WO2017032499A1 - Elektrischer energiespeicher mit speichermodulen unterschiedlichen typs - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electrical energy storage device, in particular for motor vehicles, having a plurality of electrically coupled and exchangeable memory modules, each having a plurality of memory cells connected in series or in parallel.
- Electric and hybrid vehicles usually have energy storage, which were designed for a specific vehicle series. A vehicle series is produced for a certain period of time. Due to the progress in the development of energy storage, there is a high probability that a subsequent vehicle series will already be further developed
- an electrical energy store having a plurality of electrically coupled, and in particular electrically connected in series or in parallel, and exchangeable memory modules, each having a plurality of memory cells connected in series or in parallel
- Memory modules of a second type having a higher energy density than the memory modules of the first type, and in the spatial volume of a memory module of the first type, at least two
- Embodiment a possibility is provided, memory modules of a first type, for example a predecessor generation, with
- Memory modules of a second type for example one
- two memory modules of the second type can replace a memory module of the first type.
- no adjustments to the rest of the energy storage are required, but it is only one memory module exchanged for two new with higher energy density.
- the memory modules of the first type have larger outer surfaces than the Memory modules of the second type. That is, an entire outer surface of a memory module of the first type is larger than an entire one
- Memory modules of the first type a higher weight than the
- Base area of two juxtaposed memory modules of the second type substantially the same size as a base of a memory module of the first type.
- a length of the memory modules of the first type is substantially twice as large as a length of the memory modules of the second type.
- a length of the memory modules of the first type is substantially equal to the length of the memory modules of the second type.
- Energy storage further comprises a cover plate for electrically connecting the memory cells of the memory module of the first type, and a cover plate for electrically connecting the memory cells of the memory module of the second type, wherein all cover plates identical electrical
- connections for electrical coupling of the memory modules have each other.
- two memory modules of the second type together have substantially the same electrical capacity as memory modules of the first type.
- Figure 1 shows schematically an electrical energy storage device according to an embodiment of the invention
- Figure 2 shows the general known structure of a
- FIG. 4 shows a modification of the invention
- FIG. 1 shows schematically an electrical energy store 3 according to an exemplary embodiment of the invention.
- the energy storage 3 is used in electric and hybrid vehicles for storing electrical energy.
- the energy store 3 is constructed from a large number of memory modules 1 and 2, which comprise memory modules 1 of a first type and memory modules 2 of a second type. All memory modules 1, 2 are electrically connected in series or in parallel.
- the memory modules 1, 2 are arranged in a support structure 4, such as a housing, which is arranged for example on the underbody of the motor vehicle.
- memory module mounting areas are provided, all of which are dimensioned such that a memory module 1 of the first type fits in there.
- Each of the memory module mounting areas is dimensioned such that at least their bases each one
- Base area of a memory module 1 of the first type correspond.
- the orientation of the memory modules 1, 2 may be such that a
- Longitudinal direction of the memory modules 1, 2 runs in a vehicle transverse direction y, a width direction of the memory modules 1, 2 in one
- Vehicle longitudinal direction x runs and a height direction of the
- Memory modules 1, 2 in the direction of a vehicle vertical axis z runs.
- the longitudinal direction of the memory modules 1, 2 extends along the longer side of the memory modules. This is preferably one
- FIG. 2 shows the generally known structure of a memory module.
- a memory module is made up of a plurality of memory cells 5, i.
- Accumulators constructed, which are electrically connected in series with each other and together form a memory module.
- a serial connection of the memory cells 5 is also possible.
- a memory module thus forms a block of memory cells 5.
- the individual memory cells 5 are arranged next to one another such that the longitudinal directions of the memory cells 5 extend transversely to the longitudinal direction of the memory module, which is formed by the memory cells. The individual gets electric
- Be memory modules 1 of the first type so that two juxtaposed memory modules 2 of the second type form the same total footprint as the base of a memory module 1 of the first type.
- the height of the memory modules 2 of the second type corresponds for example to two-thirds or half the height of the memory modules 1 of the first type. It is essential that the dimensions and orientations are selected so that two memory modules 2 of the second type arranged next to one another fit into the memory module mounting areas of the support structure 4. In other words, a memory module 1 of the first type can be replaced by two memory modules 2 of the second type.
- Memory modules are placed congruently on top of each other.
- the cover 7 covers all, at one
- Memory module mounting region arranged memory modules 2 of the second type and electrically connecting them together, preferably in a parallel circuit, so that the memory modules of the second type the have the same voltage level as the memory modules of the first type.
- the cover plate 7 could also have the function of electrically connecting the individual memory cells 5 of these memory modules, preferably in the form of a series connection. Alternatively, this series connection is realized by means of a separate cover plate.
- the memory modules 2 of the second type are lighter than the memory modules 1 of the first type, i. they have a lower weight.
- a capacity of the memory modules of the second type is substantially half the capacity of the memory modules of the first type.
- the memory modules 2 of the second type have a higher energy density than the memory modules 1 of the first type.
- electrical connections are provided in the memory modules 1, 2.
- the electrical connections in the memory modules 1 of the first type include the electrical contact points 8 and / or with the electrical
- Contact points 8 connected connecting elements 10, which are formed in particular by cables provided with plugs or sockets.
- the electrical connections in the include
- Figure 4 shows a modification of the above-described electrical energy storage 3.
- the above description also applies to this embodiment, which differs only in that the
- Alignment of the memory modules 1, 2 is such that a longitudinal direction of the Memory modules 1, 2 runs in a vehicle longitudinal direction x, a
- Width direction of the memory modules 1, 2 extends in a vehicle transverse direction y and a height direction of the memory modules 1, 2 runs in the direction of a vehicle vertical axis z.
- a length corresponds to
- First double-width memory modules 1 of the second type memory modules 2.
- a width of the memory modules 1 of the first type corresponds to the length of the memory modules 2 of the second type.
Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischer Energiespeicher (3) mit mehreren elektrisch gekoppelten und austauschbaren Speichermodulen (1, 2), die jeweils eine Vielzahl von in Reihe oder parallel geschalteten Speicherzellen (5) aufweisen, wobei der Energiespeicher (3) Speichermodule (1) eines ersten Typs aufweist, die eine bestimmte Energiedichte aufweisen, wobei der Energiespeicher (3) Speichermodule (2) eines zweiten Typs aufweist, die eine höhere Energiedichte aufweisen als die Speichermodule (1) des ersten Typs, und in das räumliche Volumen eines Speichermoduls (1) des ersten Typs, zumindest zwei Speichermodule (2) des zweiten Typs passen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Energiespeicher.
Description
Elektrischer Energiespeicher mit Speichermodulen
unterschiedlichen Typs
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mehreren elektrisch gekoppelten und austauschbaren Speichermodulen, die jeweils eine Vielzahl von in Reihe oder parallel geschalteten Speicherzellen aufweisen.
Die Entwicklung von elektrischen Energiespeichern für Kraftfahrzeuge, insbesondere Hybrid- und Elektrofahrzeuge, schreitet rasch voran, so dass immer höhere Kapazitäten erreichbar sind.
Elektro- und Hybridfahrzeuge weisen in der Regel Energiespeicher auf, die für eine bestimmte Fahrzeugserie konzipiert wurden. Eine Fahrzeugserie wird für einen bestimmten Zeitraum produziert. Durch den Fortschritt bei der Energiespeicherentwicklung ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass eine nachfolgende Fahrzeugserie bereits mit einem weiterentwickelten
Energiespeicher konzipiert wird. Für die vorherige Fahrzeugserie müssen jedoch aufgrund gesetzlicher Bestimmungen Ersatzteile über mehrere Jahre bereitgestellt werden. Dies erfordert, Speichermodule für den bisherigen Energiespeicher als Ersatz für ausgediente Speichermodule über Jahre hinweg bereitstellen zu müssen, obwohl dieser in neueren Fahrzeugserien nicht mehr eingesetzt wird. Als Ersatzteile werden jedoch nur noch eine kleine Stückzahl benötigt, wobei aufgrund der geringen Stückzahl die Fertigungskosten hoch sind. Die Speichermodule auf Vorrat zu produzieren
ist ebenfalls problematisch, da auch gelagerte und ungenutzte
Speichermodule altern.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen Probleme zumindest teilweise zu lösen. Diese Aufgabe wird mit einem Energiespeicher gemäß Anspruch 1 und einem Fahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Energiespeicher bereitgestellt, mit mehreren elektrisch gekoppelten, insbesondere elektrisch in Reihe oder parallel geschalteten, und austauschbaren Speichermodulen, die jeweils eine Vielzahl von in Reihe oder parallel geschalteten Speicherzellen aufweisen, wobei der
