RU2692465C2 - Кожух для аккумулятора (варианты) - Google Patents

Кожух для аккумулятора (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2692465C2
RU2692465C2 RU2016102733A RU2016102733A RU2692465C2 RU 2692465 C2 RU2692465 C2 RU 2692465C2 RU 2016102733 A RU2016102733 A RU 2016102733A RU 2016102733 A RU2016102733 A RU 2016102733A RU 2692465 C2 RU2692465 C2 RU 2692465C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
walls
casing
shaped guides
absorbing elements
corrugated
Prior art date
Application number
RU2016102733A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016102733A3 (ru
RU2016102733A (ru
Inventor
Саид НУЗИР
Уилльям Л. СТАНКО
Саид Давид БАРБАТ
Мохамед Ридха БАККУШ
Original Assignee
ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи filed Critical ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Publication of RU2016102733A publication Critical patent/RU2016102733A/ru
Publication of RU2016102733A3 publication Critical patent/RU2016102733A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2692465C2 publication Critical patent/RU2692465C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B62D21/155—Sub-frames or underguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/026—Connections by glue bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
    • B62D29/005—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material preformed metal and synthetic material elements being joined together, e.g. by adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/229—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

Изобретение относится к защитным конструкциям для кожухов аккумуляторов для аккумуляторов электрических транспортых средств. Согласно изобретению кожух аккумулятора для аккумулятора тягового электродвигателя транспортного средства включает в себя множество вытянутых ударопоглощающих элементов из полимера, армированного углеродным волокном, прикрепленных к стенкам кожуха. Ударопоглощающие элементы могут быть гофрированными элементами, которые имеют гребни и борозды, соединенные наклонными поверхностями, которые образуют трапециевидные пространства относительно сторон кожуха. Гребни выполнены с возможностью деформироваться в трапециевидное пространство в случае удара для поглощения ударных сил и защиты аккумулятора. Ударопоглощающие элементы могут удерживаться T-образными направляющими на внешней поверхности стенок кожуха или могут быть прикреплены адгезивом к сторонам кожуха. Техническим результатом изобретения является защита аккумулятора от повреждений. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное раскрытие относится к защитным конструкциям для кожухов аккумуляторов для аккумуляторов электрических транспортных средств.
Уровень техники
Электрические транспортные средства используют аккумуляторы, которые заключены в кожухе или корпусе, который собран на кузове транспортного средства. Аккумулятор может быть собран на кузове транспортного средства в месте, которое разнесено от передней, задней и боковых сторон транспортного средства. Например, аккумулятор может быть собран ниже пассажирского салона, в багажнике, перед пассажирским салоном или в продольно продолжающемся туннеле.
Аккумулятор должен быть защищен от повреждения при столкновении. Кожух аккумулятора может быть плотно скомпонован блоками литий-ионного аккумулятора или другими типами элементов аккумулятора. Деформация кожуха аккумулятора должна быть исключена для предотвращения внедрения кожуха в область, вмещающую элементы аккумулятора. Внедрения в кожух аккумулятора могут разрушать элементы аккумулятора и разливать содержимое элементов аккумулятора.
Когда кожух аккумулятора собран в центральном месте в транспортном средстве, например, под пассажирским салоном, доступно ограниченное пространство для смятия между боковой стороной кузова транспортного средства и кожухом аккумулятора. Большее пространство для смятия доступно между кожухом аккумулятора и передним или задним концами транспортного средства. В любой ситуации имеется давно испытываемая и неудовлетворенная потребность в эффективной и действенной легковесной конструкции для поглощения энергии от столкновения, которая снижает деформацию кожуха аккумулятора. Конструкция должна соответствовать требованиям ограниченного пространства для компоновки при обеспечении дополнительной жесткости узлу кожуха аккумулятора, включающему в себя ударопоглощающую конструкцию.
Некоторые способы защиты кожуха аккумулятора предлагают добавление балок и поперечных элементов на кожух аккумулятора или продолжающихся за пределы кожуха аккумулятора. Эти способы добавляют вес транспортному средству и требуют дополнительного пространства для компоновки балок и поперечных элементов. Следует избегать дополнительного веса, так как дополнительный вес неблагоприятно влияет на расход топлива. Увеличение требований к пространству для компоновки неблагоприятно влияет на свободу выбора проектных решений транспортного средства.
Вышеуказанные проблемы и другие проблемы решаются посредством данного раскрытия, как обобщено ниже.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту этого раскрытия раскрыт кожух для аккумулятора, который включает в себя множество стенок кожуха из алюминиевого сплава, расположенных вокруг аккумулятора, и множество гофрированных ударопоглощающих элементов, изготовленных из полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), прикрепленных к стенкам кожуха. Ударопоглощающие элементы имеют по меньшей мере один гребень и множество борозд, которые образуют множество трапециевидных пространств между ударопоглощающими элементами и стенками кожуха.
Согласно другим аспектам каждый из ударопоглощающих элементов может включать в себя по меньшей мере один гребень, который расположен параллельно стенке кожуха. Первая наклонная поверхность и вторая наклонная поверхность продолжаются от гребня к бороздам на противоположных сторонах гребня и по направлению к стенке кожуха под углом. Кожух может дополнительно содержать крепежный фланец, обеспеченный на первой стороне и второй стороне ударопоглощающих элементов, которые продолжаются параллельно стенкам кожуха. Крепежный фланец на первой стороне соединен с одной из первых наклонных поверхностей, а крепежный фланец на второй стороне соединен с одной из вторых наклонных поверхностей.
Кожух может дополнительно содержать множество T-образных направляющих, прикрепленных к стенкам кожуха, которые образуют приемники для ударопоглощающих элементов между двумя T-образными направляющими. T-образные направляющие продолжаются параллельно друг другу так, что каждый из крепежных фланцев ударопоглощающих элементов расположен между одной из T-образных направляющих и одной из стенок кожуха. Ударопоглощающие элементы поглощают удар, прикладываемый к кожуху, путем сжатия в трапециевидные пространства и по направлению к стенке кожуха.
Согласно другому аспекту этого раскрытия раскрыт кожух для аккумулятора, который содержит множество плоских алюминиевых стенок кожуха, расположенных вокруг аккумулятора, и множество плоских ударопоглощающих элементов, прикрепленных в ориентации торец к торцу, чтобы по существу закрывать стенки кожуха.
Кожух может дополнительно содержать множество T-образных направляющих, прикрепленных к стенкам кожуха, которые образуют приемники для ударопоглощающих элементов между двумя T-образными направляющими, которые продолжаются параллельно друг другу. Плоские ударопоглощающие элементы включают в себя первый крепежный фланец и второй крепежный фланец, которые расположены между одной из T-образных направляющих и одной из стенок кожуха. Плоские ударопоглощающие элементы могут быть прикреплены адгезивом к стенкам кожуха.
Согласно другому аспекту этого раскрытия раскрыт способ обеспечения ударопоглощающего кожуха аккумулятора для аккумулятора транспортного средства, имеющего тяговый электродвигатель, питаемый от аккумулятора. Способ содержит этапы, на которых: обеспечивают множество боковых сторон и верхнюю сторону и нижнюю сторону; собирают все из этих сторон вместе вокруг аккумулятора; и собирают множество ударопоглощающих элементов из полимера, армированного углеродным волокном, на сторонах для образования ударопоглощающего узла, который заключает кожух аккумулятора.
Согласно другим аспектам этого раскрытия, когда оно относится к способу, ударопоглощающие элементы из полимера, армированного углеродным волокном, могут быть гофрированы и иметь по меньшей мере один гребень и множество борозд, которые образуют множество трапециевидных пространств между ударопоглощающими элементами и сторонами кожуха. Каждый из ударопоглощающих элементов из полимера, армированного углеродным волокном, может включать в себя по меньшей мере один гребень, который расположен параллельно стороне кожуха, и первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, каждая из которых продолжается от по меньшей мере одного гребня к бороздам на противоположных сторонах по меньшей мере одного гребня. Наклонные поверхности продолжаются по направлению к стороне кожуха под углом, чтобы образовывать трапециевидное пространство со стороной, к которой ударопоглощающий элемент крепится. Ударопоглощающие элементы из полимера, армированного углеродным волокном, поглощают удар, прикладываемый к кожуху, путем сжатия в трапециевидные пространства и по направлению к стороне кожуха.
Согласно другим аспектам способа способ может дополнительно содержать этапы, на которых обеспечивают крепежный фланец на первой стороне и второй стороне ударопоглощающих элементов из полимера, армированного углеродным волокном, которые продолжаются параллельно стороне кожуха, и соединяют крепежный фланец на первой стороне и на второй стороне с одной из сторон кожуха.
Способ может дополнительно содержать этап, на котором обеспечивают множество T-образных направляющих на стороне кожуха, которые образуют приемники для ударопоглощающих элементов из полимера, армированного углеродным волокном, между двумя T-образными направляющими, которые продолжаются параллельно друг другу. Каждый из крепежных фланцев ударопоглощающих элементов из полимера, армированного углеродным волокном, может быть вставлен между одной из T-образных направляющих и одной из сторон кожуха.
Вышеуказанные аспекты этого раскрытия и другие аспекты описаны ниже со ссылкой на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схематический вид снизу транспортного средства, иллюстрирующий кожух аккумулятора, расположенный на раме транспортного средства под пассажирским салоном.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе первого варианта выполнения кожуха аккумулятора, включающего в себя гофрированные ударопоглощающие материалы из полимера, армированного углеродным волокном, (CFRP), обеспеченные на боковых сторонах и верхней стороне кожуха.
Фиг.3 представляет собой частично увеличенный вид в перспективе участка кожуха аккумулятора, проиллюстрированного на Фиг.2.
Фиг.4 представляет собой вид в частичном сечении участка кожуха аккумулятора, проиллюстрированного на Фиг.2.
Фиг.5 представляет собой вид в перспективе второго варианта выполнения кожуха аккумулятора, включающего в себя плоские ударопоглощающие элементы из полимера, армированного углеродным волокном, (CFRP), обеспеченные на боковых сторонах и верхней стороне кожуха.
Фиг.6 представляет собой частично увеличенный вид в перспективе участка кожуха аккумулятора, проиллюстрированного на Фиг.5.
Фиг.7 представляет собой вид в частичном сечении участка кожуха аккумулятора, проиллюстрированного на Фиг.5.
Фиг.8 представляет собой график деформации корпуса аккумулятора, сравнивающий два различных варианта выполнения корпуса аккумулятора, имеющих ударопоглощающие элементы, изготовленные согласно Фиг.2 и 5, соответственно.
Подробное описание
Проиллюстрированные варианты выполнения раскрыты со ссылкой на чертежи. Однако должно быть понятно, что раскрытые варианты выполнения предназначены, чтобы быть просто примерами, которые могут быть выполнены в различных и альтернативных формах. Фигуры не обязательно выполнены в масштабе, и определенные признаки могут быть преувеличены или минимизированы, чтобы показывать детали конкретных компонентов. Конкретные раскрытые конструктивные и функциональные детали не должны интерпретироваться как ограничивающие, а всего лишь как представляющие основу для изучения специалистом в области техники того, как применять раскрытые замыслы.
На Фиг.1 схематично проиллюстрировано транспортное средство 10 с аккумулятором 12 для тягового электродвигателя, питаемого от аккумулятора. Транспортное средство 10 включает в себя кузов 14, который поддерживается на раме 16. Тяговый электродвигатель 18 также собран на раме 16. Тяговый электродвигатель 18 представляет собой тяговый электродвигатель, питаемый от аккумулятора, который питается от аккумулятора 12 для приведения в движение колес 20. Кузов 14 включает в себя боковую сторону 22 кузова, передний бампер 24 и задний бампер 26. Аккумулятор 12 показан расположенным по центру под пассажирским салоном транспортного средства 10. Следует отметить, что имеется по существу большее количество пространства между аккумулятором и передним и задним бамперами 24 и 26 по сравнению с относительно более близким расстоянием от боковой стороны 22 кузова до аккумулятора 12. Столкновения с боковым ударом, которые приводят к смещению боковой стороны 22 кузова по направлению к аккумулятору 12, представляют большую проблему при выполнении ударопоглощающих элементов для аккумулятора 12 из-за уменьшенной величины пространства для смятия, доступного между боковой стороной 22 кузова и аккумулятором 12.
На Фиг.2-4 показан первый вариант выполнения кожуха аккумулятора, обозначенного в целом ссылочной позицией 28, включающий в себя нижнюю стенку 30 (показанную на Фиг.1) и верхнюю стенку 32. Передняя стенка 36 обращена к переднему бамперу 24 (показанному на Фиг.1), а задняя стенка 38 обращена к заднему бамперу 26 (показанному на Фиг.1). Кожух 28 аккумулятора включает в себя правую боковую стенку 40 и левую боковую стенку 42. Боковые стенки соединены на углах 44.
Ударопоглощающие элементы, обозначенные в целом ссылочной позицией 46, представляют собой ребристые или гофрированные крепления 46 из полимера, армированного углеродным волокном, (CFRP) для кожуха 28 аккумулятора. Гофрированные крепления 46 из CFRP имеют чередующиеся борозды 48 и гребни 50. Борозды 48 представляют собой плоские области, которые являются смежными с одной из стенок кожуха (38 на Фиг.4). Гребни 48 представляют собой плоские области, которые разнесенные от одной из стенок кожуха. Гребни 50 и борозды 48 соединены наклонными поверхностями 52 и 54 на первой и второй сторонах каждого гребня 50. Гребни 50 и борозды 48 образуют трапециевидные пространства 55 между ударопоглощающими элементами и стенками кожуха.
Гофрированные крепления 46 из CFRP включают в себя армирующие волокна из углеродного волокна, которые ориентированы, чтобы продолжаться по существу в направлении, соответствующем длине гофрированных креплений 46 из CFRP. Углеродные волокна ориентированы, чтобы продолжаться параллельно гребням 50 и бороздам 48. Крепления из CFRP по существу закрывают (понимается, как по меньшей мере 90 % покрытие) стороны кожуха. Углеродные волокна заключены в полимерной смоле для образования гофрированных креплений 46 из CFRP. В одном примере гофрированное крепление из CFRP может иметь толщину 2,0 мм.
T-образные направляющие 56 либо собраны на стенках кожуха 28, либо сформованы за одно целое со стенками кожуха 28. T-образные направляющие 56 расположены так, чтобы быть параллельными следующим смежным T-образным направляющим 56. Борозды 48 могут быть частично приняты между стенкой кожуха и T-образными направляющими, как показано на Фиг.4, чтобы удерживать ударопоглощающие элементы 46 на кожухе 28. Участки борозд 48, которые принимаются T-образными направляющими, могут называться крепежными фланцами 58. В одном примере, который был испытан при моделировании, кожух и T-образные направляющие могут быть алюминиевым сплавом 1,0 мм толщиной, таким как AL6061-T6, и имели массу 27 кг.
На Фиг.5-7 показан второй вариант выполнения кожуха аккумулятора, обозначенного в целом ссылочной позицией 60, включающий в себя нижнюю стенку 30 (показанную на Фиг.1) и верхнюю стенку 62. Передняя стенка 66 обращена к переднему бамперу 24 (показанному на Фиг.1), а задняя стенка 68 обращена к заднему бамперу 26 (показанному на Фиг.1). Кожух 60 аккумулятора включает в себя правую боковую стенку 70 и левую боковую стенку 72. Боковые стенки соединены на углах 74.
Ударопоглощающие элементы, обозначенные в целом ссылочной позицией 76, представляют собой плоские крепления 76 из полимера, армированного углеродным волокном, (CFRP) для кожуха 60 аккумулятора. Крепления 76 из CFRP включают в себя армирующие волокна из углеродного волокна, которые ориентированы, чтобы продолжаться по существу в направлении соответствующей длины гофрированных креплений 76 из CRFP. Углеродные волокна заключены в полимерной смоле для образования гофрированных креплений 76 из CRFP. В одном примере гофрированные крепления 46 из CFRP могут иметь толщину 2,0 мм. Крепления 46 из CFRP по существу закрывают (понимается, как 90% покрытие) стороны кожуха.
T-образные направляющие 78 либо собраны на стенках кожуха 60, либо сформованы за одно целое со стенками кожуха 60. T-образные направляющие 78 расположены так, чтобы быть параллельными следующим смежным T-образным направляющим 78. В одном примере кожух и T-образные направляющие могут быть алюминиевым сплавом 1,0 мм толщиной, таким как AL6061-T6, и имели массу 27 кг при испытании.
Ударопоглощающие элементы 76 могут быть частично приняты между стенкой кожуха и T-образными направляющими, как показано на Фиг.7, чтобы удерживать ударопоглощающие элементы 46 на кожухе 28. В одном примере кожух и T-образные направляющие могут быть 1,0 мм толщиной и могут быть образованы из алюминиевого сплава. Альтернативно, плоские ударопоглощающие элементы могут быть прикреплены адгезивом к стенкам кожуха.
На Фиг.8 график иллюстрирует деформацию корпуса аккумулятора в миллиметрах с течением времени. Результаты смоделированного испытания для основного стального кожуха аккумулятора, изготовленного из 1,5 мм стали HSLA 450, имеющей массу 52 кг при испытании, сравнивались с каждым из двух вариантов выполнения, описанных выше. Результаты испытания для варианта выполнения кожуха 28 аккумулятора, проиллюстрированного на Фиг.2-4, с гофрированным CFRP показывают, что деформация корпуса аккумулятора привела к максимальной смоделированной деформации аккумулятора чуть менее 75 мм в течение периода 15 мс. Результаты смоделированного испытания для варианта выполнения, проиллюстрированного на Фиг.5-7, кожуха 60 аккумулятора привели к максимальной деформации приблизительно 85 мм в течение периода около 15 мс. Оба кожуха 28 или 60 аккумулятора привели к значительному уменьшению деформации корпуса аккумулятора по сравнению с основным стальным кожухом аккумулятора без ударопоглощающих элементов 46 (или 76), который предполагает около 440 мм смятия в течение периода 80 миллисекунд.
Варианты выполнения, описанные выше, представляют собой конкретные примеры, которые не описывают все возможные формы раскрытия. Признаки проиллюстрированных вариантов выполнения могут быть объединены для образования дополнительных вариантов выполнения раскрытых замыслов. Формулировки, используемые в описании, являются формулировками описания, а не ограничения. Объем охраны следующей далее формулы изобретения шире, чем в конкретно раскрытых вариантах выполнения, а также включает в себя преобразования проиллюстрированных вариантов выполнения.

Claims (12)

1. Кожух для аккумулятора, содержащий:
множество стенок кожуха из алюминиевого сплава, расположенных вокруг аккумулятора; и
множество гофрированных ударопоглощающих элементов, образованных из армированного углеродным волокном полимера, прикрепленных к по меньшей мере одной из стенок кожуха, которые имеют по меньшей мере один гребень и множество борозд, которые образуют множество трапециевидных пространств между ударопоглощающими элементами и стенками кожуха, причем каждый из ударопоглощающих элементов включает в себя по меньшей мере один гребень, который расположен параллельно стенке кожуха, а также первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, каждая из которых продолжается от указанного по меньшей мере одного гребня до борозд на противоположных сторонах указанного по меньшей мере одного гребня и по направлению к стенке кожуха под углом;
крепежный фланец, обеспеченный на первой стороне и второй стороне ударопоглощающих элементов, которые продолжаются параллельно стенкам кожуха, причем крепежный фланец на первой стороне соединен с одной из первых наклонных поверхностей, а крепежный фланец на второй стороне соединен с одной из вторых наклонных поверхностей; и
множество T-образных направляющих, прикрепленных к стенкам кожуха, которые образуют приемники для ударопоглощающих элементов между двумя T-образными направляющими, которые продолжаются параллельно друг другу, причем каждый из крепежных фланцев ударопоглощающих элементов расположен между одной из T-образных направляющих и одной из стенок кожуха.
2. Кожух для аккумулятора, содержащий:
множество стенок, прикрепленных к аккумулятору;
множество T-образных направляющих, прикрепленных к стенкам; и
множество гофрированных элементов, имеющих гребни и борозды, образующие трапециевидные пространства между гребнями и стенками, причем каждый гофрированный элемент имеет фланцы на противоположных сторонах, которые принимаются между двумя из указанных T-образных направляющих для удерживания гофрированного элемента на одной из стенок.
3. Кожух по п.2, в котором гребни гофрированных элементов являются параллельными стенке и в котором от гребней продолжаются первая наклонная поверхность и вторая наклонная поверхность до борозд на противоположных сторонах каждого гребня и по направлению к стенке под углом.
4. Кожух по п.3, в котором фланцы предусмотрены на первой стороне и второй стороне гофрированных элементов и продолжаются параллельно стенкам, при этом фланец на первой стороне соединен с одной из первых наклонных поверхностей, а фланец на второй стороне соединен с одной из вторых наклонных поверхностей.
5. Кожух по п.4, в котором Т-образные направляющие образуют приемники для гофрированных элементов между двумя T-образными направляющими и являются параллельными друг другу, при этом каждый из фланцев гофрированных элементов расположен между одной из Т-образных направляющих и одной из стенок.
RU2016102733A 2015-02-11 2016-01-28 Кожух для аккумулятора (варианты) RU2692465C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/619,361 2015-02-11
US14/619,361 US9662997B2 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Method and apparatus for attaching a crushable carbon fiber reinforced polymer structure to the outer surface of a battery enclosure

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016102733A RU2016102733A (ru) 2017-08-01
RU2016102733A3 RU2016102733A3 (ru) 2019-04-19
RU2692465C2 true RU2692465C2 (ru) 2019-06-25

Family

ID=56451032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016102733A RU2692465C2 (ru) 2015-02-11 2016-01-28 Кожух для аккумулятора (варианты)

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9662997B2 (ru)
CN (1) CN205406571U (ru)
MX (1) MX2016001868A (ru)
RU (1) RU2692465C2 (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10439183B2 (en) 2015-02-11 2019-10-08 Ford Global Technologies, Llc Impact absorbing elements attached to the outer surface of a battery enclosure
US9656571B2 (en) * 2015-02-11 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Battery enclosure having T-shaped guides on the outer surface for stiffeners and impact absorbing elements
US9662997B2 (en) 2015-02-11 2017-05-30 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for attaching a crushable carbon fiber reinforced polymer structure to the outer surface of a battery enclosure
WO2018033880A2 (en) 2016-08-17 2018-02-22 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
EP3566253B1 (en) 2017-01-04 2022-12-28 Shape Corp. Battery support structure for a vehicle
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
WO2018213306A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
WO2019055658A2 (en) 2017-09-13 2019-03-21 Shape Corp. VEHICLE BATTERY TRAY WITH TUBULAR PERIPHERAL WALL
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
EP3759761A4 (en) 2018-03-01 2021-09-08 Shape Corp. COOLING SYSTEM INTEGRATED IN VEHICLE BATTERY COMPARTMENT
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
EP3575071A1 (en) 2018-05-30 2019-12-04 Crompton Technology Group Limited Composite components
DE102018210663A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Akkupack
EP3636364A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-15 Outokumpu Oyj Method for manufacturing a crash frame of a battery compartment for battery electric vehicles
CN111081905B (zh) * 2018-10-18 2023-09-01 宁德新能源科技有限公司 一种包装袋以及一种电池
CN109742277B (zh) * 2018-12-14 2022-03-04 华侨大学 一种加强型的高效防护电池箱
CN109742278B (zh) * 2018-12-21 2021-11-02 华侨大学 一种带有层级结构的电池装置
US10476061B1 (en) * 2018-12-31 2019-11-12 Chongqing Jinkang New Energy Vehicle Co., Ltd. Electric vehicle cabin floor structure
US11955651B2 (en) * 2019-01-09 2024-04-09 Byd Company Limited Power battery pack and electric vehicle
CN111697176B (zh) * 2020-05-12 2022-10-04 湖北吉利太力飞车有限公司 一种电池包的防撞装置及电动飞机
DE102022101036B3 (de) 2022-01-18 2023-02-23 Azl Aachen Gmbh Abdeckeinheit zum Verschließen eines Batteriegehäuses eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und Verfahren zur Herstellung einer Abdeckeinheit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100210949B1 (ko) * 1996-12-26 1999-07-15 정몽규 전기자동차의 배터리 트레이
US6300005B1 (en) * 1999-03-17 2001-10-09 Gnb Technologies, Inc. Battery with container compartment and end wall stiffening block
US6492058B1 (en) * 1999-02-26 2002-12-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
RU2523441C1 (ru) * 2011-02-16 2014-07-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Кожух элемента и монтажная конструкция для кожуха элемента

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2671599A (en) 1950-07-25 1954-03-09 Alfred S Price Storage battery top protector
JPS6058330A (ja) * 1983-08-31 1985-04-04 三菱レイヨン株式会社 炭素繊維強化プラスチツク製筐体
JPS62130064U (ru) 1986-02-12 1987-08-17
US5156225A (en) 1990-07-30 1992-10-20 Murrin Craig M Electric battery as structural component of vehicle
US5791118A (en) * 1995-07-28 1998-08-11 Jordan; Kurt M. Energy absorbing fiberglass sandwich panel with corrugated core
US6279300B1 (en) 1999-02-12 2001-08-28 Ebrahim Simhaee Method of manufacturing air cell dunnage
JP3887145B2 (ja) 2000-05-25 2007-02-28 矢崎総業株式会社 バッテリカバーの衝撃吸収構造
US20030124315A1 (en) 2001-12-28 2003-07-03 Grochoski Chester F. Reflective, lateral heat distributing insulation blanket
US7338038B2 (en) * 2004-03-12 2008-03-04 Dow Global Technologies, Inc. Impact absorption structure
SE528555C2 (sv) 2005-04-01 2006-12-12 Nilar Int Ab Ett hölje för ett slutet batteri
JP4772614B2 (ja) 2005-07-29 2011-09-14 三星エスディアイ株式会社 電池モジュール
JP5227752B2 (ja) * 2007-11-26 2013-07-03 日立マクセル株式会社 密閉型電池、及びこの密閉型電池を用いた電池パックと、この電池パックを搭載した電子機器
US8632902B2 (en) 2007-12-06 2014-01-21 GM Global Technology Operations LLC Device for retaining a battery
JP2010116175A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Konica Minolta Business Technologies Inc 梱包装置
JP5276419B2 (ja) * 2008-12-01 2013-08-28 住友軽金属工業株式会社 角型容器用アルミニウム合金板
DE102008059941A1 (de) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Batterieeinheit mit einer Mehrzahl von zylindrischen Einzelzellen
DE102009030016A1 (de) 2009-06-23 2010-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Spannungsversorung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlerblock
DE102009053138A1 (de) 2009-11-05 2011-05-12 Rehau Ag + Co. Energieabsorbiervorrichtung
DE102010024320B4 (de) 2010-06-18 2020-11-26 Audi Ag Vorrichtung zum Halten einer Batterie in einer Fahrzeugkarosserie
DE102010035367B4 (de) 2010-08-25 2021-06-24 Audi Ag Crashenergieabsorbierende Anordnung für ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb oder Elektroantrieb
DE102010048102A1 (de) 2010-10-09 2012-04-12 Audi Ag Fahrzeug mit einer Crashenergie absorbierbaren Traktionsbatterie
DE102010050826A1 (de) 2010-11-09 2012-05-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Anordnung zumindest einer Traktionsbatterie
KR101201740B1 (ko) * 2010-11-12 2012-11-15 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈
DE102010043899A1 (de) 2010-11-15 2012-05-16 Behr Gmbh & Co. Kg Batteriegehäuse zur Aufnahme zumindest einer Batteriezelle
DE112011103795B4 (de) * 2010-11-17 2018-03-22 Lg Hausys, Ltd. Wärmeabführungsfilm sowie Batterieanordnung, Batteriemodul und Außengehäuse mit Wärmeabführungs- und Wärmeabstrahlungsfunktionen
DE102010051745B4 (de) 2010-11-19 2012-06-28 Benteler Automobiltechnik Gmbh PKW mit Schutzbauteil
US20120261206A1 (en) 2010-11-30 2012-10-18 Shunsuke Yasui Battery block, battery module, and battery pack arrangement structure
US8696051B2 (en) 2010-12-22 2014-04-15 Tesla Motors, Inc. System for absorbing and distributing side impact energy utilizing a side sill assembly with a collapsible sill insert
DE102011002650B4 (de) 2011-01-13 2023-12-07 Ford Global Technologies, Llc Kraftfahrzeug
KR101292984B1 (ko) 2011-08-22 2013-08-02 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 모듈
JP5831044B2 (ja) * 2011-08-25 2015-12-09 株式会社Ｇｓユアサ 電池
DE102011120960A1 (de) 2011-10-20 2013-04-25 Volkswagen Ag Batterieanordnung in einem Fahrzeug
DE102011086050A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Sb Limotive Company Ltd. Batteriezelle, Batterie und Kraftfahrzeug
DE102011118284A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Daimler Ag Energiespeichergehäuse für ein Fahrzeug
EP2786439B1 (de) 2011-11-30 2016-08-31 ads-tec GmbH Flachzelle für ein akkupack
DE102011120010A1 (de) 2011-12-02 2013-06-06 Daimler Ag Batterie für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer solchen Batterie
CN102593399A (zh) 2012-03-09 2012-07-18 苏州佳世达电通有限公司 电池的封装结构
FR2989322B1 (fr) 2012-04-17 2018-01-26 Renault S.A.S Elements de renforcement contre des efforts exterieurs pour une batterie d'alimentation de puissance
WO2013180611A1 (en) 2012-06-01 2013-12-05 Autoliv Development Ab An impact protection device for a vehicle and a method for using such a device.
DE102012012294B4 (de) 2012-06-20 2014-01-02 Audi Ag Fahrzeug mit einer Batterieanordnung
US9287536B2 (en) * 2012-08-07 2016-03-15 John E. Waters Battery module construction
DE102012015919A1 (de) 2012-08-10 2014-02-13 Daimler Ag Batteriegehäuse für einen Kraftwagen und Verfahren zum Herstellen eines Batteriegehäuses
JP6044186B2 (ja) 2012-08-30 2016-12-14 ソニー株式会社 電池パックおよび電動車両
TW201421776A (zh) 2012-11-19 2014-06-01 Csb Battery Co Ltd 車用電池之電池盒
US9193316B2 (en) * 2013-05-20 2015-11-24 GM Global Technology Operations LLC Battery enclosure systems and methods
CN203434226U (zh) 2013-09-13 2014-02-12 重庆平伟科技(集团)有限公司 一种汽车蓄电池盒
CN103730616A (zh) 2014-01-24 2014-04-16 大连理工大学 电动汽车电池箱波纹夹芯防护结构
US9662997B2 (en) 2015-02-11 2017-05-30 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for attaching a crushable carbon fiber reinforced polymer structure to the outer surface of a battery enclosure
US9656571B2 (en) * 2015-02-11 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Battery enclosure having T-shaped guides on the outer surface for stiffeners and impact absorbing elements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100210949B1 (ko) * 1996-12-26 1999-07-15 정몽규 전기자동차의 배터리 트레이
US6492058B1 (en) * 1999-02-26 2002-12-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
US6300005B1 (en) * 1999-03-17 2001-10-09 Gnb Technologies, Inc. Battery with container compartment and end wall stiffening block
RU2523441C1 (ru) * 2011-02-16 2014-07-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Кожух элемента и монтажная конструкция для кожуха элемента

Also Published As

Publication number Publication date
US10059382B2 (en) 2018-08-28
US20170217503A1 (en) 2017-08-03
US20160233460A1 (en) 2016-08-11
RU2016102733A3 (ru) 2019-04-19
US9662997B2 (en) 2017-05-30
RU2016102733A (ru) 2017-08-01
CN205406571U (zh) 2016-07-27
MX2016001868A (es) 2016-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2692465C2 (ru) Кожух для аккумулятора (варианты)
RU2669572C2 (ru) Кожух для аккумуляторной батареи тягового электродвигателя для электрического транспортного средства и способ обеспечения ударопоглощающего кожуха аккумуляторной батареи для аккумуляторной батареи транспортного средства (варианты)
US11760182B2 (en) Battery structure and protector
JP5823487B2 (ja) 車両および関連付けられたエネルギーリザーバ支持体
US9061712B2 (en) Understructure for a vehicle
US9660234B2 (en) Battery enclosure with arc-shaped elongated impact absorbing ribs
US9126637B2 (en) Motor vehicle rear
US9821678B2 (en) Battery enclosure having T-shaped guides on the outer surface for stiffeners and impact absorbing elements
US11135909B2 (en) Storage cell unit for a motor vehicle and motor vehicle comprising a storage cell unit
US11518227B2 (en) Battery box with reinforcement element
US10439183B2 (en) Impact absorbing elements attached to the outer surface of a battery enclosure
US20140062129A1 (en) Impact deflection and absorption structure
CN112455548A (zh) 车辆下部结构
KR20210087522A (ko) 저부 충돌 차폐물을 갖는 전기차 배터리 팩
CN114008840A (zh) 蓄电电池和车辆
US20220363122A1 (en) Under body structure of automobile
KR20140034505A (ko) 자동차용 배터리 스택
CA3008097A1 (en) Electrical equipment compartment for integration in a deformable driver cabin for an urban railway vehicle
RU2817102C1 (ru) Конструкция транспортного средства
CN220535386U (zh) 一种电池包、车身结构及车辆
CN113859364B (zh) 电动汽车
RU2814533C1 (ru) Боковая конструкция транспортного средства
KR20240033724A (ko) 차량용 배터리 케이스
KR20190081055A (ko) 차체 언더 플로어 보강 구조

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210129