DE10107657A1

DE10107657A1 - Modulare Batterieschalenanordnung

Info

Publication number: DE10107657A1
Application number: DE10107657A
Authority: DE
Inventors: Gary J King
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: DE10107657B4; US6340538B1

Abstract

Es ist eine Batterieschalenanordnung beschrieben, die umfaßt: ein Bodenelement und vier Seitenwänden, die an dem Bodenelement befestigt sind, um dadurch ein Behältnis zu bilden, wobei das Behältnis derart ausgebildet ist, um eine Batterie darin entfernbar aufnehmen zu können, wobei eine der Wände einstückige Batteriehalteelemente aufweist, um die Batterie an der Stelle zu halten, wenn diese in dem Behältnis angeordnet ist; einen Schlitz beabstandet und benachbart zu einer der Wände, um ein elektrisches Steuermodul zur Modulation der Motorleistung gut passend zu halten; eine manuell betätigbare Abdeckung, die befestigbar über das Behältnis und das Modul paßt, wenn dieses in dem Schlitz angeordnet ist, wobei die Abdeckung im offenen Zustand eine Wartung oder Entfernung der Batterie aus dem Behältnis erleichtert; ein zweites Behältnis einstückig mit dem Schlitz für das Steuermodul, das aus einem zweiten Bodenelement und vier Seiten besteht, wobei das zweite Behältnis derart ausgebildet ist, um ein zweites Modul zur Modulation der Leistung des Motors gut passend zu halten; und eine zweite Abdeckung, die manuell entfernbar ist und über das zweite Behältnis paßt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Batterieschalen- bzw. -platten anordnungen, die eine Lagerung und Wartung von Batterien zu erleich tern, wenn diese in Fahrzeugen angeordnet sind.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine Anzahl von Anwendungen erfordert den Gebrauch von Batterien, um Energie für eine bestimmte Anwendung, wie beispielsweise ein Elektro fahrzeug oder ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, das elektrische Ein richtungen erfordert, zu liefern. Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen sind beispielsweise verschiedene Batteriemodule typischerweise mit etwa 12 Volt pro Modul und mehr miteinander verbunden, um ein Batteriepa ket mit höherer Spannung zu bilden. Derartige Fahrzeugpakete müssen nicht nur stabil sein, um einem Schaden bei Stoß zu widerstehen, son dern müssen auch in der Lage sein, die Batterie leicht aufnehmen zu können, so daß sie gewartet oder entfernt werden kann.

Es ist auch erwünscht, in der Nähe der bei Fahrzeuganwendungen ver wendeten Batterie ein elektrisch steuerbares Modul zu haben, das die Lei stung des Motors moduliert und das ebenfalls geschützt und in der Nähe der Batterie selbst angeordnet sein sollte.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Batterieschalen- bzw. -plattenanordnung beschrieben, die umfaßt: ein Bodenelement und vier Seitenwände, die an dem Bodenele ment befestigt sind, wodurch ein Behältnis gebildet wird, wobei das Be hältnis derart ausgebildet ist, um eine Batterie darin entnehmbar aufzu nehmen, wobei eine der Wände einstückige Batteriehalteelemente auf weist, um die Batterie an der Stelle zu halten, wenn sie in dem Behältnis angeordnet ist, einen Schlitz beabstandet und benachbart zu einer der Wände, um ein elektrisches Steuermodul zur Modulierung der Motorlei stung gut passend aufnehmen zu können, und eine manuell betätigbare Abdeckung, die sicherbar über das Behältnis und das Modul paßt, wenn dieses in dem Schlitz angeordnet ist, wobei die Abdeckung im offenen Zu stand eine Wartung oder Entfernung der Batterie aus dem Behältnis er leichtert.

Vorzugsweise ist einstückig mit dem Schlitz für das Steuermodul ein zweites Behältnis bestehend aus einem zweiten Bodenelement und vier Seiten vorgesehen, wobei das zweite Behältnis derart ausgebildet ist, um ein zweites Modul zur Modulation der Leistung des Motors gut passend aufnehmen zu können, und eine zweite Abdeckung manuell entfernbar ist, die über das zweite Behältnis paßt.

ZEICHNUNGSKURZBESCHREIBUNG

Fig. 1 ist eine Explosionsansicht der modularen Schalenanord nung in Verbindung mit einem elektrischen Steuermodul zur Modulation der Motorleistung und einem einstückig mit der Batterieschalenanordnung ausgebildeten zusätzlichen Behältnis für ein zusätzliches elektrisches Modul zur Mo dulation der Leistung des Motors,

Fig. 2 ist eine Ansicht der modularen Batterieschalenanordnung mit den Abdeckungen darauf,

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Batterieschalenanordnung ohne befestigte Abdeckungen,

Fig. 3A ist eine Schnittansicht der integralen Batteriehalteelemente, die die Batterie an der Stelle halten,

Fig. 4 ist eine zweite Seitenansicht der Batterieschalenanordnung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 ist eine Draufsicht der Batterieschalenanordnung, wobei die Batterie darin angeordnet ist,

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Batterieanordnungsschale im Schnitt, wobei die Batterie darin angeordnet ist,

Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Batteriehalteelementes im Schnitt, wobei die Batterie an der Stelle angeordnet ist,

Fig. 8 ist eine Vorderansicht des elektrischen Steuermodules an der Stelle benachbart der Batterieanordnungsschale,

Fig. 9 ist eine Seitenansicht von Fig. 8.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Batterieschalenanord nung, der in der Lage ist, ein elektrisches Steuermodul, das die Leistung des Motors moduliert, aufnehmen zu können. Einstückig mit der Batterie schalenanordnung und benachbart zu dieser ist ein zweites Behältnis für ein zweites elektrisches Modul zur Steuerung der Leistung des Motors vorgesehen.

Fig. 1 zeigt die modulare Batterieschalenanordnung 10 mit dem Bodenab schnitt 12, die ein Behältnis darstellt, in dem die Batterie 14 zusammen mit dem Steuermodul 16A oder 16B zusammen mit der Abdeckung 18 dafür angeordnet ist. An dem Bodenabschnitt der Batterieschalenanord nung ist ein zweites Behältnis 20 befestigt, in das ein zusätzliches elektri sches Steuermodul 22 mit seiner zugeordneten Abdeckung 24 gut pas send eingepaßt ist. Die vollständige Batterieschalenanordnung 10 mit all seinen Komponenten darin ist in Fig. 2 in der vollständig zusammenge bauten Position gezeigt.

Die Batterieschalenanordnung 12 weist einen Bodenabschnitt 30 und vier Seiten 32, 34, 36 und 38 auf. Die Batterie 14 wird durch einstückige Bat teriehalteelemente 40 an der Stelle gehalten, die aus einer Serie von nach oben stehenden Rippenelementen bestehen. Die Seitenwand 34 weist eine Öffnung 42 auf, durch welche man die Batterie 14 und ihre begleitenden Vorgänge beobachten kann, was an der Seite der Batterie angegeben wer den kann. Das Wandelement 36 weist ein aufrechtes Bein 44 auf, das aus einem Kunststoffabschnitt besteht, der so geformt ist, um den Einbau der Batterieanordnung in einem Fahrzeug zu erleichtern. Die Batterieschalen anordnung kann an einem Fahrzeugboden durch ein Halteelement 46 mit Öffnung 48 zum Einsetzen eines Gewindeelementes, wie beispielsweise einer Schraube, an dem Boden (nicht gezeigt) befestigt werden. Die Abdec kung 18 weist Kompressionselemente 50 auf, die die Batterie gut passend an der Stelle halten und während des Fahrzeugbetriebs deren Bewegung verhindern. Die Abdeckung 18 kann angelenkt (nicht gezeigt) sein oder kann durch Gewindeelemente 52 und 54 an der Stelle gehalten sein. Die Gewindeelemente sind mit Gewindeaufnehmmitteln 52A und 54A ausge richtet.

Die Abdeckung weist einen Hauptabschnitt 19 auf, der über die Batterie 14 paßt. Die Abdeckung weist ähnlicherweise eine Verlängerung derselben 21 auf, die das elektrische Steuermodul 16A oder 16B abdeckt.

Da die Batterieschalenanordnung vorzugsweise aus einem Kunststoff substrat hergestellt ist, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, Po lyvinylchlorid mit oder ohne stützende Glasfasern, kann die Anordnung in eine gewünschte Form geformt werden, damit sie an einen gewünschten Ort innerhalb eines Fahrzeugs paßt. Das elektronische Steuermodul 16A oder 16B paßt in einen Schlitzbereich, der durch ein Rückenwandelement 60 (Fig. 9) und eine Basis 62 dafür mit einer verlängerten Lippe 64 dersel ben ausgebildet ist. Ein Typ des Moduls 16A ist von Delphi Automotive Systems Inc. erhältlich, während eine zweite Alternative 16B von Motorola Co. erhältlich ist. In der Nähe der Vorderseite 68 der Wand 60 sind auf rechte Ständer 66 angeordnet. Auf diese Art und Weise stößt das elektri sche Steuermodul an die Wand 68 an und wird zwischen der Wand 68 und den aufrechten Ständern 66 an der Stelle gehalten. Elektrische Kom ponenten 70 stellen Abschnitte des elektronischen Steuermodules 16A dar und sind nur beispielhaft gezeigt. Mit Nuten versehene Elemente 72, die Abschnitte des elektronischen Steuermodules darstellen, sind Wärmeab strahlelemente. Es sei daher angemerkt, daß jedes elektronische Steuer modul 16A oder B in den durch ein Vorderwandelement 68 und aufrechte Ständer 66 gebildeten Schlitz paßt.

Die elektronischen Steuermodule 16A oder 16B erstrecken sich über das Grundelement 80, das die Basis darstellt, auf der die Ständer 66 einge paßt sind. Infolge der Größe der Batterieschalenanordnung sind zu Aus steifungszwecken von dem Boden des Grundelementes 80 Aussteifungs elemente 86 geformt.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, paßt die Batterie 14 gut mit den Batterie halteelementen 40 zusammen, die von der Seitenwand 32 geformt sind. Die Lippe oder Verlängerung 33 der Seitenwand 22 ist so bemessen, daß sie gut über das Abdeckungssegment 25 paßt. Das Batterieverlängerungs element 15 ist gut passend in Position mit den Batteriehalteelementen 40 eingepaßt.

Unmittelbar benachbart des Schlitzes, in den das elektronische Steuer modul paßt, ist ein zusätzliches Behältnis 20 (Fig. 3) (100 in der detail lierteren Fig. 8) vorgesehen. Es besteht aus dem Bodenelement 102, das vier Seitenwände 104, 106, 108 und 110 aufweist. Das Grundelement 102 weist geformte Beine 112 auf, die sich davon erstrecken (Fig. 4). Die Sei tenwand 110 weist eine Verlängerung 114 derselben auf, von der sich auf rechte Stützsegmente 116 erstrecken. Das zweite elektronische Steuermo dul (nicht gezeigt, da es sich unter der Abdeckung befindet) paßt gut pas send in das Behältnis, das aus dem Bodenelement 110 und den Seiten wänden 104, 106, 108 und 110 gebildet ist. Das zweite elektronische Steuerelement ist so ausgebildet, daß es mit einem Verriegelungshalte element 120 (Fig. 8) ausgerichtet werden kann, durch welches die Abdec kung 24 mit dem Verriegelungselement 120 ausgerichtet ist. Die Sei tenelemente 122 und 124 erleichtern eine Anordnung des zweiten Steu ermodules in einer ausgerichteten Stellung in dem Behältnis. Die Batte rieschalenanordnung kann über Gewindeöffnungen 135 an dem Boden des Fahrzeugs durch Schrauben angeschraubt werden, die durch den Bo den des zweiten Behältnisses (Fig. 3) verlaufen.

Die Batterieschalenanordnung kann ähnlicherweise durch eine ausge richtete Öffnung 31 (Fig. 3A) an dem Boden festgeschraubt werden.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Batterieschalenanordnung im Schnitt, wobei die Batterie 14 an der Stelle angeordnet ist und die Batterie durch Halteelemente 131 und 133 an der Stelle befestigt ist. Um die Batterie gut passend an der Stelle zu halten, ist ein Kompressionspolster 134 an der Hauptabdeckwand 19 befestigt. Um dem Gehäuse der Batterieanord nungsstruktur eine Aussteifung zu geben, sind Rippen 140 als einstücki ges Teil der Gesamtstruktur geformt.

Die Batterie und die Steuermodule sind in einer Batterieschalenanord nung angeordnet, der Merkmale 40 (Fig. 3) zum anfänglichen Anordnen und zum Halten umfaßt. Die Batterie ist durch eingesetzte/angeformte Teile 130 angeordnet, die verhindern, daß die Batterie innerhalb der An ordnung verschoben werden kann (Fig. 4). Die Batteriehalteelemente 40 sind relativ leicht herzustellen und verringern die Stempelkosten bei der Herstellung der Batterieanordnungsschale. Dies hat auch eine Verringe rung der Produktionslebensdauerwartungskosten der Stempel zur Folge.

Die Batterieschalen- bzw. -plattenanordnung ist derart ausgebildet, um zwei verschiedene Arten von Steuermodulen 16A und 16B aufnehmen zu können. Das Delphi-Steuermodul 16A paßt in den Schlitz, während das Motorola-Steuermodul 16B in den Batterieschalenboden paßt und durch die Ständer 66 an der Stelle gehalten wird. Die Batterie und das Steuer modul sind durch Abdeckung 18 befestigt und schützend umschlossen, die angelenkt oder nicht an der Stelle sein kann und umfaßt Kompressi onspolster 50, um eine Last zu schaffen und dadurch die Komponenten mit Gewindeelementen 52 und 54 an der Stelle zu befestigen.

Während hier offenbarten Ausführungsformen der Erfindung die derzeit bevorzugten Ausführungsformen darstellen, sind andere möglich. Es ist hier nicht beabsichtigt, alle möglichen äquivalenten Ausführungsformen oder Verzweigungen der Erfindung zu erwähnen. Es sei zu verstehen, daß die hier verwendeten Begriffe lediglich beschreibend anstatt begrenzend sind und daß verschiedene Änderungen ohne Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung durchgeführt werden können.

Claims

1. Batterieschalen- bzw. -plattenanordnung (10) mit einem Bodenele ment (12) und vier Seitenwänden (32, 34, 36, 38), die an dem Bo denelement befestigt sind, um dadurch ein Behältnis zu bilden, wobei das Behältnis derart ausgebildet ist, um eine Batterie (14) darin ent fernbar aufnehmen zu können, wobei eine der Wände (32) einstückige Batteriehalteelemente (40) aufweist, um die Batterie an der Stelle zu halten, wenn diese in dem Behältnis angeordnet ist; einem Schlitz (60, 62, 64) beabstandet und benachbart zu einer der Wände (38), um ein elektrisches Steuermodul (16A, 16B) zur Modulation der Mo torleistung gut passend zu halten; und einer manuell betätigbaren Abdeckung (18), die sicherbar über das Behältnis und das Modul paßt, wenn dieses in dem Schlitz angeordnet ist, wobei die Abdec kung im offenen Zustand eine Wartung oder Entfernung der Batterie von dem Behältnis erleichtert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, ferner mit aufrechten Ständern (66), die das elektrische Steuermodul sicher an der Stelle halten.

3. Anordnung nach Anspruch 1, ferner mit Gewindeeingriffselementen (52A, 54A), die Schrauben (52, 54) aufnehmen, um die Abdeckung an der Stelle zu sichern.

4. Anordnung nach Anspruch 1, ferner mit einem aufrechten Halteele ment (46), das mit einem Fahrzeug über Gewinde in Eingriff steht, um die Anordnung an dem Fahrzeug zu befestigen.

5. Batterieschalen- bzw. -plattenanordnung (10) mit einem Bodenele ment (12) und vier Seitenwänden (32, 34, 36, 38), die an dem Bo denelement befestigt sind, um dadurch ein Behältnis zu bilden, wobei das Behältnis derart ausgebildet ist, um eine Batterie (14) darin ent fernbar aufnehmen zu können, wobei eine der Wände (32) einstückige Batteriehalteelemente (40) aufweist, um die Batterie an der Stelle zu halten, wenn diese in dem Behältnis angeordnet ist; einem Schlitz (60, 62, 68) beabstandet und benachbart zu einer der Wände (38), um ein elektrisches Steuermodul (16A, 16B) zur Modulation der Mo torleistung gut passend zu halten; einer manuell betätigbaren Abdec kung (18), die befestigbar über das Behältnis und das Modul paßt, wenn dieses in dem Schlitz angeordnet ist, wobei die Abdeckung im offenen Zustand eine Wartung oder Entfernung der Batterie aus dem Behältnis erleichtert; einem zweiten Behältnis (20) einstückig mit dem Schlitz für das Steuermodul, das aus einem zweiten Bodenele ment (102) und vier Seiten (104, 106, 108, 110) besteht, wobei das zweite Behältnis derart ausgebildet ist, um ein zweites Modul zur Modulation der Leistung des Motors gut passend zu halten; und einer zweiten Abdeckung (24), die manuell entfernbar ist und über das zweite Behältnis paßt.

6. Anordnung nach Anspruch 2, ferner mit aufrechten Ständern (66), die das elektrische Steuermodul sicher an der Stelle halten.

7. Anordnung nach Anspruch 2, ferner mit Gewindeeingriffselementen (52A, 52B), die Schrauben (52, 54) aufnehmen, um die Abdeckung an der Stelle zu sichern.

8. Anordnung nach Anspruch 2, ferner mit aufrechten Halteelementen (46), die mit einem Fahrzeug über Gewinde in Eingriff stehen, um die Anordnung an dem Fahrzeug zu befestigen.