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DE202014008336U1 - Composite chassis for an electric vehicle and battery pack adapted therefor - Google Patents

Composite chassis for an electric vehicle and battery pack adapted therefor Download PDF

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DE202014008336U1
DE202014008336U1 DE202014008336.3U DE202014008336U DE202014008336U1 DE 202014008336 U1 DE202014008336 U1 DE 202014008336U1 DE 202014008336 U DE202014008336 U DE 202014008336U DE 202014008336 U1 DE202014008336 U1 DE 202014008336U1
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chassis
battery pack
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packs
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Abstract

Fahrgestell für ein Elektrofahrzeug mit vier Rädern, dadurch gekennzeichnet, dass die tragende Konstruktion des Fahrgestells im Wesentlichen aus miteinander verbundenen Elementen aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff besteht, der zwischen den äußeren Schichten eine Schaumstoffschicht aufweist, und das Fahrgestell zumindest auf der Unterseite unter dem Personenabteil sowie gegebenenfalls auch im Front- und/oder Heckbereich mindestens eine Aussparung für die Aufnahme von jeweils einem oder mehreren Akkupacks aufweist.Chassis for an electric vehicle with four wheels, characterized in that the supporting structure of the chassis consists essentially of interconnected elements made of a composite layer, in particular a sandwich composite having a foam layer between the outer layers, and the chassis at least on the underside under the Person compartment and possibly also in the front and / or rear area has at least one recess for receiving one or more battery packs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuggestell und ein neuartiges Akkupack, für welches dieses Fahrgestell entwickelt wurde, und das vorzugsweise zumindest im Fahrzeugboden (unter dem Personenabteil) sowie ggf. auch im Fahrzeugfrontbereich und/oder -heckbereich installiert wird. Das Fahrzeugfahrgestell für dieses Elektrofahrzeug besteht im Wesentlichen aus einem oder mehreren Leichtbaumaterialien.The invention relates to a vehicle frame and a novel battery pack for which this chassis has been developed, and which is preferably installed at least in the vehicle floor (under the passenger compartment) and possibly also in the vehicle front area and / or rear area. The vehicle chassis for this electric vehicle consists essentially of one or more lightweight materials.

Elektrofahrzeuge stellen besondere Anforderungen an die Konstruktion des Fahrgestells, insbesondere hinsichtlich einer sicheren Unterbringung der Akkus, deren Schutz vor Beschädigungen, und deren Überwachung.Electric vehicles place special demands on the construction of the chassis, in particular with regard to the safe storage of the batteries, their protection against damage, and their monitoring.

Die Fahrgestelle von käuflich erhältlichen Elektrofahrzeugen verwenden oft noch in größerem Umfang Materialien, die herkömmlicherweise zum Automobilbau eingesetzt wurden, wie Stahl und Aluminium. Nachteilig ist, dass die Materialien aufwändig verschweißt werden müssen. Ferner müssen größere Bauteile aus Stahl und Aluminium gegossen oder gepresst werden.The chassis of commercially available electric vehicles often more widely use materials that have traditionally been used in automotive engineering, such as steel and aluminum. The disadvantage is that the materials must be laboriously welded. Furthermore, larger components made of steel and aluminum must be cast or pressed.

Die Materialien und das Konzept zur Komplettherstellung von Elektrofahrzeugen lässt sich nicht auf die Umrüstung von KFZs mit Verbrennungsmotoren auf einen Elektroantrieb übertragen. Dies gilt auch für die Entwicklung eines Fahrgestells für käuflich erhältliche Karosserien, z. B. Karosserien in Oldtimerform. Die Unterbringung der Akkupacks ist bei der vorhandenen und marktüblichen Technologie bis dato unvorteilhaft gelöst.The materials and concept for the complete production of electric vehicles can not be transferred to the conversion of motor vehicles with internal combustion engines to an electric drive. This also applies to the development of a chassis for commercially available bodies, eg. B. bodies in vintage form. The accommodation of the battery pack is solved unfavorably in the existing and commercially available technology to date.

Angesichts der aufwändigen Herstellung mit bestehenden Technologien lässt sich das Baukonzept auch nicht flexibel an unterschiedliche Fahrzeugmodelle anpassen. Ein weiter Nachteil ist, dass für den Zusammenbau der Einzelteile in der Regel industrielle Fertigungstechniken erforderlich sind.In view of the complex production with existing technologies, the construction concept can not be flexibly adapted to different vehicle models. A further disadvantage is that industrial assembly techniques are usually required for the assembly of the items.

Ein Baukonzept für KFZs muss ferner in der Lage sein, flexibel ausreichend Akkupacks zu integrieren, um die für eine zufriedenstellende Reichweite des Fahrzeugs erforderliche Akkuleistung und -kapazität zur Verfügung zu stellen.A construction concept for motor vehicles must also be able to flexibly integrate enough battery packs to provide the battery life and capacity required for a satisfactory range of the vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrgestell für ein rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, welches die folgenden Vorteile vereint:

  • – flexible Anpassung an das zu konstruierende Fahrzeugmodell
  • – Flexibilität hinsichtlich der Unterbringung von ausreichend Akkukapazität zur Optimierung der Reichweite
  • – Verzicht auf aufwändige industrielle Fertigungsverfahren, wie Gießen, Pressen, Formen, Stanzen, Verschweißen, etc.
  • – die Verwendung eines solchen Fahrgestells dient der Gewichtseinsparung zur Optimierung der Reichweite
  • – Fahrsicherheit, und
  • – gute mechanische Eigenschaften des Fahrgestells, insbesondere hinsichtlich Tragkraft, Torsionssteifigkeit.
The invention is based on the object to provide a chassis for a purely electrically driven vehicle, which combines the following advantages:
  • - Flexible adaptation to the vehicle model to be constructed
  • - Flexibility to accommodate enough battery capacity to optimize range
  • - Elimination of complex industrial manufacturing processes, such as casting, pressing, forming, stamping, welding, etc.
  • - The use of such a chassis is used to save weight to optimize the range
  • - driving safety, and
  • - Good mechanical properties of the chassis, especially in terms of load capacity, torsional stiffness.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, ein Akkupack bereitzustellen,

  • – das sich leicht und flexibel in ein Fahrgestell für ein rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug integrieren lässt,
  • – das sich insbesondere für Fahrgestelle eignet, die im Wesentlichen aus leichten Verbundwerkstoffen bestehen, die brennbar sind oder keinen optimalen Brandschutz bieten, im Unterschied zu herkömmlichen Materialien aus Metall,
  • – flexibel an unterschiedliche Fahrzeugtypen angepasst werden kann,
  • – wirtschaftlich produziert und leicht erweitert werden kann (da es auf identischen Basiseinheiten beruht)
  • – es ermöglicht unterschiedlichste Akkukapazitäten mit minimalen Modifikationen zu realisieren,
  • – das als tragfähiges Element zur Festigkeit des Fahrgestells beitragen kann,
  • – bei guter Leistung effizient gesteuert werden kann.
The invention is also based on the object to provide a battery pack,
  • - which can be easily and flexibly integrated in a chassis for a purely electrically powered vehicle,
  • - which is particularly suitable for chassis consisting essentially of lightweight composite materials which are flammable or do not provide optimum fire protection, unlike traditional metal materials,
  • - can be flexibly adapted to different vehicle types,
  • - Economically produced and easily expandable (since it is based on identical base units)
  • - it allows to realize different battery capacities with minimal modifications,
  • - which can contribute to the strength of the chassis as a viable element,
  • - can be controlled efficiently with good performance.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert. Die Unteransprüche geben vorteilhafte denkbare Ausführungs- und Nutzungsformen von Fahrgestellen mit vier Rädern und Akkupacks wieder.The invention is defined by the features of the independent claims. The dependent claims give advantageous conceivable embodiments and uses of chassis with four wheels and battery packs again.

Durch den Wegfall kostenintensiver Spezialwerkzeuge, wie z. B. Press- und Formenwerkzeuge, wird es möglich, Elektrofahrzeuge für bestimmte Einsatzzwecke optimal und kosteneffizient sowie sehr CO2-neutral herzustellen. Das Fahrgestell besteht ausschließlich aus flachen Teilen, die platzsparend gelagert werden können. Das wirkt sich äußerst vorteilhaft auf Transport und Lagerung aus. Die Fahrgestelle werden unmittelbar vor der Endfertigung aufgebaut. Durch die Verwendung eines modulartigen Akkubausystems und auf Grund der einfachen Bauweise wird ferner der Aufbau des Fahrgestells vor Ort ermöglicht. Durch die vorteilhafte Nutzung von elektrischen Energiespeichersystemen, die über Photovoltaikanlagen geladen werden, ist auch der Einsatz in Entwicklungsländern möglich. Insbesondere die einfache Modulbauweise ist vorteilhaft für den Einsatz in solchen Ländern, da der Zusammenbau keine besonderen Fachkenntnisse voraussetzt und mit einer detaillierten Beschreibung für die Endmontage praktischerweise durchführbar ist.By eliminating costly special tools, such. As pressing and molding tools, it is possible to produce electric vehicles for specific applications optimally and cost-effectively and very CO 2 neutral. The chassis consists exclusively of flat parts, which can be stored to save space. This has an extremely beneficial effect on transport and storage. The chassis are set up immediately before final production. Due to the use of a modular battery charging system and due to the simple construction of the structure of the chassis is also made possible on site. The advantageous use of electrical energy storage systems that are charged via photovoltaic systems, the use in developing countries is possible. In particular, the simple modular design is advantageous for use in such countries, since the assembly requires no special expertise and with a detailed description of the final assembly is practically feasible.

Auf diese Weise wird ein Elektrofahrzeug gebaut, dass mit dieser vorteilhaften Nutzung eines speziellen Schichtverbundwerkstoffs in Kombination mit speziell entwickelten brandgeschützten Akkupacks (zur Erläuterung siehe die 1 bis 8), die in speziell vorbereiteten und ggf. ebenfalls brandgeschützten Aussparungen unter Absenkung des Fahrzeugschwerpunkts untergebracht werden, einzigartig ist. Die Fahrsicherheit wird durch die Absenkung des Fahrzeugschwerpunkts, insbesondere die bevorzugte Verlagerung der Akkus in einen hierfür speziell vorbereiteten Zwischenboden erhöht und gleichzeitig der Personenschutz verbessert. Der Fahrzeugboden besteht aus mehreren Lagen Sandwichmaterial. Insbesondere unter dem Bereich des Personenabteils sind im Fahrzeugboden Aussparungen für die Aufnahme der Akkus in einem Teil des Unterbaus vorgesehen, welche (vom Personenabteil räumlich getrennt sind) nicht vollständig bis in das Personenabteil vordringen. Das ist der Zwischenboden.In this way, an electric vehicle is built, that with this advantageous use of a special composite layer material in combination with specially developed fire-proof battery packs (for explanation, see the 1 to 8th ), which are housed in specially prepared and possibly also fire-protected recesses while lowering the center of gravity of the vehicle, is unique. Driving safety is increased by lowering the center of gravity of the vehicle, in particular the preferred displacement of the batteries in a specially prepared intermediate floor and at the same time improves personal protection. The vehicle floor consists of several layers of sandwich material. In particular, under the area of the passenger compartment recesses for receiving the batteries in a part of the substructure are provided in the vehicle floor, which (spatially separated from the passenger compartment) do not fully penetrate into the passenger compartment. This is the intermediate floor.

Die räumliche Trennung der Akkupacks dient der Sicherheit im Falle eines Crashs und der besseren Verteilung des Gewichts im Fahrzeug. Die Verwendung von möglichst vielen Gleichteilen in der Produktion der Akkupacks ist vorteilhaft für die Serienfertigung und das Qualitätsmanagement. Dies erfordert zwingend ein speziell konstruiertes Chassis, konsequenter Weise aus dem oben beschrieben Material.The spatial separation of the battery packs is used for safety in the event of a crash and better distribution of weight in the vehicle. The use of as many identical parts in the production of battery packs is advantageous for mass production and quality management. This necessarily requires a specially designed chassis, consistently from the material described above.

Ein entscheidender Vorteil liegt in der Flexibilität des Baukonzepts, beispielsweise hinsichtlich eines variabel anpassbaren Radstands, variabel anpassbarer Spurweiten, und/oder freier Wahl der Bauformen und Bauarten der Karosserien in Verbindung mit einer flexiblen Unterbringung der Akkupacks. Insbesondere eignet sich das Konzept zum Aufbau von Karosserieformen von Oldtimern, z. B. dem 356 Speedster/Cabrio, 550 Spyder, Karmann Ghia, AC Cobra und GT40.A decisive advantage lies in the flexibility of the construction concept, for example with regard to a variably adjustable wheelbase, variably adjustable gauges, and / or a free choice of the designs and types of bodies in conjunction with a flexible accommodation of the battery packs. In particular, the concept is suitable for the construction of body shapes of vintage cars, z. B. the 356 Speedster / Convertible, 550 Spyder, Karmann Ghia, AC Cobra and GT40.

Weitere Vorteile ergeben sich dem Fachmann aus den Figuren und der detaillierten Beschreibung der Erfindung.Further advantages will become apparent to those skilled in the art from the figures and the detailed description of the invention.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

Die 1 bis 8 erläutern beispielhaft und schematisch eine vorteilhafte Ausführungsform zum Aufbau des Akkupacks incl. den darin befindlichen Akkumodulen und Akku-Submodulen.The 1 to 8th explain by way of example and schematically an advantageous embodiment of the construction of the battery pack incl. The therein accumulator modules and battery submodules.

Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines Basis-Akkumoduls bestehend aus 14 sog. „18650 Zellen, angeordnet in 2 Reihen à 7 Zellen gemäß den 1 + 2.

  • 01 Zellhalter für z. B. 14 18650-Zellen. Die Zellhalter lassen sich über spezielle Halteclips verbinden und beliebig erweitern.
  • 02 18650-Zelle mit wenigstens 2,9 Ah, Hersteller Panasonic, Samsung oder Sony
The 1 and 2 show an embodiment of a basic battery module consisting of 14 so-called "18650 cells arranged in 2 rows of 7 cells according to the 1 + 2 ,
  • 01 Cell holder for z. B. 14 18650 cells. The cell holders can be connected via special retaining clips and expanded as desired.
  • 02 18650 cell with at least 2.9 Ah, manufacturer Panasonic, Samsung or Sony

3 zeigt einen seriellen Strang mit 56 parallelen Zellen, der sich durch Anordnung aus 4 × einem Basis-Akkumodul in einer Reihe ergibt.

