DE102022200232A1 - Fahrgestell eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrgestell (1) eines Fahrzeugs (10), umfassend: eine Batterieanordnung (2), eine Vorderachse (3), und eine Hinterachse (4), wobei die Batterieanordnung (2) in einem Zwischenraum (20) zwischen den beiden Achsen (3, 4) und zusätzlich in Fahrgestell-Längsrichtung (15) teilweise außerhalb des Zwischenraums (20) angeordnet ist, und wobei die Batterieanordnung (2) als ein mittragendes Element des Fahrgestells (1) ausgebildet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrgestell eines Fahrzeugs, sowie ein Fahrzeug.
  • Fahrgestelle bilden üblicherweise das tragende Element eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Personenkraftwagens. Im Bereich der Personenkraftwagen bilden sind auch selbsttragende Karosserien als tragende Elemente des Fahrzeugs bekannt. Das Fahrgestell hat dabei die Funktion, einen Antrieb, einen oder mehrere Motoren, Anbauteile, und eine Nutzlast des Fahrzeugs zu tragen. Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrzeug ist üblicherweise eine Batterie als elektrischer Energiespeicher vorgesehen, der den Motor oder die Motoren mit elektrischer Energie versorgt. Häufig ist die Batterie dabei als flacher Kasten ausgebildet und von unten mit dem Fahrgestell verschraubt oder anderweitig verbunden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Fahrgestell mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass eine besonders leichtgewichtige Konstruktion bereitgestellt werden kann. Zudem kann eine optimale Ausnutzung eines Bauraums für eine möglichst große Batterie ermöglicht werden, wodurch in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums möglichst hohe Batteriekapazitäten und damit Reichweiten ermöglicht werden können. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Fahrgestell, umfassend eine Batterieanordnung, eine Vorderachse, und eine Hinterachse. Vorderachse und Hinterachse sind vorzugsweise eingerichtet zur Verbindung mit Rädern des Fahrzeugs. Die Batterieanordnung ist dabei in einem Zwischenraum zwischen den beiden Achsen, sowie zusätzlich in Fahrgestell-Längsrichtung teilweise außerhalb des Zwischenraums angeordnet. Zudem ist die Batterieanordnung als ein mittragendes Element des Fahrgestells ausgebildet. Die Batterieanordnung ist bevorzugt eingerichtet zur Bereitstellung von elektrischer Energie an ein Antriebssystem des Fahrzeugs, beispielsweise an einen Elektromotor, der insbesondere als Antriebsmotor zur Fortbewegung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
  • Mit anderen Worten wird ein Fahrgestell bereitgestellt, in dem die Batterieanordnung als mittragendes Element vorgesehen ist, um beispielsweise Nutzlasten und/oder Komponenten und/oder Anbauteile des Fahrzeugs zu tragen. Dabei ist die Batterieanordnung zudem so ausgebildet, dass diese sich zwischen den beiden Achsen befindet, sowie zusätzlich innerhalb eines Vorderwagens und/oder Hinterwagens, insbesondere wobei Vorderwagen und Hinterwagen jeweils an den Zwischenraum zwischen den beiden Achsen in Fahrgestell-Längsrichtung angrenzen, und wobei die jeweilige Achse innerhalb des Vorderwagens bzw. Hinterwagens liegt. Bevorzugt erstreckt sich somit zumindest ein Teilbereich der Batterieanordnung vom Zwischenbereich über mindestens eine der beiden Achsen hinaus. Dadurch kann ermöglicht werden, dass ein möglichst hoher Bauraumanteil des Fahrgestells für die Batterieanordnung zur Verfügung steht. Insbesondere kann hierbei die Batterie in bisher ungenutzte Bereiche des Fahrzeugs erweitert werden. Dadurch können Fahrgestelle mit Batterieanordnungen mit möglichst großem Volumen bereitgestellt werden, was hohe Batteriekapazitäten erlaubt. Die mechanische Integration der Batterieanordnung als mittragendes Element des Fahrgestells bietet zudem den Vorteil, dass eine besonders leichtgewichtige Konstruktion des Fahrgestells ermöglicht werden kann, da beispielsweise ein Anteil an Rahmen- oder Trägerelementen oder dergleichen, welche nur zur mechanischen Stabilität des Fahrgestells beitragen, signifikant reduziert werden kann. Somit können Teilbereiche oder Elemente des Fahrgestells, die ausschließlich eine tragende Funktion erfüllen, reduziert werden, wodurch eine besonders einfache, leichtgewichtige und kostengünstige Konstruktion des Fahrgestells ermöglicht werden kann.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Bevorzugt weist die Batterieanordnung mehrere Batteriezellen und ein Batteriegehäuse auf. Insbesondere sind die Batteriezellen innerhalb des Batteriegehäuses angeordnet. Vorzugsweise sind die Batteriezellen vorgesehen zur Speicherung von elektrischer Energie. Das Batteriegehäuse bildet dabei das mittragende Element des Fahrgestells. Das Batteriegehäuse kann somit neben einem Schutz der Batteriezellen vor Umwelteinflüssen und mechanischen Belastungen zusätzlich als mittragendes Element des Fahrgestells verwendet werden. Das heißt, mechanische Kräfte werden beim Betrieb bzw. bei der Verwendung des Fahrgestells zumindest teilweise durch das Batteriegehäuse aufgenommen.
  • Besonders bevorzugt ist die Batterieanordnung als ein einteiliges Batteriemodul ausgebildet. Das heißt, die Batterieanordnung bildet ein definiertes, als eine einzelne mechanisch integrierte Einheit ausgebildetes Bauteil. Dadurch können ein besonders niedriges Gewicht des Fahrgestells sowie eine optimale Raumausnutzung, beispielsweise für die Batteriezellen, ermöglicht werden.
  • Vorzugsweise ist die Batterieanordnung mehrteilig ausgebildet und umfasst mindestens zwei miteinander verbundene Batteriemodule. Bevorzugt sind die Batteriemodule zumindest elektrisch und mechanisch miteinander verbunden. Bevorzugt ist die mechanische Verbindung derartig ausgebildet, dass eine, insbesondere gemeinsame, Außenhülle der miteinander verbundenen Batteriemodule die Verbindungsschnittstelle nach außen, insbesondere vor Umwelteinflüssen geschützt, verschließt. Besonders bevorzugt sind im Bereich der Verbindung der Batteriemodule zusätzlich Leitungen für ein Kühlmedium für einen Kühlkreislauf vorgesehen. Vorzugsweise bildet nur genau eines der Batteriemodule ein mittragendes Element des Fahrgestells. Dadurch kann ein modularer Aufbau der Batterieanordnung bereitgestellt werden. Das heißt, es kann je nach vorgesehenem Einsatzzweck des Fahrgestells nur eines der Batteriemodule verwendet werden. In einem anderen Einsatzzweck kann die Batterieanordnung um ein weiteres oder um mehrere weitere Batteriemodule erweitert werden, um eine höhere Batteriekapazität bereitzustellen. Somit kann besonders einfach und kostengünstig ein flexibel an unterschiedliche Einsatzzwecke anpassbares Fahrgestell bereitgestellt werden.
  • Besonders bevorzugt weist die Batterieanordnung ein erstes Batteriemodul und mindestens ein zweites Batteriemodul auf. Das erste Batteriemodul ist im Zwischenraum zwischen Vorderachse und Hinterachse angeordnet. Das zweite Batteriemodul erstreckt sich vom ersten Batteriemodul aus über die jeweilige Achse hinaus, also über die Vorderachse oder die Hinterachse. Bevorzugt können mehrere zweite Batteriemodule vorgesehen sein, beispielsweise insgesamt zwei zweite Batteriemodule, wobei jeweils eines der zweiten Batteriemodule sich über die Vorderachse bzw. über die Hinterachse erstreckt. Dadurch kann besonders einfach und kostengünstig ein modularer Aufbau des Fahrgestells bereitgestellt werden. Beispielsweise kann dabei eines der zweiten Batteriemodule durch einen zweiten Elektromotor oder andere Komponenten ersetzt werden.
  • Weiter bevorzugt sind jeweils zwei Batteriemodule mittels einer Verbindungschnittstelle miteinander verbunden. Die Verbindungschnittstelle stellt dabei eine mechanische und elektrische Verbindung der beiden Batteriemodule her. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt stellt die Verbindungschnittstelle eine mechanische und Kühlflüssigkeits-Verbindung her. Bevorzugt ist die Verbindungschnittstelle in einer Kontaktfläche der beiden verbundenen Batteriemodule ausgebildet. Dadurch kann eine besonders kompakte, materialsparende und gut geschützte Verbindungschnittstelle bereitgestellt werden.
