Die Erfindung betrifft eine Hochvoltspeichereinrichtung für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Die DE 102016 110787 A1 offenbart bereits ein Batteriegehäuse einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, die in eine Untergrundstruktur des Kraftfahrzeugs integriert ist. Dieses Batteriegehäuse umfasst zumindest eine Bodenplatte sowie zwei Seitenwände, zwischen welchen eine Anzahl von Aufnahmeräumen ausgebildet ist, innerhalb derer zumindest ein Batteriemodul aufgenommen ist. An den Innenseiten der Seitenwände sind mehrere in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs voneinander beabstandete Deformationselemente angebracht, mittels welchen im Bereich der Deformationselemente seitliche Deformationsräume zwischen den Batteriemodulen und den Seitenwänden ausgebildet sind. Die Deformationselemente können in einem Crashfall verformt werden und dabei Energie absorbieren. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Batteriemodule selbst unmittelbar an den Seitenwänden des Batteriegehäuses anliegen.

Überdies ist aus der DE 102014001 289 B3 ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von Batterieelementen bekannt, welche in Modulen einer ersten Art und einer zweiten Art für die jeweils mehreren Batterieelemente vorliegen. In einem Modul erster Art sind die Batterieelemente in einem Verbund abhängig von einer Krafteinwirkung verformbar und relativ zueinander verschiebbar angeordnet. In einem Modul zweiter Art ist die Anordnung der Batterieelemente abhängig von einer Krafteinwirkung zerstörungsfrei nur formbeibehaltend verschiebbar. Bei einem seitlichen Aufprall kann ein Schweller in das Modul erster Art gedrückt werden, welches sich dabei verbundverformend verschiebt und kinetische Energie umwandelt. Die einwirkende Kraft wird also teilweise durch ein Verformen des Schwellers sowie weiterer Karosserieteile des Kraftfahrzeugs und durch das Verschieben der Batterieelemente, welche in dem Modul erster Art angeordnet sind, in eine Verformung überführt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochvoltspeichereinrichtung für einen Kraftwagen zu schaffen, mittels welchem Batteriezellen der Hochvoltspeichereinrichtung bei einem Unfall besonders vorteilhaft vor einer Beschädigung geschützt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hochvoltspeichereinrichtung für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.

Die Erfindung betrifft eine Hochvoltspeichereinrichtung für einen Kraftwagen, mit einer Mehrzahl an Batteriezellen. Mittels der Hochvoltspeichereinrichtung ist elektrische Energie für eine elektrische Antriebseinrichtung des Kraftwagens bereitstellbar. Die Hochvoltspeichereinrichtung umfasst des Weiteren ein Gehäuseelement, an welchem die Batteriezellen gehalten sind. Insbesondere können die Batteriezellen auf das Gehäuseelement aufgelegt sein. Die Hochvoltspeichereinrichtung umfasst des Weiteren wenigstens einen Längsträger, an welchem das Gehäuseelement gehalten ist. Bei dem Längsträger handelt es sich insbesondere um ein Längsprofil, mittels welchem die Hochvoltspeichereinrichtung in einer Längsrichtung stabilisierbar ist. Insbesondere umfasst der Längsträger mehrere sich mit ihrer Längserstreckungsrichtung parallel zueinander erstreckende Profile, welche insbesondere als Hohlprofile mit einem jeweiligen Profilquerschnitt ausgebildet sein können. Insbesondere umfasst die Hochvoltspeichereinrichtung wenigstens zwei, an einander gegenüberliegenden Außenseiten des Gehäuseelements angeordnete Längsträger. Der wenigstens eine Längsträger weist in einer Abstandsrichtung zumindest einen vorgegebenen Sicherheitsabstand zu den Batteriezellen auf. Hierbei kann ein Abstand zwischen dem Längsträger und den Batteriezellen der Hochvoltspeichereinrichtung in der Abstandsrichtung genau den Sicherheitsabstand oder einen Abstand aufweisen, welcher größer als der Sicherheitsabstand ist. Bei diesem Sicherheitsabstand handelt es sich um einen so genannten Überlebensraum der Batteriezellen, welche durch einen dynamischen Abstand der Hochvoltspeichereinrichtung vorgegeben werden kann.

Um ein sicheres Einhalten des Sicherheitsabstands gewährleisten zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Längsträger wenigstens einen Sollverformbereich aufweist, über dessen Ausgestaltung eine Sollverformung des Längsträgers bei einer Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung auf den Längsträger vorgebbar ist, wodurch der Sicherheitsabstand aufrecht erhaltbar ist. Das bedeutet, dass der Längsträger in dem Sollverformbereich eine spezielle Geometrie aufweist, über welche eine Verformung des Längsträgers bei der Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung von außen auf den Längsträger vorgegeben wird, wodurch wiederum sichergestellt wird, dass bei der seitlichen Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung auf den Längsträger der Sicherheitsabstand zwischen den Batteriezellen und dem Längsträger zumindest im Wesentlichen aufrechterhalten wird. Insbesondere ist der Sollverformbereich derart ausgestaltet, dass zumindest bis zu einer vorgegebenen Grenzkrafteinwirkung auf den Längsträger in der Abstandsrichtung ein Verletzen des Sicherheitsabstands beim Verformen des Längsträgers unterbleibt. Hierdurch kann bei einem Unfall des die Hochvoltspeichereinrichtung aufweisenden Kraftwagens eine Beschädigungsgefahr für die Batteriezelle der Hochvoltspeichereinrichtung besonders gering gehalten werden, wodurch wiederum eine Verletzungsgefahr für Fahrzeuginsassen des die Hochvoltspeichereinrichtung aufweisenden Kraftwagens besonders gering gehalten werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Längsträger in dem Sollverformbereich wenigstens eine Längsnut und/oder eine Befräsung und/oder eine Bohrung aufweist, mittels welchen die Sollverformung vorgegeben ist. Das bedeutet, dass der Längsträger nach dessen beispielsweise in einem Strangpressverfahren erfolgten Herstellung mit der Längsnut und/oder der Befräsung und/oder der Bohrung versehen wird. Durch die wenigstens eine Längsnut und/oder Befräsung und/oder Bohrung des Längsträgers in dem Sollverformbereich weist der Längsträger in dem Sollverformbereich eine Materialschwächung auf. Über diese Materialschwächung kann eine Verformung des Längsträgers bei einer Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung seitlich auf den Längsträger gezielt vorgegeben werden. Über das gezielte Vorgeben der Verformung kann ein Einhalten des Sicherheitsabstands der Batteriezellen zu dem wenigstens einen Längsträger bei der Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung auf den Längsträger zumindest im Wesentlichen sichergestellt werden.

Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn der Längsträger in dem Sollverformbereich entlang der Abstandsrichtung wenigstens eine konkave Profilform und/oder eine konvexe Profilform aufweist, mittels welchen die Sollverformung vorgegeben ist. Mit anderen Worten weist der Längsträger in einem Sollverformbereich wenigstens ein schräg zur Abstandsrichtung verlaufendes Profil mit einem konkaven Querschnitt und/oder einem konvexen Querschnitt auf, mittels welchen die Sollverformung vorgegeben ist. Das Profil verläuft mit seiner Längserstreckungsrichtung insbesondere senkrecht zu der Abstandsrichtung. Hierbei verläuft das Profil mit seiner Längserstreckungsrichtung insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung des die Hochvoltspeichereinrichtung aufweisenden Kraftwagens. Das Profil ist insbesondere in einem Strangpressverfahren hergestellt. Hierbei weist das Profil zumindest abschnittsweise einen konvexen Querschnitt und/oder einen konkaven Querschnitt auf, wobei über den konkaven Querschnitt beziehungsweise den konvexen Querschnitt der Längsträger gezielt lokal geschwächt ist, wobei über die konvexe beziehungsweise die konkave Form des Querschnitts eine Verformungsrichtung des Längsträgers in dem Sollverformbereich vorgebbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Längsträger in dem Sollverformbereich wenigstens ein schräg zur Abstandsrichtung verlaufendes Profil, insbesondere ein senkrecht zur Abstandsrichtung verlaufendes Profil, mit einem in der Abstandsrichtung ansteigenden Querschnitt und/oder einem in der Abstandsrichtung absteigenden Querschnitt aufweist, mittels welchen die Sollverformung vorgegeben ist. Das bedeutet, dass der Längsträger das wenigstens eine sich mit seiner Längserstreckungsrichtung in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Profil aufweist, welches insbesondere in dem Strangpressverfahren hergestellt ist, wobei das Profil zumindest in einem Längenbereich entlang der Abstandsrichtung den ansteigenden Querschnitt und/oder den absteigenden Querschnitt aufweist. Hierbei steigt der Querschnitt in Fahrzeughochrichtung an oder ab. Das bedeutet, dass der Längsträger zumindest in dem Längenbereich in der Abstandsrichtung einen schrägen Querschnitt aufweist. Hierbei sind insbesondere eine Oberseite und/oder eine Unterseite des Längsträgers in dem Längenbereich in der Abstandsrichtung schräg und somit entlang der Abstandsrichtung in Fahrzeughochrichtung ansteigend beziehungsweise absteigend ausgebildet. Über die jeweilige schräge Ausrichtung des Längsträgers kann eine Verformbewegung des Längsträgers in dem Sollverformbereich bei einer Krafteinwirkung auf den Längsträger in der Abstandsrichtung vorgegeben werden, wodurch ein Einhalten des Sicherheitsabstands zwischen den Batteriezellen der Hochvoltspeichereinrichtung und dem wenigstens einen Längsträger bei der Krafteinwirkung zumindest im Wesentlichen sichergestellt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Längsträger in dem Sollverformbereich wenigstens ein schräg zur Abstandsrichtung verlaufendes Profil mit einem trapezförmigen Querschnitt aufweist, mittels welchem die Sollverformung vorgegeben ist. Das bedeutet, dass der Längsträger das wenigstens eine Profil aufweist, welches mit seiner Längserstreckungsrichtung insbesondere senkrecht zur Abstandsrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist. Unter dem trapezförmigen Querschnitt des Profils ist zu verstehen, dass wenigstens zwei einander gegenüberliegende Seiten des Querschnitts schräg und somit nicht parallel zueinander verlaufen. Darüber hinaus weisen wenigstens zwei einander gegenüberliegende Seiten des Querschnitts zueinander unterschiedliche Längen entlang des Umfangs des Querschnitts auf. Der Querschnitt verläuft insbesondere entlang einer Fahrzeughochrichtung sowie entlang einer Fahrzeugquerrichtung des Kraftwagens und somit zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens. Mittels des wenigstens einen den trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Profils des Längsträgers ist eine Verformbewegung des Längsträgers bei einer in der Abstandsrichtung von außen und somit einer der Hochvoltspeichereinrichtung gegenüberliegenden Seite des Längsträgers auf den Längsträger wirkenden Kraft besonders präzise vorgebbar. Insbesondere kann ein Verschieben und/oder Umbiegen und/oder Falten des Längsträgers in dem Sollverformbereich vorgegeben werden, über welchen das Einhalten des Sicherheitsabstands zwischen den Batteriezellen und dem Längsträger sichergestellt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Längsträger ein Strangpressprofil ist und in dem Sollverformbereich wenigstens eine Aussparung aufweist, mittels welcher die Sollverformung vorgegeben ist. Der Längsträger weist somit in der Abstandsrichtung zumindest eine Aussparung auf, welche insbesondere bereits bei einer Herstellung des Längsträgers vorgehalten ist. Durch eine Wahl einer Geometrie und/oder einer Position und/oder einer Ausrichtung der Aussparung kann die Verformung des Längsträgers in dem Sollverformbereich bei der Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung seitlich auf den Längsträger vorgegeben werden. Über das gezielte Vorgeben der Verformbewegung des Längsträgers bei der Krafteinwirkung in Abstandsrichtung seitlich auf den Längsträger wird das Einhalten des Sicherheitsabstands zwischen den Batteriezellen und dem Längsträger bei der Krafteinwirkung zumindest im Wesentlichen sichergestellt, wodurch eine besonders hohe Lebensdauer der Batteriezellen sowie eine besonders geringe Verletzungsgefahr für Fahrzeuginsassen bei der seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger sichergestellt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter

Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausschnitts einer

Hochvoltspeichereinrichtung eines Kraftwagens, wobei die Hochvoltspeichereinrichtung ein Gehäuseelement umfasst, an welchem eine Mehrzahl von Batteriezellen gehalten ist, und darüber hinaus wenigstens einen Längsträger umfasst, mittels welchem das mindestens eine Gehäuseelement stabilisiert ist und über welchen die Hochvoltspeichereinrichtung an einer Rohkarosserie des Kraftwagens befestigbar ist, wobei der wenigstens eine Längsträger ein Strangpressprofil ist, welches in einem Sollverformbereich wenigstens eine Längsnut und/oder eine Befräsung und/oder eine Bohrung aufweist, mittels welchen eine Sollverformung des Längsträgers bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger vorgegeben ist;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des Ausschnitts der

Hochvoltspeichereinrichtung mit dem Längsträger, welcher wenigstens ein Profil aufweist, welches sich mit seiner Längserstreckungsrichtung in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens erstreckt und welches einen konkaven Querschnitt und/oder einen konvexen Querschnitt in dem Sollverformbereich aufweist, über welchen die Sollverformung des Längsträgers bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger vorgegeben ist;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Ausschnitts der

Hochvoltspeichereinrichtung mit dem Längsträger, welcher wenigstens ein sich mit seiner Längserstreckungsrichtung in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes Profil aufweist, welches einen in Fahrzeugquerrichtung ansteigenden Querschnitt und einen in Fahrzeugquerrichtung absinkenden Querschnitt in dem Sollverformbereich aufweist, über welchen die Sollverformung des Längsträgers bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger vorgegeben ist; Fig. 4 eine schematische Schnittansicht des Ausschnitts der

Hochvoltspeichereinrichtung mit dem Längsträger, welcher wenigstens ein sich mit seiner Längserstreckungsrichtung in Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes Profil aufweist, welches einen trapezförmigen Querschnitt in dem Sollverformbereich aufweist, über welchen die Sollverformung des Längsträgers bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger vorgegeben ist; und

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht des Ausschnitts der

Hochvoltspeichereinrichtung mit dem Längsträger, welcher in dem Sollverformbereich eine Ausnehmung aufweist, welche bei einem Herstellungsverfahren des Längsträgers vorgehalten worden ist und mittels welcher die Sollverformung des Längsträgers bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger vorgegeben ist.

Funktionsgleichen Elementen ist in den Fig. ein gleiches Bezugszeichen zugewiesen.

In den Fig. 1 bis 5 ist jeweils eine Hochvoltspeichereinrichtung 1 ausschnittsweise geschnitten dargestellt. Die Hochvoltspeichereinrichtung 1 umfasst wenigstens ein Gehäuseelement 2, an welchem eine Mehrzahl an Batteriezellen 3 der Hochvoltspeichereinrichtung 1 gehalten ist. Vorliegend umfasst das Gehäuseelement 2 wenigstens eine Bodenplatte, auf welcher die Mehrzahl an Batteriezellen 3 angeordnet ist. In den Batteriezellen 3 ist elektrische Energie einspeicherbar, welche von den Batteriezellen 3 für einen elektrischen Antrieb des die Hochvoltspeichereinrichtung 1 aufweisenden Kraftwagens bereitstellbar ist. Die Hochvoltspeichereinrichtung 1 umfasst des Weiteren wenigstens einen, vorliegend genau zwei Längsträger 4, welche an einander in Fahrzeugquerrichtung y gegenüberliegenden Seiten der Mehrzahl an Batteriezellen 3 angeordnet sind. Über die jeweiligen Längsträger 4 ist die Hochvoltspeichereinrichtung 1 vorliegend an einer Rohkarosserie 5 des Kraftwagens befestigbar.

Um eine Beschädigungsgefahr für die Batteriezellen 3 in der Hochvoltspeichereinrichtung 1 insbesondere bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf den Längsträger 4 besonders gering zu halten, ist es vorgesehen, dass die Batteriezellen 3 einen Sicherheitsabstand 6 in einer Abstandsrichtung 7 zu dem jeweils nächsten Längsträger 4 aufweisen.

Vorliegend verläuft die Abstandsrichtung 7 in Fahrzeugquerrichtung y. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Sicherheitsabstand 6 zwischen dem Längsträger 4 und jeweiligen dem Längsträger 4 nächsten Batteriezellen 3 in einem unbelasteten Zustand der Längsträgers 4 sowie in einem insbesondere in der Abstandsrichtung 7 seitlich mit einer Kraft beaufschlagten Zustand des Längsträgers 4 eingehalten beziehungsweise aufrechterhalten wird.

Vorliegend ist der jeweilige Längsträger 4 als Strangpressprofil ausgebildet, welches mehrere aneinander anliegende, mit ihrer Längserstreckungsrichtung parallel zueinander und in Fahrzeuglängsrichtung x ausgerichtete Profile 8 umfasst. Die Profile 8 sind insbesondere hohl ausgebildet und weisen einen eckigen Querschnitt auf. Unter dem Querschnitt ist insbesondere ein Schnitt der jeweiligen Profile 8 mittels einer durch die Fahrzeughochrichtung z und die Fahrzeugquerrichtung y aufgespannten Ebene zu verstehen, wobei dieser jeweilige Querschnitt in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist. Um ein jeweiliges Vorhalten eines Sicherheitsabstands 6 bei einer Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung 7 auf den Längsträger 4 von außen sicherstellen zu können, ist es vorgesehen, dass der Längsträger 4 wenigstens einen Sollverformbereich 9 aufweist, über dessen Ausgestaltung eine Sollverformung des Längsträgers 4 bei der Krafteinwirkung vorgebbar ist. Über eine jeweilige geometrische Ausgestaltung des wenigstens einen Sollverformbereichs 9 des Längsträgers 4 ist eine Verformungsbewegung beziehungsweise eine Verformungsrichtung des Längsträgers 4 bei einer Krafteinwirkung seitlich von außen in der Abstandsrichtung 7 auf den Längsträger 4 vorgebbar.

Für das Vorgeben der Sollverformung des Längsträgers 4 kann wie in Fig. 1 dargestellt ist in dem Sollverformbereich 9 der Längsträger 4 eine Befräsung 10 und/oder eine Längsnut 11 aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Längsträger 4 wenigstens eine Bohrung in dem Sollverformbereich 9 aufweisen, mittels welcher die Sollverformung des Längsträgers 4 vorgebbar ist.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltung des Längsträgers 4 weist wenigstens eines der Profile 8 des Längsträgers 4 einen konkaven Querschnitt oder einen konvexen Querschnitt auf. Unter dem konkaven beziehungsweise dem konvexen Querschnitt des jeweiligen Profils 8 des Längsträgers 4 ist zu verstehen, dass wenigstens eine das Profil 8 begrenzende Seitenwand 12 des Profils 8 konvex oder konkav ausgebildet ist, wodurch die Sollverformung des Längsträgers 4 besonders einfach und präzise vorgebbar ist. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung des Längsträgers 4 ist es vorgesehen, dass wenigstens eines der Profile 8 des Längsträgers 4 einen in Abstandsrichtung 7 ansteigenden oder absteigenden Querschnitt aufweist. Unter dem ansteigenden beziehungsweise absteigenden Querschnitt des Profils 8 ist zu verstehen, dass eine in Fahrzeugquerrichtung y weiter innen liegende, das Profil 8 begrenzende Seitenwand in Fahrzeughochrichtung z oberhalb oder unterhalb der in Fahrzeugquerrichtung y der inneren Seitenwand gegenüberliegenden äußeren Seitenwand angeordnet ist, wobei die Seitenwände jeweils das Profil 8 zur Seite hin begrenzen. Somit kann eine jeweilige das Profil 8 in Fahrzeughochrichtung z nach oben beziehungsweise nach unten begrenzende Seitenwand in Abstandsrichtung 7 ansteigend oder absteigend ausgebildet sein.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung des Längsträgers 4 weist der Längsträger 4 wenigstens ein Profil 8 mit einem trapezförmigen Querschnitt auf. Für den trapezförmigen Querschnitt sind wenigstens zwei das Profil 8 zu gegenüberliegenden Seiten begrenzende Seitenwände zueinander schräg ausgerichtet. Darüber hinaus sind wenigstens zwei das Profil 8 zu einander gegenüberliegenden Seiten begrenzende Seitenwände entlang des Querschnittsumfangs des Profils 8 unterschiedlich breit ausgebildet. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung des Längsträgers 4 weist der Längsträger 4 mehrere Profile 8 mit jeweiligen trapezförmigen Querschnitten auf, wobei die trapezförmigen Querschnitte der unterschiedlichen Profile 8 zueinander unterschiedlich ausgestaltet sind.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausgestaltung des Längsträgers 4 ist es vorgesehen, dass der Längsträger 4 in dem Sollverformbereich 9 eine Aussparung 13 aufweist. Unter der Aussparung 13 der Längsträgers 4 ist zu verstehen, dass bei einem Herstellen des Längsträgers 4 als Strangpressprofil bei einem Strangpressen des Längsträgers 4 die Aussparung 13 freigehalten wird. Das bedeutet, dass im Bereich der Aussparung 13 der Längsträger 4 frei von einem Profil 8 ist. Hierbei ist die Aussparung 13 in dem Sollverformbereich 9 angeordnet. Über die Aussparung 13 ist eine Verformrichtung des Längsträgers 4 bei einer Krafteinwirkung in der Abstandsrichtung 7 seitlich von außen auf den Längsträger 4 besonders einfach vorgebbar. Hierbei kann die Aussparung 13 insbesondere derart gewählt werden, dass eine Stabilität des Längsträgers 4 in Fahrzeughochrichtung z sowie in Fahrzeuglängsrichtung x besonders hoch ist.

Insbesondere kann ein Längsträger 4 vorgesehen sein, welcher mehrere Sollverformbereiche 9 aufweist, wobei bei den mehreren, vorgesehenen Sollverformbereichen 9 die unterschiedlichen in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Sollverformbereichen 9 kombinierbar sind. Der beschriebenen Hochvoltspeichereinrichtung 1 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in Seitencrashversuchen abzubauende kinetische Energie im Allgemeinen in Verformungsenergie an einer Struktur der Rohkarosserie 5 und/oder der Hochvoltspeichereinrichtung 1 umgewandelt wird. Um eine ausreichende Sicherheit der Hochvoltspeichereinrichtung 1 im Kraftwagen zu gewährleisten, darf hierbei unter anderem ein seitlicher so genannter „Überlebensraum“ der Batteriezellen 3 nicht verletzt werden. Eine Hilfsgröße zur Bestimmung des seitlichen Überlebensraums für die Batteriezellen 3 ist der so genannte dynamische Abstand der Hochvoltspeichereinrichtung 1. Der dynamische Abstand beschreibt einen Restabstand zwischen in Fahrzeugquerrichtung y einander gegenüberliegenden Längsträgern 4 der Hochvoltspeichereinrichtung 1. Diese Hilfsgröße des dynamischen Abstands dient einer Sicherstellung von Anforderungen bezüglich einer Sicherheit der Hochvoltspeichereinrichtung 1 und soll nicht unterschritten werden. Über den dynamischen Abstand wird der Sicherheitsabstand 6 vorgegeben. Über den Sicherheitsabstand 6 wird der Überlebensraum vorgegeben.

Als Folge der auftretenden Verformungsenergie können unter anderen blockbildende Komponenten und/oder geometrische Verbindungen von Komponenten an der Rohkarosserie 5 und/oder der Hochvoltspeichereinrichtung 1 in Verbindung mit einer jeweils auftretenden Verformungsrichtung in einer Unfalldeformationszone zu einer Verfehlung und somit zu einem Nichteinhalten des Sicherheitsabstands 6 führen.

Zur Steuerung einer Verformungsrichtung und zur Vermeidung beziehungsweise Abminderung einer Blockbildung in einer Unfalldeformationszone der Hochvoltspeichereinrichtung 1 gibt es verschiedene Lösungsansätze zur Konstruktion des Längsträgers 4 mit einem besonders großen dynamischen Abstand bei der auftretenden Verformung des Längsträgers 4. Der Längsträger 4 ist vorliegend als ein Mehrkammerprofil mit einer Mehrzahl an Profilen 8 ausgebildet. Der Längsträger 4 ist mit der Rohkarosserie 5 verschraubbar, wodurch die Hochvoltspeichereinrichtung 1 an der Rohkarosserie 5 zu halten ist.

In dem Sollverformbereich 9 können die Längsnut 11 und/oder die Befräsung 10 und/oder die Bohrung mit dem Ziel der Profilschwächung an unterschiedlichen Stellen eines Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein, wodurch eine positive Steuerung einer Deformationsrichtung des Längsträgers 4 erreicht werden kann. Diese gezielte Profilschwächung kann insbesondere lediglich lokal in blockbildenden Bereichen, wie insbesondere im Bereich von Anschraubpunkten vorgesehen sein. Mittels der lokalen Befräsungen und/oder Bohrungen und/oder Aussparungen 13 am Längsträger 4 der Hochvoltspeichereinrichtung 1 kann eine positive Rotation des Längsträgers 4 und eines Schwellers der Rohkarosserie 5 mit dem Uhrzeigesinn um die Fahrzeuglängsrichtung x erfolgen, wodurch ein besonders großer dynamischer Abstand erzielt werden kann.

Alternativ oder zusätzlich kann wie bereits beschrieben worden ist im jeweiligen Sollverformbereich 9 eine konkave oder konvexe Profilform des jeweiligen Profils 8 und/oder eine Kombination mehrerer konkaver und/oder konvexer Profilformen an unterschiedlichen Stellen des Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein, wodurch eine positive Steuerung der Deformationsrichtung des Längsträgers 4 erreicht werden kann. Die konkaven und/oder konvexen Profilformen können insbesondere lokal in blockbildenden Bereichen, insbesondere im Bereich von Anschraubpunkten vorgesehen sein.

Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann in dem wenigstens einen Sollverformbereich 9 eine abfallende oder ansteigende Geometrie des Querschnitts des Längsträgers 4 oder eine Kombination mehrerer abfallender oder ansteigender Geometrien an unterschiedlichen Stellen des Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein, wodurch eine positive Steuerung der Deformationsrichtung des Längsträgers 4 ermöglicht wird.

Die ansteigenden und absteigenden Geometrien können insbesondere in lokalen blockbildenden Bereichen, insbesondere im Bereich von Anschraubpunkten des Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein.

Überdies können alternativ oder zusätzlich in den jeweiligen Sollverformbereichen 9 trapezförmige Geometrien des Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein. Insbesondere können mehrere voneinander unterschiedliche trapezförmige Geometrien des Längsträgers 4 an unterschiedlichen Stellen des Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein, wodurch eine positive Steuerung der Deformationsrichtung des Längsträgers 4 erzielt werden kann. Insbesondere können die trapezförmigen Geometrien des Querschnitts des Längsträgers 4 insbesondere in lokalen blockbildenden Bereichen, insbesondere im Bereich von Anschraubpunkten vorgesehen sein.

Weiterhin alternativ oder zusätzlich können in dem wenigstens einen Sollverformbereich 9 Aussparungen 13 des Strangpressprofils, insbesondere mehrere Aussparungen 13 des Strangpressprofils an unterschiedlichen Stellen des Querschnitts des Längsträgers 4 vorgesehen sein, wodurch die positive Steuerung der Deformationsrichtung erreicht werden kann. Insbesondere kann die wenigstens eine Aussparung 13 in einem blockbildenden Bereich des Querschnitts des Längsträgers 4, insbesondere im Bereich von Anschraubpunkten vorgesehen sein.

Es ist somit eine gezielte Konstruktion des Längsträgers 4 der

Hochvoltspeichereinrichtung 1 , insbesondere eines Kammeraufbaus des Längsträgers 4 vorgesehen, um eine positive Steuerung der Verformungsrichtung des Längsträgers 4 zu erzielen. Zusätzlich ist hierdurch eine Blockbildung von Komponenten in einer Unfalldeformationszone vermeidbar oder zumindest abminderbar um einen dynamischen Abstand zu steigern beziehungsweise zu optimieren.

Insgesamt zeigt die Erfindung wie eine Hochvoltspeicher-Profiloptimierung zur Steigerung eines dynamischen Abstands erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

Hochvoltspeichereinrichtung

Gehäuseelement

Batteriezelle

Längsträger

Rohkarosserie

Sicherheitsabstand

Abstandsrichtung

Profil

Sollverformbereich

Befräsung

Längsnut

Seitenwand

Ausnehmung