DE102022117196A1

DE102022117196A1 - Electrical energy storage for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and motor vehicle

Info

Publication number: DE102022117196A1
Application number: DE102022117196.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Stangl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2024-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischer Energiespeicher (1) für ein Kraftfahrzeug, mit Speicherzellen zum Speichern von elektrischer Energie, mit einem Speichergehäuse (2) in welchem die Speicherzellen angeordnet sind, und mit wenigstens einer außerhalb des Speichergehäuse (2) an dem Speichergehäuse (2) vorgesehenen Anschlusseinrichtung (3) zum Übertragen der elektrischen Energie. Vorgesehen ist ein sich in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers (1) schräg zu einer durch die Fahrzeuglängsrichtung (10) und die Fahrzeugquerrichtung (11) aufgespannten Ebene (8) erstreckendes Schutzelement (9), durch welches die Anschlusseinrichtung (3) in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers (1) in Fahrzeughochrichtung (12) nach unten überdeckt ist.The invention relates to an electrical energy storage device (1) for a motor vehicle, with storage cells for storing electrical energy, with a storage housing (2) in which the storage cells are arranged, and with at least one outside the storage housing (2) on the storage housing (2). provided connection device (3) for transmitting the electrical energy. In the installed position of the electrical energy storage device (1), a protective element (9) is provided which extends obliquely to a plane (8) spanned by the vehicle's longitudinal direction (10) and the vehicle's transverse direction (11), through which the connection device (3) is connected in the installed position of the electrical energy storage device (1) is covered downwards in the vertical direction of the vehicle (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit wenigstens einem solchen elektrischen Energiespeicher.The invention relates to an electrical energy storage device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle, with at least one such electrical energy storage device.

Der DE 10 2014 107 749 A1 ist eine Karosserieanordnung als bekannt zu entnehmen, mit mindestens einer Plattenanordnung, die einer Lastverteilung und/oder einem Prallschutz in Bezug auf sicherheitsrelevante Teile in einem Kraftfahrzeugbereich wie zum Beispiel Hochvolt-Batterien dienen. Des Weiteren offenbart die DE 10 2017 103 948 A1 einen Batterieträger für die Aufnahme zumindest eines elektrischen Batteriemoduls in einem Fahrzeug. Außerdem ist aus der DE 10 2016 125 693 B4 ein Batterieträger für die Aufnahme zumindest einer elektrischen Batterie in einem Fahrzeug bekannt.The DE 10 2014 107 749 A1 a body arrangement can be seen as known, with at least one plate arrangement, which serves for load distribution and/or impact protection with regard to safety-relevant parts in a motor vehicle sector, such as high-voltage batteries. Furthermore, the reveals DE 10 2017 103 948 A1 a battery carrier for accommodating at least one electric battery module in a vehicle. In addition, from the DE 10 2016 125 693 B4 a battery carrier is known for accommodating at least one electric battery in a vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen elektrischen Energiespeicher zu schaffen, sodass eine besonders hohe Robustheit des elektrischen Energiespeichers realisiert werden kann.The object of the present invention is to create an electrical energy storage device for a motor vehicle and a motor vehicle with at least one such electrical energy storage device, so that a particularly high level of robustness of the electrical energy storage device can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by an electrical energy storage device with the features of patent claim 1 and by a motor vehicle with the features of patent claim 10. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den elektrischen Energiespeicher aufweist, in oder mittels welchem elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert ist. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist das Kraftfahrzeug vorzugsweise als Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet. Beispielsweise kann die elektrische Maschine mit der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgt werden, wodurch die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden kann. Mittels des Elektromotors kann das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Ganz vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Beispielsweise kann die elektrische Maschine in einem Generatorbetrieb und somit als Generator betrieben werden. Mittels des Generators kann beispielsweise kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt werden, die von dem Generator bereitgestellt werden kann. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug abgebremst, das heißt verlangsamt, werden. Beispielsweise kann die von dem Generator bereitstellbare oder bereitgestellte, elektrische Energie dem Energiespeicher zugeführt und somit in dem Energiespeicher gespeichert werden. Der elektrische Energiespeicher wird auch einfach als Speicher oder Hochvoltspeicher (HVS) bezeichnet. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Batterie beziehungsweise eine Sekundärbatterie.A first aspect of the invention relates to an electrical energy storage device for a motor vehicle, which is also simply referred to as a vehicle and is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. This means that the motor vehicle, in its fully manufactured state, has the electrical energy storage in or by means of which electrical energy, in particular electrochemically, is to be stored or stored. Preferably, the electrical energy storage is a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and most preferably is several hundred volts. For example, in its fully manufactured state, the motor vehicle has at least one electrical machine by means of which the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. The motor vehicle is therefore preferably designed as a hybrid vehicle or electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle (BEV). For example, the electrical machine can be supplied with the electrical energy stored in the electrical energy storage, whereby the electrical machine can be operated in motor mode and thus as an electric motor. By means of the electric motor, the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. Most preferably, the electrical machine is a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and most preferably is several hundred volts. For example, the electrical machine can be operated in generator mode and thus as a generator. By means of the generator, for example, kinetic energy of the motor vehicle can be converted into electrical energy, which can be provided by the generator. This allows the motor vehicle to be braked, that is, slowed down. For example, the electrical energy that can be provided or provided by the generator can be supplied to the energy storage and thus stored in the energy storage. Electrical energy storage is also simply referred to as storage or high-voltage storage (HVS). For example, the electrical energy storage is a battery or a secondary battery.

Der elektrische Energiespeicher weist Speicherzellen auf, mittels welchen die elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert ist. Insbesondere sind die Speicherzellen elektrisch miteinander verbunden. Der elektrische Energiespeicher weist außerdem ein einfach auch als Gehäuse oder Batteriegehäuse bezeichnetes Speichergehäuse auf, in welchem die Speicherzellen angeordnet sind. Beispielsweise ist durch das Speichergehäuse ein auch als Aufnahmeraum bezeichneter oder als Aufnahmeraum ausgebildeter Aufnahmebereich, insbesondere direkt, begrenzt, wobei die Speicherzellen, insbesondere vollständig, in dem Aufnahmebereich angeordnet und somit aufgenommen sind. Der elektrische Energiespeicher weist außerdem wenigstens eine Anschlusseinrichtung auf, welche außerhalb des Speichergehäuses und somit außerhalb des Aufnahmebereiches an dem Speichergehäuse vorgesehen, insbesondere angeordnet, ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Anschlusseinrichtung auf einer von dem Aufnahmebereich wegweisenden und insbesondere einer Umgebung des elektrischen Energiespeichers zugewandten Außenseite des Speichergehäuses angeordnet ist. Mittels der Anschlusseinrichtung kann die elektrische Energie übertragen werden. Mit anderen Worten kann der Energiespeicher die in ihm gespeicherte elektrische Energie bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann die von dem Generator bereitstellbare oder bereitgestellte Energie über die Anschlusseinrichtung an den Energiespeicher übertragen und in dem Energiespeicher gespeichert werden.The electrical energy storage has storage cells by means of which the electrical energy is stored or stored, in particular electrochemically. In particular, the memory cells are electrically connected to one another. The electrical energy storage also has a storage housing, also simply referred to as a housing or battery housing, in which the storage cells are arranged. For example, a receiving area, also referred to as a receiving space or designed as a receiving space, is delimited, in particular directly, by the storage housing, the memory cells being arranged, in particular completely, in the receiving area and thus accommodated. The electrical energy storage also has at least one connection device, which is provided, in particular arranged, outside the storage housing and thus outside the receiving area on the storage housing. This means in particular that the connection device is arranged on an outside of the storage housing that points away from the receiving area and in particular faces the surroundings of the electrical energy storage device. The electrical energy can be transmitted using the connection device. In other words, the energy storage can provide the electrical energy stored in it. Alternatively or additionally, the generator can provide or provide The energy provided is transferred to the energy storage device via the connection device and stored in the energy storage device.

Beispielsweise umfasst die Anschlusseinrichtung wenigstens ein Anschlusselement, welches beispielsweise ein erstes Steckelement, insbesondere eine Steckdose oder Steckbuchse, sein kann. Das Anschlusselement ist beispielsweise separat von dem Speichergehäuse ausgebildet und an dem Speichergehäuse befestigt. Ferner ist es denkbar, dass die Anschlusseinrichtung alternativ oder zusätzlich wenigstens ein insbesondere zusätzlich zu dem Anschlusselement vorgesehenes, zweites Steckelement aufweist, welches beispielsweise separat von dem Speichergehäuse und separat von dem Anschlusselement ausgebildet ist. Das zweite Steckelement wird auch als Stecker bezeichnet. Wenn im Folgenden von dem Steckelement ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das zweite Steckelement zu verstehen. Der zum Übertragen der elektrischen Energie ausgebildete Stecker kann beispielsweise mit dem zum Übertragen der elektrischen Energie ausgebildeten Anschlusselement insbesondere zerstörungsfrei lösbar, verbunden oder verbindbar sein. Mit anderen Worten ist der Stecker (das zweite Steckelement) zum Übertragen der elektrischen Energie, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, mit dem Anschlusselement Anschlusseinrichtung verbindbar oder verbunden. Insbesondere ist der Stecker derart elektrisch mit dem Anschlusselement verbindbar oder verbunden, insbesondere auf der genannten Außenseite, dass der Stecker und das Anschlusselement ineinander steckbar oder ineinander gesteckt sind. Insbesondere ist es denkbar, dass der Stecker auch mechanisch mit dem Anschlusselement verbindbar oder verbunden ist, insbesondere auf der genannten Außenseite, wobei es diesbezüglich insbesondere denkbar ist, dass der Stecker und das Anschlusselement derart mechanisch miteinander verbindbar oder verbunden sind, dass der Stecker und das Anschlusselement ineinander steckbar oder ineinander gesteckt sind. Somit sind der Stecker und das Anschlusselement beispielsweise elektrisch und vorzugsweise auch mechanisch miteinander verbindbar oder verbunden sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Anschlusselement separat von dem Speichergehäuse ausgebildet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Speichergehäuse befestigt ist.For example, the connection device comprises at least one connection element, which can be, for example, a first plug-in element, in particular a socket or socket. The connection element is, for example, formed separately from the storage housing and attached to the storage housing. Furthermore, it is conceivable that the connection device alternatively or additionally has at least one second plug-in element, which is provided in particular in addition to the connection element and which is formed, for example, separately from the storage housing and separately from the connection element. The second plug-in element is also referred to as a plug. If the following refers to the plug-in element, this is to be understood as meaning the second plug-in element, unless otherwise stated. The plug designed to transmit the electrical energy can, for example, be detachable, connected or connectable in a non-destructive manner to the connection element designed to transmit the electrical energy. In other words, the plug (the second plug-in element) for transmitting the electrical energy, in particular non-destructively detachable, can be connected or is connected to the connection element connection device. In particular, the plug can be electrically connected or connected to the connection element, in particular on the outside mentioned, in such a way that the plug and the connection element can be plugged into one another or are plugged into one another. In particular, it is conceivable that the plug can also be mechanically connected or connected to the connection element, in particular on the outside mentioned, in which case it is particularly conceivable in this regard that the plug and the connection element can be mechanically connected or connected to one another in such a way that the plug and that Connection element can be plugged into one another or plugged into one another. Thus, the plug and the connection element can be or are connected to one another, for example electrically and preferably also mechanically. In particular, it is conceivable that the connection element is designed separately from the storage housing and is attached at least indirectly, in particular directly, to the storage housing.

Unter dem Merkmal, dass die Anschlusseinrichtung zum Übertragen der elektrischen Energie ausgebildet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der elektrische Energiespeicher die in ihm gespeicherte, elektrische Energie über die Anschlusseinrichtung, insbesondere über das Anschlusselement und den Stecker, bereitstellen und hierdurch beispielsweise auf die elektrische Maschine übertragen kann. Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass die von dem Generator bereitgestellte oder bereitstellbare, elektrische Energie über die Anschlusseinrichtung dem elektrischen Energiespeicher, insbesondere den Speicherzellen, zugeführt und in der Folge in dem elektrischen Energiespeicher, insbesondere in den Speicherzellen, gespeichert werden kann. Demzufolge ist unter dem Merkmal, dass die elektrische Energie mittels des Steckers übertragen werden kann, zu verstehen, dass die beispielsweise über das Anschlusselement von dem elektrischen Energiespeicher bereitgestellte oder bereitstellbare, in dem elektrischen Energiespeicher, insbesondere in den Speicherzellen, gespeicherte oder zu speichernde, elektrische Energie von dem Anschlusselement auf den Stecker übertragen und beispielsweise mittels des Steckers oder über den Stecker zu wenigstens einer Komponente wie beispielsweise der elektrischen Maschine übertragen werden kann. Ferner ist es denkbar, dass die von dem Generator bereitstellbare oder bereitgestellte, elektrische Energie über den Stecker übertragen und insbesondere von dem Stecker auf das Anschlusselement übertragen und in der Folge in dem elektrischen Energiespeicher, insbesondere in den Speicherzellen, gespeichert werden kann. Da, wie zuvor beschrieben, der elektrische Energiespeicher vorzugsweise eine Hochvolt-Komponente ist, ist beispielsweise der Stecker als ein sogenannter Hochvolt-Stecker (HV-Stecker) ausgebildet, und beispielsweise ist das Anschlusselement als ein sogenannter Hochvolt-Anschluss (HV-Anschluss) ausgebildet.The feature that the connection device is designed to transmit the electrical energy is to be understood in particular as meaning that the electrical energy storage device provides the electrical energy stored in it via the connection device, in particular via the connection element and the plug, and thereby, for example, to the electrical energy machine can transfer. Furthermore, it is conceivable, for example, that the electrical energy provided or that can be provided by the generator can be supplied to the electrical energy storage, in particular the storage cells, via the connection device and can subsequently be stored in the electrical energy storage, in particular in the storage cells. Accordingly, the feature that the electrical energy can be transmitted by means of the plug is to be understood as meaning that the electrical energy which is provided or can be provided by the electrical energy storage device, for example via the connection element, is stored or is to be stored in the electrical energy storage device, in particular in the storage cells Energy can be transferred from the connection element to the plug and, for example, by means of the plug or via the plug to at least one component such as the electrical machine. Furthermore, it is conceivable that the electrical energy that can be provided or provided by the generator can be transmitted via the plug and in particular transferred from the plug to the connection element and subsequently stored in the electrical energy storage, in particular in the storage cells. Since, as described above, the electrical energy storage is preferably a high-voltage component, the plug is, for example, designed as a so-called high-voltage plug (HV plug), and for example, the connection element is designed as a so-called high-voltage connection (HV connection). .

