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DE102019203045A1 - Battery arrangement for a hybrid motor vehicle - Google Patents

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DE102019203045A1
DE102019203045A1 DE102019203045.9A DE102019203045A DE102019203045A1 DE 102019203045 A1 DE102019203045 A1 DE 102019203045A1 DE 102019203045 A DE102019203045 A DE 102019203045A DE 102019203045 A1 DE102019203045 A1 DE 102019203045A1
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DE
Germany
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battery
vehicle
cage
arrangement
vehicle battery
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DE102019203045.9A
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German (de)
Inventor
Marius Sawatzki
Daniel Meckenstock
Simon Jesse
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung (100) zur Befestigung einer Fahrzeugbatterie (200) unterhalb einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes (300) und oberhalb eines Fahrzeugbodens (350a) eines Hybridkraftfahrzeugs, insbesondere eines teilelektrifizierten Hybridkraftfahrzeugs, wobei die Batterieanordnung (100) eine Fahrzeugbatterie (200) und einen die Fahrzeugbatterie (200) zumindest teilweise umgebenden Batteriekäfig (160) aufweist und wobei die Fahrzeugbatterie (200) mittels einer Führungsanordnung (110) entlang einer Fahrzeugquerrichtung relativ zu dem Batteriekäfig (160) und/oder zu dem Fahrzeugsitz (300) gleitend bewegbar an dem Fahrzeugsitz (300) befestigt ist.The invention relates to a battery arrangement (100) for fastening a vehicle battery (200) below a seat surface of a vehicle seat (300) and above a vehicle floor (350a) of a hybrid motor vehicle, in particular a partially electrified hybrid motor vehicle, the battery arrangement (100) being a vehicle battery (200) and has a battery cage (160) at least partially surrounding the vehicle battery (200) and wherein the vehicle battery (200) is slidably movable by means of a guide arrangement (110) along a vehicle transverse direction relative to the battery cage (160) and / or to the vehicle seat (300) Vehicle seat (300) is attached.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung für ein Hybridkraftfahrzeug, insbesondere ein teilelektrifiziertes Hybridkraftfahrzeug, wobei die Fahrzeugbatterie unterhalb einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes und oberhalb des Fahrzeugbodens angeordnet oder anordenbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a battery arrangement for a hybrid motor vehicle, in particular a partially electrified hybrid motor vehicle, wherein the vehicle battery is or can be arranged below a seat surface of a vehicle seat and above the vehicle floor, according to the preamble of claim 1.

Eine weit verbreitete Variante eines Hybridkraftfahrzeugs ist der sogenannte teilelektrifizierte oder mild Hybrid. Bei sogenannten teilelektrifizierten Hybrid-Fahrzeugen (im englischen „mild-hybrid“ oder „mHEV“ genannt) kommt zwar auch ein Elektromotor zum Einsatz, doch reichen dessen Drehmoment und Akkuleistung nicht, um das Kraftfahrzeug alleine anzutreiben. Der Elektroantrieb unterstützt lediglich den Verbrennungsmotor zur Leistungssteigerung. Der teilelektrifizierte Hybrid hat dennoch ein gutes Kraftstoff-Einsparpotenzial und kann zusätzlich mit wenig Aufwand in vorhandene Fahrzeugkonzepte integriert werden, während für Vollhybride mehr Entwicklungsaufwand benötigt wird. Die Fahrzeugbatterie für solche teilelektrifizierte Hybride ist typischerweise als 48-Volt-Batterie ausgeführt.A widely used variant of a hybrid motor vehicle is the so-called partially electrified or mild hybrid. In so-called partially electrified hybrid vehicles (called “mild hybrid” or “mHEV”), an electric motor is also used, but its torque and battery power are not sufficient to drive the vehicle alone. The electric drive only supports the combustion engine to increase performance. The partially electrified hybrid still has good fuel-saving potential and can also be integrated into existing vehicle concepts with little effort, whereas more development effort is required for full hybrids. The vehicle battery for such partially electrified hybrids is typically designed as a 48-volt battery.

Der Stauraum in einem solchen Hybridkraftfahrzeug für die 48-Volt-Batterie, der sicher und zugleich praktikabel ist, ist begrenzt. Studien haben gezeigt, dass sich ein geeigneter Platz für die Fahrzeugbatterie unter dem Fahrersitz befindet. Typischerweise bringt dies jedoch weitere Einschränkungen mit sich, weil dann unterhalb des Fahrersitzes kein Platz mehr für die Servomotoren ist, die eine automatische Verstellbarkeit des Fahrersitzes ermöglichen. Die Anordnung der Fahrzeugbatterie unter dem Fahrersitz beschränkt also typischerweise die Verstellbarkeit des Fahrersitzes auf mechanische Vorrichtungen.The storage space in such a hybrid motor vehicle for the 48-volt battery, which is safe and at the same time practical, is limited. Studies have shown that there is a suitable place for the vehicle battery under the driver's seat. Typically, however, this entails further restrictions because there is then no longer any space below the driver's seat for the servomotors that enable the driver's seat to be adjusted automatically. The arrangement of the vehicle battery under the driver's seat therefore typically restricts the adjustability of the driver's seat to mechanical devices.

Ein wichtiger Aspekt bei Kraftfahrzeugen ist die Sicherheit für die Insassen bei Unfällen, die maßgeblich durch die Ausgestaltung und Wirksamkeit der vorhandenen Deformationszone bzw. Knautschzone bestimmt wird. Eine wirksame Knautschzone dient aber nicht nur dem Schutz der Insassen vor direkter mechanischer Einwirkung, sondern auch dem Schutz der Fahrzeugelektronik und bei einem Hybridfahrzeug insbesondere dem Schutz der Fahrzeugbatterie. Die Sicherheit des Fahrers und der Fahrzeugbatterie im Bereich des Fahrersitzes wird typischerweise mit dem Seitenaufpralltest überprüft. Dabei wird eine Seitenkollision simuliert, bei der das Fahrzeug seitlich gegen starre Objekte wie Bäume oder Pfähle oder bewegliche Objekte wie andere Fahrzeuge geschleudert wird.An important aspect of motor vehicles is the safety for the occupants in the event of an accident, which is largely determined by the design and effectiveness of the existing deformation zone or crumple zone. An effective crumple zone not only serves to protect the occupants from direct mechanical impact, but also to protect the vehicle electronics and, in the case of a hybrid vehicle, in particular to protect the vehicle battery. The safety of the driver and the vehicle battery in the area of the driver's seat is typically checked with the side impact test. A side collision is simulated in which the vehicle is thrown sideways against rigid objects such as trees or stakes or moving objects such as other vehicles.

Durch eine gewünschte Verformung der Karosserie sollen die Auswirkungen auf den Fahrer und die darunter befindliche Fahrzeugbatterie minimiert werden. Bei dieser gewünschten Verformung verbiegt sich der Fahrzeugboden unterhalb des Fahrersitzes nach unten. Würde die Fahrzeugbatterie auf dem Fahrzeugboden aufliegen, würde sie ebenfalls absinken bzw. nach unten gezogen werden, was das Risiko von Deformation oder Beschädigung der Fahrzeugbatterie erhöht. Ferner sind zum Schutz des Fahrers versteifte Querträger in einer Querrichtung des Fahrzeugs im Bereich des Fahrersitzes und des Fahrzeugbodens vorgesehen.A desired deformation of the body should minimize the effects on the driver and the vehicle battery underneath. With this desired deformation, the vehicle floor bends down below the driver's seat. If the vehicle battery were to rest on the vehicle floor, it would also sink or be pulled down, which increases the risk of deformation or damage to the vehicle battery. Furthermore, to protect the driver, stiffened cross members are provided in a transverse direction of the vehicle in the area of the driver's seat and the vehicle floor.

Im Stand der Technik sind verschiedene Lösungen zum Schutz des Fahrers und/oder der Fahrzeugbatterie bei einer Kollision des Fahrzeugs vorgeschlagen.Various solutions for protecting the driver and / or the vehicle battery in the event of a collision with the vehicle are proposed in the prior art.

Die JP 2014-88068 A offenbart eine Batterieanordnung, bei der eine Fahrzeugbatterie unterhalb des Fahrersitzes erhöht angeordnet ist, sodass die Batterie vor Flüssigkeit, bspw. verschütteten Getränken, geschützt ist. Dadurch kann auf ein wasserdichtes Batteriegehäuse verzichtet werden, womit die Herstellungskosten für die Fahrzeugbatterie gesenkt werden können. Hierfür liegt die Fahrzeugbatterie mit einer unteren Seite flächig auf einem Halteabschnitt einer Haltevorrichtung auf, die mit einem U-förmigen Querschnitt als gebogenes Blech oder gegossen aus Hartplastik ausgebildet sein kann. Die Schenkelenden der U-Form hängen als Befestigungsabschnitt zur Befestigung an einer Unterseite des Fahrzeugsitzes oder an den Sitzschienen. Die Vibrationen und Erschütterungen während der Fahrt werden durch polsterndes Material absorbiert, welches zwischen dem Halteabschnitt und dem Batteriegehäuse angeordnet ist.The JP 2014-88068 A discloses a battery arrangement in which a vehicle battery is arranged in an elevated position below the driver's seat, so that the battery is protected from liquid, for example spilled beverages. As a result, a waterproof battery housing can be dispensed with, which means that the production costs for the vehicle battery can be reduced. For this purpose, the lower side of the vehicle battery rests flat on a holding section of a holding device, which can be designed with a U-shaped cross section as a bent sheet metal or cast from hard plastic. The leg ends of the U-shape hang as a fastening section for fastening to an underside of the vehicle seat or to the seat rails. The vibrations and shocks while driving are absorbed by cushioning material, which is arranged between the holding section and the battery housing.

Die DE 10 2010 045 997 A1 offenbart eine Batterieanordnung, bei der eine Fahrzeugbatterie trapezförmig also mit seitlichen Abschrägungen im Mitteltunnel des Fahrzeugs angeordnet ist. Oberseitig der Fahrzeugbatterie ist eine ebenfalls abgeschrägte Verstärkung vorgesehen, wodurch die Fahrzeugbatterie zusammen mit der Verstärkung an die Geometrie im Innenraum im Mitteltunnel angepasst ist. Derart von innen gestützt, bildet der Mitteltunnel bei einem seitlichen Aufprall eine Stütze oder ein Widerlager gegen einen Querträger des Fahrzeugsitzes, der eine Sollbruchstelle aufweist. Durch die Sollbruchstelle knickt der Querträger nach oben und hebt oder schiebt das Sitzgestell des Fahrzeugsitzes über den Mitteltunnel.The DE 10 2010 045 997 A1 discloses a battery arrangement in which a vehicle battery is trapezoidal, that is to say with lateral bevels, arranged in the center tunnel of the vehicle. A beveled reinforcement is provided on the top of the vehicle battery, whereby the vehicle battery, together with the reinforcement, is adapted to the geometry in the interior in the center tunnel. Supported in this way from the inside, in the event of a side impact, the center tunnel forms a support or an abutment against a cross member of the vehicle seat, which has a predetermined breaking point. The crossmember bends upwards through the predetermined breaking point and lifts or pushes the seat frame of the vehicle seat over the center tunnel.

Gemäß der US 2014/0136863 A1 sind drei Batteriemodule einer Batterieeinheit unter dem Fahrersitz platziert, wobei die Batteriemodule auf einer Stützplatte aufliegen. Die Batterieeinheit ist zusätzlich mittels seitlicher Befestigungsflansche mit einer Längsstrebe der Fahrzeugkarosserie verbunden. Oberhalb der Fahrzeugbatterie ist eine bügelartige Stützvorrichtung für den Fahrersitz vorgesehen, die vorderseitig und rückseitig der Fahrzeugbatterie, bezüglich der Fahrzeugrichtung, auf Querstreben der Fahrzeugkarosserie aufgeschraubt ist.According to the US 2014/0136863 A1 three battery modules of a battery unit are placed under the driver's seat, with the battery modules resting on a support plate. The battery unit is also connected to a longitudinal strut of the vehicle body by means of lateral fastening flanges. Above the vehicle battery is a bracket-like Support device for the driver's seat provided, which is screwed on the front and rear of the vehicle battery, with respect to the vehicle direction, on cross struts of the vehicle body.

In der US 8,556,016 B2 ist eine Fahrzeugbatterie aufliegend auf dem Fahrzeugboden in einem Zwischenraum angeordnet, der oberseitig durch den Fahrersitz, zur Vorderseite hin bezüglich der Fahrtrichtung durch eine Querstrebe und zur Rückseite durch eine Erhebung des Fahrzeugbodens begrenzt ist. In der rückseitigen Erhebung ist der Benzintank angeordnet. Alternativ liegt die Fahrzeugbatterie in einer Vertiefung des Fahrzeugbodens auf.In the US 8,556,016 B2 A vehicle battery is arranged lying on the vehicle floor in an intermediate space which is delimited on the top by the driver's seat, to the front with respect to the direction of travel by a cross strut and to the rear by an elevation of the vehicle floor. The fuel tank is located in the rear elevation. Alternatively, the vehicle battery rests in a recess in the vehicle floor.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Sicherung der Fahrzeugbatterie bei Fahrzeugkollisionen daher noch Raum für Verbesserungen. Starre Kästen oder Verstrebungen können zwar die Fahrzeugbatterie vor direkter mechanischer Einwirkung schützen, verringern aber gleichzeitig die Wirksamkeit der Deformationszone, was sich negativ auf die Sicherheit der Fahrzeuginsassen auswirkt. Trotzdem darf durch den Deformationsprozess ein Beschädigen der Fahrzeugbatterie nicht riskiert werden.In view of the state of the art shown, securing the vehicle battery in the event of a vehicle collision therefore still offers room for improvement. Rigid boxes or struts can protect the vehicle battery from direct mechanical impact, but at the same time reduce the effectiveness of the deformation zone, which has a negative effect on the safety of the vehicle occupants. Nevertheless, the deformation process must not risk damaging the vehicle battery.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fahrzeugbatterie eines Hybridkraftfahrzeugs zu schützen und gleichzeitig die Deformationszone des Kraftfahrzeugs zu optimieren, um die Insassensicherheit, insbesondere im Falle eines seitlichen Aufpralls, zu verbessern.The invention is based on the object of protecting the vehicle battery of a hybrid motor vehicle and at the same time optimizing the deformation zone of the motor vehicle in order to improve occupant safety, in particular in the event of a side impact.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Batterieanordnung für ein Hybridkraftfahrzeug, insbesondere für ein teilelektrifiziertes Hybridkraftfahrzeug, wobei die Fahrzeugbatterie unterhalb des Fahrzeugsitzes und oberhalb des Fahrzeugbodens angeordnet oder anordenbar ist, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved by a battery arrangement for a hybrid motor vehicle, in particular for a partially electrified hybrid motor vehicle, wherein the vehicle battery is or can be arranged below the vehicle seat and above the vehicle floor, with the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention are disclosed in the dependent subclaims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. Die Bezeichnungen „oberhalb“ und „unterhalb“ bzw. „oberseitig“ und „unterseitig“ sind bezüglich einer Betriebsposition des Fahrzeugs zu verstehen. Mit „Fahrzeuglängsrichtung“ oder X-Richtung ist eine im Wesentlichen horizontale Richtung entlang der Fahrzeuglängsachse gemeint. Unter „Fahrzeugquerrichtung“ oder Y-Richtung ist eine im Wesentlichen horizontale Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse zu verstehen. Mit einer „Fahrzeugvertikalen“ oder Z-Richtung ist eine zum Untergrund im Wesentlichen senkrechte Richtung gemeint. Vorzugsweise betrifft die Erfindung den Fahrersitz, jedoch kann die Fahrzeugbatterie auch unterhalb jedes anderen Fahrzeugsitzes im Fahrzeug erfindungsgemäß angeordnet sein. Wenn meist vereinfacht von Fahrzeugbatterie gesprochen wird, ist darunter stets eine Batterieeinheit, bestehend aus mindestens einem Batteriegehäuse und darin angeordneten Batteriemodulen, Batteriezellen oder sonstigen Batterieuntereinheiten zu verstehen.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, particularly in connection with the figures. The terms “above” and “below” or “on top” and “below” are to be understood in relation to an operating position of the vehicle. “Vehicle longitudinal direction” or X-direction means a substantially horizontal direction along the vehicle longitudinal axis. “Transverse direction of the vehicle” or Y-direction is to be understood as an essentially horizontal direction transverse to the longitudinal axis of the vehicle. A “vehicle vertical” or Z-direction means a direction essentially perpendicular to the ground. The invention preferably relates to the driver's seat, but according to the invention the vehicle battery can also be arranged below any other vehicle seat in the vehicle. When the term vehicle battery is usually referred to in a simplified manner, it is always to be understood as a battery unit consisting of at least one battery housing and battery modules, battery cells or other battery sub-units arranged therein.

