RU2649315C1

RU2649315C1 - Конструкция аккумуляторной батареи

Info

Publication number: RU2649315C1
Application number: RU2016149276A
Authority: RU
Inventors: Давид КЁЛЕР
Original assignee: Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-04-02
Also published as: CN106898722B; CN106898722A; DE102015122213A1; BR102016028189B1; BR102016028189A2

Abstract

Изобретение относится к конструкции (10) аккумуляторной батареи, в частности для автомобильного транспортного средства, имеющей ряд элементов (12) аккумуляторной батареи для хранения электроэнергии, причем элементы (12) аккумуляторной батареи имеют в каждом случае два электрических контакта (14, 16), и имеющей схемную плату (18), имеющую ряд электрических компонентов, причем схемная плата (18) электрически присоединена к электрическим контактам (14, 16) элементов (12) аккумуляторной батареи, причем схемная плата (18) имеет две противоположные поверхности (20, 22) и по меньшей мере одну боковую поверхность (24), которая соединяет поверхности (20, 22) друг с другом, причем на боковой поверхности (24) выполнена по меньшей мере одна металлическая контактная поверхность (26), причем металлическая контактная поверхность (26) электрически присоединена посредством присоединения с помощью соединительных проволок (28) по меньшей мере к одному из электрических контактов (14, 16) элементов (16) аккумуляторной батареи. Повышение компактности и надежности электрического соединения между элементами аккумуляторной батареи и схемной платой является техническим результатом изобретения. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к конструкции аккумуляторной батареи, в частности для автомобильного транспортного средства, имеющей ряд элементов аккумуляторной батареи для хранения электроэнергии, причем элементы аккумуляторной батареи в каждом случае имеют два электрических контакта, и имеющей схемную плату, имеющую ряд электрических компонентов, причем схемная плата электрически присоединена к электрическим контактам элементов аккумуляторной батареи, причем схемная плата имеет две противоположные поверхности и имеет по меньшей мере одну боковую поверхность, которая присоединяет поверхности друг к другу.

Уровень техники

В области техники, к которой относятся элементы аккумуляторной батареи, в частности аккумуляторные батареи для автомобильных транспортных средств, в общем известно, что отдельные элементы аккумуляторной батареи электрически присоединены раздельным образом к блоку управления аккумуляторной батареей в целях осуществления измерения напряжения отдельных элементов аккумуляторной батареи и в целях возможного осуществления выравнивания зарядов между элементами аккумуляторной батареи. Это является преимущественным, в частности, в случае литий-ионных аккумуляторных батарей.

Как правило, элементы аккумуляторной батареи традиционных конструкций аккумуляторной батареи присоединены посредством проводников из фольги или жгутов проводов к блоку управления аккумуляторной батареей для обеспечения возможности раздельного отслеживания элементов аккумуляторной батареи и для осуществления выравнивания зарядов. Жгуты проводов или проводники из фольги в данном случае, как правило, являются спаянными или приваренными к контактам элементов аккумуляторной батареи.

Из предыдущего уровня техники также известно, что отдельные элементы аккумуляторной батареи присоединены друг к другу посредством присоединения с помощью соединительных проволок, и элементы аккумуляторной батареи приведены в контакт со схемной платой посредством присоединения с помощью соединительных проволок. Соответствующая конструкция аккумуляторной батареи со схемной платой известна, например, из US 2013/0236745 А1.

Недостатком известных конструкций аккумуляторной батареи является то, что электрическое соединение посредством жгутов проводов и проводников из фольги является затруднительным с технической точки зрения, и для присоединения с помощью соединительных проволок контактные поверхности элементов аккумуляторной батареи, подлежащих присоединению, и схемной платы должны быть расположены параллельно, так что для элементов аккумуляторной батареи и схемной платы необходимо огромное структурное пространство.

Раскрытие сущности изобретения

Следовательно, целью настоящего изобретения является предоставление конструкции аккумуляторной батареи, которую можно получить в компактной конструкционной форме с малыми техническими затратами.

Указанная цель достигается в случае конструкции аккумуляторной батареи, упомянутой во введении, в том отношении, что на боковой поверхности выполнена по меньшей мере одна металлическая контактная поверхность, и в том отношении, что металлическая контактная поверхность электрически присоединена посредством присоединения с помощью соединительных проволок по меньшей мере к одному из электрических контактов элементов аккумуляторной батареи.

В силу того, что элементы аккумуляторной батареи присоединены к металлическим контактным поверхностям на боковой поверхности схемной платы посредством присоединения с помощью соединительных проволок, схемная плата может быть размещена в перпендикулярном положении относительно электрических контактов элементов аккумуляторной батареи, тем самым стало возможным реализовать, в частности, компактную конструкционную форму, и посредством присоединения с помощью соединительных проволок в общем между схемной платой и электрическими контактами элементов аккумуляторной батареи, есть возможность электрического соединения между элементами аккумуляторной батареи и схемной платой, подлежащими реализации с малыми техническими затратами.

Таким образом, цель настоящего изобретения достигается во всей ее полноте.

В предпочтительном варианте осуществления схемная плата расположена параллельно элементам аккумуляторной батареи.

Таким образом, можно реализовать особенно компактную форму конструкции аккумуляторной батареи.

В данном документе особенно предпочтительно, если элементы аккумуляторной батареи имеют продолговатую форму, и схемная плата ориентирована параллельно продольным осям элементов аккумуляторной батареи.

Таким образом, можно реализовать особенно тонкую форму конструкции аккумуляторной батареи.

В предпочтительном варианте осуществления металлическая контактная поверхность представлена в форме гальванически осажденного слоя.

Таким образом, металлическая контактная поверхность может быть получена на боковой поверхности схемной платы с малыми техническими затратами.

В предпочтительном варианте осуществления схемная плата имеет ряд разнесенных металлических контактных поверхностей, которые выполнены смежно друг с другом на боковой поверхности.

Таким образом, отдельные элементы аккумуляторной батареи могут быть электрически присоединены раздельным образом со схемной платой, тем самым обеспечивая возможность независимого отслеживания напряжения элементов аккумуляторной батареи и выравнивания зарядов между элементами аккумуляторной батареи.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одна металлическая контактная поверхность расположена на боковой поверхности, а также частично на противоположных поверхностях схемной платы.

Таким образом, можно реализовать контакт металлической контактной поверхности с токопроводящими дорожками схемной платы по меньшей мере на одной из поверхностей с малыми техническими затратами.

В предпочтительном варианте осуществления ряд электрических компонентов расположен по меньшей мере на одной из поверхностей.

Таким образом, можно реализовать блок электрического управления для конструкции аккумуляторной батареи в компактной конструкционной форме с малыми техническими затратами.

В предпочтительном варианте осуществления схемная плата вместе с электрическими компонентами образует блок управления для управления процессом заряжения и/или процессом разряжения элементов аккумуляторной батареи.

Таким образом, можно предоставить конструкцию аккумуляторной батареи с системой управления аккумуляторной батареей в компактной конструкционной форме с малыми техническими затратами.

В данном документе особенно предпочтительно, если блок управления имеет блок измерения напряжения для обнаружения напряжения элементов аккумуляторной батареи.

Таким образом, средство для отслеживания напряжения элементов можно реализовать в компактной конструкционной форме.

Само собой разумеется, что признаки, упомянутые выше, и признаки, которые еще будут раскрыты далее, могут быть использованы не только в соответственно конкретном сочетании, но также в других сочетаниях или отдельно, не выходя за пределы сущности настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Иллюстративные варианты осуществления изобретения продемонстрированы на чертежах и будут рассмотрены более подробно в последующем описании. На чертежах:

на фиг. 1 показан вид в перспективе конструкции аккумуляторной батареи, имеющей ряд элементов аккумуляторной батареи и имеющей схемную плату, которая электрически присоединена к элементам аккумуляторной батареи; и

на фиг. 2 показан подробный вид в перспективе электрического контакта между элементами аккумуляторной батареи и схемной платой.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 конструкция аккумуляторной батареи показана на виде в перспективе и обозначена в общем как 10. Конструкция 10 аккумуляторной батареи имеет ряд элементов 12 аккумуляторной батареи, которые в каждом случае имеют первый электрический контакт 14 и второй электрический контакт 16. Первый электрический контакт 14 в данном случае образует положительный полюс и второй электрический контакт 16 образует отрицательный полюс соответствующего элемента 12 аккумуляторной батареи. Каждый из элементов 12 аккумуляторной батареи имеет цилиндрический основной корпус с продольной осью. Элементы 12 аккумуляторной батареи расположены параллельно друг другу, так что продольные оси соответствующим образом ориентированы параллельно друг другу.

Более того, конструкция 10 аккумуляторной батареи имеет схемную плату 18, которая расположена параллельно продольным осям элементов 12 аккумуляторной батареи. Схемная плата 18 представлена в форме схемной платы или печатной схемной платы (РСВ) и имеет плоский основной корпус с двумя противоположными поверхностями 20, 22 и по меньшей мере одну боковую поверхность 24, которая соединяет противоположные поверхности 20, 22 друг с другом. Боковая поверхность 24 образует торцевую сторону или боковую кромку схемной платы 18. Схемная плата 18 предпочтительно имеет четырехугольную основную поверхность, как показано на фиг. 1, так что, соответственным образом, четыре боковые поверхности 24 выполнены на торцевых сторонах.

Боковая поверхность 24, смежная с электрическими контактами 14, 16, имеет ряд металлических контактных поверхностей 26. Металлические контактные поверхности 26 выполнены на боковой поверхности 24 и частично на противоположных поверхностях 20, 22.

Схемная плата 18 имеет по меньшей мере на одной из поверхностей 20, 22 токопроводящие дорожки и электрические компоненты, которые более подробно не проиллюстрированы и которые служат для управления процессом заряжения элементов 12 аккумуляторной батареи и/или для отслеживания напряжения элементов 12 аккумуляторной батареи.

Металлические контактные поверхности 26 электрически присоединены в каждом случае к одному из электрических контактов 14, 16 элементов 12 аккумуляторной батареи посредством соединительных проволок 28 в целях обнаружения напряжения элементов 12 аккумуляторной батареи соответствующим образом и/или осуществления выравнивания зарядов между элементами 12 аккумуляторной батареи. Электрические контакты 14, 16 элементов 12 аккумуляторной батареи электрически присоединены друг к другу посредством соединительных проволок 30, причем в каждом случае один положительный полюс 14 электрически присоединен к одному отрицательному полюсу 16 для реализации последовательного соединения элементов 12 аккумуляторной батареи. Само собой разумеется, что параллельное соединение также возможно посредством соединения положительных полюсов 14 и отрицательных полюсов 16.

Положительный полюс 14 первого из элементов 12 аккумуляторной батареи и отрицательный полюс 16 последнего одного из элементов 12 аккумуляторной батареи в конструкции 10 аккумуляторной батареи соответствующим образом присоединены к электрической контактной поверхности 26 схемной платы 18 в целях заряжения и/или разряжения ряда элементов 12 аккумуляторной батареи и обеспечения полной электрической мощности. Электрические контактные поверхности 26, которые выполнены на торцах схемной платы 18 и которые присоединены к первому элементу 12 аккумуляторной батареи и к последнему элементу 12 аккумуляторной батареи конструкции 10 аккумуляторной батареи, соответствующим образом образуют положительный и отрицательный полюс конструкции 10 аккумуляторной батареи.

В силу того, что металлические контактные поверхности 26 выполнены на боковой поверхности 24 или на торцевой поверхности 24 схемной платы 18, присоединение с помощью соединительных проволок 28 между элементами 12 аккумуляторной батареи и схемной платой 18 может соответствующим образом быть получено с малыми техническими затратами, причем вследствие расположения металлических контактных поверхностей 26 на боковой поверхности 24 схемная плата 18 может быть расположена параллельно элементам 12 аккумуляторной батареи, и, таким образом, можно реализовать компактную конструкционную форму.

Элементы 12 аккумуляторной батареи предпочтительно представлены в форме элементов литий-ионной аккумуляторной батареи, и схемная плата 18 с электрическими компонентами образует систему управления аккумуляторной батареей конструкции 10 аккумуляторной батареи.

На фиг. 2 проиллюстрирован подробный частичный вид в перспективе конструкции 10 аккумуляторной батареи. Одинаковые элементы обозначены одними и теми же ссылочными обозначениями, причем в данном документе будут рассмотрены только конкретные признаки.

Металлические контактные поверхности 26 выполнены на боковой поверхности 24 и проходят частично на противоположных поверхностях 20, 22 схемной платы 18. Электрические контактные поверхности электрически присоединены к токопроводящим дорожкам 32, которые выполнены по меньшей мере на одной из поверхностей 20, 22 для электрического присоединения соответствующим образом элементов 12 аккумуляторной батареи к электрическим компонентам (не показаны) схемной платы 18.

Металлические контактные поверхности 26 и электрическое присоединение к электрическим контактам 14, 16 элементов 12 аккумуляторной батареи посредством соединительных проволок 28 служат для отслеживания напряжения элементов 12 аккумуляторной батареи и, возможно, для осуществления выравнивания зарядов элементов 12 аккумуляторной батареи.

Электрические контактные поверхности 26 предпочтительно являются гальванически осажденными и соответствующим образом выполнены в виде гальванических металлических слоев.

В общем, посредством конкретной схемы расположения металлических контактных поверхностей 26 на боковой поверхности 24 схемной платы 18 и посредством присоединения с помощью соединительных проволок 28 между электрическими контактами 14, 16 элементов 12 аккумуляторной батареи и схемной платой 18 можно реализовать особенно компактную форму конструкции 10 аккумуляторной батареи с малыми техническими затратами.

Claims

1. Конструкция (10) аккумуляторной батареи, в частности, для автомобильного транспортного средства, содержащая:

- ряд элементов (12) аккумуляторной батареи для хранения электроэнергии, причем элементы (12) аккумуляторной батареи имеют в каждом случае два электрических контакта (14, 16),

- схемную плату (18), имеющую ряд электрических компонентов, причем схемная плата (18) электрически присоединена к электрическим контактам (14, 16) элементов (12) аккумуляторной батареи, при этом схемная плата (18) имеет две противоположные поверхности (20, 22) и по меньшей мере одну боковую поверхность (24), которая соединяет поверхности (20, 22) друг с другом,

отличающаяся тем, что на боковой поверхности (24) выполнена по меньшей мере одна металлическая контактная поверхность (26), причем металлическая контактная поверхность (26) электрически присоединена посредством присоединения с помощью соединительных проволок (28) по меньшей мере к одному из электрических контактов (14, 16) элементов (16) аккумуляторной батареи.

2. Конструкция аккумуляторной батареи по п. 1, отличающаяся тем, что схемная плата (18) расположена параллельно элементам (12) аккумуляторной батареи.

3. Конструкция аккумуляторной батареи по п. 2, отличающаяся тем, что элементы (12) аккумуляторной батареи имеют продолговатую форму, и схемная плата (18) ориентирована параллельно продольным осям элементов (12) аккумуляторной батареи.

4. Конструкция аккумуляторной батареи по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что металлическая контактная поверхность (26) представлена в форме гальванически осажденного слоя.

5. Конструкция аккумуляторной батареи по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что схемная плата (18) имеет ряд разнесенных металлических контактных поверхностей (26), которые выполнены смежно друг с другом на боковой поверхности (24).

6. Конструкция аккумуляторной батареи по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна металлическая контактная поверхность (26) расположена на боковой поверхности, а также частично на противоположных поверхностях.

7. Конструкция аккумуляторной батареи по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что ряд электрических компонентов расположен по меньшей мере на одной из поверхностей (20, 22).

8. Конструкция аккумуляторной батареи по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что схемная плата (18) вместе с электрическими компонентами образует блок управления для управления процессом заряжения и/или процессом разряжения элементов (12) аккумуляторной батареи.

9. Конструкция аккумуляторной батареи по п. 8, отличающаяся тем, что блок управления имеет блок измерения напряжения для обнаружения напряжения элементов (12) аккумуляторной батареи.