(57)【要約】電力モジュール（１）であって、各々が長手方向（Ｌ）に沿って第１の電極（１１）を含む第１の端部（１０Ａ）から第２の電極（１２）を含む第２の端部（１０Ｂ）まで延びる複数の電力ユニット（１０）と、各々が対応する電力ユニット（１０）の第１の電極（１１）と接触している第１の複数の接触要素（１３１）を含む第１のパネル（１３）と、各々が対応する電力ユニット（１０）の前記第２の電極（１２）と接触している第２の複数の接触要素（１４１）を含む第２のパネル（１４）と、を備える。モジュール（１）において、第１のパネル（１３）は、第１の複数の孔（１３３）を含み、第１の複数の孔（１３３）のそれぞれは、長手方向（Ｌ）に沿って、第１の複数の接触要素のうちの対応する接触要素（１３１）および対応する第１の電極（１１）と位置合わせされており、第２のパネル（１４）は、第２の複数の孔（１４３）を含み、第２の複数の孔（１４３）のそれぞれは、長手方向（Ｌ）に沿って、第２の複数の接触要素のうちの対応する接触要素（１４１）および対応する第２の電極（１２）と位置合わせされている。
2021529419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力モジュール（１）であって、
各々が長手方向（Ｌ）に沿って第１の電極（１１）を含む第１の端部（１０Ａ）から第２の電極（１２）を含む第２の端部（１０Ｂ）まで延びる複数の電力ユニット（１０）であって、前記長手方向（Ｌ）に対して横方向に互いに並置された複数の電力ユニット（１０）と、
前記複数の電力ユニット（１０）の電力ユニット（１０）の第１の端部（１０Ａ）に向かって面する内面（１３Ａ）を有する第１のパネル（１３）であって、各々が対応する電力ユニット（１０）の前記第１の電極（１１）と接触している第１の複数の接触要素（１３１）を含む第１のパネル（１３）と、
前記複数の電力ユニット（１０）の電力ユニット（１０）の第２の端部（１０Ｂ）に向かって面する内面（１４Ａ）を有する第２のパネル（１４）であって、各々が対応する電力ユニット（１０）の前記第２の電極（１２）と接触している第２の複数の接触要素（１４１）を含む第２のパネル（１４）と、を備え、
前記第１のパネル（１３）は、第１の複数の孔（１３３）を含み、前記第１の複数の孔（１３３）のそれぞれは、前記長手方向（Ｌ）に沿って、前記第１の複数の接触要素のうちの対応する接触要素（１３１）および対応する第１の電極（１１）と位置合わせされており、前記第２のパネル（１４）は、第２の複数の孔（１４３）を含み、前記第２の複数の孔（１４３）のそれぞれは、前記長手方向（Ｌ）に沿って、前記第２の複数の接触要素のうちの対応する接触要素（１４１）および対応する第２の電極（１２）と位置合わせされている、電力モジュール（１）。
【請求項２】
前記第１のパネル（１３）および前記第２のパネル（１４）はそれぞれ、プリント回路基板（１３２、１４２）を含み、前記第１のパネル（１３）および前記第２のパネル（１４）の前記プリント回路基板（１３２、１４２）は、それぞれ、前記第１の複数の接触要素（１３１）および前記第２の複数の接触要素（１４１）に接続されている、請求項１に記載の電力モジュール（１）。
【請求項３】
前記第１の複数の接触要素（１３１）に接続されるように構成された第１のコネクタ（１３５）と、前記第２の複数の接触要素（１４１）に接続されるように構成された第２のコネクタ（１４５）とを備え、前記第１のコネクタ（１３５）および前記第２のコネクタ（１４５）は、前記モジュール（１）によって供給される電力を、前記モジュール（１）と統合することができるパネル（２０）に伝えるように構成される、請求項１または２に記載の電力モジュール（１）。
【請求項４】
前記電力モジュール（１）の温度を検出するように構成され且つ前記制御ユニット（１６）に接続されて前記制御ユニット（１６）に前記電力モジュール（１）の温度を表す制御信号（１５１）を送信するように構成された温度センサ（１５）を備える、請求項３に記載の電力モジュール（１）。
【請求項５】
複数の温度センサ（１３７、１４７）を備え、前記複数の温度センサ（１３７、１４７）のそれぞれが前記複数の電力ユニットの対応する電力ユニット（１０）に関連付けられ且つ前記制御ユニット（１６）に接続可能であり、記制御ユニット（１６）に前記対応する電力ユニット（１０）の温度を表す制御信号（１５１）を送信する、請求項４に記載の電力モジュール（１）。
【請求項６】
前記電力モジュール（１）の前記温度を変更するように構成された熱調整システム（１７）を備え、前記制御ユニット（１６）は前記制御信号（１５１）に応じて駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記熱調整システム（１７）に送信して、フィードバックによって前記電力モジュール（１）の前記温度を調整するように構成される、請求項４または５に記載の電力モジュール（１）。
【請求項７】
前記第１のパネル（１３）または前記第２のパネル（１４）の前記内面（１３Ａ、１４Ａ）と、前記複数の電力ユニット（１０）のそれぞれ前記第１の端部（１０Ａ）または第２の端部（１０Ｂ）との間に取り付けられたスペーサ（１９）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の電力モジュール（１）。
【請求項８】
前記第１のパネル（１３）の前記内面（１３Ａ）と前記複数の電力ユニット（１０）の前記第１の端部（１０Ａ）との間に配置された第１のスペーサ（１９Ａ）と、
前記第２のパネル（１４）の前記内面（１４Ａ）と前記複数の電力ユニット（１０）の前記第２の端部（１０Ｂ）との間に配置された第２のスペーサ（１９Ｂ）と、を備える、請求項７に記載の電力モジュール（１）。
【請求項９】
前記スペーサ（１９）は、前記電力ユニット（１０）ごとに、当該電力ユニット（１０）の前記第１の端部（１０Ａ）または前記第２の端部（１０Ｂ）を受け入れるように構成された凹部（１９１）を有するプレートと、前記凹部（１９１）の内側に形成され且つ当該電力ユニット（１０）の前記第１の電極（１１）または前記第２の電極（１２）を、それぞれ、前記第１のパネル（１３）または前記第２のパネル（１４）の前記第１の複数の接触要素（１３１）または第２の複数の接触要素（１４１）の対応する接触要素に接触することを可能にするように構成された貫通孔（１９２）と、を含む、請求項７または８に記載の電力モジュール（１）。
【請求項１０】
前記モジュールは、前記第１のパネル（１３）および前記第２のパネル（１４）に結合されて前記複数の電力ユニット（１０）を組み立て位置に維持する複数のタイロッド（１８）を備える、請求項１から９のいずれか１項に記載の電力モジュール（１）。
【請求項１１】
前記第１の複数の接触要素（１３１）および前記第２の複数の接触要素（１４１）の端子は、前記第１のパネル（１３）および前記第２のパネルの前記内面（１３Ａ、１３Ａ）にそれぞれ接続され且つそこから突出するそれぞれのタブを含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の電力モジュール（１）。
【請求項１２】
統合電力システム（１００）であって、
供給電圧のための供給電流を提供するために互いに接続されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の複数の電力モジュール（１）と、
前記複数の電力モジュール（１）の各制御ユニット（１６）に接続されて、それぞれの制御信号（１５１）を受信する監視ユニットと、を備える、統合電力システム（１００）。
【請求項１３】
前記複数の電力モジュール（１）のモジュールが互いに並列に接続されて複数の電力ブロック（１０１）を形成し、前記複数の電力ブロック（１０１）のブロック（１０１）が互いに直列に接続されて対応する電力ストリング（１０２）を形成する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
電力モジュール（１）を組み立てるための方法であって、
各々が長手方向（Ｌ）に沿って、第１の電極（１１）を含む第１の端部（１０Ａ）から第２の電極（１２）を含む第２の端部（１０Ｂ）まで延びる複数の電力ユニット（１０）を準備するステップと、
各々が対応する電力ユニット（１０）の前記第１の電極（１１）と接触して第１のはんだ付け領域（Ｓ１）を規定する第１の複数の接触要素（１３１）を含む第１のパネル（１３）と、各々が対応する電力ユニット（１０）の前記第２の電極（１２）と接触して第２のはんだ付け領域（Ｓ２）を規定する第２の複数の接触要素（１４１）を含む第２パネル（１４）との間に、前記複数の電力ユニット（１０）を配置するステップと、
前記第１のはんだ付け領域（Ｓ１）での前記複数の電力ユニット（１０）の前記第１の電極（１１）と前記第１の複数の接触要素（１３１）との間の第１のはんだ付けステップであって、前記第１の電極（１１）と前記第１のパネル（１３）のそれぞれの接触要素（１３１）との間の電気的接続を形成する、第１のはんだ付けステップと、
前記第２のはんだ付け領域（Ｓ２）での前記複数の電力ユニット（１０）の前記第２の電極（１２）と前記第２の複数の接触要素（１４１）との間の第２のはんだ付けステップであって、前記第２の電極（１２）と第２のパネル（１４）のそれぞれの接触要素（１４１）との間の電気的接続を形成する、第２のはんだ付けステップと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記第１のはんだ付けのステップにおいて、前記第１のはんだ付け領域（Ｓ１）は、各々が前記長手方向（Ｌ）に沿って前記第１の複数の接触要素の対応する接触要素（１３１）と位置合わせされた第１の複数の孔（１３３）を介してアクセス可能であり、前記第２のはんだ付けのステップにおいて、前記第２のはんだ付け領域（Ｓ２）は、各々が前記長手方向（Ｌ）に沿って前記第２の複数の接触要素の対応する接触要素（１４１）と位置合わせされた第２の複数の孔（１４３）を介してアクセス可能である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の電力ユニット（１０）を組み立て位置に維持するために、複数のタイロッド（１８）を介して前記第１のパネル（１３）を前記第２のパネル（１４）に固定するステップを含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のはんだ付けのステップおよび前記第２のはんだ付けのステップがレーザはんだ付けによって行われる、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力モジュールおよびそれを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明が属する技術分野は、電気で作動する機械または装置に電力を供給するための電力システムの生成の分野である。
【０００３】
その分野では、長期間にわたって高電力を供給する非常にコンパクトな電池に対する需要が高まっている。
【０００４】
より強力な電力モジュールを形成するために角型電池が互いに接続されている分野には、従来技術の解決策がある。
【０００５】
しかしながら、それらの解決策にはいくつかの欠点がある。それらの欠点は、角型電池のコストによる経済的なものであり得るが、最終モジュールの柔軟性を低下させ得るものでもあり得、最終モジュールは、いずれにせよ、この場合角型電池であるその基本ユニットの電力に関連する。
【０００６】
他の従来技術の解決策では、互いに接続されたより小さな電力ユニット（例えば、円筒形）が使用される。後者は、コストと柔軟性の間の適切な妥協点である。しかしながら、電力が等しい場合、形成された接続の数は非常に多く且つ前述の利点が無効となる、モジュールの組み立てに関連するコストの大幅な増加となる。
【０００７】
実際、接続は２つの既知の方法を使用して行われる。「ワイヤーボンディング」では、溶融性材料のワイヤは、電極および銅コレクタ（または接続ワイヤ）にはんだ付けされたシートを使用して接続される電力ユニットの電極に接続される。
【０００８】
しかしながら、これらの解決策は自動化できないため、高レベルの電力のために長い組み立て時間が必要になるという欠点がある。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、従来技術の上記の欠点を克服する電力モジュールおよびそれを組み立てるための方法を利用可能にすることである。
【００１０】
前記目的は、添付の特許請求の範囲に記載されているように、本発明による電力モジュールおよびそれを組み立てるための方法によって達成される。
【００１１】
この明細書の一態様によれば、本発明は電力モジュールを提供する。一実施形態では、電力モジュールは、複数の電力ユニットを含む。各電力ユニットは、第１の端部から第２の端部まで長手方向に沿って延びる。一実施形態では、第１の端部は、第１の電極を含む。一実施形態では、第２の端部は、第２の電極を含む。一実施形態では、前記複数の電力ユニットは、長手方向に対して横方向に（垂直な横方向に沿って）互いに並置される。
【００１２】
一実施形態では、電力モジュールは、第１のパネルを備える。第１のパネルは、前記複数の電力ユニットの電力ユニットの第１の端部に面する内面を有する。一実施形態では、第１のパネルは、第１の複数の接触要素（端子）を含む。前記第１の複数の接触要素（端子）の各接触要素（端子）は、対応する電力ユニットの第１の電極と接触している。
【００１３】
一実施形態では、電力モジュールは、第２のパネルを備える。第２のパネルは、前記複数の電力ユニットの電力ユニットの第２の端部に面する内面を有する。一実施形態では、第２のパネルは、第２の複数の接触要素（端子）を含む。前記第２の複数の接触要素（端子）の各接触要素（端子）は、対応する電力ユニットの第２の電極と接触している。
【００１４】
この明細書では、「接触要素」は、「端子」という用語を使用して言及され、それにより「接触要素」という表現に対して保護範囲を制限することはないことに留意されたい。接触要素、すなわち端子は、任意の「接触部」「シート」または「タブ」であり得る。
【００１５】
一実施形態では、第１のパネルは、第１の複数の孔を備える。前記第１の複数の孔の各孔は、長手方向に沿って、第１の複数の端子の対応するそれぞれの端子と位置合わせされている。前記第１の複数の孔の各孔は、長手方向に沿って、第１の複数の端子の対応するそれぞれの端子および対応するそれぞれの第１の電極と位置合わせされている。一実施形態では、第２のパネルは、第２の複数の孔を備える。前記第２の複数の孔の各孔は、長手方向に沿って、第２の複数の端子の対応するそれぞれの端子と位置合わせされている。前記第２の複数の孔の各孔は、長手方向に沿って、第２の複数の端子の対応するそれぞれの端子および対応するそれぞれの第２の電極と位置合わせされている。
【００１６】
この特徴により、内面の反対側にある、第１のパネル（および／または第２のパネル）の外面が直面する環境から、第１の複数の端子と第１の電極群との間の接触領域（および第２の複数の端子と第２の電極群との間の接触領域）へのアクセスが可能になる。この特徴により、電力ユニットの組み立てプロセスを自動化できるため、その組み立て時間が短縮される。
【００１７】
一実施形態では、第１のパネルは、第１のプリント回路基板を含む。第１のパネルの第１のプリント回路基板は、第１の複数の端子に接続されている。一実施形態では、第２のパネルは、第２のプリント回路基板を含む。第２のパネルの第２のプリント回路基板は、第２の複数の端子に接続されている。
【００１８】
これらのパネル上にプリント回路基板が存在することにより、電気経路が既に設けられているパネルが得られるため、電力ユニットにおける配線作業を減らすことができる。
【００１９】
一実施形態では、電力モジュールは、制御ユニットを含む。制御ユニットは、電力モジュールによって供給される電力を制御するように（すなわち、電力ユニットの状態を監視し、その充電状態を調整するように）構成されている。制御ユニットは、電力モジュールによって供給される電力を調整するように構成されている。電力モジュールは、第１のコネクタを備える。電力モジュールは、第２のコネクタを備える。
【００２０】
一実施形態では、制御ユニットは、第１のコネクタによって第１の複数の端子に接続されている。一実施形態では、制御ユニットは、第２のコネクタによって第２の複数の端子に接続されている。一実施形態では、制御ユニットは、第１のコネクタおよび第１のプリント回路基板によって第１の複数の端子に接続されている。一実施形態では、制御ユニットは、第２のコネクタおよび第２のプリント回路基板によって第２の複数の端子に接続されている。
【００２１】
一実施形態では、電力モジュールは、温度センサを備える。温度センサは、電力モジュールの温度を検出するように構成されている。温度センサは、制御ユニットに接続されている。一実施形態では、温度センサは、第１のプリント回路基板および／または第１のコネクタによって制御ユニットに接続されている。一実施形態では、温度センサは、第２のプリント回路基板および／または第２のコネクタによって制御ユニットに接続されている。
【００２２】
温度センサは、制御ユニットに接続されており、制御ユニットに制御信号を送信する。制御信号は、その実施形態では、電力モジュールの温度を表す。一実施形態では、温度センサは、電極とシートとの間の接触点でその温度を測定することができるように、電極に近い、パネルのプリント回路基板上にある。
【００２３】
温度センサの存在により、モジュールの温度に関するフィードバックが可能になり、それに応じて、電力モジュールの熱状態に対する是正措置を検討することができる。
【００２４】
一実施形態では、モジュールは、複数の温度センサを含む。前記複数の温度センサの各温度センサは、前記複数の電力ユニットの対応するそれぞれの電力ユニットに関連付けられている。前記複数の温度センサの各温度センサは、制御ユニットに接続されており、制御ユニットに、当該温度センサが関連付けられている対応する電力ユニットの温度を表す制御信号を送信する。
【００２５】
一実施形態では、前記複数の温度センサの各温度センサは、対応する電力ユニットの第１または第２の電極に関連付けられている。その実施形態においては、各電力ユニットについて、モジュールは、電力ユニットの前記第１および第２の電極のそれぞれに１つである、２つの温度センサを有する。
【００２６】
その特徴により、電力ユニットと密接に関連する正確な温度分布が可能になる。これは、正確な熱調整を検討するために、または単一の電力ユニットの動作状態を評価するために非常に有利である。
【００２７】
一実施形態では、電力モジュールは、熱調整システムを備える。熱調整システムは、電力モジュールの温度を修正するように構成されている。
【００２８】
一実施形態では、熱調整システムはファンを含む。そのファンは、空気流を前記複数の電力ユニットに向けるように構成される。一実施形態では、その空気流は横方向に向けられる。
【００２９】
一実施形態では、制御ユニットは、駆動信号を生成するように構成される。一般に、駆動信号は、制御ユニットに接続されているモジュールの構成要素の将来のアクションを駆動するために使用される信号である。一実施形態では、駆動信号は、制御信号の関数である。一実施形態では、駆動信号は、前記複数の温度センサの各温度センサの制御信号の関数である。制御ユニットは、フィードバックによって電力モジュールの温度を調整するように熱調整システムに教えるために、前記駆動信号を熱調整システムに送信するように構成される。基本的に、制御ユニットは、フィードバックによって熱調整システムを調整するように構成されている。
【００３０】
一実施形態では、電力モジュールはスペーサを備える。一実施形態では、スペーサは、第１のパネルの内面と前記複数の電力ユニットの第１の端部との間に配置される。一実施形態では、スペーサは、第２のパネルの内面と前記複数の電力ユニットの第２の端部との間に配置される。一実施形態では、電力モジュールは、第１のスペーサを備える。一実施形態では、電力モジュールは、第２のスペーサを備える。
【００３１】
第１のスペーサは、第１のパネルの内面と前記複数の電力ユニットの第１の端部との間に配置される。第２のスペーサは、第２のパネルの内面と前記複数の電力ユニットの第２の端部との間に配置される。
【００３２】
スペーサ（または複数のスペーサ）の存在により、電力ユニットの他の部分を第１または第２のパネルから隔離しつつ、第１および第２の電極でのみ電気的接触を維持することができる。
【００３３】
一実施形態では、スペーサはプレートを含む。前記プレートは、各電力ユニットに対して、対応するそれぞれの凹部を備える。各凹部は、それぞれの電力ユニットの第１の端部または第２の端部を受け入れるように構成される。一実施形態では、前記プレートは、各電力ユニットに対して、対応するそれぞれの貫通孔を備える。その貫通孔は凹部の内側に形成されている。貫通孔は、対応するそれぞれの電力ユニットの第１または第２の電極が、それぞれ、第１または第２のパネルの前記第１または第２の複数の端子の対応するそれぞれの端子と接触することを可能にするように構成される。
【００３４】
一実施形態では、電力モジュールは、複数のタイロッドを備える。前記複数のタイロッドは、前記第１および第２のパネルに結合されている。特に、前記第１および第２のパネルは、それぞれ、第１の複数の組立孔および第２の複数の組立孔を含む。複数のタイロッドは、第１のパネルの第１の複数の組立孔に接続されている。複数のタイロッドは、第２のパネルの第２の複数の組立孔に接続されている。前記複数のタイロッドは、前記第１および第２のパネルに結合されて、複数の電力ユニットを組立位置に維持する。
【００３５】
一実施形態では、前記組立位置は、第１および第２の複数の端子と、電力ユニットの対応するそれぞれの第１または第２の電極との間で電気的接続が行われることになる位置である。
【００３６】
一実施形態では、第１および第２の複数の端子の端子は、それぞれのタブを含む。前記それぞれのタブは、第１のパネルおよび第２のパネルの内面に接続されている。前記それぞれのタブは、第１のパネルおよび第２のパネルの内面から突き出ている。特に、前記それぞれのタブは、第１のパネルおよび第２のパネルの内面に接続された第１の端部を含む。特に、前記それぞれのタブは、第１のパネルおよび第２のパネルの内面に接続された第２の端部を含む。第１の端部と第２の端部との間に配置されたそれぞれのタブの部分は、長手方向に沿って第１のパネルおよび第２のパネルの内面に対して突出する代わりに、第１のパネルおよび第２のパネルの内面と接触しない。第１の端部と第２の端部との間に配置されたそれぞれのタブの部分は、第１のパネルおよび第２のパネルの前記第１の複数の孔および第２の複数の孔の対応するそれぞれの孔を横切る。
【００３７】
この明細書の一態様によれば、本発明はまた、電力システムを提供する。一実施形態では、電力システムは、統合された電力システムである。前記統合電力システムは、本発明に記載されている特徴のいずれかによる複数の電力モジュールを備える。前記複数の電力モジュールは、互いに接続されて、供給電圧のための供給電流を提供する。
【００３８】
統合電力システムは、監視ユニットを備える。前記監視ユニットは、前記複数の電力モジュールの各制御ユニットに接続されて、それぞれの制御信号を受信する。一実施形態では、前記複数の電力モジュールのうちの少なくとも２つの電力モジュールは、互いに並列に接続されている。一実施形態では、前記複数の電力モジュールのうちの少なくとも２つの電力モジュールは、互いに直列に接続されている。
【００３９】
一実施形態では、前記統合システムの複数の電力モジュールは、電力ブロックを規定する。統合システムは、電源ユニットが互いに直列に接続されている直列ブロックを備えてもよい。統合システムは、電力ユニットが互いに並列に接続されている並列ブロックを備えてもよい。
【００４０】
各統合電力ブロックは、ブロックに属する各電力モジュールの制御信号を収集するように構成された管理ユニットを含んでもよい。統合電力システムの各管理ユニットは、監視ユニットに接続されている。
【００４１】
一実施形態では、第１の並列ブロックは、第２の並列ブロックに直列に接続されてもよい。一実施形態では、第１の直列ブロックは、第２の直列ブロックに並列に接続されてもよい。
【００４２】
一実施形態では、統合電力システムは、複数のパネルを備える。一実施形態では、前記複数のパネルは、統合電力システムの電力モジュール（少なくとも１つのモジュール）に対応する第１および第２のパネル、または複数の第１および第２のパネルに対して垂直に向けられている。一実施形態では、前記複数のパネルの各パネルは、以下の構成要素のうちの１つまたは複数を含む。すなわち、
電力モジュールの制御ユニットと監視ユニットとの間の電気的接続を可能にするように構成された複数のコネクタ、
電力モジュールの制御ユニットと監視ユニットとの間の電気的接続を可能にするように構成されたプリント回路基板、
統合電力システムの電力モジュール間の機械的接続を可能にするように構成された少なくとも１つの機械的コネクタ、のうちの１つまたは複数を含む。
【００４３】
一実施形態では、調整システムの少なくとも一部は、長手方向に沿って、前記複数のパネルの２つのパネルの間に配置される。特に、一実施形態では、熱調整システムのファンは、前記複数のパネルの２つのパネルの間に、電力モジュールの電力ユニットと横方向に位置合わせされた位置に保持される。
【００４４】
本発明の一態様によれば、この方法は、電力モジュールを組み立てるための方法も提供する。
【００４５】
一実施形態では、この方法は、複数の電力ユニットを準備するステップであって、複数の電力ユニットのそれぞれは、第１の電極を含む第１の端部から第２の電極を含む第２の端部まで長手方向に沿って延びる、ステップを含む。一実施形態では、この方法は、前記複数の電力ユニットを、第１の複数の端子を含む第１のパネルと、第２の複数の端子を含む第２のパネルとの間に配置するステップを含む。前記第１の複数の端子の各端子は、対応する電力ユニットの第１の電極と接触して、第１のはんだ付け領域を規定する。前記第２の複数の端子の各端子は、対応する電力ユニットの第２の電極と接触して、第２のはんだ付け領域を規定する。
【００４６】
一実施形態では、この方法は、第１の複数の端子と複数の電力ユニットの第１の電極との間の第１のはんだ付けのステップを含む。第１のはんだ付けのそのステップは、第１のはんだ付け領域で生じる。第１のはんだ付けのそのステップは、第１の電極群と第１のパネルのそれぞれの端子との間に電気的接続を形成する。
【００４７】
一実施形態では、この方法は、第２の複数の端子と複数の電力ユニットの第２の電極との間の第２のはんだ付けのステップを含む。第２のはんだ付けのそのステップは、第２のはんだ付け領域で生じる。第２のはんだ付けのそのステップは、第２の電極群と第２のパネルのそれぞれの端子との間に電気的接続を形成する。
【００４８】
電力ユニットのこの統合により、迅速な組み立てプロセスで小さなスペースで高電力レベルが可能になる。
【００４９】
一実施形態では、第１のはんだ付けのステップにおいて、第１のはんだ付け領域は、第１の複数の孔を通してアクセス可能である。前記第１の複数の孔の各孔は、長手方向に沿って、前記第１の複数の端子のそれぞれの端子と位置合わせされている。
【００５０】
一実施形態では、第２のはんだ付けのステップにおいて、第２のはんだ付け領域は、第２の複数の孔を通してアクセス可能である。前記第２の複数の孔の各孔は、長手方向に沿って、前記第２の複数の端子のそれぞれの端子と位置合わせされている。
【００５１】
これにより、はんだ付け技術は、第１および第２のパネルの外側の環境から第１および第２のはんだ付け領域にアクセスできる。第１および第２の複数の孔によって可能になる容易なアクセスは、組み立てプロセスの大幅な自動化を可能にし、組み立てプロセスに必要な時間、および、したがって関連するコストを大幅に削減する。
【００５２】
一実施形態では、この方法は、第１のパネルを第２のパネルに固定するステップを含む。一実施形態では、前記固定するステップは、複数のタイロッドを取り付けることによって行ってもよい。前記複数のタイロッドは、最初に、第１のパネルに配置された第１の複数の組立孔に挿入され、次に、第２のパネルに配置された第２の複数の組立孔に挿入される（または、その逆も同様である）。その固定するステップにより、複数の電力ユニットを組立位置に保つことができる。
【００５３】
一実施形態では、第１のはんだ付けのステップおよび／または第２のはんだ付けのステップは、レーザはんだ付けによって行われる。
【００５４】
そのはんだ付け技術により、組み立て時間をさらに短縮できる。
【００５５】
この明細書の一態様によれば、本発明はまた、統合された電力システムを組み立てるための方法を提供する。
【００５６】
その方法は、本書に記載されている特徴のいずれかによる複数の電力モジュールを準備するステップを含む。その方法は、複数のパネルを準備するステップを含む。
【００５７】
一実施形態では、この方法は、前記複数のパネルのうちの少なくとも１つのパネルが、前記複数の電力モジュールのうちの少なくとも１つの電力モジュールに接続される接続ステップを含む。一実施形態では、接続ステップにおいて、前記複数のパネルのうちの少なくとも１つのパネルが、前記複数の電力モジュールのうちの少なくとも２つの電力モジュールに接続される。
【００５８】
一実施形態では、接続ステップにおいて、前記複数のパネルのうちの少なくとも２つのパネルが、前記複数の電力モジュールのうちの少なくとも２つの電力モジュールに接続される。その実施形態では、前記少なくとも２つのパネルの各パネルは、横方向に沿って２つの電力モジュールのモジュールの両側に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
一実施形態では、この方法は、調整システムを配置するステップを含む。その配置する工程において、前記複数のパネルのうちの２つのパネルの間に、長手方向に沿って、調整システム（ファン）が配置される。この特徴および他の特徴は、添付の図面に例としてのみ示されている、好ましい非限定的な実施形態の以下の説明においてより明らかになるであろう。
【図１】電力モジュールの第１の側面図を概略的に示す。
【図１Ａ】図１のモジュールの電池の電極と図１のモジュールのパネルの端子との間の接触の詳細を概略的に示す。
【図２Ａ−２Ｂ】それぞれ、図１のモジュールの一部の第１の実施形態および第２の実施形態を概略的に示す。
【図３Ａ−３Ｂ】それぞれ、図１のモジュールの第２の側面図および図１のモジュールの第２の側面断面図を概略的に示す。
【図４Ａ−４Ｂ】それぞれ、図１のモジュールの第１のパネルの内面および外面を概略的に示す。
【図５Ａ−５Ｂ】それぞれ、図１のモジュールの第２のパネルの内面および外面を概略的に示す。
【図６】図１のモジュールのスペーサの平面図を概略的に示す。
【図７】統合された電力システムを概略的に示す。
【図８】図７の電力システムのモジュール間の相互接続の実施形態を概略的に示す。
【図９】図７の電力システムのパネルを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
添付の図面を参照して、数字１は電力モジュールを示す。モジュール１は、複数の電力ユニットを含む。一実施形態では、複数の電力ユニットは、複数の電池１０である。一実施形態では、前記複数の電池１０は円筒形の電池である。前記複数の電池の各電池１０は、長手方向Ｌに沿って延びる。前記複数の電池の各電池１０は、第１の端部１０Ａを含む。前記複数の電池の各電池１０は、第２の端部１０Ｂを含む。電池１０の前記第１の端部１０Ａおよび第２の端部１０Ｂのそれぞれは、それぞれ、第１の電極１１および第２の電極１２を含む。以下、アノード１１という用語で電池１０の第１の電極１１に対する言及がなされる。以下、カソード１２という用語で電池１０の第２の電極１２に対する言及がなされる。電池１０の前記第１の端部１０Ａおよび第２の端部１０Ｂのそれぞれは、それぞれ、第１の接触面１１Ａおよび第２の接触面１２Ａを含む。一実施形態では、アノード１１は、第１の接触面１１Ａに対して長手方向Ｌに突出している。一実施形態では、カソード１２は、第２の接触面１２Ａに対して長手方向Ｌに突出している。一実施形態では、アノード１１およびカソード１２は、それぞれ、第１の接触面１１Ａおよび第２の接触面１２Ａと同一平面上にあることに留意されたい。一実施形態では、前記複数の電池１０は、互いに横方向に、すなわち、長手方向Ｌに対して垂直な横方向Ｔに沿って並置されている。
【００６１】
一実施形態では、モジュール１は、第１のパネル１３を備える。
【００６２】
一実施形態では、第１のパネル１３は、少なくとも部分的に絶縁材料でできている。一実施形態では、第１のパネル１３は、内面１３Ａおよび外面１３Ｂを含む。一実施形態では、内面１３Ａ（および外面１３Ｂ）は、長手方向Ｌに垂直である。
【００６３】
内面１３Ａは、前記複数の電池１０に面している。内面１３Ａは、前記複数の電池１０のアノード１１に面している。外面１３Ｂは、内面１３Ａと反対であり、外部環境に面している。
【００６４】
一実施形態では、第１のパネル１３は、第１の複数の端子１３１を含む。前記第１の複数の端子１３１は、導電性材料でできている。前記第１の複数の端子の各端子１３１は、前記複数の電池のうちの対応する電池１０のアノード１１と接触するように構成される。前記第１の複数の端子１３１の多くの実施形態があり得る。
【００６５】
一実施形態では、前記第１の複数の端子１３１は、第１のパネル１３の内面１３Ａに接続されている。前記第１の複数の端子１３１は、第１のパネル１３の内面１３Ａから突出している。一実施形態では、前記第１の複数の端子１３１は、第１の複数のタブを含む。一実施形態では、前記第１の複数の端子の各端子１３１は、第１の端部１３１Ａを含む。一実施形態では、前記第１の複数の端子の各端子１３１は、第２の端部１３１Ｂを含む。前記第１の複数の端子の各端子１３１は、その第１の端部１３１Ａにおいて内面１３Ａに接続されている。端子１３１の前記第１の端部１３１Ａおよび第２の端部１３１Ｂのそれぞれは、表面実装技術（ＳＭＴ）によってパネル１３Ａの電気回路に接続されている。前記第１の複数の端子の各端子１３１は、その第２の端部１３１Ｂにおいて内面１３Ａに接続されている。前記第１の複数の端子の各端子１３１は、（内面１３Ａに接続されている）第１の端部１３１Ａから始まり、内面１３Ａに対して長手方向Ｌに沿って突出し（立ち上がり）、次に、端子１３１の第２の端部１３１Ｂにおいてそれを再接続している。前記第１の複数の端子の各端子１３１は、第１の端部１３１Ａと第２の端部１３１Ｂとの間に配置され且つ対応するそれぞれのアノード１１と接触するように構成された接触部分１３１Ｃを含む。
【００６６】
他の実施形態では、前記第１の複数の端子の各端子１３１は、第１のパネル１３に形成された対応するそれぞれの貫通孔を埋めるように、第１のパネル１３に結合される。その実施形態では、端子の接触部分１３１Ｃは、前記貫通孔から対応するアノード１１に向かって突出する材料の超過として形成されてもよい。
【００６７】
一実施形態では、前記第１の複数の端子の各端子１３１と対応するそれぞれのアノード１１との間の接触は、モジュール１の組立を完成させるために続いてはんだ付けされることを意図した第１のはんだ付け領域Ｓ１を規定する。一実施形態では、前記第１の複数の端子の各端子１３１および対応するそれぞれのアノード１１は、電気的接続を形成するようにはんだ付けされる。
【００６８】
一実施形態では、第１のパネル１３は、第１のプリント回路基板１３２を含む。第１のプリント回路基板１３２は、前記第１の複数の端子１３１の配線を可能にする。
【００６９】
第１のプリント回路基板１３２は、前記第１の複数の端子１３２を介して、複数の電池１０の電力をそれを使用する外部デバイスに送信するように構成された複数のトラックを含む。複数のトラックは、それらが第１の複数の端子１３１に接続されるという条件で、内面１３Ａまたは外面１３Ｂのいずれかに形成され得る。
【００７０】
複数のトラックはまた、外面１３Ｂと内面１３Ａとの間に配置されたプリント回路基板１３の内層に形成され得る。
【００７１】
一実施形態では、第１のパネル１３は、第１の複数の孔（スロット）１３３を備える。一実施形態では、前記第１の複数の孔１３３は貫通孔であり、第１のパネル１３を外面１３Ｂから内面１３Ａまで貫通している。
【００７２】
前記第１の複数の孔の各孔１３３は、長手方向Ｌに沿って、第１の複数の端子のそれぞれの端子１３１と位置合わせされている。前記第１の複数の孔の各孔１３３は、長手方向Ｌに沿って、それぞれのアノード１１と位置合わせされている。前記第１の複数の孔の一の孔１３３と、対応するアノード１１と前記第１の複数の端子の対応する端子１３１との間の接触によって規定される対応する第１のはんだ付け領域Ｓ１との間のこの位置合わせは、はんだ付けシステム（自動）のための第１のはんだ付け領域Ｓ１へのアクセスを可能にする。
【００７３】
一実施形態では、第１のパネル１３は、第１の複数の組立孔１３４を備える。一実施形態では、前記第１の複数の組立孔１３４は貫通孔であり、第１のパネル１３を外面１３Ｂから内面１３Ａまで貫通している。
【００７４】
一実施形態では、前記第１の複数の組立孔は、第１のパネル１３上に均等に分散されている。
【００７５】
一実施形態では、第１のパネル１３は、少なくとも１つの機械的コネクタ１３５を備える。前記少なくとも１つの機械的コネクタ１３５は、モジュール１が統合電力システム内の他のモジュール１に接続されることを可能にするように構成される。前記少なくとも１つの機械的コネクタ１３５は、第１のパネル１３の内面１３Ａに接続されている。一実施形態では、第１のパネル１３は、４つの機械的コネクタ１３５を含む。一実施形態では、前記４つの機械的コネクタ１３５のうちの２つは、横方向Ｔに垂直な第１のパネルの側部で内面１３Ａに配置されている。残りの２つの機械的コネクタ１３５は、他の２つの機械的コネクタが配置される側部とは反対側の第１のパネル１３の側部で内面１３Ａに配置されている。
【００７６】
一実施形態では、第１のパネル１３は、少なくとも１つの電気コネクタ１３６を備える。前記少なくとも１つの電気コネクタ１３６は、モジュール１が電気信号を送信することを可能にするように構成される。前記少なくとも１つの電気コネクタ１３６は、第１のパネル１３の内面１３Ａに接続されている。一実施形態では、第１のパネル１３は、２つの電気コネクタ１３６を含む。一実施形態では、２つの電気コネクタ１３６のうちの一方は、横方向Ｔに垂直な第１のパネルの側部で内面１３Ａに配置されている。他方の電気コネクタ１３６は、他の電気コネクタが配置されている側部とは反対側の第１のパネル１３の側部で内面１３Ａに配置されている。一実施形態では、２つの電気コネクタ１３６のうちの一方は、前記第１の複数の端子１３１の第１の部分から到着する電気信号を転送するために使用される。対照的に、他方の電気コネクタ１３６は、前記第１の複数の端子１３１の残りの部分から到着する電気信号を転送するために使用される。
【００７７】
一実施形態では、第１のパネル１３は、電力コネクタを備える。電力コネクタは、複数の電池１０に蓄えられた電力を外部電力負荷に伝達するように構成されている。一実施形態では、電力コネクタおよび機械的コネクタ１３５が統合されている。
【００７８】
一実施形態では、モジュール１は、熱調整システム１７を含む。熱調整システム１７は、モジュール１の温度を調整するように構成される。一実施形態では、熱調整システムは、ファン１７Ａを含む。ファン１７Ａは、冷却流体（例えば空気）の流れが前記複数の電池１０のすべてを横切って移動するように、横方向Ｔに前記流れを生成するように構成される。
【００７９】
一実施形態では、モジュール１は、制御ユニット１６を備える。制御ユニットは、前記少なくとも１つの電気コネクタ１３６によって第１の複数の端子１３１に接続されている。制御ユニットは、前記第１のプリント回路基板１３２によって第１の複数の端子１３１に接続されている。制御ユニット１６は、モジュール１の動作を管理するように構成される。特に、一実施形態では、制御ユニットは、以下の動作のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。すなわち、
モジュール１の電圧を測定する、
制御信号１５１を受信して、各電池１０のアノード１１およびカソード１２の温度を監視する、
制御信号１５１に応じて、駆動信号を熱調整システム１７に送信する、
モジュール１に接続され得るさらなるモジュール１の他の制御ユニット１６に接続する、
モジュール１の充電を許可する、
制御信号１５１に応じて、各電池の状態、特に各電池の各電極の状態を評価する、のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。
【００８０】
一実施形態では、モジュール１は、（少なくとも）１つの温度センサ１５を備える。温度センサ１５は、モジュール１の温度を検出するように構成される。温度センサは、モジュール１の温度を表す制御信号１５１を生成するように構成される。温度センサ１５は、制御信号１５１を制御ユニットに送信するように構成される。
【００８１】
一実施形態では、第１のパネル１３は、第１の複数の温度センサ１３７を含む。各温度センサ１３７は、対応する電池１０のアノード１１に関連付けられている。各温度センサ１３７は、対応する電池１０のアノード１１の温度を表す制御信号１５１を生成するように構成される。各温度センサ１３７は、それぞれの制御信号１５１を制御ユニットに送信するように構成される。
【００８２】
各温度センサ１３７は、第１のパネル１３および／または第２のパネル１４の下面１３Ａ、１４Ａのプリント回路基板に、端子１３１と対応するアノード１１および／または対応するカソード１２との間の接触（またははんだ付け）点の近くに、はんだ付けすることによって取り付けられる。
【００８３】
一実施形態では、制御ユニットは、前記少なくとも１つの電気コネクタ１３６によって、および／または前記第１のプリント回路基板１３２によって、前記第１の複数の温度センサ１３７に接続される。
【００８４】
一実施形態では、電気コネクタ１３６の両方が、複数の温度センサ１３７から到着する電気信号を転送し、モジュール１の端部に位置する制御モジュール２０を相互接続するための電源および通信ライン（フィールドバス）を支持するために使用される。
【００８５】
一実施形態では、制御ユニットは、第１の複数の温度センサによって送信される制御信号１５１に応じて、熱調整システム１７に送信される駆動信号を生成するように構成される。これにより、より正確な熱分布を考慮しながら駆動信号を生成することが可能になり、その結果、熱調整システム１７の冷却流体の流れをより適切に方向付け得る。
【００８６】
一実施形態では、モジュール１は、第２のパネル１４を備える。
【００８７】
一実施形態では、第２のパネル１４は、少なくとも部分的に絶縁材料でできている。一実施形態では、第２のパネル１４は、内面１４Ａおよび外面１４Ｂを含む。一実施形態では、内面１４Ａ（および外面１４Ｂ）は、長手方向Ｌに対して垂直である。
【００８８】
内面１４Ａは、前記複数の電池１０に面している。内面１４Ａは、前記複数の電池１０のカソード１２に面している。外面１４Ｂは、内面１４Ａと反対であり、外部環境に面している。
【００８９】
一実施形態では、第２のパネル１４は、第２の複数の端子１４１を含む。前記第２の複数の端子１４１は、導電性材料でできている。前記第２の複数の端子の各端子１４１は、前記複数の電池のうちの対応する電池１０のカソード１２と接触するように構成される。前記第２の複数の端子１４１の多くの実施形態があり得る。
【００９０】
一実施形態では、前記第２の複数の端子１４１は、第２のパネル１４の内面１４Ａに接続されている。前記第２の複数の端子１４１は、第２のパネル１４の内面１４Ａから突出している。一実施形態では、前記第２の複数の端子１４１は、第２の複数のタブを含む。一実施形態では、前記第２の複数の端子の各端子１４１は、第１の端部１４１Ａを含む。一実施形態では、前記第２の複数の端子の各端子１４１は、第２の端部１４１Ｂを含む。前記第２の複数の端子の各端子１４１は、その第１の端部１４１Ａにおいて内面１４Ａに接続されている。前記第２の複数の端子の各端子１４１は、その第２の端部１４１Ｂにおいて内面１４Ａに接続されている。前記第２の複数の端子の各端子１４１は、（内面１４Ａに接続されている）第１の端部１４１Ａから始まり、内面１４Ａに対して長手方向Ｌに沿って突出し（立ち上がり）、次に、端子１４１の端部１４１Ｂにおいてそれを再接続している。前記第２の複数の端子の各端子１４１は、第１の端部１４１Ａと第２の端部１４１Ｂとの間に位置し且つ対応するそれぞれのカソード１２と接触するように構成された接触部分１４１Ｃを含む。
【００９１】
他の実施形態では、前記第２の複数の端子の各端子１４１は、第２のパネル１４に形成されたそれぞれの貫通孔を埋めるように、第２のパネル１４に結合される。その実施形態では、端子の接触部分１４１Ｃは、前記貫通孔から対応するカソード１２に向かって突出する材料の超過として形成されてもよい。
【００９２】
一実施形態では、前記第２の複数の端子の各端子１４１とそれぞれのカソード１２との間の接触は、モジュール１の組立を完成させるために続いてはんだ付けされることを意図した第２のはんだ付け領域Ｓ２を規定する。一実施形態では、前記第２の複数の端子の各端子１４１およびそれぞれのカソード１２は、電気的接続を形成するようにはんだ付けされる。
【００９３】
一実施形態では、第２のパネル１４は、第２のプリント回路基板１４２を含む。第２のプリント回路基板１４２は、前記第２の複数の端子１４１の配線を可能にする。第２のプリント回路基板１４２は、前記第２の複数の端子１４１を介して、複数の電池１０の電力をそれを使用する外部デバイスに送信するように構成された複数のトラックを含む。複数のトラックは、それらが第２の複数の端子１４１に接続されるという条件で、内面１４Ａまたは外面１４Ｂのいずれかに形成され得る。
【００９４】
一実施形態では、第２のパネル１４は、第２の複数の孔（スロット）１４３を備える。一実施形態では、前記第２の複数の孔１４３は貫通孔であり、第２のパネル１４を外面１４Ｂから内面１４Ａまで貫通している。
【００９５】
前記第２の複数の孔の各孔１４３は、長手方向Ｌに沿って、第２の複数の端子のそれぞれの端子１４１と位置合わせされている。前記第２の複数の孔の各孔１４３は、長手方向Ｌに沿って、それぞれのカソード１２と位置合わせされている。前記第２の複数の孔の一の孔１４３と、対応するカソード１２と前記第２の複数の端子の対応する端子１４１との間の接触によって規定される対応する第２のはんだ付け領域Ｓ２との間のこの位置合わせは、はんだ付けシステム（自動）のための第２のはんだ付け領域Ｓ２へのアクセスを可能にする。
【００９６】
一実施形態では、第２のパネル１４は、第２の複数の組立孔１４４を備える。一実施形態では、前記第２の複数の組立孔１４４は貫通孔であり、第１のパネル１４を外面１４Ｂから内面１４Ａまで貫通している。
【００９７】
一実施形態では、前記第２の複数の組立孔１４４は、第２のパネル１４上に均等に分散されている。
【００９８】
一実施形態では、第２のパネル１４は、少なくとも１つの機械的コネクタ１４５を備える。前記少なくとも１つの機械的コネクタ１４５は、モジュール１が統合電力システム内の他のモジュール１に接続されることを可能にするように構成される。前記少なくとも１つの機械的コネクタ１４５は、第２のパネル１４の内面１４Ａに接続されている。一実施形態では、第２のパネル１４は、４つの機械的コネクタ１４５を含む。一実施形態では、前記４つの機械的コネクタ１４５のうちの２つは、横方向Ｔに垂直な第２のパネル１４の側部で内面１４Ａに配置されている。残りの２つの機械的コネクタ１４５は、他の２つの機械的コネクタ１４５が配置される側部とは反対側の第２のパネル１４の側部で内面１４Ａに配置されている。
【００９９】
一実施形態では、第２のパネル１４は、少なくとも１つの電気コネクタ１４６を備える。前記少なくとも１つの電気コネクタ１４６は、モジュール１が電気信号を送信することを可能にするように構成される。前記少なくとも１つの電気コネクタ１４６は、第２のパネル１４の内面１４Ａに接続されている。一実施形態では、第２のパネル１４は、２つの電気コネクタ１４６を含む。一実施形態では、２つの電気コネクタ１４６のうちの一方は、横方向Ｔに垂直な第２のパネルの側部で内面１４Ａに配置されている。他方の電気コネクタ１４６は、他の電気コネクタ１４６が配置されている側部とは反対側の第２のパネル１４の側部で内面１４Ａに配置されている。一実施形態では、２つの電気コネクタ１４６のうちの一方は、前記第２の複数の端子１４１の第１の部分から到着する電気信号を転送するために使用される。対照的に、他方の電気コネクタ１４６は、前記第２の複数の端子１４１の残りの部分から到着する電気信号を転送するために使用される。
【０１００】
一実施形態では、電気コネクタ１４６の両方が、第２の複数の温度センサ１４７から到着する電気信号を転送し、モジュール１の端部に位置する制御モジュール２０を相互接続するための電源および通信ライン（フィールドバス）を支持するために使用される。
【０１０１】
一実施形態では、第２のパネル１４は、電力コネクタを備える。電力コネクタは、複数の電池１０に蓄えられた電力を外部電力負荷に送信するように構成されている。一実施形態では、電力コネクタおよび機械的コネクタ１４５が統合されている。
【０１０２】
一実施形態では、第２のパネル１４は、第２の複数の温度センサ１４７を含む。前記第２の複数の温度センサの各温度センサ１４７は、対応する電池１０のカソード１２に関連付けられている。前記第２の複数の温度センサの各温度センサ１４７は、対応する電池１０のカソード１２の温度を表す制御信号１５１を生成するように構成される。前記第２の複数の温度センサの各温度センサ１４７は、それぞれの制御信号１５１を制御ユニットに送信するように構成される。
【０１０３】
一実施形態では、制御ユニットは、前記少なくとも１つの電気コネクタ１４６によって、および／または前記第２のプリント回路基板１４２によって、前記第２の複数の温度センサ１４７に接続されている。
【０１０４】
一実施形態では、制御ユニットは、第２の複数の温度センサによって送信される制御信号１５１に応じて、熱調整システム１７に送信される駆動信号を生成するように構成される。
【０１０５】
制御ユニットは、前記少なくとも１つの電気コネクタ１３６によって第１の複数の端子１３１に接続されている。制御ユニットは、前記第１のプリント回路基板１３２によって第１の複数の端子１３１に接続されている。
【０１０６】
一実施形態では、モジュール１は、複数のタイロッド１８を備える。前記複数のタイロッドは、モジュール１を組立位置に維持するように構成され、組立位置では、前記第１の複数の端子の各端子１３１は、それぞれのアノード１１と接触し、前記第２の複数の端子の各端子１４１は、それぞれのカソード１２と接触している。
【０１０７】
一実施形態では、前記複数のタイロッド１８は、前記第１の複数の組立孔１３４および前記第２の複数の組立孔１４４に挿入される。一実施形態では、モジュール１は、少なくとも１つのスペーサ１９を備える。一実施形態では、スペーサ１９は、第１のパネル１３の内面１３Ａと、前記複数の電池１０の第１の端部１０Ｂとの間に配置されている。一実施形態では、スペーサ１９は、第２のパネル１４の内面１４Ａと、前記複数の電池１０の第１の端部１０Ｂとの間に配置されている。
【０１０８】
一実施形態では、スペーサ１９は、少なくとも１つの凹部１９１を備える。一実施形態では、スペーサ１９は、各々が前記複数の電池のうちの対応する電池１０に関連付けられた複数の凹部１９１を備える。一実施形態では、スペーサ１９は、各凹部１９１に対して、それぞれの貫通孔１９２を備える。各貫通孔１９２は、それぞれの電池１０のアノード１１またはカソード１２が、前記第１の複数の端子のうちの対応する端子１３１または前記第２の複数の端子のうちの対応する端子１４１と接触することを可能にする。
【０１０９】
一実施形態では、長手方向Ｌに垂直に且つ貫通孔１９２が形成された凹部１９１の表面は、対応する電池１０の第１の端部１０Ａの第１の接触面１１Ａと接触するように構成される。
【０１１０】
一実施形態では、長手方向Ｌに垂直に且つ貫通孔１９２が形成された凹部１９１の表面は、対応する電池１０の第２の端部１０Ｂの第２の接触面１２Ａと接触するように構成される。
【０１１１】
スペーサ１９に形成された各貫通孔１９４は、以下の要素のうちの１つまたは複数が内部に配置されているスペースを形成することができることに留意されたい。すなわち、要素は、
前記複数の端子のうちの一の端子１３１、
前記第２の複数の端子の一の端子１４１、
温度センサ、である。
【０１１２】
一実施形態では、第１のパネル１３または第２のパネル１４と電力ユニットとの間に残っている空間（スペーサ１９の存在による）は、温度センサが前記第１の複数の端子のうちの端子１３１または前記第２の複数の端子のうちの端子１４１とアノード１１またはカソード１２との間の接触温度を測定することを可能にする熱伝導材料で満たされている。一実施形態では、例えば、電気的に絶縁するが熱的に伝導するように構成された熱伝導性シリコーンが使用される。
【０１１３】
一実施形態では、モジュール１は、第１のスペーサ１９Ａを備える。一実施形態では、モジュール１は、第２のスペーサ１９Ｂを備える。第１のスペーサ１９Ａは、複数の電池１０と第１のパネル１３の内面１３Ａとの間に配置されている。第２のスペーサ１９Ｂは、複数の電池１０と第２のパネル１４の内面１４Ａとの間に配置されている。
【０１１４】
一実施形態では、第１のスペーサ１９Ａは、接着剤によって第１のパネル１３に固定されてもよい。一実施形態では、第２のスペーサ１９Ｂは、接着剤によって第２のパネル１４に固定されてもよい。
【０１１５】
前記第１のスペーサ１９Ａおよび第２のスペーサ１９Ｂの各々は、それぞれ、第１の複数の凹部１９１Ａおよび第２の複数の凹部１９１Ｂを含む。
【０１１６】
前記第１のスペーサ１９Ａおよび第２のスペーサ１９Ｂの各々は、それぞれ、第１の複数の貫通孔１９２Ａおよび第２の複数の貫通孔１９２Ｂを含む。
【０１１７】
前記第１の複数の凹部の各凹部１９１Ａは、対応する電池１０の第１の端部１０Ａを受け入れるように構成される。前記第２の複数の凹部の各凹部１９１Ｂは、対応する電池１０の第２の端部１０Ｂを受け入れるように構成される。特に、一実施形態では、対応する電池１０の第１の端部１０Ａの第１の接触面１１Ａは、長手方向Ｌに垂直な前記第１の複数の凹部１９１Ａのうちの対応する凹部１９１Ａの表面と接触する。さらに、対応する電池１０の第２の端部１０Ｂの第２の接触面１２Ａは、長手方向Ｌに垂直な前記第２の複数の凹部１９１Ｂのうちの対応する凹部１９１Ｂの表面と接触する。
【０１１８】
前記第１の複数の貫通孔の各貫通孔１９２Ａは、対応する電池１０のアノード１１が、前記第１の複数の端子１３１のうちの対応する端子１３１と接触することを可能にする。前記第２の複数の貫通孔の各貫通孔１９２Ｂは、対応する電池１０のカソード１２が、前記第２の複数の端子１４１のうちの対応する端子１４１と接触することを可能にする。
【０１１９】
前記第１のスペーサ１９Ａおよび第２のスペーサ１９Ｂの各々は、複数のタイロッド１８の通過のために使用される複数の孔１９４Ａおよび１９４Ｂを含む。
【０１２０】
この明細書の一態様によれば、本発明はまた、統合電力システム１００を保護することを意図している。
【０１２１】
システム１００は、前述の特徴のいずれかによる複数のモジュール１を含む。前記複数のモジュール１は、特定の要件に応じて、システム１００の電圧またはシステム１００の容量を増加させるために、互いに接続されている。特に、電圧を増加させるために、前記複数のモジュール１の一部は直列に接続されてもよい。対照的に、容量を増加させるために、前記複数のモジュール１の一部は並列に接続されてもよい。
【０１２２】
一実施形態では、システム１００は、電力ブロック１０１を含む。電力ブロック１０１は、システム１００の前記複数のモジュール１の少なくとも一部を含む。ブロック１０１に属するモジュール１群は、直列または並列に接続されてもよい。一実施形態では、システムは、複数のブロック１０１を含む。前記複数のブロック１０１は、直列または並列に接続されてもよい。
【０１２３】
好ましい実施形態では、ブロック１０１のモジュール１群は並列に接続されている。その好ましい実施形態では、システム１００のブロック１０１群は直列に接続されている。最後に、いくつかの実施形態では、システム１００は、さらなる程度のモジュール化を含む。その実施形態では、ブロック１０１群は、ストリング１０２にグループ化されている。好ましい実施形態では、ストリング１０２群は、互いに並列に接続されている。
【０１２４】
一実施形態では、ブロック１０１のモジュール１群は、長手方向Ｌおよび横方向Ｔに垂直な方向に沿って互いに配置され並置される。一実施形態では、システム１００の（またはストリング１０２群の）ブロック１０１群は、長手方向Ｌに沿って互いに並置されている。
【０１２５】
モジュール１群がブロック１０１にグループ化されている実施形態では、制御ユニット１６を共有することが可能である。基本的に、ブロック１０１の各モジュール１は、制御信号１５１を単一の管理ユニット１６’（ブロック１０１のすべてのモジュール１によって共有される）に送信する。モジュール１群がブロック１０１にグループ化されている実施形態では、熱調整システム１７を共有することが可能である。特に、各ブロック１０１は、それぞれの熱調整システム１７’を備える。一実施形態では、ブロック１０１の熱調整システム１７’は、少なくとも１つのファン１７Ａ’を備える。一実施形態では、各ブロックは、それ自体の管理ユニット１６’を含む。既に示したように、ブロック１０１の管理ユニット１６’は、モジュール１の制御ユニット１６と一致し得る。
【０１２６】
一実施形態では、各ストリング１０２は、ストリング１０２に属するすべてのブロックの制御信号１５１を制御および受信するように構成されたそれ自体の管理ユニットを含む。
【０１２７】
最後に、電力システム１００は、電力システムを制御および管理するように構成された監視ユニットを備えてもよい。
【０１２８】
特に、ブロック１０１の管理ユニットは、以下の動作のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。すなわち、
ブロック１０１の電圧を測定すること、
各モジュール１の各電池１０のアノード１１およびカソード１２の温度を監視するために、すべてのモジュール１の制御信号１５１を受信すること、
制御信号１５１に応じて、駆動信号を各モジュール１の熱調整システム１７’に送信すること、
ブロック１０１間の電圧を均等化するためのモジュールを充電すること、
制御信号１５１に応じて、各電池の状態、特に各モジュールの各電池の各電極の状態を監視ユニットに送信すること、の１つまたは複数を実行するように構成される。
【０１２９】
一実施形態では、ストリング１０２の管理ユニットは、以下の動作のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。すなわち、
各ブロック１０１に設置された等化回路を作動させることにより、ブロック１０１に属するモジュール１を等しくすること、
熱調整システム１７’を作動させること（例えば、前記少なくとも１つのファン１７’を作動させること）、
充電モードまたは放電モードのいずれかにおいて電池のユーザのための制限信号を生成すること、
ブロック１０１の電圧をソートすること、
ブロック１０１に関連付けられた電池の温度をソートすること、のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。
【０１３０】
一実施形態では、電力システム１００の監視ユニットは、以下の動作のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。すなわち、
個々の電池に関する情報を収集すること、および電力システム１００全体に関する情報を含むレポートを生成すること、
電力システム１００に接続されたデバイスのための制限信号または有効化信号を生成すること、
電力の残量を表す、電力システム１００の充電状態を計算すること、
電力システム１００の健全状態を推定すること、のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。
【０１３１】
一実施形態では、システム１００は、複数のパネル２０を含む。複数のパネル２０は、複数のモジュール１間の統合（機械的および／または電子的）を可能にするように構成される。複数のパネル２０は、複数のブロック１０１間の統合（機械的および／または電子的）を可能にするように構成される。
【０１３２】
以下は、前記複数のパネル２０のうちの単一のパネル２０の説明であり、これはまた、複数のパネル２０の他のパネルに対して同じ特徴を拡張する。
【０１３３】
パネル２０は、横方向Ｔに垂直であり且つモジュール１に面する内面２０Ａを含む。パネル２０は、横方向Ｔに垂直であり且つ内面２０Ａの反対側にある外面２０Ｂを含む。
【０１３４】
一実施形態では、パネル２０は、それが接続されているブロックの管理ユニット１６’を備える。一実施形態では、パネル２０は、第１のブロック１０１Ａに属するモジュール１群の第１のパネル１３に接続されている。一実施形態では、パネル２０は、第２のブロック１０１Ｂに属するモジュール１群の第１のパネル１３に接続されている。一実施形態では、パネル２０は、第２のブロック１０１Ｂに属するモジュール１群の第２のパネル１４に接続されている。
【０１３５】
一実施形態では、パネル２０は、第３のブロック１０１Ｃに属するモジュール１群の第２のパネル１４に接続されている。
【０１３６】
一実施形態では、パネル２０は、第１の複数の電気コネクタ２１を含む。一実施形態では、パネル２０は、第２の複数の電気コネクタ２２を含む。一実施形態では、パネル２０は、第３の複数の電気コネクタ２３を含む。
【０１３７】
一実施形態では、前記第１の複数の電気コネクタの各電気コネクタ２１は、パネル２０を、第１のブロック１０１Ａに属するモジュール１の第２のパネル１４に接続するように構成される。一実施形態では、前記第２の複数の電気コネクタの各電気コネクタ２２Ａは、パネル２０を、第２のブロック１０１Ｂに属するモジュール１の第１のパネル１３に接続するように構成される。一実施形態では、前記第２の複数の電気コネクタの各電気コネクタ２２Ｂは、パネル２０を、第２のブロック１０１Ｂに属するモジュール１の第２のパネル１４に接続するように構成される。
【０１３８】
一実施形態では、前記第３の複数の電気コネクタの各電気コネクタ２３は、パネル２０を、第３のブロック１０１Ｃに属するモジュール１の第１のパネル１３に接続するように構成される。
【０１３９】
一実施形態では、パネル２０上に存在する電気回路は、コネクタ２２Ａと２２Ｂとの間に接続された、ブロック１０１Ｂのモジュール１群を制御する。
【０１４０】
一実施形態では、前記複数のパネル２０の各パネル上に形成された電気回路は、異なるブロックに属する制御ユニット１６と監視ユニットとの間のデータおよび電源の移行を可能にする。
【０１４１】
一実施形態では、前記複数のパネル２０は、第１の列２０’および第２の列２０’’に配置されている。前記第１の列２０’および第２の列２０’’のそれぞれの各パネル２０は、長手方向Ｌに沿って、後続のパネルから、および／または長手方向の隙間を規定する対応する列の先行するパネルから距離を置いている。
【０１４２】
一実施形態では、第１の列２０’の各パネル２０の内面は、第２の列２０’’の各パネル２０の内面に面している。
【０１４３】
一実施形態では、第１の列２０’の各パネル２０の内面は、横方向Ｔに沿って、第２の列２０’’の２つのパネル２０間の距離によって規定される縦方向の隙間と位置合わせされている。一実施形態では、第２の列２０’’の各パネル２０の内面は、横方向Ｔに沿って、第１の列２０’の２つのパネル２０間の距離によって規定される縦方向の隙間と位置合わせされている。
【０１４４】
一実施形態では、パネル２０は、互いに電気的に等電位である第１の複数の電気的および機械的コネクタ２３５を含む。その第１の複数の電気的および機械的コネクタ２３５のうちの第１の複数の電気的および機械的コネクタ２３５Ａは、同じパネル２０のデバイス１６に接続および制御され且つブロック１０１Ｂを形成するモジュール１群の第１のパネル１３上に存在する第１の複数の電気的および機械的コネクタ１３５に接続される。その第１の複数の電気的および機械的コネクタ２３５のうちの第２の複数の電気的および機械的コネクタ２３５Ａは、前のブロック１０１Ａのパネル２０に接続されたモジュール１群の第２のパネル１４上に存在する第２の複数の電気的および機械的コネクタ１４５に接続される。
【０１４５】
一実施形態では、パネル２０は、互いに電気的に等電位である第２の複数の電気的および機械的コネクタ２４５を含む。その第２の複数の電気的および機械的コネクタ２４５のうちの第１の複数の電気的および機械的コネクタ２４５Ａは、同じパネル２０のデバイス１６に接続および制御され且つブロック１０１Ｂを形成するモジュール１群の第２のパネル１４上に存在する第２の複数の電気的および機械的コネクタ１４５に接続される。その第２の複数の電気的および機械的コネクタ２４５のうちの第２の複数の電気的および機械的コネクタ２４５Ａは、次のブロック１０１Ｃのパネル２０に接続されるモジュール１群の第１のパネル１３上に存在する第２の複数の電気的および機械的コネクタ１３５に接続される。
【０１４６】
一実施形態では、複数のパネル２０は、複数の固定点２４を含む。
【０１４７】
一実施形態では、複数の接続部２１および２３によって形成された、隣接するブロック１０１に属するモジュール１群を統合する回路の接続は、ブロック１０１群の電力の直列接続およびストリング１０２の形成を可能にする。
【０１４８】
一実施形態では、第２のブロック１０１Ｂのパネル２０に存在する電気回路は、コネクタ２２Ａと２２Ｂとの間に接続されたブロック１０１Ｂのモジュール１群を制御する。
【０１４９】
一実施形態では、電気回路は、異なるブロックに属する制御ユニット１６と監視ユニットとの間の電源およびデータ送信のための電気的接続の連続性を可能にする。同じ考慮事項は、電力システムの他のすべてのブロック（例えば、第１のブロック１０１Ａおよび第３のブロック１０１Ｃ）にも及ぶ。
【０１５０】
一実施形態では、熱調整システム１７’（前記少なくとも１つのファン１７Ａ’）は、前記第１の列２０Ａの２つのパネル２０間の距離によって規定される隙間内に、または前記第２の列２０Ｂの２つのパネル２０間の距離によって規定される隙間内に配置される（占有する）。一実施形態では、熱調整システム１７’は、前記複数の固定点２４で前記複数のパネルの少なくとも１つのパネル２０に接続されている。
【０１５１】
この明細書の一態様によれば、本発明は、電力モジュール１を組み立てるための方法を提供する。
【０１５２】
一実施形態では、この方法は、各々が長手方向Ｌに沿って延在し且つ第１の電極（アノード１１）が配置された第１の端部１０Ａと、第２の電極（カソード１２）が配置された第２の端部１０Ｂとを含む複数の（電力ユニット）電池１０を準備するステップを含む。複数の電池１０を準備するステップにおいて、複数の電池１０は、互いに横方向に（すなわち、長手方向Ｌに垂直な横方向Ｔに沿って）並置される。
【０１５３】
一実施形態では、この方法は、前記複数の電池１０を配置するステップを含む。その配置する工程において、前記複数の電池１０は、第１の複数の端子１３１を含む第１のパネル１３と、第２の複数の端子１４１を含む第２のパネル１４との間に配置される。その配置する工程において、前記第１の複数の端子１３１および第２の複数の端子１４１は、それぞれ、複数の電池１０に面する、第１のパネル１３および第２のパネル１４の対応する内面１３Ａ、１４Ａに配置（接続）される。
【０１５４】
その配置するステップにおいて、第１の複数の端子１３１のそれぞれは、対応する電池１０のアノード１１に接触し、第１のはんだ付け領域Ｓ１を規定する。その配置するステップにおいて、第２の複数の端子１４１のそれぞれは、対応する電池１０のカソード１２に接触し、第２のはんだ付け領域Ｓ２を規定する。
【０１５５】
一実施形態では、この方法は、第１のはんだ付けステップを含む。その第１のはんだ付けステップにおいて、第１の複数の端子３１１および複数の電池１０のアノード１１が、第１のはんだ付け領域Ｓ１において、はんだ付けされる。
【０１５６】
第１のはんだ付けステップは、第１の複数の端子３１１のそれぞれと、対応する電池１０のアノード１１との間に電気的接続を形成することを可能にする。一実施形態では、第１のはんだ付けステップは、自動はんだ付けによって行われる。一実施形態では、第１のはんだ付けステップは、レーザはんだ付けによって行われる。
【０１５７】
第１のパネル１３が、各々が前記第１の複数の端子の対応する端子１３１と長手方向Ｌに沿って位置合わせされた第１の複数の孔１３３を含む一実施形態では、第１のはんだ付けステップは、第１の複数の孔１３３を介して前記第１のはんだ付け領域Ｓ１にアクセスすることによって行われる。これにより、方法、特に第１のはんだ付けステップを自動化することができる。第１のパネル１３上の前記第１の複数の孔１３３の分布が知られているためである。
【０１５８】
一実施形態では、この方法は、第１の接続ステップを含む。その第１の接続ステップにおいて、第１の複数の端子１３１は、第１のパネル１３の全てのアノード１１の接続を対応する電力ブロックのパネル２０まで伝えるために、制御（および測定）ユニット１６と、機械的および電気的接続１３５によってパネル２０上に作成された電力回路とに接続される。
【０１５９】
一実施形態では、その第２の接続ステップにおいて、（前記複数の電池１０の一部の）電力を電力モジュール１に接続されたデバイスに転送するために、第１の複数の端子１３１が、少なくとも１つの電気コネクタ１３６によって制御ユニット１６に接続される。
【０１６０】
一実施形態では、この方法は、第２のはんだ付けステップを含む。その第２のはんだ付けステップにおいて、第２の複数の端子１４１および複数の電池１０のカソード１２は、第２のはんだ付け領域Ｓ２ではんだ付けされる。第２のはんだ付けステップは、第２の複数の前記端子１４１のそれぞれと、対応する電池１０のカソード１２との間に電気的接続を形成することを可能にする。一実施形態では、第２のはんだ付けステップは、自動はんだ付けによって行われる。一実施形態では、第２のはんだ付けステップは、レーザはんだ付けによって行われる。
【０１６１】
第２のパネル１４が、各々が前記第２の複数の端子１４１の対応する端子１４１と長手方向Ｌに沿って位置合わせされた第２の複数の孔１４３を含む一実施形態では、第２のはんだ付けステップは、第２の複数の孔１４３を介して前記第２のはんだ付け領域Ｓ２にアクセスすることによって行われる。これにより、方法、特に第２のはんだ付けステップを自動化することができる。第２のパネル１４上の前記第２の複数の孔１４３の分布が知られているためである。
【０１６２】
一実施形態では、この方法は、第２の接続ステップを含む。その第２の接続ステップにおいて、第２の複数の端子１４１は、第２のパネル１４の全てのカソード１２の接続を対応する電力ブロックのパネル２０まで伝えるために、測定および制御ユニット１６と、機械的および電気的接続１４５によってパネル２０上に作成された電力回路とに接続される。
【０１６３】
一実施形態では、その第２の接続ステップにおいて、（前記複数の電池１０の一部の）電力を電力モジュール１に接続されたデバイスに転送するために、第２の複数の端子１４１は、少なくとも１つの電気コネクタ１４６によって制御ユニット１６に接続される。
【０１６４】
一実施形態では、この方法は、熱モニタリングのステップを含む。熱モニタリングのそのステップでは、温度センサ１５がモジュール１の少なくとも１つの温度を測定する。熱モニタリングのステップにおいて、温度センサ１５は、モジュール１の前記少なくとも１つの温度を表す制御信号１５１を生成する。温度センサ１５は、制御信号１５１を制御ユニット１６に送信する。
【０１６５】
一実施形態では、熱モニタリングのステップは、熱モニタリングの第１のステップを含む。熱モニタリングのその第１のステップにおいて、第１の複数の温度センサ１３７は、温度センサが関連付けられている対応する電池１０のアノード１１にそれぞれ関連付けられている複数の温度値を測定する。熱モニタリングの第１のステップにおいて、前記第１の複数の温度センサの各温度センサ１３７は、対応するそれぞれのアノード１１の温度を表す対応する制御信号１５１を生成する。前記第１の複数の温度センサの各温度センサ１３７は、制御信号１５１を制御ユニット１６に送信する。前記制御信号は、コネクタ１３６を介して送信され、コネクタ１３６は、第１のパネル１３を、前記制御ユニット１６を取り付けることができる対応する電力ブロックのパネル２０に結合する。
【０１６６】
一実施形態では、熱モニタリングのステップは、熱モニタリングの第２のステップを含む。熱モニタリングのその第２のステップでは、第２の複数の温度センサ１４７は、温度センサが関連付けられている対応する電池１０のカソード１２にそれぞれ関連付けられている複数の温度値を測定する。熱モニタリングの第２のステップにおいて、前記第２の複数の温度センサの各温度センサ１４７は、対応するそれぞれのカソード１２の温度を表す対応する制御信号１５１を生成する。前記第２の複数の温度センサの各温度センサ１４７は、制御信号１５１を制御ユニット１６に送信する。前記制御信号は、コネクタ１４６を介して送信され、コネクタ１４６は、第２のパネル１４を、前記制御ユニット１６を取り付けることができる対応する電力ブロックのパネル２０に結合する。
【０１６７】
一実施形態では、この方法は、熱調整のステップを含む。熱調整のそのステップにおいて、熱調整システム１７は、電力モジュール１の温度を調整する。特に、熱調整システム１７がファン１７Ａを含む一実施形態では、ファン１７Ａは、冷却流体の流れを横方向Ｔに分配するために回転速度で回転する。冷却流体のその流れは、前記複数の電池１０に衝突し、その温度を変更する。
【０１６８】
一実施形態では、制御ユニットは、制御信号に応じて、前記温度センサ１５から（第１の複数の温度センサ１３７からおよび／または第２の複数の温度センサ１４７から）受信される駆動信号を生成する。一実施形態では、ファン１７Ａの回転速度は、駆動信号の関数である。制御ユニットは、その動作構成を変更するために（ファン１７Ａの回転速度を制御するために）、駆動信号を熱調整システム１７に送信する。
【０１６９】
一実施形態では、この方法は、固定ステップを含む。その固定ステップにおいて、複数の電池１０、第１のパネル１３および第２のパネル１４は拘束され、組み立て位置に維持される。その固定ステップは、複数のタイロッド１８によって行われる。その固定ステップにおいて、複数のタイロッド１８は、第１のパネル１３に形成された第１の複数の組立孔１３４に挿入される。その固定ステップにおいて、複数のタイロッド１８は、第１のパネルと第２のパネルとの間の空間を通過し、複数のタイロッドは、前記複数の電池１０間に残された空洞に配置される。その固定ステップにおいて、複数のタイロッド１８は、第２のパネル１４に形成された第２の複数の組立孔１４４に挿入される。その固定ステップにおいて、複数のタイロッド１８は、前記第１および第２の複数の端子の各端子１３１、１４１を対応する電池１０のアノード１１およびカソード１２と接触させるように、締め付けられる。
【０１７０】
この明細書の一態様によれば、本発明はまた、統合電力システム１００を組み立てるための方法を提供する。
【０１７１】
一実施形態では、この方法は、グループ化ステップを含む。グループ化ステップは、第１のグループ化ステップを含み、第１のグループ化ステップでは、複数の電力モジュール１がグループ化されて、少なくとも１つのブロック１０１を形成する。前記少なくとも１つのブロック１０１において、モジュール１群は、直列または並列に接続されている。
【０１７２】
グループ化ステップは、第２のグループ化ステップを含み、第２のグループ化ステップでは、複数のブロック１０１がグループ化されて、少なくとも１つのストリング１０２を形成する。前記少なくとも１つのストリング１０２において、複数のブロック１０１は、直列または並列に接続されている。
【０１７３】
グループ化ステップは、第３のグループ化ステップを含み、第３のグループ化ステップでは、複数のストリング１０２がグループ化されて、前記統合電力システム１００を形成する。電力システム１００では、複数のストリング１０２は、直列または並列に接続することができる。
【０１７４】
好ましい実施形態では、第１のグループ化ステップにおいて、モジュール１群は並列に接続される。好ましい実施形態では、第２のグループ化ステップにおいて、ブロック１０１群は直列に接続される。好ましい実施形態では、第３のグループ化ステップにおいて、ストリング１０２群は並列に接続される。
【０１７５】
一実施形態では、この方法は、複数のパネル２０を準備するステップを含む。それらのパネルは、システム１００のブロック１０１群の機械的な接続と、ブロック１０１のモジュール１群および／またはストリング１０２のブロック１０１群を電気的に接続することのデュアル機能を有する。
【０１７６】
特に、この方法は、機械的固定ステップを含む。機械的固定ステップにおいて、前記複数のパネルの一のパネル２０は、複数の機械的コネクタによって、第１のブロック１０１Ａ、第２のブロック１０１Ｂ、および第３のブロック１０１Ｃに機械的に固定される。特に、前記複数のパネルの一のパネル２０は、第１のブロック１０１Ａのモジュール１群の第２のパネル１４群に機械的に固定されている。前記複数のパネルの一のパネル２０は、第２のブロック１０１Ｂのモジュール１群の第１のパネル１３群および第２のパネル１４群に機械的に固定されている。前記複数のパネルの一のパネル２０は、第３のブロック１０１Ｃのモジュール１群の第１のパネル１３群に機械的に固定されている。
【０１７７】
特に、この方法は、電気的統合ステップを含む。機械的固定ステップにおいて、前記複数のパネルの一のパネル２０は、複数の電気コネクタによって、第１のブロック１０１Ａ、第２のブロック１０１Ｂ、および第３のブロック１０１Ｃに電気的に接続される。特に、前記複数のパネルの一のパネル２０は、第１の複数の電気コネクタ２１によって、第１のブロック１０１Ａのモジュール１群の第２のパネル１４群に電子的に接続されている。前記複数のパネルの一のパネル２０は、第２の複数の電気コネクタ２２によって、第２のブロック１０１Ｂのモジュール１群の第１のパネル１３群および第２のパネル１４群に電気的に接続されている。前記複数のパネルの一のパネル２０は、第３の複数の電気コネクタ２３によって、第３のブロック１０１Ｃのモジュール１群の第１のパネル１３群に電気的に接続されている。
【０１７８】
一実施形態では、この方法は、管理ユニット１６’がブロック１０１に属するモジュール１群の監視および制御ユニットとして機能する共有制御ステップを含む。
【０１７９】
一実施形態では、この方法は、第１の監視のステップを含み、第１の監視のステップでは、さらなる管理ユニットが、ストリング１０２の複数のブロック１０１を制御する。一実施形態では、この方法は、第２の監視のステップを含み、第２の監視のステップでは、監視ユニットは、統合電力システム１００の複数のストリング１０２を制御する。
【０１８０】
特に、管理ユニット１６’は、以下のステップのうちの１つまたは複数を実行する。すなわち、
ブロック１０１の電圧を測定すること、
全てのモジュール１の制御信号１５１を受信し、各モジュール１の各電池１０のアノード１１およびカソード１２の温度を監視すること、
制御信号１５１に応じて、駆動信号を各モジュール１の熱調整システム１７に送信すること、
ブロック１０１間の電圧を均等化するためにモジュールを充電すること、
制御信号１５１に応じて、各電池の状態、特に各モジュールの各電池の各電極の状態を監視ユニットに送信すること、の１つまたは複数を実行する。
【０１８１】
一実施形態では、ストリング１０２を制御するさらなる管理ユニットは、以下のステップのうちの１つまたは複数を実行する。すなわち、
各ブロック１０１に設置された等化回路を作動させることにより、ブロック１０１に属するモジュール１を等しくすること、
熱調整システム１７’を作動させること（例えば、前記少なくとも１つのファン１７’を作動させること）、
充電モードまたは放電モードのいずれかにおいて電池のユーザのために制限信号を生成すること、
ブロック１０１の電圧をソートすること、
ブロック１０１に関連する電池の温度をソートすること、のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。
【０１８２】
一実施形態では、電力システム１００の監視ユニットは、以下のステップのうちの１つまたは複数を実行する。
【０１８３】
個々の電池に関する情報を収集すること、および電力システム１００全体に関する情報を含むレポートを生成すること、
電力システム１００に接続されたデバイスのための制限信号または有効化信号を生成すること、
電力の残量を表す、電力システム１００の充電状態を計算すること、
電力システム１００の健全状態を推定すること、のうちの１つまたは複数を実行するように構成される。
【図１−１Ａ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2021529419.tif 000017