DE102019112358A1 - Modular system for assembling a device for storing electrical energy - Google Patents
Modular system for assembling a device for storing electrical energy Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019112358A1 DE102019112358A1 DE102019112358.5A DE102019112358A DE102019112358A1 DE 102019112358 A1 DE102019112358 A1 DE 102019112358A1 DE 102019112358 A DE102019112358 A DE 102019112358A DE 102019112358 A1 DE102019112358 A1 DE 102019112358A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- modules
- elements
- cells
- module
- front side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6553—Terminals or leads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein System zum Zusammenbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie aus einer Mehrzahl Module, wobei das System eine Mehrzahl Module wenigstens eines Typs aufweist, wobei jedes Modul eine Mehrzahl Zellen zur Speicherung elektrischer Energie enthält. Eine Mehrzahl Module kann sowohl nebeneinander als auch übereinander angeordnet, insbesondere aufeinander und nebeneinander gestapelt, und derart mechanisch miteinander verbunden und untereinander elektrisch kontaktiert werden, dass die Module eine Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie bilden.The invention relates to a system for assembling a device for storing electrical energy from a plurality of modules, the system having a plurality of modules of at least one type, each module containing a plurality of cells for storing electrical energy. A plurality of modules can be arranged both next to one another and one above the other, in particular stacked one on top of the other and next to one another, and can be mechanically connected to one another and electrically contacted with one another in such a way that the modules form a device for storing electrical energy.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zum Zusammenbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie aus einer Mehrzahl Module sowie eine aus einer Mehrzahl Module zusammengebaute Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie.The invention relates to a system for assembling a device for storing electrical energy from a plurality of modules and to a device for storing electrical energy assembled from a plurality of modules.
Aus dem Stand der Technik sind modulare Systeme bekannt, die eine Reihe Module zur Verfügung stellen, aus denen eine Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie zusammengesetzt werden kann. Dabei werden in vielen Anwendungen einzelne Module in sogenannte Racks eingebaut. Typischerweise weisen die Racks entsprechende Einschübe oder ähnlich gestaltete Befestigungselemente auf, zu denen der Formfaktor der einzelnen Module kompatibel ist. Die einzelnen Module in den Racks können dann durch entsprechende Leitungen miteinander verschaltet werden und auf diese Weise eine Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie bilden. Dabei nehmen bei diesen Konstruktionen die Racks die Gewichtskraft der einzelnen Module auf und sorgen so für die entsprechende mechanische Stabilität des Gesamtsystems. Die Gewichtskraft jedes einzelnen Moduls wird typischerweise vom Rack aufgenommen und nach unten abgetragen. Die einzelnen Module für sich weisen daher typischerweise lediglich eine Gehäusestruktur auf, die mechanisch dafür ausgelegt ist, lediglich die im jeweiligen Modul aufgenommenen Elemente zu tragen.Modular systems are known from the prior art which provide a number of modules from which a device for storing electrical energy can be assembled. In many applications, individual modules are installed in so-called racks. The racks typically have corresponding slots or similarly designed fastening elements with which the form factor of the individual modules is compatible. The individual modules in the racks can then be interconnected with one another using appropriate lines and in this way form a device for storing electrical energy. In these constructions, the racks absorb the weight of the individual modules and thus ensure the corresponding mechanical stability of the overall system. The weight of each individual module is typically absorbed by the rack and carried downwards. The individual modules themselves therefore typically have only one housing structure which is mechanically designed to only support the elements received in the respective module.
Vorteilhaft an derartigen Systemen ist, dass aus den Systemen Vorrichtungen zusammengebaut werden können, die auf individuelle Anforderungen spezifisch zugeschnitten sind. Dies kann durch einfache Auswahl der Module und der Racks, in denen die Module aufgenommen werden, geschehen. Individuelle Konstruktionsleistungen, aufwändige Projektierungen oder ähnliches sind nicht notwendig, um eine aus einem derartigen System zusammengebaute Vorrichtung aufgrund individueller Anforderungen spezifisch herzustellen. Dadurch sind vergleichsweise günstige Preise, niedrige Lieferzeiten und auch eine einfache Wartung möglich. So können beispielsweise einzelne Module in kurzer Zeit ausgetauscht werden.The advantage of such systems is that devices can be assembled from the systems which are specifically tailored to individual requirements. This can be done by simply selecting the modules and the racks in which the modules will be accommodated. Individual construction services, complex project planning or the like are not necessary in order to specifically manufacture a device assembled from such a system on the basis of individual requirements. This enables comparatively low prices, short delivery times and easy maintenance. For example, individual modules can be exchanged in a short time.
Dennoch weisen derartige Vorrichtungen, soweit sie nach dem Stand der Technik verfügbar sind, Nachteile auf. So geben beispielsweise die für den Zusammenbau einer solchen Vorrichtung erforderlichen Racks den Formfaktor der gesamten Vorrichtung vor. Bei den Racks handelt es sich typischerweise um schrankartige Gebilde, die nur eine begrenzte Variation des Formfaktors zulassen. Entsprechend werden geeignete Aufstellflächen für derartige Racks benötigt. In schwer zugänglichen, beengten und/oder kompliziert geformten Raumbereichen lassen sich derartige, nach dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen zur Speicherung elektrischer Energie in der Regel nicht aufstellen.Nevertheless, such devices, as far as they are available according to the prior art, have disadvantages. For example, the racks required to assemble such a device dictate the form factor of the entire device. The racks are typically cabinet-like structures that only allow a limited variation in the form factor. Accordingly, suitable installation areas are required for such racks. Such devices for storing electrical energy, known according to the prior art, can generally not be set up in difficult to access, narrow and / or complexly shaped spatial areas.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zum Zusammenbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie und eine Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie aufzuzeigen, welche eine hinsichtlich ihres Formfaktors flexiblere Gestaltung der Vorrichtung ermöglicht, als dies bei nach dem Stand der Technik bekannten Systemen und auf Basis dieser Systeme zusammengebauten Vorrichtungen der Fall ist.The present invention is therefore based on the object of providing a system for assembling a device for storing electrical energy and a device for storing electrical energy, which enables a more flexible design of the device in terms of its form factor than is the case with systems known from the prior art and devices assembled on the basis of these systems is the case.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein System und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Ansprüche der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved by a system and a device with the features of the independent claims. The claims of the dependent claims relate to advantageous embodiments.
Das System zum Zusammenbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie aus einer Mehrzahl Module weist eine Mehrzahl Module wenigstens eines Typs auf. Dabei enthält jedes Modul eine Mehrzahl Zellen zur Speicherung elektrischer Energie. Das System kann auch Module unterschiedlicher Typen aufweisen. In diesem Fall sind die Module des gleichen Typs identisch, die unterschiedlichen Typen unterscheiden sich insbesondere im Hinblick auf die innerhalb der Module angeordneten Elemente, weisen jedoch insbesondere eine identische Grundform im Hinblick auf ihre Außenabmessungen auf.The system for assembling a device for storing electrical energy from a plurality of modules has a plurality of modules of at least one type. Each module contains a number of cells for storing electrical energy. The system can also have modules of different types. In this case, the modules of the same type are identical, the different types differ in particular with regard to the elements arranged within the modules, but in particular have an identical basic shape with regard to their external dimensions.
