DE102020101867B4

DE102020101867B4 - Batteriesystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020101867B4
Application number: DE102020101867.3A
Authority: DE
Inventors: Rodscha Drabon; Hendrik Reineke; Kim-Henning Sauerland; Stefan Grottke
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: DE102020101867A1

Abstract

Batteriesystem (100) für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Chassisbauteil (101) aufweist, welches oberhalb des Batteriesystems (100) anordenbar ist, wobei das Fahrzeug ferner einen elektrischen Antrieb aufweist, mit:einem Batteriegehäuse (103), welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, wobei das Batteriegehäuse (103) einen Leitungsanschluss (105) aufweist, an welchen eine elektrische Leitung (107-1) anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren;einem Leitungskanal (111), welcher einen halboffenen Aufnahmeraum (113-1) für die Aufnahme der elektrischen Leitung (107-1) und eine den halboffenen Aufnahmeraum (113-1) begrenzende Montagewand (115) aufweist, wobei der halboffene Aufnahmeraum (113-1) dem Batteriegehäuse (103) zugewandt ist, und wobei die Montagewand (115) dem Batteriegehäuse (103) abgewandt und vorgesehen ist, den Leitungskanal (111) oberhalb des Batteriegehäuses (103) an dem Chassisbauteil (101) zu befestigen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Batteriesystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug.
Batteriesysteme in elektrisch betreibbaren Fahrzeugen weisen üblicherweise eine Batterie auf, welche in einem Batteriehalter angeordnet ist, welcher insbesondere Teil einer Fahrzeugkarosserie sein kann. Die Batterie kann elektrische Energie zum Betreiben von elektrischen Antriebseinheiten speichern und ist über elektrische Leitungen mit den elektrischen Antriebseinheiten verbunden. Diese elektrischen Leitungen können Leitungen zum Übertragen von Niedervolt-Steuersignalen und/oder von Hochvolt-Leistungssignalen umfassen. Ferner können neben den elektrischen Leitungen Kühlmittelleitungen zum Kühlen der Batterie, der elektrischen Antriebseinheiten und/oder der elektrischen Leitungen vorgesehen sein. Typischerweise werden die elektrischen Leitungen und/oder Kühlmittelleitungen in einer Mehrzahl von einzelnen Strängen im Fahrzeug verlegt.
Die Druckschrift JP 2000 - 108 948 A offenbart ein Verfahren zur Anordnung einer Leitung in einem Elektrofahrzeug.
Die Druckschrift DE 10 2013 009 713 A1 offenbart einen Kabelkanal.
Die Druckschrift US 2018 / 0 162 447 A1 offenbart eine Motorführungskomponente.
Die Druckschrift US 9 419 263 B2 offenbart eine Batterieanordnung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizienteres Batteriesystem bereitzustellen, welches insbesondere eine effizientere Anordnung von Kabelsträngen in einem Fahrzeug bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch ein Batteriesystem gelöst werden kann, welches einen Leitungskanal zur Aufnahme eines Kabelstrangs aufweist. Der Leitungskanal kann insbesondere mit einem vorkonfektionieren Kabelstrang bestückt werden, welcher eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen und/oder Kühlmittelleitungen umfasst. Ferner weist das Batteriesystem ein Batteriegehäuse auf, wobei der Leitungskanal auf dem Batteriegehäuse zur Anlage kommt und entsprechend einer Montagelage des Leitungskanals an einem von oben aufgesetzten Chassisbauteil ausgerichtet ist. Dadurch kann der Leitungskanal bei einem Aufsetzen des Chassisbauteils auf eine Fahrwerksanordnung des Fahrzeugs umfassend das Batteriesystem an dem Fahrzeugchassis befestigt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Batteriesystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, welches ein oberhalb des Batteriesystems anordenbares Chassisbauteil aufweist und einen elektrischen Antrieb aufweist. Das Batteriesystem umfasst ein Batteriegehäuse, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen. Das Batteriegehäuse weist einen Leitungsanschluss auf, an welchen eine elektrische Leitung anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren.
Weiterhin umfasst das Batteriesystem einen Leitungskanal, welcher einen halboffenen Aufnahmeraum für die Aufnahme der elektrischen Leitung und eine den halboffenen Aufnahmeraum begrenzende Montagewand aufweist. Der halboffene Aufnahmeraum ist dem Batteriegehäuse zugewandt und die Montagewand ist dem Batteriegehäuse abgewandt. Ferner ist die Montagewand vorgesehen, den Leitungskanal oberhalb des Batteriegehäuses an dem Chassisbauteil zu befestigen.
Das Batteriegehäuse kann insbesondere einen Teil der Fahrzeugkarosserie bilden und eine Abdeckung umfassen, auf welchem der Leitungskanal befestigbar ist. Das Batteriegehäuse kann insbesondere in einen Fahrzeugboden integriert sein, wobei der Leitungskanal auf einer fahrbahnabgewandten Seite des Batteriegehäuses angeordnet ist. Ferner kann das Batteriegehäuse ein allgemeiner Container zur Aufnahme von Fahrzeugbauteilen, insbesondere von Getriebe-, Antriebs- und/oder Abgasanlagenelementen sein. Das Batteriegehäuse kann fahrbahnseitig aus dem Fahrzeug entnehmbar sein, um beispielsweise eine Wartung der in dem Batteriegehäuse angeordneten Batterien durchzuführen.
Die elektrischen Leitungen können in dem Leitungskanal entsprechend ihrer Funktion zusammengefasst und gemeinsam verlegt sein. Insbesondere können Leitungen zum Übertragen von hohen Stromstärken und/oder hohen Spannungen von Steuerleitungen, welche Signale mit geringen Stromstärken und/oder geringen Spannungen übertragen räumlich getrennt voneinander in dem Leitungskanal angeordnet sein. Durch die räumliche Trennung der Leitungen kann eine verbesserte elektrische Isolierung erreicht werden. Ferner kann eine Luft- und/oder Kriechstrecke zwischen den Leitungen mittels Trennstegen erhöht sein.
Insbesondere weist der Leitungskanal einander gegenüberliegende Seitenflansche auf, welche auf dem Batteriegehäuse zur Anlage kommen können und mit welchen der Leitungskanal an dem Batteriegehäuse ausgerichtet und/oder befestigt werden kann.
Ferner kann der Leitungskanal durch einen Profilkörper gebildet sein, welcher ein uniformes Profil in einer Längsrichtung aufweist. Der Leitungskanal kann aus einem extrudierten Profil und/oder einem pressgeformten Halbzeug gebildet werden. Der Profilkörper kann die Seitenflansche umfassen, welche an dem Batteriegehäuse, insbesondere plan, zur Anlage kommen können. Mit den Seitenflanschen kann der Leitungskanal insbesondere zerstörungsfrei und/oder ablösbar mit dem Batteriegehäuse verbunden werden.
Das Batteriesystem erreicht insbesondere den Vorteil, dass die Kabelführung und die Vormontage für den Zusammenbau vereinfacht werden können. Die Vormontage kann insbesondere das Bestücken des Leitungskanals mit elektrischen Leitungen und/oder Kühlmittelleitungen umfassen. Ferner können die Kühlmittelleitungen auch bereits mit einem Kühlmedium befüllt sein, bevor der Leitungskanal auf das Batteriegehäuse aufgesetzt wird, um eine effiziente Montage der Kühlleitungen, insbesondere zusammen mit den elektrischen Leitungen zu realisieren.
Durch die Bündelung während der Vormontage kann ferner der Vorteil erreicht werden, dass sich die Leitungen effizient in den Leitungskanal einbringen lassen. In einer Ausführungsform ist der Leitungskanal ausgebildet, Hochvoltleitungen und Kühlleitungen zu führen, um eine elektrische Antriebseinheit, insbesondere eine hintere elektrische Antriebseinheit (electrical drive unit) und/oder eine vordere elektrische Antriebseinheit mit elektrischer Energie und Kühlmittel zu versorgen. Ferner können in dem Leitungskanal Datenleitungen angeordnet sein, welche insbesondere zur Steuerung zumindest einer der elektrischen Antriebseinheiten vorgesehen sein können. Vorteilhafterweise sind die elektrischen Leitungen vorkonfektioniert.
In einer Ausführungsform weist der halboffene Aufnahmeraum eine sich in Längsrichtung des Leitungskanals erstreckende Aufnahmeöffnung auf, welche dem Batteriegehäuse zugewandt ist. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass mit der Auflage des Leitungskanals auf dem Batteriegehäuse der Aufnahmeraum, und insbesondere die Aufnahmeöffnung durch das Batteriegehäuse abgeschlossen werden kann und/oder Leitungen von dem Batteriegehäuse in den Leitungskanal verlaufen können. Beispielsweise können mit dem halboffenen Aufnahmeraum Leitungen aus dem Batteriegehäuse in den Leitungskanal eingeführt werden und/oder weitere Leitungen mit in dem Leitungskanal befindlichen Leitungen verbunden werden. Der halboffene Aufnahmeraum kann offene Bereiche und abgeschlossene Bereiche aufweisen. Insbesondere kann der Aufnahmeraum an Stirnseiten des Leitungskanals geöffnet sein, um eine Verbindung zu weiteren Kabelführungen, respektive Leitungen zu realisieren.
Die Aufnahmeöffnung kann sich zwischen den Seitenflanschen erstrecken und durch diese zumindest teilweise begrenzt und/oder abgeschlossen sein. Mit einem Aufsetzen des Leitungskanals auf das Batteriegehäuse kann ein abgeschlossener, insbesondere abgedichteter Aufnahmeraum für die elektrische Leitung gebildet werden. Bodenseitig kann der Aufnahmeraum von dem Batteriegehäuse begrenzt sein und an den übrigen Seiten kann der Aufnahmeraum durch den Leitungskanal begrenzt sein.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal eine Seitenfläche mit einer Zugangsöffnung auf, durch welche die elektrische Leitung zugänglich ist. Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass die elektrische Leitung mittels Eingriff durch die Zugangsöffnung mit dem Leitungsanschluss verbunden werden kann. Weiterhin kann ein Zustand der elektrischen Leitung durch die Zugangsöffnung ohne ein vorheriges Entfernen des Leitungskanals realisiert sein. In einer Ausführungsform kann die Zugangsöffnung in der Montagewand angeordnet sein. Die Zugangsöffnung kann ferner mit einem Deckelelement verschlossen sein und/oder durch das Chassisbauteil abgedeckt sein.
In einer Ausführungsform kommt der Leitungskanal mit der Montagewand an dem Chassisbauteil zur Anlage und der Leitungskanal ist mittels einer Schraub-, Niet-, Schweiß-, Klebe und/oder Formschlussverbindung mit dem Chassisbauteil verbindbar. Die Montagewand kann ausgebildet sein, zumindest abschnittsweise plan an dem Chassisbauteil anzuliegen, um eine effiziente Befestigung des Leitungskanals an dem Chassisbauteil zu realisieren, Insbesondere kann eine durch ein Befestigungsmittel realisierte Druckkraft zwischen dem Leitungskanal und dem Chassisbauteil auf die Auflagefläche verteilt sein.
In einer Ausführungsform umfasst das Batteriesystem ein Befestigungsmittel, welches insbesondere einstückig mit den Seitenflanschen gebildet ist. Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass die Verbindung des Leitungskanals mit dem Chassisbauteil eine reduzierte Anzahl an Bauteilen benötigt wird. Ferner kann eine Befestigung des Befestigungsmittels an dem Leitungskanal, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, entfallen, sodass der Leitungskanal effizient an dem Chassisbauteil befestigt werden kann. In einer Ausführungsform kann das Befestigungsmittel mittels einer stoffschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Klebe-, Schweiß und/oder Pressverbindung mit einem der Seitenflansche respektive mit dem Leitungskanal verbunden sein.
In einer Ausführungsform ist das Befestigungsmittel an dem Chassisbauteil angeordnet und ausgebildet, in einen Durchbruch des Leitungskanals, insbesondere der Seitenflansche, zumindest teilweise einzugreifen, um den Leitungskanal an dem Chassisbauteil zu fixieren. Das Befestigungsmittel kann beispielsweise ein Rastzapfen, Gewindezapfen oder ein Haken sein. Das Befestigungsmittel kann sich von einer dem Leitungskanal zugewandten Oberfläche des Chassisbauteils erheben und insbesondere entlang einer Flächennormalen des Leitungskanals ausgerichtet sein. Auf das Befestigungsmittel kann ferner ein Befestigungsgegenstück gesteckt oder geschraubt werden, um den Leitungskanal gegen das Chassisbauteil zu pressen. Insbesondere kann dadurch auch die adhäsive Verbindungsschicht mit einer ausreichend hohen Zugkraft beaufschlagt werden, um eine Verbindung zwischen dem Leitungskanal und dem Batteriegehäuse zu lösen. Ferner kann das Befestigungsmittel an dem Chassisbauteil fixiert und/oder einteilig mit dem Chassisbauteil gebildet sein
In einer Ausführungsform ist das Befestigungsmittel an einem der Seitenflansche angeordnet und ausgebildet, in eine Befestigungsmittelaufnahme des Chassisbauteils zumindest teilweise einzugreifen, um den Leitungskanal an dem Chassisbauteil zu fixieren. In dem Chassisbauteil können beispielsweise Durchgangs- und/oder Sacklöcher als Befestigungsmittelaufnahme vorgesehen sein, welche insbesondere eine Rastlippe zum Einhaken eines Rastelements und/oder ein Gewinde zur Aufnahme einer Schraube aufweisen. Ferner kann das Befestigungsmittel einteilig mit dem Leitungskanal, insbesondere mit den Seitenflanschen, gebildet sein und/oder an einer dem Chassisbauteil zugewandten Fläche des Leitungskanals, insbesondere der Montagefläche angeordnet sein.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal ein Formschlussprofil auf, welches ausgebildet ist, in eine Formschlussprofilaufnahme des Chassisbauteils einzugreifen, um den Leitungskanal an dem Chassisbauteil mittels einer Formschlussverbindung zu befestigen. Dadurch kann beispielsweise der Vorteil einer effizienten Befestigung des Leitungskanals an dem Chassisbauteil, insbesondere ohne ein weiteres Befestigungsmittel, realisiert werden. Das Formschlussprofil kann eine Querschnittsform aufweisen, welche zumindest einen rechteckförmigen und/oder rundgeformten Profilfortsatz aufweist, welcher sich von Leitungskanal, insbesondere der Montagefläche erhebt. In einer Ausführungsform weist die Querschnittsform zumindest eine rechteckförmige oder rundgeformte Vertiefung auf.
Die Formschlussprofilaufnahme kann einen Negativabdruck, respektive eine Negativform der Querschnittsform des Formschlussprofils aufweisen, sodass das Formschlussprofil nach einem Schlüssel-Schloss-Prinzip in die Formschlussprofilaufnahme eingreifen kann. Das Formschlussprofil kann mittels elastischer Verformung, Einrasten und/oder mittels winklig angesetzter Einschubbewegung in die Formschlussprofilaufnahme eingreifen. In einer Ausführungsform kann das Formschlussprofil in Längsrichtung in die Formschlussprofilaufnahme eingeschoben werden.
In einer Ausführungsform ist das Formschlussprofil an einer Abschlusskante des Leitungskanals angeordnet und ausgebildet, den Leitungskanal mit dem Chassisbauteil zu verklemmen. Die Abschlusskante kann beispielsweise an den Seitenflansch anschließen und diesen begrenzen.
In einer Ausführungsform kann der Leitungskanal einseitig einen Seitenflansch aufweisen und auf der dem Seitenflansch gegenüberliegenden Seite der Profilform mit einer Abschlusskante auf dem Batteriegehäuse zur Anlage kommen.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal eine Anschlussöffnung auf, welche dem Batteriegehäuse zugewandt ist und durch welche die in dem Leitungskanal angeordnete elektrische Leitung führbar ist, um die elektrische Leitung an den Leitungsanschluss anzuschließen. Der Leitungsanschluss des Batteriegehäuses kann insbesondere Anschlussterminals für Hochvolt-Versorgungsleitungen, Niedervolt-Steuerleitungen und/oder Kühlmittelleitungen vorsehen. Die jeweiligen Leitungen können mittels einer Steckverbindung, welche insbesondere in den Leitungskanal hineinragen kann, verbunden sein. Entsprechend kann die Anschlussöffnung an einer Position des Leitungsanschlusses ausgerichtet sein, um eine effiziente Anordnung und Verbindung der Leitungen von dem Leitungskanal zu dem Batteriegehäuse zu realisieren.
In einer Ausführungsform ist der Leitungsanschluss durch die Anschlussöffnung führbar, um die elektrische Leitung an den Leitungsanschluss anzuschließen. Der Leitungsanschluss kann ein flexibles Anschlusselement oder ein fixiertes Steckerelement aufweisen, welches mit einem Anordnen des Leitungskanals auf dem Batteriegehäuse in den Leitungskanal hineinragt.
In einer Ausführungsform ist der Leitungskanal rechteckig und zumindest teilweise u-profilförmig ausgebildet. Die Seitenflansche bilden insbesondere an einem u-profilförmigen Teil des Leitungskanals Kantenflächen, welche winklig, beispielsweise rechtwinklig zu dem u-profilförmigen Teil des Leitungskanals und/oder parallel zu dem Batteriegehäuse angeordnet sind. Ferner kann der Leitungskanal ein halbkreisförmiges oder ovales Profil und/oder abgerundete Ecken aufweisen. Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass der halboffene Aufnahmeraum zur effizienten Aufnahme von runden Leitungen mit möglichst geringem leerem Volumen innerhalb des halboffenen Aufnahmeraums ausgebildet ist. Weiterhin kann der halboffene Aufnahmeraum entsprechend vorgeformte Aufnahmenischen zur Aufnahme von Kabelsträngen aufweisen, wobei der Querschnitt der Aufnahmenischen einem Querschnitt des Kabelstrangs entsprechen kann.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal einen Trennsteg auf, welcher ausgebildet ist, den Aufnahmeraum zu unterteilen, um einen weiteren Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Kühlmittelleitung zu bilden. Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass die elektrischen Leitungen insbesondere bei einem Defekt der Kühlmittelleitung nicht mit Kühlmittel in Berührung kommen. Ferner kann mittels des Aufnahmeraums und des weiteren Aufnahmeraums das Einbringen von Leitungen effizienter gestaltet werden, da entsprechend ihrer Funktion getrennte Kabelstränge und/oder Leitungsstränge separat in den jeweiligen Aufnahmeraum eingelegt und/oder entfernt werden können. Die Kühlmittelleitungen und/oder elektrischen Leitungen können insbesondere vor einem Befestigen des Leitungskanals auf dem Batteriegehäuse in die jeweiligen Aufnahmeräume eingebracht werden. Die Kühlmittelleitung kann insbesondere eine Kühlmittelzuleitung sein, wobei ferner auch eine Kühlmittelableitung in dem weiteren Aufnahmeraum angeordnet sein kann.
In einer Ausführungsform weist das Batteriesystem zumindest ein Verstärkungselement auf, welches ausgebildet ist, die Stabilität des Batteriesystems im Crashfall zu erhöhen, wobei das Verstärkungselement mit dem Chassisbauteil, dem Leitungskanal und/oder dem Batteriegehäuse verbunden ist.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass das Verstärkungselement des Batteriesystems eine wirksame Erhöhung der Stabilität des Batteriesystems sicherstellt. Insbesondere bei einem seitlichen Aufprall auf das Fahrzeug, im Falle eines Seitencrashs, wirken erhebliche Kräfte auf das Chassisbauteil, auf den Leitungskanal und auf das Batteriegehäuse des Batteriesystems, welche unter Umständen zu einer erheblichen Beschädigung des Batteriesystems führen können. Das Verstärkungselement ist hierbei mit dem Chassisbauteil, dem Leitungskanal und/oder dem Batteriegehäuse verbunden, um eine wirksame Aufnahme von entsprechenden bei einem seitlichen Aufprall auf das Fahrzeug wirkenden Kräften sicherzustellen.
Insbesondere umfasst das zumindest eine Verstärkungselement ein einziges Verstärkungselement. Insbesondere umfasst das zumindest eine Verstärkungselement eine Mehrzahl von Verstärkungselementen.
In einer Ausführungsform ist das Verstärkungselement zwischen dem Chassisbauteil und dem Batteriegehäuse und zwischen dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, und dem Batteriegehäuse angeordnet, wobei das Verstärkungselement insbesondere mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, verbunden ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das zumindest eine Verstärkungselement insbesondere an einer fahrbahnabgewandten Seite des Batteriegehäuses angeordnet ist, und somit sowohl zwischen dem Batteriegehäuse und dem Chassisbauteil als auch zwischen dem Batteriegehäuse und dem Leitungskanal positioniert ist. Je nach gewünschten Stabilitätseigenschaften des Batteriesystems kann das Verstärkungselement somit insbesondere sowohl mit dem Chassisbauteil als auch dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, verbunden sein, oder kann das Verstärkungselement insbesondere nur mit dem Chassisbauteil oder dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, verbunden sein.
In einer Ausführungsform ist das Verstärkungselement zwischen dem Chassisbauteil und dem Leitungskanal angeordnet, wobei das Verstärkungselement insbesondere mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal, insbesondere Montagewand des Leitungskanals verbunden ist.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass das Verstärkungselement nicht direkt an dem Batteriegehäuse angeordnet ist, sondern dass das Verstärkungselement vielmehr zwischen dem Chassisbauteil und dem Leitungskanal angeordnet ist, und somit an einer anderen Position innerhalb des Batteriesystems eine wirksame strukturelle Stabilisierung sicherstellt. Das Verstärkungselement stellt hierbei an einer in Bezug auf das Batteriegehäuse oberhalb des Leitungskanal gewählten Position eine besonders wirksame Aufnahme von Kräften sicher. Insbesondere ist das Verstärkungselement in einem durch das Chassisbauteil begrenzten Getriebekanal angeordnet.
In einer Ausführungsform ist ein erstes Verstärkungselement zwischen dem Chassisbauteil und dem Batteriegehäuse und zwischen dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, und dem Batteriegehäuse angeordnet, wobei das erste Verstärkungselement insbesondere mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, verbunden ist, und ist ein zweites Verstärkungselement zwischen dem Chassisbauteil und dem Leitungskanal angeordnet, wobei das zweite Verstärkungselement insbesondere mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal, insbesondere Montagewand des Leitungskanals verbunden ist.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass bei einer Verwendung von mehr als einem Verstärkungselement, insbesondere zwei Verstärkungselementen, unterschiedliche Bereiche des Batteriesystems stabilisiert werden können. Somit können je nach Stabilitätsanforderungen an das Batteriesystem durch die Auswahl der Position des Verstärkungselements, bzw. der Verstärkungselemente in oder an dem Batteriesystem besonders vorteilhafte optimierte Stabilitätseigenschaften des Batteriesystems sichergestellt werden.
In einer Ausführungsform ist das Verstärkungselement fest mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, verbunden.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass eine besonders stabile Befestigung des Verstärkungselements an dem Chassisbauteil und/oder an dem Leitungskanal sichergestellt werden kann. Dies ermöglich bei der Montage des Fahrzeugs beispielsweise einen zweistufigen Zusammenbau. In einem ersten Montageschritt wird das mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal fest verbundene Verstärkungselement, zusammen vorteilhaft montiert, bevor in einem sich anschließenden zweiten Montageschritt das Batteriegehäuse befestigt wird.
In einer Ausführungsform umfasst die Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und dem Leitungskanal eine Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und zumindest einem Seitenflansch des Leitungskanals. Insbesondere weist der Leitungskanal einander gegenüberliegende Seitenflansche auf, wobei das Verstärkungselement zwischen den Seitenflanschen und dem Batteriegehäuse angeordnet ist, und wobei das Verstärkungselement insbesondere mit zumindest einem der einander gegenüberliegenden Seitenflansche verbunden ist. Durch die Verbindung des Verstärkungselements an dem Seitenflansch des Leitungskanal wird eine besonders stabile Befestigung zwischen dem Verstärkungselement und dem Batteriegehäuse sichergestellt.
In einer Ausführungsform ist das Verstärkungselement lösbar mit dem Batteriegehäuse verbunden. Durch die lösbare Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und dem Batteriegehäuse wird der Vorteil erreicht, dass nach der Montage des Fahrzeugs das Batteriegehäuse ohne einen großen Montagaufwand von dem Verstärkungselement entfernt werden kann, ohne hierfür die Verbindung zwischen Verstärkungselement und dem Chassisbauteil, bzw. Leitungskanal lösen zu müssen. Dies ermöglicht beispielsweise einen Austausch des Batteriegehäuses oder eine Anpassung der elektrischen Leitungen, ohne zuvor einen vollständigen Umbau des Batteriesystems vornehmen zu müssen.
In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Verstärkungselement als zumindest eine Verstärkungsplatte, als zumindest eine Verstärkungsstrebe und/oder als zumindest ein Verstärkungssteg ausgebildet, welche, bzw. welcher sich zwischen dem Chassisbauteil und dem Batteriegehäuse als auch zwischen dem Leitungskanal und dem Batteriegehäuse erstreckt, bzw. erstrecken, wobei die zumindest eine Verstärkungsplatte, die zumindest eine Verstärkungsstrebe und/oder der zumindest eine Verstärkungssteg mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, verbunden ist.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass an der Einbauposition des Verstärkungselements zwischen dem Batteriegehäuse und dem Chassisbauteil, bzw.
Leitungskanal die Verwendung einer Verstärkungsplatte, einer Verstärkungsstrebe und/oder eines Verstärkungsstegs eine besonders wirksame Stabilisierung des Batteriesystems erreicht wird. Je nach der gewählten Verbindungsart der Verstärkungsplatte, der Verstärkungsstrebe und/oder des Verstärkungsstegs mit dem Chassisbauteil und/oder dem Leitungskanal kann eine wirksame Befestigung sichergestellt werden.
Insbesondere umfasst die zumindest eine Verstärkungsplatte, die zumindest eine Verstärkungsstrebe und/oder der zumindest eine Verstärkungssteg eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Verstärkungsplatten, Verstärkungsstreben und/oder Verstärkungsstegen.
In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Verstärkungselement als ein X-förmiges Verstärkungselement ausgebildet, welches zwischen dem Chassisbauteil und dem Leitungskanal angeordnet ist, wobei das X-förmige Verstärkungselement mit dem Chassisbauteil und dem Leitungskanal, insbesondere Montagewand des Leitungskanals, verbunden ist.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass durch die X-Form des zwischen dem Leitungskanal und dem Chassisbauteil angeordneten X-förmigen Verstärkungselement eine besonders wirksame Stabilisierung des Batteriesystems sichergestellt werden kann.
Insbesondere umfasst das X-förmige Verstärkungselement eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten X-förmigen Verstärkungselementen.
In einer Ausführungsform ist das Verstärkungselement mit dem Chassisbauteil, dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, und/oder dem Batteriegehäuse formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass durch entsprechende Verbindungen eine besonders vorteilhafte Befestigung zwischen dem Verstärkungselement und dem jeweiligen Bauteil des Batteriegehäuses sichergestellt werden kann. Insbesondere kann das Verstärkungselement durch dieselben Befestigungsmittel oder durch unterschiedliche Befestigungsmittel mit dem Chassisbauteil, dem Leitungskanal, insbesondere Seitenflansch des Leitungskanals, und/oder dem Batteriegehäuse verbunden sein.
Eine formschlüssige Verbindung umfasst insbesondere eine Nut-Feder-Verbindung. Eine kraftschlüssige Verbindung umfasst insbesondere eine Rastverbindung, eine Steckverbindung, eine Nietverbindung, und/oder eine Reibverbindung. Eine stoffschlüssige Verbindung umfasst insbesondere eine Schweißverbindung und/oder eine adhäsive Verbindung.
In einer Ausführungsform ist das Verstärkungselement mit dem Chassisbauteil und dem Leitungskanal einstückig ausgebildet ist.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass eine besonders effiziente Montage des Batteriesystems an dem Fahrzeug sichergestellt werden kann, da in einem ersten Montageschritt die miteinander verbundenen Verstärkungselemente, Chassisbauteil und Leitungskanal an dem Fahrzeug befestigt werden und in einem sich anschließenden zweiten Montageschritt das Batteriegehäuse an dem Verstärkungselement befestigt werden kann.
In einer Ausführungsform deckt das Verstärkungselement den dem Batteriegehäuse zugewandten halboffenen Aufnahmeraum des Leitungskanals zumindest abschnittsweise ab.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass eine zumindest teilweise Abdeckung des halboffenen Aufnahmeraum des Leitungskanals durch das Verstärkungselement eine besonders vorteilhaft Stabilität des Leitungskanals bei einer Fahrzeugkollision sicherstellt. Wird der halboffene Aufnahmeraum des Leitungskanals durch das Verstärkungselement nicht vollständig abgedeckt, wird eine vorteilhafte Zugänglichkeit zu dem halboffenen Aufnahmeraum gewährleistet.
In einer Ausführungsform erstreckt sich das Verstärkungselement quer zur Erstreckungsrichtung des Leitungskanals.
Dadurch kann beispielsweise der Vorteil erreicht werden, dass durch das sich quer zum Leitungskanal, insbesondere quer zur Fahrzeuglängsachse, erstreckendes Verstärkungselement eine besonders wirksame Aufnahme von während eines Seitencrashs auf das Batteriesystem wirkenden Kräften sichergestellt werden kann.
In einer Ausführungsform umfasst das Batteriesystem ein Befestigungsmittel, welches ausgebildet ist, den Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement an dem Batteriegehäuse mittels einer Rastverbindung, einer Steckverbindung, einer Reibungsverbindung oder einer adhäsiven Verbindung zu fixieren. Das Befestigungsmittel kann eine Schraube, eine Niete, ein Rastelement und/oder ein Steckelement umfassen, welches jeweils ausgebildet ist, eine Auflagefläche der Seitenflansche auf dem Batteriegehäuse mit einer Normalkraft zu beaufschlagen, um den Leitungskanal an dem Batteriegehäuse zu befestigen. Das Befestigungsmittel kann ferner ausgebildet sein, die Normalkraft zu verringern oder zu erhöhen, um den Leitungskanal beispielsweise wieder von dem Batteriegehäuse lösen zu können und/oder zu verschieben.
In einer Ausführungsform ist das Befestigungsmittel durch eine adhäsive Verbindungsschicht gebildet, welche an einer dem Batteriegehäuse zugewandten Fläche des Leitungskanals und/oder des Verstärkungselements angeordnet ist. Die adhäsive Verbindungsschicht ist ausgebildet, den Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement mittels Adhäsion mit dem Batteriegehäuse zu verbinden. Die adhäsive Verbindungsschicht kann beispielsweise durch ein Dichtband, doppelseitiges Klebeband, ein fließfähiges und/oder elastisches Dichtmittel gebildet sein. Die adhäsive Verbindungsschicht kann während einem Befestigen des Leitungskanals in dem Fahrzeug fließfähig oder verformbar sein. Ferner kann die adhäsive Verbindungsschicht nach einem Befestigen des Leitungskanals in dem Fahrzeug verfestigt und/oder elastisch ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform kann die adhäsive Verbindungsschicht von dem Batteriegehäuse und/oder dem Leitungskanal und/oder dem Verstärkungselement durch eine Scher- und/oder Zugkraft getrennt werden, welche auf das Batteriegehäuse und/oder den Leitungskanal wirkt.
In einer Ausführungsform ist die adhäsive Verbindungsschicht ausgebildet, eine flüssigkeitsdichte Verbindung und/oder eine gasdichte Verbindung zwischen dem Leitungskanal und/oder dem Verstärkungselement und dem Batteriegehäuse zu bilden. Dadurch kann insbesondere der Vorteil erreicht werden, dass die in dem Aufnahmeraum angeordneten Leitungen vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Ferner kann der Leitungskanal Verbindungsschnittstellen an den Enden des Leitungskanals aufweisen, welche ausgebildet sind, Leitungen, welche in den Aufnahmeraum hineinführen fluiddicht und/oder gasdicht abzudichten. Entsprechend kann innerhalb des Aufnahmeraums eine Schutzatmosphäre hergestellt sein, welche sich von der den Leitungskanal umgebenden Atmosphäre unterscheidet.
Mit der adhäsiven Verbindungsschicht kann der Leitungskanal insbesondere gegen das Eindringen von Flüssigkeit und/oder Gasen über die Verbindungsfläche der Seitenflansche mit dem Batteriegehäuse in Längsrichtung gedichtet sein.
In einer Ausführungsform weist das Batteriegehäuse ein Positioniermittel auf und der Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement liegt auf dem Batteriegehäuse auf und ist an dem Positioniermittel ausgerichtet, um eine relative Lage des Leitungskanals und/oder des Verstärkungselements zu dem Batteriegehäuse und dem Chassisbauteil zu bestimmen. Der Leitungskanal kann insbesondere in einer Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sein, um einen Kabelstrang aufzunehmen, welcher zwischen dem Batteriegehäuse, einer vorderen Antriebseinheit und/oder einer hinteren Antriebseinheit verläuft. Das Positioniermittel kann beispielsweise ein Steg oder eine Erhebung sein, welche sich von einer Oberfläche des Batteriegehäuses erstreckt, wobei der Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement mit einer Kante an dem Positioniermittel zur Anlage kommt. Ferner kann sich das Positioniermittel über eine vorbestimmte Länge entlang der Längsrichtung erstrecken oder aus zwei entlang der Längsrichtung angeordneten Positioniermitteln zusammengesetzt sein, um eine Bewegung des Leitungskanals auf die Längsrichtung zu beschränken.
Weiterhin kann das Positioniermittel, einen Haltesteg und/oder einen Haltestift aufweisen, welche ausgebildet sind, ein Verschieben des Leitungskanals und/oder des Verstärkungselements in Längsrichtung zu begrenzen, wobei der Leitungskanal ausgebildet ist, mit einer jeweiligen Stirnfläche an dem Haltesteg und/oder dem Haltestift zur Anlage zu kommen.
In einer Ausführungsform umfasst das Positioniermittel eine Führungshülse und einen Führungszapfen, welcher ausgebildet ist, in die Führungshülse zumindest teilweise einzugreifen, um den Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement an dem Batteriegehäuse auszurichten und zu befestigen. Die Führungshülse kann beispielsweise an einem der Seitenflansche oder dem Batteriegehäuse angeordnet sein. Ferner kann die Führungshülse in Verbindung mit dem Führungszapfen ausgebildet sein, eine Bewegung des Leitungskanals und/oder des Verstärkungselements in eine vorgegebene Bewegungsrichtung, insbesondere wenn der Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement auf dem Batteriegehäuse aufliegt, zu unterbinden. Beispielsweise kann der Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement mittels der Führungshülse und dem Führungszapfen linear in eine vorgegebene Richtung bewegt werden. Die vorgegebene Richtung kann parallel oder senkrecht zu einer Oberfläche des Batteriegehäuses verlaufen. Der Führungszapfen kann ausgebildet sein, in die Führungshülse einzugreifen und innerhalb der Führungshülse verschiebbar angeordnet sein.
In einer Ausführungsform umfasst das Batteriesystem einen vorderen Verbindungsflansch und einen hinteren Verbindungsflansch, wobei der vordere Verbindungsflansch an einer vorderen Stirnseite des Leitungskanals auf die elektrische Leitung aufsteckbar ist und der hintere Verbindungflansch an einer hinteren Stirnseite des Leitungskanals auf die elektrische Leitung aufsteckbar ist, und wobei der vordere Verbindungsflansch in eine Öffnung eines vorderen Fahrzeugquerträgers einführbar und an dem vorderen Fahrzeugquerträger befestigbar ist, um eine vordere Kabeldurchführung für die elektrische Leitung zu bilden, und der hintere Verbindungsflansch in eine Öffnung eines hinteren Fahrzeugquerträgers einführbar und an dem hinteren Fahrzeugquerträger befestigbar ist, um eine hintere Kabeldurchführung für die elektrische Leitung zu bilden.
Die Verbindungsflansche können insbesondere aus einem Verbundwerkstoff und/oder einem Kunststoff hergestellt sein. Ferner können die Verbindungsflansche Durchbrüche zur Schraubendurchführung aufweisen, um die Verbindungsflansche an den Fahrzeugquerträgern zu befestigen, insbesondere zu verschrauben. Mit einer Führung der Leitungen durch die Fahrzeugquerträger können die Leitungen zu einem hinter den Fahrzeugquerträgern angeordneten Antriebs- und/oder Getriebeeinheit verlegt werden, um beispielsweise die Antriebseinheit mit elektrischer Energie und/oder Kühlmittel zu versorgen.
Bei einem Verfahren zum Anordnendes Leitungskanals auf dem Batteriegehäuse können zunächst vordere Kabelenden durch den vorderen Fahrzeugquerträger geführt werden, anschließend der Leitungskanal auf dem Batteriegehäuse zur Anlage gebracht werden und abschließend hintere Kabelenden durch den hinteren Fahrzeugquerträger geführt werden. Dadurch kann der Vorteil einer effizienten Montage des Leitungskanals, welcher insbesondere vorkonfektionierte Leitungen enthält, an dem Fahrzeug realisiert sein.
In einer Ausführungsform ist der Leitungskanal mit der in dem halboffenen Aufnahmeraum angeordneten elektrischen Leitung in Längsrichtung zwischen dem vorderen Fahrzeugquerträger und dem hinteren Fahrzeugquerträger einführbar und liegt auf dem Batteriegehäuse auf, wobei eine Länge des Leitungskanals kleiner ist als ein Abstand zwischen dem vorderen Fahrzeugquerträger und dem hinteren Fahrzeugquerträger. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Leitungskanal insbesondere mit Leitungen bestückt effizient in dem Fahrzeug angeordnet werden kann.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal einen Steckanschlussabschnitt und einen Kabelführungsabschnitt auf, wobei der Steckanschlussabschnitt quer zur Längsrichtung eine größere Querschnittsfläche als der Kabelführungsabschnitt aufweist und der Steckeranschlussabschnitt ausgebildet ist, eine Steckverbindung der elektrischen Leitung aufzunehmen.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal einen Übergangsabschnitt auf, welcher zwischen dem Steckanschlussabschnitt und dem Kabelführungsanschluss angeordnet ist und eine in Längsrichtung zunehmende Querschnittsfläche aufweist, um den Steckanschlussabschnitt und den Kabelführungsanschluss, insbesondere kantenfrei, zu verbinden.
In einer Ausführungsform ist der Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement mittels einer Adhäsions- und/oder Reibungsverbindung an dem Batteriegehäuse befestigt und die Adhäsions- und/oder Reibungsverbindung ist durch ein Bewegen des Batteriegehäuses entlang einer Fahrzeughochachse lösbar, um das Batteriegehäuse unabhängig von dem Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement zu bewegen und insbesondere aus dem Fahrzeug zu entfernen.
In einer Ausführungsform ist der Leitungskanal und/oder das Verstärkungselement ausgebildet, mittels einer auf den Leitungskanal wirkenden Normalkraft an dem Batteriegehäuse anzuhaften. Insbesondere kann ein Verschieben des Leitungskanals und/oder das Verstärkungselement durch ein Anhaften respektive Aufliegen des Leitungskanals auf dem Batteriegehäuse aufgrund der Gewichtskraft des Leitungskanals und/oder des Verstärkungselements unterbunden sein.
In einer Ausführungsform ist die Befestigung des Leitungskanals und/oder des Verstärkungselements an dem Batteriegehäuse mit einem Befestigen des Leitungskanals an dem Fahrzeugchassis lösbar und zwischen dem Leitungskanal und/oder dem Verstärkungselement und dem Batteriegehäuse ist ein Abstandsspalt gebildet. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass das Batteriegehäuse unabhängig und insbesondere ohne vorheriges Lösen einer Verbindung zwischen dem Batteriegehäuse und dem Leitungskanal und/oder dem Verstärkungselement aus dem Fahrzeug entfernt werden kann.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal an Stirnflächen jeweils einen Verbindungsflansch auf, welcher ausgebildet ist, den Leitungskanal an der jeweiligen Stirnfläche mit einem weiteren Kabelführungselement zu verbinden. Ferner kann der Leitungskanal an den Stirnflächen verschlossen sein, um den Aufnahmeraum zu begrenzen und insbesondere abzudichten. In einer Ausführungsform können auch an den abgeschlossenen Stirnflächen Flansche angeordnet sein, welche mittels einer weiteren adhäsiven Verbindungsschicht abgedichtet sind, um den Aufnahmeraum vollständig abzudichten. In einer Ausführungsform kann der Aufnahmeraum zu dem Batteriegehäuse hin vollständig geöffnet sein.
In einer Ausführungsform weist der Leitungskanal zumindest zwei winklig zueinander angeordnete Leitungskanalabschnitte auf, um einer gewinkelten Kontur des Batteriegehäuses und/oder eines Karosserieelements des Fahrzeugs zu folgen. Ferner kann der Leitungskanal einen Krümmungsabschnitt aufweisen, wobei der Krümmungsabschnitt ausgebildet ist, den Leitungskanal zumindest teilweise entlang einer Querrichtung des Fahrzeugs auszurichten, und/oder wobei der Krümmungsabschnitt ausgebildet ist, den Leitungskanal zumindest teilweise entlang einer Hochrichtung des Fahrzeugs auszurichten.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Befestigen eines Leitungskanals in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, welches ein Batteriesystem und ein Chassisbauteil aufweist. Das Chassisbauteil ist oberhalb des Batteriesystems anordenbar und das Batteriesystem umfasst ein Batteriegehäuse, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, wobei das Batteriegehäuse einen Leitungsanschluss aufweist, an welchen eine elektrische Leitung anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren. Das Batteriesystem umfasst ferner einen Leitungskanal, welcher einen halboffenen Aufnahmeraum für die Aufnahme der elektrischen Leitung und eine den halboffenen Aufnahmeraum begrenzende Montagewand aufweist.
Der halboffene Aufnahmeraum ist dem Batteriegehäuse zugewandt und die Montagewand ist dem Batteriegehäuse abgewandt und vorgesehen, den Leitungskanal oberhalb des Batteriegehäuses an dem Chassisbauteil zu befestigen.
Das Verfahren umfasst ein Auflegen des Leitungskanals auf das Batteriegehäuse, ein Zusammenführen des Batteriegehäuses mit dem Chassisbauteil, wobei der Leitungskanal zwischen dem Batteriegehäuse und dem Chassisbauteil angeordnet ist, und ein Fixieren des Leitungskanals an dem Chassisbauteil mittels einer Kraft-, Stoffschluss- und/oder Formschlussverbindung, wenn das Chassisbauteil an dem Batteriegehäuse und/oder an dem Leitungskanal zur Anlage kommt.
Insbesondere kann das Zusammenführen des Batteriegehäuses mit dem Chassisbauteil während des Verbindens der Fahrzeugkarosserie mit dem Fahrwerk, Motor, und/oder Antriebsstrang des Fahrzeugs (Hochzeit) realisiert sein. Ferner kann der Leitungskanal mit dem Chassisbauteil verklemmt werden.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 ein Batteriesystem in einer Ausführungsform;
2 ein Batteriesystem in einer Ausführungsform;
3 ein Batteriesystem in einer Ausführungsform;
4 ein Zusammenführen eines Batteriegehäuses mit einem Karosserieelement;
5 eine Fahrzeugplattform in einer Ausführungsform;
6 eine Fahrzeugplattform in einer Ausführungsform;
7 ein Batteriesystem in einer weiteren Ausführungsform; und
8 ein Batteriesystem gemäß der weiteren Ausführungsform.

1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Batteriesystems 100 für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Chassisbauteil 101 aufweist, welches oberhalb des Batteriesystems 100 anordenbar ist, wobei das Fahrzeug ferner einen elektrischen Antrieb aufweist. Das Batteriesystem 100 umfasst ein Batteriegehäuse 103, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, wobei das Batteriegehäuse 103 einen Leitungsanschluss 105 aufweist, an welchen eine elektrische Leitung 107-1 anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren, und einen Leitungskanal 111, welcher einen halboffenen Aufnahmeraum 113-1 für die Aufnahme der elektrischen Leitung 107-1 und eine den halboffenen Aufnahmeraum 113-1 begrenzende Montagewand 115 aufweist.
Der halboffene Aufnahmeraum 113-1 ist dem Batteriegehäuse 103 zugewandt, und wobei die Montagewand 115 dem Batteriegehäuse 103 abgewandt und vorgesehen ist, den Leitungskanal 111 oberhalb des Batteriegehäuses 103 an dem Chassisbauteil 101 zu befestigen. Ferner weist der Leitungskanal 111 eine Seitenfläche 117 mit einer Zugangsöffnung 119 auf, durch welche die elektrische Leitung 107-1 zugänglich ist.
Der Leitungskanal 111 weist eine Anschlussöffnung 121 auf, welche dem Batteriegehäuse 103 zugewandt ist und durch welche die in dem Leitungskanal 111 angeordnete elektrische Leitung 107-1 geführt sein kann, um die elektrische Leitung 107-1 an den Leitungsanschluss 105 anzuschließen. Ferner kann auch der Leitungsanschluss 105 durch die Anschlussöffnung 121 geführt sein, um die elektrische Leitung 107-1 an den Leitungsanschluss 105 anzuschließen. Ferner ist der Leitungskanal 111 rechteckig und u-profilförmig ausgebildet.
Ferner umfasst das Batteriesystem 100 weitere elektrische Leitungen 107-2 und 109-1 bis 109-8 und Kühlmittelleitungen 125-1, 125-2. Der Leitungskanal 111 weist Trennstege 123-1, 123-2 auf, welche ausgebildet sind, den Aufnahmeraum 113-1 zu unterteilen, um weitere Aufnahmeräume 113-1, 113-2 zur Aufnahme der Kühlmittelleitungen 125-1, 125-2 und der weiteren elektrischen Leitungen 109-1 bis 109-8 zu bilden. Der weitere Aufnahmeraum 113-2 ist ausgebildet, die Kühlmittelleitungen 125-1, 125-2 aufzunehmen und der weitere Aufnahmeraum 113-3 ist ausgebildet, die weiteren elektrischen Leitungen 109-1 bis 109-8 aufzunehmen. Ferner ist die Kühlmittelleitung 125-1 in Bezug auf die Kühlmittelleitung 125-2 ausgebildet, Kühlmittel mit einer niedrigeren Temperatur zu transportieren. Entsprechend kann die Kühlmittelleitung 125-1 zur Zuleitung von Kühlmittel zu einer elektrischen Antriebseinheit und/oder einer elektrischen Batterie genutzt werden und die Kühlmittelleitung 125-2 zur Ableitung von Kühlmittel von einer elektrischen Antriebseinheit und/oder einer elektrischen Batterie.
Weiterhin kann die Zu- und Ableitung umgekehrt sein, falls die Batterie mittels des Kühlmittels erwärmt werden soll. Die elektrischen Leitungen 109-1 bis 109-8 können in einem Kabelstrang zusammengefasst sein, wobei der Kabelstrang den Abmessungen des Aufnahmeraums 113-3 entspricht und/oder mit vorbestimmtem Spaltmaß in dem Aufnahmeraum 113-3 angeordnet, insbesondere eingelegt werden kann. Ebenso können die Kühlleitungen 125-1, 125-2 als Leitungsstrang in den Aufnahmeraum 113-2 und die elektrischen Leitungen 107-1, 107-2 als ein weiterer Leitungsstrang in den Aufnahmeraum 113-1 eingebracht werden.
Die elektrischen Leitungen 107-1 und 107-2 können insbesondere leistungsführende Hochvoltleitungen sein, welche elektrische Energie von einer Batterie in dem Batteriegehäuse zu den elektrischen Antriebseinheiten leiten, oder elektrische Energie von einem Ladeterminal zu der elektrischen Batterie leiten.
Ferner können die Trennstege 123-1, 123-2 eine geringere Höhe als die Profilhöhe des U-Profils des Leitungskanals 111 aufweisen, um die Aufnahmeräume 113-1 bis 113-3 durch einen gemeinsamen Zwischenraum zwischen dem Leitungskanal 111 und dem Batteriegehäuse 103 zu verbinden. In einer Ausführungsform können die Trennstege 123-1, 123-2 ausgebildet sein, die Aufnahmeräume 113-1 bis 113-3 voneinander zu trennen, insbesondere abzudichten, um einen Gas- und/oder Flüssigkeitsaustausch zwischen den Aufnahmeräumen 113-1 bis 113-3 zu unterbinden.
Das Batteriesystem 100 umfasst ferner Befestigungsmittel 127-1, 127-2, welche jeweils ausgebildet sind, den Leitungskanal 111 an dem Batteriegehäuse 103 mittels einer Rastverbindung, einer Steckverbindung, einer Reibungsverbindung oder einer adhäsiven Verbindung zu fixieren.
Das Befestigungsmittel 127-1 kann insbesondere durch eine adhäsive Verbindungsschicht gebildet sein, welche an einer dem Batteriegehäuse 103 zugewandten Fläche des Leitungskanals 111 angeordnet ist, wobei die adhäsive Verbindungsschicht ausgebildet ist, den Leitungskanal 111 mittels Adhäsion mit dem Batteriegehäuse 103 zu verbinden. Ferner umfasst das Batteriesystem 100 eine weitere adhäsive Verbindungsschicht 127-2, welche an einer weiteren dem Batteriegehäuse 103 zugewandten Fläche des Leitungskanals 111 angeordnet ist, wobei die adhäsive Verbindungsschicht 127-2 ausgebildet ist, den Leitungskanal 111 mittels Adhäsion mit dem Batteriegehäuse 103 zu verbinden.
Der Leitungskanal 111 kann ferner Seitenflansche 131-1, 131-2 aufweisen, welche seitlich an einen u-förmigen Profilkörper des Leitungskanals 111 anschließen. Die adhäsive Verbindungsschicht 127-1 ist zwischen dem Seitenflansch 131-1 und dem Batteriegehäuse 103 und die weitere Verbindungsschicht 127-2 ist zwischen dem Seitenflansch 131-2 und dem Batteriegehäuse 103 angeordnet.
Der halboffene Aufnahmeraum 113-1 weist eine Anschlussöffnung 121 auf, welche dem Batteriegehäuse 103 zugewandt ist. Durch die Anschlussöffnung 121 können beispielsweise die elektrischen Leitungen 107-1, 107-2 aus dem Aufnahmeraum 113-1 herausgeführt werden.
Weiterhin kommt der Leitungskanal 111 mit einer Montagewand 115 an dem Chassisbauteil 101 zur Anlage und ist mittels einer Schraub-, Niet-, Schweiß-, Klebe und/oder Formschlussverbindung mit dem Chassisbauteil 101 verbunden. Insbesondere kann die Befestigung des Leitungskanals 111 an dem Chassisbauteil 101 mittels Fixierelementen 133-1, 133-2 realisiert sein, welche jeweils auf einem der Seitenflansche 131-1, 131-2 angeordnet sind. Die Fixierelemente 133-1, 133-2 sind ausgebildet, in das Chassisbauteil 101, insbesondere in eine jeweilige Fixierelementaufnahme 135-1, 135-2 einzugreifen, um den Leitungskanal 111 an dem Chassisbauteil 101 zu fixieren. Eine Verbindung zwischen dem Leitungskanal 111 und dem Chassisbauteil 101 kann mittels der Fixierelemente 133-1, 133-2 durch eine werkzeuglose Befestigung, insbesondere eine Rastverbindung realisiert sein.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Batteriesystems 100 für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug. Das Batteriesystem 100 umfasst ein Batteriegehäuse 103, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, wobei das Batteriegehäuse 103 einen Leitungsanschluss 105 aufweist, an welchen eine elektrische Leitung 107-1 anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren, und einen Leitungskanal 111, welcher einen halboffenen Aufnahmeraum 113-1 für die Aufnahme der elektrischen Leitung 107-1 und eine den halboffenen Aufnahmeraum 113-1 begrenzende Montagewand 115 aufweist.
Der halboffene Aufnahmeraum 113-1 ist dem Batteriegehäuse 103 zugewandt und die Montagewand 115 ist dem Batteriegehäuse 103 abgewandt und vorgesehen, den Leitungskanal 111 oberhalb des Batteriegehäuses 103 an dem Chassisbauteil 101 zu befestigen.
Das Batteriesystem 100 weist ferner Positioniermittel 129-1, 129-2 auf. Der Leitungskanal 111 liegt auf dem Batteriegehäuse 103 auf und ist an den Positioniermitteln 129-1, 129-2 ausgerichtet, um eine relative Lage des Leitungskanals 111 zu dem Batteriegehäuse 103 und dem Chassisbauteil 101 zu bestimmen.
Das Positioniermittel 129-1 umfasst eine Führungshülse 201-1 und einen Führungszapfen 203-1, welcher ausgebildet ist, in die Führungshülse 201 zumindest teilweise einzugreifen, um den Leitungskanal 111 an dem Batteriegehäuse 103 auszurichten und/oder zu befestigen. Ferner umfasst das Positioniermittel 129-2 eine weitere Führungshülse 201-2 und einen weiteren Führungszapfen 203-2, welcher ausgebildet ist, in die weitere Führungshülse 201-2 zumindest teilweise einzugreifen, um den Leitungskanal 111 an dem Batteriegehäuse 103 auszurichten und/oder zu befestigen.
3 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Batteriesystems 100 mit gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform, wobei der Leitungskanal 111 bündig mit dem Batteriegehäuse 103 abschließt. Ferner sind die Aufnahmeräume 113-1 bis 113-3 an Stirnflächen des Leitungskanals 111 geöffnet. Der Leitungskanal 111 weist ein rechteckförmiges Profil auf, welches sich in Längsrichtung 305 erstreckt.
Der Leitungskanal 111 umfasst ferner zwei Seitenflansche 131-1, 131-2, welche plan auf einer Oberfläche des Batteriegehäuses 103 aufliegen, seitlich an den Leitungskanal 111 angeformt sind und sich in Längsrichtung 305 erstrecken.
4 zeigt ein Zusammenführen 403 des Batteriegehäuses 103 mit dem Chassisbauteil 101, als Verfahrensschritt in einem Verfahren 400 zum Befestigen eines Leitungskanals 111 in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, welches einen elektrischen Antrieb, ein Batteriesystem 100 und ein Chassisbauteil 101 aufweist. Das Chassisbauteil 101 ist oberhalb des Batteriesystems 100 anordenbar.
Ferner umfasst das Batteriesystem 100 ein Batteriegehäuse 103, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen. Das Batteriesystem 100 umfasst weiterhin den Leitungskanal 111, welcher einen halboffenen Aufnahmeraum für die Aufnahme der elektrischen Leitung und eine den halboffenen Aufnahmeraum begrenzende Montagewand 115 aufweist, welche dem Batteriegehäuse 103 abgewandt und vorgesehen ist, den Leitungskanal 111 oberhalb des Batteriegehäuses 103 an dem Chassisbauteil 101 zu befestigen. Der Leitungskanal 111 ist zwischen dem Batteriegehäuse 103 und dem Chassisbauteil 101 angeordnet.
Das Zusammenführen 403 des Chassisbauteils 101 auf das Batteriegehäuse 103 und/oder den Leitungskanal 111 kann beispielsweise durch ein Herabsenken des Chassisbauteils 1001 auf ein Fahrwerk und/oder ein unteres Karosserieelement 405 des Fahrzeugs realisiert sein. Ferner kann das Chassisbauteil 101 nach dem Zusammenführen 403 des Batteriegehäuses 103 mit dem Chassisbauteil 101 zumindest teilweise auf dem Leitungskanal 111 aufliegen und insbesondere den Leitungskanal 111 gegen das Batteriegehäuse 103 drücken.
5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Fahrzeugplattform 500 eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einem Batteriesystem 100. Das Batteriesystem 100 umfasst ein Batteriegehäuse 103, das ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen. Ferner umfasst das Batteriesystem 100 einen Leitungskanal 111 mit einem halboffenen Aufnahmeraum, der vorgesehen ist, die elektrische Leitung aufzunehmen und abzudecken. Insbesondere kann der Leitungskanal einen elektrisch isolierten Kanal zur Aufnahme von elektrischen Leitungen und/oder einen flüssigkeitsisolierten respektive flüssigkeitsdichten Kanal zur Aufnahme von Kühlmittelleitungen bereitstellen.
Ferner kann der Leitungskanal 111 eine höhere Biegesteifigkeit und/oder Materialhärte als die elektrischen Leitungen und/oder Kühlmittelleitungen aufweisen. Beispielsweise kann der Leitungskanal 111 aus Kunststoff oder einem Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die in dem halboffenen Aufnahmeraum angeordneten Leitungen mittels des Leitungskanals 111 vor Beschädigungen geschützt sein können.
Die Fahrzeugplattform 500 umfasst ein weiteres Karosserieelement 501, welches ausgebildet ist, das Batteriegehäuse 103 und/oder den Leitungskanal 111 aufzunehmen. Ferner kann das Karosserieelement 501 ausgebildet sein, insbesondere mittels Formschlussverbindungen mit dem Chassisbauteil 101 verbunden zu werden.
Der Leitungskanal 111 ist in Längsrichtung 305 ausgerichtet und weist Krümmungsbereiche 503-1 bis 503-3 auf, welche ausgebildet sind, die lokale Ausrichtung des Leitungskanals 111 zu ändern. Insbesondere kann die Ausrichtung des Leitungskanals 111 in Richtung einer Fahrzeughochachse 505 geändert sein.
6 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Fahrzeugplattform 500 eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einem Batteriesystem 100. Das Batteriesystem 100 umfasst ein Batteriegehäuse 103, das ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen. Ferner umfasst das Batteriesystem 100 einen Leitungskanal 111 mit einem halboffenen Aufnahmeraum 113-1, der vorgesehen ist, die elektrische Leitung 107-1 aufzunehmen und abzudecken.
Das Batteriesystem 100 umfasst einen vorderen Verbindungsflansch und einen hinteren Verbindungsflansch 601, wobei der vordere Verbindungsflansch an einer vorderen Stirnseite 301 des Leitungskanals 111 auf die elektrische Leitung 107-1 aufsteckbar ist und der hintere Verbindungflansch 601 an einer hinteren Stirnseite 303 des Leitungskanals 111 auf die elektrische Leitung 107-1 aufsteckbar ist, und wobei der vordere Verbindungsflansch in eine Öffnung eines vorderen Fahrzeugquerträgers 603 einführbar und an dem vorderen Fahrzeugquerträger 603 befestigbar ist, um eine vordere Kabeldurchführung für die elektrische Leitung 107-1 zu bilden, und der hintere Verbindungsflansch 601 in eine Öffnung eines hinteren Fahrzeugquerträgers 605 einführbar und an dem hinteren Fahrzeugquerträger 605 befestigbar ist, um eine hintere Kabeldurchführung für die elektrische Leitung 107-1 zu bilden.
Der Leitungskanal 111 ist mit der in dem halboffenen Aufnahmeraum 113-1 angeordneten elektrischen Leitung 107-1 in Längsrichtung 305 zwischen dem vorderen Fahrzeugquerträger 603 und dem hinteren Fahrzeugquerträger 605 einführbar und liegt auf dem Batteriegehäuse 103 auf. Eine Länge des Leitungskanals 111 ist kleiner als ein Abstand zwischen dem vorderen Fahrzeugquerträger 603 und dem hinteren Fahrzeugquerträger 605.
Der Leitungskanal 111 weist einen Steckanschlussabschnitt 607 und einen Kabelführungsabschnitt 609 auf, wobei der Steckanschlussabschnitt 607 quer zur Längsrichtung 305 eine größere Querschnittsfläche als der Kabelführungsabschnitt 609 aufweist, und wobei der Steckeranschlussabschnitt 607 ausgebildet ist, eine Steckverbindung der elektrischen Leitung 107-1 aufzunehmen.
Ferner weist der Leitungskanal 111 einen Übergangsabschnitt 611 auf, welcher zwischen dem Steckanschlussabschnitt 607 und dem Kabelführungsanschluss 609 angeordnet ist und eine in Längsrichtung 305 zunehmende Querschnittsfläche aufweist, um den Steckanschlussabschnitt 607 und den Kabelführungsanschluss 609, insbesondere kantenfrei, zu verbinden.
Der Leitungskanal 111 ist mittels einer Adhäsions- und/oder Reibungsverbindung an dem Batteriegehäuse 103 befestigt und die Adhäsions- und/oder Reibungsverbindung ist durch ein Bewegen des Batteriegehäuses 103 entlang einer Fahrzeughochachse 505 lösbar, um das Batteriegehäuse 103 unabhängig von dem Leitungskanal 111 zu bewegen und insbesondere aus dem Fahrzeug zu entfernen. Der Leitungskanal 111 haftet mittels einer auf den Leitungskanal 111 wirkenden Normalkraft an dem Batteriegehäuse 103 an.
7 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Batteriesystems 100 in einer weiteren Ausführungsform. Das in 7 dargestellte Batteriesystem 100 umfasst ein Chassisbauteil 101, wobei ein Leitungskanal 111 und ein Verstärkungselement 135 an einer Unterseite des Chassisbauteils 101 befestigt sind. Aufgrund der in 7 gewählten Darstellung ist der Leitungskanal 111, das Verstärkungselement 135 und auch ein Batteriegehäuse 103, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, nicht gezeigt.
Die Erstreckungsrichtung 137-1 des Leitungskanals 111 ist in der 7 lediglich schematisch dargestellt. Zudem zeigt die 7 eine Schnittsachse 137-2, welche den in 8 der vorliegenden Anmeldung dargestellten Querschnitt durch das Batteriesystem 100 darstellt.
Das in 7 nicht dargestellte Verstärkungselement 135 erhöht die Stabilität des gesamten Batteriesystems 100 und ermöglicht insbesondere bei einer seitlichen Kollision des Fahrzeugs, eine besonders wirksame Aufnahme von auf das Batteriesystem 100 wirkenden Kräften.
8 zeigt eine Querschnittsansicht des in 7 dargestellten Batteriesystems 100 gemäß der weiteren Ausführungsform entlang der Schnittachse 137-2.
In 8 ist ein Chassisbauteil 101 dargestellt, welches oberhalb des Batteriesystems 100 angeordnet ist. Das Batteriesystem 100 umfasst einen Aufnahmeraum 113-1 für die Aufnahme von in 8 nur schematisch dargestellten Leitungen, welcher durch eine Montagewand 115 begrenzt ist. Der Leitungskanal 111 kann ferner Seitenflansche 131-1, 131-2 aufweisen, welche seitlich an einem U-förmigen Profilkörper des Leitungskanals 111 anschließen. Der Aufnahmeraum 113-1 ist einem Batteriegehäuse 103 des Batteriesystems 100 zugewandt, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen.
Für weitere Details in Bezug auf die Bauteile des Batteriesystems 100 wird auf die detaillierten Ausführungen in der 1 verwiesen.
Das in 8 dargestellte Batteriesystem 100 weist ein Verstärkungselement 135 auf, welches insbesondere zwischen dem Chassisbauteil 101 und dem Batteriegehäuse 103 als auch zwischen dem Leitungskanal 111 und dem Batteriegehäuse 103 angeordnet ist, wobei das Verstärkungselement 135 sowohl mit dem Chassisbauteil 101 als auch mit dem Leitungskanal 111 verbunden ist, so dass das Chassisbauteil 101, der Leitungskanal 111 und das Verstärkungselement 135 ein einstückiges Bauteil bilden, so dass das einstückige Bauteil bei der Montage des Fahrzeugs vorteilhaft montiert werden kann, bevor in einem nachfolgenden Schritt das Batteriegehäuse 103 von unten, insbesondere lösbar, an dem Verstärkungselement 135 befestigt werden kann.
Insbesondere ist das Verstärkungselement 135 durch eine erste Elementverbindung 139-1 formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit einem Seitenflansch 131-1, 131-2 des Leitungskanals 111 verbunden, um eine wirksame Befestigung zwischen dem Verstärkungselement 135 und dem Leitungskanal 111 sicherzustellen.
Insbesondere ist das Verstärkungselement 135 durch eine zweite und dritte Elementverbindung 139-2, 139-3 formschlüssig, kraftschlüssig, insbesondere durch eine Schraubverbindung, und/oder stoffschlüssig mit dem Chassisbauteil 101 verbunden, um eine wirksame Befestigung zwischen dem Verstärkungselement 135 und dem Chassisbauteil 101 sicherzustellen.
Wie aus der 8 zu entnehmen ist erstreckt sich das Verstärkungselement 135 quer zur Erstreckungsrichtung des Leitungskanals 111, so dass eine besonders wirksame Aufnahme von quer zur Erstreckungsrichtung des Leitungskanals 111 auf das Batteriesystem 100 wirkenden Kräften bei einer seitlichen Kollision des Fahrzeugs sichergestellt wird.
Das in 8 dargestellte Verstärkungselement 135 deckt den dem Batteriegehäuse 103 zugewandten halboffenen Aufnahmeraum 113-1 des Leitungskanals 111 zumindest abschnittsweise ab.
Insbesondere kann das Verstärkungselement 135 eine Mehrzahl von Verstärkungselementen 135 umfassen, welche, insbesondere nebeneinander entlang der Längsrichtung des Leitungskanals 111, in dem Batteriesystem 100 angeordnet sind. Hierbei umfasst das zumindest eine Verstärkungselement 135 zumindest eine Verstärkungsplatte, zumindest einen Verstärkungssteg und/oder zumindest eine Verstärkungsstrebe.
Auch wenn dies in 8 nicht dargestellt ist, kann das Batteriesystem 100 ferner Befestigungsmittel 127-1, 127-2 umfassen, welche jeweils ausgebildet sind, den Leitungskanal 111 und/oder das Verstärkungselement 135 an dem Batteriegehäuse 103 mittels einer Rastverbindung, einer Steckverbindung, einer Reibungsverbindung oder einer adhäsiven Verbindung zu fixieren.
Das Befestigungsmittel 127-1 kann insbesondere durch eine adhäsive Verbindungsschicht gebildet sein, welche an einer dem Batteriegehäuse 103 zugewandten Fläche des Leitungskanals 111 und/oder des Verstärkungselements 135 angeordnet ist, wobei die adhäsive Verbindungsschicht ausgebildet ist, um den Leitungskanal 111 und/oder das Verstärkungselement 135 mittels Adhäsion, insbesondere lösbar, mit dem Batteriegehäuse 103 zu verbinden.
Auch wenn dies in 8 nicht dargestellt ist, kommt der Leitungskanal 111 mit einer Montagewand 115 an dem Chassisbauteil 101 zur Anlage und kann mittels einer Schraub-, Niet-, Schweiß-, Klebe und/oder Formschlussverbindung mit dem Chassisbauteil 101 verbunden sein. Insbesondere kann die Befestigung des Leitungskanals 111 an dem Chassisbauteil 101 mittels Fixierelementen 133-1, 133-2 realisiert sein, welche jeweils auf einem der Seitenflansche 131-1, 131-2 angeordnet sind. Die Fixierelemente 133-1, 133-2 sind ausgebildet, in das Chassisbauteil 101, insbesondere in eine jeweilige Fixierelementaufnahme 135-1, 135-2 einzugreifen, um den Leitungskanal 111 an dem Chassisbauteil 101 zu fixieren. Eine Verbindung zwischen dem Leitungskanal 111 und dem Chassisbauteil 101 kann mittels der Fixierelemente 133-1, 133-2 durch eine werkzeuglose Befestigung, insbesondere eine Rastverbindung realisiert sein.
In 8 ist zudem ein optional vorhandener Unterbodenschutz 141 des Batteriesystems dargestellt, welcher unterhalb des Batteriegehäuses 103 angeordnet ist und ausgebildet ist, das Batteriegehäuse 103 vor Beschädigungen zu schützen.
Alternativ oder zusätzlich zu dem in 8 dargestellten Verstärkungselement 135, welches zwischen dem Chassisbauteil 101 und dem Batteriegehäuse 103, sowie zwischen dem Leitungskanal 111 und dem Batteriegehäuse 103, angeordnet ist, kann ein weiteres in 8 nicht dargestelltes Verstärkungselement 135 in dem Batteriesystem 100 vorhanden sein. Ein entsprechendes optional vorhandenes in 8 nicht dargestelltes weiteres Verstärkungselement 135 ist hierbei insbesondere zwischen dem Chassisbauteil 101 und dem Leitungskanal 111 angeordnet, und wobei das Verstärkungselement 135 insbesondere mit dem Chassisbauteil 101 und dem Leitungskanal 111, insbesondere Montagewand 115 des Leitungskanals 111, verbunden ist.
Somit kann das entsprechende in 8 nicht dargestellte optional vorhandene weitere Verstärkungselement 135 eine besonders wirksame Stabilisierung des Batteriesystems 100 oberhalb des Leitungskanals 111 sicherstellen, so dass alternativ oder zusätzlich zu dem Verstärkungselement 135 eine besonders wirksame Stabilisierung des Batteriesystems sichergestellt wird.
Bezugszeichenliste

100: Batteriesystem
101: Chassisbauteil
103: Batteriegehäuse
105: Leitungsanschluss
107-1: Elektrische Leitung
107-2: Elektrische Leitung
109-1: Elektrische Leitung
109-2: Elektrische Leitung
109-3: Elektrische Leitung
109-4: Elektrische Leitung
109-5: Elektrische Leitung
109-6: Elektrische Leitung
109-7: Elektrische Leitung
109-8: Elektrische Leitung
111: Leitungskanal
113-1: Aufnahmeraum
113-2: Aufnahmeraum
113-3: Aufnahmeraum
115: Montagewand
117: Seitenfläche
119: Zugangsöffnung
121: Anschlussöffnung
123-1: Trennsteg
123-2: Trennsteg
125-1: Kühlmittelleitung
125-2: Kühlmittelleitung
127-1: Befestigungsmittel
127-2: Befestigungsmittel
129-1: Positioniermittel
129-2: Positioniermittel
131-1: Seitenflansch
131-2: Seitenflansch
133-1: Fixierelement
133-2: Fixierelement
135: Verstärkungselement
137-1: Erstreckungsrichtung des Leitungskanals
137-2: Schnittachse
139-1: Erste Elementverbindung
139-2: Zweite Elementverbindung
139-3: Dritte Elementverbindung
141: Unterbodenschutz
201-1: Führungshülse
201-2: Führungshülse
203-1: Führungszapfen
203-2: Führungszapfen
301: vordere Stirnseite
303: hintere Stirnseite
305: Längsrichtung
400: Verfahren
401: unteres Karosserieelement
403: Zusammenführen
500: Fahrzeugplattform
501: Karosserieelement
503-1: Krümmungsbereich
503-2: Krümmungsbereich
503-3: Krümmungsbereich
505: Fahrzeughochachse
601: hinterer Verbindungsflansch
603: vorderer Fahrzeugquerträger
605: hinterer Fahrzeugquerträger
607: Steckanschlussabschnitt
609: Kabelführungsabschnitt
611: Übergangsabschnitt

Claims

Batteriesystem (100) für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Chassisbauteil (101) aufweist, welches oberhalb des Batteriesystems (100) anordenbar ist, wobei das Fahrzeug ferner einen elektrischen Antrieb aufweist, mit: einem Batteriegehäuse (103), welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, wobei das Batteriegehäuse (103) einen Leitungsanschluss (105) aufweist, an welchen eine elektrische Leitung (107-1) anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren; einem Leitungskanal (111), welcher einen halboffenen Aufnahmeraum (113-1) für die Aufnahme der elektrischen Leitung (107-1) und eine den halboffenen Aufnahmeraum (113-1) begrenzende Montagewand (115) aufweist, wobei der halboffene Aufnahmeraum (113-1) dem Batteriegehäuse (103) zugewandt ist, und wobei die Montagewand (115) dem Batteriegehäuse (103) abgewandt und vorgesehen ist, den Leitungskanal (111) oberhalb des Batteriegehäuses (103) an dem Chassisbauteil (101) zu befestigen.
Batteriesystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Leitungskanal (111) eine Seitenfläche (117) mit einer Zugangsöffnung (119) aufweist, durch welche die elektrische Leitung (107-1) zugänglich ist.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) mit der Montagewand (115) an dem Chassisbauteil (101) zur Anlage kommt und der Leitungskanal (111) mittels einer Schraub-, Niet-, Schweiß-, Klebe und/oder Formschlussverbindung mit dem Chassisbauteil (101) verbindbar ist.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) eine Anschlussöffnung (121) aufweist, welche dem Batteriegehäuse (103) zugewandt ist und durch welche die in dem Leitungskanal (111) angeordnete elektrische Leitung (107-1) führbar ist, um die elektrische Leitung (107-1) an den Leitungsanschluss (105) anzuschließen.
Batteriesystem (100) nach Anspruch 4, wobei der Leitungsanschluss (105) durch die Anschlussöffnung (121) führbar ist, um die elektrische Leitung (107-1) an den Leitungsanschluss (105) anzuschließen.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) rechteckig und zumindest teilweise u-profilförmig ausgebildet ist.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) einen Trennsteg (123-1) aufweist, welcher ausgebildet ist, den Aufnahmeraum (113-1) zu unterteilen, um einen weiteren Aufnahmeraum (113-2) zur Aufnahme einer Kühlmittelleitung (125-1) zu bilden.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Batteriesystem (100) zumindest ein Verstärkungselement (135) aufweist, welches ausgebildet ist, die Stabilität des Batteriesystems im Crashfall zu erhöhen, wobei das Verstärkungselement (135) mit dem Chassisbauteil (101), dem Leitungskanal (111) und/oder dem Batteriegehäuse (103) verbunden ist.
Batteriesystem (100) nach Anspruch 8, wobei das Verstärkungselement (135) zwischen dem Chassisbauteil (101) und dem Batteriegehäuse (103) und zwischen dem Leitungskanal (111), insbesondere Seitenflansch (131-1, 131-2) des Leitungskanals (111), und dem Batteriegehäuse angeordnet (103) ist, wobei das Verstärkungselement (135) insbesondere mit dem Chassisbauteil (101) und dem Leitungskanal (111), insbesondere Seitenflansch (131-1, 131-2) des Leitungskanals (111), verbunden ist.
Batteriesystem (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Verstärkungselement (135) zwischen dem Chassisbauteil (101) und dem Leitungskanal (111) angeordnet ist, und wobei das Verstärkungselement (135) insbesondere mit dem Chassisbauteil (101) und/oder dem Leitungskanal (111), insbesondere Montagewand (115) des Leitungskanals (111), verbunden ist.
Batteriesystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Verstärkungselement (135) den dem Batteriegehäuse (103) zugewandten halboffenen Aufnahmeraum (113-1) des Leitungskanals (111) zumindest abschnittsweise abdeckt.
Batteriesystem (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei sich das Verstärkungselement (135) quer zur Erstreckungsrichtung des Leitungskanals (111) erstreckt.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Befestigungsmittel (127-1), welches ausgebildet ist, den Leitungskanal (111) und/oder das Verstärkungselement (135) an dem Batteriegehäuse (103) mittels einer Rastverbindung, einer Steckverbindung, einer Reibungsverbindung oder einer adhäsiven Verbindung zu fixieren.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Batteriegehäuse (103) ein Positioniermittel (129) aufweist und der Leitungskanal (111) und/oder das Verstärkungselement (135) auf dem Batteriegehäuse (103) aufliegt und an dem Positioniermittel (129) ausgerichtet ist, um eine relative Lage des Leitungskanals (111) zu dem Batteriegehäuse (103) und dem Chassisbauteil (101) zu bestimmen.
Batteriesystem nach Anspruch 14, wobei das Positioniermittel (129) eine Führungshülse (201) und einen Führungszapfen (203) umfasst, wobei der Führungszapfen (203) ausgebildet ist, in die Führungshülse (201) zumindest teilweise einzugreifen, um den Leitungskanal (111) und/oder das Verstärkungselement (135) an dem Batteriegehäuse (103) auszurichten und zu befestigen.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem vorderen Verbindungsflansch und einem hinteren Verbindungsflansch (601), wobei der vordere Verbindungsflansch an einer vorderen Stirnseite (301) des Leitungskanals (111) auf die elektrische Leitung (107-1) aufsteckbar ist und der hintere Verbindungflansch (601) an einer hinteren Stirnseite (303) des Leitungskanals (111) auf die elektrische Leitung (107-1) aufsteckbar ist, und wobei der vordere Verbindungsflansch in eine Öffnung eines vorderen Fahrzeugquerträgers (603) einführbar und an dem vorderen Fahrzeugquerträger (603) befestigbar ist, um eine vordere Kabeldurchführung für die elektrische Leitung (107-1) zu bilden, und der hintere Verbindungsflansch (601) in eine Öffnung eines hinteren Fahrzeugquerträgers (605) einführbar und an dem hinteren Fahrzeugquerträger (605) befestigbar ist, um eine hintere Kabeldurchführung für die elektrische Leitung (107-1) zu bilden.
Batteriesystem (100) nach Anspruch 16, wobei der Leitungskanal (111) mit der in dem halboffenen Aufnahmeraum (113-1) angeordneten elektrischen Leitung (107-1) in Längsrichtung zwischen dem vorderen Fahrzeugquerträger (603) und dem hinteren Fahrzeugquerträger (605) einführbar ist und auf dem Batteriegehäuse (103) aufliegt, wobei eine Länge des Leitungskanals (111) kleiner ist als ein Abstand zwischen dem vorderen Fahrzeugquerträger (603) und dem hinteren Fahrzeugquerträger (605).
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) einen Steckanschlussabschnitt (607) und einen Kabelführungsabschnitt (609) aufweist, wobei der Steckanschlussabschnitt (607) quer zur Längsrichtung eine größere Querschnittsfläche als der Kabelführungsabschnitt (609) aufweist, und wobei der Steckanschlussabschnitt (607) ausgebildet ist, eine Steckverbindung der elektrischen Leitung (107-1) aufzunehmen.
Batteriesystem (100) nach Anspruch 18, wobei der Leitungskanal (111) einen Übergangsabschnitt (611) aufweist, welcher zwischen dem Steckanschlussabschnitt (607) und dem Kabelführungsanschluss (609) angeordnet ist und eine in Längsrichtung zunehmende Querschnittsfläche aufweist, um den Steckanschlussabschnitt (607) und den Kabelführungsanschluss (609), insbesondere kantenfrei, zu verbinden.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) und/oder das Verstärkungselement (135) mittels einer Adhäsions- und/oder Reibungsverbindung an dem Batteriegehäuse (103) befestigt ist, und wobei die Adhäsions- und/oder Reibungsverbindung durch ein Bewegen des Batteriegehäuses (103) entlang einer Fahrzeughochachse (505) lösbar ist, um das Batteriegehäuse (103) unabhängig von dem Leitungskanal (111) und/oder dem Verstärkungselement (135) zu bewegen und insbesondere aus dem Fahrzeug zu entfernen.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungskanal (111) und/oder das Verstärkungselement (135) mittels einer auf den Leitungskanal (111) wirkenden Normalkraft an dem Batteriegehäuse (103) anhaftet.
Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Befestigung des Leitungskanals (111) und/oder des Verstärkungselement (135) an dem Batteriegehäuse (103) mit einem Befestigen des Leitungskanals (111) und/oder des Verstärkungselements (135) an dem Fahrzeugchassis (101) lösbar ist und zwischen dem Leitungskanal (111) und/oder dem Verstärkungselement (135) und dem Batteriegehäuse (103) ein Abstandsspalt gebildet ist.
Verfahren (400) zum Befestigen eines Leitungskanals (111) in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Batteriesystem (100) und ein Chassisbauteil (101) aufweist, welches oberhalb des Batteriesystems (100) anordenbar ist, wobei das Fahrzeug ferner einen elektrischen Antrieb aufweist, wobei das Batteriesystem (100) ein Batteriegehäuse (103) umfasst, welches ausgebildet ist, zumindest eine elektrische Batterie aufzunehmen, wobei das Batteriegehäuse (103) einen Leitungsanschluss (105) aufweist, an welchen eine elektrische Leitung (107-1) anschließbar ist, um die elektrische Batterie elektrisch zu kontaktieren, und wobei das Batteriesystem (100) ferner einen Leitungskanal (111) umfasst, welcher einen halboffenen Aufnahmeraum (113-1) für die Aufnahme der elektrischen Leitung (107-1) und eine den halboffenen Aufnahmeraum (113-1) begrenzende Montagewand (115) aufweist, wobei der halboffene Aufnahmeraum (113-1) dem Batteriegehäuse (103) zugewandt ist, und wobei die Montagewand (115) dem Batteriegehäuse (103) abgewandt und vorgesehen ist, den Leitungskanal (111) oberhalb des Batteriegehäuses (103) an dem Chassisbauteil (101) zu befestigen, wobei das Verfahren (300) umfasst: Auflegen des Leitungskanals (111) auf das Batteriegehäuse (103); Zusammenführen (403) des Batteriegehäuses (103) mit dem Chassisbauteil (101), wobei der Leitungskanal (111) zwischen dem Batteriegehäuse (103) und dem Chassisbauteil (101) angeordnet ist; und Fixieren des Leitungskanals (111) an dem Chassisbauteil (101) mittels einer Kraft-, Stoffschluss- und/oder Formschlussverbindung, wenn das Chassisbauteil (101) an dem Batteriegehäuse (103) und/oder an dem Leitungskanal (111) zur Anlage kommt.