[发明专利]蓄能模块

说明书

一种蓄能模块(10)，包括串联地电连接在一起的多个蓄能装置(20)；以及多个电子器件板(24、26)，多个电子器件板(24、26)跨模块分布，与蓄能装置中的一个或多个电接触。模块还包括多个柔性印刷电路板(25)，由此多个电子器件板中的每个电子器件板通过柔性印刷电路板中的不同柔性印刷电路板与多个电子器件板中的相邻的电子器件板串联地电连接在一起。对于每个电子器件板和每个柔性印刷电路板，提供接地平面(13、16)，由此接地平面跨所有电子器件板和所有柔性印刷电路板以基本相同的电势提供电接地。

本发明涉及一种蓄能模块，尤其是包括用于向终端用户提供电能的电化学电池单元或电池的模块。

在许多应用中，尤其在用于涉及与敏感环境中的排放相关的环境问题或公共健康问题的应用中，各种类型的存储电能模块或功率单元变得日益普遍。存储电能功率单元通常用于提供电能以操作设备、避免使用时的排放，不过，所存储的能量可能已经以很多不同的方式生成。所存储的电能也可以用于在原本由电网或由各种类型的发电系统(包括柴油发电机、燃气轮机或可再生能源)来供电的系统中提供调峰。飞机、车辆、船舶、海上钻井平台或钻井平台以及在远程位置中的其它功率设备是使用大规模存储电能的用户的示例。车辆驾驶员可以在城市中心使用蓄能功率单元，并在干道上通过内燃机充电，以减少在城镇和城市中的有害排放，或者车辆驾驶员也可以通过电源充电。大部分航程在相对靠近居住区域或在敏感环境中进行的渡轮被设计为具有混合驱动系统或全电驱动系统。当靠近岸边时，渡轮可以利用所存储的能量操作以向船舶提供功率，并在离岸时使用柴油发电机来给电池充电。在一些国家，可以使用来自可再生能源的电力给蓄能单元充电，这意味着在完全不必使用柴油或其它不可再生能源的情况下，只要蓄能单元对于所经过的距离是足够可靠的，就可以使用全电动船舶。无论是混合动力还是全电动，蓄能单元均可以在停靠时从岸上电源充电。为实现能够作为主功率源而长期使用的足够可靠的蓄能单元，技术的发展必须解决某些技术问题。

根据本发明的第一方面，一种蓄能模块，包括串联地电连接在一起的多个蓄能装置；以及多个电子器件板，多个电子器件板跨模块分布，多个电子器件板与蓄能装置中的一个或多个电接触；模块还包括多个柔性印刷电路板，由此多个电子器件板中的每个电子器件板通过多个柔性印刷电路板中的不同的柔性印刷电路板而与多个电子器件板中的相邻的电子器件板串联地电连接在一起；并且对于每个电子器件板和对于每个柔性印刷电路板，提供接地平面，由此接地平面跨所有电子器件板和所有柔性印刷电路板以基本相同的电势提供电接地。

即使是在模块的几何形状使得难以使用单个电子器件板和接地平面的情况下，柔性印刷电路板中的接地遮蔽也在这些电子器件板的整个接地平面内延伸，以形成用于蓄能模块的公共低阻抗接地平面。接地平面还为信号线提供屏蔽。

电子器件板也可以包括柔性印刷电路板，但柔性过大可能使得连接和组装更加困难，因此通常，电子器件板包括更刚性的印刷电路板。

优选地，每个电子器件板之间的柔性印刷电路板包括柔性印刷电路电缆。

优选地，模块还包括多条通信链路，这些通信链路位于电子器件板之间的柔性印刷电路板上，以用于将在每个电子器件板上收集的数据传送给控制器。

蓄能模块的公共低阻抗接地平面为通信链路上发送的信号提供电噪声屏蔽。

优选地，柔性印刷电路板的接地平面包括至少一个接地层以及至少一个信号层，至少一个接地层用于为通信链路提供屏蔽并为电子器件板提供接地，或用于使接地从每个电子器件板延伸。

接地层通常是纯接地层，不过根据应用，也可以使用混合的接地与信号层。然而，混合层需要基本上接地的部件，因此在这种情况下优选的是，接地元件占混合层的至少三分之二，尤其是在混合层的70％和90％之间。

优选地，信号层包括纯信号层或者混合的接地与信号层之一。

串联连接的柔性印刷电路板和电子器件板可以形成围绕蓄能模块的连续回路。

串联连接的柔性印刷电路板和电子器件板是否形成连续回路取决于应用。