  • Bevorzugt umfasst das Fahrgestell ferner einen Aufnahmeraum, der eingerichtet ist zur Unterbringung von Komponenten des Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Motor und/oder einer Lenkvorrichtung. Der Aufnahmeraum ist dabei zumindest teilweise von der Batterieanordnung umschlossen. Dadurch kann eine optimale Positionierung des Aufnahmeraums ermöglicht werden, was beispielsweise eine Gewichtseinsparung aufgrund der Möglichkeit einer Längenreduktion von Wellen oder Trägern oder dergleichen erlaubt. Zudem können die im Aufnahmeraum anordenbaren Komponenten durch die diese zumindest teilweise umgebende Batterieanordnung geschützt werden.
  • Besonders bevorzugt ist der Aufnahmeraum in mindestens einer Ebene vollständig von der Batterieanordnung umschlossen. Bevorzugt ist die Ebene parallel zu jeder der beiden Achsen. Das heißt, in einer in der Ebene liegenden Umfangsrichtung ist der Aufnahmeraum vollständig von der Batterieanordnung umgeben. Beispielsweise kann der Aufnahmeraum als Aussparung, welche die Batterieanordnung in einer Richtung senkrecht zur Ebene vollständig durchdringt, ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise umfasst das Fahrgestell ferner ein Kühlsystem. Das Kühlsystem weist dabei für die Batterieanordnung sowie für mindestens eine in dem Aufnahmeraum untergebrachte Komponente einen gemeinsamen Kühlkreislauf auf. Dadurch kann ein besonders einfacher und effizienter Aufbau des Fahrgestells erreicht werden, der eine effiziente Kühlung der Batterieanordnung und der zusätzlichen Komponente(n) erlaubt. Besonders vorteilhaft ist eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der Komponente als ein Teil einer Kühlvorrichtung der Batterieanordnung ausgebildet, das heißt in das Kühlsystem der Batterieanordnung integriert. Zudem kann dabei ein besonders effizientes Kühlsystem bereitgestellt werden, da beispielsweise ein Strömungsweg, den eine Kühlflüssigkeit zum Kühlen von Batteriemodul und/oder Komponente zurücklegen muss, reduziert werden kann, um beispielsweise einen niedrigen Druckverlust bereitzustellen.
  • Bevorzugt umfasst das Fahrgestell ferner einen Elektromotor, der, insbesondere zumindest teilweise, im Aufnahmeraum angeordnet ist. Durch Integration des Elektromotors in den Aufnahmeraum innerhalb der Batterieanordnung kann eine besonders vorteilhafte Konstruktion des Fahrgestells hinsichtlich leichtem Gewicht und niedrigen Kosten erreicht werden. Beispielsweise können dabei Antriebswellen vom Elektromotor in optimalen Winkeln und in kurzer Länge zu den Rädern des Fahrzeugs geführt werden, beispielsweise im Vergleich zu einer Montage des Elektromotors außerhalb der Batterieanordnung. Zudem kann eine vorteilhafte elektrische Integration bereitgestellt werden, da beispielsweise weniger und/oder kürzere elektrische Leitungen erforderlich sind. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor in den gemeinsamen Kühlkreislauf der Batterieanordnung integriert. Vorzugsweise ist eine Kühlung des Elektromotors dabei als Mantelkühlung ausgebildet, wobei das Statorgehäuse von einer Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Dabei kann beispielsweise ein Teil der Batterieanordnung ein Gehäuse um den Stator bilden und eine Kanalwandung für die Kühlmittelströmung bilden.
  • Vorzugsweise umfasst das Fahrgestell ferner eine Leistungselektronik, welche in die Batterieanordnung integriert ist. Insbesondere ist die Leistungselektronik innerhalb des Batteriegehäuses angeordnet. Dadurch kann eine gesamte Integration des Fahrgestells weiter erhöht werden. Zudem kann insbesondere die elektrische Integration durch wenige, kurze und zudem mechanisch und vor Umwelteinflüssen geschützte Leitungen optimiert werden. Besonders bevorzugt ist die Leistungselektronik in den gemeinsamen Kühlkreislauf der Batterieanordnung integriert. Somit kann eine besonders einfache und effiziente Kühlung der Komponenten des Fahrgestells bereitgestellt werden.
  • Besonders bevorzugt sind elektrischen Leitungen, vorzugsweise ausschließlich, innerhalb der Batterieanordnung angeordnet. Die elektrischen Leitungen sind dabei eingerichtet zur elektrischen Verbindung von Batterieanordnung und Elektromotor. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt sind die elektrischen Leitungen eingerichtet zur elektrischen Verbindung von Batterieanordnung und Leistungselektronik. Als elektrische Leitungen können vorzugsweise starre Leitungen, beispielsweise aus Kupfer, oder gedruckte Leiterbahnen vorgesehen sein. Dadurch, dass die elektrischen Leitungen innerhalb der Batterieanordnung angeordnet sind, welche vorzugsweise als ein einziges, insbesondere starres, Bauteil ausgebildet ist, kann auf eine Flexibilität und/oder aufwändige Isolierung der Leitungen verzichtet werden, wodurch eine besonders einfache, kostengünstige und leichtgewichtige Konstruktion bereitgestellt werden kann.
  • Bevorzugt umfasst das Fahrgestell ferner mehrere Verbindungselemente an der Batterieanordnung, welche eingerichtet sind zur Verbindung mit einer Karosserie und/oder mit Fahrwerkskomponenten und/oder mit Anbauteilen. Beispielsweise können die Verbindungselemente integral, also vorzugsweise einstückig, mit dem Batteriegehäuse ausgebildet sein und Anschlagpunkte für weitere Elemente eines Fahrzeugs bilden. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte mechanische Integration der Batterieanordnung in das Fahrgestell des Fahrzeugs erreicht werden.
  • Vorzugsweise umfasst das Fahrgestell ferner zumindest eine oder mehrere der folgenden Komponenten: Antriebsstrang, Fahrwerkskomponenten, Lenkung, Räder. Beispielsweise können mehrere der genannten Komponenten vorgesehen sein, sodass das Fahrgestell ein fahrbereites bzw. selbstfahrendes Chassis, insbesondere ein sogenanntes „rolling chassis“, bildet.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, das das beschriebene Fahrgestell umfasst. Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug. Weiter bevorzugt ist das Fahrzeug ein Personenkraftwagen.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrgestell gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 eine vereinfachte schematische Ansicht des Fahrgestells der 1,
    • 3 eine alternative Detailansicht des Fahrgestells der 1,
    • 4 eine weitere alternative Ansicht des Fahrgestells der 1, und
    • 5 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrgestells gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 10 mit einem Fahrgestell 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrgestell 1 ist zudem in der 2 detaillierter dargestellt. Weitere Detailansichten des Fahrgestells 1 des ersten Ausführungsbeispiels sind in den 3 und 4 dargestellt.
  • Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich um einen Personenkraftwagen, welcher als Elektroauto ausgebildet ist. Das Fahrzeug 10 ist somit ausschließlich mit einem elektrischen Antrieb antreibbar.
  • Der Antrieb des Fahrzeugs 10 ist in das Fahrgestell 1 integriert. Im Detail umfasst das Fahrgestell 1 zwei Elektromotoren 6 (vergleiche 2), welche als Antriebsmotoren des Fahrzeugs 10 vorgesehen sind. Jeweils einer der beiden Elektromotoren 6 ist dabei an einer Vorderachse 3 und an einer Hinterachse 4 des Fahrgestells 1 angeordnet. Jeder Motor 6 treibt Räder 29 der jeweiligen Achse 3, 4 an.
  • Zur Stromversorgung der Elektromotoren 6 umfasst das Fahrgestell 1 eine Batterieanordnung 2. Die Batterieanordnung 2 weist mehrere Batteriezellen 21 und ein Batteriegehäuse 22 auf.
  • Bevorzugt befindet sich die Batterieanordnung 2 an einem Unterboden des Fahrzeugs 10. Besonders bevorzugt bildet eine Unterseite des Batteriegehäuses 22 zumindest einen Teil des Unterbodens des Fahrzeugs 10.
  • Die Batteriezellen 21 sind zur Speicherung elektrischer Energie ausgebildet. Eine Stromversorgung der Elektromotoren 6 erfolgt somit mittels der Batteriezellen 21. Bevorzugt kann zusätzlich eine Einspeicherung von durch die Elektromotoren 6 gewonnener elektrischer Energie, beispielsweise in Form einer Rekuperation, erfolgen.
  • Die Batterieanordnung 2 ist dabei als ein mittragendes Element des Fahrgestells 1 ausgebildet. Das heißt, die Batterieanordnung 2 ist ein integraler Bestandteil der tragenden Struktur des Fahrzeugs 10. Diese tragende Struktur ist insbesondere vorgesehen um Fahrzeugkomponenten und Nutzlasten zu tragen.
  • Im Detail ist dabei das Batteriegehäuse 22, das beispielsweise als Sinterbauteil oder als Gussbauteil ausgebildet sein kann, als mittragendes Element des Fahrgestells 1 ausgebildet. Dadurch kann eine vorteilhafte Funktionsintegration des Batteriegehäuses 22 erfolgen, nämlich einerseits eine Schutz- und Halterungsfunktion der Batteriezellen 21, und andererseits ein Beitrag zur mechanischen Stabilität und Tragfunktion des Fahrgestells 1.
  • Dadurch, dass das Batteriegehäuse 22 zumindest einen Teil der tragenden Funktion des Fahrgestells 1 erfüllt, können Anzahl und/oder Volumen weiterer tragender Elemente, wie Streben oder Rahmen, reduziert oder gänzlich weggelassen werden. Somit bietet das Fahrgestell 1 den weiteren Vorteil eines besonders niedrigen Gewichts.
  • Gleichzeitig wird eine optimale Raumausnutzung durch die Integrität der Batterieanordnung 2 ermöglicht. Das heißt, es kann ein möglichst großer Anteil des im Fahrzeug 10 zur Verfügung stehenden Raums für Batteriezellen 21 genutzt werden, um beispielsweise auch bei kleinen Fahrzeugen mit kleinem Achsabstand Batterien mit hoher Kapazität bereitstellen zu können, und damit eine hohe Reichweite der Fahrzeuge 10 zu ermöglichen.
  • Besonders vorteilhaft wird die optimale Ausnutzung von Bauraum durch die spezielle Anordnung und Konstruktion der Batterieanordnung 2 erreicht, wie nachfolgend beschrieben.
  • Die Batterieanordnung 2, also Batteriegehäuse 22 sowie Batteriezellen 21, sind innerhalb eines Zwischenraums 20 zwischen den beiden Achsen 3, 4 angeordnet und erstrecken sich zusätzlich über jede der beiden Achsen 3, 4 in Fahrgestell-Längsrichtung 15 hinaus. Das heißt, Teilbereiche der Batterieanordnung 2 sind auch außerhalb des Zwischenraums 20, der zwischen den beiden Achsen 3, 4 definiert ist, angeordnet. Dadurch kann zusätzlicher Bauraum im Vorderwagen sowie im Hinterwagen unter anderem jeweils zwischen den Rädern 29 ausgenutzt werden für weitere Batteriezellen 21. Die gesamte Batterieanordnung 2 ist dabei als ein einziges einteiliges Batteriemodul 23 ausgebildet.
  • Weiter vorteilhaft ist es für eine optimale Bauraumausnutzung und ein leichtes Gesamtgewicht des Fahrgestells 1, wenn Komponenten des Fahrzeugs 10 direkt an der Batterieanordnung 10 angeschlagen sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Batterieanordnung 2 am Batteriegehäuse 22 mehrere Verbindungselemente 27 aufweist. Die Verbindungselemente 27 sind eingerichtet zur Verbindung mit einer Karosserie, mit Fahrwerkskomponenten und mit Anbauteilen des Fahrzeugs 10. Insbesondere sind dabei, wie in der 2 zu erkennen, Lenker einer Reifenaufhängung und ähnliche Fahrwerkskomponenten mittels der Verbindungselemente 27 an der Batterieanordnung 2 angeschlagen. Dadurch kann auf Rahmenelemente verzichtet werden, und es können kurze und leichtgewichtige Lenker verwendet werden zur Radaufhängung.
  • Weiterhin umfasst das Fahrgestell 2 pro Elektromotor 6 jeweils einen Aufnahmeraum 5, in dem der jeweilige Elektromotor 6 untergebracht ist. Der Aufnahmeraum 5 ist in den 2 bis 4 vereinfacht schematisch angedeutet. Innerhalb des Aufnahmeraum 5 sind dabei keine Batteriezellen 21 angeordnet. Der Aufnahmeraum 5 ist derart in die Batterieanordnung 2 integriert, dass diese den Aufnahmeraum 5 in einer Ebene 50 vollständig umgibt. Die Ebene 50 ist eine virtuelle Ebene, in welcher die beiden Achsen 3, 4 liegen. Insbesondere liegt eine Ausgangswelle des jeweiligen Elektromotors 6 in der Ebene 50, also innerhalb der Batterieanordnung 2.
  • Durch die Integration der Elektromotoren 6 in die Batterieanordnung 2 kann eine vorteilhafte Konstruktion des Kraftübertragungsweges an die Räder 29 erreicht werden. Im Detail können dadurch kurze und in flachen Winkel angeordnete Antriebswellen verwendet werden, wie beispielsweise in den 3 und 4 zu erkennen. Insbesondere können dadurch ein niedriges Gewicht und eine Kostenreduktion des Fahrgestells 1 erreicht werden.
  • Weiterhin umfasst das Fahrgestell 1 eine Leistungselektronik 8, welche insbesondere vorgesehen ist zur Steuerung einer Energiebereitstellung der Batteriezellen 21 an die Elektromotoren 6. Die Leistungselektronik 8 ist dabei in die Batterieanordnung 2 integriert, nämlich innerhalb des Batteriegehäuses 22 angeordnet. Dadurch können (nicht dargestellte) elektrische Leitungen im Wesentlichen vollständig innerhalb des Batteriegehäuses 22 angeordnet werden. Dadurch können einfach und kostengünstig herstellbare elektrische Leitungen, wie beispielsweise starre Kupferleitungen verwendet werden, welche nicht flexibel sein müssen und nicht aufwendig gegen Umwelteinflüsse geschützt und isoliert werden müssen. Somit kann der Pfad der elektrischen Energieübertragung besonders einfach und kostengünstig und leichtgewichtig ausgebildet werden.
  • Das Fahrgestell 1 umfasst zudem ein Kühlsystem 7, welches eingerichtet ist, um die Batteriezellen 21, die Elektromotoren 6 und die Leistungselektronik 8 mittels eines gemeinsamen Kühlkreislaufs (nicht dargestellt) zu kühlen. Dadurch kann eine besonders hohe Systemintegration erreicht werden. Ferner können dadurch Strömungswege des Kühlsystems 7 optimal ausgelegt werden, beispielsweise um kurze Strömungswege und niedrige Strömungswiderstände zu erreichen.
  • 5 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrgestells 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 4, mit dem Unterschied, dass die Batterieanordnung 2 mehrteilig ausgebildet ist. Im zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die Batterieanordnung 2 mehrere Batteriemodule 23, 24, 25, welche miteinander verbunden sind.
  • Ein erstes Batteriemodul 23 ist dabei im Zwischenraum 20 angeordnet. Im Detail ist das erste Batteriemodul 23 innerhalb eines Teil-Zwischenraums 20a angeordnet, der sich in Fahrgestell-Längsrichtung 15 zwischen den Rädern 29 oder Radkästen, in denen die Räder 29 angeordnet sind, befindet.
  • Ferner umfasst die Batterieanordnung 2 im zweiten Ausführungsbeispiel zwei zweite Batteriemodul 24, 25. Die beiden zweiten Batteriemodule 24, 25 sind in Fahrgestell-Längsrichtung 15 beidseitig jeweils unmittelbar an das erste Batteriemodul 23 angrenzend angeordnet. Das heißt, jeweils eine der beiden Achsen 3, 4 verläuft durch eines der beiden zweiten Batteriemodule 24, 25.
  • Die Batteriemodule 23, 24, 25 sind dabei jeweils mittels einer Verbindungsschnittstelle 26 miteinander verbunden. Die Verbindungschnittstelle 26 liegt insbesondere in einer Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Batteriemodulen 23, 24, 25. Die Verbindungschnittstelle 26 ist dabei so ausgebildet, um gemeinsam eine mechanische Verbindung und eine elektrische Verbindung und eine Kühlflüssigkeits-Verbindung der Batteriemodule 23, 24, 25 herzustellen. Beispielsweise kann die mechanische Verbindung durch Verschrauben und/oder Verschweißen der Batteriemodule 23, 24, 25 erfolgen.
  • Dadurch kann ein modularer Aufbau der Batterieanordnung 2 bereitgestellt werden. Je nach Lastenheft kann somit beispielsweise eine Batterieanordnung 2 mit unterschiedlicher Anzahl an Batteriemodulen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann das zweite Batteriemodul 25 an der Hinterachse 4 weggelassen werden, und zum Beispiel durch eine andere Komponente ersetzt werden. Weiterhin können vorzugsweise zusätzliche Batteriemodule bereitgestellt werden und die Batterieanordnung 2 dadurch erweitert werden. Somit kann auf einfache und kostengünstige Weise ein besonders flexibel anpassbares Fahrgestell 1 bereitgestellt werden.

Claims (15)

  1. Fahrgestell eines Fahrzeugs (10), umfassend: - eine Batterieanordnung (2), - eine Vorderachse (3), und - eine Hinterachse (4), - wobei die Batterieanordnung (2) in einem Zwischenraum (20) zwischen den beiden Achsen (3, 4) und zusätzlich in Fahrgestell-Längsrichtung (15) teilweise außerhalb des Zwischenraums (20) angeordnet ist, und - wobei die Batterieanordnung (2) als ein mittragendes Element des Fahrgestells (1) ausgebildet ist.
  2. Fahrgestell nach Anspruch 1, wobei die Batterieanordnung (2) mehrere Batteriezellen (21) und ein Batteriegehäuse (22) umfasst, wobei das Batteriegehäuse (22) das mittragende Element bildet.
  3. Fahrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterieanordnung (2) als ein einteiliges Batteriemodul ausgebildet ist.
  4. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Batterieanordnung (2) mehrteilig ausgebildet ist und mindestens zwei miteinander verbundene Batteriemodule (23, 24, 25) umfasst.
  5. Fahrgestell nach Anspruch 4, - wobei die Batterieanordnung (2) ein erstes Batteriemodul (23) und mindestens ein zweites Batteriemodul (24, 25) umfasst, - wobei das erste Batteriemodul (23) im Zwischenraum (20) angeordnet ist, und - wobei das zweite Batteriemodul (24, 25) sich in Fahrgestell-Längsrichtung (15) vom ersten Batteriemodul (23) aus über die jeweilige Achse (3, 4) erstreckt.
  6. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 4 oder 5, - wobei die Batteriemodule (23, 24, 25) mittels einer Verbindungsschnittstelle (26) miteinander verbunden sind, und - wobei die Verbindungschnittstelle (26) gemeinsam eine mechanische Verbindung und eine elektrische Verbindung und/oder eine Kühlflüssigkeits-Verbindung herstellt.
  7. Fahrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Aufnahmeraum (5), zur Unterbringung von Komponenten des Fahrzeugs (10), wobei der Aufnahmeraum (5) zumindest teilweise von der Batterieanordnung (2) umschlossen ist.
  8. Fahrgestell nach Anspruch 7, wobei der Aufnahmeraum (5) in mindestens einer Ebene (50) vollständig von der Batterieanordnung (2) umschlossen ist.
  9. Fahrgestell nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend ein Kühlsystem (7), welches einen gemeinsamen Kühlkreislauf für die Batterieanordnung (2) und mindestens eine in dem Aufnahmeraum (5) untergebrachte Komponente aufweist.
  10. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner umfassend einen Elektromotor (6), der im Aufnahmeraum (5) angeordnet ist.
  11. Fahrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Leistungselektronik (8), welche in die Batterieanordnung (2) integriert ist.
  12. Fahrgestell nach Anspruch 10 und 11, wobei elektrische Leitungen, zur elektrischen Verbindung von Batterieanordnung (2) und Elektromotor (6) und/oder Leistungselektronik (8), insbesondere ausschließlich, innerhalb der Batterieanordnung (2) angeordnet sind.
  13. Fahrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend mehrere Verbindungselemente (27) an der Batterieanordnung (2), welche eingerichtet sind zur Verbindung mit einer Karosserie und/oder mit Fahrwerkskomponenten und/oder mit Anbauteilen.
  14. Fahrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend zumindest eine der folgenden Komponenten: Antriebsstrang, Fahrwerkskomponenten, Lenkung, Räder.
  15. Fahrzeug, umfassend ein Fahrgestell (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102022200232.6A 2022-01-12 2022-01-12 Fahrgestell eines Fahrzeugs Pending DE102022200232A1 (de)

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