DE112019001556T5

DE112019001556T5 - Scherwand mit integriertem Leiter

Info

Publication number: DE112019001556T5
Application number: DE112019001556.7T
Authority: DE
Inventors: Nathaniel Christopher Wynn; Kyle William Butterfield; Tyler David Collins
Original assignee: Rivian IP Holdings LLC
Current assignee: Rivian IP Holdings LLC
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2020-12-10
Also published as: US20190305265A1; WO2019190995A1; US20220052408A1; CN112042008A

Abstract

Ein Batteriesystem umfasst eine oder mehrere Scherwände um eine Halterung bereitzustellen. Eine Scherwand kann eine Trägerstruktur und Leiterbahnen zur Leitung von Signalen oder Messungen umfassen, ohne dass Kabel verlegt werden müssen. Die Trägerstruktur kann dazu beitragen, die Anordnung der Batteriezellen des Batteriesystems beizubehalten, während die Leiterbahnen die Überwachung der Spannungen zwischen den Batteriezellen ermöglichen. Sammelleiter oder andere elektrische Anschlüsse können mit den Leiterbahnen der Scherwand verbunden werden, und eine Verarbeitungseinrichtung kann ebenfalls mit den Leiterbahnen verbunden werden. Dementsprechend kann die Verarbeitungseinrichtung die Spannung zwischen den Batteriezellen überwachen, was den Ausgleich zwischen den Batteriemodulen, die Diagnose und andere Funktionen ermöglichen kann. Die Scherwand kann aus FR-4 oder einem anderen Leiterplattenmaterial bestehen, und die Leiterbahnen können plattiertes Kupfer oder ein anderes elektronisch leitfähiges Material enthalten.

Description

Hintergrund
Batteriesätze für elektrische Fahrzeuge werden manchmal in einem Gehäuse aufgenommen, um sie vor Fahrzeugunfällen, Vibrationen und Beanspruchungen zu schützen, welche den Aufbau beeinträchtigen können. Typische Batteriesätze umfassen Gruppen von Batteriezellen, die parallel geschaltet werden, um den Stromfluss zu erhöhen, und in Serie geschaltet werden, um die Spannung zu erhöhen. Mess- und Überwachungsvorgänge der Batteriezellen oder von Gruppen davon erfordern typischerweise die Verlegung von Kabeln innerhalb des Batteriesatzes. Es ist also für gewöhnlich nicht trivial, elektrische Verbindungen zwischen einem Kabel und einem Sammelleiter (Sammelschiene) herzustellen. Es wäre vorteilhaft, die Verwendung von Kabeln und Verbindern zur Überwachung eines Batteriesatzes zu verringern. Es wäre auch vorteilhaft, keine Kabel innerhalb des Batteriesatzes verlegen zu müssen.
Darstellung der Erfindung
In einigen Ausführungsformen ist eine Scherwand so ausgestaltet, dass sie dem Batteriesystem strukturellen Halt gibt. Die Scherwand umfasst eine Trägerstruktur, die ausgestaltet ist, um dem Batteriesystem entlang mindestens einer Seite des Batteriesystems Steifigkeit zu verleihen. Die Scherwand umfasst auch eine Vielzahl von Leiterbahnen, die als Beschichtung auf die Trägerstruktur aufgetragen sind. Die Vielzahl von Leiterbahnen umfasst jeweils einen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, mit einem Sammelleiter des Batteriesystems gekoppelt zu werden, und einen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit einer Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden. Entsprechend erlauben es die Leiterbahnen der Verarbeitungseinrichtung, die Spannung an einem oder mehreren Sammelleitern zu messen und wahlweise zu überwachen, ohne Kabel verlegen zu müssen. In einigen Ausführungsformen ist ein Sammelleiter an entsprechende Anschlüsse gleicher Polarität einer Gruppe von Batteriezellen angeschlossen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Scherwand auch mindestens einen an der Trägerstruktur befestigten Temperatursensor und entsprechende Leiterbahnen. Diese Leiterbahnen umfassen einen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit dem mindestens einen Temperatursensor gekoppelt zu werden, und einen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit der Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden. Entsprechend erlauben es die Leiterbahnen der Verarbeitungseinrichtung, Signale von einem oder mehreren Sensoren zu empfangen, ohne Kabel verlegen zu müssen. In einem veranschaulichenden Beispiel umfasst ein Temperatursensor einen Thermistor, ein Thermoelement oder ein Widerstandsthermometer.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Scherwand einen elektrischen Verbinder, welcher entsprechende Pins aufweist, die mit jedem der entsprechenden zweiten Anschlüsse gekoppelt sind. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinrichtung mit einem zweiten elektrischen Verbinder gekoppelt, und jeder der zweiten Anschlüsse ist konfiguriert, mit der Verarbeitungsvorrichtung gekoppelt zu werden, indem der erste elektrische Verbinder und der zweite elektrische Verbinder verbunden werden. Zum Beispiel kann ein Kabel mit Steckern an beiden Enden die ersten und zweiten Verbinder koppeln, sodass die Verarbeitungseinrichtung die Spannungen der zweiten Anschlüsse messen kann.
In einigen Ausführungsformen ist die Trägerstruktur zumindest teilweise aus einem feuerbeständigen Glas-Epoxid-Laminat hergestellt. In einigen Ausführungsformen umfassen die Leiterbahnen mit der Trägerstruktur verbundene Kupferbahnen. In einigen Ausführungsformen können die Leiterbahnen Gold, Silber oder andere Metalle umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Trägerstruktur mindestens einen Fortsatz (zum Beispiel eine Lasche oder einen anderen Vorsprung), der eine leitende Kontaktfläche enthält. Die leitende Kontaktfläche ist mit dem ersten Anschluss gekoppelt und die leitende Kontaktfläche ist konfiguriert, um mit dem Sammelleiter gekoppelt zu werden. Entsprechend stellt der Fortsatz eine Ankopplungsstelle zur Verfügung, um einen Sammelleiter mit den Leiterbahnen der Scherwand elektrisch zu koppeln. In einigen Ausführungsformen ist zum Beispiel ein erster Anschluss konfiguriert, um mit dem Sammelleiter über eine Schraubklemme gekoppelt zu werden. In einem weiteren Beispiel ist der erste Anschluss in einigen Ausführungsformen konfiguriert, um mit dem Sammelleiter über eine Schweißverbindung gekoppelt zu werden.
In einigen Ausführungsformen ist die Scherwand in einem Batteriesystem umfasst. Zum Beispiel umfasst ein Batteriesystem eine Verarbeitungseinrichtung, eine Vielzahl von Batteriezellen, die mit einer Vielzahl von Sammelleitern verbunden sind, mindestens eine Ummantelung und eine Scherwand. Die mindestens eine Ummantelung ist konfiguriert, eine Anordnung der Vielzahl von Batteriezellen beizubehalten. Die Scherwand ist konfiguriert, der mindestens einen Ummantelung und der Anordnung der Vielzahl von Batteriezellen strukturellen Halt zu geben. Die Scherwand umfasst eine Trägerstruktur, die mit der mindestens einen Ummantelung entlang mindestens einer Seite der mindestens einen Ummantelung gekoppelt ist. Die Scherwand umfasst auch eine Vielzahl von an der Trägerstruktur befestigter Leiterbahnen. Jede der Vielzahl von Leiterbahnen umfassen einen jeweiligen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, mit einem jeweiligen Sammelleiter gekoppelt zu werden, und einen jeweiligen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, mit der Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird in Übereinstimmung mit einer oder mehrerer Ausführungsformen detailliert in Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben. Die Zeichnungen werden nur zu illustren Tiefenzwecken bereitgestellt und veranschaulichen lediglich typische oder beispielhafte Ausführungsformen. Diese Zeichnungen werden bereitgestellt, um ein Verständnis der hier offenbarten Konzepte zu erleichtern und sollen nicht als einschränkend angesehen werden für die Breite, den Umfang oder die Anwendbarkeit dieser Konzepte. Es ist anzumerken, dass diese Zeichnungen aus Gründen der Klarheit und Einfachheit der Darstellung nicht notwendigerweise maßstabsgetreue dargestellt sind.

1 zeigt eine Draufsicht einer beispielhaften Scherwand mit integrierten Leitern sowie eine Verarbeitungseinrichtung, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt Draufsicht einer beispielhaften Scherwand mit integrierten Leitern sowie Verbinder, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Batteriesystems, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4 zeigt eine Seitenansicht eines beispielhaften Batteriesystems, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt eine Draufsicht des beispielhaften Batteriesystems der 4, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines explodierten Aufbaus eines Batteriesystems, umfassend Ummantelungen und Scherwände, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines beispielhaften Batteriesystems, umfassend zwei Batterien und eine Verarbeitungseinrichtung, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Detaillierte Beschreibung
Ein Batteriesystem kann eine (zum Beispiel hexagonal eng gepackte) Gruppe von Batteriezellen mit parallelen Achsen, mit entsprechenden in dieselbe Richtung zeigenden Köpfen (zum Beispiel Enden mit gleicher Polarität), eine Plastikummantelung an beiden Enden der kollektiven Zellen (um zum Beispiel die Anordnung zu stützen und zu halten), einen Satz von an den Kopfenden der Zellen an der Ummantelung befestigten Sammelleitern (um zum Beispiel die Zellen miteinander in Reihe und parallel zu schalten) und eine Scherwand umfassen, die zumindest entlang einer Seite des Batteriesystems angeordnet ist, konfiguriert um strukturelle Steifigkeit bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen ist die Scherwand im Wesentlichen ein Stück nicht-leitender, faserverstärkter Verbundwerkstoff. Zum Beispiel kann die Scherwand aus flammhemmender Glasfaser aufgebaut werden. In einem weiteren Beispiel kann die Scherwand aus einem Verbundmaterial aufgebaut werden, dass die Erfordernisse der NEMA LI 1-1998 Grade FR-4 erfüllt. In einem weiteren Beispiel kann die Scherwand aus einem spritzgegossenen oder druckgeformten faserverstärkten Polymer aufgebaut werden.
In einigen Ausführungsformen kann eine Scherwand einen gedruckten Schaltkreis, einen eingebetteten Schaltkreis oder andere geeignete Leitersammlungen umfassen, die mit den Sammelleitern, Batteriezellen oder beiden gekoppelt werden können. In einigen Ausführungsformen kann die Scherwand Leiterbahnen umfassen, die mit entsprechenden Kontaktflächen auf der Scherwand elektrisch verbunden sind, welche elektrisch mit einem entsprechenden Sammelleiter verbunden sein können.
In einigen Ausführungsformen kann ein Batteriesystem eine Verarbeitungseinrichtung umfassen, die zumindest teilweise das Spannungsgleichgewicht zwischen einem oder mehreren Batteriesystemen überwacht oder steuert. Entsprechend kann die Verarbeitungseinrichtung konfiguriert sein, ein oder mehrere Spannungssignale von einem oder mehreren Sammelleitern, einer oder mehrerer Zellen oder beiden zu messen. Die Integration der Leiterbahnen in die Scherwand kann leicht zu benutzende und schnell zu installierende elektrische Verbindungen zwischen der Verarbeitungseinrichtung und den Sammelleitern bereitstellen, ohne wesentliche zusätzliche Kosten (zum Beispiel durch das Verlegen und Anschließen von Kabeln und das zugehörige Kabelmanagement) .
1 zeigt eine Anordnung 100, mit einer Draufsicht einer beispielhaften Scherwand 110 mit integrierten Leitern (zum Beispiel Leiterbahnen 170, 172, 174 und 176) sowie einer Verarbeitungsanlage 130, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Scherwand 110 kann eine Seitenwand eines Batteriemoduls darstellen, die strukturellen Halt und Steifigkeit sowie Leiterbahnen zum Leiten elektrischer Messungen bereitstellt. Die Scherwand 110 umfasst eine Trägerstruktur 112, die konfiguriert sein kann, um beispielsweise den Komponenten eines Batteriemoduls Steifigkeit zu verleihen. Die Scherwand 110 umfasst Fortsätze 113, 115, 117 und 119 mit entsprechenden ersten Anschlüssen 140, 142, 144 und 146. Die ersten Anschlüsse 140, 142, 144 und 146 können konfiguriert sein, um mit entsprechenden Sammelleitern, Batteriezellen oder beiden gekoppelt zu werden.
Die Verarbeitungseinrichtung 130 kann jeden geeignete Schaltung zur Verarbeitung von Signalen, die von den Leiterbahnen der Scherwand 110 empfangen werden (zum Beispiel über das Kabel 132 und den Verbinder 131), umfassen. Zum Beispiel kann die Verarbeitungseinrichtung 130 einen Signalaufbereitungsschaltkreis (zum Beispiel Filter, Verstärker, Spannungsteiler), einen Analog-Digital-Konverter, jede geeignete Schaltung oder jede Kombination davon umfassen. Die Verarbeitungseinrichtung 130 kann in einigen Ausführungsformen einen Prozessor, eine Stromversorgung, Komponenten zum Leistungsmanagement (zum Beispiel Relais, Filter, Spannungsregler), Input/Output IO (zum Beispiel GPIO, analog, digital), Speicher, Kommunikationseinrichtungen (zum Beispiel CANbus-Hardware, Modbus-Hardware oder ein WiFi-Modul), jede weitere geeignete Komponente oder jede Kombination davon umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung 130 einen oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren, programmierbare Logikvorrichtungen, programmierbare Logikgatter (field-programmable gate arrays, FPGAs), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (application-specific integrated circuits, ASICs) usw. umfassen und kann einen Multi-Core-Prozessor umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung 130 über mehrere separate Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten verteilt sein, beispielsweise mehrere Verarbeitungseinheiten derselben Art oder mehrere unterschiedliche Prozessoren.
In einigen Ausführungsformen führt die Verarbeitungseinrichtung 130 Anweisungen aus, die für die Überwachung eines Batteriesystems, für das Management eines Batteriesystems oder für beide im Speicher gespeichert sind. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher eine elektronische Speichervorrichtung sein, die Teil der Verarbeitungseinrichtung 130 ist. Zum Beispiel kann der Speicher konfiguriert sein, um elektronische Daten, Computersoftware oder Firmware zu speichern, und kann Schreib-Lese-Speicher, Nur-Lese-Speicher, Festplatten, Festkörperbauteile oder jede andere geeignete feste oder entfernbare Speichervorrichtung und/oder jegliche Kombination derselben umfassen. Nicht-flüchtiger Speicher kann auch verwendet werden (zum Beispiel um eine Startroutine oder andere Anweisungen zu laden).
In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung 130 mit mehr als einer Scherwand gekoppelt werden (zum Beispiel über jede geeignete Anzahl von Kabeln und Verbindern), in Übereinstimmung mit mehr als einem Batteriemodul oder mehr als einem Abschnitt eines Batteriemoduls. Zum Beispiel kann die Verarbeitungseinrichtung 130 konfiguriert sein, basierend auf den gemessenen Spannungen die Last auf die Batteriemodule im Gleichgewicht zu halten.
Die Scherwand 110 umfasst einen Sensor 120 und entsprechende Leiterbahnen 121 und 122, um die Sensordaten vom Sensor 120 zu kommunizieren, den Sensor 120 mit Strom zu versorgen oder beides. Der Sensor 120 kann jeden geeigneten Sensor umfassen, wie zum Beispiel einen Spannungssensor, einen Stromstärkesensor, einen Impedanzsensor, einen Belastungssensor (zum Beispiel einen Dehnungsmesser, der mit einer Wheatstone-Brückenschaltung verbunden ist), einen Vibrationssensor (zum Beispiel einen piezo-elektrischen Beschleunigungsmesser), einen optischen Sensor (zum Beispiel eine Kamera, einen Fotodetektor oder eine Fotodiode), einen Näherungssensor (zum Beispiel eine Ultraschalquelle und - detektor oder ein Infrarot-basiertes System), jeden weiteren geeigneten Sensor, jede geeignete entsprechende Schaltung oder jede Kombination davon. In einigen Ausführungsformen kann ein Sensor zum Beispiel eine auf Oberflächenmontage basierende Gehäusetechnik (zum Beispiel einen oberflächenmontierten integrierten Schaltkreis), eine auf Durchsteckmontage basierende Gehäusetechnik oder eine Kombination davon umfassen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Sensor mit einer Trägerstruktur verschraubt, verklebt, verschweißt, aufgedruckt, eingebettet oder anderweitig befestigt sein.
Der Sensor 120 kann zum Beispiel jede geeignete Art von Temperatursensor wie zum Beispiel ein Thermoelement, eine Thermosäule, einen Thermistor oder ein Widerstandsthermometer (resistive temperature detector, RTD), jeden anderen geeigneten Temperatursensor oder jede Kombination davon umfassen. Zum Beispiel kann der Sensor 120 in einigen Ausführungsformen einen zwischen den Leiterbahnen 121 und 122 angeschlossenen Thermistor umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung 130 konfiguriert sein, um eine Spannung zwischen den Leiterbahnen 121 und 122 zu messen und so eine entsprechende Temperatur des Sensors 120 zu bestimmen, die für die lokale Temperatur der Scherwand 110 bezeichnend sein kann. In einem weiteren Beispiel kann der Sensor 120 in einigen Ausführungsformen einen mit den Leiterbahnen 121 und 122 verbundenen Thermoelement-Anschluss umfassen, der jeweilige geeignete, dem Thermoelement-Anschluss entsprechende Metalle umfassen kann. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung 130 eine Vergleichsstelle (cold junction, Kaltstelle) umfassen (die zum Beispiel unter Verwendung eines Thermistor gemessen wird), und kann konfiguriert sein, um eine Spannung zwischen den Leiterbahnen 121 und 122 zu messen und so eine entsprechende Temperatur des Sensors 120 zu bestimmen (zum Beispiel basierend auf der Spannung und der Temperatur der Vergleichsstelle), was für die lokale Temperatur der Scherwand 110 bezeichnet sein kann. In einigen Ausführungsformen kann ein Sensor mehr als zwei Leiterbahnen erfordern. Zum Beispiel kann ein Sensor in einigen Ausführungsformen ein Widerstandsthermometer (RCD) umfassen, welches vier Leiterbahnen für eine genaue Messung erfordert (zum Beispiel unter Verwendung einer 4-Draht-Messung). In einigen Ausführungsformen kann ein Sensor eine einzelne Leiterbahnen erfordern. Zum Beispiel kann ein Sensor einen Thermistor umfassen, der an einem Anschluss geerdet ist, und lediglich eine einzelne Leiterbahn wird benutzt (zum Beispiel kann die Verarbeitungseinrichtung die Spannung der einzelnen Bahn in Bezug auf eine gemeinsame Erdung messen). Eine Scherwand gemäß der vorliegenden Offenbarung muss keine Sensoren umfassen, kann aber eine beliebige geeignete Anzahl von Sensoren umfassen, die jeweils eine beliebige geeignete Anzahl von entsprechenden Leiterbahnen aufweisen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Scherwand 110 auch einen ersten Fortsatz 111, der den jeweiligen ersten Anschlüssen entsprechende zweite Anschlüsse umfassen kann (zum Beispiel verbunden über entsprechende Leiterbahnen). Der erste Fortsatz 111 kann konfiguriert sein, um mit einem Verbinder (zum Beispiel dem Verbinder 131) einzugreifen und so die Leiterbahnen mit den Leitern des Verbinders zu koppeln. In einigen Ausführungsformen muss eine Scherwand keinen ersten Fortsatz umfassen. Zum Beispiel kann eine Scherwand eine Vielzahl von zweiten Anschlüssen umfassen, die jeweils mit den Pins eines enthaltenen Verbinders gekoppelt sind, der konfiguriert sein kann, um mit einem passenden Verbinder einzugreifen und so die Leiterbahnen mit der Verarbeitungseinrichtung zu koppeln.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Trägerstruktur 112 ein Rechteck mit mehreren Fortsätzen (zum Beispiel die Fortsätze 113, 115, 117 und 119, und der erste Fortsatz 111). In einigen Ausführungsformen kann die Trägerstruktur 112 geformt werden, indem sie aus einer größeren Materialbahn geschnitten wird. In einigen Ausführungsformen kann die Trägerstruktur 112 beispielsweise ein spritzgegossenes oder druckgeformtes faserverstärktes Polymer sein.
In einigen Ausführungsformen können die Leiterbahnen 170, 172, 174 und 176 unter Verwendung von Leiterplatten-Techniken (PCB-Techniken) auf der Trägerstruktur geformt werden. Zum Beispiel kann eine Kupferfolie auf die Trägerstruktur 112 aufgebracht und (zum Beispiel chemisch) weggeätzt werden, so dass die Leiterbahnen 170,100 72,174 und 176 verbleiben. In einem weiteren Beispiel kann eine Kupferfolie auf die Trägerstruktur 112 aufgebracht, ein Fotolack aufgebracht und überschüssiges Kupfer weggeätzt werden, sodass die Leiterbahnen 170, 172, 174 und 176 verbleiben. In einigen Ausführungsformen kann eine mehrschichtige Sammlung von Leiterbahnen geformt werden, wobei die Leiterbahnen durch eine Schicht der Trägerstruktur getrennt sein können. In einigen Ausführungsformen können in einer Scherwand eine oder mehrere Erdungsebenen (zum Beispiel verbunden mit einem Gleichstromausgang niedriger Leistung einer Stromversorgung, einer Abschirmung oder der Gehäuseerdung), Leistungsebenen (zum Beispiel verbunden mit einem Gleichstromausgang hoher Leistung einer Stromversorgung) oder beliebige weitere geeignete leitende Schichten enthalten sein. Die Leiterbahnen 170, 172, 174 und 176 können unter Verwendung beliebiger geeigneter Leiter geformt werden, wie zum Beispiel Kupfer, Gold, Silber, Platin, Aluminium, Graphit, einer Legierung oder einer Kombination davon, und müssen nicht alle dasselbe Material umfassen.
2 zeigt eine Draufsicht einer beispielhaften Scherwand 210 mit integrierten Leiterbahnen (zum Beispiel Leiterbahnen 270, 272, 274, 276, 278 und 280) und Verbindern 230 und 236, gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Scherwand 210 umfasst eine Trägerstruktur 212, welche konfiguriert sein kann, um mit den Komponenten eines Batteriemoduls mechanisch einzugreifen und so Steifigkeit bereitzustellen. Die Leiterbahnen 270, 272, 274, 276, 278 und 280 verbinden entsprechende Kontaktflächen 240, 242, 244, 246, 248 und 250 mit entsprechenden Pins des Verbinders 230. Ein weiterer Satz Leiterbahnen, die nicht in 2 gezeigt sind (die zum Beispiel auf einer anderen Schicht der Trägerstruktur 212 enthalten sind), verbinden die Kontaktflächen 240, 242, 244, 246, 248, und 250 mit entsprechenden Pins des Verbinders 236, sodass die Verarbeitungseinrichtung mit dem Verbinder 230, dem Verbinder 236 oder beiden über einen entsprechenden Verbinder gekoppelt werden kann, um so zum Beispiel die jeweiligen Spannungen zu messen. Die Kontaktflächen 240, 242, 244, 246, 248 und 250 sind auf jeweiligen Fortsätzen 213, 215, 217, 219 und 221 positioniert und sind konfiguriert, um mit den jeweiligen Anschlüssen eines Batteriesystems (zum Beispiel den Anschlüssen eines Sammelleiters, den Anschlüssen einer oder mehrerer Batteriezellen oder einer Gehäuseerdung) elektrisch verbunden zu werden.
Die Verbinder 230 und 236 können jede geeignete Art elektrischer Verbinder umfassen, wie zum Beispiel einen Deutsch DTM-Verbinder, einen Molex®-Verbinder, einen Flachsteckverbinder, einen Schraubklemmen-Verbinder, einen d-sub-Verbinder (zum Beispiel einen DB-9-Verbinder), einen RJ45-Verbinder, einen RJ11-Verbinder, einen Amphenol-Verbinder (zum Beispiel einen Mil-Spec-Verbinder mit Drehverriegelung), einen BNC-Verbinder, eine Leiterplatinen-Stiftleiste, jeden anderen geeigneten elektrischen Verbinder mit jeder Kombination von Verbindungseingriffen jeder geeigneten Art (zum Beispiel Pants, Flachstecker, Stecker, Dosen) oder jede Kombination davon. In einigen Ausführungsformen kann eine Scherwand einen Verbinder, mehr als einen Verbinder (wie zum Beispiel veranschaulichend in 2 gezeigt ist) oder keinen Verbinder umfassen (zum Beispiel können Lötpunkte vorgesehen werden, um die Kabel direkt zu befestigen). In einigen Ausführungsformen können die jeweiligen Pins der Verbinder 230 und 236 auf die Kontaktflächen der jeweiligen Leiterbahnen 270, 272, 274, 276, 278 und 280 gelötet werden. In einigen Ausführungsformen können die Verbinder 230 und 236 ein Verriegelungsmerkmal, ein Zugentlastungsmerkmal, jedes weitere geeignete Merkmal oder jede Kombination davon umfassen.
Die Fortsätze 213, 215, 217, 219 und 221 können konfiguriert sein, um nur die jeweiligen Kontaktflächen 240, 242, 244, 246, 248 und 250 näher an den Messstellen anzuordnen (zum Beispiel an den Anschlüssen der Batteriezellen, den Sammelleitern oder anderen geeigneten Stellen). In einigen Ausführungsformen muss eine Scherwand keine Fortsätze umfassen. Zum Beispiel kann eine Scherwand ein Rechteck oder fast eine Rechteck sein, und Kontaktflächen können entlang einer Kante der Scherwand platziert sein, oder jeder anderen geeigneten Stelle der Scherwand.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Batteriesystems 300, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Batteriezellen 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307 und 308 können durch Ummantelungen 316 und 318 angeordnet und an Ort und Stelle gehalten werden. Zum Beispiel können die Ummantelungen 316 und 318 entsprechende Erhebungen, Löcher oder beides in einer Anordnung (zum Beispiel einem Muster wie einem hexagonal eng gepackten Muster) umfassen, welche den Abstand und die Position der Batteriezellen 301-308 beibehält. Anschlüsse gleicher Polarität der Batteriezellen 301-308 werden jeweils über entsprechende Brücken 309 mit einem Sammelleiter 314 verbunden (zum Beispiel in Vertiefungen des Sammelleiters 314, die in 3 als durchgehende Löcher gezeigt sind). Zum Beispiel können die jeweiligen Brücken 309 (d. h. die jeweils den Batteriezellen 301-308 entsprechen) gelötete Drähte, Ultraschallverschweißte Drähte, flexible Laschen, die mit entsprechenden Laschen eingreifen, Federn oder jede andere geeignete elektrische Brücke von einem jeweiligen Batteriezellenanschluss zum Sammelleiter 314 sein. Die jeweiligen anderen Pole (die nicht in 3 gezeigt sind) der Batteriezellen 301-308 sind nicht mit dem Sammelleiter 314 verbunden und können dementsprechend mit einem oder mehreren weiteren Sammelleitern oder anderen leitenden Komponenten verbunden werden. Zum Beispiel sind, wie in 3 gezeigt, die Anschlüsse der Batteriezellen 301-308 über den Sammelleiter 314 parallel angeschlossen. Des Weiteren können die Batteriezellen 301-308 zum Beispiel mit einem anderen Sammelleiter (der nicht in 3 gezeigt ist) über die gegenpoligen Anschlüsse der Batteriezellen 301-308 verbunden werden (zum Beispiel können die Samenleiter zwischen den Batteriezellen 301-308 miteinander in Reihe geschaltet werden, welche dementsprechend parallel geschaltet wären).
Die Scherwände 310 und 312 sind mit den Ummantelungen 316 und 318 verbunden, um Steifigkeit bereitzustellen und so die Verformung der Anordnung der Batteriezellen 301-308 aufgrund von Scherkräften oder anderen Kräften, welche Verformung bewirken können, zu verhindern. Zum Beispiel können die Scherwände 310 und 312 dabei helfen, der Anordnung von Batteriezellen 301-308 in Richtungen entlang der Achse 390, der Achse 392, einer Achse senkrecht sowohl zur Achse 390 als auch zur Achse 392 (zum Beispiel in die oder aus der Ebene des Papiers gerichtet) oder jeder Kombination davon Steifigkeit zu geben. In einem weiteren Beispiel können die Scherwände 310 und 312 eine Kraft auf eine oder mehrere Batteriezellen 301-308 verringern (zum Beispiel indem sie die Schwerkraft-bedingten Druckkräfte entlang der Achse 392 verringern). In einem weiteren Beispiel, im Zusammenhang mit einem elektrischen Fahrzeug mit einem Batteriesystem, können die Scherwände 310 und 312 Steifigkeit im Falle eines Fahrzeugunfalls bereitstellen (zum Beispiel erhöhte Belastung aufgrund des Aufpralls und der Fahrzeugverformung). In einem weiteren Beispiel, im Zusammenhang mit einem elektrischen Fahrzeug mit einem Batteriesystem, können die Scherwände 310 und 312 räumlich gesteuerte Steifigkeit im Falle eines Fahrzeugunfalles bereitstellen (zum Beispiel an vorbestimmten Stellen nachgeben und an anderen Stellen starr bleiben). Die Scherwände 310 und 312 können mit den Ummantelungen 316 und 318 durch Schraubverbindungen, Weichlötverbindungen, Schweißverbindungen, Hartlötverbindungen, Crimp-Verbindungen, Einpassen (Presspassung, Rastmerkmale, Nut-und-Feder-Verbindung), jede andere zum Ausbilden einer ausreichend steifen Struktur geeignete Verbindungsart oder Kombinationen davon verbunden sein.
Die Scherwand 310 umfasst eine Trägerstruktur 311 und Leiterbahnen 370, 372, 374 und 376, welche teilweise in die Trägerstruktur 311 eingebettete Strompfade bereitstellen (wie in 3 gezeigt). Die Leiterbahnen können auf die Oberfläche der Trägerstruktur 311 aufgelegt sein, vollständig in die Trägerstruktur 311 eingebettet sein (zum Beispiel durch Überziehen mit einer Isolierschicht), teilweise eingebettet sein, oder jede geeignete Kombination davon. Die Leiterbahn 376 kann zum Beispiel mit einer Kontaktfläche 320 gekoppelt sein (zum Beispiel aus der Querschnittsebene heraus verbunden) und kann als Spannungsabgriff für den Samenleiter 314 dienen (zum Beispiel über die Brücke 322, die den Sammelleiter 314 mit der Kontaktfläche 320 verbindet). Zum Beispiel können die Leiterbahnen 370, 372, 374 und 376 mit jeweiligen Sammelleitern gekoppelt werden sowie auch mit jeweiligen Anschlüssen der Verarbeitungseinrichtung (zum Beispiel über einen geeigneten Verbinder und/oder Kabel), die konfiguriert ist, um den zeitlichen Verlauf der Spannungen der jeweiligen Sammelleiter zu messen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein oder mehrere Sammelleiter des Batteriesystems 300 durch die Verarbeitungseinrichtung überwacht werden, ohne dass Kabel in der Nähe oder um die Batteriezellen herum verlegt werden müssen. In einigen Ausführungsformen kann die Integration der Strompfade (zum Beispiel der Leiterbahnen 370, 372, 374 und 376) in die Scherwand 310 einen bequemen Weg im Vergleich zu einzelnen Kabeln darstellen. Zum Beispiel können Kabel Zugentlastung sowie Geräte zum Kabelmanagement erfordern und können empfindlich sein gegen Abreibung, Verkürzung, Rütteln, oder können während des Zusammenbaus und der Wartung im Weg sein. Wie in 3 gezeigt umfasst die Scherwand 132 eine Trägerstruktur aber keine Leiterbahnen. Ein Batteriesystem kann jede geeignete Anzahl von Scherwänden mit jeder geeigneten Anzahl von Leiterbahnen umfassen. Zum Beispiel kann ein Batteriesystem zwei Scherwände mit Leiterbahnen umfassen, auf gegenüberliegenden lateralen Seiten des Systems. In einem weiteren Beispiel kann ein Batteriesystem vier Scherwände mit Leiterbahnen umfassen, auf allen lateralen Seiten des Systems. In einem weiteren Beispiel kann ein Batteriesystem eine einzelne Scherwand mit Leiterbahnen auf einer lateralen Seite umfassen, und Scherwände ohne Leiterbahnen auf den übrigen lateralen Seiten (zum Beispiel den drei übrigen Wänden, wenn das Batteriesystem rechteckig ist) .
4 zeigt eine Seitenansicht eines beispielhaften Batteriesystems 400, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Batteriesystem 400 kann Batteriezellen (nicht gezeigt), eine Struktur (zum Beispiel eine Scherwand 410 und eine in 4 nicht gezeigte Scherwand auf der gegenüberliegenden Seite des Batteriesystems 400, laterale Seiten 440 und 442, sowie Ummantelungen 414 und 415), Sammelleiter 401-405 und eine Verarbeitungseinrichtung 490 zusammen mit jeglichen weiteren geeigneten Komponenten umfassen. Die Scherwand 410 umfasst Fortsätze 450, 452, 454, 456 und 458, die durch eine Seite der Ummantelung 414 hervor stehen, wodurch sie für die Sammelleitern 401-405 leicht zugänglich sind. Die Scherwand 410 umfasst Leiterbahnen (zum Beispiel die Leiterbahn 460) und Sensoren (zum Beispiel den Sensor 470), welche als gestrichelte Linien in 4 gezeigt sind (zum Beispiel sind die Bahnen in der Trägerstruktur der Scherwand 410 eingebettet). Die Leiterbahnen der Scherwand 410 enden an einem Ende am Verbinder 492. Ein Satz Leiterbahnen endet auch an den Fortsätzen 450, 452, 454, 456 und 458, während andere Leiterbahnen an Sensoren enden.
5 zeigt eine Draufsicht des beispielhaften Batteriesystems 400 der 4, gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In 5 zusätzlich gezeigt ist das Kabel 496 mit Verbindern 497 und 495, welche den Verbinder 492 der Scherwand 410 mit dem Verbinder 491 der Verarbeitungseinrichtung 490 koppeln, und die Scherwand 412, welche der Scherwand 410 gegenüberliegt. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung auch mehr als einen Verbinder umfassen und konfiguriert sein, um mit mehr als einer Scherwand gekoppelt zu werden. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung direkt mit einer Scherwand verbunden werden, ohne Notwendigkeit eines Kabels. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die laterale Seite 440 Leiterbahnen umfassen, die mit Leiterbahnen der Scherwand 410 eingreifen, und die Leiterbahnen der lateralen Seite 440 können auch elektrisch mit der Verarbeitungseinrichtung 490 gekoppelt werden.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines explodierten Aufbaus eines Batteriesystems 600, mit Ummantelungen 630, 632, 634 und 636 und Scherwänden 620, 622, 624 und 626, gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Batteriesystem 600 umfasst zwei Batteriemodule 610 und 612, die mit einem Halter 640 verbunden sind. In einigen Ausführungsformen kann der Halter 640 eine Kühlplatte, eine strukturelle Platte, eine Isolationsbarriere, Montageteile oder jede Kombination davon umfassen. Das Batteriemodul 610 umfasst Ummantelungen 630 und 632, die mit den Scherwänden 620 und 622 verbunden sind.
In einigen Ausführungsformen können die Batteriemodule 610 und 612 jeweils eine Vielzahl von Batteriezellen (6 nicht gezeigt) umfassen, die geeignet mit Sammelleitern (in 6 nicht gezeigt) verbunden sind. Jede oder irgendeine Scherwand 620, 622, 624 und 626 kann Leiterbahnen umfassen, die konfiguriert sein können, um Sammelleiter oder Anschlüsse von Batteriezellen mit der Verarbeitungseinrichtung zu koppeln. In einigen Ausführungsformen kann die Verarbeitungseinrichtung an die Leiterbahnen von einer oder mehreren Scherwänden 620, 622, 624 und 626 gekoppelt sein. Ein Batteriesystem kann jede geeignete Anzahl von Batteriemodulen mit jeder geeigneten Anzahl von Ummantelungen und jeder geeigneten Anzahl von Scherwänden umfassen.
7 zeigt eine Seitenansicht eines Querschnitts eines Abschnitts eines beispielhaften Batteriesystems 700, das zwei Batteriemodule 710 und 712 sowie eine Verarbeitungseinrichtung 750 umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Batteriemodule 710 und 720 sind durch einen Halter 740 gekoppelt, welcher strukturelle Halterung bereitstellen kann. Das Batteriemodul 710 umfasst eine Scherwand 712, Ummantelungen 714 und 716, einen Sammelleiter 711 und eine Leiterbahn 713. Das Batteriemodul 720 umfasst eine Scherwand 722, Ummantelungen 724 und 726, einen Sammelleiter 721 und eine Leiterbahn 723. Die Leiterbahn 713 koppelt den Sammelleiter 711 über das Kabel 751 elektrisch mit dem Anschluss 753 der Verarbeitungseinrichtung 750. Die Leiterbahnen 723 koppelt den Sammelleiter 721 über das Kabel 752 elektrisch mit dem Anschluss 754 der Verarbeitungseinrichtungen 750. Wie in 7 gezeigt, sind die Kabel 751 und 752 (zum Beispiel durch Ultraschall- oder Laserschweißen) mit den Anschlüssen 753 und 754 sowie den Leiterbahnen 713 und 723 verschweißt (welche zum Beispiel elektrisch leitfähige Kontaktflächen umfassen, um mehr leitendes Material zum Anschweißen bereitzustellen). In einigen Ausführungsformen kann eine lötet Verbindung, angeschraubt klemme, eine schmelzbare Verbindung, jede geeignete weitere Verbindung oder jegliche Kombination davon verwendet werden, um ein leitfähiges Element an einer Leiterbahn zu befestigen. Die Verarbeitungseinrichtung 750 kann die jeweiligen Spannungen der Sammelleiter 711 und 721 bestimmen und eine Ausbalancierung der Last, Diagnostik oder jegliche weitere geeignete Funktionen auf Grundlage der Spannungen durchführen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen jeder in einem oder mehreren Batteriemodulen eines Batteriesystems enthaltene Sammelschiene elektrisch mit der Verarbeitungseinrichtung verbunden werden.
Die Fortsätze 717 und 727 werden mit leitfähigen Material, welches Teil der jeweiligen Leiterbahnen 713 und 723 ist, überzogen. Obwohl nicht in 7 gezeigt, kann die Scherwand 712 auch entlang des Bodens einen oder mehrere Fortsätze umfassen (welcher zum Beispiel durch die Ummantelung 716 hervorragt). In einigen Anordnungen können Spannungsabgriffe (zum Beispiel Anschlüsse von Leiterbahnen) sowohl von der Oberseite als auch der Unterseite einer Scherwand zugänglich sein. Zum Beispiel könnte ein gegebenes Design der Scherwand in jedem der Batteriemodule 710 oder 720 verwendet werden.
Die Scherwand 712 ist teilweise von den Ummantelungen 714 und 716 umgeben (welche zum Beispiel aus Kunststoff hergestellt sein können), sodass sich eine im wesentlichen durchgehende Länge von Ummantelung ergibt, die sich außerhalb der Scherwand ist befindet. In einigen Ausführungsformen kann die Scherwand 712 mit jeder der Ummantelungen 714 und 716 beispielsweise durch Verkleben oder Ultraschall-Verschweißen verbunden werden.
Ein Batteriesystem kann jede geeignete Anordnung von Ummantelungen, Scherwänden, Batteriezellen, Sammelleitern, Verarbeitungsanordnung, jede weitere geeignete Hardware oder jede geeignete Kombination davon umfassen. Während zum Beispiel die Sammelleiter 711 und 721 von den Fortsätzen 717 und 727 in 7 beabstandet sind, ist dies beispielhaft und die Sammelleiter 711 von 721 können direkt auf den Fortsätzen 717 und 727 positioniert werden, wodurch ein separates Element zur Verbindung der Sammelleiter 711 und 721 mit den Leiterbahnen 713 und 723 entfällt. In einem weiteren Beispiel in Bezug auf 4 können die Sammelleiter 401-405 direkt auf der Oberseite der Fortsätze 450, 452, 454, 456 und 458 positioniert werden, wodurch ein separates Element zur Verbindung der Sammelleiter 401-405 mit den entsprechenden Leiterbahnen entfällt. In einigen Ausführungsformen kann eine Scherwand anstatt Fortsätzen Vertiefungen umfassen, in denen entsprechende Sammelleiter Platz finden. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen die Ummantelung niedriger sein und über einen geeigneten Mechanismus an die Scherwand angekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen können die Sammelleiter mit der Ummantelung integriert sein. Zum Beispiel können die Sammelleiter an eine Ummantelung angeschraubt, in sie eingebettet oder anderweitig als Teil davon integriert werden. In einigen Ausführungsformen muss eine Scherwand keine Fortsätze oder Vertiefungen umfassen. Zum Beispiel kann eine Scherwand rechteckig sein und kann Leiterbahnen umfassen, die innerhalb der rechteckigen Stellfläche enden. In einigen Ausführungsformen kann eine Ummantelung ganz oder teilweise als Teil einer Scherwand integriert werden. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Sammelleiter als Teil einer Scherwand integriert werden. In einigen Ausführungsformen können die Sammelleiter auf einer Scherwand, einer Ummantelung oder beiden aufliegen oder daran befestigt sein.
Die vorangegangene Beschreibung ist lediglich beispielhaft für die Prinzipien dieser Offenbarung, und verschiedene Abwandlungen können vom Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Die oben beschriebenen Ausführungsformen werden zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung bereitgestellt. Die vorliegende Offenbarung kann auch viele Formen annehmen, die sich von den hier explizit beschriebenen unterscheiden. Dementsprechend wird betont, dass diese Offenbarung nicht auf die explizit offenbarten Verfahren, Systeme und Vorrichtungen beschränkt ist, sondern beabsichtigt, Änderungen und Abwandlungen hiervon zu umfassen, welche im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten sind.

Claims

Scherwand, konfiguriert um einem Batteriesystem strukturellen Halt zu geben, wobei die Scherwand umfasst: eine Trägerstruktur, die konfiguriert ist, um dem Batteriesystem entlang mindestens einer Seite des Batteriesystems Steifigkeit zu verleihen; eine Vielzahl von Leiterbahnen, die auf die Haltungsstruktur beschichtet sind, wobei die Vielzahl von Leiterbahnen jeweils umfasst: einen jeweiligen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit einem Sammelleiter des Batteriesystems gekoppelt zu werden; und einen jeweiligen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit einer Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden.
Scherwand nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Leiterbahnen eine Vielzahl von ersten Leiterbahnen ist, wobei die Scherwand weiter umfasst: mindestens einen an der Trägerstruktur befestigten Temperatursensor; mindestens eine auf die Trägerstruktur beschichtete zweite Leiterbahn, umfassend: einen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit dem mindestens einen Temperatursensor gekoppelt zu werden; und einen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit der Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden.
Scherwand nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Temperatursensor einen Thermistor umfasst.
Scherwand nach Anspruch 1, weiter umfassend einen ersten elektrischen Verbinder mit jeweiligen Pins, die mit jedem der jeweiligen zweiten Anschlüsse gekoppelt sind.
Scherwand nach Anspruch 4, wobei: die Verarbeitungseinrichtung mit einem zweiten elektrischen Verbinder gekoppelt ist; und jeder der zweiten Anschlüsse konfiguriert ist, um mit der Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden, indem der erste elektrische Verbinder und der zweite elektrische Verbinder verbunden werden.
Scherwand nach Anspruch 1, wobei die Trägerstruktur ein flammenhemmendes Glas-Epoxid-Laminat umfasst.
Scherwand nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Leiterbahnen Kupferbahnen umfasst, die mit der Haltungsstruktur verbunden sind.
Scherwand nach Anspruch 1, wobei die Trägerstruktur mindestens einen Fortsatz umfasst, der eine mit einem jeweiligen ersten Anschluss gekoppelte leitfähige Kontaktfläche umfasst, und wobei die leitfähige Kontaktfläche konfiguriert ist, um mit dem Sammelleiter gekoppelt zu werden.
Scherwand nach Anspruch 1, wobei die Sammelschiene mit einer Vielzahl von gleichpoligen Anschlüssen einer entsprechenden Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist.
Scherwand nach Anspruch 1, wobei jeder der jeweiligen ersten Anschlüsse so konfiguriert ist, dass er durch eine Schweißverbindung mit dem Sammelleiter verbunden ist.
Batteriesystem umfassend: eine Verarbeitungseinrichtung; eine Vielzahl von Batteriezellen; eine Vielzahl von Sammelleitern, die die Vielzahl von Batteriezellen verbinden; mindestens eine Ummantelung, die so konfiguriert ist, dass sie eine Anordnung der Vielzahl von Batteriezellen aufrechterhält; eine Scherwand, die konfiguriert ist, um eine strukturelle Halterung für die mindestens eine Ummantelung und die Anordnung der Vielzahl von Batteriezellen bereitzustellen, wobei die Scherwand umfasst: eine Trägerstruktur, die mit der mindestens einen Ummantelung entlang mindestens einer Seite der mindestens einen Ummantelung gekoppelt ist; eine Vielzahl von Leiterbahnen, die an der Trägerstruktur befestigt sind, wobei die Vielzahl von Leiterbahnen jeweils umfasst: einen jeweiligen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit einem jeweiligen Sammelleiter gekoppelt zu werden; und einen jeweiligen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, um an die Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden.
Batteriesystem nach Anspruch 11, wobei die Vielzahl von Leiterbahnen eine Vielzahl von ersten Leiterbahnen ist, wobei das Batteriesystem ferner umfasst: mindestens einen Temperatursensor, der in die Trägerstruktur eingebettet ist; mindestens eine zweite Leiterbahn, die in die Trägerstruktur eingebettet ist, umfassend: einen ersten Anschluss, der konfiguriert ist, um mit dem mindestens einen Temperatursensor gekoppelt zu werden; und einen zweiten Anschluss, der konfiguriert ist, um an die Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden.
Batteriesystem nach Anspruch 12, wobei der mindestens eine Temperatursensor einen Thermistor umfasst.
Batteriesystem nach Anspruch 11, wobei die Scherwand einen elektrischen Verbinder mit entsprechenden Pins umfasst, die mit jedem der entsprechenden zweiten Anschlüsse verbunden sind.
Batteriesystem nach Anspruch 14, wobei die Verarbeitungseinrichtung mit einem zweiten elektrischen Verbinder gekoppelt ist; und jeder der zweiten Verbinder konfiguriert ist, an die Verarbeitungseinrichtung gekoppelt zu werden, indem der erste elektrische Verbinder und der zweite elektrische Verbinder verbunden werden.
Batteriesystem nach Anspruch 11, wobei die Trägerstruktur ein flammhemmendes Glas-Epoxid-Laminat umfasst.
Batteriesystem nach Anspruch 11, bei dem die Vielzahl der Leiterbahnen Kupferbahnen umfasst, die mit der Trägerstrukturverbunden sind.
Batteriesystem nach Anspruch 11, wobei die Trägerstruktur mindestens einen Fortsatz mit einer leitfähigen Kontaktfläche aufweist, die mit einem entsprechenden ersten Anschluss verbunden ist, und wobei die leitfähige Kontaktfläche konfiguriert ist, mit dem Sammelleiter verbunden zu werden.
Batteriesystem nach Anspruch 11, bei dem jede der Vielzahl von Sammelleitern mit entsprechenden Anschlüssen gleicher Polarität einer Gruppe von Batteriezellen der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist.
Batteriesystem nach Anspruch 11, bei dem jeder der jeweiligen ersten Anschlüsse konfiguriert ist, durch eine Schweißverbindung mit einem jeweiligen Sammelleiter der Sammelleiter verbunden zu werden.
Batteriesystem nach Anspruch 11, bei dem die Verarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, eine Spannung von mindestens einem der zweiten Anschlüsse zu messen.