DE102017125128A1 - Battery assembly and telematics unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Batteriebaugruppe (1), welche wenigstens eine erste Batteriezelle (2), eine zweite Batteriezelle (3), eine Leiterplatte (7) und ein Gehäuse (5) umfasst, wobei die Batteriezellen (2, 3) länglich, insbesondere zylinderförmig, ausgebildet sind, wobei in dem Gehäuse (5) die Batteriezellen (2, 3) und die Leiterplatte (7) aufgenommen sind, wobei die Batteriezellen (2, 3) derart angeordnet sind, dass eine Mittellängsachse (2a) der ersten Batteriezelle (2) und eine Mittellängsachse (3a) der zweiten Batteriezelle (3) parallel zueinander verlaufen und die Leiterplatte (7) zwischen der ersten Batteriezelle (2) und der zweiten Batteriezelle (3) angeordnet ist. Hierbei ist eine erste Ebene (E30), welche durch eine Breitseite (4) der Leiterplatte (7) gebildet ist, winklig zu einer zweiten Ebene (E23) angeordnet, wobei die Mittellängsachsen (2a, 3a) der Batteriezellen (2, 3) die zweite Ebene (E23) aufspannen. The invention relates to a battery assembly (1) comprising at least a first battery cell (2), a second battery cell (3), a printed circuit board (7) and a housing (5), the battery cells (2, 3) being elongate, in particular cylindrical , wherein in the housing (5) the battery cells (2, 3) and the circuit board (7) are accommodated, wherein the battery cells (2, 3) are arranged such that a central longitudinal axis (2a) of the first battery cell (2 ) and a central longitudinal axis (3a) of the second battery cell (3) parallel to each other and the circuit board (7) between the first battery cell (2) and the second battery cell (3) is arranged. Here, a first plane (E30), which is formed by a broad side (4) of the printed circuit board (7), arranged at an angle to a second plane (E23), wherein the central longitudinal axes (2a, 3a) of the battery cells (2, 3) the span second level (E23).
Description
Die Erfindung betrifft eine Batteriebaugruppe und eine Telematikeinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 11.The invention relates to a battery assembly and a telematics unit according to the preamble of
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Batteriebaugruppe bzw. eine Telematikeinheit mit einer Batteriebaugruppe vorzuschlagen, welche einen besonders kompakten Aufbau aufweist. Insbesondere ist es auch Aufgabe der Erfindung eine Batteriebaugruppe bzw. eine Telematikeinheit mit einer Batteriebaugruppe vorzuschlagen, bei welcher eine zuverlässige Temperaturüberwachung aller Batteriezellen besonders einfach möglich ist.It is an object of the invention to provide a battery assembly or a telematics unit with a battery assembly, which has a particularly compact structure. In particular, it is also an object of the invention to propose a battery assembly or a telematics unit with a battery assembly, in which a reliable temperature monitoring of all battery cells is particularly easy.
Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 11 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 11 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.This object is achieved on the basis of the features of the preamble of
Bei der erfindungsgemäßen Batteriebaugruppe ist eine erste Ebene, welche durch eine Breitseite der Leiterplatte gebildet ist, winklig, zu einer zweiten Ebene angeordnet, wobei die Mittellängsachsen der Batteriezellen die zweite Ebene aufspannen. Hierdurch wird eine gewünschte Beabstandung der Batteriezellen zur Unterbringung der Leiterplatte genutzt, so dass für eine Unterbringung der Leiterplatte in dem Gehäuse wenig zusätzlicher Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss. Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass die erste Ebene und die zweite Ebene im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Hierdurch bildet die Leiterplatte unter minimalem Platzbedarf eine Wandung zwischen den Batteriezellen. Eine rechtwinklige Anordnung der Ebenen bringt insbesondere auch den Vorteil mit sich, dass beide Batteriezellen in gleicher Weise seitliche der Leiterplatte positioniert werden können und so eine Zusammenbau der Batteriebaugruppe vereinfacht ist.In the case of the battery assembly according to the invention, a first plane, which is formed by a broad side of the printed circuit board, is arranged at an angle to a second plane, wherein the central longitudinal axes of the battery cells span the second plane. In this way, a desired spacing of the battery cells is used to accommodate the printed circuit board, so that little additional space must be provided for housing the printed circuit board in the housing. The invention further provides that the first plane and the second plane are arranged at right angles to each other. As a result, the circuit board forms a wall between the battery cells with minimal space requirements. A rectangular arrangement of the planes also brings with it the particular advantage that both battery cells can be positioned in the same way on the side of the printed circuit board, thus simplifying assembly of the battery assembly.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die erste Ebene eine Montagefläche der Leiterplatte bildet, auf welcher wenigstens ein Teil der elektronischen Bauteile angeordnet ist. Hierdurch ist wenigstens ein Teil der elektronischen Bauteile ebenfalls zwischen den Batteriezellen angeordnet, so dass zwischen den Batteriezellen vorhandener Bauraum, welcher insbesondere bei einer Verwendung von zylindrischen Batteriezellen vorhanden ist, optimal ausgenutzt wird.Furthermore, it is provided that the first plane forms a mounting surface of the printed circuit board, on which at least a part of the electronic components is arranged. As a result, at least a part of the electronic components is likewise arranged between the battery cells, so that optimum use is made of available space between the battery cells, which is present in particular when cylindrical cylindrical cells are used.
Es ist auch vorgesehen, dass die Leiterplatte Anschlussleitungen zum Anschluss der Batteriezellen umfasst, wobei Pluspole bzw. Minuspole der Batteriezellen über die Anschlussleitungen mit der Leiterplatte verbunden sind, wobei die Anschlussleitungen insbesondere durch Steckverbindungen an dem Gehäuse fixiert sind. Durch die zentrale, mittige Anordnung der Leiterplatte in dem Innenraum des Gehäuses lassen sich alle Pole der Batteriezellen mit Anschlussleitungen kontaktieren, welche kürzer als eine Länge der Batteriezellen sind, welche in Richtung der Längsachse der Batteriezelle gemessen ist.It is also envisaged that the printed circuit board comprises connecting lines for connecting the battery cells, wherein positive poles or negative poles of the battery cells are connected via the connecting lines to the printed circuit board, wherein the connecting lines are fixed in particular by plug connections to the housing. Due to the central, central arrangement of the printed circuit board in the interior of the housing, all the poles of the battery cells can be contacted with connection lines, which are shorter than a length of the battery cells, which is measured in the direction of the longitudinal axis of the battery cell.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Leiterplatte Kontaktleitungen zur elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Gerät, insbesondere einem Telematikgerät umfasst, um Energie abzugeben oder um Energie aufzunehmen, wobei diese Kontaktleitungen quer zu Längsachsen der Batteriezellen durch das Gehäuse hindurch auf eine Außenseite des Gehäuses geführt sind. Durch eine derartige Führung der Kontaktleitungen sind kurze Kontaktleitungen ausreichend, so dass Material und Gewicht eingespart werden kann.Furthermore, it is provided that the printed circuit board contact lines for electrical connection to an electrical device, in particular a telematics device, to deliver energy or to absorb energy, these contact lines are guided transversely to longitudinal axes of the battery cells through the housing on an outside of the housing. By such a guidance of the contact lines short contact lines are sufficient so that material and weight can be saved.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Gehäuse einen Vorsprung mit Führungsrippen umfasst, wobei die Kontaktleitungen mit dem Vorsprung verbunden sind und einen Kontaktierungsbereich bilden. Hierdurch ist eine Art Stecker gebildet, mittels welchem die Batteriebaugruppe sicher und einfach mit einem Gegenstecker eines elektrischen Geräts verbindbar ist.Furthermore, it is provided that the housing comprises a projection with guide ribs, wherein the contact lines are connected to the projection and form a contacting region. In this way, a kind of plug is formed, by means of which the battery assembly can be securely and easily connected to a mating connector of an electrical device.
Es ist auch vorgesehen, dass das Gehäuse wenigstens eine erste Gehäuseschale und eine zweite Gehäuseschale umfasst, wobei wenigstens eine der Gehäuseschalen wenigstens einen, insbesondere durch gegenüberliegende Rippen gebildeten Schlitz umfasst, in welchen die Leiterplatte eingesteckt ist. Durch eine mehrteilige Ausbildung des Gehäuses lassen sich die Batteriezellen und die Leiterplatte einfach montieren. Rippen lassen sich in dem Innenraum des Gehäuses einfach und platzsparend unterbringen.It is also envisaged that the housing comprises at least a first housing shell and a second housing shell, wherein at least one of the housing shells comprises at least one slot, in particular formed by opposing ribs, in which the circuit board is inserted. By a multi-part design of the housing, the battery cells and the circuit board can be easily installed. Ribs can be easily and space-saving accommodate in the interior of the housing.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass wenigstens eine der Rippen auch eine Anlage für eine Batteriezelle bildet, wobei die Anlage insbesondere als Anlagefläche ausgebildet ist, wobei die Anlagefläche insbesondere an eine Krümmung einer zylindrische Mantelfläche einer der Batteriezellen angepasst ist. In einer Doppelfunktion, in welcher eine Rippe sowohl die Leiterplatte als auch eine der Batteriezellen abstützt, ist diese im Hinblick auf eine Einsparung von Bauraum besonders effektiv.Furthermore, it is provided that at least one of the ribs also forms a system for a battery cell, wherein the system is designed in particular as a contact surface, wherein the contact surface is adapted in particular to a curvature of a cylindrical lateral surface of one of the battery cells. In a dual function, in which a rib both the circuit board and one of the battery cells is supported, this is particularly effective in terms of saving space.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, dass eine Elektronikeinheit die Leiterplatte und auf dieser angeordnete elektronische Bauteile umfasst, wobei die Elektronikeinheit weiterhin einen Temperatursensor umfasst, wobei der Temperatursensor insbesondere auf der Leiterplatte angeordnet ist und insbesondere derart angeordnet ist, dass dieser gleiche Abstände zu der ersten Batteriezelle und zu der zweiten Batteriezelle aufweist. Hierdurch kann auch eine Temperatursensor platzsparend untergebracht werden und kann insbesondere mit einem einzigen Temperatursensor eine Temperatur des Gesamtsystems zuverlässig gemessen werden, da die Überwachung unabhängig, von welcher Batteriezelle eine steigende Temperatur verursacht wird, in vergleichbarer Genauigkeit erfolgt.According to an embodiment variant, it is also provided that an electronic unit comprises the printed circuit board and arranged on this electronic components, wherein the electronic unit further comprises a temperature sensor, wherein the temperature sensor is arranged in particular on the circuit board and in particular arranged such that this same distances from the first battery cell and to the second battery cell. In this way, a temperature sensor can be accommodated to save space and can be reliably measured, in particular with a single temperature sensor, a temperature of the entire system, since the monitoring is independent of which battery cell an increasing temperature is caused in a comparable accuracy.
Schließlich ist es vorgesehen, eine Ladespannung beim Laden der Batteriezellen und/oder eine Entladespannung beim Entladen der Batteriezellen mittels der Elektronikeinheit insbesondere auch temperaturgesteuert zu regeln. Hierdurch lässt sich sowohl ein Ladevorgang als auch ein Entladevorgang besonders schonend für die Batteriezellen ausführen.Finally, it is provided to regulate a charging voltage when charging the battery cells and / or a discharge voltage when discharging the battery cells by means of the electronics unit in particular also temperature-controlled. As a result, both a charging process and a discharge process can be carried out particularly gently for the battery cells.
Bei der erfindungsgemäßen Telematikeinheit für ein Fahrzeug, welche ein Telematikgerät und eine Batteriebaugruppe umfasst, bei welcher das Telematikgerät zur Energieversorgung an ein Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen ist, bei welcher die Batteriebaugruppe zur Energieversorgung des Telematikgeräts bei Ausfall der durch das Bordnetz zur Verfügung gestellten Energieversorgung vorgesehen ist und bei welcher das Telematikgerät wenigstens eine Sende- und Empfangseinheit umfasst, ist es vorgesehen, dass die Batteriebaugruppe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist. Hierdurch ergeben sich für die Telematikeinheit die zu den Ansprüchen 1 bis 10 angeführten Vorteile.In the telematics unit according to the invention for a vehicle, which comprises a telematics device and a battery assembly in which the telematics device is connected to the power supply to an electrical system of the vehicle, in which the battery assembly is provided for powering the telematics device in case of failure of the power supply provided by the electrical system and in which the telematics device comprises at least one transmitting and receiving unit, it is provided that the battery assembly according to at least one of
Im Sinne der Erfindung werden unter elektronischen Bauteilen Widerstände, Kondensatoren, Controller, Leuchtdioden, Sensoren und vergleichbare Bauteile verstanden.For the purposes of the invention, electronic components are understood to mean resistors, capacitors, controllers, light-emitting diodes, sensors and comparable components.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.Further details of the invention are described in the drawing with reference to schematically illustrated embodiments.
Hierbei zeigt:
-
1 : eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Batteriebaugruppe; -
2 : eine perspektivische Ansicht der in der1 gezeigten Batteriebaugruppe im montierten Zustand, wobei eine Montage der Sicherungsmittel noch nicht erfolgt ist; -
3 : eine perspektivische Ansicht der in der1 gezeigten Batteriebaugruppe im vollständig montierten Zustand; -
4 : eine perspektivische Ansicht der Elektronikeinheit der in der1 gezeigten Batteriebaugruppe; -
5 : eine perspektivische Ansicht der in die untere Gehäuseschale eingebetteten Elektronikeinheit; -
6 : eine perspektivische Ansicht der in die untere Gehäuseschale eingebetteten Elektronikeinheit bei eingesetzten Batteriezellen und -
7 : eine schematische Darstellung eine Telematikeinheit.
-
1 an exploded view of a battery assembly according to the invention; -
2 : a perspective view of the in the1 shown battery assembly in the assembled state, with an assembly of the securing means has not yet taken place; -
3 : a perspective view of the in the1 shown battery assembly in the fully assembled state; -
4 : A perspective view of the electronics unit in the1 shown battery assembly; -
5 a perspective view of the embedded in the lower housing shell electronics unit; -
6 FIG. 2: a perspective view of the electronics unit embedded in the lower housing shell with inserted battery cells and -
7 : a schematic representation of a telematics unit.
In der
In der
In der
In den
Nachdem die
Entsprechend ist - wie aus der
Die Batteriezellen
Alternativ lässt sich die Ausrichtung der Leiterplatte
Aus einer Zusammenschau der
Die untere Gehäuseschale
Die Rippen
Gemäß einer Ausführungsvariante umfasst die Elektronikeinheit
In der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Batteriebaugruppebattery assembly
- 22
- erste Batteriezellefirst battery cell
- 33
- zweite Batteriezellesecond battery cell
- 44
- Breitseite von 7Broadside of 7
- 55
- Gehäusecasing
- 66
- Elektronikeinheitelectronics unit
- 77
- Leiterplattecircuit board
- 88th
- elektronisches Bauteilelectronic component
- 99
- erste, untere Gehäuseschalefirst, lower housing shell
- 1010
- zweite, obere Gehäuseschalesecond, upper housing shell
- 11, 1211, 12
- Sicherungsmittelsecuring means
- 13, 1413, 14
- Klebebandstreifenadhesive tape strips
- 15a, 15b, 1615a, 15b, 16
- Anschlussleitungconnecting cable
- 17 - 2117 - 21
- KontaktleitungContact line
- 2222
- Lasche an 10Tab at 10
- 22a22a
- Ausnehmung an 22Recess at 22
- 2323
-
keilartiger Vorsprung an 9wedge-shaped
lead 9 - 2424
- Innenraum von 5Interior of 5
- 25, 2625, 26
- Querseite von 5Transverse side of 5
- 27a27a
- Pluspol von 2Positive pole of 2
- 27b27b
- Minuspol von 2Negative pole of 2
- 28a28a
- Pluspol von 3Positive pole of 3
- 28b28b
- Minuspol von 3Negative pole of 3
- 2929
- Schaltungcircuit
- 3030
- Montageflächemounting surface
- 3131
- Außenseite von 5Outside of 5
- 3232
- Vorsprung an 5Ahead of 5
- 3333
- Führungsrippen von 32Guide ribs of 32
- 3434
- Kontaktierungsbereichcontacting
- 35, 3635, 36
- Ripperib
- 37, 3837, 38
- Ripperib
- 3939
- Schlitz wischen 35, 36Slot wipe 35, 36
- 4040
- Schlitz zwischen 37, 38Slot between 37, 38
- 4141
- Temperatursensor temperature sensor
- 101101
- elektrisches Gerät electric device
- 102102
- Telematikgerättelematics device
- 103103
- Telematikeinheittelematics unit
- 104104
- Sende- und EmpfangseinheitTransmitting and receiving unit
- 105105
- Bordnetzboard network
- 106106
- Fahrzeug vehicle
- E2aE2a
- dritte Ebene in der 2a liegtthird level lies in the 2a
- E3aE3a
- vierte Ebene in der 3a liegtfourth level lies in the 3a
- E30E30
- erste Ebene von 30 definiertfirst level defined by 30
- E23E23
- zweite Ebene definiert durch 2a und 3asecond level defined by 2a and 3a
- HAHA
- Hochachsevertical axis
- M2, M3M2, M3
- Mantelfläche von 2 bzw. 3Lateral surface of 2 or 3
- UU
- UmgebungSurroundings
- II, IIIII, III
- Pfeilarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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