DE102018114422A1 - Battery holder for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Offenbarung betrifft eine Batteriehalterung (100) für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen (133) in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, mit einem Batterieträger (101) mit einer Bodenplatte (103) zum Aufnehmen der Mehrzahl von Batteriemodulen (133), und einer Wärmetauscherstruktur (105) für die Temperierung der Batteriemodule (133), welche in der Bodenplatte (103) geformt ist, wobei die Wärmetauscherstruktur (105) Fluidhohlkanäle (107, 107-1, 107-2) aufweist, welche innerhalb der Bodenplatte (103) gebildet und zum Leiten von Fluid ausgebildet sind, wobei die Fluidhohlkanäle (107, 107-1, 107-2) jeweils eine Profilinnenwandung (115) aufweisen, welche den jeweiligen Fluidhohlkanal (107, 107-1, 107-2) begrenzt. In den Profilinnenwandungen (115) sind Eindellungen (117, 117-1, 117-2) geformt, welche sich zumindest abschnittsweise entgegen der Fluidströmungsrichtung (113) des jeweiligen Fluidhohlkanals (107, 107-1, 107-2) erstrecken, um eine turbulente Fluidströmung zu bewirken.The disclosure relates to a battery holder (100) for accommodating a plurality of battery modules (133) in an electrically drivable vehicle, with a battery holder (101) with a base plate (103) for accommodating the plurality of battery modules (133), and a heat exchanger structure ( 105) for the temperature control of the battery modules (133) which is formed in the base plate (103), the heat exchanger structure (105) having fluid hollow channels (107, 107-1, 107-2) which are formed within the base plate (103) and are designed to conduct fluid, the fluid hollow channels (107, 107-1, 107-2) each having a profile inner wall (115) which delimits the respective fluid hollow channel (107, 107-1, 107-2). Indentations (117, 117-1, 117-2) are formed in the profile inner walls (115), which extend at least in sections counter to the fluid flow direction (113) of the respective fluid hollow channel (107, 107-1, 107-2) in order to prevent turbulence To cause fluid flow.
Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Batteriehalterung für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen in einem Fahrzeug, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.The present disclosure relates to a battery holder for accommodating a plurality of battery modules in a vehicle, in particular an electrically driven vehicle.
Zur Halterung von Batteriemodulen für die Bereitstellung elektrischer Energie in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen werden üblicherweise Batteriehalterungen verwendet, welche zwischen den Achsen des Fahrzeugs angeordnet sind.Battery holders, which are arranged between the axles of the vehicle, are usually used to hold battery modules for providing electrical energy in electrically driven vehicles.
Zur effizienten Herstellung derartiger Batteriehalterungen können Profilelemente eingesetzt werden, welche in der Druckschrift
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine weitere, effiziente Batteriehalterung zu schaffen.It is the object of the present disclosure to provide another efficient battery holder.
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 of the dependent claims, the description and the accompanying figures.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch eine Batteriehalterung gelöst werden kann, welche eine wirksame Temperierung der Batteriemodule, insbesondere Kühlung der Batteriemodule, sicherstellt. Um einen für eine wirksame Temperierung benötigten vorteilhaften Wärmeaustausch zwischen den Batteriemodulen und der Batteriehalterung zu bewirken, weist die Batteriehalterung eine Wärmetauscherstruktur mit Fluidhohlkanälen auf, welche mit den Batteriemodulen thermisch gekoppelt sind.The present disclosure is based on the knowledge that the above object can be achieved by a battery holder, which ensures effective temperature control of the battery modules, in particular cooling of the battery modules. In order to bring about an advantageous heat exchange between the battery modules and the battery holder required for effective temperature control, the battery holder has a heat exchanger structure with fluid hollow channels which are thermally coupled to the battery modules.
Um einen besonders wirksamen Wärmeaustausch zwischen den Batteriemodulen und durch die Fluidhohlkanäle geleitetes Fluid sicherzustellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine turbulente Fluidströmung des durch die Fluidhohlkanäle strömenden Fluids bewirkt wird.In order to ensure a particularly effective heat exchange between the battery modules and fluid conducted through the fluid hollow channels, it is provided according to the invention that a turbulent fluid flow of the fluid flowing through the fluid hollow channels is brought about.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung eine Batteriehalterung für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, mit einem Batterieträger mit einer Bodenplatte zum Aufnehmen der Mehrzahl von Batteriemodulen, und einer Wärmetauscherstruktur für die Temperierung der Batteriemodule, welche in der Bodenplatte geformt ist, wobei die Wärmetauscherstruktur Fluidhohlkanäle aufweist, welche innerhalb der Bodenplatte gebildet und zum Leiten von Fluid ausgebildet sind, wobei die Fluidhohlkanäle jeweils eine Profilinnenwandung aufweisen, welche den jeweiligen Fluidhohlkanal begrenzt, wobei in den Profilinnenwandungen Eindellungen geformt sind, welche sich zumindest abschnittsweise entgegen der Fluidströmungsrichtung des jeweiligen Fluidhohlkanals erstrecken, um eine turbulente Fluidströmung zu bewirken.According to a first aspect, the disclosure relates to a battery holder for accommodating a plurality of battery modules in an electrically drivable vehicle, with a battery holder with a base plate for accommodating the plurality of battery modules, and a heat exchanger structure for temperature control of the battery modules, which is formed in the base plate , wherein the heat exchanger structure has hollow fluid channels which are formed within the base plate and are designed to conduct fluid, the hollow fluid channels each having a profile inner wall which delimits the respective fluid hollow channel, indentations being formed in the profile inner walls, which at least in sections counter to the direction of fluid flow extend respective fluid hollow channel to cause a turbulent fluid flow.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die sich entgegen der Fluidströmungsrichtung erstreckenden Eindellungen Turbulenzen in der Fluidströmung entstehen lassen, ohne dass ein übermäßiger Strömungswiderstand für durch die Fluidhohlkanäle strömendes Fluid bewirkt wird.This achieves the technical advantage that the indentations extending counter to the direction of the fluid flow can cause turbulence in the fluid flow without causing an excessive flow resistance for fluid flowing through the fluid hollow channels.
Eine entsprechend turbulente Fluidströmung bewirkt ein besonders vorteilhaftes Vermischen des Fluids innerhalb der Fluidhohlkanäle, so dass eine besonders gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Fluids und der Bodenplatte, bzw. der Batterieträger sichergestellt wird, welche sich vorteilhaft auf die Wärmeaustauschfähigkeiten des Fluids auswirkt. Somit können insbesondere signifikante Temperaturgradienten in der Fluidströmung vermieden werden, und Wärme aus den Batteriemodulen kann über die Bodenplatte und das Fluid abgeleitet werden.A correspondingly turbulent fluid flow causes a particularly advantageous mixing of the fluid within the fluid hollow channels, so that a particularly uniform temperature distribution within the fluid and the base plate or the battery holder is ensured, which has an advantageous effect on the heat exchange capabilities of the fluid. In particular, significant temperature gradients in the fluid flow can thus be avoided, and heat from the battery modules can be dissipated via the base plate and the fluid.
Zudem wird durch die in der Profilinnenwandung geformten Eindellungen die für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehende Fläche der Profilinnenwandung vergrößert, so dass ein besonders wirksamer Wärmeaustausch bewirkt werden kann.In addition, the indentations formed in the profile inner wall increase the area of the profile inner wall available for heat exchange, so that a particularly effective heat exchange can be brought about.
Darüber hinaus kann das Einbringen der Eindellungen in die Profilinnenwandung während des Herstellungsverfahrens der Batteriehalterung besonders vorteilhaft durchgeführt werden.In addition, the indentations can be introduced into the inner wall of the profile during the manufacturing process of the battery holder in a particularly advantageous manner.
In einer Ausführungsform ist die Batteriehalterung einstückig extrudiert. In einer Ausführungsform umfasst die Batteriehalterung mehrere Batterieträger bzw. Bodenplatten, welche jeweils einstückig mit der Wärmetauscherstruktur extrudiert ausgebildet sind. Die Bodenplatten bzw. Batterieträger sind nebeneinander angeordnet und zusammen gefügt, insbesondere fluiddicht zusammen gefügt.In one embodiment, the battery holder is extruded in one piece. In one embodiment, the battery holder comprises a plurality of battery carriers or base plates, which are each formed in one piece with the heat exchanger structure. The base plates or battery carriers are arranged next to one another and joined together, in particular joined together in a fluid-tight manner.
In einer Ausführungsform sind die Fluidhohlkanäle innerhalb der Bodenplatte nebeneinander anliegend angeordnet, oder sind die Fluidhohlkanäle innerhalb der Bodenplatte voneinander beanstandet nebeneinander angeordnet.In one embodiment, the fluid hollow channels are arranged adjacent to one another within the base plate, or the fluid hollow channels are arranged adjacent to one another within the base plate, spaced apart from one another.
In einer Ausführungsform weisen die Fluidhohlkanäle einen ovalen, insbesondere kreisrunden, rechteckigen und/oder langlochförmigen Querschnitt auf.In one embodiment, the fluid hollow channels have an oval, in particular circular, rectangular and / or elongated cross section.
In einer Ausführungsform verlaufen die Fluidhohlkanäle parallel zueinander.In one embodiment, the hollow fluid channels run parallel to one another.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Fluidhohlkanäle in dem Batterieträger rohrförmig gebildet. In an advantageous embodiment, the fluid hollow channels are tubular in the battery carrier.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Bodenplatte eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Modulaufnahmen auf, wobei jede Modulaufnahme für die Aufnahme von einem Batteriemodul oder mehreren Batteriemodulen vorgesehen ist, wobei die Modulaufnahmen insbesondere durch Trennwände voneinander abgetrennt sind. Die Trennwände liegen insbesondere auf der Bodenplatte auf, kontaktieren die Bodenplatte oder sind mit der Bodenplatte stoffschlüssig verbunden. Die Trennwände können untereinander verbunden sein, insbesondere stoffschlüssig verbunden sein. Es ist aber auch möglich, dass die Trennwände indirekt beispielsweise über Koppelteile mit der Bodenplatte verbunden sind. In einer Ausführungsform können die Modulaufnahmen auch durch Bodenvertiefungen in der Bodenplatte geformt sein.In an advantageous embodiment, the base plate has a plurality of module receptacles arranged next to one another, each module receptacle being provided for receiving one battery module or a plurality of battery modules, the module receptacles being separated from one another in particular by partition walls. The partitions lie in particular on the base plate, contact the base plate or are integrally connected to the base plate. The partitions can be connected to one another, in particular connected in a materially bonded manner. However, it is also possible for the partitions to be connected indirectly to the base plate, for example via coupling parts. In one embodiment, the module receptacles can also be formed by recesses in the base plate.
In einer Ausführungsform ist die Bodenplatte als Unterfahrschutz des Fahrzeugs ausgebildet oder ist unterhalb der Bodenplatte eine weitere Schutzplatte als Unterfahrschutz vorgesehen.In one embodiment, the base plate is designed as an underride protection for the vehicle or a further protection plate is provided as underride protection underneath the base plate.
In einer Ausführungsform ist die Wärmetauscherstruktur Teil eines Kältekreislaufs oder eines Wärmekreislaufs.In one embodiment, the heat exchanger structure is part of a refrigeration cycle or a heat cycle.
In einer Ausführungsform ist die Bodenplatte aus einem Metall, insbesondere Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder Aluminium-Legierung geformt.In one embodiment, the base plate is formed from a metal, in particular light metal, in particular aluminum or aluminum alloy.
In einer Ausführungsform weist die Bodenplatte eine den Batteriemodulen zugewandte Plattenoberseite und eine der Plattenoberseite abgewandte Plattenunterseite auf, wobei die Fluidhohlkanäle innerhalb der Bodenplatte zwischen der Plattenoberseite und der Plattenunterseite gebildet sind, und wobei die Fluidhohlkanäle mit der Plattenoberseite und/oder mit der Plattenoberseite thermisch gekoppelt sind.In one embodiment, the base plate has a top side facing the battery modules and a bottom side facing away from the top side, the hollow fluid channels being formed within the bottom plate between the top side and the bottom side, and the hollow fluid channels being thermally coupled to the top side and / or to the top side ,
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die thermische Kopplung der Fluidhohlkanäle mit der Plattenoberseite ein besonders wirksamer Wärmeaustausch zwischen der Wärmetauscherstruktur und den Batteriemodulen sichergestellt wird, und/oder dass durch die thermische Kopplung der Fluidhohlkanäle mit der Plattenunterseite ein besonders wirksamer Wärmeaustausch zwischen der Wärmetauscherstruktur und einem Außenbereich der Bodenplatte sichergestellt wird.This achieves the technical advantage that a particularly effective heat exchange between the heat exchanger structure and the battery modules is ensured by the thermal coupling of the fluid hollow channels to the top of the plate, and / or that a particularly effective heat exchange between the heat exchanger structure is ensured by the thermal coupling of the fluid hollow channels to the underside of the plate and an outer area of the base plate is ensured.
In einer Ausführungsform weisen die Profilinnenwandungen jeweils eine der Plattenoberseite zugewandte Profilinnenwandungsoberseite und jeweils eine der Plattenunterseite zugewandte Profilinnenwandungsunterseite auf, wobei die Eindellungen in der Profilinnenwandungsoberseite und/oder in der Profilinnenwandungsunterseite geformt sind.In one embodiment, the profile inner walls each have a profile inner wall top facing the plate top and a profile inner wall bottom facing the plate underside, wherein the indentations are formed in the profile inner wall top and / or in the profile inner wall bottom.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Eindellungen entweder ausschließlich in der Profilinnenwandungsoberseite, ausschließlich in der Profilinnenwandungsunterseite, oder sowohl in der Profilinnenwandungsoberseite und in der Profilinnenwandungsunterseite geformt sein können, um eine besonders vorteilhafte Wärmetauscherstruktur bereitzustellen.This achieves the technical advantage that the indentations can either be formed exclusively in the upper side of the inner wall of the profile, exclusively in the lower side of the inner wall of the profile, or both in the upper side of the inner wall and in the lower side of the inner wall to provide a particularly advantageous heat exchanger structure.
In einer Ausführungsform sind in der Profilinnenwandungsoberseite erste Eindellungen geformt, und sind in der Profilinnenwandungsunterseite zweite Eindellungen geformt, wobei die ersten und zweiten Eindellungen in Fluidströmungsrichtung versetzt zueinander oder nicht versetzt zueinander angeordnet sind.In one embodiment, first indentations are formed in the upper side of the inner wall of the profile, and second indentations are formed in the lower side of the inner wall of the profile, the first and second indentations being arranged offset to one another or not offset to one another in the direction of fluid flow.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das versetzt zueinander Anordnen oder nicht versetzt zueinander Anordnen der Eindellungen in der Profilinnenwandungsoberseite und in der Profilinnenwandungsunterseite die Turbulenzen in der Fluidströmung vorteilhaft gesteuert werden können. Eine versetzte Anordnung der Eindellungen bedeutet hierbei, dass eine Projektion einer in der Profilinnenwandungsoberseite geformten ersten Eindellung auf die Profilinnenwandungsunterseite zwischen zwei zweiten Eindellungen der Profilinnenwandungsunterseite angeordnet ist. Eine nicht versetzte Anordnung bedeutet hierbei, dass eine Projektion einer ersten Eindellung auf die Profilinnenwandungsunterseite mit einer zweiten Eindellung überlappt.This achieves the technical advantage that the turbulence in the fluid flow can be advantageously controlled by arranging the indentations in the upper side of the profile inner wall and in the lower side of the profile inner wall by staggering or not staggering. An offset arrangement of the indentations here means that a projection of a first indentation formed in the upper side of the inner wall of the profile is arranged on the lower side of the inner wall of the profile between two second indentations of the lower side of the inner wall of the profile. An arrangement that is not offset here means that a projection of a first indentation on the underside of the profile inner wall overlaps with a second indentation.
In einer Ausführungsform umfassen die Eindellungen Erhöhungen der Profilinnenwandungen, welche den Innendurchmesser des jeweiligen Fluidhohlkanals verringern, und/oder umfassen die Eindellungen Vertiefungen der Profilinnenwandungen, welche den Innendurchmesser des jeweiligen Fluidhohlkanals vergrößern.In one embodiment, the indentations comprise increases in the profile inner walls, which reduce the inner diameter of the respective fluid hollow channel, and / or the indentations comprise indentations in the profile inner walls, which increase the inner diameter of the respective fluid hollow channel.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Ausbilden von Erhöhungen und/oder Vertiefungen in den Profilinnenwandungen eine turbulente Fluidströmung vorteilhaft bereitgestellt werden kann. Das Ausbilden von Erhöhungen kann insbesondere durch ein Eindrücken der Bodenplatte ermöglicht werden, so dass die Profilinnenwandungen nach innen eingedellt werden und sich der Innendurchmesser des jeweiligen Fluidhohlkanals verringert.This achieves the technical advantage that a turbulent fluid flow can advantageously be provided by forming elevations and / or depressions in the profile inner walls. The formation of elevations can be made possible in particular by pressing in the base plate, so that the inside walls of the profile are indented and the inside diameter of the respective hollow fluid channel is reduced.
In einer Ausführungsform weisen die Eindellungen jeweils eine Kante und/oder eine abgerundete Seite auf, welche sich zumindest abschnittsweise entgegen der Fluidströmungsrichtung des jeweiligen Fluidhohlkanals erstreckt.In one embodiment, the indentations each have an edge and / or a rounded side, which at least in sections extends against the fluid flow direction of the respective fluid hollow channel.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass sich an der Kante der jeweiligen Eindellungen Verwirbelungen in der Fluidströmung bilden, und/oder dass an einer abgerundete Seite der jeweiligen Eindellungen eine Um, bzw. Ablenkung der Fluidströmung an den Profilinnenwandungen erreicht werden kann.This has the technical advantage that swirls form in the fluid flow at the edge of the respective indentations and / or that a deflection or deflection of the fluid flow on the inner walls of the profile can be achieved on a rounded side of the respective indentations.
In einer Ausführungsform sind die Eindellungen parallel zueinander in den Profilinnenwandungen geformt sind, und/oder sind die Eindellungen mit einem konstanten Abstand zueinander angeordnet sind.In one embodiment, the indentations are formed parallel to one another in the profile inner walls, and / or the indentations are arranged at a constant distance from one another.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine gleichmäßige turbulente Fluidströmung innerhalb der Fluidhohlkanäle sichergestellt werden kann.This achieves the technical advantage that a uniform turbulent fluid flow can be ensured within the fluid hollow channels.
In einer Ausführungsform erstrecken sich die Eindellungen jeweils winklig zu einer sich entlang der Fluidströmungsrichtung erstreckenden Längsachse des jeweiligen Fluidhohlkanals, um einen Winkel zwischen der Längsachse des jeweiligen Fluidhohlkanals und einer Erstreckungsrichtung der jeweiligen Eindellung zu bilden, wobei der Winkel insbesondere zwischen 100° und 170° beträgt.In one embodiment, the indentations each extend at an angle to a longitudinal axis of the respective fluid hollow channel extending along the fluid flow direction in order to form an angle between the longitudinal axis of the respective fluid hollow channel and an extension direction of the respective indentation, the angle being in particular between 100 ° and 170 ° ,
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die winklige Anordnung der Eindellungen besonders vorteilhaft Turbulenzen in der Fluidströmung bereitgestellt werden können.This achieves the technical advantage that the angular arrangement of the indentations makes it possible to provide turbulence in the fluid flow in a particularly advantageous manner.
In einer Ausführungsform umfassen die Fluidhohlkanäle erste Fluidhohlkanäle und zweite Fluidhohlkanäle, wobei zwischen einem ersten Fluidhohlkanal und einem zweiten Fluidhohlkanal jeweils ein Hohlkanal angeordnet ist, welcher nicht Fluid-durchströmt sind.In one embodiment, the fluid hollow ducts comprise first fluid hollow ducts and second fluid hollow ducts, wherein a hollow duct is arranged between a first fluid hollow duct and a second fluid hollow duct, through which no fluid flows.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die jeweils zwischen einem ersten und zweiten Fluidhohlkanal angeordneten Hohlkanäle eine vorteilhafte Struktur des Batterieträgers bereitstellen.This achieves the technical advantage that the hollow channels arranged between a first and a second fluid hollow channel each provide an advantageous structure for the battery holder.
In einer Ausführungsform verlaufen die in den Profilinnenwandungen der ersten Fluidhohlkanäle und zweiten Fluidhohlkanäle geformten Eindellungen in die Hohlkanäle hinein oder überbrücken die Hohlkanäle.In one embodiment, the indentations formed in the profile inner walls of the first fluid hollow channels and second fluid hollow channels run into the hollow channels or bridge the hollow channels.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Zahl der in den Batterieträger eingebrachten Eindellungen reduziert werden kann.This has the technical advantage that the number of indentations introduced into the battery holder can be reduced.
In einer Ausführungsform weist die Bodenplatte eine Bodenplattenhöhe auf, und weisen die Eindellungen eine Eindellungshöhe auf, welche geringer als die Bodenplattenhöhe ist, wobei die Eindellungshöhe insbesondere zwischen 5% und 30% der Bodenplattenhöhe beträgt.In one embodiment, the base plate has a base plate height and the indentations have an indentation height which is less than the base plate height, the indentation height being in particular between 5% and 30% of the base plate height.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhaft turbulente Fluidströmung in den Fluidhohlkanälen bereitgestellt werden kann.This achieves the technical advantage that an advantageously turbulent fluid flow can be provided in the fluid hollow channels.
In einer Ausführungsform weisen die Fluidhohlkanäle eine Fluidhohlkanalbreite auf, und weisen die Eindellungen eine Eindellungsbreite auf, welche gleich oder geringer als die Fluidhohlkanalbreite ist, wobei die Eindellungsbreite insbesondere zwischen 30% und 100% der Fluidhohlkanalbreite beträgt.In one embodiment, the fluid hollow channels have a fluid hollow channel width, and the indentations have an indentation width which is equal to or less than the fluid hollow channel width, the indentation width being in particular between 30% and 100% of the fluid hollow channel width.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhaft turbulente Fluidströmung in den Fluidhohlkanälen bereitgestellt werden kann.This achieves the technical advantage that an advantageously turbulent fluid flow can be provided in the fluid hollow channels.
In einer Ausführungsform sind die Fluidhohlkanäle jeweils durch Kanaltrennwände voneinander fluidtechnisch getrennt, wobei in den Kanaltrennwänden insbesondere keine Eindellungen geformt sind.In one embodiment, the fluid hollow ducts are each fluidically separated from one another by duct partitions, in particular no indentations being formed in the duct partitions.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Eindellungen insbesondere nicht in den Kanaltrennwänden zwischen den Fluidhohlkanälen, sondern in einer Profilinnenwandungsoberseite und/oder in einer Profilinnenwandungsunterseite der Profilinnenwandung angeordnet sind.This has the technical advantage that the indentations are in particular not arranged in the channel partitions between the fluid hollow channels, but rather in an upper side of the inner wall of the profile and / or in a lower side of the inner wall of the inner wall of the profile.
In einer Ausführungsform weist die Batteriehalterung ein Wärmeübertragungselement, insbesondere eine Wärmeleitfolie auf, wobei das Wärmeübertragungselement zwischen der Bodenplatte und den Batteriemodulen angeordnet ist, und wobei das Wärmeübertragungselement insbesondere zwischen einer den Batteriemodulen zugewandte Plattenoberseite und den Batteriemodulen angeordnet ist.In one embodiment, the battery holder has a heat transfer element, in particular a heat-conducting film, the heat transfer element being arranged between the base plate and the battery modules, and the heat transfer element being arranged in particular between a top side of the plate facing the battery modules and the battery modules.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Wärmeübertragungselement der Wärmeaustausch zwischen Batteriemodulen und Bodenplatte verbessert werden kann.This has the technical advantage that the heat exchange element between the battery modules and the base plate can be improved by the heat transfer element.
In einer Ausführungsform weist die Batteriehalterung eine Mehrzahl von Batterieträgern auf, welche fluidtechnisch miteinander verbunden sind, wobei die Batterieträger insbesondere kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.In one embodiment, the battery holder has a plurality of battery carriers which are connected to one another in terms of fluid technology, the battery carriers being connected to one another in particular in a force-locking, positive-locking and / or material-locking manner.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das fluidtechnische Verbinden einer Mehrzahl von Batterieträgern miteinander die für die Batteriemodule zur Verfügung stehende Fläche einfach vergrößert werden kann.This achieves the technical advantage that the area available for the battery modules can easily be enlarged by fluidly connecting a plurality of battery carriers to one another.
In einer Ausführungsform weist die Batteriehalterung einen rohrförmigen Fluidsammler auf, welcher an einer Stirnseite der Bodenplatte angeordnet ist, welcher mit den Fluidhohlkanälen fluidtechnisch verbunden ist, und welcher ausgebildet ist aus den Fluidhohlkanälen austretendes Fluid aufzunehmen oder in die Fluidhohlkanäle eintretendes Fluid zu führen, wobei der rohrförmige Fluidsammler insbesondere mit der Bodenplatte formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist. In one embodiment, the battery holder has a tubular fluid collector, which is arranged on an end face of the base plate, which is fluidically connected to the fluid hollow channels, and which is designed to receive fluid emerging from the fluid hollow channels or to guide fluid entering the fluid hollow channels, the tubular Fluid collector is in particular connected to the base plate in a form-fitting, force-fitting and / or material-fitting manner.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den an einer Stirnseite der Bodenplatte angeordneten Fluidsammler ein wirksames Zuführen, bzw. Abführen von Fluid in Bezug auf die Wärmetauscherstruktur sichergestellt werden kann. Hierbei ist insbesondere an einer ersten Stirnseite der Bodenplatte ein erster rohrförmiger Fluidsammler angeordnet, welcher ausgebildet ist, in die Fluidhohlkanäle eintretendes Fluid zu führen, und ist insbesondere an einer der ersten Stirnseite abgewandten zweiten Stirnseite der Bodenplatte ein zweiter rohrförmiger Fluidsammler angeordnet, welcher ausgebildet ist, aus den Fluidhohlkanälen austretendes Fluid abzuführen.This achieves the technical advantage that the fluid collector arranged on an end face of the base plate ensures effective supply or discharge of fluid with respect to the heat exchanger structure. In this case, a first tubular fluid collector, which is designed to guide fluid entering the fluid hollow channels, is arranged in particular on a first end face of the base plate, and a second tubular fluid collector, which is designed, is arranged in particular on a second end face of the base plate facing away from the first end face. to discharge fluid emerging from the fluid hollow channels.
In einer Ausführungsform erstreckt sich der rohrförmige Fluidsammler entlang der Stirnseite, wobei der rohrförmige Fluidsammler Fluidstutzen aufweist, welche in Fluidhohlkanalöffnungen der Fluidhohlkanäle fluiddicht eingeführt sind.In one embodiment, the tubular fluid collector extends along the end face, the tubular fluid collector having fluid nozzles which are inserted in a fluid-tight manner in the hollow hollow channel openings of the fluid hollow channels.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriehalterung für die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriemodulen in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, umfassend die folgenden Verfahrensschritte, Extrudieren eines Metalls zu einer Bodenplatte mit einer Wärmetauscherstruktur für die Temperierung der Batteriemodule, wobei die Wärmetauscherstruktur Fluidhohlkanäle aufweist, welche innerhalb der Bodenplatte gebildet und zum Leiten von Fluid ausgebildet sind, wobei die Fluidhohlkanäle jeweils eine Profilinnenwandung aufweisen, welche den jeweiligen Fluidhohlkanal begrenzen, und Formen von Eindellungen in den Profilinnenwandungen, wobei sich die Eindellungen zumindest abschnittsweise entgegen der Fluidströmungsrichtung des jeweiligen Fluidhohlkanals erstrecken, um einen Strömungswiderstand und eine turbulente Fluidströmung zu bewirken.According to a second aspect, the disclosure relates to a method for producing a battery holder for accommodating a plurality of battery modules in an electrically drivable vehicle, comprising the following method steps, extruding a metal into a base plate with a heat exchanger structure for the temperature control of the battery modules, the heat exchanger structure having fluid hollow channels which are formed within the base plate and are designed to conduct fluid, the fluid hollow channels each having a profile inner wall which delimit the respective fluid hollow channel, and forms of indentations in the profile inner walls, the indentations extending at least in sections counter to the fluid flow direction of the respective fluid hollow channel to cause flow resistance and turbulent fluid flow.
In einer Ausführungsform erfolgt das Formen von Eindellungen durch walztechnisches Bearbeiten zumindest entlang der Fluidhohlkanäle, und wird die so geformte Bodenplatte anschließend aktiv gekühlt.In one embodiment, the indentations are formed by rolling processing at least along the hollow fluid channels, and the base plate thus formed is then actively cooled.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die durch das Formen erhaltenen Eindellungen in den Profilinnenwandungen wirksam bereitgestellt werden können.This has the technical advantage that the indentations obtained by the molding can be effectively provided in the profile inner walls.
In einer Ausführungsform wird das Formen von Eindellungen durch das Pressen eines Presswerkzeugs auf die Bodenplatte erreicht.In one embodiment, the indentation is formed by pressing a pressing tool onto the base plate.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Pressen des Presswerkzeuges auf die Bodenplatte Eindellungen in den Profilinnenwandungen wirksam bereitgestellt werden können.This achieves the technical advantage that indentations in the profile inner walls can be effectively provided by pressing the pressing tool onto the base plate.
In einer Ausführungsform wird das Formen von Eindellungen nach dem Extrudieren der Bodenplatte durchgeführt, wobei das Formen insbesondere in einem heißen Zustand der extrudierten Bodenplatte durchgeführt wird.In one embodiment, the molding of indentations is carried out after the extrusion of the base plate, the molding being carried out in particular in a hot state of the extruded base plate.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass in einem heißen Zustand der extrudierten Bodenplatte die Eindellungen einfacher geformt werden können. Ein heißer Zustand der extrudierten Bodenplatte umfasst hierbei eine Temperatur der extrudierten Bodenplatte von mehr als 100 °C, insbesondere von mehr als 200 °C, insbesondere von mehr als 300 °C.This gives the technical advantage that the indentations can be shaped more easily when the extruded base plate is hot. A hot state of the extruded base plate here comprises a temperature of the extruded base plate of more than 100 ° C., in particular of more than 200 ° C., in particular of more than 300 ° C.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer Batteriehalterung gemäß einer Ausführungsform; -
2A ,2B ,2C Ausführungsformen von Fluidhohlkanälen mit Eindellungen in einer Batteriehalterung; -
3 eine Batteriehalterung mit einem Batteriemodul in einer Ausführungsform; -
4 einer Batteriehalterung mit Fluidhohlkanälen mit Eindellungen in einer Ausführungsform; -
5 einer Batteriehalterung mit Fluidhohlkanälen mit Eindellungen in einer Ausführungsform; -
6 einer Batteriehalterung mit rohrförmigen Fluidsammlern in einer Ausführungsform; und -
7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen einer Batteriehalterung.
