器，通过对继电器的切换，可以减少充电过程中由于电子部件产生的负载。
发明内容
本发明的目的是，提供一种在蓄能器容量方面可调整的机动车。
为了实现该目的，根据本发明提出，机动车在前轮之间的区域中具有前接纳部，该前接纳部用于与前接纳部相关联的动力蓄能器，机动车在前轮与后轮之间的区域中具有布置在机动车的底部中的后接纳部，该后接纳部用于与后接纳部相关联的动力蓄能器，其中，动力蓄能器被装入或可以被装入接纳部中。
根据本发明的解决方案的优点在于，可以以特定于车型系列或特定于设备的方式来调整装入机动车中的动力蓄能器的数量。例如，标准化的动力蓄能器可用于不同的车型或设备变型中，这些标准化的动力蓄能器分别与前接纳部或后接纳部相关联。与接纳部之一相关联的动力蓄能器特别是可以具有不同的容量，从而得到包括多个不同的动力蓄能器的模块化系统，利用该模块化系统可以使机动车适配于期望的存储容量。可以从动力蓄能器中选择单独或一起具有期望的容量的一个或多个动力蓄能器。
机动车的所有动力蓄能器优选具有相同的额定电压并且并联连接，以便提高在额定电压下可用的容量。电容器或电池或者说蓄电池的装置可用作动力蓄能器。
布置在前轮之间的区域中的前接纳部可以例如位于机动车的前轴的上方或旁边。布置在机动车的前轮和后轮之间的区域中或在前轴和后轴之间的区域中的后接纳部可以布置在机动车的底部中，其中，术语“底部”在此描述了位于机动车的乘客舱下方的机动车区域。
本发明的一个优选的实施方式提出，机动车在前接纳部和后接纳部之间的区域中具有至少一个中间接纳部，该至少一个中间接纳部布置在机动车的底部中并用于与中间接纳部相关联的动力蓄能器，其中，动力蓄能器被装入或可以被装入中间接纳部中。提供用于装入与接纳部相关联的动力蓄能器的一个或多个中间接纳部将模块化系统扩展到总共三个或更多可能的位置，以用于装入动力蓄能器。由此，能够创建更多的车型或设备变型，并且实现了动力蓄能器重量在机动车中更均匀的分配。
可以根据本发明提出，机动车在前接纳部和后接纳部之间的区域中还具有能与机动车的一个或多个动力蓄能器电连接的另外的部件。这些部件可以根据其相应的功能彼此电连接或彼此接线，并且可以与机动车的一个或多个动力蓄能器电连接。在带有装入中间接纳部中的至少一个动力蓄能器的机动车中，部件可以例如位于至少一个动力蓄能器的上方或旁边。
对于部件的布置可以进一步提出，这些部件布置在机动车的中间底槽和/或底部中。部件和将部件彼此电连接的连接装置可以例如在车辆的行进方向上彼此相邻地或彼此相继地布置在中间底槽或底部中。
根据本发明针对部件提出，这些部件可以包括至少一个充电器和/或至少一个用于非接触式能量传输的设备和/或至少一个直流电压转换器和/或至少一个电加热器和/或至少一个空调压缩机。充电器例如可以用于通过与外部电网的连接来给机动车的至少一个动力蓄能器充电。对此补充或替代地，还可以设置用于非接触式能量传输的设备，通过该设备可以为动力蓄能器在非接触式能量传输过程中、例如以感应方式充电。这些部件可以包括直流电压转换器，该直流电压转换器被设计为例如从动力蓄能器的高压产生用于机动车的车载电网的低压。通过电加热器可以例如加热乘客舱，以及通过空调压缩机可以冷却乘客舱。通过相应的部件与至少一个动力蓄能器的相应的电连接或接线，根据部件的功能可以对蓄能器充电或者可以通过在动力蓄能器中存储的能量来运行这些部件。
可以根据本发明提出，机动车的电驱动装置包括布置在后轮的区域中的至少一个电机和/或布置在前轮的区域中的至少一个电机。在相应的车轮对之间仅可以设置一个或两个电机，另选地也可以考虑设置四个轮毂马达。一个或多个电机可以在马达运行中用于驱动车辆，其中为此所需的能量取自机动车的所述一个或多个动力蓄能器。在机动车制动时，例如可以在发电机运行中使用一个或多个电机来为动力蓄能器充电。安装在机动车中的动力蓄能器的数量或安装在机动车中的动力蓄能器的总容量例如可以根据电机的额定功率或电机的总额定功率来实现。
