DE102021129481A1

DE102021129481A1 - Traktionsbatteriepack-trägersystem

Info

Publication number: DE102021129481A1
Application number: DE102021129481.9A
Authority: DE
Inventors: Ari Garo Caliskan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2022-05-19
Also published as: US11628714B2; US20220153110A1; CN114506224A

Abstract

Ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem beinhaltet unter anderem einen Fahrzeugrahmenträger eines elektrifizierten Fahrzeugs, einen Traktionsbatteriepack, einen Schwingungsisolator, der außerhalb eines Inneren des Fahrzeugrahmenträgers angeordnet ist, und mindestens teilweise vertikal am Fahrzeugrahmenträger ausgerichtet ist, und mindestens ein Befestigungselement, das den Traktionsbatteriepack durch den Schwingungsisolator an den Fahrzeugrahmenträger koppelt.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung betrifft allgemein einen Traktionsbatteriepack eines elektrifizierten Fahrzeugs.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da elektrifizierte Fahrzeuge selektiv unter Verwendung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen, die durch einen Traktionsbatteriepack mit Leistung versorgt werden, angetrieben werden. Die elektrischen Maschinen können die elektrifizierten Fahrzeuge anstelle von oder zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine antreiben. Beispielhafte elektrifizierte Fahrzeuge beinhalten Hybridelektrofahrzeuge (Hybrid Electric Vehicles - HEV), Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicles - PHEV) und Batterieelektrofahrzeuge (Battery Electric Vehicles - BEV).
KURZDARSTELLUNG
Ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem einen Fahrzeugrahmenträger eines elektrifizierten Fahrzeugs, einen Traktionsbatteriepack, einen Schwingungsisolator, der außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugrahmenträgers angeordnet ist, und zumindest teilweise vertikal am Fahrzeugrahmenträger ausgerichtet ist, und mindestens ein Befestigungselement, das den Traktionsbatteriepack durch den Schwingungsisolator an den Fahrzeugrahmenträger koppelt.
Ein weiteres Beispiel des vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersystems beinhaltet eine Halterung, die an dem Fahrzeugrahmenträger befestigt ist, und einen Flansch des Traktionsbatteriepacks. Der Flansch erstreckt sich seitlich von dem Traktionsbatteriepack nach außen, sodass er sich seitlich mit der Halterung überlappt. Der Schwingungsisolator ist vertikal zwischen einem Abschnitt des Flansches und einem Abschnitt der Halterung angeordnet. Das Befestigungselement verbindet den Flansch mit der Halterung, um den Traktionsbatteriepack an den Fahrzeugrahmenträger zu koppeln.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme erstreckt sich das Befestigungselement durch eine Öffnung in dem Isolator.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme wird der Isolator vertikal zwischen dem Flansch und der Halterung zusammengedrückt, wenn das Befestigungselement den Flansch mit der Halterung verbindet.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme ist das Befestigungselement ein Gewindebefestigungselement, das sich durch eine Öffnung in dem Flansch und eine Öffnung in der Halterung erstreckt.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme ist mindestens ein Abschnitt des Isolators vertikal am Fahrzeugrahmenträger und am Traktionsbatteriepack ausgerichtet.
In einem weiteren Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme erstreckt sich der Flansch vertikal unter dem Isolator und vertikal unter der Halterung.
Ein weiteres Beispiel für ein beliebiges der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme beinhaltet eine Mutter innerhalb eines Innenraums der Halterung. Das Befestigungselement verbindet den Flansch mit der Halterung, um den Traktionsbatteriepack an den Fahrzeugrahmenträger zu koppeln.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme ist der Schwingungsisolator seitlich zwischen einer in horizontale Richtung weisenden Seitenwand des Traktionsbatteriepacks und dem Fahrzeugrahmenträger angeordnet.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme ist die Halterung an eine Innenseite des Fahrzeugrahmenträgers geschweißt. Die Innenseite weist nach innen in Richtung einer Mittellinie des elektrifizierten Fahrzeugs.
Ein weiteres Beispiel für ein beliebiges der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme beinhaltet eine Halterung mit einer Öffnung, die den Schwingungsisolator hält. Das Befestigungselement ist ein erstes Befestigungselement, das die Halterung durch den Schwingungsisolator mit dem Traktionsbatteriepack verbindet. Ein zweites Befestigungselement verbindet die Halterung direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme beinhaltet die Halterung einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt. Der sich vertikal erstreckende Abschnitt beinhaltet die Öffnung, die den Schwingungsisolator hält. Der sich horizontal erstreckende Abschnitt erstreckt sich unter dem Fahrzeugrahmenträger.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme erstreckt sich das zweite Befestigungselement durch eine Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt, wenn die Halterung direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger verbunden ist.
Ein weiteres Beispiel für ein beliebiges der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme beinhaltet eine Halterung. Das Befestigungselement ist ein erstes Befestigungselement, das die Halterung durch den Schwingungsisolator mit dem Traktionsbatteriepack verbindet. Ein zweites Befestigungselement verbindet die Halterung direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger. Der Schwingungsisolator wird innerhalb einer Öffnung des Traktionsbatteriepacks gehalten.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme beinhaltet die Halterung einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt. Das erste Befestigungselement erstreckt sich durch eine Öffnung in dem sich vertikal erstreckenden Abschnitt. Das zweite Befestigungselement erstreckt sich durch eine Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt.
In einem anderen Beispiel eines beliebigen der vorstehenden Traktionsbatteriepack-Trägersysteme erstreckt sich der sich horizontal erstreckende Abschnitt unter dem Fahrzeugrahmenträger.
Ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem eine Fahrzeugrahmenträgerbaugruppe, die einen ersten Rahmenträgerabschnitt und einen zweiten Rahmenträgerabschnitt beinhaltet, der direkt an dem ersten Rahmenträgerabschnitt befestigt ist. Das System beinhaltet ferner einen Traktionsbatteriepack, einen Schwingungsisolator und mindestens ein Befestigungselement, das den Traktionsbatteriepack durch den Schwingungsisolator und den zweiten Rahmenträgerabschnitt an den ersten Rahmenträgerabschnitt koppelt.
In einem anderen Beispiel des vorstehenden Systems ist der zweite Rahmenträgerabschnitt ein unterer Rahmenträgerabschnitt und der erste Rahmenträgerabschnitt ein oberer Rahmenträgerabschnitt. Der untere Rahmenträgerabschnitt ist zumindest teilweise innerhalb des oberen Rahmenträgerabschnitts aufgenommen. Der Schwingungsisolator ist zumindest teilweise innerhalb eines Inneren des unteren Rahmenträgerabschnitts angeordnet.
In einem anderen Beispiel des vorstehenden Verfahrens erstreckt sich das Befestigungselement durch den Schwingungsisolator und das Innere des unteren Rahmenträgerabschnitts, sodass es mit einer Mutter in Gewindeeingriff tritt.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorangehenden Absätze, der Patentansprüche oder der folgenden Beschreibung und Zeichnungen, einschließlich ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination betrachtet werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht unvereinbar sind.
Figurenliste
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die Figuren, die der detaillierten Beschreibung beigefügt sind, können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs für ein elektrifiziertes Fahrzeug.
2 veranschaulicht eine schematische Seitenansicht eines elektrifizierten Fahrzeugs, in das der Antriebsstrang aus 1 integriert ist.
3A und 3B veranschaulichen ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
4A und 4B veranschaulicht ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht eine Schnittansicht eines Traktionsbatteriepack-Trägersystems gemäß noch einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht eine Schnittansicht eines Traktionsbatteriepack-Trägersystems gemäß noch einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung beschreibt ein beispielhaftes System, das eine Traktionsbatterie eines elektrifizierten Fahrzeugs trägt, und insbesondere ein System, das die Traktionsbatterie durch den Schwingungsisolator an einem Fahrzeugrahmenträger befestigt. Die Traktionsbatterie wird befestigt, während relativ wenig vertikaler Bauraum verwendet wird. Das System ist besonders nützlich zum Tragen von Traktionsbatterien von elektrifizierten Fahrzeugen, die eine Anforderung von relativ viel Bodenfreiheit erfüllen müssen, wie etwa Pickup-Trucks.
1 veranschaulicht schematisch ausgewählte Abschnitte eines Antriebsstrangs 10 eines elektrifizierten Fahrzeugs. Obwohl es als ein Hybridelektrofahrzeug (hybrid electrified vehicle - HEV) dargestellt ist, versteht es sich, dass die in dieser Schrift beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und auf andere elektrifizierte Fahrzeuge erweitert werden könnten, die Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge (fuel cell vehicles - FCVs) und Batterieelektrofahrzeuge (BEVs) beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
In einer Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Antriebsstrangsystem mit Leistungsverzweigung, das ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste Antriebssystem beinhaltet eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor 12 und einem Generator 14 (d. h. einer ersten elektrischen Maschine). Das zweite Antriebssystem beinhaltet mindestens einen Elektromotor 16 (d. h. eine zweite elektrische Maschine), den Generator 14 und mindestens einen Traktionsbatteriepack 18. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als ein elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 betrachtet. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen Drehmoment zum Antreiben eines oder mehrerer Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 20 des elektrifizierten Fahrzeugs.
Der Verbrennungsmotor 12, der in diesem Beispiel eine Brennkraftmaschine ist, und der Generator 14 können durch eine Leistungsübertragungseinheit 22 miteinander verbunden sein. In einer nichteinschränkenden Ausführungsform ist die Leistungsübertragungseinheit 22 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 24, ein Sonnenrad 26 und eine Trägerbaugruppe 28 beinhaltet. Natürlich können andere Arten von Leistungsübertragungseinheiten, die andere Zahnradsätze und Getriebe beinhalten, verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 12 mit dem Generator 14 zu verbinden.
Der Generator 14 kann durch den Verbrennungsmotor 12 über die Leistungsübertragungseinheit 22 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 14 kann alternativ dazu als Elektromotor fungieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln, wodurch Drehmoment an eine Welle 30 ausgegeben wird, die mit der Leistungsübertragungseinheit 22 verbunden ist. Da der Generator 14 mit dem Verbrennungsmotor 12 wirkverbunden ist, kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 durch den Generator 14 gesteuert werden.
Das Hohlrad 24 der Leistungsübertragungseinheit 22 kann mit einer Welle 32 verbunden sein, die über eine zweite Leistungsübertragungseinheit 34 mit Fahrzeugantriebsrädern 20 verbunden ist. Die zweite Leistungsübertragungseinheit 34 kann einen Zahnradsatz beinhalten, der eine Vielzahl von Zahnrädern 36 aufweist. Andere Leistungsübertragungseinheiten können ebenfalls geeignet sein. Die Zahnräder 36 übertragen Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 12 auf ein Differential 38, um letztendlich den Fahrzeugantriebsrädern 20 Traktion bereitzustellen. Das Differential 38 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten, welche die Übertragung von Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 20 ermöglichen. In diesem Beispiel ist die zweite Leistungsübertragungseinheit 34 über das Differenzial 38 mechanisch an eine Achse 40 gekoppelt, um Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 20 zu verteilen.
Der Elektromotor 16 (d. h. die zweite elektrische Maschine) kann ebenfalls eingesetzt werden, die Fahrzeugantriebsräder 20 durch das Ausgeben des Drehmoments an eine Welle 42 anzutreiben, die ebenfalls mit der zweiten Leistungsübertragungseinheit 34 verbunden ist. In einer Ausführungsform wirken der Elektromotor 16 und der Generator 14 als Teil eines regenerativen Bremssystems zusammen, in dem sowohl der Elektromotor 16 als auch der Generator 14 als Elektromotoren zum Ausgeben von Drehmoment eingesetzt werden können. Zum Beispiel können der Elektromotor 16 und der Generator 14 jeweils elektrische Leistung an den Traktionsbatteriepack 18 ausgeben.
Der Traktionsbatteriepack 18 weist die Form einer Hochspannungsbatterie auf, die dazu in der Lage ist, elektrische Leistung zum Betreiben des Elektromotors 16 und des Generators 14 auszugeben. Der Traktionsbatteriepack 18 ist eine Traktionsbatterie, da er Leistung zum Antreiben der Fahrzeugantriebsräder 20 bereitstellt.
In der beispielhaften Ausführungsform ist der Traktionsbatteriepack 18 ein Batteriepack, der eine Vielzahl von Batterieanordnungen 44 oder Batteriemodulen beinhaltet. Jede der Batterieanordnungen 44 beinhaltet eine Vielzahl von einzelnen Batteriezellen.
Unter Bezugnahme auf 2 unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 kann ein elektrifiziertes Fahrzeug 60 den Antriebsstrang 10 aus 1 beinhalten. Das elektrifizierte Fahrzeug 60 beinhaltet den Traktionsbatteriepack 18 an einer Position vertikal unter einer Fahrgastzelle 64 des Fahrzeugs 60. Vertikal steht im Sinne dieser Offenbarung in Bezug auf einen Boden G und die allgemeine Ausrichtung des Fahrzeugs 60 während des normalen Betriebs.
Pickup-Trucks, wie etwa das elektrifizierte Fahrzeug 60, können einen Batteriepack erfordern, der größer und schwerer als ein herkömmlicher Kraftstofftank eines Pickup-Trucks ist. Der Batteriepack 18, der in Verbindung mit dem Pickup verwendet wird, kann größer und höher sein als ein Batteriepack, der mit einem kleineren elektrifizierten Fahrzeug, wie etwa einer Limousine, verwendet wird.
Die Anforderung der Bodenfreiheit kann vorschreiben, dass Bereiche des Fahrzeugs einen bestimmten Abstand oder eine bestimmte Entfernung zu dem Boden G einhalten. In der Vergangenheit wurden Traktionsbatteriepacks unter Verwendung von Trägern gestützt, die sich unter dem Traktionsbatteriepack unter einer unteren Fläche 68 des Traktionsbatteriepacks 18 erstrecken. Wenn sich Träger unter dem Traktionsbatteriepack 18 erstrecken, könnten die Bodenfreiheitsanforderungen erfordern, dass der Traktionsbatteriepack 18 in einer vertikal höheren Position untergebracht wird, was eine Größe der Fahrgastzelle 64 begrenzen könnte.
Beispielhafte Trägersysteme dieser Offenbarung tragen einen Traktionsbatteriepack, wie etwa den Traktionsbatteriepack 18, in einem vertikalen Bereich, der kleiner ist als die Trägersysteme, die sich unter dem Traktionsbatteriepack 18 erstrecken. In den beispielhaften Ausführungsformen dieser Offenbarung werden Fahrzeugrahmenträger als Teil des Trgersystems für den Traktionsbatteriepack 18 verwendet. 2 zeigt eine gestrichelte Ansicht eines Fahrzeugrahmenträgers 72, der entlang einer nach außen weisenden Seite des Traktionsbatteriepacks 18 verläuft. Der Fahrzeugrahmenträger 72 ist in 2 ist ein fahrerseitiger Fahrzeugrahmenträger. Das Fahrzeug 60 beinhaltet einen weiteren beifahrerseitigen Rahmenträger auf einer gegenüberliegenden Seite des Traktionsbatteriepacks 18.
Unter Bezugnahme auf 3A und 3B beinhaltet ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Rahmenträger 72, einen Schwingungsisolator 76 und mindestens ein Befestigungselement 80, das den Traktionsbatteriepack 18 durch den Schwingungsisolator 76 an den Fahrzeugrahmenträger 72 koppelt. Der Schwingungsisolator 76 ist insbesondere außerhalb eines Inneren 84 des Fahrzeugrahmenträgers 72 angeordnet. Der Schwingungsisolator 76 ist insbesondere auch zumindest teilweise vertikal am Fahrzeugrahmenträger 72 ausgerichtet.
Der Fahrzeugrahmenträger 72 kann ein extrudierter Fahrzeugrahmenträger sein. Der Fahrzeugrahmenträger 72 kann um einen gesamten Umfang des Inneren 84 einen durchgehenden Querschnitt beinhalten, wie in 3A gezeigt. Der Fahrzeugrahmenträger 72 ist in einigen Beispielen extrudiert.
Der beispielhafte Fahrzeugrahmenträger 72 beinhaltet eine Außenseite 88, eine Innenseite 92, eine Unterseite 94 und eine Oberseite 96. Eine Halterung 98 ist an die Innenseite 92 des Fahrzeugrahmenträgers 72 geschweißt. Die Innenseite 92 weist nach innen in Richtung einer Mittellinie des Fahrzeugs 60. In anderen Beispielen ist die Halterung 98 auf andere Weise am Fahrzeugrahmenträger 72 befestigt, wie etwa durch mechanische Befestigungselemente.
Der Batteriepack 18 beinhaltet einen Mittelträger 102 mit einem Flansch 106, der sich seitlich von den Abschnitten des Traktionsbatteriepacks 18 weg nach außen erstreckt. Der Flansch 106 erstreckt sich seitlich von dem Traktionsbatteriepack 18 nach außen an eine Position, an der sich der Flansch 106 seitlich mit der Halterung 98 überlappt. Der Schwingungsisolator 76 ist vertikal zwischen einem Abschnitt des Flansches 106 und einem Abschnitt der Halterung 98 angeordnet. Der Schwingungsisolator 76 ist seitlich zwischen einer in horizontale Richtung weisenden Seitenwand 104 des Traktionsbatteriepacks 18 und dem Fahrzeugrahmenträger 72 angeordnet.
Das Befestigungselement 80 erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Flansch 106, durch eine Öffnung in dem Schwingungsisolator 76 und durch eine Öffnung in der Halterung 98, sodass es mit einer Mutter 110 in Gewindeeingriff steht. Das Befestigungselement steht mit der Mutter 110 in Gewindeeingriff, um den Flansch 106 mit der Halterung 98 zu verbinden, um so den Traktionsbatteriepack 18 an den Fahrzeugrahmenträger 72 zu koppeln.
Das Befestigen des Befestigungselements 80 drückt den Schwingungsisolator 76 zwischen der Halterung 98 und dem Flansch 106 zusammen. Der Schwingungsisolator 76 hilft dabei, Schwingungen des Traktionsbatteriepacks 18 relativ zu dem Fahrzeugrahmenträger 72 zu isolieren und umgekehrt. Der Schwingungsisolator 76 kann eine zylindrische Struktur sein, die zum Beispiel Gummi umfasst.
Der Schwingungsisolator 76 beinhaltet in der beispielhaften Ausführungsform einen Abschnitt, der vertikal an einem Abschnitt des Fahrzeugrahmenträgers 72 ausgerichtet ist. Der Schwingungsisolator 76 beinhaltet zudem einen Abschnitt, der vertikal am Traktionsbatteriepack 18 ausgerichtet ist. Das Gesamtsystem zum Tragen des Traktionsbatteriepacks 18, das in 3A gezeigt ist, weist eine vertikale Höhe auf, die geringer als eine vertikale Höhe anderer Arten von Trägersystemen ist, wie etwa Trägersystemen, bei denen der Traktionsbatteriepack 18 vertikal auf Schwingungsisolatoren getragen wird, die vertikal unter dem Traktionsbatteriepack 18 positioniert sind. Der Schwingungsisolator 76 weist in diesem Beispiel ein kreisförmiges oder ovales axiales Querschnittsprofil auf. In einem anderen Beispiel können die Schwingungsisolatoren 76 andere Querschnittsprofile aufweisen, wie etwa rechteckig.
Die Mutter 110 ist in der beispielhaften Ausführungsform eine Käfigmutter, die innerhalb eines Inneren der Halterung 98 gehalten wird. Die Mutter 110 kann stattdessen eine Schweißmutter sein.
Die Fahrerseite des Traktionsbatteriepacks 18 kann an mehreren unterschiedlichen Stellen am Fahrzeugrahmenträger 72 befestigt sein. In der beispielhaften Ausführungsform aus 3 sind fünf Halterungen 98 entlang der Innenseite 92 des Fahrzeugrahmenträgers 72 befestigt. Der Traktionsbatteriepack 18 ist somit auf einer Fahrerseite an fünf separaten und unterschiedlichen Stellen am Fahrzeugrahmenträger 72 befestigt. Die Beifahrerseite des Traktionsbatteriepacks 18 kann in ähnlicher Weise am Beifahrerseitenträger befestigt sein.
Unter Bezugnahme auf 4A und 4B beinhaltet das Trägersystem gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Halterung 98A, die eine Öffnung 114 aufweist, die einen Schwingungsisolator 76A aufnimmt. Ein mechanisches Befestigungselement 80A verbindet die Halterung 98A durch den Schwingungsisolator 76A mit dem Traktionsbatteriepack 18 und insbesondere einer in horizontale Richtung weisenden Seite des Traktionsbatteriepacks 18. Ein zweites mechanisches Befestigungselement 80A' verbindet die Halterung 98A direkt mit einem Fahrzeugrahmenträger 72A.
In der beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Halterung 98A einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt 120 und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt 124. Der sich vertikal erstreckende Abschnitt 120 beinhaltet die Öffnung 114, die den Schwingungsisolator 76A hält. Der sich horizontal erstreckende Abschnitt 124 beinhaltet einen Abschnitt, der sich vertikal unter dem Fahrzeugrahmenträger 72A erstreckt. Das zweite mechanische Befestigungselement 80A' erstreckt sich durch die Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt 124 der Halterung 98A, wenn die Halterung 98A direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger 72A verbunden ist. Das zweite mechanische Befestigungselement 80A' erstreckt sich zusammen mit einer Öffnung an einer Unterseite 94A des Fahrzeugrahmenträgers 72A durch die Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt 124 der Halterung 98A. Der Schwingungsisolator 76A ist wieder außerhalb eines Inneren 84A des Fahrzeugrahmenträgers 72A angeordnet. Der Schwingungsisolator 76A ist auch zumindest teilweise vertikal am Fahrzeugrahmenträger 72A ausgerichtet. In der beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Halterung 98A Öffnungen 114 entlang ihrer Längslänge. Jede der Öffnungen 114 nimmt einen jeweiligen Schwingungsisolator 76A auf.
Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem gemäß noch einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Halterung 98B. Ein Befestigungselement 80B erstreckt sich durch eine Öffnung 114B in der Halterung, um die Halterung 98B durch einen Schwingungsisolator 76B mit dem Traktionsbatteriepack 18 zu verbinden. Ein zweites Befestigungselement 80B' verbindet die Halterung 98B direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger 72B. Der Schwingungsisolator 76B wird innerhalb einer Öffnung 132 des Traktionsbatteriepacks 18 gehalten. Die Halterung 98B beinhaltet einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt 120B und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt 124B. Das Befestigungselement 80B erstreckt sich durch die Öffnung 114 in dem sich vertikal erstreckenden Abschnitt 120B. Das Befestigungselement 80B' erstreckt sich durch eine Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt 124B. Der sich horizontal erstreckende Abschnitt 124B erstreckt sich vertikal unter dem Fahrzeugrahmenträger 72B.
Unter Bezugnahme auf 6 beinhaltet ein Trägersystem gemäß noch einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Rahmenträgerbaugruppe 72D, die einen ersten Rahmenträgerabschnitt 140 und einen zweiten Rahmenträgerabschnitt 144 aufweist. Der zweite Rahmenträgerabschnitt 144 ist zum Beispiel unter Verwendung von Schweißnähten 148 direkt an dem ersten Rahmenträgerabschnitt 140 befestigt. Der zweite Rahmenträgerabschnitt 144 ist in der beispielhaften Ausführungsform zumindest teilweise innerhalb des ersten Rahmenträgerabschnitts 140 aufgenommen.
Der Traktionsbatteriepack 18 beinhaltet einen Flansch 106D, der sich seitlich nach außen in eine Position erstreckt, in der sich der Flansch 106D vertikal unter der Rahmenträgerbaugruppe 72C befindet. Ein Befestigungselement 80D erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Flansch 106D, durch eine Öffnung in einem Schwingungsisolator 76D und durch ein Inneres des zweiten Rahmenträgerabschnitts 144, sodass es mit einer Mutter 110D in Eingriff steht. Das Befestigen des Befestigungselements 80D an der Mutter 110D drückt den Schwingungsisolator 76D zwischen dem Flansch 106D und der Fahrzeugrahmenträgerbaugruppe 72C zusammen. Das Befestigungselement 80D koppelt den Traktionsbatteriepack 18 durch den Schwingungsisolator 76D und den zweiten Rahmenträgerabschnitt 144 an den ersten Rahmenträgerabschnitt 140.
Der erste Rahmenträgerabschnitt 140 kann als ein oberer Rahmenträgerabschnitt betrachtet werden, wohingegen der zweite Rahmenträgerabschnitt 144 als ein unterer Rahmenträgerabschnitt betrachtet werden kann. Die zwei Rahmenträgerabschnitte ermöglichen die Einbeziehung der Mutter 110D und eine reduzierte vertikale Gesamthöhe.
Die vorhergehende Beschreibung ist beispielhafter und nicht einschränkender Natur. Dem Fachmann können sich Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele erschließen, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Demnach kann der Umfang des dieser Offenbarung gewährten Rechtsschutzes nur durch Lektüre der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Traktionsbatteriepack-Trägersystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Fahrzeugrahmenträgerbaugruppe, die einen ersten Rahmenträgerabschnitt und einen zweiten Rahmenträgerabschnitt beinhaltet, der direkt an dem ersten Rahmenträgerabschnitt befestigt ist; einen Traktionsbatteriepack; einen Schwingungsisolator; und mindestens ein Befestigungselement, das den Traktionsbatteriepack durch den Schwingungsisolator und den zweiten Rahmenträgerabschnitt an den ersten Rahmenträgerabschnitt koppelt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Rahmenträgerabschnitt ein unterer Rahmenträgerabschnitt und der erste Rahmenträgerabschnitt ein oberer Rahmenträgerabschnitt, wobei der untere Rahmenträgerabschnitt zumindest teilweise innerhalb des oberen Rahmenträgerabschnitts aufgenommen ist, wobei der Schwingungsisolator zumindest teilweise innerhalb eines Inneren des unteren Rahmenträgerabschnitts angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das mindestens eine Befestigungselement ein Befestigungselement, das sich durch den Schwingungsisolator und das Innere des unteren Rahmenträgerabschnitts erstreckt, sodass es mit einer Mutter in Gewindeeingriff steht.

Claims

Traktionsbatteriepack-Trägersystem, umfassend: einen Fahrzeugrahmenträger eines elektrifizierten Fahrzeugs; einen Traktionsbatteriepack; einen Schwingungsisolator, der außerhalb eines Inneren des Fahrzeugrahmenträgers angeordnet ist und mindestens teilweise vertikal am Fahrzeugrahmenträger ausgerichtet ist; und mindestens ein Befestigungselement, das den Traktionsbatteriepack durch den Schwingungsisolator an den Fahrzeugrahmenträger koppelt.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Halterung, die am Fahrzeugrahmenträger befestigt ist; einen Flansch des Traktionsbatteriepacks, wobei sich der Flansch von dem Traktionsbatteriepack seitlich nach außen erstreckt, sodass er sich seitlich mit der Halterung überlappt, wobei der Schwingungsisolator vertikal zwischen einem Abschnitt des Flansches und einem Abschnitt der Halterung angeordnet ist, wobei das mindestens eine Befestigungselement den Flansch mit der Halterung verbindet, um den Traktionsbatteriepack an den Fahrzeugrahmenträger zu koppeln.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei sich das mindestens eine Befestigungselement durch eine Öffnung in dem Isolator erstreckt.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei der Isolator vertikal zwischen dem Flansch und der Halterung zusammengedrückt wird, wenn das mindestens eine Befestigungselement den Flansch mit der Halterung verbindet.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Befestigungselement ein Gewindebefestigungselement ist, das sich durch eine Öffnung in dem Flansch und eine Öffnung in der Halterung erstreckt.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei mindestens ein Abschnitt des Isolators vertikal am Fahrzeugrahmenträger und am Traktionsbatteriepack ausgerichtet ist.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei sich der Flansch vertikal unter dem Isolator und vertikal unter der Halterung erstreckt.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Mutter in einem Inneren der Halterung, wobei das mindestens eine Befestigungselement mit der Mutter in Gewindeeingriff steht, um den Traktionsbatteriepack an den Fahrzeugrahmenträger zu koppeln.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei der Schwingungsisolator seitlich zwischen einer in horizontale Richtung weisenden Seitenwand des Traktionsbatteriepacks und dem Fahrzeugrahmenträger angeordnet ist.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 2, wobei die Halterung an eine Innenseite des Fahrzeugrahmenträgers geschweißt ist, wobei die Innenseite nach innen zu einer Mittellinie des elektrifizierten Fahrzeugs weist.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Halterung, die eine Öffnung aufweist, die den Schwingungsisolator hält, wobei das mindestens eine Befestigungselement ein erstes Befestigungselement, das die Halterung durch den Schwingungsisolator mit dem Traktionsbatteriepack verbindet, und ein zweites Befestigungselement beinhaltet, das die Halterung direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger verbindet.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 11, wobei die Halterung einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt beinhaltet, wobei der sich vertikal erstreckende Abschnitt die Öffnung beinhaltet, die den Schwingungsisolator hält, wobei sich der sich horizontal erstreckende Abschnitt unter dem Fahrzeugrahmenträger erstreckt.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 12, wobei sich das zweite Befestigungselement durch eine Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt erstreckt, wenn die Halterung direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger verbunden ist.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Halterung, wobei das mindestens eine Befestigungselement ein erstes Befestigungselement, das die Halterung durch den Schwingungsisolator mit dem Traktionsbatteriepack verbindet, und ein zweites Befestigungselement beinhaltet, das die Halterung direkt mit dem Fahrzeugrahmenträger verbindet, wobei der Vibrationsisolator in einer Öffnung des Traktionsbatteriepacks gehalten wird.
Traktionsbatteriepack-Trägersystem nach Anspruch 14, wobei die Halterung einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt und einen sich horizontal erstreckenden Abschnitt beinhaltet, wobei sich das erste Befestigungselement durch eine Öffnung in dem sich vertikal erstreckenden Abschnitt erstreckt, das zweite Befestigungselement sich durch eine Öffnung in dem sich horizontal erstreckenden Abschnitt erstreckt und wobei sich der sich horizontal erstreckende Abschnitt wahlweise unter dem Fahrzeugrahmenträger erstreckt.