電池組和控制電池組中的電風扇的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及具有易冷卻結構的電池組和用于控制電池組中的電風扇的方法。
[0002]本申請要求2014年5月27日在美國專利商標局提交的美國專利申請N0.14/287，291的優先權，在此通過引用將該美國專利申請的公開整體并入。
【背景技術】
[0003]電池組包括電池模塊和殼體。與包括在電池模塊中的電池單體(cell)電連接的DC-DC電壓轉換器可以布置在殼體中。
[0004]DC-DC電壓轉換器是用于控制充電功率和放電功率的部件并且在運行中產生許多熱。
[0005]發明人在此已經認識到對于具有能夠有效冷卻DC-DC電壓轉換器的結構的改進的電池組和控制電池組中的電風扇的方法的需求。
【發明內容】
技術領域
[0006]
[0007]本公開基于以上【背景技術】設計，并且本公開旨在提供具有能夠有效冷卻DC-DC電壓轉換器的結構的電池組。
[0008]本公開也旨在提供控制電池組中的電風扇的方法。
[0009]技術解決方案
[0010]提供了根據示例性實施例的電池組。該電池組包括限定具有第一內部空間和第二內部空間的內部區域的電池組殼體。電池組殼體具有與第一內部空間連通的入口孔和與第二內部空間連通的出口孔。電池組進一步包括布置在電池組殼體的第一內部空間中、靠近入口孔的電池模塊。電池模塊具有布置成抵靠熱交換器的至少一個電池單體。熱交換器被構造成用于接收從入口孔進入第一內部空間的空氣以冷卻所述至少一個電池單體。電池組進一步包括DC-DC電壓轉化器，該DC-DC電壓轉化器布置在第二內部空間中，使得從熱交換器朝向出口孔流動的空氣進一步冷卻DC-DC電壓轉化器。電池組進一步包括電風扇，該電風扇適合于促使空氣從入口孔經過第一和第二內部空間流動到電池組殼體的出口孔。電池組進一步包括布置在第一內部空間中第一溫度傳感器。第一溫度傳感器適合于產生指示電池單體的第一溫度水平的第一信號。電池組進一步包括布置在第二內部空間中第二溫度傳感器。第二溫度傳感器適合于產生指示DC-DC電壓轉換器的第二溫度水平的第二信號。電池組進一步包括微處理器，該微處理器被可操作地聯接到第一和第二溫度傳感器，使得微處理器分別接收第一和第二信號。微處理器進一步可操作地聯接到電風扇。微處理器被配置成基于第一溫度水平確定電風扇的第一期望運行速度值。微處理器進一步被配置成基于第二溫度水平確定電風扇的第二期望運行速度值。微處理器進一步被配置成產生引起電風扇以與第一和第二期望運行速度值之間的較大速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0011]在實施例中，微處理器可以被配置成如果第一期望運行速度值大于第二期望運行速度值則選擇第一期望運行速度值，并且產生引起電風扇以與第一期望運行速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0012]在另一實施例中，微處理器可以被配置成如果第二期望運行速度值大于第一期望運行速度值則選擇第二期望運行速度值，并且產生引起電風扇以與第二期望運行速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0013]在另一實施例中，微處理器被配置成確定由DC-DC電壓轉換器輸出的電功率的量。此外，微處理器可以進一步被配置成基于電功率的量確定電風扇的第三期望運行速度值，并且如果第三期望運行速度值大于第一期望運行速度值和第二期望運行速度值則產生引起電風扇以與第三期望運行速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0014]優選地，電池組可以進一步包括布置在第二內部空間中的導熱殼體，該導熱殼體中具有布置在其中的DC-DC電壓轉換器。多個散熱片可以在導熱殼體的下表面上沿著空氣的移動方向突出，并且導熱殼體可以布置在第二內部空間中，以便散熱片與電池組殼體的底部間隔開。
[0015]優選地，電池組可以進一步包括放置框架和流體引導板，該放置框架被構造成支撐導熱殼體的下邊緣，允許散熱片與電池組殼體的底部間隔開并且朝向出口孔敞開;流體引導板的一側面向電池模塊的一側的邊緣，空氣在該邊緣從熱交換器流出，并且另一側連接到放置框架。
[0016]提供了根據另一示例性實施例的用于控制電池組中的電風扇的方法。方法包括提供具有電池組殼體、電池模塊、DC-DC電壓轉換器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和微處理器的電池組。電池組殼體限定具有第一內部空間和第二內部空間的內部區域。電池組殼體具有與第一內部空間連通的入口孔和與第二內部空間連通的出口孔。電池模塊布置在電池組殼體的第一內部空間中，靠近入口孔。電池模塊具有布置成抵靠熱交換器的至少一個電池單體。熱交換器被構造成用于接收從入口孔進入第一內部空間的空氣以冷卻所述至少一個電池單體。DC-DC電壓轉化器布置在第二內部空間中，使得從熱交換器朝向出口孔流動的空氣進一步冷卻DC-DC電壓轉化器。電風扇適合于促使空氣從入口孔經過第一和第二內部空間流動到電池組殼體的出口孔。第一溫度傳感器布置在第一內部空間中。第二溫度傳感器布置在第二內部空間中。微處理器被可操作地聯接到第一和第二溫度傳感器。方法包括利用第一溫度傳感器產生指示電池單體的第一溫度水平的第一信號。方法進一步包括利用第二溫度傳感器產生指示DC-DC電壓轉換器的第二溫度水平的第二信號。方法進一步包括利用微處理器基于第一溫度水平確定電風扇的第一期望運行速度值。方法進一步包括利用微處理器基于第二溫度水平確定電風扇的第二期望運行速度值。方法進一步包括產生引起電風扇以與第一和第二期望運行速度值之間的較大速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0017]在實施例中，方法進一步包括如果第一期望運行速度值大于第二期望運行速度值則利用微處理器選擇第一期望運行速度值。方法進一步包括如果選擇第一期望運行速度值則利用微處理器產生引起電風扇以與第一期望運行速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0018]在另一實施例中，方法進一步包括如果第二期望運行速度值大于第一期望運行速度值則利用微處理器選擇第二期望運行速度值。方法進一步包括如果選擇第二期望運行速度值則利用微處理器產生引起電風扇以與第二期望運行速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0019]在另一實施例中，方法進一步包括利用微處理器確定由DC-DC電壓轉換器輸出的電功率的量。此外，方法進一步包括利用微處理器基于由DC-DC電壓轉換器輸出的電功率的量確定電風扇的第三期望運行速度值。此外，方法進一步包括如果第三期望運行速度值大于第一期望運行速度值和第二期望運行速度值則利用微處理器選擇電風扇的第三期望運行速度值，并且產生引起電風扇以與第三期望運行速度值對應的運行速度運行的控制信號。
[0020]本發明的效果
[0021]根據本公開，通過允許用于冷卻電池組中所包括的電池單體的空氣流向DC-DC電壓轉換器，DC-DC電壓轉換器可以被有效地冷卻。
[0022]根據本公開的另一實施例，通過基于電池組中的產生熱的部件的溫度水平確定電風扇的多個運行速度值，并以最高運行速度運行電風扇，可以適當地維持電池組中的溫度。
【附圖說明】
[0023]附圖圖示本公開的優選實施例，并且連同前述公開一起，用于提供對本公開的技術特征的進一步理解。然而本公開不被認為受附圖的限制。
[0024]圖1是根據示例性實施例的電池組的示意圖；
[0025]圖2是圖1的電池組的另一示意圖；
[0026]圖3是圖1的電池組的局部透明頂視圖；
[0027]圖4是圖1的電池組的局部透明底視圖；
[0028]圖5是在圖1的電池組中利用的電池組殼體的基座部的不意圖；
[0029]圖6是圖1的電池組的橫截面示意圖；
[0030]圖7是在圖1的電池組中利用的電池模塊的示意圖；
[0031 ]圖8是圖7的電池模塊的另一示意圖；
[0032]圖9是圖7的電池模塊的沿線9-9截取的橫截面示意圖；
[0033]圖10是圖7的電池模塊的沿線10-10截取的橫截面示意圖；
[0034]圖11是圖7的電池模塊的一部分的分解視圖；
[0035]圖12是圖示第一、第二和第三熱交換器的端部的、圖7的電池模塊的第一側的示意圖；
[0036]圖13是圖示第一、第二和第三熱交換器的端部的、圖7的電池模塊的第二側的示意圖；
[0037]圖14是在圖7的電池模塊中利用的框架構件的示意圖；
[0038]圖15是圖14的框架構件的另一不意圖；
[0039]圖16是圖15的框架構件的另一不意圖；
[0040]圖17是圖示熱交換器的端部的、圖15的框架構件的側視圖；
[0041]圖18是圖15的框架構件的第一側的示意圖；
[0042]圖19是圖15的框架構件的第二側的示意圖；
[0043]圖20是在圖15的框架構件中的熱交換器中利用的第一導熱板的第一側的示意圖；
[0044]圖21是圖20的第一導熱板的第二側的示意圖；
[0045]圖22是在圖15的框架構件中的熱交換器中利用的第二導熱板的第一側的示意圖；
[0046]圖23是在圖1的電池組中利用的導熱殼體的示意圖；
[0047]圖24是圖23的導熱殼體的另一示意圖；
[0048]圖25是圖23的導熱殼體的底側的示意圖；
[0049]圖26是圖23的導熱殼體的另一示意圖；
[0050]圖27是根據另一示例性實施例的組裝電池模塊的方法的流程圖；
[0051 ]圖28是根據另一示例性實施例的組裝電池組的方法的流程圖；
[0052]圖29是圖1的電池組的一部分的方框圖；
[0053 ]圖30是圖1的電池組所利用的第一示例性表格；
[0054]圖31-33是用于控制圖1的電池組中的電風扇的運行的方法的流程圖；
[0055]圖34是圖1的電池組所利用的第二示例性表格；以及
[0056]圖35-36是根據另一示例性實施例的用于控制圖1的電池組中的電風扇的運行的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0057]在下文中，將參照附圖詳細描述本公開的優選實施例。在描述之前，應理解的是，在說明書和權利要求中所用的術語不應被認為受一般含義和字典含義的限制，而是在允許發明人適當定義術語以最好地解釋的原則的基礎上，基于與本公開的技術方面對應的含義和概念進行解釋。因此，本文所提出的描述僅是優選示例，僅用于說明目的，而不意在限制本公開的范圍，所以應理解的是，在不背離本公開的范圍的情況下，可以對優選示例做出其它等效和修改。
[0058]參照圖1-6和29，提供根據示例性實施例的電池組10。電池組10包括電池組殼體10、電池