DE102019119996A1 - Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102019119996A1
DE102019119996A1 DE102019119996.4A DE102019119996A DE102019119996A1 DE 102019119996 A1 DE102019119996 A1 DE 102019119996A1 DE 102019119996 A DE102019119996 A DE 102019119996A DE 102019119996 A1 DE102019119996 A1 DE 102019119996A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
shock absorber
absorber layer
plate
damage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019119996.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Jay Zeljiko Glavaski
Michel Greif
Jan Machka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102019119996.4A priority Critical patent/DE102019119996A1/de
Publication of DE102019119996A1 publication Critical patent/DE102019119996A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Es ist eine Batterieabstützung (10) für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer Unterbodenplatte (12) zum Schutz gegen Beschädigungen von unten, einer oberhalb der Unterbodenplatte (12) vorgesehenen Kühlplatte (22) zum Kühlen von Batteriemodulen (16) der Traktionsbatterie und zum Abtragen des Eigengewichts der Batteriemodule (16) und einer zwischen der Unterbodenplatte (12) und der Kühlplatte (22) vorgesehenen Stoßdämpferschicht (24) zur Absorption von über die Unterbodenplatte (12) eingeleiteten Stöße. Durch die unterhalb der Kühlplatte (22) vorgesehene Stoßdämpferschicht (24) kann bei einer guten Kühlleistung die Traktionsbatterie auch bei großflächigen Stößen von unten vor mechanischen Beschädigungen geschützt werden, so dass ein guter Schutz einer gut gekühlten Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, auf der Batteriemodule der Traktionsbatterie aufgesetzt werden können.
  • Aus DE 102015 003 643 B3 ist eine Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der zwischen einer Tragplatte und einem Batteriemodul der Traktionsbatterie eine mit einer Unterseite des Batteriemoduls verklebte Dämpfungsschicht vorgesehen ist, die eine Übertragung von durch Fahrbahnunebenheiten verursachte Schwingungen an das Batteriemodul dämpfen soll.
  • Es besteht ein ständiges Bedürfnis eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs gut zu kühlen und vor Beschädigungen zu schützen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen guten Schutz einer gut gekühlten Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Batterieabstützung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Erfindungsgemäß ist eine Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer Unterbodenplatte zum Schutz gegen Beschädigungen von unten, einer oberhalb der Unterbodenplatte vorgesehenen Kühlplatte zum Kühlen von Batteriemodulen der Traktionsbatterie und zum Abtragen des Eigengewichts der Batteriemodule und einer zwischen der Unterbodenplatte und der Kühlplatte vorgesehenen Stoßdämpferschicht zur Absorption von über die Unterbodenplatte eingeleiteten Stöße.
  • Die Unterbodenplatte kann bereits als Panzerung gegen Beschädigungen von unten dienen. Aufgeschleudertes Material, beispielsweise Rollsplit, kann von der Unterbodenplatte abgehalten werden an die Traktionsbatterie zu gelangen. Bei größeren Bauteilen, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug auf einer Bodenunebenheit oder einem Poller aufsetzt, kann jedoch die Unterbodenplatte als Ganzes elastisch und/oder plastische verformt und auf die Traktionsbatterie zu gedrückt werden. Durch die Stoßdämpferschicht können jedoch die hierbei auftretenden Kräfte über eine größere Fläche verteilt und zusätzlich über die Kühlplatte abgestützt werden, so dass eine Beschädigung der Batteriemodule der Traktionsbatterie vermieden werden kann. Vorzugsweise kann die Stoßdämpferschicht zur Stoßdämpfung von auf die Unterbodenplatte auftreffenden Stößen elastisch und/oder plastisch verformt werden, wodurch zumindest ein Teil der durch den Stoß eingeleiteten Aufprallenergie dissipiert werden kann und an der Kühlplatte sowie an den Batteriemodulen deutlich geringere Kräfte ankommen. Die Kühlplatte kann hierbei nicht nur eine gute Kühlung der Batteriemodule von unten ermöglichen, sondern auch eine zusätzliche Schutzwirkung für die Batteriemodule gegen Beschädigungen von unten bereitstellen. Da die Stoßdämpferschicht bereits einen signifikanten Anteil der Aufprallenergie verteilen und/oder dissipieren kann, kann die Kühlplatte im Vergleich zur Unterbodenplatte kostengünstig für deutlich geringere Lasten ausgelegt sein. Insbesondere ist die Kühlplatte durch mindestens ein umgeformtes Blech ausgebildet, so dass bei einer geringen Wandstärke der Kühlplatte von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlkanäle ausgebildet werden können und gleichzeitig ein mit Hilfe der Stoßdämpferschicht und der Unterbodenplatte ausreichender mechanischer Schutz der Batteriemodule erreicht ist. Durch die unterhalb der Kühlplatte vorgesehene Stoßdämpferschicht kann bei einer guten Kühlleistung die Traktionsbatterie auch bei großflächigen Stößen von unten vor mechanischen Beschädigungen geschützt werden, so dass ein guter Schutz einer gut gekühlten Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
  • Insbesondere liegt das Batteriemodul zur thermischen Koppelung flächig auf der Kühlplatte, insbesondere unmittelbar, auf. Dadurch kann ein thermischer Widerstand minimiert und der Wärmeaustausch zwischen dem Batteriemodul und der Kühlplatte maximiert werden. Hierzu kann das Batteriemodul mit einer Unterseite seines Modulgehäuses in direktem Kontakt mit einer Oberseite der Kühlplatte stehen. Vorzugsweise liegt das Batteriemodul mit einem Großteil der Unterseite, insbesondere mit der gesamten Unterseite, flächig direkt und unmittelbar auf der Oberseite der Kühlplatte auf. Dadurch kann eine hohe Kühlleistung der Kühlplatte erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist die Unterbodenplatte mit einem Halteprofil, insbesondere einem Halterahmen zur Aufnahme der Batteriemodule, verbunden, wobei die Unterbodenplatte die Stoßdämpferschicht und die Kühlplatte gegen das Batteriemodul presst. Das Batteriemodul kann gegebenenfalls ebenfalls mit dem Halteprofil verbunden sein oder schwerkraftbedingt an dem Halteprofil abgestützt sein. Beispielsweise ist zwischen dem Batteriemodul und der Unterbodenplatte ein Übermaß, beispielsweise eine Presspassung, vorgesehen, so dass die Unterbodenplatte die Stoßdämpferschicht mit einer Anpresskraft gegen die Kühlplatte und damit auch die Kühlplatte gegen das Batteriemodul drücken kann. Der Wärmeübergang zwischen der Kühlplatte und dem Batteriemodul wird dadurch verbessert. Zudem kann die Stoßdämpferschicht zwischen der Kühlplatte und der Unterbodenplatte verklemmt sein, wodurch Klappergeräusche vermieden werden können. Eine verbleibende Elastizität der Stoßdämpferschicht im elastischen Verformungsbereich kann insbesondere zur Schwingungsdämpfung und/oder zur Dämpfung von Körperschall, vorzugsweise in einem Frequenzbereich von 20 Hz bis 100 Hz geeignet sein, so dass die Stoßdämpferschicht auch die Funktion eines NVH-Materials erfüllen kann und somit eine separate geräuschdämpfe NVH-Schicht eingespart werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist die Stoßdämpferschicht aus einem thermisch isolierendem Material hergestellt. Ein Wärmeaustausch zwischen der Kühlplatte und der Stoßdämpferschicht sowie der Unterbodenplatte kann dadurch vermieden werden. Stattdessen kann die Kühlwirkung der Kühlplatte auf die Batteriemodule konzentriert werden, wodurch die Kühlleistung der Kühlplatte erhöht werden kann.
  • Insbesondere weist die Stoßdämpferschicht plastisch verformbare Crashelemente zur Dissipation von Aufprallenergie durch Formänderungsarbeit auf. Die Crashelemente können beispielsweise vergleichbar zu Crashboxen oder ähnlichen Deformationsstrukturen insbesondere metallische Bleche aufweisen, die sich bei einer hinreichend hohen Kraft definiert zusammenfalten lassen, um durch die hierfür erforderliche Formänderungsarbeit Aufprallenergie zu dissipieren. Beispielsweise sind die Crashelemente als zick-zack-förmige in vertikaler Richtung verlaufende Bleche ausgestaltet, die bei einer Abstandsverringerung der Unterbodenplatte zur Kühlplatte plastisch zusammengepresst werden können. Die Crashelemente können auch aus einem Metallschaum hergestellt sein oder wabenförmigen Bereiche aufweisen oder Ähnliches. Die Stoßdämpferschicht kann dadurch vergleichsweise starke Stöße abfangen und dämpfen, ohne dass eine Beschädigung der Traktionsbatterie zu befürchten ist.
  • Vorzugsweise weist die Stoßdämpferschicht mindestens einen Beschädigungssensor zur Detektion von in die Stoßdämpferschicht eingeleiteten Stößen auf, wobei insbesondere der Beschädigungssensor ausgestaltet ist eine plastische Deformation innerhalb der Stoßdämpferschicht zu detektieren. Durch den Beschädigungssensor kann beispielsweise die Stärke der in der Stoßdämpferschicht ankommenden Kräfte ermittelt werden. Der Beschädigungssensor kann hierzu beispielsweise als Beschleunigungssensor ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist der Beschädigungssensor ausgestaltet die plastische Verformung innerhalb der Stoßdämpferschicht zu detektieren, so dass der Beschleunigungssensor beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgestaltet sein kann, der insbesondere auf einem Crashelement der Stoßdämpferschicht befestigt ist. Bei über einem vordefinierten Schwellwert liegenden Stößen und/oder einer ein bestimmtes tolerierbares Ausmaß übersteigenden plastischen Deformation kann der Beschädigungssensor ein Signal erzeugen, das zumindest eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Stoßdämpferschicht und/oder eine Überprüfung der Traktionsbatterie auf mechanische Beschädigung empfiehlt. Eine mögliche Beschädigung der Traktionsbatterie kann dadurch rechtzeitig festgestellt werden.
  • Besonders bevorzugt sind mehrere in Reihe geschaltete Beschädigungssensoren über die im Wesentlichen horizontale Ebene der Stoßdämpferschicht verteilt vorgesehen, wobei insbesondere ein Anfang und ein Ende der in Reihe geschaltete Beschädigungssensoren nebeneinander vorgesehen sind. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass bereits eine detektierte potentielle Beschädigung der Traktionsbatterie in einem einzigen Teilbereich ausreicht, um eine Überprüfung der Traktionsbatterie zu veranlassen, so dass eine einfache und kostengünstige Reihenschaltung der Beschädigungssensoren bereits ausreicht. Die Topographie des Verlaufs der Beschädigungssensoren kann derart gewählt sein, dass eine Hinleitung zum Anfang der Reihe und eine Ableitung vom Ende der Reihe zueinander benachbart vorgesehen sind und in einer gemeinsamen Leitung zusammengefasst werden können.
  • Insbesondere ist der mindestens eine Beschädigungssensor mit einem Warnsystem zur akustischen und/oder optischen Darstellung eines Warnsignals für einen Fahrzeuginsassen gekoppelt. Dadurch kann insbesondere der Fahrer erkennen, dass die Traktionsbatterie nach einem harten Schlag von unten möglicherweise beschädigt sein könnte und eine Überprüfung der Traktionsbatterie erfolgen sollte.
  • Vorzugsweise ist zwischen der Kühlplatte und der Stoßdämpferschicht eine elastische und/oder nachgiebige Ausgleichsschicht, insbesondere ein Gappad, zum Ausgleich von toleranzbedingten Unebenheiten vorgesehen. Durch die Ausgleichschicht kann ein durch Herstellungstoleranzen und/oder durch Fertigungstoleranzen und/oder durch ein elastisches Durchhängen der Stoßdämpferschicht und/oder der Unterbodenplatte ansonsten verursachter Spalt zwischen der Kühlplatte und der Stoßdämpferschicht ausgefüllt werden. Ein Klappern kann dadurch vermieden werden. Zudem ist eine Kraftverteilung eines Stoßes von unten auf eine größere Fläche der Kühlplatte verbessert.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer mehrere Batteriemodule aufweisenden Traktionsbatterie zum elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs und einer Batterieabstützung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Abtragung des Eigengewichts der Traktionsbatterie und zum Schutz der Traktionsbatterie vor Beschädigung. Durch die unterhalb der Kühlplatte vorgesehene Stoßdämpferschicht kann bei einer guten Kühlleistung die Traktionsbatterie auch bei großflächigen Stößen von unten vor mechanischen Beschädigungen geschützt werden, so dass ein guter Schutz einer gut gekühlten Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform einer Batterieabstützung,
    • 2 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer Batterieabstützung und
    • 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer Stoßdämpferschicht für die Batterieabstützung aus 1 und 2.
  • Die in 1 dargestellte Batterieabstützung 10 für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs weist eine zum Untergrund weisende Unterbodenplatte 12 auf. Die Unterbodenplatte 12 ist beispielsweise fest mit einem Halteprofil 14 befestigt, das insbesondere dazu vorgesehenen ist Batteriemodule 16 der Traktionsbatterie aufzunehmen. Die Batteriemodule 16 können an ihrer Unterseite 18 flächig auf einer Oberseite 20 einer Kühlplatte 22 aufliegen, mit deren Hilfe die Batteriemodule 16 temperiert werden können. Zwischen der Kühlplatte 22 und der Unterbodenplatte 12 ist eine, insbesondere thermisch isolierende, Stoßdämpferschicht 24 vorgesehen, mit deren Hilfe die Aufprallenergie von auf der Unterbodenplatte 12 auftreffenden Stöße auf eine größere Fläche verteilt und an der Kühlplatte 22 abgestützt und/oder dissipiert werden kann. Die Stoßdämpferschicht 24 kann zwischen der Unterbodenplatte 12 und der Kühlplatte 22 mit einer Anpresskraft verklemmt und/oder mit der Unterbodenplatte 12 und/oder der Kühlplatte 22 befestigt, beispielsweise verklebt, sein.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Batterieabstützung 10 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Batterieabstützung 10 zusätzlich zwischen der Stoßdämpferschicht 24 und der Kühlplatte 22 eine elastische und/oder nachgiebige Ausgleichsschicht 26 vorgesehen, bei der es sich insbesondere um ein sogenanntes „Gappad“ oder „Gapfiller“ handeln kann. Ein ansonsten toleranzbedingter Spalt zwischen der Kühlplatte 22 und der Stoßdämpferschicht 24 kann durch die Ausgleichsschicht 26 ausgefüllt sein.
  • In der Stoßdämpferschicht 24 können mehrere Crashelemente vorgesehen sein, die durch eine plastische Verformung Aufprallenergie dissipieren können. Wie in 3 angedeutet, können die Crashelemente und den Crashelementen zugeordnete Beschädigungssensoren über die Ebene der Stoßdämpferschicht verteilt angeordnet sein, wobei eine Zuleitung 28 und eine Ableitung 30 der in Reihe geschalteten Beschädigungssensoren unmittelbar nebeneinander vorgesehen sein können. Die Zuleitung 28 und die Ableitung 30 können dadurch in einer gemeinsame Leitung 32 zusammengefasst werden, die leichter innerhalb der Kraftfahrzeugs verlegt sein kann. Die Leitung 32 kann die Signale der Beschädigungssensoren auslesen und/oder die Beschädigungssensoren mit elektrischer Energie versorgen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015003643 B3 [0002]

Claims (10)

  1. Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, mit einer Unterbodenplatte (12) zum Schutz gegen Beschädigungen von unten, einer oberhalb der Unterbodenplatte (12) vorgesehenen Kühlplatte (22) zum Kühlen von Batteriemodulen (16) der Traktionsbatterie und zum Abtragen des Eigengewichts der Batteriemodule (16) und einer zwischen der Unterbodenplatte (12) und der Kühlplatte (22) vorgesehenen Stoßdämpferschicht (24) zur Absorption von über die Unterbodenplatte (12) eingeleiteten Stöße.
  2. Batterieabstützung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (16) zur thermischen Koppelung flächig auf der Kühlplatte (22), insbesondere unmittelbar, aufliegt.
  3. Batterieabstützung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenplatte (12) mit einem Halteprofil (14), insbesondere einem Halterahmen zur Aufnahme der Batteriemodule (16), verbunden ist, wobei die Unterbodenplatte (12) die Stoßdämpferschicht (24) und die Kühlplatte (22) gegen das Batteriemodul (16) presst.
  4. Batterieabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßdämpferschicht (24) aus einem thermisch isolierendem Material hergestellt ist.
  5. Batterieabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßdämpferschicht (24) plastisch verformbare Crashelemente zur Dissipation von Aufprallenergie durch Formänderungsarbeit aufweist.
  6. Batterieabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßdämpferschicht (24) mindestens einen Beschädigungssensor zur Detektion von in die Stoßdämpferschicht eingeleiteten Stößen aufweist, wobei insbesondere der Beschädigungssensor ausgestaltet ist eine plastische Deformation innerhalb der Stoßdämpferschicht (24) zu detektieren.
  7. Batterieabstützung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Reihe geschaltete Beschädigungssensoren über die im Wesentlichen horizontale Ebene der Stoßdämpferschicht (24) verteilt vorgesehen sind, wobei insbesondere ein Anfang und ein Ende der in Reihe geschaltete Beschädigungssensoren nebeneinander vorgesehen sind.
  8. Batterieabstützung nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Beschädigungssensor mit einem Warnsystem zur akustischen und/oder optischen Darstellung eines Warnsignals für einen Fahrzeuginsassen gekoppelt ist.
  9. Batterieabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kühlplatte (22) und der Stoßdämpferschicht (24) eine elastische und/oder nachgiebige Ausgleichsschicht (26), insbesondere ein Gappad, zum Ausgleich von toleranzbedingten Unebenheiten vorgesehen ist.
  10. Kraftfahrzeug mit einer mehrere Batteriemodule (16) aufweisenden Traktionsbatterie zum elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs und einer Batterieabstützung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Abtragung des Eigengewichts der Traktionsbatterie und zum Schutz der Traktionsbatterie vor Beschädigung.
DE102019119996.4A 2019-07-24 2019-07-24 Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs Pending DE102019119996A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019119996.4A DE102019119996A1 (de) 2019-07-24 2019-07-24 Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019119996.4A DE102019119996A1 (de) 2019-07-24 2019-07-24 Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019119996A1 true DE102019119996A1 (de) 2021-01-28

Family

ID=74098367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019119996.4A Pending DE102019119996A1 (de) 2019-07-24 2019-07-24 Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019119996A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021005102A1 (de) 2021-10-12 2021-11-25 Daimler Ag Anordnung eines Batteriekastens in einem Fahrzeug
DE102021106169A1 (de) 2021-03-15 2022-09-15 Audi Aktiengesellschaft Unterbodenbauteil mit Sensoreinrichtung und Batterieanordnung mit einem solchen Unterbodenbauteil
DE102021106545A1 (de) 2021-03-17 2022-09-22 Audi Aktiengesellschaft Aufprallerfassungsvorrichtung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Aufprallerfassungsvorrichtung
WO2022228753A1 (de) * 2021-04-26 2022-11-03 Audi Ag Unterfahrschutzvorrichtung, batterieanordnung, kraftfahrzeug und verfahren zum erfassen eines aufpralls eines objekts mit einer batterieanordnung
DE102021114542B3 (de) 2021-06-07 2022-11-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Überwachung
DE102021122956A1 (de) 2021-09-06 2023-03-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung mit Schutzanordnung
DE102021211094A1 (de) 2021-10-01 2023-04-06 Mahle International Gmbh Elektrische Batterie und Kraftfahrzeug
DE102022106773B3 (de) 2022-03-23 2023-07-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Untersuchen einer Hochvoltbatterie
DE102022104132A1 (de) 2022-02-22 2023-08-24 Audi Aktiengesellschaft Sensorvorrichtung für ein Unterfahrschutzelement
DE102022128714A1 (de) 2022-10-28 2024-05-08 Elringklinger Ag Schutzvorrichtung, Energiespeicherschutzvorrichtung, Schutzsystem, Verfahren zur Herstellung eines Schutzsystems, Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010024320A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Audi Ag Vorrichtung zum Halten einer Batterie in einer Fahrzeugkarosserie
DE102010032898A1 (de) * 2010-07-30 2012-02-02 Valeo Klimasysteme Gmbh Kühlvorrichtung und Fahrzeugbatteriebaugruppe
EP2501578B1 (de) * 2009-11-16 2014-08-06 Autoliv Development AB Sichere anordnung für den schutz einer batterie in einem kraftfahrzeug
DE102014223679A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-18 Hyundai Motor Company Sicherheitsvorrichtung für die Batterie eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betätigen derselben

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2501578B1 (de) * 2009-11-16 2014-08-06 Autoliv Development AB Sichere anordnung für den schutz einer batterie in einem kraftfahrzeug
DE102010024320A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Audi Ag Vorrichtung zum Halten einer Batterie in einer Fahrzeugkarosserie
DE102010032898A1 (de) * 2010-07-30 2012-02-02 Valeo Klimasysteme Gmbh Kühlvorrichtung und Fahrzeugbatteriebaugruppe
DE102014223679A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-18 Hyundai Motor Company Sicherheitsvorrichtung für die Batterie eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betätigen derselben

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022194431A1 (de) * 2021-03-15 2022-09-22 Audi Ag Unterbodenbauteil mit sensoreinrichtung und batterieanordnung mit einem solchen unterbodenbauteil
DE102021106169A1 (de) 2021-03-15 2022-09-15 Audi Aktiengesellschaft Unterbodenbauteil mit Sensoreinrichtung und Batterieanordnung mit einem solchen Unterbodenbauteil
DE102021106545B4 (de) 2021-03-17 2023-11-30 Audi Aktiengesellschaft Aufprallerfassungsvorrichtung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Aufprallerfassungsvorrichtung
DE102021106545A1 (de) 2021-03-17 2022-09-22 Audi Aktiengesellschaft Aufprallerfassungsvorrichtung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Aufprallerfassungsvorrichtung
CN115107689A (zh) * 2021-03-17 2022-09-27 奥迪股份公司 用于机动车的牵引电池的碰撞检测装置和具有碰撞检测装置的机动车
US11973201B2 (en) 2021-03-17 2024-04-30 Audi Ag Impact detection device for a traction battery of a motor vehicle and motor vehicle with an impact detection device
CN115107689B (zh) * 2021-03-17 2024-04-26 奥迪股份公司 用于机动车的牵引电池的碰撞检测装置和具有碰撞检测装置的机动车
WO2022228753A1 (de) * 2021-04-26 2022-11-03 Audi Ag Unterfahrschutzvorrichtung, batterieanordnung, kraftfahrzeug und verfahren zum erfassen eines aufpralls eines objekts mit einer batterieanordnung
DE102021114542B3 (de) 2021-06-07 2022-11-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Überwachung
DE102021122956B4 (de) 2021-09-06 2023-05-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung mit Schutzanordnung
DE102021122956A1 (de) 2021-09-06 2023-03-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung mit Schutzanordnung
DE102021211094A1 (de) 2021-10-01 2023-04-06 Mahle International Gmbh Elektrische Batterie und Kraftfahrzeug
DE102021005102A1 (de) 2021-10-12 2021-11-25 Daimler Ag Anordnung eines Batteriekastens in einem Fahrzeug
DE102022104132A1 (de) 2022-02-22 2023-08-24 Audi Aktiengesellschaft Sensorvorrichtung für ein Unterfahrschutzelement
DE102022106773B3 (de) 2022-03-23 2023-07-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Untersuchen einer Hochvoltbatterie
DE102022128714A1 (de) 2022-10-28 2024-05-08 Elringklinger Ag Schutzvorrichtung, Energiespeicherschutzvorrichtung, Schutzsystem, Verfahren zur Herstellung eines Schutzsystems, Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019119996A1 (de) Batterieabstützung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs
DE102017123752B3 (de) Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil
DE102015103904A1 (de) Unterbodeneinheit für ein Kraftfahrzeug
EP3588609B1 (de) Batteriegehäuse sowie kraftfahrzeug mit einem solchen batteriegehäuse
EP1741883B1 (de) Ölwanne, insbesondere für eine Brennkraftmaschine
DE102010024320A1 (de) Vorrichtung zum Halten einer Batterie in einer Fahrzeugkarosserie
DE112015003046T5 (de) Fahrzeugbatteriesystem mit einer Vielzahl von Bügeln
DE102012201291A1 (de) Befestigungseinrichtung und Befestigungsanordnung zur Befestigung eines Innenausstattungselements eines Fahrzeuges
DE102005041079A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung des Insassenschutzes in einem Fahrzeug bei einem Seitenaufprall
DE102016208721A1 (de) Motoraufhängungsanordnung für ein Kraftfahrzeug
EP2156992A1 (de) Crashoptimiertes Frontendmodul für ein Fahrzeug
DE102018133022A1 (de) Antriebsstrangstützlageranordnung
DE102019213750B3 (de) Flächenbauteil sowie elektrochemischer Speicher und/oder Kraftfahrzeug mit einem solchen Flächenbauteil
DE102014114092A1 (de) Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug
DE102017222225A1 (de) Kraftfahrzeug mit Hilfsrahmen
DE102010056261A1 (de) Vorrichtung zum Halten einer Batterie in einer Fahrzeugkarosserie
DE2058997A1 (de) Nutzkraftwagen mit vorn angeordnetem Fahrerhaus und dahinter angeordneter Ladeflaeche
DE102018221049A1 (de) Karosseriestruktur für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
DE102008025839B4 (de) Vorrichtung zur Fußabstützung von Personen
DE102019127876A1 (de) Fahrzeugrahmen
DE102009052199A1 (de) Geräuschdämpfer für Seitenwandtafel
DE102017208381A1 (de) Befestigungshalter für konsole
DE102014018055B4 (de) Hochspannungskomponente für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
WO2012120061A1 (de) Kraftableitungskomponente für ein kraftfahrzeug zum schutz vor einem aufschlag einer bordsteinkante auf eine unterseite des kraftfahrzeugs
DE102017217960A1 (de) Aufnahmeträger für ein Energiespeichermodul mit mehreren Energiespeicherzellen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication