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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugfahrgestell, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das so ausgeführt ist, dass es wenigstens ein Stromspeicherzellenmodul enthält, wobei das Fahrgestell eine Bodenplatte und wenigstens ein Gehäuse für das wenigstens eine Stromspeicherzellenmodul umfasst, wobei jedes Gehäuse eine Abdeckung umfasst, wobei die Bodenplatte das Gehäuse in wenigstens einem Bereich in Kontakt mit dem Gehäuse trägt, wobei das Fahrgestell ferner einen Kühlkreis des wenigstens einen Stromspeicherzellenmoduls umfasst, wobei der Kühlkreis ein geschlossener Kreislauf ist, der dazu ausgebildet ist, ein Wärmeübertragungsfluid zu führen.
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Das Fahrzeugfahrgestell ist insbesondere zur Montage an einem Kraftfahrzeug vorgesehen, beispielsweise an einem von einem Elektromotor angetriebenen Kraftfahrzeug oder einem Hybrid-Kraftfahrzeug.
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Ein solches Kraftfahrzeug umfasst herkömmlicherweise eine Energiespeicheranordnung, die wenigstens ein Stromspeicherzellenmodul umfasst.
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Bei Fahrzeugen, bei denen eine große Menge elektrischer Energie gespeichert werden muss, ist es notwendig, die Struktur, in der die Stromspeicherzellen untergebracht sind, zu optimieren, um die Größe der Energiespeicheranordnung zu begrenzen und gleichzeitig die Energiespeicherkapazität an Bord des Fahrzeugs zu maximieren. Es ist auch notwendig, die Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit des Fahrgestells gegenüber Stößen sicherzustellen, insbesondere zur Vermeidung von Schäden an den Stromspeicherzellenmodulen.
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Zu diesem Zweck wird bekanntlich ein Fahrgestell mit einem Gehäuse zur Aufnahme der Stromspeicherzellenmodule verwendet, das die Stromspeicherzellenmodule sowie einen Kreislauf zur Kühlung der Stromspeicherzellenmodule umfasst.
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Ein solches Fahrgestell ist jedoch platzraubend, und seine Dicke bedeutet, dass der Fahrgastraum höher liegt, wodurch die Höhe des Fahrzeugs zunimmt.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrgestell zu schaffen, das eine geringere Größe, insbesondere eine geringere Höhe und eine hohe Steifigkeit aufweist, dessen Kapazität zur Aufnahme der Stromspeicherzellenmodule jedoch hoch ist.
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Hierzu ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Fahrgestell der vorgenannten Art, bei dem sich der Kühlkreis in der Bodenplatte erstreckt und gegenüber dem Kontaktbereich zurückgesetzt angeordnet ist, wobei die Bodenplatte wenigstens zwei flache Platten und eine geprägte Platte umfasst, die sich zwischen den beiden flachen Platten erstreckt, wobei die Bodenplatte vorzugsweise drei flache Platten und zwei geprägte Platten umfasst, wobei sich jede geprägte Platte zwischen zwei aufeinanderfolgenden flachen Platten erstreckt.
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Das Vorhandensein eines Kühlkreises und insbesondere eines geschlossenen Kühlkreises mit Wärmeübertragungsfluid, der sich in der Bodenplatte erstreckt, ermöglicht es, die Höhe des Kühlkreises zu minimieren.
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Gemäß anderen vorteilhaften Aspekten der Erfindung weist das Fahrzeugfahrgestell eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf, die einzeln oder in jeder technisch machbaren Kombination betrachtet werden:
- - Das Fahrgestell umfasst wenigstens einen U-förmigen seitlichen Dämpfer, wobei sich der seitliche Dämpfer von der Bodenplatte weg erstreckt und einerseits an einer oberen Platte der Bodenplatte und andererseits an einer unteren Platte der Bodenplatte befestigt ist;
- - das Gehäuse umfasst wenigstens einen Längsträger und wenigstens eine Aussteifung, die zusammen mit der Bodenplatte wenigstens eine Kammer abgrenzen, wobei jede Kammer zur Aufnahme eines Stromspeicherzellenmoduls ausgebildet ist;
- - der Längsträger umfasst ein Hauptprofil und ein Nebenprofil, wobei das Hauptprofil und das Nebenprofil ein U-förmiges Profil aufweisen, wobei die Basis des Hauptprofils an der Bodenplatte befestigt ist und das Nebenprofil auf der zur Bodenplatte entgegengesetzten Seite in das Hauptprofil eingesteckt und darin befestigt ist;
- - das Fahrgestell umfasst wenigstens eine Gleitschiene, die zur Fixierung des Sitzes ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Gleitschiene durch die Abdeckung hindurch an einem entsprechenden Längsträger befestigt ist;
- - der Längsträger ist an der Bodenplatte befestigt;
- - die Abdeckung umfasst wenigstens eine Nut auf Höhe der Längsträger, wobei die bzw. jede Nut in das von einem jeweiligen Nebenprofil gebildete U-förmige Profil eingesetzt ist;
- - die Bodenplatte umfasst wenigstens einen gestanzten bzw. geprägten Vorsprung, auf dem wenigstens eine Unterlage befestigt ist, wobei jede Unterlage so ausgeführt ist, dass sie wenigstens ein Stromspeicherzellenmodul am Gehäuse befestigt;
- - das Fahrzeugfahrgestell umfasst Stromspeicherzellenmodule, wobei das Stromspeicherzellenmodul Folgendes umfasst:
- - einen Satz Zellen, wobei jede Zelle Folgendes umfasst:
- - eine Elektrode und
- - einen Hauptkörper,
- - wenigstens eine Zwischenschicht,
- - einen Elektrodenhalter,
- - einen Abstandhalter,
wobei jede Zwischenschicht zwischen zwei Elektroden sowie zwischen dem Elektrodenhalter und einem entsprechenden Hauptkörper angeordnet ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem oben beschriebenen Fahrgestell.
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Die Erfindung betrifft vorteilhafterweise ein oben erwähntes Fahrzeug, bei dem ein Boden des Fahrzeugs ganz oder teilweise von dem Fahrgestell gebildet ist.
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Die Erfindung wird bei der Lektüre der nachstehenden Beschreibung, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel dient und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erstellt ist, besser verständlich; darin zeigen:
- [1] 1 eine schematische Explosionsdarstellung eines Fahrgestells gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- [2] 2 eine schematische Darstellung des Fahrgestells von 1 in montiertem Zustand;
- [3] 3 eine schematische Darstellung eines Details des montierten Fahrgestells von 2 im Teilschnitt;
- [4] 4 eine schematische Darstellung eines Details des montierten Fahrgestells von 2 im Teilschnitt, wenn es Stromspeicherzellenmodule enthält;
- [5] 5 eine Darstellung eines Stromspeicherzellenmoduls;
- [6] 6 eine Darstellung des Stromspeicherzellenmoduls von 5, das mit einem Abstandshalter zum Blockieren des Moduls versehen ist; und
- [7] 7 eine Explosionsdarstellung eines Fahrgestells gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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In der folgenden Beschreibung wird eine Orthonormalbasis (X, Y, Z) betrachtet. Die Höhenrichtung Z ist entsprechend der Höhe des Fahrzeugs definiert und entspricht beispielsweise der vertikalen Richtung, wenn sich das Fahrzeug auf einer horizontalen Straße befindet. Die Längsrichtung X entspricht der Richtung des Fahrzeugs von vorne nach hinten und die Querrichtung Y entspricht der Breite des Fahrzeugs.
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In den 1 bis 6 ist ein Fahrgestell 9 eines Fahrzeugs 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das Fahrgestell 9 umfasst auch einen Satz Stromspeicherzellenmodule 2.
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Wie in 5 zu sehen ist, umfasst jedes Stromspeicherzellenmodul 2 zum Beispiel einen Satz Stromspeicherzellen 3, einen Elektrodenhalter 4 und Zwischenschichten 5.
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Bei den Stromspeicherzellen 3 handelt es sich um Zellen wie etwa Lithiumzellen vom Typ Lithium-Ionen-Polymer-Zelle (Li-Po), Lithium-Eisen-Phosphat-Zelle (LFP), Lithium-Kobalt-Zelle (LCO), Lithium-Mangan-Zelle (LMO), Nickel-Mangan-Kobalt-Zelle (NMC) und Nickel-Metallhydrid-Zelle (NiMH).
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Jede Zelle 3 umfasst einen Hauptkörper 6, eine Elektrode 7 und eine Platte 8, wobei die Elektrode 7 an der Platte 8 befestigt ist. Die Elektrode 7 ist zum Beispiel mittels Laserschweißen an der Platte 8 befestigt.
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Jede Zwischenschicht 5 ist zwischen zwei Elektroden 7 angeordnet. Jede Zwischenschicht 5 besteht beispielsweise aus Polypropylen (PP), geschäumtem Polyethylen (PE) oder geschäumtem Polystyrol (PS). Vorzugsweise besteht die Zwischenschicht 5 aus Polypropylen.
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Jede Zwischenschicht 5 ist beispielsweise zwischen dem Hauptkörper 6 jeder Zelle 3 und dem Elektrodenhalter 4 angeordnet.
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Der Elektrodenhalter 4 ist zwischen den Platten 8 und dem Satz Zwischenschichten 5 angeordnet. Der Elektrodenhalter 4 ist zum Beispiel aus Kunststoff wie etwa Polyamid gebildet.
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Der Satz Stromspeicherzellenmodule 2 ist zum Beispiel in der Lage, einen Elektromotor des Fahrzeugs 1 in an sich bekannter Weise anzutreiben.
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Das Fahrgestell 9 bildet einen unteren Bereich des Fahrzeugs 1 und ist insbesondere unter dem Fahrgastraum angeordnet.
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Das Fahrgestell 9 umfasst eine Bodenplatte 10, ein Gehäuse 11 für das Stromspeicherzellenmodul 2 und einen Kühlkreis 12, der in der Bodenplatte 10 verläuft.
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Das Fahrgestell 9 umfasst einen seitlichen Dämpfer 14, der entlang eines Umfangs der Bodenplatte 10 befestigt ist, und einen Satz Gleitschienen 16, die am Gehäuse 11 befestigt sind.
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Die Bodenplatte 10 umfasst eine untere Platte 18, eine obere Platte 20 und eine Zwischenplatte 22, die zwischen der unteren Platte 18 und der oberen Platte 20 angeordnet ist, wobei sich die untere Platte 18, die obere Platte 20 und die Zwischenplatte 22 im Wesentlichen parallel zur Ebene (X, Y) erstrecken.
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Wie in 4 dargestellt, umfasst die Bodenplatte 10 ferner eine untere geprägte Platte 24 und eine obere geprägte Platte 26, wobei die untere geprägte Platte 24 zwischen der unteren Platte 18 und der Zwischenplatte 22 angeordnet ist und die obere geprägte Platte 26 zwischen der oberen Platte 20 und der Zwischenplatte 22 angeordnet ist, wobei die geprägten Platten 24, 26 im Wesentlichen parallel zur Ebene (X, Y) verlaufen.
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Die untere Platte 18, die obere Platte 20 und die Zwischenplatte 22 sind im Wesentlichen flach und haben eine rechteckige Form.
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Die untere Platte 18, die obere Platte 20 und die Zwischenplatte 22 sind vorzugsweise Stahlplatten bzw. -bleche. Alternativ dazu können die untere Platte 18, die obere Platte 20 und die Zwischenplatte 22 Aluminiumplatten bzw. -bleche sein.
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Eine Unterseite der oberen Platte 20 ist in Kontakt mit der oberen geprägten Platte 26 und eine zur Unterseite entgegengesetzte Oberseite umfasst einen Bereich in Kontakt mit dem Gehäuse 11.
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Die untere Platte 24 und die obere Platte 26 bilden vorzugsweise jeweils ein Profilteil, dessen Profil eine Folge von Rillen umfasst, die eine Nut bilden. Jede Rille dieses Profils hat eine untere Platte bzw. Ebene und eine obere Platte bzw. Ebene. Die Länge jeder unteren Platte und jeder oberen Platte in der zur Extrusion des Profilteils senkrechten Richtung beträgt vorzugsweise im Wesentlichen 5 mm. Die Teilung in der zur Extrusion des Profilteils senkrechten Richtung beträgt zum Beispiel im Wesentlichen 30 mm. Bei dieser zweiten Variante verläuft jede Nut der unteren geprägten Platte 24 vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung X.
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Jede Nut der oberen geprägten Platte 26 verläuft vorzugsweise in einem Winkel von -45° zur Längsrichtung X.
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Das Profil der unteren geprägten Platte 24 und das der oberen geprägten Platte 26 bilden entlang der Horizontalebene (X, Y) vorzugsweise einen Winkel von 90° zueinander.
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Entsprechend den beiden Varianten der geprägten Platten beträgt der Höhenunterschied zwischen der oberen Platte bzw. Ebene und der unteren Platte bzw. Ebene, oder anders ausgedrückt, die Dicke der unteren und der oberen geprägten Platte 24 bzw. 26 beispielsweise im Wesentlichen 14 mm. Die obere und die untere Platte bzw. Ebene sind durch geneigte Flächen verbunden, deren Neigung beispielsweise im Wesentlichen 45° in Bezug auf die untere und die obere Platte bzw. Ebene beträgt.
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Die untere geprägte Platte 24 und die obere geprägte Platte 26 sind zum Beispiel Stahlplatten bzw. -bleche. Alternativ dazu können die untere und die obere geprägte Platte 24 bzw. 26 aus Aluminium bestehen.
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Die untere geprägte Platte 24 ist an der unteren Platte 18 und an der Zwischenplatte 22 befestigt. Insbesondere sind die unteren Platten der unteren geprägten Platte 24 an der unteren Platte 18 befestigt, während die oberen Platten der unteren geprägten Platte 24 an der Zwischenplatte 22 befestigt sind.
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Die untere geprägte Platte 24 ist vorzugsweise durch Schweißen an der unteren Platte 18 und an der Zwischenplatte 22 befestigt. Als Variante kann die untere geprägte Platte 24 mittels Hartlöten oder Kleben an der unteren Platte 18 und an der Zwischenplatte 22 befestigt sein.
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Die obere geprägte Platte 26 ist an der oberen Platte 20 und an der Zwischenplatte 22 befestigt. Insbesondere sind die unteren Platten der oberen geprägten Platte 26 an der Zwischenplatte 22 befestigt, während die oberen Platten der oberen geprägten Platte 26 an der oberen Platte 20 befestigt sind.
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Die obere geprägte Platte 26 ist vorzugsweise durch Schweißen an der oberen Platte 20 und an der Zwischenplatte 22 befestigt. Als Variante kann die obere geprägte Platte 26 mittels Hartlöten oder Kleben an der oberen Platte 20 und an der Zwischenplatte 22 befestigt sein.
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Das Gehäuse 11 weist eine Abdeckung 30 auf, die ein Innenvolumen 32 definiert.
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Das Gehäuse 11 umfasst ferner mehrere Längsträger 34, Aussteifungen 36 und seitliche Träger 38, die sich im Innenvolumen 32 erstrecken. Jeder Längsträger 34 erstreckt sich in der Höhe (in Höhenrichtung Z) zwischen der Bodenplatte 10 und der Abdeckung 30.
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Jeder Längsträger 34 umfasst vorteilhafterweise ein Hauptprofil 40 und ein Nebenprofil 42, wobei das Nebenprofil 42 in das Hauptprofil 40 eingesetzt und darin befestigt ist.
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Jeder Längsträger 34 verläuft vorteilhafterweise parallel zu einem Flansch der Abdeckung 30, und jeder Längsträger 34 verbindet gegebenenfalls an seinem Ende zwei Flansche der Abdeckung 30, die senkrecht zu ihm stehen.
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Insbesondere erstreckt sich jeder Längsträger 34 in Längsrichtung X und kann zwei Querränder der Abdeckung 30 verbinden.
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Das Hauptprofil 40 hat ein U-förmiges Profil. Mit anderen Worten, das Hauptprofil 40 hat eine Basis sowie zwei parallele Abschnitte, die sich auf derselben Seite der Basis erstrecken.
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Die Basis des Hauptprofils 40 jedes Längsträgers 34 ist vorzugsweise in Kontakt mit der oberen Platte 20 der Bodenplatte 10 gehalten. Die beiden parallelen Abschnitte des Hauptprofils 40 erstrecken sich in Richtung der Abdeckung 30.
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Das Nebenprofil 42 jedes Längsträgers 34 hat ein U-förmiges Profil. Mit anderen Worten, das Nebenprofil 42 hat eine Basis sowie zwei parallele Abschnitte, die sich auf derselben Seite der Basis erstrecken.
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Die U-förmigen Profile des Hauptprofils 40 und des Nebenprofils 42 haben die gleiche Ausrichtung. Die Basis des vom Profil des Nebenprofils 42 gebildeten U liegt näher an der Basis des vom Profil des Hauptprofils 40 gebildeten U als die parallelen Abschnitte des vom Profil des Nebenprofils 42 gebildeten U.
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Die parallelen Abschnitte des U des Nebenprofils 42 sind kürzer als die parallelen Abschnitte des U des Hauptprofils 40.
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Die parallelen Abschnitte des U des Nebenprofils 42 sind an der Innenseite der parallelen Abschnitte des U des Hauptprofils 40 befestigt.
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Jeder seitliche Träger 38 erstreckt sich parallel zu wenigstens einem Längsträger 34. Das Gehäuse 11 umfasst vorteilhafterweise zwei seitliche Träger 38. Als Variante braucht das Aufnahmegehäuse 11 keinen seitlichen Träger 38 aufzuweisen.
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Bei der in 1 gezeigten Variante, bei der das Gehäuse 11 zwei seitliche Träger 38 umfasst, ist der Satz Längsträger 34 zwischen den beiden seitlichen Trägern 38 angeordnet. Jeder seitliche Träger 38 verläuft dann längs eines Randes der Abdeckung 30, vorzugsweise eines Längsrandes der Abdeckung 30.
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Jeder seitliche Träger 38 weist ein C-förmiges Profil auf. Mit anderen Worten, jedes Profil jedes seitlichen Trägers 38 hat eine Basis sowie zwei parallele Abschnitte, die sich auf derselben Seite der Basis erstrecken.
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Bei der ersten vorgestellten Ausführungsform hat die Basis des C-Profils jedes seitlichen Trägers 38 im Wesentlichen die gleiche Höhe wie die parallelen Abschnitte des Profils des Hauptprofils 40.
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Die Basis des C-Profils jedes seitlichen Trägers 38 ist beispielsweise parallel zu den parallelen Abschnitten des Profils des Hauptprofils 40, während sich die Schenkel des C-Profils jedes seitlichen Trägers 38 in die zu den Längsträgern 34 entgegengesetzte Richtung, zu einem Flansch der Abdeckung 30 hin, erstrecken.
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Ein paralleler Abschnitt des C-Profils jedes seitlichen Trägers 38 ist in vorteilhafter Weise an der Abdeckung 30 befestigt.
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Jede Aussteifung 36 erstreckt sich im Querbereich Y zwischen zwei benachbarten Längsträgern 34 und verbindet diese, oder sie erstreckt sich im Querbereich Y zwischen einem Längsträger 34 und einem seitlichen Träger 38 und verbindet diese.
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Jede Aussteifung 36 hat ein C-förmiges Profil. Das C-förmige Profil der Aussteifung 36 erstreckt sich über seinen Rand, an der Bodenplatte 10. Die Länge der Extrusion des C-förmigen Profils entspricht der Höhe der Aussteifung 36 und ist im Wesentlichen gleich der Länge der Basis des C-Profils jedes seitlichen Trägers 38 und/oder der Länge der U-förmigen Schenkel des Nebenprofils 42.
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Die Basis des C-Profils jeder Aussteifung 36 erstreckt sich zwischen zwei Längsträgern 34 und verbindet diese, oder zwischen einem Längsträger 34 und einem seitlichen Träger 38 und verbindet diese. Die Basis des C-Profils jeder Aussteifung 36 erstreckt sich im Wesentlichen in Querrichtung Y.
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Die Schenkel des C-Profils jeder Aussteifung 36 erstrecken sich parallel zueinander und sind an einem Schenkel des U-Profils jedes Hauptprofils 40 und an der Basis des C-Profils jedes seitlichen Trägers 38 befestigt.
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Die Bodenplatte 10, jeder Längsträger 34, jede Aussteifung 36 und jeder seitliche Träger 38 begrenzen eine Gruppe von Kammern 44 im Innenvolumen 32. Jede Kammer 44 ist dazu vorgesehen, jeweils wenigstens ein Stromspeicherzellenmodul 2 aufzunehmen.
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Jede Kammer 44 ist zum Beispiel quaderförmig.
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Wenigstens eine der Kammern 44 umfasst vorteilhafterweise einen Abstandshalter 46, der dazu vorgesehen ist, die Position des Stromspeicherzellenmoduls 2 in dieser Kammer 44 zu blockieren. Insbesondere ist der Abstandshalter 46 so ausgebildet, dass er den Raum zwischen dem Stromspeicherzellenmodul 2 und einem Längsträger 34 und/oder einer Aussteifung 36 und/oder einem seitlichen Träger 38 ausfüllt. Der Abstandhalter 46 besteht beispielsweise aus einem Dielektrikum, beispielsweise ähnlich dem, das die Zwischenschicht 5 bildet.
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Die Abdeckung 30 hat insgesamt die Form einer Wanne. Die Abdeckung 30 ist rechteckig und weist einen Boden und Ränder auf. Der Boden der Abdeckung 30 hat eine Innenfläche, die dem Innenvolumen 32 zugewandt ist, und eine zur Innenfläche entgegengesetzte Außenfläche. Die Ränder der Abdeckung 30 sind mit der oberen Platte 20 der Bodenplatte 10 verbunden. Das Gehäuse 11 umfasst beispielsweise Klammern, mit denen die Abdeckung 30 an der Bodenplatte 10 befestigt ist.
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Der Boden der Abdeckung 30 umfasst vorteilhafterweise wenigstens eine Nut 50. Jede Nut 50 verläuft parallel zu der Gruppe von Längsträgern 34 und bildet eine Vertiefung im Gehäuse 11 im Innenvolumen 32.
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Insbesondere ist jede Nut 50 in das U-förmige Profil eingefügt, das von dem Nebenprofil 42 eines Längsträgers 34 gebildet ist.
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Jede Gleitschiene 16 ist zur Fixierung eines Fahrzeugsitzes, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugsitzes, konstruiert.
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Jede Gleitschiene 16 erstreckt sich auf der Außenfläche des Bodens der Abdeckung, d.h. auf der zum Innenvolumen 32 entgegengesetzten Fläche.
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Jede Gleitschiene 16 ist parallel zu der Gruppe von Längsträgern 34. Jede Gleitschiene 16 erstreckt sich zum Beispiel einem Längsträger 34 zugewandt auf der Abdeckung 30, wobei die Gleitschiene 16 und der Längsträger 34 auf je einer Seite der Abdeckung 30 angeordnet sind.
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Insbesondere ist jede Gleitschiene 16 durch die Abdeckung 30 hindurch an einem Längsträger 34 befestigt.
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Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Gleitschiene 16 in der Nut 50.
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Das Fahrgestell 9 umfasst bei der in 1 und in 2 dargestellten Ausführungsform Verkleidungsteile 52. Die Verkleidungsteile 52 sind an der Außenseite des Bodens der Abdeckung 30 befestigt. Die Verkleidungsteile 52 decken insbesondere Bereiche der Außenseite der Abdeckung 30 ab, die sich auf beiden Seiten der Gleitschienen 16 erstrecken. Die Verkleidungsteile 52 weisen beispielsweise eine Schicht aus einem flammhemmenden Material auf.
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Jedes Verkleidungsteil 52 hat eine feuerhemmende und schalldämmende Funktion. Jedes Verkleidungsteil 52 ist steif genug, um das Gewicht des Insassen oder seines Gepäcks zu tragen. Jedes Verkleidungsteil ist üblicherweise mit Teppichboden bedeckt, der für den Insassen des Fahrzeugs beim Blick auf den Innenboden sichtbar ist.
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Der Kühlkreis 12 ist ein geschlossener Kreislauf. Der Kühlkreis 12 ist so konstruiert, dass er ein Wärmeübertragungsfluid führt.
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Der Kühlkreis 12 ist so ausgeführt, dass er die von den Stromspeicherzellenmodulen 2 erzeugte Wärme abführt.
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Der Kühlkreis 12 erstreckt sich in die Bodenplatte 10. Der Kühlkreis 12 ist gegenüber dem Bereich der Bodenplatte 10, der mit dem Gehäuse 11 in Kontakt ist, zurückgesetzt angeordnet.
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Der Kühlkreis 12 erstreckt sich dann entgegengesetzt zu den Stromspeicherzellenmodulen 2, wobei die obere Platte 20 der Bodenplatte 10 zwischen den Stromspeicherzellenmodulen 2 und dem Kühlkreis 12 angeordnet ist.
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Der Kühlkreis 12 verläuft insbesondere zwischen der oberen Platte 20 und der Zwischenplatte 22. Die Anordnung bzw. der Aufbau des Kühlkreises ist zum Beispiel durch die geprägte Platte 26 definiert. Die geprägte Platte 26 bildet den Kühlkreis 12 zum Beispiel zusammen mit der Zwischenplatte 22.
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Der seitliche Dämpfer 14 hat ein im Wesentlichen U-förmiges Profil. Das Profil des seitlichen Dämpfers 14 hat zwei Schenkel sowie einen die beiden Schenkel verbindenden Abschnitt.
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Der seitliche Dämpfer 14 erstreckt sich von der Bodenplatte 10 weg. Der seitliche Dämpfer 14 ist einerseits an der oberen Platte 20 der Bodenplatte 10 und andererseits an der unteren Platte 18 der Bodenplatte 10 befestigt.
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Insbesondere erstreckt sich der Verbindungsabschnitt des seitlichen Dämpfers 14 von der Bodenplatte 10 weg; ein erster Schenkel des U-Profils des Dämpfers ist mit der unteren Platte 18 verbunden, während ein zweiter Schenkel des mit einem U-Profil versehenen Dämpfers mit der oberen Platte 20 verbunden ist.
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Das Profil des seitlichen Dämpfers 14 weist beispielsweise an jedem Schenkel eine Aussparung auf, die so gestaltet ist, dass sie als Biegeinitiator wirkt.
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Das in den 1 und 2 dargestellte Fahrgestell 9 umfasst vier Dämpfer, wobei sich jeder Dämpfer an einer Seite der Bodenplatte 10 erstreckt.
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Es wird nun die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Fahrgestells 9 dargelegt.
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Wenn die Stromspeicherzellenmodule 2 in Betrieb sind, d.h. wenn sie beispielsweise einem Fahrzeugmotor 1 elektrische Energie zuführen, erzeugen die Stromspeicherzellenmodule 2 Wärme.
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Die obere Platte 20 der Bodenplatte 10 leitet die Wärme von jedem Stromspeicherzellenmodul 2 zu dem in der Bodenplatte 10 angeordneten Kühlkreis 12. Das im Kühlkreis 12 enthaltene Wärmeübertragungsfluid leitet dann die von den Stromspeicherzellenmodulen 2 erzeugte Wärme und führt diese Wärme aus dem Fahrgestell 9 ab, beispielsweise durch eine Wärmesenke wie etwa einen Kühler.
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Ein solches Fahrgestell 9 des Fahrzeugs 1 ist besonders vorteilhaft, da seine Masse bzw. sein Volumen verringert ist und es gleichzeitig eine hohe Kapazität zur Unterbringung von Stromspeicherzellenmodulen 2 bietet, insbesondere aufgrund der Anordnung des Kühlkreises 12 in der Bodenplatte 10. Das Fahrgestell 9 ersetzt den standardmäßigen Boden eines Fahrzeugs.
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Ein weiterer Vorteil des vorgenannten Fahrgestells betrifft die Einführung des Armaturenbretts in die Kammer. Die Einführung des Armaturenbretts erfolgt nicht mehr, von einer Bedienperson geführt, durch die Öffnung einer Tür, sondern durch die Öffnung im Boden, die für das Fahrgestell 9 reserviert ist. Da diese Öffnung erheblich größer ist, kann dies viel leichter und automatisch, zum Beispiel von einem Roboter, durchgeführt werden.
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Was die Sitze anbetrifft, so werden diese vorher am Fahrgestell 9 befestigt. Die Baugruppe aus Fahrgestell 9 und Sitzen wird auf einen Wagen an einem Montageband gesetzt.
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Die Karosserie wird auf die vom Fahrgestell 9 und vom Sitz gebildete Baugruppe abgesenkt, und diese Baugruppe wird an der Karosserie befestigt. Diese Montage ist viel schneller und vermeidet jedes Risiko einer Beschädigung bei der Durchführung durch die Türöffnung.
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Die Steifigkeit des Fahrgestells 9 ist durch die Sandwichstruktur der Platten 18, 20, 22 und der geprägten Platten 24, 26 weiter verbessert.
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Das Vorhandensein eines seitlichen Dämpfers 14 ist zum Schutz der Stromspeicherzellenmodule 2 im Falle eines Stoßes besonders vorteilhaft und ermöglicht somit die Konstruktion eines Fahrgestells 9 mit Stromspeicherzellenmodulen 2 in Bereichen nahe den Enden des Fahrgestells 9.
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Die Struktur des Stromspeicherzellenmoduls 2, insbesondere aufgrund der Verwendung von Zwischenschichten 5, ermöglicht eine Verteilung der auf das Modul 2 aufgebrachten Kräfte.
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Der Aufbau der Längsträger 34 sowie das Vorhandensein von Gleitschienen 16, die unmittelbar an den Längsträgern 34 befestigt sind, ermöglicht es, die Haltestruktur der Stromspeicherzellenmodule 2 zum Halten von Sitzen im Fahrgastraum zu nutzen, wodurch der Aufbau des Fahrzeugs 1 vereinfacht und die vertikale Größe des Fahrgestells 9 verringert wird.
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Aufgrund des Vorhandenseins von Nuten 50 in der Abdeckung 30 kann der Befestigungspunkt der Gleitschienen 16 niedriger sein, wodurch es ermöglicht ist, die vertikale Größe des Fahrgestells 9 und damit die Gesamthöhe des Fahrzeugs 1 zu verringern.
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In 7 ist eine zweite Ausführungsform eines Fahrgestells 9 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform nur durch das Nachstehende. Ähnliche Elemente haben die gleichen Bezugszeichen.
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Gemäß dieser zweiten Ausführungsform weist das Gehäuse 11 keinen Längsträger 34, keine Aussteifung 36 und keinen seitlichen Träger 38 auf. Ferner weist die Abdeckung 30 keine Nut 50 auf.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst die Abdeckung 30 ein zentrales Versteifungselement 56.
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Die Bodenplatte 10 und insbesondere die obere Platte 20 umfasst zum Beispiel gemäß der zweiten Ausführungsform einen Versteifungsbalken 58, der sich in Längsrichtung auf der oberen Platte 20 erstreckt und an der oberen Platte 20 befestigt ist. Als Variante kann der Versteifungsbalken 58 durch Prägen der oberen Platte 20 gebildet sein.
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Die Bodenplatte 10 weist ferner wenigstens eine Unterlage 60 auf, wobei jede Unterlage 60 so gestaltet ist, dass sie wenigstens ein Stromspeicherzellenmodul 2 am Gehäuse 11 befestigt. Jede Unterlage 60 ist an der oberen Platte 20 und/oder am Versteifungsbalken 58 befestigt, vorteilhafterweise damit verschweißt.
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Jedes Stromspeicherzellenmodul 2 ist mit einem Befestigungselement, wie zum Beispiel einer Schraube oder einem Niet, an einer Unterlage 60 befestigt.
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Ein Fahrgestell bzw. Unterbau 9 gemäß der zweiten Ausführungsform bildet beispielsweise ein sekundäres Fahrzeugfahrgestell, das zur Befestigung unter einem Hauptfahrgestell vorgesehen ist.
