DE102017105046A1

DE102017105046A1 - Batterieträger für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017105046A1
Application number: DE102017105046.9A
Authority: DE
Inventors: Konstantin Tatarinov
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-09-13

Abstract

Die Offenbarung betrifft einen Batterieträger (100) für die Aufnahme zumindest eines elektrischen Batteriemoduls in einem Fahrzeug, mit einem plattenförmigen Hohlkanalkörper (101), welcher eine Stirnseite (109) und eine Deckenwand (103) für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls aufweist, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) Hohlraumkanäle (105) geformt sind, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher (106) zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher (106) einen ersten Fluidhohlkanal (107-1) und einen zweiten Fluidhohlkanal (107-2) aufweist, wobei der erste Fluidhohlkanal (107-1) an der Stirnseite (109) in eine erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) mündet, wobei der zweite Fluidhohlkanal (107-2) an der Stirnseite (109) in eine zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) mündet; und einem rohrförmigen Fluidsammler (113) zum Aufnehmen von aus dem ersten Fluidhohlkanal (107-1) und aus dem zweiten Fluidhohlkanal (107-2) austretendem Fluid, welcher sich entlang der Stirnseite (109) erstreckt, wobei der rohrförmige Fluidsammler (113) einen ersten Fluidstutzen (115-1) und einen zweiten Fluidstutzen (115-2) aufweist, wobei der erste Fluidstutzen (115-1) in die erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) fluiddicht eingeführt ist, und wobei der zweite Fluidstutzen (115-2) in die zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) fluiddicht eingeführt ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Batterieträger für zumindest ein elektrisches Batteriemodul in einem Fahrzeug, insbesondere in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug.
Zur Halterung von Batteriemodulen für die Bereitstellung elektrischer Energie in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen werden üblicherweise Batterieträger verwendet, welche zwischen den Achsen des Fahrzeugs angeordnet sind.
Zur effizienten Herstellung derartiger Batteriehalterungen können Profilelemente eingesetzt werden, welche in der Druckschrift DE 10 2012 100 977 B3 beschrieben sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen weiteren, effizienten Batterieträger zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch einen Batterieträger gelöst werden kann, welcher als Funktionsbauteil eine über die Halterung von Batteriemodulen hinausgehende, integrierte Funktionalität aufweist. Eine derartige Funktionalität ist die Temperierung der elektrischen Batteriemodule, insbesondere die Kühlung und/oder die Erwärmung der elektrischen Batteriemodule.
Auf diese Weise kann auf die Verwendung gesonderter Funktionskomponenten verzichtet werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung einen Batterieträger für die Aufnahme zumindest eines elektrischen Batteriemoduls in einem Fahrzeug, mit einem plattenförmigen Hohlkanalkörper, welcher eine Stirnseite und eine Deckenwand für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls aufweist, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers Hohlraumkanäle geformt sind, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher einen ersten Fluidhohlkanal und einen zweiten Fluidhohlkanal aufweist, wobei der erste Fluidhohlkanal an der Stirnseite in eine erste Fluidaustrittsöffnung mündet, wobei der zweite Fluidhohlkanal an der Stirnseite in eine zweite Fluidaustrittsöffnung mündet; und einem rohrförmigen Fluidsammler zum Aufnehmen von aus dem ersten Fluidhohlkanal und aus dem zweiten Fluidhohlkanal austretendem Fluid, welcher sich entlang der Stirnseite erstreckt, wobei der rohrförmige Fluidsammler einen ersten Fluidstutzen und einen zweiten Fluidstutzen aufweist, wobei der erste Fluidstutzen in die erste Fluidaustrittsöffnung fluiddicht eingeführt ist, und wobei der zweite Fluidstutzen in die zweite Fluidaustrittsöffnung fluiddicht eingeführt ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch das fluiddichte Einführen des ersten Fluidstutzens in die erste Fluidaustrittsöffnung und durch das fluiddichte Einführen des zweiten Fluidstutzens in die zweite Fluidaustrittsöffnung eine besonders wirksame fluiddichte fluidtechnische Verbindung zwischen den jeweiligen Fluidhohlkanälen und dem rohrförmigen Fluidsammler bereitgestellt werden kann.
Die Fluidhohlkanäle sind mit der Deckenwand thermisch gekoppelt. Dadurch steht das an der Deckenwand angeordnete zumindest eine elektrische Batteriemodul in einem thermischen Kontakt mit Fluid, das durch die Fluidhohlkanäle geleitet wird. Durch das Fluid kann dadurch eine wirksame Temperierung der elektrischen Batteriemodule sichergestellt werden, insbesondere eine wirksame Erwärmung und/oder Kühlung.
