JP7088907B2 - 電力及び冷却下部構造体付きバックプレーン組立体 - Google Patents
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Description
‐バッテリー挿入によるバックプレーンへのバッテリーモジュールの自動接続、
‐他の近くの又は隣接の機器に対する放射妨害波の潜在的な影響の軽減、
‐他の近くの又は隣接の機器からの潜在的な影響からのバッテリーシステムの放射イミュニティの向上、
‐電源導体遮蔽の必要性がなくなること(ラックがアース又は船舶の船体接地に結合される場合)、及び
‐導体に施される絶縁ジャケットの必要性がなくなること(と言うのは、導体が完全に包囲されるので通常の動作中においてはこれには接近できないからである)。
Claims (21)
- 複数のバッテリーモジュールと係合するバックプレーン組立体であって、前記バックプレーン組立体は、バッテリーモジュール受け入れ側部を備えるとともに前記バッテリーモジュールを受け入れ側部と反対側の側部に別々の下部構造体を有し、前記別々の下部構造体は、
前記バッテリーモジュール受け入れ側部に隣接して位置する電力下部構造体を含み、前記電力下部構造体は、前記バックプレーン組立体と係合した前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上の電気コネクタと対応関係をなして係合するよう配置された電気コネクタを有し、
前記バッテリーモジュール受け入れ側部と流体連通関係をなして前記電力下部構造体に隣接して位置する冷却下部構造体を含み、前記冷却下部構造体は、前記冷却下部構造体を通って移動している冷却流体が前記バッテリーモジュール受け入れ側部の方へ差し向けられて前記バックプレーン組立体と係合状態にある前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上を冷却し、前記冷却下部構造体は、更に、前記冷却下部構造体に導入された冷却流体が前記バッテリーモジュール受け入れ側部に到達する前に前記冷却下部構造体を通って移動するよう構成されており、
前記バッテリーモジュール受け入れ側部と流体連通関係をなして前記冷却下部構造体に隣接して位置する排気下部構造体を更に含み、前記排気下部構造体は、前記バックプレーン組立体と係合状態にある前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上によって抜き出された排気ガスが前記バックプレーン組立体から遠ざかる方向に少なくとも1つの排気チャネルに沿って差し向けられるよう構成されており、
前記冷却下部構造体からの前記少なくとも1つの排気チャネルの物理的分離に起因して、前記排気ガスと、前記冷却下部構造体を通って移動している冷却流体との混合が行われないように構成されている、バックプレーン組立体。 - 前側の側部及び複数のバッテリーベイを有するバッテリーラックを更に含み、前記バックプレーン組立体は、前記バッテリーラックの後側の側部を定め、各バッテリーベイは、前記バッテリーラックの前記前側の側部を通って前記バッテリーモジュールのうちの1つを受け入れるよう構成されている、請求項1記載のバックプレーン組立体。
- 前記電力下部構造体の前記電気コネクタは、前記電気コネクタが前記バックプレーン組立体と係合状態にある前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上の対応の電気コネクタと係合するよう位置決めされている、請求項1又は2に記載のバックプレーン組立体。
- 前記バックプレーン組立体と係合状態にあるバッテリーモジュールの前記電気コネクタのうちの少なくとも幾つかは、垂直整列関係をなして位置決めされている、請求項3記載のバックプレーン組立体。
- 前記電力下部構造体は、通信ポートを更に有し、前記通信ポートは、前記通信ポートが前記バックプレーン組立体と係合状態にある前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上の対応の通信ポートと係合するよう位置決めされている、請求項1~4のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記バッテリーベイは、バッテリーモジュールを前記バッテリーラックの前記前側の側部経由でバッテリーベイ中に滑り込ませてついには前記バッテリーモジュールが嵌合位置にあるようにすることによってバッテリーモジュールを受け入れるよう構成され、前記嵌合位置では、前記バッテリーモジュールの前記電気コネクタは、前記電力下部構造体の対応の電気コネクタと係合する、請求項2記載のバックプレーン組立体。
- 前記電気コネクタ及び/又は前記通信ポートの係合は、ブラインド式嵌合係合方式である、請求項5記載のバックプレーン組立体。
- 前記電力下部構造体は、各々が前記バックプレーン組立体と係合状態にある2つのバッテリーモジュールを相互に連結するよう構成された複数のバスバーを更に有する、請求項1~7のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記バッテリーモジュール受け入れ側部から前記排気下部構造体まで延びるとともに前記冷却下部構造体を通過する少なくとも1つの排気チャネルを更に含む、請求項1~8のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 各排気チャネルは、前記冷却下部構造体を通過するチャネル部分を構成し、前記チャネル部分のうちの少なくとも1つは、前記排気チャネルからの熱の放散を助けるヒートシンクを有する、請求項9記載のバックプレーン組立体。
- 各下部構造体は、他の1つ又は複数の下部構造体から実質的に物理的に隔てられている、請求項1~10のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記冷却下部構造体と前記排気下部構造体は、熱を前記排気下部構造体から引き出して前記冷却下部構造体中に引き込むヒートシンクを有するバリヤによって隔てられている、請求項1~11のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記下部構造体の各々は、実質的に共通のバリヤによってその隣の1つの又は複数の下部構造体から隔てられている、請求項1~12のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記バックプレーン組立体は、前記バッテリーモジュール受け入れ側部に多数のバッテリーベイを備え、前記電力下部構造体及び前記冷却下部構造体は、更に、前記冷却下部構造体を通って移動している冷却流体が隣合うバッテリーベイを互いに隔てるチャネルに差し向けられるよう配置されている、請求項1~13のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記下部構造体は、単一の一体型構造体を形成している、請求項1~14のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記バックプレーン組立体は、前記バッテリーモジュール受け入れ側部に二次元アレイの状態に配列された多数のバッテリーベイを備え、バッテリーベイの各縦列は、左側半部及び右側半部を有し、バッテリーベイの一縦列に関し、前記電力下部構造体の前記電気コネクタは、前記縦列の前記左側半部及び前記縦列の前記右側半部のうちの一方上に位置決めされている、請求項1~15のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記アレイは、幅に関して偶数個のバッテリーベイであり、前記アレイは、バッテリーベイの1つ又は2つ以上の対をなす隣合う縦列から成り、各対は、前記バッテリーモジュール受け入れ側部に向いて見て、左縦列及び右縦列を定め、前記電力下部構造体の前記電気コネクタは、バッテリーベイの前記左縦列に関し、前記左縦列の前記右側半部上に位置決めされ、バッテリーベイの前記右縦列に関し、前記右縦列の前記左側半部上に位置決めされている、請求項16記載のバックプレーン組立体。
- 前記アレイは、幅に関して奇数個のバッテリーベイでありかつ幅に関して3つ以上のバッテリーベイであり、前記アレイは、バッテリーベイの1つ又は2つ以上の対をなす隣合う縦列及びバッテリーベイの奇数個の縦列を有し、前記アレイが5つ以上の縦列を有する場合、各対をなす隣合う縦列は、別の対をなす隣合う縦列に隣接して位置し、各対は、前記バッテリーモジュール受け入れ側部に向いて見て、左縦列及び右縦列を定め、前記電力下部構造体の前記電気コネクタは、バッテリーベイの前記左縦列に関し、前記左縦列の前記右側半部上に位置決めされ、バッテリーベイの前記右縦列に関し、前記右縦列の前記左側半部上に位置決めされ、前記電力下部構造体の前記電気コネクタは、バッテリーベイの前記奇数個の縦列に関し、前記奇数個の縦列に隣接して位置する前記縦列に関する半部と同一の前記奇数個の縦列の半部上に位置決めされている、請求項16記載のバックプレーン組立体。
- バッテリーベイの各縦列は、左側の縁及び右側の縁を有し、前記左側縁と前記右側縁は、距離dだけ隔てられており、前記電力下部構造体の前記電気コネクタは、縦列の前記左側半部上に位置決めされている縦列に関し、前記電気コネクタは、前記左側縁からdの30%以下、20%以下又は10%以下のところにそれぞれ位置決めされ、前記電力下部構造体の前記電気コネクタが縦列の前記右側半部上に位置決めされている縦列に関し、前記電気コネクタは、前記右側縁からdの30%以下、20%以下又は10%以下のところにそれぞれ位置決めされている、請求項16~18のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 前記バックプレーン組立体と係合するとともに前記バックプレーン組立体に電気的に接続された1つ又は2つ以上のバッテリーモジュールを更に含む、請求項1~19のうちいずれか一に記載のバックプレーン組立体。
- 複数の電気的に相互に接続されたバッテリーモジュールを動作させる方法であって、各バッテリーモジュールは、バッテリーモジュール受け入れ側部を定めるとともに前記バッテリーモジュール受け入れ側部と反対側の側部上に別々の下部構造体を含むバックプレーン組立体と係合し、前記別々の下部構造体は、
前記バッテリーモジュール受け入れ側部に隣接して位置する電力下部構造体を含み、前記電力下部構造体は、前記バッテリーモジュールの電気コネクタと対応関係をなして係合した電気コネクタを有し、
前記電力下部構造体に隣接して位置する冷却下部構造体を含み、前記冷却下部構造体は、前記冷却下部構造体から前記バッテリーモジュール受け入れ側部までの流体流路を提供し、
前記方法は、
前記電気コネクタを用いて電力を前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上から引き出し又は電力を前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上に提供するステップと、
冷却流体を差し向けて前記冷却流体が前記冷却下部構造体から前記バッテリーモジュール受け入れ側部に流れ、前記冷却流体が前記バッテリーモジュール受け入れ側部に達する前に前記冷却下部構造体を通って移動するようにするステップと、を含み、
前記バックプレーン組立体は、前記冷却下部構造体に隣接して位置する排気下部構造体を更に含み、前記排気下部構造体は、前記バックプレーン組立体と係合する前記バッテリーモジュールのうちの1つ又は2つ以上によって抜き出された排気ガスを前記バッテリーモジュール受け入れ側部から前記排気下部構造体まで遠ざかる方向に差し向ける少なくとも1つの排気チャネルを提供し、
前記冷却下部構造体からの前記少なくとも1つの排気チャネルの物理的分離に起因して、前記排気ガスと、前記冷却下部構造体を通って移動している冷却流体との混合が行われないように構成されている、方法。
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