DE102017105048B4 - Battery carrier for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Batterieträger (100) für die Aufnahme zumindest eines elektrischen Batteriemoduls in einem Fahrzeug, mit:einem plattenförmigen Hohlkanalkörper (101), welcher eine Stirnseite (103), eine obere Plattenseite (105) für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls und eine der oberen Plattenseite (105) abgewandte untere Plattenseite (107) aufweist, wobei innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers (101) ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher (109) zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls gebildet ist, wobei der Wärmetauscher (109) einen ersten Fluidhohlkanal (111) und einen zweiten Fluidhohlkanal (113) aufweist, wobei der erste Fluidhohlkanal (111) an der Stirnseite (103) in eine erste Fluidaustrittsöffnung (115) mündet, wobei der zweite Fluidhohlkanal (113) an der Stirnseite (103) in eine zweite Fluidaustrittsöffnung (117) mündet; undeinem Fluidsammler (119) zum Aufnehmen von aus dem ersten Fluidhohlkanal (111) und dem zweiten Fluidhohlkanal (113) austretendem Fluid, wobei der Fluidsammler (119) einen Fluidaufnahmeabschnitt (121) zum Aufnehmen von Fluid von der ersten Fluidaustrittsöffnung (115) und von der zweiten Fluidaustrittsöffnung (117), und einen Fluidabführkanal (123) zum Abführen von Fluid aufweist, wobei der Fluidabführkanal (123) mit dem Fluidaufnahmeabschnitt (121) fluidtechnisch verbunden ist, und wobeider Fluidaufnahmeabschnitt (121) an zumindest einer der Plattenseiten (105, 107) formschlüssig befestigt ist,wobei in zumindest einer der Plattenseiten (105, 107) Befestigungsdurchbrüche (215) gebildet sind, und wobei der Fluidaufnahmeabschnitt (121) Befestigungslaschen (401) oder Befestigungsnieten (303) aufweist, welche in die Befestigungsdurchbrüche (215) eingreifen, um den Fluidaufnahmeabschnitt (121) formschlüssig zu befestigen.Battery carrier (100) for accommodating at least one electrical battery module in a vehicle, having: a plate-shaped hollow channel body (101) which has an end face (103), an upper plate side (105) for accommodating the electrical battery module and one of the upper plate side (105 ) facing away from the lower plate side (107), wherein a heat exchanger (109) through which a fluid can pass is formed within the plate-shaped hollow channel body (101) for temperature control of the electric battery module, the heat exchanger (109) having a first hollow fluid channel (111) and a second hollow fluid channel (113); anda fluid collector (119) for receiving fluid exiting from the first fluid lumen (111) and the second fluid lumen (113), the fluid collector (119) having a fluid receiving portion (121) for receiving fluid from the first fluid exit port (115) and from the second fluid outlet opening (117), and a fluid discharge channel (123) for discharging fluid, the fluid discharge channel (123) being fluidically connected to the fluid receiving section (121), and the fluid receiving section (121) on at least one of the plate sides (105, 107) is fixed in a form-fitting manner, wherein fixing openings (215) are formed in at least one of the plate sides (105, 107), and wherein the fluid receiving section (121) has fixing tabs (401) or fixing rivets (303) which engage in the fixing openings (215) in order to to fasten the fluid intake section (121) in a form-fitting manner.
Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Batterieträger für zumindest ein elektrisches Batteriemodul in einem Fahrzeug, insbesondere in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug.The present disclosure relates to a battery carrier for at least one electric battery module in a vehicle, in particular in an electrically powered vehicle.
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.Battery carriers, which are arranged between the axles of the vehicle, are usually used to mount battery modules for providing electrical energy in electrically driven vehicles.
Zur effizienten Herstellung derartiger Batteriehalterungen können Profilelemente eingesetzt werden, welche in der Druckschrift
In der
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen weiteren, effizienten Batterieträger zu schaffen.It is the object of the present disclosure to provide another efficient battery carrier.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the description and the accompanying figures.
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.The present disclosure is based on the finding that the above object can be achieved by a battery carrier which, as a functional component, has an integrated functionality that goes beyond the mounting of battery modules. One such functionality is the temperature control of the electrical battery modules, in particular the cooling and/or heating of the electrical battery modules.
Auf diese Weise kann auf die Verwendung gesonderter Funktionskomponenten verzichtet werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.In this way, the use of separate functional components can be dispensed with, as a result of which the manufacturing costs can be reduced.
