DE102020126565A1 - Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie - Google Patents
Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020126565A1 DE102020126565A1 DE102020126565.4A DE102020126565A DE102020126565A1 DE 102020126565 A1 DE102020126565 A1 DE 102020126565A1 DE 102020126565 A DE102020126565 A DE 102020126565A DE 102020126565 A1 DE102020126565 A1 DE 102020126565A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle
- zone
- sensor
- ground contact
- pressure sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2072—Floor protection, e.g. from corrosion or scratching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
- B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
- B60K2001/0438—Arrangement under the floor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/30—Sensors
- B60Y2400/306—Pressure sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie (1), die in einer Bodenstruktur des Fahrzeugs verbaut ist, wobei in einem Bodenaufsetzfall eine fahrbahnseitige Störkontur, etwa ein Poller oder ein Bordstein, mittelbar oder unmittelbar auf die Hochvoltbatterie (1) einwirkt, der ein Unterfahrschutz (4) eine Anzahl von Sensoren (29, 31, 33) zugeordnet ist, mit deren Hilfe im Bodenaufsetzfall der Auftreffort der fahrbahnseitige Störkontur lokalisierbar ist und die auf den Unterfahrschutz (4) einwirkende Bodenaufsetzkraft (F) erfassbar ist, und wobei die Sensoren (29, 31, 33) mit einer Auswerteeinheit (35) signaltechnisch verbunden sind, das auf der Grundlage des erfassten Auftrefforts und der erfassten Bodenaufsetzkraft (F) eine mögliche Beschädigung der Hochvoltbatterie (1) detektiert. Erfindungsgemäß ist der Unterfahrschutz (4) unterteilt in zumindest eine erste Zone (Z1; Z2, Z3), die aufgrund einer statistischen beziehungsweise empirischen Auswertung im Bodenaufsetzfall von erhöhter Relevanz für die Batteriesicherheit ist, und in eine zweite Zone (Z2, Z3; Z1), die demgegenüber von reduzierter Relevanz für die Batteriesicherheit ist. Der ersten Zone (Z1; Z2, Z3) mit erhöhter Sicherheitsrelevanz ist ein Sensor (29; 31, 33) mit erhöhter Sensitivität zugeordnet, während der zweiten Zone (Z2, Z3; Z1) mit reduzierter Sicherheitsrelevanz ein Sensor (31; 29) mit reduzierter Sensitivität zugeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Bei einem gattungsgemäßen elektrisch betriebenen, zweispurigen Fahrzeug kann eine Hochvoltbatterie von fahrzeugunten in einen bodenseitig offenen Batterie-Montageraum eingesetzt sein. Der Batterie-Montageraum kann in der Fahrzeughochrichtung nach fahrzeugoben von einem, den Fahrzeuginnenraum begrenzenden Fahrzeugboden begrenzt sein und in der Fahrzeugquerrichtung von seitlichen Schwellern begrenzt sein. Zudem kann die Hochvoltbatterie bodenseitig von einem Unterfahrschutz überdeckt sein. In einem Bodenaufsetzfall wirkt eine fahrbahnseitige Störkontur, etwa ein Poller oder ein Bordstein, mit einer nach fahrzeugoben gerichteten Bodenaufsetzkraft auf den Unterfahrschutz der Hochvoltbatterie. Dieser verformt sich, wobei die Bodenaufsetzkraft über einen Lastpfad bis in die Hochvoltbatterie weitergeleitet werden kann. Je nach Größe der Bodenaufsetzkraft kann es daher zu einer Beschädigung der Hochvoltbatterie kommen.
- Aus der
DE 20 2020 102 252 U1 ist ein Strukturbauteil bekannt. Aus derEP 1 867 545 A1 ist ein Schienenfahrzeug mit Schotterflug-Erfassung bekannt. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise eine mögliche Batterie-Beschädigung aufgrund einer Bodenaufsetzers detektierbar ist.
- Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
- Die Erfindung geht von einem Unterfahrschutz aus, der eine Anzahl von Sensoren aufweist, mit deren Hilfe im Bodenaufsetzfall der Auftreffort des Bodenaussetzers lokalisierbar ist und die auf den Unterfahrschutz einwirkende Bodenaufsetzkraft erfassbar ist. Die im Unterfahrschutz verbauten Sensoren sind mit einer elektronischen Auswerteeinheit signaltechnisch verbunden, das auf der Grundlage des erfassten Auftrefforts und der erfassten Bodenaufsetzkraft eine mögliche Beschädigung der Hochvoltbatterie detektiert.
- Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 wird der Unterfahrschutz bei der Fahrzeug-Auslegung in zumindest eine erste Zone und in eine zweite Zone unterteilt. Die Zonen ist auf der Grundlage einer statistischen bzw. empirischen Auswertung definiert: Die erste Zone ist im Bodenaufsetzfall von erhöhter Relevanz für die Batteriesicherheit, z.B. weil eine hohe Auftreffwahrscheinlichkeit von fahrbahnseitigen Störkonturen besteht. Demgegenüber ist die zweite Zone nur von reduzierter Relevanz für die Batteriesicherheit. Beispielhaft ist statistisch ermittelt, dass an der zweiten Zone des Unterfahrschutzes nur eine reduzierte Auftreffwahrscheinlichkeit von fahrbahnseitigen Störkonturen vorliegt.
- Erfindungsgemäß ist der ersten Zone mit erhöhter Sicherheitsrelevanz ein Sensor mit erhöhter Sensitivität zugeordnet. Demgegenüber ist der zweiten Zone mit reduzierter Sicherheitsrelevanz ein Sensor mit entsprechend reduzierter Sensitivität zugeordnet. Auf diese Weise kann der Kostenaufwand sowie der Fertigungsaufwand bei der Sensor-Montage in der Unterfahrschutz-Zone mit hoher Sicherheitsrelevanz zielgerichtet gesteigert sein, um eine einwandfreie Sensierung sämtlicher relevanter Bodenaufsetz-Lastfälle zu gewährleisten. Demgegenüber kann der Kostenaufwand sowie der Fertigungsaufwand bei der Sensor-Montage in der Zone mit reduzierter Sicherheitsrelevanz zielgerichtet beschränkt werden, und zwar ohne Einbußen in der Funktionalität, so dass an der Unterfahrschutz-Zone mit reduzierter Sicherheitsrelevanz nur Bodenaufsetz-Lastfälle mit entsprechend hoher Bodenaufsetzkraft erfassbar sind.
- In einer technischen Umsetzung ist jeder der im Unterfahrschutz verbauten Sensoren als ein Drucksensor realisiert, der eine im Unterfahrschutz ausgebildete, druckdicht abgedichtete Sensor-Hohlkammer aufweist. Im Bodenaufsetzfall verformt sich die Sensor-Hohlkammer. Dadurch ergibt sich eine Druckänderung in der Sensor-Hohlkammer. Der Drucksensor kann auf der Grundlage der Druckänderung ein damit korrelierendes Drucksignal zur Auswerteeinheit eines Steuergeräts leiten.
- Die Sensitivität eines solchen Drucksensors hängt von der Volumengröße seiner Sensor-Hohlkammer ab. Beispielhaft weist ein Drucksensor mit volumengroßer Sensor-Hohlkammer nur eine reduzierte Sensitivität auf, während ein Drucksensor mit volumenkleiner Sensor-Hohlkammer eine erhöhte Sensitivität aufweist.
- Beim Einsatz im erfindungsgemäßen Unterfahrschutz kann der hochsensitive Drucksensor so ausgelegt, dass eine vollständige Sensierung sämtlicher relevanter Bodenaufsetz-Lastfälle erfolgt. Demgegenüber kann ein im Unterfahrschutz verbauter niedrigsensitiver Drucksensor so ausgelegt sein, dass nur eine eingeschränkte Sensierung von Bodenaufsetz-Lastfällen mit entsprechend hoher Bodenaufsetzkraft erfolgt.
- In gängiger Praxis ist das Steuergerät unter anderem aus der elektronischen Auswerteeinheit sowie den Drucksensoren aufgebaut. Ein herkömmliches Steuergerät weist üblicherweise genau drei Drucksensoren auf. Das Steuergerät weist daher in Summe drei Signaleingänge bzw. Steckplätze auf, an denen Schlauchleitungen anschließbar sind, die zu den jeweiligen Sensor-Hohlkammern geführt sind.
- In einer ersten Ausführungsvariante ist der Unterfahrschutz unterteilt in eine fahrzeugvordere Zone mit erhöhter Sicherheitsrelevanz, eine mittlere Zone mit reduzierter Sicherheitsrelevanz und in eine fahrzeughintere Zone mit erhöhter Sicherheitsrelevanz. In diesem Fall ist der fahrzeugvorderen Zone sowie der fahrzeughinteren Zone jeweils ein hochsensitiver Drucksensor mit volumenkleiner Sensor-Hohlkammer zugeordnet. Der mittleren Zone ist dagegen ein niedrigsensitiver Drucksensor mit volumengroßer Sensor-Hohlkammer zugeordnet.
- In einer weiteren Ausführungsvariante kann der Unterfahrschutz unterteilt sein in eine fahrzeugvordere Zone mit reduzierter Sicherheitsrelevanz, in eine fahrzeugmittlere Zone mit erhöhter Sicherheitsrelevanz und in eine fahrzeughintere Zone mit reduzierter Sicherheitsrelevanz. In diesem Fall können der mittleren Zone zwei hochsensitive Drucksensoren mit volumenkleinen Sensor-Hohlkammern zugeordnet sein. Demgegenüber kann der fahrzeugvorderen Zone und der fahrzeughinteren Zone genau ein niedrigsensitiver Drucksensor mit volumengroßer Sensor-Hohlkammer zugeordnet sein. In diesem Fall kann die volumengroße Sensor-Hohlkammer des niedrigsensitiven Drucksensors in zwei Teilkammern unterteilt sein. Die eine Teilkammer kann in der fahrzeugvorderen Zone verbaut sein, während die andere Teilkammer in der fahrzeughinteren Zone verbaut sein kann. Die beiden Teilkammern können miteinander strömungstechnisch verbunden sein.
- Mit der Erfindung wird ein Sensierungskonzept für eine Hochvoltbatterie bereitgestellt, mittels dem durch eine Detektion der Verformung des Unterfahrschutzes Rückschlüsse gezogen werden können, ob die Batteriezellen der Hochvoltbatterie eine Intrusion erfahren haben. Aufgrund der begrenzten Anschlüsse im Steuergerät ist es nur möglich, eine sehr begrenzte Anzahl von Sensoren einzusetzen. Vor diesem Hintergrund wird erfindungsgemäß der Unterfahrschutz in verschiedene Zonen eingeteilt, und zwar in Abhängigkeit der Relevanz und statistischen Trefferlagen. Diesen Zonen werden jeweils Sensoren mit unterschiedlicher Sensierungs-Sensitivität zugeordnet.
- Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 eine Ansicht von unten auf einen Fahrzeugboden; -
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der im Fahrzeug verbauten Hochvoltbatterie mit zugehörigem Unterfahrschutz; -
3 und4 jeweils eine schematischen Darstellung, anhand der die Unterteilung des Unterfahrschutzes in unterschiedliche Zonen veranschaulicht ist. - In der
1 oder2 ist eine Hochvoltbatterie 1 in einer Karosseriebodenstruktur des Fahrzeugs verbaut. Die Hochvoltbatterie 1 ist mit Zellmodulen bestückt, von denen in der2 ein Zellmodul 2 angedeutet ist, das auf einem Gehäuseboden 3 der Hochvoltbatterie 1 aufgesetzt ist. Der Gehäuseboden 3 der Hochvoltbatterie 1 ist in der2 doppelwandig mit einem Innenboden 5 und einem Außenboden 7 aufgebaut, zwischen denen Kühlmittelkanäle 9 eines Kühlsystems gebildet sind. An der Unterseite des Gehäusebodens 3 ist ein Unterfahrschutz 4 angeordnet. Dieser weist eine fahrzeuguntere Unterfahrschutz-Platte 13 auf, die unter Zwischenlage eines energieabsorbierenden Materials 15 am Gehäuseboden 3 angeordnet ist. - Zwischen der Unterfahrschutz-Platte 13 und dem Gehäuseboden 3 verlaufen insgesamt drei Sensor-Hohlkammern 17, 19, 21 (
3 ), die in der Fahrzeuglängsrichtung x hintereinander angeordnet sind. Die Sensor-Hohlkammern 17, 19, 21 sind zusammen mit Drucksensoren 29, 31, 33 Bestandteile einer Drucksensoreinheit 23. Jede der Sensor-Hohlkammern 17, 19, 21 ist von einem umlaufenden Dichtelement 25 nach außen begrenzt. Das umlaufende Dichtelement 25 ist in der2 zwischen dem Batteriegehäuseboden 3 und der Unterfahrschutz-Platte 13 abgestützt und dichtet die dargestellte Sensor-Hohlkammer 17 gegenüber dem energieabsorbierenden Material 15 abgedichtet. In gleicher Weise sind auch die in der2 nicht gezeigten Sensor-Hohlkammern 19, 21 abgedichtet. - In der
3 ist der Verlauf der Dichtelemente 25 um die jeweilige Sensor-Hohlkammer 17, 19, 21 angedeutet. Jede der Sensor-Hohlkammern 17, 19, 21 ist über eine Schlauchleitung 27 an einem Drucksensor 29, 31, 33 angeschlossen. In einem Bodenaufsetzfall wirkt eine Bodenaufsetzkraft F (2 ) auf den Unterfahrschutz 4 ein, wodurch sich eine oder mehrere Sensor-Hohlkammern 17, 19, 21 verformen. Dies führt zu einer Druckänderung in der jeweiligen Sensor-Hohlkammer, die vom zugehörigen Drucksensor 29, 31, 33 erfasst wird. Der Drucksensor generiert auf der Grundlage der Druckänderung ein damit korrelierendes Drucksignal S1, S2, S3, das zu einer Auswerteeinheit 35 eines Steuergeräts 32 geleitet wird. Auf der Grundlage der Größe des jeweiligen Drucksignals S1, S2, S3 kann die Auswerteeinheit 35 Rückschlüsse auf eine mögliche Beschädigung der Hochvoltbatterie 1 ziehen. - In der
3 sind die drei Drucksensoren 29, 31, 33 zusammen mit der Auswerteeinheit 35 im Steuergerät 32 integriert. Die von den Sensor-Hohlkammern 17, 19, 21 wegführenden Schlauchleitungen 27 sind jeweils an den Signaleingängen 37 bzw. Steckplätzen des Steuergeräts 32 angeschlossen. - Wie aus der
3 weiter hervorgeht, ist der Unterfahrschutz 4 in eine fahrzeugvordere Zone Z1, eine mittlere Zone Z2 und eine fahrzeughintere Zone Z3 unterteilt. Sowohl die fahrzeugvordere Zone Z1 als auch die fahrzeughintere Zone 3 sind in der3 exemplarisch gemäß einer Auslegungsvorschrift (aufgrund einer statistischen beziehungsweise empirischen Auswertung von Bodenaufsetzfällen) von erhöhter Relevanz für die Batteriesicherheit. Demgegenüber ist die mittlere Zone Z2 gemäß statistischer beziehungsweise empirischer Auswertung bei Bodenaufsetzfällen nur von reduzierter Relevanz für die Batteriesicherheit. Erfindungsgemäß sind daher in der3 der fahrzeugvorderen Zone Z1 sowie der fahrzeughinteren Zone Z3 jeweils ein hochsensitiver Drucksensor 29, 33 mit volumenkleiner Sensor-Hohlkammer 17, 21 zugeordnet, während der mittleren Zone Z2 ein niedrigsensitiver Drucksensor 31 mit volumengroßer Sensor-Hohlkammer 19 zugeordnet ist. - Die volumenkleinen Sensor-Hohlkammern 17, 21 der hochsensitive Drucksensoren 29, 33 sind so ausgelegt, dass eine vollständige Sensierung sämtlicher relevanter Bodenaufsetz-Lastfälle erfolgt. Demgegenüber ist die volumengroße Sensor-Hohlkammer 19 des niedrigsensitiven Drucksensor 31 so ausgelegt ist, dass nur eine eingeschränkte Sensierung von Bodenaufsetz-Lastfällen durchgeführt wird, die mit einer entsprechend hohen Bodenaufsetzkraft F erfolgen.
- In der
4 ist eine alternative Ausführungsvariante gezeigt, bei der gemäß Auslegungsvorschrift der fahrzeugvordere Zone Z1 und die fahrzeughintere Zone Z3 jeweils eine reduzierte Sicherheitsrelevanz aufweisen, während die fahrzeugmittlere Zone Z2 eine erhöhte Sicherheitsrelevanz aufweist. In diesem Fall sind in der mittleren Zone Z2 zwei volumenkleine Sensor-Hohlkammern 19, 21 der Drucksensoren 31, 33 angeordnet. Der fahrzeugvorderen Zone Z1 und der fahrzeughinteren Zone Z3 sind dagegen genau ein niedrigsensitiver Drucksensor 29 mit einer volumengroßen Sensor-Hohlkammer 17 zugeordnet. - Wie aus der
4 weiter hervorgeht, ist die volumengroße Sensor-Hohlkammer 17 des Drucksensors 29 in zwei Teilkammern 39, 41 unterteilt. Die erste Teilkammer 39 ist in der fahrzeugvorderen Zone Z1 verbaut, während die zweite Teilkammer 41 in der fahrzeughinteren Zone Z3 verbaut ist. Die beiden Teilkammern 39, 41 sind über Seitenkanäle 43 strömungstechnisch miteinander verbunden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hochvoltbatterie
- 2
- Batteriemodul
- 3
- Gehäuseboden
- 4
- Unterfahrschutz
- 5
- Innenboden
- 7
- Außenboden
- 9
- Kühlmittelkanäle
- 13
- Unterfahrschutz-Platte
- 15
- energieabsorbierendes Material
- 17, 19, 21
- Sensor-Hohlkammern
- 23
- Drucksensoreinheit
- 25
- umlaufendes Dichtelement
- 27
- Schlauchleitungen
- 29, 31, 33
- Drucksensoren
- 35
- Auswerteeinheit
- 32
- Steuergerät
- 37
- Signaleingänge
- 39, 41
- Teilkammern
- 43
- Seitenkanäle
- Z1 bis Z3
- Zonen
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202020102252 U1 [0003]
- EP 1867545 A1 [0003]
Claims (9)
- Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie (1), die in einer Bodenstruktur des Fahrzeugs verbaut ist, wobei in einem Bodenaufsetzfall eine fahrbahnseitige Störkontur, etwa ein Poller oder ein Bordstein, mittelbar oder unmittelbar auf die Hochvoltbatterie (1) einwirkt, der ein Unterfahrschutz (4) eine Anzahl von Sensoren (29, 31, 33) zugeordnet ist, mit deren Hilfe im Bodenaufsetzfall der Auftreffort der fahrbahnseitige Störkontur lokalisierbar ist und die auf den Unterfahrschutz (4) einwirkende Bodenaufsetzkraft (F) erfassbar ist, und wobei die Sensoren (29, 31, 33) mit einer Auswerteeinheit (35) signaltechnisch verbunden sind, das auf der Grundlage des erfassten Auftrefforts und der erfassten Bodenaufsetzkraft (F) eine mögliche Beschädigung der Hochvoltbatterie (1) detektiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterfahrschutz (4) unterteilt ist in zumindest eine erste Zone (Z1; Z2, Z3), die aufgrund einer statistischen beziehungsweise empirischen Auswertung im Bodenaufsetzfall von erhöhter Relevanz für die Batteriesicherheit ist, und in eine zweite Zone (Z2, Z3; Z1), die demgegenüber von reduzierter Relevanz für die Batteriesicherheit ist, und dass der ersten Zone (Z1; Z2, Z3) mit erhöhter Sicherheitsrelevanz ein Sensor (29; 31, 33) mit erhöhter Sensitivität zugeordnet ist, und dass der zweiten Zone (Z2, Z3; Z1) mit reduzierter Sicherheitsrelevanz ein Sensor (31; 29) mit reduzierter Sensitivität zugeordnet ist.
- Fahrzeug nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder der im Unterfahrschutz (4) angewendeten Sensoren ein Drucksensor (29, 31, 33) ist, der eine im Unterfahrschutz (4) ausgebildete, druckdicht abgedichtete Sensor-Hohlkammer (17, 19, 21) aufweist, und dass im Bodenaufsetzfall sich die Sensor-Hohlkammer (17, 19, 21) verformt, und zwar unter Druckänderung in der Sensor-Hohlkammer (17, 19, 21), und dass der Drucksensor (29, 31, 33) die Druckänderung erfasst und ein damit korrelierendes Drucksignal (S1, S2, S3) zur Auswerteeinheit (35) des Steuergeräts (32) leitet. - Fahrzeug nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensitivität des Drucksensors (29, 31, 33) von der Volumengröße seiner Sensor-Hohlkammer (17, 19, 21) abhängt, und dass insbesondere ein Drucksensor (29) mit volumengroßer Sensor-Hohlkammer (17) eine reduzierte Sensitivität aufweist, und ein Drucksensor (31) mit volumenkleiner Sensor-Hohlkammer (19) eine erhöhte Sensitivität aufweist. - Fahrzeug nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der hochsensitive Drucksensor so ausgelegt ist, dass eine vollständige Sensierung sämtlicher relevanter Bodenaufsetz-Lastfälle erfolgt, und dass der niedrigsensitive Drucksensor so ausgelegt ist, dass nur eine eingeschränkte Sensierung von Bodenaufsetz-Lastfällen durchführbar ist, die mit einer entsprechend hohen Bodenaufsetzkraft (F) erfolgen. - Fahrzeug nach einem der
Ansprüche 2 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Drucksensoren (29, 31, 33) als auch die Auswerteeinheit (35) in einem Steuergerät (32) integriert sind. - Fahrzeug nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest, insbesondere genau drei Sensor-Hohlkammern (17, 19, 21) im Unterfahrschutz verbaut sind, so dass das Steuergerät (32) in Summe eine entsprechende Anzahl von Signal-Anschlüssen (37) zu den Sensor-Hohlkammern (17, 19, 21) aufweist. - Fahrzeug nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Unterfahrschutz (4) unterteilt ist in eine fahrzeugvordere Zone (Z1) mit erhöhter Sicherheitsrelevanz, in eine mittlere Zone (Z2) mit reduzierter Sicherheitsrelevanz und in eine fahrzeughintere Zone (Z3) mit erhöhter Sicherheitsrelevanz, und dass der fahrzeugvorderen Zone (Z1) sowie der fahrzeughinteren Zone (Z3) jeweils ein hochsensitiver Drucksensor (29, 33) mit volumenkleiner Sensor-Hohlkammer (17, 21) zugeordnet ist, während der mittleren Zone (Z2) ein niedrigsensitiver Drucksensor (31) mit volumengroßer Sensor-Hohlkammer (19) zugeordnet ist. - Fahrzeug nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Unterfahrschutz (4) unterteilt ist in eine fahrzeugvordere Zone (Z1) mit reduzierter Sicherheitsrelevanz, in eine fahrzeugmittlere Zone (Z2) mit erhöhter Sicherheitsrelevanz und in eine fahrzeughintere Zone (Z3) mit reduzierter Sicherheitsrelevanz, und dass in der mittleren Zone (Z2) zwei volumenkleine Sensor-Hohlkammer (19, 21) der hochsensitiven Drucksensoren (31, 33) angeordnet sind, und dass der fahrzeugvorderen Zone (Z1) und der fahrzeughinteren Zone (Z3) genau ein niedrigsensitiver Drucksensor (29) mit einer volumengroßen Sensor-Hohlkammer (17) zugeordnet ist. - Fahrzeug nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die volumengroße Sensor-Hohlkammer (17) des niedrigsensitiven Drucksensors (29) unterteilt ist in eine Teilkammer (39), die in der fahrzeugvorderen Zone (Z1) verbaut ist, und in eine Teilkammer (41), die in der fahrzeughinteren Zone (Z3) verbaut ist, und dass die beiden Teilkammern (39, 41) miteinander strömungstechnisch verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020126565.4A DE102020126565A1 (de) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020126565.4A DE102020126565A1 (de) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020126565A1 true DE102020126565A1 (de) | 2022-04-14 |
Family
ID=80817918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020126565.4A Pending DE102020126565A1 (de) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020126565A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022132554B3 (de) | 2022-12-07 | 2024-02-08 | Audi Aktiengesellschaft | Unterfahrschutz für eine Traktionsbatterieanordnung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1867545A1 (de) | 2006-06-14 | 2007-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Schienenfahrzeug mit Schotterflug-Erfassung |
DE202020102252U1 (de) | 2020-04-23 | 2020-07-03 | Weber Fibertech Gmbh | Strukturbauteil |
-
2020
- 2020-10-09 DE DE102020126565.4A patent/DE102020126565A1/de active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1867545A1 (de) | 2006-06-14 | 2007-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Schienenfahrzeug mit Schotterflug-Erfassung |
DE202020102252U1 (de) | 2020-04-23 | 2020-07-03 | Weber Fibertech Gmbh | Strukturbauteil |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022132554B3 (de) | 2022-12-07 | 2024-02-08 | Audi Aktiengesellschaft | Unterfahrschutz für eine Traktionsbatterieanordnung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102018129158B4 (de) | Sicherheitsvorrichtung für eine Batterie | |
DE60314907T2 (de) | Aufpralldetektor | |
DE102006018901B4 (de) | Kollisionserfassungssystem für eine Seitentür und Insassenschutzsystem | |
DE10062427B4 (de) | Anordnung zur Aufprallerkennung für ein Fahrzeug | |
DE4309827C2 (de) | Auslösevorrichtung für eine Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere für einen Seiten-Airbag | |
DE102008013546B4 (de) | Kollision-Detektorvorrichtung für ein Automobil | |
DE102015214902A1 (de) | Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug | |
DE102005008591A1 (de) | Sitzbelegungserkennungsmatte | |
DE102007048988A1 (de) | Kollisionserfassungssystem | |
DE102007041786A1 (de) | Kollision-Detektoreinrichtung | |
EP1252523A2 (de) | Sensoranordnung | |
DE102014214595B4 (de) | Kraftfahrzeugteil mit einem Aufprallsensor | |
DE102006058301B4 (de) | Luftdrucksensor für eine Seitenaufprallerkennung | |
DE102021106166A1 (de) | Unterfahrschutzanordnung, Batterieanordnung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Erfassen eines Aufpralls eines Objekts auf ein Unterfahrschutzelement | |
DE102013205490A1 (de) | Stoßfängeranordnung für einen Personenkraftwagen sowie Personenkraftwagen mit einer solchen Stoßfängeranordnung | |
EP1450489B1 (de) | Auslösesignalgeber | |
DE2000183A1 (de) | Sicherheitsgeraet | |
DE602005003955T2 (de) | Vorrichtung zur auswertung der kräfte in einem kraftfahrzeug-stossfänger mittels eines in einem nut angebrachten sensors und eines stossfängers | |
DE102008017246B4 (de) | Anordnung zur Aufprallerkennung | |
DE102020126565A1 (de) | Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie | |
DE102009003893A1 (de) | Kollision-Detektorvorrichtung, die innerhalb eines Stoßfängers eines Automobils installiert ist | |
DE102008008746A1 (de) | Sensoranordnung für ein Personenschutzsystem eines Kraftfahrzeuges | |
DE102012101296A1 (de) | Aufprallsensorsystem mit zumindest einem Drucksensor | |
DE102013009312B4 (de) | Fahrzeug, Begrenzungselement und Anprallelement | |
DE102018221331A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren einer potentiellen mechanischen Beschädigung eines Fahrzeugbauteils eines Kraftfahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |