具有波狀外形的電池單元分隔件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于電氣化車輛的電池總成。電池總成包括電池單元分隔件或隔片，該電池單元分隔件或隔片具有可以與鄰近電池單元分隔件放置的電池單元凸出外形相匹配的波狀外形。
【背景技術(shù)】
[0002]降低汽車燃油消耗和排放的需求是眾所周知的。因此，正在開發(fā)降低對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的依賴或完全消除對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的依賴的車輛。電氣化車輛是當(dāng)前以此為目的開發(fā)的一種類型的車輛。通常，電氣化車輛不同于傳統(tǒng)機(jī)動輛之處在于電氣化車輛選擇性地由一個或更多靠電池提供電力的電機(jī)來驅(qū)動。相比之下，傳統(tǒng)機(jī)動車輛僅僅依賴于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)來驅(qū)動車輛。
[0003]用于為電氣化車輛的電機(jī)提供電力的高電壓電池典型地包括多個電池陣列。每一個電池陣列包括多個電池單元和布置于相鄰的電池單元之間的多個分隔件。電池單元和分隔件通常以交替的方式并排堆疊，以便將相鄰的電池單元物理上彼此相互分離。
[0004]有時，例如當(dāng)給電池單元充電時，電池單元的外部形狀會凸起或隆起。這種凸起會改變電池單元和分隔件之間的界面，使得電池單元與分隔件不完全接觸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本公開的一個示例性方面，一種電池單元分隔件除了其它方面以外還包括，頂面和底面。主體在頂面和底面之間延伸，并且包括在主體第一側(cè)面的第一波狀表面以及在第二側(cè)面的第二波狀表面。第一波狀表面和第二波狀表面在主體的頂面和中部之間會聚，并在中部和底面之間分散。
[0006]在上述電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，第一波狀表面和第二波狀表面在主體的會聚和分散部分之間平行延伸。
[0007]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，頂面包括凸緣。
[0008]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，凸緣在主體的第一側(cè)面和第二側(cè)面的每一個上形成凹槽(pocket)。
[0009]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，凸緣在至少一個抵靠主體接收的電池單元頂部上方延伸。
[0010]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，第一波狀表面和第二波狀表面從頂面向中部會聚，并且隨后從中部向底面分散。
[0011]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，主體由導(dǎo)熱材料制成。
[0012]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，頂面、底面、和主體為具有整體式結(jié)構(gòu)的單件的、整體的部分。
[0013]在上述任一電池單元分隔件的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，第一波狀表面和第二波狀表面中的至少一個的外形與電池單元的凸起的外形匹配，該電池單元被接收于鄰近第一波狀表面或第二波狀表面。
[0014]根據(jù)本公開的另一示例性方面，一種電池總成除了其它方面以外還包括電池單元以及電池單元分隔件，該電池單元包括具有第一輪廓的未充電外形和具有不同于第一輪廓的第二輪廓的已充電外形，該電池單元分隔件包括具有與電池單元的已充電外形相匹配的外形的波狀表面。
[0015]在上述電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，第一輪廓實(shí)質(zhì)上平坦，以及第二輪廓至少部分地凸起。
[0016]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，電池單元和電池單元分隔件被放置在冷卻板的頂部，并且沿冷卻板的頂部在相同的水平面中延伸。
[0017]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，總成包括在冷卻板和電池單元與電池單元分隔件之間的熱界面材料。
[0018]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，電池單元的外表面凸起到具有第一輪廓的第一位置和具有第二輪廓的第二位置之間。
[0019]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，第一輪廓和第二輪廓是電池單元外表面的輪廓。
[0020]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，電池單元分隔件包括頂面、底面和在頂面和底面之間延伸的主體，該主體包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，以及波狀表面位于第一側(cè)面和第二側(cè)面的至少一個上。
[0021]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，主體包括第一側(cè)面上的第一波狀表面和第二側(cè)面上的第二波狀表面，第一波狀表面和第二波狀表面在主體的頂面和中部之間會聚，并在中部和底面之間分散。
[0022]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，電池單元的外表面的中間在處于已充電外形期間與電池單元分隔件的波狀表面接觸，但在處于未充電外形期間與波狀表面分離。
[0023]在上述任一電池總成的進(jìn)一步非限制性實(shí)施例中，電池單元分隔件包括形成凹槽的凸緣，電池單元被接收到凹槽內(nèi)。
[0024]根據(jù)本公開的另一示例性方面，一種方法除了其它方面以外還包括繪制處在電池單元所需的充電狀態(tài)下的電池單元外表面的外形，以及使電池單元分隔件的外形匹配至處在所需充電狀態(tài)下的電池單元外表面的輪廓的外形。
[0025]可以單獨(dú)或以任意組合理解前述段落、權(quán)利要求書或【具體實(shí)施方式】及附圖中的實(shí)施例、示例和替代物，包括任何它們的各個方面或各自的特征。結(jié)合一個實(shí)施例描述的特征可以適用于所有實(shí)施例，除非這些特征是不兼容的。
[0026]通過下面的【具體實(shí)施方式】，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本公開的各種特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。伴隨【具體實(shí)施方式】的附圖可以簡單描述如下。
【附圖說明】
[0027]圖1示意性地說明了電氣化車輛的動力傳動系統(tǒng)；
[0028]圖2說明了電氣化車輛的電池總成；
[0029]圖3說明了電池總成的電池單元；
[0030]圖4說明了依據(jù)本公開的第一實(shí)施例的電池單元分隔件；
[0031]圖5說明了依據(jù)本公開的第二實(shí)施例的電池單元分隔件；
[0032]圖6說明了依據(jù)本公開的另一實(shí)施例的電池單元分隔件；
[0033]圖7說明了依據(jù)本公開的第二實(shí)施例的電池總成。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本公開描述了一種用于電氣化車輛的電池總成。該電池總成可以包括一個或更多電池單元分隔件，該電池單元分隔件將電池總成的相鄰電池單元彼此相互隔開。電池單元分隔件包括波狀表面，該波狀表面具有與電池單元凸起的外形相匹配的外形。在本公開接下來的段落中將對這些以及其它特征進(jìn)行詳細(xì)的討論。
[0035]圖1示意性地說明了用于電氣化車輛12的動力傳動系統(tǒng)10。雖然在這個非限定實(shí)施例中描繪成混合動力電動車輛(HEV)，但應(yīng)該了解的是，這里所述的構(gòu)思不限于混合動力電動車輛(HEV)，并且可以擴(kuò)展至其它電氣化車輛，包含但不限于插電式混合動力電動車輛(PHEV)、純電動車輛(BEV)以及燃料電池車輛(FCV)。
[0036]在一個實(shí)施例中，動力傳動系統(tǒng)10為功率分流動力傳動系統(tǒng)，該系統(tǒng)米用第一驅(qū)動系統(tǒng)和第二驅(qū)動系統(tǒng)。第一驅(qū)動系統(tǒng)包含發(fā)動機(jī)14和發(fā)電機(jī)18 ( S卩，第一電機(jī))的組合。第二驅(qū)動系統(tǒng)包含至少一個馬達(dá)22(即，第二電機(jī))、發(fā)電機(jī)18以及電池組24。在本實(shí)施例中，第二驅(qū)動系統(tǒng)被認(rèn)為是動力傳動系統(tǒng)10的電驅(qū)動系統(tǒng)。第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩，以驅(qū)動一組或多組電氣化車輛12的車輛主動輪28。
[0037]例如為內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)14可以通過動力傳輸單元30 (如行星齒輪組)與發(fā)電機(jī)18相連接。當(dāng)然，包含其它齒輪組和傳動裝置在內(nèi)的其它類型的動力傳輸單元也可被用于連接發(fā)動機(jī)14和發(fā)電機(jī)18。在一個非限制性實(shí)施例中，動力傳輸單元30為包含環(huán)形齒輪32、中心齒輪34以及行星齒輪架總成36在內(nèi)的行星齒輪組。
[0038]發(fā)電機(jī)18可以通過動力傳輸單元30由發(fā)動機(jī)14驅(qū)動，將動能轉(zhuǎn)化為電能。作為選擇地，發(fā)電機(jī)18可以起到馬達(dá)的作用，將電能轉(zhuǎn)化為動能，從而向與動力傳輸單元30相連接的軸38輸出扭矩。由于發(fā)電機(jī)18與發(fā)動機(jī)14可操作地連接，因此發(fā)動機(jī)14的轉(zhuǎn)速可以由發(fā)電機(jī)18控制。
[0039]動力傳輸單元30的環(huán)形齒輪32可以與軸40相連接，該軸40通過第二動力傳輸單元44與車輛主動輪28相連接。第二動力傳輸單元44可以包含擁有多個齒輪46的齒輪組。其它動力傳輸單元也同樣適合。齒輪46將扭矩從發(fā)動機(jī)14傳遞給差速器48，用于最終為車輛主動輪28提供牽引力。差速器48可包括多個使扭矩能夠傳遞到車輛主動輪28的齒輪。在本實(shí)例中，第二動力傳輸單元44通過差速器48與車軸50機(jī)械地連接，從而將扭矩分配至車輛主動輪28。
[0040]馬達(dá)22同樣可以用于通過向同樣與第二動力傳輸單元44相連接的軸52輸出扭矩來驅(qū)動車輛主動輪28。在一個實(shí)施例中，馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18配合作為再生制動系統(tǒng)的一部分，在再生制動系統(tǒng)中馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18 二者均可以被當(dāng)作馬達(dá)來輸出扭矩。例如，馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18可以各自向電池組24輸出電能。
[0041]電池組24為電氣化車輛電池總成的一種示例性類型。電池組24可以是高電壓電池組，該高電壓電池組包括能夠輸出電能來運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18的多個電池陣列。其它類型的能量儲存裝置和/或輸出裝置同樣可以用于為電氣化車輛12提供電能。
[0042]在一個非限制性實(shí)施例中，電氣化車輛12有兩個基本的操作模式。電氣化車輛12可以在使用馬達(dá)22 (通常無需發(fā)動機(jī)14的輔助)進(jìn)行車輛推進(jìn)的電動車輛(EV)模式下操作，因此消耗電池組24的荷電狀態(tài)直到其在特定駕駛模式/周期下的最大可允許放電率。EV模式是用于電氣化車輛12的操作的電荷消耗模式的一個示例。在EV模式期間，電池組24的荷電狀態(tài)可以在某些情況下增加，例如由于一段時間的再生制動。發(fā)動機(jī)14在默認(rèn)的EV模式下通常是關(guān)閉的，但是在必要時可以基于車輛系統(tǒng)狀態(tài)或通過操作者允許進(jìn)行操作。
[0043]此外，電氣化車輛12可以在同時使用發(fā)動機(jī)14和馬達(dá)22進(jìn)行車輛推進(jìn)的混合動力(HEV)模式下進(jìn)行操作。HEV模式是用于電氣化車輛12的操作的電荷維持模式的一個示例。在HEV模式期間，電氣化車輛12可以減少馬達(dá)22的推進(jìn)使用，以便使電池組24的荷電狀態(tài)通過增加發(fā)動機(jī)14的推進(jìn)使用保持在恒定或近似恒定的水平。在本公開范圍內(nèi)，除了 EV和HEV模式，電氣化車輛12可以在其它操