蓄电池单池模块和机动车的制作方法

1.本发明涉及一种蓄电池单池模块，尤其是用于能电驱动的机动车的蓄电池单池模块，其具有下侧和上侧，该蓄电池单池模块具有用于蓄电池单池的支撑结构和由该支撑结构支承的蓄电池单池。本发明还涉及一种能电驱动的机动车，其具有下侧结构和上侧结构，其中，下侧结构和上侧结构限定用于蓄电池单池模块的容纳空间。


背景技术：

2.在具有高压存储器方案的能蓄电池电驱动的车辆中，蓄电池单池模块安装在底部区域中。用于电池电动车辆的蓄电池单池模块在构造中具有结构框架，必要时还有结构模块壳体，蓄电池单池、必要时包括冷却装置固定在所述结构框架中。通过该框架，模块又固定在周围结构上，例如在传统方法中固定在高压存储器壳体上或在车身集成方案中固定在车身/底部中心上。该构造位置必须满足测试ehb085，也称为系柱测试。在此测试中，借助于直径为180毫米的圆形测试体对底部/高压存储器区域的结构最薄弱位置施加车辆特定能量。
3.在系柱测试期间，蓄电池单池模块应不受到任何力作用。这意味着，在接触模块之前必须停止测试体的进入。在迄今为止的实践中，这导致了两种措施：
4.——例如由铝和/或钢制成的、设置在底部自由线上的高压存储器的下侧上的底板相应厚地实施，这导致板重量大。
5.——高压存储器的下侧或底板与位于其上方的蓄电池单池模块之间设置很大的距离，所述距离通常在12至16毫米之间。这在此是非常有价值的结构空间，所述结构空间例如可以1:1地通过较高的蓄电池单池被转换为电气范围。


技术实现要素：

6.本发明的目的是在结构上和/或功能上改进开头提到的蓄电池单池模块。此外，本发明的目的是在结构上和/或功能上改进开头提到的机动车。
7.该目的通过具有权利要求1的特征的蓄电池单池模块实现。此外，该目的通过具有权利要求10的特征的机动车实现。有利的实施例和/或改进方案是从属权利要求的主题。
8.蓄电池单池模块可以用于存储和/或提供电能。蓄电池单池模块可以用于移动使用。蓄电池单池模块可以用作牵引蓄电池模块。蓄电池单池模块可以用作高压存储器。蓄电池单池模块可以具有冷却装置。蓄电池单池模块可以具有电子控制装置。
9.蓄电池单池模块可以具有横向侧。除非另有说明或文中未另有说明，“下”、“下侧、“上、“上侧”、“横向侧”和“高度”或“高度方向”等信息均指蓄电池模块在机动车中安装位置。“下侧”则对应于水平的、测地的下方的和/或面向车道的一侧。“上侧”则对应于水平的、测地的上方的和/或背离车道的一侧。“横向侧”则对应于竖直侧和/或在下侧和上侧之间延伸的侧。“高度”或“高度方向”对应于竖直方向和/或垂直于车道的方向。
10.支撑结构可以用于支承蓄电池单池，将蓄电池单池固定在上方设置的结构上、尤
其是机动车上，包围和/或保护蓄电池单池。支撑结构可以具有至少一个外区段。所述至少一个外区段可以设置在蓄电池单池的外侧。所述至少一个外区段可以形成蓄电池单池模块的外壁。支撑结构可以具有至少一个内区段。所述至少一个内区段可以设置在蓄电池单池或蓄电池单池组之间。所述至少一个内区段可以形成蓄电池单池模块的内壁。支撑结构可以设计成框架形的。支撑结构可以具有至少一个底区段、至少一个壁区段和/或至少一个盖区段。支撑结构可以具有至少一个固定区段。支撑结构可以由金属板制成。支撑结构可以在冲压弯曲工艺中制造。
11.所述至少一个压力元件可以在未负载的起始位置向下延伸超过下侧。下侧的负载可以是从下向上的和/或从下朝向蓄电池单池模块的下侧的负载。负载可以在测试方法中通过测试体施加，或者在常规运行中通过障碍物、例如地皱施加。
12.所述至少一个压力元件可以竖直移动。所述至少一个压力元件可以是可移动的。所述至少一个压力元件可以用于传递压力。所述至少一个压力元件可以用于在竖直方向上传递压力。所述至少一个压力元件可以从下侧延伸到上侧。所述至少一个压力元件可以延伸穿过蓄电池单池模块。所述至少一个压力元件可以在竖直方向上延伸穿过蓄电池单池模块。
13.有限的负载输入可以限定在预先给定的规格内。可以这样限定有限的负载输入，使得防止对蓄电池单池模块的不允许的损坏。
14.所述至少一个压力元件可以力锁合和/或形锁合地保持在支撑结构上，以防止朝向下侧的移动。所述至少一个压力元件可以保持在支撑结构的内区段上。所述至少一个压力元件可以保持在支撑结构的两个内区段之间。
15.所述至少一个压力元件可以力锁合和/或形锁合地在支撑结构上保持和/或引导，以便能够实现朝向上侧的无转弯地移动。所述至少一个压力元件可以在支撑结构的内区段上保持和/或引导。所述至少一个压力元件可以在支撑结构的两个内区段之间保持和/或引导。
16.在负载的工作位置中，所述至少一个压力元件可以在有限的负载输入到支撑结构中的情况下向上移动超过上侧。所述至少一个压力元件可以在负载的终端位置中在有限的负载输入到支撑结构中的情况下支撑在上侧上方。所述至少一个压力元件可以在负载的终端位置中在有限的负载输入到支撑结构中的情况下吸收能量且塑性变形。
17.所述至少一个压力元件可以设置在支撑结构的至少一个内区段上。所述至少一个压力元件可以设计为板形的。所述至少一个压力元件可以设置为面状地贴靠在支撑结构的至少一个内区段上。所述至少一个压力元件可以设置在支撑结构的两个内区段之间。
18.所述至少一个压力元件可以具有下侧的至少一个负载承受区段。所述至少一个负载承受区段可以借助所述至少一个压力元件的下边缘形成。所述至少一个压力元件可以具有上侧的至少一个支撑区段。所述至少一个支撑区段可以借助所述至少一个压力元件的上边缘形成。
19.所述至少一个压力元件可以具有与支撑结构形锁合地对应的至少一个保持区段，以防止朝向下侧移动。所述至少一个压力元件可以在所述至少一个保持区段处相对于支撑结构侧凹。
20.机动车可以具有电驱动机。蓄电池单池模块可以用于为电驱动机提供电能。下侧
结构可以水平延伸。下侧结构可以具有底板。底板可由铝合金和/或钢合金制成。上侧结构可以水平延伸。上侧结构可以设计成盖状的和/或属于车身。下侧结构和上侧结构可以彼此平行且彼此间隔开距离地设置。
21.在未负载的起始位置，所述至少一个压力元件可以贴靠在下侧结构上地设置或者与下侧结构间隔开距离地设置。在未负载的起始位置中，所述至少一个压力元件可以贴靠在上侧结构上地设置或与上侧结构间隔开距离地设置。在负载的工作位置中，所述至少一个压力元件可以设置成贴靠在下侧结构上并且贴靠在上侧结构上或与上侧结构间隔开距离。在负载的终端位置中，所述至少一个压力元件可以设置成贴靠在下侧结构上并且贴靠在上侧结构上。在负载的终端位置中，所述至少一个压力元件可以在有限的负载输入到支撑结构中的情况下吸收能量并且塑性变形。
22.总而言之并且换言之，此外通过本发明得出在竖直方向上蓄电池模块集成的负载支撑(系柱测试)。
23.模块框架可以设计成，使得在模块内部设置一种可动的剑，或者必要时也可以设置多个这样的剑，所述剑在模块内沿竖直轴线的方向(即系柱测试的进入的测试件的力方向)相对于模块框架运动，并且在此运动中不会将任何破坏性负载引入到模块中。该剑可以至少在模块下侧上突出超过模块。在系柱测试件进入时，高压存储器的底板会变形并首先接触剑，所述剑由此可以相对于模块沿着高度方向向上移动，直到其贴靠在其上方的结构、例如高压存储器壳体或车身上，并以压力杆的形式支撑在那里。
24.利用本发明，可以支撑来自系柱测试的负载并且可以减小底板和蓄电池单池模块之间的距离(“空气”)，并且必要时还可以减小底板的厚度。它可以节省成本和/或重量。通过减少系柱保护措施获得的高度可用于降低车辆高度，或者在总高度保持不变的情况下，高压存储器可以转换为单池高度并且因此转换为单池体积或电气范围。该方案独立于单池格式(棱柱形、圆形、袋)。
附图说明
25.下面参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例，在此示意性地并且示例性地示出：
26.图1示出了具有蓄电池单池、支撑结构和压力元件的蓄电池单池模块，
27.图2以纵向剖视图示出了具有蓄电池单池、支撑结构和压力元件的蓄电池单池模块，
28.图3以横向剖视图示出了具有蓄电池单池、支撑结构和压力元件的蓄电池单池模块，和
29.图4示出了机动车中的具有蓄电池单池、支撑结构和压力元件的蓄电池单池模块以及当测试体进入时压力元件的位移。
具体实施方式
30.图1示出了具有蓄电池单池例如102、支撑结构104和压力元件106的蓄电池单池模块100。图2以纵向剖视图示出了蓄电池单池模块100。图3以横向剖视图示出蓄电池单池模块100。
31.蓄电池单池模块100用作用于在能电驱动的机动车中移动使用的牵引蓄电池模块并且具有下侧108、上侧110和横向侧112、114、116、118。
32.支撑结构104框架形地设计具有设置在蓄电池单池102外侧的外区段120和设置在蓄电池单池的组之间的内区段122，所述外区段形成蓄电池单池模块100的外壁，所述内区段形成蓄电池单池模块100的内壁。
33.压力元件106设置成面状地贴靠在支撑结构104的内区段122上，并且在存在来自下方的负载时能相对于支撑结构104移动，以便在有限的负载输入到支撑结构104中时将负载从下侧108传递到上侧110。
34.图4示出了机动车中的蓄电池单池模块100和压力元件106在系柱形的测试体124进入时的移动。
35.机动车具有作为下侧结构126的底板和上侧结构128。下侧结构126和上侧结构128限定容纳空间130，蓄电池单池模块100设置在所述容纳空间中。
36.压力元件106设计为t形板并且具有借助下边缘形成的下侧负载承受区段132、借助上边缘形成的上侧支撑区段134以及与支撑结构104形状锁合地对应的保持区段136、138。
37.在未加载的起始位置中，压力元件106以其保持区段136、138保持在支撑结构104上防止朝向下侧108移动并且向下延伸超过下侧108，其中，负载承受区段132与下侧结构126间隔开距离并且支撑区段134与上侧结构128间隔开距离。
38.在进行负载测试时，车辆动态地下降到测试体124上，测试体124首先使下侧结构126变形并进入容纳空间130中，直到与压力元件106的支撑区段134接触。
39.在随后的工作位置中，下侧结构126在测试体124作用的区域内贴靠在压力元件106的负载承受区段132上。压力元件106由于测试体124进一步进入而相对于支撑结构104向上移动，直到支撑区段134贴靠在上侧结构128上。
40.在负载的终端位置中，压力元件106贴靠在下侧结构126上并且贴靠在上侧结构128上，使得负载通过测试体124经由压力元件106支撑在上侧结构128上，并且支撑结构104和蓄电池单池102被保护以免受到损坏负载。
41.利用“可以”尤其是表示本发明的可选特征。因此，还存在本发明的如下改进实施例和/或示例性实施例，所述改进实施例和/或示例性实施例附加地或替代地具有这个相应的特征或这些相应的特征。
42.如有必要，还可以从这里公开的特征组合中选取单独的特征，并在消除特征之间可能存在的任何结构和/或功能的关系的情况下与其他特征结合使用来限定权利要求的主题。
43.附图标记列表
44.100蓄电池单池模块
45.102蓄电池单池
46.104支撑结构
47.106压力元件
48.108下侧
49.110上侧
50.112横向侧
51.114横向侧
52.116横向侧
53.118横向侧
54.120外区段
55.122内区段
56.124测试体
57.126下侧结构
58.128上侧结构
59.130容纳空间
60.132负载承受区段
61.134支撑区段
62.136保持区段
63.138保持区段