DE102017005401A1 - Baukastensystem und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Baukastensystem zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauvarianten eines Energiespeichergehäuses (2, 17, 21) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Batteriewannen (5, 6, 7), einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stegelementen (14, 15) sowie einer Mehrzahl von unterschiedlichen Rahmenelementen (11, 12), wobei zur Bildung einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses (2, 17, 21) seitlich um wenigstens eine Batteriewanne (5, 6, 7) mehrere Rahmenelemente (11, 12) zur Bildung eines die Batteriewanne umschließenden Rahmens (13) anordenbar sind und innerhalb der Batteriewanne (5, 6, 7) mehrere Stegelemente (14, 15) zur Bildung einer mehrere Fächer (16) umfassenden Fachstruktur anordenbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauvarianten eines Energiespeichergehäuses für ein Kraftfahrzeug.
  • Energiespeichergehäuse dienen in Kraftfahrzeugen beispielsweise dazu, Energiespeicherelemente einzuhausen, welche zum Speichern von für einen elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendeter elektrischer Energie eingesetzt werden. Das Energiespeichergehäuse schützt dabei die Energiespeicherelemente vor Beschädigungen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs oder bei einem Unfall. Die Größe des Energiespeichergehäuses richtet sich nach der Anzahl der unterzubringenden Energiespeicherelemente sowie nach dem im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Bauraum. Weiterhin kann die Ausführung oder die Größe des Energiespeichergehäuses auch von der Größe und/oder der Art der Energiespeicherelemente, wie beispielsweise Batterien beziehungsweise Akkumulatoren oder Kondensatoren, abhängen. Es ist daher wünschenswert, Energiespeichergehäuse in einer Größe zu fertigen, welche an ihren jeweiligen Einsatzzweck angepasst sind.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten zur Einhausung von Energiespeicherelementen in Kraftfahrzeugen bekannt.
  • So zeigt die Druckschrift EP 2 332 761 A1 ein Batteriegehäuse, welches einen aus Einzelelementen zusammengesetzten Rahmen umfasst, in dem eine mehrere Unterteilungen aufweisende Wanne zur Aufnahme der Batterien eingesetzt wird. Weiterhin umfasst das Batteriegehäuse einen Deckel, welcher die Wanne nach oben hin verschließt.
  • In Druckschrift EP 2 465 719 B1 ist ein Batteriegehäuse zum Aufnehmen mehrerer Batteriemodule, welche in einem Metallblechschalenelement angeordnet sind, beschrieben. Das oder die Metallblechschalenelemente werden von einem aus Harz hergestellten Schalenelement getragen und von der Unterseite durch ein Stützelement gestützt. Zum Verschließen des Gehäuses kann eine Abdeckung vorgesehen sein.
  • In Druckschrift EP 2 371 599 B1 ist eine Trägerstruktur zur Befestigung eines Energiespeichermoduls in einem Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem das Energiespeichermodul auf einer Trägerplatte angeordnet ist, welche über zwei Längsträger mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist. Die beiden Längsträger können über einen Mitteltunnel des Kraftfahrzeugs verbunden sein, in dem das Energiespeichermodul aufgenommen ist.
  • Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Größenanpassbarkeit von Bauvarianten eines Energiespeichergehäuses zu erreichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Baukastensystem eine Mehrzahl von unterschiedlichen Batteriewannen, eine Mehrzahl von unterschiedlichen Stegelementen sowie eine Mehrzahl von unterschiedlichen Rahmenelementen umfasst, wobei zur Bildung einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses seitlich um wenigstens eine Batteriewanne mehrere Rahmenelemente zur Bildung eines die Batteriewanne umschließenden Rahmens anordenbar sind und innerhalb der Batteriewanne mehrere Stegelemente zur Bildung einer mehrere Fächer umfassenden Fachstruktur anordenbar sind.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durch die Verwendung des Baukastensystems unterschiedliche Bauvarianten von Energiespeichergehäusen hergestellt werden können, wobei die Bauvarianten hinsichtlich des im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Einbauraums sowie der Form dieses Einbauraums angepasst werden können. Dazu werden eine oder mehrere Batteriewannen in einem aus mehreren Rahmenelementen zusammengesetzten Rahmen angeordnet, wobei die Batteriewanne oder die Batteriewannen sowie die Rahmenelemente jeweils aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Batteriewannen beziehungsweise einer Mehrzahl von unterschiedlichen Rahmenelementen ausgewählt werden. Aus den Rahmenelementen wird dabei ein Rahmen gebildet, welcher die ausgewählte Batteriewanne oder die ausgewählten Batteriewannen seitlich umschließt. Die Auswahl der Batteriewannen sowie die Form des Rahmens erfolgt dabei passend zu dem im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Einbauraum und/oder passend zu der Anzahl und der Größe der im Energiespeichergehäuse unterzubringenden Energiespeicherelemente.
  • Bei den Energiespeicherelementen kann es sich beispielsweise um Batterien beziehungsweise Akkumulatoren handeln, deren Zellen beziehungsweise Zellverbünde abhängig von der Kapazität eines Energiespeicherelements eine unterschiedliche Größe aufweisen können. Eine Anpassung an die Größe dieser Energiespeicherelemente sowie deren Anzahl kann bei einer Bauvariante eines mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem hergestellten Energiespeichergehäuses durch die Wahl der Stegelemente erfolgen, welche zur Bildung einer mehrere Fächer umfassenden Fahrstruktur innerhalb der Batteriewanne anordenbar sind. Beispielsweise kann die Größe der Fächer so angepasst werden, dass in jedem der Fächer ein Energiespeicherelement angeordnet werden kann.
  • Durch die Wahl der Stegelemente aus der im Baukastensystem zur Verfügung stehenden Mehrzahl von Stegelementen sowie durch die Wahl der Rahmenelemente aus der im Baukastensystem zur Verfügung stehenden Mehrzahl von Rahmenelementen kann die mechanische Stabilität einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses an die für die jeweilige Bauvariante geltenden Anforderungen angepasst werden.
  • Für ein erfindungsgemäßes Baukastensystem kann vorgesehen sein, dass Batteriewannen mit unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Form und/oder aus unterschiedlichem Material und/oder Batteriewannen mit oder ohne wenigstens einem Kühlkanal in der Mehrzahl von Batteriewannen vorgesehen sind. Die Größe und/oder die Form der Batteriewannen kann unter Berücksichtigung der Form des herzustellenden Energiespeichergehäuses gewählt werden, wohingegen das Material beispielsweise unter Berücksichtigung der mechanischen Stabilität und/oder eines Gesamtgewichts des Energiespeichergehäuses ausgewählt werden kann. Abhängig davon, ob in der Bauvariante des Energiespeichergehäuses Energiespeicherelemente angeordnet werden sollen, welche eine Kühlung benötigen, kann zwischen Batteriewannen mit oder ohne wenigstens einem Kühlkanal gewählt werden. Diese Kühlkanäle sind insbesondere dazu ausgebildet von einem Kühlmedium durchströmt zu werden, welches beispielsweise über einen Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs zugeführt beziehungsweise abgeführt werden kann.
