CN110945713B - 用于电动车辆的电池盒底板以及对应的车辆车身 - Google Patents
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Abstract
一种用于电动车辆的电池盒底板(1),其布置在车辆车身(100)的下部。所述电池盒底板(1)包括:用于支撑多个电池单元(102)的电池组支撑面板(2);用于容纳冷却流体的多个下部冷却通道(4),多个下部冷却通道(4)被布置成与所述电池组支撑面板(2)邻接并在所述电池组支撑面板(2)下方,使得所述多个下部冷却通道能够冷却所述电池单元(102);以及,车身底部保护件(6),所述车身底部保护件布置在下部冷却通道(4)下方。电池盒底板(1)还包括在所述多个下部冷却通道和所述车身底部保护件(6)之间的变形内腔(8)。另外,所述电池盒底板(1)由金属材料一体成型。还公开了一种包括所述电池盒底板(1)的车辆车身。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电动车辆的电池盒底板,其布置在车辆车身的下部,所述电池盒底板包括:用于支撑多个电池单元的电池组支撑面板;用于容纳冷却流体的多个下部冷却通道,所述多个下部冷却通道被布置为与所述电池组支撑面板邻接并在所述电池组支撑面板下方,使得它们可以冷却所述电池单元;以及,布置在所述多个下部冷却通道的下方的车身底部保护件。
本发明还涉及一种包括根据本发明的电池盒底板的车辆车身。
定义
在本发明中,术语“蓄电池”、“电池”或“电池单元”可以互换使用,并且指代用作能量累积装置的任何类型的电池,其尤其用于给电动车辆的对应电机供电。这种电池例如是锂离子电池、镍镉、镍氢或适用于此类目的的任何其他类型的电池。
另外,在本发明中,术语“电动车辆”不仅指代完全电力驱动的车辆,而且还指代至少部分地由电动机驱动并且包含用于为所述电动机供电的电池单元的任何车辆。这种类型的已知车辆尤其是插入式电动车辆、混合动力电动车辆、燃料电池车辆等,其中一些结合了电动传动系统和常规燃料驱动的传动系统或类似物二者。
最后,在本发明中,术语“碰撞”指代由于车辆被撞向大物体(诸如,另一车辆、墙壁等)而在很大程度上影响车辆结构的撞击,以及由于对车辆的车身底部造成损坏,因此也影响车辆的电池盒底板的小物体(诸如石头、突出的元件或道路上的不规则物等)所引起的对车辆的冲击。
背景技术
不同的碰撞法规确保了在发生车辆撞击的情况下对关键的车身区域提供足够的保护。在新的电动车辆中,所谓的电池盒底板已经成为车辆车身中非常重要的部分。电动车辆的电池盒底板通常布置在车架的下部区段,在车辆的前轴和后轴之间延伸。该电池盒底板被设想用于支撑和容纳电动车辆的电池单元。该底板必须实现几个重要功能。
这些重要功能之一是电池的冷却。已知的是,电池单元需要良好的冷却系统,以便不仅提高电池单元的性能,而且还避免了电池单元过热的风险以及由电池单元过热引起的爆炸风险。已经提出了用于冷却电池的不同解决方案。这些解决方案包括在电池隔室的外部和内部的从空气冷却到填充有冷却流体的铝制冷却通道。然而,使风险最小化的最佳选择是在电池盒的外部进行冷却。另一方面,该解决方案的缺点是热性能和碰撞性能可能会处于危险。此外,当冷却布置在电池盒外部时,电池冷却的另一个相关问题是冷却可能非常依赖于环境温度。尤其是在热的地区,由于冷却流体的欠缺的冷却性能,这可能是一个严重的问题。
电池盒底板中的另一个关键因素是在任何元件从车辆的下侧冲击车辆车身之前,对车辆车身的车身底部保护。石头、突出物体等可能会损坏电池盒的结构。这导致电池单元也可能被损坏,因此出现与该损坏相关联的风险,诸如电解质泄漏、电池着火和爆炸的风险。
为了避免这些问题,已经提出了一些技术方案,诸如利用加强件、覆盖物等来保护结构免受车身底部的损坏。
文献EP 2468609 A2公开了一种用于冷却电池盒中的电池单元的解决方案,根据该解决方案,冷却铝通道布置在电池盒的内部或外部。这些通道与电池盒底板接触,并且使电池产生的热量消散。然而,该冷却系统的组装和生产过程非常复杂且昂贵。另一方面,内部冷却解决方案在泄漏的情况下可能是危险物。额外地,必须以复杂的方式保护该结构中的外部冷却不受车身底部损坏。
文献US 2015/0360550 A1公开了一种用于加强机动车辆的机动车辆车身的车身底部单元。车身底部具有底板主体,该底板主体能连接到机动车辆车身以消散机动车辆车身的载荷。该底板主体具有一个上侧和用于冷却该上侧的至少一个冷却通道,该上侧用于支撑纯电动地驱动机动车辆的牵引电池的电池单元。底板主体和车身底部单元形成电池壳体的支撑板,并且可以支撑牵引电池的电池单元,形成由纤维复合材料制成的防护板,以保护与底板主体相邻布置的电池单元。然而,该车身底部单元难以生产。此外,电池单元的冷却非常依赖于环境条件。最后,护具需要高质量的材料以提供良好的碰撞性能。
