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Die Erfindung betrifft eine Karosserie eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit einer Bodenstruktur, wobei an der Bodenstruktur in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Karosserie ein Batteriegehäuse, in welchem eine oder mehrere Batteriezellen angeordnet sind, montierbar oder montiert ist, wobei die Bodenstruktur einen Abschnitt umfasst, welcher einen Bauraum zur Aufnahme von elektrischen Komponenten, die in Interaktion mit der oder den Batteriezellen im Batteriegehäuse stehen, bereitstellt.
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Die Karosserien von batterieelektrischen Fahrzeugen, auch „BEV“ bezeichnet (Battery Electric Vehicle), unterscheiden sich in der Bauweise von Fahrzeugkarosserien mit Verbrennungsmotor, auch „ICE“ bezeichnet (Internal Combustion Engine). Die Änderungen sind bedingt durch den Austausch des Verbrennungsmotors, der Abgasanlage und des Tanks gegen u. a. einen elektrischen Antrieb, ein Batterie- und ein Ladesystem.
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Aggregate wie zum Beispiel das Ladegerät und Verteilerboxen müssen in einer geschützten Position montiert werden, um eine Beschädigung durch einen Crash oder das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Da diese Aggregate in der Regel Hochvoltkomponenten sind, ist des Weiteren die Kabelführung der angeschlossenen (Hochvolt-)Leitungen zu beachten, die ebenfalls geschützt werden müssen. Im Innenraum eines Fahrzeuges sind die Anforderungen zum Schutz dieser Komponenten und Hochvoltleitungen erfüllt, würde aber bei willkürlicher Anordnung zu Einschränkungen bei der Nutzung des Innenraums eines Fahrzeuges führen und somit das Nutzvolumen reduzieren.
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Durch den Wegfall u. a. des Tanks, welcher bei einigen ICE's im Bereich unterhalb der Rücksitzbank angeordnet konzipiert ist, steht nun ausreichend Bauraum zur Verfügung, welcher zur Aufnahme der Aggregate (elektrische Komponenten) dient, die in Interaktion mit der oder den in einem Batteriegehäuse angeordneten Batteriezellen stehen, insbesondere zum Laden der Batteriezellen und zum Abgreifen der gespeisten elektrischen Energie für den elektrischen Antrieb und weitere Komponenten im Fahrzeug. Dadurch kann der vorhandene Innenraum insbesondere ohne zusätzliche Einschränkung genutzt werden. Aus dem Stand der Technik sind daher bereits Konzepte bekannt, diese Aggregate mit dem Batteriegehäuse zu verbinden, insbesondere auf dem oberen Teil oder Deckel eines Batteriegehäuses vorzusehen, wobei bei der Montage des Batteriegehäuses an eine Karosserie eines BEV's die auf dem Batteriegehäuse vormontierten Aggregate (elektrische Komponenten) im Bereich unterhalb der Rücksitzbank aufgenommen werden können, s. beispielsweise
DE 10 2016 210 881 A1 . Um im Wartungs-/Bedarfsfall an die Aggregate zu gelangen, ist es unumgänglich, das Batteriegehäuse zunächst von der Karosserie abzumontieren.
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Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, elektrische Komponenten für Traktionsbatterien eines BEV's in einem geeigneten Gehäuse einzuhausen, s. beispielsweise
EP 3 057 388 B 1.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bauraum und eine Anbindungsmöglichkeit für die Befestigung der elektrischen Komponenten (Aggregate) bereitzustellen, welcher insbesondere auch eine vereinfachte Zugänglichkeit für Reparatur und Wartungsarbeiten bietet.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Die Erfinder haben festgestellt, dass, wenn die elektrischen Komponenten an einem im Bauraum separat angeordneten Aggregatträger befestigt sind, ein wie im Stand der Technik gezeigtes Konzept wartungsfreundlicher ist, so dass die Zugänglichkeit dieser elektrischen Komponenten nicht mehr durch Abmontieren des doch sehr schweren mit einer oder mehreren Batteriezellen bestückten Batteriegehäuses notwendig ist, so dass auch Werkstätten aufgesucht werden können, die nicht unbedingt über spezielle Demontagemittel für die relativ schweren Batteriegehäuse verfügen, insbesondere wenn unterschiedliche, markenspezifische Batteriegehäuse auch über entsprechende markenspezifische Werkzeuge zum Abmontieren verfügen müssen, sondern dass man schnell und effektiv und damit kostengünstig an die elektrischen Komponenten gelangen kann.
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Um Beschädigungen durch einen Crash und/oder Feuchtigkeit der elektronischen Komponenten im Wesentlichen zu vermeiden, wird der Bauraum, in welchem der mit den elektrischen Komponenten bestückten Aggregatträger als separates Teil angeordnet ist, durch die umgebende Bodenstruktur und durch das in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Bodenstruktur/Karosserie montierte Batteriegehäuse gewährleistet.
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Der Bauraum wird durch die umgebende Bodenstruktur respektive Fahrzeugstruktur und insbesondere durch das unterhalb dieser montierte Batteriegehäuse definiert und kann je nach Ausführung des BEV's auch unterschiedlich dimensioniert sein.
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Insbesondere sind die elektrischen Komponenten lösbar an dem Aggregatträger befestigt, um im Bedarfsfall die elektrische(n) Komponente(n) austauschen bzw. ersetzen zu können. Vorzugsweise sind die elektrischen Komponenten mechanisch befestigt, bevorzugt verschraubt.
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Unter elektrische Komponenten sind u. a. ein Ladegerät, eine oder mehrere HV Verteilerboxen, ein oder mehrere Umrichter und/oder Wechselrichter zu verstehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch der Zeichnung können mit einem oder mehreren anderen Merkmalen daraus zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Es können auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere andere Merkmale verknüpft werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Aggregatträger aus einem Metallblech. Insbesondere ist der Aggregatträger aus einem Stahlblech oder Aluminiumblech gefertigt, vorzugsweise als umgeformtes, insbesondere tiefgezogenes Metallblech. Falls ein Stahlblech zur Anwendung kommt, ist es beispielsweise mit einem Korrosionsschutzüberzug versehen, vorzugsweise mit einem Zink- oder zinkhaltigen Überzug. Alternativ kann der Aggregatträger auch aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die elektrischen Komponenten in Fahrzeughochrichtung von unten an den Aggregatträger befestigt. Dies hat den Vorteil, dass sich zwischen dem Aggregatträger und den elektrischen Komponenten keine Feuchtigkeit ansammeln und somit eine Korrosion des Aggregatträgers vermieden werden kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Aggregatträger mindestens eine Aussparung auf. Die Aussparung kann mehrere Funktionen erfüllen. Zum einen kann durch die Aussparung mindestens eine der elektrischen Komponenten zumindest teilweise durchführbar und/oder aufnehmbar sein oder über die Aussparung ist mindestens eine der elektrischen Komponenten zumindest teilweise zugänglich und/oder entnehmbar, zum anderen bedeutet das Vorhandensein von mindestens einer Aussparung, dass in diesem Bereich kein Material vorhanden, was der Gewichtsreduzierung des Aggregatträgers zugutekommen kann. Die zumindest eine elektrische Komponente kann zumindest teilweise innerhalb der Aussparung angeordnet sein oder die Aussparung, wobei sie insbesondere entsprechend bemessen ist, dient nur der Zugänglichkeit und Entnahmemöglichkeit bei einer Befestigung der elektrische(n) Komponente(n) in Fahrzeughochrichtung von unten an den Aggregatträger. Je nach verfügbarem Bauraum kann daher der Aggregatträger, insbesondere mit Aussparung(en), individuell und bedarfsgerecht ausgelegt bzw. dimensioniert werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Aggregatträger zumindest seitlich in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise auf Trägern auf und/oder ist mit diesen verbunden. Die Träger begrenzen den Bauraum in Fahrzeugquerrichtung und sind Teil der Bodenstruktur. In Fahrzeuglängsrichtung wird der Bauraum durch beispielsweise ein Fersenblech des Fahrgastinnenraums begrenzt.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung definiert der Abschnitt, welcher ein Teil der Bodenstruktur ist, einen Bereich in Fahrzeughochrichtung unterhalb einer zu montierenden Rücksitzbank. Dieser Abschnitt eignet sich besonders für die Bereitstellung eines Bauraums zur Anordnung des Aggregatträgers mit den bestückten elektrischen Komponenten, da dadurch keine zusätzliche Einschränkung des Nutzvolumens im Innenraum des BEV's erforderlich ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Bauraum nach oben in Fahrzeughochrichtung über einen Deckel begrenzt. Der Deckel schließt den Bauraum in Richtung des Innenraums des BEV's ab. Um eine besonders einfache Zugänglichkeit vom Innenraum des BEV's zu gewährleisten, kann der Deckel lösbar, insbesondere an die Bodenstruktur oder als Teil der Bodenstruktur angebunden sein, beispielsweise über Schraubverbindungen. Der Deckel ist vorzugsweise in Fahrzeughochrichtung unterhalb der zu montierenden Sitzbank angeordnet und kann insbesondere als Auflage oder Fläche zur Anbindung der Rücksitzbank dienen.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Deckel eine Aussparung auf, welche durch ein Schließteil geschlossen ist. Alternativ zum vollständigen Abnehmen des Deckels kann nur ein Teil des Deckels geöffnet werden, so dass der Deckel eine entsprechende Aussparung (Montageöffnung) aufweist, um eine Zugänglichkeit vom Innenraum des BEV's zu gewährleisten, wobei ein Schließteil die Aussparung wieder geschlossen werden kann. Das Schließteil ist insbesondere lösbar mit dem Deckel verbunden, beispielsweise über Schraubverbindungen.
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Im Folgenden werden konkrete Ausgestaltungen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail näher erläutert. Die Zeichnung und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltungen zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltung. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserungen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, welche nicht dargestellt sind. Gleiche Teile sind stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Figurenliste
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- 1) eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung eines Aggregatträgers,
- 2) eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer Karosserie eines BEV's mit offenem Bauraum,
- 3) wie 3 jedoch zusätzlich mit Deckel und somit geschlossenem Bauraum,
- 4) eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer Karosserie eines BEV's mit geschlossenem Bauraum und
- 5) eine Unteransicht einer Ausgestaltung einer Karosserie eines BEV's.
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In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung eines Aggregatträgers (1) gezeigt. Der Aggregatträger (1) besteht aus einem Metallblech. Insbesondere ist der Aggregatträger (1) aus einem Stahlblech oder Aluminiumblech gefertigt, vorzugsweise als umgeformtes, insbesondere tiefgezogenes Metallblech. Vorzugsweise kommt ein mit einem Korrosionsschutz überzogenes Stahlblech zur Anwendung. Alternativ kann der Aggregatträger (1) auch aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt sein. Der Aggregatträger (1) kann mindestens eine Aussparung (1.1) aufweisen, insbesondere zum Durchführen und/oder Aufnehmen mindestens einer elektrischen Komponente (nicht dargestellt) oder ermöglicht eine Zugänglichkeit zu mindestens einer elektrischen Komponente (nicht dargestellt).
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2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Ausgestaltung einer Karosserie (10) eines batterieelektrischen Fahrzeugs mit einer Bodenstruktur (11). An der Bodenstruktur (11) in Fahrzeughochrichtung (Z) unterhalb der Karosserie (10) ist ein nicht dargestelltes Batteriegehäuse, in welchem eine oder mehrere nicht dargestellte Batteriezellen angeordnet sind, montierbar oder montiert. Die Bodenstruktur (11) umfasst einen Abschnitt (11.1), welcher einen Bauraum (12) zur Aufnahme von elektrischen Komponenten (3, 3'), die in Interaktion mit der oder den nicht dargestellten Batteriezellen im nicht dargestellten Batteriegehäuse stehen, bereitstellt. Erfindungsgemäß sind die elektrischen Komponenten (3, 3') an einem im Bauraum (12) separat angeordneten Aggregatträger (1) befestigt. Der Aggregatträger (1) liegt zumindest seitlich in Fahrzeugquerrichtung (Y) zumindest teilweise auf Trägern (11.2) auf und/oder ist mit diesen verbunden. Die Träger (11.2) begrenzen den Bauraum (12) in Fahrzeugquerrichtung (Y) und sind Teil der Bodenstruktur (11). Der Abschnitt (11.1), welcher Teil der Bodenstruktur (11) ist, definiert einen Bereich in Fahrzeughochrichtung (Z) unterhalb einer zu montierenden Rücksitzbank (nicht dargestellt). Die Ausgestaltung in 2 zeigt einen zum Innenraum offenen Bauraum (12).
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Zum Schließen des Bauraums (12) in Richtung des Innenraums wird ein Deckel (2) verwendet, welcher gemäß Ausgestaltung in 3 den Bauraum (12) nach oben in Fahrzeughochrichtung (Z) begrenzt. Der Deckel (2) kann lösbar, insbesondere an die Bodenstruktur (11) oder als Teil der Bodenstruktur (11) angebunden sein, beispielsweise über nicht dargestellte Schraubverbindungen. Der Deckel (2) ist in Fahrzeughochrichtung (Z) unterhalb der zu montierenden Sitzbank (nicht dargestellt) angeordnet und kann insbesondere als Auflage oder Fläche zur Anbindung der nicht dargestellten Rücksitzbank dienen.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer Karosserie (10) eines BEV's mit geschlossenem Bauraum (12). Der Deckel (2) weist in dieser Ausgestaltung eine Aussparung (2.1) auf, welche wiederrum durch ein Schließteil (2.2) geschlossen ist. Die Aussparung (2.1) im Deckel (2) dient als Montageöffnung, um eine Zugänglichkeit der auf dem Aggregatträger (1) befestigten elektrischen Komponenten (3, 3') vom Innenraum des BEV's aus zu gewährleisten. Das Schließteil (2.2) ist lösbar mit dem Deckel (2) verbunden, beispielsweise über Schraubverbindungen (2.3).
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5 zeigt eine Unteransicht einer Ausgestaltung einer Karosserie (10) eines BEV's. In dieser wie auch in den anderen Figuren ist der Übersichtlichkeit halber kein (montiertes) Batteriegehäuse dargestellt. Die elektrischen Komponenten (3, 3') sind in Fahrzeughochrichtung (Z) von unten an den Aggregatträger (1) befestigt, insbesondere lösbar befestigt, um im Bedarfsfall die Komponente(n) austauschen bzw. ersetzen zu können. Die zumindest eine elektrische Komponente kann zumindest teilweise innerhalb der Aussparung angeordnet sein (hier nicht dargestellt) oder die Aussparungen (1.1), wobei sie insbesondere entsprechend bemessen sind, dienen nur der Zugänglichkeit und Entnahmemöglichkeit der in Fahrzeughochrichtung (Z) von unten an den Aggregatträger (1) lösbar befestigten elektrischen Komponenten (3, 3'). Je nach verfügbarem Bauraum (12) kann daher der Aggregatträger (1), insbesondere mit Aussparungen (1.1), individuell und bedarfsgerecht ausgelegt bzw. dimensioniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016210881 A1 [0004]
- EP 3057388 [0005]
