具有阵列框架以及集成的热交换器的电池总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动车辆的电池总成。该电池总成包括电池阵列和集成的热交换器。电池总成可以包括用于将热交换器相对于电池阵列保持的多个保持部件。
【背景技术】
[0002]降低汽车燃料消耗和排放的需求是众所周知的。因此，正在开发降低或完全消除对内燃发动机的依赖的车辆。电动车辆是出于这样的目的所开发的一种类型的车辆。通常，由于电动车辆选择性地通过一个或多个电池供电的电机来驱动，其与传统的机动车辆不同。相比之下，传统机动车辆仅依靠内燃发动机驱动车辆。
[0003]用于为电动车辆的电机供电的高压电池总成典型地包括多个电池阵列。每个电池阵列包括多个电池单元和总体上围绕电池单元以构建电池阵列的支撑结构。例如冷却板的热交换器可以定位在电池单元下方以热管理由电池单元所产生的热。典型地，热交换器被夹在电池阵列和托盘之间以确保热交换器和电池单元之间稳健的接触。
【发明内容】
[0004]根据本发明示例性方面的一种电池总成除其他方面以外包括阵列框架，阵列框架包括框架主体和通过框架主体形成的槽。热交换器容纳在槽内。
[0005]在上述总成的进一步非限制性实施例中，框架主体沿纵轴线延伸并且包括顶部、底部以及在顶部和底部之间延伸的框架臂。
[0006]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，顶部包括第一侧和第二侧，第一侧和第二侧各自包括交替模式的刚性卡扣臂和柔性卡扣臂。
[0007]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，槽形成于框架主体的底部内。
[0008]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，散热片在框架主体内延伸。散热片包括主体和延伸至框架主体外部的位置的支架。
[0009]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，热交换器被偏置抵靠散热片的支架。
[0010]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，框架主体包括底部，底部包括在相对端之间延伸的顶壁和底壁，槽在相对端之间水平地延伸并且在顶壁和底壁之间竖直地延伸。
[0011]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，弹性部件从底壁向上凸出。
[0012]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，弹性部件相对于底壁是成角度的。
[0013]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，弹性部件是波纹状的。
[0014]根据本发明另一示例性方面的一种电池总成除其他方面以外包括阵列框架和热交换器，阵列框架包括至少一个保持臂，热交换器通过至少一个保持臂连接到阵列框架。
[0015]在上述总成的进一步非限制性实施例中，阵列框架容纳电池单元，并且包含位于电池单元和热交换器之间的热界面材料。
[0016]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，阵列框架包括敞开的底部，底部形成以侧壁和顶壁为边界的袋状部。至少一个保持臂从侧壁和顶壁中的至少一个凸出。
[0017]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，阵列框架安装到托盘。
[0018]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，空隙位于热交换器和托盘之间。
[0019]根据本发明另一示例性方面的一种电池总成除其他方面以外包括电池阵列、下盖和热交换器，电池阵列包括多个阵列框架，下盖连接至多个阵列框架的至少一部分，并且热交换器固定于电池阵列和下盖之间。
[0020]在上述总成的进一步非限制性实施例中，热界面材料位于热交换器和多个阵列框架之间。
[0021]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，其中多个阵列框架的该部分和下盖中的一个包括刚性保持臂并且多个阵列框架的该部分和下盖中的另一个包括柔性保持臂，柔性保持臂与刚性保持臂接合以将下盖固定至多个阵列框架的该部分。
[0022]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，柔性保持臂包括与刚性保持臂的第二延伸部重叠的延伸部。
[0023]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，电池阵列安装于托盘。
[0024]可以单独地或任意组合地采用前述段落、权利要求或下面的说明书和附图中的实施例、示例以及替代形式，包括它们任意的各种方面或各自的独立特征。关于一个实施例所描述的特征可以应用于所有的实施例，除非这样的特征是不兼容的。
[0025]所公开的示例的各种特征及有利之处从【具体实施方式】中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随【具体实施方式】的附图可以简要描述如下。
【附图说明】
[0026]图1示意性地说明了电动车辆的动力传动系统；
[0027]图2A和2B说明了电池阵列的阵列框架；
[0028]图3说明了由堆叠的阵列框架所构建的电池阵列；
[0029]图4说明了阵列框架的保持部件；
[0030]图5A和5B说明了阵列框架的弹性部件；
[0031]图5C是图5A的合围区域ARl的放大视图；
[0032]图和5E说明了阵列框架的另外的示例性弹性部件；
[0033]图6说明了根据本发明的第一实施例的电池总成；
[0034]图7说明了电池总成的剖视图；
[0035]图8示意性地说明了热交换器相对于电池总成的多个阵列框架的定位；
[0036]图9说明了根据本发明的另一实施例的电池总成；
[0037]图10说明了电池总成的剖视图；
[0038]图11说明了根据本发明的又一实施例的电池总成。
【具体实施方式】
[0039]本发明描述了可以在电动车辆中使用的示例性电池总成。电池总成包括可以堆叠和连接到一起以构建电池阵列的一个或多个阵列框架。热交换器可连接到电池阵列以热管理由电池阵列的电池单元所产生的热并且也在冷的环境温度期间加热电池单元。电池总成可以采用各种保持部件以使热交换器相对于电池阵列固定。例如，在一个实施例中，电池阵列的阵列框架包括形成了通道的槽，通道用于将热交换器容纳在电池单元下方。在另一实施例中，阵列框架包括用于将热交换器固定到电池阵列的柔性保持臂。在又一实施例中，下盖连接到阵列框架以使热交换器固定到电池阵列。这些以及其他特征在下面的段落中会更加详细地描述。
[0040]图1示意性地说明了电动车辆12的动力传动系统10。虽然描述为混合动力电动车辆(HEV)，但是应该理解的是，这里所描述的概念并不限于HEV，并且可以扩展到其他电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)和纯电动车辆(BEV)。
[0041]在一个实施例中，动力传动系统10是米用了第一传动系统和第二传动系统的动力分配动力传动系统(power-split powertrain system)。第一传动系统包括发动机14和发电机18(即第一电机)的组合。第二传动系统至少包括马达22(即第二电机)、发电机18以及电池总成24。在这个示例中，第二传动系统被认为是动力传动系统10的电力驱动系统。第一和第二传动系统产生扭矩以驱动电动车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。
[0042]例如内燃发动机的发动机14和发电机18可以通过例如行星齿轮组的动力传输单元30连接。当然，包括其他齿轮组和变速器的其他类型的动力传输单元可以用于将发动机14连接到发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是包括环形齿轮32、中心齿轮34和托架总成36的行星齿轮组。
[0043]发电机18可以通过动力传输单元30而由发动机14驱动以使动能转化为电能。可选地，发电机18可以作为马达以使电能转化为动能，由此向连接到动力传输单元30的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接到发动机14，因此发动机14的转速可以由发电机18控制。
[0044]动力传输单元30的环形齿轮32可以连接到轴40，轴40通过第二动力传输单元44与车辆驱动轮28连接。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传输单元也可以是适宜的。齿轮46将扭矩从发动机14传输到差速器48从而最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括能够向车辆驱动轮28传输扭矩的多个齿轮。在一个实施例中，第二动力传输单元44通过差速器48与轮轴50机械地连接从而向车辆驱动轮28分配扭矩