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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Batteriemontagestruktur für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug, das eine Batteriemontagestruktur beinhaltet.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und stellen möglicherweise nicht den Stand der Technik dar.
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Der Wunsch, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen von Automobilen zu reduzieren, ist hinlänglich dokumentiert. Daher wurden Elektrofahrzeuge entwickelt, um die Abhängigkeit von Brennkraftmaschinen erheblich zu reduzieren. Im Allgemeinen unterscheiden sich Elektrofahrzeuge von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da sie von einem oder mehreren wiederaufladbaren Batteriepacks angetrieben werden, die zum Beispiel Lithium-Ionen-Batterien oder beliebige andere geeignete Speichereinheiten für elektrische Leistung aufweisen. Der Batteriepack versorgt typischerweise einen oder mehrere Motoren mit Leistung, um einen Satz Räder anzutreiben. Die Größe und das Gewicht des Batteriepacks sind typischerweise größer für Elektrofahrzeuge, die in der Lage sind, lange Strecken zurückzulegen (z. B. Elektrofahrzeuge, die mehr als 500 Meilen zurücklegen können). Abhängig von dem Montageort relativ zu dem Elektrofahrzeug kann der Batteriepack anfällig für verschiedene Fahrzeugbelastungen sein.
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Die Integration von wiederaufladbaren Batteriepacks in die Struktur bestehender Fahrzeuge und das Bereitstellen effizienter Lastwege unter einer Vielfalt von Betriebsbedingungen kann eine Herausforderung darstellen, hauptsächlich aufgrund des erhöhten Gewichts der Batteriepacks und ihrer größeren Grundfläche im Fahrzeug. Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit diesen und anderen Problemen, die mit der Integration von wiederaufladbaren Batteriepacks in Elektrofahrzeugen in Zusammenhang stehen.
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KURZDARSTELLUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Umfangs oder all ihrer Merkmale.
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In einer Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Batteriemontagestruktur zum Montieren einer Batteriegehäusebaugruppe an einem Fahrzeugrahmen eines Fahrzeugs bereit. Die Batteriegehäusebaugruppe beinhaltet ein Batteriegehäuse und Batterien innerhalb des Batteriegehäuses. Die Batteriemontagestruktur beinhaltet eine Scherplatte und eine Vielzahl von separaten Verstärkungsplatten. Die Scherplatte erstreckt sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs und beinhaltet eine erste Dicke. Die Verstärkungsplatten sind dazu konfiguriert, zwischen der Scherplatte und der Batteriegehäusebaugruppe angeordnet zu sein, und sind an einer oberen Fläche der Scherplatte montiert. Die Verstärkungsplatten sind voneinander beabstandet und beinhalten eine zweite Dicke. Die zweite Dicke ist größer als die erste Dicke.
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In Variationen der Montagestruktur des vorstehenden Absatzes, die einzeln oder in einer beliebigen Kombination umgesetzt werden können: sind die Verstärkungsplatten in der Längsrichtung des Fahrzeugs aneinander ausgerichtet; erstrecken sich die Verstärkungsplatten in einer Querrichtung des Fahrzeugs; ist die Scherplatte aus einem ersten Material gefertigt und sind die Verstärkungsplatten aus einem zweiten Material gefertigt, wobei sich das erste Material und das zweite Material voneinander unterscheiden; weist das erste Material eine größere Duktilität als das zweite Material auf; beinhaltet die Scherplatte ein vorderes Ende und ein hinteres Ende, wobei die Scherplatte eine einheitliche Dicke von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende beinhaltet; ist die Scherplatte flach; beinhaltet jede Verstärkungsplatte Versteifungswulste, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs beabstandet sind; erstrecken sich die Versteifungswulste in der Längsrichtung des Fahrzeugs; ist jede Verstärkungsplatte der Verstärkungsplatten aus einem anderen Material gefertigt; beinhaltet die Scherplatte Versteifungswulste, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs beabstandet sind; und sind die Verstärkungsplatten an die obere Fläche der Scherplatte geschweißt.
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In einer anderen Form stellt die vorliegende Offenbarung eine Batteriemontagestruktur zum Montieren einer Batteriegehäusebaugruppe an einem Fahrzeugrahmen eines Fahrzeugs bereit. Die Batteriegehäusebaugruppe beinhaltet ein Batteriegehäuse und Batterien innerhalb des Batteriegehäuses. Die Batteriemontagestruktur beinhaltet eine Scherplatte, eine Vielzahl von Querträgern und eine Vielzahl von separaten Verstärkungsplatten. Die Scherplatte erstreckt sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs und beinhaltet eine erste Dicke. Die Querträger sind an einer oberen Fläche der Scherplatte befestigt und dazu konfiguriert, an der Batteriegehäusebaugruppe befestigt zu werden, wobei die Querträger voneinander beabstandet sind und sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Die Verstärkungsplatten sind dazu konfiguriert, zwischen der Scherplatte und der Batteriegehäusebaugruppe angeordnet zu sein, und sind an einer oberen Fläche der Scherplatte montiert. Jede Verstärkungsplatte ist zwischen zwei benachbarten Querträgern der Vielzahl von Querträgern angeordnet und beinhaltet eine zweite Dicke. Die zweite Dicke ist größer als die erste Dicke.
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In Variationen der Montagestruktur des vorstehenden Absatzes, die einzeln oder in einer beliebigen Kombination umgesetzt werden können: erstreckt sich ein Satz von Befestigungselementen durch die Scherplatte, einen jeweiligen Querträger der Querträger und ist dazu konfiguriert ist, sich durch den Fahrzeugrahmen zu erstrecken, um die Scherplatte, den jeweiligen Querträger und den Fahrzeugrahmens aneinander zu befestigen; beinhaltet jede Verstärkungsplatte Versteifungswulste, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs beabstandet sind; und erstrecken sich die Versteifungswulste in der Längsrichtung des Fahrzeugs.
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In noch einer anderen Form stellt die vorliegende Offenbarung ein Fahrzeug bereit, umfassend eine Batteriegehäusebaugruppe und eine Batteriemontagestruktur. Die Batteriemontagestruktur ist dazu konfiguriert, die Batteriegehäusebaugruppe an einem Fahrzeugrahmen zu montieren. Die Batteriemontagestruktur beinhaltet eine Scherplatte, eine Vielzahl von Querträgern und eine Vielzahl von separaten Verstärkungsplatten. Die Scherplatte erstreckt sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs und beinhaltet eine erste Dicke. Die Querträger sind an einer oberen Fläche der Scherplatte und an der Batteriegehäusebaugruppe befestigt. Die Querträger sind voneinander beabstandet und erstrecken sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs. Die Verstärkungsplatten sind zwischen der Scherplatte und der Batteriegehäusebaugruppe angeordnet und sind an der oberen Fläche der Scherplatte montiert. Jede Verstärkungsplatte ist zwischen zwei benachbarten Querträgern der Vielzahl von Querträgern angeordnet und beinhaltet eine zweite Dicke. Die zweite Dicke ist größer als die erste Dicke.
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In Variationen des Fahrzeugs des vorstehenden Absatzes, die einzeln oder in einer beliebigen Kombination umgesetzt werden können: wobei die Verstärkungsplatten in der Längsrichtung des Fahrzeugs aneinander ausgerichtet sind und die Verstärkungsplatten vertikal von der Batteriegehäusebaugruppe beabstandet sind.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der in dieser Schrift bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und konkrete Beispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
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ZEICHNUNGEN
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Zum umfassenden Verständnis der Offenbarung werden nun verschiedene Formen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben, in denen Folgendes gilt:
- 1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das eine Batteriepackmontagestruktur gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Batteriepackmontagestruktur und eines Batteriepacks aus 1;
- 3 ist eine Unteransicht der Batteriepackmontagestruktur aus 1;
- 4 ist eine Seitenansicht der Batteriepackmontagestruktur und des Batteriepacks aus 1;
- 5 ist eine perspektivische Ansicht der Batteriepackmontagestruktur aus 1;
- 6 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Batteriepackmontagestruktur aus 1; und
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Batteriepackmontagestruktur aus 1.
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Die in dieser Schrift beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder die Verwendungen nicht einschränken. Es versteht sich, dass über alle Zeichnungen hinweg entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird ein Fahrzeug 10 (1), wie etwa ein Elektrofahrzeug, bereitgestellt. In dem bereitgestellten Beispiel ist das Elektrofahrzeug ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV). In anderen Beispielen kann das Elektrofahrzeug ein Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV), ein Plug-in-Elektrofahrzeug (plug-in electric vehicle - PHEV) oder ein Brennstoffzellenfahrzeug sein. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Batteriegehäusebaugruppe 12, einen Fahrzeugrahmen 14 und eine Batteriemontagestruktur 16. Die Batteriegehäusebaugruppe 12 versorgt einen oder mehrere Elektromotoren (z. B. einen hinteren Motor und/oder einen vorderen Motor, nicht gezeigt) mit Leistung, um Hinterräder 20a, 20b eines Satzes von Hinterrädern 20 über eine Hinterachse 22 anzutreiben und/oder um Vorderräder 24a, 24b eines Satzes von Vorderrädern 24 über eine Vorderachse 26 anzutreiben.
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Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3-7 beinhaltet die Batteriegehäusebaugruppe 12 eine oder mehrere Batterieanordnungen (nicht gezeigt) und einen Batterieträger oder ein Batteriegehäuse 28. Das Batteriegehäuse 28 ist eine Umhausung, die ein strukturelles umgebendes und abgedichtetes Fach für die Batterieanordnungen und andere Batteriekomponenten bereitstellt, wie etwa Kühlleitungen, Halteklammern und Verdrahtung, die darin angeordnet sind. Die Batterieanordnungen können wiederaufladbar sein und können Lithium-Ionen-Batterien oder beliebige andere geeignete Speichereinheiten für elektrische Leistung, z. B. Kondensatoren oder Superkondensatoren, beinhalten. Dementsprechend werden die Batterieanordnungen in dieser Schrift auch als Leistungsspeichereinheitsanordnungen bezeichnet. In einigen Formen sind die Batterieanordnungen übereinander gestapelt.
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Das Batteriegehäuse 28 kann an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs 10 angeordnet sein (z. B. einem Mittelteil zwischen der Vorderachse 26 und der Hinterachse 22) und ist an dem Fahrzeugrahmen 14 montiert. Auf diese Weise wird das Batteriegehäuse 28 durch den Fahrzeugrahmen 14 getragen und ist von einer Fahrgastkabine (nicht gezeigt) und Laderäumen (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 10 entfernt, wodurch es keinen Raum einnimmt, der andernfalls für Fahrgäste oder Fracht verfügbar wäre. Das Batteriegehäuse 28 beinhaltet einen Deckel 38 (2 und 4) und einen Körper 40 (2 und 4). Der Deckel 38 kann den Körper 40 mindestens teilweise überlappen und ist über mechanische Befestigungselemente, wie etwa Bolzen oder Schrauben (nicht gezeigt), entfernbar an den Körper 40 gekoppelt. Auf diese Weise kann der Deckel 38 entfernt werden, um die Batterieanordnungen, die innerhalb des Batteriegehäuses 28 angeordnet sind, zu warten.
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Der Körper 40 beinhaltet eine untere Wand oder Platte 48 und eine oder mehrere Seitenwände oder -platten 50. Die untere Wand 48 trägt die Batterieanordnungen, die innerhalb des Batteriegehäuses 28 angeordnet sind, und ist an unteren Abschnitten der Seitenwände 50 befestigt. Zum Beispiel ist die untere Wand 48 an den unteren Abschnitten der Seitenwände 50 durch Schweißen, einen Klebstoff oder ein beliebiges anderes geeignetes Anbringungsmittel befestigt. Die Seitenwände 50 werden zum Beispiel durch Stanzen hergestellt und erstrecken sich in einer vertikalen Richtung. Die Seitenwände 50 definieren eine äußere Grenze des Körpers 40 und sind aneinander befestigt, wie etwa durch Schweißen oder einen Klebstoff.
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Eine Dichtung (nicht gezeigt) ist um einen Umfang der Seitenwände 50 des Batteriegehäuses 28 angeordnet und steht mit den Seitenwänden 50 und dem Deckel 38 in Eingriff. Auf diese Weise wird verhindert, dass Fluids, Schmutz und andere Materialien in das Batteriegehäuse 28 eindringen.
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Der Fahrzeugrahmen 14 ist die Hauptstützstruktur des Fahrzeugs 10, an der verschiedene Komponenten direkt oder indirekt angebracht sind. Der Fahrzeugrahmen 14 beinhaltet gegenüberliegende Längsschienen 54a, 54b. Die Schienen 54a, 54b sind voneinander beabstandet und können eine Länge des Fahrzeugrahmens 14 festlegen.
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Die Batteriemontagestruktur 16 ist entfernbar an dem Fahrzeugrahmen 14 und dem Batteriegehäuse 28 befestigt. Auf diese Weise montiert die Montagestruktur 16 das Batteriegehäuse 28 an dem Fahrzeugrahmen 14. Die Montagestruktur 16 schützt die Batteriegehäusebaugruppe 12 während des Fahrzeugbetriebs und umfasst eine Scherplatte 56, eine Vielzahl von Querelementen oder -trägern 58 und eine Vielzahl von Verstärkungsplatten 60.
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In dem veranschaulichten Beispiel ist die Scherplatte 56 ein im Allgemeinen rechteckiges Stanzteil und ist von der unteren Wand 48 des Batteriegehäuses 28 beabstandet (4). Die Scherplatte 56 erstreckt sich entlang einer Länge des Fahrzeugs 10 und bedeckt eine gesamte Grundfläche der unteren Wand 48. Anders ausgedrückt weist die Scherplatte 56 eine Oberfläche auf, die größer als eine Oberfläche der unteren Wand 48 des Batteriegehäuses 28 ist. Mit anderen Worten erstreckt sich die Scherplatte 56 in der Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsrichtung des Fahrzeugs 10 von dem Batteriegehäuse 28 nach außen. Die Scherplatte 56 beinhaltet ein vorderes Ende 61a, das sich an oder nahe einem vorderen Ende des Fahrzeugs 10 befindet, und ein hinteres Ende 61b, das sich an oder nahe einem hinteren Ende des Fahrzeugs 10 befindet. Die Scherplatte 56 beinhaltet Versteifungswulste 63, die in einer Längsrichtung des Fahrzeugs 10 voneinander beabstandet sind und die Steifigkeit der Scherplatte 56 erhöhen. In dem veranschaulichten Beispiel erstrecken sich die Versteifungswulste 63 in einer Querrichtung des Fahrzeugs 10. Die Scherplatte 56 ist ebenfalls aus einem Metallmaterial gefertigt und beinhaltet gegenüberliegende Seiten 62, die einen oder mehrere darin gebildete Ausschnitte 64 aufweisen. Auf diese Weise werden Handhabung und Einbau der Scherplatte 56 an dem Batteriegehäuse 28 und dem Fahrzeugrahmen 14 erleichtert. In dem veranschaulichten Beispiel weisen die Ausschnitte 64 eine im Allgemeinen rechteckige Form auf. In anderen Formen beinhalten die Ausschnitte 64 andere geeignete Formen, wie zum Beispiel quadratisch oder halbkreisförmig.
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In einigen Formen sind Halterungen (nicht gezeigt) an einer jeweiligen Seitenwand 50 des Batteriegehäuses 28 befestigt und entlang einer Längsrichtung des Fahrzeugs 10 beabstandet. Die Halterungen weisen im Allgemeinen eine L-Form auf und beinhalten einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt. Der sich vertikal erstreckende Abschnitt ist an der jeweiligen Seitenwand 50 des Batteriegehäuses 28 befestigt und der sich horizontal erstreckende Abschnitt ist zwischen einem jeweiligen Querträger 58 und einer jeweiligen Längsschiene 54a, 54b positioniert und daran befestigt.
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Die Querträger 58 sind zwischen der Scherplatte 56 und der unteren Wand 48 des Batteriegehäuses 28 angeordnet und erstrecken sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs 10. Die Querträger 58 sind ebenfalls an den Versteifungswulsten 63 der Scherplatte 56 und an der unteren Wand 48 des Batteriegehäuses 28 befestigt. In einigen Formen sind die Querträger 58 an die untere Wand 48 des Batteriegehäuses 28 und/oder an die Versteifungswulste 63 der Scherplatte 56 geschweißt. Die Querträger 58 sind voneinander beabstandet und in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10 aneinander ausgerichtet. Sobald die Verstärkungsplatten 60 an der Scherplatte 56 befestigt sind, erstreckt sich ein Satz von ersten Befestigungselementen 73 durch einen Mittelabschnitt der Scherplatte 56, einen Mittelabschnitt der jeweiligen Querträger 58 und das Batteriegehäuse 28, wodurch die Scherplatte 56, die Querträger 58 und das Batteriegehäuse 28 aneinander befestigt werden. Ein Satz von zweiten Befestigungselementen 74 erstreckt sich durch eine jeweilige Seite 62 der Scherplatte 56, ein Ende eines jeweiligen Querträgers 58 und eine jeweilige Längsschiene 54a, 54b, wodurch die Scherplatte 56, der jeweilige Querträger 58 und die jeweilige Längsschiene 54a, 54b miteinander verbunden werden.
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Unter Bezugnahme auf 4-7 ist die Vielzahl von Verstärkungsplatten 60 aus einem Metallmaterial gefertigt, das sich von dem Metallmaterial der Scherplatte 56 unterscheidet. Das Metallmaterial der Verstärkungsplatten 60 weist eine größere Duktilität (oder Steifigkeit) als das Metallmaterial der Scherplatte 56 auf. In einem Beispiel sind die Verstärkungsplatten 60 aus Borstahl gefertigt und ist die Scherplatte 56 aus Kohlenstoffstahl oder hochfestem Stahl gefertigt. In einem anderen Beispiel ist jede der Verstärkungsplatten 60 aus einem Metall gefertigt, das eine andere Stahllegierung umfasst. In dem veranschaulichten Beispiel ist die Vielzahl von Verstärkungsplatten 60 ebenfalls von der Scherplatte 56 getrennt und auf der oberen Fläche der Scherplatte 56 montiert, sodass die Verstärkungsplatten 60 zwischen der Scherplatte 56 und der unteren Wand 48 des Batteriegehäuses 28 angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Verstärkungsplatten 60 unter dem Batteriegehäuse 28 an vorbestimmten Stellen angeordnet, um das Batteriegehäuse 28 während des Betriebs (z. B. Fahren im Gelände und/oder auf der Straße) vor Verunreinigungen zu schützen. In dem veranschaulichten Beispiel sind die Verstärkungsplatten 60 auf die obere Fläche der Scherplatte 56 geschweißt. In einigen Formen können die Verstärkungsplatten 60 durch mechanische Befestigungselemente, Klebstoffe oder beliebige andere geeignete Anbringungsmittel an der oberen Fläche der Scherplatte 56 montiert sein.
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In dem veranschaulichten Beispiel sind die Verstärkungsplatten 60 voneinander beabstandet und in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10 aneinander ausgerichtet. Anders ausgedrückt ist jede Verstärkungsplatte 60 zwischen zwei benachbarten Querträgern 58 der Vielzahl von Querträgern 58 angeordnet. In einigen Formen sind die Verstärkungsplatten 60 zwischen den Querträgern 58 positioniert und an diese geschweißt, um eine erste Teilbaugruppe zu bilden. Die erste Teilbaugruppe wird dann auf die obere Fläche der Scherplatte 56 geschweißt, um eine zweite Teilbaugruppe zu bilden. Die zweite Teilbaugruppe wird dann an das Batteriegehäuse 28 geschweißt.
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In dem veranschaulichten Beispiel erstrecken sich die Verstärkungsplatten 60 in einer Querrichtung (d. h. in Links-Rechts-Richtung) des Fahrzeugs 10. In einigen Formen erstrecken sich die Verstärkungsplatten 60 in der Längsrichtung (d. h. in Vorwärts-Rückwärts-Richtung) des Fahrzeugs 10. In einigen Formen erstrecken sich die Verstärkungsplatten 60 in einer Schrägrichtung des Fahrzeugs 10. In einigen Formen erstrecken sich einige der Verstärkungsplatten 60 in einer Querrichtung des Fahrzeugs 10, erstrecken sich einige der Verstärkungsplatten in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10 und erstrecken sich einige der Verstärkungsplatten 60 in der Schrägrichtung des Fahrzeugs 10. Auf diese Weise sind die Verstärkungsplatten 60 in vorbestimmten Konfigurationen ausgerichtet, um vorbestimmte Bereiche des Batteriegehäuses 28 während des Betriebs vor Schmutz oder Objekten zu schützen.
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Die Verstärkungsplatten 60 sind vertikal von der unteren Wand 48 des Batteriegehäuses 28 beabstandet und weisen eine Länge auf, die kürzer als eine Breite der Scherplatte 56 ist. Die Verstärkungsplatten 60 sind ebenfalls mit einer Dicke gefertigt, die größer als eine Dicke der Scherplatte 56 ist. In einem Beispiel ist die Dicke der Verstärkungsplatten 60 zwei (2) Mal größer als die Dicke der Scherplatte 56. In einem anderen Beispiel ist die Dicke der Verstärkungsplatten 60 fünf (5) Mal größer als die Dicke der Scherplatte 56.
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Jede Verstärkungsplatte 60 beinhaltet Versteifungswulste 86, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs 10 voneinander beabstandet sind und die Steifigkeit der Verstärkungsplatte 60 erhöhen. In dem veranschaulichten Beispiel erstrecken sich die Versteifungswulste 86 in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10. In einigen Formen können sich die Versteifungswulste 86 in der Querrichtung und/oder einer Schrägrichtung des Fahrzeugs 10 erstrecken.
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Während eines Aufprallereignisses, bei dem eine seitliche Kraft auf das Fahrzeug 10 einwirkt, wirken die Scherplatte 56 und die Querträger 58 zusammen, um die Energie über die Querträger 58 und von der Batteriegehäusebaugruppe 12 weg zu leiten oder zu übertragen. Während eines Aufprallereignisses, bei dem eine vertikale Kraft auf die Scherplatte 56 einwirkt, wird die Energie an die Querträger 58 und von der Batteriegehäusebaugruppe 12 weg geleitet oder übertragen. Wenn zum Beispiel die vertikale Kraft auf eine untere Fläche der Scherplatte 56 an einer Stelle zwischen den Querträgern 58 wirkt, wird die Energie über die Scherplatte 56 und die Verstärkungsplatten 60, die zwischen den Querträger 58 positioniert sind, an die Querträger 58 übertragen.
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Die Batteriemontagestruktur 16 der vorliegenden Offenbarung, die die Scherplatte 56 und die separaten Verstärkungsplatten 60 beinhaltet, erleichtert die Herstellung im Vergleich zu einer einzelnen Platte, die die gleiche Dicke aufweist. Die Batteriemontagestruktur 16 der vorliegenden Offenbarung, die die Scherplatte 56 und die separaten Verstärkungsplatten 60 beinhaltet, weist zudem weniger Gewicht als eine einzelne Platte auf, die die gleiche Dicke aufweist. Die Batteriemontagestruktur 16 der vorliegenden Offenbarung, die eine flache, dünne Scherplatte 56 beinhaltet, stellt aerodynamische Vorteile für das Fahrzeug 10 bereit.
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Sofern in dieser Schrift nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, sind alle numerischen Werte, die mechanische/thermische Eigenschaften, Prozentanteile von Zusammensetzungen, Abmessungen und/oder Toleranzen oder andere Kenngrößen angeben, so zu verstehen, dass sie durch das Wort „etwa“ oder „ungefähr“ modifiziert sind, wenn sie den Umfang der vorliegenden Offenbarung beschreiben. Diese Modifikation ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert, einschließlich industrieller Praxis, Material, Fertigung und Montagetoleranzen sowie Testfähigkeit.
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Wie in dieser Schrift verwendet, sollte die Formulierung mindestens eines von A, B und C dahingehend ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A ODER B ODER C) bedeutet, wobei ein nicht ausschließendes logisches ODER verwendet wird, und sollte nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ bedeutet.
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Die Beschreibung der Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur und somit sollen Variationen, die nicht vom Kern der Offenbarung abweichen, innerhalb des Umfangs der Offenbarung liegen. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung vom Wesen und Umfang der Offenbarung zu betrachten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Batteriemontagestruktur zum Montieren einer Batteriegehäusebaugruppe an einen Fahrzeugrahmen eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Batteriegehäusebaugruppe ein Batteriegehäuse und Leistungsspeichereinheiten innerhalb des Batteriegehäuses beinhaltet, aufweisend: eine Scherplatte, die sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt und eine erste Dicke beinhaltet; eine Vielzahl von Querträgern, die an einer oberen Fläche der Scherplatte befestigt ist und dazu konfiguriert ist, an der Batteriegehäusebaugruppe befestigt zu sein, wobei die Querträger voneinander beabstandet sind und sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs erstrecken; und eine Vielzahl von separaten Verstärkungsplatten, die dazu konfiguriert ist, zwischen der Scherplatte und der Batteriegehäusebaugruppe angeordnet und an der oberen Fläche der Scherplatte montiert zu sein, wobei jede Verstärkungsplatte zwischen zwei benachbarten Querträgern der Vielzahl von Querträgern angeordnet ist und eine zweite Dicke beinhaltet, wobei die zweite Dicke größer als die erste Dicke ist.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich ein Satz von Befestigungselementen durch die Scherplatte und einen jeweiligen Querträger der Querträger und ist dazu konfiguriert, sich durch den Fahrzeugrahmen zu erstrecken, um die Scherplatte, den jeweiligen Querträger und den Fahrzeugrahmen aneinander zu befestigen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Verstärkungsplatten in der Längsrichtung des Fahrzeugs aneinander ausgerichtet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Scherplatte aus einem ersten Material gefertigt und sind die Verstärkungsplatten aus einem zweiten Material gefertigt und wobei sich das erste Material und das zweite Material voneinander unterscheiden.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede Verstärkungsplatte Versteifungswulste, die in einer Querrichtung des Fahrzeugs beabstandet sind.
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Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die Versteifungswulste in der Längsrichtung des Fahrzeugs.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend: eine Batteriegehäusebaugruppe; und eine Batteriemontagestruktur, die dazu konfiguriert ist, die Batteriegehäusebaugruppe an einen Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs zu montieren, wobei die Batteriemontagestruktur Folgendes umfasst: eine Scherplatte, die sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt und eine erste Dicke beinhaltet; eine Vielzahl von Querträgern, die an einer oberen Fläche der Scherplatte und an der Batteriegehäusebaugruppe befestigt ist, wobei die Querträger voneinander beabstandet sind und sich in einer Querrichtung des Fahrzeugs erstrecken; und eine Vielzahl von separaten Verstärkungsplatten, die zwischen der Scherplatte und der Batteriegehäusebaugruppe angeordnet ist und an der oberen Fläche der Scherplatte montiert ist, wobei jede Verstärkungsplatte zwischen zwei benachbarten Querträgern der Vielzahl von Querträgern angeordnet ist und eine zweite Dicke beinhaltet, wobei die zweite Dicke größer als die erste Dicke ist.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Verstärkungsplatten in der Längsrichtung des Fahrzeugs aneinander ausgerichtet.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Verstärkungsplatten vertikal von der Batteriegehäusebaugruppe beabstandet.
