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WO2012120089A1 - Elektrischer energiespeicher - Google Patents

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WO2012120089A1
WO2012120089A1 PCT/EP2012/054028 EP2012054028W WO2012120089A1 WO 2012120089 A1 WO2012120089 A1 WO 2012120089A1 EP 2012054028 W EP2012054028 W EP 2012054028W WO 2012120089 A1 WO2012120089 A1 WO 2012120089A1
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battery module
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connection
battery
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PCT/EP2012/054028
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Michael KÖRÖSI
Harald Stuetz
Martin Michelitsch
Edward Yankoski
Mauro AIOLFI
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AVL List GmbH
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Definitions

  • the senor and / or power electronics is arranged on at least one circuit board, preferably on a single board and that the board is attached directly to the battery module.
  • At least one electrical contact and / or an electrical plug connection can be a connection for a temperature sensor of the battery module. Furthermore, at least one electrical contact and / or one electrical plug connection can be a connection for an electrical heating device, preferably a heating foil, of the battery module. Furthermore, it can be provided that at least one electrical contact and / or one electrical plug connection is a connection for voltage monitoring of at least one battery cell.
  • Fig. 6 to Fig. 8 shows an energy storage with attached board in different views.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Batteriemodul (2), welcher mit einer Sensor- und/oder Leistungselektronik (10, 11) elektrisch leitend verbunden ist. Um den Montageaufwand so klein wie möglich zu halten, ist vorgesehen, dass die Sensor- und/oder Leistungselektronik (10, 11) auf zumindest einer Platine (9), vorzugsweise auf einer einzigen Platine (9) angeordnet ist und dass die Platine (9) direkt auf den Batteriemodul (2) aufgesteckt ist.

Description

ELEKTRISCHER ENERGIESPEICHER
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Batteriemodul, welcher mit einer Sensor- und/ oder Leistungselektronik elektrisch leitend verbunden ist.
Es ist bekannt einen Batteriemodul eines elektrischen Energiespeichers über einen gebündelten Kabelbaum mit Steckverbindungen mit der Sensor- und Leistungselektronik zu verbinden. Dies erfordert allerdings einen relativ hohen Montageaufwand.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese nachteile zu vermeiden und den Montageaufwand sowie die Herstellungskosten zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Sensor und/oder Leistungselektronik auf zumindest einer Platine, vorzugsweise auf einer einzigen Platine angeordnet ist und dass die Platine direkt auf den Batteriemodul aufgesteckt ist.
Leistungselektronik und Sensorik können dabei auf getrennten Platinen oder auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn einerseits der Batteriemodul an der der Platine zugewandten Seite, vorzugsweise an der Oberseite, zumindest einen batterieseitigen elektrischen Kontakt und/oder zumindest eine batterieseitige elektrische Steckverbindung, und andererseits die Platine an der dem Batteriemodul zugewandten Seite zumindest einen entsprechenden platinenseitigen elektrischen Kontakt und/oder zumindest eine platinenseitige elektrische Steckverbindung aufweist, wobei die batterieseitigen und platinenseitigen Kontakte und/oder Steckverbindungen unmittelbar und kabellos miteinanderverbindbar sind.
Zumindest ein elektrischer Kontakt und/oder eine elektrische Steckverbindung kann dabei ein Anschluss für einen Temperatursensor des Batteriemoduls sein. Weiters kann zumindest ein elektrischer Kontakt und/oder eine elektrische Steckverbindung ein Anschluss für eine elektrische Heizeinrichtung, vorzugsweise einer Heizfolie, des Batteriemoduls sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest ein elektrischer Kontakt und/oder eine elektrische Steckverbindung ein Anschluss für eine Spannungsüberwachung zumindest einer Batteriezelle ist.
Die Anschlüsse für die Temperatursensoren und/oder für die elektrische Heizeinrichtung können dabei vorteilhafterweise in einen Einzelzellenrahmen des Bat- teriemoduls integriert sein. Zumindest ein Anschluss für eine Spannungsüberwachung zumindest einer Zelle kann in den Busbar integriert ist.
Dadurch, dass sämtliche Kontakte und/oder Steckverbindungen an der Oberseite des Batteriemoduls angeordnet sind, weisen alle Anschlüsse zwischen der Elektronik und der Batterie bzw. Sensorik die gleiche Steckrichtung auf.
Durch die direkte Steckverbindung zwischen Batteriemodul und Platine kann auf lose Kabeln im Batteriemodul verzichtet werden. Dies wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Kosten in Folge der reduzierten Teileanzahl und des minimalen Montageaufwandes aus.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Energiespeicher in einer Schrägansicht;
Fig. 2 die Oberseite des Energiespeichers im Detail;
Fig. 3 eine Platine in einer Untersicht;
Fig. 4 eine Platine in einer Draufsicht;
Fig. 5 eine Montagevorgang einer Platine; und
Fig. 6 bis Fig. 8 einen Energiespeicher mit aufgesetzter Platine in verschiedenen Ansichten.
Der elektrische Energiespeicher 1 beinhaltet zumindest einen Batteriemodul 2 mit einem Stapel 3 an nicht weiter dargestellten Einzelzellen aufweisenden Einzelmodulen 5, wobei an jedem Ende des Stapels jeweils eine Endplatte 6 angeordnet ist. Jeder Einzelmodul 5 weist einen Einzelzellenrahmen 7 zur Aufnahme zumindest einer Einzelzelle auf.
Auf der Oberseite 8 des Batteriemoduls 2 ist zumindest eine Platine 9 mit Leistungselektronik 10 und/oder Sensorelektronik 11 angeordnet. An der dem Batteriemodul 2 zugewandten Unterseite 12 der Platine 9 sind platineseitige Kontakte und/oder Steckverbindungen 13 angeordnet, welche auf entsprechende batterieseitige Kontakte und/oder Steckverbindungen 14 auf der Oberseite 8 des Batteriemoduls 2 passen. Ein Teil der Anschlüsse dient zum Anschluss von im Batteriemodul 2 integrierten Temperatursensoren, zur Spannungsüberwachung und zum Spannungsausgleich der einzelnen Zellen (Balancing), sowie zum Anschluss von Heizeinrichtungen, beispielsweise Heizfolien zwischen den Einzelmodulen 5. Die Anschlüsse für die Temperatursensoren sind mit Bezugszeichen 15, die Balancing- Anschlüsse für die Zellen mit 16 und die Anschlüsse für die Heizeinrichtung mit Bezugszeichen 17 bezeichnet.
Alle Kontakte und Steckverbindungen 13, 14 sind im wesentlichen vertikal ausgerichtet, so dass ein einfaches Aufstecken der Platine 9 auf das Batteriemodul 2 gewährleistet ist. Zur Erleichterung der Zentrierung bei der Montage ist die Platine 9 in einem beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Rahmen 18 vormontiert. Mit 19 sind in Fig. 8 entsprechende Zentrierungen des Rahmens 18 bezeichnet.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Elektrischer Energiespeicher (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Batteriemodul (2), welcher mit einer Sensor- und/oder Leistungselektronik (10, 11) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor und/oder Leistungselektronik (10, 11) auf zumindest einer Platine (9), vorzugsweise auf einer einzigen Platine (9) angeordnet ist und dass die Platine (9) direkt auf den Batteriemodul (2) aufgesteckt ist.
2. Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits der Batteriemodul (2) an der der Platine (9) zugewandten Seite, vorzugsweise an der Oberseite (8), zumindest einen batterieseitigen elektrischen Kontakt und/oder zumindest eine batterieseitige elektrische Steckverbindung (14), und andererseits die Platine (9) an der dem Batteriemodul (2) zugewandten Seite zumindest einen entsprechenden platinenseitigen elektrischen Kontakt und/oder zumindest eine platinenseitige elektrische Steckverbindung (13) aufweist, wobei die batterieseitigen und platinenseitigen Kontakte und/oder Steckverbindungen (13, 14) unmittelbar und kabellos miteinanderverbindbar sind.
3. Energiespeicher (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elektrischer Kontakt und/oder eine elektrische Steckverbindung (13, 14) ein Anschluss (15) für einen Temperatursensor des Batteriemoduls ist.
4. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elektrischer Kontakt und/oder eine elektrische Steckverbindung (13, 14) ein Anschluss (16) für eine Spannungsüberwachung zumindest einer Batteriezelle ist.
5. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein elektrischer Kontakt und/oder eine elektrische Steckverbindung (13, 14) ein Anschluss (17) für eine elektrische Heizeinrichtung, vorzugsweise einer Heizfolie, des Batteriemoduls (2) ist.
6. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (9) in einem Rahmen (18), welcher vorzugsweise aus Kunststoff besteht, vormontiert ist.
7. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschluss für einen Temperatursensor und/ oder für zumindest eine elektrische Heizeinrichtung in einen Einzelzellenrahmen (7) des Batteriemoduls (2) integriert ist.
8. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschluss für eine Spannungsüberwachung zumindest einer Zelle in einen Busbar integriert ist.
2012 03 08
Fu/Ka
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