WO2020016286A1 - Akkumulatoranordnung - Google Patents

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WO2020016286A1
WO2020016286A1 PCT/EP2019/069217 EP2019069217W WO2020016286A1 WO 2020016286 A1 WO2020016286 A1 WO 2020016286A1 EP 2019069217 W EP2019069217 W EP 2019069217W WO 2020016286 A1 WO2020016286 A1 WO 2020016286A1
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supply
supply module
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module
supply device
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PCT/EP2019/069217
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Stefan Hirsch
Heiko Neff
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Mahle International Gmbh
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    • 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 an accumulator arrangement for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a motor vehicle with the accumulator arrangement.
  • An accumulator arrangement is used in a motor vehicle as an energy store, for example to supply energy to an electrically operated motor vehicle.
  • the accumulator arrangement usually has a plurality of battery modules which are fixed in a housing of the accumulator arrangement.
  • the housing protects the battery modules from external influences and usually consists of an upper housing shell and one
  • Battery modules are electrically connected to one another and cooled by a cooling arrangement through which a coolant can flow. For this reason, the individual battery modules have to be fluidly and / or electrically connected to one another in a complex manner, for which purpose a supply structure can be provided in the battery arrangement.
  • Conventional supply structures are composed of several injection molded plastic parts that are welded or glued together. The production of the conventional
  • the object of the invention is therefore to provide an improved or at least alternative embodiment for an accumulator arrangement and a motor vehicle with the accumulator arrangement of the generic type, in which the production is simplified and the production costs can thereby be reduced.
  • This object is achieved according to the invention by the subject matter of the independent claims.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the present invention is based on the general idea of adapting a supply device in an accumulator arrangement in such a way that it can be manufactured in a simplified manner.
  • An accumulator arrangement is provided for a motor vehicle and has an at least two-part accumulator housing with an accommodating space for accommodating a plurality of battery modules.
  • the accumulator arrangement has at least one supply device for supplying the respective battery modules, which is arranged in the receiving space of the accumulator housing between two adjacent battery modules and is in operative connection with them.
  • the supply device has at least one supply module which extends in the longitudinal direction of the rechargeable battery housing and is oriented upright transversely to the longitudinal direction in the vertical direction.
  • the at least one supply module has at least one channel through which a coolant can flow in the longitudinal direction and at least one inlet connector and at least one outlet connector that fluidly connect the respective battery module to the at least one channel.
  • the supply module is made in one piece or monolithically in an injection molding process.
  • the at least one supply module of the supply device has a simple structure and is produced in one piece or monolithically in an injection molding process.
  • the supply device can be constructed both from a single supply module and from several supply modules.
  • the at least one supply module is aligned in the longitudinal direction, so that the supply device in the longitudinal direction consists of the respective supply modules arranged next to one another in the longitudinal direction is buildable. Since the at least one supply module can be easily produced in an injection molding process, the supply device can also be produced in a simplified manner. As a result, the manufacturing costs of the supply device and the accumulator arrangement can be reduced.
  • the battery arrangement is provided for a motor vehicle, in particular for an electric or hybrid vehicle.
  • the accumulator arrangement can be fixed below the motor vehicle on a body floor of the motor vehicle, the longitudinal direction of the accumulator housing then with the vehicle X direction and the vertical direction of the accumulator housing with the vehicle Z direction in the installed state to match.
  • a width direction of the battery housing can be defined which is transverse to the longitudinal direction and to the height direction and which corresponds to the vehicle Y direction in the installed state of the battery arrangement.
  • the at least one supply module and correspondingly the supply device then extend in the installed state of the battery arrangement in the vehicle X direction and are aligned in the vehicle Z direction.
  • the at least one supply module has at least two channels which extend next to one another in the longitudinal direction and are separated from one another over an entire height of the supply module defined in the vertical direction. In this way, the respective channels abut one another in the width direction of the rechargeable battery housing or are arranged adjacent to one another.
  • at least one supply module can be manufactured in a simplified manner in an injection molding process.
  • the at least one supply module changes its cross section in the longitudinal direction, the cross section of the supply module extending from its connection ends to its center downsized.
  • the at least one channel can change its cross section in the longitudinal direction and decrease from the connection ends to the center of the supply module.
  • the at least one channel has a plurality of internal reinforcing ribs.
  • the reinforcing ribs are aligned in the longitudinal direction and divide the at least one channel into a plurality of fluid spaces which are fluidly connected to one another and are superimposed in the vertical direction.
  • the reinforcing ribs can increase the strength of the at least one channel against an internal and an external pressure and, overall, can stiffen the supply module without an excessive increase in weight.
  • the individual fluid spaces in the respective channel are fluidly connected to one another so that a coolant can flow unhindered through the respective channel.
  • a displacement structure is arranged in at least one of the fluid spaces of the at least one channel.
  • the displacement structure can prevent the coolant from flowing through the respective fluid space and the coolant flow can thereby be adjusted in the longitudinal direction.
  • the displacement structure can be, for example, a displacement body made of a closed-cell foam, which is inserted into the respective fluid space and displaces the coolant from the respective fluid space.
  • the respective fluid space can be closed or sealed on both sides, thereby forming the displacement structure in the respective fluid space. In particular can as a result, the volume flow and the flow rate of the coolant in the at least one channel are adjusted.
  • the supply device has at least two supply modules which are connected to one another in the longitudinal direction at its connecting ends and are cohesively connected at its connecting ends and are fluidly connected to one another via the at least one channel.
  • the respective supply modules can be made of plastic and welded or glued together at their connection ends.
  • the respective supply modules can be made of metal, preferably of aluminum, and soldered, welded or glued to one another at their connection ends.
  • the respective supply modules can be manufactured in a powder injection molding process.
  • the inlet connector aligned in the vertical direction and with the outlet connector aligned in the vertical direction their longitudinal axes are parallel to one another and directed in the vertical direction.
  • the inlet connector and the outlet connector can also have the same height, defined in the height direction.
  • the respective battery module can thereby be connected to the supply device in a simplified manner and the assembly of the battery arrangement can thereby be simplified.
  • the arrangement of the inlet connector and the outlet connector in the longitudinal direction next to each other also enables a compact structure of the supply module and thus the supply device.
  • the at least one supply module can advantageously have two channels aligned in the longitudinal direction.
  • One channel can be a flow channel and the other channel can be a return channel.
  • the at least one inlet connector is then fluidly connected to the flow channel and the at least one outlet connector is then fluidly connected to the return channel of the at least one supply module.
  • the at least one inlet connection and the at least one outlet connection can be arranged next to one another in the longitudinal direction and aligned in the vertical direction, so that the respective battery module can be fluidically connected to the supply device by a movement in the vertical direction and can be fluidically separated from the supply device.
  • the flow channel and the return channel can be reached or accessed in the same way, which simplifies the construction of the supply device.
  • a length of the at least one supply module defined in the longitudinal direction corresponds to an entire or half or a multiple length of the respective battery module defined in the longitudinal direction.
  • the number of supply modules in the supply device can also be adapted.
  • the supply device is scalable and modular in the longitudinal direction. Accordingly, the supply device can be constructed from the same supply modules regardless of the number of battery modules arranged next to one another in an accumulator arrangement.
  • the accumulator arrangement has at least one transverse web which is oriented in the vertical direction and extends transversely to the longitudinal direction.
  • a height of the at least one supply module that is defined in the height direction can correspond to approximately half the height of the crosspiece that is defined in the height direction, and the at least one supply module can be arranged in a slot-like opening in the crosspiece and can be positively fixed.
  • the slot-like opening in the crosspiece is expediently oriented in the height direction and the at least one supply module is completely arranged in the opening in the height direction. Because the height of the crosspiece is approximately twice the height of the at least one supply module, the opening also expediently extends to half the height of the crosspiece.
  • the breakthrough in this way reduces the bending stiffness of the crossbar only insignificantly.
  • the at least one crossbar can advantageously be reinforced by injection-molded reinforcing elements.
  • the reinforcing elements can be arranged on the inside or outside of the crosspiece and can reinforce the crosspiece, in particular on the opening.
  • the at least one transverse web extends perpendicular to the longitudinal direction and can better withstand the loads introduced in the vehicle Y direction, for example in the event of an accident, due to the reinforcing elements.
  • the supply device has electrical connection interfaces which can be brought into contact with the respective adjacent battery module and are aligned in the vertical direction.
  • the respective battery module can be electrically connected to the supply device by a movement in the vertical direction and can be electrically separated from the supply device.
  • the supply device can have electrical lines which the respective battery module has electrical connection interfaces with an external component electrically connects.
  • the supply device can be held on the accumulator housing by means of a holding device designed as a snap-in connection and can be fixed in the vertical direction on the accumulator housing.
  • the latching connection can be implemented, for example, by latching lugs integrally formed on the at least one supply module and openings formed on the accumulator housing.
  • the supply device can advantageously have at least one electronic unit, which is attached to the supply device and is electrically connected to the respective adjacent battery module.
  • the electronic unit can identify one or more electronic components - such as elements of a battery management system (BMS), fuses, contactors or other elements.
  • BMS battery management system
  • the electronics unit is preferably coupled to the at least one channel so as to transmit heat, so that the components of the electronics unit can be temperature-controlled in the at least one channel by the coolant. If the supply device has a flow channel and a return channel, the electronics unit is preferably coupled to the return channel to transmit heat.
  • the supply device can have a plurality of supply modules which are designed as identical parts. At least two battery modules adjacent to the respective supply module can then be connected fluidically and / or electrically to the respective supply module.
  • the battery modules can be offset from one another in the longitudinal direction, but this is preferably negligibly small or equal to zero.
  • the positioning device can be implemented, for example, by guide grooves with insertion bevels.
  • the battery arrangement according to the invention is of simple construction and is produced in one piece or monolithically in an injection molding process. As a result, the manufacturing costs of the supply device and the accumulator arrangement can be reduced.
  • the invention also relates to a motor vehicle with an accumulator arrangement described above.
  • the accumulator arrangement is fixed below the motor vehicle on a body floor of the motor vehicle.
  • the accumulator arrangement corresponds to a longitudinal direction of the vehicle X direction, a width direction of the vehicle Y direction and a height direction of the vehicle Z direction.
  • FIG. 1 shows a view of an accumulator arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a view of a supply device in the accumulator arrangement according to the invention
  • 3 and 4 are views of a supply module in a first embodiment
  • Fig. 10 is a sectional view of the supply module in the first embodiment with a fluid connector
  • Figures 1 1 and 12 views of a supply module in a second embodiment approximately;
  • FIG. 13 and 14 are sectional views of the supply module in the second embodiment
  • Fig. 15 is a sectional view of a supply device with the United supply modules in the second embodiment.
  • the accumulator arrangement 1 shows a view of an accumulator arrangement 1 according to the invention for a motor vehicle 2.
  • the accumulator arrangement 1 has an at least two-part accumulator housing 3 with a receiving space 4. In the receiving space 4, several battery modules 5 - eight shown here - the accumulator Order 1 arranged and protected by the accumulator housing 3 from external influences.
  • the accumulator arrangement 1 also has at least one supply device 6 - only one shown here - for supplying the respective battery modules 5.
  • the supply device 6 is arranged in the receiving space 4 of the rechargeable battery housing 3 between the adjacent battery modules 5 and is operatively connected to them.
  • the supply device 6 has four supply modules 7 which extend in the longitudinal direction LR of the rechargeable battery housing 3 and are also oriented upright transversely to the longitudinal direction LR in the height direction HR.
  • a length L M of the respective supply module 7 defined in the longitudinal direction LR corresponds approximately to a length L B M of the respective battery module 5.
  • the respective supply module 7 is arranged between two adjacent battery modules 5 and is operatively connected to both.
  • the battery arrangement 1 is installed in the motor vehicle 2, the longitudinal direction LR corresponding to the vehicle X direction X and the vertical direction HR to the vehicle Z direction Z.
  • a width direction BR of the accumulator housing then corresponds to the vehicle Y direction Y.
  • the respective supply module 7 has two channels 8a and 8b, one channel 8a being a flow channel 9a and the other channel 8b being a return channel 9b.
  • the respective supply module 7 is operatively connected to two battery modules 5 and expediently has an inlet connector 10a and an outlet connector 10b for each of the two battery modules 5.
  • the two inlet connectors 10a and the two outlet connectors 10b of the supply module 7 are each connected to the flow channel 9a and the return duct 9b fluidly connected.
  • the coolant can be fed from the supply duct 9a into the temperature control unit (not shown here) of the respective flow into the battery module 5 and flow out via the respective outlet connector 10b from the temperature control unit of the respective battery module 5 into the return channel 9b.
  • the fluidic connection between the respective supply module 7 and the respective battery modules 5 represents the above-mentioned operative connection and is indicated by arrows.
  • the respective inlet connections 10a and the respective outlet connections 10b are furthermore arranged next to one another in the longitudinal direction LR and aligned in the height direction HR.
  • Longitudinal axes 11a of the respective inlet connection 10a and longitudinal axes 11b of the respective outlet connection 10b are parallel to one another and directed in the height direction HR.
  • the respective inlet connector 10a and the respective outlet connector 10b have the same height in the height direction HR.
  • the flow channel 9a and the return channel 9b are accessible in the same way in the height direction HR.
  • the respective battery module 5 can thereby be fluidly connected to the supply module 7 by a movement in the height direction HR.
  • the respective battery module 5 can be fluidically separated from the supply module 7 in an identical manner by a movement in the height direction HR.
  • the assembly of the battery modules 5 on the supply device 6 is thereby significantly simplified.
  • the respective supply modules 7 are produced in one piece or monolithically in an injection molding process and are designed as identical parts.
  • the supply modules 7 connect to one another in the longitudinal direction LR, so that the respective flow channels 9a and the respective return channels 9b are fluidly connected to one another.
  • the respective supply modules 7 are expediently fixed to one another at the connection ends 7a and 7b.
  • the respective supply modules 7 can be made of plastic and welded or glued to one another. Age- natively, the respective supply modules 7 can be made of metal - such as aluminum - and can be soldered, welded or glued to one another.
  • the supply module 7 is presented in a first and in a second embodiment. Regardless of the embodiment, the respective supply modules 7 can be linked to the supply device 6 shown in FIG. 1 and in FIG. 2.
  • FIG. 3 shows a view of the supply module 7 in the first embodiment.
  • the supply duct 9a and the return duct 9b in the supply module 7 extend next to one another in the longitudinal direction LR and are separated from one another over the entire height H M of the supply module 7. In this way, the feed channel 9a and the return channel 9b abut each other in the width direction BR and are thermally decoupled from one another.
  • a cross section of the supply module 7 is also reduced in the longitudinal direction LR from the connection ends 7a and 7b to the center of the supply module 7.
  • the flow channel 9a and the return channel 9b also change their cross section accordingly. As a result, a draft bevel 12 is formed and the supply module 7 is easier to demold in an injection molding process and can be produced in one step in a simplified manner.
  • FIGS. 5 to 10 show sectional views of the supply module in the first embodiment.
  • 5 shows a sectional view of the supply module 7 in an LR-HR plane. It is particularly visible here that the two inlet ports 10a and the two outlet ports 10b are of identical design.
  • FIGS. 6 and 7 show sectional views of the supply module 7 in an HR-BR plane, each through one of the outlet connections 10b.
  • FIGS. 8 and 9 show sectional views of the supply module 7 in an HR-BR plane, each through one of the inlet connections 10a.
  • Fig. 10 shows a sectional view of the Supply module 7 in an HR-BR level through one of the inlet ports 10a.
  • a fluid connector 13 is fixed in the respective inlet connector 10a, by means of which the respective battery module 5 can be fluidly connected to the supply module 7 by a movement in the vertical direction HR.
  • FIG. 11 and 12 show views of the supply module 7 in the second embodiment.
  • 13 shows a sectional view of the supply module 7 in the second embodiment in an LR-HR plane through the return duct 9b
  • FIG. 14 shows a sectional view of the supply module 7 in the second embodiment in an HR-BR plane through one of the inlet ports 10a
  • a plurality of internal reinforcing ribs 14 are arranged in the flow channel 9a and in the return channel 9b.
  • the reinforcing ribs 14 are aligned in the longitudinal direction LR and divide the flow channel 9a into a number of fluid spaces 15a and the return channel 9b into a number of fluid spaces 15b.
  • the plurality of fluid spaces 15a and 15b are each fluidly connected to one another and lie one above the other in the height direction HR.
  • the reinforcing ribs 14 increase the strength of the supply module 7 against internal and external pressure and, overall, stiffen the supply device 6 without an excessive increase in weight. Otherwise, the supply module 7 in the second embodiment is identical to the supply module 7 in the first embodiment.
  • the supply device 6 is formed here from the supply modules 7 in the second embodiment.
  • Displacement structures 16 are arranged in the fluid spaces 15b, which prevent the coolant from flowing through the respective fluid space 15b. In this way, the flow of coolant through the return duct 10b can be adjusted, as indicated by arrows.
  • the coolant flows through the each outlet nozzle 10b in the return channel 9b of the respective supply module 7 and the amount of the flowing coolant in the supply device 6 increases from left to right.
  • the number of fluid spaces 15b flowing through increases from left to right, so that a flow cross section in the supply device 6 also increases from left to right. Overall, the volume flow of the coolant in the supply device 6 is thereby balanced.
  • the battery arrangement 1 according to the invention is of simple construction and the supply modules 7 of the supply device 6 are produced in one piece or monolithically in an injection molding process. As a result, the manufacturing costs of the supply device 6 and also the battery arrangement 1 can be reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung (1) für ein Kraftfahrzeug (2). Die Akkumulatoranordnung (1) weist ein wenigstens zweiteiliges Akkumulatorgehäuse (3) mit einem Aufnahmeraum (4) zur Aufnahme mehrerer Batteriemodule (5) auf. Ferner weist die Akkumulatoranordnung (1) wenigstens eine Versorgungseinrichtung (6) zur Versorgung der jeweiligen Batteriemodule (5) auf, die in dem Aufnahmeraum (4) des Akkumulatorgehäuses (3) zwischen zwei benachbarten Batteriemodulen (5) angeordnet ist und mit diesen jeweils in einer Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäß weist die Versorgungseinrichtung (6) wenigstens ein Versorgungsmodul (7) auf, das sich in Längsrichtung (LR) des Akkumulatorgehäuses (3) erstreckt und quer zur Längsrichtung (LR) in Höhenrichtung (HR) aufrecht ausgerichtet ist. Das wenigstens eine Versorgungsmodul (7) weist dabei wenigstens einen von einem Kühlmittel in Längsrichtung (LR) durchströmbaren Kanal (8a, 8b) und wenigstens einen Einlassstutzen (10a) und wenigstens einen Auslassstutzen (10b) auf, die das jeweilige Batteriemodul (5) mit dem wenigstens einen Kanal (8a, 8b) fluidisch verbinden. Das Versorgungsmodul (7) ist einstückig beziehungsweise monolithisch in einem Spritzgussverfahren hergestellt.

Description

Akkumulatoranordnung
Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit der Akkumulatoranordnung.
Eine Akkumulatoranordnung wird in einem Kraftfahrzeug als Energiespeicher eingesetzt, um beispielweise ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit Energie zu versorgen. Die Akkumulatoranordnung weist dabei üblicherweise mehrere Batteriemodule auf, die in einem Gehäuse der Akkumulatoranordnung festgelegt sind. Das Gehäuse schützt dabei die Batteriemodule vor äußeren Einflüssen und besteht üblicherweise aus einer Gehäuseoberschale und einer
Gehäuseunterschale. In der Akkumulatoranordnung sind die einzelnen
Batteriemodule miteinander elektrisch verschaltet und durch eine von einem Kühlmittel durchströmbare Kühlanordnung gekühlt. Die einzelnen Batteriemodule müssen aus diesem Grund aufwendig miteinander fluidisch und/oder elektrisch verbunden werden, wozu eine Versorgungsstruktur in der Akkumulatoranordnung vorgesehen werden kann. Herkömmliche Versorgungsstrukturen werden aus mehreren gespritzten Kunststoffteilen zusammengesetzt, die miteinander verschweißt oder verklebt sind. Die Herstellung der herkömmlichen
Versorgungsstruktur ist sehr zeit- und kraftaufwendig, wodurch auch die
Herstellungskosten relativ hoch sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Akkumulatoranordnung und ein Kraftfahrzeug mit der Akkumulatoranordnung der gattungsgemäßen Art eine ver- besserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die Herstellung vereinfacht und dadurch die Herstellungskosten reduziert werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhän- gigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Versor- gungseinrichtung in einer Akkumulatoranordnung derart anzupassen, dass diese vereinfacht herstellbar ist. Eine Akkumulatoranordnung ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und weist ein wenigstens zweiteiliges Akkumulatorgehäuse mit ei- nem Aufnahmeraum zur Aufnahme mehrerer Batteriemodule auf. Die Akkumula- toranordnung weist wenigstens eine Versorgungseinrichtung zur Versorgung der jeweiligen Batteriemodule auf, die in dem Aufnahmeraum des Akkumulatorge- häuses zwischen zwei benachbarten Batteriemodulen angeordnet ist und mit die- sen jeweils in einer Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäß weist die Versor- gungseinrichtung wenigstens ein Versorgungsmodul auf, das sich in Längsrich- tung des Akkumulatorgehäuses erstreckt und quer zur Längsrichtung in Höhen- richtung aufrecht ausgerichtet ist. Das wenigstens eine Versorgungsmodul weist dabei wenigstens einen von einem Kühlmittel in Längsrichtung durchströmbaren Kanal und wenigstens einen Einlassstutzen und wenigstens einen Auslassstut- zen auf, die das jeweilige Batteriemodul mit dem wenigstens einen Kanal flui- disch verbinden. Das Versorgungsmodul ist einstückig beziehungsweise monoli- thisch in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
Das wenigstens eine Versorgungsmodul der Versorgungseinrichtung ist einfach aufgebaut und einstückig beziehungsweise monolithisch in einem Spritzgussver- fahren hergestellt. Die Versorgungseinrichtung kann dabei sowohl aus einem einzelnen Versorgungsmodul als auch aus mehreren Versorgungsmodulen auf- gebaut sein. Das wenigstens eine Versorgungsmodul ist dabei in Längsrichtung ausgerichtet, so dass die Versorgungseinrichtung in Längsrichtung aus den je- weiligen in Längsrichtung nebeneinander angeordneten Versorgungsmodulen aufbaubar ist. Da das wenigstens eine Versorgungsmodul einfach in einem Spritzgussverfahren herstellbar ist, ist auch die Versorgungseinrichtung verein- facht herstellbar. Dadurch können die Herstellungskosten der Versorgungsein- richtung und der Akkumulatoranordnung reduziert werden.
Die Akkumulatoranordnung ist für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, vorgesehen. Die Akkumulatoranordnung kann dabei unter- halb des Kraftfahrzeugs an einem Karosserieboden des Kraftfahrzeugs festgelegt sein, wobei in dem eingebauten Zustand die Längsrichtung des Akkumulatorge- häuses dann mit der Fahrzeug-X-Richtung und die Höhenrichtung des Akkumula- torgehäuses mit der Fahrzeug-Z-Richtung übereinstimmen. Ferner kann eine Breitenrichtung des Akkumulatorgehäuses definiert werden, die quer zur Längs- richtung und zur Höhenrichtung ist und in dem eingebauten Zustand der Akkumu- latoranordnung der Fahrzeug-Y-Richtung entspricht. Das wenigstens eine Ver- sorgungsmodul und entsprechend die Versorgungseinrichtung erstrecken sich dann in dem eingebauten Zustand der Akkumulatoranordnung in Fahrzeug-X- Richtung und sind in Fahrzeug-Z-Richtung ausgerichtet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Akkumulatoranord- nung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Versorgungsmodul wenigstens zwei Kanäle aufweist, die sich nebeneinander in Längsrichtung erstrecken und über eine gesamte in Höhenrichtung definierte Höhe des Versorgungsmoduls voneinander getrennt sind. Auf diese Weise liegen die jeweiligen Kanäle in Brei- tenrichtung des Akkumulatorgehäuses aneinander an beziehungsweise sind be- nachbart zueinander angeordnet. Auf diese vorteilhafte Weise kann das wenigs- tens eine Versorgungsmodul in einem Spritzgussverfahren vereinfacht hergestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Versorgungsmodul seinen Querschnitt in Längsrichtung ändert, wobei der Quer- schnitt des Versorgungsmoduls sich von seinen Anschlussenden zu seiner Mitte hin verkleinert. Entsprechen kann auch der wenigstens eine Kanal seinen Quer- schnitt in Längsrichtung verändern und sich von den Anschlussenden zur Mitte des Versorgungsmoduls hin verkleinern. Dadurch kann eine sogenannte Ent- formschräge geformt sein, durch die das Versorgungsmodul in einem Spritzguss- verfahren in einem Schritt herstellbar und vereinfacht entformbar ist. Dadurch können die Herstellungskosten sowie der Herstellungsaufwand des Versor- gungsmoduls und der Versorgungseinrichtung reduziert werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Kanal mehre- re innenliegende Verstärkungsrippen aufweist. Die Verstärkungsrippen sind dabei in Längsrichtung ausgerichtet und teilen den wenigstens einen Kanal in mehrere miteinander fluidisch verbundene und in Höhenrichtung übereinander liegende Fluidräume auf. Die Verstärkungsrippen können die Festigkeit des wenigstens einen Kanals gegen einen inneren und einen äußeren Druck erhöhen und insge- samt das Versorgungsmodul ohne eine übermäßige Gewichtszunahme verstei- fen. Die einzelnen Fluidräume in dem jeweiligen Kanal sind dabei miteinander fluidisch verbunden, so dass ein Kühlmittel durch den jeweiligen Kanal ungehin- dert strömen kann. Um das Durchströmen des Kühlmittels in dem wenigstens einen Kanal anpassen zu können, kann zusätzlich vorgesehen sein, dass in we- nigstens einem der Fluidräume des wenigstens einen Kanals eine Verdrän- gungsstruktur angeordnet ist. Die Verdrängungsstruktur kann ein Durchströmen des Kühlmittels durch den jeweiligen Fluidraum verhindern und dadurch der Kühlmittelstrom in Längsrichtung angepasst werden. Die Verdrängungsstruktur kann beispielweise ein Verdrängungskörper aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff sein, der in den jeweiligen Fluidraum eingeschoben wird und das Kühlmittel aus dem jeweiligen Fluidraum verdrängt. Alternativ kann der jeweilige Fluidraum beidseitig verschlossen oder versiegelt und dadurch die Verdrän- gungsstruktur in dem jeweiligen Fluidraum gebildet sein. Insbesondere können dadurch der Volumenstrom und die Durchströmungsgeschwindigkeit des Kühlmit- tels in dem wenigstens einen Kanal angepasst werden.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung ist vor- gesehen, dass die Versorgungseinrichtung wenigstens zwei an seinen An- schlussenden in Längsrichtung aneinander anknüpfende Versorgungsmodule aufweist, die an seinen Anschlussenden stoffschlüssig und über den wenigstens einen Kanal fluidisch miteinander verbunden sind. Dabei können die jeweiligen Versorgungsmodule aus Kunststoff hergestellt und an seinen Anschlussenden miteinander verschweißt oder verklebt sein. Alternativ dazu können die jeweiligen Versorgungsmodule aus Metall, bevorzugt aus Aluminium, hergestellt und an seinen Anschlussenden miteinander verlötet, verschweißt oder verklebt sein. Beispielweise können die jeweiligen Versorgungsmodule in einem Pulverspritz- gussverfahren hergestellt sein.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Einlassstutzen und/oder der Auslassstutzen des wenigstens einen Versorgungsmoduls in Längsrichtung ne- beneinander angeordnet und in Höhenrichtung ausgerichtet sind, so dass das jeweilige Batteriemodul durch eine Bewegung in Höhenrichtung an der Versor- gungseinrichtung fluidisch anschließbar und von der Versorgungseinrichtung flui- disch trennbar ist. Bei dem in Höhenrichtung ausgerichteten Einlassstutzen und bei dem in Höhenrichtung ausgerichteten Auslassstutzen sind deren Längsach- sen zueinander parallel und in Höhenrichtung gerichtet. Zusätzlich können der Einlassstutzen und der Auslassstutzen auch eine gleiche in Höhenrichtung defi nierte Höhe aufweisen. Vorteilhafterweise kann dadurch das jeweilige Batte- riemodul vereinfacht an die Versorgungseinrichtung angeschlossen und dadurch die Montage der Akkumulatoranordnung vereinfacht werden. Die Anordnung des Einlassstutzens und des Auslassstutzens in Längsrichtung nebeneinander er- möglicht zudem einen kompakten Aufbau des Versorgungsmoduls und dadurch der Versorgungseinrichtung.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Versorgungsmodul zwei in Längs- richtung ausgerichtete Kanäle aufweisen. Dabei kann der eine Kanal ein Vorlauf- kanal und der andere Kanal ein Rücklaufkanal sein. Der wenigstens eine Ein- lassstutzen ist dann mit dem Vorlaufkanal und der wenigstens eine Auslassstut- zen ist dann mit dem Rücklaufkanal des wenigstens einen Versorgungsmoduls fluidisch verbunden. Der wenigstens eine Einlassstutzen und der wenigstens eine Auslassstutzen können in Längsrichtung nebeneinander angeordnet und in Hö- henrichtung ausgerichtet sein, so dass das jeweilige Batteriemodul durch eine Bewegung in Höhenrichtung an der Versorgungseinrichtung fluidisch anschließ- bar und von der Versorgungseinrichtung fluidisch trennbar ist. Dadurch sind der Vorlaufkanal und der Rücklaufkanal auf gleiche Weise erreichbar beziehungswei- se zugänglich, wodurch der Aufbau der Versorgungseinrichtung vereinfacht ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Akkumulatoranordnung kann vorgesehen sein, dass eine in Längsrichtung definierte Länge des wenigstens einen Versorgungsmoduls einer gesamten oder einer halben oder einer vielfa- chen in Längsrichtung definierten Länge des jeweiligen Batteriemoduls ent- spricht. Abhängig von der Anzahl der in Längsrichtung nebeneinander angeord- neten Batteriemodule kann auch die Anzahl der Versorgungsmodule in der Ver- sorgungseinrichtung angepasst sein. Durch eine derartige Anpassung der Länge des Versorgungsmoduls an die Länge des Batteriemoduls ist die Versorgungs- einrichtung skalierbar und modular in Längsrichtung aufgebaut. Die Versor- gungseinrichtung kann demnach unabhängig von der Anzahl der nebeneinander angeordneten Batteriemodule in einer Akkumulatoranordnung aus denselben Versorgungsmodulen aufgebaut sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Akkumulatoranordnung wenigstens einen Quersteg aufweist, der in Höhenrichtung ausgerichtet und sich quer zur Längsrichtung erstreckt. Eine in Höhenrichtung definierte Höhe des we- nigstens einen Versorgungsmoduls kann dabei etwa einer halben in Höhenrich- tung definierten Höhe des Querstegs entsprechen und das wenigstens eine Ver- sorgungsmodul kann in einem schlitzartigen Durchbruch des Querstegs ange- ordnet und formschlüssig festgelegt sein. Der schlitzartige Durchbruch in dem Quersteg ist zweckgemäß in Höhenrichtung ausgerichtet und das wenigstens eine Versorgungsmodul ist in dem Durchbruch in Höhenrichtung vollständig an- geordnet. Dadurch, dass die Höhe des Querstegs etwa zweimal größer als die Höhe des wenigstens einen Versorgungsmoduls ist, erststreckt sich auch der Durchbruch zweckgemäß auf die halbe Höhe des Querstegs. Der Durchbruch verringert auf diese Weise die Biegesteifigkeit des Querstegs nur unwesentlich. Der wenigstens eine Quersteg kann vorteilhafterweise durch umspritzte Verstär- kungselemente verstärkt sein. Die Verstärkungselemente können dabei innenlie- gend oder außenliegend an dem Quersteg angeordnet sein und den Quersteg insbesondere an dem Durchbruch verstärken. In dem eingebauten Zustand der Akkumulatoranordnung erstreckt sich der wenigstens eine Quersteg senkrecht zur Längsrichtung und kann durch die Verstärkungselemente den in Fahrzeug-Y- Richtung eingeleiteten Lasten - wie beispielweise bei einem Unfall - besser standhalten.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinrichtung elekt- rische Verbindungsschnittstellen aufweist, die mit dem jeweiligen angrenzenden Batteriemodul in Kontakt bringbar und in Höhenrichtung ausgerichtet sind.
Dadurch ist das jeweilige Batteriemodul durch eine Bewegung in Höhenrichtung an der Versorgungseinrichtung elektrisch anschließbar und von der Versor- gungseinrichtung elektrisch trennbar. Entsprechend kann die Versorgungseinrich- tung elektrische Leitungen aufweisen, die das jeweilige Batteriemodul über die elektrischen Verbindungsschnittstellen mit einer externen Komponente elektrisch verbindet. Die Versorgungseinrichtung kann mittels einer als eine Rastverbindung ausgebildeten Haltevorrichtung an dem Akkumulatorgehäuse gehalten und in Höhenrichtung an dem Akkumulatorgehäuse festlegt sein. Die Rastverbindung kann beispielweise durch an dem wenigstens einen Versorgungsmodul integral ausgebildete Rastnasen und an dem Akkumulatorgehäuse ausgeformte Öffnun- gen realisiert sein.
Die Versorgungseinrichtung kann vorteilhafterweise wenigstens eine Elektroni- keinheit aufweisen, die an der Versorgungseinrichtung festgelegt und mit dem jeweiligen angrenzenden Batteriemodul elektrisch verbunden ist. Die Elektroni- keinheit kann ein oder mehrere elektronische Bauteile - wie beispielsweise Ele- mente eines Batteriemanagementsystem (BMS), Sicherungen, Schützen oder andere Elemente - ausweisen. Die Elektronikeinheit ist bevorzugt wärmeübertra- gend an den wenigstens einen Kanal angekoppelt, so dass die Bauteile der Elektronikeinheit durch das Kühlmittel in dem wenigstens einen Kanal temperier- bar sind. Weist die Versorgungseinrichtung einen Vorlaufkanal und einen Rück- laufkanal auf, so ist die Elektronikeinheit bevorzugt an den Rücklaufkanal wär- meübertragend angekoppelt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Akkumulatoranordnung kann vorgese- hen sein, dass die Versorgungseinrichtung mehrere Versorgungsmodule auf- weist, die als Gleichteile ausgebildet sind. An das jeweilige Versorgungsmodul können dann jeweils wenigstens zwei an dem jeweiligen Versorgungsmodul an- grenzende Batteriemodule fluidisch und/oder elektrisch angeschlossen sein. Die Batteriemodule können zueinander einen Versatz in Längsrichtung aufweisen, der jedoch bevorzugt vernachlässigbar gering oder gleich Null ist. Es kann vorge- sehen sein, dass an dem wenigstens einen Versorgungsmodul eine Positionier- einrichtung ausgebildet ist, durch die das jeweilige Batteriemodul positionsgenau an dem jeweiligen Versorgungsmodul festlegbar ist. Die Positioniereinrichtung kann beispielweise durch Führungsrillen mit Einführschrägen realisiert sein.
Zusammenfassend ist die erfindungsgemäße Akkumulatoranordnung einfach aufgebaut und einstückig beziehungsweise monolithisch in einem Spritzgussver- fahren hergestellt. Dadurch können die Herstellungskosten der Versorgungsein- richtung und der Akkumulatoranordnung reduziert werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer oben beschriebenen Ak- kumulatoranordnung. Dabei ist die Akkumulatoranordnung unterhalb des Kraft- fahrzeugs an einem Karosserieboden des Kraftfahrzeugs festgelegt. Dabei ent- sprechen in einem Akkumulatorgehäuse der Akkumulatoranordnung eine Längs- richtung der Fahrzeug-X-Richtung, eine Breitenrichtung der Fahrzeug-Y-Richtung und eine Höhenrichtung der Fahrzeug-Z-Richtung.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo- nenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung;
Fig. 2 eine Ansicht einer Versorgungseinrichtung in der erfindungsge- mäßen Akkumulatoranordnung;
Fig. 3 und 4 Ansichten eines Versorgungsmoduls in einer ersten Ausfüh- rungsform;
Fig. 5 bis 9 Schnittansichten des Versorgungsmoduls in der ersten Ausfüh rungsform;
Fig. 10 eine Schnittansicht des Versorgungsmoduls in der ersten Ausfüh rungsform mit einem Fluidkonnektor;
Fig. 1 1 und 12 Ansichten eines Versorgungsmoduls in einer zweiten Ausfüh rungsform;
Fig. 13 und 14 Schnittansichten des Versorgungsmoduls in der zweiten Ausfüh rungsform;
Fig. 15 eine Schnittansicht einer Versorgungseinrichtung mit den Ver sorgungsmodulen in der zweiten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung 1 für ein Kraftfahrzeug 2. Die Akkumulatoranordnung 1 weist ein wenigstens zweiteili ges Akkumulatorgehäuse 3 mit einem Aufnahmeraum 4 auf. In dem Aufnahme raum 4 sind mehrere Batteriemodule 5 - hier acht gezeigt - der Akkumulatoran- Ordnung 1 angeordnet und durch das Akkumulatorgehäuse 3 von äußeren Ein- flüssen geschützt. Die Akkumulatoranordnung 1 weist ferner wenigstens eine Versorgungseinrichtung 6 - hier nur eine gezeigt - zur Versorgung der jeweiligen Batteriemodule 5 auf. Die Versorgungseinrichtung 6 ist in dem Aufnahmeraum 4 des Akkumulatorgehäuses 3 zwischen den benachbarten Batteriemodulen 5 an- geordnet und steht mit diesen in einer Wirkverbindung.
Die Versorgungseinrichtung 6 weist in diesem Ausführungsbeispiel vier Versor- gungsmodule 7 auf, die sich in Längsrichtung LR des Akkumulatorgehäuses 3 erstrecken und zudem quer zur Längsrichtung LR in Höhenrichtung HR aufrecht ausgerichtet sind. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht eine in Längsrichtung LR definierte Länge LM des jeweiligen Versorgungsmoduls 7 etwa einer Länge LBM des jeweiligen Batteriemoduls 5. Das jeweilige Versorgungsmodul 7 ist zwi- schen zwei benachbarten Batteriemodulen 5 angeordnet und steht mit beiden in einer Wirkverbindung. Hier ist die Akkumulatoranordnung 1 in dem Kraftfahrzeug 2 verbaut, wobei die Längsrichtung LR der Fahrzeug-X-Richtung X und die Hö- henrichtung HR der Fahrzeug-Z-Richtung Z entspricht. Eine Breitenrichtung BR des Akkumulatorgehäuses entspricht dann der Fahrzeug-Y-Richtung Y.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Versorgungseinrichtung 6 mit den Versorgungsmo- dulen 7. Das jeweilige Versorgungsmodul 7 weist dabei zwei Kanäle 8a und 8b auf, wobei der eine Kanal 8a ein Vorlaufkanal 9a und der andere Kanal 8b ein Rücklaufkanal 9b ist. Das jeweilige Versorgungsmodul 7 steht mit zwei Batte- riemodulen 5 in Wirkverbindung und weist zweckgemäß einen Einlassstutzen 10a und einen Auslassstutzen 10b für jedes der beiden Batteriemodule 5. Die beiden Einlassstutzen 10a und die beiden Auslassstutzen 10b des Versorgungsmoduls 7 sind jeweils mit dem Vorlaufkanal 9a und mit dem Rücklaufkanal 9b fluidisch ver- bunden. Über den jeweiligen Einlassstutzen 10a kann das Kühlmittel aus dem Vorlaufkanal 9a in eine Temperierungseinheit - hier nicht gezeigt - des jeweili- gen Batteriemoduls 5 Zuströmen und über den jeweiligen Auslassstutzen 10b aus der Temperierungseinheit des jeweiligen Batteriemoduls 5 in den Rücklaufkanal 9b ausströmen. Die fluidische Verbindung zwischen dem jeweiligen Versor- gungsmodul 7 und den jeweiligen Batteriemodulen 5 stellt hier die oben genannte Wirkverbindung dar und ist mit Pfeilen angedeutet.
Die jeweiligen Einlassstutzen 10a und die jeweiligen Auslassstutzen 10b sind ferner in Längsrichtung LR nebeneinander angeordnet und in Höhenrichtung HR ausgerichtet. Längsachsen 11 a der jeweiligen Einlassstutzen 10a und Längsach- sen 11 b der jeweiligen Auslassstutzen 10b sind dabei zueinander parallel und in Höhenrichtung HR gerichtet. Ferner weisen die jeweiligen Einlassstutzen 10a und die jeweiligen Auslassstutzen 10b eine gleiche Höhe in Höhenrichtung HR auf. Vorteilhafterweise sind der Vorlaufkanal 9a als auch der Rücklaufkanal 9b auf gleiche Weise in Höhenrichtung HR zugänglich. Das jeweilige Batteriemodul 5 kann dadurch durch eine Bewegung in Höhenrichtung HR an dem Versorgungs- modul 7 fluidisch angeschlossen werden. Entsprechend kann das jeweilige Batte- riemodul 5 auf identische Weise durch eine Bewegung in Höhenrichtung HR von dem Versorgungsmodul 7 fluidisch getrennt werden. Die Montage der Batte- riemodule 5 an die Versorgungseinrichtung 6 ist dadurch deutlich vereinfacht.
Die jeweiligen Versorgungsmodule 7 sind einstückig beziehungsweise monoli- thisch in einem Spritzgussverfahren hergestellt und als Gleichteile ausgebildet.
An seinen Anschlussenden 7a und 7b knüpfen die Versorgungsmodule 7 in Längsrichtung LR aneinander an, so dass die jeweiligen Vorlaufkanäle 9a und die jeweiligen Rücklaufkanäle 9b fluidisch miteinander verbunden sind. Zweckgemäß sind die jeweiligen Versorgungsmodule 7 an den Anschlussenden 7a und 7b stoffschlüssig aneinander festgelegt. So können die jeweiligen Versorgungsmo- dule 7 aus Kunststoff sein und miteinander verschweißt oder verklebt sein. Alter- nativ können die jeweiligen Versorgungsmodule 7 aus Metall - wie beispielswei- se Aluminium - sein und miteinander verlötet, verschweißt oder verklebt sein.
Im Folgenden wird das Versorgungsmodul 7 in einer ersten und in einer zweiten Ausführungsform vorgestellt. Unabhängig von der Ausführungsform können die jeweiligen Versorgungsmodule 7 zu der in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellten Ver- sorgungseinrichtung 6 verknüpft werden.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Versorgungsmoduls 7 in der ersten Ausführungs- form. Der Vorlaufkanal 9a und der Rücklaufkanal 9b erstrecken sich in dem Ver- sorgungsmodul 7 nebeneinander in Längsrichtung LR und sind über die gesamte Höhe HM des Versorgungsmoduls 7 voneinander getrennt. Auf diese Weise lie- gen der Vorlaufkanal 9a und der Rücklaufkanal 9b in Breitenrichtung BR anei- nander an und sind thermisch voneinander entkoppelt. Ein Querschnitt des Ver- sorgungsmoduls 7 verkleinert sich zudem in Längsrichtung LR von den An- schlussenden 7a und 7b zu der Mitte des Versorgungsmoduls 7 hin. Auch der Vorlaufkanal 9a und der Rücklaufkanal 9b ändern entsprechend ihren Quer- schnitt. Dadurch wird eine Entformschräge 12 geformt und das Versorgungsmo- dul 7 ist in einem Spritzgussverfahren leichter entformbar und in einem Schritt vereinfacht herstellbar.
Fig. 5 bis Fig. 10 zeigen Schnittansichten des Versorgungsmoduls in der ersten Ausführungsform. In Fig. 5 ist eine Schnittansicht des Versorgungsmoduls 7 in einer LR-HR-Ebene gezeigt. Hier ist insbesondere sichtbar, dass die beiden Ein- lassstutzen 10a und die beiden Auslassstutzen 10b identisch ausgebildet sind. In Fig. 6 und Fig. 7 sind Schnittansichten des Versorgungsmoduls 7 in einer HR- BR-Ebene jeweils durch einen der Auslassstutzen 10b gezeigt. In Fig. 8 und Fig. 9 sind Schnittansichten des Versorgungsmoduls 7 in einer HR-BR-Ebene jeweils durch einen der Einlassstutzen 10a gezeigt. Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht des Versorgungsmoduls 7 in einer HR-BR-Ebene durch einen der Einlassstutzen 10a. Hier ist in dem jeweiligen Einlassstutzen 10a ein Fluidkonnektor 13 festgelegt, durch den das jeweilige Batteriemodul 5 vereinfacht durch eine Bewegung in Hö- henrichtung HR fluidisch an das Versorgungsmodul 7 anschließbar ist.
Fig. 11 und Fig. 12 zeigen Ansichten des Versorgungsmoduls 7 in der zweiten Ausführungsform. Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht des Versorgungsmoduls 7 in der zweiten Ausführungsform in einer LR-HR-Ebene durch den Rücklaufkanal 9b und Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht des Versorgungsmoduls 7 in der zweiten Ausführungsform in einer HR-BR-Ebene durch einen der Einlassstutzen 10a. In der zweiten Ausführungsform des Versorgungsmoduls 7 sind in dem Vorlaufkanal 9a und in dem Rücklaufkanal 9b mehrere innenliegende Verstärkungsrippen 14 angeordnet. Die Verstärkungsrippen 14 sind in Längsrichtung LR ausgerichtet und teilen den Vorlaufkanal 9a in mehrere Fluidräume 15a und den Rücklaufka- nal 9b in mehrere Fluidräume 15b auf. Die mehreren Fluidräume 15a und 15b sind jeweils fluidisch miteinander verbunden und liegen in Höhenrichtung HR übereinander. Die Verstärkungsrippen 14 erhöhen die Festigkeit des Versor- gungsmoduls 7 gegen einen inneren und einen äußeren Druck und versteifen insgesamt die Versorgungseinrichtung 6 ohne eine übermäßige Gewichtszunah- me. Im Übrigen ist das Versorgungsmodul 7 in der zweiten Ausführungsform zu dem Versorgungsmodul 7 in der ersten Ausführungsform identisch ausgeführt.
Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht der Versorgungseinrichtung 6 in einer LR-HR- Ebene durch den Rücklaufkanal 9b. Die Versorgungseinrichtung 6 ist hier aus den Versorgungsmodulen 7 in der zweiten Ausführungsform gebildet. In den Flu idräumen 15b sind dabei Verdrängungsstrukturen 16 angeordnet, die ein Durch- strömen des Kühlmittels durch den jeweiligen Fluidraum 15b verhindern. Auf die- se Weise kann das Durchströmen des Kühlmittels durch den Rücklaufkanal 10b angepasst werden, wie mit Pfeilen angedeutet. Das Kühlmittel strömt durch die jeweiligen Auslassstutzen 10b in den Rücklaufkanal 9b des jeweiligen Versor- gungsmoduls 7 ein und die Menge des strömenden Kühlmittels in der Versor- gungseinrichtung 6 nimmt von links nach rechts zu. In den jeweiligen Versor- gungsmodulen 7 nimmt die Anzahl der durchströmenden Fluidräume 15b von links nach rechts zu, so dass auch ein Strömungsquerschnitt in der Versorgungs- einrichtung 6 von links nach rechts zunimmt. Insgesamt ist dadurch der Volu- menstrom des Kühlmittels in der Versorgungseinrichtung 6 ausgeglichen.
Zusammenfassend ist die erfindungsgemäße Akkumulatoranordnung 1 einfach aufgebaut und die Versorgungsmodule 7 der Versorgungseinrichtung 6 einstü- ckig beziehungsweise monolithisch in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Dadurch können die Herstellungskosten der Versorgungseinrichtung 6 und auch der Akkumulatoranordnung 1 reduziert werden.
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Claims

Ansprüche
1. Akkumulatoranordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug (2),
- wobei die Akkumulatoranordnung (1 ) ein wenigstens zweiteiliges Akkumula- torgehäuse (3) aufweist, das einen Aufnahmeraum (4) zur Aufnahme mehrerer Batteriemodule (5) aufweist,
- wobei die Akkumulatoranordnung (1 ) wenigstens eine Versorgungseinrichtung (6) zur Versorgung der jeweiligen Batteriemodule (5) aufweist, die in dem Auf- nahmeraum (4) des Akkumulatorgehäuses (3) zwischen zwei benachbarten Batteriemodulen (5) angeordnet ist und mit diesen jeweils in einer Wirkverbin- dung steht,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Versorgungseinrichtung (6) wenigstens ein Versorgungsmodul (7) aufweist, das sich in Längsrichtung (LR) des Akkumulatorgehäuses (3) er- streckt und quer zur Längsrichtung (LR) in Höhenrichtung (HR) aufrecht aus- gerichtet ist,
- dass das wenigstens eine Versorgungsmodul (7) wenigstens einen von einem Kühlmittel in Längsrichtung (LR) durchströmbaren Kanal (8a, 8b) und wenigs- tens einen Einlassstutzen (10a) und wenigstens einen Auslassstutzen (10b) aufweist, die das jeweilige Batteriemodul (5) mit dem wenigstens einen Kanal (8a, 8b) fluidisch verbinden, und
- dass das Versorgungsmodul (7) einstückig beziehungsweise monolithisch in einem Spritzgussverfahren hergestellt ist.
2. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
dass das wenigstens eine Versorg ungsmod ul (7) wenigstens zwei Kanäle (8a, 8b) aufweist, die sich nebeneinander in Längsrichtung (LR) erstrecken und über eine gesamte in Höhenrichtung (HR) definierte Höhe (HM) des
Versorgungsmoduls (7) voneinander getrennt sind.
3. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das wenigstens eine Versorgungsmodul (7) seinen Querschnitt in
Längsrichtung (LR) ändert, wobei der Querschnitt des Versorgungsmoduls (7) sich von seinen Anschlussenden (7a, 7b) zu seiner Mitte hin verkleinert.
4. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der wenigstens eine Kanal (8a, 8b) mehrere innenliegende
Verstärkungsrippen (14) aufweist, die in Längsrichtung (LR) ausgerichtet sind und den wenigstens einen Kanal (8a, 8b) in mehrere miteinander fluidisch verbundene und in Höhenrichtung (HR) übereinander liegende Fluidräume (15a, 15b) aufteilen.
5. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass in wenigstens einem der Fluidräume (15a, 15b) des wenigstens einen Kanals (8a, 8b) eine Verdrängungsstruktur (16) angeordnet ist, die ein
Durchströmen eines Kühlmittels durch den jeweiligen Fluidraum (15a, 15b) verhindern kann.
6. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinrichtung (6) wenigstens zwei an seinen Anschlussenden (7a, 7b) in Längsrichtung (LR) aneinander anknüpfende Versorgungsmodule (7) aufweist, die an seinen Anschlussenden (7a, 7b) stoffschlüssig und über den wenigstens einen Kanal (8a, 8b) fluidisch miteinander verbunden sind.
7. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die jeweiligen Versorgungsmodule (7) aus Kunststoff hergestellt sind und an seinen Anschlussenden (7a, 7b) miteinander verschweißt oder verklebt sind, oder
- dass die jeweiligen Versorgungsmodule (7) aus Metall, bevorzugt aus Alumini- um, hergestellt sind und an seinen Anschlussenden (7a, 7b) miteinander verlö- tet, verschweißt oder verklebt sind.
8. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Einlassstutzen (10a) und der Auslassstutzen (10b) des wenigstens einen Versorgungsmoduls (7) in Längsrichtung nebeneinander angeordnet und in Höhenrichtung (HR) ausgerichtet sind, so dass das jeweilige Batteriemodul (5) durch eine Bewegung in Höhenrichtung (HR) an der Versorgungseinrichtung (6) fluidisch anschließbar und von der Versorgungseinrichtung (6) fluidisch trennbar ist.
9. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das wenigstens eine Versorgungsmodul (7) zwei in Längsrichtung (LR) ausgerichtete Kanäle (8a, 8b) aufweist, wobei der eine Kanal (8a) ein Vorlaufka- nal (9a) und der andere Kanal (8b) ein Rücklaufkanal (9b) sind, wobei der we- nigstens eine Einlassstutzen (10a) mit dem Vorlaufkanal (9a) und der wenigstens eine Auslassstutzen (10b) mit dem Rücklaufkanal (9b) fluidisch verbunden.
10. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine in Längsrichtung (LR) definierte Länge (LM) des wenigstens einen Ver- sorgungsmoduls (7) einer gesamten oder einer halben oder einer vielfachen in Längsrichtung (LR) definierten Länge (LBM) des jeweiligen Batteriemoduls (5) entspricht.
11. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Akkumulatoranordnung (1 ) wenigstens einen Quersteg aufweist, der in Höhenrichtung (HR) ausgerichtet und sich quer zur Längsrichtung (LR) er- streckt,
- dass eine Höhe (HM) des wenigstens einen Versorgungsmoduls (7) etwa einer halben Höhe des Querstegs entspricht, und
- dass das wenigstens eine Versorgungsmodul (7) in einer schlitzartigen Öff- nung des Querstegs angeordnet und formschlüssig festgelegt ist.
12. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der wenigstens eine Quersteg durch umspritzte Verstärkungselemente ver- stärkt ist.
13. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungseinrichtung (6) elektrische Verbindungsschnittstellen auf- weist, die mit dem jeweiligen angrenzenden Batteriemodul (5) in Kontakt bringbar und in Höhenrichtung (HR) ausgerichtet sind, so dass das jeweilige Batteriemo- dul (5) durch eine Bewegung in Höhenrichtung (HR) an der Versorgungseinrich- tung (6) elektrisch anschließbar und von der Versorgungseinrichtung (6) elektrisch trennbar ist.
14. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungseinrichtung (6) mittels einer als eine Rastverbindung aus- gebildeten Haltevorrichtung an dem Akkumulatorgehäuse (3) gehalten und in Höhenrichtung (HR) an dem Akkumulatorgehäuse (3) festlegt ist.
15. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungseinrichtung (6) wenigstens eine Elektronikeinheit aufweist, die an der Versorgungseinrichtung (6) festgelegt und mit dem jeweiligen angren- zenden Batteriemodul (5) elektrisch verbunden ist.
16. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Versorgungseinrichtung (6) mehrere Versorgungsmodule (7) auf- weist, die als Gleichteile ausgebildet sind, und
- dass an das jeweilige Versorgungsmodul (7) jeweils wenigstens zwei an dem jeweiligen Versorgungsmodul (7) angrenzende Batteriemodule (5) fluidisch und/oder elektrisch angeschlossen sind.
17. Akkumulatoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen Versorgungsmodul (7) eine Positioniereinrichtung ausgebildet ist, durch die das jeweilige Batteriemodul (5) positionsgenau an dem jeweiligen Versorgungsmodul (7) festlegbar ist.
18. Kraftfahrzeug (2) mit einer Akkumulatoranordnung (1 ) nach einem der An- sprüche 1 bis 17, wobei die Akkumulatoranordnung (1 ) unterhalb der Kraftfahr- zeugs (2) an einem Karosserieboden des Kraftfahrzeugs festgelegt ist, so dass in einem Akkumulatorgehäuse (3) der Akkumulatoranordnung (1 ) eine Längsrich- tung (LR) der Fahrzeug-X-Richtung, eine Breitenrichtung (BR) der Fahrzeug-Y- Richtung und eine Höhenrichtung (HR) der Fahrzeug-Z-Richtung entsprechen.
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PCT/EP2019/069217 2018-07-18 2019-07-17 Akkumulatoranordnung WO2020016286A1 (de)

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