DE102017116473A1 - Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Batterieanordnung (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Batterie (11), mit einem zu einer ersten Seite der Batterie (11) positionierten ersten Crashenergie-Absorptionselement (13), mit einem zu einer zweiten Seite der Batterie (11) positionierten zweiten Crashenergie-Absorptionselement (15), wobei die Crashenergie-Absorptionselemente (13, 15) und die Batterie (11) in einer Aufprallrichtung eines Crashs gesehen hintereinander angeordnet sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs.
- Aus der
DE 10 2012 010 897 B3 ist eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeuges mit einer als Traktionsbatterie ausgebildeten Batterie bekannt. Die Batterie umfasst einen Batteriekasten mit mindestens einem Aufnahmeraum für Batteriezellen. Der Aufnahmeraum ist von einen quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Hilfsrahmen umschlossen oder gestützt. Ferner ist mindestens eine in den Batteriekasten integrierte Crashstruktur vorgesehen. - Aus der
DE 10 2010 048 102 A1 ist eine weitere Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs wiederum mit einer als Traktionsbatterie ausgebildeten Batterie bekannt. Die Fahrzeugbatterie verfügt über einen im Crashfall über einen Deformationsweg verformbaren Deformationsbereich, der in einer Deformationszone angeordnet ist. - Aus der
EP 2 864 142 B1 ist ein Fahrzeug mit mindestens einer Batterieanordnung bekannt. Jede Batterieanordnung umfasst eine Batterie sowie eine Kühleinrichtung zum Abführen von Wärme von der jeweiligen Batterie. Die Kühleinrichtung ist in einem Lastpfad angeordnet, wobei die Kühleinrichtung bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung deformierbar ist. - Obwohl aus dem Stand der Technik bereits Batterieanordnungen für ein Kraftfahrzeug bekannt sind, mit Hilfe derer in einem Crashfall Crashenergie abgefangen bzw. abgebaut werden kann, besteht Bedarf daran, im Crashfall Crashenergie noch effektiver abzufangen bzw. abzubauen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, mit der bei einfacher und kompakter Bauform Crashenergie effektiv abgefangen bzw. abgebaut werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch eine Batterieanordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Batterieanordnung umfasst eine Batterie, ein zu einer ersten Seite der Batterie positioniertes erstes Crashenergie-Absorptionselement und ein zu einer zweiten Seite der Batterie positioniertes zweites Crashenergie-Absorptionselement. Die Crashenergie-Absorptionselemente und die Batterie sind in einer Aufprallrichtung eines Crashs gesehen hintereinander angeordnet. Bei der erfindungsgemäßen Batterieanordnung, bei welcher die Batterie in Aufprallrichtung eines Crashs gesehen, sandwichartig zwischen mindestens zwei Crashenergie-Absorptionselementen angeordnet ist, kann im Crashfall bei einfacher und kompakter Bauform Crashenergie besonders effektiv abgefangen werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Batterieanordnung ein drittes Crashenergie-Absorptionselement, wobei das zweite Crashenergie-Absorptionselement zwischen dem dritten Crashenergie-Absorptionselement und der Batterie positioniert ist. Hiermit kann Crashenergie noch effektiver abgefangen werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind das erste und zweite Crashenergie-Absorptionselement jeweils als EPP-Schaum-Absorptionselemente ausgebildet, wobei vorzugsweise in das erste Crashenergie-Absorptionselement sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Ausnehmungen eingebracht sind. Bei einfacher und gewichtssparender Bauart kann so Crashenergie besonders effektiv abgefangen werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Batterie von einem Schutzrahmen umgeben, der im Crashfall Crashenergie vom ersten Crashenergie-Absorptionselement auf das zweite Crashenergie-Absorptionselement überträgt und/oder auf die Batterie verteilt. Über den Schutzrahmen kann insbesondere Crashenergie an der Batterie vorbeigeführt werden.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Batterieanordnung; -
2 ein erstes Detail der Batterieanordnung der1 ; -
3 ein zweites Detail der Batterieanordnung der1 ; -
4 ein drittes Detail der Batterieanordnung der1 ; -
5 eine Explosionsdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Batterieanordnung; -
6 ein Detail der Batterieanordnung der5 . - Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs.
-
1 zeigt stark schematisiert eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung10 eines Kraftfahrzeugs. Die Batterieanordnung10 der1 verfügt über eine Batterie11 , die in1 in gestrichelter Linienführung gezeigt ist. Zu einer ersten Seite12 der Batterie11 ist ein erstes Crashenergie-Absorptionselement13 angeordnet. Zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite14 der Batterie11 ist ein zweites Crashenergie-Absorptionselement15 positioniert. - Die Crashenergie-Absorptionselemente
13 ,15 sowie die Batterie11 sind in einer Aufprallrichtung eines Crashs gesehen hintereinander angeordnet, nämlich derart, dass in Aufprallrichtung des Crashs gesehen die Batterie11 sandwichartig zwischen dem ersten Crashenergie-Absorptionselement13 und dem zweiten Crashenergie-Absorptionselement15 angeordnet ist. - Die Aufprallrichtung eines Crashs ist in
1 durch einen Pfeil X visualisiert. - Bei dem ersten Crashenergie-Absorptionselement
13 handelt es sich demnach um dasjenige Crashenergie-Absorptionselement, welches in Aufprallrichtung X eines Crashs gesehen vor der Batterie11 positioniert ist. - Dann, wenn die Batterieanordnung
10 der1 in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, handelt es sich bei dem ersten Crashenergie-Absorptionselement13 um dasjenige Crashenergie-Absorptionselement, welches in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen hinten positioniert ist und demnach von den Elementen der Batterieanordnung10 den geringsten Abstand zu einem rückwärtigen Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs aufweist. - In einer ersten Ausprägung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Crashenergie-Absorptionselement
13 als Subwoofer eines Lautsprechersystems des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. - In einer zweiten, alternativen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass dann, wenn das Lautsprechersystem des Kraftfahrzeugs keinen Subwoofer umfasst, das erste Crashenergie-Absorptionselement
13 als ein erstes EPP-Schaum-Absorptionselement ausgebildet ist. EPP steht für Expandierfähiges Polypropylen. -
4 zeigt ein solches als EPP-Schaum-Absorptionselement ausgebildetes erstes Crashenergie-Absorptionselement13 in Alleindarstellung. An einer der Batterie11 zugewandten Seite16 weist das erste Crashenergie-Absorptionselement13 eine Ausnehmung17 auf, die insbesondere einen Zugriff auf Montageelemente für die Batterie11 ermöglicht. An einer gegenüberliegenden Seite18 des ersten Crashenergie-Absorptionselements13 weist dasselbe eine Kontur auf, die an die Kontur einer rückwärtigen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs angepasst ist. - In
4 ist das erste Crashenergie-Absorptionselement13 als monolithische Baugruppe aus EPP-Schaum ausgeführt. Dabei ist es möglich, dass das erste Crashenergie-Absorptionselement13 mehrere Abschnitte13a ,13b mit unterschiedlichen Dichten aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein erster Abschnitt13a mit einer ersten Dichte und ein zweiter Abschnitt13b mit einer zweiten, größeren Dichte derart über einander angeordnet sind, dass der zweite Abschnitt13b oberhalb des ersten Abschnitts13a angeordnet ist. - In einer weiteren Ausprägung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in das erste Crashenergie-Absorptionselement
13 mehrere sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Ausnehmungen eingebracht sind, die röhrenartig bzw. zylinderartig konturiert sind. Über derartige röhrenartige, sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Ausnehmungen im Bereich des ersten Crashenergie-Absorptionselements13 kann Crashenergie im Crashfall besonders vorteilhaft abgefangen werden. -
2 zeigt das zweite Crashenergie-Absorptionselement15 in Alleindarstellung. Beim zweiten Crashenergie-Absorptionselement handelt es sich vorzugsweise um ein EPP-Schaum-Absorptionselement. - Dann, wenn das erste Crashenergie-Absorptionselement zwei Abschnitte
13a ,13b mit unterschiedlichen Dichten aufweist, verfügt das zweite Crashenergie-Absorptionselement15 vorzugsweise über eine Dichte, die der Dichte des zweiten Abschnitts13b mit der zweiten Dichte im Bereich des ersten Crashenergie-Absorptionselement13 entspricht. - An einer der Batterie
11 zugewandten Seite19 verfügt das erste Crashenergie-Absorptionselement15 über seitliche Vorsprünge20 ,21 , die sich in Richtung auf die Batterie11 erstrecken und die Batterie11 seitlich führen. - Bei der Batterieanordnung
10 der1 ist die Batterie11 in einem Schutzrahmen22 positioniert. Die Batterie11 ist von dem Schutzrahmen22 zumindest abschnittsweise umgeben. Im Crashfall überträgt der Schutzrahmen22 Crashenergie vom ersten Crashenergie-Absorptionselement13 in Richtung auf das zweite Crashenergie-Absorptionselement15 und/oder verteilt die Crashenergie gleichförmig auf die Batterie11 . - Der Schutzrahmen
22 ist in3 in Alleindarstellung gezeigt. Der Schutzrahmen23 verfügt über sich zwischen dem ersten und zweiten Crashenergie-Absorptionselement13 ,15 in einer ersten Richtung erstreckende Längswände bzw. Längsholme24 ,25 zur Lastübertragung ausgehend vom ersten Crashenergie-Absorptionselement13 in Richtung auf das zweite Crashenergie-Absorptionselement15 . Ferner weist der Schutzrahmen23 sich in einer zweiten Richtung erstreckende Querwände bzw. Querholme26 ,27 auf, die der Lastverteilung dienen. Eine erste Querwand26 ist dabei zwischen der Batterie11 und dem ersten Crashenergie-Absorptionselement13 angeordnet, wohingegen eine zweite Querwand27 zwischen der Batterie11 und dem zweiten Crashenergie-Absorptionselement15 angeordnet ist. - Der Schutzrahmen
23 erstreckt sich demnach im Ausführungsbeispiel der1-4 an vier Seiten der Batterie11 . - Der Schutzrahmen
23 ist vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. -
5 und6 zeigen Details einer Weiterbildung der Batterieanordnung10 der1-4 , wobei sich die Ausführungsform der5 und6 dadurch von der Ausführungsform der1-4 unterscheidet, dass ein drittes Crashenergie-Absorptionselement23 vorgesehen ist, welches zusammen mit dem zweiten Crashenergie-Absorptionselement15 auf der zweiten Seite14 der Batterie11 angeordnet ist, und zwar derart, dass das zweite Crashenergie-Absorptionselement15 in der Aufprallrichtung X eines Crashs gesehen sandwichartig zwischen dem dritten Crashenergie-Absorptionselement23 und der Batterie11 angeordnet ist. - Beim dritten Crashenergie-Absorptionselement
23 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Waben-Absorptionselement mit mehreren Wabenstrukturen bzw. Wabenelementen. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass das dritte Crashenergie-Absorptionselement23 als Schaum-Absorptionselement oder als Rippen-Absorptionselement ausgeführt ist. - Durch die Erfindung wird eine Batterieanordnung
10 für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei welcher in Aufprallrichtung eines Crashs gesehen und damit in Richtung einer primären Lastrichtung gesehen vor und hinter der Batterie11 gesehen Crash-Absorptionselemente, zumindest die Crash-Absorptionselemente13 und15 , positioniert sind. - Diese Crashenergie-Absorptionselemente fangen Crashenergie ab und reduzieren so eine mögliche Deformation der Batterie
11 im Crashfall. - Vorzugsweise ist zusätzlich der Schutzrahmen
22 vorhanden, der einerseits der Lastübertragung und andererseits vorzugsweise auch der Lastverteilung dient. Durch die Lastübertragung kann Crashenergie direkt vom ersten Crashenergie-Absorptionselement13 auf das zweite Crashenergie-Absorptionselement15 vorbei an der Batterie11 übertragen werden. - Die Crashenergie-Absorptionselemente, die Batterie und vorzugsweise auch der Schutzrahmen bilden einen Lastpfad für die Crashenergie im Crashfall. Das zweite Crashenergie-Absorptionselement
