(57)【要約】  車両本体（１００）の下側部分に配置される電気自動車用バッテリボックスフロア（１）である。前記バッテリボックスフロア（１）は、複数のバッテリセル（１０２）を支持するバッテリパック支持パネル（２）と、冷却液を包含する複数の下側冷却チャネル（４）であって、前記複数の下側冷却チャネル（４）は、前記バッテリセル（１０２）を冷却できるように前記バッテリパック支持パネル（２）に隣接して下側に配置された、複数の下側冷却チャネル（４）と、前記下側冷却チャネル（４）の下に配置された下部本体保護（６）とを備える。前記バッテリボックスフロア（１）は、前記複数の下側冷却チャネルと前記下部本体保護（６）との間に変形内部空洞（８）をさらに備える。加えて、前記バッテリボックスフロア（１）は、金属材料から一体的に形成されている。また、車両本体は、開示された前記バッテリボックスフロア（１）を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体（１００）の下側部分に配置される電気自動車用バッテリボックスフロア（１）であって、前記バッテリボックスフロア（１）は、
［ａ］複数のバッテリセル（１０２）を支持するバッテリパック支持パネル（２）と、
［ｂ］冷却液を包含する複数の下側冷却チャネル（４）であって、前記複数の下側冷却チャネル（４）は、前記バッテリセル（１０２）を冷却できるように前記バッテリパック支持パネル（２）に隣接して下側に配置された、複数の下側冷却チャネル（４）と、
［ｃ］前記複数の下側冷却チャネル（４）の下側に配置された下部本体保護（６）と、を備え、
［ｄ］変形内部空洞（８）が前記複数の下側冷却チャネルと前記下部本体保護（６）との間に設けられ、
［ｅ］前記バッテリボックスフロア（１）が金属材料から一体的に形成されていることを特徴とする、バッテリボックスフロア（１）。
【請求項２】
前記金属材料は、アルミニウム合金であり、前記バッテリボックスフロア（１）は、前記アルミニウム合金の少なくとも一つの押し出し部品から作られ、前記押し出し部品は、
［ａ］前記支持パネル（２）と、
［ｂ］前記下側冷却チャネル（４）と、
［ｃ］前記変形内部空洞（８）と、
［ｄ］前記下部本体保護（６）と、を形成している特徴とする、請求項１に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項３】
前記アルミニウム合金の単一部品で押し出されていることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項４】
前記バッテリボックスフロア（１）は、結合手段によって互いに結合された複数の押し出し部品で作られていることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項５】
前記複数の下側冷却チャネル（４）は、前記車両の長手移動方向（Ｌ）に沿って又は垂直に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項６】
前記変形内部空洞（８）は、下側内面（１０）および上側内面（１２）を有し、前記バッテリボックスフロア（１）はさらに、複数の内側リブ（１４）を備え、前記複数の内側リブ（１４）は、前記下側内面（１０）から前記上側内面（１２）へと延びていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項７】
少なくとも一つの下側冷却チャネル（４）に隣接して前記バッテリボックスフロア（１）は、遮断区域（２０）を備え、前記複数の内側リブ（１４）の少なくとも一つのリブは、前記遮断区域（２０）で前記下側内面（１０）から前記上側内面（１２）に延びることを特徴とする、請求項６に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項８】
前記複数の内側リブ（１４）の少なくとも一つのリブは、アーチ形状断面を有することを特徴とする、請求項６または請求項７に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項９】
前記少なくとも一つのアーチ形状リブ（１４）は、前記少なくとも一つのアーチ形状リブ（１４）の凹面が前記内部空洞（８）の前記上側内面（１２）に面し、二つの遮断区域（２０）の間に少なくとも一つの下側冷却チャネル（４）を含むように配置されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項１０】
前記複数の下側冷却チャネル（４）の前記下側冷却チャネル（４）は、互いに流体的に接続されて冷却回路を形成し、前記冷却液は、前記冷却回路内を循環できることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のバッテリボックスフロア（１）。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のバッテリボックスフロア（１）を備えることを特徴とする、車両本体（１００）。
【請求項１２】
前記冷却液を包含するように一体化されたビーム冷却チャネル（１０６）を包含するビーム（１０４）をさらに備え、前記ビーム（１０４）は、前記ビーム（１０４）に隣接する前記バッテリセル（１０２）を冷却するために前記バッテリボックスフロア（１）に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の車両本体（１００）。
【請求項１３】
前記複数の下側冷却チャネル（４）の前記下側冷却チャネル（４）と前記ビーム冷却チャネル（１０６）は、互いに流体的に接続されて冷却回路を形成し、前記冷却液は、前記冷却回路内を循環できることを特徴とする、請求項１２に記載の車両本体（１００）。
【請求項１４】
前記ビーム（１０４）は、前記車両本体（１００）のそれぞれの側部に、前記車両の長手移動方向（Ｌ）に配置された下側長手サイドビーム（１０４）であり、前記サイドビーム（１０４）のそれぞれは、前記冷却液を包含するように一体化されたサイドビーム冷却チャネル（１０６）を備え、前記サイドビーム冷却チャネル（１０６）は、前記サイドビーム（１０４）に隣接する前記バッテリセル（１０２）を横方向に冷却するために前記支持パネル（２）に対して配置されていることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の車両本体（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両本体の下側部分に配置される電気自動車用のバッテリボックスフロアに関する。バッテリボックスフロアは、複数のバッテリセルを支持するためのバッテリパック支持パネルと、冷却液を含むための複数の下側冷却チャネルと、複数の下側冷却チャネルの下に配置された下部本体保護とを備えている。複数の下側冷却チャネルは、バッテリパック支持パネルに隣接し、且つ当該パネルの下部に配置され、バッテリセルを冷却することができる。
【０００２】
本発明は、また、本発明によるバッテリボックスフロアを備える車両本体に関する。
【０００３】
（定義）
本発明において、用語「セル」、「バッテリ」または「バッテリセル」は、言い換え可能に使用でき、特に、電気自動車の対応するモータに電力を供給するための、エネルギ蓄積装置として使用される任意の類いのバッテリを指す。この種のバッテリは、例えば、リチウムイオンバッテリ、ニッケルカドミウム、ニッケル水素、またはこのような目的に利用可能な他の任意の類いのバッテリである。
【０００４】
また、本発明において、用語「電気自動車」は、完全に電気によって駆動される車両だけでなく、電気モータによって少なくとも部分的に駆動され、電気モータに電力を供給するバッテリセルを包含する任意の車両も指している。この類いの従来の車両は、特に、プラグイン電気自動車、ハイブリッド電気自動車、燃料電池車などであり、これらの一部は、電気と従来の燃料で駆動されるパワートレインなどとの両方を組み合わせている。
【０００５】
最後に、本発明において、用語「衝突」は、車両が、別の車両または壁などの大きな物体に向けて運転されたことで、車両の構造が大きな影響を及ぼされる衝突と、車両の下部本体の損傷につながり、したがって車両のバッテリボックスフロアに影響を及ぼす、石、突出部材または道路の凹凸など小さな物体に起因する車両に対する衝撃との両方を指している。
【背景技術】
【０００６】
異なる衝突規則により、車両が衝突した場合における、重要な本体領域の適切な保護を確保している。新しい電気自動車において、いわゆるバッテリボックスフロアは、車両本体において非常に重要な部分となってきた。電気自動車のバッテリボックスフロアは、車両フレームの下部区域に一般的に配置され、車両の前輪軸と後輪軸との間に延在している。当該バッテリボックスフロアは、電気自動車のバッテリセルを支持および収容することを考えられている。当該フロアは、複数の重要な機能を実現しなければならない。
【０００７】
当該重要な機能の一つは、バッテリの冷却である。バッテリセルは、バッテリセルの性能を向上させるためだけでなく、バッテリセルの過熱、およびこれに起因する爆発危険性の上昇のリスクを避けるために、良好な冷却システムが必要であることが知られている。バッテリを冷却するための異なる解決策が提案されてきた。これらの解決策は、バッテリ構成部品の外側および内側において、空冷から、冷却液で満たされたアルミニウム冷却チャネルまで含んでいる。しかしながら、リスクを最小化するために最も良い選択は、バッテリボックスの外側を冷却することである。一方、当該解決策の欠点は、熱および衝突性能がリスクになり得ることである。さらに、バッテリボックスの外側に配置されたときのバッテリの冷却の別の関連問題として、冷却は非常に環境温度に依存し得る。特に暑い領域では、冷却液の冷却性能が不十分なため、これは重大な問題となり得る。
【０００８】
バッテリボックスフロアにおける別の重要な要因は、車両の下側からなんらかの要素が衝撃を与えるより前の、車両本体の下部本体保護である。石、突出物体などは、バッテリボックス構造を損傷させる可能性がある。これにより、バッテリセルも同じく損傷する可能性があり、それによって電解質漏出、火災およびバッテリの爆発危険性などの当該損傷に関連したリスクが上昇する。
【０００９】
これらの問題を避けるために、補強部材、カバーなど、下部本体での損傷から構造物を保護するような、いくつかの技術的解決策が提案されてきた。
【００１０】
欧州特許公開第２４６８６０９Ａ２号公報は、冷却アルミニウムチャネルがバッテリボックスの内側または外側に配置された、バッテリボックス内のバッテリセルを冷却するための解決策を開示している。これらのチャネルは、バッテリボックスフロアと接触し、バッテリによって生成された熱を分散させる。しかしながら、当該冷却システムのアセンブリおよび製造工程は、非常に複雑かつ高価である。一方、内部冷却解決策は、漏出した場合に危険である。さらに、当該構造での外側冷却は、複雑な方法で下部本体の損傷から保護する必要がある。
【００１１】
米国特許公開第２０１５／０３６０５５０Ａ１号公報は、原動機付き車両の原動機付き車両本体を補強するための下部本体ユニットを開示している。下部本体は、原動機付き車両本体の荷重を分散するために原動機付き車両本体に接続可能なフロア本体を有する。フロア本体は、原動機付き車両を完全に電力で駆動するけん引用バッテリのバッテリセルユニットを支持する上側部と、上側部を冷却する少なくとも一つの冷却チャネルとを有する。フロア本体および下部本体ユニットは、バッテリハウジングの支持板を形成し、けん引用バッテリのバッテリセルを支持することができ、繊維複合材料で作られた装甲板を形成してフロア本体に隣接して配置されたバッテリセルを保護することができる。しかしながら、当該下部本体ユニットは、製造が困難である。さらに、バッテリセルの冷却は、環境条件に非常に依存する。最後に、装甲は、良好な衝突性能を提供するために高品質な材料を必要とする。
【００１２】
米国特許公開第２００７／００８７７２６６Ａ１号公報は、バッテリを冷却するために対応するバッテリの周りを囲むようにバッテリフロアに配置された複数の結合冷却液ダクトを備えた、モジュールバッテリシステムを開示している。当該システムは、組み付けが困難であり、漏出のリスクが非常に高い。さらに、バッテリボックスフロアは、パネルのみであり、後方から衝撃を受けた場合に信頼性がほとんどない。これは、バッテリボックス内に配置されたバッテリの損傷につながる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】欧州特許公開第２４６８６０９Ａ２号公報
【特許文献２】米国特許公開第２０１５／０３６０５５０Ａ１号公報
【特許文献３】米国特許公開第２００７／００８７７２６６Ａ１号公報
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、車両本体を補強し、衝突性能を改善（特にバッテリボックスフロアおよびバッテリボックスフロア内に配置されたバッテリの保護を改善）するために、車両本体に接続可能な電気自動車用のバッテリボックスフロアを提供することである。バッテリの冷却システムは、環境条件とは関係なくより良く制御できる。本発明の別の目的は、製造が容易なバッテリボックスフロアを実現することである。これらの目的は、最初に示された、変形内部空洞が複数の下側冷却チャネルと下部本体保護との間に設けられていること、およびバッテリボックスフロアが金属材料から一体的に形成されていることを特徴とする類いのバッテリボックスフロアによって実現される。
【００１５】
まず第１に、変形内部空洞により、バッテリボックスフロアおよびバッテリが容易に損傷するのを避け、衝突性能を改善する。特に、内部空洞は、車両に衝撃が与えられた際、バッテリボックス構成部品内への衝突物の侵入を最小限に抑える。これは、下部本体の保護を著しく改善し、したがってバッテリへの想定される損傷のリスクを最小限に抑える。また、内部空洞が変形すると、衝撃からのエネルギを吸収し、多くの場合、冷却チャネルが変形すること又は孔があくことを防止する。
【００１６】
一方、当該内部空洞により、また、冷却性能が改善する。電気自動車の使用中の温度範囲は、例えば６０℃〜−３０℃の間を、容易に変動し、これは、特に高温の場合に冷却問題につながり得る。したがって、内部空洞は、冷却チャネルに含まれた冷却液の追加的な隔離をもたらす。したがって、冷却液の温度は、環境温度とは関係なくより安定する。
【００１７】
本発明はさらに、従属請求項、および後述の本発明の実施形態の詳細な説明で強調されている有用性の対象である多くの好ましい特徴を含んでいる。
【００１８】
好ましい実施形態において、金属材料はアルミニウム合金であり、バッテリボックスフロアは当該アルミニウム合金の少なくとも一つの押し出し部品で作られている。当該押し出し部品は、支持パネル、下側冷却チャネル、変形内部空洞および下部本体保護を形成している。押し出しは、非常に高速な生産方法である。さらに、アルミニウムは、優れた熱伝導性を有する。これにより、バッテリ支持パネルに隣接した冷却チャネルの壁を介してバッテリセルの良好な冷却がもたらされる。事実、好ましい実施形態において、バッテリに隣接した冷却チャネルの壁の一部は、支持パネルの壁で作られている。
【００１９】
特に大型車両において、バッテリボックスフロアは、スポット溶接、アーク溶接、ねじを結合するリベット接合などの結合手段によって互いに結合された、複数の押し出し部品で作られている。
【００２０】
しかしながら、必要な組み付け工程を低減しようとしている好ましい実施形態において、バッテリボックスフロアは、アルミニウム合金の単一部品で押し出される。これは特に、小型車両に適用可能である。
【００２１】
本発明のバッテリボックスフロアの好ましい実施形態において、複数の下側冷却チャネルは、押し出し工程を容易するために、車両の長手移動方向に沿って、または当該方向に垂直に配置されている。熱の除去を改善するために、下側冷却チャネルがバッテリセルの主方向に配置されることも特に好ましい。当該方向は、バッテリセルが車両に取り付けられた際にバッテリセル基部がより大きい方向である。
【００２２】
バッテリボックスフロア全体にわたって衝撃力を規則的に分散させる問題を解決するために、本発明の別の実施形態において、変形内部空洞は、下側内面および上側内面を有する。バッテリボックスフロアはさらに、複数の内側リブを備える。複数の内側リブは、下側内面から上側内面へと延びている。
【００２３】
バッテリボックスフロアの別の実施形態において、少なくとも一つの下側冷却チャネルに隣接して、バッテリボックスフロアは、遮断区域を備える。複数の内側リブの少なくとも一つのリブは、遮断区域で下側内面から上側内面へと延びている。対応したリブを備えるこれらの遮断区域は、他の車両と接触または下側からの石の衝撃である、任意の類いの衝突時に、冷却チャネルのさらなる保護を提供する。したがって、損傷のリスク、および損傷の結果生じる冷却液の漏出は、減少する。
【００２４】
上述したように、発明の目的の一つは、バッテリボックスフロアの改善された衝突性能を提供することである。この目的ため、好ましい実施形態において、複数の内側リブの少なくとも一つのリブは、アーチ形状の断面を有する。リブをアーチ形状にすることより、内部空洞が変形する前の剛性が向上する。
【００２５】
本発明において、用語「アーチ形状」断面は、三角アーチ、半円アーチ、弓形アーチ、ランセットアーチ、楕円アーチ、放物線アーチ、カテナリーアーチまたは類似した空間スパン構造などの異なる構造を備える。
【００２６】
選択的に、少なくとも一つのアーチ形状リブは、少なくとも一つのアーチ形状リブの凹面が内部空洞の上側内面に面し、かつ二つの遮断区域間に少なくとも一つの冷却チャネルが含まれるように配置される。また、当該方向は、最小限の重量で非常に高い剛性、および下側冷却チャネル内に含まれた冷却液の非常に有益な熱的分離を提供することが証明されている。さらに、下側冷却チャネルの完全性は、下部本体保護に対する下側衝撃の場合に特に保たれる。
【００２７】
バッテリと冷却液間の熱伝達を最大化しようとしている実施形態において、複数の下側冷却チャネルの下側冷却チャネルは、互いに流体的に接続され、冷却回路を形成し、冷却液は冷却回路内を循環している。
【００２８】
本発明は、また、本発明によるバッテリボックスフロアを備えた車両本体に関する。
【００２９】
バッテリセルでの冷却性能をさらに改善しようとしている発明の実施形態において、車両本体はさらに、冷却液を包含するように一体化されたビーム冷却チャネルを包含するビームを備える。ビームは、ビームに隣接するバッテリセルを冷却するためにバッテリボックスフロアに隣接して配置される。ビームは、縦方向と横方向のいずれかにも配置でき、またはビームは、バッテリボックスフロアの全外周を囲うことさえできる。
【００３０】
バッテリから除去された熱をより効率的に排出するために、車両本体の好ましい実施形態において、複数の下側冷却チャネルの下側冷却チャネルとビーム冷却チャネルは、互いに流体的に接続され、冷却回路を形成し、冷却液は、冷却回路内を循環している。これにより、環境大気に冷却液を露出することで、冷却液を冷却する可能性が上がる。また、ビームのビーム冷却チャネルが下側冷却チャネルに垂直に配置されると特に好ましく、これにより、冷却液チャネルと互いに接続し、冷却回路を単純化できる。
【００３１】
構造を単純化しようとする車両本体の実施形態において、ビームは、車両の長手移動方向に、車両のそれぞれの側部に配置された下側長手サイドビームである。サイドビームのそれぞれは、冷却液を含むように一体化されたビーム冷却チャネルを備える。サイドビーム冷却チャネルは、サイドビームに隣接するバッテリセルを横方向に冷却するために支持パネルに対して配置される。
【００３２】
また、選択的に、内側ビームは、バッテリボックスフロア上に配置された全ての単一バッテリを冷却するために、バッテリパック支持パネルに沿って延びている。内側ビームは、車両の長手移動方向に対して縦方向と横方向の両方に延びることができる。
【００３３】
同様に、本発明は、また、発明の実施形態の詳細な説明および添付図面で詳細に示された他の特徴を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明のさらなる利点および特徴は、以下の記載から明らかになる。特徴を制限することなく、本発明の好ましい実施形態は、添付図面を参照して開示されている。
【００３５】
【図１】図１は、本発明によるバッテリボックスフロアが配置される車両の概略的な側面図である。
【図２】図２は、図１の車両の概略的な上面図である。
【図３】図３は、本発明による電気自動車用バッテリボックスフロアの第１の実施形態の概略的な断面図である。
【図４】図４は、図３のものに基づいたバッテリボックスフロアを含むバッテリボックスの第２の実施形態の概略的な部分断面図であり、車両の下側長手サイドビームと組み付けられている。
【図５】図５は、本発明によるバッテリボックスフロアの第３の実施形態の概略的な部分断面図であり、車両の下側長手サイドビームと組み付けられている。
【図６】図６は、本発明によるバッテリボックスフロアの第４の実施形態の概略的な部分断面図であり、車両の下側長手サイドビームと組み付けられている。
【図７】図７は、本発明によるバッテリボックスフロアの第５の実施形態の概略的な部分断面図であり、車両の下側長手サイドビームと組み付けられている。
【図８】図８は、本発明によるバッテリボックスフロアの第６の実施形態の概略的な部分断面図であり、車両の下側長手サイドビームと組み付けられている。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１および図２は、本発明によるバッテリボックスフロア１を適用できる典型的な電気自動車を示す。より具体的には、これらの図面は自動車を示す。しかしながら、本発明のバッテリボックスフロアはまた、バッテリボックスフロアの改善された衝突性能とバッテリのよりよい冷却を要求する他の類いの電気自動車にも適用できる。
【００３７】
特に、図１および図２は、前車軸１０８および後車軸１１０を備える電気自動車を示す。
【００３８】
上述しているように、そして図１と図２から分かるように、バッテリボックスは、前車軸１０８と後車軸１１０との間に配置された容器であり、電気自動車のモータに電力を供給するバッテリセル１０２を受け、含むように構成されている。バッテリボックスを形成する主部材は、カバー１１２、長手サイドビーム１０４およびバッテリボックスフロア１である。選択的に、バッテリパックが、並んで配置された多くのバッテリセル１０２を備えているとき、分割内側ビーム１１４もバッテリボックス内に配置されている。これらの部材は、スポット溶接、レーザ溶接、摩擦攪拌溶接、リベット接合、ねじ接合など、任意の想定される結合手法によって結合される。
【００３９】
車両本体の衝突挙動については、バッテリボックスで最も関係する部品の一つは、バッテリボックスフロア１である。図１および図２の点線から明らかなように、電気自動車のバッテリボックスフロア１は、車両本体１００を強化し、側方または下方からの衝撃があった場合にバッテリ１０２を保護するために、車両本体１００の下側部分に配置されている。
【００４０】
図３および図４は、本発明によるバッテリボックスフロア１の第１の実施形態および第２の実施形態を示しており、これらは多くの共通の特徴を共有している。したがって、本明細書では合わせて記載している。
【００４１】
図から明らかなように、バッテリボックスフロア１は、三つの主部材を備えている。この三つの主部材は、バッテリパック支持パネル２、下側冷却チャネル４および下部本体保護６である。
【００４２】
バッテリパック支持パネル２は、バッテリボックスフロア１の上側パネルである。これにより、当該パネル上で、バッテリパックを形成する複数のバッテリセル１０２が支持される。説明のため、図において、バッテリセル１０２は、バッテリパック支持パネル１２上で支持されるように示されていない。しかしながら、これは、単なる概略的な表現であると理解される。当業者は、バッテリセル１０２がバッテリパック支持パネル２の上側面で物理的に支持され、バッテリボックス内に収容されることが分かる。
【００４３】
また、当該図面から明らかなように、バッテリセル１０２を冷却する液体を包含する下側冷却チャネル４は、バッテリパック支持パネル２に隣接し、かつ下側に配置されている。当該好ましい実施形態において、冷却チャネル４の上側壁は、また、バッテリパック支持パネル２の一部である。これにより、対応するバッテリセル１０２と下側冷却チャネル４に含まれている冷却液との間の熱伝達が改善される。
【００４４】
これらの実施形態の冷却チャネル４は、車両の進行方向に沿って配置されている。当該方向は、長手移動方向Ｌとして本発明では示されている。しかしながら、代替的な実施形態において、これらの冷却チャネル４は、また、長手移動方向Ｌに垂直に配置され得る。しかしながら、バッテリがバッテリパック支持パネル２上に取り付けられたときに、下側冷却チャネル４は、バッテリセル基部のより大きい方向に沿って配置されることが特に好ましい。
【００４５】
また、図３および図４において、下部本体保護６は、バッテリパック支持パネル２の下だけでなく、下側冷却チャネル４の下に配置されていることは、明らかである。
【００４６】
上述しているように、本発明は、衝突性能、および特に、バッテリの損傷につながる任意の類いの衝撃を受けたときの本発明によるバッテリボックスフロア１の性能を改善することに加えて、バッテリセル１０２の冷却制御が環境条件によって受ける影響を小さくするという目的を有する。この目的のために、変形内部空洞８が、複数の下側冷却チャネル４と下部本体保護６との間に設けられている。図から明らかなように、下部本体保護６は、二つの外側壁１８によってバッテリパック支持パネル２と結合されている。
【００４７】
特に、任意の衝突物体が下側から衝突した場合に備えて、当該変形内部空洞８は、衝突エネルギ吸収のために設けられている。したがって、バッテリは、爆発のリスクからだけでなく、冷却液またはバッテリ液の不測の漏出からも保護されている。
【００４８】
図３の実施形態において、外側壁１８は、バッテリパック支持パネル２と下部本体保護６の両方に対して垂直である。その代わりに、図４の実施形態において、これらの外側壁１８は、バッテリパック支持パネル２と下部本体保護６の両方に対して角度が形成されている。当該第２の実施形態はさらに、これらの外側壁１８に直接衝撃が当たった場合、外側壁１８のような面のおかげで通常の衝突力の強度が減少するため、側突挙動を改善させる。
【００４９】
製造工程を単純化するために、バッテリボックスフロアが金属材料から一体的に形成されるということも関連して示している。金属材料は、アルミニウム合金である。さらに、バッテリボックスフロアは、アルミニウム合金の少なくとも一つの押し出し部品で作られている。
【００５０】
明らかなように、当該押し出し部品は、アルミニウム合金の単一部品で支持パネル２、下側冷却チャネル４、変形内部空洞８および下部本体保護６を形成する。アルミニウムは、押し出しが容易であるが、非常に優れた熱伝導性も有する。したがって、空洞ボックスに収用されたバッテリセル１０２から冷却液への熱抽出を改善する。
【００５１】
代替的にバッテリボックスフロア１は、スポット溶接、レーザ溶接、摩擦攪拌溶接、リベット接合、ねじ接合などの結合手段を介して互いに結合された複数の押し出し部品で作ることができるため、バッテリボックスフロア１全体が単一部品で作られることは、本発明において必須ではない。しかしながら、当該押し出し部品のそれぞれは、支持パネル２、下側冷却チャネル４、変形内部空洞８、および下部本体保護６を形成する。その後、これらは互いに結合される。
【００５２】
図３および図４に示されたバッテリボックスフロア１の変形内部空洞８は、下側内面１０および上側内面１２を有する。また、バッテリボックスフロア１の剛性を改善するために、およびそれによって当該部材の衝突挙動を改善するために、バッテリボックスフロア１はさらに、変形内部空洞８の下側内面１０から上側内面１２へと延びる複数の内側リブ１４を備える。
【００５３】
これらの二つの第１の実施形態において、少なくとも一つの下側冷却チャネル４に隣接してバッテリボックスフロア１は、遮断区域２０を備える。
【００５４】
さらに、図から明らかなように、遮断区域２０は、バッテリボックスフロアの下側冷却チャネル４が配置されていない区域である。したがって、変形内部空洞８の上側内面１２は、下側冷却チャネル４の対応する下側壁、またはバッテリボックス支持パネル２の下側面によって形成される。当該遮断区域２０のおかげで、リブ１４は、遮断区域２０で下側内面１０から上側内面１２へと延び、衝突があった場合に下側冷却チャネル４をさらに保護する。
【００５５】
さらに、バッテリボックス１の剛性を改善するために、これらの二つの実施形態において、内側リブ１４は、アーチ形状断面を有する。これらのアーチ形状リブは、下側冷却チャネル４が二つの遮断区域２０の間に含まれるように、アーチ形状リブ１４の対応する凹面が内部空洞８の上側内面１２に面するように、配置される。この場合、アーチ形状リブは、半円アーチを形成する。しかしながら、三角アーチ、弓形アーチ、ランセットアーチ、楕円アーチ、放物線アーチ、カテナリーアーチなど、他の類いのアーチも可能である。
【００５６】
バッテリボックス１の下側冷却チャネル４が互いに流体的に接続され、冷却回路を形成すると、特に好ましい。冷却回路により、冷却回路内で冷却液が循環できるようになる。このため、車両には、対応するポンプ、ファン、動作圧力の制御システム、および冷却回路が適切に機能するために必要かつ当業者に既知の全ての要素が、設けられている。
【００５７】
図５から図７に示されている実施形態は、これまで記載してきた二つの実施形態の特徴の多くを共有している。したがって、ここからは前述の実施形態とは異なる特徴のみが記載されている。すでに記載した特徴の残りの説明は、上記した段落を参照する。
【００５８】
図５および図６は、バッテリボックス内に取り付けられた本発明によるバッテリボックスフロア１の第３および第４の実施形態を示す。これらの図面から明らかなように、いくつかのリブ１４の終端は、遮断区域２０の代わりに、下側冷却チャネル４の側壁２２にある。しかしながら、他のリブは、変形内部空洞８の下側内面１０から遮断区域２０へと延びている。
【００５９】
最後に、図７の実施形態は、前述の実施形態とは、内側リブが設けられていない点が異なる。
【００６０】
この場合、車両本体は、冷却液を包含するように一体化されたビーム冷却チャネル１０６を包含するビーム１０４を備える。より具体的には、車両本体は、車両本体１００のそれぞれの側部に、車両の長手移動方向Ｌに配置された二つの下側長手サイドビーム１０４を備える。さらに冷却性能を改善するために、サイドビーム１０４のそれぞれは、一体化されたサイドビーム冷却チャネル１０６を備える。これらのサイドビーム冷却チャネル１０６は、バッテリセル１０２に面するように支持パネル２に対して配置される。したがって、サイドビーム１０４に隣接するバッテリセル１０２の外側冷却効果が得られる。
【００６１】
良好な液密を獲得するために、サイドビーム冷却チャネル１０６と下側冷却チャネル４との間の接続、バッテリボックスフロア１とサイドビーム１０４との接続は、シール部材１１６が設けられる。下側冷却チャネルとサイドビーム冷却チャネル１０６が流体的に接続され、冷却回路を形成すると、特に好ましい。ビーム冷却チャネル１０６が下側冷却チャネル４に垂直に配置されると特に好ましい。
【００６２】
最後に、図８は、本発明のバッテリボックスフロア１の第６の実施形態を示す。この場合、図７の実施形態とは異なり、サイドビーム冷却チャネル１０６は、冷却液の循環を非常に容易にするために、下側冷却チャネル４の中心に置かれている。
【００６３】
当業者には明らかなように、本明細書において記載された異なる実施形態の特徴はまた、複数の異なる方法で組み合わせ可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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