为了将机动车连接到充电装置上，可以根据本发明提出，机动车具有至少一个充电插座，该至少一个充电插座布置在后轮之一上方的区域中。机动车也可以具有多于一个的充电插座，其中，例如在两个充电插座的情况下优选设置为，在两个后轮之一的上方分别布置一个充电插座。在多个充电插座的情况下，这些充电插座可以被设置用于经由不同的电网进行充电，例如用于动力蓄能器的230V电网或快速充电系统。
在本发明的一个优选的实施方式中可以提出，在前接纳部中装入动力蓄能器，该动力蓄能器被构造为——特别是在打开车辆前盖之后——可以取出的可更换蓄能器。由于动力蓄能器位于前接纳部中，因此可以在打开车辆前盖、例如引擎盖之后将动力蓄能器取出。这例如可以实现将空的动力蓄能器换成充满电的动力蓄能器，或者替换发生故障的动力蓄能器。
对于根据本发明的、用于将至少一个动力蓄能器布置在根据本发明的机动车中的方法提出，所述方法包括以下步骤：
-提供底部、至少一个动力蓄能器、框架、电连接装置和/或冷却剂管路，
-将至少一个动力蓄能器布置在框架上，
-将动力蓄能器与电连接装置和/或冷却剂管路连接，
-将框架布置在底部上。
布置在框架上的至少一个动力蓄能器可以与电连接装置和/或冷却剂管路预接线，由此简化了根据本发明的机动车的组装过程。在将框架布置在底部上之后，可以将动力蓄能器例如与其关联的接纳部连接，然后可以再次移除框架。另选地也可能的是，在将动力蓄能器固定在其关联的接纳部中之后，框架保留在机动车中。以这种方式特别是可以将多个动力蓄能器引入到机动车的与多个动力蓄能器相关联的多个接纳部中，其中，由于已经连接的电连接装置和/或冷却剂管路，减少了动力蓄能器的接线工作。动力蓄能器可以例如经由电连接装置彼此连接和/或可以与机动车的其它部件连接。例如通过冷却剂管路可以将动力蓄能器与机动车的冷却剂回路连接，以便能够在运行中冷却动力蓄能器。
此外，对于根据本发明的方法可以提出，附加地提供能与至少一个动力蓄能器连接的部件，将这些部件布置在框架上并通过电连接装置与动力蓄能器连接。由此可以将至少一个动力蓄能器与机动车外部的部件预接线，从而可以将已经连接的部件和动力蓄能器以已经连接的状态布置在机动车中。特别地，可以将装入后接纳部中的动力蓄能器和/或装入中间接纳部中的一个或多个动力蓄能器与所述部件一起布置在机动车的底部中或者说固定在该底部上。
此外，可以根据本发明提出，附加地提供至少一个充电插座，将该至少一个充电插座通过电连接装置与至少一个部件和/或至少一个动力蓄能器连接。以这种方式，至少一个充电插座在底部之外就已经与部件或动力蓄能器连接，然后与部件和至少一个动力蓄能器一起布置在底部上。充电插座本身不必固定在底部上，从而可以在机动车的后轮之一上方的区域中进行充电插座的后续布置。
在该方法的一个优选的实施方式中可以提出，附加地提供至少一个电机，将该至少一个电机布置在框架上并通过电连接装置与至少一个动力蓄能器连接和/或连接在冷却剂管路上。因此，机动车的电驱动装置的所有部件都可以布置在框架上并且与电连接装置连接或接线，由此可以省去电驱动装置的后续布线。电机可以附加地通过冷却剂管路与机动车的至少一个冷却剂回路连接，由此可以在机动车的运行期间冷却该电机。
附图说明
从下面描述的实施例以及根据附图得到本发明的其它优点和细节。在此示出：
图1示出根据本发明的机动车的示意性侧视图，
图2示出根据本发明的机动车的底部的原理透视图，
图3示出根据本发明的机动车的第一车型变体的底部的原理图，
图4示出根据本发明的机动车的第二车型变体的底部的原理图，
图5示出根据本发明的机动车的第三车型变体的底部的原理图，
图6示出以根据本发明的方法将根据本发明的机动车的元件布置在框架上。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的机动车1的示意性侧视图。机动车1包括前接纳部2、中间接纳部3和后接纳部4。与前接纳部2相关联的动力蓄能器5装入前接纳部2中，与中间接纳部3相关联的动力蓄能器6装入中间接纳部3中，以及与后接纳部4相关联的动力蓄能器7装入后接纳部4中。前接纳部2位于机动车的前轮8之间的区域中。中间接纳部3和后接纳部4布置在机动车1的底部9中。接纳部2、3、4例如可以构造为凹部或框架，在该接纳部中可以分别装入与各个接纳部2、3、4相关联的动力蓄能器5、6、7。接纳部2、3、4可以具有固定设备，所装入的动力蓄能器5、6、7可以例如通过拧紧而固定在该固定设备上。
机动车1还包括电机10，该电机布置在后轮11与相对的、未示出的后轮之间的区域中。作为电机11的补充或替代，机动车1还可包括电机18(在此以虚线示出)，该电机布置在前轮8之间的区域中，例如在前接纳部2下方或旁边。在后轮11上方的区域中还布置有充电插座12，该充电插座通过电连接装置13与动力蓄能器5、6、7连接。此外，部件14还与电连接装置13彼此连接或接线，并与动力蓄能器5、6、7连接或接线。在图1中仅纯示意性地示出通过电连接装置13的电连接或接线。部件14可包括例如充电器、用于非接触式能量传输的设备、直流电压转换器、电加热器和/或空调压缩机。部件14可以布置在机动车的底部9中或布置在机动车1的中间底槽(在此未示出)中，该中间底槽特别是可以与机动车的底部9连接。
图2示出根据本发明的机动车的底部9的原理图。为了清楚起见，在图2至图5中仅示出机动车1的底部9，在此未示出机动车的内室和车身。为了阐明底部9的方向和接纳部2、3、4的布置，分别示意性地示出前轮8和后轮11。机动车1在前轮8之间的区域中具有前接纳部2，以及在前轮8和后轮11之间的区域中具有中间接纳部3和后接纳部4。在图2中示出的机动车中，在接纳部2、3、4中未装入动力蓄能器。
图3示出根据本发明的机动车1的第一实施例的底部9的原理图。在此，动力蓄能器5装入前接纳部2中。在中间接纳部3和后接纳部4中未装入动力蓄能器。
图4示出根据本发明的机动车1的第二实施例的底部9的原理图，其中，除了在前接纳部2中装入动力蓄能器5之外，还在后接纳部4中装入动力蓄能器7。与图3所示的第一实施方式相比，图4所示的根据本发明的机动车1的第二实施例具有总体上更高的动力蓄能器5、7容量，这是因为除了在前接纳部2中布置的动力蓄能器5之外，在图4所示的实施例中，还在后接纳部4中装入动力蓄能器7。
图5示出根据本发明的机动车1的第三实施例的底部9的原理图。在此，动力蓄能器5布置在前接纳部2中，动力蓄能器6布置在中间接纳部3中，而动力蓄能器15布置在后接纳部4中。图5所示的第三实施例又具有比图4所示的第二实施例高的动力蓄能器5、6、15容量，这是因为动力蓄能器6额外地设置在中间接纳部3中，而动力蓄能器15还装入后接纳部4中，该动力蓄能器具有比第二实施例中装入的动力蓄能器7高的容量。随着所装入的动力蓄能器的容量的增加，可以使用具有更高额定功率的电机和/或实现机动车1的更高的续驶里程。在所有实施例中，电容器或电池或蓄电池的装置均可用作动力蓄能器。
图6示出框架16，在根据本发明的方法的过程中，动力蓄能器5、7、电机10和部件14被布置在该框架上并且经由电连接装置13彼此电连接或接线。动力蓄能器5、7和电机10还与冷却剂管路17连接，通过冷却剂管路使该动力蓄能器和电机在安装到机动车1中之后可以连接到机动车的一个或多个冷却回路上。通过在框架16上的布置可以将所示的电驱动装置元件在安装到机动车中之前预接线。根据所提供的机动车的底部9的设计方案，可以实现安装到底部的下侧或上侧。特别地也可能的是，在框架16上布置与所示部件14不同数量的部件并将其预接线，以及至少一个充电插座12额外地与部件14和/或动力蓄能器5、7之一连接，和/或作为电机10的补充或替代，电机18被布置在框架16上并且被预接线。根据机动车的车型或装备变型，还可以在框架16上布置更多的动力蓄能器和/或具有更大或更小的容量的动力蓄能器并将其预接线。

Claims (6)

1.一种机动车，该机动车具有两个前轮(8)和两个后轮(11)以及能通过动力蓄能器运行的电驱动装置，其中，
机动车在前轮(8)之间的区域中具有前接纳部(2)，该前接纳部用于与前接纳部(2)相关联的动力蓄能器(5)，机动车在前轮(8)和后轮(11)之间的区域中具有后接纳部(4)，该后接纳部布置在机动车的底部中并用于与后接纳部(4)相关联的动力蓄能器(7)，其中，在接纳部(2、4)中装入或能装入动力蓄能器(5、7)，
其特征在于，
在前接纳部(2)中装入动力蓄能器(5)，该动力蓄能器被设计成在打开车辆前盖之后能取出的可更换蓄能器，其中，机动车(1)在前接纳部(2)和后接纳部(4)之间的区域中还具有能与机动车(1)的一个或多个动力蓄能器(5、7)电连接的另外的部件(14)，其中，所述部件(14)布置在机动车(1)的中间底槽和/或底部(9)中，其中，所述部件(14)包括至少一个充电器和/或用于非接触式能量传输的至少一个设备和/或至少一个直流电压转换器和/或至少一个电加热器和/或至少一个空调压缩机，其中，动力蓄能器(5、7)、电驱动装置的电机(10)以及所述部件(14)布置在框架(16)上并通过电连接装置(13)相互电连接，动力蓄能器(5、7)和电机(10)还与冷却剂管路(17)连接，通过冷却剂管路使所述动力蓄能器和电机在安装到机动车(1)中之后能连接到机动车的一个或多个冷却回路上。
2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，机动车(1)在前接纳部(2)和后接纳部(4)之间的区域中具有至少一个中间接纳部(3)，所述至少一个中间接纳部布置在机动车(1)的底部(9)中并用于与中间接纳部(3)相关联的动力蓄能器(6)，其中，在中间接纳部(3)中装入或能装入动力蓄能器(6)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，机动车(1)的电驱动装置包括布置在后轮(11)的区域中的至少一个电机(10)和/或布置在前轮的区域中的至少一个电机(18)。
4.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，机动车(1)具有至少一个充电插座(12)，所述至少一个充电插座布置在后轮(11)之一上方的区域中。
5.一种用于将至少一个动力蓄能器(5、6、7)布置在根据前述权利要求中任一项所述的机动车(1)中的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供底部(9)、所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)、框架(16)、电连接装置(13)和/或冷却剂管路，
-提供能与所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)连接的部件(14)，
-将所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)和部件(14)布置在框架(16)上，
-将动力蓄能器(5、6、7)与电连接装置(13)连接，
-通过电连接装置(13)将部件(14)与所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)连接，
-将框架(16)布置在底部(9)上，
附加地提供能与所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)连接的冷却剂管路；
附加地提供至少一个电机，将所述至少一个电机布置在框架(16)上并通过电连接装置(13)与所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)连接以及连接在冷却剂管路上，通过冷却剂管路使所述动力蓄能器和电机在安装到机动车(1)中之后能连接到机动车的一个或多个冷却回路上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，附加地提供至少一个充电插座(12)，将所述至少一个充电插座通过电连接装置(13)与至少一个部件(14)和/或所述至少一个动力蓄能器(5、6、7)连接。
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