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Die Erfindung betrifft eine Unterbodeneinheit für ein Kraftfahrzeug, mit dessen Hilfe eine Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs versteift werden kann.
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Eine Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs kann eine tragende Tragstruktur aufweisen, bei der massiv ausgeführte Längsträger und massiv ausgeführte Querträger zu einem Tragrahmen miteinander verbunden sind, um eine stabile Plattform auszubilden, mit der die übrigen Bauteile des Kraftfahrzeugs verbunden werden können. Die Tragstruktur kann insbesondere einen Antrieb, die einzelnen Karosserieteile, Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs sowie eine Nutzlast tragen und deren Gewichtskräfte an einen Untergrund abtragen. Zur Versteifung der Tragstruktur und der Kraftfahrzeugkarosserie kann eine mit der Tragstruktur verbundene plattenförmige Unterbodeneinheit vorgesehen sein, welche den Unterboden des Kraftfahrzeugs ausbildet und oberhalb der Unterbodeneinheit angeordnete Baueinheiten gegenüber dem Untergrund abdeckt und schützt.
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Aus
WO 2013/051638 A1 ist es bekannt ein Batteriegehäuse einer Traktionsbatterie von unten mit einem Unterboden eines Kraftfahrzeugs zu verbinden. Eine zum Untergrund weisende Unterseite des Batteriegehäuses ist als dünnwandiges Aluminiumgussteil mit nach außen abstehenden Kühlrippen ausgestaltet.
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Aus
DE 10 2010 024 320 A1 ist es bekannt eine mit Kühlkanälen versehen Tragplatte eines Batteriegehäuses von unten mit einer Tragstruktur einer Kraftfahrzeugkarosserie zu verschrauben und so steif auszugestalten, dass die Tragplatte die Gewichtskräfte einer Traktionsbatterie an die Tragstruktur abtragen kann. Die Tragplatte ist an ihrer Unterseite mit einer deformierbaren Energieabsorptionsschicht versehen, die bei einem Unfall („Crash“) plastisch verformt werden kann, um die Traktionsbatterie vor einer Beschädigung zu schützen.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis für eine hohe Lebensdauer einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine hohe Lebensdauer einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Unterbodeneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Unterbodeneinheit zur Versteifung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse, vorgesehen mit einem mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbindbaren Bodenkörper zum Abtragen von statischen und/oder dynamischen Lasten der Kraftfahrzeugkarosserie, wobei der Bodenkörper eine nach oben weisende Tragplatte zum Tragen von Batteriezelleneinheiten zur Ausbildung einer Traktionsbatterie zum rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs und eine nach unten weisende separate Panzerplatte zum Schutz der Batteriezelleneinheiten gegen plötzliche Krafteinwirkungen von unten aufweist, wobei zwischen der Tragplatte und der Panzerplatte ein Kühlkanal zum Kühlen der Batteriezelleneinheiten ausgebildet ist.
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Der Bodenkörper ist infolge seiner Funktion als ein die Kraftfahrzeugkarosserie versteifendes Bauteil entsprechend massiv ausgestaltet, um die im Betrieb des Kraftfahrzeugs und bei einem Unfall („crash“) zu erwartenden Lasten abtragen zu können. Dadurch ist der Bodenkörper stabil genug, um als Tragboden die schweren Batteriezelleneinheiten der Traktionsbatterie zu tragen und zusätzlich als Panzerung für die Batteriezelleneinheiten zu dienen, so dass die Batteriezelleneinheiten gegen eine Beschädigung durch den Untergrund, beispielsweise bei einem Aufsetzen des Kraftfahrzeugs an einem von Untergrund nach oben abstehenden Hindernis, sicher geschützt sind. Gleichzeitig kann durch die zumindest zweiteilige Ausgestaltung des Bodenkörpers in dem Bodenkörper leicht der mindestens eine Kühlkanal vorgesehen werden ohne den Bodenkörper signifikant zu schwächen. Der Bodenkörper kann dadurch die Batteriezelleneinheiten zusätzlich aktiv und/oder passiv kühlen. Eine Überhitzung und Beschädigung der Batteriezelleneinheiten durch nicht abgeführte Wärme kann dadurch vermieden werden. Der Bodenkörper kann dadurch mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass in dem Fall, dass die Batteriezelleneinheiten nicht unterhalb sondern oberhalb der Unterbodeneinheit in einem unteren Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, die Unterbodeneinheit als Teil eines gepanzerten Batteriegehäuses genutzt werden kann und aufgrund der massiven Ausgestaltung auch als Tragboden und Wärmetauscher genutzt werden kann. Mit Hilfe des sowieso massiv ausgestalteten Bodenkörpers der Unterbodeneinheit kann die Unterbodeneinheit die Batteriezellen der Traktionsbatterie als Tragplatte eines Batteriegehäuses tragen, als Panzerung schützen und mit Hilfe des Kühlkanals als Wärmetauscher aktiv und/oder passiv kühlen, so dass eine hohe Lebensdauer einer in einem unteren Bereich des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Die Tragplatte kann zum Abtragen der Gewichtskräfte der Traktionsbatterie und insbesondere zusätzlich zur Versteifung einer Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie ausgestaltet sein. Die Tragplatte kann hierzu einsprechend dick und steif ausgestaltet sein. Es ist auch möglich, dass sowohl die Tragplatte als auch die Panzerplatte zur Versteifung der Kraftfahrzeugkarosserie beitragen, so dass die Tragplatte und die Panzerplatte gemeinsam auftretende Kräfte abtragen können und dadurch jeweils entsprechend dünner ausgestaltet sein können. Die Tragplatte und/oder die Panzerplatte ist insbesondere aus einem Aluminiummaterial, vorzugsweise durch Aluminiumguss, hergestellt. Der Kühlkanal kann durch die Tragplatte vollständig nach oben geschlossen sein. Der Kühlkanal ist dadurch gegenüber den Batteriezelleneinheiten durch die Tragplatte abgedichtet. Ein Kontakt des durch den Kühlkanal geleiteten Kühlmediums mit den Batteriezelleneinheiten ist dadurch vermieden, so dass auch ein elektrischer Kurzschluss über das Kühlmedium verhindert ist.
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Eine zu den Batteriezelleneinheiten weisende Oberseite der Tragplatte kann als flache Ebene ausgeführt sein. Vorzugsweise weist die Oberseite Verbindungsmittel zur Verbindung mit einem Batteriegehäuse auf. Ferner kann die Oberseite dreidimensional strukturiert und ausgeformt sein, insbesondere um eine definierte Anordnung und Platzierung der Batteriezelleneinheiten relativ zum Bodenkörper vorzugeben. Die Oberseite kann hierzu beispielsweise Positionierungsmarken und/oder formschlüssige Anlageflächen zur Ausrichtung und Positionierung der Batteriezelleneinheiten ausbilden.
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Der Bodenkörper kann sich in Querrichtung des Kraftfahrzeugs insbesondere zwischen einem maximal weit rechten und einem maximal weit linken Längsträger einer Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie erstrecken. Bei einem Abstand D der Mittellinien des rechten Längsträgers und des linken Längsträgers gilt für die Erstreckung d des Bodenkörpers in Querrichtung insbesondere 1,10 ≤ d/D ≤ 0,80, vorzugsweise 1,00 ≤ d/D ≤ 0,90 und besonders bevorzugt 0,98 ≤ d/D ≤ 0,95. Vorzugsweise sind sämtliche Batteriezelleneinheiten der Traktionsbatterie zwischen dem linken Längsträger und dem rechten Längsträger angeordnet. Vorzugsweise überdecken der linke Längsträger und der rechte Längsträger in Querrichtung betrachtet zumindest einen Teil der Batteriezelleneinheiten, so dass der rechte Längsträger und der linke Längsträger als Panzerung für die Batteriezelleneinheiten bei einem Seitencrash des Kraftfahrzeugs dienen können. Der Bodenkörper kann sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs insbesondere zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Kraftfahrzeugs erstrecken. Bei einem Randstand A zwischen der Vorderachse und der Hinterachse gilt für die Erstreckung a des Bodenkörpers in Längsrichtung insbesondere 1,10 ≤ a/A ≤ 0,30, vorzugsweise 1,00 ≤ a/A ≤ 0,40, weiter bevorzugt 0,90 ≤ a/A ≤ 0,50 und besonders bevorzugt 0,80 ≤ a/A ≤ 0,60.
