DE102022112734A1

DE102022112734A1 - Batteriesystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022112734A1
Application number: DE102022112734.6A
Authority: DE
Inventors: Philipp Kellner; Christopher Volkmer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2023-11-23
Also published as: US20230373285A1; CN220253294U

Abstract

Ein Batteriesystem (20) weist eine erste Batteriemodulanordnung (31), eine zweite Batteriemodulanordnung (32), ein Leitungsgehäuse (40), eine Anschlussbox (50) und ein Leistungselektronikgehäuse (60) auf, welche erste Batteriemodulanordnung (31) und welche zweite Batteriemodulanordnung (32) derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen der ersten Batteriemodulanordnung (31) und der zweiten Batteriemodulanordnung (32) zwei Fußgaragen (35, 36) ausgebildet sind, zwischen welchen Fußgaragen (35, 36) sich ein erster Abschnitt (42) des Leitungsgehäuses (40) erstreckt, wobei im Leistungselektronikgehäuse (60) eine Leistungselektronik (61) vorgesehen ist, wobei die Anschlussbox (50) mindestens einen erster Anschluss (51) für einen ersten Verbraucher (91) aufweist, wobei im Leitungsgehäuse (40) erste Leiter (41) vorgesehen sind, welche ersten Leiter (41) die erste Batteriemodulanordnung (31), die zweite Batteriemodulanordnung (32), den mindestens einen ersten Anschluss (51) und die Leistungselektronik (61) elektrisch miteinander verschalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem, ein Fahrzeug mit einem solchen Batteriesystem und ein Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugs.
Die US 2016 / 0 141 586 A1 zeigt eine Hochvoltbatterie mit zwei Batteriestapeln.
Die WO 2021 / 214 077 A1 zeigt eine Hochvoltbatterie mit zwei voneinander beabstandeten Modulen.
Die US 2019 / 0 157 851 A1 zeigt eine Batterie mit einer stirnseitigen, flachen Halterung.
Die DE 601 28 619 T2 zeigt eine Traktionsbatterie mit einer Öffnung im Unterboden.
Die DE 10 2017 002 249 A1 zeigt eine Karosserie für ein batterieelektrisches Fahrzeug.
Die DE 11 2016 002 474 T5 zeigt eine Traktionsbatterie mit einer Wanne.
Die DE 10 2015 111 749 A1 zeigt eine Anordnung mit einer Bodenplatte und einer Schottwand.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein neues Batteriesystem, ein neues Fahrzeug und ein neues Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrzeugs bereit zu stellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche.
Ein Batteriesystem für ein elektrisch oder teilelektrisch betriebenes Fahrzeug weist eine erste Batteriemodulanordnung, eine zweite Batteriemodulanordnung, ein Leitungsgehäuse, eine Anschlussbox und ein Leistungselektronikgehäuse auf, welche erste Batteriemodulanordnung mindestens ein erstes Batteriemodul umfasst, welche zweite Batteriemodulanordnung mindestens ein zweites Batteriemodul umfasst, welche erste Batteriemodulanordnung und welche zweite Batteriemodulanordnung derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen der ersten Batteriemodulanordnung und der zweiten Batteriemodulanordnung zwei Fußgaragen ausgebildet sind, zwischen welchen Fußgaragen sich ein erster Abschnitt des Leitungsgehäuses erstreckt, wobei im Leistungselektronikgehäuse eine Leistungselektronik vorgesehen ist, wobei die Anschlussbox mindestens einen erster Anschluss für einen ersten Verbraucher aufweist, wobei im Leitungsgehäuse erste Leiter vorgesehen sind, welche ersten Leiter die erste Batteriemodulanordnung, die zweite Batteriemodulanordnung, den mindestens einen ersten Anschluss und die Leistungselektronik elektrisch miteinander verschalten.
Das Batteriesystem kann hierdurch einfach verbaut werden, und es ist nicht erforderlich, einen Batteriekasten vorzusehen, in dem die Batteriezellen und die Leistungselektronik untergebracht sind. Die Anschlussbox erleichtert den Anschluss von Verbrauchern, insbesondere von Verbrauchern im vorderen Bereich eines Fahrzeugs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leistungselektronikgehäuse zumindest teilweise auf der von der ersten Batteriemodulanordnung abgewandten Seite der zweiten Batteriemodulanordnung vorgesehen. Dies ermöglicht eine flache Bauweise des Fahrzeugs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an dem Leistungselektronikgehäuse mindestens ein zweiter Anschluss für einen zweiten Verbraucher vorgesehen. Das Vorsehen des zweiten Anschlusses ermöglicht beispielsweise einen Anschluss eines Verbrauchers auf der Seite des Leistungselektronikgehäuses. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn sowohl Verbraucher im vorderen Bereich des Fahrzeugs als auch im hinteren Bereich des Fahrzeugs vorgesehen sind, beispielsweise bei einem Allradantrieb. Durch die beiden Anschlüsse ergeben sich kurze Anschlusswege.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anschlussbox im Bereich des ersten Abschnitts des Leitungsgehäuses mit den ersten Leitern verbunden. Dies ergibt eine gute Kontaktierung mit geringem Widerstand.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leitungsgehäuse zumindest bereichsweise

- oberhalb der ersten Batteriemodulanordnung,
- oberhalb der zweiten Batteriemodulanordnung, oder
- oberhalb der ersten Batteriemodulanordnung und oberhalb der zweiten Batteriemodulanordnung

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Leitungsgehäuse eine Unterschale und einen Deckel auf, und die ersten Leiter verlaufen zumindest teilweise zumindest abschnittsweise zwischen der Unterschale und dem Deckel, wobei die Unterschale für die ersten Batteriemodulanordnung, für die zweite Batteriemodulanordnung, für die Anschlussbox und bevorzugt für das Leistungselektronikgehäuse jeweils oder zumindest teilweise mindestens einen Anschlussbereich aufweist. Dies ermöglicht eine gute Ausbildung des Gesamtsystems.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anschlussbox an der Unterschale befestigt. Hierdurch kann vorteilhaft im Vorfeld die Anschlussbox zusammen mit der Unterschale montiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Dichtung vorgesehen an mindestens einer Abdichtungsstelle aus der Abdichtungsstellengruppe bestehend aus:

- Bereich zwischen der Unterschale und der Anschlussbox,
- Bereich zwischen der Unterschale und der ersten Batteriemodulanordnung,
- Bereich zwischen der Unterschale und der zweiten Batteriemodulanordnung,
- Bereich zwischen der Unterschale und dem Leistungselektronikgehäuse, und
- Bereich zwischen der Unterschale und dem Deckel.

Das Vorsehen der Dichtungen verringert die Gefahr eines Eindringens von Feuchtigkeit oder Schmutz.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anschlussbox mindestens eine Sicherung auf, um einen zu hohen Strom durch die ersten Leiter zu verhindern. Die Gefahr einer Zerstörung des Batteriesystems durch einen zu hohen Strom kann hierdurch verringert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anschlussbox an ihrer Unterseite eine Öffnung mit einem Deckel auf, um ein Auswechseln der Sicherung durch die Öffnung bei entferntem Deckel zu ermöglichen. Dies erleichtert das Austauschen der Sicherung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Batteriemodulanordnung und die zweite Batteriemodulanordnung als Hochvolt-Batteriemodulanordnungen ausgebildet. Diese sind besonders gut für elektrisch angetriebene Fahrzeuge geeignet. Hochvoltbatterien haben Gleichspannungen im Bereich 60 V bis 1,5 kV oder Wechselspannungen im Bereich 30 V bis 1 kV.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Leiter zumindest abschnittsweise als Stromschienen ausgebildet, insbesondere im ersten Abschnitt. Stromschienen ermöglichen eine vergleichsweise hohe mechanische Eigenstabilität und einen niedrigen elektrischen Widerstand. Zudem können nicht abgeschirmte, starre Stromschienen eingesetzt werden, und es können in den Bereichen der Stromschienen abgeschirmte flexible Kabel vermieden werden, die teurer und schwerer sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Batteriemodulanordnung und die zweite Batteriemodulanordnung als abgedichtete Batteriemodulanordnungen ausgebildet, oder sie weisen jeweils abgedichtete Batteriemodule auf. Die Zuverlässigkeit des Batteriesystems als Ganzes kann hierdurch erhöht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Verbraucher und/oder der zweite Verbraucher ein Hauptverbraucher wie ein Elektromotor oder ein Nebenverbraucher wie eine Heizung oder ein aktives Fahrwerk.
Ein Fahrzeug ist als elektrisch oder teilelektrisch betriebenes Fahrzeug ausgebildet und weist ein solches Batteriesystem auf. Für Fahrzeuge ist das Batteriesystem mit den Fußgaragen besonders gut geeignet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug erste Sitzplätze und hinter den ersten Sitzplätzen angeordnete zweite Sitzplätze auf, und die Fußgaragen sind den zweiten Sitzplätzen zugeordnet. Dies ist vorteilhaft mit der entsprechenden Anordnung des Leistungselektronikgehäuses.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Batteriemodulanordnung zumindest abschnittsweise unter den ersten Sitzplätzen angeordnet, und die zweite Batteriemodulanordnung ist zumindest abschnittsweise unter den zweiten Sitzplätzen angeordnet. Dies ergibt einen kompakten Aufbau.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Anschlusskabel vorgesehen, welches am ersten Anschluss angeschlossen ist und von dort zumindest abschnittsweise entlang des Leitungsgehäuses in einen vorderen Bereich des Fahrzeugs verläuft, um dort den ersten Verbraucher anzuschließen.
Die Kabellänge kann hierdurch vergleichsweise gering gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verläuft das Anschlusskabel zumindest abschnittsweise parallel zum Leitungsgehäuse. Dies führt zu einer kompakten Lösung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug auf der Unterseite entfernbare Bauteile auf und ist dazu eingerichtet, eine Entfernung des Batteriesystems auf der Unterseite des Fahrzeugs zu ermöglichen. Die Verbraucher können hierbei im Fahrzeug verbleiben.
Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrzeugs, welches Fahrzeug eine Karosserie, eine Vorderachse, eine Hinterachse und einen dritten Verbraucher mit einem Anschlusskabel aufweist, weist die folgenden Schritte auf:

- Das Batteriesystem, die Vorderachse, die Hinterachse und der dritte Verbraucher werden auf einem Montageträger positioniert;
- der dritte Verbraucher wird über das Anschlusskabel mit dem ersten Anschluss oder mit dem zweiten Anschluss verbunden;
- das Batteriesystem, die Vorderachse, die Hinterachse und der Verbraucher werden gleichzeitig in die Karosserie bewegt; und
- das Batteriesystem, die Vorderachse, die Hinterachse und der Verbraucher werden mechanisch mit der Karosserie gefügt.

Das Batteriesystem kann hierdurch weitgehend außerhalb der Karosserie montiert werden, und innerhalb der Karosserie sind keine oder nur wenige Verbindungsschritte erforderlich.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:

1 in schematischer raumbildlicher Darstellung ein Fahrzeug mit einem Batteriesystem,
2 in einer Seitenansicht einen Bereich des Batteriesystems von 1,
3 in einer raumbildlichen Darstellung einen weiteren Bereich des Batteriesystems von 1, und
4 in einer Explosionsdarstellung das Batteriesystem von 1.

Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
1 zeigt ein Fahrzeug 10 in schematischer Darstellung. Das Fahrzeug 10 hat ein Batteriesystem 20, eine Vorderachse 101 mit einem ersten Verbraucher 91, eine Hinterachse 102 mit einem zweiten Verbraucher 92 und eine Karosserie 15. Der erste Verbraucher 91 und der zweite Verbraucher 92 sind bevorzugt Elektromotoren, und diese ermöglichen ein elektrisches oder teilelektrisches Betreiben des Fahrzeugs 10. Das Batteriesystem 20 kann auch weitere Hauptverbrauch und/oder Nebenverbraucher mit elektrischer Energie versorgen.
Das Fahrzeug 10 hat einen vorderen Bereich 13 und einen hinteren Bereich 14.
Im unteren Bereich des Batteriesystems 20 ist bspw. ein Unterfahrschutz 100 oder eine Verkleidung 100 vorgesehen.
Das Batteriesystem 20 hat eine erste Batteriemodulanordnung 31, eine zweite Batteriemodulanordnung 32, ein Leitungsgehäuse 40, eine Anschlussbox 50 und ein Leistungselektronikgehäuse 60.
Die erste Batteriemodulanordnung 31 umfasst mindestens ein erstes Batteriemodul 33, wobei im Ausführungsbeispiel acht Batteriemodule 33 vorgesehen sind.
Die zweite Batteriemodulanordnung 32 umfasst mindestens ein zweites Batteriemodul 34, wobei im Ausführungsbeispiel vier zweite Batteriemodule 34 vorgesehen sind.
Die erste Batteriemodulanordnung 31 und die zweite Batteriemodulanordnung 32 sind derart beabstandet voneinander angeordnet, dass zwischen der ersten Batteriemodulanordnung 31 und der zweiten Batteriemodulanordnung 32 zwei Fußgaragen 35, 36 ausgebildet sind, zwischen welchen Fußgaragen 35, 36 sich ein erster Abschnitt 42 des Leitungsgehäuses 40 erstreckt. Als Fußgaragen werden Bereiche bezeichnet, in denen Platz für die Füße der Passagiere vorhanden sind.
Das Fahrzeug 10 weist im Ausführungsbeispiel erste Sitzplätze 11 und hinter den ersten Sitzplätzen 11 angeordnete zweite Sitzplätze 12 auf. Die Sitzplätze 11, 12 sind von der Position her schematisch angedeutet und bspw. durch einen Sitz oder eine Sitzbank ausgebildet. Die Fußgaragen 35, 36 sind den zweiten Sitzplätzen 12 zugeordnet, sie sind also für die hinteren Passagiere vorgesehen.
Im Leistungselektronikgehäuse 60 ist eine Leistungselektronik 61 vorgesehen. Die Leistungselektronik 61 kann bspw. Stromwandler wie DC/AC-Wandler, DC/DC-Wandler, ein Batteriemodul-Steuergerät oder Leistungselektronik zur Ansteuerung der Verbraucher 91, 92 oder anderer Haupt- oder Nebenverbraucher aufweisen.
Die Anschlussbox 50 weist mindestens einen ersten Anschluss 51 für mindestens einen Verbraucher auf, bspw. für den Verbraucher 91. Der Verbraucher kann ein Hauptverbraucher und/oder ein Nebenverbraucher sein.
Im Leitungsgehäuse 40 sind schematisch angedeutete Leiter 41 vorgesehen, welche Leiter 41 die erste Batteriemodulanordnung 31, die zweite Batteriemodulanordnung 32, den mindestens einen ersten Anschluss 51 und die Leistungselektronik 61 elektrisch miteinander verschalten.
Die ersten Leiter 41 sind bevorzugt als Stromschienen ausgebildet, sie können aber auch als flexible Leitungen ausgebildet sein.
Das Leistungselektronikgehäuse 60 ist bevorzugt zumindest teilweise auf der von der ersten Batteriemodulanordnung 31 abgewandten Seite der zweiten Batteriemodulanordnung 32 vorgesehen. Dies ermöglicht eine flache Ausbildung des Bereichs der Sitzplätze 11, 12, und die Leistungselektronik 61 kann im hinteren Bereich 14 des Fahrzeugs 10 gut untergebracht werden.
Im Ausführungsbeispiel ist an dem Leistungselektronikgehäuse 60 ein zweiter Anschluss 62 für einen weiteren Verbraucher wie den Verbraucher 92 vorgesehen.
Das Leitungsgehäuse 40 ist im Ausführungsbeispiel oberhalb der ersten Batteriemodulanordnung 31 und oberhalb der zweiten Batteriemodulanordnung 32 vorgesehen. Hierdurch können die Batteriemodule 33 und 34 relativ nah aneinander positioniert werden, und die Montage wird durch die Anordnung oberhalb erleichtert. Am ersten Anschluss 51 ist ein Anschlusskabel 93 angeschlossen, und das Anschlusskabel 93 verläuft von dort zumindest abschnittsweise entlang des Leitungsgehäuses 40 in den vorderen Bereich 13 des Fahrzeugs 10, um dort den Verbraucher 91 mit Strom zu versorgen. Bevorzugt verläuft das Anschlusskabel 93 zumindest abschnittsweise parallel zum Leitungsgehäuse 40. Im Ausführungsbeispiel weist das Anschlusskabel 93 drei Leitungen auf, es können aber auch mehr oder weniger Leitungen sein.
2 zeigt das Batteriesystem 20 in einer Seitenansicht im Bereich des ersten Abschnitts 42 des Leitungsgehäuses 40.
Das Leitungsgehäuse 40 hat eine Unterschale 45 und einen Deckel 46, und die ersten Leiter 41 sind im Ausführungsbeispiel zwischen der Unterschale 45 und dem Deckel 46 vorgesehen. Die ersten Leiter 41 sind im Ausführungsbeispiel als Stromschienen ausgebildet, und sie zweigen in einem Anschlussbereich 452 der Unterschale 45 in die Anschlussbox 50 ab.
Die Anschlussbox 50 ist bevorzugt unterhalb des Leitungsgehäuses 40 angeordnet, und sie ist bevorzugt im Bereich des ersten Abschnitts 42 des Leitungsgehäuses mit den ersten Leitern 41 verbunden und auch in diesem Bereich angeordnet.
Die Anschlussbox 50 ist im Ausführungsbeispiel an der Unterschale 45 befestigt, und dies erleichtert die Montage des Batteriesystems 20.
Die Anschlussbox 50 weist eine Sicherung 52 auf, um einen zu hohen Strom durch die ersten Leiter 41 zu verhindern. Dies ist vorteilhaft, wenn über das Anschlusskabel 93 und den Anschluss 51 ein zu hoher Strom fließt, bspw. im Falle eines Defekts des Verbrauchers 91 oder eines Nebenverbrauchers.
Bevorzugt weist die Anschlussbox 50 an ihrer Unterseite eine Öffnung 53 mit einem Deckel 54 auf, um ein Auswechseln der Sicherung oder Sicherungen 52 durch die Öffnung 53 hindurch bei entferntem Deckel 54 zu ermöglichen.
Die zweite Batteriemodulanordnung 32 mit dem Batteriemodul 34 ist in einem Anschlussbereich 453 der Unterschale 45 mit den ersten Leitern 41 verbunden.
Im Bereich zwischen der Unterschale 45 und der Anschlussbox 50 ist eine Dichtung 401 vorgesehen, und im Bereich zwischen der Unterschale 45 und der zweiten Batteriemodulanordnung 32 ist eine Dichtung 402 vorgesehen. Neben diesen Abdichtungsstellen sind bevorzugt weitere nicht dargestellte Dichtungen in den folgenden Abdichtungsbereichen vorgesehen:

- Bereich zwischen der Unterschale 45 und der ersten Batteriemodulanordnung 31,
- Bereich zwischen der Unterschale 45 und dem Leistungselektronikgehäuse 60, und
- Bereich zwischen der Unterschale 45 und dem Deckel 46.

Es kann auch nur ein Teil der genannten Abdichtungsstellen vorgesehen werden.
Die Dichtungen ermöglichen bevorzugt einen Schutz vor Eindringen von Staub und Feuchtigkeit. Der Innenbereich des Leitungsgehäuses ist bevorzugt geschützt gemäß der Norm DIN EN 60529 mit IP 44 oder höher, bevorzugt mit IP 67 oder höher.
Auf der Unterseite des Batteriesystems 20 sind bevorzugt entfernbare Bauteile 100 des Fahrzeugs 10 vorgesehen, bspw. ein Unterfahrschutz oder eine Verkleidung. Dies ermöglicht eine Entfernung des Batteriesystems 20 auf der Unterseite des Fahrzeugs 10, und das Batteriesystem 20 kann nach unten aus der Karosserie 15 (vgl. 1) herausgezogen werden. Hierbei verbleibt bevorzugt das Anschlusskabel 93 im Fahrzeug 10. Die Batteriemodulanordnungen 31, 32 können entweder in einem ersten Schritt entfernt werden, bevor das Leitungsgehäuse 40 entfernt wird, oder das gesamte Batteriesystem 20 kann zusammen von der Unterseite des Fahrzeugs 10 her ausgebaut werden.
3 zeigt in einer raumbildlichen Darstellung schräg von unten den ersten Abschnitt 42 des Leitungsgehäuses 40 und die an der Unterseite des Leitungsgehäuses 40 vorgesehene Anschlussbox 50 mit dem Anschluss 51 und dem Anschlusskabel 93. Auf der Unterseite der Anschlussbox 50 ist der Deckel 54 vorgesehen, welcher die schematisch angedeutete Öffnung 53 bedeckt. Über die Öffnung 53 ist ein Zugang zur Sicherung 52 in der Anschlussbox 50 möglich, vergleiche 2.
4 zeigt in einer Explosionsdarstellung das Batteriesystem 20 und den Verbraucher 91 mit dem Anschlusskabel 93.
Die Unterschale 45 weist im Ausführungsbeispiel einen Anschlussbereich 451 für die erste Batteriemodulanordnung 31, den Anschlussbereich 452 für die Anschlussbox 50, den Anschlussbereich 453 für die zweite Batteriemodulanordnung 32 und einen Anschlussbereich 454 für das Leistungselektronikgehäuse 60 auf.
Im Ausführungsbeispiel wird das Leistungselektronikgehäuse 60 durch die Unterschale 45 und den Deckel 46 ausgebildet.
Bei der Montage können in einem ersten Schritt die Batteriemodulanordnungen 31, 32 und die Leistungselektronik 61 (vergleiche 1) bereitgestellt werden. Anschließend kann bevorzugt die Unterschale 45 des Leitungsgehäuses 40 mit vormontierter Anschlussbox 50 von der Oberseite montiert werden, und die Verbindungen über die ersten Leiter 41 können hergestellt werden.
Anschließend wird bevorzugt der Deckel 46 des Leitungsgehäuses 40 aufgesetzt und mit der Unterschale 45 verbunden.
In einem folgenden Schritt wird bevorzugt das Batteriesystem 20, eine Vorderachse 101 und eine Hinterachse 102 (vergleiche 1) auf einem schematisch dargestellten Montageträger 120 aufgesetzt. Zusätzlich kann der Verbraucher 91 bereitgestellt werden, und das Anschlusskabel 93 kann an der Anschlussbox 50 eingesteckt werden.
Die gesamte Einheit kann anschließend über den Montageträger 120 in die Karosserie 15 (vergleiche 1) bewegt werden, beispielsweise durch Absenken der Karosserie 15 oder Anheben des Montageträgers 120.
Danach werden bevorzugt die Achsen 101, 102 und das Batteriesystem 20 mit der Karosserie 15 mechanisch gefügt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung oder eine Schweißverbindung.
Dies ergibt eine vorteilhafte Montage des Batteriesystems 20, und es muss keine oder nur eine geringe Verschaltung innerhalb des Fahrzeugs 10 erfolgen.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20160141586 A1 [0002]
WO 2021214077 A1 [0003]
US 20190157851 A1 [0004]
DE 60128619 T2 [0005]
DE 102017002249 A1 [0006]
DE 112016002474 T5 [0007]
DE 102015111749 A1 [0008]

Claims

Batteriesystem (20) für ein elektrisch oder teilelektrisch betriebenes Fahrzeug (10), welches Batteriesystem (20) eine erste Batteriemodulanordnung (31), eine zweite Batteriemodulanordnung (32), ein Leitungsgehäuse (40), eine Anschlussbox (50) und ein Leistungselektronikgehäuse (60) aufweist, welche erste Batteriemodulanordnung (31) mindestens ein erstes Batteriemodul (33) umfasst, welche zweite Batteriemodulanordnung (32) mindestens ein zweites Batteriemodul (34) umfasst, welche erste Batteriemodulanordnung (31) und welche zweite Batteriemodulanordnung (32) derart beabstandet voneinander angeordnet sind, dass zwischen der ersten Batteriemodulanordnung (31) und der zweiten Batteriemodulanordnung (32) zwei Fußgaragen (35, 36) ausgebildet sind, zwischen welchen Fußgaragen (35, 36) sich ein erster Abschnitt (42) des Leitungsgehäuses (40) erstreckt, wobei im Leistungselektronikgehäuse (60) eine Leistungselektronik (61) vorgesehen ist, wobei die Anschlussbox (50) mindestens einen erster Anschluss (51) für einen ersten Verbraucher (91) aufweist, wobei im Leitungsgehäuse (40) erste Leiter (41) vorgesehen sind, welche ersten Leiter (41) die erste Batteriemodulanordnung (31), die zweite Batteriemodulanordnung (32), den mindestens einen ersten Anschluss (51) und die Leistungselektronik (61) elektrisch miteinander verschalten.
Batteriesystem (20) nach Anspruch 1, bei welchem das Leistungselektronikgehäuse (60) zumindest teilweise auf der von der ersten Batteriemodulanordnung (31) abgewandten Seite der zweiten Batteriemodulanordnung (32) vorgesehen ist.
Batteriesystem (20) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem an dem Leistungselektronikgehäuse (60) mindestens ein zweiter Anschluss (62) für einen zweiten Verbraucher (92) vorgesehen ist.
Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Anschlussbox (50) im Bereich des ersten Abschnitts (42) des Leitungsgehäuses (40) mit den ersten Leitern (41) verbunden ist.
Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Leitungsgehäuse (40) zumindest bereichsweise - oberhalb der ersten Batteriemodulanordnung (31), - oberhalb der zweiten Batteriemodulanordnung (32), oder - oberhalb der ersten Batteriemodulanordnung (31) und oberhalb der zweiten Batteriemodulanordnung (32) angeordnet ist.
Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Leitungsgehäuse (40) eine Unterschale (45) und einen Deckel (46) aufweist, und bei welchem die ersten Leiter (41) zumindest teilweise zumindest abschnittsweise zwischen der Unterschale (45) und dem Deckel (46) verlaufen, wobei die Unterschale (45) für die ersten Batteriemodulanordnung (31), für die zweite Batteriemodulanordnung (32), für die Anschlussbox (50) und für das Leistungselektronikgehäuse (60) jeweils mindestens einen Anschlussbereich (451, 452, 453, 454) aufweist.
Batteriesystem (20) nach Anspruch 6, bei welchem die Anschlussbox (50) an der Unterschale (45) befestigt ist.
Batteriesystem (20) nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem mindestens eine Dichtung (401, 402) vorgesehen ist an mindestens einer Abdichtungsstelle aus der Abdichtungsstellengruppe bestehend aus: - Bereich zwischen der Unterschale (45) und der Anschlussbox (50), - Bereich zwischen der Unterschale (45) und der ersten Batteriemodulanordnung (31), - Bereich zwischen der Unterschale (45) und der zweiten Batteriemodulanordnung (32), - Bereich zwischen der Unterschale (45) und dem Leistungselektronikgehäuse (60), und - Bereich zwischen der Unterschale (45) und dem Deckel (46).
Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Anschlussbox (50) mindestens eine Sicherung (52) aufweist, um einen zu hohen Strom durch die ersten Leiter (41) zu verhindern, wobei die Anschlussbox (50) bevorzugt an ihrer Unterseite eine Öffnung (53) mit einem Deckel (54) aufweist, um ein Auswechseln der Sicherung (52) durch die Öffnung (53) bei entferntem Deckel (54) zu ermöglichen.
Fahrzeug (10), welches als elektrisch oder teilelektrisch betriebenes Fahrzeug (10) ausgebildet ist, und welches ein Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 10, welches erste Sitzplätze (11) und hinter den ersten Sitzplätzen (11) angeordnete zweite Sitzplätze (12) aufweist, bei welchem die Fußgaragen (35, 36) den zweiten Sitzplätzen (12) zugeordnet sind.
Fahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, bei welchem die erste Batteriemodulanordnung (31) zumindest abschnittsweise unter den ersten Sitzplätzen (11) angeordnet ist, und bei welchem die zweite Batteriemodulanordnung (32) zumindest abschnittsweise unter den zweiten Sitzplätzen (12) angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem ein Anschlusskabel (93) vorgesehen ist, welches am ersten Anschluss (51) angeschlossen ist und von dort zumindest abschnittsweise entlang des Leitungsgehäuses (40) in einen vorderen Bereich (13) des Fahrzeugs (10) verläuft, um dort den ersten Verbraucher (91) anzuschließen, wobei das Anschlusskabel (93) bevorzugt zumindest abschnittsweise parallel zum Leitungsgehäuse (40) verläuft.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 13, welches auf der Unterseite entfernbare Bauteile (100) aufweist, und welches dazu eingerichtet ist, eine Entfernung des Batteriesystems (20) auf der Unterseite des Fahrzeugs (10) zu ermöglichen.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, welches Fahrzeug (10) eine Karosserie (15), eine Vorderachse (101), eine Hinterachse (102) und einen dritten Verbraucher (91, 92) mit einem Anschlusskabel (93) aufweist, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Das Batteriesystem (20), die Vorderachse (101), die Hinterachse (102) und der dritte Verbraucher (91, 92) werden auf einem Montageträger (120) positioniert; - der dritte Verbraucher (91, 92) wird über das Anschlusskabel (93) mit dem ersten Anschluss (51) oder mit dem zweiten Anschluss (62) verbunden; - das Batteriesystem (20), die Vorderachse (101), die Hinterachse (102) und der dritte Verbraucher (91, 92) werden gleichzeitig in die Karosserie (15) bewegt; und - das Batteriesystem (20), die Vorderachse (101), die Hinterachse (102) und der dritte Verbraucher (91, 92) werden mechanisch mit der Karosserie (15) gefügt.