DE102022115489B3 - Battery electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine batterieelektrisches Fahrzeug (1) mit einem Fahrzeugboden (2), in dem ein Batterieaufnahmeraum (4) ausgebildet ist, und mit einer Batterie (3), die im Batterieaufnahmeraum (4) angeordnet ist, wobei der Fahrzeugboden (2) eine Rahmenstruktur (5) aufweist, die den Batterieaufnahmeraum (4) in Umfangsrichtung (U) geschlossen einfasst, wobei der Batterieaufnahmeraum (4) an einer Bodenunterseite (6) des Fahrzeugbodens (2) eine Montageöffnung (7) zum Montieren und Demontieren der Batterie (3) aufweist, wobei die Montageöffnung (7) von der Rahmenstruktur (5) in der Umfangsrichtung (U) geschlossen eingefasst ist, wobei die Montageöffnung (7) mit einer Abdeckplatte (8) verschlossen ist, die unterhalb der Rahmenstruktur (5) angeordnet ist, und wobei eine Dichtung (9) zum Abdichten der Abdeckplatte (8) gegenüber der Rahmenstruktur (5) vorgesehen ist.
Eine verbesserte Abdichtung des Batterieaufnahmeraums (4) gegenüber der Umgebung (10) ergibt sich, wenn die Dichtung (9) entlang der Abdeckplatte (8) in Umfangsrichtung (U) geschlossen um die Montageöffnung (7) umläuft.
The invention relates to a battery-electric vehicle (1) with a vehicle floor (2) in which a battery receiving space (4) is formed, and with a battery (3) which is arranged in the battery receiving space (4), the vehicle floor (2) being a Frame structure (5) which encloses the battery receiving space (4) in the circumferential direction (U), the battery receiving space (4) having a mounting opening (7) on an underside (6) of the vehicle floor (2) for mounting and dismantling the battery (3 ), wherein the mounting opening (7) is closed by the frame structure (5) in the circumferential direction (U), the mounting opening (7) being closed with a cover plate (8) which is arranged below the frame structure (5), and wherein a seal (9) is provided for sealing the cover plate (8) from the frame structure (5).
An improved seal of the battery receiving space (4) from the environment (10) results when the seal (9) runs closed around the mounting opening (7) along the cover plate (8) in the circumferential direction (U).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein batterieelektrisches Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a battery-electric vehicle according to the preamble of
Ein herkömmliches batterieelektrisches Fahrzeug ist beispielsweise aus der
Es hat sich gezeigt, dass die Abdichtung des Batterieaufnahmeraums gegenüber der Umgebung wichtig ist, um das Eindringen von Feuchtigkeit in den Batterieaufnahmeraum zu vermeiden, da Feuchtigkeit im Batterieaufnahmeraum zu Korrosion an der Batterie führen kann. Es besteht daher ein Bedürfnis, die Abdichtung des Batterieaufnahmeraum gegenüber der Umgebung mit hoher Effizienz auszustatten. Dies gilt insbesondere für die Abdichtung zwischen Abdeckplatte und Rahmenstruktur, da die Abdeckplatte für die Montage und Demontage der Batterie von der Rahmenstruktur abnehmbar ausgestaltet sein muss, sodass an dieser Stelle beispielsweise keine Schweißverbindung als dauerhafte Abdichtung und Befestigung infrage kommt.It has been shown that sealing the battery receiving space from the environment is important in order to avoid the penetration of moisture into the battery receiving space, since moisture in the battery receiving space can lead to corrosion on the battery. There is therefore a need to provide high efficiency sealing of the battery receiving space from the environment. This applies in particular to the seal between the cover plate and the frame structure, since the cover plate must be designed to be removable from the frame structure for the assembly and disassembly of the battery, so that, for example, no welded connection can be used as a permanent seal and fastening at this point.
Ein gattungsgemäßes batterieelektrisches Fahrzeug ist aus der
Ein weiteres Fahrzeug dieser Art ist aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrzeug der vorstehend genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich durch eine verbesserte Abdichtung des Batterieaufnahmeraum gegenüber der Umgebung, insbesondere zwischen der Abdeckplatte und der Rahmenstruktur auszeichnet.The present invention deals with the problem of providing an improved or at least a different embodiment for a vehicle of the type mentioned above, which is characterized by an improved sealing of the battery receiving space from the environment, in particular between the cover plate and the frame structure.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Dichtung so auszugestalten, dass sie entlang der Abdeckplatte in Umfangsrichtung geschlossen um die Montageöffnung umläuft. Durch eine geschlossene umlaufende Dichtung lässt sich die Dichtungswirkung verbessern. Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug am Fahrzeugboden eine Unterfahrschutzplatte auf, die unterhalb der Abdeckplatte angeordnet ist und seitlich, also quer zur Höhenrichtung über die Abdeckplatte vorsteht. Die Verwendung einer derartigen Unterfahrschutzplatte verbessert den mechanischen Schutz des Fahrzeugbodens im Bereich der Abdeckplatte, wodurch es insbesondere möglich ist, die Abdeckplatte aus Kunststoff herzustellen. Die Verwendung einer Abdeckplatte aus Kunststoff kann zu einer Vereinfachung einer effizienten Dichtung genutzt werden. Beispielsweise kann eine Dichtung verwendet werden, die sich durch eine besonders hohe Haftungswirkung gegenüber dem jeweiligen Kunststoff auszeichnet.The invention is based on the general idea of designing the seal in such a way that it runs closed around the mounting opening along the cover plate in the circumferential direction. The sealing effect can be improved by a closed all-round seal. According to the invention, the vehicle has an underrun protection plate on the vehicle floor, which is arranged below the cover plate and protrudes laterally, i.e. transversely to the height direction, over the cover plate. The use of such an underrun protection plate improves the mechanical protection of the vehicle floor in the area of the cover plate, which makes it possible in particular to make the cover plate from plastic. The use of a plastic cover plate can be used to facilitate an efficient seal. For example, a seal can be used that is characterized by a particularly high adhesion to the respective plastic.
Im vorliegenden Zusammenhang läuft die Umfangsrichtung um die Höhenrichtung des Fahrzeugs um, die bei einem Fahrzeug, das ordnungsgemäß auf einem horizontalen Untergrund steht, vertikal, also parallel zur Schwerkraftrichtung verläuft. Eine Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt sich senkrecht zur Höhenrichtung. Eine Querrichtung des Fahrzeugs erstreckt sich senkrecht zur Höhenrichtung und senkrecht zur Längsrichtung. Die relativen Angaben „oben“ und „unten“ beziehen sich auf die Höhenrichtung. Das Fahrzeug ist ein Landfahrzeug, vorzugsweise ein Straßenfahrzeug und insbesondere ein Personenkraftwagen.In the present context, the circumferential direction revolves around the height direction of the vehicle, which, for a vehicle that is properly positioned on a horizontal surface, runs vertically, i.e. parallel to the direction of gravity. A longitudinal direction of the vehicle extends perpendicular to the height direction. A transverse direction of the vehicle extends perpendicular to the height direction and perpendicular to the longitudinal direction. The relative information “up” and “down” refers to the height direction. The vehicle is a land vehicle, preferably a road vehicle and in particular a passenger car.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Abdeckplatte an der Rahmenstruktur anliegt, wobei die Dichtung einen Rahmenabschnitt und einen Plattenabschnitt aufweist. Während der Rahmenabschnitt seitlich neben der Abdeckplatte unten flächig an der Rahmenstruktur haftet, haftet der Plattenabschnitt unten ebenfalls flächig an der Abdeckplatte. Innerhalb der Dichtung liegen der Rahmenabschnitt und der Plattenabschnitt seitlich, also quer zur Höhenrichtung nebeneinander, also nicht übereinander. Durch die flächige Haftung der Dichtung sowohl an der Rahmenstruktur als auch an der Abdeckplatte ergibt sich eine besonders effiziente Abdichtung mit langen Kriechwegen, sodass eine Unterwanderung der Dichtung durch Feuchtigkeit weitgehend ausgeschlossen werden kann.An embodiment in which the cover plate rests on the frame structure is particularly advantageous, with the seal having a frame section and a plate section. While the frame section adheres flatly to the frame structure at the bottom next to the cover plate, the plate section also adheres flatly to the cover plate at the bottom. Within the seal, the frame section and the plate section lie side by side, i.e. transversely to the height direction, next to each other, i.e. not on top of each other. The surface adhesion of the seal to both the frame structure and the cover plate results in a particularly efficient seal with long creepage paths, so that moisture infiltration of the seal can be largely ruled out.
Die Abdeckplatte weist eine dem Batterieaufnahmeraum zugewandte Plattenoberseite und eine vom Batterieaufnahmeraum abgewandte Plattenunterseite sowie einen in Umfangsrichtung umlaufenden Plattenrand auf. Die Rahmenstruktur weist eine Rahmenunterseite auf.The cover plate has an upper side of the plate facing the battery receiving space and an underside of the plate facing away from the battery receiving space, as well as a plate edge running around the circumference. The frame structure has a frame bottom.
Die Abdeckplatte kann nun mit dem Plattenrand an der Rahmenstruktur anliegen, und zwar vorzugsweise derart, dass die Plattenoberseite flächig an der Rahmenunterseite anliegt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichtung nun bandförmig ausgestaltet sein und wiederum einen Rahmenabschnitt und seitlich daneben einen Plattenabschnitt aufweisen. Der Rahmenabschnitt haftet seitlich neben dem Plattenrand an der Rahmenunterseite flächig. Der Plattenabschnitt haftet am Plattenrand flächig an der Plattenunterseite. Die bandförmige Dichtung zeichnet sich durch einen flachen Querschnitt aus, wobei wieder lange Kriechwege erzielt werden. Bei einem flachen Querschnitt ist die Breite deutlich, vorzugsweise mindestens fünfmal, größer als die Höhe. Die bandförmige Dichtung kann beispielsweise als Klebeband oder Dichtband ausgestaltet sein.The cover plate can now rest against the frame structure with the edge of the plate, preferably in such a way that the top side of the plate lies flat against the underside of the frame. According to an advantageous embodiment, the seal can now be designed in the form of a band and in turn have a frame section and a plate section to the side. The frame section adheres to the side of the panel edge on the underside of the frame. The plate section adheres flatly to the underside of the plate at the edge of the plate. The band-shaped seal is characterized by a flat cross-section, whereby long creepage distances are achieved. With a flat cross section, the width is significantly, preferably at least five times, greater than the height. The band-shaped seal can be designed, for example, as an adhesive tape or sealing tape.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Dichtung zwischen der Rahmenstruktur und der Abdeckplatte angeordnet sein und dabei an einer Rahmenunterseite der Rahmenstruktur sowie an einer Plattenoberseite der Abdeckplatte jeweils flächig haften. Auch hier kann die Dichtung bandförmig ausgestaltet sein, wobei in diesem Fall die haftenden und dichtenden Flächen bzw. Abschnitte der Dichtung in der Höhenrichtung übereinander angeordnet sind. Auch hier wird über die flächige Haftung die Kriechstrecke vergrößert, was eine Unterwanderung behindert.In another embodiment, the seal can be arranged between the frame structure and the cover plate and can adhere flatly to a frame underside of the frame structure and to a plate top side of the cover plate. Here too, the seal can be designed in the form of a band, in which case the adhesive and sealing surfaces or sections of the seal are arranged one above the other in the height direction. Here too, the surface adhesion increases the creepage distance, which hinders infiltration.
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei der die Unterfahrschutzplatte mittels einer Zusatzdichtung gegenüber der Rahmenstruktur und/oder gegenüber der Abdeckplatte abgedichtet ist. Die Verwendung einer solchen Zusatzdichtung kann zur Verbesserung der Dichtungswirkung genutzt werden, je nach Positionierung dieser Zusatzdichtung.A further development is particularly advantageous in which the underrun protection plate is sealed from the frame structure and/or from the cover plate by means of an additional seal. The use of such an additional seal can be used to improve the sealing effect, depending on the positioning of this additional seal.
Insbesondere kann die Zusatzdichtung in Umfangsrichtung geschlossen umlaufen, wodurch insbesondere zwischen der Unterfahrschutzplatte und der Abdeckplatte ein von der Zusatzdichtung eingefasster und nach außen abgedichteter Raum ausgebildet werden kann.In particular, the additional seal can run closed in the circumferential direction, whereby a space surrounded by the additional seal and sealed to the outside can be formed, in particular between the underrun protection plate and the cover plate.
Zweckmäßig kann die Zusatzdichtung an der bandförmigen Dichtung haften. Insbesondere kann die Zusatzdichtung dabei flächig an der bandförmigen Dichtung haften. Feuchtigkeit aus der Umgebung muss zunächst an der Zusatzdichtung und anschließend an der Dichtung vorbei, um in den Batterieaufnahmeraum gelangen zu können. Insoweit trägt die Zusatzdichtung zur effizienten Abdichtung des Batterieaufnahmeraum bei.The additional seal can expediently adhere to the band-shaped seal. In particular, the additional seal can adhere flatly to the band-shaped seal. Moisture from the environment must first pass the additional seal and then past the seal in order to reach the battery compartment. In this respect, the additional seal contributes to the efficient sealing of the battery receiving space.
Die Zusatzdichtung kann an der bandförmigen Dichtung an deren Rahmenabschnitt und/oder an deren Plattenabschnitt anhaften, vorzugsweise flächig.The additional seal can adhere to the band-shaped seal on its frame section and/or on its plate section, preferably flatly.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Zusatzdichtung an einer Plattenunterseite der Abdeckplatte haften. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau. Auch vereinfacht sich die Demontage der Abdeckplatte gemeinsam mit der Unterfahrschutzplatte.In another embodiment, the additional seal can adhere to an underside of the cover plate. This results in a particularly simple structure. It also simplifies the dismantling of the cover plate together with the underrun protection plate.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Unterfahrschutzplatte mittels der Dichtung gegenüber der Rahmenstruktur und/oder gegenüber der Abdeckplatte abgedichtet sein. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform wird die Dichtung mehrfach genutzt, nämlich einerseits zum Abdichten der Abdeckplatte gegenüber der Rahmenstruktur und andererseits zum Abdichten der Unterfahrschutzplatte gegenüber der Abdeckplatte und/oder der Rahmenstruktur.According to another embodiment, the underrun protection plate can be positioned opposite the frame structure and/or opposite by means of the seal the cover plate must be sealed. In other words, in this embodiment the seal is used multiple times, namely on the one hand to seal the cover plate from the frame structure and on the other hand to seal the underrun protection plate from the cover plate and/or the frame structure.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann zwischen der Unterfahrschutzplatte und der Abdeckplatte ein Schaumkörper angeordnet sein. Ein derartiger Schaumkörper kann beispielsweise zur Schalldämmung dienen und/oder zur elastischen und gedämpften Abstützung von Kräften dienen, beispielsweise im Falle einer Kollision der Unterfahrschutzplatten mit einem Hindernis.In an advantageous embodiment, a foam body can be arranged between the underrun protection plate and the cover plate. Such a foam body can, for example, serve for sound insulation and/or for elastic and dampened support of forces, for example in the event of a collision of the underrun protection plates with an obstacle.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Unterfahrschutzplatte in Umfangsrichtung umlaufend seitlich über die Abdeckplatte vorsteht. Dies vereinfacht eine in Umfangsrichtung geschlossen umlaufend Abdichtung der Unterfahrschutzplatte im Bereich der Abdichtung der Abdeckplatte.According to another advantageous embodiment, it can be provided that the underrun protection plate protrudes laterally over the cover plate in the circumferential direction. This simplifies a circumferentially closed sealing of the underrun protection plate in the area of the sealing of the cover plate.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend 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 Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention. The above-mentioned and below-mentioned components of a higher-level unit, such as a device, a device or an arrangement, which are designated separately, can form separate parts or components of this unit or can be integral areas or sections of this unit, even if this shown differently in the drawings.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to the same or similar or functionally the same components.
Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 ein Längsschnitt eines Fahrzeugs im Bereich eines Batterieaufnahmeraum bei einer nicht erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform, -
2 eine Ansicht von unten aufden Bereich aus 1 entsprechend einer Blickrichtung II in1 , -
3 ein Längsschnitt wie in1 , jedoch bei einer erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsform, -
4 eine Ansicht in2 , jedoch entsprechend Schnittlinien IV in3 , -
5 eine Ansicht wie inden 1 und 3 , jedoch bei einer erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform, -
6 eine Ansicht wie inden 2 und 4 , jedoch gemäß Schnittlinien VI in5 , -
7 eine Ansicht wie inden 1 ,3 und 5 , jedoch bei einer erfindungsgemäßen vierten Ausführungsform, -
8 eine Ansicht wie inden 2 ,4 und 6 , jedoch entsprechend Schnittlinien VIII. In7 .
-
1 a longitudinal section of a vehicle in the area of a battery compartment in a first embodiment not according to the invention, -
2 a view of the area from below1 corresponding to a viewing direction II in1 , -
3 a longitudinal section as in1 , but in a second embodiment according to the invention, -
4 a view in2 , but according to section lines IV in3 , -
5 a view like in the1 and3 , but in a third embodiment according to the invention, -
6 a view like in the2 and4 , but according to section lines VI in5 , -
7 a view like in the1 ,3 and5 , but in a fourth embodiment according to the invention, -
8th a view like in the2 ,4 and6 , but according to section lines VIII. In7 .
Entsprechend den
Der Fahrzeugboden 2 besitzt eine Bodenunterseite 6, die einem hier nicht gezeigten Untergrund zugewandt ist, auf dem das Fahrzeug 1 steht oder fährt. An der Bodenunterseite 6 ist der Batterieaufnahmeraum 4 offen und weist dort eine Montageöffnung 7 auf, die zum Warten, Montieren und Demontieren der Batterie 3 dient. Das Montieren der Batterie 3 entspricht dabei insbesondere einem Einsetzen der Batterie 3 in den Batterieaufnahmeraum 4. Das Demontieren der Batterie 3 entspricht dabei insbesondere einem Herausnehmen der Batterie 3 aus dem Batterieaufnahmeraum 4.The
Die Montageöffnung 7 ist von der Rahmenstruktur 5 in der Umfangsrichtung U geschlossen eingefasst. Des Weiteren ist die Montageöffnung 7 mithilfe einer Abdeckplatte 8 verschlossen, die hierzu unterhalb der Rahmenstruktur 5 angeordnet ist. Die Batterie 3 kann an der Abdeckplatte 8 befestigt sein, so dass sie beim Abnehmen der Abdeckplatte 8 aus dem Batterieaufnahmeraum 4 entnommen wird und bei Anbringen der Abdeckplatte 8 in den Batterieaufnahmeraum 4 eingesetzt wird. Ebenso ist denkbar, dass die Batterie 3 an einer hier nicht gezeigten Wand der Fahrzeugbodens 2 befestigt ist, die der Abdeckplatte 8 gegenüberliegt und den Batterieaufnahmeraum 4 nach oben verschließt.The mounting
Das Fahrzeug 1 weist außerdem eine Dichtung 9 auf, welche die Abdeckplatte 8 gegenüber der Rahmenstruktur 5 abgedichtet. Hierdurch ist der Batterieaufnahmeraum 4 gegenüber einer Umgebung 10 abgedichtet, die sich unterhalb des Fahrzeugbodens 2 befindet. Gemäß den
Bei den in den
Die Rahmenstruktur 5 besitzt eine Rahmenunterseite 13. Die Abdeckplatte 8 besitzt eine dem Batterieaufnahmeraum 4 zugewandte Plattenoberseite 14, eine vom Batterieaufnahmeraum 4 abgewandte Plattenunterseite 15 und einen in Umfangsrichtung U umlaufenden Plattenrand 16. In den Beispielen der
Bei der ersten Ausführungsform gemäß den
Bei der in den
Bei der zweiten, dritten und vierten Ausführungsform gemäß den
Bei der dritten und vierten Ausführungsform gemäß den
Bei der vierten Ausführungsform gemäß den
Bei der in den
Bei den in den
Die Dichtung 9 kann bei einer bandförmigen Ausgestaltung als Klebeband oder Dichtungsband ausgestaltet sein. Bei einer nicht bandförmigen Konfiguration kann die Dichtung 9 aufgeklebt, aufgelegt, angeschäumt oder angespritzt sein. Entsprechendes gilt dann auch für die Zusatzdichtung 18. Die jeweilige Dichtung 9 und/oder die Zusatzdichtung 18 kann elastisch konfiguriert sein. Die Dichtung 9 bzw. die Zusatzdichtung 18 kann z.B. aus oder mit Silikon oder aus oder mit Acryl gebildet sein.With a band-shaped design, the
Die Abdeckplatte 8 kann zweckmäßig an der Rahmenstruktur 5 befestigt und/oder mit der Rahmenstruktur 5 mechanisch verbunden sein, z.B. mittels einer hier nicht gezeigten Verschraubung. Die Unterfahrschutzplatte 17 kann an der Abdeckplatte 8 und/oder an der Rahmenstruktur 5 befestigt und/oder damit mechanisch verbunden sein, z.B. mittels einer hier nicht gezeigten Verschraubung.The
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R016 | Response to examination communication | ||
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