-
1 a schematic view of a battery holder according to an embodiment; -
2A .2 B .2C Embodiments of hollow fluid channels with indentations in a battery holder; -
3 a battery holder with a battery module in one embodiment; -
4 a battery holder with fluid hollow channels with indentations in one embodiment; -
5 a battery holder with fluid hollow channels with indentations in one embodiment; -
6 a battery holder with tubular fluid collectors in one embodiment; and -
7 is a schematic representation of a method for manufacturing a battery holder.
Die Batteriehalterung
Die Batteriehalterung
Die Batteriehalterung
Die Batteriehalterung
Durch das durch die Fluidhohlkanäle
An einer Stirnseite
Die Fluidhohlkanäle
Die Fluidhohlkanäle
Die Fluidhohlkanäle
Dadurch, dass sich die Eindellungen
Die Eindellungen
Auch wenn in der in
Hierbei sind die Fluidhohlkanäle
Die
Die Batterieträger
An den gegenüberliegenden Stirnseiten
Die Fluidhohlkanäle
In der in
Wie in der
Wie in den
Zudem können die Eindellungen
Für Details wird hierzu auf die Ausführungen in Bezug auf die
Die Bodenplatte
Die Batteriehalterung
Für Details wird hierzu auf die Ausführungen in Bezug auf die
In der in
Die Eindellungen
In der in
Die Batteriehalterung
Für Details wird hierzu auf die Ausführungen in Bezug auf die
An den Stirnseiten
Hierbei ist an einer ersten Stirnseite
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Batteriehalterungbattery holder
- 101101
- Batterieträgerbattery carrier
- 103103
- Bodenplattebaseplate
- 105105
- Wärmetauscherstrukturheat exchanger structure
- 107107
- FluidhohlkanalFluid hollow channel
- 107-1107-1
- Erster FluidhohlkanalFirst fluid hollow channel
- 107-2107-2
- Zweiter FluidhohlkanalSecond hollow fluid channel
- 109109
- Stirnseite der BodenplatteFace of the base plate
- 109-1109-1
- Erste StirnseiteFirst face
- 109-2109-2
- Zweite StirnseiteSecond face
- 111111
- FluidhohlkanalöffnungFluid hollow channel opening
- 113113
- FluidströmungsrichtungFluid flow direction
- 115115
- ProfilinnenwandungProfilinnenwandung
- 117117
- Eindellungdenting
- 117-1117-1
- Erste EindellungFirst dent
- 117-2117-2
- Zweite EindellungSecond dent
- 119119
- Kanaltrennwändechannel partitions
- 121121
- PlattenoberseitePlate upper side
- 123123
- PlattenunterseitePlate underside
- 125125
- ProfilinnenwandungsunterseiteProfilinnenwandungsunterseite
- 127127
- ProfilinnenwandungsoberseiteProfilinnenwandungsoberseite
- 129129
- Kanteedge
- 131131
- Abstand zwischen EindellungenDistance between indentations
- 133133
- Batteriemodulbattery module
- 135135
- WärmeübertragungselementHeat transfer element
- 137137
- Längsachselongitudinal axis
- 139139
- Erstreckungsrichtung der EindellungenDirection of extension of the indentations
- 141141
- Winkelangle
- 143143
- Rohrförmiger FluidsammlerTubular fluid collector
- 143-1143-1
- Erster rohrförmiger FluidsammlerFirst tubular fluid collector
- 143-2143-2
- Zweiter rohrförmiger FluidsammlerSecond tubular fluid collector
- 200200
- Verfahren zum Herstellen einer BatteriehalterungMethod of making a battery holder
- 201201
- Erster Verfahrensschritt: Extrudieren eines Metalls zu einer BodenplatteFirst process step: extruding a metal into a base plate
- 203203
- Zweiter Verfahrensschritt: Formen von EindellungenSecond step: forming indentations
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012100977 B3 [0003]DE 102012100977 B3 [0003]
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018114422.9A DE102018114422A1 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Battery holder for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018114422.9A DE102018114422A1 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Battery holder for a vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018114422A1 true DE102018114422A1 (en) | 2019-12-19 |
Family
ID=68724420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018114422.9A Ceased DE102018114422A1 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Battery holder for a vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018114422A1 (en) |
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-
2018
- 2018-06-15 DE DE102018114422.9A patent/DE102018114422A1/en not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |