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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Batteriehalterung für eine Mehrzahl von Batteriemodulen eines Fahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
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Zur Halterung von Batteriemodulen für die Bereitstellung elektrischer Energie in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen werden üblicherweise Batteriehalterungen verwendet, welche zwischen den Achsen des Fahrzeugs angeordnet sind.
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Zur effizienten Herstellung derartiger Batteriehalterungen können Profilelemente eingesetzt werden, welche in der Druckschrift
DE 10 2012 100 977 B3 beschrieben sind.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine weitere, effiziente Batteriehalterung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
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Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch eine Batteriehalterung gelöst werden kann, welche als Funktionsbauteil eine über die Halterung von Batteriemodulen hinausgehende, integrierte Funktionalität aufweist. Eine derartige Funktionalität ist die Temperierung der Batteriemodule, insbesondere die Kühlung und/oder die Erwärmung der Batteriemodule.
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Auf diese Weise kann auf die Verwendung gesonderter Funktionskomponenten verzichtet werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung eine Batteriehalterung für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen in einem elektrisch angetriebenem Fahrzeug, mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Modulaufnahmen; und einer Profilwandung, welche die Mehrzahl der Modulaufnahmen begrenzt, wobei in der Profilwandung ein Wärmetauscher für die Temperierung der Modulaufnahmen geformt ist, wobei der Wärmetauscher eine Mehrzahl von Hohlkanälen aufweist, welche sich entlang der Modulaufnahmen erstecken. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Batteriehalterung mit einem integrierten Wärmetauscher versehen ist, welcher zur Temperierung der Modulaufnahmen und somit von darin eingesetzten Batteriemodulen in der Profilwandung geformt ist.
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In einer Ausführungsform ist die Batteriehalterung fluiddicht, insbesondere gasdicht oder wasserdicht, verschließbar. Der fluiddichte Verschluß kann mittels eines Deckels erfolgen, welcher stoffschlüssig mit der unverschlossenen Batteriehalterung verbunden werden kann, nachdem die Batteriemodule in die Modulaufnahmen eingesetzt worden sind.
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Die Profilwandung kann einen Boden der Batteriehalterung und somit der Mehrzahl der Modulaufnahmen formen. In diesem Fall sind die Modulaufnahmen durch Wandungen voneinander abgegrenzt und bilden entweder Einlegemulden oder Nischen bzw. Aufnahmeräume für die Batteriemodule. Dabei kann eine Modulaufnahme für genau ein Batteriemodul oder für mehrere Batteriemodule vorgesehen sein. Die Wandungen können durch Trennstege oder Trennwände realisiert werden, welche auf der Profilwandung aufliegen oder die Profilwandung kontaktieren oder mit der Profilwandung stoffschlüssig verbunden sind. Die Trennstege oder Trennwände können untereinander stoffschlüssig verbunden sein.
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Die Profilwandung kann in einer Ausführungsform eine Seitenwandung der Batteriehalterung formen. In diesem Fall kann eine Bodenplatte vorgesehen sein, welche den Boden der Batteriehalterung und somit der Modulaufnahmen formt. Die Modulaufnahmen sind durch Wandungen voneinander abgegrenzt und bilden entweder Einlegemulden oder Nischen bzw. Aufnahmeräume für die Batteriemodule. Dabei kann eine Modulaufnahme für genau ein Batteriemodul oder für mehrere Batteriemodule vorgesehen sein. Die Wandungen können durch Trennstege oder Trennwände realisiert werden, welche mit der Profilwandung insbesondere stoffschlüssig verbunden sind. Es ist aber auch möglich, dass die Trennwände oder Trennstege indirekt beispielsweise über Koppelteile mit der Profilwandung verbunden sind.
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In einer ausführungsform sind die Trennwände im Falle von separat ausgebildeten Rahmen-/Seitenwänden mit den umlaufenden Rahmen-/Seitenwänden, welche Außenwände der Batteriehalterung formen, fluiddicht verbunden.
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Die Modulaufnahmen können in einer Ausführungsform jedoch auch durch Bodenvertiefungen in einer Bodenplatte der Batteriehalterung geformt sein.
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In einer Ausführungsform formt die Profilwandung eine Bodenplatte der Batteriehalterung. Hierbei kann unterhalb der Bodenplatte eine weitere Schutzplatte als Unterfahrschutz vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform kann die Batteriehalterung mehrere Profilwandungen mit einem integrierten Wärmetauscher aufweisen, welche als Bodenplatte und Seitenwandung oder als Bodenplatte und eine oder mehrere Trennwände zwischen den Modulaufnahmen geformt sind.
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In einer Ausführungsform ist die Profilwandung in Längsrichtung abgewinkelt und formt gleichzeitig eine Bodenwandung und eine Seitenwandung oder eine Bodenwandung und eine Trennwand der Batteriehalterung. Mehrere Profilwandungen sind dabei stoffschlüssig miteinander verbunden und nehmen die Mehrzahl von Batteriemodulen auf. Durch die Trennwände und die Bodenwandungen sowie bevorzugt außen umlaufende Seitenwandungen werden die Modulaufnahmen ausgebildet.
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Die Temperierung kann Kühlung und/oder Heizung umfassen. Der Wärmetauscher kann zudem Teil eines Kältekreislaufs oder eines Wärmekreislaufs sein.
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Die Modulaufnahmen oder Batteriemodule können voneinander durch Trennwände oder Trennstege separiert sein, sodass jede Modulaufnahme eine Einlegenische für die Aufnahme eines Batteriemoduls bildet.
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Die Batteriemodule sind bevorzugt feste oder flüssige Energiespeicher. Ein Batteriemodul kann dabei mehrere miteinander Batteriezellen sowie elektrische Anschlusspole umfassen.
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Die Batteriehalterung kann längs oder quer zwischen den Achsen des Fahrzeugs verbaut werden.
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In einer Ausführungsform sind die Hohlkanäle als Hohlkammern in der Profilwandung geformt.
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In einer Ausführungsform ist die Profilwandung durch ein Extrusionsprofil, insbesondere einstückig, geformt. Dadurch kann die Profilwandung durch ein Leichtmetallprofil realisiert werden.
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In einer Ausführungsform sind die Hohlkanäle mit einer den Modulaufnahmen zugewandten Profilwandungsoberfläche wärmeleitend verbunden. Auf diese Weise kann ein effizienter Wärmeaustausch zwischen den Hohlkanälen und den Batteriemodulen bzw. den Modulaufnahmen sichergestellt werden.
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In einer Ausführungsform weist die Profilwandung seitliche Hohlkanalöffnungen auf, wobei zwei gegenüberliegende Hohlkanalöffnungen jeweils einen Hohlkanal begrenzen, und wobei seitliche Hohlkanalöffnungen benachbarter Hohlkanäle miteinander strömungstechnisch, insbesondere fluiddicht, in Reihe oder parallel verbunden sind.
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Die Hohlkanalöffnungen sind bevorzugt beidseitig der Profilwandung gebildet, sodass sich jeder Hohlkanal zwischen zwei Öffnungen erstreckt und dadurch seitlich, das heißt an den Stirnseiten der Profilwandung, zugänglich ist.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass seitliche Hohlkanalöffnungen benachbarter Hohlkanäle jeweils durch eine fluidführende Verbindung verbunden sind, um benachbarte Hohlkanäle strömungstechnisch in Reihe oder parallel zu schalten. Es kann aber auch vorgesehen sein, das jeweils jeder zweite Hohlkanal durch eine fluidführende Verbindung verbunden ist.
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Die seitlichen Kanalöffnungen sind beispielsweise an den Stirnseiten der Hohlkanäle ausgebildet.
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In einer Ausführungsform ist die fluidführende Verbindung durch einen Schlauch, durch ein Rohrstück oder durch einen fluidführenden Verbindungsstutzen geformt, wobei der fluidführende Verbindungsstutzen zwei fluidführende und fluiddicht verbundene Steckstutzen aufweist, wobei jeder Steckstutzen mit einer Hohlkanalöffnung steckbar oder kraftschlüssig verbunden ist.
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Dadurch können die Hohlkanäle strömungstechnisch in Reihe oder parallel geschaltet werden.
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In einer Ausführungsform weist die Batteriehalterung einen zentralen Fluidverteiler auf, welcher ausgebildet ist, mehrere Hohlkammern parallel mit Fluid zu beschicken, wobei der Fluidverteiler eine zentrale Zuführung, welche mit einem Ende mit mehreren Hohlkammern parallel verbunden ist, und wobei der Fluidverteiler eine zentrale Abführung, welche mit den gegenüberliegenden Enden der Hohlkammern parallel verbunden ist, aufweist.
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Der zentrale Fluidverteiler ermöglicht ein paralleles Beschicken einer Mehrzahl von Hohlkanälen mit Fluid, was die Kühleffizienz des Wärmetauschers erhöhen kann. Die zentrale Zuführung kann einen Fluideingang und mehrere Fluidarme aufweisen, welche das eingangsseitig zugeführte Fluid auf die Hohlkanäle parallel verteilen.
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In einer Ausführungsform sind die Hohlkanäle für die Leitung eines Fluides ausgebildet. Die Hohlkanäle haben beispielsweise fluiddichte Wandungen und können daher mit Fluid beschickt werden. Der Wärmetauscher ist in dieser Ausführungsform daher unmittelbar durch die Hohlkanäle gebildet.
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In einer Ausführungsform umfasst der Wärmetauscher eine Rohrschlange, insbesondere eine einstückige Rohrschlange, welche die Hohlkanäle durchsetzt und für die Leitung eines Fluids vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform sind sowohl die Hohlkanäle als auch die Rohrschlange Elemente des Wärmetauschers. Die Rohrschlange ist beispielsweise anliegend an die den Modulaufnahmen zugewandten Wandungen der Hohlkanäle angeordnet, um einen effizienten Wärmeübergang zur Profilwandung hin und somit zu den Batteriemodulen zu gewährleisten.
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In einer Ausführungsform kann die Rohrschlange abgeflacht sein, wodurch eine Anpassung der Oberflächenform der Rohrleitung an ebene Wandungen der Hohlkanäle bewirkt und somit eine größere Wärmeübergangsoberfläche zwischen der Rohrleitung und der Batteriemodul erreicht wird. Die Rohrschlange kann dadurch flachgepresst auf oder in den Wandungen der Hohlkammer anliegen.
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In einer Ausführungsform ist in jedem Hohlkanal jeweils eine Rohrstütze für die Halterung eines den jeweiligen Hohlkanal durchsetzenden Rohrschlangenabschnitts geformt. Dadurch kann die Rohrschlange in den Hohlkanälen fixiert bzw. an die Wandungen der Hohlkanäle angepresst werden, um einen noch besseren Wärmeübergang zu erreichen.
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In einer Ausführungsform verlaufen die Hohlkanäle parallel zueinander.
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In einer Ausführungsform umfasst die Profilwandung eine Bodenplatte, wobei die Hohlkanäle auf der Bodenplatte oder unter der Bodenplatte voneinander beabstandet abgeordnet sind, und die Batteriemodule die Bodenplatte oder die Hohlkanäle im eingebauten Zustand kontaktieren. Es ist auch möglich, dass die Profilwandung eine Bodenplatte und eine Deckenplatte aufweist, wobei die Hohlkanäle sandwichartig zwischen der Bodenplatte und der Deckenplatte angeordnet sind.
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In einer Ausführungsform weisen die Hohlkanäle jeweils eine Wandungsdicke zu den Modulaufnahmen hin auf, welche geringer als eine Wandungsdicke der Hohlkanäle zur Bodenplatte hin ist. Dadurch wird ein noch besserer Wärmeübergang zwischen den Hohlkanälen und den Batteriemodulen erreicht.
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In einer Ausführungsform weisen die Hohlkanäle einen kreisrunden Querschnitt auf und sind in Hohlkammern der Profilwandung angeordnet oder verlaufen in Hohlkammern der Profilwandung. Die Hohlkanäle bilden somit rohrartige Fluidleitungen, welche mit der Profilwandung mitextrudiert werden können.
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Die Hohlkanäle können dabei rotationssymmetrisch geformt sein und einen Durchmesser von beispielsweise 5mm aufweisen. Ein Durchmesser in diesem Bereich ermöglicht über die gesamte Profilwandung eine plane Ausführung der Deckenplatte. Die Hohlkanäle können in die Hohlkammern hineinragen und können einen Abstand, insbesondere einen Isolationsabstand zu der Bodenwand aufweisen.
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Weist die Hohlkanalöffnung einen Durchmesser von beispielsweise 12mm auf, kann die Deckenplatte im Bereich des Hohlkanals der Rundung der Hohlkanalöffnung folgen. Außerdem kann der Hohlkanal mit der Bodenwand im Bereich der Hohlkanalöffnung verbunden sein.
