EP4658517A1 - Verfahren zur montage einer batterieeinheit, fahrzeug sowie fertigungsverfahren - Google Patents

Verfahren zur montage einer batterieeinheit, fahrzeug sowie fertigungsverfahren

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Publication number
EP4658517A1
EP4658517A1 EP23833372.8A EP23833372A EP4658517A1 EP 4658517 A1 EP4658517 A1 EP 4658517A1 EP 23833372 A EP23833372 A EP 23833372A EP 4658517 A1 EP4658517 A1 EP 4658517A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fastening
passenger compartment
vehicle
battery unit
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23833372.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kevin TORNER
Werner Krauth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4658517A1 publication Critical patent/EP4658517A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/024—Positioning of sub-units or components with respect to body shell or other sub-units or components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor

Definitions

  • the invention relates to a method for mounting a battery unit on a vehicle body, a vehicle and a manufacturing method for manufacturing vehicles.
  • the battery unit is desirable to also design the battery unit as an identical part for several body types, i.e. in particular vehicle variants with different wheelbases.
  • the space available for the battery unit underneath the passenger compartment also varies with different wheelbases.
  • it is an object of the The aim of the present invention is to improve the assembly of a battery unit for a platform-based production of several body types with different passenger compartment lengths.
  • a method for mounting a battery unit on a vehicle body of one of several body types with different passenger compartment lengths wherein the battery unit is suitable for, preferably selectively, mounting on each of the body types, wherein the method, in particular in the form of method steps, comprises:
  • the vehicle body with a floor structure of a passenger compartment which defines a passenger compartment length which is specific to the body type and has a rear fastening area and a front fastening area for fastening the battery unit, which extends from a passenger compartment boundary of the passenger compartment in the direction of the rear fastening area, in particular by producing the vehicle body,
  • the battery unit with a battery housing and a control unit for battery management of the battery unit, wherein the battery housing has a first fastening area for fastening to the rear fastening area of the vehicle body and a second fastening area for fastening to the front fastening area of the vehicle body, in particular by manufacturing the battery unit as a uniform battery module for the body types, fastening the first fastening area to the rear fastening area so that the control unit has a mounting distance from the rear fastening area that is specified for all of the body types, in particular by screwing, fastening the second fastening area to the front fastening area depending on the passenger compartment length, in particular by screwing.
  • vehicle can be understood to mean, in particular, a motor vehicle, preferably an electric vehicle.
  • the battery unit can be designed as a high-voltage battery and/or traction battery for driving the vehicle.
  • the different body types can be understood to mean body types for different vehicle variants and/or vehicle models.
  • the body types can differ at least in terms of the passenger compartment length to define identical parts.
  • the body types can preferably be based on a common platform.
  • the different body types preferably have different wheelbases.
  • the wheelbase can be directly, in particular proportionally, related to the passenger compartment length.
  • the floor structure can be formed in particular by a body frame of the vehicle body.
  • the floor structure can, for example, define a specific wheelbase of the body type of the vehicle body to be mounted.
  • the rear fastening area is in particular located closer to the rear of the vehicle than the front fastening area.
  • the rear fastening area is arranged in front of a rear axle of the vehicle.
  • the front fastening area can be formed in a footwell of the passenger compartment.
  • the rear fastening area preferably comprises a thrust field for transmitting force to the floor structure, in particular to a rear of the vehicle.
  • the thrust field can, for example, be formed by a rear stop against which the battery unit rests after being fastened to the rear fastening area.
  • the rear fastening area is preferably defined and/or formed uniformly for all body types.
  • the front fastening area can extend over a predetermined length, in particular so that the second fastening area of the battery unit is fastened in a section of the front fastening area depending on the length of the passenger compartment.
  • the front fastening section can have several fastening sections. Depending on the length of the passenger compartment, one of the fastening sections of the front fastening section can be determined for the fastening of the second fastening section. This can, for example, only take place when the battery unit is installed.
  • the rear fastening area can have a distance from a rear axle of the vehicle that is defined for all body types.
  • the passenger compartment can also be referred to as the vehicle interior.
  • the passenger compartment boundary can be understood as a separation of the passenger compartment and an engine compartment or a trunk, particularly at the front, of the vehicle.
  • the passenger compartment boundary can be part of the vehicle body.
  • the passenger compartment boundary can preferably have a distance from a front axle of the vehicle that is specified for all body types.
  • the battery unit can have a uniform battery housing which has a fixed housing length.
  • the battery unit can extend between the rear fastening area and a section of the front fastening area for each of the body types.
  • the battery unit preferably has several battery modules which are arranged in the battery housing.
  • the battery unit can have a uniform battery capacity for all body types.
  • the control unit can preferably comprise a processor and/or microprocessor. Battery management can be understood as, for example, charging and/or discharging management. For example, the performance of the battery modules can be monitored by the battery management.
  • the control unit can be designed as a structure on a level of the battery housing, so that the control unit extends in the direction of the passenger compartment after the first and second fastening areas have been fastened.
  • the mounting distance is defined for all body types in the method.
  • the mounting distance is predefined for all body types.
  • the rear fastening area, and in particular therefore the control unit can have a distance from a rear axle of the vehicle that is defined for all body types.
  • the first fastening area can be fastened before the second fastening area is fastened, or the first and second fastening areas can be fastened to the floor structure at the same time.
  • a section of the front fastening area to which the second fastening area is fastened can be defined by the passenger compartment length and the fastening of the first fastening area can be defined by the uniform design of the battery unit for all body types.
  • a platform-based production in which one battery type of the battery unit is used for all body types, can be improved in particular by specifying the rear attachment and then implementing the front attachment.
  • this can the installation distance of the control unit can be kept constant for all body types.
  • the positioning of the control unit in the vehicle can be independent of the foot space, in particular the leg space, in the vehicle.
  • the body unit can be adapted to the passenger compartment length and/or the wheelbase by simply extending the passenger compartment if the battery unit is used as an identical part for the body types and the position of the control unit is fixed in the rear area.
  • the front fastening area is formed by a footwell cross member of the vehicle body and/or the passenger compartment boundary is formed by a bulkhead.
  • the bulkhead can separate the engine compartment and/or a front trunk of the vehicle from the passenger compartment.
  • the bulkhead can be designed in one piece or in multiple parts.
  • the bulkhead can extend in a transverse direction of the vehicle between the engine compartment or the trunk and the passenger compartment. In the event of an accident, the bulkhead can protect the passenger compartment from deformations and/or penetrating parts by the bulkhead unit absorbing forces and/or deforming itself.
  • the footwell cross member can extend in a longitudinal direction of the vehicle from the bulkhead in the direction of the rear of the vehicle over the front fastening area. In a transverse direction of the vehicle, which is in particular perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle, the footwell cross member can connect two opposite side members of the floor structure.
  • An advantageous possibility for fastening the second fastening area of the battery unit can be found in the area adjacent to the bulkhead and/or on the footwell cross member.
  • the footwell cross member can provide a high level of strength for mounting the battery unit.
  • the area adjacent to the bulkhead can be advantageous for the front fastening area, since additional structural parts and/or footwell clearance are provided here, so that there is space available for fastening the second fastening area.
  • the vehicle body has a rear seat area for mounting a rear seat unit, wherein the control unit is positioned in the rear seat area by the mounting distance when mounting the battery unit on the vehicle body.
  • the rear seat area can be provided after mounting the rear seat unit, in particular below the rear seat unit.
  • the rear seat unit can comprise one or more rear seats.
  • the rear seat unit can be designed as a rear bench.
  • the rear seat area can comprise a mounting structure for fastening the rear seat unit.
  • the specified mounting distance of the control unit can ensure that the control unit is arranged in the rear seat area regardless of the passenger compartment length when the first fastening area of the battery unit is attached to the rear fastening area of the body unit.
  • the rear seat area thus forms an area in which an installation space for the control unit can be defined in a simple manner for all body types, without causing major variations across the different body types.
  • the control unit comprises a charging module for charging the battery unit, in particular with a power converter unit.
  • the control unit can be designed in particular as a charger for charging the battery unit and/or replace an external charger.
  • the power converter unit can, for example, comprise a rectifier for converting alternating current into direct current.
  • the vehicle can be charged, for example, from a house connection.
  • the charging module in particular with the power converter unit, requires installation space, which can be provided by the specified mounting distance for the different body types with little or no variation across the different body types.
  • the first fastening area is fastened to the rear fastening area and/or the second fastening area is fastened to the front fastening area by means of a screw connection.
  • the screw connection can comprise a plurality of screws which are distributed along the rear and/or front fastening area.
  • the screw connection can be carried out using self-tapping screws.
  • the body unit can have threads in the front fastening area to accommodate the screw connection.
  • the screw connection can create a detachable connection in order to simplify replacement of the battery unit while the vehicle is in operation.
  • the screw connection can advantageously be carried out from an underside of the battery unit and/or the vehicle, whereby the assembly can be carried out more conveniently and/or in a shorter time.
  • the front fastening area, the passenger compartment boundary and a stability element which connects the floor structure and the passenger compartment boundary form a space which is at least partially closed off from the passenger compartment, for which the screw connection of the second fastening area and the front fastening area takes place.
  • the stability element can be formed, for example, by a support element for supporting the front wall against the floor structure.
  • the support element can comprise a support plate and/or a rib.
  • a free space for the second fastening area can be formed within the space.
  • the second fastening area can thus be shielded from the passenger compartment so that the driver does not notice the second fastening area or does not notice it directly.
  • the stability element can, for example, be mounted on the floor structure and the passenger compartment boundary after the second fastening area has been attached to the front fastening area. This can simplify the attachment of the second fastening area.
  • the battery housing has a first housing side on which the control unit and the first and second fastening areas extend, in particular wherein the first housing side is placed on an underside of the floor structure for fastening the first and second fastening areas.
  • the first housing side can in particular form an upper side of the battery unit.
  • the first and second fastening areas can run along the first housing side and/or extend on one side of the battery housing between the first housing side and a second housing side that is opposite the first housing side.
  • the control unit can have an additional housing that is mounted on a battery housing for the battery modules, or can be integrated into the battery housing. By mounting it on the underside of the floor structure, the battery unit can be moved towards the floor structure in order to mount the battery unit on the floor structure, in particular using a cell-to-car concept.
  • the second fastening area for fastening to the front fastening area is extended by a structural spacer element depending on the passenger compartment length.
  • the structural spacer element can additionally be arranged on the battery housing in order to enable the fastening of the second fastening area in the front fastening area of the body unit.
  • the spacer element can be designed purely structurally, i.e. in particular without an additional battery module. This means that the battery unit can continue to be used as a closed unit.
  • the distance of the second fastening area from the first fastening area can be increased, whereby the front fastening area is reduced and/or the second fastening area for all body units is at a constant distance from the passenger compartment boundary, i.e. in particular in a constant section of the front This can reduce the variation in body types.
  • a vehicle is provided.
  • the vehicle has a vehicle body and a battery unit which are assembled by a method according to the invention.
  • the body unit is designed in particular as one of at least two different body types on which the battery unit can be mounted.
  • a manufacturing method for manufacturing vehicles of at least two different body types, which differ at least in the length of the passenger compartment.
  • the manufacturing method comprises, in particular in the form of method steps:
  • a manufacturing method according to the invention thus brings with it the same advantages as have already been described in detail with reference to a method according to the invention and/or a vehicle according to the invention.
  • the methods for assembling the vehicle bodies with the first and second body types can be designed to be the same or at least essentially the same.
  • the first body type and the second body type in particular have a different passenger compartment length and preferably a different wheelbase.
  • the first and second body types can be based on a uniform platform.
  • Figure 1 shows a manufacturing process according to the invention for the manufacture of vehicles
  • Figure 2 shows a method for mounting a battery unit on a vehicle body for producing one of the vehicles
  • FIG. 3 the battery unit in perspective view
  • Figure 4 shows a screw connection of the battery unit to vehicle bodies of different body types
  • Figure 5 shows a passenger compartment of a vehicle according to the invention and the battery unit
  • Figure 6 shows a structural spacer element for extending a second fastening area of the battery unit.
  • FIG 1 shows a manufacturing method 200 for producing vehicles 1 with at least two different body types 2.1, 2.2, which have different passenger compartment lengths 21, as shown in Figure 4.
  • each of the body types 2.1, 2.2 has a wheelbase specific to the respective body type 2.1, 2.2.
  • a battery unit 10, as shown in Figure 3, for example, with a control unit 12 for battery management of the battery unit 10 is used as an assembly in the form of an identical part.
  • the control unit 12 comprises in particular a charging module 16 for charging the battery unit 10 with a power converter unit 17.
  • one of the vehicles 1 is therefore first manufactured with a vehicle body 20 of a first body type 2.1 of the body types 2.1, 2.2.
  • such a battery unit 10, which is suitable for mounting on each of the body types 2.1, 2.2, is mounted on the vehicle body 20 of the first body type 2.1 by a method 100 for mounting a battery unit 10 is mounted on a vehicle body 20.
  • a further vehicle 1 is then manufactured with a vehicle body 20 of a second body type 2.2 of the body types 2.1, 2.2.
  • a different, in particular structurally identical, battery unit 10 is mounted on the vehicle body 20 of the second body type 2.2 by a further, in particular identical, method 100.
  • the method 100 for mounting the battery unit 10 on the vehicle body 20 of the first body type 2.1 comprises providing 101 the vehicle body 20 of the first body type 2.1 with a floor structure 22 of a passenger compartment 23.
  • the manufactured vehicle 1 is shown with the floor structure 22 and the passenger compartment 23 in Figure 5.
  • the floor structure 22 defines the passenger compartment length 21, which is specific to the body type 2.1, 2.2, for example in that the wheelbase of the vehicle body 20 is defined by the floor structure 22.
  • the vehicle body 20 also has a rear seat area 28 for mounting a rear seat unit 30.
  • the floor structure 22 also forms a rear fastening area 26 and a front fastening area 27 for fastening the battery unit 10.
  • the rear fastening area 26 is arranged in a rear of the vehicle 1.
  • the front fastening area 27 extends from a passenger compartment boundary 25 of the passenger compartment 23 in the direction of the rear fastening area 26.
  • the front fastening area 27 is formed by a footwell cross member 22.1 of the vehicle body 20 and/or the passenger compartment boundary 25 is formed by a bulkhead which delimits the passenger compartment 23 from a front vehicle.
  • the battery unit 10 is provided 102 with a battery housing 11 and the control unit 12 for battery management.
  • the battery housing 11 has a first fastening region 13 for fastening to the rear fastening region 26 of the vehicle body 20 and a second fastening region 14 for fastening to the front fastening region 27 of the vehicle body 20.
  • the battery housing 11 comprises a first housing side 11.1, on which the control unit 12 and the first and second fastening regions 13, 14 extend.
  • the assembly of the battery housing 11 includes, as shown in Figures 4 and 5, fastening 103 of the first fastening area 13 to the rear fastening area 26, so that the control unit 12 has a mounting distance 15 from the rear fastening area 26 that is defined for all of the body types 2.1, 2.2.
  • the method 100 then includes fastening 104 of the second fastening area 14 to the front fastening area 27.
  • the first fastening area 13 to the rear fastening area 26
  • the first fastening area 13 is fastened to the rear fastening area 26 and the second fastening area 14 is fastened to the front fastening area 27 by a screw connection.
  • the fastening 104 of the second fastening area 14 to the front fastening area 27 takes place depending on the passenger compartment length 21.
  • the footwell cross member 22.1 in the front fastening area 27 forms a space 27.1 that is at least partially closed off from the passenger compartment 23 with a stability element 29 that connects the floor structure 22 and the passenger compartment boundary 25.
  • the second fastening area 14 and the front fastening area 27 are screwed together for this space 27. It is conceivable that the stability element 29 is installed later.
  • the screw connection is therefore subsequently located in the at least partially closed off space 27.1. Due to the fixed installation distance 15, a section of the front fastening area 27 in which the screw connection takes place varies. As a result, the surrounding parts remain at least substantially unaffected by the passenger compartment length 21, so that a variation of the body types 2.1, 2.2 can be reduced.
  • the second fastening area 14 for fastening 104 to the front fastening area 27 can be extended by a structural spacer element 18 depending on the passenger compartment length 21, as shown in Figure 6.
  • the spacer element 18 can be inexpensive and can be screwed to the battery housing 11, for example.
  • the method 100 is carried out in the manufacturing method 200 for the second body type 2.2 with the identical battery unit 10.
  • Vehicle first body type second body type

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Montage einer Batterieeinheit (10) an einer Fahrzeugkarosserie (20) eines von mehreren Karosserietypen (2) mit unterschiedlichen Passagierraumlängen (21), wobei die Batterieeinheit (10) zur Montage an jedem der Karosserietypen (2) geeignet ist, wobei das Verfahren (100) umfasst: Bereitstellen der Fahrzeugkarosserie (20) mit einer Bodenstruktur (22) eines Passagierraumes (23), die eine Passagierraumlänge (21), die für den Karosserietyp (2) spezifisch ist, definiert und zur Befestigung der Batterieeinheit (10) einen heckseitigen Befestigungsbereich (26) und einen frontseitigen Befestigungsbereich (27), der sich von einer Passagierraumbegrenzung (25) des Passagierraumes (23) in Richtung des heckseitigen Befestigungsbereiches (26) erstreckt, aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (1), sowie ein Fertigungsverfahren (200).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit, Fahrzeug sowie Fertigungsverfahren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit an einer Fahrzeugkarosserie, ein Fahrzeug sowie ein Fertigungsverfahren zur Fertigung von Fahrzeugen.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Fahrzeugbatterien unterhalb eines Passagierraums eines Fahrzeuges zu befestigen, so dass eine dort montierte Fahrzeugbatterie mit ihrem Batteriegehäuse einen Unterboden des jeweiligen Fahrzeuges bildet. Beispielsweise ist aus dem Dokument US 2018/0108890 A1 eine derartige Fahrzeugbatterie bekannt, die modular aufgebaut ist.
Insbesondere bei einer plattformbasierten Fertigung ist es jedoch erstrebenswert, auch die Batterieeinheit als Gleichteil für mehrere Karosserietypen, d. h. insbesondere Fahrzeugvarianten mit unterschiedlichen Radständen, auszuführen. Gleichzeitig variiert bei unterschiedlichen Radständen jedoch auch der Bauraum, welcher für die Batterieeinheit unterhalb des Passagierraums zur Verfügung steht.
Daher ist es ferner bekannt, die Batterieeinheit in einem frontseitigen Befestigungsbereich der Karosserie zu befestigen und den heckseitigen Befestigungsbereich in Abhängigkeit von dem Radstand zu variieren. Dazu wird i. d. R. die Position eines Heckanschlags der Karosserie, an welchem die Batterieeinheit anliegt, in Bezug auf den Passagierraum verändert.
Mit zunehmender Komplexität erfordern Batterien jedoch zusätzlichen Bauraum für Aufbauten. Insbesondere, wenn die Batterie eines Fahrzeuges weitere Kontrollfunktionen, wie z. B. Batteriemanagementfunktionen und/oder Funktionen eines Ladegerätes, übernehmen soll, wird zusätzlicher Bauraum unterhalb des Passagierraumes benötigt. Variiert dabei die Position des Heckanschlags in Bezug auf den Passagierraum, konkurriert dieser zusätzliche Bauraum jedoch mit weiteren Aufbauten im Passagierraum, wie z. B. einer Rückbank, wodurch die Gestaltung der Karosserie für jeden der Karosserietypen in hohem Maße anpassungsbedürftig wäre. Dies widerspricht jedoch der plattformbasierten Fertigung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Montage einer Batterieeinheit für eine plattformbasierte Fertigung mehrerer Karosserietypen mit unterschiedlichen Passagierraumlängen zu verbessern.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9, sowie ein Fertigungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und/oder dem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit an einer Fahrzeugkarosserie eines von mehreren Karosserietypen mit unterschiedlichen Passagierraumlängen vorgesehen, wobei die Batterieeinheit zur, vorzugsweise wahlweisen, Montage an jedem der Karosserietypen geeignet ist, wobei das Verfahren, insbesondere in Form von Verfahrensschritten, umfasst:
Bereitstellen der Fahrzeugkarosserie mit einer Bodenstruktur eines Passagierraumes, die eine Passagierraumlänge, die für den Karosserietyp spezifisch ist, definiert und zur Befestigung der Batterieeinheit einen heckseitigen Befestigungsbereich und einen frontseitigen Befestigungsbereich, der sich von einer Passagierraumbegrenzung des Passagierraumes in Richtung des heckseitigen Befestigungsbereiches erstreckt, aufweist, insbesondere durch Herstellung der Fahrzeugkarosserie,
Bereitstellen der Batterieeinheit mit einem Batteriegehäuse und einer Kontrolleinheit für ein Batteriemanagement der Batterieeinheit, wobei das Batteriegehäuse einen ersten Befestigungsbereich zur Befestigung an dem heckseitigen Befestigungsbereich der Fahrzeugkarosserie und einen zweiten Befestigungsbereich zur Befestigung an dem frontseitigen Befestigungsbereich der Fahrzeugkarosserie aufweist, insbesondere durch Fertigung der Batterieeinheit als einheitliches Batteriemodul für die Karosserietypen, Befestigen des ersten Befestigungsbereichs am heckseitigen Befestigungsbereich, so dass die Kontrolleinheit einen für alle der Karosserietypen festgelegten Montageabstand zum heckseitigen Befestigungsbereich aufweist, insbesondere durch Verschraubung, Befestigen des zweiten Befestigungsbereiches am frontseitigen Befestigungsbereich in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge, insbesondere durch Verschraubung. llnter dem Fahrzeug kann insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Elektrofahrzeug, verstanden werden. Dabei kann die Batterieeinheit als Hochvoltbatterie und/oder Traktionsbatterie für einen Antrieb des Fahrzeuges ausgestaltet sein.
Unter den unterschiedlichen Karosserietypen können insbesondere Karosseriearten für unterschiedliche Fahrzeugvarianten und/oder Fahrzeugmodelle verstanden werden. Die Karosseriearten können sich dabei zumindest durch die Passagierraumlänge zur Definition von Gleichteilen unterscheiden. Vorzugsweise können die Karosseriearten auf einer gemeinsamen Plattform basieren. Vorzugsweise weisen die unterschiedlichen Karosserietypen unterschiedliche Radstände auf. Dabei kann der Radstand in direktem, insbesondere proportionalem, Zusammenhang mit der Passagierraumlänge stehen.
Die Bodenstruktur kann insbesondere durch einen Karosserierahmen der Fahrzeugkarosserie gebildet sein. Die Bodenstruktur kann beispielsweise einen spezifischen Radstand des zu montierenden Karosserietypen der Fahrzeugkarosserie definieren. Der heckseitige Befestigungsbereich ist insbesondere näher zum Fahrzeugheck gelegen, als der frontseitige Befestigungsbereich. Insbesondere ist der heckseitige Befestigungsbereich vor einer Hinterachse des Fahrzeuges angeordnet. Der frontseitige Befestigungsbereich kann in einem Fußraum des Passagierraumes ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst der heckseitige Befestigungsbereich ein Schubfeld zur Kraftübertragung an die Bodenstruktur, insbesondere an einen Hinterwagen des Fahrzeuges. Das Schubfeld kann beispielsweise durch einen heckseitigen Anschlag gebildet sein, an welchem die Batterieeinheit nach dem Befestigen am heckseitigen Befestigungsbereich anliegt. Vorzugsweise ist der heckseitige Befestigungsbereich für alle Karosserietypen einheitlich festgelegt und/oder ausgebildet. Der frontseitige Befestigungsbereich kann sich über eine vorbestimmte Länge erstrecken, insbesondere so dass der zweite Befestigungsbereich der Batterieeinheit in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge in einem Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches befestigt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Struktur und/oder eine Ausgestaltung des frontseitigen und heckseitigen Befestigungsbereiches für alle Karosserietypen, insbesondere einheitlich, festgelegt ist. Dabei kann der frontseitige Befestigungsabschnitt mehrere Befestigungsabschnitte aufweisen. In Abhängigkeit von der Passagierraumlänge kann einer der Befestigungsabschnitte des frontseitigen Befestigungsabschnittes für die Befestigung des zweiten Befestigungsabschnittes bestimmt werden. Dies kann beispielsweise erst bei der Montage der Batterieeinheit erfolgen. Der heckseitige Befestigungsbereich kann einen für alle Karosserietypen festgelegten Abstand zu einer Hinterachse des Fahrzeuges aufweisen. Der Passagierraum kann auch als Fahrzeuginnenraum bezeichnet werden. Unter der Passagierraumbegrenzung kann eine Trennung des Passagierraumes und eines Motorraums oder eines, insbesondere frontseitigen, Kofferraums des Fahrzeuges verstanden werden. Die Passagierraumbegrenzung kann Teil der Fahrzeugkarosserie sein. Vorzugsweise kann die Passagierraumbegrenzung einen für alle Karosserietypen festgelegten Abstand zu einer Vorderachse des Fahrzeuges aufweisen.
Um zur Montage an jedem der Karosserietypen geeignet zu sein, kann die Batterieeinheit ein einheitliches Batteriegehäuse aufweisen, welches eine festlegte Gehäuselänge umfasst. Die Batterieeinheit kann sich bei jedem der Karosserietypen zwischen dem heckseitigen Befestigungsbereich und einem Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches erstrecken. Vorzugsweise weist die Batterieeinheit mehrere Batteriemodule auf, die in dem Batteriegehäuse angeordnet sind. Ferner kann die Batterieeinheit für alle Karosserietypen eine einheitliche Batteriekapazität aufweisen. Die Kontrolleinheit kann vorzugsweise einen Prozessor und/oder Mikroprozessor umfassen. Unter dem Batteriemanagement kann beispielsweise ein Lade- und/oder Entlademanagement verstanden werden. Beispielsweise kann eine Leistungskontrolle der Batteriemodule durch das Batteriemanagement erfolgen. Die Kontrolleinheit kann als Aufbau auf einer Ebene des Batteriegehäuses ausgestaltet sein, so dass sich die Kontrolleinheit nach dem Befestigen des ersten und zweiten Befestigungsbereiches in Richtung des Passagierraums erstreckt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Montageabstand für alle Karosserietypen bei dem Verfahren festgelegt wird. Vorzugsweise ist der Montageabstand für alle Karosserietypen vordefiniert. Der heckseitige Befestigungsbereich, und insbesondere damit die Kontrolleinheit, kann einen für alle Karosserietypen festgelegten Abstand zu einer Hinterachse des Fahrzeuges aufweisen. Das Befestigen des ersten Befestigungsbereiches kann vor dem Befestigen des zweiten Befestigungsbereiches erfolgen oder der erste und zweite Befestigungsbereich können gleichzeitig an der Bodenstruktur befestigt werden. Bei der Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge kann ein Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches, an dem der zweite Befestigungsbereich befestigt wird, durch die Passagierraumlänge und die Befestigung des ersten Befestigungsbereiches durch die einheitliche Ausbildung der Batterieeinheit für alle Karosserietypen festgelegt sein.
Somit kann eine plattformbasierte Fertigung, bei welcher ein Batterietyp der Batterieeinheit für alle Karosserietypen genutzt wird, insbesondere verbessert werden, indem die heckseitige Befestigung festgelegt wird und davon abhängig die frontseitige Befestigung ausgeführt wird. Im Gegensatz zu einem gegensätzlichen Konzept, bei welchem die frontseitige Befestigung festlegt wird und davon abhängig die heckseitige Befestigung ausgeführt wird, kann dadurch der Montageabstand der Kontrolleinheit für alle Karosserietypen konstant gehalten werden. Dadurch kann die Positionierung der Kontrolleinheit im Fahrzeug unabhängig von einem Fußraum, insbesondere einer Beinfreiheit, im Fahrzeug sein. Es ist somit im Rahmen der Erfindung erkannt worden, dass die Karosserieeinheit an die Passagierraumlänge und/oder den Radstand durch eine einfache Verlängerung des Passagierraumes angepasst werden kann, wenn die Batterieeinheit als Gleichteil für die Karosserietypen verwendet wird und die Position der Kontrolleinheit im Heckbereich festgelegt ist.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der frontseitige Befestigungsbereich durch einen Fußraumquerträger der Fahrzeugkarosserie und/oder die Passagierraumbegrenzung durch eine Stirnwand gebildet ist. Die Stirnwand kann den Motorraum und/oder einen frontseitigen Kofferraum des Fahrzeuges vom Passagierraum abtrennen. Dazu kann die Stirnwand einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann sich die Stirnwand in einer Fahrzeugquerrichtung zwischen dem Motorraum oder dem Kofferraum und dem Passagierraum erstrecken. Bei einem Unfall kann die Stirnwand den Passagierraum vor Deformationen und/oder eindringenden Teilen schützen, indem die Stirnwandeinheit Kräfte aufnimmt und/oder sich selbst verformt. Der Fußraumquerträger kann sich in einer Fahrzeuglängsrichtung von der Stirnwand in Richtung des Fahrzeughecks über den frontseitigen Befestigungsbereich erstrecken. In einer Fahrzeugquerrichtung, die insbesondere senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung ist, kann der Fußraumquerträger zwei gegenüberliegende Seitenträger der Bodenstruktur verbinden. Im dem zur Stirnwand benachbarten Bereich und/oder am Fußraumquerträger kann eine vorteilhafte Möglichkeit zur Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches der Batterieeinheit erfolgen. Insbesondere kann der Fußraumquerträger eine hohe Festigkeit für die Montage der Batterieeinheit bereitstellen. Ferner kann der zur Stirnwand benachbarte Bereich für den frontseitigen Befestigungsbereich vorteilhaft sein, da hier weitere Strukturteile und/oder eine Fußraumfreiheit vorgesehen sind, so dass ein Freiraum für das Befestigen des zweiten Befestigungsbereiches zur Verfügung steht.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Fahrzeugkarosserie einen Rücksitzbereich zur Montage einer Rücksitzeinheit aufweist, wobei die Kontrolleinheit durch den Montageabstand beim Montieren der Batterieeinheit an der Fahrzeugkarosserie im Rücksitzbereich positioniert wird. Der Rücksitzbereich kann nach der Montage der Rücksitzeinheit insbesondere unterhalb der Rücksitzeinheit vorgesehen sein. Die Rücksitzeinheit kann einen oder mehrere Rücksitze umfassen. Insbesondere kann die Rücksitzeinheit als Rückbank ausgestaltet sein. Der Rücksitzbereich kann eine Montagestruktur zur Befestigung der Rücksitzeinheit umfassen. Durch den festgelegten Montageabstand der Kontrolleinheit kann für die Karosserietypen sichergestellt sein, dass die Kontrolleinheit unabhängig von der Passagierraumlänge in dem Rücksitzbereich angeordnet wird, wenn der erste Befestigungsbereich der Batterieeinheit am heckseitigen Befestigungsbereich der Karosserieeinheit befestigt wird. Der Rücksitzbereich bildet somit einen Bereich, bei dem für alle Karosserietypen in einfacher Art und Weise ein Bauraum für die Kontrolleinheit definiert sein kann, ohne starke Variationen über die unterschiedlichen Karosserietypen zu bedingen.
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit ein Lademodul zum Laden der Batterieeinheit, insbesondere mit einer Stromrichtereinheit, umfasst. Dadurch kann die Kontrolleinheit insbesondere als Ladegerät zum Laden der Batterieeinheit ausgebildet sein und/oder ein externes Ladegerät ersetzen. Die Stromrichtereinheit kann beispielsweise einen Gleichrichter zum Umwandeln eines Wechselstroms in einen Gleichstrom umfassen. Dadurch kann das Fahrzeug beispielsweise an einem Hausanschluss geladen werden. Das Lademodul, insbesondere mit der Stromrichtereinheit, erfordern Bauraum, der durch den festgelegten Montageabstand für die unterschiedlichen Karosserietypen mit keiner oder einer geringen Variation über die unterschiedlichen Karosserietypen bereitgestellt werden kann.
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der erste Befestigungsbereich mit dem heckseitigen Befestigungsbereich und/oder der zweite Befestigungsbereich mit dem frontseitigen Befestigungsbereich durch eine Verschraubung befestigt werden. Die Verschraubung kann mehrere Schrauben umfassen, die entlang des heckseitigen und/oder frontseitigen Befestigungsbereiches verteilt angeordnet werden. Ferner kann die Verschraubung durch selbstschneidende Schrauben durchgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Karosserieeinheit im frontseitigen Befestigungsbereich Gewinde zur Aufnahme der Verschraubung aufweisen. Durch die Verschraubung kann eine lösbare Verbindung geschaffen werden, um einen Austausch der Batterieeinheit im Betrieb des Fahrzeuges zu vereinfachen. Ferner kann die Verschraubung vorteilhafterweise von einer Unterseite der Batterieeinheit und/oder des Fahrzeuges erfolgen, wodurch die Montage komfortabler und/oder in kürzerer Zeit ausgeführt werden kann.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass durch den frontseitigen Befestigungsbereich, die Passagierraumbegrenzung und ein Stabilitätselement, welches die Bodenstruktur und die Passagierraumbegrenzung verbindet, ein zum Passagierraum zumindest teilweise abgeschlossener Raum gebildet wird, für welchen die Verschraubung des zweiten Befestigungsbereiches und des frontseitigen Befestigungsbereiches erfolgt. Das Stabilitätselement kann beispielsweise durch ein Stützelement zum Abstützen der Stirnwand gegenüber der Bodenstruktur gebildet sein. Beispielsweise kann das Stützelement ein Stützblech und/oder eine Rippe umfassen. Durch das Stützelement kann somit bei einem Unfall des Fahrzeuges insbesondere Kräfte von der Passagierraumbegrenzung zur Bodenstruktur leiten, um die Festigkeit der Passagierraumbegrenzung zu verbessern. Der zumindest teilweise abgeschlossene Raum kann einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Innerhalb des Raumes kann ein Freiraum für den zweiten Befestigungsbereich gebildet sein. Somit kann der zweite Befestigungsbereich vom Passagierraum abgeschirmt sein, so dass der Fahrer den zweiten Befestigungsbereich nicht oder nicht unmittelbar wahrnimmt. Das Stabilitätselement kann beispielsweise nach der Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches am frontseitigen Befestigungsbereich an der Bodenstruktur und der Passagierraumbegrenzung montiert werden. Dadurch kann die Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches vereinfacht sein.
Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar, dass das Batteriegehäuse eine erste Gehäuseseite aufweist, an welcher sich die Kontrolleinheit und der erste und zweite Befestigungsbereich erstrecken, insbesondere wobei die erste Gehäuseseite zum Befestigen des ersten und zweiten Befestigungsbereiches an eine Unterseite der Bodenstruktur angelegt wird. Somit kann die erste Gehäuseseite insbesondere eine Oberseite der Batterieeinheit bilden. Der erste und zweite Befestigungsbereich können entlang der ersten Gehäuseseite verlaufen und/oder sich an einer Seite des Batteriegehäuses zwischen der ersten Gehäuseseite und einer zweiten Gehäuseseite, die der ersten Gehäuseseite gegenüberliegt, erstrecken. Die Kontrolleinheit kann ein Zusatzgehäuse aufweisen, welches auf einem Batteriegehäuse für die Batteriemodule montiert ist, oder in das Batteriegehäuse integriert sein. Durch die Montage an der Unterseite der Bodenstruktur kann die Batterieeinheit auf die Bodenstruktur zubewegt werden, um die Batterieeinheit, insbesondere durch ein Cell-to-Car-Konzept, an der Bodenstruktur zu montieren.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der zweite Befestigungsbereich zum Befestigen am frontseitigen Befestigungsbereich in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge durch ein strukturelles Distanzelement verlängert wird. Das strukturelle Distanzelement kann zusätzlich am Batteriegehäuse angeordnet werden, um die Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches im frontseitigen Befestigungsbereich der Karosserieeinheit zu ermöglichen. Dabei kann das Distanzelement rein strukturell, d. h. insbesondere ohne zusätzliches Batteriemodul, ausgebildet sein. Dadurch kann die Batterieeinheit weiterhin als abgeschlossene Einheit verwendet werden. Gleichzeitig kann der Abstand des zweiten Befestigungsbereiches vom ersten Befestigungsbereich vergrößert werden, wodurch der frontseitige Befestigungsbereich verkleinert und/oder der zweite Befestigungsbereich für alle Karosserieeinheiten in einem konstanten Abstand zur Passagierraumbegrenzung, d. h. insbesondere in einem konstanten Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches befestigt werden kann. Dadurch kann eine Variation der Karosserietypen verringert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug weist eine Fahrzeugkarosserie und eine Batterieeinheit auf, die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren montiert sind.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Die Karosserieeinheit ist insbesondere als einer von zumindest zwei unterschiedlichen Karosserietypen ausgebildet, an welchen die Batterieeinheit montierbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fertigungsverfahren zur Fertigung von Fahrzeugen zumindest zweier unterschiedlicher Karosserietypen, die sich zumindest in einer Passagierraumlänge unterscheiden, vorgesehen. Das Fertigungsverfahren umfasst, insbesondere in Form von Verfahrensschritten:
Herstellen eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie eines ersten Karosserietypen der Karosserietypen, wobei eine Batterieeinheit, die zur Montage an jedem der Karosserietypen geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie des ersten Karosserietypen durch ein erfindungsgemäßes Verfahren montiert wird, Herstellen eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie eines zweiten Karosserietypen der Karosserietypen, wobei eine andere Batterieeinheit, die zur Montage an jedem der Karosserietypen geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie des zweiten Karosserietypen durch ein erfindungsgemäßes Verfahren montiert wird.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fertigungsverfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren und/oder ein erfindungsgemäßes Fahrzeug beschrieben worden sind. Vorzugsweise werden bei dem Fertigungsverfahren mehrere Fahrzeuge mit Karosserieeinheiten des ersten Karosserietyps und mehrere Fahrzeuge mit Karosserieeinheiten des zweiten Karosserietyps, insbesondere in Serie, hergestellt. Insbesondere können die Verfahren zum Montieren der Fahrzeugkarosserien mit dem ersten und zweiten Karosserietypen gleich oder zumindest im Wesentlichen gleich ausgestaltet sein. Der erste Karosserietyp und der zweite Karosserietyp weisen insbesondere eine unterschiedliche Passagierraumlänge, und vorzugsweise einen unterschiedlichen Radstand, auf. Dabei können der erste und zweite Karosserietyp auf einer einheitlichen Plattform basieren. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Fertigungsverfahren zur Fertigung von Fahrzeugen,
Figur 2 ein Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit an einer Fahrzeugkarosserie zum Herstellen eines der Fahrzeuge,
Figur 3 die Batterieeinheit in perspektivischer Ansicht,
Figur 4 eine Verschraubung der Batterieeinheit an Fahrzeugkarosserien unterschiedlicher Karosserietypen,
Figur 5 ein Passagierraum eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges und die Batterieeinheit,
Figur 6 ein strukturelles Distanzelement zur Verlängerung eines zweiten Befestigungsbereiches der Batterieeinheit.
In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt ein Fertigungsverfahren 200 zur Fertigung von Fahrzeugen 1 mit zumindest zwei unterschiedlichen Karosserietypen 2.1, 2.2, die unterschiedliche Passagierraumlängen 21 aufweisen, wie in Figur 4 dargestellt. Insbesondere weist jeder der Karosserietypen 2.1 , 2.2 einen für den jeweiligen Karosserietypen 2.1, 2.2 spezifischen Radstand auf. Dabei wird eine Batterieeinheit 10, wie z. B. in Figur 3 gezeigt, mit einer Kontrolleinheit 12 für ein Batteriemanagement der Batterieeinheit 10 als Baugruppe in Form eines Gleichteils verwendet. Die Kontrolleinheit 12 umfasst insbesondere ein Lademodul 16 zum Laden der Batterieeinheit 10 mit einer Stromrichtereinheit 17. Bei dem Fertigungsverfahren 200 erfolgt daher zunächst ein Herstellen eines der Fahrzeuge 1 mit einer Fahrzeugkarosserie 20 eines ersten Karosserietypen 2.1 der Karosserietypen 2.1, 2.2. Dabei wird eine derartige Batterieeinheit 10, die zur Montage an jedem der Karosserietypen 2.1, 2.2 geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie 20 des ersten Karosserietypen 2.1 durch ein Verfahren 100 zur Montage einer Batterieeinheit 10 an einer Fahrzeugkarosserie 20 montiert. Anschließend erfolgt ein Herstellen eines weiteren Fahrzeuges 1 mit einer Fahrzeugkarosserie 20 eines zweiten Karosserietypen 2.2 der Karosserietypen 2.1, 2.2. Bei dem Herstellen des weiteren Fahrzeuges 1 wird eine andere, insbesondere baugleiche, Batterieeinheit 10, an der Fahrzeugkarosserie 20 des zweiten Karosserietypen 2.2 durch ein weiteres, insbesondere ablaufgleiches, Verfahren 100 montiert.
Gemäß Figur 2 umfasst das Verfahren 100 zur Montage der Batterieeinheit 10 an der Fahrzeugkarosserie 20 des ersten Karosserietypen 2.1 ein Bereitstellen 101 der Fahrzeugkarosserie 20 des ersten Karosserietypen 2.1 mit einer Bodenstruktur 22 eines Passagierraumes 23. Das hergestellte Fahrzeug 1 ist mit der Bodenstruktur 22 und dem Passagierraum 23 in Figur 5 dargestellt. Die Bodenstruktur 22 definiert die Passagierraumlänge 21, die für den Karosserietyp 2.1, 2.2 spezifisch ist, beispielsweise indem der Radstand der Fahrzeugkarosserie 20 durch die Bodenstruktur 22 definiert ist. Die Fahrzeugkarosserie 20 weist ferner einen Rücksitzbereich 28 zur Montage einer Rücksitzeinheit 30 auf. Die Bodenstruktur 22 bildet zur Befestigung der Batterieeinheit 10 ferner einen heckseitigen Befestigungsbereich 26 und einen frontseitigen Befestigungsbereich 27 aus. Der heckseitige Befestigungsbereich 26 ist in einem Heck des Fahrzeuges 1 angeordnet. Der frontseitige Befestigungsbereich 27 erstreckt sich von einer Passagierraumbegrenzung 25 des Passagierraumes 23 in Richtung des heckseitigen Befestigungsbereiches 26. Dabei ist der frontseitige Befestigungsbereich 27 durch einen Fußraumquerträger 22.1 der Fahrzeugkarosserie 20 und/oder die Passagierraumbegrenzung 25 durch eine Stirnwand, die den Passagierraum 23 zu einem Vorderwagen abgrenzt, gebildet.
Weiterhin erfolgt bei dem Verfahren 100 ein Bereitstellen 102 der Batterieeinheit 10 mit einem Batteriegehäuse 11 und der Kontrolleinheit 12 für das Batteriemanagement. Wie insbesondere in Figur 3 und Figur 5 gezeigt, weist das Batteriegehäuse 11 einen ersten Befestigungsbereich 13 zur Befestigung an dem heckseitigen Befestigungsbereich 26 der Fahrzeugkarosserie 20 und einen zweiten Befestigungsbereich 14 zur Befestigung an dem frontseitigen Befestigungsbereich 27 der Fahrzeugkarosserie 20 auf. Dazu umfasst das Batteriegehäuse 11 eine erste Gehäuseseite 11.1, an welcher sich die Kontrolleinheit 12 und der erste und zweite Befestigungsbereich 13, 14 erstrecken.
Die Montage des Batteriegehäuses 11 umfasst dabei, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, ein Befestigen 103 des ersten Befestigungsbereichs 13 am heckseitigen Befestigungsbereich 26, so dass die Kontrolleinheit 12 einen für alle der Karosserietypen 2.1, 2.2 festgelegten Montageabstand 15 zum heckseitigen Befestigungsbereich 26 aufweist. Insbesondere anschließend umfasst das Verfahren 100 ein Befestigen 104 des zweiten Befestigungsbereiches 14 am frontseitigen Befestigungsbereich 27. Dazu wird die erste
- IQ - Gehäuseseite 11.1 an eine Unterseite der Bodenstruktur 22 angelegt und die Kontrolleinheit 12 durch den Montageabstand 15 beim Montieren der Batterieeinheit 10 an der Fahrzeugkarosserie 20 im Rücksitzbereich 28 positioniert.
Wie in Figur 4 gezeigt, werden der erste Befestigungsbereich 13 mit dem heckseitigen Befestigungsbereich 26 und der zweite Befestigungsbereich 14 mit dem frontseitigen Befestigungsbereich 27 durch eine Verschraubung befestigt. Dabei erfolgt das Befestigen 104 des zweiten Befestigungsbereiches 14 am frontseitigen Befestigungsbereich 27 in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge 21. Dazu bildet der Fußraumquerträger 22.1 im frontseitigen Befestigungsbereich 27 mit einem Stabilitätselement 29, welches die Bodenstruktur 22 und die Passagierraumbegrenzung 25 verbindet, einen zum Passagierraum 23 zumindest teilweise abgeschlossenen Raum 27.1. Für diesen Raum 27.1 erfolgt die Verschraubung des zweiten Befestigungsbereiches 14 und des frontseitigen Befestigungsbereiches 27. Es ist dabei denkbar, dass das Stabilitätselement 29 nachträglich montiert wird. Somit liegt die Verschraubung anschließend in dem zumindest teilweise abgeschlossenen Raum 27.1. Durch den festgelegten Montageabstand 15 variiert ein Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches 27, in welchem die Verschraubung erfolgt. Dadurch bleiben die umliegenden Teile zumindest im Wesentlichen unbeeinflusst von der Passagierraumlänge 21, so dass eine Variation der Karosserietypen 2.1, 2.2 reduziert werden kann.
Zusätzlich oder alternativ zu der Variation des Abschnittes des frontseitigen Befestigungsbereiches 27, in welchem die Verschraubung gemäß Figur 4 erfolgt, kann der zweite Befestigungsbereich 14 zum Befestigen 104 am frontseitigen Befestigungsbereich 27 in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge 21 durch ein strukturelles Distanzelement 18 verlängert werden, wie in Figur 6 dargestellt. Dabei kann das Distanzelement 18 kostengünstig sein und beispielsweise mit dem Batteriegehäuse 11 verschraubt werden.
Anschließend erfolgt das Verfahren 100 bei dem Fertigungsverfahren 200 für den zweiten Karosserietypen 2.2 mit der baugleichen Batterieeinheit 10.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
Fahrzeug erster Karosserietyp zweiter Karosserietyp
Batterieeinheit Batteriegehäuse erste Gehäuseseite Kontrolleinheit erster Befestigungsbereich zweiter Befestigungsbereich Montageabstand Lademodul
Stromrichtereinheit Distanzelement
Fahrzeugkarosserie Passagierraumlängen Bodenstruktur Fußraumquerträger Passagierraum Passagierraumbegrenzung heckseitiger Befestigungsbereich frontseitiger Befestigungsbereich abgeschlossener Raum Rücksitzbereich Stabilitätselement Rücksitzeinheit
Verfahren
Bereitstellen von 20 Bereitstellen von 10 Befestigen von 13 Befestigen von 14
Fertigungsverfahren

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (100) zur Montage einer Batterieeinheit (10) an einer Fahrzeugkarosserie (20) eines von mehreren Karosserietypen (2.1 , 2.2) mit unterschiedlichen Passagierraumlängen (21), wobei die Batterieeinheit (10) zur Montage an jedem der Karosserietypen (2.1, 2.2) geeignet ist, wobei das Verfahren (100) umfasst:
Bereitstellen (101) der Fahrzeugkarosserie (20) mit einer Bodenstruktur (22) eines Passagierraumes (23), die eine Passagierraumlänge (21), die für den Karosserietyp (2.1 , 2.2) spezifisch ist, definiert und zur Befestigung der Batterieeinheit (10) einen heckseitigen Befestigungsbereich (26) und einen frontseitigen Befestigungsbereich (27), der sich von einer Passagierraumbegrenzung (25) des Passagierraumes (23) in Richtung des heckseitigen Befestigungsbereiches (26) erstreckt, aufweist, Bereitstellen (102) der Batterieeinheit (10) mit einem Batteriegehäuse (11) und einer Kontrolleinheit (12) für ein Batteriemanagement der Batterieeinheit (10), wobei das Batteriegehäuse (11) einen ersten Befestigungsbereich (13) zur Befestigung an dem heckseitigen Befestigungsbereich (26) der Fahrzeugkarosserie (20) und einen zweiten Befestigungsbereich (14) zur Befestigung an dem frontseitigen Befestigungsbereich (27) der Fahrzeugkarosserie (20) aufweist, Befestigen (103) des ersten Befestigungsbereichs (13) am heckseitigen Befestigungsbereich (26), so dass die Kontrolleinheit (12) einen für alle der Karosserietypen (2.1, 2.2) festgelegten Montageabstand (15) zum heckseitigen Befestigungsbereich (26) aufweist,
Befestigen (104) des zweiten Befestigungsbereiches (14) am frontseitigen Befestigungsbereich (27) in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge (21).
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der frontseitige Befestigungsbereich (27) durch einen Fußraumquerträger (22.1) der Fahrzeugkarosserie (20) und/oder die Passagierraumbegrenzung (25) durch eine Stirnwand gebildet ist.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosserie (20) einen Rücksitzbereich (28) zur Montage einer Rücksitzeinheit (30) aufweist, wobei die Kontrolleinheit (12) durch den Montageabstand (15) beim Montieren der Batterieeinheit (10) an der Fahrzeugkarosserie (20) im Rücksitzbereich (28) positioniert wird.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (12) ein Lademodul (16) zum Laden der Batterieeinheit (10) mit einer Stromrichtereinheit (17) umfasst.
5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Befestigungsbereich (13) mit dem heckseitigen Befestigungsbereich (26) und der zweite Befestigungsbereich (14) mit dem frontseitigen Befestigungsbereich (27) durch eine Verschraubung befestigt werden.
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den frontseitigen Befestigungsbereich (27), die Passagierraumbegrenzung (25) und ein Stabilitätselement (29), welches die Bodenstruktur (22) und die Passagierraumbegrenzung (25) verbindet, ein zum Passagierraum (23) zumindest teilweise abgeschlossener Raum (27.1) gebildet wird, für welchen die Verschraubung des zweiten Befestigungsbereiches (14) und des frontseitigen Befestigungsbereiches (27) erfolgt.
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (11) eine erste Gehäuseseite (11.1) aufweist, an welcher sich die Kontrolleinheit (12) und der erste und zweite Befestigungsbereich (13, 14) erstrecken, wobei die erste Gehäuseseite (11.1) zum Befestigen des ersten und zweiten Befestigungsbereiches (13, 14) an eine Unterseite der Bodenstruktur (22) angelegt wird.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsbereich (14) zum Befestigen am frontseitigen Befestigungsbereich (27) in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge (21) durch ein strukturelles Distanzelement (18) verlängert wird.
9. Fahrzeug (1) aufweisend eine Fahrzeugkarosserie (20) und eine Batterieeinheit (10), die durch ein Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche montiert sind.
10. Fertigungsverfahren (200) zur Fertigung von Fahrzeugen (1) zumindest zweier unterschiedlicher Karosserietypen (2.1, 2.2), die sich zumindest in einer Passagierraumlänge (21) unterscheiden, umfassend:
Herstellen eines Fahrzeuges (1) mit einer Fahrzeugkarosserie (20) eines ersten Karosserietypen (2.1) der Karosserietypen (2.1, 2.2), wobei eine Batterieeinheit (10), die zur Montage an jedem der Karosserietypen (2.1, 2.2) geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie (20) des ersten Karosserietypen (2.1) durch ein Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 montiert wird,
Herstellen eines Fahrzeuges (1) mit einer Fahrzeugkarosserie (20) eines zweiten Karosserietypen (2.2) der Karosserietypen (2.1, 2.2), wobei eine andere Batterieeinheit (10), die zur Montage an jedem der Karosserietypen (2.1, 2.2) geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie (20) des zweiten Karosserietypen (2.2) durch ein Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 montiert wird.
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