專利名稱：機動車的具有冷卻器塊的供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動車尤其是轎車、貨車或摩托車的供電裝置。這種裝置具有一個或多個電池模塊，所述電池模塊分別具有一個或多個電化學(xué)電池和/或雙層電容器，它們并排和/或上下設(shè)置。所述裝置還具有冷卻器塊，該冷卻器塊具有用于電池模塊的接納部和用于散發(fā)由電池模塊發(fā)出的熱量的散熱結(jié)構(gòu)。在此尤其是引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的散熱結(jié)構(gòu)至少設(shè)置在接納部的一側(cè)上。本發(fā)明還涉及一種用于這種裝置的冷卻器塊。
背景技術(shù)：
一個電池模塊的各電池和/或雙層電容器通常彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)，以便可例如向電動機提供足夠的能量。供電裝置可具有多個這種電池模塊。電化學(xué)電池和/或雙層電容器在運行中可達(dá)到顯著的溫度，因此需要冷卻它們。電化學(xué)電池和/或雙層電容器的冷卻從外部進(jìn)行。如果不能以足夠的安全性保證足夠的冷卻，則可能迅速出現(xiàn)故障，這在汽車中使用時是不經(jīng)濟且不符合壽命要求的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種機動車的供電裝置以及一種冷卻器塊，它們允許電池模塊的簡單可靠的冷卻及安裝。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的供電裝置以及具有權(quán)利要求M的特征的冷卻器塊來解決。從屬權(quán)利要求給出有利的方案。本發(fā)明實現(xiàn)一種機動車尤其是轎車、貨車或摩托車的供電裝置，該供電裝置具有一個或多個電池模塊，所述電池模塊分別具有一個或多個電化學(xué)電池和/或雙層電容器， 這些電化學(xué)電池和/或雙層電容器并排和/或上下設(shè)置；所述供電裝置還具有冷卻器塊，該冷卻器塊具有用于電池模塊的接納部以及具有用于散發(fā)由電池模塊發(fā)出的熱量的散熱結(jié)構(gòu)，該散熱結(jié)構(gòu)至少設(shè)置在接納部的一側(cè)上。按本發(fā)明，冷卻器塊具有夾緊裝置，該夾緊裝置構(gòu)造成用于產(chǎn)生預(yù)定的力，通過所述力能將散熱結(jié)構(gòu)壓緊到各個電池模塊上。本發(fā)明所基于的考慮是在部件之間必須施加用于避免熱阻力高的進(jìn)氣并保證良好熱接觸的最小壓力。另外，該最小壓力可防止部件間的相對運動。必要的最小壓力在供電裝置中通過夾緊裝置提供。夾緊裝置在散熱結(jié)構(gòu)和各個電池模塊之間產(chǎn)生需要的力，以便改善電池模塊和散熱結(jié)構(gòu)之間的熱接觸。在一種適宜的構(gòu)造中，本發(fā)明裝置的夾緊裝置具有多個連接裝置，它們構(gòu)造成用于產(chǎn)生預(yù)定的力并將所述力直接或間接傳遞到散熱結(jié)構(gòu)上。從后續(xù)說明中可看出，連接裝置可以是簡單的螺栓或類似的固定裝置。原則上任何一種能夠產(chǎn)生預(yù)定力的連接裝置都是適合的。根據(jù)另一構(gòu)造，散熱結(jié)構(gòu)至少在接納部的相對的兩側(cè)上分別具有一個冷卻板，所述冷卻板帶有用于冷卻劑或制冷劑的冷卻通道，各冷卻通道在接納部的端面上通過柔性的冷卻通道流動連通。通過所述柔性的、例如弧形的冷卻通道在夾緊時順從并例如彎曲或偏轉(zhuǎn)，這些柔性的冷卻通道補償安裝期間在施加力之后冷卻板之間的間距差。根據(jù)另一構(gòu)造，在散熱結(jié)構(gòu)的背離電池模塊的側(cè)面上分別設(shè)置一個夾緊板，多個連接裝置將夾緊板力鎖合和/或形鎖合地彼此連接。除了散熱結(jié)構(gòu)之外，通過設(shè)置夾緊板， 可提供結(jié)構(gòu)上更加穩(wěn)定的冷卻器塊。夾緊板尤其是由金屬或塑料制成。在此特別優(yōu)選夾緊裝置、尤其是夾緊板由絕熱材料制成或具有絕熱材料。例如可將絕熱層施加到由金屬制成的夾緊板上。由此可改善供電裝置的冷卻效率。此外適宜的是，夾緊板在通過多個連接裝置施加力之前具有與力方向相反地構(gòu)造的拱曲形。由此可實現(xiàn)各個電池或者各個電池模塊的縱軸線中間的良好熱接觸。通常在該區(qū)域中冷卻板或者說夾緊板的彎曲最大。為了抵制這種彎曲，將用于夾緊的夾緊板在相反的方向上預(yù)彎曲。夾緊板通過夾緊而轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娴男螤?。彈簧力現(xiàn)在作用于散熱結(jié)構(gòu)上并且由此支持在夾緊板和各個電池模塊之間產(chǎn)生希望的力。在一種替換的構(gòu)造中，多個連接裝置與設(shè)置在接納部的相對的兩側(cè)上的冷卻板力鎖合地和/或形鎖合地彼此連接。在該構(gòu)造中確保冷卻板的尺寸足夠承受通過連接裝置所施加的力。這例如可通過冷卻板的材料厚度或在力導(dǎo)入的區(qū)域中局部加強來保證。此外規(guī)定，多個連接裝置直接或間接通過一個或多個由剛性材料制成的固定軌與冷卻板或夾緊板連接。通過設(shè)置固定軌，力無需直接被導(dǎo)入冷卻板或夾緊板中。而是力在局部被導(dǎo)入固定軌中并通過固定軌分布在更大的面積上。固定軌例如可由金屬或相應(yīng)剛性的塑料制成。在另一構(gòu)造中，連接裝置具有螺栓，其嵌入尤其是圓柱形構(gòu)成的具有內(nèi)螺紋的螺母中，螺母與散熱結(jié)構(gòu)直接地通過接納部的一側(cè)上的夾緊板和/或固定軌作用連接，并且螺栓與散熱結(jié)構(gòu)直接地通過接納部的相對的另一側(cè)上的夾緊板和/或固定軌作用連接。作為替換方案，連接裝置也可由卷曲的彈簧鋼輻條構(gòu)成。在一種進(jìn)一步方案中，螺母的圓柱形區(qū)段具有前端部和后端部，使得在夾緊裝置通過螺栓產(chǎn)生力的情況下螺栓不伸出后端部。 由此在螺栓并不伸出供電裝置的側(cè)表面的情況下對于螺栓也有足夠大的操作行程可供使用。另外，由于螺母具有足夠的長度尺寸還可進(jìn)行預(yù)安裝，因而在將電池模塊放入冷卻器塊的各個接納部之前螺栓和螺母就已經(jīng)彼此連接。為了產(chǎn)生預(yù)定的力，只需將螺栓進(jìn)一步擰入到螺母中。此外，為了最小化本發(fā)明裝置所需的結(jié)構(gòu)空間而規(guī)定，至少連接裝置中的若干個穿過接納部。尤其是每個連接裝置可在電池模塊側(cè)旁或在電池模塊之間穿過。根據(jù)另一適宜的構(gòu)造，在一個電池模塊側(cè)旁和/或在兩個電池模塊之間設(shè)置各一個碰撞板，碰撞板局部地伸出夾緊裝置，由此在碰撞情況下作用于裝置上的力可通過碰撞板承受并在電池模塊周圍導(dǎo)出。在裝置裝入狀態(tài)下，碰撞板在汽車縱軸線方向上延伸。在車身件變形并且與所述裝置機械接觸時，力首先被碰撞板承受并在電池模塊周圍引導(dǎo)，由此直至出現(xiàn)最大力可防止模塊損壞。為此目的，碰撞板具有榫，所述榫穿過散熱結(jié)構(gòu)和夾緊裝置并且伸出夾緊裝置。通過碰撞板的伸出夾緊裝置的榫確保在車身變形情況下碰撞板作為首先的元件與變形的車身構(gòu)件接觸。在此適宜的是，碰撞板和碰撞板的榫在多個連接裝置的方向上延伸。尤其有利的是，連接裝置和碰撞板在空間上相對設(shè)置，以便使結(jié)構(gòu)空間能夠盡可能小。根據(jù)另一構(gòu)造，夾緊裝置、尤其是夾緊板具有接納部和/或固定部，用于裝置的電子元件、尤其是用于控制器。這種控制器例如是已知的CSC(電池監(jiān)控電路)。該控制器用于調(diào)節(jié)按本發(fā)明的機動車的供電裝置的能量分配。此外適宜的是，在具有多個電池和/或雙層電容器的電池模塊中，電池和/或雙層電容器通過導(dǎo)熱的且機械剛性的型材進(jìn)行連接，夾緊裝置將散熱結(jié)構(gòu)壓緊到型材上。各型材例如可由鋁制擠壓型材構(gòu)成。在碰撞情況下型材將作用于裝置上的力在電池周圍導(dǎo)出或者說繞開電池導(dǎo)出。因此除碰撞板之外，型材用于保護(hù)電池不受損壞。但型材的主要目的是將熱量從電池導(dǎo)向散熱結(jié)構(gòu)。通過型材的形狀能夠?qū)崃看竺娣e地從電池導(dǎo)走。根據(jù)另一適宜的構(gòu)造，夾緊裝置具有彈性，用于補償電池模塊和/或散熱結(jié)構(gòu)的由熱引起的長度變化。彈性可尤其是在連接裝置中提供或通過連接裝置提供。由此即使在由熱引起或由老化引起的長度變化的情況下也可確保施加希望的力。夾緊裝置的彈性可通過夾緊裝置尤其是所述多個連接元件的材料特性和/或其結(jié)構(gòu)設(shè)計來。例如連接裝置可設(shè)置在產(chǎn)生彈簧力的鎖緊環(huán)上，由此夾緊裝置可持久地在散熱結(jié)構(gòu)和各個電池模塊之間產(chǎn)生預(yù)定的力。根據(jù)另一有利的構(gòu)造，為了將裝置固定在車輛上，夾緊裝置可在接納部的一側(cè)上具有至少一個固定支承件(例如以孔眼的形式)并且在接納部的另一側(cè)上具有至少一個松動支承件。通過單側(cè)固定該裝置確保夾緊板可在整個使用壽命上跟蹤，從而使冷卻板和夾緊板總是與模塊處于熱接觸中。固定支承件和/或滑動支承件可有選擇性地構(gòu)造在各個夾緊板和/或各個固定軌中的一個上。所有固定支承件適宜位于裝置的一個側(cè)壁上，而滑動支承件則設(shè)置在裝置的相對的另一側(cè)壁上。當(dāng)冷卻器塊是自支承時，可特別簡單地操作和安裝按本發(fā)明的裝置。通過這種方式可以從不同的制造商處購得裝置的不同部件并在后來將它們組合在一起。尤其是冷卻器塊可作為單獨的構(gòu)件來提供。電池模塊可在裝置的制造商處、例如車輛或存儲模塊的制造商處被放入冷卻器塊中并與冷卻器塊夾緊在一起。此外適宜的是，在夾緊裝置和散熱結(jié)構(gòu)之間設(shè)置防腐蝕層。這在夾緊裝置和散熱結(jié)構(gòu)由不同的材料制成并且材料彼此間具有大的電勢差時是適宜的。例如當(dāng)鋁和另一種金屬(例如鋼)彼此連接時就是這種情況。通過這種方式可使裝置具有持久的可靠性。本發(fā)明還實現(xiàn)一種冷卻器塊，其用于機動車尤其是轎車、貨車或摩托車的供電裝置，所述供電裝置具有一個或多個電池模塊，所述電池模塊分別具有一個或多個電化學(xué)電池和/或雙層電容器，所述電化學(xué)電池和/或雙層電容器并排和/或上下設(shè)置。冷卻器塊具有用于電池模塊的接納部以及具有用于散發(fā)由電池模塊發(fā)出的熱量的散熱結(jié)構(gòu)。散熱結(jié)構(gòu)在此至少設(shè)置在接納部的一側(cè)上。按本發(fā)明，冷卻器塊具有夾緊裝置，其構(gòu)造成用于產(chǎn)生預(yù)定的力，通過所述力可將散熱結(jié)構(gòu)壓緊到各個電池模塊上。按本發(fā)明的冷卻器塊主要由散熱結(jié)構(gòu)和夾緊裝置構(gòu)成一個組合體，其優(yōu)點相同于與針對本發(fā)明裝置所描述的優(yōu)點。


接下來借助附圖中的實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖如下圖1按本發(fā)明的冷卻器塊的示意性的剖面圖；圖2按本發(fā)明的供電裝置的局部橫截面圖3本發(fā)明的冷卻器塊的透視圖；圖4用在按本發(fā)明的冷卻器塊中的碰撞板的視圖；圖5本發(fā)明冷卻器塊在兩個相鄰碰撞板區(qū)域中的放大透視圖；圖6按本發(fā)明的供電裝置的透視剖面圖；圖7按本發(fā)明的冷卻器塊的局部透視圖，其中可看到夾緊裝置的結(jié)構(gòu)；圖8用在夾緊裝置中的固定軌；圖9按本發(fā)明的冷卻器塊的橫截面圖，其清楚示出冷卻器塊在車身構(gòu)件上的固定；圖10按本發(fā)明的冷卻器塊的局部透視圖，其清楚示出在車身構(gòu)件上的松動支承。圖Ila和lib按本發(fā)明的冷卻器塊的示意俯視圖，其示出夾緊時的操作。
具體實施例方式圖1示出按本發(fā)明的冷卻器塊20的示意性的橫截面圖。冷卻器塊20對于例如兩個并排設(shè)置的電池模塊10分別具有一個接納部21。每個電池模塊10具有多個電化學(xué)電池 12和/或雙層電容器，它們例如以兩列的形式并排設(shè)置。每一列僅具有例如六個上下疊置的電池12。為了機械固定各電池12以及為了改善散熱，將電池12與導(dǎo)熱的型材13耦聯(lián)。 型材13例如是鋁制擠壓型材。各個型材13的橫截面形狀匹配于電池12的形狀，其中，每兩個并排的電池12貼靠在一個型材13中。由此翼形的型材13在側(cè)面構(gòu)造成平面的，使得該型材與冷卻器塊20的引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22處于大面積接觸中。引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22在各個接納部22的相對的兩側(cè)上分別具有一個冷卻板對，在所述冷卻板的背離電池模塊10的側(cè)面上延伸多個冷卻通道23。各冷卻板優(yōu)選由鋁制成。各冷卻通道23例如可設(shè)計為多口管(所謂的扁管)。各冷卻通道23平行于各個電池的縱軸線延伸到圖平面中。為了能夠輸走兩個電池模塊10之間雙倍產(chǎn)生的熱量，作為選項，在屬于各一個電池模塊10的兩個冷卻板M之間設(shè)置雙倍數(shù)量的冷卻通道23。這也以如下方式來實現(xiàn)將設(shè)置在各個接納部21的相對的兩側(cè)上的冷卻通道通過構(gòu)造在該接納部21的端面上的弧形的冷卻通道區(qū)段(參見圖幻彼此流體連通。在引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22的外側(cè)上分別設(shè)置一個夾緊板31，所述夾緊板通過圖1中未示出的多個連接裝置彼此連接。通過夾緊板31產(chǎn)生力，該力將引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22即冷卻板M壓緊到各個電池模塊10上。夾緊板31以及未示出的連接裝置是夾緊裝置30的組成部分，該夾緊裝置和引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22共同構(gòu)成冷卻器塊20。連接裝置將夾緊板31力鎖合地和/或形鎖合地彼此連接。夾緊板31優(yōu)選由金屬或塑料制成。夾緊板31尤其是由絕熱材料制成，以便允許或者說支持由引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22來散發(fā)電池中產(chǎn)生的熱量。當(dāng)將金屬用作夾緊板31的材料時，可為其設(shè)置絕熱層以確保絕熱。由圖1的剖面圖中很容易看到夾緊板31延伸到各個電池模塊10的下方周圍。夾緊板31在下底部區(qū)域中構(gòu)成冷卻器塊20的終端。通過夾緊板31的造型還可改善冷卻器塊20的固有穩(wěn)定性。優(yōu)選冷卻器塊20具有自支承結(jié)構(gòu)，因為這樣就可以以特別簡單的方式操作和制造按本發(fā)明的供電裝置。因此必要時夾緊板31在其背離電池模塊10的側(cè)表面上設(shè)置凸凹輪廓也是適宜的，如圖1所示，該凸凹輪廓例如能用于接納冷卻通道并能改善夾緊板31和由此冷卻器塊20的穩(wěn)定性和剛性。由此通過以夾緊板31以及將夾緊板連接起來的連接裝置的形式的夾緊裝置30產(chǎn)生力，該力將引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22壓緊到各個電池模塊10上。更準(zhǔn)確地說，將冷卻板M壓緊到電池模塊10的導(dǎo)熱的型材13上。通過在部件之間施加最小壓力可避免熱阻力高的進(jìn)氣。由此在散熱的型材13和引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22之間形成良好的熱接觸，從而確保良好地冷卻電池12。另外，夾緊裝置的壓力還防止構(gòu)件之間的相對運動，因為通過施加的力形成摩擦鎖緊。當(dāng)夾緊板31由鋼板制成且冷卻板M由鋁制成時，則在夾緊板31和引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22之間設(shè)置防腐蝕層以避免腐蝕。防腐蝕層例如可施加到夾緊板31上。當(dāng)夾緊板31例如由不銹鋼或塑料制成時則可以無需設(shè)置防腐蝕層。為了在電池12的延伸方向上(即伸入圖平面內(nèi))形成良好的熱接觸，須考慮冷卻器塊20和尤其是夾緊板31的彎曲。為了抵制這種彎曲，將夾緊板31在與后來的力方向相反的方向上預(yù)彎曲。這在圖9a中以俯視圖示出，在此，冷卻器塊在該實施例中構(gòu)造成用于接納一個唯一的電池模塊10。從圖Ila中可容易看到，夾緊板31在沒有通過連接裝置施加力的情況下在各個電池12的端部區(qū)域中構(gòu)造得與所屬的冷卻板24間隔開。通過借助連接裝置33將夾緊板31夾緊，夾緊板彎曲變直并且夾緊板的彈簧力附加地作用到冷卻器塊20 的冷卻板上。這在圖lib中示意性示出。從圖lib中還可清楚看出，連接元件33從電池模塊10側(cè)旁穿過。圖lib中示出的設(shè)計方案一方面出于結(jié)構(gòu)空間最小化的原因另一方面出于熱原因是優(yōu)選的。連接裝置33例如包括螺栓，其嵌入構(gòu)造成圓柱形的具有內(nèi)螺紋的螺母中。在此， 螺母在接納部21或者說電池模塊10的一側(cè)上向夾緊板31施加力并且螺栓在接納部21或者說電池模塊10的相對的另一側(cè)上向夾緊板31施加力。優(yōu)選這樣構(gòu)造螺母的圓柱形區(qū)段， 使得螺栓在通過其產(chǎn)生預(yù)定的力時不超出螺母的后端部。原則上在按本發(fā)明的供電裝置中也可想到其它構(gòu)造的連接裝置，只要確保在引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)上施加預(yù)定的力。連接裝置尤其也可由卷曲的彈簧鋼輻條構(gòu)成。圖2示出按本發(fā)明的供電裝置的局部橫截面圖。在該視圖中僅示出圖1位于冷卻器塊20右側(cè)接納部21中的電池模塊10。另外還可看到包圍冷卻器塊20的殼體。該殼體包括第一殼體件25即殼體池和第二殼體件沈即殼體蓋。第一和第二殼體件25 J6例如可由塑料或鋁鑄件制成。在通過所述夾緊裝置實現(xiàn)夾緊并且電池模塊的所有電連接產(chǎn)生之后，可將裝有電池模塊10的冷卻器塊20放入第一殼體件25中并且借助第二殼體件沈封閉。另外，圖2中還可看到夾緊裝置30的固定軌32。沿著冷卻器塊20的各個側(cè)表面分別設(shè)置多個這種固定軌32。由剛性材料制成的固定軌32用于將連接裝置33間接地與夾緊板 31連接。因此由連接元件施加的力并非直接作用于夾緊板31，而是作用于固定軌32，從而使得力通過固定軌的表面分布并傳遞到夾緊板31上。因此從固定軌32的所述功能就已得出，固定軌設(shè)置在沿縱向方向相鄰的電池模塊之間的區(qū)域中。這可在圖3所示的按本發(fā)明的冷卻器塊20的透視圖中更清楚地看到。冷卻器塊 20例如具有八個用于各一個電池模塊的接納部21。四個接納部21以兩列的形式在縱向方向上并排設(shè)置。根據(jù)所畫的坐標(biāo)系，冷卻器塊20的縱向方向相當(dāng)于車輛橫軸(坐標(biāo)系的y軸)。從該透視圖中可清楚地看到沿夾緊板31分布的固定軌32。各固定軌32設(shè)置在接納部側(cè)旁或設(shè)置在兩個接納部21之間。在冷卻器塊20的兩個端面上延伸著開頭已經(jīng)提到的柔性的且例如構(gòu)造成弧形的冷卻通道23，它們將鋪設(shè)在接納部21的相對的兩側(cè)上的并且與冷卻板M連接的冷卻通道 23相互連接起來。冷卻通道23在各個接納部21的端面上的弧形延伸曲線使得冷卻通道 23在夾緊裝置30向引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)施加力時具有一定的柔性。通過接納部21 的冷卻通道23的弧形延伸曲線可提高裝置裝配之后的可靠性。在圖3中所畫坐標(biāo)系的χ方向上(即車輛縱軸線)，在各兩個固定軌32之間設(shè)置兩個碰撞板40。這些碰撞板40與引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22共同限定各一個用于電池模塊10的接納部21。圖4至6更加清楚地示出了碰撞板40的布置。圖4中放大示出了碰撞板40。碰撞板40沿其一個側(cè)棱邊具有被稱為碰撞榫的突出部41。碰撞板40沿其相對的另一側(cè)棱邊具有也被稱為碰撞榫42的突出部，但其比碰撞榫41明顯短。碰撞榫41穿過引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)，即穿過冷卻板M、夾緊板31以及固定軌32 (參見圖5和6)。碰撞榫41在車輛碰撞的情況下用于吸收作用于裝置上的力并將該力在相應(yīng)電池模塊12的各個電池10周圍進(jìn)行引導(dǎo)。較短的碰撞榫42也滿足同樣的目的，它們與相鄰碰撞板40的對應(yīng)的碰撞榫42接觸。這例如可從圖5和6的透視圖看出。通過碰撞榫42確保在碰撞情況下出現(xiàn)的力完全穿過裝置1。也可尤其避免在y方向居中設(shè)置的冷卻板31的變形。圖6示出按發(fā)明供電裝置1的透視的剖面圖。從該剖面圖可清楚地看到在χ方向上依次設(shè)置的碰撞板40的布置和構(gòu)造。在此示出碰撞榫41和42相對于引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22、夾緊板31以及固定軌32的布置以及兩個碰撞板40的碰撞榫42彼此相對的布置。碰撞板40分別具有凹槽43，所述凹槽在χ方向上在冷卻器塊20或者說裝置1的整個寬度上延伸。凹槽30用于導(dǎo)向和接納連接裝置33(未在圖6中示出)，由此可進(jìn)一步減小冷卻器塊20在y方向上的結(jié)構(gòu)空間。此外，夾緊裝置使得裝置能夠簡單地安裝在車輛中。安裝在固定軌32上進(jìn)行，固定軌設(shè)置在冷卻器塊20的相對的兩側(cè)上。為此，在冷卻器塊20的一個側(cè)表面上的各固定軌32分別具有一個固定支承件34，該固定支承件由從固定軌32彎出的具有孔眼的區(qū)段構(gòu)成。這例如由圖7、8和9更清楚地示出。在孔眼上，固定軌和由此冷卻器塊20可螺紋聯(lián)接于車輛的車身構(gòu)件上。在相對的固定軌32上(參見圖9和10)分別設(shè)置支座或松動支承件35，其允許在χ方向上進(jìn)行滑動運動，相反，在y方向和ζ方向上則禁止運動。松動支承件35由固定軌32中的凹槽36和碰撞榫41的共同作用構(gòu)成，車輛的車身構(gòu)件的金屬板39 可接納在形成于碰撞榫41和凹槽36之間的縫隙中，這在圖10的透視圖中示出。此外，夾緊裝置30允許接納電子元件50、例如供電裝置1的電子控制器。替換地或附加地，電子元件也可設(shè)置在各個電池模塊10上。同樣，電子元件也可設(shè)置在第一或第二殼體件25 J6側(cè)旁或上方。由圖7的放大圖可再次清楚地看到冷卻器塊的原理結(jié)構(gòu)。尤其可清楚地看到碰撞榫41不僅穿過引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22和夾緊板31，而且還穿過固定軌32中的空隙 37。另外，可清楚地看到構(gòu)造為固定支承件34的具有孔眼的金屬板區(qū)段。
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在圖8中在矩形空隙37旁設(shè)置圓形空隙38。連接裝置33穿過圓形空隙38，以便產(chǎn)生預(yù)定的力，用該力將引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)22壓緊到各個電池模塊22上。從圖 7可看出圓形空隙38位于碰撞板40中的凹槽43的高度上，以便允許連接裝置在相應(yīng)的凹槽43中引導(dǎo)。按本發(fā)明的所述冷卻器塊20優(yōu)選具有自支承結(jié)構(gòu)，由此可簡化操作和安裝。為此準(zhǔn)備具有尚且擴開的夾緊板的冷卻器塊。將已經(jīng)制成的電池模塊10—它們尤其是具有開頭提及的型材13——裝入冷卻器塊20的各個接納部中。緊接著進(jìn)行夾緊。然后可將如此預(yù)備的裝置放入兩個殼體件中。在上述各實施例中，針對與引導(dǎo)冷卻劑和致冷劑的結(jié)構(gòu)分開的夾緊板來說明夾緊裝置。如果引導(dǎo)冷卻劑或致冷劑的結(jié)構(gòu)的冷卻板足夠穩(wěn)定，則夾緊也可能通過冷卻板本身來進(jìn)行。為此，為了分布力，適宜使用所述固定軌，固定軌直接與冷卻板接觸并且將冷卻板壓緊到各個電池模塊上。如果冷卻板具有足夠的剛性，則可省略固定軌。按本發(fā)明的措施的優(yōu)點在于傳熱路徑中存在的所有元件(電池-型材-冷卻板-冷卻通道)的良好的熱接觸。在此，熱接觸可在整個壽命的附圖標(biāo)記列表
1供電裝置
10電池模塊
12電池
13型材
20冷卻器塊
21用于電池模塊10的接納部
22引導(dǎo)冷卻劑的結(jié)構(gòu)
23冷卻通道
24冷卻板
25殼體件(殼體池)
26殼體件(殼體蓋)
30夾緊裝置
31夾緊板
32固定軌
33連接裝置
34固定支承件(孔眼)
35松動支承件
36固定軌32中的凹槽
37空隙
38空隙
40碰撞板
41向外延伸的碰撞榫
42向內(nèi)延伸的碰撞榫
43用于接納/引導(dǎo)連接裝置33
50 電子元件
權(quán)利要求
1.供電裝置(1)，用于向機動車尤其是轎車、貨車或摩托車供電，所述供電裝置具有一個或多個電池模塊(10)，所述電池模塊分別具有一個或多個電化學(xué)電池(1 和/或雙層電容器，所述電化學(xué)電池和/或雙層電容器并排和/或上下設(shè)置；所述供電裝置還具有冷卻器塊(20)，該冷卻器塊具有用于電池模塊(10)的接納部以及具有用于散發(fā)由電池模塊(10)發(fā)出的熱量的散熱結(jié)構(gòu)(22)，該散熱結(jié)構(gòu)02)至少設(shè)置在接納部的一側(cè)上， 其特征在于，所述冷卻器塊OO)具有夾緊裝置(30)，該夾緊裝置構(gòu)造成用于產(chǎn)生預(yù)定的力 (F)，散熱結(jié)構(gòu)0 通過所述預(yù)定的力能壓緊到各個電池模塊(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置(30)具有多個連接裝置(33)， 所述多個連接裝置構(gòu)造成用于產(chǎn)生所述預(yù)定的力以及直接或間接向散熱結(jié)構(gòu)02)傳遞所述預(yù)定的力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，所述散熱結(jié)構(gòu)02)至少在接納部的相對的兩側(cè)上分別具有一個冷卻板04)，該冷卻板設(shè)有用于冷卻劑或致冷劑的冷卻通道， 所述冷卻通道在接納部的端面上通過柔性的冷卻通道流動連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的裝置，其特征在于，在散熱結(jié)構(gòu)02)的背離電池模塊(10)的側(cè)面上分別設(shè)置一個夾緊板(31)，所述多個連接裝置(3 將夾緊板(31)力鎖合地和/或材料鎖合地彼此連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，所述夾緊板(31)由金屬或塑料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置(30)、尤其是夾緊板(31) 由絕熱材料制成或具有絕熱材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6之一的裝置，其特征在于，所述夾緊板(31)在通過所述多個連接裝置(33)施加力之前具有與力方向相反地構(gòu)造的拱曲形。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，所述多個連接裝置(33)與設(shè)置在接納部的相對的兩側(cè)上的冷卻板04)力鎖合地和/或形鎖合地彼此連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8之一的裝置，其特征在于，所述多個連接裝置直接地或通過一個或多個由剛性材料制成的固定軌(3 間接地與冷卻板04)或夾緊板(31)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9之一的裝置，其特征在于，所述連接裝置(3 具有螺栓，所述螺栓嵌入具有內(nèi)螺紋的螺母中，所述螺母尤其是構(gòu)造成圓柱形的，所述螺母與散熱結(jié)構(gòu) (22)在接納部的一側(cè)作用連接，并且所述螺栓與吸熱結(jié)構(gòu)02)在接納部的相對的另一側(cè)上作用連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述螺母的圓柱形區(qū)段具有前端部和后端部，使得在夾緊裝置(30)通過螺栓產(chǎn)生預(yù)定的力時，螺栓不伸出所述后端部。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11之一的裝置，其特征在于，所述多個連接裝置(33)中的至少一些連接裝置穿過接納部01)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，在一個電池模塊(10)側(cè)旁或在兩個電池模塊(10)之間穿過各一個連接裝置(33)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，在一個電池模塊(10)側(cè)旁和/或在兩個電池模塊(10)之間設(shè)置各一個碰撞板(40)，所述碰撞板局部地伸出夾緊裝置(30)，由此在碰撞情況下作用于裝置上的力被碰撞板GO)承受并且在電池模塊(10)周圍導(dǎo)走。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述碰撞板00)具有榫01、42)，所述榫穿過散熱結(jié)構(gòu)02)和夾緊裝置(30)并且伸出夾緊裝置(31)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的裝置，其特征在于，所述碰撞板GO)以及碰撞板00)的榫(41、42)在所述多個連接裝置(33)的方向上延伸。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置(30)、尤其是夾緊板 (31)具有接納部(50)和/或固定部，用于裝置的電子元件(51)、尤其是用于控制器。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，在具有多個電池(1 和/或雙層電容器的電池模塊(10)中，所述電池和/或雙層電容器通過導(dǎo)熱的且機械剛性的型材連接，所述夾緊裝置(30)將散熱結(jié)構(gòu)02)壓緊到型材上。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置(30)具有彈性，用于補償電池模塊(10)和/或散熱結(jié)構(gòu)0 的由熱引起的長度變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置(30)的彈性通過夾緊裝置 (30)的材料特性和/或通過夾緊裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尤其是通過所述多個連接元件的材料特性和/或結(jié)構(gòu)設(shè)計來提供。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，為了將裝置固定到車輛上，所述夾緊裝置(30)在接納部的一側(cè)上具有至少一個固定支承件，并且在接納部的另一側(cè)上至少具有一個松動支承件。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述冷卻器塊OO)是自支承的。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，在夾緊裝置(30)和散熱結(jié)構(gòu)02)之間設(shè)置防腐蝕層。
24.冷卻器塊(20)，用于機動車尤其是轎車、貨車或摩托車的供電裝置，所述供電裝置具有一個或多個電池模塊(10)，所述電池模塊分別具有一個或多個電化學(xué)電池(1 和/或雙層電容器，所述電化學(xué)電池和/或雙層電容器并排和/或上下設(shè)置，所述冷卻器塊具有用于電池模塊(10)的接納部以及具有用于散發(fā)由電池模塊(10)發(fā)出的熱量的散熱結(jié)構(gòu)(22)，所述散熱結(jié)構(gòu)02)至少設(shè)置在接納部的一側(cè)上，其特征在于，所述冷卻器塊 (20)具有夾緊裝置(30)，該夾緊裝置構(gòu)造成用于產(chǎn)生預(yù)定的力，散熱結(jié)構(gòu)02)能通過所述預(yù)定的力壓緊到各個電池模塊(10)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種供電裝置(1)，用于向機動車尤其是轎車、貨車或摩托車供電，所述供電裝置具有一個或多個電池模塊(10)，所述電池模塊分別具有一個或多個電化學(xué)電池(12)和/或雙層電容器，所述電化學(xué)電池和/或雙層電容器并排和/或上下設(shè)置。所述供電裝置還具有冷卻器塊(20)，該冷卻器塊具有用于電池模塊(10)的接納部(21)以及具有用于散發(fā)由電池模塊(10)發(fā)出的熱量的散熱結(jié)構(gòu)(22)，該散熱結(jié)構(gòu)(22)至少設(shè)置在接納部(21)的一側(cè)上。所述冷卻器塊(20)具有夾緊裝置(30)，該夾緊裝置構(gòu)造成用于產(chǎn)生預(yù)定的力(F)，散熱結(jié)構(gòu)(22)通過所述預(yù)定的力能壓緊到各個電池模塊(10)上。
文檔編號H01M2/10GK102422456SQ201080019894
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者A·邁耶林, B·拉斯, F·埃克施泰因, H·格斯曼, M·迪邁爾, P·佩茨 申請人:寶馬股份公司