Energiespeicher Speichermodule eines ersten Typs aufweist, die eine bestimmte Energiedichte aufweisen, wobei der Energiespeicher
Speichermodule eines zweiten Typs aufweist, die eine höhere Energiedichte aufweisen als die Speichermodule des ersten Typs, und in das räumliche Volumen eines Speichermoduls des ersten Typs, zumindest zwei
Speichermodule des zweiten Typs passen. Durch dieses
Ausführungsbeispiel wird eine Möglichkeit geschaffen, Speichermodule eines ersten Typs, beispielsweise einer Vorgängergeneration, mit
Speichermodulen eines zweiten Typs, beispielsweise einer
Nachfolgegeneration, zu kombinieren. Dabei können beispielsweise zwei Speichermodule des zweiten Typs ein Speichermodul des ersten Typs ersetzen. Durch diese Abstimmung der Dimensionen von erstem und zweitem Typ sind keine Anpassungen des restlichen Energiespeichers erforderlich, sondern es wird nur ein Speichermodul gegen zwei neue mit höherer Energiedichte ausgetauscht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Speichermodule des ersten Typs größere Außenflächen auf als die
Speichermodule des zweiten Typs. Das heißt eine gesamte Außenfläche eines Speichermoduls des ersten Typs ist größer als eine gesamte
Außenfläche eines Speichermoduls des zweiten Typs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die
Speichermodule des ersten Typs ein höheres Gewicht als die
Speichermodule des zweiten Typs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine
Grundfläche von zwei nebeneinander angeordneten Speichermodulen des zweiten Typs im Wesentlichen gleich groß wie eine Grundfläche eines Speichermoduls des ersten Typs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Länge der Speichermodule des ersten Typs im Wesentlichen doppelt so groß wie eine Länge der Speichermodule des zweiten Typs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Länge der Speichermodule des ersten Typs im Wesentlichen gleich zur Länge der Speichermodule des zweiten Typs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Breite der Speichermodule des ersten Typs im Wesentlichen gleich zur Länge der Speichermodule des zweiten Typs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der
Energiespeicher ferner eine Abdeckplatte zum elektrischen Verbinden der Speicherzellen des Speichermoduls des ersten Typs, und eine Abdeckplatte zum elektrischen Verbinden der Speicherzellen des Speichermoduls des zweiten Typs auf, wobei alle Abdeckplatten identische elektrische
Anschlüsse zur elektrischen Kopplung der Speichermodule miteinander haben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung haben zwei Speichermodule des zweiten Typs zusammen im Wesentlichen die gleiche elektrische Kapazität wie Speichermodule des ersten Typs.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Energiespeicher.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
Figur 1 zeigt schematisch einen elektrischen Energiespeicher gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 zeigt den allgemeinen bekannten Aufbau eines
Speichermoduls;
Figur 3a zeigt schematisch ein Speichermodul eines ersten Typs; Figur 3b zeigt schematisch ein Speichermodul eines zweiten Typs, und
Figur 4 zeigt eine Abwandlung des erfindungsgemäßen
Energiespeichers.
Figur 1 zeigt schematisch einen elektrischen Energiespeicher 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Energiespeicher 3 wird in Elektro- und Hybridfahrzeugen zum Speichern von elektrischer Energie eingesetzt. Aufgebaut ist der Energiespeicher 3 aus einer Vielzahl an Speichermodulen 1 und 2, welche Speichermodule 1 eines ersten Typs und Speichermodule 2 eines zweiten Typs umfassen. Sämtliche Speichermodule
1 , 2 sind elektrisch in Serie oder parallel geschaltet. Die Speichermodule 1 , 2 sind in einer Tragestruktur 4 angeordnet, wie beispielsweise einem Gehäuse, welche beispielsweise am Unterboden des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. in dieser Tragestruktur 4 sind Speichermodul-Montagebereiche vorgesehen, die alle derart dimensioniert sind, dass ein Speichermodul 1 des ersten Typs dort hineinpasst. Jeder der Speichermodul-Montagebereiche ist so dimensioniert, dass wenigstens deren Grundflächen jeweils einer
Grundfläche eines Speichermoduls 1 des ersten Typs entsprechen. Die Ausrichtung der Speichermodule 1 , 2 kann derart sein, dass eine
Längsrichtung der Speichermodule 1 , 2 in einer Fahrzeugquerrichtung y verläuft, eine Breitenrichtung der Speichermodule 1 , 2 in einer
Fahrzeuglängsrichtung x verläuft und eine Höhenrichtung der
Speichermodule 1 , 2 in Richtung einer Fahrzeughochachse z verläuft. Die Längsrichtung der Speichermodule 1 , 2 erstreckt sich dabei entlang der längeren Seite der Speichermodule. Dies ist vorzugsweise eine
Stapelrichtung der in Figur 2 gezeigten Speicherzellen. Die Ausrichtung der Speichermodule 1 , 2 ist natürlich nur beispielhaft und es sind auch andere Ausrichtungen möglich.
Figur 2 zeigt den allgemeinen bekannten Aufbau eines Speichermoduls. Ein Speichermodul ist aus einer Vielzahl an Speicherzellen 5, d.h.
Akkumulatoren, aufgebaut, die miteinander elektrisch in Reihe geschaltet sind und zusammen ein Speichermodul ausbilden. Eine serielle Schaltung der Speicherzellen 5 ist ebenfalls möglich. Ein Speichermodul bildet somit einen Block aus Speicherzellen 5. Die einzelnen Speicherzellen 5 sind nebeneinander so angeordnet, dass die Längsrichtungen der Speicherzellen 5 quer zur Längsrichtung des Speichermoduls verlaufen, welches durch die Speicherzellen ausgebildet wird. Elektrisch werden die einzelnen
Speicherzellen miteinander über Abdeckplatten verbunden, die in Fig. 3a und 3b mit den Bezugszeichen 6 und 7 versehen sind. Diese Abdeckplatten verbinden die einzelnen Speicherzellen in Form einer Reihenschaltung auf
der zu den Speicherzellen weisenden Seite und weisen auf der
entgegengesetzten Seite elektrische Kontaktpunkte 8, 9 auf.
Die Figuren 3a und 3b zeigen schematisch die Speichermodule 1 des ersten Typs (Fig. 3a) und die Speichermodule 2 des zweiten Typs (Fig. 3b) detaillierter. Die Speichermodule 1 und 2 sind quaderförmig, wobei die Speichermodule 1 des ersten Typs und des zweiten Typs beispielsweise gleich lang sind (d.h. in Richtung ihrer längeren Seite). Beispielsweise können die Speichermodule 2 des zweiten Typs halb so breit wie die
Speichermodule 1 des ersten Typs sein, so dass zwei nebeneinander platzierte Speichermodule 2 des zweiten Typs die gleiche Gesamt- Grundfläche ausbilden wie die Grundfläche eines Speichermoduls 1 des ersten Typs. Weitere Varianten sind möglich und werden später beschrieben. Die Höhe der Speichermodule 2 des zweiten Typs entspricht beispielsweise zweidrittel oder der Hälfte der Höhe der Speichermodule 1 des ersten Typs. Wesentlich ist, dass die Abmessungen und Ausrichtungen so gewählt werden, dass zwei nebeneinander angeordnete Speichermodule 2 des zweiten Typs in die Speichermodul-Montagebereiche der Tragestruktur 4 passen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ein Speichermodul 1 des ersten Typs kann durch zwei Speichermodule 2 des zweiten Typs ersetzt werden. Im Falle der halben Höhe wäre es sogar möglich, ein Speichermodul 1 des ersten Typs mit vier Speichermodulen des zweiten Typs zu ersetzen, so dass diese das räumliche Volumen des Speichermoduls 1 des ersten Typs einnehmen. Die vier Speichermodule des zweiten Typs müssten dann so angeordnet werden, dass jeweils zwei nebeneinander angeordnete
Speichermodule deckungsgleich übereinander gelegt werden. Die
Abdeckplatte 6 verbindet die einzelnen Speicherzellen 5 des Speichermoduls 1 des ersten Typs elektrisch miteinander, vorzugsweise in einer
Reihenschaltung. Die Abdeckplatte 7 deckt sämtliche, an einem
Speichermodul-Montagebereich angeordneten Speichermodule 2 des zweiten Typs ab und verbindet sie elektrisch miteinander, vorzugsweise in einer Parallelschaltung, so dass die Speichermodule des zweiten Typs das
gleiche Spannungsniveau haben, wie die Speichermodule des ersten Typs. Zusätzlich könnte die Abdeckplatte 7 ferner die Funktion haben, die einzelnen Speicherzellen 5 dieser Speichermodule miteinander elektrisch zu verbinden, vorzugsweise in Form einer Reihenschaltung. Alternativ wird diese Reihenschaltung mittels einer separaten Abdeckplatte realisiert.
Außerdem sind die Speichermodule 2 des zweiten Typs leichter als die Speichermodule 1 des ersten Typs, d.h. sie haben ein geringeres Gewicht. Eine Kapazität der Speichermodule des zweiten Typs ist im Wesentlichen die Hälfte wie die Kapazität der Speichermodule des ersten Typs. Ferner haben die Speichermodule 2 des zweiten Typs eine höhere Energiedichte als die Speichermodule 1 des ersten Typs.
Zum elektrischen Verbinden der Speichermodule 1 , 2 in Form einer Paralleloder Reihenschaltung aller Speichermodule des Energiespeichers 3 sind bei den Speichermodulen 1 , 2 elektrische Anschlüsse vorgesehen. Die elektrischen Anschlüsse umfassen bei den Speichermodulen 1 des ersten Typs die elektrischen Kontaktpunkte 8 und/oder mit den elektrischen
Kontaktpunkten 8 verbundene Verbindungselemente 10, die insbesondere durch mit Steckern oder Buchsen versehene Kabel gebildet werden.
Entsprechend umfassen die elektrischen Anschlüsse bei den
Speichermodulen 2 des zweiten Typs die elektrischen Kontaktpunkte 9 und/oder mit den elektrischen Kontaktpunkten 9 verbundene
Verbindungselemente 11 , die insbesondere durch mit Steckern oder Buchsen versehene Kabel gebildet werden. Erfindungsgemäß sind die elektrischen Anschlüsse der Speichermodule des ersten und zweiten Typs kompatibel, insbesondere identisch.
Figur 4 zeigt eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen elektrischen Energiespeichers 3. Die vorstehende Beschreibung trifft auch auf dieses Ausführungsbeispiel zu, das sich nur darin unterscheidet, dass die
Ausrichtung der Speichermodule 1 , 2 derart ist, dass eine Längsrichtung der
Speichermodule 1 , 2 in einer Fahrzeuglängsrichtung x verläuft, eine
Breitenrichtung der Speichermodule 1 , 2 in einer Fahrzeugquerrichtung y verläuft und eine Höhenrichtung der Speichermodule 1 , 2 in Richtung einer Fahrzeughochachse z verläuft. In Figur 4 entspricht eine Länge der
Speichermodule 1 des ersten Typs der doppelten Breite der Speichermodule 2 des zweiten Typs. Eine Breite der Speichermodule 1 des ersten Typs entspricht der Länge der Speichermodule 2 des zweiten Typs.
Ebenfalls ist eine Ausrichtung möglich, bei der eine Längsrichtung der Speichermodule 1 , 2 in einer Fahrzeugquerrichtung y verläuft, eine
Breitenrichtung der Speichermodule 1 , 2 in einer Fahrzeuglängsrichtung x verläuft und eine Höhenrichtung der Speichermodule 1 , 2 in Richtung einer Fahrzeughochachse z verläuft, wobei eine Länge der Speichermodule 1 des ersten Typs der doppelten Länge der Speichermodule 2 des zweiten Typs entspricht und eine Breite der Speichermodule 1 des ersten Typs der Breite der Speichermodule 2 des zweiten Typs entspricht. In diesem Fall wären zwei Speichermodule 2 des zweiten Typs in y-Richtung nebeneinander angeordnet.
Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der
vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in
verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.
Claims
1. Elektrischer Energiespeicher (3) mit mehreren elektrisch gekoppelten und austauschbaren Speichermodulen (1 , 2), die jeweils eine Vielzahl von in Reihe oder parallel geschalteten Speicherzellen (5) aufweisen, wobei der Energiespeicher (3) Speichermodule (1) eines ersten Typs aufweist, die eine bestimmte Energiedichte aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Energiespeicher (3) Speichermodule (2) eines zweiten Typs aufweist, die eine höhere Energiedichte aufweisen als die Speichermodule
(1) des ersten Typs, und
in das räumliche Volumen eines Speichermoduls (1) des ersten Typs, zumindest zwei Speichermodule (2) des zweiten Typs passen.
2. Energiespeicher (3) gemäß Anspruch 1 , wobei die Speichermodule (1) des ersten Typs größere Außenflächen aufweisen als die Speichermodule
(2) des zweiten Typs.
3. Energiespeicher (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichermodule (1) des ersten Typs ein höheres Gewicht haben als die Speichermodule (2) des zweiten Typs.
4. Energiespeicher (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Grundfläche von zwei nebeneinander angeordneten
Speichermodulen (2) des zweiten Typs im Wesentlichen gleich groß ist wie eine Grundfläche eines Speichermoduls (1) des ersten Typs.
5. Energiespeicher (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Länge der Speichermodule (1) des ersten Typs im Wesentlichen doppelt so groß wie eine Länge der Speichermodule (2) des zweiten Typs ist.
6. Energiespeicher (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Länge der Speichermodule (1) des ersten Typs im Wesentlichen gleich zur Länge der Speichermodule (2) des zweiten Typs ist.
7. Energiespeicher (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Breite der Speichermodule (1) des ersten Typs im Wesentlichen gleich zur Länge der Speichermodule (2) des zweiten Typs ist.
8. Energiespeicher (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Abdeckplatte (6) zum elektrischen Verbinden der Speicherzellen (5) des Speichermoduls (1) des ersten Typs, und eine Abdeckplatte (7) zum elektrischen Verbinden der Speicherzellen (5) des Speichermoduls (2) des zweiten Typs, wobei alle Abdeckplatten (6, 7) identische elektrische Anschlüsse zur elektrischen Kopplung der
Speichermodule (1 , 2) miteinander haben.
9. Energiespeicher (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Speichermodule (2) des zweiten Typs zusammen im
Wesentlichen die gleiche elektrische Kapazität wie ein Speichermodul des ersten Typs haben.
10. Kraftfahrzeug mit einem Energiespeicher (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016222676A1 (de) * | 2016-11-17 | 2018-05-17 | Mahle International Gmbh | Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug |
DE102017218562A1 (de) * | 2017-10-18 | 2019-04-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrischer Energiespeicher und Verfahren zum Identifizieren eines Speichermodultyps eines elektrischen Energiespeichers |
CN116118539B (zh) * | 2023-04-18 | 2023-09-12 | 深圳聚优精密工业有限公司 | 一种插拔储能连接结构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110223468A1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-15 | Electronvault, Inc. | Variable Energy System |
US20140272501A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | WM GreenTech Automotive Corp | Battery pack mechanical design to accommodate lead-acid and lithium battery with same packaging |
US20150232049A1 (en) * | 2012-10-29 | 2015-08-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | In-vehicle battery system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0430775Y2 (de) * | 1986-05-29 | 1992-07-24 | Asahi Optical Co Ltd | |
US20040201365A1 (en) * | 2001-04-05 | 2004-10-14 | Electrovaya Inc. | Energy storage device for loads having variable power rates |
US20070029124A1 (en) * | 2005-06-02 | 2007-02-08 | Sankar Dasgupta | Battery powered vehicle overvoltage protection circuitry |
CN104282858B (zh) * | 2013-07-11 | 2017-05-31 | 刘俊传 | 可分离式电池 |
DE102013114892A1 (de) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | Linde Material Handling Gmbh | Traktionsbatterie |
CN204289621U (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-22 | 赵县强能电源有限公司 | 一种模块组合型圆柱锂电池 |
-
2015
- 2015-08-25 DE DE102015216181.1A patent/DE102015216181B3/de active Active
-
2016
- 2016-07-06 CN CN201680026163.4A patent/CN107567664B/zh active Active
- 2016-07-06 WO PCT/EP2016/065978 patent/WO2017032499A1/de active Application Filing
-
2017
- 2017-12-13 US US15/840,149 patent/US10944089B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110223468A1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-15 | Electronvault, Inc. | Variable Energy System |
US20150232049A1 (en) * | 2012-10-29 | 2015-08-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | In-vehicle battery system |
US20140272501A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | WM GreenTech Automotive Corp | Battery pack mechanical design to accommodate lead-acid and lithium battery with same packaging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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