SE510008C2 - Anslutning av styrkrets för batteri med stöldskydd - Google Patents

Description

510 008 2 battericeller, dvs i två seriekopplade celler, i de två poler som armars skulle vara permanent förbundna. Dessa poler kan i ett utförande vara belägna vid samma långsida av batteriet som ytterpolema, vilket i vissa fall åstadkoms med en från det konventionella avvikande förbind- ning av dessa battericeller och de närmast intilliggande cellerna. Från ytterpolema kan pol- stycken gå fram till längsgående kanaler, som sträcker sig fram till ett utrymme för brytaran- ordningen och styrkretsarna. I dessa kanaler firms då elektriska ledningar till styrkretsama och särskilt till ett strömfórsörjningsaggregat.

Ett batteri med en stöldskyddande anordning innefattar på konventionellt sätt flera cel- ler, som är sammankopplade i serie. I varje cell finns positiva och negativa batteriplattor och dessa förbundna av positiva resp negativa plattbryggor, vilka var och en då bildar en pol i cellen. En elektriskt styrd brytare inkopplad mellan två seriekopplade, intilliggande celler och är alltså inkopplad i stället för den normala seriekopplingen mellan dessa celler, dvs är an- sluten till en positiv pol hos en cell och en negativ pol hos en angränsande cell. Styrkretsar påverkar brytaren för att överföra denna i stängt tillstånd, då ingen eller liten ström kan uttas från batteriet. En sådan brytare kan vid ledande tillstånd utveckla en hel del energi genom restresistans i denna och denna energi i form av värme kan avledas, genom att brytaren också är i god termisk kontakt med de poler, till vilka brytaren är elektriskt ansluten. För detta är brytaren åtminstone delvis anbragt på en elektriskt och ternriskt ledande platta och brytarens ena elektriska anslutning innefattar en yta i beröring med denna platta. Brytarens anslutningar kan alltså innefatta ledande metalldelar med undre ytor, som bildar en sådan anslutning. Plat- tan är sedan i sin tur i elektrisk och intim termisk kontakt med en av de nämnda polerna.

Batteriet är för övrigt anordnat på vanligt sätt med plattoma i alla celler väsentligen parallella med varandra och det har ytterpoler, från vilka nyttig ström kan uttas. Om cellerna alla är väsentligen likadana, får då batteriet formen av en väsentligen rätvinklig kropp med en längdriktriing vinkelrätt mot plattorna. För möjliggöra att brytaren och dess styrkretsar an- bringas med kort yttre anslutning bör de ligga vid den långsida batteriet, som är parallell med längdriktningen och ligger intill ytterpolerna, där denna sida kan benämnas batteriets fram- sida. Därför skall i detta fall ytterpolerna och den nämnda positiva polen och den negativa polen, till vilka brytaren är ansluten, ligga vid denna långsida eller allmänt alla ligga på sam- ma sida om en mittlinje i batteriets längdriktning.

Alla poler hos batterieellerna utom polerna hos de celler, där brytarorganet är anslutet, och en pol hos de närmast dessa liggande cellerna kan i detta fall vara placerade och hop- kopplade på konventionellt sätt i ett sicksackmönster, medan de andra cellemas poler och plattbryggor kan utformas med centrumförbindningar.

I konventionella blybatterier för 12 eller 24 V finns sex resp tolv celler, dvs ett antal som är jämnt delbart med sex. Brytarorganet är då på föredraget sätt inkopplat mellan de två mittersta intilliggande cellerna, dvs med sina anslutningar mellan en positiv pol hos en mitt- cell och en negativ pol hos den angränsande mittcellen.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ett ej begränsande utföringsex- 10 15 25 510 008 3 empel i samband med de bifogade ritningarna, i vilka: - Fig. 1 visar en vy uppifrån av ett stöldskyddat batteri, där locket är delvis borttaget över ett utrymme fór brytare och styrlcretsar, - Fig. 2 är en sektion längs linjen H-IIi fig. 1 av den övre delen av batteriet, - Fig. 3 är en sektion längs linjen III-l1Ii fig. 1, - Fig. 4 är en sektion längs linjen IV-IV i fig. 1, - Fig. 5 är en vy uppifrån av ett konventionellt batteri med borttaget lock, - Fig. 6 är en vy uppifrån av ett batteri med borttaget lock, där anslutningen mellan battericeller är modifierad, - Fig. 7 visar en vy uppifrån av ett stöldskyddat batteri med en annan placering av brytare och styrkretsar, där en täckplatta är borttagen, och - Fig. 8 är en vy uppifrån av ett batterikärl med avlägsnat lock och lämpat för utföran- det enligt fig. 7.

BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFöRmGsFoRMER I fig. 1 visas sett uppifrån ett batteri försett med en stöldskyddande krets. Av själva batteriet ses här ett lock 1 med negativ batteripol 3 och positiv batteripol 5. Polariteten anges genom tecken på lockets översida intill respektive batteripol. Enligt vad som är synligt i sektionerna genom den övre delen av batteriet i fig. 3 är den bakre delen 7 av batteriets ovan- del eller lock upphöjt i förhållande till de partier, där batteriets yttre poler 3 och 5 är belägna.

I detta bakre övre parti 7 finns proppar 9 inskruvade i motsvarande gängningar i locket ovan- för varje enskild battericell och de är placerade ovanför en kanal 10, som går i batteriets längdriktning och förbinder utrymmena ovanför battericellerna med varandra. Propparna 9 kan bortskruvas för att kontrollera elektrolytnivån i de enskilda cellerna. Mellan de yttre batteripolema 3 och 5 finns i batteriets främre kant också ett upphöjt parti ll, vars översta del ligger i samma plan som det bakre partiet 7. I detta främre upphöjda parti 11 finns elekt- ronikkretsar för kontroll av batteriet. Sålunda finns elektroniska kretsar inkapslade i ett tätt och hårt plastmaterial, visat vid 13. En brytaranordning 15 är också anordnad i detta parti ll och är ansluten mellan de seriekopplade mellersta cellerna i batteriet.

Eftersom brytaranordningen 15 är ansluten mellan två inre celler i det av flera serie- kopplade celler bestående batteriet, är det lämpligt med en från det normala avvikande anslut- ning mellan plattsatsema i battericellema. I fig. 5 visas uppifrån ett startbatteri av standardtyp med sex seriekopplade celler 17. De negativa plattoma 19 i varje cell är upptill förbundna av en polbrygga 21 medan de positiva plattorna 23 är förbundna med hjälp av polbryggor 25.

Polbryggoma 21 och 25 är här omväxlande placerade vid den ena sidan av plattomas över- kanter respektive vid den andra och alltså också omväxlande vid den ena och den andra sidan av batterikärlet 26. Härigenom kommer vid en placering av battericellerna 17 intill varandra med enkla mellanväggar 27 mellan varje cell och med plattoma i alla celler parallella med varandra och med mellanväggarna 27 den positiva polbryggan 25 i en battericell att ligga nära intill den negativa polbryggan 21 den närmast intilliggande battericellen 17. Med en lämplig utformning av polbryggoma, så att dessa utskjuter något mot en intilliggande polbrygga, kan 10 15 25 40 f) O 518 00 4 då en sådan positiv polbrygga 25 och negativ polbrygga 21 enkelt förbindas, tex med hjälp av svetsar visade vid 29. En polbrygga 21' respektive 25' i de yttersta batterieellerna 17 ansluts dock inte på detta sätt utan är ßrsedda med uppåtriktade mer eller mindre cylindriska eller svagt koniska polutsprång 31 respektive 33, järnför också sektionen i fig. 4.

Denna placering av polstyckena 21 och 25 är dock, såsom redan påpekats, inte lämplig, när man vill placera en brytaranordning 15 mellan de två innersta cellerna i ett sådant batteri och man samtidigt vill ha brytaranordningen placerad vid en kant, den främre kanten, av batteriet, längs vilken polutsprången 31 respektive 33 för anslutning till de yttre polema 3 och 5 är belägna. Anslutningen mellan de två rnittersta cellemas negativa respektive positiva plattsatser blir vid den enkla sicksackkonfigurationen enligt fig. 5 belägen vid den andra kanten eller sidan av batteriet.

Polbryggorna hos de fyra rnittersta cellerna i ett batteri kan då modifieras på det sätt, som visas av vyn uppifrån i fig. 6 av ett batteri med borttaget lock. Batterieellerna betecknas här 17.1, 17.2, ..., 17.6 med början från den mest negativa battericellen. De yttersta batteri- cellerna 17.1 och 17.6 utförs här på samma sätt som vid den kända tekniken. De andra batte- ricellerna är dock förändrade vad gäller polbryggoma. I den andra batterioellen 17.2 är dess negativa polbrygga 21.2 oförändrad medan dess positiva polbrygga 25.2 har en del, som förbinder de olika positiva plattorna 23 med varandra och som motsvarar polbryggan 25 i ett ordinärt batteri. Polbryggan 25.2 är här förlängd i riktning mot batteriets rnittliiije vinkelrätt mot plattsatsema och avslutas längs denna mittlinje av ett åt sidan utskjutande parti, i mittlin- jens riktning, av samma typ som finns på de andra enkla polstyckena avsedda för förbindning med polstycket i den intilliggande battericellen. I nästa battericell 17.3 är dess negativa pol- brygga 21.3 utförd på motsvarande sätt och har precis samma geometriska form, som den beskrivna polbryggan 25.2 i den föregående cellen.

Vid den tredje cellen 17.3 är vidare den positiva polbryggan 25.3 inte utförd med något utsprång i sidled för förbindning med nästa battericell utan har ett uppstående polutsprång 35 av samma typ, som finns på de yttersta polbryggoma 31 respektive 33 i yttercellerna 17.1 och 17.6. Detta polutsprång 35 kan såsom visas i figuren vara beläget på en del av polbryggan 25 .3 som utskjuter något mot den nämnda rnittlinjen hos batteriet. Den negativa polbryggan 25.4 i nästa battericell 17.4 är utformad på samma sätt som den positiva, just beskrivna pol- bryggan 25 .3 i den föregående batterioellen och har liksom denna ett uppåt utskjutande cylind- riskt eller svagt avsmalnande polutsprång 37. Den positiva polbryggan 25.4 i denna battericell och den negativa polbryggan 21.5 i nästa battericell, den femte cellen 17.5 är utformade på samma sätt som polbryggoma 25 .2 och 21.3 med en serieanslutning mellan battericellema vid batteriets centrumlinje. De övriga polbryggorna överensstämmer med dem som finns i ett konventionellt batteri enligt fig. 5.

De bredvid varandra belägna polbryggorna 25.3 och 21.4 möjliggör en enkel inkoppling av en brytaranordning mellan dessa och särskilt mellan deras polutsprång 35 och 37, se också sektionema av batteriets överdel i fig. 2 och 3.

På polutsprången 35 och 37 är vidare likadana polstycken 37 fastgjorda, se särskilt fig. 10 15 510 ÛÛ8 5 3. Ett sådant polstycke 37 förbinder ett polutstprång 35 eller 37 med brytaranordningen 15 och har för den skull inuma bultar 41, som ligger med sitt huvud nedåtriktade och med bultarnas 41 gängningar riktade uppåt. Polstyckena 39 har en övre plan yta och genomgås av hål för mottagande av polutsprång 35 eller 37. Polstyckena 41 är liksom polbryggorna för en blyackumulator utförda av bly och fastsvetsas vid polutsprången 35 eller 37 med svetsar visade vid 43 vid polutsprångens övre ändar.

Mot den övre ytan på polstyckena 39 vilar en metallplatta 45 av bra värmeledande och elektriskt ledande material såsom koppar eller aluminium. Plattoma 45 fasthålls i detta läge med hjälp av muttrar 47 pågängade på bultama 41, vilka passerar genom lämpligt upptagna hål i metallplattonta 45. Plattoma 45 har rektangulär form och är så placerade, att de har en innerkant eller sida parallell med en motsvarande innerkant eller sida hos den andra plattan och på avstånd från denna. Två andra kanter eller sidor på plattorna är inriktade med var- andra. Härigenom blir plattorna 45 elektriskt isolerade från varandra och brytaranordningens ena anslutning, ej visad, kopplas till den ena plattan, medan den andra anslutningen kopplas till den andra plattan.

Batterier med olika kapacitet kan ha olika många plattor i varje plattsats och därför kan avståndet mellan polutsprången 35 och 37 bli olika för olika batterityper. Polstyckena 39 är emellertid vridbara kring polutsprången före fastsättningen och fórbindningen med pol- utsprången, så att de ingjutna bultama 41 kan placeras på samma avstånd för varierande batterityper. Vidare ger placeringen av plattorna 45 mot den stora övre ytan på polstyckena 39 en god värmeledande och elektriskt ledande fórbindning mellan dessa. Detta är särskilt värdefullt i de fall, att brytaranordningen 15 själv utvecklar en hel del effekt, som på något sätt måste borttransporteras. ' Utrymmet omkring brytaranordningen 15 och dess fórbindningar med plattorna 45 skyd- das av ett metallock 49, som är utfört av härdad plåt och har formen av en nedåt öppen rekt- angulär låda. Övriga delar av locket l och batterikärlet 26 är genomgående utförda av lämp- ligt plastmaterial. En fastlimmad täckplatta 50 bildar ett lock på det främre upphöjda partiet och ligger sålunda ovanpå skyddsmetallocket 49 och över den kapslade elektroniken i blocket 13. Från detta utskjuter metalltungor 52 för bl a elektroniklcretsarnas kommunikation med andra elektriska anordningar i ett fordon, där batteriet kan vara placerat.

De elektroniska lrretsama i blocket 13 är med hjälp av en ledning 51 förbundna med brytaranordningen 5 för att styra dennas på- och tillslag. De elektroniska kretsarna i det kaps- lade blocket 13 erfordrar dessutom kontakt med olika poler i batteriet, särskilt dess yttre anslutningspoler för övervakning av batteriet. De är också anslutna till de mittersta cellemas poler, mellan vilka brytaranordningen 15 är inkopplad, med hjälp av korta ledningar 51 fast- lödda på plattorna 45.

För anslutning av de elektroniska laetsarna till de yttre polerna 3 och 5 är polema 3 och 5 försedda med polstycken 53, se bl a sektionen i fig. 4. Polstyckena 55 är försedda med genomgående hål för mottagande av polutsprången 31 respektive 33. Vid det genomgående hålet är polstyckena 55 utformade såsom en bussning med yttre cylindrisk eller svagt avsmal- 10 15 20 25 35 510 ÛÛS 6 nande form. Denna yttre yta utgör sedan den egentliga batteripolen för inkoppling av batteriet i exempelvis ett motorfordon. Svetsar 58 förbinder elektriskt polutsprången 31 och 33 med den övre kanten på den hylsliknande delen på polstyckena 55.

Polstyckena 55 är förlängda i riktning mot batteriets mittlinje, dvs de ligger i en riktning väsentligen parallellt med cellplattomas plan. De avslutas i ett utrymme 57 i locket 1, som går i batteriets längdriktning intill kanalen 10 och sträcker sig fram till det främre upphöjda partiet 11 hos batteriet, där brytaranordningen 15 och de elektroniska lcretsama 13 är placera- de. Från denna inre ände i utrymmet 57 går lösa ledningar 59 till det kapslade blocket 13, se också fig. 1. Dessa ledningar 59 är förbundna med polstyckena 55, genom att i dessas in- nersta partier i utrymmet 57 gängade hål finns, i vilka skruvar 61 med underliggande kon- taktbleck 63 är fastskruvade. Genom denna utformning av polstyckena 55 och det längsgående utrymmet 57 kan samma polstycken 55 användas för batterier av olika storlek med varierande antal plattor i cellema. Slcruvama 61 och blecken 63 är åtkomliga genom att kanalen 57 är öppen vid sin yttre ände. Eventuellt kan här snäpplock ñnnas anordnade.

Det är givetvis möjligt att också placera brytaranordningen 15 och elektroniken i den andra kanten, den bakre kanten av batteriet såsom åskådliggörs av fig. 7 och 8. Här behöver bara två polbryggor i de mittersta cellema 17.3 och 17.4 modifieras jämfört med ett konven- tionellt batteri. I dessa rnittersta celler är sålunda de polbryggor 25 '.3 och 21'.4, med vilka dessa celler normalt förbinds, utformade på liknande sätt som polbryggoma med polutsprång- en 35 och 37 i den tidigare utföringsforrnen. Sålunda är dessa polbryggor utförda väsentligen normala polbryggor, vilka salmar utsprång åt sidan för serieförbindning till nästa battericell men eventuellt med en något utskjutande del mot batteriets centrumlinje. På denna utskjutande del kan då polutsprången 35' och 37' vara belägna och lämpligen framställda i ett stycke vid giutning av polbryggoma 2523 och 2l'.4.

På polbryggorna utsprång 35' _och 37' är såsom tidigare polstycken 55 fastgjorda, som kan ha väsentligen samma utformning som tidigare. Elektriskt och terrniskt väl ledande plattor 45 i sedan fästa vid polstycken 55 såsom ovan med hjälp av bultar 41 och muttrar 47 och på plattorna sitter brytaranordningen 15 i elektrisk och termisk kontakt.

Till de elektroniska kretsarna, som här är ingiutna i ett block 13' också placerat i den bakre upphöjda delen 7 av locket 1, går såsom ovan lösa ledningar, dels en ledning 51' från brytaranordningen 15 för styrning av denna i tiH- och frånläge, dels ledningar 53' från plat- torna 45 och till sist ledningar 59' för kontakt med batteriets ytterpoler 3 och 5. Dessa led- ningar 59' är i andra ände fastskruvade vid den inre, bakre änden av polstycken 64, som liksom polstyckena 55 är fastgjorda vid polutsprången 31 och 33 på de yttersta polbryggor-na men sträcker sig längre mot batteriets bakre sida, förbi dess centrumlinje och in i det bakre upphöjda partiet.

Claims (3)

10 15 510 008 7 PATENTKRAV

1. l. Batteri innefattande celler, som var och innefattar positiva och negativa batteriplattor, med plattbryggor i varje cell förbindande batteriplattor med samma polaritet och elektriska se- rieförbindningar mellan plattbryggor, så att cellerna är sammankopplade i serie, vidare in- nefattande ytterpoler förbundna med plattbryggor i yttre celler, varvid alla batteriplattoma är väsentligen parallella med varandra, batteriet har en längdrildning vinkelrätt mot plattoma och plattbryggoma ligger längs tvâ linjer pä var sida om en rnittlinje i batteriets längdriktning, och vidare irmefattande ett elektriskt styrt brytarorgan inkopplat mellan tvä celler i stället för den elektriska serietörbindningen av dessa och därvid i elektrisk förbindning med en plattbrygga förbindande positiva batteriplattor hos en första av dessa celler och med en plattbrygga för- bindande negativa batteriplattor hos en andra av dessa celler, k ä n n e te c k n a t av att de plattbryggor i den första och andra cellen, som inte är förbundna med brytarorganet, har utspräng, vilka sträcker sig mot mittlinjen och vid sina ändar har elektriska serieförbindningar med plattbryggor i intilliggande celler, vilka plattbryggor på samma sätt har utsprång vilka sträcker sig mot mittlinjen, varigenom möjliggörs, att plattbryggorna anslutna till ytterpolerna och plattbryggoma anslutna till brytarorganet ligger på samma sida om mittlinjen.

2. Batteri enligt krav 1, kännetecknat av att det innefattar ett med sex jämnt delbart antal celler, varvid brytarorganet är inkopplat mellan de tvä mittersta intilliggande cel- lema, dvs med sina anslutningar mellan en plattbrygga förbindande positiva batteriplattor hos en mittcell och en plattbrygga förbindande negativa batteriplattor hos den angränsande mittcel- len.

3. Batteri enligt nägot av krav 1- 2, k ä n n e te c k n at av att alla plattbryggor hos battericellema utom plattbryggoma hos de celler, där brytarorganet är anslutet, och hos de närmast dessa liggande cellerna är förlagda och hopkopplade i ett sicksackmönster.