电池组及控制电池组中的电风扇的方法与流程

文档序号:11161701阅读:569来源:国知局
电池组及控制电池组中的电风扇的方法与制造工艺

本公开涉及一种构造为确保容易冷却的电池组,以及一种控制包括在该电池组中的电风扇的方法。

本申请要求2014年9月18日在美国提交的美国专利申请No.14/489,613和2015年7月23日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2015-0104540的优先权,以上专利申请的公开内容通过引用而并入本文。



背景技术:

电池组具有电池模块和壳体。电连接到包括在电池模块中的电池单体的DC-DC电压转换器可以布置在壳体中。

DC-DC电压转换器是用于控制充电电力和放电电力的构件,并且在操作中产生大量的热。

本发明人在这里已经认识到需要一种构造为有效地冷却DC-DC电压转换器的改进的电池组和一种控制该电池组中的电风扇的改进的方法。



技术实现要素:

本公开是在以上背景下设计的,并且本公开涉及提供一种构造为有效地冷却包括在电池组中的DC-DC电压转换器的电池组。

本公开还涉及提供一种控制在电池组中引起强制空气流动的电风扇的改进的方法。

提供了根据示例性实施例的一种电池组。该电池组包括电池组壳体,电池组壳体限定具有第一内部空间和第二内部空间的内部区域。电池组壳体具有与第一内部空间连通的进口开孔和与第二内部空间连通的出口开孔。该电池组进一步包括电池模块,电池模块邻近于进口开孔布置在电池组壳体的第一内部空间中。电池模块具有抵靠热交换器布置的至少一个电池单体。热交换器构造为接收从进口开孔进入第一内部空间以冷却所述至少一个电池单体的空气。该电池组进一步包括DC-DC电压转换器,该DC-DC电压转换器布置在第二内部空间中,使得从热交换器流动通过出口开孔的空气进一步冷却DC-DC电压转换器。该电池组进一步包括电风扇,电风扇适于驱使空气从进口开孔通过第一和第二内部空间流动到电池组壳体的出口开孔。该电池组进一步包括布置在第一内部空间中的第一温度传感器。第一温度传感器适于产生指示电池单体的第一温度水平的第一信号。该电池组进一步包括布置在第二内部空间中的第二温度传感器。第二温度传感器适于产生指示DC-DC电压转换器的第二温度水平的第二信号。该电池组进一步包括微处理器,该微处理器可操作地联接到第一和第二温度传感器,使得微处理器分别接收第一和第二信号。微处理器进一步可操作地联接到电风扇。微处理器构造为基于第一温度水平确定电风扇的第一风扇速度百分比值。微处理器进一步构造为基于第二温度水平确定电风扇的第二风扇速度百分比值。微处理器构造为产生控制信号,使得电风扇以与在第一和第二风扇速度百分比值之间的较高速度百分比值对应的操作速度操作。

根据一个实施例,微处理器可以构造为如果第一风扇速度百分比值大于第二风扇速度百分比值,则选择第一风扇速度百分比值,并且产生引起电风扇以与第一风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制信号。

根据另一个实施例,微处理器可以构造为如果第二风扇速度百分比值大于第一风扇速度百分比值,则选择第二风扇速度百分比值,并且产生引起电风扇以与第二风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制信号。

根据另一个实施例,微处理器可以构造为确定由DC-DC电压转换器输出的电功率。另外,微处理器可以构造为基于所述电功率来确定电风扇的第三风扇速度百分比值,并且如果第三风扇速度百分比值大于第一风扇速度百分比值和第二风扇速度百分比值,则产生引起电风扇以与第三风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制信号。

优选地,该电池组可以进一步包括布置在第二内部空间中的热传导壳体,热传导壳体具有布置在其中的DC-DC电压转换器。多个冷却片形成在热传导壳体的下表面处,以沿着空气的移动方向向外延伸,并且热传导壳体可以在第二内部空间中布置为使得冷却片与电池组壳体的底部间隔开。

优选地,该电池组可以进一步包括:坐置框架,坐置框架朝向出口开孔开口并且构造为支撑热传导壳体的下边缘,使得冷却片的端部与电池组壳体的底部间隔开;和流体引导板,流体引导板具有抵靠电池模块的空气在此处从热交换器流出的一侧布置的一侧和连接到坐置框架的另一侧。

提供了根据另一个示例性实施例的一种用于控制电池组中的电风扇的方法。该方法包括提供电池组,电池组具有电池组壳体、电池模块、DC-DC电压转换器、第一温度传感器、第二温度传感器和微处理器。电池组壳体限定具有第一内部空间和第二内部空间的内部区域。电池组壳体具有与第一内部空间连通的进口开孔和与第二内部空间连通的出口开孔。电池模块邻近于进口开孔布置在电池组壳体的第一内部空间中。电池模块具有抵靠热交换器布置的至少一个电池单体。热交换器构造为接收从进口开孔进入第一内部空间以冷却所述至少一个电池单体的空气。DC-DC电压转换器布置在第二内部空间中,使得从热交换器朝向出口开孔流动的空气进一步冷却DC-DC电压转换器。电风扇适于驱使空气从进口开孔通过第一和第二内部空间流动到电池组壳体的出口开孔。第一温度传感器布置在第一内部空间中。第二温度传感器布置在第二内部空间中。微处理器可操作地联接到第一和第二温度传感器。该方法包括利用第一温度传感器产生指示电池单体的第一温度水平的第一信号。该方法进一步包括利用第二温度传感器产生指示DC-DC电压转换器的第二温度水平的第二信号。该方法进一步包括利用微处理器基于第一温度水平确定电风扇的第一风扇速度百分比值。该方法进一步包括利用微处理器基于第二温度水平确定电风扇的第二风扇速度百分比值。该方法包括利用微处理器产生控制信号,使得电风扇以与在第一和第二风扇速度百分比值之间的较高速度百分比值对应的操作速度操作。