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Der Hohlkanal kann typischerweise eine Dicke im Bereich von 1,5mm bis 3,0mm aufweisen. Verstärkungsstege, welche zwischen der Deckenplatte und der Bodenplatte oder zwischen dem Hohlkanal und der Decken- respektive Bodenplatte angeordnet sind können eine Materialstärke im Bereich von 1,8mm bis 2,2mm aufweisen.
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Die Verstärkungsstege können insbesondere geeignet sein die Wärmeleitung zwischen der Deckenplatte und der Bodenplatte oder dem Hohlkanal und der Decken- respektive Bodenplatte zu erhöhen und/oder die strukturelle Festigkeit der Profilwandung zu erhöhen. Hierzu sind die Verstärkungsstege bzw. im allgemeinen die Stege bevorzugt wärmeleitend ausgebildet.
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In einer Ausführungsform weist die Profilwandung eine Höhe im Bereich von 10mm bis 15mm, beispielsweise 13,5mm auf. Die Hohlkanäle können langlochförmig ausgebildet sein und in der, der Modulaufnahme zugewandten, Innenfläche eine Mehrzahl an Stegen aufweisen. Die Stege können entlang der Längsausrichtung des Hohlkanals gebildet sein. Die Höhe des Hohlkanals kann 4mm betragen und ist an den Positionen der Stege reduziert. Die Innenbreite eines Hohlkanals kann 20mm betragen.
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Die Dicke der Deckenplatte kann in dem Bereich von 1,8mm bis 1,2mm liegen und die Dicke der Bodenplatte kann in dem Bereich von 1,8mm bis 4,0mm liegen. Die Bodenplatte kann im Vergleich zu der Dicke der Deckenplatte eine größere Dicke aufweisen, da die Bodenplatte höheren Anforderungen bezüglich äußerer Einwirkungen, beispielsweise Eindringen von Außenteilen oder Steinschlag, genügen muss.
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Zur Fixierung der Hohlkanäle in den Hohlkammern können Stege mitextrudiert werden. Dadurch können die Hohlkanäle in den Hohlkammern der Höhe nach beliebig, beispielsweise näher an den Batteriemodulen oder weiter von diesen beabstandet, angeordnet werden.
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In einer Ausführungsform ist die Bodenplatte als eine Unterfahrschutzplatte geformt. Dadurch schützt die Bodenplatte zusätzlich die Batteriemodule an der Fahrzeugunterseite ab.
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Es ist weiterhin möglich, dass die Bodenplatte abschnittsweise eine Struktur zur Aufnahme von Verformungsenergie durch einen Crash aufweist, insbesondere in Form von Rippen, Wellen oder festigkeitsreduzierten Abschnitten.
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In einer Ausführungsform verlaufen die Hohlkanäle auf der Bodenplatte voneinander beabstandet parallel, wobei die Bodenplattenabschnitte der Bodenplatte zwischen benachbarten Hohlkanälen Biegeabschnitte für die Biegung der Profilwandung formen. Auf diese Weise kann die Profilwandung zwischen den Hohlkanälen gebogen ausgeliefert werden bzw. kann die Profilwandung an den Biegeabschnitten wellenartig gebogen werden, um eine effiziente Anpassung der Länge der Profilwandung an eine Fahrzeuggeometrie zu ermöglichen. Die Biegung verläuft entlang einer Biegeachse parallel zur Längsachse der Hohlkanäle. Die Biegeabschnitte weisen keinen Hohlkanal auf sowie optional eine reduzierte Wanddicke.
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In einer Ausführungsform bildet der Wärmetauscher einen Verdampfer. Das Fluid verdampft in dem Wärmetauscher, wodurch die Modulaufnahmen gekühlt werden können. Der Verdampfer kann ein Element eines Kältekreislaufs sein, das ein Bestandteil oder kein Bestandteil der Batteriehalterung sein kann. Der Kältekreislauf umfasst beispielsweise ferner einen Verflüssiger und einen Verdichter.
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In einer Ausführungsform umfasst die Batteriehalterung ferner eine Verdichteraufnahme für die Halterung eines Verdichters zum Treiben eines Fluids durch den Wärmetauscher.
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In einer Ausführungsform sind benachbarte Module durch einen Trennsteg voneinander getrennt, wobei die Trennstege mit der Profilwandung verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden sind. Dadurch können die Modulaufnahmen nischenartig für die Aufnahme von Batteriemodulen geformt werden.
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Die Trennstege können einen Wärmetauscher aufweisen oder Teil des Wärmetauschers sein.
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In einer Ausführungsform weisen die Hohlkanäle elastisch verformbare Seitenwandungen auf. Die Elastizität der Seitenwandungen kann durch eine konvexe oder konkave Krümmung der Seitenwandungen bewirkt werden. Dadurch können federnde Seitenwandungen realisiert werden, wodurch die Hohlkanäle noch besser geschützt werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Batteriesystem, mit der Batteriehalterung nach dem ersten Aspekt wobei in jeder Modulaufnahme ein Batteriemodul angeordnet ist, und wobei die Batteriemodule miteinander elektrisch verbunden sind.
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Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Batteriehalterungssystem mit einer ersten Batteriehalterung nach dem ersten Aspekt; und einer zweiten Batteriehalterung nach dem ersten Aspekt; wobei die erste Batteriehalterung und die zweite Batteriehalterung übereinander angeordnet sind; und mit einem Fluidverteiler, welcher ausgebildet ist, Fluid dem Wärmetauscher der ersten Batteriehalterung und dem Wärmetauscher der zweiten Batteriehalterung, beispielsweise parallel oder seriell, zuzuführen.
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Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriehalterung mit Modulaufnahmen für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, mit Extrudieren eines Leichtmetalls zu einer im Querschnitt gebogenen Profilwandung mit einem Wärmetauscher für die Kühlung der Modulaufnahmen, wobei der Wärmetauscher eine Mehrzahl von Hohlkanälen aufweist, welche sich entlang der Modulaufnahmen erstecken, Auseinanderziehen der gebogenen Profilwandung, um eine ebene Profilwandung zu erhalten; und Ausbilden der Modulaufnahmen, insbesondere durch Verbinden von Trennstegen, Seitenwandungen oder eines Bodens mit der Profilwandung, um die Batteriehalterung zu erhalten.
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Die Hohlkanäle können strömungstechnisch in Reihe und/oder parallel verbunden werden.
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Durch die Ausbildung der Modulaufnahmen werden Innenräume für die Batteriemodule ausgebildet.
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Die Batteriehalterung kann die Merkmale der Batteriehalterung nach dem ersten Aspekt aufweisen. Insbesondere kann die Profilwandung definierte Biegeabschnitte zwischen den Hohlkanälen aufweisen, um eine Biegung und ein Auseinanderziehen der Profilwandung zu ermöglichen.
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In einer Ausführungsform ist die Profilwandung durch Reibrührschweißen fluiddicht verbunden mit weiteren Profilwandungen. Bevorzugt wird der Boden jedoch durch wenige, insbesondere nur eine einzige Profilwandung gebildet. Ein Vorteil dieser Verfahrensweise ist, dass nur wenige Profilwandungen, insbesondere nur eine einzige Profilwandung den Boden der Batteriehalterung bildet, so dass die Länge und Anzahl der fluiddicht auszuführenden Fügeflächen bzw. Schweißnähte reduziert ist. Das Extrudieren kann dabei bevorzugt wie es in der Druckschrift WO 2016 / 012009 beschreiben ist erfolgen, deren Inhalt dem Inhalt dieser Beschreibung hinzuzurechnen ist.
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In einer Ausführungsform sind die Profilwandungen von Batteriehalterungen zu einem Boden verbunden.
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In einer Ausführungsform ist ein Boden mit einer Seitenwandung durch Reibrührschweißen verbunden.
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Das Fluid kann ferner Kühlfluid oder Heizfluid sein.
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Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1A, 1B Querschnitte einer Batteriehalterung in einer Ausführungsform;
- 2A, 2B Ausführungsformen der Profilwandung;
- 3A, 3B, 3C die Batteriehalterung in einer Ausführungsform;
- 4 die Profilwandung in einer Ausführungsform;
- 5A, 5B die Batteriehalterung in einer Ausführungsform;
- 6 die Profilwandung in einer Ausführungsform;
- 7A, 7B, 7C die Batteriehalterung in einer Ausführungsform;
- 8 eine Rohrschlange in einer Ausführungsform;
- 9A, B Rohrstützen;
- 10 eine Strangpressmatrize in einer Ausführungsform;
- 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H, 11J die Batteriehalterung in einigen Ausführungsformen;
- 12A, 12B ein Batteriehalterungssystem in einer Ausführungsform;
- 13 eine Strangpressmatrize in einer Ausführungsform; und
- 14A, 14B ein Batteriehalterungssystem in einer Ausführungsform.
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1A, 1B zeigen Querschnitte einer Batteriehalterung 100 für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen 101-1 bis 101-6. So sind beispielsweise die Batteriemodule 101-1 bis 101-6 in einer Reihe angeordnet. Weitere Batteriemodule 101, beispielswiese weitere Batteriemodule 101-7, 101-8, können hinter den Batteriemodulen 101-1 bis 101-6 angeordnet sein. Dadurch entsteht eine Matrixanordnung mit Spalten und Zeilen von Batteriemodulen 101.
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Die Batteriehalterung 100 umfasst eine Profilwandung 103, welche die Mehrzahl der Batteriemodule 101 begrenzt. Die Profilwandung 103 kann beispielsweise als eine Bodenwandung ausgebildet sein.
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In der Profilwandung 103 ist ein Wärmetauscher 105 für die Temperierung der Modulaufnahmen 101 geformt, wobei der Wärmetauscher 105 eine Mehrzahl von Hohlkanälen 107, beispielsweise von Hohlkanälen 107-1 bis 107-6, aufweist, welche sich entlang der Batteriemodulen 101 erstecken.
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Die Hohlkanäle 107 sind auf einer Platte 109 angeordnet, welche in dem in den 1A, 1B dargestelltem Ausführungsbeispiel eine Bodenplatte 109 der Batteriehalterung 100 formt. Die Platte 109 kann eine weitere Funktion aufweisen und als Unterfahrschutz dienen.
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Die Hohlkanäle 107 verlaufen auf der Platte 109 beispielsweise geradlinig nebeneinander, wodurch eine Anordnung von parallelen Hohlkanälen 107 entsteht. Dabei kann jeder Hohlkanal 107 für jeweils eine Reihe oder eine Spalte von Modulaufnahmen 101 vorgesehen sein, wie es in 1A, B dargestellt ist. Die Platte 109 ist in einer Ausführungsform ein Element der Profilwandung 103.
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Die Hohlkanäle 107 können voneinander beabstandet angeordnet sein, wobei zwischen den Hohlkanälen 107 Biegeabschnitte 111 der Platte 109 angeordnet sind. Dadurch kann die Profilwandung 103 an den Biegeabschnitten 111 gebogen werden, ohne dass die Hohlkanäle 107 verformt werden.
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Die Modulaufnahmen 101 sind durch Trennwände 113, beispielsweise Trennwände 113-1 bis 113-7, voneinander abgetrennt und bilden damit Nischen bzw. Mulden für einzelne Batteriemodule. Die Trennwände 113 sind in Erstreckungsrichtung der Hohlkanäle 107 auf der Bodenplatte 109 beispielsweise stoffschlüssig befestigt. Die Trennwände 113 können sich ferner quer zur Erstreckungsrichtung der Hohlkanäle 107 erstrecken und sind dann beispielsweise auf den Hohlkanälen 107 stoffschlüssig befestigt. Es können aber auch anstelle oder zusätzlich zu dieser Art der Befestigung Halter vorgesehen werden, welche die Trennwände 113 mit der Bodenplatte oder mit der Seitenwandung 117 fest verbinden.
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Jeder Hohlkanal 107 ist durch gegenüberliegende Hohlkanalöffnungen 115-1 und 115-2 begrenzt. Die Hohlkanalöffnungen 115-1 und 115-2 sind beidseitig der Profilwandung 103 angeordnet, wobei die Hohlkanalöffnungen 115-1 und 115-2 sich seitlich der Profilwandung 103 öffnen.
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Die Batteriehalterung 100 ist seitlich durch Seitenwandungen 117-1 bis 117-4 begrenzt.
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In einer Ausführungsform kann die Batteriehalterung 100 ferner eine Abdeckung 119 aufweisen, welche auf die Batteriehalterung 100 aufsetzbar und fluiddicht mit der Batteriehalterung 100 verbindbar ist.
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In einer Ausführungsform umfasst die Batteriehalterung 100 fluidführende Verbindungen 121 mit fluidführenden Verbindungen 121-1 bis 121-2, welche Hohlkanalöffnungen 115 benachbarter Hohlkanäle 107 strömungstechnisch in Reihe oder parallel verbinden. Bei einer strömungstechnischen Verbindung der Hohlkanäle 107 in Reihe werden benachbarte Hohlkanalöffnungen 115 strömungstechnisch verbunden, sodass das Fluid von einen Hohlkanal 107 in den nächsten Hohlkanal 107 hineinfließt. Bei einer strömungstechnisch parallelen Verbindung werden die Hohlkanalöffnungen 115-1 über die fluidführenden Verbindungen 121-1 parallel mit Fluid beschickt, das an den Hohlkanalöffnungen 115-2 austritt und über die fluidführenden Verbindungen 121-2 abgeleitet wird. Hierzu kann ein nicht dargestellter Fluidverteiler eingesetzt werden. Der Fluidverteiler umfasst eine zentrale Zuführung, welche mit einem Ende mit mehreren Hohlkanälen 107 parallel verbunden ist, und eine zentrale Abführung, welche mit den gegenüberliegenden Enden der Hohlkanäle 107 parallel verbunden ist.
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Die Hohlkanäle 107 sind den Batteriemodulen 101 zugewandt und bilden in einer Ausführungsform Bodenflächen für die Aufnahme der Batteriemodule.
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2A zeigt die Profilwandung 103 aus den 1A und 1B im Querschnitt in einer Ausführungsform. Die Wände 128, beispielsweise Vertikalwände oder Seitenwände, der Hohlkanäle 107 verlaufen gerade, wodurch eine erhöhte Steifigkeit der Hohlkanäle erreicht werden kann.
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2B zeigt die Profilwandung 103 aus den 1A und 1B im Querschnitt in einer weiteren Ausführungsform. Die Wände 128 der Hohlkanäle 107 sind beispielsweise konvex oder konkav gewölbt. Die Wände 128 können optional dünner als die restlichen Abschnitte der Hohlkanäle 107 ausgeführt werden. Dadurch kann eine Federwirkung bzw. eine Elastizität der Wände 128 der Hohlkanäle 107 erreicht werden.
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In den 3A, 3B und 3C ist die Batteriehalterung 100 in einer Ausführungsform dargestellt, in welcher die Profilwandung 103 umgedreht angeordnet ist. Die Platte 109 ist im Unterschied zu der in den 1A und 1B dargestellten Ausführungsform den Batteriemodulen 101 zugewandt und kann als Bodenfläche der diese dienen.
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In den in 1A, 1B sowie 3A, 3B und 3C dargestellten Ausführungsform ist die Profilwandung 103 als Bodenwandung der Batteriehalterung 100 ausgebildet. Die Profilwandung 103 kann jedoch eine oder mehrere Seitenwandungen formen.
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In einer Ausführungsform, welche beispielhaft in 3C dargestellt ist, kann die Batteriehalterung 100 eine zusätzliche Unterschutzplatte 130 aufweisen, welche unterhalb der Hohlkanäle 107 angeordnet ist und welche als Unterfahrschutz vorgesehen ist. Die Unterschutzplatte 130 kann aus Kunststoff, GFK oder Metall gefestigt sein. Die Unterschutzplatte 130 kann ferner an den Seitenwandungen 117 befestigt sein, welche hierzu im Vergleich zu den in den 3A und 3B dargestellten Ausführungsformen verlängert bzw. tiefer gezogen sein können.
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4 zeigt die Profilwandung 103 aus den 3A und 3B im Querschnitt. Die Profilwandung 103 ist bevorzugt einteilig aus einem einzigen Extrusionsprofil gebildet.
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In der in den 5A und 5B dargestellten Ausführungsform formen die Hohlkanäle 107 der Profilwandung 103 Seitenwandungen 117 der Batteriemodulen 101. Dadurch werden die Batteriemodule 101 seitlich gekühlt.
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Die Batteriehalterung 100 umfasst beispielsweise einen Fluidverteiler 503, mit einer zentralen Zuführung 503-1 zum parallelen Beschicken der Hohlkanäle mit Fluid, und einer zentralen Abführung 503-2 zum Aufnehmen des Fluides. Der Fluidverteiler 503 kann analog in der in den 1A und 1B dargestellten Ausführungsform vorgesehen sein.
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Die Hohlkanäle 107 können, wie in 5B im Längsschnitt im Bereich einer Seitenwandung 117 erkennbar, strömungstechnisch mittels nicht dargestellter Verbindungsstutzen in Reihe geschaltet werden.
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Optional kann eine Schutzplatte 505 als Unterfahrschutz vorgesehen sein, welche unterhalb der Platte 109 angeordnet und mit der Batteriehalterung 100 und/oder mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges gekoppelt ist.
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In 6 ist eine Ausführungsform der Profilwandung 103 aus den 5A und 5B dargestellt. Die Hohlkanäle 107 sind im Unterschied zu der in 3 dargestellten Ausführungsform um 90° rotiert und bilden dadurch Seitenwandungen 117 der Modulaufnahmen 101 bzw. der Batteriehalterung 100.
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In einer Ausführungsform bilden die Hohlkanäle 107 Fluidkanäle und können direkt mit Fluid wie Gas oder Flüssigkeit beschickt werden. Die Hohlkanäle sind über die Platte 109 miteinander verbunden, insbesondere einteilig und aus einem einzigen Extrusionsprofil. Alternativ sind zwei oder drei Profilwandungen fluiddicht stoffschlüssig verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Hohlkanäle 107 für die Aufnahme einer Fluidleitung, beispielsweise einer Rohrschlange, vorgesehen. Die Seitenwandungen 117 dienen im Falle eines Frontal- oder Seitenaufpralls der Lastweiterleitung und dem Schutz vor Verformung der Batteriemodule.
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In 7A, 7B und 7C ist eine Ausführungsform der Batteriehalterung 100 mit einer Rohrschlange 701 dargestellt, welche abgeplattet und mehrfach gebogen ist und von Hohlkanäle 107 in Form von Rohrstützen 703-1 bis 703-6 zur Halterung einer Rohrschlange 701 abgestützt sind.
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In einer Ausführungsform können die Rohrstützen 701-1 bis 703-6 federnd ausgebildet sein, wodurch die Rohrschlange 701 federnd gelagert ist. Dadurch kann ferner eine Federung der Batteriemodule 101 bezüglich der Bodenplatte 109 erreicht werden.
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In 8 ist eine beispielhafte Rohrschlange 701 dargestellt, wobei aus Platzgründen gerade verlaufende Rohrabschnitte verkürzt dargestellt sind.
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In einer Ausführungsform sind die Rohrschlangenabschnitte 701-1 der Rohrschlange 701, welche die Hohlkanäle durchsetzen, abgeplattet bzw. abgeflacht, wodurch eine vergrößerte Wärmeübergangsfläche zu den Batteriemodulen entsteht. Einlass- und Auslassseitig ist die Rohrschlange 701 hingegen rund, wodurch das Beschicken der Rohrschlange 701 mit Fluid vereinfacht werden kann.
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Die Rohrschlange 701 kann einstückig gebildet sein und Krümmungsabschnitte 701-2 aufweisen, welche außerhalb der Hohlkanäle 107 verlaufen.
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Die Rohrschlange 701 kann jedoch mehrstückig aus den Rohrschlangenabschnitten 701-1 gebildet sein, welche mittels Fluidverbinder miteinander strömungstechnisch in Reihe oder parallel verbunden sind.
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Die Rohrstützen 703-1 bis 703-6 sind bevorzugt einteilig und stoffeinheitlich mit der Bodenplatte 109 bzw. mit der Profilwandung 103 ausgebildet und in der Mitte eingewölbt, um die Rohrabschnitte 701-1 aufzunehmen.
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In der in den 9A und 9B dargestellten Ausführungsform sind die Rohrstützen 901 in der Platte 109 gebildet. Die Rohrstützen 901 weisen gerundete Arme 901-1, 901-2 auf, welche Aufnahmen für die Rohrschlange 701 bzw. dessen Rohrabschnitte 701-1 definieren.
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Die Batteriehalterung 100 kann übereinander gestapelt werden, wodurch vertikale Batteriehalterungssysteme entstehen.
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In den 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H und 11J sind Ausführungsformen der Batteriehalterung 100 dargestellt.
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Die Profilwandung 103 ist als ein Hohlkammerprofil mit Hohlkammern 106 ausgeführt, in welchen Hohlkanäle 107 geformt sind, welche durch ein Fluid durchsetzbar sind. Die Hohlkanäle 107 haben bevorzugt einen kreisrunden Querschnitt.
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Die Hohlkanäle 107 sind zwischen übereinanderliegenden Wänden 1101, 1103, beispielsweise einer Bodenwand 1101 und einer Deckenwand 1103 angeordnet und mit diesen beispielsweise wärmeleitend verbunden.
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Wie es in 11A angedeutet ist, kann der Hohlkanal 107 mit der Wand 1103 unmittelbar und mit der Wand 1101 mittels eines geraden Steges 1105 verbunden sein. Der Steg 1105 erstreckt sich radial in Richtung der unteren Wand 1101. Auf diese Weise ist der Hohlkanal 107 näher an der oberen Wand 1103, welche dem jeweiligen Batteriemodul 101 zugewandt ist, angeordnet.
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Wie es in 11B angedeutet ist, kann der Hohlkanal 107 mit der oberen Wand 1103 mittels der Stege 1107-1, 1107-2 und 1107-3 verbunden sein und mit der Wand mittels des Steges 1105 verbunden sein. der Steg 1105 erstreckt sich radial in Richtung der unteren Wand 1101 und ist kürzer ausgeführt als in dem in 11A dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Stege 1107-1, 1107-2 und 1107-3 verlaufen in Richtung der oberen Wand 1103 fächerartig, wobei die Stege 1107-1 und 1107-3 winklig zueinander angeordnet sind. Der Steg 1107-3 verläuft hingegen radial in Richtung der oberen Wand 1103.
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Beidseits des Hohlkanals 107 können zusätzliche Verstärkungsstege 1109, 1111 angeordnet sein, welche in der Hohlkammer 106 wie Wände 1101, 1101 säulenartig verbinden, wie es in 11C dargestellt ist. Auf diese Weise wird eine noch höhere Steifigkeit der Batteriehalterung erreicht.
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Die Hohlkanäle 107 können mit der Profilwandung 103 sowie mit den Stegen 1105, 1107-1, 1107-2, 1107-3, 1109, 1111 mit extrudiert sein. Auf diese Weise kann die Profilwandung 103 in einem Extrusionsvorgang realisiert werden.
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Die Hohlkanäle 107 können in sämtlichen Ausführungsformen als Hohlkammern 106 gebildet werden oder Hohlkammern 106 aufweisen und bilden im fertig geformten Zustand Profilwandung 103 oder Seitenwandung 117. Die Profilwandung 103 kann ferner als Boden oder Zwischenboden zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen vorgesehen sein.
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Wie es in 11D angedeutet ist, kann der Hohlkanal 107 mit der Wand 1103 unmittelbar verbunden sein. Zwischen Hohlkanal 107 und der Wand 1101 besteht ein Abstand und somit keine Verbindung. Zudem ist die Profilwandung 103 gegenüber der Wand 1101 abgesetzt und mit der Wand 1101 über Stege 1125, 1127 verbunden.
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Die Profilwandung 103 umfasst einen der Modulaufnahme 101 abgewandt gebildeten Durchbruch 1129. Somit ist die Hohlkammer 106 einseitig geöffnet. Auf diese Weise kann Wärme aus der Hohlkammer 106 effizient nach Außen abgeführt werden.
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Der Hohlkanal 107 ist um den Abstand A von der Wand 1101 beabstandet. Der Abstand A ist bevorzugt geringer als die Höhe H der Hohlkammer 106.
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11E zeigt einen Querschnitt einer schematischen Darstellung der Batteriehalterung 100 mit einer angeformten Wärmetauscherstruktur 109. Die Hohlkanäle 107-1 bis 107-3 sind in je einer Hohlkammer 106 angeordnet. Die Hohlkanäle 107-1 bis 107-3 weisen eine kreisrunde Querschnittsfläche auf, wobei die Wandung 1123 welche die Hohlkanäle 107-1 bis 107-3 nach unten begrenzt dem Querschnitt der Hohlkanäle 107-1 bis 107-3 folgt und entsprechend auch kreisrund geformt ist. Die Schnittebene der Darstellung ist quer zur Längsausrichtung der Hohlkanäle 107-1 bis 107-3 angeordnet. Die Hohlkanäle 107-1, 107-2, 107-3 sind voneinander sowie von der Wand 1101 der Profilwandung 103 beabstandet.
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In einer Ausführungsform werden der Hohlkanäle 107-1, 107-2 und 107-3 durch Strangpresseneiner Leichtmetalllegierung geformt.
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11F zeigt einen Querschnitt einer schematischen Darstellung der Batteriehalterung 100, welcher eine angeformte Wärmetauscherstruktur 109 aufweist. Die Hohlkanäle 107-1, 107-2 sind in je einer Hohlkammer 106 angeordnet. Die Hohlkanäle 107-1, 107-2 weisen eine gerundete abgeflachte Querschnittsfläche auf, wobei die Wandung 1123, welche die Hohlkanäle 107-1, 107-2 begrenzt dem Querschnitt des Hohlkanals 107 folgt und entsprechend gerundet geformt ist. Die Wandungen 1123 sind in das Innere der Hohlkammern 106 hinein ausgeformt und bilden stegförmige, insbesondere zylinderförmige, Strukturen, in welchen die Hohlkanäle 107 geformt sind. Die Schnittebene der Darstellung ist quer zur Längsausrichtung der Die Hohlkanäle 107-1, 107-2 angeordnet.
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Die Querschnittsform der in 11F gezeigten Hohlkanäle 107-1, 107-2 ergeben eine gegenüber einem Kreisquerschnitt reduzierte Querschnittsfläche und damit ein verringertes aufnehmbares Fluidvolumen in den Hohlkanälen 107-1 und 107-2. Damit ist eine Gewichtsoptimierung der Batteriehalterung 100 im Betrieb gegeben.
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Endseitig sind Befestigungslaschen 1131, 1133 für die einhakbare bzw. formschlüssige Kopplung mit einer weiteren Profilwandung 103 bzw. mit einem weiteren Hohlkammerprofil mit integrierter Wärmetauscherstruktur vorgesehen.
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11G zeigt eine schematische Darstellung der Batteriehalterung 100, welche ähnlich zu den in 11E und 11F dargestellten Ausführungsformen eine angeformte Wärmetauscherstruktur 109 aufweist. Die Hohlkanalöffnungen 115 weisen eine kreisrunde Querschnittsfläche auf, wobei der Abschnitt der Deckenwand 1103, welcher die Hohlkanäle 107-1, 107-2 begrenzt, dem Querschnitt der Hohlkanalöffnung 115 an der Stirnseite der Batteriehalterung 100 folgt und entsprechend auch kreisrund geformt ist. Durch die kreisrunde Form des Abschnitts der Deckenwand 1103 wird das plane Profil der Deckenwand 1103 im Bereich der Hohlkanäle 107-1, 107-2 durch eine Rundung durchbrochen.
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In einer Ausführungsform weisen die Hohlkanäle 107-1, 107-2 entlang der Längsachse 1113 der Hohlkanäle 107-1, 107-2 einen sich kontinuierlich ändernden Querschnitt auf. Insbesondere erfolgt im ersten Abschnitt der Hohlkanäle 107-1, 107-2 entlang ihrer Längsachse eine Transformation des kreisrunden Querschnitts zu dem gerundeten Querschnitt entsprechend der in 11F gezeigten Ausführungsform. Nach diesem ersten Abschnitt der Hohlkanäle 107-1, 107-2 ergibt sich somit wieder ein planes Profil der Deckenwand 1103 und der Querschnitt der Hohlkammern 107-1, 107-2 ist entsprechend der in 11G dargestellten Ausführungsform gerundet aber abgeflacht ausgebildet.
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Diese Art der Formung der Hohlkanalöffnungen 115 ermöglicht die Kombination eines kreisrunden Querschnitts der Hohlkanalöffnung 115 mit einem gerundet geformten Querschnitt der Hohlkanäle 107-1, 107-2. Ein kreisrunder Querschnitt der Hohlkanalöffnung 115 ist insbesondere für die Aufnahme von oder Verbindung mit einer Rohrleitung, einem Schlauch oder einem Einschraub- oder Einsteckverbinder vorteilhaft. Ein komplex geformter Querschnitt der Hohlkanäle 107-1, 107-2 hingegen kann für den Wärmetransport zwischen Deckenwand 1103 und dem Medium in den Hohlkanälen 107-1, 107-2 vorteilhaft sein. Durch die Kombination der Querschnittsformen können beide zuvor genannten Vorteile vereint werden.
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11H zeigt einen Querschnitt des Hohlkanals 107 entsprechend der in 11G gezeigten Ausführungsform. Die Schnittebene der Darstellung ist parallel zur Längsachse 1113 des Hohlkanals 107 angeordnet. Die Hohlkanalöffnung 115 weist eine kreisrunde Querschnittsfläche auf, welche in einem ersten Abschnitt des Hohlkanals 107 entlang der Längsachse 1113 des Hohlkanals 107 in eine komplex geformte Querschnittsfläche, entsprechend der in 11F gezeigten Ausführungsform, geformt ist.
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Weiterhin zeigt 11H ein insbesondere kreisrundes Formwerkzeug 1115, welches in einem Verfahren den ersten Abschnitt des Hohlkanals 107 durchsetzt und plastisch verformt. Insbesondere wird so ein kreisrunder Querschnitt der Hohlkanalöffnung 115 geformt, welche in dem ersten Abschnitt des Hohlkanals 107 kontinuierlich in die ursprüngliche Querschnittsform des Hohlkanals 107 übergeht.
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In einer Ausführungsform ist die Deckenwand 1103 im Bereich des Hohlkanals 107 mit der Bodenwand 1101 verbunden. Somit ist der Hohlkanal 107 durch die Bodenwand 1101 begrenzt. Es ist aber auch möglich, dass Bodenwand 1101 und Wandung 1123 voneinander beabstandet sind, um einen Pufferraum zur Fahrbahn oder eine Isolierung zu dem Hohlkanal 107 zu schaffen.
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11J zeigt einen Querschnitt der Profilwandung 103mit einem Hohlkanal 107, wobei die Deckenwand 1103 zwischen Hohlkanal und Modulaufnahme 101 hohlkanalseitig eine Mehrzahl an Stegen 1119 aufweist, welche in Richtung der Längsachse 1113 des Hohlkanals 107 ausgebildet sind und in den Hohlkanal 107 hineinragen. Der Hohlkanal 107 weist einen langlochförmigen Querschnitt auf und weist seitlich je einen weiteren Hohlkanal 1121 auf, der im Umfang einen Durchbruch aufweist, welcher sich in Richtung der Längsachse 1113 des Hohlkanals 107 über das gesamte Profilwandung 103 erstrecken kann.
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In einer Ausführungsform bilden die weiteren Hohlkanäle 1121 axiale Verschraubungspunkte für die Befestigung eines Fluidsammlers. Der Fluidsammler kann mit der Batteriehalterung 100 bzw. mit der Profilwandung 103durch Schraubverbindungen in den weiteren Hohlkanälen 1121 verbunden sein, sodass eine, insbesondere fluiddichte, Verbindung zwischen dem Hohlkanal 107 und dem Fluidsammler gebildet wird.
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Die weiteren Hohlkanäle 1121 bilden eine Struktur an dem Hohlkanal 107, welche zusätzlich die Profilwandung 103 versteift.
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Die Kontaktfläche zwischen dem Medium in dem Hohlkanal 107 und der Profilwandung 103 ist durch die Stege 1119 vergrößert, sodass die Oberfläche, welche für den Wärmetransport zwischen Profilwandung und dem Medium in dem Hohlkanal 107 zur Verfügung steht, vorteilhaft vergrößert ist. Es sind weitere komplexe Formen der äußeren Wandung 1123 des Hohlkanals 107 denkbar, welche die Oberfläche weiter vergrößern können.
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Die kreisrunde, insbesondere rotationssymmetrische Hohlkanalöffnung 115 kann für den Anschluss eines Verbindungselements, insbesondere eines Verbindungsstutzens, eines Schlauchs oder Rohrs vorteilhaft genutzt werden. Somit kann insbesondere eine gedichtete Verbindung, beispielsweise durch Einbringen einer Dichtung, zwischen Hohlkanal 107 oder Hohlkanalöffnung 115 und Verbindungselement realisiert werden.
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Die Stege 1119 können in einer höherfesten Legierung mit der Profilwandung 103 mitextrudiert werden, sodass eine vorteilhafte gleichzeitige Fertigung der gesamten Batteriehalterung 100 möglich ist und die Montagezeit zur Fertigstellung der Batteriehalterung 100 reduziert werden kann.
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Zwischen der äußeren Wandung 1123 des Hohlkanals 107 und der Bodenwand 1101 kann ein Abstand, insbesondere ein Isolationsabstand bestehen. So kann die Wärmetauscherstruktur 109 von der Bodenwand 1101 isoliert, insbesondere thermisch isoliert sein.
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In den 12A und 12B ist ein Batteriehalterungssystem mit übereinander gestapelten Batteriehalterungen 100 gemäß der in den 1A und 1B dargestellten Ausführungsform dargestellt. Die Batteriehalterungen 100 sind miteinander beispielsweise stoffschlüssig verbunden.
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In den 14A und 14B ist ein Batteriehalterungssystem mit übereinander gestapelten Batteriehalterungen 100 gemäß der in den 5A und 5B dargestellten Ausführungsform dargestellt. Die Batteriehalterungen 100 sind miteinander beispielsweise stoffschlüssig verbunden.
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Zum Herstellen der Batteriehalterung 100 aus den 1A und 1B kann die Profilwandung 103 als ein in 10 in einer angedeuteten Strangpressmatrize 1001 geformtes Extrusionsprofil bereitgestellt werden. Hier ist die Platte 109 an den Biegeabschnitten 111 wellenartig gebogen und kann anschließend auseinander gezogen werden.
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Zur Herstellung einer Profilwandung 103 können auch mehrere Extrusionsprofile 1001 mit einem kleineren Durchmesser als in 10 dargestellt extrudiert und miteinander beispielsweise stoffschlüssig und fluiddicht verbunden werden.
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Zum Herstellen der Batteriehalterung 100 aus den 3A und 3B kann die Profilwandung 103 als ein in einer in 13 angedeuteten Strangpressmatrize 1101 geformtes Extrusionsprofil bereitgestellt werden. Hier ist die Platte 109 kreisförmig mit Biegungen an den Biegeabschnitten 111 kreisförmig gebogen und kann anschließend auseinander gezogen werden. Hierzu kann die Platte 109 zunächst geschlossen extrudiert und anschließend geschlitzt werden.
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Zur Herstellung der Profilwandung 103 können mehrere Strangmatrizen 1001 mit einem kleineren Durchmesser als in 10 dargestellt extrudiert und miteinander beispielsweise stoffschlüssig und fluiddicht verbunden werden.
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Die Hohlkanäle 107 können als Hohlkammern gebildet werden und bilden im fertig geformten Zustand Profilwandung 103 oder Seitenwandung 117. Die Profilwandung 103 kann ferner als Boden oder Zwischenboden zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform weisen die Hohlkanäle 107 sowohl in den Ausführungsformen mit Modulbodenkühlung, 1A, 1B, als auch in den Ausführungsformen mit der Seitenwandungskühlung gemäß 13 und 14 Wanddicken auf, welche gleich oder geringer als 2 mm sind.
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In einer Ausführungsform können die Hohlkanäle 107 lokal geprägte Wandungen aufweisen, beispielsweise für eine Wandflächenvergrößerung bzw. für Reduzierung von Strömungsturbolenzen.
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In einer Ausführungsform können die Hohlkanäle 107 als schubsteife Verstärkungstrebe, biegesteife Verstärkungsstrebe oder Befestigungsleisten mit Wanddicken von beispielsweise mehr als 2mm gebildet sein.
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Die Hohlkanäle 107 können ferner in der Herstellung im Ausgangsprofil im Querschnitt gewellt oder mäanderförmig geformt sein.
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In einer Ausführungsform weist der Boden 109 eine überstehende Bodenfläche auf, was für eine Montage von Seitenwandungen, einer Abdeckung bzw. Deckelwanne sowie Fluidverteiler vorteilhaft ist.
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In einer Ausführungsform können in der Platte 109 Stützstreben quer zu Längsachse des jeweiligen Hohlkanals 107 im Unterfahrschutz integriert werden. Es können ferner separate Stützstreben quer zu Hohlkammerlängsachse vorgesehen sein. Die Werkstoffeigenschaften sind hierbei beispielsweise Rm >250MPa, bevorzugt Rm >300 MPa Für den Fall einer Aluminiumlegierung der Reihen 5000 oder 6000 oder 7000.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012100977 B3 [0003]