15 oder gegebenenfalls das dritte Crashenergie-Absorptionselement23 grenzen an einen Querträger oder Längsträger oder ein sonstiges Bauteil eines Tragrahmens des Kraftfahrzeugs an und leiten Crashsenergie in den Tragrahmen des Kraftfahrzeugs ein bzw. ab. - Bei der Batterie
11 handelt es sich vorzugweise um eine Starterbatterie des Kraftfahrzeugs. - 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 102012010897 B3 [0002]
- DE 102010048102 A1 [0003]
- EP 2864142 B1 [0004]
Claims (13)
- Batterieanordnung (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Batterie (11), mit einem zu einer ersten Seite der Batterie (11) positionierten ersten Crashenergie-Absorptionselement (13), mit einem zu einer zweiten Seite der Batterie (11) positionierten zweiten Crashenergie-Absorptionselement (15), wobei die Crashenergie-Absorptionselemente (13, 15) und die Batterie (11) in einer Aufprallrichtung eines Crashs gesehen hintereinander angeordnet sind.
- Batterieanordnung nach
Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein drittes Crashenergie-Absorptionselement (23), wobei das zweite Crashenergie-Absorptionselement (15) zwischen dem dritten Crashenergie-Absorptionselement (23) und der Batterie (11) positioniert ist. - Batterieanordnung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Crashenergie-Absorptionselement (13) als Subwoofer eines Lautsprechersystems ausgebildet ist. - Batterieanordnung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Crashenergie-Absorptionselement (13) als erstes EPP-Schaum-Absorptionselement ausgebildet ist. - Batterieanordnung nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste EPP-Schaum-Absorptionselement (13) mehrere Abschnitte (13a, 13b) mit unterschiedlichen Dichten aufweist. - Batterieanordnung nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (13a) mit einer ersten Dichte und ein zweiter Abschnitt (13b) mit einer zweiten, größeren Dichte derart übereinander angeordnet sind, dass der zweite Abschnitt (13b) oberhalb des ersten Abschnitt (13a) angeordnet ist. - Batterieanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass in das erste Crashenergie-Absorptionselement (13) sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Ausnehmungen eingebracht sind. - Batterieanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Crashenergie-Absorptionselement (13) als zweites EPP-Schaum-Absorptionselement ausgebildet ist. - Batterieanordnung nach einem der
Ansprüche 2 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Crashenergie-Absorptionselement (23) als Schaum-Absorptionselement oder als Rippen-Absorptionselement oder als Waben-Absorptionselement ausgebildet ist. - Batterieanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie von einem Schutzrahmen (22) umgeben ist, der im Crashfall Crashenergie vom ersten Crashenergie-Absorptionselement (13) auf das zweite Crashenergie-Absorptionselement (15) überträgt und/oder auf die Batterie (11) verteilt. - Batterieanordnung nach
Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzrahmen (22) sich zwischen dem ersten und zweiten Crashenergie-Absorptionselement (13, 15) in einer ersten Richtung erstreckende Längswände (24, 25) oder Längsrippen zur Lastübertragung aufweist. - Batterieanordnung nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzrahmen (22) sich zwischen der Batterie und dem sich jeweils anschließenden Crashenergie-Absorptionselement (13, 25) in einer zweiten Richtung erstreckende Querwände (26, 27) zur Lastverteilung aufweist. - Kraftfahrzeug mit einer Batterieanordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis12 .
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