DE102019218014A1 - Battery module carrier - Google Patents

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Udo Hallmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Batteriemodulträger (32) zur Montage in einem Batteriebauraum (30) einer Stromversorgungseinheit (2), aufweisend einen rechteckförmigen Trägerrahmen (36) als Einschub in den Batteriebauraum (30), eine erste Anzahl von Batteriemodulen (34a) und eine zweite Anzahl von Batteriemodulen (34b), und eine plattenförmige Kühlvorrichtung (50) mit einem integrierten Kanalsystem (58) zur Führung eines Kühlmediums, und mit Kühlanschlüssen (60) zur strömungstechnischen Kopplung an ein Kühlsystem (26) der Stromversorgungseinheit (2), wobei die Kühlvorrichtung (50) als eine Zwischenwand in den Trägerrahmen (36) integriert ist, und wobei die erste und zweite Anzahl von Batteriemodulen (34a, 34b) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kühlvorrichtung (50) angeordnet sind.The invention relates to a battery module carrier (32) for mounting in a battery compartment (30) of a power supply unit (2), having a rectangular support frame (36) as an insert in the battery compartment (30), a first number of battery modules (34a) and a second number of battery modules (34b), and a plate-shaped cooling device (50) with an integrated channel system (58) for guiding a cooling medium, and with cooling connections (60) for fluidic coupling to a cooling system (26) of the power supply unit (2), the cooling device ( 50) is integrated as an intermediate wall in the support frame (36), and wherein the first and second numbers of battery modules (34a, 34b) are arranged on opposite sides of the cooling device (50).

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriemodulträger zur Montage in einem Batteriebauraum einer Stromversorgungseinheit. Die Erfindung betrifft weiterhin eine flexible Stromversorgungseinheit mit einem solchen Batteriemodulträger.The invention relates to a battery module carrier for mounting in a battery compartment of a power supply unit. The invention further relates to a flexible power supply unit with such a battery module carrier.

Elektrisch antreibbare oder angetriebene beziehungsweise elektromotorisch antreibbare oder angetriebene Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge, weisen typischerweise einen Elektromotor als Antriebsmaschine auf, welcher zur Versorgung mit elektrischer Energie an ein fahrzeuginternes Bordnetz gekoppelt ist. Derartige Bordnetze werden in der Regel mittels eines Energiespeichers, beispielsweise in Form einer elektrochemischen Batterie, versorgt.Electrically drivable or driven or electromotive driven or driven motor vehicles, such as electric or hybrid vehicles, typically have an electric motor as the drive machine, which is coupled to a vehicle-internal electrical system for supplying electrical energy. Such on-board networks are usually supplied by means of an energy store, for example in the form of an electrochemical battery.

Unter einer elektrochemischen Batterie ist hierbei insbesondere eine sogenannte sekundäre Batterie (Sekundärbatterie) des Kraftfahrzeugs zu verstehen, bei welcher eine verbrauchte chemische Energie mittels eines elektrischen (Auf-)Ladevorgangs wiederherstellbar ist. Derartige Fahrzeug- oder Traktionsbatterien sind insbesondere als elektrochemische Akkumulatoren, beispielsweise als Lithium-Ionen-Akkumulatoren, ausgeführt.An electrochemical battery is to be understood here in particular as a so-called secondary battery of the motor vehicle, in which a used chemical energy can be restored by means of an electrical (charging) process. Such vehicle or traction batteries are designed in particular as electrochemical accumulators, for example as lithium-ion accumulators.

Unter einem „Laden eines elektrisch oder elektromotorisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs“ wird hier und im Folgenden insbesondere das (Auf-)Laden eines solchen sekundären (Traktions-)Energiespeichers des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie verstanden.“Charging a motor vehicle that is driven or drivable by an electric or electric motor” is understood here and in the following in particular to mean the (charging) charging of such a secondary (traction) energy store of the motor vehicle with electrical energy.

Zum Laden des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Fahrzeugbatterie ist es beispielsweise möglich, die Batterie kabelgebunden mittels eines Ladekabels an einen elektrischen Versorgungspunkt (Ladepunkt) oder an ein elektrisches Versorgungsnetz anzuschließen. Als Ladepunkte werden hierbei beispielsweise sogenannte Ladestationen oder Ladesäulen als Stromtankstellen oder Stromversorgungseinheiten verwendet. Typischerweise weisen derartige Ladestationen hierzu eine Ladeschnittstelle mit einem Ladekabel auf, an welchem freiendseitig ein Ladestecker angebracht ist. Dieser ist in eine komplementäre Ladebuchse als Ladeschnittstelle am Kraftfahrzeug einsteckbar, und mittels einer zugeordneten Bedieneinheit von einem Benutzer bedienbar.To charge the motor vehicle or the vehicle battery, it is possible, for example, to connect the battery to an electrical supply point (charging point) or to an electrical supply network in a wired manner by means of a charging cable. So-called charging stations or charging stations as charging stations or power supply units are used as charging points. For this purpose, such charging stations typically have a charging interface with a charging cable to which a charging plug is attached at the free end. This can be plugged into a complementary charging socket as a charging interface on the motor vehicle, and can be operated by a user by means of an associated operating unit.

Beispielsweise ist die Ladeschnittstelle an einer der Straße oder einem Benutzer zugewandten Gehäuseseite (Vorderseite) der Ladesäule angeordnet, so dass ein Benutzer sein Kraftfahrzeug einfach positionieren kann.For example, the charging interface is arranged on a housing side (front side) of the charging column facing the street or a user, so that a user can easily position his motor vehicle.

Derartige Ladestationen oder Ladesäulen sind hierbei in der Regel mit einem elektrischen Anschluss an ein elektrisches Versorgungsnetz, insbesondere ein öffentliches Niederspannungsnetz, angeschlossen. Die Ladesäule weist hierbei häufig eine Leistungselektronik zur Spannungswandlung und/oder Spannungsanpassung auf, um eine elektrische Spannung des Versorgungsnetzes an eine gewünschte Ladespannung beziehungsweise an ein gewünschtes Spannungsniveau anzupassen.Such charging stations or charging columns are generally connected with an electrical connection to an electrical supply network, in particular a public low-voltage network. The charging station often has power electronics for voltage conversion and / or voltage adjustment in order to adapt an electrical voltage of the supply network to a desired charging voltage or to a desired voltage level.

Aufgrund des benötigten Anschlusses an das Versorgungsnetz sind netzgebundene Ladesäulen in der Regel stationär, also feststehend, ortsfest oder nicht-beweglich. Dies bedeutet, dass die Ladesäulen an einer vorgegebenen Stelle montiert werden, und lediglich unter hohen Aufwand abbaubar und an einer anderen Stelle wieder aufbaubar sind.Due to the required connection to the supply network, network-connected charging stations are usually stationary, i.e. fixed, stationary or non-movable. This means that the charging pillars are installed at a given location and can only be dismantled with great effort and reassembled at another location.

Solche Ladesäulen können auch mit einem Batteriespeicher mit einer Leistungs- und Steuerungselektronik als elektrischen Zusatz- oder Hilfsenergiespeicher ausgestattet sein. Die Komponenten der Ladesäule sind typischerweise getrennt voneinander in mehreren Gehäusen verbaut. Der Batteriespeicher ist hierbei regelmäßig in einem separaten Aufbau des Gehäuses angeordnet. Dadurch ist die Installation und Montage derartiger Ladesäulen nachteiligerweise vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv, da sowohl das Gehäuse der Ladesäule als auch der Batteriespeicher installiert werden muss.Such charging stations can also be equipped with a battery store with power and control electronics as an additional electrical or auxiliary energy store. The components of the charging station are typically installed separately from one another in several housings. The battery storage is here regularly arranged in a separate structure of the housing. As a result, the installation and assembly of such charging stations is disadvantageously comparatively complex and costly, since both the housing of the charging station and the battery storage must be installed.

In der DE 10 2017 215 882 A1 ist eine flexible Ladesäule mit einem Gehäuse und mit einem darin integrierten Batteriespeicher offenbart. Die Ladesäule ist durch den Batteriespeicher im Wesentlichen autark oder unabhängig von einem Versorgungsnetz zum Laden eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs geeignet und eingerichtet. Dadurch ist die Ladesäule flexibel, also vergleichsweise einfach an unterschiedlichen Stellen reversibel auf- und abbaubar. Die Ladesäule weist hierbei auch einen Anschluss für ein Versorgungsnetz (Plug-In) auf, um den ladesäuleninternen Batteriespeicher aufzuladen.In the DE 10 2017 215 882 A1 discloses a flexible charging column with a housing and with a battery storage device integrated therein. Due to the battery storage, the charging column is essentially self-sufficient or independent of a supply network suitable and set up for charging an electrically powered or drivable motor vehicle. As a result, the charging station is flexible, i.e. comparatively easy to set up and dismantle reversibly at different points. The charging column also has a connection for a supply network (plug-in) in order to charge the internal battery storage device.

Bei einer solchen flexiblen Ladesäule ist es einerseits notwendig, dass die Leistungselektronik und der Batteriespeicher möglichst bauraumkompakt in dem Gehäuse der Ladesäule untergebracht sind. Andererseits ist es zur Verbesserung der Lebensdauer sowie der abrufbaren Leistung notwendig, dass der Batteriespeicher beziehungsweise die Batteriemodule eine gewisse Betriebstemperatur aufweisen. Hierbei ist es erforderlich, dass die einzelnen Batteriemodule oder Batteriezellen eine möglichst gleiche Temperatur im Verbund des Batteriesystems aufweisen.With such a flexible charging column, it is necessary, on the one hand, for the power electronics and the battery storage to be accommodated in the housing of the charging column in as compact a space as possible. On the other hand, in order to improve the service life and the available power, it is necessary that the battery storage device or the battery modules have a certain operating temperature. It is necessary here for the individual battery modules or battery cells to have the same temperature as possible in the network of the battery system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Batteriemodulträger für eine Stromversorgungseinheit anzugeben. Insbesondere soll ein im Hinblick auf unterschiedliche Anwendungen möglichst flexibler und möglichst einfach skalierbarer Batteriemodulträger angegeben werden. Des Weiteren soll der Batteriemodulträger möglichst bauraumkompakt und einfach montierbar sein, sowie eine zuverlässige Temperierung der Batteriemodule ermöglichen. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine flexible Stromversorgungseinheit mit einem solchen Batteriemodulträger anzugeben.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable battery module carrier for a power supply unit. In particular, a battery module carrier that is as flexible as possible and as easily scalable as possible with regard to different applications is to be specified. Furthermore, the battery module carrier should be as compact as possible in terms of installation space and easy to assemble, as well as enabling reliable temperature control of the battery modules. The invention is also based on the object of specifying a flexible power supply unit with such a battery module carrier.

Hinsichtlich des Batteriemodulträgers wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Stromversorgungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die im Hinblick auf den Batteriemodulträger angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf die Stromversorgungseinheit übertragbar und umgekehrt.With regard to the battery module carrier, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1 and with regard to the power supply unit with the features of claim 10. Advantageous refinements and developments are the subject of the subclaims. The advantages and configurations cited with regard to the battery module carrier can also be applied to the power supply unit and vice versa.

Der erfindungsgemäße Batteriemodulträger ist zur Montage in einem Batterieraum einer beispielsweise flexiblen Stromversorgungseinheit vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet.The battery module carrier according to the invention is intended for installation in a battery compartment of a, for example, flexible power supply unit, and is suitable and set up for this.

Der Batteriemodulträger weist einen etwa reckteckförmigen Trägerrahmen als Einschub in den Batteriebauraum auf. Mit anderen Worten ist der Batteriebauraum der Stromversorgungseinheit insbesondere als Einschubgestell ausgebildet, wobei der Batteriemodulträger beziehungsweise der Trägerrahmen als ein hierfür vorgesehener Einschub ausgeführt ist. Mit anderen Worten ist der Batteriebauraum beispielsweise als ein Montagegestell oder Rack mit mehreren Fächern ausgeführt, in welche der Batteriemodulträger einsetzbar oder einschiebbar ist. Dadurch ist eine besonders einfache und aufwandsreduzierte Montage und Wartung der Stromversorgungseinheit sowie des Batteriemodulträgers realisiert. Des Weiteren ist somit eine besonders bauraumeffiziente Anordnung der Batteriemodulträger im Batteriebauraum, also ein besonders platzsparendes Packaging realisiert.The battery module carrier has an approximately rectangular carrier frame as an insert in the battery compartment. In other words, the battery compartment of the power supply unit is designed, in particular, as a slide-in frame, the battery module carrier or the carrier frame being designed as a slide-in unit provided for this purpose. In other words, the battery installation space is designed, for example, as a mounting frame or rack with several compartments into which the battery module carrier can be inserted or pushed. As a result, a particularly simple and cost-reduced assembly and maintenance of the power supply unit and the battery module carrier is realized. Furthermore, a particularly space-efficient arrangement of the battery module carriers in the battery installation space, that is to say particularly space-saving packaging, is thus implemented.

Der Batteriemodulträger weist weiterhin eine erste und zweite Anzahl von miteinander elektrisch gekoppelten oder verschalteten Batteriemodulen auf. Die Anzahl der Batteriemodule ist hierbei vorzugsweise modular, also nach einem Baustein- oder Baukastenprinzip, ausgestaltet.The battery module carrier also has a first and second number of battery modules that are electrically coupled or interconnected with one another. The number of battery modules is preferably modular in this case, that is to say according to a modular or modular principle.

Dies bedeutet, dass der Batteriemodulträger je nach Anwendung mit einer unterschiedlichen ersten und/oder zweiten Anzahl von Batteriemodulen bestückbar oder bestückt ist. Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.This means that the battery module carrier can be equipped or equipped with a different first and / or second number of battery modules, depending on the application. The conjunction “and / or” is to be understood here and below in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.

Der Batteriemodulträger weist, je nach Anwendung oder Einsatz der flexiblen Stromversorgungseinheit, somit beispielsweise vier, sechs, zwölf oder mehr miteinander verschaltete Batteriemodule auf, welche vorzugsweise gleichmäßig auf die beiden Anzahlen verteilt oder aufgeteilt sind. Dadurch wird die Skalierbarkeit und Flexibilität hinsichtlich einer individuellen Anpassung an unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen weiter verbessert.Depending on the application or use of the flexible power supply unit, the battery module carrier thus has, for example, four, six, twelve or more interconnected battery modules, which are preferably evenly distributed or divided between the two numbers. This further improves the scalability and flexibility with regard to individual adaptation to different applications and requirements.

Der Batteriemodulträger ist weiterhin mit einer plattenförmigen Kühlvorrichtung ausgestattet. Die Kühlvorrichtung weist ein integriertes Kanal- oder Leitungssystem, also einen Kreislauf, zur Führung eines Kühlmediums, beispielsweise eines Kühl- oder Kältemittels, auf. Das Kanalsystem ist hierbei mit Kühlanschlüssen zur strömungstechnischen Kopplung an ein Kühlsystem der Stromversorgungseinheit verbunden.The battery module carrier is also equipped with a plate-shaped cooling device. The cooling device has an integrated channel or line system, that is to say a circuit, for guiding a cooling medium, for example a coolant or refrigerant. The channel system is connected to cooling connections for fluidic coupling to a cooling system of the power supply unit.

Erfindungsgemäß ist die Kühlvorrichtung hierbei als eine Zwischen- oder Trennwand mittig in dem Trägerrahmen integriert oder verbaut, wobei die erste und zweite Anzahl von Batteriemodulen auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kühlvorrichtung angeordnet sind. Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß eine gestapelte oder sandwichartige Anordnung der ersten Anzahl von Batteriemodulen, der Kühlvorrichtung und der zweiten Anzahl von Batteriemodulen realisiert. Die Kühlvorrichtung ist also zwischen den beiden Anzahlen von Batteriemodulen angeordnet. Dadurch ist mittels der Kühlvorrichtung sowohl ein Wärmeaustausch mit der ersten Anzahl von Batteriemodulen, als auch ein Wärmeaustausch mit der zweiten Anzahl von Batteriemodulen ermöglicht. Somit ist eine besonders effektive und bauraumkompakte Kühlvorrichtung realisiert.According to the invention, the cooling device is here integrated or installed as an intermediate or partition wall in the middle of the support frame, the first and second number of battery modules being arranged on opposite sides of the cooling device. In other words, according to the invention, a stacked or sandwich-like arrangement of the first number of battery modules, the cooling device and the second number of battery modules is realized. The cooling device is thus arranged between the two numbers of battery modules. This enables both a heat exchange with the first number of battery modules and a heat exchange with the second number of battery modules by means of the cooling device. A particularly effective cooling device with compact installation space is thus implemented.

Dadurch ist ein besonders geeigneter und bauraumkompakter Batteriemodulträger gebildet. Der erfindungsgemäße Batteriemodulträger weist eine hohe Flexibilität und Skalierbarkeit hinsichtlich der bereitgestellten Speicherkapazität auf, da die beiden Anzahlen von Batteriemodulen modular variierbar sind. Mit anderen Worten ist es möglich, einzelne Batteriemodule zu entnehmen oder nicht zu montieren, ohne die Gesamtfunktion des Batteriemodulträgers zu beeinträchtigen.As a result, a particularly suitable and compact battery module carrier is formed. The battery module carrier according to the invention has a high degree of flexibility and scalability with regard to the storage capacity provided, since the two numbers of battery modules can be varied in a modular manner. In other words, it is possible to remove or not to install individual battery modules without impairing the overall function of the battery module carrier.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Planseiten des Trägerrahmens jeweils mit einer Haltevorrichtung als mechanische Aufnahme oder Halterung der Batteriemodule versehen. Mit anderen Worten ist der Trägerrahmen von beiden Seiten her mit tragenden Strukturen versehen, welche die mechanischen Aufnahmen oder Batteriefächer für die Batteriemodule bilden. Dadurch ist eine einfache und betriebssichere Befestigung der Batteriemodule im Trägerrahmen realisiert.In an advantageous development, the flat sides of the support frame are each provided with a holding device as a mechanical receptacle or holder for the battery modules. In other words, the support frame is provided on both sides with supporting structures which form the mechanical receptacles or battery compartments for the battery modules. This enables the battery modules to be fastened in the carrier frame in a simple and reliable manner.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist auf die Planseiten des Trägerrahmens jeweils eine Abdeckung zum Schutz der Batteriemodule aufgesetzt. Dadurch sind die Batteriemodule zuverlässig und einfach vor äußeren Einflüssen wie beispielsweise Witterung oder Feuchtigkeit geschützt. Die Abdeckungen und der Trägerrahmen bilden hierbei im Wesentlichen ein geschlossenes Batteriegehäuse für die Batteriemodule.In an expedient embodiment, a cover for protecting the battery modules is placed on each of the flat sides of the support frame. As a result, the battery modules are reliably and easily protected from external influences such as weather or moisture. The covers and the support frame essentially form a closed battery housing for the battery modules.

In einer geeigneten Ausführung ist jeder Anzahl von Batteriemodulen jeweils ein Zellencontroller, also eine Steuereinheit, zugeordnet, welcher in dem Trägerrahmen integriert ist. Dies bedeutet, dass zwei Zellencontroller in dem Trägerrahmen vorgesehen sind. Dies bedeutet, dass die Batteriemodule innerhalb des Trägerrahmens miteinander verschaltet und durch Zellencontroller und/oder einem Batteriemanagement überwacht sind. Dadurch ist ein besonders sicherer und zuverlässiger Betrieb der Batteriemodule und somit des Batteriemodulträgers ermöglicht.In a suitable embodiment, each number of battery modules is assigned a cell controller, that is to say a control unit, which is integrated in the carrier frame. This means that two cell controllers are provided in the support frame. This means that the battery modules are interconnected within the carrier frame and monitored by cell controllers and / or a battery management system. This enables particularly safe and reliable operation of the battery modules and thus of the battery module carrier.

In einer denkbaren Ausbildung weist der Trägerrahmen entlang einer Langseite einen mit den Batteriemodulen gekoppelten Elektronikanschluss auf. Mit anderen Worten werden die verschalteten Kontakte der Batteriemodule über beispielsweise zwei Kontakte oder Elektronikanschlüsse an die Außenseite des Trägerrahmens geführt. Dadurch ist eine einfache Verschaltung und Kontaktierung des Batteriemodulträgers in der Stromversorgungseinheit gewährleistet. Die nach außen geführten Elektronikanschlüsse oder Kontakte sind beispielsweise mittels ein oder mehrerer Relais abschaltbar, so dass ein hinsichtlich elektrischer Gefahren besonders sicherer Batteriemodulträger gebildet ist.In a conceivable embodiment, the carrier frame has an electronics connection coupled to the battery modules along one long side. In other words, the interconnected contacts of the battery modules are routed to the outside of the support frame via, for example, two contacts or electronic connections. This ensures simple interconnection and contacting of the battery module carrier in the power supply unit. The electronics connections or contacts led to the outside can be switched off, for example, by means of one or more relays, so that a battery module carrier that is particularly safe with regard to electrical hazards is formed.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Kühlvorrichtung einen dreiteiligen Aufbau mit einer ersten und zweiten Kontaktplatte zur thermischen Kontaktierung mit jeweils einer der Anzahlen von Batteriemodulen, sowie mit einer zwischen den Kontaktplatten angeordneten Kanalplatte aufweist. Das Kanalsystem ist hierbei in der Kanalplatte integriert, wobei die Kontaktplatten jeweils als eine Wärmeaustauschfläche für eine der Anzahlen von Batteriemodulen ausgebildet sind.An additional or further aspect of the invention provides that the cooling device has a three-part structure with a first and second contact plate for thermal contact with one of the numbers of battery modules, and with a channel plate arranged between the contact plates. The channel system is integrated in the channel plate, the contact plates each being designed as a heat exchange surface for one of the numbers of battery modules.

Dadurch ist ein besonders zweckmäßiger Aufbau der Kühlvorrichtung realisiert. Insbesondere ist somit eine Funktionstrennung der Komponenten der Kühlvorrichtung ermöglicht.A particularly expedient construction of the cooling device is thereby realized. In particular, a functional separation of the components of the cooling device is thus enabled.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Kühlanschlüsse der Kühlvorrichtung an einem seitlichen Ausleger angeordnet, welcher dem Rand, insbesondere einer Langseite, des Trägerrahmens senkrecht übersteht. Dadurch ist ein einfacher und aufwandsreduzierter Anschluss der Kühlvorrichtung an ein Kühlsystem oder einen Kühlkreislauf der Stromversorgungseinheit ermöglicht.In an expedient development, the cooling connections of the cooling device are arranged on a lateral arm which protrudes perpendicularly from the edge, in particular one long side, of the support frame. This enables a simple and less complex connection of the cooling device to a cooling system or a cooling circuit of the power supply unit.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Schmalseiten des Trägerrahmens jeweils eine Führungskontur zum linearen Einschub in den Batteriebauraum auf. Mit anderen Worten sind an den Stirnseiten des Trägerrahmens Führungskonturen zur linearen Führung des Batteriemodulträgers entlang einer Montage- oder Einschubrichtung in den Batteriebauraum ausgeführt. Geeigneterweise sind die Führungskonturen derart ausgestaltet, dass der Batteriemodulträger während des Einschiebens insbesondere formschlüssig geführt ist. Dadurch wird ein unerwünschtes Herausgleiten des Batteriemodulträgers aus dem Batteriebauraum vorteilhaft vermieden. Die Führungskonturen wirken somit als Montage- oder Positionierungshilfe beim Einsetzen oder Entfernen der Batteriemodulträger in beziehungsweise aus dem Batteriebauraum.In a preferred embodiment, the narrow sides of the support frame each have a guide contour for linear insertion into the battery compartment. In other words, guide contours for linear guidance of the battery module carrier along an assembly or insertion direction into the battery installation space are implemented on the end faces of the carrier frame. The guide contours are suitably designed in such a way that the battery module carrier is guided in particular in a form-fitting manner during insertion. This advantageously prevents the battery module carrier from sliding out of the battery installation space. The guide contours thus act as an assembly or positioning aid when inserting or removing the battery module carrier in or from the battery installation space.

Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.A “form fit” or a “form fit connection” between at least two interconnected parts is understood here and in the following in particular to mean that the interconnected parts are held together at least in one direction by direct interlocking of contours of the parts themselves or by indirect interlocking takes place via an additional connecting part. The "blocking" of a mutual movement in this direction is therefore due to the shape.

In einer denkbaren Weiterbildung ist der Trägerrahmen an gegenüberliegenden Stirnseiten mit Führungsschienen als Führungskonturen versehen, welche zumindest abschnittsweise formschlüssig in Gegenkonturen des Batteriebauraums eingreifen und/oder diese teilweise hintergreifen. Dadurch ist eine besonders betriebssichere, stabile und zuverlässige Führung des Batteriemodulträgers im Batteriebauraum realisiert, wodurch eine besonders einfache Montage und Demontage ermöglicht ist.In a conceivable further development, the support frame is provided on opposite end faces with guide rails as guide contours which, at least in sections, engage positively in counter contours of the battery installation space and / or partially engage behind them. As a result, a particularly reliable, stable and reliable guidance of the battery module carrier in the battery installation space is realized, which enables particularly simple assembly and disassembly.

Durch die Gegenkonturen des Batteriebauraums ist ein Fach zur Aufnahme des Batteriemodulträgers ausgebildet. Der Batteriebauraum weist beispielsweise mehrere Fächer auf, welche hierbei beispielsweise horizontal nebeneinander angereiht oder vertikal übereinander gestapelt angeordnet sein, so dass mehrere Batteriemodulträger entsprechend vertikal oder horizontal gestapelt montierbar sind. Vorzugsweise ist das Einschubgestell des Batteriebauraums somit als ein Schienensystem ausgeführt. Das Schienensystem ermöglicht ein besonders einfaches und aufwandreduziertes Einschieben und Herausziehen der Batteriemodulträger, was insbesondere hinsichtlich eines Servicefalls vorteilhaft ist.A compartment for receiving the battery module carrier is formed by the contours of the battery installation space. The battery installation space has, for example, several compartments, which are for example arranged horizontally next to one another or stacked vertically one above the other, so that several battery module carriers can be mounted in a correspondingly vertical or horizontal stacked manner. The slide-in frame of the battery compartment is thus preferably designed as a rail system. The rail system enables the battery module carrier to be pushed in and pulled out particularly easily and with reduced effort, which is particularly advantageous with regard to a service case.

In einer alternativen Weiterbildungsform sind die Führungskonturen beispielsweise als ein Rollensystem ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Batteriebauraum und/oder die darin einsetzbaren Batteriemodulträger mit Rollen versehen sind. Dadurch ist eine besonders reibungs- und somit kraftreduzierte Montage und Demontage der Batteriemodulträger ermöglicht.In an alternative further development, the guide contours are designed, for example, as a roller system. This means that the battery installation space and / or the battery module carriers that can be inserted therein are provided with rollers. This enables assembly and disassembly of the battery module carriers with a particularly low level of friction and thus reduced force.

Die erfindungsgemäße flexible Stromversorgungseinheit weist ein Gehäuse mit einem darin integrierten modularen Batteriespeicher mit einem Batteriebauraum zur Aufnahme mindestens eines vorstehend beschriebenen Batteriemodulträgers auf. Dadurch ist eine besonders geeignete flexible Stromversorgungseinheit realisiert.The flexible power supply unit according to the invention has a housing with a modular battery store integrated therein with a battery installation space for receiving at least one battery module carrier described above. A particularly suitable flexible power supply unit is thereby implemented.

Die Stromversorgungseinheit weist einen modular aufgebauten Batteriespeicher auf, wobei der Batteriebauraum als vorgesehener Verbauraum modular mit mindestens einem Batteriemodulträger bestückt oder bestückbar ist. Dadurch ist eine besonders geeignete flexible Stromversorgungseinheit realisiert.The power supply unit has a modularly constructed battery storage device, the battery installation space being modularly equipped or capable of being equipped with at least one battery module carrier as the intended installation space. A particularly suitable flexible power supply unit is thereby implemented.

Unter einem „Stromversorgungssystem“ wird hier und im Folgenden insbesondere ein elektrisches Versorgungssystem verstanden, bei welchem ein elektrischer Verbraucher über eine Ladeschnittstelle mit elektrischer Leistung oder elektrischer Energie versorgt wird. Vorzugsweise wird der Verbraucher hierbei mit einer elektrischen Energie aufgeladen.A “power supply system” is understood here and in the following in particular to mean an electrical supply system in which an electrical consumer is supplied with electrical power or electrical energy via a charging interface. In this case, the consumer is preferably charged with electrical energy.

Unter einem „flexiblen Stromversorgungssystem“ ist hier und im Folgenden ein mobiles oder bewegbares, also nicht festinstalliert oder nicht stationäres, Stromversorgungssystem zu verstehen. Dies bedeutet, dass das erfindungsgemäße Stromversorgungssystem im Wesentlichen als ein Insel- oder Off-Grid-System, also als eine netzunabhängige, autarke Inselanlage ausgeführt ist. Das Stromversorgungssystem ist beispielsweise an ein Niederspannungsnetz gekoppelt oder koppelbar. Insbesondere ist es denkbar, dass das Stromversorgungssystem mit einer festen Verbindung zum Niederspannungsnetz versehen ist.A “flexible power supply system” is to be understood here and in the following text as a mobile or movable, ie not permanently installed or non-stationary, power supply system. This means that the power supply system according to the invention is designed essentially as an island or off-grid system, that is to say as a network-independent, self-sufficient island system. The power supply system is coupled or can be coupled to a low-voltage network, for example. In particular, it is conceivable that the power supply system is provided with a permanent connection to the low-voltage network.

Der Batteriespeicher der Stromversorgungseinheit ist erfindungsgemäß modular, also nach einem Baustein- oder Baukastenprinzip ausgeführt. Der Batteriebauraum ist hierbei zweckmäßigerweise mit einer Anzahl von erfindungsgemäßen Batteriemodulträgern modular bestückbar, dies bedeutet, dass der Batteriebauraum einen hinreichend großen Bauraum aufweist, um eine Anzahl von beispielsweise gestapelten oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulträgern aufzunehmen. Dadurch ist die Batteriegröße, also die Kapazität oder die Leistung beziehungsweise der Energieinhalt, des modularen Batteriespeichers flexibel, also skalierbar oder variabel, an eine jeweilige Anwendung der Stromversorgungseinheit individuell anpassbar.According to the invention, the battery store of the power supply unit is modular, that is to say according to a building block or modular principle. The battery installation space can expediently be modularly equipped with a number of battery module carriers according to the invention, this means that the battery installation space has a sufficiently large installation space to accommodate a number of, for example, stacked or side-by-side battery module carriers. As a result, the battery size, that is to say the capacity or the power or the energy content, of the modular battery store is flexible, that is to say scalable or variable, and can be individually adapted to a respective application of the power supply unit.

Dies bedeutet, dass der modulare Batteriespeicher beziehungsweise die Stromversorgungseinheit je nach Anzahl der eingesetzten oder montierten Batteriemodulträger unterschiedliche Batteriegrößen oder (Batterie-)Leistungsstufen aufweist. Dadurch ist die Stromversorgungseinheit besonders flexibel an unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen individuell angepasst oder anpassbar. Insbesondere ist es somit beispielsweise möglich, eine flexible Stromversorgungseinheit, welche an einer Stelle oder einem Einsatzort aufgebaut ist, vor Ort bei Bedarf mit weiteren Batteriemodulträgern auszustatten oder nachzurüsten. Insbesondere sind die Batteriemodulträger hierbei derart modular ausgestaltet, dass die Funktion der Stromversorgungseinheit unabhängig von der Anzahl der Batteriemodulträgersysteme gegeben ist.This means that the modular battery storage or the power supply unit has different battery sizes or (battery) power levels depending on the number of inserted or mounted battery module carriers. As a result, the power supply unit is particularly flexible or adaptable to different applications and requirements. In particular, it is thus possible, for example, to equip or retrofit a flexible power supply unit, which is set up at one point or a place of use, on site with additional battery module carriers as required. In particular, the battery module carriers are designed in a modular manner in this case in such a way that the power supply unit functions independently of the number of battery module carrier systems.

Der mindestens eine Batteriemodulträger ist insbesondere austauschbar in dem Batteriebauraum aufgenommen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, entladene Batteriemodulträger, bei welchem die gespeicherte elektrische Energie der Batteriemodule im Wesentlichen verbraucht ist, durch neue, aufgeladene Batteriemodulträger zu ersetzen oder auszutauschen, ohne die gesamte Stromversorgungseinheit bewegen zu müssen.The at least one battery module carrier is in particular accommodated in the battery installation space such that it can be replaced. This makes it possible, for example, to replace or exchange discharged battery module carriers, in which the stored electrical energy of the battery modules has essentially been consumed, with new, charged battery module carriers without having to move the entire power supply unit.

Beispielsweise ist die flexible Stromversorgungseinheit als ein Generator für eine Anwendung auf Baustellen oder bei Großveranstaltungen ausgeführt. In einer bevorzugten Anwendung ist die flexible Stromversorgungseinheit insbesondere als ein Ladesystem, beispielsweise als eine Ladesäule, zur Ladung eines elektrisch angetrieben oder antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, ausgeführt.For example, the flexible power supply unit is designed as a generator for use on construction sites or at major events. In a preferred application, the flexible power supply unit is designed in particular as a charging system, for example as a charging column, for charging an electrically powered or drivable motor vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 in perspektivischer Darstellung eine flexible Stromversorgungseinheit mit einem Gehäuse,
  • 2 in perspektivischer Darstellung die Stromversorgungseinheit ohne das Gehäuse in einem teilweise demontierten Zustand, mit einem Batteriebauraum und mit einem Batteriemodulträger,
  • 3 in perspektivischer Darstellung Haltekonturen des Batteriemodulträgers in dem Ausschnitt III gemäß 2,
  • 4 in perspektivischer Darstellung Führungskonturen des Batteriebauraums in dem Ausschnitt IV gemäß 2, und
  • 5 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung den Batteriemodulträger.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 a perspective view of a flexible power supply unit with a housing,
  • 2 in a perspective view the power supply unit without the housing in a partially dismantled state, with a battery installation space and with a battery module carrier,
  • 3rd in a perspective view of holding contours of the battery module carrier in the section III according to FIG 2 ,
  • 4th in a perspective illustration of guide contours of the battery installation space in section IV according to FIG 2 , and
  • 5 the battery module carrier in a perspective exploded view.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

In der 1 ist eine als Ladesäule ausgeführte flexible Stromversorgungseinheit 2 gezeigt. Die Stromversorgungseinheit 2 weist hierbei ein Gehäuse 4 mit einer Vorderseite 6 und mit einer Rückseite 8 sowie zwei Seitenflächen 10 und eine Deckenfläche 12 auf. An einer Seitenfläche 10 ist eine Ladeschnittstelle 14 mit einem Ladekabel 16 und einem freiendseitigen Ladestecker 18 angeordnet. Der Ladestecker 18 ist mit einer korrespondierenden Ladebuchse eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, elektrisch leitend koppelbar.In the 1 is a flexible power supply unit designed as a charging station 2 shown. The power supply unit 2 here has a housing 4th with a front 6th and with a back 8th as well as two side faces 10 and a ceiling surface 12th on. On one side 10 is a charging interface 14th with a charging cable 16 and a free-end charging plug 18th arranged. The charging plug 18th can be coupled in an electrically conductive manner to a corresponding charging socket of an electrically powered or drivable motor vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle.

Das Ladekabel 16 ist mit einem dem Ladestecker 18 gegenüberliegenden Ende in das in 2 näher gezeigte Innere des Gehäuses 4 geführt. Der Ladestecker 18 ist im nicht benutzten Zustand in einer Aufnahme 20 zumindest kontaktseitig angeordnet, so dass einerseits ein einfaches Greifen des Ladesteckers 18 ermöglicht ist, sowie andererseits die Kontakte des Ladesteckers 18 vor Verschmutzungen und äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Wettereinflüssen, geschützt sind.The charging cable 16 is with one of the charging plugs 18th opposite end into the in 2 Interior of the housing shown in more detail 4th guided. The charging plug 18th is in a recording when not in use 20th arranged at least on the contact side, so that on the one hand easy gripping of the charging plug 18th is enabled, as well as on the other hand the contacts of the charging plug 18th are protected from dirt and external influences, such as weather conditions.

In einem oberen Bereich der Vorderseite 6 ist eine optische Anzeigeeinheit 22 in Form eines Displays oder Bildschirms oder Monitors angeordnet, auf welcher beispielsweise Leuchtbanner, Infotainment oder Werbeinhalte anzeigbar oder darstellbar sind.In an upper area of the front 6th is a visual display unit 22nd arranged in the form of a display or screen or monitor on which, for example, illuminated banners, infotainment or advertising content can be displayed or represented.

Wie in der 2 ersichtlich ist weist die Stromversorgungseinheit 2 im Inneren des Gehäuses 4 ein Rahmengestell 24 auf, in welchem die Komponenten der Stromversorgungseinheit 2 angeordnet sind.Like in the 2 it can be seen has the power supply unit 2 inside the case 4th a frame 24 on in which the components of the power supply unit 2 are arranged.

In dem oberen Bereich des Rahmengestells 24 ist ein Klimatisierungsgerät 26 als Kühlsystem der Stromversorgungseinheit 2 angeordnet, mit welchem im Betrieb ein modularer Batteriespeicher 28 klimatisiert wird.In the upper part of the frame 24 is an air conditioning device 26th as the cooling system of the power supply unit 2 arranged with which in operation a modular battery storage 28 is air-conditioned.

Der Batteriespeicher 28 der Stromversorgungseinheit 2 ist modular, also nach einem Baustein- oder Baukastenprinzip ausgeführt. Der Batteriespeicher 28 weist hierbei einen rückseitig geöffneten Batteriebauraum 30 auf, welcher mit einer Anzahl von Batteriemodulträgern 32 modular bestückbar ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Batteriebauraum 30 mit vier Batteriemodulträgern 32 bestückbar, wobei in der 2 beispielhaft lediglich ein Batteriemodulträger 32 in einem demontierten Zustand gezeigt ist.The battery storage 28 the power supply unit 2 is modular, i.e. designed according to a building block or building block principle. The battery storage 28 has a battery compartment that is open at the rear 30th on which with a number of battery module carriers 32 can be equipped modularly. In the embodiment shown is the battery compartment 30th with four battery module carriers 32 can be equipped, with the 2 just one example of a battery module carrier 32 is shown in a disassembled state.

Geeigneterweise ist die Rückseite 8 des Gehäuses 4 mit einer verschließbaren - nicht näher gezeigten - Montageöffnung als Zugang zu dem rückseitig geöffneten Batteriebauraum 30 versehen.The back is suitable 8th of the housing 4th with a closable assembly opening - not shown in detail - as access to the battery compartment open at the rear 30th Mistake.

Nachfolgend ist der Aufbau des Batteriemodulträgers 32 anhand der 2 bis 5 näher erläutert.The structure of the battery module carrier is shown below 32 based on 2 to 5 explained in more detail.

Der Batteriemodulträger 32 ist insbesondere austauschbar in den Batteriebauraum 30 einsetzbar. Der Batteriemodulträger 32 weist eine Anzahl von miteinander elektrisch gekoppelten oder verschalteten Batteriemodulen 34a, 34b auf, welche in eine erste Anzahl von Batteriemodulen 34a und in eine zweite Anzahl von Batteriemodulen 34b unterteilt ist, wobei die Batteriemodule 34a, 34b vorzugsweise baugleich ausgebildet sind. In der gezeigten Ausführungsform weist der Batteriemodulträger 32 insbesondere zwölf verschaltete Batteriemodule, mit jeweils sechs Batteriemodulen 34a und 34b auf, welche in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind.The battery module carrier 32 is particularly replaceable in the battery compartment 30th applicable. The battery module carrier 32 has a number of electrically coupled or interconnected battery modules 34a , 34b on which in a first number of battery modules 34a and into a second number of battery modules 34b is divided, the battery modules 34a , 34b are preferably constructed identically. In the embodiment shown, the battery module carrier 32 in particular twelve interconnected battery modules, each with six battery modules 34a and 34b on, which are provided with reference numerals in the figures merely by way of example.

Der Batteriemodulträger 32 weist einen rechteckförmigen Trägerrahmen 36 auf, in welchem die Batteriemodule 34a, 34b montiert sind. Wie in der 2 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist der Batteriebauraum 30 als ein Einschubgestell und der Batteriemodulträger 32 beziehungsweise der Trägerrahmen 36 ist als ein hierfür vorgesehener Einschub ausgeführt. Zu diesem Zwecke ist der Trägerrahmen 36 an seinen stirnseitigen Schmalseiten 37 mit Führungskonturen 38 versehen, mittels welchen der Batteriemodulträger 32 im Zuge der Montage linear entlang einer Montage- oder Einschubrichtung 40 geführt oder führbar ist.The battery module carrier 32 has a rectangular support frame 36 in which the battery modules 34a , 34b are mounted. Like in the 2 As can be seen comparatively clearly, is the battery installation space 30th as a slide-in frame and the battery module carrier 32 or the carrier frame 36 is designed as a slot provided for this purpose. For this purpose is the support frame 36 on its front narrow sides 37 with guide contours 38 provided, by means of which the battery module carrier 32 in the course of assembly linearly along an assembly or insertion direction 40 is guided or feasible.

Wie insbesondere in der 3 ersichtlich ist, sind die Führungskonturen 38 als zwei längliche, im Querschnitt etwa L-förmige, Führungsschienen ausgebildet, welche beim Einschieben des Batteriemodulträger 32 in den Batteriebauraum 30 zumindest abschnittsweise formschlüssig in Gegenkonturen 42 eingreifen oder diese zumindest teilweise hintergreifen. Die Führungskonturen 38 sind parallel zueinander an der jeweiligen Schmalseite 37 des Trägerrahmens 36 geführt, und erstrecken sich beispielsweise über dessen gesamte Breite oder Schmalseitenlänge. Die Länge der Führungskonturen 38 entspricht hierbei im Wesentlichen der Länge der Gegenkonturen 42.As in particular in the 3rd can be seen are the guide contours 38 designed as two elongated guide rails, approximately L-shaped in cross section, which when the battery module carrier is inserted 32 in the battery compartment 30th at least partially in a form-fitting manner in mating contours 42 intervene or at least partially reach behind them. The guide contours 38 are parallel to each other on the respective narrow side 37 of the carrier frame 36 out, and extend, for example, over its entire width or narrow side length. The length of the guide contours 38 essentially corresponds to the length of the mating contours 42 .

Die Gegenkonturen 42 des Batteriebauraums 30 sind als vier horizontal nebeneinander angeordnete Führungsschienenpaare ausgebildet, wobei jedes Führungsschienenpaar zur Führung und Halterung eines Batteriemodulträgers 32 vorgesehen ist. Die Führungsschienenpaare weisen jeweils zwei im Batteriebauraum 30 gegenüberliegend angeordnete Führungsschienen als Gegenkontur 42 der jeweils zugeordneten Führungskontur 38 auf, in welchen ein eingesetzter oder eingeschobener Batteriemodulträger 32 vorzugsweise gleichlaufend geführt ist. Die Führungsschienenpaare sind somit als vier Fächer zur Aufnahme von vier Batteriemodulträgern 32 ausgebildet. Beispielhaft sind in der 2 lediglich die Führungsschienen 42 eines Führungsschienenpaares mit einem Bezugszeichen versehen.The counter contours 42 the battery compartment 30th are designed as four horizontally juxtaposed pairs of guide rails, with each pair of guide rails for guiding and holding a battery module carrier 32 is provided. The pairs of guide rails each have two in the battery compartment 30th oppositely arranged guide rails as a mating contour 42 the respectively assigned guide contour 38 in which an inserted or pushed-in battery module carrier 32 is preferably performed concurrently. The pairs of guide rails are thus four compartments for holding four battery module carriers 32 educated. Examples are in the 2 only the guide rails 42 of a pair of guide rails are provided with a reference number.

Die in 4 näher dargestellten Gegenkonturen 42 sind im Querschnitt etwa U-förmig ausgeführt, wobei an den Freienden der vertikalen U-Schenkel 44 nach innen gerichtete horizontale Fortsätze 46 vorgesehen sind, welche parallel zu dem horizontalen U-Schenkel 48 verlaufen.In the 4th mating contours shown in more detail 42 are approximately U-shaped in cross-section, with the vertical U-legs at the free ends 44 inwardly directed horizontal processes 46 are provided which are parallel to the horizontal U-leg 48 run away.

Beim Einschieben des Batteriemodulträgers 32 hintergreifen die horizontalen L-Schenkel der Führungskonturen 38 abschnittsweise den durch die Fortsätze 46 gebildete Hinterschneidung, so dass der Batteriemodulträger 32 formschlüssig an den Gegenkonturen 42 geführt und gehalten ist.When inserting the battery module carrier 32 engage behind the horizontal L-legs of the guide contours 38 section by section through the appendages 46 undercut formed so that the battery module carrier 32 form-fitting on the mating contours 42 is led and held.

Wie insbesondere in der 5 ersichtlich ist, weist der Batteriemodulträger 32 eine integrierte Kühlvorrichtung 50 auf. Die etwa plattenförmige oder flachbauende Kühlvorrichtung 50 weist einen dreiteiligen Aufbau mit einer ersten Kontaktplatte 52 und mit einer zweiten Kontaktplatte 54 sowie mit einer dazwischen angeordneten Kanalplatte 56 auf.As in particular in the 5 can be seen, has the battery module carrier 32 an integrated cooling device 50 on. The roughly plate-shaped or flat cooling device 50 has a three-part structure with a first contact plate 52 and with a second contact plate 54 as well as with a channel plate arranged in between 56 on.

Die Kühlvorrichtung 50 ist im Einbau- oder Montagezustand als eine Zwischen- oder Trennwand mittig in dem Trägerrahmen 36 integriert oder verbaut. Mit anderen Worten wird der Trägerrahmen 36 durch die Kühlvorrichtung 50 in zwei Teilbereiche oder zwei Teil-Bauräume unterteilt.The cooler 50 is in the installed or assembled state as an intermediate or partition wall in the middle of the support frame 36 integrated or built in. In other words, it becomes the support frame 36 through the cooler 50 divided into two sub-areas or two sub-installation spaces.

In diese Teilbereiche oder Teil-Bauräume sind die Batteriemodule 34a beziehungsweise 34b eingesetzt. Mit anderen Worten ist entlang einer senkrecht zur Montagerichtung 40 orientierten Querrichtung eine gestapelte oder sandwichartige Anordnung der ersten Anzahl von Batteriemodulen 34a, der Kühlvorrichtung 50 und der zweiten Anzahl von Batteriemodulen 34b realisiert. Die Kühlvorrichtung 50 ist also zwischen den Batteriemodulen 34a und 34b angeordnet.The battery modules are in these sub-areas or sub-installation spaces 34a respectively 34b used. In other words, it is along a perpendicular to the mounting direction 40 oriented transverse direction, a stacked or sandwich-like arrangement of the first number of battery modules 34a , the cooler 50 and the second number of battery modules 34b realized. The cooler 50 is therefore between the battery modules 34a and 34b arranged.

Die Kontaktplatte 52 ist hierbei als eine Wärmeaustauschfläche in einer wärmeleitfähigen Anlage mit den Batteriemodulen 34a, und die Kontaktplatte 54 entsprechend als eine Wärmeaustauschfläche in einer wärmeleitfähigen Anlage mit den Batteriemodulen 34b ausgeführt. In dem zwischen den Kontaktplatten 52, 54 angeordneten Kanalplatte 56 ist ein Kanal- oder Leitungssystem 58 integriert. Dies bedeutet, dass die Kanalplatte 56 mit einem integrierten Kreislaufsystem zur Führung eines Kühlmediums ausgebildet ist.The contact plate 52 is here as a heat exchange surface in a thermally conductive system with the battery modules 34a , and the contact plate 54 correspondingly as a heat exchange surface in a thermally conductive system with the battery modules 34b executed. In the one between the contact plates 52 , 54 arranged channel plate 56 is a sewer or pipe system 58 integrated. This means that the channel plate 56 is designed with an integrated circulation system for guiding a cooling medium.

Zur kühltechnischen Kopplung oder Anbindung des Batteriemodulträgers 32 beziehungsweise der Kühlvorrichtung 50 an das Klimasystem 26 sind Kühlanschlüsse 60 vorgesehen. In den 2 und 3 sind beispielsweise vier Kühlanschlüsse 60 und in der 5 zwei Kühlanschlüsse 60 gezeigt. Zur vereinfachten Kopplung sind die Kühlanschlüsse 60 an einem seitlichen Ausleger 62 der Kühlvorrichtung 50 angeordnet. Der Ausleger 62 steht einer der Rückseite 8 zugewandten Langseite 64 des Trägerrahmens 36 entlang der Montagerichtung 40 senkrecht empor.For cooling coupling or connection of the battery module carrier 32 or the cooling device 50 to the climate system 26th are cooling connections 60 intended. In the 2 and 3rd are for example four cooling connections 60 and in the 5 two cooling connections 60 shown. The cooling connections are for simplified coupling 60 on a side arm 62 the cooling device 50 arranged. The boom 62 is one of the back 8th facing long side 64 of the carrier frame 36 along the mounting direction 40 vertically upwards.

Wie insbesondere in der 5 gezeigt ist, weisen hierbei sowohl die Kontaktplatten 52, 54 als auch die Kanalplatte 56 jeweils den Ausleger 62 auf. Die Kühlanschlüsse 60 sind hierbei insbesondere an dem Ausleger 62 der Kontaktplatte 52 angeordnet, und münden in das Kanalsystem 58 der Kanalplatte 56.As in particular in the 5 is shown, have both the contact plates 52 , 54 as well as the channel plate 56 each the boom 62 on. The cooling connections 60 are in particular on the boom 62 the contact plate 52 arranged, and open into the canal system 58 the channel plate 56 .

Den Batteriemodulen 34a, 34b ist jeweils ein Zellencontroller 66, also eine Steuereinheit, zugeordnet, welcher in dem Trägerrahmen 36 integriert oder integrierbar ist. Dies bedeutet, dass zwei Zellencontroller 66 in dem Batterieträgermodul 32 vorgesehen sind. Die Batteriemodule 34a und 34b sind innerhalb des Trägerrahmens 36 miteinander verschaltet und durch Zellencontroller 66 und/oder einem Batteriemanagement überwacht.The battery modules 34a , 34b is each a cell controller 66 , so a control unit, assigned to which in the support frame 36 is integrated or integrable. This means two cell controllers 66 in the battery carrier module 32 are provided. The battery modules 34a and 34b are inside the support frame 36 interconnected and by cell controller 66 and / or a battery management system.

An der Langseite 64 ist zusätzlich zu dem Ausleger 62 und den Kühlanschlüssen 60 ein mit den Batteriemodulen 34a, 34b gekoppelter Elektronikanschluss 68 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Kühlanschlüsse 60 und der Elektronikanschluss 68 an der gleichen Langseite 64 des Trägerrahmens 36 angeordnet.On the long side 64 is in addition to the boom 62 and the cooling connections 60 one with the battery modules 34a , 34b coupled electronic connection 68 arranged. In other words, are the cooling connections 60 and the electronics connection 68 on the same long side 64 of the carrier frame 36 arranged.

Die verschalteten Kontakte der Batteriemodule 34a, 34b sind somit beispielsweise über zwei Kontakte oder Elektronikanschlüsse 68 an die Außenseite des Trägerrahmens 36 geführt. Die Anschlüsse 60, 68 sind hierbei an einer der Rückseite 8 des Gehäuses 4 zugewandten Seite des Batteriemodulträgers 32 angeordnet, so dass diese bei der Montage oder im Servicefall einfach mittels der rückseitigen Montageöffnung zugänglich sind.The interconnected contacts of the battery modules 34a , 34b are thus for example via two contacts or electronic connections 68 to the outside of the support frame 36 guided. The connections 60 , 68 are here on one of the back 8th of the housing 4th facing side of the battery module carrier 32 arranged so that they are easily accessible by means of the rear assembly opening during assembly or when servicing.

Wie insbesondere in der 5 ersichtlich ist sind die zwischen den Stirnseiten 37 und Langseiten 64 gebildeten Planseiten des Trägerrahmens 36 jeweils mit einer Haltevorrichtung 70 als mechanische Aufnahme oder Halterung der Batteriemodule 34a, 34b versehen, wobei in der 5 lediglich die Haltevorrichtung 70 für die Batteriemodule 34a beispielhaft gezeigt ist. Mit anderen Worten ist der Trägerrahmen 36 von beiden Seiten her mit tragenden Strukturen versehen, welche die mechanischen Aufnahmen oder Batteriefächer für die Batteriemodule 34a, 34b bilden.As in particular in the 5 can be seen between the end faces 37 and long sides 64 formed plan sides of the carrier frame 36 each with a holding device 70 as a mechanical mount or holder for the battery modules 34a , 34b provided, whereby in the 5 only the holding device 70 for the battery modules 34a is shown by way of example. In other words, it is the support frame 36 Provided on both sides with load-bearing structures that hold the mechanical receptacles or battery compartments for the battery modules 34a , 34b form.

Auf die Planseiten des Trägerrahmens 36 beziehungsweise auf die Haltevorrichtungen 70 ist vorzugsweise jeweils eine nicht näher gezeigte Abdeckung zum Schutz der Batteriemodule 34a, 34b aufgesetzt.On the plan sides of the support frame 36 or on the holding devices 70 is preferably a cover, not shown in detail, to protect the battery modules 34a , 34b put on.

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.The claimed invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived therefrom by the person skilled in the art within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all of the individual features described in connection with the various exemplary embodiments can also be combined in other ways within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention.

So ist es beispielsweise auch denkbar, dass die Führungskonturen 38 und/oder die Gegenkonturen 42 als ein Rollensystem ausgebildet sind.For example, it is also conceivable that the guide contours 38 and / or the mating contours 42 are designed as a roller system.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
StromversorgungseinheitPower supply unit
44th
Gehäusecasing
66th
Vorderseitefront
88th
Rückseiteback
1010
SeitenflächeSide face
1212th
DeckenflächeCeiling area
1414th
LadeschnittstelleCharging interface
1616
LadekabelCharging cable
1818th
LadesteckerCharging plug
2020th
Aufnahmeadmission
2222nd
AnzeigeeinheitDisplay unit
2424
RahmengestellFrame
2626th
Klimatisierungsgerät/KlimasystemAir conditioning unit / air conditioning system
2828
BatteriespeicherBattery storage
3030th
BatteriebauraumBattery space
3232
BatteriemodulträgerBattery module carrier
34a, 34b34a, 34b
BatteriemodulBattery module
3636
TrägerrahmenSupport frame
3737
SchmalseiteNarrow side
3838
Führungskontur/FührungsschieneGuide contour / guide rail
4040
MontagerichtungMounting direction
4242
Gegenkontur/FührungsschieneCounter contour / guide rail
4444
U-SchenkelU-leg
4646
FortsatzAppendix
4848
U-SchenkelU-leg
5050
KühlvorrichtungCooling device
52, 5452, 54
KontaktplatteContact plate
5656
KanalplatteChannel plate
5858
KanalsystemSewer system
6060
KühlanschlussCooling connection
6262
Auslegerboom
6464
LangseiteLong side
6666
ZellencontrollerCell controller
6868
ElektronikanschlussElectronic connection
7070
HaltevorrichtungHolding device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017215882 A1 [0010]DE 102017215882 A1 [0010]

Claims (10)

Batteriemodulträger (32) zur Montage in einem Batteriebauraum (30) einer Stromversorgungseinheit (2), aufweisend - einen rechteckförmigen Trägerrahmen (36) als Einschub in den Batteriebauraum (30), - eine erste Anzahl von Batteriemodulen (34a) und eine zweite Anzahl von Batteriemodulen (34b), und - eine plattenförmige Kühlvorrichtung (50) mit einem integrierten Kanalsystem (58) zur Führung eines Kühlmediums, und mit Kühlanschlüssen (60) zur strömungstechnischen Kopplung an ein Kühlsystem (26) der Stromversorgungseinheit (2), - wobei die Kühlvorrichtung (50) als eine Zwischenwand in den Trägerrahmen (36) integriert ist, und - wobei die erste und zweite Anzahl von Batteriemodulen (34a, 34b) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kühlvorrichtung (50) angeordnet sind.Having a battery module carrier (32) for mounting in a battery installation space (30) of a power supply unit (2) - A rectangular support frame (36) as an insert in the battery compartment (30), - a first number of battery modules (34a) and a second number of battery modules (34b), and - A plate-shaped cooling device (50) with an integrated channel system (58) for guiding a cooling medium, and with cooling connections (60) for fluidic coupling to a cooling system (26) of the power supply unit (2), - wherein the cooling device (50) is integrated as an intermediate wall in the support frame (36), and - wherein the first and second numbers of battery modules (34a, 34b) are arranged on opposite sides of the cooling device (50). Batteriemodulträger (32) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planseiten des Trägerrahmens (36) jeweils mit einer Haltevorrichtung (70) als mechanische Aufnahme oder Halterung der Batteriemodule (34a, 34b) versehen sind.Battery module carrier (32) Claim 1 , characterized in that the flat sides of the support frame (36) are each provided with a holding device (70) as a mechanical receptacle or holder for the battery modules (34a, 34b). Batteriemodulträger (32) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Planseiten des Trägerrahmens (36) jeweils eine Abdeckung zum Schutz der Batteriemodule (34a, 34b) aufgesetzt ist.Battery module carrier (32) Claim 1 or 2 , characterized in that a cover for protecting the battery modules (34a, 34b) is placed on each of the flat sides of the support frame (36). Batteriemodulträger (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anzahl von Batteriemodulen (34a, 34b) jeweils ein Zellencontroller (66) zugeordnet ist, welcher in dem Trägerrahmen (36) integriert ist.Battery module carrier (32) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that each number of battery modules (34a, 34b) is assigned a cell controller (66) which is integrated in the carrier frame (36). Batteriemodulträger (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (36) entlang einer Langseite (64) einen mit den Batteriemodulen (34a, 34b) gekoppelten Elektronikanschluss (68) aufweist.Battery module carrier (32) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the support frame (36) has an electronic connection (68) coupled to the battery modules (34a, 34b) along a long side (64). Batteriemodulträger (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (50) eine erste Kontaktplatte (52) zur thermischen Kontaktierung mit der ersten Anzahl von Batteriemodulen (34a), und eine zweite Kontaktplatte (54) zur thermischen Kontaktierung mit der zweiten Anzahl von Batteriemodulen (34b), sowie eine zwischen den Kontaktplatten (52, 54) angeordnete Kanalplatte (56) mit dem Kanalsystem (58) aufweist.Battery module carrier (32) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the cooling device (50) has a first contact plate (52) for thermal contact with the first number of battery modules (34a), and a second contact plate (54) for thermal contact with the second number of battery modules (34b), as well has a channel plate (56) with the channel system (58) arranged between the contact plates (52, 54). Batteriemodulträger (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanschlüsse (60) an einem seitlichen Ausleger (62) der Kühlvorrichtung (50) angeordnet sind, welcher dem Rand des Trägerrahmens (36) senkrecht übersteht.Battery module carrier (32) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the cooling connections (60) are arranged on a lateral arm (62) of the cooling device (50) which protrudes perpendicularly from the edge of the support frame (36). Batteriemodulträger (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmalseiten (37) des Trägerrahmens (36) jeweils mit einer Führungskontur (38) zum linearen Einschub in den Batteriebauraum (30) versehen sind.Battery module carrier (32) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the narrow sides (37) of the support frame (36) are each provided with a guide contour (38) for linear insertion into the battery compartment (30). Batteriemodulträger (32) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskonturen (38) als Führungsschienen ausgebildet sind.Battery module carrier (32) Claim 8 , characterized in that the guide contours (38) are designed as guide rails. Flexible Stromversorgungseinheit (2) aufweisend ein Gehäuse (4) mit einem darin integrierten modularen Batteriespeicher (28) mit einem Batteriebauraum (30) zur Aufnahme mindestens eines Batteriemodulträgers (32) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Flexible power supply unit (2) having a housing (4) with a modular battery storage (28) integrated therein with a battery installation space (30) for receiving at least one battery module carrier (32) according to one of the Claims 1 to 9 .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114103689A (en) * 2021-11-29 2022-03-01 上海施能电器设备有限公司 High-voltage charger
EP4187679A1 (en) * 2021-11-30 2023-05-31 Volocopter GmbH Adjustable structure and station for battery charging and cooling

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051106A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-16 Audi Ag Cooling device for energy storage module of vehicle, has cooling plate which is provided with closely arranged plate elements such that coolant from cooling channel does not flow between plate elements
AT511887A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-15 Avl List Gmbh RECHARGEABLE BATTERY
DE102013208996A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Temperature control device, battery pack, heat exchange element, supply and / or discharge and manufacturing method thereof
DE102018204056A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-19 Schäfer Elektronik Gmbh Electric energy storage, stationary unit for such energy storage and energy storage module for the energy storage
DE102019110700A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 Sk Innovation Co., Ltd. BATTERY RACK

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101218751B1 (en) * 2010-01-06 2013-01-07 주식회사 엘지화학 Middle or Large-sized Battery Pack of Improved Cooling Efficiency
KR101205181B1 (en) * 2010-05-18 2012-11-27 주식회사 엘지화학 Cooling Member of Novel Structure and Battery Module Employed with the Same
KR101355961B1 (en) * 2011-04-25 2014-02-03 주식회사 엘지화학 Apparatus for containing battery pack and apparatus for cooling power storage battery pack using it
EP2608309A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-26 Fortu Intellectual Property AG Battery module with battery module housing and battery cells
EP3002803B1 (en) * 2014-04-03 2019-07-03 LG Chem, Ltd. Battery module array
KR101840417B1 (en) * 2014-09-15 2018-03-20 주식회사 엘지화학 Battery Module Comprising Cooling Structure having Minimized Bending of Coolant Channel
DE102018103706A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Charging system with integrated coolant reservoir
CN209454587U (en) * 2018-11-20 2019-10-01 河南鼎为智能技术有限公司 A kind of moving charging power station

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051106A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-16 Audi Ag Cooling device for energy storage module of vehicle, has cooling plate which is provided with closely arranged plate elements such that coolant from cooling channel does not flow between plate elements
AT511887A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-15 Avl List Gmbh RECHARGEABLE BATTERY
DE102013208996A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Temperature control device, battery pack, heat exchange element, supply and / or discharge and manufacturing method thereof
DE102018204056A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-19 Schäfer Elektronik Gmbh Electric energy storage, stationary unit for such energy storage and energy storage module for the energy storage
DE102019110700A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 Sk Innovation Co., Ltd. BATTERY RACK

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114103689A (en) * 2021-11-29 2022-03-01 上海施能电器设备有限公司 High-voltage charger
CN114103689B (en) * 2021-11-29 2023-06-27 上海施能电器设备有限公司 High-voltage charger
EP4187679A1 (en) * 2021-11-30 2023-05-31 Volocopter GmbH Adjustable structure and station for battery charging and cooling

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