DE102014116836A1

DE102014116836A1 - Aufprallschutz für eine Unterbodenbatterie

Info

Publication number: DE102014116836A1
Application number: DE102014116836.4A
Authority: DE
Inventors: Dennis Berger; Michael Werner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2016-05-19
Also published as: CN105599581A; CN105599581B

Abstract

Die Erfindung stellt einen Aufprallschutz für eine Unterbodenbatterie mit den folgenden Merkmalen bereit: Der Aufprallschutz (10) ist gemäß einer vorgesehenen Fahrtrichtung (14) eines Kraftfahrzeuges (20) vor der Unterbodenbatterie (12) anzubringen; der Aufprallschutz (10) ist derart geformt, dass das Kraftfahrzeug (20) senkrecht zu der Fahrtrichtung (14) beschleunigt wird, wenn das Kraftfahrzeug (20) in der Fahrtrichtung (14) mit dem Aufprallschutz (10) auf ein Hindernis (16) prallt, und der Aufprallschutz (10) ist abhängig von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (20) ausfahrbar. Die Erfindung stellt ferner ein entsprechend angepasstes Kraftfahrzeug, Verfahren, Computerprogramm und Speichermedium bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufprallschutz für eine Unterbodenbatterie. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechend angepasstes Kraftfahrzeug, Verfahren, Computerprogramm und Speichermedium.
Stand der Technik
Hochvoltbatterien nach dem Stand der Technik umfassen eine Vielzahl einzelner Batteriemodule, welche innerhalb eines stabilen Schutzgehäuses angeordnet sind, das die Batteriemodule von allen Seiten her mechanisch schützt. Da jedes einzelne Batteriemodul eine hohe Energiedichte aufweist, kann bereits der Brand eines einzigen Batteriemoduls zu schwerem Schaden führen.
Insbesondere bei Traktionsbatterien von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, welche im Unterboden des Fahrzeuges angebracht sind, kann ein in die Traktionsbatterie eindringender Fremdkörper eine Beschädigung eines Batteriemoduls auslösen, die einen Brand verursachen kann.
Bereits bekannt ist es, einen entsprechend ausgelegten Aufprallschutz, zum Beispiel in Keilform, am Unterboden in Fahrtrichtung gesehen vor der Traktionsbatterie anzubringen. Beim Aufprall auf ein entsprechendes Hindernis, zum Beispiel einen Poller, wird das Fahrzeug vermittels des Aufprallschutzes in vertikaler Richtung beschleunigt, womit der Bereich des Fahrzeuges mit der Traktionsbatterie bei entsprechender Fahrzeuggeschwindigkeit über das Hindernis „springt“.
DE 10 2013 018 658 A1 offenbart zu eben diesem Zweck eine Unterbodenverkleidung eines Kraftfahrzeuges, die das Kraftfahrzeug nach unten hin zumindest teilweise verkleidet, wobei an der Unterbodenverkleidung wenigstens ein Aufsetzelement derart angeordnet ist, dass es beim Überfahren einer Schwelle oder Kante, die die maximale Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges überschreitet, zuerst mit der Schwelle oder Kante in Kontakt kommt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt einen Aufprallschutz für eine Unterbodenbatterie sowie ein entsprechend angepasstes Kraftfahrzeug, Verfahren, Computerprogramm und Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der durch den aktiven Aufprallschutz erworbenen Fähigkeit des entsprechend ausgerüsteten Kraftfahrzeuges, bei geringen und hohen Geschwindigkeiten komplett über ein etwaiges Hindernis „hinwegzuspringen“, womit das Hindernis dann allenfalls im – in Fahrtrichtung gesehen – hinteren Bereich der Unterbodenbatterie eindringen kann. Das Kraftfahrzeug wird hierzu aus der Federung gehoben und federt erst zurück, wenn das Hindernis bereits hinter der Unterbodenbatterie ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So kann der Aufprallschutz elektrisch angesteuert, beispielsweise mittels eines Servomotors oder hydraulisch, und abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in eine bestimmte Winkelstellung ausgefahren werden. Somit wird sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug beim Aufprall auf ein Hindernis bei jeder Geschwindigkeit stets komplett über das Hindernis „hinwegspringt“.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt die Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur illustriert den grundlegenden Aufbau eines als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgeführten Kraftfahrzeuges 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Zum Speichern seiner Antriebsenergie bedient sich das Kraftfahrzeug 20 einer als Hochvoltbatterie ausgeführten Traktionsbatterie. Die Batterie umfasst zu diesem Zweck eine Vielzahl einzelner – zeichnerisch nicht dargestellter – Lithium-Ionen-Batteriemodule hoher Energiedichte, welche innerhalb eines stabilen Schutzgehäuses angeordnet sind. Angesichts ihrer Anbringung im Unterboden des Kraftfahrzeuges 20 wird die Batterie im Folgenden als Unterbodenbatterie 12 bezeichnet.
Zum Schutz der Unterbodenbatterie 12 vor einem Aufprall umfasst das Kraftfahrzeug 20 ferner einen näherungsweise keilförmigen Aufprallschutz 10, welcher – gemäß der vorgesehenen Fahrtrichtung 14 des Kraftfahrzeuges 20 – vor der Unterbodenbatterie 12 angebracht ist. Die besagte Keilform des Aufprallschutzes 10 gewährleistet, dass das Kraftfahrzeug 20 senkrecht zu der Fahrtrichtung 14 beschleunigt wird, wenn es in der Fahrtrichtung 14 mit dem Aufprallschutz 10 auf ein Hindernis 16 prallt. Abbildungsgemäß bilden ein Poller und sonstige Gegenstände auf der Straße derartige Hindernisse 16.
Um diese Vertikalbeschleunigung steuern zu können, verfügt das Kraftfahrzeug 20 ferner über einen – in der Figur nicht wiedergegebenen – Steuerantrieb in Form eines Servomotors oder Hydraulikantriebs. Im Fahrbetrieb steuert dieser Steuerantrieb den Aufprallschutz 10 in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit elektrisch derart an, dass der Aufprallschutz 10 bei beschleunigter Fahrt zunehmend aus-, bei verzögerter Fahrt jedoch zunehmend einfährt. Der Aufprallschutz 10 ist hierzu um eine quer zur Fahrtrichtung 14 orientierte Achse schwenkbar am Fahrzeugboden gelagert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013018658 A1 [0005]

Claims

Aufprallschutz (10) für eine Unterbodenbatterie (12) eines Kraftfahrzeuges (20), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Aufprallschutz (10) ist gemäß einer vorgesehenen Fahrtrichtung (14) des Kraftfahrzeuges (20) vor der Unterbodenbatterie (12) anzubringen, – der Aufprallschutz (10) ist derart geformt, dass das Kraftfahrzeug (20) senkrecht zu der Fahrtrichtung (14) beschleunigt wird, wenn das Kraftfahrzeug (20) in der Fahrtrichtung (14) mit dem Aufprallschutz (10) auf ein Hindernis (16) prallt und – der Aufprallschutz (10) ist abhängig von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (20) ausfahrbar.
Aufprallschutz (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Aufprallschutz (10) ist keilförmig und – der Aufprallschutz (10) ist um eine quer zu der Fahrtrichtung (14) verlaufende Achse schwenkbar gelagert.
Kraftfahrzeug (20), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Kraftfahrzeug (20) umfasst eine Unterbodenbatterie (12) zum Speichern von Antriebsenergie und – das Kraftfahrzeug (20) umfasst einen Aufprallschutz (10) nach Anspruch 1 oder 2 zum Schützen der Unterbodenbatterie (12) vor einem Aufprall.
Kraftfahrzeug (20) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Kraftfahrzeug (20) umfasst ferner einen Steuerantrieb zum Ausfahren des Aufprallschutzes (10) und – der Steuerantrieb ist abhängig von der Fahrgeschwindigkeit elektrisch ansteuerbar.
Kraftfahrzeug (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerantrieb einen Servomotor umfasst.
Kraftfahrzeug (20) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerantrieb einen Hydraulik-Antrieb umfasst.
Verfahren zum Schützen einer Unterbodenbatterie (12) eines Kraftfahrzeuges (20) vor einem Aufprall, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufprallschutz (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 abhängig von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges (20) ausgefahren wird.
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 7 durchzuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 8.