用于机动车动力电池的底部元件、具有底部元件的机动车和用于确认机动车动力电池被侵入的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确认动力电池(3)被侵入的方法、底部元件(2)，和具有这种底部元件(2)的机动车(1)。用于机动车(1)的底部元件(2)包括至少一个传感器设备(6)，传感器设备具有至少一个能导电的传感器线材(8)，传感器线材集成到面式的纺织材料(7)中，其中，传感器设备(6)被设计成用于测量施加在传感器线材(8)上的电压，并根据所测量到的电压变化确认传感器线材(8)的变形。线材(8)的变形。线材(8)的变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车动力电池的底部元件、具有底部元件的机动车和用于确认机动车动力电池被侵入的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车动力电池的底部元件/底托元件，底部元件包括至少一个传感器设备；本专利技术还涉及一种具有这种底部元件的机动车，以及一种用于确认机动车动力电池被侵入/压入的方法。

技术介绍

[0002]如今，许多机动车被构造成部分电动或全电动的，例如被构造为混合动力车辆或构造为纯电动运行的机动车。为此所需的、通常包括多个电芯的驱动电池或动力电池在此通常布置在机动车的底部区域中。这具有的缺点是，来自下方的冲击会直接击中动力电池，这可能导致动力电池受损。为了限制或避免由于从下面侵入而造成的损坏，已知的是，为动力电池使用底部元件，该底部元件可以例如被构造为底部防护装置，以便保护动力电池免受直接的力作用。在此，底部元件可以是动力电池的和/或机动车的底部的护罩，该护罩可以屏蔽动力电池免受环境影响和/或机械影响。
[0003]然而，即使是底部元件也并不能避免对动力电池的所有冲击，并且在发生来自下方的强烈冲击时，例如在机动车在过桩时搁浅的情况中，会发生底部元件被压入动力电池中并由此造成动力电池受损。也就是说，可能发生动力电池受到侵入。为了能够确认这种类型的损坏，并使对机动车的间接损坏和/或对机动车驾驶员的危险最小化，有必要对这些事件进行探测，以便推断出动力电池的电芯是否受到侵入。也就是说，需要感测方案，以便可以确认动力电池受物理侵袭或变形。
[0004]由EP 1 168 463 A1已知一种其中集成有压电传感器或执行器的纤维复合材料。在此，用于执行器或传感器的供电线以被电绝缘处理的细线材形式构成，该线材垂直于叠压层地从纤维复合材料中引出，其中，纤维不被所引出的供电线切断，而是被彼此推离开。

技术实现思路

[0005]因此本专利技术的目的是，确认来自机动车下方的、对动力电池的损坏。
[0006]该目的通过独立权利要求来实现。本专利技术的有利的改进方案在从属权利要求、下面的描述以及附图中公开。
[0007]通过本专利技术提供了一种用于机动车动力电池的底部元件，底部元件包括至少一个传感器设备。底部元件在此是指底部护罩，特别是底部防护装置，该底部防护装置在机动车中的正常安装位置中朝向机动车和/或动力电池的下侧方向布置，并且该底部防护装置至少提供免于外部影响的保护作用。根据本专利技术，底部元件具有至少一个传感器设备，其中，传感器设备具有至少一个能导电的传感器线材，传感器线材被集成到面式的纺织材料中，其中，传感器设备被构造成用于测量施加在传感器线材上的电压，并根据所测量到的电压变化确认传感器线材的变形情况。
[0008]换句话说，至少一个能导电的传感器线材被集成到面式的纺织材料中。例如，线材
材料可以施加到面式的纺织半成品上。在此，纺织材料可以用作载体结构，该载体结构能便于将传感器线材安置到底部元件上。因此，纺织材料例如可以面式地安置在底部元件上，从而使得传感器线材均匀地分布在底部元件上，并覆盖底部元件的大部分。纺织材料例如可以构造为纤维复合材料，由此可以实现强度的提升。例如可以由金属构成的传感器线材在运行期间可以在预给定的电压下被电流流过，其中，传感器线材的变形导致电压的变化，并因此在确认发生变化时，可以确认底部元件发生变形并因此可以确认机动车的动力电池受到侵入。通过本专利技术得到的优点是，可以用简单的方式确认变形，尤其是确认底部元件的变形，其中，通过底部元件的变形可以推断出动力电池受损。
[0009]本专利技术还包括一些实施方式，通过这些实施方式得出附加的优点。
[0010]一个实施方式提出，传感器线材以蜿蜒的形式集成在面式的纺织材料中。换句话说，传感器线材可以在纺织材料的预给定的宽度上圈结状地延伸。由此得到的优点是，传感器线材在节省传感器线材材料的情况下覆盖了纺织材料的大片区域并因此可以提供对变形的更好感测。
[0011]优选地，传感器线材由碳纤维或涂覆有金属的塑料单丝形成。换句话说，传感器线材可以构造为添入到面式纺织材料中的碳纤维或碳素纤维。碳的优点是具有很好的导电性，并同时改善了将传感器线材嵌入到纺织材料中的可能性。此外，底部元件的结构可以借助碳纤维进行加强。尤其地，碳可以被加工成纤维复合材料。替选地，传感器线材可以构造为涂覆有金属的塑料单丝。塑料单丝的优点是，该塑料单丝可以特别容易地添加到纺织材料中，这有利于制造并节约成本。传感器线材的导电性在此通过用金属进行涂覆来实现。在另外的替选方案中，传感器线材可以由金属、尤其是铜形成，该金属可以低成本地加工到纺织材料中。
[0012]另外的实施方式提出，传感器线材被构造成在变形时电阻发生变化。也就是说，电压的变化并且进而传感器线材的变形通过传感器线材改变其电阻来进行确认。如果底部元件变形，则传感器线材的长度和/或直径就发生改变，这导致可测量的电阻变化。因此，优选地，传感器线材可以由合适的材料、尤其是碳来提供，该传感器线材在变形时改变其长度和厚度。替选地，传感器线材在变形过于剧烈时也会断开，其中，如果电流不再流经传感器线材，则可以确认电压发生变化。
[0013]另外的实施方式提出，传感器设备被构造成，如果所测量到的电压变化高于预给定的电压阈值，则产生警告信号。换句话说，传感器设备可以确定电压的变化有多大。如果该变化高于预给定的电压阈值，就可以产生警告信号。该警告信号优选可以被用于警示机动车的驾驶员。例如，警告信号可以被用作指示灯的控制信号，该指示灯可以向机动车驾驶员显示动力电池的受损。传感器设备也可以具有对电压进行测量和评估的电子器件或评估单元，其中，根据所测量到的电压变化还可以提供多个电压阈值，这些电压阈值可以表明机动车动力电池受到侵入的不同严重程度。尤其地，电压的变化可以依赖于传感器线材的变形，由此，警告信号可以根据电压变化来提供。通过该实施方式得到的优点是，动力电池的损坏和/或传感器线材的变形只有从特定阈值起才识别到，并且可以避免作为错误探测的、不会导致损坏的较轻冲击。
[0014]一个实施方式提出，在底部元件的正常安装的情况下，具有传感器线材的面式纺织材料被布置在底部元件的朝着机动车的方向的表面上。尤其地，面式的纺织材料可以被
粘接到底部元件的表面上。为了将纺织材料与底部元件的表面粘接起来，可以事先给纺织材料或纺织半成品注入树脂，并因此作为薄板安置到表面上。由此得到了传感器设备在底部元件上的优选的连接方式。
[0015]另外的实施方式提出，底部元件具有泡沫插入件作为至少两个覆盖层之间的抗弯中间层，其中，具有传感器线材的面式的纺织材料布置在泡沫插入件与两个覆盖层之一之间。换句话说，底部元件的另一种结构可以设置成，纺织材料布置在两个覆盖层中的一个覆盖层与被构造为泡沫插入件的中间层之间。因此，纺织材料或纺织半成品可以直接集成到底部元件的制造过程中。覆盖层可以优选由玻璃纤维织物形成，由此可以提供附加的保护作用。通过该实施方式，可以提供传感器设备在底部元件中的另外优选连接方式。
[0016]在另外的实施方式中提出，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车(1)的动力电池(3)的底部元件(2)，所述底部元件包括至少一个传感器设备(6)，其特征在于，传感器设备(6)具有至少一个能导电的传感器线材(8)，所述传感器线材集成到面式的纺织材料(7)中，其中，传感器设备(6)被设计成用于测量施加在传感器线材(8)上的电压，并根据所测量到的电压变化确认传感器线材(8)的变形。2.根据权利要求1所述的底部元件(2)，其中，传感器线材(8)以蜿蜒的方式集成在面式的纺织材料(7)中。3.根据前述权利要求中任一项所述的底部元件(2)，其中，传感器线材(8)由碳纤维形成或由用金属涂覆的塑料单丝形成。4.根据前述权利要求中任一项所述的底部元件(2)，其中，传感器线材(8)被设计成用于在发生变形时电阻发生变化。5.根据前述权利要求中任一项所述的底部元件(2)，其中，传感器设备(6)被设计成用于，如果所测量到的电压变化高于预给定的电压阈值，则产生警告信号。6.根据前述权利要求中任一项所述的底部元件(2)，其中，在底部元件(2)正常安装时，具有传感器线材(8)的面式纺织材料(7)布置在底部元件(2)的朝着机动车(1)的方向的表面上。7.根据权利要求1至5中任一项所述的底部元件(2)，其中，底部元件(2)具有泡沫插入件(10)作为至少两个覆盖层(9)之间的抗弯中间层，其中，具有传感器线材(8)的面式纺织材料(7)布置在泡沫插入件(10)与两个覆盖层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：