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, eine obere Plattenseite für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls und eine der oberen Plattenseite abgewandte untere Plattenseite aufweist, 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 Fluidsammler zum Aufnehmen von aus dem ersten Fluidhohlkanal und dem zweiten Fluidhohlkanal austretendem Fluid, wobei der Fluidsammler einen Fluidaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen von Fluid von der ersten Fluidaustrittsöffnung und von der zweiten Fluidaustrittsöffnung, und einen Fluidabführkanal zum Abführen von Fluid aufweist, wobei der Fluidabführkanal mit dem Fluidaufnahmeabschnitt fluidtechnisch verbunden ist, und wobei der Fluidaufnahmeabschnitt an zumindest einer der Plattenseiten formschlüssig befestigt ist.According to a first aspect, the disclosure relates to a battery carrier for accommodating at least one electric battery module in a vehicle, with a plate-shaped hollow channel body which has an end face, an upper plate side for accommodating the electric battery module and a lower plate side facing away from the upper plate side, with inside of the plate-shaped hollow channel body, a heat exchanger through which a fluid can pass is formed for temperature control of the electric battery module, the heat exchanger having a first hollow fluid channel and a second hollow fluid channel, the first hollow fluid channel opening into a first fluid outlet opening on the front side, the second hollow fluid channel on the front side in a second fluid outlet port opens; and a fluid collector for receiving fluid exiting from the first fluid hollow channel and the second fluid hollow channel, wherein the fluid collector has a fluid receiving section for receiving fluid from the first fluid outlet opening and from the second fluid outlet opening, and a fluid discharge channel for discharging fluid, the fluid discharge channel having the Fluid receiving portion is fluidly connected, and wherein the fluid receiving portion is positively secured to at least one of the plate sides.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die formschlüssige Befestigung des Fluidaufnahmeabschnitts an der Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers eine einfach zu montierende und fluiddichte Befestigung des Fluidsammlers an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper ermöglicht, um die fluidtechnische Verbindung zwischen den jeweiligen Fluidhohlkanälen und dem Fluidsammler bereitzustellen.This achieves the advantage that the form-fitting fastening of the fluid receiving section on the end face of the plate-shaped hollow channel body enables the fluid collector to be fastened to the plate-shaped hollow channel body in a manner that is easy to assemble and fluid-tight, in order to provide the fluidic connection between the respective hollow fluid channels and the fluid collector.
Die Fluidhohlkanäle sind mit dem plattenförmigen Hohlkanalkörper, insbesondere über die obere Plattenseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers, thermisch gekoppelt. Dadurch steht das auf der oberen Plattenseite 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.The fluid hollow channels are thermally coupled to the plate-shaped hollow channel body, in particular via the upper plate side of the plate-shaped hollow channel body. As a result, the at least one electrical battery module arranged on the upper side of the plate is in thermal contact with fluid that is conducted through the fluid hollow channels. The fluid can thus ensure effective temperature control of the electrical battery modules, in particular effective heating and/or cooling.
Nach dem Wärmeaustausch mit den elektrischen Batteriemodulen kann das Fluid wirksam aus den Fluidhohlkanälen durch die jeweilige Fluidaustrittsöffnung in den Fluidaufnahmeabschnitt des Fluidsammlers strömen. Das in dem Fluidaufnahmeabschnitt gesammelte Fluid kann anschließend durch den Fluidabführkanal aus dem Fluidsammler abgeführt werden. Somit kann eine kontinuierliche Abfuhr von Fluid aus den Fluidhohlkanälen sichergestellt werden.After the heat exchange with the electric battery modules, the fluid can flow efficiently from the fluid hollow channels through the respective fluid outlet opening into the fluid receiving section of the fluid collector. The fluid collected in the fluid receiving section can then are discharged from the fluid collector through the fluid discharge channel. A continuous discharge of fluid from the hollow fluid channels can thus be ensured.
Der Wärmetauscher kann hierbei Teil eines Kältekreislaufs oder eines Wärmekreislaufs in dem Kraftfahrzeug sein. Der Fluidsammler kann ein Metall, wie z.B. Aluminium, umfassen.The heat exchanger can be part of a refrigeration circuit or a heat circuit in the motor vehicle. The fluid collector may include a metal such as aluminum.
In einer Ausführungsform deckt der Fluidaufnahmeabschnitt die Stirnseite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers ab oder erstreckt sich entlang der Stirnseite.In one embodiment, the fluid receiving section covers the end face of the plate-shaped hollow channel body or extends along the end face.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass wirksame fluidtechnische Verbindungen zwischen dem Fluidaufnahmeabschnitt des Fluidsammlers und den Fluidaustrittsöffnungen der jeweiligen Fluidhohlkanäle sichergestellt werden.This achieves the advantage that effective fluidic connections are ensured between the fluid receiving section of the fluid collector and the fluid outlet openings of the respective hollow fluid channels.
Erfindungsgemäß sind in zumindest einer der Plattenseiten Befestigungsdurchbrüche gebildet, wobei der Fluidaufnahmeabschnitt Befestigungslaschen oder Befestigungsnieten aufweist, welche in die Befestigungsdurchbrüche eingreifen, um den Fluidaufnahmeabschnitt formschlüssig zu befestigen.According to the invention, fastening openings are formed in at least one of the plate sides, with the fluid receiving section having fastening tabs or fastening rivets which engage in the fastening openings in order to fasten the fluid receiving section in a form-fitting manner.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Fluidsammler über den Fluidaufnahmeabschnitt besonders wirksam an dem plattenförmigen Hohlkanalkörper formschlüssig befestigt werden kann. Der Formschluss zwischen dem Fluidsammler und dem plattenförmigen Hohlkanalkörper ist durch ineinandergreifende Strukturen, mittels Befestigungsnieten und/oder Einrasthaken realisiert.This achieves the advantage that the fluid collector can be positively fastened to the plate-shaped hollow channel body in a particularly effective manner via the fluid receiving section. The positive connection between the fluid collector and the plate-shaped hollow channel body is realized by interlocking structures, by means of fastening rivets and/or snap-in hooks.
In einer Ausführungsform sind die Befestigungslaschen in die Befestigungsdurchbrüche hinein gebogen, um eine Crimp-Verbindung zu erhalten.In one embodiment, the fastening tabs are bent into the fastening openings in order to obtain a crimped connection.
In einer Ausführungsform weist der Fluidaufnahmeabschnitt zumindest einen Befestigungssteg auf, welcher auf der jeweiligen Plattenseite aufliegt, wobei der zumindest eine Befestigungssteg Befestigungsausnehmungen aufweist, welche zu den Befestigungsdurchbrüchen ausgerichtet sind, und wobei die Befestigungsdurchbrüche und die Befestigungsausnehmungen paarweise durch Befestigungsnieten durchsetzt sind, oder wobei der Befestigungssteg mit zumindest einer der Plattenseiten durch Schrauben und/oder durch Clinchen verbunden ist.In one embodiment, the fluid receiving section has at least one fastening web which rests on the respective side of the plate, the at least one fastening web having fastening recesses which are aligned with the fastening openings, and the fastening openings and the fastening recesses being penetrated in pairs by fastening rivets, or the fastening web is connected to at least one of the plate sides by screws and/or by clinching.
In einer Ausführungsform sind die Befestigungsdurchbrüche ausschließlich in der oberen Plattenseite, ausschließlich in der unteren Plattenseite oder in der oberen und in der unteren Plattenseite gebildet.In one embodiment, the fastening apertures are formed exclusively in the top side of the panel, exclusively in the bottom side of the panel, or in both the top and bottom sides of the panel.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Befestigung des Fluidsammlers funktional von dem innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers gebildeten Wärmetauscher entkoppelt sein kann, so dass die Geometrie der innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers ausgebildeten Strukturen, insbesondere des Wärmetauschers, nicht durch die Befestigung beschränkt sein kann.This achieves the advantage that the fastening of the fluid collector can be functionally decoupled from the heat exchanger formed within the plate-shaped hollow channel body, so that the geometry of the structures formed within the plate-shaped hollow channel body, in particular the heat exchanger, cannot be restricted by the fastening.
In einer Ausführungsform weist der plattenförmige Hohlkanalkörper Hohlkanäle auf, in welchen die Fluidhohlkanäle gebildet, insbesondere extrudiert, sind, und wobei die Befestigungsdurchbrüche die jeweilige Plattenseite zu den Hohlkanälen hin, insbesondere seitlich der Fluidhohlkanäle, durchbrechen.In one embodiment, the plate-shaped hollow channel body has hollow channels in which the fluid hollow channels are formed, in particular extruded, and the fastening openings break through the respective plate side towards the hollow channels, in particular on the side of the fluid hollow channels.
Der plattenförmige Hohlkanalkörper kann mit den Hohlkanälen und Fluidhohlkanälen extrudiert sein, so dass die Herstellung des durch die Fluidhohlkanäle gebildeten Wärmetauschers besonders effizient realisiert sein kann. Eine Herstellung mittels Extrusion erreicht den Vorteil, dass der plattenförmige Hohlkanalkörper mit den Hohlkanälen und Fluidhohlkanälen insbesondere einteilig gefertigt sein kann.The plate-shaped hollow channel body can be extruded with the hollow channels and fluid hollow channels, so that the production of the heat exchanger formed by the fluid hollow channels can be implemented particularly efficiently. Production by means of extrusion achieves the advantage that the plate-shaped hollow channel body can be manufactured in one piece with the hollow channels and fluid hollow channels.
In einer Ausführungsform ist zwischen der Stirnseite und dem Fluidaufnahmeabschnitt zumindest eine Fluiddichtung zum fluiddichten Verbinden des Fluidaufnahmeabschnitts mit den Fluidhohlkanälen angeordnet.In one embodiment, at least one fluid seal is arranged between the end face and the fluid receiving section for fluid-tight connection of the fluid receiving section to the fluid hollow channels.
Durch den fluiddichten Abschluss der Fluidhohlkanäle an der jeweiligen Fluidaustrittsöffnung der Fluidhohlkanäle mittels der Fluiddichtung, können die Fluidhohlkanäle mit einem Fluid beschickbar sein, ohne dass das Fluid zwischen den Fluidaustrittsöffnungen und dem Fluidsammler austritt. So können die Fluidhohlkanäle und der Fluidaufnahmeabschnitt Teil eines geschlossenen Fluidkreislaufs sein. Der fluiddichte Abschluss kann insbesondere gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht sein.Due to the fluid-tight closure of the fluid hollow channels at the respective fluid outlet opening of the fluid hollow channels by means of the fluid seal, the fluid hollow channels can be charged with a fluid without the fluid escaping between the fluid outlet openings and the fluid collector. Thus, the fluid hollow channels and the fluid receiving section can be part of a closed fluid circuit. The fluid-tight closure can in particular be gas-tight and/or liquid-tight.
Die Fluiddichtung kann aus einem elastischen Polymer oder Gummi gefertigt sein und beispielsweise als O-Ring, X-Ring oder D-Ring ausgebildet sein.The fluid seal can be made of an elastic polymer or rubber and can be designed, for example, as an O-ring, X-ring or D-ring.
In einer Ausführungsform verläuft der Fluidabführkanal entlang der Stirnseite und ist ausgebildet, das Fluid quer zu einer Fluidströmungsrichtung in dem jeweiligen Fluidhohlkanal abzuführen.In one embodiment, the fluid discharge channel runs along the end face and is designed to discharge the fluid transversely to a fluid flow direction in the respective hollow fluid channel.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Mehrzahl von parallel verlaufenden Fluidhohlkanälen fluidtechnisch mit dem Fluidabführkanal verbunden sein können, so dass aus den Fluidhohlkanälen in den Fluidabführkanal strömendes Fluid besonders effizient abgeführt werden kann. Vorteilhafterweise weist der Fluidabführkanal eine Querschnittsfläche auf, welche der summierten Querschnittsfläche der Fluidaustrittsöffnungen der Fluidhohlkanäle entspricht oder größer als diese ist, so dass ein konstanter Volumenstrom des Fluides durch die Fluidhohlkanäle und den Fluidabführkanal realisiert ist.This achieves the advantage that a plurality of hollow fluid channels running in parallel can be fluidically connected to the fluid discharge channel, so that fluid flowing from the hollow fluid channels into the fluid discharge channel can be discharged particularly efficiently. Advantageously the fluid discharge channel has a cross-sectional area which corresponds to or is larger than the total cross-sectional area of the fluid outlet openings of the fluid hollow channels, so that a constant volume flow of the fluid through the fluid hollow channels and the fluid discharge channel is realized.
