用于电动车辆的电池模块和其组装方法技术

用于电动车辆的电池模块，包括辅助功率模块（APM）和至少一个电池组组件。电池组组件包括多个电池框架和多个冷却片，每一个电池框架具有布置其中的至少一个电池单体，每一个冷却片与至少一个电池单体热连通。冷却片具有入口和出口，其通过至少一个冷却剂通道连接，冷却剂通过所述通道循环以冷却电池单体。APM可能也要求冷却，在这种情况中电池模块可进一步包括与APM热连通的至少一个附加的冷却片。APM和电池组组件在压缩力下被保持在一起，从而它们可共用一个共同的冷却系统，冷却剂可流经APM和/或电池组组件到冷却片。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】用于电动车辆的电池模块，包括辅助功率模块（APM）和至少一个电池组组件。电池组组件包括多个电池框架和多个冷却片，每一个电池框架具有布置其中的至少一个电池单体，每一个冷却片与至少一个电池单体热连通。冷却片具有入口和出口，其通过至少一个冷却剂通道连接，冷却剂通过所述通道循环以冷却电池单体。APM可能也要求冷却，在这种情况中电池模块可进一步包括与APM热连通的至少一个附加的冷却片。APM和电池组组件在压缩力下被保持在一起，从而它们可共用一个共同的冷却系统，冷却剂可流经APM和/或电池组组件到冷却片。【专利说明】
本专利技术涉及用于电动车辆的电池模块，其具有与电池组组件集成的辅助功率模块(APM)，并且涉及其电池模块的组装方法。
技术介绍
电动车辆，包括但不限于混合动力车辆，采用高电压电池系统，所述电池系统包括多个电池单体。电动车辆通常要求若干个电池单体提供足够的功率来满足车辆功率和能量要求。电池单体通常分成组，且多个电池组形成能量存储系统(ESS)，其可被再充电。ESS通常位于车身下方，在前轮和后轮中间。电动车辆还常常包括低电压电池，比如12伏电池，其为一个或多个辅助系统供电，所述辅助系统包括但不限于前灯、雨刷器、电动门锁、电动座椅、音响系统和其他电子部件。低电压电池可通过ESS经由辅助功率模块(APM)再充电，所述辅助功率模块电连接到低电压电池。APM是DC-DC功率转换器，其将来自ESS的高电压的功率转换为低电压电池所要求的低电压。APM常位于车辆的后备箱或其他存储车厢中。在操作期间ESS和APM二者都可产生热能，由此可能需要冷却，以便最大化电池的充电容量和寿命。另外，由于其各自的位置造成的ESS和APM附近的外部温度可能进一步影响操作效率。已经开发出冷却系统，其可包括经过冷却片的冷却剂循环，以便为ESS中的单个电池单体和APM的外侧提供冷却。这些冷却系统可能要求管道和额外的装置，以提供希望的温度控制。
技术实现思路
提供了一种用于电动车辆的电池模块。电池模块包括辅助功率模块(APM)和至少一个电池组组件，其在压缩力下被保持在一起。这可通过至少一个连结杆实现。将APM与至少一个电池组组件集成成为单个的电池模块允许APM构建到现有的模块叠堆内，由此简化组装并降低所需零件的数量。这可导致电动车辆的总制造成本(包括零件和劳动力)降低。至少一个电池组组件包括以叠置方式布置多个电池框架和多个电池单体，每一个电池单体布置电池框架中的一个内。所述至少一个电池组组件进一步包括多个冷却片，每一个冷却片与至少一个电池单体热连通。每一个冷却片具有入口和出口，其通过至少一个冷却通道连接，冷却剂通过所述通道循环以冷却电池单体。冷却剂通过液体冷却系统分配到冷却片。除了电池单体，APM可能也要求冷却。由此，电池模块可包括与APM热连通的至少一个附加的冷却片。APM可容纳在壳体中，在这种情况中，至少一个附加的冷却片将与APM壳体的表面热连通。与用于电池单体的冷却片相同，用于APM的至少一个冷却片也具有由至少一个冷却剂通道连接的入口和出口，冷却剂通过所述冷却剂通道循环。与用于电池单体的多个冷却片一样，所述至少一个冷却片也将接收来自同一液体冷却系统的冷却剂。液体冷却系统共用可消除对用于APM的分立冷却系统的需要。为了提供从液体冷却系统向用于APM和电池单体的冷却片的冷却剂的共同分配，APM (或APM壳体)、每一个电池框架和每一个冷却片均可具有一对集管孔。所述多对集管孔对齐并彼此配合，以限定供应集管和回流集管。冷却剂通过供应集管供应到每一个冷却片的入口，并从每一个冷却片的出口排出进入回流集管，在回流集管中冷却剂可再循环回到供应集管。还提供了 一种电动车辆。该电动车辆包括车辆底盘；电池模块，其可以是如上所述的；和液体冷却系统，用于将冷却剂分配到冷却片。电动车辆还可包括电池模块托盘，电池模块附接到该托盘，且该托盘被固定到车辆底盘。电动车辆还可包括电池模块覆盖物，其围绕电池模块延伸，且被固定到电池模块托盘。电动车辆可进一步包括电池断开单元(BDU)，其与电池模块电连通。还提供了用于组装电动车辆的电池模块的方法。电池模块可以是如上所述的。该方法包括首先以交替布置叠置多个电池框架(每一个在其中具有至少一个电池单体)和多个冷却片，使得每一个冷却片与至少一个电池单体热连通，以形成电池组组件。电池框架和冷却片叠置在模块叠堆(Stacker )上，所述模块叠堆可包括至少一个连结杆。该方法于是包括在压缩力下将APM和电池组组件叠置在一起。这可通过至少一个连结杆实现，且允许冷却剂能够流过APM和电池组组件中的至少一个到达每一个冷却片。在APM需要冷却的情况中，该方法可进一步包括将至少一个附加的冷却片叠置在模块叠堆上，使得其与APM热连通。结合附图时，本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本专利技术的最佳模式的以下详细描述显而易见。【专利附图】【附图说明】图1是电动车辆的示意性透视图，其具有剖切部分，以显示电池模块，所述电池模块具有电池组组件和集成的辅助功率模块(APM)；图2是未组装状态的图1的电池模块的示意性局部透视图；图3是电池框架的示意性前视图，该框架中布置有电池单体；图4是冷却片的示意性前视图；图5是图1的电动车辆的示意性框图流程图，其示出了冷却剂到电池模块冷却片的分配；图6是示出了组装图2的电池模块的示例方法的示意性流程图。【具体实施方式】本领域普通技术人员将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”等的术语用来描述附图，且不表示对本专利技术的范围的限制，所述范围由所附的权利要求限定。任何数字称谓，比如“第一”或“第二”仅是说明性的，不意图以任何方式限制本专利技术的范围。参考附图，其中在全部若干附图中，在任何可能的情况下，相似的附图标记对应于相同或类似的部件，具有电池模块30的电动车辆10在图1中被显示，所述电池模块30具有高电压电池组组件50和集成的辅助功率模块(APM)40。电动车辆10包括车辆底盘12和电池模块托盘14。电池模块30附接到电池模块托盘14，该托盘14又附接到车辆底盘12，以将电池模块30固定到电动车辆10。电动车辆10进一步包括液体冷却系统20，以将冷却剂分配到电池模块30，具体地分配到与APM40和/或电池组组件50热连通的冷却片64，如图2中所示并将在下文描述的。电动车辆10可还包括电池断开单元(BDU) 16，其连接到电池模块30并提供电动车辆10的电池模块30与电系统(未不出)之间的电连通。电动车辆10可进一步包括电池模块覆盖物18，其围绕电池模块30延伸。电池模块覆盖物18可保护电池模块30不被损坏，并提供与电池组组件50的高电压的电绝缘。参考图2，以未组装状态显示了电池模块30的局部透视图。如上所说明的，电池模块30包括与电池组组件50集成的APM40。将APM40与电池组组件50集成成为单个的电池模块30允许APM40构建到现有的模块叠堆内，由此简化组装并降低所需零件的数量。这可以导致电动车辆10的总制造成本(包括零件和劳动力)的降低。尽管图2显示了 APM40位于电池模块30的一个端部处，但是应意识到，APM40可位于电池模块30的任一端部处。应进一步意识到，电池模块30可具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动车辆的电池模块，其具有液体冷却系统，该电池模块包括：辅助功率模块（APM）；和至少一个电池组组件，其包括：多个电池框架，以叠置方式布置；多个电池单体，其每一个布置在电池框架中的一个内；和多个冷却片，其每一个与多个电池单体中的至少一个热连通，每一个冷却片具有通过至少一个冷却剂通道连接的入口和出口，冷却剂通过所述冷却剂通道循环；其中，冷却剂通过液体冷却系统分配到多个冷却片；并且其中，APM和电池组组件在压缩力下被保持在一起，从而冷却剂可流经APM和电池组组件中的至少一个到达每一个冷却片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MS甘地，AV米图塔，MA塞洛托，K巴杰利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US