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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage eines Halterahmens mit darin aufgenommenen Stromschienen an einem aus mehreren Zellen mit separaten Polen bestehenden Batteriemodul, insbesondere einem Lithium-Ionen-Batteriemodul, wobei die Stromschienen in der Montagestellung benachbarte Pole der Zellen miteinander verbinden.
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Reine Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge, die neben einem Verbrennungsmotor auch einen Elektromotor umfassen, benötigen einen hinreichend leistungsfähigen Energiespeicher, um die für den elektrischen Fahrbetrieb benötigte Energie einerseits speichern, andererseits aber auch zur Verfügung stellen zu können. Ein solcher Energiespeicher in Form eines Batteriemoduls wird durch in Reihe schalten einer Vielzahl einzelner Zellen, heutzutage vornehmlich Lithium-Ionen-Zellen, aufgebaut, um eine hohe Spannung und damit Leistung bei vertretbaren Stromstärken bereitstellen zu können. Je nach Energieinhalt der einzelnen Zellen kann es dabei auch zur Parallelschaltung von mehreren Zellen kommen, um den Energieinhalt und damit die Reichweite zu erhöhen. Ein solcher parallel geschalteter Zellblock wird dann wiederum mit dem nächsten solchen Block in Reihe geschaltet. Je nach Konfiguration spricht man von einem 1p-System, wenn keine Zellen parallel geschaltet sind, oder einem 2p-System, wenn jeweils zwei Zellen parallel geschaltet sind, und so weiter. Bei der Reihenschaltung von prismatischen Zellen erweist es sich als vorteilhaft, wenn diese Zellen (oder parallel geschaltete Zellblöcke) jeweils in der Polarität umgekehrt angeordnet werden, das heißt, dass der Pluspol der folgenden Zelle sich unmittelbar neben dem Minuspol der vorgeschalteten Zelle befindet.
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Die einzelnen Zellen verfügen wie beschrieben jeweils über separate Pole, jeweils also einen Plus- und einen Minuspol. Diese sind über Stromschienen zu kontaktieren. Bei einem 1p-System erfolgt die Verbindung über eine Zweier-Stromschiene, die also die beiden benachbarten Zellen respektive deren Pole verbindet. Bei einem 2p-System werden Vierer-Stromschienen verwendet, die zwei Zellen parallel mit den nächsten zwei Zellen in Reihe verbinden. Da die Batteriemodule üblicherweise standardisierte Baugrößen besitzen, werden zur Vereinfachung der Montage die Stromschienen in einen definiert ausgebildeten Halterahmen eingelegt, der entsprechende, positionsmäßig auf die genaue Anordnung der Stromschienen relativ zu den zu kontaktierenden Polen ausgebildete Schienenaufnahmen besitzt. In diesem Halterahmen werden sämtliche Stromschienen angeordnet, die zur Verbindung der Pole eines Batteriemoduls benötigt werden. Dieser Halterahmen samt der Stromschienen wird auf das Batteriemodul aufgesetzt und anschließend die Stromschienen mit den Polen verschraubt, wobei der Halterahmen mit verbaut wird. Die Stromschienen werden folglich allesamt gleichzeitig aufgesetzt, kommen folglich allesamt gleichzeitig in Kontakt mit den Polen.
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Da dieses Aufsetzen bisher manuell erfolgt, ist ein beachtliches Gefahrenpotenzial gegeben, wenn bei gleicher Größe eines Batteriemoduls sowohl 1p-Systeme als auch 2p-Systeme gefertigt werden. Denn es besteht immer die Gefahr, dass ein Halterahmen vertauscht wird, mithin also anstelle eines 1p-Halterahmens, der also eine Anordnung seiner Schienenaufnahmen bezogen auf die Polposition eines 1p-Moduls aufweist, ein 2p-Halterahmen mit bestückten Stromschienen aufgesetzt wird. Denn dies führt, nachdem die 2p-Stromschienen Vierer-Schienen sind, zwangsläufig zu einem Zellkurzschluss und damit zu mitunter lebensbedrohlichen Gefahrensituationen.
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Aus
DE 10 2009 024 514 A1 ist ein automatisiertes Verfahren bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Batteriezellenverbindern an einem Träger an die entsprechenden Batteriepole herangeführt werden und die Batteriezellenverbinder gegen die Pole mit einem geeigneten Werkzeug gedrückt werden. Zum Heranführen und Andrücken des Trägers an die Pole sind am Träger zwei Führungen vorgesehen, d. h., dass das Heranführen über eine Linearbewegungseinrichtung erfolgt.
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Aus
DE 698 36 140 T2 ist eine Zusammenschaltungsplatte bekannt, die ein flexibles und selektives Verbinden einer Anzahl elektrochemischer Zellen in einer gewünschten Reihen- oder parallelen Beziehung ermöglicht. Die Zusammenschaltungsplatte wird an einen Stapel elektrochemischer Zellen angebracht.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die ein sicheres Montieren solcher Stromschienen an einem Batteriemodul ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Montage eines Halterahmens mit darin aufgenommenen Stromschienen an einem aus mehreren Zellen mit separaten Polen bestehenden Batteriemodul, insbesondere einem Lithium-Ionen-Batteriemodul vorgesehen, wobei die Stromschienen in der Montagestellung benachbarte Pole der Zellen miteinander verbinden, welche Vorrichtung sich dadurch auszeichnet, dass eine den mit den Stromschienen bestückten Halterahmen aufnehmende Linearbewegungseinrichtung vorgesehen ist, über welche der Halterahmen relativ zum positionsfesten Batteriemodul bewegbar und auf dieses aufsetzbar ist, wobei eine die Beweglichkeit der Linearbewegungseinrichtung sperrende Arretiervorrichtung vorgesehen ist, und dass eine Erkennungseinrichtung zur Erfassung des Halterahmens und des Batteriemoduls vorgesehen ist, die die Zulässigkeit einer Verbindung des erfassten Halterahmens mit dem erfassten Batteriemodul prüft, und die Arretiereinrichtung zur Freigabe der Beweglichkeit in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses ansteuert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht mit besonderem Vorteil ein Aufsetzen eines bestückten Halterahmens nur dann, wenn über die Erfassungseinrichtung verifiziert wurde, dass der Halterahmen und das Batteriemodul „zu einander passen”, mithin also eine Verbindung aus sicherheitstechnischen Gesichtspunkten zulässig und möglich ist. Die Vorrichtung weist hierzu eine Linearbewegungseinrichtung auf, mit der der bestückte Halterahmen vom Monteur belegt wird bzw. in welche der Halterahmen eingebracht wird. Diese Linearbewegungseinrichtung ermöglicht eine definierte Linearbewegung, um den Halterahmen beispielsweise durch eine Vertikalbewegung von oben auf das darunter an einer definierten Aufstellposition an der Vorrichtung angeordnete Batteriemodul aufzusetzen. Infolge dieser definierten Bewegung, die kein seitliches Verrutschen zulässt, ist bereits sichergestellt, dass eine aufgrund einer Fehlpositionierung ergebende Gefahrenposition ausgeschlossen ist.
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Dieser Linearbewegungseinrichtung zugeordnet ist eine Arretiereinrichtung, die den Betrieb der Linearbewegungseinrichtung temporär arretieren kann, also die Beweglichkeit sperren oder freigeben kann. Solange die Arretiereinrichtung aktiv ist, mithin also die Beweglichkeit respektive die Linearbewegungseinrichtung arretiert, kann der Halterahmen längs der Linearbewegungseinrichtung nicht bewegt werden, ein Aufsetzen auf das Batteriemodul ist damit unmöglich. Erst wenn die Arretiereinrichtung die Beweglichkeit freigibt, ist ein Aufsetzen grundsätzlich möglich.
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Diese Freigabe erfolgt mit besonderem Vorteil in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses einer Erkennungseinrichtung, die Informationen bezüglich des Halterahmens sowie des Batteriemoduls erfasst. Diese Informationen geben an, welcher Art der Halterahmen ist, sie zeigen also an, wie letztlich die Stromschienenanordnung im Halterahmen ist. Hierüber wird folglich erfasst, ob es sich um einen 1p-Halterahmen respektive eine 1p-Schienenbestückung oder einen 2p-Halterahmen respektive eine 2p-Schienenbestückung handelt. In entsprechender Weise wird über die Erfassungseinrichtung auch eine Information zum Batteriemodul ermittelt, anhand welcher Information wiederum bestimmt werden kann, ob es sich bei dem Batteriemodul um ein 1p-Modul bzw. eine 1p-Polanordnung oder ein 2p-Modul bzw. eine 2p-Polanordnung handelt.
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Anhand dieser Informationen wird folglich ein Erfassungsergebnis seitens der Erkennungseinrichtung bezüglich des Halterahmens und des Batteriemoduls gewonnen, das letztlich angibt, ob der Halterahmen und das Batteriemodul zueinander passen und verbunden werden können oder nicht. Eine Verbindung ist folglich nur möglich, wenn ein 1p-Halterahmen und ein 1p-Batteriemodul respektive ein 2p-Halterahmen und ein 2p-Batteriemodul erkannt wurden. In diesem Fall erfolgt eine Freigabe der Arretiereinrichtung, die entsprechend angesteuert wird, mithin also die Beweglichkeit freigibt. Im anderen Fall, wenn also keine zueinander passenden Teile erkannt werden, bleibt die Arretiereinrichtung gesperrt, eine Montage ist folglich ausgeschlossen, was dem Benutzer auch signalisiert wird, sei es optisch und/oder akustisch.
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Ersichtlich ist also ein Aufsetzen eines bestücken Halterahmens auf ein Batteriemodul nur dann möglich, wenn seitens der Erkennungseinrichtung zueinander passende Teile erkannt wurden. Daraus ergibt sich, dass folglich eine gefahrbringende Fehlmontage ausgeschlossen ist, mithin also die erfindungsgemäße Vorrichtung ein hohes Maß an Sicherheit bietet.
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Die Linearführungseinrichtung weist zweckmäßigerweise zwei oder mehr Führungsschienen auf, längs welcher der Halterahmen entweder direkt geführt ist, oder längs welcher jeweils ein Schlitten bewegbar ist, über welche Schlitten der Halterahmen sodann geführt wird. Beispielsweise können nur zwei Führungsschienen vorgesehen sein, zwischen denen das Batteriemodul angeordnet wird, und längs welcher der Halterahmen entweder unmittelbar oder schlittengeführt beweglich ist. Denkbar ist es aber auch, vier solcher Führungsschienen vorzusehen, zwischen denen wiederum das Batteriemodul angeordnet ist, und längs welcher der Halterahmen direkt oder indirekt über die Schlitten geführt ist.
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Die Schlitten können dabei den Halterahmen entweder direkt aufnehmen, oder über eine den Halterahmen aufnehmende Tragkonstruktion miteinander verbunden sein. Diese dann quasi rahmenförmige Tragkonstruktion nimmt den Halterahmen auf. Unabhängig davon, ob der Halterahmen nun schlittenseitig oder tragkonstruktionsseitig angeordnet wird, sind natürlich entsprechende Aufnahme- oder Befestigungsmöglichkeiten für den Halterahmen vorgesehen, sodass dieser auch nur in einer definierten Position daran angeordnet werden kann. Gleiches gilt selbstverständlich im Falle einer unmittelbaren Aufnahme des Halterahmens an den Führungsschienen selbst. Eine entsprechende Positionsdefinition kann beispielsweise durch Ausbildungen entsprechender Halte- oder Befestigungsabschnitte, die geometrisch unterschiedlich sind, erfolgen, mithin also eine Art Montagecodierung gegeben sein. Der Halterahmen, der entsprechend komplementäre Befestigungsabschnitte aufweist, kann dann grundsätzlich nur in einer bestimmten, definierten Position an der Linearbewegungseinrichtung angeordnet sein.
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Die Arretiereinrichtung kann beliebiger Natur sein, solange sie in irgendeiner Weise den Bewegungsvorgang reversibel arretieren und freigeben kann. Beispielsweise kann die Arretiereinrichtung einen oder mehrere in und aus dem Bewegungsweg bringbare Sperrelement aufweisen, das oder die über ein ansteuerbares Stellelement bewegbar sind. Denkbar sind hier entsprechende Zapfen, die im Bereich der Führungsschienen ein- und ausfahrbar sind und hierüber die Beweglichkeit sperren oder freigeben, oder Hebelarme, die in dem Bewegungsweg ein- und ausgeschwenkt werden, etc. Die Ansteuerung eines Sperrelements erfolgt über ein geeignetes Stellelement, beispielsweise ein elektromagnetisches Stellelement oder dergleichen, das über die Erkennungseinrichtung je nach Erfassungsergebnis entsprechend angesteuert wird.
