CN111971811A - 组装电动车辆的电池组的方法、电池组和包括该电池组的电动车辆 - Google Patents

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Abstract

一种组装用于电动车辆(100)的电池组(1)的方法，包括以下步骤：提供具有预定电压和预定充电容量的多个发电电池元件(4，14)；提供外壳(3，13)，该外壳设置有相对于彼此均匀分布的分离底座(3c，13a)的网格；根据旨在保证车辆(100)具备的里程自给量来确定电池组(1)所需的能量和电压的水平；确定确保所述能量和电压的水平所需的电池元件(4，14)的数量和连接；根据方案，将所述电池元件(4，14)定位在外壳(3，13)的分离底座(3c，13a)内，如此以使车辆(100)或电池组(1)的所述重心(G)的位置在纵向‑横向平面(XY)中保持基本不变。

Description

组装电动车辆的电池组的方法、电池组和包括该电池组的电 动车辆
描述
本发明涉及组装用于电动车辆的电池组的方法和用于电动车辆的电池组。
因此，本发明主要应用于电动或混合动力车辆的设计和生产，电动或混合动力车辆优选为可归类于L6(e)或L7(e)国际类别的轻型电动车辆。
众所周知，近年来，出于安全和尺寸的原因，上述类型的轻型车辆在年轻顾客中变得越来越受欢迎，作为也可以由未成年人驾驶的轻便摩托车的替代品，以及用于城市配送。
有几家制造商生产这种尺寸的车辆，要么是吸热式的(更常见)，要么是电力推进系统。
关于后一种类型，出于电池(battery)尺寸和安全性的原因，目前市面上只有很少的解决方案，这些解决方案也并非没有缺点。
特别是关于电池组，实际上，其对车辆总重量的高影响涉及其显著的定位问题，如果要提供同一型号的不同容量的版本的话，还需要重新设计车辆。
此外，从安全性的角度来看，已知的电动车辆不能提供与设置有吸热式发动机的相应车辆相同的保证。
实际上，尽管迄今为止已知的车辆具有能够将电池组与负载“分离”的系统，以防止在发生事故时电池电压在负载上或车架上放电，但迄今为止还不能保证系统的完全安全性，这主要是因为无法预见车辆在碰撞时将经历的实际变形。
尽管这与大型汽车或车辆不太相关，但毕竟，在小型车辆的情况下，这个问题不能被忽略，在小型车辆中，出于可以理解的空间原因，不可能保护电池以使其基本上抗冲击。
众所周知，电动车辆的另一个关键方面是自给量(autonomy)。这个非常严重的问题尤其影响到当前的情况，在当前的情况下，充电柱的分布还没有高到确保驾驶员能够准确地估计他的实际供电可能性。
这种问题在车辆用户不拥有车辆时，例如在可持续汽车共享服务不断增加的情况下变得更加严重。实际上，在这些应用中，驾驶员不仅不知道车辆的真正极限，而且实际上对到达其行程的终点感兴趣，而不必担心之后谁将使用该车辆。
到目前为止，现有技术的车辆还不能克服这个问题，可能通过激励的方式，将让适于到达最近充电站的车辆处于充电状态的任务留给用户。
因此，本发明的目的是提供一种组装用于电动车辆的电池组的方法、电池组和包括所述电池组的电动车辆，其能够克服上述现有技术的缺点。
特别地，本发明的一个目的是提供一种组装用于电动车辆的电池组的方法和一种电池组电动车辆，它们是高度通用的并且能够适应车辆的不同自给量水平。
此外，本发明的另一个目的是提供一种电池组和具有增加的安全度的电动车辆。
此外，可以认识到的本发明的目的之一是提供一种管理电池组的改进方法，该方法能够确保即使对于最没有经验的用户也能够充电。
所述目的通过组装电池组的方法，管理电池组的方法，电池组和包括这种电池组的车辆来实现，所述方法、电池组和车辆具有以下描述的和/或包含在一个或更多个权利要求中的特征。
特别地，电池组包括一对导电端部和外壳(housing)，多个电池元件(优选彼此相同)放置在该外壳内，每个电池元件具有预定的电压和预定的充电容量。这些模块串联和/或并联电连接，以获得预定的第一能级(或充电容量)和预定的电压。
优选地，还提供电池组的控制/监控站。更优选地，控制站位于外壳中。
优选地，外壳设置有预定数量的、根据基本上均匀的网格排列的分离底座(seat)。
根据本发明的一个方面，电池组可以根据第一最大自给量配置(autonomyconfiguration)和第二降低的自给量配置来配置。
在所述第一配置中，外壳包括第一数量的所述电池元件，所述第一数量等于分离底座的所述预定数量，使得每个分离底座被所述模块之一占据。
在所述第二配置中，外壳包括低于所述第一数量的第二数量的所述电池元件，该第二数量的电池元件交替分布在外壳内部，以便使电池的重心的位置在所述第一配置和所述第二配置中保持基本不变。
换句话说，不仅电池组是模块化的，而且它具有通用外壳结构，该结构允许模块的最合适的组合/组装，以便使电池在重量方面得到完美地平衡。
鉴于电池重量对车辆总重量的巨大影响(对于轻型四轮车(quadricycle)不允许超过350kg)，这使得制造商能够在不增加设计成本的情况下提供最大的多功能性差异化解决方案和版本。
注意，在一些实施例中，电池元件是实际可再充电电源电池单体(cell)(例如，小手电筒)，这些电池单体彼此并联电连接并安置在限定外壳的相应壳体(casing)中，以限定单个电源模块。
这种电源模块又可以串联和/或并联连接到其他模块，并且安置在限定了电池组的容纳本体(containment body)中，以便确定电池组的充电容量和总电压。
因此，在该实施例中，每个模块都具有取决于电源电池单体的(第一或第二)数量的可变配置。
可选地，或者共同地，模块可以都是相同的，具有相同数量的电源电池单体。在这种情况下，模块本身在容纳本体内的数量和布置是可变的。
有利的是，在这两种情况下，通过将独立的电池单体适当地定位(优选地如在棋盘(chessboard)中)在模块的壳体中，和/或将单个模块定位在容纳本体中，可以获得具有不同充电容量但具有相同尺寸的电池组，其重心基本不变。
根据前述内容，本发明的主题也是组装电池组的优化方法。
这种方法包括根据旨在保证车辆具备的里程自给量(mileage autonomy)来确定运行中电池所需的能量和电压的水平。
优选地，确定电池所需的能量和电压的水平的步骤包括在至少第一最大自给量配置(例如220km)和第二降低的自给量配置(例如110km)之间进行选择。
在此基础上，确定保证能量和电压的所述标称(nominal)水平所需的电池元件(上文已经描述的发电电池单体或模块)的数量和连接图。
优选地，确定电池元件数量的这个步骤包括可选地确定电池元件的第一数量和电池元件的较低的第二数量，该第一数量等于在外壳中获得的并且如上所述的分离底座的数量。
当选择所述第一配置时，确定电池元件的第一数量，而当选择所述第二配置时，确定(计算)电池元件的第二数量。
然后，电池元件被定位在外壳底座内，被分布成使得结构的重心位置在纵向-横向平面内保持基本不变。
换句话说，在外壳内部具有分离底座的电池的模块化结构允许电池元件的分布适应它们的量，而不会由于改变结构的重心位置而影响(或仅轻微影响)车辆的稳定性。
在这方面，优选地，在第二配置中，第二数量的电池元件基本上“像在棋盘中那样”分布，即通过交替的“空”底座和“满”底座来分布，以便在两种配置中使质量均匀地分布并保持电池组的重心尽可能接近。
根据本发明的另一方面，电池组的外壳包括至少第一隔室和第二隔室，每个隔室包含一部分供应模块，并且隔室可操作地相关联，使得安置在所述第一隔室中的模块与安置在所述第二隔室中的相应模块电串联。优选地，但不是必须地，每个隔室设置有在上述发明方面中提到的分离底座。
优选地，电池组包括牺牲元件或保险丝，该牺牲元件或保险丝可操作地插入所述第一隔室和所述第二隔室之间并且被配置为在克服预定水平的电流时电隔离所述第一隔室和第二隔室。
有利的是，以这种方式，通过增加安全等级并排除其可能的变形导致在事故情况下维持标称电压的可能性，可以对电池进行分段。
优选地，该牺牲元件是无源类型的，并且相对于已知的自身有源保护系统是冗余的(附加的)。
更具体地，优选地，电池组包括开关，该开关可在闭合(closed)位置和断开(open)位置之间选择性地切换，在闭合位置中，允许电流在所述端部之间传递，在断开位置中，中断所述端部之间的电流传递。控制站可与车辆的控制单元相关联，并被配置成响应于预定指令(例如碰撞)将所述开关从所述闭合位置切换到所述断开位置。
因此，相对于(有源)开关，牺牲(无源)元件是冗余的。
有利的是，以这种方式，在电池组的控制站损坏的情况下也包括牺牲元件。
本发明的另一方面涉及电池组自给量的管理。
在这方面，前面描述的多个电源模块限定了电池组的主单元。
根据本发明的这个方面，电池组还包括与所述主单元并联布置的至少一个备用单元，以及与所述主单元和备用单元可操作地相关联的开关元件。
开关元件可选择地在第一配置和第二配置之间切换，在第一配置中，开关元件将主单元连接到电池组的端部，在第二配置中，开关元件将所述备用单元连接到电池组的端部。
这种切换是根据控制站的指令进行的。
根据本发明，控制站被配置为仅当检测到已经达到主单元的最小电荷水平时，优选地响应于驾驶员和/或远程设备的指令，将开关元件从第一配置驱动到第二配置。在这方面，电池组因此包括传感器装置，用于检测主单元(以及备用单元)的电荷水平，并提供代表电荷水平的相应信号。
由于这种电池组，因此有可能实现管理电池组的优化方法，这也是本发明的主题。
该管理方法包括监控所述电池组的电荷水平，根据所述电荷水平计算车辆的剩余自给量水平，并将所述剩余自给量水平传达给车辆驾驶员。
根据本发明的这个方面，通过(仅)考虑电池组的主单元的电荷水平来计算剩余自给量水平，并且禁止从备用单元获取能量输入，直到所述主单元达到最小电荷水平。
注意，优选地，从备用单元获取能量输入需要驾驶员的指令。
有利的是，以这种方式，驾驶员不能不考虑主单元中电荷的耗尽。
此外，该应用在汽车共享应用中被证明是更有利的，其中再充电单元的启用确实可以根据用户的请求发生，但是仅在服务器或远程操作者确认之后发生。
本发明的另一个目的还是一种电动车辆，其优选装备有具有一个或更多个上述特征的电池组。
该车辆包括在纵向-横向平面、纵向-垂直平面和横向-垂直平面中延伸并具有其自身重心的结构。
该结构包括限定至少一个舱室的车架、多个负载(包括至少一个电动马达和所述舱室的环境调节系统)、用于向所述负载供电的至少一个电池组以及控制单元，该控制单元与所述电池和所述负载相关联并被配置成驱动它们。
根据本发明的另一方面，电池组的外壳包括多个进气口，这些进气口可以与强制对流装置相关联，以允许对电池组进行调节，尤其是冷却。
优选地，强制对流装置至少部分由所述调节系统限定。
具有相关技术优点的附加特征将从具有附图所示特征的用于电动车辆的电池组的优选(因此非穷尽的)实施例的以下示例性(因此是非限制性的)描述中变得更加明显，其中：
-图1示出了根据本发明的电池组的透视顶视图，其中一些部件已经被移除以突出其他部件；
-图2、图3和图4示出了根据本发明的用于电动车辆的电池组在三种不同操作配置下的相应的示意平面图；
-图5示意性地示出了根据本发明的电动车辆；
-图6示出了图1中电池组的细节的透视底视图；
-图7和图8分别示出了在两种不同操作配置下，图1中电池组的一些元件的透视图。
参考前述附图，数字1表示根据本发明的用于电动车辆100的电池组。
因此，这种电池组1可以应用在电动(或至少混合动力)车辆100内部。
优选地，对电池组1的理想应用是在L6(e)国际类别中分类的电动车辆内。
更具体地，车辆100是带有电力推进装置的马达驱动四轮车(或三轮车)，其无载重量不超过350kg，长度低于3m，优选约为2.2m。
具体而言，优选地，车辆100可以优选地被分类为轻型四轮车，其空载质量低于或等于350kg，不包括电池组1的质量，电池组1的最大连续标称功率优选地低于或等于4kW。
无论如何，注意，优选地，就电池组1、对其组装和/或管理而言，本发明适用于任何类型的电动(或甚至混合动力)车辆。
车辆100具有在纵向-横向平面XY、纵向-垂直平面XZ和横向-垂直平面YZ中延伸的结构(如果需要，这样的平面将在下面用作空间参考平面和轴)，并且该结构具有其自身的重心G。
该结构包括优选由管状杆制成的车架101，该车架101限定了舱室102的构造，并且与减震器系统相关联，车轮103、104与该减震器系统相关联以便运动。优选地，车轮是四个，并且车辆可以被分类为四轮车。
因此，车辆100具有电力推进系统，该电力推进系统至少包括电池组1和电动马达105，电动马达105优选地在操作配置和充电配置中均可驱动，在操作配置中，电动马达105通过从电池组1获取能量而向车轮提供扭矩，在充电配置中(作为发电机)，转子的动能用于沿着相对于前一路径的反向路径对电池组1充电。
除了发动机105之外，与电池组相关联的还有其他“次要”负载，例如以下一个或更多个：
-照明系统
-用于驾驶员的显示/通信系统(仪表板/信息娱乐系统)，
-车载传感器，
-空调系统107。
在这方面，注意，空调系统107优选地是热泵型的，适于产生热流体和冷冻流体。
可选地，这种空调系统107可以是组合型的，具有用于热生成的电阻器，以及用于冷生成的压缩机-蒸发器-层压阀型。
关于电池组1，即本发明的主要主题，它包括一对导电端部2和容纳本体3。
在这种容纳本体3内，布置有多个电源模块4，每个电源模块都具有预定的电压和预定的充电容量(或能级)。
在这方面，容纳本体优选地包括多个分离底座3c，其中安置了独立的模块(或模块的组合)。
优选地，模块4彼此串联和/或并联电连接，以获得预定的第一能级和预定的电压。这些模块限定了用于向电池组1供电的主单元“M”。
还设想存在用于电池组1的控制/监控站5，该控制/监控站5优选地放置在容纳本体3内。
注意，容纳本体3具有基本上盒状的构造，以便限定容纳体积，优选为平行六面体。
优选地，它包括至少两个半部(halve)，一个上半部3a和一个下半部3b，一个在另一个上重叠并且以可逆的方式相互约束。
在优选实施例中，为了确保电池组在绝缘和电阻方面的最大安全性，容纳本体3由容器(container)限定，该容器由压制成型的和焊接的铝板制成，并且内部涂覆有绝缘(橡胶)和减震(蜂窝)材料。
参考图6所示，优选地，每个模块都由彼此适当连接的独立可再充电电源电池单体14的组合构成。在所示实施例中，电池单体14彼此并联连接以限定独立的模块4。
特别地，模块4包括壳体13，独立的电池单体14放置在壳体13内。
壳体13优选地依次设置有多个分离底座13a，分离底座13a的尺寸适于在其中容纳预定数量的电池单体14，优选一个。
注意，所使用的电池单体是可再充电的锂离子型，优选标称电压在3.5至4.5V范围内(更优选约4.1V)，并且充电容量在3至4Ah范围内(更优选约3.3Ah)。
因此，对于模块4的存在和对于独立模块的电池单体结构14而言，电池组的结构都是模块化的，通过改变“并联”支路的数量，可以改变电池组1的能级(即充电容量)，这是对以公里为单位的车辆自给量的评估的决定性参数。
注意，“并联支路”可以等同地指彼此并联连接的模块4的数量，或者优选地，限定独立模块4的并联的电池单体14的数量。
更准确地说，参照图7和图8，每个模块优选地由串联布置的多个子模块15形成，并且每个子模块都设有多个彼此并联连接的电池单体14。
在这方面，本发明的一个感兴趣的方面精确地涉及电池组1的组装。
根据本发明的这一方面，容纳本体3和/或壳体13的分离底座3c、13a以预定数量被量化，并且根据基本上均匀的网格被布置。
注意，本文的表述“分离底座”指的是任何结构，甚至是指本身不包含底座的结构，其允许精确地识别一个区域，在该区域中，电池组1的模块4或电池单体14可以被放置并且可以接合。
因此，这种底座可以由多个隔板横向限定，或者简单地包括可以联接到模块的附接部分。
有利地，以这种方式，其特征在于电池组1在容量方面可以以不同的方式配置，同时保持整体尺寸不变。
为了便于参考，考虑到组装的可变性同样可以通过将电池单体14定位在壳体14中或者将模块4定位在容纳本体3中来确定，如果两者都在下面提及，则模块4和电池单体14将被统称为电池元件4、14；同样，容纳本体3和壳体13将总体表示为外壳3、13。
根据本发明的这个方面，电池组1因此可以根据第一最大自给量配置(图2和图7)和第二降低的自给量的配置(图3和图8)来配置。
在优选实施例中，第一配置对应于大约220km的自给量，而第二配置对应于大约110km的自给量。
在第一配置中，电池组1包括第一数量的所述电池元件4、14，该第一数量更大，而在第二配置中，电池组1包括第二数量的所述电池元件4、14，该第二数量更小。
注意，因为可变量是自给量(因此是容量，而不是电压)，所以在第一配置和第二配置之间，所有改变的是并联支路(不是彼此串联的电池元件)的数量。
优选地，电池元件的第二数量因此是电池元件4、14的第一数量的约数，更优选地是第一数量的一半。
注意，电池元件4、14的第一数量优选地等于分离底座3c、13a的预定数量，使得每个分离底座3c、13a被所述电池元件4、14中的一个占据。
相反，在第二配置中，第二数量的电池元件4、14交替地分布在外壳3、13内(基本上如在棋盘中)，以便使电池组1的重心G的位置在所述第一配置和所述第二配置中保持基本上不变。
特别地，在第一实施例中(图2、图3)，独立的壳体13内的电池单体14的数量是在第一数量和第二数量之间变化的数量，其中第一数量占据所有的底座13a，而第二数量交替占据底座(如在棋盘中)。
可选地(或共同地)，在第二实施例中(图4)，容纳本体3内的模块4的数量是在第一数量和第二数量之间变化的数量，其中第一数量占据所有底座3c，第二数量以交替/分布的方式占据底座。
根据本发明的另一方面，电池组1的外壳3至少包括第一隔室6和第二隔室7。如果存在上面的分离底座3c，第一隔室6和第二隔室7各自包括所述预定数量的分离底座3c的一半。
注意，第一隔室6和第二隔室7彼此物理绝缘，并且由高强度材料制成。
优选地，两个隔室6、7以如下的方式锚定到外壳3，即使得有足够的空中距离来插入另外的部件(例如保险丝)，并确保它们之间的电绝缘。此外，如图6所示，两个隔室各自用电绝缘聚合物制成的盖子封装，该聚合物通常是注入的ABS。
此外，安置在第一隔室6中的模块4与安置在所述第二隔室7的底座中的相应模块4电串联。
更准确地说，第一隔室6和第二隔室7各自包括多个模块或一系列模块4，这些模块可以彼此串联、并联或根据混合串联/并联方案布置。
第一隔室6的每个模块4或每组模块4串联连接到第二隔室7的相应模块或一系列模块，以限定电池组的标称电压，该电压由串联模块的数量确定。
优选地，第一隔室6的模块4和第二隔室7的模块彼此连接，以便生成等于或小于50伏的电压。
根据本发明的一个方面，电池组包括可操作地插入所述第一隔室6和所述第二隔室7之间的牺牲元件8或保险丝。
这种牺牲元件8被配置成当超过预定电流水平(例如短路)时将第一隔室6与第二隔室7电隔离。
注意，优选地，牺牲元件8是无源类型的，其被配置为在所述导电端部2之间短路的情况下中断所述第一隔室6和所述第二隔室7之间的电连接。
有利地，以这种方式，即使在碰撞导致电池变形以产生短路的情况下，牺牲元件的存在也允许保护交通工具100。
在这方面，注意，与电池组1的主动安全系统相比，牺牲元件8被认为是冗余的。
这种有源系统实际上包括开关9，该开关9可选择性地在闭合位置和断开位置之间切换，在闭合位置中，允许电流在所述端部2之间传递，在断开位置中，中断所述端部2之间的电流传递。
因此，可与车辆100的控制单元相关联(或潜在地集成到控制单元中)的控制站5被配置成响应于预定指令将所述开关9从所述闭合位置切换到所述断开位置。
优选地，在借助于适当的传感器装置检测到具有预定义实体(predefinedentity)的碰撞之后，发送预定指令。
注意，开关9可操作地置于所述端部2之一和第一隔室6的模块4之间，或者在另一个端部2和第二隔室7的模块之间，而牺牲元件8置于所述第一隔室6的模块4和所述第二隔室7的模块4之间(见图1或图2)。
根据本发明的另一方面，电池组1包括至少一个备用单元“R”，其与所述主单元“M”并联设置。
优选地，所述至少一个备用单元包括相互连接的各自的多个辅助模块10，以获得预定的能级和预定的电压。
注意，备用单元“R”的标称电压最好与主单元“M”的标称电压一致。
相比之下，优选地，能级(即，充电容量，以Ah为单位可测量)低于主单元“M”的所述能级。
在优选实施例中，备用单元“R”由串联布置的多个辅助模块10组成，优选地，每个辅助模块10具有等于相应模块4的标称电压，并且辅助模块10的数量等于主单元“M”的每个支路的模块的数量。
具体而言，每个辅助模块10通过多个锂离子电池单体的混合串联/并联方案与其它模块连接，所述多个锂离子电池单体类似于模块4的锂离子电池单体，但是并联连接的数量较少。
电池组1还包括至少一个开关元件11，该开关元件11可操作地与所述主单元“M”和所述备用单元“R”相关联，并且可选择性地在第一配置和第二配置之间切换，在第一配置中，开关元件11将主单元“M”与电池组1的所述端部2连接，在第二配置中，开关元件11根据来自控制站5的指令将所述备用单元“R”与电池组1的端部2连接。
因此，开关元件优选地插在模块4、10和电池组的端部2之间，允许在第一配置和第二配置之间切换，这不涉及电池组本身与车辆的负载的接线。
优选地，控制站5被配置成监控所述主单元“M”的电荷水平，并且当所述主单元“M”达到最小电荷水平时，向开关元件11发送表示从第一配置切换到第二配置的信号。
请注意，电荷水平的监控非常重要，因为基于此数据(以及其他数据，如驾驶风格、地形等)，控制站向驾驶员提供关于剩余自给量的信息，而不考虑备用单元的电荷水平。
对于每个电池单体14，最小电荷水平优选对应于2.6V的电压。
更优选地，控制站5被配置为仅在表示车辆100的控制单元启用备用单元“R”的指令之后通过发送表示切换的这个信号，来接收这种指令。
同样，控制站5被配置为当所述主单元“M”超过最小电荷水平时，向开关元件11发送表示从第二配置切换到第一配置的信号。
注意，优选地，最小再充电水平高于最小电荷水平，确保只有当超过能够给予足够自给量的充电阈值时，主单元的新电源才被启用。
本发明的另一方面涉及电池组1的冷却系统。
在这方面，电池组的容纳本体3包括形成在上半部3a和/或下半部3b中的多个进气口12。
更具体地，这种进气口与至少一个通风管道相关联，并分别限定至少一个空气入口12a和至少一个空气出口12b。
根据本发明的一个方面，这种进气口12与强制对流装置相关联，该强制对流装置携带冷却流体(空气，Ed.)穿过电池组1。
优选地，强制对流装置至少部分由舱室的空调系统107限定。
更准确地说，热调节流体的循环是通过位于隔室6和7的入口12a下游的电风扇15(图1)而获得的。
车辆的控制单元106因此被配置成根据电池组1的温度驱动空调系统107并将热交换流体导入通风管道。
在这方面，优选地，电池组1包括传感器装置，该传感器装置被配置为通过提供表示代表电池组本身的温度的值的信号来检测该值。
这种传感器装置还被配置成优选地通过控制站5向车辆100的控制单元106发送表示电池组1的温度的这样的信号。
响应于这样的信号，车辆的控制单元106自主激活车辆100的空调系统107。更准确地说，车辆100的控制单元106被配置成根据检测到的温度以“冷”或“热”模式驱动空调系统107，并且将由车辆的空调产生的流的一部分转向入口12a。
在这方面，优选地，提供至少一个阀(优选电磁阀)和在所述空调系统107和所述入口12a之间延伸的连接管。
因此，控制单元106被配置成驱动所述阀，以便将由空调系统107产生的流的一部分转向进入连接管中，并朝向入口12a，从而改变电池组1的温度。
以这种方式，电风扇被驱动，使得流体被引入隔室6、7，并调节相对温度。空气通过导管12b排出。
得益于目前为止仅以其某些部件或全部部件所描述的电池组1的结构，因此有可能至少实现一种组装电池组的方法、一种管理电池组的方法和一种驱动电力推进车辆的方法，所有这些都是本发明的主题并且将在下面描述。
注意，对于下面阐述的方法的所有步骤，其中所示的特征指的是电池组的或上述车辆的结构特征，前述内容加以必要的修改被认为是可适用的。
根据本发明的组装方法包括：根据旨在保证车辆100具备的里程自给量来确定电池组1所需的能量和电压水平，并确定保证所述能量和电压水平所需的电池元件(模块4或电池单体14)的(后续)数量以及它们的连接图。
优选地，确定所需能量和电压水平的步骤包括在至少第一最大自给量配置和第二降低的自给量配置之间进行选择。
关于自给量和相应所需容量的相关数据，请参考上文所述。
因此，确定电池元件(模块4和/或电池单体14)的数量的步骤包括当选择所述第一配置时，确定模块的第一数量，该第一数量等于外壳(容纳本体3或壳体13)的分离底座3c、13a的数量，或者当选择所述第二配置时，确定电池元件的第二的较低数量。
电池元件的第二数量是第一数量的约数，优选地等于第一数量的大约一半。
在这方面，注意，从电的角度来看，相对于第二数量的第一数量的附加模块被布置在与第二数量的相应支路或系列并联连接的支路或系列上。
一旦确定了这样的规格，电池元件(模块4和/或电池单体14)根据这样的方案定位在外壳3、13的分离底座3c内，以使电池组1的或车辆100的重心G的位置在纵向-横向平面XY中保持基本不变。
换句话说，不管电池元件的数量如何，该方法包括根据这样的(几何的，而不是电的)方案来定位它们，从而尽可能保持组1的质心不变。
注意，本文中的短语“基本上不变”旨在定义电池元件分布在底座内的两种配置不影响(或仅以微小的、可忽略的方式影响)组的重心的定位。
这可以通过将电池元件4、14均匀地分布在设置在外壳3、13内部的分离底座3c中来实现。
关于管理电池组1的方法，该方法包括监控主单元“M”的电荷水平，并根据所述电荷水平计算车辆100的剩余自给量水平。
根据本发明，该方法仅在所述主单元“M”已经达到最小电荷水平或者车辆已经重置所述预定剩余自给量时，才允许从备用单元“R”获取能量输入。
优选地，对备用单元“R”的能量输入的获取需要驾驶员或远程设备的指令。
特别地，当所述主单元“M”达到所述最小电荷水平时和/或在驾驶员或远程设备的所述指令之后，提供切换步骤，其中主单元“M”断开，备用单元“R”连接到负载。
因此，这种管理方法是驾驶电动车辆的更广泛方法的一部分，除了包括监控电荷水平和计算剩余自给量之外，在“标准”行驶模式中还包括：
-(通过车辆的控制单元和接口装置)向车辆100的驾驶员传达该剩余自给量水平；
-利用所述主单元“M”控制负载并向所述电动马达105供电。
根据这种方法，一旦所述主单元“M”已经达到最小电荷水平，就激活备用模式，其中所述至少一个备用单元旨在向电动马达105供电。
优选地，如上所述，备用模式的激活至少包括由驾驶员和/或远程设备启用所述模式的预备步骤。
更准确地说，该方法包括向驾驶员传达所述剩余自给量的耗尽，并且优选地，请求能够激活备用模式。
注意，优选地，备用模式相对于所述标准模式提供了以较低性能对负载的控制。
较低的性能可以从最大速度、加速度和/或信息娱乐服务方面来确定。
本发明实现了预期目的，并提供了显著的优点。
实际上，提供在多功能性和安全性方面都具有优化特征的电池组允许制造商制造出高质量的车辆。
特别地，在不改变水平平面中重心的情况下改变电池组的配置的可能性使得电池组对于在轻型车辆中的使用特别具有吸引力，因为它允许车架的标准化，而不论想要保证的自给量如何。
此外，相对于目前电动车辆中存在的有源系统而言是冗余的无源安全元件的存在，对于将用户和应急服务的安全性最大化是非常有利且重要的，尤其是在轻型车辆中，其中任何冲击都可能对结构带来相当大且难以预测的损坏。
此外，在车辆自给量的计算中不考虑备用单元的提供，并且该备用单元仅在主电量耗尽之后才能够启用，这使得有可能避免不愉快的机器停机事件，并且允许保证任何用户(私人用户和使用共享模式的用户)方便地到达最近的充电站。
此外，有源通风系统的提供能够至少部分地恢复和利用为冷却舱室而执行的操作，允许将电池组的安全性与车辆的高能量效率相结合。

Claims (10)

1.一种组装用于电动车辆(100)的电池组(1)的方法，所述电动车辆(100)设置有在纵向-横向平面(XY)、纵向-垂直平面(XZ)和横向
-垂直平面(YZ)中展开并具有其自身重心(G)的结构，所述方法包括以下步骤：
-提供具有预定电压和预定充电容量的多个发电电池元件(4，14)；
-提供用于所述电池元件(4，14)的外壳(3，13)，所述外壳设置有相对于彼此均匀分布的分离底座(3c，13a)的网格；
-根据旨在保证所述车辆(100)具备的里程自给量来确定所述电池组(1)所需的能量和电压的水平；
-确定保证所述能量和电压的水平所需的电池元件(4，14)的数量和连接路径；
-根据一种方案将所述电池元件(4，14)定位在所述外壳(3，13)的分离底座(3c，13a)内，如此以使所述车辆(100)或所述电池组(1)的所述重心(G)的位置在纵向-横向平面(XY)中保持基本不变。
2.根据权利要求1所述的组装方法，其特征在于，确定所述电池组(1)所需的能量和电压的水平的所述步骤在至少第一最大自给量配置和第二降低的自给量配置之间提供了选择；确定电池元件(4，14)的数量的所述步骤规定：
-当选择所述第一配置时，确定电池元件(4，14)的第一数量，所述第一数量等于所述外壳(3，13)的分离底座(3c，13a)的数量；
-当选择所述第二配置时，确定低于所述第一数量的、电池元件(4，14)的第二数量。
3.根据权利要求1或2所述的组装方法，其特征在于，当选择所述第二配置时，所述第二数量的电池元件(4，14)分布在所述外壳内，使得所述电池组(1)和/或所述车辆(100)的重心(G)的位置在所述第一配置和所述第二配置中保持基本不变。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组装方法，其特征在于，电池元件(4，14)的所述第二数量对应于电池元件(4，14)的所述第一数量的一半。
5.根据权利要求3或4所述的组装方法，其特征在于，所述第一数量的模块(4)包括：
-第一多个电池元件，其数量等于所述第二数量；
-第二多个电池元件，其被布置为平行于所述第一多个电池元件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组装方法，其中，所述车辆(100)是能够被分类为L6(e)或L7(e)国际类别的轻型电动车辆。
7.一种用于电动车辆的电池组(1)，包括：
-多个发电电池元件(4，14)，其彼此相同并且每个电池元件(4，14)都具有预定电压和预定充电容量；所述电池元件(4，14)彼此串联和/或并联电连接，以确定预定的充电容量和预定的电压；
-外壳(3，13)，其用于所述电池元件(4，14)，设置有根据基本均匀的网格布置的预定数量的分离底座(3c，13a)；
其特征在于，所述电池组(1)被设计成能够根据第一最大自给量配置和根据第二降低的自给量配置进行配置，其中
-在所述第一配置中，所述外壳(3，13)包括第一数量的所述电池元件(4)，所述第一数量等于分离底座(3c，13a)的所述预定数量，使得每个分离底座(3c，13a)被所述电池元件(4，14)之一占据；
-在所述第二配置中，所述外壳(3，13)包括相对于所述第一数量减少的第二数量的所述电池元件(4，14)，第二数量的所述电池元件相对于所述分离底座(3c)交替地分布在所述外壳(3)内，以便使所述电池的重心(G)的位置在所述第一配置和所述第二配置中保持基本不变。
8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述电池组包括多个模块(4)，所述模块(4)以混合串联/并联方案彼此电连接，其中每个模块(4)包括壳体(13)和多个电源电池单体(14)，所述壳体(13)限定所述外壳，所述多个电源电池单体(14)彼此并联电连接并限定所述电池元件。
9.根据权利要求7或8所述的电池组，其特征在于，所述电池组在所述第一配置和所述第二配置中的模块(4)的数量是相同的，每个模块(4)的电池单体(14)的数量决定了电池元件的所述第一数量或第二数量。
10.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述电池组包括：
多个模块(4)，其彼此相同，每个模块包括彼此串联和/或并联电连接的预定数量的电源电池单体(14)；
容纳本体(3)，其中放置有所述模块(4)，所述容纳本体限定所述外壳；
其中，根据所述电池组(1)的配置，所述模块的数量在所述第一数量和所述第二数量之间是可变的。
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