导体模块和具有这种导体模块的电化学蓄能器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种导体模块和一种具有这种导体模块的电化学蓄能器。
【背景技术】
[0002]锂基蓄电池的应用领域除了全电动汽车或混合动力车以外还包括电动工具、电子娱乐电器、计算机、移动电话和其它应用。这种尤其电化学的蓄能器大多包括一个或多个电池单元。
[0003]电池系统经常由许多电池单元构成，它们组成一个模块。在此各个电池单元通过导电连接相互接通，例如串联。因为模块例如为高功率需求的节拍式逆变器提供能量，可能产生具有高峰值的电流。这可能导致高场强的磁故障。由此干扰可能感应到电池系统里面，这可能干扰电池的电池管理系统(BMS)。此外这种干扰由于辐射或入射也不利地影响其它电设备，例如收音机。这尤其适用于汽车牵引电池，它们具有塑料外壳，该外壳不提供屏蔽。
[0004]由文献US 2010/0210318 A1已知移动的通讯装置，它具有可再充电的电池系统。这种电池系统可以具有滤波器、例如铁氧体磁芯，它可以设置在输出导线上。
[0005]文献US 5，471，658A描述了一种通讯系统，它具有电池。在电池外部还设置铁氧体磁芯。
[0006]由文献DE 201 08 259 U1已知电池充电系统，它用于电池再充电。在此电池充电导线配有铁氧体磁芯。
【发明内容】
[0007]本发明的内容是导体模块，具有至少两个电导体段，其中，所述导体模块还具有至少部分地围卡至少两个电导体段的铁氧体磁芯，用于抑制共模干扰，其中所述铁氧体磁芯与至少两个电导体段机械地连接成一个元件，并且这样选择至少两个电导体段，在导体模块运行时并且在没有共模干扰时通过电导体段通过铁氧体磁芯地流动零电流总和(为零的和电流)。
[0008]上述导体模块能够以特别有利的方式显著减少电子元件、例如电池模块由于电磁故障引起的干扰、尤其是共模干扰，例如由于导体和磁场复合的电磁干扰，其中还允许特别有利地执行到电系统、例如电池系统里面。
[0009]在此尤其可以在那种应用中使用这种导体模块，其中通过分散的导体、例如电流排(英文:Busbars)或汇流排流动高的尤其通过逆变器或DC-DC变换器的脉冲的电流。例如，导体模块可以用于，连接在电池系统里面的不同的部件，例如电池单元模块，BDU(Battery Disconnect UNIT (电池断开单元)也称为Junct1n-Box (接线盒))，保险、电流传感器等，或者例如使电池单元与相应的触点或耗电器或在与其它电池单元连接。尤其这种导体模块可以在汽车牵引电池中应用。
[0010]上述的电池模块包括至少两个电导体段，其中所述导体模块不限制于设有两个电导体段。而是也可以设置许多大于两个的数量的电导体段，例如四个导体，它们仍然共同地具有零电流总和。
[0011]外部干扰，例如高频脉冲逆变器或DC-DC变换器的干扰，可能将导体复合或作为电磁场入射到导体模块或包括导体模块的电池里面。由此它们可能引起共模干扰，它们可能不利地蓄能器的信号处理单元或相邻的元件。例如通过干扰电池管理系统(BMS)的电池电压测量可能在电池中出现测量误差。这例如可能负面地影响确定充电状态(State-of-Charge, SoC)和老化状态(State-of-heath，SoH)。此外尤其可能超过相关磁场的允许极限值，例如在汽车里面。尤其为了保持这个极限值，措施如导体模块是有利。在此关于共模干扰以公知的方式理解为干扰或影响，它们以相同相位和相同振幅作用于至少两个导体段。
[0012]为了有效地减小上述效应，设有至少部分地围卡至少两个导体段的铁氧体磁芯，用于抑制共模干扰。在此关于铁氧体磁芯或铁氧体过滤器尤其理解为一个元件，它包括铁氧体，或者由铁氧体制成并由此电磁场本身集中并因此可以避开环境，如同专业人员基本公知的那样。由此可以实现特别有效地屏蔽电磁场。在此至少部分围卡至少两个电导体段的铁氧体磁芯还可以理解为一个铁氧体磁芯，它环绕两个导体段，但是被本发明的范围包括，铁氧体以及围卡可以具有中断，例如更小的空气隙。
[0013]设有铁氧体磁芯，由此可以阻尼通过磁场引起的上述共模干扰。因此设置铁氧体磁芯作为有效措施，用于防止不利地影响例如电池系统的电子部件。
[0014]在此屏蔽在上述导体模块中因此尤其是特别有利的，因为铁氧体磁芯这样定位以及这样选择至少两个电导体段，在导体模块无干扰运行时或者是不存在通过电导体段的共模干扰通过铁氧体磁芯地流动零电流总和，也就是说，通过铁氧体包绕的电流在总和上为零，因为在两个导体中电流在数值上相同大小但是在相反方向上流动。这例如适用于，两个导体段由到耗电器的通入导体和返回导体构成。此外如果不存在共模干扰，通过导体段出现零电流总和。电流总和瞬时偏离零，则引起共模干扰，这又按照感应定律导致在铁氧体磁芯中的磁场，它反作用于磁场源，由此也可以抵制共模干扰。
[0015]在此至少两个导体段由于其电位差相互间完全电绝缘。此外电导体能够具有导电性，它根据应用领域足以用于例如在电池系统内部可以用作通入导体或返回导体。这种例如由汇流排高度的电导体段尤其由金属构成。这种导体段例如包括铜或铝或由这种材料之一组成，或者可以具有例如相应的导电性。
[0016]因此至少两个电导体段尤其可以与一个或多个电池单元连接。在此例如可以规定，所述电导体段可以与同一电池单元或者与许多同样的电池单元这样连接，使一个电导体段在导体模块或电池的运行状态中作为电通入导体使用，或者可以构成这个导体的一部分，并且另一电导体段在导体模块或电池的运行状态中作为电返回导体使用或者构成这个导体的一部分。但是原则上不排除而是被本发明范围包括，电导体段接通不同的电池单元和/或同样由通入导体或返回导体构成，因此它们通过铁氧体磁芯地导引零电流总和。
[0017]在上述的导体模块中还规定，所述铁氧体磁芯与至少两个电导体段机械连接成一个元件，尤其通过一个、多个或所有存在的导体段固定。由此可以克服缺陷，即铁氧体过滤器经常不利地安装，因为它可能是易脆的，并因此没有保护措施时可能在机械负荷下、例如振动或冲击下损伤。但是通过上述布置可以绕过现有技术的这些缺点，由此如上所述、尤其与由现有技术已知的布置相比，导体模块的寿命和可靠性是特别高的。
[0018]上述的与至少两个导体段机械连接成一个元件的铁氧体磁芯的布置，在此尤其意味着，铁氧体磁芯直接固定或紧固在第一和/或第二电导体段上，或者间接地、即借助于一个或多个其它元件，由此产生独立的元件，它包括导体和铁氧体磁芯并且可以作为这种元件进行安装。
[0019]因此上述解决方案能够组合两个或更多个电导体段与铁氧体磁芯成相关的元件，它提供由方法限定的显著的优点。因此这种元件经常对于电部件的有利加工是特别有利的，因为它能够实现特别简单且有利地组成电系统。这尤其是适用的，与使用单个部件不同，它们必需组成一个公共的电系统。
[0020]汇流排相互间是高欧姆绝缘的并且对外也通过一种材料绝缘，它具有例如在千兆欧姆范围的绝缘电阻。例如作为电绝缘材料可以使用塑料，如同对于电导线、例如电缆的绝缘由专业人员所公知的那样。尤其扩展结构尤其可以实现特别简单的具有公知方法步骤的加工方法。例如在这个扩展结构中可以采用工业上公知的塑料技术工艺，例如注塑、挤出或软管收缩，用于有