Nach dem Wärmeaustausch mit den elektrischen Batteriemodulen kann das Fluid wirksam aus den Fluidhohlkanälen durch die jeweilige Fluidaustrittsöffnung und durch den jeweiligen Fluidstutzen in den Fluidsammler strömen und anschließend aus dem Fluidsammler wirksam abgeführt werden. Somit kann eine kontinuierliche Abfuhr von Fluid aus den Fluidhohlkanälen sichergestellt werden.
Der Wärmetauscher kann hierbei Teil eines Kältekreislaufs oder eines Wärmekreislaufs in dem Kraftfahrzeug sein. Der Fluidsammler kann einen Kunststoff oder ein Metall, wie z.B. Aluminium, umfassen.
In einer Ausführungsform können die Fluidhohlkanäle eine Mehrzahl an Stegen umfassen, welche an einer Innenseite der Fluidhohlkanäle angeordnet sind, wobei die Stege insbesondere entlang einer Längsachse der Fluidhohlkanäle gebildet sind.
Die Stege vergrößern die für den Wärmeaustausch mit dem elektrischen Batteriemodul zur Verfügung stehende Fläche der jeweiligen Fluidhohlkanäle.
In einer Ausführungsform deckt der rohrförmige Fluidsammler die Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers ab.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass wirksame fluidtechnische Verbindungen zwischen dem Fluidsammler und den jeweiligen Fluidaustrittsöffnungen der jeweiligen Fluidhohlkanäle sichergestellt werden.
In einer Ausführungsform weisen der erste Fluidstutzen und der zweite Fluidstutzen für die jeweilige fluiddichte Verbindung jeweils einen umlaufenden Dichtungsring aufweisen, wobei die erste Fluidaustrittsöffnung und die zweite Fluidaustrittsöffnung für die jeweilige fluiddichte Verbindung jeweils einen umlaufenden Dichtungsring aufweisen, oder wobei in die erste Fluidaustrittsöffnung und in die zweite Fluidaustrittsöffnung für die jeweilige fluiddichte Verbindung jeweils ein umlaufender Dichtungsring eingeführt ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Dichtungsringe sicherstellen, dass ein Fluidaustritt an der fluidtechnischen Verbindung zwischen den Fluidhohlkanälen und dem jeweiligen Fluidstutzen verhindert, bzw. signifikant reduziert werden kann. Hierbei können die Dichtungsringe an den jeweiligen Fluidstutzen des Fluidsammlers, oder an den jeweiligen Fluidaustrittsöffnungen der jeweiligen Fluidhohlkanäle angeordnet werden, bzw. in sie eingeführt sein. Insbesondere können die Dichtungsringe einen Kunststoff, z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), umfassen.
In einer Ausführungsform sind der erste Fluidhohlkanal und der zweite Fluidhohlkanal in der Deckenwand, insbesondere rohrförmig, gebildet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine rohrförmige Ausbildung der jeweiligen Fluidhohlkanäle in der Deckenwand ein besonders wirksames fluidtechnisches Leiten des Fluids und eine vorteilhafte geometrische Anordnung der Fluidhohlkanäle in der Deckenwand ermöglicht.
In einer Ausführungsform weisen die erste Fluidaustrittsöffnung und die zweite Fluidaustrittsöffnung jeweils einen rohrförmigen Querschnitt auf, wobei der erste Fluidstutzen und der zweite Fluidstutzen jeweils rohrförmig sind.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die jeweils rohrförmig ausgebildeten Fluidstutzen besonders vorteilhaft in die jeweiligen Fluidaustrittsöffnungen mit rohrförmigem Querschnitt eingeführt werden können.
In einer Ausführungsform ist der Fluidsammler mit dem plattenförmigen Hohlkanalkörper kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Fluidsammler und dem plattenförmigen Hohlkanalkörper eine besonders fluiddichte fluidtechnische Verbindung zwischen den jeweiligen Fluidhohlkanälen und den jeweiligen Fluidstutzen ermöglicht wird.
In einer Ausführungsform weist der plattenförmige Hohlkanalkörper eine der Deckenwand abgewandte Bodenwand auf, wobei die Hohlraumkanäle zwischen der Deckenwand und der Bodenwand geformt sind.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Hohlraumkanäle wirksam durch die Deckenwand und die Bodenwand umschlossen sind, so dass die in den Hohlraumkanälen angeordneten Fluidhohlkanäle einen wirksamen Wärmeaustausch mit der Deckenwand, bzw. mit der Bodenwand sicherstellen.
In einer Ausführungsform weist der Fluidsammler einen Befestigungssteg auf, welcher auf der Deckenwand oder auf der Bodenwand aufliegt, wobei der Befestigungssteg und die Deckenwand oder die Bodenwand zueinander korrespondierende Befestigungsdurchbrüche aufweisen, welche durch Befestigungsmittel, insbesondere Befestigungsnieten oder Befestigungsschrauben, durchsetzt sind.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders wirksame Befestigung des Fluidsammlers an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper sichergestellt wird. Hierbei ermöglicht der Befestigungssteg eine besonders vorteilhafte Positionierung des Fluidsammlers an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper. Anschließend können Befestigungsmittel die zueinander korrespondierenden Befestigungsdurchbrüche durchsetzen, um den Fluidsammler an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper wirksam zu befestigen.
In einer Ausführungsform sind in der Deckenwand und/oder in der Bodenwand Befestigungsdurchbrüche gebildet, wobei der Fluidsammler, insbesondere ein Befestigungssteg des Fluidsammlers, Befestigungslaschen aufweist, welche in die Befestigungsdurchbrüche eingreifen, insbesondere für eine Crimp-Verbindung, eingreifen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch das Eingreifen der Befestigungslaschen in die Befestigungsdurchbrüche der Deckenwand und/oder Bodenwand, insbesondere mittels einer Crimp-Verbindung, eine besonders wirksame Befestigung des Fluidsammlers an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper ermöglicht wird.
In einer Ausführungsform durchbrechen die Befestigungsdurchbrüche der Deckenwand die Deckenwand und münden in den Hohlraumkanälen, und/oder durchbrechen die Befestigungsdurchbrüche der Bodenwand die Bodenwand und münden in den Hohlraumkanälen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Befestigungsdurchbrüche besonders vorteilhaft in der Deckenwand und/oder der Bodenwand angeordnet werden können, ohne dass die Geometrie der jeweiligen Fluidhohlkanäle durch das Anbringen der Befestigungsdurchbrüche beeinträchtigt wird.
In einer Ausführungsform weist der plattenförmige Hohlkanalkörper in der Stirnseite gebildete Gewindeaufnahmen auf, welche seitlich der Fluidhohlkanäle gebildet sind, insbesondere parallel zu den Fluidhohlkanälen verlaufend, wobei der Fluidsammler mittels Befestigungsschrauben, welche in die stirnseitigen Gewindeaufnahmen, insbesondere parallel zu den Fluidhohlkanälen, eingreifen, an der Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers befestigt ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die in die Gewindeaufnahmen eingreifenden Befestigungsschrauben eine wirksame Befestigung des Fluidsammlers an der Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers ermöglichen. Dadurch dass die Gewindeaufnahmen insbesondere seitlich der Fluidhohlkanäle in der Stirnseite gebildet sind und insbesondere parallel zu den Fluidhohlkanälen verlaufen, kann eine wirksame Befestigung sichergestellt werden, ohne dass die Geometrie der Fluidhohlkanäle in Bezug auf die Gewindeaufnahmen angepasst werden muss. Hierbei können die Befestigungsschrauben insbesondere als M5-Schrauben ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform verläuft der Fluidsammler entlang der Stirnseite und ist ausgebildet, das Fluid quer zu einer Fluidströmungsrichtung in dem jeweiligen Fluidhohlkanal abzuführen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der an der Stirnseite verlaufende rohrförmige Fluidsammler aus den jeweiligen Fluidhohlkanälen austretendes Fluid besonders wirksam abführen kann.
In einer Ausführungsform weist der Fluidsammler einen Innendurchmesser zwischen 15 mm und 28 mm, insbesondere 22 mm, auf.
Ein Innendurchmesser in diesem Bereich ermöglicht, dass auch eine größere Menge an Fluid aus dem Fluidsammler wirksam abgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform weist der Fluidsammler einen Fluidabführkanal zum Abführen von Fluid auf, wobei der Fluidabführkanal rohrförmig oder zylinderförmig geformt ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein rohrförmig oder zylinderförmig geformter Fluidabführkanal besonders vorteilhaft an der Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers angeordnet werden kann, und Fluid wirksam abführen kann.
In einer Ausführungsform weist der Batterieträger einen weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörper auf, welcher eine Stirnseite und eine Deckenwand für die Aufnahme zumindest eines weiteren elektrischen Batteriemoduls aufweist, wobei innerhalb des weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörpers Hohlraumkanäle geformt sind, wobei innerhalb des weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörpers ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher zur Temperierung des weiteren elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher einen dritten Fluidhohlkanal und einen vierten Fluidhohlkanal aufweist, wobei der dritte Fluidhohlkanal an der Stirnseite in eine dritte Fluidaustrittsöffnung mündet, wobei der vierte Fluidhohlkanal an der Stirnseite in eine vierte Fluidaustrittsöffnung mündet, wobei ein weiterer rohrförmiger Fluidsammler zum Aufnehmen von aus dem dritten Fluidhohlkanal und dem vierten Fluidhohlkanal austretendem Fluid vorgesehen ist, welcher sich entlang der Stirnseite erstreckt, wobei der weitere rohrförmige Fluidsammler einen dritten Fluidstutzen und einen vierten Fluidstutzen aufweist, wobei der dritte Fluidstutzen in die dritte Fluidaustrittsöffnung fluiddicht eingeführt ist, und wobei der vierte Fluidstutzen in die vierte Fluidaustrittsöffnung fluiddicht eingeführt ist, und weist der Batterieträger einen Verbindungsschlauch auf, welcher den Fluidsammler und den weiteren Fluidsammler fluiddicht verbindet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass das zur Aufnahme von Batteriemodulen verfügbare Volumen des Batterieträgers vorteilhaft erweitert werden kann. Hierbei kann der plattenförmige Hohlkanalkörper und der weitere plattenförmige Hohlkanalkörper wirksam miteinander verbunden werden, um die Fläche der Deckenwand zur Aufnahme des zumindest einen elektrischen Batteriemoduls und des zumindest einen weiteren elektrischen Batteriemoduls zu vergrößern. Durch den Verbindungsschlauch können der Fluidsammler und der weitere Fluidsammler wirksam miteinander fluidtechnisch verbunden werden, um aus den jeweiligen Fluidhohlkanälen austretendes Fluid gemeinsam abzuführen. Der weitere plattenförmige Hohlkanalkörper kann eine der Deckenwand abgewandte Bodenwand aufweisen, wobei die Hohlraumkanäle zwischen der Deckenwand und der Bodenwand geformt sein können.
In einer Ausführungsform sind die Fluidhohlkanäle innerhalb oder unterhalb der jeweiligen Deckenwand angeordnet und mit der Deckenwand thermisch gekoppelt.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die innerhalb oder unterhalb der jeweiligen Deckenwand angeordneten Fluidhohlkanäle die Ausbildung einer Oberseite der Deckenwand für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls oder des weiteren elektrischen Batteriemoduls durch die Fluidhohlkanäle nicht beeinträchtigt wird. Durch die thermische Kopplung zwischen den Fluidhohlkanälen und der Deckenwand kann ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen den Fluidhohlkanälen und der Deckenwand stattfinden.
In einer Ausführungsform sind der Fluidsammler und/oder der plattenförmige Hohlkanalkörper jeweils einstückig geformt, insbesondere aus Kunststoffspritzguss geformt.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die einstückige Form des Fluidsammlers, bzw. weiteren Fluidsammlers und/oder des plattenförmigen Hohlkanalkörpers, bzw. des plattenförmigen Hohlkanalkörpers, eine besonders vorteilhafte Fertigung des Fluidsammlers, bzw. weiteren Fluidsammlers und/oder des plattenförmigen Hohlkanalkörpers, bzw. des plattenförmigen Hohlkanalkörpers, ermöglicht wird.
In einer Ausführungsform weist der Fluidsammler seitlich einen Fluidabführstutzen auf, um das Fluid aus dem Fluidsammler abzuführen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass Fluid durch den Fluidstutzen vorteilhaft aus dem Fluidsammler, bzw. dem weiteren Fluidsammler, abgeführt werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Kühlsystem für ein Fahrzeug, mit einem Fluid-führenden Kühlkreislauf, wobei in dem Kühlkreislauf ein Fahrzeugkühler zum Kühlen eines Fahrzeugantriebs angeordnet ist, und wobei der Batterieträger an den Fluid-führenden Kühlkreislauf fluidtechnisch angeschlossen ist, so dass der Wärmetauscher durch zumindest einen Teil des Fluids des Fluid-führenden Kühlkreislaufs durchströmbar ist, um die elektrische Batterie zu temperieren.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein bereits in dem Fahrzeug vorhandenes Kühlsystem zum Temperieren, z.B. Erwärmen und/oder Kühlen, des elektrischen Batteriemoduls und/oder des weiteren elektrischen Batteriemoduls genutzt werden kann.
Durch den fluidtechnischen Anschluss zwischen dem Batterieträger und dem Fluid-führenden Kühlkreislauf des Kühlsystems kann Kühlflüssigkeit aus dem Kühlsystem für den Batterieträger abgezweigt werden. Dadurch kann der Batterieträger wirksam temperiert werden, ohne dass ein separates Kühlsystem für den Batterieträger in dem Fahrzeug verbaut werden muss.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 Einen plattenförmiger Hohlkanalkörper eines Batterieträgers gemäß einer ersten Ausführungsform, und
2 Einen Batterieträger mit einem plattenförmigen Hohlkanalkörper und einem weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörper gemäß einer zweiten Ausführungsform.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 eines Batterieträgers 100 für die Aufnahme zumindest eines elektrischen Batteriemoduls in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Batterieträger 100 weist einen plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 auf, welcher eine Deckenwand 103 für die Aufnahme des zumindest einen elektrischen Batteriemoduls aufweist, und welcher eine der Deckenwandung 103 abgewandte Bodenwand 104 aufweist.
Zumindest ein in der 1 nicht dargestelltes elektrisches Batteriemodul kann hierzu auf die Deckenwand 103 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 aufgesetzt werden. Falls mehrere elektrische Batteriemodule auf die Deckenwand 103 aufgesetzt werden, kann die Deckenwand 103 eine Vielzahl von Modulaufnahmen aufweisen, welche durch Trennwände voneinander abgetrennt sind, und damit Nischen, bzw. Mulden für die jeweiligen elektrischen Batteriemodule bilden. Die Trennwände können sich hier entlang einer Längsrichtung, einer Querrichtung und/oder einer Diagonalrichtung auf der Deckenwand 103 erstrecken.
Der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 kann eine weitere Funktion aufweisen und als eine Unterbodenplatte des Kraftfahrzeuges ausgebildet sein, welche einen Unterfahrschutz für das Kraftfahrzeug bereitstellt.
Zwischen der Deckenwand 103 und der Bodenwand 104 sind Hohlraumkanäle 105 in dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 geformt.
Innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 ist ein Wärmetauscher 106 gebildet, welcher ausgebildet ist, das zumindest eine elektrische Batteriemodul zu Temperieren, insbesondere zu kühlen und/oder zu erwärmen. Der Wärmetauscher 106 wird hierbei von einem Fluid durchsetzt, wobei das Fluid Wärme von dem zumindest einen elektrischen Batteriemodul aufnehmen und wirksam von dem elektrischen Batteriemodul abführen kann und/oder wobei das Fluid Wärme an das zumindest eine elektrische Batteriemodul abgeben und das elektrische Batteriemodul wirksam erwärmen kann. Hierdurch kann während des Betriebs des zumindest einen elektrischen Batteriemoduls eine gleichbleibende Temperatur des Batteriemoduls sichergestellt werden, was sich vorteilhaft auf die Leistungsparameter und auf die Lebensdauer des elektrischen Batteriemoduls auswirkt.
Der Wärmetauscher 106 weist hierbei eine Vielzahl von Fluidhohlkanälen 107, insbesondere einen ersten Fluidhohlkanal 107-1 und einen zweiten Fluidhohlkanal 107-2 auf, welche ausgebildet sind Fluid zu leiten. Die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2, sind in den Hohlraumkanälen 105 gebildet, insbesondere extrudiert.
Die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 sind hierbei innerhalb der Deckenwand 103 gebildet und sind mit der Deckenwand 103 thermisch gekoppelt. Die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 verlaufen in dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 beispielsweise geradlinig nebeneinander, wodurch eine parallele Anordnung von Fluidhohlkanälen 107, 107-1, 107-2 entsteht. Die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 können voneinander beabstandet angeordnet sein, wodurch eine wirksame thermische Kopplung mit der Deckenwand 103 über die gesamte Fläche des Wärmetauschers 106 sichergestellt werden kann.
Die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 sind insbesondere rohrförmig in der Deckenwand 103 gebildet.
An einer Stirnseite 109 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 münden die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 jeweils in eine Fluidaustrittsöffnung 111, 111-1, 111-2. Insbesondere mündet der erste Fluidhohlkanal 107-1 an der Stirnseite 109 in eine erste Fluidaustrittsöffnung 111-1 und mündet der zweite Fluidhohlkanal 107-2 an der Stirnseite 109 in eine zweite Fluidaustrittsöffnung 111-2.
Durch die Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 strömendes Fluid kann aus den jeweiligen Fluidaustrittsöffnungen 111, 111-1, 111-2 austreten und kann in einem rohrförmigen Fluidsammler 113 gesammelt werden. Durch den Fluidsammler 113 kann aus den Fluidhohlkanälen 107, 107-1, 107-2 austretendes Fluid gesammelt und anschließend gemeinsam abgeführt werden. Der rohrförmige Fluidsammler 113 erstreckt sich entlang der Stirnseite 109 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 und deckt die Stirnseite 109 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 ab.
Der rohrförmige Fluidsammler 113 weist Fluidstutzen 115 auf, welche in die jeweiligen Fluidaustrittsöffnungen 111, 111-1, 111-2 der jeweiligen Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 fluiddicht eingeführt sind, um eine wirksame fluidtechnische Verbindung zwischen den Fluidhohlkanälen 107, 107-1, 107-2 und dem rohrförmigen Fluidsammler 113 zu ermöglichen. Insbesondere weist der Fluidsammler 113 einen ersten Fluidstutzen 115-1 auf, welcher in die erste Fluidaustrittsöffnung 111-1 fluiddicht eingeführt ist. Insbesondere weist der Fluidsammler 113 einen zweiten Fluidstutzen 115-2 auf, welcher in die zweite Fluidaustrittsöffnung 111-2 fluiddicht eingeführt ist. Hierbei weist die jeweilige Fluidaustrittsöffnung 111, 111-1, 111-2 einen rohrförmigen Querschnitt auf, und sind die jeweiligen Fluidstutzen 115, 115-1, 115-2 rohrförmig ausgebildet.
