具有彈簧組件的牽引電池總成的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及在車輛中使用的用于高電壓電池的熱管理系統。
【背景技術】
[0002]諸如電池電動車輛(BEV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)、輕度混合動力電動車輛(MHEV)或全混合動力電動車輛(FHEV)的車輛包含牽引電池(諸如，高電壓(HV)電池)，以用作車輛的推進源。HV電池可包括用于輔助管理車輛性能和操作的組件和系統。HV電池可包括電池單元端子之間相互電連接的一個或更多個電池單元陣列和互連器匯流條。HV電池和周圍環境可包括用于輔助管理HV電池組件、系統和各個電池單元的溫度的熱管理系統。
【發明內容】
[0003]一種牽引電池熱板總成包括:具有限定空腔的邊緣部并被構造為支撐電池單元陣列的結構；熱板，設置在空腔中并鄰近電池單元陣列；彈簧組件，在所述結構與熱板之間設置在空腔中。彈簧組件被構造為抵著熱板施加力，使得熱板接觸電池單元陣列以在熱板與電池單元陣列之間傳遞熱。設置在空腔中的熱板可位于電池單元陣列之下。彈簧組件可包括限定多個凸片的主體，所述多個凸片被構造為從由主體限定的平面向外伸出。彈簧組件可包括波紋板材，所述波紋板材限定多個凸片，所述多個凸片以波浪狀的方式在由主體限定的平面之上和之下延伸。彈簧組件可包括基部和上部，基部和上部被構造為在這兩者之間支撐一個或更多個壓縮彈簧。彈簧組件可被構造為向熱板施加比熱板的重量大的力。所述結構還可限定一對支承部分，所述一對支承部分在電池單元陣列的底表面的一部分之下延伸，使得所述支承部分承受電池單元陣列的負載。
[0004]一種車輛包括:電池單元陣列，限定至少一個表面；位于電池單元陣列附近的結構，使得電池單元陣列與所述結構限定鄰近電池單元陣列的空腔；熱板，被構造為與電池單元陣列熱連通，并沿著所述表面在整個空腔中延伸；彈簧組件，被構造為對熱板施加向上的力，使得熱板接觸所述至少一個表面。所述至少一個表面可以是電池單元陣列的底表面，所述結構可以是包括一對支承部分的支撐結構，所述一對支承部分在底表面的一部分之下延伸，使得所述支承部分承受電池單元陣列的負載。在整個空腔中延伸的熱板可位于電池單元陣列之下。彈簧組件可包括限定多個凸片的主體，所述多個凸片從由主體限定的平面向外伸出并被構造為施加等于或大于熱板的重量的力。彈簧組件可包括限定凸片的波紋板材，凸片以波浪狀的方式向上和向下延伸，并且凸片可被構造為抵著熱板施加力。彈簧組件可包括基部和上部，基部和上部被構造為在這兩者之間支撐多個壓縮彈簧，并且所述壓縮彈簧可被構造為施加等于或大于熱板的重量的力。彈簧組件可被構造為抵著熱板施加比由熱板的重量產生的力大的力，施加的力不使電池單元陣列運動。彈簧組件可被構造為抵著熱板施加與由熱板的重量和電池單元陣列的重量產生的力相等的力。
[0005]一種牽引電池總成包括限定底表面的電池單元陣列、支撐結構、熱板和彈簧組件。支撐結構包括一個或更多個支承部分和邊緣部，所述一個或更多個支承部分被構造為承受由電池單元陣列產生的負載，邊緣部與電池單元陣列布置為使得在電池單元陣列與支撐結構之間限定空腔。熱板設置在空腔中并在熱板中限定通道，通道被構造為引導熱流體流過。彈簧組件在熱板之下設置在空腔中，并被構造為向熱板施加力，使得熱板接觸底表面以促進熱傳遞。彈簧組件可包括限定多個凸片的主體，所述多個凸片從由主體限定的平面向上伸出并被構造為施加等于或大于熱板的重量的力。彈簧組件可包括限定凸片的主體，凸片以波浪狀的方式向上和向下延伸，并且凸片可被構造為抵著熱板施加力。彈簧組件可包括基部和上部，基部和上部被構造為在這兩者之間支撐多個壓縮彈簧，所述壓縮彈簧可被構造為施加等于或大于熱板的重量的力。
【附圖說明】
[0006]圖1是電池電動車輛的示意圖。
[0007]圖2是用于圖1中的車輛的牽引電池的熱管理系統的一部分的透視圖。
[0008]圖3是牽引電池總成的一部分的截面形式的正視圖，包括電池單元陣列、陣列支撐結構、熱板和基部支撐結構。
[0009]圖4A是牽引電池總成的一部分的截面形式的正視圖，包括電池單元陣列、熱板、彈簧組件和電池單元陣列支撐結構。
[0010]圖4B是圖4A的電池單元陣列的透視圖。
[0011]圖5A是電池單元陣列、熱板、彈簧組件和電池單元陣列支撐結構的截面形式的正視圖。
[0012]圖5B是圖5A的彈簧組件的透視圖。
[0013]圖6A是電池單元陣列、熱板、另一彈簧組件和電池單元陣列支撐結構的截面形式的正視圖。
[0014]圖6B是圖6A的彈簧組件的透視圖。
[0015]圖7A是電池單元陣列、熱板、又一彈簧組件和電池單元陣列支撐結構的截面形式的正視圖。
[0016]圖7B是圖7A的彈簧組件的透視圖。
【具體實施方式】
[0017]在此描述了本公開的實施例。然而，應理解的是，公開的實施例僅為示例并且其它實施例可采用多種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細節。因此，在此所公開的具體結構和功能細節不應被解釋為限制，而僅作為用于教導本領域技術人員以多種形式使用本發明的代表性基礎。如本領域的普通技術人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的多個特征可與一個或更多個其它附圖中示出的特征組合以產生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合提供用于典型應用的代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特征的多種組合和變型可期望用于特定應用或實施方式。
[0018]圖1示出了典型的插電式混合動力電動車輛(PHEV)的示意圖。典型的插電式混合動力電動車輛12可包括機械地連接到混合動力傳動裝置16的一個或更多個電機14。電機14能夠作為馬達或發電機運轉。此外，混合動力傳動裝置16機械地連接到發動機18。混合動力傳動裝置16還機械地連接到驅動軸20，驅動軸20機械地連接到車輪22。當發動機18開啟或關閉時，電機14能夠提供推進和減速能力。電機14還用作發電機，并且能夠通過回收在摩擦制動系統中通常將作為熱損失掉的能量而提供燃料經濟效益。由于混合動力電動車輛12可在一定條件下按照電動模式或混合動力模式運轉以減少車輛12的整體燃料消耗，因此電機14還可減少污染物排放。
[0019]牽引電池或電池包(battery pack) 24儲存并提供可以被電機14使用的能量。牽引電池24通常從牽引電池24中的一個或更多個電池單元陣列(有時稱為電池單元堆)提供高電壓直流(DC)輸出。電池單元陣列可包括一個或更多個電池單元。牽引電池24通過一個或更多個接觸器(未示出)電連接到一個或更多個電力電子模塊26。所述一個或更多個接觸器在斷開時使牽引電池24與其它組件隔離，并在閉合時將牽引電池24連接到其它組件。電力電子模塊26還電連接到電機14，并且在牽引電池24和電機14之間提供雙向傳輸電能的能力。例如，典型的牽引電池24可以提供DC電壓，而電機14可能需要三相交流(AC)電壓來運轉。電力電子模塊26可以將DC電壓轉換為電機14所需要的三相AC電壓。在再生模式下，電力電子模塊26可以將來自用作發電機的電機14的三相AC電壓轉換為牽引電池24所需要的DC電壓。在此的描述同樣適用于純電動車輛。對于純電動車輛，混合動力傳動裝置16可以是連接到電機14的齒輪箱并且發動機18會不存在。
[0020]牽引電池24除了提供用于推進的能量之外，還可以提供用于其它車輛電氣系統的能量。典型的系統可包括將牽引電池24的高電壓DC輸出轉換為與其它車輛負載兼容的低電壓DC供應的DC/DC轉換器模塊28。其它高電壓負載(例如，壓縮機和電加熱器)可直接連接到高電壓而不使用DC/DC轉換器模塊28。在典型的車輛中，低電壓系統電連接到輔助電池30 (例如，12V電池)。