【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车辆中的电池装置，其包括车辆的至少两个车身承载件、至少一个电池和至少一个固定元件，在所述至少两个车身承载件之间存在接纳空间，所述至少一个电池至少局部地布置在车身承载件之间的接纳空间中，其中，至少在电池的一侧上，在车身承载件与电池的边界面之间存在距离，所述至少一个固定元件在装配状态中跨过或占据/填充距离并能转换到安装状态/拆装状态中，在该安装状态中固定元件不跨过或占据距离或仅部分地跨过或占据该距离。本专利技术还涉及一种具有电池装置的车辆以及一种用于将电池安装在车辆中的方法。
技术介绍
1、在车辆中通常需要具有大的重量的电池。这种电池例如可以是电动车辆或混合动力车辆的驱动电池。由于电池体积大且其重量重，因此电池优选布置在车辆的下部区域中，以实现车辆的整体重心低。例如，电池可以放置在车辆中的两个车身承载件之间，特别是两个车门槛之间。为了能够将电池安装在两个车身承载件之间，并在必要时也能将其拆卸，需要一定距离的形式的间隙，以允许电池在车身承载件之间运动。然而，在车辆发生事故的情况下这种安装所需的间隙带来了不利影响。在发生事故时作用在车辆上的负载无法通过距离或间隙从车身承载件转移到电池，反之亦然。因此，在发生事故时产生影响的负载或者说能量会传递到其他路径上，并可能导致变形和损坏。此外，在发生事故时作用在电池上的惯性力无法或只能困难地传递到车辆的支撑部件上。
2、de 10 2012 001 596 a1描述了一种布置在车身与电池之间的吸收能量的保护元件。保护元件可以通过介质、特别是压缩空气填充并在发生事故时吸
3、在de 10 2014 112 741 a1中描述了一种在车身底部安装有电池的机动车。在该机动车中，压缩空气存储元件沿着纵向边布置在电池与相邻车身承载件之间。压缩空气存储元件用于在发生侧面碰撞时保护电池。
4、de 10 2018 218 789 a1描述了一种具有布置在两个车身纵向承载件之间的电池的车辆。在电池与车身纵向承载件之间分别布置有联接元件，该联接元件的形状是不可改变的并且与电池和车辆车身的形状匹配。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提出解决方案，通过该解决方案可以提高具有电池的车辆的事故安全性并且简化车辆中的电池的安装和拆卸。
2、本专利技术的该目的通过在车辆中的电池装置来实现，所述电池装置包括：
3、-车辆的至少两个车身承载件，在所述车身承载件之间存在接纳空间，
4、-至少一个电池，其至少局部地布置在车身承载件之间的接纳空间中，其中，至少在电池的一侧上，在车身承载件与电池的边界面之间存在距离，
5、-至少一个固定元件，其在装配状态中跨过或占据距离并能转换到安装状态中，在该安装状态中固定元件不跨过或占据距离或仅部分地跨过或占据该距离，其中，固定元件设计为至少局部刚性的。
6、根据本专利技术的电池装置用于将电池可靠地固定在车辆中。车辆可以例如是机动车、如汽车。然而，电池装置也可以布置在另一车辆中，例如布置在拖车或货车中。该电池装置包括车辆的至少两个车身承载件以及布置在至少两个车身承载件之间的接纳空间。车身承载件是车辆的支撑结构。车身承载件例如可以由汽车的车门槛形成。布置在这些车身承载件之间的接纳空间是布置电池的地点。该接纳空间优选位于车辆的下部区域中或者说底部中。在安装好的状态中，电池仅占据接纳空间的一部分。在电池的至少一侧上，在接纳空间中在车身承载件与电池的边界面或外表面之间存在一定距离。优选在电池的两个彼此对置的侧上在电池与相应的相邻的车身承载件之间相应布置有距离，以便能够实现电池在接纳空间中的安装和拆卸。电池应理解为一组件，该组件具有布置在壳体中的电能存储器。电池在接纳空间中的连接和固定通常经由电池的壳体的部分区域进行。在下文中，具有电能存储器和相关壳体的组件简称为电池。距离既可理解为在车身承载件与电池的边界面之间的自由空间中延伸的尺寸，也可理解为布置在电池与车身承载件之间的空腔。距离的尺寸优选在电池的部分区域和与其平行布置的车身承载件部分区域之间延伸。距离的尺寸还可以用作方向说明，其中，距离的方向优选地定向为垂直于车辆的行驶方向。对于其他应用情况，距离的方向也可以定向为平行于行驶方向。由该距离定义的空腔通常仅被填充空气，除非固定元件已经插入到该距离中。根据本专利技术，电池装置包括至少一个固定元件，该固定元件可以呈现两种状态：装配状态和安装状态，所述装配状态在电池装置被组装完成时被设定；在所述安装状态中电池能够被装入接纳空间中或能够被从接纳空间移除。固定元件是一种几何的实体元件，其具有至少一个可变的尺寸，以便能够实现从装配状态到安装状态中的转换以及相反地从安装状态到装配状态中的转换。在装配状态中，固定元件完全跨过该距离或完全占据该距离。通过这种方式，在装配状态中在车身承载件与电池之间存在闭合的负载路径。该闭合的负载路径是通过在这些元件之间的形锁合建立的，并且能够实现使在车辆发生碰撞或其他事故时作用在其组件上的负载或能量继续传导。通过该由固定元件提供的负载路径，两个优选彼此平行布置的车身承载件通过布置在其间的电池彼此连接。在固定元件的安装状态中，在电池与相邻的车身承载件之间保留距离或空腔的一部分，因为固定元件不跨过或占据该距离或仅部分地跨过或占据该距离。因此，在安装状态中存在间隙，以便在接纳空间中安装或拆卸电池。根据本专利技术，固定元件设计为至少局部刚性的。在此，刚性可理解为，固定元件基本上不可变形。这种刚性的设计方案使得压力经由固定元件在车身承载件与电池之间有效地继续传导。通过刚性的设计方案，固定元件将负载和能量直接地继续传导，而不通过变形吸收或缓冲负载或能量。固定元件可以设计为完全刚性的或者具有两个或更多个设计为刚性的部分区域，所述部分区域设计为相对彼此可运动且其位置能调节，并且随后能够相对彼此固定在其位置中。
7、通过根据本专利技术的电池装置使车辆中的电池与两个车身承载件机械地联接，由此提供负载路径，该负载路径能够实现在发生事故时在车辆中负载和能量的继续传导。通过这种方式提高了车辆的事故安全性，并且减少了对车身和电池的损害。同时，其尺寸、形状或位置可改变的固定元件能够实现电池在接纳空间中简单且顺利的安装和拆卸。该电池装置既适用于电池较长时间保留在车辆中的车辆，也适用于定期更换电池的车辆。这种电池的定期更换可用于例如电池更换系统中，以便通过方便的更换电池在极短的时间内增加电动车辆的续驶里程。
8、在一个实施方式中规定，车身承载件基本上沿车辆的行驶方向延伸，特别是设计为车门槛，距离在与车辆行驶方向垂直的方向上在接纳空间中位于车身承载件与电池之间，其中，在固定元件的安装状态中保留距离的至少一个部分区域，以便能够实现电池在接纳空间中的安装或拆卸。在该实施方式中，距离在与车辆行驶方向垂直的方向上布置在车身承载件与电池之间并且也在该方向上延伸。因此，插入的或跨过的固定元件是负载路径的一部分，在车辆发生侧面碰撞的情况下负载可以继续传导到该负载路径上。替代地，距离还可以沿另外的水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆(F)中的电池装置(1)，所述电池装置包括：
2.根据权利要求1所述的电池装置(1)，其中，车身承载件(11)基本上沿车辆(F)的行驶方向延伸，特别是设计为车门槛，距离(A)在垂直于车辆(F)行驶方向的方向上在接纳空间(12)中位于车身承载件(11)与电池(13)之间，其中，在固定元件(14)的安装状态中保留距离(A)的至少一个部分区域，以便能够实现电池(13)在接纳空间(12)中的安装或拆卸。
3.根据前述权利要求1或2中任一项所述的电池装置(1)，其中，固定元件(14)设计为完全刚性的并可运动地与车身承载件(11)连接，其中，在装配状态中，固定元件(14)跨过距离(A)并贴靠在电池(13)上或者与电池(13)的部分区域形锁合地连接，在安装状态中，固定元件(14)与电池(13)分开。
4.根据权利要求3所述的电池装置(1)，其中，固定元件(14)可转动地和/或可线性移位地紧固在固定元件(14)上并能通过转动运动和/或平移运动从装配状态转换到安装状态中以及相反地从安装状态转换到装配状态中。
5.根据权利要求1或2中任一项
6.根据权利要求5所述的电池装置(1)，其中，车身元件(14a)和电池元件(14b)分别局部地设计为楔形，其中，楔形区域相对于距离(A)倾斜地定向，调节机构(14c)具有垂直于距离(A)起作用的上紧元件，该上紧元件在操纵时将车身元件(14a)和电池元件(14b)在垂直于距离(A)的方向上朝向彼此拉动，在上紧元件的操纵时，车身元件(14a)和电池元件(14b)的楔形区域朝向彼此滑动并且由此将车身元件(14a)和电池元件(14b)垂直于距离(A)朝向彼此的相对运动转化为车身元件(14a)和电池元件(14b)在距离(A)的方向上远离彼此的相对运动，并且使外尺寸(AM)增大。
7.根据权利要求5所述的电池装置(1)，其中，车身元件(14a)和电池元件(14b)在距离(A)的方向上局部地并排布置，其中，调节机构(14c)包括布置在车身元件(14a)与电池元件(14b)之间的大小可变的腔室，该腔室能被填充介质，并且通过填充介质放大所述腔室实现外尺寸(AM)的增大，这通过如下方式实现：腔室使车身元件(14a)和电池元件(14b)在距离(A)的方向上被压离彼此并且在装配状态中比在安装状态中在腔室中存在更多的介质。
8.根据权利要求5所述的电池装置(1)，其中，车身元件(14a)和电池元件(14b)在距离(A)的方向上局部地并排布置，其中，调节机构(14c)包括布置在车身元件(14a)与电池元件(14b)之间的直线驱动器，对直线驱动器的操纵改变车身元件(14a)和电池元件(14b)相对彼此的相对位置并进而改变外尺寸(AM)，其中，直线驱动器包括电机或能用手操纵的驱动器。
9.一种具有根据权利要求1至8中任一项所述的电池装置(1)的车辆(F)，其中，在至少一个车身承载件(11)与电池(13)之间的距离(A)优选垂直于车辆(F)的行驶方向定向。
10.一种用于将电池(13)安装在车辆(F)中的方法，其中，使用根据权利要求1至8中任一项所述的电池装置(1)来执行所述方法，所述方法包括以下方法步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种车辆(f)中的电池装置(1)，所述电池装置包括：
2.根据权利要求1所述的电池装置(1)，其中，车身承载件(11)基本上沿车辆(f)的行驶方向延伸，特别是设计为车门槛，距离(a)在垂直于车辆(f)行驶方向的方向上在接纳空间(12)中位于车身承载件(11)与电池(13)之间，其中，在固定元件(14)的安装状态中保留距离(a)的至少一个部分区域，以便能够实现电池(13)在接纳空间(12)中的安装或拆卸。
3.根据前述权利要求1或2中任一项所述的电池装置(1)，其中，固定元件(14)设计为完全刚性的并可运动地与车身承载件(11)连接，其中，在装配状态中，固定元件(14)跨过距离(a)并贴靠在电池(13)上或者与电池(13)的部分区域形锁合地连接，在安装状态中，固定元件(14)与电池(13)分开。
4.根据权利要求3所述的电池装置(1)，其中，固定元件(14)可转动地和/或可线性移位地紧固在固定元件(14)上并能通过转动运动和/或平移运动从装配状态转换到安装状态中以及相反地从安装状态转换到装配状态中。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的电池装置(1)，其中，固定元件(14)包括在装配状态中贴靠在车身承载件(11)上的车身元件(14a)和贴靠在电池(13)上的电池元件(14b)，其中，车身元件(14a)和电池元件(14b)分别设计为至少局部刚性的，其中，电池元件(14b)相对于车身元件(14a)的相对位置以及进而固定元件(14)的在装配状态中在车身承载件(11)与电池(13)之间延伸的外尺寸(am)能经由调节机构(14c)调节，该调节机构将电池元件(14b)与车身元件(14a)连接，其中，固定元件(14)在装配状态中至少局部地布置在接纳空间(12)中并占据距离(a)，并且在安装状态中不占据距离(a)或仅部分地占据该距离，外尺寸(am)在装配状态中基本上相当于距离(a)并且在安装状态中小于距离(a)。
6.根据权利要求5所述的电池装置...
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