CN115989608A - 用于单体接触系统的电子部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有单体连接器(6a‑i)的单体接触系统(4)的电子部件(2)，用于电池的电池单体的功率接触，并且包含用于电池的测量和/或管理组件的印刷电路板(8)、具有用于与单体连接器(6a‑i)连接的插接容纳部(10a‑e)、带有用于印刷电路板(8)的容纳部(16)的承载框架(14)、用于连接印刷电路板(8)的电连接元件(12a‑e)和带有用于插接容纳部(10a‑e)的嵌入在承载框架(14)中的插接触头(18a‑e)的单体连接器(6a‑i)，其中，所述印刷电路板(8)能够在插接容纳部(10a‑e)与插接触头(18a‑e)插接的情况下装入到容纳部(16)中，并且具有通信接口(22a、b)。具有单体连接器(6a‑i)的单体接触系统(4)包含至少一个电子部件(2)。在制造单体接触系统(4)时，首先将电连接元件(12a‑e)与单体连接器(6a‑i)连接并且接着将印刷电路板(8)装入容纳部(16)中。在制造电池模块时，首先将电连接元件(12a‑e)与单体连接器(6a‑i)连接，然后将单体接触系统(4)与电池连接，并且接着将印刷电路板(8)装入容纳部(16)中。

Description

用于单体接触系统的电子部件

技术领域

本发明涉及用于电能量存储器件、在这里尤其是电池、尤其是用于电驱动机动车的驱动电池的单体接触系统。

背景技术

电能量存储器件用于电能的存储或中间存储。这样的能量存储器件例如可以包括具有多个单体、也就是说电池单体或蓄单体单体的蓄电池组或电池组。为了简化，这种能量存储器件在本专利申请的意义上一般被称为“电池”。这种电池尤其作为用于电动机动车的驱动电池或者说行驶电池得到应用。

单体接触系统是连接系统，连接系统用于将电池的各个单体、尤其是蓄电池单体或电池单体或者由多个电池构成的电池彼此电连接。通过相应的单体接触系统将各个单体或单体联合体互相连接，从而在单体接触系统的端子或抽头上提供期望的目标电压。

单体接触系统在此通常也包含用于例如在温度、电压和电流方面监控或在充电或放电运行中不仅管理各个单体而且管理整个电池的器件。这样的器件尤其是传感器线路、传感器或者也可以是电子电路。

例如由EP 2 639 857 B1公知用于能量存储器件的连接系统，其中，该能量存储器件具有多个单体，单体具有多个通过载体系统保持的、用于电连接这些单体的单体连接器，具有用于监控这些单体的能量储备和/或充电状态的存储控制单元，其中，所述载体系统被构造成接收和/或保持所述存储控制单元，并且其中，所述存储控制单元与所述载体系统集成地或可松脱地构造。由载体系统包括的承载件具有用于存储控制单元的接口和/或容纳部。

发明内容

本发明的任务是，提出关于单体接触系统的改进。

该任务通过根据权利要求1的用于单体接触系统的电子部件来解决。本发明的优选的或有利的实施方式以及其他的发明类别由另外的权利要求、以下的说明以及附图得出。

单体接触系统尤其是用于电驱动的机动车的驱动电池的这种单体接触系统。

本发明的出发点是，单体接触系统具有多个单体连接器，单体连接器用于电池的电池单体的功率接触。这意味着，通过单体连接器从电池中提取电池功率或者将电池功率馈入到电池中。电子部件尤其是在按照规定的单体接触系统方面实施。“常规”意味着，电子部件在结构上与确定的或确定类型的单体接触系统或电池协调并且设置用于在那里使用；例如被设计用于由此确定的几何要求、功率要求等。

因此，在上述的按照规定的适合性的意义上，在本申请的范围内也描述了单体接触系统或者电池的特性，尽管实际的部件严格来说不是相应发明的部分，而是相应发明的对象。然而，这些陈述在意义上也适用于下面进一步描述的根据本发明的单体接触系统或电池并且必要时在那里不再明确地重复。

因此尤其也已知单体连接器彼此之间或者在单体接触系统中的(至少之后的在安装状态下)固定的和已知的几何相对位置，至少当单体接触系统常规地与电池连接时。

这些单体连接器可以形成单体极连接列。该单体极连接列例如可以具有多个、尤其平行于电子部件的纵轴线或横轴线依次布置的单体极连接器。单体极连接器适宜地构造用于电连接电池的电池单体的各至少两个单体极。

电子部件包含用于电池的测量和/或管理组件的印刷电路板，其中，每个印刷电路板具有插接容纳部，用于将所述印刷电路板(或其线路/部件)与单体连接器电连接。电子部件包含至少一个、尤其可布置在单体连接器之间的或者在安装状态下布置的承载框架，该承载框架具有用于印刷电路板的容纳部。在此，印刷电路板尤其也可以多件式地实施。

电子部件包含多个、尤其单极的电连接元件，用于将印刷电路板(或插接容纳部)与单体连接器相应地电连接。在此，每个连接元件尤其在端侧(朝向印刷电路板)具有插接触头。插接触头可以与插接容纳部中的一个插接容纳部电接触地插接。尤其，插接过程这样进行，使得连接可再次松脱并且之后可重新插接。然而，备选地，一次性制造的插接连接是不可松脱的。每个插接触头优选嵌入承载框架中并且由此机械固定地紧固在承载框架上。在备选的实施方式中，插接触头也可嵌入到配设给承载框架的遮盖部中并且由此间接地嵌入到承载框架中并且紧固在承载框架处。承载框架尤其是由塑料制成，同样如可能设置的遮盖部那样。在此，插接触头的嵌入例如可以通过注入到塑料中实现。也可以借助于相对于承载框架或配设给承载框架的遮盖部的密封来实现嵌入。尤其，插接触头实施为插头并且插接容纳部实施为插座，但这也可以相反。

但也可想到，连接元件的朝向印刷电路板的插接触头穿过在承载框架中或在配设给承载框架的遮盖部中的留空部引导到容纳部的区域中或通过其连接元件经由承载框架的边缘引导到容纳部的区域中，以便实现与印刷电路板的插接容纳部的可插接性。

印刷电路板可装入到容纳部中，其中，在此(尤其同时地或者自动地随着装入)实现将插接触头插接到插接容纳部中或者与插接容纳部插接。

此外，印刷电路板具有至少一个通信接口，以用于与相应的对方站进行信息的数据交换。信息是对于电池管理来说是有用的或者必要的所有信息，尤其是关于在安装状态下或者在电池的运行中所接触的电池的电流、电压和温度的信息。

在此，通信可以从印刷电路板出发在一个或两个方向上(进入/离开地)进行。对方站可以是其他印刷电路板(尤其是其他电子部件)的通信接口或在单体接触系统内部或外部的其他对方站，例如外部评估单元、中央控制器等。

在印刷电路板上尤其接收或产生来自电池的测量信号(电压、电流、温度等)。在印刷电路板上，尤其进行这样的测量信号到可传输数据的信号的转换，以便通过通信接口传输该信号。

不属于电子部件的单体连接器尤其不嵌入、浇注在承载框架中、由该承载框架包封等。在任何情况下，承载框架都插装在单体连接器上或以其他方式紧固在该单体连接器上。

根据本发明，实现了将印刷电路板引入/集成到单体接触系统中，该单体接触系统实施测量信号的电转发/处理。具有电子部件(印刷电路板等)的单体接触系统通过通信接口被扩展，使得数据传输系统(有线的或通过无线电)可以被用于在各个印刷电路板或模块的单体之间以及在多个电池模块之间的通信。

根据本发明，一个印刷电路板或多个印刷电路板由承载框架、尤其是塑料框架包围，优选插接触头、尤其是压入区管脚(或者PTH管脚)嵌入到所述承载框架中，以便单体连接器能够借助于连接元件(尤其间接地经由铜漆包线或者直接利用导体桥)与印刷电路板接触。在印刷电路板装入到承载框架的容纳部中之后，承载框架优选完全地包围印刷电路板的边缘。

根据本发明可能的是，在单体接触系统(ZKS)焊接到电池(单体)上之后才进行印刷电路板(PCB，印刷印刷电路板)的安装。通过可插接性、尤其压入区技术，可以将尤其刚性的印刷电路板作为最后的安装步骤装入到ZKS中并且也在所有前述的过程步骤都成功之后才进行。通过可插接性、尤其是压入区技术，在安装印刷电路板期间产生最小的热负荷和机械负荷。

铜漆包线的可选导线铺设作为接触允许在单体接触系统中由于柔性或3D可运动性而产生热运动。这可以理解成，导线可以补偿或屈服于在所有三个空间方向、即3D中的运动、连接元件的端部或固定部位的移动。这尤其通过导线的弯曲的或桥形的或U形的或S形的走向实现。相应的情况也适用于连接元件的造型。数据传输可以在ZKS本身中以及在ZKS直到对方站/评估单元等之间任意设计。

根据本发明，得到将电子部件(具有相应部件的印刷电路板)集成到单体接触系统中，所述单体接触系统将信号线路(连接元件)的测量信号转换成可以用于数据传输系统(通过通信接口进行传输)的信号(例如数字信号)。这得到了将数据传输系统(例如总线，线路引导的或者无线的)集成到ZKS中的可能性。通过可选的布线技术可以自由地适配于电池的单体数量。可以使用注塑包封的冲压格栅(用于插接触头/连接元件)。PCB的容纳部可以设计成，使得PCB/FPC(柔性印刷电路)/RFPC(刚柔印刷电路)或者其组合即使在将ZKS安装到电池系统中之后或者在安装ZKS本身之后仍可以被容纳。

本发明基于这样的认识，即，在当前由实践已知的产品(单体接触系统)中对于信号线路使用机电线路系统。信号处理大多在外部(也就是在ZKS的外部)实现。传感器的连接直接在远离处理电子装置的待观察的构件上进行。模拟(测量)信号借助具有插接连接部的FPC或Cu导体来实现。控制单元/PCB大多布置在外部。

根据本发明，对于由实践已知的现有解决方案得出备选方案，用于从电池部件并且在电池部件之间转发物理状态参量，以进行分散的信号评估或者处理而没有单个部件的布线。这产生了独立子结构组和传感装置的功能集成。

这产生了电子装置在单体接触系统(单单元/多单元设计)中的集成。这产生具有对单体连接器和压入区壳体上的温度测量的电子装置。这使得单体接触系统扩展一个或多个导电部件，所述导电部件能够在电池系统内进行信号和传感器线路的转发和接线以进一步处理。

在本发明的优选的实施方式中，至少一个插接触头是压入区管脚或PTH管脚(电镀穿孔)。这种管脚作为插接触头可以在市场上获得并且提供可靠且简单的接触。

在本发明的优选的实施方式中，连接元件中的至少一个连接元件是在印刷电路板和单体连接器之间的一件式直接连接器。尤其，直接连接器配备有热纵向补偿，例如桥式的、多重的弯折部和弹簧特性，即“弹簧桥”。直接连接器尤其是一件式地连续地由一种材料制成，尤其在没有接合部位的情况下。因此得到特别简单的实施方式。

在本发明的优选的实施方式中，连接元件中的至少一个连接元件多件式地实施并且包含朝向印刷电路板的具有插接触头的固定区段和朝向单体连接器的导线区段。该导线区段包含至少一个与该固定区段连接的用于连接导线的导线保持件、尤其是夹紧叉/叉形触头，以及从该导线保持器引导至单体连接器的所述连接导线。因此，连接元件由多个部件制成。即使在安装状态下在此应产生材料配合的连接，那么因此得到与上述一件式的实施方式划界的接合部位。连接导线尤其是漆包线，尤其是铜漆包线。通过导线铺设，首先能够简单地适配于安装条件。导线尤其本身是足够柔性的，以便确保固定区段和单体连接器之间的热或机械(振动、运动)纵向补偿。

在本发明的优选的实施方式中，承载框架在安装状态下仅仅借助于连接元件机械地紧固在单体连接器上和/或紧固在又承载、保持或固定单体连接器本身的承载结构上并且由此紧固在单体接触系统中。承载框架不必单独地机械保持。

尤其相应地，印刷电路板单独通过插装到插接触头上不仅电地而且机械地保持在承载框架上。在此也省去了印刷电路板在承载框架或另外的保持结构上的其他紧固的必要性。印刷电路板那么不仅可电接触地而且可机械连接地插装到插接触头上。

在上述的备选的实施方式中，所述承载框架除了所述连接元件还包含机械接口，并且所述承载框架在单体接触系统的安装状态下至少部分地借助于所述接口机械地紧固在单体连接器上或者所述ZKS的另外的结构上并且由此紧固在单体接触系统中。附加的机械紧固例如通过连接元件实现。

在所述实施方式的优选的变型方案中，机械接口被设置用于紧固在按照规定的单体连接器上和/或紧固在上述的承载单体连接器的承载结构上。因此，根据上述实施方案，单体连接器在其几何形状、特性等方面是已知的，并且接口特别被设计成用于与单体连接器一起满足用于承载框架的保持功能，例如通过确定形状配合或摩擦配合、例如包边、侧凹、夹紧、卡锁连接等的尺寸。

在所述实施方式的优选的变型方案中，机械接口由此被设置用于紧固在按照规定的单体连接器和/或承载结构上，即，所述机械接口构造为插装保持件，以用于将承载框架插装到单体连接器上的按照规定的配合结构上。配合结构例如是在单体连接器上的在其尺寸方面已知的(所谓)板状的舌状件或接片。承载框架或接口于是可以插装到配合结构上以用于紧固并且尤其通过相应设置尺寸的摩擦配合或形状配合可靠地保持在那里。

在优选的实施方式中，电子部件包含温度探测器，该温度探测器固定地安设在印刷电路板上。尤其地，该温度探测器被布置成使得该温度探测器在安装状态下、即在按照规定的安装中相对于按照规定的单体接触系统直接导热地接触单体连接器中的一个单体连接器。“直接”表示：必要时在中间放置导热膏/薄膜等，然而并不如此远离单体连接器，即，首先需要将温度延伸地传递至探测器，例如通过导热板等。因此可以借助电板直接在单体连接器上进行直接的温度测量。

在优选的实施方式中，电子部件包含备选的温度探测器，该温度探测器被实施为相对于印刷电路板或与印刷电路板独立的单元或被实施在该单元中。单元可以与印刷电路板电连接或者在安装状态下连接。因此，印刷电路板在安装状态下能够处于相对于温度的期望的测量部位的任意地点上。然后，在测量部位处仅放置单元(远离印刷电路板)，例如具有温度探测器的单独印刷电路板。该单元然后通过信号线路/无线电路径/通信通道等与印刷电路板连接，以用于传输温度信息(不是温度本身)。温度信息例如是与温度相关的电压/电流/电阻等。

在优选的实施方式中，电子部件具有用于刚好两个单体连接器的连接元件。电子部件因此用于关于电池的单体连接器中的刚好两个单体连接器来评估电池的状态。因此例如可以求取单个电池单体的电压或其温度、其阻抗、其电流功率等等。因此，一系列这种电子部件可以放置在整个电池中并且以通信方式互相连接，以便能够管理整个电池。

在备选的实施方式中，电子部件具有用于按照规定的单体接触系统的至少三个、尤其所有单体连接器的连接元件。由此已经可以在所述印刷电路板的层面上在所述电池中在ZKS中或者在安装状态和运行中求取更复杂的关联性的评估。因此，例如单个印刷电路板足以实现整个电池监控环或者甚至管理。

本发明的任务也通过根据权利要求13所述的单体接触系统来解决。单体接触系统和其实施方式的至少一部分以及相应的优点在意义上已经结合根据本发明的电子部件阐述。该单体接触系统包含多个单体连接器和至少一个根据本发明的电子部件，所述单体连接器用于电池单体的功率接触。在相应的单体接触系统中，单体连接器和其他结构部件的数量、位置、造型、几何形状、彼此间的相对位置等是已知的。因此尤其电子部件能够与具体的和不仅按照规定的单体接触系统相适配。

本发明的任务还通过根据权利要求14所述的用于制造根据本发明的单体接触系统的方法来解决。在该方法中提供带有还未装入容纳部中的印刷电路板的根据本发明的电子部件。然后，首先将电子部件(没有印刷电路板)的电连接元件与单体连接器电连接。紧接着，印刷电路板在插接容纳部与插接触头接触的情况下被装入到容纳部中。因此在单体接触系统本身的安装期间(还没有印刷电路板)避免印刷电路板的热负荷和机械负荷。

本发明的任务还通过根据权利要求15所述的用于制造电池模块的方法来解决。该电池模块包含电池和接触该电池的根据本发明的单体接触系统。在该方法中提供带有还未装入容纳部中的印刷电路板的根据本发明的电子部件。然后，首先将电子部件(没有印刷电路板)的电连接元件与单体连接器电连接。此外(之前、同时或之后)将必要时这样完成的单体接触系统与电池连接。在该步骤之后，即紧接着，印刷电路板在插接容纳部与插接触头接触的情况下被装入到容纳部中。因此避免了在单体接触系统的安装期间以及在电池上的安装期间的印刷电路板的热负荷和机械负荷。

本发明基于以下认识、观察或者考虑并且还具有以下实施方式。在此，这些实施方式部分简化地也称为“本发明”。这些实施方式在此也可以包含上述实施方式的部分或组合或者相应于上述实施方式和/或必要时也包括迄今未提到的实施方式。

印刷电路板可以实施为刚性PCB(备选地，印刷电路板也可以实施为柔性或刚柔)。承载框架尤其是用于容纳印刷电路板的塑料框架。尤其实现了呈压入区管脚形式的插接触头嵌入塑料框架中(这些管脚也可以是PTH管脚)。尤其涉及用于特别的激光连接方法铝铜的铜管脚。尤其实现了中心管脚从印刷电路板到单体连接器的直接连接。印刷电路板通过连接元件间接连接到单体连接器上是可能的，所述连接元件包含具有导线(铜漆包线)的叉。用于印刷电路板或者说承载框架的容纳部尤其首先被安装在ZKS中。然后建立到ZKS或者单体连接器(铜漆包线/激光焊接连接)的连接。最后，在一个步骤中，将印刷电路板通过压入而机械地和电地连接到插接触头(例如压入区管脚)上。

印刷电路板与壳体(承载框架/容纳部)的连接通过插接触头或压入区管脚实现(备选地也可以通过附加的塑料元件实现)。印刷电路板与单体连接器的电连接通过插接触头或者说压入区管脚和激光焊接连接来进行。

承载框架或容纳部(PCB壳体)的结构尤其设计成，使得：1.将该壳体安装到单体连接器上，2.将ZKS完全组装，3.建立插接触头(压入区管脚)与单体连接器的电连接，4.印刷电路板通过压入安装在壳体(承载框架，容纳部)中。

也就是说，在最后的安装步骤中将所述印刷电路板与ZKS连接。在此，通过使用插接技术(压入区技术)产生PCB的最小负荷。通过采用呈导线(例如，铜漆包线)形式的柔性(如上所述)来实现将刚性PCB装入到“呼吸的”ZKS(部件相对于彼此的热/机械运动)中。得益于通信接口，可以在ZKS/模块内部尤其通过导线(例如铜漆导线)创建总线系统。

通过具有集成的公差补偿和纵向补偿的插接技术(压入区管脚)，对于持续稳定的运行得到ZKS。

附图说明

本发明的另外的特征、作用和优点由本发明的优选实施例的以下描述以及附图得出。在此，分别以示意的原理图示出：

图1以斜视图示出电子部件，

图2示出具有两个根据图1的电子部件的单体接触系统

图3以俯视图示出备选的电子部件，

图4以斜视图示出图3中的电子部件，

图5示出具有三个根据图3和图4的电子部件的备选的单体接触系统。

具体实施方式

图1示出用于单体接触系统4的电子部件2。

图2示出在电子部件在单体接触系统4的安装状态下的图1中的电子部件2中的两个电子部件。单体接触系统4包含多个单体连接器6，在图2中可看到其中的九个(6a-i)。单体连接器6a-i用于单体的在附图中未示出的电池单体的功率接触。在电池系统的未示出最终安装中，通过尤其将单体连接器6a-i与电池电极焊接将单体接触系统4安装在电池上。

电子部件2包含印刷电路板8。该印刷电路板是在附图中未更详细示出的管理组件的一部分，以便在电池运行时实现对电池的电池管理。印刷电路板8在该示例中包含五个在图中不可更详细看到的插接容纳部10a-e，在此呈PTH(电镀穿孔)的形式、即以金属加衬的通孔。插接容纳部10a-e用于通过各五个连接元件12a-e将印刷电路板8与单体连接器6a-i电连接。连接元件12a-e同样是电子部件2的一部分。

电子部件2此外包含承载框架14，这里是塑料框架，该承载框架具有用于印刷电路板8的容纳部16。在此，容纳部16是槽状或碗状的容纳空间，该容纳空间由塑料框架包围或形成。在图1和图2中，印刷电路板8已经装入到容纳部16中。

在此，连接元件12a-e中的每个连接元件都构造成单极的并且在其相应的在安装状态下朝向印刷电路板8的端部上具有插接触头18a-e。在图1和图2中同样不能看到插接触头18a-e，因为这些插接触头已经完全插入到插接容纳部10a-e中。

插接触头18a-e在该实施例中是压入区管脚。压入区管脚和PTH的组合使得在连接元件12a-e与印刷电路板8之间的电接触和机械固定保持成为可能。所有插接触头18a-e分别机械固定地嵌入在承载框架14中，这在图1和图2中为了清晰起见未示出。

因此以下是可能的：印刷电路板8安装或者引入在承载框架14中或者容纳部16中，其方式为：将该印刷电路板在箭头20的方向上引入承载框架14/容纳部16中。因为连接元件12a-e和因此其实施为插接触头18a-e的端部固定地紧固在承载框架14上，所以他们在此同时被压入到印刷电路板8的插接容纳部10a-e中并且因此建立相应的电接触和机械连接。换句话说，印刷电路板8因此可以沿箭头20的方向装入承载框架14或容纳部16中，其中，在将插接触头18a-e同时插接或插入或引入到插接容纳部10a-e中的情况下进行所述装入。

此外，印刷电路板8在该示例中具有两个通信接口22a-b，所述两个通信接口同样是电子部件2的一部分。通信接口22a、b中的每个通信接口在此呈四个连接在印刷电路板8上的导线保持件24、在此呈叉形触头或夹紧叉的形式来实施。叉形触头也浇注在承载框架14中或者机械固定地容纳在该承载框架中并且具有用于在印刷电路板8中的相应的插接容纳部的插接触头。每个导线保持件24都用于电接触地并且机械紧固地容纳仅象征性地示出的连接导线28，这里例如是铜漆包线。然后，通过作为电通信线路/通信介质的相应的连接导线28实现通信，以便与在附图中仅象征性地示出的对方站26、在此为用于电池的外部管理单元进行数据交换。

连接元件12a-e在该示例中是在印刷电路板8和相应的单体连接器6a-i之间的一件式直接连接器。

在该示例中，承载框架14仅通过连接元件12a-e并且仅机械地保持在单体接触系统4中的单体连接器6a-i和/或未示出的承载单体连接器6a-i的承载结构上。印刷电路板8也通过插接容纳部10a-e与插接触头18a-e的连接机械地固定在容纳部16中。此外，通过以承载框架14对印刷电路板8进行围封来实现附加的形状配合的保持。

在该实施例中，印刷电路板8实施为多重印刷电路板(多单元芯片)，也就是说，印刷电路板被设计用于多于两个、在此即五个单体连接器6d、e、g、h、i(用于“在图中前面可见的”印刷电路板8)，即可以检测其五个必要时不同的电位或其他特征参量。对于具有例如十五个单体连接器的电池系统，因此仅需要具有这种印刷电路板8的三个电子部件2。

在未示出的最终安装状态下，ZKS 4安装在电池上。电池系统的各个电位电平(例如被接触的单体连接器6d、e、g、h、i的电位)的信号线路(在此通过连接元件12a、b实现)然后在单个印刷电路板8上(在此为PCB，备选地也为柔性/柔刚PCB)组合。在那里，电位电平借助于通信接口22a、b经数据传输系统(BUS、总线系统44、这里是连接导线28)转换成数字信号，这里转发到对方站26。为此，所需的电子部件处于印刷电路板8上。印刷电路板8被装入到塑料框架中、即承载框架14中，所述连接元件12a-e或者说所述插接触头18a-e、在这里是压入区管脚(或者PTH管脚)嵌入到承载框架中。这些管脚(插接触头18a-e)直接通过一件式的连接元件12a-e与单体连接器6d、e、g、h、i连接。

在备选的未示出的实施方式中，连接元件12a-e多件式地构成。然后，插接触头18a-e间接地通过叉和铜漆包线铺设与单体连接器6d、e、g、h、i连接，如在通信接口22a、b的示例中所示的那样。

用于制造单体接触系统4的方法这样设计，即，首先安装印刷电路板8的容纳部16/呈塑料框架形式的承载框架14。接着，在ZKS中的连接通过连接元件12a-e的连接、备选地通过所述的未示出的导线铺设与嵌入的压入区管脚(插接触头18a-e)的连接来建立。最后，印刷电路板8通过压入到压入区管脚、即插接触头18a-e上而在一个步骤中与容纳部16或承载框架14机械地和电地连接。

在多个印刷电路板(单-单体-芯片)和多重或整个印刷电路板(多单元芯片)之间进行区分，所述多个印刷电路板分别处于两个相继的电位之间(参见图3至图5)，所述多重或整个印刷电路板检测多于两个的或所有的处于电池系统中的电位(参见图1至图2)。

“多单元芯片”变型方案为了温度测量而通过单独实施的传感器30、在此是NTC-PCB(NTC：温度探测器，负温度系数)量取信号并且通过输入线路32(在此为铜漆包线)将该信号传导至印刷电路板8。对于两个变型方案，数据传输通过在通信接口22a、b侧的总线连接进行。通过呈专用的铜管脚形式的插接触头18a-e接触印刷电路板8能够实现使用激光连接方法，以便(在由铝制成的单体连接器6中)能串联地在电池连接器6与连接元件12之间的连接部位上产生铝铜焊接连接。

因此，根据图1和图2得出多单元/(图3-5：单单元)电子装置(电子部件2或印刷电路板8)，具有在单单体连接器6上的温度测量/电压测量和平衡。

通信接口22a、b的叉形触头也在印刷电路板8的侧面上构造为插接触头。在此，印刷电路板8的接触也在该印刷电路板与相应的插接容纳部(在附图中未单独标明)插装时才实现。

在连接元件12和单体连接器6之间的焊接分别在连接元件12的板状扩宽的部位13上进行。

图3至图5示出电子部件2和单体接触系统4(图5，电池也未示出)的备选的实施方式。这里，包含总共四个单体连接器6a-d和三个电子部件2。

电子部件2在此实施为“单-单体-芯片”变型方案(仅分别接触两个单体连接器6)并且直接贴靠在单体连接器6a、c、d中的一个单体连接器上并且通过集成的温度探测器34、在此为温度传感器(NTC，象征性地示出)量取单体连接器6a、c、d的温度。两个彼此相继的电位(第二单体连接器6b到6a、6a到6c和6c到6d)通过连接元件12a、b(长形实施的压入区管脚)被引导到下一电位(单体连接器6a、c、d)。

因此，阻抗测量也是可能的。连接元件在此具有上面阐述的柔性，在此(尤其参见图4)通过其在部位13与承载框架14之间的S形的走向引起。

特别是，在图3和图4中，与图1和图2中不同，在此示出或可见连接元件12和通信接口22a、b的相应结构在承载框架14中的机械固定嵌入。固定嵌入形成了合适的初始点，用于在将印刷电路板8引入容纳部16中时将插接容纳部10成功地插装到插接触头18上。

在这里，该布置借助于在单体连接器6a、b之间的一个电子部件2示例性地阐述。

在这里，电子部件也包括带有容纳部16的承载框架14，其中，四个连接元件12a-d机械固定地嵌入到承载框架14中。每个印刷电路板8在此包含仅一个通信接口22a，所述通信接口具有总共四个用于导线连接的叉形触头。印刷电路板8的插入同样沿箭头20的方向实现到承载框架14的容纳部16中。

然而，在这种情况下，承载框架14包含机械接口36。在图5的安装状态下，承载框架14借助于接口36机械地紧固在单体连接器6上并且由此紧固在整个单体接触系统4中。为此，接口36总共具有四个接片38，这些接片包围配合结构40、这里包围单体连接器6的接片并且由此引起机械紧固。为了安装，承载框架14沿箭头42的方向推到配合结构40上。

在此，温度探测器34也与配合结构40、即作为单体连接器6的突起的金属接片接触，从而可以直接测量单体连接器6的温度。

根据图3至图5，因此得到呈具有单-单体-芯片的刚性PCB形式的具有集成的温度测量和阻抗测量的印刷电路板8。

温度传感器(芯片)的布置处于单体连接器6a下方。通过介质(未示出，粘接剂或膏或橡胶，具有或不具有改善的导热特性)利用在温度探测器34(集成在芯片中的实际的传感器/探测器)中的温度来检测单体连接器6a的温度。在印刷电路板8中的(在附图中不可见的)孔处于温度探测器34(芯片)下方，以便减小通过印刷电路板8的金属化部的热导出。实际的温度测量通过温度探测器34的(朝向单体连接器6a的下侧的)芯片上侧来进行。

通过每单体连接器6a和6b两个连接元件12a、b和12c、d可以实现阻抗测量。

对于相应地利用未示出的电池来完成的单体接触系统4，根据图5得出单单元控制：电连接(逻辑连接/控制连接)通过总线系统44(在通信接口22a上的连接)与相应下一个单-单体-芯片(印刷电路板8)在这里通过铜漆包线(焊叉等)、例如由四个连接导线28构成的四芯总线实现。

附图标记列表

2      电子部件

4      单体接触系统

6a-i   单体连接器

8      印刷电路板

10a-e  插接容纳部

12a-e  连接元件

13     部位

14     承载框架

16     容纳部

18a-e  插接触头

20     箭头

22a、b  通信接口

24     导线保持件

26     对方站

28     连接导线

30     传感器

32     输入线路

34     温度探测器

36     (机械)接口

38     接片

40     配合结构

42     箭头

44     总线系统

Claims (15)

1.一种用于单体接触系统(4)的电子部件(2)，其中，单体接触系统(4)具有多个单体连接器(6a-i)，所述多个单体连接器用于一个电池的各电池单体的功率接触，所述电子部件：

-具有用于电池的测量和/或管理组件的印刷电路板(8)，其中，印刷电路板(8)具有用于与各单体连接器(6a-i)电连接的插接容纳部(10a-e)，

-具有至少一个承载框架(14)，所述至少一个承载框架具有用于印刷电路板(8)的容纳部(16)，

-具有多个电连接元件(12a-e)，用于使印刷电路板(8)与各单体连接器(6a-i)分别电连接，

-其中，每个连接元件(12a-e)具有插接触头(18a-e)，所述插接触头能与所述插接容纳部(10a-e)中的一个插接容纳部电接触地插接，

-其中，所述插接触头(18a-e)中的每个插接触头嵌入承载框架(14)中并且由此紧固在承载框架上，

-其中，印刷电路板(8)能够在插接容纳部(10a-e)与插接触头(18a-e)插接的情况下被装入到容纳部(16)中，

-其中，印刷电路板(8)具有至少一个通信接口(22a，b)，以用于与对方站(26)进行信息的数据交换。

2.根据权利要求1所述的电子部件(2)，其特征在于，所述插接触头(18a-e)中的至少一个插接触头是压入区管脚或PTH管脚。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述连接元件(12a-e)中的至少一个连接元件是在印刷电路板(8)与单体连接器(6a-i)之间的一件式的直接连接器。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述连接元件(12a-e)中的至少一个连接元件被实施为多件式的并且包含朝向印刷电路板(8)的具有插接触头(18a-e)的固定区段和朝向单体连接器(6a-i)的导线区段，所述导线区段包含至少一个与固定区段连接的用于连接导线(28)的导线保持件(24)和从导线保持件(24)引导至单体连接器(6a-i)的连接导线(28)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述承载框架(14)在安装在单体接触系统(4)中的安装状态下仅仅借助于各连接元件(12a-e)机械地紧固在各单体连接器(6a-i)和/或承载各单体连接器的承载结构上并且由此紧固在单体接触系统(4)中。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述承载框架(14)除了各连接元件(12a-e)之外还包含机械接口(36)，并且所述承载框架(14)在安装在单体接触系统(4)中的安装状态下至少部分地借助于所述接口(36)机械地紧固在各单体连接器(6a-i)上并且由此紧固在单体接触系统(4)中。

7.根据权利要求6所述的电子部件(2)，其特征在于，所述机械接口(36)被设置用于紧固在按照规定的单体连接器(6a-i)和/或承载单体连接器的承载结构上。

8.根据权利要求7所述的电子部件(2)，其特征在于，所述机械接口(36)由此被设置用于紧固在按照规定的单体连接器(6a-i)和/或承载结构上，使得机械接口被构造为插装保持件，以用于将承载框架(14)插装到在单体连接器(6a-i)上的按照规定的配合结构(40)上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述电子部件包含温度探测器(34)，所述温度探测器固定地安设在印刷电路板(8)上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述电子部件包含温度探测器(34)，所述温度探测器被实施为与印刷电路板(8)分开的单元，所述单元能与印刷电路板(8)电连接或已与印刷电路板电连接。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述电子部件具有用于恰好两个单体连接器(6a-i)的连接元件(12a-e)。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的电子部件(2)，其特征在于，所述电子部件具有用于至少三个单体连接器(6a-i)的连接元件(12a-e)。

13.一种单体接触系统(4)，所述单体接触系统具有用于各电池单体的功率接触的多个单体连接器(6a-i)，并且具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的电子部件(2)。

14.一种用于制造根据权利要求13所述的单体接触系统(4)的方法，在所述方法中：

-提供根据权利要求1至12中任一项所述的电子部件(2)，所述电子部件包括尚未装入到容纳部(16)中的印刷电路板(8)，并且

-首先，将电连接元件(12a-e)与单体连接器(6a-i)电连接，

-随后，将印刷电路板(8)在插接容纳部(10a-e)与插接触头(18a-e)接触的情况下装入到容纳部(16)中。

15.一种用于制造电池模块的方法，所述电池模块包含电池和与电池接触的根据权利要求13所述的单体接触系统(4)，在所述方法中：

-提供根据权利要求1至12中任一项所述的电子部件(2)，所述电子部件包括尚未装入到容纳部(16)中的印刷电路板(8)，并且

-首先，将电子部件的电连接元件(12a-e)与单体连接器(6a-i)电连接，并且

-将单体接触系统(4)与电池连接，并且

-随后，将印刷电路板(8)在插接容纳部(10a-e)与插接触头(18a-e)接触的情况下装入到容纳部(16)中。

Images