In einer Ausführungsform ist der Fluidabführkanal rohrförmig oder zylinderförmig geformt.In one embodiment, the fluid discharge channel has a tubular or cylindrical shape.
Durch eine zylinderförmige Form des Fluidabführkanals kann eine fluiddichte Verbindung an den Enden des Fluidabführkanals vorteilhaft realisiert sein. Insbesondere können fluiddichte Verbindungen mit beispielsweise Einschraubstutzen oder Steckverbindern effizient realisierbar sein.A fluid-tight connection at the ends of the fluid discharge channel can advantageously be realized by a cylindrical shape of the fluid discharge channel. In particular, fluid-tight connections can be efficiently implemented with, for example, screw-in sockets or plug connectors.
In einer Ausführungsform ist der Fluidabführkanal fluidströmungstechnisch unterhalb des Fluidaufnahmeabschnitts oder fluidströmungstechnisch oberhalb des Fluidaufnahmeabschnitts angeordnet.In one embodiment, the fluid discharge channel is arranged below the fluid receiving section in terms of fluid flow or above the fluid receiving section in terms of fluid flow.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein fluidströmungstechnisch versetzt angeordneter Fluidabführkanal den Vorteil eines besonders effizienten Fluidtransports erreicht, da ein Fluid durch einen hydrostatischen Druckunterschied und/oder gravitationsgetrieben von dem Fluidaufnahmeabschnitt in den Fluidabführkanal fließen kann.This achieves the advantage that a fluid discharge channel offset in terms of fluid flow achieves the advantage of particularly efficient fluid transport, since a fluid can flow from the fluid receiving section into the fluid discharge channel as a result of a hydrostatic pressure difference and/or driven by gravity.
In einer Ausführungsform verläuft der Fluidabführkanal zumindest abschnittsweise unterhalb oder oberhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers.In one embodiment, the fluid discharge channel runs at least in sections below or above the plate-shaped hollow channel body.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Bauraum des Batterieträgers in Längsrichtung der Fluidhohlkanäle durch den Fluidabführkanal vorteilhaft reduziert sein kann.This achieves the advantage that the installation space of the battery carrier can be advantageously reduced in the longitudinal direction of the fluid hollow channels through the fluid discharge channel.
In einer Ausführungsform weist der Fluidaufnahmeabschnitt einen ersten Fluidaufnahmekanal und einen zweiten Fluidaufnahmekanal auf, wobei der erste Fluidaufnahmekanal die erste Fluidaustrittsöffnung mit dem Fluidabführkanal verbindet, und wobei der zweite Fluidaufnahmekanal die zweite Fluidaustrittsöffnung mit dem Fluidabführkanal verbindet.In one embodiment, the fluid receiving section has a first fluid receiving channel and a second fluid receiving channel, wherein the first fluid receiving channel connects the first fluid outlet opening to the fluid discharge channel, and wherein the second fluid receiving channel connects the second fluid outlet opening to the fluid discharge channel.
Insbesondere realisiert der jeweilige Fluidaufnahmekanal eine flexible, insbesondere winklig ausgebildete, fluidführende Verbindung für das durch die Fluidhohlkanäle strömende Fluid, so dass der Fluidabführkanal in variabler geometrischer Lage bezüglich der Fluidhohlkanäle angeordnet sein kann.In particular, the respective fluid receiving channel implements a flexible, in particular angled, fluid-carrying connection for the fluid flowing through the hollow fluid channels, so that the fluid discharge channel can be arranged in a variable geometric position with respect to the hollow fluid channels.
In einer Ausführungsform ist der erste Fluidaufnahmekanal fluidführend mit der ersten Fluidaustrittsöffnung verbunden, und ist der zweite Fluidaufnahmekanal fluidführend mit der zweiten Fluidaustrittsöffnung verbunden.In one embodiment, the first fluid receiving channel is connected to the first fluid outlet opening in a fluid-carrying manner, and the second fluid receiving channel is connected to the second fluid outlet opening in a fluid-carrying manner.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass aus den jeweiligen Fluidaustrittsöffnungen austretendes Fluid besonders wirksam durch den jeweiligen Fluidaufnahmekanal geführt werden kann. Die Fluidaufnahmekanäle können als ein durchgehender, alle Fluidaustrittsöffnungen verbindender, Fluidaufnahmekanal ausgebildet sein.This achieves the advantage that fluid escaping from the respective fluid outlet openings can be guided particularly effectively through the respective fluid receiving channel. The fluid receiving channels can be designed as a continuous fluid receiving channel connecting all fluid outlet openings.
In einer Ausführungsform verläuft der erste Fluidaufnahmekanal rechtwinklig oder abgewinkelt bezüglich des ersten Fluidhohlkanals, und verläuft der zweite Fluidaufnahmekanal rechtwinklig oder abgewinkelt bezüglich des zweiten Fluidhohlkanals.In one embodiment, the first fluid receiving passage is perpendicular or angled with respect to the first fluid passage and the second fluid receiving passage is perpendicular or angled with respect to the second fluid passage.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein die Fluidhohlkanäle durchströmendes Fluid besonders effizient in den Fluidabführkanal strömen kann und/oder eine fluidführende Verbindung zwischen den Fluidhohlkanälen und dem Fluidabführkanal mit reduziertem Bauraum des Fluidsammlers realisiert sein kann.This achieves the advantage that a fluid flowing through the hollow fluid channels can flow particularly efficiently into the fluid discharge channel and/or a fluid-carrying connection between the hollow fluid channels and the fluid discharge channel can be realized with a reduced installation space of the fluid collector.
In einer Ausführungsform ist der Fluidabführkanal fluidströmungstechnisch unterhalb des Fluidaufnahmeabschnitts angeordnet, wobei der erste Fluidaufnahmekanal eine erste seitliche Fluidaufnahmeöffnung aufweist, welche zu der ersten Fluidaustrittsöffnung ausgerichtet ist, wobei der zweite Fluidaufnahmekanal eine zweite seitliche Fluidaufnahmeöffnung aufweist, welche zu der zweiten Fluidaustrittsöffnung ausgerichtet ist, und wobei der erste Fluidaufnahmekanal und der zweite Fluidaufnahmekanal in den Fluidabführkanal münden.In one embodiment, the fluid discharge channel is arranged below the fluid receiving section in terms of fluid flow, the first fluid receiving channel having a first lateral fluid receiving opening, which is aligned with the first fluid outlet opening, the second fluid receiving channel having a second lateral fluid receiving opening, which is aligned with the second fluid outlet opening, and wherein the first fluid receiving channel and the second fluid receiving channel open into the fluid discharge channel.
In einer Ausführungsform weist der Fluidaufnahmeabschnitt eine der Stirnseite abgewandte Außenwandung auf, welche parallel zu einer Oberfläche der Stirnseite angeordnet ist und den plattenförmigen Hohlkanalkörper stirnseitig eben abschließt.In one embodiment, the fluid receiving section has an outer wall facing away from the end face, which is arranged parallel to a surface of the end face and flatly closes off the plate-shaped hollow channel body at the end face.
In einer Ausführungsform umgreift der Fluidaufnahmeabschnitt den plattenförmigen Hohlkanalkörper zumindest teilweise Nut-artig.In one embodiment, the fluid receiving section encompasses the plate-shaped hollow channel body at least partially in the manner of a groove.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen Fluidaufnahmeabschnitt und dem plattenförmigen Hohlkanalkörper realisiert sein kann. Insbesondere kann so die Auflagefläche zwischen dem Fluidaufnahmeabschnitt und dem plattenförmigen Hohlkanalkörper vorteilhaft vergrößert sein.This achieves the advantage that a form-fitting connection can be realized between the fluid receiving section and the plate-shaped hollow channel body. In particular, the bearing surface between the fluid receiving section and the plate-shaped hollow channel body can thus be advantageously enlarged.
In einer Ausführungsform sind die Fluidhohlkanäle unterhalb der oberen Plattenseite angeordnet und mit der oberen Plattenseite thermisch gekoppelt.In one embodiment, the fluid hollow channels are located below the top plate side and are thermally coupled to the top plate side.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Fluidhohlkanäle den Wärmetauscher bilden können. Eine auf der oberen Plattenseite angeordnete elektrische Batterie, welche mit der oberen Plattenseite thermisch gekoppelt sein kann, kann durch Wärmeleitung des wärmeleitfähig ausgebildeten plattenförmigen Hohlkanalkörpers Wärme an ein in den Fluidhohlkanälen strömendes Fluid abgeben. Durch eine Anordnung der Fluidhohlkanäle an der oberen Plattenseite kann der Abstand zwischen dem Fluid und dem elektrischen Batteriemodul vorteilhaft reduziert sein. Ein geringerer durch Wärmeleitung zu überbrückender Abstand verbessert den Wärmetransport zwischen dem Fluid und der elektrischen Batterie.This achieves the advantage that the hollow fluid channels can form the heat exchanger. An electric battery arranged on the upper side of the plate, which can be thermally coupled to the upper side of the plate, can give off heat to a fluid flowing in the fluid hollow channels by thermal conduction of the plate-shaped hollow channel body designed to be thermally conductive. By arranging the fluid hollow channels on the upper side of the plate, the distance between the fluid and the electrical battery module can advantageously be reduced. A smaller distance to be bridged by thermal conduction improves the heat transport between the fluid and the electric battery.
In einer Ausführungsform sind der Fluidsammler und/oder der plattenförmige Hohlkanalkörper jeweils einstückig geformt, oder ist der plattenförmige Hohlkanalkörper mehrteilig geformt, und wobei der Fluidsammler und/oder der plattenförmige Hohlkanalkörper insbesondere aus einem Metall extrudiert sind.In one embodiment, the fluid collector and/or the plate-shaped hollow channel body are each formed in one piece, or the plate-shaped hollow channel body is formed in several parts, and the fluid collector and/or the plate-shaped hollow channel body are extruded in particular from a metal.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der plattenförmige Hohlkanalkörper besonders kosteneffizient mit vorteilhaft reduziertem Herstellungsaufwand und/oder vorteilhaft reduzierter Herstellungszeit hergestellt sein kann. Für die Verbindung der einzelnen Komponenten bei einer einteiligen Herstellung, kann eine Verbindung bereits nach dem Extrudieren realisiert sein und ist nicht nachträglich beispielsweise durch Schraub- und/oder Klemmverbindungen und/oder Anformen realisiert.This achieves the advantage that the plate-shaped hollow channel body can be produced in a particularly cost-efficient manner with advantageously reduced manufacturing effort and/or advantageously reduced manufacturing time. For the connection of the individual components in the case of a one-piece production, a connection can already be realized after the extrusion and is not realized subsequently, for example by screw and/or clamp connections and/or moulding.
In einer Ausführungsform weist der Fluidabführkanal seitlich einen Fluidstutzen auf, um das Fluid aus dem Fluidabführkanal abzuführen.In one embodiment, the fluid discharge channel has a fluid connector on the side in order to discharge the fluid from the fluid discharge channel.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Fluidsammler über den Fluidabführkanal an einen fluidführenden Kreislauf, insbesondere einen Kühl- und/oder Heizkreislauf, angeschlossen sein kann.This achieves the advantage that the fluid collector can be connected to a fluid-carrying circuit, in particular a cooling and/or heating circuit, via the fluid discharge channel.
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 mit zumindest einem Teil des Fluides des Fluid-führenden Kühlkreislaufs durchströmbar ist, um das elektrische Batteriemodul zu temperieren.According to a second aspect, the disclosure relates to a cooling system for a vehicle, with a fluid-carrying cooling circuit, wherein a vehicle radiator for cooling a vehicle drive is arranged in the cooling circuit, and the battery carrier is fluidically connected to the fluid-carrying cooling circuit, so that the Heat exchanger with at least a part of the fluid of the fluid-carrying cooling circuit can flow through in order to control the temperature of the electric battery module.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass zum Temperieren, insbesondere Erwärmen und/oder Kühlen, des elektrischen Batteriemoduls der Batterieträger in einen vorhandenen Kühlkreislauf in dem Fahrzeug eingebunden sein kann und somit die Temperierung des elektrischen Batteriemoduls durch eine vorteilhafte Einsparung von Bauteilen realisiert sein kann.This achieves the advantage that for temperature control, in particular heating and/or cooling, the electric battery module, the battery carrier can be integrated into an existing cooling circuit in the vehicle and thus the temperature control of the electric battery module can be realized by advantageously saving components.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 einen Batterieträger gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
-
1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8th a battery carrier according to various embodiments.
Zumindest ein in der
Der Batterieträger 100 weist zusätzlich eine der oberen Plattenseite 105 abgewandte untere Plattenseite 107 auf. Innerhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 ist ein durch ein Fluid durchsetzbarer Wärmetauscher 109 zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls gebildet, wobei der Wärmetauscher 109 einen ersten Fluidhohlkanal 111 und einen zweiten Fluidhohlkanal 113 aufweist. Der erste Fluidhohlkanal 111 mündet an der Stirnseite 103 in eine erste Fluidaustrittsöffnung 115 und der zweite Fluidhohlkanal 113 mündet an der Stirnseite 103 in eine zweite Fluidaustrittsöffnung 117.The
Der Wärmetauscher 109 ist ausgebildet das zumindest eine elektrische Batteriemodul zu Temperieren, insbesondere zu kühlen und/oder zu erwärmen. Der Wärmetauscher 109 wird hierbei von einem Fluid durchsetzt, wobei das Fluid Wärme von dem zumindest einen elektrischen Batteriemodul aufnehmen und wirksam von dem zumindest einen elektrischen Batteriemodul abführen kann und/oder wobei das Fluid Wärme an das zumindest eine elektrische Batteriemodul abgeben und das zumindest eine 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.The
Weiterhin weist der Batterieträger 100 einen Fluidsammler 119 zum Aufnehmen von aus dem ersten Fluidhohlkanal 111 und dem zweiten Fluidhohlkanal 113 austretendem Fluid auf. Der Fluidsammler 119 weist einen Fluidabführkanal 123 zum Abführen von Fluid aus der ersten und zweiten Fluidaustrittsöffnung 115 auf, wobei der Fluidabführkanal 123 mit dem Fluidaufnahmeabschnitt 121 fluidtechnisch verbunden ist. Der Fluidaufnahmeabschnitt 121 ist an zumindest einer der Plattenseiten 105, 107 formschlüssig befestigt.Furthermore, the
Die Fluidhohlkanäle 111, 113 sind hierbei unterhalb der oberen Plattenseite 105 angeordnet und sind mit der oberen Plattenseite 105 thermisch gekoppelt. Die Fluidhohlkanäle 111, 113 verlaufen in dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 beispielsweise geradlinig nebeneinander, wodurch eine parallele Anordnung von Fluidhohlkanälen 111, 113 entsteht. Die Fluidhohlkanäle 111 113 können voneinander beabstandet angeordnet sein, wodurch eine wirksame thermische Kopplung mit der oberen Plattenseite 105 über die gesamte Fläche des Wärmetauschers 109 sichergestellt werden kann.The fluid
Der Fluidsammler 119 ist in dem Bereich der Fluidhohlkanäle 111, 113 in der in
In der oberen Plattenseite 105 sind zwei Befestigungsdurchbrüche 215 gebildet, welche für die formschlüssige Befestigung des nicht gezeigten Fluidsammlers 119 ausgebildet sind.Two
