CN103650200A - 供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供电装置、尤其是机动车供电装置，其包括电池模块（1）和板状的冷却体（5），所述电池模块具有多个蓄电单元（15～17），所述蓄电单元设置在第一和第二板状元件（2）之间，所述冷却体与蓄电单元（15～17）的下侧导热地连接，在所述冷却体内部设置有冷却通道系统（14），所述冷却通道系统与至少一个冷却剂/致冷剂入口（6）和至少一个冷却剂/致冷剂出口（7）处于流体连通，所述至少一个冷却剂/致冷剂入口（6）和/或所述至少一个冷却剂/致冷剂出口（7）设置在第一和/或第二板状元件（2）的上侧的区域中。

Description

供电装置
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的供电装置。
背景技术
混合动力车辆和纯电动车对于车辆驱动需要有效率的蓄电器。多个“存储元件”或者说蓄电单元可以连接成所谓的“电池模块”。蓄电器再次可以包括多个这样的电池模块。在蓄电器中，在运行期间可能产生显著的热功率。为了避免蓄电器“过热”，因此至少在一些运行状态中需要主动冷却。
发明内容
本发明的任务是，提供一种供电装置，其具有冷却装置，该冷却装置尽可能简单和紧凑地构建并且能以简单方式连接到冷却剂或致冷剂回路上。
该任务通过权利要求1的特征解决。本发明有利的设计和进一步构成可由从属权利要求得出。
本发明的出发点是一种供电装置，尤其是用于为机动车的电驱动装置供电。该供电装置具有电池模块，电池模块又具有多个相互电连接的蓄电单元。各个蓄电单元可以例如成列相继地、以矩阵或者以其他方式相对于彼此地设置。这些蓄电单元可以具有圆柱形的或者多角形的壳体。
电池模块的相继地设置的蓄电单元设置在第一和第二板状元件之间。所述板状元件可以称为“压板”。可以设定，所述压板借助夹紧元件（所谓的“夹紧带”）一起夹紧。由此避免，电池模块在运行中在值得重视的环境中变形。
电池模块的蓄电单元设置在板状的冷却体上和优选导热地与板状冷却体连接。可以设定，蓄电单元的纵轴线垂直于板状冷却体。蓄电单元的下侧或者侧表面例如可以借助导热的胶粘剂与冷却体连接。
在冷却体中设置有冷却通道系统，该冷却通道系统具有至少一个入口和至少一个出口。冷却通道系统可以由冷却剂或致冷剂流过。在上下文中，概念“冷却剂”理解为在任何运行状态中均为液态的冷却剂。概念“致冷剂”理解为这样的物质，该物质在运行期间可以部分地或者完全具有液态的和/或气态的状态，即按照瞬时的温度条件和压力情况而定。冷却体的冷却通道系统因此可以例如连接到车辆空调设备的致冷剂回路上。
本发明的核心在于，冷却通道系统的所述至少一个入口和/或所述至少一个出口设置在第一和/或第二板状元件的“上侧”的区域中。
“在上侧的区域中”表示，在这样的区域中，该区域与板状的冷却体至少间隔开一点或背离板状的冷却体。优选入口和出口在第一和/或第二板状元件的上侧上和因此实际上背离板状的冷却体设置。将入口和出口设置在板状元件之一或各板状元件的上侧的区域中具有优点：第一电池模块可以直接紧靠到第二电池模块上。此外，入口和出口的“从上面”的可接近性使得容易安装或连接到冷却剂或致冷剂系统的冷却剂或致冷剂回路上，在至少一个电池模块已经安放在结构空间优化的壳体中时尤其如此。
按照本发明的一种进一步构成，在第一和/或第二板状元件中（意义为在内部）或在第一和/或第二板状元件侧旁设置有从板状冷却体的冷却通道系统向入口延伸的（连接）通道和从该冷却通道系统向出口延伸的（连接）通道。在这样的设置中，在板状冷却体中集成的冷却通道系统、入口和出口以及连接通道概念上被区分，通过所述连接通道，入口或出口与冷却通道系统连接。
在第一和/或第二板状元件中（意义为在内部）或在第一和/或第二板状元件侧旁设置有从冷却通道系统向入口延伸的通道和从冷却通道系统向出口延伸的通道。
按照本发明的进一步构成，从冷却通道系统向入口延伸的通道形成第一连接通道，并且从冷却通道系统向出口延伸的通道形成第二连接通道，其中，冷却剂或致冷剂直接在所述通道中流动。只要这些通道集成到第一和/或第二板状元件中，则可以设定，冷却剂或致冷剂直接在这些通道中流动，即直接在一个板状元件或各个板状元件中流动。
入口和/或出口可以是第一或第二板状元件的集成的组成部分。对此替选地，入口和/或出口可以通过单独的与连接通道连接的凸缘元件实现。
对此替选地可以设定，将设置在板状冷却体中的冷却通道系统与入口或出口连接的连接通道是单独的结构部件，所述结构部件设置在通道中，所述通道设置在第一和/或第二板状元件侧旁或内部。将连接通道设置在第一和/或第二板状元件侧旁或内部的通道中具有以下优点，即连接通道可以相对于所述通道隔热。优选连接通道这样设置在所述通道中，使得连接通道不直接接触所述通道。
连接通道可以材料锁合地与冷却通道系统连接。它们的一个端部例如可以与冷却通道系统的出口或入口钎焊。同样入口和出口可以材料锁合地与连接通道的其他端部连接，例如通过钎焊连接。
一个或者多个上述电池模块可以装入到一个蓄电器壳体或者说电池壳体中。每个电池模块配有一个单独的冷却体。优选电池模块的冷却体相对于蓄电器壳体隔热。这尤其是可以通过电池模块的冷却体不直接接触蓄电器壳体而达到。在电池模块的冷却体的下侧和蓄电器壳体的底部的上侧之间例如可以引入例如不良导热的（即隔热的）间隔件或者面状的隔热层。所述间隔件和隔热层可以尤其是弹性的。
对此替选地可设定，将电池模块的蓄电单元一起夹紧的板状元件通过支座放置或支承在蓄电器壳体的底部上并且与冷却体热解耦。
附图说明
接着结合附图进一步解释本发明。附图如下：
图1按照本发明的电池模块的透视图；
图2电池模块的冷却体，包括从其突出的连接通道以及入口和出口；
图3图2的冷却体，包括推套到连接通道上的压板；
图4按照本发明的电池模块的纵剖面图；
图5电池模块的压板垂直于图4纵剖面的剖面图。
具体实施方式
图1示出这里未进一步描述的蓄电器的电池模块1，所述蓄电器可以设置用于为机动车的电驱动装置供电。
电池模块1在其端面上分别具有压板，所述压板中这里仅可看到前面的压板2。在各压板之间彼此相继地设置有在这里不能详细看出的蓄电单元。压板在电池模块1的前侧和背侧上通过夹紧板在电池模块1的纵向上一起夹紧，所述夹紧板接着也称为“夹紧带”3、4。
在图1中只在电池模块1的下面的区域中可识别的蓄电单元15、16、17等支承在冷却板5上。蓄电单元的下侧可以通过导热的胶粘剂或者以其他方式良好导热地与冷却板5连接。
在冷却板5的内部设置有这里未进一步描述的冷却通道系统，所述冷却通道系统例如可以由冷却剂或者致冷剂流过。冷却板5的冷却通道系统与冷却剂入口6和冷却剂出口7处于流体连通，所述冷却剂入口和冷却剂出口设置在“上面的区域”中，在图中设置在前面的压板2的上侧上。通过冷却剂入口和冷却剂出口，集成到冷却板5中的冷却通道系统可以连接到车辆的冷却剂回路或致冷剂回路上，从而电池模块1的蓄电单元可以被主动地冷却。
在电池模块的在图1中不可看出的后面的端面上同样可以设置冷却剂入口和冷却剂出口。
图2在零件图中示出图1的冷却板5。冷却剂入口6通过第一凸缘元件8形成。冷却剂出口7通过第二凸缘元件9形成。第一和第二连接通道10、11钎焊在两个凸缘元件8、9的下侧上。所述凸缘元件也可以以其他方式与连接通道10、11处于流体连通。连接通道可能例如与凸缘元件拧接。连接通道10、11的下端部再次在这里材料锁合地、例如通过钎焊连接与设置在冷却板5内部的冷却通道系统连接。
通过冷却剂入口6，可以将冷却剂或致冷剂泵送到冷却板5的冷却通道系统中，并且通过冷却剂出口7，被加热的或变热的冷却剂或致冷剂可以从冷却通道系统导出。
图3示出图2的冷却板5，包括“套装”的压板2。压板2具有左边的和右边的支座12和13，所述支座为了在壳体中紧固而穿过冷却板5突出。对此替选地，支座12和13也可以在所述压板内处于更上方并且在那里与蓄电器壳体连接（参考图5）。
在压板2中设置有配置给连接通道10的第一通道和配置给连接通道11的第二通道（未描述）。这两个通道从下往上贯通压板2。在安装电池模块时，首先将连接通道10、11钎焊到冷却板5的冷却通道系统的配置的流体连通部上。随后套装压板2，此时连接通道10、11被引入设置在压板2中的通道中。随后凸缘元件8、9与连接通道10、11的上端部连接。
对此替选地，在压板中的通道朝一侧是开口的，或者所述压板是两部分式的，以便在凸缘8、9与通道连接之后（参考图2）也能够安装该压板。
后面的压板（未描述）也以相同方式安装。各个蓄电单元可以在安装压板前或安装压板后设置到冷却板5的上侧上或与冷却板5粘接。
图4示出电池模块1的纵剖面图。多个蓄电单元15至17彼此相继地设置到冷却板5上，在所述冷却板的内部设置有冷却通道系统14。蓄电单元15～17的下侧可以例如通过导热的胶粘剂与冷却板5的上侧粘接。
如已经提到的，通过蓄电单元形成的电池组借助通过夹紧带3、4（参考图1）相互连接的压板而一起夹紧，在所述压板中这里仅仅描述一个压板2。
可以将隔热层16引入到蓄电单元17的壳体和压板2之间，所述隔热层使壳体相对于压板2隔热。
如从图4可看出的，压板2支承在冷却板5的上侧上，其中，在压板2的下侧和冷却板5的上侧之间可以设置隔热部16。入口6的凸缘元件8同样通过隔热部17安装在压板2的上侧上。
如已经提到的，入口6通过连接通道10与冷却通道系统14处于流体连通。
在图4中示出的实施例中，在压板2中设置有从上住下贯通压板2的通道，在所述通道中这里仅仅可看出一个通道18，连接通道10插入到该通道中。
如从图4可看出的，连接通道10不接触通道18，尤其是不直接接触通道18，这导致，连接通道10良好地相对于通道18和压板2隔热。因此导流的结构部件5、8、10等中没有任何一个与压板直接接触。
在图4中只部分地描述的电池模块1设置在蓄电器壳体中，对于所述蓄电器壳体，在图4中仅仅可看出壳体底部的部分区段19。在电池模块1的冷却板5的下侧和蓄电器壳体底部19的上侧之间设置有隔热部20。通过该隔热部20保证，冷却板5不会冷却蓄电器壳体或者说蓄电器壳体底部19。
图5示出电池模块的垂直于图4的剖面的剖面图，更确切地说是在连接通道10的区域中。除了设置用于接纳连接通道的通道之外，压板2具有孔21，该孔设置用于接纳螺钉或螺杆，通过所述螺钉或螺杆，压板2可以与蓄电器壳体底部19拧接。为此在蓄电器壳体底部19中设置有对应的螺纹孔22。通过所述螺钉或螺杆，压板2直接与蓄电器壳体底部19张紧。将蓄电单元15～17的下侧与冷却板5的上侧连接的胶粘剂层由此不被影响。优选在下述区域中同样设置隔热部，在该区域中，压板2支承在从蓄电器壳体底部19向上突出的支座19a上。
为了将压板2此外与蓄电器壳体热解耦，例如当连接通道10与压板2未热解耦或集成到压板2中时，可以将隔热元件装入到压板2和蓄电器壳体19之间，所述隔热元件为了这种结构的螺纹连接必须是“硬的”或不应当流动。

Claims (14)

1.供电装置、尤其是机动车供电装置，该供电装置包括电池模块（1）和板状的冷却体（5），所述电池模块具有多个蓄电单元（15～17），所述蓄电单元设置在第一和第二板状元件（2）之间，所述冷却体与蓄电单元（15～17）的下侧导热地连接，在所述冷却体内部设置有冷却通道系统（14），所述冷却通道系统与至少一个冷却剂/致冷剂入口（6）和至少一个冷却剂/致冷剂出口（7）处于流体连通，其特征在于，所述至少一个冷却剂/致冷剂入口（6）和/或所述至少一个冷却剂/致冷剂出口（7）设置在第一和/或第二板状元件（2）的上侧的区域中。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷却剂/致冷剂入口（6）通过至少一个第一连接通道（10）与冷却通道系统（14）连接，并且所述冷却剂/致冷剂出口（7）通过至少一个第二连接通道（11）与冷却通道系统连接。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在第一和/或第二板状元件（2）内部或侧旁设置有从冷却通道系统（14）向冷却剂/致冷剂入口（6）延伸的通道（18）和从冷却通道系统（14）向冷却剂/致冷剂出口（7）延伸的通道。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，从冷却通道系统（14）向冷却剂/致冷剂入口（6）延伸的通道形成第一连接通道，并且从冷却通道系统（14）向冷却剂/致冷剂出口（7）延伸的通道形成第二连接通道，冷却剂或致冷剂直接在各通道（18）中流动。
5.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，冷却剂/致冷剂入口（6）和/或冷却剂/致冷剂出口（7）是第一或第二板状元件（2）的集成的组成部分。
6.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述连接通道（10、11）是设置在通道（18）中的单独的结构部件。
7.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述连接通道（10、11）材料锁合地与冷却通道系统（14）连接。
8.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，冷却剂/致冷剂入口（6）和冷却剂/致冷剂出口（7）通过凸缘元件形成，所述凸缘元件分别与连接通道（10）之一连接，或者所述凸缘元件是第一或第二板状元件（2）的集成的组成部分。
9.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述连接通道（10、11）相对于通道（18）隔热，使得连接通道（10、11）不直接接触通道（18），所述连接通道设置在所述通道中。
10.按照权利要求1至9之一所述的装置，其特征在于，蓄电单元（15～17）的下侧和/或侧表面与冷却体（5）的上侧粘接。
11.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，电池模块（1）和冷却体（5）装入到蓄电器壳体（19）中，冷却体（5）相对于蓄电器壳体（19）隔热，使得所述冷却体不直接接触蓄电器壳体（19）。
12.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述板状元件（2）通过支座（12、13）支承在蓄电器壳体的底部（19）上。
13.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，冷却通道系统（14）、连接通道（10、11）、冷却剂/致冷剂入口（6）和冷却剂/致冷剂出口（7）被确定用于并且适合用于被冷却剂流过。
14.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述板状元件（2）分别通过左边的和右边的夹紧元件（3、4）相互连接，电池组（1）借助夹紧元件（3、4）在板状元件（2）之间夹紧。
CN201280031805.1A 2011-10-18 2012-09-20 供电装置 Active CN103650200B (zh)

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