DE102022110809A1 - Elektrischer kompakttraktor - Google Patents

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Sudip Kandke
Gaurav Dusane
Subhabrata Gupta
Bhupesh Agrawal
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Navneet Garg
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Abstract

Ein elektrischer Kompakttraktor, der von einer Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen, die in einem Akkumulatorpack untergebracht sind, angetrieben wird. Ein Paar von Sammelschienen verbindet die Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen in dem Akkumulatorpack und erstreckt sich von dem Akkumulatorpack zu Elektromotoren für den Fahrantrieb, den Antrieb des Arbeitsgeräts und die Lenkung. Ein Niedervolt-Steuerkreis kann zum Einschalten der Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen in dem Akkumulatorpack verwendet werden.

Description

  • Diese Erfindung betrifft einen elektrischen Kompakttraktor mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren zur Bereitstellung von elektrischer Leistung für Fahrantrieb und Arbeitsgeräte.
  • Lithium-Ionen-Akkumulatoren können auf elektrischen Kompakttraktoren Leistung für den Fahrantrieb und die Arbeitsgeräte bereitstellen. Elektrische Kompakttraktoren bieten nur einen begrenzten Raum für mehrere Akkumulatormodule. Es wird ein Akkumulatorgehäuse für einen elektrischen Kompakttraktor benötigt, das kompakt ist, Strukturschäden verhindert, Stoßbelastungen absorbiert, herstellungs- und wartungsfreundlich ist und mehrere Akkumulatormodule unterstützt.
  • Elektrische Kompakttraktoren benötigen elektrische Kabel, welche die Akkumulatormodule, das Akkumulatormanagementsystem, die Leistungsverteilungseinheit und die Elektromotoren verbinden. Kompakttraktoren haben jedoch keinen Raum für Kabel mit einem Durchmesser von 25 bis 30 mm für Leistungsflussanforderungen. Außerdem besteht ein Bedarf Kurzschlüsse oder Überlastungen während der werksseitigen Montage, der Wartung oder des Betriebs zu verhindern. Darüber hinaus ist ein Niedervolt-Steuerkreis erforderlich, um die Verwendung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren mit höherer Spannung zu ermöglichen.
  • Ein elektrischer Kompakttraktor mit einer Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen und einem Akkumulatormanagementsystem, das mit einer Plus-Sammelschiene und einer Minus-Sammelschiene innerhalb eines Akkumulatorpacks verbunden ist und sich von dem Akkumulatorpack nach hinten erstreckt. Ein Fahrantriebsmotor und ein Zapfwellenmotor sind mit der Plus-Sammelschiene und der Minus-Sammelschiene verbunden und werden von den Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen gespeist. Ein Niedervolt-Steuerkreis mit einem angeschlossenen Bleiakkumulator ermöglicht die Verwendung der Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen und des Akkumulatormanagementsystems. Sechs der Akkumulatormodule sind nebeneinander in vertikaler Ausrichtung montiert und ein Akkumulatormodul ist horizontal über den anderen sechs Akkumulatormodulen montiert.
  • Die 1 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Akkumulatorpacks in einem elektrischen Kompakttraktor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 2 ist eine perspektivische Ansicht von Sammelschienen in einem elektrischen Kompakttraktor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 3 ist eine perspektivische Ansicht von positiven und Minus-Sammelschienen die an einen Motor oder einen Wechselrichter in einem elektrischen Kompakttraktor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angeschlossen sind.
  • Die 4 ist eine schematische Darstellung eines Niedervolt-Steuerkreises eines elektrischen Kompakttraktors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In einer Ausführungsform, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, kann der elektrische Kompakttraktor 100 einen Akkumulatorpack 101 beinhalten, der an dem Traktorrahmen 102 montiert ist. Der Akkumulatorpack kann ein Akkumulatormanagementsystem (BMS) 111 und eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen 112, 113 beinhalten. Beispielsweise können sechs Lithium-Ionen-Akkumulatormodule 112 nebeneinander in vertikaler Ausrichtung in dem Akkumulatorpack montiert sein. Ein siebtes Lithium-Ionen-Akkumulatormodul 113 und ein Akkumulatormanagementsystem („battery management system“ - BMS) 111 können in horizontaler Ausrichtung über den anderen Akkumulatormodulen in dem Akkumulatorpack montiert sein. Das BMS kann die Spannung, den Strom und die Temperatur überwachen, die Leistungsfähigkeit und die Sicherheit gewährleisten und den Ladevorgang, den Ladezustand, den Alterungszustand und die Funktionalität der Akkumulatormodule in dem Akkumulatorpack ausgleichen.
  • In einer Ausführungsform kann der elektrische Kompakttraktor 100 einen Akkumulatorpack 101 mit einem Gehäuse beinhalten, das eine Mehrzahl von Platten aufweist, einschließlich einer horizontalen Bodenplatte (nicht dargestellt), vertikaler Seitenplatten 105, 107, 109 und einer horizontalen Mittelplatte 108, die sich zwischen den Oberkanten der Seitenplatten erstreckt. Die Platten können aus Metallblech bestehen und an der Innenseite der Platten mit Isolierpuffern 114 aus Gummi versehen sein, um das Gehäuse zu verstärken und Vibrationen zu reduzieren. Der Akkumulatorpack kann an der Vorderseite und der Unterseite des Akkumulators außerdem eine Wärmeabschirmung beinhalten, um den Akkumulator vor in der Nähe befindlichen Wärmequellen zu schützen. Zusätzlich kann der Akkumulatorpack eine Kunststoffabdeckung 104 beinhalten, die über der Oberseite des BMS angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform kann der elektrische Kompakttraktor 100 eine oder mehrere Stangen 132, 133 beinhalten, welche die Akkumulatormodule 112 an den Akkumulatorpackplatten befestigen. Jede Stange kann einen Schlitz oder ein Loch 119 an dem Akkumulatormodul durchsetzen, und die Enden der Stange können mit Sechskantmuttern 139 oder anderen Befestigungselementen an den Seitenplatten 107, 109 befestigt sein. An jedem Ende der Stange können ferner Abstandhalter eingesetzt werden. Zusätzlich können zwischen der Stange und der Akkumulatorpackplatte ein oder mehrere Stützblöcke 136 angeordnet sein. Jeder Stützblock kann die Steifigkeit der Stange gegenüber Längsbelastungen durch die Akkumulatormodule erhöhen und die Stange in straffer Anlage an den Akkumulatormodulen halten. Beispielsweise kann jeder Stützblock mit einem Schraubbefestigungselement an dem Akkumulatorpack befestigt sein, und die Stange kann durch eine Bohrung in dem Stützblock hindurchgesteckt werden.
  • In einer Ausführungsform kann der elektrische Kompakttraktor 100 eine Minus-Sammelschiene 122 und eine Plus-Sammelschiene 123 beinhalten, welche die Akkumulatormodule miteinander verbinden. Die Minus-Sammelschiene und die Plus-Sammelschiene können gleiche Widerstandspfade innerhalb des Akkumulatorpacks bereitstellen. Die Minus-Sammelschiene kann die Minus-Anschlüsse 130 der Akkumulatormodule 112 verbinden und kann sich außerdem vertikal nach oben erstrecken und mit dem Minus-Anschluss 131 des Akkumulatormoduls 113 und dem Minus-Anschluss 132 des BMS 111 verbunden sein. Die Plus-Sammelschiene kann die Plus-Anschlüsse 129 der Akkumulatormodule 112 verbinden und kann außerdem ein erstes Ende 126 beinhalten, das sich vertikal bis zu dem Plus-Anschluss 140 des BMS 111 erstreckt, sowie ein zweites Ende 162, das sich vertikal bis zu dem Plus-Anschluss 137 des Akkumulatormoduls 113 erstreckt. Der Isolator 127 kann dort zwischen der Minus-Sammelschiene 122 und der Plus-Sammelschiene 123 angeordnet sein, wo die Minus-Sammelschiene die Plus-Sammelschiene überkreuzt. Jede Sammelschiene kann aus zinnplattiertem Kupfer bestehen und mit Isoliermaterial beschichtet sein.
  • In einer Ausführungsform kann der elektrische Kompakttraktor 100 eine Plus-Sammelschiene 124 beinhalten, welche den Plus-Anschluss 160 des BMS 111 mit der Leistungsverteilungseinheit („power distribution unit“ - PDU) 138 verbindet, und eine Minus-Sammelschiene 125, die den Minus-Anschluss des BMS 111 mit dem Fahrgestell oder mit Masse verbindet. Zusätzlich können die Plus-Sammelschienen 140, 141, 142 die Plus-Anschlüsse der PDU 138 jeweils mit dem Fahrmotor 144, dem Zapfwellenmotor 145 und dem Lenkmotor (nicht dargestellt) verbinden. Die Minus-Sammelschiene 163 kann den Fahrmotor 144, den Zapfwellenmotor 145 und den Lenkmotor (nicht dargestellt) mit dem Fahrgestell oder mit Masse verbinden. Gummischutzpolster oder -kappen 146 können jede Sammelschiene von anderen Strukturen elektrisch isolieren. Jede Sammelschiene kann vorzugsweise 20 mm breit und 6,35 mm dick sein und aus Kupfer (CDA 110 ASTM B152) mit einem Finish aus Zinnblech (ASTM B545, Klasse B) von 0,005 mm Dicke und einer Pulverbeschichtung aus SolEpoxy (DK 15-0463) von 10 bis 15 mils Dicke bestehen.
  • In einer Ausführungsform, wie in der 3 gezeigt, kann der elektrische Kompakttraktor 100 eine oder mehrere Plus-Sammelschienen 141 beinhalten, die nur in die Führungen 153 der Plus-Leistungsanschlüsse jedes Motors oder Wechselrichters 144, 145 passen und nicht in die Führung 151 des Minus-Anschlusses. Beispielsweise kann das Ende der Plus-Sammelschiene 141 eine Ausgestaltung aufweisen, die in die Führung 153 des Plus-Leistungsanschlusses passt, wie etwa eine gebogene Form, die in eine Führung eines Plus-Leistungsanschlusses mit einer gebogenen Aussparung passt, oder ein extrudiertes Formelement, das in einen Schlitz in der Führung des Plus-Leistungsanschlusses passt. Dadurch wird verhindert, dass eine Sammelschiene an eine Leistungsanschluss mit falscher Polarität angeschlossen wird.
  • In einer Ausführungsform kann der elektrische Kompakttraktor 100, wie in der 4 dargestellt, einen Niedervolt-Steuerkreis 170 beinhalten, um die Verwendung des Akkumulatorpacks 101, das Hochvolt-Lithium-Ionen-Akkumulatoren aufweist, zu ermöglichen. Der Niedervolt-Steuerkreis kann den Starterakkumulator 171 beinhalten, um die Fahrzeugsteuereinheit [„vehicle control unit“ - VCU] 172 aufzuwecken. Der Starterakkumulator kann beispielsweise ein kleiner 12V/6,5Ah-Bleiakkumulator sein. Der Niedervolt-Steuerkreis kann einen Schlüsselschalter 173 beinhalten, der zum Aktivieren der Fahrzeugsteuereinheit 172 genutzt werden kann, um zu verifizieren, dass der Neutralschalter und der Feststellbremsschalter in Eingriff sind, ein Signal zum Aufwecken der Traktionssteuereinheit 174 zu senden und das Akkumulatormanagementsystem (BMS) in dem Akkumulatorpack 101 einzuschalten. Der Niedervolt-Steuerkreis kann eine Stromverteilerbox („power distribution box“ - PDB) 176 und einen Gleichspannungswandler 177 beinhalten, um 48V- Eingangsspannung von dem Akkumulatorpack in Niedervoltanwendungen wie 12 V-Vorrichtungen 178 auf dem elektrischen Kompakttraktor umzuwandeln. Der Niedervolt-Steuerschaltkreis kann ein Akkumulatorladegerät 179 zum Umwandeln und Regeln des Stromflusses zum Aufladen des Starterakkumulators 171 beinhalten. Das Akkumulatorladegerät 179 kann beispielsweise 48 V aus dem Akkumulatorpack in 15 V mit einem geregelten Strom von 1,5 A umwandeln. Der Niedervolt-Steuerkreis kann eine Diode 180 beinhalten, um ein Entladen des Starterakkumulators 171 zu verhindern oder zu begrenzen. Die Diode kann einen Spannungsabfall von 0,7 V aufweisen.
  • Nach der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird deutlich, dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims (7)

  1. Elektrischer Kompakttraktor (100), Folgendes umfassend: einen Akkumulatorpack (101), der eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen (112) nebeneinander in Vertikallage angeordnet aufnimmt; ein Lithium-Ionen-Akkumulatormodul (113) in Horizontallage über der Mehrzahl von Akkumulatormodulen (112); und ein Akkumulatormanagementsystem (111) in Horizontallage über der Mehrzahl von Akkumulatormodulen (112).
  2. Elektrischer Kompakttraktor (100) nach Anspruch 1, ferner mindestens eine Stange (132, 133) umfassend, die mit jedem der Mehrzahl von nebeneinander in Vertikallage angeordneten Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen (112) in Eingriff steht und mit einer Platte (107) des Akkumulatorpacks (101) in Eingriff steht.
  3. Elektrischer Kompakttraktor (100) nach Anspruch 1, ferner eine Mehrzahl von Stützblöcken (136) zwischen den Stangen (132, 133) und eine Platte (107) des Akkumulatorpacks (101) umfassend.
  4. Elektrischer Kompakttraktor (100) nach Anspruch 1, ferner eine Minus-Sammelschiene (122) und eine Plus-Sammelschiene (123) umfassend, die zwischen der Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen (112) angeschlossen sind.
  5. Elektrischer Kompakttraktor (100) nach Anspruch 1, ferner einen Isolator (127) umfassend, der zwischen einer Überkreuzung der Minus-Sammelschiene (122) und der Plus-Sammelschiene (123) angeordnet ist.
  6. Elektrischer Kompakttraktor (100) nach Anspruch 1, ferner einen Niedervolt-Steuerkreis (170) umfassend, der einen angeschlossenen und die Verwendung der Mehrzahl von Lithium-Ionen-Akkumulatormodulen (112) und des Akkumulatormanagementsystems (111) ermöglichenden Bleiakkumulator (171) und ein Akkumulatorladegerät (179) für den Bleiakkumulator (171) beinhaltet.
  7. Elektrischer Kompakttraktor (100) nach Anspruch 1, wobei das Paar von Sammelschienen (122, 123), die sich von dem Akkumulatorpack (101) zu einem Mehrzahl von Elektromotoren (144, 145) erstrecken, jeweils über eine Verbindung (141) mit einem Plus-Anschluss (153) verfügen, der eine Geometrie aufweist, die eine Verbindung mit einem Minus-Anschluss (151) verhindert.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115139817A (zh) * 2022-07-07 2022-10-04 青岛农业大学 一种中小马力电动拖拉机驱动系统

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3219887A (en) 1963-08-07 1965-11-23 Allis Chalmers Mfg Co Electrical bus structure for motor control center
US4317497A (en) 1980-07-28 1982-03-02 General Motors Corporation Battery tray for electric vehicle
US4365681A (en) 1980-12-22 1982-12-28 General Motors Corporation Battery support structure
US5392873A (en) 1992-01-22 1995-02-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Structure for securing batteries used in an electric vehicle
US5378555A (en) 1993-12-27 1995-01-03 General Motors Corporation Electric vehicle battery pack
DE10064648C2 (de) * 1999-12-28 2003-09-18 Honda Motor Co Ltd Batterieeinheit
US6791295B1 (en) 2003-02-20 2004-09-14 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for charging a high voltage battery of an automotive vehicle having a high voltage battery and a low voltage battery
KR100936262B1 (ko) 2005-10-21 2010-01-12 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전기 접속용 버스 바 및 그것을 포함하고있는 전지모듈
EP2143161A1 (de) 2007-04-24 2010-01-13 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH Stromspeicheranordnung mit poka-yoke-anschlüssen
US7614469B2 (en) 2007-05-07 2009-11-10 General Electric Company Battery case and method for securing same
US20080280198A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Ajith Kuttannair Kumar Battery mechanical packaging
JP2009211907A (ja) 2008-03-04 2009-09-17 Panasonic Corp 電池モジュールおよびそれらを用いた電池パック
JP4946969B2 (ja) 2008-05-16 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 電源装置の保護構造
CN102105319A (zh) 2008-06-27 2011-06-22 普罗特拉公司 汽车电池系统和方法
JP5331450B2 (ja) 2008-11-07 2013-10-30 株式会社日立製作所 蓄電モジュール、蓄電装置、電動機駆動システムおよび車両
US8999546B2 (en) 2009-01-12 2015-04-07 A123 Systems Llc Structure of prismatic battery modules with scalable architecture
US8146694B2 (en) 2009-01-20 2012-04-03 Vahid Hamidi Swappable modulated battery packs system for electrically driven vehicle
US20110165451A1 (en) 2010-01-05 2011-07-07 Myung-Chul Kim Battery pack
US20110223458A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-15 Electronvault, Inc. Power Cell Array Receiver
US8557436B2 (en) 2010-04-23 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Mounting arrangement for a battery pack
BRPI1002446B1 (pt) 2010-07-16 2016-07-12 Bosch Do Brasil conjunto de conector elétrico
JP5578014B2 (ja) 2010-10-19 2014-08-27 株式会社デンソー バッテリシステム制御装置
EP2624334B1 (de) 2010-11-22 2018-05-02 LG Chem, Ltd. Batteriepack mit einer kompakten struktur
CN103260924B (zh) 2010-12-07 2016-11-09 艾里逊变速箱公司 用于混合动力电动车的能量存储系统
CN103534835B (zh) * 2011-05-17 2016-01-20 日产自动车株式会社 电动汽车的蓄电池组构造
CN103608946B (zh) 2011-06-27 2017-07-18 株式会社Lg 化学 电池模块和包括该电池模块的电池组件
JP5892505B2 (ja) 2011-06-30 2016-03-23 矢崎総業株式会社 板金部材、バスバ及びこのバスバを備えた電気接続箱
CN103460447B (zh) 2011-11-28 2016-06-15 株式会社Lg化学 电池模块和应用于电池模块的汇流条
US9365115B2 (en) 2012-01-20 2016-06-14 Ford Global Technologies, Llc System and method for vehicle power management
EP2826095A2 (de) 2012-03-13 2015-01-21 Maxwell Technologies, Inc. Kombination aus kondensator und batterie
JP2013199196A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Suzuki Motor Corp 電気自動車のバッテリパック搭載構造
US9114714B2 (en) 2012-09-27 2015-08-25 Ford Global Technologies, Llc High voltage charge pack
KR101539693B1 (ko) 2012-10-04 2015-07-27 주식회사 엘지화학 멀티 bms 기동 장치
US9337683B2 (en) * 2012-12-20 2016-05-10 Powergenix Systems, Inc. Controlling battery states of charge in systems having separate power sources
GB2518165B (en) * 2013-09-11 2016-04-27 Cilag Gmbh Int Electrochemical-based analytical test strip with ultra-thin discontinuous metal layer
DE102013017660B4 (de) 2013-10-25 2015-06-03 Auto-Kabel Management Gmbh Elektrische Anschlusskonsole für KFZ Bordnetzleitung
WO2015064096A1 (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュール
US9321337B2 (en) 2013-12-23 2016-04-26 Ford Global Technologies, Llc Battery array rail assembly with tie bracket
US9520587B2 (en) 2014-09-30 2016-12-13 Johnson Controls Technology Company Bus bar assembly carrier
US9692031B2 (en) 2015-04-09 2017-06-27 Ford Global Technologies, Llc Bus bar assembly for electrified vehicle batteries
US9789771B2 (en) 2015-04-24 2017-10-17 GM Global Technology Operations LLC Single battery architecture for electrification vehicle
USD763193S1 (en) 2015-06-02 2016-08-09 Johnson Controls Technology Controls Bus bar carrier for lithium ion battery module
US10170739B2 (en) 2015-10-27 2019-01-01 Bosch Battery Systems GmbH Pin mount for battery module
CN105515094A (zh) 2015-12-04 2016-04-20 合肥工业大学 一种电池管理系统充电唤醒电路
US9966586B2 (en) 2015-12-30 2018-05-08 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Integrated busbar and battery connection for electric vehicle battery packs
US9722223B1 (en) 2016-03-02 2017-08-01 Ford Global Technologies, Llc Battery pack retention assembly and method
US9963028B1 (en) 2017-02-21 2018-05-08 Ford Global Technologies, Llc Battery support structure for electrified vehicle
JP7163059B2 (ja) 2018-04-27 2022-10-31 メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト 車両用バッテリハウジング、車両用バッテリパック、及び電動車両
JP7003855B2 (ja) * 2018-07-05 2022-01-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源システム
US11272638B2 (en) * 2019-06-20 2022-03-08 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for integrating high power density power electronics on a mobile application
US11876395B2 (en) 2020-09-21 2024-01-16 Deere & Company Tractor battery charging module
CN217672121U (zh) * 2022-07-12 2022-10-28 中联农业机械股份有限公司 电动拖拉机

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Publication number Publication date
US11850956B2 (en) 2023-12-26
GB2608242A (en) 2022-12-28
US20220363145A1 (en) 2022-11-17
GB202308447D0 (en) 2023-07-19
GB202205809D0 (en) 2022-06-08
GB2616991B (en) 2024-05-15
GB2616991A (en) 2023-09-27

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