DE102014016026A1 - Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens - Google Patents

Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens Download PDF

Info

Publication number
DE102014016026A1
DE102014016026A1 DE201410016026 DE102014016026A DE102014016026A1 DE 102014016026 A1 DE102014016026 A1 DE 102014016026A1 DE 201410016026 DE201410016026 DE 201410016026 DE 102014016026 A DE102014016026 A DE 102014016026A DE 102014016026 A1 DE102014016026 A1 DE 102014016026A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage component
vehicle
protective device
protective
energy absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201410016026
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher Grüger
Ralf Bernhardt
Andreas Lückemann
David Moncayo
Steffen Dingfelder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE201410016026 priority Critical patent/DE102014016026A1/de
Publication of DE102014016026A1 publication Critical patent/DE102014016026A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für wenigstens eine Hochvolt-Komponente (10) eines Kraftwagens, insbesondere eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs, mit zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten, seitlichen Längsträgern und einer an den Längsträgern befestigten Halteinrichtung (16), über welche die Hochvolt-Komponente (10) an den Längsträgern gehalten ist, wobei die Halteeinrichtung (16) eine in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hochvolt-Komponente (10) angeordnete und sich über die gesamte Breite der Hochvolt-Komponente (10) erstreckende Schutzstruktur (18) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für wenigstens eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens, insbesondere eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Kraftwagen wie beispielsweise Hybrid-Fahrzeuge oder Elektrofahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein Hybrid-Fahrzeug oder Elektrofahrzeug umfasst üblicherweise wenigstens eine Hochvolt-Komponente, die mit einer elektrischen Spannung betrieben wird, welche üblicherweise wesentlich größer als 12 Volt, insbesondere 24 Volt, ist. Eine Hochvolt-Komponente zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass sie eine Wechselspannung von mehr als 30 Volt oder eine Gleichspannung von mehr als 60 Volt aufweist. Bei einer solchen Hochvolt-Komponente handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Speichereinrichtung, insbesondere eine Batterie, in welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert wird. Mit der in der Batterie gespeicherten elektrischen Energie kann beispielsweise wenigstens eine Traktionsmaschine des Kraftwagens versorgt werden, welcher von der Traktionsmaschine antreibbar ist. Als Traktionsmaschine wird eine elektrische Maschine bezeichnet, mittels welcher in ihrem Motorbetrieb der Kraftwagen antreibbar ist.
  • Üblicherweise kommt eine Schutzeinrichtung zum Einsatz, mittels welcher die Hochvolt-Komponente im Falle eines Unfalls des Kraftwagens geschützt wird, um dadurch übermäßige Belastungen beziehungsweise unerwünschte Beschädigungen der Hochvolt-Komponente zu vermeiden.
  • Die DE 10 2012 022 957 A1 offenbart eine Schutzeinrichtung für eine solche Hochvolt-Komponente in Form einer Batterie eines Kraftwagens, mit zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten, seitlichen Längsträgern in Form von Seitenschwellern und einer an den Längsträgern befestigten Halteeinrichtung, über welche die Hochvolt-Komponente an den Längsträgern gehalten ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher die wenigstens eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens besonders effektiv geschützt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um eine Schutzeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher die wenigstens eine Hochvolt-Komponente besonders effektiv geschützt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halteeinrichtung eine in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hochvolt-Komponente angeordnete und sich über die gesamte Breite der Hochvolt-Komponente erstreckende Schutzstruktur aufweist, so dass die Hochvolt-Komponente in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest teilweise durch die Schutzstruktur überdeckt ist. Mittels der Halteeinrichtung und insbesondere ihrer Schutzstruktur kann die Hochvolt-Komponente, welche beispielsweise eine Batterie, das heißt eine Hochvolt-Batterie ist, insbesondere bei einem Frontalaufprall geschützt werden, bei welchem unfallbedingte Lasten über eine in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gewandte Vorderseite der Hochvolt-Komponente auf diese wirken.
  • Bei der Vorderseite handelt es sich hier um eine so genannte crashgewandte Seite, auf welcher die beispielsweise als Trägerrahmen ausgebildete Schutzstruktur angeordnet ist, so dass unfallbedingte Belastungen zumindest teilweise durch die Schutzstruktur aufgenommen und von der Hochvolt-Komponente zu ihrem Schutz ferngehalten werden können. Da die Schutzstruktur an den Längsträgern befestigt ist, dient sie gleichzeitig als Verbindungselement, um die Hochvolt-Komponente an die seitlichen Längsträger und somit beispielsweise an die Karosserie des Kraftwagens anzubinden. Die bei einem Unfall, insbesondere Frontalaufprall, auftretenden Lasten werden somit zumindest zum Teil über die Schutzstruktur beziehungsweise die Halteeinrichtung insgesamt in die Längsträger ein- und somit um die Hochvolt-Komponente herumgeleitet, so dass unfallbedingte, auf die Hochvolt-Komponente wirkende Lasten auf gewichtsgünstige Weise besonders gering gehalten werden können.
  • Im Vergleich zu rahmenartigen, beispielsweise aus Strangpressprofilen gebildeten und die Hochvolt-Komponente allumfangsseitig umgebenden Schutzrahmen kann die Hochvolt-Komponente mittels der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung besonders gewichtsgünstig und gleichzeitig effektiv geschützt werden. Gleichzeitig kann eine durch die Schutzeinrichtung bewirkte, übermäßig hohe Steifigkeit der Karosserie des Kraftwagens im Bereich der Schutzeinrichtung vermieden werden, so dass auch auf Insassen des Kraftwagens wirkende, unfallbedingte Beschleunigungen gering gehalten werden können.
  • Die Hochvolt-Komponente und somit die Schutzeinrichtung sind beispielsweise in einem Heckbereich beziehungsweise im Bereich einer Heckstruktur des Kraftwagens angeordnet, wobei durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung eine übermäßige Steifigkeit der Heckstruktur vermieden werden kann.
  • Mittels der Schutzeinrichtung kann auch ein besonders bedarfsgerechter Schutz der Hochvolt-Komponente realisiert werden, da das Energieabsorptionsverhalten und Energieabsorptionsvermögen der Schutzeinrichtung bedarfsgerecht einstellbar sind. Das Energieabsorptionsverhalten und das Energieabsorptionsvermögen sind beispielsweise über die Geometrie der Schutzeinrichtung, insbesondere der Schutzstruktur, bedarfsgerecht einstellbar, so dass beispielsweise die Energie, die die Schutzeinrichtung über ihren Verformungsweg aufnimmt, gezielt eingestellt werden kann.
  • Zur Realisierung einer besonders bedarfsgerechten Energieabsorption ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass in Fahrzeuglängsrichtung vor der Schutzstruktur in einem Abstand zu dieser wenigstens ein Strukturbauteil des Kraftwagens angeordnet ist, durch welches die Schutzstruktur in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise überdeckt ist. In diesen Abstand, das heißt zwischen der Schutzstruktur und dem Strukturbauteil kann wenigstens ein Energieabsorptionselement angeordnet werden, um dadurch ein besonders hohes Energieabsorptionsvermögen der Schutzeinrichtung zu schaffen. Im Falle eines Unfalls kann somit eine besonders homogene Absorptionskraft realisiert werden, so dass Lastspitzen gering gehalten werden können. Ferner ist es möglich, die Schutzeinrichtung wahlweise mit dem Energieabsorptionselement auszustatten und somit für unterschiedliche Fahrzeugkategorien beziehungsweise Bauvarianten ohne grundsätzliche konzeptionelle Änderungen zu verwenden. Das Strukturbauteil ist beispielsweise ein Strukturbauteil der Heckstruktur, wobei es sich beispielsweise um ein Karosseriebauteil des Kraftwagens handelt.
  • Dies bedeutet, dass das Energieabsorptionselement ein optionales Zusatzbauteil darstellt, welches auch als Add-On-Bauteil bezeichnet wird. Wird beispielsweise die Schutzeinrichtung ohne Energieabsorptionselement verwendet, und überschreiten die bei einem Unfall auf die Hochvolt-Komponente wirkenden Belastungen einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann die Schutzeinrichtung ohne grundsätzliche, konzeptionelle Änderungen mit dem Energieabsorptionselement ausgestattet werden, um dadurch zu verhindern, dass die auf die Hochvolt-Komponente wirkenden Belastungen den vorgebbaren Schwellenwert überschreiten.
  • Überschreiten die unfallbedingten, auf die Hochvolt-Komponente wirkenden Belastungen den vorgebbaren Schwellenwert bereits ohne den Einsatz des Energieabsorptionselements nicht, so kann auf den Einsatz des Energieabsorptionselements verzichtet werden. Dies ist beispielsweise bei Fahrzeugen mit einer besonders großen Deformationszone der Fall, bei welchen aufgrund der großen Deformationszone auch ohne Energieabsorptionselement eine hinreichend hohe Energiemenge abgebaut werden kann, um die Hochvolt-Komponente zu schützen. Der Einsatz beziehungsweise die Verwendung des Energieabsorptionselements erfolgt also vorzugsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeugkategorie beziehungsweise der Bauvariante, das heißt in Abhängigkeit von der grundsätzlichen Gestaltung des jeweiligen Fahrzeugs. Die grundsätzliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung lässt jedoch zu, diese bedarfsgerecht mit dem Energieabsorptionselement auszustatten, so dass die Hochvolt-Komponente auch bei einer nur kleinen Deformationszone hinreichend vor übermäßigen Belastungen geschützt werden kann.
  • Beispielsweise ist ein Baukastensystem für eine Mehrzahl von Bauvarianten der Schutzeinrichtung vorgesehen, wobei dieses Baukastensystem die bauvariantenübergreifende Halteeinrichtung sowie eine Mehrzahl von bauvariantenspezifischen Energieabsorptionselementen umfasst. Zur Realisierung einer ersten der Bauvarianten der Schutzeinrichtung wird die Halteeinrichtung ohne ein Energieabsorptionselement verwendet. Weitere Bauvarianten der Schutzeinrichtung lassen sich beispielsweise durch die jeweilige Verwendung der voneinander unterschiedlichen Energieabsorptionselemente realisieren, welche somit wahlweise zwischen der Schutzstruktur und dem Strukturbauteil angeordnet werden können. Die unterschiedlichen Energieabsorptionselemente unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich ihres jeweiligen Energieabsorptionsverhaltens und/oder Energieabsorptionsvermögens, wobei die Energieabsorptionselemente fahrzeugabhängig und beispielsweise in Abhängigkeit von auf die Hochvolt-Komponente wirkenden Belastungen ausgewählt und verbaut werden. Hierdurch kann ein fahrzeugübergreifender Schutz von Hochvolt-Komponenten mit den optionalen, anpassbaren Energieabsorptionselementen geschaffen werden.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand zwischen der Schutzstruktur und dem Strukturbauteil vollständig durch das Energieabsorptionselement überbrückt ist. Dies bedeutet, dass das Energieabsorptionselement einerseits zumindest mittelbar an dem Strukturbauteil und andererseits zumindest mittelbar an der Schutzstruktur abgestützt ist, so dass der gesamte Abstand durch das Energieabsorptionselement ausgefüllt ist. Hierdurch kann der gesamte Abstand oder zumindest ein überwiegender Teil des Abstands als Deformationsbereich oder Deformationsweg genutzt werden, über welchen das Energieabsorptionselement bei einem Unfall, insbesondere bei einem Frontalaufprall, unter Energieverzehrung verformt werden kann. Dadurch kann die Hochvolt-Komponente besonders effektiv geschützt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht einer Schutzeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform für wenigstens eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens, mit einer an seitlichen Längsträgern befestigten Halteeinrichtung, über welche die Hochvolt-Komponente an den Längsträgern gehalten ist, wobei die Halteeinrichtung eine in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hochvolt-Komponente angeordnete und sich über die gesamte Breite der Hochvolt-Komponente erstreckende Schutzstruktur aufweist;
  • 2 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Funktion der Schutzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der Schutzeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
  • 4 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Funktion der Schutzeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Schutzeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform für wenigstens eine Hochvolt-Komponente 10 eines Kraftwagens, welcher beispielsweise als Elektrofahrzeug oder Hybrid-Fahrzeug ausgebildet ist. Der Kraftwagen, welcher beispielsweise ein Personenkraftwagen ist, umfasst dabei zumindest eine elektrische Maschine in Form einer Traktionsmaschine, mittels welcher der Kraftwagen elektrisch antreibbar ist. Die Hochvolt-Komponente ist hier beispielsweise eine Batterie in Form einer so genannten Traktionsbatterie, in welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert wird. Die Traktionsmaschine kann mit in der Batterie (Hochvolt-Komponente 10) gespeicherter elektrischer Energie versorgt werden, so dass der Kraftwagen elektrisch mittels der Traktionsmaschine angetrieben werden kann. Die Batterie weist vorliegend eine elektrische Betriebsspannung von mehreren 100 Volt auf und wird mittels der Schutzeinrichtung vor übermäßigen Belastungen, die beispielsweise bei einem Unfall, insbesondere einem Frontalaufprall, des Kraftwagens auftreten können, geschützt.
  • Die Hochvolt-Komponente 10 ist vorliegend in einem Heckbereich 12 der Karosserie des Kraftwagens angeordnet. Mit anderen Worten ist die Hochvolt-Komponente 10 im Bereich einer Heckstruktur der Karosserie angeordnet. Von dieser Heckstruktur ist in 1 ein Strukturbauteil 14 erkennbar, welches beispielsweise ein Bauteil der Karosserie, das heißt ein Karosseriebauteil ist.
  • Die Schutzeinrichtung umfasst zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete, in 1 nicht dargestellte, seitliche Längsträger, welche beispielsweise Bestandteile der Heckstruktur sind. Ferner umfasst die Schutzeinrichtung eine an den Längsträgern befestigte Halteeinrichtung 16, an welcher die Hochvolt-Komponente 10 befestigt ist. Dadurch ist die Hochvolt-Komponente 10 über die Halteeinrichtung 16 an den Längsträgern beziehungsweise der Heckstruktur gehalten. Vorzugsweise erstreckt sich die Halteeinrichtung 16 von einem der Längsträger in Fahrzeugquerrichtung zu einem anderen der Längsträger, so dass der in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Abstand zwischen den Längsträgern durch die Halteeinrichtung 16 überbrückt ist.
  • Um nun einen besonders effektiven Schutz der Hochvolt-Komponente 10 mittels der Schutzeinrichtung zu gewährleisten, umfasst die Halteeinrichtung 16 eine in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hochvolt-Komponente 10 angeordnete und sich über die gesamte in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Breite der Hochvolt-Komponente 10 erstreckende Schutzstruktur 18, durch welche die Hochvolt-Komponente 10 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und vorzugsweise vollständig, überdeckt ist. Aus 1 ist erkennbar, dass die Schutzstruktur 18 die Hochvolt-Komponente 10 in Fahrzeugquerrichtung beidseitig überragt, so dass die Schutzstruktur 18 eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende, größere Breite als die Hochvolt-Komponente 10 aufweist.
  • In 1 ist die Fahrzeuglängsrichtung durch einen Doppelfeil 20 und die Fahrzeugquerrichtung durch einen Doppelpfeil 22 veranschaulicht. Ein Kraftpfeil F veranschaulicht eine Kraft beziehungsweise Belastungen, welche aus einem Frontalaufprall resultieren und in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten wirken. Die unfallbedingten Belastungen wirken somit über eine in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne weisende Vorderseite 24 auf die Hochvolt-Komponente 10, wobei auf der Vorderseite 24 die Schutzeinrichtung 18 angeordnet ist. Da sich die Schutzstruktur 18 über die gesamte Breite der Hochvolt-Komponente 10 erstreckt und an den Längsträgern angebunden ist, wirkt die Schutzstruktur 18 als Lastverteiler, so dass lokal übermäßig hohe Lastspitzen, welche auf die Hochvolt-Komponente 10 wirken, vermieden werden können. Ferner kann zumindest ein Teil der unfallbedingten Belastungen über die Schutzstruktur 18 beziehungsweise die Halteeinrichtung 16 insgesamt auf die Längsträger abgeleitet und von der Hochvolt-Komponente 10 ferngehalten werden.
  • Aus 1 ist erkennbar, dass die Schutzstruktur 18 in einem sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Abstand A zu dem Strukturbauteil 14 angeordnet ist. Durch den Abstand A ist grundsätzlich eine so genannte Crash lange geschaffen, welche vorliegend jedoch gering ist. Über diese Crashlänge (Abstand A) kann sich das Strukturbauteil 14 bewegen und verformen und somit Unfallenergie absorbieren. Da die Crashlänge jedoch sehr gering ist, steht ein nur geringer Deformationsweg zur Verfügung, um Unfallenergie zu absorbieren.
  • Um nun trotz der geringen, durch den geringen Abstand A gebildeten Crashlänge einen hinreichenden Schutz der Hochvolt-Komponente 10 zu gewährleisten, umfasst die Schutzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ein Energieabsorptionselement in Form einer Energieabsorptionsstruktur 26, welche in dem Abstand A, das heißt in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Schutzstruktur 18 und dem Strukturbauteil 14 angeordnet ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Schutzstruktur 18 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, durch die Energieabsorptionsstruktur 26 überdeckt ist, wobei die Energieabsorptionsstruktur 26 vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin zumindest teilweise durch das Strukturbauteil 14 überdeckt ist. Dabei ist der Abstand A vollständig durch das Energieabsorptionselement (Energieabsorptionsstruktur 26) überdeckt, wobei die Energieabsorptionsstruktur 26 einerseits an dem Strukturbauteil 14 und andererseits an der Schutzstruktur 18 abgestützt ist. Kommt es beispielsweise infolge eines Unfalls zu einer unfallbedingten Rückverlagerung des Strukturbauteils 14 in Richtung der Schutzstruktur 18, so wird die Energieabsorptionsstruktur 26 dadurch unter Energieverzehrung verformt, so dass Unfallenergie mittels der Energieabsorptionsstruktur 26 absorbiert wird.
  • 2 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 28 ein Crashweg und eine Crashzeit aufgetragen sind. Der Crashweg bezeichnet beispielsweise die unfallbedingte Rückverlagerung des Strukturbauteils 14 in Richtung der Schutzstruktur 18 beziehungsweise das Verhalten des Kraftwagens insgesamt bei einem Frontalaufprall.
  • Auf der Ordinate 30 des Diagramms ist die durch den Kraftpfeil F veranschaulichte, auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende Kraft aufgetragen. Eine gestrichelte Linie 32 veranschaulicht einen Schwellenwert der Kraft, den die auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende Kraft bei einem Unfall nicht überschreiten sollte, da es sonst zu unerwünschten Beschädigungen der Hochvolt-Komponente 10 kommen könnte. Mit anderen Worten veranschaulicht die gestrichelte Linie 32 eine auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende Maximalkraft. In das Diagramm ist ein Verlauf 34 eingetragen, welcher die tatsächliche, unfallbedingte und auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende Kraft veranschaulicht, wenn das Energieabsorptionselement (Energieabsorptionsstruktur 26) nicht zum Einsatz kommt. Anhand des Verlaufs 34 ist erkennbar, dass die auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende, unfallbedingte Kraft den Schwellenwert überschreitet. Ein in das Diagramm eingetragener Verlauf 36 veranschaulicht die auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende unfallbedingte Kraft, wenn die Energieabsorptionsstruktur 26 zum Einsatz kommt. Anhand des Verlaufs 36 ist erkennbar, dass infolge des Einsatzes der Energieabsorptionsstruktur 26 die unfallbedingte, auf die Hochvolt-Komponente 10 wirkende Kraft unterhalb des Schwellenwerts, das heißt unterhalb der Maximalkraft verbleibt, so dass die Hochvolt-Komponente 10 mittels der Schutzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform hinreichend geschützt wird. Die Verläufe 34 und 36 veranschaulichen beispielsweise die unfallbedingte Kraft, zu der es bei einem Hochgeschwindigkeitsfrontalaufprall kommt.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Schutzeinrichtung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass der in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Abstand A zwischen der Schutzstruktur 18 und dem Strukturbauteil 14 wesentlich größer als bei der ersten Ausführungsform ist. Dadurch steht eine wesentlich größere Crashlänge zur Verfügung, über welche ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie absorbiert werden kann. Aufgrund dieser großen, zur Verfügung stehenden, freien Crashlänge kommt bei der zweiten Ausführungsform kein Energieabsorptionselement zum Einsatz, welches zwischen der Schutzstruktur 18 und dem Strukturbauteil 14 angeordnet ist.
  • 4 zeigt das Diagramm gemäß 2, wobei in das Diagramm nun ein Verlauf 38 angeordnet ist, welcher die auf die Hochvolt-Komponente 10 bei der zweiten Ausführungsform der Schutzeinrichtung wirkende, unfallbedingte Kraft veranschaulicht. Anhand des Verlaufs 38 ist erkennbar, dass aufgrund der großen freien Crashlänge die Schutzeinrichtung ohne das Energieabsorptionselement (Energieabsorptionsstruktur 26) ausreicht, um die Hochvolt-Komponente 10 hinreichend zu schützen, da die unfallbedingte Kraft den Schwellenwert auch ohne das Energieabsorptionselement nicht überschreitet.
  • Insgesamt ist aus 1 bis 4 erkennbar, dass die Schutzeinrichtung modular aufgebaut ist. Diese Modularität beziehungsweise dieser modulare Aufbau zeichnet sich dadurch aus, dass Energieabsorptionselemente wie die Energieabsorptionsstruktur 26 bedarfsgerecht und insbesondere in Abhängigkeit vom Aufbau des Kraftwagens, insbesondere von dessen Heckstruktur, wahlweise zum Einsatz kommen können, um dadurch einen effektiven und bedarfsgerechten Schutz der Hochvolt-Komponente 10 zu realisieren. Dadurch ist mittels der Schutzeinrichtung ein fahrzeugübergreifender Hybrid-Batterieschutz mit optionalen, anpassbaren Energieabsorptionselementen geschaffen, der bei unterschiedlichen Fahrzeugen beziehungsweise Fahrzeugkategorien zum Einsatz kommen kann, ohne dass hierzu grundsätzliche konzeptionelle Änderungen der Schutzeinrichtung erforderlich sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Hochvolt-Komponente
    12
    Heckbereich
    14
    Strukturbauteil
    16
    Halteeinrichtung
    18
    Schutzstruktur
    20
    Doppelpfeil
    22
    Doppelpfeil
    24
    Vorderseite
    26
    Energieabsorptionsstruktur
    28
    Abszisse
    30
    Ordinate
    32
    gestrichelte Linie
    34
    Verlauf
    36
    Verlauf
    38
    Verlauf
    A
    Abstand
    F
    Kraftpfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012022957 A1 [0004]

Claims (4)

  1. Schutzeinrichtung für wenigstens eine Hochvolt-Komponente (10) eines Kraftwagens, insbesondere eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs, mit zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten, seitlichen Längsträgern und einer an den Längsträgern befestigten Halteinrichtung (16), über welche die Hochvolt-Komponente (10) an den Längsträgern gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) eine in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hochvolt-Komponente (10) angeordnete und sich über die gesamte Breite der Hochvolt-Komponente (10) erstreckende Schutzstruktur (18) aufweist.
  2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeuglängsrichtung vor der Schutzstruktur (18) in einem Abstand (A) zu dieser wenigstens ein Strukturbauteil (14) des Kraftwagens angeordnet ist.
  3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Schutzstruktur (18) und dem Strukturbauteil (14) wenigstens ein Energieabsorptionselement (26) angeordnet ist.
  4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen der Schutzstruktur (18) und dem Strukturbauteil (14) vollständig durch das Energieabsorptionselement (26) überbrückt ist.
DE201410016026 2014-10-29 2014-10-29 Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens Withdrawn DE102014016026A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201410016026 DE102014016026A1 (de) 2014-10-29 2014-10-29 Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201410016026 DE102014016026A1 (de) 2014-10-29 2014-10-29 Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014016026A1 true DE102014016026A1 (de) 2015-04-23

Family

ID=52775287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201410016026 Withdrawn DE102014016026A1 (de) 2014-10-29 2014-10-29 Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014016026A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012022957A1 (de) 2012-11-23 2014-05-28 Daimler Ag Schutzeinrichtung eines elektrisch antreibbaren Personenkraftwagens

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012022957A1 (de) 2012-11-23 2014-05-28 Daimler Ag Schutzeinrichtung eines elektrisch antreibbaren Personenkraftwagens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013102501A1 (de) Kraftfahrzeug
DE102016010353B4 (de) Schutzeinrichtung für eine Personenkraftwagenkarosserie
DE102010018729A1 (de) Zusatzstruktur für eine Knautschzone einer Personenkraftwagen-Karosserie
DE102013223654A1 (de) Fahrzeugheckstruktur
WO2019154543A1 (de) Kraftfahrzeug mit elektrischem hybridantrieb oder elektroantrieb und einer crashenergie-aufnahmeeinrichtung
DE102010018725A1 (de) Halteanordnung einer Batterieeinheit an einer Karosserie eines Personenkraftwagens
DE102016203210A1 (de) Zumindest teilweise elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug
DE102020111920B4 (de) Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an einem Karosserieboden für einen Kraftwagen sowie Kraftwagen
DE102011121037A1 (de) Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens
DE102019102902B4 (de) Kraftfahrzeug
DE102017007309A1 (de) Stoßfängeranordnung mit einem Querträger und zwei Crashboxen
EP3737601B1 (de) Karosseriestruktur und karosserie für einen personenkraftwagen
DE102021119463B3 (de) Batterieschutzvorrichtung für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Batterieschutzvorrichtung
DE102014016026A1 (de) Schutzeinrichtung für eine Hochvolt-Komponente eines Kraftwagens
DE102020111101B4 (de) Unfallsicherheitsvorrichtung für einen Kraftwagen
DE102018007557B4 (de) Tragrahmenstruktur für eine Energiespeichereinheit eines Kraftfahrzeugs sowie Befestigungsanordnung einer solchen Tragrahmenstruktur an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs
DE102013008657A1 (de) Bodenanlage für einen Personenkraftwagens
DE102016121147A1 (de) Lenksäule mit Entkopplungs-J-Schieber
DE102011084334A1 (de) Strukturbauteil zum Anpassen einer Steifigkeit eines ersten Längsträgers eines Fahrzeugs, Längsträgerstruktur für ein Fahrzeug, Verfahren zum Anpassen einer Steifigkeit eines ersten Längsträgers eines Fahrzeugs sowie Verfahren zur Herstellung einer Längsträgerstruktur eines Fahrzeugs
DE102013019720B4 (de) Fahrzeugkarosserie
DE102014015637B3 (de) Hinterwagen für ein Fahrzeug
DE102017211337B4 (de) Bremskraftverstärkereinrichtung mit einer mehrteiligen Befestigungsvorrichtung für den Bremskraftverstärker
DE102019206934A1 (de) Crashbox für ein Kraftfahrzeug
DE102014005627A1 (de) Baukastensystem für eine Mehrzahl von Bauvarianten einer Halteanordnung eines Hilfsrahmens an eine Personenkraftwagenkarosserie
DE102019200818A1 (de) Ladeeinrichtungsanordnung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer solchen Ladeeinrichtungsanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee