-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Batterien, konkret ein Batteriefach, ein Batteriepack und einen elektrischen Verbraucher.
-
STAND DER TECHNIK
-
Im Allgemeinen ist ein Batteriepack eine Gesamtstruktur, bei der alle Zellen im Gehäuseinneren installiert sind und ein geschlossenes Batteriesystem bilden. Zur Installation und Wartung der Zellen muss das gesamte Pack montiert und demontiert werden, was zu einer äußerst umständlichen Montage und Demontage der Batterie, einer langen Wartungsdauer und hohen Wartungskosten der Batterie führt.
-
Daher werden beim derzeitigen Stand der Technik mehrere Zellen zu Modulen gebündelt, und anschließend bilden mehrere Module nach dem Zusammenbau ein Batteriepack, sodass bei Beschädigung einer Zelle nur das betreffende Modul demontiert und montiert werden muss. Die Modulstruktur ist jedoch komplex, weshalb bei ihr immer noch das Problem langer Wartungsdauer und hoher Wartungskosten besteht.
-
INHALT DER ERFINDUNG
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Batteriefach mit einfacher Struktur und leichter Montage und Demontage bereitzustellen, wodurch die Wartungseffizienz gesteigert und die Wartungskosten gesenkt werden. Dabei kann das Batteriefach über einen männlichen Polanschluss und einen weiblichen Polanschluss mit einer elektrischen Struktur oder anderen Batteriefächern verbunden werden, sodass die Verbindungsleisten nicht extern angebracht werden müssen und die Abmessungen der Verbindungsleisten reduziert werden, wodurch wiederum die Produktionskosten gesenkt werden können.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein Batteriepack bereitzustellen, das das oben beschriebene Batteriefach besitzt. Daher verfügt das Batteriepack ebenfalls über die Vorzüge einer einfachen Struktur, einer einfachen Montage und Demontage, einer hohen Wartungseffizienz sowie niedrigen Wartungs- und Produktionskosten.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ferner, einen elektrischen Verbraucher bereitzustellen, der mittels des oben beschriebenen Batteriefachs oder Batteriepacks mit Strom versorgt wird. Daher besitzt der elektrische Verbraucher ebenfalls den Vorzug niedriger Kosten.
-
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können auf diese Weise verwirklicht werden:
- Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Batteriefachs, das Folgendes umfasst:
- Batteriegehäuse, wobei sich am Batteriegehäuse eine Öffnung für den männlichen Polanschluss und eine Öffnung für den weiblichen Polanschluss befindet;
- Zellenbaugruppen, die im Batteriegehäuse angeordnet sind und eine Verbindungsleiste sowie mehrere Zellen umfassen, wobei die Verbindungsleiste der elektrischen Verbindung mehrerer Zellen dient und die Verbindungsleiste einen männlichen Polanschluss und einen weiblichen Polanschluss besitzt, der männliche Polanschluss aus der Öffnung für den männlichen Polanschluss hervorsteht und der weibliche Polanschluss aus der Öffnung für den weiblichen Polanschluss hervorsteht.
-
In einer möglichen Ausführungsform sind an dem Batteriegehäuse zwei Öffnungen für männliche Polanschlüsse und zwei Öffnungen für weibliche Polanschlüsse angeordnet, wobei die beiden Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse jeweils an einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Batteriegehäuses, die sich gegenüberliegen, angeordnet sind und die beiden Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse jeweils an der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet sind;
- Die Verbindungsleiste besitzt zwei männliche Polanschüsse und zwei weibliche Polanschlüsse, die beiden männlichen Polanschlüsse stehen jeweils aus den beiden Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse hervor und die beiden weiblichen Polanschlüsse stehen jeweils aus den beiden Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse hervor.
-
Bei einer möglichen Ausführungsform besitzen der männliche Polanschluss und der weibliche Polanschluss, die aus der ersten Seite hervorstehen, Anschlussvertiefungen. Die Außenmaße des weiblichen Polanschlusses und männlichen Polanschlusses, die aus der zweiten Seite hervorstehen, sind an die Innenmaße der Anschlussvertiefungen angepasst;
oder
einer der beiden männlichen Polanschlüsse, die aus der ersten Seite und der zweiten Seite hervorstehen, besitzen Anschlussvertiefungen. Einer der beiden weiblichen Polanschlüsse, die aus der ersten Seite oder zweiten Seite hervorstehen, besitzt eine Polanschlussvertiefung, und eine von dem männlichen Polanschlüssen und den weiblichen Polanschlüssen besitzen Polanschlussvertiefungen, die sich auf der ersten Seite und der andere auf der zweiten Seite befindet; die Außenmaße des männlichen Polanschlusses ohne Anschlussvertiefung und des weiblichen Polanschlusses sind an die Innenmaße der Anschlussvertiefung angepasst.
-
Bei möglichen Ausführungsformen sind die Zellen mit einer Verbindungsleiste als Reihenschaltung oder Parallelschaltung angeordnet.
-
Bei einer möglichen Ausführungsform sind die Plus- und Minuspole aller Zellen jeweils auf zwei Stirnflächen der Zellen angeordnet, mehrere Zellen sind gestapelt angeordnet, der Pluspol einer Zelle ist in Stapelrichtung angrenzend an den Minuspol einer anderen Zelle angeordnet; nachdem mehrere Zellen gestapelt angeordnet wurden, bilden sich auf der dritten und vierten Seite, die auf das Batteriegehäuse ausgerichtet sind, jeweils eine erste Polanschlussreihe und eine zweite Polanschlussreihe, und die erste Polanschlussreihe und die zweite Polanschlussreihe umfassen in Stapelrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Plus- und Minuspolanschlüsse.
-
Die Verbindungsleisten umfassen eine Pluspolverbindungsleiste und eine Minuspolverbindungsleiste. Die Pluspolverbindungsleiste umfasst einen Pluspolhauptkörper und mehrere erste Kontaktscheiben, eine der ersten Kontaktscheiben ist mit dem Pluspolhauptkörper und einem Pluspol an der Stirnseite der ersten Polreihe verbunden, und die übrigen ersten Kontaktscheiben unter den ersten Kontaktscheiben sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen der ersten Polreihe verbunden. Die Minuspolverbindungsleiste umfasst einen Minuspolhauptkörper und mehrere zweite Kontaktscheiben, eine der zweiten Kontaktscheiben ist mit dem Minuspolhauptkörper und einem Minuspol an der Stirnseite der zweiten Polreihe verbunden, und die übrigen zweiten Kontaktscheiben unter den zweiten Kontaktscheiben sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen der zweiten Polreihe verbunden, sodass mehrere Zellen der Reihe nach parallel angeordnet sind.
-
Die beiden männlichen Polanschlüsse sind jeweils an den beiden Enden des Pluspolhauptkörpers nahe der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse der ersten Seite und der zweiten Seite hervorstehen; die beiden weiblichen Polanschlüsse sind jeweils an den beiden Enden des Minuspolhauptkörpers nahe der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse der ersten Seite und der zweiten Seite hervorstehen.
-
In einer möglichen Ausführungsform sind die Plus- und Minuspole aller Zellen jeweils auf der gleichen Stirnfläche der Zellen angeordnet, mehrere Zellen sind gestapelt angeordnet, und nachdem mehrere Zellen gestapelt wurden, bilden sich eine erste Polreihe und eine zweite Polreihe, die auf die gleiche Seite des Batteriegehäuses ausgerichtet und parallel angeordnet sind, und die erste Polreihe und die zweite Polreihe umfassen in Stapelrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Plus- und Minuspole;
Die Verbindungsleisten umfassen eine Pluspolverbindungsleiste und eine Minuspolverbindungsleiste. Die Pluspolverbindungsleiste umfasst einen Pluspolhauptkörper und mehrere erste Kontaktscheiben, eine der ersten Kontaktscheiben ist mit dem Pluspolhauptkörper und einem Pluspol an der Stirnseite der ersten Polreihe verbunden, und die übrigen ersten Kontaktscheiben unter den ersten Kontaktscheiben sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen der ersten Polreihe verbunden. Die Minuspolverbindungsleiste umfasst einen Minuspolhauptkörper und mehrere zweite Kontaktscheiben, eine der zweiten Kontaktscheiben ist mit dem Minuspolhauptkörper und einem Minuspol an der Stirnseite der zweiten Polreihe verbunden, und die übrigen zweiten Kontaktscheiben unter den zweiten Kontaktscheiben sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen der zweiten Polreihe verbunden, sodass mehrere Zellen der Reihe nach als Reihenschaltung angeordnet sind.
-
Die beiden männlichen Polanschlüsse sind jeweils an den beiden Enden des Pluspolhauptkörpers nahe der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse der ersten Seite und der zweiten Seite hervorstehen; die beiden weiblichen Polanschlüsse sind jeweils an den beiden Enden des Minuspolhauptkörpers nahe der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse der ersten Seite und der zweiten Seite hervorstehen.
-
In einer möglichen Ausführungsform besitzt das Batteriegehäuse auf der Seite, auf der die Öffnung für den männlichen Polanschluss und die Öffnung für den weibliche Polanschluss an die Zellen angrenzen, jeweils Vertiefungen, und die Vertiefungen können sich mit der entsprechenden Öffnung für den männlichen Polanschluss oder der entsprechenden Öffnung für den weiblichen Polanschluss verbinden;
das Batteriefach umfasst ferner mehrere, der Anzahl der Vertiefungen entsprechende erste Isolierplatten, alle ersten Isolierplatten besitzen koaxial zu der entsprechenden Öffnung für den männlichen Polanschluss oder Öffnung für den weiblichen Polanschluss angeordnete Aussparungen, mindestens ein Teil jeder ersten Isolierplatte kann in der Vertiefung untergebracht werden, die ersten Isolierplatten an der Öffnung für den männlichen Polanschluss umgeben den entsprechenden männlichen Pol und stoßen an die Wand der Verbindungsleiste mit dem männlichen Pol an, die ersten Isolierplatten an der Öffnung für den weiblichen Polanschluss umgeben den entsprechenden weiblichen Polanschluss und stoßen an die Wand der Verbindungsleiste mit dem weiblichen Polanschluss an.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Batteriefach ferner mehrere, der Anzahl der Vertiefungen entsprechende zweite Isolierplatten, alle ersten Isolierplatten sind in den entsprechenden Vertiefungen untergebracht, mindestens ein Teil der zweiten Isolierplatten ist in den Vertiefungen untergebracht, die ersten Isolierplatten und die zweiten Isolierplatten an der Öffnung für den männlichen Polanschluss stoßen jeweils an beiden Seiten der Wand der Verbindungsleiste mit dem männlichen Pol an, und die ersten Isolierplatten und die zweiten Isolierplatten an der Öffnung für den weiblichen Polanschluss stoßen jeweils an beiden Seiten der Wand der Verbindungsleiste mit dem weiblichen Polanschluss an.
-
In einer möglichen Ausführungsform besitzen die zweiten Isolierplatten Schlitze, und die Schlitze werden auf die Verbindungsleiste aufgesteckt.
-
In einer möglichen Ausführungsform besitzt das Batteriegehäuse eine erste Seite und eine zweite Seite, die sich gegenüberliegen, und auf einer Seite der beiden Seiten der ersten Seite und der zweiten Seite ist eine Buchse angeordnet, auf der anderen Seite der beiden Seiten der ersten Seite und der zweiten Seite ist ein Steckstift angeordnet, und die Außenmaße des Steckstifts sind auf die Innenmaße der Buchse angepasst.
-
In einer möglichen Ausführungsform besitzt das Batteriegehäuse eine erste Seite und eine zweite Seite, die sich gegenüberliegen; mindestens eine Seite der beiden Seiten der ersten Seite und der zweiten Seite besitzt eine Dichtungsnut; das Batteriefach umfasst ferner einen Dichtungsring, der mindestens teilweise in der Dichtungsnut untergebracht werden kann.
-
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Batteriepack bereit, das ein Batteriefach aus einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Batteriepack ferner ein Elektrofach, das Elektrofach besitzt einen männlichen Anschluss und einen weiblichen Anschluss, der männliche Polanschluss des Batteriefachs wird in den männlichen Anschluss eingesteckt, und der weibliche Polanschluss wird in den weiblichen Anschluss eingesteckt.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Batteriepack mehrere gestapelt angeordnete Batteriefächer, an jedem Batteriefach sind zwei männliche Polanschlüsse und zwei weibliche Polanschlüsse angeordnet, wobei die beiden männlichen Polanschlüsse jeweils an einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Batteriegehäuses, die sich gegenüberliegen, angeordnet sind und die beiden weiblichen Polanschlüsse jeweils an der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet sind;
In Stapelrichtung der Batteriefächer werden bei zwei benachbarten Batteriefächern der männliche Polanschluss und der weibliche Polanschluss einer ersten Seite eines Batteriefachs jeweils in den männlichen Pol und den weiblichen Polanschluss einer zweiten Seite des anderen Batteriefachs eingesteckt, sodass eine Parallelschaltung mehrerer Batteriefächer gebildet wird; oder in Stapelrichtung der Batteriefächer werden bei zwei benachbarten Batteriefächern der männliche Polanschluss einer ersten Seite eines Batteriefachs mit dem weiblichen Polanschluss einer zweiten Seite des anderen Batteriefachs verbunden, sodass eine Reihenschaltung mehrerer Batteriefächer gebildet wird.
-
In einer möglichen Ausführungsform sind mehrere Batteriefächer in einer Parallelschaltung angeordnet, und nach der Parallelschaltung der Batteriefächer befinden sich ein verbleibender männlicher Pol und ein verbleibender weiblicher Pol auf der gleichen Seite der Batteriefächer;
-
Das Batteriepack umfasst ferner ein Elektrofach, das Elektrofach besitzt einen männlichen Anschluss und einen weiblichen Anschluss, der verbleibende männliche Polanschluss wird in den männlichen Anschluss eingesteckt, und der verbleibende weibliche Polanschluss wird in den weiblichen Anschluss eingesteckt.
-
In einer möglichen Ausführungsform besitzt das Batteriegehäuse eine erste Seite und eine zweite Seite, die sich gegenüberliegen, auf der ersten Seite befindet sich ein Steckstift, auf der zweiten Seite befindet sich eine Buchse, und die Außenmaße des Steckstifts sind auf die Innenmaße der Buchse angepasst;
Wenn die mit dem Elektrofach zusammengefügte erste Seite des Batteriefachs angrenzend an das Elektrofach angeordnet ist, besitzt die Wand des Elektrofachs eine Buchse, und die Buchse wird auf den Steckstift an der entsprechenden Position aufgesteckt; wenn die mit dem Elektrofach zusammengefügte zweite Seite des Batteriefachs angrenzend an das Elektrofach angeordnet ist, besitzt die Wand des Elektrofachs einen Steckstift, und der Steckstift wird in die Buchse an der entsprechenden Position eingesteckt.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Batteriepack ferner einen Rahmen, das Batteriepack umfasst mehrere an dem Rahmen gestapelt angeordnete Batteriefächer, und in Stapelrichtung der Batteriefächer ist das am Ende liegende Batteriefach fest mit dem Rahmen verbunden;
oder
das Batteriepack umfasst einen Rahmen und ein Elektrofach, das Batteriepack umfasst mehrere Batteriefächer, das Elektrofach und die Batteriefächer sind der Reihe nach gestapelt in dem Rahmen angeordnet, das Elektrofach ist fest mit dem Rahmen verbunden, und ein von dem Elektrofach entferntes Batteriefach der Batteriefächer ist fest mit dem Rahmen verbunden.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Batteriepack ferner einen Rahmen, der Rahmen besitzt Gleitnuten, und das Batteriefach ist in die Gleitnuten eingesteckt.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst der Rahmen einen ersten Seitenhalter und einen zweiten Seitenhalter, die gegenüberliegend und beabstandet angeordnet sind, sowie eine erste Leitschiene und eine zweite Leitschiene, die gegenüberliegend und beabstandet zwischen dem ersten Seitenhalter und dem zweiten Seitenhalter angeordnet sind, wobei der erste Seitenhalter, der zweite Seitenhalter, die erste Leitschiene und die zweite Leitschiene gemeinsam einen quaderförmigen Rahmenkörper bilden;
Der erste Seitenhalter und der zweite Seitenhalter besitzen jeweils eine Gleitnut, die beiden Enden des Batteriefachs können jeweils in die beiden Gleitnuten eingesteckt werden und können in der Richtung, in der sich die Gleitnuten erstrecken, verschoben werden.
-
In einer möglichen Ausführungsform sind an mindestens einer Nutwand der Gleitnut Rollen angeordnet, und das Batteriefach ist verschiebbar mit den Rollen zusammengefügt.
-
In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Batteriepack mehrere Batteriefächer und umfasst das Batteriepack ferner einen Rahmen, die Batteriefächer sind in dem Rahmen gestapelt angeordnet, und in Stapelrichtung der Batteriefächer ist zwischen dem am Ende liegenden Batteriefach und der entsprechenden Position am Rahmen eine Isolierdichtung angeordnet.
-
In einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen elektrischen Verbraucher bereit, der Folgendes umfasst:
- elektrischer Verbrauchsapparat;
- Batteriefach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Batteriefach zur Stromversorgung des elektrischen Verbrauchsapparats verwendet wird; oder Batteriepack einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Batteriepack zur Stromversorgung des elektrischen Verbrauchsapparats verwendet wird.
-
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besitzen mindestens einen der folgenden Vorzüge oder vorteilhaften Wirkungen:
- Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen ein Batteriefach bereit, das ein Batteriegehäuse und eine Zellenbaugruppe umfasst; an dem Batteriegehäuse sind eine Öffnung für die männliche Polanschlüsse und eine Öffnung für die weibliche Polanschlüsse angeordnet; die Zellenbaugruppe ist in dem Batteriegehäuse angeordnet und umfasst eine Verbindungsleiste sowie mehrere Zellen, wobei die Verbindungsleiste der elektrischen Verbindung der Zellen dient und die Verbindungsleiste einen männlichen Polanschluss und einen weiblichen Polanschluss besitzt, der männliche Polanschluss aus der Öffnung für den männlichen Polanschluss hervorsteht und der weibliche Polanschluss aus der Öffnung für den weiblichen Polanschluss hervorsteht. In einem Aspekt steht die Zellenbaugruppe des Batteriefachs unmittelbar über einen männlichen Pol und einen weiblichen Polanschluss aus den Öffnungen heraus und kann eine elektrische Verbindung mit anderen Batteriefächern oder elektrischen Strukturen herstellen, sodass ein Laden und Entladen ermöglicht wird. Seine Struktur ist einfach, die Verbindungsleiste muss nicht extern angebracht werden, die Abmessungen der Verbindungsleiste können reduziert werden, und die Produktionskosten können gesenkt werden; in einem anderen Aspekt hat das Batteriefach eine modulare Struktur und seine Montage und Demontage können durch Zusammenfügen und Trennen des männlichen Polanschlusses und des weiblichen Polanschlusses von den angrenzenden Strukturen verwirklicht werden, wodurch die Wartungseffizienz erhöht wird und die Wartungskosten gesenkt werden.
-
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen ferner ein Batteriepack bereit, das das oben beschriebene Batteriefach umfasst. Daher besitzt das Batteriepack ebenfalls die Vorzüge einer einfachen Struktur, einer leichten Montage und Demontage, einer hohen Wartungseffizienz sowie niedriger Wartungskosten und Produktionskosten.
-
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen ferner einen elektrischen Verbraucher bereit, der mittels des oben beschriebenen Batteriefachs oder Batteriepacks mit Strom versorgt wird. Daher besitzt der elektrische Verbraucher ebenfalls den Vorzug niedriger Kosten.
-
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Zur eindeutigeren Beschreibung der technischen Lösungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden die in den Ausführungsbeispielen zu verwendenden Figuren kurz vorgestellt. Es sollte verstanden werden, dass die folgenden Figuren nur einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen und daher nicht als Einschränkung des Schutzbereichs angesehen werden dürfen.
-
Fachleute auf dem Gebiet können ohne Innovationsanstrengungen ferner anhand dieser Figuren weitere relevante Figuren erhalten.
