專利名稱：電能模塊的組裝系統(tǒng)的制作方法
電能模塊的組裝系統(tǒng)本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的模塊化電能儲存裝置的組裝系統(tǒng)，其中所述電能儲存裝置每個都特別地具有兩個正負端子對。儲存裝置通常由串聯(lián)和/或并聯(lián)地組裝的、呈模塊形式的多個主要元件構(gòu)成，并且具有用于向在模塊的外表面上的至少一個正端子對和一個負端子對進行連接的內(nèi)部裝置。因此，本發(fā)明涉及呈模塊形式的電能儲存裝置的組裝系統(tǒng)，其中所述電能儲存裝置每個都特別地在模塊的一個或多個外表面上具有至少兩個正負連接端子對，因此構(gòu)成聯(lián)結(jié)在模塊中至少一個上的端子板(bornier)，所述組裝必須允許所述模塊串聯(lián)或并聯(lián)的組裝。沒有限制地，本發(fā)明特別地涉及例如能夠裝載在車輛中的電化學電池或超級電容器的電能儲存裝置。對于公共交通車輛(公交車、無軌電車、有軌電車、地鐵、火車等)，這些儲存裝置可以例如布置在車輛的底盤部分中或者車輛頂上，通常地，在那里儲存裝置之間的電連接(用于串聯(lián)或并聯(lián))借助于電連接端子的電纜、匯流條或絞合線來實現(xiàn)。在本發(fā)明中，每個模塊都特別地具有至少一個正端子對和一個負端子對，對于相同的模塊，所述端子對按照其各自的極性(正極與正極，負極與負極)電連接。這些端子布置在端子板上，該端子板在模塊的外表面上聯(lián)結(jié)在模塊上。本發(fā)明還涉及所述電能儲存模塊的冷卻裝置，其中所述模塊在鐵道應用中會遭受強烈的加熱(強電流)。例如由US 5510207和EP 0964460B1描述了相近的布置。這里，這些布置同樣具有電池組裝和拆卸的缺陷，因為具有大量獨立的冷卻液體流通輸入口和輸出口。冷卻回路及其輸入口和輸出口也還可以具有需要復雜的密封裝置的組裝結(jié)構(gòu)(電池或模塊的結(jié)構(gòu)部分，或借助于大量外部通道)。因此，本發(fā)明的一個特別的目的在于，提供一種呈模塊形式的電能儲存裝置的組裝系統(tǒng)，其中所述電能儲存裝置每個都特別地具有至少一個正負端子對，對于這些電能儲存裝置，必須簡化所述模塊之間的串聯(lián)或并聯(lián)連接。在該方面上，包括穩(wěn)定并改善連接的質(zhì)量，有效地針對過載電流和其他環(huán)境干擾來保護模塊，以及方便關(guān)鍵參數(shù)(例如電壓、溫度和電流)的監(jiān)控，并且，最后，方便模塊的組裝或更換。本發(fā)明的另一目的在于，通過上述組裝系統(tǒng)，能夠方便地集成能量儲存裝置的冷卻裝置，同時保證其組裝的穩(wěn)固性和簡單性，以及上述的所必需的條件?；谝环N作為電能儲存裝置(例如電池或超級電容器)的、每個都具有至少一個正負端子對的模塊的組裝系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的所述系統(tǒng)設置成
-所述正負端子對中的每個都分布在每個模塊的一個外表面上，因此構(gòu)成所述模塊的端子板，所述模塊每個都具有平行六面體形狀；
-至少一個相互連接塊II、12可以插在兩個不同的模塊的每個端子板的一部分上，并且本身包括至少兩個錨固點對Al、A2和A3、A4，以通過所述儲存模塊Ml、M2之間的疊置或并置來構(gòu)成組裝塊；
4-每個相互連接塊的至少兩個錨固點電接觸，同時以補充其他錨固點的方式來保證組裝的加固。 換句話說，可以使機械錨固點與電“端子板”類型的概念關(guān)聯(lián)，使得
-正負連接端子每個都分布在模塊的一個或多個外表面上，因此構(gòu)成聯(lián)結(jié)在所述模塊上的端子板；
-至少一個相互連接塊II、12可以插接在并置或疊置的不同模塊的兩個端子板之間， 并且本身包括至少兩個可以插接在所述模塊的端子板中的端子，以通過疊置或并置來構(gòu)成可以電氣地和機械地聯(lián)結(jié)的、模塊-塊-模塊類型的塊；
-兩個模塊之間的相互連接塊的至少其中一個端子與每個模塊的其中一個端子電接觸。因此，通過所述疊置或并置，獲得多個優(yōu)點
-疊置或并置可以應用于具有不同尺寸和形狀的能量儲存模塊上； -疊置或并置是模塊化的，并可以方便地適用于不同功率的需求； -組裝系統(tǒng)基于具有相伴表面的連接塊插接的原理，因此允許消除幾乎全部(在組裝模塊外部的)電纜，并因此相對于傳統(tǒng)接電纜的解決方案在體積、甚至在重量上具有改進； -借助于疊置的模塊性，由于所導致的針對環(huán)境干擾效應來對接觸進行的保護，連接的質(zhì)量因此變得可靠并得到改進，同樣地在模塊之一的組裝或更換時變得容易。實際上，使用與完美地集成在相互連接塊的殼中的板簧(例如Radsock 類型的)和模塊的端子板同軸的接觸，允許疊置儲存裝置，提供很大的空間節(jié)省和更好的連接質(zhì)量、防護和可靠性。有利地避免了傳統(tǒng)螺釘所必需的專門的擰緊力矩，以及任何占空間的螺釘或電纜，因為相互連接塊與模塊的端子板的插接是自鎖的。因此，相互連接塊用于電連接多個并置或疊置的模塊的相應的端子。在由此構(gòu)成的模塊鏈的開始和結(jié)束處使用終端塊。這些塊通常構(gòu)成為使得允許在模塊的不同端子之間通過軸向連接和引導件來方便地插接，其中引導件方便對齊，并且一旦組裝好了模塊和相互連接塊就構(gòu)成自鎖的裝置。一般地，端子是絕緣的，并因此針對構(gòu)成模塊、相互連接塊和終端塊的殼被電保護。相互連接塊包括至少一個端子對，該至少一個端子對具有交叉的電連接或直連的連接，以電連接并置或疊置的模塊每個的至少一個端子。如果相互連接塊實現(xiàn)在兩個模塊之間的、具有相同極性的端子之間的電連接，那個相互連接塊稱為“直連”類型。如果相互連接塊實現(xiàn)在兩個模塊之間的、具有相反極性的端子之間的電連接，那么相互連接塊稱為“交叉”類型。因此，可以通過使用多個直連和/或交叉的相互連接塊來實現(xiàn)在并置或疊置的多個模塊之間的并聯(lián)或串聯(lián)組裝。終端塊包括至少一個端子，該至少一個端子在一側(cè)與模塊的至少一個端子電連接，在另一側(cè)則與端子板連接(該端子板可以是特定于應用需求的)，因此構(gòu)成所述組裝的電路鏈的結(jié)束部分。相互連接塊和終端塊的特性在于，其能夠通過保護熔絲在每個端子對之間集成至少一個安全措施，并能夠集成監(jiān)控電子裝置，以尤其測量每個模塊的溫度、電壓和電流，并將該信息傳遞到由如此連接的模塊的組裝鏈構(gòu)成的連續(xù)母線上。
相互連接塊還可以包括彈簧同軸類型(de type coaxial ressort)的模塊間連接裝置。有利地，相互連接塊能夠相對于模塊端子板定向，以允許模塊的疊置或/和并置。 因此，可以實現(xiàn)很靈活的、因此適于所強加的受到限制的基礎結(jié)構(gòu)，尤其是例如車輛的基礎結(jié)構(gòu)。還存在用于借助于液體冷卻回路來冷卻每個模塊的冷卻元件，所述回路是平面的，并且與每個模塊的至少一個表面直接接觸。在疊置多個模塊的情況下，冷卻元件也與相鄰模塊的表面接觸。能量儲存裝置的冷卻板可以容易地集成在模塊的下表面或上表面處，并允許通過傳導同時為所述裝置本身和在疊置情況下的相鄰儲存裝置去除熱量。冷卻板的厚度可以具有不同的尺寸，以適應各種冷卻需求。同樣地，相互連接塊、端子板和內(nèi)部連接件可以容易地通過調(diào)整尺寸來更改，以克服新的幾何約束。所提出的冷卻裝置具有自阻塞和防錯(d6tromp6)的連接器，該連接器方便了模塊的組裝，以及回路的快速安裝和拆除，而不需要清空或特殊工具，同時具有最小的泄漏風險。一組從屬權(quán)利要求同樣說明了本發(fā)明的優(yōu)點。借助于附圖提供了實施和應用例。在這些附圖中
圖IA和圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于組裝作為串聯(lián)或并聯(lián)的能量儲存裝置的兩個模塊的組裝系統(tǒng)；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于將兩個并置的、兩個模塊構(gòu)成的疊置堆串聯(lián)組裝的組裝系統(tǒng)；
圖3A和圖:3B示出了圖IA的組裝系統(tǒng)的透視圖，其中，該組裝系統(tǒng)沒有和帶有插入的冷卻模塊；
圖4A和圖4B示出了圖IA的組裝系統(tǒng)的透視圖，其中，該組裝系統(tǒng)帶有相互連接模塊， 該相互連接模塊聯(lián)結(jié)地鄰接冷卻模塊，或相對于冷卻模塊自由地滑動；
圖5A和圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的相互連接塊和兩個并置模塊的并聯(lián)組裝系統(tǒng)； 圖6A和圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的相互連接塊和兩個并置模塊的串聯(lián)組裝系統(tǒng)； 圖7A、圖7B和圖7C示出了相互連接塊和圖5B的系統(tǒng)的、帶有和沒有所述塊的兩個配置。圖IA和圖IB各自示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于組裝兩個串聯(lián)(

圖1A)或并聯(lián)(圖1B) 地電連接的模塊(例如兩個例如電池、超級電容器等的電儲存裝置)的組裝系統(tǒng)。這里，所述組裝系統(tǒng)因此包括兩個模塊Ml、M2，每個模塊都具有兩個端子對，一個對為正(+ )，一個對為負(_)。該系統(tǒng)設置成
-所述正負端子對Bll、B12和B21、B22中的每個都分布在每個模塊Ml、M2的端子板的其中一個表面上；
-至少一個相互連接塊Il能被插在兩個聯(lián)結(jié)在兩個不同模塊中每個上的端子板之間，并且其本身包括兩個端子對Al、A2和A3、A4，以形成所述模塊Ml、M2的疊置塊； -相互連接塊的端子對中的至少一個與所疊置的模塊中每個的端子板電接觸； -剩下的端子對可以由電絕緣的材料構(gòu)成，以唯一地為疊置堆提供機械應力和剛性。
對于根據(jù)圖IA的串聯(lián)電連接配置，各自布置在相互連接塊相對表面中的一個上的兩個端子A2和A3通過在幾何構(gòu)造上交叉的導體CR來連接，并且集成在所述塊中，以(串聯(lián)地)使模塊M2的正(+ )端子B21與另一模塊Ml的負(_)端子B12連接。由于相互連接塊因此具有四個用于錨固在模塊上的點，端子板的端子(母開口)對中的每個都可以由錨固點(公凸銷)來牢固地插接。對于根據(jù)圖IB的并聯(lián)電連接配置，各自布置在相互連接塊的相對表面中的一個上的四個錨固點通過在幾何構(gòu)造上直的導體CD1、CD2來成對地連接，以使模塊M2的端子與另一模塊Ml的端子連接，所連接的端子具有相同的極性。對于這兩個配置，在模塊組的疊置堆端部(這里是上端部)，延伸地，至少在組件端部中的一個處，同樣可以疊置終端塊T，該終端塊T
-在其表面中的第一表面上包括兩個用于錨固在可插接的正負端子Bll上的錨固裝置ATI、AT2，其中所述正負端子布置在所疊置的最后一個儲存裝置模塊Ml的外/上表面上；
-包括接觸端子AT3，接觸端子AT3與錨固裝置之一電連接，該接觸端子理想地包括帶螺紋的、焊接的或鑲嵌的金屬元件或特定于應用需求的與供電回路連接的其他連接裝置。在模塊組疊置堆的另一端部(這里是下端部)處也可以疊置第二終端塊T。因此，終端塊、相互連接塊和各個模塊容易地以整體柱的形式來聯(lián)結(jié)在一起。在公共交通車輛的情況下，這些疊置堆可以容易地置于箱中，如有需要，其構(gòu)成元件可以容易地根據(jù)其是水平地還是豎直地布置而通過簡單的滑動或疊置來拆除/更換。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于將兩個并置的疊置堆串聯(lián)組裝的組裝系統(tǒng)，其中所述兩個并置的疊置堆每個都包括兩個模塊1、3和2、4。這里，兩個疊置堆中的每個都包括兩個根據(jù)圖IA的系統(tǒng)來串聯(lián)地連接和組裝的模塊。因此，第一疊置堆包括終端塊Tl，終端塊Tl帶有輸入電端子128，它能借助于兩個錨固點來機械地插接在第一模塊1的上表面的端子(_/+)中，該第一模塊本身借助于相互連接塊113與第二模塊3連接，以串聯(lián)地電連接。 第二疊置堆與第一疊置堆對稱，也包括終端塊T2，終端塊T2帶有輸出電端子129，它可以借助于兩個錨固點來機械地錨固在第三儲存裝置2的上表面的端子(-/+)中，該第三儲存裝置本身則借助于相互連接塊124與第四儲存裝置4連接，以串聯(lián)地電連接。連接第一疊置堆的輸出正(+ )端子S和輸入負(_)端子E的額外相互連接塊150布置在兩個疊置堆的兩個下表面的下方，因此構(gòu)成這兩個疊置堆的聯(lián)結(jié)基礎。電導體C被集成在額外的相互連接塊150中，該額外的相互連接塊的兩端同樣構(gòu)成用于(通過插接)錨固在第一和第二疊置堆的每個下模塊的端子上的錨固點。這里，額外的相互連接塊150允許兩個疊置堆的串聯(lián)電連接。在如圖IB中的并聯(lián)連接的情況下，通過在額外的相互連接塊150中集成兩個導體， 兩個疊置堆的并聯(lián)連接也是可行的，其中所述兩個導體每個都錨固和連接在疊置堆下部的模塊的、具有相同極性的端子。總之，因此也可以實現(xiàn)帶有并置的疊置堆的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，作為儲存裝置的至少四個模塊1、2、3、4按照兩個并置的豎直疊置堆來布置，其中
-在疊置堆的每個底部處的兩個儲存裝置3、4通過導體元件C聯(lián)結(jié)在其所述底部上， 該導體元件使兩個模塊中一個模塊3的唯一一個端子和另一模塊4的、具有相反極性的唯一一個端子連接，并且該導體元件封裝在額外的相互連接塊150中，該額外的相互連接塊
7構(gòu)成兩個疊置堆的支撐和聯(lián)結(jié)基礎；
-兩個相互連接塊113、124布置在所疊置的每對儲存裝置1、3和2、4之間。特別地，相對于在例如US 5，378，552中所描述的并置的兩個疊置堆的配置，連接元件的數(shù)量顯著地減少，因為，特別地由于根據(jù)本發(fā)明的相互連接模塊，避免了穿過模塊本身的電連接“來回”，而且，與本發(fā)明相反地，似乎不可以并聯(lián)地組裝模塊。圖3A和圖3B示出了根據(jù)圖IA的組裝系統(tǒng)的兩個透視圖，其中該組裝系統(tǒng)沒有和帶有插在能量儲存模塊之間(以冷卻能量儲存模塊)的冷卻模塊。根據(jù)圖3A的、沒有冷卻模塊的實施例，相互連接塊Il的錨固點可以借助于至少一個塊B1、B2來插接在能量儲存模塊M1、M2上，其中所述至少一個塊B1、B2側(cè)向地鄰接由(能量儲存)模塊所構(gòu)成的每個塊，其上下表面分別包括端子對，該端子對與所述模塊的端子連接，并且適于與所述相互連接塊的錨固點聯(lián)接。更一般地，在附圖的所有情況下，相互連接塊Il的錨固點可以借助于至少一個端子板Bi、B2來插接在模塊Ml、M2上，其中所述至少一個端子板Bi、B2聯(lián)結(jié)在每個模塊的表面中的至少一個上，其分別包括正端子對和負端子對，所述正端子對和負端子對與模塊的內(nèi)部主要元件電連接，并且適于與錨固點聯(lián)接。疊置元件的理想尺寸設置為使得鄰接塊Bl和相互連接塊Il構(gòu)成厚度至少等于儲存裝置Ml厚度的疊置堆。因此，在該配置中，疊置堆簡單地通過鄰接塊與相同的相互連接模塊的交替柱狀組裝來固定。在圖3A的上部，示出了兩個終端塊T，以示出電輸入端子(用于使疊置堆與電源連接)可以是帶螺紋的元件或者是用以在其中布置螺栓的簡單的內(nèi)螺紋。根據(jù)圖3B的、作為圖3A的補充替代方案的實施例，平面的冷卻模塊R1、R2布置在所述能量儲存模塊之間，所述冷卻模塊具有與模塊Ml、M2的上下表面的面積相同的面積。有了這些冷卻模塊，疊置元件的理想尺寸設置為使得鄰接塊Bl和相互連接塊Il 構(gòu)成厚度至少等于模塊Ml和布置在模塊的疊置表面之一上的冷卻元件Rl的厚度的疊置堆。冷卻液體的輸入和輸出通道AR1、SOl可以側(cè)向于冷卻模塊Rl地布置在疊置堆的側(cè)向于鄰接塊和相互連接塊的一側(cè)。因此，更一般地，并且對于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的所有實施例均適用地，設置成
-相互連接塊包括用于接收至少一個冷卻元件Rl、R2的裝置，其理想地允許(機械地) 固定地將所述元件布置在模塊Ml、M2之一的表面之一上；
-盡管在圖3B中未示出，但相互連接塊(以及，如有需要，如在圖3B中的端子板或鄰接塊)包括回路，該回路具有至少一個用于在冷卻元件Rl、R2的輸入口和輸出口之間傳遞冷卻液體的管道。圖4A和圖4B示出了根據(jù)圖3B的組裝系統(tǒng)的兩個透視圖，其中該組裝系統(tǒng)帶有相互連接塊II，每個相互連接塊都如圖4A聯(lián)結(jié)地鄰接冷卻模塊Rl，或如圖4B相對于冷卻模塊Rl自由地滑動。對于兩個圖4A和4B，主要地，每個冷卻元件Rl包括冷卻液體的輸入通道ARl和輸出通道SOl，這些通道集成在兩個弓丨導件Gl、G2中，所述引導件封裝了鄰接塊Bl和相互連接塊Il的兩個側(cè)表面。
在圖4A的情況下，相互連接塊Il的封裝使得相互連接塊II、冷卻元件Rl和引導件構(gòu)成一個整體。只有鄰接塊通過滑動來封裝在引導件之間，直至頂在相互連接塊的表面上。在圖4B的情況下，相互連接塊Il的封裝使得只有冷卻元件Rl和引導件構(gòu)成一個整體。相互連接塊Il因此與鄰接塊Bi、B2相同地在引導件之間滑動。引導件在鄰接模塊和相互連接塊的側(cè)面、沿著疊置的方向集成每個冷卻模塊的輸入通道ARl和輸出通道S01。引導件的尺寸設置為使得(通過使用自阻塞類型的連接器來以密封的方式)保證在兩個連續(xù)的冷卻模塊R1、R2之間的冷卻液體流AR12、S021在它們之間沒有不連續(xù)性，同時該尺寸仍至少等于鄰接模塊和相互連接塊的厚度。因此，帶有唯一一個冷卻液體輸入口和唯一一個冷卻液體輸出口的回路足以使液體流沿著所疊置的所有冷卻模塊流通。因此，可以通過在每個引導件的四個液體輸入口/輸出口中的兩個上插入特定于應用需求的接口來在疊置堆的(下)終端處停止流動(未示出)。以上附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的、通過疊置進行的模塊組裝。類似地，也可以通過并置模塊來配置組裝，在該情況下，相互連接塊及其錨固點也插接在模塊的端子板中。因此，更一般地，并且對于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的所有實施例均適用地，設置成
-相互連接塊包括用于接收至少一個冷卻元件Rl、R2的裝置，其理想地允許(機械地) 固定地將所述元件布置在模塊Ml、M2之一的表面之一上。在圖4A中，這些接收裝置還聯(lián)結(jié)在冷卻元件的引導件上，因此構(gòu)成一個整體；
-盡管不是圖4A、圖4B中的情況，但相互連接塊(以及，如有需要，如圖4A、圖4B的端子板或鄰接塊)可以包括回路，該回路具有至少一個用于在冷卻元件Rl、R2的輸入口和輸出口之間傳遞冷卻液體的管道；
-在圖4A、圖4B的情況下，第一冷卻元件Rl很有利地包括冷卻液體的流通回路G1、 G2，該流通回路以周邊的方式封裝相互連接塊II，以保證所述液體與第二冷卻元件R2的流通。該結(jié)構(gòu)結(jié)合了方便的組裝、甚至方便的拆卸，并且保證了電穩(wěn)定并機械穩(wěn)定的組裝。而且，相互連接塊II、冷卻元件R1、端子板Bl和引導件Gl、G2理想地借助于自阻塞連接器而構(gòu)成密封的、針對環(huán)境被保護的連接件；
-因此，對于圖3A、圖3B、圖4A、圖4B，端子板Bl和相互連接塊Il構(gòu)成豎直或水平的疊置堆，該疊置堆的厚度至少等于儲存裝置模塊Ml和布置在儲存裝置模塊的組裝表面之一上的冷卻元件Rl (若存在的話)的厚度。圖5A、圖5B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的相互連接塊12和兩個并置地(作為疊置的變型甚至補充)組裝的模塊Ml、M2的并聯(lián)組裝系統(tǒng)。相互連接塊12包括四個錨固點⑶1、⑶2、⑶3、⑶4，其中一對插接在第一模塊Ml 的邊緣處的其中一個端子板對中，第二對則插接在第二模塊M2的邊緣處的其中一個端子板對中，所述邊緣每個都能夠并排布置，以并置。每個模塊的所連接的端子對因此構(gòu)成兩個不同的直連回路，并且可以每個都設有熔絲F1、F2類型的保護。相互連接塊12還包括并且集成了兩個插件BMS，這兩個插件適于傳輸來自于或去向用于電監(jiān)控組裝(端子處的電壓、 模塊的溫度等)和/或平衡所組裝的模塊的電特性的模塊的信號。這些插件BMS的每個(這里在相互連接塊上是公的)都插接在靠近每個模塊的邊緣的合適的插件BMS’(這里在每個模塊上是母的)中，因此實現(xiàn)所述信號的模塊間橋接。這避免了在插件之間的電纜鏈。這些插件還可以集成在圖1至圖4中，盡管沒有示出。有利地，并置借助于相互連接塊的四個機械錨固點⑶1、⑶2、⑶3、⑶4和成直連對的導體(并聯(lián)連接)而被良好地保持和加固。圖6A、圖6B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的相互連接塊和兩個并置地(作為疊置的變型甚至補充)組裝的模塊的串聯(lián)組裝系統(tǒng)。主要地，插接和并置與圖5A、圖5B的插接和并置相同。不同之處在于，只有一個所連接的、每個模塊的端子對借助于導體錨固點A2、A3構(gòu)成交叉回路，它本身由唯一一個熔絲Fl來保護。然而，并置仍然借助于相互連接塊的四個機械錨固點A1、A2、A3、A4來保持和加固，在交叉配置下，所述四個機械錨固點中兩個是導體。圖7A、圖7B、圖7C示出了相互連接塊Il和根據(jù)圖5B的(或類似地根據(jù)圖6B的) 系統(tǒng)的、帶有和沒有所述塊的兩個配置。與圖5B不同地，平面的冷卻元件Rl、R2分別布置在每個模塊M1、M2的上表面上。冷卻元件Rl、R2每個都(在下方的模塊的端子板B12的平面中)在側(cè)向包括冷卻液體的輸入口 AR1、AR2和輸出口 S01、S02。在這些附圖中，相互連接塊包括用于借助于管道C在模塊間傳遞冷卻液體的回路，其中所述管道連接一個模塊的輸出口和另一模塊的輸入口。根據(jù)圖7A，管道C包括輸入口 EI和輸出口 SI (帶密封件的元件或自阻塞元件)，輸入口 EI和輸出口 SI集成在相互連接塊的接線表面上，并且通過所述塊的內(nèi)部通道連接。因此，圖7B示出了在插入位置上，相互連接塊Il機械地電聯(lián)接模塊， 并以密封的方式聯(lián)接且機械地固定兩個冷卻元件。最后，根據(jù)本發(fā)明的組裝系統(tǒng)及其所有實施例設置成
-相互連接塊可以在其電端子中的至少一個上包括熔絲保護，理想地呈在相互連接塊的兩個端子之間的、有利地可拆除的熔絲橋的形式。這允許在發(fā)生電方面問題的情況下(短路和更換熔絲)更容易地維護；
-相互連接塊可以設有監(jiān)控電子件，該監(jiān)控電子件借助于集成的插件-連接器——例如在圖5至圖7中示出的、但對于所有其他實施例都可以集成的插件BMS、BMS'——或借助于錨固點處的端子通過編碼(調(diào)制電載波)來與所組裝的模塊M1、M2連接。這樣，模塊可以只包括更簡單或更基礎并因此可以更容易互換的儲存裝置；
-相互連接塊可以設有用于平衡所組裝的模塊的電特性的裝置； -相互連接塊的錨固點定位幾何構(gòu)造適于線性或正交地組裝的模塊的疊置或/和并置。這方便將模塊布置在局限的或多角的基礎結(jié)構(gòu)中，在例如車輛的優(yōu)化環(huán)境中可能就是這種情況；
-根據(jù)期望疊置或/和并置模塊并根據(jù)模塊端子板的幾何構(gòu)造，相互連接塊的錨固點的數(shù)量特別地為4、5、6、7或8。因此，相互連接塊可以適于多種端子板或儲存裝置標準； -如果可以的話，相互連接塊可以包括模塊間連接裝置，理想地為同軸類型或板簧類
型；
-儲存裝置模塊包括至少一個超級電容器或/和電池，例如用于鐵道類型的車輛的能
量需求。
權(quán)利要求
1.一種呈電能模塊(M1、M2)形式的儲存裝置的組裝系統(tǒng)，其中所述儲存裝置每個都具有兩個正負端子對(B11、B12 ；B21、B22)，所述組裝系統(tǒng)的特征在于-所述正負端子對(B11、B12 ；B21、B22)中的每個都分布在每個模塊(M1、M2)的至少一個外表面上，因此構(gòu)成所述模塊的端子板；-至少一個相互連接塊(II、12)能夠插在兩個不同的模塊的每個端子板的一部分上， 并且本身包括至少兩個錨固點對(Al、A2 ；A3、A4)，以通過所述儲存模塊(Ml、M2)間的疊置或并置來構(gòu)成組裝塊；-每個相互連接塊的至少兩個錨固點電接觸，同時以補充其他錨固點的方式來保證組裝的加固。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊的兩個錨固點(A2、A3)電連接，以使一個模塊的正端子與另一模塊的負端子連接，以構(gòu)成交叉的相互連接塊(CR)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊的四個錨固點成對(⑶1、⑶2)地電連接，以使一個模塊的、具有相同極性的端子與另一模塊連接，以構(gòu)成直連的相互連接塊。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，在模塊組的至少一個組裝端部處，能夠疊置終端塊(T)，并且該終端塊(T)包括-兩個錨固裝置(AT1、AT2)，用于錨固在所疊置的最后一個模塊的正負端子(Bll)上；-以及終端接觸端子(AT3)，其與正或負的其中一個錨固裝置電連接，該接觸端子理想地包括帶螺紋的、焊接的或鑲嵌的金屬元件。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，至少四個模塊(1、2、3、4)按照兩個豎直的并置疊置堆來布置，其中-位于疊置堆的每個底部處的兩個模塊(3、4)通過導體元件(150)來聯(lián)結(jié)到其所述底部，該導體元件使一個模塊(3)的唯一一個端子與另一模塊(4)的、具有相反極性的唯一一個端子連接；-兩個相互連接塊(113、124)布置在每個所疊置的模塊對(1、3 ；2、4)之間。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊(Il)的錨固點能夠借助于至少一個聯(lián)結(jié)在每個模塊的至少一個表面上的端子板(Bi、B2)來插接到模塊(Ml、M2)上， 其中所述每個端子板分別地包括正端子對和負端子對，所述正端子對和負端子對與模塊的主要內(nèi)部元件電連接，并且適于與錨固點聯(lián)接。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊包括用于接收至少一個冷卻元件(Rl、R2)的裝置，理想地允許將所述元件固定地置于模塊(Ml、M2)之一的表面之一上。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊包括回路，該回路具有至少一個用于在冷卻元件(R1、R2)的輸入口和輸出口之間傳遞冷卻液體的管道。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其中，第一冷卻元件(Rl)包括冷卻液體的流通回路(Gl、G2)，該流通回路以周邊的方式來封裝相互連接塊(II)，以保證所述液體與第二冷卻元件(R2)的流通。
10.如權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其中，端子板(Bi)和相互連接塊(Il)構(gòu)成豎直或水平的疊置堆，該疊置堆的厚度至少等于儲存裝置模塊(Ml)和，如果有的話，冷卻元件(Rl) 的厚度，該冷卻元件布置在儲存裝置模塊的組裝表面之一上。
11.如權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，每個冷卻元件(Rl)都包括冷卻液體的輸入通道和輸出通道，這些通道集成在兩個引導件(Gl、G2)中，所述引導件封裝鄰接端子板 (Bi)和相互連接塊(Il)的兩個側(cè)表面。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊(II)、冷卻元件(Rl)和引導件構(gòu)成一個整體，并且相互連接塊在引導件之間滑動。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊(II)、冷卻元件(R1)、相互連接塊和引導件構(gòu)成一個整體。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊(II)、冷卻元件(R1)、端子板(Bi)和引導件(G1、G2)理想地借助于自阻塞的連接器構(gòu)成密封的、并針對環(huán)境被保護的連接件。
15.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊在其電端子中的至少一個上包括熔絲保護，理想地呈在相互連接塊的兩個端子之間可拆除的熔絲橋的形式。
16.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊設有監(jiān)控電子件，該監(jiān)控電子件借助于集成的插件-連接器(BMS、BMS')或借助于錨固點處的端子通過編碼來與所組裝的模塊(M1、M2)連接。
17.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊設有用于平衡所組裝的模塊的電特性的裝置。
18.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊的錨固點定位幾何構(gòu)造適于線性地或正交地組裝的模塊的疊置或/和并置。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊的錨固點的數(shù)量為4、5、6、7或8。
20.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，相互連接塊包括模塊間連接裝置，理想地為同軸類型或板簧類型。
21.如上述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，儲存裝置模塊包括至少一個超級電容器或電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種呈電能模塊(M1、M2)形式的儲存裝置的組裝系統(tǒng)，所述儲存裝置每個都具有兩個正負端子對(B11、B12；B21、B22)，在所述系統(tǒng)中所述正負端子對(B11、B12；B21、B22)中的每個都分布在每個模塊(M1、M2)的至少一個外表面上，因此構(gòu)成所述模塊的端子板；至少一個相互連接塊(I1、I2)可以插在兩個不同的模塊的每個端子板的一部分上，并且本身包括至少兩個錨固點對(A1、A2；A3、A4)，以通過所述儲存模塊(M1、M2)之間的疊置或并置來構(gòu)成組裝塊；每個相互連接塊的至少兩個錨固點電接觸，同時以補充其他錨固點的方式來保證組裝的加固。
文檔編號H01M2/20GK102301502SQ200880132737
公開日2011年12月28日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者沙托特 E. 申請人:西門子有限公司