Um nun eine besonders hohe, insbesondere mechanische, Robustheit des elektrischen Energiespeichers zu schaffen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher ein insbesondere separat von dem Speichergehäuse ausgebildetes und vorzugsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem Speichergehäuse verbundenes und dadurch an das Speichergehäuse angebundenes Schutzelement aufweist, welches sich in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers schräg zu einer durch die Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs und die Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs aufgespannten und auch als x-y-Ebene bezeichneten Ebene erstreckt. Der elektrische Energiespeicher nimmt dabei seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des mit dem elektrischen Energiespeicher ausgestatteten Kraftfahrzeugs ein. Das Stützelement ist somit vorzugsweise zumindest in einem überwiegenden Teilbereich des Schutzelements als zumindest im Wesentlichen flächiges Element, mithin als Flächenelement, ausgebildet, welches sich schräg zu der x-y-Ebene erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich das Schutzelement in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet von vorne oben nach hinten unten oder von vorne unten nach hinten oben. Insbesondere verläuft eine in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers in Fahrzeughochrichtung nach oben weisende und somit der Anschlusseinrichtung zugewandte Oberseite des Schutzelements und/oder eine in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers in Fahrzeughochrichtung nach unten weisende und somit von der Anschlusseinrichtung wegweisende Unterseite des Schutzelements schräg zu der genannten Ebene (x-y-Ebene). Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass sich das Schutzelement, insbesondere die Oberseite und/oder die Unterseite, in einer Erstreckungsebene verläuft, mithin sich in der Erstreckungsebene erstreckt, wobei die Erstreckungsebene schräg zur Ebene (x-y-Ebene) verläuft.In order to create a particularly high, in particular mechanical, robustness of the electrical energy storage, it is provided according to the invention that the electrical energy storage is in particular designed separately from the storage housing and is preferably at least indirectly, in particular directly, connected to the storage housing and thereby connected to the storage housing Has protective element, which in the installed position of the electrical energy storage extends obliquely to a plane spanned by the vehicle longitudinal direction of the vehicle and the vehicle transverse direction of the vehicle and also referred to as the xy plane. The electrical energy storage assumes its installed position in the completely manufactured state of the motor vehicle equipped with the electrical energy storage. The support element is therefore preferably designed, at least in a predominant portion of the protective element, as an at least essentially flat element, i.e. as a surface element, which extends obliquely to the xy plane. For example, when viewed in the longitudinal direction of the vehicle, the protective element extends from the top front to the bottom rear or from the bottom front to the top rear. In particular, one runs in the installed position of the electrical energy storage An upper side of the protective element pointing upwards in the vertical direction of the vehicle and thus facing the connection device and/or an underside of the protective element pointing downwards in the vertical direction of the vehicle in the installed position of the electrical energy storage device and thus pointing away from the connecting device, obliquely to the plane mentioned (xy plane). This is to be understood in particular as meaning that the protective element, in particular the top and/or the bottom, extends in an extension plane, and therefore extends in the extension plane, with the extension plane running obliquely to the plane (xy plane).

Erfindungsgemäß ist die Anschlusseinrichtung, mithin das Anschlusselement und/oder der Stecker, in Einbaulage des Energiespeicher in Fahrzeughochrichtung nach unten hin durch das Schutzelement überdeckt. Das Schutzelement kann somit die vorzugsweise als Hochvolt-Anschlusseinrichtung ausgebildete Anschlusseinrichtung, mithin das Anschlusselement und vorzugsweise auch den Stecker, schützen, insbesondere davor, dass beispielsweise auf einer Fahrbahn, entlang welcher das Kraftfahrzeug gefahren wird, angeordnete Objekte gegen die Anschlusseinrichtung Steckelement prallen. Außerdem kann beispielsweise das Schutzelement die Anschlusseinrichtung beispielsweise bei einer Bordsteinabfahrt des Kraftfahrzeugs davor schützen, dass ein Bordstein gegen die Anschlusseinrichtung prallt. Die genannten Objekte beziehungsweise der Bordstein können beziehungsweise kann gegen das Schutzelement, jedoch nicht gegen die Anschlusseinrichtung, prallen, wodurch die Anschlusseinrichtung besonders vorteilhaft geschützt wird. Somit können übermäßige, mechanische Schäden des Energiespeichers vermieden werden. Gleichzeitig ermöglicht es die Erfindung, dass die Anschlusseinrichtung in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben zugänglich ist, was beispielsweise bei einer Montage des elektrischen Energiespeichers sowie bei einem Service oder einer Reparatur des elektrischen Energiespeichers besonders vorteilhaft ist. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass, insbesondere in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs, die Anschlusseinrichtung, insbesondere das Anschlusselement und vorzugsweise auch der Stecker, Fahrzeughochrichtung nach unten hin durch kein Bauelement des Kraftfahrzeugs außer durch das Schutzelement überdeckt ist. Somit ist das Schutzelement vorzugsweise ein Montageteil zum Schutz der Anschlusseinrichtung.According to the invention, the connection device, i.e. the connection element and/or the plug, is covered downwards by the protective element in the installed position of the energy storage device in the vertical direction of the vehicle. The protective element can thus protect the connection device, which is preferably designed as a high-voltage connection device, and therefore the connection element and preferably also the plug, in particular from objects arranged, for example, on a road along which the motor vehicle is being driven, colliding against the connection device plug element. In addition, for example, the protective element can protect the connection device from a curb hitting the connection device, for example when the motor vehicle drives off the curb. The mentioned objects or the curb can or can impact against the protective element, but not against the connection device, whereby the connection device is protected in a particularly advantageous manner. This means that excessive mechanical damage to the energy storage can be avoided. At the same time, the invention makes it possible for the connection device to be accessible from bottom to top in the vertical direction of the vehicle, which is particularly advantageous, for example, when installing the electrical energy storage as well as when servicing or repairing the electrical energy storage. It is therefore preferably provided that, in particular when the motor vehicle is fully manufactured, the connection device, in particular the connection element and preferably also the plug, is not covered in the vertical direction of the vehicle downwards by any component of the motor vehicle other than by the protective element. The protective element is therefore preferably a mounting part for protecting the connection device.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Elektrische Energiespeicher und insbesondere deren insbesondere als Hochvoltanschlüsse ausgebildeten Anschlüsse können während eines Fahrzeugbetriebs Einwirkungen von außen unterworfen sein, wobei es wünschenswert ist, die Anschlüsse gegen übermäßige, insbesondere mechanische, Einwirkungen von außen zu schützen. Zu solchen mechanischen Einwirkungen kann es beispielsweise kommen, wenn ein Poller oder ein Bordstein gegen die Anschlüsse prallt. Insbesondere die genannte Anschlusseinrichtung kann ein solcher, insbesondere als Hochvoltanschluss ausgebildeter, Anschluss sein. Hinzu kommt, dass eine Integration des elektrischen Energiespeichers in das Fahrzeug auch unter Steifigkeitsaspekten erfolgt. Hierbei werden insbesondere Biegungen in die auch als y-Richtung bezeichnete Fahrzeugquerrichtung als kritisch eingestuft. Außerdem sollten die genannten Anschlüsse insbesondere aus Montage- und Servicegründen in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben zugänglich sein. Besonders bei hohen elektrischen Energiespeichern kann ein notwendiger Montagefreiraum für die genannten Anschlüsse sowie für insbesondere als Hochvoltleitungen ausgebildete Leitungen im auch als Steckerbereich bezeichneten Bereich der Anschlusseinrichtung eine Schwachstelle darstellen, falls keine Gegenmaßnahmen getroffen sind.The invention is based in particular on the following findings and considerations: Electrical energy storage devices and in particular their connections, which are designed in particular as high-voltage connections, can be subject to external influences during vehicle operation, whereby it is desirable to protect the connections against excessive, in particular mechanical, external influences. Such mechanical impacts can occur, for example, if a bollard or curb hits the connections. In particular, the connection device mentioned can be such a connection, in particular designed as a high-voltage connection. In addition, the electrical energy storage system is integrated into the vehicle from a rigidity perspective. In particular, bends in the vehicle transverse direction, also known as the y-direction, are classified as critical. In addition, the connections mentioned should be accessible from bottom to top in the vertical direction of the vehicle, particularly for assembly and service reasons. Particularly in the case of high electrical energy storage devices, a necessary assembly space for the connections mentioned and for lines designed in particular as high-voltage lines in the area of the connection device, also known as the plug area, can represent a weak point if no countermeasures have been taken.

Das erfindungsgemäße Schutzelement ermöglicht nun zum einen, einen Steckerbereich, in welchem die Anschlusseinrichtung angeordnet ist, zu schützen, indem das Schutzelement den Steckerbereich in Fahrzeughochrichtung nach unten hin überdeckt. Gegenstände wie beispielsweise Steine, Poller oder Bordsteine können somit nicht ungehindert in den Steckerbereich vordringen, sondern werden daran durch das Schutzelement gehindert. Zum anderen kann der elektrische Energiespeicher mittels des Schutzelements besonders vorteilhaft ausgesteift sein oder werden. Mit anderen Worten kann durch Verwendung des Schutzelements eine besonders vorteilhafte Steifigkeit des elektrischen Energiespeichers dargestellt werden, insbesondere dadurch, dass das Schutzelement schräg zur x-y-Ebene verläuft. Dem Schutzelement kommt somit eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird das Schutzelement genutzt, um den Steckerbereich, mithin die Anschlusseinrichtung, zu schützen. Zum anderen kommt dem Schutzelement eine Versteifungsfunktion zu, da das Schutzelement verwendet wird, um eine vorteilhaft hohe Steifigkeit des elektrischen Energiespeichers zu realisieren. Dadurch kann beispielsweise bei einer Integration des elektrischen Energiespeichers in das Fahrzeug, insbesondere an oder in einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs, eine besonders hohe Steifigkeit des Fahrzeugs realisiert werden, insbesondere gegenüber um die Fahrzeugquerrichtung erfolgenden Biegungen.The protective element according to the invention now makes it possible, on the one hand, to protect a plug area in which the connection device is arranged, in that the protective element covers the plug area downwards in the vertical direction of the vehicle. Objects such as stones, bollards or curbs cannot therefore penetrate freely into the plug area, but are prevented from doing so by the protective element. On the other hand, the electrical energy storage can be or will be particularly advantageously stiffened by means of the protective element. In other words, by using the protective element, a particularly advantageous rigidity of the electrical energy storage can be achieved, in particular in that the protective element runs obliquely to the xy plane. The protective element therefore has a dual function. On the one hand, the protective element is used to protect the plug area, i.e. the connection device. On the other hand, the protective element has a stiffening function, since the protective element is used to achieve an advantageously high rigidity of the electrical energy storage. As a result, for example, when integrating the electrical energy storage device into the vehicle, in particular on or in a structure of the vehicle designed, for example, as a self-supporting body, a particularly high rigidity of the vehicle can be achieved, in particular with respect to bends occurring around the transverse direction of the vehicle.

Da das Schutzelement insbesondere dazu geeignet ist, ein Anprallen von Objekten in einer Umgebung des elektrischen Energiespeichers gegen die Anschlusseinrichtung zu vermeiden, wird das Schutzelement auch als Anfahrschutz oder Unterfahrschutz bezeichnet. Außerdem wird der Steckerbereich auch als Anschlussbereich bezeichnet, wobei insbesondere eine vorteilhafte Aussteifung oder Versteifung des Anschlussbereiches für das Schutzelement dargestellt werden kann.Since the protective element is particularly suitable for preventing objects in the vicinity of the electrical energy storage device from colliding against the connection device The protective element is also referred to as collision protection or underrun protection. In addition, the plug area is also referred to as a connection area, whereby in particular an advantageous stiffening or stiffening of the connection area for the protective element can be represented.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Speichergehäuse eine erste Wandung auf, welche eine sich senkrecht zu der x-y-Ebene erstreckende, erste Oberfläche. Dabei steht beispielsweise die Anschlusseinrichtung, insbesondere das Anschlusselement und/oder der Stecker, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder hinten, von der ersten Wandung, insbesondere von der ersten Oberfläche der ersten Wandung ab. Beispielsweise ist der genannte Aufnahmebereich zumindest teilweise und, insbesondere direkt, durch die erste Wandung, insbesondere durch deren erste Oberfläche, begrenzt. Insbesondere steht die Anschlusseinrichtung auf der genannten Außenseite des Speichergehäuses und somit der ersten Wandung von der ersten Wandung, insbesondere von der ersten Oberfläche, ab.In one embodiment of the invention, the storage housing has a first wall which has a first surface extending perpendicular to the xy plane. For example, the connection device, in particular the connection element and/or the plug, protrudes from the first wall, in particular from the first surface of the first wall, in particular to the front or rear in the longitudinal direction of the vehicle. For example, said receiving area is at least partially and, in particular directly, limited by the first wall, in particular by its first surface. In particular, the connection device protrudes from the first wall, in particular from the first surface, on the said outside of the storage housing and thus the first wall.

Um dabei eine besonders hohe Steifigkeit des elektrischen Energiespeichers realisieren sowie die Anschlusseinrichtung, mithin den Anschlussbereich, vorteilhaft schützen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Schutzelement, insbesondere direkt, an die erste Oberfläche der ersten Wandung angebunden ist, insbesondere auf der genannten Außenseite des Speichergehäuses und somit der ersten Wandung.In order to be able to achieve a particularly high rigidity of the electrical energy storage and to advantageously protect the connection device, i.e. the connection area, it is provided in a further embodiment of the invention that the protective element is connected, in particular directly, to the first surface of the first wall, in particular on the mentioned outside of the storage housing and thus the first wall.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Speichergehäuse eine zweite Wandung aufweist, welche eine sich parallel zu der x-y-Ebene erstreckende, zweite Oberfläche aufweist. Beispielsweise ist durch die zweite Wandung, insbesondere durch die zweite Oberfläche, die Anschlusseinrichtung in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überlappt. Somit ist beispielsweise der genannte Steckerbereich (Anschlussbereich) in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch die zweite Wandung, insbesondere durch die zweite Oberfläche, überlappt. Beispielsweise ist es denkbar, dass die erste Wandung und die zweite Wandung einstückig miteinander ausgebildet sind, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind, sodass die erste Wandung und die zweite Wandung als ein Monoblock ausgebildet oder durch einen Monoblock gebildet sind. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass die erste Wandung und die zweite Wandung durch einen einstückig ausgebildeten und somit integral hergestellten, mithin aus einem einzigen Stück gebildeten, Körper gebildet sind.A further embodiment is characterized in that the storage housing has a second wall which has a second surface extending parallel to the xy plane. For example, the connection device is at least partially, in particular at least predominantly or completely, overlapped upwards in the vertical direction of the vehicle by the second wall, in particular by the second surface, in the installed position of the electrical energy storage device. Thus, for example, in the installed position of the electrical energy storage in the vertical direction of the vehicle, the mentioned plug area (connection area) is at least partially, in particular at least predominantly and therefore at least more than half or completely, overlapped upwards by the second wall, in particular by the second surface. For example, it is conceivable that the first wall and the second wall are formed in one piece with one another, and are therefore formed from a single piece, so that the first wall and the second wall are formed as a monoblock or are formed by a monoblock. In other words, it is conceivable that the first wall and the second wall are formed by a body that is designed in one piece and is therefore manufactured integrally, and is therefore formed from a single piece.

Um dabei eine besonders hohe Steifigkeit des elektrischen Energiespeichers realisieren sowie den Anschlussbereich besonders gut schützen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Schutzelement, insbesondere direkt, an die zweite Oberfläche der zweiten Wandung angebunden ist. Insbesondere bilden beispielsweise die erste Wandung und die zweite Wandung, insbesondere die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche, einen Eckbereich des elektrischen Energiespeichers, wobei sich das Schutzelement beispielsweise über den Eckbereich und somit über Eck erstreckt, wodurch eine besonders gute Aussteifung des elektrischen Energiespeichers darstellbar ist.In order to be able to achieve a particularly high rigidity of the electrical energy storage and to protect the connection area particularly well, it is provided in a further embodiment of the invention that the protective element is connected, in particular directly, to the second surface of the second wall. In particular, for example, the first wall and the second wall, in particular the first surface and the second surface, form a corner region of the electrical energy storage, with the protective element extending, for example, over the corner region and thus across the corner, whereby a particularly good stiffening of the electrical energy storage can be achieved .

Ganz vorzugsweise ist das Schutzelement zerstörungsfrei lösbar an die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche angebunden, sodass das Schutzelement von den Oberflächen und somit von den Wandungen und von dem Speichergehäuse gelöst und wieder an die Oberflächen und somit an das Speichergehäuse angebunden und daraufhin wieder von dem Speichergehäuse und von den Oberflächen gelöst werden kann, ohne dass es zu Zerstörungen oder Beschädigungen des Schutzelements oder des Speichergehäuses kommt. Beispielsweise ist das Schutzelement an die erste Wandung und/oder an die zweite Wandung beziehungsweise an die erste Oberfläche und/oder an die zweite Oberfläche angeschraubt, mithin durch Schrauben mit der ersten Oberfläche und/oder der zweiten Oberfläche verbunden. Hierdurch kann das Schutzelement besonders einfach und bedarfsgerecht von dem Speichergehäuse gelöst und wieder an dem Speichergehäuse befestigt werden.Most preferably, the protective element is non-destructively detachably connected to the first surface and the second surface, so that the protective element is detached from the surfaces and thus from the walls and from the storage housing and is connected again to the surfaces and thus to the storage housing and then again from the storage housing and can be detached from the surfaces without causing destruction or damage to the protective element or the storage housing. For example, the protective element is screwed to the first wall and/or to the second wall or to the first surface and/or to the second surface, and is therefore connected to the first surface and/or the second surface by screws. As a result, the protective element can be detached from the storage housing particularly easily and as needed and reattached to the storage housing.

Ist beispielsweise ein Service, eine Wartung oder eine Reparatur des Anschlussbereiches und somit beispielsweise der Anschlusseinrichtung und/oder des Steckelements gewünscht, so kann beispielsweise das Anschlusselement einfach und zerstörungsfrei von dem Speichergehäuse abgenommen werden. In der Folge ist der Anschlussbereich insbesondere in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben zugänglich, beispielsweise für eine die Wartung, den Service oder die Reparatur durchführende Person. Nach Beenden der Wartung, der Reparatur oder des Service kann das Anschlusselement einfach und zeit- und kostengünstig wieder an das Speichergehäuse angebunden, insbesondere angeschraubt, werden.If, for example, a service, maintenance or repair of the connection area and thus, for example, of the connection device and/or the plug-in element is desired, the connection element can be easily and non-destructively removed from the storage housing. As a result, the connection area is accessible from bottom to top, particularly in the vertical direction of the vehicle, for example for a person carrying out maintenance, service or repairs. After maintenance, repair or service has been completed, the connection element can be easily and quickly and cost-effectively reconnected to the storage housing, in particular screwed on.

Somit hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Schutzelement separat von dem Speichergehäuse ausgebildet und zerstörungsfrei lösbar an dem Speichergehäuse befestigt ist. Dadurch kann das Schutzelement bedarfsgerecht von dem Speichergehäuse gelöst und auch wieder mit dem Speichergehäuse verbunden werden, sodass einerseits eine besonders hohe Steifigkeit des Speichergehäuses und ein besonders guter Schutz des Anschlussbereiches realisiert werden können. Andererseits kann hierdurch der elektrische Energiespeicher einfach und somit zeit- und kostengünstig gewartet oder repariert werden.It has therefore proven to be particularly advantageous if the protective element is separate from the Memory housing is formed and is detachably attached to the memory housing in a non-destructive manner. As a result, the protective element can be detached from the storage housing as required and also reconnected to the storage housing, so that, on the one hand, a particularly high rigidity of the storage housing and particularly good protection of the connection area can be achieved. On the other hand, the electrical energy storage can be maintained or repaired easily and therefore in a timely and cost-effective manner.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Schutzelement, insbesondere die genannte Erstreckungsebene, in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers mit der Ebene (x-y-Ebene) einen Winkel einschließt, welcher in einem Bereich von einschließlich 30 Grad bis einschließlich 60 Grad liegt. Einerseits kann hierdurch eine besonders hohe Steifigkeit des elektrischen Energiespeichers realisiert werden. Andererseits kann hierdurch beispielsweise gewährleistet werden, dass sich beispielsweise bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs befindende und, insbesondere direkt, gegen das Schutzelement, insbesondere gegen die Unterseite, prallende Objekte wie beispielsweise Bordsteine vorteilhaft an dem Schutzelement abgleiten oder abprallen, wodurch ein besonders guter Schutz gewährleistet werden kann.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the protective element, in particular the extension plane mentioned, encloses an angle with the plane (xy plane) in the installed position of the electrical energy storage, which is in a range from 30 degrees to 60 degrees inclusive degrees. On the one hand, a particularly high rigidity of the electrical energy storage can be achieved in this way. On the other hand, this can, for example, ensure that, for example, when the motor vehicle is driving, objects such as curbs, which are located in the surroundings of the motor vehicle and, in particular, directly, impact against the protective element, in particular against the underside, advantageously slide or bounce off the protective element, whereby a particularly good protection can be guaranteed.

Um eine besonders hohe Steifigkeit des Schutzelements realisieren und somit den Anschlussbereich besonders gut schützen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Schutzelement wenigstens eine oder mehrere Sicken zur Aussteifung des Schutzelements aufweist.In order to achieve a particularly high rigidity of the protective element and thus to be able to protect the connection area particularly well, it is provided in a further embodiment of the invention that the protective element has at least one or more beads for stiffening the protective element.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Schutzelement einstückig ausgebildet ist, mithin aus einem einzigen Stück gebildet ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, wenn das Schutzelement als ein Monoblock ausgebildet oder durch einen Monoblock gebildet ist, sodass das Schutzelement vorzugsweise durch einen einstückig hergestellten und somit integral ausgebildeten oder integral hergestellten Körper gebildet ist.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the protective element is designed in one piece, i.e. is formed from a single piece. In other words, it is preferably provided if the protective element is designed as a monoblock or is formed by a monoblock, so that the protective element is preferably formed by a body that is manufactured in one piece and is therefore integrally formed or manufactured integrally.

Das Schutzelement ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, gebildet, wodurch ein besonders guter Schutz gewährleistet werden kann. Ferner ist es denkbar, dass das Schutzelement aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist, wodurch ein besonders geringes Gewicht des Energiespeichers realisiert werden kann.The protective element is formed, for example, from a metallic material, in particular steel, which can ensure particularly good protection. Furthermore, it is conceivable that the protective element is made of a fiber-reinforced plastic, whereby a particularly low weight of the energy storage can be achieved.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Fahrzeug, welches wenigstens einen erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeicher aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a vehicle, which is also simply referred to as a vehicle and is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, which has at least one electrical energy storage device according to the invention. Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug; und
2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht des elektrischen Energiespeichers.

Further details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment with the associated drawings. This shows:

1 a detail of a schematic perspective view of an electrical energy storage device for a motor vehicle; and
2 a detail of a schematic and sectioned side view of the electrical energy storage.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht einen einfach auch als Speicher oder Energiespeicher bezeichneten, elektrischen Energiespeicher 1 für ein Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den elektrischen Energiespeicher 1 aufweist. Der elektrische Energiespeicher 1 ist ein Hochvolt-Speicher (HVS), mithin eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand einen vorzugsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, welcher einen auch als Hauptboden bezeichneten Boden aufweist. Das Kraftfahrzeug weist einen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum auf, welcher in Fahrzeughochrichtung nach unten hin durch den Hauptboden zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, begrenzt ist. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs können sich im Innenraum Personen wie beispielsweise der Fahrer oder die Fahrerin des Kraftfahrzeugs aufhalten. Beispielsweise ist der Energiespeicher 1 in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs derart an dem Aufbau angeordnet, dass der Energiespeicher 1 in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Hauptbodens angeordnet ist, insbesondere derart, dass der Energiespeicher 1 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig durch den Hauptboden überlappt und somit überdeckt ist. 1 shows a detail in a schematic perspective view of an electrical energy storage device 1 for a motor vehicle, which is also simply referred to as a storage device or energy storage device. This means that the motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the electrical energy storage 1 in its completely manufactured state. The electrical energy storage 1 is a high-voltage storage device (HVS), i.e. a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and is most preferably several hundred volts. In particular, the motor vehicle, in its fully manufactured state, has a structure which is preferably designed as a self-supporting body and which has a floor, also referred to as a main floor. The motor vehicle has an interior, also referred to as a passenger cell or passenger compartment, which is at least partially, in particular at least predominantly and therefore at least more than half or completely, bounded downwards in the vertical direction of the vehicle by the main floor. While the motor vehicle is traveling, people such as the driver of the motor vehicle can be in the interior. For example, when the motor vehicle is fully manufactured, the energy storage 1 is arranged on the structure in such a way that the energy storage 1 is arranged below the main floor in the vertical direction of the vehicle, in particular in such a way that the energy memory 1 in the vertical direction of the vehicle is at least predominantly and therefore at least more than half or completely overlapped by the main floor and thus covered.

Der elektrische Energiespeicher 1 weist in den Fig. nicht erkennbare und einfach auch als Zellen bezeichnete Speicherzellen auf, mittels oder in welchen elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert ist. Insbesondere sind die Speicherzellen elektrisch miteinander verbunden. Der elektrische Energiespeicher 1 weist außerdem ein Speichergehäuse 2 auf, in welchem die Speicherzellen angeordnet sind. Des Weiteren umfasst der elektrische Energiespeicher 1, wie besonders gut aus 2 erkennbar ist, eine Anschlusseinrichtung 3, welche außerhalb des Speichergehäuses 2 angeordnet ist, wobei die Anschlusseinrichtung 3 außerhalb des Speichergehäuses 2 an dem Speichergehäuse 2 vorgesehen, insbesondere angeordnet, ist. Eine Umgebung des elektrischen Energiespeichers 1 ist mit 4 bezeichnet. Beispielsweise ist die Anschlusseinrichtung 3 separat von dem Speichergehäuse 2 ausgebildet und, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an dem Speichergehäuse 2 befestigt. Mittels der Anschlusseinrichtung 3 kann die elektrische Energie übertragen werden, sodass beispielsweise der elektrische Energiespeicher 1 die in den Speicherzellen und somit in dem elektrischen Energiespeicher 1 gespeicherte oder zu speichernde, elektrische Energie über die Anschlusseinrichtung 3 bereitstellen kann.The electrical energy storage 1 has storage cells which cannot be seen in the figures and are simply referred to as cells, by means of or in which electrical energy, in particular electrochemically, is to be stored or stored. In particular, the memory cells are electrically connected to one another. The electrical energy storage 1 also has a storage housing 2 in which the storage cells are arranged. Furthermore, the electrical energy storage 1 includes how particularly good 2 can be seen, a connection device 3, which is arranged outside the storage housing 2, wherein the connection device 3 is provided, in particular arranged, outside the storage housing 2 on the storage housing 2. An environment of the electrical energy storage 1 is designated 4. For example, the connection device 3 is designed separately from the storage housing 2 and, in particular, is attached to the storage housing 2, at least indirectly or directly. The electrical energy can be transmitted by means of the connection device 3, so that, for example, the electrical energy storage 1 can provide the electrical energy stored or to be stored in the storage cells and thus in the electrical energy storage 1 via the connection device 3.

Aus 2 ist erkennbar, dass die Anschlusseinrichtung 3 ein Steckelement 5, welches vorliegend separat von dem Speichergehäuse 2 ausgebildet ist, umfasst. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst beispielsweise die Anschlusseinrichtung 3 auch ein Anschlusselement 14, welches beispielsweise ein mit dem Steckelement 5 korrespondierendes, weiteres Steckelement umfassen oder sein. Insbesondere ist das Anschlusselement 14 separat von dem Speichergehäuse 2 ausgebildet und an dem Speichergehäuse 2 befestigt. Das Steckelement 5 und das Anschlusselement 14 sind separat voneinander ausgebildet beispielsweise derart elektrisch und vorzugsweise auch mechanisch miteinander verbunden oder verbindbar, dass das Steckelement 5 und das Anschlusselement 14 ineinander gesteckt oder ineinander steckbar sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Anschlusselement 14 separat von dem Speichergehäuse 2 ausgebildet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Speichergehäuse 2 gehalten ist. Das Steckelement 5 ist separat von dem Speichergehäuse 2 und separat von dem Anschlusselement 14 ausgebildet ausgebildet und, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, mittelbar an dem Speichergehäuse 2 befestigt, insbesondere derart, dass das Steckelement 5 elektrisch und vorzugsweise auch mechanisch und vorzgusweise zerstörungsfrei lösbar mit dem Anschlusselement 14 verbunden ist. Das Steckelement 5 wird auch als Stecker bezeichnet.Out of 2 It can be seen that the connection device 3 includes a plug-in element 5, which in the present case is designed separately from the storage housing 2. In the exemplary embodiment shown in the figures, for example, the connection device 3 also includes a connection element 14, which, for example, includes or can be a further plug-in element corresponding to the plug-in element 5. In particular, the connection element 14 is formed separately from the storage housing 2 and is attached to the storage housing 2. The plug-in element 5 and the connection element 14 are designed separately from one another, for example in such a way that they are electrically and preferably also mechanically connected or connectable to one another, so that the plug-in element 5 and the connection element 14 are plugged into one another or can be plugged into one another. In particular, it is conceivable that the connection element 14 is formed separately from the storage housing 2 and is held at least indirectly, in particular directly, on the storage housing 2. The plug-in element 5 is designed separately from the storage housing 2 and separately from the connection element 14 and, in particular in a non-destructively releasable manner, is attached indirectly to the storage housing 2, in particular in such a way that the plug-in element 5 can be electrically and preferably also mechanically and preferably non-destructively releasable with the connection element 14 connected is. The plug-in element 5 is also referred to as a plug.

Mittels der Anschlusseinrichtung 3, das heißt mittels des Steckelements 5 und mittels des Anschlusselements 14 kann die elektrische Energie übertragen werden. Somit kann beispielsweise die in dem elektrischen Energiespeicher 1 gespeicherte, elektrische Energie von dem Anschlusselement 14 auf das Steckelement 5 übertragen werden. Es ist erkennbar, dass das Steckelement 5 mit wenigstens einer insbesondere als Hochvolt-Leitung ausgebildeten Leitung 6 zum Übertragen der elektrischen Energie elektrisch und vorzugsweise auch mechanisch verbunden werden kann, sodass die in dem Energiespeicher 1 gespeicherte, elektrische Energie von dem Anschlusselement 14 auf das Steckelement 5 und von dem Steckelement 5 auf die Leitung 6 übertragen und in der Folge die Leitung 6 durchströmen kann. Das Anschlusselement 14 und das Steckelement 5 werden zusammenfassend auch als Anschlüsse bezeichnet und sind vorzugsweise als Hochvolt-Anschlüsse ausgebildet. Es ist erkennbar, dass die Anschlüsse in einem auch als Steckerbereich bezeichneten Anschlussbereich 7 des elektrischen Energiespeichers 1 angeordnet sind.The electrical energy can be transmitted by means of the connection device 3, that is to say by means of the plug-in element 5 and by means of the connection element 14. Thus, for example, the electrical energy stored in the electrical energy storage 1 can be transferred from the connection element 14 to the plug-in element 5. It can be seen that the plug-in element 5 can be electrically and preferably also mechanically connected to at least one line 6, designed in particular as a high-voltage line, for transmitting the electrical energy, so that the electrical energy stored in the energy storage 1 is transferred from the connecting element 14 to the plug-in element 5 and transferred from the plug-in element 5 to the line 6 and can subsequently flow through the line 6. The connection element 14 and the plug-in element 5 are also collectively referred to as connections and are preferably designed as high-voltage connections. It can be seen that the connections are arranged in a connection area 7 of the electrical energy storage device 1, also referred to as a plug area.

Um nun eine besonders hohe, insbesondere mechanische, Robustheit des elektrischen Energiespeichers 1 sowie eine besonders hohe Steifigkeit des elektrischen Energiespeichers 1 sowie des einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, weist der elektrische Energiespeicher 1 ein sich in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers 1 schräg zu einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten, gedachten Ebene 8 erstreckendes Schutzelement 9 auf, welches auch als Unterfahrschutz oder Anfahrschutz bezeichnet wird. Die Ebene 8 wird auch als x-y-Ebene bezeichnet, da die Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs auch als x-Richtung und die Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs auch als y-Richtung bezeichnet wird. In 2 ist die Fahrzeuglängsrichtung durch einen Doppelpfeil 10 veranschaulicht, und die Fahrzeugquerrichtung ist durch einen Doppelpfeil 11 veranschaulicht und verläuft senkrecht zur Bildebene von 2.In order to be able to realize a particularly high, in particular mechanical, robustness of the electrical energy storage 1 as well as a particularly high rigidity of the electrical energy storage 1 and of the motor vehicle as a whole, which is also simply referred to as a vehicle, the electrical energy storage 1 is inclined in the installed position of the electrical energy storage 1 to an imaginary plane 8 extending through the longitudinal direction of the vehicle and the transverse direction of the vehicle, which is also referred to as underrun protection or collision protection. The plane 8 is also referred to as the xy plane because the longitudinal direction of the vehicle is also referred to as the x-direction and the vehicle transverse direction of the vehicle is also referred to as the y-direction. In 2 the longitudinal direction of the vehicle is illustrated by a double arrow 10, and the vehicle transverse direction is illustrated by a double arrow 11 and runs perpendicular to the image plane of 2 .

Der Energiespeicher 1 nimmt seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des mit dem Energiespeicher 1 ausgestatteten Fahrzeugs ein, wobei in 1 und 2 die Einbaulage des elektrischen Energiespeichers 1 gezeigt ist. Durch das Schutzelement 9 sind der Anschlussbereich 7 und somit die Anschlusseinrichtung 3 in Fahrzeughochrichtung des Fahrzeugs nach unten hin, insbesondere jeweils vollständig, überdeckt, wobei die Fahrzeughochrichtung durch einen Doppelpfeil 12 veranschaulicht ist. Dadurch können beispielsweise sich in der Umgebung 4 befindende Objekte wie beispielsweise ein Poller oder ein Bordstein nicht in den Anschlussbereich 7 vordringen und somit nicht direkt gegen die Anschlusseinrichtung 3 prallen, sondern solche Objekte können gegen das Schutzelement 9 prallen und beispielsweise an dem Schutzelement 9 abprallen. Dadurch wird der Anschlussbereich 7 geschützt. Außerdem kann der Energiespeicher 1 durch das Schutzelement 9 besonders vorteilhaft ausgestaltet sein.The energy storage 1 assumes its installation position in the fully manufactured state of the vehicle equipped with the energy storage 1, whereby in 1 and 2 the installation position of the electrical energy storage 1 is shown. Through the protective element 9, the connection area 7 and thus the connection device 3 are covered downwards, in particular completely, in the vertical direction of the vehicle, whereby the Vehicle vertical direction is illustrated by a double arrow 12. As a result, for example, objects located in the environment 4, such as a bollard or a curb, cannot penetrate into the connection area 7 and therefore cannot collide directly against the connection device 3, but such objects can collide against the protective element 9 and, for example, bounce off the protective element 9. This protects the connection area 7. In addition, the energy storage 1 can be designed particularly advantageously by the protective element 9.

Das Speichergehäuse 2 weist eine erste Wandung 13 auf, durch welche beispielsweise der Anschlussbereich 7 in Fahrzeuglängsrichtung, insbesondere nach vorne oder hinten, begrenzt ist, insbesondere direkt. Des Weiteren weist das Speichergehäuse 2 eine zweite Wandung 15 auf. Die erste Wandung 13 weist eine erste Oberfläche 16 auf, welche sich senkrecht zur Ebene 8 erstreckt. Die zweite Wandung 15 weist eine zweite Oberfläche 17 auf, welche sich parallel zur Ebene 8 erstreckt. Es ist erkennbar, dass das Schutzelement 9, insbesondere direkt, an die Oberfläche 16 und somit an die Wandung 13 angebunden ist, und das Schutzelement 9 ist, insbesondere direkt, an die Oberfläche 17 und somit an die Wandung 15 angebunden. Somit erstreckt sich das Schutzelement 9 in einem Eckbereich E des Speichergehäuses 2 über Eck. Insbesondere ist das Schutzelement 9 derart an die Wandungen 13 und 15 angebunden, dass das Schutzelement 9 zerstörungsfrei lösbar an die Wandungen 13 und 15 angebunden, insbesondere angeschraubt, ist. Insbesondere steht die Anschlusseinrichtung 3 von der Wandung 13, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung, ab.The storage housing 2 has a first wall 13, through which, for example, the connection area 7 is delimited in the longitudinal direction of the vehicle, in particular to the front or rear, in particular directly. Furthermore, the storage housing 2 has a second wall 15. The first wall 13 has a first surface 16 which extends perpendicular to the plane 8. The second wall 15 has a second surface 17 which extends parallel to the plane 8. It can be seen that the protective element 9 is connected, in particular directly, to the surface 16 and thus to the wall 13, and the protective element 9 is connected, in particular directly, to the surface 17 and thus to the wall 15. The protective element 9 thus extends over a corner in a corner region E of the storage housing 2. In particular, the protective element 9 is connected to the walls 13 and 15 in such a way that the protective element 9 is connected, in particular screwed, to the walls 13 and 15 in a non-destructively detachable manner. In particular, the connection device 3 protrudes from the wall 13, in particular in the longitudinal direction of the vehicle.

Um den Anschlussbereich 7 besonders vorteilhaft schützen sowie eine besonders hohe Steifigkeit des Energiespeichers 1 realisieren zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Schutzelement 9 mit der Ebene 8 einen Winkel einschließt, welcher in einem Bereich von einschließlich 30 Grad bis einschließlich 60 Grad liegt. Aus 1 ist erkennbar, dass das Schutzelement 9 mehrere Sicken 18 zur Aussteifung des Schutzelements 9 aufweist. Zumindest zwei der Sicken 18 verlaufen senkrecht oder schräg zueinander. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit des Schutzelements 9 an sich realisiert werden. Des Weiteren ist es bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Schutzelement 9 einstückig ausgebildet ist.In order to protect the connection area 7 particularly advantageously and to be able to realize a particularly high rigidity of the energy storage device 1, it is preferably provided that the protective element 9 encloses an angle with the plane 8, which lies in a range from 30 degrees to 60 degrees inclusive. Out of 1 It can be seen that the protective element 9 has several beads 18 for stiffening the protective element 9. At least two of the beads 18 run perpendicularly or obliquely to one another. As a result, a particularly high rigidity of the protective element 9 can be achieved. Furthermore, in the exemplary embodiment shown in the figures, it is provided that the protective element 9 is formed in one piece.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
22: SpeichergehäuseStorage enclosure
33: AnschlusseinrichtungConnection device
44: UmgebungVicinity
55: SteckelementPlug-in element
66: LeitungLine
77: AnschlussbereichConnection area
88th: Ebenelevel
99: SchutzelementProtective element
1010: DoppelpfeilDouble arrow
1111: DoppelpfeilDouble arrow
1212: DoppelpfeilDouble arrow
1313: erste Wandungfirst wall
1414: AnschlusselementConnection element
1515: zweite Wandungsecond wall
1616: erste Oberflächefirst surface
1717: zweite Oberflächesecond surface
1818: SickeBeading
EE: EckbereichCorner area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014107749 A1 [0002]DE 102014107749 A1 [0002]
DE 102017103948 A1 [0002]DE 102017103948 A1 [0002]
DE 102016125693 B4 [0002]DE 102016125693 B4 [0002]

Claims

Elektrischer Energiespeicher (1) für ein Kraftfahrzeug, mit Speicherzellen zum Speichern von elektrischer Energie, mit einem Speichergehäuse (2) in welchem die Speicherzellen angeordnet sind, und mit wenigstens einer außerhalb des Speichergehäuse (2) an dem Speichergehäuse (2) vorgesehenen Anschlusseinrichtung (3) zum Übertragen der elektrischen Energie, gekennzeichnet durch ein sich in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers (1) schräg zu einer durch die Fahrzeuglängsrichtung (10) und die Fahrzeugquerrichtung (11) aufgespannten Ebene (8) erstreckendes Schutzelement (9), durch welches die Anschlusseinrichtung (3) in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers (1) in Fahrzeughochrichtung (12) nach unten überdeckt ist.Electrical energy storage (1) for a motor vehicle, with storage cells for storing electrical energy, with a storage housing (2) in which the storage cells are arranged, and with at least one connection device (3) provided outside the storage housing (2) on the storage housing (2). ) for transmitting the electrical energy, characterized by a protective element (9) which, in the installed position of the electrical energy storage (1), extends obliquely to a plane (8) spanned by the vehicle's longitudinal direction (10) and the vehicle's transverse direction (11), through which the connection device ( 3) is covered downwards in the installed position of the electrical energy storage device (1) in the vertical direction of the vehicle (12).

Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (2) eine erste Wandung (13) mit einer sich senkrecht zu der Ebene erstreckenden, ersten Oberfläche (17) aufweist.Electrical energy storage (1). Claim 1 , characterized in that the storage housing (2) has a first wall (13) with a first surface (17) extending perpendicular to the plane.

Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (9) an die erste Oberfläche (17) angebunden ist.Electrical energy storage (1). Claim 2 , characterized in that the protective element (9) is connected to the first surface (17).

Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (2) eine zweite Wandung (15) mit einer sich parallel zu der Ebene (8) erstreckenden, zweiten Oberfläche (17) aufweist.Electrical energy storage (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage housing (2) has a second wall (15) with a second surface (17) extending parallel to the plane (8).

Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (9) an die zweite Oberfläche (17) angebunden ist.Electrical energy storage (1). Claim 4 , characterized in that the protective element (9) is connected to the second surface (17).

Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (9) separat von dem Speichergehäuse (3) ausgebildet und zerstörungsfrei lösbar an dem Speichergehäuse (3) befestigt ist.Electrical energy storage (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element (9) is designed separately from the storage housing (3) and is detachably attached to the storage housing (3) in a non-destructive manner.

Elektrischer Energiespeicher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (9) in Einbaulage des elektrischen Energiespeichers (1) mit der Ebene (8) einen Winkel einschließt, welcher in einem Bereich von einschließlich 30 Grad bis einschließlich 60 Grad liegt.Electrical energy storage (9) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element (9) encloses an angle with the plane (8) in the installed position of the electrical energy storage (1), which is in a range from 30 degrees to 60 degrees inclusive lies.

Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (9) wenigstens eine Sicke (18) zur Aussteifung des Schutzelements (9) aufweist.Electrical energy storage (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element (9) has at least one bead (18) for stiffening the protective element (9).

Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (9) einstückig ausgebildet ist.Electrical energy storage (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element (9) is formed in one piece.

Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle, with an electrical energy storage (1) according to one of the preceding claims.