CN112659926B - 机动车辆的储能组件和包括这种储能组件的机动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的储能组件(20)，该储能组件包括：能够布置在该机动车辆的离地间隙线上方的保护设备(30)和布置在该保护设备(30)上方的至少一个电池模块(40)，该至少一个电池模块具有至少一个承受荷载的电池模块壳体(42)和布置在该电池模块壳体的(42)的内部的至少一个电池单元组。该电池模块壳体(42)包括至少两个竖直地布置的壳体壁(44)。该保护设备(30)包括保护板(32)和布置在该保护板(32)上方的至少两个荷载引入元件(34)。所述至少两个荷载引入元件(34)被布置在壳体壁(44)的下方。

Description

机动车辆的储能组件和包括这种储能组件的机动车辆
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的、尤其是用于电动车辆和/或混合动力车辆的储能组件、尤其是高压储能组件，以及一种包括这样的储能组件的机动车辆、尤其是电动车辆和/或混合动力车辆。
背景技术
这样的储能组件一般被保护以免受机械影响。如果将储能组件在机动车辆中布置在低的位置，那么在机动车辆的底侧进行机械保护是有利的。
从现有技术已知的、在机动车辆中布置在低位置的储能组件一般由一个或多个电池保护板保护以免受机械影响，这些电池保护板被定位在储能组件的电池模块与机动车辆的离地间隙线之间。在各个电池模块之间设置有额外的纵向支撑件和/或横向支撑件，它们的主要功能是吸收具有平行于行车道平面的作用方向的荷载。在此，这些保护板在荷载作用下加载而部分弯曲。电池模块之间的支撑件在此用作荷载引入元件，这些荷载引入元件适用于将荷载从保护板引入到车身中。这样的储能组件例如从文献WO2018/149762A1已知。
假设由于车辆底盘的弹性减振以及由此由于电池保护板碰撞到固定在行车道的物体上而对电池保护板产生荷载作用，在整体结构空间(保护板厚度和变形路径)保持不变的情况下，增加保护板的厚度促使由保护板所吸收的碰撞能量增加并且促使由底盘所化解的碰撞能量减少，这是因为保护板厚度的增加减小了底盘的弹簧行程。因此，通过增加保护板厚度通常只能并不显著地减小电池保护板的所需的整体结构空间。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种储能组件，该储能组件的突出之处在于较小的结构空间需求。本发明的另一个目的在于，提出一种具有承受荷载的结构的储能组件，该储能组件的突出之处在于缩短了保护板的弯曲长度。
该目的通过根据权利要求1所述的储能组件和根据权利要求8所述的机动车辆来实现。
根据本发明的储能组件包括：能够布置在该机动车辆的离地间隙线上方的保护设备和布置在该保护设备上方的至少一个电池模块，该至少一个电池模块具有至少一个承受荷载的电池模块壳体和布置在该电池模块壳体的内部的至少一个电池单元组。所述电池模块壳体包括至少两个竖直地布置的壳体壁。所述保护设备包括保护板和布置在该保护板上方的至少两个荷载引入元件。所述至少两个荷载引入元件被布置在壳体壁的下方。
术语“上方”和“下方”参照储能组件在机动车辆中在竖直方向上的常规安装位置。术语“竖直”同样参照储能组件在机动车辆中的常规安装位置。
电池模块壳体可以与保护设备、尤其与保护设备的荷载引入元件处于直接接触。替代性地，电池模块壳体可以间接地与保护设备相连接，例如藉由机动车辆的车身相连接。在此，这些荷载引入元件能够通过气隙与电池模块壳体间隔开。
如果荷载引入元件不与电池模块壳体处于直接接触，那么这些荷载引入元件被布置在电池模块壳体的竖直的壳体壁的下方，其方式为这些荷载引入元件在由于车辆事故而导致保护设备变形的情况下与电池模块壳体在竖直的壳体壁的区域中产生接触。
在一个优选的设计方案中，所述电池模块壳体包括至少三个能够竖直地布置的壳体壁，其中，壳体壁中的至少一个壳体壁被设计成分隔壁，该分隔壁将该电池模块壳体划分成至少两个腔室，在所述至少两个腔室中各布置一个电池单元组。
在另一个优选的设计方案中，该电池模块壳体被设计成挤压型材。也就是说，电池模块壳体是借助于挤压方法来制造的。
在一个优选的设计方案中，这些荷载引入元件包括至少一个支撑面，该至少一个支撑面被布置在这些壳体壁中的一个壳体壁的下方。
优选地，支撑面正交于壳体壁延伸。
在另一个优选的设计方案中，荷载引入元件是大体上波形地设计的并且形成波纹板。
替代于此，荷载引入元件具有大体上帽形型材的形状。
根据另一个替代性的设计方案，荷载引入元件被设计成在原位加工(In-Situ-Prozess)中喷射在该保护板上的突起。
本发明还涉及一种包括根据本发明的储能组件的机动车辆，其中，该储能组件的保护设备被布置在该机动车辆的离地间隙线的上方，其中，至少一个电池模块被布置在该保护设备的上方，并且电池模块壳体被布置在机动车辆上，其方式为该电池模块壳体的至少两个壳体壁是竖直地布置的。
附图说明
借助下文描述的三个实施例来阐述根据本发明的储能组件和根据本发明的机动车辆的细节和其他优点。在附图中：
图1：示出了根据第一实施例的根据本申请的储能组件的截面视图；
图2：示出了根据第一实施例的储能组件的保护设备的透视视图；
图3：示出了根据第一实施例的根据本申请的储能组件的另一个截面视图；
图4：示出了根据第二实施例的根据本申请的储能组件的截面视图；并且
图5：示出了根据第三实施例的根据本申请的储能组件的截面视图。
具体实施方式
本申请涉及一种储能组件20、尤其高压储能组件，以及一种包括这样的储能组件20的机动车辆、尤其电动车辆和/或混合动力车辆。
这样的储能组件20一般被保护以免受机械影响。如果将储能组件20布置在机动车辆中的较低的位置，那么在机动车辆的底侧进行机械保护是有利的。
从现有技术已知的、在机动车辆中定位较低的储能组件一般由一个或多个电池保护板保护以免受机械影响，这些电池保护板被定位在储能组件的电池模块与机动车辆的离地间隙线之间。在各个电池模块之间设置有额外的纵向支撑件和/或横向支撑件，它们的主要功能是吸收具有平行于行车道平面的作用方向的荷载。在此，这些保护板在荷载作用下加载而部分弯曲。电池模块之间的支撑件在此用作荷载引入元件，这些荷载引入元件适用于将荷载从保护板引入到车身中。
假设由于车辆底盘的弹性减振以及由此由于电池保护板碰撞到固定在行车道的物体上而对电池保护板产生荷载作用，在整体结构空间(保护板厚度和变形路径)保持不变的情况下，增加保护板的厚度促使由保护板所吸收的碰撞能量(撞击能量)增加并且促使由底盘所化解的碰撞能量减少，这是因为保护板厚度的增加减小了底盘的弹簧行程。因此，通过增加保护板厚度通常只能并不显著地减小电池保护板的所需的整体结构空间。减小保护板在这些电池模块上的支撑位置的间距促使在保护板变形的情况下荷载水平的提高，而并不减小用于底盘的变形路径。
根据本申请的用于机动车辆的储能组件20包括：能够布置在机动车辆的离地间隙线上方的保护设备30和布置在保护设备30上方的至少一个电池模块40，该至少一个电池模块具有至少一个承受荷载的电池模块壳体42和布置在电池模块壳体42的内部的至少一个电池单元组(未在图中展示)。电池模块壳体42包括至少两个竖直地布置的壳体壁44。保护设备30包括保护板32和布置在保护板32上方的至少两个荷载引入元件34。荷载引入元件34被布置在壳体壁44的下方。
术语“上方”和“下方”参照储能组件20在机动车辆中在竖直方向V上的常规安装位置。术语“竖直”同样参照储能组件20在机动车辆中的常规安装位置。
电池模块壳体42可以与保护设备30、尤其与保护设备30的荷载引入元件34处于直接接触。替代性地，电池模块壳体42可以间接地与保护设备30相连接，例如藉由机动车辆的车身相连接。在此，荷载引入元件34能够通过气隙与电池模块壳体42间隔开。
如果荷载引入元件34不与电池模块壳体42处于直接接触，那么这些荷载引入元件被布置在电池模块壳体42的竖直的壳体壁44的下方，其方式为在由于车辆事故导致保护设备30变形的情况下这些荷载引入元件与电池模块壳体42在竖直的壳体壁44的区域中产生接触。
电池模块壳体42可以包括至少三个能够竖直地布置的壳体壁44，其中壳体壁44中的至少一个壳体壁可以被设计成分隔壁，该分隔壁可以将电池模块壳体42划分成至少两个腔室46，在这些腔室中可以各布置一个电池单元组。腔室46可以在平行于行车道延伸的第一方向上并排地布置，并且大体上在平行于行车道并且正交于第一方向延伸的第二方向上延伸。电池模块壳体42的分隔壁形成用于电池模块壳体42的另一个额外的荷载路径。
壳体壁44可以具有相对较高的结构刚度。电池模块壳体42例如可以由铝制成。壳体壁44用于经过保护设备30引入荷载。
电池模块壳体42可以被设计成挤压型材。
荷载引入元件34被设计得足够刚性，其方式为荷载引入元件34适用于将荷载引入到电池模块壳体42中、或者引入到电池模块壳体42的壳体壁44中。
保护设备30可以被设计成，使得朝向储能组件20的电池单元组的方向上对保护设备30的力加载导致荷载经由保护板32引入到荷载引入元件34中。
荷载引入元件34可以包括至少一个支撑面36，该至少一个支撑面被布置在壳体壁44中的一个壳体壁的下方。支撑面36可以正交于壳体壁44、即相对于在机动车辆中的常规安装位置水平地延伸。
支撑面36要么可以直接地与电池模块壳体42处于接触，要么可以通过气隙与电池模块壳体42间隔开。如果支撑面36与电池模块壳体42间隔开，那么支撑面36在由于车辆事故而导致保护设备30变形的情况下与电池模块壳体42在竖直的壳体壁44的区域中产生接触。
荷载引入元件34能够是大体上波形地设计的并且形成波纹板31。因此，根据第二实施例，储能组件20的荷载引入元件34是以这种方式方法波形地设计的。这尤其在图4中展示。
替代性地，荷载引入元件34可以被设计成帽形型材33或被设计为在原位加工中喷射在保护板32上的突起35。
根据第一实施例，储能组件20的荷载引入元件34被设计成这样的帽形型材33。这个设计方案尤其在图1至图3中展示。
根据第三实施例，储能组件20的荷载引入元件34被设计为在原位加工中喷射在保护板32上的突起35。
根据本申请的机动车辆包括根据本申请的储能组件20，其中储能组件20的保护设备30被布置在机动车辆的离地间隙线的上方，其中至少一个电池模块40被布置在保护设备30的上方，并且其中电池模块40的电池模块壳体42被布置在机动车辆上，其方式为电池模块壳体42的至少两个壳体壁44是竖直地布置的。
通过根据本申请的储能组件20可以改善机动车辆的撞击表现。此外，根据本申请的储能组件具有减少的结构空间需求。此外，可以借助根据本申请的储能组件20以简单的方式降低机动车辆的车辆重心。由此还同样可以降低机动车辆的车顶线。

Claims (7)

1.一种用于机动车辆的储能组件，该储能组件包括：能够布置在该机动车辆的离地间隙线上方的保护设备(30)和布置在该保护设备(30)上方的至少一个电池模块(40)，该至少一个电池模块具有至少一个承受荷载的电池模块壳体(42)和布置在该电池模块壳体(42)的内部的至少一个电池单元组，其特征在于，所述电池模块壳体(42)包括至少三个竖直地布置的壳体壁(44)，其中，壳体壁(44)中的至少一个壳体壁被设计成分隔壁，该分隔壁将该电池模块壳体(42)划分成至少两个腔室(46)，在所述至少两个腔室中各布置一个电池单元组，所述保护设备(30)包括保护板(32)和布置在该保护板(32)上方的至少三个荷载引入元件(34)，所述至少三个荷载引入元件(34)被分别布置在三个壳体壁(44)的下方。
2.根据权利要求1所述的储能组件，其特征在于，所述电池模块壳体(42)被设计成挤压型材。
3.根据权利要求1或2所述的储能组件，其特征在于，荷载引入元件(34)包括至少一个支撑面(36)，该至少一个支撑面被布置在壳体壁(44)中的一个壳体壁的下方。
4.根据权利要求1或2所述的储能组件，其特征在于，荷载引入元件(34)是大体上波形地设计的并且形成波纹板(31)。
5.根据权利要求1或2所述的储能组件，其特征在于，荷载引入元件(34)被设计成帽形型材(33)。
6.根据权利要求1或2所述的储能组件，其特征在于，这些荷载引入元件(34)被设计成在原位加工中喷射在保护板上的突起(35)。
7.一种机动车辆，该机动车辆包括根据权利要求1至6之一所述的储能组件(20)，其中该储能组件(20)的保护设备(30)被布置在该机动车辆的离地间隙线的上方，其中，至少一个电池模块(40)被布置在该保护设备(30)的上方，并且该至少一个电池模块(40)的电池模块壳体(42)被布置在该机动车辆上，其方式为电池模块壳体(42)的至少两个壳体壁(44)是竖直地布置的。
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