用于电池系统的用于电的和热的分开的接触器技术方案

本发明专利技术涉及一种用于尤其是机动车的电池系统（100）的接触器（10），其中所述电池系统（100）具有一个拥有至少一个隔离元件（120）的系统壳体（110）以及至少一个布置在所述系统壳体（110）内部的电池组，并且所述电池系统（100）能够通过至少一个具有至少两个触点的接头与机动车电气设备相连接。按照本发明专利技术规定，通过所述接触器（10）能够在电和热方面分开在机动车电气设备与所述电池系统（100）之间的连接。

A separate contactor for electrical and thermal use in a battery system

The invention relates to a particular battery system for motor vehicle (100) of the contactor (10), wherein the battery system (100) has a has at least one isolation element (120) of the housing (110) and at least one arranged in the housing (110) battery inside, and the battery system (100) can joint by at least one has at least two contacts and motor vehicle electrical equipment connected. According to the present invention, the connection between the motor vehicle electrical device and the battery system (100) can be separated in the electrical and thermal aspects by the contactor (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电池系统的用于电的和热的分开的接触器
本专利技术涉及一种按权利要求1的前序部分所述的接触器以及一种按权利要求10所述的电池系统，尤其是用于混合动力车、插电式混合动力车以及电动车，对于所述机动车来说所述电池系统通过至少一个具有至少两个触点的接头与机动车电气设备相连接。
技术介绍
从普遍的现有技术中知道，混合动力车和电动车相对于拥有内燃机的常规的机动车具有拥有明显更高的工作电压的车载电网。所使用的蓄能单元、比如蓄电池或者电池在此布置在所述机动车内部的一个区域中、比如机动车底板上，用于在需要时可以向所述机动车提供用于运行电动马达的电能。除了锂离子电池的传统的锂离子单池之外，目前开发了新的电池方案，在这些电池方案中在比室温高的温度下使用固体电池。这些电池比传统的锂离子电池更加安全、更加成本有利并且拥有更高的能量密度。除了所述固体电池之外，也开发了另一些电池系统（Zebra-电池），所述电池系统要求比室温高的温度，用于比如能够在电池组件之一的熔点之上来运行。由此所述电池由于其构造而需要所定义的工作温度，用于能够最佳地进行工作。为了将所研究的电池恒温处理到所定义的并且因此最佳的工作温度上，已知将所述电池布置在所谓的热管理系统上，所述热管理系统比如在低的外部温度时在时间上在起动所述机动车之前、期间或者之后对所述单池进行加热，或者所述热管理系统比如在所述机动车运行期间中并且尤其在高的外部温度时对所述单池进行冷却。在文献WO2009/103462A1中公开了一种这样的热管理系统，对于所述热管理系统来说所述电池单池与导热板相连接，由此可以将所述电池保持或者置于工作温度上。为进行恒温处理所需要的加热功率尤其通过导热的连接、比如管路或者热漏/热桥而受到负面的影响。力求达到所述电池的良好的热的隔离，用于降低由于管路或者热漏而引起的热损失。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，至少部分地避免电池系统中的前面所描述的缺点。尤其本专利技术的任务是，提供一种接触器，该接触器优选可以最佳地集成到电池系统的上面或者里面，其中由所述接触器产生的热能能够理想地用于所述电池。前述任务尤其通过一种具有权利要求1的特征的、用于电池系统的接触器和一种具有权利要求10的特征的、用于机动车的电池系统得到解决。本专利技术的另外的特征和细节从从属权利要求、说明书和附图中产生。在此，结合所述接触器所描述的特征和细节当然也适用于结合所述电池系统并且相应地反之亦然，因而与此相关地，关于各个专利技术方面的公开内容始终相互参照或者可以相互参照。按照本专利技术，设置所述用于尤其是机动车的电池系统的接触器，其中所述电池系统具有一个拥有至少一个隔离元件的系统壳体以及至少一个布置在所述系统壳体内部的电池组。所述电池系统能够通过至少一个具有至少两个触点的接头与机动车电气设备相连接。对本专利技术来说重要的是，通过所述接触器能够在电和热方面分开在机动车电气设备与所述电池系统之间的连接。因此，所述接触器可以用作将电池的电压与机动车的分开件，同时通过在所述电池组里面或者上面的灵巧的布置以及在所述电池组的里面或者上面的结构来用作热的去耦联件。出于安全原因，在机动车中、的具有在正和负端子（电的触点）上超过60VDC的电压的每块电池都拥有接触器，该接触器用于在电池与机动车、尤其是机动车电气设备之间进行电压分开。按照本专利技术，通过所述接触器的相应的布置，同时也将该接触器用于在电池与机动车之间进行热的分开。按本专利技术的接触器优选具有一个壳体以及至少两个接触元件和一个开关触点，所述开关触点用于连接所述接触元件，其中所述接触元件能够与所述接头的两个触点相连接。通过电源电压的加载，以磁性的方式将所述开关触点朝所述接触元件挤压并且由此建立在电池与机动车之间的电的接触。在现有技术中，所述壳体是由金属制成的壳体，该壳体不利地具有较好的导热性。在本专利技术的范围内，可以至少在所述接触器的壳体的里面或者上面布置用于进行热分开的隔离介质。在此可以考虑，不仅在所述接触器的壳体内壁或者壳体外壁上而且在所述接触器的构件之间都可以布置按本专利技术的隔离介质。在此可以考虑不同的隔热材料，其中下面简要地列举常见的、适合于使用的材料。因此，比如可以考虑在所述接触器的壳体的里面或者上面使用塑料隔离件，所述塑料隔离件也可以构造为以人工有机的泡沫的形式构成的泡沫，其中在此优选涉及聚乙烯、聚苯乙烯、Neopor塑料、聚氨酯或者A阶段树脂泡沫（Resolschaum）。此外，也可以为按本专利技术的热分开结构考虑使用矿物质纤维、比如石棉和玻璃棉。气凝胶垫和真空隔垫由于其较差的导热性而特别有利地适合使用。气凝胶是高孔隙度的固体，对于所述高孔隙度的固体来说直到体积的99.98%由气孔所构成。真空隔板是高效的、用于隔热的材料，所述材料利用真空隔热的原理。它们由多孔的核心材料，所述核心材料尤其用作用于在所述真空隔板中存在的真空的支撑体，以及高度密封的外壳，所述外壳防止气体进入到所述隔板中，组成。在本专利技术的范围内同样可以考虑，当前的热辐射通过镜面镀层（Verspiegelung）来降低，这与热水瓶的原理相类似。按照本专利技术，所述接触器的壳体可以至少部分地通过所述电池系统的隔离介质来构成。由此产生一种至少部分集成的、由壳体和隔离介质构成的结构形式，由此可以进一步降低所述热损失。由此可以放弃所述接触器壳体的、在现有技术中常见的金属设计并且转而使用基于塑料的设计结构。由此也可以将由所述接触器产生的热用于所述电池系统。除此以外，由此在生产所述接触器壳体时产生另外的优点，因为这些接触器壳体可以简化地、比如通过注塑法来制造或者取消后来施加隔离材料。此外，在本专利技术的范围内可以考虑，所述接触器至少部分地被集成到所述电池系统的隔离元件中，尤其是所述壳体至少部分地通过所述隔离元件来包围或者来构成。在此，所述接触器直接布置在所述电池壳体上或者布置在所述电池系统的隔离元件上，由此在所述电池组中产生在热方面得到优化的结构形式。此外，由此获得所述电池系统的明显更为紧凑的结构形式，由此在机动车中提供更多的位置空间或为另外的电池单池提供更多的位置空间。通过所述集成的结构而精简了所述电池系统内部的另外的热漏和/或热桥，从而进一步降低了热的损耗功率。尤其如果所述接触器的壳体通过所述电池系统的隔离元件构成，那就防止热漏并且同时节省用于制造的材料。由此实现这一点，将尽可能少的热能从所述电池系统中排出，因而可以将所述电池尽可能长时间地保持在最佳的工作温度上，而没有忍受能量损失。通过所述集成的结构，此外实现这一点：至少所述接触器的电池侧的触点通过所述电池隔离件来隔热，从而可以进一步降低在代表着热桥的触点上的热损失。此外，在本专利技术的范围内可以考虑，在所述接触器的壳体中存在保护气体并且/或者在所述壳体中存在负压，尤其是存在几乎无空气的空间，由此热的隔离得到改进。压力的降低导致与材料相关的热传递（传导和对流）的减少。除了真空中的较少的热传递之外，也防止通过处于空气中的氧气引起的金属的触点的氧化。除此以外，通过真空以及所述壳体的与由此相关的封装进一步地避免开关电弧的产生。保护气体的使用除了所述隔热作用之外也提高了用于形成开关电弧的反应惰性，这相对于空气用于获得更高的击穿强度，从而有效地减少或者中断开关电弧。此外，可以考虑，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于尤其是机动车的电池系统（100）的接触器（10），其中所述电池系统（100）具有一个拥有至少一个隔离元件（120）的系统壳体（110）以及至少一个布置在所述系统壳体（110）内部的电池组，并且所述电池系统（100）能够通过至少一个具有至少两个触点的接头与机动车电气设备相连接，其特征在于，通过所述接触器（10）能够在电和热方面分开在机动车电气设备与所述电池系统（100）之间的连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.24 DE 102014221622.21.用于尤其是机动车的电池系统（100）的接触器（10），其中所述电池系统（100）具有一个拥有至少一个隔离元件（120）的系统壳体（110）以及至少一个布置在所述系统壳体（110）内部的电池组，并且所述电池系统（100）能够通过至少一个具有至少两个触点的接头与机动车电气设备相连接，其特征在于，通过所述接触器（10）能够在电和热方面分开在机动车电气设备与所述电池系统（100）之间的连接。2.按权利要求1所述的接触器（10），其特征在于，所述接触器（10）具有一个壳体（10.1）、至少两个接触元件（10.2、10.3）和一个用于与所述接触元件（10.2，10.3）相连接的开关触点（10.4），并且其中所述接触元件（10.2，10.3）能够与所述接头的两个触点相连接。3.按权利要求1或2所述的接触器（10），其特征在于，至少在所述接触器（10）的壳体的里面或者上面布置用于进行热分开的隔离介质（11）。4.按前述权利要求中任一项所述的接触器（10），其特征在于，所述接触器（10）的壳体（10.1）至少部分地通过所述隔离介质（11）来构成。5.按前述权利要求中任一项所述的接触器（10），其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：V德格，M科尔贝格尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE