CN108028330A - 蓄能器模块 - Google Patents

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Abstract

一种蓄能器模块(11)，具有多个长方体式的蓄能器单元(5)，这些蓄能器单元沿蓄能器模块(11)的纵向(3)相继地成排设置并且彼此电连接，每个蓄能器单元(5)分别具有两个相同大小的彼此间隔开距离的外壁和四个窄的将外壁彼此连接的连接壁，其中，分别在两个彼此相继的蓄能器单元(5)之间设有框架式的中间元件(1)，从而两个彼此相继的蓄能器单元(5)的两个彼此面对的外壁彼此间隔开距离。

Description

蓄能器模块
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的蓄能器模块。
背景技术
混合动力车或电动车的高压蓄存器通常由多个彼此电连接的蓄能器模块组成。每个蓄能器模块又由多个彼此电连接的蓄能器单元组成。在很多混合动力车或电动车中，各个蓄能器单元基本上是长方体形的且相继连接地成排设置。在高压蓄存器运行中，各个蓄能器单元通常被充电和放电。在充电周期期间在各个蓄能器单元中发生的化学过程产生机械力，该机械力传递到各个蓄能器单元的壁上。
为了阻止或限制蓄能器模块的各个蓄能器单元的壳体鼓起，各个蓄能器单元通常沿蓄能器模块的纵向“夹紧在一起”。蓄能器模块的各个蓄能器单元为此设置在两个所谓的“夹紧板”之间，夹紧板经由拉杆彼此连接。在制造蓄能器模块时，首先各个蓄能器单元相继连接地设置成“单元组”，各个蓄能器单元壳体能彼此粘接。在此将单元组置入两个夹紧板之间。接着将两个夹紧板连同位于其之间的单元组以位移受控制和力受监控的方式夹紧，即，将单元组以预设的位移和预设的最小力挤压在一起。接着为了保持这种状态，将拉杆焊接到两个夹紧板上，使得单元组持久地保持夹紧在一起。
迄今为止，人们的出发点是：单元组的夹紧是必要的，以便抵抗各个蓄能器单元中的老化过程(尤其所谓的锂电镀)。
发明内容
本发明的目的是，提供一种以替选的方式构建的蓄能器模块，其能简单且尽可能可扩展地安装。
通过权利要求1的特征来实现上述目的。本发明的有利的设计方案和进一步改进方案可由从属权利要求得知。
本发明的出发点是如下认识：逆着迄今为止的专业观点，蓄能器模块的单元组的夹紧不是强制必需的，即，完全能够允许(高压)蓄能器模块的各个蓄能器单元的壳体在运行期间鼓起。
根据本发明的(高压)蓄能器模块具有多个长方体式的蓄能器单元，这些蓄能器单元沿蓄能器模块的纵向相继地成排设置并且彼此电连接。蓄能器模块的个别或所有蓄能器单元例如能够成排和/或部分并行连接。每个蓄能器单元分别具有两个相同大小的彼此间隔开距离的外壁。这两个外壁形成蓄能器单元的最大的外面。外壁垂直于蓄能器模块的纵向。蓄能器单元还具有四个窄的将外壁彼此连接的连接壁。第一对连接壁形成蓄能器单元的下侧和上侧。第二对连接壁形成蓄能器单元的左端侧和右端侧。
本发明的核心思想在于，在蓄能器模块的两个彼此相继的蓄能器单元之间分别设有框架式的中间元件，从而两个彼此相继的蓄能器单元的两个彼此面对的外壁彼此间隔开距离。中间元件在一定程度上用作在两个彼此相继的蓄能器单元之间的“间距保持件”。
中间元件可构成为矩形的或基本上矩形的并且在其大小方面基本上对应于各个蓄能器单元的两个最大面的大小。
根据本发明的一种进一步改进方案，框架式的中间元件具有中央的开口，该开口同样例如可构成为矩形的。该中央的开口在两个连接于中间元件上的蓄能器单元之间形成间隙式的中间空间，两个彼此相继的蓄能器单元的、即直接连接在中间元件上的蓄能器单元的彼此面对的外壁能鼓起进入到该中间空间中。
因此，与如由混合动力车或电动车的传统的高压蓄存器已知的蓄能器模块不同，有意地允许蓄能器模块的各个蓄能器单元的壳体壁的鼓起。
通过中间元件的中央开口形成的间隙式中间空间可以是气隙。
对此替选地，间隙式的中间空间可以完全或部分地填充以能导热的材料，该材料接触两个连接在相应的中间元件上的蓄能器单元的彼此面对的外壁，并进而有利于各蓄能器单元之间的温度补偿、即有利于热量从蓄能器模块的一个蓄能器单元的壳体流向相邻的蓄能器单元的壳体。
对此替选或补充地，间隙式的中间空间也可以完全或部分地填充以电绝缘的材料，该材料接触两个连接在相应的中间元件上的蓄能器单元的彼此面对的外壁。
优选地使用既电绝缘的又良好导热的、即具有高的导热系数的材料。
根据本发明的一种进一步改进方案，各个中间元件分别具有至少一对夹紧面，所述夹紧面优选构成为弯曲弹性的并且所述夹紧面沿蓄能器模块的纵向从框架式的中间元件伸出。蓄能器单元的两个彼此间隔开距离的彼此背离的连接壁(例如上文提到的左端壁或右端壁)能够夹紧在中间元件的这样一对夹紧面之间。由此保证各个蓄能器单元以预设方式关于各个中间元件定位。优选地，每个中间元件具有至少两对(弯曲弹性的)夹紧面。例如可以规定，第一对夹紧面在侧面贴靠在蓄能器单元的两个端面上并且第二对夹紧面贴靠在蓄能器单元的下侧上或上侧上。由此保证各个蓄能器单元不仅沿横向、而且沿竖直方向单义地关于各个中间元件定位。
优选地，蓄能器模块的中间元件无例外地构成为相同的。在此可以规定，一个中间元件与两个沿纵向相邻的紧接着的中间元件连接。中间元件因此形成一种“支架”，各个蓄能器单元接合到该支架中或之间。
优选地，中间元件的连接元件成对地构造成夹子元件或卡锁元件，这能实现将多个相继连接的中间元件简单地夹在一起。
例如可以规定，每个中间元件分别具有至少一个舌状的卡锁元件和至少一个接纳元件，该接纳元件设置用于接纳另一个中间元件的舌状的卡锁元件，该另一个中间元件的舌状的卡锁元件形状锁合地卡锁或能卡锁入接纳元件中。
根据本发明的一种进一步改进方案，蓄能器模块还具有前端板和后端板。端板在其布置方面相应于由传统的蓄能器模块已知的“端侧的”夹紧板。根据本发明的蓄能器模块的端板分别具有连接元件(例如舌状的卡锁元件和/或接纳元件)。蓄能器模块的前端板的连接元件与“单元组”的第一中间元件连接并且蓄能器模块的后端板的连接元件与“单元组的最后的中间元件”连接。
如已经说明的那样，根据本发明的蓄能器模块的各个蓄能器单元基本上是不预紧地相继成排设置。与传统的蓄能器模块不同，各个蓄能器单元刚好不或基本上不机械地彼此夹紧。
根据本发明的蓄能器模块的各个中间元件和/或两个端板能够例如由塑料制成。中间元件和两个端板都可以是注塑件。
本发明的主题不仅是蓄能器模块本身，而且还是用于车辆的高压蓄存器以及具有这种高压蓄存器的车辆，该高压蓄存器通过多个彼此电连接的如上文中描述的蓄能器模块形成。
根据本发明的一种进一步改进方案，按照本发明的蓄能器模块的两个端板分别具有至少一个固定凸缘，端板因此以及整个蓄能器模块经由该固定凸缘(例如经由螺纹连接装置)固定在另一构件上，例如固定在蓄能器模块的壳体上或者在高压蓄存器的壳体上，多个蓄能器模块安置在该高压蓄存器的壳体中。
附图说明
下面结合附图详细阐述本发明。图中：
图1示出根据本发明的蓄能器模块的中间元件，
图2示出夹紧到蓄能器单元上的中间元件，
图3示出多个夹紧在一起的中间元件的“支架”，
图4示出具有中间元件的单元组，
图5示出单元组的端板，和
图6示出根据本发明的蓄能器模块。
具体实施方式
图1示出中间元件1，其基本上具有矩形构造的框架的形状。中间元件1或者说矩形的框架具有中央的矩形的(贯通)开口2。中间元件1例如可以由塑料以注塑件的形式制成。该中间元件用作在蓄能器模块(参见图6)的两个彼此相继的蓄能器单元之间的“间距保持件”。中间元件的壁厚D例如可以在1至10mm的范围中，优选在2至8mm的范围中。
中间元件具有上部的框架部段1a、下部的框架部段1b、左边的框架部段1c和右边的框架部段1d。
从两个框架部段1c、1d沿蓄能器模块(参见图6)的纵向3分别伸出弯曲弹性的夹紧面4a、4b、4c、4d，一个蓄能器单元5(参见图2)能夹紧在这些夹紧面之间。夹紧面4a、4d或4b、4c成对设置，蓄能器单元5的侧面5a、5b能夹紧在夹紧面4a、4d之间(参见图2)。
中间元件1还具有连接元件，这些连接元件构造成夹子元件或卡锁元件，多个中间元件能经由所述夹子元件或卡锁元件夹在一起成为中间元件的支架，如这在图3中示出。
连接元件沿蓄能器模块的纵向3从中间元件1的主平面伸出，即基本上垂直地从中间元件1的通过框架部段1a-1d形成的框架平面伸出。
个别所述中间元件构造成舌状的卡锁元件6a、6、6c。其它连接元件构造成U形或弓形的接纳元件7a-7d。舌状的卡锁元件6a-6d与另一中间元件1的互补设置的接纳元件7a-7d配合作用。这从在图3中示出的插接在一起的中间元件的支架最清楚地看到。
基于舌状的卡锁元件6a-6d和接纳元件7a-7d互补地设置，中间元件的各一个舌状的卡锁元件能夹入或卡锁到相邻的中间元件的一个所属的接纳元件中。以此方式能够非常简单地制造模块式结构。
图2示出蓄能器单元5，该蓄能器单元夹紧在图1中示出的中间元件1的夹紧面4a-4d之间。
图3示出已经多次提到的夹在一起的中间元件的支架。
图4示出一个由多个蓄能器单元和设置在其之间的中间元件组成的单元组8。
图5示出用于如图4中示出的单元组的端板9。端板9类似于中间元件1地具有夹紧面4e、4f，单元组8(见图4)的最前面或最后面的蓄能器单元能夹紧在所述夹紧面之间。此外，卡锁元件和接纳元件7a、7b沿蓄能器模块的纵向3从单元组突出，在此仅能看到这些卡锁元件之中的卡锁元件6a，紧接着的中间元件的卡锁元件能夹入所述接纳元件中。
端板9此外具有固定凸缘10，端板9进而以及整个在图6中示出的蓄能器模块11能经由该固定凸缘固定旋接在另外的构件上，例如在蓄能器模块11的在此未详细示出的壳体上或在高压蓄存器的壳体上，该壳体包含多个这种蓄能器11。

Claims (16)

1.蓄能器模块(11)，具有多个长方体式的蓄能器单元(5)，这些蓄能器单元沿蓄能器模块(11)的纵向(3)相继地成排设置并且彼此电连接，每个蓄能器单元(5)分别具有两个相同大小的彼此间隔开距离的外壁和四个窄的将外壁彼此连接的连接壁，其特征在于，
分别在蓄能器模块(11)的两个彼此相继的蓄能器单元(5)之间设有框架式的中间元件(1)，从而蓄能器模块(11)的两个彼此相继的蓄能器单元(5)的两个彼此面对的外壁彼此间隔开距离。
2.根据权利要求1所述的蓄能器模块(11)，其特征在于，所述框架式的中间元件(1)具有中央的开口(2)，该开口在连接于此的蓄能器单元(5)之间形成间隙式的中间空间，两个彼此相继的蓄能器单元(5)的彼此面对的外壁能鼓起进入到该中间空间中。
3.根据权利要求2所述的蓄能器模块，其特征在于，所述间隙式的中间空间是气隙。
4.根据权利要求2所述的蓄能器模块，其特征在于，所述间隙式的中间空间完全或部分地填充以能导热的材料，该材料接触两个连接在相应的中间元件(1)上的蓄能器单元(5)的彼此面对的外壁。
5.根据权利要求1或4所述的蓄能器模块，其特征在于，所述间隙式的中间空间完全或部分地填充以电绝缘的材料，该材料接触两个连接在相应的中间元件(1)上的蓄能器单元(5)的彼此面对的外壁。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，所述中间元件(1)构成为基本上矩形的。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，所述中央的开口(2)构成为基本上矩形的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，所述中间元件(1)具有成对的夹紧面(4a、4d；4b、4c)，所述夹紧面沿蓄能器模块(11)的纵向(3)从框架式的中间元件(1)伸出，一个蓄能器单元(5)的两个彼此间隔开距离的彼此对置的连接壁(5a、5b)夹紧在夹紧面(4a、4d；4b、4c)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蓄能器模块(11)，其特征在于，所述蓄能器模块(11)的个别或全部中间元件(1)构成为相同的，一个中间元件(1)与两个沿纵向(3)相邻的紧接着的中间元件(1)经由连接元件(6、7)连接。
10.根据权利要求9所述的蓄能器模块，其特征在于，所述连接元件(6、7)构造成夹子元件或卡锁元件。
11.根据上述权利要求中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，每个所述中间元件(1)分别具有至少一个舌状的卡锁元件(6a-6d)和至少一个接纳元件(7a-7d)，该接纳元件设置用于另一个中间元件的舌状的卡锁元件(6a-6d)卡入。
12.根据上述权利要求中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，所述蓄能器模块(11)具有前端板和后端板(9)，端板(9)分别具有连接元件(6a、7a、7b)，前端板(9)的连接元件(6a、7a、7b)与中间元件中的第一中间元件卡锁并且后端板的连接元件与蓄能器模块(11)的中间元件中的最后的中间元件卡锁。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，所述蓄能器模块(11)的蓄能器单元(5)基本上不被夹紧地相继成排设置。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的蓄能器模块，其特征在于，所述中间元件(1)和/或端板(9)由塑料制成。
15.具有高压蓄存器的车辆，该高压蓄存器通过多个彼此电连接的根据权利要求1至14中任一项所述的蓄能器模块(11)形成。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的蓄能器模块或根据权利要求15所述的车辆，其特征在于，端板(9)分别具有固定凸缘(10)，用于将端板(9)并且因此用于将蓄能器模块(11)固定在另一构件上、尤其固定在蓄能器模块(11)的壳体上或者在高压蓄存器的壳体上。
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