ES2927836T3 - Suelo de caja de batería para vehículos eléctricos y carrocería de vehículo correspondiente - Google Patents

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Abstract

Un piso de caja de batería (1) para vehículos eléctricos para ser dispuesto en la parte inferior de una carrocería de vehículo (100). El piso de la caja de batería (1) comprende un panel de soporte del paquete de batería (2) para soportar una pluralidad de celdas de batería (102), una pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) para contener un fluido refrigerante, una pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) estando dispuestos adyacentes y debajo del panel de soporte del paquete de baterías (2) de manera que puedan enfriar las celdas de la batería (102) y una protección de bajos (6) dispuesta debajo de los canales de enfriamiento inferiores (4). El piso de la caja de batería (1) comprende además una cavidad interna de deformación (8) entre dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores y dicha protección de bajos (6). Además, el piso de la caja de batería (1) está formado integralmente de un material metálico. También se describe una carrocería de vehículo que comprende el piso de la caja de la batería (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Suelo de caja de batería para vehículos eléctricos y carrocería de vehículo correspondiente
Campo de la invención
La invención se refiere a un suelo de caja de batería para vehículos eléctricos para disponerse en la parte inferior de la carrocería de un vehículo, comprendiendo dicho suelo de caja de batería: un panel de soporte de paquete de batería para soportar una pluralidad de celdas de batería, una pluralidad de canales de enfriamiento inferiores para contener un fluido de enfriamiento, estando dispuesta dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores adyacentes y debajo de dicho panel de soporte de paquete de batería de manera que puedan enfriar dichas celdas de batería y una protección de bajos dispuesta debajo de dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores.
La invención también se refiere a una carrocería de vehículo que comprende un suelo de caja de batería de acuerdo con la invención.
Definiciones
En la presente invención los términos "celda", "batería" o "celda de batería" se pueden usar indistintamente y se refieren a cualquier tipo de batería usada como dispositivo de acumulación de energía para, entre otros, alimentar el motor correspondiente de un vehículo eléctrico. Este tipo de baterías es, p. ej., baterías de iones de litio, níquel cadmio, hidrógeno de níquel, o cualquier otro tipo de batería aplicable para tales fines.
También en la presente invención el término "vehículo eléctrico" se refiere no solo a los vehículos de tracción totalmente eléctrica sino a cualquier vehículo que sea al menos parcialmente impulsado por un motor eléctrico y que incorpore celdas de batería para alimentar dicho motor eléctrico. Los vehículos conocidos de este tipo son, entre otros, vehículos eléctricos enchufables, vehículos eléctricos híbridos, vehículos de celda de combustible o similares, algunos de los cuales combinan un sistema de propulsión impulsado por combustible convencional y uno eléctrico o similar.
Finalmente, en la invención, el término "choque" se refiere tanto a una colisión en la que la estructura del vehículo se ve afectada en gran medida debido a que el vehículo se conduce contra un objeto grande tal como otro vehículo, una pared o similar, así como a impactos contra el vehículo debido a pequeños objetos tal como piedras, elementos sobresalientes o irregularidades en la calzada o similares que provoquen daños en los bajos del vehículo, afectando también por tanto al suelo de caja de batería del mismo.
Estado de la técnica
Las diferentes normas de choque aseguran que haya una protección adecuada de las regiones críticas de la carrocería en caso de colisión del vehículo. En los nuevos vehículos eléctricos, el llamado suelo de caja de batería se ha convertido en una parte muy importante en la carrocería del vehículo. El suelo de caja de batería de los vehículos eléctricos generalmente se dispone en la sección inferior del bastidor del vehículo, que se extiende entre los ejes delantero y trasero del vehículo. Este suelo de caja de batería está concebido para soportar y alojar las celdas de batería de los vehículos eléctricos. Este suelo debe cumplir varias funciones importantes.
Una de estas funciones importantes es el enfriamiento de las baterías. Se sabe que las celdas de batería requieren un buen sistema de enfriamiento para no solo aumentar el rendimiento de las celdas de batería sino también evitar riesgos de que las celdas de batería se sobrecalienten y, debido a esto, surja un riesgo de explosión. Se han propuesto diferentes soluciones para el enfriamiento de las baterías. Estas soluciones comprenden desde canales enfriados por aire hasta canales de enfriamiento de aluminio llenos de fluidos de enfriamiento, en el exterior y el interior del compartimento de batería. Sin embargo, la mejor opción para minimizar los riesgos es tener el enfriamiento fuera de la caja de batería. Por otro lado, el inconveniente de esta solución es que el rendimiento térmico y de choque podría estar en riesgo. Asimismo, otro problema relevante del enfriamiento de las baterías cuando se dispone fuera de la caja de batería es que el enfriamiento puede depender mucho de la temperatura ambiente. Especialmente en áreas calientes, esto podría ser un problema grave debido a un rendimiento de enfriamiento deficiente del fluido de enfriamiento.
Otro factor clave en el suelo de caja de batería es la protección de los bajos de la carrocería del vehículo ante cualquier elemento que impacte desde el lado inferior del vehículo. Piedras, objetos que sobresalen o similares pueden dañar la estructura de la caja de batería. Esto provoca que las celdas de batería también se puedan dañar y en consecuencia surjan los riesgos asociados a este daño, tal como la fuga de electrolitos, riesgos de incendio y explosión de las baterías.
Para evitar estos problemas, se han propuesto algunas soluciones técnicas, tal como proteger la estructura del daño en los bajos, con refuerzos, cubiertas y similares.
El documento EP 2468609 A2 divulga una solución para enfriar las celdas de batería en la caja de batería de acuerdo con la cual se disponen canales de aluminio de enfriamiento dentro o fuera de la caja de batería. Estos canales están en contacto con el suelo de caja de batería y disipan el calor producido por las baterías. Sin embargo, el proceso de ensamblaje y producción de este sistema de enfriamiento es muy complejo y costoso. Por otro lado, las soluciones de enfriamiento interior podrían ser un peligro en caso de fuga. Adicionalmente, el enfriamiento exterior en esta estructura tiene que protegerse de daños en los bajos de una manera complicada.
El documento US 2015/0360550 A1 divulga una unidad de bajos para reforzar la carrocería de un vehículo de motor de un vehículo de motor. Los bajos tienen una carrocería de suelo que se puede conectar a la carrocería del vehículo de motor para disipar las cargas de la carrocería del vehículo de motor. La carrocería de suelo presenta un lado superior para soportar unidades de celdas de batería de una batería de tracción para conducir el vehículo de motor de forma puramente eléctrica y al menos un canal de enfriamiento para enfriar el lado superior. La carrocería de suelo y la unidad de bajos forman una placa de soporte de una carcasa de batería y pueden soportar las celdas de batería de la batería de tracción, formar una plancha de blindaje hecha de material compuesto de fibra para proteger la celda de batería dispuesta adyacente a la carrocería de suelo. Sin embargo, esta unidad de bajos es difícil de producir. Asimismo, el enfriamiento de las celdas de batería depende mucho de las condiciones ambientales. Finalmente, el blindaje requiere materiales de alta calidad para proporcionar un buen rendimiento en caso de choque.
El documento US 2007/00877266 A1 divulga un sistema de batería modular que comprende una pluralidad de conductos de fluido de enfriamiento entrelazados dispuestos sobre el suelo de batería para rodear las baterías correspondientes con el fin de enfriarlas. Este sistema es difícil de ensamblar y tiene un riesgo de fuga muy alto. Además, el suelo de caja de batería es solo un panel y es poco confiable en caso de impactos recibidos desde abajo. Esto puede provocar daños en las baterías dispuestas en la caja de batería.
Los documentos US 2011/132580 A1, DE 102011 003535 A1 y GB 2541 203 A divulgan suelos de caja de batería para vehículos eléctricos que se disponen en la parte inferior de la carrocería del vehículo.
El documento US2011/132580A1 divulga un dispositivo para enfriar la batería de un vehículo. El documento DE102011003535A1 divulga un dispositivo para reforzar un módulo de almacenamiento de energía electroquímica. El documento GB2541203A divulga un aparato para soportar una batería.
Sumario de la invención
Es un objetivo de la invención proporcionar un suelo de caja de batería para vehículos eléctricos conectable a una carrocería de vehículo para reforzar dicha carrocería de vehículo, proporcionando un rendimiento de choque mejorado, particularmente una protección mejorada del suelo de caja de batería y de las baterías dispuestas en el mismo, y en el que se puede regular mejor el enfriamiento de las baterías independientemente de las condiciones ambientales. Es otro objetivo de la presente invención lograr un suelo de caja de batería que sea fácil de fabricar. Estos fines se logran mediante un suelo de caja de batería como se indica en la reivindicación 1.
En primer lugar, la deformación de la cavidad interior proporciona un rendimiento de choque mejorado que evita que el suelo de caja de batería y las baterías se dañen fácilmente. En particular, la cavidad interior en caso de impacto del vehículo minimiza la intrusión del objeto impactante en el compartimiento de la caja de batería. Esto mejora significativamente la protección de los bajos, minimizando por tanto el riesgo de posibles daños a las baterías. Además, la deformación de la cavidad interior absorbe la energía del impacto evitando en muchos casos que los canales de enfriamiento incluso se deformen o perforen.
Por otro lado, esta cavidad interior proporciona también un rendimiento de enfriamiento mejorado. El intervalo de temperaturas de un vehículo eléctrico en uso puede variar fácilmente, p. ej., entre 60 °C y -30 °C este, especialmente en el caso de las temperaturas más altas puede dar lugar a problemas de enfriamiento. Por tanto, la cavidad interior proporciona un aislamiento adicional del fluido de enfriamiento contenido en el canal de enfriamiento. Por lo tanto, la temperatura del fluido de enfriamiento es mucho más estable independientemente de la temperatura del entorno.
La invención incluye además una serie de características preferidas que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se destacará a continuación en la descripción detallada de una realización de la invención.
Dicho material metálico es una aleación de aluminio y dicho suelo de caja de batería se compone por al menos una pieza extruida de dicha aleación de aluminio, formando dicha pieza extruida dicho panel de soporte, dichos canales de enfriamiento inferiores, dicha cavidad interior de deformación y dicha protección de bajos. La extrusión es un método de producción muy rápido. Además, el aluminio tiene una excelente conductividad térmica. Esto proporciona una buena refrigeración de las celdas de batería a través de las paredes de los canales de enfriamiento, adyacente al panel de soporte de batería. De hecho, en una realización preferida, parte de las paredes de los canales de enfriamiento, adyacente a las baterías, están hechas de la pared del panel de soporte.
Especialmente para vehículos grandes, el suelo de caja de batería se compone de una pluralidad de partes extruidas conectadas entre sí a través de medios de conexión tales como soldadura por puntos, soldadura de arco, tornillos de conexión de remachado o similares.
Sin embargo, en una realización preferida que busca reducir la necesidad de etapas de ensamblaje, dicho suelo de caja de batería está extruido en una sola parte de dicha aleación de aluminio. Esto es especialmente aplicable a los vehículos pequeños.
En una realización preferida del suelo de caja de batería de la invención, dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores están dispuestos a lo largo de la dirección de movimiento longitudinal del vehículo o perpendicularmente a la misma para facilitar el proceso de extrusión. Para mejorar la disipación de calor, también es especialmente preferible que los canales de enfriamiento inferiores estén dispuestos en la dirección principal de las celdas de batería, es decir, la dirección en la que la base de la celda de batería es más grande cuando la celda de batería está montada en el vehículo.
Para resolver el problema de distribuir regularmente los esfuerzos de impacto en todo el suelo de caja de batería, dicha cavidad interior de deformación tiene una cara interior inferior y una cara interior superior y dicho suelo de caja de batería comprende además una pluralidad de nervaduras interiores, extendiéndose dicha pluralidad de nervaduras interiores desde dicha cara interior inferior hasta dicha cara interior superior.
En otra realización del suelo de caja de batería, adyacente a al menos un canal de enfriamiento inferior, dicho suelo de caja de batería comprende secciones de interrupción, y al menos una nervadura de dicha pluralidad de nervaduras interiores se extiende desde dicha cara interior inferior a dicha cara interior superior en dichas secciones de interrupción. Estas secciones de interrupción con las nervaduras correspondientes brindan una mayor protección de los canales de enfriamiento en caso de un choque de cualquier tipo, es decir, contra otros vehículos o impactos de piedras por el lado inferior. Por lo tanto, se reduce el riesgo de daños y la consiguiente fuga de fluido de enfriamiento.
Como ya se ha mencionado, uno de los objetivos de la invención es proporcionar un rendimiento de choque mejorado del suelo de caja de batería. Con este propósito, al menos una nervadura de dicha pluralidad de nervaduras interiores tiene una sección transversal en forma de arco. La forma de arco de la nervadura proporciona una rigidez mejorada antes de la deformación de la cavidad interior.
En la invención, el término sección transversal "en forma de arco" dentro comprende diferentes estructuras tales como arcos triangulares, arcos de medio punto, arcos segmentados, arcos de lanceta, arcos elípticos, arcos parabólicos, arcos de catenaria o estructuras similares que abarcan el espacio.
Dicha al menos una nervadura en forma de arco está dispuesta de manera que el lado cóncavo de dicha al menos una nervadura en forma de arco mira hacia dicha cara interior superior de dicha cavidad interior y encapsula al menos un canal de enfriamiento inferior entre dos secciones de interrupción. Nuevamente esta orientación ha demostrado proporcionar una rigidez muy alta con un peso mínimo y un aislamiento térmico muy favorable del fluido de enfriamiento contenido en los canales de enfriamiento inferiores. Asimismo, la integridad del canal de enfriamiento inferior se conserva especialmente en caso de menor impacto contra la protección de los bajos.
En una realización que busca maximizar la transferencia de calor entre las baterías y el fluido de enfriamiento, los canales de enfriamiento inferiores de dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores están conectados de forma fluida entre sí para formar un circuito de enfriamiento y por que el fluido de enfriamiento puede circular dentro de dicho circuito de enfriamiento.
La invención también se refiere a una carrocería de vehículo que comprende un suelo de caja de batería de acuerdo con la invención.
En una realización de la invención, que busca mejorar aún más el rendimiento de enfriamiento en las celdas de batería, la carrocería del vehículo comprende además vigas que contienen canales de enfriamiento de vigas integrados en ellas para contener dicho fluido de enfriamiento, estando dispuestas adyacentes dichas vigas a dicho suelo de caja de batería para enfriar las celdas de batería adyacentes a dichas vigas. Dichas vigas pueden disponerse longitudinalmente, así como transversalmente o incluso las vigas pueden rodear todo el perímetro exterior del suelo de caja de batería.
Para evacuar más eficientemente el calor extraído de las baterías, en una realización preferida de la carrocería del vehículo, los canales de enfriamiento inferiores de dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores y dichos canales de enfriamiento de vigas están conectados de forma fluida entre sí para formar un circuito de enfriamiento y por que el fluido de enfriamiento puede circular dentro de dicho circuito de enfriamiento. Esto facilita la posibilidad de refrigerar el fluido de enfriamiento exponiendo el fluido de enfriamiento al aire ambiente. También es especialmente preferible que los canales de enfriamiento de vigas estén dispuestos perpendicularmente a los canales de enfriamiento inferiores, conectando por tanto los canales de enfriamiento inferiores entre sí y simplificando el circuito de enfriamiento.
En una realización de la carrocería de vehículo que busca simplificar su construcción, dichas vigas son vigas laterales longitudinales inferiores dispuestas a cada lado de dicha carrocería de vehículo, en la dirección de movimiento longitudinal del vehículo, y por que cada una de dichas vigas laterales comprende canales de enfriamiento de vigas laterales integrados en ellas para contener dicho fluido de enfriamiento, estando dispuestos dichos canales de enfriamiento de vigas laterales en relación con dicho panel de soporte para enfriar lateralmente dichas celdas de batería adyacentes a dichas vigas laterales.
También opcionalmente, unas vigas interiores se extienden a lo largo del panel de soporte del paquete de baterías para enfriar cada una de las baterías dispuestas en el suelo de caja de batería. Dichas vigas interiores pueden extenderse tanto longitudinalmente como transversalmente a la dirección de movimiento longitudinal del vehículo.
De la misma forma, la invención también incluye otras características de detalle ilustradas en la descripción detallada de una realización de la invención y en las figuras adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo, se divulgan las realizaciones preferidas de la invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista lateral esquemática de un vehículo en el que se va a disponer un suelo de caja de batería de acuerdo con la invención.
Figura 2, es una vista superior esquemática del vehículo de la figura 1.
Figura 3, es una vista esquemática en sección transversal de una primera realización de un suelo de caja de batería para vehículos eléctricos de acuerdo con la invención.
Figura 4, es una vista esquemática en sección transversal parcial de una segunda realización de una caja de batería que incluye un suelo de caja de batería basado en el de la figura 3, es decir, ensamblado con la viga lateral longitudinal inferior de la carrocería de un vehículo.
Figura 5, es una vista esquemática en sección transversal parcial de una tercera realización de un suelo de caja de batería de acuerdo con la invención, ensamblado con la viga lateral longitudinal inferior de la carrocería de un vehículo.
Figura 6, es una vista esquemática en sección transversal parcial de una cuarta realización del suelo de caja de batería de acuerdo con la invención, ensamblado con la viga lateral longitudinal inferior de la carrocería de un vehículo.
Figura 7, es una vista esquemática en sección transversal parcial de una quinta realización de un suelo de caja de batería que no está de acuerdo con la invención, ensamblado con la viga lateral longitudinal inferior de la carrocería de un vehículo.
Figura 8, es una vista esquemática en sección transversal parcial de una sexta realización de un suelo de caja de batería que no está de acuerdo con la invención, ensamblado con la viga lateral longitudinal inferior de la carrocería de un vehículo.
Descripción detallada de las realizaciones de la invención
Las figuras 1 y 2 muestran un ejemplo de vehículo eléctrico en el que se puede aplicar un suelo de caja de batería 1 de acuerdo con la invención. Más específicamente, estas figuras muestran un coche. Sin embargo, el suelo de caja de batería de la invención también se puede aplicar en otros tipos de vehículos eléctricos que requieran un rendimiento de choque mejorado del suelo de caja de batería y un mejor enfriamiento de las baterías.
En particular, las figuras 1 y 2 muestran un vehículo eléctrico que comprende un eje delantero y trasero 108, 110.
Como ya se ha explicado antes, y como se desprende de las figuras 1 y 2, la caja de batería es un recipiente dispuesto entre los ejes delantero y trasero 108, 110 configurado para recibir y contener las celdas de batería 102 que alimentan los motores de los vehículos eléctricos. Los elementos principales que forman la caja de batería son una tapa 112, las vigas laterales longitudinales 104 y el suelo de caja de batería 1. De forma opcional, cuando el paquete de batería comprende muchas celdas de batería 102 dispuestas una al lado de la otra, también se disponen vigas interiores divisorias 114 dentro de la caja de batería. Estos elementos se unen mediante cualquier técnica de unión posible tal como soldadura por puntos, soldadura láser, soldadura por fricción-agitación, remachado, roscado o similar.
En lo que se refiere al comportamiento de choque de la carrocería del vehículo, una de las partes más relevantes de la caja de batería es el suelo de caja de batería 1. Como se desprende de las figuras 1 y 2 por medio de una línea de puntos, el suelo de caja de batería 1 de los vehículos eléctricos está dispuesto en la parte inferior de la carrocería del vehículo 100 para reforzar la carrocería del vehículo 100 y proteger las baterías 102 en caso de impacto lateral o desde abajo.
Las figuras 3 y 4 muestran realizaciones primera y segunda de un suelo de caja de batería 1 de acuerdo con la invención que comparten muchas características en común. Por lo tanto, se describen conjuntamente en el presente documento.
Como se desprende de las figuras, el suelo de caja de batería 1 comprende tres elementos principales, que son el panel de soporte 2 del paquete de batería, los canales de enfriamiento inferiores 4 y la protección de bajos 6.
El panel de soporte 2 del paquete de batería es el panel superior del suelo de caja de batería 1. Este es el panel sobre el que se soporta la pluralidad de celdas de batería 102 que forman el paquete de batería. Con fines ilustrativos, en las figuras, las celdas de batería 102 no se muestran soportadas en el panel de soporte 12 del paquete de batería. Sin embargo, esto debe entenderse solo como una representación esquemática. El experto en la materia entiende que las celdas de batería 102 están físicamente soportadas en la superficie superior del panel de soporte 2 del paquete de batería y alojadas dentro de la caja de batería.
Como también se desprende de estas figuras, los canales de enfriamiento inferiores 4 para contener un fluido para enfriar las celdas de batería 102 están dispuestos adyacentes y debajo del panel de soporte 2 del paquete de batería. En esta realización preferente, la pared superior de los canales de enfriamiento 4 también es parte del panel de soporte 2 del paquete de batería. Esto mejora la transferencia de calor entre la celda de batería 102 correspondiente y el fluido de enfriamiento contenido en los canales de enfriamiento inferiores 4.
Los canales de enfriamiento 4 de estas realizaciones están dispuestos a lo largo de la dirección en la que avanza el vehículo. Esta dirección se denomina en la invención dirección de movimiento longitudinal L. Sin embargo, en una realización alternativa, estos canales de enfriamiento 4 también podrían estar dispuestos perpendicularmente a la dirección de movimiento longitudinal L. Sin embargo, es especialmente preferible que los canales de enfriamiento inferiores 4 estén dispuestos a lo largo de la mayor dimensión de la base de la celda de batería, una vez que la batería esté montada en el panel de soporte 2 del paquete de batería.
En las figuras 3 y 4 también es evidente que la protección de bajos 6 está dispuesta debajo de los canales de enfriamiento inferiores 4, así como debajo del panel de soporte 2 del paquete de batería.
Como ya se ha mencionado, la invención tiene por objeto mejorar el rendimiento de choque, y en especial el rendimiento del suelo de caja de batería 1 de acuerdo con la invención al recibir cualquier tipo de impacto que provoque daños en las baterías, así como también hacer que la regulación de enfriamiento de las celdas de batería 102 esté menos influenciada por las condiciones ambientales. Con este propósito, se proporciona una cavidad interior de deformación 8 entre la pluralidad de canales de enfriamiento inferiores 4 y la protección de bajos 6. Como se desprende de las figuras, la protección de bajos 6 está conectada con el panel de soporte 2 del paquete de batería por medio de dos paredes exteriores 18.
Especialmente en el caso de una colisión desde abajo con cualquier objeto que impacte, esta cavidad interior de deformación 8 proporciona absorción de energía de impacto. Por lo tanto, las baterías están protegidas tanto del riesgo de explosión, así como de fugas accidentales de fluido de enfriamiento o fluido de batería.
En la realización de la figura 3, las paredes exteriores 18 son perpendiculares tanto al panel de soporte 2 del paquete de batería como a la protección de bajos 6. En su lugar, en la realización de la figura 4, estas paredes exteriores 18 forman un ángulo con respecto tanto al panel de soporte 2 del paquete de batería como a la protección de bajos 6. Esta segunda realización mejora aún más el comportamiento de choque lateral en los casos en que el impacto golpea directamente en estas paredes exteriores 18, porque gracias a estas paredes exteriores 18 similares a un chaflán se reduce la intensidad de la fuerza de impacto normal.
También es relevante indicar, que para simplificar el proceso de fabricación, el suelo de caja de batería está formado integralmente de un material metálico. El material metálico es una aleación de aluminio. Asimismo, el suelo de caja de batería se compone por al menos una pieza extruida de dicha aleación de aluminio.
Como es evidente, esta pieza extruida forma el panel de soporte 2, los canales de enfriamiento inferiores 4, la cavidad interior de deformación 8 y la protección de bajos 6 en una sola pieza de dicha aleación de aluminio. El aluminio es fácil de extruir, pero también tiene una conductividad térmica muy notable, mejorando por tanto la extracción de calor desde las celdas de batería 102 alojadas en la caja de cavidad hacia el fluido de enfriamiento.
Tampoco es esencial para la invención que todo el suelo de caja de batería 1 se componga por una sola pieza, porque, alternativamente, el suelo de caja de batería 1 puede estar compuesto por una pluralidad de piezas extruidas conectadas entre sí a través de medios de conexión tales como soldadura por puntos, soldadura láser, soldadura por fricción-agitación, remachado, roscado o similar. Sin embargo, cada una de estas piezas extruidas forma el panel de soporte 2, los canales de enfriamiento inferiores 4, la cavidad interior de deformación 8 y la protección de bajos 6. Posteriormente estos se unen entre sí.
La cavidad interior de deformación 8 del suelo de caja de batería 1, que se muestra en las figuras 3 y 4, tiene una cara interior inferior 10 y una cara interior superior 12. También para mejorar la rigidez del suelo de caja de batería 1 y, en consecuencia, mejorar el comportamiento de choque de este elemento, el suelo de caja de batería 1 comprende además una pluralidad de nervaduras interiores 14 que se extienden desde la cara interior inferior 10 hasta la cara interior superior 12 de la cavidad interior de deformación 8.
En estas dos primeras realizaciones, adyacente a al menos un canal de enfriamiento inferior 4, el suelo de caja de batería 1 comprende secciones de interrupción 20.
Además, como se desprende de las figuras, las secciones de interrupción 20 son secciones del suelo de caja de batería en las que no está dispuesto ningún canal de enfriamiento inferior 4. Por lo tanto, la cara interior superior 12 de la cavidad interior de deformación 8 está formada por la pared inferior correspondiente de los canales de enfriamiento inferiores 4 o la superficie inferior del panel de soporte 2 de la caja de batería. Gracias a estas secciones de interrupción 20, las nervaduras 14 se extienden desde la cara interior inferior 10 hasta la cara interior superior 12 en las secciones de interrupción 20, protegiendo aún más los canales de enfriamiento inferiores 4 en caso de un choque.
Asimismo, para mejorar la rigidez de la caja de batería 1, en estas dos realizaciones, las nervaduras interiores 14 tienen una sección transversal en forma de arco. Estas nervaduras en forma de arco están dispuestas de manera que el lado cóncavo correspondiente de las nervaduras 14 en forma de arco mira hacia la cara interior superior 12 de la cavidad interior 8 de modo que los canales de enfriamiento inferiores 4 quedan encapsulados entre dos secciones de interrupción 20. En este caso, las nervaduras en forma de arco forman un arco de medio punto. Sin embargo, son posibles otros tipos de arcos, tal como arcos triangulares, arcos segmentados, arcos de lanceta, arcos elípticos, arcos parabólicos, arcos de catenaria o similares.
Es especialmente preferible que los canales de enfriamiento inferiores 4 de la caja de batería 1 estén conectados de forma fluida entre sí para formar un circuito de enfriamiento. El circuito de enfriamiento permite la circulación del fluido de enfriamiento dentro de dicho circuito de enfriamiento. Con este propósito, el vehículo está provisto de la bomba correspondiente, ventilador, sistema de control de la presión de trabajo y todos aquellos elementos necesarios para el correcto funcionamiento del circuito de enfriamiento y conocidos por el experto.
Las realizaciones mostradas en las figuras 5 a 7 comparten muchas de las características con las dos realizaciones descritas hasta este punto. Por lo tanto, a partir de ahora solo se describen aquellas características que difieren de las realizaciones anteriores, mientras que para la descripción del resto de características ya descritas anteriormente, se hace referencia a los párrafos anteriores.
Las figuras 5 y 6 muestran realizaciones tercera y cuarta del suelo de caja de batería 1 de acuerdo con la invención montado en una caja de batería. Como es evidente a partir de estas figuras, algunas de las nervaduras 14 terminan en las paredes laterales 22 de los canales de enfriamiento inferiores 4, en lugar de terminar en las secciones de interrupción 20. Sin embargo, otras nervaduras se extienden desde la cara interior inferior 10 de la cavidad interior de deformación 8 hasta las secciones de interrupción 20.
Finalmente, la realización de la figura 7, que no está de acuerdo con la invención, difiere de las realizaciones anteriores en que no se proporcionan nervaduras interiores.
En este caso, la carrocería del vehículo comprende vigas 104 que contienen canales de enfriamiento de vigas 106 integrados en ellas para contener fluido de enfriamiento. Más particularmente, la carrocería del vehículo comprende dos vigas laterales longitudinales inferiores 104 dispuestas a cada lado de la carrocería del vehículo 100, en la dirección de movimiento longitudinal L del vehículo. Para un rendimiento de enfriamiento aún mejor, cada una de las vigas laterales 104 comprende canales de enfriamiento de vigas laterales 106 integrados en ellas. Estos canales de enfriamiento de vigas laterales 106 están dispuestos en relación con el panel de soporte 2 frente a las celdas de batería 102. Por lo tanto, se logra un efecto de enfriamiento lateral de las celdas de batería 102 adyacentes a las vigas laterales 104.
Para lograr una buena estanqueidad a los líquidos, la conexión entre los canales de enfriamiento de vigas laterales 106 y los canales de enfriamiento inferiores 4, la conexión del suelo de caja de batería 1 y las vigas laterales 104 está provista de un elemento de sellado 116. Es especialmente preferible que los canales de enfriamiento inferiores y los canales de enfriamiento de vigas laterales 106 estén conectados de forma fluida formando un circuito de enfriamiento. Es especialmente preferible que los canales de enfriamiento de vigas 106 estén dispuestos perpendicularmente a los canales de enfriamiento inferiores 4.
Finalmente, la figura 8 muestra una sexta realización de un suelo de caja de batería 1 que no está de acuerdo con la invención. En este caso, de modo diferente a la realización de la figura 7, el canal de enfriamiento de vigas laterales 106 está centrado con el canal de enfriamiento inferior 4 para hacer que la circulación del fluido de enfriamiento sea mucho más fácil.
Como es evidente para el experto en la materia, las características de las diferentes realizaciones descritas en el presente documento también se pueden combinar de varias maneras diferentes.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un suelo de caja de batería (1) para vehículos eléctricos para ser dispuesto en la parte inferior de una carrocería de vehículo (100), comprendiendo dicho suelo de caja de batería (1):
[a] un panel de soporte (2) del paquete de batería para soportar una pluralidad de celdas de batería (102), [b] una pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) para contener un fluido de enfriamiento, estando dispuesta dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) adyacentes y debajo de dicho panel de soporte (2) del paquete de batería de manera que puedan enfriar dichas celdas de batería (102) y
[c] una protección de bajos (6) dispuesta debajo de dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4), siendo la protección de bajos (6) una protección de bajos para la carrocería de un vehículo,
en donde
[d] se proporciona una cavidad interior de deformación (8) entre dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores y dicha protección de bajos (6),
[e] dicho suelo de caja de batería (1) está formado integralmente por una o más piezas metálicas,
dicha cavidad interior de deformación (8) tiene una cara interior inferior (10) y una cara interior superior (12) y dicho suelo de caja de batería (1) comprende además una pluralidad de nervaduras interiores (14), extendiéndose dicha pluralidad de nervaduras interiores (14) desde dicha cara interior inferior (10) hasta dicha cara interior superior (12), en donde
al menos una nervadura de dicha pluralidad de nervaduras interiores (14) tiene una sección transversal en forma de arco, caracterizado por que
dicha al menos una nervadura en forma de arco (14) está dispuesta de manera que el lado cóncavo de dicha al menos una nervadura en forma de arco (14) está orientado hacia dicha cara interior superior (12) de dicha cavidad interior (8) y encapsula al menos un canal de enfriamiento inferior (4) entre dos secciones de interrupción (20), en donde
dicho material metálico es una aleación de aluminio y por que dicho suelo de caja de batería (1) está hecha de al menos una pieza extruida de dicha aleación de aluminio, formando dicha pieza extruida:
[a] dicho panel de soporte (2),
[b] dichos canales de enfriamiento inferiores (4),
[c] dicha cavidad interior de deformación (8) y
[d] dicha protección de bajos (6).
2. El suelo de caja de batería (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se extruye en una sola pieza de dicha aleación de aluminio.
3. El suelo de caja de batería (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho suelo de caja de batería (1) está compuesto por una pluralidad de piezas extruidas conectadas entre sí a través de medios de conexión.
4. El suelo de caja de batería (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que adyacente a al menos un canal de enfriamiento inferior (4), dicho suelo de caja de batería (1) comprende secciones de interrupción (20), y por que al menos una nervadura de dicha pluralidad de nervaduras interiores (14) se extiende desde dicha cara interior inferior (10) hasta dicha cara interior superior (10) en dichas secciones de interrupción (20).
5. El suelo de caja de batería (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los canales de enfriamiento inferiores (4) de dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) están conectados de forma fluida entre sí para formar un circuito de enfriamiento y por que al fluido de enfriamiento se le puede hacer circular dentro de dicho circuito de enfriamiento.
6. Una carrocería de vehículo (100), caracterizada por que comprende un suelo de caja de batería (1) de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5.
7. La carrocería de vehículo (100) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que comprende además vigas (104) que contienen canales de enfriamiento de vigas (106) integrados en ellas para contener dicho fluido de enfriamiento, estando dichas vigas (104) dispuestas adyacentes a dicho suelo de caja de batería (1) para enfriar las celdas de batería (102) adyacentes a dichas vigas (104).
8. La carrocería de vehículo (100) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que los canales de enfriamiento inferiores (4) de dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) y dichos canales de enfriamiento de vigas (106) están conectados de forma fluida entre sí para formar un circuito de enfriamiento y por que al fluido de enfriamiento se le puede hacer circular dentro de dicho circuito de enfriamiento.
9. La carrocería de vehículo (100) de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizada por que dichas vigas (104) son vigas laterales longitudinales inferiores (104) dispuestas a cada lado de dicha carrocería de vehículo (100), en la dirección de movimiento longitudinal (L) del vehículo, y por que cada una de dichas vigas laterales (104) comprende canales de enfriamiento de vigas laterales (106) integrados en ellas para contener dicho fluido de enfriamiento, estando dispuestos dichos canales de enfriamiento de vigas laterales (106) con respecto a dicho panel de soporte (2) para enfriar lateralmente dichas celdas de batería (102) adyacentes a dichas vigas laterales (104).
10. El vehículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en donde dicha pluralidad de canales de enfriamiento inferiores (4) está dispuesta a lo largo de la dirección de movimiento longitudinal (L) del vehículo o perpendicularmente a la misma.
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