WO2006100005A2 - Vehicle battery - Google Patents

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WO2006100005A2
WO2006100005A2 PCT/EP2006/002502 EP2006002502W WO2006100005A2 WO 2006100005 A2 WO2006100005 A2 WO 2006100005A2 EP 2006002502 W EP2006002502 W EP 2006002502W WO 2006100005 A2 WO2006100005 A2 WO 2006100005A2
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vehicle battery
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Andreas Ebert
Jens Riedel
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
    • 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
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    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a vehicle battery having the features of the preamble of claim 1.
  • a device which is intended to prevent damage to functional parts in the event of a rear impact, which are arranged in the motor vehicle in the direction of travel in front of the battery.
  • the vehicle battery in the rear of a motor vehicle is fixed immovably on a support plate.
  • the support plate is pivotally connected via a rear-side pivot bearing with the bottom plate of the motor vehicle.
  • the support plate is movably connected via a slotted guide with the floor panel.
  • the carrier plate is forcibly swiveled by this turns with the front in the direction of travel battery area from the vehicle side region to the vehicle longitudinal center.
  • the invention has for its object to provide protection of the battery and / or other functional parts in the vehicle in a collision with simple means.
  • the protective device is designed in the manner of a barrier against a vehicle part striking the vehicle battery. It is arranged on the battery housing itself, so that the vehicle battery is effective as a carrier of the protective device.
  • the protection device can already be arranged in the motor vehicle on the vehicle battery before the vehicle battery is installed. Subsequent cumbersome mounting of the protective device after installation of the vehicle battery is eliminated.
  • the protective device may be part of the battery housing itself or be attached as a separate unit to the battery case.
  • the protective device Arranged as a barrier directly on the battery housing, the protective device can easily achieve effective protection of the vehicle battery itself and / or of additional components or functional elements arranged thereon.
  • the protective device acts as impact protection. This impact protection begins with a collision with another vehicle or a collision with another. Obstacle which in particular takes place parallel to the vehicle longitudinal direction acting on the battery case or arranged on the battery housing functional element by a Vehicle part (eg by a seat cross member) from. In this case, the protective device deforms in mechanical contact with the vehicle part. The deformation of the barrier reduces energy. The battery itself or existing functional elements remain protected against damage or mechanical shearing. Thus, short circuit and fire hazard after an accident can be avoided structurally simple and inexpensive.
  • Claim 3 supports a mechanically stable arrangement of the protective device.
  • the protective device is permanently attached to the battery housing by means of welding or riveting, for example.
  • Claims 4 to 9 relate to preferred embodiments of the protection device.
  • the forces transmitted by a rear-end collision or by another obstacle into the relevant vehicle part can be advantageously influenced.
  • the arrangement of vehicle parts in the motor vehicle can be changed and optimized, without damaging the vehicle battery after an impact, rear-end collision, etc. of the motor vehicle.
  • the seat forward displacement of the rearmost seat row can be optimized so that a larger salvage space is created.
  • the bracket can be effective as a carrying handle or as a receptacle for manual or automated assembly of the vehicle battery.
  • proposed functional elements can remain arranged even after the installation of the vehicle battery in a vehicle to the battery case, as they are protected by the protective device from damage. In particular, in electrical or electronic meetingselemen- th can therefore be dispensed with a cumbersome and costly electrical connection of the functional element from another location within the vehicle to the vehicle battery.
  • the functional element may alternatively have a different function within the vehicle regardless of the battery function.
  • the battery housing may also be useful for positioning the functional element if this is the optimal location (e.g., cost and / or cable length criteria) for the functional element in the vehicle.
  • Claims 13 and 14 relate to preferred embodiments of functional elements.
  • the vehicle battery is formed in a preferred embodiment for an electric drive of a motor vehicle.
  • the vehicle battery is preferably designed as a high-voltage component. This vehicle battery is used in particular for an electric drive of a motor vehicle. there The vehicle battery can emit electrical energy when accelerating the vehicle. When braking this vehicle battery takes on electrical energy again.
  • the vehicle battery is used in a vehicle with a hybrid drive.
  • This motor vehicle has a combined drive, i. a hybrid drive, in particular an electric drive (by means of the aforementioned vehicle battery) and an internal combustion engine drive.
  • the vehicle battery used for an electric drive has in particular a package with battery cells and a functional element in the form of a battery control unit.
  • FIG. 3 is a schematic side view of a vehicle rear portion with built-in vehicle battery of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows the side view according to FIG. 3 after a rear impact
  • the vehicle battery - hereafter referred to as battery 1 - as shown in FIG. 1 has a protective device in the form of a transverse cut approximately U-shaped protective bracket 2, wherein the two U-legs are different lengths and deviate from a parallel orientation to each other.
  • the protective device of all embodiments has the purpose of protecting the battery 1 and a functional element arranged on its battery housing 3 in the form of a battery control unit 4 from mechanical damage.
  • the battery housing 3 is the carrier of the protective device and the battery control unit 4.
  • the protective device is permanently attached to a housing cover side 5 of the battery case 3.
  • a suitable attachment method e.g. Welding or riveting used.
  • the battery control unit 4 is also secured by suitable fastening means on the housing cover side 5 of the battery case 3.
  • the protective device is effective as a barrier for a vehicle part striking the battery 1, as will be explained later.
  • the protruding on the housing cover side 5 of the flat housing surface 6 of the battery case 3 guard 2 has a total of three mutually angled stirrup legs.
  • a first stirrup leg 7 has a stirrup-free end 8.
  • a second ironing leg 9 adjoins, which is arranged approximately at right angles to the housing surface 6.
  • the first bracket leg 7 and the second bracket leg 9 are arranged at an angle between 90 ° and 180 ° to each other.
  • a third bracket leg 10 is provided, which adjoins the side facing away from the first bracket leg 7 of the second stirrup leg 9. This third bracket leg 10 is plane-parallel to the housing surface 6 and is there inextricably linked to the battery case 3.
  • the ironing-free end 8 is arranged with respect to the second ironing leg 9 in the direction away from the battery control unit 4.
  • This design allows the guard 2 with his Bügelschenkein 7, 9, 10 acts as a barrier or as a deflector to vehicle parts that would hinder unimpeded example of a collision on the battery 1 and the battery control unit 4 and would cause damage.
  • the embodiment of the protective device according to FIG. 2 in the form of a protective wedge 11 has a wedge-like cross section with a wedge leg arranged at an acute angle to the housing surface 6.
  • This wedge leg 12 is formed as a protective plate 12, which would affect a vehicle part in a collision.
  • the protective plate 12 extends in the direction of the battery control unit 4 rising, i. the wedge angle w formed by the protective wedge 11 in cross-section is opened to the battery control unit 4.
  • the protective device may be constructed of metal strips arranged angled away from one another. Instead of metallic sheet metal strips also suitable plastic strips can be used. Preferably, the metal strips are integrally connected.
  • the protective device is produced in particular by a sheet bent several times and optionally punched from a raw sheet.
  • the battery 1 is installed in a motor vehicle, for example, in the rear area in a spare wheel well 13 (FIG. 3).
  • the battery 1 by means of a visible in Fig. 1 and Fig. 2 mounting rail construction 14 in not closer illustrated manner attached to the body of the motor vehicle, in particular screwed.
  • the battery 1 is designed in particular as a high-voltage component and is used by the battery control unit 4 for the electric drive of a hybrid drive of a so-called hybrid vehicle as a motor vehicle.
  • a schematically illustrated seat cross member 16 of a rear row of seats of the motor vehicle is arranged.
  • the battery 1 is a Queenelle 17 of the seat cross member 16 faces.
  • the battery 1 can be displaced forward due to the impact in the direction of travel 15.
  • the function of the protection device intervenes as a barrier and damage protection for the battery 1 and the battery control unit 4.
  • the protective bar 2 is arranged on the battery 1 in such a way that it captures and deforms the carrier-free end 17 (FIGS. 4, 5). Although at the same time the guard 2 can be deformed in mechanical contact with the carrier free end 17. As a result, impact energy is advantageously reduced. However, the carrier-free end 17 remains in engagement with the guard 2. Thus, the guard 2 acts reliably as a barrier against any damage to the battery 1 and its battery control unit 4 by the carrier free end 17th
  • the protective wedge 11 or its protective plate 12 also acts as a barrier.
  • the carrier free end 17 hits the protective plate 12. Both parts may be damaged by the impact be deformed and thereby reduce impact energy. Due to the wedge angle w, the protective plate 12 and the carrier free end 17 also partially slide along each other. Overall, shock-like, damage-causing contacts between Suzierde 17 on the one hand and battery case 3 and battery control unit 4 on the other hand are avoided. Due to the wedge angle w, the protective plate 12 is so far away from the housing surface 6 that the battery 1 itself or the battery control unit 4 are not damaged.

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Abstract

The invention relates to a vehicle battery (1), cooperating with a protective device (2) for protection against damage in a motor vehicle. The protective device (2) is embodied as a type of barrier against an incident vehicle part (16, 17) arranged on the battery housing (3, 6) with the vehicle battery (1) as support for the protective device (2).

Description

Fahrzeugbatterie vehicle battery
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbatterie mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to a vehicle battery having the features of the preamble of claim 1.
Bei einem starken Auffahrunfall eines Kraftfahrzeuges kann dessen Batterie beschädigt oder zerstört werden, wodurch die Stromversorgung und somit technische Funktionen des Kraftfahrzeugs ausfallen können.In a strong rear-end collision of a motor vehicle whose battery can be damaged or destroyed, whereby the power supply and thus technical functions of the motor vehicle can fail.
Aus DE 199 32 115 Al ist eine Vorrichtung bekannt, welche im Falle eines Heckaufpralls Beschädigungen von Funktionsteilen verhindern soll, die im Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung vor der Batterie angeordnet sind. Dabei ist die Fahrzeugbatterie im Heckbereich eines Kraftfahrzeuges unbeweglich auf einer Trägerplatte befestigt. Die Trägerplatte ist über ein heck- seitiges Drehlager mit dem Bodenblech des Kraftfahrzeugs schwenkbeweglich verbunden. Im vorderen Bereich ist die Trägerplatte über eine Kulissenführung mit dem Bodenblech beweglich verbunden. Im Falle eines Heckaufpralls wird die Trägerplatte zwangsverschwenkt, indem diese sich mit dem in Fahrtrichtung vorderen Batteriebereich aus dem Fahrzeugseitenbereich zur Fahrzeuglängsmitte hin dreht . Dadurch werden im Fahrzeugseitenbereich vor der Batterie angebrachte Funktionsteile von der weggedrehten und nach vorne verlagerten Batterie nicht beschädigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutz der Batterie und/oder anderer Funktionsteile im Kraftfahrzeug bei einem Auffahrunfall mit einfachen Mitteln zu erzielen.From DE 199 32 115 Al a device is known which is intended to prevent damage to functional parts in the event of a rear impact, which are arranged in the motor vehicle in the direction of travel in front of the battery. In this case, the vehicle battery in the rear of a motor vehicle is fixed immovably on a support plate. The support plate is pivotally connected via a rear-side pivot bearing with the bottom plate of the motor vehicle. In the front region, the support plate is movably connected via a slotted guide with the floor panel. In the case of a rear impact, the carrier plate is forcibly swiveled by this turns with the front in the direction of travel battery area from the vehicle side region to the vehicle longitudinal center. As a result, functional parts mounted in the vehicle side area in front of the battery are not damaged by the battery which has been turned away and displaced forwards. The invention has for its object to provide protection of the battery and / or other functional parts in the vehicle in a collision with simple means.
'Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst. 'This object is solved by the feature combination of claim 1.
Erfindungsgemäß ist die Schutzvorrichtung nach Art einer Barriere gegen ein auf die Fahrzeugbatterie auftreffendes Fahrzeugteil ausgebildet. Sie ist an dem Batteriegehäuse selbst angeordnet, so dass die Fahrzeugbatterie als Träger der Schutzvorrichtung wirksam ist. Somit kann die Schutzvorrichtung bereits vor dem Einbau der Fahrzeugbatterie in dem Kraftfahrzeug an der Fahrzeugbatterie angeordnet sein. Eine nachträgliche umständliche Montage der Schutzvorrichtung nach Einbau der Fahrzeugbatterie entfällt.According to the invention, the protective device is designed in the manner of a barrier against a vehicle part striking the vehicle battery. It is arranged on the battery housing itself, so that the vehicle battery is effective as a carrier of the protective device. Thus, the protection device can already be arranged in the motor vehicle on the vehicle battery before the vehicle battery is installed. Subsequent cumbersome mounting of the protective device after installation of the vehicle battery is eliminated.
Die Schutzvorrichtung kann Bestandteil des Batteriegehäuses selbst sein oder als separate Einheit an dem Batteriegehäuse befestigt sein.The protective device may be part of the battery housing itself or be attached as a separate unit to the battery case.
Als Barriere unmittelbar an dem Batteriegehäuse angeordnet kann die Schutzvorrichtung auf einfache Weise einen wirksamen Schutz der Fahrzeugbatterie selbst und/oder von daran angeordneten zusätzlichen Bauteilen bzw. Funktionselementen erzielen. Die Schutzvorrichtung wirkt dabei als Anprallschutz. Dieser Anprallschutz fängt bei einem Auffahrunfall mit einem anderen Fahrzeug oder einem Zusammenstoß mit einem anderen . Hindernis die insbesondere parallel zur Fahrzeuglängsrichtung erfolgende Beaufschlagung des Batteriegehäuses oder eines am Batteriegehäuse angeordneten Funktionselementes durch ein Fahrzeugteil (z.B. durch einen Sitzquerträger) ab. Dabei deformiert die Schutzvorrichtung im mechanischen Kontakt mit dem Fahrzeugteil. Durch die Deformation der Barriere wird E- nergie abgebaut. Die Batterie selbst bzw. an ihr vorhandene Funktionselemente bleiben vor Beschädigung oder mechanischer Abscherung geschützt. Somit können auch Kurzschluss- und Brandgefahr nach einem Unfall konstruktiv einfach und kostengünstig vermieden werden.Arranged as a barrier directly on the battery housing, the protective device can easily achieve effective protection of the vehicle battery itself and / or of additional components or functional elements arranged thereon. The protective device acts as impact protection. This impact protection begins with a collision with another vehicle or a collision with another. Obstacle which in particular takes place parallel to the vehicle longitudinal direction acting on the battery case or arranged on the battery housing functional element by a Vehicle part (eg by a seat cross member) from. In this case, the protective device deforms in mechanical contact with the vehicle part. The deformation of the barrier reduces energy. The battery itself or existing functional elements remain protected against damage or mechanical shearing. Thus, short circuit and fire hazard after an accident can be avoided structurally simple and inexpensive.
