DE102023205223A1

DE102023205223A1 - Speicherbatterie-anschlussmodul, kabelbaum und energiespeichersystem

Info

Publication number: DE102023205223A1
Application number: DE102023205223.7A
Authority: DE
Inventors: Chihiro Ono; Takahiro SYOUDA
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2023-06-05
Publication date: 2023-12-28
Also published as: JP2024003600A; CN117317527A; US20230395928A1

Abstract

Es ist ein Speicherbatterie-Anschlussmodul vorgesehen, bei dem eine Vielzahl von Speicherbatterie-Modulen in Reihe geschaltet sind. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul umfasst eine Basisplatte, eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen, die auf der Basisplatte vorgesehen sind, eine Vielzahl von Kabelbäumen, die jeweils den Verbindungsanschluss mit einem positiven und einem negativen Elektrodenanschluss des Speicherbatterie-Moduls verbinden, und eine Vielzahl von Sammelschienen, die auf der Basisplatte vorgesehen sind und die Vielzahl der Verbindungsanschlüsse in Reihe verbinden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Speicherbatterie-Anschlussmodul, einen Kabelbaum und ein Energiespeichersystem.
HINTERGRUND
Als Energiespeichersystem, bei dem eine Vielzahl von Speicherbatterien in Reihe geschaltet sind, ist ein Energiespeichersystem bekannt, das einen Schalter umfasst, der die Speicherbatterien verbindet oder sperrt, einen Schalter, der eine Bypass-Leitung verbindet oder sperrt, die die Speicherbatterien umgeht, und eine Steuervorrichtung, die einen Zustand der Speicherbatterien erkennt und beide Schalter entsprechend dem erkannten Zustand steuert (siehe beispielsweise Patentliteratur 1 bis 3).
ZITATENLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: JP2013-31247 A
Patentliteratur 2: JP2013-31249 A
Patentschrift 3: JP2020-171164A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn das oben beschriebene Energiespeichersystem gebildet wird, indem eine große Anzahl von Speicherbatterien in Reihe geschaltet wird, sind eine große Anzahl von Stromleitungen und Signalleitungen sowie ein großer Verdrahtungsaufwand und Verdrahtungsanschlussarbeiten erforderlich. Mit zunehmender Anzahl von Anschlüssen der Speicherbatterien steigt daher die Anzahl der Montageschritte des Energiespeichersystems, und die Arbeit wird kompliziert.
In Anbetracht der obigen Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Speicherbatterie-Anschlussmodul, einen Kabelbaum und ein Energiespeichersystem vorzusehen, die eine Erhöhung der Anzahl von Montageschritten beim Anschließen einer Vielzahl von Speicherbatterien in Reihe und komplizierte Arbeiten verhindern können.
Ein Speicherbatterie-Anschlussmodul der vorliegenden Erfindung schaltet ein Speicherbatterie-Anschlussmodul in Reihe. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul umfasst eine Basisplatte, die durch eine Vielzahl von integrierten Isolierplatten oder eine lange Isolierplatte gebildet wird, eine Vielzahl von ersten Verbindungsanschlüssen, die auf der Basisplatte vorgesehen sind, eine Vielzahl von ersten Stromleitungen, die jeweils den ersten Verbindungsanschluss mit einem positiven Elektrodenanschluss und einem negativen Elektrodenanschluss der Speicherbatterie verbinden, und eine zweite Stromleitung, die auf der Basisplatte vorgesehen ist und die Vielzahl der ersten Verbindungsanschlüsse in Reihe schaltet.
Ein Kabelbaum der vorliegenden Erfindung wird in einem Speicherbatterie-Anschlussmodul verwendet, in dem eine Vielzahl von wiederaufbereiteten Speicherbatterien in Reihe geschaltet sind. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul umfasst eine Basisplatte, die durch eine Vielzahl von integrierten Isolierplatten oder eine lange Isolierplatte gebildet wird, eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen, die auf der Basisplatte vorgesehen sind, und eine Stromleitung, die auf der Basisplatte vorgesehen ist und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen in Reihe verbindet. Der Kabelbaum verbindet den Verbindungsanschluss mit einem positiven Elektrodenanschluss und einem negativen Elektrodenanschluss der Speicherbatterie und ist ein spezielles Produkt, das ausschließlich für jeden Typ der Speicherbatterie hergestellt wird.
Ein Stromspeichersystem umfasst eine Vielzahl von Speicherbatterien und ein Speicherbatterie-Anschlussmodul, in dem die Vielzahl von Speicherbatterien in Reihe geschaltet sind.
Das Speicherbatterie-Anschlussmodul umfasst eine Basisplatte, die aus einer Vielzahl von integrierten Isolierplatten oder einer langen Isolierplatte besteht, eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen, die auf der Basisplatte vorgesehen sind, eine Vielzahl von ersten Stromleitungen, die jeweils den Verbindungsanschluss mit einem positiven Elektrodenanschluss und einem negativen Elektrodenanschluss der Speicherbatterie verbinden, und eine zweite Stromleitung, die auf der Basisplatte vorgesehen ist und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen in Reihe schaltet.
Durch die vorliegende Erfindung können eine Erhöhung der Anzahl der Montageschritte beim Hintereinanderschalten einer Vielzahl von Akkumulatoren und komplizierte Arbeiten vermieden werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Energiespeichersystem umfasst, das ein Speicherbatterie-Anschlussmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Draufsicht auf das in 1 dargestellte Energiespeichersystem;
3 ist ein Schaltplan, der das in 1 und 2 dargestellte Energiespeichersystem zeigt;
4 ist ein Schaltplan, der eine Modifikation des in 3 dargestellten Energiespeichersystems zeigt;
5 ist eine Draufsicht auf eine in den 1 und 2 dargestellte Anschlusseinheit;
6 ist eine Draufsicht auf eine in den 1 und 2 dargestellte Anschlusseinheit;
7 ist eine Draufsicht, die eine in den 1 und 2 dargestellte Verbindungseinheit zeigt; und
8 ist eine Draufsicht, die ein Energiespeichersystem zeigt, das ein Speicherbatterie-Anschlussmodul gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgend dargestellte Ausführungsform beschränkt ist und dass die Ausführungsform in geeigneter Weise modifiziert werden kann, ohne von der Grundidee der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus sind in der unten dargestellten Ausführungsform Illustration und Beschreibung einiger Konfigurationen weggelassen, aber in Bezug auf Details der weggelassenen Techniken, öffentlich bekannte oder bekannte Techniken sind angemessen angewandt, solange es keinen Widerspruch mit dem Inhalt unten beschrieben ist.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Energiespeichersystem 1 umfasst, das ein Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. 2 ist eine Draufsicht auf das in 1 dargestellte Energiespeichersystem 1. Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, umfasst das Energiespeichersystem 1 einen Speicherbatteriestrang 10 und das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100.
Der Speicherbatteriestrang 10 ist eine stationäre oder fahrzeugseitige Stromversorgung, die n (n ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr und beträgt in der vorliegenden Ausführungsform 10) in Reihe geschaltete Speicherbatteriemodule M1 bis M10 umfasst. Obwohl nicht besonders eingeschränkt, wird der Akkumulatorstrang 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch das Recycling gebrauchter Akkumulatoren gewonnen, und die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 unterscheiden sich durch einen unterschiedlichen Grad der Verschlechterung. Bei den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 handelt es sich um Sekundärbatterien, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie und einen Lithium-Ionen-Kondensator, die aufgeladen werden, indem sie von einem externen System (nicht dargestellt) über einen Stromrichter 130 mit Strom versorgt werden, und die den geladenen Strom über den Stromrichter 130 entladen, um das externe System mit Strom zu versorgen.
Das externe System umfasst eine Last, einen Generator und dergleichen. Wenn es sich bei dem Energiespeichersystem 1 um ein stationäres Energiespeichersystem handelt, dienen Haushaltsgeräte, kommerzielle Stromversorgungssysteme, Flüssigkristallanzeigen, Kommunikationsmodule und dergleichen als Lasten, und ein photovoltaisches Solarstromerzeugungssystem oder dergleichen dient als Generator. Wird das Stromspeichersystem 1 hingegen in einem Fahrzeug eingesetzt, dienen ein Antriebsmotor, eine Klimaanlage, verschiedene fahrzeugseitige elektrische Komponenten und dergleichen als Verbraucher. Der Antriebsmotor dient als Last und auch als Generator.
Der Akkustrang 10 kann eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Akkuzellen oder Akkupacks umfassen, anstelle der Vielzahl von in Reihe geschalteten Speicherbatteriemodulen M1 bis M10. Ferner umfasst das Energiespeichersystem 1, wie später noch beschrieben wird, eine Bypass-Schaltung, die jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 umgeht, und kann eine Bypass-Schaltung umfassen, die jede der Speicherbatteriezellen oder jedes der Speicherbatteriepacks umgeht.
Der Speicherbatteriestrang 10 umfasst eine Vielzahl von Spannungssensoren 12 (siehe 3 und Ähnliches). Der Spannungssensor 12 ist zwischen einem positiven Elektrodenanschluss P und einem negativen Elektrodenanschluss N eines jeden der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 angeschlossen. Der Spannungssensor 12 misst eine Zwischenkreisspannung jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10.
Die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 umfassen jeweils den positiven Elektrodenanschluss P und den negativen Elektrodenanschluss N, an die ein Kabelbaum WH1 zur Stromversorgung angeschlossen ist. Die Positionen, Größen und Formen des positiven Elektrodenanschlusses P und des negativen Elektrodenanschlusses N sind für jedes Produkt unterschiedlich. Beispielsweise sind beim Recycling fahrzeugseitiger Speicherbatteriemodule die Positionen, Größen und Formen des positiven Elektrodenpols P und des negativen Elektrodenpols N je nach Fahrzeugtyp unterschiedlich.
Die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 umfassen Klemmen (nicht dargestellt), an die Kabelbäume WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung angeschlossen sind. Die Positionen, Größen und Formen der Anschlüsse sowie die Anzahl, Positionen und Dicken der Stifte sind für jedes Produkt unterschiedlich. Beispielsweise sind bei der Wiederverwendung von fahrzeugseitigen Speicherbatteriemodulen die Positionen, Größen und Formen der Anschlüsse sowie die Anzahl, Positionen und Dicken der Stifte für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich.
Die Art der Informationen, die von den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 über den Kabelbaum WH2 zur Kommunikation ausgegeben werden, ist für jedes Produkt unterschiedlich. Beispielsweise ist die Art der Informationen, die über den Kabelbaum WH2 zur Kommunikation ausgegeben werden, wenn die fahrzeugseitigen Speicherbatteriemodule recycelt werden, für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich. Als Informationen, die von den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 über den Kabelbaum WH2 zur Kommunikation ausgegeben werden, können beispielsweise die von dem Spannungssensor 12 gemessene Zwischenkreisspannung jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10, Temperaturinformationen in einem Fall, in dem ein Temperatursensor an jedem der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 angebracht ist, Informationen zur Erkennung von Unregelmäßigkeiten in einem Fall, in dem eine Zellenverwaltungseinheit (CMU) an jedem der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 angebracht ist, und Ähnliches genannt werden.
Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 umfasst eine Basisplatte 101, eine Vielzahl von Schalteinheiten SU1 bis SU10 und Stromschienen 102, 103, 104, 105 und 106. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 umfasst einen Stromsensor 108, den Stromrichter 130, einen Servicestecker 140 und ein Batteriemanagementsystem (BMS) 150. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 umfasst ferner eine Kabelbaumeinheit 160 zur Kommunikation und Stromversorgung, die Kabelbäume WH1 zur Stromversorgung und die Kabelbäume WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung.
Andererseits umfasst das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 n (n ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr und beträgt in der vorliegenden Ausführungsform 6) linear angeordnete Anschlusseinheiten CU1 bis CU6. Die führende Anschlusseinheit CU1 ist mit dem Stromrichter 130 und dem Stromsensor 108 vorgesehen. Nach der Anschlusseinheit CU1 sind die Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 der Reihe nach angeordnet. Die Anschlusseinheiten CU3 bis CU5, die zwischen der Anschlusseinheit CU2 und der letzten Anschlusseinheit CU6 angeordnet sind, haben die gleiche Konfiguration. Die Konfigurationen der Anschlusseinheiten CU2 und CU6 unterscheiden sich von denen der Anschlusseinheiten CU3 bis CU5. Außerdem unterscheiden sich die Konfigurationen der Anschlusseinheiten CU2 und CU6 voneinander. Die Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 umfassen jedoch Einheiten mit einer gemeinsamen Struktur. Die Anschlusseinheit CU2 wird durch Montage des BMS 150 und dergleichen auf der Einheit mit der gemeinsamen Struktur hergestellt. Die Anschlusseinheit CU6 wird durch die Montage des Servicesteckers 140, der Stromschienen 105 und 106 und dergleichen auf der Einheit mit der gemeinsamen Struktur hergestellt. Anstelle der Stromschienen 102 bis 106 kann auch ein anderer Leiter verwendet werden, durch den eine große Strommenge fließen kann.
Die Speicherbatteriemodule M1 bis M5 sind linear in einer Reihe von einem Kopf zu einem Ende angeordnet, und die Speicherbatteriemodule M6 bis M10 sind linear in einer Reihe von dem Ende zu dem Kopf angeordnet. Die Reihe der Speicherbatterie-Module M1 bis M5 und die Reihe der Speicherbatterie-Module M6 bis M10 sind parallel zueinander angeordnet, und das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 ist dazwischen angeordnet. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 kann so angeordnet sein, dass es die Speicherbatterie-Module M1 bis M10 überlappt.
Die Verbindungseinheit CU2 ist zwischen dem Speicherbatterie-Anschlussmodul M1 und dem Speicherbatterie-Anschlussmodul M10 angeordnet und umfasst ein Paar von Schalteinheiten SU1 und SU10. Die Verbindungseinheit CU3 ist zwischen dem Speicherbatteriemodul M2 und dem Speicherbatteriemodul M9 angeordnet und umfasst ein Paar von Schalteinheiten SU2 und SU9. Die Verbindungseinheit CU4 ist zwischen dem Speicherbatteriemodul M3 und dem Speicherbatteriemodul M8 angeordnet und umfasst ein Paar von Schalteinheiten SU3 und SU8. Die Verbindungseinheit CU5 ist zwischen dem Speicherbatteriemodul M4 und dem Speicherbatteriemodul M7 angeordnet und umfasst ein Paar von Schalteinheiten SU4 und SU7. Die Verbindungseinheit CU6 ist zwischen dem Speicherbatteriemodul M5 und dem Speicherbatteriemodul M6 angeordnet und umfasst ein Paar von Schalteinheiten SU5 und SU6.
Die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 sind in einer Verbindungsrichtung der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 in der Reihenfolge M1, M2, ---M10 angeordnet, während die Schalteinheiten SU1 bis SU10 in der Verbindungsrichtung der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 in der Reihenfolge SU1, SU2, ---SU10 angeordnet sind. Die Schalteinheit SU1 ist mit dem positiven Elektrodenanschluss P und dem negativen Elektrodenanschluss N des Speicherbatteriemoduls M1 über den Kabelbaum WH1 zur Stromversorgung verbunden und ist mit einem Verbindungsanschluss (nicht dargestellt) zur Kommunikation und Stromversorgung des Speicherbatteriemoduls M1 über den Kabelbaum WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung verbunden. In ähnlicher Weise ist jede der Schalteinheiten SU2 bis SU10 über den Kabelbaum WH1 zur Stromversorgung mit dem positiven Elektrodenanschluss P und dem negativen Elektrodenanschluss N jedes der Speicherbatteriemodule M2 bis M10 verbunden und über den Kabelbaum WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung mit dem Verbindungsanschluss für die Kommunikation und Stromversorgung jedes der Speicherbatteriemodule M2 bis M10 verbunden. Die Schalteinheiten SU1 bis SU10 haben die gleiche Konfiguration. Die Konfiguration der Schalteinheiten SU1 bis SU10 wird später im Detail beschrieben.
Der Leistungswandler 130 ist beispielsweise ein bidirektionaler DC/DC-Wandler und umfasst einen positiven Elektrodenanschluss 131 auf einer Primärseite während der Entladung, einen negativen Elektrodenanschluss 132 auf der Primärseite während der Entladung, einen positiven Elektrodenanschluss (nicht dargestellt) auf einer Sekundärseite während der Entladung und einen negativen Elektrodenanschluss (nicht dargestellt) auf der Sekundärseite während der Entladung. Die positive Elektrodenklemme 131 ist mit einem Eingangsanschluss 111 der Schalteinheit SU1 der Verbindungseinheit CU2 über die Stromschiene 102 verbunden. Die negative Elektrodenklemme 132 ist über die Stromschiene 103 mit dem Stromsensor 108 verbunden. Der Stromsensor 108 ist über die Stromschiene 104 mit einem Ausgangsanschluss 112 der Schalteinheit SU10 der Anschlusseinheit CU2 verbunden.
Der Ausgangsanschluss 112 der Schalteinheit SU1 und der Eingangsanschluss 111 der Schalteinheit SU2 sind über die Stromschiene 104 miteinander verbunden. Ebenso sind die in Anschlussrichtung der Speicherbatteriemodule M1 bis M5 benachbarten Schalteinheiten SU1 bis SU5 durch die Stromschiene 104 elektrisch verbunden, und die in Anschlussrichtung der Speicherbatteriemodule M6 bis M10 benachbarten Schalteinheiten SU6 bis SU10 sind durch die Stromschiene 104 elektrisch verbunden. Da hier die benachbarten Schalteinheiten SU1 bis SU10 durch die Stromschiene 104 mechanisch gekoppelt sind, wird die Vielzahl von Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 integriert und die Basisplatte 101 gebildet, in der eine Vielzahl von Platten 110 (siehe 5 und dergleichen) integriert sind.
3 ist ein Schaltplan, der das in den 1 und 2 dargestellte Energiespeichersystem 1 zeigt. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, umfasst das Energiespeichersystem 1 n (n ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr und beträgt in der vorliegenden Ausführungsform 10) Bypass-Schaltungen, die für jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 vorgesehen sind. Jede der Bypass-Schaltungen umfasst eine Bypass-Leitung BL sowie die Schalter S1 und S2. Die Bypassleitung BL ist eine Stromleitung, die jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 umgeht. Der Schalter S1 ist in der Bypass-Leitung BL vorgesehen. Bei dem Schalter S1 handelt es sich beispielsweise um einen mechanischen Schalter. Der Schalter S2 ist zwischen einer positiven Elektrode jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 und einem Ende der Bypassleitung BL vorgesehen. Bei dem Schalter S2 handelt es sich beispielsweise um einen Halbleiterschalter oder ein Relais.
Wenn die Schalter S1 offen und die Schalter S2 in allen Bypass-Schaltungen geschlossen sind, sind alle Speicherbatteriemodule M1 bis M10 in Reihe mit dem Stromrichter 130 und dem externen System (nicht dargestellt) verbunden. Wenn andererseits die Schalter S2 geöffnet und die Schalter S1 in einem der Bypasskreise geschlossen sind, werden die den Bypasskreisen zugehörigen Speicherbatteriemodule M1 bis M10 umgangen.
Die Schalter S1 und S2 sind in den Schalteinheiten SU1 bis SU10 vorgesehen (siehe 1). An die Schalteinheiten SU1 bis SU10 ist das BMS 150 (siehe 1 und Ähnliches) angeschlossen, das die Überwachung und Steuerung der jeweiligen Speicherbatteriemodule M1 bis M10, die Schaltsteuerung der jeweiligen Bypass-Schaltungen und Ähnliches übernimmt.
4 ist ein Schaltplan, der eine Modifikation des in 3 dargestellten Energiespeichersystems 1 zeigt. Wie in 3 und 4 gezeigt, kann in dem Energiespeichersystem 1 die Anzahl der Anschlüsse der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 erhöht oder verringert werden. Dementsprechend können bei den Anschlusseinheiten CU1 bis CU10 (siehe 1 und dergleichen), bei denen die Anzahl der Anschlüsse der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 1 oder 0 ist, die Schalteinheiten SU1 bis SU10 nicht montiert sein, oder mindestens einer der Schalter S1 und S2 kann nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 montiert sein.
Hier sind in den Schalteinheiten SU1 bis SU10 eine Stromleitung (nicht dargestellt) und die Bypassleitung BL vorgesehen. Die Stromleitung verbindet die auf der später beschriebenen Platte 110 (siehe 5 und Ähnliches) vorgesehene Sammelschiene (104 oder Ähnliches) mit einem Verbindungsanschluss 113 (siehe 5). Die Stromleitung ist mit dem Schalter S2 versehen.
Wenn die Anzahl der Verbindungen der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 mit den Anschlusseinheiten CU1 bis CU10 1 oder 0 ist, können die folgenden Maßnahmen (1) bis (3) ergriffen werden. (1) Wie in 4 gezeigt, sind die entsprechenden Schalteinheiten SU1 bis SU10 nicht montiert, die Brücken (Jumper) JP sind an den Positionen der Schalteinheiten SU1 bis SU10 auf der Platte 110 angebracht, und die Stromschienen (104 und dergleichen) auf einer Seite der Platte 110 sind durch die Brücken JP verbunden. (2) Die Schalter S1 sind nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 montiert, die Brücken JP sind an den Positionen der Schalter S1 auf den Schalteinheiten SU1 bis SU10 angebracht, und die Bypassleitung BL ist durch eine Brücke (nicht gezeigt) verbunden. Die Schalter S2 können montiert oder nicht montiert sein. (3) Die Schalter S2 sind nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 montiert, und an den Positionen der Schalter S2 und den Positionen der Verbindungsanschlüsse 113 an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 sind Brücken (nicht dargestellt) angebracht, um die Stromleitungen an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 anzuschließen. Die Schalter S1 können montiert oder nicht montiert sein.
Andererseits ist es im Energiespeichersystem 1 möglich, die Bypass-Schaltung nicht vorzusehen oder die Anzahl der Bypass-Schaltungen zu erhöhen oder zu verringern. Wenn die Anzahl der Bypass-Schaltungen der Anschlusseinheiten CU1 bis CU10 1 oder 0 ist, können die folgenden Maßnahmen (4) bis (6) ergriffen werden. (4) Die Schalteinheiten SU1 bis SU10 werden durch Brückeneinheiten (nicht dargestellt) ersetzt, die so aufgebaut sind, dass sie die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 mit den Sammelschienen (104 und dergleichen) auf der Platte 110 verbinden, ohne die Bypass-Schaltung zu umfassen. (5) Die Schalteinheiten SU1 bis SU10 sind nicht montiert, ein Verbindungsanschluss (nicht gezeigt) ist anstelle des Verbindungsanschlusses 113 vorgesehen, und eine Brücke (nicht gezeigt) ist zwischen dem Verbindungsanschluss und der Sammelschiene (104 oder dergleichen) auf der Platte 110 angebracht, um den Verbindungsanschluss und die Sammelschiene (104 oder dergleichen) zu verbinden. (6) Die Schalter S2 sind nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 montiert, und an den Positionen der Schalter S2 an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 sind Steckbrücken (nicht dargestellt) angebracht, um die Stromleitungen an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 zu verbinden. Die Schalter S1 können montiert oder nicht montiert sein.
5 ist eine Draufsicht auf die in 1 und 2 gezeigte Anschlusseinheit CU3. Die Anschlusseinheiten CU4 und CU5 haben die gleiche Konfiguration wie die Anschlusseinheit CU3. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, umfasst die Anschlusseinheit CU3 die Platte 110 und das Paar von Schalteinheiten SU2 und SU9. Die Platte 110 ist aus einem isolierenden Plattenmaterial hergestellt. Beispiele für das Material der Platte 110 umfassen Harz und Bakelit.
Hier ist die Platte 110 eine gemeinsame Komponente der Verbindungseinheiten CU2 bis CU6, und die Platten 110 der Verbindungseinheiten CU2 bis CU6 haben eine gemeinsame Form und eine gemeinsame Abmessung und sind aus einem gemeinsamen Material gebildet. Die Vielzahl von Platten 110 sind in einer Reihe angeordnet, um die lange Basisplatte 101 zu bilden (siehe 1 und dergleichen).
Die beiden Schalteinheiten SU2 und SU9 sind auf der Platte 110 so montiert, dass sie einander gegenüberliegen, wobei die Kabelbaumeinheit 160 zur Kommunikation und Stromversorgung dazwischen angeordnet ist. Die Schalteinheit SU2 ist dem Speicherbatteriemodul M2 zugewandt, und die Schalteinheit SU9 ist dem Speicherbatteriemodul M9 zugewandt. Die Schalteinheit SU2 und die Schalteinheit SU9 können integriert sein.
Die positiven Elektrodenanschlüsse P und die negativen Elektrodenanschlüsse N der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 sind auf Oberseiten der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 vorgesehen, so dass sie in einer Anordnungsrichtung (in der Zeichnung eine Links-Rechts-Richtung) der Vielzahl von Verbindungseinheiten CU1 bis CU6 voneinander getrennt sind. Der Kabelbaum WH1 zur Stromversorgung umfasst eine Verdrahtung WHP auf der Seite der positiven Elektrode, eine Verdrahtung WHN auf der Seite der negativen Elektrode und einen Bündelabschnitt WHB, in dem die beiden Verdrahtungen WHP und WHN gebündelt sind. Ein Verbindungsanschluss 114, der mit dem positiven Elektrodenanschluss P verbunden ist, ist an einem Kopfende der Verdrahtung WHP auf der positiven Elektrodenseite vorgesehen, und ein Verbindungsanschluss 115, der mit dem negativen Elektrodenanschluss N verbunden ist, ist an einem Kopfende der Verdrahtung WHN auf der negativen Elektrodenseite vorgesehen. An einem Basisabschnitt des Bündelteils WHB ist ein Verbindungsanschluss 116 vorgesehen. Dementsprechend sind die Verbindungsanschlüsse 113 an den Oberseiten der Schalteinheiten SU1 bis SU10 vorgesehen, und die Verbindungsanschlüsse 116 der Kabelbäume WH1 zur Stromversorgung sind mit den Verbindungsanschlüssen 113 verbunden. Ferner sind in den Schalteinheiten SU1 bis SU10 Verbindungsanschlüsse 118 vorgesehen, und die Verbindungsanschlüsse 117 der Kabelbäume WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung sind mit den Verbindungsanschlüssen 118 verbunden.
Dabei ist der Kabelbaum WH1 für die Stromversorgung ein eigenes Produkt, das für jeden Typ der anzuschließenden Speichermodule M1 bis M10 vorgesehen ist. Das heißt, die Konfigurationen der Verbindungsanschlüsse 114 und 115 des Kabelbaums WH1 für die Stromversorgung, die Länge und die Dicke des Kabelbaums WH1 für die Stromversorgung und dergleichen werden für jeden Typ der anzuschließenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 festgelegt. Die Verbindungsanschlüsse 116 der Kabelbäume WH1 für die Stromversorgung sind unabhängig von den Typen der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 standardisiert.
Darüber hinaus ist der Kabelbaum WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung ein eigenes Produkt, das für jeden Typ der anzuschließenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 vorgesehen ist. Das heißt, eine Länge und eine Dicke des Kabelbaums WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung, Konfigurationen von Verbindungsanschlüssen, die mit den Verbindungsanschlüssen der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 verbunden sind, und dergleichen werden für jeden Typ der zu verbindenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 festgelegt. Die Verbindungsanschlüsse 117 der Kabelbäume WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung, die mit den Anschlussklemmen 118 der Schalteinheiten SU1 bis SU10 verbunden sind, sind unabhängig von den Typen der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 standardisiert.
Die Kabelbaumeinheit 160 für die Kommunikation und die Stromversorgung umfasst einen Bündelabschnitt 161, in dem eine Vielzahl von Kabelbäumen für die Kommunikation und von Kabelbäumen für die Stromversorgung gebündelt sind, und Abzweigleitungen 162, 163, 164, 165 und 166, in denen die Kabelbäume vom Bündelabschnitt 161 abgezweigt sind. Der Bündelabschnitt 161 ist an den Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 so verdrahtet, dass er sich entlang der Anordnungsrichtung der Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 erstreckt. Ein Basisende des Bündelabschnitts 161 ist mit dem BMS 150 verbunden (siehe 1).
Die Zweigleitungen 162 und 163 sind Signalleitungen zur Übertragung eines Steuersignals des Schalters S1. Dementsprechend sind in den Schalteinheiten SU1 bis SU10 Verbindungsanschlüsse 119 vorgesehen, an die die Zweigleitungen 162 und 163 angeschlossen sind.
Die Zweigleitungen 164 und 165 sind Signalleitungen zur Übertragung eines Steuersignals des Schalters S2. Dementsprechend sind in den Schalteinheiten SU1 bis SU10 Verbindungsanschlüsse 120 vorgesehen, an die die Zweigleitungen 164 und 165 angeschlossen sind.
Die Zweigleitung 166 umfasst eine Signalleitung zur Durchführung der Kommunikation mit den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 und eine Stromleitung zur Versorgung einer Kommunikationsschaltung (nicht dargestellt) in den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 mit Strom von einer BMS 150-Seite. Dementsprechend sind die Schalteinheiten SU1 bis SU10 mit Verbindungsanschlüssen 118 vorgesehen, an die die Stichleitungen 166 und die Kabelbäume WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung angeschlossen werden. Von einer oberen Stromquelle werden das BMS 150, der Stromrichter 130 und elektrische Komponenten wie beispielsweise die Kommunikationsschaltungen in den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 mit Strom versorgt. Der Strom kann von der oberen Stromquelle an die Kommunikationsschaltungen in den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 geliefert werden, ohne dass er durch das BMS 150 läuft.
Die Schalteinheiten SU1 bis SU10 umfassen jeweils die Stromleitung (nicht dargestellt) und die Schalter S1 und S2. Die Stromleitung überlappt die auf der Platte 110 vorgesehene Bypass-Leitung BL (siehe 3 u. ä.) über eine Isolierschicht. Der Schalter S1 ist mit der Bypassleitung BL verbunden, und der Schalter S2 ist mit der Stromleitung verbunden.
Wenn die Schalteinheiten SU1 bis SU10 auf der Platte 110 montiert sind, sind die Stromleitung auf der Seite einer Schalteinheit SU1 bis SU10 und die Bypassleitung BL auf der Seite der Platte 110 miteinander verbunden. Außerdem sind die Stromleitungen der Schaltgeräte SU1 bis SU10, die einander benachbart sind, durch die Stromschiene 104 verbunden.
6 ist eine Draufsicht auf die in 1 und 2 gezeigte Anschlusseinheit CU2. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, ist die zwischen den Speicherbatteriemodulen M1 und M10 angeordnete Verbindungseinheit CU2 mit dem BMS 150 vorgesehen. Der Bündelabschnitt 161 der Kabelbaumeinheit 160 für die Kommunikation und die Stromversorgung ist mit diesem BMS 150 verbunden. Das BMS 150 und der Stromrichter 130 (siehe 1) sind durch einen Kabelbaum 133 zur Kommunikation verbunden. Das BMS 150 kann in anderen Anschlusseinheiten CU1 und CU3 bis CU6 vorgesehen sein.
Der Aufbau der Anschlusseinheit CU2 entspricht dem der Anschlusseinheiten CU3 bis CU5 mit der Ausnahme, dass das BMS 150 auf der Platte 110 montiert ist. Die Anschlusseinheit CU2 wird durch Montage des BMS 150 auf den Anschlusseinheiten CU3 bis CU5 hergestellt.
7 ist eine Draufsicht auf die in den 1 und 2 dargestellte Anschlusseinheit CU6. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, ist in der Anschlusseinheit CU6 zwischen den Speicherbatteriemodulen M5 und M6 der Servicestecker 140 vorgesehen. Dieser Servicestecker 140 und der Ausgangsanschluss 112 der Schalteinheit SU5 sind über die Stromschiene 105 elektrisch verbunden, und der Servicestecker 140 und der Eingangsanschluss 111 der Schalteinheit SU6 sind über die Stromschiene 106 elektrisch verbunden.
Der Aufbau der Anschlusseinheit CU6 ist mit dem der Anschlusseinheiten CU3 bis CU5 identisch, mit der Ausnahme, dass der Servicestecker 140 und die Stromschienen 105 und 106 auf der Platte 110 montiert sind. Die Anschlusseinheit CU6 wird durch Montage des Servicesteckers 140 und der Stromschienen 105 und 106 an den Anschlusseinheiten CU3 bis CU5 hergestellt.
Wie oben beschrieben, sind bei dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Basisplatte 101, die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen 113, die Stromleitung wie beispielsweise die Stromschiene 104 und die Vielzahl von Kabelbäumen WH1 zur Stromversorgung modularisiert. Die Vielzahl von Anschlussklemmen 113 sind entsprechend den jeweiligen Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 vorgesehen, die Stromleitung wie die Stromschiene 104 verbindet die Vielzahl von Anschlussklemmen 113 in Reihe, und die Vielzahl von Kabelbäumen WH1 zur Stromversorgung verbinden jeweils den positiven Elektrodenanschluss P und den negativen Elektrodenanschluss N jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 mit dem Verbindungsanschluss 113.
Dabei ist in einem Montageschritt zum Verbinden der Vielzahl von Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 vor Beginn des Montageschrittes die Stromleitung wie beispielsweise die Stromschiene 104 bereits auf der Basisplatte 101 verdrahtet, und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen 113 sind ebenfalls auf der Basisplatte 101 montiert. Daher können im Montageschritt die Vielzahl von Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 durch einfaches Verbinden der Verbindungsanschlüsse 114 und 115 der den jeweiligen Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 zugehörenden Kabelbäume WH1 für die Stromversorgung mit den positiven Elektrodenanschlüssen P bzw. den negativen Elektrodenanschlüssen N in Reihe geschaltet werden, so dass im Montageschritt eine Erhöhung der Anzahl der Arbeitsschritte und komplizierte Arbeiten vermieden werden können. Da es außerdem möglich ist, Arbeitsfehler im Montageschritt zu reduzieren und Komplikationen bei der Verdrahtung zu vermeiden, ist es möglich, ein Ausfallrisiko des Energiespeichersystems 1 zu reduzieren und die Wartungskosten des Energiespeichersystems 1 zu verringern.
Ferner ist bei dem Stromspeichersystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Kabelbaum WH1 zur Stromversorgung ein dediziertes Produkt, das ausschließlich für jeden Typ der Stromspeichermodule M1 bis M10 hergestellt wird, während die Stromspeichermodule M1 bis M10 wiederverwendet werden. Beispielsweise sind bei der Wiederverwendung von fahrzeugseitigen Speicherbatteriemodulen die Positionen, Größen und Formen des positiven Elektrodenpols P und des negativen Elektrodenpols N für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich, und auch die Spannung ist für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich. Dementsprechend ist bei dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Kabelbaum WH1 für die Stromversorgung ein spezielles Produkt für jeden Typ von Speicherbatteriemodulen für jeden Fahrzeugtyp oder dergleichen. Dementsprechend kann gemäß dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von Speicherbatterie-Modulen M1 bis M10 in Reihe geschaltet werden, unabhängig von der Art der zu recycelnden Speicherbatterie-Module M1 bis M10.
Ferner wird bei dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Basisplatte 101 durch eine Vielzahl von integrierten Isolierplatten 110 gebildet. Dementsprechend können die Komponentenkosten der Basisplatte 101 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Basisplatte 101 aus einer einzigen langen Platte gebildet ist, reduziert werden. Hier umfassen die Verbindungseinheiten CU2 bis CU6, in denen die Platte 110 und die Verbindungsanschlüsse 113 vorgesehen sind, Einheiten mit einer gemeinsamen Struktur und sind gemeinsame Produkte mit einer gemeinsamen Konfiguration in Abschnitten oder allen. Dementsprechend ist es möglich, durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl von Einheiten mit der gemeinsamen Struktur eine Erhöhung oder Verringerung der Anzahl von Verbindungen der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 leicht zu bewältigen und die Vielseitigkeit zu verbessern. Darüber hinaus ist es möglich, durch Hinzufügen notwendiger Komponenten zu den Einheiten mit der gemeinsamen Struktur der Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 flexibel mit einer Änderung der Konfiguration des Speicherbatterie-Anschlussmoduls 100 umzugehen, beispielsweise mit dem Vorhandensein oder Fehlen des Stromsensors 108, des Servicesteckers 140 oder des BMS 150.
Ferner sind in dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Bypass-Leitung BL, der Schalter S1 zum Sperren oder Leiten der Bypass-Leitung BL und der Schalter S2 zum Sperren oder Leiten der Stromleitung entsprechend jedem der Speicherbatterie-Module M1 bis M10 vorgesehen. Daher werden im Energiespeichersystem 1 die Anzahl der Verdrahtungen und die Anzahl der Anschlusspunkte der Verdrahtungen erhöht. Dementsprechend ist bei dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Kabelbaumeinheit 160 zur Kommunikation und Stromversorgung zur Übertragung von Steuersignalen an die Schalter S1 und S2 auf der Basisplatte 101 verdrahtet. Dementsprechend sind im Montageschritt des kommunikativen Verbindens der Vielzahl von Speicherbatterie-Anschlussmodulen M1 bis M10 Verdrahtungsarbeiten und Verdrahtungsanschlussarbeiten der Kabelbaumeinheit 160 zur Kommunikation und Energieversorgung nicht notwendig, und im Montageschritt kann eine Erhöhung der Anzahl der Schritte und der komplizierten Arbeiten vermieden werden.
In dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Schalteinheiten SU1 bis SU10, die jeweils die Schalter S1 und S2 umfassen, entsprechend den jeweiligen Speicherbatterie-Modulen M1 bis M10 vorgesehen. Dabei ist es möglich, die Schalteinheiten SU1 bis SU10 über die gemeinsamen Anschlusseinheiten CU2 bis CU6 wahlweise auf der Platte 110 zu montieren oder nicht zu montieren. Somit kann die Erhöhung oder Verringerung der Anzahl der Anschlüsse der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 einfach und flexibel bewältigt und die Vielseitigkeit verbessert werden.
Wenn die Schalteinheiten SU1 bis SU10 nicht montiert sind, können die Steckbrücken JP an Positionen der Schalteinheiten SU1 bis SU10 auf der Platte 110 angebracht werden, und die Stromschienen (104 und dergleichen) auf einer Seite der Platte 110 können durch die Steckbrücken JP verbunden werden. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Anschlüsse der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 einfach und flexibel zu erhöhen oder zu verringern und die Vielseitigkeit zu verbessern. Wenn die Schalteinheiten SU1 bis SU10, an die die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 nicht angeschlossen sind, montiert sind, ist es notwendig, die Schalter S1 einzuschalten und die Schalter S2 der Schalteinheiten SU1 bis SU10 auszuschalten, und es ist notwendig, die Schalter S1 und S2 zu aktivieren. Dementsprechend kann die Energieeinsparung dadurch realisiert werden, dass die Brücken JP die Stromleitung leiten, ohne die Schalteinheiten SU1 bis SU10 zu montieren.
Andererseits ist es möglich, die Schalter S1 und S2 an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 zu montieren oder nicht zu montieren. Wenn die Schalter S1 nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 montiert sind, können die Steckbrücken (nicht dargestellt) an den Positionen der Schalter S1 an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 angebracht werden, und die Bypass-Leitung BL kann über die Steckbrücke angeschlossen werden. Wenn die Schalter S2 nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 angebracht sind, können die Brücken (nicht dargestellt) an den Positionen der Schalter S2 und den Positionen der Verbindungsanschlüsse 113 an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 angebracht werden, um die Stromleitungen an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 zu verbinden. Dementsprechend kann die Anzahl der Anschlüsse der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 an den Anschlusseinheiten CU1 bis CU10 1 oder 0 sein.
Darüber hinaus können, wenn die Schalteinheiten SU1 bis SU10 nicht montiert sind, die Schalteinheiten SU1 bis SU10 durch Brückeneinheiten (nicht dargestellt) ersetzt werden, die eine Struktur zum Verbinden der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 mit den Sammelschienen (104 und dergleichen) auf der Platte 110 aufweisen, ohne die Bypass-Schaltung zu umfassen. Alternativ kann, wenn die Schalteinheiten SU1 bis SU10 nicht montiert sind, der Verbindungsanschluss (nicht gezeigt) anstelle des Verbindungsanschlusses 113 vorgesehen werden, und die Brücke (nicht gezeigt) kann zwischen dem Verbindungsanschluss und der Sammelschiene (104 oder dergleichen) auf der Platte 110 angebracht werden, um den Verbindungsanschluss und die Sammelschiene (104 oder dergleichen) zu verbinden. Dementsprechend können die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 ohne Bypass-Funktion verbunden werden, wenn eine Bypass-Funktion nicht erforderlich ist.
Wenn die Schalter S2 nicht an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 angebracht sind, können die Steckbrücken (nicht dargestellt) an den Positionen der Schalter S2 an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 angebracht werden, um die Stromleitungen an den Schalteinheiten SU1 bis SU10 zu verbinden. Dementsprechend können die Speicherbatteriemodule M1 bis M10 auch ohne Bypass-Funktion angeschlossen werden, wenn eine Bypass-Funktion nicht erforderlich ist.
Die Schalteinheiten SU1 bis SU10 umfassen ferner die Verbindungsanschlüsse 119 und 120, an die Zweigleitungen 162 bis 165 zur Übertragung der Steuersignale zur Steuerung der Schalter S1 und S2 angeschlossen sind. Dementsprechend können die Auswahl der Montage/Nichtmontage der Schalteinheiten SU1 bis SU10 und die Auswahl der Montage/Nichtmontage der Verbindungsanschlüsse 119 und 120 gemeinsam durchgeführt werden.
Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen 118 und die Vielzahl von Kabelbäumen WH2 für die Kommunikation und die Energieversorgung. Der Kabelbaum WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung verbindet in den Speicherbatterie-Anschlussmodulen M1 bis M10 vorgesehene Anschlussanschlüsse zur Kommunikation und Stromversorgung mit den Verbindungsanschlüssen 118. Im Montageschritt des Verbindens der Vielzahl von Speicherbatterie-Modulen M1 bis M10 sind vor Beginn des Montageschrittes die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen 118 bereits auf der Basisplatte 101 montiert, und der Kabelbaum WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung ist ebenfalls im Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 verdrahtet. Somit kann im Montageschritt die Vielzahl von Speicherbatterie-Anschlussmodulen M1 bis M10 durch einfaches Verbinden der den jeweiligen Batteriemodulen M1 bis M10 zugehörigen Verbindungsanschlüsse der Kabelbäume WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung mit den Verbindungsanschlüssen zur Kommunikation und Stromversorgung der Speicherbatterie-Anschlussmodule M1 bis M10 kommunikativ verbunden werden. Dadurch kann im Montageschritt eine Erhöhung der Anzahl der Arbeitsschritte und ein erhöhter Arbeitsaufwand vermieden werden.
Ferner ist bei dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Kabelbaum WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung ein dediziertes Produkt, das exklusiv für jeden Typ der wiederverwendeten Speicherbatterie-Module M1 bis M10 hergestellt wird. So sind beispielsweise beim Recycling der fahrzeugseitigen Speicherbatteriemodule die Positionen, Größen und Formen der Verbindungsanschlüsse für die Kommunikation und die Stromversorgung sowie die Anzahl, Positionen, Dicken und dergleichen der Stifte für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich. Ferner sind die Arten der von den Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 ausgegebenen Informationen für jeden Fahrzeugtyp unterschiedlich. Dementsprechend ist in dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Kabelbaum WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung ein spezielles Produkt für jeden Typ von Speicherbatteriemodul für jeden Fahrzeugtyp oder dergleichen. Dementsprechend kann gemäß dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 kommunikativ verbunden werden, unabhängig vom Typ der zu recycelnden Speicherbatteriemodule M1 bis M10.
8 ist eine Draufsicht auf das Energiespeichersystem 2 umfassend ein Speicherbatterie-Anschlussmodul 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, umfasst das Energiespeichersystem 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Speicherbatteriestrang 10 und das Speicherbatterie-Anschlussmodul 200. Die gleichen Komponenten wie die der oben beschriebenen Ausführungsform sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und die Beschreibung der oben beschriebenen Ausführungsform wird übernommen.
Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 200 umfasst eine Basisplatte 201, eine Stromleitung 202, die gleiche Anzahl von Schaltern S1 und S2 wie die Speicherbatterie-Module M1 bis M10, den Stromsensor 108, den Stromrichter 130, den Servicestecker 140 und das BMS 150. Das Speicherbatterie-Anschlussmodul 200 umfasst ferner die Kabelbaumeinheit 160 zur Kommunikation und Stromversorgung, die Kabelbäume WH1 zur Stromversorgung und die Kabelbäume WH2 zur Kommunikation und Stromversorgung. Ferner umfasst das Speicherbatterie-Anschlussmodul 200 die gleiche Anzahl von Verbindungsanschlüssen 113 und 118 wie die Speicherbatterie-Module M1 bis M10.
Die Basisplatte 201 ist aus einer einzigen langen Isolierplatte gebildet. Die Stromleitung 202 ist auf der Basisplatte 201 vorgesehen. Die Stromleitung 202 umfasst eine Vielzahl von Leitern, beispielsweise Stromschienen, zum Durchlaufen einer großen Strommenge. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Leiter die Stromschiene.
Die Stromleitung 202 verbindet die Vielzahl von Speicherbatteriemodulen M1 bis M10 in Reihe. Die Stromleitung 202 umfasst eine U-förmige Hauptstromleitung PL und die Bypassleitung BL für jedes der Speicherbatteriemodule M1 bis M10. Die Bypassleitung BL verbindet die beiden Enden der Hauptstromleitung PL.
Die Hauptstromleitung PL ist mit dem Verbindungsanschluss 113 und dem Schalter S2 versehen. Die Bypassleitung BL ist mit dem Schalter S1 vorgesehen. Der Kabelbaum WH1 zur Stromversorgung ist mit dem Verbindungsanschluss 113 verbunden, und die Zweigleitungen 164 und 165 sind mit dem Schalter S2 verbunden. Die Zweigleitungen 162 und 163 sind mit dem Schalter S1 verbunden. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform können die Schalteinheiten SU1 bis SU10 montiert werden.
Der Verbindungsanschluss 118 ist für jedes der Speicherbatterie-Module M1 bis M10 auf der Basisplatte 201 angebracht. An den Verbindungsanschluss 118 sind der Kabelbaum WH2 für die Kommunikation und die Energieversorgung sowie die Stichleitung 166 angeschlossen.
Auch bei dem Stromspeichersystem 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Kabelbaum WH1 für die Stromversorgung ein dediziertes Produkt, das für jeden Typ der anzuschließenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 vorgesehen ist. Das heißt, die Konfigurationen der Verbindungsanschlüsse 114 und 115 des Kabelbaums WH1 für die Stromversorgung, eine Länge und eine Dicke des Kabelbaums WH1 für die Stromversorgung und dergleichen werden für jeden Typ der anzuschließenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 festgelegt.
Auch in dem Energiespeichersystem 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Kabelbaum WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung ein spezielles Produkt, das für jeden Typ der zu verbindenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 vorgesehen ist. Das heißt, eine Länge und eine Dicke des Kabelbaums WH2 für die Kommunikation und die Stromversorgung, Konfigurationen von Verbindungsanschlüssen und dergleichen sind für jeden Typ der zu verbindenden Speicherbatteriemodule M1 bis M10 festgelegt.
Wie oben beschrieben, hat das Speicherbatterie-Anschlussmodul 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Konfiguration wie das Speicherbatterie-Anschlussmodul 100 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Basisplatte 201 aus einer einzigen langen Platte gebildet ist. Somit können mit dem Speicherbatterie-Anschlussmodul 200 der vorliegenden Ausführungsform dieselben Effekte wie mit der oben beschriebenen Ausführungsform erzielt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben auf der Grundlage der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, können Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und öffentlich bekannte oder bekannte Techniken können in geeigneter Weise kombiniert werden.
Beispielsweise umfassen die Speicherbatterie-Anschlussmodule 100 und 200 in der oben beschriebenen Ausführungsform den Stromrichter 130, den Servicestecker 140, das BMS 150 und die Kabelbaumeinheit 160 für die Kommunikation und die Stromversorgung, aber es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Speicherbatterie-Anschlussmodule 100 und 200 diese Komponenten umfassen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform umfassen die Speicherbatterie-Anschlussmodule 100 und 200 die Bypass-Leitung BL und die Schalter S1 und S2, aber es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Speicherbatterie-Anschlussmodule 100 und 200 diese Komponenten umfassen. Beispielsweise können die Bypassleitung BL und die Schalter S1 und S2 in einem Fall, in dem die Verschlechterungszustände der Speicherbatteriemodule M1 bis M10 gleichmäßig sind, nicht vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201331247 [0002]
JP 201331249 [0002]
JP 2020171164 A [0002]

Claims

Ein Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200), in dem eine Vielzahl von Speicherbatterien in Reihe geschaltet ist, wobei das Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) Folgendes umfasst: eine Basisplatte (101), die aus einer Vielzahl von Isolierplatten (110) gebildet ist, die integriert sind, oder aus einer langen Isolierplatte (201); eine Vielzahl von ersten Verbindungsanschlüssen (113), die auf der Basisplatte (101) vorgesehen sind; eine Vielzahl von ersten Stromleitungen (WH1), die jeweils die erste Verbindungsanschlüsse (113) mit einem positiven Elektrodenanschluss (P) und einem negativen Elektrodenanschluss (N) der Speicherbatterie verbinden; und eine zweite Stromleitung (102-106, 202, PL), die auf der Basisplatte (101) vorgesehen ist und die Vielzahl der ersten Verbindungsanschlüsse (113) in Reihe verbindet.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die Speicherbatterie recycelt ist, und die erste Stromleitung (WH1) ein spezielles Produkt ist, das exklusiv für jeden Typ der Speicherbatterie hergestellt wird.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die Basisplatte (101) durch eine Vielzahl von Isolierplatten (110) gebildet wird, die integriert sind, die Isolierplatte (110) der Basisplatte (101) mit dem ersten Verbindungsanschluss (113) versehen ist, das Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) eine Vielzahl von Anschlusseinheiten (CU1-CU6) umfasst, die jeweils die Isolierplatte (110) der Basisplatte (101) und den ersten Verbindungsanschluss (113) umfassen, und die Vielzahl der Verbindungseinheiten (CU1-CU6) gemeinsame Produkte mit einer gemeinsamen Struktur sind.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vielzahl von Bypass-Leitungen (BL), die jeweils auf der Basisplatte (101) vorgesehen sind und den ersten Verbindungsanschluss (113) umgehen; eine Vielzahl von ersten Schaltern (S1), die jeweils auf der Bypassleitung (BL) vorgesehen und so konfiguriert sind, dass sie die Bypassleitung (BL) blockieren oder leiten; eine Vielzahl von zweiten Schaltern (S2), die jeweils auf der zweiten Stromleitung (102-106, 202, PL) vorgesehen sind und so konfiguriert sind, dass sie die zweite Stromleitung (102-106, 202, PL) blockieren oder leiten; und eine erste Signalleitung (160-165), die so konfiguriert ist, dass sie ein Steuersignal zum Steuern des ersten Schalters (S1) und des zweiten Schalters (S2) überträgt und auf der Basisplatte (101) verdrahtet ist.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine Vielzahl von Schalteinheiten (SU1-SU10), von denen jede auf der Basisplatte (101) montiert ist und den ersten Schalter (S1), den zweiten Schalter (S2), die Bypassleitung (BL) und den ersten Verbindungsanschluss (113) umfasst.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 5, wobei die Montage und Nichtmontage der Schalteinheit (SU1-SU10) auf der Basisplatte (101) oder die Montage und Nichtmontage von mindestens einem des ersten Schalters (S1) und/oder des zweiten Schalters (S2) auf der Schalteinheit (SU1-SU10) wählbar ist, wenn die Schalteinheit (SU1-SU10) nicht auf der Basisplatte (101) montiert ist, wird die zweite Stromleitung (102-106, 202, PL) durch eine Brücke (JP) verbunden, wenn der erste Schalter (S1) nicht an der Schalteinheit (SU1-SU10) montiert ist, die Bypassleitung (BL) durch eine Brücke (JP) verbunden ist, und wenn der zweite Schalter (S2) nicht an der Schalteinheit (SU1-SU10) montiert ist, ist die zweite Stromleitung (102-106, 202, PL) durch eine Brücke (JP) verbunden.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 5, wobei die Montage und Nichtmontage der Schalteinheit (SU1-SU10) an der Basisplatte (101) oder die Montage und Nichtmontage von mindestens einem des ersten Schalters (S1) und/oder des zweiten Schalters (S2) an der Schalteinheit (SU1-SU10) wählbar ist, wenn die Schalteinheit (SU1-SU10) nicht auf der Basisplatte (101) montiert ist, sind die erste Stromleitung (WH1) und die zweite Stromleitung (102-106, 202, PL) durch eine Brücke (JP) verbunden, und wenn der zweite Schalter (S2) nicht an der Schalteinheit (SU1-SU10) montiert ist, sind die erste Stromleitung (WH1) und die zweite Stromleitung (102-106, 202, PL) durch eine Brücke (JP) verbunden.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 5, wobei die Schalteinheit (SU1-SU10) einen zweiten Verbindungsanschluss (119, 120) umfasst, an den die erste Signalleitung (160-165) angeschlossen ist.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vielzahl von dritten Verbindungsanschlüssen (118); und eine Vielzahl von zweiten Signalleitungen (WH2), die jeweils einen in der Speicherbatterie vorgesehenen Verbindungsanschluss zur Kommunikation und den dritten Verbindungsanschluss (118) verbinden.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 9, wobei die Speicherbatterie recycelt ist, und die zweite Signalleitung (WH2) ein spezielles Produkt ist, das exklusiv für jeden Typ der Speicherbatterie hergestellt ist.
Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) nach Anspruch 9, ferner umfassend: eine Vielzahl von Bypassleitungen (BL), die jeweils auf der Basisplatte (101) vorgesehen sind und den ersten Verbindungsanschluss (113) umgehen; eine Vielzahl von ersten Schaltern (S1), die jeweils auf der Bypass-Leitung (BL) vorgesehen sind und so konfiguriert sind, dass sie die Bypass-Leitung (BL) blockieren oder leiten; eine Vielzahl von zweiten Schaltern (S2), die jeweils auf der zweiten Stromleitung (102-106, 202, PL) vorgesehen sind und so konfiguriert sind, dass sie die zweite Stromleitung (102-106, 202, PL) blockieren oder leiten; eine erste Signalleitung (160-165), die so konfiguriert ist, dass sie ein Steuersignal zum Steuern des ersten Schalters (S1) und des zweiten Schalters (S2) überträgt und auf der Basisplatte (101) verdrahtet ist; eine Steuervorrichtung (150), die so konfiguriert ist, dass sie das über die erste Signalleitung (160-165) übertragene Steuersignal ausgibt; eine Vielzahl von dritten Stromleitungen (WH2), die jeweils einen in der Speicherbatterie vorgesehenen Verbindungsanschluss zur Stromversorgung und den dritten Verbindungsanschluss (118) verbinden; und eine vierte Stromleitung (166), die die Vielzahl der dritten Verbindungsanschlüsse (118) und die Steuervorrichtung (150) verbindet.
Ein Kabelbaum (WH1, WH2), der in einem Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) verwendet wird, in dem eine Vielzahl von recycelten Speicherbatterien in Reihe geschaltet sind, wobei das Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) umfasst eine Basisplatte (101), die durch eine Vielzahl von Isolierplatten (110) gebildet wird, die integriert sind, oder aus einer langen Isolierplatte (201), eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen (113), die auf der Basisplatte (101) vorgesehen sind, und eine Stromleitung (102-106), die auf der Basisplatte (101) vorgesehen ist und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen (113) in Reihe schaltet, der Kabelbaum (WH1, WH2) den Verbindungsanschluss (113) mit einem positiven Elektrodenanschluss (P) und einem negativen Elektrodenanschluss (N) der Speicherbatterie verbindet, und der Kabelbaum (WH1, WH2) ein spezielles Produkt ist, das exklusiv für jeden Typ der Speicherbatterie hergestellt wird.
Ein Energiespeichersystem (1, 2), das Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Speicherbatterien; und ein Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200), in dem die Vielzahl der Speicherbatterien in Reihe geschaltet sind, wobei das Speicherbatterie-Anschlussmodul (100, 200) umfasst eine Basisplatte (101), die durch eine Vielzahl von Isolierplatten (110) gebildet wird, die integriert sind, oder eine lange Isolierplatte (201), eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen (113), die auf der Basisplatte (101) vorgesehen sind, eine Vielzahl von ersten Stromleitungen (WH1), die jeweils den Verbindungsanschluss (113) mit einem positiven Elektrodenanschluss (P) und einem negativen Elektrodenanschluss (N) der Speicherbatterie verbinden, und eine zweite Stromleitung (102-106, 202, PL), die auf der Basisplatte (101) vorgesehen ist und die Vielzahl der Verbindungsanschlüsse (113) in Reihe schaltet.