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DE102016111230A1 - Verformbare Schutzhülle zum Sichern mindestens einer Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall - Google Patents

Verformbare Schutzhülle zum Sichern mindestens einer Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall Download PDF

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DE102016111230A1
DE102016111230A1 DE102016111230.5A DE102016111230A DE102016111230A1 DE 102016111230 A1 DE102016111230 A1 DE 102016111230A1 DE 102016111230 A DE102016111230 A DE 102016111230A DE 102016111230 A1 DE102016111230 A1 DE 102016111230A1
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DE
Germany
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protective cover
battery
control component
vehicle
protective
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016111230.5A
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English (en)
Inventor
Sven Ginsberg
Bernd Palmer
Ralf Keller
Marc Patt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichern mindestens einer Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall, bei dem die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie mit einer Schutzhülle umgeben wird, wobei die Schutzhülle aus mindestens zwei Teilen besteht und ein mindestens einen Anschluss zum Verbinden der mindestens einen Steuerungskomponente mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil der Schutzhülle in einem Deformationsbereich des Fahrzeugs angeordnet und aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet wird, und wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie umfassender zweiter Teil der Schutzhülle in einem strukturfesten Bereich des Fahrzeugs angeordnet wird und aus einem strukturfesten Material gebildet wird, und wobei mindestens eine elektrische Leitung zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlusses mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils der Schutzhülle ermöglicht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichern mindestens einer Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall des Fahrzeugs bei bspw. einem Unfall. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Schutzhülle für mindestens eine Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug.
  • Antriebsbatterien zur Versorgung von elektrischen Antrieben in Fahrzeugen sind in der Regel Hochspannungsbatterien, von denen eine erhebliche Gefahr für den Menschen ausgeht bzw. ausgehen kann. Entsprechend ist es erforderlich, dass bei einem Aufprall eines eine Hochspannungsbatterie umfassenden Fahrzeugs auf bspw. ein weiteres Fahrzeug oder einen Gegenstand, ein Kontakt zwischen spannungsführenden Teilen des Fahrzeugs, wie bspw. Steuerungskomponenten oder Schützen, d. h. elektrischen Bauteilen, der Hochspannungsbatterie und jeweiligen Insassen bzw. Rettungspersonal vermieden wird.
  • Traditionell werden Hochspannungsbatterien von Fahrzeugen mit einer sogenannten Schützbox oder E-Box ausgestattet, die elektrische Steuerungskomponenten, wie bspw. ein Batteriemanagementsystem, umfasst und eine Schnittstelle zum Anschluss einer Batterie an ein jeweiliges Hochspannungssystem eines Fahrzeugs bereitstellt. Entsprechende Anschlüsse der Schnittstelle müssen bei einer Wartung oder einer Montage eines jeweiligen Fahrzeugs leicht zugänglich und in der Regel in einem Sichtbereich eines Technikers ver- und entriegelbar sein. Dies hat zur Folge, dass insbesondere ein jeweilige Anschlüsse tragender Bereich einer Schützbox in Zonen hineinreicht, die bei einem Aufprall deformiert werden bzw. in die bei einem Aufprall konstruktionsbedingt eine Krafteinwirkung stattfindet. Dies führt dazu, dass bei einer derartigen Krafteinwirkung bei einem Aufprall die Schützbox beschädigt werden kann und Kurzschlüsse an jeweiligen in der Schützbox angeordneten Steuerungskomponenten, insbesondere an jeweiligen Anschlüssen, auftreten können.
  • Eine Panzerung, wie sie für Batterien bekannt ist, würde bei einer Verwendung als Schützbox dazu führen, dass jeweilige Anschlüsse nicht oder nur schwer zugänglich wären, so dass ein schnelles Lösen der Anschlüsse, wie es bspw. bei einem Aufprall notwendig sein kann, verhindert werden würde. Weiterhin führt eine Panzerung zu einem erheblichen Mehrgewicht eines jeweiligen Fahrzeugs.
  • Die Druckschrift US 2012 0282 507 A1 offenbart eine Fahrzeugstruktur mit einer Batterie, bei der ein Batteriegehäuse einen verformbaren Abschnitt ohne Batteriekomponenten aufweist.
  • In der Druckschrift EP 2 899 073 A1 wird eine Kabelbaumführung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug offenbart, bei der ein Kabelbaum elastisch durch eine Bodenplatte des Fahrzeugs geführt wird, um auch bei einem Aufprall ober- oder unterhalb der Bodenplatte liegende Steuerungskomponenten des Fahrzeugs zu verbinden.
  • Ein Batteriezellengehäuse mit einer Faltstruktur ist in der Druckschrift DE 10 2011 086 050 A1 offenbart.
  • Die Druckschrift DE 10 2008 060 581 A1 offenbart eine Anordnung einer Hochspannungskomponente innerhalb eines Deformationsbereichs eines Fahrzeugs. Dabei ist vorgesehen, die Hochspannungskomponente abgleitbar in dem Deformationsbereich anzuordnen.
  • Ein aus mehreren Gehäusesegmenten aufgebautes Batteriegehäuse für eine Fahrzeugbatterie ist in der Druckschrift DE 10 2008 010 822 A1 offenbart.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gewichtssparende Möglichkeit zur Sicherung von Steuerungskomponenten einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall bereitzustellen.
  • Es wird somit ein Verfahren zum Sichern mindestens einer Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall vorgestellt, bei dem die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie mit einer Schutzhülle umgeben wird, wobei die Schutzhülle aus mindestens zwei Teilen besteht und ein mindestens einen Anschluss zum Verbinden der mindestens einen Steuerungskomponente mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil der Schutzhülle in einem Deformationsbereich des Fahrzeugs angeordnet und aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet wird, und wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie umfassender zweiter Teil der Schutzhülle in einem strukturfesten Bereich des Fahrzeugs angeordnet wird und aus einem strukturfesten Material gebildet wird, und wobei mindestens eine elektrische Leitung zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlusses mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils der Schutzhülle ermöglicht. Dabei ist der Pufferbereich insbesondere ein zusätzlich zu einer Verbindung zwischen elektrischen Komponenten vorliegender Bereich einer elektrischen Verbindung, wie bspw. eine Schleife eines Kabels oder ein Zickzackbereich einer Stromschiene.
  • Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zum Schutz von Insassen und/oder Rettungspersonal bei einem Aufprall eines Fahrzeugs durch eine teilweise verformbare Schutzhülle, die ein Austreten spannungsführender Steuerungskomponenten einer Batterie in eine Umgebung und einen dadurch ermöglichten Kontakt von Insassen und/oder Rettungspersonal mit den spannungsführenden Steuerungskomponenten der Batterie verhindert.
  • Unter einem Deformationsbereich ist im Kontext der vorliegenden Erfindung ein Bereich eines Fahrzeugs zu verstehen, der sich aufgrund einer bei einem Aufprall des Fahrzeugs auf das Fahrzeug einwirkenden Kraft konstruktionsbedingt verformt und, dadurch bedingt, weitere bspw. strukturfeste Bereiche des Fahrzeugs, vor einer Verformung schützt.
  • Unter einem Anschluss ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine reversible elektrische Verbindungsstelle, wie bspw. ein Stecker zu verstehen.
  • Unter einer Steuerungskomponente ist im Kontext der vorliegenden Erfindung insbesondere eine elektronische Komponente, wie bspw. eine Steuerungselektronik oder ein Schütz, d. h. ein elektronisches Bauteil zum Schutz von elektrischen Schaltungen, zu verstehen. Eine Steuerungskomponente einer Batterie ist in der Regel mit Anschlüssen zum Verbinden der Batterie mit bspw. einem Fahrzeug elektrisch verbunden.
  • Um ein Austreten jeweiliger spannungsführender Steuerungskomponenten aus der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle heraus in eine Umgebung der Schutzhülle zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schutzhülle zwei Teile umfasst und ein erster Teil der Schutzhülle aus flexiblem Material besteht, so dass der erste Teil sich bei einem Aufprall verformen kann, aber nicht bricht. Entsprechend entstehen bei einer Verformung des ersten Teils der Schutzhülle keine bzw. gegenüber traditionellen Schutzelementen, wie bspw. Panzerungen, die aufgrund eines spröden Materials häufig brechen bzw. bersten, deutlich weniger Bruchstellen bzw. Löcher, durch die jeweilige spannungsführende Steuerungskomponenten, wie bspw. Kabel oder Steuerungselemente, austreten könnten.
  • Weiterhin ist zum Sichern jeweiliger Insassen eines Fahrzeugs und/oder von Rettungspersonal vorgesehen, dass jeweilige in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordnete Anschlüsse über elektrische Verbindungen mit in einer in einem zweiten Teil der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle angeordneten Steuerungskomponenten einer Batterie des Fahrzeugs verbunden werden, die in ihrer Länge einen Pufferbereich aufweisen, d. h. die länger als bei einer Platzierung in einem unverformten ersten Teil benötigt sind. Durch den Pufferbereich in der Länge der elektrischen Verbindungen, d. h. bspw. Kabeln oder Stromschienen, wird eine Flexibilität, d. h. ein Bewegungsspielraum, zwischen den in dem ersten Teil vorgesehenen Anschlüssen und jeweiligen elektrisch mit den Anschlüssen verbundenen und in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten Steuerungsstrukturen bzw. Steuerungskomponenten ermöglicht. Dies bedeutet, dass durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Pufferbereich der elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlüssen und jeweiligen in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten Steuerungskomponenten eine unmittelbare Einwirkung einer durch den Aufprall verursachten Kraft auf die Steuerungskomponenten und eine damit einhergehende Deformation der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten Steuerungskomponenten der Batterie vermieden werden.
  • Weiterhin wird durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Pufferbereich der elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlüssen und jeweiligen in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten Steuerungskomponenten ein Abreißen der elektrischen Verbindungen und ein dadurch bedingter Kurzschluss der Steuerungskomponenten vermieden.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung des ersten Teils der Schutzhülle in einem Deformationsbereich des Fahrzeugs ist eine besonders einfache und schnelle Zugänglichkeit zu den in dem ersten Teil angeordneten Anschlüssen möglich.
  • In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die elektrischen Leitungen zum Verbinden der in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlüsse mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie mit einem Schnittschutz ummantelt werden.
  • Um jeweilige elektrische Verbindungen gegen Beschädigungen durch bei einem Aufprall eines jeweiligen Fahrzeugs ggf. in den ersten Teil der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle eindringende Gegenstände zu sichern, kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Verbindungen durch eine Schutzhülle, bspw. aus Kevlar oder jedem weiteren technisch geeigneten Material zum Schutz vor Fremdeinwirkung, wie bspw. Schnitten, vor Beschädigungen geschützt werden, d. h. mit einem Schnittschutz, wie bspw. einem Kevlargewebe ummantelt werden.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass an einem Übergang von dem ersten Teil der Schutzhülle zu dem zweiten Teil der Schutzhülle eine flexible Schutztülle angeordnet wird, die eine Versiegelung des zweiten Teils der Schutzhülle auch bei einer Deformation des ersten Teils der Schutzhülle gewährleistet.
  • Es kann unter Einwirkung besonders großer Kräfte auf den ersten Teil der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle dazu kommen, dass der erste Teil der Schutzhülle beschädigt wird und bspw. reißt. Um in einem derartigen Fall einen Kurzschluss von in dem zweiten Teil angeordneten Steuerungskomponenten der Batterie durch bspw. eine Berührung eines Insassen eines jeweiligen Fahrzeugs zu vermeiden, kann eine Schütztülle an einem Übergang zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Schutzhülle vorgesehen sein, die bspw. aus einer Gummischicht oder einem anderen flexiblen Material besteht und den zweiten Teil bspw. in Form einer Zwischenschicht versiegelt.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Teil der Schutzhülle derart geformt wird, dass der erste Teil der Schutzhülle mindestens eine Sicke aufweist, die bei einer Deformation des ersten Teils der Schutzhülle eine Verformungsbewegung des ersten Teils der Schutzhülle bestimmt.
  • Mittels einer Sicke, d. h. einer Verdickung oder Umformung einer Struktur einer äußeren Hülle, wie bspw. einer teilweisen oder umlaufenden Einbuchtung des ersten Teils der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle, kann auf eine Bewegung bei einer Verformung der äußeren Hülle des ersten Teils der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle Einfluss genommen werden, so dass sich die äußere Hülle bspw. gemäß einem Zick-Zack-Muster einfaltet, wenn die äußere Hülle frontal mit einer Kraft beaufschlagt wird. Dabei wird mittels einer oder mehrerer Sicken die Faltung bei einer Verformung der äußeren Hülle des ersten Teils der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle initialisiert.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Teil der Schutzhülle aus einem zumindest teilweise duktilen Werkstoff geformt wird.
