-
Die Erfindung betrifft eine Montagestruktur für einen Batteriepack, und insbesondere eine Montagestruktur für einen Batteriepack, welche einen in einer Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Sitzabschnitt, in welchem ein Batteriepack mit einer Mehrzahl von Batteriemodulen positioniert ist, und eine untere Abdeckung aufweist, welche die Batteriemodule umschließt und an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.
-
Im Allgemeinen fährt ein Elektrofahrzeug durch Antreiben eines Elektromotors mittels Strom, der in einer Batterie geladen ist, ohne Verwendung von Kraftstoff. Da das Elektrofahrzeug anstelle von Benzin oder Diesel eine Batterie als eine Energiequelle verwendet und folglich keine Verschmutzung und ein niedriges Geräusch erzeugt, sind globale Bestrebungen im Gange, um Elektrofahrzeuge zu kommerzialisieren. Außerdem weist, da die in dem Elektrofahrzeug vorgesehene Batterie Probleme einer begrenzten Kapazität oder Größe oder dergleichen hat, die Batterie eine Mehrzahl von Modulen auf, von denen jedes eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist.
-
Eine Mehrzahl von Batteriemodulen, die in einem Elektrofahrzeug zu montieren sind, sind in einem Batteriepack montiert, und ein Batterieschacht ist an dem inneren Boden des Fahrzeuges montiert. Ein herkömmlicher Batterieschacht dient lediglich als ein einfacher Schacht, in welchem eine Mehrzahl von Batterien montiert sind, und ist ungeeignet zum Realisieren sowohl einer stabilen Montage der Batterien als auch einer Wärmeableitung.
-
Dementsprechend wächst die Notwendigkeit für einen Fahrzeugbatterieschacht, der geeignet ist, sowohl eine stabile Montage einer Batterie als auch eine Wärmeableitung zu realisieren. Darüber hinaus gibt es im Falle eines herkömmlichen Batteriepacks, der an der oberen Fläche eines Fahrzeuges sitzt, ein Problem, bei welchem die Anzahl von Batteriemodulen begrenzt ist, da das Verhältnis des Volumens des Batteriepacks zu der Fläche der oberen Fläche des Fahrzeuges gering ist.
-
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Montagestruktur für ein Batteriepack zu schaffen, welche derart aufgebaut ist, dass sie einen Sitzabschnitt, der in der unteren Fläche einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist, und eine untere Abdeckung aufweist, welche in dem Zustand, in dem sie mit der unteren Fläche des Batteriepacks in Kontakt steht, an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, um das Verhältnis des Volumens der Batteriemodule zu der Fläche der unteren Fläche zu maximieren. Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Montagestruktur für ein Batteriepack zu schaffen, welche derart aufgebaut ist, dass sie den Batteriepack durch einen Sitzabschnitt, der einstückig mit dem unteren Ende der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist, ganzheitlich an einer Fahrzeugkarosserie fixiert.
-
Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Montagestruktur für einen Batteriepack vorgesehen, aufweisend einen Batteriepack (bzw. einen Batteriesatz), der eine Mehrzahl von Batteriemodulen aufweist, einen Träger, welcher an dem Batteriepack derart positioniert ist, das er unterteilt ist und ermöglicht, dass die Batteriemodule daran montiert sind, einen Sitzabschnitt, der an (bzw. in) einer Fahrzeugkarosserie derart ausgebildet ist, dass er einen Raum zum Aufnehmen (bzw. zum Unterbringen) des Batteriepacks darin definiert, eine untere Abdeckung, die an einer unteren Fläche des Batteriepacks positioniert ist, und eine Wärmesenke (bzw. einen Wärmeableiter, z.B. ein Kühlblech), die mit dem Träger derart gekuppelt ist, dass sie lateralen Seitenflächen der Batteriemodule gegenüberliegt und einen Strömungspfad definiert, über welchen Kühlwasser strömt.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Batteriepack einen Montageabschnitt aufweisen, welcher über die untere Abdeckung und den Sitzabschnitt an der Fahrzeugkarosserie fixiert ist. Die Montagestruktur kann ferner ein Wärmeableitungsklebmittel (z.B. einen Wärmeabgabekleber) aufweisen, das zwischen dem Träger und den Batteriemodulen positioniert ist. Die Wärmesenke kann einen Einlass, über welchen Kühlwasser eingeführt wird, und einen Auslass aufweisen, über welchen das Kühlwasser, welches einen Wärmeaustausch durchgeführt hat, abgeführt wird, wobei der Einlass und der Auslass in einer gleichen Fläche des Batteriepacks ausgebildet sind.
-
Außerdem kann der Batteriepack eine Platte aufweisen, an deren oberer und unterer Fläche die Batteriemodule angeordnet sind. Die Wärmesenke kann einen mittleren Strömungspfad aufweisen, und ein Abschnitt des Trägers zwischen den Batteriemodulen steht mit dem mittleren Strömungspfad in Verbindung. Der Sitzabschnitt kann an (bzw. in) einer unteren Fläche der Fahrzeugkarosserie ausgebildet sein.
-
Die Montagestruktur kann ferner eine Elektrobauteileinheit (z.B. eine Elektrische-Komponente-Einheit) aufweisen, die an wenigstens einem Ende des Batteriepacks angeordnet ist. Außerdem kann die Montagestruktur ein Dichtungselement aufweisen, das zwischen der unteren Abdeckung und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Der Träger kann derart konfiguriert sein, dass er die Form eines H-Trägers (z.B. eines Doppel-T-Trägers oder eines I-Trägers) hat.
-
Der Träger kann einen Strömungspfad aufweisen, der den Strömungspfad in der Wärmesenke bildet, und der Strömungspfad in dem Träger kann einen oberen Strömungspfad, welcher in einem oberen Abschnitt des H-Trägers ausgebildet ist, über welchen das Kühlwasser eingeführt wird, und einen unteren Strömungspfad aufweisen, welcher in einem unteren Abschnitt des H-Trägers ausgebildet ist, über welchen das Kühlwasser abgeführt wird. Die Montagestruktur kann ferner ein Wärmeableitungsklebmittel aufweisen, das zwischen dem Träger und den Batteriemodulen positioniert ist.
-
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht der Montagestruktur für den Batteriepack gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht des Batteriepacks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht des Batteriepacks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine Seitenschnittansicht von Trägern der Montagestruktur für einen Batteriepack gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine Ansicht, die einen Strömungspfad für Kühlwasser in der Montagestruktur für einen Batteriepack gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
- 6 eine perspektivische Ansicht der Kupplungsstruktur der unteren Abdeckung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
-
Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt. In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
-
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in verschiedene Formen modifiziert werden, und der Bereich der vorliegenden Erfindung sollte nicht auf die folgenden beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Diese beispielhaften Ausführungsformen sind so vorgesehen, dass diese Offenbarung vollständig und komplett ist, und vermitteln gänzlich den Bereich der Offenbarung für einen Fachmann.
-
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst.
-
Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform unter Verwendung einer Mehrzahl von Einheiten beschrieben ist, um den beispielhaften Prozess durchzuführen, versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein oder mehrere Module durchgeführt werden können. Außerdem versteht es sich, dass der Begriff Steuereinrichtung/Steuereinheit eine Hardware-Vorrichtung bezeichnet, die einen Speicher und einen Prozessor aufweist und speziell programmiert ist, um die hierin beschriebenen Prozesse auszuführen. Der Speicher ist derart konfiguriert, dass er die Module speichert, und der Prozessor ist speziell derart konfiguriert, dass er die Module anwendet, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, welche weiter unten beschrieben sind.
-
Die hierin verwendete Terminologie ist lediglich für den Zweck der Beschreibung besonderer Ausführungsformen, und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ dazu bestimmt, auch die Pluralformen zu umfassen, wenn nicht der Zusammenhang deutlich etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ irgendeine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente.
-
Sofern nicht speziell genannt oder aus dem wie hierin verwendeten Kontext ersichtlich, ist der Begriff „etwa“ als innerhalb einer normalen Toleranz in der Technik, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen von dem Durchschnitt zu verstehen. Der Begriff „etwa“ kann als innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01 % des genannten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext ersichtlich, sind alle hierin vorgesehenen Zahlenwerte durch den Begriff „etwa“ modifiziert.
-
Der Begriff „Teil“, „Einheit“ oder „Modul“ bedeutet eine Einheit zum Durchführen wenigstens einer Funktion oder Aktion und kann durch Hardware oder eine Kombination von Hardware realisiert werden. In der Beschreibung bezieht sich der Begriff „Platte“ auf die Bodenfläche, auf welcher Batteriemodule zwischen Trägern gesetzt sind, und kann so verstanden werden, dass er alle horizontalen ebenen Flächen von Trägern umfasst, die jeweils die Form eines H-Trägers haben.
-
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In der Beschreibung, die sich auf die Zeichnungen bezieht, können dieselben oder äquivalente Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden, und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt
-
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Montagestruktur eines Batteriepacks 100 gerichtet. Vorzugsweise kann die Montagestruktur des Batteriepacks 100 gemäß der Erfindung den Batteriepack 100, der eine Mehrzahl von Batteriemodulen 110 aufweist, von denen jedes eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist, welche vertikal übereinandergestapelt sind, und einen Sitzabschnitt 210 aufweisen, welcher an der hinteren Fläche einer Fahrzeugkarosserie 200 ausgebildet ist und in welchem der Batteriepack 100 montiert ist.
-
Der Batteriepack 100 gemäß der Erfindung kann mehrere Reihen von Batteriemodulen 110 aufweisen, welche in derselben Ebene relativ zu der Mitte des Batteriepacks 100 in der Längsrichtung symmetrisch angeordnet sind. Darüber hinaus können die Batteriemodule über und unter der Platte des Batteriepacks 100 angeordnet sein.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht der Montagestruktur für den Batteriepack 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Wie in der Zeichnung gezeigt, kann der Batteriepack 100 den Sitzabschnitt 210 aufweisen, welcher an der hinteren Fläche des Fahrzeuges positioniert ist. Wenigstens ein Teil des Batteriepacks 100 in der Vertikalrichtung kann in den Sitzabschnitt 210 eingesetzt sein, und eine untere Abdeckung 300 kann mit einer Fläche des Batteriepacks 100 gekuppelt sein, um den Batteriepack 100 abzudichten.
-
Der Sitzabschnitt 210 kann einstückig an der Fahrzeugkarosserie 200 ausgebildet sein und kann derart herabgesetzt sein, dass wenigstens ein Teil des Batteriepacks 100 vertikal darin eingesetzt ist. Vorzugsweise kann der Sitzabschnitt 210 an der Bodenfläche davon mit demselben Muster wie die obere Fläche des Batteriepacks 100 versehen sein, um als ein Schacht für den Batteriepack 100 zu dienen. Dementsprechend können, wenn der Batteriepack 100 in dem Sitzabschnitt 210 sitzt, die Batteriemodule 110 wenigstens teilweise in den Sitzabschnitt 210 mit einem vorbestimmten Muster eingesetzt sein.
-
Der Batteriepack 100 kann die Mehrzahl von Batteriemodulen 110, von denen jedes eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist, welche in der Höhe oder Vertikalrichtung übereinander gestapelt sind, und Träger 120 aufweisen, mittels welchen die Batteriemodule 110 in mehreren Reihen in der Längsrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise können die Träger 120 an der oberen und der unteren Fläche des Batteriepacks 100 positioniert sein, um die Batteriemodule 110 zwischen den Trägern 120 einzusetzen.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können die Batteriemodule 110, welche in dem an der Fahrzeugkarosserie 200 montierten Batteriepack 100 positioniert sind, in einem 2xN-Matrixmuster angeordnet sein und können an der oberen und der unteren Fläche der Platte positioniert sein. Eine Wärmesenke 130 kann derart angeordnet sein, dass sie den lateralen Seitenflächen der Batteriemodule 110 gegenüberliegt, und kann einen mittleren Strömungspfad aufweisen, welcher in der Mitte des Batteriepacks 100 in der Längsrichtung positioniert ist. Der mittlere Strömungspfad kann einen oberen Strömungspfad 121 und einen unteren Strömungspfad 122 aufweisen, welche derart angeordnet sind, dass sie den lateralen Seitenflächen der Batteriemodule 110, zwischen welchen die Träger 120 angeordnet sind, gegenüberliegen, um dadurch zu bewirken, dass das von dem Fahrzeug eingeführte Kühlwasser nahe an die Batteriemodule 110 strömt. Vorzugsweise können die mittleren Strömungspfade, welche mit einem Kühlwassereinlass in Verbindung stehen, mit dem oberen Strömungspfad 121 in dem Träger 120 verbunden sein, und das von dem unteren Strömungspfad 122 in dem Träger 120 abgeführte Kühlwasser kann zu einem anderen mittleren Strömungspfad geführt werden, der mit einem Auslass verbunden ist.
-
Die Wärmesenken 130 können über und unter der Platte derart positioniert sein, dass sie mit den lateralen Seitenflächen der Batteriemodule 110 korrespondieren. Vorzugsweise können die in den Trägern 120 ausgebildeten Strömungspfade derart positioniert sein, das sie mit den jeweiligen Batteriemodulen 110 korrespondieren. Jeder von den Trägern 120 kann derart ausgebildet sein, dass er eine Form eines H-Trägers hat, und der in dem Träger 120 ausgebildete Strömungspfad kann derart ausgebildet sein, dass er die Form eines H-Trägers hat, und kann in den oberen und den unteren Strömungspfad geteilt sein. Der obere Strömungspfad 121, der in dem oberen Abschnitt des Trägers 120 mit der Form eines H-Trägers ausgebildet ist, kann bewirken, dass das Kühlwasser, das über den mittleren Strömungspfad eingeführt wird, der in der Mitte des Batteriepacks 100 positioniert ist, zu dem Träger 120 strömt. Indessen kann der untere Strömungspfad 122, der in dem unteren Abschnitt des Trägers 120 mit der Form eines H-Trägers ausgebildet ist, bewirken, dass das Kühlwasser, das in das obere Ende des Trägers 120 eingeführt wird, über den mittleren Strömungspfad abgeführt wird. Dementsprechend kann das in den Träger 120 eingeführte Kühlwasser in den oberen Strömungspfad 121, der in dem oberen Abschnitt des Trägers 120 ausgebildet ist, eingeführt werden, um einen Wärmeaustausch mit den Batteriemodulen 110 durchzuführen, und kann dann über den unteren Strömungspfad 122 in den mittleren Strömungspfad eingeführt werden.
-
Der obere Strömungspfad 121 und der untere Strömungspfad 122, welche in dem Träger 120 ausgebildet sind, können an den Enden der Batteriemodule 110 miteinander verbunden sein, um zu ermöglichen, dass Fluid dahindurch strömt, so dass das Kühlwasser in dem oberen Strömungspfad 121 frei zu dem unteren Strömungspfad 122 strömen kann. Vorzugsweise kann der obere Strömungspfad 121 von der Mitte des Batteriepacks 100 in einer Breitenrichtung nach unten geneigt in Richtung zu dem Ende führen, und der untere Strömungspfad 122 kann von dem Ende des Batteriepacks 100 in der Breitenrichtung nach unten geneigt in Richtung zu der Mitte führen.
-
Die Wärmesenke 130 kann durch eine Anordnung der Träger 120 zwischen den Batteriemodulen 110 gebildet werden, so dass die Batteriemodule 110 einen Wärmeaustausch über den oberen Strömungspfad 121 und den unteren Strömungspfad 122, die in den Trägern 120 ausgebildet sind, durchführen. Vorzugsweise kann das Kühlwasser, welches von einem Kühlwasserbehälter eingeführt wird, der in dem Fahrzeug positioniert ist, über den an einem Ende des Batteriepacks 100 positionierten Einlass zu dem Batteriepack 100 strömen und kann über den an dem zu dem Einlass benachbarten Ende positionierten Auslass zu dem Kühlwasserbehälter abgeführt werden.
-
Der mittlere Strömungspfad, welcher in einer Fluidverbindungsweise mit dem Einlass verbunden ist, und der mittlere Strömungspfad, welcher in einer Fluidverbindungsweise mit dem Auslass verbunden ist, können aus demselben Strömungspfad oder aus unterschiedlichen Strömungspfaden, die voneinander isoliert sind, zusammengesetzt sein. Der Batteriepack 100 kann in dem Zustand, in welchem eine Fläche des Batteriepacks 100 mit der unteren Abdeckung 300 des Fahrzeuges in Kontakt steht, an der Fahrzeugkarosserie 200 befestigt sein. Vorzugsweise kann die untere Abdeckung 300 des Fahrzeuges derart konfiguriert sein, dass sie die hintere Fläche des Fahrzeuges umschließt, und kann ein Dichtungselement 220 aufweisen, das derart angepasst ist, dass es den Batteriepack 100 zwischen der Fahrzeugkarosserie 200 und der unteren Abdeckung 300 hält.
-
Die untere Abdeckung 300 weist Befestigungsöffnungen 410, die in Positionen ausgebildet sind, die mit Montageabschnitten 140 korrespondieren, und Befestigungsbolzen 400 auf, welche über die Befestigungsöffnungen 410 und die Montageabschnitte 140 an der Fahrzeugkarosserie 200 befestigt sind. Dementsprechend können die Fahrzeugkarosserie 200, der Batteriepack 100 und die untere Abdeckung 300 ganzheitlich aneinander befestigt sein.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht des Batteriepacks 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Batteriepacks 100. Der Batteriepack 100 kann die Platte mit den Batteriemodulen 110 und die Träger 120 aufweisen, welche zwischen den Batteriemodulen 110 angeordnet sind und sich senkrecht zu der Platte erstrecken. Jeder von den Trägern 120 kann den oberen Strömungspfad 121 und den unteren Strömungspfad 122 aufweisen, welche in einer Fluidverbindung miteinander verbunden sind, um zu ermöglichen, dass das Kühlwasser in dem Fahrzeug in der Längsrichtung der Batteriemodule 110 strömt.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können die Batteriemodule 110 über und unter der Platte positioniert sein, und zwölf Batteriemodule 110 können an den Trägern 120 vorgesehen sein. Der Batteriepack 100 kann zwei Reihen von Batteriemodulen 110 aufweisen. Der Batteriepack 100 kann an einem Ende davon mit einer Elektrobauteileinheit 170 versehen sein, und ein Niederspannungskabelbaum kann zwischen der Elektrobauteileinheit 170 und den Batteriemodulen 110 angeordnet sein, um die Elektrobauteileinheit 170 mit den Batteriemodulen 110 elektrisch zu verbinden. Die Elektrobauteileinheit 170 kann an einem Ende des Batteriepacks 100 in der Längsrichtung befestigt sein und kann in wenigstens einer von zwei Reihen von Träger 120, in welchen kein Batteriemodul 110 vorgesehen ist, angeordnet sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Elektrobauteileinheit 170 ein Batteriemanagementsystem (BMS), eine Leistungsrelaisanordnung, eine Sicherung und dergleichen aufweisen.
-
Außerdem können Sammelschienen durch Laserschweißen mit zwei lateralen Seiten der Batteriemodule 110 gekuppelt sein, und Erfassungsblöcke können an der Außenseite der Sammelschienen oder an zu den Sammelschienen benachbarten Enden der Batteriemodule 110 positioniert sein. Die Batteriemodule 110 können zwischen Trägern 120, die benachbart zueinander angeordnet sind, positioniert sein. Wärmeableitungsklebmittel 150 können zwischen den Innenflächen der Träger 120 und den Batteriemodulen 110 positioniert sein. Dementsprechend wird, da die Träger 120 und die Batteriemodule 110 über die Wärmeableitungsklebmittel 150 Wärme miteinander tauschen, die Effizienz der Wärmeleitung verbessert.
-
Das Wärmeableitungsklebmittel 150, welches in einem halbfesten Zustand ist, kann bei den Bodenflächen und den lateralen Seitenflächen der Träger 120 verwendet werden, um die Batteriezellen, welche die Batteriemodule 110 bilden, an den Trägern 120 zu fixieren. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Wärmeableitungsklebmittel 150 aus Reaktionsharz zusammengesetzt sein und kann Aluminium als das Hauptmaterial, welches ein wärmeleitendes Material ist, und ein Härtemittel aufweisen.
-
Der Prozess des Aufbringens des Wärmeableitungsklebmittels 150 und des anschließenden Stapelns der Batteriemodule 110 kann derart durchgeführt werden, dass das Wärmeableitungsklebmittel 150 auf die Innenflächen der Träger 120 aufgebracht wird und die Batteriezellen schräg oder horizontal gestapelt werden. Alternativ kann der Prozess derart durchgeführt werden, dass das Wärmeableitungsklebmittel an den Innenflächen der Träger 120 aufgebracht wird, ein Führungsfilm an dem Wärmeableitungsklebmittel vorgesehen wird, die Batteriezellen, welche die Batteriemodule 110 bilden, an dem Wärmeableitungsklebmittel angebracht werden, und der Führungsfilm entfernt wird.
-
Die freigelegten (bzw. freiliegenden) Flächen der Batteriemodule 110, die an den Trägern 120 gestapelt sind, können mit Kissen zum Absorbieren der Reaktionskraft infolge von Zellschwellung versehen sein. Wenigstens eines der Batteriemodule 110, welche an der oberen und der unteren Fläche der Platte des Batteriepacks 100 freigelegt sind, kann mit den Kissen versehen sein.
-
Die Montageabschnitte 140 können an zwei Enden des Batteriepacks 100 positioniert sein. Vorzugsweise können die Montageabschnitte 140 zwischen den Batteriemodulen 110 positioniert sein. Die Montageabschnitte 140 können in Positionen ausgebildet sein, die mit den in der unteren Abdeckung 300 des Fahrzeuges ausgebildeten Befestigungsöffnungen 410 korrespondieren. Jeder von den Montageabschnitten 140 kann eine Öffnung darin aufweisen. Das heißt, die Öffnung kann durch jedes von dem oberen und dem unteren Ende jedes Montageabschnitts 140 hindurch ausgebildet sein. Dementsprechend können, nachdem der Batteriepack 100 auf die Fahrzeugkarosserie 200 gesetzt ist, die Befestigungsöffnungen 410 in der unteren Abdeckung 300 bewegt werden, um sie entsprechend den Montageabschnitten 140 zu positionieren, und die Befestigungsbolzen 400 können an der Fahrzeugkarosserie 200 befestigt werden, um dadurch die untere Abdeckung 300, den Batteriepack 100 und die Fahrzeugkarosserie 200 ganzheitlich miteinander zu kuppeln.
-
4 ist eine Seitenschnittansicht der Träger 120, welche die Wärmesenke 130 bilden, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 5 ist eine Ansicht, die eine Strömung von Kühlwasser zeigt, das durch die Träger 120 hindurchströmt. Jeder von den Trägern 120 kann derart konfiguriert sein, dass er die Form eines H-Trägers hat, und kann darin den oberen Strömungspfad 121 und den unteren Strömungspfad 122 aufweisen.
-
Der obere Strömungspfad 121 in dem Träger 120 kann über der Platte in Vertikalrichtung positioniert sein, und der untere Strömungspfad 122 kann unter der Platte in der Vertikalrichtung positioniert sein. Der obere Strömungspfad 121 kann mit dem mittleren Strömungspfad in der Mitte des Batteriepacks 100 und mit dem Einlass, welcher an einem Ende des Batteriepacks 100 positioniert ist und über welchen das Kühlwasser eingeführt wird, verbunden sein, und der untere Strömungspfad 122 kann mit dem benachbart zu dem Einlass positionierten Auslass verbunden sein.
-
Der obere Strömungspfad 121 und der untere Strömungspfad 122 können in einer Fluidverbindungsweise an dem Ende des Trägers 120, das weit weg von der Mitte des Batteriepacks 100 ist, miteinander verbunden sein. Der obere Strömungspfad 121 und der untere Strömungspfad 122 können in einer Fluidverbindung über das obere und das untere offene Ende des Trägers 120 miteinander verbunden sein. Mit anderen Worten strömt das über den Einlass eingeführte Kühlwasser über den mittleren Strömungspfad in den oberen Strömungspad 121 hinein, und das Kühlwasser in dem oberen Strömungspfad 121 strömt infolge von Schwerkraft oder Fluiddruck in den Strömungspfad 122 hinein und wird über einen anderen mittleren Strömungspfad, der mit dem unteren Strömungspfad 122 verbunden ist, abgeführt.
-
Wie in 5 gezeigt, strömt das über den Einlass eingeführte Kühlwasser in der Längsrichtung des Batteriepacks 100 durch den mittleren Strömungspfad in der Mitte des Batteriepacks 100 hindurch und strömt in den oberen Strömungspfad 121 in dem Träger 120, welcher dem Batteriemodul 110 gegenüberliegt. Das in den oberen Strömungspfad 121 eingeführte Kühlwasser strömt in den unteren Strömungspfad 122 an dem Ende des Trägers 120 und wird über den unteren Strömungspfad 122 und den mittleren Strömungspfad des Batteriepacks 100 von dem Auslass abgeführt. Die Träger 120 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung halten die einzelnen Batteriemodule 110 und schaffen die Steifigkeit des Batteriepacks 100 in einer Breitenrichtung, und sie können die Strömungspfade aufweisen, welche die Wärmesenke 130 bilden.
-
6 ist eine Ansicht, die den Aufbau der unteren Abdeckung, welche mit der Fahrzeugkarosserie 200 gekuppelt ist, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt. Wie in der Zeichnung gezeigt, kann der Sitzabschnitt 210 an der unteren Fläche der Fahrzeugkarosserie 200 ausgebildet sein, und die untere Abdeckung 300 kann mit der unteren Fläche der Fahrzeugkarosserie 200 gekuppelt sein, um den Sitzabschnitt 210 zu umschließen.
-
Die untere Abdeckung 300 kann derart positioniert sein, dass sie den Umfang des Batteriepacks 100 vollständig umschließt und wenigstens einen Teil der unteren Fläche der Fahrzeugkarosserie 200 umschließt. Die untere Abdeckung 300 kann das Dichtungselement 220 zur Schwingungsdämpfung und Wasserabdichtung zwischen der unteren Abdeckung 300 und der Fahrzeugkarosserie 200 aufweisen. Vorzugsweise kann, um die untere Abdeckung 300 mit der Fahrzeugkarosserie 200 zu kuppeln, der Batteriepack 100 zuerst auf die obere Fläche der unteren Abdeckung 300 gesetzt werden, und die untere Abdeckung 300 mit dem Batteriepack 100 kann ganzheitlich mit der Fahrzeugkarosserie 200 gekuppelt werden.
-
Die untere Abdeckung 300 kann ein Muster aufweisen, das mit der unteren Fläche des Batteriepacks 100 korrespondiert, und der Batteriepack 100 kann an der oberen Fläche der unteren Abdeckung 300 derart positioniert sein, dass die Befestigungsöffnungen 410 mit den Montageabschnitten 140 korrespondieren. Speziell kann, um den Batteriepack 100 an der Fahrzeugkarosserie 200 zu fixieren, der Batteriepack 100 an der unteren Abdeckung 300 fixiert werden, und die untere Abdeckung 300 mit dem daran fixierten Batteriepack 100 kann ganzheitlich mit der Fahrzeugkarosserie 200 gekuppelt werden. Zu diesem Zeitpunkt können die Befestigungsbolzen 400 in die Befestigungsöffnungen 410 in der unteren Abdeckung 300 eingesetzt werden, um dadurch die Fahrzeugkarosserie 200, den Batteriepack 100 und die untere Abdeckung 300 ganzheitlich miteinander zu kuppeln.
-
Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktionen der beispielhaften Ausführungsformen und Kombinationen davon bietet die vorliegende Erfindung die folgenden Effekte. Die Montagestruktur für einen Batteriepack gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist in der Lage, den Batteriepack an einer Fahrzeugkarosserie in einem hohen Verhältnis des Volumens des Batteriepacks zu der Fläche der Fahrzeugkarosserie zu montieren. Darüber hinaus ist die Montagestruktur für einen Batteriepack gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in der Lage, den Batteriepack an der unteren Fläche der Fahrzeugkarosserie zu montieren, um dadurch den Montageprozess angenehm zu machen.
