电池模块主动热管理特征和定位制造技术

本公开包括具有电池模块(20)的系统，该电池模块(20)包括外壳(31)，该外壳(31)具有顶侧面、纵侧面以及沿着顶侧面和纵侧面并且在顶侧面和纵侧面之间延伸的边缘。电池模块(20)还包括设置在外壳(31)中的电化学电池单体(30)和设置在外壳的纵侧面上的散热片(41)。风扇(62)设置在外壳(31)的顶侧面上方。罩(54)包括设置在外壳的顶侧面和风扇上方的第一罩部分(56)和耦接到第一罩部分并且设置在外壳的纵侧面上的第二罩部分(58)，其中罩限定罩和外壳之间的空间，并且罩被构造成引导气流藉由如下路线穿过所述空间：从外壳的顶侧面上的风扇开始，越过外壳的顶侧面和纵侧面之间的边缘，并越过设置在外壳的纵侧面上的散热片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块主动热管理特征和定位
技术介绍
本公开总的来说涉及电池和电池模块的领域。更具体地，本公开涉及用于锂离子(Li离子)电池模块的主动(例如，对流)热管理特征。本部分旨在向读者介绍可与下文描述的本公开的各个方面相关的技术的各个方面。据信此论述有助于向读者提供背景信息以便更好地理解本公开的各个方面。因此应当理解，这些陈述应当从这个角度来解读，而不是作为对现有技术的承认。使用一个或多个电池系统来为车辆提供全部或部分动力的车辆可以被称为xEV，其中术语“xEV”在本文中被定义为包括所有以下车辆或其任何变型或组合：这些车辆使用电力作为其车辆动力的全部或一部分。例如，xEV包括将电力用于全部动力的电动车辆(EV)。如本领域的技术人员将理解的，也被认为是xEV的混合动力电动车辆(HEV)将内燃机推进系统和电池供电的电动推进系统(诸如48伏(V)或130V系统)结合在一起。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可以使用一个或多个电动机、仅使用内燃机或使用电动机和内燃机两者来向车辆提供动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆怠速运转时停用内燃机，并利用电池系统继续为空调单元、无线电或其他电子设备供电，以及在需要推进时重新起动发动机。轻度混合动力系统还可以在例如加速期间施加一定程度的动力辅助来作为对内燃机的补充。轻度混合动力通常为96V至130V，并通过与皮带或曲柄集成的起动器发电机回收制动能量。此外，微混合动力电动车辆(mHEV)也采用类似于轻度混合动力系统的“启停”系统，但mHEV的微混合动力系统可向内燃机提供动力辅助或者不那样，并在低于60V的电压下操作。出于本论述的目的，应当注意，mHEV通常在技术上不使用直接提供给曲轴或变速器的电力作为车辆的动力的任何部分，但是mHEV仍然可以视为xEV，因为它在车辆怠速运转(其中内燃机停用)时的确使用电力来作为对车辆动力需求的补充并且通过集成的起动器发电机回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是可以从外部电源(诸如壁式插座)充电的任何车辆并且存储在可再充电电池组中的能量驱动车轮或帮助驱动车轮。PEV是一种亚范畴的EV，其包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的电动车辆变型。与仅使用内燃机和传统电气系统(通常为由铅酸电池供电的12V系统)的较传统的燃气动力车辆相比，如上所述的xEV可以提供许多优点。例如，与传统内燃车辆相比，xEV可以产生较少的不良排放产物并且可以表现出较高的燃料效率，并且在一些情况下，这种xEV可以完全省去汽油的使用，正如某些类型的EV或PEV的情形。随着技术的持续发展，需要为这类车辆提供改进的电源，尤其是电池模块。例如，现在认识到，希望提供改进的系统和方法来减小电池模块对加热或过热的易感性，这种易感性可能会不利地影响电池模块及其电化学电池单体的功能和部件。
技术实现思路
下文阐述本文公开的某些实施例的概述。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些实施例的简要概述，并且这些方面并不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括下文可能未阐述的各种方面。本公开涉及一种具有电池模块的系统，其中该电池模块包括外壳，该外壳具有顶侧面、纵侧面以及沿着顶侧面和纵侧面并且在顶侧面和纵侧面之间延伸的边缘。电池模块还包括设置在外壳中的电化学电池单体和设置在外壳的纵侧面上的散热片。风扇设置在外壳的顶侧面上方。罩包括设置在外壳的顶侧面和风扇上方的第一罩部分和耦接到第一罩部分并且设置在外壳的纵侧面上方的第二罩部分，其中罩限定罩和外壳之间的空间，并且罩被构造成引导气流藉由以下路线经过所述空间：从外壳的顶侧面上的风扇开始，越过外壳的顶侧面和纵侧面之间的边缘，并越过设置在外壳的纵侧面上的散热片。本公开还涉及一种电池模块。该电池模块包括外壳，该外壳具有顶侧面、纵侧面以及沿着顶侧面和纵侧面并且在顶侧面和纵侧面之间延伸的边缘。电池模块还包括电化学电池单体，所述电化学电池单体设置在外壳中，以使得电化学电池单体的底端邻近外壳的纵侧面，其中所述底端与电化学电池单体的端子端相对，并且端子端包括从中延伸出的端子。电池模块包括设置在外壳的纵侧面上、邻近电化学电池单体的底端的散热片，以及设置在外壳的顶侧面上方的风扇。此外，电池模块包括罩，该罩具有设置在外壳的顶侧面和风扇上方的第一罩部分和耦接到第一罩部分并且设置在外壳的纵侧面上方的第二罩部分。罩限定罩和外壳之间的空间，并且罩被构造成引导气流藉由以下路线穿过所述空间：从外壳的顶侧面上的风扇开始，越过外壳的顶侧面和纵侧面之间的边缘，直至外壳的纵侧面。本公开进一步涉及一种具有外壳的电池模块，该外壳包括顶侧面和在边缘处耦接到顶侧面的纵侧面。电化学电池单体设置在外壳中，并且散热片设置在外壳的纵侧面上。风扇设置在外壳的顶侧面上。罩包括设置在外壳的顶侧面和风扇上方的第一罩部分和耦接到第一罩部分并且设置在外壳的纵侧面上方的第二罩部分。罩限定罩和外壳之间的空间，并且罩被构造成引导气流藉由以下路线穿过所述空间：从外壳的顶侧面上的风扇开始，越过外壳的顶侧面和纵侧面之间的边缘，直至外壳的纵侧面。罩包括与外壳接触以将气流包容在所述空间内的外脊。附图说明在阅读以下详细描述并参考附图时，可以更好地理解本公开的各个方面，在附图中：图1是车辆的立体图，其中该车辆具有根据本专利技术实施例构造的电池系统以为车辆的各种部件提供电力；图2是图1的车辆和电池系统的一个实施例的剖视示意图；图3是根据本公开的一个方面的用于图1的车辆中的电池模块的一个实施例的分解立体图；图4是根据本公开的一个方面的图3的电池模块的一个实施例的局部分解后视立体图；图5是根据本公开的一个方面的图3的电池模块的一个实施例的后视立体图；图6是根据本公开的一个方面的沿剖切线6-6截取的图5的电池模块的一个实施例的一部分的横截面侧视图；图7是根据本专利技术的一个方面的具有空间的电池模块的一部分的横截面示意图；图8是根据本公开的一个方面的用于图3的电池模块中的导流罩或盖的一个实施例的一部分的立体图；图9是根据本公开的一个方面的在图8的导流罩附近的气流的一个实施例的示意性立体图；图10是根据本公开的一个方面的用于图1的车辆中的电池模块的一个实施例的后视立体图；图11是根据本公开的一个方面的图10的电池模块的一个实施例的部分分解后视立体图；以及图12是根据本公开的一个方面的用于电池模块中的蒸发器板的一个实施例的立体图。具体实施方式下文将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多专门针对实施方式的决策来实现开发者的具体目标，例如符合系统相关和业务相关的约束条件，这些约束条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。另外，应当理解，这样的开发工作可能是复杂和耗时的，但是对于那些受益于本公开的普通技术人员而言将为设计、制作和制造的例行任务。本文描述的电池系统可以用于向各种类型的电动车辆(xEV)和其他高电压能量存储/消耗应用(例如，电网电力存储系统)提供电力。此类电池系统可以包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统，包括：电池模块；所述电池模块的外壳，其中所述外壳包括顶侧面、纵侧面以及沿着所述顶侧面和所述纵侧面并且在所述顶侧面和所述纵侧面之间延伸的边缘；多个电化学电池单体，其设置在所述外壳中；散热片，其设置在所述外壳的所述纵侧面上；风扇，其设置在所述外壳的所述顶侧面上方；以及罩，所述罩包括设置在所述外壳的所述顶侧面和所述风扇上方的第一罩部分和耦接到所述第一罩部分并且设置在所述外壳的所述纵侧面上方的第二罩部分，其中所述罩限定所述罩和所述外壳之间的空间，并且所述罩被构造成引导气流藉由以下路线穿过所述空间：从所述外壳的所述顶侧面上的所述风扇开始，越过所述外壳的所述顶侧面和所述纵侧面之间的所述边缘，并越过设置在所述外壳的所述纵侧面上的所述散热片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 14/502,7231.一种电池系统，包括：电池模块；所述电池模块的外壳，其中所述外壳包括顶侧面、纵侧面以及沿着所述顶侧面和所述纵侧面并且在所述顶侧面和所述纵侧面之间延伸的边缘；多个电化学电池单体，其设置在所述外壳中；散热片，其设置在所述外壳的所述纵侧面上；风扇，其设置在所述外壳的所述顶侧面上方；以及罩，所述罩包括设置在所述外壳的所述顶侧面和所述风扇上方的第一罩部分和耦接到所述第一罩部分并且设置在所述外壳的所述纵侧面上方的第二罩部分，其中所述罩限定所述罩和所述外壳之间的空间，并且所述罩被构造成引导气流藉由以下路线穿过所述空间：从所述外壳的所述顶侧面上的所述风扇开始，越过所述外壳的所述顶侧面和所述纵侧面之间的所述边缘，并越过设置在所述外壳的所述纵侧面上的所述散热片。2.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述罩包括在所述罩的侧表面上的开口，并且所述风扇包括与所述开口流体连通的进气口，其中所述进气口便于通过所述罩的所述侧表面中的所述开口将空气吸入所述风扇。3.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述散热片包括与所述外壳的所述纵侧面嵌入模制在一起的两个导热板，并且所述两个导热板由所述外壳的所述纵侧面的中央部分隔开。4.根据权利要求3所述的电池系统，其中所述罩的所述第二部分包括邻近所述外壳的所述纵侧面的所述中央部分设置的中央脊，并且所述中央脊被构造成所述外壳的所述纵侧面的所述中央部分地引导所述气流并将所述气流引导到所述中央部分的任一侧上的所述两个导热板。5.根据权利要求3所述的电池系统，其中所述两个导热板各自包括从中延伸出的多个冷却鳍片。6.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述罩包括外脊，所述外脊向所述外壳延伸并与所述外壳接合以将所述气流容纳在所述空间内。7.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述罩包括从所述罩的内表面朝向所述外壳延伸并进入所述空间的多个延伸部，其中所述多个延伸部被构造成重新分配来自所述风扇的所述气流。8.根据权利要求7所述的电池系统，其中所述多个延伸部设置在所述罩的所述第一部分上，设置在所述罩的所述第二部分上，或设置在所述第一部分上和所述第二部分上。9.根据权利要求7所述的电池系统，其中所述多个延伸部设置在所述散热片上游的所述空间内。10.根据权利要求7所述的电池系统，其中所述多个延伸部设置在所述空间内并从所述罩的所述第二部分朝向所述散热片延伸。11.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述散热片是被构造成引导冷却剂穿过其中的蒸发器板。12.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述风扇设置在所述罩和顶盖之间，所述顶盖设置在所述外壳的所述顶侧面上方。13.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述多个电化学电池单体被设置到所述外壳中，以使得与所述电化学电池单体的端子端相对的所述电化学电池单体的底端靠近所述散热片而定位，其中所述电化学电池单体的所述端子端包括端子。14.根据权利要求13所述的电池系统，包括设置在所述电化学电池单体的所述底端和所述散热片之间的导热层，其中所述导热层包括导热间隙垫、导热填充物、导热粘合物或导热膏。15.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述电池模块被构造成被设置到车辆的所分配的表面积中，以使得所述纵侧面基本上垂直于所述所分配的表面积。16.一种电池模块，包括：外壳，其具有顶侧面、纵侧面以及沿着所述顶侧面和所述纵侧面并且在所述顶侧面和所述纵侧面之间延伸的边缘；电化学电池单体，其设置在所述外壳中，以使得所述电化学电池单体的底端邻近所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯姆·M·奥巴西，理査德·M·德克斯特，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US