DE102016202909A1 - Energiespeichergehäuse, Fahrzeug mit einem Energiespeichergehäuse und Set aus Energiespeichergehäusen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Energiespeichergehäuse (2) zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs (1), mit einem ersten Teilgehäuse (3), das eine erste Vielzahl von Energiespeichermodulen (10) umgibt, einem zweiten Teilgehäuse (4), das eine zweite Vielzahl von elektrischen Energiespeichermodulen (11) umgibt, und einem Verbindungskanal (5), der das erste mit dem zweiten Teilgehäuse verbindet, wobei der Verbindungskanal (5) längenveränderbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1) mit solch einem Energiespeichergehäuse (2). Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Set aus Energiespeichergehäusen (2) jeweils zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs (1), wobei alle erste Teilgehäuse (3) des Sets identisch sind, alle zweite Teilgehäuse (4) des Sets identisch sind und die Verbindungskanäle (5) der Energiespeichergehäuse (2) des Sets unterschiedliche Längen haben.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Energiespeichergehäuse zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit solch einem Energiespeichergehäuse. Ferner betrifft die Erfindung ein Set aus Energiespeichergehäusen.
- Bei Hochvoltspeichern für Elektro- und Hybridfahrzeugen sind durchgängige Flachspeicher zwischen Vorder- und Hinterachse bekannt. Gerade in flachen Fahrzeugen ist es aufgrund der niedrigen Sitzposition einer Rücksitzbank schwierig, zwischen Fahrbahn und Fußaufstandsfläche ausreichend viel Platz zur Integration eines durchgehenden Speichers zu finden.
- Daher ist es oft erforderlich, für jedes Fahrzeugmodell die Platzierung eines Energiespeichers am Fahrzeugboden anzupassen und zu skalieren. Diese Anpassungen verursachen einen verhältnismäßig hohen Entwicklungsaufwand sowie hohe Werkzeuginvestitionen.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein fahrzeugmodell-übergreifendes Energiespeichergehäuse bereitzustellen, welches die Anordnung einer der Rücksitzbank zugeordneten Fußaufstandsfläche nicht beeinträchtigt. Diese Aufgabe wird mit einem Energiespeichergehäuse gemäß Anspruch 1, einem Fahrzeug gemäß Anspruch 5 und einem Set gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Energiespeichergehäuse zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs bereitgestellt, mit einem ersten Teilgehäuse, das eine erste Vielzahl von Energiespeichermodulen umgibt, einem zweiten Teilgehäuse, das eine zweite Vielzahl von elektrischen Energiespeichermodulen umgibt, und einem Verbindungskanal, der das erste mit dem zweiten Teilgehäuse verbindet, wobei der Verbindungskanal längenveränderbar ist. Durch den längenveränderbaren Verbindungskanal, kann ein zusammenhängendes Energiespeichergehäuse mit verhältnismäßig großer Gesamtfläche zur Verfügung gestellt werden, ohne die Fußabstellfläche im Bereich einer Rücksitzbank unerwünscht zu erhöhen, welches zur Montage an verschiedene Fahrzeugmodelle angepasst ist. Dadurch werden Kosten für Werkzeuge, aber auch Entwicklungsaufwand für die Integration ins Fahrzeug gespart.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste und zweite Teilgehäuse jeweils im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Verbindungskanal zumindest abschnittsweise mit einem Faltenbalg versehen.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Verbindungskanal teleskopartig ineinanderschiebbare Abschnitte auf.
- Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Energiespeichergehäuse nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele bereit.
- Gemäß einer Weiterbildung des Fahrzeugs erstreckt sich das erste und zweite Teilgehäuse jeweils zumindest über die Hälfte der Breite der Fahrzeugunterseite.
- Gemäß einer Weiterbildung des Fahrzeugs ist das erste Teilgehäuse hinter einem Fußbereich angeordnet, der einer Sitzeinrichtung zugeordnet ist, die hinter einem Fahrersitz angeordnet ist.
- Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Set aus Energiespeichergehäusen jeweils zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs bereit, wobei jedes Energiespeichergehäuse mit einem ersten Teilgehäuse, das eine erste Vielzahl von Energiespeichermodulen umgibt, einem zweiten Teilgehäuse, das eine zweite Vielzahl von elektrischen Energiespeichermodulen umgibt, und einem Verbindungskanal ausgebildet ist, der das erste mit dem zweiten Teilgehäuse verbindet, wobei alle erste Teilgehäuse des Sets identisch sind, alle zweite Teilgehäuse des Sets identisch sind und die Verbindungskanäle der Energiespeichergehäuse des Sets unterschiedliche Längen haben.
- Gemäß einer Weiterbildung des Sets sind in jedem der Energiespeichergehäuse des Sets das erste Teilgehäuse, das zweite Teilgehäuse und der Verbindungskanal nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden.
- Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
-
1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Energiespeichergehäuse; -
2 zeigt eine Unterseite des Fahrzeugs mit dem angebrachten Energiespeichergehäuse; -
3 zeigt schematisch eine dreidimensionale Ansicht eines Sets aus Energiespeichergehäusen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
4 zeigt schematisch eine Seitenansicht des Sets aus Energiespeichergehäusen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs1 mit einem erfindungsgemäßen Energiespeichergehäuse2 . Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Das Energiespeichergehäuse2 umfasst ein erstes Teilgehäuse3 , ein zweites Teilgehäuse4 und einen Verbindungskanal5 . Das Fahrzeug hat eine vordere Sitzreihe, welche eine Sitzeinrichtung6 , wie beispielsweise einen Fahrer- und Beifahrersitz enthält, und eine hintere Sitzreihe, welche in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hinter der vorderen Sitzreihe angeordnet ist und eine Sitzeinrichtung7 , wie beispielsweise eine Rücksitzbank, enthält. Der vorderen Sitzreihe ist ein Fußbereich8 zugeordnet, der einer oder mehrere Fußräume umfasst (ein durchgehender oder zwei abgetrennte Fußräume). Der hinteren Sitzreihe ist ein Fußbereich9 zugeordnet, der einen oder mehrere Fußräume umfasst (ein durchgehender oder zwei abgetrennte Fußräume). Das erste Teilgehäuse3 ist zwischen dem Fußbereich8 und dem Fußbereich9 und unterhalb der Sitzeinrichtung6 der vorderen Sitzreihe angeordnet. Das zweite Teilgehäuse4 ist hinter dem Fußbereich9 und vorzugsweise unterhalb der Sitzeinrichtung7 der hinteren Sitzreihe angeordnet. Der Bereich unterhalb des Fußbereichs9 ist frei vom ersten und zweiten Teilgehäuse. Der Bereich unterhalb dem Fußbereich9 ist auch frei von elektrischen Energiespeichern, welche elektrische Energie für den Antrieb des Fahrzeugs1 liefern. - Das erste Teilgehäuse
3 umfasst eine Vielzahl von Energiespeichermodulen10 und das zweite Teilgehäuse4 umfasst eine Vielzahl von Energiespeichermodulen11 . Jedes der Energiespeichermodule10 ,11 umfasst eine Vielzahl von Energiespeicherzellen, die vorzugsweise in Serie geschaltet sind (eine Parallelschaltung ist auch möglich). Die Energiespeichermodule10 ,11 sind vorzugsweise parallel zueinander geschaltet (eine Serienschaltung ist auch möglich) und bilden zusammen einen elektrischen Energiespeicher, welcher eine elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs1 liefert. Der elektrische Energiespeicher ist insbesondere ein Hochvoltspeicher mit einem Spannungsniveau von 48 V und mehr, vorzugsweise mehr als 150 V. Der Verbindungskanal5 erstreckt sich geradlinig vom ersten Teilgehäuse3 zum zweiten Teilgehäuse4 . Zusätzlich kann sich ein Kanal gleichen oder ähnlichen Querschnitts geradlinig vor dem ersten Teilgehäuse3 und/oder hinter dem zweiten Teilgehäuse4 erstrecken. -
2 zeigt eine Unterseite des Fahrzeugs1 , wobei aus dieser Darstellung die Platzierung des Energiespeichergehäuses2 erkennbar ist. Wie zu erkennen ist, haben das erste Teilgehäuse3 und das zweite Teilgehäuse4 im Wesentlichen die gleiche Breite (quer zur Fahrzeuglängsrichtung auf der Fahrzeugunterseite). Die minimale Breite der jeweiligen Teilgehäuse3 und4 entspricht dabei zumindest der Hälfte der maximalen Breite der Fahrzeugunterseite. Die Teilgehäuse3 und4 können direkt an einen Fahrzeugunterboden12 montiert sein. Vorzugsweise ist jedoch eine Montagehalterung am Fahrzeugunterboden12 befestigt, die beispielsweise der Kontur des Energiespeichergehäuses2 entspricht, plattenartig ausgebildet ist und an der das Energiespeichergehäuse2 befestigt wird, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. -
3 zeigt schematisch ein Set aus Energiespeichergehäusen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Set umfasst mehrere Energiespeichergehäuse2 , jeweils mit dem ersten Teilgehäuse3 , dem zweiten Teilgehäuse4 sowie den dazwischen befindlichen Verbindungskanälen5 . In3 ist zusätzlich zum Verbindungskanal5 vor dem Teilgehäuse3 ein Kanal13 angeordnet. - Vorzugsweise sind das erste Teilgehäuse
3 und das zweite Teilgehäuse4 im Wesentlichen quaderförmig. Der Verbindungskanal5 hat eine maximale Breite, die vorzugsweise maximal ein Drittel der maximalen Breite des Teilgehäuses3 und des Teilgehäuses4 beträgt. Im Inneren bildet der Verbindungskanal einen länglichen Hohlraum aus, der zur Aufnahme von elektrischen Verbindungen und Kühlleitungen angepasst ist. Die elektrischen Verbindungen umfassen einerseits Leitungen zur Energieentnahme und Energiezufuhr aus/zum Energiespeicher und andererseits Steuerleitungen zur elektronischen Steuerung des Energiespeichers. Ferner kann der längliche Hohlraum optional zur Aufnahme sonstiger Versorgungs- und Steuerungsleitungen angepasst sein. An der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Teilgehäuse3 und dem Verbindungskanal5 sowie an der Verbindungsstelle zwischen dem zweiten Teilgehäuse4 und dem Verbindungskanal5 ist der Verbindungskanal mit dem jeweiligen Teilgehäuse vorzugsweise über eine nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung, wie beispielsweise Nietverbindung, Schweißverbindung, Lötverbindung oder Klebeverbindung, verbunden. Es kann aber auch eine lösbare Verbindung, wie beispielsweise eine Schraub- oder Klickverbindung vorgesehen sein. Ebenfalls könnte der Verbindungskanal5 und die Teilgehäuse3 und4 materialdurchgehend einstückig ausgebildet sein. - Die Energiespeicher
2 unterscheiden sich innerhalb des Sets nur dadurch, dass die Verbindungskanäle5 im am Fahrzeug montierten Zustand eine unterschiedliche Länge haben, wie aus3 ersichtlich. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Verbindungskanal5 längenveränderbar ist, indem zumindest ein Abschnitt des Verbindungskanals5 längenveränderbar ausgebildet ist, beispielsweise durch einen Faltenbalg, einen materialelastischen Abschnitt oder durch teleskopartig ineinanderschiebbare Abschnitte. Je nachdem wie weit dieser längenveränderbare Abschnitt auseinandergezogen wird, ergeben sich die in3 dargestellten unterschiedlichen Längen des Verbindungskanals5 . Der Vorteil ist, dass somit ein identischer Energiespeicher2 zur Montage an unterschiedliche Fahrzeugmodelle, die sich beispielsweise in ihren Längsabmessungen unterscheiden, montierbar ist. Damit ergeben sich Synergieeffekte und eine Anpassung des Energiespeichergehäuses2 an bestimmte Fahrzeugmodelle kann unterbleiben. Eine weitere Möglichkeit diese Vorteile zu erzielen ist, dass die Verbindungskanäle5 der jeweiligen Energiespeichergehäuse 2 innerhalb eines Sets unterschiedlich lang abgeschnitten werden oder in unterschiedlichen Längen zur Verfügung gestellt werden. In diesem Fall ist der Verbindungskanal5 selbst nicht längenveränderbar, aber es kann lediglich durch Bereitstellung des Verbindungskanals5 in unterschiedlichen Längen, bei identischem erstem Teilgehäuse3 und zweitem Teilgehäuse4 ein Set aus unterschiedlich langen Energiespeichergehäusen2 bereitgestellt werden. Die jeweiligen Energiespeichergehäuse2 innerhalb eines Sets wären dann jeweils für unterschiedliche Fahrzeugmodelle angepasst. -
4 zeigt eine Seitenansicht des Sets aus Energiespeichergehäusen2 und deren Montage an jeweilige Unterseiten von Fahrzeugen1 unterschiedlichen Fahrzeugmodells. Die Energiespeichergehäuse2 sind an jeweilige Bodenbleche14a ,14b und14c montiert. Die Bodenbleche14a bis14c erstrecken sich dabei hinsichtlich der Fahrzeuglängsrichtung im Bereich des Teilgehäuses3 oberhalb des Teilgehäuses3 und hinsichtlich der Fahrzeuglängsrichtung im Bereich des Teilgehäuses4 oberhalb des Teilgehäuses4 . Hinsichtlich der Fahrzeuglängsrichtung im Bereich des Fußraums8 und9 erstreckt sich das Bodenblech Großteils (mehr als die Hälfte in Fahrzeuglängsrichtung) in einer Höhe unterhalb des Verbindungskanal5 . Wie zu erkennen ist unterscheiden sich die Bodenbleche14a ,14b und14c dadurch, dass der Bodenblechabschnitt von einem hinteren Ende des ersten Teilgehäuses3 bis zu einem vorderen Ende des zweiten Teilgehäuses4 unterschiedlich lang in Richtung der Fahrzeuglängsachse ist. - Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.
Claims (9)
- Energiespeichergehäuse (
2 ) zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs (1 ), mit einem ersten Teilgehäuse (3 ), das eine erste Vielzahl von Energiespeichermodulen (10 ) umgibt, einem zweiten Teilgehäuse (4 ), das eine zweite Vielzahl von elektrischen Energiespeichermodulen (11 ) umgibt, und einem Verbindungskanal (5 ), der das erste mit dem zweiten Teilgehäuse verbindet, wobei der Verbindungskanal (5 ) längenveränderbar ist. - Energiespeichergehäuse (
2 ), wobei das erste und zweite Teilgehäuse jeweils im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. - Energiespeichergehäuse (
2 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungskanal (5 ) zumindest abschnittsweise mit einem Faltenbalg versehen ist. - Energiespeichergehäuse (
2 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungskanal (5 ) teleskopartig ineinanderschiebbare Abschnitte aufweist. - Fahrzeug (
1 ) mit einem Energiespeichergehäuse (2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. - Fahrzeug (
1 ) gemäß Anspruch 5, wobei sich das erste und zweite Teilgehäuse (3 ,4 ) jeweils zumindest über die Hälfte der Breite der Fahrzeugunterseite erstrecken. - Fahrzeug (
1 ) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das erste Teilgehäuse (3 ) hinter einem Fußbereich (9 ) angeordnet ist, der einer Sitzeinrichtung (7 ) zugeordnet ist, die hinter einem Fahrersitz angeordnet ist. - Set aus Energiespeichergehäusen (
2 ) jeweils zur Montage an eine Unterseite eines Fahrzeugs (1 ), wobei jedes Energiespeichergehäuse (2 ) mit einem ersten Teilgehäuse (3 ), das eine erste Vielzahl von Energiespeichermodulen (2 ) umgibt, einem zweiten Teilgehäuse (4 ), das eine zweite Vielzahl von elektrischen Energiespeichermodulen (2 ) umgibt, und einem Verbindungskanal (5 ) ausgebildet ist, der das erste mit dem zweiten Teilgehäuse (4 ) verbindet, wobei alle erste Teilgehäuse (3 ) des Sets identisch sind, alle zweite Teilgehäuse (4 ) des Sets identisch sind und die Verbindungskanäle (5 ) der Energiespeichergehäuse (2 ) des Sets unterschiedliche Längen haben. - Set gemäß Anspruch 8, wobei in jedem der Energiespeichergehäuse (
2 ) des Sets das erste Teilgehäuse (3 ), das zweite Teilgehäuse (4 ) und der Verbindungskanal (5 ) nicht zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind.
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