DE102008005929A1

DE102008005929A1 - Integriertes Batteriekühlsystem und -verfahren für ein Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeug

Info

Publication number: DE102008005929A1
Application number: DE102008005929A
Authority: DE
Inventors: Hua He; Michael J. Pinckney Gorman; Joseph F. Birmingham Mercurio
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2028-01-25
Also published as: CN101234622A; CN101234622B; DE102008005929B4; US7963831B2; US20080182499A1

Abstract

Es wird ein akustisch verbessertes Kühlsystem für ein Energiespeichersystem mit einer Batterie geschaffen, wobei Luft aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil angesaugt wird und wobei das Kühlsystem umfasst: einen Teppichabschnitt, der ausreichend von einem Bodenblech eines Fahrzeugs beabstandet ist, um einen Hohlraum zu definieren, der einen Luftdurchgang bildet, durch welchen Luft strömen kann und der eine integral darin ausgebildete Lufteinlassöffnung umfasst, durch welche die Luft aus dem Abteil angesaugt werden kann; einen Lüfter, um Luft von dem Hohlraum in Wärmeaustauschbeziehung zu der Batterie hin umzuwälzen und die Batterie zu kühlen; und eine Lüftungsöffnung, welche den Hohlraum und den Lüfter in Luftstromverbindung setzt. Der Rahmen ist oberhalb der Lüftungsöffnung kuppelförmig ausgebildet, um eine Geräuschreflexion von dem kuppelförmigen Abschnitt weg zu erzwingen. Eine schalldämpfende Lage ist zur Geräuschabschwächung auf der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts angebracht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein akustisch verbessertes Kühlsystem und -verfahren zum Kühlen eines mit einer Batterie versehenen Energiespeichersystems mit Luft, die aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil angesaugt wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Hybridfahrzeuge verwenden elektrische Speicherbatterien mit großer Kapazität, um Energie zu speichern, die während Bremsvorgängen des Fahrzeugs rückgewonnen wird. Im Betrieb stellen die Batterien Wärmequellen dar. Die Wärme muss an die Umgebung abgegeben werden, um eine verkürzte Betriebslebensdauer der Batteriegruppen zu vermeiden. Das Ansaugen der benötigten Kühlluft aus dem Inneren der Fahrgastzelle gewährleistet einen engeren Kühllufttemperaturbereich als dies bei Verwendung von Umgebungsluft der Fall wäre. Die Verwendung von Fahrgastzellenluft führt jedoch auch dazu, dass das Lüftergeräusch durch den Pfad bis an den Lufteinlass dringt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein akustisch verbessertes Kühlsystem und -verfahren zum Kühlen eines mit einer Batterie versehenen Energiespeichersys tems mit Luft, die aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil angesaugt wird. Im Spezifischeren betrifft sie einen integrierten Entwurf eines Lufteinlasses, einer Akustiklösung und eines Teppichs zur Batteriekühlung in einem Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeug.
Das Kühlsystem umfasst die lokale Formung und Durchbrechung eines Teppichabschnitts, der als Lufteinlassöffnung für die Kühlung dient und außerdem das direkte Geräusch dämpft, das von dem System erzeugt wird. Das Kühlsystem erzielt eine Geräuschverminderung, in dem a) ein gewundener Strömungspfad zur Geräuschminderung integriert ist, d. h. ein direkter Geräuschpfad von der Lufteröffnung des Systems zu dem Frontbereich des Fahrgastabteils des Fahrzeugs beseitigt wird; b) schalldämpfender Schaum in einer Kuppel oberhalb der Lüftungsöffnung des Systems zum Einsatz kommt; und c) eine Teppichunterlage aus technischem Schalldämpfungsmaterial verwendet wird. Das System verhindert auch ein unbeabsichtigtes Verlegen der Luftströmung zu dem System durch Gegenstände wie etwa Zeitungen und Zeitschriften.
Geschaffen wird ein akustisch verbessertes System zum Kühlen eines mit einer Batterie versehenen Energiespeichersystems mit Kühlluft, die aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil angesaugt wird, wobei das Kühlsystem umfasst: einen Teppichabschnitt, der ausreichend von einem Bodenblech eines Fahrzeugs beabstandet ist, um einen Hohlraum zu definieren, der einen Luftdurchgang bildet, durch welchen Luft strömen kann, und der eine integral darin ausgebildete Lufteinlassöffnung umfasst, durch welche die Luft aus dem Abteil angesaugt werden kann; einen Lüfter, um Luft von dem Hohlraum in Wärmeaustauschbeziehung zu der Batterie hin umzuwälzen und die Batterie zu kühlen; und eine Lüftungsöffnung, welche den Hohlraum und den Lüfter in Luftstromverbindung setzt.
In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst das Kühlsystem einen Rahmen, der in Bezug auf das Bodenblech des Fahrzeugs montiert ist, um den Teppichabschnitt zu tragen, wodurch der Teppichabschnitt in Bezug auf das Bodenblech des Fahrzeugs beabstandet ist. In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst der Rahmen eine ebene Fläche, eine Mehrzahl von Seitenwänden, und einen kuppelförmigen Abschnitt; wobei die ebene Fläche zumindest eine Öffnung aufweist; und wobei die Seitenwände zumindest eine Seitenöffnung aufweisen.
In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst die Lufteinlassöffnung zumindest ein Durchbrechungsloch. In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst der Teppichabschnitt eine Teppich-Sichtlage, in welcher die Lufteinlassöffnung integral ausgebildet ist; und eine Teppich-Akustiklage, die mit der Teppich-Sichtlage in Kontakt steht. In einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Gesamtfläche der Lufteinlassöffnung größer als die Gesamtfläche der Lüftungsöffnung.
In einem anderen Aspekt der Erfindung ist der kuppelförmige Abschnitt des Rahmens in ausreichender Position oberhalb der Lüftungsöffnung angebracht, um eine Geräuschreflexion von dem kuppelförmigen Abschnitt weg zu erzwingen; und das Kühlsystem umfasst weiterhin eine schalldämpfende Lage, welche zur Geräuschabschwächung auf der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts angebracht ist.
In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kühlen einer Batterie mit Luft aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil bereitgestellt, welches umfasst, dass ein Teppichabschnitt von dem Bodenblech des Fahrzeugabteils beabstandet angeordnet wird, um einen Hohlraum zu schaffen, der einen Luftdurchgang definiert, durch den die Luft hindurchströmen kann, dass in dem beabstandeten Teppichabschnitt integral eine Lufteinlassöffnung ausgebildet wird, die ausreichend groß bemessen ist, um zu ermöglichen, dass Luft aus dem Fahrzeugabteil durch die Lufteinlassöffnung hindurch in den Hohlraum hinein gesaugt wird, dass Luft von dem Abteil durch die integral ausgebildete Lufteinlassöffnung in den Hohlraum hinein gesaugt wird und die Saugluft umgewälzt wird, um in Wärmeaustausch mit der Batterie zu treten und die Batterie zu kühlen.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich mit größerer Deutlichkeit aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der besten Umsetzungsarten der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematischer Seitenschnitt eines erhabenen Teppichabschnitts und eines Rahmens für den Teppichabschnitt in einem Batterie-Kühlsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine in den Proportionen vergrößerte, perspektivische Draufsicht auf den Rahmen am Bodenblech des Fahrzeugs, welcher zum Tragen des Teppichabschnitts dient; und
3 ist eine von unterhalb des Fahrzeugbodens aus nach oben gerichtete Ansicht, als ob man durch ein durchsichtiges Bodenblech hindurchblicken würde, und zeigt die Boden- oder Unterseite des Teppichabschnitts mit dem darin angeordneten Rahmen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Geschaffen wird ein akustisch verbessertes Kühlsystem und -verfahren zum Kühlen eines mit einer Batterie versehenen Energiespeichersystems mit Luft, die aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil angesaugt wird. In der bevorzugten Ausführungsform saugt das Kühlsystem Luft aus dem Fahrgast- oder Fahrzeugabteil an, um eine Batterie in einem Energiespeichersystem eines Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeugs zu kühlen. Die Erfindung kann jedoch auch auf jede Art von Kühlsystem in einem Fahrzeug angewendet werden, das zu Kühlungszwecken Luft aus dem Fahrgast- bzw. Fahrzeugabteil entnimmt.
