DE102021000827A1 - Elektrischer Energiespeicher - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (1) mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen (4), wobei eine vorgegebene Anzahl von Einzelzellen (4) einem Zellmodul (3) zugeordnet ist. Erfindungsgemäß umfasst der elektrische Energiespeicher (1)- eine mittels einer Antriebseinheit drehbare kreisförmige Aufnahmeeinheit (2) mit einer Anzahl radial angeordneter Aufnahmen (A) für jeweils ein Zellmodul (3), wobei jede Aufnahme (A) einen mit einem Pluspol (P1) und einen mit einem Minuspol (P2) eines Zellmoduls (3) verbindbaren elektrischen Kontakt (K1, K2) aufweist, wobei die elektrischen Kontakte (K1, K2) mit einem Kontakt-Schleifring (6) zur Weiterleitung elektrischen Stromes des jeweiligen Zellmoduls (3) verbunden sind,- eine innerhalb der Aufnahmeeinheit (2) mittig lagefest angeordnete interne Fördereinheit (8) zum Transport eines Zellmoduls (3) aus einer Aufnahme (A) heraus oder in eine Aufnahme (A) der Aufnahmeeinheit (2) hinein und- eine außerhalb der Aufnahmeeinheit (2) lagefest angeordnete externe Fördereinheit (9) zur Entnahme des mittels der internen Fördereinheit (8) entnommenen Zellmoduls (3) oder zur Übergabe eines in der Aufnahmeeinheit (2) anordbaren Zellmoduls (3) an die interne Fördereinheit (8).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen, wobei eine vorgegebene Anzahl von Einzelzellen einem Zellmodul zugeordnet ist.
  • Aus der CN 107706443 A ist eine doppelseitige Klemmimplantations-Maschine eines zylindrischen Lithium-Ionen-Batteriemoduls bekannt. Die Klemmimplantations-Maschine umfasst ein Gestell, an dem ein Klemmverarbeitungs-Drehteller, ein Klemmverarbeitungs-Antriebsmechanismus, eine Federblatt-Pressstation, eine Federblatt-Plasma-Reinigungsstation, eine CCD-Detektionsstation, ein Batteriebearbeitungs-Drehteller, ein Batteriebearbeitungs-Drehteller-Antriebsmechanismus, eine Batterie-Plasma-Reinigungsstation, eine Batteriespannungs-Erfassungsstation und ein Klemmen-Platzierungsroboter angeordnet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Energiespeicher mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Energiespeicher gelöst, welcher die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein elektrischer Energiespeicher weist eine Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltete Einzelzellen auf, wobei eine vorgegebene Anzahl von Einzelzellen einem Zellmodul zugeordnet ist. Erfindungsgemäß umfasst der elektrische Energiespeicher eine mittels einer Antriebseinheit drehbare kreisförmige Aufnahmeeinheit mit einer Anzahl radial angeordneter Aufnahmen für jeweils ein Zellmodul, wobei jede Aufnahme einen mit einem Pluspol und einen mit einem Minuspol eines Zellmoduls verbindbaren elektrischen Kontakt aufweist, wobei die elektrischen Kontakte mit einem Kontakt-Schleifring zur Weiterleitung elektrischen Stromes des jeweiligen Zellmoduls verbunden sind. Weiterhin umfasst der elektrische Energiespeicher eine innerhalb der Aufnahmeeinheit mittig lagefest angeordnete interne Fördereinheit zum Transport eines Zellmoduls aus einer Aufnahme heraus oder in eine Aufnahme der Aufnahmeeinheit hinein und eine außerhalb der Aufnahmeeinheit lagefest angeordnete externe Fördereinheit zur Entnahme des mittels der internen Fördereinheit entnommenen Zellmoduls oder zur Übergabe eines in der Aufnahmeeinheit anordbaren Zellmoduls an die interne Fördereinheit.
  • Mittels eines solchen Aufbaues des elektrischen Energiespeichers ist die Möglichkeit gegeben, dass der elektrische Energiespeicher anhand von Signalen einer Zellüberwachungseinheit insbesondere ein defektes Zellmodul detektiert und dieses automatisch aus der Aufnahmeeinheit herauslöst und durch ein neues, bevorratetes und intaktes Zellmodul ersetzt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann ein defektes Zellmodul eines derart ausgebildeten elektrischen Energiespeichers auch bei einer Wartung des elektrischen Energiespeichers in einer Servicewerkstatt vergleichsweise komfortabel und ohne großen Aufwand ausgetauscht werden.
  • Ein solches Zellmodul kann mehrere elektrisch miteinander verschaltete Einzelzellen umfassen, so dass eine Kapazität mittels der Einzelzellen zur Verfügung stehender elektrischer Energie des elektrischen Energiespeichers in Abhängigkeit seiner beabsichtigten Verwendung verändert werden kann. Beispielsweise kann die Kapazität verfügbarer elektrischer Energie erhöht werden, ohne dass die Anordnung eines zusätzlichen elektrischen Energiespeichers erforderlich ist.
  • Grundsätzlich ist es durch einen derartigen Aufbau des elektrischen Energiespeichers möglich, einzelne entladene Zellmodule an einer entsprechenden Station gegen geladene Zellmodule auszutauschen. Dieser Vorgang kommt einem Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers an einer Ladestation gleich, so dass dadurch der oftmals zeitintensive Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers entfallen kann.
  • Darüber hinaus ermöglicht der Aufbau des elektrischen Energiespeichers, dass im Fall eines erkannten Defektes einer einzelnen Einzelzelle, beispielweise eines sogenannten thermischen Durchgehens, diese Einzelzelle zum Schutz weiterer Einzelzellen des elektrischen Energiespeichers selbsttätig von diesem aus der Aufnahmeeinheit entfernt werden kann, um einem Brand des elektrischen Energiespeichers entgegenzuwirken.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1 schematisch eine Draufsicht eines elektrischen Energiespeichers und
    • 2 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt einer Seitenansicht des elektrischen Energiespeichers.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Draufsicht eines elektrischen Energiespeichers 1 für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug.
  • Ein vergrößerter Ausschnitt einer Seitenansicht des elektrischen Energiespeichers 1 ist in 2 gezeigt.
  • Üblicherweise ist bei einem solchen Fahrzeug der elektrische Energiespeicher 1 fest verbaut. Der elektrische Energiespeicher 1 ist zumeist vergleichsweise schwer zugänglich und damit vom Fahrzeug schwierig zu entfernen, um z. B. eine defekte Einzelzelle oder mehrere defekte Einzelzellen zu entnehmen.
  • Beispielsweise ist dies ein Umstand, weswegen verhältnismäßig viele potentielle Käufer von einem Kauf eines Elektrofahrzeuges, eines Hybridfahrzeuges oder eines mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeuges absehen.
  • Der elektrische Energiespeicher 1 weist eine Aufnahmeeinheit 2 auf, die gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel acht radial angeordnete Aufnahmen A umfasst, in welchen jeweils ein Zellmodul 3 angeordnet ist. In 1 und 2 umfasst ein Zellmodul 3 eine Einzelzelle 4, wobei eine Anzahl der einem Zellmodul 3 zugeordneten Einzelzellen 4 variieren kann.
  • Die Aufnahmeeinheit 2 ist kreisförmig und drehbar ausgebildet. Zur Ausführung der Drehbewegung ist die Aufnahmeeinheit 2 mit einer nicht näher dargestellten elektrischen Antriebseinheit, insbesondere in Form eines Elektromotors, gekoppelt. Eine Drehbewegung des Elektromotors wird an ein so bezeichnetes Kleingetriebe weitergeleitet, so dass sich die Aufnahmeeinheit 2 dreht.
  • Weiterhin umfasst der elektrische Energiespeicher 1 ein Unterteil 5, welches lagefest angeordnet ist und auf dem die Aufnahmeeinheit 2 drehbar gelagert ist.
  • In dem Unterteil 5 ist ein Kontakt-Schleifring 6 drehbar angeordnet, welcher einen elektrischen Strom beim Entladen des jeweiligen Zellmoduls 3 aufnimmt und beispielsweise an einen DC/AC-Wandler weiterleitet. Hierzu umfasst das Unterteil 5 Schleifkontakte zur Stromabnahme an dem Schleifring 6.
  • Jede als Segment ausgeführte Aufnahme A weist einen mit einem Pluspol P1 und einen mit einem Minuspol P2 eines Zellmoduls 3 verbindbaren elektrischen Kontakt K1, K2 auf, die mit dem Kontakt-Schleifring 6 zur Weiterleitung des elektrischen Stromes des jeweiligen Zellmoduls 3 verbunden sind. Eine Verbindung erfolgt insbesondere mittels elektrischer Leitungen L.
  • Jede Aufnahme A der Aufnahmeeinheit 2 ist mittels einer Klappe 7 verschlossen, wobei die Klappe 7 an einer Außenseite der jeweiligen Aufnahme A angeordnet ist. Die Klappe 7 weist in beiden Figuren eine Schließstellung auf und kann mittels einer elektrischen Antriebseinheit, insbesondere mittels eines Servomotors, und/oder durch eine Wirkverbindung mit einem entsprechenden Zellmodul 3 eine Offenstellung einnehmen und umgekehrt.
  • Zudem weist die jeweilige Klappe 7 einen nicht näher gezeigten Magnetverschluss auf, mittels dessen die Klappe 7 zumindest in der Schließstellung gehalten ist.
  • Des Weiteren umfasst der elektrische Energiespeicher 1 eine innerhalb der Aufnahmeeinheit 2 mittig lagefest angeordnete interne Fördereinheit 8, wobei die Fördereinheit von den Aufnahmen A der Zellmodule 3 umgeben ist.
  • Die interne Fördereinheit 8 ist umfasst beispielsweise einen Zahnstangenantrieb 10, wobei an einem freien Ende einer Zahnstange 11 ein magnetischer Kontakt 12 angeordnet ist.
  • Eine externe Fördereinheit 9 ist außerhalb der Aufnahmeeinheit 2 angeordnet, wobei die externe Fördereinheit 9 ein elektromotorisches Raupenband mit entsprechenden Führungen umfasst.
  • Die lagefest angeordnete interne Fördereinheit 8 ist zum Transport eines Zellmoduls 3 aus einer Aufnahme A heraus oder in eine Aufnahme A der Aufnahmeeinheit 2 hinein vorgesehen.
  • Die außerhalb der Aufnahmeeinheit 2 lagefest angeordnete externe Fördereinheit 9 dient einer Entnahme des mittels der internen Fördereinheit 8 entnommenen Zellmoduls 3 oder zur Übergabe eines in der Aufnahmeeinheit 2 anordbaren Zellmoduls 3 an die interne Fördereinheit 8.
  • Wird mittels einer nicht näher dargestellten Zellüberwachungseinheit ein defektes Zellmodul 3 in der Aufnahmeeinheit 2 detektiert, wird die mit dieser gekoppelte elektrische Antriebseinheit aktiviert und die Aufnahmeeinheit 2 solange gedreht, bis die Aufnahme A der defekten Einzelzelle 4, also des defekten Zellmoduls 3, an einer Position der externen Fördereinheit 9 positioniert ist.
  • Ist das defekte Zellmodul 3 entsprechend positioniert, wird die interne Fördereinheit 8 aktiviert, so dass sich die Zahnstange 11 in Richtung dieses Zellmoduls 3 bewegt und das Zellmodul 3 aus seiner Aufnahme A in Richtung der externen Fördereinheit 9 geschoben wird. Drückt das Zellmodul 3 gegen die Klappe 7 seiner Aufnahme A, schwenkt diese in die Offenstellung, so dass das mittels der internen Fördereinheit 8 aus der Aufnahme A herausgeschobene Zellmodul 3 mittels der externen Fördereinheit 9 übernehmbar ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Klappe 7 mit einem Elektromotor, insbesondere einem Servomotor, gekoppelt sein,
  • Mittels der externen Fördereinheit 9 ist das defekte Zellmodul 3 beispielsweise an eine der externen Fördereinheit 9 nachgelagerte Entnahmestelle, die nicht näher dargestellt ist, transportierbar.
  • In einer möglichen Ausbildung des elektrischen Energiespeichers 1 ist der externen Fördereinheit 9 eine Speichereinheit mit weiteren Zellmodulen 3 und/oder Einzelzellen 4 nachgelagert. Diese Speichereinheit kann eine Anzahl leerer Speicherplätze aufweisen, in welchen entladene Zellmodule 3 oder defekte Zellmodule 3 ablegbar sind. Darüber hinaus umfasst diese Speichereinheit eine Anzahl intakter und geladener Zellmodule 3.
  • Hat die externe Fördereinheit 9 das defekte Zellmodul 3 an die Speichereinheit übergeben, kann die externe Fördereinheit 9 ein intaktes und geladenes Zellmodul 3 aus der Speichereinheit entnehmen und in Richtung der Aufnahmeeinheit 2 transportieren. Die Klappe 7 der leeren Aufnahme A öffnet sich, so dass das Zellmodul 3 mittels der externen Fördereinheit 9 zumindest teilweise in die Aufnahme A transportierbar ist.
  • Mittels der internen Fördereinheit 8, insbesondere aufgrund einer magnetischen Wirkverbindung zwischen dem Zellmodul 3 und dem magnetischen Kontakt 12 der internen Fördereinheit 8 wird das Zellmodul 3 in die Aufnahme A hereingezogen.
