WO2020156885A1 - Kraftfahrzeug mit einer bodenbaugruppe und einer speicherzellenbaugruppe - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einer bodenbaugruppe und einer speicherzellenbaugruppe Download PDF

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WO2020156885A1
WO2020156885A1 PCT/EP2020/051391 EP2020051391W WO2020156885A1 WO 2020156885 A1 WO2020156885 A1 WO 2020156885A1 EP 2020051391 W EP2020051391 W EP 2020051391W WO 2020156885 A1 WO2020156885 A1 WO 2020156885A1
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floor
motor vehicle
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hollow cylinder
memory cells
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PCT/EP2020/051391
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Bernd Nurtsch
Helmut Berger
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle with a floor assembly and a memory cell assembly.
  • Electrically drivable motor vehicles for example motor vehicles with a purely electric drive or so-called hybrid vehicles, both of which
  • Electric drive and an internal combustion engine drive are already known. These motor vehicles usually have an electric motor in the drive train for driving the motor vehicle and a traction battery, which can also be called a drive battery, which provides electrical energy for the electric motor. Such a traction battery is often also referred to as high-voltage energy storage. It is known that battery cells can be combined to form battery modules in the traction battery.
  • Battery cells or battery modules are accommodated in a fluid-tight housing of the traction battery, which serves to protect the battery cells and contains further devices, for example for air conditioning and controlling the battery cells.
  • a traction battery including the housing can be attached, for example, in the area of a floor of the motor vehicle between the front axle and the rear axle of the motor vehicle as a mounting part on an underside of the vehicle body.
  • DE 102013204765 A1 shows a memory cell unit, i.e. a traction battery for storing electrical energy for driving an electric motor of a motor vehicle.
  • a housing of the traction battery is attached to an underside of the motor vehicle and also has one
  • Energy absorption area which is formed on outer edge areas of the housing and in the event of a collision contributes to a reduction of collision energy without the storage cells accommodated in the housing itself to be damaged.
  • the case is between the side skirts of the
  • Vehicle underbody including the side skirts. This has the advantage that the installation space underneath the vehicle underbody can be optimally used for accommodating battery cells, so that the greatest possible power or range can be made available for the motor vehicle.
  • the floor assembly is an integral part of a body of the motor vehicle, wherein the motor vehicle body has sufficient energy absorption capacity in the event of a collision, the memory cell assembly can accommodate a sufficient number of memory cells and, at the same time, ease of maintenance and repair is increased.
  • a motor vehicle has a floor assembly and one
  • the floor assembly is an integral part of a body of the motor vehicle. In other words, the floor assembly is part of the so-called body shell.
  • Memory cell assemblies are arranged in the bottom assembly.
  • Memory cells are one in in hollow cylinder chambers
  • the multi-chamber hollow cylinder structure is advantageous in a cavity of the
  • the body-integrated design enables space-saving
  • Memory cell assembly no memory cell assembly with its own or independent, possibly fluid-tight housing, which is mounted together with the housing as a mounting part or separate unit on the body. Instead, the space within the floor assembly of the body for housing the memory cells or the memory cell assembly
  • the floor assembly of the body as a housing or at least partially as a housing for the
  • the multi-chamber hollow cylinder structure can support a rigidity or strength of the floor assembly, so that the multi-chamber hollow cylinder structure in the event of a collision of the motor vehicle,
  • Multi-chamber hollow cylinder structure can also replace other cross members or side members of the body shell otherwise required.
  • the space in the floor assembly can thus be used optimally for the storage of storage cells, while at the same time providing collision resistance.
  • the memory cell assembly preferably has in addition to the memory cells
  • Cooling devices, power and control lines and a control device Cooling devices, power and control lines and a control device.
  • the multi-chamber hollow cylinder structure corresponds in cross section, i.e. a cut in the longitudinal and transverse directions of the vehicle (a cut in the x-y direction in the vehicle coordinate system) of a so-called tiling or regular tiling.
  • the body of the motor vehicle is a so-called self-supporting body, the component of which is the floor assembly.
  • the motor vehicle is in particular a motor vehicle with an electric drive.
  • the memory cell assembly is a drive battery.
  • the memory cell assembly can also be referred to as a high-voltage battery or traction battery.
  • the hollow cylinder chambers can advantageously have a polygonal, in particular regularly polygonal, plan or cross section.
  • a quadrangular, in particular rectangular or square, and / or a hexagonal, in particular regularly hexagonal, and / or a triangular, in particular regularly triangular, cross section are advantageous.