- 1 ist eine schematische Darstellung der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriepacks;
- 2 ist eine schematische Explosionsansicht der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriepacks;
- 3 ist eine schematische Darstellung der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Rahmens eines Batteriepacks;
- 4 ist eine schematische Darstellung 1 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle I in 4;
- 6 ist eine schematische Darstellung 2 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle II in 6;
- 8 ist eine schematische Explosionsansicht der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 9 ist eine teilweise schematische Darstellung 1 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 10 ist eine teilweise schematische Darstellung 2 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 11 ist eine schematische Querschnittsansicht der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 12 ist eine teilweise schematische Darstellung 3 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 13 ist eine schematische Darstellung 1 der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 14 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle III in 13;
- 15 ist eine schematische Darstellung 2 der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 16 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle IV in 15;
- 17 ist eine schematische Explosionsansicht der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 18 ist eine teilweise schematische Darstellung 1 der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 19 ist eine schematische Querschnittsansicht der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs;
- 20 ist eine teilweise schematische Darstellung 2 der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Batteriefachs.
-
Kennzeichnungen: 100- Batteriepack; 101- Elektrofach; 103- Rahmen; 104- erster Seitenhalter; 105- zweiter Seitenhalter; 106- erste Leitschiene; 107- zweite Leitschiene; 108-Gleitnut; 109- Rolle; 110- erste Montagebohrung; 111- zweite Montagebohrung; 112-Batteriefach; 113- Batteriegehäuse; 114- Öffnung für männlichen Polanschluss; 115-Öffnung für weiblichen Polanschluss; 116- männlicher Polanschluss; 117- weiblicher Polanschluss; 119- obere Abdeckung; 120- Trägerplatte; 121- Frontplatte; 122- Rückplatte; 123- erste Seite; 124- zweite Seite; 125- dritte Seite; 126- vierte Seite; 127-Anschlussvertiefung; 128- Pluspolverbindungsleiste; 129- Pluspolhauptkörper; 130- erste Kontaktscheibe; 131- Minuspolverbindungsleiste; 132- Minuspolhauptkörper; 133- zweite Kontaktscheibe; 134- Vertiefung; 135- erste Isolierplatte; 136- zweite Isolierplatte; 137-Schlitz; 138- Steckstift, 139- Buchse; 140- Dichtungsnut; 141- Zellenbaugruppe; 142- Zelle.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Um das Ziel, die technischen Lösungen und die Vorzüge der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung weiter zu verdeutlichen, werden im Folgenden anhand der Figuren in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eindeutig und umfassend beschrieben. Es ist offensichtlich, dass es sich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen um einen Teil der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, nicht jedoch sämtliche Ausführungsbeispiele handelt. Im Allgemeinen können die in diesen Figuren beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Konfigurationen angeordnet und entworfen sein.
-
Daher dienen die detaillierten Beschreibungen der in den Figuren bereitgestellten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht als Einschränkung des angemeldeten Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, sondern stellen nur ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Sämtliche basierend auf den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durch gewöhnliche Fachleute auf dem Gebiet ohne Innovationsanstrengungen erhaltene weitere Ausführungsbeispiele fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
-
Es sei zu beachten, dass ähnliche Nummerierungen und Buchstaben in den untenstehenden Figuren ähnliche Elemente darstellen, weshalb, sobald ein bestimmtes Element in einer Figur definiert wurde, dieses in den nachfolgenden Figuren nicht näher definiert und erläutert werden muss.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Beschreibungen der vorliegenden Erfindung die durch die Begriffe „Mitte“, „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „innen“, „außen“ usw. bezeichneten Richtungs- oder Positionsbeziehungen auf den in den Figuren gezeigten Richtungs- oder Positionsbeziehungen basieren oder diese Richtungs- oder Positionsbeziehungen der Platzierung sind, die bei der Verwendung von Produkten der Erfindung üblich ist, und diese nur der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und der Vereinfachung der Beschreibung dienen, aber nicht explizit oder implizit ausdrücken, dass die bezeichneten Vorrichtungen oder Bauelemente eine bestimmte Ausrichtung haben, mit einer bestimmten Ausrichtung konstruiert oder in bestimmter Weise betätigt werden müssen, weshalb sie nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind. Außerdem dienen Begriffe wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“, „dritte/r/s“ usw. nur der unterscheidenden Beschreibung und sind nicht im Sinne einer expliziten oder impliziten Wichtigkeit zu verstehen.
-
Außerdem bedeuten Begriffe wie „horizontal“, „vertikal“ usw. nicht, dass Bauteile absolut waagerecht oder senkrecht sein müssen, sondern dass sie auch leicht geneigt sein dürfen. Beispielsweise bedeutet „horizontal“ nur, dass ihre Richtung waagerechter als „vertikal“ ist, bedeutet aber nicht, dass die Struktur vollkommen waagerecht sein muss, sondern dass sie auch leicht geneigt sein darf.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Beschreibungen der vorliegenden Erfindung, außer im Fall von anders lautenden eindeutigen Regeln und Definitionen, Begriffe wie „anordnen“, „installieren“, „angrenzen“ und „verbinden“ im weitesten Sinne zu verstehen sind. Beispielsweise kann eine feste Verbindung, eine lösbare Verbindung oder auch eine Verbindung als Einheit gegeben sein; es kann eine mechanische Verbindung oder eine elektrische Verbindung gegeben sein; es kann ein direktes Angrenzen oder ein indirektes Angrenzen über ein zwischenliegendes Medium gegeben sein, und es kann eine interne Verbindung zweier Elemente gegeben sein. Gewöhnliche Fachleute auf dem Gebiet können anhand von konkreten Situationen die konkrete Bedeutung der oben genannten Begriffe in der vorliegenden Erfindung verstehen.
-
In der entsprechenden Technik ist ein Batteriepack eine Gesamtstruktur, bei der alle Zellen in einem Gehäuse installiert sind und ein geschlossenes Batteriesystem bilden. Zur Installation und Wartung der Zellen muss das gesamte Pack montiert und demontiert werden, was zu einer äußerst umständlichen Montage und Demontage der Batterie, einer langen Wartungsdauer und hohen Wartungskosten der Batterie führt. Daher werden bei der bestehenden Technik mehrere Zellen zu Modulen gebündelt, und anschließend bilden mehrere Module nach dem Zusammenbau ein Batteriepack, sodass bei Beschädigung einer Zelle nur das betreffende Modul montiert und demontiert werden muss. Die Modulstruktur ist jedoch komplex, weshalb bei ihr immer noch die Probleme einer langen Wartungsdauer und hoher Wartungskosten bestehen.
-
In diesem Kontext stellen die vorliegenden Ausführungsbeispiele ein Batteriefach mit einer einfachen Struktur und leichter Montage und Demontage bereit, das die Wartungseffizienz erhöht und die Wartungskosten senkt. Dabei kann das Batteriefach über einen männlichen Pol und einen weiblichen Polanschluss mit einer elektrischen Struktur oder anderen Batteriefächern verbunden werden, sodass die Verbindungsleisten nicht extern angebracht werden müssen und die Abmessungen der Verbindungsleisten reduziert werden, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden können. Im Folgenden wird die Struktur des dieses Batteriefach umfassenden Batteriepacks detailliert vorgestellt.
-
1 ist eine schematische Darstellung eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriepacks 100; 2 eine schematische Explosionsansicht der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriepacks 100; 3 ist eine schematische Darstellung der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Rahmens 103 eines Batteriepacks 100. Gemäß 1 bis 3 umfasst das in den Ausführungsbeispielen bereitgestellte Batteriepack 100 einen Rahmen 103, ein Batteriefach 112 und ein Elektrofach 101. Die Anzahl der Batteriefächer 112 beträgt mindestens eins, und die Anzahl der Elektrofächer 101 beträgt eins. Und das Batteriefach 112 und das Elektrofach 101 sind modular unabhängig angeordnet und können lösbar mit dem Rahmen 103 zusammengefügt werden. Die modular unabhängige Anordnung des Batteriefachs 112 und des Elektrofachs 101 vereinfacht die Montage und Demontage sowie die Wartung und gewährleistet die Effizienz und Qualität der Wartungsarbeiten. Natürlich kann das Batteriepack 100 ferner Funktionsfächer umfassen, beispielsweise ein Kühlfach usw., wobei die Funktionsfächer relativ unabhängig angeordnet sind, was die Montage und Demontage erleichtert und die Effizienz und Qualität bei der Montage und Demontage des gesamten Batteriepacks 100 gewährleistet und so Kosten bei der Montage und Demontage sowie Wartung einspart.
-
Im Detail ist in den Ausführungsbeispielen der Rahmen 103 eine Gerüststruktur, der Rahmen 103 besitzt Gleitnuten 108, und das Elektrofach 101 und das Batteriefach 112 sind verschiebbar mit den Gleitnuten 108 des Rahmens 103 zusammengefügt, um die Montage und Demontage zu erleichtern. Und konkret umfasst der Rahmen 103 einen ersten Seitenhalter 104 und einen zweiten Seitenhalter 105, die in einer ersten Richtung (d. h. Richtung ab in 2) gegenüberliegend und beabstandet angeordnet sind, sowie eine erste Leitschiene 106 und eine zweite Leitschiene 107, die in einer vertikal zu der ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung (d. h. Richtung cd in 2, wobei in anderen Ausführungsbeispielen die zweite Richtung auch eine andere Richtung in einem Winkel zu der ersten Richtung sein kann) gegenüberliegend und beabstandet zwischen dem ersten Seitenhalter 104 und dem zweiten Seitenhalter 105 angeordnet sind. Der erste Seitenhalter 104, der zweite Seitenhalter 105, die erste Leitschiene 106 und die zweite Leitschiene 107 bilden gemeinsam umlaufend einen quaderförmigen Rahmenkörper. Der erste Seitenhalter 104 und der zweite Seitenhalter 105 besitzen jeweils eine Gleitnut 108. Die beiden Enden des Batteriefachs 112 können jeweils in die beiden Gleitnuten 108 eingesteckt werden und können in der Richtung, in der sich die Gleitnuten 108 erstrecken, verschoben werden. Die beiden Enden des Elektrofachs 101 können ebenfalls jeweils in die beiden Gleitnuten 108 eingesteckt werden und können in der Richtung, in der sich die Gleitnuten 108 erstrecken, verschoben werden.
-
Wenn bei einer derartigen Anordnung das Batteriepack 100 montiert und dabei mehrere Batteriefächer 112 zum Einsatz kommen, können zuerst der erste Seitenhalter 104, der zweite Seitenhalter 105 und die erste Leitschiene 106 zusammengebaut werden. Anschließend kann das Elektrofach 101 über die Gleitnuten 108 eingeschoben werden, bis es an der ersten Leitschiene 106 anstößt. Dann werden die Batteriefächer 112 der Reihe nach in die Gleitnuten 108 geschoben, sodass die Batteriefächer 112 und das Elektrofach 101 in der zweiten Richtung der Reihe nach gestapelt angeordnet werden, sodass das Batteriefach 112, das unter den Batteriefächern 112 ganz am Rand dem Elektrofach 101 am nächsten liegt, mit dem Elektrofach 101 elektrisch verbunden wird und die Batteriefächer 112 elektrisch verbunden werden, wodurch die Durchführung des Ladens und Entladens des Batteriepacks 100 gewährleistet werden kann; schließlich muss nur noch die zweite Leitschiene 107 an dem ersten Seitenhalter 104 und dem zweiten Seitenhalter 105 montiert werden.
-
In einem Aspekt muss aufgrund der unabhängigen modularen Anordnung des Elektrofachs 101 und der Batteriefächer 112 bei einer Wartung und einem Austausch nur ein einziges Modul ausgetauscht werden, sodass die Kosten und Dauer der Wartung wirksam gesenkt werden; zudem vereinfacht die modulare Anordnung die Serienfertigung und Produktion und kann so die Anforderungen der industrialisierten Massenfertigung erfüllen, in einem anderen Aspekt können durch das Zusammenfügen der Gleitnuten 108 und des Rahmens 103 die Montage und Demontage vereinfacht und die Effizienz und Qualität der Produktion erhöht werden. Indem dabei die Struktur des Rahmens 103 als Gerüststruktur mit quaderförmigem Rahmenkörper ausgelegt ist, können die Deckplatte und die Bodenplatte des Batteriepacks 100 eingespart werden, sodass die Struktur des Batteriepacks 100 noch leichter wird und die Energiedichte gewährleistet werden kann. Außerdem wird hierdurch die Durchführung von Montage- und Demontagearbeiten erleichtert, wodurch die Effizienz der Montage und Demontage sowie der Wartung weiter erhöht wird. Außerdem wird die Wärmeableitung der Batteriefächer 112 und des Elektrofachs 101 verbessert, sodass die Sicherheitsleistung des Batteriepacks 100 gewährleistet werden kann.
-
Als optionale Lösung können zur Erleichterung des Einschiebens des Elektrofachs 101 und der Batteriefächer 112 in den Ausführungsbeispielen an mindestens einer Nutwand der Gleitnuten 108 Rollen 109 angeordnet sein, wobei die Batteriefächer 112 verschiebbar mit den Rollen 109 zusammengefügt sind. In den Ausführungsbeispielen haben der erste Seitenhalter 104 und der zweite Seitenhalter 105 beispielhaft ungefähr eine C-förmige Struktur, am inneren Umfang der C-förmigen Struktur bildet sich eine C-förmige Gleitnut 108, in der Gleitnut 108 sind in vertikaler Richtung (d. h. Richtung ef in 2) an der unteren Nutwand der beiden Nutwände mehrere Rollen 109 angeordnet, und die Rollen 109 sind in der zweiten Richtung aufgereiht. Durch die Anordnung der Rollen 109 wird das Einschieben und Herausziehen des Elektrofachs 101 und der Batteriefächer 112 erleichtert, sodass die Effizienz und Qualität bei der Montage und Demontage weiter erhöht wird. Natürlich können in anderen Ausführungsbeispielen auch an der oberen Nutwand in der zweiten Richtung mehrere Rollen 109 aufgereiht sein, und dieses Ausführungsbeispiel bedeutet hier keine Einschränkung.
-
4 ist eine schematische Darstellung eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle I in 4; 6 ist eine schematische Darstellung 2 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle II in 6; 8 ist eine schematische Explosionsansicht der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112. Gemäß 4 bis 8 umfasst das Batteriefach 112 zur Erhöhung der Effizienz der Montage und Demontage des Batteriefachs 112 in den Ausführungsbeispielen konkret ein Batteriegehäuse 113 und eine Zellenbaugruppe 141.
-
Dabei ist an dem Batteriegehäuse 113 eine Öffnung für den männliche Polanschluss 114 und eine Öffnung für den weibliche Polanschluss 115 angeordnet. Die Öffnung für den männliche Polanschluss 114 und die Öffnung für den weibliche Polanschluss 115 sind jeweils runde Durchgangsbohrungen und ihre Form und Abmessungen können je nach Form und Abmessungen der Polanschlüsse angepasst werden. Die Zellenbaugruppe 141 ist in dem Batteriegehäuse 113 angeordnet. Die Zellenbaugruppe 141 umfasst eine Verbindungsleiste und mehrere Zellen 142. Die Zellen 142 sind in der zweiten Richtung gestapelt angeordnet, d. h. sie sind in Richtung cd in 2 gestapelt angeordnet. Die Verbindungsleiste dient der elektrischen Verbindung der Zellen 142. Die Ausführung der elektrischen Verbindung kann eine Reihenschaltung, aber auch eine Parallelschaltung sein, und auf der Verbindungsleiste sind ein männlicher Pol 116 und ein weiblicher Pol 117 angeordnet. Der männliche Polanschluss 116 steht aus der Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 hervor, und der weibliche Polanschluss 117 steht aus der Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 hervor.
-
Dementsprechend besitzt das Elektrofach 101 eine Öffnung für den männliche Polanschluss und eine Öffnung für den weibliche Polanschluss. Wenn die Anzahl der Batteriefächer 112 eins ist, wird der aus der Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 hervorstehende männliche Polanschluss 116 des Batteriefachs 112 unmittelbar in den männlichen Anschluss eingesteckt und der aus der Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 hervorstehende weibliche Polanschluss 117 des Batteriefachs 112 in den weiblichen Anschluss eingesteckt, sodass ein Zusammenfügen zwischen dem Batteriefach 112 und dem Elektrofach 101 verwirklicht wird, um über das Elektrofach 101 eine Verbindung zu einer externen elektrischen Einrichtung herzustellen. Wenn mehrere Batteriefächer 112 zum Einsatz kommen, wird nach dem gleichen Prinzip zuerst eine Parallelschaltung oder eine Reihenschaltung der Batteriefächer 112 hergestellt. Dann erfolgt das Zusammenfügen mit dem männlichen Anschluss und dem weiblichen Anschluss. Da das Elektrofach 101 und die Batteriefächer 112 jeweils unabhängig angeordnet sind, können beim Einsatz mehrerer Batteriefächer 112 zur Vereinfachung und Zuverlässigkeit des Zusammenfügens der Batteriefächer 112 und des Elektrofachs 101 die Batteriefächer 112 als Parallelschaltung angeordnet werden, sodass sich nach dem Parallelschalten der Batteriefächer 112 der verbleibende männliche Polanschluss 116 und weibliche Polanschluss 117 auf der gleichen Seite der Batteriefächer, d. h. auf der an das Elektrofach 101 angrenzenden Seite befinden, sodass der verbleibende männliche Polanschluss 116 in den männlichen Anschluss eingesteckt wird und der verbleibende weibliche Polanschluss 117 in den weiblichen Anschluss eingesteckt wird.
-
In einem Aspekt steht durch die oben beschriebene Anordnung die Zellenbaugruppe 141 des Batteriefachs 112 unmittelbar über den männlichen Pol 116 und den weiblichen Polanschluss 117 aus den Öffnungen heraus und kann eine elektrische Verbindung mit anderen Batteriefächern 112 oder elektrischen Strukturen eingehen, sodass ein Laden und Entladen ermöglicht wird. Die Struktur ist einfach, die Verbindungsleiste muss nicht extern angebracht werden, die Abmessungen der Verbindungsleiste können reduziert werden, und die Produktionskosten können gesenkt werden; in einem anderen Aspekt hat das Batteriefach 112 eine modulare Struktur und seine Montage und Demontage können durch Zusammenfügen und Trennen des männlichen Polanschlusses 116 und des weiblichen Polanschlusses 117 von den angrenzenden Strukturen verwirklicht werden, wodurch die Wartungseffizienz erhöht wird und die Wartungskosten gesenkt werden.
-
Erneut gemäß 4 bis 8 umfasst das Batteriegehäuse 113 in den Ausführungsbeispielen eine Frontplatte 121 und eine Rückplatte 122, die in der zweiten Richtung beabstandet angeordnet sind, sowie eine Trägerplatte 120 und eine obere Abdeckung 119.
-
Konkret ist die Frontplatte 121 eine in dem Batteriegehäuse 113 auf die Seite der zweiten Leitschiene 107 ausgerichtete Platte und die Rückplatte 122 eine in dem Batteriegehäuse 113 auf die Seite der ersten Leitschiene 106 ausgerichtete Platte. Die Trägerplatte 120 ist in gekrümmter Form verbunden zwischen den unteren Kanten der Frontplatte 121 und der Rückplatte 122 angeordnet. Die Trägerplatte 120 kann als C-förmige Struktur konfiguriert sein, und die C-förmige Struktur kann durch drei der Reihe nach vertikal verbundene Plattenstrukturen als Einheit geformt oder durch Verschweißen erhalten werden. In anderen Ausführungsbeispielen, die hier nicht näher beschrieben werden, kann die Form der Trägerplatte 120 ferner je nach Bedarf angepasst werden. Die obere Abdeckung 119 ist verbunden zwischen den oberen Kanten der Frontplatte 121 und der Rückplatte 122 angeordnet. Die Frontplatte 121, die Rückplatte 122, die Trägerplatte 120 und die obere Abdeckung 119 bilden gemeinsam umlaufend die Struktur eines quaderförmigen Gehäuses, das die Sicherheit und Stabilität der Zellenbaugruppe 141 gewährleistet. Dabei sind an dem Batteriegehäuse 113 zwei Öffnungen für männliche Polanschlüsse 114 und zwei Öffnungen für weibliche Polanschlüsse 115 angeordnet. Die beiden Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse 114 sind jeweils an der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 des Batteriegehäuses 113, die sich gegenüberliegen, angeordnet, und die beiden Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse 115 sind jeweils an der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 angeordnet. Die erste Seite 123 ist die in der zweiten Richtung näher an der ersten Leitschiene 106 liegende Seite, und die zweite Seite 124 ist die in der zweiten Richtung näher an der zweiten Leitschiene 107 liegende Seite. Das heißt, dass an der Frontplatte 121 eine Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und eine Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 angeordnet sind und an der Rückplatte 122 entsprechend eine Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und eine Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 angeordnet sind. Die Verbindungsleiste besitzt zwei männliche Polanschlüsse 116 und zwei weibliche Polanschlüsse 117, die beiden männlichen Polanschlüsse 116 stehen jeweils aus den beiden Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse 114 hervor und die beiden weiblichen Polanschlüsse 117 stehen jeweils aus den beiden Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse 115 hervor.
-
Durch die Anordnung der beiden männlichen Polanschlüsse 116 und der beiden weiblichen Polanschlüsse 117 kann beim Einsatz mehrerer Batteriefächer 112, wenn die Batteriefächer 112 in der zweiten Richtung gestapelt angeordnet werden, auch eine elektrische Verbindung zwischen den in der zweiten Richtung angrenzenden Batteriefächern 112 hergestellt werden. Wenn beispielhaft mehrere Batteriefächer 112 als Parallelschaltung angeordnet sind, kann zwischen zwei angrenzenden, in der zweiten Richtung gestapelt angeordneten Batteriefächern 112 der männliche Polanschluss 116 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 elektrisch mit dem männlichen Pol 116 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 verbunden werden, und der weibliche Polanschluss 117 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 kann ebenso elektrisch mit dem weiblichen Polanschluss 117 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 verbunden werden, sodass eine Anordnung der Batteriefächer 112 als Parallelschaltung verwirklicht wird. Dadurch verbleiben an der dem Elektrofach 101 am nächsten liegenden Position ein männlicher Pol 116 und ein weiblicher Pol 117, die jeweils in den männlichen Anschluss und den weiblichen Anschluss des Elektrofachs 101 eingesteckt werden können, sodass die Montage und Demontage des gesamten Batteriepacks erleichtert und somit die Effizienz bei der Montage und Demontage sowie Wartung hinreichend erhöht wird.
-
Im Detail besitzen gemäß 4 bis 8 in den Ausführungsbeispielen der männliche Polanschluss 116 und der weibliche Polanschluss 117, die aus der ersten Seite 123 hervorstehen, Polanschlussvertiefung 127, und die Außenmaße des weiblichen Polanschlusses 117 und des männlichen Polanschlusses 116, die aus der zweiten Seite 124 hervorstehen, sind an die Innenmaße der Anschlussvertiefung 127 angepasst. Mittels einer derartigen Anordnung kann zwischen zwei in der zweiten Richtung gestapelt angeordneten, angrenzenden Batteriefächern 112 in der zweiten Richtung eine elektrische Steckverbindung verwirklicht werden, d. h., dass unter zwei angrenzenden Batteriefächern 112 der männliche Polanschluss 116 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 und der männliche Polanschluss 116 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 eine Steckverbindung herstellen, sodass eine elektrische Verbindung verwirklicht wird, und dass der weibliche Polanschluss 117 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 und der weibliche Polanschluss 117 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 ebenfalls eine Steckverbindung herstellen, sodass eine elektrische Verbindung verwirklicht wird. Durch die Anordnung der Anschlussvertiefung 127 erfolgt einerseits eine Positionierung, mittels der die Stabilität und Zuverlässigkeit des Zusammenfügens der Batteriefächer 112 gewährleistet wird, und andererseits wird die Stabilität der elektrischen Verbindung zwischen den angrenzenden Batteriefächern 112 gewährleistet, sodass die Sicherheit des Batteriepacks 100 gewährleistet wird. Dabei kann die Effizienz der Montage und Demontage gewährleistet werden, indem die Montage und Demontage über eine Steckverbindung der Pole erfolgt, und außerdem wird die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Montage- und Demontagearbeiten gewährleistet.
-
Natürlich können in anderen Ausführungsbeispielen bei einer Anordnung der Batteriefächer 112 als Parallelschaltung ferner ein männlicher Pol 116 und ein weiblicher Pol 117 auf der ersten Seite 123 so konfiguriert sein, dass einer eine Polanschlussvertiefung 127 besitzt und einer keine Anschlussvertiefung 127 besitzt. Dabei ist die zweite Seite 124 dem männlichen Pol 116 entsprechend ohne Polanschlussvertiefung 127 konfiguriert, sodass sie mit dem männlichen Polanschluss 116 mit Polanschlussvertiefung 127 eine Steckverbindung herstellen kann. Dabei ist der weibliche Polanschluss 117 der zweiten Seite 124 entsprechend mit Polanschlussvertiefung 127 konfiguriert, sodass er mit dem weiblichen Polanschluss 117 der ersten Seite 123 ohne Polanschlussvertiefung 127 eine Steckverbindung herstellen kann. Dies wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht erneut beschrieben.
-
9 ist eine teilweise schematische Darstellung 1 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 10 ist eine teilweise schematische Darstellung 2 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 11 ist eine schematische Querschnittsansicht der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 12 ist eine teilweise schematische Darstellung 3 der Struktur eines in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112. Obwohl in den Ausführungsbeispielen gemäß 8 bis 12 die Batteriefächer 112 bevorzugt als Parallelschaltung angeordnet sind, damit nach dem Parallelschalten der Batteriefächer 112 der verbleibende männliche Polanschluss 116 und weibliche Polanschluss 117 auf der gleichen, an das Elektrofach 101 angrenzenden Seite herausgeführt werden können, um mit dem Elektrofach 101 zusammengefügt zu werden, kann in den Ausführungsbeispielen zwischen den Zellen 142 der Zellenbaugruppen 141 aller Batteriefächer 112 eine Parallelschaltung, aber auch eine Reihenschaltung gewählt werden, wobei die Ausführungsbeispiele zur Vereinfachung der Verdrahtung beispielhaft anhand von Parallelschaltungen erläutert werden.
-
Im Detail sind erneut gemäß 8 bis 10 in den Ausführungsbeispielen der Plus- und Minuspol jeder Zelle 142 jeweils an den beiden Stirnflächen der Zelle 142 angeordnet, und die beiden Stirnflächen grenzen jeweils an die beiden Stirnflächen der dritten Seite 125 und der vierten Seite 126 des Batteriegehäuses 113 an. Die dritte Seite 125 ist die in der ersten Richtung näher an dem ersten Seitenhalter 104 liegende Seite, und die vierte Seite 126 ist die in der ersten Richtung näher an dem zweiten Seitenhalter 105 liegende Seite. Die Zellen 142 sind in der zweiten Richtung gestapelt angeordnet, und in Stapelrichtung ist der Pluspol einer Zelle 142 angrenzend an den Minuspol einer anderen Zelle 142 angeordnet. Und nachdem mehrere Zellen 142 gestapelt angeordnet wurden, bilden sich auf der dritten Seite 125 und der vierten Seite 126, die auf das Batteriegehäuse 113 ausgerichtet sind, jeweils eine erste Polreihe und eine zweite Polreihe, und die erste Polreihe und die zweite Polreihe umfassen in Stapelrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Plus- und Minuspole. Wie in 8 und 9 gezeigt, besteht die auf der dritten Seite 125 gebildete erste Polreihe, nachdem sieben Zellen 142 in der zweiten Richtung gestapelt angeordnet wurden, in Richtung von der Frontplatte 121 zu der Rückplatte 122 der Reihe nach aus Pluspol, Minuspol, Pluspol, Minuspol, Pluspol, Minuspol und Pluspol. Wie zudem in 8 und 10 gezeigt, besteht die auf der vierten Seite 126 gebildete zweite Polreihe, nachdem sieben Zellen 142 in der zweiten Richtung gestapelt angeordnet wurden, in Richtung von der Frontplatte 121 zu der Rückplatte 122 der Reihe nach aus Minuspol, Pluspol, Minuspol, Pluspol, Minuspol, Pluspol und Minuspol.
-
Dementsprechend umfasst die Verbindungsleiste eine Pluspolverbindungsleiste 128 und eine Minuspolverbindungsleiste 131. Gemäß 10 sind die Pluspolverbindungsleiste 128 und die Minuspolverbindungsleiste 131 jeweils Sammelschienen, die Pluspolverbindungsleiste 128 ist an der dritten Seite 125 angeordnet, und die Minuspolverbindungsplatte befindet sich an der vierten Seite 126. Die Pluspolverbindungsleiste 128 umfasst einen Pluspolhauptkörper 129 und mehrere erste Kontaktscheiben 130, und eines der ersten Kontaktscheiben 130 ist mit dem Pluspolhauptkörper 129 und mit einem Pluspol, der sich am Ende der ersten Polreihe befindet, verbunden. Beispielhaft ist ein am nächsten an der Rückplatte 122 befindliche erste Kontaktscheibe 130 an dem Pluspolhauptkörper 129 angeordnet und elektrisch mit dem Pluspol einer am nächsten an der Rückplatte 122 befindlichen Zelle 142 verbunden. Die übrigen ersten Kontaktscheiben 130 unter den ersten Kontaktscheiben 130 sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen in der ersten Polreihe verbunden. Wie in 1 gezeigt, ist unter den übrigen drei ersten Kontaktscheiben 130 in Richtung von der Frontplatte 121 zu der Rückplatte 122 jede der ersten Kontaktscheiben 130 jeweils mit einem Pluspol und einem Minuspol verbunden.
-
Erneut gemäß 9 umfasst die Minuspolverbindungsleiste 131 einen Minuspolhauptkörper 132 und mehrere zweite Kontaktscheiben 133, und eine der zweiten Kontaktscheibe 133 ist mit dem Minuspolhauptkörper 132 und mit einem Minuspol, der sich am Ende der zweiten Polreihe befindet, verbunden. Die übrigen zweiten Kontaktscheiben 133 unter den zweiten Kontaktscheibe 133 sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen in der zweiten Polreihe verbunden. Beispielhaft ist ein am nächsten an der Frontplatte 121 befindliche zweite Kontaktscheibe 133 unter den zweiten Kontaktscheiben 133 mit dem Minuspolhauptkörper 132 und mit dem Minuspol einer am nächsten an der Frontplatte 121 befindlichen Zelle 142 verbunden. Unter den verbleibenden drei zweiten Kontaktscheiben 133 ist jedes der zweiten Kontaktscheiben 133 mit einem Pluspol und einem Minuspol verbunden. Mittels einer derartigen Anordnung können die sieben Zellen 142 über die Pluspolverbindungsleiste 128 und die Minuspolverbindungsleiste 131 der Reihe nach als Reihenschaltung angeordnet werden.
-
Dementsprechend sind die beiden männlichen Polanschlüsse 116 jeweils an den beiden Enden des Pluspolhauptkörpers 129 nahe der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 angeordnet, d. h. sie sind jeweils angrenzend an die Frontplatte 121 und die Rückplatte 122 angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse 114 der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 hervorstehen; die beiden weiblichen Polanschlüsse 117 sind jeweils an den beiden Enden des Minuspolhauptkörpers 132 nahe der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse 115 der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 hervorstehen. Mittels einer derartigen Anordnung kann das Batteriefach 112 leicht mit den beiden Batteriefächern 112 davor und dahinter eine Steckverbindung herstellen, wodurch die Effizienz und Qualität bei der Montage und Demontage weiter erhöht wird.
-
13 ist eine schematische Darstellung eines weiteren in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 14 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle III in 13; 15 ist eine schematische Darstellung 2 der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; 16 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Stelle IV in 15; 17 ist eine schematische Explosionsansicht der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112. Gemäß 13 bis 17 stellen die Ausführungsbeispiele ferner Batteriefächer 112 mit anderen Strukturen bereit, deren Unterschiede zu den in 4 bis 12 gezeigten Batteriefächern 112 darin besteht, dass die Plus- und Minuspole jeder Zelle 142 jeweils auf der gleichen Stirnfläche der Zelle 142 angeordnet sind. Beispielhaft sind diese auf der gleichen, an das Batteriegehäuse 113 angrenzenden Seite, beispielsweise jeweils angrenzend an die vierte Seite 126 des Batteriegehäuses 113, angeordnet. Die Zellen 142 sind in der zweiten Richtung gestapelt angeordnet, und nach dem Stapeln bilden sich auf der vierten Seite 126, die auf das Batteriegehäuse 113 ausgerichtet ist, parallel angeordnet eine erste Polreihe und eine zweite Polreihe, und die erste Polreihe und die zweite Polreihe umfassen in Stapelrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Plus- und Minuspole.
-
Im Detail ist 18 eine teilweise schematische Darstellung 1 der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs 112; und 19 ist eine schematische Querschnittsansicht der Struktur eines weiteren in den Ausführungsbeispielen bereitgestellten Batteriefachs. Gemäß 17 bis 19 müssen in den Ausführungsbeispielen, da der Plus- und Minuspol auf der gleichen Seite der Zelle 142 herausgeführt werden, auch die Position und die Struktur der Pluspolverbindungsleiste 128 und der Minuspolverbindungsleiste 131 der Verbindungsleiste entsprechend angepasst werden, damit die Zellen 142 weiterhin als Reihenschaltung angeordnet werden können.
-
Noch detaillierter umfasst in den Ausführungsbeispielen jedes Batteriefach 112 sieben in der zweiten Richtung gestapelt angeordnete Zellen 142, und die Plus- und Minuspole der Zellen 142 werden aus der gleichen Seite, beispielsweise aus der vierten Seite 126, herausgeführt. Dadurch können die sieben Zellen 142 auf der vierten Seite 126 eine erste Polreihe und eine zweite Polreihe bilden. Die erste Polreihe umfasst sieben Pole und besteht in Richtung von der Frontplatte 121 zu der Rückplatte 122 der Reihe nach aus Pluspol, Minuspol, Pluspol, Minuspol, Pluspol, Minuspol und Pluspol. Die zweite Polreihe umfasst sieben Pole und besteht in Richtung von der Frontplatte 121 zu der Rückplatte 122 der Reihe nach aus Minuspol, Pluspol, Minuspol, Pluspol, Minuspol, Pluspol und Minuspol.
-
Dementsprechend sind die Pluspolverbindungsleiste 128 und die Minuspolverbindungsleiste 131 auf der vierten Seite 126 in vertikaler Richtung beabstandet angeordnet. Zudem befindet sich die Pluspolverbindungsleiste 128 und die Minuspolverbindungsleiste 131 unten. Die Pluspolverbindungsleiste 128 umfasst konkret einen Pluspolhauptkörper 129 und mehrere erste Kontaktscheiben 130, und eine der ersten Kontaktscheiben 130 ist mit dem Pluspolhauptkörper 129 und mit einem Pluspol, der sich am Ende der ersten Polreihe befindet, verbunden. Die übrigen ersten Kontaktscheiben 130 unter den ersten Kontaktscheiben 130 sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen in der ersten Polreihe verbunden. Beispielhaft ist eine am nächsten an der Frontplatte 121 befindliche erste Kontaktscheibe 130 unter den ersten Kontaktscheiben 130 mit dem Pluspolhauptkörper 129 und mit dem Pluspol einer am nächsten an der Frontplatte 121 befindlichen Zelle 142 verbunden. Unter den verbleibenden drei ersten Kontaktscheiben 130 ist jede erste Kontaktscheibe 130 mit einem Pluspol und einem Minuspol verbunden. Die Minuspolverbindungsleiste 131 umfasst einen Minuspolhauptkörper 132 und mehrere zweite Kontaktscheiben 133, und eine der zweiten Kontaktscheiben 133 ist mit dem Minuspolhauptkörper 132 und mit einem Minuspol, der sich am Ende der zweiten Polreihe befindet, verbunden. Die übrigen zweiten Kontaktscheibe 133 unter den zweiten Kontaktscheibe 133 sind der Reihe nach elektrisch mit den übrigen Plus- und Minuspolen in der zweiten Polreihe verbunden. Beispielhaft ist eine am nächsten an der Rückplatte 122 befindliche zweite Kontaktscheibe 133 unter den zweiten Kontaktscheiben 133 mit dem Minuspolhauptkörper 132 und mit dem Minuspol der am nächsten an der Rückplatte 122 befindlichen Zelle 142 verbunden. Unter den verbleibenden drei zweiten Kontaktscheiben 133 ist jede der zweiten Kontaktscheibe 133 mit einem Pluspol und einem Minuspol verbunden. Mittels einer derartigen Anordnung können die Zellen 142 ebenfalls der Reihe nach als Reihenschaltung angeordnet werden.
-
Dementsprechend sind die beiden männlichen Polanschlüsse 116 jeweils an den beiden Enden des Pluspolhauptkörpers 129 nahe der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die männlichen Polanschlüsse 114 der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 hervorstehen; die beiden weiblichen Polanschlüsse 117 sind jeweils an den beiden Enden des Minuspolhauptkörpers 132 nahe der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 angeordnet, sodass sie jeweils aus den Öffnungen für die weiblichen Polanschlüsse 115 der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 hervorstehen. Um außerdem zwischen angrenzenden Batteriefächern 112 eine Steckverbindung herzustellen, besitzt der aus der ersten Seite 123 hervorstehende männliche Polanschluss 116 eine Polanschlussvertiefung 127, besitzt der aus der ersten Seite 123 hervorstehende weibliche Polanschluss 117 keine Polanschlussvertiefung 127, besitzt der aus der zweiten Seite 124 hervorstehende männliche Polanschluss 116 keine Polanschlussvertiefung 127 und besitzt der aus der zweiten Seite 124 hervorstehende weibliche Polanschluss 117 eine Polanschlussvertiefung 127, wobei die Außenmaße des männlichen Polanschlusses 116 und des weiblichen Polanschlusses 117 ohne Polanschlussvertiefung 127 jeweils auf die Innenmaße der Polanschlussvertiefungen abgestimmt sind.
-
Mittels einer derartigen Anordnung kann bei einer elektrischen Verbindung zweier angrenzender Batteriefächer 112 die Polanschlussvertiefung 127 des männlichen Polanschlusses 116 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 mit dem männlichen Pol 116 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 eine Steckverbindung herstellen und kann der weibliche Polanschluss 117 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 mit der Polanschlussvertiefung 127 des weiblichen Polanschlusses 117 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 eine Steckverbindung herstellen. D. h., dass eine Parallelschaltung zwischen den Batteriefächer 112 verwirklicht und außerdem die Effizienz und Qualität der Montage und Demontage sowie Wartung unter den Batteriefächern 112 gewährleistet werden kann.
-
Natürlich kann in anderen Ausführungsbeispielen auch einer der beiden männlichen Polanschlüsse 116, die aus der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 hervorstehen, eine Polanschlussvertiefung 127 besitzen, einer der beiden weiblichen Polanschlüsse 117, die aus der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 hervorstehen, eine Polanschlussvertiefung 127 besitzen, und von dem männlichen Pol 116 und dem weiblichen Polanschluss 117, die Polanschlussvertiefungen besitzen, sich einer auf der ersten Seite 123 und der andere auf der zweiten Seite 124 befinden; die Außenmaße des männlichen Polanschlusses 116 und des weiblichen Polanschlusses 117, die keine Polanschlussvertiefungen 127 besitzen, können an die Innenmaße der Polanschlussvertiefungen 127 angepasst sein, um die Anforderung einer Parallelschaltung zwischen den Batteriefächern 112 zu erfüllen, sodass auf der gleichen, an das Elektrofach 101 angrenzenden Seite ein männlicher Polanschluss 116 und ein weiblicher Polanschluss 117 verbleibt, wobei diese Ausführungsbeispiele keine Einschränkung bedeuten.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen bei einer Anzahl der Batteriefächer 112 von eins das Batteriefach 112 auch nur einen männlichen Polanschluss 116 und einen weiblichen Polanschluss 117 besitzen kann, um direkt mit dem männlichen Anschluss und dem weiblichen Anschluss des Elektrofachs 101 eine Steckverbindung herzustellen. Wenn mehrere Batteriefächer 112 zum Einsatz kommen, kann jedes Batteriefach 112 zur Erleichterung des Formenbaus und der Fertigung, um Fertigungskosten einzusparen, jeweils als Struktur mit zwei männlichen Polanschlüssen 116 und zwei weiblichen Polanschlüssen 117 konfiguriert sein. Und nach einer derartigen Konfiguration verbleiben, nachdem die Batteriefächer 112 und das Elektrofach 101 der Reihe nach eine Steckverbindung hergestellt haben, an einem Batteriefach 112, das sich am nächsten an der zweiten Leitschiene 107 befindet, noch ein männlicher Polanschluss 116 und ein weiblicher Polanschluss 117, weshalb hierbei zwischen dem ganz am Ende befindlichen Batteriefach 112 (d. h. dem am nächsten an der Rückplatte 122 befindlichen Batteriefach 112) und der zweiten Leitschiene 107 eine Isolierdichtung angeordnet werden kann und der verbleibende männliche Polanschluss 116 und weibliche Polanschluss 117 in die Isolierdichtung eingesteckt werden können. Die Isolierdichtung kann nicht nur die Pole abdichten, sondern auch die Pole schützen, sodass die Sicherheit des Batteriepacks 100 erhöht wird. Natürlich kann auch zwischen anderen Positionen des Batteriefachs 112 und den entsprechenden Positionen an dem Rahmen 103 eine Isolierdichtung angeordnet werden, sofern die Montage und Demontage des Batteriefachs 112 und des Elektrofachs 101 nicht beeinträchtigt wird; dabei kann die Isolierdichtung auch mit der Dichtungsnut 140 oder sogar einer Dichtungsbohrung zusammenwirken, sofern der verbleibende männliche Polanschluss 116 und weibliche Polanschluss 117 geschützt werden, wobei diese Ausführungsbeispiele keine Einschränkung bedeuten.
-
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen in Stapelrichtung der Batteriefächer 112 unter zwei angrenzenden Batteriefächern 112 der männliche Polanschluss 116 der ersten Seite 123 eines Batteriefachs 112 und der weibliche Polanschluss 117 der zweiten Seite 124 des anderen Batteriefachs 112 eine Steckverbindung herstellen, sodass eine Reihenschaltung der Batteriefächer 112 verwirklicht wird, was in den Ausführungsbeispielen nicht erneut beschrieben wird.
-
Erneut gemäß 11 und 12 sowie 19 und 20 kann, unabhängig davon, ob die Plus- und Minuspole der Zellen 142 auf der gleichen Seite der Zellen 142 herausgeführt werden oder auf beiden Seiten der Zellen 142 herausgeführt werden, in den Ausführungsbeispielen auf der Seite des Batteriegehäuses 113, auf der die Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und eine Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 an die Zellen 142 angrenzen, je nach Bedarf eine Vertiefung 134 angeordnet sein kann und die Vertiefung 134 mit der entsprechenden Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 oder der entsprechenden Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 verbunden sein kann. Wie in 11 und 12 gezeigt, sind die Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und die Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 relativ weit voneinander entfernt, weshalb an der Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und der Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 jeweils eine Vertiefung 134 angeordnet ist. Wie in 19 und 20 gezeigt, sind die Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und die Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 angrenzend angeordnet, weshalb die Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 und die Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 gemeinsam eine Vertiefung 134 nutzen können.
-
Dabei umfasst das Batteriefach 112 ferner mehrere, der Anzahl der Vertiefungen 134 entsprechende erste Isolierplatten 135, alle ersten Isolierplatten 135 besitzen koaxial zu der entsprechenden Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 oder Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 angeordnete Aussparungen, mindestens ein Teil jeder der ersten Isolierplatten 135 kann in einer Vertiefung 134 untergebracht werden, die ersten Isolierplatten 135 an der Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 umgeben den entsprechenden männlichen Polanschluss 116 und stoßen an die Wand der Verbindungsleiste mit dem männlichen Polanschluss 116 an, die ersten Isolierplatten 135 an der Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 umgeben den entsprechenden weiblichen Polanschluss 117 und stoßen an die Wand der Verbindungsleiste mit dem weiblichen Polanschluss 117 an. Mittels der Anordnung der ersten Isolierplatten 135 können der weibliche Polanschluss 117 und der männliche Polanschluss 116 isoliert und vor Staub geschützt werden, sodass die Sicherheit und Stabilität des Batteriefachs 112 erhöht wird, wodurch die Sicherheit und Stabilität des Batteriepacks 100 weiter erhöht wird.
-
Als optionale Lösung umfasst das Batteriefach 112, erneut gemäß 11 und 12 sowie 19 und 20, ferner mehrere, der Anzahl der Vertiefungen 134 entsprechende zweite Isolierplatten 136, alle ersten Isolierplatten 135 sind in den entsprechenden Vertiefungen 134 untergebracht, mindestens ein Teil der zweiten Isolierplatten 136 ist in den Vertiefungen 134 untergebracht, die ersten Isolierplatten 135 und die zweiten Isolierplatten 136 an der Öffnung für den männlichen Polanschluss 114 stoßen jeweils an beiden Seiten der Wand der Verbindungsleiste an dem männlichen Polanschluss 116 an, und die ersten Isolierplatten 135 und die zweiten Isolierplatten 136 an der Öffnung für den weiblichen Polanschluss 115 stoßen jeweils an beiden Seiten der Wand der Verbindungsleiste am weiblichen Polanschluss 117 an. Mittels der Anordnung der zweiten Isolierplatten 136 können der weibliche Polanschluss 117 und der männliche Polanschluss 116 weiter isoliert und vor Staub geschützt werden, sodass die Sicherheit und Stabilität des Batteriefachs 112 erhöht wird, wodurch die Sicherheit und Stabilität des Batteriepacks 100 weiter erhöht wird.
-
Dabei kann durch das Zusammenfügen der ersten Isolierplatte 135 und der zweiten Isolierplatte 136 hinlänglich die Stabilität des männlichen Polanschlusses 116 und des weiblichen Polanschlusses 117 gewährleistet werden, womit die Festigkeit der Verbindungsleiste gewährleistet wird, sodass die Sicherheit, Stabilität und Zuverlässigkeit der Batteriefächer 112 und des Batteriepacks 100 weiter erhöht werden.
-
Als optionale Lösung besitzen die zweiten Isolierplatten 136 erneut gemäß 12 und 20 in den Ausführungsbeispielen Schlitze 137, und die Schlitze 137 werden auf die Verbindungsleiste aufgesteckt. Wie in 12 gezeigt, haben die zweiten Isolierplatten 136 ungefähr eine C-förmige Struktur, auf der Innenseite der C-förmigen Struktur bildet sich ein Schlitz 137, der mit dem Pluspolhauptkörper 129 oder dem Minuspolhauptkörper 132 eine Steckverbindung herstellen kann, sodass die Sicherheit und Stabilität der zweiten Isolierplatten 136 gewährleistet wird, wodurch die Sicherheit, Stabilität und Zuverlässigkeit der Batteriefächer 112 und des Batteriepacks 100 weiter erhöht werden. Wie ebenso in 20 gezeigt, sind die Pluspolverbindungsleiste 128 und die Minuspolverbindungsleiste 131 in vertikaler Richtung beabstandet angeordnet, weshalb die zweite Isolierplatte 136 als Streifenstruktur konfiguriert sein kann, an ihrem oberen Ende ein C-förmiger Schlitz 137 und an ihrem unteren Ende ein C-förmiger Schlitz 137 angeordnet ist, um jeweils mit dem Pluspolhauptkörper 129 und dem Minuspolhauptkörper 132 eine Steckverbindung herzustellen, sodass die Sicherheit und Stabilität der zweiten Isolierplatten 136 erhöht wird, wodurch die Sicherheit, Stabilität und Zuverlässigkeit der Batteriefächer 112 und des Batteriepacks 100 weiter erhöht werden.
-
Erneut gemäß 4 bis 8 sowie 13 bis 17 können, unabhängig davon, ob die Plus- und Minuspole der Zellen 142 auf der gleichen Seite der Zellen 142 herausgeführt werden oder auf beiden Seiten der Zellen 142 herausgeführt werden, in den Ausführungsbeispielen an dem Batteriegehäuse 113 des Batteriefachs 112 ferner eine Buchse 139 und ein Steckstift 138 angeordnet sein, an dem Elektrofach 101 kann ebenfalls entsprechend eine Buchse 139 oder ein Steckstift 138 angeordnet sein, sodass, wenn ein Batteriefach 112 und ein Batteriefach 112 eine Steckverbindung herstellen und ein Batteriefach 112 und das Elektrofach 101 eine Steckverbindung herstellen, diese mittels der Buchse 139 und des Steckstifts 138 positioniert werden können. Außerdem können mittels der Steckverbindung der Buchse 139 und des Steckstifts 138 die Effizienz und Qualität der Montage und Demontage des Batteriepacks 100 weiter erhöht werden, wodurch die Stabilität und Sicherheit des Batteriepacks 100 weiter erhöht wird.
-
Im Detail sind in den Ausführungsbeispielen an der Rückplatte 122 des Batteriegehäuses 113 des Batteriefachs 112 Steckstifte 138 angeordnet, an der Frontplatte 121 sind Buchsen 139 angeordnet, die Anzahl der Buchsen 138 und Steckstifte 139 beträgt jeweils vier, und diese sind in den vier Ecken der Frontplatte 121 und der Rückplatte 122 in einem Rechteck angeordnet. Wenn zwei angrenzende Batteriefächer 112 eine Steckverbindung herstellen, können die vier Buchsen 139 mit den vier Steckstiften 138 eine Steckverbindung herstellen, sodass die Stabilität der Batteriefächer 112 gewährleistet wird und die Effizienz und Qualität der Montage und Demontage der Batteriefächer 112 erhöht wird. Natürlich kann in weiteren Ausführungsbeispielen auf einer beliebigen Seite der beiden Seiten der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 eine Buchse 139 angeordnet sein, d. h. entweder an der Frontplatte 121 oder der Rückplatte 122 ist eine Buchse 139 angeordnet, auf der anderen Seite der beiden Seiten der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 ist ein Steckstift 138 angeordnet, d. h. entweder an der Frontplatte 121 oder der Rückplatte 122 ist ein Steckstift 138 angeordnet, sodass die Außenmaße des Steckstifts 138 auf die Innenmaße der Buchse 139 abgestimmt sind, wobei es genügt, wenn eine Steckverbindung hergestellt werden kann, wobei diese Ausführungsbeispiele keine Einschränkung bedeuten.
-
Dabei ist die an das Elektrofach 101 angrenzende Position die erste Seite 123 des Batteriefachs 112, und an der Rückplatte 122 der ersten Seite 123 des Batteriefachs 112 ist ein Steckstift 138 angeordnet, weshalb an der Wand des Batteriefachs 101 entsprechend eine Buchse 139 angeordnet sein kann, damit das Batteriefach 112 mit dem Elektrofach 101 eine Steckverbindung herstellen und eine Positionierung vornehmen kann, um die Sicherheit, Stabilität und Zuverlässigkeit des Batteriepacks 100 weiter zu erhöhen. Natürlich kann in anderen Ausführungsbeispielen, wenn die Seite des Batteriefachs 112 mit der Buchse 139 an das Elektrofach 101 angrenzt, an der Wand des Elektrofachs 101 je nach Bedarf ein Steckstift 138 angeordnet werden, was in den Ausführungsbeispielen nicht erneut beschrieben wird.
-
Außerdem wird mittels der oben beschriebenen Anordnung dafür gesorgt, dass sich die Frontplatte 121 des Batteriefachs 112 am nächsten an der zweiten Leitschiene 107 befindet. An der Frontplatte 121 befindet sich eine Buchse 139, und an dem Elektrofach 101, das der ersten Leitschiene am nächsten liegt, ist ebenfalls eine Buchse 139 angeordnet. Daher kann gemäß 2 zur weiteren Erhöhung der Stabilität des Batteriepacks 100 in den Ausführungsbeispielen ferner an der ersten Leitschiene 106 eine erste Montagebohrung 110 angeordnet werden, und die erste Leitschiene 106 und das Elektrofach 101 können durch Bolzen verbunden werden. Ferner kann an der zweiten Leitschiene 107 eine zweite Montagebohrung 111 angeordnet werden, und die zweite Leitschiene 107 kann fest mit dem Batteriefach 112 ganz am Rand verbunden werden, sodass die Stabilität des gesamten Batteriepacks 100 in mehrere Richtungen erhöht wird, um weiter die Stabilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit der Batteriefächer 112 und des Batteriepacks 100 zu gewährleisten.
-
Erneut gemäß 7 kann in den Ausführungsbeispielen ferner auf mindestens einer Seite der beiden Seiten der ersten Seite 123 und der zweiten Seite 124 eine Dichtungsnut angeordnet sein, d. h. mindestens an der Frontplatte 121 oder der Rückplatte 122 wird eine Dichtungsnut 140 angeordnet. Beispielhaft kann an der Rückplatte 122 eine Dichtungsnut 140 angeordnet sein, die Dichtungsnut 140 kann ringförmig sein, und das Batteriefach 112 umfasst ferner einen Dichtungsring, der mindestens teilweise in der Dichtungsnut 140 untergebracht werden kann. Mittels der Anordnung des Dichtungsrings kann eine dichte Verbindung zwischen angrenzenden Batteriefächern 112 verwirklicht werden, zudem kann eine dichte Verbindung zwischen den Batteriefächern 112 und dem Elektrofach 101 verwirklicht werden, damit die Stabilität und Sicherheit des Batteriepacks 100 hinreichend gewährleistet ist.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen der Dichtungsring, die Isolierdichtung, die erste Isolierplatte 135 und die zweite Isolierdichtung 136 jeweils aus abdichtendem Isoliermaterial gefertigt sind, beispielsweise aus einem Material wie Isoliergummi, das die Funktionen des Abdichtens und Isolierens hat. Die Ausführungsbeispiele nehmen keine Einschränkung ihres Materials vor.
-
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen die Anzahl der Batteriefächer 112, die Anzahl der Zellen 142 in der Zellenbaugruppe 141 innerhalb jedes Batteriefachs 112, die Ausführung der elektrischen Verbindung der Zellen 142 und die Ausführung der elektrischen Verbindung der Batteriefächer 112 jeweils nach Bedarf angepasst werden können, um je nach Anforderungen an die Ladung Batteriepacks 100 mit unterschiedlicher Leistungsfähigkeit und Ladung bereitzustellen, wodurch die unterschiedlichen Ladungsanforderungen von elektrischen Verbrauchern wie Elektrofahrzeugen usw. erfüllt werden können, wobei diese Ausführungsbeispiele keine Einschränkung bedeuten.
-
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen ferner einen elektrischen Verbraucher bereit, der einen elektrischen Verbrauchsapparat und ein oben beschriebenes Batteriefach 112 oder Batteriepack 100 umfasst. Der elektrische Verbrauchsapparat kann wahlweise ein Fahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Raumfahrzeug usw. sein. Der elektrische Verbrauchsapparat kann über das oben beschriebene Batteriefach 112 oder Batteriepack 100 mit Strom versorgt werden. Daher besitzt er ebenfalls den Vorzug niedriger Kosten.
-
Im Folgenden werden am Beispiel der Struktur des in 4 bis 8 gezeigten Batteriefachs 112 der Montageprozess, das Funktionsprinzip und die vorteilhaften Wirkungen des Batteriepacks 100 der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert vorgestellt:
- Bei der Montage des Batteriepacks 100 können wahlweise zuerst der erste Seitenhalter 104, der zweite Seitenhalter 105 und die erste Leitschiene 106 zusammengebaut werden, anschließend das Elektrofach 101 entlang der Gleitnuten 108 des ersten Seitenhalters 104 und des zweiten Seitenhalters 105 bis zu der ersten Leitschiene 106 eingeschoben werden, die Buchse 139 an dem Elektrofach 101 der ersten Montagebohrung 110 der ersten Leitschiene 106 gegenübergestellt und mittels Bolzen fest verbunden werden; anschließend können der Reihe nach mehrere Batteriefächer 112 über die Gleitnuten 108 eingeschoben werden, und beim Zusammenfügen der Batteriefächer 112 und des Elektrofachs 101 wird der Steckstift 138 der ersten Seite 123 des Batteriefachs 112 in die Buchse 139 des Elektrofachs 101 eingesteckt. Dann wird der Steckstift 138 der ersten Seite 123 des Batteriefachs 112 in die Buchse 139 der zweiten Seite 124 des vorherigen Batteriefachs 112 eingesteckt. Dabei stellen der männliche Polanschluss 116 der ersten Seite 123 des an das Elektrofach 101 angrenzenden Batteriefachs 112 und der männliche Anschluss des Elektrofachs 101 eine Steckverbindung her, und der weibliche Polanschluss 117 stellt mit dem weiblichen Anschluss eine Steckverbindung her; dann wird unter den Batteriefächern 112 der männliche Polanschluss 116 der zweiten Seite 124 des vorherigen Batteriefachs 112 in die Polanschlussvertiefung 127 des männlichen Polanschlusses 116 der ersten Seite 123 des nachfolgenden Batteriefachs 112 eingesteckt, und der weibliche Polanschluss 117 der zweiten Seite 124 des vorherigen Batteriefachs 112 wird in die Polanschlussvertiefung 127 des weiblichen Polanschlusses 117 der ersten Seite 123 des nachfolgenden Batteriefachs 112 eingesteckt; schließlich wird die zweite Leitschiene 107 mit dem ersten Seitenhalter 104 und dem zweiten Seitenhalter 105 zusammengefügt, die Buchse 139 des der zweiten Leitschiene 107 am nächsten liegenden Batteriefachs 112 wird der zweiten Montagebohrung 111 an der zweiten Leitschiene 107 gegenübergestellt und mit einem Bolzen fest verbunden. Nach Abschluss der Montage des Batteriepacks 100 kann mittels eines an dem Elektrofach 101 angeschlossenen elektrischen Verbrauchsapparats ein Laden und Entladen durchgeführt werden.
-
In einem Aspekt steht in dem oben beschriebenen Prozess die Zellenbaugruppe 141 des Batteriefachs 112 unmittelbar über den männlichen Polanschluss 116 und den weiblichen Polanschluss 117 aus den Öffnungen heraus und kann eine elektrische Steckverbindung mit anderen Batteriefächern 112 oder dem Elektrofach 101 eingehen, sodass ein stabiles Laden und Entladen ermöglicht wird. Seine Struktur ist einfach, die Verbindungsleiste muss nicht extern angebracht werden, die Abmessungen der Verbindungsleiste können reduziert werden, und die Produktionskosten können gesenkt werden; in einem anderen Aspekt haben das Batteriefach 112 und das Elektrofach 101 eine modulare Struktur und ihre Montage und Demontage können durch Zusammenfügen und Trennen des männlichen Polanschlusses 116 und des weiblichen Polanschlusses 117 von den angrenzenden Strukturen verwirklicht werden, wodurch die Wartungseffizienz erhöht wird und die Wartungskosten gesenkt werden.
-
Zusammenfassend stellen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein Batteriefach 112 mit einer einfachen Struktur und leichter Montage und Demontage bereit, das die Wartungseffizienz erhöht und die Wartungskosten senkt. Dabei kann das Batteriefach 112 über einen männlichen Polanschluss 116 und einen weiblichen Polanschluss 117 mit einer elektrischen Struktur oder anderen Batteriefächern 112 verbunden werden, sodass die Verbindungsleisten nicht extern angebracht werden müssen und die Abmessungen der Verbindungsleisten reduziert werden, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden können. Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen ferner ein Batteriepack 100 bereit, das das oben beschriebene Batteriefach 112 umfasst. Daher besitzt das Batteriepack 100 ebenfalls die Vorzüge einer einfachen Struktur, einer leichten Montage und Demontage, einer hohen Wartungseffizienz sowie niedriger Wartungskosten und Produktionskosten. Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen ferner einen elektrischen Verbraucher bereit, der mittels des oben beschriebenen Batteriefachs 112 oder Batteriepacks 100 mit Strom versorgt wird. Daher besitzt der elektrische Verbraucher ebenfalls den Vorzug niedriger Kosten.
-
Bei dem oben Genannten handelt es sich nur um konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Beliebigen mit dem technischen Gebiet vertrauten Fachleuten können innerhalb des durch die vorliegende Erfindung offenbarten technischen Gebiets Änderungen oder Ersetzungen einfallen, die alle von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abgedeckt werden. Daher muss sich der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nach dem Schutzbereich der Ansprüche richten.