  • 03 Basis-Akkumodul
3 shows a serial string with 56 parallel cells, which results from arranging 4 × a basic battery module in a row.
  • 03 Based battery module

4 zeigt serielle Stränge. 6 × 56 parallele Zellen ergeben das Akku-Submodul mit 21,6 V Nominalspannung. 6 × 3,6 Volt in Serie ergeben 21,6 V × 162,4 Ah = 3,507 kWh.

  • 04 S-Strang a 3,6 Volt
4 shows serial strings. 6 × 56 parallel cells make up the battery submodule with 21.6 V nominal voltage. 6 × 3.6 volts in series yield 21.6 V × 162.4 Ah = 3.057 kWh.
  • 04 S-strand a 3.6 volts

5 zeigt ein Akku-Submodul in Seitenansicht mit Verbindern zur seriellen Beschaltung aus 0,5 mm Nickelblech.

  • 05 Verbinder, z. B. aus Nickelblech, werden durch spezielles Punktschweißen mit den Zellen verbunden.
  • 06 Kupferschienen zur Ableitung des Plus- und Minuspols des jeweiligen Akku-Submoduls
5 shows a battery submodule in side view with connectors for serial wiring of 0.5 mm nickel sheet.
  • 05 Connector, e.g. B. nickel sheet are connected by special spot welding with the cells.
  • 06 Copper bars for diverting the plus and minus poles of the respective battery submodule

6 zeigt ein Akkumodul bestehend aus 2 Akku-Submodulen mit jeweils 6 seriellen Strängen (2 × 21,6 Volt = 43,2 Volt Nominalspannung pro Akkumodul).

  • 06 Kupferschienen zur Ableitung von Plus- und Minuspol des Akku-Submoduls
  • 07 Akku-Submodul
  • 08 Verbinder zwischen Akku-Submodulen
  • 09 Strukturelles Element aus Hartglasgewebe als Trennwand im Akkumodul
6 shows a battery module consisting of 2 battery submodules each with 6 serial lines (2 × 21.6 volts = 43.2 volts nominal voltage per battery module).
  • 06 Copper bars for diverting the plus and minus pole of the battery submodule
  • 07 Battery submodule
  • 08 Connector between battery submodules
  • 09 Structural element made of hard glass fabric as a partition in the battery module

7 zeigt einen Schnitt durch ein Akkupack mit Gehäuse, Heizung, Isolierung und Brandschutz. Ein Akkupack enthält ein Akkumodul, das vorzugsweise aus 2 Akku-Submodulen besteht.

  • 03 Basis-Akkumodul
  • 06 Kupferschienen zur Ableitung von Plus- und Minuspol des Akku-Submoduls
  • 10 Auskleidung mit flammhemmendem Material, z. B. Nomex 0,3 mm
  • 11 Heizfolie, z. B. 0,5 mm
  • 12 Faserverbundplatte, z. B. GFK, Unten 4 mm, Oben 2 mm
  • 13 Aluminium Grundplatte, z. B. Unten 6 mm, Oben 2,5 mm
7 shows a section through a battery pack with housing, heating, insulation and fire protection. A battery pack contains a battery module, which preferably consists of 2 battery submodules.
  • 03 Based battery module
  • 06 Copper bars for diverting the plus and minus pole of the battery submodule
  • 10 Lining with flame-retardant material, eg. B. Nomex 0.3 mm
  • 11 Heating foil, z. B. 0.5 mm
  • 12 Fiber composite plate, z. GRP, bottom 4 mm, top 2 mm
  • 13 Aluminum base plate, z. B. Below 6 mm, Above 2.5 mm

8 zeigt in Draufsicht eine Ausführungsform eines (aus 2 Akku-Submodulen) aufgebauten Akkupacks mit Gehäuse.

  • 07 Akku-Submodul
  • 09 Strukturelles Element, z. B. aus Hartglasgewebe
  • 10 flammhemmende Nomex®-Schicht, z. B. 0,3 mm
  • 13 Aluminium-Grundplatte, z. B. 6 mm
  • 14 Rahmen z. B. aus EPP-Schaum (expandiertem Polypropylen), wie Arpro®, 20 mm
  • 15 Rahmen, z. B. aus Aluminium, 2 mm
8th shows in plan view an embodiment of a (from 2 battery submodules) constructed battery pack with housing.
  • 07 Battery submodule
  • 09 Structural element, e.g. B. hard glass fabric
  • 10 flame-retardant Nomex ® layer, eg. B. 0.3 mm
  • 13 Aluminum base plate, z. B. 6 mm
  • 14 Frame z. B. from EPP foam (expanded polypropylene), such as Arpro ® , 20 mm
  • 15 Frame, z. B. aluminum, 2 mm

Diese Ausführungsform (mit Aluminiumrahmen 15) wird vorzugsweise im Front- und/oder Heckbereich des Fahrgestells verwendet. Bei den Akkupacks, die direkt unter dem Personenabteil verwendet werden, wird der Rahmen üblicherweise nicht benötigt. Allen Ausführungsformen des Akkupacks ist jedoch gemeinsam, dass vorzugsweise das Akkumodul auch auf allen vier schmalen Seiten mit einer Schicht (10) aus flammhemmendem Material umgeben wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Akkumodul nicht nur auf der Ober- und Unterseite (siehe 7), sondern vollständig mit flammhemmendem Material umgeben ist (wobei der Ausdruck „vollständig” selbstverständlich die Anwesenheit von kleinen Öffnungen zulässt, z. B. für die Kabel oder die Verbindung zum Berstschutz). Zwischen der das Akkupack auf den vier schmalen Seiten umgebenden flammhemmenden Schicht (10) und dem Akkumodul kann man ferner eine Schicht („Rahmen 14”) aus einem Polymerschaum vorsehen.This embodiment (with aluminum frame 15 ) is preferably used in the front and / or rear of the chassis. The battery packs that are used directly under the passenger compartment usually do not need the frame. All embodiments of the battery pack, however, have in common that preferably the battery module also on all four narrow sides with a layer ( 10 ) is surrounded by flame-retardant material. This ensures that the battery module is not only on the top and bottom (see 7 ), but is completely surrounded by flame retardant material (the term "complete", of course, allowing for the presence of small apertures, eg for the cables or the connection to the burst protection). Between the flame-retardant layer surrounding the battery pack on the four narrow sides ( 10 ) and the battery module can also be a layer ("frame 14 ") Provide a polymer foam.

9 zeigt schematisch und beispielhaft den Aufbau eines erfindungsgemäßen Fahrgestells mit insgesamt 6 Aussparungen für Akkumodule. Die erkennbaren Berstöffnungen dienen zur Druckentlastung im Falle einer explosionsartigen Gasausbreitung durch einen Akkubrand. Die Kabelkanäle dienen neben der Führung und Aufnahme der Akkupackverbindungskabel ebenso als Führungskanäle für den Lichtbogen im Brandfall Sowie als Kühlluftkanal zur Kühlung des Antriebsstranges und des Controllers. Zur näheren Erläuterung wurden hierbei die folgenden Ziffern verwendet:

  • (9-01) Fahrgestell
  • (9-02) Aussparungen für Akkumodule
  • (9-03) Berstöffnungen zum Brandschutz
  • (9-04) Kabelkanal/Kühlkanal von unten
9 shows schematically and by way of example the structure of a chassis according to the invention with a total of 6 recesses for battery modules. The identifiable burst openings are used to relieve pressure in the event of explosive gas propagation through a battery edge. The cable ducts serve in addition to the guidance and recording of the battery pack connection cable as well as guide channels for the arc in case of fire and as a cooling air duct for cooling the drive train and the controller. For further explanation the following numbers were used:
  • (9- 01 ) Chassis
  • (9- 02 ) Recesses for battery modules
  • (9- 03 ) Burst openings for fire protection
  • (9- 04 ) Cable duct / cooling channel from below

In einer vorteilhaften Ausführungsform werden eine oder mehrere der Aussparungen mit einem flammhemmenden Material (flammhemmende Schicht) ausgekleidet, wobei man die in dieser Anmeldung näher ausgeführten Materialien verwenden kann.In an advantageous embodiment, one or more of the recesses are lined with a flame-retardant material (flame-retardant layer), it being possible to use the materials detailed in this application.

10 zeigt schematisch und beispielhaft, wie insgesamt 8 Akkumodule im Fahrgestell eingepasst werden (2 im Frontbereich, 4 unter dem Fahrgastraum (Personenabteil), und 2 von der Seite im Heckbereich)

  • (10-01) Akkupacks
  • (10-02) Abdeckung der Antriebseinheit
10 shows schematically and exemplarily how a total of 8 battery modules in the chassis are fitted (2 in the front area, 4 under the passenger compartment (passenger compartment), and 2 from the side in the rear area)
  • (10- 01 ) Battery packs
  • (10- 02 ) Cover of the drive unit

11 zeigt schematisch und beispielhaft die Konstruktion des Fahrgestells. Die vorderen Crashschutzelemente dienen zum Schutz des vorderen Akkupacks und übernehmen den Abbau von Verformungsenergie. Die Antriebseinheit, die Ladegeräte sowie der Controller sind Bauelemente, die nicht aus Verbundwerkstoff hergestellt sind.

  • (11-01) Crashschutz
  • (11-02) Radaufhängung
  • (11-03) Antriebseinheit
  • (11-04) Kabeltunnel/Kühlluftkanal
  • (11-05) Ladegeräte
  • (11-06) Controller
11 shows schematically and exemplarily the construction of the chassis. The front crash protection elements protect the front battery pack and take over the reduction of deformation energy. The drive unit, the chargers and the controller are non-composite components.
  • (11- 01 ) Crash protection
  • (11- 02 ) Suspension
  • (11- 03 ) Drive unit
  • (11- 04 ) Cable tunnel / cooling air duct
  • (11- 05 ) Charger
  • (11- 06 ) Controller

12 zeigt schematisch und beispielhaft die Anordnung der Akkupacks (ohne Fahrgestell), des Antriebs und der vier Radaufhängungen.

  • (12-01) zwei hintere Akkupacks
  • (12-02) Antriebseinheit
  • (12-03) vier mittlere Akkupacks im Zwischenboden
  • (12-04) zwei vordere Akkupacks
12 shows schematically and by way of example the arrangement of the battery pack (without chassis), the drive and the four wheel suspensions.
  • (12- 01 ) two rear battery packs
  • (12- 02 ) Drive unit
  • (12- 03 ) four middle battery packs in the intermediate bottom
  • (12- 04 ) two front battery packs

Die Antriebseinheit ist vorzugsweise hinten montiert und z. B. käuflich erhältlich von der Fa. Brusa, Schweiz.The drive unit is preferably mounted behind and z. B. commercially available from the company. Brusa, Switzerland.

Die multifunktional einsetzbare Radaufhängung ist ein Bauteil, welcher das Gesamtkonzept im Bereich der Gewichtseinsparung abrundet und von der Fa. Ecomove aus DK zu beziehen.The multifunctional wheel suspension is a component which rounds off the overall concept in the area of weight saving and is available from Ecomove in DK.

13 zeigt schematisch und beispielhaft den Aufbau eines bevorzugt verwendeten Sandwichverbundwerkstoffs (Acrosoma®), anhand einer von VDL Fibertech Industries stammenden Darstellung. 13 shows schematically and exemplarily the structure of a preferably used sandwich composite material (Acrosoma ® ), based on an originating from VDL Fibertech Industries representation.

14 gibt die beispielhafte Darstellung einzelner Rahmenteile wieder, welche mittels konstruktiv vorgesehener Verzapfungsstellen stabil miteinander verbunden werden. Neben einer mechanischen Verbindung wird ein 2K-Epoxidkleber eingesetzt.

  • (14-01) Verzapfungsstellen
14 is the exemplary representation of individual frame parts again, which are stably connected by means of structurally provided Verzapfungsstellen. In addition to a mechanical connection, a 2K epoxy adhesive is used.
  • (14- 01 ) Bearing points

15 zeigt schematisch und beispielhaft ein vollständig zusammengefügtes Fahrgestell in 3D Ansicht und Draufsicht mit einem beispielhaft dargestellten Seitenteil. 15 shows schematically and by way of example a fully assembled chassis in 3D view and plan view with a side part shown by way of example.

16 zeigt schematisch und beispielhaft die Unterbringung der Akkupacks und des Kabeltunnel/Kühlluftkanals incl. Antriebseinheit. Diese Skizze zeigt die Vorgabe zur Entwicklung dieses neuartigen Fahrgestells zur Aufnahme und Platzierung der Akkupacks im Front- und Heckbereich sowie im Fahrzeugschwerpunkt des Zwischenbodens. Ebenso ist die Darstellung des Kabelkanals erkennbar. Dieser dient gleichzeitig als Kühlluftkanal und zur Lichtbogenführung im Brandfall.

  • (16-01) hintere Akkupacks
  • (16-02) Antriebseinheit
  • (16-03) mittlere Akkupacks
  • (16-04) Kabeltunnel/Kühlluftkanal
  • (16-05) vordere Akkupacks
16 shows schematically and exemplarily the placement of the battery packs and the cable tunnel / cooling air duct incl. Drive unit. This sketch shows the specification for the development of this novel chassis for receiving and placing the battery packs in the front and rear areas as well as in the vehicle center of gravity of the false floor. Likewise, the representation of the cable channel is recognizable. This serves as a cooling air duct and for arc guiding in case of fire.
  • (16- 01 ) rear battery packs
  • (16- 02 ) Drive unit
  • (16- 03 ) medium battery packs
  • (16- 04 ) Cable tunnel / cooling air duct
  • (16- 05 ) front battery packs

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Im Folgenden wird die Erfindung noch weiter im Detail beschrieben: Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrgestell für ein Elektrofahrzeug mit vier Rädern, dadurch gekennzeichnet, dass die tragende Konstruktion des Fahrgestells im Wesentlichen aus miteinander verbundenen Elementen aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff besteht, der zwischen den äußeren Schichten eine Schaumstoffschicht aufweist, und das Fahrgestell zumindest auf der Unterseite unter dem Personenabteil sowie gegebenenfalls auch im Front- und/oder Heckbereich mindestens eine Aussparung für die Aufnahme von jeweils einem oder mehreren Akkupacks aufweist.The subject of the invention is a chassis for an electric vehicle with four wheels, characterized in that the supporting structure of the chassis consists essentially of interconnected elements of a composite layer, in particular a sandwich composite material between the outer layers comprises a foam layer, and the chassis has at least on the underside under the passenger compartment and optionally also in the front and / or rear area at least one recess for receiving one or more battery packs.

„Im Wesentlichen” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass vorzugsweise mindesten 95%, insbesondere mindestens 98% des Volumens aller Bauteile der tragenden Konstruktion des Fahrgestells aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff besteht. Auch das Fahrgestell insgesamt (ohne Akkupacks, Stoßstangen, Motor, Ladegeräte, ggf. vorhandenem Controller zur Erzeugung von Drehstrom, und ohne Radaufhängung) besteht vorzugsweise zu mindestens 90% seines Volumens, insbesondere mindestens 95% aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff."Substantially" in this context means that preferably at least 95%, in particular at least 98% of the volume of all components of the load-bearing structure of the chassis consists of a layer composite material, in particular a sandwich composite material. The chassis as a whole (without battery packs, bumpers, motor, chargers, possibly existing controller for generating three-phase current, and without wheel suspension) is preferably at least 90% of its volume, in particular at least 95% of a layer composite material, in particular a sandwich composite material.

Die Vorteile sind der modulare einheitliche, platzsparende und zusätzlich kosteneinsparende Aufbau sowie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten im mobilen und stationären Bereich sowie der zusätzlich integrierte Brandschutz in jedem Akkupack.The advantages are the modular uniform, space-saving and additionally cost-saving construction as well as the versatile application possibilities in the mobile and stationary area as well as the additionally integrated fire protection in every battery pack.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrgestell dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung unter dem Frontbereich des Fahrgestells und zwei, vorzugsweise vier Aussparungen unter dem mittleren, unter dem Personenabteil des Fahrzeugs befindlichen Teil des Fahrgestells vorgesehen sind.In a preferred embodiment, the chassis is characterized in that a recess under the front of the chassis and two, preferably four recesses are provided under the middle, located under the passenger compartment of the vehicle part of the chassis.

Vorzugsweise eine weitere Aussparung für ein Akkumodul ist im Heckbereich des Fahrgestells vorgesehen und so ausgebildet, dass das Akkupack entweder von unten oder vorzugsweise von der Heckseite eingesetzt werden kann.Preferably, a further recess for a battery module is provided in the rear region of the chassis and designed so that the battery pack can be used either from below or preferably from the rear side.

Weiter vorzugsweise weist das Fahrgestell insgesamt 6 Aussparungen für Akkupacks auf, in die vorzugsweise 8 bis 10 Akkupacks eingepasst werden können.Further preferably, the chassis has a total of 6 recesses for battery packs, in which preferably 8 to 10 battery packs can be fitted.

Vorzugsweise weist das Fahrgestell entlang dessen Längsachse und ggf. auch in Querrichtung einen Kabelkanal auf, worin Kabel geführt werden können, welche die Akkumodule zumindest mit den Akkupacks untereinander und dem Controller und dem Motor verbinden. Dieser Kabelkanal wird vorzugsweise auch zur Zuführung von Kühlluft zum Motor und ggf. weiterer elektrischer Komponenten verwendet.Preferably, the chassis along its longitudinal axis and possibly also in the transverse direction on a cable channel, wherein cables can be guided, which connect the battery modules at least with the battery packs with each other and the controller and the motor. This cable duct is preferably also used for supplying cooling air to the engine and possibly other electrical components.

Vorzugsweise sind an jeder Aussparung für die Akkupacks und dem Kabelkanal eine Durchgangsöffnung mit einem Berstschutz vorgesehen, sodass, wenn einzelne Akkuzellen im Akkupack Gas entwickeln, beispielsweise im Brandfall, der so entstehende Überdruck über die Öffnung und den Kabelkanal abgeführt werden kann. Als Berstschutz kann beispielsweise eine Membran oder vorgestanzte Metallplatte dienen.Preferably, a passage opening with burst protection are provided at each recess for the battery packs and the cable channel, so that if individual battery cells develop gas in the battery pack, for example in case of fire, the resulting overpressure can be discharged through the opening and the cable channel. As a burst protection, for example, serve a membrane or pre-punched metal plate.

Vorzugsweise ist die Aussparung im Frontbereich für die Aufnahme von 2 übereinander angeordneten gleichartigen Akkupacks und die Aussparung im Heckbereich für die Aufnahme von 2 oder 3 übereinander angeordneten gleichartigen Akkupacks ausgebildet. Vorzugsweise sind die einzelnen Elemente aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff, miteinander verklebt und/oder miteinander verschraubt.Preferably, the recess in the front area for receiving two superimposed identical battery packs and the recess in the rear area for receiving 2 or 3 stacked similar battery packs is formed. Preferably, the individual elements of a layer composite material, in particular a sandwich composite material, glued together and / or screwed together.

Vorzugsweise ist der Schichtverbundwerkstoff ein Sandwichverbundwerkstoff, worin die äußeren Schichten aus Faser-verstärktem Kunststoff bestehen, welche durch die Schaumstoffschicht hindurch miteinander vernäht sind. Eine oder beide äußeren Schichten können auch 2-lagig aufgebaut sein, d. h. aus zwei in Kunststoff eingebetteten Faserlagen.Preferably, the layered composite is a sandwich composite, wherein the outer layers are made of fiber reinforced plastic which are sewn together through the foam layer. One or both outer layers can also be constructed in 2-ply, i. H. made of two fiber layers embedded in plastic.

Vorzugsweise wählt man die Fasern unter Glasfasern, hochfesten Metall/legierungs-Fasern, Aramidfasern und/oder Carbonfasern aus. Die Fasern werden besonders bevorzugt unter Carbonfasern, Glasfasern und Kombinationen hiervon ausgewählt. Die Fasern können in Wirrlage, gewebt oder gewirkt vorliegen.Preferably, the fibers are selected from glass fibers, high strength metal / alloy fibers, aramid fibers and / or carbon fibers. The fibers are more preferably selected from carbon fibers, glass fibers and combinations thereof. The fibers can be present in random, woven or knitted.

Als Kunststoffmaterial kommt beispielweise Vinylester, Polyester, Polyurethan oder Epoxydharz in Betracht.As a plastic material is for example vinyl ester, polyester, polyurethane or epoxy resin into consideration.

Die Schaumschicht kann beispielsweise einen Schaum auf Polyurethan-, Phenolharz- oder PVC-Basis enthalten.The foam layer may, for example, contain a foam based on polyurethane, phenolic resin or PVC.

Als Faden zum Vernähen der äußeren Schichten eignen sich z. B. hochfeste Fäden aus Nylon oder Aramid.As a thread for sewing the outer layers are z. B. high strength nylon or aramid threads.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sandwichverbundwerkstoff um ein 3-(oder 5)-lagiges Material, das zwei (oder 4) mit einander vernähte (16, aramid stitches 3220 DTEX), äußere Schichten aus mit Glas-(17, skin layer 300 g/m2 0/90°, 180 g/m2 needled) und/oder Carbonfaser (18, skin layer 800 g/m2 0/90° 300 g/m2 CSM) (vorzugsweise Glas- und Carbonfaser) verstärktem Kunststoff und eine dazwischen befindliche Schaumstoffschicht (19, foam core PU 80 kg/m3) umfasst. Panels dieses Typs sind bei VDL Fibertech Industries, Belgien unter der Bezeichnung Acrosoma® erhältlich (siehe auch 13). Diese lassen sich mit einem Wasserstrahlschneider auf die gewünschte Form zurechtschneiden. Diese Materialien sind sehr torsionssteif und hochbelastbar. Preferably, the sandwich composite is a 3- (or 5) -layer material that has two (or 4) stitched together (16, aramid stitches 3220 DTEX), outer layers of glass (17, skin layer 300 g / m 2 0/90 °, 180 g / m 2 needled) and / or carbon fiber (18, skin layer 800 g / m 2 0/90 ° 300 g / m 2 CSM) (preferably glass and carbon fiber) reinforced plastic and an intervening foam layer (19, foam core PU 80 kg / m 3 ) comprises. Panels this type are available (at VDL Fibertech Industries, Belgium under the name Acrosoma ® see also 13 ). These can be cut with a water jet cutter to the desired shape. These materials are very torsionally rigid and heavy-duty.

