DE102018215392A1 - Electrically drivable motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug (K) mit einer bodenseitigen Fahrzeugstruktur (MS), durch die wenigstens ein Aufnahmeraum (A) zur Aufnahme wenigstens eines Batteriezellen (4) haltenden Batteriegehäuses (BG) gebildet wird.
Die Erfindung schlägt vor, dass die Fahrzeugstruktur (MS) mehrere Längsträger (1) aufweist, durch die mehrere Aufnahmeräume (A) gebildet sind, in denen jeweils wenigstens ein Batteriegehäuse (BG) mit Batteriezellen (4) aufnehmbar oder aufgenommen ist.
The invention relates to an electrically drivable motor vehicle (K) with a vehicle structure (MS) on the bottom, through which at least one receiving space (A) for accommodating at least one battery housing (BG) holding battery cells (4) is formed.
The invention proposes that the vehicle structure (MS) has a plurality of longitudinal members (1), through which a plurality of receiving spaces (A) are formed, in each of which at least one battery housing (BG) with battery cells (4) can be received or received.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Batteriegehäuse mit Batteriezellen zur Montage an einem solchen elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug.The invention relates to an electrically drivable motor vehicle with the features of the preamble of
Ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, welches trotz Schaffung von Aufnahmeraum zur Aufnahme von Batteriezellen eine verbesserte, stabilere Fahrzeugstruktur aufweist.The present invention is based on the object of providing an electrically drivable motor vehicle with the features of the preamble of
Vorgenannte Aufgabe wird mit einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The aforementioned object is achieved with an electrically drivable motor vehicle with the features of
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, ein geeignetes Batteriegehäuse mit Batteriezellen zur Montage an einem solchen elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 11 gelöstThe invention is also based on the object of providing a suitable battery housing with battery cells for mounting on such an electrically drivable motor vehicle. This object is achieved with the features of
Die Erfindung geht zunächst aus von einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug mit einer bodenseitigen Fahrzeugstruktur. Durch die Fahrzeugstruktur wird wenigstens ein Aufnahmeraum zur Aufnahme wenigstens eines Batteriezellen enthaltendes Batteriegehäuses gebildet.The invention is initially based on an electrically drivable motor vehicle with a vehicle structure on the bottom. The vehicle structure forms at least one receiving space for receiving at least one battery housing containing battery cells.
Die Erfindung schlägt vor, dass die Fahrzeugstruktur mehrere Längsträger aufweist und durch die Längsträger mehrere Aufnahmeräume gebildet sind. In jeden der Aufnahmeräume ist wenigstens ein Batteriezellen enthaltendes Batteriegehäuse aufnehmbar oder aufgenommen.The invention proposes that the vehicle structure has a plurality of longitudinal members and that a plurality of receiving spaces are formed by the longitudinal members. At least one battery housing containing battery cells can be received or accommodated in each of the receiving spaces.
Durch diese Merkmale der Erfindung wird die Grundvoraussetzung für eine große Flexibilität hinsichtlich der Ausstattung des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit elektrischer Kapazität geschaffen, wobei gleichzeitig ausreichende Stabilität der Fahrzeugstruktur gegeben ist.These features of the invention create the basic prerequisites for great flexibility with regard to equipping the electrically drivable motor vehicle with electrical capacity, while at the same time providing the vehicle structure with sufficient stability.
Gemäß einer Ausbildung des Erfindungsgedankens weisen alle Längsträger in Fahrzeugquerrichtung gesehen einen gleich großen Abstand zueinander auf. Hierdurch wird die Voraussetzung dafür geschaffen, dass eine Teilung der elektrischen Kapazität für das elektrisch antreibbare Kraftfahrzeug in gleichen Größen und mit einem Höchstmaß an Gleichteilen möglich ist.According to an embodiment of the concept of the invention, all the longitudinal beams are at an equal distance from one another when viewed in the transverse direction of the vehicle. In this way, the prerequisite is created for a division of the electrical capacity for the electrically drivable motor vehicle in the same sizes and with a maximum of identical parts.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn durch jeden der Aufnahmeräume genau ein Batteriegehäuse mit Batteriezellen aufnehmbar oder aufgenommen ist, wobei die Batteriegehäuse mitsamt den darin aufgenommenen Batteriezellen identisch aufgebaut sind. Die Außenabmessungen und der innere Aufbau eines jeden Batteriegehäuses ist also baugleich. Hierdurch ist eine kostenreduzierte Ausstattung des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Kapazität möglich, wobei die Wartung und der Austausch der Batteriegehäuse bzw. der Batteriezellen vereinfacht wird.In this case, it is advantageous if exactly one battery housing with battery cells can be accommodated or accommodated through each of the accommodating spaces, the battery housing including the battery cells accommodated therein being constructed identically. The external dimensions and the internal structure of each battery housing are therefore identical. This makes it possible to equip the motor vehicle with electrical capacity at reduced cost, the maintenance and replacement of the battery housing or the battery cells being simplified.
Jedes Batteriegehäuse wird vorzugsweise über geeignete Befestigungsmittel (beispielsweise Verschraubung von Halteleisten) an den Längsträgern befestigt.Each battery housing is preferably fastened to the side members by means of suitable fastening means (for example screwing of holding strips).
Es ist auch denkbar und ermöglicht eine gute Anpassung an Kundenwünsche, wenn durch wenigstens einen Aufnahmeraum genau ein Batteriegehäuse mit Batteriezellen aufgenommen ist und wenigstens ein anderer Aufnahmeraum leer ist. In diesem Fall ist also neben wenigstens einem mit einem Batteriegehäuse gefüllten Aufnahmeraum wenigstens ein Aufnahmeraum noch frei und steht für die vorhandene elektrische Kapazität bzw. Reichweite des Kraftfahrzeugs (noch) nicht zur Verfügung. Bei Bedarf kann der leere Aufnahmeraum nachträglich mit einem geeigneten Batteriegehäuse zumindest zeitweise (z.B. für den Urlaub) aufgefüllt und somit die Reichweite des Kraftfahrzeugs erhöht werden.It is also conceivable and enables good adaptation to customer requirements if exactly one battery housing with battery cells is accommodated by at least one accommodating space and at least one other accommodating space is empty. In this case, in addition to at least one receiving space filled with a battery housing, at least one receiving space is still free and is not (yet) available for the existing electrical capacity or range of the motor vehicle. If necessary, the empty recording space can be filled up at least temporarily (e.g. for vacation) with a suitable battery housing, thus increasing the range of the motor vehicle.
Es sind nun also, unabhängig von der Anzahl der gebildeten Aufnahmeräume, folgende Ausstattungsvarianten des Kraftfahrzeugs denkbar:
- • Nur in einem der Aufnahmeräume ist ein Batteriegehäuse mit Batteriezellen aufgenommen, der andere oder die anderen Aufnahmeräume sind leer (Minimalkapazität)
- • Alle zur Verfügung stehenden Aufnahmeräume sind mit Batteriegehäusen gefüllt, welche also Batteriezellen aufweisen (Maximalkapazität)
- • Zwischen der Minimal- und der Maximalkapazität liegende Ausstattungsvarianten.
- • A battery housing with battery cells is only accommodated in one of the accommodating rooms, the other or the other accommodating rooms are empty (minimum capacity)
- • All available recording rooms are filled with battery housings, which have battery cells (maximum capacity)
- • Equipment variants lying between the minimum and maximum capacity.
Es wird auf diese Weise also ein sehr flexibles Baukastensystem zur Verfügung gestellt.In this way, a very flexible modular system is made available.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden durch die Längsträger drei Aufnahmeräume gebildet. Durch eine derartige Dreiteilung des bodenseitig zur Verfügung stehenden, gesamten Aufnahmeraums kann ein optimales Verhältnis zwischen für Kunden zur Verfügung stellbaren, praxistauglichen Ausstattungsvarianten und Fahrzeugstabilität geschaffen werden.According to another development of the invention, three receiving spaces are formed by the side members. Such a three-way division of the entire receiving space available on the floor can create an optimal relationship between practical equipment variants that are available to customers and vehicle stability.
