專利名稱：用于機(jī)動(dòng)車的電能儲(chǔ)存單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到用于機(jī)動(dòng)車的電能儲(chǔ)存單元，其中所述電能儲(chǔ)存單元具有殼體，所述殼體的第一殼體區(qū)段內(nèi)具有電池組，并且所述殼體的第二殼體區(qū)段內(nèi)具有用于電池組的電路。其中所述第二殼體區(qū)段與所述第一殼體區(qū)段隔離并能夠單獨(dú)地打開。
背景技術(shù)：
由美國(guó)專利公開文獻(xiàn)2007/0284167A1清楚這種電能儲(chǔ)存單元，并且這種電能儲(chǔ)存單元用于電能需求高的車輛，例如電動(dòng)車、混合動(dòng)力車或燃料電池車。為了快速觸及電路進(jìn)行維修而避免由電池組傳導(dǎo)的高壓引起的電擊的危險(xiǎn)，第一殼體區(qū)段設(shè)有不可拆卸的蓋，并且第二殼體區(qū)段設(shè)有螺合的蓋。然而，盡管這種設(shè)計(jì)防止無(wú)意地接觸電池組，但是沒有防止無(wú)意地接觸電路的各元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電能儲(chǔ)存單元，其具有修理和維護(hù)工作的改進(jìn)的安全性。該目的通過如上所述類型的電能儲(chǔ)存單元來實(shí)現(xiàn)，該電能儲(chǔ)存單元根據(jù)本發(fā)明的特征在于，第二殼體區(qū)段具有至少一個(gè)分離的并且能夠獨(dú)立打開的維護(hù)區(qū)，所述維護(hù)區(qū)除了可選的接觸保護(hù)高壓熔斷器以外不包括任何在預(yù)定的低壓極限、優(yōu)選60V DC以上運(yùn)行的電路元件。因此，本發(fā)明提供了一種新型安全方案，該安全方案是基于將電能儲(chǔ)存單元?jiǎng)澐殖舍槍?duì)不同的修理和維護(hù)的步驟的不同安全等級(jí)(“檢修等級(jí)”)最低安全等級(jí)為僅僅維持在保護(hù)性低壓極限以下的那些組件所安放的維護(hù)區(qū)，從而沒有專門高壓經(jīng)驗(yàn)的檢修人員能夠在該維護(hù)區(qū)上開展工作。中等安全級(jí)別為除維護(hù)區(qū)外的第二殼體區(qū)段，并且可以包括將要被修理或替換的并不維持在保護(hù)性低壓極限以下的組件，從而僅僅允許具有相應(yīng)高壓經(jīng)驗(yàn)的檢修人員開展修理和維護(hù)工作。最高安全級(jí)別由具有電池組的殼體區(qū)段體現(xiàn)，所述電池組不僅高壓運(yùn)行還具有僅僅允許在工廠內(nèi)并遵守環(huán)境與健康保護(hù)條例地被操控的元件。第一安全級(jí)別的維護(hù)蓋利用特別簡(jiǎn)單的緊固器具被合適地固定，這種特別簡(jiǎn)單的緊固器具例如為速釋緊固件或能夠用廣泛使用的工具打開的螺紋連接件，而對(duì)于第二安全級(jí)別的修理蓋，設(shè)置打開更加復(fù)雜的緊固器具，例如需要專門打開工具的專門的螺釘。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，前述維護(hù)區(qū)中的至少一個(gè)維護(hù)區(qū)包括至少一個(gè)用于電池組的流體回路元件。所述元件可以是為電池組供應(yīng)液體或氣體冷卻劑的元件以及用于電池組壓力補(bǔ)償?shù)脑?。特別有利的是在維護(hù)區(qū)內(nèi)以可替換的方式相應(yīng)地安裝流體回路元件和電路元件， 從而在最低安全級(jí)別的情況中簡(jiǎn)化它們的替換。本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，第二殼體區(qū)段可以通過至少一個(gè)修理蓋被打開，并且前述維修區(qū)中的至少一個(gè)維修區(qū)能夠借助于在修理蓋中形成的單獨(dú)的維護(hù)蓋被打開。以這種方式，對(duì)于有資格和有條件接觸中間安全級(jí)別的修理蓋的人員而言無(wú)需單獨(dú)拆卸維護(hù)蓋。特別有利的是在所述維護(hù)蓋中的一個(gè)上設(shè)置至少一個(gè)流體回路元件或電路元件。 這進(jìn)一步有助于元件的替換。有利的是在維護(hù)蓋或修理蓋中的一個(gè)上設(shè)置可選的高壓熔斷器，也就是說使得， 在拆卸所述可選的高壓熔斷器時(shí)，它消除第二殼體區(qū)段內(nèi)由于接觸而造成的高壓的風(fēng)險(xiǎn)。 這防止操作錯(cuò)誤并且進(jìn)一步增加安全性。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)流體回路元件是用于電池組的冷卻劑泵、冷卻劑過濾器或冷卻劑傳感器，該流體回路元件因而使得這些組件容易觸及以便維修替換?？蛇x地，至少一個(gè)流體回路元件優(yōu)選是吸濕元件，例如吸收空氣水分的顆粒。吸濕元件需要定期更換，并且因而特別適合于最低安全級(jí)別的結(jié)構(gòu)。出于同樣的原因，特別有利的是將至少一個(gè)流體回路元件設(shè)置為空氣過濾器，通過所述空氣過濾器，第一殼體區(qū)段壓力補(bǔ)償?shù)嘏c外界相連，從而以過濾的方式使得電池組充氣和排氣。優(yōu)選地，在這種情況中，第一殼體區(qū)段和第二殼體區(qū)段通過空氣通道相連，并且空氣過濾器從第二殼體區(qū)段引至外界，這使得空氣過濾器的替換特別容易。


此后，將借助于附圖中示出的示意性實(shí)施例說明本發(fā)明，其中圖1示出了本發(fā)明的處于封閉狀態(tài)的電能儲(chǔ)存單元的透視圖；圖2示出了圖1的維護(hù)蓋和修理蓋取下的電能儲(chǔ)存單元的透視圖；圖3示出了圖1的維護(hù)蓋和修理蓋取下后并具有拆卸的殼體的電能儲(chǔ)存單元的透視圖；并且圖4示出了維護(hù)蓋上的空氣過濾器和吸濕元件的結(jié)構(gòu)的局部透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1至3示出了具有殼體2的電能儲(chǔ)存單元1。殼體2通過垂直第一隔壁3'和與該垂直第一隔壁成角度相鄰的第二水平隔壁3"被劃分成第一殼體區(qū)段4和第二殼體區(qū)段5，其中第二殼體區(qū)段5的前側(cè)和上側(cè)包圍所述第一殼體區(qū)段4。殼體2包括底板6和在所述底板上安坐的箱式罩7，隔壁3'、3"被插入到箱式罩 7中。在組裝殼體2后，第一隔壁3'相對(duì)于底板6維持一間隙8，該間隙使得在第一殼體區(qū)段4與第二殼體區(qū)段5之間建立壓力補(bǔ)償通道。第二隔壁3"延伸超過第一隔壁3'，并因而將第二殼體區(qū)段5劃分成前室5'和上室5"。第一殼體區(qū)段4包括電池組9，其形式例如為鋰離子或鎳金屬氫化物電池的集合體，其中所述電池由冷卻劑導(dǎo)管10貫穿并組合成模塊11。第二殼體區(qū)段5容納用于電池組9的電路以及流體回路。電路例如包括高壓供電電路單元12、相關(guān)的高壓線圈、電源插頭連接器、傳感器線束和控制裝置(未示出)、以及插頭底座14內(nèi)的高壓熔斷器13。撤出高壓熔斷器13造成電路的存在接觸危險(xiǎn)的高壓元件與電源斷電。高壓熔斷器13以接觸保護(hù)的方式被設(shè)置，從而在從插頭底座14撤出高壓熔斷器13并且將其插入插頭底座14的過程中不存在使用者觸電的危險(xiǎn)性。高壓電源連接件 15和低壓控制連接件16從殼體2引出，從而能夠相應(yīng)地將電能儲(chǔ)存單元1連接至車輛。第二殼體區(qū)段5中的流體回路的示意性流體回路元件包括用于向冷卻劑導(dǎo)管10 供應(yīng)液體冷卻劑并從冷卻劑導(dǎo)管10排出液體冷卻劑的分配歧管17、可選的相關(guān)的冷卻劑泵、冷卻劑溫度傳感器和冷卻劑過濾器(未示出)、以及用于殼體區(qū)段4、5的充氣與排氣及空氣調(diào)節(jié)的空氣過濾器18和吸濕元件19。為了確立前述的安全級(jí)別，電路元件和流體回路元件如下布置。在第二殼體區(qū)段5的隔離的單獨(dú)維護(hù)區(qū)20、21、22內(nèi)布置那些能夠沒有危險(xiǎn)性地或者無(wú)需任何專門高壓經(jīng)驗(yàn)地被修理、檢修或替換的元件。在所示的實(shí)例中，維護(hù)區(qū)20至 22被分配到第二殼體區(qū)段5的兩個(gè)室5'和5"上。維護(hù)區(qū)20至22配備有它們各自的維護(hù)蓋23至25，其中所述維護(hù)蓋利用易于打開的緊固器具例如傳統(tǒng)的螺釘26被固定。特別地，除以接觸保護(hù)的方式設(shè)置的高壓熔斷器13外，維護(hù)區(qū)20至22并不包括任何在預(yù)定低壓極限之上運(yùn)行的電路元件，其中所述預(yù)定低壓極限優(yōu)選是60V DC級(jí)別的保護(hù)低壓極限。因此，第二殼體區(qū)段5的維護(hù)區(qū)20至22形成第一或最低安全級(jí)別，其能夠沒有任何危險(xiǎn)性地并無(wú)需任何高壓經(jīng)驗(yàn)地、即通過去除維護(hù)蓋23至25地被打開。第一安全級(jí)別中可選的高壓熔斷器13的設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于，通過接觸第一安全級(jí)另|J，整個(gè)電能儲(chǔ)存單元1沒有接觸電壓。高壓熔斷器13能夠直接連接至維護(hù)蓋25，從而能夠與后者同時(shí)被取下。具有高于預(yù)定低壓極限的運(yùn)行電壓的電路元件、在所示的實(shí)例中即高壓供電電路單元12及其周邊元件能夠在第二殼體區(qū)段5的除維護(hù)區(qū)22至24外的其余區(qū)內(nèi)設(shè)置。第二殼體區(qū)段5因而除維護(hù)區(qū)20至22外地形成了第二中間安全級(jí)別，其允許僅僅由具有高壓經(jīng)驗(yàn)的有資格的人員打開，并且為此目的設(shè)有至少一個(gè)修理蓋27，其中該修理蓋通過需要專門打開工具的專門螺釘28封閉。優(yōu)選地，第一安全級(jí)別的維護(hù)區(qū)22至25中的某些區(qū)、即維護(hù)蓋24和25在修理蓋 27中直接形成，從而它們能夠由對(duì)于第二安全級(jí)別有資格的人員與修理蓋27 —起地被取出。此外，在修理蓋27中設(shè)置維護(hù)蓋24、25的優(yōu)點(diǎn)在于，第一安全級(jí)別的元件能夠緊鄰第二安全級(jí)別的元件地設(shè)置，例如這是通過將它們一起組裝在隔壁3'上實(shí)現(xiàn)的。在第一安全級(jí)別和第二安全級(jí)別已經(jīng)被打開之后，第一殼體區(qū)段4作為第三和最高安全級(jí)別仍由底板6、殼體罩7以及隔壁3'、3"包圍，該第三和最高安全級(jí)別僅針對(duì)工廠內(nèi)的修理或再循環(huán)的情況而被允許打開。例如，為了觸及第三安全級(jí)別，必須去除位于殼體罩7與殼體底板6之間的并且以非破壞方式無(wú)法打開的緊鄰器具例如鉚釘29。圖4詳細(xì)示出了維護(hù)區(qū)21的空氣過濾器18和吸濕元件19。吸濕元件19是透氣材料制成的且充滿諸如硅膠或顆粒的吸濕性材料的小袋(“干燥袋”)，并被插入到維護(hù)蓋 24的安裝件30中，從而吸濕元件能夠與維護(hù)蓋24 —起從殼體2被取出?？諝膺^濾器1 8也在安裝件30上以可替換的方式被支承，并且所述空氣過濾器一方面經(jīng)由引至底板6中的開口 31的管32與外界相連，并且另一方面經(jīng)由安裝件30中的開口 33、34連接至第二殼體區(qū)段5并從那里經(jīng)由間隙8與第一殼體區(qū)段4相連。因此，從第一殼體區(qū)段4的內(nèi)部以及第二殼體區(qū)段5的內(nèi)部經(jīng)由開口 34、吸濕元件19、空氣過濾器18、 管32和開口 31至外界能夠?qū)崿F(xiàn)壓力補(bǔ)償。
本發(fā)明并不限于已示的實(shí)施例，還包括所有屬于權(quán)利要求書范圍的改型和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車的電能儲(chǔ)存單元(1)，所述電能儲(chǔ)存單元具有殼體(2)，所述殼體 (2)包括位于第一殼體區(qū)段(4)內(nèi)的電池組(9)以及位于第二殼體區(qū)段(5)內(nèi)的用于所述電池組的電路，其中所述第二殼體區(qū)段與所述第一殼體區(qū)段(4)隔離并能夠單獨(dú)地打開， 其特征在于，所述第二殼體區(qū)段(5)具有至少一個(gè)隔離的并能夠獨(dú)立打開的維護(hù)區(qū)(20至 22)，所述維護(hù)區(qū)(20至22)除可選的接觸保護(hù)式高壓熔斷器(13)外未包括任何在預(yù)定低壓極限、優(yōu)選60V DC以上運(yùn)行的電路元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，所述維護(hù)區(qū)(20至22)中的至少一個(gè)維護(hù)區(qū)包括至少一個(gè)用于所述電池組(9)的流體回路元件(17至19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，所述流體回路元件和所述電路元件相應(yīng)地(13、18、19)在所述維護(hù)區(qū)(21、22)中以能夠替換的方式安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，所述第二殼體區(qū)段能夠借助于至少一個(gè)修理蓋(27)被打開，并且所述維護(hù)區(qū)(21、22)中的至少一個(gè)維護(hù)區(qū)能夠借助于在所述維修蓋(27)中形成的單獨(dú)的維護(hù)蓋(24、25)被打開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，至少一個(gè)流體回路元件或電路元件(13、18、19)在所述維護(hù)蓋(24、25)中的一個(gè)上支承。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，所述可選的高壓熔斷器 (13)在所述維護(hù)蓋或所述維修蓋(25、27)中的一個(gè)上支承，并且在取出所述可選的高壓熔斷器時(shí)，其使得所述第二殼體區(qū)段(5)中的任何高壓中斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，至少一個(gè)流體回路元件為用于所述電池組(9)的冷卻劑泵、冷卻劑過濾器或冷卻劑傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7任一所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，至少一個(gè)流體回路元件為吸濕元件(19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8任一所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，至少一個(gè)流體回路元件為空氣過濾器(18)，所述第一殼體區(qū)段(4)通過該空氣過濾器與外界壓力補(bǔ)償?shù)剡B接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電能儲(chǔ)存單元，其特征在于，所述第一殼體區(qū)段(4)和所述第二殼體區(qū)段(5)通過空氣通道(8)相連，并且所述空氣過濾器(18)自所述第二殼體區(qū)段 (5)引至外界。
全文摘要
用于機(jī)動(dòng)車的電能儲(chǔ)存單元(1)，這個(gè)電能儲(chǔ)存單元有一個(gè)殼體(2)，殼體(2)包括一個(gè)位于第一殼體區(qū)段(4)的電池組(9)和一位于第二殼體區(qū)段(5)的電子電路，第二殼體區(qū)段(5)和第一殼體區(qū)段(4)相互分離并且可以分別開啟，在這里第二殼體區(qū)段(5)擁有至少一個(gè)分離的并且可以獨(dú)立開啟的維護(hù)區(qū)(20-22)，維護(hù)區(qū)(20-22)除了有一可選的設(shè)計(jì)成接觸被保護(hù)的高壓熔斷器之外，不包括任何一個(gè)工作在預(yù)定低壓限制優(yōu)選60V直流電之上的電子電路元件。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102405540SQ201080017518
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者O·海登鮑爾 申請(qǐng)人:瑪格納E-汽車系統(tǒng)有限兩合公司