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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Systemschrank, insbesondere einen Stromversorgungsschrank.
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Technischer Hintergrund
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Stromversorgungsschränke finden als Backup-Stromversorgungssystem oder elektrisches Energierückgewinnungssystem breite Anwendung in vielen Stromverbrauchsbereichen.
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Die jetzigen Stromversorgungsschränke umfassen in der Regel einen Schrankkörper mit einem Außengehäuse und ein innerhalb des Schrankkörpers eingebautes oder befestigtes Batteriemodul. Zur Herstellung eines derartigen Stromversorgungsschranks wird zunächst der Schrankkörper angefertigt und dann das Batteriemodul wie eine Schublade in den Schrankkörper eingeführt, um darin eingebaut oder befestigt zu werden. Bei dieser Lösung muss einerseits das Batteriemodul in den Schrankkörper eingeschoben und anschließend mittels Schrauben oder auf andere Weise befestigt werden, was die Schrittzahl und den Personalaufwand für die Montage erhöht. Zum anderen ist eine unordentliche Verkabelung innerhalb des Schrankkörpers zu erwarten. Zugleich ist eine Anpassung der Kabel und des Schrankkörpers an die Anzahl der Batteriemodule erforderlich, was eine gewünschte Erweiterung erschwert und sich als ziemlich unflexibel beim Einsatz erweist. Darüber hinaus benötigt die Anfertigung des Schrankkörpers Kosten und Zeit.
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Inhalt der Erfindung
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Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stromversorgungsschrank anzubieten, der sich durch einfache Montage, geringe Kosten und ordentliche Verkabelung auszeichnet und mit dem zumindest eines der oben erwähnten Probleme in gewissem Maße gelöst werden soll.
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Dazu stellt die vorliegende Offenbarung einen Stromversorgungsschrank bereit, der M Module, welche von oben nach unten übereinander angeordnet sind, N zum Herausführen von Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen dienende hot-plug-fähige (im laufenden Betrieb austauschbare) Komponenten und N Fixiereinrichtungen umfasst, wobei das p-te Modul und das p+1-te Modul über die p-te hot-plug-fähige Komponente elektrisch miteinander verbunden sind und zudem über die p-te Fixiereinrichtung miteinander in Verbindung stehen, wobei M, N und p jeweils eine Ganzzahl mit M≥3, N=M-1 und 1≤p≤M-1 sind, und wobei zumindest eines der M Module als Batteriemanagementmodul ausgebildet ist, während die übrigen Module jeweils als Batteriemodul vorhanden sind.
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Für den erfindungsgemäßen Stromversorgungsschrank muss kein angepasster Schrankkörper, der bei herkömmlichen Stromversorgungsschränken notwendig ist, hergestellt werden. Vielmehr wird der Schrankkörper unmittelbar durch M von oben nach unten übereinander angeordnete Module gebildet, welche über N Fixiereinrichtungen fest miteinander verbunden und somit zusammengesetzt werden. Auch eine Montage oder Befestigung der Batteriemodule innerhalb des Schrankkörpers kann entfallen, wodurch der Montagevorgang vereinfacht wird und zugleich die Herstellungskosten für den Schrankkörper eingespart werden. Überdies lässt sich der erfindungsgemäße Stromversorgungsschrank auf einfache Weise durch Erhöhen der Anzahl der Batteriemodule erweitern, indem lediglich mehr Schichten vorgesehen werden. Zur Erweiterung eines bekannten Stromversorgungsschranks mit einem Schrankkörper ist hingegen eine Umrüstung des Schrankkörpers erforderlich, mit der hohe Kosten und ein komplizierter Arbeitsgang verbunden sind. Durch die Verwendung von N hot-plug-fähigen Komponenten, mit den die Leistungsleitungen oder Signalleitungen eines Batteriemoduls aus diesem herausgeführt und benachbarte Module elektrisch miteinander verbunden werden, wird der Kabelaufwand verringert, die Montage erleichtert und eine ordentliche und sicherere Verkabelung gewährleistet wird.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die p-te hot-plug-fähige Komponente ein p-tes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein p-tes hot-plug-fähiges Steckerende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das p-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das p-te hot-plug-fähige Steckerende an dem p-ten Modul befindet, während das andere Ende an dem p+1-ten Modul angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die p-te Fixiereinrichtung ein p-tes vertieftes Fixierende und ein p-tes vorstehendes Fixierende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das p-te vertiefte Fixierende oder das p-te vorstehende Fixierende an dem p-ten Modul befindet, während das andere Fixierende an dem p+1-ten Modul angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Stromversorgungsschrank ferner einen an der Unterseite des M-ten Moduls angeordneten Grundträger und eine zum Herausführen von Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen dienende N+1-te hot-plug-fähige Komponente, wobei das M-te Modul und der Grundträger über die N+1-te hot-plug-fähige Komponente miteinander elektrisch verbunden sind und zudem über eine N+1-te Fixiereinrichtung miteinander in Verbindung stehen.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die N+1-te hot-plug-fähige Komponente ein N+1-tes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein N+1-tes hot-plug-fähiges Steckerende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende an dem Grundträger befindet, während das andere Ende an dem M-ten Modul angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die N+1-te Fixiereinrichtung ein N+1-tes vertieftes Fixierende und ein N+1-tes vorstehendes Fixierende, welche miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das N+1-te vertiefte Fixierende oder das N+1-te vorstehende Fixierende an dem Grundträger befindet, während das andere Fixierende an dem M-ten Modul angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Stromversorgungsschrank ferner einen an der Oberseite des ersten Moduls angeordneten Oberdeckel und eine zum Herausführen von Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen dienende N+2-te hot-plug-fähige Komponente, wobei das erste Modul und der Oberdeckel über die N+2-te hot-plug-fähige Komponente miteinander elektrisch verbunden sind und zudem über eine N+2-te Fixiereinrichtung miteinander in Verbindung stehen.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die N+2-te hot-plug-fähige Komponente ein N+2-tes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein N+2-tes hot-plug-fähiges Steckerende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende an dem Oberdeckel befindet, während das andere Ende an dem ersten Modul angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die N+2-te Fixiereinrichtung ein N+2-tes vertieftes Fixierende und ein N+2-tes vorstehendes Fixierende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das N+2-te vertiefte Fixierende oder das N+2-te vorstehende Fixierende an dem Oberdeckel befindet, während das andere Fixierende an dem ersten Modul angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Stromversorgungsschrank ferner eine p-te Schutznische und einen in der p-ten Schutznische positionierten p-ten Schutzrahmen, wobei eines der Bauteile p-te Schutznische und p-ter Schutzrahmen an dem p-ten Modul und das andere Bauteil an dem p+1-ten Modul angeordnet ist, und wobei entweder das p-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das p-te hot-plug-fähige Steckerende in dem p-ten Schutzrahmen angeordnet ist, während sich das andere Ende in der p-ten Schutznische befindet.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Stromversorgungsschrank ferner eine N+1-te Schutznische und einen in der N+1-ten Schutznische positionierten N+1-ten Schutzrahmen, wobei eines der Bauteile N+1-te Schutznische und N+1-ter Schutzrahmen an dem Grundträger und das andere Bauteil an dem M-ten Modul angeordnet ist, und wobei entweder das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende in der N+1-ten Schutznische angeordnet ist, während sich das andere Ende in dem N+1-ten Schutzrahmen befindet.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Stromversorgungsschrank ferner eine N+2-te Schutznische und einen in der N+2-ten Schutznische positionierten N+2-ten Schutzrahmen, wobei eines der Bauteile N+2-te Schutznische und N+2-ter Schutzrahmen an dem Oberdeckel und das andere Bauteil an dem ersten Modul angeordnet ist, und wobei entweder das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende in der N+2-ten Schutznische angeordnet ist, während sich das andere Ende in dem N+2-ten Schutzrahmen befindet.
