本公开涉及一种用在车辆内的汇流条总成，并且更具体地，涉及一种具有不同材料的汇流条(busbar)。
背景技术：
电动车辆不同于传统的机动车辆，因为电动车辆使用由电池组供电的一个或多个电机选择性地驱动。电机可以代替内燃发动机或除内燃发动机之外的来驱动电动车辆。示例电动车辆包括混合动力电动车辆(hybridelectricvehicle，hev)、插电式混合动力电动车辆(plug-inhybridelectricvehicle，phev)、燃料电池车辆(fuelcellvehicle，fcv)和电池电动车辆(batteryelectricvehicle，bev)。
电动车辆的电池组可以包括设置在一个或多个电池阵列中的多个电池单元总成。汇流条可以用于分配到电池单元总成和到电池组的电力以及用于分配来自电池单元总成和来自电池组的电力。汇流条通常为铜且可以为电动车辆增加相当大的重量。
技术实现要素：
除了其他方面，根据本公开的示例性方面的汇流条总成包括包含第一材料的第一条带和包括不同于第一材料的第二材料的第二条带。第一条带从第一连接器部分连续地延伸到第二连接器部分。第一连接器部分将第一条带电连接到第一结构。第二连接器部分将第一条带电连接到第二结构。第一和第二条带均被配置为传送电流。
在前述总成的另一非限制性实施例中，第二条带与第一条带直接邻近。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第二条带直接结合到第一条带。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一材料和第二材料是金属或金属合金。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一材料包含铜且第二材料包含铝。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一材料在给定的大气条件下以第一速率形成非导电氧化物层，并且第二材料在给定的大气条件下以比第一速率快的第二速率形成非导电氧化物层。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一结构是第一牵引电池端子并且第二结构是第二牵引电池端子。第一条带的第一连接器部分直接固定到第一牵引电池端子。第一条带的第二连接器部分直接固定到第二牵引电池端子。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一条带和第二条带从第一牵引电池端子非线性地延伸到第二牵引电池端子。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一条带沿着纵向轴线从第一连接器部分延伸到第二连接器部分，并且垂直于纵向轴线截取的截面的横截面积从第一连接器部分到第二连接器部分保持一致。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第二条带沿着纵向轴线从邻近第一条带的第一连接器部分的第一位置延伸到邻近第一条带的第二连接器部分的第二位置。
在任何前述总成的另一非限制性实施例中，第一条带具有与第二条带的总纵向长度相同的总纵向长度。
除了其他方面，根据本公开的另一示例性方面的电流传送方法包括使用汇流条的第一条带和第二条带来传送电流。第一条带由第一材料制成并结合到由第二材料制成的第二条带。第一条带从第一连接器部分连续地延伸到第二连接器部分。第一连接器部分电连接到第一结构。第二连接器部分电连接到第二结构。
在前述方法的另一非限制性实施例中，第二条带从第一结构连续地延伸到第二结构。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，第一条带沿着纵向轴线从第一连接器部分延伸到第二连接器部分。垂直于纵向轴线截取的汇流条截面的横截面面积与从第一连接器部分至第二连接器部分尺寸保持一致。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，第一电池结构和第二电池结构是牵引电池端子。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，第一材料和第二材料是金属材料，并且第一条带冶金结合(metallurgicallybonded)到第二条带。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，第一材料包括铜并且第二材料包括铝。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，第一条带具有与第二条带的总纵向长度相同的总纵向长度。
根据本发明，提供一种汇流条总成，包含：
包括第一材料的第一条带；以及
第二条带，第二条带包括与第一材料不同的第二材料，第一条带从第一连接器部分连续地延伸到第二连接器部分，第一连接器部分被配置为电连接到第一结构，第二连接器部分被配置为电连接到第二结构，第一条带和第二条带均被配置为传送电流。
根据本发明的一个实施例，其中第二条带直接邻近于第一条带。
根据本发明的一个实施例，其中第二条带直接结合到第一条带。
根据本发明的一个实施例，其中第一材料和第二材料是金属或金属合金。
根据本发明的一个实施例，其中第一材料包含铜且第二材料包含铝。
根据本发明的一个实施例，其中第一材料在给定大气条件下以第一速率形成非导电氧化物层，并且第二材料在给定大气条件下以比第一速率更快的第二速率形成非导电氧化物层。
根据本发明的一个实施例，其中第一结构为第一牵引电池端子并且第二结构为第二牵引电池端子，第一条带的第一连接器部分直接固定至第一牵引电池端子，第一条带的第二连接器部分直接固定到第二牵引电池端子。
根据本发明的一个实施例，其中第一条带和第二条带从第一牵引电池端子非线性地延伸到第二牵引电池端子。
根据本发明的一个实施例，其中第一条带沿着纵向轴线从第一连接器部分延伸到第二连接器部分，并且垂直于纵向轴线截取的截面的横截面积从第一连接器部分至第二连接器部分保持一致。
根据本发明的一个实施例，其中第二条带沿着纵向轴线从与第一条带的第一连接器部分邻近的第一位置延伸到与第一条带的第二连接器部分邻近的第二位置。
根据本发明的一个实施例，其中第一条带具有与第二条带的总纵向长度相同的总纵向长度。
根据本发明，提供一种电流传送方法，包含：
同时使用汇流条的第一条带和第二条带来传送电流，第一条带由第一材料制成并且结合到由第二材料制成的第二条带，第一条带从与第一结构电接触的第一连接器部分连续地延伸到与第二结构电接触的第二连接器部分。
根据本发明的一个实施例，其中第二条带从第一结构连续地延伸到第二结构。
根据本发明的一个实施例，其中第一条带沿着纵向轴线从第一连接器部分延伸到第二连接器部分，并且垂直于纵向轴线截取的汇流条截面的横截面积从第一连接器部分至第二连接器部分尺寸保持一致。
根据本发明的一个实施例，其中第一结构和第二结构是牵引电池端子。
根据本发明的一个实施例，其中第一材料和第二材料是金属材料，并且第一条带冶金结合到第二条带。
根据本发明的一个实施例，其中第一材料包含铜且第二材料包含铝。
根据本发明的一个实施例，其中第一条带具有与第二条带的总纵向长度相同的总纵向长度。
附图说明
通过具体实施方式，所公开的实例的各种特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可被简述如下：
图1示出了电动车辆的示例动力传动系统的示意图；
图2示出了电连接到图1动力传动系统的电池组内的第一电池单元总成的端子和另外电连接到电池组内的第二电池单元总成的端子的汇流条总成的局部示意图；
图3示出了图2的俯视图，其示出了与端子电连接的汇流条总成；
图4示出了图2的汇流条总成的立体图；
图5示出了图3中的线5-5处的截面图；
图6示出了包含包层部分的图2的汇流条总成；
图7示出了包含弯曲部分的图6的汇流条总成；
图8示出了根据另一示例性实施例的汇流条总成。
具体实施方式
本公开总体上涉及一种用于诸如电动车辆的车辆的汇流条总成。汇流条总成包括不同材料的条带。条带彼此结合以促进条带之间的电流流动。其中一个条带由可以将汇流条总成有效地电连接至电池端子的材料制成。另一个条带由相对较轻的材料(例如铝)制成，这可以减小汇流条总成的总重量。
参考图1，混合动力电动车辆(hev)的动力传动系统10包括具有多个电池阵列18的牵引电池组14、内燃发动机20、马达22和发电机24。马达22和发电机24是电机类型。马达22和发电机24可以是分离的或具有组合的马达-发电机的形式。
虽然被描述为混合动力电动车辆(hev)，但应该理解的是，本文描述的构思不限于hev并且可以延伸至任何其他类型的电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(phev)、电池电动车辆(bev)、燃料电池车辆等。
在该实施例中，动力传动系统10是采用第一驱动系统和第二驱动系统的动力分配动力传动系统。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和牵引电池组14。马达22和发电机24是动力传动系统10的电驱动系统的部分。
发动机20和发电机24可以通过动力传递单元30(例如行星齿轮组)连接。当然，可以使用其他类型的动力传递单元(包括其他齿轮组和传动装置)将发动机20连接到发电机24。在一个非限制性实施例中，动力传递单元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。
发电机24可以由发动机20通过动力传递单元30驱动以将动能转换为电能。发电机24可以可替代地用作马达以将电能转换为动能，从而将扭矩输出到连接到动力传递单元30的轴38。
动力传递单元30的环形齿轮32连接到轴40，轴40通过第二动力传递单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传递单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。在其他示例中可以使用其他动力传递单元。
齿轮46将扭矩从发动机20传递到差速器48以最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括多个齿轮，其能够将扭矩传递到车辆驱动轮28。在该示例中，第二动力传递单元44通过差速器48机械地连接至轴50以将扭矩分配至车辆驱动轮28。
马达22可以选择性地用于通过向也连接到第二动力传递单元44的轴54输出扭矩来驱动车辆驱动轮28。在该实施例中，马达22和发电机24配合作为再生制动系统的部件，在再生制动系统中马达22和发电机24都可以用作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机24可以分别输出电力以对牵引电池组14的电池单元进行再充电。
现在参考2至4，继续参考图1，电池阵列18包括多个电池单元总成60。端子64从电池单元总成60延伸。多个电池单元总成60可以沿轴线彼此邻近定位。
汇流条总成68可以用于将其中一个电池单元总成60的端子64电连接和连接到另一个电池单元总成60的端子64。在该示例中，当电连接到端子64，汇流条总成68是与端子64电接触的汇流条总成68。
在所公开的非限制性实施例中，螺纹端子连接器72用于将汇流条总成68连接到每个端子64。在每个端子64处，螺纹端子连接器72延伸穿过汇流条总成68中的孔74。将螺母76在螺纹端子连接器72上方向下扭转以将汇流条总成68夹紧在端子64上。在另一个示例中，汇流条总成68焊接到端子64。
虽然示出为连接到不同电池单元总成60的端子64，但汇流条总成68可以以其他方式使用。例如，汇流条总成68可以用于额外地分配到牵引电池组14的电力以及来自牵引电池组14的电力。在这样的示例中，汇流条总成68可以将牵引电池组14电连接到牵引电池组14外部的结构(例如逆变器)。汇流条总成68还可以电连接多于两个端子。因此，本公开不应该被解释为限于专门连接到端子64的汇流条。汇流条总成68可以用于电连接各种其他类型的结构。
除其他之外，汇流条总成68包括第一材料的第一条带80和第二材料的第二条带84。第一条带80的第一材料不同于第二条带84的第二材料。因此，汇流条总成68包含不同的材料。
在该示例中，第一条带80和第二条带84是可以传送电流但具有不同载流容量(ampacities)的金属或金属合金。特别地，第一条带80的材料是铜，而第二条带84的材料是铝。汇流条总成68的其他示例可以包括其他类型的材料和材料的组合。
值得注意的是，第二条带84的材料比第一条带80的材料更轻。因此，汇流条总成68比仅由第一条带80的材料制成的相似尺寸的汇流条更轻。因此相对于仅包括第一条带80的材料的汇流条，包含第二材料的第二条带84可以减少汇流条总成68的重量。
在图2和图4的示例性非限制性实施例中，第一条带80包括汇流条总成68的第一连接器部分90。第一连接器部分90将汇流条总成68连接到电池单元总成60中的一个的端子64。第一条带80还包括汇流条总成68的相对的第二连接器部分94。第二连接器部分94连接到另一个电池单元总成的端子64。
汇流条总成68通过第一连接器部分90和第二连接器部分94电连接到电池单元总成60的端子64。当电连接时，汇流条总成68可以将来自汇流条的电流传送到端子64或将来自端子64电流传送到汇流条总成68。
连接器部分90、94是汇流条总成68的部分，连接器部分90、94提供接收螺纹端子连接器72的孔74。在该示例性实施例中，第一条带80提供孔74的整个圆周周边。在另一示例中，第二条带84提供圆周周边的一些部分。将第一条带80结合到汇流条总成68中提供了到端子64的有效连接界面，而相对于仅包含第一条带80的材料的汇流条，第二条带84的结合在汇流条中提供了重量减轻。
第二条带84在汇流条总成68内传送电流，但基本上不依赖于将汇流条总成68电连接到端子64。如已知的，铝材料的暴露表面可以氧化并抑制电流通道。因此，如果第二条带84是铝，则氧化可以阻止端子64和第二条带84之间的电流流动。因此，即使第二条带84提供孔74的一部分，第一条带80和端子64之间的接触区域将主要依赖于在端子64和汇流条总成68之间传送电流。如果第一条带80的材料形成非导电层，则该层形成的得速率比铝形成非导电层的速率慢得多。
在一些示例中，第二条带84的材料在给定的大气条件下以第一速率形成非导电氧化物层，并且第一条带80的材料在给定的大气条件下以比第一速率更慢的第二速率形成非导电氧化物层。第一条带80的第一材料因此更适合于将汇流条总成68连接到端子64。
在该示例中，第一条带80沿着轴线a从第一连接器部分90纵向延伸到第二连接器部分94。值得注意的是，第一条带80从第一连接器部分90连续地延伸到第二连接器部分94。第二条带84也从与第一条带80的第一连接器部分90邻近的第一位置连续地延伸到与第一条带80的第二连接器部分94邻近的第二位置。因此，第一条带80具有与第二条带84的纵向长度相同的纵向长度。第一条带80和第二条带84的纵向长度可以被设定尺寸以跨越电池单元总成60的端子64之间。
为了制造汇流条总成68，将第一条带80切割成期望的纵向长度，将第二条带84切割成期望的纵向长度，然后将第一条带80沿着界面100结合到第二条带84。或者，将第一条带80结合到第二条带84上，并且然后切割成所需的长度。
第一条带80与第二条带84直接邻近并且第一条带80沿着结合界面100直接结合到第二条带84。特别地，第一条带80可以冶金结合到第二条带84。冶金结合抑制第二条带84沿界面100的氧化。因此，第一条带80和第二条带84之间的电流是有效地不受氧化的抑制。
汇流条总成68内的电流自由地移动通过第一条带80和第二条带84之间的界面100。冶金结合促进了这种移动。此外，示例性界面100是一致的，以便随着第一条带80过渡到第二条带84，热能将通过界面100传导。
用于冶金结合的技术通常难以应用多次并且可能需要复杂的机器。然而，因为示例性汇流条总成68利用第一条带80和第二条带84，所以大体上只有一个界面需要冶金结合。除了其他方面，将第一条带80连续地从第一连接器部分90延伸到第二连接器部分94可以减少与提供汇流条总成68相关联的制造复杂性。
在第一条带80沿着界面100结合到第二条带84之后，汇流条总成68可以经历机加工操作，该机加工操作形成接收螺纹端子连接器72的孔74。当然，孔74可以是在结合之前形成，在将第一条带80切割成期望的纵向长度之前或者在某些其他时间之前形成。
现在参考图5，继续参考图3，垂直于纵向轴线a截取的通过汇流条总成68的截面具有总的横截面积c。在该示例中，第一条带80和第二条带84的横截面积沿着轴线a从第一连接器部分90到第二连接器部分94保持一致。
汇流条总成68的横截面积c具有相关联的载流容量。仅由例如铜材料构成的不同汇流条可以能够为较小横截面积提供相同载流容量。然而，因为汇流条总成68包括相对轻质材料的第二条带84，所以与具有相同载流容量的仅铜汇流条相比，汇流条总成68可以具有减轻的重量。
在一个具体示例中，仅铜汇流条具有34平方毫米的横截面面积和固定载流容量。全铝汇流条中的相同载流容量将要求全铝汇流条具有53.04平方毫米的横截面积(即，34平方毫米乘以1.56)。
因此，当确定第一条带80和第二条带84的横截面的尺寸时，在横截面面积和重量之间存在一些折衷。也就是说，虽然汇流条总成68比具有相同载流容量的全铜汇流条更轻，汇流条总成68的横截面大于具有相同载流容量的全铜汇流条。但是，横截面面积的增加可以会因重量减轻而抵消。
现在参考图6，在一些示例中，汇流条总成68可以包括被包层110覆盖的部分。包层110可以是例如覆盖第一连接器部分90和第二连接器部分94之间的汇流条总成68的部分的聚合物包层。包层110可以保护汇流条总成68的这些部分且将汇流条总成68的这些部分与端子64以外的结构电隔离。这可以防止或抑制汇流条总成68短路。
现在参考图7，在又一示例中，汇流条总成68可以包括弯曲部分114。包层110(图8)可以覆盖弯曲部分114或可以被省略。
可能需要并入弯曲部分114以将汇流条总成68连接到除端子64之外的结构，例如牵引电池组14外部的结构。弯曲部分114可以另外需要以适应端子64连接到汇流条总成68的位置。此外，弯曲部分114可以有助于将汇流条总成68包装在车辆内。
现在参考图8，另一示例性汇流条总成68a在结构上类似于图2至5的汇流条总成68，但是通过沿着焊接界面130的焊接固定至电池单元总成60a的端子64a。焊接界面130处于端子64a与汇流条总成68a的第一条带80a之间。
汇流条总成68的第二条带84a可以另外焊接到端子64a。然而，用于在端子64a和汇流条总成68之间传送电流的依靠的主要界面是第一条带80a和端子64a之间的焊接界面130。
所公开的示例中的一些示例的特征包括包含不同材料的相对轻质的汇流条。不同材料形成条带。这些条带彼此结合，使得汇流条内的电流可以在条带之间共享。
具有给定横截面的全铜汇流条总成可以用例如具有铜条带和铝条带的替代汇流条总成代替。替代汇流条总成可以具有比全铜汇流条总成更大的横截面积，但是与全铜汇流条相比仍然可以显著减轻重量。
前述的说明实质上是示例性的而非限制性的。在不脱离本发明的本质的情况下，对所公开的实例的变化和修改对于本领域技术人员来说可变得显而易见。因此，本发明所给出的法律保护的范围可仅通过研究以下权利要求确定。