ES2968250T3 - Battery holder and manufacturing process of said battery holder - Google Patents

Battery holder and manufacturing process of said battery holder

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ES2968250T3 ES22152785T ES22152785T ES2968250T3 ES 2968250 T3 ES2968250 T3 ES 2968250T3 ES 22152785 T ES22152785 T ES 22152785T ES 22152785 T ES22152785 T ES 22152785T ES 2968250 T3 ES2968250 T3 ES 2968250T3
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Abstract

La invención se refiere a un portapilas (1) que comprende un marco (3) y un suelo (5) que delimitan entre sí un alojamiento (4) destinado a recibir total o parcialmente una batería, teniendo dicho marco (3) una forma cerrada que comprende un una primera esquina (6) y una segunda esquina (8), y que comprende: una parte del marco principal (10) que comprende un perfil principal (11) formado en una sola pieza; y una parte de marco de cierre (30) que comprende un elemento de cierre (31) que presenta externamente una superficie de cooperación (37); estando asegurado el perfil principal (11) a la superficie de cooperación (37) para formar la primera esquina (6) estando asegurado el perfil principal (11) a la superficie de cooperación (37) para formar la segunda esquina (8). La invención también se refiere a un proceso de fabricación de dicho soporte de batería (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Soporte para batería y procedimiento de fabricación de dicho soporte para batería
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere al campo de los vehículos de transporte motorizados eléctricos o híbridos, y más particularmente a un soporte para batería destinado a recibir la totalidad o parte de una batería que será soportada por el soporte para batería.
ANTECEDENTES
El estado de la técnica que se describe a continuación presenta aplicaciones en el campo de los vehículos eléctricos o híbridos, pero también podría relacionarse con otros campos o aplicaciones que requieran el uso de un soporte para batería.
Se conoce desde el estado de la técnica el uso de una carcasa de batería que presenta un bastidor estructural diseñado para soportar la batería, y eventualmente proteger las celdas o módulos de la batería contra daños en caso de impacto lateral, choque y contra agresiones ambientales. Dicha carcasa de batería comprende generalmente los siguientes elementos:
- un bastidor estructural circunferencial generalmente fijado a la estructura de la carrocería del vehículo mediante un sistema de pernos;
- un suelo que cierra la parte inferior del bastidor y está configurado para recibir la totalidad o parte de las celdas o módulos de la batería;
- una tapa de plástico, acero o aluminio o una combinación de varios de estos materiales y se coloca encima de la estructura anterior para sellar completamente la carcasa de batería.
La función de dicha carcasa es contener y proteger las celdas o módulos de la batería. Sin embargo, dependiendo de las necesidades, y dependiendo del tipo de celdas o módulos de batería que se pretenden sujetar en el soporte para batería, la forma de la estructura general del bastidor puede cambiar drásticamente. Efectivamente, el sistema de batería de un vehículo eléctrico está construido mediante una combinación de celdas individuales. Por lo general, hay tres tipos principales de celdas que pueden determinar la geometría, el tamaño, el alcance así como la vulnerabilidad del sistema de almacenamiento de energía. Por consiguiente, el tipo de celdas seleccionadas influirá en el diseño final y la forma de las carcasas de batería.
Una primera característica principal que debe tener una carcasa de batería es que sea lo suficientemente robusta para reducir las posibilidades de deformación cuando el vehículo se ve involucrado en un accidente. Por este motivo, la carcasa de batería debe tener la resistencia suficiente para reducir las posibilidades de dañar las partes internas de la carcasa, lo que eventualmente podría ocasionar graves daños al vehículo y sus alrededores.
Una segunda característica primordial que debe tener una carcasa de batería es que debe cumplir con estándares que son obligatorios, como por ejemplo la estanqueidad. Es decir que no debe penetrar agua ni ningún otro residuo en la carcasa de batería. Un parámetro clave que permite cumplir con este requisito es garantizar que la carcasa de batería muestre una buena planitud, especialmente para sellar la tapa en la parte superior de la estructura anterior de la carcasa de batería. Sin embargo, al ensamblar las partes de bastidor que constituyen el bastidor, es necesario utilizar medios de fijación tal como sistema de pernos o soldadura. Estos medios de fijación pueden generar distorsión en la estructura del bastidor e inducir ligeras irregularidades en la planitud del bastidor.
Se conoce en el documento JP6605344B2 un bastidor para soporte para batería que comprende un bastidor interior fabricado de una parte de bastidor de una sola pieza doblada a la forma deseada. Esta solución es satisfactoria porque permite reducir el número de puntos de unión alrededor del bastidor. Sin embargo, esta estructura genera un bastidor que muestra un alto radio de curvatura en cada esquina, reduciendo de esta manera la posibilidad de alojar una mayor cantidad de módulos o celdas de batería, en comparación con un armazón con ángulos rectos. Aparte, la fabricación de un bastidor de una sola pieza implica un procedimiento de fabricación complejo que aumenta el coste total de fabricación del soporte para batería.
El documento US8739909B2, al igual que el documento WO 2011 061 571, divulga un bastidor soporte para batería que comprende un par de miembros de bastidor simétricos que presentan una forma de U, y unidos entre sí de manera que los extremos de un miembro de bastidor miran hacia el extremo del otro miembro de bastidor. En esta configuración y comparado con el documento citado anteriormente, el procedimiento de fabricación se simplifica. Sin embargo, dicho soporte para batería aún limita la cantidad posible de módulos o celdas de batería soportados por el soporte para batería.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por objeto solucionar los problemas antes mencionados. Para este fin, la invención se refiere a un soporte para batería para un vehículo de transporte de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el soporte para batería un bastidor y un suelo que delimita entre ellos un espacio destinado a recibir toda o parte de una batería, teniendo dicho bastidor una forma cerrada que comprende una primera esquina y una segunda esquina, estando el bastidor conectado al suelo y comprendiendo:
- una parte de bastidor principal que comprende un perfil principal formado en una sola pieza, extendiéndose dicho perfil principal a lo largo de una curva de flexión entre un primer extremo y un segundo extremo del perfil principal, comprendiendo dicha curva de flexión una primera porción curvada dispuesta entre el primer extremo y el segundo extremo; y
- una parte de bastidor de cierre distinta de la parte de bastidor principal, y que comprende un mecanismo de cierre que se extiende a lo largo de una dirección lateral entre una porción de extremo primaria y una porción de extremo secundaria del mecanismo de cierre, presentando el mecanismo de cierre externamente una superficie de cooperación; y
el primer extremo del perfil principal se apoya en la superficie de cooperación y se fija a la superficie de cooperación en la porción de extremo primaria del mecanismo de cierre para formar la primera esquina de la forma cerrada del bastidor, y el segundo extremo del perfil principal se apoya en la superficie de cooperación y se fija a la superficie de cooperación del mecanismo de cierre en la porción de extremo secundaria del mecanismo de cierre para formar la segunda esquina de la forma cerrada del bastidor, la disposición constituida por el perfil principal y el mecanismo de cierre ensamblados entre sí formando dicha forma cerrada conectada al suelo.
Las disposiciones descritas anteriormente permiten proporcionar un soporte para batería con forma cerrada conectado al suelo con el uso de dos partes de bastidor. Aparte, que la parte de bastidor principal esté formada en una sola pieza permite limitar el número de puntos de unión entre las diferentes partes de bastidor. Finalmente, el ensamblaje del bastidor fijando la parte de bastidor principal en la superficie de cooperación de la parte de bastidor de cierre permite formar la primera esquina y la segunda esquina del bastidor para mantener suficiente espacio para recibir una mayor cantidad de celdas o módulos de batería.
Se entiende bien que el bastidor se ensambla uniendo la parte de bastidor principal y la parte de bastidor de cierre en la primera esquina y en la segunda esquina.
De acuerdo con una realización, el soporte para batería incluye una o más de las siguientes características, tomadas solas o en combinación.
De acuerdo con una realización, la superficie de cooperación es perpendicular a la curva de flexión.
De manera alternativa, el mecanismo de cierre se puede insertar entre dos ramas del perfil principal, desplazándose dichas dos ramas lateralmente a lo largo de la dirección lateral. Por tanto, la superficie de cooperación es perpendicular a la dirección lateral.
De acuerdo con una realización, la superficie de cooperación es paralela a la dirección lateral.
De acuerdo con una realización, la superficie de cooperación se extiende transversalmente al suelo.
De acuerdo con una realización, la dirección lateral es perpendicular a la dirección de desplazamiento del vehículo de transporte.
De acuerdo con una realización, es posible definir una referencia espacial asociada al soporte para batería, y por ejemplo fijada al suelo. Dicha referencia espacial puede comprender los tres ejes siguientes:
- un eje longitudinal llamado "X", destinado a extenderse longitudinalmente a lo largo de la dirección de desplazamiento del vehículo;
- un eje lateral llamado "Y" que se extiende lateralmente en el plano del suelo y generalmente perpendicular al eje X; - un eje transversal llamado "Z" que se extiende transversalmente con respecto al plano del suelo.
De acuerdo con esta referencia, la parte de bastidor de cierre se extiende a lo largo de la dirección lateral, que es paralela o se confunde con el eje lateral.
De acuerdo con una realización, el mecanismo de cierre es un perfil del mismo tipo que el perfil principal. Es decir, la sección transversal, el material y el espesor del mecanismo de cierre son idénticos a los del perfil principal. Por consiguiente, las ventajas presentadas anteriormente en relación con el perfil principal, especialmente en lo referente a la forma y la sección transversal, se aplican también al mecanismo de cierre.
De manera alternativa, el mecanismo de cierre puede presentar un tipo diferente y una forma diferente respecto al perfil principal. Por ejemplo, el mecanismo de cierre puede fabricarse mediante fundición, estampación, extrusión o cualquier otro procedimiento de fabricación.
De acuerdo con una realización, el perfil principal presenta una forma cóncava, presentando dicha forma cóncava una concavidad dirigida hacia el mecanismo de cierre.
Por "forma cóncava" relacionada con el perfil principal, se entiende que dicho perfil principal es curvado y que el vértice de la curvatura pertenece a un plano del que se aleja el perfil principal en dirección al mecanismo de cierre.
De acuerdo con una realización, el perfil principal presenta dos ramas desplazadas lateralmente a lo largo de la dirección lateral.
De acuerdo con una realización, el primer extremo presenta una primera sección transversal vista en un primer plano localmente perpendicular a la curva de flexión, y el segundo extremo presenta una segunda sección transversal vista en un segundo plano localmente perpendicular a la curva de flexión.
De acuerdo con una realización, la primera sección transversal se apoya sobre la superficie de cooperación y se fija a la superficie de cooperación en la porción de extremo primaria del mecanismo de cierre para formar la primera esquina. De acuerdo con una realización, la segunda sección transversal se apoya sobre la superficie de cooperación y se fija a la superficie de cooperación en la porción de extremo secundaria del mecanismo de cierre para formar la segunda esquina.
De acuerdo con una realización, la curva de flexión del perfil principal comprende una segunda porción curvada distinta de la primera porción curvada, la primera porción curvada y la segunda porción curvada estando unidas entre sí por una porción recta del perfil principal, de manera que la curva de flexión presente una forma de U, estando fijada la parte de bastidor de cierre al perfil principal para cerrar dicha forma de U del perfil principal.
Ventajosamente, dicha forma de U permite aportar un soporte para batería más plano. Esta configuración permite mejorar los problemas de sellado del soporte para batería.
De acuerdo con una realización, al menos un ángulo elegido entre:
- un primer ángulo entre la dirección lateral y la curva de flexión en el primer extremo, y
- un segundo ángulo entre la dirección lateral y la curva de flexión en el segundo extremo,
está comprendido entre 80° y 120°, y más particularmente entre 85° y 100°, y más particularmente igual a 90°. Se entiende bien que el primer ángulo está dispuesto en la primera esquina y que el segundo ángulo está dispuesto en la segunda esquina.
Ventajosamente, aportar un bastidor que comprende al menos un ángulo cercano o igual a un ángulo recto permite acomodar más celdas o módulos de batería en el espacio del soporte para batería.
De acuerdo con una realización, al menos un elemento elegido entre el perfil principal y el mecanismo de cierre es un perfil extruido.
Las disposiciones descritas anteriormente permiten reducir el coste total de fabricación del soporte para batería. De acuerdo con una realización, el al menos un elemento comprende un perfil de aluminio extruido.
Ventajosamente, el uso de un perfil de aluminio extruido permite reducir el peso total del soporte para batería.
De acuerdo con una realización, el perfil principal tiene una sección transversal vista perpendicularmente a la curva de flexión que es constante a lo largo de la curva de flexión. Por consiguiente, la primera sección transversal y la segunda sección transversal presentan la misma forma.
De acuerdo con una realización, la sección transversal del perfil principal comprende una o varias cavidades.
De acuerdo con una realización, la sección transversal del perfil principal a lo largo de la curva de flexión comprende una abertura de admisión que se abre en un lado opuesto al espacio, con respecto al perfil principal.
De acuerdo con una realización, la sección transversal del mecanismo de cierre a lo largo de su longitud comprende una abertura de admisión que se abre en un lado opuesto al espacio, con respecto al mecanismo de cierre.
Ventajosamente, dicha abertura de admisión permite insertar o fijar otros elementos al perfil principal y/o al mecanismo de cierre.
De acuerdo con una realización, la sección transversal del perfil principal a lo largo de la curva de flexión presenta una forma sólida o un perfil hueco.
De acuerdo con una realización, la sección transversal del perfil principal a lo largo de la curva de flexión comprende una abertura interna que se abre hacia el espacio con respecto al perfil principal. Por ejemplo, dicha abertura interna puede estar configurada para recibir la superficie de cooperación del mecanismo de cierre.
De acuerdo con una realización, la superficie de cooperación comprende aletas longitudinales configuradas para cooperar entrelazándose con el perfil principal para formar la primera esquina y la segunda esquina.
De acuerdo con una realización, la superficie de cooperación comprende aletas longitudinales configuradas para insertarse entre dos ramas del perfil principal.
De acuerdo con una realización, la sección transversal del perfil principal comprende una ranura dispuesta en una superficie externa del perfil principal que está en un lado opuesto al espacio, con respecto al perfil principal
De acuerdo con una realización, la parte de bastidor principal comprende un perfil externo dispuesto opuesto al suelo en comparación con el perfil principal, estando configurado dicho perfil externo para absorber toda o parte de la energía de impacto de un elemento externo susceptible de ser aplicado al soporte para batería.
Las disposiciones descritas anteriormente permiten proteger los módulos o celdas de batería de impactos y golpes.
De acuerdo con una realización, la abertura de admisión está configurada para recibir el perfil externo.
Por tanto, el perfil externo se adapta a la estructura del bastidor permitiendo tener una mejor integración del perfil externo.
De acuerdo con una realización, una dimensión de abertura de la abertura de admisión es estrictamente superior a una dimensión transversal del perfil externo, vista a lo largo de una dirección transversal que se extiende transversalmente al plano del suelo.
La disposición descrita anteriormente permite desacoplar el perfil principal del perfil externo durante el procedimiento de ensamblaje. La distancia dimensional entre el perfil principal y el perfil externo, que se genera por una diferencia en las dimensiones transversales de dicho perfil, permite compensar eventuales distorsiones del perfil principal y/o del perfil externo.
De acuerdo con una realización, el perfil externo comprende puntos de montaje configurados para fijar el soporte para batería al vehículo. Por tanto, desacoplar el perfil principal del perfil externo durante el ensamblaje del bastidor permite garantizar un posicionamiento preciso de los puntos de montaje.
De acuerdo con una realización, el bastidor de cierre comprende un perfil externo dispuesto opuesto al suelo con respecto al bastidor de cierre, estando posicionado dicho perfil externo en la abertura de admisión del mecanismo de cierre.
Elobjeto de la invención también puede conseguirse mediante la implementación de un vehículo de transporte motorizado eléctrico o híbrido que comprenda un soporte para batería del tipo de uno de los presentados anteriormente.
Elobjeto de la invención también puede lograrse mediante la implementación de un procedimiento de fabricación de un soporte para batería para un vehículo de transporte como se indica en la reivindicación 12 y que comprende las siguientes etapas:
- aportar un perfil principal inicial que se extiende entre un primer extremo y un segundo extremo;
- aportar un mecanismo de cierre que se extiende entre una porción de extremo primaria y una porción de extremo secundaria, presentando el mecanismo de cierre, externamente, una superficie de cooperación;
- doblar el perfil principal inicial de acuerdo con una curva de flexión de manera que se forme un perfil principal que se extienda a lo largo de la curva de flexión entre el primer extremo y el segundo extremo, teniendo el perfil principal una primera porción curvada dispuesta entre el primer extremo y el segundo extremo;
- ensamblar un bastidor que tenga forma cerrada fijando el primer extremo del perfil principal a la porción de extremo primaria del mecanismo de cierre, cuando el primer extremo del perfil principal se apoya sobre la superficie de cooperación a nivel de la porción de extremo primaria para formar una primera esquina de la forma cerrada; y fijando el segundo extremo del perfil principal a la porción de extremo secundaria del mecanismo de cierre, cuando el segundo extremo del perfil principal se apoya sobre la superficie de cooperación a nivel de la porción de extremo secundaria para formar una segunda esquina de la forma cerrada, formando la disposición constituida por el perfil principal y el mecanismo de cierre ensamblados entre sí dicha forma cerrada que comprende la primera esquina y la segunda esquina;
- ensamblar el soporte para batería fijando el suelo y el bastidor, soporte para batería en el que la forma cerrada del bastidor está conectada al suelo y en el que el bastidor y el suelo delimitan entre sí un espacio destinado a recibir toda o parte de una batería.
De acuerdo con una realización, el procedimiento de fabricación comprende una o más de las siguientes características, tomadas solas o en combinación.
De acuerdo con una realización, la primera porción curvada está separada del primer extremo y del segundo extremo. De acuerdo con una realización, la etapa de doblado se realiza de manera que se forme una segunda porción curvada distinta de la primera porción curvada, de manera que permita formar un perfil principal cóncavo.
De acuerdo con una realización, el perfil principal inicial es recto.
De acuerdo con una realización, la etapa de doblado del perfil principal inicial se realiza de acuerdo con una curva de doblado que tiene forma de U.
De acuerdo con una realización, la curva de flexión es cóncava.
De acuerdo con una realización, la etapa de doblado se realiza mediante un procedimiento de doblado de forma libre, o mediante un procedimiento de doblado con rodillo, o mediante un procedimiento de doblado por estirado, o cualquier otro procedimiento de doblado.
De acuerdo con una realización, el procedimiento de doblado utilizado para realizar la etapa de doblado se elige teniendo en cuenta la complejidad de la sección transversal del perfil principal y el radio de esquina deseado.
De acuerdo con una realización, el procedimiento de fabricación comprende además las siguientes etapas:
- aportar un perfil externo configurado para absorber todo o parte del impacto lateral de un elemento externo susceptible de ser aplicado al soporte para batería;
- fijar el perfil externo con al menos un perfil elegido entre el perfil principal y el mecanismo de cierre, en una posición opuesta al suelo en comparación con dicho al menos un perfil.
De acuerdo con una realización, el procedimiento de fabricación comprende además las siguientes etapas:
- aportar un perfil de refuerzo configurado para reforzar la resistencia mecánica del bastidor, siendo dicho perfil de refuerzo recto;
- fijar el perfil de refuerzo por sus extremos a dos ramas opuestas del perfil principal en forma de U.
De acuerdo con una realización, el procedimiento de fabricación comprende además el corte del perfil principal, realizándose dicho corte después del doblado del perfil principal.
De acuerdo con una realización donde el perfil principal presenta una forma de U, la etapa de corte se realiza para ajustar la longitud de las ramas libres formadas por la forma de U. Por tanto, es posible adaptar el tamaño de dichas ramas antes de ensamblar el mecanismo de cierre con el perfil principal.
De acuerdo con una realización, el procedimiento de fabricación comprende además las siguientes etapas:
- probar una tapa;
- fijar la tapa al bastidor para cerrar el espacio.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los anteriores y otros fines, características, aspectos y ventajas de la invención resultarán evidentes desde la siguiente descripción detallada de las realizaciones, dada a modo de ilustración y no de limitación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que las mismas referencias se refieren a elementos similares o a elementos que tienen funciones similares, y en los que:
La figura 1 representa esquemáticamente una vista en perspectiva de un suelo y un bastidor de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 2 representa esquemáticamente dos vistas en perspectiva de un soporte para batería de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 3 representa esquemáticamente dos vistas en perspectiva de un soporte para batería de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 4 representa esquemáticamente tres vistas en perspectiva de bastidores que presentan diferentes secciones transversales, de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 5 representa esquemáticamente algunas de las etapas del procedimiento de fabricación, de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 6 representa esquemáticamente algunas de las etapas del procedimiento de fabricación, de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 7 representa esquemáticamente algunas de las etapas del procedimiento de fabricación, de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 8 representa esquemáticamente una etapa de doblado del procedimiento de fabricación, de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 9 representa esquemáticamente una etapa de corte del procedimiento de fabricación, de acuerdo con una realización de la invención.
La figura 10 representa esquemáticamente algunas de las etapas del procedimiento de fabricación, de acuerdo con una realización de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DE ACUERDO CON UNA REALIZACIÓN
En las figuras y en el resto de la descripción, las mismas referencias representan elementos idénticos o similares. También, los distintos elementos no están representados a escala para favorecer la claridad de las figuras. Además, las diferentes realizaciones y variantes no son excluyentes entre sí y pueden combinarse entre sí.
Como se ilustra en las figuras 1 a 10, la invención se refiere a un soporte para batería 1 para vehículos de transporte. Más particularmente, dicho vehículo de transporte puede ser un vehículo de transporte motorizado eléctrico o híbrido que comprende dicho soporte para batería 1.
El soporte para batería 1 comprende un bastidor 3 y un suelo 5 que delimita entre ellos un espacio 4 destinado a recibir toda o parte de una batería. El bastidor 3 comprende una parte de bastidor principal 10 y una parte de bastidor de cierre 30 que forma una forma cerrada del bastidor 3. Dicha forma cerrada comprende una primera esquina 6 y una segunda esquina 8, y el bastidor 3 está conectado al suelo 5. Por ejemplo, el bastidor 3 puede rodear el suelo 5, pero de manera más general, el bastidor 3 se fija en la parte superior del suelo 5 como se ilustra en las figuras 2 y 3. Por lo general, el soporte para batería 1 comprende una tapa 40, y se conecta al bastidor 3 para cerrar el espacio 4. Ventajosamente, la tapa 40 está sellada al bastidor 3 en un lado opuesto al suelo 5 con respecto al bastidor 3. Por ejemplo, el suelo 5 y la tapa 40 representan dos planos separados por el bastidor 3, definiendo la altura del bastidor 3 la altura del espacio 4 entre el suelo plano 5 y la tapa plana 40. De acuerdo con una realización, es posible definir una referencia espacial asociada al soporte para batería 1, y por ejemplo fijada al suelo 5. Dicha referencia espacial puede comprender los tres ejes siguientes:
- un eje longitudinal llamado "X", destinado a extenderse longitudinalmente a lo largo de la dirección de desplazamiento del vehículo;
- un eje lateral llamado "Y" que se extiende lateralmente en el plano del suelo 5 y generalmente perpendicular al eje X;
- un eje transversal llamado "Z" que se extiende transversalmente con respecto al plano del suelo 5.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, la parte de bastidor principal 10 comprende un perfil principal 11 formado en una sola pieza. El perfil principal 11 puede ser un perfil extruido, por ejemplo un perfil de aluminio extruido, aunque no de forma limitativa. Por tanto, es posible reducir el coste total de fabricación del soporte para batería 1. Aparte, el uso de aluminio como material de perfil permite reducir el peso total del soporte para batería 1.
El perfil principal 11 se extiende a lo largo de una curva de flexión entre un primer extremo 13 y un segundo extremo 15 del perfil principal 11. La curva de flexión comprende una primera porción curvada 14 dispuesta entre el primer extremo 13 y el segundo extremo 15, y puede comprender una segunda porción curvada 16 distinta de la primera porción curvada 14. La primera y segunda porción curvada 14, 16 pueden estar orientadas de manera que el perfil principal 11 presente una forma cóncava, presentando dicha forma cóncava una concavidad dirigida hacia un mecanismo de cierre 31 incluido en la parte de bastidor de cierre 30. Por "forma cóncava" relacionada con el perfil principal 11, se entiende que dicho perfil principal 11 es curvado y que el vértice de la curvatura pertenece a un plano del que se aleja el perfil principal 11 en dirección al mecanismo de cierre 31.
Como se ilustra en las figuras 1 y 4 a 7, la primera porción curvada 14 y la segunda porción curvada 16 estando unidas entre sí por una porción recta 19 del perfil principal 11, de manera que la curva de flexión presente una forma de U. Las figuras 1 y 4 representan una realización particular en donde el perfil principal 11 comprende cuatro porciones curvas diferentes unidas entre sí por porciones rectas 19 para formar la forma de U del perfil principal 11. De acuerdo con la variante representada en las figuras 5 a 7, el perfil principal 11 comprende solo dos porciones curvadas para formar la forma de U del perfil principal. Cualquiera que sea la variante que se considere, el perfil principal 11 puede presentar dos ramas 12 desplazadas lateralmente a lo largo del eje lateral Y. Ventajosamente, dicha forma de U ayuda a aportar un soporte para batería 1 más plano. Esta configuración permite solucionar parte de los problemas de estanqueidad del soporte para batería 1.
Por lo general, el perfil principal 11 tiene una sección transversal 22 vista perpendicularmente a la curva de flexión que es constante a lo largo de la curva de flexión. La sección transversal del perfil principal 11 a lo largo de la curva de flexión puede presentar o bien una forma sólida o un perfil hueco. Una forma sólida significa que la sección transversal comprende una o muchas bridas integrales entre sí, mientras que un perfil hueco significa que el perfil comprende al menos una cavidad. La figura 4 ilustra tres variantes diferentes, presentando, cada una, una sección transversal 22 diferente. En la primera variante ilustrada en la figura 4A, la sección transversal 22 presenta una forma de C, y comprende una abertura de admisión 21 que se abre en un lado opuesto al espacio 4, con respecto al perfil principal 11. En la segunda variante representada en la figura 4C, la sección transversal 22 presenta una forma de E, y comprende dos aberturas de admisión 21 que están abiertas en un lado opuesto al espacio 4, con respecto al perfil principal 11. En esta variante, las dos aberturas de admisión 21 diferentes muestran diferentes dimensiones transversales. En la tercera variante representada en la figura 4B, la sección transversal 22 comprende una cavidad 26 asociada a una abertura de admisión 21. Ventajosamente, la presencia de una abertura de admisión 21 permite insertar o fijar otros elementos al perfil principal 11.
De acuerdo con una realización, el primer extremo 13 presenta una primera sección transversal 17 vista en un primer plano localmente perpendicular a la curva de flexión, y el segundo extremo 15 presenta una segunda sección transversal 18 vista en un segundo plano localmente perpendicular a la curva de flexión. En el caso en que la sección transversal 22 sea constante a lo largo de la curva de flexión, la primera sección transversal 17 y la segunda sección transversal 18 presentan la misma forma.
Como se ilustra en la realización no limitativa de la figura 6, la sección transversal 22 del perfil principal 11 a lo largo de la curva de flexión comprende una abertura interna 28 que se abre hacia el espacio 4 con respecto al perfil principal 11.
Además, y como se ilustra en las figuras 6 y 7, la sección transversal 22 del perfil principal 11 puede comprender una ranura 27 dispuesta en una superficie externa del perfil principal 11 que está en un lado opuesto al espacio 4, con respecto al perfil principal 11.
La parte de bastidor principal 10 puede comprender además un perfil externo 23 dispuesto opuesto al suelo 5 en comparación con el perfil principal 11. Dicho perfil externo 23 está configurado para absorber toda o parte de la energía de impacto por un elemento externo susceptible de ser aplicado al soporte para batería 1. Las disposiciones descritas anteriormente permiten proteger los módulos o celdas de batería de impactos y golpes. En el caso en que la sección transversal 22 del perfil principal 11 comprenda una abertura de admisión 21, la abertura de admisión 21 se puede configurar para recibir el perfil externo 23. Por tanto, el perfil externo 23 puede adaptarse a la estructura del bastidor 3 permitiendo tener una mejor integración del perfil externo 23. Ventajosamente, una dimensión de abertura de la abertura de admisión 21 puede ser estrictamente superior a una dimensión transversal del perfil externo 23, vista a lo largo de la dirección transversal que se extiende transversalmente al plano del suelo 5, por ejemplo el eje transversal Z. La disposición descrita anteriormente permite desacoplar el perfil principal 11 del perfil externo 23 durante el procedimiento de ensamblaje. La distancia dimensional entre el perfil principal 11 y el perfil externo 23, que se genera por una diferencia en las dimensiones transversales de dicho perfil, permite compensar eventuales distorsiones del perfil principal 11 y/o del perfil externo 23. Así mismo, el perfil externo 23 puede comprender puntos de montaje 25 configurados para fijar el soporte para batería 1 al vehículo. Por tanto, desacoplar el perfil principal 11 del perfil externo 23 durante el ensamblaje del bastidor permite garantizar un posicionamiento preciso de los puntos de montaje 25. En la abertura de admisión 21 del mecanismo de cierre se puede colocar además un perfil externo 23.
Haciendo referencia de nuevo a las figuras 1 a 7, el bastidor 3 comprende una parte de bastidor de cierre 30 distinta de la parte de bastidor principal 10, y que comprende un mecanismo de cierre 31 que se extiende a lo largo de una dirección lateral entre una porción de extremo primaria 33 y una porción de extremo secundaria 35 del mecanismo de cierre 31. Por ejemplo, la dirección lateral puede ser perpendicular a la dirección de desplazamiento del vehículo de transporte. Por tanto, la parte de bastidor de cierre 30 se extiende a lo largo de la dirección lateral, que es paralela o se confunde con el eje lateral Y.
De acuerdo con una realización, el mecanismo de cierre 31 es un perfil del mismo tipo que el perfil principal 11. Es decir, la sección transversal, el material y el espesor del mecanismo de cierre 31 son idénticos a los del perfil principal 11. Por consiguiente, las ventajas presentadas anteriormente en relación con el perfil principal 11, especialmente en lo referente a la forma y la sección transversal 22, se aplican también al mecanismo de cierre 31.
De manera alternativa, el mecanismo de cierre 31 puede presentar un tipo diferente y una forma diferente respecto al perfil principal 11. Por ejemplo, el mecanismo de cierre 31 puede fabricarse mediante fundición, estampación, extrusión o cualquier otro procedimiento de fabricación.
El mecanismo de cierre 31 presenta externamente una superficie de cooperación 37. Por ejemplo, la superficie de cooperación 37 es perpendicular a la curva de flexión, o paralela a la dirección lateral. Dicho de otra manera, la superficie de cooperación 37 se extiende transversalmente al suelo 5.
De manera alternativa, la superficie de cooperación 37 puede comprender aletas longitudinales 34 que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal paralela al eje longitudinal X, es decir dirigida en la dirección de desplazamiento del vehículo.
La forma cerrada del bastidor 3 se forma cuando el primer extremo 13 del perfil principal 11 se apoya en la superficie de cooperación 37 y se fija a la superficie de cooperación 37 en la porción de extremo primaria 33 del mecanismo de cierre 31 para formar la primera esquina 6 de la forma cerrada del bastidor 3, y cuando el segundo extremo 15 del perfil principal 11 se apoya en la superficie de cooperación 37 y se fija a la superficie de cooperación 37 del mecanismo de cierre 31 en la porción de extremo secundaria 35 del mecanismo de cierre 31 para formar la segunda esquina 8. Por tanto, la disposición constituida por el perfil principal 11 y el mecanismo de cierre 31 ensamblados entre sí forma la forma cerrada del bastidor 3 que está conectada al suelo 5.
Se entiende bien que el bastidor 3 se ensambla uniendo la parte de bastidor principal 10 y la parte de bastidor de cierre 30 en la primera esquina 6 y en la segunda esquina 8. Por ejemplo, al menos un ángulo elegido entre:
- un primer ángulo entre la dirección lateral y la curva de flexión en el primer extremo 13, y
- un segundo ángulo entre la dirección lateral y la curva de flexión en el segundo extremo 15,
está comprendido entre 80° y 120°, y más particularmente entre 85° y 100°, y más particularmente igual a 90°. Se entiende bien que el primer ángulo está dispuesto en la primera esquina 6 y que el segundo ángulo está dispuesto en la segunda esquina 8. Ventajosamente, aportar un bastidor 3 que comprende al menos un ángulo cercano o igual a un ángulo recto permite acomodar más celdas o módulos de batería en el espacio 4 del soporte para batería 1.
En el caso en que el perfil principal 11 presente una forma cóncava, o en forma de U, la parte de bastidor de cierre 30 se puede fijar al perfil principal 11 para cerrar dicha forma de U o forma cóncava del perfil principal 11.
De acuerdo con una primera realización representada en las figuras 1 y 4, la primera sección transversal 17 del perfil principal 11 se apoya sobre la superficie de cooperación 37 y se fija a la superficie de cooperación 37 en la porción de extremo primaria 33 del mecanismo de cierre 31 de manera que forma la primera esquina 6. La segunda sección transversal 18 se apoya sobre la superficie de cooperación 37 y se fija a la superficie de cooperación 37 en la porción de extremo secundaria 35 del mecanismo de cierre 31 para formar la segunda esquina 8.
De acuerdo con las realizaciones representadas en las figuras 5 a 7, en donde la superficie de cooperación 37 comprende aletas longitudinales 34, puede ser ventajoso que las aletas longitudinales 34 estén configuradas para insertarse entre dos ramas 12 del perfil principal 11, y más particularmente para cooperar enclavándose con el perfil principal 11 para formar la primera esquina 6 y la segunda esquina 8. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 6, la abertura interna 28 incluida en la sección transversal 22 del perfil principal 11 puede estar configurada para recibir las aletas longitudinales 34 de la superficie de cooperación 37 del mecanismo de cierre 31.
Las disposiciones descritas anteriormente permiten aportar un soporte para batería 1 con forma cerrada conectado al suelo 5 con el uso de dos partes de bastidor. Aparte, que la parte de bastidor principal 10 esté formada en una sola pieza permite limitar el número de puntos de unión entre las diferentes partes de bastidor. Finalmente, el ensamblaje del bastidor 3 fijando la parte de bastidor principal 10 en la superficie de cooperación 37 de la parte de bastidor de cierre 30 permite formar la primera esquina 6 y la segunda esquina 8 del bastidor 3 para mantener suficiente espacio para recibir una mayor cantidad de celdas o módulos de batería.
La invención se refiere también a un procedimiento de fabricación de un soporte para batería 1 para un vehículo de transporte, por ejemplo del tipo de una descrita anteriormente.
El procedimiento de fabricación comprende las siguientes etapas.
Las figuras 5 a 7 representan las etapas de
- aportar E1 un perfil principal inicial 11 i que se extiende entre un primer extremo 13 y un segundo extremo 15; - aportar E2 un mecanismo de cierre 31 que se extiende entre una porción de extremo primaria 33 y una porción de extremo secundaria 35, presentando el mecanismo de cierre 31, externamente, una superficie de cooperación 37.
De acuerdo con una realización, el perfil principal inicial 11 i es recto.
El procedimiento de fabricación comprende entonces una etapa de doblado E3 ilustrada en la figura 8, en donde el perfil principal inicial 11 i se dobla de acuerdo con una curva de flexión para formar un perfil principal 11. El perfil principal 11 se extiende así a lo largo de la curva de flexión entre el primer extremo 13 y el segundo extremo 15. Por consiguiente, el perfil principal 11 tiene una primera porción curvada 14 dispuesta entre el primer extremo 13 y el segundo extremo 15. Por lo general, la primera porción curvada 14 está separada del primer extremo 13 y del segundo extremo 15. La etapa de doblado E3 también se puede realizar de manera que se forme una segunda porción curvada 16 distinta de la primera porción curvada 14, de manera que permita formar un perfil principal cóncavo 11. De esta forma es posible doblar el perfil principal inicial 11i de acuerdo con una curva de flexión que tenga forma de U o una forma cóncava. La etapa de doblado E3 se realiza por ejemplo mediante un procedimiento de doblado de forma libre, o mediante un procedimiento de doblado con rodillo, o mediante un procedimiento de doblado por estirado, o cualquier otro procedimiento de doblado. El procedimiento de doblado utilizado para realizar la etapa de doblado E3 se puede elegir teniendo en cuenta la complejidad de la sección transversal 22 del perfil principal 11 y el radio de esquina deseado.
Como se ilustra en la figura 9, el procedimiento de fabricación también puede comprender una etapa de corte E4 del perfil principal 11, en donde se corta el perfil principal, por ejemplo en el primer extremo 13 y/o en el segundo extremo 15, realizándose dicho corte E4 después del doblado E3 del perfil principal 11. De acuerdo con una realización donde el perfil principal 11 presenta una forma de U, la etapa de corte E4 se realiza para ajustar la longitud de las ramas libres 12 formadas por la forma de U. Así, es posible adaptar el tamaño de dichas ramas 12 antes de ensamblar E5 el mecanismo de cierre 31 con el perfil principal 11. Esta etapa de corte E4 se puede utilizar para diseñar la forma o la orientación de la primera sección transversal 17 y/o la segunda sección transversal 19. Esta orientación de la primera sección transversal 17 y/o de la segunda sección transversal 19 puede ser localmente perpendicular a la curva de flexión, aunque no de forma limitativa.
El bastidor 3 puede luego ensamblarse durante una etapa de ensamblaje E5, en donde la forma cerrada del bastidor 3 se forma fijando el primer extremo 13 del perfil principal 11 a la porción de extremo primaria 33 del mecanismo de cierre 31, cuando el primer extremo 13 del perfil principal 11 se apoya sobre la superficie de cooperación 37 a nivel de la porción de extremo primaria 33 de manera que forma una primera esquina 6 de la forma cerrada; y fijando el segundo extremo 15 del perfil principal 11 a la porción de extremo secundaria 35 del mecanismo de cierre 31, cuando el segundo extremo 15 del perfil principal 11 se apoya sobre la superficie de cooperación 37 a nivel de la porción de extremo secundaria 35 para formar una segunda esquina 8 de la forma cerrada. Por tanto, formando la disposición constituida por el perfil principal 11 y el mecanismo de cierre 31 ensamblados entre sí dicha forma cerrada que comprende la primera esquina 6 y la segunda esquina 8.
El procedimiento de fabricación puede comprender además las siguientes etapas, ilustradas en la figura 10:
- aportar E6 un perfil de refuerzo 24 configurado para reforzar la resistencia mecánica del bastidor, siendo dicho perfil de refuerzo 24 recto;
- fijar E7 el perfil de refuerzo 24 por sus extremos a dos ramas opuestas 12 del perfil principal 11 en forma de U; - ensamblar E8 el soporte para batería 1 fijando un suelo 5 y el bastidor 3, soporte para batería 1 en el que la forma cerrada del bastidor 3 está conectada al suelo 5 y en el que el bastidor 3 y el suelo 5 delimitan entre sí un espacio 4 destinado a recibir toda o parte de una batería;
- aportar E9 un perfil externo 23 configurado para absorber todo o parte del impacto lateral de un elemento externo susceptible de ser aplicado al soporte para batería 1;
- fijar E10 el perfil externo 23 con al menos un perfil elegido entre el perfil principal 11 y el mecanismo de cierre 31, en una posición opuesta al suelo 5 en comparación con dicho al menos un perfil;
- probar E11 una tapa 40;
- fijar E12 la tapa 40 al bastidor 3 para cerrar el espacio 4.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Soporte para batería (1) para vehículos de transporte, donde el soporte para batería (1) comprende un bastidor (3) y un suelo (5) que delimitan entre ellos un espacio (4) destinado a recibir total o parcialmente una batería, dicho bastidor (3) tiene una forma cerrada que comprende una primera esquina (6) y una segunda esquina (8), el bastidor (3) está unido al suelo (5) y comprende:
- una parte de bastidor principal (10) que comprende un perfil principal (11) formado en una sola pieza, dicho perfil principal (11) se extiende a lo largo de una curva de flexión entre un primer extremo (13) y un segundo extremo (15) del perfil principal (11), dicha curva de flexión comprende una primera porción curvada (14) dispuesta entre el primer extremo (13) y el segundo extremo (15); y
- una parte de bastidor de cierre (30) distinta de la parte de bastidor principal (10), y que comprende un mecanismo de cierre (31) que se extiende a lo largo de una dirección lateral entre una porción de extremo primaria (33) y una porción de extremo secundaria (35) del mecanismo de cierre (31), presentando el mecanismo de cierre (31) externamente una superficie de cooperación (37); y
el primer extremo (13) del perfil principal (11) apoyado en la superficie de cooperación (37) y fijado a la superficie de cooperación (37) en la porción de extremo primaria (33) del mecanismo de cierre (31) para formar la primera esquina (6) de la forma cerrada del bastidor (3), y el segundo extremo (15) del perfil principal (11) apoyado en la superficie de cooperación (37) y fijado a la superficie de cooperación (37) del mecanismo de cierre (31) en la porción de extremo secundaria (35) del mecanismo de cierre (31) para formar la segunda esquina (8) de la forma cerrada del bastidor (3), la disposición constituida por el perfil principal (11) y el mecanismo de cierre (31) ensamblados juntos formando dicha forma cerrada conectada al suelo (5).
2. Soporte para batería (1) según la reivindicación 1, en el que la curva de flexión del perfil principal (11) comprende una segunda porción curvada (16) distinta de la primera porción curvada (14), estando la primera porción curvada (14) y la segunda porción curvada (16) unidas entre sí por una porción recta (19) del perfil principal (11), de manera que la curva de flexión presenta forma de U, estando la parte de bastidor de cierre (30) fijada al perfil principal (11) de manera que cierra dicha forma de U del perfil principal (11).
3. Soporte para batería (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que al menos un ángulo elegido entre:
- un primer ángulo entre la dirección lateral y la curva de flexión en el primer extremo (13), y
- un segundo ángulo entre la dirección lateral y la curva de flexión en el segundo extremo (15),
está comprendido entre 80° y 120°, y más concretamente entre 85° y 100°, y más concretamente igual a 90°.
4. Soporte para batería (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos un mecanismo elegido entre el perfil principal (11) y el mecanismo de cierre (31) es un perfil extruido.
5. Soporte para batería (1) según la reivindicación 4, en el que el al menos un mecanismo comprende un perfil de aluminio extruido.
6. Soporte para batería (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, en el que el perfil principal (11) tiene una sección transversal (22) vista perpendicularmente a la curva de flexión que es constante a lo largo de la curva de flexión.
7. Soporte para batería (1) según la reivindicación 6, en el que la sección transversal (22) del perfil principal (11) a lo largo de la curva de flexión comprende una abertura de admisión (21) que se abre en un lado opuesto al espacio (4), con respecto al perfil principal (11).
8. Soporte para batería (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la parte principal del bastidor (10) comprende un perfil externo (23) dispuesto opuesto al suelo (5) en comparación con el perfil principal (11), estando dicho perfil externo (23) configurado para absorber toda o parte de la energía de impacto de un mecanismo externo susceptible de ser aplicado al soporte para batería (1).
9. Soporte para batería (1) según las reivindicaciones 7 y 8, en el que la abertura de admisión (21) está configurada para recibir el perfil externo (23).
10. Soporte para batería (1) según la reivindicación 9, en el que una dimensión de abertura de la abertura de admisión (21) es estrictamente superior a una dimensión transversal del perfil externo (23), visto a lo largo de una dirección transversal que se extiende transversalmente al plano del suelo (5).
11. Vehículo de transporte motorizado eléctrico o híbrido que comprende un soporte para batería (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Procedimiento de fabricación para un soporte para batería (1) para un vehículo de transporte que comprende las siguientes etapas:
- aportar (E1) un primer perfil principal (11i) que se extiende entre un primer extremo (13) y un segundo extremo (15),
- aportar (E2) un mecanismo de cierre (31) que se extienda a lo largo de una dirección lateral entre una porción de extremo primario (33) y una porción de extremo secundario (35), presentando el mecanismo de cierre (31), externamente, una superficie de cooperación (37),
- doblar (E3) el perfil principal inicial (11i) según una curva de doblado para formar un perfil principal (11) que se extienda a lo largo de la curva de doblado entre el primer extremo (13) y el segundo extremo (15), teniendo el perfil principal (11) una primera porción curvada (14) dispuesta entre el primer extremo (13) y el segundo extremo (15), - ensamblar (E5) un bastidor (3) que tiene una forma cerrada asegurando el primer extremo (13) del perfil principal (11) a la porción de extremo primaria (33) del mecanismo de cierre (31), cuando el primer extremo (13) del perfil principal (11) se apoya en la superficie de cooperación (37) a nivel de la porción de extremo primaria (33) para formar una primera esquina (6) de la forma cerrada; y fijando el segundo extremo (15) del perfil principal (11) a la porción de extremo secundaria (35) del mecanismo de cierre (31), cuando el segundo extremo (15) del perfil principal (11) se apoya en la superficie de cooperación (37) a nivel de la porción de extremo secundaria (35) para formar una segunda esquina (8) de la forma cerrada, la disposición constituida por el perfil principal (11) y el mecanismo de cierre (31) ensamblados juntos formando dicha forma cerrada que comprende la primera esquina (6) y la segunda esquina (8),
- ensamblar (E8) el soporte para batería (1) fijando un suelo (5) y el bastidor (3), el soporte para batería (1) en el que la forma cerrada del bastidor (3) está unida al suelo (5) y en el que el bastidor (3) y el suelo (5) delimitan entre ellos un espacio (4) destinado a recibir total o parcialmente una batería.
13. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 12, en el que la etapa de doblado (E3) del perfil principal inicial (11i) se realiza según una curva de doblado que tiene forma de U.
14. Procedimiento de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, en el que la etapa de doblado (E3) se realiza mediante un procedimiento de doblado de forma libre, o mediante un procedimiento de doblado por rodillo, o mediante un procedimiento de doblado por estirado o cualquier otro procedimiento de doblado.
15. Procedimiento de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende además las etapas siguientes:
- aportar (E9) un perfil externo (23) configurado para absorber total o parcialmente el impacto lateral de un mecanismo externo susceptible de ser aplicado al soporte para batería (1),
- fijar (E10) el perfil externo (23) con al menos un perfil elegido entre el perfil principal (11) y el mecanismo de cierre (31), en una posición opuesta al suelo (5) respecto a dicho al menos un perfil.
16. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 13, que comprende además las etapas siguientes:
- aportar (E6) un perfil de refuerzo (24) configurado para reforzar la resistencia mecánica del bastidor, siendo dicho perfil de refuerzo (24) recto,
- fijar (E7) el perfil de refuerzo (24) por sus extremos a dos ramas opuestas (12) del perfil principal en forma de U (11).
17. Procedimiento de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, que comprende además cortar (E4) el perfil principal (11), realizándose dicho corte (E4) después del doblado (E3) del perfil principal (11).
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