CN104733670A - 具有电池管理系统的牵引用电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于以电池电方式驱动的移动式工作机、尤其是一地面运输装置的牵引用电池(1)，所述牵引用电池被构造成高功率电池(11)并且具有一电池底盘(9)，模块(12)布置在所述电池底盘之内，这些模块分别由至少一个电池单元构成，并且所述牵引用电池具有一电池管理系统(6)，所述电池管理系统包括监视和控制装置，在该牵引用电池的情况下，所述电池管理系统(6)的未集成到所述模块(12)中的部件(8)和/或操作元件(5)布置得贴靠到所述电池底盘(9)的一侧壁(2、3)上并且通过所述侧壁(2、3)的至少一个开口(4、7)能够被接触到。

Description

具有电池管理系统的牵引用电池

技术领域

本发明涉及一种用于以电池电方式驱动的移动式工作机的牵引用电池。本发明尤其是涉及一种用于以电池电方式驱动的移动式工作机、例如地面运输装置的牵引用电池，所述牵引用电池被构造成高功率电池并且具有一电池底盘，模块布置在所述电池底盘之内，这些模块分别由至少一个电池单元构成，并且所述牵引用电池具有一电池管理系统，所述电池管理系统包括监视和控制装置，本发明还涉及一种由一移动式工作机和一牵引用电池构成的系统。

背景技术

使用牵引用电池用于运行以电池电方式驱动的移动式工作机、尤其是地面运输装置例如叉车，所述牵引用电池通常可以作为可更换的电池装入到一电池格中，并且一旦其放电，则可以替换一充好电的牵引用电池。迄今为止，这样的牵引用电池通常是铅酸蓄能器或者铅酸电池，其中，硫酸和铅之间的化学反应用于存储电能。

当前通过较新的技术能够制造提供了更好的性能参数的电池或者说蓄能器并将它们应用于工业用途。这样的电池可以称为高功率电池，高功率电池的突出特点在于，它们相对于铅酸蓄能器具有关于重量和/或体积的较高能量密度并且应用不同于铅酸反应的技术来存储能量。为此，许多高功率电池的特征在于在放电时能够输出大的功率和/或能够以大的功率进行充电。在此，在一高功率电池中，关于重量和/或体积的典型能量密度至少对于所述两个值中的其中一个处于针对铅酸电池的相应特征参数之上和之外。

镍镉电池虽然已经不具有显著的重量优点，然而却关于体积具有较高的能量密度。用于蓄能器或者说使用了镍的可重复充电的电池的其他已公开的技术例如公开了镍-金属氢化物、镍-铁、镍-氢、镍-锌和银-锌。此外也公开了钠-氯化镍和钠-硫蓄能器。

然而不断增加地在更大范围中得到应用的是锂离子电池，锂离子电池已经实现了能够成批使用的可靠性，其突出特点为高的能量密度并且仅仅经受小的记忆效应以及能够以大的功率进行电池放电或者电池充电。对于锂离子电池也公开了不同的技术，例如锂-聚合物、锂-氧化钴、锂-空气、锂-钛酸盐、锂-磷酸铁、锂-锰和锡-硫-锂离子。

将这样的高功率电池在车辆并且例如地面运输装置中进行应用是特别有利的，这是因为基于在用于电池的、预先给定的安装空间中的体积方面的高能量密度而能够存储较大量的电能并且由此能够扩大车辆的续航里程或者所述地面运输装置的使用持续时间。

在这些高功率电池的情况下需要附加的安全措施和用于在运行中调节的措施。因而设置监视和控制装置，这些监视和控制装置被概括在电池管理系统这一概念下。该电池管理系统监视各个电池单元的或者由一个或多个电池单元组成的模块的状态以及在所述高功率电池充电以及放电期间控制所述电池的功能。除了作为监视装置的传感器之外，所述电池管理系统的其他组成部分在此例如可以是作为控制装置的切换装置例如接触器和保险装置。在此，所述电池管理系统与所述高功率电池集成为一个单元并且牢固地安装到该单元中并且尤其是在运行中防止所述牵引用电池的危险运行状况。也可以设置操作单元，地面运输装置的驾驶员能够利用这些操作单元直接操纵所述牵引用电池的功能，例如连接接触器，以便接通一具有无电压连接的功率接口的处于不工作状态中的高功率电池。在故障情况下必须更换所述电池管理系统的这些部件并且因而如同可能的直接操作功能装置那样，希望能够尽可能容易地接触到电池管理系统的这些部件。

在一牵引用电池之内使用不同的电池单元或者模块通常在技术上是不适宜的。由此，在具有所有相同外几何尺寸的模块的牵引用电池中存在模块数量上的限制，这些模块能够安置在受制于标准化大小的电池底盘之内。这些模块布置在所述电池底盘中并且并联和/或串联连接，以便达到所述牵引用电池的预期容量和/或电压。当这些模块紧密地装入并且沿一个或者两个纵长延伸，在所述电池底盘之内利用预先给定的模块规格无法实现紧凑填充时，尤其会形成自由腔。