文献US 2007/00877266 A1公开了一种模块化电池系统,其包括布置在电池底板上方的多个互锁的冷却流体管道,从而围绕对应的电池以便对其进行冷却。该系统难以组装,并且具有很高的泄漏风险。此外,电池盒底板仅是一个面板,在受到来自下方的冲击时可靠性不高。这可能导致布置在电池盒中的电池损坏。
US 2011/132580 A1、DE 10 2011 003535 A1和GB 2 541 203 A公开了用于电动车辆的电池盒底板,其布置在车辆车身的下部。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于电动车辆的电池盒底板,其能够连接到车辆车身,从而加强所述车辆车身、提供改进的碰撞性能,特别是提供对电池盒底板以及布置在电池盒底板中的电池的改进的保护,且在该电池盒底板中能够独立于环境条件更好地调节电池的冷却。本发明的另一目的是实现易于制造的电池盒底板。这些目的通过在开篇处提到的该类型的电池盒底板实现,其特征在于,在所述多个下部冷却通道和所述车身底部保护件之间设置变形内腔,且所述电池盒底板由金属材料一体成型。
首先,变形内腔提供了改进的碰撞性能,避免了电池盒底板和电池被容易地损坏。特别地,在车辆受到冲击的情况下,内腔使冲击物体在电池盒隔室中的侵入最小化。这显著改善了对车身底部的保护,从而将可能损坏电池的风险最小化。另外,内腔的变形吸收了来自冲击的能量,从而在许多情况下避免了冷却通道甚至变形或穿孔。
另一方面,该内腔也提供了改进的冷却性能。在使用中,电动车辆的温度范围可以容易地变化,例如,在60℃至-30℃之间,尤其是在最高温度的情况下,这可能会导致冷却问题。因此,内腔提供了对容纳在冷却通道中的冷却流体的附加隔离。因此,冷却流体的温度独立于环境温度而稳定得多。
本发明还包括多个优选特征,这些特征是从属权利要求的目的,将通过本发明的实施方案的详细描述的方式在下文中突出其实用性。
在一个优选实施方案中,所述金属材料是铝合金,且所述电池盒底板由所述铝合金的至少一个挤出部分构成,所述挤出部分形成所述支撑面板、所述下部冷却通道、所述变形内腔,以及所述车身底部保护件。挤出是一种非常快速的生产方法。额外地,铝具有出色的热传导性。这通过邻接电池支撑面板的冷却通道的壁提供了对电池的良好制冷。事实上,在一个优选实施方案中,冷却通道的壁的邻接电池的一部分由支撑面板的壁构成。
特别是对于大型车辆,电池盒底板由多个挤出部分构成,所述多个挤出部分经由诸如点焊、电弧焊、铆接、铆接连接螺钉等连接方式彼此连接。
然而,在寻求减少所需组装步骤的一个优选实施方案中,以所述铝合金的单个部分挤出所述电池盒底板。这尤其适用于小型车辆。
在本发明的电池盒底板的一个优选实施方案中,所述多个下部冷却通道沿车辆的纵向移动方向布置或垂直于车辆的纵向移动方向布置,从而便于挤出工艺。为了改善热量移除,还优选的是,下部冷却通道布置在电池单元的主要方向上,也就是,当电池单元安装在车辆中时电池单元基底更大的方向。
为了解决整个电池盒底板之间有规律地分配冲击作用的问题,在本发明的另一实施方案中,所述变形内腔具有下部内面和上部内面,且所述电池盒底板还包括多个内部肋,所述多个内部肋从所述下部内面延伸到所述上部内面。
在电池盒底板的另一实施方案中,邻接至少一个下部冷却通道,所述电池盒底板包括多个中断区段,且所述多个内部肋中的至少一个肋从所述下部内面延伸到所述中断区段处的所述上部内面。这些具有对应的肋的中断区段提供了在任何类型的碰撞的情况下(也就是,撞向另一车辆或来自下侧的石头的冲击)对冷却通道的进一步保护。因此,降低了损坏的风险以及因此冷却流体泄露的风险。
如已经提及的,本发明的其中一个目的是提供电池盒底板的改进的碰撞性能。为此,在一个优选实施方案中,所述多个内部肋中的至少一个肋具有拱形横截面。拱形的肋提供了内腔变形之前的提高的刚度。
在本发明中,术语“拱形”横截面包括不同的结构,诸如,三角拱、圆拱/半圆拱、分段拱、尖顶拱、椭圆拱、抛物线拱、悬链线拱或类似的空间跨越结构。
可选地,所述至少一个拱形肋被布置成使得所述至少一个拱形肋的凹入侧面向所述内腔的所述上部内面并且将至少一个下部冷却通道封装在两个中断区段之间。再次,已经证明这种定向以最小的重量提供了非常高的刚度以及对容纳在下部冷却通道中的冷却流体的非常有利的热隔离。此外,在下部冲击施加在车身底部保护件的情况下特别是保留了下部冷却通道的完整性。
在寻求使电池和冷却流体之间的热量转移最大化的实施方案中,所述多个下部冷却通道中的下部冷却通道彼此流体连接,以形成冷却回路,且冷却流体能够在所述冷却回路内循环。
本发明还涉及一种车辆车身,所述车辆车身包括根据本发明的电池盒底板。
在本发明的寻求进一步改进电池单元上的冷却性能的一个实施方案中,所述车辆车身还包括梁,所述梁包含集成在梁中的梁冷却通道,用于容纳所述冷却流体,所述梁被布置成与所述电池盒底板邻接,用于冷却邻接所述梁的电池单元。所述梁可以纵长地以及横向地布置,或者所述梁甚至可以围绕电池盒底板的整个外周长。
为了更有效地疏散从电池移除的热量,在车辆车身的一个优选实施方案中,所述多个下部冷却通道中的下部冷却通道和所述梁冷却通道彼此流体连接,以形成冷却回路,且冷却流体能够在所述冷却回路内循环。这促进了通过将冷却流体暴露至环境空气而制冷冷却流体的可能性。还尤其优选的是,梁的梁冷却通道垂直于下部冷却通道布置,因此,将下部冷却通道连接到彼此并简化了冷却回路。
在车辆车身的寻求简化其构造的一个实施方案中,所述梁是在车辆的纵向移动方向上、布置在所述车辆车身的每一侧处的下部纵向侧梁,且每一个所述侧梁包括集成在该侧梁中、用于容纳所述冷却流体的侧梁冷却通道,所述侧梁冷却通道相对于所述支撑面板布置,用于侧向地冷却与所述侧梁邻接的所述电池单元。
还可选地,内梁沿着电池组支撑面板延伸,以便冷却布置在电池盒底板上的每个单个电池。所述内梁可以纵长地延伸以及横向于车辆的纵向移动方向延伸。
同样地,本发明还包括通过本发明的实施方案的详细描述和附图的方式详细例示的其他特征。
附图说明
根据下面的描述本发明的其他优点和特征将变得显而易见,在没有任何限制特征的情况下,在下面的描述中参照附图公开了本发明的优选实施方案,其中:
图1是车辆的示意性侧视图,根据本发明的电池盒底板将布置在该车辆中。
图2是图1的车辆的示意性俯视图。
图3是根据本发明的用于电动车辆的电池盒底板的第一实施方案的示意性横截面视图。
图4是电池盒的第二实施方案的示意性局部横截面视图,其包括基于图3的电池盒底板,即,其与车辆车身的下部纵向侧梁组装在一起。
图5是根据本发明的电池盒底板的第三实施方案的示意性局部横截面视图,其与车辆车身的下部纵向侧梁组装在一起。
图6是根据本发明的电池盒底板的第四实施方案的示意性局部横截面视图,其与车辆车身的下部纵向侧梁组装在一起。
图7是根据本发明的电池盒底板的第五实施方案的示意性局部横截面视图,其与车辆车身的下部纵向侧梁组装在一起。
图8是根据本发明的电池盒底板的第六实施方案的示意性局部横截面视图,其与车辆车身的下部纵向侧梁组装在一起。
具体实施方式
图1和图2示出了示例性的电动车辆,其中可以应用根据本发明的电池盒底板1。更具体地说,这些图示出了一辆汽车。然而,本发明的电池盒底板也可以应用于需要改善电池盒底板的碰撞性能和更好地冷却电池的其他类型的电动车辆中。
特别地,图1和图2示出了包括前轴108和后轴110的电动车辆。
如之前已经解释过的,并且从图1和2显而易见的,电池盒是布置在前轴108和后轴110之间的容器,其被构造成接收并容纳为电动车辆电机供电的电池单元102。形成电池盒的主要元件是覆盖物112、纵向侧梁104和电池盒底板1。可选地,当电池组包括并排布置的多个电池单元102时,在电池盒内还布置有划分的内梁114。这些元件通过任何可能的结合技术而结合,例如点焊、激光焊接、搅拌摩擦焊、铆接、螺纹连接等。
就车辆车身的碰撞行为而言,电池盒的最相关的部分之一是电池盒底板1。如从图1和图2借助于虚线显而易见的,电动车辆的电池盒底板1布置在车辆车身100的下部,用于加强车辆车身100并在来自侧面或来自下方冲击的情况下保护电池单元102。
图3和图4示出了根据本发明的电池盒底板1的第一实施方案和第二实施方案,它们具有许多共同的特征。因此,在此结合地描述它们。
如从图中显而易见的,电池盒底板1包括三个主要元件,它们是电池组支撑面板2、下部冷却通道4和车身底部保护件6。
电池组支撑面板2是电池盒底板1的上面板。形成电池组的多个电池单元102被支撑在该面板上。出于例示目的,在附图中,未示出电池单元102被支撑在电池组支撑面板2上。然而,这仅应被理解为示意性表示。本领域技术人员理解,电池单元102物理地支撑在电池组支撑面板2的上表面上并且容纳在电池盒内。
从这些图中还显而易见的是,用于容纳用于冷却电池单元102的流体的下部冷却通道4被布置成与电池组支撑面板2邻接并在电池组支撑面板2下方。在该优选实施方案中,冷却通道4的上壁也是电池组支撑面板2的一部分。这改善了对应的电池单元102与下部冷却通道4中所包含的冷却流体之间的热传递。
