KR101701044B1 - 자동차용 하부차체 유닛 - Google Patents

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데니스 베르거
토마스 프릿츠
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독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

특히 전방 차축과 후방 차축 사이에서, 자동차의 자동차 본체를 보강하기 위한 하부차체 유닛으로서, 이러한 하부차체 유닛은 자동차 본체의 정적인 그리고/또는 동적인 하중을 분산시키기 위해서 자동차 본체로 연결될 수 있는 바닥 본체(12)를 포함하고, 이때 바닥 본체(12)는 순수하게 전기적으로 자동차를 구동하기 위한 트랙션 배터리의 형성을 위한 배터리 셀 유닛(18)을 지지하기 위한 실질적으로 위쪽으로 향한 상부 측면(32)을 가지고, 바닥 본체(12)는 상부 측면(32)을 냉각하기 위한 적어도 하나의 냉각 채널(26)을 가진다. 하부차체 유닛(10)의 어차피 견고하게 형성되는 바닥 본체(12)의 도움으로, 하부차체 유닛(10)은 트랙션 배터리의 배터리 셀(18)을 배터리 하우징의 지지 플레이트로서 지지할 수 있고, 장갑 플레이팅으로서 보호할 수 있으며, 열 교환기로서 냉각 채널(26)의 도움으로 능동적으로 그리고/또는 수동적으로 냉각할 수 있고, 그에 따라, 자동차의 하부 영역 내에 구비된 자동차 트랙션 배터리가 긴 서비스 수명을 가질 수 있다.

Description

자동차용 하부차체 유닛{UNDERBODY UNIT FOR MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 하부차체 유닛에 관한 것으로서, 그러한 하부차체 유닛의 도움으로 자동차의 자동차 본체가 보강될 수 있다.
자동차의 자동차 본체가 하중-지탱(load-bearing) 지지 구조물을 가질 수 있으며, 그러한 지지 구조물에서 견고한(solid) 디자인의 길이방향 부재 및 견고한 디자인의 횡방향(cross) 부재가 서로 연결되어 지지 프레임을 형성함으로써, 자동차의 나머지 구성요소가 연결될 수 있는 안정적인 플랫폼을 형성한다. 지지 구조물은 특히 구동부, 개별적인 본체 부분, 자동차의 기능적 유닛 및 유효 하중을 지지할 수 있고, 그 중량을 기저(underlying) 표면 상으로 분산시킬 수 있다. 지지 구조물 및 자동차 본체를 보강하기 위해서, 지지 구조물에 연결되는 판-형 하부차체 유닛이 제공될 수 있고, 상기 하부차체 유닛은 자동차의 하부차체를 형성하고 하부차체 유닛 위에 배열된 구조적 유닛을 기저 표면으로부터 커버하고 보호한다.
트랙션 배터리(traction battery)의 배터리 하우징을 아래로부터 자동차의 하부차체에 연결하는 것이 WO 2013/051638 A1으로부터 공지되어 있다. 기저 표면을 향한 배터리 하우징의 하부 측면(side)은, 외측으로 돌출하는 냉각 리브(rib)를 가지는 얇은-벽의 주조 알루미늄 부분으로서 구성된다.
긴 서비스 수명을 가지는 자동차 트랙션 배터리가 지속적으로 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 특히 또한 자동차 트랙션 배터리의 충분한 냉각에 의해서, 자동차 트랙션 배터리가 긴 서비스 수명을 가질 수 있게 하는 수단을 제공하는 것이다.
그러한 목적은, 본 발명에 따라서, 제1항의 특징을 가지는 하부차체 유닛에 의해서 달성된다. 각각의 경우에 개별적으로 또는 조합되어 본 발명의 하나의 양태를 구성할 수 있는, 본 발명의 바람직한 개선내용이 종속항에 기재되어 있다.
본 발명에 따라서, 특히 전방 차축(axle)과 후방 차축 사이에서, 자동차의 자동차 본체를 보강하기 위한 하부차체 유닛이 제공되고, 그러한 하부차체 유닛은, 자동차 본체의 정적인 그리고/또는 동적인 하중을 분산시키기 위해서, 자동차 본체로 연결될 수 있는 바닥 본체를 포함하고, 그러한 바닥 본체는 순수하게 전기적으로 자동차를 구동하기 위한 트랙션 배터리의 형성을 위한 배터리 셀 유닛을 지지하기 위한 실질적으로 위쪽을 향한 상부 측면을 가지고, 바닥 본체는 상부 측면을 냉각하기 위한 적어도 하나의 냉각 채널을 가진다. 이 경우, 순수하게 전기적으로 구동하기 위한 트랙션 배터리를 가지는 자동차는 특히 하이브리드 차량 또는 전기 차량이다.
자동차 본체를 보강하는 구성요소로서의 바닥 본체의 기능의 결과로서, 자동차의 동작 중에 그리고 충돌 시에 예상될 수 있는 하중을 분산시킬 수 있도록, 바닥 본체가 상응하는 견고한 디자인을 가진다. 결과적으로, 바닥 본체는, 지지 바닥으로서, 트랙션 배터리의 무거운 배터리 셀 유닛을 지지하도록 그리고 부가적으로 배터리 셀 유닛을 위한 장갑 플레이팅(armor plating)으로서 기능하도록, 충분히 안정적이고, 그에 따라 배터리 셀 유닛은, 예를 들어 자동차가 기저 표면으로부터 위쪽으로 돌출하는 장애물 상에 위치될 때, 기저 표면에 의한 손상에 대해서, 그리고 기저 표면 상에 놓이고 위쪽으로 연장되는 침입 물체에 대해서 확실하게 보호된다. 동시에, 하부차체 유닛의 바닥 본체는, 수평 방향으로 볼 때, 비교적 큰 횡단면을 가지고, 그에 따라, 바닥 본체를 크게 약화시키지 않으면서, 적어도 하나의 냉각 채널이 바닥 본체의 재료 내에 구비될 수 있다. 결과적으로, 바닥 본체는, 부가적으로, 배터리 셀 유닛을 능동적으로 그리고/또는 수동적으로 냉각시킬 수 있다. 그에 의해서, 제거되지 않는 열에 의한 배터리 셀 유닛의 과열 및 손상을 피할 수 있다. 그에 의해서, 바닥 본체는 복수의 기능을 동시에 실행할 수 있다. 여기에서, 배터리 셀 유닛이 하부차체의 아래에 배열되지 않고, 자동차의 하부 영역 내에서 하부차체 유닛 위에 배열되는 경우에, 하부차체 유닛이 장갑 플레이트된 배터리 하우징의 일부로서 이용될 수 있다는 것 그리고, 견고한 구성으로 인해서, 또한 지지 바닥 및 열 교환기로서 이용될 수 있다는 지식을 이용한다. 하부차체 유닛의 어차피 견고하게 형성되는 바닥 본체의 도움으로, 하부차체 유닛은 트랙션 배터리의 배터리 셀을 배터리 하우징의 지지 플레이트로서 지지할 수 있고, 장갑 플레이팅으로서 보호할 수 있으며, 열 교환기로서 냉각 채널(들)의 도움으로 능동적으로 그리고/또는 수동적으로 냉각시킬 수 있고, 그에 따라, 특히 또한 자동차 트랙션 배터리의 충분한 냉각에 의해서, 자동차의 하부 영역 내에 구비된 자동차 트랙션 배터리가 긴 서비스 수명을 가질 수 있다.
바닥 본체는, 특히 자동차 본체의 지지 구조물의 최대로 먼 우측 및 최대로 먼 좌측 길이방향 부재 사이에서, 자동차의 횡단 방향으로 연장될 수 있다. 우측 길이방향 부재의 그리고 좌측 길이방향 부재의 중심선들의 거리(D)에서, 특히 1.10≤d/D≤0.80, 바람직하게 1.00≤d/D≤0.90 그리고 특히 바람직하게 0.98≤d/D≤0.95가 횡단 방향을 따른 본체 바닥의 범위(d)에 적용된다. 트랙션 배터리의 배터리 셀 유닛 모두가 바람직하게 좌측 길이방향 부재와 우측 길이방향 부재 사이에 배열된다. 좌측 길이방향 부재 및 우측 길이방향 부재는 바람직하게, 횡단 방향으로 볼 때, 배터리 셀 유닛의 적어도 일부를 커버하고, 그에 따라 우측 길이방향 부재 및 좌측 길이방향 부재가 자동차의 측면 충돌의 경우에 배터리 셀 유닛을 위한 장갑 플레이팅으로서의 역할을 할 수 있다. 바닥 본체가, 특히 자동차의 전방 차축 및 후방 차축 사이에서, 자동차의 길이방향으로 연장될 수 있다. 전방 차축과 후방 차축 사이의 휠 베이스(A)가 주어지면, 특히 1.10≤a/A≤0.30, 바람직하게 1.00≤a/A≤0.40, 보다 바람직하게 0.90≤a/A≤0.50 그리고 특히 바람직하게 0.80≤a/A≤0.60이 길이방향을 따른 바닥 본체의 범위(a)에 대해서 적용된다. 바닥 본체는, 바람직하게 알루미늄 주조에 의해서, 특히 알루미늄 재료로 생산된다.
바닥 본체를 냉각하기 위한 냉각 매체의 공급을 위한 제1 연결부 및 냉각 매체의 제거를 위한 제2 연결부가 적어도 하나의 냉각 채널로 연결될 수 있다. 배터리 셀 유닛의 온도를 제어하기 위해서, 특히, 배터리 셀 유닛을 냉각 또는 가열하기 위해서, 제1 연결부 및 제2 연결부를 통해서, 냉각 매체가 하부차체 유닛의 외부에 위치된 공급원으로부터 하부차체 유닛을 통해서 안내될 수 있다. 이용되는 냉각 매체가, 특히, 액체, 예를 들어 냉각수, 냉각 오일 또는 냉각제(cooling agent)일 수 있다. 제1 연결부 및 제2 연결부가 특히 냉각 시스템의 호스 라인에 연결될 수 있다. 제1 연결부를 통해서, 냉각된 냉각 매체가 하부바닥 유닛 내로 도입될 수 있고, 상기 냉각 매체는 냉각 채널 내에서 가열되고 그리고, 가열된 상태로, 제2 연결부를 통해서 하부차체 유닛을 빠져나간다. 제2 연결부는 냉각기(cooler) 및 펌프를 통해서 하부차체 유닛의 외부에서 제1 연결부로 연결될 수 있고, 그 결과로서, 냉각 회로가 형성된다. 또한, 냉각 매체로부터 열을 회수하기 위해서, 제2 연결부가 냉각장치(chiller)의 열 교환기에 연결될 수 있다. 냉각된 냉각 매체가 추가적인 제1 연결부를 통해서 하부차체 유닛으로 공급될 수 있고 추가적인 제2 연결부를 통해서 펌프로 전달될 수 있고, 그러한 펌프는 냉각 매체를 제1 연결부를 통해서 하부차체 유닛 내로 펌핑한다. 특히, 응축기 및 팽창 밸브의 도움으로, 냉각장치가 적절하게 낮은 온도의 냉각제를 열 교환기로 공급할 수 있고, 그러한 열 교환기에서 냉각제가 하부차체 유닛으로부터 도입된 냉각 매체로부터 증발될 수 있고, 그에 따라 냉각 매체로부터 열을 회수할 수 있다. 냉각제는 특히 압축기의 도움으로 회로 내에서 이송될 수 있다.
바닥 본체는, 특히 냉각 매체를 적어도 부분적으로 증발시키기 위한 증발기로서 구성될 수 있다. 특히 냉각제로서 구성된 냉매(coolant)의 상(相) 변화에 의해서, 상응하게 큰 냉각 용량이 냉각 채널 내의 하부차체 유닛 내에서 달성될 수 있다. 또한, 연결부를 통해서 연결된 냉각 시스템이 단순화될 수 있다. 특히, 공통 냉각 매체가 하부차체 유닛 및 냉각 시스템에 이용될 수 있고, 그에 따라 하부차체에 이용되는 냉각 매체와 냉각 시스템에 이용되는 냉각제 사이의 열교환이 필요치 않고 그리고/또는 단지 하나의 전달 유닛, 특히 압축기 또는 펌프가 냉각 시스템의 순환 과정을 위해서 충분하다.
특히, 냉각 채널은 상부 측면을 형성하는 재료 층에 의해서 위쪽으로 완전히 폐쇄되도록 디자인된다. 그에 의해서, 냉각 채널이 재료 층에 의해서 배터리 셀 유닛으로부터 밀봉된다. 그에 의해서, 냉각 채널을 통해서 안내되는 냉각 매체가 배터리 셀 유닛과 접촉하는 것이 방지되고, 그에 따라 냉각 매체에 의한 전기 단락이 또한 방지된다. 상부 측면을 형성하는 재료 층이, 특히 냉각 채널을 형성하는 바닥 본체 재료와 일체로 형성된다. 상부 측면이 편평한 평면으로서 디자인될 수 있다. 바람직하게, 상부 측면이 배터리 하우징과의 연결을 위한 연결 수단을 가진다. 또한, 특히 바닥 본체에 대한 배터리 셀 유닛의 규정된 배열 및 배치를 사전 설정하기 위해서, 상부 측면이 3-차원적으로 구성되고 성형될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 상부 측면이, 예를 들어, 배터리 셀 유닛의 정렬 및 배치를 위한 배치 마크 및/또는 형상-결합(form-fitting) 접촉 표면을 형성할 수 있다.
바람직하게, 냉각 채널이 컷팅, 특히 밀링에 의해서, 또는 압출에 의해서 생성될 수 있다. 바닥 본체를 가공하는 것에 의해서, 특히 복수의 선회부(turn) 및 편향(deflecting) 영역을 가지는 냉각 채널의 개별적인 프로파일이 용이하게 생성될 수 있다. 압출에 의해서, 서로 실질적으로 평행하게 연장되고, 예를 들어 보어를 통해서, 서로에 대해서 연결되는 복수의 냉각 채널이 용이하게 그리고 비용-효율적으로 형성될 수 있고, 냉각 채널의 불필요한 단부 개구부가 폐쇄될 수 있다.
특히 바람직하게, 바닥 본체가 냉각 채널 및 상부 측면을 형성하는 상부 부분, 및 견고한 디자인의 분리된 하부 부분을 구비하고, 상부 부분 및 하부 부분은 냉각 채널의 유동 횡단면을 제한하기 위해서, 특히 용접에 의해서 서로 연결된다. 하부 부분은 특히, 견고한 디자인의 그리고 특히 실질적으로 가공되지 않은, 플레이트로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 냉각 채널을 생성하기 위한 가공 공정이 특히 상부 부분 내에서만 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 상부 부분 내의 냉각 채널은, 일 측면이 개방된 홈으로서 구성될 수 있다. 상부 부분은, 홈-형상의 냉각 채널의 개방 측면으로 하부 부분 상에 배치될 수 있고, 그에 따라 상부 부분을 향한 하부 부분의 접촉 표면이 냉각 채널의 채널 벽의 부분을 형성한다. 냉각 채널은, 구축 및 생성과 관련하여 용이하게 구현될 수 있는 수단에 의해서 형성될 수 있다.
특히, 바닥 본체가 자동차 본체의 지지 구조물의 좌측 길이방향 부재에 체결하기 위한 좌측 체결 플랜지 및 지지 구조물의 우측 길이방향 부재에 체결하기 위한 우측 체결 플랜지를 가진다. 결과적으로, 하부차체 유닛이 자동차 본체의 지지 구조물에 직접적으로 연결될 수 있고, 바닥 본체의 재료를 통해서 발생되는 정적 및/또는 동적 하중을 분산시킬 수 있다. 배터리 하우징의 프레임-형상의 중간 하우징 및/또는 하우징 커버가, 특히 바닥 본체의 외측 측벽의 수직 연장선에서 바닥 본체에 연결될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 배터리 하우징의 부분이 마찬가지로 각각의 체결 플랜지로 연결될 수 있고, 그 결과로서, 체결 수단이 측벽에 제공될 필요가 없고, 그에 따라, 예를 들어, 측벽의 상부 측면이 배터리 하우징의 밀봉을 위해서 이용될 수 있다. 또한, 특히 실질적으로 수평으로 돌출하는 체결 플랜지는 바닥 본체로부터 흡수되는 배터리 셀 유닛의 열을 대류적으로 그리고/또는 길이방향 부재로의 열 전도에 의해서 제거하기 위한 냉각 리브로서 작용할 수 있다.
바닥 본체로부터 실질적으로 수직으로 상향 돌출하는 보강 리브가 바람직하게 제공되고, 그러한 보강 리브는 바닥 본체와 함께 자동차를 순수하게 전기적으로 구동하기 위한 트랙션 배터리의 형성을 위한 적어도 하나의 배터리 셀 유닛을 수용하기 위한 수용 포켓을 경계 지으며, 보강 리브는 특히 바닥 본체와 일체로 형성된다. 보강 리브에 의해서, 하부차체 유닛이 충분히 안정적으로 그리고 강성으로 디자인될 수 있고, 그에 따라 차량의 동작 중에 발생되는 정적 및 동적 하중이 흡수되고 분산될 수 있고, 그에 따라 적은 재료를 이용하여 자동차 본체의 지지 구조물을 보강할 수 있다. 바닥 본체가, 예를 들어, 홈통(trough)의 부피 내로 내측으로 돌출하는 보강 리브를 가지는 홈통의 방식으로, 구성될 수 있다. 보강 리브가, 특히 각각의 경우에 자동차의 길이방향 및 횡단 방향으로 연장될 수 있고, 그리고 이 경우 서로 교차할 수 있으며, 그 결과로서 특히 실질적으로 직사각형의 수용 포켓이 형성될 수 있다. 보강 리브는 바닥 본체의 측방향 외측 측벽에 적어도 부분적으로 연결된다. 측벽은 홈통이 걸쳐지는(spanned by) 부피를 측방향으로 경계 지을 수 있다. 배터리 셀 유닛은 수용 포켓 내로 위로부터 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 여기에서, 바닥 본체의 보강 리브는 하부차체 유닛 및 자동차 본체를 보강하는 역할뿐만 아니라, 배터리 셀 유닛을 수용하고 냉각하는 역할도 할 수 있고, 결과적으로, 복수의 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 보강 리브는 배터리 셀 유닛 내에서 생성된 열을 바닥 본체로 전도할 수 있고, 그러한 바닥 본체는 냉각 채널을 통해서 안내되는 냉각 매체의 도움으로 냉각될 수 있다. 결과적으로, 제거되지 않은 열에 의한 배터리 셀 유닛의 과열 및 손상이 방지될 수 있다. 보강 리브는 열을 수동적으로 전도하여 제거할 수 있거나, 동시에 능동적으로 냉각될 수 있다.
바닥 본체는 특히 바람직하게, 하향하는 하부 측면 상에 충격 보호 층으로 장갑 플레이팅되고, 충격 보호 층은 알루미늄 재료, 스틸 재료 또는 섬유 복합 재료로 생성된다. 충격 보호 층은 기저 표면으로부터 유래되는 급작스런 동적 작용을 완충시킬 수 있고, 그에 의해서 냉각 채널의 손상 및/또는 변형 및/또는 배터리 셀 유닛의 손상 위험을 감소시킬 수 있다. 만약 충격 보호 층이 금속 재료로 생성된다면, 비교적 큰 열 흐름이 열 전도 효과에 의해서 충격 보호 층으로 안내될 수 있고 충격 보호 층의 하부 측면을 통해서 대류적으로 제거될 수 있으며, 그러한 하부 측면은 슬립스트림(slipstream)으로 노출된다. 만약 충격 보호 층이 섬유 복합 재료로 생성된다면, 충격 보호 층이 큰 범위까지 탄성적으로 변형될 수 있고, 그에 따라 하부차체 유닛의 소성 변형이 방지된다.
특히, 바닥 본체가 냉각 채널의 영역에서 수직 방향으로 높이(H)를 가지고, 냉각 채널은 수직 방향으로 범위(h)를 가지며, 여기에서 0.05≤h/H≤0.50, 특히 0.10≤h/H≤0.40, 바람직하게 0.20≤h/H≤0.35, 그리고 특히 바람직하게 h/H=0.30±0.03이고, 여기에서 특히 H=7mm±2mm, 바람직하게 H=7mm±1mm이다. 결과적으로, 냉각 채널은, 충분히 큰 냉각 용량을 제공하기 위한 충분히 큰 유동 횡단면을 형성할 수 있는 한편, 동시에, 바닥 본체는 자동차 본체를 보강하기 위한 그리고 배터리 셀 유닛을 위한 지지 바닥 및 장갑 플레이팅으로서 작용하기 위한 충분히 견고한 구성이 된다.
본 발명은 또한, 배터리 하우징 내로 삽입된 복수의 배터리 셀 유닛을 포함하는, 순수하게 전기적으로 자동차를 구동하기 위한 트랙션 배터리에 관한 것으로서, 배터리 하우징은, 배터리 셀 유닛을 지지하고 배터리 셀 유닛에 열적으로 커플링된 지지 플레이트를 가지고, 지지 플레이트는, 자동차의 자동차 본체를 보강하기 위한, 전술한 바와 같이 디자인되고 개발될 수 있는, 하부차체 유닛으로서 구성된다. 하부차체 유닛의 어차피 견고하게 형성되는 바닥 본체의 도움으로, 하부차체 유닛은 트랙션 배터리의 배터리 셀을 배터리 하우징의 지지 플레이트로서 지지할 수 있고, 장갑 플레이팅으로서 보호할 수 있고, 열 교환기로서 냉각 채널의 도움으로 능동적으로 그리고/또는 수동적으로 냉각할 수 있고, 그에 따라 자동차의 하부 영역 내에 구비된 자동차 트랙션 배터리가 긴 서비스 수명을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 하중-지탱 지지 구조물을 가지는 자동차 본체 및 트랙션 배터리를 가지는 자동차에 관한 것으로서, 트랙션 배터리는, 자동차 본체를 보강하기 위해서, 전술한 바와 같이 디자인되고 개발될 수 있는, 자동차 본체의 하부 측면 상의 지지 구조물에 연결된다. 트랙션 배터리의 하부차체 유닛의 어차피 견고하게 형성되는 바닥 본체의 도움으로, 하부차체 유닛은 트랙션 배터리의 배터리 셀을 배터리 하우징의 지지 플레이트로서 지지할 수 있고, 장갑 플레이팅으로서 보호할 수 있고, 그리고 열 교환기로서 냉각 채널의 도움으로 능동적으로 그리고/또는 수동적으로 냉각할 수 있고, 그에 따라, 자동차의 하부 영역 내에 구비된 자동차 트랙션 배터리가 긴 서비스 수명을 가질 수 있다.
이하에서, 첨부 도면을 참조하여 바람직한 예시적인 실시예를 이용하여 예로서 본 발명을 설명하며, 이하에서 도시된 특징들은 각각의 경우에 개별적으로 그리고 또한 조합으로 본 발명의 하나의 양태를 구성할 수 있다.
본 발명에 의해, 특히 또한 자동차 트랙션 배터리의 충분한 냉각에 의해서, 자동차 트랙션 배터리가 긴 서비스 수명을 가질 수 있게 하는 수단을 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 하부차체 유닛의 개략적인 사시도를 예로서 도시한다.
도 2는 배터리 셀 유닛이 삽입된, 도 1로부터의 하부차체 유닛의 개략적인 사시도를 예로서 도시한다.
도 3은 도 1로부터의 하부차체 유닛의 개략적인 단면도를 도시한다.
자동차를 보강하기 위한, 도 1에 도시된 하부차체 유닛(10)은 바닥 본체(12)를 가지고, 바닥 본체는 견고한 구성을 가지고, 길이방향으로 그리고 횡단 방향으로 연장되는 일체로 형성된 보강 리브(14)가 그러한 바닥 본체로부터 상향 돌출한다. 트랙션 배터리를 형성하기 위해서 배터리 셀 유닛(18)이 위쪽으로부터 내부로 삽입될 수 있는 수용 포켓(16)이, 교차하는 보강 리브(14)와 바닥 본체(12)의 외측 측벽 사이에 형성된다(도 2). 배터리 셀 유닛(18)은 서로 전기적으로 연결되고 전기 연결부(20)를 통해서 저장된 전기 에너지를 출력할 수 있고 그리고/또는 자동차의 구동 트레인에 의해서 기계적으로 생성된 전기 에너지를 저장 목적을 위해서 흡수할 수 있다. 바닥 본체(12)는 측방향으로 돌출하는 좌측 체결 플랜지(22) 및 대향하는, 측방향으로 돌출하는 우측 체결 플랜지(24)를 구비하고, 그러한 플랜지를 통해서 하부차체 유닛(10)이 자동차의 자동차 본체의 지지 구조물의 좌측 및 우측 길이방향 부재에 체결될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바닥 본체(12)가, 제1 연결부 및 제2 연결부에 연결되는 복수의 실질적으로 수평으로 연장되는 냉각 채널(26)을 가질 수 있다. 바닥 본체(12)는 상부 부분(28) 및, 예를 들어 용접에 의해서 상부 부분(28)에 연결되는 분리된 하부 부분(30)으로 구성될 수 있다. 여기에서, 냉각 채널(26)이, 예를 들어 밀링에 의해서, 하부 부분(30) 내로 도입될 수 있다. 상부 부분(28)은 상부 측면(32)을 형성하고, 그러한 상부 측면 상에는 배터리 셀 유닛(18)이 배치될 수 있고 그러한 상부 측면으로부터 보강 리브(14)가 돌출할 수 있다. 바닥 본체(12)의 재료 층(34)이 상부 측면(32)과 냉각 채널(26) 사이에 구비되고, 그러한 재료 층(34)에 의해서 냉각 채널(26)이 배터리 셀 유닛(18)으로부터 이격되고 충분하게 밀봉된다. 대안적으로, 상부 부분(28) 및 하부 부분(30)이 일체로 형성될 수 있고, 냉각 채널(26)이 특히 바닥 본체(12)의 압출에 의해서 형성된다.
도시된 예시적인 실시예에서, 하부차체 유닛(10)은, 특히, 바닥 본체(12)와 상이한 재료로 생성되는 분리된 충격 보호 층(36)을 가진다. 바닥 본체(12)는 알루미늄 재료로 생성될 수 있는 한편, 충격 보호 층(36)은 섬유 복합 재료로 생성될 수 있다. 충격 보호 층(36)은 바닥 본체(12)의 하부 측면(38) 상에 제공되고, 기저 표면으로부터의 급격한 동적 작용으로부터 바닥 본체(12)를 보호할 수 있다.

Claims (10)

  1. 자동차의 자동차 본체를 보강하기 위한 하부차체 유닛이며, 상기 하부차체 유닛은
    상기 자동차 본체의 정적인 하중과 동적인 하중 중 어느 하나 또는 이 두 하중 모두를 분산시키기 위해서 상기 자동차 본체로 연결될 수 있는 바닥 본체(12)와, 바닥 본체(12)로부터 수직으로 상향 돌출하는 보강 리브(14)를 포함하고,
    이때 바닥 본체(12)는 순수하게 전기적으로 자동차를 구동하기 위한 트랙션 배터리의 형성을 위한 배터리 셀 유닛(18)을 지지하기 위한 실질적으로 위쪽으로 향한 상부 측면(32)을 가지고,
    바닥 본체(12)는 상부 측면(32)을 냉각하기 위한 적어도 하나의 냉각 채널(26)을 가지고,
    바닥 본체(12)는 하향하는 하부 측면(38) 상에서 충격 보호 층(36)으로 장갑 플레이팅되고, 충격 보호 층(36)은 알루미늄 재료 또는 스틸 재료로 생성되고,
    보강 리브(14)는 바닥 본체(12)와 함께 자동차를 순수하게 전기적으로 구동하기 위한 트랙션 배터리의 형성을 위한 적어도 하나의 배터리 셀 유닛(18)을 수용하기 위한 수용 포켓(16)을 경계짓고,
    보강 리브(14)는 능동적으로 냉각되고,
    바닥 본체(12)는 냉각 채널(26)의 영역에서 수직 방향으로 높이(H)를 가지고, 냉각 채널(26)은 수직 방향으로 범위(h)를 가지며, 0.05≤h/H≤0.50인, 하부차체 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 냉각 채널(26)은 상부 측면(32)을 형성하는 재료 층(34)에 의해서 위쪽으로 완전히 폐쇄되도록 디자인되는 것을 특징으로 하는 하부차체 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 냉각 채널(26)은 컷팅에 의해서 또는 압출에 의해서 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 하부차체 유닛.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥 본체(12)는 냉각 채널(26) 및 상부 측면(32)을 형성하는 상부 부분(28), 및 견고한 디자인의 분리된 하부 부분(30)을 구비하고, 상부 부분(28) 및 하부 부분(30)은 냉각 채널(26)의 유동 횡단면을 제한하기 위해서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 하부차체 유닛.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바닥 본체(12)는 상기 자동차 본체의 지지 구조물의 좌측 길이방향 부재에 체결하기 위한 좌측 체결 플랜지(22) 및 지지 구조물의 우측 길이방향 부재에 체결하기 위한 우측 체결 플랜지(24)를 가지는 것을 특징으로 하는 하부차체 유닛.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 배터리 하우징 내로 삽입된 복수의 배터리 셀 유닛(18)을 포함하는, 순수하게 전기적으로 자동차를 구동하기 위한 트랙션 배터리이며, 상기 배터리 하우징은, 배터리 셀 유닛(18)을 지지하고 배터리 셀 유닛(18)에 열적으로 커플링된 지지 플레이트를 가지고, 상기 지지 플레이트는 자동차의 자동차 본체를 보강하기 위한, 제1항 또는 제2항에 따른 하부차체 유닛(10)으로서 구성되는, 트랙션 배터리.
  10. 하중-지탱 지지 구조물을 포함하는 자동차 본체와, 상기 자동차 본체를 보강하기 위한, 상기 자동차 본체의 하부 측면 상의 지지 구조물에 연결되는, 제9항에 따른 트랙션 배터리를 가지는 자동차.
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