用于电气化车辆的电池组通风系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种电气化车辆的电池组。电池组的通风系统建立用于在电池单元通风事件期间排出电池通风副产物的流动路径。
【背景技术】
[0002]对减少汽车和其他车辆的耗油量和排放量的需要是众所周知的。因此，正在开发减少或完全消除依赖于内燃发动机的车辆。电气化车辆是为此目的正在开发的一种类型的车辆。总体上，电气化车辆与传统机动车辆不同，因为它们由一个或多个电池供以动力的电机来选择性驱动。相比之下，传统机动车辆完全依赖于内燃发动机来驱动车辆。
[0003]电气化车辆电池组典型地由包括多个电池单元的一个或多个电池阵列构成。电池通风副产物可以在超温和/或过电流条件期间从电池单元中被排出。当这样的通风事件发生时，可能需要从电池组清除电池通风副产物。
【发明内容】
[0004]根据本公开的示例性方面的电池组除了其他方面以外包括建立通风室的外壳和与通风室流体连通的管道。止回阀被安装在外壳的外部，并连接至管道。止回阀允许电池通风副产物在第一方向中的流动但阻止大气在第二相反方向中的流动。
[0005]在上述电池组的进一步非限制性实施例中，止回阀是伞状阀，其包括密封盘和底座，密封盘在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置，密封盘覆盖底座的开口，在第二位置，密封盘从开口移走。
[0006]在任一上述电池组的进一步非限制性实施例中，止回阀是鸭嘴阀，其包括带有可移动唇状部的密封件。唇状部在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置，唇状部被关闭，在第二位置，唇状部被展开。
[0007]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，止回阀是直通止回阀，其包括底座和密封件，所述密封件在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置，密封件抵靠底座，在第二位置，密封件从底座移开。
[0008]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，外壳建立从通风室隔开的冷却流动路径。
[0009]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，至少一个电池阵列安装在外壳内部。
[0010]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，管道包括连接到外壳的端壁的多个分支，所述分支与通风室流体连通。
[0011]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，止回阀安装在管道和车辆接口结构之间的接口处。
[0012]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，车辆接口结构在外壳和车辆结构之间延伸。
[0013]在任何上述电池组的进一步非限制性实施例中，外壳包括托盘、附接至托盘的盖和端壁。
[0014]根据本公开的另一示例性方面的电气化车辆除了其他方面以外包括车辆结构、安装到车辆结构的电池组和用于从电池组清除电池通风副产物的通风系统。通风系统包括通风室和止回阀。
[0015]在上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，通风系统包括连接在通风室和止回阀之间的管道。
[0016]在任一上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，车辆接口结构安装在电池组和车辆结构之间，并且止回阀安装到车辆接口结构。
[0017]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，电池组包括具有托盘的外壳。止回阀安装至托盘并包括暴露到大气的出口。
[0018]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，车辆结构是打开到大气的车辆侧梁(side member)。
[0019]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，电池组包括从通风室密封的冷却流动路径。
[0020]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，电池组是液体冷却式。
[0021]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，电池组是空气冷却式。
[0022]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，电池组包括多个电池阵列，每个电池阵列包括多个电池单元，每个电池单元具有响应于通风事件排出电池通风副产物的通风口。
[0023]在任何上述电气化车辆的进一步非限制性实施例中，止回阀允许电池通风副产物在第一方向中流动，但阻止大气在第二、相反方向中的反向流动。
[0024]可以独立地或以任何组合采用上述段落的实施例、示例和备选方案、权利要求书、或下面的说明书和附图，包括任何它们的各个方面或各自的单独特征。结合一个实施例所描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征是互相矛盾的。
[0025]对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种特征和优点将从下面的【具体实施方式】中变得显而易见。附随【具体实施方式】的附图可以简要描述如下。
【附图说明】
[0026]图1示意性示出了电气化车辆的动力传动系统；
[0027]图2示出了根据本公开的第一实施例的电池组；
[0028]图3示出了图2的电池组的剖视图；
[0029]图4示出了根据本公开的实施例的通风系统。
[0030]图5A和5B不出了根据本公开的第一实施例的止回阀；
[0031]图6A和6B示出了根据本公开的第二实施例的止回阀；
[0032]图7示出了根据本公开的又一实施例的止回阀；
[0033]图8示出了根据本公开的第二实施例的电池组。
【具体实施方式】
[0034]用于从电气化车辆的电池组排出电池通风副产物的通风系统在本公开中予以细化。通风系统可以包括通风室和止回阀。止回阀允许电池通风副产物在第一方向中流出通风室，以排出副产物，但阻止大气在第二、相反方向中的任何反向流动进入通风室。止回阀可以安装在电池组的内部或外部。在一些实施例中，管道在通风室和止回阀之间延伸。这些和其他特征在以下段落中进行更详细地讨论。
[0035]图1示意性示出了用于电气化车辆12的动力传动系统10。虽然被示出为混合动力电动车辆(HEV)，但应当理解，本文中所描述的构思不限于HEV，并且可以扩展到其他电气化车辆，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)。
[0036]在一个实施例中，动力传动系统10是动力分配动力传动系统，其米用第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(8卩，第一电机)的组合。第二驱动系统至少包括马达22( S卩，第二电机)、发电机18和电池总成24。在本示例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第一和第二驱动系统产生扭矩来驱动电气化车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。虽然被示为动力分配构造，但本公开延伸至包括完全混合动力、并联混合动力、串联混合动力、轻度混合动力或微混合动力的任何混合动力或电动车辆。
[0037]可以包括内燃发动机的发动机14和发电机18可以通过诸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是行星齿轮组，其包括环形齿轮32、中心齿轮34和支架总成36。
[0038]发电机18可以通过动力传输单元30由发动机14驱动，以将动能转换为电能。发电机18可以备选地用作马达来将电能转换成动能，从而向连接到动力传输单元30的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接至发动机14，发动机14的速度可以由发电机18控制。
[0039]动力传输单元30的环形齿轮32可以连接至轴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。其他动力传输单元也可能是合适的。齿轮46将扭矩从发动机14传输到差速器48，以最终向车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括使扭矩能够传输给车辆驱动轮28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机械耦接至轮轴50，以将扭矩分配到车辆驱动轮28。
[0040]也可以采用马达22来通过向也被连接到第二动力传输单元44的轴52输出扭矩来驱动车辆驱动轮28。在一个实施例中，马达22和发电机18合作作为再生制动系统的一部分，在再生制动系统中，马达22和发电机18 二者都可以被用作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机18可以各自向电池总成24输出电力。
[0041]电池总成24是电气化车辆电池总成的示例类型。电池总成24可以包括高电压电池组，所述高电压电池组包括多个能够输出电力来操作马达22和发电机18的多个电池阵列。其他类型的能量存储设备和/或输出设备也可以用于电力地对电气化车辆12供以动力。
[0042]在一个非限制性实施例中，电气化车辆12具有两种基本操作模式。电气化车辆12可以在马达22被用于(通常没有来自发动机14的辅助)车辆推进的电动车辆(EV)模式下操作，从而消耗电池总成24的荷电状态，直到在某些驱动模式/循环下的其最大容许放电率。EV模式是用于电气化车辆12的操作的电荷消耗模式的示例。在EV模式期间，电池总成24的荷电状态在一些情况下可以增加，例如由于一段时间的再生制动。发动机14在默认EV模式下通常是关断的，但可以基于车辆系统状态所必需地或由操作者允许进行操作。
[0043]电气化车辆12还可以在混合动力(HEV)模式下进行操作，其中，发动机14和马达22 二者都用于车辆推进。HEV模式是用于电气化车辆12的操作的电荷维持模式的示例。在HEV模式期间，电气化车辆12可以通过增加发动机14的推进力使用来减少马达22的推进力使用，以保持电池总成24的荷电状态在恒定的或大致恒定的水平。电气化车辆12可以在本公开范围内的除了 EV和HEV模式之外的其他操作模式下进行操作。
[0044]图2和3示出了可以结合到电气化车辆中的电池组54。例如，电池组54可以在图1的电气化车辆12的电池总成24内使用。电池总成24可以包括用于向电气化车辆12的组件供应电力的一个或多个电池组54。电池总成24采用的电池组54的数量并非是要限制本公开，并且其可以出其他因素以外根据车辆类型发生变化。
[0045]一个或多个电池阵列56安装在电池组54内部。虽然在本实施例中描绘出了两个电池阵列56，但电池组54可以容纳在本公开范围内的任何数量的电池阵列56。每个电池阵列56包括多