用于制造用于机动车的存储壳体的至少两种结构变型的模块化系统以及方法与流程

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于制造用于机动车的蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种结构变型的模块化系统。此外，本发明涉及一种按照权利要求10的前序部分的用于制造用于机动车的蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种结构变型的方法。

背景技术：

1、de 10 2020 003 433 b3公开了一种用于车辆的车身支撑结构，该车身支撑结构具有两个在车辆横向方向上彼此间隔的侧梁，这些侧梁分别具有沿车辆横向方向向外通过外壁、沿车辆横向方向向内通过内壁、沿车辆高度方向向上通过上翼缘并且沿车辆高度方向向下通过相应的侧梁的下翼缘来界定的空腔，在该空腔中布置有至少一个与相应的侧梁分开构造的加强元件。车身支撑结构具有布置在侧梁之间并且连接到侧梁上的底板和布置在底板下方的用于存储用于驱动车辆的电能和/或燃料的蓄能器。

技术实现思路

1、本发明的任务是，提供一种用于制造用于机动车的蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种结构变型的模块化系统以及一种用于制造用于机动车的电蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种结构变型的方法，从而可以特别低耗费地且符合需求地实现存储壳体的不同结构变型。

2、按照本发明，这一任务通过一种具有权利要求1的特征的用于制造用于机动车的蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种结构变型的模块化系统以及通过一种具有权利要求10的特征的用于制造用于机动车的电蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种结构变型的方法来解决。本发明的有利的设计方案是从属权利要求和说明书的技术方案。

3、本发明的第一方面涉及一种用于制造用于机动车的蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种特别是彼此不同的结构变型的模块化系统。机动车优选构造为汽车、特别是轿车。例如，机动车构造为能电驱动的、特别是能纯电驱动的机动车。这意味着，机动车可以构造为电池电动车辆或混合动力车辆。例如，机动车具有至少一个电机，借助于该电机能驱动机动车。

4、例如，蓄能器被构造为电蓄能器、特别是电池或者说蓄电池。特别是可以将电蓄能器理解为被构造用于存储电能的蓄能器。借助于该电蓄能器，能为机动车的电机例如供给用于驱动机动车的特别是存储在电蓄能器中的电能。

5、为了能够实现用于电动地、特别是纯电动地驱动机动车的特别高的电功率，电蓄能器可以具有电压、特别是工作电压或额定电压，该电压优选大于50伏特、特别是超过60伏特并且优选为几百伏特。因此，电蓄能器可以构造为高压组件。

6、替代地，蓄能器可构造成用于存储至少一种燃料。这意味着，蓄能器例如可以构造为油箱。例如，燃料是电化学燃料、特别是氢。例如，机动车具有燃料电池，借助于该燃料电池可以将电化学燃料转化成电能。因此，例如可以借助于燃料电池为电机供给用于驱动机动车的电能。替代地，燃料例如是化学燃料、特别是发动机燃料。例如，机动车具有内燃机，借助于该内燃机或者说在该内燃机中可以燃烧化学燃料或者说发动机燃料。由此，机动车例如可以由内燃机驱动。例如，化学燃料或者说发动机燃料是氢。

7、优选地，蓄能器在其完全制造的状态中具有存储壳体。例如在机动车的第一变型中构建或者说使用结构变型中的第一结构变型，其中，例如在机动车的第二变型中构建或者说使用结构变型中的第二结构变型。特别是可以将相应的变型理解为机动车的相应的结构系列。例如，机动车的变型鉴于其装备、特别是特殊装备而彼此不同。替代地或附加地，机动车的变型可以是机动车的不同的车辆类型。替代地或附加地，机动车的变型例如可以在其各自的车辆重量方面彼此不同。优选地，机动车在其完全制造的状态中包括蓄能器、特别是存储壳体。蓄能器特别是可以被称为存储装置。

8、模块化系统具有特别是跨结构变型的壳体元件，该壳体元件至少部分地、特别是完全地界定存储壳体的为了容纳、特别是为了布置至少一种存储介质而设置的容纳空间。换句话说，容纳空间至少部分地、特别是完全地被壳体元件包围或者说覆盖，其中，至少一种存储介质能容纳或者说能布置在容纳空间中。