Das System ermöglicht es, eine Mehrzahl Module sowohl nebeneinander, als auch übereinander anzuordnen und derart mechanisch miteinander zu verbinden und untereinander elektrisch zu kontaktieren, dass die Module eine Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie bilden. Der Vorteil einer auf diese Weise aus einem beschriebenen System gebildeten Vorrichtung ist es, dass durch die Art und Weise, wie die Module übereinander und/oder nebeneinander angeordnet werden können, die Form der resultierenden Vorrichtung vergleichsweise frei bestimmt werden kann. Auf diese Weise können schwer zugängliche, beengte und/oder kompliziert geformte Räume bzw. Raumbereiche für den Aufbau bzw. Einbau einer derartigen Vorrichtung genutzt werden (sog. „void spaces“). Mit anderen Worten kann auch eine kompliziert geformte, schwer zugängliche und beengte „Nische“ mit den Modulen eines derartigen Systems quasi „ausgemauert“ werden. Auf diese Weise lässt sich in der Praxis in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eine Möglichkeit schaffen, Räume bzw. Raumbereiche, die anderweitig kaum nutzbar wären, für die Aufstellung und/oder den Einbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie zu nutzen.The system makes it possible to arrange a plurality of modules next to one another as well as on top of one another and to mechanically connect them to one another and to make electrical contact with one another in such a way that the modules form a device for storing electrical energy. The advantage of a device formed in this way from a described system is that the shape of the resulting device can be determined comparatively freely by the way in which the modules can be arranged one above the other and / or next to one another. In this way, difficult-to-access, cramped and / or complexly shaped spaces or spatial areas can be used for the construction or installation of such a device (so-called “void spaces”). In other words, even a complexly shaped, difficult to access and cramped “niche” can be “bricked up” with the modules of such a system. In this way, in practice, in a large number of applications, a possibility can be created to use rooms or room areas that would otherwise hardly be usable for the erection and / or installation of a device for storing electrical energy.
Dies kann insbesondere bei maritimen Anwendungen eine Rolle spielen. Die Vorrichtung kann insbesondere Bestandteil eines Wasserfahrzeuges sein. Aus hydrodynamischen Gründen weisen die Rümpfe von Wasserfahrzeugen typischerweise Formen auf, die dazu führen, dass eine Vielzahl Räume bzw. Raumbereiche entsteht, deren Form - teilweise erheblich - von dem beispielsweise in Gebäuden typischen rechtwinkligen Raster abweicht. Zudem besteht bei Wasserfahrzeugen häufig die Notwendigkeit, den vorhandenen Raum so gut als möglich zu nutzen. Auch die Einbringbarkeit einer entsprechenden Vorrichtung gestaltet sich oft aufgrund verwinkelter und beengter Wege vergleichsweise schwierig. Dies macht insbesondere die Handhabung der nach dem Stand der Technik bekannten Racks, deren Außenabmessungen die die Abmessungen der einzelnen Module typischerweise um ein Vielfaches übersteigen, schwierig oder unmöglich. Nach dem beschriebenen System kann eine Vorrichtung vorteilhafterweise ohne die Verwendung eines Racks aus den Modulen zusammengebaut werden.This can play a role especially in maritime applications. The device can in particular be part of a watercraft. For hydrodynamic reasons, the hulls of watercraft typically have shapes that lead to the creation of a large number of rooms or spatial areas, the shape of which deviates - in some cases considerably - from the rectangular grid typical in buildings, for example. In addition, with watercraft there is often the need to use the available space as well as possible. The introduction of a corresponding device is often comparatively difficult due to the winding and narrow paths. In particular, this makes the handling of the racks known from the prior art, the external dimensions of which typically exceed the dimensions of the individual modules many times over, difficult or impossible. According to the system described, a device can advantageously be assembled from the modules without the use of a rack.
Die Module können insbesondere über- oder nebeneinander gestapelt sein. Dabei ist denkbar, dass zwischen den Modulen Zwischenelemente angeordnet sind. Die Module können bevorzugt direkt aneinander anliegen, besonders bevorzugt flächig direkt aneinander anliegen. Alternativ und/oder ergänzend ist möglich, dass zwischen den Modulen Zwischenelemente angeordnet sind. Diese Zwischenelemente können insbesondere der Verbindung der Module untereinander dienen. Insbesondere können die Zwischenelemente mit Verbindungselementen der Module zusammenwirken.The modules can in particular be stacked one above the other or next to one another. It is conceivable that intermediate elements are arranged between the modules. The modules can preferably lie directly against one another, particularly preferably lie flat against one another. Alternatively and / or in addition, it is possible for intermediate elements to be arranged between the modules. These intermediate elements can in particular serve to connect the modules to one another. In particular, the intermediate elements can interact with connecting elements of the modules.
Insbesondere kann das System Module unterschiedlicher Typen aufweisen. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität im Hinblick darauf, unterschiedlich gestaltete Vorrichtungen aus den in Rede stehenden Modulen zusammenzusetzen. Dabei können die Module unterschiedlicher Typen insbesondere eine identische Grundform aufweisen. Die gleiche Grundform erleichtert es, verschiedene Typen von Modulen zum Zusammenbau einer Vorrichtung zu verwenden. Es versteht sich in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Module unterschiedlicher Typen mechanisch miteinander verbindbar sind. So weisen die Module unterschiedlicher Typen insbesondere identische Gehäuseelemente auf.In particular, the system can have modules of different types. This enables greater flexibility with regard to assembling differently designed devices from the modules in question. The modules of different types can in particular have an identical basic shape. The same basic shape makes it easier to use different types of modules to assemble a device. In this context, it goes without saying, in particular, that the modules of different types can be mechanically connected to one another. In particular, the modules of different types have identical housing elements.
Module unterschiedlichen Typs können unterschiedliche Einbauten, insbesondere unterschiedliche Zellen aufweisen. Bevorzugt weist das System jedoch einen Typ von Modulen auf, bei dem im Inneren des Moduls eine Batterietrenneinheit (Battery disconnect unit, BDU) angeordnet ist. Alternativ und/oder ergänzend kann das System einen Typ von Modulen aufweisen, bei dem im Inneren des Moduls ein Batteriemanagementsystem angeordnet ist. Ebenfalls kann das System einen Typ von Modulen aufweisen, bei dem im Inneren sowohl die Batterietrenneinheit, als auch das Batteriemanagementsystem angeordnet ist. Auch kann das System Typen von Modulen aufweisen, in denen Ersatzteile, insbesondere Ersatzteile für die Einbauten anderer Modultypen, Dokumente, insbesondere technische Dokumentationen des Systems, Sicherungen und/oder elektronische Komponenten, wie beispielsweise Verteiler und/oder Anschlusselemente für elektrische Energie und/oder Daten aufgenommen sind.Modules of different types can have different internals, in particular different cells. However, the system preferably has a type of module in which a battery disconnect unit (BDU) is arranged inside the module. Alternatively and / or additionally, the system can have a type of module in which a battery management system is arranged inside the module. The system can also have a type of module in which both the battery separation unit and the battery management system are arranged inside. The system can also have types of modules in which spare parts, especially spare parts for the built-in other module types, documents, especially technical documentation of the system, fuses and / or electronic components, such as distributors and / or connection elements for electrical energy and / or data are included.
Das Batteriemanagementsystem kann mit anderen Modulen des Systems verbindbar sein. So kann eine Verbindung eines Batteriemanagementsystems mit einem Modul, das eine Batterietrenneinheit enthält, ermöglichen, dass das Batteriemanagementsystem die Batterietrenneinheit steuert. Weiterhin können Module Sensoren aufweisen. Diese sind insbesondere dazu geeignet, die Temperatur eines Bestandteils des jeweiligen Moduls und/oder eine elektrische Betriebsgröße, beispielsweise eine Spannung und/oder einen Strom, zu messen. Die Verbindbarkeit der Sensoren mit dem Batteriemanagementsystem ermöglicht die Überwachung und/oder Auswertung der von den Sensoren erfassten Daten durch das Batteriemanagementsystem. Insbesondere können die Sensoren mit dem Batteriemanagementsystem nach dem Daisy-Chain-Prinzip verbindbar sein. Die Verbindung zwischen Batteriemanagementsystem und Sensoren kann eine Datenverbindung sein. Diese kann nach dem Master-Slave-Prinzip gestaltet sein. Insbesondere können die Sensoren den Slaves und das Batteriemanagementsystem dem Master zugeordnet sein. Alternativ und/oder ergänzend können die Sensoren mit dem Batteriemanagementsystem durch ein Datenbus-System, beispielsweise einen CAN-Bus, verbindbar sein. Die Module können, insbesondere an Ihren Frontseiten, geeignete elektronische Verbindungselemente aufweisen, die zum Verbinden des Batteriemanagementsystems mit den Sensoren dienen.The battery management system can be connectable to other modules of the system. A connection of a battery management system to a module that contains a battery separation unit can enable the battery management system to control the battery separation unit. Furthermore, modules can have sensors. These are particularly suitable for measuring the temperature of a component of the respective module and / or an electrical operating variable, for example a voltage and / or a current. The connectivity of the sensors with the battery management system enables the battery management system to monitor and / or evaluate the data recorded by the sensors. In particular, the sensors can be connected to the battery management system according to the daisy chain principle. The connection between the battery management system and the sensors can be a data connection. This can be designed according to the master-slave principle. In particular, the sensors can be assigned to the slaves and the battery management system to the master. Alternatively and / or in addition, the sensors can be connected to the battery management system by a data bus system, for example a CAN bus. The modules can have suitable electronic connecting elements, in particular on their front sides, which serve to connect the battery management system to the sensors.
Die Module weisen insbesondere jeweils eine Vorderseite auf. Hierdurch kann das System so gestaltet sein, dass die Vorderseiten sämtlicher Module einer Vorrichtung, die aus dem System zusammengebaut ist, in die gleiche Richtung weisen. Die Vorderseite kann eine im Wesentlichen rechteckige, insbesondere eine im Wesentlichen quadratische, Grundform aufweisen. Die seitlichen Außenflächen sowie die Oberseite und die Unterseite können identisch gestaltet sein, insbesondere identische Verbindungselemente aufweisen. Dies ermöglicht es insbesondere in Kombination mit der im Wesentlichen quadratischen Grundform der Vorderseite, die Module in 90°-Schritten um eine die Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite der Module verbindende Achse zu drehen und dennoch auf die beschriebene Weise relativ zueinander anzuordnen. Auf diese Weise können die Verbindungswege zwischen den einzelnen Modulen, insbesondere für die elektrischen Verbindungen, verkürzt werden.In particular, the modules each have a front side. As a result, the system can be designed in such a way that the front sides of all modules of a device which is assembled from the system point in the same direction. The front side can have an essentially rectangular, in particular an essentially square, basic shape. The lateral outer surfaces and the upper side and the lower side can be designed identically, in particular have identical connecting elements. In combination with the essentially square basic shape of the front side, this makes it possible to rotate the modules in 90 ° steps about an axis connecting the front side and a rear side of the modules opposite the front side and nevertheless to be arranged relative to one another in the manner described. In this way, the connection paths between the individual modules, in particular for the electrical connections, can be shortened.
Die Module können Verbindungselemente zum Verbinden der Module untereinander aufweisen. Die Verbindungselemente sind insbesondere an den Außenflächen eines Moduls angeordnet, die dazu bestimmt sind, beim Zusammenbau der Vorrichtung zu anderen Modulen hinzuweisen. Insbesondere handelt es sich um Außenflächen, die dazu bestimmt sind, beim Zusammenbau der Vorrichtung an anderen Modulen anzuliegen. Bei den Außenflächen handelt es sich insbesondere um seitliche, obere und/oder untere Oberflächen eines Gehäuses des einzelnen Moduls. Ob die Außenflächen lediglich zueinander hinweisen oder aneinander anliegen hängt von der jeweiligen genauen konstruktiven Gestaltung der Verbindung zwischen den Modulen ab. Wenn die Außenflächen aneinander anliegen ist dies jedoch dahingehend vorteilhaft, da über die aneinander anliegenden Außenflächen Kräfte, beispielsweise die Gewichtskräfte der übereinander gestapelten Module, aufgenommen werden können.The modules can have connecting elements for connecting the modules to one another. The connecting elements are arranged in particular on the outer surfaces of a module which are intended to point towards other modules when the device is being assembled. In particular, these are external surfaces that are intended to rest against other modules when the device is assembled. The outer surfaces are, in particular, lateral, upper and / or lower surfaces of a housing of the individual module. Whether the outer surfaces only point towards one another or are in contact with one another depends on the precise structural design of the connection between the modules. If the outer surfaces are in contact with one another, this is advantageous to the extent that forces, for example the weight forces of the modules stacked on top of one another, can be absorbed via the outer surfaces in contact with one another.
Die Verbindungselemente erstrecken sich insbesondere entlang der Außenflächen der Module. Dabei handelt es sich bei den Verbindungselementen bevorzugt um Nuten, die sich von der Vorderseite der Module in Richtung der Rückseite der jeweiligen Module erstrecken. Die Nuten können insbesondere einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Es ist vorteilhaft, wenn die Nuten Hinterschneidungen bereitstellen, die von einem Zwischenelement hintergriffen werden können.The connecting elements extend in particular along the outer surfaces of the modules. The connecting elements are preferably grooves which extend from the front of the modules in the direction of the rear of the respective modules. The grooves can in particular have a trapezoidal cross section. It is advantageous if the grooves provide undercuts that can be reached from behind by an intermediate element.
Bevorzugt lassen sich die Module dadurch miteinander verbinden, dass ein Zwischenelement mit den Verbindungselementen zweier benachbarter Module verbunden wird. Die Verwendung eines Zwischenelements bietet den Vorteil, dass die Verbindungselemente, die miteinander verbunden werden, identisch gestaltet werden können und dadurch lediglich komplementär und/oder. verbindbar mit dem Zwischenelement sein müssen. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die Verbindungselemente so gestaltet sind, dass sie ohne Verwendung eines Zwischenelements miteinander verbunden werden können. Dies ermöglicht eine einfache Gestaltung der Verbindungselemente, beispielsweise in Gestalt der vorstehend beschriebenen Nuten.The modules can preferably be connected to one another in that an intermediate element is connected to the connecting elements of two adjacent modules. The use of an intermediate element offers the advantage that the connecting elements that are connected to one another can be designed identically and thus only complementary and / or. must be connectable to the intermediate element. It is not absolutely necessary for the connecting elements to be designed so that they can be connected to one another without using an intermediate element. This enables a simple design of the connecting elements, for example in the form of the grooves described above.
Das Zwischenelement kann so gestaltet sein, dass es in dem Verbindungselement verklemmbar ist. Im Falle der Ausführung der Verbindungselemente in Gestalt der vorstehend beschriebenen Nuten bietet sich dann die Möglichkeit, dass die Montage dadurch erfolgt, dass die benachbarten Module zunächst in geeigneter Weise relativ zueinander angeordnet werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Module aufeinander gestapelt werden oder nebeneinander aufgestellt werden. In einem weiteren Montageschritt kann dann ein Zwischenelement von der Vorderseite der Module aus zwischen den Modulen platziert werden. Dies kann beispielsweise geschehen, in dem das Zwischenelement in die nun aneinander angrenzenden Nuten der beiden Module von der Vorderseite aus eingeschoben wird. Hierzu kann ein geeignetes Werkzeug verwendet werden, welches es ermöglicht, das Zwischenelement in den Nuten in Richtung der Rückseite zu verschieben.The intermediate element can be designed such that it can be clamped in the connecting element. In the case of the design of the connecting elements in the form of the grooves described above, there is then the possibility that the assembly takes place in that the adjacent modules are initially arranged in a suitable manner relative to one another. This can be done, for example, by stacking the modules on top of one another or placing them next to one another. In a further assembly step, an intermediate element can then be placed between the modules from the front of the modules. This can be done, for example, in that the intermediate element is pushed into the now adjoining grooves of the two modules from the front. For this purpose, a suitable tool can be used which makes it possible to move the intermediate element in the grooves in the direction of the rear.
In einem weiteren Schritt kann eine Fixierung des Zwischenelements erfolgen, in dem das Zwischenelement in den Verbindungselementen verklemmt wird. Beispielsweise kann durch ein geeignetes Werkzeug ein Mechanismus des Zwischenelements betätigt werden, der ein Verklemmen des Zwischenelements im Verbindungselement bewirkt. Derartige Mechanismen können beispielsweise auf einer Schraube basieren, die eine relative Verschiebung von Bestandteilen des Zwischenelements relativ zueinander bewirkt, was zu einem „Verkeilen“ des Zwischenelements im Verbindungselement führt.In a further step, the intermediate element can be fixed by clamping the intermediate element in the connecting elements. For example, a suitable tool can be used to actuate a mechanism of the intermediate element which causes the intermediate element to jam in the connecting element. Such mechanisms can be based, for example, on a screw which causes a relative displacement of components of the intermediate element relative to one another, which leads to a “wedging” of the intermediate element in the connecting element.
Um eine ausreichende mechanische Stabilität herbeizuführen können so auch eine Mehrzahl Zwischenelemente zwischen zwei benachbarten Modulen angeordnet werden. Im Falle des beschriebenen Beispiels der Nuten kann beispielsweise ein zweites Zwischenelement in die Nut eingebracht werden, welches jedoch um eine wesentlich kürzere Strecke von der Vorderseite der Module ausgehend in Richtung der Rückseite geschoben wird, so dass es beispielsweise in der Nähe der Vorderseite verbleibt. Auf diese Weise können sowohl im Bereich der Rückseiten der Module, als auch im Bereich der Vorderseiten der Module stabile mechanische Verbindungen in einfacher Art und Weise geschaffen werden. Dabei kann die Manipulation sämtlicher beteiligter Elemente von der Vorderseite aus erfolgen. Auf diese Weise ist ein Einbau der aus den Modulen des Systems zusammengesetzten Vorrichtung auch in beengten und schwer zugänglichen Räumen möglich.In order to bring about sufficient mechanical stability, a plurality of intermediate elements can also be arranged between two adjacent modules. In the case of the example of the grooves described, a second intermediate element can be introduced into the groove, for example, which, however, is pushed a significantly shorter distance from the front of the modules towards the rear, so that it remains, for example, near the front. In this way, stable mechanical connections can be created in a simple manner both in the area of the rear sides of the modules and in the area of the front sides of the modules. All elements involved can be manipulated from the front. In this way, the device, which is composed of the modules of the system, can also be installed in confined and difficult-to-access spaces.
Das System kann zusätzliche, weitere Stabilisierungsmittel aufweisen. Es ist insbesondere möglich, die Verbindungselemente der Module mit weiteren Stabilisierungsmitteln zu verbinden. Bei diesen Stabilisierungsmitteln handelt es sich insbesondere um langgestreckte Gebilde, die dazu bestimmt sind, eine Mehrzahl Module, die an einem oberen, seitlichen und/oder unteren Randbereich einer aus den Modulen zusammengebauten Vorrichtung angeordnet sind, zu überspannen bzw. die einzelnen Module miteinander zu verbinden. Dabei weisen die Stabilisierungsmittel vorzugsweise ebenfalls geeignete Verbindungselemente auf, um mit den Verbindungselementen der Module verbunden zu werden. Die Verbindung kann ebenfalls, insbesondere wie vorstehend beschrieben, über Zwischenelemente erfolgen. Alternativ und/oder ergänzend sind jedoch auch andere Verbindungsmöglichkeiten denkbar. Die Stabilisierungsmittel können zudem so gestaltet sein, dass sie mit Strukturen der Umgebung der Vorrichtung verbindbar sind. So können die Stabilisierungsmittel beispielsweise mit einem Boden, auf dem die Vorrichtung aufgebaut werden soll, verbindbar sein. So kann sich eine zusätzliche Stabilität der Vorrichtung ergeben, die sich insbesondere nicht lediglich auf die interne strukturelle Integrität der Vorrichtung bezieht, sondern es auch ermöglicht, die Vorrichtung als Ganzes an ihrem Aufstellungsort in einfacher Weise zu fixieren, indem hierzu insbesondere die Verbindungselemente der Module genutzt werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der Einsatzort der Vorrichtung Bewegungen unterworfen ist, wie es beispielsweise bei Wasserfahrzeugen der Fall ist.The system can have additional, further stabilizing agents. In particular, it is possible to connect the connecting elements of the modules to further stabilizing means. These stabilizing means are in particular elongated structures which are intended to span a plurality of modules arranged on an upper, lateral and / or lower edge area of a device assembled from the modules or to connect the individual modules to one another . The stabilizing means preferably also have suitable connecting elements to with the To be connected to connecting elements of the modules. The connection can also, in particular as described above, take place via intermediate elements. Alternatively and / or in addition, however, other connection options are also conceivable. The stabilizing means can also be designed in such a way that they can be connected to structures in the vicinity of the device. For example, the stabilizing means can be connectable to a floor on which the device is to be built. This can result in additional stability of the device, which in particular not only relates to the internal structural integrity of the device, but also makes it possible to fix the device as a whole in a simple manner by using the connecting elements of the modules in particular will. This can be of particular advantage if the place of use of the device is subject to movements, as is the case, for example, with watercraft.
Die Gehäuse der Module können insbesondere ein Gehäuseteil aufweisen, welches als Strangpressteil hergestellt ist. Es versteht sich, dass ein Modul auch eine Mehrzahl als Strengpressteil ausgeführter Gehäuseteile aufweisen kann. Bevorzugt ist, dass das Strangpressteil die Außenflächen an Seitenflächen der Oberseite und der Unterseite des jeweiligen Moduls bereitstellt. Dabei ist die Strangpressrichtung insbesondere derart gewählt, dass sie parallel von der aus Richtung der Vorderseite in Richtung der Rückseite weisenden Richtung verläuft. Auf diese Weise bildet das Gehäuseteil eine rahmen- und/oder wabenartige Grundstruktur für das Modul. Die Grundform des Querschnitts des Gehäuseteils ist dabei insbesondere quadratisch. Die Verbindungselemente, bei denen es sich insbesondere um Nuten handelt, können in das Gehäuseteil, insbesondere bereits während des Strangpressvorgangs, eingeformt sein. Ein derartiges Strangpressverfahren eignet sich insbesondere auch dazu, Gehäuseteile gleichen Querschnitts in unterschiedlichen Längen in einfacher Weise herzustellen.The housings of the modules can in particular have a housing part which is produced as an extruded part. It goes without saying that a module can also have a plurality of housing parts designed as extruded parts. It is preferred that the extruded part provides the outer surfaces on side surfaces of the top and the bottom of the respective module. The extrusion direction is selected in particular such that it runs parallel from the direction pointing from the direction of the front side in the direction of the rear side. In this way, the housing part forms a frame-like and / or honeycomb-like basic structure for the module. The basic shape of the cross section of the housing part is in particular square. The connecting elements, which are in particular grooves, can be molded into the housing part, in particular already during the extrusion process. Such an extrusion process is also particularly suitable for producing housing parts of the same cross section in different lengths in a simple manner.
Die Gehäuse der Module, insbesondere das Gehäuseteil, können aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Aluminium lässt sich insbesondere gut im Wege des Strangpressens verarbeiten. Bei der Aluminiumlegierung kann es sich insbesondere um eine Aluminium-Knetlegierung der Gruppe 5XXX handeln. Dabei handelt es sich um Aluminium-Magnesium-Legierungen, die sich durch eine gute Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, insbesondere auch gegenüber Seewasser, auszeichnen.The housing of the modules, in particular the housing part, can be made of an aluminum alloy. Aluminum can be processed particularly well by extrusion. The aluminum alloy can in particular be a wrought aluminum alloy of group 5XXX. These are aluminum-magnesium alloys, which are characterized by good strength and corrosion resistance, especially against seawater.
Die Module können insbesondere im Bereich ihrer Ecken, in ihrem Querschnitt von einer exakten rechteckigen, insbesondere quadratischen, Form abweichen. Insbesondere können die Querschnitte der Module gegenüber einer rechteckigen Gestaltung, insbesondere einer oder einer Mehrzahl im Bereich Ecken, zurückspringen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Module im Bereich ihrer Kanten, welche die Vorderseiten mit den Rückseiten verbinden, Abschrägungen, Verrundungen oder ähnliches aufweisen. Liegen die Module dann mit diesen Kanten aneinander, so ergibt sich an der Stelle, an der die Kanten der Module bei streng quadratischer Form aneinander anliegen würden, ein Hohlraum. Der Hohlraum bildet insbesondere einen Durchgang zwischen benachbarten Modulen, der sich von der Vorderseite der Vorrichtung bis zu deren Rückseite erstreckt. Vorteilhafterweise ist so ein Hohlraum zwischen - insbesondere vier - aneinander angrenzenden Modulen gebildet, der sich von der Vorderseite zur Rückseite der Module erstreckt. Ein derartiger Hohlraum kann insbesondere dafür benutzt werden, Leitungen, beispielsweise elektrische Leitungen und/oder Leitungen für Kühlflüssigkeit, von der Rückseite einer aus den Modulen zusammengesetzten Vorrichtung zu deren Vorderseite zu verlegen.The modules can deviate from an exact rectangular, in particular square, shape, particularly in the area of their corners, in their cross section. In particular, the cross-sections of the modules can set back compared to a rectangular design, in particular one or a plurality in the area of corners. This can be implemented, for example, in that the modules have bevels, roundings or the like in the region of their edges which connect the front sides with the rear sides. If the modules then lie against one another with these edges, a cavity results at the point at which the edges of the modules would rest against one another in a strictly square shape. In particular, the cavity forms a passage between adjacent modules which extends from the front of the device to its rear. Advantageously, a cavity is thus formed between - in particular four - mutually adjoining modules which extends from the front to the rear of the modules. Such a cavity can in particular be used to lay lines, for example electrical lines and / or lines for cooling liquid, from the rear of a device composed of the modules to its front.
Es versteht sich, dass alternativ zu einer entsprechenden Gestaltung der Ecken des Querschnitts der Module bzw. der Kanten der Module auch ein entsprechender zurückspringender Bereich im Bereich einer Außenfläche der Module vorgesehen werden kann. Liegen die entsprechenden Module dann mit den Außenflächen aneinander an, so kann ein entsprechender zurückspringender Bereich, der sich von der Vorderseite des Moduls bis zur Rückseite des Moduls entlang der Außenfläche erstreckt, ebenfalls einen entsprechenden Durchgang zwischen der Rückseite einer aus den Modulen zusammengesetzten Vorrichtung und der Vorderseite einer aus den Modulen zusammengesetzten Vorrichtung bilden.It goes without saying that, as an alternative to a corresponding design of the corners of the cross section of the modules or of the edges of the modules, a corresponding recessed area can also be provided in the area of an outer surface of the modules. If the corresponding modules then rest against one another with the outer surfaces, a corresponding recessed area, which extends from the front of the module to the rear of the module along the outer surface, can also form a corresponding passage between the rear of a device composed of the modules and the Form the front of a device composed of the modules.
Die Module können eine Flüssigkeitskühlung aufweisen. Die Flüssigkeitskühlung kann insbesondere Anschlusselemente aufweisen, die an den Vorderseiten und/oder Rückseiten der Module angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Anschlusselemente im Bereich von Ecken der Vorderseiten der Module angeordnet. Eine derartige Flüssigkeitskühlung ermöglicht eine effektive Kühlung der Zellen, die in den Modulen angeordnet sind. Hierbei kann insbesondere ein Rohr, welches in einem Modul angeordnet ist, eine durchgehende Verbindung zwischen zwei Anschlusselementen dieses Moduls bilden. Mit anderen Worten ist ein Anschlusselement des Moduls über ein durchgehendes Rohr direkt mit einem anderen Anschlusselement des Moduls verbunden. Das durchgehende Rohr kann insbesondere aus einem metallischen Werkstoff sein. Metallische Werkstoffe weisen eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. Die durchgehende Gestaltung des Rohres führt dazu, dass das Risiko von Leckagen innerhalb des Moduls minimiert wird. Die Flüssigkeitskühlung kann insbesondere derart gestaltet sein, dass in jedem Modul wenigstens zwei durchgehende Rohre jeweils zwei - also insgesamt vier pro Modul - Anschlusselemente verbinden. Die beiden Rohre sind dann bevorzugt derart innerhalb des Moduls angeordnet, dass sie die innerhalb des Moduls angeordneten Zellen im Bereich ihrer Pole kühlen können.
Vorzugsweise weisen die Module an ihren Vorderseiten elektrische Kontaktelemente zum elektrischen Kontaktieren der Module auf. Kontaktiert werden insbesondere die in den Modulen angeordneten Zellen. An den Vorderseiten sind die Kontaktelemente gut zugänglich, so dass die Kontaktierung der einzelnen Module nach Zusammenbau der Vorrichtung erfolgen kann. Die einzelnen Kontaktelemente sind bevorzugt im Bereich gegenüberliegender Ecken der Vorderseiten des jeweiligen Moduls angeordnet. Unter einer Anordnung im Bereich gegenüberliegender Ecken der Vorderseite des jeweiligen Moduls ist insbesondere zu verstehen, dass der Abstand des Kontaktelements zu der Ecke, in dessen Bereich das Kontaktelement angeordnet ist, kürzer ist als die Entfernung des Kontaktelements zu anderen Ecken der Vorderseite des jeweiligen Moduls. Dies ist insbesondere in Kombination mit der Möglichkeit vorteilhaft, die Module in Inkrementen von 90° um ihre Längsachse gedreht anzuordnen. Auf diese Weise können die Pole entsprechend der Position der Pole benachbarter Module, mit denen die jeweiligen Pole verbunden werden sollen, ausgerichtet werden. Die elektrische Verbindung kann so auf kurzem Wege stattfinden.The modules can be liquid-cooled. The liquid cooling system can in particular have connection elements which are arranged on the front sides and / or rear sides of the modules. The connection elements are preferably arranged in the region of corners of the front sides of the modules. Such liquid cooling enables the cells which are arranged in the modules to be effectively cooled. In particular, a tube which is arranged in a module can form a continuous connection between two connection elements of this module. In other words, a connection element of the module is connected directly to another connection element of the module via a continuous tube. The continuous tube can in particular be made of a metallic material. Metallic materials have good thermal conductivity. The continuous design of the tube means that the risk of leakages within the module is minimized. The liquid cooling can in particular be designed in such a way that at least two continuous tubes in each module - that is, in total four per module - connect connection elements. The two tubes are then preferably arranged within the module in such a way that they can cool the cells arranged within the module in the region of their poles.
The modules preferably have electrical contact elements on their front sides for making electrical contact with the modules. In particular, the cells arranged in the modules are contacted. The contact elements are easily accessible on the front sides, so that the individual modules can be contacted after the device has been assembled. The individual contact elements are preferably arranged in the area of opposite corners of the front sides of the respective module. An arrangement in the area of opposite corners of the front side of the respective module is to be understood in particular to mean that the distance between the contact element and the corner in whose area the contact element is arranged is shorter than the distance between the contact element and other corners of the front side of the respective module. This is particularly advantageous in combination with the possibility of arranging the modules rotated in increments of 90 ° around their longitudinal axis. In this way, the poles can be aligned according to the position of the poles of neighboring modules to which the respective poles are to be connected. The electrical connection can thus take place over a short distance.
Die in den Modulen angeordneten Zellen können mit Aufnahmeelementen verbunden sein. Eine primäre Funktion der Aufnahmeelemente ist es, dafür zu sorgen, dass sich eine Mehrzahl einzelner Zellen, die in einem Modul angeordnet ist, als bauliche Einheit handhaben lässt.. Die Aufnahmeelemente können Aufnahmekonturen zur zumindest teilweisen Aufnahme der einzelnen Zellen aufweisen. Hierdurch lässt sich ein sicherer Sitz der Zellen in den Aufnahmeelementen gewährleisten.The cells arranged in the modules can be connected to receiving elements. A primary function of the receiving elements is to ensure that a plurality of individual cells, which are arranged in a module, can be handled as a structural unit. The receiving elements can have receiving contours for at least partially receiving the individual cells. This ensures that the cells are securely seated in the receiving elements.
Die Zellen können zwischen zwei Aufnahmeelementen angeordnet sein. Die beiden Aufnahmeelemente können mit Verbindungselementen, beispielswiese mit Gewindestangen, verbunden sein, um die Zellen zwischen den Aufnahmeelementen zu fixieren. Die mechanische Einheit aus Aufnahmeelementen und Zellen, die sich auf diese Weise ergibt, zeichnet sich durch eine hohe mechanische Stabilität und gute Handhabbarkeit als Einheit aus.The cells can be arranged between two receiving elements. The two receiving elements can be connected with connecting elements, for example with threaded rods, in order to fix the cells between the receiving elements. The mechanical unit of receiving elements and cells that results in this way is characterized by high mechanical stability and easy handling as a unit.
Vorzugsweise sind die Module derart gestaltet, dass die Aufnahmeelemente mit den Zellen aus Richtung der Vorderseite in die Module eingebracht und/oder in Richtung der Vorderseite aus den Modulen entfernt werden können. Insbesondere sind die Module derart gestaltet, dass die Aufnahmeelemente mit den Zellen und mitsamt der jeweiligen Verkleidung der Vorderseite aus den Modulen entfernt werden können. Dies ermöglicht in einfacher Weise den Austausch des „Innenlebens“ der Module. Auf diese Weise muss nicht eine gesamte Vorrichtung wieder demontiert werden, wenn beispielsweise eine Zelle in einem Modul defekt ist. Der Austausch kann dann in einfacher Weise derart geschehen, dass von der Vorderseite das Innenleben des Moduls ausgetauscht wird.The modules are preferably designed in such a way that the receiving elements with the cells can be introduced into the modules from the direction of the front side and / or removed from the modules in the direction of the front side. In particular, the modules are designed in such a way that the receiving elements with the cells and together with the respective paneling of the front side can be removed from the modules. This enables the “inner workings” of the modules to be exchanged in a simple manner. In this way, an entire device does not have to be dismantled again if, for example, a cell in a module is defective. The exchange can then take place in a simple manner in such a way that the interior of the module is exchanged from the front.
Die Module können Führungselemente zum Führen der Aufnahmeelemente beim Einbringen und/oder Entfernen der Aufnahmeelemente mit den Zellen aufweisen. Derartige Führungselemente, bei denen es sich beispielsweise um Nuten in einem Gehäuseteil des Moduls handeln kann, erleichtern insbesondere das Einführen, in dem sie beim Einschieben des „Innenlebens“ des Moduls dessen zur Rückseite des Moduls hin weisendes Ende abstützen.The modules can have guide elements for guiding the receiving elements when inserting and / or removing the receiving elements with the cells. Such guide elements, which can be grooves in a housing part of the module, for example, facilitate insertion in particular by supporting the end facing the rear of the module when the “inner workings” of the module are inserted.
Die Module können Kontaktierungselemente zum elektrischen und/oder wärmeleitenden Kontaktieren der Zellen aufweisen. Die Kontaktierungselemente können insbesondere eine wärmeleitende Verbindung zwischen den Zellen und einer Flüssigkeitskühlung der Module bewirken. Dadurch können die Kontaktierungselemente die Kühlung der Zellen in sinnvoller Weise unterstützen. Hierfür weisen die Kontaktierungselemente insbesondere Bestandteile aus Metall, beispielsweise aus Kupfer, auf. Die Kontaktierungselemente stellen die wärmeleitende Verbindung insbesondere zwischen den Polen der Zellen und der Flüssigkeitskühlung der Module sicher. Die Kontaktierungselemente können insbesondere mit den Polen der Zellen verbunden sein. Bei der Verbindung kann es sich um eine Schraubverbindung und/oder eine Schweißverbindung handeln. Dies weist zum einen in Verbindung mit verschraubbaren Polen den Vorteil einer einfachen Verbindbarkeit auf, wobei gleichzeitig im Bereich der Verschraubung ein guter wärmeleitender Kontakt entsteht. Darüber hinaus können insbesondere im Bereich der Pole starke Wärmeentwicklungen beim Betrieb der Zellen auftreten. Die Kontaktierungselemente können plattenförmig gestaltet sein. Die Wärmeableitung aus den Zellen kann insbesondere derart erfolgen, dass die Wärme aus dem Inneren der Zellen zu den Polen fließt, dort über die Verbindung zwischen Polen und Kontaktierungselement in das Kontaktierungselement. Dabei können die Pole insbesondere mit einer Kontaktschicht mit den Polen verbunden sein, von der die Wärme über eine elektrische Isolierschicht an eine Wärmeleitschicht weitergegeben wird. Die elektrische Isolierschicht kann beispielsweise aus einem thermisch leitenden Kunststoff bestehen. Von der Wärmeleitschicht kann die Wärme insbesondere an ein Rohr der Flüssigkeitskühlung weitergeleitet werden.The modules can have contacting elements for electrically and / or thermally conductive contacting of the cells. The contacting elements can in particular bring about a thermally conductive connection between the cells and liquid cooling of the modules. As a result, the contacting elements can support the cooling of the cells in a meaningful way. For this purpose, the contacting elements have, in particular, components made of metal, for example made of copper. The contacting elements ensure the thermally conductive connection, in particular between the poles of the cells and the liquid cooling of the modules. The contacting elements can in particular be connected to the poles of the cells. The connection can be a screw connection and / or a welded connection. On the one hand, in connection with screwable poles, this has the advantage of simple connectivity, with good heat-conducting contact being created at the same time in the area of the screw connection. In addition, particularly in the area of the poles, strong heat generation can occur when the cells are in operation. The contacting elements can be designed in plate form. The heat dissipation from the cells can in particular take place in such a way that the heat flows from the interior of the cells to the poles, there via the connection between the poles and the contacting element into the contacting element. The poles can in particular be connected to the poles by a contact layer, from which the heat is passed on to a heat-conducting layer via an electrical insulating layer. The electrical insulating layer can consist, for example, of a thermally conductive plastic. The heat can in particular be passed on from the heat-conducting layer to a pipe for the liquid cooling.
Die Kontaktierungselemente bewirken insbesondere eine wärmeleitende Verbindung der Zellen mit innerhalb der Module angeordneten Rohren der Flüssigkeitskühlung. Bevorzugt können die Kontaktierungselemente und die Zellen mitsamt der Rohre und Aufnahmeelemente in Richtung der Vorderseite der Module entfernt bzw. aus Richtung der Vorderseite in die Module eingebracht werden. Auf diese Weise lässt sich die Flüssigkeitskühlung der Module in die „als Einheit“ austauschbare Anordnung des „Innenlebens“ der Module integrieren.The contacting elements bring about, in particular, a thermally conductive connection between the cells with liquid cooling pipes arranged within the modules. The contacting elements and the cells together with the tubes and receiving elements can preferably be removed in the direction of the front side of the modules or introduced into the modules from the direction of the front side. In this way, the liquid cooling of the modules can be integrated into the "as a unit" exchangeable arrangement of the "inner workings" of the modules.
Die Kontaktierungselemente können eine elektrische Kontaktierung der Zellen bewirken. Insbesondere können die Kontaktierungselemente eine elektrische Verbindung zwischen den Zellen und im Bereich der Vorderseite der Module angeordneten elektrischen Kontaktelementen bereitstellen. Dadurch kann auf Verkabelungen verzichtet werden. Dies vereinfacht zum einen den Aufbau, zum anderen werden Kabel als mögliche Fehlerquelle beim Betrieb eines entsprechend gestalteten Moduls, zumindest weitgehend, eliminiert.The contacting elements can bring about electrical contacting of the cells. In particular, the contacting elements can provide an electrical connection between the cells and electrical contact elements arranged in the area of the front side of the modules. This means that there is no need for cabling. On the one hand, this simplifies the structure and, on the other hand, cables are, at least largely, eliminated as a possible source of error when operating a correspondingly designed module.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Moduls, -
2 das Modul aus1 mit einem angeschnittenen Gehäuse, -
3 eine aus einer Mehrzahl Modulen entsprechend der1 zusammengesetzte Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie, -
4 die Vorrichtung aus3 , wobei bei einem der Module das Gehäuse weggelassen ist, -
5 beispielhafte Einbauten der dargestellten Module in einer perspektivischen Schnittdarstellung, -
6 eine Schnittdarstellung eines Details der Einbauten aus5 .
-
1 a schematic representation of an exemplary module, -
2 the module1 with a cut housing, -
3 one of a plurality of modules corresponding to FIG1 composite device for storing electrical energy, -
4th the device off3 , whereby the housing is omitted from one of the modules, -
5 exemplary installations of the modules shown in a perspective sectional view, -
6th a sectional view of a detail of the internals5 .
Das beispielhafte System zum Zusammenbau einer Vorrichtung
Die Module
Die Module
Die Verbindungselemente
Die Module
Die Module können eine Flüssigkeitskühlung aufweisen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn - wie insbesondere in den
Die Module können wie dargestellt an Ihrer Vorderseite Anschlüsse
Die Module können Kontaktelemente
Die Einbauten der Module
Kontaktierungselemente
Die Kontaktierungselemente
Die Aufnahmeelemente
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various embodiments. The invention is not restricted to the embodiments described. It can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the competent specialist.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
- ModuleModules
- 1414th
- ZellenCells
- 1616
- Vorderseitefront
- 1818th
- VerbindungselementConnecting element
- 2020th
- AußenflächenExterior surfaces
- 2222nd
- ZwischenelementIntermediate element
- 2424
- zurückspringende Bereicherecessed areas
- 2626th
- KühlleitungenCooling lines
- 2828
- AnschlusselementConnection element
- 3030th
- Rohrpipe
- 3232
- KontaktelementContact element
- 3434
- elektrischer Verbinderelectrical connector
- 3636
- AufnahmeelementReceiving element
- 3838
- AufnahmeelementReceiving element
- 4040
- PolePole
- 4242
- GehäuseteilHousing part
- 4444
- Führungenguides
- 4646
- Elektrisch leitende SchichtElectrically conductive layer
- 4848
- IsolationsschichtInsulation layer
- 5050
- WärmeleitschichtThermal conductive layer
- 5252
- elektrische Kontaktschichtelectrical contact layer
- 5454
- VerbindungselementeFasteners
- 5656
- AufnahmekonturenReceiving contours
- 5858
- KontaktierungselementeContacting elements
- 6060
- Anschlüsse für DatenbusConnections for data bus
- 6262
- Leitungencables
- 6464
- SlaveSlave
- XX
- BreitenrichtungWidth direction
- YY
- HöhenrichtungHeight direction
- ZZ
- TiefenrichtungDepth direction
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019112358.5A DE102019112358A1 (en) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | Modular system for assembling a device for storing electrical energy |
PCT/EP2020/062133 WO2020229200A1 (en) | 2019-05-10 | 2020-04-30 | Modular system for the assembly of a device for storing electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019112358.5A DE102019112358A1 (en) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | Modular system for assembling a device for storing electrical energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019112358A1 true DE102019112358A1 (en) | 2020-11-12 |
Family
ID=70482677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019112358.5A Pending DE102019112358A1 (en) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | Modular system for assembling a device for storing electrical energy |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019112358A1 (en) |
WO (1) | WO2020229200A1 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008034875A1 (en) * | 2008-07-26 | 2010-01-28 | Daimler Ag | Battery i.e. lithium-ion-battery, for use in vehicle e.g. vehicle with hybrid drive, has cooling device that is arranged on pole side of single cells, where cooling device comprises cooling plate and transfer plate |
US20100178547A1 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | Electrochem Solutions, Inc. | Modular battery pack |
DE102011075044A1 (en) * | 2011-05-02 | 2012-11-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | battery case |
US20130082661A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-04 | R. W. Beckett Corporation | Mobile Power Systems for High Power Applications |
US20140272501A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | WM GreenTech Automotive Corp | Battery pack mechanical design to accommodate lead-acid and lithium battery with same packaging |
DE102014225782A1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | Hyundai Motor Company | SYSTEM AND METHOD FOR CHECKING A BATTERY FOR EXTENDING A DRIVING PERFORMANCE |
DE102015010925A1 (en) * | 2015-08-20 | 2016-03-03 | Daimler Ag | Cell connector unit and / or cell voltage tapping unit |
WO2017220515A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Michael Schnakenberg | Accumulator module |
DE102016224318A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-07 | Audi Ag | memory array |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8734978B2 (en) * | 2009-11-05 | 2014-05-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
KR101065306B1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-09-16 | 에스비리모티브 주식회사 | Battery pack |
US9083029B2 (en) * | 2009-12-23 | 2015-07-14 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
US20110165451A1 (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-07 | Myung-Chul Kim | Battery pack |
KR101488411B1 (en) * | 2012-01-02 | 2015-02-03 | 주식회사 엘지화학 | Battery Pack Including Connecting member, Side Supporting Member and Bottom Supporting Member |
-
2019
- 2019-05-10 DE DE102019112358.5A patent/DE102019112358A1/en active Pending
-
2020
- 2020-04-30 WO PCT/EP2020/062133 patent/WO2020229200A1/en active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008034875A1 (en) * | 2008-07-26 | 2010-01-28 | Daimler Ag | Battery i.e. lithium-ion-battery, for use in vehicle e.g. vehicle with hybrid drive, has cooling device that is arranged on pole side of single cells, where cooling device comprises cooling plate and transfer plate |
US20100178547A1 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | Electrochem Solutions, Inc. | Modular battery pack |
DE102011075044A1 (en) * | 2011-05-02 | 2012-11-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | battery case |
US20130082661A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-04 | R. W. Beckett Corporation | Mobile Power Systems for High Power Applications |
US20140272501A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | WM GreenTech Automotive Corp | Battery pack mechanical design to accommodate lead-acid and lithium battery with same packaging |
DE102014225782A1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | Hyundai Motor Company | SYSTEM AND METHOD FOR CHECKING A BATTERY FOR EXTENDING A DRIVING PERFORMANCE |
DE102015010925A1 (en) * | 2015-08-20 | 2016-03-03 | Daimler Ag | Cell connector unit and / or cell voltage tapping unit |
WO2017220515A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Michael Schnakenberg | Accumulator module |
DE102016224318A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-07 | Audi Ag | memory array |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020229200A1 (en) | 2020-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3372059B1 (en) | Switchgear cabinet comprising a switchboard, and method for manufacturing such a switchboard in a 3d printing process | |
EP2220719B1 (en) | Battery comprising a case and a heat-conducting plate | |
EP2497145B1 (en) | Energy store device | |
DE102009015351B4 (en) | Cooling arrangement for a storage cell arrangement for a vehicle | |
EP3552259B1 (en) | Accumulator arrangement | |
DE102011081573A1 (en) | Modular system for the production of an electrical energy storage and produced with this modular system electrical energy storage | |
DE102012218473A1 (en) | Energy storage arrangement and mounting device | |
EP3109171B1 (en) | Modular satellite device support panel | |
DE102015216419A1 (en) | Electronic device with a housing with a printed circuit board arranged therein | |
EP4070407B1 (en) | Module layer and battery system made therefrom | |
DE102014214320A1 (en) | Battery module with fluid cooling | |
EP2912734B1 (en) | Electrical cabinet with improved possibility to add adjacent cabinet | |
DE3019224C2 (en) | Connection arrangement for housings of electronic devices | |
EP2553785A2 (en) | Busbar trunking unit and busbar trunking system comprising a busbar trunking unit | |
DE102019112358A1 (en) | Modular system for assembling a device for storing electrical energy | |
WO2014072038A1 (en) | Circuit board element and cell arrangement | |
DE102015217790B4 (en) | Arrangement for cooling battery cells of a drive energy store of a motor vehicle | |
DE102013217836B4 (en) | Traction battery for a vehicle and method of making it | |
DE102021118397A1 (en) | Battery with integrated busbar cooling and motor vehicle | |
DE1139556B (en) | Device for the tightest possible assembly of electrical components in the openings of a block made of insulating material | |
DE102016108323A1 (en) | Cable, arrangement and server slot | |
EP1083781B1 (en) | Enclosure for electronic equipment | |
DE2409692A1 (en) | SWITCHGEAR WITH A CELL-LIKE CONSTRUCTION | |
DE102021112397A1 (en) | Flexible module connector | |
AT525486B1 (en) | Battery stack with at least two battery modules and battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |