CN104868072A - 可接入的电池模块 - Google Patents

可接入的电池模块 Download PDF

Info

Publication number
CN104868072A
CN104868072A CN201510085267.XA CN201510085267A CN104868072A CN 104868072 A CN104868072 A CN 104868072A CN 201510085267 A CN201510085267 A CN 201510085267A CN 104868072 A CN104868072 A CN 104868072A
Authority
CN
China
Prior art keywords
room
battery
locellus
type
battery module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510085267.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104868072B (zh
Inventor
S.鲍曼
J.费德勒
L.洛伦茨
M.耶格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN104868072A publication Critical patent/CN104868072A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104868072B publication Critical patent/CN104868072B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电池模块（4），具有第一类型的室（16）、第二类型的室（20）和第三类型的室（22），其中，在至少一个第一类型的室（16）中容纳至少一个电池单元和在第二类型的室（20）中容纳开关电子装置（18），其中，第三类型的室（22）布置在第一类型的室（16）和第二类型的室（20）之间。在此规定，第三类型的室（22）可分解成第一和第二分室（21，23）并且该第一和/或第二分室（21，23）具有冷却装置（38，44，46，50，52，58）。本发明此外也涉及电池直接转换器和电池直接逆变器，其包括这种电池模块（4）。

Description

可接入的电池模块
发明内容
本发明涉及一种可接入和可断开的电池模块以及包括这种电池模块的电池直接转换器和电池直接逆变器。
背景技术
DE102010023049A1示出一种电池组合部件，具有至少两个电池单元，它们各具有一个开关单元和一个诊断单元，其作为组合部件模块在侧面上用法兰连接在电池单元上。开关单元和诊断单元与上级的电池控制单元连接，其任务是，为了诊断和/或维护目的分别断开一个电池单元。
DE202011003345U1示出一种蓄能器单元，其用于为以电能驱动的负载提供电能，其具有连接区，借助于该连接区该蓄能器单元可以与另外的基本上结构相同地构造成的第二蓄能器单元连接，和能量传递区，用以实现基本上从至少一个蓄能器单元到负载的能量流。
DE102010019298A1示出一种用于电动机动车的锂离子电池，其包括供给单元和最高负荷蓄能器。供给单元被设计用于在基本负荷区中运行电动机，而最高负荷蓄能器被设计用于在最大负荷区中运行电动机。
发明内容
本发明的优点
在按照本发明的具有权利要求1的特征的电池模块中规定，电池模块具有第一类型的室、第二类型的室和第三类型的室，其中，在至少一个第一类型的室中容纳至少一个电池单元和在第二类型的室中容纳开关电子装置，其中，第三类型的室布置在第一类型的室和第二类型的室之间，第三类型的室可分解成第一和第二分室并且该第一和/或第二分室具有冷却装置。
有利地，在容纳电池单元的第一类型的室和容纳开关电子装置的第二类型的室之间布置可分解的第三类型的室。通过第三类型的室的可分解性可以在修理情况下仅仅将电池单元与一个分室一起或者仅仅将开关电子装置与一个分室一起更换。
