容纳至少一个电子模块的电动车辆阵列板的制作方法
【专利摘要】一种示例性总成包括阵列板，和容纳在阵列板的腔室内的电子部件。一种示例性方法包括将电子部件容纳在阵列板的腔室内，和用阵列板保持阵列的电池单元。
【专利说明】
容纳至少一个电子模块的电动车辆阵列板
技术领域
[0001]本发明涉及一种电动车辆的电池组内的阵列板并且，更具体地，涉及将电子模块容纳在阵列板的腔室内。
【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 ]电动车辆可以包括各种电子模块。一些电子模块与操作电动车辆的电池组相关联。许多电子模块在操作期间产生热能。
【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，阵列板，和容纳在阵列板的腔室内的电子部件。
[0005]在前述总成的另一示例中，腔室包含底板和从底板延伸的多个壁。
[0006]在任意前述总成的另一示例中，多个壁包含第一壁、与第一壁相对的第二壁、从第一壁延伸到第二壁的第三壁、和从第一壁延伸到第二壁的第四壁。
[0007]在任意前述总成的另一示例中，电子部件被安装到底板。
[0008]在任意前述总成的另一示例中，覆盖部被附接到阵列板以将电子部件封闭在腔室内。
[0009]在任意前述总成的另一示例中，电子部件被直接固定到覆盖部。
[0010]在任意前述总成的另一示例中，阵列板是阵列端板。
[0011]在任意前述总成的另一示例中，电子部件包含电池电子控制模块。
[0012]在任意前述总成的另一示例中，阵列板的第一侧面对多个电池单元，并且腔室对阵列板的第二侧开放，第二侧与第一侧相对。
[0013]在任意前述总成的另一示例中，热交换器板被附接到阵列板。
[0014]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，将电子部件容纳在阵列板的腔室内，和用阵列板保持阵列的电池单元。
[0015]在前述方法的另一示例中，方法进一步包含用覆盖部覆盖腔室。
[0016]在任意前述方法的另一示例中，方法进一步包含将电子部件固定到覆盖部。
[0017]在任意前述方法的另一示例中，方法进一步包含将阵列板安装在热交换器板上并且通过阵列板将热能从电子部件传递到热交换器板。
[0018]在任意前述方法的另一示例中，阵列板是端板。
[0019]在任意前述方法的另一示例中，方法进一步包含将电子部件固定到腔室的底板。
[0020]在任意前述方法的另一示例中，阵列的第一侧面对多个电池单元，并且腔室对阵列的第二侧开放，第二侧与第一侧相对。
[0021]在任意前述方法的另一示例中，电子部件是电池电子控制模块。
【附图说明】
[0022]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:
[0023]图1示出了用于电动车辆的动力传动系统的示意图；
[0024]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；
[0025]图3示出了图2的阵列的端视图；
[0026]图4示出了在图3中线4-4处的剖视图；
[0027]图5示出了在另一示例实施例的图4的位置处的剖视图；
[0028]图6示出了在又一示例实施例的图4的位置处的剖视图；
[0029]图7示出了在又一示例实施例的图4的位置处的剖视图；
[0030]图8示出了在又一示例实施例的图4的位置处的剖视图。
【具体实施方式】
[0031]本发明总体上涉及一种用于电动车辆的电池组的阵列板。具体地，本发明涉及将电子模块容纳在阵列板的腔室内。
[0032]将电子模块容纳在阵列板的腔室内可以降低所需包装空间并且可以便于与电子模块的热能交换。
[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、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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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为电池组14的电池单元再充电。
