DE102012200350A1 - Anordnung zum Befestigen eines Energiespeichers - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Anordnung zum Befestigen zumindest eines elektrischen Energiespeichers (1) in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgeschlagen, wobei der Energiespeicher (1) in einem Gehäuse (3) angeordnet ist und wobei das Gehäuse (3) zumindest ein Befestigungsprofil (6B, 6C) zur fahrzeugseitigen Befestigung und zum Transportieren des Energiespeichers (1) umfasst. Ferner wird eine Anordnung vorgeschlagen, bei der zur fahrzeugseitigen Befestigung und zum Transportieren des Energiespeichers (1) zumindest ein Befestigungsprofil (6, 6A) vorgesehen ist, welches über einen Tragrahmen (2) an dem Gehäuse (3) befestigt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen eines elektrischen Energiespeichers in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 5 näher definierten Art.
  • Aus der Fahrzeugtechnik sind Anordnungen zum Befestigen von Energiespeichern, wie zum Beispiel von Batterien und Akkumulatoren, bekannt, die mehrere Befestigungswinkel umfassen. Um den Energiespeicher bei der Montage oder auch bei der Wartung entsprechend transportieren zu können, sind neben den Befestigungswinkeln zusätzliche Hebe- und Transportösen bei der bekannten Anordnung erforderlich, die ebenfalls separat an das Batteriegehäuse oder an einen Tragrahmen angeschweißt oder angeschraubt werden. Dies ist nicht nur konstruktiv aufwändig sondern auch kostenintensiv.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zum sicheren Befestigen eines Energiespeichers der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, die möglichst konstruktiv einfach und kostengünstig gestaltet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 5 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den jeweiligen Unteransprüchen, den Zeichnungen sowie der Beschreibung ergeben.
  • Demnach wird eine Anordnung zum Befestigen zumindest eines elektrischen Energiespeichers, beispielsweise einer Hochvolt-Batterie oder eines Akkumulators vorgeschlagen, dessen Gehäuse üblicherweise eine etwa quaderförmige Form z. B. mit einem Tragrahmen zum Befestigen in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug aufweist. Das Gehäuse des Energiespeichers kann auch ohne separaten Tragrahmen ausgeführt sein oder einen in die Gehäusewand bzw. das Gehäuse des Energiespeichers zumindest teilweise integrierten Tragrahmen aufweisen. Die Anordnung weist je nach Ausführung des Gehäuses zur fahrzeugseitigen Befestigung und zum Transport des Energiespeichers zumindest ein Befestigungsprofil oder dergleichen auf, welches bei einem Gehäuse ohne separaten Tragrahmen entweder an dem Gehäuse direkt befestigt oder in das Gehäuse zumindest teilweise integriert ist. Wenn an dem Gehäuse ein separater Tragrahmen befestigt ist, kann jedes Befestigungsprofil über den Tragrahmen an dem Gehäuse befestigt werden. Dazu kann das Befestigungsprofil zumindest einen Aufnahmeabschnitt zur zumindest abschnittsweisen Aufnahme zumindest eines zugeordneten Rahmenelementes des Tragrahmens aufweisen.
  • Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anordnung kann nicht nur eine sichere und variable Befestigung des Energiespeichers in dem Fahrzeug ohne aufwändige fahrzeugseitige Änderung für unterschiedliche Fahrzeuganwendungen geschaffen werden, sondern es wird zu dem eine mechanisch hoch belastbare Transport und Befestigungsanordnung quasi in einem Bauteil geschaffen. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen separaten Befestigungsteile erforderlich.
  • Wenn bei der vorgeschlagenen Anordnung das Befestigungsprofil mehr als nur ein Rahmenelement des Tragrahmens abschnittsweise aufnimmt, wird neben der Funktion zum Transportieren und Befestigen des Energiespeichers zusätzlich eine Verbindungsfunktion bei dem Tragrahmen übernommen. Vorzugsweise kann dies dadurch realisiert werden, dass das Befestigungsprofil als so genannter Eckverbinder ausgeführt ist und an Eckbereichen des Tragrahmens jeweils zwei einander zugewandte Rahmenelemente aufnimmt und miteinander verbindet.
  • Je nach Einsatzzweck des Energiespeichers kann die erfindungsgemäße Anordnung zur Seitenwandbefestigung, zum Beispiel bei einem Lastkraftwagen an einem Aggregateträger oder auch an einem Dachträger oder dergleichen in dem Fahrzeug befestigt werden. Dazu kann das Befestigungsprofil zumindest einen Befestigungsabschnitt oder dergleichen aufweisen, der mit einer fahrzeugseitigen Seitenwand befestigbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Befestigungsabschnitt in einem vorbestimmten Winkel an jedem Befestigungsprofil angeformt ist, um beispielsweise auch eine bodenseitige Befestigung an dem Fahrzeug zu ermöglichen.
  • Jedes Befestigungsprofil der erfindungsgemäßen Anordnung kann lösbar oder auch fest sowohl mit dem Tragrahmen bzw. dem Energiespeicher als auch mit dem Fahrzeug verbunden sein. Eine feste Verbindung kann beispielhaft durch Schweißen oder dergleichen und eine lösbare Verbindung kann beispielsweise durch Verschraubung oder dergleichen realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Dämpfungselement oder dergleichen als Schwingungsdämpfer zum Vermeiden von Schwingungsübertragungen zwischen dem Fahrzeug und dem Energiespeicher vorgesehen ist. Als Dämpfungselement kann z. B. ein Gummilager oder dergleichen verwendet werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Befestigungsprofil beispielsweise als Blechumformteil oder als Gussteil ausgeführt sein. Dadurch sind auf einfachste Weise beliebige konstruktive Formen realisierbar. Jedoch bietet die Gussherstellung noch variablere Formgestaltungen an, um beispielsweise gewünschte Anformungen vorsehen zu können. Zum Beispiel können so Transport- bzw. Hebeösen oder dergleichen zum Transport des Energiespeichers während der Montage oder der Wartung auf einfache Weise in das Befestigungsprofil integriert werden.
  • Es ist auch denkbar, dass bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Tragrahmen und/oder das Befestigungsprofil auch von außen an die Gehäusewand angebracht werden, zum Beispiel angeschweißt werden. Das ist beispielsweise bei einem Blechgehäuse ohne ausgewiesenem Tragrahmen möglich. Das Blechgehäuse ist in diesem Fall von der Innenseite entsprechend, zum Beispiel durch einen integrierten Tragrahmen verstärkt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung können der Tragrahmen und/oder das Befestigungsprofil aber auch vollständig in das Batterie- bzw. Energiespeichergehäuse integriert sein. Das ist beispielsweise bei einem Gussgehäuse aber auch bei einem so genannten GFK- oder CFK Gehäuse aus Kunststoff möglich.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine dreidimensionale Ansicht einer ersten Ausführungsvariante der Anordnung;
  • 1A eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils als Eckverbinder an einem Tragrahmen gemäß 1;
  • 1B eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Eckverbinders mit aufzunehmenden Rahmenelementen des Tragrahmens gemäß 1;
  • 1C eine Schnittansicht durch ein Dämpfungselement und die fahrzeugseitige Bodenbefestigung des Energiespeichers gemäß 1;
  • 2 eine dreidimensionale Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante der Anordnung;
  • 2A eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils als Eckverbinder des Tragrahmens gemäß 2;
  • 2B eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Eckverbinders mit aufzunehmenden Rahmenelementen gemäß 2;
  • 2C eine Schnittansicht durch die fahrzeugseitige Seitenwandbefestigung des Energiespeichers gemäß 2;
  • 3 eine dreidimensionale Ansicht einer dritten Ausführungsvariante der Anordnung mit einem Befestigungsprofil an einem Eckkantenbereich an einem Gehäuse des Energiespeichers;
  • 3A eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils mit einem Dämpfungselement und einer Hebeöse gemäß 3;
  • 3B eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils mit aufzunehmender Gehäusewand an dem Eckkantenbereich des Gehäuses gemäß 3;
  • 3C eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils von der Rückseite gemäß 3;
  • 4 eine dreidimensionale Ansicht einer vierten Ausführungsvariante der Anordnung mit einem Befestigungsprofil an einem Eckkantenbereich an dem Gehäuse des Energiespeichers;
  • 4A eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils mit einem Befestigungsabschnitte und einer Hebeöse gemäß 4;
  • 4B eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils mit aufzunehmender Gehäusewand an dem Eckkantenbereich des Gehäuses gemäß 4; und
  • 4C eine dreidimensionale Einzelteilansicht des Befestigungsprofils von der Rückseite gemäß 4.
  • In den 1 bis 4C sind verschiedene Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Befestigen zumindest eines elektrischen Energiespeichers 1 beispielsweise in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug exemplarisch dargestellt. Der Energiespeicher 1 kann vorzugsweise als Hochvolt-Batterie oder -Akkumulator ausgeführt sein.
  • Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten ist der Energiespeicher 1 etwa quaderförmig mit einem Gehäuse 3 ausgeführt. Als elektrische Verbindung sind an dem Gehäuse 3 Anschlusskabel 5 vorgesehen. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst mehrere vorzugsweise vier Befestigungsprofile 6, 6A, 6B, 6C etwa an jedem Eckkantenbereich des quaderförmigen Energiespeichers 1, um eine fahrzeugseitige Befestigung und auch einen Transport des Energiespeichers 1 auf einfachste Weise zu ermöglichen.
  • In den 1 bis 2C ist eine erste und zweite Ausführungsvariante der Anordnung dargestellt, bei der das Gehäuse 3 des Energiespeichers 1 mit einem umlaufenden Tragrahmen 2 versehen ist, der mehrere Rahmenelemente 4, 4A umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jedes Befestigungsprofil 6, 6A zwei Rahmenelemente 4, 4A des Tragrahmens 2 abschnittsweise aufnimmt. Dazu ist jedes Befestigungsprofil 6, 6A als Eckverbinder für den Tragrahmen 2 ausgeführt, wobei der Eckverbinder die an jedem Eckbereich einander zugewandten Rahmenelemente 4, 4A des Tragrahmens 22 verbindet. Dazu umfasst jedes Befestigungsprofil 6,6A einen ersten Aufnahmeabschnitt für das erste zugewandte Rahmenelement 4 und einen zweiten Aufnahmeabschnitt für das zweite zugeordnete Rahmenelement 4B des Tragrahmens 2. Die beiden Ausführungsvarianten unterscheiden sich unter anderem dadurch, dass die erste Ausführungsvariante gemäß 1 bis 1C zur Bodenmontage und die zweite Ausführungsvariante gemäß 2 bis 2C zur Seitenwandmontage in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen sind.
  • In den 1 bis 1C ist die erste Ausführungsvariante der Anordnung gezeigt, bei der das Befestigungsprofil 6 als Eckverbinder in Form eines Gussteils mit einer Transportöse 7 zum Transportieren des Energiespeichers 1 während der Montage ausgeführt ist. Bei dieser ersten Ausführungsvariante weist das Befestigungsprofil 6 einen Befestigungsabschnitt 8 in einem etwa rechten Winkel bezogen auf die angeformte Transport- bzw. Halteöse 7 auf, um eine Bodenmontage des Energiespeichers 1 in dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug zu ermöglichen. Eine Bodenmontage bedeutet, dass der Energiespeicher 1 mit seinem Boden an einem in etwa parallel dazu verlaufenden fahrzeugseitigen Bodenträger 12 oder dergleichen befestigt ist, der in 1 bzw. 1C angedeutet ist. Die fahrzeugseitige Anbindung des Befestigungsprofils 6 bzw. des Energiespeichers 1 wird über ein Dämpfungselement 10 realisiert, welches im Bereich einer Ausnehmung 11 an dem Befestigungsabschnitte 8 vorgesehen ist, wobei die fahrzeugseitige Befestigung über eine Befestigungsschraube 15 oder dergleichen erfolgt. Bei dieser ersten Ausführungsvariante sind vier Befestigungsprofile 6 vorgesehen, die jeweils Eckbereichen des Tragrahmens 2 bzw. des Energiespeichers 1 zugeordnet sind.
  • Gemäß 2 bis 2C ist eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt, bei der das Befestigungsprofil 6A als Eckverbinder für den Tragrahmen 2 ausgeführt ist. Das Befestigungsprofil 6A ist als Gussteil ausgeführt. Bei der zweiten Ausführungsvariante sind etwa flanschförmige Befestigungsabschnitte 8A zur Seitenwandbefestigung an einem Seitenwandträger 13 eines Aggregateträgers oder an dem Fahrzeugrahmen vorgesehen. Dazu sind Gewindebohrungen 9 oder dergleichen an dem Befestigungsabschnitt 8C vorgesehen, in die jeweils Schrauben 14 zur fahrzeugseitigen Befestigung einschraubbar sind. Des Weiteren ist ebenfalls eine Transportöse 7 an dem Befestigungsprofil 6A angeordnet. Auch bei der zweiten Ausführungsvariante sind vier Befestigungsprofile 6A an dem Tragrahmen 2 des Energiespeichers 1 jeweils an den Eckbereichen vorgesehen, um eine fahrzeugseitige Befestigung und einen Transport des Energiespeichers 1 zu ermöglichen.
  • In den 3 bis 4C sind eine dritte und eine vierte Ausführungsvariante der Anordnung dargestellt, bei die Befestigungsprofile 6B, 6C ohne Tragrahmenstruktur an dem Gehäuse 3 des Energiespeichers 1 befestigt bzw. integriert sind. Die beiden Ausführungsvarianten unterscheiden sich unter anderem dadurch, dass die dritte Ausführungsvariante gemäß 3 bis 3C zur Bodenmontage und die vierte Ausführungsvariante gemäß 4 bis 4C zur Seitenwandmontage in dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen sind.
  • Gemäß 3 bis 3C ist eine dritte Ausführungsvariante gezeigt, bei der das Befestigungsprofil 6B zum Beispiel als Gussteil ausgeführt ist und an den Eckkantenbereichen des Energiespeichers 1 mit der Wand des Gehäuses 3 verbunden ist. Bei einem Gehäuse 2 in Blechbauweise kann das Befestigungsprofil 6B zum Beispiel an die Wand des Gehäuses 3 angeschweißt werden. Bei einem Gussgehäuse, aber auch bei einem GSK- oder CFK-Gehäuse bietet es sich an, dass Befestigungsprofil 6B direkt in das Gehäuse 3 bzw. in die Wand zu integrieren. Bei dieser dritten Ausführungsvariante ist ein Befestigungsabschnitt 8B in einem etwa rechten Winkel bezogen auf die angeformte Transportöse 7 an den Befestigungsprofil 6B angeordnet bzw. angeformt, um eine Bodenmontage des Energiespeichers 1 an einem Bodenträger 12 in dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug zu ermöglichen, so dass der Energiespeicher 1 mit seinem Boden an einem etwa parallel dazu verlaufenden fahrzeugseitigen Bodenträger 12 oder dergleichen befestigt ist. Die fahrzeugseitige Anbindung des Befestigungsprofil 6B bzw. des Energiespeichers 1 wird über ein Dämpfungselement 10 realisiert, welches im Bereich einer Ausnehmung 11 an dem Befestigungsabschnitte 8B vorgesehen ist, wobei die fahrzeugseitige Befestigung über eine Befestigungsschraube 15 oder dergleichen erfolgt. Auch bei der dritten Ausführungsvariante sind vier Befestigungsprofile 6B vorgesehen, die jeweils den Eckkantenbereich an der Wand des Gehäuses 3 bzw. des Energiespeichers 1 zugeordnet sind.
  • In den 4 bis 4C ist eine vierte mögliche Ausführungsvariante gezeigt, bei der das Befestigungsprofil 6C ebenfalls als Gussteil ausgeführt ist und an den Eckkantenbereichen des Energiespeichers 1 mit der Wand des Gehäuses 3 verbunden ist. Jedoch ist bei der vierten Ausführungsvariante der Befestigungsabschnitt 8C etwa flanschförmig gestaltet, um eine Befestigung an einem Seitenwandträger 13 eines Aggregateträgers oder eines Fahrzeugrahmens zu ermöglichen. Dazu sind Gewindebohrungen 9 oder dergleichen an dem Befestigungsabschnitt 8C vorgesehen, in die jeweils Schrauben 14 zur fahrzeugseitigen Befestigung einschraubbar sind. Des Weiteren ist ebenfalls eine Transportöse 7 an jedem Befestigungsprofil 6C angeordnet. Auch bei der vierten Ausführungsvariante sind vier Befestigungsprofile 6C vorgesehen, die jeweils den Eckkantenbereichen der Wand des Gehäuses 3 bzw. des Energiespeichers 1 zugeordnet sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Energiespeicher
    2
    Tragrahmen
    3
    Gehäusewand
    4, 4A
    Rahmenelement
    5
    Anschlusskabel
    6, 6A, 6B, 6C
    Befestigungsprofil
    7
    Transportöse
    8, 8A, 8B, 8C
    Befestigungsabschnitt
    9
    Gewindebohrung
    10
    Dämpfungselement
    11
    Ausnehmung
    12
    Bodenträger
    13
    Seitenwandträger
    14
    Schraube
    15
    Befestigungsschraube

Claims (14)

  1. Anordnung zum Befestigen zumindest eines elektrischen Energiespeichers (1) in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug, wobei der Energiespeicher (1) in einem Gehäuse (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) zumindest ein Befestigungsprofil (6B, 6C) zur fahrzeugseitigen Befestigung und zum Transportieren des Energiespeichers (1) umfasst.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6B, 6C) bei einem aus Blech gefertigten Gehäuse (3) an diesem direkt befestigt ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6B, 6C) bei einem aus Guss oder aus Kunststoff gefertigten Gehäuse (3) in dieses zumindest teilweise integriert ist.
  4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem etwa quaderförmigen Gehäuse (3) jedem Eckkantenbereich ein Befestigungsprofil (6B, 6C) zugeordnet ist.
  5. Anordnung zum Befestigen zumindest eines elektrischen Energiespeichers (1) in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug, wobei der Energiespeicher (1) in einem Gehäuse (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur fahrzeugseitigen Befestigung und zum Transportieren des Energiespeichers (1) zumindest ein Befestigungsprofil (6, 6A) vorgesehen ist, welches über einen Tragrahmen (2) an dem Gehäuse (3) befestigt ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6A) zumindest einen Aufnahmeabschnitt zur zumindest abschnittsweisen Aufnahme zumindest eines zugeordneten Rahmenelementes (4, 4A) des Tragrahmens (2) aufweist.
  7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6A) als Eckverbinder ausgeführt ist, wobei der Eckverbinder die an einem Eckbereich einander zugewandten Rahmenelemente (4, 4A) des Tragrahmens (2) miteinander verbindet.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6A) zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt für ein erstes zugeordnetes Rahmenelement (4) und einen zweiten Aufnahmeabschnitt für ein zweites zugeordnetes Rahmenelement (4B) des Tragrahmens (2) aufweist, wobei die Aufnahmeabschnitte etwa in einem rechten Winkel zueinander an dem Befestigungsprofil (6, 6A) angeordnet sind.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6A) mit dem Tragrahmen (2) lösbar oder fest verbunden ist.
  10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6B) zumindest einen in einem vorbestimmten Winkel angeformten Befestigungsabschnitt (8, 8B) zur fahrzeugseitigen Montage des Energiespeichers (1) an einem Bodenträger (12) aufweist.
  11. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6A, 6C) zur fahrzeugseitigen Montage des Energiespeichers (1) an einem Seitenwandträger (13) zumindest einen etwa parallel zu einer Seitenwand des Gehäuses (3) ausgerichteten Befestigungsabschnitt (8A, 8C) aufweist.
  12. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6B) über zumindest ein Dämpfungselement (10) fahrzeugseitig fest oder lösbar befestigt ist.
  13. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6A, 6B, 6C) zumindest eine Transportöse (7) zum Transport des Energiespeichers (1) umfasst.
  14. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsprofil (6, 6A, 6B, 6C) als Gussteil oder als Blechumformteil ausgeführt ist.
DE201210200350 2012-01-11 2012-01-11 Anordnung zum Befestigen eines Energiespeichers Withdrawn DE102012200350A1 (de)

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