【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于包括混合动力车辆的电动车辆的电池结构的保护构件，以及包括这样的保护构件的电池结构。
技术介绍
1、de102015101096a1在2016年7月以porsche ag的名义首次公布。该申请涉及电池承载结构。电池设施包括在底部板与地板之间的车身底部电池。至少一个变形区被预设(foreseen)以避免对车身底部电池的不期望的损坏。该变形区包括多个变形元件，该多个变形元件布置在底部板上方和车身底部电池下方，使得底部板可向上变形而不会损坏电池设施。变形元件可为在沿车辆的长度的方向上延伸的中空型材。
2、wo2015/077000a1在2015年5月以atieva inc.的名义首次公布。该申请涉及用于与电动车辆一起使用的电池组保护系统，在该电池组保护系统中，电池组安装在汽车下方。该系统利用位于电池中的每一个的下表面与下电池组封壳面板之间的多个可变形的冷却导管。隔热件插设在导管与下封壳面板之间。可包括热传导材料的层，该热传导材料的层插设在冷却导管与隔热件之间，并与冷却导管中的每一个的下表面接触。冷却导管构造成当诸如道路碎片的物体撞击下电池组封壳面板的下表面时变形并吸收冲击能量。通过将防护罩(ballistic shield)单独定位在电池组的底部表面下方或者与可压缩材料的层一起定位在电池组的底部表面下方，可实现进一步的保护。防护罩可由金属或高密度塑料制造，并且可压缩材料的层可由硅树脂或氨基甲酸酯的开孔或闭孔泡沫制成，并插设在电池组与防护罩之间。
3、fr2977554a1在2013年1月以f
4、用于地板下的电池组的现有技术保护系统通常需要相对大的变形路径来吸收产生的能量。因此，已知的保护系统需要在车辆的底部与待保护的零件之间的大量的空间来满足安全要求，即在没有向待保护的零件显著地引入力的情况下消耗引入的能量。根据车辆的类型，这可能对以下参数中的至少一项具有显著的影响：离地间隙、通道高度、头部间隙、车辆高度、截面积。
5、从现有技术中已知的电池保护系统通常还由金属材料或复合材料制成，并且不太适于吸收高瞬息性的冲击载荷，或者为此目的，这些电池保护系统需要附加的防护罩。它们的构造涉及必须组装在一起的多个零件，并且因此增加了汽车制造过程的复杂性。
6、wo2018/149762a1在2018年8月以本申请人mubea carbo tech gmbh的名义首次公布。该申请涉及具有保护器的电池结构，该保护器具有布置在波形的顶部带和底部带之间的芯部。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供用于电动(包括混合动力)车辆的电池结构的改进的保护构件，该保护构件是相对轻质的，在竖直方向(z方向)上需要较少的空间来吸收冲击能量，易于制造并且易于安装在车辆中。本专利技术的另一方面针对改进的保护构件，该保护构件在制造方面没那么昂贵。
2、这些目的通过用于例如电动(混合动力)车辆的电池结构的保护构件来实现，该保护构件包括具有在第一方向上的波形(或者(respectively)，波状形状)的顶部带、底部带以及芯部，该芯部布置在顶部带与底部带之间并将顶部带与底部带互连。该芯部至少部分地由第一芯部材料制成，该第一芯部材料包括嵌入在泡沫中的失去网络的纤维(losenetwork of fibers)。第一芯部材料的泡沫可由聚氨基甲酸酯制成并且/或者第一芯部材料的纤维可为玻璃纤维。该纤维还可具有12mm-100mm、特别是12mm-75mm、更特别地是12mm-25mm的长度。至少部分地由第一芯部材料制成的芯部可为纤维注射部件、特别是长纤维注射部件。在该过程期间，将聚氨基甲酸酯泡沫和切碎的纤维倒入开放的模具中。然后使用低压缩压力以产生呈各种尺寸的复杂零件。聚氨基甲酸酯中增强纤维的存在导致刚度增加，这也使得可用总体较少的材料产生较薄的壁。这伴随着成本方面的相对应的降低，即使对于更大和更复杂的零件也是如此。因此，根据本公开的保护构件具有优于已知系统的各种优点。该结构提供保护构件的芯部的高性能的机械特性，该高性能的机械特性包括：良好的塑性变形或不可逆变形和断裂性能，用于例如在诸如可伸缩的系柱(bollard)的较大物体撞击电池结构的下表面时吸收冲击能量；良好的侵入保护性能，用于例如在诸如道路碎片的较小物体试图穿透保护构件时吸收高瞬息性的载荷。与已知的具有可压缩的结构或可压缩的材料和防护罩的保护系统相比，本专利技术的保护构件具有更简单的结构，并且在吸收冲击能量方面仍然是高效的。
3、具有波形的顶部带可包括凸起部和与其交替的凹陷部。由此限定在第一方向上的波形，使得凸起部和凹陷部垂直于所述第一方向并垂直于竖直方向延伸。波形可为连续的(例如正弦曲线形的)。然而，变型也是可能的，其中凸起部包括基本上平坦的顶部平台(deck)并且/或者凹陷部包括基本上平坦的底部，并且在凸起部与凹陷部之间具有圆形过渡部。然而，变型也是可能的，由此例如凸起部包括基本上平坦的顶部平台，并且凹陷部形成为凹形的。
4、在一些实施例中，如果合适的话，波形可在两个方向上延伸。因此，顶部带还可具有在第二方向上的波形，该在第二方向上的波形与在第一方向上的波形重叠。优选地，第二方向由此垂直于第一方向和竖直方向。根据应用，可在保护构件、或者车辆的纵向方向(y方向)上限定第一方向。因此，可在保护构件、或者车辆的横向方向(x方向)上限定第二方向。在第二方向上的波形可优选地仅在第一方向上的波形的凸起部的区域中(例如，在一个或多个凸起部的顶部平台的区域中)覆盖在第一方向上的波形。在该情况下，顶部平台可具有基本上平坦的表面的特征，该基本上平坦的表面具有在第二方向上的波形的局部凸起部。
5、在第一方向和/或第二方向上的波形可为连续的和/或阶梯式的。在阶梯式波形的情况下，一个或多个梯级可形成相应的凸起部和/或相应的凹陷部。梯级优选地为基本上相对于竖直方向正交的区域。过渡区域可布置在两个相邻的梯级之间。过渡区域可为倾斜的或在竖直方向上延伸。优选地，在(形成凸起部的顶部的)顶部梯级与(形成凹陷部的底部的)底部梯级之间形成至少一个中间梯级。该至少一个中间梯级可用于将保护构件刚性地安装到电池结构。因此，在底部梯级与相应的中间梯级之间形成变形空间。该变形空间在导致保护构件的弹性或非弹性(即破坏性)变形的高冲击事件的情况下提供可变形区。备选地，(或另外，)顶部梯级也可用于安装保护构件。在这种情况下，在底部梯级与顶部梯级(和/或中间梯级)之间形成变形空间。
6、顶部带(和/或底部带)可包括一层或多层纤维增强复合材料。顶部带或底部带中的任本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于电动车辆的电池结构(2)的保护构件(1)，所述保护构件(1)包括：
2.根据权利要求1所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)包括凸起部(11)和与其交替的凹陷部(12)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)还具有在垂直于所述第一方向的第二方向上的波形，在所述第二方向上的所述波形与在所述第一方向上的所述波形重叠。
4.根据权利要求2和3所述的保护构件(1)，其中，在所述第二方向上的所述波形仅在所述顶部带(3)的所述凸起部(11)的区域中与在所述第一方向上的所述波形重叠。
5.根据权利要求3或4所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)具有在所述第一方向和/或所述第二方向上的阶梯式波形。
6.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述第一芯部材料的所述泡沫由聚氨基甲酸酯制成并且/或者所述纤维是玻璃纤维。
7.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述芯部是纤维注射部件、特别是长纤维注射部件。
8.根据前述权利要求中任一项
9.根据权利要求8所述的保护构件(1)，其中，所述基部板(6)由所述第一芯部材料制成。
10.根据权利要求8或9所述的保护构件(1)，其中，所述芯部(5)还包括布置在所述基部板(6)与所述顶部带(3)之间的至少一个梁(7)，使得所述芯部(5)设有波状增强结构。
11.根据权利要求10所述的保护构件(1)，其中，具有所述波形的所述顶部带(3)具有与所述芯部(5)的所述波状增强结构的形状锁定配合。
12.根据前述权利要求10至11中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述至少一个梁(7)由所述第一芯部材料制成或者由包括聚合材料、特别是聚氨基甲酸酯(PU)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的第二芯部材料制成。
13.根据前述权利要求10至12中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述芯部(5)包括布置在所述基部板(6)与所述至少一个梁(7)之间的纤维增强塑料的至少一个中间层。
14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的保护构件(1)，其中，至少两个梁(7)彼此平行和/或平行于所述保护构件(1)的边缘(9)布置。
15.根据前述权利要求10至14中任一项所述的保护构件(1)，其中，用于将所述保护构件(1)安装到所述电动车辆的所述电池结构(2)的安装孔(8)被机加工穿过所述至少一个梁(7)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)和/或所述底部带(4)至少部分地由选自由以下组成的组的材料制成：玻璃纤维增强塑料(GFK)；碳纤维增强塑料(CFK)；玄武岩纤维增强聚合物复合材料；芳纶纤维增强聚合物复合材料；金属，诸如片状金属；天然纤维增强聚合物复合材料；以及其组合。
17.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)和所述底部带(4)在侧向突出于所述芯部(5)之上的边缘区域(9)中和/或在所述保护构件(1)中的安装孔(8)的区域中直接连结在一起。
18.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)和所述底部带(4)在侧向突出于所述芯部(5)之上的边缘区域(9)中形成凸起部(11)。
19.电动车辆的电池结构(2)，所述电池结构(2)包括根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于电动车辆的电池结构(2)的保护构件(1)，所述保护构件(1)包括：
2.根据权利要求1所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)包括凸起部(11)和与其交替的凹陷部(12)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)还具有在垂直于所述第一方向的第二方向上的波形，在所述第二方向上的所述波形与在所述第一方向上的所述波形重叠。
4.根据权利要求2和3所述的保护构件(1)，其中，在所述第二方向上的所述波形仅在所述顶部带(3)的所述凸起部(11)的区域中与在所述第一方向上的所述波形重叠。
5.根据权利要求3或4所述的保护构件(1)，其中，所述顶部带(3)具有在所述第一方向和/或所述第二方向上的阶梯式波形。
6.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述第一芯部材料的所述泡沫由聚氨基甲酸酯制成并且/或者所述纤维是玻璃纤维。
7.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述芯部是纤维注射部件、特别是长纤维注射部件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的保护构件(1)，其中，所述芯部(5)包括基部板(6)，所述基部板(6)具有基本上平面的上表面和基本上平面的下表面。
9.根据权利要求8所述的保护构件(1)，其中，所述基部板(6)由所述第一芯部材料制成。
10.根据权利要求8或9所述的保护构件(1)，其中，所述芯部(5)还包括布置在所述基部板(6)与所述顶部带(3)之间的至少一个梁(7)，使得所述芯部(5)设有波状增强结构。
11.根据权利要求10所述的保护构件(1)，其中，具有所述波形的所述顶部带(3)具有与所述芯部(5)的所述波状增强结构的形状锁定配合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·马丁，J·奥普登温克尔，H·斯帕茨内格，
申请(专利权)人：慕贝尔碳纤维技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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