在一个实施例中,该方法包括:如果第一风扇速度百分比值大于第二风扇速度百分比值,则利用微处理器选择第一风扇速度百分比值。该方法进一步包括:如果选择了第一风扇速度百分比值,则利用微处理器产生引起电风扇以对与第一风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制信号。

在另一个实施例中,该方法包括:如果第二风扇速度百分比值大于第一风扇速度百分比值,则利用微处理器选择第二风扇速度百分比值。该方法进一步包括:如果选择第二风扇速度百分比值,则利用微处理器产生引起电风扇以与第二风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制信号。

在另一个实施例中,该方法包括:利用微处理器确定由DC-DC电压转换器输出的电功率。另外,该方法包括:利用微处理器基于由DC-DC电压转换器输出的电功率来确定电风扇的第三风扇速度百分比值。另外,该方法包括:如果第三风扇速度百分比值大于第一风扇速度百分比值和第二风扇速度百分比值,则利用微处理器选择第三风扇速度百分比值,并且产生引起电风扇以与第三风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制信号。

本发明的效果

根据本公开,通过允许用于冷却包括在电池组中的电池单体的空气朝向DC-DC电压转换器流动,DC-DC电压转换器可以被有效地冷却。

根据本公开另一个实施例,通过基于在电池组中产生热的元件的温度水平确定多个风扇速度百分比值,并且根据在所确定的风扇速度百分比值中的最高风扇速度百分比值来操作电风扇,可以适当地维持电池组中的温度。

附图说明

附图示意了本公开的优选实施例并且与前面的公开一起用于提供本公开的技术精神的进一步理解,并且因此本公开不被理解为限制于附图。

图1是根据示例性实施例的电池组的示意图;

图2是图1的电池组的另一示意图;

图3是图1的电池组的部分透明顶视图;

图4是图1的电池组的部分透明底视图;

图5是在图1的电池组中利用的电池组壳体的基部部分的示意图;

图6是图1的电池组的截面示意图;

图7是在图1的电池组中利用的电池模块的示意图;

图8是图7的电池模块的另一示意图;

图9是沿着线9-9截取的图7的电池模块的截面示意图;

图10是沿着线10-10截取的图7的电池模块的截面示意图;

图11是图7的电池模块的一个部分的分解视图;

图12是图7的电池模块的第一侧的示意图,示意了第一、第二和第三热交换器的端部;

图13是图7的电池模块的第二侧的示意图,示意了第一、第二和第三热交换器的端部;

图14是在图7的电池模块中利用的框架部件的示意图;

图15是图14的框架部件的另一示意图;

图16是图15的框架部件的另一示意图;

图17是图15的框架部件的侧视图,示意了热交换器的端部;

图18是图15的框架部件的第一侧的示意图;

图19是图15的框架部件的第二侧的示意图;

图20是在图15的框架部件中的热交换器中利用的第一热传导板的第一侧的示意图;

图21是图20的第一热传导板的第二侧的示意图;

图22是在图15的框架部件中的热交换器中利用的第二热传导板的第一侧的示意图;

图23是在图1的电池组中利用的热传导壳体的示意图;

图24是图23的热传导壳体的另一示意图;

图25是图23的热传导壳体的底侧的示意图;

图26是图23的热传导壳体的另一示意图;

图27是根据另一个示例性实施例的、组装电池模块的方法的流程图;

图28是根据另一个示例性实施例的、组装电池组的方法的流程图;

图29是图1的电池组的一部分的框图;

图30是由图1的电池组利用的第一示例性表格;

图31-33是用于控制图1的电池组中的电风扇的操作的方法的流程图;

图34是由图1的电池组利用的第二示例性表格;并且

图35-36是根据另一个示例性实施例的、用于控制图1的电池组中的电风扇的操作的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前,应理解,在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被理解为限制于通常的和字典的含义,而是在允许本发明人为了最好地解释而适当地定义术语的原则的基础上基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来理解。因此,在这里提出的说明只是仅仅为了示意的优选示例,而非旨在限制本公开的范围,从而应该理解,能够在不偏离本公开的范围的情况下对此实现其它等价形式和改型。

参考图1-6和29,提供了根据示例性实施例的电池组10。该电池组10包括电池组壳体30、电池模块34、热传导壳体38、DC-DC电压转换器42、电风扇46、第一温度传感器48、第二温度传感器50、功率水平传感器52、和微处理器。电池组10的优势在于,电池组10具有带有端板230、232的电池模块34,所述端板230、232延伸超过内部的电池单体以将空气导引到接触电池单体的热交换器中。因此,电池组10并不需要单独的空气歧管将空气导引到接触电池单体的热交换器中。电池组10具有微处理器54,该微处理器54监控至少一个电池单体的温度水平、DC-DC电压转换器的温度水平、和由DC-DC电压转换器42输出的功率水平。微处理器54有利地基于至少一个电池单体的温度水平确定电风扇46的第一风扇速度百分比值、基于DC-DC电压转换器的温度水平确定电风扇46的第二风扇速度百分比值,并且基于由DC-DC电压转换器42输出的功率水平确定电风扇46的第三风扇速度百分比值,并且选择所述第一、第二和第三风扇速度百分比值中的最高风扇速度百分比值来控制电风扇46。术语“百分比值”意味着代表百分比的数值。例如,百分比值能够对应于示意百分之50的50。此外,例如,百分比值能够对应于代表百分之50的0.5。

参考图1、2和5,电池组壳体30被设置为将电池组10的其余构件保持在其中。电池组壳体30具有限定内部区域74的基部部分70和上盖72。内部区域74包括第一内部空间76和第二内部空间78。

参考图5,基部部分70包括底壁90和侧壁92、94、96、98。侧壁92、94、96、98联接到底壁90并且基本垂直于底壁90向上延伸。侧壁92、94基本相互平行地延伸。此外,侧壁96、98基本相互平行并且垂直于侧壁92、94延伸。侧壁92包括延伸穿过侧壁92的进口开孔112,并且侧壁94包括延伸穿过侧壁94的出口开孔114。在示例性实施例中,基部部分70由钢或者铝构造。在可替代实施例中,基部部分70由塑料构造。

上盖72可移除地联接到侧壁92、94、96、98以封闭内部区域74。在示例性实施例中,上盖72由钢或者铝构造。在可替代实施例中,上盖72由塑料构造。

参考图5-11,电池模块34邻近于进口开孔112布置在电池组壳体30的内部区域74的第一内部空间76中。电池模块34包括框架部件120、124、128、绝缘层140、电池单体150、154、158、162、166、170、180、184、188、192、196、200、电池单体互连组件220、222、和端板230、232。

参考图7、9和10,框架部件120、124、128被设置为将电池单体150-200保持在其间。框架部件124联接到框架部件120、128并且被联接在它们之间。框架部件120、124、128中的每一个的结构是彼此相同的。因此,将在下面仅详细描述框架部件120的结构。

参考图14-21,框架部件120具有大体矩形环状的外部塑料框架260、中央塑料壁262、263、和热交换器264。热交换器264具有第一和第二热传导板360、362,第一和第二热传导板360、362联接到一起并且限定流动路径部分540,流动路径部分540延伸穿过第一和第二热传导板360、362。参考图17,流动路径部分540具有流动路径子部分550、552、554、556、558、560,流动路径子部分每一个延伸穿过第一和第二热传导板360、362。

参考图14-16,大体矩形环状的外部塑料框架260围绕第一和第二热传导板360、362的外周边区域联接。第一大体矩形环状的外部塑料框架360具有第一、第二、第三和第四侧壁280、282、284、286。第一和第二侧壁280、282基本相互平行地延伸。第三和第四侧壁284、286被联接在第一和第二侧壁280、282之间并且基本相互平行并且垂直于第一和第二侧壁280、282延伸。

中央塑料壁262基本平行于第一和第二侧壁280、282地在第三和第四侧壁284、286之间延伸。中央塑料壁262被布置在热交换器264的热传导板360的第一侧380(图20所示)的一部分上。

中央塑料壁263基本平行于第一和第二侧壁280、282地在第三和第四侧壁284、286之间延伸。中央塑料壁263被布置在热交换器264的热传导板362的第一侧480(图22所示)的一部分上。

第一、第三和第四侧壁280、284、286和中央塑料壁262限定用于在其中接纳电池单体的区域。第二、第三和第四侧壁282、284、286限定用于在其中接纳另一个电池单体的区域。

第一侧壁280具有延伸穿过第一侧壁280的开孔300、302、304。开孔300与流动路径子部分550、552流体连通。而且,开孔302与流动路径子部分554、556流体连通。此外,开孔304与流动路径子部分558、560流体连通。

参考图17,第二侧壁282具有延伸穿过第二侧壁282的开孔310、312、314。开孔310与流动路径子部分550、552流体连通。而且,开孔312与流动路径子部分554、556流体连通。此外,开孔314与流动路径子部分558、560流体连通。

参考图14和15,第三侧壁284具有在其中延伸的沟槽320、322、324、326。第四侧壁286具有在其中延伸的沟槽330、332、334、336。沟槽320、330被构造为通过沟槽320、330接收电池单体的第一和第二电端子。此外,沟槽324、334被构造为通过沟槽324、334接收另一个电池单体的第一和第二电端子。进而,沟槽322、332被构造为通过沟槽322、332接收另一个电池单体的第一和第二电端子。最后,沟槽326、336被构造为通过沟槽326、336接收另一个电池单体的第一和第二电端子。

参考图20-22,热交换器264包括第一和第二热传导板360、362,第一和第二热传导板360、362联接到一起并且限定完全地穿过板360、362延伸的流动路径部分540。

第一热传导板360包括具有第一侧380和第二侧382的薄板部分370。薄板部分370包括细长的凹陷部分390、392、394、396、398、400、402、404、406、408以及凹陷边缘部分410、412。在示例性实施例中,薄板部分370由铝构造并且是基本矩形的。

第二热传导板362包括具有第一侧480和第二侧482的薄板部分470。薄板部分470包括细长的凹陷部分490、492、494、496、498、500、502、504、506、508以及凹陷边缘部分510、512。在一个示例性实施例中,薄板部分470由铝构造并且是基本矩形的。

第一热传导板360联接到第二热传导板362,使得细长的凹陷部分390、392、394、396、398、400、402、404、406、408分别地接触并且联接到细长的凹陷部分490、492、494、496、498、500、502、504、506、508,并且凹陷边缘部分410、412接触并且联接到凹陷边缘部分510、512。板360、362限定流动路径部分540,流动路径部分540具有完全地穿过板360、362的纵向长度延伸的流动路径子部分550、552、554、556、558、560。

参考图7,框架部件124具有与上述框架部件120相同的结构。框架部件124具有大体矩形环状的外部塑料框架570、第一和第二中央塑料壁(未示出)、和热交换器572。

框架部件128具有与上述框架部件120相同的结构。框架部件128具有大体矩形环状的外部塑料框架580、第一和第二中央塑料壁(未示出)、和热交换器582。

参考图6、9和10,框架部件120和端板232被构造为将电池单体150、180保持在它们之间。此外,框架部件120的热交换器264被布置在电池单体150、154之间并且接触电池单体150、154。而且,热交换器264被布置在电池单体180、184之间并且接触电池单体180、184。

框架部件120、124被构造为将电池单体154、158保持在它们之间。此外,框架部件120、124被构造为将电池单体184、188保持在它们之间。框架部件124的热交换器572被布置在电池单体158、162之间并且接触电池单体158、162。而且,热交换器572被布置在电池单体188、192之间并且接触电池单体188、192。

框架部件124、128被构造为将电池单体162、166保持在它们之间。此外,框架部件124、128被构造为将电池单体192、196保持在它们之间。框架部件128的热交换器582被布置在电池单体166、170之间并且接触电池单体166、170。而且,热交换器582被布置在电池单体196、200之间并且接触电池单体196、200。

框架部件128和绝缘层140(图9所示)被构造为将电池单体170、200保持在它们之间。框架部件128的热交换器582抵着电池单体170、200布置。端板230被联接到框架部件128,使得绝缘层140被布置在框架部件128和电池单体170、200之间。

电池单体150、154、158、162、166、170、180、184、188、192、196、200每一个被构造为产生操作电压。在示例性实施例中,电池单体150-200是具有基本矩形本体部分和一对电端子的袋型锂离子电池单体。在示例性实施例中,电池单体150-200利用电池单体互连和电压感测组件220、222上的互连部件相互串联地电联接。此外,在示例性实施例中,通过利用超声波焊接机器将电池单体150-200的电端子超声波焊接到对应的互连部件而使电池单体150-200的电端子联接到对应的互连部件。电池单体150-200的结构彼此相同。

参考图9,电池单体150具有矩形壳体640,其中电端子642、644分别从壳体640的第一和第二端延伸。电端子642电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子644电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体154具有矩形壳体650,其中电端子652、654分别从壳体650的第一和第二端延伸。电端子652电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子654电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体158具有矩形壳体660,其中电端子662、664分别从壳体660的第一和第二端延伸。电端子662电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子664电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体162具有矩形壳体670,其中电端子672、674分别从壳体670的第一和第二端延伸。电端子672电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子674电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体166具有矩形壳体680,其中电端子682、684分别从壳体680的第一和第二端延伸。电端子682电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子684电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体170具有矩形壳体690,其中电端子692、694分别从壳体690的第一和第二端延伸。电端子692电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子694电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体150-170的系列组合(series combination)利用细长的互连部件与电池单体180-200的系列组合串联地电联接。

参考图10,电池单体180具有矩形壳体700,其中电端子702、704分别从壳体700的第一和第二端延伸。电端子702电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子704电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体184具有矩形壳体710,其中电端子712、714分别从壳体710的第一和第二端延伸。电端子712电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子714电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体188具有矩形壳体720,其中电端子722、724分别从壳体720的第一和第二端延伸。电端子722电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子724电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体192具有矩形壳体730,其中电端子732、734分别从壳体730的第一和第二端延伸。电端子732电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子734电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体196具有矩形壳体740,其中电端子742、744分别从壳体740的第一和第二端延伸。电端子742电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子744电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

电池单体200具有矩形壳体750,其中电端子752、754分别从壳体750的第一和第二端延伸。电端子752电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件220。电端子754电并且物理地联接到电池单体互连和电压感测组件222。

参考图6,端板230、232被设置成将冷却空气分别引导通过框架部件120、124、128的流动路径部分540、574、584。端板230、232具有在布置在它们之间的框架部件120-128和电池单体150-200。

端板230基本平行于电池模块34的纵向轴线768延伸。端板230具有第一端部分770和第二端部分772。第一端部分770朝向进口开孔112纵向地延伸超过电池单体150-170中的每一个的第一端。第二端部分772纵向地延伸超过电池单体180-200中的每一个的第二端。

端板232基本平行于电池模块34的纵向轴线768延伸。端板232具有第一端部分780和第二端部分782。第一端部分780朝向进口开孔112纵向地延伸超过电池单体150-170中的每一个的第一端。第二端部分782纵向地延伸超过电池单体180-200中的每一个的第二端。

参考图5、6和23-26,热传导壳体38被设置成将DC-DC电压转换器42保持在其中,DC-DC电压转换器42电联接到电池模块34的电池单体。热传导壳体38将热从DC-DC电压转换器42传递到流动经过热传导壳体的空气。热传导壳体38被布置在电池模块34和电池组壳体30的出口开孔114之间的电池组壳体30的内部区域74的第二内部空间78中。热传导壳体38在热传导壳体38和电池组壳体30之间限定流动路径部分804。在示例中,热传导壳体38的下表面以预定高度与基部部分70的底部间隔开。流动路径部分804与电池模块34的流动路径部分540、574、584并且与出口开孔114流体连通。

热传导壳体38包括壳体部分800和框架部件802。壳体部分800包括底壁810和在第一方向上从底壁810向外延伸的冷却片820、822、824、826、840、842、844、846、848。优选地,构造冷却片820-848的板沿着流体的移动方向延伸并且朝向出口部分870汇聚。冷却片820-848相互间隔开,从而在冷却片820-848之间限定流动路径部分804。冷却片820-848以规则间隔布置在基部部分70的底壁90(图5所示)上。在示例性实施例中,热传导壳体38由铝构造。当然,在可替代实施例中,热传导壳体38例如能够由其它材料诸如钢或者其它金属合金构造。

参考图6和23,框架部件802联接到热传导壳体38的外部并且包括出口部分870,出口部分870朝向风扇46和电池组壳体30的出口开孔114导引空气。

参考图5和6,电风扇46邻近于电池组壳体30的出口开孔114布置在电池组壳体30的内部区域74中。电风扇46适于驱使空气流动通过进口开孔112并且通过电池模块的流动路径部分540、574、584和流动路径部分804并且进一步通过电风扇46的一部分并且通过电池组壳体30的出口开孔114。在可替代实施例中,电风扇46邻近于进口开孔112布置。

参考图6、7和26,热传导壳体38的框架部件802包括流体引导板(A),该流体引导板(A)朝向端板230的第二端部分772延伸以抵靠电池模块34的流动路径部分540、574、584在此处暴露的、电池模块34的侧壁的边沿布置。流体引导板(A)具有以大致形状沿着其边缘延伸的突出围栏(fence)801。流体引导板(A)被尽可能最靠近电池模块34的侧壁地抵靠电池模块34的侧壁布置,使得电池模块34的流动路径部分540、574、584在热传导壳体38的下部处与流动路径部分804连通。在另一个示例中,突出围栏801可以与电池模块34的侧壁的边缘形成接触。

参考图5、24和25,框架部件802包括:坐置框架802a,壳体部分800的下边缘坐置在该坐置框架802a上,该坐置框架802a连接到流体引导板(A)以在下边缘的内侧处形成与流动路径部分804对应的空间;和出口框架802b,该出口框架802b连接到坐置框架802a以限定出口部分870的形状。坐置框架802a可以朝向出口部分870敞开并且固定到基部部分70的底部。优选地,坐置框架802a具有至少大于冷却片820-848的高度。因此,坐置框架802a可以允许冷却片820-848的端部与基部部分70的底部间隔开。

参考图6和29,第一温度传感器48邻近于电池模块34的至少一个电池单体布置在电池组壳体30的内部区域74的第一内部空间76中。第一温度传感器48被构造为产生指示电池模块34的所述至少一个电池单体的温度水平的信号。

第二温度传感器50邻近于DC-DC电压转换器42布置在电池组壳体30的内部区域74的第二内部空间78中。第二温度传感器50被构造为产生指示DC-DC电压转换器42的温度水平的信号。

功率水平传感器52电联接到DC-DC电压转换器42并且电联接到微处理器54,从而功率水平传感器52监控由DC-DC电压转换器42输出的功率。功率水平传感器52产生被微处理器54接收的、指示由DC-DC电压转换器42输出的功率的信号。

微处理器54可操作地并且电联接到第一温度传感器48、第二温度传感器50、功率水平传感器52、和电风扇46。在示例性实施例中,微处理器54被编程为接收来自第一温度传感器48的信号、来自第二温度传感器50的信号、来自功率水平传感器52的信号,并且如将在下面更加详细描述地基于这些信号来控制电风扇46的操作。微处理器54具有存储装置55,存储装置55存储用于实现控制电风扇46的方法的至少某些部分的软件指令和数据。

参考图6、14、16、17和27,提供了根据另一个示例性实施例的、组装电池模块34的一部分的方法的流程图。

在步骤900处,用户提供电池单体154、184。在步骤900之后,该方法前进到步骤902。

在步骤902处,用户提供框架部件120,框架部件120具有大体矩形环状的外部塑料框架260和热交换器264。热交换器264具有第一和第二热传导板360、362,第一和第二热传导板360、362联接到一起并且限定延伸穿过第一和第二热传导板360、362的流动路径部分540(图17所示)。流动路径部分540具有至少流动路径子部分554、558,流动路径子部分554、558延伸穿过第一和第二热传导板360、362。大体矩形环状的外部塑料框架260围绕第一和第二热传导板360、362的外周边区域联接。大体矩形环状的外部塑料框架260具有第一、第二、第三和第四侧壁280、282、284、286。第一和第二侧壁280、282基本相互平行地延伸。第三和第四侧壁284、286被联接在第一和第二侧壁280、282之间,并且基本相互平行并且垂直于第一和第二侧壁280、282延伸。第一侧壁280具有延伸穿过第一侧壁280的开孔302、304(图14所示),开孔302、304分别与流动路径子部分554、558连通。第二侧壁282具有延伸穿过第二侧壁282的开孔312、314(图17所示),开孔312、314分别与流动路径子部分554、558连通。在步骤902之后,该方法前进到步骤904。

在步骤904处,用户在热交换器264的第一热传导板360的第一侧上并且抵靠热交换器264的第一热传导板360的第一侧布置电池单体154。在步骤904之后,该方法前进到步骤906。

在步骤906处,用户在热交换器264的第一热传导板360的第一侧上并且抵靠热交换器264的第一热传导板360的第一侧布置电池单体184。电池单体184被进一步布置为邻近于电池单体154。在步骤906之后,该方法前进到步骤908。

在步骤908处,用户提供电池单体158、188和具有热交换器572的框架部件124。在步骤908之后,该方法前进到步骤910。

在步骤910处,用户在电池单体154上并且抵靠电池单体154布置电池单体158。在步骤910之后,该方法前进到步骤912。

在步骤912处,用户在电池单体184上并且抵靠电池单体184布置电池单体188。在步骤912之后,该方法前进到步骤914。

在步骤914处,用户在电池单体158、188上布置热交换器572。

参考图2、6和28,提供了根据另一个示例性实施例的、组装电池组10的方法的流程图。

在步骤930处,用户提供电池组壳体30、电池模块34、热传导壳体38、和电风扇46。电池组壳体30限定内部区域74。电池组壳体30进一步包括与内部区域74连通的进口开孔112和出口开孔114。电池模块34具有电池单体154、热交换器264、和端板230、232。电池单体154和热交换器264彼此抵靠地布置,并且被进一步布置在端板230、232之间。热交换器264限定穿过热交换器264的流动路径部分540。电池单体154具有第一端和第二端。端板230基本平行于电池模块34的纵向轴线768延伸。端板230具有第一端部分770和第二端部分772。端板230的第一端部分770纵向地延伸超过电池单体154的第一端。端板230的第二端部分772纵向地延伸超过电池单体154的第二端。端板232基本平行于电池模块34的纵向轴线768延伸。端板232具有第一端部分780和第二端部分782。端板232的第一端部分780纵向地延伸超过电池单体154的第一端。端板232的第二端部分782纵向地延伸超过电池单体154的第二端。在步骤930之后,该方法前进到步骤932。

在步骤932处,用户将电池模块34邻近于进口开孔112布置在电池组壳体30的内部区域74中。在步骤932之后,该方法前进到步骤934。

在步骤934处,用户将热传导壳体38布置在电池组壳体30的内部区域74中在电池模块34和电池组壳体30的出口开孔114之间。热传导壳体38在热传导壳体38和电池组壳体30之间限定路径部分804。流动路径部分804与流动路径部分540流体连通。在步骤934之后,该方法前进到步骤936。

在步骤936处,用户将电风扇46邻近于电池组壳体30的出口开孔114布置在电池组壳体30的内部区域74中。电风扇46适于驱使空气流动通过进口开孔112并且通过路径部分540、804并且进一步通过电风扇46的一部分并且通过电池组壳体30的出口开孔114。

参考图6、29和30,示意了存储在存储装置55中的第一示例性表格960,该第一示例性表格960能够由微处理器54利用以控制电风扇46的操作速度,从而冷却电池模块34和DC-DC电压转换器42。表格960包括记录(record)962、964、966、968、970、972、974、976、978、980、982。每一条记录包括以下字段(field):(i)风扇速度百分比值、(ii)电池单体温度、(iii)DC-DC电压转换器温度、和(iv)DC-DC电压转换器输出功率水平。风扇速度百分比值对应于与电风扇46相关联的阈值或者最大操作速度(例如,13000RPM)的百分比。微处理器54确定电池单体温度水平、DC-DC电压转换器温度水平、和DC-DC电压转换器输出功率水平,并且然后利用这些值作为表格960中的指标(index)来为电风扇46确定对应的风扇速度百分比值。然后,微处理器54从该三个值选择最高风扇速度百分比值,并且然后产生引起电风扇46以与该最高风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制值。例如,如果电池单体温度值等于38摄氏度,则微处理器54能够访问记录964并且选择与电风扇46的阈值操作速度的10%对应的第一风扇速度百分比值0.1。此外,如果DC-DC电压转换器温度值等于90摄氏度,则微处理器54能够访问记录966并且选择与电风扇46的阈值操作速度的20%对应的第二风扇速度百分比值0.2。此外,如果DC-DC电压转换器输出功率水平是750瓦,则微处理器54能够访问记录968并且选择与电风扇46的阈值操作速度的30%对应的第三风扇速度百分比值0.3。此后,微处理器54选择与0.3对应的、风扇速度百分比值0.1、0.2和0.3中的最高值来控制电风扇46。

参考图6和31-33,将解释根据另一个示例性实施例的、用于控制电池组10中的电风扇46的操作的方法的流程图。

在步骤1020,操作员提供电池组,电池组具有电池组壳体30、电池模块34、DC-DC电压转换器42、第一温度传感器48、第二温度传感器50、和微处理器54。电池组壳体30限定具有第一内部空间76和第二内部空间78的内部区域74。电池组壳体30具有与第一内部空间76连通的进口开孔112,以及与第二内部空间78连通的出口开孔114。电池模块34邻近于进口开孔112布置在电池组壳体30的第一内部空间76中。电池模块34具有抵靠热交换器264布置的至少一个电池单体。热交换器264构造为接收从进口开孔112进入第一内部空间76以冷却所述至少一个电池单体(例如,电池单体150)的空气。DC-DC电压转换器42被布置在第二内部空间78中,从而邻近于热交换器264流动的空气进一步冷却DC-DC电压转换器42。电风扇46适于驱使空气从进口开孔112通过第一和第二内部空间76、78流动到电池组壳体30的出口开孔114。第一温度传感器48被布置在第一内部空间76中。第二温度传感器50被布置在第二内部空间78中。微处理器54可操作地联接到第一和第二温度传感器48、50。在步骤1020之后,该方法前进到步骤1022。

在步骤1022处,第一温度传感器48产生由微处理器54接收的、指示电池单体的第一温度水平的第一信号。在步骤1022之后,该方法前进到步骤1024。

在步骤1024处,第二温度传感器50产生由微处理器54接收的、指示DC-DC电压转换器42的第二温度水平的第二信号。在步骤1024之后,该方法前进到步骤1026。

在步骤1026处,微处理器54确定由DC-DC电压转换器42输出的电功率。在示例性实施例中,微处理器54接收来自功率水平传感器52的指示由DC-DC电压转换器42输出的功率的信号,并且微处理器54基于该信号确定正被输出的电功率。在步骤1026之后,该方法前进到步骤1032。

在步骤1032处,微处理器54基于第一温度水平确定电风扇46的第一风扇速度百分比值。在步骤1032之后,该方法前进到步骤1034。

在步骤1034处,微处理器54基于第二温度水平确定电风扇46的第二风扇速度百分比值。在步骤1034之后,该方法前进到步骤1036。

在步骤1036处,微处理器54基于由DC-DC电压转换器42输出的电功率来确定电风扇46的第三风扇速度百分比值。在步骤1036之后,该方法前进到步骤1038。

在步骤1038处,微处理器54关于第一风扇速度百分比值是否大于或者等于第二风扇速度百分比值,以及第一风扇速度百分比值是否大于或者等于第三风扇速度百分比值作出确定。如果步骤1038的值等于“是”,则该方法前进到步骤1040。否则,该方法前进到步骤1044。

在步骤1040处,微处理器54选择第一风扇速度百分比值。在步骤1040之后,该方法前进到步骤1042。

在步骤1042处,微处理器54产生引起电风扇46以与第一风扇速度百分比值对应的操作速度操作的第一控制信号。在步骤1042之后,该方法返回步骤1022。

再次参考步骤1038,如果步骤1038的值等于“否”,则该方法前进到步骤1044。在步骤1044处,微处理器54关于第二风扇速度百分比值是否大于或者等于第一风扇速度百分比值,以及第二风扇速度百分比值是否大于或者等于第三风扇速度百分比值作出确定。在步骤1044之后,该方法前进到步骤1046。

在步骤1046处,微处理器54选择第二风扇速度百分比值。在步骤1046之后,该方法前进到步骤1052。

在步骤1052处,微处理器54产生引起电风扇46以与第二风扇速度百分比值对应的操作速度操作的第二控制信号。在步骤1052之后,该方法前进到步骤1054。

在步骤1054处,微处理器54关于第三风扇速度百分比值是否大于或者等于第一风扇速度百分比值,以及第三风扇速度百分比值是否大于或者等于第二风扇速度百分比值作出确定。如果步骤1054的值等于“是”,则该方法前进到步骤1056。否则,该方法返回步骤1022。

在步骤1056处,微处理器54选择第三风扇速度百分比值。在步骤1056之后,该方法前进到步骤1058。

在步骤1058处,微处理器54产生引起电风扇46以与第三风扇速度百分比值对应的操作速度操作的第三控制信号。

参考图29和34,示意了存储在存储装置55中的第二示例性表格1160,第二示例性表格1160能够由微处理器54利用以控制电风扇46的操作速度,从而冷却电池模块34和DC-DC电压转换器42。除了在记录中不存在DC-DC电压转换器输出功率水平之外,表格1160基本类似于第一表格960。表格1160包括记录1162、1164、1166、1168、1170、1172、1174、1176、1178、1180、1182。每一条记录包括以下字段:(i)风扇速度百分比值、(ii)电池单体温度和(iii)DC-DC电压转换器温度。风扇速度百分比值对应于与电风扇46相关联的阈值或者最大操作速度(例如,13000RPM)的百分比。微处理器54确定电池单体温度水平,和DC-DC电压转换器温度水平,并且然后在表格1160中利用这些值作为指标来为电风扇46确定对应的风扇速度百分比值。然后,微处理器54从该两个值中选择最高风扇速度百分比值,并且然后产生引起电风扇46以与最高风扇速度百分比值对应的操作速度操作的控制值。例如,如果电池单体温度值等于38摄氏度,则微处理器54能够访问记录1164并且选择与电风扇46的阈值操作速度的10%对应的第一风扇速度百分比值0.1。此外,如果DC-DC电压转换器温度值等于90摄氏度,则微处理器54能够访问记录1166并且选择与电风扇46的阈值操作速度的20%对应的第二风扇速度百分比值0.2。此后,微处理器54选择与0.2对应的、风扇速度百分比值0.1和0.2中的最高值来控制电风扇46。

参考图6和34-35,将解释根据另一个示例性实施例的、用于控制电池组10中的电风扇46的操作的方法的流程图。

在步骤1200,操作员提供电池组10,电池组10具有电池组壳体30、电池模块34、DC-DC电压转换器42、第一温度传感器48、第二温度传感器50、和微处理器54。电池组壳体30限定具有第一内部空间76和第二内部空间78的内部区域74。电池组壳体30具有与第一内部空间76连通的进口开孔112,和与第二内部空间78连通的出口开孔114。电池模块34邻近于进口开孔112布置在电池组壳体30的第一内部空间76中。电池模块34具有抵靠热交换器264布置的至少一个电池单体(例如,电池单体150)。热交换器264被构造为接收从进口开孔112进入第一内部空间76以冷却所述至少一个电池单体的空气。DC-DC电压转换器42被布置在第二内部空间78中,从而邻近于热交换器264流动的空气进一步冷却DC-DC电压转换器42。电风扇46适于驱使空气从进口开孔112通过第一和第二内部空间76、78流动到电池组壳体30的出口开孔114。第一温度传感器48被布置在第一内部空间76中。第二温度传感器50被布置在第二内部空间78中。微处理器54可操作地联接到第一和第二温度传感器48、50。

在步骤1202处,第一温度传感器48产生由微处理器54接收的、指示电池单体150的第一温度水平的第一信号。在步骤1202之后,该方法前进到步骤1204。

在步骤1204处,第二温度传感器50产生由微处理器54接收的、示意DC-DC电压转换器42的第二温度水平的第二信号。在步骤1204之后,该方法前进到步骤1206。

在步骤1206处,微处理器54基于第一温度水平确定电风扇46的第一风扇速度百分比值。在步骤1206之后,该方法前进到步骤1208。

在步骤1208处,微处理器54基于第二温度水平确定电风扇46的第二风扇速度百分比值。在步骤1208之后,该方法前进到步骤1210。

在步骤1210处,微处理器54关于第一风扇速度百分比值是否大于或者等于第二风扇速度百分比值作出确定。如果步骤1210的值等于“是”,则该方法前进到步骤1212。否则,该方法前进到步骤1216。

在步骤1212处,微处理器54选择第一风扇速度百分比值。在步骤1212之后,该方法前进到步骤1214。

在步骤1214处,微处理器54产生引起电风扇46以与第一风扇速度百分比值对应的操作速度操作的第一控制信号。在步骤1214之后,该方法返回步骤1202。

再次参考步骤1210,如果步骤1210的值等于“否”,则该方法前进到步骤1216。在步骤1216处,微处理器54关于第二风扇速度百分比值是否大于第一风扇速度百分比值作出确定。如果步骤1216的值等于“是”,则该方法前进到步骤1218。否则,该方法返回步骤1202。

在步骤1218处,微处理器54选择第二风扇速度百分比值。在步骤1218之后,该方法前进到步骤1220。

在步骤1220,微处理器54产生引起电风扇46以与第二风扇速度百分比值对应的操作速度操作的第二控制信号。在步骤1220之后,该方法返回步骤1202。

微处理器54被布置成执行用于实现在图31-33和35-36中描述的方法的至少一部分的软件算法。特别地,在这里描述的前面的方法能够至少部分地以一个或者多个计算机可读介质的形式体现,所述计算机可读介质具有用于实践这些方法的计算机可执行指令。计算机可读介质能够包括一个或者多个易失存储装置和/或一个或者多个非易失存储装置,其中当计算机-可执行指令被加载到一个或者多个存储装置中并且由微处理器54执行时,微处理器54成为被编程为实现在这里描述的方法的至少一部分的设备。

电池组10和控制电风扇46以冷却电池模块34和DC-DC电压转换器42的方法提供优于其它电池组和方法的实质性优势。特别地,电池组10具有分别监控电池模块34和DC-DC电压转换器42的第一和第二温度水平的微处理器54,并且分别地基于第一和第二温度水平分别地为电风扇46确定第一和第二风扇速度百分比值。此后,微处理器54从第一和第二风扇速度百分比值中选择最高风扇速度百分比值来控制电风扇46的操作速度。

虽然已经结合仅仅有限的实施例详细描述了要求得到保护的发明,但是应该易于理解,本发明不限于这些公开的实施例。实际上,要求得到保护的发明能够被修改以结合至此未予描述但是与本发明的精神和范围相称的任何数目的变型、更改、替代或者等同布置。另外地,虽然已经描述了要求得到保护的发明的各种实施例,但是应理解,本发明的方面可以包括所描述实施例中的仅仅某些实施例。因此,要求得到保护的发明不被视为受到前面的说明所限制。

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