Die drei Aufnahmeräume können durch vier in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs weisende Längsträger geschaffen werden. Zwischen zwei benachbarten Längsträgern wird jeweils ein Aufnahmeraum für ein Batteriegehäuse oder ein Leergehäuse geschaffen.The three receiving spaces can be created by four longitudinal beams pointing in the longitudinal direction of the motor vehicle. A receiving space for a battery housing or an empty housing is created between two adjacent side members.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird durch jeden der Längsträger ein Lastpfad in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs gebildet. Dies kann dadurch verwirklicht sein, indem jeder Längsträger eine vordere und eine hintere, bodenseitige Fahrzeugstruktur des Kraftfahrzeugs miteinander verbindet.In an expedient development of the invention, a load path in the longitudinal direction of the motor vehicle is formed by each of the side members. This can be achieved in that each longitudinal member connects a front and a rear, bottom-side vehicle structure of the motor vehicle to one another.
Trotz Schaffung mehrerer Aufnahmeräume für Batteriegehäuse kann somit auch bei einer nur gewünschten Minimalkapazität des Kraftfahrzeugs ein hohes Maß an Fahrzeugstabilität in Längsrichtung erhalten werden. Ein Auffüllen von nicht genutzten Aufnahmeräumen mit Leergehäusen zur Stabilitätserhöhung in Längsrichtung ist nicht notwendig. Somit können Kosten für Leergehäuse, deren Gewicht und der Aufwand für deren Einbau eingespart werden.Despite the creation of several receiving spaces for battery housings, a high degree of vehicle stability in the longitudinal direction can thus be obtained even if the minimum capacity of the motor vehicle is only desired. It is not necessary to fill unused recording rooms with empty housings to increase stability in the longitudinal direction. This can save costs for empty housings, their weight and the effort for their installation.
Um die Voraussetzungen für eine einfache Stromabnahme ohne eine erforderliche Rückführleitung für einen Pol und einen kompakten Aufbau eines Batteriegehäuses zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, die Batteriezellen prismatisch auszubilden. Jede Batteriezelle weist rechteckförmige Flachseiten auf, wobei eine Stapelrichtung der Batteriezellen in eine Längsrichtung des Batteriegehäuses weist.In order to enable the prerequisites for a simple current draw without a necessary return line for one pole and a compact construction of a battery housing, it is proposed to design the battery cells prismatically. Each battery cell has rectangular flat sides, with a stacking direction of the battery cells pointing in a longitudinal direction of the battery housing.
Die Realisierung einer komfortablen Hochvolt-Schnittstelle an nur einer Seite eines Batteriegehäuses ist dann möglich, wenn im Batteriegehäuse zwei nebeneinander angeordnete, also parallel zueinander verlaufende Batteriezellenstapel aufgenommen sind.The implementation of a comfortable high-voltage interface on only one side of a battery housing is possible if two battery cell stacks arranged next to one another, that is to say parallel to one another, are accommodated in the battery housing.
In diesem Falle ist es gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Batteriestapel zusätzlich durch eine Zwischenwandung des Batteriegehäuses voneinander getrennt sind. Auf diese Weise kann in Längsrichtung des Batteriegehäuses und somit in Fahrzeuglängsrichtung zusätzliche Stabilität geschaffen werden.In this case, according to another development of the invention, it is advantageous if the battery stacks are additionally separated from one another by an intermediate wall of the battery housing. In this way, additional stability can be created in the longitudinal direction of the battery housing and thus in the longitudinal direction of the vehicle.
Um sogenannte Hochvoltverbinder zwischen den Polen einzelner Batteriezellen einzusparen, wird gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Batteriezellen gegenüberliegende Flachseiten aufweisen. Die Flachseiten benachbarter, also zusammengestapelter Batteriezellen berühren einander. Durch jede Flachseite wird ein elektrischer Pol (also Pluspol oder Minuspol) gebildet.In order to save so-called high-voltage connectors between the poles of individual battery cells, it is proposed according to another embodiment of the invention that the battery cells have opposite flat sides. The flat sides of adjacent, i.e. stacked battery cells touch each other. An electrical pole (i.e. positive pole or negative pole) is formed through each flat side.
Wie bereits erwähnt, soll mit der Erfindung auch ein Batteriegehäuse mit Batteriezellen zur Montage an einem erfindungsgemäßen, elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Erfindungsgemäß sind in einem solchen Gehäuse prismatisch ausgebildete Batteriezellen aufgenommen. Die Batteriezellen weisen rechteckförmige Flachseiten auf, sind in ihrem Umriss also rechteckförmig. Eine Stapelrichtung der Batteriezellen weist in Längsrichtung des Gehäuses.As already mentioned, the invention is also intended to provide a battery housing with battery cells for mounting on an electrically drivable motor vehicle according to the invention. According to the invention, prismatic battery cells are accommodated in such a housing. The battery cells have rectangular flat sides and are therefore rectangular in outline. A stacking direction of the battery cells points in the longitudinal direction of the housing.
Somit wird ein Batteriegehäuse mit Batteriezellen zur Montage an einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, welches sehr kompakt aufgebaut werden kann und bei dem die Realisierung von Hochvolt-Schnittstellen flexibel möglich ist. Je nach Ausbildung der prismatisch ausgebildeten Batteriezellen kann eine Hochvolt-Schnittstelle für einen komfortablen Spannungsabgriff auch an einer Seite des Gehäuses realisiert werden.A battery housing with battery cells for mounting on an electrically drivable motor vehicle will thus be provided, which can be constructed very compactly and in which the implementation of high-voltage interfaces is flexible. Depending on the design of the prismatic battery cells, a high-voltage interface can also be implemented on one side of the housing for convenient voltage tapping.
Die abgreifbare Spannung eines jeden Batteriegehäuses liegt also im Hochvoltbereich und ist größer als 60 V. Die abgreifbare Spannung liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 400 V.The voltage that can be tapped from each battery housing is therefore in the high-voltage range and is greater than 60 V. The voltage that can be tapped is preferably in a range of approximately 400 V.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dadurch werden auch noch weitere Vorteile der Erfindung deutlich. Gleiche Bezugszeichen, auch in unterschiedlichen Figuren, beziehen sich auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile. Dabei werden entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht, auch wenn eine wiederholte Beschreibung oder Bezugnahme darauf nicht erfolgt. Die Figuren sind nicht oder zumindest nicht immer maßstabsgetreu. In manchen Figuren können Proportionen oder Abstände übertrieben dargestellt sein, um Merkmale eines Ausführungsbeispiels deutlicher hervorheben zu können.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and are explained in more detail with reference to the figures in the following description. This also makes further advantages of the invention clear. The same reference numerals, also in different figures, refer to the same, comparable or functionally identical components. Corresponding or comparable properties and advantages are achieved, even if there is no repeated description or reference to them. The figures are not, or at least not always, to scale. In some figures, proportions or distances may be exaggerated in order to be able to emphasize features of an exemplary embodiment more clearly.
Es zeigen, jeweils schematisch
-
1 die Bodenstruktur eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, -
2 eine vereinfachte Schnittansicht gemäßSchnittverlauf II aus1 , um 180° gedreht, -
3 eine perspektivische Darstellung der Bodenstruktur in Alleinstellung, -
4 eine Darstellung von drei Varianten zur Füllung der durch die Bodenstruktur gebildeten Aufnahmeräume, -
5 eine Darstellung von unterschiedlichen Füllungen der Batteriegehäuse mit Batteriezellen, -
6 die Darstellung einer Batteriezelle gemäß AnsichtVI aus5a und -
7 die Darstellung einer Batteriezelle gemäß AnsichtVII aus5c .
-
1 the floor structure of an electrically drivable motor vehicle, -
2nd a simplified sectional view according to the course of the cutII out1 , rotated by 180 °, -
3rd a perspective view of the floor structure in isolation, -
4th a representation of three variants for filling the receiving spaces formed by the floor structure, -
5 a representation of different fillings of the battery housing with battery cells, -
6 the representation of a battery cell according to the viewVI out5a and -
7 the representation of a battery cell according to the viewVII out5c .
Es wird zunächst auf die
Im Ausführungsbeispiel ist das Kraftfahrzeug
Das Kraftfahrzeug
Von den nur gestrichelt angedeuteten Fahrzeugstrukturen
Die mittlere Fahrzeugstruktur
Im Ausführungsbeispiel dienen die beiden äußeren Aufnahmeräume
In der Mitte, zwischen den Batteriegehäusen
Die Längsrichtung
Wie ersichtlich ist, werden durch die mittlere Fahrzeugstruktur
Jeder der Längsträger
Die Befestigungsmittel
Wie bereits erwähnt, dienen die Längsträger
Aus der
Die Befestigungsmittel
Die
Ferner ist ein rahmenartiger Aufnahmebereich
Vorzugsweise weisen alle zueinander benachbarten Längsträger
Anhand der
Es ist in den Figuren ersichtlich, dass jeder Aufnahmeraum
So ist gemäß einer Ausstattungsvariante mit maximaler Batteriekapazität jeder Aufnahmeraum
Wird nur eine mittlere Batteriekapazität gewünscht, so kann einer der Aufnahmeräume
Bei einer gewünschten, lediglich geringen Batteriekapazität ist denkbar, lediglich einen der Aufnahmeräume
Analog können Ausstattungsvarianten gebildet werden, wenn nur zwei Aufnahmeräume
Die
Die Batteriegehäuse
So ist nun in
Jede der Batteriezellen
Dies hat zur Folge, dass bei dem Batteriegehäuse
In der
Auf diese Weise und durch die erwähnte Umkontaktierung
Es sei erwähnt, dass das Vorhandensein der Zwischenwandung
Bei dieser Ausbildung der Batteriezellen
Eine HV-Schnittstelle ist auch hier (wie bei
Schließlich zeigt die
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- LängsträgerSide member
- 22nd
- BefestigungsmittelFasteners
- 33rd
- FlanscheFlanges
- 4, 4', 4", 4'"4, 4 ', 4 ", 4'"
- BatteriezellenBattery cells
- 55
- StoßfängerBumpers
- 66
- StoßfängerBumpers
- 77
- HalteleisteRetaining bar
- 88th
- AbdeckplatteCover plate
- 99
- Aufnahmebereich für gemeinsame KomponentenRecording area for common components
- 1010th
- RückführleitungReturn line
- 1111
- Zwischenwandung des BatteriegehäusesIntermediate wall of the battery housing
- 1212th
- UmkontaktierungReconnection
- 1313
- HochvoltverbinderHigh-voltage connector
- 4040
- FlachseiteFlat side
- 4141
- FlachseiteFlat side
- 4242
- RandseitenMarginal sides
- 4343
- FlachseitenFlat sides
- 4444
- RandseitenMarginal sides
- 9090
- Hochvoltschnittstelle High voltage interface
- AA
- AufnahmeräumeRecording rooms
- aa
- lichter Abstandclear distance
- BG, BG'BG, BG '
- BatteriegehäuseBattery case
- HSHS
- hintere Fahrzeugstrukturrear vehicle structure
- KK
- elektrisch antreibbares Kraftfahrzeugelectrically drivable motor vehicle
- II.
- Längelength
- LL
- Längsrichtung der GehäuseLongitudinal direction of the housing
- LPLP
- LeerplatzEmpty space
- LPFLPF
- LastpfadLoad path
- MSMS
- mittlere Fahrzeugstrukturmedium vehicle structure
- P+P +
- PluspolPositive pole
- P-P-
- MinuspolNegative pole
- RR
- Montage-/DemontagerichtungAssembly / disassembly direction
- SS
- StapelrichtungStacking direction
- ST1, ST2ST1, ST2
- BatteriezellenstapelBattery cell stack
- VSVS
- vordere Fahrzeugstrukturfront vehicle structure
- XX
- FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
- YY
- FahrzeugquerrichtungVehicle transverse direction
- ZZ.
- FahrzeughochrichtungVehicle vertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102014203506 A1 [0002]DE 102014203506 A1 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102018215392.2A DE102018215392A1 (en) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Electrically drivable motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018215392.2A DE102018215392A1 (en) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Electrically drivable motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102018215392A1 true DE102018215392A1 (en) | 2020-03-12 |
Family
ID=69621192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018215392.2A Pending DE102018215392A1 (en) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Electrically drivable motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 2018-09-11 DE DE102018215392.2A patent/DE102018215392A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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