-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrofahrzeuge. Insbesondere stellt die vorliegende Offenbarung ein Batterieunterboden-Schutzsystem in einem Fahrzeug und ein entsprechendes Verfahren bereit.
-
Bestehende Gegenmaßnahmen zum Schutz des Batterieunterbodens im Falle eines Missbrauchsszenarios führen zu einer Verringerung der Bodenfreiheit des Fahrzeugs. Die reduzierte Bodenfreiheit ist nicht akzeptabel, da die Möglichkeit besteht, dass die Gegenmaßnahme beim Aufprall auf eine Bodenschwelle beschädigt wird. Eine Gegenmaßnahme, die vor dem vorgesehenen Einsatz beschädigt wird, erfüllt keinen Zweck.
-
Das Patentdokument
CN112810448A offenbart einen Schutzmechanismus für einen Batteriepack eines Elektrofahrzeugs. Der Schutzmechanismus für den Batteriepack eines Elektrofahrzeugs umfasst einen Antikollisionsmechanismus, ein Erfassungsmodul und ein Steuermodul. Der Batteriepack ist an der Elektrik durch eine Halterung und eine Batteriepack montiert, der Antikollisionsmechanismus ist auf einer Seite des Batteriepacks in der Nähe einer Fahrzeugvorderseite positioniert, und der Antikollisionsmechanismus ist mit der elektrischen Fahrzeughalterung verbunden. Das Sensormodul ist mit dem Steuermodul verbunden und wird verwendet, um zu erfassen, ob der Hindernisblock wahrscheinlich mit dem Batteriepack kollidieren wird oder nicht, und um die erfassten Informationen an das Steuermodul zu senden; das Steuermodul empfängt die vom Erfassungsmodul gesendeten Informationen und wandelt die empfangenen Informationen in Ausführungsinformationen um. Darüber hinaus ist das Steuermodul mit dem Antikollisionsmechanismus verbunden, und das Steuermodul steuert, ob sich der Antikollisionsmechanismus bewegt oder zu einer Seite in Bodennähe ausfährt.
-
Das Patentdokument
US9932074B2 offenbart ein aktives Bodeneffektsystem für Fahrzeuge, das mindestens ein mit einem Fahrgestell eines Fahrzeugs verbundenes Führungsteil aufweist, wobei das mindestens eine Führungsteil eine Konfiguration aufweist, um einen Luftstrom zwischen dem Fahrgestell des Fahrzeugs und einem Boden zu führen, während sich das Fahrzeug bewegt. Das aktive Bodeneffektsystem des Fahrzeugs hat einen Aktuator, der mit dem mindestens einen Führungsteil gekoppelt ist, und eine Steuervorrichtung, die dafür konfiguriert ist, das mindestens eine Führungsteil von einer ersten Position in eine zweite Position zu aktivieren, wenn eine Aktivierungsbedingung erfüllt ist. Wenn eine Deaktivierungsbedingung erfüllt ist, aktiviert die Steuervorrichtung das mindestens eine Führungsteil durch Bewegen des mindestens einen Führungsteils von der zweiten Position in die erste Position.
-
Das Patentdokument
CN111347859A offenbart ein fahrzeugmontiertes Batterie-Anti-Kollisionssystem und ein Fahrzeug, wobei das System Folgendes umfasst: ein Kollisionserfassungsmodul, ein Steuermodul, einen Batteriepack, einen Airbag zur Durchführung der Sicherheitsschutzes für den Batteriepack und eine Hebevorrichtung für das Fahrgestell, die zwischen einer Achse und dem Fahrgestell angeordnet ist, oder eine Hebevorrichtung für den Batteriepack, die zwischen dem Batteriepack und dem Fahrgestell angeordnet ist. Bei einer Kollision wird neben dem Schutz des Batteriepacks durch den Sicherheitsairbag die Fahrgestellhebevorrichtung so gesteuert, dass sie das Fahrgestell oder das Batteriepack anhebt, so dass die Höhe des Batteriepacks erhöht werden kann.
-
Das Patentdokument
CN110800460A offenbart eine energiesparende künstliche intelligente Jätmaschine, die Folgendes umfasst: ein Maschinengehäuse, wobei ein Antriebsmotor am unteren Ende des Maschinengehäuses angeordnet ist, ein Schneidteil am Ausgangsende des Antriebsmotors angeordnet ist, ein Handgriff an einer Seite des Maschinengehäuses angeordnet ist, ein Akku an der Innenwand des Maschinengehäuses angeordnet ist, Höhenverstellmechanismen an zwei Enden des Maschinengehäuses angeordnet sind und die ferner eine erste elektrische Teleskopstange mit einem am unteren Ende der ersten elektrischen Teleskopstange angeordneten Bodenrad aufweist, wobei eine Begrenzungshülse, die dem Maschinengehäuse entspricht, am oberen Ende der ersten elektrischen Teleskopstange angeordnet ist, oberhalb der ersten elektrischen Teleskopstange eine erste Stützplatte angeordnet ist, oberhalb der ersten Stützplatte ein Begrenzungsteil angeordnet ist, und eine Begrenzungsfeder am Gelenk der ersten Teleskopstange angeordnet ist.
-
Das Patentdokument
US10589804B2 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, die einen vorderen Abschnitt, einen hinteren Abschnitt und einen Unterbodenabschnitt aufweist, und umfasst eine Platte, die schwenkbar mit dem Unterbodenabschnitt in der Nähe des hinteren Abschnitts der Karosserie verbunden ist. Die Platte weist einen vorderen Rand und einen hinteren Rand auf und ist um den vorderen Rand schwenkbar. Die Platte ist zwischen einer verstauten und einer ausgefahrenen Position schwenkbar. In der verstauten Position ist die hintere Kante um einen ersten Abstand von einer Antriebsfläche beabstandet, und in der ausgefahrenen Position ist die hintere Kante um einen zweiten Abstand von der Antriebsfläche beabstandet. Der zweite Abstand ist geringer als der erste Abstand. Das Fahrzeug umfasst zusätzlich einen Aktuator, der dafür konfiguriert ist, die Platte als Reaktion auf die Erfüllung einer Betriebsbedingung zwischen der verstauten Position und der ausgefahrenen Position zu bewegen.
-
Während die zitierten Dokumente verschiedene Anordnungen zum Schutz des Unterbodens von Fahrzeugen offenbaren, besteht die Möglichkeit, eine effizientere und verbesserte Anordnung bereitzustellen. Es besteht daher die Notwendigkeit, eine wirksame Lösung bereitzustellen, die die oben genannten Einschränkungen beseitigt und eine genaue Bodenfreiheit ermöglicht.
-
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein genaues und effektives System und Verfahren bereitzustellen, das das oben erwähnte Problem der konventionellen Batterieschutzmaßnahmen in Elektrofahrzeugen umgeht.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein System und Verfahren bereitzustellen, das eine bedarfsgerechte Betätigung der Batterieschutzvorrichtung ermöglicht.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, das ein besseres Raummanagement gewährleistet.
-
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein System und Verfahren bereitzustellen, das die Abnutzung der Batterie aufgrund von Kollisionen mit dem Boden minimiert und dadurch die Lebensdauer der Batterie erhöht.
-
Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf den Bereich der Elektrofahrzeuge. Insbesondere stellt die vorliegende Offenbarung ein Batterieunterboden-Schutz- (auch als Unterbodenschutz bezeichnet, wobei die beiden Begriffe im Folgenden austauschbar verwendet werden) System in einem Fahrzeug und ein Verfahren dafür bereit.
-
Gemäß einem Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Batterieunterboden-Schutzsystem, das in einem Elektrofahrzeug implementiert ist, wobei das System Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das an einer vordefinierten Position im unteren Bereich des Fahrzeugs positioniert ist und dafür konfiguriert ist, einen Batteriepack zu umschließen; einen Satz von Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie, während das Fahrzeug auf einem Boden fährt, einen Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse erfassen und dementsprechend einen ersten Satz von Signalen erzeugen; eine Batterieschutzvorrichtung, die mit dem unteren Abschnitt des Fahrzeugs für eine lineare Bewegung in vertikaler Richtung zwischen einer eingefahrenen Position, in der die Batterieschutzvorrichtung vertikal nach oben bewegt wird, und einer ausgefahrenen Position, in der die Batterieschutzvorrichtung nach unten abgesenkt wird, konfiguriert ist, um den Batteriepack vor dem Auftreffen auf den Boden zu schützen; einen Aktuator, der betriebsmäßig mit der Batterieschutzvorrichtung gekoppelt ist, um die Batterieschutzvorrichtung zwischen der eingefahrenen Position und der ausgefahrenen Position zu bewegen; und eine Steuervorrichtung, die mit dem Satz von Sensoren und dem Aktuator kommuniziert, wobei die Steuervorrichtung einen oder mehrere Prozessoren umfasst, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren operativ mit einem Speicher gekoppelt sind, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren für Folgendes ausgeführt werden können: Empfangen, von dem Satz von Sensoren, des ersten Satzes von Signalen; Abgleichen des erfassten Abstands zwischen dem Boden und dem Gehäuse mit einem vordefinierten Abstandsschwellenwert; und Erzeugen eines ersten Satzes von Betätigungssignalen, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse kleiner als der vordefinierte Abstandsschwellenwert ist; wobei der erzeugte erste Satz von Betätigungssignalen an den Aktuator zur Bewegung der Batterieschutzvorrichtung von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position übertragen wird.
-
In einem Aspekt ist der Satz von Sensoren dafür konfiguriert, den Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse nach vordefinierten Zeitintervallen zu erfassen, und wobei, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse größer ist als der vordefinierte Schwellenwert, die Steuervorrichtung einen zweiten Satz von Betätigungssignalen erzeugt, um die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung aus der ausgefahrenen Position zurück in die eingefahrene Position zu ermöglichen.
-
In einem Aspekt bestimmt die Steuervorrichtung die ausgefahrene Position basierend auf einer Differenz zwischen dem erfassten Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse und dem vordefinierten Abstandsschwellenwert, und erzeugt anschließend den ersten Satz von Betätigungssignalen, um die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung aus der eingefahrenen Position in die bestimmte ausgefahrene Position zu ermöglichen.
-
In einem Aspekt erleichtert die Steuervorrichtung die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung aus der eingefahrenen Position in die bestimmte ausgefahrene Position innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne.
-
In einem Aspekt kann der Aktuator ein Linearaktuator sein.
-
In einem anderen Aspekt kann der Aktuator an einem Schweller konfiguriert sein, der sich am Rahmen, am unteren Abschnitt des Fahrzeugs befindet.
-
In noch einem weiteren Aspekt kann der Satz von Sensoren Infrarot-(IR)-Näherungssensoren umfassen.
-
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Schutz des Unterbodens eines Batteriepacks eines Elektrofahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einschließen der Batterie in ein Gehäuse, das an einer vordefinierten Position im unteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist; Erfassen eines Abstandes zwischen dem Boden und dem Gehäuse durch einen Satz von Sensoren, während das Fahrzeug auf einem Boden fährt, und entsprechendes Erzeugen eines ersten Satzes von Signalen; Empfangen, in einer Steuervorrichtung, des ersten Satzes von Signalen von dem Satz von Sensoren; Abgleichen, in der Steuervorrichtung, des erfassten Abstands zwischen dem Boden und dem Gehäuse mit einem vordefinierten Abstandsschwellenwert; und Erzeugen, in der Steuervorrichtung, eines ersten Satzes von Betätigungssignalen, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse kleiner als der vordefinierte Abstandsschwellenwert ist; wobei der erzeugte erste Satz von Betätigungssignalen an einen Aktuator übertragen wird, wodurch eine lineare Bewegung einer Batterieschutzvorrichtung ermöglicht wird, die betriebsmäßig mit dem Aktuator gekoppelt ist, und die mit dem unteren Abschnitt des Fahrzeugs in vertikaler Richtung zwischen einer eingefahrenen Position, in der die Batterieschutzvorrichtung vertikal nach oben bewegt wird, und einer ausgefahrenen Position, in der die Batterieschutzvorrichtung nach unten abgesenkt wird, konfiguriert ist, um den Batteriepack vor einem Aufprall auf den Boden zu schützen.
-
In einem Aspekt umfasst das Verfahren das Erfassen des Abstands zwischen dem Boden und dem Gehäuse nach vordefinierten Zeitintervallen durch den Satz von Sensoren, und das Erzeugen eines zweiten Satzes von Betätigungssignalen an der Steuereinheit, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse größer als der vordefinierte Schwellenwert ist, um die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung aus der ausgefahrenen Position zurück in die eingefahrene Position zu ermöglichen.
-
In einem anderen Aspekt umfasst das Verfahren das Bestimmen der ausgefahrenen Position an der Steuereinheit basierend auf einer Differenz zwischen dem erfassten Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse und dem vordefinierten Schwellenwert, und anschließendes Erzeugen des ersten Satzes von Betätigungssignalen, um die Bewegung des Gehäuses aus der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position zu ermöglichen.
-
Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und sind Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
- 1 zeigt ein Blockdiagramm, das die allgemeine Funktionsweise des vorgeschlagenen Systems für den Unterbodenschutz der Batterie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 2A und 2B zeigen beispielhafte Betriebsbedingungen eines Elektrofahrzeugs, die durch das offengelegte System und Verfahren für den Batterieunterbodenschutz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung abgedeckt werden.
- 2C bis 2D zeigen eine beispielhafte Konfiguration von Batterieschutzvorrichtungen an einem Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm, das die Funktionsweise des vorgeschlagenen Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 4A und 4B zeigen die Batterieschutzvorrichtung in eingefahrener bzw. ausgefahrener Position, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm für das vorgeschlagene Verfahren zum Schutz des Batterieunterbodens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
-
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, dass die Offenbarung klar vermittelt wird. Die Ausführlichkeit ist jedoch nicht dazu gedacht, die erwarteten Variationen der Ausführungsformen einzuschränken; im Gegensatz dazu wird beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
-
Die hier erläuterten Ausführungsformen beziehen sich auf den Bereich der Elektrofahrzeuge. Insbesondere stellt die vorliegende Offenbarung ein Batterieunterboden-Schutzsystem in einem Fahrzeug und ein entsprechendes Verfahren bereit.
-
Unter Bezugnahme auf 1 kann das vorgeschlagene Batterieunterboden-Schutzsystem 100 (hier austauschbar als System 100 bezeichnet) in einem Elektrofahrzeug implementiert werden, um einen Schutz für einen Batteriepack (im Folgenden auch als Batterie bezeichnet) des Elektrofahrzeugs bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann das System 100 ein Gehäuse umfassen, das an einer vordefinierten Position im unteren Bereich des Fahrzeugs positioniert ist und dafür konfiguriert ist, einen Batteriepack zu umschließen.
-
In einer Ausführungsform kann das System 100 einen Satz von Sensoren 102 (einzeln und gemeinsam als Sensor(en) 102 bezeichnet) umfassen, die so konfiguriert werden können, dass sie bei fahrendem Fahrzeug einen Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse erfassen, und dementsprechend kann der Satz von Sensoren 102 einen ersten Satz von Signalen erzeugen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Satz von Sensoren 102 ein Infrarot(IR)-Näherungssensor sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
-
In einer Ausführungsform kann das System 100 eine Batterieschutzvorrichtung 104 umfassen, die mit dem unteren Teil des Fahrzeugs für eine lineare Bewegung in vertikaler Richtung zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position konfiguriert werden kann. In einer Ausführungsform wird die Batterieschutzvorrichtung 104 in der eingefahrenen Position vertikal nach oben bewegt, und in der ausgefahrenen Position wird die Batterieschutzvorrichtung 104 nach unten abgesenkt, um den Batteriepack vor dem Aufprall auf den Boden zu schützen.
-
In einer anderen Ausführungsform kann das System 100 einen Aktuator 106 umfassen, der betriebsmäßig mit der Batterieschutzvorrichtung 104 gekoppelt werden kann und so konfiguriert werden kann, dass er die Batterieschutzvorrichtung 104 zwischen der eingefahrenen Position und der ausgefahrenen Position bewegt.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann das System 100 eine Steuereinheit 108 umfassen, die betriebsmäßig mit dem Satz von Sensoren 102 und dem Aktuator 106 gekoppelt werden kann, so dass die Steuereinheit 108 den ersten Satz von Signalen empfangen kann, die von dem Satz von Sensoren 102 übertragen werden. In einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung 108 den erfassten Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse mit einem vordefinierten Abstandsschwellenwert abgleichen. Ferner kann die Steuervorrichtung so konfiguriert werden, dass, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse geringer ist als der vordefinierte Abstandsschwellenwert, die Steuervorrichtung 108 einen ersten Satz von Betätigungssignalen erzeugt, die an den Aktuator 106 zur Bewegung der Batterieschutzvorrichtung 104 von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position übertragen werden.
-
In einer anderen Ausführungsform kann der Satz von Sensoren 102 so konfiguriert werden, dass er den Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse nach vordefinierten Zeitintervallen erfasst, und wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse größer ist als der vordefinierte Schwellenwert, die Steuervorrichtung 108 einen zweiten Satz von Betätigungssignalen erzeugen, um die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung 104 aus der ausgefahrenen Position zurück in die eingefahrene Position zu ermöglichen.
-
In einer Implementierung kann die Steuervorrichtung 108 die ausgefahrene Position basierend auf einer Differenz zwischen dem erfassten Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse und dem vordefinierten Abstandsschwellenwert bestimmen, und kann anschließend den ersten Satz von Betätigungssignalen erzeugen, um eine entsprechende Bewegung der Batterieschutzvorrichtung 104 zu ermöglichen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuereinheit 108 die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung 104 von der eingefahrenen Position in die bestimmte ausgefahrene Position innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne ermöglichen.
-
Bezugnehmend auf 2A bis 2D kann beim Fahren eines Elektrofahrzeugs 200 auf einem unebenen Untergrund zunächst ein vorderer Abschnitt 210 des Elektrofahrzeugs 200 einen Ruck, d.h. eine Sprung- und Rückprallbewegung, erfahren und dann kann der hintere Teil 212 des Elektrofahrzeugs 200 die Sprung- und Rückprallbewegung erfahren, wenn sich das Elektrofahrzeug 200 über eine Bodenwelle vorwärts bewegt. Dies kann sich nachteilig auf die Batterie 214 auswirken, die im unteren Teil 204 des Elektrofahrzeugs 200 angeordnet ist, z. B. durch das Auftreffen auf die Bodenwelle, wenn das Fahrzeug eine Sprung- und Rückprallbewegung erfährt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Batterieschutzvorrichtung 104 eine vordere Schutzvorrichtung 202-1 und eine hintere Schutzvorrichtung 202-2 (hier zusammenfassend als Schutzvorrichtung 202 bezeichnet) umfassen. In einer ersten Ausführungsform kann die vordere Schutzvorrichtung 202-1 an einer vordefinierten Position am vorderen Ende 216 des Bodenabschnitts 204 angeordnet sein, so dass die vordere Schutzvorrichtung 202-1 die Batterie 214 vor einem Aufprall auf den Boden schützen kann, wenn der vordere Teil 210 des Elektrofahrzeugs 200 die Sprung- und Rückprallbewegung erfährt. In einer zweiten Ausführungsform kann die hintere Schutzvorrichtung 202-2 an einer vordefinierten Position am hinteren Ende 218 des unteren Teils 204 konfiguriert werden, so dass die hintere Schutzvorrichtung 202-2 die Batterie 214 vor einem Aufprall auf den Boden schützen kann, wenn der hintere Teil 212 des Elektrofahrzeugs 200 die Sprung- und Rückprallbewegung erfährt.
-
In einer Ausführungsform kann ein solcher Schutz bei herkömmlichen Systemen, bei denen die Schutzmittel fest angebracht sind, die Bodenfreiheit des Fahrzeugs, d. h. den Abstand zwischen dem Boden und dem tiefsten Punkt des Fahrzeugs, verringern. Daher besteht die Möglichkeit, dass die Schutzvorrichtung beschädigt wird, wenn das Fahrzeug die Sprung- und Rückprallbewegung erfährt, die durch einen Geschwindigkeitsunterbrecher verursacht werden kann.
-
Bezugnehmend auf 3 kann das vorgeschlagene System 100 Sensoren 102 umfassen, die in Block 302 den Abstand zwischen der Batterie 214 und dem Boden erfassen können. Wenn der erfasste Abstand zwischen der Batterie 214 und dem Boden kleiner als ein vordefinierter Wert ist, kann das System 100 in Block 304 die Batterieschutzvorrichtung 104 an der bestimmten ausgefahrenen Position (hier austauschbar als beabsichtigte Position bezeichnet) positionieren. In einer Implementierung hängt der Wert, bei dem die Batterieschutzvorrichtung 104 betätigt wird, d.h. sich in die ausgefahrene Position bewegt, in erster Linie von dem Abstand zwischen dem untersten Punkt der Batterie 214 und dem Boden ab.
-
In einer Ausführungsform können die Sensoren 102 so konfiguriert sein, dass sie den Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse nach vordefinierten Zeitintervallen iterativ erfassen. So können die Sensoren 102 nach einem vordefinierten Zeitintervall in Block 306 erneut den Abstand zwischen der Batterie 214 und dem Boden messen. Wenn nun der erfasste Abstand zwischen der Batterie 214 und dem Boden größer ist als ein vordefinierter Wert, dann kann das System 100 in Block 308 die Batterieschutzvorrichtung 104 von der bestimmten ausgefahrenen Position zurück in die eingefahrene Position (hier austauschbar als Ausgangslage bezeichnet) positionieren.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform können die Sensoren 102, die auf dem Elektrofahrzeug 200 konfiguriert sind, Infrarot (IR)-Näherungssensoren sein, die Informationen über ein Objekt sammeln, indem sie die Bewegung oder Anwesenheit des Objekts ohne physischen Kontakt erfassen, und die erfassten Informationen in ein elektrisches Signal weiterleiten. In einer Implementierung kann bei der Erfassung zunächst ein Infrarotlichtstrahl von einem IR-Sender ausgesendet werden, der einen Teil des IR-Näherungssensors bildet. Ferner kann der ausgesendete Lichtstrahl auf das Objekt treffen und dann in einem bestimmten Winkel zurückgeworfen werden. In einer Ausführungsform erreicht der reflektierte Lichtstrahl einen Lichtdetektor, der einen anderen Teil des IR-Näherungssensors darstellt. Schließlich kann ein Sensor im Lichtdetektor eine Position oder Entfernung des reflektierenden Objekts (hier des Bodens) vom Elektrofahrzeug 200 bestimmen.
-
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform können die Infrarot-Näherungssensoren ein eingebautes Potentiometer enthalten, das kalibriert werden kann, um die Reichweite der Sensoren einzustellen. Fachleuten ist ersichtlich, dass jeder andere Sensor, der zum Erfassen oder Erkennen des Objekts (hier des Bodens) verwendet werden kann, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fällt.
-
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der im Elektrofahrzeug 200 gebildete Aktuator 106 ein Linearaktuator sein, d.h. der Aktuator 106 kann eine Bewegung in einer geraden Linie erzeugen. In einer Implementierung kann ein elektrischer Linearaktuator die Drehbewegung eines Wechselstrom- oder Gleichstrommotors in eine lineare Bewegung umwandeln. In einer Ausführungsform kann der Aktuator 106 an einem Schweller 406 (siehe 4A und 4B) angeordnet sein, der sich am Rahmen im unteren Bereich des Fahrzeugs befindet. In einer Ausführungsform kann der Aktuator 106 sowohl Druck- als auch Zugbewegungen ermöglichen, wodurch eine vollständige Kontrolle über die sichere und genaue Bewegung der entsprechenden Batterieschutzvorrichtung 104 ermöglicht wird. Es sollte Fachleuten ersichtlich sein, dass jeder Aktuator, wie ein hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Aktuator, der eine lineare Bewegung bereitstellt, innerhalb des Anwendungsbereichs der vorliegenden Erfindung liegt.
-
Bezugnehmend auf 4A, in der eine beispielhafte Ansicht 402 gezeigt wird, die die Schutzvorrichtung 202 in der eingefahrenen Position zeigt, kann die Schutzvorrichtung 202 normalerweise in der eingefahrenen Position sein. Wenn der von den Sensoren 102 erfasste Abstand zwischen der Batterie 214 und dem Boden kleiner wird als der vordefinierte Wert, kann das System 100 den Aktuator 106 betätigen, um die Bewegung der Schutzvorrichtung 202 aus der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position zu ermöglichen, wie in der Ansicht 404 von 4B gezeigt, wodurch die Batterie 214 vor einem Aufprall auf den Boden geschützt wird.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt der Abstand des Unterbodenkunststoffs des Elektrofahrzeugs 200 vom Boden z. B. etwa 150 Millimeter (mm) und der vom Näherungssensor zu erfassende vordefinierte Wert beträgt 75 mm, d.h. der Wert, bei dem die Betätigung der Batterieschutzvorrichtung beginnt. In einer Ausführungsform kann die ausgefahrene Position, in die die Schutzvorrichtungen 202 bewegt werden sollen, 35 mm betragen.
-
Ferner kann anhand von Simulationen die Zeit bestimmt werden, die benötigt wird, um den Spalt zwischen dem Unterbodenkunststoff und dem Boden von 75 mm auf 35 mm zu verringern, und sie kann in der Größenordnung von 50 Millisekunden (ms) liegen.
-
Darüber hinaus können die Eigenschaften der Sensoren wie folgt geschätzt werden:
- • Die Reichweite der Sensoren kann mehr als oder gleich 35 mm betragen.
- • Die entsprechende Geschwindigkeit kann größer oder gleich 0,7m/s sein, wobei die Geschwindigkeit mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet werden kann:
- (35mm Bewegung der Batterieschutzvorrichtung)/ (50ms zum Entfalten der Batterieschutzvorrichtung)
-
In einer Implementierung kann das vorgeschlagene System die Bewegung der Schutzvorrichtungen 202 zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position ermöglichen und so eine bessere Raumverwaltung ermöglichen. Darüber hinaus kann das vorgeschlagene System die Abnutzung der Batterie aufgrund von Kollisionen mit dem Boden minimieren und dadurch die Lebensdauer der Batterie erhöhen.
-
Gemäß 5 kann das vorgeschlagene Verfahren 500 zum Schutz des Unterbodens eines Batteriepacks eines Elektrofahrzeugs verwendet werden. Das Verfahren 600 kann in Block 502 das Einschließen eines Batteriepacks in ein Gehäuse umfassen, das an einer vordefinierten Position im unteren Bereich des Fahrzeugs positioniert ist.
-
In einer Ausführungsform kann das Verfahren 500 Folgendes umfassen: Erfassen, in Block 504, durch einen Satz von Sensoren eines Abstands zwischen dem Boden und dem Gehäuse, während das Fahrzeug auf einem Boden fährt, und entsprechendes Erzeugen eines ersten Satzes von Signalen.
-
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren 500 das Empfangen, in Block 506, in einer Steuervorrichtung, des ersten Satzes von Signalen von dem Satz von Sensoren umfassen.
-
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren 500 das Abgleichen, in Block 508, in der Steuervorrichtung, des erfassten Abstands zwischen dem Boden und dem Gehäuse mit einem vordefinierten Abstandsschwellenwert umfassen.
-
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren 500 das Erzeugen, in Block 510, in der Steuervorrichtung, eines ersten Satzes von Betätigungssignalen umfassen, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse geringer ist als der vordefinierte Abstandsschwellenwert. In einer Ausführungsform kann der erzeugte erste Satz von Betätigungssignalen an einen Aktuator übertragen werden, wodurch eine lineare Bewegung einer Batterieschutzvorrichtung ermöglicht wird, die betriebsmäßig mit dem Aktuator gekoppelt ist, und der mit dem unteren Abschnitt des Fahrzeugs in vertikaler Richtung zwischen einer eingefahrenen Position, in der die Batterieschutzvorrichtung vertikal nach oben bewegt wird, und einer ausgefahrenen Position, in der die Batterieschutzvorrichtung nach unten abgesenkt wird, konfiguriert ist, um den Batteriepack vor dem Auftreffen auf den Boden zu schützen.
-
In einer Ausführungsform kann das Verfahren 500 das Erfassen des Abstands zwischen dem Boden und dem Gehäuse durch den Satz von Sensoren nach vordefinierten Zeitintervallen und das Erzeugen eines zweiten Satzes von Betätigungssignalen an der Steuereinheit umfassen, wenn der erfasste Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse größer als der vordefinierte Schwellenwert ist, um die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung aus der ausgefahrenen Position zurück in die eingefahrene Position zu ermöglichen.
-
In einer Ausführungsform kann das Verfahren 500 Folgendes umfassen: Bestimmen der ausgefahrenen Position an der Steuereinheit basierend auf einer Differenz zwischen dem erfassten Abstand zwischen dem Boden und dem Gehäuse und dem vordefinierten Schwellenwert, und anschließendes Erzeugen des ersten Satzes von Betätigungssignalen, um die Bewegung des Gehäuses aus der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position zu ermöglichen.
-
Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung erdacht werden, ohne vom grundsätzlichen Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die enthalten sind, um eine Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit Informationen und Wissen kombiniert wird, die der Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik zur Verfügung stehen.
-
Die vorliegende Offenbarung stellt ein genaues und effektives System und Verfahren bereit, das die oben genannten Einschränkungen vermeidet und dadurch eine genaue Bodenfreiheit ermöglicht.
-
Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und Verfahren zum Schutz der Batterie eines Fahrzeugs bereit.
-
Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und Verfahren bereit, das die bedarfsgerechte Betätigung der Batterieschutzvorrichtung ermöglicht.
-
Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und ein Verfahren bereit, das die Bewegung der Batterieschutzvorrichtung zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position ermöglicht und dadurch eine bessere Raumverwaltung bietet.
-
Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und Verfahren bereit, das die Abnutzung der Batterie aufgrund von Kollisionen mit dem Boden minimiert und dadurch die Lebensdauer der Batterie erhöht.
-
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
-
- CN 112810448 A [0003]
- US 9932074 B2 [0004]
- CN 111347859 A [0005]
- CN 110800460 A [0006]
- US 10589804 B2 [0007]
