DE10010398A1 - Motor vehicle with passenger compartment and fuel cell drive system has individual components of drive designed externally and arranged to slide underneath passenger compartment in event of crash - Google Patents
Motor vehicle with passenger compartment and fuel cell drive system has individual components of drive designed externally and arranged to slide underneath passenger compartment in event of crashInfo
- Publication number
- DE10010398A1 DE10010398A1 DE10010398A DE10010398A DE10010398A1 DE 10010398 A1 DE10010398 A1 DE 10010398A1 DE 10010398 A DE10010398 A DE 10010398A DE 10010398 A DE10010398 A DE 10010398A DE 10010398 A1 DE10010398 A1 DE 10010398A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- passenger compartment
- drive system
- individual components
- motor vehicle
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
- B60L50/71—Arrangement of fuel cells within vehicles specially adapted for electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
- B62D21/155—Sub-frames or underguards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/01—Arrangement of fuel conduits
- B60K15/013—Arrangement of fuel conduits of gas conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/10—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks concerning gas-producing plants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das eine Fahrgastzelle und ein Antriebssystem aufweist.The present invention relates to a motor vehicle, which has a passenger compartment and a Has drive system.
In jüngster Zeit sind starke Entwicklungstendenzen dahingehend zu beobachten, für Kraftfahrzeuge, die bisher mit Verbrennungsmotoren betrieben werden, neue Antriebskonzepte zu schaffen. Eines dieser Konzepte beinhaltet die Verwendung von elektrischen Antrieben. Solche elektrischen Antriebe werden bisher mit entsprechend leistungsstarken Batterien betrieben. Dabei ist es jedoch von Nachteil, daß die Batterien nur eine sehr begrenzte Speicherkapazität haben und daher nur eine begrenzte Reichweite zulassen. Aus diesem Grund besteht das Bedürfnis, die bisher üblichen Batterien durch andere, leistungsstärkere Systeme zum Erzeugen von elektrischer Energie zu ersetzen.Recently, strong development tendencies have been observed for Motor vehicles that were previously operated with internal combustion engines, new ones To create drive concepts. One of these concepts involves using electric drives. Such electric drives have been used accordingly powerful batteries operated. However, it is disadvantageous that the Batteries have only a very limited storage capacity and therefore only one Allow limited range. For this reason there is a need so far usual batteries by other, more powerful systems for generating to replace electrical energy.
Ein solches leistungsstärkeres System kann beispielsweise als Brennstoffzellensystem realisiert werden. Brennstoffzellen sind bereits bekannt und haben insbesondere im Bereich der Automobilindustrie in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen.Such a more powerful system can be used, for example, as a fuel cell system will be realized. Fuel cells are already known and have in particular Automotive industry has become significantly more important in recent years won.
In einer Brennstoffzelle, beispielsweise einer PEM-Brennstoffzelle wird durch eine chemische Reaktion Strom erzeugt. Dabei wird ein Brennstoff, wie beispielsweise Wasserstoff, und ein Oxidationsmittel, wie beispielsweise aus der Luft entnommener Sauerstoff, in elektrische Energie und ein Reaktionsprodukt, wie beispielsweise Wasser umgewandelt. Eine Brennstoffzelle besteht im wesentlichen aus einem Anodenteil, einer Membran und einem Kathodenteil. Die Membran besteht aus einem gasdichten und protonenleitenden Material und ist zwischen der Anode und der Kathode angeordnet, um Ionen auszutauschen. Auf der Seite der Anode wird der Brennstoff zugeführt, während auf der Seite der Kathode das Oxidationsmittel zugeführt wird. An der Anode werden durch katalytische Reaktionen Protonen, d. h. Wasserstoffionen, erzeugt, die sich durch die Membran zur Kathode bewegen. An der Kathode reagieren die Wasserstoffionen mit dem Sauerstoff und es bildet sich Wasser. Die bei der Reaktion abgegebenen Elektronen lassen sich als elektrischer Strom durch einen Verbraucher leiten, beispielsweise den Elektromotor eines Kraftfahrzeugs.In a fuel cell, for example a PEM fuel cell, a chemical reaction generates electricity. This is a fuel such as Hydrogen, and an oxidizing agent such as that taken from the air Oxygen, in electrical energy and a reaction product such as Water converted. A fuel cell essentially consists of one Anode part, a membrane and a cathode part. The membrane consists of a gastight and proton conductive material and is between the anode and the Cathode arranged to exchange ions. On the side of the anode, the Fuel is supplied while the oxidant is on the side of the cathode is fed. At the anode, protons, i.e. H. Hydrogen ions, which move through the membrane to the cathode. At the The hydrogen ions react with the oxygen on the cathode and water is formed. The electrons released during the reaction can be passed through as an electric current direct a consumer, for example the electric motor of a motor vehicle.
Wenn das Antriebssystem und die dazugehörigen Komponenten wie bisher üblich im Motorraum, der je nach Antriebsart vor oder hinter der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, angeordnet sind, kann dies bei Unfällen von erheblichem Nachteil sein. Wenn es zu einer Kollision (insbesondere Frontal- oder Heckaufprall) kommt, kann das Antriebssystem oder einzelne Komponenten des Antriebssystems durch den Aufprall unter Umständen in die Fahrgastzelle gedrückt werden, was zu erheblichen Verletzungen der Fahrzeuginsassen führen kann.If the drive system and the associated components as usual in the Engine compartment, which, depending on the type of drive, in front of or behind the passenger compartment of the Motor vehicle is designed, are arranged, this can in the event of accidents be a significant disadvantage. If there is a collision (especially frontal or Rear impact), the drive system or individual components of the Drive system may be pressed into the passenger compartment by the impact become, which can lead to considerable injuries to the vehicle occupants.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Kraftfahrzeugs, bei dem das Verletzungsrisiko der Fahrzeuginsassen durch das Eindringen des Antriebssystems oder von einzelnen Komponenten des Antriebssystems im Falle einer Kollision minimiert wird.The object of the present invention is therefore to create a motor vehicle which the risk of injury to the vehicle occupants through the intrusion of the Drive system or of individual components of the drive system in the case of a Collision is minimized.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere, vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is performed by a motor vehicle according to the independent Claim 1 solved. Further advantageous embodiments of the Motor vehicle according to the invention emerge from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit einer Fahrgastzelle und einem Antriebssystem, das einen elektrischen Antrieb sowie ein Brennstoffzellensystem zum Erzeugen und Bereitstellen von elektrischer Energie aufweist. Dabei sind die Einzelkomponenten des Antriebssystems derart in ihrer äußeren geometrischen Form ausgebildet und/oder zusammengesetzt und/oder im Kraftfahrzeug angeordnet, daß sie im Falle einer Kollision insgesamt nicht in die Fahrgastzelle hinein sondern unter diese gedrückt werden oder gedrückt werden können. According to the invention, a motor vehicle is provided with a passenger compartment and a drive system that includes an electric drive as well as a Fuel cell system for generating and providing electrical energy having. The individual components of the drive system are such in theirs outer geometric shape and / or composed and / or in Motor vehicle arranged that in the event of a collision not in total Passenger cell into it but are pressed or pressed under it can.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs wird es somit möglich, das Verletzungsrisiko der Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision zumindest erheblich zu reduzieren. Um dies zu erreichen, sind gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Lösungsvarianten möglich. Diese Lösungsvarianten können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination im Fahrzeug realisiert sein.The configuration of the motor vehicle according to the invention thus makes it possible at least the risk of injury to the vehicle occupants in the event of a collision significantly reduce. To accomplish this are according to the present invention different solution variants possible. These solution variants can both be implemented individually as well as in any combination in the vehicle.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Lösungsvariante kann durch die besondere Anordnung der Einzelkomponenten verhindert werden, daß diese im Falle einer Kollision in die Fahrgastzelle gedrückt werden. Dazu ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Einzelkomponenten des Antriebssystems zumindest teilweise unterhalb der Fahrgastzelle angeordnet sind. Je nach Ausgestaltungsform ist es denkbar, alle oder nur einzelne Komponenten des Antriebssystems unterhalb der Fahrgastzelle anzuordnen. Wenn nur ein Teil der Komponenten des Antriebssystems unterhalb der Fahrgastzelle angeordnet wird, handelt es sich hierbei vorzugsweise um solche Komponenten, die besonders robust und daher wenig reparaturanfällig oder wenig wartungsintensiv sind.According to a first advantageous solution variant, the special Arrangement of the individual components can be prevented that in the case of a Collision are pressed into the passenger compartment. For this purpose, it is advantageously provided that the Individual components of the drive system at least partially below the Passenger cell are arranged. Depending on the design, it is conceivable, all or only individual components of the drive system below the passenger compartment to arrange. If only some of the components of the drive system are below the Arranged passenger compartment, these are preferably such Components that are particularly robust and therefore less prone to repair or little are maintenance-intensive.
Gemäß einer anderen Lösungsvariante ist vorgesehen, daß die einzelnen Komponenten des Antriebssystems beziehungsweise das Antriebssystem insgesamt in besonderer Weise in der äußeren geometrischen Form so ausgebildet und/oder zusammengesetzt sind beziehungsweise ist, daß im Falle einer Kollision verhindert wird, daß die einzelnen Komponenten des Antriebssystemsin die Fahrgastzelle gedrückt werden. In diesem Fall sind die Einzelkomponenten des Antriebssystems vorzugsweise zumindest teilweise vor und/oder hinter der Fahrgastzelle angeordnet. Dazu weist das Antriebssystems vorzugsweise mit seinen Komponenten in der Seitenansicht des Fahrzeugs eine keilförmige Anordnung auf, bildet also an seiner Oberseite eine im wesentlichen ebene, schräg nach unten geneigte "Gleitfläche". Diese Anordnung gewährleistet, daß die Komponenten durch die bei einer Kollision wirksam werdenden Massenkräfte längs einer schrägen, in Richtung der Fahrgastzelle abwärts geneigten Ebene gedrückt werden. Hierdurch können sich die einzelnen Komponenten des Antriebssystems bei einem starken Aufprall nicht in die Fahrgastzelle hineinbewegen, sondern schieben sich entlang der schrägen Ebene unter die Fahrgastzelle. Grundsätzlich ist es wiederum möglich, daß nur einzelne Komponenten oder aber alle Komponenten des Antriebssystems vor beziehungsweise hinter der Fahrgastzelle angeordnet sind.According to another variant of the solution it is provided that the individual Components of the drive system or the drive system as a whole in specially designed and / or in the outer geometric shape are composed or is prevented in the event of a collision is that the individual components of the drive system into the passenger compartment be pressed. In this case, the individual components of the drive system preferably at least partially arranged in front of and / or behind the passenger compartment. For this purpose, the drive system preferably has its components in the Side view of the vehicle on a wedge-shaped arrangement, so forms on it Top of a substantially flat, sloping "sloping surface". This arrangement ensures that the components get through in the event of a collision effective mass forces along an oblique, in the direction of the passenger compartment downward inclined plane. This allows the individual Components of the drive system in the event of a strong impact do not fall into the Move passenger compartment in, but push yourself along the sloping plane under the passenger compartment. In principle, it is again possible that only a few Components or all components of the drive system before or are arranged behind the passenger compartment.
Bei der schrägen, in Richtung der Fahrgastzelle abwärts geneigten Ebene handelt es sich vorzugsweise um eine imaginäre Ebene, die von der Frontseite beziehungsweise Heckseite des Kraftfahrzeugs in Richtung der Fahrgastzelle verläuft. Die "Schräge" der Ebene und damit deren in Richtung der Fahrgastzelle abwärts geneigter Verlauf ergibt sich dadurch, daß diese im Bereich der Frontseite beziehungsweise Heckseite des Kraftfahrzeugs einen größeren Abstand vom Fahrzeugboden aufweist, als dies im Bereich der Fahrgastzelle der Fall ist. Die Größe des Neigungswinkels der Ebene ergibt sich je nach Bedarf und Anwendungsfall und kann von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp variieren. Er ist in jedem Fall größer als Null und kleiner als 90°. Typischerweise liegt der Neigungswinkel im Bereich von 5° bis 45°, insbesondere im Bereich von 10° bis 35°.The inclined plane, which is inclined downwards in the direction of the passenger compartment, is concerned preferably around an imaginary plane from the front respectively Rear side of the motor vehicle runs in the direction of the passenger compartment. The "slant" of the Level and thus its course inclined downwards in the direction of the passenger compartment differs in that this in the area of the front or rear of the Motor vehicle has a greater distance from the vehicle floor than in Area of the passenger compartment is the case. The size of the plane's tilt angle arises depending on need and application and can vary by vehicle type Vehicle type vary. In any case, it is greater than zero and less than 90 °. The angle of inclination is typically in the range from 5 ° to 45 °, in particular in the Range from 10 ° to 35 °.
Wenn durch eine entsprechende Ausgestaltung des Antriebssystems beziehungsweise der einzelnen Komponenten des Antriebssystems verhindert werden soll, daß diese im Falle einer Kollision in die Fahrgastzelle gedrückt werden, weisen die einzelnen Komponenten des Antriebssystems an ihrer Oberseite, d. h. auf der der Fahrzeugunterseite abgewandten Seite vorzugsweise eine schräge Oberfläche auf, wobei diese schräge Oberfläche parallel zur schrägen, abwärts geneigten Ebene ausgerichtet ist.If by an appropriate design of the drive system or of the individual components of the drive system is to be prevented that these in In the event of a collision being pushed into the passenger compartment, the individual point out Drive system components on their top, d. H. on the the Side facing away from the vehicle underside preferably has an inclined surface, this sloping surface parallel to the sloping, downward sloping plane is aligned.
Diese Ausführungsform wird nun an Hand eines Beispiels verdeutlicht. Wenn die einzelnen Komponenten des Antriebssystems beispielsweise vor der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, sind die schrägen Oberflächen der einzelnen Komponenten derart geneigt, daß sie parallel zur (imaginären) schrägen Ebene ausgerichtet sind, wobei diese Ebene von der Frontseite des Kraftfahrzeugs in Richtung der Fahrgastzelle geneigt ist. Im Falle eines Aufpralls der Fahrzeugfront auf ein Hindernis werden die einzelnen Komponenten des Antriebssystems in Richtung der Fahrgastzelle gedrückt. Wenn diese mit der Fahrgastzelle in Berührung kommen, werden sie jedoch nicht in diese hineingedrückt. Auf Grund ihrer schrägen Oberflächen gleiten die einzelnen Komponenten des Antriebssystems an der Fahrgastzelle nach unten ab und schieben sich entgegen der Fahrtrichtung unter diese. This embodiment will now be illustrated using an example. If the individual components of the drive system, for example, in front of the passenger compartment of the Motor vehicle are arranged, the sloping surfaces of each Components so inclined that they are parallel to the (imaginary) inclined plane are aligned, this level from the front of the motor vehicle in Is inclined towards the passenger compartment. In the event of a collision the front of the vehicle opens The individual components of the drive system become an obstacle in the direction of Passenger cell pressed. If they come into contact with the passenger compartment, however, they are not pushed into it. Because of their sloping surfaces the individual components of the drive system slide on the passenger compartment down and slide against it in the opposite direction.
Wenn die einzelnen Komponenten des Antriebssystems im Heckbereich des Fahrzeugs, das heißt hinter der Fahrgastzelle, angeordnet sind, können diese in äquivalenter Weise ausgebildet sein, so daß sie bei einer Kollision in Fahrtrichtung unter die Fahrgastzelle gedrückt werden.If the individual components of the drive system in the rear area of the Vehicle, that is, behind the passenger compartment, can be arranged in equivalent to be designed so that they collide in the direction of travel under the passenger compartment.
In alternativer Ausgestaltung können die Einzelkomponenten des Antriebssystems (ggf. auch unter Verzicht auf schräge Oberflächen) beziehungsweise das Antriebssystem insgesamt derart zusammengesetzt sein, daß sie als Gesamtsystem entlang der schrägen Ebene abgleiten können. Vorzugsweise sind die Einzelkomponenten des Antriebssystems, die vor und/oder hinter der Fahrgastzelle angeordnet sind, innerhalb einer stabilen Aufnahmeeinrichtung mit einer Oberseite angeordnet, die parallel zu der schrägen, in Richtung der Fahrgastzelle abwärts geneigten Ebene ausgerichtet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese bestimmte Ausgestaltungsform für die Aufnahmeeinrichtung beschränkt ist.In an alternative embodiment, the individual components of the drive system (if necessary also without inclined surfaces) or that Drive system as a whole be composed such that they as an overall system can slide along the inclined plane. Preferably, the Individual components of the drive system that are in front of and / or behind the passenger compartment are arranged within a stable receiving device with an upper side arranged parallel to the sloping, down towards the passenger compartment inclined plane is aligned. A preferred embodiment is as follows described, but the invention is not limited to this Design for the receiving device is limited.
Beispielsweise können zur Aufnahme des Antriebssystems oder von Einzelkomponenten des Antriebssystems eine oder mehrere Rahmenkonstruktionen vorgesehen sein, wobei jeweils eine Seite einer solchen Rahmenkonstruktion, nämlich die dem Fahrzeugboden abgewandte Seite, parallel zu der schrägen, abwärts geneigten Ebene ausgerichtet ist. Die einzelnen Komponenten des Antriebssystems können zunächst in der Rahmenkonstruktion als Baugruppe montiert werden. Anschließend wird die fertig montierte Baugruppe des Antriebssystems in den entsprechenden Montageraum vor oder hinter der Fahrgastzelle eingebaut. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, weil die Vormontage der einzelnen Komponenten des Antriebssystems in der Rahmenkonstruktion besonders einfach und damit kostengünstig ausführbar ist. Außerdem ist es nicht erforderlich, daß die einzelnen Komponenten des Antriebssystems selbst eine entsprechend der schrägen Ebene geneigte Oberfläche aufweisen. Dies reduziert die Kosten bei der Herstellung der einzelnen Komponenten.For example, to accommodate the drive system or Individual components of the drive system one or more frame structures be provided, one side of such a frame structure, namely the side facing away from the vehicle floor, parallel to the sloping, downwards inclined plane is aligned. The individual components of the drive system can first be assembled as an assembly in the frame construction. Then the fully assembled assembly of the drive system in the appropriate assembly room installed in front of or behind the passenger compartment. This Embodiment is particularly advantageous because the pre-assembly of the individual Components of the drive system in the frame construction are particularly simple and so that it can be carried out inexpensively. In addition, it is not necessary that the individual components of the drive system itself one according to the oblique Have a flat inclined surface. This reduces manufacturing costs of the individual components.
Wenn das in einer entsprechend ausgebildeten Rahmenkonstruktion befindliche Antriebssystem beispielsweise vor der Fahrgastzelle im Kraftfahrzeug angeordnet ist, und es zu einer Kollision beziehungsweise zu einem Aufprall kommt, wird die gesamte Rahmenkonstruktion mit dem darin befindlichen Antriebssystem in Richtung der Fahrgastzelle gedrückt. Durch die schräge Seite der Rahmenkonstruktion, die parallel zur schrägen Ebene von der Frontseite des Kraftfahrzeugs aus gesehen in Richtung der Fahrgastzelle abwärts geneigt ist, wird wiederum verhindert, daß das Antriebssystem beziehungsweise einzelne Komponenten des Antriebssystems in die Fahrgastzelle eindringen. Statt dessen gleitet die gesamte Rahmenkonstruktion mit den darin befindlichen Komponenten des Antriebssystems entlang der Fahrgastzelle nach unten ab.If that is in a suitably trained frame construction Drive system is arranged, for example, in front of the passenger compartment in the motor vehicle, and if there is a collision or an impact, the entire Frame construction with the drive system in it in the direction of Passenger cell pressed. Through the sloping side of the frame construction, the parallel to the inclined plane seen from the front of the motor vehicle in the direction the passenger compartment is inclined downward, the turn is prevented Drive system or individual components of the drive system in the Penetrate passenger compartment. Instead, the entire frame construction slides with it the components of the drive system located along the passenger compartment downwards.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die vorstehend beschriebene Rahmenkonstruktion mit dem vormontierten Antriebssystem oder wesentlichen Komponenten dieses Antriebssystems unter dem Fahrzeugboden anzubringen, der zu diesem Zweck eine entsprechende keilförmige Raumaussparung aufweist, damit entsprechender Anbauraum zur Verfügung steht. In diesem Fall sollte die Rahmenkonstruktion durch Schutzbleche nach außen abgeschirmt sein, um schädliche Verschmutzungen und Beschädigungen (z. B. durch Steinschlag) zu vermeiden. Hierdurch ergibt sich für die Rahmenkonstruktion durch den keilförmig verlaufenden Fahrzeugboden eine körperliche Gleitfläche, die bei einem Unfall das sichere Abgleiten unter die Fahrgastzelle gewährleistet. Entsprechende körperliche Gleitflächen können grundsätzlich auch (z. B. in Form von entsprechenden schienenartigen Streben) bei einem Einbau der Rahmenkonstruktion innerhalb der Fahrzeugkarosserie vorgesehen werden.A preferred embodiment of the invention provides the above described frame construction with the pre-assembled drive system or essential components of this drive system under the vehicle floor attach, for this purpose a corresponding wedge-shaped space has, so that appropriate mounting space is available. In this case the frame construction must be shielded from the outside by fenders harmful contamination and damage (e.g. from stone chips) avoid. This results in the wedge shape for the frame construction Trending vehicle floor a physical sliding surface, which in an accident ensures safe sliding under the passenger compartment. Appropriate physical In principle, sliding surfaces can also (e.g. in the form of corresponding rail-like struts) when installing the frame structure within the Vehicle body are provided.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die zwei Lösungsvarianten miteinander kombiniert, sind die Einzelkomponenten des Antriebssystems teilweise unterhalb sowie teilweise derart vor und/oder hinter der Fahrgastzelle angeordnet, daß sie im Falle einer Kollision längs einer schrägen, in Richtung der Fahrgastzeile abwärts geneigten Ebene gedrückt werden. Bei dieser Ausführungsform befinden sich vorzugsweise solche Komponenten des Antriebssystems unterhalb der Fahrgastzelle, die besonders robust und damit wenig störanfällig oder wartungsintensiv sind. Bei dieser Ausgestaltungsform kann der vor, beziehungsweise hinter, der Fahrgastzelle benötigte Bauraum für das Antriebssystem erheblich reduziert werden. Gleichzeitig ist ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet, da die unterhalb der Fahrgastzelle angeordneten Komponenten des Antriebssystems ohnehin nicht in die Fahrgastzelle eindringen können und die vor, beziehungsweise hinter, der Fahrgastzelle angeordneten Einzelkomponenten bei einer Kollision, beziehungsweise einem Aufprall, entlang der schrägen Ebene unter die Fahrgastzelle abgleiten.In an advantageous embodiment of the invention, the two solution variants Combined with each other, the individual components of the drive system are partially arranged below and partially in front of and / or behind the passenger compartment in such a way that in the event of a collision, along an incline, down towards the passenger line inclined plane. In this embodiment there are preferably those components of the drive system below the passenger compartment, which are particularly robust and therefore less prone to malfunction or maintenance-intensive. At this embodiment can be in front of or behind the passenger compartment required space for the drive system can be significantly reduced. At the same time A high level of security is guaranteed, since that is below the passenger compartment arranged components of the drive system anyway not in the passenger compartment can penetrate and the front, or behind, the passenger compartment arranged individual components in the event of a collision or an impact, slide under the passenger compartment along the inclined plane.
Vorzugsweise weist das Brennstoffzellensystem mehrere Brennstoffzellen auf. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Brennstoffzellen beschränkt, so daß sich die Anzahl der benötigten Brennstoffzellen, die einen sogenannten Brennstoffzellen-Stack bilden, je nach Leistungsanforderung des elektrischen Antriebssystems ergibt. Die Brennstoffzellen sind besonders geeignet, um unterhalb des Fahrgastraums angeordnet zu werden.The fuel cell system preferably has a plurality of fuel cells. The Invention is not limited to a certain number of fuel cells, so that the number of fuel cells required, a so-called Form fuel cell stack, depending on the performance requirements of the electrical Drive system results. The fuel cells are particularly suited to below of the passenger compartment to be arranged.
In weiterer Ausgestaltung kann das Brennstoffzellensystem eine Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff aufweisen. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise dann erforderlich, wenn man das Fahrzeug mit einem leicht verfügbaren oder zu speichernden Kraftstoff wie Erdgas, Methanol, Benzin, Ethanol, Alkohol, Kohlegas, Biogas oder anderen Kohlenwasserstoffen betreiben will. Diese Kohlenwasserstoffe, die für die meisten Brennstoffzellensysteme als Brennstoff ungeeignet sind, müssen in der Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten des Brennstoffs zunächst in ein wasserstoffreiches Gas umgewandelt werden.In a further embodiment, the fuel cell system can be a device for Have generating / processing fuel. One such device is For example, if you have the vehicle with an easily available one or fuel to be stored such as natural gas, methanol, gasoline, ethanol, alcohol, Wants to operate coal gas, biogas or other hydrocarbons. This Hydrocarbons used as fuel for most fuel cell systems are unsuitable, must be in the device for generating / processing the fuel first be converted into a hydrogen-rich gas.
Vorteilhaft weist die Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten des Brennstoffs eine Anzahl von Reaktorelementen auf, die insbesondere als Verdampfer, Reformer, Shift- Reaktor und selektive Oxidation ausgebildet sein können. Die einzelnen Reaktorelemente sind über entsprechende Leitungen miteinander verbunden, so daß der Brennstoff während seiner Erzeugung beziehungsweise Aufbereitung die einzelnen Reaktorelemente durchströmt. Die Reaktorelemente der Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten des Brennstoffs können vorteilhaft im Bereich vor oder hinter der Fahrgastzelle angeordnet werden.The device for producing / processing the fuel advantageously has a Number of reactor elements, which are used in particular as evaporators, reformers, shift Reactor and selective oxidation can be formed. The single ones Reactor elements are connected to one another via corresponding lines, so that the fuel the individual during its generation or processing Flows through reactor elements. The reactor elements of the device for Generating / processing the fuel can advantageously in the area before or after the Be arranged passenger compartment.
Weiterhin kann das Brennstoffzellensystem eine Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff aufweisen. Eine solche Vorrichtung kann je nach Art des zum Betrieb des Fahrzeugs aufgenommenen Energieträgers unterschiedlich ausgebildet sein. Furthermore, the fuel cell system can have a device for supplying Have fuel. Such a device can, depending on the type of operation of the Vehicle energy source can be designed differently.
Wenn das Fahrzeug beispielsweise reinen Wasserstoff tankt, ist eine Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten des Brennstoffs nicht erforderlich. In diesem Fall besteht die Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff vorzugsweise aus einem Kraftstoffbehälter (z. B. Druckgastank, Flüssiggastank, Hydridspeicher), in dem der reine Wasserstoff gespeichert ist. Der Kraftstoffbehälter ist über eine entsprechende Zuleitung, in der je nach Bedarf verschiedene Zusatzelemente wie Filter, Pumpen oder dergleichen vorgesehen sein können, mit der Brennstoffzelle verbunden.For example, if the vehicle is fueled with pure hydrogen, a device for Generating / processing the fuel is not necessary. In this case there is Device for supplying fuel preferably from a fuel tank (e.g. compressed gas tank, liquid gas tank, hydride storage) in which the pure hydrogen is saved. The fuel tank has a corresponding supply line, in each various additional elements such as filters, pumps or the like as required can be provided connected to the fuel cell.
Wenn der als Brennstoff für die Brennstoffzelle dienende Wasserstoff zunächst aus einem Kohlenwasserstoff hergestellt werden muß, weist die Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff vorzugsweise einen Kraftstoffbehälter auf, in dem das Ausgangsmaterial (Kraftstoff) für die Herstellung des für die Brennstoffzelle geeigneten Brennstoffs gespeichert ist. Der Kraftstoff wird über eine Kraftstoffzuleitung, in der beispielsweise zusätzliche Elemente wie entsprechende Filter, Pumpen oder dergleichen angeordnet sein können, in die Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten des Brennstoffs eingeleitet, wo er in reinen Wasserstoff oder ein wasserstoffreiches Gas umgewandelt wird.If the hydrogen serving as fuel for the fuel cell initially runs out a hydrocarbon must be produced, the device for supplying of fuel preferably on a fuel tank in which the Starting material (fuel) for the production of the suitable for the fuel cell Fuel is stored. The fuel is fed through a fuel feed line in the for example additional elements such as filters, pumps or The like can be arranged in the device for generating / processing the Fuel is introduced where it is in pure hydrogen or a hydrogen-rich gas is converted.
Die Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff ist vorzugsweise im Bereich vor oder hinter der Fahrgastzelle angeordnet.The device for supplying fuel is preferably in the area in front of or arranged behind the passenger compartment.
Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described using exemplary embodiments with reference to the enclosed drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und Fig. 1 shows a first embodiment of a motor vehicle according to the invention and
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs. Fig. 2 shows a further embodiment of the motor vehicle according to the invention.
In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das unter anderem eine Fahrgastzelle 11 sowie ein Antriebssystem 12 aufweist. Das Antriebssystem 12 besteht aus einem elektrischen Antrieb 13, der die benötigte elektrische Energie aus einem Brennstoffzellensystem 14 bezieht. In Fig. 1, an automotive vehicle 10 is illustrated having, inter alia, a passenger compartment 11 and a drive system 12. The drive system 12 consists of an electric drive 13 , which draws the required electrical energy from a fuel cell system 14 .
Das Brennstoffzellensystem 14 weist eine Anzahl von Brennstoffzellen 15, eine Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff sowie eine Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff auf. Die einzelnen Komponenten des Brennstoffzellensystems 14 sind über entsprechende Leitungen und Verbindungen miteinander verbunden, die aus Gründen der besseren Übersicht im vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch nicht dargestellt sind.The fuel cell system 14 has a number of fuel cells 15 , a device 16 for producing / processing fuel and a device 17 for supplying fuel. The individual components of the fuel cell system 14 are connected to one another via corresponding lines and connections, which, however, are not shown in the present exemplary embodiment for reasons of a better overview.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind einzelne Komponenten des Antriebssystems 12, im vorliegenden Fall die Brennstoffzellen 15, im Bereich 18 unterhalb der Fahrgastzelle 11 angeordnet. Die Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff ist im Bereich 20 hinter der Fahrgastzelle 11 angeordnet. Die Vorrichtung 17 verfügt über einen Kraftstofftank, in dem ein Ausgangsmaterial (Kraftstoff) für den Brennstoff der Brennstoffzellen 15 gespeichert ist.As can be seen from FIG. 1, individual components of the drive system 12 , in the present case the fuel cells 15 , are arranged in the area 18 below the passenger cell 11 . The device 17 for supplying fuel is arranged in the area 20 behind the passenger compartment 11 . The device 17 has a fuel tank in which a starting material (fuel) for the fuel of the fuel cells 15 is stored.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Brennstoffzellen 15 um sogenannte PEM-Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff betrieben werden. Im Kraftstofftank der Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff ist somit ein Kraftstoff wie beispielsweise Methanol, Erdgas, Benzin, Ethanol oder dergleichen gespeichert. Die Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff ist mit der Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff verbunden, in der der Kraftstoff in ein wasserstoffreiches Gas umgewandelt wird. Der in der Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff erzeugte Wasserstoff wird dann über eine entsprechende Brennstoffzuleitung in die Brennstoffzellen 15 eingespeist.In the present exemplary embodiment, the fuel cells 15 are so-called PEM fuel cells which are operated with hydrogen. A fuel such as, for example, methanol, natural gas, gasoline, ethanol or the like is thus stored in the fuel tank of the device 17 for supplying fuel. The device 17 for supplying fuel is connected to the device 16 for generating / processing fuel, in which the fuel is converted into a hydrogen-rich gas. The hydrogen generated in the device 16 for generating / processing fuel is then fed into the fuel cells 15 via a corresponding fuel feed line.
Durch die in den Brennstoffzellen 15 ablaufenden Reaktionen entsteht elektrischer Strom, der zum Betreiben des elektrischen Antriebs 13 verwendet wird.The reactions taking place in the fuel cells 15 produce electrical current which is used to operate the electrical drive 13 .
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff sowie der elektrische Antrieb 13 im Bereich 19 vor der Fahrgastzelle 11 angeordnet. Im Regelfall ist der elektrische Antrieb 13 aber im unmittelbaren Bereich der Fahrzeugachsen (in Form von Achsmotoren oder auch als Radnabenmotoren) untergebracht und liegt damit von vornherein auf einem ungefährlichen Höhenniveau unterhalb der Fahrgastzelle. In the present exemplary embodiment, the device 16 for generating / processing fuel and the electric drive 13 are arranged in the area 19 in front of the passenger compartment 11 . As a rule, however, the electric drive 13 is accommodated in the immediate area of the vehicle axles (in the form of axle motors or also as wheel hub motors) and is therefore at a safe level below the passenger compartment from the outset.
Wie aus Fig. 1 weiterhin ersichtlich ist, sind die Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff, die Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff sowie der elektrische Antrieb 13 derart vor beziehungsweise hinter der Fahrgastzelle angeordnet, daß sie jeweils längs einer schrägen Ebene 21, 22 ausgerichtet sind. Bei der schrägen Ebene 21 handelt es sich um eine von der Frontseite 30 des Fahrzeugs 10 in Richtung der Fahrgastzelle 11 abwärts geneigte Ebene, während es sich bei er Ebene 22 um eine von der Heckseite 31 des Fahrzeugs 10 in Richtung der Fahrgastzelle 11 abwärts geneigte Ebene handelt. Die Ebenen 21, 22 stellen imaginäre Ebenen dar, entlang derer die einzelnen Komponenten des Antriebssystems 12 ausgerichtet sind. Diese Komponenten können dabei selbstverständlich aus Einzelteilen zusammengesetzt sein, die für sich jeweils eine beliebige Bauform aufweisen. Es kommt lediglich darauf an, dass die jeweilige Komponente eine äußere Form besitzt, die an der entsprechenden Eben 21 oder 22 ausgerichtet ist.As can also be seen from FIG. 1, the device 17 for supplying fuel, the device 16 for generating / processing fuel and the electric drive 13 are arranged in front of or behind the passenger compartment such that they are each along an inclined plane 21 , 22 are aligned. At the inclined plane 21 there is a downwardly inclined from the front side 30 of the vehicle 10 in the direction of the passenger compartment 11 level while at he level 22 to a downwardly inclined from the rear side 31 of the vehicle 10 in the direction of the passenger compartment 11 level acts. The planes 21 , 22 represent imaginary planes along which the individual components of the drive system 12 are aligned. These components can of course be composed of individual parts, each of which has an arbitrary design. All that matters is that the respective component has an external shape that is aligned with the corresponding level 21 or 22 .
So weist beispielsweise die Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff auf ihrer dem Fahrzeugboden 26 abgewandten Seite eine Oberfläche 27 auf, die parallel zu der schrägen Ebene 21 ausgerichtet ist, d. h. unmittelbar an der Ebene 21 entlang verläuft. Ebenso weist der elektrische Antrieb 13 eine parallel zur Ebene 21 ausgerichtete Oberfläche 28 auf.For example, the device 16 for generating / processing fuel has on its side facing away from the vehicle floor 26 a surface 27 which is aligned parallel to the inclined plane 21 , ie runs directly along the plane 21 . Likewise, the electric drive 13 has a surface 28 aligned parallel to the plane 21 .
Die Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff weist auf ihrer dem Fahrzeugboden 26 abgewandten Seite in entsprechender Weise eine Oberfläche 29 auf, die parallel zur schrägen Ebene 22 ausgerichtet ist.The device 17 for supplying fuel has on its side facing away from the vehicle floor 26 in a corresponding manner a surface 29 which is aligned parallel to the inclined plane 22 .
Die im Hinblick auf Fig. 1 dargestellte Ausgestaltung des Antriebssystems 12 hat im Falle einer Kollision erhebliche Vorteile. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebssystems 12 beziehungsweise der einzelnen Komponenten 13, 14 des Antriebssystems 12 wird bei einem Aufprall verhindert, daß die einzelnen Komponenten 13, 14 in die Fahrgastzelle 11 eindringen und dort zu Verletzungen bei den Fahrzeuginsassen führen können.The configuration of the drive system 12 shown with regard to FIG. 1 has considerable advantages in the event of a collision. The inventive design of the drive system 12 or of the individual components 13 , 14 of the drive system 12 prevents the individual components 13 , 14 from penetrating into the passenger compartment 11 in the event of an impact and there can lead to injuries to the vehicle occupants.
Wenn das Fahrzeug 10 beispielsweise mit seiner Frontseite 30 auf ein Hindernis aufprallt, werden die Vorrichtung 16 sowie der elektrische Antrieb 13 in Richtung der Fahrgastzelle 11 gedrückt. Auf Grund der schrägen, abwärts geneigten Oberflächen 27, 28 gleiten die Vorrichtung 16 sowie der elektrische Antrieb 13 beim Auftreffen auf die Fahrgastzelle 11 an dieser nach unten ab. Die Brennstoffzellen 15 können nicht zu einer Verletzung der Fahrzeuginsassen führen, da diese ohnehin schon unterhalb der Fahrgastzelle 11 angeordnet sind.If the vehicle 10, for example, hits an obstacle with its front side 30 , the device 16 and the electric drive 13 are pressed in the direction of the passenger compartment 11 . Because of the inclined, downwardly inclined surfaces 27 , 28, the device 16 and the electric drive 13 slide downward when the passenger compartment 11 hits it. The fuel cells 15 cannot lead to injury to the vehicle occupants, since these are already arranged underneath the passenger cell 11 .
Wenn beispielsweise bei einem Auffahrunfall eine Kollision an der Heckseite 31 des Kraftfahrzeugs 10 erfolgt, wird durch die besondere Ausgestaltung der Oberfläche 29 von der Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff, die entlang der schrägen, in Richtung der Fahrgastzelle abwärts geneigten Ebene 22 ausgerichtet ist, ebenfalls erreicht, daß die Vorrichtung 17 beim Auftreffen auf die Fahrgastzelle 11 an dieser nach unten abgleitet. Ein Eindringen der Vorrichtung 17 zum Zuleiten von Brennstoff in die Brennstoffzelle 11 wird somit verhindert.If, for example, a collision occurs on the rear side 31 of the motor vehicle 10 in the event of a rear-end collision, the special design of the surface 29 also results in the device 17 for supplying fuel, which is oriented along the inclined plane 22 which is inclined downward in the direction of the passenger compartment achieved that the device 17 slides downward when it hits the passenger compartment 11 . Penetration of the device 17 for supplying fuel into the fuel cell 11 is thus prevented.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10 weist wiederum eine Fahrgastzelle 11 sowie ein Antriebssystem 12 auf. Das Antriebssystem 12 umfaßt einen elektrischen Antrieb 13 sowie ein Brennstoffzellensystem 14 zum Erzeugen und Bereitstellen der vom elektrischen Antrieb 13 benötigten Energie. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise des elektrischen Antriebs 12 entsprechen dem elektrischen Antrieb 12 aus Fig. 1.Another embodiment of a motor vehicle 10 is shown in FIG. 2. The motor vehicle 10 in turn has a passenger compartment 11 and a drive system 12 . The drive system 12 comprises an electric drive 13 and a fuel cell system 14 for generating and providing the energy required by the electric drive 13 . The basic structure and the mode of operation of the electric drive 12 correspond to the electric drive 12 from FIG. 1.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das gesamte Antriebssystem 12 im Bereich 19 vor der Fahrgastzelle 11 angeordnet. Dazu ist eine als Rahmenkonstruktion 23 ausgebildete mechanisch stabile Aufnahmeeinrichtung vorgesehen. Die Rahmenkonstruktion 23 weist in dem dem Fahrzeugboden 26 abgewandten Bereich eine Seite 24 auf, die parallel zu einer schrägen, in Richtung der Fahrgastzelle 11 abwärts geneigten Ebene 21 ausgerichtet und durch entsprechende Streben versteift ist. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 handelt es sich bei der Ebene 21 um eine imaginäre Ebene, die sich von der Frontseite 30 des Fahrzeugs 10 schräg, das heißt in abwärts geneigter Weise in Richtung der Fahrgastzelle 11 erstreckt.In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, the entire drive system 12 is arranged in the area 19 in front of the passenger compartment 11 . For this purpose, a mechanically stable receiving device designed as a frame structure 23 is provided. In the area facing away from the vehicle floor 26, the frame structure 23 has a side 24 which is aligned parallel to an inclined plane 21 which is inclined downwards in the direction of the passenger compartment 11 and is stiffened by corresponding struts. As in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the plane 21 is an imaginary plane which extends obliquely from the front side 30 of the vehicle 10 , that is to say in a downwardly inclined manner in the direction of the passenger compartment 11 .
Die Rahmenkonstruktion 23 weist weiterhin Seitenelemente 25 auf, die ebenfalls durch Streben verstärkt sein können, aber ansonsten zweckmäßigerweise flächenhaft ausgebildet sind und in der Ebene der Frontseite 30 beziehungsweise in der Ebene des Fahrzeugbodens 26 liegen.The frame structure 23 also has side elements 25 , which can also be reinforced by struts, but are otherwise expediently formed in a flat manner and lie in the plane of the front side 30 or in the plane of the vehicle floor 26 .
In diese Rahmenkonstruktion 23 werden die einzelnen Komponenten des Antriebssystems 12 montiert. Im vorliegenden Fall handelt es sich hierbei um den elektrischen Antrieb 13, eine Anzahl von Brennstoffzellen 15, eine Vorrichtung 16 zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff sowie eine Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Vereinfachungsgründen jedoch nicht explizit dargestellt ist.The individual components of the drive system 12 are mounted in this frame construction 23 . In the present case, these are the electric drive 13 , a number of fuel cells 15 , a device 16 for generating / processing fuel and a device for supplying fuel, which, however, is not explicitly shown in the present exemplary embodiment for reasons of simplification.
Durch die Rahmenkonstruktion 23 ist es auf einfache und kostengünstige Weise möglich, die einzelnen Komponenten des Antriebssystems 12 als komplette Baugruppe vorzumontieren. Dabei ist es im Unterschied zu Fig. 1 nicht notwendig, daß die einzelnen Komponenten des Antriebssystems 12 jeweils eine entsprechend der Gleitebene abgeschrägte Oberfläche aufweisen. Wichtig ist lediglich, daß alle Komponenten des Antriebssystems 12 innerhalb des von der Rahmenkonstruktion 23 aufgespannten Raums angeordnet sind und nicht über diese hinausragen. Nach der Vormontage des Antriebssystems 12 in der Rahmenkonstruktion 23 wird diese komplett im Bereich 19 vor der Fahrgastzelle 11 eingebaut.The frame construction 23 makes it possible in a simple and inexpensive way to preassemble the individual components of the drive system 12 as a complete assembly. In contrast to FIG. 1, it is not necessary that the individual components of the drive system 12 each have a surface that is beveled in accordance with the sliding plane. It is only important that all components of the drive system 12 are arranged within the space spanned by the frame structure 23 and do not protrude beyond it. After the pre-assembly of the drive system 12 in the frame structure 23 , this is completely installed in the area 19 in front of the passenger compartment 11 .
Wenn nun der Fall einer Kollision auftritt, bei der das Fahrzeug 10 mit seiner Frontseite 30 auf ein Hindernis prallt, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung des Antriebssystems 12 innerhalb der Rahmenkonstruktion 23 zuverlässig verhindert, daß das Antriebssystem 12 in die Fahrgastzelle 11 eindringt und dort zu Verletzungen der Fahrzeuginsassen führt. Die gesamte Rahmenkonstruktion 23 wird nämlich in Richtung der Fahrgastzelle 11 gedrückt und kann, sobald sie mit der Fahrgastzelle 11 in Berührung kommt, durch die schräge, in Richtung der Fahrgastzelle 11 abwärts geneigte Oberseite 24 geführtzusammen mit dem Antriebssystem 12 an der Fahrgastzelle 11 vorbei nach unten abgleiten.If the event of a collision occurs in which the vehicle 10 collides with an obstacle with its front side 30 , the inventive arrangement of the drive system 12 within the frame construction 23 reliably prevents the drive system 12 from entering the passenger compartment 11 and causing injuries there the vehicle occupant leads. The entire frame structure 23 is namely pressed in the direction of the passenger compartment 11 and, as soon as it comes into contact with the passenger compartment 11, can be guided downwards past the passenger compartment 11 through the inclined upper side 24 , which is inclined downward in the direction of the passenger compartment 11, together with the drive system 12 slide off.
An Stelle der beschriebenen Rahmenkonstruktionen können auch andere Befestigungsmöglichkeiten für das Antriebssystem verwendet werden, so daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Rahmenkonstruktion beschränkt ist. Wichtig ist lediglich, daß die gewählte Befestigungsvorrichtung es ermöglicht, daß die Komponenten des Antriebssystems 12 entlang der schrägen Ebene 21 abgleiten können. Instead of the frame structures described, other fastening options for the drive system can also be used, so that the invention is not limited to the frame structure described. It is only important that the selected fastening device enables the components of the drive system 12 to slide along the inclined plane 21 .
1010th
Kraftfahrzeug
Motor vehicle
1111
Fahrgastzeile
Passenger row
1212th
Antriebssystem
Drive system
1313
elektrischer Antrieb
electric drive
1414
Brennstoffzellensystem
Fuel cell system
1515
Brennstoffzelle
Fuel cell
1616
Vorrichtung zum Erzeugen/Aufbereiten von Brennstoff
Device for producing / processing fuel
1717th
Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff
Device for supplying fuel
1818th
Bereich unterhalb der Fahrgastzelle
Area below the passenger compartment
1919th
Bereich vor der Fahrgastzelle
Area in front of the passenger compartment
2020th
Bereich hinter der Fahrgastzelle
Area behind the passenger compartment
2121
schräge Ebene
sloping plane
2222
schräge Ebene
sloping plane
2323
Rahmenkonstruktion
Frame construction
2424th
schräge Seite der Rahmenkonstruktion
sloping side of the frame construction
2525th
Seitenelement der Rahmenkonstruktion
Side element of the frame construction
2626
Fahrzeugboden
Vehicle floor
2727
Oberfläche
surface
2828
Oberfläche
surface
2929
Oberfläche
surface
3030th
Frontseite
Front
3131
Heckseite
Rear side
Claims (7)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10010398A DE10010398A1 (en) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Motor vehicle with passenger compartment and fuel cell drive system has individual components of drive designed externally and arranged to slide underneath passenger compartment in event of crash |
PCT/DE2001/000658 WO2001064467A1 (en) | 2000-02-28 | 2001-02-15 | Motor vehicle comprising a fuel-cell drive |
AU2001239191A AU2001239191A1 (en) | 2000-02-28 | 2001-02-15 | Motor vehicle comprising a fuel-cell drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10010398A DE10010398A1 (en) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Motor vehicle with passenger compartment and fuel cell drive system has individual components of drive designed externally and arranged to slide underneath passenger compartment in event of crash |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10010398A1 true DE10010398A1 (en) | 2001-09-13 |
Family
ID=7633378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10010398A Withdrawn DE10010398A1 (en) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Motor vehicle with passenger compartment and fuel cell drive system has individual components of drive designed externally and arranged to slide underneath passenger compartment in event of crash |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2001239191A1 (en) |
DE (1) | DE10010398A1 (en) |
WO (1) | WO2001064467A1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004030969A1 (en) | 2002-10-03 | 2004-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell equipped vehicle |
WO2004037592A1 (en) * | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Daimlerchrysler Ag | Layout of an electric power producing system provided with a fuel cell in an electric vehicle |
WO2011010114A1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Viig Limited | A vehicle with an improved panel structure |
DE102012004103A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Daimler Ag | Device for transferring crash energy generated at e.g. passenger car, has energy transfer element provided to couple front-side and rear-side carrier units or shell-fixed axle attachment with each other, for transferring crash-energy |
DE102015014633A1 (en) | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Audi Ag | Vehicle body with a crash-induced passive gearbox lowering |
DE102015014685A1 (en) | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Audi Ag | Vehicle body with a crash-induced active transmission coupling |
WO2018106342A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Inevit Llc | Motor guidance component configured to direct movement of a dislodged electric motor of an electric vehicle in response to crash forces |
DE102020121014B3 (en) | 2020-08-10 | 2021-11-18 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Electric vehicle with battery protection in the event of a frontal crash |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2151826A1 (en) * | 1970-12-31 | 1972-07-06 | Peugeot | Arrangement of the engine block in a motor vehicle |
DE4326396A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Daimler Benz Ag | Arrangement of a drive motor of a motor vehicle |
DE19523931C1 (en) * | 1995-06-30 | 1996-08-14 | Daimler Benz Ag | Pre-build structure for vehicle |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0618128B1 (en) * | 1993-02-27 | 1997-08-27 | Esoro Ag | Lightweight road vehicle with load-bearing structure |
DE4412453A1 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-26 | Daimler Benz Ag | Arrangement of a drive unit in an electric vehicle |
-
2000
- 2000-02-28 DE DE10010398A patent/DE10010398A1/en not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-02-15 AU AU2001239191A patent/AU2001239191A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-15 WO PCT/DE2001/000658 patent/WO2001064467A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2151826A1 (en) * | 1970-12-31 | 1972-07-06 | Peugeot | Arrangement of the engine block in a motor vehicle |
DE4326396A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Daimler Benz Ag | Arrangement of a drive motor of a motor vehicle |
DE19523931C1 (en) * | 1995-06-30 | 1996-08-14 | Daimler Benz Ag | Pre-build structure for vehicle |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7559389B2 (en) | 2002-10-03 | 2009-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell equipped vehicle |
WO2004030969A1 (en) | 2002-10-03 | 2004-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell equipped vehicle |
CN1298559C (en) * | 2002-10-03 | 2007-02-07 | 丰田自动车株式会社 | Fuel cell equipped vehicle |
EP1970237A1 (en) * | 2002-10-03 | 2008-09-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell equipped vehicle |
EP1970238A1 (en) * | 2002-10-03 | 2008-09-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell equipped vehicle |
US7469759B2 (en) | 2002-10-24 | 2008-12-30 | Daimler Ag | Layout of an electrical power system provided with a fuel cell in an electric vehicle |
WO2004037592A1 (en) * | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Daimlerchrysler Ag | Layout of an electric power producing system provided with a fuel cell in an electric vehicle |
WO2011010114A1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Viig Limited | A vehicle with an improved panel structure |
DE102012004103A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Daimler Ag | Device for transferring crash energy generated at e.g. passenger car, has energy transfer element provided to couple front-side and rear-side carrier units or shell-fixed axle attachment with each other, for transferring crash-energy |
DE102015014633A1 (en) | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Audi Ag | Vehicle body with a crash-induced passive gearbox lowering |
DE102015014685A1 (en) | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Audi Ag | Vehicle body with a crash-induced active transmission coupling |
DE102015014633B4 (en) * | 2015-11-12 | 2020-10-01 | Audi Ag | Vehicle body with a passive gearbox lowering caused by a crash |
WO2018106342A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Inevit Llc | Motor guidance component configured to direct movement of a dislodged electric motor of an electric vehicle in response to crash forces |
US10370035B2 (en) | 2016-12-08 | 2019-08-06 | Inevit Llc | Motor guidance component configured to direct movement of a dislodged electric motor of an electric vehicle in response to crash forces |
DE102020121014B3 (en) | 2020-08-10 | 2021-11-18 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Electric vehicle with battery protection in the event of a frontal crash |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2001239191A1 (en) | 2001-09-12 |
WO2001064467A1 (en) | 2001-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016111316B4 (en) | Fuel cell vehicle | |
EP0677412B1 (en) | Arrangement of a propulsion unit in an electrical vehicle | |
DE102004023754B4 (en) | Battery attachment for motor vehicles | |
EP0677411B1 (en) | Drive unit mounting for an electric vehicle | |
DE112009004801B4 (en) | FUEL CELL SYSTEM AND VEHICLE | |
DE10247304A1 (en) | Mounting structure of a fuel cell stack on a vehicle | |
DE102015117654B4 (en) | vehicle | |
DE102009019837B4 (en) | Compression retention system, fuel cell system and method of assembling such | |
DE112008000472B4 (en) | Fuel cell and fastening device for a fuel cell | |
DE102017125251B4 (en) | Fuel cell vehicle | |
DE102015118812A1 (en) | vehicle | |
DE102012012897A1 (en) | Traction battery for electrically operated car, has battery cells arranged at inclination with respect to stacking direction that matches with vehicle longitudinal direction or transverse direction in installation position of battery | |
DE4412453A1 (en) | Arrangement of a drive unit in an electric vehicle | |
DE102009035492A1 (en) | Battery e.g. lithium ion battery for use in motor vehicle, has plate-shaped element arranged in cell stack parallel to individual battery cells and projecting from cell stack in two opposite directions toward battery housing | |
DE102009035463A1 (en) | Battery with a large number of plate-shaped battery cells | |
DE102016007124A1 (en) | Modular system and method for providing a plurality of variants of a drive arrangement of a vehicle | |
EP3595921B1 (en) | Fuel tank and vehicle | |
DE112006002968T5 (en) | fuel cell vehicle | |
DE102018130850A1 (en) | fuel cell vehicle | |
DE102017127218A1 (en) | The fuel cell system | |
DE10010398A1 (en) | Motor vehicle with passenger compartment and fuel cell drive system has individual components of drive designed externally and arranged to slide underneath passenger compartment in event of crash | |
DE112009004847T5 (en) | The fuel cell system | |
DE102017220353A1 (en) | Fuel cell assembly and unit cell for a fuel cell stack | |
DE102018113298B4 (en) | Fuel cell vehicle with hydrogen pump and gas-liquid separator in the front area | |
DE102023123543A1 (en) | TRACTION BATTERY PACK VENTILATION ASSEMBLY AND METHOD FOR FORMING A TRACTION BATTERY PACK VENTILATION PATH |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |