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CN105144463A - 用于电化学装置的电池接触系统 - Google Patents

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CN105144463A
CN105144463A CN201480023266.6A CN201480023266A CN105144463A CN 105144463 A CN105144463 A CN 105144463A CN 201480023266 A CN201480023266 A CN 201480023266A CN 105144463 A CN105144463 A CN 105144463A
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Abstract

本发明涉及一种用于包括多个电化学电池的电化学装置的电池接触系统，其中，电池接触系统包括：电流传导系统，其带有一个或多个用于导电连接不同电化学电池的电池接线柱的电池连接器；信号传导系统，其带有一条或多条用于分别将信号源与电池接触系统的信号线路接头导电连接的信号线路；以及用于监控信号源的信号的监控单元。该电池接触系统紧凑地构建且可以由很少数量的部件安装成，为了提供这种电池接触系统提出，监控单元包括插拔式接触接头，插拔式接触接头可以通过插拔连接直接与信号传导系统的信号线路接头连接。

Description

用于电化学装置的电池接触系统
技术领域
本发明涉及一种用于包括多个电化学电池的电化学装置的电池接触系统，其中，电池接触系统包括：
电流传导系统，其带有一个或多个用于导电连接不同电化学电池的电池接线柱的电池连接器；
信号传导系统，其带有一条或多条用于分别将信号源与电池接触系统的信号线路接头导电连接的信号线路；以及
用于监控信号源的信号的监控单元。
背景技术
这种电池接触系统一方面用于借助电流传导系统实现功率电流从电化学装置的电化学电池流出以及流到其中的流动以及另一方面用于借助信号传导系统和监控单元实现在物理测量参数、如电压和温度方面的单个电池监控。为此，例如测量在不同的电池连接器之间的电势差和/或借助合适的温度传感器检测在电池连接器附近的温度。信号源或测量部位通过信号传导系统与用作通向电化学装置的监控单元的接口的信号线路接头导电连接。
在公知的电池接触系统中，监控单元布置成与信号传导系统的信号线路接头在空间上间隔开以及通过连接电缆与信号线路接头连接。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带有本文开头提到类型的监控单元的电池接触系统，该监控单元构造得很紧凑且可以由较少数量的部件安装成。
该技术问题在具有权利要求1的前序部分的特征的电池接触系统中根据本发明通过如下方式来解决，即，监控单元包括插拔式接触接头，其可以通过插拔连接直接与信号传导系统的信号线路接头连接。
根据本发明的解决方案因此基于如下设计理念，即，监控单元没有布置成与信号传导系统的信号线路接头间隔开，而是与信号线路接头直接相邻，从而监控单元的插拔式接触接头可以通过插拔连接直接与信号传导系统的信号线路接头连接，而不需要附加的连接线路或附加的连接电缆或附加的插拔连接结构来建立监控单元的插拔式接触接头与信号传导系统的信号线路接头之间的导电接触。
由此，包括监控单元在内的电池接触系统可以构造得极为紧凑且节省空间。
此外，通过取消监控单元与信号传导系统的信号线路接头之间的电缆连接省去了若干构件，从而也可以成本特别低廉地制造出根据本发明的电池接触系统。
监控单元用于监控和评估由电池接触系统的信号源提供的信号，尤其是电势和/或温度数据，以便可以在每一个时间点上检测电化学装置的运行状态以及必要时采取必须的措施，例如切断电化学装置。
为此特别有利的是，监控单元包括用于电子处理由信号源提供的信号的处理器。
这种监控单元也被称为“BMU”(“BatteryManagementUnit(电池管理单元)”)或“CSC”(“CircuitSupervisoryController(电路监督控制器)”)。
监控单元例如可以布置在电池接触系统的壳体内部，壳体优选由承载元件和固定在承载元件上的遮盖元件形成，承载元件承载电池接触系统的电流传导系统和信号传导系统。
在此，遮盖元件优选以能拆卸的方式固定在承载元件上，以便可以用简单的方式打开壳体以及为了保养和/或维修目的取出监控单元。
作为对此的备选也可以设置的是，监控单元在电池接触系统的由承载元件和遮盖元件形成的壳体之外布置在自己的监控单元壳体内。
这个监控单元壳体可以作为单独的构件与电池接触系统的壳体分开制造，以及优选能够以能拆卸的方式固定在电池接触系统的壳体上。
作为对此的备选也可以设置的是，监控单元壳体的壳体部分与电池接触系统的壳体的壳体部分一体式地，尤其是与电池接触系统的遮盖元件一体式地构造。
在根据本发明的电池接触系统的一个优选设计方案中设置的是，信号线路接头包括信号插头或信号插座以及监控单元包括与信号线路接头的信号插头互补的信号插座或与信号线路接头的信号插座互补的信号插头。
监控单元的插拔式接触接头和信号传导系统的信号线路接头优选可以在无需接在中间的联接电缆的情况下插在一起。
此外可以设置的是，监控单元包括用于将连接线路与另一电池接触系统的监控单元或与中央监控装置联接的信号接头。
在本发明的一个优选设计方案中，信号传导系统的信号线路接头包括接头壳体，其中，在接头壳体上固定有至少一个用于联接信号传导系统的信号线路的接头引脚。
在此尤其可以设置的是，至少一个接头引脚构造成弯曲的。
弯角例如可以约为90°。由此，可以将接头引脚一方面与信号传导系统的信号线路连接，该信号线路在由电池接触系统的纵向方向以及由电池接触系统的垂直于这个纵向方向延伸的横向方向撑开的平面内延伸，以及另一方面沿垂直于纵向方向以及垂直于横向方向取向的接触方向与监控单元的插拔式接触接头接触。
此外可以设置的是，信号线路接头的接头壳体包括用于插拔式接触接头的接头壳体的容纳部，其中，在插拔式接触接头的接头壳体上固定有至少一个接头引脚。
反过来也可以设置的是，插拔式接触接头的在其上固定有至少一个接头引脚的接头壳体包括用于信号线路接头的接头壳体的容纳部。
因此，当电池接触系统包括承载电流传导系统和信号传导系统的承载元件时，优选设置的是，信号线路接头固定在承载元件上。
信号线路接头优选以能拆卸的方式固定，例如卡锁在承载元件上。
信号线路接头优选是与承载元件分开制造的构件。
因此，当电池接触系统除了承载电流传导系统和信号传导系统的承载元件之外还包括以能拆卸的方式固定在承载元件上的遮盖元件时，电流传导系统、信号传导系统和监控单元可以至少部分，优选基本上完全地布置在承载元件与遮盖元件之间。由此，获得了电池接触系统的极为紧凑的结构形式。
为了可以将监控单元相对承载元件和/或遮盖元件定位在期望的位置中，有利的是，承载元件和/或遮盖元件包括至少一个与监控单元嵌接的定位元件。
在本发明的一个特别的设计方案中设置的是，电池接触系统包括遮盖元件，遮盖元件在电池接触系统安装好的状态下布置在电流传导系统和信号传导系统的背对电化学装置的电池接线柱的侧上。
在这种情况下可以设置的是，信号传导系统的信号线路接头至少部分延伸穿过遮盖元件。由此，可以将监控单元直接紧邻地布置在信号传导系统的信号线路接头上，而无需使监控单元处于在遮盖元件与信号传导系统之间的间隙内。
监控单元尤其是可以布置在监控单元壳体内。
这种监控单元可以构造成与遮盖元件分开制造的元件。
监控单元壳体可以包括壳体下部和壳体上部。
在这种情况下尤其可以设置的是，监控单元壳体的壳体下部与遮盖元件一体式地构造。
附图说明
本发明的其他的特征和优点是下文对实施例的说明和图示的主题。在附图中：
图1示出用于电化学装置，尤其是蓄电池模块的电池接触系统的立体分解图，电池接触系统包括承载元件、保持在承载元件上的电流传导系统以及保持在承载元件上的信号传导系统、遮盖元件和布置在遮盖元件与承载元件之间的用于监控电池接触系统的信号源的信号的监控单元；
图2示出图1的承载元件、电流传导系统和信号传导系统的从上方看的俯视图；
图3示出沿图2中的线3-3穿过图2的电池接触系统的示意性的截面图；
图4示出沿图2中的线4-4穿过电池接触系统的示意性的横截面图，但其带有安装好的监控单元以及带有放置到承载元件上的遮盖元件；
图5示出图1至4的电池接触系统的从上方看的俯视图；
图6示出图5的电池接触系统的以沿图5中箭头6的方向的观察方向的侧视图；
图7示出电化学装置，例如蓄电池模块的立体图，其带有壳体和多个布置在该壳体内的电化学电池，其中，电池接触系统可以放置到壳体上以及可以与电化学电池的电池接线柱导电地连接；
图8示出电池接触系统的第二实施方式的立体图，在该实施方式中，监控单元布置在承载元件与遮盖元件之间的间隙之外，更确切地说是布置在壳体中，其壳体下部与遮盖元件一体式地构造；
图9示出图8的电池接触系统的从上方看的俯视图；
图10示出沿图9中的线10-10穿过图9的电池接触系统的横截面图；
图11示出图9的电池接触系统的以沿图9中箭头11的方向的观察方向的侧视图；
图12示出壳体的壳体上部的立体图，监控单元在电池接触系统的第二实施方式中布置在壳体上部中；
图13示出图8至12的电池接触系统的示意图，但没有在图12中示出的壳体上部；
图14示出电池接触系统的监控单元的立体图；
图15示出在电池接触系统的信号线路接头的接头壳体固定在承载元件上之前，图8至14的电池接触系统的第二实施方式的承载元件、电流传导系统、信号传导系统的立体图；
图16示出在接头壳体固定在承载元件上之后，承载元件、电流传导系统和信号传导系统的对应于图15的立体图；
图17示出电池接触系统的第三实施方式的立体图，在该实施方式中，监控单元布置在一个壳体中，该壳体与遮盖元件分开地制造以及以能拆卸的方式固定在遮盖元件上；
图18示出图17的电池接触系统的从上方看的俯视图；
图19示出图18的电池接触系统的以沿图18中箭头19的方向的观察方向的前视图；
图20以沿图18中箭头20的方向的观察方向示出图18和19的电池接触系统的侧视图；
图21示出图18至20的电池接触系统的纵截面图；
图22示出壳体的立体图，监控单元在电池接触系统的第三实施方式中布置在该壳体中；
图23示出图22的用于监控单元的壳体的立体分解图，其中，壳体的壳体上部从壳体的壳体下部抬起；
图24示出图17至23的电池接触系统的立体图，其中，监控单元的壳体从遮盖元件取下以及信号传导系统的信号线路接头延伸穿过遮盖元件中的穿通开口；以及
图25示出图17至24的电池接触系统的示意图，其中，遮盖元件从承载元件取下。
相同的或在功能上相同的元件在所有图中都用相同的附图标记标注。
具体实施方式
在图1至6中示出的整体用附图标记100标注的电池接触系统包括承载元件102，在其上保持着电流传导系统104和信号传导系统106；能放置到承载元件102上的遮盖元件108和布置在承载元件102与遮盖元件108之间的间隙内的监控单元167，其用于监控通过信号传导系统106传达给监控单元167的信号。
承载元件102可以放置到带有多个电化学电池113，尤其是蓄电池的电化学装置111，例如蓄电池模块的(图7中示出的)壳体109上以及在电化学装置111安装好的状态下封闭上部的壳体开口，电化学装置111的电化学电池113的电池接线柱115穿过该上部的壳体开口伸出。
承载元件102可以例如以优选基本上呈矩形的承载板110的形式构造。
承载元件102配设有多个穿通开口112，其中，每一个穿通开口112一方面分别配属于电池连接器116或电流接头118的接触区域114以及另一方面分别配属于电化学装置111的电化学电池113的电池接线柱115，从而电池接线柱115可以分别通过这种穿通开口112与电池连接器116或电流接头118的配属的接触区域114连接。
在此，电池接线柱115例如可以延伸穿过穿通开口112，以便与电池连接器116或电流接头118的接触区域114接触。
作为对此的备选，电池连接器116或电流接头118的接触区域114也延伸穿过各自配属的穿通开口112，以便与各自配属的电池接线柱115接触。
此外也可以想到的是，无论是电池接线柱115还是电池连接器116或电流接头118的接触区域114，两者都延伸到穿通开口112内以及在那里相互连接。
由图1和2可知的是，承载元件102的穿通开口112可以布置在多个列120中，其中，列120例如沿承载元件102的纵向方向122延伸。
穿通开口112尤其是可以基本上呈矩形地构造，其尤是带有倒圆的角区域；但原则上穿通开口112的其他形状，尤其是圆形、椭圆形、正方形或多边形的穿通开口112也是可行的。
在承载元件102的在电池接触系统100安装好的状态下背对电化学电池113的上侧上布置有遮盖元件108，遮盖元件用于遮盖电流传导系统104和信号传导系统106。
遮盖元件108例如以基本上呈矩形的遮盖板124的形式构造。
由图1和6最为清楚地看到的是，遮盖元件108此外还优选配设有沿外边缘环绕的、在电池接触系统100安装好的状态下朝承载元件102凸出的边缘区域126。
遮盖元件108的边缘区域126可以被两个穿通通道128中断，穿通通道从遮盖元件108的边缘例如沿纵向方向122向前或向后凸出以及例如可以具有基本上呈U形的横截面。
由图1最为清楚地看到的是，承载元件102优选也配设有沿外边缘环绕的、在电池接触系统100的已安装的状态下朝遮盖元件108凸出的边缘区域130。
承载元件102的边缘区域130也可以被两个穿通通道132中断，穿通通道从承载元件102的边缘优选沿纵向方向122向前或向后凸出以及例如可以具有基本上呈U形的横截面。
承载元件102的穿通通道132和遮盖元件108的穿通通道128布置在相应边缘区域130或126的彼此对应的部位上以及以它们的敞开的侧面对彼此，从而穿通通道132、128一起分别形成穿通井道134，这个穿通井道用于分别容纳电池接触系统100的电流接头118。
电流接头118和电池连接器116一起形成电池接触系统100的电流传导系统104，各两个彼此相邻的电化学电池113的电池接线柱115可以借助电流接头和电池连接器以不同的极性相互导电连接。
电流传导系统104用于实现在电化学装置111的电化学电池113之间的电流流动以及流向电池接触系统100的电流接头118或从其流出的电流流动。
通过这个电流传导系统104例如将电化学装置111的电化学电池113电串联。
在此，每一个电池连接器116都将第一电化学电池113a的负极性的第一电池接线柱115a与相邻的第二电化学电池113b的正极性的第二电池接线柱115b连接(参看图7)。
形成电化学装置的电池串联电路的开端的电化学电池113c的电池接线柱115c和形成电池串联电路的末端的电化学电池113d的电池接线柱115d分别与电池接触系统100的其中一个导电的电流接头118导电连接。
多个电化学装置111分别与一个电池接触系统100优选电串联。
这种串联电路尤其是可以通过如下方式建立，即，第一电化学装置111的电流接头118借助(未示出的)模块连接器与第二电化学装置111的(相反极性的)电的电流接头118导电连接。
为了可以将遮盖元件108以能拆卸的方式固定在承载元件102上，优选设置有卡锁装置136，卡锁装置包括一个或多个设置在遮盖元件108上的卡锁元件138和一个或多个设置在承载元件102上的卡锁元件140。
遮盖元件侧的卡锁元件138和承载元件侧的卡锁元件140布置在遮盖元件108的边缘区域126或承载元件102的边缘区域130的彼此对应的部位上，以及在遮盖元件108放置到承载元件102上时相互卡锁，从而遮盖元件108借助卡锁装置136以能拆卸的方式保持在承载元件102上。
承载元件102在其边缘区域130上优选配设有一个或多个联接凹槽142，带有多个接头引脚146的信号接头144(尤其是参看图1)分别可以穿过这些联接凹槽从电池接触系统100外部被够到以跟与信号接头144互补的信号传导元件接触。
信号接头144可以例如构造成信号线路插头。
在这种情况下，与信号接头144互补地构造的信号传导元件优选构造成信号插座。
信号接头144用于通过(未示出的)优选多极的连接线路将布置在承载元件102上的监控单元167联接到(未示出的)中央监控装置上或另一(未示出的)电池接触系统100的监控单元167上。
在图1中为了图解说明的目的而将信号接头144示出了两次，一次是在已安装在监控单元167上的位置中，一次是在从监控单元167拆下的位置中。
信号传导系统106用于分别将电池连接器116或电流接头108上的一个或多个电压截取部位148和/或将电池接触系统100的一个或多个温度传感器150与监控单元167连接。
信号传导系统106包括一条或多条信号线路152，信号线路将各个信号源154与信号线路接头170导电连接。
当信号源154是电池连接器116上或电流接头118上的电压截取部位148时，这个信号源154通过电压截取线路156与信号线路接头170连接。
电压截取部位148分别联接在电池接触系统100的电池连接器116或电流接头122的接触区域114上，以便可以截取相应在那里存在的电势。
当信号源154是温度传感器150时，信号源154借助一条或多条温度测量线路158与信号线路接头170导电连接。
温度传感器150优选同样与电池接触系统100的电池连接器116或电流接头118的接触区域114接触，以便可以测量在那里存在的温度。
电池连接器116的每一个接触区域114和每一个电流接头118分别配属于电化学装置111的电池接线柱115以及在电化学装置111安装好的状态下与各自配属的电池接线柱115导电地，优选材料锁合地(stoffschlüssig)连接。
每一个电池连接器116包括两个用于分别与电池接线柱115电接触的接触区域114和将这两个接触区域114相互连接的补偿区域160。补偿区域160优选能弹性地和/或塑性地变形，以便能够实现电池连接器116的两个接触区域114在电化学装置111运行时相对彼此的相对运动和/或在电池接触系统100安装时的公差补偿。
为了这个目的，补偿区域160尤其是可以具有一根或多根横向于连接方向延伸的补偿轴162，补偿轴将电池连接器116的第一接触区域114a的中心与第二接触区域114b的中心相互连接。
电池连接器116或电流接头122的每一个接触区域114可以分别借助定位孔164定位在承载元件102的各自配属的定位销166上。
在此，承载元件102的定位销166优选贯穿电池连接器116或电流接头118的各自配属的定位孔164。
承载元件102和/或遮盖元件108优选包括不导电的塑料材料，例如PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和/或LCP(“液晶聚合物”)，且优选基本上完全由这种塑料材料形成。
用于承载元件102和/或遮盖元件108的特别合适的材料是用滑石增强的聚丙烯材料(例如名称为PPTV20的材料)。这种材料由于滑石增强而具有特别高的形状稳定性。
信号传导系统106的信号线路152通往信号传导系统106的信号线路接头170，信号线路接头优选基本上居中地布置在承载元件102上。
由图3的横截面图最为清楚地看到的是，信号线路接头170包括带有底壁174和由底壁174承载的侧壁176的接头壳体172，侧壁沿接触方向178从底壁174起朝监控单元167的方向延伸。
接触方向178优选基本上垂直于承载元件102的纵向方向122，基本上垂直于承载元件102的横向方向182(其本身垂直于承载元件的纵向方向122延伸)以及基本上平行于如下方向延伸，电化学装置111的电化学电池113的电池接线柱115沿该方向朝电流传导系统104的电池连接器116和电流接头118延伸。
信号线路接头170的接头壳体172优选由电绝缘的材料，尤其是由塑料材料形成。
接头壳体172例如可以由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和/或LCP(“液晶聚合物”)形成。
接头壳体172例如可以制成注塑件。
此外，信号线路接头170针对每一条信号线路152分别包括接头引脚180，接头引脚延伸穿过接头壳体172，尤其是其底壁174并且保持在接头壳体172上。
尤其可以设置的是，接头引脚180以区段形式包封在接头壳体172中。
接头引脚180中的每一个优选基本上成角地构造且包括联接区段184和接触区段186，联接区段基本上平行于各自配属的信号线路152的末端区域取向，接触区段基本上平行于接触方向178以及因此基本上垂直于联接区段184取向。
每一个接头引脚180的联接区段184和接触区段186通过弯曲区段188相互连接。
弯曲区段188的总的弯角优选基本上为90°。
信号线路接头170的联接区段184优选材料锁合地与各自配属的信号线路152的末端区域例如通过熔焊，尤其是通过超声波焊接和/或通过钎焊连接。
信号线路接头170优选布置在承载元件102的穿通开口190上，该穿通开口足够大，以便使接头壳体172和布置在其上的接头引脚180可以穿过，从而信号线路接头170可以从承载元件102的背对监控单元167的侧起穿过穿通开口190被带到承载元件102与监控单元167之间的间隙内，直至信号线路接头170的接头引脚180的联接区段184贴靠在各自配属的信号线路152的末端区域上，如图3所示那样。
在此，联接区段184和信号线路152的重叠区域可以穿过穿通开口190被够到，从而穿过穿通开口190可以建立起接头引脚180与信号线路152的末端区域之间的材料锁合的连接。
将接头壳体172穿过穿通开口190沿接触方向178的引入运动在此优选借助导引设备192来导引，导引设备包括在接头壳体侧的导引元件194跟与之互补构造的承载元件侧的导引元件196(参看图1和4)。
接头壳体侧的导引元件194尤其是可以具有大致呈T形的横截面以及例如布置在接头壳体172的彼此对置的端面198上。
在接头引脚180与信号线路152的末端区域材料锁合地连接之后，接头壳体172通过这种材料锁合的连接在其安装好的位置中保持在承载元件102上。
但作为对此的备选或补充也可以设置的是，信号线路接头170的接头壳体172通过形状锁合(Formschluss)，尤其是通过卡锁保持在承载元件102上。
监控单元167包括印制电路板168，其带有(布置在面朝承载元件102的侧上的以及因此在图中未示出的)导体轨迹，导体轨迹分别与监控单元167的接头引脚200例如通过钎焊导电连接。
这些导体轨迹通往处理器的输入端(处理器同样布置在印制电路板168的面朝承载元件102的侧上以及因此在图中未示出)。
由图1和4最为清楚地看到的是，每一个接头引脚200保持在监控单元168的接头壳体202中，更确切地说是以如下方式，即，监控单元167的接头引脚200在电池接触系统100安装好的状态下基本上平行于接触方向178延伸。
接头壳体202具有被接头引脚200延伸穿过的顶壁204以及从顶壁204起沿接触方向178朝承载元件102延伸的侧壁206。
接头壳体202优选由电绝缘的材料，尤其是塑料材料形成。
尤其可以设置的是，接头壳体202由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和/或LCP(“液晶聚合物”)形成。
接头壳体202优选制造为注塑件。
监控单元167的接头引脚200和/或信号线路接头170的接头引脚180由导电的材料，例如由铜或铝、铜合金或铝合金形成。
监控单元167的接头壳体202构造成与信号传导系统106的信号线路接头170的接头壳体172互补，从而使得两个接头壳体172和202可以通过插拔连接直接相互连接。
在此，优选在已插入的状态下，监控单元167的接头壳体202至少部分，优选基本上完全容纳在信号线路接头170的接头壳体172内。
反过来可以设置的是，在已插入的状态下，信号线路接头170的接头壳体172至少部分，优选基本上完全容纳在监控单元167的接头壳体202中。
接头壳体202和接头引脚200一起形成监控单元167的插拔式接触接头208。
当建立起在一方面监控单元167的插拔式接触接头208与另一方面信号传导系统106的信号线路接头170之间的插拔连接时，监控单元167的处理器与电池接触系统100的信号源154导电连接。
在插拔式接触接头208与信号线路接头170之间的插拔连接在任何时候都可以通过如下方式拆除，即，将监控单元167沿接触方向178从承载元件102抬起。
作为将接头引脚180和/或200埋入接头壳体172或接头壳体202中的备选方案或补充方案地也可以设置的是，接头引脚180或200以其他方式与相应的接头壳体172或202例如通过粘接材料锁合地连接。
作为对此的备选或补充也可以设置的是，接头引脚180或200通过力锁合(Kraftschluss)、尤其是通过过盈配合，和/或通过形状锁合、尤其是通过卡锁，与各自配属的接头壳体172或202连接。
监控单元167优选由定位元件210承载，定位元件布置在承载元件102的面朝监控单元167的侧上。
定位元件210尤其是可以与承载元件102一体式地构造。
每一个定位元件210都配设有定位栓212，定位栓在电池接触系统100安装好的状态下延伸穿过监控单元167的各自配属的定位开口214。
以这种方式可以将监控单元167以期望的方式沿纵向方向122以及沿横向方向182相对承载元件102定位。
前述电池接触系统100优选作为电化学装置111的单独的结构组件完整地预安装好。
在这种预安装中，电流传导系统104的组成部分、尤其是电池连接器116和电流接头118以及一个或多个温度传感器150和信号传导系统106的信号线路152定位在承载元件102上。
信号传导系统106的信号线路接头170的接头壳体172通过在承载元件102中的穿通开口190沿接触方向178被带到其相对于承载元件102的安装位置中，以及信号线路接头170的接头引脚180与信号线路152的末端区域导电连接。
为了图解说明安装过程，信号线路接头170在图1中示出了两次，一次在安装之前，以及一次在安装在承载元件102上的位置中。
监控单元167的接头壳体202安装在监控单元167的印制电路板168上，其中，插拔式接触接头208的接头引脚200与监控单元167的导体轨迹导电连接。
随后，建立起监控单元167的插拔式接触接头208与信号传导系统106的信号线路接头170之间的插拔连接。
在此，承载元件102的定位元件210同时与监控单元167的定位开口嵌接，从而监控单元167占据了相对承载元件102的期望的位置。
信号线路152的背对信号传导系统106的信号线路接头170的末端与各自配属的信号源154，即尤其是与电池连接器或电流接头118的电压截取部位148或与温度传感器150的各一个联接元件216导电连接。
因此，所有对电化学装置111的电化学电池113的接触来说必需的构件都已经以所需的相对定位组装在一个能作为单元操作的结构组件，即电池接触系统100中。
带有电流传导系统104和信号传导系统106以及监控单元167的承载元件102在安装电化学装置111时放置到壳体109上，电化学电池113布置在该壳体中，以及与壳体109的包围壳体开口的边缘连接。
随后，电池连接器116和电流接头118与电化学装置111的各自配属的电池接线柱115例如通过材料锁合、尤其是通过熔焊，和/或通过形状锁合导电接触。
在实现电化学装置111的电化学电池113的电流传导系统104与电池接线柱115之间的接触之后，遮盖元件108放置到承载元件102上以及与该承载元件尤其是通过卡锁连接，从而遮盖元件108遮盖电池接触系统100的电流传导系统104、信号传导系统106和监控单元167以及保护它们不被不期望地触碰。
由此，防止了电流传导系统104、信号传导系统106和监控单元107在电化学装置111在运输和安装期间受损。
安装好的电化学装置111可以与多个其他电化学装置111，尤其是蓄电池模块一起组装成一个电化学装置组件，其中，尤其是不同的电化学装置111可以借助(未示出的)模块连接器互连，模块连接器将不同的电化学装置111的电流接头118相互连接。
不同的电化学装置111的监控单元167的信号接头144也可以分别通过优选多极的连接线路跟与之互补的信号传导元件相互连接或联接到电化学装置组件的中央监控装置上。
在电化学装置111或电化学装置组件运行期间，每一个电池接触系统100的监控单元167都可以实现对由相应的电池接触系统100的信号源154提供的信号，尤其是电势和/或温度数据的监控和评估，以便可以在每一个时间点上检测电化学装置111的运行状态以及必要时采取必需的措施，例如切断电化学装置111。
出于保养和/或维修目的，监控单元167可以容易地从相应的电池接触系统100取出，其方式是，将遮盖元件108从承载元件102取下以及随后接触在一方面监控单元167的插拔式接触接头208与另一方面信号传导系统106的信号线路接头170之间的插拔连接。
电池接触系统100的在图8至16中示出的第二实施方式与在图1至7中示出的第一实施方式的区别在于，监控单元167在第二实施方式中没有布置在承载元件102与遮盖元件108之间的间隙内，而是布置在带有壳体上部220(尤其参看图12)和壳体下部222(尤其是参看图13)的监控单元壳体218内，其中，壳体下部222与遮盖元件108一体式地构造。
壳体下部222尤其是包括边缘区域224，边缘区域从背对承载元件102的上侧226起沿垂直于纵向方向122和横向方向182的高度方向228延伸。
在图12中单独示出的壳体上部220例如包括优选基本上呈矩形的盖板230，从其边缘起，边缘区域232沿高度方向228向下朝壳体下部222延伸。
壳体上部220此外还具有穿通开口234，其带有与穿通开口234邻接的凸起部236。
在对应于壳体上部220的穿通开口234的位置的部位上，壳体下部222的边缘区域224同样配设有穿通开口238，该穿通开口在电池接触系统100安装好的状态下与壳体上部220的穿通开口234一起形成穿通井道240，监控单元167的信号接头144可以穿过该穿通井道从监控单元壳体218的外部被够到，以便尤其是将连接线路联接到信号接头144上。
此外，在遮盖元件108的上侧226的被壳体下部222的边缘区域224包围的区段之内还设置有多个定位元件242，定位元件在电池接触系统100安装好的状态下延伸穿过监控单元167的各自配属的定位开口214，以便将监控单元167定位在监控单元壳体218内的关于纵向方向122和横向方向182的期望的位置中。
由图10的截面图最为清楚地看到的是，在这个实施方式中，遮盖元件108具有优选基本上居中地布置的穿通开口244，监控单元167的插拔式接触接头208延伸穿过该穿通开口，以便与信号传导系统106的信号线路接头170一起构造出插拔连接。
在此，监控单元167可以用其面朝遮盖元件108的下侧放在遮盖元件108的上侧226上或沿高度方向228与遮盖元件108的上侧226间隔开。
与第一实施方式不同，在电池接触系统100的这个第二实施方式中，监控单元167的信号接头144没有布置在监控单元167的面朝承载元件102的下侧上，而是布置在监控单元167的背对承载元件102和遮盖元件108的上侧246上。
尤其可以设置的是，监控单元167的信号接头144容纳在监控单元壳体218中的壳体上部220的凸起部236的区域中。
为了可以将壳体上部220以能拆卸的方式固定在壳体下部222上，优选设置有卡锁装置248，其包括一个或多个设置在壳体上部220上的卡锁元件250和一个或多个设置在壳体下部222上的卡锁元件252。
壳体上部侧的卡锁元件250和壳体下部侧的卡锁元件252布置在壳体上部220的边缘区域232或壳体下部222的边缘区域224的彼此对应的部位上且当壳体上部220放置到壳体下部222上时相互卡锁，从而壳体上部220借助卡锁装置248以能拆卸的方式保持在壳体下部222上。
监控单元壳体218的壳体上部220优选包括不导电的材料，尤其是塑料材料，例如PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和/或LCP(“液晶聚合物”)，且优选基本上完全由这种塑料材料形成。
在安装电池接触系统100的第二实施方式时，例如以如下方式进行，即，遮盖元件108与壳体下部222首先在没有壳体上部220以及没有监控单元167的情况下放置到承载元件102上以及与这个承载元件优选以能拆卸的方式连接。
监控单元167随后沿高度方向228从上方安装到监控单元壳体218中。在此，同时穿过在遮盖元件108中的穿通开口244建立起监控单元167的插拔式接触接头208与信号传导系统106的信号线路接头170之间的插拔连接。
最后，壳体上部220放置到壳体下部222上且与该壳体下部尤其是通过卡锁连接，从而壳体上部220遮盖监控单元167且保护其不被不期望地触碰。
为了将监控单元167出于保养和/或维修目的而从电池接触系统100取出，仅须将监控单元壳体218的壳体上部220从壳体下部222拆下以及将监控单元167从信号传导系统106的信号线路接头170拔走。
因此，在这个实施方式中不需要将遮盖元件108从承载元件102拆下以取出监控单元167。这样做的优点在于，即使在取出监控单元167期间，电池接触系统100的电流传导系统104和信号传导系统106也受遮盖元件102保护，以防其被不期望地触碰。
在其余方面，电池接触系统100的在图8至16中示出的第二实施方式在结构、功能和制造方式方面与在图1至7中示出的第一实施方式一致，就此可以参考前面对其的说明。
电接触系统100在图17至25中示出的第三实施方式与前述第二实施方式的区别在于，监控单元壳体218的壳体下部222不与遮盖元件102一体式地构造，而是构造为与遮盖元件102分开制造的结构元件。
因此，壳体下部222在这个实施方式中除了边缘区域224之外还包括在电池接触系统100安装好的状态下面朝遮盖元件108的、优选基本上呈矩形的底板254(尤其是参看图23)。
壳体下部222在第三实施方式中优选由电绝缘的材料，尤其由一种塑料材料形成，例如由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和/或LCP(“液晶聚合物”)形成。
监控单元167的布置在监控单元167的面朝底板254的下侧256上的插拔式接触接头208在这个实施方式中具有成角地构造的接头引脚258，接头引脚分别包括沿高度方向228延伸的联接区段260和沿电池接触系统100的纵向方向122延伸的接触区段262。
因此，在这个实施方式中，监控单元167的插拔式接触接头208的接头引脚258的接触区段262沿接触方向178延伸，接触方向平行于由承载元件102的纵向方向122和横向方向182撑开的平面延伸。
由图25最为清楚地看到的是，信号传导系统106的信号线路接头170在这个实施方式中构造成与监控单元167的插拔式接触接头208互补构造的插拔式触头264，其接头引脚266同样具有平行于纵向方向122延伸的接触区段268。
这个插拔式触头264的接头引脚266的联接区段270延伸穿过在印制电路板272中的各自配属的穿通开口，在印制电路板的上侧274上布置有插拔式触头264。
在印制电路板272的在电池接触系统安装好的状态下面朝承载元件102的背对上侧274的下侧276上设置有(未示出的)导体轨迹，导体轨迹分别形成信号传导系统106的信号线路152的组成部分以及分别与信号传导系统106的插拔式触头264的接头引脚266例如通过钎焊导电连接。
在其背对各自配属的接头引脚266的末端上，印制电路板272的每一条导体轨迹例如通过钎焊与电池连接器116或电流接头118的电压截取元件278、例如电压截取接片280，或者与温度传感器150的联接元件216、例如联接线导电连接。
在此，电压截取元件278分别从印制电路板272的导体轨迹通往在电池连接器116上或在电流接头118上的电压截取部位148。
在图中示出的实施方式中，电压截取元件278例如与各自配属的电池连接器116或电流接头118一体式地构造。
每一个电压截取元件278与印制电路板272的各自配属的导体轨迹一起分别形成信号传导系统106的电压截取线路156，其中，导体轨迹建立起电压截取元件278与插拔式触头264的接头引脚266之间的导电连接。
此外，温度传感器150的每一个联接元件216与印制电路板272的各自配属的导体轨迹一起分别形成信号传导系统106的温度测量线路158，其中，导体轨迹建立起相应的联接元件216与插拔式触头264的接头引脚266之间的导电连接。
由图24可以最为清楚地看到的是，信号传导系统106的构造成插拔式触头264的信号线路接头170延伸穿过在遮盖元件108中的穿通开口244。
穿通开口244在信号线路接头170的入口之前沿接触方向178延伸得这么远，从而使监控单元167的插拔式接触接头208在信号线路接头170之前插入穿通开口244中以及然后可以通过沿接触方向178的移动与信号线路接头170形成插拔接触。
监控单元167的插拔式接触接头208在此延伸穿过在监控单元壳体218的壳体下部222中的穿通开口282(尤其是参看图21)。
为了导引监控单元壳体218相对遮盖元件108沿接触方向178的移动，在遮盖元件108的上侧226上设置多个、例如四个遮盖元件侧的导引元件284，导引元件分别与布置在监控单元壳体218的壳体下部222的边缘区域224上的壳体侧的导引元件288共同作用，以便能够实现监控单元壳体218相对遮盖元件108沿接触方向178的经导引的移动。
在此可以设置的是，遮盖元件侧的导引元件284和壳体侧的导引元件288在监控单元壳体218的工作位置中以能拆卸的方式彼此固定，尤其是卡锁，其中，在监控单元壳体中，监控单元167的插拔式接触接头208与信号传导系统106的信号线路接头170处于插拔连接。
在安装电池接触系统100的第三实施方式中，监控单元167放到壳体下部222上以及在此借助监控单元壳体218的定位元件242以期望的方式沿监控单元壳体218的纵向方向和横向方向定位，其中，监控单元167的插拔式接触接头208延伸穿过在壳体下部222中的穿通开口282(参看图23)。
随后，壳体上部220放置到壳体下部222上以及尤其通过借助卡锁装置248的卡锁与这个壳体下部连接，从而壳体上部220遮盖监控单元167以及保护其不被不期望地触碰。
由此，在将监控单元壳体218从电池接触系统100的遮盖元件108拆下时，也可靠地避免了监控单元167的损伤。
随后，监控单元壳体218放置到遮盖元件108的上侧226上，从而使监控单元167的插拔式接触接头208延伸进入遮盖元件108的穿通开口244并且插拔式接触接头208以及壳体侧的导引元件284沿接触方向178与信号传导系统106的信号线路接头170或与遮盖元件侧的导引元件284间隔开，从而使通过监控单元壳体218沿接触方向178的移动可以建立起插拔式接触接头208与信号线路接头170之间的插拔连接并且壳体侧的导引元件288可以与遮盖元件侧的导引元件284嵌接以及优选可以与其卡锁。
出于保养和/或维修目的，监控单元壳体218可以简单地沿相反的方向移动以及因此从遮盖元件108拆下，其中，同时取消监控单元167的插拔式接触接头208与信号传导系统106的信号线路接头170之间的插拔连接。
在其余方面，电池接触系统100的在图17至25中示出的第三实施方式在结构、功能和制造方式方面与在图8至16中示出的第二实施方式一致，就此可以参考前面对其的说明。

Claims (15)

1.一种用于包括多个电化学电池(113)的电化学装置(111)的电池接触系统(100)，其中，所述电池接触系统(100)包括：
电流传导系统(104)，所述电流传导系统带有一个或多个用于导电连接不同的电化学电池(113)的电池接线柱(115)的电池连接器(116)；
信号传导系统(106)，所述信号传导系统带有一条或多条用于分别将信号源(154)与所述电池接触系统(100)的信号线路接头(170)导电连接的信号线路(152)；以及
监控单元(167)，所述监控单元用于监控所述信号源(154)的信号，
其特征在于，
所述监控单元(167)包括插拔式接触接头(208)，所述插拔式接触接头能通过插拔连接直接与所述信号传导系统(106)的信号线路接头(170)连接。
2.按权利要求1所述的电池接触系统，其特征在于，所述信号线路接头(170)包括信号插头或信号插座，并且所述监控单元(167)包括与所述信号线路接头(170)的信号插头互补的信号插座或与所述信号线路接头(170)的信号插座互补的信号插头。
3.按权利要求1或2所述的电池接触系统，其特征在于，所述监控单元(167)包括用于将连接线路与另一电池接触系统(100)的监控单元(167)或与中央监控装置联接的信号接头(144)。
4.按权利要求1至3任一项所述的电池接触系统，其特征在于，所述信号传导系统(106)的信号线路接头(170)包括接头壳体(172)，其中，在所述接头壳体(172)上固定有用于联接信号线路(152)的至少一个接头引脚(180)。
5.按权利要求4所述的电池接触系统，其特征在于，至少一个接头引脚(180)构造成弯曲的。
6.按权利要求4或5所述的电池接触系统，其特征在于，所述信号线路接头(170)的接头壳体(172)包括用于所述插拔式接触接头(208)的接头壳体(202)的容纳部，其中，在所述插拔式接触接头(208)的接头壳体(202)上固定有至少一个接头引脚(200)。
7.按权利要求1至6任一项所述的电池接触系统，其特征在于，所述电池接触系统(100)包括承载所述电流传导系统(104)和所述信号传导系统(106)的承载元件(102)，并且所述信号线路接头(170)固定在所述承载元件(102)上。
8.按权利要求1至7任一项所述的电池接触系统，其特征在于，所述电池接触系统(100)包括承载所述电流传导系统(104)和所述信号传导系统(106)的承载元件(102)以及包括以能拆卸的方式固定在所述承载元件(102)上的遮盖元件(108)，其中，所述电流传导系统(104)、所述信号传导系统(106)和所述监控单元(167)至少部分布置在所述承载元件(102)与所述遮盖元件(108)之间。
9.按权利要求8所述的电池接触系统，其特征在于，所述承载元件(102)和/或所述遮盖元件(108)包括至少一个定位元件(210)，所述至少一个定位元件与所述监控单元(167)处于嵌接中。
10.按权利要求1至7任一项所述的电池接触系统，其特征在于，所述电池接触系统包括遮盖元件(108)，所述遮盖元件在所述电池接触系统(100)安装好的状态下布置在所述电流传导系统(104)和所述信号传导系统(106)的背对所述电化学装置(111)的电池接线柱(115)的侧上。
11.按权利要求10所述的电池接触系统，其特征在于，所述信号传导系统(106)的信号线路接头(170)至少部分延伸穿过所述遮盖元件(108)。
12.按权利要求10或11所述的电池接触系统，其特征在于，所述监控单元(167)布置在监控单元壳体(218)内。
13.按权利要求12所述的电池接触系统，其特征在于，所述监控单元壳体(218)构造成与所述遮盖元件(108)分开制造的元件。
14.按权利要求12或13所述的电池接触系统，其特征在于，所述监控单元壳体(218)包括壳体下部(222)和壳体上部(220)。
15.按权利要求14所述的电池接触系统，其特征在于，所述监控单元壳体(218)的壳体下部(222)与所述遮盖元件(108)一体式地构造。
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