DE102015207746A1

DE102015207746A1 - Elektrofahrzeug-Batteriebaugruppengehäuse

Info

Publication number: DE102015207746A1
Application number: DE102015207746.2A
Authority: DE
Inventors: Patrick Daniel Maguire; Yi Zhang; Rodolfo Palma; Hyung Min Baek
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2015-11-05
Also published as: US9590216B2; US20150318525A1; CN105024024A; CN105024024B

Abstract

Ein beispielhaftes Batteriebaugruppengehäuse enthält eine Wanne und einen an der Wanne befestigten Deckel zum Bereitstellen eines Inneren dazwischen. Mehrere ausgeformte Zurückhaltungsmerkmale sichern eine im Inneren aufgenommene Batteriebaugruppe.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Gehäuse für eine Batteriebaugruppe eines Elektrofahrzeugs.
Elektrofahrzeuge unterscheiden sich allgemein von herkömmlichen Motorfahrzeugen, weil Elektrofahrzeuge selektiv unter Verwendung einer oder mehrerer batteriebestromter elektrischer Maschinen angetrieben werden. Herkömmliche Motorfahrzeuge basieren im Gegensatz dazu ausschließlich auf einem Verbrennungsmotor, um das Fahrzeug anzutreiben. Elektrofahrzeuge können elektrische Maschinen anstelle des oder zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor verwenden.
Zu beispielhaften Elektrofahrzeugen zählen Hybridelektrofahrzeuge (HEVs – Hybrid Electric Vehicles), Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs – Plug-In Hybrid Electric Vehicles), Brennstoffzellenfahrzeuge und Batteriefahrzeuge (BEVs – Battery Electric Vehicles). Ein Antriebsstrang eines Elektrofahrzeuges ist typischerweise mit einer Batterie ausgestattet, die elektrische Energie zum Bestromen der elektrischen Maschine speichert. Das Unterbringen von Batteriebaugruppen innerhalb von Elektrofahrzeugen kann schwierig sein.
Ein Batteriebaugruppengehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem eine Wanne und einen an der Wanne befestigten Deckel, um ein Inneres dazwischen bereitzustellen. Mehrere Zurückhaltungsmerkmale befestigen eine innerhalb des Inneren aufgenommene Batteriebaugruppe.
Bei einem Beispiel des obigen Gehäuses sind die Zurückhaltungsmerkmale mit dem Deckel oder der Wanne zusammen ausgeformt.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse beinhalten die Zurückhaltungsmerkmale einen eine Öffnung definierenden Flansch. Der Flansch wird ausgelenkt, um eine Lasche innerhalb der Öffnung aufzunehmen, wenn die Batteriebaugruppe im Inneren installiert wird.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse sind die Wanne, der Deckel oder beide aus Thermokunststoff.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse ist der Deckel an die Wanne geschweißt.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse erstreckt sich eine Verbindungswand von der Wanne, dem Deckel oder beiden in das Innere. Die Verbindungswand trennt einen wartbaren Bereich des Inneren von einem nicht-wartbaren Bereich.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse enthält die Wanne Riffelungen, die auslenken, wenn die Batteriebaugruppe im Inneren positioniert wird.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse ist das Innere relativ zur Batteriebaugruppe unterdimensioniert, wenn sich die Batteriebaugruppe außerhalb des Inneren befindet, so dass die Wanne und der Deckel die Batteriebaugruppe zusammendrücken, wenn sich die Batteriebaugruppe im Inneren befindet.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse enthält eine Baugruppe das Gehäuse und die Baugruppe enthält eine Batteriebaugruppe im Inneren des Gehäuses. Die Batteriebaugruppe ist relativ zu der Wanne und zum Deckel ausschließlich unter Verwendung ausgeformter Befestigungsvorrichtungen befestigt.
Ein Gehäuse gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält unter anderem eine Wanne und einen an der Wanne befestigten Deckel, um ein Inneres dazwischen bereitzustellen, das eine Baugruppe aufnimmt. Das Innere ist so ausgelegt, dass es relativ zur Baugruppe unterdimensioniert ist, so dass die Wanne und der Deckel die im Inneren aufgenommene Baugruppe zusammendrücken. Mehrere Zurückhaltungsmerkmale sind zusammen mit dem Deckel oder der Wanne ausgeformt. Die mehreren Zurückhaltungsmerkmale befestigen die im Inneren aufgenommene Baugruppe.
Bei einem Beispiel des obigen Gehäuses ist die Baugruppe eine Batteriebaugruppe eines Elektrofahrzeugs.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse beinhalten die Zurückhaltungsmerkmale einen eine Öffnung definierenden Flansch. Der Flansch wird ausgelenkt, um eine Lasche innerhalb der Öffnung aufzunehmen, wenn die Baugruppe im Inneren installiert wird.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse sind die Wanne, der Deckel oder beide aus Thermokunststoff.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse ist der Deckel an die Wanne geschweißt.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse erstreckt sich eine Verbindungswand von der Wanne, dem Deckel oder beiden in das Innere. Die Verbindungswand trennt einen wartbaren Bereich des Inneren von einem nicht-wartbaren Bereich.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Gehäuse enthält die Wanne Riffelungen, die auslenken, wenn die Baugruppe im Inneren positioniert wird.
Ein Verfahren gemäß noch einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem das Befestigen einer Baugruppe innerhalb eines Elektrofahrzeuggehäuses durch Zusammendrücken der Baugruppe zwischen einem Deckel und einer Wanne. Der Deckel, die Wanne oder beide werden während des Befestigens ausgelenkt.
Bei einem weiteren Beispiel des obigen Verfahrens ist die Baugruppe eine Batteriebaugruppe. Der Deckel, die Wanne oder beide sind aus Thermokunststoff.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das Befestigen der Baugruppe an dem Deckel und an der Wanne unter Verwendung ausgeformter Befestigungsvorrichtungen.
Bei einem weiteren Beispiel eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das Stützen des Elektrofahrzeuggehäuses mit einem am Elektrofahrzeug befestigten Riemen.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorausgegangenen Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Zeichnungen, einschließlich beliebige ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig oder in einer beliebigen Kombination genommen werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale lassen sich auf alle Ausführungsformen anwenden, sofern solche Merkmale nicht inkompatibel sind.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele ergeben sich dem Fachmann anhand der ausführlichen Beschreibung. Die Figuren, die die ausführliche Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden:
1 veranschaulicht eine stark schematische Ansicht eines Elektrofahrzeugs mit einem beispielhaften Gehäuse, das eine Batteriebaugruppe aufnimmt.
2 zeigt eine teilweise geschnittene Perspektivansicht eines weiteren beispielhaften Gehäuses, das eine Batteriebaugruppe eines Elektrofahrzeugs aufnimmt.
3 zeigt eine Wanne des Gehäuses von 2.
4 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht einer Grenzfläche zwischen einem Deckel und einer Wanne des Gehäuses.
5 zeigt eine Schnittansicht an der Linie 5-5 in 3.
6 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht eines Zurückhaltungsmerkmals des Gehäuses in einer eingegriffenen Position mit einer Batteriebaugruppe.
7A zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Zurückhaltungsmerkmals an der Linie 7-7 in 2.
7B zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Zurückhaltungsmerkmals an der Linie 7-7 in 2, wenn sich das Zurückhaltungsmerkmal in einer gebogenen Position befindet.
8 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Kälteplatte einer an der Wanne von 3 montierten Batteriebaugruppe.
9 zeigt eine Seitenschnittansicht an der Linie 7-7 in 2, wobei die Batteriebaugruppen von dem Gehäuse entfernt sind.
10 zeigt eine Seitenansicht an der Linie 7-7 in 2, wobei Batteriebaugruppen im Gehäuse aufgenommen sind.
11 zeigt eine Teilschnittansicht eines weiteren beispielhaften Zurückhaltungsmerkmals.
12 zeigt eine Teilschnittansicht eines weiteren beispielhaften Zurückhaltungsmerkmals.
13 zeigt eine Teilschnittansicht des Zurückhaltungsmerkmals von 12 in einer installierten Position.
14 zeigt eine Perspektivansicht von beispielhaften Riemen, um das Gehäuse von 2–10 zu stützen.
15 zeigt eine Perspektivansicht der Riemen, die mit dem Gehäuse der 2–10 gekoppelt sind.
Unter Bezugnahme auf 1 enthält ein beispielhaftes Elektrofahrzeug 10 einen Antriebsstrang 14 mit mindestens einer Batteriebaugruppe 18 und einer elektrischen Maschine 22. Das beispielhafte Elektrofahrzeug 10 ist ein Hybridelektrofahrzeug (HEV – Hybrid Electric Vehicle), jedoch versteht sich, dass die hierin beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und auf andere elektrifizierte Fahrzeuge ausgedehnt werden könnten, einschließlich unter anderem Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs) und Batteriefahrzeuge (BEVs).
