DE102020116087A1 - Motor vehicle with an energy storage attachment system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie; mehreren, an der Fahrzeugkarosserie befestigten Trägern (11, 12; 111, 112), die jeweils einen Vertikalabschnitt (11a, 12a; 111a, 112a) und einen Horizontalabschnitt (11b, 12b; 111b, 112b) aufweisen; zumindest einem Energiespeichermodul (10; 110), das eine Vielzahl von elektrochemischen Speicherzellen (115) aufweist, die miteinander elektrisch seriell und/oder parallel verbunden sind; wobei das Energiespeichermodul (10; 110) zwischen den Vertikalabschnitten (11a, 12a; 111a, 112a) zweier benachbarter Träger (11, 12; 111, 112) angeordnet ist und auf den Horizontalabschnitten (11b, 12b; 111b, 112b) dieser Träger aufliegt, und ferner aufweisend mehrere Klemmleisten (13; 113; 213), die auf den Trägern (11, 12; 111, 112) befestigbar sind, um das Energiespeichermodul (10; 110) zwischen den Horizontalabschnitten (11b, 12b; 111b, 112b) und den Klemmleisten (13; 113; 213) einzuklemmen. The invention relates to a motor vehicle with a vehicle body; a plurality of beams (11, 12; 111, 112) attached to the vehicle body, each having a vertical section (11a, 12a; 111a, 112a) and a horizontal section (11b, 12b; 111b, 112b); at least one energy storage module (10; 110) which has a plurality of electrochemical storage cells (115) which are electrically connected to one another in series and / or in parallel; wherein the energy storage module (10; 110) is arranged between the vertical sections (11a, 12a; 111a, 112a) of two adjacent supports (11, 12; 111, 112) and rests on the horizontal sections (11b, 12b; 111b, 112b) of these supports , and further comprising a plurality of terminal strips (13; 113; 213) which can be fastened to the carriers (11, 12; 111, 112) in order to connect the energy storage module (10; 110) between the horizontal sections (11b, 12b; 111b, 112b) and clamp the clamping strips (13; 113; 213).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Energiespeichermodul, einem Träger und einer Klemmleiste, wobei das Energiespeichermodul von dem Träger und der Klemmleiste gehalten wird.The invention relates to a motor vehicle with an energy storage module, a carrier and a terminal strip, the energy storage module being held by the carrier and the terminal strip.
Elektrochemische Energiespeicher bzw. Traktionsbatterien sind üblicherweise im Bodenbereich von elektrifizierten Kraftfahrzeugen angeordnet. An ein Befestigungssystem dieser Energiespeicher werden verschiedene Anforderungen gestellt. Einerseits muss der Energiespeicher sicher fixiert werden, um großen positiven und negativen Beschleunigungen Stand zu halten. Andererseits soll das Befestigungssystem möglichst kostengünstig in der Herstellung, serientauglich und leicht sein. Schließlich sind eine einfache Montage sowie ein Austausch des Energiespeichers zu bedenken.Electrochemical energy stores or traction batteries are usually arranged in the floor area of electrified motor vehicles. Various requirements are placed on a fastening system for this energy storage device. On the one hand, the energy storage device must be securely fixed in order to withstand large positive and negative accelerations. On the other hand, the fastening system should be as cost-effective as possible to manufacture, be suitable for series production and be light. Finally, simple assembly and replacement of the energy store must be considered.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer verbesserten Befestigung zumindest eines Energiespeichermoduls bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of the present invention to provide a motor vehicle with an improved fastening of at least one energy storage module. This object is achieved by a motor vehicle according to claim 1. Advantageous further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie; mehreren, an der Fahrzeugkarosserie befestigten Trägern, die jeweils einen Vertikalabschnitt und einen Horizontalabschnitt aufweisen; zumindest einem Energiespeichermodul, das eine Vielzahl von elektrochemischen Speicherzellen aufweist, die miteinander elektrisch seriell und/oder parallel verbunden sind; wobei das Energiespeichermodul zwischen den Vertikalabschnitten zweier benachbarter Träger angeordnet ist und auf den Horizontalabschnitten dieser Träger aufliegt, und ferner aufweisend mehrere Klemmleisten, die auf den Trägern befestigbar sind, um das Energiespeichermodul zwischen den Horizontalabschnitten und den Klemmleisten einzuklemmen. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, dass durch die Anordnung zwischen den Trägern die Energiespeichermodule, in Richtung senkrecht zu diesen Trägern, sicher fixiert sind und großen Beschleunigungen Stand halten können. Durch die Horizontalabschnitte werden die Energiespeichermodule getragen. Diese Art der Gewichtskraftabstützung ist deutlich stabiler wie Befestigungssysteme, bei denen Energiespeichermodule nur eingehängt werden und die gesamte Gewichtskraft an, üblicherweise im oberen Bereich der Energiespeichermodule angeordneten, Aufhängungen lastet. Auch können solche Klemmleisten robuster ausgeführt werden als bisherige Aufhängungen.According to one embodiment of the invention, a motor vehicle with a vehicle body; a plurality of brackets fixed to the vehicle body each having a vertical portion and a horizontal portion; at least one energy storage module which has a plurality of electrochemical storage cells which are electrically connected to one another in series and / or in parallel; wherein the energy storage module is arranged between the vertical sections of two adjacent supports and rests on the horizontal sections of these supports, and further comprising a plurality of clamping strips which can be fastened to the supports in order to clamp the energy storage module between the horizontal sections and the terminal strips. The advantage of this exemplary embodiment is that, due to the arrangement between the carriers, the energy storage modules are securely fixed in the direction perpendicular to these carriers and can withstand high accelerations. The energy storage modules are carried by the horizontal sections. This type of weight force support is significantly more stable than fastening systems in which energy storage modules are only suspended and the entire weight force is applied to suspensions, which are usually arranged in the upper area of the energy storage modules. Such terminal strips can also be made more robust than previous suspensions.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei den Trägern, um Querträger, die eine Längsrichtung des Kraftfahrzeugs kreuzen. Insbesondere verlaufen die Querträger im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung und im Wesentlichen senkrecht zu einer Fahrzeughochachse. Durch die Querträger kann eine gute Abstützung des äußeren Energiespeicher-Gehäuseprofils im Seitencrash erreicht werden, wodurch eine Intrusion in den Speicher reduziert werden kann.According to a further exemplary embodiment of the invention, the supports are transverse supports that cross a longitudinal direction of the motor vehicle. In particular, the cross members run essentially perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle and essentially perpendicular to a vertical axis of the vehicle. The cross members can provide good support for the outer energy storage housing profile in the event of a side crash, which means that intrusion into the storage can be reduced.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Träger Strangpressprofile. Damit lassen sich die Träger kostengünstig herstellen. Darüber hinaus ist es einfach möglich, die Träger mit einem Hohlprofil, welches Verstärkungsstege aufweist, auszubilden, was zu hoher Festigkeit bei niedrigem Gewicht sorgt.According to a further exemplary embodiment of the invention, the carriers are extruded profiles. The carriers can thus be manufactured inexpensively. In addition, it is easily possible to design the carrier with a hollow profile which has reinforcing webs, which ensures high strength and low weight.
Insbesondere sind die Querträger einstückig, beispielsweise monolithisch ausgebildet.In particular, the cross members are made in one piece, for example monolithically.
Insbesondere sind die Träger aus Aluminium hergestellt. Aluminium kann auch gut beim Strangpressen eingesetzt werden und ist leicht.In particular, the carriers are made of aluminum. Aluminum can also be used well in extrusion and is light.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verlaufen die Klemmleisten in Richtung der Träger. Das heißt, eine Längsrichtung der Träger entspricht im Wesentlichen einer Längsrichtung der Klemmleisten.According to a further exemplary embodiment of the invention, the terminal strips run in the direction of the carrier. That is to say, a longitudinal direction of the carrier essentially corresponds to a longitudinal direction of the terminal strips.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Klemmleisten aus Kunststoff oder Metall. Das Metall kann beispielsweise Aluminium oder Stahl sein.According to a further exemplary embodiment of the invention, the terminal strips are made of plastic or metal. The metal can be aluminum or steel, for example.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Klemmleisten mittels Schrauben an die Träger geschraubt, deren Schraubköpfe in der Klemmleiste versenkt sind. Dadurch ist die Aufbauhöhe des Befestigungssystems geringer.According to a further exemplary embodiment of the invention, the terminal strips are screwed to the carrier by means of screws, the screw heads of which are countersunk in the terminal strip. As a result, the installation height of the fastening system is lower.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Klemmleisten Ausnehmungen auf, in die jeweils ein Abschnitt einer Speicherzelle hineinragt. Insbesondere sind die Ausnehmungen so ausgerichtet, dass sich in Fahrzeuglängsrichtung vor und hinter der entsprechenden Speicherzelle ein Formschluss ausgebildet wird, so dass die Speicherzelle bzgl. der Fahrzeuglängsrichtung fixiert und gehalten wird.According to a further exemplary embodiment of the invention, the terminal strips have recesses into each of which a section of a storage cell protrudes. In particular, the recesses are aligned in such a way that a form fit is formed in front of and behind the corresponding storage cell in the longitudinal direction of the vehicle, so that the storage cell is fixed and held in relation to the longitudinal direction of the vehicle.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Energiespeichermodul einen Rahmen oder ein Gehäuse aus Kunststoff auf.According to a further exemplary embodiment of the invention, the energy storage module has a frame or a housing made of plastic.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Klemmleisten zumindest eine Verrastung auf, die mit dem Energiespeichermodul in Eingriff kommt und das Energiespeichermodul in einer Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Träger fixiert. Dies fixiert das Energiespeichermodul zusätzlich. Die Verrastung ist insbesondere ein Vorsprung oder eine Vertiefung, der/die in eine entsprechende Vertiefung oder einen Vorsprung am Energiespeichermodul greift.According to a further exemplary embodiment of the invention, the terminal strips have at least one latching mechanism that engages with the energy storage module and that Energy storage module fixed in a direction perpendicular to a main extension plane of the carrier. This also fixes the energy storage module. The latching is in particular a projection or a recess which engages in a corresponding recess or a projection on the energy storage module.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Horizontalabschnitte jeweils so ausgebildet, dass sich deren Abmessungen in einer Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des jeweiligen Trägers in Richtung weg von der Klemmleiste des Trägers verjüngen. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Intrusion aus dem Unterboden nach oben, die Wände der Horizontalabschnitte weniger stark in das Zellmodul drücken.According to a further exemplary embodiment of the invention, the horizontal sections are each designed in such a way that their dimensions taper in a direction perpendicular to a main extension plane of the respective carrier in the direction away from the terminal strip of the carrier. This has the advantage that in the event of an upward intrusion from the sub-floor, the walls of the horizontal sections press less strongly into the cell module.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 zeigt schematisch ein Energiespeichermodul und dessen Befestigung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 zeigt schematisch ein Energiespeichermodul und dessen Befestigung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 zeigt schematisch ein Energiespeichermodul und dessen Befestigung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
4 zeigt schematisch ein Energiespeichermodul und dessen Befestigung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 shows schematically an energy storage module and its attachment according to a first embodiment of the invention; -
2 shows schematically an energy storage module and its attachment according to a second embodiment of the invention; -
3 shows schematically an energy storage module and its attachment according to a third embodiment of the invention, and -
4th shows schematically an energy storage module and its attachment according to a fourth embodiment of the invention.
In den Figuren ist jeweils ein rechtwinkliges Koordinatensystem mit den Achsen x, y und z angegeben. Dabei verlaufen eine y-Achse entlang einer Fahrzeuglängsrichtung, eine x-Achse entlang einer Fahrzeugquerrichtung und eine z-Achse entlang einer Hochachse des Fahrzeugs. Die x-, y- und z-Achse verlaufen senkrecht zueinander.A right-angled coordinate system with the axes x, y and z is indicated in each of the figures. A y-axis runs along a longitudinal direction of the vehicle, an x-axis runs along a transverse direction of the vehicle, and a z-axis runs along a vertical axis of the vehicle. The x, y and z axes are perpendicular to each other.
Das Energiespeichermodul
Das Kraftfahrzeug weist mehrere solcher Energiespeichermodule
Insbesondere sind die Energiespeichermodule
Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Träger eine Querschnittsaußenkontur (geschnitten in der yz-Ebene) in Form eines Rechtecks, von dem auf einer Seite oder beidseitig, d.h. entlang der y-Achse, Vorsprünge hervorstehen. Diese Vorsprünge haben im dargestellten Ausführungsbeispiel die Form von Dreiecken, die so ausgerichtet sind, dass sich die Träger
Auf der zum Horizontalabschnitt gegenüberliegenden Seite der Träger
Die Klemmleisten
Auf ihrer Seite, welche zu den Horizontalabschnitten
Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, wobei nur Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben werden, um Wiederholungen zu vermeiden. Die vorstehende Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels soll daher, abgesehen von den nachfolgend erläuterten Unterschieden, auch für die nachfolgenden Ausführungsbeispiele gelten.Further exemplary embodiments of the invention are explained below, only differences from the first exemplary embodiment being described in order to avoid repetition. The above description of the first exemplary embodiment should therefore also apply to the following exemplary embodiments, apart from the differences explained below.
So zeigen die Ausführungsbeispiele in den
Die Klemmleisten
Die Träger
Die Klemmleisten
Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf das offenbarte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, these illustration and description are to be regarded as exemplary and not restrictive, and it is not intended to limit the invention to the embodiment disclosed. The mere fact that certain features are mentioned in different dependent claims is not intended to imply that a combination of these features could not also be used to advantage.
Claims (10)
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DE102020116087.9A DE102020116087A1 (en) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | Motor vehicle with an energy storage attachment system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102020116087.9A DE102020116087A1 (en) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | Motor vehicle with an energy storage attachment system |
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DE102020116087A1 true DE102020116087A1 (en) | 2021-12-23 |
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ID=78822875
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DE102020116087.9A Pending DE102020116087A1 (en) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | Motor vehicle with an energy storage attachment system |
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2020
- 2020-06-18 DE DE102020116087.9A patent/DE102020116087A1/en active Pending
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