[0040]电池组14是牵引电池，因为电池组14提供用来驱动车轮28的推进电力。
[0041 ] 现在参照图2至3，每个阵列18包括多个电池单元60、热交换器板64、和阵列板68。电池单元60设置在热交换器板64上。阵列板68被定位为抵靠多个电池单元60的侧面和端部。阵列板68包括侧板72和端板76。
[0042]在本示例中，阵列由通过热交换器板64传递的液体冷却剂冷却。液体冷却剂通过入口 78移动到换热器板64内的冷却剂路径。液体冷却剂通过冷却剂路径移动以与阵列18的电池单元60、阵列板68、和其它部分交换热能。液体冷却剂在出口 80离开冷却剂路径。
[0043]在本示例中，液体冷却剂用来冷却阵列18。在另一示例中，液体冷却剂可以用来加热阵列18。
[0044]再次参照阵列板68，示例端板76的至少一个包括腔室84。电子模块88被容纳在腔室84内。
[0045]示例腔室84包括底板92。壁94从底板92延伸以提供腔室84。在本示例中，腔室84是六面体的。
[0046]示例壁94包括面对第二壁94b的第一壁94a。示例壁94进一步包括面对第四壁94d的第三壁94c ο壁94与底板92垂直地延伸。
[0047]第一壁94a垂直于第二壁94b。第三壁94c垂直于第四壁94d。
[0048]第三壁94c从第一壁94a延伸到第二壁94b。第四壁94d从第一壁94a延伸到第二壁94b ο
[0049]具有壁94和底板92的其它设置的其它腔室是可能的并且落在本发明的范围内。例如，腔室84可以是圆柱形的。
[0050]覆盖部96固定到凸缘98以封闭腔室84。覆盖部96保护容纳在腔室84内的电子模块88 ο例如，覆盖部96可以防止电子模块88湿度损坏、水损坏。
[0051 ]覆盖部96可以是金属材料、聚合物材料、或这些的一些组合。在一些示例中，覆盖部96包含金属材料以提供电子模块88的电磁屏蔽。
[0052 ]机械紧固件--未不出--可以用来将覆盖部96固定到端板76的凸缘98。
[0053]电子模块88使用机械紧固件、粘合剂、或一些其它连接器直接安装到底板92。
[0054]电子模块88通常是具有安装到一个或多个电路板的电路的类型的电子部件。
[0055]电子模块可以包括与除了电池组14以外的车辆的部分(图1)相关联的电子部件。电子模块可以包括与电池组14主要相关联的电子部件。
[0056]尽管示例电子模块88示为单数的电子模块。但是电子模块88可以包括多个单独的电子模块。
[0057]在本示例中，电子模块88包含电池电子控制模块(BECM)，该电池电子控制模块(BECM)包括用于控制阵列18和与阵列18相关联的其它部件的电路。电子模块88可以包含整个BECM，或BECM的一些部分。
[0058]通常，BECM可以用来测量电压、电流、和温度。BECM可以进一步用来控制接触器、播送充放电功率限制、测量到底盘绝缘的高电压、和校正电池单元不平衡。
[0059]BECM可以将功能分配到其它从属/卫星模块，比如电池组传感器模块(BPSM)。在一些示例中，电子模块88可以包括从属/卫星模块。
[0060]通常，示例电子模块88可以测量各种输入以播送电池组14的能力以使车辆知道可以抽拉多少功率。电子模块可以控制接触器的状态以将电池组14与车辆总线连接/分离，并且可以通过给单独的(或分组的)电池单元60充电或放电来校正电池组14内的电池单元电压不平衡。
[0061 ] 腔室84可以替代BECM和BPSM容纳其它电子模块，或除了 BECM和BPSM外容纳其它电子模块。其它电子模块可以执行上述的一些或全部功能，或其它功能。通常，电子模块88是电子部件和电路的包含总成。
[0062]除了上述示例电子模块88之外，其它的电子部件一一比如电流传感器、接触器、和预充电电阻器一一可以被安装到端板76。电流传感器可以受益于电磁兼容性屏蔽。接触器和预充电电阻器可以受益于端板76的冷却效果。
[0063]电子模块88可以在操作期间加热。因为电子模块88被安装到端板76，所以所产生的热能从电子模块88传递到端板76。
[0064]端板76设置在热交换器板64上以便于端板76和热交换器板64之间的热传递。因此，来自电子模块88的热能可以通过端板76移动到热交换器板64。冷却剂可以然后远离阵列18带走热能。
[0065]示例腔室84示出在端板76内。在另一示例中，侧板72提供腔室以容纳电子模块88。
[0066]在又一示例中，腔室84可以通过端板76和侧板72的组合来提供。
[0067]现在参照图5，另一示例端板176提供腔室184以容纳电子模块188。在本示例中，覆盖部196没有定位在端板176的凸缘上，而是从端板176的竖直底部延伸穿过端板176的面向外的表面到端板176的竖直顶部。
[0068]现在参照图6，另一示例端板276提供从腔室284延伸到端板276的面向外的表面的孔99。孔99可以用来提供用于连接器一一比如电线一一的路径，以从腔室284的外部延伸到容纳在腔室284内的电子模块288。
[0069]现在参照图7，另一示例端板376提供容纳电子模块388的腔室384。在本示例中，电子模块388被安装到覆盖部396，而不是腔室384的底板392。
[0070]现在参照图8，另一示例端板476提供容纳电子模块488和未被覆盖的腔室484。也就是说，没有覆盖部用来将电子模块488封闭在腔室484内。
[0071]在其它示例实施例中，图2至8中的示例实施例的各种特征可以结合。例如，图6实施例的孔99可以与图7实施例的端板376，或图8实施例的端板476相结合。此外，固定到图7实施例的覆盖部396的电子模块388可以替代地固定到图2至6的实施例的覆盖部。
[0072]上述示例可以与空气冷却的电池组相连使用。在这样的空气冷却包装中，隔板通常置于端板和相邻电池单元之间。空气通过由隔板提供的通道传递以降低阵列内的电池单元温度增量。
[0073]隔板分离具有对电池单元温度有影响的端板的额外的热质量并且呈现抵抗流过阵列的空气的电池单元的表面区域。在空气冷却的示例中，气流移动穿过端板的内侧，从而允许端板将热量传递给冷却介质。
[0074]所公开的示例的特征包括容纳在阵列板的腔室内的电子模块，这提供电子模块和热交换器板之间的热传递路径。将电子模块容纳在腔室内可以提供用于电子模块的保护并且可以降低所需包装足迹。腔室可以可选择地被覆盖。
[0075]在本发明中，在适当的情况下相同的附图标记代表相同的元件，且增加100或其倍数的附图标记代表改进元件。该改进元件包含相应的改进元件的相同特征和益处，除非在此另有说明。
[0076]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: 阵列板；以及 电子部件，所述电子部件容纳在所述阵列板的腔室内。2.根据权利要求1所述的总成，其中所述腔室包含底板和从所述底板延伸的多个壁。3.根据权利要求2所述的总成，其中所述多个壁包含第一壁、与所述第一壁相对的第二壁、从所述第一壁延伸到所述第二壁的第三壁、和从所述第一壁延伸到所述第二壁的第四壁。4.根据权利要求2所述的总成，其中所述电子部件被安装到所述底板。5.根据权利要求1所述的总成，包含覆盖部，所述覆盖部被附接到所述阵列板以将所述电子部件封闭在所述腔室内。6.根据权利要求5所述的总成，其中所述电子部件被直接固定到所述覆盖部。7.根据权利要求1所述的总成，其中所述阵列板是阵列端板。8.根据权利要求1所述的总成，其中所述电子部件包含电池电子控制模块。9.根据权利要求1所述的总成，其中所述阵列板的第一侧面对多个电池单元，并且所述腔室对所述阵列板的第二侧开放，所述第二侧与所述第一侧相对。10.根据权利要求1所述的总成，包含热交换器板，所述热交换器板被附接到所述阵列板。
【文档编号】H05K5/00GK106061144SQ201610217111
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月8日 公开号201610217111.7, CN 106061144 A, CN 106061144A, CN 201610217111, CN-A-106061144, CN106061144 A, CN106061144A, CN201610217111, CN201610217111.7
【发明人】胜宏木本
【申请人】福特全球技术公司