Der Vorteil des verwendeten Materials ist die erhöhte Sicherheit gegen eine Delaminierung der Deckschichten (äußeren Schichten), die sich durch das Vernähen ergibt. Daraus resultiert auch die erhöhte Torsionssteifigkeit (Sicherheit gegen Verwinden) und ein erhöhter Energieabbau im Falle eines Crashs. Die Fertigung der plattenartigen Einzelteile („Elemente”) erfolgt mittels geeigneter Schnittwerkzeuge (Sägen, Fräser, Wasserstrahlschneider, usw.). Die mit einem Zapfensystem versehenen Einzelteile können zusammengesteckt und mittels 2K-Epoxidkleber gleichzeitig verklebt werden. Die Fixierung der Teile erfolgt mittels handelsüblicher Schraubzwingen bis zur Aushärtung des Klebers. An besonders beanspruchten Stellen können zusätzlich die Einzelteile mit geeigneten Schraubverbindungen gesichert werden.The advantage of the material used is the increased security against delamination of the cover layers (outer layers), which results from the sewing. This also results in the increased torsional stiffness (security against twisting) and increased energy reduction in the event of a crash. The production of the plate-like items ("elements") by means of suitable cutting tools (saws, cutters, water jet cutter, etc.). The individual parts provided with a peg system can be put together and glued simultaneously using 2K epoxy adhesive. The fixation of the parts by means of commercially available clamps until the curing of the adhesive. In particularly stressed areas, the individual parts can be additionally secured with suitable screw connections.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrgestells ist eine Radaufhängung aus CFK an dem Fahrgestell montiert, die gleichzeitig als Federelement und gewichtseinsparendes Konstruktionselement dient.In one embodiment of the chassis according to the invention, a wheel suspension made of CFRP is mounted on the chassis, which also serves as a spring element and weight-saving design element.

Solche Radaufhängungen sind kommerziell erhältlich von Ecomove ApS, Dänemark und auch in der PCT/DK2010/050233 beschrieben (Anmeldetag ist der 14.09.2010). Vorzugsweise können die Antriebsräder (zwei oder vier) über einen Koaxialantrieb, z. B von der Fa. Brusa angetrieben werden. Mittels handelsüblicher drehmomentstarker Elektromotoren ist ein direkter Radantrieb möglich. Der Vorteil ist der Wegfall von Antriebswellen und Getrieben sowie anderen marktüblicher Kraftübertragungssystemen.Such suspensions are commercially available from Ecomove ApS, Denmark and also in the PCT / DK2010 / 050233 described (filing date is the 14.09.2010). Preferably, the drive wheels (two or four) via a coaxial drive, for. B driven by the company Brusa. By means of commercially available high-torque electric motors, a direct wheel drive is possible. The advantage is the elimination of drive shafts and gearboxes and other commercially available power transmission systems.

Idealerweise sind unterschiedliche Antriebskonzepte mit einer variablen Anzahl von Elektromotoren und Getriebeausführungen umsetzbar. Es können wahlweise nur eine oder mehrere Achsen gleichzeitig angetrieben werden. Über die speziell entwickelte Radaufhängung ist ebenfalls auf Grund der vorteilhaften Vereinheitlichung der Systemkomponenten eine Kostenreduktion umsetzbar und ermöglicht gleichzeitig den Antrieb jedes einzelnen Rades über separat zu installierende Antriebseinheiten direkt am Rad.Ideally, different drive concepts with a variable number of electric motors and gear designs can be implemented. Optionally, only one or more axles can be driven simultaneously. On the basis of the advantageous standardization of the system components, a cost reduction can also be implemented via the specially developed wheel suspension and at the same time enables the drive of each individual wheel to be installed directly on the wheel via drive units to be installed separately.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden bei dem erfindungsgemäßen Fahrgestell in die Aussparungen für die Akkupacks Akkupacks eingesetzt, wie sie in der Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen näher erläutert werden.In a preferred embodiment, battery packs are used in the chassis according to the invention in the recesses for the battery packs, as they are explained in detail in the description, the figures and the claims.

Die Erfindung betrifft auch ein Elektrofahrzeug, umfassend eine Karosserie, welche auf das in der Beschreibung und in den Ansprüchen erläuterte Fahrgestell aufgesetzt und mit dieser verbunden, vorzugsweise verschraubt wurde.The invention also relates to an electric vehicle, comprising a body, which was placed on the explained in the description and in the claims chassis and connected to this, preferably screwed.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Karosserie die Form eines Oldtimers auf.In a preferred embodiment, the body in the form of a classic car.

In dem erfindungsgemäßen Akkupack für ein Elektrofahrzeug, ist auf einer Grundplatte (13)

  • – ein Akkumodul angeordnet, der aus identischen Basis-Akkumodulen (3) aufgebaut ist, die zu größeren Untereinheiten, insbesondere einem Akku-Submodul (7), verbunden werden können, und
  • – sowohl zwischen der Grundplatte und dem Akkumodul und auf der anderen Seite des Akkumoduls eine Schicht aus flammhemmendem Material (10) vorgesehen ist.
In the battery pack according to the invention for an electric vehicle, is on a base plate ( 13 )
  • - A battery module arranged, consisting of identical base battery modules ( 3 ), which leads to larger subunits, in particular a battery submodule ( 7 ), and
  • - a layer of flame-retardant material both between the baseplate and the battery module and on the other side of the battery module ( 10 ) is provided.

In diesem Akkupack sind die Basis-Akkumodule (3) vorzugsweise aus jeweils gleichen Akkuzellen (2) aufgebaut, die in zwei Reihen angeordnet sind, und pro Reihe mindestens 4 und vorzugsweise bis zu 10, stärker bevorzugt 6 bis 8, insbesondere 7 Akkuzellen (2) nacheinander angeordnet sind. Die Akkuzellen in diesen Reihen sind vorzugsweise auch in Reihe geschaltet.This battery pack contains the basic battery modules ( 3 ) preferably from the same battery cells ( 2 ), which are arranged in two rows, and per row at least 4 and preferably up to 10, more preferably 6 to 8, in particular 7 Akkuzellen ( 2 ) are arranged one after the other. The battery cells in these rows are preferably also connected in series.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Akkupacks ist die Platte (13) aus Metall. Ferner ist es bevorzugt, dass auf der anderen, der Grundplatte gegenüberliegenden, Seite des Akkumoduls auf der Schicht aus flammhemmendem Material (10) eine äußere Schicht (12) aus Faserverstärktem Kunststoff, insbesondere Glasfaser-verstärktem Kunststoff (GFK oder HGW) angeordnet ist.In a preferred embodiment of the battery pack, the plate ( 13 ) made of metal. Furthermore, it is preferred that on the other, the base plate opposite side of the Akkumoduls on the layer of flame-retardant material ( 10 ) an outer layer ( 12 ) of fiber reinforced plastic, in particular glass fiber reinforced plastic (GRP or HGW) is arranged.

Vorzugsweise enthält das flammhemmemde Material als Hauptbestandteil ein aromatisches Polyamid, wie Nomex® (oder besteht aus diesem). Die Schicht ist vorzugsweise eine textile Schicht (z. B. gewebt, gewirkt, oder ein Vlies) aus flammhemmendem aromatischem Polyamid. Alternativ enthält die Schicht aus flammhemmemdem Material mit Stickstoff gefüllte, im Brandfall schmelzende Glaskügelchen, sog. „Pyro bubbles”.Preferably, the flammhemmemde material contains as a main component an aromatic polyamide, such as Nomex ® (or consists of). The layer is preferably a textile layer (e.g., woven, knitted, or nonwoven) of flame retardant aromatic polyamide. Alternatively, the layer of flame-retardant material contains nitrogen-filled, melting in case of fire glass beads, so-called. "Pyro bubbles".

Es ist ebenfalls bevorzugt, dass

  • – ein Akkumodul aus mehreren, vorzugsweise zwei, miteinander verbunden Akku-Submodulen (7) aufgebaut ist, worin
  • – jeweils ein Akku-Submodul (7) aus mehreren miteinander verbundenen Strängen (4) aus Basis-Akkumodulen (3) besteht, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 6 Strängen (4), und
  • – jeweils 2 bis 6, insbesondere 4 Basis-Akkumodule (3) an ihren kurzen Seiten zu einem Strang (4) aus Basis-Akkumodulen verbunden werden.
It is also preferred that
  • A battery module of a plurality, preferably two, battery submodules connected to one another ( 7 ), wherein
  • - one battery submodule each ( 7 ) of several interconnected strands ( 4 ) from basic battery modules ( 3 ), preferably 2 to 10, in particular 6 strands ( 4 ), and
  • - each 2 to 6, in particular 4 basic battery modules ( 3 ) on their short sides to a strand ( 4 ) are connected from basic battery modules.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Akkupacks ist dadurch gekennzeichnet, dass sich an einer Stirnseite des Akkumoduls, vorzugsweise einer der beiden kurzen Seiten, mindestens eine Platine als Teil eines Batteriemanagementsystem (BMS) befindet, welche alle Akkuzellen (2) im Akku-Submodul (7) in Bezug auf Spannung und Temperatur überwacht.A preferred embodiment of the battery pack is characterized in that at one end face of the battery module, preferably one of the two short sides, at least one circuit board is part of a battery management system (BMS), which stores all battery cells ( 2 ) in the battery submodule ( 7 ) with respect to voltage and temperature.

Vorzugsweise ist die Platine über einen CAN-Bus parallel mit einer Steuereinheit (VCU = Vehicle Control Unit) verbunden ist, welche die Daten auswertet und mit der Antriebselektronik sowie dem Ladegerät kommuniziert. Insbesondere sorgt das BMS am Ende des Ladevorgangs durch passives balancieren der Zellen für gleiche Zellspannung im gesamten Akku, d. h. allen Akkupacks zusammen betrachtet.Preferably, the board is connected via a CAN bus in parallel with a control unit (VCU = Vehicle Control Unit), which evaluates the data and communicates with the drive electronics and the charger. In particular, at the end of the charging process, by means of passive balancing of the cells, the BMS ensures the same cell voltage in the entire battery, ie. H. considered all battery packs together.

Vorzugsweise sind somit auch die Basis-Akkumodule (3) aus gleichen Akkuzellen aufgebaut.Preferably, therefore, the basic battery modules ( 3 ) built from the same battery cells.

Ein Vorteil der Erfindung ist der einheitliche Aufbau der Akkupacks, welche vorzugsweise bereits alle notwendigen elektronischen Bauteile zum Be- und Entladen, Beheizen, Temperaturüberwachung und zum Balancieren der Zellspannung in den Akkuzellen der Akkupacks enthält. In optimaler Weise sind dies Akkupacks auch als dezentrale Speichersysteme in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage geeignet.An advantage of the invention is the uniform structure of the battery packs, which preferably already contains all the necessary electronic components for loading and unloading, heating, temperature monitoring and balancing the cell voltage in the battery cells of the battery packs. In an optimal way, these battery packs are also suitable as decentralized storage systems in conjunction with a photovoltaic system.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DK 2010/050233 [0052] DK 2010/050233 [0052]

Claims (22)

Fahrgestell für ein Elektrofahrzeug mit vier Rädern, dadurch gekennzeichnet, dass die tragende Konstruktion des Fahrgestells im Wesentlichen aus miteinander verbundenen Elementen aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff besteht, der zwischen den äußeren Schichten eine Schaumstoffschicht aufweist, und das Fahrgestell zumindest auf der Unterseite unter dem Personenabteil sowie gegebenenfalls auch im Front- und/oder Heckbereich mindestens eine Aussparung für die Aufnahme von jeweils einem oder mehreren Akkupacks aufweist.Chassis for an electric vehicle with four wheels, characterized in that the supporting structure of the chassis consists essentially of interconnected elements made of a composite material, in particular a sandwich composite having a foam layer between the outer layers, and the chassis at least on the underside under the Person compartment and possibly also in the front and / or rear area has at least one recess for receiving one or more battery packs. Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung unter dem Frontbereich des Fahrgestells und zwei, vorzugsweise vier Aussparungen unter dem mittleren, unter dem Personenabteil des Fahrzeugs befindlichen Teil des Fahrgestells vorgesehen sind.Chassis according to claim 1, characterized in that a recess under the front region of the chassis and two, preferably four recesses are provided under the middle, located under the passenger compartment of the vehicle part of the chassis. Fahrgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Aussparung für ein Akkumodul im Heckbereich des Fahrgestells vorgesehen ist, und so ausgebildet ist, dass das Akkupack entweder von unten oder vorzugsweise von der Heckseite eingesetzt werden kann.Chassis according to claim 1 or 2, characterized in that a further recess for a battery module in the rear region of the chassis is provided, and is designed so that the battery pack can be used either from below or preferably from the rear side. Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es insgesamt 6 Aussparungen für Akkupacks aufweist, in die vorzugsweise 8–10 Akkupacks eingepasst werden können.Chassis according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a total of 6 recesses for battery packs, in which preferably 8-10 battery packs can be fitted. Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrgestell entlang dessen Längsachse und ggf. auch in Querrichtung einen Kabelkanal aufweist, worin Kabel geführt werden, welche die Akkumodule zumindest untereinander und mit dem Controller und mit dem Motor verbinden, und dieser Kabelkanal vorzugsweise auch zur Zuführung von Kühlluft zum Controller und Motor und ggf. weiterer elektrischer Komponenten verwendet wird.Chassis according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the chassis along its longitudinal axis and possibly also in the transverse direction has a cable channel, wherein cables are guided, which connect the battery modules at least with each other and with the controller and with the motor, and this cable channel is preferably also used for supplying cooling air to the controller and motor and possibly other electrical components. Fahrgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Aussparung für die Akkupacks eine Durchgangsöffnung mit einem Berstschutz (9-03) vorgesehen ist, sodass, wenn einzelne Akkuzellen im Akkupack Gas entwickeln, beispielsweise im Brandfall, der so entstehende Überdruck und über die Öffnung und den Kabelkanal abgeführt werden kann.Chassis according to claim 5, characterized in that at each recess for the battery packs a passage opening with a burst protection (9- 03 ) Is provided so that when individual battery cells develop gas in the battery pack, for example in case of fire, the resulting pressure and over the opening and the cable channel can be dissipated. Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung im Frontbereich für die Aufnahme von 2 übereinander angeordneten gleichartigen Akkupacks und die Aussparung im Heckbereich für die Aufnahme von 2 oder 3 übereinander angeordneten gleichartigen Akkupacks ausgebildet ist.Chassis according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the recess is formed in the front area for receiving two superimposed similar battery packs and the recess in the rear area for receiving 2 or 3 superimposed similar battery packs. Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elemente aus einem Schichtverbundwerkstoff, insbesondere einem Sandwichverbundwerkstoff, miteinander verklebt und/oder miteinander verschraubt sind.Chassis according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the individual elements of a layer composite material, in particular a sandwich composite, glued together and / or are screwed together. Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schichtverbundwerkstoff ein Sandwichverbundwerkstoff ist, worin die äußeren Schichten aus Faser-verstärktem Kunststoff bestehen, welche durch die Schaumstoffschicht hindurch miteinander vernäht sind.Chassis according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the composite layer material is a sandwich composite material, wherein the outer layers consist of fiber-reinforced plastic, which are sewn together through the foam layer. Fahrgestell nach Anspruch 9, worin die Fasern unter Carbonfasern, Glasfasern und Kombinationen hiervon ausgewählt werden.A chassis according to claim 9, wherein the fibers are selected from carbon fibers, glass fibers and combinations thereof. Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aussparungen für die Akkupacks Akkupacks eingesetzt werden, wie sie in den Ansprüchen 14 bis 22 beschrieben sind.Chassis according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that in the recesses for the battery packs battery packs are used, as described in the claims 14 to 22. Elektrofahrzeug, umfassend eine Karosserie, welche auf das Fahrgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 aufgesetzt und mit dieser verbunden, vorzugsweise verschraubt wurde.Electric vehicle, comprising a body, which was placed on the chassis according to one or more of claims 1 to 11 and connected to this, preferably screwed. Elektrofahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie die Form einer Oldtimerkarosserie hat.Electric vehicle according to claim 12, characterized in that the body has the shape of a vintage car body. Akkupack für ein Elektrofahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Grundplatte (13) ein Akkumodul angeordnet ist, der aus identischen Basis-Akkumodulen (3) aufgebaut ist, die zu größeren Untereinheiten, insbesondere einem Akku-Submodul (7), verbunden werden können, und – zwischen der Grundplatte und dem Akkumodul und auf der anderen Seite des Akkumoduls eine Schicht aus flammhemmendem Material (10) vorgesehen ist.Battery pack for an electric vehicle, characterized in that on a base plate ( 13 ) a battery module is arranged, which consists of identical base battery modules ( 3 ), which leads to larger subunits, in particular a battery submodule ( 7 ), and - between the base plate and the battery module and on the other side of the battery module, a layer of flame-retardant material ( 10 ) is provided. Akkupack nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumodul vollständig mit einer Schicht aus flammhemmendem Material umgeben ist.Battery pack according to claim 14, characterized in that the battery module is completely surrounded by a layer of flame-retardant material. Akkupack nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Akkumodule (3) aus jeweils gleichen Akkuzellen (2) aufgebaut sind, die in zwei Reihen angeordnet sind, und pro Reihe mindestens 4 und vorzugsweise bis zu 10, stärker bevorzugt 6 bis 8, insbesondere 7 Akkuzellen (2) nacheinander angeordnet sind.Battery pack according to claim 14 or 15, characterized in that the basic battery modules ( 3 ) from the same battery cells ( 2 ) are arranged, which are arranged in two rows, and per row at least 4 and preferably up to 10, more preferably 6 to 8, in particular 7 Akkuzellen ( 2 ) are arranged one after the other. Akkupack nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (13) aus Metall ist und auf der anderen, der Grundplatte gegenüberliegenden, Seite des Akkumoduls auf der Schicht aus flammhemmendem Material (10) eine äußere Schicht (12) aus Faserverstärktem Kunststoff, insbesondere Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) angeordnet ist. Battery pack according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base plate ( 13 ) is made of metal and on the other, the base plate opposite side of the Akkumoduls on the layer of flame-retardant material ( 10 ) an outer layer ( 12 ) made of fiber-reinforced plastic, in particular glass fiber reinforced plastic (GRP) is arranged. Akkupack nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Akkumodul aus mehreren, vorzugsweise zwei, miteinander verbunden Akku-Submodulen (7) aufgebaut ist, worin – jeweils ein Akku-Submodul (7) aus mehreren miteinander verbundenen Strängen (4) aus Basis-Akkumodulen (3) besteht, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 6 Strängen (4), und – jeweils 2 bis 6, insbesondere 4 Basis-Akkumodule (3) an ihren kurzen Seiten zu einem Strang (4) aus Basis-Akkumodulen verbunden werden.Battery pack according to one or more of the preceding claims, characterized in that - a battery module of a plurality, preferably two, interconnected battery submodules ( 7 ), wherein - one battery submodule each ( 7 ) of several interconnected strands ( 4 ) from basic battery modules ( 3 ), preferably 2 to 10, in particular 6 strands ( 4 ), and - in each case 2 to 6, in particular 4 basic battery modules ( 3 ) on their short sides to a strand ( 4 ) are connected from basic battery modules. Akkupack nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flammhemmemde Material ein aromatisches Polyamid ist oder mit Stickstoff gefüllte, im Brandfall schmelzende Glaskügelchen enthält.Battery pack according to one or more of the preceding claims, characterized in that the flame-retardant material is an aromatic polyamide or contains nitrogen-filled, melting in case of fire glass beads. Akkupack nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Gehäuse an einer Stirnseite des Akkumoduls, vorzugsweise einer der beiden kurzen Seiten, eine Platine als Teil eines Batteriemanagementsystem (BMS) befindet, welche alle Akkuzellen (2) im Akku-Submodul (7) in Bezug auf Spannung und Temperatur überwacht.Battery pack according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the housing at one end face of the battery module, preferably one of the two short sides, a circuit board is part of a battery management system (BMS), which all battery cells ( 2 ) in the battery submodule ( 7 ) with respect to voltage and temperature. Akkupack nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine über einen CAN-Bus parallel mit einer Steuereinheit (VCU = Vehicle Control Unit) verbunden ist, welche die Daten auswertet und mit der Antriebselektronik sowie dem Ladegerät über das installierte Bussystem kommuniziert.Battery pack according to claim 19, characterized in that the board via a CAN bus in parallel to a control unit (VCU = Vehicle Control Unit) is connected, which evaluates the data and communicates with the drive electronics and the charger via the installed bus system. Akkupack nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Akkumodule (3) aus gleichen Akkuzellen aufgebaut sind.Battery pack according to one or more of the preceding claims, characterized in that the basic battery modules ( 3 ) are constructed of the same battery cells.
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