| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202380065008.3 | 申请日 | 2023-09-04 |
| 公开(公告)号 | CN119894702A | 公开(公告)日 | 2025-04-25 |
| 申请人 | 拖车动力有限责任公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | A·贾贝尔; P·桑德曼; | 第一发明人 | A·贾贝尔 |
| 权利人 | 拖车动力有限责任公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 拖车动力有限责任公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份： | 城市 | 当前专利权人所在城市： |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：德国埃施韦勒 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | B60K1/04 | 所有IPC国际分类 | B60K1/04 ; B62D21/20 ; B62D21/09 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 20 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京三友知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 徐敏刚; 党晓林; |
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 多用途车 ，特别是一种用于与半挂 牵引车 联接的 挂车 (20)，其包括底盘(21)，底盘(21)例如由横梁和纵向构件形成，并且在其底侧(22)上布置有至少一个、特别是两个或三个挂车车桥(23)，其中至少一个挂车车桥(23)配备有用于驱动和减速多用途车(20)的电驱动单元(25)，并且包括至少一个布置在底侧(22)上的 电池 壳体(10)，用于容纳至少一个电池模 块 。根据本发明，电池壳体(10)连接至底盘(21)，其中电池壳体(10)安装在底盘(21)上，使其与挂车(20)的底盘(21)机械解除联接。 | ||
| 权利要求 | 1.一种多用途车，特别是用于与牵引车单元联接的挂车(20)，所述多用途车包括： |
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| 说明书全文 | 具有电池壳体的多用途车[0002] 挂车(或半挂车)例如用于公路运输或农业中的运输和工作目的。长期以来，它们被视为非机动多用途车，并且通常安装在柴油发动机牵引车的第五轮联接装置上的鞍座销上并被牵引。挂车具有由横梁和纵向构件组成的底盘，并且通常是多轴的(通常为2至3个轴)。 [0003] 随着电动汽车的不断发展，出现了为挂车配备附加驱动单元以支持牵引车的概念。例如，一个、两个或三个挂车车桥中的一个可以配备有电动机/变速器单元。这使得可以根据需要支持牵引车的驱动和减速阶段，从而提高多用途车的整体能量效率。 [0004] 由于系统的性质，这种挂车的能量供应需要大型高压电池模块。高压电池模块必须安全地存储在挂车底盘上。 [0005] 在这种情况下，特别是在安装空间方面会出现问题。此外，由于高压部件，电池存储装置必须满足更高的安全要求。此外，对电池壳体的结构完整性的要求也很高。电池壳体中容纳的电池模块必须得到有效保护，免受环境影响，例如湿气和灰尘。电气部件的保护和电气部件的电磁屏蔽需要非常刚性的结构。然而，就要求而言，挂车的底盘比电池壳体具有更大的自由度。特别是，扭转刚度较小的底盘对刚性电池壳体的连接提出了重大挑战。 [0006] 在现有技术中，提出了用于电池壳体的各种设计方案以及用于将电池壳体保持和固定到挂车底盘底侧的紧固结构。 [0007] 其中，例如，提出了提供电池壳体与挂车底盘的直接整体粘合固定的实施例。此外，可以识别出例如提供直接在挂车底盘上在车辆竖直方向上用于保持电池壳体的伸缩式紧固元件的实施例，通过这些伸缩式紧固元件将电池壳体固定到挂车底盘上。 [0008] 然而，现有技术中提出的解决方案具有各种缺点，特别是对于具有电动辅助驱动的挂车。例如，动态行驶载荷导致挂车底盘上的运动和/或扭转和/或振动，这些运动和/或扭转和/或振动直接传递到电池壳体。其中，这导致整个电池壳体结构的不稳定。此外，现有技术中提出的电池壳体解决方案没有得到充分的环境影响保护。反之，这也意味着电池壳体的环境同样受到高压电池模块的高压部件的影响，例如受到电磁场的影响。 [0009] 此外，所提出的解决方案不够刚性，并且通常相对较重，其中所提出的电池壳体只能容纳某个预定义的电池尺寸。由于电池壳体的角形外部结构和相对较大的外部尺寸，底盘底侧的阻力也会增加。此外，电池壳体没有提供足够的侧面碰撞或底部保护，并且在发生撞击时会严重变形。这反过来又会导致电池壳体从底盘上撕裂。 [0010] 因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点，并提供一种改进的用于多用途车，特别是用于动力挂车的电池壳体。 [0011] 本发明的主要特征在权利要求1的特征部分中给出。实施例是权利要求2至20的主题。 [0012] 在一种多用途车中，特别是在用于与牵引车单元联接的挂车中，其包括底盘，该底盘例如由横梁和纵向构件形成，并且在其底侧布置有至少一个、特别是两个或三个挂车车桥，其中至少一个挂车车桥配备有用于驱动和减速多用途车或挂车的电驱动单元，并且包括至少一个布置在底侧的用于容纳至少一个电池模块的电池壳体，根据本发明，电池壳体连接至底盘，特别是连接至其纵向构件，其中电池壳体以如下方式安装在底盘上，使其与挂车的底盘机械解除联接。 [0013] 由于根据本发明的电池壳体在底盘上的安装，电池壳体与多用途车的其余元件机械解除联接。例如，可以在底盘和电池壳体之间布置所谓的静音安装件。因此防止了动态行驶载荷传递到电池结构。这导致电池壳体区域的机械强度和稳定性显著提高。同时，该措施改善了多用途车或驱动挂车的整体行驶动力学。 [0014] 根据本发明的一个优选实施例，挂车在底盘的底侧上具有用于联接和脱开的支腿，其中电池壳体布置在支腿和挂车车桥之间的空间中。该空间特别是在最前面的挂车车桥和支腿之间在纵向和车辆横向方向上形成。由于节省空间的方面，该中间空间特别适合于电池壳体的布置以及与电驱动装置的连接。最前面的挂车车桥是指在车辆纵向方向上观察时最靠近支腿的挂车车桥。优选地，电池壳体在车辆纵向方向上延伸，使得支腿和最前面的挂车车桥之间在纵向和车辆横向方向上的基本上整个空间被电池壳体填充。 [0015] 在这种情况下，特别优选的是，电池壳体的几何尺寸适于底盘的几何尺寸，并且特别适于底盘外边缘的几何尺寸。因此，考虑到了所有法律要求，特别是欧洲经济委员会(ECE)发布的关于侧面碰撞防护装置应满足的要求的ECE R‑73法规。优选地，侧面碰撞防护装置可以集成到电池壳体中。这节省了额外的安装空间，并且电池壳体的侧面得到了额外的加强。 [0016] 根据一个优选实施例，电池壳体具有用于容纳电池模块的笼式结构，其中笼式结构是模块化的。本发明意义上的模块化尤其意味着将整个笼式结构划分为单独的模块，如果这些模块的形式和功能合适，则可以通过相应的接口连接在一起或相互作用。这产生了适用于不同电池尺寸的模块化系统。反之，这也意味着笼式结构的各个模块可以根据应用替换为替代模块。可以保留确定笼式结构的基本框架或外框架的模块，以便例如可以以经济高效且相对较少的工作量来适应电池壳体在车辆竖直方向上的内部空间的大小。 [0017] 模块化笼式结构优选地具有由横向和纵向元件组成的框架，其中模块化笼式结构具有由平行于框架布置的横向和纵向元件组成的下框架。进一步优选地，模块化笼式结构的上下框架通过四个角部横动件在其角部区域可拆卸地固定在一起，其中角部横动件布置在上下框架之间并且在车辆竖直方向上延伸。角部横动件优选地可以根据电池容量和能量需求以模块化方式更换，其中上下框架可以普遍用于每个可能的角部横动件。这意味着，例如，如果需要容纳较少的电池模块，则可以使用较短的角部横动件。 [0018] 优选地，当框架和角部横动件固定时，模块化笼式结构具有两个在车辆纵向方向上延伸的纵向壁，其中当固定时，模块化笼式结构具有两个在车辆横向方向上延伸的横向壁。普遍可用的上下框架、可互换的角部横动件以及在固定状态下形成的模块化笼式结构的纵向和横向壁创建了一个坚固的基础框架和一个用于容纳电池模块的内部区域。同时，角部横动件加强了电池壳体的框架结构。 [0019] 根据另一个优选实施例，本发明规定模块化笼式结构具有用于改善挂车空气动力学的前部附接结构，其中前部附接结构通过纵向壁的延伸部形成。优选的是，前部附接结构以及因此在纵向壁上的延伸部在车辆纵向方向上延伸直至支撑脚。这抵消了在模块化笼式结构的流体加载横向壁区域的底侧上增加的空气阻力和压力梯度，因为通过前部附接结构，更少的空气流和湍流到达电池壳体的流体加载横向壁。因此，流动有利地沿着前部附接结构和模块化笼式结构的纵向壁被引导。 [0020] 根据另一个优选实施例，模块化笼式结构的前部附接结构由上框架延伸部和下框架延伸部形成，它们可拆卸地固定到上下框架的纵向元件，其中上下框架延伸部固定有缩短的侧壁元件。优选地，缩短的侧壁元件平行于上下框架延伸部的角部横动件布置。优选地，相对于角部横动件的高度，缩短的侧壁元件更短。这导致电池壳体底侧上的倾斜轮廓，这进一步优化了空气动力学和气流。由于侧壁元件的较短设计，特别是下框架延伸部不仅像上框架延伸部一样在车辆纵向方向上延伸，而且在车辆竖直方向上延伸。可替代地，可以在前部附接结构上和/或在电池壳体的相关区域上形成进一步的形状和元件以减少空气阻力。与纵向壁一起，由上下延伸部形成的前部附接结构还形成了一个安全的侧面碰撞或底部保护装置，满足法律要求。 [0021] 在另一个优选实施例中，模块化笼式结构具有用于保持和连接辅助电池单元的后部安装结构。这些可以包括功率转换器、电压转换器、控制元件、电池管理装置等。优选地，后部安装结构由上框架延伸部和下框架延伸部形成，它们可拆卸地固定到上下框架的纵向元件，其中上下框架延伸部可拆卸地固定到由横向和垂直元件组成的后部安装框架。这有利地在电池壳体上创建了一个后部接收区域，该区域可用于保持和存储电池子组件，并尽可能地保护它们免受不良影响。后部安装结构还加强和加固了模块化笼式结构。由于所选择的定位，辅助单元有利地布置在电驱动单元和电池模块之间。这大大简化了相应连接线的连接。由上下框架延伸部形成的后部附接结构同时与纵向壁和前部附接结构一起形成一个安全的侧面碰撞或底部保护装置，满足法律要求，并且特别是在车辆纵向方向上在挂车的支腿和挂车车桥之间延伸。 [0022] 在本发明的另一个实施例中，规定上下框架的纵向元件通过至少两个、优选至少三个布置在纵向壁区域中的侧壁横动件可拆卸地固定在一起，其中侧壁横动件布置在上下框架之间并且在车辆竖直方向上延伸。侧壁横动件加强了模块化笼式结构，并且还在侧面碰撞保护区域中保护布置在电池壳体内部的电池模块。在机械强度方面，在纵向壁区域中的中心布置被证明是特别有利的，因为在该区域中预期会产生最大的弯曲应力。 [0023] 优选地，所有角部横动件和侧壁横动件可以各自具有两个布置在与上下框架的连接点处的加强元件，其中加强元件特别是三角形形状。进一步优选的是，三角形加强元件的一条腿靠在角部横动件和侧壁横动件上，而三角形加强元件的另一条腿靠在笼式结构的上下框架上。加强元件特别改善了角部横动件和侧壁横动件区域中的力的引入和传递。因此，动态发生的载荷可以通过模块化笼式结构的框架传递到各个横动件，而不会在过渡区域产生机械应力峰值。 [0024] 为了能够以紧凑和合适的方式存放连接线而不影响容纳电池模块的内部空间，模块化笼式结构优选地在其每个纵向壁上具有至少两个用于引导和存放连接线的引导元件，其中引导元件可拆卸地固定到纵向壁的侧壁横动件和框架的纵向元件。优选地，连接线沿着纵向和横向壁布置，并且围绕布置在电池壳体内部的电池模块。连接线优选地是钩形的，并且围绕电池模块布置，使得从各个电池模块沿着横向和纵向壁选择朝向后部安装结构的最短路径。然后可以在后部安装结构的区域中将连接线连接到各个电池模块。 [0025] 为了加强电池壳体的底部并为支撑电池模块和进一步加固笼式结构创建稳定的基础，模块化笼式结构优选地具有一个中间纵向构件，该中间纵向构件平行于下框架的纵向元件布置，其中中间纵向构件在其端面上搁置在下框架的横向元件上并固定。进一步优选地，中间纵向构件被设计成在端面处匹配下框架的横向元件的形状。这允许中间纵向构件在垂直和车辆纵向方向上界定或部分包围下框架并搁置在下框架上。当固定中间纵向构件时，这通过相应的表面压力产生紧密配合。中间纵向构件将电池壳体的内部划分为两个大小相等的区域，用于在所提供的横杆之间模块化地容纳电池模块。 [0026] 根据本发明的一个优选实施例，至少一个另外的侧壁横动件布置在模块化笼式结构的横向壁区域中的中心，其中侧壁横动件垂直地且在车辆横向方向上与中间纵向构件齐平地以可拆卸的方式固定到上下框架的横向和纵向元件。附加的侧壁横动件特别加强了笼式结构的横向壁。单个侧壁横动件就足够了，因为横向壁无论如何都相对较短，因此具有更高的刚度。这节省了材料和制造成本。同时，由于节省，笼式结构的总重量减轻了。 [0027] 根据另一个优选实施例，本发明规定模块化笼式结构具有至少两个侧向纵向构件，它们平行且相邻于框架的纵向元件布置，其中侧向纵向构件在其端面上搁置在上框架的横向元件上并固定。进一步优选地，侧向纵向构件被设计成在端面上匹配上框架的横向元件的形状。这允许侧向纵向构件在垂直和车辆纵向方向上界定上框架并部分地搁置在上框架上。侧向纵向构件有利地适用于固定在底盘的底侧上，并且承载大部分电池壳体或模块化笼式结构。由于侧向纵向构件相对于中间纵向构件的侧向偏移布置，实现了机械平衡，并且模块化笼式结构在纵向壁区域中得到了额外的加强。优选地，模块化笼式结构的中心和侧向构件可以比角部和侧壁横动件更坚固。 [0028] 优选地，模块化笼式结构提供至少八个、优选至少十六个横杆，用于电池模块的模块化容纳和固定，这些横杆在车辆横向方向上延伸并且可拆卸地固定到角部横动件和/或侧壁横动件。优选地，横杆在车辆竖直方向上以恒定间隔布置。这允许电池模块横向固定到横杆并堆叠在彼此之上。总的来说，大量的横杆、侧壁横动件和角部横动件创建了一个非常刚性的笼式结构，形成了一个机械框架。定位在内部的电池模块在发生撞击时受到机械桁架结构的有效保护。 [0029] 特别优选的是，横杆在车辆横向方向上延伸直至中间纵向构件，其中中间纵向构件具有至少两个侧壁横动件用于固定横杆。这种优选设计意味着横杆在车辆横向方向上更短，这额外地加固了整个模块化笼式结构。中间纵向构件的两个侧壁横动件优选地布置在纵向壁的两个侧壁横动件的对面。结果，力分布更均匀，并且横杆被引导成笔直且干净地平行于上下框架的横向元件。 [0030] 根据本发明的一个优选实施例，中间纵向构件和侧向纵向构件彼此相同。优选地，模块化笼式结构的所有四个角部横动件彼此相同。进一步优选地，模块化笼式结构的所有侧壁横动件彼此相同地形成。最重要的是，这支持电池壳体的简单生产和简单组装。各个模块或元件彼此相同的事实意味着在组装期间不需要特殊的定位或预调整。同时，节省了生产工作量和生产成本。这也提供了根据需要为模块化笼式结构配备额外的横动件或有意省略横动件的可能性。 [0031] 优选地，模块化笼式结构在下框架和中间纵向构件的背离底盘底侧的一侧固定有金属板，其中金属板在其面向底侧的一侧上具有用于固定进一步的笼式结构元件的开口。金属板优选地垂直于模块化笼式结构的横向和纵向壁布置，并形成电池壳体的基础。开口有利地适用于固定目的，因为用于保持电池模块的最低横杆也可以固定到金属板。金属板还为笼式结构的内部创建了一个安全的基础。 [0032] 根据另一个优选实施例，模块化笼式结构具有平行于金属板的盖侧。在这种情况下，特别优选的是，盖侧、纵向和横向壁以及模块化笼式结构的前部和后部附接结构覆盖有金属板覆层。该措施为电池壳体或模块化笼式结构提供了全方位保护。金属板覆层形成一个封闭的内部，这有利地确保了电池壳体的最佳屏蔽，并保护内部和其中布置的电池模块免受污垢、湿气、灰尘、热量、紫外线辐射、振动等的影响。金属板覆层还可以保护电池模块免受侧面撞击。此外，金属板覆层创建了一个所谓的法拉第笼。法拉第笼是由电导体(在这种情况下是金属板覆层)制成的外壳，该外壳在所有侧面都是封闭的，并充当电气或电磁屏蔽。在外部静态或准静态电场的情况下，由于感应场，内部区域保持自由。在时变过程(例如电磁波)的情况下，屏蔽效应基于在导电金属板覆层中形成的涡流，该涡流抵消了外部电磁场。这也显著地保护了电池壳体的环境免受电磁辐射和其他影响。否则，由于内部的高压部件，电池壳体的环境将暴露于强电磁辐射。此外，金属板覆层还确保满足侧面碰撞保护的法律要求，特别是在模块化笼式结构的纵向壁区域。优选地，金属板覆层可以包括至少一种轻金属材料。模块化笼式结构及其所有单独模块也优选包括至少一种轻金属材料。除了屏蔽效果外，这还优化了电池壳体的重量。 [0033] 为了实现最佳的电磁屏蔽，同时最佳地保护电池壳体的内部免受外部影响，根据本发明的一个实施例，优选的是金属板覆层和笼式结构在所有切割和接触点处额外密封。优选地，相关点用耐候性粘合密封剂密封，特别是用Sikaflex密封。这确保了即使在湿度增加和恶劣天气条件下，结构也能保持安全密封。可替代地，也可以使用车身密封带来密封相关区域。 [0034] 根据另一个重要的本发明实施例，规定模块化笼式结构被设计成悬挂在底盘的纵向构件上，其中，在笼式结构的悬挂状态下，侧向纵向构件之间在车辆横向方向上的距离大于底盘的两个纵向构件之间的距离。从结构和机械的角度来看，这种设计特别合适。由于挂车的底盘在其纵向构件之间有几个横梁，因此安装空间相应地受到限制。由于侧向纵向构件之间的距离较大，电池壳体可以通过侧向纵向构件悬挂并固定到底盘上。 [0035] 为了安全悬挂和固定模块化笼式结构或电池壳体，优选地在每个侧向纵向构件上在底盘的纵向构件上提供至少三个、优选至少四个固定元件，其中固定元件分布在车辆纵向方向上并且以相等的距离布置在侧向纵向构件上。优选的是，固定元件沿着车辆横向方向在一条轴线上彼此相对地布置在侧向纵向构件上。优选的是，每个固定元件具有至少四个爪，其中爪至少部分地围绕侧向纵向构件。固定元件的部分包围的爪在侧向纵向构件上产生了特别安全和牢固的配合。各个固定元件彼此相对地且以相等的间隔固定在侧向纵向构件上的事实在底盘的纵向构件上产生了均匀的机械悬挂。 [0036] 在这种情况下，进一步优选的是，将对应于固定元件的接收型材固定到底盘的纵向构件上，其中接收型材平行于底侧布置并且从底盘的纵向构件向纵向壁的方向延伸。优选地，将相应的安装板固定到固定元件，其中安装板平行于底盘的底侧布置并且从固定元件向底盘的纵向构件的方向延伸。接收型材和安装板彼此突出这一事实导致通过固定元件的安装板进行安全安装和悬挂。当悬挂笼式结构时，特殊的布置允许将安装板快速、轻松且具有正配合地放置并固定到静音块上。结果，整个电池壳体的重量负荷被固定元件和侧向纵向构件均匀地吸收，并且振动和振荡的传递被最小化。 [0037] 根据一个优选实施例，安装板在其上侧具有加强支柱，其中安装板通过在车辆横向方向上延伸的侧向凹槽连接到固定元件。优选地，固定元件具有对应于安装板的侧向凹槽的槽形凹部。这有效地简化了安装板的安装和调整。 [0038] 为了确保电池壳体与挂车底盘的简单和安全的机械解除联接，本发明的一个优选实施例规定，用于电池壳体的机械解除联接的静音块固定在接收型材中，其中安装板以形状配合的方式放置在静音块上并且可拆卸地固定到静音块。静音块是相对便宜的连接元件，并且特别适用于当前的安装。它们通常具有橡胶中间层。这有效地抑制了在行驶动力学期间在电池壳体和挂车底盘之间发生的运动和振动。与所谓的静音衬套(也称为橡胶支座)相比，静音块不包含任何枢轴轴承，因此不允许连接部件之间发生任何旋转运动。静音块优选地具有用于插入接收型材的基板。 [0039] 优选地，接收型材具有安装板和两个侧裙，其中侧裙具有垂直于底盘的纵向构件形成的槽形凹部。槽形凹部可用于将接收型材沿车辆横向方向正向插入并固定到底盘纵向构件的合适部分上。这导致接收型材在侧构件上的牢固配合。优选地，接收型材可以是焊接结构。进一步优选地，静音块的基板搁置在接收型材的安装板上并且可拆卸地固定到它们，其中基板特别是在车辆竖直方向上延伸并且比接收型材的安装板更坚固。静音块的基板稳定了安装并为安装板和固定元件的悬挂提供了坚实的基础。它们提高了电池壳体悬挂区域的机械强度值。 [0040] 根据另一个优选实施例，电池模块是高压牵引电池模块，其中高压牵引电池模块可以实现至少600V、优选至少800V的工作电压。多用途车具有非常高的系统重量，这就是为什么必须使用强大的高压牵引电池模块来确保电牵引驱动器的充足能量供应。同时，由于高电压水平，可以在电池模块充电和/或放电时分阶段降低电流强度。避免电流峰值对电池模块的应力系数具有特别积极的影响，这意味着电池模块尽可能受到保护。总的来说，根据挂车的路线轮廓和负载，该措施可以对电池模块的使用寿命产生积极影响。 [0041] 根据本发明的一个优选实施例，规定高压牵引电池模块在车辆竖直方向上固定到横杆并且布置成彼此堆叠，其中每个高压牵引电池模块具有至少30kWh、优选至少33.33kWh的能量容量。根据底盘底侧有限的安装空间和电池技术的当前发展状态，这为挂车驱动器提供了足够的电能。 [0042] 根据另一个优选实施例，模块化笼式结构可以通过横杆在车辆竖直方向上容纳多达三层彼此堆叠，每层多达六个高压牵引电池模块。优选地，每个高压牵引电池模块可以具有至少33.33kWh的能量容量。 [0043] 根据一个优选的具体实施例，本发明规定模块化笼式结构在车辆竖直方向上具有三个彼此堆叠的层，每层具有六个高压牵引电池模块。优选的是，总共十八个高压牵引电池模块的总能量容量为600kWh。总共十八个高压牵引电池模块中的每个单独的高压牵引电池模块优选地具有33.33kWh的能量容量。在这种设计变型中，总共提供了四个角部横动件、十个侧壁横动件，即纵向壁上的六个侧壁横动件和中间纵向构件高度处的四个侧壁横动件，以及十六个横杆。横杆优选地在纵向壁和中间纵向构件之间延伸。这种配置确保了可用安装空间得到充分和最佳利用。结果，为满载的挂车实现了足够的能量容量。此外，该配置实现了最大刚度值，因为安装了最大数量的横动件。 [0044] 根据另一个优选的特殊实施例，模块化笼式结构在车辆竖直方向上具有两个彼此堆叠的层，每层具有五个高压牵引电池模块。优选的是，十个高压牵引电池模块的总能量容量为300kWh。总共十个高压牵引电池模块中的每个单独的高压牵引电池模块优选地具有30kWh的能量容量。这种配置揭示了本发明的有利模块化。根据该实施例变型，角部横动件和侧壁横动件优选地在车辆竖直方向上更短。这节省了安装空间和材料成本。上下框架优选地可以通用，即模块化笼式结构的上下框架的元件适用于每个可能的电池壳体高度，并且无论横动件的大小如何都可以使用。由于车身在车辆纵向方向上保持不变，因此也可以使用中央和侧向纵向构件。例如，这种配置非常适合与较小的多用途车或挂车一起使用。该配置也可以用于定期半载的挂车。 [0046] 图1是根据本发明的具有电池壳体的挂车的示意性侧视图； [0047] 图2a是图1的电池壳体的模块化笼式结构的示意性斜视图； [0048] 图2b是图2a的具有集成电池模块的模块化笼式结构的示意性斜视图； [0049] 图3a是模块化笼式结构的替代实施例的示意性斜视图； [0050] 图3b是图3a的具有集成电池模块的笼式结构的示意性斜视图； [0051] 图4是图2b的具有安装的金属板覆层的模块化笼式结构的示意性斜视图； [0052] 图5a是用于悬挂电池壳体的接收型材的示意图； [0053] 图5b是插入图5a的接收型材中用于悬挂电池壳体的静音块的示意图； [0054] 图5c是具有用于悬挂电池壳体的安装板的固定元件的示意图。 [0056] 挂车20在车辆纵向方向L上延伸并且包括由横梁和纵向构件形成的底盘21。电池壳体10安装在底盘21的纵向构件上，并且与挂车20和底盘21机械解除联接。三个挂车车桥23布置在底盘21的底侧22上的电池壳体10旁边。三个挂车车桥23的中间一个配备有用于驱动和减速挂车20的电驱动单元25。此外，挂车20在电池壳体10的与挂车车桥23相对的一侧上具有用于联接和脱开挂车20的支撑脚24，其中电池壳体10布置在支撑脚24和挂车车桥23之间的空间中。可以看出，电池壳体10位于三个挂车车桥23中的最前面的一个和支撑脚24之间，并且基本上完全填充了该中间空间。 [0057] 电池壳体10具有纵向壁S3，其合并成前部附接结构30和后部附接结构40。此外，电池壳体10包括用于容纳电池模块的模块化笼式结构1。 [0058] 通过添加图2a和图2b，模块化笼式结构1的细节和电池模块的确切布置变得显而易见。 [0059] 图2a显示了没有插入电池模块的笼式结构1的基本设计。模块化笼式结构1具有由横向和纵向元件组成的框架2，其中模块化笼式结构1具有由平行于框架2布置的横向和纵向元件组成的下框架3。模块化笼式结构1的上下框架2、3通过四个角部横动件7在其角部区域可拆卸地固定在一起，其中角部横动件7布置在上下框架2、3之间并且在车辆的垂直方向H上延伸。 [0060] 在固定状态下，模块化笼式结构1具有两个在车辆的纵向方向L上延伸的纵向壁S3、S4和两个在车辆的横向方向Q上延伸的横向壁S1、S2。选择横向和纵向壁S1、S2、S3、S4的尺寸，使得电池壳体10的几何尺寸适于底盘21的几何尺寸，并且特别适于底盘外边缘的几何尺寸。 [0061] 模块化笼式结构1具有用于改善挂车20的空气动力学的前部附接结构30，其由纵向壁S3、S4的延伸部形成。模块化笼式结构1的前部附接结构30由上框架延伸部31和下框架延伸部33形成，它们可拆卸地固定到上下框架2、3的纵向元件。上下框架延伸部31、33固定有缩短的侧壁元件32。可以看出，缩短的侧壁元件32平行于上下框架延伸部31、33的角部横动件7布置。由于侧壁元件32的较短设计，纵向壁S3、S4的下框架延伸部33也在纵向和车辆竖直方向L、H上延伸。 [0062] 模块化笼式结构1还具有用于保持和连接辅助电池单元的后部安装结构40。这些可以包括功率转换器、电压转换器、控制元件、电池管理装置等。后部安装结构40由上框架延伸部41和下框架延伸部43形成，它们可拆卸地固定到上下框架2、3的纵向元件。后部附接结构还具有后部附接框架44，其平行于横向壁S2布置并且可拆卸地固定到上下框架延伸部41、43。 [0063] 上下框架2、3的纵向元件通过布置在纵向壁S3、S4区域中的中心的三个侧壁横动件8可拆卸地固定在一起。侧壁横动件8垂直布置在上下框架2、3之间并且在车辆竖直方向H上延伸。侧壁横动件8布置在纵向壁S3、S4上，在一条轴线上彼此相对。 [0064] 在每个角部横动件7和侧壁横动件8上，在与上下框架2、3的连接点处提供两个加强元件14，其中加强元件14是三角形形状。每个三角形加强元件14的一条腿靠在角部横动件7和侧壁横动件8上，而三角形加强元件14的另一条腿靠在模块化笼式结构1的上下框架2、3上。 [0065] 为了容纳和引导电池模块的连接线，模块化笼式结构1优选地在其每个纵向壁S3、S4上具有至少两个钩形引导元件9，其中引导元件9可拆卸地固定到纵向壁S3、S4的侧壁横动件8和框架2的纵向元件 [0066] 此外，模块化笼式结构1具有中间纵向构件5，其平行于下框架3的纵向元件布置并将电池壳体的内部划分为两个大小相等的区域。中间纵向构件5搁置在下框架3的横向元件的端面上并且可拆卸地固定到这些横向元件。中间纵向构件5的形状适于下框架3的横向元件。进一步的侧壁横动件8布置在模块化笼式结构1的横向壁S1、S2区域中的中心，其中侧壁横动件8垂直地且在车辆横向方向Q上与中间纵向构件5齐平地以可拆卸的方式固定到上下框架2、3的横向和纵向元件，。 [0067] 模块化笼式结构1还具有两个侧向纵向构件6，它们平行且相邻于框架2的纵向元件布置，其中侧向纵向构件6在其端面上搁置在上框架2的横向元件上并可拆卸地固定。侧向纵向构件6在端部适于上框架2的横向元件的形状。可以看出，模块化笼式结构1的中间纵向构件5和侧向纵向构件6比角部和侧壁横动件7、8以及上下框架2、3的框架元件更坚固。中间纵向构件5和侧向纵向构件6彼此相同。 [0068] 模块化笼式结构1还在下框架3和中间纵向构件5的背离底盘21的底侧22的一侧上具有金属板4。金属板4在其面向底侧22的一侧上设置有用于固定进一步的笼式结构元件的开口13。金属板4垂直于模块化笼式结构1的横向和纵向壁S1、S2、S3、S4布置，并形成电池壳体10的基础。平行于金属板4并与其相对，模块化笼式结构1具有盖侧S5。 [0069] 此外，模块化笼式结构1被设计成悬挂在底盘21的纵向构件上，并且为此目的在每个侧向纵向构件6上具有四个固定元件60。固定元件60分布在车辆的纵向方向L上，并且以相等的距离布置在侧向纵向构件6上。固定元件60沿着车辆的横向方向Q在一条轴线上彼此相对地布置在侧向纵向构件6上。 [0070] 通过一起查看图2a和图2b，可以看出，用于保持和固定电池模块的模块化笼式结构具有十六个横杆12，这些横杆在车辆的横向方向Q上延伸并且可拆卸地固定到角部横动件7和/或侧壁横动件8。横杆12在车辆的垂直方向H上以恒定间隔布置在笼式结构1的内部。 [0071] 电池模块是高压牵引电池模块50(简称HV牵引电池模块)。高压牵引电池模块50用其横向侧面可拆卸地横向固定到横杆12并且布置成彼此堆叠。横杆12各自延伸直至中间纵向构件5。因此，在纵向构件5上布置了两个另外的垂直侧壁横动件8，以便能够固定横杆12。中间纵构件8的两个另外的侧壁横动件8布置在纵向壁S3、S4的两个侧壁横动件8的对面。由于高压牵引电池模块50，在图2b中看不到两个另外的侧壁横动件8。它们在图2a中可以在某种程度上看到。 [0072] 如图2b所示，模块化笼式结构1在车辆竖直方向H上具有三个彼此堆叠的层，每层具有六个高压牵引电池模块50。在所示的示例性实施例中，总共十八个高压牵引电池模块50中的每个单独的高压牵引电池模块50具有33.33kWh的能量容量。这导致总能量容量为 600kWh。此外，连接线51沿着模块化笼式结构1的纵向和横向壁布置，并围绕布置在电池壳体内部的高压牵引电池模块50。 [0073] 图3a和图3b的组合视图说明了电池壳体10的模块化。这些图显示了在车辆的垂直方向H上较短的模块化笼式结构1。除了侧壁横动件8和角部横动件7之外，上述图2a和图2b的实施例的每个单独的模块化元件都是模块化的且相同的。根据该示例性实施例，只有角部横动件7和侧壁横动件8在车辆的垂直方向H上更短。 [0074] 如图3b中特别示出的，模块化笼式结构1在车辆竖直方向H上具有两个彼此堆叠的层，每层具有五个高压牵引电池模块50。在所示的示例性实施例中，总共十个高压牵引电池模块50中的每个单独的高压牵引电池模块50具有30kWh的能量容量。这导致总能量容量为300kWh。此外，连接线51沿着模块化笼式结构1的纵向和横向壁布置，并通过引导元件9布线。连接线51通过引导元件9布线，使得它们围绕布置在笼式结构1内部的高压牵引电池模块50。 [0075] 图4显示了图2b所示的实施例，具有附加的金属板外壳。高压牵引电池模块50放置在电池壳体10或模块化笼式结构1的内部。可以看出，横向壁S1、S2、纵向壁S3、S4、盖侧S5以及模块化笼式结构1的前部和后部附接结构30、40都覆盖有金属板覆层15。由覆层产生的所有切割和接触点都额外地用耐候性粘合密封剂密封。 [0076] 图5a至图5c说明了固定元件60的详细设计。每个固定元件60具有四个爪64，其中爪64以形状配合的方式放置在侧向纵向构件6上或至少部分地包围它们。对应于固定元件60的支撑型材62固定到底盘21的纵向构件上，其中接收型材62平行于底侧22布置并且从底盘21的纵向构件向纵向壁S3、S4的方向延伸。 [0077] 对应于接收型材62的安装板61固定在固定元件60上，其中安装板61平行于底盘21的底侧22布置并且从固定元件60向底盘21的纵向构件的方向延伸。安装板61在其上侧具有加强支柱65，其中加强支柱65在车辆的横向方向Q上延伸。 [0078] 用于电池壳体10的机械解除联接的静音块63固定在接收型材62中，其中安装板61以正配合的方式放置在静音块63上并且可拆卸地固定到它们。静音块63具有基板68，其搁置在接收型材62的安装板69上并且可拆卸地固定到这些安装板。基板68在车辆的垂直方向H上比接收型材68的安装板69延伸得更远，并且比接收型材68的安装板69更坚固。 [0079] 接收型材62各自具有安装板69和两个侧裙70，其中侧裙70具有垂直于底盘21的纵向构件形成的槽形凹部71。槽形凹部71可用于将接收型材62沿车辆横向方向Q正向插入并固定到底盘21的纵向构件的合适部分上。 [0082] 附图标记列表 [0083] L 车辆纵向方向 [0084] Q 车辆横向方向 [0085] H 车辆竖直方向 [0086] S1 横向壁 [0087] S2 横向壁 [0088] S3 纵向壁 [0089] S4 纵向壁 [0090] S5 盖侧 [0091] 1 模块化笼式结构 [0092] 2 上框架 [0093] 3 下框架 [0094] 4 金属板 [0095] 5 中间纵向构件 [0096] 6 侧向纵向构件 [0097] 7 角部横动件 [0098] 8 侧壁横动件 [0099] 9 引导元件 [0100] 10 电池壳体 [0101] 12 横杆 [0102] 13 金属板开口 [0103] 14 加强元件 [0104] 15 金属板覆层 [0105] 20 挂车 [0106] 21 底盘 [0107] 22 底侧 [0108] 23 挂车车桥 [0109] 24 支撑脚 [0110] 25 电驱动单元 [0111] 30 前部附接结构 [0112] 31 上框架延伸部 [0113] 32 缩短的侧壁元件 [0114] 33下框架延伸部(成角度) [0115] 40 后部安装结构 [0116] 41 上框架延伸部 [0117] 43 下框架延伸部 [0118] 44 后部安装框架 [0119] 50 高压牵引电池模块 [0120] 51 电池连接线 [0121] 60 固定元件 [0122] 61 安装板 [0123] 62 接收型材 [0124] 63 静音块 [0125] 64 爪 [0126] 65 加强支柱 [0127] 68 静音块基板 [0128] 69 接收板 [0129] 70 侧裙 [0130] 71 侧裙凹部 |
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