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung zur Befestigung einer Fahrzeugbatterie unterhalb einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes und oberhalb eines Fahrzeugbodens eines Hybridkraftfahrzeugs, insbesondere eines teilelektrifizierten Hybridkraftfahrzeugs, wobei die Batterieanordnung eine Fahrzeugbatterie und einen die Fahrzeugbatterie zumindest teilweise umgebenden Batteriekäfig aufweist und wobei die Fahrzeugbatterie mittels einer Führungsanordnung entlang einer Fahrzeugquerrichtung relativ zu dem Batteriekäfig und/oder zu dem Fahrzeugsitz gleitend bewegbar an dem Fahrzeugsitz befestigt ist.The invention relates to a battery arrangement for fastening a vehicle battery below a seat surface of a vehicle seat and above a vehicle floor of a hybrid motor vehicle, in particular a partially electrified hybrid motor vehicle, the battery arrangement having a vehicle battery and a battery cage at least partially surrounding the vehicle battery, and the vehicle battery by means of a guide arrangement along a transverse direction of the vehicle is attached to the vehicle seat such that it can slide relative to the battery cage and / or to the vehicle seat.

Durch die Bewegbarkeit der Fahrzeugbatterie entlang einer Fahrzeugquerrichtung kann bei einem seitlichen Aufprall des Hybridkraftfahrzeugs gegen einen Baum oder ein anderes Hindernis kinetische Energie abgebaut werden, ohne dass die Fahrzeugbatterie verformt oder beschädigt wird. Für solch eine Ausgleichsbewegung der Fahrzeugbatterie steht bei den meisten Fahrzeugtypen der Mitteltunnel der Fahrzeugkarosserie bzw. der Bereich um den Mitteltunnel zur Verfügung. Daher ist die Fahrzeugbatterie einem seitlichen Aufprall durch die gleitend bewegbare Befestigung oder Aufhängung der Fahrzeugbatterie zum Mitteltunnel, also in einer positiven Y-Richtung des Fahrzeugs bewegbar. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrzeugbatterie in der entgegengesetzten negativen Y-Richtung des Fahrzeugs, also vom Mitteltunnel weg bewegbar befestigt sein. Dadurch kann auch bei einem Aufprall des Fahrzeugs an der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs die Batterie eine Ausgleichsbewegung durchführen.Due to the mobility of the vehicle battery along a transverse direction of the vehicle, kinetic energy can be dissipated in the event of a side impact of the hybrid vehicle against a tree or another obstacle without the vehicle battery being deformed or damaged. The center tunnel of the vehicle body or the area around the center tunnel is available for such a compensating movement of the vehicle battery. The vehicle battery can therefore be moved in the event of a side impact through the slidingly movable fastening or suspension of the vehicle battery to the center tunnel, that is to say in a positive Y direction of the vehicle. As an alternative or in addition, the vehicle battery can be attached so that it can be moved in the opposite negative Y direction of the vehicle, that is to say away from the center tunnel. As a result, the battery can perform a compensating movement even if the vehicle crashes on the opposite side of the vehicle.

In einer optionalen vorteilhaften Weiterbildung ist die Fahrzeugbatterie entlang einer Fahrzeugquerrichtung, insbesondere hin zu einem Mitteltunnel, um eine Distanz verschiebbar ist, die im Wesentlichen einem Abstand zwischen der Fahrzeugbatterie und dem Mitteltunnel entspricht.In an optional advantageous further development, the vehicle battery can be displaced along a transverse direction of the vehicle, in particular towards a center tunnel, by a distance that essentially corresponds to a distance between the vehicle battery and the center tunnel.

Dabei kann die Fahrzeugbatterie zum einen innerhalb des Batteriekäfigs relativ zum Batteriekäfig bewegbar gelagert sein. Zusätzlich kann der Batteriekäfig relativ zum Fahrzeugsitz oder zum Kraftfahrzeug bewegbar sein, sodass sich die Distanz der Verschiebung der Fahrzeugbatterie als Summe der Verschiebung des Batteriekäfigs und der Fahrzeugbatterie relativ zum Batteriekäfig ergibt.On the one hand, the vehicle battery can be mounted within the battery cage so as to be movable relative to the battery cage. In addition, the battery cage can be moved relative to the vehicle seat or the motor vehicle, so that the distance of the Displacement of the vehicle battery as the sum of the displacement of the battery cage and the vehicle battery relative to the battery cage results.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Batterieanordnung ist der Batteriekäfig oder Schutzkäfig oder Batterieschutzkäfig mit einem Aufprallschutz zum Schutz der Fahrzeugbatterie in einem Anschlagbereich bei einem seitlichen Aufprall des Hybridkraftfahrzeugs ausgebildet oder weist einen solchen auf.In a preferred embodiment of the battery arrangement, the battery cage or protective cage or protective battery cage is designed or has an impact protection for protecting the vehicle battery in a stop area in the event of a side impact of the hybrid motor vehicle.

Bei einem seitlichen Aufprall des Hybridkraftfahrzeugs kann dieser seitliche Impuls, bspw. durch die Bewegung des Türschwellers einen Stoß auf eine Seitenwandung der Fahrzeugbatterie bzw. des Batteriekäfigs übertragen. Auf der dem Türschweller zugewandten Seitenwandung der Fahrzeugbatterie ist der Batteriekäfig daher mit einem Aufprallschutz oder als ein Aufprallschutz ausgebildet. Der Aufprallschutz verhindert eine beschädigende Belastung der Fahrzeugbatterie bzw. des Batteriegehäuses. Durch die lokale Beschränkung des Aufprallschutzes auf die Stellen, die bei einem seitlichen Aufprall tatsächlich einer mechanischen Belastung ausgesetzt sind, muss der Batteriekäfig nicht die ganze Fahrzeugbatterie vollständig umgeben. Bereiche, die keine Belastung bei einem Aufprall erfahren, müssen nicht durchgehend ausgebildet sein. Neben dem Aufprallbereich sind vor allem die Ecken und Kanten zusätzlich zu schützen. Je nach Fahrzeugtyp kann der Schutzbereich auch vergrößert werden. Durch die Beschränkung auf lokal gefährdete Bereiche kann Material eingespart und das notwendige Zusatzgewicht des Fahrzeugs minimiert werden.In the event of a side impact of the hybrid motor vehicle, this side impulse can transmit a shock to a side wall of the vehicle battery or the battery cage, for example due to the movement of the door sill. On the side wall of the vehicle battery facing the door sill, the battery cage is therefore designed with an impact protection or as an impact protection. The impact protection prevents damage to the vehicle battery or the battery housing. Due to the local restriction of the impact protection to the points that are actually exposed to mechanical stress in the event of a side impact, the battery cage does not have to completely surround the entire vehicle battery. Areas that do not experience any stress in the event of an impact do not have to be continuously developed. In addition to the impact area, the corners and edges in particular must be additionally protected. Depending on the vehicle type, the protection area can also be enlarged. By limiting it to locally endangered areas, material can be saved and the additional weight required for the vehicle can be minimized.

Insbesondere kann die Führungsanordnung vorteilhaft zwischen der Fahrzeugbatterie und dem Batteriekäfig für eine Relativbewegung zwischen der Fahrzeugbatterie und dem Batteriekäfig ausgebildet sein.In particular, the guide arrangement can advantageously be designed between the vehicle battery and the battery cage for a relative movement between the vehicle battery and the battery cage.

Bei einem seitlichen Aufprall gegen den Batteriekäfig deformiert sich dieser, verbleibt aber im Wesentlichen ortsfest. Gleichzeitig gibt der Batteriekäfig die Fahrzeugbatterie für eine Bewegung entlang der Fahrzeugquerrichtung zum Mitteltunnel hin frei. Dadurch gewinnt die Fahrzeugbatterie zusätzlichen Abstand gegenüber dem Bereich, der einer starken Verformung ausgesetzt ist. Damit kann eine Beschädigung des Batteriegehäuses selbst und der darin befindlichen Fahrzeugbatterie vermieden werden.In the event of a side impact against the battery cage, it is deformed, but remains essentially stationary. At the same time, the battery cage releases the vehicle battery for movement along the transverse direction of the vehicle towards the center tunnel. As a result, the vehicle battery gains additional distance compared to the area that is subject to severe deformation. Damage to the battery housing itself and the vehicle battery located therein can thus be avoided.

Vorzugsweise weist die Führungsanordnung mindestens eine an der Fahrzeugbatterie ausgebildete Führungsnut oder Führungsschiene und mindestens eine dazu komplementär ausgebildete Lasche am Batteriekäfig für einen gleitenden Eingriff in der Führungsnut oder Führungsschiene auf.The guide arrangement preferably has at least one guide groove or guide rail formed on the vehicle battery and at least one tab on the battery cage that is designed to be complementary thereto for a sliding engagement in the guide groove or guide rail.

Eine solche Führungsanordnung kann besonders einfach gefertigt werden. Bei einem seitlichen Aufprall gleitet die Lasche oder ein sonstiger Vorsprung am Batteriekäfig in Eingriff mit der Führungsnut und/oder der Führungsschiene. Sowohl die Lasche, als auch die Führungsnut sind parallel zu der Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet, um die gleitende Bewegung in besagter Richtung zu ermöglichen. Zusätzlich kann die Führungsanordnung eine Verriegelungseinrichtung oder eine Sicherungseinrichtung gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben aufweisen.Such a guide arrangement can be manufactured particularly easily. In the event of a side impact, the tab or some other projection on the battery cage slides into engagement with the guide groove and / or the guide rail. Both the tab and the guide groove are aligned parallel to the vehicle transverse direction in order to enable the sliding movement in said direction. In addition, the guide arrangement can have a locking device or a safety device to prevent unintentional displacement.

In einer optionalen Weiterbildung ist der Batteriekäfig an einer Haltevorrichtung angeordnet, wobei die Haltevorrichtung ortsfest mit dem Fahrzeugsitz verbindbar ist.In an optional development, the battery cage is arranged on a holding device, the holding device being able to be connected in a stationary manner to the vehicle seat.

Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung mit den Querträgern des Fahrzeugsitzes und/oder den Sitzschienen des Fahrzeugsitzes verbunden oder verbindbar. Um die Auswirkungen eines seitlichen Aufpralls vom Insassen des Fahrzeugsitzes fernzuhalten, sind die Querträger und die Sitzschienen selbst oder in einer Position zueinander versteift ausgeführt. Besonders bevorzugt ist dafür die Haltevorrichtung für den ortsfest zu befestigenden Batteriekäfig mit diesen Fahrzeugkomponenten verbunden.Preferably, the holding device is or can be connected to the cross members of the vehicle seat and / or the seat rails of the vehicle seat. In order to keep the effects of a side impact away from the occupant of the vehicle seat, the cross members and the seat rails themselves or are designed to be stiffened in one position with respect to one another. For this purpose, the holding device for the battery cage to be fixed in place is particularly preferably connected to these vehicle components.

Vorzugsweise ist die Fahrzeugbatterie mittels des Batteriekäfigs hängend, oberhalb des Fahrzeugbodens gehalten.The vehicle battery is preferably held suspended above the vehicle floor by means of the battery cage.

Unter „hängend“ ist unter anderem zu verstehen, dass die Fahrzeugbatterie entweder mit Abstand gegenüber dem Fahrzeugboden angeordnet ist oder diesen direkt oder indirekt berührt. Die Befestigungsanordnung ist damit quasi eine Hängeeinrichtung. Durch eine solche Hängeeinrichtung ist die Fahrzeugbatterie nicht nur gegen ein Verrutschen gesichert, vielmehr wird das Gesamtgewicht der Fahrzeugbatterie vollständig oder im Wesentlichen vollständig durch die als Hängeeinrichtung ausgebildete Befestigungseinrichtung getragen. Hängeeinrichtungen zeichnen sich typischerweise dadurch aus, dass sie bei Vibration oder sonstigen Erschütterungen ein gewisses Bewegungsspiel aufweisen, um die Vibration auszugleichen. Dadurch kann ein Übertragen der Vibration oder sonstiger Erschütterungen, bspw. während der Fahrt über Kopfsteinpflaster, verhindert werden, womit eine zusätzliche Auspolsterung der Fahrzeugbatterie oder um die Fahrzeugbatterie herum entbehrlich werden und Komplexität reduziert wird. Die Batterie ist quasi beweglich befestigt.“Hanging” means, among other things, that the vehicle battery is either arranged at a distance from the vehicle floor or is in direct or indirect contact with it. The fastening arrangement is thus quasi a hanging device. By means of such a hanging device, the vehicle battery is not only secured against slipping, but rather the total weight of the vehicle battery is borne completely or essentially completely by the fastening device designed as a hanging device. Suspension devices are typically characterized by the fact that they have a certain amount of movement in the event of vibration or other shocks in order to compensate for the vibration. This prevents the vibration or other shocks from being transmitted, for example while driving over cobblestones, which means that additional padding of the vehicle battery or around the vehicle battery is unnecessary and complexity is reduced. The battery is attached so as to be movable.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Haltevorrichtung zwei erste Abschnitte zur Verbindung mit dem Batteriekäfig und zwei zweite Abschnitte zur Verbindung mit einem ersten oder vorderen Querträger und mit einem zweiten oder hinteren Querträger auf.In a particularly preferred embodiment of the invention, the holding device has two first sections for connection to the battery cage and two second sections for connection with a first or front cross member and with a second or rear cross member.

Ferner ist vorzugsweise die Fahrzeugbatterie an zwei gegenüberliegenden Seitenwandungen und/oder an einer Oberseite und/oder an einer Unterseite durch Befestigung der Haltevorrichtung an einem Verbindungsabschnitt gehalten. Vorzugsweise ist der erste Querträger gegenüber dem zweiten Querträger zusätzlich versteift ausgeführt. In einer optionalen Weiterbildung der Erfindung weist die Haltevorrichtung zwei erste Abschnitte zum Verbinden mit der Fahrzeugbatterie und zwei zweite Abschnitte zum Verbinden mit einer ersten Querauflage des ersten Querträgers und/oder einer zweiten Querauflage des zweiten Querträgers auf. Unter Querauflage ist auch die oberseitige Begrenzungswandung des Querträgers zu verstehen. Der zweite Verbindungsabschnitt kann bei der Montage einfach auf die Querauflage der Querträger aufgelegt und anschließend mit allen bekannten im Fahrzeugbau verwendeten Befestigungsmitteln fixiert werden. Dadurch ist eine besonders einfache und schnelle Montage der Batterieanordnung ermöglicht. Der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt liegende Verbindungsbereich ist länglich, vorzugsweise als federelastischer Verbindungsstrang oder als federelastisches Verbindungsblech ausgebildet und verläuft oberseitig oder an einer Oberseite der Fahrzeugbatterie.Furthermore, the vehicle battery is preferably held on two opposite side walls and / or on an upper side and / or on a lower side by fastening the holding device to a connecting section. The first cross member is preferably designed to be additionally stiffened with respect to the second cross member. In an optional development of the invention, the holding device has two first sections for connecting to the vehicle battery and two second sections for connecting to a first cross support of the first cross member and / or a second cross support of the second cross member. The transverse support is also to be understood as the upper boundary wall of the transverse beam. During assembly, the second connecting section can simply be placed on the cross support of the cross member and then fixed with all known fastening means used in vehicle construction. This enables a particularly simple and quick assembly of the battery arrangement. The connection area located between the first section and the second section is elongated, preferably designed as a resilient connecting strand or as a resilient connecting sheet and runs on the top or on an upper side of the vehicle battery.

Ferner kann für eine verbesserte Sicherheit der Fahrzeugbatterie die Fahrzeugbatterie mittels einer oberseitig oder in einem oberen Bereich der Fahrzeugbatterie angebrachten Ablenkschräge versehen sein.Furthermore, for improved safety of the vehicle battery, the vehicle battery can be provided by means of a deflecting bevel attached on the top or in an upper region of the vehicle battery.

Insbesondere ist vorgesehen, dass ein die Fahrzeugbatterie umgebendes Gehäuse diese Ablenkschräge aufweist. Durch die Ablenkschräge kann eine Beschädigung der Fahrzeugbatterie bzw. des Batteriegehäuses durch ein Anschlagen oder einen Aufprall oder einen Stoß einer der Fahrzeugbatterie benachbarten Sitzschiene vermieden werden. Anstatt gegen eine Seitenwandung des Batteriegehäuses zu prallen, würde die Sitzschiene entlang der Ablenkschräge über die Fahrzeugbatterie bzw. das Batteriegehäuse hinweg gleiten. Bei einem seitlichen Aufprall des Fahrzeugs (z. B. Barriere, Pfahl, anderes Fahrzeug...) kann sich eine entsprechende kinetische Energie auf die Sitzschienen des Fahrzeugsitzes übertragen, woraufhin sich die Sitzschienen in Richtung des Mitteltunnels im Bereich der Fahrzeuglängsachse verschieben. Gegebenenfalls sind Querversteifungen zwischen den beiden der Fahrzeugbatterie benachbarten Sitzschienen vorgesehen, welche die Sitzschienen in einem festen Abstand zueinander halten. In diesem Fall bewegen sich beide Schienen in festem Abstand und relativ zur Fahrzeugbatterie. Durch die Ablenkschräge im Bereich der Sitzschiene bildet sich jedoch kein Anschlag aus, der bspw. zu einer Verformung oder einer Beschädigung des Batteriegehäuses führen könnte. Stattdessen baut sich die kinetische Energie ab, indem die Sitzschiene entlang der Ablenkschräge oberhalb oder oberseitig an dem Batteriegehäuse der Fahrzeugbatterie abgleitet und die Struktur des Fahrzeuges den gewonnenen Raum für zusätzliche Verformung bzw. Abbau kinetischer Energie durch Strukturverformung nutzen kann, ohne die Batterie zu beschädigen. Die Fahrzeugbatterie und die Sitzschiene verschieben bzw. verschachteln sich, auch durch die gleitende Bewegung der Fahrzeugbatterie im Batteriekäfig, ineinander. Durch die Integration der Ablenkschräge in das Batteriegehäuse sind keine zusätzlichen Bauteile notwendig, womit das Fahrzeuggewicht eingespart und die Teilekomplexität verringert wird.

  • 1 zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Batterieanordnung aus dem Stand der Technik. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen in beispielhafter Ausführungsform
  • 2 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Ausführung der Erfindung,
  • 3 eine Seitenansicht einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung,
  • 4a eine Seitenansicht einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung vor einem Fahrzeugaufprall und
  • 4b eine Seitenansicht einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Batterieanordnung nach einem Fahrzeugaufprall.
In particular, it is provided that a housing surrounding the vehicle battery has this deflecting bevel. The deflecting bevel can prevent damage to the vehicle battery or the battery housing from hitting or impacting or knocking a seat rail adjacent to the vehicle battery. Instead of hitting a side wall of the battery housing, the seat rail would slide along the deflecting slope over the vehicle battery or the battery housing. In the event of a side impact with the vehicle (e.g. barrier, pole, other vehicle ...), corresponding kinetic energy can be transferred to the seat rails of the vehicle seat, whereupon the seat rails move in the direction of the center tunnel in the area of the vehicle's longitudinal axis. If necessary, transverse reinforcements are provided between the two seat rails adjacent to the vehicle battery, which keep the seat rails at a fixed distance from one another. In this case, both rails move at a fixed distance and relative to the vehicle battery. However, due to the deflecting bevel in the area of the seat rail, no stop is formed which could, for example, lead to deformation or damage to the battery housing. Instead, the kinetic energy dissipates because the seat rail slides along the deflection slope above or on the top of the battery housing of the vehicle battery and the structure of the vehicle can use the space gained for additional deformation or reduction of kinetic energy through structural deformation without damaging the battery. The vehicle battery and the seat rail move or nest in one another, also due to the sliding movement of the vehicle battery in the battery cage. The integration of the deflecting bevel in the battery housing means that no additional components are required, which saves vehicle weight and reduces the complexity of parts.
  • 1 FIG. 13 shows a partially sectioned front view of a battery assembly from the prior art. Further advantageous embodiments of the invention are disclosed in the subclaims and the following description of the figures. It show in an exemplary embodiment
  • 2 a perspective view of an exemplary embodiment of the invention,
  • 3 a side view of an exemplary embodiment of a battery arrangement according to the invention,
  • 4a a side view of an exemplary embodiment of a battery assembly according to the invention before a vehicle impact and
  • 4b a side view of an exemplary embodiment of a battery assembly according to the invention after a vehicle impact.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. Insbesondere sind die Figuren dahingehend zu verstehen, dass verschiedene Bauteile zur besseren Übersichtlichkeit ausgeblendet oder vereinfacht dargestellt sind.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why they are usually only described once. In particular, the figures are to be understood to the effect that various components are masked out or shown in a simplified manner for better clarity.

Die Vorderansicht der 1 zeigt eine Batterieanordnung 100, welche eine Fahrzeugbatterie 200 und einen Fahrzeugsitz 300 aufweist. Dargestellt ist die Auswirkung eines seitlichen Fahrzeugaufpralls 500, also einem Aufprall in einer Fahrzeugquerrichtung, auf die Fahrzeugbatterie 200, die zwischen dem Fahrzeugboden 350a, 350b und dem Fahrzeugsitz 300 angeordnet ist, gemäß Stand der Technik. Gestrichelt eingezeichnet ist der nicht deformierte Fahrzeugboden 350a, auf dem die Position der Fahrzeugbatterie 200a vor dem Aufprall 500 gestrichelt eingezeichnet ist. Bei einem seitlichen Aufprall 500 wird die Fahrzeugkarosserie 400 (vgl. 2) und somit auch der Fahrzeugboden 350b deformiert, auf dem die Fahrzeugbatterie 200 aufliegt oder mit diesem befestigt ist. Der Fahrzeugboden 350b biegt sich nach unten durch, wodurch auch die Fahrzeugbatterie 200 eine Bewegung nach unten in einer, mit einem eingezeichneten Pfeil dargestellten, Bewegungsrichtung 120 vollzieht. Die Fahrzeugbatterie 200 wird durch ihr Eigengewicht und/oder durch die Befestigung mit dem sich durchbiegenden Fahrzeugboden 350b nach unten gezogen. Dies birgt das Risiko, dass die Fahrzeugbatterie 200 bzw. das sie umgebende Gehäuse sich deformiert oder anderweitig versehrt wird.The front view of the 1 Figure 11 shows a battery assembly 100 , which is a vehicle battery 200 and a vehicle seat 300 having. The effect of a side vehicle impact is shown 500 , i.e. an impact in a transverse direction of the vehicle, on the vehicle battery 200 that is between the vehicle floor 350a , 350b and the vehicle seat 300 is arranged, according to the prior art. The undeformed vehicle floor is shown in dashed lines 350a on which the position of the vehicle battery 200a before impact 500 is shown in dashed lines. In the event of a side impact 500 becomes the vehicle body 400 (see. 2 ) and thus also the vehicle floor 350b deformed, on which the vehicle battery 200 rests on or is attached to this. The vehicle floor 350b bends downwards, which also affects the vehicle battery 200 a downward movement in a direction of movement shown with an arrow 120 carries out. The vehicle battery 200 is due to its own weight and / or due to the attachment to the sagging vehicle floor 350b pulled down. This carries the risk that the vehicle battery 200 or the housing surrounding it is deformed or otherwise damaged.

2 hingegen zeigt eine erfindungsgemäße Batterieanordnung 100 zur Befestigung der Fahrzeugbatterie 200 mit der Fahrzeugkarosserie 400, wobei der Fahrzeugsitz 300 (vgl. 1) ausgeblendet ist. Die Fahrzeugbatterie 200 ist in einem Batteriegehäuse angeordnet, welches wiederum von einem Batteriekäfig 160 in Teilbereichen umgeben ist. Das betrifft besonders die Teilbereiche, die bei einem Fahrzeugaufprall 500 (vgl. 1) von mechanischer Einwirkung der sich deformierenden Fahrzeugkarosserie 400 betroffen sind. Daher weist eine dem Schweller zugewandte Seitenwandung der Fahrzeugbatterie 200 einen Aufprallschutz 161 auf, wobei nicht die ganze Seitenwandung von dem Aufprallschutz 161 abgedeckt ist, sondern nur die Kantenbereiche der Seitenwandung. Im Wesentlichen ist der Batteriekäfig 160 als Kantenschutz 162 für die Seitenkanten der Fahrzeugbatterie 200 ausgebildet. Neben den dem Schweller zugewandten Seitenkanten sind insbesondere die an die Unterseite 230 (vgl. 3) der Fahrzeugbatterie angrenzenden Seitenkanten zum Schutz bei einem sich deformierenden Fahrzeugboden 350b (vgl. 1) mit einem Kantenschutz 162 versehen. Der Batteriekäfig 160 weist einen Befestigungsabschnitt 163 zur Verbindung mit der Haltevorrichtung 111 auf. Die Haltevorrichtung 111 weist zwei erste Abschnitte 111a auf, die an zwei Stellen mit dem Befestigungsabschnitt 163 des Batteriekäfigs 160 fest verbunden sind. Die Haltevorrichtung 111 weist außerdem zwei zweite Abschnitte 111b auf, die an je einer Stelle mit dem ersten oder vorderen Querträger 390 und dem zweiten oder hinteren Querträger 380 fest verbunden sind. Die Fahrzeugbatterie 200 ist durch die Haltevorrichtung 111, und im Batteriekäfig 160, hängend zwischen dem ersten Querträger 390 und dem zweiten Querträger 380 gehalten. Die Haltevorrichtung 111 ist mit einem einstückigen Verbindungsblech 112 ausgebildet, welches in einem Mittelbereich an der Oberseite 210 der Fahrzeugbatterie 200 flächig aufliegt und seitlich der Fahrzeugbatterie 200 umgebogen ist, sodass zwei vorzugsweise als flächige Endabschnitte ausgebildete zweite Abschnitte 111b flächig auf der ersten oder vorderen Querauflage 391 und der zweiten oder hinteren Querauflage 381 aufliegen. Im operativen Betrieb des Hybridkraftfahrzeugs ist die Haltevorrichtung 111 ortsfest mit dem Batteriekäfig 160 und der Fahrzeugkarosserie 400 verbunden. Hingegen ist zwischen der Fahrzeugbatterie 200 und dem Batteriekäfig 160 eine Führungsanordnung 110 vorgesehen, deren Funktionsweise im nachfolgenden genauer erläutert wird. 2 however, shows a battery arrangement according to the invention 100 for fastening the vehicle battery 200 with the vehicle body 400 , the vehicle seat 300 (see. 1 ) is hidden. The vehicle battery 200 is arranged in a battery housing, which in turn is supported by a battery cage 160 is surrounded in partial areas. This applies particularly to the sub-areas that occur in the event of a vehicle impact 500 (see. 1 ) from mechanical effects of the deforming vehicle body 400 are affected. Therefore, a side wall of the vehicle battery facing the rocker has 200 an impact protection 161 on, whereby not the entire side wall of the impact protection 161 is covered, but only the edge areas of the side wall. Essentially is the battery cage 160 as edge protection 162 for the side edges of the vehicle battery 200 educated. In addition to the side edges facing the sill, there are in particular those on the underside 230 (see. 3 ) the side edges of the vehicle battery to protect against a deforming vehicle floor 350b (see. 1 ) with edge protection 162 Mistake. The battery cage 160 has a fastening portion 163 for connection to the holding device 111 on. The holding device 111 has two first sections 111a on that in two places with the mounting section 163 of the battery cage 160 are firmly connected. The holding device 111 also has two second sections 111b at one point each with the first or front cross member 390 and the second or rear cross member 380 are firmly connected. The vehicle battery 200 is through the holding device 111 , and in the battery cage 160 , hanging between the first cross member 390 and the second cross member 380 held. The holding device 111 is with a one-piece connecting plate 112 formed, which in a central area on the top 210 the vehicle battery 200 flat and on the side of the vehicle battery 200 is bent, so that two second sections, preferably designed as flat end sections 111b flat on the first or front cross support 391 and the second or rear cross support 381 rest. The holding device is in the operational mode of the hybrid motor vehicle 111 stationary with the battery cage 160 and the vehicle body 400 connected. On the other hand is between the vehicle battery 200 and the battery cage 160 a guide arrangement 110 provided, the functioning of which is explained in more detail below.

3 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Batterieanordnung 100. Die Führungsanordnung 110 besteht wenigstens aus einer Führungsnut 113 an einer Außenwandung im Batteriegehäuse. Die Führungsnut 113 ist entlang der Fahrzeugquerrichtung für eine Bewegung der Fahrzeugbatterie 200 in einer Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet. In diese Führungsnut 113 greift eine als Vorsprung am Batteriekäfig 160 ausgebildete Lasche 114 ein. Damit ist die Fahrzeugbatterie 200 für eine Bewegung in eine +Y-Richtung 164, also zum Mitteltunnel 420 des Fahrzeugs hin, und in eine - Y-Richtung 165, also in eine Richtung zum Schweller hin, gleitend bewegbar gelagert. Im normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs ist nicht zwingend vorgesehen, dass sich die Fahrzeugbatterie 200 in der Führungsanordnung 110 hin und her bewegt. Daher können bspw. Sicherungsvorrichtungen zwischen der Führungsnut 113 und der Lasche 114 vorgesehen sein, welche eine Bewegung zwischen der Fahrzeugbatterie 200 und dem Batteriekäfig 160 bei einfachen Erschütterungen während der Fahrt verhindert. Für eine gleitende Bewegung der Fahrzeugbatterie 200 zum Mitteltunnel 420 (vgl. 2) hin ist die dem Mitteltunnel 420 zugewandte Seite der Fahrzeugbatterie 200 mit einer Ablenkschräge 250 versehen, sodass bspw. eine bewegungsstarr verbaute Sitzschiene nicht gegen die Fahrzeugbatterie 200 schlägt, sondern über das Batteriegehäuse hinweggleitet. Es sei angemerkt, dass die Führungsanordnung 110 nicht nur seitlich der Fahrzeugbatterie 200, sondern auch an deren Oberseite 210 und/oder Unterseite 230 angeordnet sein kann. 3 shows a side view of the battery arrangement according to the invention 100 . The guide arrangement 110 consists of at least one guide groove 113 on an outer wall in the battery housing. The guide groove 113 is along the vehicle transverse direction for movement of the vehicle battery 200 aligned in a vehicle transverse direction. In this guide groove 113 one engages as a protrusion on the battery cage 160 formed tab 114 a. So that is the vehicle battery 200 for a movement in a + Y direction 164, i.e. to the center tunnel 420 of the vehicle and in a - Y-direction 165, that is, in a direction towards the rocker panel, mounted so as to be slidable. In normal operation of the motor vehicle, it is not mandatory that the vehicle battery 200 in the guide arrangement 110 moved back and forth. Therefore, for example. Securing devices between the guide groove 113 and the tab 114 be provided which allows movement between the vehicle battery 200 and the battery cage 160 prevented in the event of simple vibrations while driving. For a sliding movement of the vehicle battery 200 to the center tunnel 420 (see. 2 ) towards the center tunnel 420 facing side of the vehicle battery 200 with a bevel 250 provided so that, for example, a rigid seat rail does not come against the vehicle battery 200 hits, but slides over the battery housing. It should be noted that the guide arrangement 110 not just on the side of the vehicle battery 200 but also at the top 210 and / or bottom 230 can be arranged.

4a zeigt die Batterieanordnung 100 und den Mitteltunnel 420 in einer statischen Anfangsposition 430 vor einem seitlichen Aufprall 500 (vgl. 4b) des Fahrzeugs, bei der die Fahrzeugbatterie 200 in eine Position angeordnet ist, die durch die Querträger 380,390 (vgl. 2) und die Halteeinrichtung 111 bestimmt ist. Die Fahrzeugbatterie 200 ist gegebenenfalls mit geringem Abstand oberhalb eines nicht deformierten Fahrzeugbodens 350a angeordnet, ohne diesen zu belasten. Durch die Anfangsposition 430 bleibt eine Distanz 431 zum Mitteltunnel 420, sodass diese Distanz 420 für einen Deformationsraum für eine Bewegung der Fahrzeugbatterie 200 in eine +Y-Richtung 164 bei einem seitlichen Aufprall 500 des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Der Anschlagbereich 220 der Fahrzeugbatterie 200 ist für einen Aufprall bspw. des Türschwellers durch einen Aufprallschutz 161 des Batteriekäfig 160 besonders gesichert. 4a shows the battery arrangement 100 and the center tunnel 420 in a static starting position 430 before a side impact 500 (see. 4b) of the vehicle in which the vehicle battery 200 is placed in a position defined by the cross member 380 , 390 (see. 2 ) and the holding device 111 is determined. The vehicle battery 200 is possibly at a short distance above a non-deformed vehicle floor 350a arranged without burdening it. By the starting position 430 remains a distance 431 to the center tunnel 420 so that this distance 420 for a deformation space for a movement of the vehicle battery 200 in a + Y direction 164 in the event of a side impact 500 of the vehicle is available. The stop area 220 the vehicle battery 200 is for an impact, e.g. of the door sill through an impact protection 161 of the battery cage 160 specially secured.

4b zeigt die Batterieanordnung 100 und den Mitteltunnel 420 in einer Endposition 440 nach einem seitlichen Aufprall 500 des Fahrzeugs, bei der sich die Fahrzeugbatterie 200 gegenüber dem Batteriekäfig 160 dynamisch verschoben hat. Erfährt die Fahrzeugbatterie 200 eine Belastung durch den Lastpfad infolge der seitlichen Intrusion des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) gleitet die Fahrzeugbatterie 200 innerhalb des Batteriekäfig 160 in einer +Y-Richtung 164. Die Verschiebung läuft in einer kontrollierten Art und Weise ab, sodass sich die einzelnen Komponenten ineinander verschieben und freien Deformationsraum ausnutzen, ohne dass insbesondere das Batteriegehäuse der Fahrzeugbatterie 200 zusätzliche mechanische Einwirkung erfährt. Damit kann das Risiko der Deformation des Batteriegehäuses der Fahrzeugbatterie 200 reduziert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mit dem Batteriekäfig 160 verbundene Haltevorrichtung 111, insbesondere das Verbindungsblech 112, in einer vorab festgelegten Art und Weise deformierbar. Zusätzlich gleitet die Fahrzeugbatterie 200 in dem Batteriekäfig 160 um den Betrag der gestrichelt eingezeichneten Relativverschiebung 441. Insbesondere sind die nicht dargestellten zweiten Abschnitte 111b mit den Querträgern 380, 390 verbunden, wobei eine oder beide der Querträger 380, 390 (vgl. 2) versteift ausgeführt sein können. Das Verbindungsblech 112 selbst hingegen ist bei einer Bewegung des Batteriekäfigs 160 deformierbar, insbesondere elastisch deformierbar Im Zusammenwirken mit dem Aufprallschutz 161 und dem Kantenschutz 162 des Batteriegehäuses 200 durch den Batteriekäfig 160 kann die Gefahr einer Versehrung der Fahrzeugbatterie 200 bei einem seitlichen Aufprall 500 gering gehalten werden. 4b shows the battery arrangement 100 and the center tunnel 420 in an end position 440 after a side impact 500 of the vehicle with the vehicle battery 200 opposite the battery cage 160 has moved dynamically. Finds out the vehicle battery 200 a load due to the load path due to the lateral intrusion of the vehicle in the vehicle transverse direction (Y direction) slides the vehicle battery 200 inside the battery cage 160 in a + Y direction 164. The shift takes place in a controlled manner, so that the individual components shift into one another and utilize free deformation space without in particular the battery housing of the vehicle battery 200 undergoes additional mechanical action. This can reduce the risk of deformation of the vehicle battery case 200 be reduced. In a preferred embodiment of the invention, the one with the battery cage 160 connected holding device 111 , especially the connecting plate 112 , deformable in a predetermined manner. In addition, the vehicle battery slides 200 in the battery cage 160 by the amount of the relative displacement shown in dashed lines 441 . In particular, the second sections are not shown 111b with the cross members 380 , 390 connected, with one or both of the cross members 380 , 390 (see. 2 ) can be made stiffened. The connecting plate 112 itself, however, is upon movement of the battery cage 160 deformable, in particular elastically deformable In cooperation with the impact protection 161 and the edge protection 162 of the battery case 200 through the battery cage 160 can damage the vehicle battery 200 in the event of a side impact 500 be kept low.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
BatterieanordnungBattery arrangement
110110
FührungsanordnungGuide arrangement
111111
HaltevorrichtungHolding device
111a111a
erster Abschnittfirst section
111b111b
zweiter Abschnittsecond part
112112
VerbindungsblechConnecting plate
113113
FührungsnutGuide groove
114114
Vorsprunghead Start
120120
BewegungsrichtungDirection of movement
160160
BatteriekäfigBattery cage
161161
AufprallschutzImpact protection
162162
Kantenschutzedge protection
163163
BefestigungsabschnittFastening section
164164
+Y-Richtung+ Y direction
165165
-Y-Richtung-Y direction
200200
FahrzeugbatterieVehicle battery
200a200a
Position der Fahrzeugbatterie vor dem AufprallPosition of the vehicle battery before the impact
210210
OberseiteTop
220220
AnschlagbereichStop area
230230
Unterseitebottom
300300
FahrzeugsitzVehicle seat
350a350a
Fahrzeugboden (nicht deformiert)Vehicle floor (not deformed)
350b350b
Fahrzeugboden (deformiert)Vehicle floor (deformed)
380380
zweiter oder hinterer Querträgersecond or rear cross member
381381
zweite oder hintere Querauflagesecond or rear cross support
390390
erster oder vorderer Querträgerfirst or front cross member
391391
erste oder vordere Querauflagefirst or front cross support
400400
FahrzeugkarosserieVehicle body
420420
MitteltunnelCenter tunnel
430430
AnfangspositionStarting position
431431
Distanz für DeformationsraumDistance for deformation space
440440
EndpositionEnd position
441441
RelativverschiebungRelative displacement
500500
seitlicher Aufprall/Fahrzeugaufprallside impact / vehicle impact

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • US 2014/0136863 A1 [0009]US 2014/0136863 A1 [0009]
  • US 8556016 B2 [0010]US 8556016 B2 [0010]

Claims (9)

Batterieanordnung (100) zur Befestigung einer Fahrzeugbatterie (200) unterhalb einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes (300) und oberhalb eines Fahrzeugbodens (350a) eines Hybridkraftfahrzeugs, insbesondere eines teilelektrifizierten Hybridkraftfahrzeugs, wobei die Batterieanordnung (100) die Fahrzeugbatterie (200) und einen die Fahrzeugbatterie (200) zumindest teilweise umgebenden Batteriekäfig (160) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (200) mittels einer Führungsanordnung (110) entlang einer Fahrzeugquerrichtung relativ zu dem Batteriekäfig (160) und/oder zu dem Fahrzeugsitz (300) gleitend bewegbar an dem Fahrzeugsitz (300) befestigt ist.Battery arrangement (100) for fastening a vehicle battery (200) below a seat surface of a vehicle seat (300) and above a vehicle floor (350a) of a hybrid motor vehicle, in particular a partially electrified hybrid motor vehicle, wherein the battery arrangement (100) is the vehicle battery (200) and one is the vehicle battery ( 200) at least partially surrounding the battery cage (160), characterized in that the vehicle battery (200) is slidably movable on the vehicle seat by means of a guide arrangement (110) along a vehicle transverse direction relative to the battery cage (160) and / or to the vehicle seat (300) (300) is attached. Batterieanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (200) entlang einer Fahrzeugquerrichtung, insbesondere hin zu einem Mitteltunnel (420), um eine Distanz (431) verschiebbar ist, die im Wesentlichen einem Abstand zwischen der Fahrzeugbatterie (200) und dem Mitteltunnel (420) entspricht.Battery assembly (100) Claim 1 , characterized in that the vehicle battery (200) is displaceable along a transverse direction of the vehicle, in particular towards a center tunnel (420), by a distance (431) which essentially corresponds to a distance between the vehicle battery (200) and the center tunnel (420) . Batterieanordnung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekäfig (160) einen Aufprallschutz (161) zum Schutz der Fahrzeugbatterie (200) in einem Anschlagbereich (220) bei einem seitlichen Aufprall (500) des Hybridkraftfahrzeugs ausbildet oder aufweist.Battery assembly (100) Claim 1 or 2 , characterized in that the battery cage (160) forms or has an impact protection (161) for protecting the vehicle battery (200) in a stop area (220) in the event of a side impact (500) of the hybrid motor vehicle. Batterieanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsanordnung (110) zwischen der Fahrzeugbatterie (200) und dem Batteriekäfig (160) für eine Relativverschiebung (441) zwischen der Fahrzeugbatterie (200) und dem Batteriekäfig (160) ausgebildet ist.Battery arrangement (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide arrangement (110) between the vehicle battery (200) and the battery cage (160) is designed for relative displacement (441) between the vehicle battery (200) and the battery cage (160) is. Batterieanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsanordnung (110) mindestens eine an der Fahrzeugbatterie (200) ausgebildete Führungsnut (113) oder Führungsschiene und mindestens eine dazu komplementär ausgebildete Lasche (114) am Batteriekäfig (160) für einen gleitenden Eingriff in der Führungsnut (113) oder Führungsschiene aufweist.Battery arrangement (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide arrangement (110) has at least one guide groove (113) or guide rail formed on the vehicle battery (200) and at least one flap (114) formed complementary thereto on the battery cage (160) for has a sliding engagement in the guide groove (113) or guide rail. Batterieanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriekäfig (160) an einer Haltevorrichtung (111) angeordnet ist, wobei die Haltevorrichtung (111) ortsfest mit dem Hybridkraftfahrzeug verbindbar ist.Battery arrangement (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cage (160) is arranged on a holding device (111), wherein the holding device (111) can be connected in a stationary manner to the hybrid motor vehicle. Batterieanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (200) mittels des Batteriekäfigs (160) hängend oberhalb des Fahrzeugbodens (350a) gehalten ist.Battery arrangement (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle battery (200) is held suspended above the vehicle floor (350a) by means of the battery cage (160). Batterieanordnung (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (111) zwei erste Abschnitte (111a) zur Verbindung mit dem Batteriekäfig (160) und zwei zweite Abschnitte (111b) zur Verbindung mit einem ersten oder vorderen Querträger (390) und mit einem zweiten oder hinteren Querträger (380) aufweist.Battery assembly (100) Claim 6 or 7th , characterized in that the holding device (111) has two first sections (111a) for connection to the battery cage (160) and two second sections (111b) for connection to a first or front cross member (390) and to a second or rear cross member ( 380). Batterieanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (200) mittels einer oberseitig oder in einem oberen Bereich (210) der Fahrzeugbatterie (200) angebrachten Ablenkschräge (250) versehen istBattery arrangement (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle battery (200) is provided by means of a deflecting bevel (250) attached on the top or in an upper area (210) of the vehicle battery (200)
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