1 ist ein schematischer Seitenschnitt eines Kühlsystems 10 in einem Fahrzeug 12 mit einem Energiespeichersystem 13. Eine Tragstruktur oder ein Rahmen 14 ist oberhalb des Bodenblechs 16 des Fahrzeugs 12 angebracht. Ein Teppichabschnitt 18 ist oben auf dem Rahmen 14 angebracht und nimmt dessen Form an. Der Rahmen 14 hebt die Unterseite des Teppichabschnitts 18 um einen begrenzten Abstand über das Bodenblech 16 des Fahrzeugs 12 an, wodurch eine Luftsammelkammer oder ein Hohlraum 19 zwischen dem Bodenblech 16 und dem Rahmen 14 definiert wird, wie dies in 1 gezeigt ist. Der Rahmen 14 wird auch dazu verwendet, den Teppichabschnitt 18 hinreichend zu unterstützen, um ein Durchhängen oder ein Zerknittern des Teppichabschnitts 18 zu verhindern. Der Rahmen 14 kann aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein.
2 ist eine in den Proportionen vergrößerte, perspektivische Draufsicht auf den Rahmen 14 auf dem Bodenblech 16. 3 ist eine von unterhalb des Fahrzeugbodens aus nach oben gerichtete Ansicht, als ob man durch ein durchsichtiges Bodenblech hindurchblicken würde, und zeigt die Bo denseite des Teppichabschnitts 18 mit dem darin angeordneten Rahmen 14. Der Rahmen 14 umfasst, wie in 2 gezeigt, eine ebene Oberfläche 20, eine Mehrzahl von Seitenwänden 22 und einen kuppelförmigen Abschnitt 24. Die ebene Fläche 20 des Rahmens 14 weist zumindest eine Öffnung 26 auf. Die Seitenwände 22 weisen ebenfalls zumindest eine Seitenöffnung auf. Ebenfalls in 2 gezeigt sind die Seitenöffnungen 28A, 28B und 28C.
Der kuppelförmige Abschnitt 24 des Rahmens 14 ist oberhalb einer Lüftungsöffnung 29 positioniert, welche den Einlasskanal zu dem Energiespeichersystem 13 darstellt, der in 1 gezeigt ist. Wie weiter oben erwähnt, trägt der Rahmen 14 insofern zu einer Geräuschverminderung bei, als dadurch eine Reflexion des von dem System erzeugten Geräuschs von der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts 24 weg erzwungen wird und eine schalldämpfende Lage 52 an der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts 24 zur Anwendung kommt, um ein solches Geräusch zu dämpfen.
Eine in 1 gezeigte Lufteinlassöffnung 30 ist integral in dem Teppichabschnitt 18 ausgebildet. Die Lufteinlassöffnung 30 umfasst ein oder mehrere Löcher 32, die zumindest teilweise als Durchbrechungen durch eine Sichtlage 38 des Teppichabschnitts 18 hindurch ausgebildet sind. Wie in 3 gezeigt, können sich die Löcher 32 über die Öffnung 26 in der ebenen Fläche 20 und über die Seitenöffnungen 28A, 28B und 28C in den Seitenwänden 22 des Rahmens 14 hinweg erstrecken oder mit diesen in Verbindung stehen. In 1 zeigt ein Teilausschnitt 31 die Löcher 32 in dem Teppichabschnitt 18 oberhalb der Seitenöffnung 28B des Rahmens 14. Zusätzlich können die Löcher 32, welche die Lufteinlassöffnung 30 bilden, sich über den kuppelförmigen Abschnitt 24 des Rahmens 14 erstrecken. Wie in 3 gezeigt, tragen Durchbrechungen 32A auch dazu bei, die Luftströmung von dem Fahrgast- oder Fahrzeugabteil 34 in den Raum 35 an der Außenseite des Rahmens 14 zu befördern, der dessen kuppelförmigen Abschnitt 24 umgibt. Um eine Luftstromdrosselung zu minimieren, ist die Größe und Anzahl der Löcher 32 in dem Teppichabschnitt 18 derart, dass die Gesamtöffnungsfläche der Löcher 32 größer als die Gesamtfläche der Lüftungsöffnung 29 an dem Energiespeichersystem 13 ist, wie weiter unten erörtert.
Luft A wird aus dem Frontbereich des Fahrgast- oder Fahrzeugraums 34 des Fahrzeugs 12 in die von den Löchern 32 gebildete Lufteinlassöffnung 30 hinein gesaugt. Vorzugsweise ist der Teppichabschnitt 18 ebenso wie die Lufteinlassöffnung 30 unterhalb eines Fahrersitzes 36 in dem Frontbereich F des Fahrzeugs gelegen.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Teppichabschnitt 18 zweilagig, wobei die Löcher 32 als Durchbrechungen durch eine Lage des Teppichabschnitts 18 hindurch, nicht jedoch durch die andere Lage hindurch ausgebildet sind. Alternativ dazu kann auch ein einlagiger Teppichabschnitt 18 verwendet werden. Der Teppichabschnitt 18 umfasst eine Teppich-Sichtlage 38 und angrenzend an die Teppich-Sichtlage 38 eine Teppich-Akustiklage 40, welche in 1 gezeigt sind. Die Löcher 32 der Lufteinlassöffnung 30 sind aus der Teppich-Sichtlage 38 ausgeschnitten, wobei die Teppich-Akustiklage 40 nicht durchbrochen wird. Eine hydraulische Kraft, wie beispielsweise Wasserstrahlen, kann dazu verwendet werden, die Löcher 32 auszuschneiden, wobei die Kraft des Wasserstrahls so gesteuert wird, dass die Löcher in der Teppich-Sichtlage 38 ausgebildet werden, ohne dass dabei die Teppich-Akustiklage 40 durchbrochen wird. Es können auch andere geeignete Verfahren verwendet werden. Die Löcher 32 sind in 3 als gestrichelte Kreise gezeigt, wodurch angezeigt wird, dass es sich um Durchbrechungslöcher handelt, die in der Teppich- Sichtlage 38, nicht jedoch in der Teppich-Akustiklage 40 ausgebildet sind. Die Teppich-Akustiklage 40 erstreckt sich vorzugsweise kontinuierlich oder in gleichem Umfang über den Rahmen 14. Die Teppich-Akustiklage 40 wird manchmal als Entkoppler bezeichnet, weil sie dazu dient, den akustischen Pfad zwischen dem Bodenblech 16 und der Teppich-Sichtlage 38 zu brechen.
Somit ist der Teppichabschnitt 18 lokal derart geformt, dass er über den Rahmen 14 passt, so dass ein Hohlraum 19 gebildet wird, in welchen Luft A aus der Lufteinlassöffnung 30 hinein gesaugt wird, die integral in Form von Löchern 32 in der Sichtlage des Teppichabschnitts 18 ausgebildet ist. Wie in 1 gezeigt, definiert der Hohlraum 19 einen Luftdurchgang mit einer Lüftungsöffnung 29, durch welche die Luft A hindurchströmt. Der Hohlraum 19 steht in Luftstromverbindung mit der Lüftungsöffnung 29. Die Lüftungsöffnung 29 stellt den Einlasskanal zu dem Energiespeichersystem 13 dar. Ein Gebläse oder Lüfter 46 ist direkt unterhalb der Lüftungsöffnung 29 angebracht. Die Lüftungsöffnung 29 verbindet den Hohlraum 19 und den Lüfter 46 miteinander. Der Lüfter 46 bläst die Luft A in Wärmeaustausch mit der Batterie 48 bzw. wälzt diese zur Kühlung der Batterie um. Der Lüfter 46 kann als Teil des Energiespeichersystems 13 des Fahrzeugs 12 in einem externen Modul 50 platziert sein.
Um eine Luftstromdrosselung zu minimieren, ist die Größe und Anzahl der Löcher 32 an dem Teppichabschnitt 18 derart, dass die Gesamtöffnungsfläche der Löcher 32 größer als die Gesamtfläche der Lüftungsöffnung 29 ist, wie weiter oben erwähnt. Vorzugsweise weisen die Löcher 32 eine Öffnungsfläche auf, die insgesamt mehr als 60% der Fläche der Lüftungsöffnung 29 ausmacht.
Die über den Rest des teppichbedeckten Bodenblechs 16 erhabene Form des Teppichabschnitts 18 verhindert, dass kleine Gegenstände in die selektiv ausgebildeten Duchbrechungslöcher 32, 32A der Lufteinlassöffnung 30 hineinfallen, und verringert das Risiko, dass eine Zeitung oder ähnliche Gegenstände die Luftströmung A zu dem Hohlraum 19 und dem Lüfter 46 blockieren.
Geräuschabschwächung
Der Rahmen 14 umfasst einen kuppelförmigen Abschnitt 24, der ausreichend weit oberhalb der Lüftungsöffnung 29 positioniert ist, so dass ein von dem Lüfter 46 ausgehendes Geräusch gezwungen wird, sich von dem in 1 gezeigten, kuppelförmigen Abschnitt 24 weg zu reflektieren. Eine schalldämpfende Lage 52 ist an der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts 24 oberhalb der Lüftungsöffnung 29 angebracht. Die schalldämpfende Lage 52 steht mit dem kuppelförmigen Abschnitt 24 in Kontakt und dämpft das Geräusch, welches von dem kuppelförmigen Abschnitt 24 weg reflektiert wird. In der bevorzugten Ausführungsform wird für die schalldämpfende Lage 52 Schaumstoff verwendet. Bei dem Schaumstoff handelt es sich um einen offenzelligen, schallabsorbierenden Schaumstoff, der in unterschiedlichen Rezepturen von verschiedenen Lieferanten erhältlich ist. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden.
Vom akustischen Standpunkt betrachtet, ermöglicht es die erhabene Form des Teppichabschnitts 18, dass das Gebläse- oder Lüftergeräusch eine Richtungsänderung erfährt und anschließend durch die Löcher 32 in dem Teppichabschnitt 18 dringt. Das von dem Lüfter 46 ausgehende Geräusch erfährt eine weitere Dämpfung, während es durch die Teppich-Akustiklage 40 hindurchdringt. Die Teppich-Akustiklage 40 ist ausreichend porös, um den direkten Schall, der durch die Vielzahl der kleinen Öffnungen der Teppich-Akustiklage 40 hindurchdringt, abzuschwächen.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Teppich-Akustiklage 40 aus technischem Schalldämpfungsmaterial gefertigt, das ein im Vergleich zu herkömmlichem Teppichmaterial verbessertes Schalldämpfungsvermögen aufweist. Ein Material wie beispielsweise das von der Lear Corporation aus Southfield, Michigan, angebotene "SonoTec^®" kann zur Bildung der Teppich-Akustiklage 40 verwendet werden. Es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden.
Somit beseitigt das Kühlsystem 10 einen direkten Pfad von der Lüftungsöffnung 29 zu dem Frontbereich des Fahrgast- oder Fahrzeugabteils 34. Das Integrieren eines gewundenen Strömungspfads ermöglicht eine umfassendere Geräuschverminderung.
Positionierung des Rahmens
Zur Vereinfachung der Positionierung des Rahmens 14 in Bezug auf das Bodenblech 16 kann zumindest eine mit dem kuppelförmigen Abschnitt 24 verbundene Positioniernase ausgebildet sein. In 2 und 3 sind Positioniernasen 54, 56 und 58 gezeigt, die an der Basis des kuppelförmigen Abschnitts 24 ausgebildet sind. Der untere Abschnitt der Positioniernasen 54, 56 und 58 erstreckt sich bis unterhalb der Oberfläche 17 des Bodenblechs 16 und passt in Schlitze 59 an der Oberfläche 17 des Bodenblechs 16. In 2 sind jeweils die unteren Abschnitte 54A und 58A der Positioniernasen 54 und 58 gezeigt, die sich bis unter die Oberfläche 17 des Bodenblechs 16 erstrecken. Die Positioniernasen 54, 56 und 58 verhindern ein Verrutschen des Rahmens 14 in Bezug auf das Bodenblech 16.
Darüber hinaus kann zumindest eine mit dem kuppelförmigen Abschnitt 24 verbundene Stütznase ausgebildet sein, um den Rahmen 14 in Bezug auf das Bodenblech 16 in Position zu halten. In 3 sind Stütznasen 60, 62 und 64 gezeigt, die auf der Oberfläche des Bodenblechs 16 abgestützt sind und den kuppelförmigen Abschnitt 24 daran hindern, in die Lüftungsöffnung 29 hineinzufallen. Vorzugsweise befinden sich die Stütznasen 60, 62 und 64 jeweils zu beiden Seiten der Positioniernasen 54, 56 und 58 und grenzen an diese an.
Zusammenfassend gesprochen, wird ein akustisch verbessertes Kühlsystem 10 für ein mit einer Batterie 48 versehenes Energiespeichersystem 13 geschaffen, wobei Luft A aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil 34 angesaugt wird, und wobei das Kühlsystem umfasst: einen Teppichabschnitt 18, der ausreichend von einem Bodenblech 16 eines Fahrzeugs 12 beabstandet ist, um einen Hohlraum 19 zu definieren, der einen Luftdurchgang bildet, durch welchen Luft A hindurchströmen kann, und der eine integral darin ausgebildete Lufteinlassöffnung 30 umfasst, durch welche die Luft A aus dem Fahrzeugabteil 34 angesaugt werden kann; einen Lüfter 46, um Luft A von dem Hohlraum in Wärmeaustauschbeziehung zu der Batterie 48 hin umzuwälzen und die Batterie 48 zu kühlen; und eine Lüftungsöffnung 29, welche den Hohlraum 19 und den Lüfter 46 in Luftstromverbindung setzt.
Es wird ein Verfahren zum Kühlen einer Batterie 48 mit Luft A bereitgestellt, die aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil 34 angesaugt wird, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Teppichabschnitt 18 von dem Bodenblech 16 des Fahrzeugabteils 34 beabstandet ist, um einen Hohlraum 19 zu schaffen, der einen Luftdurchgang definiert, durch den Luft A hindurchströmen kann, dass in dem beabstandeten Teppichabschnitt 18 integral eine Lufteinlassöffnung 30 ausgebildet ist, die ausreichend groß bemessen ist, um zu ermöglichen, dass Luft A aus dem Fahrzeugabteil 34 durch die Lufteinlassöffnung 30 hindurch in den Hohlraum 19 hinein gesaugt wird, dass Luft A aus dem Fahrzeugabteil 34 durch die integral ausgebildete Lufteinlassöffnung 30 und den Hohlraum 19 eingesaugt wird, und dass die Saugluft A umgewälzt wird, um in Wärmeaustausch mit der Batterie 48 zu treten und die Batterie 48 zu kühlen.
Es sind hier zwar die besten Umsetzungsarten der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben, für den Fachmann auf dem Gebiet, zu welchem diese Erfindung gehört, sind jedoch verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen für die Umsetzung der Erfindung im Umfang der beigefügten Patentansprüche erkenntlich.

Claims

Akustisch verbessertes Kühlsystem für ein Energiespeichersystem mit einer Batterie und einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil, umfassend: einen Teppichabschnitt, der ausreichend von einem Bodenblech eines Fahrzeugs beabstandet ist, um einen Hohlraum zu definieren, der einen Luftdurchgang bildet, durch welchen Luft hindurchströmen kann, und der eine integral darin ausgebildete Lufteinlassöffnung umfasst, durch welche die Luft aus dem Abteil angesaugt werden kann; einen Lüfter, um Luft von dem Hohlraum in Wärmeaustauschbeziehung zu der Batterie hin umzuwälzen und die Batterie zu kühlen; und eine Lüftungsöffnung, welche den Hohlraum und den Lüfter in Luftstromverbindung setzt.
Kühlsystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Rahmen, der in Bezug auf das Bodenblech des Fahrzeugs montiert ist, um den Teppichabschnitt zu tragen, wodurch der Teppichabschnitt in Bezug auf das Bodenblech des Fahrzeugs beabstandet ist.
Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei der Rahmen umfasst: eine ebene Fläche, eine Mehrzahl von Seitenwänden, einen kuppelförmigen Abschnitt; wobei die ebene Fläche zumindest eine Öffnung aufweist; und wobei die Seitenwände zumindest eine Seitenöffnung aufweisen.
Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei der Rahmen weiterhin zumindest eine Positioniernase umfasst, die mit dem kuppelförmigen Abschnitt verbunden ist, um den Rahmen in Bezug auf das Bodenblech zu positionieren; und wobei die Positioniernase sich über die Oberfläche des Bodenblechs hinaus erstreckt.
Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei der Rahmen weiterhin zumindest eine Stütznase umfasst, die mit dem kuppelförmigen Abschnitt verbunden ist, um den Rahmen in Bezug auf das Bodenblech in Position zu halten; und wobei die Stütznase sich auf der Oberfläche des Bodenblechs abstützt.
Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei der Teppichabschnitt eine Teppich-Sichtlage umfasst, in welcher die Lufteinlassöffnung integral ausgebildet ist; und eine Teppich-Akustiklage, die in Kontakt mit der Teppich-Sichtlage steht.
Kühlsystem nach Anspruch 6, wobei die Lufteinlassöffnung zumindest ein Loch umfasst, das als Durchbrechung durch die Teppich-Sichtlage hindurch ausgebildet ist.
Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei der kuppelförmige Abschnitt des Rahmens ausreichend weit oberhalb der Lüftungsöffnung positioniert ist, um eine Geräuschreflexion von dem kuppelförmigen Abschnitt weg zu erzwingen; und wobei das Kühlsystem weiterhin umfasst: eine schalldämpfende Lage, welche zur Geräuschabschwächung auf der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts angebracht ist.
Kühlsystem nach Anspruch 6, wobei die Fläche der Lufteinlassöffnung größer als die Fläche der Lüftungsöffnung ist.
Verfahren zum Kühlen einer Batterie mit Luft aus einem teppichbedeckten Fahrzeugabteil, welches umfasst, dass: ein Teppichabschnitt von dem Bodenblech des Fahrzeugabteils beabstandet angeordnet wird, um einen Hohlraum zu schaffen, der einen Luftdurchgang definiert, durch den die Luft hindurchströmen kann; in dem beabstandeten Teppichabschnitt integral eine Lufteinlassöffnung ausgebildet wird, die ausreichend groß bemessen ist, um zu ermöglichen, dass Luft aus dem Fahrzeugabteil durch die Lufteinlassöffnung hindurch in den Hohlraum hinein gesaugt wird; und Luft aus dem Abteil durch die integral ausgebildete Lufteinlassöffnung in den Hohlraum hineingesaugt wird und die Saugluft zu der Batterie hin umgewälzt wird, um die Batterie zu kühlen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Teppichabschnitt durch einen Rahmen auf dem Bodenblech des Fahrzeugabteils beabstandet angeordnet wird, wodurch der Teppichabschnitt in Bezug auf das Bodenblech des Fahrzeugs getragen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Rahmen umfasst: eine ebene Fläche, eine Mehrzahl von Seitenwänden, und einen kuppelförmigen Abschnitt; wobei die ebene Fläche zumindest eine Öffnung aufweist; und wobei die Seitenwände zumindest eine Seitenöffnung aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Lufteinlassöffnung ein oder mehrere integral ausgebildete Löcher umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Teppichabschnitt eine Teppich-Sichtlage umfasst, in welcher die Lufteinlassöffnung integral ausgebildet ist; und eine angrenzend an die Teppich-Sichtlage gelegene, geräuschdämmende Teppich-Akustiklage umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei Luft aus dem Fahrzeugabteil durch eine Lüftungsöffnung in den Hohlraum hineingesaugt wird, und wobei das Verfahren weiterhin umfasst, dass ein gewundener Geräuschpfad von der Lüftungsöffnung zu dem teppichbedeckten Fahrzeugabteil bereitgestellt wird, was umfasst, dass der kuppelförmige Abschnitt des Rahmens in Bezug auf die Lüftungsöffnung in ausreichendem Abstand positioniert wird, um ein von der Lüftungsöffnung ausgehendes Geräusch von dem kuppelförmigen Abschnitt weg zu reflektieren; und eine schalldämpfende Lage in Bezug auf den kuppelförmigen Abschnitt angebracht wird, um das reflektierte Geräusch im Hinblick auf eine Geräuschabschwächung aufzunehmen.
Kühl- und Geräuschabschwächungssystem für eine Batterie, die in Bezug auf ein teppichbedecktes Fahrzeugabteil montiert ist, umfassend: einen Teppichabschnitt, der um einen begrenzten Abstand über ein Bodenblech des Fahrzeugabteils erhaben ist, um zumindest teilweise einen Hohlraum zu definieren; einen Rahmen, der in Kontakt mit dem erhabenen Teppich steht und oberhalb des Bodenblechs des Fahrzeugabteils angebracht ist, um den Teppichabschnitt in dem begrenzten Abstand oberhalb des Bodenblechs des Fahrzeugs zu tragen; eine integral in dem erhabenen Teppich ausgebildete Lufteinlassöffnung, durch welche Luft aus dem Fahrzeugabteil des Fahrzeugs in den Hohlraum hinein gesaugt werden kann; einen Lüfter, um die Luft durch den Hohlraum zu der Batterie zu blasen und diese zu kühlen; eine Lüftungsöffnung, welche den Hohlraum und den Lüfter miteinander verbindet; wobei der Rahmen einen kuppelförmigen Abschnitt umfasst, der sich ausreichend weit oberhalb der Lüftungsöffnung befindet, um eine Geräuschreflexion von dem kuppelförmigen Abschnitt weg zu erzwingen; und eine schalldämmende Lage, die zur Geräuschabschwächung auf der Unterseite des kuppelförmigen Abschnitts angebracht ist.
Kühl- und Geräuschabschwächungssystem nach Anspruch 16, wobei der Teppichabschnitt ausreichend über das Bodenblech erhaben ist, um die Gefahr zu verringern, dass Gegenstände die Luftströmung von dem Fahrzeugabteil durch die Lufteinlassöffnung zu den Hohlraum hin blockieren.