  • Jedes Zellmodul 3 weist an seiner Unterseite, beispielsweise mittig, zumindest einen Rastpunkt R auf, welcher mit einem nicht näher gezeigten Rastelement in der Aufnahme A korrespondiert. Ist das Zellmodul 3 derart in der Aufnahme A angeordnet, dass eine Rastverbindung zwischen dem Rastpunkt R des Zellmoduls 3 und dem Rastelement in der Aufnahme hergestellt ist, dann weist das Zellmodul 3 in Bezug auf die Aufnahme A seine Endposition auf. Das Zellmodul 3 ist dann also optimal positioniert und ausgerichtet.
  • Die interne Fördereinheit 8 ist derart ausgebildet, dass diese zur Herausbewegung eines entsprechenden Zellmoduls 3 aus seiner Aufnahme A der Aufnahmeeinheit 2, dass eine mittels der internen Fördereinheit 8 aufzubringende Kraft derart auf das Zellmodul 3 wirkt, dass die Rastverbindung zwischen Zellmodul 3 und Aufnahme A gelöst wird.
  • Bei einem derart ausgebildeten elektrischen Energiespeicher 1 sind die Zellmodule 3 einzeln entnehmbar, z. B. wegen eines Defektes. Wird mittels der Zellüberwachungseinheit ein thermisches Durchgehen eines Zellmoduls 3 erfasst, so kann dieses Zellmodul 3 mittels der Fördereinheiten 8, 9 vergleichsweise schnell mechanisch aus der Aufnahmeeinheit 2 entnommen werden, so dass einer Brandentstehung entgegengewirkt werden kann.
  • Der elektrische Energiespeicher 1 ist derart in oder an dem Fahrzeug angeordnet, dass der elektrische Energiespeicher 1 ohne Einsatz einer Hebebühne oder dergleichen entnommen und im Bedarfsfall ausgetauscht werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrischer Energiespeicher
    2
    Aufnahmeeinheit
    3
    Zellmodul
    4
    Einzelzelle
    5
    Unterteil
    6
    Kontakt-Schleifring
    7
    Klappe
    8
    interne Fördereinheit
    9
    externe Fördereinheit
    10
    Zahnstangenantrieb
    11
    Zahnstange
    12
    magnetischer Kontakt
    A
    Aufnahme
    K1, K2
    elektrischer Kontakt
    L
    elektrische Leitung
    P1
    Pluspol
    P2
    Minuspol
    R
    Rastpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 107706443 A [0002]

Claims (3)

  1. Elektrischer Energiespeicher (1) mit einer Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen (4), wobei eine vorgegebene Anzahl von Einzelzellen (4) einem Zellmodul (3) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch - eine mittels einer Antriebseinheit drehbare kreisförmige Aufnahmeeinheit (2) mit einer Anzahl radial angeordneter Aufnahmen (A) für jeweils ein Zellmodul (3), wobei jede Aufnahme (A) einen mit einem Pluspol (P1) und einen mit einem Minuspol (P2) eines Zellmoduls (3) verbindbaren elektrischen Kontakt (K1, K2) aufweist, wobei die elektrischen Kontakte (K1, K2) mit einem Kontakt-Schleifring (6) zur Weiterleitung elektrischen Stromes des jeweiligen Zellmoduls (3) verbunden sind, - eine innerhalb der Aufnahmeeinheit (2) mittig lagefest angeordnete interne Fördereinheit (8) zum Transport eines Zellmoduls (3) aus einer Aufnahme (A) heraus oder in eine Aufnahme (A) der Aufnahmeeinheit (2) hinein und - eine außerhalb der Aufnahmeeinheit (2) lagefest angeordnete externe Fördereinheit (9) zur Entnahme des mittels der internen Fördereinheit (8) entnommenen Zellmoduls (3) oder zur Übergabe eines in der Aufnahmeeinheit (2) anordbaren Zellmoduls (3) an die interne Fördereinheit (8).
  2. Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (A) eine mittels einer elektrischen Antriebseinheit und/oder durch eine Wirkverbindung mit einem Zellmodul (3) von einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt positionierbare Klappe (7) mit einem Magnetverschluss aufweist.
  3. Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zellmodul (3) einen mit einem Rastelement korrespondierenden Rastpunkt (R) zur Positionierung und Ausrichtung des jeweiligen Zellmoduls (3) in der entsprechenden Aufnahme (A) aufweist.
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DE (1) DE102021000827A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114312468A (zh) * 2022-03-16 2022-04-12 青岛科捷机器人有限公司 一种换电站用电池传送的监测控制方法及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114312468A (zh) * 2022-03-16 2022-04-12 青岛科捷机器人有限公司 一种换电站用电池传送的监测控制方法及系统
CN114312468B (zh) * 2022-03-16 2022-07-05 青岛科捷机器人有限公司 一种换电站用电池传送的监测控制方法及系统

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