  • Für die Mehrzahl von Stegelementen des Baukastensystems kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass sie Querstege und Längsstege mit unterschiedlicher Form und/oder mit unterschiedlicher Länge umfasst. Die Stegelemente, welche beispielsweise auf dem Boden einer Batteriewanne angeordnet werden, können in Querstege und Längsstege unterteilt sein, welche eine Fachstruktur bilden, die die Batteriewanne in rechteckige Fächer unterteilt. Die Größe eines Fachs der Fachstruktur ist dabei über die Längen der Querstege beziehungsweise Längsstege, welche das Fach begrenzen, definierbar. Fächer, welche sich am Rand der Batteriewanne befinden, können zusätzlich zu den Stegelementen auch von einem oder mehreren Rändern der Batteriewanne begrenzt werden. Durch die unterschiedlichen Formen der Stegelemente, beispielsweise durch unterschiedliche Querschnittsgeometrien oder Dicken der Stegelemente, können unterschiedliche Stabilitätsanforderungen des Energiespeichergehäuses umgesetzt werden. Zusätzlich dazu können Stegelemente vorgesehen sein, welche eine Befestigung der Energiespeicherelemente an den Stegelementen ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass Rahmenelemente mit unterschiedlicher Form, insbesondere unterschiedlichem Querschnitt, und/oder unterschiedlicher Größe oder Länge und/oder aus unterschiedlichem Material in der Mehrzahl von Rahmenelementen vorgesehen sind. Durch diese Rahmenelemente wird eine Anpassung des Rahmens an einen zur Verfügung stehenden Einbauraum ermöglicht. Die in der Mehrzahl von Rahmenelementen des Baukastensystems enthaltenen Rahmenelemente können insbesondere jeweils so gebaut sein, dass aus ihnen eine Vielzahl von verschiedenen Rahmen, insbesondere Rahmen mit unterschiedlicher Form und Größe, zusammengesetzt werden können. Die Rahmenelemente können dazu aneinander, beispielsweise über Verschraubung, Verklebung, Vernietung oder Verschweißung, aneinander befestigt werden. Der aus mehreren Rahmenelementen zusammengesetzte Rahmen dient dazu, eine oder mehrere Batteriewannen seitlich zu umschließen und die mechanische Stabilität des Energiespeichergehäuses zu erhöhen. Auch kann der Rahmen beispielsweise dazu verwendet werden, um das Energiespeichergehäuse am Kraftfahrzeug zu befestigen. Durch die Wahl der Rahmenelemente, insbesondere durch den Querschnitt und/oder das Material, kann der Rahmen einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses gemäß den an das Energiespeichergehäuse gerichteten Stabilitätsanforderungen ausgelegt werden.
  • Eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Baukastensystems sieht vor, dass es eine Mehrzahl von Deckeln umfasst, wobei einer oder mehrere Deckel zur Bildung einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses zum Verschließen der Batteriewanne auf der Batteriewanne und/oder dem Rahmen anordenbar sind. Die Deckel einer Mehrzahl von Deckeln des Baukastensystems können dabei beispielsweise den Batteriewannen der Mehrzahl von Batteriewannen des Baukastensystems zugeordnet sein, so dass ein Deckel jeweils eine Batteriewanne abdeckt und sie nach oben hin verschließt. Es ist auch möglich, dass unterschiedliche Deckel unterschiedlichen Bauvarianten des Rahmens zugeordnet sind, so dass ein Deckel alle von einem Rahmen eingefassten Batteriewannen abdeckt. Ein Deckel kann dabei beispielsweise am Rahmen und/oder an einer Batteriewanne, bevorzugt durch Verschraubung, befestigt werden.
  • Weiterhin kann für ein erfindungsgemäßes Baukastensystem vorgesehen sein, dass Deckel mit unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Form und/oder aus unterschiedlichem Material und/oder Deckel mit oder ohne wenigstens einem Kühlkanal in der Mehrzahl von Deckeln vorgesehen sind. Insbesondere kann die Größe und/oder die Form der Deckel mit der Größe und/oder der Form der Batteriewannen des Baukastensystems korrespondieren, so dass unterschiedliche Batteriewannen, welche für eine Bauvariante eines Energiespeichergehäuses gewählt werden, jeweils von einem passenden Deckel abdeckbar sind. Weiterhin können Deckel mit einem Kühlkanal vorgesehen sein, wobei die Kühlkanäle insbesondere von einem Kühlmedium durchströmbar sind, welches den Deckeln beispielsweise über einen Anschluss an einen Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs zugeführt werden kann. Durch diese in den Deckeln vorgesehenen Kühlkanäle kann bei einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses im Inneren entstehende Wärme abgeführt werden. Diese Wärme kann beispielsweise im Betrieb und/oder bei Aufladevorgängen der Energiespeicherelemente entstehen. Durch die Wahl des Materials des Deckels kann das Gewicht und/oder die mechanische Stabilität eines Energiespeichergehäuses beeinflusst werden. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Deckel aus Metallblech oder aus Kunststoff bestehen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rahmenelemente und/oder die Stege Strangpressprofile aus Metall sind oder aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff, bestehen. Rahmenelemente und/oder Stege aus Strangpressprofilen oder aus Kunststoff können einfach und in unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Form, insbesondere mit unterschiedlichem Querschnitt, gefertigt werden. Durch im Baukastensystem zur Verfügung stehende Rahmenelemente und/oder Stege aus Metall oder aus Kunststoff kann die mechanische Stabilität und/oder das Gewicht eines mittels des Baukastensystems hergestellten Energiespeichergehäuses angepasst werden.
  • Für die Rahmenelemente kann vorgesehen sein, dass sie jeweils einen I-förmigen, L-förmigen oder T-förmigen Querschnitt aufweisen. Es ist insbesondere möglich, dass Rahmenelemente mit unterschiedlichen Querschnittsformen zu einem Rahmen zusammengesetzt werden. Dadurch wird sowohl eine flexible Anpassung des Rahmens an die Anzahl der für eine Bauvariante eines Energiespeichergehäuses verwendeten Batteriewanne ermöglicht als auch eine Anpassung des Rahmens an etwaige Stabilitätsanforderungen durch die Wahl einer passenden Querschnittsform ermöglicht. Die Rahmenelemente können beispielsweise angeschrägte Ecken aufweisen, an denen jeweils zwei Rahmenelemente aneinander anliegen können, um den Rahmen zu bilden. Eine Befestigung der Rahmenelemente aneinander kann beispielsweise durch Verschraubung, Verschweißung oder Verklebung erfolgen.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Batteriewannen aus Metallblech bestehen. Batteriewannen aus Metallblech können in einfacher Weise in verschiedenen Formen und Größen gefertigt werden und bieten eine hinreichende mechanische Stabilität für ein Energiespeichergehäuse, welches eine oder mehrere Batteriewannen umfasst.
  • Für ein erfindungsgemäßes Energiespeichergehäuse ist vorgesehen, dass es unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Baukastensystems hergestellt ist, wobei in den Fächern der Fachstruktur Energiespeicherelemente angeordnet sind. Bei diesen Energiespeicherelementen kann es sich beispielsweise um Batterien beziehungsweise Akkumulatoren oder um Kondensatoren zur Speicherung von elektrischer Energie handeln. Energiespeicherelemente können innerhalb des Energiespeichergehäuses miteinander elektrisch verbunden sein, sowie über aus dem Energiespeichergehäuse geführte elektrische Verbindemittel auch mit gehäuseexternen Komponenten verbunden sein. Bevorzugt ist in jedem Fach der Fachstruktur ein Energiespeicherelement angeordnet. Durch das sie umgebende Energiespeichergehäuse werden die Energiespeicherelemente vor Beschädigungen und/oder vor Umwelteinflüssen geschützt.
  • Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es ein erfindungsgemäßes Energiespeichergehäuse umfasst. Die innerhalb des Energiespeichergehäuses angeordneten Energiespeicherelemente können beispielsweise zur Speicherung von elektrischer Energie zum Betrieb eines elektrischen Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs dienen. Dadurch, dass die Energiespeicherelemente in dem Energiespeichergehäuse angeordnet sind, sind sie während des Betriebs des Kraftfahrzeugs oder bei einem Unfall vor mechanischen Beschädigungen geschützt.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
    • 2 eine perspektivische Darstellung einer Mehrzahl von unterschiedlichen Batteriewannen,
    • 3 eine Explosionsdarstellung einer Anordnung von Batteriewannen und Rahmen,
    • 4 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Energiespeichergehäuses,
    • 5 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Energiespeichergehäuses, und
    • 6 eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Energiespeichergehäuses.
  • Das in 1 dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist ein Energiespeichergehäuse 2 auf, in welchem mehrere Energiespeicherelemente (hier nicht dargestellt) angeordnet sind. Die Energiespeicherelemente im Energiespeichergehäuse 2 sind über elektrische Verbindungsmittel 3 mit einem als Elektromotor ausgeführten Antriebsmotor 4 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden. Die Energiespeicherelemente speichern dabei Energie zum Betrieb des Antriebsmotors 4.
  • In 2 ist eine Mehrzahl von Batteriewannen 5, 6, 7 dargestellt. Jede der Batteriewannen 5, 6, 7 umfasst jeweils einen Bodenabschnitt 8, an dem umlaufende Wandabschnitte 9 angrenzen. An der dem Bodenabschnitt 8 entgegengesetzten Seite der Wandabschnitte 9 weisen die Batteriewannen 5, 6, 7 jeweils einen Rand 10 auf. Die dargestellten Batteriewannen 5, 6, 7 unterscheiden sich sowohl in ihrer Größe als auch in ihrer Form. So hat die Batteriewanne 5 eine quadratische Form, die Batteriewanne 6 eine rechteckige Form und die Batteriewanne 7 eine trapezförmige Form. Ein erfindungsgemäßes Baukastensystem kann neben den dargestellten Batteriewannen 5, 6, 7 noch weitere Batteriewannen mit anderen Formen und/oder Größen umfassen. Für die Herstellung einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses 2 unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Baukastensystems können eine oder mehrere Batteriewannen 5, 6, 7 aus der zur Verfügung stehenden Mehrzahl von Batteriewannen 5, 6, 7 ausgewählt werden. Neben Batteriewannen mit unterschiedlicher Form oder unterschiedlicher Größe kann die Mehrzahl von Batteriewannen auch solche umfassen, welche aus unterschiedlichen Materialien wie beispielsweise Kunststoff oder Metallblech hergestellt sind und/oder Batteriewannen mit oder ohne Kühlkanal. Die Kühlkanäle können beispielsweise in einem doppelwandigen Bodenabschnitt 8 einer Batteriewanne 5, 6, 7 verlaufen.
  • In 3 ist eine Explosionsdarstellung der Anordnung eines aus mehreren Rahmenelementen 11, 12 gebildeten Rahmens 13 um die Batteriewannen 5, 6, dargestellt. Die Rahmenelemente 11 weisen in diesem Ausführungsbeispiel einen I-förmigen Querschnitt und die Rahmenelemente 12 einen L-förmigen Querschnitt auf. Die Rahmenelemente 11, 12 werden derart zu dem Rahmen 13 zusammengesetzt, dass sowohl die Batteriewanne 5 als auch die Batteriewanne 6 vom Rahmen 13 umschlossen werden. Die Form des Rahmens 13 kann dabei an einen Einbauraum für ein die Batteriewannen 5, 6 und den Rahmen 13 umfassendes Energiespeichergehäuse angepasst werden. Die Querschnittsform der Rahmenelemente 11, 12 kann weiterhin gemäß Stabilitätsanforderungen an den Rahmen 13 angepasst werden. Die Batteriewannen 5, 6 können beispielsweise aus Metallblech bestehen und die Rahmenelemente 11, 12 können Strangpressprofile aus Metall sein oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem Faserverbundwerkstoff, bestehen. Eine Befestigung der Rahmenelemente kann beispielsweise durch Verschweißung, Verschraubung oder Verklebung von aneinander anliegenden Rahmenelementen erfolgen.
  • In der Darstellung in 4 sind die Batteriewannen 5, 6 und der Rahmen 13 so angeordnet, dass der Rahmen 13 die Batteriewannen 5, 6 jeweils seitlich umschließt. Die Batteriewannen 5, 6 können beispielsweise mit Hilfe ihres jeweiligen Randes 10 am Rahmen 13 befestigt werden. Eine Befestigung des Randes 10 im Rahmen 13 kann beispielsweise durch Verschraubung, Verklebung oder Verschweißung erfolgen. Innerhalb der Batteriewannen 5, 6 sind auf dem Wannenboden 8 jeweils Querstege 14 und Längsstege 15 angeordnet. Die Querstege 14 und die Längsstege 15 bilden dabei eine mehrere Fächer 16 umfassende Fachstruktur aus. Die Fächer 16 sind dabei nach unten durch den Wannenboden 8 begrenzt, sowie zu ihren Seiten durch die Stegelemente 14, 15 und/oder die Wandabschnitte 9 der Batteriewannen 5, 6. Die Stegelemente 14, 15 können Strangpressprofile aus Metall sein oder aus Kunststoff, beispielsweise aus einem Faserverbundwerkstoff, bestehen. Eine Befestigung der Stegelemente 14, 15 aneinander und/oder an den Batteriewannen 5, 6 kann beispielsweise durch Verschweißung, Verklebung oder Verschraubung erfolgen. Abhängig davon, welche Stegelemente 14, 15 aus der Mehrzahl von Stegelementen des Baukastensystems gewählt werden, können Fächer 16 mit unterschiedlicher Größe gebildet werden. Weiterhin kann durch die Form der Stegelemente 14, 15, insbesondere über die Form ihrer Querschnittsfläche, die Stabilität des den Rahmen 13, die Batteriewannen 5, 6 sowie die Stegelemente 14, 15 umfassenden Energiespeichergehäuses 17 angepasst werden.
  • In 5 ist ein unter Verwendung des erfindungsgemäßen Baukastensystems hergestelltes Energiespeichergehäuse 17 dargestellt, welches neben den Batteriewannen 5, 6 im Rahmen 13 und den Stegelementen 14, 15 einen Deckel 18 sowie einen Deckel 19 umfasst. Die Größe und die Form des Deckels 18 korrespondiert dabei mit der Größe und der Form der Batteriewanne 5 sowie die Größe und die Form des Deckels 19 mit der Größe und der Form der Batteriewanne 6. Die Deckel 18, 19 sind dabei so geformt, dass sie die Batteriewannen 5 beziehungsweise 6 nach oben hin schließen. Eine Befestigung der Deckel 18, 19 kann dabei an den Rändern 10 der Batteriewannen 5, 6 erfolgen und/oder am Rahmen 13. Beispielsweise kann eine solche Befestigung durch Verschraubung erfolgen. Die Deckel 18, 19 können beispielsweise aus Metallblech oder aus Kunststoff hergestellt sein. Durch den Abschluss der Batteriewannen 5, 6 nach oben durch die Deckel 18, 19 werden in den Fächern 16 der Batteriewannen 5, 6 angeordnete Energiespeicherelemente 20 zusätzlich geschützt. Alternativ dazu ist es möglich, dass anstatt der zwei Deckel 18, 19 ein Deckel verwendet wird, welcher sowohl die Batteriewanne 5 als auch die Batteriewanne 6 nach oben hin verschließt. Die in den Fächern 16 angeordneten Energiespeicherelemente 20 können über elektrische Verbindemittel (hier nicht dargestellt) miteinander elektrisch verbunden werden und/oder an Komponenten außerhalb des Energiespeichergehäuses, wie in 1 dargestellt, angeschlossen werden.
  • In 6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Baukastensystems hergestellten Energiespeichergehäuses dargestellt. Das Energiespeichergehäuse 21 umfasst neben einer Batteriewanne 6 mit rechteckiger Form zwei Batteriewannen 7 mit Trapezform. Die Batteriewannen 6, 7 sind von einem aus mehreren Rahmenelementen 12 mit L-förmigem Querschnitt gebildeten Rahmen 22 seitlich umschlossen. Innerhalb der Batteriewannen 6, 7 sind die Stegelemente 14, 15 so angeordnet, dass sie eine mehrere Fächer 16 umfassende Fachstruktur bilden. Innerhalb einem Teil der Fächer 16 sind die Energiespeicherelemente 20 angeordnet. Die Form des Rahmens 22 sowie die Auswahl der Batteriewannen 6, 7 richtet sich dabei nach der Größe und der Form des Einbauraums, welcher für das Energiespeichergehäuse 21 zur Verfügung steht. Zusätzlich zu den hier dargestellten Ausführungsbeispielen können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Baukastensystems Energiespeichergehäuse in einer Vielzahl von Formen und Größen hergestellt werden, wodurch eine Anpassung der Energiespeichergehäuse an die jeweiligen Anforderungen hinsichtlich beispielsweise Größe, Form, Stabilität oder Gewicht ermöglicht wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2332761 A1 [0004]
    • EP 2465719 B1 [0005]
    • EP 2371599 B1 [0006]

Claims (12)

  1. Baukastensystem zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauvarianten eines Energiespeichergehäuses (2, 17, 21) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Batteriewannen (5, 6, 7), einer Mehrzahl von unterschiedlichen Stegelementen (14, 15) sowie einer Mehrzahl von unterschiedlichen Rahmenelementen (11, 12), wobei zur Bildung einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses (2, 17, 21) seitlich um wenigstens eine Batteriewanne (5, 6, 7) mehrere Rahmenelemente (11, 12) zur Bildung eines die Batteriewanne (5, 6, 7) umschließenden Rahmens (13) anordenbar sind und innerhalb der Batteriewanne (5, 6, 7) mehrere Stegelemente (14, 15) zur Bildung einer mehrere Fächer (16) umfassenden Fachstruktur anordenbar sind.
  2. Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass Batteriewannen (5, 6, 7) mit unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Form und/oder aus unterschiedlichem Material und/oder Batteriewannen (5, 6, 7) mit oder ohne wenigstens einem Kühlkanal in der Mehrzahl von Batteriewannen (5, 6, 7) vorgesehen sind.
  3. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Stegelementen (14, 15) Querstege (14) und Längsstege (15) mit unterschiedlicher Form und/oder mit unterschiedlicher Länge umfasst.
  4. Baukastensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rahmenelemente (11, 12) mit unterschiedlicher Form, insbesondere unterschiedlichem Querschnitt, und/oder unterschiedlicher Größe oder Länge und/oder aus unterschiedlichem Material in der Mehrzahl von Rahmenelementen (11, 12) vorgesehen sind.
  5. Baukastensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Baukastensystem eine Mehrzahl von Deckeln (18, 19) umfasst, wobei einer oder mehrere Deckel (18, 19) zur Bildung einer Bauvariante eines Energiespeichergehäuses (2, 17, 21) zum Verschließen der Batteriewanne (5, 6, 7) auf der Batteriewanne (5, 6, 7) und/oder dem Rahmen (13) anordenbar sind.
  6. Baukastensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Deckel (18, 19) mit unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Form und/oder aus unterschiedlichem Material und/oder Deckel (18, 19) mit oder ohne wenigstens einem Kühlkanal in der Mehrzahl von Deckeln (18, 19) vorgesehen sind.
  7. Baukastensystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (18, 19) aus Metallblech oder aus Kunststoff bestehen.
  8. Baukastensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenelemente (11, 12) und/oder die Stege (14, 15) Strangpressprofile aus Metall sind oder aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff, bestehen.
  9. Baukastensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenelemente (11, 12) jeweils einen I-förmigen, L-förmigen oder T-förmigen Querschnitt aufweisen.
  10. Baukastensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriewannen (5, 6, 7) aus Metallblech bestehen.
  11. Energiespeichergehäuse (2, 17, 21) hergestellt unter Verwendung eines Baukastensystems nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in den Fächern (16) der Fachstruktur Energiespeicherelemente (20) angeordnet sind.
  12. Kraftfahrzeug (1) umfassend ein Energiespeichergehäuse (2, 17, 21) nach Anspruch 11.
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