电动车辆汇流条总成的制作方法
【专利摘要】一种示例性电动车辆汇流条总成包括外壳、由外壳保持的夹持梁、以及由外壳保持的多个汇流条。
【专利说明】
电动车辆汇流条总成
技术领域
[0001]本公开涉及用于电动车辆的电池组，以及更具体地，涉及固定电池组电池单元的电池组汇流条总成。
【背景技术】
[0002]通常，电动车辆不同于传统机动车辆，是由于电动车辆使用一个或更多由电池提供动力的电机选择性地进行驱动。与电动车辆相比，传统机动车辆仅仅由内燃发动机来驱动。电机可以代替内燃发动机来驱动电动车辆，或者除了内燃发动机以外使用电机来驱动电动车辆。不例性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)、以及纯电动车辆(BEV)。
[0003]电动车辆的电池组包括一个或更多阵列中的电池单元。电池单元相对于电池组的其它部件固定。
【发明内容】
[0004]根据本公开的一个示例性方面的一种电动车辆汇流条总成除了其它方面以外还包括，外壳、由外壳保持的夹持梁、以及由外壳保持的多个汇流条。
[0005]在上述总成的进一步非限制性实施例中，夹持梁可以被固定至电池组的端壁。
[0006]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，夹持梁在其被固定至端壁时使多个电池单元朝向热交换板偏置。
[0007]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，夹持梁可焊接固定至端壁。
[0008]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，夹持梁可以通过机械紧固件固定至端壁。
[0009]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，机械紧固件将夹持梁定位于电池组内。
[0010]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，定位夹持梁使多个汇流条定位。
[0011]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，夹持梁被放置于电池组的中部。
[0012]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，外壳将夹持梁与多个汇流条和多个电池单元电隔离。
[0013]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，夹持梁从第一端部向与第一端部相对的第二端部纵向延伸。第一端部可以固定至电池组的第一端壁。第二端部可以固定至电池组的第二端壁。
[0014]在上述任一总成的进一步非限制性实施例中，总成进一步包括固定至外壳的热敏电阻、感测导线、或者二者。
[0015]根据本公开的一个示例性方面的一种偏置电池组的电池单元的方法除了其它方面以外还包括，将夹持梁固定至电池组的至少一个端壁，以使多个电池单元偏置抵靠于热交换板，将夹持梁保持在外壳内，以及将多个汇流条保持在外壳内。
[0016]在上述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在固定过程中相对于多个电池单元定位多个汇流条。
[0017]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括使用机械紧固件进行固定。
[0018]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在固定过程中使用机械紧固件相对于多个电池单元定位多个汇流条。
[0019]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括通过焊接将夹持梁固定至至少一个端壁。
[0020]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，夹持梁从第一端部向与第一端部相对的第二端部纵向延伸，并且固定进一步包含将第一端部固定至第一端壁以及将第二端部固定至第二端壁。
[0021 ]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括使用外壳将夹持梁与多个汇流条和多个电池单元电隔离。
[0022]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括将汇流条固定至电池单元的接线柱。
【附图说明】
[0023]对本领域的技术人员来说，公开的示例的各种特征和优点通过【具体实施方式】将变得显而易见。伴随【具体实施方式】的附图可以简单描述如下:
[0024]图1说明了用于电动车辆的动力传动系统的示意图；
[0025]图2说明了来自图1的动力传动系统的电池组的透视示意图；
[0026]图3说明了用于与图1的动力传动系统一起使用的另一示例性电池组的端部的透视特写图；
[0027]图4说明了来自图3的电池组的汇流条总成的透视图；
[0028]图5说明了图4中线5-5处的截面图；
[0029]图6说明了图4的汇流条的分解图；
[0030]图7说明了来自图4的汇流条总成的汇流条；
[0031]图8说明了用于与图1的动力传动系统一起使用的另一示例性电池组的选定部分。
【具体实施方式】
[0032]本公开总体涉及用于电动车辆的电池组。具体地，本公开涉及使用汇流条总成偏置电池组的电池单元。汇流条总成包含帮助保持电池单元的夹持梁。
[0033]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、以及发电机24。马达22和发电机24是电机的类型。马达22和发电机24可以是分开的，或者可以具有合并的马达-发电机的形式。
[0034]在这个实施例中，动力传动系统10为功率分流动力传动系统，该系统采用第一驱动系统和第二驱动系统。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。第一驱动系统包含发动机20和发电机24的组合。第二驱动系统包含至少马达22、发电机24以及电池组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。
[0035]发动机20可以通过动力传输电池单元30(如行星齿轮组)与发电机24相连接。当然，包含其它齿轮组和传动装置在内的其它类型的动力传输电池单元也可被用于连接发动机20和发电机24。在一个非限制性实施例中，动力传输电池单元30为包含环形齿轮32、中心齿轮34以及行星齿轮架总成36在内的行星齿轮组。
[0036]发电机24可以通过动力传输电池单元30由发动机20驱动，将动能转化为电能。作为选择地，发电机24可以起到马达的作用，将电能转化为动能，从而向与动力传输电池单元30相连接的轴38输出扭矩。
[0037]动力传输电池单元30的环形齿轮32可以与轴40相连接，该轴40通过第二动力传输电池单元44与车辆驱动轮28相连接。第二动力传输电池单元44可以包含拥有多个齿轮46的齿轮组。其它动力传输电池单元可以被用于其它实例。
[0038]齿轮46将扭矩从发动机20传递给差速器48，用于最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可包括多个使扭矩能够传递到车辆驱动轮28的齿轮。在本示例中，第二动力传输电池单元44通过差速器48与车轴50机械连接，从而将扭矩分配至车辆驱动轮28。
[0039]马达22可以选择性地用于通过向同样与第二动力传输电池单元44相连接的轴54输出扭矩来驱动车辆驱动轮28。在这个实施例中，马达22和发电机24配合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24二者均可以被当作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机24可以各自输出电能，以充电电池组14的电池单元。
[0040]现在参考图2并继续参照图1，示例性电池组14包括一个或更多阵列18。阵列18包括设置在热交换板64上的多个电池单元60。阵列18的电池单元60可以沿着轴线A设置。
[0041 ]在这个实例中，阵列包括十四个电池单元60。在其它实例中。阵列18可以包括其它数量的电池单元60 ο电池组14也可以包括附加阵列18。
[0042]电池单元60横向放置于一对侧壁68之间。电池单元60轴向放置并夹紧于一对端壁72之间。
[0043]汇流条总成76被放置于电池单元60的顶部，并且与阵列18的中部对齐。汇流条总成76包括夹持梁80、外壳82、以及多个汇流条84。在这个实例中，夹持梁80与阵列18的中部对齐。在其它实例中，汇流条总成76、夹持梁80、或者二者被放置于电池单元60的顶部，并且不与中部对齐。
[0044]汇流条84附接至电池单元60的接线柱。电能通过附接至接线柱的汇流条84传递到电池单元60和从电池单元60传递出去。
[0045]由于夹持梁80、外壳82、以及汇流条84作为同一汇流条总成76的部分一起移动，定位汇流条总成76的一部分可以将汇流条总成76的其它部分定位。例如，可以在组装过程中定位夹持梁80。当夹持梁80适当地对齐时，汇流条84也对齐。定位夹持梁80可以因此消除相对于电池单元60定位每一个汇流条84的需求。
[0046]夹持梁80的相对的轴向端部被固定至端壁72。把夹持梁80固定至端壁72将汇流条总成84向下拉至与电池单元接触，并使电池单元60朝向热交换板64偏置。将电池单元60朝向热交换板64偏置确保了电池单元60面向下的表面与热交换板64之间的接触。
[0047]值得注意地，在这个示例性实施例中，电池单元60的偏置是通过汇流条总成76来实现，并且在这个实施例中，不使用侧壁68或阵列18的其它结构将电池单元60夹紧抵靠在热交换板64上。从侧壁68上去除夹紧部件可以可取地降低电池组14的封装占用空间。
[0048]进一步地，阵列18包括一个或更多热敏电阻70。在阵列18的中部施加夹紧力将夹紧力定位在热敏电阻70附近，这可以加强来自热敏电阻70的读数。在一些实例中，汇流条总成76可以包括热敏电阻70。汇流条总成76或阵列18的其它部分可以包括会受益于与电池单元60增强接触的感测导线71(电线)。
[0049]示例性阵列18通过传递通过热交换板64的液体冷却剂来冷却。液体冷却剂移动穿过入口86，到达形成于热交换板64内的冷却剂路径。液体冷却剂移动穿过冷却路径，以与电池单元60和电池组14的其它部分交换热能。液体冷却剂在出口 88处离开热交换板64。在这个实例中，液体冷却剂用于冷却电池单元60。在其它实例中，液体冷却剂可以用于加热电池单元60。
[0050]现在参照图3至7，在示例性阵列118中，汇流条总成176的夹持梁180通过焊接操作被固定至端壁172。焊接操作可以在水平或者垂直方向上进行，这取决于夹持梁80的功能需求。
[0051]在这个实例中，夹持梁180的凸耳90被压靠从端壁172延伸出来的凸耳92，以便固定汇流条总成176。夹持梁180的凸耳90随后使用例如点焊焊接至端壁172的凸耳92。
[0052]在焊接操作之前或过程中，可以使用夹具(未示出)相对于凸耳92定位凸耳90。值得注意地，相对于凸耳92定位凸耳90将汇流条184相对于电池单元160定位。
[0053]夹持梁180包括基部94和从基部94相对的横向侧面延伸出来的壁部96。夹持梁180具有C形的横截面轮廓。在某些实例中，夹持梁180的轮廓可以提供用于为电池单元160通风的路径。
[0054]在某些实例中，夹持梁180可以包括在基部94内纵向延伸的肋、凹部、或凹陷，以便加强夹持梁80的结构完整性。
[0055]汇流条总成176的外壳182包括通道97，该通道97接收夹持梁180的壁部96。通道97终止于外壳182的底板98。
[0056]当夹持梁180的壁部96被接收入通道97中时，底板98被定位于壁部96和电池单元160的上表面之间。底板98将可以是金属材料的夹持梁180与电池单元160电隔离。例如，夕卜壳182可以由聚合物材料模制。
[0057]外壳182的横向外侧部分包括接收汇流条184的通道99。汇流条总成176可以包括卡扣凸耳或者其它将汇流条184保持在通道99内的模制特征。
[0058]在这个实例中，通道99保持汇流条184的一部分184b。汇流条184的另一部分194a在通道99外侧横向延伸。部分184a配置用于与阵列118的电池单元160的接线柱直接接合。
[0059]外壳182将汇流条184与夹持梁180电隔离。外壳182进一步将电池单元160与夹持梁180电隔离。外壳182还可以进一步将夹持梁180与阵列118的处在高压总线电势的其它部件电隔离。其它部件可以包括与电池单元160相关的壳体，其例如电连接至电池单元160的接线柱。
[0060]夹持梁180、外壳182、以及汇流条184作为汇流条总成176—起移动。由于汇流条184和夹持梁180被附接至外壳182，汇流条184随着夹持梁180的凸耳90相对于端壁172的凸耳92定位而移动。
[0061]在这个实施例中，外壳182被设计为使夹持梁180的凸耳90相对于端壁172的凸耳92的定位将汇流条184的部分184a定位在电池单元160的接线柱上方。因此，通过夹持梁180的凸耳90相对于端壁172的凸耳92的定位而使汇流条184定位。
[0062]当汇流条184相对于电池单元160的接线柱定位时，汇流条184随后可以被固定至接线柱。例如，汇流条184的部分184a可以焊接至接线柱，同时将夹持梁180焊接至端壁172。在另一实例中，部分184a的焊接独立于夹持梁180的焊接。
[0063]焊接夹持梁180将汇流条总成176夹紧抵靠于电池单元160，并使电池单元160朝向热交换板164偏置。
[0064]参照图8，另一示例性阵列218包括汇流条总成276，该汇流条总成276通过机械紧固件F，而不是通过焊接，固定至端壁272。
[0065]机械紧固件F可以是螺纹紧固件。拧紧机械紧固件F将夹持梁280向下移动至抵靠电池单元260，以便朝向热交换板264推动或偏置电池单元260。
[0066]机械紧固件132有助于定位夹持梁280以及汇流条总成276其余的部分。
[0067]—些公开的实施例的特征包括使用汇流条总成将电池单元保持在阵列中，并且无需从侧壁延伸出来的凸缘以保持电池单元。除了其它方面以外，这个方法可以减小电池组的横向封装占用空间。
[0068]在这个公开中，在适用的情况下，相似的附图标记指示相似的元件，以及附图标记加一百或其倍数指示修改的元件。修改的元件包含与相应的修改元件相同的特征和益处，除非另有说明。
[0069]前述说明本质上是示例性的而不是限制性的。对于所公开实例进行的不必超出本发明实质的变化及修改对本领域技术人员是显而易见的。给予本发明的合理的保护范围仅能通过研究后面的权利要求确定。
【主权项】
1.一种电动车辆汇流条总成，包含: 夕卜壳； 夹持梁，所述夹持梁由所述外壳保持；以及 多个汇流条，所述多个汇流条由所述外壳保持。2.根据权利要求1所述的总成，其中所述夹持梁可以固定至电池组的端壁。3.根据权利要求1所述的总成，其中当所述夹持梁被固定至所述端壁时，所述夹持梁使多个电池单元朝向热交换板偏置。4.根据权利要求2所述的总成，其中所述夹持梁可以焊接固定至所述端壁。5.根据权利要求2所述的总成，其中所述夹持梁可以通过机械紧固件固定至所述端壁。6.根据权利要求5所述的总成，其中所述机械紧固件将所述夹持梁定位于所述电池组内。7.根据权利要求6所述的总成，其中定位所述夹持梁使所述多个汇流条定位。8.根据权利要求1所述的总成，其中所述夹持梁被放置于电池组的中部。9.根据权利要求1所述的总成，其中所述外壳将所述夹持梁与所述多个汇流条和所述多个电池单元电隔离。10.根据权利要求1所述的总成，其中所述夹持梁从第一端部向与所述第一端部相对的第二端部纵向延伸，所述第一端部可以固定至电池组的第一端壁，所述第二端部可以固定至所述电池组的第二端壁。11.根据权利要求1所述的总成，进一步包括固定至所述外壳的热敏电阻、感测导线、或者^?者O
【文档编号】H01M2/10GK105990543SQ201610126247
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】戴比·卡利科特, 布莱恩·阿特丽, 韦达特·海丁, 弗朗西斯科·费尔南德兹
【申请人】福特全球技术公司