DE102017125124A1

DE102017125124A1 - Schutzblech für ein Antriebsbatteriepack und Abschirmverfahren

Info

Publication number: DE102017125124A1
Application number: DE102017125124.3A
Authority: DE
Inventors: Olivia Lomax; Patrick Daniel Maguire; Stephen Liptak
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2018-05-03
Also published as: US10431791B2; CN108016270B; US20180123102A1; CN108016270A

Abstract

Eine beispielhafte Batteriebaugruppe schließt ein Schutzblech mit einem Boden und Wänden, die sich quer vom Boden weg erstrecken, ein. Das Schutzblech stellt einen Hohlraum bereit, der zum Aufnehmen eines Batteriepacks eines elektrifizierten Fahrzeugs ausgelegt ist. Der Hohlraum ist größer als das Antriebsbatteriepack, sodass es eine Lücke zwischen mindestens einigen der Wände und dem Antriebsbatteriepack im Hohlraum gibt. Ein beispielhaftes Abschirmverfahren schließt Befestigen eines Schutzblechs an einem Fahrzeugrahmen ein, um ein Antriebsbatteriepack, das sich in einem Hohlraum des Schutzblechs befindet, zu umschließen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ein Antriebsbatteriepack eines elektrifizierten Fahrzeugs kann ein Gehäuse einschließen, das Batteriezellen enthält. Diese Offenbarung richtet sich auf ein Schutzblech für ein solches Batteriepack. Das Schutzblech ist vom Gehäuse getrennt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von konventionellen Kraftfahrzeugen, weil elektrifizierte Fahrzeuge unter Verwendung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen, die von einem Batteriepack angetrieben werden, selektiv angetrieben werden. Die elektrischen Maschinen können die elektrifizierten Fahrzeuge anstelle von oder zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor antreiben. Beispielhafte elektrifizierte Fahrzeuge schließen Hybridelektrofahrzeuge (HEV), Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEV), Brennstoffzellenfahrzeuge (FCV) und batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) ein.
Das Batteriepack ist ein Batteriepack mit relativ hoher Spannung, das die elektrischen Maschinen und anderen elektrischen Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs selektiv mit Energie versorgt. Das Batteriepack schließt eine Mehrzahl an miteinander verbundenen Batteriezellen ein, die Energie speichern, um diese elektrischen Verbraucher mit Energie zu versorgen. Die Batteriezellen sind innerhalb eines Gehäuses untergebracht. Manche Gehäuse sind polymerbasiert und somit empfindlicher gegenüber hohen Wärmeenergiemengen als andere Gehäusearten.
KURZDARSTELLUNG
Eine Batteriebaugruppe nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem ein Schutzblech mit einem Boden und Wänden, die sich quer vom Boden weg erstrecken, ein. Das Schutzblech stellt einen Hohlraum bereit, der zum Aufnehmen eines Batteriepacks eines elektrifizierten Fahrzeugs ausgelegt ist. Der Hohlraum ist größer als das Antriebsbatteriepack, sodass es eine Lücke zwischen mindestens einigen aus der Mehrzahl der Wände und dem Antriebsbatteriepack im Hohlraum gibt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform der vorangegangene Baugruppe schließt eine Abdeckung des Schutzblechs ein, die an mindestens einer der Wände befestigt und in eine Position bewegbar ist, die den Hohlraum abdeckt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen schließt ein Biegescharnier ein, das die Abdeckung an einer der Wände befestigt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen schließt einen Fahrzeugrahmen ein. Das Schutzblech ist direkt am Fahrzeugrahmen befestigt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen schließt einen Fahrzeugrahmen ein. Das Schutzblech ist am Fahrzeugrahmen elektrisch geerdet.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorangegangenen Baugruppen schließt einen Isolator des Schutzblechs ein, das Lasten vom Fahrzeugrahmen isoliert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorangegangenen Baugruppen ist der Isolator ein gewellter Abschnitt des Schutzblechs.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorangegangenen Baugruppen ist das Schutzblech durch den Isolator am Fahrzeugrahmen befestigt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorangegangenen Baugruppen schließt das Batteriepack mit einem polymerbasierten Gehäuse ein. Das Batteriepack wird am Boden des Schutzblechs getragen, wenn sich das Batteriepack im Hohlraum befindet.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorausgegangenen Baugruppen schließt das Schutzblech ein Aluminiummaterial ein und bietet das Schutzblech thermische und elektromagnetische Abschirmung für das Batteriepack.
Ein Batteriepackabschirmverfahren nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem Befestigen eines Schutzblechs an einem Fahrzeugrahmen ein, um ein Antriebsbatteriepack zu umschließen, das sich in einem Hohlraum des Schutzblechs befindet.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform des vorangegangenen Verfahrens schließt Erden des Schutzblechs am Fahrzeugrahmen ein.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangen Verfahren schließt Isolieren von Lasten am Batteriepack mithilfe eines Isolator des Schutzblechs ein.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangen Verfahren schließt der Isolator einen gewellten Abschnitt des Schutzblechs ein.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangenen Verfahren schließt Crimpen eines Abschnitts des Schutzblechs ein, um den gewellten Abschnitt bereitzustellen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangen Verfahren schließt das Batteriepack ein polymerbasiertes Gehäuse ein und schließt das Schutzblech ein Metall oder eine Metalllegierung ein, das oder die thermische und elektromagnetische Abschirmung bereitstellt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangen Verfahren schließt Abdecken des Batteriepacks mit einer Abdeckung des Schutzblechs, das vom Fahrzeugrahmen getrennt ist, ein.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangenen Verfahren schließt Befestigen der Abdeckung an den übrigen Abschnitten des Schutzblechs mithilfe eines Biegescharniers ein.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangen Verfahren schließt Drücken eines Bodens des Schutzblechs gegen das Batteriepack ein, um das Batteriepack während des Befestigens zusammenzudrücken.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangegangen Verfahren schließt das Schutzblech einen Boden und Wände, die sich quer vom Boden weg erstrecken, ein. Das Batteriepack wird derart im Hohlraum gehalten, dass das Batteriepack von den Wänden beabstandet ist, um eine Lücke zwischen einigen der Wände und dem Schutzblech bereitzustellen.
Figurenliste
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele gehen für den Fachmann aus der detaillierten Beschreibung hervor. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Figuren können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 veranschaulicht schematisch einen beispielhaften Antriebsstrang für ein Elektrofahrzeug.
2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Schutzblechs für ein Batteriepack des Antriebsstrangs nach einer ersten beispielhaften Ausführungsform dieser Offenbarung.
3 veranschaulicht eine Schnittansicht des Schutzblechs aus 2 nahe dem Batteriepack und einem Fahrzeugrahmen.
4 veranschaulicht eine Schnittansicht des Schutzblechs aus 5 in einer Einbaulage mit dem Batteriepack und dem Fahrzeugrahmen.
4A veranschaulicht eine Nahansicht von Bereich A in 4.
5 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Schutzblechs für das Batteriepack in 1 nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform dieser Offenbarung.
6 veranschaulicht eine Schnittansicht des Schutzblechs aus 5 in einer Einbaulage mit dem Batteriepack und dem Fahrzeugrahmen.
7 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Schutzblechs für das Batteriepack in 1 nach noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform dieser Offenbarung.
8 veranschaulicht eine Schnittansicht des Schutzblechs aus 7 in einer Einbaulage mit dem Batteriepack und dem Fahrzeugrahmen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Batteriepack kann ein Gehäuse einschließen, das Batteriezellen enthält. Das Gehäuse kann Nähte aufweisen, wobei z. B. eine Wanne des Gehäuses an einer Abdeckung befestigt ist. Elektromagnetische Strahlung kann einfacher durch die Nähte als durch andere Bereiche des Gehäuses dringen. Diese Offenbarung richtet sich auf ein Schutzblech, das vom Gehäuse getrennt ist. Das Schutzblech kann eingehende und ausgehende Emissionen elektromagnetischer Frequenzen blockieren.
Manche Gehäuse, insbesondere solche, die polymerbasiert sind, können empfindlich gegenüber hohen Mengen an Wärmeenergie sein. Das heißt, das polymerbasierte Gehäuse kann sich als Reaktion auf hohe Temperaturen schneller verschlechtern als ein Gehäuse, das nicht polymerbasiert ist. Das Schutzblech dieser Offenbarung stellt zusätzlich Schutz vor Wärmeenergie für das Batteriepack bereit.
1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang 10 für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Obwohl als Hybridelektrofahrzeug (HEV) dargestellt, versteht sich, dass die hier beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und sich auf andere elektrifizierte Fahrzeuge erstrecken könnten, darunter unter anderem Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs), Batterieelektrofahrzeuge (BEVs) und Brennstoffzellenfahrzeuge etc.
Der Antriebsstrang 10 beinhaltet ein Batteriepack 14, das eine Vielzahl von Batterieanordnungen 18, einen Verbrennungsmotor 20, einen Elektromotor 22 und einen Generator 24 aufweist. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 sind Arten von elektrischen Maschinen. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 können getrennt sein oder die Form eines kombinierten Motor-Generators aufweisen.
In dieser Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Antriebsstrang mit Leistungsverzweigung, der ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen ein Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 anzutreiben. Das erste Antriebssystem schließt eine Kombination aus dem Verbrennungsmotor 20 und dem Generator 24 ein. Das zweite Antriebssystem schließt wenigstens den Elektromotor 22, den Generator 24 und das Batteriepack 14 ein. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 sind Abschnitte eines elektrischen Antriebssystems des Antriebsstrangs 10.
Der Verbrennungsmotor 20 und der Generator 24 können durch eine Kraftübertragungseinheit 30, wie etwa einen Planetenradsatz, verbunden sein. Natürlich können andere Arten von Kraftübertragungseinheiten, darunter andere Zahnradsätze und Getriebe, verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 20 mit dem Generator 24 zu verbinden. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform handelt es sich bei der Kraftübertragungseinheit 30 um einen Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägerbaugruppe 36 beinhaltet.
Der Generator 24 kann vom Verbrennungsmotor 20 durch die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 24 kann alternativ als ein Elektromotor zum Umwandeln von elektrischer Energie in kinetische Energie dienen, wodurch ein Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, welche mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbunden ist.
Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 ist mit einer Welle 40 verbunden, welche über eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 mit den Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Die zweite Kraftübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz einschließen, der eine Vielzahl von Zahnrädern 46 aufweist. Andere Kraftübertragungseinheiten können in anderen Beispielen verwendet werden.
Die Zahnräder 46 übertragen das Drehmoment vom Verbrennungsmotor 20 auf ein Differential 48, um die Fahrzeugantriebsräder 28 letztlich mit Traktion zu versorgen. Das Differential 48 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten, welche die Übertragung von Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In diesem Beispiel ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 durch das Differential 48 mechanisch an eine Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
Der Elektromotor 22 kann selektiv eingesetzt werden, um die Fahrzeugantriebsräder 28 durch das Ausgeben eines Drehmoments an eine Welle 52 anzutreiben, welche ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform wirken der Elektromotor 22 und der Generator 24 als Teil eines regenerativen Bremssystems zusammen, bei welchem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 24 als Elektromotoren zum Ausgeben von Drehmoment verwendet werden können. Beispielsweise können der Elektromotor 22 und der Generator 24 jeweils elektrische Energie abgeben, um Zellen des Batteriepacks 14 aufzuladen.
Nun unter Bezugnahme auf die 2-4A unter fortgeführter Bezugnahme auf 1 wird ein Schutzblech 60 in Verbindung mit dem Batteriepack 14 verwendet. Das Schutzblech 60 ist eine Barriere für elektromagnetische Frequenzen und Wärmeenergie. Das Schutzblech 60 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Das Schutzblech 60 kann z. B. aus Aluminium bestehen.
In einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform schließt das Schutzblech 60 einen Boden 64 und eine Mehrzahl an Wänden 68, die sich quer vom Boden 64 zu einem Flansch 72 erstrecken, ein. Das Schutzblech 60 stellt einen Hohlraum 76 bereit, der das Batteriepack 14 aufnimmt. Der Boden 64 und der Flansch 72 sind im Allgemeinen parallel. Die Wände 68 erstrecken sich im Allgemeinen senkrecht vom Boden 64 zum Flansch 72.
Das Batteriepack 14 schließt ein Gehäuse 80 ein. Die Batterieanordnungen 18 sind im Gehäuse 80 aufgenommen. Das Gehäuse 80 besteht in diesem Beispiel aus einem polymerbasierten Material. In einigen Beispielen besteht das Gehäuse 80 aus einem thermoplastischen Spritzgussmaterial, wie etwa einem Polyethylen mit hoher Dichte.
Da das Batteriepack 14 verwendet wird, um den Antrieb des HEV selektiv anzutreiben, ist das Batteriepack 14 ein Antriebsbatteriepack. Andere Batterien des HEV, wie etwa eine 12-Volt-Hilfsbatterie, werden nicht als ein Antriebsbatteriepack betrachtet, da sie nicht verwendet werden, um den Antrieb des HEV anzutreiben.
Das Gehäuse 80 des Batteriepacks 14 schließt eine Wanne 84 und eine Abdeckung 88 ein, die an einer Naht 90 durch z. B. ein Infrarotschweißverfahren aneinander befestigt sind. Die Wanne 84 ist direkt mit der Abdeckung 88 an der Naht 90 verbunden. Das Befestigen der Wanne 84 an der Abdeckung 88 umschließt die Batterieanordnung 18 im Gehäuse 80.
Der Flansch 72 stellt Öffnungen 92 bereit, welche jeweils ein mechanisches Befestigungsmittel 94 aufnehmen. Während des Einbaus werden die mechanischen Befestigungsmittel 94 in einer entsprechenden der Öffnungen 92 positioniert und festgezogen, um den Flansch 72 in Bezug auf ein Fahrzeugrahmen 96 zu halten. Die Öffnungen 92 könnten geschlitzt sein, um Variationen während der Montage von Teil zu Teil Rechnung zu tragen.
Der Fahrzeugrahmen 96 ist Teil des Fahrgestells für das HEV und wird als ein Unterboden des HEV betrachtet. Das Batteriepack 14 und Schutzblech 60 sind daher an einem Unterboden des HEV befestigt.
Die mechanischen Befestigungsmittel 94 verbinden das Schutzblech 60 direkt mit dem Fahrzeugrahmen 96 und stellen einen oder mehrere elektrische Erdungspfade zwischen dem Schutzblech 60 und dem Fahrzeugrahmen 96 bereit.
In der Einbaulage ruht das Batteriepack 14 auf dem Boden 64 des Schutzblechs 60. Das Batteriepack 14 könnte am Boden 64 z. B mit mechanischen Befestigungsmitteln befestigt sein. Manche Schutzbleche könnten, wenn entsprechend strukturiert und verstärkt, verwendet werden, um das Batteriepack 14 zu tragen.
Das beispielhafte Schutzblech 60 trägt jedoch nicht das gesamte Gewicht des Batteriepacks 14. Stattdessen erstreckt sich ein Riemen 98 unter den Boden 64 des Schutzblechs 60, um das Batteriepack 14 und das Schutzblech 60 zu tragen. Gegenüberliegende Endabschnitte der Riemen 98 sind direkt mit dem Fahrzeugrahmen 96 verbunden.
Die Riemen 98 können eine Spannkraft auf das Schutzblech 60 und das Batteriepack 14 ausüben. Die Spannkraft beaufschlagt den Boden 64 gegen die Wanne 84 des Gehäuses 80 mit einer Vorspannung und beaufschlagt die Abdeckung 88 des Gehäuses 80 gegen den Fahrzeugrahmen 96 mit einer Vorspannung.
In einem weiteren Beispiel trägt ein Riemen das Batteriepack 14, aber nicht das Schutzblech 60. In einem solche Beispiel könnte der Riemen das Batteriepack 14 am Fahrzeugrahmen 96 zunächst befestigen. Das Schutzblech 60 könnte dann über dem Riemen und dem Batteriepack 14 platziert werden, sodass sowohl der Riemen als auch das Batteriepack 14 im Hohlraum 76 enthalten sind.
Der Flansch 72 schmiegt sich eng an den Fahrzeugrahmen 96, um Luftlücken zwischen dem Schutzblech 60 und dem Fahrzeugrahmen 96, die Luftpfade in und aus dem Hohlraum 76 blockieren können, zu reduzieren. Der Fahrzeugrahmen 96 agiert als eine Abdeckung für den Hohlraum 76.
In einem weiteren Beispiel ist ein getrenntes zweites Schutzblech zwischen dem Fahrzeugrahmen 96 und dem Batteriepack 14 platziert. Die Wände des zweiten Schutzblechs überlappen die Wände 68, um eine doppelwandige Schutzblechbaugruppe um einen Umfang des Batteriepacks 14 bereitzustellen.
Wärmeenergie von außerhalb des Hohlraums 76 kann vom Schutzblech 60 blockiert werden, um Mengen an Wärmeenergie am Gehäuse 80 zu verringern. Wärmeenergie von außerhalb des Hohlraums 76 könnte von anderen Komponenten erzeugt werden oder von anderen Quellen stammen.
Insbesondere ist der Hohlraum 76 größer als das Batteriepack 14, sodass, wenn das Batteriepack 14 im Hohlraum 76 platziert ist, es Lücken zwischen mindestens einigen der Wände 68 und dem Batteriepack 14 gibt. Die Lücken zwischen dem Batteriepack 14 und den Wänden 68 können ferner Wärmeenergie daran hindern, auf das Batteriepack 14 überzugehen.
Das Batteriepack 14 berührt das Schutzblech 60 dort, wo das Übertragen von Lasten gewünscht ist, wie etwa Lasten, die vom Riemen 98 durch den Boden 64 auf das Batteriepack 14 übertragen werden. Andere Bereiche des Batteriepacks 14 können das Schutzblech 60 berühren.
In einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform weist das Schutzblech 60 Flächen auf, die mit Mulden 100 gebildet sind, die einen Querschnittsdurchmesser aufweisen, der 2-4 Millimeter beträgt. Die Mulden 100 im Schutzblech 60 stellen eine Struktur bereit und agieren als Abstandshalter vom Batteriepack 14 dort, wo das Batteriepack 14 in unmittelbarer Nähe zum Schutzblech 60 ist. Da das Schutzblech 60 das Batteriepack 14 an den Spitzen der Mulden 100 berührt, gibt es Luftlücken G₁ zwischen dem Batteriepack 14 und den Mulden 100 des Schutzblechs 60. In anderen Bereichen, in denen es keine wesentlichen Einbauzwänge gibt, wie etwa wenn das Schutzblech 60 das Batteriepack 14 nicht zu berühren braucht, kann das Batteriepack 14 vom Schutzblech 60 beabstandet sein, um eine Luftlücke G₂ bereitzustellen, die 5-10 Millimeter beträgt.
In der Einbaulage erstrecken sich die Wände 68 des Schutzblechs 60 vom Boden 64, vorbei an der Naht 90, zum Flansch 72. Die Wände 68, neben anderen Bereichen des Schutzblechs 60, blockieren manche eingehenden und ausgehenden elektromagnetischen Frequenzen.
Insbesondere ist die Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugrahmen 96 und Flansch 72 vertikal von der Naht 90 des Gehäuses 80 versetzt. Insbesondere in Ausführungsformen, bei denen das Gehäuse 80 aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht, verhindert die Versetzung Bewegungen elektromagnetischer Frequenzen durch die Naht 90 aus dem Hohlraum 76, und umgekehrt. Da die Naht 90 und die Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugrahmen 96 und Flansch 72 versetzt sind, gibt es keinen direkten linearen Pfad zwischen der Naht 90 und einem Bereich außerhalb des Hohlraums 76.
Nun unter Bezugnahme auf die 5 und 6 schließt ein Schutzblech 160 nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Boden 164, eine Mehrzahl an Wänden 168 und eine Abdeckung 104 ein. Die Wände 168 erstrecken sich quer vom Boden 164.
Die Abdeckung 104 ist an einer der Wände 168 über ein Biegescharnier 108 befestigt. Die Abdeckung 104 erstreckt sich vom Biegescharnier 108. An den Seiten der Abdeckung 104, die nicht mit dem Biegescharnier 108 verbunden sind, schließt die Abdeckung 104 einen Flansch 112 ein, der sich quer von der Abdeckung 104 erstreckt. Die Abdeckung 104 kann sich aus der Position in 5 in die Position in 6 bewegen, um einen Hohlraum 176 des Schutzblechs 160 zu umschließen.
Ein Isolator 116 befindet sich an einer der Wände 168'. In diesem Beispiel liegt die Wand 168' gegenüber der Wand 168 mit dem Biegescharnier 108.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Isolator 116 ein gewellter Abschnitt der Wand 168'. Der gewellte Abschnitt kann in der Wand 168' durch Crimpen eines Abschnitts der Wand 168' zum Bilden einer oder mehrerer Wellungen oder Wellen in der Wand 168' gebildet werden. Der Isolator 116 wird in diesem Beispiel gänzlich vom Schutzblech 160 bereitgestellt. In einem anderen Beispiel könnte eine separate Struktur den Isolator 116 teilweise oder gänzlich bereitstellen.
Der Isolator 116 schließt eine Öffnung 120 ein. Wenn das Schutzblech 160 sich in der Einbaulage von 6 befindet, erstreckt sich ein mechanisches Befestigungsmittel 124 vom Fahrzeugrahmen 96 durch die Öffnung 120. Das mechanische Befestigungsmittel 124 könnte ein Bolzen oder Gewindebolzen sein, der sich vom Fahrzeugrahmen 96 erstreckt, kann aber auch eine Schweißmutter am Fahrzeugrahmen 96 und ein von unten befestigtes Befestigungsmittel mit Gewinde sein. In diesem Beispiel schließt ein oberster Flansch des Isolators 116 die Öffnung 120 ein, die das Befestigen des Isolators 116 am Fahrzeugrahmen 96 und das elektrische Erden des Schutzblechs 160 am Fahrzeugrahmen 96 ermöglichen. Wenn sich das Schutzblech 160 in der Einbaulage befindet, erstreckt sich der Flansch 112 am Isolator 116 vorbei in den Hohlraum 76, um zusätzliche Abschirmung nahe einer Schnittstelle zwischen dem Isolator 116 und dem Fahrzeugrahmen 96 bereitzustellen.
Das Befestigen des Riemens 98 spannt das Schutzblech 160 und das Batteriepack 14 zwischen dem Riemen 98 und dem Fahrzeugrahmen 96 ein. Das Einspannen des Schutzblechs 160 am Fahrzeugrahmen 96 drückt den Isolator 116 zusammen. Anders als das mechanische Befestigungsmittel 124, das am Isolator 116 zu Erdungszwecken befestigt ist, ist das Schutzblech 160 nicht starr am Fahrzeugrahmen 96 befestigt.
Lasten, wie etwa schwingende Lasten, vom Fahrzeugrahmen 96 können relative Bewegung zwischen dem Fahrzeugrahmen 96 und dem Schutzblech 160 einschließen. Der Isolator 116 biegt sich und gibt nach, um etwas von der relativen Bewegung des Schutzblechs 160 in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 96 zu kompensieren. Somit ist es unwahrscheinlicher, dass die relative Bewegung das Schutzblech 160 beschädigt. Im Wesentlichen hilft der Isolator 116, das Schutzblech 160 von relativen Bewegungen des Fahrzeugrahmens 96 zu isolieren.
Insbesondere befindet sich der Isolator 116 dort, wo das Schutzblech 160 direkt mit dem Fahrzeugrahmen 96 über das mechanische Befestigungsmittel 124 verbunden ist. Aufgrund der direkten Verbindung könnte dieser Bereich für Schäden besonders anfällig sein, wenn der Fahrzeugrahmen 96 in Bezug auf das Schutzblech 160 bewegt wird. In dieser Ausführungsform werden Isolatoren nicht in anderen Bereichen des Schutzblechs 160 verwendet, da es keine direkten Verbindungen zwischen dem Fahrzeugrahmen 96 und dem Schutzblech 160 in diesen Bereichen gibt.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform könnte das Schutzblech 160 die Abdeckung 104, jedoch nicht den Isolator 116 und die direkte Verbindung über das mechanische Befestigungsmittel 124 einschließen. Ein Schutzblech ohne den Isolator 116 könnte gegen den Fahrzeugrahmen 96 wie das Schutzblech 160 gehalten werden. Ein Schutzblech ohne den Isolator 116 könnte am Fahrzeugrahmen 96 mithilfe einer Drahtleitung, wie etwa eines geflochtenen Drahts, der am Fahrzeugrahmen 96 und Schutzblech ohne den Isolator 116 festgeschraubt ist, geerdet sein. Ferner könnte in einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform das Schutzblech 160 an die Riemen 98 geschweißt oder anderweitig befestigt und durch die Riemen 98 geerdet sein.
Nun unter Bezugnahme auf die 7 und 8 schließt ein Schutzblech 260 nach noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zwei Isolatoren 216 ein, die sich von gegenüberliegenden Endwänden 268" des Schutzblechs 260 erstrecken. Das Schutzblech 260 schließt keine Abdeckung ein. Stattdessen agiert der Fahrzeugrahmen 96 als eine Abdeckung für das Schutzblech 260.
Wenn der Riemen 98 das Batteriepack 14 und das Schutzblech 260 in der Einbaulage befestigt, werden die Isolatoren 216 gegen den Fahrzeugrahmen 96 gedrückt.
In diesem Beispiel schließen die Isolatoren 216 jeweils eine Öffnung 220 ein. Mechanische Befestigungsmittel 224 erden die Isolatoren 216 elektrisch, und somit das Schutzblech 260, am Fahrzeugrahmen 96. Die Isolatoren 216 können sich biegen und nachgeben, um Bewegung des Fahrzeugrahmens 96 in Bezug auf das Schutzblech 260 zu kompensieren.
Zu Merkmalen der offenbarten Beispiele gehört ein Schutzblech, das thermischen Schutz und eine elektromagnetische Frequenzbarriere für ein Batteriepack bereitstellt. Das Schutzblech ist insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem polymerbasierten Batteriegehäuse geeignet, das besonders empfindlich gegenüber hohen Mengen an Wärmeenergie sein und Nähte einschließen kann.
Die vorstehende Beschreibung ist eher beispielhafter als einschränkender Natur. Dem Fachmann können sich Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele erschließen, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Demnach lässt sich der Schutzumfang dieser Offenbarung lediglich durch die gründliche Lektüre der folgenden Patentansprüche bestimmen.

Claims

Batteriebaugruppe, umfassend: ein Schutzblech mit einem Boden und einer Mehrzahl an Wänden, welche sich quer vom Boden erstrecken, wobei das Schutzblech einen Hohlraum bereitstellt, welcher ein Antriebsbatteriepack eines elektrifizierten Fahrzeugs aufnimmt, der Hohlraum größer als das Antriebsbatteriepack ist, sodass es eine Lücke zwischen mindestens einigen aus der Mehrzahl der Wände und dem Antriebsbatteriepack im Hohlraum gibt.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Abdeckung des Schutzblechs, welche mindestens an einer aus einer Mehrzahl von Wänden befestigt und in eine Position bewegbar ist, welche den Hohlraum abdeckt, und, optional, ferner umfassend ein Biegescharnier, welches die Abdeckung an der mindestens einen aus der Mehrzahl an Wänden befestigt.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Fahrzeugrahmen, wobei das Schutzblech direkt am Fahrzeugrahmen befestigt ist.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Fahrzeugrahmen, wobei das Schutzblech am Fahrzeugrahmen elektrisch geerdet ist, und, optional, ferner umfassend einen Isolator des Schutzblechs, welcher Lasten vom Fahrzeugrahmen isoliert.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 4, wobei der Isolator ein gewellter Abschnitt des Schutzblechs ist oder das Schutzblech am Fahrzeugrahmen durch den Isolator befestigt ist.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend das Batteriepack mit einem polymerbasierten Gehäuse, wobei das Batteriepack am Boden des Schutzblechs getragen wird, wenn das Batteriepack im Hohlraum platziert ist.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Schutzblech ein Aluminiummaterial einschließt und das Schutzblech thermische und elektromagnetische Abschirmung für das Batteriepack bereitstellt.
Batteriepackabschirmverfahren, umfassend: Befestigen eines Schutzblechs an einem Fahrzeugrahmen zum Umschließen eines Antriebsbatteriepacks in einem Hohlraum des Schutzblechs.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Erden des Schutzbleches am Fahrzeugrahmen.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Isolieren von Lasten am Batteriepack mithilfe eines Isolators des Schutzblechs und, optional, wobei der Isolator einen gewellten Abschnitt des Schutzblechs umfasst.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Crimpen eines Abschnitts des Schutzblechs, um den gewellten Abschnitt bereitzustellen.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 8, wobei das Batteriepack ein polymerbasiertes Gehäuse einschließt und das Schutzblech ein Metall oder eine Metalllegierung einschließt, welches oder welche thermische und elektromagnetische Abschirmung bereitstellt.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Abdecken des Batteriepacks mit einer Abdeckung des Schutzblechs, welches vom Fahrzeugrahmen getrennt ist, und, optional, ferner umfassend Befestigen der Abdeckung an den übrigen Abschnitten des Schutzblechs mithilfe eines Biegescharniers.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Drücken eines Bodens des Schutzblechs gegen das Batteriepack, um das Batteriepack während des Befestigens zusammenzudrücken.
Batteriepackabschirmverfahren nach Anspruch 14, wobei das Schutzblech einen Boden und eine Mehrzahl an Wänden, welche sich quer vom Boden weg erstrecken, umfasst, das Batteriepack derart im Hohlraum aufgenommen ist, dass das Batteriepack von der Mehrzahl an Wänden beabstandet ist, um eine Lücke zwischen der Mehrzahl an Wänden und dem Schutzblech bereitzustellen.