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Mit dem mindestens einen Kühlkanal kann ein erster Anschluss zur Zufuhr eines Kühlmediums zum Kühlen der Tragplatte und ein zweiter Anschluss zur Abfuhr des Kühlmediums verbunden sein. Über den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss kann das Kühlmedium aus einer außerhalb der Unterbodeneinheit liegenden Quelle durch die Unterbodeneinheit hindurchgeleitet werden, um die Batteriezelleneinheiten zu temperieren, insbesondere kühlen oder heizen. Als Kühlmedium kann insbesondere eine Flüssigkeit, beispielsweise Kühlwasser, Kühlöl oder ein Kältemittel verwendet werden. Der erste Anschluss und der zweite Anschluss können insbesondere mit Schlauchleitungen eines Kühlsystems verbunden werden. Über den ersten Anschluss kann ein gekühltes Kühlmedium in die Unterbodeneinheit eingeleitet werden, das sich innerhalb des Kühlkanals erwärmt und im erwärmten Zustand die Unterbodeneinheit über den zweiten Anschluss verlässt. Der zweite Anschluss kann außerhalb der Unterbodeneinheit über einen Kühler und eine Pumpe mit dem ersten Anschluss verbunden sein, wodurch ein Kühlkreislauf ausgebildet wird. Es ist auch möglich, dass der zweite Anschluss mit einem Wärmetauscher einer Kältemaschine („Chiller“) verbunden ist, um dem Kühlmedium Wärme zu entziehen. Das gekühlte Kühlmedium kann über einen weiteren ersten Anschluss der Unterbodeneinheit zugeführt werden und über einen weiteren zweiten Anschluss zu einer Pumpe gelangen, welche das Kühlmedium über den ersten Anschluss in die Unterbodeneinheit pumpt. Die Kältemaschine kann insbesondere mit Hilfe eines Kondensators und eines Expansionsventils ein Kältemittel mit einer entsprechend niedrigen Temperatur dem Wärmetauscher zuführen, wo das Kältemittel von dem aus der Unterbodeneinheit kommenden Kühlmedium verdampft werden kann, um dem Kühlmedium Wärme zu entziehen. Das Kältemittel kann insbesondere mit Hilfe eines Kompressors im Kreis gefördert werden.
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Der Bodenkörper kann insbesondere als Verdampfer zum zumindest teilweisen Verdampfen des Kühlmediums ausgestaltet sein. Durch den Phasenwechsel des insbesondere als Kältemittel ausgestalteten Kühlmittels kann eine entsprechend hohe Kühlleistung innerhalb der Unterbodeneinheit in dem Kühlkanal erreicht werden. Ferner kann das über die Anschlüsse angeschlossene Kühlsystem vereinfacht werden. Insbesondere kann für die Unterbodeneinheit und das Kühlsystem ein gemeinsames Kühlmedium verwendet werden, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem für die Bodeneinheit verwendeten Kühlmedium und einem für das Kühlsystem verwendeten Kältemittel nicht erforderlich ist und/oder nur ein einziges Förderaggregat, insbesondere Kompressor oder Pumpe, für den Kreisprozess des Kühlsystems ausreichend ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlkanal durch das Material der Panzerplatte, insbesondere spanabhebend, ausgebildet. Durch die spanabhebende Bearbeitung, insbesondere Fräsen, der Panzerplatte kann ein individuelles Profil des Kühlkanals, insbesondere mit einer Mehrzahl von Windungen und Umlenkungsbereichen, leicht hergestellt werden. Der Kühlkanal kann als einseitig offene Rinne in der Panzerplatte eingebracht sein, wobei die Tragplatte die offene Seite mit einer im Wesentlichen ebenen Unterseite verschließen kann. Der Strömungsquerschnitt des Kühlkanals kann durch die Panzerplatte und die Tragplatte begrenzt sein. Der Kühlkanal kann einfach durch Anordnung der Tragplatte und der Panzerplatte übereinander ausgebildet werden, so dass die Herstellung und Montage des Kühlkanals vereinfacht und kostengünstig ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlkanal durch ein mit der Tragplatte und der Panzerplatte verbundenes Formblech ausgebildet. Die Panzerplatte kann über die Erstreckung des Formblechs zu der Tragplatte beabstandet positioniert sein. Das Formblech ist insbesondere aus einem metallischen spanlos umgeformten Blech hergestellt, wobei das Blech insbesondere aus einem Aluminiummaterial oder einem rostfreien Stahl hergestellt ist. Das Formblech ist insbesondere direkt mit der Tragplatte und der Panzerplatte, insbesondere durch Schweißen, verbunden. Durch die Formgebung des Formblechs kann eine individuelle Struktur des Kühlkanals, insbesondere mit einer Mehrzahl von Windungen und Umlenkungsbereichen, einfach und kostengünstig ausgeformt werden. Insbesondere ist die Panzerplatte nur mit dem Formblech verbunden, wobei das Formblech hierzu hinreichend stabil ausgeführt ist, um die Gewichtskraft der Panzerplatte an die Tragplatte abtragen zu können. Alternativ kann die Panzerplatte auch mit der Tragplatte verbunden sein. Das Formblech kann insbesondere zusätzlich die Funktion einer Crashbox erfüllen und bei einer entsprechend hohen Krafteinwirkung auf die Panzerplatte von der Panzerplatte plastisch deformiert werden, um durch die plastische Verformung Aufprallenergie zu absorbieren und die Batteriezelleneinheiten vor einer Beschädigung zu schützen.
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Insbesondere bildet das Formblech eine obere Kontaktfläche zur ebenen Kontaktierung mit der Tragplatte und eine untere Kontaktfläche zur ebenen Kontaktierung mit der Panzerplatte aus. Dadurch kann die Tragplatte mit einer ebenen Unterseite und die Panzerplatte mit einer ebenen Oberseite flächig an das Formblech angesetzt werden, wodurch insbesondere eine sichere Verbindung der Tragplatte und/oder der Panzerplatte mit dem Formblech durch Löten oder Verkleben ermöglicht ist, wobei ein Kleber vorzugsweise durch Sprühauftrag oder Rollauftrag auf die obere Kontaktfläche und/oder die untere Kontaktfläche einfach aufgebracht werden kann.
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Vorzugsweise bildet das Formblech zwischen der Tragplatte und dem Formblech und/oder zwischen dem Formblech und der Panzerplatte den Kühlkanal aus. Die Tragplatte und/oder die Panzerplatte können den Strömungsquerschnitt des jeweiligen Kühlkanals begrenzen. Insbesondere kann das Formblech zwischen der Tragplatte und dem Formblech sowie zwischen dem Formblech und der Panzerplatte einen Hohlraum ausbilden, der als Kühlkanal genutzt werden kann und von einem Kühlmedium zur Wärmeabfuhr von Wärme der Batteriezelleneinheiten durchströmt werden kann. Dadurch kann ein Großteil des Volumens zwischen der Tragplatte und der Panzerplatte zur Kühlung beziehungsweise Temperierung der Batteriezelleneinheiten genutzt werden. Beispielsweise kann der zwischen der Tragplatte und dem Formblech ausgebildete Kühlkanal zum Kühlen und der zwischen dem Formblech und der Panzerplatte ausgebildete Kühlkanal zum Heizen der Batteriezelleneinheiten genutzt werden. Der zwischen der Tragplatte und dem Formblech ausgebildete Kühlkanal einerseits und der zwischen dem Formblech und der Panzerplatte ausgebildete Kühlkanal andererseits können mit unterschiedlichen Kühlmedien, insbesondere Kühlmedium mit unterschiedlichen Temperaturen durchströmt werden.
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Besonders bevorzugt bildet die Tragplatte eine Kanalwand des Kühlkanals aus. Dadurch ist ein besonders guter Wärmeübergang von den Batteriezelleneinheiten über die Tragplatte an das Kühlmedium in dem Kühlkanal gewährleistet.
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Insbesondere ist die Tragplatte durch Schweißen, insbesondere Reibschweißen, mit einem den Kühlkanal begrenzenden Material verbunden. Dadurch kann eine besonders sichere und dichte Verbindung der Tragplatte mit der Panzerplatte beziehungsweise mit dem Formblech erreicht werden, wodurch kostengünstig ein dichter Kühlkanal und ein guter Wärmeübergang von der Tragplatte an das den Kühlkanal begrenzende Material erreicht werden kann.
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Vorzugsweise ist der Bodenkörper in einem Sandwichaufbau aus unterschiedlichen Materialen zusammengesetzt, wobei insbesondere die Tragplatte aus einem metallischen Material, insbesondere einem Aluminiummaterial, und die Panzerplatte zumindest teilweise ein faserverstärktes Verbundmaterial, insbesondere CFK oder GFK, aufweist. Das metallische Material der Tragplatte ermöglicht einen guten Wärmetransport von den Batteriezelleneinheiten zu dem Kühlmedium im Kühlkanal. Wenn die Panzerplatte aus einem Faserverbundwerkstoff, beispielsweise ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff („CFK“) oder ein glasfaserverstärkter Kunststoff („GFK“), hergestellt ist, kann die Panzerplatte in einem größeren Ausmaß elastisch deformiert werden, so dass plastische Verformungen der Unterbodeneinheit vermieden sind. Ferner können über den faserverstärkten Kunststoff besonders hohe Zugkräfte abgetragen werden.
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Insbesondere weist der Bodenkörper, vorzugsweise die Tragplatte, einen linken Befestigungsflansch zur Befestigung mit einem linken Längsträger einer Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie und einen rechten Befestigungsflansch zur Befestigung mit einem rechten Längsträger der Tragstruktur auf. Die Unterbodeneinheit kann dadurch direkt mit der Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden werden und über das Material des Bodenkörpers auftretende statische und/oder dynamische Lasten abtragen. Ein rahmenförmiges Zwischengehäuse und/oder ein Gehäusedeckel eines Batteriegehäuses kann insbesondere in vertikaler Verlängerung von äußeren Seitenwänden der Tragplatte des Bodenkörpers mit dem Bodenkörper verbunden werden. Zusätzlich oder alternativ können Teile des Batteriegehäuses ebenfalls mit dem jeweiligen Befestigungsflansch verbunden werden, wodurch es nicht erforderlich ist in den Seitenwänden Befestigungsmittel vorzusehen, so dass beispielweise eine Oberseite der Seitenwände für eine Abdichtung des Batteriegehäuses genutzt werden kann. Ferner kann der insbesondere im Wesentlichen horizontal abstehende Befestigungsflansch als Kühlrippe wirken, um von dem Bodenkörper aufgenommene Wärme der Batteriezelleneinheiten konvektiv und/oder durch Wärmeleitung an die Längsträger abzuführen.
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Vorzugsweise sind im Wesentlichen vertikal nach oben von der Tragplatte abstehende Versteifungsrippen vorgesehen, wobei die Versteifungsrippen mit der Tragplatte Aufnahmetaschen zur Aufnahme mindestens einer Batteriezelleneinheit zur Ausbildung einer Traktionsbatterie zum rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs begrenzen, wobei insbesondere die Versteifungsrippen einstückig mit der Tragplatte ausgeführt sind. Durch die Versteifungsrippen kann die Tragplatte und damit die Unterbodeneinheit hinreichend stabil und steif ausgeführt sein, dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs auftretende statische und dynamische Lasten zur Versteifung der Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie bei geringem Materialeinsatz aufgenommen und abgetragen werden können. Die Tragplatte kann beispielsweise in der Art einer Wanne mit nach innen in das Volumen der Wanne hineinragenden Versteifungsrippen ausgestaltet sein. Die Versteifungsrippen können insbesondere jeweils in Längsrichtung und Querrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufen und sich hierbei kreuzen, wodurch die insbesondere im Wesentlichen rechteckigen Aufnahmetaschen ausgebildet werden können. Die Versteifungsrippen sind zumindest zu einem Teil mit seitlich äußeren Seitenwänden der Tragplatte verbunden. Die Seitenwände können das von der Wanne aufgespannte Volumen seitlich begrenzen. In die Aufnahmetaschen können die Batteriezelleneinheiten zumindest teilweise von oben eingesetzt sein. Die Versteifungsrippen der Tragplatte können hierbei nicht nur der Versteifung der Unterbodeneinheit und der Kraftfahrzeugkarosserie, sondern auch der Aufnahme und Kühlung der Batteriezelleneinheiten dienen und dadurch mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen. Zusätzlich können die Versteifungsrippen in den Batteriezelleneinheiten erzeugte Wärme an die Tragplatte ableiten, die mit Hilfe des durch den Kühlkanal geführten Kühlmediums gekühlt werden kann. Eine Überhitzung und Beschädigung der Batteriezelleneinheiten durch nicht abgeführte Wärme kann dadurch vermieden werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Traktionsbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit mehren in einem Batteriegehäuse eingesetzten Batteriezelleneinheiten, wobei das Batteriegehäuse eine die Batteriezelleneinheiten tragende und thermisch mit den Batteriezelleneinheiten gekoppelte Trägerplatte aufweist und die Trägerplatte als eine Unterbodeneinheit, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Versteifung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet ist. Mit Hilfe des sowieso massiv ausgestalteten Bodenkörpers der Unterbodeneinheit kann die Unterbodeneinheit die Batteriezellen der Traktionsbatterie als Tragplatte eines Batteriegehäuses tragen, als Panzerung schützen und mit Hilfe des Kühlkanals als Wärmetauscher aktiv und/oder passiv kühlen, so dass eine hohe Lebensdauer einer in einem unteren Bereich des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer eine tragende Tragstruktur aufweisenden Kraftfahrzeugkarosserie und einer an einer Unterseite der Kraftfahrzeugkarosserie mit der Tragstruktur verbundenen Traktionsbatterie, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Versteifung der Kraftfahrzeugkarosserie. Mit Hilfe des sowieso massiv ausgestalteten Bodenkörpers der Unterbodeneinheit der Traktionsbatterie kann die Unterbodeneinheit die Batteriezellen der Traktionsbatterie als Tragplatte eines Batteriegehäuses tragen, als Panzerung schützen und mit Hilfe des Kühlkanals als Wärmetauscher aktiv und/oder passiv kühlen, so dass eine hohe Lebensdauer einer in einem unteren Bereich des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Unterbodeneinheit und
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2 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Unterbodeneinheit.
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Die in 1 dargestellte Unterbodeneinheit 10 weist einen Bodenkörper 12 mit einer Tragplatte 14 und einer massiv ausgeführten Panzerplatte 16 auf. Die Tragplatte 14 weist eine Oberseite 17 auf, auf der Batteriezelleneinheiten einer Traktionsbatterie abgestellt und thermisch kontaktiert sein können. Ferner können von der Oberseite 17 Versteifungsrippen im Wesentlichen vertikal nach oben abstehen, zwischen denen die Batteriezelleneinheiten in Aufnahmevertiefungen von oben eingesetzt werden können und die von den Batteriezelleneinheiten abgegebene Wärme in die Tragplatte 14 leiten können. An der zur Tragplatte 14 weisenden Seite der Panzerplatte 16 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel Kühlkanäle 18 eingefräst. Die Kühlkanäle 18 sind in der Panzerplatte 16 als offene Rinne ausgestaltet, wobei die offene Seite der Kühlkanäle 18 durch die Tragplatte 14 geschlossen sind. Die Tragplatte 14 und die Panzerplatte 16 begrenzen den Strömungsquerschnitt der Kühlkanäle 18 und bilden dadurch jeweils einen Teil der Kanalwand der Kühlkanäle 18 aus. Die Tragplatte 14 ist mit der Panzerplatte 16 durch Reibschweißen fest und dicht verbunden, so dass insbesondere ein die Kühlkanäle 18 durchströmendes Kühlmedium nicht aus den Kühlkanälen 18 heraus lecken kann.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Unterbodeneinheit 10 ist die Tragplatte 14 zu der Panzerplatte 16 über ein Formblech 20 beabstandet. Das Formblech 20 ist mehrfach umgebogen und bildet zwischen der Tragplatte 14 und dem Formblech 20 den Kühlkanal 18 aus, der einen im Wesentlichen rechteckigen Strömungsquerschnitt aufweist. Die jeweiligen Kühlkanäle 18 sind zueinander beabstandet, so dass das Formblech 20 zwischen den Kühlkanälen 18 jeweils eine zur Tragplatte 14 weisende ebene obere Kontaktfläche 22 und im Bereich der Kühlkanäle 18 eine zur Panzerplatte 16 weisende ebene untere Kontaktfläche 24 ausbildet. Die Tragplatte 14 kann flächig mit der oberen Kontaktfläche 22 und die Panzerplatte flächig mit der unteren Kontaktfläche 24 verbunden sein. Zwischen dem Formblech 20 und der Panzerplatte 16 ist ein Hohlraum 26 ausgebildet, der zusätzlich oder alternativ zu dem zwischen der Tragplatte 14 und dem Formblech 20 ausgebildeten Kühlkanal 18 als Kühlkanal genutzt und mit einem Kühlmedium durchströmt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2013/051638 A1 [0003]
- DE 102010024320 A1 [0004]
