CN110573368A - 蓄电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于机动车辆(2)的蓄电池装置(1)，所述蓄电池装置包括具有用于容纳多个电池模块(5)的容纳空间(4)的至少一个两件式的蓄电池壳体(3)，并且包括布置在容纳空间(4)中或容纳空间上的至少一个供给装置(6)，并且供给装置设置用于对至少两个这样的电池模块(5)进行供给。对于本发明而言至关重要的是，供给装置(6)布置在两个这样的电池模块(5)之间并且分别与其可操作地连接，并且供给装置(6)具有至少一个管道(7)，冷却剂(8)能够流经所述至少一个管道。

Description

蓄电池装置
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的蓄电池装置，该蓄电池装置尤其用于机动车辆，该蓄电池装置包括具有用于容纳多个电池模块的容纳空间的至少两件式的蓄电池壳体，并且包括至少一个供给装置，所述供给装置布置在容纳空间中或容纳空间上并且设置用于对至少两个这样的电池模块进行供给。
就当今的电动车而言，所谓的牵引电池用于存储电能。牵引电池通常由多个电池模块形成，所述多个电池模块彼此电互连并且布置在为此目的所设置的蓄电池壳体中，该蓄电池壳体优选是密封的。这些蓄电池壳体用于保护电子***不受外界影响，并且通常由上部壳体和下部壳体组成。由于单独电池模块的局部电压非常高，这种蓄电池壳体通常尤其对密封性有很高的要求。目前更换这种电池模块意味着高组装工作量，因为通常来说，电池模块本身必须与蓄电池壳体一起被移除，以便能够完全打开所述蓄电池壳体。
根据DE 10 2012 012 891 A1可知一种用于连接在车辆的电池箱中布置成至少一行的至少两个电池模块的装置，所述电池模块通过连接板的***而彼此邻接。为此，连接板在模块侧具有对中元件，所述对中元件伸入两个相邻的电池模块的相应对中孔中。尤其在相对的模块侧上还设置有连接元件，所述连接元件在功能上与连接板脱开并且在相对的模块侧上连接两个相邻的电池模块。由上壳体和下壳体形成的电池箱由此***到车身底部的中间通道中。
当前现有技术的缺点是，例如，已知的供给结构通常不是模块化定制的产品，其一方面需要增加的组装空间要求，并且另一方面具有这样的缺点：在组装时，必须分别手动将这种供给结构和各个电池模块之间的流体连接和/或电连接***、旋拧或以其他方式复杂地彼此连接。
因此，本发明的目的是为上述类型的蓄电池装置给出改进的或至少可替代的实施方案，所述实施方案尤其至少部分地克服了上述缺点，并且能够额外通过简化制造以成本有效的方式生产。
根据本发明，所述目的通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题。
本发明基于一种总体思想，在尤其用于机动车辆的蓄电池装置中将供给装置布置在两个电池模块之间，并且配置使得供给装置与相邻的电池模块可操作地连接，并且具有冷却剂能够流经的管道以便控制相邻电池模块的温度。为此目的，根据本发明的蓄电池装置具有至少一个两件式的蓄电池壳体，蓄电池壳体具有用于容纳多个电池模块的容纳空间，以及布置在容纳空间中或容纳空间上，并且设置用于向至少两个这样的电池模块供给的至少一个这样的供给装置。由此对于本发明而言至关重要的是，将供给装置布置在两个这样的电池模块之间，并且分别与其可操作地连接，并且供给装置具有至少一个这样的管道，冷却剂能够流经所述管道。
在有利的实施方案中，供给装置形成为细长并且平行于机动车辆的纵向轴线延伸。因此，供给装置优选形成紧凑的管道，所述管道优选平行于机动车辆的纵向轴线，即沿机动车辆的X方向延伸。可以在蓄能器壳体的容纳空间中设置横向支撑件，这些横向支撑件将容纳空间划分为至少两个区域并且为蓄能器壳体提供一定的结构刚度。横向支撑件因此沿机动车辆的Y方向延伸，该Y方向对应于机动车辆的横向轴线。在供给装置的区域中，至少一个横向支撑件具有设置用于正好容纳所述供给装置的至少一个孔。横向支撑件上的至少一个孔仅在有限的程度上减弱了横向支撑件的重要的弯曲刚度。应当说明的是，尤其能够在横向支撑件的孔的区域中对供给装置进行加固。例如通过注塑成型的金属***件或通过在空区域内进行与建筑相关的稳定设计来实现供给装置的加固。
在另一有利的实施方案中，供给装置在单独电池模块的沿机动车辆的X方向的整个长度上延伸，并且沿机动车辆的X方向被模块化地配置在其相应的纵向端上。模块化配置有利于这样的效果：在通过横向支撑件中断的多排电池模块的情况下，供给装置能够以简单的方式模块化地彼此附接，并且根据本发明的蓄电池装置由此能够具有不同的尺寸。
其他有利的实施方案设置能够通过机动车辆沿Z方向的移动来组装和拆卸供给装置。尤其在对这种牵引电池进行修理、维修或保养的情况下，这节省了宝贵的时间并且因此在成本相关的方面也体现出优势。
在其他有利的根据本发明的思想的进一步改进中，供给装置在面向机动车辆底盘的一侧上具有至少一个冷却剂入口和至少一个冷却剂出口。所述至少一个冷却剂入口和所述至少一个冷却剂出口优选地形成为圆柱形并且布置在沿机动车辆的X方向的直线上，也就是说沿机动车辆的Y方向优选不偏移或仅略微偏移。此外，至少一个冷却剂入口和至少一个冷却剂出口优选地布置在机动车辆的Z方向上的高度处，使得通过机动车辆在Z方向上的移动能够与电池模块的组装同时建立，或者在拆卸电池模块时同样断开与分别相邻的电池模块的流体连接。
在有利的实施方案中，供给结构具有用于冷却剂的至少一个顺流管道和至少一个回流管道。原则上能够自由地选择在供给装置的内部中的管道的划分，并且优选地配置为能够尽可能最好地均匀控制相邻的电池模块的的温度。
其他有利的实施方案设置供给装置具有电连接接口，所述电连接接口能够与分别相邻的电池模块接触。除了电连接接口外，其他电子部件例如CSC部件、BMS部件、保险或闸能够直接布置在供给装置上。这是有利的，因为电气部件因此通过在内部流经至少一个管道的冷却剂至少能够间接冷却。
在其他有利的实施方案中，供给装置通过保持装置保持在蓄电池壳体上。保持装置用于保护供给装置免于不必要的松动或从蓄电池壳体掉出。
在其他有利的实施方案中，保持装置配置为锁定连接件，其将供给装置尤其沿机动车辆的Z方向固定在蓄电池壳体上。锁定销例如能够布置在供给装置上，该锁定销支撑在为此目的而设置的蓄电池壳体的支撑表面上并因此牢固地固定了供给装置。
在有利的进一步改进中，供给装置具有至少分别在两侧对应于电池模块的定位装置。定位装置能够形成为例如包括***斜面的导槽。电池模块的位置精确的***使得在无需进一步旋拧、***或其他组装步骤的情况下，能够在供给装置和电池模块之间实现例如流体连接和/或电连接和/或机械连接。因此供给装置和电池模块相互之间的精确定位为建立彼此的操作连接提供了最佳选项。
在有利的实施变型中，供给装置由塑料制成并且焊接或粘合在其模块接口上。能够以尤其成本有效的方式来制造塑料的供给装置。
在其他有利的实施变型中，供给结构由金属(优选由铝)制成，并且焊合、焊接或粘合在其模块接口上。
根据本发明的包括上述这种蓄电池装置的机动车辆具有蓄电池壳体，其中机动车辆底盘保护与至少两件式的蓄电池壳体的至少一部分一体地或整体地形成。因此，机动车辆底盘保护同时相当于蓄电池壳体的壳体下壳，使得能够完全放弃常见的单独的保护盖。
本发明的其他重要的特征和优点从所附权利要求、附图以及基于附图的相应的附图描述中得出。
显然，上述特征和下文即将描述的特征不仅以相应的特定组合使用，而且在不脱离本发明的范围的情况下还以其他组合或单独地使用。
本发明的优选实施例如图所示，并且将在以下描述中更详细地描述，其中相同的附图标记指代相同或类似或功能上相同的部件。
分别示意性地示出：
图1是根据本发明的蓄电池装置的等距视图，所述蓄电池装置包括布置在容纳空间中的供给装置以及与其相邻的电池模块，
图2以示例性组装状态示出了没有电池模块的图1的等距视图，
图3以示例性组装状态示出了包括两个电池模块的图1的等距视图，所述两个电池模块分别横向地布置在供给装置上，
图4示出了处于组装状态的供给装置的等距详细视图，该供给装置包括侧板(其在一侧上未布置)，
图5示出了处于组装状态的图4的具有横向布置的侧板的供给装置的等距详细视图，
图6示出了供给装置的等距详细视图，所述供给装置包括布置在其上的保持装置以及布置在其上的定位装置，
图7是从机动车辆的下侧看的根据本发明的包括相邻的电池模块的供给装置的俯视图，
图8是从顶部看的根据本发明的包括布置在一侧的电池模块的供给装置的俯视图。
图1示出了根据本发明的蓄电池装置1的等距视图，所述蓄电池装置包括布置在容纳空间4中的供给装置6，以及与其相邻的电池模块5。蓄电池装置1尤其可以用于机动车辆2(未详细示出)中。根据本发明的蓄电池装置1具有至少一个两件式的蓄电池壳体3，其中蓄电池壳体3优选地能够为完全封闭的。蓄电池壳体3例如能够通过壳体下壳27(其在其他附图中也未示出的)封闭。壳体下壳27这里能够与机动车辆底盘保护装置20一体地或整体地形成。蓄电池壳体3基本上包围容纳空间4，所述容纳空间能够设置用于容纳多个这样的电池模块5。在机动车辆的X方向上，所示容纳空间4由布置在两侧的横向支撑件23限定。设置用于向至少两个这样的电池模块5供给的至少一个供给装置6，能够同样地布置在容纳空间4中或容纳空间4上。在所示的实施例中，为了更好地观察供给装置6，已在一侧省略电池模块5。根据本发明，供给装置6能够布置在两个电池模块5之间并且能够分别与其可操作地连接。术语“可操作地连接”例如能够理解为电连接、流体连接或机械连接。供给装置6能够形成为细长的并且能够平行于机动车辆2的纵向轴线，即沿机动车辆的X方向延伸。供给装置6能够具有冷却剂8能够流经的至少一个管道7。
应当说明的是，所示的蓄电池装置1能够仅仅理解为完整的蓄电池装置1的一部分。这意味着可以例如在机动车辆的X方向上设置多“行”的电池模块5。能够从本发明的上下文中推导出对能够模块化扩展的供给装置6的需求。因此供给装置6可以在其相应的纵向端上具有沿机动车辆的X方向的模块接口19，使得供给装置6能够无限地扩展。还应当注意的是，蓄电池装置1同样能够在机动车辆的Y方向上扩展，从而能够设置在机动车辆的Y方向上平行地间隔开的多个供给装置6。
供给装置6能够由塑料制成，由此例如可以将双侧侧板21粘合或焊接到供给装置6。可替代地，供给装置6也能够由金属制成，优选地由铝制成，由此，侧板21或模块化附接的第二供给装置6能够被钎焊、焊接或粘合。
图2和图3以示例性组装状态示出了没有电池模块5与包括两个电池模块5的图1的等距视图，所述两个电池模块5分别横向地布置在供给装置6上。供给装置6能够沿机动车辆的Z方向组装和拆卸到容纳空间4中。
图4示出了处于组装状态的包括侧板21的供给装置6的等距详细视图，为更好地示出冷却剂入口10和冷却剂出口11的流体连接，侧板未布置在一侧。供给装置6能够具有至少一个顺流管道12和至少一个回流管道13。示例性示出的供给装置6具有这样的顺流管道12和第一回流管道13以及第二回流管道14。从冷却剂入口10开始，顺流管道12的横截面能够逐渐变细。第一回流管道13的横截面同样可以平行于顺流管道12分别加宽或增加。第二回流管道14能够优选地形成为具有恒定的横截面。顺流管道12通过分隔壁22与第一回流管道13分开。为了实现如上所述的顺流管道12的横截面逐渐变细以及第一回流管道13的横截面加宽，能够在机动车辆的Y方向上偏移地设置分离壁22。改变横截面的措施能够导致流经管道12、13的冷却剂8更均匀地分布，由此能够实现单独电池模块5的更均匀的冷却。当一定量的冷却剂8尽可能均匀地分配到电池模块5的未示出的分支温度控制单元时，可以实现均匀的冷却。
图5示出了处于组装状态的图4的包括横向布置的侧板21的供给装置的等距详细视图。供给装置6还可以另外具有电线28，其能够与电连接接口15电接触并且优选地在供给装置6的沿机动车辆的X方向的整个长度上延伸。
图6示出了供给装置6的等距详细视图，该供给装置包括布置在其上的保持装置16以及布置在其上的定位装置18。在孔24的区域中，能够通过保持装置16将供给装置6保持在这种形成了蓄电池壳体3的一部分的横向支撑件23上。保持装置16能够形成为包括锁定销25的锁定连接件17，所述锁定销至少部分地支撑在横向支撑件23上。供给装置6和横向支撑件23或和蓄电池壳体3之间的锁定连接件17分别可以实现在机动车辆的Z方向上的固定。定位装置18能够布置在在供给装置6的两侧设置的侧板21上。在所示的示例性实施方案中，供给装置6在其相应的纵向侧上在两侧具有包括***斜面的导槽26，所述导槽提供了电池模块5在下游处位置精确的***，在该图中未示出。
图7示出了从下方看的根据本发明的包括相邻电池模块5的供给装置6的俯视图。在以示例性地示出的供给装置6的实施方案中，两个冷却剂入口10和两个冷却剂出口11布置在面向机动车辆底盘9的一侧上。布置在供给装置6的两侧的电池模块5能够分别通过导流连接元件30流体地连接到这样的冷却剂入口10和冷却剂出口11，使得冷却剂8能够流入可能设置在相应电池模块5中或相应电池模块上的冷却控制结构，并且能够再次流出。
图8示出了从顶部看的根据本发明的包括布置在一侧的电池模块5的供给装置6的俯视图。如图所示，供给装置6能够在两侧具有面向相应的电池模块5的电连接接口15。电连接接口15能够与相邻的电池模块5接触。蓄电池装置1的单独电池模块5能够因此彼此电互连。鉴于蓄电池装置1的有利配置，电连接接口15能够通过电池模块5在机动车辆的Z方向上的移动而与相应的电池模块5接触。在电池模块5组装时，可以在没有额外的组装步骤的情况下同时建立各个电池模块5之间的电连接。除了电连接接口15之外，其他电气部件29，例如CSC部件、BMS部件、保险或闸能够直接布置在供给装置6上。

Claims (13)

1.一种蓄电池装置(1)，尤其用于机动车辆(2)，所述蓄电池装置包括：
-具有用于容纳多个电池模块(5)的容纳空间(4)的至少两件式的蓄电池壳体(3)，
-至少一个供给装置(6)，其布置在所述容纳空间(4)中或所述容纳空间上，并且设置用于对至少两个这样的电池模块(5)进行供给，
其特征在于，
-供给装置(6)布置在两个这样的电池模块(5)之间，并且分别与电池模块可操作地连接，并且
-供给装置(6)具有至少一个管道(7)，冷却剂(8)能够流经所述至少一个管道。
2.根据权利要求1所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)平行于所述机动车辆(2)的纵向轴线延伸。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)在单独电池模块(5)的沿机动车辆的X方向的整个长度上延伸，并且沿机动车辆的X方向被模块化地配置在其相应的纵向端上。
4.根据权利要求1至3之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)能够通过沿机动车辆的Z方向的移动来组装和拆卸。
5.根据权利要求1至4之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)在面向机动车辆底盘(9)的一侧上具有至少一个冷却剂入口(10)和至少一个冷却剂出口(11)。
6.根据权利要求1至5之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给结构(6)具有用于冷却剂(8)的至少一个顺流管道(12)和至少一个回流管道(13)。
7.根据权利要求1至6之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)具有电连接接口(15)，所述电连接接口能够与相应的相邻的电池模块(5)接触。
8.根据权利要求1至7之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)通过保持装置(16)保持在所述蓄电池壳体(3)上。
9.根据权利要求8所述的蓄电池装置，
其特征在于，
所述保持装置(16)配置为锁定连接件(17)，所述锁定连接件将供给装置(6)固定到所述蓄电池壳体(3)，所述锁定连接件尤其沿机动车辆的Z方向将供给装置(6)固定到所述蓄电池壳体(3)。
10.根据权利要求1至9之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
所述供给装置(6)具有定位装置(18)，每个定位装置至少在两侧对应于电池模块(5)。
11.根据权利要求1至10之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给装置(6)由塑料制成并且焊接或粘合在其模块接口(19)上。
12.根据权利要求1至10之一所述的蓄电池装置，
其特征在于，
供给结构(6)由金属制成，并且被钎焊、焊接或粘合在其模块接口(19)上，所述金属优选为铝。
13.一种机动车辆(2)，其包括根据前述权利要求之一所述的蓄电池装置(1)，其中，蓄电池壳体(3)的至少一部分与机动车辆底盘保护装置(20)一体地或整体地形成。
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