  • Hollow cylinder chambers can particularly advantageously have the shape of a honeycomb.
  • the multi-chamber hollow cylinder structure can also
  • Hollow cylinder chambers with different cross sections can then be combined with one another in the manner of a tiling.
  • the shape of the hollow cylinder chambers can therefore be adapted to the outer shape of the storage cells.
  • the memory cells can advantageously have a circular cylindrical shape or a cuboid shape.
  • a single memory cell or a plurality of memory cells for example two, three, four, five, six, seven, eight or nine memory cells, can be accommodated in a hollow cylinder chamber.
  • the multi-chamber hollow cylinder structure can be produced, for example, by means of extrusion.
  • the multi-chamber wooden cylinder structure can be made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the multi-chamber wooden cylinder structure can also be made of plastic or a fiber-reinforced plastic.
  • the floor assembly has a lower floor and an upper floor.
  • the lower floor and the upper floor can be substantially plate-shaped.
  • the lower floor faces the ground under the motor vehicle and can still be used with a
  • the upper floor forms the floor of a vehicle interior or a passenger compartment, which is above the Floor assembly is located.
  • the bottom floor and / or the top floor may be connected to the floor assembly.
  • the memory cell assembly is preferably arranged between the lower floor and the upper floor.
  • a lower end face of the multi-chamber hollow cylinder structure can be connected to the lower base, in particular in a material connection, for example by an adhesive connection or a welded connection.
  • a material connection for example by an adhesive connection or a welded connection.
  • an upper end face of the multi-chamber hollow cylinder structure with the upper bottom in particular cohesively, for example by an adhesive connection or
  • the base assembly is further stiffened or reinforced and forms part of a load path in the event of a side collision.
  • the lower floor is detachably attached to the body or the floor assembly.
  • the upper floor can be detachably attached to the body or
  • the other floor from the lower floor and the upper floor which is releasably attached to the floor assembly, is body-fixed, i.e. insoluble, e.g. cohesive, attached to the body.
  • the body-fixed floor forms part of the body shell from the lower floor and the upper floor.
  • the floor-fixed floor further increases the rigidity and collision resistance of the floor assembly.
  • an opening which can be closed with a lid can nevertheless be provided for assembly, maintenance and repair purposes.
  • the lower floor and the upper floor can be fastened to one another or connected to one another in a non-positive and / or positive manner and braced.
  • a spacer element can be arranged between the lower floor and the upper floor. In the area of the spacer element, the lower floor and the upper floor can be clamped together via a screw connection.
  • Multi-chamber hollow cylinder structure arranged at least between two body side members and optionally additionally between at least two body cross members.
  • the body side members can have side skirts, i.e. outer lower body side members.
  • the body side members can also be body side members spaced from an outer edge of the body.
  • Body longitudinal member can also be a centrally arranged body longitudinal member.
  • the body side members and the body cross members are integral components of the body shell and are therefore inextricably linked to adjacent body components.
  • the body side members and the body cross members are part of the floor assembly.
  • the abovementioned floor fixed to the body can be connected to the body side members and the body cross members.
  • the detachable floor can in turn be screwed to the body cross member and the body side member or can be detachably mounted in another way.
  • the base assembly preferably forms a fluid-tight housing for the
  • the upper floor, the lower floor, the body cross members and the body side members can be connected to one another in a fluid-tight manner.
  • the base assembly together with the lower base and the upper base, replaces a separate housing and an internal support structure of a conventional memory cell assembly, which is designed as an assembly part.
  • the motor vehicle can be made more compact overall, or more memory cells can be accommodated if necessary.
  • the housing of the memory cell assembly does not have to be manufactured and assembled separately, but the base assembly serving as the memory cell assembly housing can simply be manufactured in a conventional body-in-white construction - apart from the detachable floor that is assembled in an assembly line.
  • Figure 1 is a schematic sectional view through a floor assembly of a body of a motor vehicle with a memory cell assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a schematic plan view of the floor assembly of the body of the motor vehicle with the memory cell assembly according to the
  • a body has one
  • a floor assembly 1 Motor vehicle with an electric drive a floor assembly 1.
  • a drive battery not shown, which is an inventive
  • Memory cell assembly forms, between a lower floor 5 and an upper floor 7 and a left side sill 9 and a right
  • a honeycomb structure 3 which forms a multi-chamber hollow cylinder structure according to the invention, is also arranged.
  • the upper floor 5 is integrally connected to the side sills 9, 11 and the cross members 13 and 15 and thus forms part of the body shell.
  • the lower floor 7 is a mounting part and is detachably connected to the side skirts 9, 11 and the cross members 13, 15, for example by means of screws.
  • the honeycomb structure 3 is formed in the vertical direction of the vehicle, ie the individual honeycomb chambers 31, 32, 33 extend in the vertical direction of the vehicle.
  • FIG. 2 shows the base assembly 1 from above, the upper base 7 being omitted.
  • the side skirts 9 and 11 and the cross members 13 and 15 which extend between the side skirts 9 and 11 are shown. Between the side skirts 9 and 11 and the
  • Cross beams 13 and 15 show the honeycomb structure 3, which has a multiplicity of honeycomb chambers 31, 32, 33.
  • the lower end face of the honeycomb structure 3 is integrally connected to the upper side of the lower base 5.
  • the honeycomb structure 3 and the lower base 5 thus form a very stable structure similar to a sandwich structure.
  • each honeycomb chamber 31, 32, 33 there are, for example, seven circular cylindrical battery cells, i.e. Storage cells, placed side by side. It can also contain more or fewer battery cells.
  • the battery cells are not shown in the figures.
  • the honeycomb structure 3 is made of aluminum by extrusion.
  • the lower floor 5 is advantageously also made of aluminum.
  • the side skirts 9 and 11 and the upper floor 7 are made of steel and the entire body, but can also be made of aluminum in the case of a body made of aluminum.
  • the lower floor 5 and the upper floor 7 could be directly connected to one another via one or more spacers 17 and an associated screw connection 19.
  • the spacer 17 is an element that corresponds to the distance between the bottom floor 5 and the top floor 7.
  • the lower base 5 and the upper base 7 are clamped to one another in the region of the spacer 17 via a screw connection 19.
  • the spacer 17 is designed, for example, as a sleeve with a through hole in the vertical direction, through which a screw of the screw connection 19 is passed.
  • the bracing of the lower floor 5 and the upper floor 7 gives the floor assembly 1 an even greater stability and is advantageous in the event of collisions from below, for example when objects and uneven floors are crossed.
  • the floor assembly 1 with the lower floor 5, the upper floor 7, the side skirts 9 and 11 and the cross members 13 and 15 form a fluid-tight housing of the drive battery with the battery cells and other components of the drive battery such as cooling devices, power and control lines and a control device. This protects the drive battery from environmental influences. This also prevents battery contents from escaping into the environment and into the passenger compartment.
  • An intermediate space is provided between the honeycomb structure 3 and the upper floor 7, in which, for example, the cooling devices, the power and
  • Control lines and the control device are housed.
  • honeycomb structure 3 increases the rigidity of the floor assembly 1 in the area of the drive battery and can be an additional one Support structure inside the drive battery with simultaneous
  • any space available in the floor assembly of the motor vehicle can be made in the manner io
  • an electrical range of the motor vehicle can be increased with an equivalent collision resistance.

Abstract

Erfindungsgemäß hat ein Kraftfahrzeug eine Bodenbaugruppe und eine Speicherzellenbaugruppe. Die Bodenbaugruppe ist integraler Bestandteil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist die Bodenbaugruppe Bestandteil des sogenannten Karosserierohbaus. Die Speicherzellen der Speicherzellenbaugruppe sind in der Bodenbaugruppe angeordnet. Die Speicherzellen sind dabei in Hohlzylinderkammern einer sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Mehrkammerhohlzylinderstruktur untergebracht.

Description

l
Kraftfahrzeug mit einer Bodenbaugruppe und einer Speicherzellenbaugruppe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Bodenbaugruppe und einer Speicherzellenbaugruppe.
Elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, beispielsweise Kraftfahrzeuge mit einem reinen Elektroantrieb oder so genannte Hybridfahrzeuge, die sowohl einen
Elektroantrieb als auch einen Verbrennungsmotorantrieb aufweisen, sind bereits bekannt. Diese Kraftfahrzeuge weisen im Antriebsstrang üblicherweise einen Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs sowie eine Traktionsbatterie, die auch Antriebsbatterie genannt werden kann, auf, die elektrische Energie für den Elektromotor bereitstellt. Eine derartige Traktionsbatterie wird häufig auch als Hochvoltenergiespeicher bezeichnet. Es ist bekannt, dass in der Traktionsbatterie Batteriezellen zu Batteriemodulen zusammengefasst sein können. Die
Batteriezellen bzw. Batteriemodule sind in einem fluiddichtem Gehäuse der Traktionsbatterie untergebracht, das zum Schutz der Batteriezellen dient und weitere Vorrichtungen, beispielsweise zur Klimatisierung und Steuerung der Batteriezellen, enthält. Eine derartige Traktionsbatterie einschließlich dem Gehäuse kann beispielsweise im Bereich eines Bodens des Kraftfahrzeugs zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Kraftfahrzeugs als Montageteil an einer Unterseite der Fahrzeugkarosserie angebracht sein.
Beispielsweise zeigt die DE 102013204765 A1 eine Speicherzellenbaueinheit, d.h. eine Traktionsbatterie, zum Speichern von elektrischer Energie für den Antrieb eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs. Ein Gehäuse der Traktionsbatterie ist an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs angebracht und weist zudem einen
Energieabsorptionsbereich auf, der an äußeren Randbereichen des Gehäuses ausgebildet ist und im Falle einer Kollision zu einem Abbau von Kollisionsenergie beiträgt, ohne dass die in dem Gehäuse untergebrachten Speicherzellen selbst beschädigt werden. Das Gehäuse ist zwischen den Seitenschwellern des
Kraftfahrzeugs angeordnet und mit diesen verbunden.
Ferner gibt es Bestrebungen eine Traktionsbatterie derart breit zu gestalten, dass sie genauso breit wie eine Kraftfahrzeugkarosserie ist. In diesem Fall überlappt die Traktionsbatterie bzw. das Traktionsbatteriegehäuse vollständig mit dem
Fahrzeugunterboden einschließlich der Seitenschweller. Dies hat den Vorteil, dass der Bauraum unterhalb des Fahrzeugunterbodens optimal für die Unterbringung von Batteriezellen genutzt werden kann, so dass eine möglichst große Leistung bzw. Reichweite für das Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer
Bodenbaugruppe und einer Speicherzellenbaugruppe, wobei die Bodenbaugruppe integraler Bestandteil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ist, zu schaffen, wobei die Kraftfahrzeugkarosserie hinreichend Energieabsorptionsfähigkeit bei einer Kollision aufweist, die Speicherzellenbaugruppe hinreichend viel Speicherzellen aufnehmen kann und gleichzeitig eine Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit erhöht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einer Bodenbaugruppe und einer Speicherzellenbaugruppe gelöst, das die Kombination der Merkmale von
Patentanspruch 1 aufweist. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß hat ein Kraftfahrzeug eine Bodenbaugruppe und eine
Speicherzellenbaugruppe. Die Bodenbaugruppe ist integraler Bestandteil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist die Bodenbaugruppe Bestandteil des sogenannten Karosserierohbaus. Die Speicherzellen der
Speicherzellenbaugruppe sind in der Bodenbaugruppe angeordnet. Die
Speicherzellen sind dabei in Hohlzylinderkammern einer sich in
Fahrzeughochrichtung erstreckenden Mehrkammerhohlzylinderstruktur angeordnet. Die Mehrkammerhohlzylinderstruktur ist vorteilhaft in einem Hohlraum der
Bodenbaugruppe angeordnet. Die karosserieintegrierte Bauweise ermöglicht eine bauraumsparende
Unterbringung der Speicherzellenbaugruppe. Erfindungsgemäß ist die
Speicherzellenbaugruppe keine Speicherzellenbaugruppe mit einem eigenen bzw. unabhängigen, gegebenenfalls fluiddichtem Gehäuse, das zusammen mit dem Gehäuse als Montageteil bzw. separate Einheit an die Karosserie montiert wird. Stattdessen wird der Raum innerhalb der Bodenbaugruppe der Karosserie zur Unterbringung der Speicherzellen bzw. der Speicherzellenbaugruppe
bauraumsparend genutzt. Mit anderen Worten wird die Bodenbaugruppe der Karosserie als Gehäuse oder zumindest zum Teil als Gehäuse für die
Speicherzellenbaugruppe genutzt. Die Mehrkammerhohlzylinderstruktur kann dabei eine Steifigkeit bzw. Festigkeit der Bodenbaugruppe unterstützen, so dass die Mehrkammerhohlzylinderstruktur bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs,
insbesondere einer seitlichen Kollision des Kraftfahrzeugs, hinreichend
Kollisionsenergie übertragen oder/und absorbieren kann. Die
Mehrkammerhohlzylinderstruktur kann dabei auch ansonsten erforderliche weitere Querträger oder Längsträger des Karosserierohbaus ersetzen. Der Raum in der Bodenbaugruppe kann somit optimal für die Unterbringung von Speicherzellen genutzt werden, wobei gleichzeitig eine Kollisionsfestigkeit gegeben ist.
Die Speicherzellenbaugruppe weist bevorzugt neben den Speicherzellen
Kühlvorrichtungen, Strom- und Steuerleitungen sowie eine Steuereinrichtung auf.
Die Mehrkammerhohlzylinderstruktur entspricht im Querschnitt, d.h. einem Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeugquerrichtung (ein Schnitt in x-y-Richtung im Fahrzeugkoordinatensystem) einer sogenannten Parkettierung oder einer regelmäßigen Parkettierung. Die Karosserie des Kraftfahrzeugs ist eine sogenannte selbsttragende Karosserie, deren Bestandteil die Bodenbaugruppe ist.
Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb. Hierbei ist die Speicherzellenbaugruppe eine Antriebsbatterie. Die Speicherzellenbaugruppe kann auch als Hochvoltspeicher oder Traktionsbatterie bezeichnet sein.
Vorteilhaft können die Hohlzylinderkammern einen mehreckigen (polygonalen), insbesondere regelmäßig mehreckigen, Grundriss bzw. Querschnitt aufweisen. Vorteilhaft sind ein viereckiger, insbesondere rechteckiger oder quadratischer, und/oder einen sechseckiger, insbesondere regelmäßig sechseckiger, und/oder ein dreieckiger, insbesondere regelmäßig dreieckiger, Querschnitt. Die
Hohlzylinderkammern können insbesondere vorteilhaft die Form einer Wabe aufweisen.
Grundsätzlich kann die Mehrkammerhohlzylinderstruktur auch
Hohlzylinderkammern mit unterschiedlichen Querschnitten aufweisen. Die
Hohlzylinderkammern mit unterschiedlichen Querschnitten können dann nach Art einer Parkettierung miteinander kombiniert sein.
Die Form der Hohlzylinderkammern kann demnach an die äußere Form der Speicherzellen angepasst sein.
Die Speicherzellen können vorteilhaft eine kreiszylindrische Form oder eine Quaderform aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann/können in einer Hohlzylinderkammer eine einzige Speicherzelle oder mehrere Speicherzellen, zum Beispiel zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder neun Speicherzellen untergebracht sein.
Die Mehrkammerhohlzylinderstruktur kann beispielsweise mittels Strangpressen hergestellt sein. Zum Beispiel kann die Mehrkammerholzylinderstruktur aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sein.
Alternativ kann die Mehrkammerholzylinderstruktur auch aus Kunststoff oder einem faserverstärktem Kunststoff hergestellt sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Bodenbaugruppe einen unteren Boden und einen oberen Boden auf. Der untere Boden und der obere Boden können im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Der untere Boden ist dem Untergrund unter dem Kraftfahrzeug zugewandt und kann noch mit einer
Unterbodenverkleidung versehen sein. Der obere Boden bildet den Boden eines Fahrzeuginnenraums bzw. einer Fahrgastzelle, der bzw. die sich oberhalb der Bodenbaugruppe befindet. Der untere Boden und/oder der obere Boden
können/kann integraler Bestandteil der Bodenbaugruppe sein. Der untere Boden und/oder der obere Boden können/kann mit der Bodenbaugruppe verbunden sein. Die Speicherzellenbaugruppe ist bevorzugt zwischen dem unteren Boden und dem oberen Boden angeordnet.
Eine untere Stirnseite der Mehrkammerhohlzylinderstruktur kann mit dem unteren Boden, insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung, verbunden sein. Alternativ kann eine obere Stirnseite der Mehrkammerhohlzylinderstruktur mit dem oberen Boden, insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder eine
Schweißverbindung, verbunden sein.
Durch die Verbindung des jeweiligen Bodens mit der
Mehrkammerhohlzylinderstruktur ist die Bodenbaugruppe weiter versteift bzw. verstärkt und bildet einen Teil eines Lastpfads bei einer seitlichen Kollision aus.
Der untere Boden ist lösbar an der Karosserie bzw. der Bodenbaugruppe befestigt. Alternativ kann der obere Boden lösbar an der Karosserie bzw. der
Bodenbaugruppe befestigt sein.
Hierdurch ist eine einfache Zugänglichkeit zur Speicherbaugruppe zu Montage-, Wartungs- und Reparaturzwecken durch Montage bzw. Demontage des lösbaren Bodens ermöglicht.
Bevorzugt ist der andere Boden von dem unteren Boden und dem oberen Boden, der lösbar an der Bodenbaugruppe befestigt ist, karosseriefest, d.h. unlösbar, z.B. stoffschlüssig, an der Karosserie befestigt. Mit anderen Worten bildet der karosseriefeste Boden von dem unteren Boden und dem oberen Boden ein Teil des Karosserierohbaus.
Durch den karosseriefesten Boden sind eine Steifigkeit und eine Kollisionsfestigkeit der Bodenbaugruppe weiter erhöht. In dem karosseriefesten Boden kann jedoch trotzdem eine mit einem Deckel verschließbare Öffnung zu Montage-, Wartungs- und Reparaturzwecken vorgesehen sein.
Der untere Boden und der obere Boden können aneinander befestigt sein bzw. miteinander kraft- und/oder formschlüssig verbunden und verspannt sein. Hierzu kann ein Abstandselement zwischen dem unteren Boden und dem oberen Boden angeordnet sein. Im Bereich des Abstandselements können der untere Boden und der obere Boden über eine Schraubverbindung miteinander verspannt sein.
Dies dient einer weiteren Versteifung der Bodenbaugruppe und ist zudem bei einem Aufsitzen der Bodenbaugruppe auf einem Bodenhindernis vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die
Mehrkammerhohlzylinderstruktur zumindest zwischen zwei Karosserielängsträgern und gegebenenfalls zusätzlich zwischen zumindest zwei Karosseriequerträgern angeordnet. Die Karosserielängsträger können Seitenschweller, d.h. äußere untere Karosserielängsträger, sein. Die Karosserielängsträger können jedoch auch von einem Karosserieaußenrand beabstandete Karosserielängsträger sein. Ein
Karosserielängsträger kann auch ein mittig angeordneter Karosserielängsträger sein. Die Karosserielängsträger und die Karosseriequerträger sind integrale Bestandteile des Karosserierohbaus und dementsprechend unlösbar mit angrenzenden Karosseriebestandteilen verbunden. Die Karosserielängsträger und die Karosseriequerträger sind Bestandteil der Bodenbaugruppe. Insbesondere kann der vorstehend genannte karosseriefeste Boden mit den Karosserielängsträgern und den Karosseriequerträgern verbunden sein. Der lösbare Boden kann wiederum an die Karosseriequerträger und die Karosserielängsträger geschraubt oder auf andere Art und Weise lösbar montiert sein.
Bevorzugt bildet die Bodenbaugruppe eine fluiddichte Einhausung der
Speicherzellenbaugruppe. Hierzu können der obere Boden, der unteren Boden, die Karosseriequerträger sowie die Karosserielängsträger fluiddicht miteinander verbunden sein. Somit ersetzt die Bodenbaugruppe zusammen mit dem unteren Boden und dem oberen Boden ein separates Gehäuse sowie eine interne Trag Struktur einer herkömmlichen Speicherzellenbaugruppe, die als Montageteil ausgeführt ist. Das Kraftfahrzeug kann dadurch insgesamt kompakter ausgeführt sein bzw. es können gegebenenfalls mehr Speicherzellen untergebracht werden. Ferner muss das Gehäuse der Speicherzellenbaugruppe nicht separat aufwendig gefertigt und montiert werden, sondern die als Speicherzellenbaugruppengehäuse dienende Bodenbaugruppe kann einfach im herkömmlichen Karosserierohbau gefertigt werden - abgesehen von dem lösbaren Boden, der in einer Montagelinie montiert wird.
Vorstehend genannte ergänzende Merkmale der Erfindung können soweit möglich und sinnvoll beliebig miteinander kombiniert werden.
Es folgt eine Kurzbeschreibung der Figuren.
Figur 1 ist eine schematische Schnittansicht durch eine Bodenbaugruppe einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Speicherzellenbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 ist eine schematische Draufsicht auf die Bodenbaugruppe der Karosserie des Kraftfahrzeugs mit der Speicherzellenbaugruppe gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Wie in der Schnittansicht von Fig. 1 gezeigt ist, hat eine Karosserie eines
Kraftfahrzeugs mit Elektroantrieb eine Bodenbaugruppe 1. In der Bodenbaugruppe 1 ist eine nichtgezeigte Antriebsbatterie, die eine erfindungsgemäße
Speicherzellenbaugruppe bildet, zwischen einem unteren Boden 5 und einem oberen Boden 7 sowie einem linken Seitenschweller 9 und einem rechten
Seitenschweller 11 sowie zwischen in Fig. 2 gezeigten Querträgern 13 und 15 untergebracht bzw. integriert. In der Bodenbaugruppe 1 , d.h. in einer durch die Bodenbaugruppe 1 gebildeten Kammer, ist ferner eine Wabenstruktur 3, die eine erfindungsgemäße Mehrkammerhohlzylinderstruktur bildet, angeordnet. Der obere Boden 5 ist stoffschlüssig mit den Seitenschwellern 9, 11 sowie den Querträgern 13 und 15 verbunden und bildet somit einen Bestandteil des Karosserierohbaus. Der untere Boden 7 ist ein Montageteil und ist mit den Seitenschwellern 9, 11 sowie den Querträgern 13, 15 lösbar, beispielsweise mittels Schrauben, verbunden. Die Wabenstruktur 3 ist in Fahrzeughochrichtung ausgebildet, d.h. die einzelnen Wabenkammern 31 , 32, 33 erstrecken sich in Fahrzeughochrichtung.
Die schematische Draufsicht von Fig. 2 zeigt die Bodenbaugruppe 1 von oben, wobei der obere Boden 7 weggelassen ist. Es sind die Seitenschweller 9 und 11 sowie die Querträger 13 und 15, die sich zwischen den Seitenschwellern 9 und 11 erstrecken, dargestellt. Zwischen den Seitenschwellern 9 und 11 sowie den
Querträgern 13 und 15 ist die Wabenstruktur 3 erkennbar, die eine Vielzahl von Wabenkammern 31 , 32, 33 aufweist.
Die Wabenstruktur 3 ist mit ihrer unteren Stirnseite stoffschlüssig mit der Oberseite des unteren Bodens 5 verbunden. Somit bilden die Wabenstruktur 3 und der untere Boden 5 eine sehr stabile Struktur ähnlich einer Sandwichstruktur.
In jeder Wabenkammer 31 , 32, 33 sind beispielsweise sieben kreiszylindrische Batteriezellen, d.h. Speicherzellen, nebeneinander stehend untergebracht. Es können auch mehr oder weniger Batteriezellen darin aufgenommen sein. Die Batteriezellen sind in den Figuren nicht dargestellt.
Die Wabenstruktur 3 ist mittels Strangpressen aus Aluminium hergestellt. Der untere Boden 5 ist vorteilhaft ebenfalls aus Aluminium hergestellt. Die Seitenschweller 9 und 11 sowie der obere Boden 7 sind aus Stahl sowie die gesamte Karosserie hergestellt, können jedoch im Falle einer Karosserie aus Aluminium ebenfalls aus Aluminium hergestellt sein.
Wie in Fig. 1 beispielhaft an einer Stelle gezeigt ist, könnten der untere Boden 5 und der obere Boden 7 über einen oder mehrere Abstandshalter 17 und eine zugehörige Schraubverbindung 19 miteinander direkt verbunden sein. Der Abstandshalter 17 ist ein Element, das den Abstand zwischen dem unterem Boden 5 und dem oberen Boden 7 entspricht. Über eine Schraubverbindung 19 sind der untere Boden 5 und der obere Boden 7 im Bereich des Abstandshalters 17 miteinander verspannt. Der Abstandshalter 17 ist beispielsweise als Hülse mit einem Durchgangsloch in Hochrichtung ausgeführt, durch das eine Schraube der Schraubverbindung 19 durchgeführt ist. Die Verspannung des unteren Bodens 5 und des oberen Bodens 7 verleiht der Bodenbaugruppe 1 eine noch größere Stabilität und ist bei Kollisionen von unten, zum Beispiel bei einer Überfahrt von Objekten und Bodenunebenheiten, vorteilhaft.
Die Bodenbaugruppe 1 mit dem unteren Boden 5, dem oberen Boden 7, den Seitenschwellern 9 und 11 sowie den Querträgern 13 und 15 bilden eine fluiddichte Einhausung der Antriebsbatterie mit den Batteriezellen und weiteren Bestandteilen der Antriebsbatterie wie Kühlvorrichtungen, Strom- und Steuerleitungen und einer Steuereinrichtung. Hierdurch ist die Antriebsbatterie vor Umgebungseinflüssen geschützt. Ferner ist hierdurch auch ein Austritt von Batterieinhaltsstoffen in die Umgebung und die Fahrgastzelle unterbunden.
Zwischen der Wabenstruktur 3 und dem oberen Boden 7 ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem beispielsweise die Kühlvorrichtungen, die Strom- und
Steuerleitungen und die Steuereinrichtung untergebracht sind.
Durch Demontage des unteren Bodens 5 kann die Antriebsbatterie aus der
Bodenbaugruppe ausgebaut werden.
Bei einer seitlichen Kollision des Kraftfahrzeugs verläuft ein Lastpfad über den betroffenen Seitenschweller 9, 11 durch den oberen Boden 7 und den unteren Boden 5 mit der Wabenstruktur 3. Die Wabenstruktur 3 erhöht dabei die Steifigkeit der Bodenbaugruppe 1 im Bereich der Antriebsbatterie und kann hierbei eine zusätzliche Trägerstruktur im Inneren der Antriebsbatterie bei gleichzeitiger
Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Raums für Batteriezellen ersetzen. Bei gleicher Kollisionsfestigkeit kann das Kraftfahrzeug mehr Batteriezellen aufnehmen und damit eine größere Energiespeicherkapazität erlangen. Ebenso kann auf die Art und Weise jeder in der Bodenbaugruppe des Kraftfahrzeugs vorhandene Bauraum io
zur Unterbringung von Batteriezellen genutzt werden. Insgesamt kann eine elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs bei gleichwertiger Kollisionsfestigkeit vergrößert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug mit einer Bodenbaugruppe (1) und einer
Speicherzellenbaugruppe, wobei die Bodenbaugruppe (1) integraler Bestandteil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ist, wobei Speicherzellen der
Speicherzellenbaugruppe innerhalb der Bodenbaugruppe (1) angeordnet sind und wobei die Speicherzellen in Hohlzylinderkammern (31 , 32, 33) einer sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Mehrkammerhohlzylinderstruktur (3) angeordnet sind.
2. Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1 , wobei die Hohlzylinderkammern (31 , 32, 33) einen vieleckigen, insbesondere regelmäßig vieleckigen, Querschnitt, beispielsweise einen dreieckigen oder/und einen viereckigen oder/und einen sechseckigen Querschnitt, aufweisen.
3. Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei in einer
Hohlzylinderkammer (31 , 32, 33) eine Speicherzelle oder zwei Speicherzellen oder drei Speicherzellen oder vier Speicherzellen oder fünf Speicherzellen oder sechs Speicherzellen oder sieben Speicherzellen oder acht Speicherzellen oder neun Speicherzellen untergebracht sind.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei die
Mehrkammerhohlzylinderstruktur (3) aus Aluminium, beispielsweise mittels Strangpressen, oder aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, hergestellt ist.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, ferner mit einem unteren Boden (5) und einem oberen Boden (7), wobei jeder von dem unteren Boden (5) und dem oberen Boden (7) entweder integraler Bestandteil der Bodenbaugruppe (1) ist oder zumindest mit der Bodenbaugruppe (1) verbunden ist, und wobei zwischen dem unteren Boden (5) und dem oberen Boden (7) die Speicherzellenbaugruppe angeordnet ist.
6. Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 5, wobei eine untere Stirnseite der Mehrkammerhohlzylinderstruktur (3) mit dem unteren Boden (5) oder eine obere Stirnseite der Mehrkammerhohlzylinderstruktur mit dem oberen Boden,
insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung, verbunden ist.
7. Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei der untere Boden (5) oder der obere Boden (7) lösbar befestigt ist, wobei insbesondere der andere Boden von dem unteren Boden (5) und dem oberen Boden (7) karosseriefest ausgebildet ist.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, wobei der untere Boden (5) und der obere Boden (7) aneinander befestigt sind, wobei insbesondere der untere Boden (5) und der obere Boden (7) über zumindest ein Abstandselement (17), beispielsweise eine Hülse, und zumindest eine Schraubverbindung (19) miteinander verbunden sind.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, wobei die
Mehrkammerhohlzylinderstruktur (3) zumindest zwischen zwei
Karosserielängsträgern (9, 11), insbesondere Seitenschwellern, und gegebenenfalls zusätzlich zwischen zumindest zwei Karosseriequerträgern (13, 15) angeordnet ist, wobei die Karosserielängsträger (9, 11) und die Karosseriequerträger (13, 15) Bestandteil der Bodenbaugruppe (1) sind.
10. Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 5 bis 9, wobei die
Bodenbaugruppe (1) eine fluiddichte Einhausung der Speicherzellenbaugruppe bildet.
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