发明内容

本发明的任务在于提供一种作为高功率电池的牵引用电池，其中提供了电池管理系统的好的可接触性。

该任务由一具有独立权利要求1的特征的牵引用电池以及一按照权利要求11所述的系统来解决，所述系统由一牵引用电池和一移动式工作机组成。在从属权利要求中说明了本发明的有利改进方案。

所述任务根据本发明以这种方式解决，即，用于以电池电方式驱动的移动式工作机、尤其是地面运输装置例如平衡重式叉车的牵引用电池被构造成高功率电池并且具有一电池底盘，模块布置在所述电池底盘之内，这些模块分别由至少一个电池单元构成，并且所述牵引用电池具有一电池管理系统，所述电池管理系统包括多个监视和控制装置，其中，所述电池管理系统的未集成到所述模块中的部件布置得贴靠到所述电池底盘的一侧壁上并且通过所述侧壁的至少一个开口能够被接触到。

有利地通过在所述侧壁中的该开口能够接触到所述电池管理系统的部件、例如电子部件。这使得在故障情况下能够方便地更换或者修理。也使得能够较简单地进行定期要求的维护和检查工作。此外也可以考虑，在这样一个开口之后、可能地在一相应成形的突出部中设置所述牵引用电池的操作功能装置。尤其是对于例如在基础状态下以无电压方式连接的高功率电池例如需要的是，当在一次电池更换之后使一这样的电池被运行时，首先必须接通作为主开关的主接触器。这些模块部分地已经包括集成到它们中的传感器和/或控制部件。然而只要所述电池管理系统的部件没有集成到这些模块中，而是集合起来对于整个牵引用电池起作用，那么将这些模块集合成有利地贴靠到所述电池底盘的至少一个侧壁的内侧上。在此可以通过去除这些模块中的一个或者多个模块来形成所需要的空间，但也可以通过如下方式形成所需要的空间，即，在所述电池底盘的相应的纵长延伸中基于模块的规格，用模块不能完全填满空间。当除了可能所需的最小间距，所述模块基本上紧密地被装入，则这些模块能够从所述一个侧壁移开并且能够在产生的自由腔中布置所述电池管理系统的所述这些部件。

所述侧壁的所述至少一个开口可以通过一个盖子关闭。

这能够实现防潮和防止损伤的保护。因而，一相应的盖子可能地也有利地设有一密封件。此外可能的是，盖子不仅可以设有通过工具可拆卸的关闭元件如螺钉，也可以如此地实施，使得能够徒手和/或不借助工具容易地打开该盖子。

有利地通过所述开口能够接触所述电池管理系统的操作元件、尤其是一主开关或者维护功能装置。

为所述电池管理系统的所述操作元件可以设置自己的开口。

尤其是可以将这样的自己的开口实施成一不关闭的开口。在此可以在所述侧壁之后形成一缺口，所述缺口相对于其余的电池底盘是闭合的，并且在所述缺口中布置所述操作元件。这为防止机械损伤提供了好的保护，因为在该缺口中的操作元件不会伸出所述电池底盘的外轮廓。

所述电池管理系统的这些部件和/或所述操作元件可以布置在一自由腔中，所述自由腔在紧密装入所述模块的情况下，基于所述模块的规格，与电池底盘长度相关地沿一个方向获得。

如上文所描述的那样，由此可以有利地利用一必然获得的、用于所述电池管理系统的所述部件的自由腔并且同时可以通过所述侧壁的开口实现这些部件的可接触性。

有利地，所述模块借助于薄的间隔元件被紧密地装入。

必要时，这些模块彼此必须维持最小间隔。通过薄的间隔元件可以确保上述要求。替换地可以以接触方式、尤其是直接接触方式装入所述模块。

在另一种实施方式中，所述电池管理系统的未集成到所述模块中的部件布置得贴靠在所述电池底盘的两个通过角连接的侧壁上并且通过对应的侧壁的至少一个开口能够被接触到。

只要所述模块的几何尺寸分别在纵长延伸中不能全数在其中地适配所述电池底盘的规格，则在两个通过角连接的侧壁上最大地获得自由腔，这些自由腔可以有利地用于所述电池管理系统的部件。

所述电池底盘有利地在其顶侧上利用一盖子闭合。

关闭的电池壳体在高功率电池中是有利的，这是因为与铅酸电池相反，通过所述电池管理系统在所述牵引用电池中也包含了电子装置和较敏感的构件和部件，这些牵引用电池通过关闭的壳体被更好地保护并且以较高的可靠性起作用并且不存在铅酸电池的电解液的检查或者补液的必要。

所述高功率电池有利地是锂离子电池。

在一种有利的实施方式中，所述至少一个侧壁相应于这样的侧壁，该侧壁在将所述牵引用电池定位在移动式工作机中时朝向所述工作机的电池格的一侧面接触开口，当所述牵引用电池的基面不是正方形时，该侧壁尤其相应于短的侧壁。

所述任务也通过由一移动式工作机、尤其是一地面运输装置例如叉车组成的系统来解决，以电池电方式驱动所述移动式工作机并且所述移动式工作机具有一用于牵引用电池的电池格，所述电池格具有一侧面接触开口，以及所述系统具有一如上文所描述的牵引用电池。

通过在牵引用电池中使用这样的侧壁，该侧壁在所述移动式工作机或者地面运输装置例如叉车的电池格内的位置中贴靠在所述电池格的一侧面接触开口上，即便这些牵引用电池插入在所述电池槽中也可以对这些牵引用电池的电池进行维护和操作。可能地仅仅必须打开对于所述电池格的接触门或者接触活门。在大多数情况中，该侧壁在一带有非正方形基面的牵引用电池中是短侧。

附图说明

根据在示意性的示图中所示出的实施例对本发明的其他优点和细节进行详细说明。在此情况下，

图1示出了立体视角下的根据本发明的牵引用电池，并且

图2示出了俯视视角下的图1的没有上盖子的所述牵引用电池。

具体实施方式

图1示出了立体视角下的根据本发明的牵引用电池1。第一开口4位于一侧壁2上，当该牵引用电池1具有一非正方形基面的电池底盘9时，该侧壁相应于短侧壁3，通过所述第一开口能够接触所述电池管理系统6的一操作元件5。通过第二开口7能够接触所述电池管理系统6的其他部件8并且能够在故障情况中更换所述其它部件，通过在此去除了的盖子能够关闭所述第二开口。上部的盖子10关闭了所述电池底盘9，从而使得获得了所述牵引用电池1的关闭的壳体，一高功率电池11的所有部件8不受气候影响地包含在所述壳体中。

图2示出了俯视视角下的图1的没有上部的盖子10的所述牵引用电池1。所述高功率电池11的模块12相互紧密地被装入且如此地布置在所述电池底盘9之内，使得能够利用在所述电池底盘9之内、基于所述模块12的规格和所述电池底盘9的几何尺寸而获得的自由腔13，该自由腔用于使所述电池管理系统6的操作元件5以及所述部件8贴靠到所述侧壁2上。

Claims (11)

1.牵引用电池(1)，用于以电池电方式驱动的移动式工作机、尤其是地面运输装置，所述牵引用电池构造成高功率电池(11)并且具有一电池底盘(9)，模块(12)布置在所述电池底盘之内，所述模块分别由至少一个电池单元构成，并且所述牵引用电池具有一电池管理系统(6)，所述电池管理系统包括监视和控制装置，其特征在于，所述电池管理系统(6)的未集成到所述模块(12)中的部件(8)和/或操作元件(5)布置得贴靠到所述电池底盘(9)的一侧壁(2、3)上并且通过所述侧壁(2、3)的至少一个开口(4、7)能够被接触到。

2.按照权利要求1所述的牵引用电池，其特征在于，所述侧壁的所述至少一个开口(7)能够通过一盖子关闭。

3.按照权利要求1或2所述的牵引用电池，其特征在于，通过所述开口(4)能够接触所述电池管理系统(6)的操作元件(5)、尤其是一主开关或者维护功能装置。

4.按照权利要求3所述的牵引用电池，其特征在于，为所述电池管理系统(6)的所述操作元件(5)设置自己的开口(4)。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的牵引用电池，其特征在于，所述电池管理系统(6)的所述部件(8)和/或所述操作元件(5)布置在一自由腔(13)中，所述自由腔在紧密装入所述模块(12)的情况下基于所述模块(12)的规格与电池底盘长度相关地沿一个方向获得。

6.按照权利要求5所述的牵引用电池，其特征在于，所述模块(12)借助于薄的间隔元件被紧密装入。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的牵引用电池，其特征在于，所述电池管理系统(6)的未集成到所述模块(12)中的部件(8)和/或操作元件(5)布置得贴靠在所述电池底盘(9)的通过角连接的两个侧壁(2、3)上并且能够通过对应的侧壁(2、3)的至少一个开口(4、7)能够被接触到。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的牵引用电池，其特征在于，所述电池底盘(9)在它的顶侧上利用一盖子(10)闭合。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的牵引用电池，其特征在于，所述高功率电池(11)是锂离子电池。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的牵引用电池，其特征在于，所述至少一个侧壁(2、3)相应于这样的侧壁，该侧壁在所述牵引用电池(1)定位在移动式工作机中时朝向一电池格的一侧面接触开口，当所述牵引用电池(1)的基面不是正方形时，该侧壁尤其相应于短的侧壁。

11.由一移动式工作机、尤其是一地面运输装置组成的系统，所述移动式工作机以电池电方式驱动并且具有一用于牵引用电池(1)的电池格，所述电池格具有一侧面接触开口，所述系统具有一按照权利要求10所述的牵引用电池(1)。