DE102014001352A1

DE102014001352A1 - Kraftfahrzeug mit Luftzufuhr für eine Batterieaufnahme

Info

Publication number: DE102014001352A1
Application number: DE102014001352.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Back; Matthias Hallik; Stefan Lummitsch
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-02-01
Filing date: 2014-02-01
Publication date: 2015-08-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum (3), mit einer unterhalb einer Ladefläche (10) angeordneten Batterieaufnahme (12) und mit einer Luftzufuhr (20), welche den Innenraum (3) und die Batterieaufnahme (12) zur Kühlung einer in der Batterieaufnahme (12) anordenbaren Batterie (11) miteinander strömungstechnisch verbindet, wobei die Luftzufuhr (20) einen von einer Innenraumverkleidung (24) und einer Karosserieseitenwand (16) gebildeten Hohlraum (25) aufweist, welcher von Kühlluft (5) durchströmbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum, mit einer außerhalb des Innenraums angeordneten Batterieaufnahme und mit einer Luftzufuhr, welche den Innenraum und die Batterieaufnahme zur Kühlung einer in der Batterieaufnahme anordenbaren Batterie miteinander strömungstechnisch verbindet.
Hintergrund
Für rein elektrisch betriebene oder für Hybridfahrzeuge ist zumindest eine wiederaufladbare Batterie im oder am Kraftfahrzeug mitzuführen. Aus Gründen einer möglichst tiefen Schwerpunktlage erweist es sich als vorteilhaft, derartige Batterien im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs, so etwa unterhalb einer heckseitigen Ladefläche im Kraftfahrzeug anzuordnen. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs ist die Batterie aufgrund entstehender Abwärme zu kühlen. Hierfür kann praktischerweise die verhältnismäßig trockene Innenraumluft des Kraftfahrzeugs Verwendung finden.
In 1 ist eine Luftzufuhr für eine Batterieaufnahme 12 am Beispiel einer unterhalb einer heckseitigen Ladefläche 10 anordenbare Batterie 11 in einer vereinfachten Draufsicht von oben gezeigt. Der Kraftfahrzeuginnenraum 2 weist eine sich im Wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckende hintere Sitzreihe 4 mit einer Sitzbank 8 sowie einer entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, das heißt in Fahrzeuglängsrichtung (x) hieran angrenzenden Lehne 6 mit daran angeordneten und in Fahrzeugquerrichtung (y) jeweils beabstandeten Kopfstützen 6a, 6b, 6c auf.
Seitlich und hinter der Lehne 6 erstreckt sich eine Innenraumverkleidung 14, die in Fahrzeugquerrichtung (y) beabstandet zu einer Karosserieseitenwand 16 angeordnet ist. Im Bereich der Karosserieseitenwand 16 ist ferner ein nach innen ragendes Radhaus 18 etwa für ein linkes Hinterrad angedeutet. Der hinter der Lehne 6 liegende Bereich des Kraftfahrzeugs 1 dient als Ladezone und weist eine im Wesentlichen eben ausgestaltete Ladefläche 10 auf. Unterhalb dieser Ladefläche 10 ist eine Batterieaufnahme 12 zur Aufnahme einer wiederaufladbaren Batterie 11 vorgesehen. Um die Batterie 11 mit Kühlluft zu versorgen ist die Batterieaufnahme 12 mit einem nach vorn und zur linken Seite ragenden Luftkanal versehen, welcher etwa in Höhe der Lehne 6 einen mit dem Innenraum 2 in Strömungsverbindung stehenden Einlass 15a aufweist.
Das Verlegen eines derartigen Luftkanals 15 erweist sich montagetechnisch als vergleichsweise aufwändig. Darüber hinaus muss der Luftkanal 15 an geometrische Vorgaben, insbesondere an die sich aus der Kontur von Karosserieseitenwand 16 und Innenraumverkleidung 14 ergebenden Bauraumerfordernisse angepasst sein. Aufgrund derartiger Geometrieerfordernisse und Geometrieanpassungen ist der maximale Strömungsquerschnitt des Luftkanals 15 begrenzt. Das Verlegen eines derartigen Luftkanals 15 insbesondere im Bereich zwischen Innenraumverkleidung 14 und Karosserieseitenwand 16 ist aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit und aufgrund einer vorgegebenen Montagereihenfolge einzelner Innenraumkomponenten und Karosseriebauteilen verhältnismäßig schwierig.
Demgegenüber liegt einer Ausführungsform der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine sowohl strömungstechnisch als auch montagetechnisch verbesserte bzw. vereinfachte Luftzufuhr für eine Batterie, respektive eine Batterieaufnahme für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Die Luftzufuhr soll ferner eine Reduzierung des Montage- und Materialaufwands sowie der Bauteilanzahl ermöglichen und somit auch zu einer Gewichtsreduzierung des Kraftfahrzeugs beitragen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
Diese Aufgabe wird mittels eines Kraftfahrzeugs gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind.
Demgemäß ist ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum, insbesondere ein Personenkraftwagen vorgesehen. Außerhalb eines Innenraums bzw. unterhalb einer heckseitigen Ladefläche weist das Kraftfahrzeug eine Batterieaufnahme auf. Das Kraftfahrzeug ist ferner mit einer Luftzufuhr versehen, welche den Innenraum und die Batterieaufnahme zur Kühlung einer in der Batterieaufnahme anordenbaren Batterie miteinander strömungstechnisch verbindet. Die Luftzufuhr weist dabei einen von einer Innenraumverkleidung und einer Karosserieseitenwand gebildeten Hohlraum auf, welcher von Kühlluft durchströmbar ist.
Der Hohlraum ist Teil der Luftzufuhr für die Batterieaufnahme. Der Hohlraum ist ferner von gegenüberliegenden oder unmittelbar aneinander angrenzenden Abschnitten der Innenraumverkleidung und der Karosserieseitenwand begrenzt. Folglich fungieren entsprechende Abschnitte von Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand unmittelbar als luftführende Struktur und stellen somit einen Teil der Luftzufuhr dar. Der Hohlraum zwischen Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand kann insoweit luftkanalfrei ausgestaltet sein. Das heißt ein gesonderter Luftkanal, welcher sich durch den Hohlraum zwischen Karosserieseitenwand und Innenraumverkleidung erstreckt, wie dies nach dem Stand der Technik vorgesehen ist, wird entbehrlich.
Der von Kühlluft beaufschlagbare Strömungsquerschnitt des Hohlraums kann somit einen weitaus größeren Strömungsquerschnitt als ein zuvor in diesem Bereich verlaufender Luftkanal aufweisen, so dass der Strömungswiderstand für die Luftzufuhr verringert werden kann. Durch Wegfall eines im Hohlraum zwischen Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand vormals verlaufenden Luftkanal kann ferner das Gesamtfahrzeuggewicht reduziert werden. Eine luftkanalfreie Ausgestaltung des Hohlraums erweist sich ferner in montagetechnischer Hinsicht als besonders günstig.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der von Kühlluft beaufschlagbare Hohlraum von einer Außenseite der Innenraumverkleidung und von einer in Fahrzeugquerrichtung (y) hiervon beabstandeten Innenseite der Karosserieseitenwand begrenzt. Die Außenseite der Innenraumverkleidung als auch die Innenseite der Karosserieseitenwand fungieren hierbei unmittelbar als Luftleitflächen der Luftzufuhr. Auf gesonderte Luftführungsmittel, wie etwa die Anordnung eines Luftkanals oder Luftschlauchs im Hohlraum kann auf diese Art und Weise von Vorteil verzichtet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Innenraumverkleidung eine an dem Fahrzeuginnenraum angrenzende Einlassfläche mit Einlassöffnungen auf. über die Einlassöffnungen ist der Hohlraum strömungstechnisch mit dem Innenraum verbunden. Die Einlassöffnungen können beispielsweise nach Art eines Einlassgitters ausgestaltet sein. Beispielsweise ist denkbar, dass die Einlassfläche der Innenraumverkleidung eine vergleichsweise großflächige Öffnung aufweist, in welcher ein Gittereinsatz angeordnet ist. Der Gittereinsatz kann eine Anzahl an Einlassöffnungen, typischerweise in Form regelmäßig angeordneter Einlassschlitze aufweisen, über welche die im Kraftfahrzeuginnenraum befindliche Luft in den Hohlraum einströmen kann.
Die Einlassfläche der Innenraumverkleidung kann beispielsweise in seitlicher Verlängerung einer heckseitigen Lehne des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Beispielsweise kann die Einlassfläche im Bereich einer C-Säulenverkleidung des Innenraums liegen. Durch Vorsehen von Einlassöffnungen in einer Einlassfläche der Innenraumverkleidung kann eine unmittelbare Strömungsverbindung von Innenraum und Hohlraum gebildet werden, ohne dass hierfür etwaige sonstige luftführende Strukturen, wie etwa der Einlass eines Luftkanals an der Innenraumverkleidung zu befestigen wäre.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Hohlraum in Fahrzeuglängsrichtung von einer sich zwischen Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand erstreckenden Trennwand begrenzt. Die Trennwand ist insbesondere bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung von der Einlassfläche der Innenraumverkleidung beabstandet. Die Trennwand erstreckt sich typischerweise in Fahrzeughochrichtung (z), gegebenenfalls auch nach vorne, entgegen der Fahrzeuglängsrichtung (x), um einen definierten heckseitigen Abschluss für den Hohlraum zu bilden und um dafür Sorge zu tragen, dass der Hohlraum auch hinreichend abdichtbar ist.
Ferner kann die Trennwand als eine Art Schott oder Schottwand fungieren, mittels derer der von Karosserieseitenwand und Innenraumverkleidung gebildete Hohlraum in Fahrzeuglängsrichtung in einen vorderen und in einen hinteren Hohlraum unterteilbar ist. Der vordere Hohlraum, welcher im vorliegenden Kontext lediglich als Hohlraum bezeichnet wird, dient hierbei der Luftzufuhr während ein hiervon über die Trennwand abgetrennter hinterer Hohlraum zum Beispiel einer Luftabfuhr dienen kann. Die Trennwand kann hierbei eine hermetische Trennung zwischen dem Hohlraum und hinterem Hohlraum bereitstellen, so dass unterschiedlich temperierte Luftströmungen, welche zur Batterie hin strömen oder von der Batterie weg strömen, keine Durchmischung erfahren sondern hermetisch voneinander getrennt sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Innenraumverkleidung in einem an den Hohlraum angrenzenden Bereich eine Durchgangsöffnung auf. Die Durchgangsöffnung erstreckt sich insbesondere in Fahrzeugquerrichtung und ermöglicht ein Abströmen zugeführter Kühlluft vom Hohlraum in Richtung Batterieaufnahme. Die Durchgangsöffnung ist insbesondere in Höhe eines mit der Batterieaufnahme verbundenen oder hiermit verbindbaren Luftkanals angeordnet, so dass die vom Innenraum in den Hohlraum einströmende Kühlluft über die Durchgangsöffnung aus dem Hohlraum ausströmen und in einen mit einer Batterie strömungstechnisch gekoppelten Luftkanal einströmen kann. In Fahrzeuglängsrichtung betrachtet befindet sich die Durchgangsöffnung zwischen der Einlassfläche und der Trennwand.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Trennwand einen an der Außenseite der Innenraumverkleidung anliegenden Auslassstutzen auf. Mittels des Auslassstutzens kann die Trennwand mit der Durchgangsöffnung unmittelbar strömungstechnisch gekoppelt werden. Beispielsweise kann die Trennwand auch als eine Art Luftleitstruktur fungieren, welche über den Auslassstutzen in die Durchgangsöffnung mündet und somit eine besonders gute und effiziente Kühlluftleitung in und durch die Durchgangsöffnung hindurch unterstützt.
Mittels eines insbesondere passgenau an den lichten Innendurchmesser der Durchgangsöffnung angepassten Auslassstutzen kann die Trennwand zudem eine mechanische Abstützung an der Innenraumverkleidung erhalten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung durchsetzt der Auslassstutzen die Durchgangsöffnung der Innenraumverkleidung. Der Auslassstutzen kann somit bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung (y) von außen nach innen in die Durchgangsöffnung hinein bzw. durch diese hindurchragen. Zum einen kann hierdurch eine besonders gute mechanische Verbindung von Trennwand und Innenraumverkleidung gebildet oder unterstützt werden. Zum anderen kann bei einem etwa passgenau an die Kontur der Durchgangsöffnung angepassten Auslassstutzen eine luftdichte Anbindung der Trennwand an die Innenraumverkleidung sowie eine weitgehend luftdichte Hindurchführung der Luftzufuhr durch die Durchgangsöffnung der Innenraumverkleidung bereitgestellt werden. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass der Auslassstutzen etwa mit einer radial verbreiterten Schulter abdichtend an einer Öffnungsberandung der innenraumverkleidungsseitigen Durchgangsöffnung zur Anlage gelangt.
Indem der Auslassstutzen die Durchgangsöffnung der Innenraumverkleidung ferner durchsetzt, kann der Auslassstutzen sogleich als Verbindungselement zum Anschluss eines mit der Batterieaufnahme in Strömungsverbindung stehenden Luftkanals fungieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung steht die Batterieaufnahme über einen an einer Innenseite der Innenraumverkleidung angrenzenden Luftkanal mit dem Hohlraum in Strömungsverbindung. Die Batterieaufnahme kann einen integrierten Luftkanal aufweisen, welcher insbesondere über die in der Innenraumverkleidung vorgesehene Durchgangsöffnung mit dem zwischen Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand gebildeten Hohlraum in Strömungsverbindung bringbar ist.
Der Luftkanal kann eine definierte Strömungsverbindung zwischen dem Hohlraum und der Batterieaufnahme bereitstellen.
Innenseitig der Innenraumverkleidung ist der Luftkanal insbesondere vor Montage einer Ladefläche oder einer Abdeckung des Karosseriebodens vergleichsweise gut zugänglich, so dass die Anordnung des Luftkanals in diesem Bereich außerhalb des Hohlraums zwischen Innenraumverkleidung und Karosserieseitenwand keinerlei oder nur geringfügige Probleme bereitet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Luftkanal mit einem die Durchgangsöffnung durchsetzenden Endabschnitt des Auslassstutzens verbunden. Der Luftkanal und der Endabschnitt des Auslassstutzens weisen strömungstechnisch aufeinander abgestimmte Verbindungsgeometrien auf, die eine luftdichte Verbindung von Auslassstutzen und Luftkanal ermöglichen. Dadurch, dass der Luftkanal mit dem Auslassstutzen der Trennwand verbindbar ist, kann eine gesonderte Anbindung des Luftkanals an der Innenraumverkleidung entfallen, wodurch sich eine weitere Montagevereinfachung ergibt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Trennwand stoff- oder kraftschlüssig mit der Innenraumverkleidung verbunden oder sie ist sogar in die Innenraumverkleidung integriert. Beispielsweise kann die als Luftleitstruktur fungierende Trennwand an der Außenseite der Innenraumverkleidung angeklebt oder anderweitig angeformt sein. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die Trennwand bei Endmontage der Innenraumverkleidung am Kraftfahrzeug an der Innenraumverkleidung vormontiert ist.
Auf diese Art und Weise kann ein gesonderter Fertigungs- und Montageschritt für die Trennwand bei der Kraftfahrzeugendmontage in vorteilhafter Weise entfallen. Ein der Innenraumverkleidung abgewandter Bereich der Trennwand kann insbesondere vor Montage der Innenraumverkleidung mit einer Dichtung oder mit einer Dichtmasse versehen sein, welche mit Erreichen der Endmontageposition von Innenraumverkleidung und zugehöriger Trennwand abdichtend an der Innenseite der Karosserieseitenwand zur Anlage gelangt. Auf diese Art und Weise kann der Hohlraum im Bereich der Trennwand nach außen hin abgedichtet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der von Kühlluft durchströmbare Strömungsquerschnitt des Hohlraums zumindest 50 cm² oder mehr als 50 cm² auf. Es kann ferner vorgesehen sein, dass auch der sich zwischen der Innenseite der Innenraumverkleidung und der Batterieaufnahme erstreckende Luftkanal einen dementsprechend großen Strömungsquerschnitt größer als 50 cm² aufweist. Derart große Strömungsquerschnitte ermöglichen eine vergleichsweise hohe Kühlleistung bei geringer Leistung eines Gebläses mit einem vergleichsweise großen Luftdurchsatz. Der vergleichsweise große Strömungsquerschnitt erweist sich insbesondere als Mittel zur Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft von Vorteil, so dass im Bereich der mit Einlassöffnungen versehenen Einlassfläche der Innenraumverkleidung keine das Wohlbefinden eines Fahrgastes beeinträchtigende Zugwirkung entsteht. Bei gleichbleibender Fördermenge kann unter Vergrößerung des Strömungsquerschnitts nämlich die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft herabgesetzt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Einlassfläche der Innenraumverkleidung im Bereich einer C-Säulenverkleidung angeordnet. Das Innenraumverkleidungsteil erstreckt sich insbesondere von einer C-Säule der Kraftfahrzeugkarosserie nach hinten, entgegen der Fahrtrichtung in einen Heckbereich, insbesondere in einen Laderaum des Kraftfahrzeugs. Die Innenraumverkleidung erstreckt sich ferner typischerweise von einem außerhalb und seitlich einer heckseitigen Lehne liegenden Bereich in den Bereich des Laderaums, welcher bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinter der Lehne liegt. Durch Vorsehen der Einlassfläche im Bereich der C-Säulenverkleidung kann die Einlassfläche außerhalb etwaiger konfigurierbarer oder ansonsten beweglicher Innenraumkomponenten, wie zum Beispiel Sitzbank oder Lehne angeordnet sein, so dass etwaige Verstell- und Konfiguriermöglichkeiten für die Sitzbank oder für entsprechende Lehnen nicht beeinträchtigt sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung liegt die Durchgangsöffnung der Innenraumverkleidung unterhalb einer heckseitigen Ladefläche. Insoweit kann der von Karosserieseitenwand und Innenraumverkleidung gebildete Hohlraum eine Luftumlenkung und Luftführung in mehreren räumlichen Dimensionen bereitstellen. Indem die Durchgangsöffnung unterhalb der heckseitigen Ladefläche, die Einlassfläche der Innenraumverkleidung typischerweise oberhalb einer gedachten Verlängerung der heckseitigen Ladefläche liegt, kann der Hohlraum entsprechend seiner geometrischen Ausgestaltung einen beliebigen Versatz sowohl in Fahrzeuglängsrichtung (x), in Fahrzeughochrichtung (z) als auch in Fahrzeugquerrichtung (y) zwischen Einlassfläche und Durchgangsöffnung bereitstellen.
Ferner kann der über die Einlassfläche dem Hohlraum zugeführter Strom an Kühlluft eine Richtungsrichtung erfahren, indem zum Beispiel die Durchgangsöffnung in einen sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeughochrichtung erstreckenden Bereich der Innenraumverkleidung, die Einlassfläche sich hingegen in einen sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Flächenabschnitt der Innenraumverkleidung erstreckt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist entweder in der Batterieaufnahme oder stromabwärts der Batterieaufnahme, das heißt auslassseitig der Batterieaufnahme ein Gebläse, typischerweise ein Sauggebläse angeordnet, mittels welchem eine entsprechende Saugwirkung auf den Luftkanal und auf den hiermit in Strömungsverbindung stehenden Hohlraum ausübbar ist. Mittels des Saugebläses kann über die mit Einlassöffnungen versehen Einlassfläche der Innenraumverkleidung Kühlluft aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs in den Hohlraum und schließlich in den hiermit in Strömungsverbindung stehenden Luftkanal eingesaugt und der im Batterieaufnahme angeordneten Batterie zugeführt und letztlich über eine Luftabfuhr an die Umgebung abgegeben werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen werden in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Luftzufuhr nach dem Stand der Technik,
2 eine schematische Darstellung der Luftzufuhr nach einer Ausgestaltung,
3 eine isolierte und perspektivische Darstellung der Innenraumverkleidung von schräg vorn betrachtet,
4 eine perspektivische und isolierte Darstellung der Innenraumverkleidung gemäß 3 von schräg außen und hinten betrachtet,
5 eine isolierte perspektivische Darstellung eines luftführenden Einsatzes von schräg oben betrachtet,
6 eine perspektivische Darstellung des Einsatzes nach 5 von schräg unten betrachtet,
7 eine schematische Seitenansicht eines mit der Luftzufuhr ausgestatteten Fahrzeugs.
Detaillierte Beschreibung
Das in 7 in Seitenansicht schematisch gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist einen auch als Fahrgastzelle zu bezeichnenden Innenraum 2 auf. Die Fahrgastzelle ist typischerweise entgegen der Fahrtrichtung von einer Lehne 6 der hinteren Sitzbank 8 begrenzt, wie dies in 1 auch typischerweise im Stand der Technik realisiert ist.
Die 2 zeigt eine im Bereich seitlich zwischen der Lehne 6 und einer Karosserieseitenwand 16 verlaufende Luftzufuhr 20 für eine im Heckbereich, das heißt in Fahrtrichtung hinter der Lehne 6 liegende Batterieaufnahme 12.
In 2 ist das linke Ende der Lehne 6 in einer schematischen Draufsicht bzw. Schnittdarstellung zusammen mit der Luftzufuhr 20 für die Batterieaufnahme 12 in Draufsicht von oben bzw. in einer entsprechenden Schnittdarstellung in der von Fahrzeuglängsrichtung (x) und Fahrzeugquerrichtung (y) gebildeten Ebene schematisch gezeigt. Die Luftzufuhr 20 weist einen Hohlraum 25 zwischen der Karosserieseitenwand 16 und der Innenraumverkleidung 24 auf. Der Hohlraum 25 ist insbesondere von einer Außenseite 24a der Innenraumverkleidung 24 und von einer Innenseite 16a der Karosserieseitenwand 16 bezüglich der Fahrzeugquerrichtung (y) begrenzt.
Nach vorn, das heißt in Fahrtrichtung ist der Hohlraum 25 von einer Einlassfläche 22 der Innenraumverkleidung 24 begrenzt, welche Einlassfläche 22 sich in der vereinfachten Darstellung gemäß 2 in etwa in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt. In Bereich der Einlassfläche 22, wie diese zum Beispiel auch in einer Außensicht in 3 in perspektivischer Darstellung gezeigt ist, sind mehrere Einlassöffnungen 26 ausgebildet, über welche der Hohlraum 25 mit dem Innenraum in Strömungsverbindung steht. Typischerweise ist die Einlassfläche 22 im Bereich der Einlassöffnungen 26 mit einem Gittereinsatz versehen, welcher mehrere Lufteinlassschlitze für die dem Hohlraum 25 zuzuführende Kühlluft 5 aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass die Einlassöffnungen 26 bzw. eine derartige Gitterstruktur oder eine perforierte Struktur einstückig mit der Innenraumverkleidung ausgebildet und sozusagen in die Einlassfläche 22 integriert ist bzw. sind.
Der Hohlraum 25 ist, wie dies aus der Zusammenschau der 2 und 4 hervorgeht, nach oben und nach hinten, das heißt entgegen der Fahrtrichtung von einer Trennwand 34 begrenzt, welche in einer Endmontagekonfiguration, wie in 2 dargestellt, einerseits an die Außenseite 24a der Innenraumverkleidung 24 und andererseits an die Innenseite 16a der Karosserieseitenwand 16 angrenzt und typischerweise in diesen Angrenzungsbereichen mit der Karosserieseitenwand 16 als auch mit der Innenraumverkleidung 24 abdichtend verbunden ist.
Die Trennwand 34 unterteilt den Zwischenraum 25 zwischen Innenraumverkleidung 24 und Karosserieseitenwand 16 in den eigentlichen Hohlraum 25 und in einen in Fahrzeuglängsrichtung hieran angrenzenden separaten hinteren Hohlraum 27. Jener hintere Hohlraum 27 kann ähnlich wie der Hohlraum 25 eine luftleitende Funktion erfüllen und sinngemäß als Luftabfuhr fungieren oder als Teil einer Luftabfuhr für Kühlluft ausgebildet sein.
Die Trennwand 34 ist, wie in 4 dargestellt, typischerweise vormontiert an der Außenseite 24a der Innenraumverkleidung 24 angeordnet. Ferner weist die Trennwand 34 einen Auslassstutzen 38 auf, welcher in eine Durchgangsöffnung 36 der Innenraumverkleidung 24 einsetzbar ist. Die Durchgangsöffnung 36 der Innenraumverkleidung 24 fungiert als Auslass 28 für den Hohlraum 25. Indem der Auslassstutzen 38 die Durchgangsöffnung 36 in einer Fahrzeughöhe unterhalb der Ladefläche 10 in Fahrzeugquerrichtung (y) nach innen durchsetzt kann ein Endabschnitt 40 des Auslassstutzens zugleich als Anschlussstück für einen heran angrenzenden Luftkanal 30 fungieren.
Wie in 2 dargestellt kann ein mit der Batterieaufnahme 12 verbundener und der Innenseite 24b der Innenraumverkleidung 24 zugewandter Luftkanal 30 abdichtend mit dem Auslassstutzen 38 bzw. mit dessen Endabschnitt 40 verbunden sein, um auf diese Art und Weise den Hohlraum 25 strömungstechnisch mit einem mit der Batterieaufnahme 12 in Strömungsverbindung stehenden Luftkanal zu koppeln. Der Luftkanal 30 kann insbesondere mit einem stirnseitigen und der Innenraumverkleidung 24 zugewandten Ende in den Auslassstutzen 38 eingeführt sein oder den Auslassstutzen 38 fluid- und gasdicht aufnehmen.
Die über die Einlassöffnungen 26 zugeführte und von der Innenraumluft gespeiste Kühlluft 5 kann insbesondere bei einem stromabwärts des Luftkanals 30 vorgesehenen Gebläse 50 in den Hohlraum 25 eingesogen und über die als Luftführungsteil 32 fungierende Trennwand 34 durch die Durchgangsöffnung 36 der Innenraumverkleidung 24 hindurch in den Luftkanal 30 und letztlich in die Batterieaufnahme 12 geleitet werden.
Montagetechnisch ist eine Vormontage der Trennwand 34 an der Außenseite 24a der Innenraumverkleidung 24 vorgesehen, wie dies aus der perspektivischen Darstellung gemäß 4 hervorgeht. Am freien und zur Karosserieseitenwand 16 hin ausgerichteten Endabschnitt der Trennwand 34 ist typischerweise eine Dichtung 44 vorgesehen, mittels derer die Trennwand 34 mit Erreichen einer Endmontageposition abdichtend an der Innenseite 16a der Karosserieseitenwand 16 zur Anlage bringbar ist. Auf diese Art und Weise kann der Hohlraum 25 vom weitaus größeren Zwischenraum zwischen Innenraumverkleidung 24 und Karosserieseitenwand 16 hermetisch getrennt werden.
In den Darstellungen gemäß 3 und 4 ist ferner in einem unteren Endabschnitt der Innenraumverkleidung 24 ein Durchgang 46 gezeigt. In einer Endmontagekonfiguration ist dieser Durchgang 46 von einer Karosseriekomponente, etwa von einem Längsträger oder von einem Säulenabschnitt, etwa der C-Säule vollständig ausgefüllt. Da der gesamte Hohlraum 25 mit Kühlluft 5 für die Batterie 11 nutzbar ist, ergibt sich im Vergleich zu einer in 1 gezeigten und auf einem durchgehendem Luftkanal 15 basierenden Lösung eine effektive Vergrößerung des Strömungsquerschnitts und hiermit einhergehend eine Verringerung des Strömungswiderstands der Luftzufuhr 20.
Insbesondere können weitreichende Abschnitte des Hohlraums 25 luftführungsfrei, das heißt ohne gesonderte luftführende Elemente ausgestaltet sein, wodurch sich eine Montagevereinfachung als auch eine Gewichtsreduzierung des gesamten Kraftfahrzeugs ergibt.
Ein in Fahrtrichtung vorn liegender Bereich der Innenraumverkleidung 24 kann, wie in 3 ansatzweise dargestellt, als C-Säulenverkleidung 42 fungieren und insoweit die Karosserieseitenwand 16 in einem dementsprechenden C-Säulenabschnitt als auch in einem sich entgegen der Fahrtrichtung in Fahrzeuglängsrichtung hieran anschließenden Bereich unter Bildung des Hohlraums 25 verkleiden.
Wie in den 5 und 6 gezeigt kann innenseitig der Innenraumverkleidung ein Einsatz 100 mit einer integrierten luftführenden Kanalstruktur 110, 130 angeordnet sein. Dieser kann z. B. eine im Wesentlichen eben ausgestaltete Trägerfläche 104 an seiner Oberseite 106 aufweisen und als Träger für eine nicht explizit gezeigte Ladeflächenabdeckung fungieren. Nach unten in Fahrzeughochrichtung (z) liegt der Einsatz 100 auf einem Bodenblech auf. Der Einsatz 100 dient insbesondere als Distanzstück oder als Ausfüller für ein sich zwischen der Ladefläche 10 und dem karosserieseitigen Bodenblech erstreckenden Bauraum oder Totvolumen.
Wie in den 5 und 6 gezeigt kann der Einsatz 100 eine als Luftabfuhr und/oder als Luftzufuhr fungierende luftführende Kanalstruktur 110, 130 aufweisen, die in die Unterseite 108 des Einsatzes 100 integriert ist. Die luftführende Kanalstruktur 110 ist im Querschnitt im Wesentlichen U-profilförmig oder V-förmig mit nach unten offener Geometrie ausgebildet, sodass mit Erreichen einer Endeinbaulage auf einem karosserieseitigen Bodenblech die luftführende Kanalstruktur 110 vom Bodenblech zur Bildung eines Auslasskanals verschließbar ist. Zur Bildung eines gegenüber der Umgebung abgedichteten Auslasskanals sind die dem Bodenblech zugewandten Begrenzungsränder der Kanalstruktur 110 mit einer Dichtung 118 versehen, wie dies in 6 zumindest angedeutet ist.
Der Einsatz 100 weist insbesondere einen Einlasskanal 135 aufweisen, welcher unmittelbar in ein Batteriefach 122 mündet, welches die Batterie nach oben abdeckt oder umschließt. Insoweit geht das Batteriefach 122 direkt in eine weitere einlassseitige Kanalstruktur 130 über, die mit einem Einlass 132 in der Seitenwand 116 des Einsatzes 100 in Strömungsverbindung steht. Das eine Ende der Kanalstruktur 130 mündet sozusagen in einen Kühlluft 5 zuführenden Einlass 132, welcher vorliegend als zurückversetzter Anschlussstutzen 134 in der Seitenwand 116 des Einsatzes 100 ausgebildet ist. Ein gegenüberliegendes Ende jener Kanalstruktur 130 mündet in das Batteriefach 122 bzw. in die darunterliegende Batterieaufnahme 12. Die Kanalstruktur 130 mithin der von ihr und dem Bodenblech bildbare Einlasskanal 130 kann anstelle des Luftkanals 30 vorgesehen sein oder eine Ausführungsform desselben darstellen.
Der Einsatz 100 ist insbesondere als einteiliger Formkörper, insbesondere als ein Formkörper aus Expandiertem Polypropylen (EPP) ausgebildet, welcher besonders kostengünstig, fertigungsrationell und mit geringem Eigengewicht zu fertigen ist. Jegliche luftleitenden Strukturen für die Luftkühlung der im Bereich des Einsatzes 100 und unterhalb der Ladefläche 10 angeordneten Batterie 12 können vollständig in den Einsatz 100 integriert sein. Die Ausgestaltung des Einlasses 132 für einen Einlasskanal 135 als auch die Anordnung eines Auslasses 112 eines Auslasskanals 115 in oder an der im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (x) verlaufenden Seitenwand 116 des Einsatzes 100 ist insbesondere für eine Luftzufuhr und Luftabfuhr jenseits einer hieran angrenzenden Innenraumverkleidung 24 von Vorteil.
Der Auslass 112, bzw. der Auslasskanal 115 kann in ähnlicher oder weitgehend identischer Art und Weise wie auf der Einlasskanal 135 unmittelbar angrenzend an eine Durchgangsöffnung im hinteren Bereich der Innenraumverkleidung zu liegend kommen, und die aus der Batterieaufnahme 12 abgeführte Luft durch eine Durchgangsöffnung 48 hindurch in den hinteren Hohlraum 27 befördern. Von dort kann die von Batterie 12 weggeführte Kühlluft 5 typischerweise über sogenannte Druckentlastungsventile an die Kraftfahrzeugumgebung abgeführt werden.
Die Druckentlastungsventile können beispielsweise im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Indem die mit dem Auslasskanal 115 in Strömungsverbindung bringbare Durchgangsöffnung 48 in den hinteren Hohlraum 27 mündet, welcher vom vorderen ansaugseitigen Hohlraum 25 durch eine Trennwand 34 getrennt ist, kann eine Durchmischung der über den Auslasskanal 115 weggeführten erwärmten Kühlluft 5 mit aus dem Innenraum 2 und über den vorderen Hohlraum 25 dem Einlasskanal 135 zugeführter, vergleichsweise kalter Kühlluft vermieden werden.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Innenraum
4: hintere Sitzreihe
5: Kühlluft
6: Lehne
6a, b, c: Kopfstütze
8: Sitzbank
10: Ladefläche
11: Batterie
12: Batterieaufnahme
14: Innenraumverkleidung
15: Luftkanal
15a: Einlass
16: Karosserieseitenwand
16a: Innenseite
18: Radhaus
20: Luftzufuhr
22: Einlassfläche
24: Innenraumverkleidung
24a: Außenseite
24b: Innenseite
25: Hohlraum
26: Einlassöffnung
27: hinterer Hohlraum
28: Auslass
30: Luftkanal
34: Trennwand
36: Durchgangsöffnung
38: Auslassstutzen
40: Endabschnitt
42: C-Säulenverkleidung
44: Dichtung
46: Dichtung
48: Durchgangsöffnung
50: Gebläse
100: Einsatz
104: Trägerfläche
106: Oberseite
108: Unterseite
110: Kanalstruktur
112: Auslass
114: Anschlussstutzen
115: Auslasskanal
116: Seitenwand
118: Dichtung
122: Batteriefach
130: Kanalstruktur
132: Einlass
134: Anschlussstutzen
135: Einlasskanal

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Innenraum (3), mit einer unterhalb einer Ladefläche (10) angeordneten Batterieaufnahme (12) und mit einer Luftzufuhr (20), welche den Innenraum (3) und die Batterieaufnahme (12) zur Kühlung einer in der Batterieaufnahme (12) anordenbaren Batterie (11) miteinander strömungstechnisch verbindet, wobei die Luftzufuhr (20) einen von einer Innenraumverkleidung (24) und einer Karosserieseitenwand (16) gebildeten Hohlraum (25) aufweist, welcher von Kühlluft (5) durchströmbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der von Kühlluft (5) beaufschlagbare Hohlraum (25) von einer Außenseite (24a) der Innenraumverkleidung (24) und von einer in Fahrzeugquerrichtung (y) hiervon beabstandeten Innenseite (16a) der Karosserieseitenwand (16) begrenzt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenraumverkleidung (24) eine an den Fahrzeuginnenraum (3) angrenzende Einlassfläche (22) mit Einlassöffnungen (26) aufweist, über welche der Hohlraum (25) strömungstechnisch mit dem Innenraum (3) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum (25) in Fahrzeuglängsrichtung (x) von einer sich zwischen Innenraumverkleidung (24) und Karosserieseitenwand (16) erstreckenden Trennwand (34) begrenzt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenraumverkleidung (24) in einem an den Hohlraum (25) angrenzenden Bereich eine Durchgangsöffnung (36) aufweist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, wobei die Trennwand (34) einen an der Außenseite (24a) der Innenraumverkleidung (24) anliegenden Auslassstutzen (38) aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5 und 6, wobei der Auslassstutzen (38) die Durchgangsöffnung (36) der Innenraumverkleidung (24) durchsetzt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterieaufnahme (12) über einen an eine Innenseite (24b) der Innenraumverkleidung (24) angrenzenden Luftkanal (30) mit dem Hohlraum (25) in Strömungsverbindung steht.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Anspruch 7 und 8, wobei der Luftkanal (30) mit einem die Durchgangsöffnung (36) durchsetzenden Endabschnitt (40) des Auslassstutzens (38) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, wobei die Trennwand (34) stoff- oder kraftschlüssig mit der Innenraumverkleidung (24) verbunden oder in die Innenraumverkleidung (24) integriert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der von Kühlluft (5) durchströmbare Strömungsquerschnitt des Hohlraums (25) größer als 50 cm² ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 11, wobei die Einlassfläche (22) im Bereich einer C-Säulenverkleidung angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12, wobei die Durchgangsöffnung (36) der Innenraumverkleidung (24) unterhalb einer heckseitigen Ladefläche (10) liegt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Batterieaufnahme (12) oder stromabwärts der Batterieaufnahme (12) ein Gebläse (50) angeordnet ist.