CN104584261B - 蓄能设备和装配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于尤其给机动车供电的蓄能设备(1)，所述蓄能设备包括一个具有第一层面(4)和处于该第一层面(4)之上的第二层面(5)的壳体(2)、至少一个在第一层面(4)中的第一蓄能模块(6)、至少一个在第二层面(5)中的第二蓄能模块(7)和一个紧固在壳体(2)上的承载第二蓄能模块(7)的隔板(8)，其中，每个蓄能模块(6、7)包括两个端板(9)和多个夹紧在个端板(9)之间的存储单元(10)。

Description

蓄能设备和装配装置
技术领域
本发明涉及一种用于尤其给机动车供电的蓄能设备和一种用于所述蓄能设备的装配装置。
背景技术
蓄能设备用于将多个蓄能模块组合在一个共同的壳体中。蓄能设备也可以称为电池。所述设备用于给机动车供电并且为此包括多个蓄能模块。蓄能设备尤其用于驱动车辆、例如电动车或混合动力车。相应的蓄能模块典型地包括多个堆叠的棱柱形的存储单元。包括各个存储单元的堆叠大多通过机械的端板和牵拉板条夹紧成蓄能模块。端板和牵拉板条除了将模块相互机械地固定之外尤其用于抵抗由于气体压力改变的变形，所述气体压力改变在运行时在设置在模块内部的电化学单元中出现。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种用于尤其给机动车供电的蓄能设备，所述蓄能设备在制造和装配成本有利的同时能实现多个蓄能模块灵活地且模块化地设置在一个壳体中。此外，蓄能设备应不仅是运行安全的而且是碰撞安全的。此外，本发明的任务包括提供一种用于装配蓄能设备的装配装置。
所述任务通过用于供电的蓄能设备解决，所述蓄能设备包括：
-壳体，该壳体具有第一层面和处于该第一层面之上的第二层面，
-至少一个处于所述第一层面中的第一蓄能模块，
-至少一个处于所述第二层面中的第二蓄能模块，和
-紧固在所述壳体上的、承载所述第二蓄能模块的隔板，
-其中，每个蓄能模块包括两个端板和多个夹紧在所述端板之间的存储单元。
由此，所述任务通过一种用于尤其给机动车供电的蓄能设备解决，所述蓄能设备包括一个具有至少两个上下相继地设置的层面的壳体。在两个层面中设置有蓄能模块。第一层面中的蓄能模块称为“第一蓄能模块”。第二层面中的模块称为“第二蓄能模块”。每个蓄能模块具有两个端板和多个夹紧在所述端板之间的存储单元。尤其地，存储单元通过牵拉板条相互连接。根据本发明，处于壳体的第二层面中的第二蓄能模块通过隔板承载。至少一个隔板是***到壳体中的单独的构件。隔板不仅将不同层面的蓄能模块分开，而且用作用于第二蓄能模块的基本的承载元件。由此，隔板的使用能实现非常简单的装配过程，因为蓄能模块能够按列由上方***到壳体中。此外，隔板加固壳体并且为第二蓄能模块提供非常刚性的支承，从而不仅产生运行安全性而且产生碰撞安全性。不言而喻，根据本发明也可以在壳体中上下相继地设置有多于两个层面。在此，分别在两个层面之间***至少一个隔板。
优选规定，所述至少一个第二蓄能模块仅通过隔板与壳体连接。隔板由此是承载第二蓄能模块的唯一的构件。
隔板优选安放在壳体的凹槽、突起或支架上。特别优选地，所述隔板与壳体螺纹连接。尤其地，每个第二蓄能模块设置有一个单独的隔板。在此，每个隔板优选在四个螺纹连接点处与壳体连接。
第二蓄能模块的端板优选安放在隔板上。尤其地，端板与隔板直接螺纹连接。当多个第二蓄能模块设置在第二层面中并且每个第二蓄能模块设置有一个隔板时，在每个隔板上安放恰好两个端板，这两个端板处于对置的端部上。
在隔板与所述至少一个第二蓄能模块之间优选设置有冷却装置。该冷却装置尤其包括冷却片元件。冷却装置必须尽可能紧密地且面状地贴靠在第二蓄能模块的底侧上，以便将热有效地导出。
当在第二层面中设置有多个第二蓄能模块时，优选规定，每个第二蓄能模块使用一个隔板。然而，冷却装置以有利的方式在多个第二蓄能模块上延伸。尤其为所有第二蓄能模块设置有仅一个共同的冷却装置，该冷却装置尤其具有一个共同的冷却片元件。
隔板优选地将冷却装置压到第二蓄能模块的底侧上。由于冷却装置对第二蓄能模块的底侧的相应高的压紧力，冷却功率提高。
隔板优选由塑料、压铸铝或铸造镁制造为冲压弯曲件或连铸型材/挤压型材。
根据本发明的蓄能设备能实现最下面的壳体底部的负荷的减少，因为通过隔板将力导入到壳体的壁中。此外，隔板如各壳体壁之间的桥那样起作用并且由此加固整个壳体。
通过多个蓄能模块的应用和每个第二蓄能模块一个单独隔板的模块化构造能实现用于构造最不同的蓄能设备的组合部件。
此外，本发明包括一种用于将隔板***到蓄能设备的壳体中的装配装置。为了节省成本，蓄能设备的壳体尽可能作为原铸件在没有进一步加工的情况下使用。然而这点导致，用于蓄能模块和隔板在壳体中的定位的公差是相对大的。尤其当设置多个第二蓄能模块和由此还有多个隔板时才特别重要的是，隔板处于极其相互平行。仅这样可以确保，所述共同的冷却装置均匀地且面状地压到第二蓄能模块的底侧上。出于这些原因，设置有以下装配装置：装配装置包括至少两个保持架。在每个保持架上构造有容纳部。所述容纳部用于紧固隔板。每个保持架紧固一个隔板。两个保持架相互这样连接，使得这些保持架仅沿第一方向可相互移动。所述容纳部在相应的保持架上这样构造，使得所述容纳部相对于保持架仅沿第二方向可移动。在此，第一方向垂直于第二方向。
为了构造具有三个隔板的蓄能设备，优选地设置有第三保持架。在此，所述三个保持架在一个层面中相互连接。所述保持架之间的连接分别仅允许沿第一方向移动。在第三保持架上又设置有容纳部，以便将隔板紧固在第三保持架上。第三保持架上的容纳部也仅允许隔板或容纳部相对于第三保持架沿第二方向移动。
利用根据本发明的装配装置，隔板精确地平行于彼此地取向并且能够相对地与壳体的制造精度无关地相互平行地定位在壳体中。为了将隔板与保持架上的容纳部连接，尤其使用隔板中的孔，所述孔在之后的装配过程中用于与端板或者与冷却装置连接。
附图说明
本发明的其他细节、特征和优点由以下说明和附图得出。图中:
图1示出根据本发明的按照一个实施例的蓄能设备的剖视图，
图2示出根据本发明的按照所述实施例的蓄能设备的蓄能模块，
图3示出根据本发明的按照所述实施例的蓄能设备的第一细节图，
图4示出根据本发明的按照所述实施例的蓄能设备的第二细节图，
图5示出根据本发明的按照所述实施例的蓄能设备的隔板，和
图6示出根据本发明的按照另一个实施例的装配装置。
具体实施方式
以下借助于图1至5描述蓄能设备的一个实施例。
图1示出蓄能设备1的剖视图。蓄能设备1包括一个壳体2。该壳体2例如装配在机动车中。壳体2通过盖3封闭。
此外，壳体2划分成一个第一层面4和一个设置在第一层面4之上的第二层面5。多个第一蓄能模块6处于第一层面4中。多个第二蓄能模块7处于第二层面5中。在所述两个层面4、5之间，每个第二蓄能模块7穿入一个隔板8。隔板8安放在壳体2上并且与壳体2连接。每个隔板8承载一个第二蓄能模块7。
图2示出蓄能模块6、7的构造。在蓄能设备1中，所述第一和第二蓄能模块6、7相同地构造。
蓄能模块6、7包括两个平行的端板9。在所述端板9之间前后相继地设置有多个棱柱形的存储单元10。通过三个牵拉板条11将所述两个端板9相互夹紧，从而在存储单元10中形成的内压力通过端板9来保持。图2中的图示示出两个平行的列13、14，每个列分别包括六个存储单元10。完全一样良好地可能的是，在所述端板9之间也仅设置一列存储单元10。与此相应地，于是会省去中间的牵拉板条11。
此外，图2在每个端板9中示出两个通孔12。所述通孔12用于将端板9与壳体2或者隔板8螺纹连接。
图3示出蓄能设备1，其中隐藏了壳体2。由此能看到，在每个层面4、5中分别设置有三个蓄能模块6、7。在每个第二蓄能模块7下面设置有一个自身的隔板8。该隔板8承载相应的第二蓄能模块7。
图4示出蓄能设备1，其中隐藏了蓄能模块6、7和盖3。由此在图4中仅能看到具有三个隔板8的壳体2。在壳体2中构造有多个支架15。所述隔板8安放在这些支架15上并且与壳体2螺纹连接。
图5以细节图示出所述隔板8中之一。每个隔板8包括一个环绕的框架16。框架16又由两个平行的纵向支柱18和两个平行的横向支柱19组装而成。纵向支柱18垂直于横向支柱19。为了加固隔板8，平行于纵向支柱18地穿入三个另外的支柱17。
沿着横向支柱19在两侧设置第一螺纹连接点21用于将隔板8与壳体2螺纹连接。在所述第一螺纹连接点21之间设置有第二螺纹连接点22和第三螺纹连接点23。第二螺纹连接点22用于将第二蓄能模块7的端板9与隔板8螺纹连接。在所述第二螺纹连接点22之间在两侧设置有各一个所述第三螺纹连接点23。第三螺纹连接点23用于通过未示出的冷却装置的定位销(PIN)定位在隔板8上。
此外，第三螺纹连接点23用于将隔板8紧固在装配装置20上(参见图6)。
图6示出用于将三个隔板8装配到壳体2中的装配装置20。
装配装置20在中间包括一个第一保持架24并且侧向设置地包括一个第二保持架25和一个第三保持架26。第二和第三保持架25、26分别通过一个轨道***与第一保持架24连接。由此，两个处于外部的保持架25、26相对于第一保持架24沿着第一方向28可移动。
在每个保持架24-26上分别设置有两个容纳部27。容纳部27通过另一个轨道***与相应的保持架24-26连接。由此，容纳部27相对于相应的保持架24-26沿着第二方向29可移动。第二方向29垂直于第一方向28。
在每个保持架24-26上通过容纳部27紧固隔板8。在此，隔板8通过第三螺纹连接点23与容纳部27紧固。
在装配过程期间，所示出的装配装置20保持三个隔板8彼此精确地平行。同时，装配装置20能实现所述隔板8在一个层面中相对于彼此移动，从而可以对壳体2中可能发生的制造公差作出反应。
装配装置20在壳体2具有尽可能粗的公差的同时能实现对于冷却装置必需的、隔板8彼此平行的取向。装配装置20能实现隔板8沿所述两个方向28、29的平行的可移动性。由此可以保持壳体2相对粗糙并且可以将隔板8中的孔保持得小，从而不超过允许的表面压力。同时通过隔板8的精确定位确保冷却装置在隔板8上的足够大的支承。
根据本发明的蓄能设备的特征在于，承载第二蓄能模块7的隔板8例如通过支架15支撑在壁上、更准确地说壳体2的侧壁上。亦即，隔板8不通过相应构造的承载元件直接支撑在最下面的、承载第一蓄能模块6的壳体底部上。因此，来自隔板8的力不是导入到最下面的壳体底部中，而是导入到壳体2的侧壁中，由此减少作用到最下面的壳体底部上的负荷。
附图标记列表：
1 蓄能设备
2 壳体
3 盖
4 第一层面
5 第二层面
6 第一蓄能模块
7 第二蓄能模块
8 隔板
9 端板
10 存储单元
11 牵拉板条
12 通孔
13、14 列
15 支架
16 框架
17 支柱
18 纵向支柱
19 横向支柱
20 装配装置
21-23 螺纹连接点
24 第一保持架
25 第二保持架
26 第三保持架
27 容纳部
28 第一方向
29 第二方向

Claims (15)

1.用于供电的蓄能设备(1)，所述蓄能设备包括：
-壳体(2)，该壳体具有第一层面(4)和处于该第一层面(4)之上的第二层面(5)，
-至少一个处于所述第一层面(4)中的第一蓄能模块(6)，
-至少一个处于所述第二层面(5)中的第二蓄能模块(7)，和
-紧固在所述壳体(2)上的、承载所述第二蓄能模块(7)的隔板(8)，
-其中，每个蓄能模块(6、7)包括两个端板(9)和多个夹紧在所述端板(9)之间的存储单元(10)。
2.按照权利要求1所述的蓄能设备，其特征在于，所述蓄能设备用于给机动车供电。
3.按照权利要求1或2所述的蓄能设备，其特征在于，所述第二蓄能模块(7)仅通过所述隔板(8)与所述壳体(2)连接。
4.按照权利要求1或2所述的蓄能设备，其特征在于，所述隔板(8)与所述壳体(2)螺纹连接。
5.按照权利要求1或2所述的蓄能设备，其特征在于，所述隔板(8)包括环绕的框架(16)。
6.按照权利要求1或2所述的蓄能设备，其特征在于，所述第二蓄能模块(7)的端板(9)安放在所述隔板(8)上。
7.按照权利要求6所述的蓄能设备，其特征在于，所述第二蓄能模块(7)的端板(9)与所述隔板(8)螺纹连接。
8.按照权利要求1或2所述的蓄能设备，其特征在于，至少两个第一蓄能模块(6)设置在所述第一层面(4)中并且至少两个第二蓄能模块(7)设置在所述第二层面(5)中，其中，每个第二蓄能模块(7)设置有一个自身的隔板(8)。
9.按照权利要求1所述的蓄能设备，其特征在于，在所述隔板和所述第二蓄能模块之间具有冷却装置。
10.按照权利要求8所述的蓄能设备，其特征在于，在所述隔板和所述第二蓄能模块之间具有冷却装置。
11.按照权利要求10所述的蓄能设备，其特征在于，所述冷却装置在多个隔板(8)和多个第二蓄能模块(7)上延伸。
12.按照权利要求10所述的蓄能设备，其特征在于，所述冷却装置包括冷却片元件，所述冷却片元件在多个隔板(8)和多个第二蓄能模块(7)上延伸。
13.按照权利要求9至12中任一项所述的蓄能设备，其特征在于，所述隔板(8)将所述冷却装置压到所述第二蓄能模块(7)的底侧上。
14.用于将隔板(8)***到按照权利要求1至13中任一项所述的蓄能设备(1)的壳体(2)中的装配装置(20)，该装配装置包括：
-第一保持架(24)，该第一保持架具有至少一个构造用于紧固第一隔板(8)的容纳部(27)，和
-与所述第一保持架(24)连接的第二保持架(25)，该第二保持架具有至少一个构造用于紧固第二隔板(8)的容纳部(27)，
-其中，所述第二保持架(25)相对于所述第一保持架(24)沿第一方向(28)可移动，并且
-其中，所述容纳部(27)相对于所述保持架(24-26)沿与所述第一方向(28)垂直的第二方向(29)可移动。
15.按照权利要求14所述的装配装置，其特征在于，具有
-与所述第一保持架(24)连接的第三保持架(26)，该第三保持架具有至少一个构造用于紧固第三隔板(8)的容纳部(27)，
-其中，所述第三保持架(26)相对于所述第一保持架(24)沿所述第一方向(28)可移动。
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