分離裝置以及具有該分離裝置的蓄電池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在故障情況下從電氣負(fù)載上電氣分離電源的分離裝置，所述分離裝置包括一插接系統(tǒng)，通過所述插接系統(tǒng)電源和電氣負(fù)載與分離裝置導(dǎo)電連接，其中所述插接系統(tǒng)具有第一插接元件和第二插接元件，所述第一插接元件布置在分離裝置上，其中一個第一插接元件和一個第二插接元件能夠分別成對地插接在一起地構(gòu)造。
[0002]此外本發(fā)明涉及一種蓄電池系統(tǒng)，所述蓄電池系統(tǒng)具有包括至少一個蓄電池單池的蓄電池和用于在故障情況下從電氣負(fù)載上電氣分離蓄電池的分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中已知用于從電氣負(fù)載上電氣分離電源的分離裝置，并且例如在蓄電池系統(tǒng)中、尤其在電動車輛中使用的蓄電池系統(tǒng)中使用，以便在故障情況下、例如在蓄電池短路的情況下，將蓄電池系統(tǒng)的蓄電池從連接的電氣負(fù)載上分離開。
[0004]用于在故障情況下從電氣負(fù)載上電氣分離電源的這種分離裝置尤其包括比如像接觸器(SchaltschUtze)、保險裝置和/或電流傳感器這樣的部件。分離裝置的這些部件通常尤其通過所謂的總線彼此電氣連接。在具有這種分離裝置的蓄電池系統(tǒng)中，這些部件通常是蓄電池系統(tǒng)的功率電流回路的組成部分。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，此外已知包括蓄電池管理系統(tǒng)的蓄電池系統(tǒng)。在此，蓄電池管理系統(tǒng)尤其用于監(jiān)控和控制蓄電池系統(tǒng)的蓄電池。眾所周知在這種情況下如此構(gòu)造蓄電池管理系統(tǒng)，從而所述蓄電池管理系統(tǒng)在考慮向蓄電池系統(tǒng)提供的安全、功率和壽命目的的情況下保證蓄電池可靠地運(yùn)行。通常這樣的蓄電池管理系統(tǒng)包括一個中央控制單元、一個所謂的蓄電池控制單元(Battery Control Unit，B⑶)、多個電池監(jiān)控單元、所謂的電池監(jiān)控電路(Cell Supervising Circuits，CSC)、和一個用于在故障情況下從電氣負(fù)載上電氣分離蓄電池的分離裝置。尤其在為提供為混合動力車輛、插電式混合動力車輛或者電動車輛需要的能量構(gòu)造的蓄電池系統(tǒng)中，車輛或者還有用于給蓄電池充電的充電站是本發(fā)明的意義上的電氣負(fù)載。在蓄電池系統(tǒng)中使用的用于從電氣負(fù)載上電氣分離蓄電池的分離裝置尤其稱為蓄電池分離單元(Battery Disconnect Unit, BDU) ο
[0006]尤其在混合動力車輛、插電式混合動力車輛或者電動車輛中為提供為驅(qū)動需要的能量而使用的蓄電池系統(tǒng)中對此已知，分離裝置包括一插接系統(tǒng)，所述插接系統(tǒng)具有第一插接元件和第二插接元件，所述第一插接元件布置在分離裝置中。在此，第二插接元件尤其構(gòu)成蓄電池的連接導(dǎo)線的端部并且構(gòu)成電氣負(fù)載、尤其是車輛的或者用于給蓄電池充電的充電裝置的電氣負(fù)載的連接導(dǎo)線的端部。在此如此構(gòu)造第一插接元件和第二插接元件，從而使得它們能夠成對地相互連接，例如方法是構(gòu)造一具有至少一個向外指向的接觸銷、例如作為插頭或者嵌入式插頭的插接元件，并且構(gòu)造另一具有至少一個向內(nèi)指向的接觸開口、例如作為親合部或者襯套的插接元件。
[0007]在高壓電源、比如在混合動力車輛、插電式混合動力車輛或者電動車輛中使用的蓄電池系統(tǒng)中，在連接導(dǎo)線上存在高電壓，從而對插接元件的操作是不安全的。如果某條引導(dǎo)電流的導(dǎo)線已經(jīng)借助一個第二插接元件與分離裝置的一個第一插接元件連接，則存在以下問題，即尤其在故障的情況下在至少另一個第一插接元件上已經(jīng)能夠施加高電壓。由此對于裝配人員(Monteur)或者服務(wù)人員(Servicepersonal)在接觸該另一個第一插接元件時存在電擊的危險。
[0008]此外，因為第一插接元件通常相同地構(gòu)造，所以在建立借助第二插接元件插入式連接時存在錯誤接觸的危險。為避免錯誤接觸，在現(xiàn)有技術(shù)中例如由文獻(xiàn)JP 2011-034733A和文獻(xiàn)JP 2012-003869 A已知一種安裝結(jié)構(gòu)(Installat1nsstruktur)，所述安裝結(jié)構(gòu)確定有待連接的導(dǎo)線的布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在這種背景下本發(fā)明的目的在于，改進(jìn)開始時提到的、包括插接系統(tǒng)的分離裝置，尤其在于減小在通過所述插接系統(tǒng)連接連接導(dǎo)線時的危險，所述分離裝置用于在故障的情況下從電氣負(fù)載上電氣分離電源。此外，應(yīng)該有利地防止第二插接元件錯誤地與第一插接元件接觸。
[0010]為了解決該任務(wù)，提供一種用于在故障的情況下從電氣負(fù)載上電氣分離電源的分離裝置，所述分離裝置包括一插接系統(tǒng)，通過所述插接系統(tǒng)電源和電氣負(fù)載與分離裝置導(dǎo)電連接，其中所述插接系統(tǒng)具有第一插接元件和第二插接元件，所述第一插接元件布置在分離裝置，其中一個第一插接元件和一個第二插接元件能夠相應(yīng)成對地插接在一起地構(gòu)造。在此，第一插接元件和第二插接元件分別配屬于至少一組，其中一組第二插接元件分別通過一剛性的連接元件根據(jù)有待接觸的一組第一插接元件的布置方式不導(dǎo)電地相互連接，從而使得一組第二插接元件分別在一個工作步驟中能夠與第一插接元件的有待接觸的組導(dǎo)電連接。也就是說，對于η組數(shù)量的插接元件來說在η個工作步驟中所有第二插接元件與所屬的第一插接元件導(dǎo)電連接。
[0011]通過剛性的連接元件，安裝人員在分離裝置上進(jìn)行工作時有利地在一定程度上強(qiáng)制地在一個工作步驟中將一組第二插接元件與一組第一插接元件連接。在其上存在電壓的裸露的第一插接元件的問題通過對插接元件的適宜的分組布置有利地被消除。此外該連接元件尤其能夠使確定的第二插接元件僅能夠一起從第一插接元件脫開，由此能夠有利地保證了，在脫開連接元件與布置在其上的第二插接元件之后第一插接元件無電勢。
[0012]在這種情況下，可以不同地構(gòu)造至少一個連接元件，通過所述至少一個連接元件一組第二插接元件相互連接。所述連接元件是剛性的，在本發(fā)明的意義上尤其并不意味著連接元件不能具有一定的柔韌性。重要的是，構(gòu)造相應(yīng)的連接元件以便使一組第二插接元件中的第二插接元件們保持在規(guī)定的位置中。為此尤其規(guī)定，相應(yīng)的連接元件具有一定的硬度并且在該意義上是剛性的。
[0013]尤其規(guī)定，第二插接元件以及從所述第二插接元件離開的連接導(dǎo)線通過相應(yīng)的連接元件的相應(yīng)的凹部和/或支撐部在規(guī)定的位置中由相應(yīng)的連接元件容納。在這種設(shè)計方案中，常規(guī)的第二插接元件以及從它們離開的連接導(dǎo)線能夠有利地借助這種連接元件相互連接。此外能夠有利地簡單地更換故障的第二插接元件和/或連接導(dǎo)線。
[0014]根據(jù)連接元件的另一個有利的設(shè)計方案規(guī)定，第二插接元件固定地集成到連接元件中。在這種情況下到第二插接元件的連接導(dǎo)線通過相應(yīng)的容納部、例如夾緊容納部或者電纜通道與相應(yīng)的第二插接元件固定連接。尤其提供一種連接元件分別與一組第二插接元件的一體式地構(gòu)造的設(shè)計方案。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設(shè)計方案規(guī)定，連接一組第二插接元件的連接元件是電絕緣器，由此尤其在從第一插接元件脫開第二插接元件時或者在將第二插接元件與第一插接元件插接在一起時，有利地進(jìn)一步減小在對插接系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)時被電擊的危險。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的分離裝置的另一種有利的設(shè)計方案規(guī)定，所述連接元件至少在通過所述連接元件相互連接的第二插接元件布置在其中的區(qū)域中扁平地構(gòu)造，從而所述連接元件完全覆蓋有待接觸的第一插接元件。尤其優(yōu)選通過所述連接元件相互連接的相應(yīng)的第二插接元件也通過連接元件保護(hù)不被接觸。尤其規(guī)定，連接元件如此扁平地構(gòu)造，從而連接元件已經(jīng)在將布置在連接元件上的第二插接元件與第一插接元件連接的工作步驟中如此大面積地覆蓋有待接觸的第一插接元件，從而使得在接觸連接元件的情況下不可能接觸第一插接元件。由此有利地進(jìn)一步減小了接觸有待接觸的第一插接元件的危險以及由此產(chǎn)生的被電擊的危險。
[0017]本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案規(guī)定，所述分離裝置包括一容納裝置，所述第一插接元件布置在所述容納裝置中，其中所述容納裝置對于相互連接每一組第二插接元件的連接元件來說具有一容納區(qū)域。有利的是，容納裝置由不導(dǎo)電的材料制造。尤其規(guī)定，第一插接元件不突出容納裝置的圓周，從而有利地進(jìn)一步減小無意地接觸第一插接元件的危險。優(yōu)選容納區(qū)域設(shè)計為與在該容納區(qū)域中部置的相應(yīng)的連接元件相同的顏色，其