Anspruch 3 unterstützt eine mechanisch stabile Anordnung der Schutzvorrichtung. Die Schutzvorrichtung ist beispielsweise mittels Schweißen oder Nieten an dem Batteriegehäuse unlösbar befestigt .Claim 3 supports a mechanically stable arrangement of the protective device. The protective device is permanently attached to the battery housing by means of welding or riveting, for example.
Die Ansprüche 4 bis 9 betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Schutzvorrichtung. Durch Variation ihrer Geometrie können die durch einen Auffahrunfall oder durch ein anderes Hindernis in das betreffende Fahrzeugteil weitergeleiteten Kräfte vorteilhaft beeinflusst werden. Hierdurch kann die Anordnung von Fahrzeugteilen im Kraftfahrzeug verändert und optimiert werden, ohne dass dies Beschädigungen der Fahrzeugbatterie nach einem Aufprall, Auffahrunfall etc. des Kraftfahrzeugs hat. Beispielsweise kann bei einer im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Batterie die Sitzvorverlagerung der hintersten Sitzreihe optimiert werden, so dass größerer Bergungsraum entsteht.Claims 4 to 9 relate to preferred embodiments of the protection device. By varying their geometry, the forces transmitted by a rear-end collision or by another obstacle into the relevant vehicle part can be advantageously influenced. As a result, the arrangement of vehicle parts in the motor vehicle can be changed and optimized, without damaging the vehicle battery after an impact, rear-end collision, etc. of the motor vehicle. For example, in the case of a battery arranged in the rear region of the motor vehicle, the seat forward displacement of the rearmost seat row can be optimized so that a larger salvage space is created.
Eine bügelartig von einer Gehäuseoberfläche des Batteriegehäuses abstehende Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 5 ist neben ihrer Schutzfunktion auch dazu geeignet, als Montagehilfe verwendet zu werden. Der Bügel kann dabei als Tragegriff bzw. als Aufnahme für eine manuelle oder automatisierte Montage der Fahrzeugbatterie wirksam sein. Gemäß Anspruch 10 vorgeschlagene Funktionselemente können auch nach dem Einbau der Fahrzeugbatterie in ein Fahrzeug an dem Batteriegehäuse angeordnet verbleiben, da sie durch die Schutzvorrichtung vor Beschädigungen geschützt sind. Insbesondere bei elektrischen bzw. elektronischen Funktionselemen- ten kann deshalb auf eine umständliche und kostenintensive elektrische Anbindung des Funktionselementes von einem anderen Ort innerhalb des Fahrzeugs zur Fahrzeugbatterie verzichtet werden.A bow-like projecting from a housing surface of the battery case protection device according to claim 5, in addition to its protective function also suitable to be used as an assembly aid. The bracket can be effective as a carrying handle or as a receptacle for manual or automated assembly of the vehicle battery. According to claim 10 proposed functional elements can remain arranged even after the installation of the vehicle battery in a vehicle to the battery case, as they are protected by the protective device from damage. In particular, in electrical or electronic Funktionselemen- th can therefore be dispensed with a cumbersome and costly electrical connection of the functional element from another location within the vehicle to the vehicle battery.
Das Funktionselement kann alternativ unabhängig von der Batteriefunktion eine andere Funktion innerhalb des Fahrzeugs haben. In diesem Fall kann das Batteriegehäuse zur Positionierung des Funktionselements ebenfalls sinnvoll sein, wenn dies der optimale Ort (z.B. aufgrund der Kriterien Kosten und/oder Kabellänge) für das Funktionselement im Fahrzeug ist.The functional element may alternatively have a different function within the vehicle regardless of the battery function. In this case, the battery housing may also be useful for positioning the functional element if this is the optimal location (e.g., cost and / or cable length criteria) for the functional element in the vehicle.
Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 11 und 12 betreffen vorteilhafte geometrische Ausgestaltungen einer Schutzvorrichtung für einen wirkungsvollen Schutz von Funktionselementen vor Beschädigungen.The measures according to claims 11 and 12 relate to advantageous geometric embodiments of a protective device for effective protection of functional elements from damage.
Die Ansprüche 13 und 14 betreffen bevorzugte Ausführungsformen von Funktionselementen.Claims 13 and 14 relate to preferred embodiments of functional elements.
Die Ansprüche 15 und 16 schlagen vorteilhafte Anwendungen der Fahrzeugbatterie vor. Die Fahrzeugbatterie ist in einer bevorzugten Ausführungsform für einen elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildet.Claims 15 and 16 suggest advantageous applications of the vehicle battery. The vehicle battery is formed in a preferred embodiment for an electric drive of a motor vehicle.
Vorzugsweise ist die Fahrzeugbatterie als ein Hochspannungs- bauteil ausgebildet. Diese Fahrzeugbatterie dient insbesondere einem elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs. Dabei kann die Fahrzeugbatterie beim Beschleunigen des Fahrzeugs elektrische Energie abgeben. Beim Abbremsen nimmt diese Fahrzeugbatterie wieder elektrische Energie auf.The vehicle battery is preferably designed as a high-voltage component. This vehicle battery is used in particular for an electric drive of a motor vehicle. there The vehicle battery can emit electrical energy when accelerating the vehicle. When braking this vehicle battery takes on electrical energy again.
Vorzugsweise wird die Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug mit einem Hybridantrieb verwendet. Dieses Kraftfahrzeug weist einen kombinierten Antrieb, d.h. einen Hybridantrieb auf, insbesondere einen elektrischen Antrieb (mittels der vorgenannten Fahrzeugbatterie) und einen verbrennungsmotorischen Antrieb .Preferably, the vehicle battery is used in a vehicle with a hybrid drive. This motor vehicle has a combined drive, i. a hybrid drive, in particular an electric drive (by means of the aforementioned vehicle battery) and an internal combustion engine drive.
Die für einen elektrischen Antrieb verwendete Fahrzeugbatterie weist insbesondere ein Paket mit Batteriezellen und ein Funktionselement in Form einer Batterie-Steuereinheit auf.The vehicle battery used for an electric drive has in particular a package with battery cells and a functional element in the form of a battery control unit.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert .The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in FIGS.
Dabei zeigen:Showing:
Fig. 1 Die erfindungsgemäße Fahrzeugbatterie in einer ersten Ausführungsform,1 the vehicle battery according to the invention in a first embodiment,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Fahrzeugbatterie in einer weiteren Ausführungsform,2 shows the vehicle battery according to the invention in a further embodiment,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeug- Heckbereichs mit eingebauter Fahrzeugbatterie gemäß Fig. 1,3 is a schematic side view of a vehicle rear portion with built-in vehicle battery of FIG. 1,
Fig. 4 die Seitenansicht gemäß Fig. 3 nach einem Heckaufprall,4 shows the side view according to FIG. 3 after a rear impact, FIG.
Fig. 5 die Seitenansicht gemäß Fig. 3, jedoch bei einem Heckaufprall zu einem Zeitpunkt nach dem Zustand gemäß Fig. 4.5, the side view of FIG. 3, but in a rear impact at a time after the state of FIG .. 4
Die Fahrzeugbatterie - nachfolgend kurz Batterie 1 - gemäß Fig. 1 weist eine Schutzvorrichtung in Form eines im Quer- schnitt etwa U-förmigen Schutzbügels 2 auf, wobei die beiden U-Schenkel unterschiedlich lang sind und von einer parallelen Ausrichtung zueinander abweichen.The vehicle battery - hereafter referred to as battery 1 - as shown in FIG. 1 has a protective device in the form of a transverse cut approximately U-shaped protective bracket 2, wherein the two U-legs are different lengths and deviate from a parallel orientation to each other.
Die Schutzvorrichtung sämtlicher Ausführungsformen hat den Zweck, die Batterie 1 und ein an ihrem Batteriegehäuse 3 angeordnetes Funktionselement in Form einer Batterie- Steuereinheit 4 vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Das Batteriegehäuse 3 ist der Träger der Schutzvorrichtung und der Batterie-Steuereinheit 4. Die Schutzvorrichtung ist an einer Gehäusedeckseite 5 des Batteriegehäuses 3 unlösbar befestigt. Hierzu wird ein geeignetes Befestigungsverfahren, z.B. Schweißen oder Nieten verwendet. Die Batterie- Steuereinheit 4 ist ebenfalls durch geeignete Befestigungsmittel an der Gehäusedeckseite 5 des Batteriegehäuses 3 befestigt. Die Schutzvorrichtung ist als Barriere für ein auf die Batterie 1 auftreffendes Fahrzeugteil wirksam, wie später noch erläutert wird.The protective device of all embodiments has the purpose of protecting the battery 1 and a functional element arranged on its battery housing 3 in the form of a battery control unit 4 from mechanical damage. The battery housing 3 is the carrier of the protective device and the battery control unit 4. The protective device is permanently attached to a housing cover side 5 of the battery case 3. For this purpose, a suitable attachment method, e.g. Welding or riveting used. The battery control unit 4 is also secured by suitable fastening means on the housing cover side 5 of the battery case 3. The protective device is effective as a barrier for a vehicle part striking the battery 1, as will be explained later.
Der an der Gehäusedeckseite 5 von der planen Gehäuseoberfläche 6 des Batteriegehäuses 3 abstehende Schutzbügel 2 weist insgesamt drei voneinander abgewinkelte Bügelschenkel auf. Ein erster Bügelschenkel 7 weist ein Bügelfreiende 8 auf. An der dem Bügelfreiende 8 abgewandten Seite des ersten Bügel- schenkeis 7 schließt sich ein zweiter Bügelschenkel 9 an, welcher etwa rechtwinklig zur Gehäuseoberfläche 6 angeordnet ist. Der erste Bügelschenkel 7 und der zweite Bügelschenkel 9 sind in einem Winkel zwischen 90° und 180° zueinander angeordnet. Weiterhin ist ein dritter Bügelschenkel 10 vorgesehen, der sich an der dem ersten Bügelschenkel 7 abgewandten Seite des zweiten Bügelschenkels 9 anschließt. Dieser dritte Bügelschenkel 10 liegt planparallel an der Gehäuseoberfläche 6 an und ist dort mit dem Batteriegehäuse 3 unlösbar verbunden. Das Bügelfreiende 8 ist bezüglich des zweiten BügeIschenkels 9 in von der Batterie-Steuereinheit 4 weggewandter Richtung angeordnet. Diese Konstruktion erlaubt es, dass der Schutzbügel 2 mit seinen Bügelschenkein 7, 9, 10 als Barriere oder als Abweiser gegenüber Fahrzeugteilen wirkt, die beispielsweise aufgrund eines Auffahrunfalles auf die Batterie 1 bzw. auf die Batterie-Steuereinheit 4 ungehindert auftreffen und Beschädigungen verursachen würden.The protruding on the housing cover side 5 of the flat housing surface 6 of the battery case 3 guard 2 has a total of three mutually angled stirrup legs. A first stirrup leg 7 has a stirrup-free end 8. On the side of the first ironing iron 7 facing away from the ironing end 8, a second ironing leg 9 adjoins, which is arranged approximately at right angles to the housing surface 6. The first bracket leg 7 and the second bracket leg 9 are arranged at an angle between 90 ° and 180 ° to each other. Furthermore, a third bracket leg 10 is provided, which adjoins the side facing away from the first bracket leg 7 of the second stirrup leg 9. This third bracket leg 10 is plane-parallel to the housing surface 6 and is there inextricably linked to the battery case 3. The ironing-free end 8 is arranged with respect to the second ironing leg 9 in the direction away from the battery control unit 4. This design allows the guard 2 with his Bügelschenkein 7, 9, 10 acts as a barrier or as a deflector to vehicle parts that would hinder unimpeded example of a collision on the battery 1 and the battery control unit 4 and would cause damage.
Die Ausführungsform der Schutzvorrichtung gemäß Fig. 2 in Form eines Schutzkeiles 11 weist einen keilartigen Querschnitt auf mit einem in einem spitzen Winkel zur Gehäuseoberfläche 6 angeordneten Keilschenkel. Dieser Keilschenkel 12 ist als Schutzplatte 12 ausgebildet, auf welche ein Fahrzeugteil bei einem Auffahrunfall auftreffen würde. Die Schutzplatte 12 verläuft in Richtung der Batterie- Steuereinheit 4 ansteigend, d.h. der durch den Schutzkeil 11 im Querschnitt gebildete Keilwinkel w ist zur Batterie- Steuereinheit 4 hin geöffnet.The embodiment of the protective device according to FIG. 2 in the form of a protective wedge 11 has a wedge-like cross section with a wedge leg arranged at an acute angle to the housing surface 6. This wedge leg 12 is formed as a protective plate 12, which would affect a vehicle part in a collision. The protective plate 12 extends in the direction of the battery control unit 4 rising, i. the wedge angle w formed by the protective wedge 11 in cross-section is opened to the battery control unit 4.
Die Schutzvorrichtung kann aus voneinander abgewinkelt angeordneten Blechstreifen aufgebaut sein. Anstelle metallischer Blechstreifen können auch geeignete Kunststoffstreifen verwendet werden. Vorzugsweise sind die Blechstreifen einstückig miteinander verbunden. Die Schutzvorrichtung ist insbesondere hergestellt, indem ein Blech mehrfach gebogen und gegebenenfalls aus einem Rohblech gestanzt ist.The protective device may be constructed of metal strips arranged angled away from one another. Instead of metallic sheet metal strips also suitable plastic strips can be used. Preferably, the metal strips are integrally connected. The protective device is produced in particular by a sheet bent several times and optionally punched from a raw sheet.
Die Batterie 1 ist in einem Kraftfahrzeug beispielsweise in dessen Heckbereich in einer Ersatzradmulde 13 eingebaut (Fig. 3) . Dabei ist die Batterie 1 mittels einer in Fig. 1 und Fig. 2 sichtbaren Montageschienenkonstruktion 14 in nicht näher dargestellter Weise an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt, insbesondere verschraubt .The battery 1 is installed in a motor vehicle, for example, in the rear area in a spare wheel well 13 (FIG. 3). In this case, the battery 1 by means of a visible in Fig. 1 and Fig. 2 mounting rail construction 14 in not closer illustrated manner attached to the body of the motor vehicle, in particular screwed.
Die Batterie 1 ist insbesondere als Hochspannungsbauteil ausgebildet und wird mittels der Batterie-Steuereinheit 4 für den elektrischen Antrieb eines Hybridantriebs eines sogenannten Hybridfahrzeugs als Kraftfahrzeug verwendet.The battery 1 is designed in particular as a high-voltage component and is used by the battery control unit 4 for the electric drive of a hybrid drive of a so-called hybrid vehicle as a motor vehicle.
In Fahrtrichtung 15 vor der Batterie 1 ist ein schematisch dargestellter Sitzquerträger 16 einer hinteren Sitzreihe des Kraftfahrzeugs angeordnet. Der Batterie 1 ist ein Trägerfreiende 17 des Sitzquerträgers 16 zugewandt.In the direction of travel 15 in front of the battery 1, a schematically illustrated seat cross member 16 of a rear row of seats of the motor vehicle is arranged. The battery 1 is a Trägerfreiende 17 of the seat cross member 16 faces.
Bei einem symbolisch durch den Pfeil 18 dargestellten Heckaufprall (z.B. Auffahrunfall) kann die Batterie 1 bedingt durch den Aufprall in Fahrtrichtung 15 nach vorne verschoben werden. Hier greift die Funktion der Schutzvorrichtung als Barriere und Beschädigungsschutz für die Batterie 1 und die Batterie-Steuereinheit 4 ein.In the case of a rear impact symbolically represented by the arrow 18 (for example rear-end collision), the battery 1 can be displaced forward due to the impact in the direction of travel 15. Here, the function of the protection device intervenes as a barrier and damage protection for the battery 1 and the battery control unit 4.
Der Schutzbügel 2 ist derart an der Batterie 1 angeordnet, dass er das Trägerfreiende 17 einfängt und deformiert (Fig. 4, Fig. 5) . Zwar kann gleichzeitig auch der Schutzbügel 2 im mechanischen Kontakt mit dem Trägerfreiende 17 deformiert werden. Hierdurch wird vorteilhaft Aufprallenergie abgebaut. Das Trägerfreiende 17 bleibt aber weiterhin in Eingriff mit dem Schutzbügel 2. Somit wirkt der Schutzbügel 2 zuverlässig als Barriere gegen etwaige Beschädigungen der Batterie 1 und seiner Batterie-Steuereinheit 4 durch das Trägerfreiende 17.The protective bar 2 is arranged on the battery 1 in such a way that it captures and deforms the carrier-free end 17 (FIGS. 4, 5). Although at the same time the guard 2 can be deformed in mechanical contact with the carrier free end 17. As a result, impact energy is advantageously reduced. However, the carrier-free end 17 remains in engagement with the guard 2. Thus, the guard 2 acts reliably as a barrier against any damage to the battery 1 and its battery control unit 4 by the carrier free end 17th
In hier nicht dargestellter Weise wirkt der Schutzkeil 11 bzw. dessen Schutzplatte 12 ebenfalls als Barriere. Bei dem oben beschriebenen Aufprall trifft das Trägerfreiende 17 auf die Schutzplatte 12. Beide Teile können durch den Aufprall deformiert werden und hierdurch Aufprallenergie abbauen. Aufgrund des Keilwinkels w gleiten die Schutzplatte 12 und das Trägerfreiende 17 außerdem teilweise aneinander entlang. Insgesamt werden stoßartige, Beschädigungen verursachende Kontakte zwischen Trägerfreiende 17 einerseits und Batteriegehäuse 3 bzw. Batterie-Steuereinheit 4 andererseits vermieden. Aufgrund des Keilwinkels w ist die Schutzplatte 12 so weit von der Gehäuseoberfläche 6 entfernt, dass die Batterie 1 selbst bzw. die Batterie-Steuereinheit 4 nicht beschädigt werden . In a manner not shown here, the protective wedge 11 or its protective plate 12 also acts as a barrier. In the above-described impact, the carrier free end 17 hits the protective plate 12. Both parts may be damaged by the impact be deformed and thereby reduce impact energy. Due to the wedge angle w, the protective plate 12 and the carrier free end 17 also partially slide along each other. Overall, shock-like, damage-causing contacts between Trägerfreiende 17 on the one hand and battery case 3 and battery control unit 4 on the other hand are avoided. Due to the wedge angle w, the protective plate 12 is so far away from the housing surface 6 that the battery 1 itself or the battery control unit 4 are not damaged.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrzeugbatterie (1), die mit einer Schutzvorrichtung (2, 11) zum Schutz gegen Beschädigungen in einem Kraftfahrzeug zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (2, 11) nach Art einer Barriere gegen ein auftreffendes Fahrzeugteil (16, 17) an dem Batteriegehäuse (3, 6) angeordnet ist mit der Fahrzeugbatterie (1) als Träger der Schutzvorrichtung (2, 11).1. vehicle battery (1) which cooperates with a protective device (2, 11) for protection against damage in a motor vehicle, characterized in that the protective device (2, 11) in the manner of a barrier against an impinging vehicle part (16, 17) the battery housing (3, 6) is arranged with the vehicle battery (1) as a carrier of the protective device (2, 11).
2. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (2, 11) an dem Batteriegehäuse (3, 6) befestigt ist.2. Vehicle battery according to claim 1, characterized in that the protective device (2, 11) on the battery case (3, 6) is fixed.
3. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine unlösbare Befestigung der Schutzvorrichtung (2, 11) an dem Batteriegehäuse (3, 6) .3. Vehicle battery according to claim 2, characterized by a permanent attachment of the protective device (2, 11) to the battery case (3, 6).
4. Fahrzeugbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (2, 11) einen keilartigen Querschnitt aufweist mit einem Keilschenkel (12) als Barriere. 4. Vehicle battery according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device (2, 11) has a wedge-like cross section with a wedge arm (12) as a barrier.
5. Fahrzeugbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (2, 11) einen von einer Gehäuseoberfläche (6) des Batteriegehäuses (3) abstehenden Schutzbügel (2) mit mindestens einem Bügelschenkel (7, 9, 10) als Barriere aufweist.5. Vehicle battery according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device (2, 11) of a housing surface (6) of the battery case (3) projecting guard (2) with at least one stirrup leg (7, 9, 10) as a barrier having.
6. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbügel (2) im Querschnitt mindestens zwei Bügel- schenke! (7, 9) aufweist mit einem ein Bügelfreiende (8) aufweisenden ersten Bügelschenkel (7) und einem sich an der dem Bügelfreiende (8) abgewandten Seite des ersten BügeIschenkels (7) anschließenden zweiten Bügelschenkel (9) , wobei die beiden Bügelschenkel (7, 9) zueinander abgewinkelt angeordnet sind.6. Vehicle battery according to claim 5, characterized in that the protective bar (2) in cross-section at least two ironing gifts! (7, 9) with a bar-free end (8) having a first stirrup leg (7) and one on the the ironing end (8) facing away from the first BügeIschenkels (7) adjoining second stirrup leg (9), wherein the two stirrup legs (7 , 9) are arranged angled to each other.
7. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Bügelschenke! (7, 9) in einem Winkel von mindestens 90° zueinander angeordnet sind.7. Vehicle battery according to claim 6, characterized in that the first and the second bracket leg! (7, 9) are arranged at an angle of at least 90 ° to each other.
8. Fahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein gegenüber dem zweiten Bügelschenkel (9) abgewinkelter dritter Bügelschenkel (10) vorgesehen ist.8. Vehicle battery according to one of claims 5 - 7, characterized in that opposite the second bracket leg (9) angled third bracket leg (10) is provided.
9. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Bügelschenkel (10) an der Gehäuseoberfläche (6) des Batteriegehäuses (3) anliegt und daran befestigt ist. 9. Vehicle battery according to claim 8, characterized in that the third stirrup leg (10) on the housing surface (6) of the battery case (3) rests and is attached thereto.
10. Fahrzeugbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Batteriegehäuse (3) mindestens ein mittels der Schutzvorrichtung (2, 11) zu schützendes Funktionselement (4) angeordnet ist.10. Vehicle battery according to one of the preceding claims, characterized in that on the battery housing (3) at least one by means of the protective device (2, 11) to be protected functional element (4) is arranged.
11. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Barriere bildende Keilschenkel (12) in Richtung des Funktionselements (4) ansteigend verläuft.11. Vehicle battery according to claim 10, characterized in that the barrier-forming wedge arm (12) extends in the direction of the functional element (4) rising.
12. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bügelfreiende (8) des Schutzbügels (2) in von dem Funktionselement (4) weggewandter Richtung angeordnet ist.12. Vehicle battery according to claim 10, characterized in that the non-ironing end (8) of the protective bow (2) is arranged in the direction away from the functional element (4).
13. Fahrzeugbatterie nach einem der Ansprüche 10 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (4) eine elektrische Einheit ist.13. Vehicle battery according to one of claims 10 - 12, characterized in that the functional element (4) is an electrical unit.
14. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement eine Batterie-Steuereinheit (4) ist.14. Vehicle battery according to claim 13, characterized in that the functional element is a battery control unit (4).
15. Fahrzeugbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeuges verwendet wird.15. Vehicle battery according to one of the preceding claims, characterized in that it is used for an electric drive of a motor vehicle.
16. Fahrzeugbatterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie für den elektrischen Antrieb eines Hybridantriebes eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. 16. Vehicle battery according to claim 15, characterized in that it is used for the electric drive of a hybrid drive of a motor vehicle.
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