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Die vorliegende Offenbarung offenbart weiterhin einen Stromversorgungsschrank, der mindestens drei Module, welche von oben nach unten übereinander angeordnet sind, mindestens zwei hot-plug-fähige Komponenten, die zum Herausführen von Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen dienen, und mehrere Fixiereinrichtungen umfasst, wobei je zwei benachbarte Module über eine hot-plug-fähige Komponente elektrisch miteinander verbunden sind und zudem über zumindest eine Fixiereinrichtung miteinander in Verbindung stehen, und wobei zumindest eines der mindestens drei Module als Batteriemanagementmodul ausgebildet ist, während die übrigen Module jeweils als Batteriemodul vorhanden sind.
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Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden zum Teil in der nachstehenden Beschreibung angegeben und werden teilweise aus der nachstehenden Beschreibung deutlich oder werden durch eine praktische Verwendung der vorliegenden Offenbarung erkannt.
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Figurenliste
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Die obenstehenden und/oder weiteren Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der nachfolgenden Zeichnungen deutlich und verständlich. Dabei zeigen
- 1 eine räumliche Darstellung eines Stromversorgungsschranks in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung,
- 2 den schematischen Aufbau eines Batteriemanagementmoduls des in 1 gezeigten Stromversorgungsschranks, wobei die untere Oberfläche des Batteriemanagementmoduls freiliegt,
- 3 den schematischen Aufbau eines Batteriemoduls des in 1 gezeigten Stromversorgungsschranks, wobei die obere Oberfläche des Batteriemoduls freiliegt,
- 4 den schematischen Aufbau eines Batteriemoduls des in 1 gezeigten Stromversorgungsschranks, wobei die untere Oberfläche des Batteriemoduls freiliegt,
- 5 den schematischen Aufbau eines Grundträgers des in 1 gezeigten Stromversorgungsschranks, wobei die obere Oberfläche des Grundträgers freiliegt und
- 6 in schematischer Darstellung den Innenaufbau des Batteriemoduls.
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Bezugszeichen
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- Erstes Modul
- 12
- Zweites Modul
- 13
- Drittes Modul
- 14
- Viertes Modul
- 15
- Fünftes Modul
- 16
- Sechstes Modul
- 17
- Siebtes Modul
- 18
- Achtes Modul
- 19
- Neuntes Modul
- 10
- Zehntes Modul
- 20
- Grundträger
- 31
- Hot-plug-fähiges Steckerende
- 32
- Hot-plug-fähiges Buchsenende
- 41
- Vorstehendes Fixierende
- 42
- Vertieftes Fixierende
- 51
- Leistungsschnittstelle
- 52
- Signalschnittstelle
- 61
- Schaltplatte
- 62
- Abgehende Leitung
- 63
- Batteriepack
- 70
- Handgriff
- 81
- Schutzrahmen
- 82
- Schutznische
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Konkrete Ausführungsformen
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Im Folgenden wird näher auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung, die beispielhaft in den anliegenden Zeichnungen gezeigt sind, eingegangen, wobei gleiche oder ähnliche Teile bzw. Teile mit einer gleichen oder ähnlichen Funktion stets mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die nachstehend beispielhaft dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen nicht einschränkend, sondern als Erläuterung der vorliegenden Offenbarung verstanden werden.
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In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung werden die Begriffe „Länge“, „Breite“, „Dicke“, „oben“, „unten“, „vorn“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „Oberseite“, „Unterseite“, „innen“, „außen“ usw. jeweils in Bezug auf die Darstellung in der jeweiligen Abbildung verwendet, um lediglich die vorliegende Offenbarung zu schildern und ggf. die Schilderung zu vereinfachen. Mit anderen Worten wird mit diesen Begriffen weder im- noch explizit auf die Positionierung sowie die Ausgestaltung und Bedienung der betreffenden Vorrichtung oder des betreffenden Elements in einer vorbestimmten Positionierung hingedeutet, so dass auch hier keine Einschränkung der vorliegenden Offenbarung vorliegt. Darüber hinaus sollen die Begriffe „erste“ und „zweite“ nicht als ein im- oder expliziter Hinweis auf die relative Wichtigkeit oder die Anzahl der jeweiligen Merkmale verstanden werden, sondern dienen lediglich der Beschreibung. Daher kann ein mit dem Bestimmungswort „erste“ oder „zweite“ versehenes Merkmal im- oder explizit dieses Merkmal ein- oder mehrfach umfassen. In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung bedeutet „mehrere“, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, zwei oder mehr als zwei.
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Bei der vorliegenden Offenbarung sollen die Begriffe „anbringen“, „miteinander verbunden“, „verbinden“, „befestigen“ o. dgl., soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, im weiteren Sinne verstanden werden. So kann es sich dabei z.B. sowohl um eine feste, eine lösbare oder eine einteilige Verbindung als auch um eine mechanische und auch eine elektrische Verbindung handeln. Zudem sind auch direkte Verbindungen, indirekte bzw. über ein Zwischenstück hergestellte Verbindungen wie auch innere Verbindungen zweier Elemente denkbar. Als durchschnittliche Fachleute auf diesem Gebiet kann man von der Sachlage ausgehen, um zu ermitteln, welche Bedeutung die genannten Begriffe erfindungsgemäß haben sollen.
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Die vorliegende Offenbarung stellt einen Stromversorgungsschrank bereit, der M Module umfasst, welche ein erstes Modul, ein zweites Modul, ..., ein M-1-tes Modul und ein M-tes Modul umfassen können, wobei das erste Modul, das zweite Modul, ..., das M-1-te Modul und das M-te Modul von oben nach unten übereinander angeordnet sind. Mit anderen Worten liegt das erste Modul am obersten Ende und darunter das zweite Modul, usw., wobei das M-1-te Modul das zweitletzte Modul ist und das M-te Modul am untersten Ende liegt. In der vorliegenden Offenbarung kann M eine beliebige Ganzzahl von größer oder gleich 3, wie z.B. 10 in 1, sein.
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In der vorliegenden Offenbarung werden das erste Modul, das zweite Modul, ..., das M-1-te Modul und das M-te Modul normalerweise in gleicher Außenform und gleicher Größe hergestellt, so dass bei der Montage nicht zwischen den einzelnen Modulen unterschieden werden muss. Das heißt, jedes der Module lässt sich beliebig gebrauchen und anordnen, ohne überlegen zu müssen, ob das ausgewählte Modul die Montageanforderungen erfüllt. Andererseits kann dadurch die Montage des ganzen Stromversorgungsschranks vereinfacht und ein ordentliches Aussehen des Stromversorgungsschranks gewährleistet werden.
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Unter der oben beschriebenen übereinanderliegenden Anordnung des ersten Moduls, des zweiten Moduls, ..., des M-1-ten Moduls und des M-ten Moduls von oben nach unten soll erfindungsgemäß verstanden werden, dass das erste Modul, das zweite Modul, ..., das M-1-te Modul und das M-te Modul unmittelbar aufeinander angeordnet und miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen den einzelnen Modulen auch eine Kommunikationsverbindung sein kann, also eine Leistungsverbindung und/oder eine signaltechnische Verbindung umfasst. Den Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass die vorliegende Offenbarung einen aus übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Modulen bestehenden Stromversorgungsschrank vorschlägt, der von einem zusätzlichen Außengehäuse umhüllt oder in einem anderen Einbauraum untergebracht sein kann, was jedoch auch in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen soll.
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Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Stromversorgungsschrank N zum Herausführen von Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen dienende hot-plug-fähige Komponenten, welche eine erste hot-plug-fähige Komponente, ..., eine N-te hot-plug-fähige Komponente umfassen, wobei N eine beliebige Ganzzahl von größer oder gleich 2 sein kann. Hierbei umfasst jede der hot-plug-fähigen Komponenten ein hot-plug-fähiges Buchsenende und ein hot-plug-fähiges Steckerende. Für den Fachmann auf diesem Gebiet liegt es nahe, dass die Leistungsleitung und/oder Signalleitung eines jeden Moduls bis zu der zugeordneten hot-plug-fähigen Komponente so herausgeführt sind, dass die Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen zweier benachbarter Module dann über die hot-plug-fähigen Komponenten miteinander verbunden werden können.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein Modul des Batterieschranks ein Batteriemodul sein, das ein Gehäuse und ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes Batteriepack umfasst. Von dem Batteriepack geht eine abgehende Leitung ab, bei der es sich um eine Leistungsleitung und/oder Signalleitung handelt und die über eine Schaltplatte an eine zugeordnete hot-plug-fähige Komponente angeschlossen ist. Überdies umfasst die erste hot-plug-fähige Komponente ein erstes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein erstes hot-plug-fähiges Steckerende, usw., so dass die N-te hot-plug-fähige Komponente ein N-tes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein N-tes hot-plug-fähiges Steckerende umfasst. In der vorliegenden Offenbarung umfasst das Batteriemodul jedenfalls, sofern es nicht als das erste bzw. das M-te Modul, sondern als eines der zweiten bis M-1-ten Module dient, zwei hot-plug-fähige Anschlüsse, wobei das positive Abgangsende und das negative Abgangsende der abgehenden Leitung des Batteriemoduls jeweils bis zu einem der beiden verschiedenen hot-plug-fähigen Anschlüsse herausgeführt sind. Es versteht sich, dass diese Konfiguration lediglich ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt. In der Praxis können auch das erste und das M-te Modul jeweils zwei hot-plug-fähige Anschlüsse umfassen, deren konkrete Ausführung für den Fachmann auf diesem Gebiet naheliegend ist. In einem Ausführungsbeispiel sind sämtliche Batteriemodule in dem Stromversorgungsschrank identisch aufgebaut, wobei an der Oberseite jedes der Batteriemodule ein hot-plug-fähiges Buchsenende und an der Unterseite jedes der Batteriemodule ein hot-plug-fähiges Steckerende vorgesehen ist, um den Zusammenbau des Stromversorgungsschranks zu erleichtern und eine Erweiterung des Stromversorgungsschranks zu begünstigen.
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Die von dem Batteriepack abgehende Leitung (Leistungsleitung und/oder Signalleitung) ist an die Schaltplatte angeschlossen, von welcher wiederum eine Ausgangsleitung abgeht, die mit dem hot-plug-fähigen Buchsenende an der Oberseite des Batteriemoduls oder dem hot-plug-fähigen Steckerende an der Unterseite des Batteriemoduls elektrisch verbunden ist und von diesem hot-plug-fähigen Buchsenende oder hot-plug-fähigen Steckerende abgeht.
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In dem Batterieschrank sind das p-te Modul und das p+1-te Modul über die p-te hot-plug-fähige Komponente elektrisch miteinander verbunden, wobei p eine Ganzzahl ist und 1≤p≤M-1. Mit anderen Worten sind das erste und das zweite Modul über die erste hot-plug-fähige Komponente elektrisch miteinander verbunden, d.h. die erste hot-plug-fähige Komponente befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Modul. In dem in 1 gezeigten Stromversorgungsschrank befindet sich die erste hot-plug-fähige Komponente zwischen dem ersten und dem zweiten Modul, um über die erste hot-plug-fähige Komponente die Kommunikations- und/oder elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zu realisieren. In ähnlicher Weise umfasst der Batterieschrank zudem eine zweite hot-plug-fähige Komponente, ..., eine N-1-te hot-plug-fähige Komponente, welche von oben nach unten hintereinander angeordnet sind, wobei sich die zweite hot-plug-fähige Komponente zwischen dem zweiten und dem dritten Modul befindet, usw.. Für die Fachleute auf diesem Gebiet liegen die Positionen und die Wirkungen bzw. Funktionen dieser hot-plug-fähigen Komponenten nahe. Das M-1-te Modul und das M-te Modul des Stromversorgungsschranks sind über die N-te hot-plug-fähige Komponente elektrisch miteinander verbunden, d.h. die N-te hot-plug-fähige Komponente ist zwischen dem M-1-ten Modul und dem M-ten Modul angeordnet, um über die N-te hot-plug-fähige Komponente die Kommunikations- und/oder elektrische Verbindung zwischen dem M-1-ten Modul und dem M-ten Modul herstellen zu können.
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Durch die Verwendung der ersten hot-plug-fähigen Komponente, ..., der N-ten hot-plug-fähigen Komponente in dem oben beschriebenen Stromversorgungsschrank lassen sich das erste Modul, das zweite Modul, ..., das M-1-te Modul und das M-te Modul ordentlicher und einfacher signaltechnisch und/oder elektrisch miteinander verbinden, wodurch die im Stand der Technik beobachtete unordentliche Verkabelung innerhalb des Schrankkörpers eines Stromversorgungsschranks vermieden und die Verkabelungssicherheit des Stromversorgungsschranks erhöht werden kann.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Batterieschrank ferner N Fixiereinrichtungen, die jeweils ein vertieftes Fixierende und ein vorstehendes Fixierende umfassen können, wobei N eine beliebige Ganzzahl von größer oder gleich 2 sein kann. Das p-te Modul und das p+1-te Modul sind über die p-te Fixiereinrichtung miteinander verbunden, wobei p eine Ganzzahl ist und 1≤p≤M-1. Das heißt, zwischen dem ersten und dem zweiten Modul ist eine erste Fixiereinrichtung vorgesehen, usw., so dass zwischen dem M-1-ten Modul und dem M-ten Modul eine N-te Fixiereinrichtung vorgesehen ist. Das erste und das zweite Modul sind über die erste Fixiereinrichtung miteinander verbunden, usw., so dass das M-1-te Modul und das M-te Modul über die N-te Fixiereinrichtung miteinander verbunden sind. Durch gleichzeitiges Vorsehen mehrerer hot-plug-fähiger Komponenten und mehrerer Fixiereinrichtungen werden mechanische und elektrische Verbindungen realisiert. Mit Hilfe der mehreren Fixiereinrichtungen werden die einzelnen Module sehr gut befestigt und zur Montage miteinander verbunden, wodurch einerseits die Montageeffizienz erhöht, der Montageaufwand verringert und der Montagevorgang vereinfacht wird. Andererseits tragen die mehreren Fixiereinrichtungen zur Erhöhung der Erweiterbarkeit zwischen den einzelnen Modulen bei. Des Weiteren kann jede der Fixiereinrichtungen eine abnehmbare oder lösbare Montagestruktur aufweisen, was die Erweiterung und Wartung des Stromversorgungsschranks weiter begünstigt. In anderen Ausführungsbeispielen ist es denkbar, zwischen je zwei Modulen eine einzige Fixiereinrichtung oder auch mehrere Fixiereinrichtungen vorzusehen. So kann z.B. in vier Ecken des Moduls jeweils eine Fixiereinrichtung angeordnet sein, um die Stabilität der Verbindung zwischen den Modulen und somit die Sicherheit des gesamten Stromversorgungsschranks beim Einsatz zu erhöhen.
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In einem Ausführungsbeispiel kann jedes der zweiten bis M-1-ten Module sowohl an seiner Oberseite als auch an seiner Unterseite mit einer derartigen Fixiereinrichtung versehen sein. Insbesondere ist jedes Modul an seiner Oberseite mit einem vertieften Fixierende oder einem vorstehenden Fixierende und an seiner Unterseit mit einem vorstehenden Fixierende oder einem vertieften Fixierende versehen. Zusätzlich hierzu sind die zweiten bis M-1-ten Module völlig identisch aufgebaut, so dass auch die Fixiereinrichtungen an den zweiten bis M-1-ten Modulen identisch ausgebildet sind. Es kann das zweite bis M-1-te Modul willkürlich verwendet oder montiert werden, ohne dafür die Zuordnungen berücksichtigen zu müssen.
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In der vorliegenden Offenbarung ist zumindest eines der ersten bis M-ten Module als Batteriemanagementmodul ausgeführt, während die übrigen Module jeweils als Batteriemodul vorhanden sind, wobei N größer oder gleich 2 und M größer oder gleich 3 sind.
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Gewöhnlicherweise ist in jedem Stromversorgungsschrank ein Batteriemanagementmodul vorgesehen. Für den Fachmann auf diesem Gebiet ist es hinreichend bekannt, dass ein Batteriemodul zur Energieversorgung des ganzen Stromversorgungsschranks dient, während ein Batteriemanagementmodul für das Management des Stromversorgungsschranks im Hinblick auf die Ladung und Entladung und die Sicherheit sowie für die Leistungsausgabe sorgt.
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In der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste hot-plug-fähige Komponente ein erstes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein erstes hot-plug-fähiges Steckerende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das erste hot-plug-fähige Buchsenende oder das erste hot-plug-fähige Steckerende an dem ersten Modul befindet, während das andere Ende an dem zweiten Modul angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem ersten Modul das erste hot-plug-fähige Buchsenende und an dem zweiten Modul das erste hot-plug-fähige Steckerende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der ersten hot-plug-fähigen Komponente entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des ersten hot-plug-fähigen Steckerendes an dem ersten Modul und eine Anordnung des ersten hot-plug-fähigen Buchsenendes an dem zweiten Modul vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der ersten hot-plug-fähigen Komponente bezeichnet werden kann. Zwischen dem ersten und dem zweiten Modul kann die erste hot-plug-fähige Komponente vor- oder rückwärts angeordnet sein. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des ersten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des ersten hot-plug-fähigen Steckerendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der ersten hot-plug-fähigen Komponente vor, sofern sich die erste hot-plug-fähige Komponente zwischen dem ersten und dem zweiten Modul befindet und die elektrische Verbindung (inklusive Leistungsverbindung und/oder signaltechnischer Verbindung) zwischen dem ersten und dem zweiten Modul herstellen kann.
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In ähnlicher Weise umfasst die N-te hot-plug-fähige Komponente ein N-tes hot-plug-fähiges Steckerende und ein N-tes hot-plug-fähiges Buchsenende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das N-te hot-plug-fähige Steckerende oder das N-te hot-plug-fähige Buchsenende an dem M-1-ten Modul befindet, während das andere Ende an dem M-ten Modul angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem M-1-ten Modul das N-te hot-plug-fähige Buchsenende und an dem M-ten Modul das N-te hot-plug-fähige Steckerende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der N-ten hot-plug-fähigen Komponente entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des N-ten hot-plug-fähigen Steckerendes an dem M-1-ten Modul und eine Anordnung des N-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes an dem M-ten Modul vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der N-ten hot-plug-fähigen Komponente bezeichnet werden kann. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des N-ten hot-plug-fähigen Steckerendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der N-ten hot-plug-fähigen Komponente vor, sofern sich die N-te hot-plug-fähige Komponente zwischen dem M-1-ten und dem M-ten Modul befindet und dabei die beiden Module elektrisch miteinander verbinden kann.
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Die vorangehend erwähnte erste hot-plug-fähige Komponente, ..., N-te hot-plug-fähige Komponente sowie die nachfolgend noch zu erläuternde N+1-te und N+2-te hot-plug-fähige Komponente können alle entweder vor- oder rückwärts angeordnet sein oder auch zum Teil vorwärts angeordnet sein, während die übrigen hot-plug-fähigen Komponenten rückwärts angeordnet sind, was in der vorliegenden Offenbarung nicht einschränkend zu verstehen ist.
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Damit ein oben liegendes Modul mit dem jeweils darunter liegenden Modul mechanisch sehr gut verbunden sein kann, um einen robusten Stromversorgungsschrank zu erzeugen, umfasst die erste Fixiereinrichtung ähnlich wie die oben beschriebene hot-plug-fähige Komponente ein erstes vertieftes Fixierende und ein erstes vorstehendes Fixierende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das erste vertiefte Fixierende oder das erste vorstehende Fixierende an dem ersten Modul befindet, während das andere Fixierende an dem zweiten Modul angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem ersten Modul das erste vertiefte Fixierende und an dem zweiten Modul das erste vorstehende Fixierende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der ersten Fixiereinrichtung entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des ersten vorstehenden Fixierendes an dem ersten Modul und eine Anordnung des ersten vertieften Fixierendes an dem zweiten Modul vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der ersten Fixiereinrichtung bezeichnet werden kann. Zwischen dem ersten und dem zweiten Modul kann die erste Fixiereinrichtung vor- oder rückwärts angeordnet sein. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des ersten vertieften Fixierendes und des ersten vorstehenden Fixierendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der ersten Fixiereinrichtung vor, sofern sich die erste Fixiereinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Modul befindet und die mechanische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Modul herstellen kann.
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In ähnlicher Weise umfasst die N-te Fixiereinrichtung ein N-tes vorstehendes Fixierende und ein N-tes vertieftes Fixierende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das N-te vorstehende Fixierende oder das N-te vertiefte Fixierende an dem M-1-ten Modul befindet, während das andere Fixierende an dem M-ten Modul angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem M-1-ten Modul das N-te vertiefte Fixierende und an dem M-ten Modul das N-te vorstehende Fixierende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der N-ten Fixiereinrichtung entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des N-ten vorstehenden Fixierendes an dem M-1-ten Modul und eine Anordnung des N-ten vertieften Fixierendes an dem M-ten Modul vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der N-ten Fixiereinrichtung bezeichnet werden kann. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N-ten vertieften Fixierendes und des N-ten vorstehenden Fixierendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der N-ten Fixiereinrichtung vor, sofern sich die N-te Fixiereinrichtung zwischen dem M-1-ten und dem M-ten Modul befindet und dabei die beiden Module mechanisch miteinander verbinden kann.
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Die vorangehend erwähnte erste Fixiereinrichtung, ..., N-te Fixiereinrichtung sowie die nachfolgend noch zu erläuternde N+1-te und N+2-te Fixiereinrichtung können alle entweder vor- oder rückwärts angeordnet sein oder auch zum Teil vorwärts angeordnet sein, während die übrigen Fixiereinrichtungen rückwärts angeordnet sind, was in der vorliegenden Offenbarung nicht einschränkend zu verstehen ist.
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Um die Montage des M-ten Moduls zu erleichtern und zugleich zwischen dem M-ten Modul und der Aufstellungsebene des Stromversorgungsschranks einen gewissen Spalt zu schaffen, mit dem die Sicherheit und Lebensdauer des M-ten Moduls oder des gesamten Stromversorgungsschranks gewährleistet werden sollen, ist in einem Ausführungsbeispiel an der Unterseite des M-ten Moduls ein Grundträger vorgesehen, wobei der Grundträger und das M-te Modul über die N+1-te hot-plug-fähige Komponente miteinander elektrisch verbunden sind und zudem über die N+1-te Fixiereinrichtung miteinander in Verbindung stehen.
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In diesem Beispiel werden die N+1-te hot-plug-fähige Komponente und die N+1-te Fixiereinrichtung zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger ähnlich wie bei der oben erwähnten N-ten hot-plug-fähigen Komponente positioniert und ausgewählt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass sich die N+1-te hot-plug-fähige Komponente und die N+1-te Fixiereinrichtung zwischen dem Grundträger und dem M-ten Modul befinden.
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Die N+1-te hot-plug-fähige Komponente umfasst ein N+1-tes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein N+1-tes hot-plug-fähiges Steckerende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende an dem M-ten Modul befindet, während das andere Ende an dem Grundträger angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem M-ten Modul das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende und an dem Grundträger das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der N+1-ten hot-plug-fähigen Komponente entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des N+1-ten hot-plug-fähigen Steckerendes an dem M-ten Modul und eine Anordnung des N+1-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes an dem Grundträger vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der N+1-ten hot-plug-fähigen Komponente bezeichnet werden kann. Zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger kann die N+1-te hot-plug-fähige Komponente vor- oder rückwärts angeordnet sein. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N+1-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des N+1-ten hot-plug-fähigen Steckerendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der N+1-ten hot-plug-fähigen Komponente vor, sofern sich die N+1-te hot-plug-fähige Komponente zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger befindet und die elektrische Verbindung zwischen dem untersten Modul und dem Grundträger herstellen kann.
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Die N+1-te Fixiereinrichtung umfasst ein N+1-tes vertieftes Fixierende und ein N+1-tes vorstehendes Fixierende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das N+1-te vertiefte Fixierende oder das N+1-te vorstehende Fixierende an dem M-ten Modul befindet, während das andere Fixierende an dem Grundträger angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem M-ten Modul das N+1-te vertiefte Fixierende und an dem Grundträger das N+1-te vorstehende Fixierende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der N+1-ten Fixiereinrichtung entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des N+1-ten vorstehenden Fixierendes an dem M-ten Modul und eine Anordnung des N+1-ten vertieften Fixierendes an dem Grundträger vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der N+1-ten Fixiereinrichtung bezeichnet werden kann. Zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger kann die N+1-te Fixiereinrichtung vor- oder rückwärts angeordnet sein. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N+1-ten vertieften Fixierendes und des N+1-ten vorstehenden Fixierendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der N+1-ten Fixiereinrichtung vor, sofern sich die N+1-te Fixiereinrichtung zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger befindet und die mechanische Verbindung zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger herstellen kann.
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In der vorliegenden Offenbarung können weiterhin an der Oberseite des ersten Moduls ein Oberdeckel und eine zum Herausführen von Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen dienende N+2-te hot-plug-fähige Komponente vorgesehen sein, wobei das erste Modul und der Oberdeckel über die N+2-te hot-plug-fähige Komponente miteinander elektrisch verbunden sind und zudem über eine N+2-te Fixiereinrichtung miteinander in Verbindung stehen.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden die N+2-te hot-plug-fähige Komponente und die N+2-te Fixiereinrichtung zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel ähnlich wie bei der oben erwähnten N-ten hot-plug-fähigen Komponente positioniert und ausgewählt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass sich die N+2-te hot-plug-fähige Komponente und die N+2-te Fixiereinrichtung zwischen dem Oberdeckel und dem ersten Modul befinden.
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Die N+2-te hot-plug-fähige Komponente umfasst ein N+2-tes hot-plug-fähiges Buchsenende und ein N+2-tes hot-plug-fähiges Steckerende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander elektrisch verbunden sind, wobei sich entweder das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende an dem ersten Modul befindet, während das andere Ende an dem Oberdeckel angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem Oberdeckel das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende und an dem ersten Modul das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der N+2-ten hot-plug-fähigen Komponente entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des N+2-ten hot-plug-fähigen Steckerendes an dem Oberdeckel und eine Anordnung des N+2-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes an dem ersten Modul vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der N+2-ten hot-plug-fähigen Komponente bezeichnet werden kann. Zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel kann die N+2-te hot-plug-fähige Komponente vor- oder rückwärts angeordnet sein. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N+2-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des N+2-ten hot-plug-fähigen Steckerendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der N+2-ten hot-plug-fähigen Komponente vor, sofern sich die N+2-te hot-plug-fähige Komponente zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel befindet und die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel herstellen kann.
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Die N+2-te Fixiereinrichtung umfasst ein N+2-tes vertieftes Fixierende und ein N+2-tes vorstehendes Fixierende, welche aufeinander abgestimmt und miteinander verbunden sind, wobei sich entweder das N+2-te vertiefte Fixierende oder das N+2-te vorstehende Fixierende an dem ersten Modul befindet, während das andere Fixierende an dem Oberdeckel angeordnet ist. Diese Ausgestaltung umfasst zwei Optionen. In der ersten Option ist an dem Oberdeckel das N+2-te vertiefte Fixierende und an dem ersten Modul das N+2-te vorstehende Fixierende angeordnet, was einer sogenannten rückwärtigen Anordnung der N+2-ten Fixiereinrichtung entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung des N+2-ten vorstehenden Fixierendes an dem Oberdeckel und eine Anordnung des N+2-ten vertieften Fixierendes an dem ersten Modul vorgesehen, was als vorwärtige Anordnung der N+2-ten Fixiereinrichtung bezeichnet werden kann. Zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel kann die N+2-te Fixiereinrichtung vor- oder rückwärts angeordnet sein. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N+2-ten vertieften Fixierendes und des N+2-ten vorstehenden Fixierendes bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung der N+2-ten Fixiereinrichtung vor, sofern sich die N+2-te Fixiereinrichtung zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel befindet und die mechanische Verbindung zwischen dem ersten Modul und dem Oberdeckel herstellen kann.
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In der vorliegenden Offenbarung umfasst der Stromversorgungsschrank ferner N Schutznischen und N Schutzrahmen, wobei N eine beliebige Ganzzahl von größer oder gleich 2 sein kann. Dabei sind das hot-plug-fähige Buchsenende und das hot-plug-fähige Steckerende jeweils in der Schutznische bzw. dem Schutzrahmen angeordnet. Mit der Schutznische und dem Schutzrahmen kann zum einen die Positionierung zwischen dem hot-plug-fähigen Buchsenende und dem hot-plug-fähigen Steckerende vereinfacht werden. Zum anderen lassen sich das hot-plug-fähige Buchsenende und das hot-plug-fähige Steckerende davor schützen, dass das hot-plug-fähige Steckerende oder das hot-plug-fähige Buchsenende durch ein während der Montage abfallendes Modul beschädigt wird. Insbesondere kann eines der Bauteile Schutznische und Schutzrahmen an einem von zwei benachbarten Modulen angeordnet sein, während sich das andere Bauteil an dem jeweils anderen der beiden benachbarten Module befindet. Üblicherweise sind die Schutznische und der Schutzrahmen paarweise vorhanden, wobei sich das hot-plug-fähige Buchsenende in einem der Bauteile Schutznische und Schutzrahmen befindet, während das hot-plug-fähige Steckerende in dem anderen Bauteil angeordnet ist. Befindet sich das hot-plug-fähige Buchsenende beispielsweise in einer Schutznische, so ist das hot-plug-fähige Steckerende in einem Schutzrahmen untergebracht. Wenn das hot-plug-fähige Buchsenende hingegen in einem Schutzrahmen angeordnet ist, befindet sich das hot-plug-fähige Steckerende in einer Schutznische.
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Der erste Schutzrahmen kann in der ersten Schutznische positioniert sein, wobei eines der Bauteile erste Schutznische und erster Schutzrahmen an dem ersten Modul und das andere Bauteil an dem zweiten Modul angeordnet ist. Darüber hinaus ist entweder das erste hot-plug-fähige Buchsenende oder das erste hot-plug-fähige Steckerende in dem ersten Schutzrahmen angeordnet, während sich das andere Ende in der ersten Schutznische befindet.
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In dieser Ausgestaltung gibt es zwei Optionen zur Anordnung der ersten Schutznische und des ersten Schutzrahmens. In der ersten Option ist an dem ersten Modul der erste Schutzrahmen und an dem zweiten Modul die erste Schutznische angeordnet, was einer sogenannten vorwärtigen Anordnung von erstem Schutzrahmen und erster Schutznische entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung der ersten Schutznische an dem ersten Modul und eine Anordnung des ersten Schutzrahmens an dem zweiten Modul vorgesehen, was als rückwärtige Anordnung von erstem Schutzrahmen und erster Schutznische bezeichnet werden kann. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des ersten Schutzrahmens und der ersten Schutznische bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung von erstem Schutzrahmen und erster Schutznische vor, sofern sie sich zwischen dem ersten und dem zweiten Modul befinden.
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In der obenstehenden Ausgestaltung stehen für die Anordnung des ersten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des ersten hot-plug-fähigen Steckerendes auch zwei Optionen zur Verfügung. Die erste Option besteht darin, dass sich das erste hot-plug-fähige Buchsenende in dem ersten Schutzrahmen und das erste hot-plug-fähige Steckerende in der ersten Schutznische befinden. In der zweiten Option ist das erste hot-plug-fähige Buchsenende in der ersten Schutznische und das erste hot-plug-fähige Steckerende in dem ersten Schutzrahmen angeordnet.
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Somit ergeben sich hier insgesamt vier Anordnungsmöglichkeiten für die erste Schutznische, den ersten Schutzrahmen, das erste hot-plug-fähige Buchsenende und das erste hot-plug-fähige Steckerende.
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In ähnlicher Weise ist der N-te Schutzrahmen erfindungsgemäß in der N-ten Schutznische positioniert, wobei eines der Bauteile N-te Schutznische und N-ter Schutzrahmen an dem M-1-ten Modul und das andere Bauteil an dem M-ten Modul angeordnet ist. Darüber hinaus ist entweder das N-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N-te hot-plug-fähige Steckerende in der N-ten Schutznische angeordnet, während sich das andere Ende in dem N-ten Schutzrahmen befindet.
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Wie bei der ersten Schutznische und dem ersten Schutzrahmen gibt es für die Anordnung der N-ten Schutznische und des N-ten Schutzrahmens auch zwei Optionen und für die Kombination des N-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des N-ten hot-plug-fähigen Steckerendes mit der N-ten Schutznische und dem N-ten Schutzrahmen ebenfalls zwei Möglichkeiten. Daraus ergeben sich insgesamt vier Anordnungsmöglichkeiten für die N-te Schutznische, den N-ten Schutzrahmen, das N-te hot-plug-fähige Buchsenende und das N-te hot-plug-fähige Steckerende.
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In der Ausgestaltung mit einem Grundträger umfasst der Stromversorgungsschrank ferner eine N+1-te Schutznische und einen in der N+1-ten Schutznische positionierten N+1-ten Schutzrahmen, wobei eines der Bauteile N+1-te Schutznische und N+1-ter Schutzrahmen an dem Grundträger und das andere Bauteil an dem M-ten Modul angeordnet ist. Dabei ist entweder das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende in der N+1-ten Schutznische angeordnet, während sich das andere Ende in dem N+1-ten Schutzrahmen befindet.
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In dieser Ausgestaltung gibt es zwei Optionen zur Anordnung der N+1-ten Schutznische und des N+1-ten Schutzrahmens. In der ersten Option ist an dem M-ten Modul der N+1-te Schutzrahmen und an dem Grundträger die N+1-te Schutznische angeordnet, was einer sogenannten vorwärtigen Anordnung von N+1-tem Schutzrahmen und N+1-ter Schutznische entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung der N+1-ten Schutznische an dem M-ten Modul und eine Anordnung des N+1-ten Schutzrahmens an dem Grundträger vorgesehen, was als rückwärtige Anordnung von N+1-tem Schutzrahmen und N+1-ter Schutznische bezeichnet werden kann. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N+1-ten Schutzrahmens und der N+1-ten Schutznische bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung von N+1-tem Schutzrahmen und N+1-ter Schutznische vor, sofern sie sich zwischen dem M-ten Modul und dem Grundträger befinden.
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In der obenstehenden Ausgestaltung stehen für die Anordnung des N+1-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des N+1-ten hot-plug-fähigen Steckerendes auch zwei Optionen zur Verfügung. Die erste Option besteht darin, dass sich das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende in dem N+1-ten Schutzrahmen und das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende in der N+1-ten Schutznische befinden. In der zweiten Option ist das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende in der N+1-ten Schutznische und das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende in dem N+1-ten Schutzrahmen angeordnet.
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Somit ergeben sich hier insgesamt vier Anordnungsmöglichkeiten für die N+1-te Schutznische, den N+1-ten Schutzrahmen, das N+1-te hot-plug-fähige Buchsenende und das N+1-te hot-plug-fähige Steckerende.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst der Stromversorgungsschrank ferner eine N+2-te Schutznische und einen in der N+2-ten Schutznische positionierten N+2-ten Schutzrahmen, wobei eines der Bauteile N+2-te Schutznische und N+2-ter Schutzrahmen an dem Oberdeckel und das andere Bauteil an dem ersten Modul angeordnet ist. Dabei ist entweder das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende oder das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende in der N+2-ten Schutznische angeordnet, während sich das andere Ende in dem N+2-ten Schutzrahmen befindet.
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In dieser Ausgestaltung gibt es zwei Optionen zur Anordnung der N+2-ten Schutznische und des N+2-ten Schutzrahmens. In der ersten Option ist an dem Oberdeckel der N+2-te Schutzrahmen und an dem ersten Modul die N+2-te Schutznische angeordnet, was einer sogenannten vorwärtigen Anordnung von N+2-tem Schutzrahmen und N+2-ter Schutznische entspricht. Als zweite Option sind eine Anordnung der N+2-ten Schutznische an dem Oberdeckel und eine Anordnung des N+2-ten Schutzrahmens an dem ersten Modul vorgesehen, was als rückwärtige Anordnung von N+2-tem Schutzrahmen und N+2-ter Schutznische bezeichnet werden kann. In der vorliegenden Offenbarung liegt keine Einschränkung in Hinsicht auf die Positionen des N+2-ten Schutzrahmens und der N+2-ten Schutznische bzw. auf die vor- oder rückwärtige Anordnung von N+2-tem Schutzrahmen und N+2-ter Schutznische vor, sofern sie sich zwischen dem Oberdeckel und dem ersten Modul befinden.
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In der obenstehenden Ausgestaltung stehen für die Anordnung des N+2-ten hot-plug-fähigen Buchsenendes und des N+2-ten hot-plug-fähigen Steckerendes auch zwei Optionen zur Verfügung. Die erste Option besteht darin, dass sich das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende in dem N+2-ten Schutzrahmen und das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende in der N+2-ten Schutznische befinden. In der zweiten Option ist das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende in der N+2-ten Schutznische und das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende in dem N+2-ten Schutzrahmen angeordnet.
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Somit ergeben sich hier insgesamt vier Anordnungsmöglichkeiten für die N+2-te Schutznische, den N+2-ten Schutzrahmen, das N+2-te hot-plug-fähige Buchsenende und das N+2-te hot-plug-fähige Steckerende.
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Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Stromversorgungsschrank anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt ist, umfasst der Stromversorgungsschrank gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes Modul 11, ein zweites Modul 12, ein drittes Modul 13, ein viertes Modul 14, ein fünftes Modul 15, ein sechstes Modul 16, ein siebtes Modul 17, ein achtes Modul 18, ein neuntes Modul 19 und ein zehntes Modul 10, welche von oben nach unten hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Modul 11 als Batteriemanagementmodul ausgebildet ist, während die übrigen Module jeweils als Batteriemodul vorhanden sind.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem ersten Modul 11 und dem zweiten Modul 12 eine erste hot-plug-fähige Komponente und zwischen dem zweiten Modul 12 und dem dritten Modul 13 eine zweite hot-plug-fähige Komponente vorgesehen, usw., so dass zwischen dem achten Modul 18 und dem neunten Modul 19 eine achte hot-plug-fähige Komponente und zwischen dem neunten Modul 19 und dem zehnten Modul 10 eine neunte hot-plug-fähige Komponente angeordnet ist. In den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung trägt nicht jede der hot-plug-fähigen Komponenten, welche nachstehend noch anhand schematischer Ansichten des Batteriemanagementmoduls und eines Batteriemoduls erläutert werden, ein Bezugszeichen.
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In der Darstellung in 2 liegt das erste Modul 11, d.h. das Batteriemanagementmodul, am obersten Ende des Stromversorgungsschranks. An der Oberseite des Batteriemanagementmoduls sind weder hot-plug-fähige Komponente noch Fixiereinrichtung vorhanden. An der Unterseite, d.h. der dem zweiten Modul zugewandten Seite, des Batteriemanagementmoduls befinden sich ein hot-plug-fähiges Buchsenende 32, eine Schutznische 82 und ein vertieftes Fixierende 42. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem hot-plug-fähigen Buchsenende 32 in 2 um das erste hot-plug-fähige Buchsenende, bei der Schutznische 82 um die erste Schutznische und bei dem vertieften Fixierende 42 um das erste vertiefte Fixierende.
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3 zeigt den schematischen Aufbau eines Batteriemoduls in dem Stromversorgungsschrank. In dieser Darstellung ist das Batteriemodul an seiner Oberseite mit einem hot-plug-fähigen Steckerende 31, einem Schutzrahmen 81 und einem vorstehenden Fixierende 41 versehen und kann irgend eines der zweiten 12 bis zehnten Module 10 in 1 sein. Handelt es sich hierbei um das zweite Modul 12 in 1, so handelt es sich bei dem hot-plug-fähigen Steckerende 31 um das erste hot-plug-fähige Steckerende, bei dem Schutzrahmen 81 um den ersten Schutzrahmen und bei dem vorstehenden Fixierende 41 um das erste vorstehende Fixierende.
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Ausgehend von der Darstellung in 3 sind an der Unterseite des Batteriemoduls, wie in 4 gezeigt, ein hot-plug-fähiges Buchsenende 32, eine Schutznische 82 und ein vertieftes Fixierende 42 angeordnet. Dieses Batteriemodul kann irgend eines der zweiten bis zehnten Module in 1 sein. Wenn es das zweite Modul in 1 ist, handelt es sich bei dem hot-plug-fähigen Buchsenende 32 um das zweite hot-plug-fähige Buchsenende, bei der Schutznische 82 um die zweite Schutznische und bei dem vertieften Fixierende 42 um das zweite vertiefte Fixierende.
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In der vorliegenden Offenbarung sind die Batteriemodule in 1 hintereinander angeordnet und weisen alle die gleiche Form und die gleiche Bauweise auf, d.h. sämtliche Batteriemodule sind sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite identisch ausgebildet.
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In dem in 1 gezeigten Stromversorgungsschrank ist überdies am untersten Ende ein Grundträger 20 vorgesehen, an dessen Oberseite sich ein hot-plug-fähiges Steckerende 31, ein Schutzrahmen 81 und ein vorstehendes Fixierende 41 befinden, siehe hierzu 5. Ausgehend von dem Ausführungsbeispiel nach 1 handelt es sich, wie aus 5 ersichtlich, bei dem hot-plug-fähigen Steckerende 31 um das zehnte hot-plug-fähige Steckerende, bei dem vorstehenden Fixierende 41 um das zehnte vorstehende Fixierende und bei dem Schutzrahmen 81 um den zehnten Schutzrahmen.
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Aus 1 bis 4 geht hervor, dass in diesem Ausführungsbeispiel jedes Modul des Stromversorgungsschranks zusätzlich mit einem Handgriff 70 versehen ist, der für eine einfache Montage und Verwendung des jeweiligen Moduls sorgt.
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Wie sich aus 2 ergibt, ist das Batteriemanagementmodul mit einer Leistungsschnittstelle 51 und einer Signalschnittstelle 52 versehen, wobei die Leistungsschnittstelle 51 zum Herausführen der positiven und der negativen Elektrode des Stromversorgungsschranks und die Signalschnittstelle 52 zum Herausführen einer Abtastleitung dienen.
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Im Folgenden werden anhand der Darstellung in 6, in der die Kabel des Batteriemoduls beispielsweise bis zu dem hot-plug-fähigen Steckerende 31 herausgeführt sind, der Aufbau und die Verkabelung des Batteriemoduls geschildert. Dabei ist eine abgehende Leitung 62 eines Batteriepacks 63 an eine Schaltplatte 61 und dann über die Schaltplatte 61 an das hot-plug-fähige Steckerende 31 angeschlossen, um Leistungsleitungen und/oder Signalleitungen aus dem Batteriemodul bis zu dem hot-plug-fähigen Steckerende herauszuführen. Dies gilt selbstverständlich auch für hot-plug-fähige Buchsenenden, worauf an dieser Stelle im Detail nicht mehr eingegangen wird.
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In der vorliegenden Beschreibung wird durch Verwendung der Begriffe „ein Ausführungsbeispiel“, „einige Ausführungsbeispiele“, „Beispiel“, „konkretes Beispiel“ oder „einige Beispiele“ darauf hingewiesen, dass Merkmale, Strukturen, Werkstoffe oder Besonderheiten, welche anhand dieses Ausführungsbeispiels oder Beispiels beschrieben werden, in zumindest einem Ausführungsbeispiel oder Beispiel der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. Bei diesen Begriffen, soweit sie in der vorliegenden Beschreibung in demonstrativer Weise zum Ausdruck gebracht werden, handelt es sich nicht unbedingt um ein und dasselbe Ausführungsbeispiel oder Beispiel. Zusätzlich hierzu lassen sich die beschriebenen Merkmale, Strukturen, Werkstoffe oder Besonderheiten in einem oder mehreren Ausführungsbeispielen oder Beispielen auf geeignete Weise miteinander kombinieren.
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Bisher wurden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung dargestellt und erläutert, welche beispielhaft sind und keine Einschränkung der vorliegenden Offenbarung darstellen. Den durchschnittlichen Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass an diesen Ausführungsbeispielen Abänderungen, Modifikationen, Substitutionen und Variationen vorgenommen werden können, ohne dabei die technische Lehre und die Grundideen der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