优选地，电池模块的外壳由两个部件组成，其中，具有第一类型的室的第一部件用于容纳电池单池和具有第二类型的室的第二部件用于容纳电子装置。在两个部件的接口处两个分室可以组合成第三类型的室。因此可以将外壳的两个部件在不同的生产地点处制造，这在分开地安装电池单元和开关电子装置的情况下证明是有利的。在电池单元或开关电子装置有故障的情况下，有利地，只需要分别更换外壳的相应的半体。
按照本发明，至少一个分室具有冷却装置。布置在第一分室中的冷却装置此时优选被设置用于冷却容纳在第一类型的室中的电池单元。冷却装置的结构取决于对电池的热要求和要维持的压力损失。第一分室的冷却装置被设置用于使电池单元在一定的温度窗口中运行，用以表征最佳的功率、最小的老化和可靠的运行，尤其是在夏季和冬季期间。它排出在电池单元运行期间产生的热量。有利地，为了电池单池的温度控制，不再需要附加的部件，例如形式为焊接的铝冷却板，因为该功能已经由第一分室承担。
布置在第二分室中的冷却装置优选被设置用于冷却容纳在第二类型的室中的开关电子装置。这个冷却装置或这些冷却装置在此情况下提供开关电子装置相对于电池单元的一种热隔离，因此电池单元可以保持在一个对于它们来说最佳的温度下。
可以规定，至少一个分室是自由的（空的）。除了提供紧凑的模块式设计以外，一个自由的分室已经满足提供开关电子装置相对于电池单元的热隔离的任务。空的分室的使用能够阻止开关电子装置的热量直接地散逸到电池单池中。
但是特别优选地规定，不仅第一而且第二分室都具有冷却装置，因此第三类型的室在组装之后能够主动地冷却电池单元和开关电子装置。备选地，第一和第二分室可以分别具有一个冷却板的一半，其在装配时可以组装成一个冷却板，优选具有密封。
外壳承担多种功能，即提供机械稳定性、与环境之间的屏蔽、排出电池单元的废热和使开关电子装置相对于电池单元热隔离。该外壳具有优点，即，在其他情况下存在的外部冷却体的接口处没有产生至外壳的附加的热量传递并且因此可以优化从电池单元或从开关电子装置到冷却剂上的热量输出。此外证明有利的是，用作冷却体的外壳具有高的热质量。由此也可以补偿例如由于来自电子部件的附加的热量输入造成的局部不均匀的热源并且仍然保证在电池模块上的均匀的电池单池温度。
合适的冷却装置例如包括在分室中循环的冷却剂和用于容纳循环的冷却剂的形式为曲流形的管道的冷却通道。该冷却例如可以借助于水乙二醇混合物来实现。冷却剂通流冷却通道，冷却通道传热有利地连接在电池单元和/或开关电子装置上。可以相应地规定，分室具有用于输入和输出冷却剂的入口和出口。
合适的冷却装置例如也包括风扇，其排出电池单元和/或开关电子装置热空气并且同时输入较冷的空气。相应地可以规定，分室具有带穿孔、通风口或通风格栅的侧壁。按照一个实施方式，此外第一和/或第二类型的室的至少一个侧壁具有穿孔和/或通风口和/或通风格栅和/或冷却片。第一和/或第二类型的室的侧壁此时是与具有风扇的分室相毗邻的那个侧壁。通过这些开口风扇的空气流能够以特别有效的方式被引导到电池单元和/或开关电子装置上。
合适的冷却装置例如也包括热管（Heat Pipes）。该热管例如是在端部封闭的管，其中，在内部在端部之间存在毛细管材料。热管充填有一定数量的可蒸发的液体例如水。在热管中存在一个这样地低的压力，即液体处于液态和气态的聚集状态之间的平衡状态下并且由此在热管的一个较热部段处蒸发和在一个较冷部段处冷凝。由此提供非常高效的热传输。热管的一个端部在此情况下处于与一个第一或第二类型的室接触，在该室中容纳电池单元和/或开关电子装置，并且热管的另一个端部与一个热沉接触，例如与风扇接触，其中，该风扇也可以布置在一个分室中。还可以规定，该分室具有侧壁贯通管道用于热管。热管也可以终止于分室的一个侧壁处，它不与电池单元和开关电子装置接触，其中，该侧壁本身可以与一个热沉接触。
