[发明专利]具有用于容纳至少一个蓄能模块的壳体的供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于汽车的供电装置，其包括用于容纳至少一个蓄能模块和/或其它带电元件的壳体，所述蓄能模块和/或其它带电元件从壳体内部被固定到壳体面上。

背景技术

在通常被称为电池的汽车供电装置中，大多使用多个蓄能模块来驱动汽车、例如电动汽车或混合动力汽车。每个蓄能模块通常包括多个堆叠的棱柱状或圆柱状的存储单元。各存储单元包括电池的电化学电池。一个蓄能模块的各存储单元彼此电连接，以便能够向该蓄能模块的触点接头提供规定的总电压。另外，多个蓄能模块在供电装置的壳体内电连接，从而能够提供电驱动装置所需的电压和电流。除蓄能模块之外通常在供电装置的壳体内还设置其它带电元件，它们例如用于控制和监测蓄能模块。

蓄能模块以及其它带电元件的固定通常通过插接或螺纹连接进行。通过蓄能模块和带电元件的固定一方面实现了供电装置的壳体内的定义的设置，另一方面也确保各元件的机械固定。由于蓄能模块的重量大，所以人们希望将供电装置尽可能深地设置在汽车中。因此，供电装置也可能安装在汽车面临天气、污物和水的区域中。为了避免技术故障如短路，供电装置的壳体必须构造成防水的。

对供电装置结构的另一要求在于：所有可从外部接触的导电元件必须处于相同电位上，从而在接触装置壳体时不对接触的人造成危险。如果两个元件在其使用寿命中在25A的电流时具有10mΩ的接触电阻，则这两个元件处于相同的电位上。为满足该要求，两个可被人接触的元件通常通过材料锁合的连接（例如熔焊或钎焊）彼此连接。

由于必须在供电装置的壳体的外侧上通过结构措施使尽可能少的部件具有相同的电位，至今，用于将蓄能模块和/或元件固定在壳体内部中的元件从壳体内侧与壳体连接，因而不可从外部被接触。这种元件例如是螺栓或螺母，因此可通过使用相应的配合件来形成螺纹连接。从壳体内部设置用于固定的元件的另一原因在于壳体的前面所述的防水性要求。固定元件穿过壳体面将提高用于形成防水性的费用。

如使用钢作为壳体材料，则可通过熔焊或钎焊将用于固定的元件在壳体内部中固定在壳体上。但在汽车的供电装置中，出于重量原因优选使用铝作为壳体材料。但铝制壳体无法与钢制固定元件（螺栓或螺母）焊接在一起。因此需要额外的固定构件，其可焊接在铝制壳体上并且随后与本来的固定元件连接。作为替换方案，也可在铸造壳体时就已集成螺纹。但所有这些措施都增大壳体制造的难度并且提高制造费用。

发明内容

因此本发明的任务在于，提出一种尤其是用于汽车的电源的装置，其中，要设置在壳体中的蓄能模块和/或其它带电元件能以更简单且节省空间的方式与壳体和固定元件所使用的材料无关地进行固定。

该任务通过根据权利要求1的特征的供电装置得以解决。有利的方案由从属权利要求给出。

本发明提供一种尤其是用于汽车的供电装置，其包括用于容纳至少一个蓄能模块和/或其它元件、尤其是带电元件的壳体，所述蓄能模块和/或其它带电元件从壳体内部被固定到壳体面上。该装置的特征在于，所述壳体由第一种材料制成，并且螺纹连接通过由第二种材料制成的压紧螺栓构成，其至少具有一个连接区段和一个设有外螺纹的固定区段。压紧螺栓从壳体面外部以固定区段在先穿过相配的缺口并且在连接区段的区域中与壳体面的材料压紧，从而形成连接副的密封的且具有最小接触电阻的接触面。蓄能模块通过拧到连接区段上的螺母被固定在壳体面上。

通过压紧螺栓与壳体的壳体面的压紧，不仅形成用于固定蓄能模块或其它带电元件的稳定的固定点，而且因接触面彼此密封地紧贴也避免了水和湿气进入壳体内部。壳体面和压紧螺栓的压紧通过压紧区域中的面状接触确保在这两个元件之间产生较小的接触电阻，由此壳体和压紧螺栓都根据开头的定义处于相同的电位上。

通过使用压紧螺栓——其从外部可接触但却是防水且电位平衡的——可放弃在壳体内部中额外设置的固定元件或壁厚变化的制造方法、如壳体的铸造。由此构件和制造步骤可低成本地提供或实现。壳体可低成本地例如由多个可彼此连接的壳体面制成。

压紧螺栓的制造及加工原则上由现有技术已知，因此供电装置可过程可靠地制造。同时还产生安装空间的优点，因为压紧螺栓没有以其全部长度构造在壳体内部中。

在一种合乎目的的方案中，压紧导致壳体面材料的塑性变形。由此一方面确保了压紧螺栓的机械稳定性以便在后来固定蓄能模块和/或其它带电元件。另一方面通过压紧确保了在压紧螺栓和壳体面的相配的缺口之间没有间隙，水或湿气可能通过间隙进入壳体内部。此外，连接副的面状接触也确保了小的接触电阻。