Der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 weist Hohlkanäle 211, 213 auf, in welchen die Fluidhohlkanäle 111, 113, 201, 203 gebildet, insbesondere extrudiert, sind, und wobei die Befestigungsdurchbrüche 215 die jeweilige Plattenseite zu den Hohlkanälen 211, 213 hin, insbesondere seitlich der Fluidhohlkanäle 111, 113, 201, 203, durchbrechen. Die Hohlkanäle 211, 213 können durch die Verbindungsplatte 209 verdeckt sein.The plate-shaped
Der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 weist eine Befestigungsstruktur 217 auf, welche ausgebildet ist eine Verbindung mit einem weiteren plattenförmigen Hohlkanalkörper herzustellen. Somit können der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 und der weitere plattenförmige Hohlkanalkörper eine vergrößerte obere Plattenseite 105 für die Aufnahme von größeren und/oder mehreren elektrischen Batteriemodulen bilden.The plate-shaped
Der Befestigungssteg 305 ist Bezug nehmend auf die Längsrichtung des Fluidsammlers 119 mittig angeordnet und weist zwei Befestigungsausnehmungen 301 auf. Der Befestigungssteg 305 ist rechteckförmig und plattenförmig ausgebildet und liegt bündig auf der oberen Plattenseite 105 auf.The
Der Fluidsammler 119 weist Befestigungslaschen 401 auf, welche in die Befestigungsdurchbrüche 215 eingreifen, um den Fluidsammler 119 formschlüssig zu befestigen. In Bezug auf die in
Der Fluidabführkanal 123 ist rohrförmig geformt und verläuft mit gleichbleibendem Querschnitt in Bezug auf die Längsachse des Fluidsammlers 119 über die gesamte Breite des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101.The
Der Fluidabführkanal 123 verläuft hierbei entlang der Stirnseite 103 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 und ist insbesondere ausgebildet das Fluid quer zu einer Fluidströmungsrichtung in den Fluidhohlkanälen 111, 113, 201, 203 abzuführen. Der Fluidabführkanal 123 ist hierbei insbesondere rohrförmig oder zylinderförmig geformt und verläuft zumindest abschnittsweise unterhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101.The
Die Befestigungsdurchbrüche 215 sind rechteckförmig geformt und die Befestigungslaschen 401 liegen auf einer der Stirnseite 103 naheliegenden Seite der Befestigungsdurchbrüche 215 auf. Die Verbindungsplatte 209 ist im Querschnitt U-förmig geformt, so dass die Verbindungsplatte 209 zumindest teilweise auf Innenflächen des Hohlkanalkörpers 101 aufliegt.The
Der Fluidaufnahmeabschnitt 121 weist eine der Stirnseite 103 abgewandte Außenwandung 505 auf, welche parallel zu einer Oberfläche der Stirnseite 103 angeordnet ist und den plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 stirnseitig eben abschließt.The
An der Außenwandung 505 ist ein Einrasthaken 501 geformt. Der Einrasthaken 501 ist mit einer Einraststruktur 503, welche auf der oberen Plattenseite 105 ausgebildet ist, formschlüssig verbunden. Der Einrasthaken 501 und die Einraststruktur 503 verstärken die formschlüssige Verbindung des Fluidsammlers 119 mit dem plattenförmigen Hohlkanalkörper 101.A latching
Zwischen der Stirnseite 103 und dem Fluidaufnahmeabschnitt 121 ist zumindest eine Fluiddichtung 601 zum fluiddichten Verbinden des Fluidaufnahmeabschnitts 121 mit dem ersten Fluidhohlkanal 111 angeordnet.At least one
Die Fluiddichtung 601 ist als ringförmige Scheibe geformt, wobei die abgeflachten Seiten der Fluiddichtung 601 auf der Stirnseite 103 und auf einer Wandung des Fluidaufnahmeabschnitts 121 aufliegen. Die kreisförmige Öffnung der Fluiddichtung 601 weist einen mindestens dem Durchmesser der Fluidaustrittsöffnung 115 entsprechenden Durchmesser auf.The
Die Verbindungsplatte 209 ist zwischen der jeweiligen Fluiddichtung 601 und den Fluidaustrittsöffnungen 115, 117, 205, 207 angeordnet. Die Verbindungsplatte 209 weist Öffnungen auf, welche zu den Fluidaustrittsöffnungen 115, 117, 205, 207 ausgerichtet sind. Der Fluidaufnahmeabschnitt 121 weist eine erste seitliche Fluidaufnahmeöffnung 603 auf, welche zu der ersten Fluidaustrittsöffnung 115 ausgerichtet ist. Dies realisiert eine fluidführende und/oder fluiddichte Verbindung von dem ersten Fluidhohlkanal 111 durch die erste Fluidaustrittsöffnung 115, die Verbindungsplatte 209 die Fluiddichtungen 601 und die erste seitliche Fluidaufnahmeöffnung 603 zu dem ersten Fluidaufnahmekanal 507.The connecting
Der Fluidaufnahmeabschnitt 121 weist einen ersten Fluidaufnahmekanal 507 auf, wobei der erste Fluidaufnahmekanal 507 die erste Fluidaustrittsöffnung 115 mit dem Fluidabführkanal 123 verbindet. Der erste Fluidaufnahmekanal 507 verläuft rechtwinklig bezüglich des ersten Fluidhohlkanals 111.The
Der erste Fluidaufnahmekanal 507 ist fluidführend mit der ersten Fluidaustrittsöffnung 115 verbunden und verbindet die erste Fluidaustrittsöffnung 115 fluidführend mit dem Fluidabführkanal 123.The first
Somit kann Fluid aus dem ersten Fluidhohlkanal 111 durch die erste Fluidaustrittsöffnungen 115 und den Fluidaufnahmekanal 507 des Fluidaufnahmeabschnitts 121 in den Fluidabführkanal 123 strömen, welcher zumindest teilweise unterhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 angeordnet ist.Fluid can thus flow from the first
Der Fluidabführkanal 123 ist zumindest teilweise unterhalb des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 angeordnet und liegt mit einer Kanalseitenfläche 605 zumindest teilweise auf der unteren Plattenseite 107 des Hohlkanalkörpers 101 auf. Auf der Kanalseitenfläche 605 sind zwei Stege 607 ausgebildet, welche ausgebildet sind den Fluidabführkanal 123 gegenüber der unteren Plattenseite 107 zu beabstanden. Die Stege 607 sind in Längsrichtung des Fluidsammlers 119 ausgebildet und auf der Kanalseitenfläche 605 in einem Abstand zueinander ausgebildet. Die Stege 607 weisen eine abgeschrägte Seitenfläche auf, so dass ein Einrasten in dem Hohlkanalprofil 101 oder ein Aufschieben auf den plattenförmigen Hohlkanalkörper 101 vorteilhaft ausgeführt werden kann.The
Fluid strömt direkt aus der ersten seitlichen Fluidaufnahmeöffnung 603 in den Fluidabführkanal 123.Fluid flows directly from the first lateral
Die Befestigungsdurchbrüche 215 sind rechteckförmig geformt und die Befestigungslaschen 401 liegen auf einer der Stirnseite 103 naheliegenden Seite der Befestigungslaschen 401 auf. Die Verbindungsplatte 209 weist eine Auswölbung auf, so dass der plattenförmige Hohlkanalkörper 101 durch die Verbindungsplatte 209 von dem Fluidsammler 119 beabstandet ist, wobei die Verbindungsplatte 209 zumindest teilweise auf dem Fluidsammler 119 aufliegt.The
Der Fluidaufnahmeabschnitt 121 ist zumindest teilweise seitlich, das heißt an der Stirnseite 103 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 angeordnet und liegt zumindest teilweise auf der Stirnseite 103 auf oder ist von der Seitenfläche 103 zumindest teilweise beabstandet. Auf den Befestigungslaschen 401 sind Laschenstege 701 ausgebildet, welche ausgebildet sind die Befestigungslaschen 401 gegenüber der unteren Plattenseite 107 und/oder der oberen Plattenseite 105 zu beabstanden. Die Laschenstege 701 sind in Längsrichtung des Fluidsammlers 119 ausgebildet und weisen einen halbkreisförmigen Querschnitt auf.The
Der Fluidabführkanal 123 ist zumindest teilweise seitlich, das heißt an der Stirnseite 103 des plattenförmigen Hohlkanalkörpers 101 angeordnet und liegt mit dem Fluidaufnahmeabschnitt 121 zumindest teilweise auf der Stirnseite 103 auf oder ist von der Stirnseite 103 beabstandet.The
Fluid strömt direkt aus der ersten seitlichen Fluidaufnahmeöffnung 603 in den Fluidabführkanal 123.Fluid flows directly from the first lateral
Die Befestigungsdurchbrüche 215 sind rechteckförmig geformt und die Befestigungslaschen 401 liegen auf einer der Stirnseite 103 naheliegenden Seite der oberen Plattenseite 105 auf.The
Die Verbindungsplatte 209 ist zwischen der jeweiligen Fluiddichtung 601 und den Fluidaustrittsöffnungen 115, 117, 205, 207 angeordnet. Die Verbindungsplatte 209 weist Öffnungen auf, welche zu der ersten Fluidaustrittsöffnung 115 ausgerichtet ist. Der Fluidaufnahmeabschnitt 121 weist eine erste seitliche Fluidaufnahmeöffnung 603 auf, welche zu der ersten Fluidaustrittsöffnung 115 ausgerichtet ist. Dies realisiert eine fluidführende und fluiddichte Verbindung von dem ersten Fluidhohlkanal 111 durch die erste Fluidaustrittsöffnung 115, die Verbindungsplatte 209, die Fluiddichtungen 601 und die erste seitliche Fluidaufnahmeöffnung 603 zu dem Fluidabführkanal 123.The connecting
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Batterieträgerbattery carrier
- 101101
- plattenförmiger Hohlkanalkörperplate-shaped hollow channel body
- 103103
- Stirnseiteface
- 105105
- obere Plattenseiteupper side of the plate
- 107107
- untere Plattenseitelower side of the plate
- 109109
- Wärmetauscherheat exchanger
- 111111
- erster Fluidhohlkanalfirst fluid hollow channel
- 113113
- zweier Fluidhohlkanaltwo fluid hollow channel
- 115115
- erste Fluidaustrittsöffnungfirst fluid exit port
- 117117
- zweite Fluidaustrittsöffnungsecond fluid exit port
- 119119
- Fluidsammlerfluid collector
- 121121
- Fluidaufnahmeabschnittfluid intake section
- 123123
- Fluidabführkanalfluid drainage channel
- 201201
- erster weiterer Fluidhohlkanalfirst further hollow fluid channel
- 203203
- zweiter weiterer Fluidhohlkanalsecond further hollow fluid channel
- 205205
- erste weitere Fluidaustrittsöffnungfirst additional fluid outlet opening
- 207207
- zweite weitere Fluidaustrittsöffnungsecond further fluid outlet opening
- 209209
- Verbindungsplatteconnection plate
- 211211
- erster Hohlkanalfirst hollow channel
- 213213
- zweiter Hohlkanalsecond hollow channel
- 215215
- Befestigungsdurchbrüchemounting holes
- 217217
- Befestigungsstrukturmounting structure
- 301301
- Befestigungsausnehmungenmounting holes
- 303303
- Befestigungsnietenfastening rivets
- 305305
- Befestigungsstegmounting bar
- 401401
- Befestigungslaschenmounting tabs
- 501501
- Einrasthakensnap hook
- 503503
- Einraststruktursnap structure
- 505505
- Außenwandungouter wall
- 507507
- Fluidaufnahmekanalfluid receiving channel
- 601601
- Fluiddichtungfluid seal
- 603603
- Fluidaufnahmeöffnungfluid intake port
- 605605
- Kanalseitenflächechannel side face
- 607607
- Stegewebs
- 701701
- Laschenstegetab bars
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |