具有集成压缩限制器的电动车辆板的制作方法
【专利摘要】一种电动车辆的示例性总成包括集成到电池组阵列的板中的压缩限制器。一种示例性方法包括围绕纵向轴线形成电池组阵列的板的一部分以提供压缩限制器。
【专利说明】
具有集成压缩限制器的电动车辆板
技术领域
[0001]本发明总体上涉及用于电动车辆的电池组的压缩限制器并且，更具体地，涉及集成到电池组的板中的压缩限制器。
【背景技术】
[0002]通常，电动车辆不同于传统机动车辆，因为电动车辆使用一个或多个电池供电的电机选择性地驱动。与电动车辆相比，传统机动车辆仅使用内燃发动机来驱动。电机可以替代内燃发动机来驱动电动车辆，或者除了内燃发动机外电机可以驱动电动车辆。示例电动车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆(FCV)、和纯电动车辆(BEV)。
[0003]电动车辆的电池组包括固定到热交换器板的侧板和端板。一些已知的设计使用焊接到电池组的端板的压缩限制器。
【发明内容】
[0004]根据本发明的示例性方面的一种总成，除了别的以外包括，集成到电池组阵列的板中的压缩限制器。
[0005]在前述总成的另一示例中，压缩限制器被集成到电池组阵列的端板总成中。
[0006]在任意前述总成的另一示例中，端板总成包含内隔板和外端板，并且压缩限制器被集成到外端板中。
[0007]在任意前述总成的另一示例中，压缩限制器被集成到电池组的侧板中。
[0008]在任意前述总成的另一示例中，压缩限制器具有纵向轴线，并且压缩限制器是围绕纵向轴线形成的板的一部分。
[0009]在任意前述总成的另一示例中，压缩限制器具有圆形横截面。
[0010]在任意前述总成的另一示例中，压缩限制器具有非圆形横截面。
[0011]在任意前述总成的另一示例中，板的该部分围绕纵向轴线形成以使板的侧边缘面对板的表面。
[0012]在任意前述总成的另一示例中，板的表面是面对电池组阵列的多个电池单元的面向内的表面。
[0013]在任意前述总成的另一示例中，压缩限制器提供开口以接收机械紧固件。
[0014]在任意前述总成的另一示例中，机械紧固件将板固定到热交换器板。
[0015]在任意前述总成的另一示例中，机械紧固件将板固定到除了热交换器板以外的电池组结构。
[0016]根据本发明的另一示例性方面的一种方法，除了别的以外包括，围绕纵向轴线形成电池组阵列的板的一部分以提供压缩限制器。
[0017]在前述方法的另一示例中，板是端板总成。
[0018]在任意前述方法的另一示例中，端板总成包含内隔板和外端板，并且压缩限制器在外端板内形成。
[0019]在任意前述方法的另一示例中，板是侧板总成。
[0020]在任意前述方法的另一示例中，方法包含将紧固件定位在压缩限制器内并且使用紧固件将板固定。
[0021]在任意前述方法的另一示例中，方法包含使用紧固件将板固定到热交换器板。
[0022]在任意前述方法的另一示例中，方法包含围绕纵向轴线形成该部分以使板的侧边缘面对板的表面。
[0023]在任意前述方法的另一示例中，板的表面是面对电池组阵列的多个电池单元的面向内的表面。
【附图说明】
[0024]从【具体实施方式】，对于本领域技术人员而言，所公开的示例的各种特征和优点将变得显而易见。随【具体实施方式】的附图可以简要描述如下:
[0025]图1示出了用于电动车辆的动力传动系统的示意图；
[0026]图2示出了来自图1的动力传动系统的电池组的阵列的透视、示意图；
[0027]图3示出了来自具有集成压缩限制器的图2的阵列的端板总成的局部分解图；
[0028]图4示出了图2的阵列的角落部分的俯视图，其中机械紧固件被移除；
[0029]图4A示出了另一示例压缩限制器；
[0030]图4B示出了又一示例压缩限制器；
[0031 ]图4C示出了又一示例压缩限制器；
[0032]图5示出了来自图3的端板总成的外端板的透视图；
[0033]图6示出了来自图3的端板总成的外端板的另一透视图。
【具体实施方式】
[0034]本发明总体上涉及一种用于电动车辆的电池组的板。具体地，本发明涉及一种具有集成压缩限制器(或套筒)的板。例如，压缩限制器提供板和底板之间的刚性连接。
[0035 ]参照图1，混合动力电动车辆(HEV)的动力传动系统1包括具有多个阵列18的电池组14、内燃发动机20、马达22、和发电机24。马达22和发电机24是电机的类型。马达22和发电机24可以是单独的或具有组合的马达-发电机的形式。
[0036]在本实施例中，动力传动系统10是采用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统。第一和第二驱动系统产生扭矩以驱动一组或多组车辆驱动轮28。第一驱动系统包括发动机20和发电机24的组合。第二驱动系统至少包括马达22、发电机24、和电池组14。马达22和发电机24是动力传动系统1的电驱动系统的部分。
[0037]发动机20和发电机24可以通过动力传输单兀30--比如行星齿轮组--连接。当然，其他类型的动力传输单元一一包括其他齿轮组和变速器一一也可以用来将发动机20连接到发电机24。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、和行星齿轮架总成36的行星齿轮组。
[0038]发电机24可以通过动力传输单元30被发动机20驱动以将动能转换成电能。发电机24可以选择地作为马达运行以将电能转换成动能，从而输出扭矩到连接到动力传输单元30的轴38。
[0039]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连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。在其它示例中可以使用其它动力传输单元。
[0040]齿轮46将扭矩从发动机20传递到差速器48以最终提供牵引力给车辆驱动轮28。差速器48可以包括使扭矩能够传递到车辆驱动轮28的多个齿轮。在本示例中，第二动力传输单元44通过差速器48机械地连接到车桥50以将扭矩分配到车辆驱动轮28。
[0041 ]马达22可以通过输出扭矩到也连接到第二动力传输单元44的轴54选择性地用来驱动车辆驱动轮28。在本实施例中，马达22和发电机24合作作为再生制动系统的一部分，其中马达22和发电机24可以用作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机24可以各自输出电力以对电池组14的电池单元再充电。
[0042]现在参照图2至6，每个阵列18包括多个电池单元60、端板总成64、侧板总成66、和热交换器板70。
[0043]热交换器板70提供用于阵列18的底板。在一些实施例中，热交换器板70不提供结构性底板。相反地，机械支撑来自单独的电池组结构并且热交换器板被夹在单独的电池组结构和电池单元60之间。
[0044]阵列18由通过热交换器板70传送的液体冷却剂冷却。液体冷却剂通过入口701移动到换热器板70内建立的冷却剂路径。液体冷却剂移动通过冷却剂路径以与阵列18的电池单元60和其它部分交换热能。液体冷却剂在出口 70ο从热交换器板70离开。在本示例中液体冷却剂用来冷却电池单元60。在另一示例中，液体冷却剂可以用来加热单元60。
[0045]尽管示例电池单元60示为液体冷却的，但是在其它示例中电池单元60可以是空气冷却的。
[0046]示例端板总成64包括内隔板68和外端板72。示例内隔板68主要是聚合物材料，比如玻璃增强尼龙。外端板72是金属材料。内隔板68将外端板72与电池单元60隔开以，除了别的以外，电力地隔离导电表面。
[0047]端板总成64包括集成压缩限制器76。在本示例中，每个压缩限制器76通过围绕各自纵向轴线A形成外端板72的横向边缘而提供。形成可以包含弯曲或乳制横向边缘。
[0048]横向外边缘的形成提供接收机械紧固件84的开口82。机械紧固件84固定到热交换器板70以保持端板总成64抵靠热交换器板70，这可以便于多个电池单元60和热交换器板70之间的热能交换。
[0049]侧板总成66包括在多个电池单元60的部分上方延伸的边缘96。侧板总成66直接连接到端板总成64。因此向下拉端板总成64抵靠热交换器板70致使向下拉侧板总成66，侧板总成66通过边缘96向下拉多个电池单元60。
[0050]在其它示例中，结构(未示出)可以延伸穿过电池单元60的上表面并连接到端板总成64。扭转机械紧固件朝向热交换器板70拉端板总成64且向下拉该结构以促使单元60朝向热交换器板70。
[0051]在本示例中，机械紧固件84是螺纹的。压缩限制器76抵抗压缩，该压缩与将机械紧固件84扭转为与热交换板70接合的关系相关联，这提供相对稳固且刚性接缝。
[0052]尽管示例机械紧固件84固定到热交换器板70，但是在另一示例中机械紧固件可以固定到阵列18或电池组14的另一结构。
[0053]压缩限制器76是外端板72的集成的特征。即，压缩限制器76是具有外端板72的剩余部分的连续的整体结构的一部分。
[0054]阵列18的侧板总成66在位置P被附接到外端板72。在本示例中，侧板总成66被焊接到外端板72。将机械紧固件84扭转到热交换器板70中因此朝向热交换器板70拉侧板总成66。随后，侧板总成和电池单元的顶部之间的物理连接朝向热交换器板70拉电池单元60，从而提高从电池单元到热交换器的热传导。
[0055]外端板72包括侧边缘80。外端板72卷边以提供压缩限制器76以使侧边缘80面对且几乎接触外端板72的面向内的表面86。面向内的表面86与内隔板68相连接。在一些不例中，侧边缘80与面向内的表面86直接接触，或者可以接触内隔板68。
[0056]外端板72卷边以使压缩限制器76(图4)围绕压缩限制器76的纵向轴线A几乎360度连续地延伸。
[0057]在另一示例中，压缩限制器76a围绕轴线A延伸较少量，比如如图4A中所示的240度，或从200到300度。
[0058]压缩限制器76具有总体上圆形横截面轮廓。在另一示例中，压缩限制器76b具有如图4B中所示的矩形横截面轮廓。在又一示例中，压缩限制器部76c具有如图4C中所示的三角形横截面轮廓。
[0059]示例压缩限制器76示为外端板72的集成部分。在另一示例中，压缩限制器可以是内隔板68的集成部分。在又一示例中，压缩限制器可以是侧板总成66的集成部分。
[0060]示例压缩限制器76从外端板72的底部边缘88竖直连续延伸到外端板72的上部边缘92。在另一示例中，压缩限制器76的部分一一如图6中的位置P—一可以被移除以降低重量。
[0061]所公开的示例的特征包括在电池组中所需部件的数量上的减少和在总质量上的减少。因为压缩限制器被集成到板中，所以不需要与板隔开的压缩限制器。
[0062]所公开的示例的另一特征包括在所需包装空间上的减少。在一个具体示例中，将压缩限制器集成到板中减少了电池组所需轴向封装空间约10毫米。然而，所公开的示例的另一特征包括在部件成本上的减少。因为压缩限制器被集成，所以不需要单独的制造步骤以将压缩限制器固定到板。
[0063]前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对于本领域的技术的人员而言，所公开的示例的变化和修改变得显而易见，而不必脱离本发明的本质。因此，给予本发明的法律保护的范围仅通过研究下面的权利要求来确定。
【主权项】
1.一种总成，包含: 压缩限制器，所述压缩限制器集成到电池组阵列的板中。2.根据权利要求1所述的总成，其中所述压缩限制器被集成到所述电池组阵列的端板总成中。3.根据权利要求2所述的总成，其中所述端板总成包含内隔板和外端板，并且所述压缩限制器被集成到所述外端板中。4.根据权利要求1所述的总成，其中所述压缩限制器被集成到所述电池组的侧板中。5.根据权利要求1所述的总成，其中所述压缩限制器具有纵向轴线，并且所述压缩限制器是围绕所述纵向轴线形成的所述板的一部分。6.根据权利要求5所述的总成，其中所述压缩限制器具有圆形横截面。7.根据权利要求5所述的总成，其中所述压缩限制器具有非圆形横截面。8.根据权利要求5所述的总成，其中所述板的所述部分围绕所述纵向轴线形成以使所述板的侧边缘面对所述板的表面。9.根据权利要求8所述的总成，其中所述板的所述表面是面对所述电池组阵列的多个电池单元的面向内的表面。10.根据权利要求1所述的总成，其中所述压缩限制器提供开口以接收机械紧固件。11.根据权利要求10所述的总成，其中所述机械紧固件将所述板固定到热交换器板。12.根据权利要求10所述的总成，其中所述机械紧固件将所述板固定到除了所述热交换器板以外的电池组结构。
【文档编号】H01M2/10GK106058088SQ201610216688
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月8日 公开号201610216688.6, CN 106058088 A, CN 106058088A, CN 201610216688, CN-A-106058088, CN106058088 A, CN106058088A, CN201610216688, CN201610216688.6
【发明人】彼得·埃里克·彼得森, 布莱恩·阿特丽, 戴夫·莫斯凯特
【申请人】福特全球技术公司