Die beispielhafte elektrische Maschine 22 beinhaltet einen Elektromotor und einen separaten Generator. Andere Beispiele können einen kombinierten Motor/Generator beinhalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Antriebsstrang ein leistungsaufgeteiltes Antriebsstrangsystem, das ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem verwendet. Das erste Antriebssystem enthält eine Kombination aus einem Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) und der elektrischen Maschine 22. Das zweite Antriebssystem enthält mindestens die elektrische Maschine 22 und die Batteriebaugruppe 18. Bei diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als das elektrische Antriebssystem des Antriebsstrangs 14 angesehen. Das erste und zweite Antriebssystem generieren ein Drehmoment zum Antreiben eines oder mehrerer Sätze von Fahrzeugantriebsrädern.
Die Batteriebaugruppe 18 ist eine Beispielart von Elektrofahrzeug-Batteriebaugruppen. Die Batteriebaugruppe 18 kann die Form einer Hochspannungsbatterie aufweisen, die elektrische Leistung zum Betreiben der elektrischen Maschine 22 ausgeben kann. Andere Arten von Energiespeichereinrichtungen, Ausgabeeinrichtungen oder beiden können mit dem Elektrofahrzeug 10 verwendet werden. Während einiger Arbeitsmodi lädt die elektrische Maschine 22 die Batteriebaugruppe 18. Allgemein enthält die Batteriebaugruppe 18 Seitenwände, Stirnplatten, eine Kälteplatte, Abstandshalter, Batteriezellen und verwandte Komponenten.
Bei diesem Beispiel ist die Batteriebaugruppe 18 in einem Inneren eines Batteriebaugruppengehäuses 30 untergebracht. Die Batteriebaugruppe 18 und das Gehäuse 30 befinden sich außerhalb des Elektrofahrzeugs 10. Bei diesem Beispiel ist das Gehäuse 30 an einer äußeren Oberfläche eines Bodenblechs 34 des Elektrofahrzeugs 10 montiert. Das Gehäuse 30 hält und schützt die Batteriebaugruppe 18 und andere verwandte Komponenten.
An dem Bodenblech 34 befestigte Riemen 36 stützen das Gehäuse 30 der Batteriebaugruppe 18. Die Riemen 36 erstrecken sich unter dem Gehäuse 30.
Das beispielhafte Batteriegehäuse 30 enthält eine Wanne 40 und einen Deckel 44. Beide sind in diesem Beispiel aus einem thermoplastischen Material ausgeformt. Zu einigen Beispielen für thermoplastische Materialien, die verwendet werden könnten, zählen hochdichtes Polyethylen oder Polypropylen. Es könnten Kunststoffe verwendet werden, die relativ weich und verformbar sind.
Bei einem weiteren Beispiel ist die Wanne 40 oder die Abdeckung 44 ein starres Material, und die andere der Wanne 40 oder der Abdeckung 44 ist nachgiebig.
Alternativ könnte ein nachgiebiges Nicht-Polymermaterial wie etwa Federstahl für das Gehäuse verwendet werden (was ein federbeaufschlagtes Zusammendrücken der Batteriebaugruppe 18 gegen die Fahrzeugkarosserie gestattet).
Bei diesem Beispiel besitzt der Deckel 44 eine Kontur zur Ineingriffnahme einer Kontur des Bodenblechs 34, wodurch sich der Deckel 44 und das Gehäuse 30 eng an das Bodenblech 34 anpassen können. Die Konturen können auch dabei helfen, das Gehäuse 30 während der Montage auf das Bodenblech 34 auszurichten.
Die Wanne 40 und der Deckel 44 werden an einer Grenzfläche 48 über Vibrationsschweißen, Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Spiegelschweißen oder irgendein anderes Verfahren zum Fügen von primären Polymerstrukturen aneinander befestigt. Diese Fügetechniken verschmelzen die Wanne 40 mit dem Deckel 44, um Verunreinigungen am Eintritt in das Gehäuse 30 zu hindern.
Bemerkenswerterweise wird die beispielhafte Wanne 40 an der Grenzfläche 48 an dem Deckel 44 ohne mechanische Befestigungsvorrichtungen wie etwa Bolzen, Schrauben usw. befestigt. Das Befestigungsverfahren erfordert außerdem keinen Befestigungsvorrichtungsflansch, der sich seitlich von der Wanne 40 oder dem Deckel 44 erstreckt, um einen Bereich für die Ineingriffnahme der mechanischen Befestigungsvorrichtungen bereitzustellen. Das Eliminieren eines Befestigungsvorrichtungsflansches spart Packraum ein.
Die Wanne 40 enthält mehrere Riffelungen 54. Das Gehäuse 30 ist relativ zur Batteriebaugruppe 18 unterdimensioniert, so dass sich die Riffelungen 54 biegen oder auslenken, wenn die Batteriebaugruppe 18 im Inneren des Gehäuses 30 installiert wird. Die sich biegenden Riffelungen 54 können dabei helfen, Schocks zu absorbieren, wenn das Elektrofahrzeug 10 gefahren wird. Die Riffelungen 54 biegen sich, um diese Schocks zu absorbieren. Die Riffelungen 54 sorgen auch für einen guten thermischen Kontakt zu einem Boden der Batteriebaugruppe 18. Die Riffelungen 54 können sich ähnlich biegen und Lasten absorbieren, die von Steinen weitergegeben werden, die durch die Fahrzeugräder hochgeworfen werden, oder Lasten von Straßenoberflächen (Temposchwellen) oder Straßenaufbruch (irgendein Fremdkörper).
Bei einem weiteren Beispiel drückt das Gehäuse 30 die Batteriebaugruppe 18 zusammen, wenn sie an einem Fahrzeug befestigt wird. Bei einem derartigen Beispiel drücken Abschnitte des Gehäuses 30 gegen die Batteriebaugruppe 18 aufgrund des Befestigens an der Fahrzeugstruktur.
Bei diesem Beispiel ist eine Höhe des Inneren des Gehäuses 30 ohne die Batteriebaugruppe 18 kleiner als eine Höhe des Inneren mit der im Gehäuse 30 untergebrachten Batteriebaugruppe 18. Wenn die Batteriebaugruppe 18 innerhalb des Gehäuses 30 untergebracht wird, drückt die Batteriebaugruppe 18 somit gegen die Wanne 40 und den Deckel 44, was bewirkt, dass sich Abschnitte des Gehäuses 30 biegen. Diese Abschnitte können die Riffelungen 54 sein und können zusätzlich oder alternativ die Oberseite des Deckels 44 oder Seitenwände sein, die durch die Abdeckung und die Wanne entwickelt werden. Dies führt dazu, dass das Gehäuse eine Druckkraft auf die Batteriebaugruppe 18 ausübt, und hilft, die Batteriebaugruppe 18 innerhalb des Gehäuses 30 zu befestigen.
Das beispielhafte Gehäuse 30 wird in Verbindung mit einem Elektrofahrzeug 10 beschrieben. Bei anderen Beispielen könnte das Gehäuse zum Unterbringen relativ schwerer Batterien in anderen Anwendungen wie etwa einem Flugzeug verwendet werden. Andere Elemente könnten anstelle der oder zusätzlich zu den Batterien im Gehäuse untergebracht werden. Zu anderen möglichen Elementen zählen Stromversorgungen, elektrische Steuermodule und so weiter.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 enthält ein weiteres beispielhaftes Gehäuse 130 mehrere wartbare Abschnitte 72 und einen nicht-wartbaren Abschnitt 74. Die Abschnitte sind durch eine Wand 76 voneinander getrennt. Die Wand 76 kann ganz oder teilweise mit einer Wanne 140 oder einem Deckel 144 ausgeformt werden. Die Wand 76, die Wanne 140 und der Deckel 144 sind in diesem Beispiel ein thermoplastisches Material.
Die Wanne 140 und der Deckel 144 sind an einer Grenzfläche 148 aneinander befestigt. Die Wanne 140 und der Deckel 144 können komplementäre, sich vertikal erstreckende Flansche 150 und 152 nahe der Grenzfläche 148 besitzen. Während des Befestigens der Wanne 140 am Deckel 144 können die Flansche 150 und 152 beispielsweise beim Positionieren helfen.
Ein wärmehärtendes oder irgendein anderes technisches Harz oder eine Kombination aus zwei oder mehr polymeren Materialien oder andere nachgiebige, flexible Materialien wie etwa ein Federstahl könnten ebenfalls verwendet werden, um die Wand 76, die Wanne 140, den Deckel 144 oder eine beliebige Kombination aus diesen ganz oder teilweise auszubilden.
Ein Batteriestromsteuermodul (BECM – Battery Electric Control Module) und ein mit einem Bus versehenes elektrisches Zentrum (BEC – Bussed Electrical Center) können innerhalb des wartbaren Abschnitts 72 untergebracht sein. Die Batteriebaugruppen 18 sind im nicht-wartbaren Abschnitt 74 untergebracht. Querwandverbindungen 84 können in die Wand 76 oder andere Bereiche eingeformt sein, um die wartbaren Abschnitte 72 und die nicht-wartbaren Abschnitte 74 elektrisch und thermisch miteinander und mit Bereichen außerhalb des Gehäuses 130 zu verbinden.
Die beispielhafte Querwand 84 enthält eine mit einem Flansch versehene Durchführung 88, die einen Schlauch 90 aufnimmt. Die mit einem Flansch versehene Durchführung ist plastisch überformt und über Kunststoffschweißstellen 92 an der Wand 76 befestigt (5). Ein Flansch 94 der mit einem Flansch versehenen Durchführung 88 befindet sich in dem nicht-wartbaren Abschnitt 74.
Das Gehäuse 130 kann einen oder mehrere Deckel wie etwa Abziehdeckel enthalten, damit ein Techniker Zugang zu den wartbaren Abschnitten 72 des Gehäuses 130 erhalten kann, wenn die Wanne 140 am Deckel 144 befestigt ist. Die Wand 76 verhindert, dass der Techniker Zugriff zu dem nicht-wartbaren Abschnitt 74 und insbesondere den Batteriebaugruppen 18 erhält, wenn der Techniker Komponenten wartet, die innerhalb der wartbaren Abschnitte 72 untergebracht sind.
Das Gehäuse 130 ist so ausgelegt, dass es die Batteriebaugruppen 18 innerhalb des nicht-wartbaren Abschnitts 74 zusammendrückt. Das Gehäuse 130 enthält zusätzliche Merkmale zum Sichern einer oder mehrerer der Batteriebaugruppen 18 innerhalb eines Inneren, das zwischen einer Wanne 140 und einem Deckel 144 vorgesehen ist. Beispielsweise enthält die Wanne 140 des Gehäuses 130 mehrere Zurückhaltungsmerkmale 58.
Die beispielhaften Zurückhaltungsmerkmale 58 sind Merkmale vom Schlaufe-und-Lasche-Stecktyp, die einen Flansch 62 enthalten, der sich von der Wanne 140 nach oben erstreckt. Der Flansch 62 definiert eine Öffnung 66. Die Wanne 140 enthält Riffelungen 154 zum Positionieren unter Batteriebaugruppen 18. Der Flansch 62 befindet sich seitlich zwischen zwei verschiedenen Gruppen der Riffelungen 154. Bei anderen Beispielen, wo nicht zwei verschiedene Batteriearrays verwendet werden, befindet sich der Flansch 62 seitlich außerhalb der Riffelungen 154.
Wenn die Batteriebaugruppe 18 innerhalb des Gehäuses 130 installiert wird, erstreckt sich eine Lasche 70 der Batteriebaugruppe 18 durch die Öffnung 66 des Flansches 62. Der Flansch 62 kann sich seitlich nach außen in einer Richtung F biegen (7B), um eine Bewegung der Lasche 70 nach unten in eine auf die Öffnung 66 ausgerichtete Position zu gestatten.
Der beispielhafte Flansch 62 wird mit der Wanne 140 ausgeformt. Der Flansch 62, der ausgeformt ist, kann sich besser biegen, um die Batteriebaugruppe 18 während der Installation aufzunehmen, als beispielsweise ein Stahlflansch.
Bei diesem Beispiel ist der Flansch 62 eine Schlaufe aus Kunststoff, und die Lasche 70 ist metallisch. Bei einem weiteren Beispiel könnte das Design eine Verriegelungslasche oder Metall oder Kunststoff verwenden, das eine reziproke Verriegelungslasche oder Schlaufe aus Metall oder Kunststoff aufnimmt, oder der Kunststoff könnte auch eine reziproke Verriegelungslasche anstelle einer Schlaufe sein.
Die Wanne 140 enthält auch Lippen 64, die mit der Wanne 140 ausgeformt werden. Die Lippen 64 verhindern, dass sich die Batteriebaugruppen 18 im Inneren des Gehäuses 130 seitlich verschieben. Bei diesem Beispiel wechseln die Lippen 64 mit den Flanschen 62 entlang der Länge der Batteriebaugruppen 18 ab.
Der Deckel 144 kann auch Merkmale zum Sichern der Batteriebaugruppe 18 enthalten. Beispielsweise enthält der Deckel 144 mehrere ausgeformte Vertiefungen 78. Die Vertiefungen 78 erstrecken sich nach unten, um eine nach oben weisende Oberfläche der Batteriebaugruppe 18 in einer installierten Position zu kontaktieren.
Bei diesem Beispiel erstreckt sich mindestens eine der Vertiefungen 78b zwischen zwei seitlich benachbarten Batteriebaugruppen 18, um eine seitliche Bewegung der Batteriebaugruppe 18 innerhalb des Gehäuses 130 zu blockieren. Außerdem gibt es Vertiefungen 78a entlang der Ober-, Vorder- und Hinterkante der Abdeckung entlang des Arrays, die eine seitlich Bewegung der vorderen und hinteren Batteriebaugruppe in der Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsrichtung blockieren.
Das beispielhafte Gehäuse 130 enthält ein Inneres, das relativ zu den Batteriebaugruppen 18 unterdimensioniert ist. Wenn die Batteriebaugruppe 18 installiert ist, können somit die Riffelungen 154 unter den Batteriebaugruppen 18 sich biegen und ausgelenkt werden. Auch einige der Vertiefungen 78 im Deckel 144 können sich aufgrund des unterdimensionierten Inneren verbiegen und auslenken.
Die Riffelungen 154 können die Wanne 140 verstärken. Außerdem könnten die Riffelungen 154 verwendet werden, um Kühlrohre 156 zu halten, die Kühlmittel zum Kühlen der Batteriebaugruppe 18 kommunizieren. Die Kühlrohre 156 können mit Kälteplatten 160 (8) der Batteriebaugruppe 18 in direktem Kontakt stehen, um Wärmekommunikation zu erleichtern. Erweiterungen der Wanne können in einer Öffnung in der Kälteplatte 160 oder umgekehrt aufgenommen werden, um die Kälteplatte 160 zu stabilisieren.
9 zeigt ein Inneres des beispielhaften Gehäuses 130 vor der Installation der Batteriebaugruppen 18. Eine Mindesthöhe eines Bereichs des Inneren, der eine der Batteriebaugruppen 18 aufnehmen wird, ist durch einen Abstand H₁ dargestellt.
10 zeigt das Batteriebaugruppengehäuse 130 mit zwei im Inneren installierten Batteriebaugruppen 18. Die Batteriebaugruppen 18 vergrößern effektiv eine Höhe des Inneren zu einem Abstand H₂, der größer ist als der Abstand H₁. Die Batteriebaugruppe 18 wird somit zwischen der Wanne 140 und dem Deckel 144 zusammengedrückt. Das Zusammendrücken erleichtert das Stabilisieren der Batteriebaugruppen 18 relativ zum Gehäuse 130. Das Zusammendrücken ist effektiv eine durch das Gehäuse 130 auf die Batteriebaugruppen 18 ausgeübte Federkraft.
Andere Zurückhaltungsmerkmale als die Zurückhaltungsmerkmale 58 vom Stecktyp können verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 11 kann eine weitere beispielhafte Batteriebaugruppe 18' eine Erweiterung 80 enthalten, die innerhalb einer in einer Wanne 140' ausgeformten Tasche 82 aufgenommen wird. Die Erweiterung enthält ein vergrößertes Ende 86, das innerhalb der die Tasche 82 definierenden verjüngten Wände gefangen wird. Wenn die Erweiterung 80 in die Tasche 82 eingefügt wird, biegen sich die Wände nach außen, um die vergrößerten Enden 86 aufzunehmen.
Eine weitere Erweiterung (nicht gezeigt) kann sich von der Batteriebaugruppe nach oben erstrecken für die Aufnahme innerhalb einer Tasche eines Deckels.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 12 und 13 wird eine weitere beispielhafte Batteriebaugruppe 18'' innerhalb einer Wanne 240 und eines Deckels 244 eines Gehäuses 230 mit einem Zurückhaltungskeil 99 festgehalten. In diesem Beispiel enthält eine Wand 101 des Deckels 244 eine nach innen gewandte Kante mit Zähnen 103. Der Zurückhaltungskeil 99 enthält Zähne 105.
Während der Montage wird der Keil 99 in eine Richtung D bewegt, um zwischen der Batteriebaugruppe 18'' und der Wand 101 fest zu keilen. Die Bewegung spannt die Wand 101 nach außen vor. In dieser Position (12) verhindert der Keil 99 eine seitliche Bewegung der Batteriebaugruppe 18'' relativ zum Gehäuse 230. Die Zähne 103 kontaktieren die Zähne 105, um einen Rückzug des Werkzeugs 99 heraus in einer der Richtung D entgegengesetzten Richtung zu verhindern.
Der Keil 99 enthält ein erstes Ende mit einer Aufnahme 107 zum Aufnehmen eines Drückwerkzeugs, das verwendet wird, um den Keil 99 in die installierte Position von 12 zu zwingen. Das erste Ende ist zu einem zweiten Ende 111 hin verjüngt. Die Verjüngung erleichtert eine Bewegung des Keils 99 in die installierte Position. Die Verjüngung bewirkt auch einen Vorspanndruck zwischen der Wand 101 und der Batteriebaugruppe 18''.
Andere Zurückhaltungsmerkmale können Steckhaken, Ösen, Weihnachtsbaum-Befestigungsvorrichtungen und so weiter beinhalten.
Das beispielhafte Gehäuse 130 ist mit einem oder mehreren Riemen an einem Bodenblech befestigt. Die Wanne 140 enthält in diesem Beispiel eine eingeformte Mulde 96, die den Riemen aufnimmt und das Positionieren des Riemens relativ zum Gehäuse zu stabilisieren hilft. Die Riemen könnten ein gewebtes Bahnmaterial oder fester Stahl sein, als Beispiel. Bahnriemen können mit einem thermoplastischen Harz beschichtet oder überformt sein, um eine Schnittwunde und Aussetzung der Umgebung gegenüber zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf die 14 und 15 werden mehrere Riemen 136 in Verbindung mit dem Gehäuse 130 verwendet. Die Riemen 136 können Enden besitzen, die auf sich selbst zurückgeschleift sind. Der Riemen 136 enthält einen Kragen 98, der entlang eines Abschnitts des Riemens 136 positioniert ist. Der Kragen 98 kann aus einem Polymer bestehen, das dem Gehäuse 130 gegenüber eine nichtscheuernde, nicht-scharfe Oberfläche bietet. Der Kragen 98 kann einen Flansch 100 enthalten, der eine Befestigungsvorrichtungsanlageoberfläche zum Befestigen des Riemens 136 am Gehäuse 130 bereitstellt. Der Flansch 100 kann direkt mit Wänden der Mulde 96 koppeln. Der Kragen 98 kann unter Verwendung von hochdichtem Polyethylen überformt sein oder mit einer nicht aus Stahl bestehenden Hülse geschützt sein, als Beispiel. Der Riemen 136 kann weiterhin mindestens teilweise in die Wanne 140 oder einen anderen Abschnitt des Batteriegehäuses 130 geformt sein.
Der Riemen 136 ist so ausgelegt, dass er, wenn er installiert ist, eine Druckkraft gegen das Gehäuse 130 ausübt. Der Riemen 136 kann kurz ausgeführt werden, um eine Presspassung zwischen dem Gehäuse 130 und einem Bodenblech des Fahrzeugs zu bewirken, wenn der Riemen 136 befestigt wird. Die Presspassung kann die Zurückhaltung verbessern und eine wahrgenommene Designlücke zwischen dem Gehäuse und dem Bodenblech reduzieren.
Merkmale der offenbarten Beispiele beinhalten das Schützen einer Batteriebaugruppe oder einer anderen Art von Baugruppe mit einem Gehäuse mit einer reduzierten Anzahl von Komponenten und Befestigungsvorrichtungen als Designs nach dem Stand der Technik. Das Gehäuse besitzt eine reduzierte Herstellungsprozesszykluszeit, eine erhöhte Herstellbarkeit für ein relativ komplexes Design und ein reduziertes Gewicht im Vergleich zu anderen Designs.
Bei einigen Beispielen absorbiert das Gehäuse Stoßenergie, um die Kollisionstauglichkeit zu erhöhen, und erzeugt einen effektiven Widerstand gegenüber Steinschlag, Bodenberührung, Eindringen von Wasser und anderen Umgebungsgeräuschen.
Das beispielhafte Gehäuse kann eine engere Verpackungsbodenfläche und erhöhte Energiedichte bezüglich Designs besitzen, die Flansche für mechanische Befestigungsvorrichtungen, separate Dichtungen usw. erfordern. Das beispielhafte Gehäuse kann weiterhin einen relativ verbesserten Gehäuse-Körper-Kontakt besitzen, was eine verbesserte Packdichte bereitstellt ohne negative Auswirkung auf Ziele für Leistung und NVH.
Die vorausgegangene Beschreibung ist von beispielhafter anstatt von beschränkender Natur. Varianten und Modifikationen an den offenbarten Beispielen können sich dem Fachmann ergeben, die nicht notwendigerweise vom Wesen dieser Offenbarung abweichen. Somit kann der Schutzbereich des legalen Schutzes, den die vorliegende Offenbarung erhält, nur durch Lektüre der folgenden Ansprüche bestimmt werden.

Claims

Batteriebaugruppengehäuse, das Folgendes umfasst: eine Wanne; einen an der Wanne befestigten Deckel, um ein Inneres dazwischen bereitzustellen; und mehrere ausgeformte Zurückhaltungsmerkmale, um eine im Inneren aufgenommene Batteriebaugruppe zu befestigen.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Zurückhaltungsmerkmale zusammen mit dem Deckel oder der Wanne ausgeformt sind.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Zurückhaltungsmerkmale einen eine Öffnung definierenden Flansch umfassen, wobei der Flansch ausgelenkt wird, um eine Lasche innerhalb der Öffnung aufzunehmen, wenn die Batteriebaugruppe im Inneren installiert wird.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Wanne, der Deckel oder beide aus Thermokunststoff bestehen.
Gehäuse nach Anspruch 4, wobei der Deckel an die Wanne geschweißt ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, mit einer Verbindungswand, die sich von der Wanne, dem Deckel oder beiden in das Innere erstreckt, wobei die Verbindungswand einen wartbaren Bereich des Inneren von einem nicht-wartbaren Bereich trennt.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Wanne Riffelungen enthält, die auslenken, wenn die Batteriebaugruppe im Inneren positioniert wird.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das Innere relativ zur Batteriebaugruppe unterdimensioniert ist, wenn sich die Batteriebaugruppe außerhalb des Inneren befindet, so dass die Wanne und der Deckel die Batteriebaugruppe zusammendrücken, wenn sich die Batteriebaugruppe im Inneren befindet.
Baugruppe, die das Batteriebaugruppengehäuse nach Anspruch 1 umfasst, weiterhin umfassend eine Batteriebaugruppe innerhalb des Inneren, wobei die Batteriebaugruppe relativ zur Wanne und zum Deckel ausschließlich unter Verwendung ausgeformter Befestigungsvorrichtungen befestigt ist.
Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine Wanne; und einen an der Wanne befestigten Deckel, um ein Inneres dazwischen zum Aufnehmen einer Baugruppe bereitzustellen, wobei das Innere so ausgelegt ist, dass es relativ zu der Baugruppe unterdimensioniert ist, so dass die Wanne und der Deckel die im Inneren untergebrachte Baugruppe zusammendrücken; und mehrere Zurückhaltungsmerkmale, die zusammen mit dem Deckel oder der Wanne ausgeformt sind, wobei die mehreren Zurückhaltungsmerkmale die im Inneren aufgenommene Baugruppe befestigen.
Gehäuse nach Anspruch 10, wobei die Baugruppe eine Batteriebaugruppe eines Elektrofahrzeugs ist.
Gehäuse nach Anspruch 10, wobei die Zurückhaltungsmerkmale einen eine Öffnung definierenden Flansch umfassen, wobei der Flansch ausgelenkt wird, um eine Lasche innerhalb der Öffnung aufzunehmen, wenn die Baugruppe im Inneren installiert wird.
Gehäuse nach Anspruch 10, wobei die Wanne, der Deckel oder beide aus Thermokunststoff bestehen.
Gehäuse nach Anspruch 10, wobei der Deckel an die Wanne geschweißt ist.
Gehäuse nach Anspruch 10, mit einer Verbindungswand, die sich von der Wanne, dem Deckel oder beiden in das Innere erstreckt, wobei die Verbindungswand einen wartbaren Bereich des Inneren von einem nicht-wartbaren Bereich trennt.
Gehäuse nach Anspruch 10, wobei die Wanne Riffelungen enthält, die auslenken, wenn die Baugruppe im Inneren positioniert wird.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Befestigen einer Baugruppe innerhalb eines Elektrofahrzeuggehäuses durch Zusammendrücken der Baugruppe zwischen einem Deckel und einer Wanne, wobei der Deckel, die Wanne oder beide während des Befestigens ausgelenkt werden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Baugruppe eine Batteriebaugruppe ist, wobei der Deckel, die Wanne oder beide aus Thermokunststoff sind.
Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin umfassend das Befestigen der Baugruppe an dem Deckel und der Wanne unter Verwendung ausgeformter Befestigungsvorrichtungen.
Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin umfassend das Stützen des Elektrofahrzeuggehäuses mit einem am Elektrofahrzeug befestigten Riemen.