DE4319654A1 - Batterieschrankanordnung in Modulbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Bleiakkumulatoren und mehr im einzel­ nen einen Batterieschrank für vergossene, wartungsfreie Blei­ akkumulatoren, die in Schnellaufladeanwendungen verwendet werden.

Stationäre vergossene Blei-Säure-Batterien oder Bleiakkumula­ toren sind heute im Handel weit verbreitet. Stationäre Batte­ rien sind insbesondere für Notstromanwendungen konstruiert, das heißt, als Reserveenergie in dem Fall eines Netzausfalls. Stationäre Batterien werden in einem Volladezustand und einem betriebsfertigen Zustand gehalten, typisch durch Schweben (floating) bei einer konstanten voreingestellten Spannung. Stationäre Batterien werden für Bereitschafts- oder Betriebs­ energie verwendet in einer großen Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise in der Nachrichtenübermittlung, in Dienstlei­ stungen, für Notstrombeleuchtung in kommerziellen Gebäuden, als Bereitschaftsenergie für Kabelfernsehsysteme und in nichtunterbrechbaren Stromversorgungen.

Nichtunterbrechbare Stromversorgungen sind Systeme, die Com­ puter- und Kommunikationsnetze sichern. Vergossene Bleiakku­ mulatoren können die Stromquelle umfassen. Die nichtunter­ brechbare Stromquelle läßt das ordentliche Ausschalten von Computern zu, wenn eine plötzliche Unterbrechung in der pri­ mären Stromquelle auftritt, beispielsweise während eines Netzausfalls, und liefert Bereitschaftsenergie für Kommunika­ tionsnetze. Die nichtunterbrechbare Stromversorgung nimmt auch kurze oder intermittierende Energieverluste auf. Wenn eine Netzunterbrechung auftritt, können die Batterien in dem nichtunterbrechbaren Energiesystem rascher Entladung unter­ worfen sein.

Es gibt zahlreiche Anwendungen, wo Batterien verwendet wer­ den, die zur Verwendung in Entladebetrieb mit mäßiger Ge­ schwindigkeit konstruiert sind. Obzwar die Anzahl wesentlich schwanken kann, benötigen viele solcher Anwendungen etwa von acht bis zu vierzig Batterien. Dementsprechend können die Bo­ denfläche und manchmal sogar die Höhe, die für die Batterien benötigt werden, Probleme bilden. Um zu versuchen, die benö­ tigte Bodenfläche zu minimieren, ist es normalerweise üblich, die Batterien in verschiedenen Arten von Gestellen oder Schränken zu positionieren. Typisch positionieren die Batte­ rieschränke, die jetzt verwendet werden, die Batterien nur in einer vertikalen Anordnung. Die erhältlichen Batteriegestelle und -schränke sind im allgemeinen relativ schwierig zu mon­ tieren und zu warten.

Wartung, Prüfung und Ersatz im Gebrauch erfordern, daß ein Batterieschrank oder -gestell leichte Zugänglichkeit für jede Batterie bietet. Wechselnde Anforderungen erfordern häufig eine Verschiebung des Anwendungsortes, so daß die Möglichkeit wesentlich ist, die Batterien leicht zu bewegen. Dies ist besonders akut, da die für Bereitschaftsenergie und ähnliche Anwendungen verwendeten Batterien schwer und unhandlich sind.

Es ist auch von äußerster Bedeutung sicherzustellen, daß an­ gemessene Sicherheitsnormen erfüllt werden. Ferner bestehen für Orte, wo hohe seismische Bedingungen auftreten können, zusätzliche Normen, welche erfüllt werden müssen.

Außerdem gibt es so viele Anwendungen, die unterschiedliche Kombinationen von Batterien erfordern, daß Herstellung, Lagerhaltung und Installation ziemlich kompliziert werden können. Dennoch ist trotz des Bedarfs kein Batterieschrank- Anordnungssystem erhältlich, welches billig hergestellt wer­ den kann, verbesserte Lagerhaltung bietet, auch modular im Aufbau ist, und welches leicht installiert und nach der In­ stallation bewegt werden kann.

Dementsprechend ist ein Hauptziel der Erfindung die Schaffung einer Batterieschrankanordnung, welche Modulbauweise aufweist und systematische Herstellung, Montage, Installation und An­ passungsmöglichkeit an eine große Vielzahl von Orten und An­ wendungen gestattet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines modu­ laren Batterieschranksystems, welches die nötige Bodenfläche minimiert, aber dennoch leichte Zugänglichkeit zu jeder Bat­ terie zuläßt.

Ein weiteres Ziel liegt in dem Vorsehen eine modularen Batte­ riesystems, welches die einzelnen Batterien sicher hält, selbst unter Normen für hohe seismische Bedingungen.

Ein weiteres und spezifischeres Ziel der Erfindung schafft eine modulare Schrankanordnung, die leicht von einem Ort zu einem anderen bewegt werden kann.

In seinen weitesten Aspekten schafft die Erfindung einen mo­ dularen Batteriestapel mit einer Mehrzahl von Batteriefä­ chern. Jedes Batteriefach umfaßt drei Abschnitte, einen Rückenabschnitt und gegenüberliegende Seitenabschnitte. Die resultierende Gestalt gestattet Zugang zu der Vorderseite je­ des Abschnitts. Je nach der Größe der betroffenen Batterien können zwei oder drei der Abschnitte in einzelne Batterieab­ teile unterteilt sein. Jedes der Batterieabteile umfaßt eine Festhalteeinrichtung zum Halten der Batterie in der gewünsch­ ten Position. Am meisten vorzuziehen ist eine Beschränkungs­ einrichtung, welche eine Bewegung der Batterie innerhalb des Batterieabteils von vorne nach hinten, von einer Seite zur anderen und nach oben und unten verhindert. Die Batteriefä­ cher können nach Bedarf miteinander verbunden sein, um die erforderliche Anzahl von Batterien für die besondere Anwen­ dung vorzusehen.

Eine spezifischere Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine obere Abdeckung und eine Vordertür, die den Zugang be­ schränkt. Zusätzlich ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der modulare Batteriestapel auf einem Sockel montiert. Der Sockel läßt dann zu, daß die derart gebildete modulare Batterieschrankanordnung nach Wunsch von einem Ort zum anderen bewegt wird, beispielsweise mittels eines Gabel­ staplers oder dergleichen.

Aus einer anderen Perspektive betrachtet umfaßt die Erfindung eine systematische modulare Lösung, welche die Herstellung, Lagerhaltung, Montage und Bewegung der erforderlichen Anzahl von Batterien für Anwendungen mit stark variierenden Anforde­ rungen erleichtert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Aus­ führungsform einer Batterieschrankanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht eines Batte­ riefaches, das in der in Fig. 1 gezeigten Batte­ rieschrankanordnung verwendet wird, und der oberen Abdeckung für die Anordnung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, welche darstellt, wie benachbarte Batteriefächer der beispielhaften Aus­ führungsform miteinander verbunden werden können;

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht eines Sockels, auf welchem der modulare Batteriestapel zur leichteren Verschiebung montiert werden kann;

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht, welche darstellt, wie eine Vordertür an den modularen Batteriestapel in der dargestellten Ausführungsform angefügt ist;

Fig. 6A bis 6C Draufsichten auf das beispielhafte modu­ lare Batteriefach (Fig. 6B und 6C sind bruch­ stückhaft), welche zeigen, wie ein Handgriff an eine Batterie zum Entnehmen der Batterie aus dem Fach angebracht wird;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Batterie und einer Klemmenplatte, die verwendet werden kann;

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer elektrischen Ver­ bindung, die für den in Fig. 1 gezeigten Batterie­ schrank hergestellt ist;

Fig. 9 eine schematische Ansicht eines modularen Batte­ riefaches gemäß der Erfindung, in welcher die in dem modularen Fach untergebrachten Batterien auf eine Art miteinander elektrisch verbunden sind;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Batteriefaches zur Verwendung mit Batterien etwas kleinerer Abmessung als denen, bei welchen das Batteriefach von Fig. 2 verwendet wird; und

Fig. 11 eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht eines Batteriefaches mit einem Abstandsstück, das zum Aufnehmen einer kleineren Batterie verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Batterieschrankan­ ordnung der Erfindung. Die dargestellte Batterieschrankanord­ nung 10 umfaßt eine Reihe von Batteriefächern 12, eine obere Abdeckung 14, eine Vordertür 16 und einen Sockel 18.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt das verwendete System als Grundeinheit ein Batteriefach, das imstande ist, mehrere Batterien festzuhalten. Das Batteriefach ist derart gestal­ tet, daß für die Größe und Anzahl betroffener Batterien die benötigte Bodenfläche minimiert ist zusammen mit der Höhe, wobei dennoch ein leichter Zugang zu jeder Batterie zugelas­ sen wird. Zu diesem Zweck umfaßt, wie in Fig. 2 gezeigt, das Batteriefach 12 einen Rückenabschnitt 20 und daran angren­ zende und gegenüberliegende Seitenabschnitte 22. Jeder Ab­ schnitt in dieser Ausführungsform umfaßt wenigstens einen Batterieabteilbereich. In der dargestellten Ausführungsform enthält jeder gegenüberliegende Seitenabschnitt 22 zwei Bat­ terieabteilbereich, während der Rückenabschnitt 20 einen ein­ zelnen Batterieabteilbereich aufweist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind Batteriefesthalteein­ richtungen vorgesehen, welche die in dem Batteriefach posi­ tionierte Batterie an ungewünschter Bewegung hindern. Genauer gesagt kann, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Bewegung von vorne nach hinten, wie durch den Pfeil 24 gezeigt, von einer Seite zur anderen, wie durch den Pfeil 26 angedeutet, und von unten nach oben, wie durch den Pfeil 28 gezeigt, beschränkt werden. Vorzugsweise wird die einzelne Batterie gegen Bewegung in al­ len drei Achsrichtungen gesichert, da gemäß der Erfindung die verwendete Festhalteeinrichtung die Normen erfüllt, welche für Standorte gefordert werden, wo hohe seismische Zustände auftreten können. Es kann jedoch für einige Anwendungen ange­ messen sein, die Batterie gegen Bewegung in zwei der drei Achsrichtungen oder vielleicht bei einigen Anwendungen nur in einer Achsrichtung zu sichern.

In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Festhalteein­ richtung zwei Komponenten. Vor allem wird in dem Batterieab­ teil 30 in dem Rückenabschnitt 20 eine unerwünschte Bewegung von vorne nach hinten und von einer Seite zur anderen verhin­ dert durch ein geeignet dimensioniertes Batterieabteil, das definiert ist durch die Batterieabteilbasis 30, einen hoch­ stehenden Rand 34, der sich von der Batterieabteilbasis 30 erstreckt, eine Kopfwand 36 und gegenüberliegende Seitenwände 38.

Die Batterieabteile 40 in den Seitenabschnitten 22 sind ähn­ lich. Jedoch ist eine der Seitenwände jedes Batterieabteils 40 von der Vorderseite des Abteils zurückgeschnitten. So wer­ den zurückgeschnittene Seitenwände 42 und 44 gebildet. Die zurückgeschnittene Seitenwand 42 ist von der Seitenwand 38 beabstandet, um zu gestatten, daß die obere Festhalteeinrich­ tung arretiert wird. Die zurückgeschnittene Seitenwand 44 läßt zu, daß die Batterie leichter aus dem Batterieabteil zu entnehmen ist. Die verschiedenen Batterieabteile sind so di­ mensioniert, daß die darin aufzunehmende Batterie in enger Passung darin sitzt.

Die andere Komponente der Festhalteeinrichtung in der gezeig­ ten Ausführungsform umfaßt eine L-förmige Stange 46. Die Stange 46 ist in komplementär geformten Öffnungen 48 angeord­ net, die in den Seitenwänden 38, 42 und 44 gelegen sind, so daß der Stab 46, wenn er eingesetzt ist, gegen die Oberseite der Batterie eingepaßt ist. Die Stange 46 kann durch ein her­ kömmliches Mittel wie zum Beispiel einen Splint arretiert werden. Der Raum zwischen der zurückgeschnittenen Seitenwand 42 und der benachbarten Seitenwand 38 reicht aus, um das Ein­ setzen des Splintes zuzulassen.

Es ist einzusehen, daß andere Festhalteeinrichtungen verwen­ det werden können. Zum Beispiel können ein flexibler Gurt oder Gurte dazu verwendet werden, die obere Fläche 50 und die untere Fläche 52 des Batterieabteils zu verbinden. In solch einer Ausführungsform können ein abnehmbarer Gurt oder Gurte vorgesehen sein, so daß die Batterie leicht entnommen werden kann einfach durch Lösen des Gurtes, Anbringen eines Hand­ griffs (falls erwünscht) an der Batterie und dann Herausheben der Batterie aus dem Batterieabteil. Obwohl eine Ausführungs­ form dieses Typs vielleicht ästhetisch nicht so ansprechend ist, läßt sie es zu, eine Batterie leichter herauszunehmen, wenn das erforderlich ist, als die dargestellte Ausführungs­ form.

Wegen des Gewichtes der Batterien ist es oft erwünscht, Bat­ terien in dem Batterieschranksystem der Erfindung zu verwen­ den, die Schlitze oder andere Anbringungsmittel haben, so daß ein Handgriff an der Batterie befestigt werden kann, wenn sie aus dem modularen Fach entnommen werden muß. Dementsprechend sind gemäß der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung zum Erleichtern der Anbringung des Handgriffs die Seitenwände 38 abgeschrägt, wie bei 54 gezeigt. Dies gestattet dem Perso­ nal, den Handgriff leichter anzubringen, was typisch erreicht wird, indem die Batterie nach vorn geneigt und auf den hoch­ stehenden Rand 34 gestellt wird. Sobald der Handgriff ange­ bracht ist, kann die Batterie dann einfach aus dem Batterie­ abteil herausgehoben werden.

Wie ersichtlich, sind ferner die in dem Abteil 40 positio­ nierte Batterie und die in dem benachbarten Batterieabteil 30 des Rückenabschnitts positionierte Batterie ziemlich nahe beieinander, insbesondere wenn gemäß der bevorzugten Ausfüh­ rungsform dieser Erfindung die Standfläche des Batterie­ schrankes minimiert wird. In solch einer Ausführungsform ist die Seitenplatte 44 zurückgeschnitten. Wie in den Fig. 6A- C gezeigt, kann eine Batterie 56 in dem Batterieabteil 40 be­ nachbart dem Batterieabteil 30 auf den Rand 34 gehoben und teilweise gedreht werden, um einen Handgriff 60 an einer Seite anzubringen, wie in Fig. 6A gezeigt. Die Batterie 56 wird danach in der anderen Richtung gedreht in die Position, die allgemein bei 62 in Fig. 6B gezeigt ist, um den Hand­ griff an der anderen Seite der Batterie 56 anzubringen. Die Batterie 56 läßt sich dann aus dem Abteil herausheben, wie in Fig. 6C gezeigt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die thermische Behand­ lung der Batterien durch Zulassen einer Luftbewegung von dem Batterieabteil zu dem benachbarten Batterieabteil unter­ stützt. In der dargestellten Ausführungsform wird die Luft­ bewegung erleichtert durch Verwenden von Öffnungen 64 in den Seitenplatten 38. Bei geeigneter Dimensionierung und wegen der in Batterien dieses Typs vorgesehenen Abschrägung kann Luft durch die Öffnungen 64 eintreten, um die Seite der Batterie herum zirkulieren, sich über die Batterie bewegen und dann durch die Öffnung auf der anderen Seite des Abteils entweichen. Wie ersichtlich, unterstützt die relative Offen­ heit der Oberseite des Batterieabteils aufgrund der angewen­ deten kompakten L-förmigen oberen Festhalteeinrichtung die Verbesserung der Wärmehandhabung.

