DE102016001144B4 - Motor vehicle battery - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeugbatterie (10), nämlich Traktionsbatterie, mit einem Batteriegehäuse (11) und mit mehreren Batteriemodulen (19), die in einem von dem Batteriegehäuse (11) definierten Innenraum (18) seitlich nebeneinander angeordnet sind,eine einzige Gehäusewand (14) des Batteriegehäuses (11) sämtliche Schnittstellen (21, 22, 23) der Kraftfahrzeugbatterie aufnimmt, nämlich mindestens eine elektrische Niederspannungsschnittstelle (21) und mindestens eine elektrische Hochspannungsschnittstelle (22) und mindestens eine kühlmittelseitige Schnittstelle (23);der die Batteriemodule (19) aufnehmende Innenraum (18) des Batteriegehäuses (11) benachbart zu dieser sämtliche Schnittstellen (21, 22, 23) aufnehmenden Gehäusewand (14) des Batteriegehäuses (11) einen Teilraum (18a) ausbildet, in den sich die Batteriemodule (19) nicht hinein erstrecken und der ausschließlich der Aufnahme von mit den Schnittstellen (21, 22, 23) kommunizierenden, elektrischen und kühlmittelseitigen Anschluss- und Versorgungsbaugruppen der Batteriemodule dient,dadurch gekennzeichnet, dassder benachbart zu der sämtliche Schnittstellen (21, 22, 23) aufnehmenden Gehäusewand (14) ausgebildete Teilraum (18a) des Innenraums (18) des Batteriegehäuses der einzige seitlich neben den Batteriemodulen positionierte Teilraum des Innenraums (18) des Batteriegehäuses (11) ist, in den sich die Batteriemodule (19) nicht hinein erstrecken und der ausschließlich der Aufnahme von mit den Schnittstellen (21, 22, 23) kommunizierenden elektrischen und kühlmittelseitigen Anschluss- und Versorgungsbaugruppen der Batteriemodule dient.Motor vehicle battery (10), namely traction battery, with a battery housing (11) and with a plurality of battery modules (19), which are arranged side by side in an interior (18) defined by the battery housing (11), a single housing wall (14) of the battery housing ( 11) accommodates all interfaces (21, 22, 23) of the motor vehicle battery, namely at least one low-voltage electrical interface (21) and at least one high-voltage electrical interface (22) and at least one coolant-side interface (23); the interior (18) accommodating the battery modules (19). ) of the battery housing (11) adjacent to this housing wall (14) of the battery housing (11) which accommodates all interfaces (21, 22, 23) forms a subspace (18a) into which the battery modules (19) do not extend and which is exclusively the Accommodation of electrical and coolant-side connection and supply assemblies of the battery modules that communicate with the interfaces (21, 22, 23), characterized in that the subspace (18a) formed adjacent to the housing wall (14) accommodating all interfaces (21, 22, 23). ) of the interior (18) of the battery housing is the only part of the interior (18) of the battery housing (11) positioned laterally next to the battery modules, into which the battery modules (19) do not extend and which is exclusively intended to accommodate the interfaces (21 , 22, 23) communicating electrical and coolant-side connection and supply modules of the battery modules.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbatterie.The invention relates to a motor vehicle battery.
Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge verfügen über elektrische Maschinen, die generatorisch und motorisch betrieben werden können. Die elektrischen Maschinen wirken mit einer Kraftfahrzeugbatterie zusammen, die im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine stärker entladen und im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine stärker aufgeladen wird. Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine derartige als Traktionsbatterie ausgebildete Kraftfahrzeugbatterie für ein Hybridfahrzeug bzw. ein Elektrofahrzeug. Traktionsbatterien werden auch als Hochvoltbatterien bezeichnet.Electric vehicles and hybrid vehicles have electrical machines that can be operated as generators and motors. The electrical machines interact with a motor vehicle battery, which is discharged to a greater extent when the electrical machine is operating as a motor and is charged to a greater extent when the electrical machine is operating as a generator. The present invention relates to such a motor vehicle battery designed as a traction battery for a hybrid vehicle or an electric vehicle. Traction batteries are also known as high-voltage batteries.
Derartige Kraftfahrzeugbatterien verfügen über ein Batteriegehäuse, welches typischerweise ein Gehäuseunterteil sowie einen Gehäusedeckel umfasst. Gehäuseunterteil und Gehäusedeckel des Batteriegehäuses definieren einen Innenraum, in dem Batteriemodule der Kraftfahrzeugbatterie positioniert bzw. aufgenommen sind. Die Kraftfahrzeugbatterie, insbesondere die im Innenraum des Batteriegehäuses aufgenommenen Batteriemodule der Kraftfahrzeugbatterie, kommuniziert bzw. kommunizieren über Schnittstellen mit anderen Baugruppen des Kraftfahrzeugs, so zum Beispiel über eine elektrische Hochspannungsschnittstelle mit einer elektrischen Maschine, mit einer elektrischen Niederspannungsschnittstelle mit einer Spannungsversorgungseinrichtung für Steuerungskomponenten der Kraftfahrzeugbatterie, und über eine kühlmittelseitige Schnittstelle mit einem Kühlmittelkreislauf zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie.Such motor vehicle batteries have a battery housing, which typically includes a lower housing part and a housing cover. The lower housing part and housing cover of the battery housing define an interior in which battery modules of the motor vehicle battery are positioned or accommodated. The motor vehicle battery, in particular the battery modules of the motor vehicle battery accommodated in the interior of the battery housing, communicate or communicate via interfaces with other components of the motor vehicle, for example via an electrical high-voltage interface with an electrical machine, with an electrical low-voltage interface with a voltage supply device for control components of the motor vehicle battery, and via a coolant-side interface with a coolant circuit for cooling the motor vehicle battery.
Bei aus der Praxis bekannten, als Traktionsbatterie ausgebildeten Kraftfahrzeugbatterien, sind diese Schnittstellen über mehrere Gehäusewände des Batteriegehäuses verteilt. Demnach sind auch zwischen mehreren Gehäusewänden und den Batteriemodulen mehrere Teilräume ausgebildet, in die sich die Batteriemodule nicht hinein erstrecken und die der Aufnahme von mit den Schnittstellen kommunizierenden, elektrischen und kühlmittelseitigen Anschluss- und Versorgungsbaugruppen der Batteriemodule dienen. Hierdurch wird der von dem Batteriegehäuse der Kraftfahrzeugbatterie, bereitgestellte Innenraum nicht optimal zur Aufnahme von Batteriemodulen der Kraftfahrzeugbatterie genutzt.In motor vehicle batteries known from practice and designed as traction batteries, these interfaces are distributed over several housing walls of the battery housing. Accordingly, several partial spaces are also formed between several housing walls and the battery modules, into which the battery modules do not extend and which serve to accommodate electrical and coolant-side connection and supply assemblies of the battery modules that communicate with the interfaces. As a result, the interior space provided by the battery housing of the motor vehicle battery is not optimally used to accommodate battery modules of the motor vehicle battery.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Kraftfahrzeugbatterie mit verbesserter Raumausnutzung des Innenraums des Batteriegehäuses zu schaffen.The object of the invention is to create a new type of motor vehicle battery with improved space utilization of the interior of the battery housing.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugbatterie gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This task is achieved by a motor vehicle battery according to claim 1.
Der benachbart zu der sämtliche Schnittstellen aufnehmenden Gehäusewand ausgebildete Teilraum des Innenraums des Batteriegehäuses ist der einzige seitlich neben den Batteriemodulen positionierte Teilraum des Innenraums des Batteriegehäuses, in den sich die Batteriemodule nicht hinein erstrecken und der ausschließlich der Aufnahme von mit den Schnittstellen kommunizierenden, elektrischen und kühlmittelseitigen Anschluss- und Versorgungsbaugruppen der Batteriemodule dient.The subspace of the interior of the battery housing that is formed adjacent to the housing wall that accommodates all the interfaces is the only subspace of the interior of the battery housing that is positioned laterally next to the battery modules, into which the battery modules do not extend and which is exclusively intended to accommodate electrical and coolant-side components that communicate with the interfaces Connection and supply modules of the battery modules are used.
Bei der erfindungsgemäßen, als Traktionsbatterie oder Hochvoltbatterie ausgebildeten Kraftfahrzeugbatterie sind sämtliche Schnittstellen derselben von einer einzigen Gehäusewand des Batteriegehäuses aufgenommen. Demnach ist auch benachbart zu einer einzigen Gehäusewand ein einziger seitlicher Teilraum des Innenraums vorgesehen, in den sich die Batteriemodule nicht hinein erstrecken und der ausschließlich der Aufnahme von mit den Schnittstellen kommunizierenden, elektrischen und kühlmittelseitigen Anschluss- und Versorgungsbaugruppen der Batteriemodule dient. Hierdurch kann der vom Batteriegehäuse bereitgestellte Innenraum optimal zur Platzierung von Batteriemodulen ausgenutzt werden.In the motor vehicle battery according to the invention, which is designed as a traction battery or high-voltage battery, all of its interfaces are accommodated in a single housing wall of the battery housing. Accordingly, a single lateral subspace of the interior is also provided adjacent to a single housing wall, into which the battery modules do not extend and which serves exclusively to accommodate electrical and coolant-side connection and supply assemblies of the battery modules that communicate with the interfaces. As a result, the interior space provided by the battery housing can be optimally used for placing battery modules.
Vorzugsweise weist das Batteriegehäuse einen Deckel und ein Unterteil mit einer dem Deckel gegenüberliegenden Bodenwand und mit mehreren sich zwischen der Bodenwand und dem Deckel erstreckenden Seitenwänden auf, wobei eine der Seitenwände des Unterteils sämtliche Schnittstellen der Kraftfahrzeugbatterie aufnimmt. Benachbart zu dieser sämtliche Schnittstellen der Kraftfahrzeugbatterie aufnehmenden Seitenwand des Unterteils ist der einzige seitliche Teilraum ausbildet, in den sich die Batteriemodule nicht hinein erstrecken, wobei dieser einzige seitliche Teilraum des Batteriegehäuses, in den sich die Batteriemodule nicht hinein erstrecken, seitlich einerseits von der sämtliche Schnittstellen der Kraftfahrzeugbatterie aufnehmenden Seitenwand des Unterteils und gegenüberliegend von einem Batteriemodul begrenzt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders vorteilhafte Raumausnutzung des vom Batteriegehäuse bereitgestellten Innenraums zur Aufnahme der Batteriemodule.The battery housing preferably has a cover and a lower part with a bottom wall opposite the cover and with a plurality of side walls extending between the bottom wall and the cover, with one of the side walls of the lower part accommodating all interfaces of the motor vehicle battery. Adjacent to this side wall of the lower part, which accommodates all the interfaces of the motor vehicle battery, the only lateral subspace into which the battery modules do not extend is formed, this single lateral subspace of the battery housing into which the battery modules do not extend, on the side of all the interfaces the side wall of the lower part accommodating the motor vehicle battery and is delimited opposite by a battery module. This configuration enables a particularly advantageous Effective use of the space provided by the battery housing to accommodate the battery modules.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbatterie zusammen mit einer Batterie-Anschluss-Einheit; -
2 die Kraftfahrzeugbatterie der1 ohne die Batterie-Anschluss-Einheit; und -
3 einen Querschnitt durch die Kraftfahrzeugbatterie der1 in einer Schnittrichtung parallel zu einem Deckel des Batteriegehäuses.
-
1 a perspective view of a motor vehicle battery according to the invention together with a battery connection unit; -
2 the vehicle battery1 without the battery connection unit; and -
3 a cross section through the motor vehicle battery1 in a cutting direction parallel to a cover of the battery housing.
Die Erfindung betrifft eine als Traktionsbatterie ausgebildete Kraftfahrzeugbatterie für ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, nämlich für eine als Antriebsaggregat des Elektrofahrzeugs oder des Hybridfahrzeugs dienende elektrische Maschine desselben. Im motorischen Betrieb der jeweiligen elektrischen Maschine wird die Traktionsbatterie stärker entladen und im generatorischen Betrieb der jeweiligen elektrischen Maschine stärker aufgeladen.The invention relates to a motor vehicle battery designed as a traction battery for an electric vehicle or a hybrid vehicle, namely for an electric machine serving as a drive unit of the electric vehicle or the hybrid vehicle. During motor operation of the respective electric machine, the traction battery is discharged to a greater extent and charged to a greater extent during generator operation of the respective electric machine.
Das Batteriegehäuse 11 der Kraftfahrzeugbatterie 10 stellt einen Innenraum 18 bereit, in dem seitlich nebeneinander mehrere Batteriemodule 19 aufgenommen sind. Jedes der Batteriemodule 19 kann über mehrere Batteriezellen verfügen.The battery housing 11 of the
Die Kraftfahrzeugbatterie 10 verfügt über mehrere Schnittstellen, nämlich über mindestens eine elektrische Niederspannungsschnittstelle 21, mindestens eine elektrische Hochspannungsschnittstelle 22 sowie über eine kühlmittelseitige Schnittstelle 23.The
Über die elektrische Niederspannungsschnittstelle 21 der Kraftfahrzeugbatterie 10 sind eine elektrische Versorgungsspannung sowie Kommunikationssignale für steuerungsseitige Baugruppen der Batteriemodule 19 bereitstellbar bzw. übertragbar.An electrical supply voltage and communication signals for control-side assemblies of the
Über die elektrische Hochspannungsschnittstelle 22 ist die Batterie-Anschluss-Einheit 20 an die Kraftfahrzeugbatterie 10 anschließbar, wobei, wie
Die kühlmittelseitige Schnittstelle 23 dient der Ankopplung der Kraftfahrzeugbatterie an einen Kühlmittelkreislauf, nämlich über eine Vorlaufschnittstelle 23a und eine Rücklaufschnittstelle 23b für das Külmittel.The coolant-
Eine einzige Gehäusewand des Batteriegehäuses 11, nämlich im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel eine einzige Seitenwand 14 des Unterteils 13 des Batteriegehäuses 11, die sich zwischen dem Deckel 12 des Batteriegehäuses 11 und der Bodenwand des Unterteils 13 des Batteriegehäuses 11 erstreckt, nimmt sämtliche Schnittstellen 21, 22 und 23 der Kraftfahrzeugbatterie 10 auf, also die oder jede elektrische Niederspannungsschnittstelle 21, die oder jede elektrische Hochspannungsschnittstelle 22 sowie die oder jede eine kühlmittelseitige Schnittstelle 23 der Kraftfahrzeugbatterie 10.A single housing wall of the battery housing 11, namely in the preferred exemplary embodiment shown a
Der die Batteriemodule 19 aufnehmende Innenraum 18 bildet ausschließlich benachbart zu dieser sämtliche Schnittstellen 21, 22 und 23 aufnehmenden Gehäusewand, nämlich ausschließlich benachbart zu der Seitenwand 14 des Gehäuseunterteils 13, einen seitlich an eine Seitenwand des Gehäuseunterteils 13 angrenzenden Teilraum 18a aus, in den sich die seitlich nebeneinander positionierten Batteriemodule 19 nicht hinein erstrecken und der ausschließlich der Aufnahme von mit den Schnittstellen 21, 22 und 23 kommunizierenden, elektrischen und kühlmittelseitigen Anschluss- und Versorgungsbaugruppen der Batteriemodule 19 dient, so zum Beispiel von elektrischen Kabeln sowie Kühlmittelleitungen.The
Dieser benachbart zu der sämtliche Schnittstellen 21, 22 und 23 aufnehmenden Seitenwand 14 des Gehäuseunterteils 13 ausgebildete Teilraum 18a des Innenraums 18 des Batteriegehäuses 11 ist der einzige seitlich neben den seitlich nebeneinander positionierten Batteriemodulen 19 positionierte bzw. ausgebildete Teilraum 18a des Innenraums 18 des Batteriegehäuses 11, in den sich die Batteriemodule 19 nicht hinein erstrecken. Hierdurch kann der vom Batteriegehäuse 11 bereitgestellte Innenraum 18 optimal zur Platzierung von Batteriemodulen 19 ausgenutzt werden.This
Dieser einzige seitliche Teilraum 18a des Batteriegehäuses 11, in den sich die Batteriemodule 19 nicht hinein erstrecken, ist seitlich einerseits von der sämtliche Schnittstellen 21, 22, 23 der Kraftfahrzeugbatterie aufnehmenden Seitenwand 14 des Unterteils 13 und gegenüberliegend von einem Batteriemodul 19 begrenzt ist. Oben und unten ist dieser Teilraum 18a von der Bodenwand und dem Deckel des Batteriegehäuses 11 begrenzt, und geht benachbart zur Bodenwand und dem Deckel in Teilräume über, die oberhalb und unterhalb der Batteriemodule ausgebildet sind.This single
Es liegt demnach im Sinne der Erfindung, innerhalb des Batteriegehäuses 11 einer als Traktionsbatterie oder Hochvoltbatterie ausgebildeten Kraftfahrzeugbatterie 10 einen einzigen seitlichen Teilraum 18a bzw. Freiraum zwischen den Batteriemodulen 19 und den sich zwischen der Bodenwand des Batteriegehäuse 11 und dem Deckel 12 des Batteriegehäuses 11 erstreckenden Seitenwänden 14, 15, 16 und 17 des Batteriegehäuse 11 vorzusehen, in den sich die Batteriemodule 19 in Richtung ihrer seitlichen Nebeneinander-Anordnung gesehen nicht hinein erstrecken, und der ausschließlich der Aufnahme von zum Beispiel Kabeln sowie Kühlmittelschläuchen dient. Dieser einzige seitliche Teilraum 18a ist in Richtung der seitlichen Nebeneinander-Anordnung der Batteriemodule 19 gesehen von einem der Batteriemodule 19 und der sämtliche Schnittstellen 21, 22, 23 der Kraftfahrzeugbatterie aufnehmenden Seitenwand 14 des Unterteils 13 des Batteriegehäuses 11 begrenzt. Hierdurch vereinfacht sich nicht nur die Handhabung der Kraftfahrzeugbatterie 10, insbesondere kann der von der Kraftfahrzeugbatterie 10 bereitgestellte Innenraum optimal zur Aufnahme von Batteriemodule 19 genutzt werden.Accordingly, within the meaning of the invention, within the battery housing 11 of a
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