Um eine fluiddichte Verbindung zwischen dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 und dem Fluidsammler 113 sicherzustellen, weist der erste Fluidstutzen 115-1 und der zweite Fluidstutzen 115-2 jeweils einen umlaufenden Dichtungsring 117 auf. Alternativ ist es möglich, dass die jeweilige Fluidaustrittsöffnung 111, 111-1, 111-2 den umlaufenden Dichtungsring 117 aufweist, oder dass der umlaufende Dichtungsring 117 in die jeweilige Fluidaustrittsöffnung 111, 111-1, 111-2 eingeführt ist.
Der Fluidsammler 113 ist mit dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden.
Hierzu weist der Fluidsammler 113 einen Befestigungssteg 119 auf, welcher auf der Deckenwand 103 aufliegt. Der Befestigungssteg 119 und die Deckenwand 103 weisen zueinander korrespondierende Befestigungsdurchbrüche 121 auf, welche durch Befestigungsmittel 123, wie z.B. Befestigungsnieten oder Befestigungsschrauben, durchsetzt sind. Wie in der 1 nicht dargestellt ist, kann der Befestigungssteg 119 alternativ auch auf der Bodenwand 104 aufliegen und durch entsprechende Befestigungsmittel 123 an der Bodenwand 104 befestigbar sein.
Die Befestigungsdurchbrüche 121 durchbrechen die Deckenwand 103 und münden in den Hohlraumkanälen 105 innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101.
Wie in der 1 nicht dargestellt ist, können in der Deckenwand 103 und/oder der Bodenwand 104 alternativ oder zusätzlich Befestigungsdurchbrüche 121 gebildet sei, in welche Befestigungslaschen des Fluidsammlers 113, insbesondere des Befestigungsstegs 119, eingreifen, insbesondere für eine Crimp-Verbindung, eingreifen.
Wie in der 1 nicht dargestellt ist, kann der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 in der Stirnseite 109 gebildete Gewindeaufnahmen aufweisen, welche seitlich der jeweiligen Fluidhohlkanäle 107, 107-1, 107-2 gebildet sind, insbesondere parallel zu den jeweiligen Fluidhohlkanälen 107, 107-1, 107-2 gebildet sind. In die Gewindeaufnahmen können Befestigungsschrauben eingreifen, um den Fluidsammler 113 an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 zu befestigen.
Der Fluidsammler 113 verläuft hierbei entlang der Stirnseite 109 und ist ausgebildet das Fluid quer zu einer Fluidströmungsrichtung in dem jeweiligen Fluidhohlkanal 107, 107-1, 107-2 abzuführen. Hierzu weist der Fluidsammler 113 einen Fluidabführkanal 125 zum Abführen von Fluid auf, wobei der Fluidabführkanal 125 rohrförmig geformt ist.
Wie in 1 nicht dargestellt ist, kann der Fluidsammler 113 seitlich einen Fluidabführstutzen aufweisen, um das Fluid aus dem Fluidsammler 113, insbesondere aus dem Fluidabführkanal 125 des Fluidsammlers 113, abzuführen.
2 zeigt einen Batterieträger 100 mit einem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 und einem weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörper 127 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform sind der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 und der weitere plattenförmige Hohlkanalkörper 127 nur schematisch dargestellt.
Der weitere plattenförmige Hohlkanalkörper 127 ist hierbei ebenso wie der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 ausgebildet. Der weitere plattenförmige Hohlkanalkörper 127, weist eine Stirnseite 109, eine Deckenwand 103 für die Aufnahme zumindest eines weiteren elektrischen Batteriemoduls und eine der Deckenwand 103 abgewandte Bodenwand 104 auf, wobei zwischen der Deckenwand 103 und der Bodenwand 104 Hohlraumkanäle 105 geformt sind.
Innerhalb des weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörpers 127 ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher 106 zur Temperierung des weiteren elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher 106 einen dritten Fluidhohlkanal 107-3 und einen vierten Fluidhohlkanal 107-4 aufweist. Der dritte Fluidhohlkanal 107-3 mündet an der Stirnseite 109 in eine dritte Fluidaustrittsöffnung 111-3 und der vierte Fluidhohlkanal 107-4 mündet an der Stirnseite 109 in eine vierte Fluidaustrittsöffnung 111-4.
Ein weiterer rohrförmiger Fluidsammler 129 zum Aufnehmen von aus dem dritten Fluidhohlkanal 107-3 und dem vierten Fluidhohlkanal 107-4 austretendem Fluid ist vorgesehen, welcher sich entlang der Stirnseite 109 erstreckt, wobei der weitere rohrförmige Fluidsammler 129 einen dritten Fluidstutzen 115-3 und einen vierten Fluidstutzen 115-4 aufweist. Der dritte Fluidstutzen 115-3 ist in die dritte Fluidaustrittsöffnung 111-3 fluiddicht eingeführt, und der vierte Fluidstutzen 115-4 ist in die vierte Fluidaustrittsöffnung 111-4 fluiddicht eingeführt ist. Ferner ist ein Dichtungsring 117 an dem dritten und vierten Fluidstutzen 115-3 und 115-4 angeordnet.
Der Batterieträger 100 umfasst ferner einen Verbindungsschlauch 131, welcher den Fluidsammler 113 und den weiteren Fluidsammler 129 fluiddicht verbindet.
Der weitere Fluidsammler 129 weist ferner einen Befestigungssteg 119 auf, welcher auf der Deckenwand 103 des weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörpers 127 aufliegt, wobei der Befestigungssteg 119 und die Deckenwand 103 zueinander korrespondierende Befestigungsdurchbrüche 121 aufweisen, welche durch in 2 nicht dargestellte Befestigungsmittel 123 durchsetzt sind.
Bezugszeichenliste

100: Batterieträger
101: Plattenförmiger Hohlkanalkörper
103: Deckenwand
104: Bodenwand
105: Hohlraumkanal
106: Wärmetauscher
107: Fluidhohlkanäle
107-1: Erster Fluidhohlkanal
107-2: Zweiter Fluidhohlkanal
107-3: Dritter Fluidhohlkanal
107-4: Vierter Fluidhohlkanal
109: Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers
111: Fluidaustrittsöffnung
111-1: Erste Fluidaustrittsöffnung
111-2: Zweite Fluidaustrittsöffnung
111-3: Dritte Fluidaustrittsöffnung
111-4: Vierte Fluidaustrittsöffnung
113: Rohrförmiger Fluidsammler
115: Fluidstutzen
115-1: Erster Fluidstutzen
115-2: Zweiter Fluidstutzen
115-3: Dritter Fluidstutzen
115-4: Vierter Fluidstutzen
117: Dichtungsring
119: Befestigungssteg
121: Befestigungsdurchbrüche
123: Befestigungsmittel
125: Fluidabführkanal
127: Weiterer plattenförmiger Hohlkanalkörper
129: Weiterer Fluidsammler
131: Verbindungsschlauch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012100977 B3 [0003]

Claims

Batterieträger (100) für die Aufnahme zumindest eines elektrischen Batteriemoduls in einem Fahrzeug, mit: einem plattenförmigen Hohlkanalkörper (101), welcher eine Stirnseite (109), und eine Deckenwand (103) für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls aufweist, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) Hohlraumkanäle (105) geformt sind, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher (106) zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher (106) einen ersten Fluidhohlkanal (107-1) und einen zweiten Fluidhohlkanal (107-2) aufweist, wobei der erste Fluidhohlkanal (107-1) an der Stirnseite (109) in eine erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) mündet, wobei der zweite Fluidhohlkanal (107-2) an der Stirnseite (109) in eine zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) mündet; und einem rohrförmigen Fluidsammler (113) zum Aufnehmen von aus dem ersten Fluidhohlkanal (107-1) und aus dem zweiten Fluidhohlkanal (107-2) austretendem Fluid, welcher sich entlang der Stirnseite (109) erstreckt, wobei der rohrförmige Fluidsammler (113) einen ersten Fluidstutzen (115-1) und einen zweiten Fluidstutzen (115-2) aufweist, wobei der erste Fluidstutzen (115-1) in die erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) fluiddicht eingeführt ist, und wobei der zweite Fluidstutzen (115-2) in die zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) fluiddicht eingeführt ist.
Batterieträger (100) nach Anspruch 1, wobei der rohrförmige Fluidsammler (113) die Stirnseite (109) des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) abdeckt.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Fluidstutzen (115-1) und der zweite Fluidstutzen (115-2) für die jeweilige fluiddichte Verbindung jeweils einen umlaufenden Dichtungsring (117) aufweisen, wobei die erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) und die zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) für die jeweilige fluiddichte Verbindung jeweils einen umlaufenden Dichtungsring (117) aufweisen, oder wobei in die erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) und in die zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) für die jeweilige fluiddichte Verbindung jeweils ein umlaufender Dichtungsring (117) eingeführt ist.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Fluidhohlkanal (107-1) und der zweite Fluidhohlkanal (107-2) in der Deckenwand (103), insbesondere rohrförmig, gebildet sind.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Fluidaustrittsöffnung (111-1) und die zweite Fluidaustrittsöffnung (111-2) jeweils einen rohrförmigen Querschnitt aufweisen, und wobei der erste Fluidstutzen (115-1) und der zweite Fluidstutzen (115-2) jeweils rohrförmig sind.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluidsammler (113) mit dem plattenförmigen Hohlkanalkörper (101) kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden ist.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, und der plattenförmige Hohlkanalkörper (101) eine der Deckenwand (103) abgewandte Bodenwand (104) aufweist, und wobei die Hohlraumkanäle (105) zwischen der Deckenwand (103) und der Bodenwand (104) geformt sind.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluidsammler (113) einen Befestigungssteg (119) aufweist, welcher auf der Deckenwand (103) oder auf der Bodenwand (104) aufliegt, wobei der Befestigungssteg (119) und die Deckenwand (103) oder die Bodenwand (104) zueinander korrespondierende Befestigungsdurchbrüche (121) aufweisen, welche durch Befestigungsmittel (123), insbesondere Befestigungsnieten oder Befestigungsschrauben, durchsetzt sind.
Batterieträger (100) nach Anspruch 8, wobei in der Deckenwand (103) und/oder in der Bodenwand (104) Befestigungsdurchbrüche (121) gebildet sind, wobei der Fluidsammler (113), insbesondere ein Befestigungssteg (119) des Fluidsammlers (113), Befestigungslaschen aufweist, welche in die Befestigungsdurchbrüche (121) eingreifen, insbesondere für eine Crimp-Verbindung, eingreifen.
Batterieträger (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Befestigungsdurchbrüche (121) der Deckenwand (103) die Deckenwand (103) durchbrechen und in den Hohlraumkanälen (105) münden, oder wobei die Befestigungsdurchbrüche (121) der Bodenwand (104) die Bodenwand (104) durchbrechen und in den Hohlraumkanälen (105) münden.
Batterieträger (100) nach Anspruch 6, wobei der plattenförmige Hohlkanalkörper (101) in der Stirnseite (109) gebildete Gewindeaufnahmen aufweist, welche seitlich der Fluidhohlkanäle (107, 107-1, 107-2) gebildet sind, insbesondere parallel zu den Fluidhohlkanälen (107, 107-1, 107-2) verlaufend, wobei der Fluidsammler (113) mittels Befestigungsschrauben, welche in die stirnseitigen Gewindeaufnahmen, insbesondere parallel zu den Fluidhohlkanälen (107, 107-1, 107-2), eingreifen, an der Stirnseite (109) des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) befestigt ist.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluidsammler (113) entlang der Stirnseite (109) verläuft und ausgebildet ist, das Fluid quer zu einer Fluidströmungsrichtung in dem jeweiligen Fluidhohlkanal (107, 107-1, 107-2) abzuführen.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluidsammler (113) einen Fluidabführkanal (125) zum Abführen von Fluid aufweist, wobei der Fluidabführkanal (125) rohrförmig oder zylinderförmig geformt ist.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit: einem weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörper (127), welcher eine Stirnseite (109) und eine Deckenwand (103) für die Aufnahme zumindest eines weiteren elektrischen Batteriemoduls (100) aufweist, wobei innerhalb des weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörpers (127) Hohlraumkanäle (105) geformt sind, wobei innerhalb des weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörpers (127) ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher (106) zur Temperierung des weiteren elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher (106) einen dritten Fluidhohlkanal (107-3) und einen vierten Fluidhohlkanal (107-4) aufweist, wobei der dritte Fluidhohlkanal (107-3) an der Stirnseite (109) in eine dritte Fluidaustrittsöffnung (111-3) mündet, wobei der vierte Fluidhohlkanal (107-4) an der Stirnseite (109) in eine vierte Fluidaustrittsöffnung (111-4) mündet, wobei ein weiterer rohrförmiger Fluidsammler (129) zum Aufnehmen von aus dem dritten Fluidhohlkanal (107-3) und dem vierten Fluidhohlkanal (107-4) austretendem Fluid vorgesehen ist, welcher sich entlang der Stirnseite (109) erstreckt, wobei der weitere rohrförmige Fluidsammler (129) einen dritten Fluidstutzen (115-3) und einen vierten Fluidstutzen (115-4) aufweist, wobei der dritte Fluidstutzen (115-3) in die dritte Fluidaustrittsöffnung (111-3) fluiddicht eingeführt ist, und wobei der vierte Fluidstutzen (115-4) in die vierte Fluidaustrittsöffnung (111-4) fluiddicht eingeführt ist; und einem Verbindungsschlauch (131), welcher den Fluidsammler (113) und den weiteren Fluidsammler (129) fluiddicht verbindet.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluidsammler (113, 129) und/oder der plattenförmige Hohlkanalkörper (101, 127) jeweils einstückig geformt sind, insbesondere aus Kunststoffspritzguss geformt sind.
Batterieträger (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fluidsammler (113, 129) seitlich einen Fluidabführstutzen aufweist, um das Fluid aus dem Fluidsammler (113, 129) abzuführen.
Kühlsystem für ein Fahrzeug, mit einem Fluid-führenden Kühlkreislauf, wobei in dem Kühlkreislauf ein Fahrzeugkühler zum Kühlen eines Fahrzeugantriebs angeordnet ist, und wobei der Batterieträger (100) an den Fluid-führenden Kühlkreislauf fluidtechnisch angeschlossen ist, so dass der Wärmetauscher (106) durch zumindest einen Teil des Fluids des Fluid-führenden Kühlkreislaufs durchströmbar ist, um die elektrische Batterie zu temperieren.