DE102021129304A1

DE102021129304A1 - Elektrisches leitungszentrum mit direkter schützmontage

Info

Publication number: DE102021129304A1
Application number: DE102021129304.9A
Authority: DE
Inventors: Wesley Edward Burkman
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2022-05-19
Also published as: US20220158148A1; CN114512772A

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein elektrisches Leistungszentrum mit direkter Schützmontage bereit. Eine Traktionsbatteriebaugruppe beinhaltet eine Traktionsbatterie mit einer Vielzahl von Zellen, die in einem oder mehreren Arrays durch eine Trägerstruktur befestigt ist. Ein Schütz ist elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden und weist ein Gehäuse, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung auf, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden. Ein Vorlademodul ist einzig durch direkte Anbringung an dem Schütz mit der Traktionsbatterie verbunden. Das Modul weist eine Vorladeschaltung auf, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an dem Gehäuse des Schützes angebracht ist.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung betrifft Traktionsbatterien und insbesondere elektrische Leistungszentren für Traktionsbatterien.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein elektrifizierter Antriebsstrang kann einen Motor und eine elektrische Maschine beinhalten. Das von dem Motor und/oder der elektrischen Maschine erzeugte Drehmoment (oder die Leistung) kann über ein Getriebe an die angetriebenen Räder übertragen werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Eine Traktionsbatterie führt der elektrischen Maschine Energie zu.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet eine Traktionsbatteriebaugruppe eine Traktionsbatterie mit einer Vielzahl von Zellen, die in einem oder mehreren Arrays durch eine Trägerstruktur befestigt ist. Ein Schütz ist elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden und weist ein Gehäuse, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung auf, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden. Ein Vorlademodul ist einzig durch direkte Anbringung an dem Schütz mit der Traktionsbatterie verbunden. Das Modul weist eine Vorladeschaltung auf, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an dem Gehäuse des Schützes angebracht ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet eine Traktionsbatteriebaugruppe eine Traktionsbatterie mit einer Vielzahl von Zellen, die in einer oder mehreren Arrays durch eine Trägerstruktur gesichert ist, und ein Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist. Das Schütz beinhaltet ein Gehäuse, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden. Eine Montagehülse ist um das Gehäuse herum angeordnet und daran befestigt. Ein Vorlademodul ist einzig mit der Traktionsbatterie durch Anbringung an der Montagehülse verbunden, wobei das Modul eine Vorladeschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an der Montagehülse angebracht sein kann.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein elektrisches Leistungszentrum (bussed electrical center - BEC) einer Traktionsbatterie ein Schütz, das ein Gehäuse aufweist, das dazu konfiguriert ist, an einer Trägerstruktur montiert zu sein, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden. Ein Vorlademodul beinhaltet eine Vorladeschaltung, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an dem Gehäuse des Schützes angebracht ist, sodass das Schütz eine alleinige Verbindung zwischen dem Vorlademodul und der Traktionsbatterie ist.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm eines Plug-in-Hybridfahrzeugs.
2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Hochspannungs- und Niederspannungssystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung veranschaulicht.
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Traktionsbatterie.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Paares von Schützen, das zusätzliche Komponenten eines elektrischen Leistungszentrums trägt.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Schützbaugruppe gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Schützbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform.
7 ist eine Seitenansicht einer Schützbaugruppe gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in dieser Schrift beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind in der vorliegenden Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können verschiedene interne und externe Schaltungen oder andere elektrische Vorrichtungen beinhalten. Alle Bezugnahmen auf die Schaltungen und anderen elektrischen Vorrichtungen und die jeweils bereitgestellte Funktionalität sollen nicht darauf beschränkt sein, dass sie lediglich das in dieser Schrift Veranschaulichte und Beschriebene einschließen. Wenngleich bestimmte Bezeichnungen den verschiedenen offenbarten Schaltungen oder anderen elektrischen Vorrichtungen zugewiesen sein können, sollen derartige Bezeichnungen den Betriebsumfang für die Schaltungen und die anderen elektrischen Vorrichtungen nicht beschränken. Derartige Schaltungen und andere elektrische Vorrichtungen können auf Grundlage der konkreten Art der elektrischen Umsetzung, die gewünscht ist, auf beliebige Weise miteinander kombiniert und/oder voneinander getrennt sein. Es liegt auf der Hand, dass in dieser Schrift offenbarte Schaltungen oder andere elektrische Vorrichtungen eine beliebige Anzahl von separaten passiven und aktiven Komponenten wie etwa Widerständen, Kondensatoren, Transistoren, Verstärkern, Analog-Digital-Wandlern (ADC oder A/D-Wandlern), Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen, nichttransitorischen Speichervorrichtungen (z. B. FLASH, Direktzugriffsspeichern (random access memory - RAM), Festwertspeichern (read only memory - ROM), elektrisch programmierbaren Festwertspeichern (electrically programmable read only memory - EPROM), elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeichern (electrically erasable programmable read only memory - EEPROM) oder anderen geeigneten Varianten davon) und Software beinhalten können, die miteinander zusammenwirken, um einen oder mehrere Vorgänge durchzuführen, die in dieser Schrift offenbart sind. Zusätzlich kann eine beliebige oder können mehrere beliebige der elektrischen Vorrichtungen dazu konfiguriert sein, ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nichttransitorischen computerlesbaren Speichermedium umgesetzt ist, das Anweisungen zum Programmieren eines Computers oder einer Steuereinrichtung zum Durchführen einer beliebigen Anzahl der offenbarten Funktionen beinhaltet.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugs (plug-in hybrid-electric vehicle - PHEV). Bestimmte Ausführungsformen können jedoch auch im Zusammenhang mit Nicht-Plug-in-Hybridfahrzeugen und vollelektrischen Fahrzeugen umgesetzt werden. Das Fahrzeug 12 beinhaltet eine oder mehrere elektrische Maschinen 14, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe 16 verbunden sind. Die elektrischen Maschinen 14 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator betrieben zu werden. Des Weiteren kann das Hybridgetriebe 16 mechanisch mit einem Motor 18 verbunden sein. Das Hybridgetriebe 16 kann außerdem mechanisch mit einer Antriebswelle 20 verbunden sein, die mechanisch mit den Rädern 22 verbunden ist. Die elektrischen Maschinen 14 können Antriebs- und Verlangsamungsfähigkeit bereitstellen, wenn der Motor 18 an- oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 14 fungieren zudem als Generatoren und können Vorteile hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz bereitstellen, indem sie Energie durch regeneratives Bremsen rückgewinnen. Die elektrischen Maschinen 14 reduzieren Schadstoffemissionen und erhöhen die Kraftstoffeffizienz, indem sie die Arbeitslast des Motors 18 reduzieren.
Eine Traktionsbatteriebaugruppe 24 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 14 verwendet werden kann. Die Traktionsbatterie 24 kann eine Hochspannungsgleichstromausgabe (HV-DC-Ausgabe) (high-voltage - HV; direct current - DC) aus einem oder mehreren Batteriezellenarrays, die mitunter als Batteriezellenstapel bezeichnet werden, innerhalb der Traktionsbatterie 24 bereitstellen. Die Batteriezellenarrays können eine oder mehrere Batteriezellen beinhalten.
Die Batteriezellen, wie etwa prismatische Zellen, Pouch-Zellen, zylindrische Zellen oder eine beliebige andere Zellenart, wandeln gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie um. Die Zellen können ein Gehäuse, eine positive Elektrode (Kathode) und eine negative Elektrode (Anode) beinhalten. Ein Elektrolyt kann ermöglichen, dass sich Ionen während einer Entladung zwischen der Anode und der Kathode bewegen und dann während einer Wiederaufladung zurückfließen. Anschlussklemmen können ermöglichen, dass Strom zur Verwendung durch das Fahrzeug aus der Zelle fließt.
Es können unterschiedliche Batteriepackkonfigurationen verfügbar sein, um individuellen Fahrzeugvariablen, einschließlich Verbauungseinschränkungen und Leistungsanforderungen, zu entsprechen. Die Batteriezellen können mithilfe eines Wärmeverwaltungssystems wärmereguliert werden. Beispiele für Wärmeverwaltungssysteme beinhalten Luftkühlsysteme, Flüssigkeitskühlsysteme und eine Kombination aus einem Luft- und einem Flüssigkeitskühlsystem.
Die Traktionsbatterie 24 kann durch ein oder mehrere Schütze elektrisch mit einem oder mehreren Leistungselektronikmodulen 26 verbunden sein. Das eine oder die mehreren Schütze isolieren im geöffneten Zustand die Traktionsbatterie 24 von anderen Komponenten und verbinden im geschlossenen Zustand die Traktionsbatterie 24 mit anderen Komponenten. Das Leistungselektronikmodul 26 ist zudem elektrisch mit den elektrischen Maschinen 14 und einem Hochspannungsbus 25 verbunden und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 24 und den elektrischen Maschinen 14 zu übertragen. Zum Beispiel kann eine Traktionsbatterie 24 eine Gleichstromspannung (DC-Spannung) bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 14 möglicherweise eine Dreiphasen-Wechselstrom (alternating current - AC) verwenden, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 26 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-Wechselstrom umwandeln, den die elektrischen Maschinen 14 verwenden. In einem regenerativen Modus kann das Leistungselektronikmodul 26 den Dreiphasen-AC-Strom von den elektrischen Maschinen 14, die als Generatoren fungieren, in die DC-Spannung umwandeln, die durch die Traktionsbatterie 24 verwendet wird. Die Beschreibung in dieser Schrift gilt gleichermaßen für ein reines Elektrofahrzeug. Bei einem reinen Elektrofahrzeug kann es sich bei dem Hybridgetriebe 16 um ein Schaltgetriebe handeln, das mit einer elektrischen Maschine 14 verbunden ist, und bei dem der Motor 18 möglicherweise nicht vorhanden ist.
Zusätzlich zum Bereitstellen von Energie für den Antrieb kann die Traktionsbatterie 24 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Ein System kann ein DC/DC-Wandlermodul 28 beinhalten, das die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 24 in eine Niederspannungs-DC-Versorgung umwandelt, die mit anderen Fahrzeugkomponenten kompatibel ist. Andere Hochspannungsverbraucher, wie etwa Verdichter und elektrische Heizgeräte, können ohne die Verwendung eines DC/DC-Wandlermoduls 28 direkt mit der Hochspannungsversorgung verbunden sein. In einem Fahrzeug sind die Niederspannungssysteme elektrisch mit einer Hilfsbatterie 30 (z. B. einer 12-Volt-Batterie) verbunden. In anderen Ausführungsformen kann die Batterie 30 24 oder 48 Volt aufweisen.
Ein elektronisches Batteriesteuermodul (battery electronics control module - BECM) 33 kann mit der Traktionsbatterie 24 in Kommunikation stehen. Das BECM 33 kann als eine Steuerung für die Traktionsbatterie 24 fungieren und kann außerdem ein elektronisches Überwachungssystem beinhalten, das die Temperatur und den Ladezustand für jede der Batteriezellen verwaltet. Die Traktionsbatterie 24 kann einen Temperatursensor 31 aufweisen, wie etwa einen Thermistor oder einen anderen Temperatursensor. Der Temperatursensor 31 kann mit dem BECM 33 in Kommunikation stehen, um Temperaturdaten hinsichtlich der Traktionsbatterie 24 bereitzustellen.
Das Fahrzeug 12 kann durch eine mit einer externen Leistungsquelle 36 verbundene Ladestation, wie etwa eine Stromversorgung für Elektrofahrzeuge (electric vehicle supply equipment - EVSE) 38, wiederaufgeladen werden. Die externe Leistungsquelle 36 kann ein elektrisches Leistungsverteilungsnetzwerk oder ein Stromnetz sein, wie es von einem Elektrizitätsversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Wie gezeigt, kann die externe Leistungsquelle elektrisch an die EVSE 38 gekoppelt sein. Wenngleich sich die EVSE 50 der Darstellung nach außerhalb des Elektrofahrzeugs 10 befindet, wird auch in Betracht gezogen, dass sich die EVSE 38 innerhalb des Elektrofahrzeugs 12 befinden kann. Die EVSE 38 ist in der Lage, der EVSE 38 elektrische DC- und/oder AC-Leistung bereitzustellen.
Die EVSE 38 kann die empfangene elektrische Leistung über ein Kabel 44 und einen Stecker 40, der in einen passenden Ladeanschlusses 56 an dem Elektrofahrzeug 12 eingesteckt wird, empfangen und übertragen. Als ein Beispiel kann die externe Leistung AC-Leistung sein, die an dem Ladeanschluss 56 aufgenommen und durch eine bordeigene Ladevorrichtung 32, die sich innerhalb des Elektrofahrzeugs 12 befindet, in DC-Leistung umgewandelt wird. Die bordeigene Ladevorrichtung 32 kann dann betrieben werden, um die Traktionsbatterie 24 zu laden. Alternativ kann sich die bordeigene Ladevorrichtung 32 in der EVSE 38 außerhalb des Elektrofahrzeugs 10 befinden.
Es wird in Betracht gezogen, dass die EVSE 38 in verschiedenen mechanischen Konfigurationen realisiert sein kann, einschließlich einer Fahrzeugladevorrichtung, einer Ladestation oder einer Ladevorrichtung. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die EVSE 38 als an der Wand montierte Einheiten in einer Garage, neben einem Gebäude, in dem Fahrzeuge typischerweise parken, oder in einer eigenständigen Einheit installiert werden kann. Die EVSE 38 kann ein Kabelsatz sein, der manchmal als Reiseladevorrichtung, tragbare Ladevorrichtung oder in der Hand gehaltene Ladevorrichtung bezeichnet wird.
Der Stecker 40 und der Ladeanschluss 34 können eine leitende Verbindung nutzen, bei der die elektrischen Leiter (Stifte) in einem Stecker physischen Kontakt mit den elektrischen Leitern (Stifte) in dem anderen Stecker herstellen. Es wird jedoch auch in Betracht gezogen, dass ein drahtloses Leistungsübertragungssystem (wireless power transfer system - WPT-System) verwendet werden kann, bei dem ein Sender einem Empfänger elektrische Leistung ohne die Verwendung von physischen elektrischen Leitern bereitstellen kann (z. B. kann Leistung durch freien Raum übertragen werden). Es wird in Betracht gezogen, dass die Leistungsausgabe in ein drahtloses Feld (z. B. magnetische Induktion, elektrische Induktion usw.) von einer „Empfangsspule“ empfangen, erfasst oder durch diese gekoppelt werden kann, um die Leistungsübertragung zu erreichen.
Die verschiedenen erörterten Komponenten können eine oder mehrere Steuereinrichtungen zum Steuern und Überwachen des Betriebs der Komponenten aufweisen. Die Steuereinrichtungen können über einen seriellen Bus (z. B. Controller Area Network (CAN)) oder über dedizierte elektrische Leitungen kommunizieren. Die Steuereinrichtung beinhaltet im Allgemeinen eine beliebige Anzahl an Mikroprozessoren, ASICs, ICs, Speicher (z. B. FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Softwarecode, um miteinander zusammenzuwirken, um eine Reihe von Vorgängen durchzuführen. Die Steuereinrichtung beinhaltet zudem vorher festgelegte Daten oder „Lookup-Tabellen“, die auf Berechnungen und Testdaten beruhen und in dem Speicher gespeichert sind. Die Steuereinrichtung kann über eine oder mehrere drahtgebundene oder drahtlose Fahrzeugverbindungen unter Verwendung herkömmlicher Busprotokolle (z. B. CAN und LIN) mit anderen Fahrzeugsystemen und Steuereinrichtungen kommunizieren. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich eine Bezugnahme auf „eine Steuereinrichtung“ auf eine oder mehrere Steuereinrichtungen. Die Steuereinrichtung kommuniziert mit verschiedenen Fahrzeugsensoren und -aktoren über eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A-Schnittstelle), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, welche verschiedene Rohdaten oder eine Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ dazu können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale zu konditionieren und zu verarbeiten, bevor sie der CPU zugeführt werden. Wenngleich sie nicht ausdrücklich veranschaulicht sind, wird der Durchschnittsfachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten erkennen, die jeweils innerhalb der vorstehend identifizierten Teilsysteme durch die Steuereinrichtung gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme, und/oder Komponenten können direkt oder indirekt unter Verwendung einer durch die Steuereinrichtung ausgeführten Steuerlogik betätigt werden. Im vorliegenden Zusammenhang bezeichnet „Hochspannung“ eine Spannung, die 42 V Wechselstrom oder 60 V Gleichstrom überschreitet. „Niederspannung“ bezeichnet Spannungen, die nicht hoch sind.
Unter Bezugnahme auf 2, empfängt die bordeigene Ladevorrichtung 32 in dieser Ausführungsform eine AC-Eingabespannung 70 von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs, z. B. der EVSE 38. Die Hochspannungstraktionsbatterie 24 ist durch ein oder mehrere Ladeschütze 72 an die Ladevorrichtung 32 gekoppelt. Die Traktionsbatterie 24 ist zudem über ein oder mehrere Hauptschütze 76 an einen Fahrzeughochspannungsbus 74 gekoppelt. Der Fahrzeughochspannungsbus 74 kann eine Leistungs- und eine Rückführleitung beinhalten, wobei die Leistungsleitung an einen Pluspol der Traktionsbatterie 24 gekoppelt sein kann und die Rückführleitung an einen Minuspol der Traktionsbatterie 24 gekoppelt sein kann. Die Traktionsbatterie 24 kann auch durch ein Vorladeschütz 78 und einen Vorladewiderstand 80 an den Fahrzeughochspannungsbus 74 gekoppelt sein. Ein DC/DC-Hauptwandler 82 kann mit dem Ladebus 84 verbunden sein. Der DC/DC-Hauptwandler 82 kann einen Hochspannungsgleichstrom in einen Niederspannungsgleichstrom umwandeln, der mit der Hilfsbatterie 30 kompatibel ist. Die Hilfsbatterie 30 und der Niederspannungsausgang des DC/DC-Hauptwandlers 82 können mit einem Niederspannungsbus 86 verbunden sein, der andere Module in dem Fahrzeug mit einer Leistung von 12 Volt versorgt. Der Niederspannungsbus 86 kann eine Leistungs- und eine Rückführleitung beinhalten, wobei die Leistungsleitung an einen Pluspol der Hilfsbatterie 30 gekoppelt sein kann und die Rückführleitung an einen Minuspol der Hilfsbatterie 30 gekoppelt sein kann. Es ist zu beachten, dass das beschriebene System gleichermaßen anwendbar ist, wenn das Niederspannungssystem 86 nicht 12 V aufweist (z. B. 48 V). Die Leistungsleitung kann eine Verbindungsstelle und ein Paar von Sicherungen 88, 90 beinhalten. Während die Ladevorrichtung 32 und der DC/DC-Wandler 82 als ihr eigener Bus durch die Schütze 72 gezeigt sind, muss dies nicht unbedingt der Fall sein. In einigen Ausführungsformen können sich die Ladevorrichtung 32 und der DC/DC-Wandler 82 auf dem Bus 74 befinden, in welchem Fall die Schütze 72 entfallen.
Die vorstehend beschriebenen Schütze, Sicherungen usw. können Teil eines elektrischen Leistungszentrums der Hochspannungsbatterie 24 sein. Elektrische Leistungszentren (bussed electrical centers - BECs) der Batterie beinhalten viele Verbindungen verschiedener Komponenten, wie etwa Schütze, Überstromschutzvorrichtungen (over-current protection devices - OCPDs), Widerstände, Kondensatoren, Spannungserfassungsknoten und Stecker. Das Positionieren und Zusammenhalten dieser Teile erfolgte herkömmlicherweise mit komplexen spritzgegossenen Gehäusen, die alle diese Komponenten in einem großen Verteilerkasten enthielten. Die Verbindung der verschiedenen Komponenten erforderte dann eine komplexe Anordnung gestanzter und gebogener Sammelschienen. Dies ist in Kombination mit dem besonderen Spritzgießen kostspielig.
Um Kosten und Komplexität zu reduzieren, werden integrierte BECs offenbart, welche die Notwendigkeit eines komplexen Spritzgussgehäuses und spezieller Sammelschienen vermeiden, indem Komponenten, wie etwa die Vorladeschaltung, Sicherungen und dergleichen, direkt an die Schütze montiert werden, die wiederum entweder direkt oder durch ein einfaches Substrat an einer Trägerstruktur der Batterie montiert sind. Um die kleineren Komponenten, wie etwa Widerstände, Kondensatoren, kleine Sicherungen und Verbinder, zu positionieren, zu halten und zu verbinden, kann eine kleine Box außen direkt an den großen Komponenten, wie etwa dem Schützgehäuse, montiert werden. Dies minimiert den Schnittstellenabstand zwischen der großen Komponente und der kleinen Komponente; ermöglicht die Verwendung von Drähten zum Verbinden kleiner Komponenten im Gegensatz zu Sammelschienen, die besondere Stanzwerkzeuge erfordern; ermöglicht, dass eine gemeinsame extern montierte Box für mehrere Funktionen wiederverwendet wird, wie etwa Vorladekomponenten, kleine Sicherungen oder Kondensatoren; ermöglicht Architekturänderungen, ohne dass ein einzelnes großes Spritzgusswerkzeug geändert werden muss; und ermöglicht, dass BEC-Komponenten direkt an einer Batteriewanne montiert werden, wodurch die Notwendigkeit von großen spritzgegossenen Verteilerkastengehäusen entfällt.
3 veranschaulicht die Traktionsbatteriebaugruppe 24 gemäß einer Ausführungsform. Die Batterie 24 beinhaltet eine Wanne 100, die eine Vielzahl von Batteriezellen 102 trägt, die in einem oder mehreren Arrays 104 angeordnet sein können, was in einer oder mehreren Ausführungsformen ein linearer Stapel der Zellen 102 ist. Die Zellen 102 sind in den Arrays 104 durch eine Trägerstruktur 106, wie etwa Stangen, Platten, Halterungen, Hardware und dergleichen, befestigt. Die Batteriebaugruppe 24 beinhaltet ein BEC 108 (zu Veranschaulichungszwecken vergrößert gezeigt), das an einer oder mehreren Stellen der Batterie angeordnet sein kann. Das BEC 108 kann an der Trägerstruktur 106 befestigt sein.
4 veranschaulicht einen Abschnitt eines beispielhaften BEC 108, das ein Paar von Schützen 110 und 111 beinhaltet, die direkt mit der Trägerstruktur 106 verbunden sind, die schematisch als eine Platte gezeigt ist, aber eine Halterung, eine Seitenplatte oder eine andere Komponente der Traktionsbatterie 24 sein kann. Das Schütz 110 beinhaltet ein Gehäuse 112 mit Montagefüßen 114, die verwendet werden, um das Schütz 110 an der Trägerstruktur 106 zu befestigen. Die Montagefüße 114 können Löcher definieren, die Befestigungselemente 116 durch diese aufnehmen, um das Schütz an dem Substrat zu befestigen. Innerhalb des Gehäuses 112 ist eine Schaltanordnung angeordnet, die dazu konfiguriert ist, das Schütz 110 zu öffnen und zu schließen. Die Schaltanordnung kann ein mechanischer Schalter sein, der durch eine elektrische Spule betrieben wird, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Spule ist mit einer Niederspannungsschaltung verbunden, die bei Bestromung bewirkt, dass sich der Schalter schließt, und bei Stromlosschalten ermöglicht, dass sich der mechanische Schalter öffnet. Ein Paar von Anschlussklemmen 118, 120 erstreckt sich von einer Oberseite des Gehäuses 112. Die Anschlussklemmen sind durch die Schaltanordnung elektrisch verbunden. Wenn die Schaltanordnung geschlossen ist, sind die Anschlussklemmen elektrisch miteinander verbunden; wenn die Schaltanordnung offen ist, sind die Anschlussklemmen elektrisch getrennt. Selbstverständlich können andere Arten von Schaltanordnungen verwendet werden. Die Anschlussklemmen sind dazu konfiguriert, mit Sammelschienen oder einem anderen Leiter verbunden zu werden. Eine der Sammelschienen kann mit der Hochspannungsbatterie verbunden sein und die andere der Sammelschienen kann mit dem Hochspannungsbus verbunden sein. In diesem Beispiel wird das Schütz 110 verwendet, um die Batterie 24 mit dem Hochspannungsbus 74 elektrisch zu verbinden. Das Schütz 111 kann eine gleiche oder eine ähnliche Struktur aufweisen, aber die Anschlussklemmen können mit anderen Komponenten des elektrischen Systems des Fahrzeugs verbunden sein.
Um den Bauraum zu verbessern und die Kosten zu reduzieren, können andere Komponenten des BEC 108 direkt an dem Gehäuse 112 des Schützes montiert werden, anstatt alle diese verschiedenen Komponenten an einem komplexen spritzgegossenen Gehäuse zu befestigen. In der veranschaulichten Ausführungsform trägt das Schütz 110 ein Vorlademodul 130 und eine Sicherungsbaugruppe 132 für Verbraucher mit niedriger Leistung. Das Vorlademodul 130 und die Sicherungsbaugruppe 132 können direkt mit dem Gehäuse 112 des Schützes 110 verbunden sein. Das Schütz 110 dient dann als einziges Mittel zum Anbringen des Vorlademoduls 130 und der Sicherungsbaugruppe 132 an der Traktionsbatterie.
Das Vorlademodul 130 beinhaltet eine Einhausung 134, die erste Verbindungsmerkmale beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, mit zweiten Verbindungsmerkmalen der Einhausung 112 in Eingriff zu treten, um das Modul 130 an dem Schütz 110 zu befestigen. Die Verbindungsmerkmale können Klammern, Führungselemente, Befestigungselemente und dergleichen sein, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Innerhalb der Einhausung 134 ist eine Vorladeschaltung angeordnet, wie etwa die in 2 gezeigte. Die Vorladeschaltung beinhaltet eine Schaltanordnung und einen Widerstand, die innerhalb der Einhausung angeordnet sind. Ein Paar von Leitungen 133 (Anschlussklemmen) erstreckt sich von der Einhausung 134 und ist an den Anschlussklemmen 118 und 120 aufgenommen. Die Leitungen 133 verbinden die Vorladeschaltung elektrisch mit den Anschlussklemmen 118, 120. Ein Verbinder und Anschlussklemmen zur Steuerung des Vorlademoduls sind als Teil der Einhausung 134 enthalten oder separat an dem Vorlademodul 130 angebracht.
Die Sicherungsbaugruppe 132 kann auf der anderen Seite des Gehäuses 112 verbunden sein. Die Sicherungsbaugruppe 132 beinhaltet zudem eine Einhausung 140, die dritte Verbindungsmerkmale beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, mit vierten Verbindungsmerkmalen des Gehäuses 112 in Eingriff zu treten. Die Einhausung 140 trägt Schaltungen und ein Paar von Sicherungen 144 in der veranschaulichten Ausführungsform. Selbstverständlich können mehr oder weniger Sicherungen bereitgestellt sein. Eine Anschlussleitung 146 kann sich von der Einhausung 140 erstrecken und mit einer der Anschlussklemmen, wie etwa der Anschlussklemme 120, verbunden sein. Die Sicherungsbaugruppe 132 kann ein Paar von Ausgängen beinhalten, die jeweils einer der Sicherungen zugeordnet sind, und kann eine Spannungserfassung 142 eines Spannungssensors unterstützen.
Das Schütz 111 kann gleich oder ähnlich dem Schütz 110 sein. Das Schütz 111 und 110 können durch eine Sammelschiene 150 elektrisch miteinander verbunden sein. Das Schütz 111 kann ein Y-Kondensatormodul 152 tragen, das einen oder mehrere Y-Kondensatoren und zugehörige Schaltungen beinhaltet. Das Kondensatormodul 152 kann Verbindungsmerkmale beinhalten, die dazu konfiguriert sind, mit Verbindungsmerkmalen an dem Gehäuse des Schützes 111 in Eingriff zu treten, ähnlich den Verbindungsmerkmalen, die für das Schütz 110 verwendet werden. Das Schütz 111 kann zur Funktionsfähigkeit auch ein anderes Modul stützen, wie etwa eine Sicherungsbaugruppe 153.
5 veranschaulicht eine auseinandergezogene Ansicht eines beispielhaften BEC 160. (Das BEC 160 kann zusätzliche elektrische Komponenten beinhalten, z. B. zusätzliche Schütze, die nicht gezeigt sind.) Ein Schütz 162 trägt ein Vorlademodul 164 und eine Sicherungsbaugruppe 166. In dieser Ausführungsform wird eine Trägerhülse 168 verwendet, um das Vorlademodul 164 und die Sicherungsbaugruppe 166 an dem Schütz 162 zu befestigen. Die Trägerhülse 168 kann eine zweiteilige Hülse sein, die das Gehäuse 170 des Schützes 162 umgibt. Die Hülse beinhaltet ein erstes Stück 172 und ein zweites Stück 174, die um das Gehäuse 170 herum miteinander verbunden sind. Die Stücke 172, 174 können Klammern 175 (wie gezeigt) oder andere Mittel (z. B. Befestigungselemente, Führungen oder Klebstoff) zum Befestigen der Hülsenhälften 172, 174 aneinander beinhalten. Die Trägerhülse 168 beinhaltet Verbindungsmerkmale, die dazu konfiguriert sind, mit den Verbindungsmerkmalen des Vorlademoduls 164 und der Sicherungsbaugruppe 166 zusammenzuwirken, um diese Komponenten an dem Schütz 162 zu befestigen. In der veranschaulichten Ausführungsform trägt die Hülse 174 die Sicherungsbaugruppe 166 und trägt das Hülsenstück 172 das Vorlademodul 164. Das Hülsenstück 174 beinhaltet ein Paar von Führungselementen in Form von beabstandeten Schienen 176 und die Baugruppe 166 beinhaltet ein Paar von Führungselementen in der Form von Nuten 178. Das Hülsenstück 172 und das Modul 164 können die gleichen oder ähnliche Führungselemente 179, 181 beinhalten. Die Sicherungsbaugruppe 166 wird an der Trägerhülse 168 angebracht, indem die Nuten 178 auf die Schienen 176 geschoben werden, bis die Klammern 180 in Schlitzen (wie den Schlitzen 182 des Moduls 164) aufgenommen sind. Das Vorlademodul 164 kann auf die gleiche Weise an der Trägerhülse 168 befestigt sein. Die vorstehend beschriebenen Führungselemente sind nur eine Ausführungsform und in alternativen Ausführungsformen können das Vorlademodul, die Sicherungsbaugruppe oder eine beliebige andere Komponente durch Klammern, Druckverschlüsse, Befestigungselemente, Klebstoff, Presspassung, oder ein beliebiges anderes Verbindungsmittel an der Hülse 168 befestigt sein.
6 veranschaulicht eine auseinandergezogene Ansicht eines beispielhaften BEC 200. (Das BEC 200 kann zusätzliche elektrische Komponenten beinhalten, z. B. zusätzliche Schütze, die nicht gezeigt sind.) Ein Schütz 202 trägt ein Vorlademodul 204 und eine Sicherungsbaugruppe 206. In dieser Ausführungsform wird keine Trägerhülse verwendet und die Führungselemente sind als Teil des Schützgehäuses 208 ausgebildet. Das Gehäuse 208 kann Führungselemente 210 beinhalten, z.B. Schienen, die gleitbar Führungselemente 212, z. B. Nuten, aufgenommen haben, die an der Einhausung 214 der Sicherungsbaugruppe 206 ausgebildet sind. Gleichermaßen weist das Gehäuse 208 Führungselemente 216, z.B. Schienen, auf, die mit den Führungselementen 218, z. B. Nuten, in Eingriff treten, die an dem Gehäuse 220 des Vorlademoduls 204 ausgebildet sind, um das Vorlademodul 204 mit dem Schütz 202 zu verbinden.
7 veranschaulicht noch ein weiteres BEC 230, das ein Vorlademodul 232 und eine Sicherungsbaugruppe 234 trägt. In dieser Ausführungsform werden Befestigungselemente verwendet, um diese Komponenten an dem Schütz 236 zu befestigen. Zum Beispiel können Gewindebefestigungselemente 238 das Vorlademodul 232 an dem Körper 240 des Schützes 236 befestigen. Die Befestigungselemente 238 können sich durch in dem Körper 242 des Vorlademoduls 232 definierte Öffnungen erstrecken und können mit innerhalb des Körpers 240 des Schützes getragenen Gewindeöffnungen in Eingriff treten. Gewindebefestigungselemente 250 können die Sicherungsbaugruppe 234 an dem Körper 240 des Schützes 236 befestigen. Die Befestigungselemente 250 können sich durch in dem Körper 252 der Baugruppe 234 definierte Öffnungen erstrecken und können mit innerhalb des Körpers 240 des Schützes getragenen Gewindeöffnungen in Eingriff treten.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben worden sein könnten, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass bei einem/einer oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Folgendes beinhalten: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. Somit liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Traktionsbatteriebaugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Traktionsbatterie, die eine Vielzahl von Zellen beinhaltet, die durch eine Trägerstruktur in einem oder mehreren Arrays befestigt ist; ein Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist und ein Gehäuse beinhaltet, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, das sich von dem Gehäuse erstreckt, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen in geschlossenem Zustand elektrisch zu verbinden; und ein Vorlademodul, das mit der Traktionsbatterie einzig durch direkte Anbringung an dem Schütz verbunden ist, wobei das Modul eine Vorladeschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an dem Gehäuse des Schützes angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: ein zweites Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist und ein zweites Gehäuse beinhaltet, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, das sich von dem zweiten Gehäuse erstreckt, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen des zweiten Schützes in geschlossenem Zustand elektrisch zu verbinden; und ein Kondensatormodul, das mit der Traktionsbatterie einzig durch direkte Anbringung an dem zweiten Schütz verbunden ist, wobei das Kondensatormodul eine Kondensatorschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen des zweiten Schützes verbunden ist, und eine zweite Einhausung, die direkt an dem zweiten Gehäuse angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Gehäuse ein erstes Verbindungsmerkmal und definiert die Einhausung ein zweites Verbindungsmerkmal, das mit dem ersten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um die Einhausung an dem Gehäuse zu befestigen.
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Gehäuse ein erstes Führungselement und definiert die Einhausung ein zweites Führungselement, das gleitbar mit dem ersten Führungselement in Eingriff tritt, um die Einhausung an dem Gehäuse zu befestigen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Führungselement eine Schiene und ist das zweite Führungselement eine Nut, welche die Schiene aufnimmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schiene ein Paar beabstandeter Schienen und ist die Nut ein Paar beabstandeter Nuten, welche die Schienen aufnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform weist eines von dem Gehäuse und der Einhausung einen Vorsprung auf, der in einen Schlitz einrastet, der in dem anderen von dem Gehäuse und der Einhausung definiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Sicherungsbaugruppe, die eine Sicherung und eine Einhausung beinhaltet, die direkt an dem Gehäuse angebracht ist, um die Sicherungsbaugruppe einzig über das Schütz an der Traktionsbatterie zu tragen.
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Gehäuse des Schützes ein erstes und ein zweites Verbindungsmerkmal auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses, definiert die Einhausung des Vorlademoduls ein drittes Verbindungsmerkmal, das mit dem ersten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um das Vorlademodul an dem Schütz zu befestigen, und definiert das Gehäuse der Sicherungsbaugruppe ein viertes Verbindungsmerkmal, das mit dem zweiten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um die Sicherungsbaugruppe an dem Schütz zu befestigen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch mindestens ein Befestigungselement, das sich durch die Einhausung und das Gehäuse erstreckt, um das Vorlademodul an dem Schütz zu befestigen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Vorlademodul ein Paar von Leitungen, die elektrisch mit der Schaltung verbunden und an den Anschlussklemmen aufgenommen sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse Montagefüße auf, die durch Befestigungselemente, die sich durch diese erstrecken und mit der Trägerstruktur verbunden sind, an der Trägerstruktur befestigt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Traktionsbatteriebaugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Traktionsbatterie, die eine Vielzahl von Zellen beinhaltet, die durch eine Trägerstruktur in einem oder mehreren Arrays befestigt ist; ein Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist und ein Gehäuse beinhaltet, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, das sich von dem Gehäuse erstreckt, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen in geschlossenem Zustand elektrisch zu verbinden; eine Montagehülse, die um das Gehäuse herum angeordnet und daran befestigt ist; und ein Vorlademodul, das einzig mit der Traktionsbatterie durch Anbringung an der Montagehülse verbunden ist, wobei das Modul eine Vorladeschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die an der Montagehülse angebracht ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch: eine Sicherungsbaugruppe, die eine Sicherung und eine Einhausung beinhaltet, die direkt an der Montagehülse angebracht ist, um die Sicherungsbaugruppe einzig über das Schütz an der Traktionsbatterie zu tragen.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Hülse erste Verbindungsmerkmale, die dazu konfiguriert sind, mit dem Vorlademodul in Eingriff zu treten, und zweite Verbindungsmerkmale, die dazu konfiguriert sind, mit der Sicherungsbaugruppe in Eingriff zu treten.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Hülse einen ersten Satz von Schienen, der mit Nuten des Vorlademoduls in Eingriff tritt, und definiert einen zweiten Satz von Schienen, der mit Nuten der Sicherungsbaugruppe in Eingriff tritt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Hülse einen ersten und einen zweiten Abschnitt, die durch mindestens ein Verbindungsmerkmal aneinander befestigt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Leistungszentrum (bussed electrical center - BEC) einer Traktionsbatterie bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Schütz, das ein Gehäuse beinhaltet, das dazu konfiguriert ist, an eine Traktionsbatterie montiert zu werden, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich aus dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung auf, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden; ein Vorlademodul, das eine Vorladeschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an dem Gehäuse des Schützes angebracht ist, sodass das Schütz eine alleinige Verbindung zwischen dem Vorlademodul und der Traktionsbatterie ist.
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Gehäuse ein erstes Verbindungsmerkmal und definiert die Einhausung ein zweites Verbindungsmerkmal, das mit dem ersten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um die Einhausung an dem Gehäuse zu befestigen.
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Gehäuse ein erstes Führungselement und definiert die Einhausung ein zweites Führungselement, das gleitbar mit dem ersten Führungselement in Eingriff tritt, um die Einhausung an dem Gehäuse zu befestigen.

Claims

Traktionsbatteriebaugruppe, umfassend: eine Traktionsbatterie mit einer Vielzahl von Zellen, die in einem oder mehreren Arrays durch eine Trägerstruktur befestigt ist; ein Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist und ein Gehäuse beinhaltet, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden; und ein Vorlademodul, das mit der Traktionsbatterie einzig durch direkte Anbringung an dem Schütz verbunden ist, wobei das Modul eine Vorladeschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die direkt an dem Gehäuse des Schützes angebracht ist.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein zweites Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist und ein zweites Gehäuse beinhaltet, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem zweiten Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen des zweiten Schützes im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden; und ein Kondensatormodul, das mit der Traktionsbatterie einzig durch direkte Anbringung an dem zweiten Schütz verbunden ist, wobei das Kondensatormodul eine Kondensatorschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen des zweiten Schützes verbunden ist, und eine zweite Einhausung, die direkt an dem zweiten Gehäuse angebracht ist.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein erstes Verbindungsmerkmal definiert und die Einhausung ein zweites Verbindungsmerkmal definiert, das mit dem ersten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um die Einhausung an dem Gehäuse zu befestigen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein erstes Führungselement definiert und die Einhausung ein zweites Führungselement definiert, das gleitbar mit dem ersten Führungselement in Eingriff tritt, um die Einhausung an dem Gehäuse zu befestigen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 4, wobei das erste Führungselement eine Schiene ist und das zweite Führungselement eine Nut ist, welche die Schiene aufnimmt.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 5, wobei die Schiene ein Paar beabstandeter Schienen ist und ist die Nut ein Paar beabstandeter Nuten ist, welche die Schienen aufnehmen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 6, wobei eines von dem Gehäuse und der Einhausung einen Vorsprung aufweist, der in einen Schlitz einrastet, der in dem anderen von dem Gehäuse und der Einhausung definiert ist.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Sicherungsbaugruppe, die eine Sicherung und eine Einhausung beinhaltet, die direkt an dem Gehäuse angebracht ist, um die Sicherungsbaugruppe einzig über das Schütz an der Traktionsbatterie zu tragen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse des Schützes ein erstes und ein zweites Verbindungsmerkmal auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses definiert, die Einhausung des Vorlademoduls ein drittes Verbindungsmerkmal definiert, das mit dem ersten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um das Vorlademodul an dem Schütz zu befestigen, und das Gehäuse der Sicherungsbaugruppe ein viertes Verbindungsmerkmal definiert, das mit dem zweiten Verbindungsmerkmal in Eingriff tritt, um die Sicherungsbaugruppe an dem Schütz zu befestigen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens ein Befestigungselement, das sich durch die Einhausung und das Gehäuse erstreckt, um das Vorlademodul an dem Schütz zu befestigen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Vorlademodul ein Paar von Leitungen beinhaltet, die elektrisch mit der Schaltung verbunden und an den Anschlussklemmen aufgenommen sind.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse Montagefüße aufweist, die durch Befestigungselemente, die sich durch diese erstrecken und mit der Trägerstruktur verbunden sind, an der Trägerstruktur befestigt sind.
Traktionsbatteriebaugruppe, umfassend: eine Traktionsbatterie mit einer Vielzahl von Zellen, die in einem oder mehreren Arrays durch eine Trägerstruktur befestigt ist; ein Schütz, das elektrisch mit der Traktionsbatterie verbunden ist und ein Gehäuse beinhaltet, das an der Trägerstruktur montiert ist, ein Paar von Anschlussklemmen, die sich von dem Gehäuse erstrecken, und eine Schaltanordnung, die dazu konfiguriert ist, die Anschlussklemmen im geschlossenen Zustand elektrisch zu verbinden; eine Montagehülse, die um das Gehäuse herum angeordnet und daran befestigt ist; und ein Vorlademodul, das einzig mit der Traktionsbatterie durch Anbringung an der Montagehülse verbunden ist, wobei das Modul eine Vorladeschaltung beinhaltet, die elektrisch mit den Anschlussklemmen verbunden ist, und eine Einhausung, die an der Montagehülse angebracht ist.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 13, ferner umfassend eine Sicherungsbaugruppe, die eine Sicherung und eine Einhausung beinhaltet, die direkt an der Montagehülse angebracht ist, um die Sicherungsbaugruppe einzig über das Schütz an der Traktionsbatterie zu tragen.
Traktionsbatteriebaugruppe nach Anspruch 14, wobei die Hülse erste Verbindungsmerkmale definiert, die dazu konfiguriert sind, mit dem Vorlademodul in Eingriff zu treten, und zweite Verbindungsmerkmale, die dazu konfiguriert sind, mit der Sicherungsbaugruppe in Eingriff zu treten.