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Die Erkennungseinrichtung ist in Weiterbildung der Erfindung zur Erfassung wenigstens einer Information bezüglich des Halterahmens und wenigstens eine Information bezüglich des Batteriemoduls sowie zur Ermittlung des Erfassungsergebnisses durch Vergleichen der beiden Informationen ausgebildet. Es wird also eine konkrete rahmenbezogene und eine konkrete modulbezogene Information ermittelt, die Angaben hinsichtlich der Konfiguration als 1p- oder 2p-Teil geben. Die Erfassungseinrichtung, die natürlich über eine entsprechende Recheneinrichtung verfügt, die den gesamten Betrieb steuert, vergleicht nun diese Ergebnisse zur Bildung des Erfassungsergebnisses.
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Dabei sind hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Erkennungseinrichtung zur Informationserfassung unterschiedliche Möglichkeiten denkbar.
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So kann nach einer ersten Erfindungsalternative die Erkennungseinrichtung eine Recheneinrichtung und eine erste Kamera, die ein Bild des Batteriemoduls aufnimmt, das hinsichtlich einer Information über die Anordnung der Pole seitens der Recheneinrichtung ausgewertet wird, sowie eine zweite Kamera, die ein Bild des Halterahmens aufnimmt, das hinsichtlich einer den Halterahmen identifizierenden Information oder einer Information bezüglich der Anordnung der Stromschienen seitens der Recheneinrichtung ausgewertet wird, umfassen, wobei die Recheneinrichtung zur Ermittlung des Erfassungsergebnisses zur Prüfung einer zulässigen Zuordnung der beiden Information zueinander ausgebildet ist. Gemäß dieser Erfindungsalternative kommen also zwei rein optische Erfassungsmittel zum Einsatz, nämlich zwei Kameras. Die eine Kamera nimmt Bilder des Batteriemoduls auf. Eine geeignete Analyse- oder Verarbeitungssoftware analysiert nun das Bild hinsichtlich der Position der Pole, wobei hierbei eine Unterscheidung zwischen Plus- und Minuspolen möglich ist. Hieraus kann bestimmt werden, ob es sich nun 1p- oder ein 2p-Modul handelt. In entsprechender Weise nimmt die zweite Kamera ein Bild des Halterahmens auf, das mit der Analyse- oder Verarbeitungssoftware ausgewertet wird. Entweder wird der Halterahmen als solcher identifiziert, indem beispielsweise eine im Bild gezeigte Rahmenkennung oder ähnliches ermittelt wird. Alternativ kann auch die räumliche Anordnung der Stromschienen ermittelt werden. Denn die Stromschienen sind je nachdem, ob es sich um einen 1p- oder eine 2p-Anordnung handelt, unterschiedlich positioniert respektive verteilt. In jedem Fall kann anhand der beiden über die Kameras ermittelten Informationen genau bestimmt werden, ob es sich um ein 1p- oder 2p-Batteriemodul respektive einen 1p- oder einen 2p-Rahmen handelt. Gestützt auf diese beiden Informationen wird folglich das Erfassungsergebnis ermittelt und entschieden ob die Arretiereinrichtung freizuschalten ist oder nicht.
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Eine alternative Ausgestaltung sieht hierzu vor, dass die Erkennungseinrichtung eine Recheneinrichtung und eine Kamera, die ein Bild des Batteriemoduls aufnimmt, das hinsichtlich einer Information über die Anordnung der Pole seitens Recheneinrichtung ausgewertet wird, sowie eine Leseeinrichtung zum Erfassen oder Auslesen einer am Halterahmen angeordneten Identifikationskennung zur Ermittlung der rahmenbezogenen Information umfasst, wobei die Recheneinrichtung zur Ermittlung des Erfassungsergebnisses zur Prüfung einer zulässigen Zuordnung der beiden Informationen zueinander ausgebildet ist. Auch hier kommt eine Kamera zur Bestimmung des Typs des Batteriemoduls zum Einsatz. Die Erfassung der rahmenbezogenen Informationen erfolgt hier jedoch über eine Leseeinrichtung, die eine Identifikationskennung des Rahmens erfasst. Eine solche Identifikationskennung kann beispielsweise ein am Halterahmen vorgesehener Barcode sein, der über die Leseeinrichtung, also einen Barcodeleser, erfasst wird. Denkbar ist als Identifikationskennung aber auch ein Transponder, der die Rahmenidentifikation auslesbar zur Verfügung stellt, die Leseeinrichtung wäre dann ein Transponderlesegerät.
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In jedem Fall kann auch hierüber eine eindeutige Rahmenidentifikation erhalten werden.
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Eine dritte Erfindungsausgestaltung sieht vor, dass die Erkennungseinrichtung eine Recheneinrichtung und eine Kamera, die ein Bild des Batteriemoduls aufnimmt, das hinsichtlich einer Information über die Anordnung der Pole seitens der Recheneinrichtung ausgewertet wird, sowie eine Empfängereinrichtung zum Empfangen eines einer halterahmenseitig vorgesehenen Sendeeinrichtung gegebenen Identifikationssignals zur Ermittlung der rahmenbezogenen Information umfasst, wobei die Recheneinrichtung zur Ermittlung des Erfassungsergebnisses zur Prüfung einer zulässigen Zuordnung der beiden Informationen zueinander ausgebildet ist. Diese Erfindungsausgestaltung kann gewählt werden, wenn sich am Halterahmen ein Elektronikmodul befindet, das der Überwachung der Zellen dient, mithin also Informationen hinsichtlich der Zellspannung, des Stroms oder der Temperatur etc. ermittelt. Diese Elektronikeinrichtung kann nun mit einer entsprechenden Sendeeinrichtung ausgestattet sein, die zum Übertragen entsprechender Informationen an ein zentrales Steuergerät oder ähnliches dient, sei es drahtlos oder drahtgebunden. Über diese Sendeinrichtung kann nun gleichermaßen auch ein Identifikationssignal an eine vorrichtungsseitige Empfängereinrichtung gegeben werden. Dies kann, wenn die Sendeeinrichtung hierzu in der Lage ist, drahtlos erfolgen, es ist aber auch denkbar, die Sendeeinrichtung über ein Kabel mit der Empfängereinrichtung nach Positionierung des Halterahmens in der Vorrichtung zu verbinden, wenn die Sendeeinrichtung respektive die Elektronikeinheit drahtgebunden kommuniziert. Auch hierüber kann also ohne Weiteres ein entsprechendes Rahmenidentifikationssignal ausgelesen werden. Wiederum besteht die Möglichkeit, in Verbindung mit den Informationen aus dem ausgewerteten Kamerabild betreffend die Polanordnung ein entsprechendes Erfassungsergebnisses zu generieren.
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Wie beschrieben ist eine Rahmenbewegung nur möglich, wenn die Arretiereinrichtung diese Bewegung freigibt. Ist die Bewegung freigegeben, so kann die Bewegung entweder automatisch erfolgen, das heißt, dass die Linearbewegungseinrichtung über einen geeigneten Antrieb verfügt, beispielsweise über eine oder mehrere Gewindespindeltriebe oder ähnliches, über die die Vertikalbewegung automatisch erfolgt. Denkbar ist aber natürlich auch eine manuelle Bewegung, die aber dann, nachdem zuvor die zulässige Verbindung des Halterahmens mit dem Batteriemodul festgestellt wurde, gefahrlos möglich ist.
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Um sicherzustellen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch tatsächlich von dem Monteur benutzt wird, ist eine Zwangskopplung mit einer vorgelagerten oder einer nachgelagerten Arbeitseinheit oder eine Zwangskopplung des Vorrichtungsbetriebs mit einem vorgelagerten oder nachgelagerten Arbeitsschritt zweckmäßig. Beispielsweise könnte eine solche Kopplung so aussehen, dass eine Verschraubung der Stromschienen über eine Schrauberanlage, die nach dem Aufsetzen des Halterahmens beispielsweise automatisch einfährt, um die Stromschienen an den Polen zu verschrauben, nur möglich ist respektive funktioniert, wenn sich das Batteriemodul und der Halterahmen in der Vorrichtung befinden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen: Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 eine Aufsicht auf ein 1p-Batteriemodul,
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3 das Batteriemodul aus 1 mit dargestellten Stromschienen in 1p-Anordnung, und
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4 ein 2p-Batteriemodul mit dargestellten 2p-Stromschienen.
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Zunächst sei auf die unterschiedlichen Modulausgestaltungen sowie die entsprechenden Stromschienenausgestaltungen respektive -anordnungen gemäß der 2–4 eingegangen.
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2 zeigt ein Batteriemodul 1, bestehend aus mehreren, hier insgesamt acht separaten Zellen 2, beispielsweise prismatische Zellen oder Pouchzellen, vornehmlich in Form von Lithium-Ionen-Zellen. Jede Zelle 2 weist einen Pluspol 3 sowie einen Minuspol 4 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine 1p-Zellenanordnung gewählt, das heißt, dass die einzelnen Zellen 2 so angeordnet sind, dass sich jeweils ein Pluspol 3 und ein Minuspol 4 zweier benachbarter Zellen abwechseln, wie in 2 ersichtlich.
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3 zeigt nun die entsprechende Anordnung der Stromschienen 5, die zum Verbinden der Pole dienen. Die Stromschienen 5 sind hier in einer 1p-Anordnung entsprechend der 1p-Konfiguration des Batteriemoduls 1 positioniert. Es handelt sich um sogenannte Zweier-Stromschienen, das heißt, die Stromschienen 5 sind relativ kurz, sie erstrecken sich ersichtlich jeweils von einer Zelle 2 auf die benachbarte Zelle 2 und kontaktiert den Pluspol 3 der einen Zelle mit dem Minuspol 4 der anderen Zelle. Ersichtlich werden durch diese Anordnung die Zellen 2 allesamt in Reihe geschaltet.
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Demgegenüber zeigt 4 ein Batteriemodul 1, das als 2p-Batteriemodul ausgeführt ist. Es besteht ebenfalls exemplarisch aus acht Zellen 2, wobei hier jedoch zwei Zellen 2 in gleicher Ausrichtung angeordnet sind, gefolgt von zwei Zellen 2, die umgekehrt angeordnet sind. Dies führt dazu, dass jeweils Paare aus zwei gleich angeordneten Zellen gebildet werden, wobei die jeweiligen Paare einander in umgekehrte Anordnung abwechseln, wie 4 deutlich zeigt. Aufgrund dieser 2p-Anordnung sind die Stromschienen 6 hier länger ausgeführt, das heißt, sie erstrecken sich letztlich jeweils über maximal vier Zellen 2, um zwei Pluspole 3 eines aus zwei Zellen 2 bestehenden Zellblocks mit zwei Minuspolen 4 des benachbarten Zellblocks bestehend wiederum aus zwei Zellen 2 zu verbinden. Lediglich die beiden endseitigen Stromschienen 6 können, da sie der weiterführenden Kontaktierung dienen, etwas kürzer ausgeführt sein.
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Es liegt nun auf der Hand, dass es bei einer fehlerhaften Verwendung der einer 2p-Polanordnung zugeordneten Stromschienen 6 gemäß 4 zur Kontaktierung eines Batteriemoduls in einer 1p-Anordnung zu einem gefährlichen Kurzschluss kommt. Denn die langen Vierer-Stromschienen 6 der 2p-Ausgestaltung würden vier Zellen 2 kurzschließen, wenn sie bei einem 1p-Batteriemodul gemäß 2 aufgesetzt werden würden.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 7. Sie umfasst ein Vorrichtungsgestell 8, an dem ein Positionierungsbereich 9 ausgebildet ist, der der Aufnahme eines Batteriemoduls 1, wie es beispielsweise in den 2–4 gezeigt ist, dient. Vorgesehen ist ferner eine Linearführungseinrichtung 10, umfassend im gezeigten Beispiel mehrere Führungsschienen 11, von denen hier nur zwei gezeigt sind, zwischen welchen sich das Batteriemodul 1 befindet. Diese Führungsschienen 11 dienen der Linearführung eines Halterahmens 12, in den an definierten Positionen, die der Position der Pole 3, 4 des Batteriemoduls 1 entsprechen, Stromschienen 5, 6 eingelegt sind, wozu am Halterahmen definierte Eintiefungen oder ähnliches vorgesehen sind. Der Halterahmen 12 kann unmittelbar an den Führungsschienen geführt sein, also vertikal über sie geführt bewegt werden. Denkbar ist es aber auch, dass an den Führungsschienen 11 jeweils Schlitten angeordnet sind, die den Halterahmen 12 tragen, oder die über eine Tragstruktur miteinander verbunden sind, auf welcher Tragstruktur der bestückte Halterahmen 12 liegt. In jedem Fall ist der Halterahmen 12 über die Linearführungseinrichtung 10 längs der Führungsschienen 11 definiert vertikal beweglich. Nachdem das Batteriemodul 1 in einer definierten Position im Positionierungsabschnitt 9 angeordnet ist und auch der Halterahmen 12 eine definierte Position zwischen den Führungsschienen 11 einnimmt, ist folglich auch eine definierte Anordnung des Halterahmens 12 zum Batteriemodul 1 gegeben.
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Die Linearführungseinrichtung 10 umfasst ferner eine Arretiereinrichtung 13, die hier exemplarisch in Form zweier Streben 14, die über ein nicht nähergezeigtes Stellelement beispielsweise schwenkbar sind, ausgeführt sind. Die Arretiereinrichtung 13 respektive die Streben 14 können in und aus dem Bewegungsweg des Halterahmens 12 bewegt, hier vorzugsweise geschwenkt werden. Befinden sie sich im Bewegungsweg, so ist die Bewegung gesperrt, das heißt, dass der Halterahmen 12 nicht vertikal auf dem Batteriemodul 1 aufgesetzt werden kann. Sind die Streben 14 aus dem Bewegungsweg geschwenkt, so ist die Arretierung oder Sperrung der Bewegung freigegeben, der Halterahmen 12 kann auf das Batteriemodul 1 unter Kontaktierung der Pole 3, 4 abgesenkt werden.
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Um festzustellen, ob eine solche Bewegungsarretierung aufgehoben werden kann oder nicht, ist eine Erkennungseinrichtung 15 vorgesehen, umfassend eine Recheneinheit 16, die vorzugsweise auch den gesamten Betrieb der Vorrichtung 7 steuert. Ihr zugeordnet ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein erstes Erfassungsmittel 17, das der Erfassung einer Information bezüglich des Batteriemoduls 1 respektive seines Typs respektive der Polverteilung dient, sowie ein zweites Erfassungsmittel 18, das der Erfassung einer Information betreffend den Typ des Halterahmens 12 respektive der Verwendung oder Einbringung von Zweier-Stromschienen 5 oder von Vierer-Stromschienen 6 dient.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist als erstes Erfassungsmittel 17 eine Kamera 19 vorgesehen, die ein oder mehrere Einzelbilder von der die Pole 3, 4 zeigenden Oberseite des Batteriemoduls 1 aufnimmt. Das oder die Bilder werden der Recheneinrichtung 16 gegeben, die über eine geeignete Auswertungs- oder Verarbeitungssoftware verfügt, die durch entsprechende Bildanalyse, beispielsweise Kanten- oder Grauwertanalyse etc., ermittelt, wie die Plus- und Minuspole 3, 4 verteilt respektive angeordnet sind. Hierüber kann bestimmt werden, ob es sich um ein 1p-Batteriemodul 1, wie in den 2 und 3 gezeigt, oder um ein 2p-Batteriemodul 1, wie in 4 gezeigt, handelt.
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Das zweite Erfassungsmittel 18 kann beispielsweise ebenfalls eine Einzelbilder liefernde Kamera 20 sein. Diese nimmt ein oder mehrere Bilder des mit den Stromschienen 5 oder 6 bestückten Halterahmens 12 auf. Die Bilder werden ebenfalls der Recheneinrichtung 16 gegeben, die wiederum über eine geeignete Analyse- oder Verarbeitungssoftware eine Information aus den Bildern extrahiert, die geeignet ist, zu bestimmen, ob es sich um ein 1p- oder ein 2p-Halterahmen respektive eine entsprechende Stromschienenanordnung handelt. Hierzu kann die Recheneinrichtung 16 beispielsweise das Bild nach Vorhandensein einer etwaigen Aufschrift oder ähnliches auf dem Halterahmen 12 analysieren, oder beispielsweise nach der Länge respektive dem Verlauf der eingebrachten Stromschienen 5 oder 6 etc. In jedem Fall wird auch hier über eine Bildanalyse erfasst, welchen Typs der Rahmen respektive die Stromschienenanordnung ist.
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Ergibt sich nun, dass die beiden zum Batteriemodul 1 und zum Halterahmen 12 erfassten Informationen jeweils anzeigen, dass es sich um ein 1p-Batteriemodul 1 und einen 1p-Halterahmen 12 (in den nur Zweier-Stromschienen 5 einbringbar sind) handelt, so wird die Arretiereinrichtung 13 respektive deren Stellelement(e) über die Recheneinrichtung 16 entsprechend angesteuert, um die Bewegungsblockierung aufzuheben, sodass der Halterahmen 12 abgesenkt und auf das Batteriemodul 1 gesetzt werden kann. Ergeben die Informationen, dass es sich bei dem Batteriemodul 1 um ein 2p-Modul und bei dem Halterahmen um einen 2p-Halterahmen handelt, so stimmen die Information ebenfalls überein, das heißt, dass auch hier der richtige Rahmen mit der richtigen Stromschienenanordnung auf das entsprechende Batteriemodul gesetzt wird. Wiederum steuert die Recheneinrichtung 16 die Arretiereinrichtung 13 zur Freigabe der Bewegung an.
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Ist die Bewegung freigegeben, so kann der Rahmen entweder manuell abgesenkt werden, indem der Anwender beispielsweise von oben auf den Rahmen drückt und ihn nach unten schiebt. Denkbar ist aber auch eine automatische Absenkung über einen geeigneten über die Recheneinrichtung 16 angesteuerten Stellantrieb oder ähnliches.
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Ergibt jedoch die Informationsauswertung respektive der Informationsvergleich, dass beispielsweise ein 1p-Batteriemodul 1 vorgesehen ist, jedoch ein 2p-Halterahmen 12 nebst Vierer-Stromschienen 6, so würde ein Absenken respektive ein Kontaktieren der Pole 3, 4 zu einem gefährlichen Kurzschluss führen. Es wurde also ein Nicht-Zusammenpassen von Batteriemodul 1 und Halterahmen 12 respektive entsprechender Stromschienenanordnung erkannt. Die Bewegungsblockierung bleibt aufrecht erhalten, ein Absenken ist nicht möglich. Es wird z. B. ein Warnsignal gegeben, sodass der Monteur eingreifen und den Halterahmen tauschen kann. Danach erfolgt die Prüfung erneut.
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Ist der Halterahmen 12 auf das Batteriemodul 1 abgesenkt, so erfolgt im nächsten Schritt die Verschraubung der Stromschienen an den entsprechenden, über sie zu kontaktierenden Polen 3, 4, wobei der Halterahmen 12 hierbei ebenfalls mit am Batteriemodul 1 befestigt wird.
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Wenngleich als zweites Erfassungsmittel 18 im Ausführungsbeispiel eine Kamera 20 beschrieben ist, kann es sich bei dem Erfassungsmittel 18 auch um ein anders arbeitendes Gerät handeln, beispielsweise um einen Barcode-Leser oder einen Transponder-Leser, der einen entsprechenden, am Halterahmen 12 angeordneten Barcode oder Transponder ausliest und daraus die entsprechende Rahmenidentifikation ermittelt. Alternativ kann es sich dabei auch um eine Empfängereinrichtung handeln, die mit einer gegebenenfalls halterahmenseitig vorhandenen Elektronikeinheit nebst Sendeeinrichtung kommuniziert, um die Rahmenidentifikationsinformation zu erfassen.