备选地，分室的至少一个侧壁也可以配设温度补偿板。该温度补偿板实现将热量从其中容纳有电池单元和/或开关电子装置的第一或第二类型的室中输出到其中附加地布置有例如通风机并且具有穿孔的侧壁的分室中，因此可以排出废气。这种温度补偿板也可以按照热管的原理工作，即，具有毛细管材料和传热介质，其处于平衡状态下处于液态和气态的聚集状态之间的平衡状态下，其中，在几何形状上呈现为板件而不是管件。
分室优选在未分解状态下借助于至少一个连接通道相互连接，因此冷却剂可以从一个分室进入到另一个分室。为了避免冷却剂流出来并且尤其是为了保护开关电子装置，设置有连接通道的合适的密封。可以规定，冷却装置在此情况下只在一个方向上被冷却剂通流或者它具有一个或多个体积流的折回，这尤其有利于毗邻的电池单元的温度的进一步均匀化。
第一和第二分室例如具有螺纹连接或者卡扣连接，借助于该连接可以使分室可拆开地连接起来。在维修情况下可以容易地拆开该连接，因此可以仅仅更换与一个分室一起的电池单元或仅仅更换与一个分室一起的开关电子装置。
按照一个实施方式，每个第一类型的室被设置用于容纳正好一个电池单元。但是优选地，容纳在第一类型的室中的电池单元包括多个电池单池，其中电池单池可以具有连接在一起的线圈。
优选地，开关电子装置被设置用于选择地接通容纳在第一类型的室中的电池单元。由此实现电池系统的一种紧凑的模块式设计，其带来在电池系统的维护上的优点并且保证相同的自由的可扩展性，因为开关电子装置和有开关电子装置控制的电池模块容纳在一个公共的结构中。
尤其是在具有用于支持加速（Boost）和制动能量的回收（Recuperation）的系统（Boost-Rekuperationssystem, BRS）的机动车中，紧凑的结构方式是有利的，以使得机动车中的空间需求最小。因此优选地，第一、第二和第三类型的室具有最佳地利用结构空间的尺寸。尤其也可以规定，第一、第二和/或第三类型的室具有相同的尺寸。因此，尽管可以设置一个开关电子装置，它要求的空间显著小于电池单元，但是它被布置在一个具有与容纳电池单元的室相同的尺寸的室中。当它也具有相同的尺寸时，将第一室与第二室间隔开的第三室很好地适应该模块式设计。结果得到一种长方体形的块，它包括电池单元和与其间隔开的开关电子装置。多个这种长方体现在可以堆垛起来，例如用以形成一个所谓的电池直接转换器。
按照另一个方面，一个电池直接转换器包括至少一个、优选许多个前述的电池模块。按照另一个方面，一个电池直接逆变器包括至少两个这种电池直接转换器。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下的描述中详细解释。
图1显示了一个电池直接转换器的示意图，
图2显示了一个电池直接逆变器的示意图，
图3显示了具有所属的开关电子装置的电池模块在分解状态下的示意图，
图4显示了按照第一实施方式的电池模块在未分解状态下的示意图，
图5显示了按照第二实施方式的电池模块在未分解状态下的示意图，
图6显示了一个第三类型的室在分解状态下的透视图。
具体实施方式
在本发明的实施例的下面的描述中，相同的或者类似的部件采用相同的和类似的附图标记表示，其中，取消对这些部件和元件在单独情况下的重复描述。附图仅仅示意地示出本发明的内容。
术语“电池”和“电池系统”在本说明书中与通常的语言使用相适应被用于“蓄电池”及“蓄电池系统”。所描述的系统尤其可以是锂离子电池系统，其用作电动机动车和混合动力机动车的驱动装置。
图1示出一个电池直接转换器（BDC，Battery Direct Converter）10，它具有电池模块组2。电池模块组2具有多个电池模块4，其中，每个电池模块4优选以相同的方式连接地含有相同的数量的电池单池。锂离子电池的电池单池例如具有2.8伏特至4.3伏特的电压范围。在电池模块组2的极6上可以附加地设置充电和分离装置8，例如对于安全规章要求这样的情况。但是这种充电和分离装置8不是强制性需要的，因为电池模块4的连接和脱开可以通过在电池模块4中含有的在此处没有示出的开关电子装置实现。对于每个单独的电池模块4存在可能性，即与电池模块组2或者接入或者断开。
图2示出一个电池直接逆变器（BDI，Battery Direct Inverter）12的实施方式，它具有多个电池模块组2。每个电池模块组2具有多个电池模块4，其中，最好每个电池模块组2含有相同数量的电池模块4和每个电池模块4优选以相同的方式连接地含有相同数量的电池单池。每个电池模块组2的极6与另一个电池模块组2的相应的极6连接，这通过导线5表示。在电池模块组2的极6上可以设置充电和分离装置 8，例如当安全规章所要求的这种情况时。在作为电池直接逆变器12运行下，可以产生几乎正弦形的、相互间具有相位移的电压分布，由此可以对具有需要的扭矩的电机供电。该电压优选是样的，即产生的交流电提供用于运行电机的需要的扭矩。
图3显示了分解状态下的电池模块4，它具有第一类型的四个并排布置的室16，在其中设置没有示出的电池单元。第一类型的室16的布置具有附图标记14。
此外示出开关电子装置18，它被设置用于将电池模块4与针对图1或2描述的电池模块组2中的一个接通或断开，例如为了防止该电池模块4过度工作。开关电子装置18布置在第二类型的室20中，它可以与第一类型的室16相同地构造成。
电池模块4此外包括第三类型的室22，它布置在第一类型的室16和第二类型的室20之间，其中，第三类型的室22被分解成两个分室21，23。第一和/或第二分室21，23中的至少一个分室具有冷却装置38，44，46，48，50，52，58（没有示出），如针对图4至6描述的那样。
第一类型的室16相互相同地构造，即它们具有统一的宽度24、统一的高度30和统一的深度32。第二类型的室20具有宽度28，它也与第一类型的室16的宽度24相同。第一分室21具有第一宽度34，和第二分室23具有第二宽度36，它们在示出的实施例中相同大小地选择。两个分室21，23的宽度34和宽度36相加得到一个宽度，它与第二和第一类型的室20，16的宽度28，24相同。室16，22，20此外具有统一的高度30和统一的深度32，因此整体上形成一个具有视觉上均匀性的模块式设计。包括不同的室16，22，20的电池模块4由此在整体上具有直角平行六面体的结构，由此可以实现一种简单的上下堆垛，用于获得电池直接转换器10或电池直接逆变器12的电池模块组2。
图4示出在未分解状态下的电池模块4，具有按照第一实施方式的第三类型的室22。在第三类型的室22中布置风扇38，它被设置用于排出开关电子装置18的废热。在示出的实施例中，为此在第二类型的室20的、与第三类型的室22毗邻的侧壁42上设置通风格栅44，它们改善室20，22之间的热传递。在第二类型的室20的相对置的侧面4上也可以设置这种通风格栅44，用于加强开关电子装置18的排热。第三类型的室22在一个或多个侧壁中有利地具有穿孔、冷却格栅或通风口，这些侧壁不与第一类型的室16毗邻和不与第二类型的室20毗邻，由此空气由风扇38从室20，22，16中输出到环境中。
图5示出按照示例性的第二实施方式的具有第三类型的室22的电池模块4。第二分室23包括多个热管46，它们将开关电子装置18的废热从第二类型的室20的、与第三类型的室22毗邻的侧壁42引导通过第二分室23并且引导到第一分室21中。该废热借助于风扇38从第一分室21排出，其中，第三类型的室22的一个或多个侧壁可以具有相应的冷却格栅、穿孔或通风口（没有示出）。
图6示出按照另一个实施方式的第三类型的室22。第三类型的室22的第二分室23在顶面侧上具有入口48和出口50，通过它们可以将冷却剂引入和引出第三类型的室22。冷却剂例如可以是乙二醇或丙二醇水溶液或者是其它的专业人员已知的冷却剂。在第三类型的室22的内部中可以设置管件，通过它们引导冷却剂通流。在一个侧壁54上，该侧壁面对第一分室21，第二分室23具有连接通道52，经由该连接通道可以使冷却剂从一个分室21，23达到另一个分室21，23。第一分室21在其面对第二分室23的侧面56上具有用于连接通道52的相应的接口58。接口58和连接通道52在此情况下被合适地相互密封。
冷却装置38，44，46，48，50，52，58可以任意地分布在分室21，23上。
本发明不限于在此处描述的实施例和在其中强调的方面。相反，在通过权利要求书给出的范围内可以实现位于专业的处理的范围中的许多变型。

Claims (10)

1. 电池模块（4），具有第一类型的室（16）、第二类型的室（20）和第三类型的室（22），其中，在第一类型的室（16）中的至少一个室中容纳至少一个电池单元和在第二类型的室（20）中容纳开关电子装置（18），其中，第三类型的室（22）布置在第一类型的室（16）和第二类型的室（20）之间，其特征在于，第三类型的室（22）可分解成第一和第二分室（21，23）并且该第一和/或第二分室（21，23）具有冷却装置（38，44，46，50，52，58）。
2. 根据权利要求1所述的电池模块（4），其特征在于，布置在第一分室（21）中的冷却装置（38，44，46，50，52，58）被设置用于冷却容纳在第一类型的室（16）中的电池单元。
3. 根据前述权利要求中之一所述的电池模块（4），其特征在于，布置在第二分室（23）中的冷却装置（38，44，46，50，52，58）被设置用于冷却容纳在第二类型的室（20）中的开关电子装置（18）。
4. 根据前述权利要求中之一所述的电池模块（4），其特征在于，第三类型的室（22）具有冷却通道和/或至少一个风扇（38）、热管（46）、通风格栅（44）、通风口和/或冷却片。
5. 根据前述权利要求中之一所述的电池模块（4），其特征在于，分室（21，23）在未分解的状态下借助于至少一个连接通道（52）相互连接，因此冷却剂可以从一个分室（21，23）到达另一个分室（21，23）。
6. 根据前述权利要求中之一所述的电池模块（4），其特征在于，第一和第二分室（21，23）具有螺纹连接部或卡扣连接部，借此它们可拆开地连接。
7. 根据前述权利要求中之一所述的电池模块（4），其特征在于，开关电子装置（18）被设置用于选择地接入容纳在第一类型的室（16）中的电池单元。
8. 根据前述权利要求中之一所述的电池模块（4），其特征在于，第一、第二和第三类型的室（16，20，22）具有相同的尺寸（24，26，28，30，32）。
9. 电池直接转换器（10），具有至少一个根据权利要求1至8之一所述的电池模块（4）。
10. 电池直接逆变器（12），具有至少两个根据权利要求9所述的电池直接转换器。
CN201510085267.XA 2014-02-21 2015-02-17 可接入的电池模块 Active CN104868072B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014203130.3A DE102014203130A1 (de) 2014-02-21 2014-02-21 Zuschaltbares Batteriemodul
DE102014203130.3 2014-02-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104868072A true CN104868072A (zh) 2015-08-26
CN104868072B CN104868072B (zh) 2021-05-04

Family

ID=53782361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510085267.XA Active CN104868072B (zh) 2014-02-21 2015-02-17 可接入的电池模块

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR102330410B1 (zh)
CN (1) CN104868072B (zh)
DE (1) DE102014203130A1 (zh)
FR (1) FR3018000B1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108075075A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 罗伯特·博世有限公司 电池模块、用于制造所述电池模块的方法和电池

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10777863B2 (en) 2016-07-14 2020-09-15 Ge Energy Power Conversion Technology Ltd Battery storage system with integrated inverter
EP3270455B1 (en) * 2016-07-14 2020-05-20 GE Energy Power Conversion Technology Limited Battery storage system with integrated inverter
DE102016214255A1 (de) * 2016-08-02 2018-02-08 Robert Bosch Gmbh Elektrische Energiespeichereinheit mit einem in mindestens einen ersten Gehäusebereich und einen zweiten Gehäusebereich durch eine gasdichte und/oder flüssigkeitsdichte Abtrennung eingeteilten Gehäuse
FR3069710B1 (fr) * 2017-07-28 2022-06-24 Blue Solutions Abri stationnaire transportable, pour le stockage de modules de stockage d'energie electrique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1712259A (zh) * 2004-06-23 2005-12-28 丰田自动车株式会社 紧凑容纳部件并具有均匀蓄电池特性的电源单元
CN103460438A (zh) * 2011-03-31 2013-12-18 三洋电机株式会社 机架型的电源装置及具备拆装连接器的电池封装体
WO2014131738A1 (de) * 2013-02-27 2014-09-04 Robert Bosch Gmbh Zuschaltbares batteriemodul

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2008572A3 (cs) * 2008-09-19 2010-02-10 He3Da S.R.O. Lithiový akumulátor s prostorovým typem elektrod a zpusob jeho výroby
DE102010027864A1 (de) * 2010-04-16 2011-12-15 Sb Limotive Company Ltd. Batterie mit variabler Ausgangsspannung
DE102010019298A1 (de) 2010-05-04 2011-01-27 Daimler Ag Energieversorgungseinrichtung zum Betreiben eines Elektromotors eines Kraftwagens
DE102010023049A1 (de) 2010-06-08 2011-12-08 Albrecht Kretzschmar Intelligentes Batterie Baukasten System
DE202011003345U1 (de) 2011-02-28 2011-05-12 Höltzel, Thomas Energiespeichereinheit, Energiespeichereinheitengehäuse und Wechselstation für Energiespeichereinheiten
KR101364036B1 (ko) * 2011-10-31 2014-02-20 주식회사 에스피엠탈로스 이차전지 모니터용 블랙박스장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1712259A (zh) * 2004-06-23 2005-12-28 丰田自动车株式会社 紧凑容纳部件并具有均匀蓄电池特性的电源单元
CN103460438A (zh) * 2011-03-31 2013-12-18 三洋电机株式会社 机架型的电源装置及具备拆装连接器的电池封装体
WO2014131738A1 (de) * 2013-02-27 2014-09-04 Robert Bosch Gmbh Zuschaltbares batteriemodul

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108075075A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 罗伯特·博世有限公司 电池模块、用于制造所述电池模块的方法和电池
US11398651B2 (en) 2016-11-14 2022-07-26 Robert Bosch Gmbh Battery module, method for the production thereof, and battery

Also Published As

Publication number Publication date
FR3018000B1 (fr) 2021-02-19
KR102330410B1 (ko) 2021-11-25
CN104868072B (zh) 2021-05-04
FR3018000A1 (fr) 2015-08-28
KR20150099453A (ko) 2015-08-31
DE102014203130A1 (de) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10305154B2 (en) Apparatus for controlling temperature of coolant in water-cooled battery system and method thereof
JP5330810B2 (ja) 電池モジュールを収容する電池箱及びそれを備える鉄道車両
CN104868072A (zh) 可接入的电池模块
US9748619B2 (en) Onboard battery for vehicle
CN105470421B (zh) 牵引电池组件
JP5842867B2 (ja) 電池冷却装置
CN108281590B (zh) 电池热管理装置及设有该装置的电池
EP3685454B1 (en) Exhaust system
US10933725B2 (en) Electrical axle drive for a vehicle
KR100946490B1 (ko) 연료전지 차량의 열/물 관리 시스템 모듈
CN104981937A (zh) 针对液体制冷剂泄漏具有改进的安全性的电池组
CN105280850B (zh) 一种智能热管理防水型动力电池箱
US20150125722A1 (en) Method for manufacturing a battery, battery arrangement and modular system
WO2009090773A1 (ja) 温度調節機構
JP2015072741A (ja) 電池パック
JP6089980B2 (ja) 電池冷却装置
CN104868197A (zh) 车辆
US10230135B2 (en) Connectable battery module
JP2023526828A (ja) バッテリパック及びこのようなバッテリパックを含む自動車
WO2024103643A1 (zh) 集装箱和光伏电站
JP7070200B2 (ja) 保温装置
JP6119529B2 (ja) 電池システム
CN105513816A (zh) 储能设备冷却系统
KR20180069988A (ko) 전기자동차의 배터리시스템 냉각 구조
CN218827591U (zh) 一种拼装式共享电池用电池柜结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant