DE102022126585B3 - Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen, mit einem unterhalb eines Fahrzeugbodens (2) angeordneten, ein Anschlussfeld (20) aufweisenden Speichergehäuse (11), welches mit einem vorderen Ende (12) an einen Vorderwagen (3) des Kraftwagens angrenzt.Um dabei eine Energiespeicher-Bodenanlage mit einem besonders günstig bei einer Frontalkollision des Kraftwagens geschützten Energiespeicher (10) zu erreichen, ist am vorderen Ende (12) außenseitig des Speichergehäuses (11) des Energiespeichers (10) ein Schutzelement (21) zur Vermeidung übermäßiger unfallbedingter Intrusionen angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine derartige, beispielsweise bereits aus der DE 10 2021 101 730 A1 bekannte Energiespeicher-Bodenanlage umfasst ein unterhalb eines Fahrzeugbodens angeordnetes, ein Anschlussfeld aufweisendes Speichergehäuse eines unterflur angeordneten Energiespeichers. Hierbei weist das Speichergehäuse im Bereich eines Mitteltunnels des Fahrzeugbodens eine Erhöhung beziehungsweise eine zweistöckige Ausgestaltung jeweiliger Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule auf, welche mit ihrem vorderen Ende an einen Vorderwagen des Kraftwagens angrenzt, in dessen Bereich beispielsweise jeweilige Komponenten des Vorderwagens angeordnet sind.
  • Derartige Komponenten weisen jedoch die Problematik auf, dass sie beispielsweise bei einer Frontalkollision mit einem Hindernis, beispielsweise einer starren Barriere oder einem Unfallpartner, einem Pfahlanprall oder gegebenenfalls auch mit einer versetzt angeordneten Barriere unfallbedingt rückverlagert werden können, wodurch das vordere Ende des Speichergehäuses, insbesondere im Bereich des Mitteltunnels, beschädigt werden kann. Im schlimmsten Fall kann hierdurch ein thermisches Ereignis entstehen.
  • Aus diesem Grund ist bei der Energiespeicher-Bodenanlage gemäß dem Stand der Technik ein nach Art eines Zugankers wirkendes Strukturelement vorgesehen, welches mit seinen Enden am jeweils seitlich zugeordneten Längsträger beziehungsweise Motorträger des Vorderwagens befestigt ist.
  • Ferner betrifft die DE 10 2016 004 577 A1 einen Tragrahmen zum Befestigen wenigstens eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeugrohbau, der an Seitenschwellern des Kraftfahrzeugs befestigbar ist und der Energieabsorptionselemente aufweist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energiespeicher-Bodenanlage bereitzustellen, bei welcher der Energiespeicher im Falle einer unfallbedingten Rückverlagerung einer Komponente auf besonders günstige Weise vor einer übermäßigen Intrusion geschützt ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energiespeicher-Bodenanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodenanlage für einen mit einem elektrischen Antrieb versehenen Kraftwagen umfasst ein unterhalb eines Fahrzeugbodens angeordnetes, ein Anschlussfeld aufweisendes Speichergehäuse, welches mit einem vorderen Ende an einen Vorderwagen des Kraftwagens angrenzt.
  • Um dabei eine Energiespeicher-Bodenanlage mit einem besonders günstig bei einer Frontalkollision des Kraftwagens geschützten Energiespeicher zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass am vorderen Ende außenseitig des Speichergehäuses des Energiespeichers ein Schutzelement am Speichergehäuse angeordnet ist, mittels welchem eine übermäßige unfallbedingte Intrusionen beispielsweise einer Komponente oder dergleichen des Vorderwagens in das Speichergehäuse des Energiespeichers vermieden werden kann. Durch die außenseitige Anordnung des Schutzelements an dem Speichergehäuse des Energiespeichers ergibt sich außerdem eine besonders günstige Vormontierbarkeit, sodass das Schutzelement bereits vor der Befestigung/Hochzeit des Speichergehäuses an der Kraftwagenkarosserie entsprechend am Speichergehäuse vormontiert werden kann. Hierdurch ergibt sich insgesamt ein besonders günstiger vormontierter Zusammenbau von Speichergehäuse und Schutzelement.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stehen das vordere Ende des Speichergehäuses des Energiespeichers und das Schutzelement in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber dem Fahrzeugboden nach vorne in Richtung des Vorderwagens über. Ein derartiger Überstand ist beispielsweise erforderlich, wenn ein Anschlussfeld des Energiespeichers zum Anschluss diverser Leitungen, Kabel oder dergleichen nötig ist. Durch das Schutzelement wird beispielsweise somit das vordere Ende des Speichergehäuses auf besonders günstige Weise vor übermäßigen Beschädigungen in Folge einer Frontalkollision und damit verbundenen Intrusionen in das Speichergehäuse geschützt.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Schutzelement bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung in einem mittleren Bereich des Speichergehäuses des Energiespeichers angeordnet ist. Gerade in diesem zentralen mittleren Bereich des Speichergehäuses kann es zu erheblichen Intrusionen kommen, beispielsweise bei einer unfallbedingten Rückverlagerung entsprechender Komponenten beziehungsweise Aggregate.
  • In diesem Zusammenhang hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, wenn der Energiespeicher im Bereich eines Mitteltunnels des Fahrzeugbodens eine Erhöhung aufweist, welche durch das Schutzelement abgedeckt ist. Somit kann durch den Energiespeicher in optimaler Weise der freie Bauraum innerhalb des Mitteltunnels beispielsweise zur Ausbildung eines zweistöckigen Energiespeichers genutzt werden, wobei durch das Schutzelement, welches bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung in einem mittleren Bereich des Speichers angeordnet ist, in optimaler Weise der Energiespeicher geschützt werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Schutzelement durch ein außenseitiges Metallteil, insbesondere Blechumformteil, und durch ein innenseitig davon angeordnetes energieabsorbierendes Kunststoffteil gebildet ist. Der zweischalige Aufbau mit einer metallischen Außenhaut und einem entsprechenden Kunststoff, beispielsweise einem Hartschaumstoff im Inneren, ermöglicht es, dass einerseits das Speichergehäuse beziehungsweise der Energiespeicher vor eindringenden Komponenten geschützt ist und andererseits die Last in optimaler Weise verteilt und somit Deformationen reduziert werden können.
  • Das außenseitige Metallteil und das innenseitig davon angeordnete energieabsorbierende Kunststoffteil sind dabei insbesondere separat voneinander hergestellt und durch entsprechende Verbindungselemente miteinander verbunden. Alternativ hierzu ist natürlich auch eine Fügverbindung denkbar. Ebenso wäre alternativ natürlich auch denkbar, ein entsprechendes Kunststoffteil an das außenseitige Metallteil anzuspritzen oder dergleichen durch Urformen am metallischen Außenteil anzubringen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Schutzelement das Anschlussfeld des Energiespeichers abdeckt. Gerade das Anschlussfeld des Energiespeichers hat sich als besonders neuralgische Stelle gezeigt, welche besonders sicher vor Beschädigungen in Folge von unfallbedingten Kraftbeaufschlagungen geschützt werden muss.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Schutzelement kraft- und/oder formschlüssig mit dem Speichergehäuse des Energiespeichers verbunden ist. Eine formschlüssige Verbindung beziehungsweise ein entsprechend an die Form des Speichergehäuses abgestimmte Gestalt des Schutzelements hat dabei den Vorteil, dass sich eine großformatige Abstützung des Schutzelements am Speichergehäuse realisieren lässt. Hierdurch werden übermäßige Intrusionen in das Speichergehäuse besonders günstig vermieden. Die kraftschlüssige Verbindung ermöglicht eine entsprechend stabile Anbindung des Schutzelements an das Speichergehäuse.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Speichergehäuse durch ein Oberteil und ein Unterteil gebildet sind, welche im Bereich einer Trennebene miteinander verbundenen sind, wobei das Schutzelement lediglich am Unterteil angeordnet und befestigt ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Festlegung des Schutzelements am Unterteil, wobei das Schutzelement das Oberteil insbesondere im Bereich der Erhöhung überdeckt und somit auch für einen entsprechenden Schutz des Oberteils im Bereich der Überdeckung sorgt.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Schutzelement im Bereich einer Aussparung jeweiliger Energieabsorptionsprofile am vorderen Ende des Speichergehäuses des Energiespeichers angeordnet ist. Die Energieabsorptionsprofile können hierbei zur weiteren Absorption von Aufprallenergie im Falle einer Frontalkollision dienen, wobei das im Bereich der Aussparung angeordnete Schutzelement für den entsprechenden Schutz des Speichergehäuses beziehungsweise des Energiespeichers vor übermäßigen Intrusionen sorgt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine ausschnittsweise Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen mit einem unterhalb eines Fahrzeugbodens angeordneten Speichergehäuse eines Energiespeichers sowie mit einem Vorderwagen des Kraftwagens, an welchem der Fahrzeugboden beziehungsweise das Speichergehäuse mit einem vorderen Ende angrenzt, wobei am vorderen Ende außenseitig des Speichergehäuses des Energiespeichers im Bereich eines Mitteltunnels des Fahrzeugbodens ein Schutzelement an dem Speichergehäuse angeordnet ist, mittels welchem übermäßige unfallbedingte Intrusionen in das Speichergehäuse bei einer Frontalkollision des Kraftwagens vermieden werden können,
    • 2 eine ausschnittsweise Perspektivansicht von schräg vorne auf das Speichergehäuse des Energiespeichers der erfindungsgemäßen Energiespeicher-Bodenanlage, in dessen zentralen vorderen Bereich das Schutzelement form- und kraftschlüssig angeordnet ist,
    • 3 eine Perspektivansicht von schräg hinten außen auf das Schutzelement gemäß 2, welches durch ein außenseitiges Metallteil und ein innenseitig davon angeordnetes energieabsorbierendes Kunststoffteil gebildet ist,
    • 4 jeweilige ausschnittsweise Draufsichten auf die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodenanlage vor beziehungsweise nach einer Frontalkollision auf einen Pfahl,
    • 5 eine ausschnittsweise perspektivische Seitenansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene durch die erfindungsgemäße Energiespeicher-Bodenanlage nach einem Pfahlanprall analog zur unteren Darstellung in 4,
    • 6 jeweilige ausschnittsweise Draufsichten auf die Energiespeicher-Bodenanlage gemäß der Erfindung vor beziehungsweise nach einer Frontalkollision des Kraftwagens mit einem Hindernis mit geringer Breitenüberdeckung,
    • 7 eine ausschnittsweise perspektivische Draufsicht auf das Schutzelement der Energiespeicher-Bodenanlage nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung infolge einer Frontalkollision des Personenkraftwagens mit einem Hindernis mit geringer Breitenüberdeckung gemäß 6.
  • 1 zeigt in einer ausschnittsweisen Draufsicht von einem Personenkraftwagen eine Kraftwagenkarosserie 1, welche unterseitig einer Fahrgastzelle einen Fahrzeugboden 2 umfasst, der an seinem vorderen Ende in einen Vorderwagen 3 übergeht. Vom Fahrzeugboden 2 sind dabei insbesondere jeweilige vordere Enden von Seitenschwellern 4 erkennbar, zwischen welchen sich am vorderen Ende des Fahrzeugbodens 2 ein vorderer unterer Querträger 5 erstreckt, bis zu welchem hin sich jeweilige Bodenteile 6, beispielsweise Bodenbleche, des Fahrzeugbodens 2 nach vorne hin in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Im Bereich oberhalb des Querträgers 5 erstreckt sich eine vordere Stirnwand 7, welche die Fahrgastzelle nach vorne hin begrenzt beziehungsweise welche die Fahrgastzelle vom Vorderwagen 3 unterteilt.
  • Weiterhin erkennbar ist vom Fahrzeugboden 2 ein Mitteltunnel 8, welcher in einem zentralen mittigen Bereich des Fahrzeugbodens sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckt. Dieser Mitteltunnel 8 wird üblicherweise bei einer Fahrzeugvariante mit Verbrennungsmotor (ICE) dazu genutzt, eine Kardanwelle zur Verbindung des im Bereich des Vorderwagens angeordneten Verbrennungsmotors mit einem Hinterachsgetriebe für eine angetriebene Hinterachse des Kraftwagens unterzubringen.
  • Im vorliegenden Fall, bei welchem ein Kraftwagen mit einem rein elektrischen Antrieb (BEV) oder gegebenenfalls auch mit einem Hybridantrieb (PHEV) gezeigt ist, dient der Mitteltunnel zur Aufnahme einer Erhöhung 9 eines im weiteren noch näher gezeigten Energiespeichers 10, dessen Speichergehäuse 11 unterhalb des Fahrzeugbodens 2, also unterhalb der jeweiligen Bodenteile 6 und zumindest im Wesentlichen zwischen den jeweiligen Seitentrailern 4 beziehungsweise rückwärtig des Querträgers 5, angeordnet ist.
  • Aus 1 ist außerdem erkennbar, dass das vordere Ende 12 des Speichergehäuses 11 des Energiespeichers 10 beziehungsweise insbesondere der Erhöhung 9 einerseits in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber dem Fahrzeugboden 2 beziehungsweise gegenüber dem Fahrzeugboden 2 nach vorne hin abschließenden Querträger 5 in Richtung des Vorderwagens 3 übersteht, und andererseits mit diesem vorderen Ende 12 an den Vorderwagen 3 angrenzt.
  • Vom Vorderwagen 3 sind hierbei zunächst jeweilige Hauptlängsträger 13 erkennbar, welche sich auf Höhe einer Hauptlängsträgerebene parallel zueinander in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. Diese Hauptlängsträger 13 werden auch als Motorlängsträger bezeichnet. Die Hauptlängsträger 13 schließen nach hinten hin im Bereich der Stirnwand 7 beziehungsweise des Querträgers 5 an die Fahrgastzelle und den Fahrzeugboden 2 an beziehungsweise gehen mit jeweiligen Längsträgerteilen einerseits in die Seitenschweller 4 und andererseits in jeweilige Träger im Bereich des Mitteltunnels 8 über. Am vorderen Ende ist unter Vermittlung jeweiliger Energieabsorptionselemente ein Stoßfängerquerträger 14 an den Hauptlängsträgern 13 abgestützt.
  • Unterseitig der Hauptlängsträger 13 ist ein Vorderachsträger 15 oder dergleichen Hilfsrahmen befestigt, an welchem einerseits jeweilige Fahrwerksglieder der Vorderachse befestigt und andererseits jeweilige Aggregate, Komponenten oder dergleichen aufgelastet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in einem Abstand vor dem vorderen Ende 12 der Erhöhung 9 beziehungsweise des Speichergehäuses 11 ein elektrischer Kältemittelverdichter 16 mittels einer Haltevorrichtung 30 auf dem Vorderachsträger 15 aufgelastet, welcher bezogen auf die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeugquerrichtung demzufolge in Überdeckung mit dem vorderen Ende 12 des Speichergehäuses 11 im Bereich des Mitteltunnels 8 beziehungsweise der Erhöhung 9 angeordnet ist. Ebenfalls im Nahbereich vor dem vorderen Ende 12 des Speichergehäuses 11 und im Bereich der Erhöhung 9 verläuft ein Querträger 17 des Vorderachsträgers 15, welcher unterseitig der jeweiligen Hauptlängsträger 13 befestigt ist.
  • 2 zeigt in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht von schräg vorne oben das vordere Ende 12 des unterhalb des Fahrzeugbodens angeordneten Speichergehäuses 11 des Energiespeichers 10. Das Speichergehäuse 11 umfasst hierbei ein Oberteil 18 und ein Unterteil 19, welche im Bereich einer sich horizontal in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Trennebene T voneinander unterteilt beziehungsweise miteinander verbunden sind.
  • Ebenfalls aus 2 ist die Erhöhung 9 ersichtlich, mit welcher das Speichergehäuse 11 des Energiespeichers 10 in der beschriebenen Weise in den Mitteltunnel 8 des Fahrzeugbodens 2 hineinragt. Im Bereich dieser Erhöhung 9 ist der Energiespeicher 10 zweistöckig ausbildet, das heißt, es sind entsprechend Batteriezellen beziehungsweise Batteriemodule in zwei Lagen bezogen auf die Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet. Die Erhöhung 9 erstreckt sich hierbei bis zum vorderen Ende 12 des Speichergehäuses 11 und grenzt hierdurch in der beschriebenen Weise an den Vorderwagen 3 beziehungsweise zugehörigen Aggregate, beispielsweise den elektrischen Kältemittelverdichter 16, an.
  • Außerdem ist am vorderen Ende der Erhöhung 9 am Unterteil 19 des Speichergehäuses 11 ein Anschlussfeld 20 des Energiespeichers 10 vorgesehen, über welches der Energiespeicher 10 beispielsweise mit elektrischen Leitungen oder Medienleitungen, beispielsweise Kühlmittelleitungen verbunden ist. Außerdem können im Bereich des Anschlussfelds 20 entsprechende Leistungselektronikkomponenten untergebracht sein. Das Anschlussfeld 20 erstreckt sich dabei im Wesentlichen auf Höhe der Trennebene T.
  • Sowohl das Anschlussfeld 20 als auch das vordere Ende 12 des Speichergehäuses 11 des Energiespeichers 10 sind aus im Weiteren noch näher erläuterten Schutzgründen hinter einem Schutzelement 21 verborgen angeordnet, welches in 3 in einer separaten Perspektivansicht von schräg hinten dargestellt ist.
  • Das Schutzelement 21 ist vorliegend im Bereich einer Aussparung 29 jeweiliger Energieabsorptionsprofile 28 am vorderen Ende des Unterteils 18 des Speichergehäuses 11 des Energiespeichers 10 angeordnet. Die Energieabsorptionsprofile 28 dienen hierbei zur weiteren Absorption von Aufprallenergie im Falle einer Frontalkollision, wobei das im Bereich der Aussparung 29 angeordnete Schutzelement 21 für den entsprechenden Schutz des Speichergehäuses 11 beziehungsweise des Energiespeichers 10 vor übermäßigen Intrusionen sorgt.
  • Dieses Schutzelement 21 ist vorliegend zumindest im Wesentlichen zweiteilig ausgebildet mit einem außenseitigen Metallteil 22, welches im vorliegenden Fall als Blechumformteil ausgebildet ist. Natürlich wären hier auch andere Gestaltungen aus Metall oder gegebenenfalls auch aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, denkbar. Innenseitig dieses Metallteils 22, also auf der dem Speichergehäuse 11 des Energiespeichers 10 zugewandten Seite des Metallteils 22, ist ein Energieabsorbierendes Kunststoffteil 23 angeordnet, welches beispielsweise aus einem Kunststoff-Hartschaum gebildet ist. Natürlich wären auch hier andere Gestaltungen dieses hier absorbierenden Teils denkbar.
  • Die beiden Bauteile des Schutzelements beziehungsweise der Schutzkappe 21, also das Metallteil 22 und das Kunststoffteil 23, sind vorliegend separat gestaltet und beispielsweise mittels von in 2 erkennbaren Verbindungselementen 24 miteinander verbunden. Alternativ hierzu wäre es auch denkbar, dass das Kunststoffteil 23 beispielsweise an dem Metallteil 22 angespritzt wird. Nennenswert ist zudem vorliegend, dass das Kunststoffteil 23 in seiner Außenform auf die Innenform des Metallteils 22 abgestimmt ist.
  • Insbesondere aus 2 ist zudem erkennbar, dass das Schutzelement 21 vorliegend zumindest im Wesentlichen formschlüssig auf die Form des Anschlussfelds 20 beziehungsweise die Form der Erhöhung 9 des Speichergehäuses 11 abgestimmt ist. Unter Formschluss ist hierbei zu verstehen, dass das an das Speichergehäuse 11 beziehungsweise das Anschlussfeld 20 so abgestimmt ist, dass dieses in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin entsprechend abgestützt ist beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung (von oben in Richtung nach unten) an dem Speichergehäuse 11 abgestützt ist. Außerdem ist das Schutzelement 21 unter Vermittlung jeweiliger Schraubelemente 25 mittels von Winkelelementen 31 kraftschlüssig mit dem Speichergehäuse 11 verbunden. Insbesondere die äußeren Winkelelemente 31 sind hierbei ebenfalls kraft- und formschlüssig mit dem Unterteil 19 verbunden, so dass sich eine besonders günstige Halterung des Schutzelements 21 bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ergibt. Im vorliegenden Fall ist das Schutzelement 21 hierbei lediglich mit dem Unterteil 19 des Speichergehäuses 11 verbunden, wobei sich das Schutzelement 21 ist im Wesentlichen oberhalb der Trennebene T zwischen dem Oberteil 18 und dem Unterteil 19 des Speichergehäuses 11 erstreckt.
  • Die konkrete Funktion des Schutzelements 21 soll nun im Weiteren anhand der 4 bis 7 erläutert werden:
    • Hierbei zeigt 4 jeweilige ausschnittsweise Draufsichten auf die Karosserie des Kraftwagens im Bereich des Vorderwagens 3 und des Übergangs zum Fahrzeugboden 2, unterhalb welchem des Speichergehäuse 11 des Energiespeichers 10 angeordnet ist, wobei dieses insbesondere im Bereich des Mitteltunnels 8 mit der Erhöhung 9 erkennbar ist. Die obere Darstellung aus 4 zeigt dabei den Kraftwagen vor einer Kollision mit einem Pfahl 26, welcher gemäß der unteren Darstellung von 4 nach einer zentralen Kollision des Kraftwagens etwa mittig des Vorderwagens 3 in den Kraftwagen eingedrungen ist. In Folge der Frontalkollision beziehungsweise des Pfahlanpralls kommt es dabei - wie dies aus 5 in einer ausschnittsweisen und perspektivischen Schnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung im Bereich der Fahrzeugmitte verlaufenden Schnittebene gezeigt ist - zu einer unfallbedingten Rückverlagerung beispielsweise des elektrischen Kältemittelverdichters 16, welcher hierdurch auf das Schutzelement 21 auftrifft.
  • In Zusammenschau der unteren Darstellung von 4 sowie insbesondere von 5 ist hierbei erkennbar, dass das Schutzelement 21 dafür sorgt, dass es im Bereich der in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber dem Querträger 5 beziehungsweise dem Fahrzeugboden 2 nach vorne hin überstehenden Ende 12 beziehungsweise im Bereich der Erhöhung 9 des Speichergehäuses 11 nicht zu erheblichen Intrusionen führen kann, welche beispielsweise für ein thermisches Ereignis oder eine übermäßige Beschädigung des Anschlussfelds 20 des Energiespeichers 10 sorgen können. Vielmehr wird insbesondere durch den zweischaligen Aufbau des Schutzelements 21 bestehend aus dem Metallteil 22 und dem Kunststoffteil 23 sichergestellt, dass einerseits ein übermäßiges Eindringen von Komponenten, im vorliegenden Fall des Kältemittelverdichters 16 geschützt ist und andererseits die Last und somit Deformation reduziert wird. Durch die formschlüssige Abstützung sowie die kraftschlüssige Anbindung des Schutzelements 21 wird dabei dieser Schutz vor dem Eindringen von Komponenten beziehungsweise die lastverteilende Funktion des Schutzelements 21 zusätzlich verbessert.
  • 6 zeigt analog zu 4 wiederum zwei ausschnittsweise Draufsichten auf den Kraftwagen im Bereich des Vorderwagens 3 beziehungsweise dem Übergang zum Fahrzeugboden 2 vor beziehungsweise nach einer Frontalkollision mit einem Hindernis 27 mit geringer Breitenüberdeckung (offset-crash).
  • In Zusammenschau mit 7, welche eine ausschnittsweise und perspektivische Draufsicht auf den Kraftwagen im Bereich des Schutzelements 21 nach der Frontalkollision zeigt, wird ersichtlich, dass auch bei einem derartigen Unfallhergang das Schutzelement 25 dafür sorgt, dass übermäßige Deformationen des Speichergehäuses 11 des Energiespeichers 10 im Bereich des Mitteltunnels 8 beziehungsweise der Erhöhung 9, welche beispielsweise durch die unfallbedingte Rückverlagerung des Kältemittelverdichters 16 beziehungsweise des Querträgers 17 des Vorderachsträgers 15 herrühren, vermieden und überdies die in Folge des Aufpralls dieser Komponente beziehungsweise dieses Querträgers eingeleitete Last verteilt und somit ebenfalls Deformationen reduziert werden. Erkennbar ist in 7 auch ein in kurzes Adapterstück 32 zur Verbindung von Vorderachsträgers mit dem Speichergehäuse 11 des Energiespeichers 10.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftwagenkarosserie
    2
    Fahrzeugboden
    3
    Vorderwagen
    4
    Seitentrailer
    5
    Querträger
    6
    Bodenteile
    7
    Stirnwand
    8
    Mitteltunnel
    9
    Erhöhung
    10
    Energiespeicher
    11
    Speichergehäuse
    12
    Ende
    13
    Hauptlängsträger
    14
    Querträger
    15
    Vorderachsträger
    16
    Kältemittelverdichter
    17
    Querträger
    18
    Oberteil
    19
    Unterteil
    20
    Anschlussfeld
    21
    Schutzelement
    22
    Metallteil
    23
    Kunststoffteil
    24
    Verbindungselemente
    25
    Schraubelemente
    26
    Pfahl
    27
    Hindernis
    28
    Energieabsorptionselemente
    29
    Aussparung
    30
    Haltevorrichtung
    31
    Winkelelement
    32
    Adapterstück
    T
    Trennebene

Claims (10)

  1. Energiespeicher-Bodenanlage für einen elektrisch antreibbaren Kraftwagen, mit einem unterhalb eines Fahrzeugbodens (2) angeordneten, ein Anschlussfeld (20) aufweisenden Speichergehäuse (11), welches mit einem vorderen Ende (12) an einen Vorderwagen (3) des Kraftwagens angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Ende (12) außenseitig des Speichergehäuses (11) des Energiespeichers (10) ein Schutzelement (21) zur Vermeidung übermäßiger unfallbedingter Intrusionen angeordnet ist.
  2. Energiespeicher-Bodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende (12) des Speichergehäuses (11) des Energiespeichers (10) und das Schutzelement (21) in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber dem Fahrzeugboden (2) nach vorne in Richtung des Vorderwagens (3) überstehen.
  3. Energiespeicher-Bodenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (21) bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung in einem mittleren Bereich des Speichergehäuses (11) des Energiespeichers (10) angeordnet ist.
  4. Energiespeicher-Bodenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (10) im Bereich eines Mitteltunnels (8) des Fahrzeugbodens (2) eine Erhöhung (9) aufweist, welche durch das Schutzelement (21) abgedeckt ist.
  5. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (21) durch ein außenseitiges Metallteil (22), insbesondere Blechumformteil, und durch ein innenseitig davon angeordnetes energieabsorbierendes Kunststoffteil (23) gebildet ist.
  6. Energiespeicher-Bodenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das außenseitige Metallteil (22) und das innenseitig davon angeordnete energieabsorbierende Kunststoffteil (23) separat hergestellt und durch Verbindungselemente (24) miteinander verbunden sind.
  7. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Schutzelement (21) das Anschlussfeld (20) des Energiespeichers (10) abgedeckt ist.
  8. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (21) kraft- und/oder formschlüssig mit dem Speichergehäuse (11) des Energiespeichers (10) verbunden ist.
  9. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (11) durch ein Oberteil (18) und ein Unterteil (19) gebildet sind, welche im Bereich einer Trennebene (T) miteinander verbundenen sind, wobei das Schutzelement (21) lediglich mit dem Unterteil (19) verbunden ist.
  10. Energiespeicher-Bodenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (21) im Bereich einer Aussparung (29) jeweiliger Energieabsorptionsprofile am vorderen Ende (12) des Speichergehäuses (11) des Energiespeichers (10) angeordnet ist.
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