Jedes Batteriefachmodul 12 bietet Anfügungseinrichtungen zur Verbindung mit einem anderen Modul, so daß die benötigte Zahl von Batterien für die besondere Anwendung zusammengestellt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Anfügungseinrichtung, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, ein Kanalteil 66 mit Löchern 68 zum Verschrauben in einem benach­ barten Fachmodul. Das obere Batteriefachmodul ist also mit einem unteren Modul verschraubt durch einen Anbringungsansatz 70, der in das Kanalteil 66 hineinpaßt und Löcher 72 enthält, die mit Löchern 68 in dem Kanalteil 66 fluchten. Nachdem die Fächer aufgestapelt sind, können Schrauben 74 die Fächer an­ einanderfügen. Um eine Person in die Lage zu versetzen, den Schrank leicht zu montieren, können Schweißmuttern an den je­ weiligen Löchern befestigt werden, um so insbesondere das Verschrauben der Anbringungsansätze 70 zu vereinfachen, die an den Batteriefachecken des Rückenabschnitts 20 gelegen sind.

Die dargestellte Ausführungsform der Modularbatteriefach-An­ fügungseinrichtung wird für höchst wünschenswert gehalten, da sie Konstruktionseinfachheit mit leichter Montage verbindet. Falls erwünscht, kann jedoch natürlich eine andere Anfügungs­ einrichtung verwendet werden. Bei gegebener Konstruktion der Modulfächer sind andere Einrichtungen zum Zulassen einer ge­ eigneten Anfügung eines Modulfaches an ein anderes leicht verständlich.

Wie einzusehen, kann die Höhe beachtlich werden, wenn mehrere Batteriefachmodule aneinandergefügt werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Wie nachfolgend im einzelnen besprochen, ist jedoch für leichten Zugang zu jeder Batterie gesorgt aufgrund der C- förmigen oder "Telefonzellen"-Gestalt.

Der Zugang zu den Batterieklemmen wird natürlich erleichtert, wenn die Klemmen auf der Seite der Abdeckung (wie in Fig. 8 gezeigt) statt auf der Oberseite der Abdeckung gelegen sind. Batterien mit dieser Gestaltung sind kommerziell erhältlich. Wenn vergossene Bleiakkumulatoren verwendet werden, können diese jedoch in jeder Orientierung verwendet werden. Es wird insbesondere bevorzugt, die Batterien zu verwenden, die be­ schrieben sind in der auf Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragenen, gleichzeitig schwebenden Anmeldung von Cole et al., Serien-Nr. 07/803,498, eingereicht am 4.12.1991. In der gezeigten Ausführungsform werden die Batterien auf ihre Seite gedreht, so daß die Klemmen sich in der gewünschten Position befinden.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann wahlfrei eine obere Abdeckung angewendet werden. Obzwar überflüssig für die Zielsetzung des Vorsehens einer effizienten Stapelan­ ordnung für eine große Zahl von Batterien, befriedigt die Nutzung der Abdeckung dieser Erfindung andere wünschenswerte Zielsetzungen. So ist gemäß dieser Erfindung die Anwendung einer Abdeckung erforderlich, um die geforderte Konstrukti­ onsvollständigkeit zu bilden zur Befriedigung von Anwendungen für Zone 4, ferner um den Zugang zu dem Schrank von der Ober­ seite zu begrenzen und das Aussehen zu verbessern, wobei ein Bereich zugelassen wird, wo ein Gerät zur Wartung, Leistungs­ prüfung und dergleichen angebracht werden kann, falls er­ wünscht. Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Abdeckung mit einer Einrichtung zu ihrer Anbringung an dem obersten Batteriefach vorgesehen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Abdeckung 14 also Eckan­ sätze 76 mit Löchern 78. Das Anbringen der Abdeckung an dem obersten Batteriefach wird genauso ausgeführt, wie benach­ barte Batteriefächer aneinandergefügt werden. Die Eckansätze 76 passen also in die Kanäle 66 des Batteriefaches, Löcher 78 fluchten mit Löchern 68, und die Abdeckung wird dann mit dem obersten Batteriefach verschraubt.

Noch ein weiteres wahlfreies, aber bevorzugtes Merkmal der Erfindung umfaßt einen Sockel, welcher nicht nur das Aussehen verbessert, sondern auch eine größere Mobilität erlaubt. Fer­ ner kann die Strukturvollständigkeit verbessert werden durch Vorsehen eines simplen Verfahrens zum Anbringen des Schrankes an dem Fußboden sowie durch Vereinfachung der Anbringung einer wahlfreien Vordertür.

In der in Fig. 4 dargestellten beispielhaften Ausführungs­ form umfaßt der Sockel 18 Kanalöffnungen 80 mit Löchern 82. Anbringungsansätze 70 des unteren Batteriefaches 12 passen in Kanalöffnungen 80, wobei die Löcher 72 der Anbringungsansätze 70 mit den Löchern 82 fluchten. Der auf diese Weise montierte Stapel von Batteriefächern kann dann an den Sockel 18 ange­ schraubt oder auf andere Weise angefügt werden. Falls erwünscht, kann eine Einrichtung vorgesehen werden, die es ermöglicht, den Sockel 18 an einem Fußboden anzuschrauben oder auf andere Weise anzubringen. Der Sockel 18 kann also mit Löchern 83 für Schrauben zum Anbringen an dem Fußboden versehen sein.

Andere wahlweise Merkmale des Sockels umfassen Sockelöffnun­ gen 84. Die Sockelöffnungen 84 sollten, falls verwendet, be­ messen sein für Starkstromkabel zum Verbinden mit einem ande­ ren Schrank oder mit einer Stromquelle oder für andere An­ schlüsse.

Ein weiteres wahlfreies Merkmal umfaßt Vorkehrungen, die es gestatten, den Schrank leichter zu bewegen. Beabstandete Öffnungen 36 können also so vorgesehen sein, daß die gesamte Schrankanordnung durch einen Gabelstapler oder dergleichen aufgenommen werden kann. Alternativ könnte, falls erwünscht, der Sockel 18 mit Laufrollen oder dergleichen versehen sein, um auf diese Weise zu gestatten, den Schrank von einem Stand­ ort zu einem anderen zu rollen.

Natürlich braucht das unterste Modulfach keine Anfügungsein­ richtung aufzuweisen, die sich unter das Modulfach erstreckt, oder eine solche Anfügungseinrichtung könnte völlig elimi­ niert werden. In solch einem Fall würde der modulare Fachsta­ pel auf dem unteren Fach oder auf einem von dem modularen Fachstapel getrennten Sockel ruhen.

Um für ein ansprechendes Aussehen zu sorgen und um unerlaub­ ten Zugang und ungewollte Beschädigung der Batterien zu be­ schränken, kann eine Vordertür für die Batterieschrankanord­ nung vorgesehen werden. Falls angewendet, kann jede Art von Abdeckung, welche den offenen Zugang in das Innere des Schrankes verschließt, verwendet werden.

In der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform weist eine Vordertür 16 ein Paar Vorsprünge 88 auf, die in Abdeckungs­ öffnungen 90 in dem Sockel 18 hineinpassen (Fig. 4). In der bevorzugten Ausführungsform (Fig. 5) werden Schlüssel­ verriegelungen 92, die benachbart der Oberseite der Vordertür 16 gelegen sind, dazu verwendet, die Vordertür an die gesta­ pelten Module anzufügen und unerlaubten Zugang zu beschrän­ ken. Es sind viele Arten von Schlüsselverriegelungen bekannt, und beliebige von diesen können verwendet werden Wenn der Schlüssel in die Schlüsselverriegelungen eingesetzt und gedreht wird, kann die Vordertür dann weggehoben werden, was Zugang zu dem Inneren vorsieht. Diese Gestaltung vermei­ det die Belästigung durch eine offene angelenkte Abdeckungs­ tür, die ungewollt zuschlägt. Es kann jedoch eine angelenkte Vordertür verwendet werden, falls erwünscht.

Um eine geeignete Verbindung für die Klemmen zu dem elektri­ schen Anschluß außerhalb des Schrankes selbst vorzusehen, kann irgendeine Art von Klemmenplatte oder äußerem Anschluß verwendet werden. In der in Fig. 7 dargestellten Ausfüh­ rungsform werden ein Klemmplattenhalter 94 und eine Klemm­ platte 96 verwendet. Die gewünschten Netzkabel oder derglei­ chen können dann an die Klemmplatte 96 angefügt werden, wie bekannt.

Die besonderen elektrischen Anschlüsse, die zwischen den Bat­ terien hergestellt werden, hängen natürlich ab von den Ener­ gieanforderungen an die besondere Anwendung. Die Batterie­ schrankanordnung der Erfindung gestattet es, elektrische Ver­ bindungen leicht herzustellen, ob nun Serien-, Parallel- oder Serien- sowie Parallelkonfigurationen erwünscht sind.

Eine Gestaltung für die elektrischen Verbindungen ist schema­ tisch in Fig. 8 gezeigt. Zwecks leichter Erläuterung ist der Rückenabschnitt 20 auch mit "Rückseite" bezeichnet, während gegenüberliegende Seitenabschnitte 22 mit "linke Seite" und "rechte Seite" bezeichnet sind, was sich auf den Seitenab­ schnitt 22 auf der linken bzw. den Seitenabschnitt 22 auf der rechten Seite bezieht, wenn man auf den Rückenbereich 20 hin­ schaut. Verbinder 98 zeigen die Verbindungen von Klemme zu Klemme, während Abschnittsverbinder 100 die Batterien in einem Abschnitt mit denen in dem benachbarten Abschnitt elek­ trisch verbinden. Starkstromkabel 102 stellen die Ausgangsan­ schlüsse für die positiven und negativen Klemmen aus der ge­ samten Batteriekonfiguration dar.

Wie ersichtlich, bestehen die elektrischen Verbindungen, die in der Konfiguration von Fig. 8 von Batterie zu Batterie hergestellt sind, zwischen Batterien in benachbarten Modulen. Bei dieser Anordnung kann die erforderliche Verdrahtung nicht ausgeführt werden, bis die für eine besondere Anwendung benö­ tigte Konfiguration bekannt ist.

Gemäß einem wahlfreien Aspekt der Erfindung kann jedoch eine Konfiguration angewendet werden, bei welcher die Batterien in einem besonderen Modul elektrisch miteinander verbunden werden können. Auf diese Weise braucht man nur, wenn die An­ forderungen einer besonderen Anwendung bekannt werden, die erforderliche Anzahl und Art von Modulen zu stapeln und die Verbindungen von Modul zu Modul herzustellen.

Zu diesem Zweck zeigt Fig. 9 eine Konfiguration, in welcher die Batterien in einem Modul im voraus verbunden werden kön­ nen. Wie gezeigt, tragen die verschiedenen Abschnitte die gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 8. In jedem Batteriefach­ modul 12 sind die Batterien 56 mit Verbindungsstücken 104 miteinander verbunden. Die Verbindung von Modul zu Modul wird über Verbindungsstücke 106 vorgenommen. Je nach den Anforde­ rungen können anderen Gestaltungen notwendig sein. Es gibt zwei andere Konfigurationen, die verwendet werden können und es doch zulassen, ein einzelnes Batteriefachmodul im voraus zu verbinden.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, bringt die gezeigte im voraus verbundene Modulanordnung das Positionieren einiger der Bat­ terien in einer umgekehrten Lage mit sich. Vergossene Bleiak­ kumulatoren können natürlich in beliebiger Lage verwendet werden. Jedoch kann die Erfüllung geeigneter elektrischer Normen erfordern, daß die umgekehrte Batterie auf einer Iso­ lierschicht ruht. Viele Arten von Isolierschichten sind be­ kannt und können verwendet werden.

Die Größe und Leistungsmerkmale der Batterien, die für Be­ reitschaftsanwendungen verwendet werden, insbesondere für An­ wendungen mit mäßigem Strom, können beträchtlich variieren.

Die in den Fig. 1 bis 9 gezeigte Ausführungsform wird im allgemeinen für Batterien der größeren Abmessungen bevorzugt.

Es ist jedoch einleuchtend, daß die Anzahl von Batterien in jedem Modul nach Wunsch variiert werden kann. Die Größenbe­ messung eines Batteriefaches zum Aufnehmen von fünf Batterien ist dementsprechend etwas willkürlich, aber läßt es zu, 40 Batterien in einer Schrankanordnung aufzustellen, wobei für Stabilität und Konstruktionsvollständigkeit für Zone-4-Anwen­ dungen gesorgt ist. Ein Schrank dieser Größe erfüllt die Energieanforderungen an viele Anwendungen.

Wenn Batterien einer kleineren Größe zu verwenden sind, kann eine alternative Batteriefachkonfiguration verwendet werden. Wie also in Fig. 10 gezeigt, weist das dargestellte Batte­ riefachmodul die gleiche allgemeine Konfiguration auf wie die Ausführungsform der Fig. 1 bis 9. Zur Einfachheit der Er­ läuterung werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Komponenten verwendet. Das Batteriefach 12 umfaßt also eine Reihe von Rückenabschnitt-Batterieabteilen 30 und Seitenab­ schnitt-Batterieabteilen 40. Die jeweiligen Batterieabteilun­ gen sind wie in der Ausführungsform der Fig. 1 bis 9 ge­ staltet, und ebenso ist die Anfügung von Fach zu Fach iden­ tisch.

Da jedoch die Ausführungsform von Fig. 10 zum Unterbringen von Batterien kleinerer Abmessung konstruiert ist, können fünf Batterien in einem Fach untergebracht werden, ohne alle drei Abschnitte mit Batterieabteilen zu versehen. Der Rücken­ abschnitt 20 nimmt also in dieser Ausführungsform zwei Batte­ rien auf, während der Seitenabschnitt 22 drei Batterien auf­ nimmt. Ein gegenüberliegender Seitenabschnitt 108 weist je­ doch keine Batterieabteile auf und enthält lediglich die not­ wendige Anfügungseinrichtung zum Stapeln und Anfügen eines anderen Faches.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung können Ab­ standshalter vorgesehen werden, so daß ein einzelnes Batte­ rieabteil leicht geändert werden kann, um Batterien kleinerer Größe sicher aufzunehmen. Wie in Fig. 10 gezeigt, vermindern also Öffnungen 110 und ein Abstandshalter 112 die Tiefe des Batterieabteils. Ferner vermindert, wie in Fig. 11 gezeigt, ein Seitenabstandhalter 114 die Breite des Batterieabteils. Um den Seitenabstandshalter 114 zu arretieren, kann er mit einer Öffnung 116 versehen sein, durch welche ein Stab 46 ge­ steckt wird.

Es liegt also im Rahmen der Erfindung, geeignete Abstandshal­ ter vorzusehen, welche die Flexibilität der Batteriefachmo­ dule vergrößern, indem simple Mittel zugelassen werden, um ein Modul einer einzelnen Größe zur Verwendung mit Batterien variierender Größen anzupassen. Es können natürlich andere geeignete Abstandhalter verwendet werden, die den gleichen Zweck erfüllen.

Die C-förmige Konfiguration der Batterieschrankanordnung der Erfindung gestattet, wie ersichtlich, leichten Zugang zu je­ der der in der Anordnung aufgestellten Batterien. Nachdem die Vordertür (falls verwendet) entfernt ist, kann das Personal in den offenen Bereich eintreten, der auf drei Seiten durch die gestapelten modularen Batteriefächer begrenzt ist. Der offene Bereich ist mehr als ausreichend dafür, den Raum zu bilden, der zur Prüfung, Wartung und Entfernung einer Batte­ rie notwendig ist.

Es leuchtet ein, daß der offene Bereich in der Batteriesta­ pelanordnung der Erfindung, obwohl er eine wünschenswerte Konfiguration bildet, falls erwünscht, Raum zum Einschließen noch weiterer Batterien bietet, um auf diese Weise die Ver­ wendung der Bodenfläche weiter zu maximieren. Zum Beispiel könnte ein Batteriefachmodulstapel ähnlich den beispielhaften Ausführungsformen, aber so dimensioniert, daß er in den offe­ nen Bereich hineinpaßt, verwendet werden, falls erwünscht.

Ebenso könnten andere Konfigurationen verwendet werden. Na­ türlich beschränkt das Belegen dieses offenen Bereichs den anderenfalls leichten Zugang.

Die Batterieschrankanordnung der Erfindung ist billig herzu­ stellen und zu montieren. Für verschiedene Komponenten können beliebige geeignete Materialien verwendet werden. Für ge­ eignet erachtete Materialien sind Baustahl, Stahlblech, Blech und dergleichen. Es kann jedoch irgendein anderes Material verwendet werden, das die Festigkeit erfüllt sowie andere An­ forderungen, wie hier besprochen. Also wären auch Aluminium, Faserglas und Kunststoffe für einige Anwendungen geeignet.

Das modulare Batterieschranksystem der Erfindung schafft also, wie zu sehen war, die Möglichkeit, Batterien auf höchst effiziente, jedoch billige Art festzuhalten und dabei dennoch für leichten Zugang zu den Batterien zu sorgen. Die benötigte Standfläche kann minimiert werden, und die Flexibilität, die für viele unterschiedliche Anwendungen erreicht werden kann, ist wesentlich.

Claims (24)

1. Modulare Batteriefachanordnung, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Batteriefächern (12), die aufeinandergestapelt und aneinandergefügt sind, wobei jedes Batteriefach (12) einen Rückenabschnitt (20) und gegenüberliegende Seitenab­ schnitte (22) umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie Zugang zu einer offenen Seite gegenüber dem Rückenabschnitt bieten, wobei wenigstens zwei der Abschnitte (20, 22) wenigstens ein Batterieabteil (30, 40) enthalten, Festhalteeinrichtungen, die an das Batteriefach (12) angefügt sind, um eine Batterie in dem Batterieabteil (30, 40) festzuhalten, und Anfügungsein­ richtungen, die mit jedem der Batteriefächer (12) verknüpft sind, um ein Batteriefach (12) an ein anderes der Batteriefä­ cher (12) anzufügen.

2. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhalteeinrichtung die Batterie festhält gegen eine Bewegung in wenigstens zwei Richtungen innerhalb des Batterieabteils (30, 40).

3. Batteriefachanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhalteeinrichtung die Batterie in­ nerhalb des Batterieabteils (30, 40) festhält gegen Bewegung von einer Seite zur anderen, von vorne nach hinten und nach oben und unten innerhalb des Batterieabteils (30, 40).

4. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Batterieabteil (30, 40) eine Rückwand (36) umfaßt, ferner einen Boden mit einem aufragenden Rand (34), der so bemessen ist, daß er enganliegend eine Batterie hält gegen Bewegung von vorne nach hinten zwischen dem Rand (34) und der Rückwand (36), und Seitenplatten (38), die so bemessen sind, daß sie eine Batterie innerhalb des Batterie­ abteils (30, 40) an einer Bewegung von einer Seite zur anderen hindern.

5. Batteriefachanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (38) abgeschrägt sind, um so die Anbringung eines Handgriffs an einer Batterie zu erleichtern, die in dem Batterieabteil (30, 40) gehalten wird.

6. Batteriefachanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (38) Öffnungen (64) für Luftbewegung aufweisen.

7. Batteriefachanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (38) eine Öffnung (48) enthalten zum Aufnehmen einer Festhalteeinrichtung (46) zum Verhindern der Bewegung einer in dem Batterieabteil (30, 40) in Stellung gebrachten Batterie gegen eine Bewegung nach oben und unten.

8. Batteriefachanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (48) L-förmig ist.

9. Batteriefachanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhalteeinrichtung eine L-förmige Stange (46) ist, die sich durch die L-förmigen Öffnungen (48) einsetzen läßt, und daß die L-förmigen Öffnungen (48) so po­ sitioniert sind, daß die L-förmige Stange (46) an der Ober­ seite einer in einem Batterieabteil (30, 40) angeordneten Bat­ terie positioniert ist.

10. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfügungseinrichtung ein Konstrukti­ onselement (76) umfaßt, das benachbart jeder der vier Ecken des Batteriefaches (12) angeordnet ist und sich unter das Batteriefach (12) erstreckt, ferner eine Öffnung (66) in der Oberseite jeder Ecke des Batteriefaches (12) zum Aufnehmen des Konstruktionselementes (76) eines komplementären Batte­ riefaches (12), sowie Öffnungen (72) zum Aufnehmen von Ein­ richtungen zum Anfügen des Batteriefaches (12) an ein anderes Batteriefach (12).

11. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch- eine obere Abdeckung (14).

12. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vordertür (16), die den Zugang zu der offenen Seite gegenüber dem Rückenabschnitt (20) beschränkt.

13. Batteriefachanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordertür (16) eine Einrichtung (88, 92) umfaßt zum Verriegeln der Vordertür (16) mit der Bat­ teriefachanordnung.

14. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sockel (18), der an das untere Batteriefach (12) der Batteriefachanordnung angefügt ist.

15. Batteriefachanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (18) eine Zugangseinrichtung (86) umfaßt, um einen Hebemechanismus zu gestatten, die modu­ lare Batteriefachanordnung anzuheben.

16. Batteriefachanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (18) eine Einrichtung (83) aufweist, die das Anbringen des Sockels (18) an dem Fußboden zuläßt.

17. Batteriefachanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Abschnitte (20, 22) wenigstens ein Batterieabteil (30, 40) umfaßt.

18. Batterieschrankanordnung, gekennzeichnet durch eine Mehr­ zahl von Batteriefach-Modulen (12), die aufeinandergestapelt und aneinandergefügt sind, wobei jedes Modul (12) einen Rücken­ abschnitt (20) und gegenüberliegende Seitenabschnitte (22) umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie Zugang durch eine offene Seite gegenüber dem Rückenabschnitt (20) bieten, wobei wenigstens zwei der Abschnitte (20, 22) wenigstens ein Batte­ rieabteil (30, 40) umfassen, ferner Festhalteeinrichtungen, die mit dem Modul (12) verknüpft sind, um eine Batterie in dem Batterieabteil (30, 40) festzuhalten, eine Batterie, die in jedem der Batterieabteile (30, 40) positioniert ist, wobei die Batterien elektrisch miteinander verbunden sind, und eine Anfügungseinrichtung , die mit jedem der Module (12) ver­ knüpft ist, um das Modul (12) an ein anderes Modul (12) anzu­ fügen.

19. Batterieschrankanordnung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine obere Abdeckung (14), die an das obere Modul (12) angefügt ist, eine Vordertür (16), welche die offene Seite gegenüber dem Rückenabschnitt (20) verschließt, und einen Sockel (18), der an das untere Modul (12) angefügt ist.

20. Batterieschrankanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordertür (16) eine Einrichtung (88, 92) umfaßt zum Verriegeln der Vordertür (16) mit den Mo­ dulen (12).

21. Batterieschrankanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (18) eine Einrichtung (83) zum Anbringen des Sockels (18) an einem Fußboden aufweist.

22. Batterieschrankanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (18) eine Zugangseinrichtung (86) umfaßt, um einen Hebemechanismus zu gestatten, die modu­ lare Batterieschrankanordnung anzuheben.

23. Batterieschrankanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Abschnitte (20, 22) wenigstens ein Batterieabteil (30, 40) umfaßt.

24. Vorverdrahtetes Batteriefachmodul, gekennzeichnet durch einen Rückenabschnitt (20) und gegenüberliegende Seitenab­ schnitte (22), die so angeordnet sind, daß sie durch eine of­ fene Seite gegenüber dem Rückenabschnitt (20) Zugang bieten, wobei wenigstens zwei der Abschnitte (20, 22) wenigstens ein Batterieabteil (30, 40) umfassen, eine Batterie, die in jedem der Batterieabteile (30, 40) positioniert ist, Verbindungen, welche die Batterien elektrisch verbinden, und Anfügungsein­ richtungen, die mit dem Modul verknüpft sind, zum Anfügen des Moduls an ein anderes Modul.