具有弹簧组件的牵引电池总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及在车辆中使用的用于高电压电池的热管理系统。
【背景技术】
[0002]诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、轻度混合动力电动车辆(MHEV)或全混合动力电动车辆(FHEV)的车辆包含牵引电池(诸如，高电压(HV)电池)，以用作车辆的推进源。HV电池可包括用于辅助管理车辆性能和操作的组件和系统。HV电池可包括电池单元端子之间相互电连接的一个或更多个电池单元阵列和互连器汇流条。HV电池和周围环境可包括用于辅助管理HV电池组件、系统和各个电池单元的温度的热管理系统。
【发明内容】
[0003]一种牵引电池热板总成包括:具有限定空腔的边缘部并被构造为支撑电池单元阵列的结构；热板，设置在空腔中并邻近电池单元阵列；弹簧组件，在所述结构与热板之间设置在空腔中。弹簧组件被构造为抵着热板施加力，使得热板接触电池单元阵列以在热板与电池单元阵列之间传递热。设置在空腔中的热板可位于电池单元阵列之下。弹簧组件可包括限定多个凸片的主体，所述多个凸片被构造为从由主体限定的平面向外伸出。弹簧组件可包括波纹板材，所述波纹板材限定多个凸片，所述多个凸片以波浪状的方式在由主体限定的平面之上和之下延伸。弹簧组件可包括基部和上部，基部和上部被构造为在这两者之间支撑一个或更多个压缩弹簧。弹簧组件可被构造为向热板施加比热板的重量大的力。所述结构还可限定一对支承部分，所述一对支承部分在电池单元阵列的底表面的一部分之下延伸，使得所述支承部分承受电池单元阵列的负载。
[0004]一种车辆包括:电池单元阵列，限定至少一个表面；位于电池单元阵列附近的结构，使得电池单元阵列与所述结构限定邻近电池单元阵列的空腔；热板，被构造为与电池单元阵列热连通，并沿着所述表面在整个空腔中延伸；弹簧组件，被构造为对热板施加向上的力，使得热板接触所述至少一个表面。所述至少一个表面可以是电池单元阵列的底表面，所述结构可以是包括一对支承部分的支撑结构，所述一对支承部分在底表面的一部分之下延伸，使得所述支承部分承受电池单元阵列的负载。在整个空腔中延伸的热板可位于电池单元阵列之下。弹簧组件可包括限定多个凸片的主体，所述多个凸片从由主体限定的平面向外伸出并被构造为施加等于或大于热板的重量的力。弹簧组件可包括限定凸片的波纹板材，凸片以波浪状的方式向上和向下延伸，并且凸片可被构造为抵着热板施加力。弹簧组件可包括基部和上部，基部和上部被构造为在这两者之间支撑多个压缩弹簧，并且所述压缩弹簧可被构造为施加等于或大于热板的重量的力。弹簧组件可被构造为抵着热板施加比由热板的重量产生的力大的力，施加的力不使电池单元阵列运动。弹簧组件可被构造为抵着热板施加与由热板的重量和电池单元阵列的重量产生的力相等的力。
[0005]一种牵引电池总成包括限定底表面的电池单元阵列、支撑结构、热板和弹簧组件。支撑结构包括一个或更多个支承部分和边缘部，所述一个或更多个支承部分被构造为承受由电池单元阵列产生的负载，边缘部与电池单元阵列布置为使得在电池单元阵列与支撑结构之间限定空腔。热板设置在空腔中并在热板中限定通道，通道被构造为引导热流体流过。弹簧组件在热板之下设置在空腔中，并被构造为向热板施加力，使得热板接触底表面以促进热传递。弹簧组件可包括限定多个凸片的主体，所述多个凸片从由主体限定的平面向上伸出并被构造为施加等于或大于热板的重量的力。弹簧组件可包括限定凸片的主体，凸片以波浪状的方式向上和向下延伸，并且凸片可被构造为抵着热板施加力。弹簧组件可包括基部和上部，基部和上部被构造为在这两者之间支撑多个压缩弹簧，所述压缩弹簧可被构造为施加等于或大于热板的重量的力。
【附图说明】
[0006]图1是电池电动车辆的示意图。
[0007]图2是用于图1中的车辆的牵引电池的热管理系统的一部分的透视图。
[0008]图3是牵引电池总成的一部分的截面形式的正视图，包括电池单元阵列、阵列支撑结构、热板和基部支撑结构。
[0009]图4A是牵引电池总成的一部分的截面形式的正视图，包括电池单元阵列、热板、弹簧组件和电池单元阵列支撑结构。
[0010]图4B是图4A的电池单元阵列的透视图。
[0011]图5A是电池单元阵列、热板、弹簧组件和电池单元阵列支撑结构的截面形式的正视图。
[0012]图5B是图5A的弹簧组件的透视图。
[0013]图6A是电池单元阵列、热板、另一弹簧组件和电池单元阵列支撑结构的截面形式的正视图。
[0014]图6B是图6A的弹簧组件的透视图。
[0015]图7A是电池单元阵列、热板、又一弹簧组件和电池单元阵列支撑结构的截面形式的正视图。
[0016]图7B是图7A的弹簧组件的透视图。
【具体实施方式】
[0017]在此描述了本公开的实施例。然而，应理解的是，公开的实施例仅为示例并且其它实施例可采用多种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的多个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。
[0018]图1示出了典型的插电式混合动力电动车辆(PHEV)的示意图。典型的插电式混合动力电动车辆12可包括机械地连接到混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14能够作为马达或发电机运转。此外，混合动力传动装置16机械地连接到发动机18。混合动力传动装置16还机械地连接到驱动轴20，驱动轴20机械地连接到车轮22。当发动机18开启或关闭时，电机14能够提供推进和减速能力。电机14还用作发电机，并且能够通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热损失掉的能量而提供燃料经济效益。由于混合动力电动车辆12可在一定条件下按照电动模式或混合动力模式运转以减少车辆12的整体燃料消耗，因此电机14还可减少污染物排放。
[0019]牵引电池或电池包(battery pack) 24储存并提供可以被电机14使用的能量。牵引电池24通常从牵引电池24中的一个或更多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压直流(DC)输出。电池单元阵列可包括一个或更多个电池单元。牵引电池24通过一个或更多个接触器(未示出)电连接到一个或更多个电力电子模块26。所述一个或更多个接触器在断开时使牵引电池24与其它组件隔离，并在闭合时将牵引电池24连接到其它组件。电力电子模块26还电连接到电机14，并且在牵引电池24和电机14之间提供双向传输电能的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供DC电压，而电机14可能需要三相交流(AC)电压来运转。电力电子模块26可以将DC电压转换为电机14所需要的三相AC电压。在再生模式下，电力电子模块26可以将来自用作发电机的电机14的三相AC电压转换为牵引电池24所需要的DC电压。在此的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力传动装置16可以是连接到电机14的齿轮箱并且发动机18会不存在。
[0020]牵引电池24除了提供用于推进的能量之外，还可以提供用于其它车辆电气系统的能量。典型的系统可包括将牵引电池24的高电压DC输出转换为与其它车辆负载兼容的低电压DC供应的DC/DC转换器模块28。其它高电压负载(例如，压缩机和电加热器)可直接连接到高电压而不使用DC/DC转换器模块28。在典型的车辆中，低电压系统电连接到辅助电池30 (例如，12V电池)。