这些实施方案的冷却通道4沿着车辆前进的方向布置。在本发明中将该方向称为纵向移动方向L。然而,在替代实施方案中,这些冷却通道4也可以垂直于纵向移动方向L布置。然而,特别优选的是,一旦将电池安装在电池组支撑面板2上,下部冷却通道4就沿着电池单元基底的较大尺寸布置。
在图3和4中还明显的是,车身底部保护件6布置在下部冷却通道4下方以及电池组支撑面板2下方。
如已经提到的,本发明具有以下目的:改善碰撞性能,尤其是当受到导致电池损坏的任何类型的冲击时,改善根据本发明的电池盒底板1的性能,以及使电池单元102的冷却调节受环境条件的影响较小。为此,在多个下部冷却通道4与车身底部保护件6之间设有变形内腔8。从图中明显的,车身底部保护件6通过两个外壁18与电池组支撑面板2连接。
特别是在从下方与任何冲击物体撞击的情况下,该变形内腔8提供了冲击能量吸收。因此,保护电池免于爆炸风险以及冷却流体或电池液的意外泄漏。
在图3的实施方案中,外壁18垂直于电池组支撑面板2和车身底部保护件6。相反,在图4的实施方案中,这些外壁18相对于电池组支撑面板2和车身底部保护件6形成角度。该第二实施方案在冲击直接击中在这些外壁18上的情况下进一步改善了侧面碰撞行为,因为由于像该外壁18那样的斜切面(chamfer),法向冲击力的强度减小了。
同样重要的是,为了简化制造工艺,电池盒底板由金属材料一体成型。金属材料是铝合金。此外,电池盒底板由所述铝合金的至少一个挤出部分构成。
显然,该挤出部分以所述铝合金的单个部分形成支撑面板2、下部冷却通道4、变形内腔8和车身底部保护件6。铝易于挤出,但是铝也具有非常显著的热传导性,因此改善了从容纳在空腔盒中的电池单元102到冷却流体的热量排出。
对于本发明而言,整个电池盒底板1由单个部分构成不是必须的,因为电池盒底板1可以替代地由多个挤出部分构成,所述多个挤出部分经由诸如点焊、激光焊接、搅拌摩擦焊接、铆接、螺纹连接等的连接方式彼此连接。然而,这些挤出部分中的每一个形成支撑面板2、下部冷却通道4、变形内腔8和车身底部保护件6。之后,将它们结合在一起。
图3和图4中所示的电池盒底板1的变形内腔8具有下部内面10和上部内面12。另外,为了提高电池盒底板1的刚度,并因此改善该元件的碰撞行为,电池盒底板1还包括从变形内腔8的下部内面10延伸到上部内面12的多个内部肋14。
在这两个实施方案中,与至少一个下部冷却通道4相邻接地,电池盒底板1包括多个中断区段20。
此外,从图中明显的是,中断区段20是电池盒底板的未布置下部冷却通道4的区段。因此,变形内腔8的上部内面12由下冷却通道4的对应下壁或电池盒支撑面板2的下表面形成。由于这些中断区段20,肋14从下部内面10延伸到处于中断区段20处的上部内面12,从而在发生碰撞的情况下进一步保护下部冷却通道4。
此外,为了提高电池盒底板1的刚度,在这两个实施方案中,内部肋14具有拱形的横截面。这些拱形肋布置成使得拱形肋14的对应的凹入侧面向内腔8的上部内面12,使得下部冷却通道4被封装在两个中断区段20之间。在这种情况下,拱形肋形成圆拱/半圆拱。然而,其他类型的拱也是可能的,例如三角拱、分段拱、尖顶拱、椭圆拱、抛物线拱、悬链线拱等。
特别优选地,电池盒底板1的下部冷却通道4彼此流体连接以形成冷却回路。冷却回路允许冷却流体在所述冷却回路内循环。为此,车辆配备有对应的泵、风扇、工作压力控制系统以及冷却回路的适当功能所需的所有那些元件,并且是本领域技术人员已知的。
图5至图7中示出的实施方案与到目前为止描述的两个实施方案共享许多特征。因此,从现在开始,仅描述与先前实施方案不同的那些特征,而对于上面已经描述的其余特征的描述,参考先前段落。
图5和图6示出了安装在电池盒中的根据本发明的电池盒底板1的第三实施方案和第四实施方案。现在从这些图中明显的,一些肋14在下部冷却通道4的侧壁22处终止,而不是在中断区段20处终止。然而,其他肋从变形内腔8的下部内面10延伸到中断区段20。
最后,图7的实施方案与先前的实施方案的不同之处在于没有设置内部肋。
在这种情况下,车辆车身包括梁104,梁104包含集成在梁中的梁冷却通道106,用于容纳冷却流体。更具体地,车辆车身包括在车辆的纵向移动方向L方向上、布置在车辆车身100的每一侧处的两个下部纵向侧梁104。为了更进一步改进的冷却性能,每个侧梁104包括集成在梁中的侧梁冷却通道106。这些侧梁冷却通道106相对于支撑面板2面向电池单元102布置。因此,实现了与侧梁104邻接的电池单元102的侧向冷却效果。
为了获得良好的液密性,侧梁冷却通道106和下部冷却通道4之间的连接、电池盒底板1和侧梁104的连接设置有密封元件116。特别优选的是,下部冷却通道与侧梁冷却通道106是流体连接的,形成冷却回路。特别优选的是,梁冷却通道106被布置成垂直于下部冷却通道4。
最后,图8示出了本发明的电池盒底板1的第六实施方案。在这种情况下,与图7的实施方案不同,使侧梁冷却通道106与下部冷却通道4对中,以使冷却流体的循环更加容易。
对于本领域技术人员显而易见的是,本文描述的不同实施方案的特征也可以以多种不同的方式进行组合。
Claims (13)
1.一种用于电动车辆的电池盒底板(1),其布置在车辆车身(100)的下部,所述电池盒底板(1)包括:
[a]用于支撑多个电池单元(102)的电池组支撑面板(2),
[b]用于容纳冷却流体的多个下部冷却通道(4),所述多个下部冷却通道(4)被布置成与所述电池组支撑面板(2)邻接并在所述电池组支撑面板(2)下方,使得所述多个下部冷却通道能够冷却所述电池单元(102),以及
[c]车身底部保护件(6),所述车身底部保护件布置在所述多个下部冷却通道(4)下方,
其特征在于,
[d]在所述多个下部冷却通道和所述车身底部保护件(6)之间设置变形内腔(8),且
[e]所述电池盒底板(1)由金属材料一体成型;
所述金属材料是铝合金,且所述电池盒底板(1)由所述铝合金的至少一个挤出部分构成,所述挤出部分形成:
[a]所述支撑面板(2),
[b]所述下部冷却通道(4),
[c]所述变形内腔(8),以及
[d]所述车身底部保护件(6)。
2.根据权利要求1所述的电池盒底板(1),其特征在于,以所述铝合金的单个部分挤出所述电池盒底板。
3.根据权利要求1所述的电池盒底板(1),其特征在于,所述电池盒底板(1)由多个挤出部分构成,所述多个挤出部分经由连接器件彼此连接。
4.根据前述权利要求1-3中的任一项所述的电池盒底板(1),其特征在于,所述变形内腔(8)具有下部内面(10)和上部内面(12),且所述电池盒底板(1)还包括多个内部肋(14),所述多个内部肋(14)从所述下部内面(10)延伸到所述上部内面(12)。
5.根据权利要求4所述的电池盒底板(1),其特征在于,所述电池盒底板(1)包括邻接至少一个下部冷却通道(4)的中断区段(20),且所述多个内部肋(14)中的至少一个肋从所述下部内面(10)延伸到在所述中断区段(20)处的所述上部内面(12)。
6.根据权利要求5所述的电池盒底板(1),其特征在于,所述多个内部肋(14)中的至少一个肋具有拱形横截面。
7.根据权利要求6所述的电池盒底板(1),其特征在于,至少一个拱形肋被布置成使得所述至少一个拱形肋的凹入侧面向所述变形内腔(8)的所述上部内面(12)并且将至少一个下部冷却通道(4)封装在两个中断区段(20)之间。
8.根据前述权利要求1-3中的任一项所述的电池盒底板(1),其特征在于,所述多个下部冷却通道(4)中的下部冷却通道(4)彼此流体连接,以形成冷却回路,且冷却流体能够在所述冷却回路内循环。
9.一种车辆车身(100),其特征在于,所述车辆车身包括根据权利要求1至8任一项所述的电池盒底板(1)。
10.根据权利要求9所述的车辆车身(100),其特征在于,所述车辆车身还包括梁(104),所述梁包含集成在梁中的梁冷却通道(106),用于容纳所述冷却流体,所述梁(104)被布置成与所述电池盒底板(1)邻接,用于冷却邻接所述梁(104)的电池单元(102)。
11.根据权利要求10所述的车辆车身(100),其特征在于,所述多个下部冷却通道(4)中的下部冷却通道(4)和所述梁冷却通道(106)彼此流体连接,以形成冷却回路,且冷却流体能够在所述冷却回路内循环。
12.根据权利要求10或11所述的车辆车身(100),其特征在于,所述梁(104)是在车辆的纵向移动方向(L)上、布置在所述车辆车身(100)的每一侧处的下部纵向侧梁(104),且所述侧梁(104)中的每一个包括集成在该侧梁中、用于容纳所述冷却流体的侧梁冷却通道(106),所述侧梁冷却通道(106)相对于所述支撑面板(2)布置,用于侧向地冷却与所述侧梁(104)邻接的所述电池单元(102)。
13.根据权利要求10或11所述的车辆车身(100),其中,所述多个下部冷却通道(4)沿车辆的纵向移动方向(L)布置或垂直于车辆的纵向移动方向(L)布置。
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---|---|---|---|---|
DE102018206102A1 (de) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | Thyssenkrupp Ag | Unterfahrschutzanordnung für eine Fahrzeugbatterieanordnung, Fahrzeugbatterieanordnung, Verfahren zur Herstellung einer Unterfahrschutzanordnung, Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbatterieanordnung |
DE102018210126A1 (de) * | 2018-06-21 | 2019-12-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Strukturbauteil, Batteriegehäuse und Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriegehäuse |
IT201800021199A1 (it) * | 2018-12-27 | 2020-06-27 | Ferrari Spa | Automobile sportiva elettrica o ibrida |
EP3903017B1 (en) * | 2019-03-12 | 2023-03-22 | Nikola Corporation | Pressurized vessel heat shield and thermal pressure relief system |
FR3093937B1 (fr) * | 2019-03-21 | 2022-02-18 | Renault Sas | Paroi extrudée, carter de véhicule et véhicule correspondants |
KR102705400B1 (ko) * | 2019-08-07 | 2024-09-12 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 자동차용 언더 바디 |
US11964535B2 (en) | 2019-11-18 | 2024-04-23 | Bollinger Motors, Inc. | Electric automotive vehicle |
JP2021130416A (ja) * | 2020-02-20 | 2021-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 車両下部構造 |
KR20210143600A (ko) * | 2020-05-20 | 2021-11-29 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 케이스 외부에 냉각부를 구비한 배터리 팩 |
KR20220016658A (ko) | 2020-08-03 | 2022-02-10 | 현대자동차주식회사 | 차량의 고전압배터리 장착 구조 |
JP2022111786A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 車両搭載用電池パック |
JP7216354B2 (ja) * | 2021-02-24 | 2023-02-01 | 日産自動車株式会社 | バッテリパック車載構造 |
CN118266121A (zh) | 2021-09-29 | 2024-06-28 | 昂登坦工程有限公司 | 电动车辆的电池箱底板的插塞 |
CN115842189B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-12-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池冷却结构、电池、用电装置 |
CN116262434A (zh) | 2021-12-14 | 2023-06-16 | 福特全球技术公司 | 一种车辆侧梁、电驱系统、动力系总成以及相应车辆 |
DE102022105536B4 (de) * | 2022-03-09 | 2023-10-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Fahrzeug mit einem Schott für einen Gaskanal zwischen einem Batteriesystem und einer Unterfahrschutzplatte |
CN114843673B (zh) * | 2022-04-08 | 2023-04-28 | 苏州市华盛源机电有限公司 | 一种轻量化电动汽车电池包上壳体加工方法 |
DE102022124584A1 (de) | 2022-09-26 | 2024-03-28 | Audi Aktiengesellschaft | Fahrzeug mit einem Hochvoltbatteriesystem |
KR20240097668A (ko) | 2022-12-20 | 2024-06-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 팩 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011003535A1 (de) * | 2011-02-02 | 2012-08-02 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verspannungsvorrichtungen |
CN105190988A (zh) * | 2014-02-24 | 2015-12-23 | 株式会社Lg化学 | 具有改善的冷却效率的车辆电池组 |
CN105270150A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-01-27 | F·波尔希名誉工学博士公司 | 用于机动车辆的车身底部单元 |
CN205752459U (zh) * | 2013-11-19 | 2016-11-30 | 源捷公司 | 电池组保护系统 |
GB2541203A (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-15 | Jaguar Land Rover Ltd | Apparatus for supporting a battery |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070087266A1 (en) | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Debbi Bourke | Modular battery system |
JP2008181733A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Calsonic Kansei Corp | 車両用バッテリ冷却システム |
US7828099B2 (en) * | 2008-02-25 | 2010-11-09 | Stephen Heckeroth | Electric tractor |
DE102008027293A1 (de) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie |
DE102009007422A1 (de) * | 2009-02-04 | 2010-08-05 | Li-Tec Battery Gmbh | Batterieaufnahmevorrichtung |
US8795876B2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-08-05 | Alte Powertrain Technologies, Inc. | Device for making rapid connections and disconnections between high voltage battery modules and other motor vehicle systems |
US20120223113A1 (en) * | 2009-11-18 | 2012-09-06 | Benteler Aluminium Systems France SNC | Battery Tray for Vehicle and Method for Producing the Battery Tray |
DE102010032898A1 (de) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Kühlvorrichtung und Fahrzeugbatteriebaugruppe |
US20120161472A1 (en) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Tesla Motors, Inc. | System for Absorbing and Distributing Side Impact Energy Utilizing an Integrated Battery Pack |
US9070958B2 (en) * | 2011-04-15 | 2015-06-30 | Johnson Controls Technology Llc | Battery system having an external thermal management system |
GB2517501B (en) * | 2013-08-23 | 2019-04-17 | Ford Global Tech Llc | Subframe assembly and associated method of installation |
US9306247B2 (en) | 2013-12-18 | 2016-04-05 | Atieva, Inc. | Method of detecting battery pack damage |
US9590216B2 (en) * | 2014-04-30 | 2017-03-07 | Ford Global Technologies, Llc | Electric vehicle battery assembly enclosure |
JP6369217B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2018-08-08 | スズキ株式会社 | 燃料電池二輪車 |
DE102015111749A1 (de) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Batterieeinrichtung und Verfahren |
CN106427936B (zh) * | 2015-08-04 | 2020-04-24 | 岳秀兰 | 监控工作站、换电池站和电动汽车通过物联网组成的电池箱更换系统 |
DE102015115643A1 (de) | 2015-09-16 | 2017-03-16 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Kühlmodul für eine Batterie und Batterie mit Kühlmodul |
CN106025132B (zh) | 2016-07-05 | 2019-07-19 | 上汽通用汽车有限公司 | 一种电池包装置 |
CN106450568B (zh) | 2016-10-09 | 2019-07-02 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种动力电池包热管理系统 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011003535A1 (de) * | 2011-02-02 | 2012-08-02 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verspannungsvorrichtungen |
CN205752459U (zh) * | 2013-11-19 | 2016-11-30 | 源捷公司 | 电池组保护系统 |
CN105190988A (zh) * | 2014-02-24 | 2015-12-23 | 株式会社Lg化学 | 具有改善的冷却效率的车辆电池组 |
CN105270150A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-01-27 | F·波尔希名誉工学博士公司 | 用于机动车辆的车身底部单元 |
GB2541203A (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-15 | Jaguar Land Rover Ltd | Apparatus for supporting a battery |
Also Published As
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