9、壳体部件跨结构变型特别是可以理解为，第一结构变型和第二结构变型具有相同的、特别是结构相同的壳体元件。因此，在第一和第二结构变型中跨结构变型地设置有壳体元件。这意味着，壳体元件既能用于或者说被用于第一结构变型也能用于或者说被用于第二结构变型。换句话说，在结构变型的完全制造状态中，结构变型的壳体元件是相同的、特别是结构相同的或者说一致的。

10、特别是，当蓄能器构造为电蓄能器时，存储介质可以构造为特别是电存储元件。特别是可以将存储介质理解为电的或者说电化学的、特别是活性的电池材料。存储元件例如是特别是电的或者说电化学的存储单元。特别是可以将存储单元理解为电池单元。优选地，在容纳空间中能布置或者说能容纳大量存储单元。例如，在容纳空间中能布置至少一个存储模块，其包括多个存储单元。优选地，在电蓄能器完全制造的状态中，在容纳空间中容纳或者说布置所述至少一个存储元件、特别是所述至少一个存储单元。

11、特别是，当蓄能器构造用于存储燃料时，壳体元件例如构造为油箱的壁。因此，壳体元件、特别是油箱或者说容纳空间可以用构造为燃料的存储元件填充。

12、存储介质可以是蓄能器的一部分，或者存储介质可以不是蓄能器的一部分。这意味着，蓄能器在其完全制造的状态中可以包括存储介质，或者蓄能器在其完全制造的状态中可以不包括存储介质。特别是，当蓄能器构造为电蓄能器时，存储介质、特别是存储元件或者说存储单元优选是电蓄能器的一部分。

13、模块化系统具有至少两个、特别是特定于结构变型的、与壳体元件分开构造并且彼此不同的支撑结构，通过这些支撑结构，将存储壳体、特别是蓄能器保持在机动车的车身处。换句话说，相应的支撑结构分别具有至少一个连接部位，通过该连接部位，存储壳体、特别是蓄能器能在车身处、特别是在车身的或者说机动车的底板元件处、例如主底板处固定。

14、特别是可以将车身理解为机动车的白车身。例如，车身构造为机动车的特别是自支撑的车身。

15、特别是可以将支撑结构理解为存储壳体的相应的部件，其中，存储壳体的稳定性、特别是强度和/或刚度至少基本上通过支撑结构产生。这意味着，支撑结构比壳体元件更加有助于存储壳体的整体强度或者说整体刚度。例如可以规定，相应的支撑结构有助于机动车车身的稳定性、特别是刚度和/或强度。这意味着，具有存储壳体的蓄能器除了提供驱动能量之外也可以产生用于机动车、特别是机动车车身的支撑功能。因此，一方面，存储壳体例如具有壳体元件，以便容纳存储介质、特别是存储单元，而另一方面，存储壳体可以具有支撑结构，以便为特别是关于稳定性的整体车辆功能提供结构上的贡献。例如，壳体元件被设置用于满足蓄能器的密封性要求。这意味着，通过壳体元件可以产生蓄能器、特别是容纳空间例如相对于蓄能器的周围环境的密封性。

16、为了能够特别低耗费地且符合需求地实现存储壳体的不同结构变型，规定存储壳体的结构变型中的第一结构变型具有特别是跨结构变型的壳体元件和特别是特定于结构变型的所述支撑结构中的第一支撑结构，该支撑结构在结构变型中的第一结构变型中与壳体元件相连。换句话说，在第一结构变型中设置有壳体元件和第一支撑结构。这意味着，在第一结构变型中使用壳体元件和第一支撑结构。

17、存储壳体的第二结构变型具有特别是跨结构变型的壳体元件和特别是特定于结构变型的第二支撑结构，该第二支撑结构在第二结构变型中与壳体元件相连。换句话说，在第二结构变型中设置有第二支撑结构。这意味着，在第二结构变型中使用壳体元件和第二支撑结构。

18、第一支撑结构是特定于结构变型的或者说在第一结构变型中使用第一支撑结构特别是可以理解为，关于两种结构变型，仅在第一结构变型中而不在第二结构变型中使用第一支撑结构。这意味着，第二结构变型优选没有第一支撑结构。换句话说，不在第二支撑结构中设置第二支撑结构。

19、第二支撑结构是特定于结构变型的或者说在第二结构变型中使用第二支撑结构特别是可以理解为，关于两种结构变型，仅在第二结构变型中而不在第一结构变型中使用第二支撑结构。这意味着，第一结构变型优选没有第二支撑结构。换句话说，不在第一结构变型中设置第二支撑结构。

20、这意味着，蓄能器、特别是存储壳体在完全制造的状态中，在第一结构变型中包括第一支撑结构并且优选没有第二支撑结构。等效地，优选规定，蓄能器、特别是存储壳体在第二结构变型中具有第二支撑结构并且没有第一支撑结构。

21、因此，特别是可以将相应的支撑结构理解为特定于车辆的或者说特定于车辆系列的相应的支撑结构。

22、本发明特别是基于以下认识和考虑：将蓄能器集成到机动车中可能是一项多维的任务。例如，机动车、特别是在机动车的架构之内可能在其对蓄能器的要求方明、特别是在能量含量和/或到机动车中的几何的、如结构的集成方面不同。换句话说，不同的机动车、特别是在机动车的架构之内可能对蓄能器提出不同的要求。这些要求例如可以是几何性质、特别是关于蓄能器的结构空间和结构性质。例如可以将几何性质理解为，所述要求涉及机动车的轴距和/或宽度和/或高度。特别是可以将结构性质理解为，所述要求涉及机动车的车辆重量和/或电续航里程、特别是纯电续驶里程和/或蓄能器的能量含量。通常可以规定，制造一种机动车，其提供相同的能量含量，但提供不同的、特别是用于蓄能器的结构空间。

23、通常可以规定，特定于结构变型地构造传统的存储壳体，从而特别是壳体元件和支撑结构分别特定于结构变型地构造。这意味着，不同的变型、特别是不同机动车之间的结构空间变化可以用不同的壳体元件和不同的支撑结构来实现。因此，在传统的机动车中通常可以不设置用于存储壳体的模块化图示或模块化系统。

24、按照本发明的模块化系统能够实现，根据支撑结构的选择，即根据使用了哪种支撑结构，符合需求地特别是为相应的结构变型构造存储壳体或者说蓄能器。由此能够实现，符合需求地并且特别低耗费地、尤其是特别成本有利地使存储壳体或者说蓄能器适配于机动车的不同变型。因此，例如对能量含量的要求相同但结构要求不同的车辆变型可以配备相同的或跨结构变型的壳体元件，并且可以通过支撑结构的适配，也就是说通过相应的特定于结构变型的支撑结构来表示或者说产生结构要求上的区别。因此，可以实现特别是被称为组合部件的由壳体元件和相应的支撑结构组成的模块化系统，由此可以特别低耗费地、尤其是特别成本有利地实现多个不同的车辆系列。此外，在相应的结构变型中，例如存储壳体或者说蓄能器的重量可以保持特别小。这意味着，借助于按照本发明的模块化系统可以特别成本有利地且特别是重量有利地实现（abgebildet）特定的车辆要求。此外，通过按照本发明的模块化系统，例如可以确保蓄能器的、特别是蓄能器组件的能量含量和密封性。

25、例如规定，壳体元件和相应的支撑结构在相应的结构变型中接合成，使得仅当壳体元件和相应的支撑结构接合或者说彼此连接时，才可以满足对机动车中的蓄能器的全部要求。

26、特别是，当蓄能器固定在底板元件处或者说布置在机动车的底部中时，车身结构（例如横梁和/或纵梁）可能与结构空间或者说与蓄能器的结构空间竞争。存储壳体具有壳体元件和相应的与壳体元件分开构造的支撑结构，由此，机动车的车身的结构空间可以特别有利地设计，特别是可以保持特别小。特别是，当车辆的结构功能既通过车身结构也通过蓄能器的支撑结构实现时，车身的或者说存储壳体的结构空间可以特别有利地设计，特别是可以保持特别小。

27、换句话说，可以规定，蓄能器的或者说存储壳体的支撑功能与对能量含量和密封性的要求最大程度地分离，其中，所述分离可以通过将存储壳体划分成壳体元件和相应的支撑结构来产生，其中，壳体元件和相应的支撑结构在存储壳体完全制造的状态中彼此接合。在此，借助于按照本发明的模块化系统，特别是可以实现特别大的车辆架构，其中，通常特别昂贵的蓄能器的成本可以保持特别低或者说可以降低。

28、在另一种设计方案中规定，相应的支撑结构构造为相应的支撑框架。换句话说，相应的支撑结构框架形地构造。这意味着，在第一结构变型中，第一支撑结构构造为第一支撑框架，该第一支撑框架在第一结构变型中与壳体元件相连，其中，在第二结构变型中，第二支撑结构构造为不同于第一支撑框架的第二支撑框架，该第二支撑框架在第二结构变型中与壳体元件相连。由此，可以特别提高相应的支撑结构的稳定性、特别是强度和/或刚度，并因此可以特别提高存储壳体的或者说蓄能器的稳定性。

29、相应的支撑结构构造为相应的支撑框架特别是可以理解为，相应的支撑结构分别具有两个彼此间隔的侧面部件和两个彼此间隔的横向部件。侧面部件和横向部件可以一起一体式地构造。替代地，侧面部件和横向部件可以分别彼此分开构造并且彼此相连。侧面部件特别是可以被称为纵向部件。

30、在另一种设计方案中规定，在相应的结构变型中，壳体元件容纳在相应的支撑结构中，特别是容纳在相应的支撑框架中。这意味着，在第一结构变型中，壳体元件容纳在第一支撑结构中，特别是容纳在第一支撑框架中，而在第二结构变型中，壳体元件容纳在第二支撑结构中，特别是容纳在第二支撑框架中。换句话说，在相应的结构变型中，壳体元件至少部分地被相应的支撑结构包围或者说覆盖。换句话说，相应的支撑结构至少部分地界定特别是不同于容纳空间的容纳区域，在该容纳区域中能布置或者说能容纳壳体元件。由此，可以特别提高存储壳体的稳定性。

31、在另一种实施方式中规定，壳体元件包括两个彼此分开构造且彼此相连的壳体部件。换句话说，壳体元件可以多部件地或者说多件式地构造。由此，壳体元件例如可以特别低耗费地、尤其是特别成本有利地制造。此外，壳体元件或者说容纳空间可以通过两个壳体部件特别保持密封。例如，容纳空间至少部分地、特别是完全地通过壳体部件来界定。

32、优选规定，壳体部件中的至少一个壳形地、特别是多壳地、例如双壳地构造。换句话说，壳体部件中的至少一个以壳结构方式、特别是以多壳结构方式、例如以双壳结构方式构造。由此，存储壳体、特别是壳体部件可以特别低耗费地、尤其是特别成本有利地制造。例如，两个壳体部件都壳形地构造。换句话说，壳体元件可以以多壳结构方式、特别是双壳结构方式、特别是板材结构方式构造。由此，可以将壳体元件的成本保持特别低。

33、在另一种实施方式中规定，壳体元件、特别是壳体部件中的一个具有至少一个在壳体元件在机动车中的安装位置中沿机动车的车辆横向方向延伸的横梁。换句话说，横梁的特别是被称为主延伸方向的纵向延伸方向在壳体元件或者说存储壳体在机动车中的安装位置中平行于机动车的车辆横向方向延伸。由此，可以特别提高壳体元件的稳定性、特别是刚度和/或强度。由此例如可以产生壳体元件的一定的固有刚度。

34、在另一种设计方案中规定，壳体元件、特别是壳体部件中的一个具有至少一个连接部位，通过该连接部位，壳体元件或者说存储壳体能特别是直接固定在机动车的车身、特别是底板元件处。特别是为了区分，相应的支撑框架的连接部位例如可以被称为第一连接部位，而壳体元件的连接部位例如可以被称为第二连接部位。换句话说，壳体元件通过所述至少一个连接部位特别是直接保持在机动车的车身处。这意味着，在机动车完全制造的状态中，壳体元件通过第二连接部位特别是直接与机动车的车身相连。由此可以实现，存储壳体或者说壳体元件特别可靠地连接到机动车的车身上。优选规定，横梁具有第二连接部位。

35、在另一种设计方案中规定，在相应的结构变型中，壳体元件和相应的支撑结构彼此粘接。这意味着，在第一结构变型中，壳体元件和第一支撑结构彼此粘接，而在第二结构变型中，壳体元件和第二支撑结构彼此粘接。换句话说，壳体元件和相应的支撑结构分别借助于粘合剂相连。由此，壳体元件和相应的支撑结构可以特别可靠地、尤其是特别耐久地彼此连接。在此，可以特别提高存储壳体的稳定性。此外，存储壳体可以特别低耗费地、尤其是特别成本有利地制造。

36、替代地或附加地，壳体元件和相应的支撑结构例如可以借助于螺栓和/或借助于铆钉、特别是自冲铆钉和/或借助于搅拌摩擦焊和/或借助于另一种优选非热性的接合工艺彼此相连或者说被连接。为了能够将壳体元件和相应的支撑结构特别有利地彼此连接，可以设置有由粘合剂和螺栓构成的组合。这意味着，壳体元件和相应的支撑结构借助于粘合剂并借助于螺栓特别是直接地彼此相连或者说被连接。因此，可以设置有由粘合连接和螺纹连接构成的组合。由此，粘合连接可以特别有利地、尤其是特别低耗费地和/或特别可靠地硬化。在此，通过借助于螺纹连接来紧固壳体元件和相应的支撑结构，特别是可以将用于硬化为了粘合而设置的粘合剂的硬化时间保持得特别短或者可以省去硬化时间。

37、在另一种实施方式中规定，存储壳体的不同于结构变型的第三结构变型具有不同于壳体元件的第二壳体元件和所述支撑结构中的一个，所述第二壳体元件至少部分地界定为了容纳或者说布置所述至少一种存储介质而设置的、特别是不同于容纳空间的第二容纳空间，第二壳体元件在第三结构变型中与所述支撑结构中的一个相连。

38、这特别是可以如下理解：特别是被称为第一壳体元件的壳体元件具有特别是被称为第一容纳空间的容纳空间，其中，第二壳体元件具有不同于第一容纳空间的第二容纳空间。容纳空间彼此不同特别是可以理解为，为了容纳或者说布置所述至少一种存储介质而设置的相应的容积分别大小不同。在第三结构变型中，使用或者说设置支撑结构中的一个、例如第一支撑结构和第二壳体元件。在此，在第三结构变型中，优选不设置支撑结构中的另一个、例如第二支撑结构和第一壳体元件，这意味着，第三结构变型优选没有支撑结构中的另一个、例如第二支撑结构和第一壳体元件。在第一和第二结构变型中分别使用或者说设置第一壳体元件。在此，在第一和第二结构变型中，优选不使用第二壳体元件，这意味着，第一和第二结构变型优选分别不具有第二壳体元件。这意味着，第一壳体元件关于第一和第二结构变型跨结构变型地构造或者说设置，其中，壳体元件关于第一和第三结构变型或者说关于第二和第三结构变型特定于结构变型地构造或者说设置。例如，设置有或者说设置第三结构变型用于机动车的不同于第一和第二变型的第三变型。由此，为了机动车的第三变型，可以符合需求地、特别低耗费地、尤其是特别成本有利地适配存储壳体。第三变型特别是可以理解为机动车的第三结构系列。在此，通过该模块化系统，特别是可以用可控数量的不同壳体元件来特别低耗费地、尤其是特别低成本地设计多个不同的车辆系列。由此，可以将机动车制造的成本和耗费保持特别低。

39、本发明的第二方面涉及一种用于制造用于机动车的蓄能器的具有壳体元件和支撑结构的存储壳体的至少两种特别是彼此不同的结构变型的方法。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案可视为本发明的第二方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。

40、所述方法包括以下步骤：

41、-提供壳体元件，该壳体元件至少部分地界定存储壳体的为了容纳、特别是为了布置至少一种存储介质而设置的容纳空间，并且

42、-提供两个支撑结构，这些支撑结构与壳体元件分开构造并且彼此不同，通过这些支撑结构，将存储壳体保持在机动车的车身处。

43、换句话说，在所述方法的特别是被称为第一步骤的步骤中提供壳体元件，并且在所述方法的特别是被称为第二步骤的步骤中提供所述支撑结构中的第一支撑结构和所述支撑结构中的第二支撑结构。

44、为了能够符合需求地且特别低耗费地实现不同的结构变型，规定：为了制造存储壳体的第一结构变型，设置壳体元件和第一支撑结构，该支撑结构在第一结构变型中与壳体元件相连，并且为了制造存储壳体的第二结构变型，设置壳体元件和第二支撑结构，该第二支撑结构在第二结构变型中与壳体元件相连。

45、另一方面涉及按照本发明的第一方面的模块化系统的使用，其中，使用模块化系统，以便制造所述结构变型中的至少一种。本发明的第一和第二方面的优点和有利的设计方案可视为所述另一方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。

46、本发明的其它特征由权利要求、附图和附图说明得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够以分别给出的组合方式使用，而且也能够以其它组合方式使用或单独使用。