  • Ein duktiler Werkstoff, d. h. ein Werkstoff, der sich unter Belastung plastisch verformt, bietet eine Möglichkeit zum Formen einer äußeren Hülle des ersten Teils der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle, die bei normaler Belastung durch bspw. einen Krafteintrag beim An- und Abschließen jeweiliger Anschlüsse ihre Form behält, und die sich bei einem erhöhten Krafteintrag durch bspw. einen Aufprall verformt und entsprechend zu einem Ableiten bzw. Abbau einer aufprallbedingt auf die Schutzhülle einwirkenden Kraft beiträgt und den zweiten Teil der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle sowie innerhalb des zweiten Teils der Schutzhülle angeordnete Steuerungskomponenten entsprechend schützt.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Schutzhülle für mindestens eine Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs, wobei die Schutzhülle aus mindestens zwei Teilen besteht und ein mindestens einen Anschluss zum Verbinden der mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil der Schutzhülle aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet ist, wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie umfassender zweiter Teil der Schutzhülle aus einem strukturfesten Material gebildet ist, und wobei mindestens eine von der Schutzhülle umfasste elektrisch Leitung zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlusses mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils der Schutzhülle ermöglicht.
  • Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zur Bereitstellung der vorgestellten Schutzhülle.
  • In einer möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schutzhülle ist vorgesehen, dass der zweite Teil der Schutzhülle aus Aluminium und der erste Teil der Schutzhülle aus einem Kunststoff gefertigt ist.
  • Es hat sich gezeigt, dass Aluminium, insbesondere Aluminiumdruckguss ein stabiles und leichtes Material ist, das sich zum Formen des zweiten Teils der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle besonders vorteilhaft eignet. Ferner eignen sich Kunststoffe, wie bspw. Polyvinylcarbonate aufgrund ihrer duktilen Eigenschaften in besonders vorteilhafter Weise zum Formen des ersten Teils der erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzhülle.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer Batterie und einer Schutzhülle, wobei die Schutzhülle aus mindestens zwei Teilen besteht und ein mindestens einen Anschluss zum Verbinden mindestens einer Steuerungskomponente der Batterie mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil der Schutzhülle aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet ist, wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie umfassender zweiter Teil der Schutzhülle aus einem strukturfesten Material gebildet ist, und wobei mindestens eine von der Schutzhülle umfasste elektrische Leitung zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlusses mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils der Schutzhülle ermöglicht, und wobei der erste Teil der Schutzhülle in einem Deformationsbereich des Fahrzeugs und der zweite Teil der Schutzhülle in einem strukturfesten Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist.
  • Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zum Bereitstellen einer Schutzhülle für mindestens eine Steuerungskomponente einer Batterie des vorgestellten Fahrzeugs.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
  • 1a zeigt eine Schützbox gemäß dem Stand der Technik in einem Normalbetrieb eines die Schützbox umfassenden Fahrzeugs.
  • 1b zeigt die Schützbox aus 1a nach einem Aufprall des die Schützbox umfassenden Fahrzeugs.
  • 2a zeigt eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzhülle in einem Normalbetrieb eines die Schutzhülle umfassenden Fahrzeugs.
  • 2b zeigt die Schutzhülle aus 2a nach einem Aufprall des die Schutzhülle umfassenden Fahrzeugs.
  • In 1a ist eine Schützbox 1 dargestellt, in der eine Steuerungselektronik 3 einer Hochspannungsbatterie eines Fahrzeugs, die sich in einem Batteriegehäuse 5 befindet, angeordnet ist.
  • Die Schützbox 1 ist einteilig ausgestaltet und hat eine starre Hülle. Weiterhin befindet sich ein Teil 1' der Schützbox 1 innerhalb eines konstruktionsgemäß vorgegebenen Deformationsbereichs 7 des Fahrzeugs, d. h. in einem Bereich, der sich bei einem Aufprall konstruktionsbedingt verformen soll, um eine durch den Aufprall in das Fahrzeug eingebrachte Kraft abzubauen. Wenn es zu einem Aufprall kommt, und eine entsprechende Kraft auf den Deformationsbereich 7 des Fahrzeugs einwirkt, verschieben sich entsprechende den Deformationsbereich 7 bildende Strukturen, wie bspw. Rahmenteile, wodurch eine Krafteinwirkung auf die Schützbox 1, insbesondere einen an dem Teil 1' angeordneten Anschluss 9 entsteht, wie durch Pfeil 11 dargestellt.
  • Die Folgen der Krafteinwirkung auf die Schützbox 1 sind in 1b dargestellt. Jeweilige von dem Deformationsbereich 7 umfasste Strukturen haben die Schützbox 1 verformt, wie durch Pfeil 13 veranschaulicht. Dadurch ist die Schützbox 1 im Bereich 1' gebrochen, und der Anschluss 9 wurde aus seiner Halterung bzw. aus der Schützbox 1 herausgerissen. Durch eine Bewegung des Anschlusses 9 wurden elektrische Verbindungen 15 zwischen dem Anschluss 9 und der Steuerungselektronik 3 beschädigt, so dass es zu einem Kurzschluss an jeweiligen Bereichen der Steuerungselektronik 3, die nicht durch ein Öffnen der Schützbox 1 spannungsfrei wurden, kam, wie durch Pfeil 17 angedeutet.
  • In 2a ist eine Schutzhülle 20 dargestellt. Die Schutzhülle 20 umfasst einen ersten Teil 21 und einen zweiten Teil 22. Der zweite Teil 22 ist aus einem starren Material, wie bspw. einem Aluminiumdruckguss gefertigt und umfasst eine Steuerungselektronik 24 zur Steuerung einer Hochspannungsantriebsbatterie eines Fahrzeugs, die in einem Batteriegehäuse 23 angeordnet ist.
  • Der erste Teil 21 der Schutzhülle 20 ist aus einem flexiblen Material, wie bspw. einem duktilen Kunststoff gefertigt und befindet sich in einem Deformationsbereich 25 des Fahrzeugs. Wenn es zu einem Aufprall kommt, und eine entsprechende Kraft auf den Deformationsbereich 25 des Fahrzeugs einwirkt, verschieben sich entsprechende den Deformationsbereich 25 bildende Strukturen des Fahrzeugs, wie bspw. Rahmenteile, wodurch eine Krafteinwirkung auf den ersten Teil 21 der Schutzhülle 20, insbesondere einen an dem ersten Teil 21 angeordneten Anschluss 27 entsteht, wie durch Pfeil 29 dargestellt. Hier ist der Anschluss 27 über elektrische Leitungen 31 mit der in dem zweiten Teil 22 der Schutzhülle 20 angeordneten Steuerungselektronik 24 flexibel verbunden. Dazu umfassen die elektrischen Leitungen 31, die bspw. als Stromschienen ausgestaltet sind, in ihrer Länge einen Pufferbereich, der eine von der Steuerungselektronik 24 unabhängige relative Bewegung des Anschlusses 27 bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils 21 der Schutzhülle 20 ermöglicht.
  • Um eine Bewegung des ersten Teils 21 der Schutzhülle 20 bei einer aufprallbedingten Krafteinwirkung vorzugeben, wurden an dem ersten Teil 21 der Schutzhülle 20 Sicken 32 vorgesehen, die sich bei einer frontalen Krafteinwirkung, wie durch Pfeil 29 angedeutet, stauchen lassen und, dadurch bedingt, eine Stauchung des ersten Teils 21 in Längsrichtung ermöglichen. Über die mittels der Sicken 32 ermöglichte Stauchung in Längsrichtung wird ein Abgleiten des ersten Teils 21 in lateraler Richtung weitestgehend vermieden.
  • In 2b hat eine Kraft, wie durch Pfeil 33 angedeutet, zu einer Verformung des ersten Teils 21 der Schutzhülle 20 geführt. Dabei wurden die Sicken 32 gestaucht und der erste Teil 21 der Schutzhülle 20 in Längsrichtung gestaucht. Durch die Stauchung des ersten Teils 21 wurde ein Aufreißen einer Hüllstruktur des ersten Teils 21 vermieden, so dass ein Eindringen von Außenmedium in die Schutzhülle 20 vermieden wird.
  • Weiterhin wurde der Anschluss 27 aus seiner ursprünglichen Position fort bewegt, jedoch haben sich die elektrischen Leitungen 31 aufgrund des Pufferbereichs mit dem Anschluss 27 mitbewegt, ohne zu reißen oder die Steuerungselektronik 24 zu beschädigen. Eine Schutztülle 35, die für den Fall eines Einreißens des ersten Teils 21 den zweiten Teil 22 bspw. in Form einer Zwischenschicht versiegeln würde und bspw. aus einer Gummischicht bestehen kann, wird hier nicht zwingend benötigt, da der erste Teil 21 den zweiten Teil 22 noch vollständig versiegelt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 20120282507 A1 [0005]
    • EP 2899073 A1 [0006]
    • DE 102011086050 A1 [0007]
    • DE 102008060581 A1 [0008]
    • DE 102008010822 A1 [0009]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Sichern mindestens einer Steuerungskomponente einer Batterie eines Fahrzeugs bei einem Aufprall, bei dem die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie mit einer Schutzhülle umgeben wird, wobei die Schutzhülle aus mindestens zwei Teilen besteht und ein mindestens einen Anschluss zum Verbinden der mindestens einen Steuerungskomponente mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil der Schutzhülle in einem Deformationsbereich des Fahrzeugs angeordnet und aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet wird, und wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente der Batterie umfassender zweiter Teil der Schutzhülle in einem strukturfesten Bereich des Fahrzeugs angeordnet wird und aus einem strukturfesten Material gebildet wird, und wobei mindestens eine elektrische Leitung zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlusses mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils der Schutzhülle ermöglicht.
  2. Verfahren nach Anspruch, bei dem die mindestens eine elektrische Leitung zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil der Schutzhülle angeordneten Anschlusses mit der in dem zweiten Teil der Schutzhülle angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente der Batterie mit einem Schnittschutz ummantelt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem an einem Übergang von dem ersten Teil der Schutzhülle zu dem zweiten Teil der Schutzhülle eine flexible Schutztülle angeordnet wird, die eine Abschirmung des zweiten Teils der Schutzhülle gegenüber Umwelteinflüssen auch bei einer Deformation des ersten Teils der Schutzhülle gewährleistet.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der erste Teil der Schutzhülle derart geformt wird, dass eine äußere Hülle des ersten Teils der Schutzhülle mindestens eine Sicke aufweist, die bei einer Deformation des ersten Teils der Schutzhülle eine Verformungsbewegung des ersten Teils der Schutzhülle gezielt beeinflusst.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der erste Teil der Schutzhülle aus einem zumindest teilweise duktilen Werkstoff geformt wird.
  6. Schutzhülle für mindestens eine Steuerungskomponente (24) einer Batterie eines Fahrzeugs, wobei die Schutzhülle (20) aus mindestens zwei Teilen (21, 22) besteht und ein mindestens einen Anschluss (27) zum Verbinden der mindestens einen Steuerungskomponente (24) der Batterie mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil (21) der Schutzhülle (20) aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet ist, wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente (24) der Batterie umfassender zweiter Teil (22) der Schutzhülle (20) aus einem strukturfesten Material gebildet ist, und wobei mindestens eine von der Schutzhülle (20) umfasste elektrische Leitung (31) zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil (21) der Schutzhülle (20) angeordneten Anschlusses (27) mit der in dem zweiten Teil (22) der Schutzhülle (20) angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente (24) der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente (24) der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses (27) bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils (21) der Schutzhülle (20) ermöglicht.
  7. Schutzhülle nach Anspruch 6, wobei der zweite Teil (22) der Schutzhülle (20) aus Aluminium und der erste Teil (21) der Schutzhülle (20) aus einem Kunststoff gefertigt sind.
  8. Fahrzeug mit einer Batterie und einer Schutzhülle (20), wobei die Schutzhülle (20) aus mindestens zwei Teilen (21, 22) besteht und ein mindestens einen Anschluss (27) zum Verbinden mindestens einer Steuerungskomponente (24) der Batterie mit dem Fahrzeug umfassender erster Teil (21) der Schutzhülle (20) aus einem zumindest teilweise flexiblen Material gebildet ist, wobei ein die mindestens eine Steuerungskomponente (24) der Batterie umfassender zweiter Teil (22) der Schutzhülle (20) aus einem strukturfesten Material gebildet ist, und wobei mindestens eine von der Schutzhülle (20) umfasste elektrische Leitung (31) zum Verbinden des mindestens einen in dem ersten Teil (21) der Schutzhülle (20) angeordneten Anschlusses (27) mit der in dem zweiten Teil (22) der Schutzhülle (20) angeordneten mindestens einen Steuerungskomponente (24) der Batterie flexibel ist und in ihrer Länge einen Pufferbereich umfasst, der eine von der mindestens einen Steuerungskomponente (24) der Batterie unabhängige Bewegung des mindestens einen Anschlusses (27) bei einer aufprallbedingten Verformung des ersten Teils (21) der Schutzhülle (20) ermöglicht, und wobei der erste Teil (21) der Schutzhülle (20) in einem Deformationsbereich (25) des Fahrzeugs und der zweite Teil (22) der Schutzhülle (20) in einem strukturfesten Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Batterie eine Hochspannungsantriebsbatterie ist.
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