本發(fā)明涉及一種蓄能器，包括殼體件，其中設(shè)置有至少一個(gè)電蓄能單元以及至少一個(gè)電連接元件，其中，電蓄能單元借助于至少一個(gè)電連接元件與設(shè)置或構(gòu)成在殼體件的至少一個(gè)暴露的外壁部段上的外部電連接機(jī)構(gòu)電連接。

背景技術(shù)：

在機(jī)動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域中已知的是，通過確定的構(gòu)件發(fā)射的電磁輻射可以通過確定的電磁“耦合路徑或干擾路徑”、例如電導(dǎo)線連接從關(guān)于屏蔽電磁輻射的區(qū)域中出來。

相應(yīng)構(gòu)件特別是典型地包括多個(gè)電蓄能器的用于電氣化驅(qū)動(dòng)的功率電子裝置或控制電子裝置、機(jī)動(dòng)車側(cè)的蓄能裝置，簡(jiǎn)稱電池。后者典型地形成直到車輛主體或車輛車身的相應(yīng)的電磁耦合路徑或干擾路徑。

過去用于降低電磁輻射或用于衰減或過濾電磁輻射的措施包含如下措施，即存在按照該措施典型地設(shè)置在相應(yīng)功率電子裝置或控制電子裝置的區(qū)域中和/或在相應(yīng)蓄能裝置的區(qū)域中的衰減裝置。衰減裝置是單獨(dú)的組件，該組件比較多地要求在機(jī)動(dòng)車側(cè)典型的、本來就緊窄的結(jié)構(gòu)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種相比之下改善的蓄能器。

該任務(wù)通過開始所述類型的蓄能器解決，按照本發(fā)明該蓄能器的特征在于，該至少一個(gè)電連接元件至少部分由至少一個(gè)電磁衰減元件包圍，該電磁衰減元件用于衰減電磁輻射。

本發(fā)明因此涉及一種特別方案用于實(shí)現(xiàn)用于衰減或過濾電磁輻射的措施并且設(shè)置為將適合用于電磁輻射的衰減或?yàn)V波的機(jī)構(gòu)集成在蓄能器中。在按照本發(fā)明的蓄能器中因此集成有至少一個(gè)適用于衰減或過濾電磁輻射的措施。

該措施通過電磁的衰減元件實(shí)現(xiàn)，該電磁的衰減元件在結(jié)構(gòu)上如此構(gòu)成或?qū)崿F(xiàn)，即該電磁的衰減元件適合衰減或過濾電磁輻射。電磁輻射的衰減或過濾特別也可以理解為導(dǎo)出和/或降低電磁輻射或電磁干擾。

一般地，此外簡(jiǎn)稱為衰減元件的電磁的衰減元件可以是電感、電阻、特別是阻抗，例如以EMV芯或鐵氧體芯的形式，或者是電容，或者衰減元件可以包括相應(yīng)構(gòu)件。換言之，衰減元件因此一般用于實(shí)現(xiàn)集成在相應(yīng)蓄能器中的用于電磁兼容性(EMV)的措施，簡(jiǎn)稱EMV措施，或者用于促進(jìn)或提高電磁兼容性。

根據(jù)衰減元件的具體構(gòu)成或狀態(tài)，該衰減元件可以構(gòu)成為用于衰減確定頻率或確定頻率范圍的電磁輻射。如此例如可能的是，衰減元件適用于衰減具有在100kHz以上的頻率、典型地在100kHz與1GHz之間的范圍中的頻率、特別是在100kHz與100MHz之間的范圍中的頻率的電磁輻射。自然也可以設(shè)有不同衰減元件，這些衰減元件分別衰減確定頻率范圍的電磁輻射，從而通過這樣的衰減元件的多個(gè)總地可以實(shí)現(xiàn)在寬的頻率范圍中的電磁輻射的衰減。

本發(fā)明特別是基于如下，即，將存在于相應(yīng)蓄能器內(nèi)亦即存在于屬于該蓄能器的典型為方形或棱柱形的殼體件內(nèi)的、典型未使用的結(jié)構(gòu)空間用于設(shè)置或集成至少一個(gè)相應(yīng)衰減元件。該結(jié)構(gòu)空間典型地通過相應(yīng)的限定用于容納至少一個(gè)蓄能單元的殼體件側(cè)的容納空間的殼體件側(cè)的內(nèi)壁部段和至少一個(gè)容納在殼體件中或相應(yīng)的殼體件側(cè)的容納空間中的蓄能單元產(chǎn)生。因此對(duì)于不同設(shè)置的蓄能器、亦即特別是根據(jù)相應(yīng)的容納在殼體件中的蓄能單元的數(shù)量和外形個(gè)案地規(guī)定或可個(gè)案地確定可用于集成相應(yīng)的衰減元件的構(gòu)造空間。

電磁衰減元件典型地設(shè)置在存在于殼體件的至少一個(gè)內(nèi)壁部段與至少一個(gè)蓄能單元之間的結(jié)構(gòu)空間中，該結(jié)構(gòu)空間是至少部分地、特別是完全填充的。原則上應(yīng)力求一個(gè)或多個(gè)衰減元件盡可能大范圍地、亦即特別是完全填充該結(jié)構(gòu)空間，這是因?yàn)槿绱烁纳齐姶泡椛涞乃p。

總地來說實(shí)現(xiàn)一種高度集成的蓄能器，其具有至少一個(gè)設(shè)置在蓄能器側(cè)的殼體件內(nèi)的、并因此具有至少一個(gè)集成在蓄能器中的衰減元件。

該衰減元件至少部分地包圍在設(shè)置在殼體件內(nèi)的蓄能單元的相應(yīng)內(nèi)部的電連接機(jī)構(gòu)與相應(yīng)的設(shè)置或構(gòu)成在殼體件的至少一個(gè)暴露的外壁部段上的外部電連接機(jī)構(gòu)之間延伸的電連接元件。該電連接元件——其因此用于將相應(yīng)的內(nèi)部電連接機(jī)構(gòu)與相應(yīng)的外部電連接機(jī)構(gòu)電接觸或電連接——典型地是帶式或軌道式的電的導(dǎo)線連接。電連接元件因此可以稱為或看作導(dǎo)體軌道。

措辭“衰減元件至少部分包圍電連接元件”并不強(qiáng)制性地理解為在包圍的衰減元件與由該衰減元件至少部分包圍的電連接元件之間的直接或間接接觸。因此也可以在衰減元件與電連接元件之間形成自由空間；衰減元件在這因此既不機(jī)械地、也不電地接觸或碰觸電連接元件。自然地還可以考慮的是，電磁的衰減元件至少部分地接觸該至少一個(gè)電連接元件。在衰減元件與電連接元件之間的接觸可以直接或間接地、亦即在中間連接至少另一構(gòu)件的情況下形成。在所有情況下，一個(gè)或多個(gè)衰減元件位于在蓄能器內(nèi)或者在蓄能器側(cè)的殼體件內(nèi)。

按照本發(fā)明的蓄能器可視為包括多個(gè)、相互電連接的蓄能器的機(jī)動(dòng)車用的電的蓄能裝置的基本單元。這樣的蓄能裝置用于對(duì)機(jī)動(dòng)車側(cè)的負(fù)載供電，該負(fù)載例如是電氣化的機(jī)動(dòng)車側(cè)的動(dòng)力傳動(dòng)系或用作動(dòng)力總成的機(jī)動(dòng)車側(cè)的電機(jī)。一般可以通過因此可稱為或可認(rèn)為電池的蓄能裝置既給機(jī)動(dòng)車側(cè)的高壓負(fù)載，又也給低壓負(fù)載供電。高壓負(fù)載和低壓負(fù)載以有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義。高壓負(fù)載在機(jī)動(dòng)車技術(shù)方面、特別是在混合動(dòng)力和燃料電池技術(shù)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)車方面典型地是這樣的電負(fù)載，該負(fù)載在60伏特與1500伏特之間的直流電壓范圍中或者在30伏特與1000伏特之間的交流電壓范圍中運(yùn)行。因此在相應(yīng)較低的電壓范圍中運(yùn)行的電負(fù)載是低壓負(fù)載。

在蓄能器側(cè)的殼體件內(nèi)設(shè)置的蓄能單元是電化學(xué)結(jié)構(gòu)單元，其典型地包括兩個(gè)電極(陽(yáng)極、陰極)、在這兩個(gè)電極之間設(shè)置的隔離器和電解質(zhì)。蓄能單元可以例如是鋰電池單元。蓄能單元可以由至少一個(gè)例如以例如由塑料形成的薄膜形式的外殼元件包裹。電極典型地經(jīng)由電極側(cè)的電連接機(jī)構(gòu)借助于至少一個(gè)電連接元件與設(shè)置或構(gòu)成在殼體件的暴露的外壁部段上的外部電連接機(jī)構(gòu)電連接。電極側(cè)的電連接機(jī)構(gòu)通常對(duì)應(yīng)于前述的內(nèi)部的電連接機(jī)構(gòu)。

通過將至少一個(gè)衰減元件集成到蓄能器中——如上所述——實(shí)現(xiàn)了高度集成的組件，其衰減或過濾例如基于電流和/或電壓波動(dòng)的電干擾和與之相關(guān)的電磁輻射。由此同樣排除或降低損害包括多個(gè)蓄能器的蓄能裝置、簡(jiǎn)稱電池的穩(wěn)定性的可能性。

因此可以特別是關(guān)于通過包括蓄能裝置的機(jī)動(dòng)車給定的潛在的電磁干擾環(huán)境方面改善相應(yīng)蓄能裝置的抗干擾性。通過至少一個(gè)衰減元件并不影響蓄能裝置或形成蓄能裝置的蓄能器的功能或功率。

在第一實(shí)施形式中，衰減元件可以是由至少一種磁性材料形成的成型體。衰減元件在此可看作電感或阻抗。成型體典型地是燒結(jié)件，亦即借助于燒結(jié)工藝制造的構(gòu)件。成型體的成型可以在制造的范圍中、亦即在燒結(jié)工藝的范圍中實(shí)現(xiàn)。在此原則上可實(shí)現(xiàn)具有任意幾何形狀的成型體。成型體可以因此在其空間立體的構(gòu)型上與給定的蓄能器結(jié)構(gòu)相關(guān)地、亦即特別是關(guān)于通過該蓄能器結(jié)構(gòu)在殼體件內(nèi)確定的結(jié)構(gòu)空間情況個(gè)案地制造。

形成成型體的磁性材料例如是鐵氧體或鐵氧化合物，特別是錳-鋅-鐵氧體、示例性的組成形式Mn_aZn_(1-a)Fe₂O₄或鎳-鋅-鐵氧體、典型的組成形式Ni_aZn_(1-a)Fe₂O₄。成型體可以因此稱為或看作EMV芯或鐵氧體芯。

成型體有利地如此構(gòu)造或設(shè)計(jì)，使得該成型體沿電連接元件的縱向和/或沿其周向方向至少部分包圍該至少一個(gè)電連接元件的外周部。相應(yīng)地在一般形式上并因此原則上也適用于衰減元件。如所提及的那樣，根據(jù)蓄能器、亦即特別是存在于殼體件內(nèi)的結(jié)構(gòu)空間提供的結(jié)構(gòu)狀況選擇成型體和進(jìn)而衰減元件的幾何構(gòu)型。原則上應(yīng)力求成型體或衰減元件盡可能既沿縱向方向、亦即沿電連接元件的縱向延伸的方向又沿周向方向完全包圍電連接元件。

如所述，可個(gè)案地制造原則上與給定的蓄能器結(jié)構(gòu)有關(guān)的、亦即特別是關(guān)于由該蓄能器結(jié)構(gòu)在殼體件內(nèi)存在的結(jié)構(gòu)空間上確定提供的要選擇的空間立體構(gòu)型的成型體。由此產(chǎn)生：成型體原則上可以具有任意的橫截面幾何形狀。成型體可以因此具有例如至少部分圓形和/或至少部分有角的橫截面。成型體可以因此例如構(gòu)成為環(huán)或空心柱體或長(zhǎng)方體或形成有可能中斷的、環(huán)形的或柱形的或方形的基本形狀。相應(yīng)的間斷的環(huán)形或柱形或方形的基本形狀引起例如C形或U形的橫截面幾何形狀。自然原則上也可以考慮其他橫截面幾何形狀。

在第二實(shí)施形式中，衰減元件構(gòu)成為電容器或者包括至少一個(gè)電容器。衰減元件在此可看作電容。雖然如所述原則上在衰減元件與電連接元件之間的物理機(jī)械的接觸不是強(qiáng)制必要的，但是在該實(shí)施形式中典型地在電連接元件與衰減元件、亦即電容器之間實(shí)現(xiàn)電接觸。

自然可能的是，不僅可設(shè)有按照第一實(shí)施形式的衰減元件而且可設(shè)有按照第二實(shí)施形式的衰減元件。

本發(fā)明此外還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的蓄能裝置。蓄能裝置包括多個(gè)、相互電連接、亦即典型地串聯(lián)連接的蓄能器。蓄能裝置的至少一個(gè)蓄能器是如上所述的蓄能器，亦即具有至少一個(gè)相應(yīng)的衰減元件的蓄能器。蓄能裝置特別是用于給不同的機(jī)動(dòng)車側(cè)的電負(fù)載供電的可充電電池。蓄能裝置因此特別是連接到機(jī)動(dòng)車的車載電網(wǎng)中。蓄能器相關(guān)的全部實(shí)施方案類似地適用于蓄能裝置。

所述蓄能器的特別的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合相應(yīng)的蓄能裝置顯現(xiàn)。該優(yōu)點(diǎn)在于，蓄能裝置可以按照要求或適宜地配備傳統(tǒng)的蓄能器和根據(jù)按照本發(fā)明原理的蓄能器。自然也可以考慮的是，利用至少一個(gè)根據(jù)按照本發(fā)明原理的蓄能器改裝現(xiàn)有的蓄能裝置。無論如何可以實(shí)現(xiàn)，按照要求或適宜地衰減或過濾電磁輻射。特別是通過蓄能器的數(shù)量和設(shè)置可以影響衰減或過濾的度量和定位。

此外本發(fā)明還涉及一種包括至少一個(gè)相應(yīng)的蓄能裝置的機(jī)動(dòng)車。蓄能器相關(guān)的以及蓄能裝置相關(guān)的全部實(shí)施方案類似地適用于機(jī)動(dòng)車。

附圖說明

本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)在下文中所述的實(shí)施例以及根據(jù)附圖得到。在此示出：

圖1-3分別示出按照本發(fā)明一實(shí)施例的蓄能器的原理圖；以及

圖4示出按照本發(fā)明的一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車側(cè)的蓄能裝置的原理圖。

具體實(shí)施方式

圖1-3分別示出按照本發(fā)明的一實(shí)施例的電蓄能器1的原理圖。在此圖1示出蓄能器的透視圖；圖2示出按照在圖1中示出的剖面線II-II剖開的蓄能器1的豎直截面；而圖3示出按照在圖1中示出的剖面線III-III剖開的蓄能器1的水平截面。

蓄能器1包括方形的殼體件2。該殼體件2例如由鋁或鋁化合物制成。殼體件2在其內(nèi)部中、亦即通過相應(yīng)的內(nèi)壁部段限定同樣方形的容納空間3(參見圖2、3)，該容納空間用于容納至少一個(gè)蓄能單元4。在容納空間3中因此可以容納至少一個(gè)、特別是同樣為方形的、并進(jìn)而是棱柱形的蓄能單元4。

蓄能單元4包括——特別是由圖2可見——多個(gè)、特別是電化學(xué)的功能構(gòu)件。其中包括特別是以陽(yáng)極和陰極形式的兩個(gè)電極5、6、在電極5、6之間設(shè)置的隔離器7以及電解質(zhì)8。蓄能單元4的功能構(gòu)件容納在外殼元件9中，該外殼元件由通過塑料形成的薄膜制成?？梢钥紤]的是，多個(gè)以所述方式設(shè)置的相應(yīng)的功能構(gòu)件位于外殼元件9內(nèi)。因此在圖2中示出的蓄能單元4的視圖是純示意的。

對(duì)于所有情況都適用的是下，蓄能單元4具有電連接機(jī)構(gòu)10，其此外稱作內(nèi)部的電連接機(jī)構(gòu)10。該內(nèi)部的電連接機(jī)構(gòu)10經(jīng)由相應(yīng)的軌式電連接元件11與設(shè)置或構(gòu)成在殼體件2的暴露的外壁部段上的外部的電連接機(jī)構(gòu)12電連接。暴露的外壁部段在圖中示出的實(shí)施例中通過殼體件2的上側(cè)給定。

電連接元件11分別被橫截面看去是環(huán)形的并且進(jìn)而是空心柱形的衰減元件13包圍，該衰減元件用于衰減或過濾電磁輻射。在此可以分別在衰減元件13與由該衰減元件包圍的電連接元件11之間設(shè)置接觸。然而這不是強(qiáng)制需要的。

衰減元件13在此不僅沿縱向方向而且沿周向方向完全包圍相應(yīng)的電連接元件11，這是因?yàn)樵跉んw件2內(nèi)存在的、未使用的結(jié)構(gòu)空間允許這樣。如果在殼體件2內(nèi)存在的、未使用的結(jié)構(gòu)空間——其一般是殼體件側(cè)的容納空間3的子空間——更小或更大，那么相應(yīng)的衰減元件13在其空間立體構(gòu)型上可以具有其他尺寸。

原則上可力求，衰減元件13完全填滿存在于在殼體2的限定容納空間3的內(nèi)壁部段與設(shè)置在容納空間3中的蓄能單元4之間的未使用的結(jié)構(gòu)空間。

衰減元件13設(shè)置為由磁性材料、亦即特別是鐵氧體、典型為Fe₂O₃形成的成型體。在此是燒結(jié)件，其借助于燒結(jié)工藝制造。典型地在燒結(jié)工藝的范圍中同樣實(shí)現(xiàn)成型體或衰減元件13的成型。

原則上也可以考慮的是，衰減元件13構(gòu)成為電容器，其中可在電連接元件11與衰減元件13之間設(shè)置電接觸。

圖4示出按照本發(fā)明的一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車側(cè)的蓄能裝置14的原理圖。蓄能裝置14一般用于為機(jī)動(dòng)車側(cè)的不同的、亦即安裝在機(jī)動(dòng)車(未示出)上的電負(fù)載(未示出)供電。蓄能裝置14在此用于例如為至少一個(gè)用作機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力總成的電機(jī)(未示出)、亦即電動(dòng)機(jī)供電。在因此稱為或看作高壓電池的蓄能裝置14與電機(jī)之間典型地連接有控制電子裝置(未示出)用于控制電機(jī)的功率消耗。

蓄能裝置14包括多個(gè)相互電連接的、亦即串聯(lián)連接的蓄能器1。確定的蓄能器1在此可以根據(jù)在圖1-3中示出的實(shí)施例構(gòu)成。其他蓄能器可以傳統(tǒng)地、亦即以沒有集成的衰減元件13的方式構(gòu)成。全部用于形成蓄能裝置14的蓄能器1固定在框架式的固定裝置15中。

通過相應(yīng)的衰減元件13在蓄能器1中的集成實(shí)現(xiàn)高度集成的組件，該組件例如衰減或過濾基于電流波動(dòng)和/或電壓波動(dòng)的電干擾和與此相關(guān)的電磁輻射。由此同樣排除或降低損害蓄能裝置14的穩(wěn)定性的可能性，而無需對(duì)該蓄能裝置進(jìn)行構(gòu)造上的變化。

因此，蓄能裝置14的抗干擾性可以特別是在關(guān)于通過包括該蓄能裝置14的機(jī)動(dòng)車給定的潛在的電磁的干擾環(huán)境方面得到改善。通過衰減元件13并不產(chǎn)生對(duì)蓄能裝置14或形成該蓄能裝置的蓄能器1的功能或功率的損害。