用于電動車輛電池組的電子設備傘的制作方法

本發明涉及電動車輛電池組。該電池組包括配置為將水分從容納在電池組內的一個或多個電子設備模塊引導走的電子設備傘。

背景技術：

降低機動車輛燃料消耗和排放的期望是有足夠文件證明的。因此正在研發降低或完全消除對內燃發動機的依賴的車輛。為這種目的而開發的一種類型的車輛是電動車輛。總體上，由于電動車輛通過一個或多個電池供電的電機選擇性地驅動，因此電動車輛與傳統機動車輛不同。相比之下，傳統機動車輛僅依靠內燃發動機來推進車輛。

高壓電池組通常為電動車輛的電機以及其它電氣負載供電。電池組包括多個互連的電池單元，該電池單元存儲用于為這些電負載供電的能量。多個電子設備模塊也被容納在電池組內。

水分會在電池組內積累。因此電池組的一些內部元件會受益于防止水分侵入的保護。

技術實現要素：

根據本發明示例性方面的電池組除其它方面以外包括電子設備模塊和電子設備傘，該電子設備傘被定位用于將水分從電子設備模塊引導走。

在上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備模塊是電池電子控制模塊。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備傘包括基部以及從基部延伸的斜面。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，斜面相對于基部成傾斜角度。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，外殼容納電子設備模塊，外殼包括托盤和蓋。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備模塊包括面向蓋的連接器腔。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備傘至少部分覆蓋電子設備模塊的連接器腔。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，排水孔延伸穿過電子設備傘。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，隔離件被附接到電子設備傘。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，隔離件被附接到電子設備傘的內表面。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，隔離件被夾在外殼壁與電子設備傘之間。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備傘被安裝到容納電子設備模塊的外殼的壁。

根據本發明另一示例性方面的電池組除其它方面以外包括外殼、容納在外殼內的電池總成、安裝為鄰近電池總成的電子設備模塊以及安裝到外殼壁的電子設備傘。外殼由具有第一熱導率的第一材料組成并且電子設備傘由具有第二熱導率的第二材料組成，第二熱導率小于第一熱導率。

在上述電池組的進一步非限制性實施例中，第一材料是金屬并且第二材料是塑料。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，螺柱從壁突出并且電子設備傘利用緊固裝置被固定到螺柱。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備傘包括斜面，該斜面配置用于將水分從電子設備模塊引導走。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，斜面相對于電子設備傘的基部成角度地延伸。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子設備傘至少部分懸停在電子設備模塊和第二電子設備模塊上方。

在任一上述電池組的進一步非限制性實施例中，電子模塊通過安裝凸緣被安裝到外殼。

根據本發明另一示例性方面的方法除其它方面以外包括將電子設備傘設置為至少部分在容納在電池組內的電子設備模塊上方延伸以及使積累在電池組內的水分沿著電子設備傘的表面擴散到遠離電子設備模塊的位置。

可以單獨地或任意組合地使用上述段落、權利要求或下列說明書和附圖中的實施例、示例以及替代形式，包括它們任意的各方面或各自的獨立特征。關于一個實施例所描述的特征可以應用于所有的實施例，除非這樣的特征是不兼容的。

本發明的各種特征及有利之處從下列具體實施方式中對本領域的技術人員而言是顯而易見的。伴隨具體實施方式的附圖可以簡要描述如下。

附圖說明

圖1示意性地示出了電動車輛的動力傳動系統；

圖2示出了電動車輛的電池組；

圖3示出了電池組的部分；

圖4是通過圖3的截面a-a的剖視圖并且示出了電子設備傘的右手定向；

圖5示出了電子設備傘的左手定向；

圖6示出了又一電子設備傘；

圖7示出了電子設備傘的示例性安裝結構；

圖8a和8b示出了另外的示例性電子設備傘。

具體實施方式

本發明詳述了電動車輛的電池組。電池組包括用于防止如冷凝的水分侵入容納在電池組內的電子設備模塊的電子設備傘。在一些實施例中，設置電子設備傘以在電子設備模塊周圍引導水分并且將水分從電子設備模塊引導走。在其它實施例中，電子設備模塊由具有熱導率的材料組成，該熱導率小于安裝電子設備傘的結構的熱導率。以這種方式，在水分積累在電子設備傘上之前，水分會積累在該結構上。在該具體實施方式的下述段落中更具體地說明這些以及其它特征。

圖1示意性地示出了電動車輛12的動力傳動系統10。雖然以混合動力電動車輛(hev)示出，但應理解的是，這里描述的構思不限于hev并且可以擴展到其它電動車輛，包括但不限于插電式混合動力電動車輛(phev)、電池電動車輛(bev)以及燃料電池車輛。

在一個非限制性實施例中，動力傳動系統10是使用了第一驅動系統和第二驅動系統的動力分配動力傳動系統(power-splitpowertrainsystem)。第一驅動系統包括發動機14和發電機18(即第一電機)的組合。第二驅動系統至少包括馬達22(即第二電機)、發電機18以及電池總成24。在這個示例中，第二驅動系統被認為是動力傳動系統10的電力驅動系統。第一和第二驅動系統產生扭矩以驅動電動車輛12的一組或多組車輛驅動輪28。雖然在圖1中示為動力分配配置，但本發明可以擴展到任何混合動力或電動車輛，包括全混合動力、并聯混合動力、串聯混合動力、輕度混合動力或微混合動力。

在一個實施例中是內燃發動機的發動機14和發電機18可以通過例如行星齒輪組的動力傳輸單元30連接。當然，包括其它齒輪組和變速器的其它類型的動力傳輸單元可以用于將發動機14連接到發電機18。在一個非限制性實施例中，動力傳輸單元30是包括環形齒輪32、中心齒輪34和行星齒輪架總成36的行星齒輪組。

發電機18可以通過動力傳輸單元30而由發動機14驅動以使動能轉化為電能。可選地，發電機18可以起馬達的作用以使電能轉化為動能，由此向連接到動力傳輸單元30的軸38輸出扭矩。由于發電機18可操作地連接到發動機14，因此發動機14的轉速可以由發電機18控制。

動力傳輸單元30的環形齒輪32可以連接到軸40，軸40通過第二動力傳輸單元44連接到車輛驅動輪28。第二動力傳輸單元44可以包括具有多個齒輪46的齒輪組。其它動力傳輸單元也可以是適宜的。齒輪46將扭矩從發動機14傳遞到差速器48從而最終為車輛驅動輪28提供牽引力。差速器48可以包括能夠向車輛驅動輪28傳遞扭矩的多個齒輪。在一個實施例中，第二動力傳輸單元44通過差速器48與車軸50機械地連接從而向車輛驅動輪28分配扭矩。

也可以采用馬達22通過向軸52輸出扭矩而驅動車輛驅動輪28，軸52也連接到第二動力傳輸單元44。在一個實施例中，馬達22以及發電機18配合作為再生制動系統的一部分，在該系統中，馬達22和發電機18兩者都可以作為馬達輸出扭矩。例如，馬達22和發電機18可以各自向電池組24輸出電力。

電池組24是示例電動車輛電池。電池組24可以包括高壓牽引電池組，該高壓牽引電池組包括能夠輸出電力以使馬達22、發電機18和/或電動車輛12的其它電氣負載運轉的多個電池總成25(即電池陣列或電池單元群組)。其它類型的能量存儲裝置和/或輸出裝置也可被用于為電動車輛12提供電力。

在一個非限制性實施例中，電動車輛12具有兩種基本的操作模式。電動車輛12可以在使用馬達22(通常沒有來自發動機14的輔助)推進車輛的電動車輛(ev)模式操作，由此消耗電池組24的荷電狀態至其在特定行駛模式/周期的最大可容許放電率。ev模式是電動車輛12操作的電荷消耗模式的示例。在ev模式期間，電池總成24的荷電狀態在一些情況下可以增加，例如由于一段時間的再生制動。發動機14在默認ev模式通常是關閉的，但可以必要時基于車輛系統狀態或如操作者容許進行操作。

電動車輛12可以另外以混合動力(hev)模式操作，在hev模式中發動機14和馬達22二者都被用于車輛推進。hev模式是電動車輛12操作的電荷保持模式的示例。在hev模式期間，為了將電池組24的荷電狀態保持為恒定或近似恒定的水平，電動車輛12可以通過增加發動機14的推進來降低馬達22的推進使用。在本發明范圍之內，電動車輛12可以以除了ev模式和hev模式以外的其它操作模式操作。

圖2示意性示出了電動車輛內可以使用的電池組24。例如，電池組24可以是圖1的電動車輛12的一部分。電池組24包括多個電池單元56，電池單元56存儲用于為電動車輛12的各種電氣負載供電的電力。雖然在圖2中示出了特定數量的電池單元56，但在本發明范圍內，電池組24可以使用更多或更少數量的電池單元。換言之，本發明并不限定為圖2中所示的具體配置。

電池單元56可以沿縱向軸線a并排地堆疊，以構造電池單元56的群，有時被稱為電池堆。電池組24可以包括一個或多個分開的電池單元56的群。

在一個非限制性實施例中，電池單元56是棱柱狀鋰離子電池。但在本發明的范圍內可以可選地使用具有其它幾何形狀(圓柱形、袋狀等)和/或其它化學成分(鎳金屬氫、鉛酸等)的電池單元。

也可被稱作分隔件或分隔物的墊片54可選地定位在電池單元56的每個群的鄰近電池單元56之間。墊片54由耐熱和電絕緣的塑料和/或泡沫制成。電池單元56連同墊片54和任何其它支撐結構(如梁、壁、板等)可以統稱為電池總成25。在圖2中示出了兩個電池總成25，然而，在本發明的范圍內，電池組24可以包括更多或更少數量的電池總成。

外殼60總體圍繞電池組24的每個電池總成25。外殼60包括多個壁62。多個壁62一起形成外殼60，外殼60容納電池組24的各種硬件和電子設備，包括但不限于電池總成25以及至少一個電子設備模塊58。在一個非限制性實施例中，電子設備模塊58是電池電子控制模塊(becm)。電子設備模塊58包括用于連接電池組24內的各種電子部件的一個或多個連接器腔72。

在另一非限制性實施例中，外殼60的壁62可以是托盤64或蓋66的一部分。在圖2中以虛線示出蓋66，以更好地說明電池組24的內部部件。蓋66可附接到托盤64以容納電池總成25和電子設備模塊58。

現在參照圖3和4，通過安裝凸緣70將電子設備模塊58安裝在外殼60內。安裝凸緣70被固定到其中一個壁62，在所示的示例中是托盤64的底壁。電子設備模塊58豎直安裝，以使連接器腔72向上指向外殼60的蓋66。在該指向豎直向的位置，電子設備模塊58的連接器腔72容易受水分入侵的影響。因此在電池組24內定位電子設備傘(electronicsumbrella)68。電子設備傘68是設置用于覆蓋電子設備模塊58的罩狀結構。電子設備傘68將如冷凝的水分從電子設備模塊58引導走，從而大體阻止水分m進入到連接器腔72。

示例電子設備傘68包括基部74和從基部74延伸的斜面76。包括基部74和斜面76中的每一個的尺寸、形狀和幾何空間的電子設備傘68的尺寸、形狀和幾何形狀并非意在以任何方式限制本發明。在一個非限制性實施例中，斜面76相對于基部74以角度α延伸。斜面76延伸到它懸停在電子設備模塊58上方的位置。斜面76可以沿著從蓋66延伸到托盤64的方向傾斜。以這種方式，斜面76輔助在電子設備模塊周圍擴散水分并且將水分從電子設備模塊58擴散走。例如積累在外殼60內的水分m可以落到斜面76上。隨著水分m積累，向斜面76下方朝向基部74引導水分，并且使水分離開電子設備模塊58。例如可以朝向外殼60的底部引導水分m。斜面76可以包括排水孔78，排水孔78適于容許水分m在它被引導至足夠遠離電子設備模塊58之后通過斜面76。在一個非限制性實施例中，排水孔78設置在斜面76和基部74之間的連接部附近。然而，排水孔78可以定位在電子設備傘68的其它位置。

圖3和圖4示出了電子設備傘68的右手定向。電子設備傘68的左手定向也可以用于阻止水分進入電子設備模塊58的連接器腔72(如參見圖5)。在本發明的范圍內，也可以想到電子設備傘68的其它配置。在又一非限制性實施例中，電子設備傘68被設置用于覆蓋多個電子設備模塊58(如參見圖6)。此外，雖然在示意性所附說明中描述為單個電子設備傘68，但電池組24可以配備多個電子設備傘68。

電子設備傘68被安裝到外殼60的至少一個壁62。在該實施例中，壁62可以是外殼60的側壁，以及可以是托盤64的側壁。然而，應理解的是，電子設備傘68可以被安裝到外殼60的任何部分，包括任何壁62或托盤64或蓋66的任何部分。

在一個非限制性實施例中，電子設備傘68是塑料結構并且外殼60的壁62是金屬結構。在另一非限制性實施例中，電子設備傘68由具有第一熱導率的材料制成并且外殼60的壁62由具有第二熱導率的另一材料制成。第一熱導率可以是比第二熱導率更低的熱導率，從而確保水分m(如冷凝)優先于電子設備傘68而積累在外殼60上。

圖7中示出了電子設備傘68的一個非限制性安裝結構。一個或多個螺柱80從外殼60的壁62突出。螺柱80延伸穿過在電子設備傘68的基部74內形成的槽82。使用如螺母的緊固裝置84將電子設備傘68固定到壁62。在另一非限制性實施例中，電子設備傘68被粘合到外殼60的其中一個壁62。在本發明的范圍內也可以想到另外的附接機構。而且，電子設備傘68可以被安裝到外殼60或外殼60內的任何其它鄰近結構。

參照圖8a和8b，可以可選地與電子設備傘68結合地使用隔離件86。隔離件86降低外殼60的壁62和電子設備傘68之間作用的熱傳遞的量。在第一非限制性實施例中，隔離件86被附接到電子設備傘68的內表面88(參見圖8a)。在第二非限制性實施例中，隔離件86被夾在電子設備傘68的基部74與安裝電子設備傘68的壁62之間(參見圖8b)。然而，隔離件86可以定位在影響熱傳遞量的任何位置，該熱傳遞被容許出現在電子設備傘68和外殼60之間。

雖然不同的非限制性實施例描述為具有特定部件或步驟，但本發明的實施例并不限于那些特定的組合。可以使用任何非限制性實施例的一些部件或結構與任何其它非限制性實施例的結構或部件組合。

應該理解的是，在所有幾幅圖中相同的附圖標記標識對應的或類似的元件。應該理解的是，雖然公開了特定部件的設置并且以這些示例性實施例說明，但其它設置也可以受益于本發明的教導。

上述說明書應該解釋為說明性的并且沒有任何限制的意思。本領域普通技術人員可以理解，在本發明的范圍之內可以出現一些變化。出于這些原因，應該研究下述權利要求以確定本發明的真實范圍和內容。