CN104733672A - 具有联结支架的电池阵列轨道总成 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的示例性方面的一种电池阵列包括，支承电池单元的轨道和连接到所述轨道并且配置为限制所述轨道移动的联结支架及其他。

Description

具有联结支架的电池阵列轨道总成
技术领域
本发明涉及一种电气化车辆，并且更加具体地但是并不唯一地涉及一种用于电池阵列的轨道总成。
背景技术
例如混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)、电池电动车辆(BEV)或燃料电池车辆的电气化车辆不同于传统的机动车辆之处在于，他们由代替或除了内燃发动机之外的电机(即马达和/或发电机)提供动力。给这些类型的电机提供动力的高压电流通常由高压牵引电池***提供。
电气化车辆电池***可以使用包括多个电池阵列的一个或多个电池模块。每个电池阵列包括多个相对彼此支承的电池单元。这些电池阵列的封装可以得益于结构性能源管理以保持电池单元的完整性。
发明内容
根据本发明的示例性方面的一种电池阵列包括，支承电池单元的轨道以及连接到所述轨道并且配置为限制所述轨道移动的联结支架及其他。
在前述电池阵列的另一非限定性实施例中，所述联结支架焊接到所述轨道上。
在前述两个电池阵列中的一个的另一非限定性实施例中，所述联结支架阻止所述轨道的横向部分之间的偏转。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述联结支架阻止所述轨道的下方凸缘向上方凸缘偏转。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述联结支架阻止所述轨道的旋转。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述联结支架阻止所述轨道的变形。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，多个联结支架安装在所述轨道上。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述联结支架包括第一面、横向于所述第一面的第二面，以及连接在所述第一面和第二面之间的增强壁。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，凸缘连接在所述第一面和第二面中的至少一个上。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述联结支架包括具有安装在所述轨道上的安装部分的凸缘。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述轨道包括第一壁和自所述第一壁横向延伸的第二壁。
在前述任一电池阵列的另一非限定性实施例中，所述轨道包括C型本体，其具有通过至少一个壁连接到下方凸缘的上方凸缘。
根据本发明的另一示例性方面的一种电池模块包括，轨道总成及其他，所述轨道总成包括上方轨道、下方轨道、在所述上方轨道和下方轨道之间延伸的支柱以及至少一个安装到所述上方轨道和下方轨道中的至少一个的联结支架。
在前述电池模块的另一非限定性实施例中，所述轨道总成是电池阵列的一部分，所述电池阵列包括多个由所述轨道总成支承的电池单元。
在前述两个电池模块中的一个的另一非限定性实施例中，所述至少一个联结支架配置为限制所述上方轨道和下方轨道中的至少一个的移动。
在前述任一电池模块的另一非限定性实施例中，所述至少一个联结支架包括安装在所述上方轨道的第一联结支架和安装在所述下方轨道的第二联结支架。
根据本发明的另一示例性方面的一种方法包括，通过联结支架限制支承电池单元的轨道的移动及其他。
在前述方法的另一非限定性实施例中，所述限制移动的方法包括阻止所述轨道的下方凸缘向所述轨道的上方凸缘偏转。
在前述两种方法中的一个的另一非限定性实施例中，所述限制移动的方法包括阻止所述轨道的旋转或变形。
在前述任一方法的另一非限定性实施例中，所述方法包括将所述联结支架安装在轨道的壁或凸缘之间。
包括他们的各个方面或各自独特的特征的前述段落、权利要求或下面的说明书和附图的实施例、示例及替代物可以单独实施或任意结合。所描述的与一个实施例相关的特征适用于所有的实施例，除非这些特征是不兼容的。
通过下面的具体实施方式，本发明的各种特征和优点对于本领域的技术人员来说将变得显而易见。所述具体实施方式所附的附图可以简单地描述如下。
附图说明
图1示意性示出了电气化车辆的传动***。
图2示出了用于电气化车辆的电池模块。
图3示出了电池模块的横截面视图。
图4示出了能够用于支承电池阵列的电池单元的轨道总成。
图5A和5B示出了根据本发明的第一实施例的联结支架。
图6A和6B示出了根据本发明的另一实施例的联结支架。
具体实施方式
本发明涉及一种在电气化车辆的电池模块中使用的电池阵列。所述电池阵列包括支承并保持一个或多个电池单元的轨道总成。所述轨道总成包括联结支架，其配置为用作用于保持在电池阵列中的电池单元的移动限制器。在此详细讨论这些和其他特征。
图1示意性示出了电气化车辆12的动力传动***10。所述电气化车辆12可以是HEV、PHEV、BEV或任何其他车辆类型。换句话说，本发明不限于任何具体类型的电气化车辆。
所述动力传动***10包括具有至少一个马达36(即电机)及电池***50的驱动***。所述电池***50可以包括能够输出存储的电能以运行马达36的高压电池。尽管未示出，所述电池***50可以由多个电池模块组成，每个模块均包括多个电池阵列。
所述驱动***产生扭矩以驱动电气化车辆12的一组或多组车辆驱动轮30。例如，在运行电气化车辆12的纯电动模式下，马达36可以由电池***50驱动，并且用于通过输出到轴46的扭矩电力地驱动车辆驱动轮30。
当然，该视图是高度示意性的。应该理解的是，动力传动***10可以使用包括但是不限于内燃发动机、发电机、发动机分离离合器、变速箱、动力传递单元和/或一个或多个控制***的其他组件来使用纯电力动力或在发动机动力辅助下推进电气化车辆12。
图2和3示出了电池模块60，该电池模块60可以是例如图1的电池***50的电气化车辆电池***的一部分。在一个实施例中，所述电池模块60由众多电池阵列62组成。在所述的实施例中总共描述了四个电池阵列62。然而，电池模块60的一部分的电池阵列62的具体数量不旨在限定本发明。
电池模块60的每一个电池阵列62包括多个电池单元64和支承并保持该电池单元64的轨道总成66。在一个实施例中，所述轨道总成66包括上方轨道68和下方轨道70。一个或多个联结支架74(见图3)可以安装在每个轨道总成66的上方轨道68和下方轨道70上。如下面详细讨论的，所述联结支架74用作移动限制器，其阻止轨道68、70的弯曲、旋转和/或位移以便实质上降低电池单元64从轨道总成66移位的可能性。
继续参照图2和3，图4示出了电池阵列62的示例性轨道总成66。所述电池单元64已经从图4中移除以便参考。所述轨道总成66包括上方轨道68、下方轨道70及连接在上方轨道68和下方轨道70之间的支柱72。在一个非限定性实施例中，支柱72固定在上方轨道68和下方轨道70的每一个上以构造所述轨道总成66。连接在上方轨道68和下方轨道70之间的支柱72的具体数量可以基于电池阵列62的总长度及其他因素变化。
在一个非限定性实施例中，所述轨道总成66的上方轨道68是L型的，并且包括第一壁80和从该第一壁80横向延伸的第二壁82。当安装为电池阵列62的一部分时，所述第一壁80可以是总体上平行于所述电池单元64延伸的垂直的壁，并且所述第二壁82可以是在远离所述电池单元64(图3)的方向上延伸的水平壁。所述第一壁80可以包括能够接触所述电池单元64以支承并将它们保持在位置上的凸缘84。
在另一非限定性实施例中，所述轨道总成66的下方轨道70包括C型本体86，其包括上方凸缘88、下方凸缘90以及将上方凸缘88连接到下方凸缘90的壁92。如下面进一步讨论的，平台94可以自所述下方凸缘90延伸以支承联结支架74。另外，所述上方凸缘88可以包括可以接触所述电池单元64以支承并将它们保持在位置上的伸出部分89。
如图4中最好地说明的，在一个实施例中，多个壁92将下方轨道70的上方凸缘88连接到的下方凸缘90上。多个冷却开口96可以在邻近的壁92之间延伸。气流F可以自由地穿过冷却开口96流动以冷却电池阵列62的电池单元64。例如，所述冷却开口96可以是电池阵列62的空气冷却热管理***的一部分。
角撑板76可以放置在所述轨道总成66的上方轨道68和下方轨道70两者的每个相对端部98A、98B处。所述角撑板76可以用于保持端板(未示出)来封装所述电池阵列62。例如，端板可以由角撑板74接收，所述角撑板76针对在相对端部98A、98B处的电池单元64施加压缩力。
一个或多个联结支架74可以相对轨道总成66的各个上方轨道68和下方轨道70放置以便支承并保持所述电池单元64。合并到轨道总成66中的联结支架74的具***置和数量是设计相关的，并且可以依赖于轨道总成66的偏转或位移的预期位置以及电池阵列62的总长度以及其他因素。在一个非限定性实施例中，邻近支柱72的安装位置安装所述联结支架74。
在一个实施例中，所述联结支架74焊接到上方轨道68和/或下方轨道70上。然而，其他连接方法也是可以预期的。
关于上方轨道68，所述联结支架74安装为在所述第一壁80和第二壁82之间延伸。换句话说，所述联结支架74可以焊接到所述第一壁80和第二壁82两者上。
联结支架74还可以在下方轨道70的上方凸缘88和下方凸缘90之间延伸。在一个非限定性实施例中，所述联结支架安装在上方凸缘88的平台94和伸出部分89两者上。
所述联结支架74用作移动限制器，以响应于电池模块60的碰撞事件限制电池单元64的位移。例如，车辆碰撞事件可以损坏包含电池阵列62的电池模块60。所述联结支架74降低车辆碰撞或其他事故中电池单元开始从轨道总成66位移的可能性。
在一个实施例中，所述联结支架74限制轨道总成66的上方轨道68和下方轨道70的偏转。例如，以一个非限定性实施例来说，所述联结支架74可以限制下方凸缘90在朝向下方轨道70的上方凸缘88的方向上的偏转。在另一非限定实施例中，所述联结支架74阻止可能由一个或多个支柱72的失稳引起的轨道总成66的旋转。在又一实施例中，所述联结支架74可以阻止轨道总成66的上方和下方轨道68、70在碰撞事件中的变形。
应该理解的是，所述轨道总成66不限于图2、3和4所示的严格配置。例如，所述轨道总成的上方和下方轨道68、70可以体现为本发明保护范围内的其他尺寸、形状和配置。
图5A和5B示出了根据本发明的第一实施例的联结支架74。所述联结支架74可以适用于图4中的轨道总成66的上方轨道68和下方轨道70。在该实施例中，所述联结支架74包括第一面100、横向于第一面100的第二面102以及连接在所述第一面100和第二面102之间的增强壁104。所述第一面100、第二面102和增强壁104一起构建成整体结构。
在一个非限定性实施例中，所述联结支架74由金属材料制成。然而，在本发明保护范围内，其他材料也是可以预期的。
增强壁104可以设置在第一和第二面100、102的一侧上。所述联结支架74可以包括与所述增强壁104相对的开放侧106。在一个非限定性实施例中，所述增强壁104总体上是三角形。
现在参照图4、5A及5B，所述联结支架74的第一面100和第二面102可以平齐支靠于轨道总成66的上方和下方轨道68、70的各自的表面。例如，在第一实施例中，所述联结支架74安装在上方轨道68上。所述第一面100可以连接到上方轨道68的第一壁80，并且所述第二面102可以连接到上方轨道68的第二壁82。在第二实施例中，所述第一面100可以连接到下方轨道70的下方凸缘90的平台94，并且所述第二面102可以连接到下方轨道70的上方凸缘88。当然，联结支架74可以被如图4所示的所述轨道总成66的上方轨道68和下方轨道70两者使用。
图6A和6B示出了根据本发明的第二示例性实施例的联结支架174。在本发明中，在适用的情况下，相似的附图标记标示相似元件并且增加100或其倍数的附图标记标示理解为并入相应的原始元件的相同特征和优点的改进元件。
在该实施例中，所述联结支架174与图5A和5B中的联结支架74相似，只是该联结支架174包括除第一面100、第二面102和增强壁104以外的凸缘108。所述凸缘108可以连接到所述联结支架174的开放侧106。在一个实施例中，所述凸缘108焊接到第一面100上。在另一实施例中，所述凸缘108焊接到第二面102上。在又一实施例中，所述凸缘108连接到第一面100和第二面102两者上。
所述凸缘108可以总体上是托架型并且包括第一安装部分110、第二安装部分112和连接在所述第一安装部分110和第二安装部分112之间的连接部分114。所述第一和第二安装部分110、112自连接部分114横向延伸。所述凸缘108可以包括用于将所述凸缘108安装到其他表面的一个或多个开口116。
在一个实施例中，所述第一安装部分110安装到上方轨道68或下方轨道70(见图4)的表面上，并且所述第二安装表面112可以安装到电池模块60的表面上以在车辆碰撞事件中向轨道总成66提供额外的稳定性。所述联结支架174可以具体地适于与图4中的轨道总成66的上方轨道68一起使用，尽管并不限于这样使用。
尽管不同的非限定性实施例被描述为具有特定的组件或步骤，本发明的实施例并不限于这些具体的结合。结合来自任何其他非限定性实施例的部件或组件使用来自任何非限定性实施例的一些组件或部件是可能的。
应该理解的是，相似的附图标记标示全部多个附图的相应的或相似的元件。应该理解的是，尽管在这些示例性实施例中公开并描述了具体的组件排列，其他排列也可以受益于本发明的教导。
前述说明应该理解为说明性的并且没有任何限定意义。所述领域的技术人员将会理解的是特定的变型可以在本发明的保护范围内。由于这些原因，应该研究下面的权利要求以确定本发明的真实保护范围和内容。

Claims (12)

1.一种电池阵列，包含：
支承电池单元的轨道；以及
联结支架，其连接到所述轨道并且配置为限制所述轨道的移动。
2.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架焊接到所述轨道上。
3.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架阻止所述轨道的横向部分之间的偏转。
4.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架阻止所述轨道的下方凸缘向上方凸缘偏转。
5.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架阻止所述轨道的旋转。
6.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架阻止所述轨道的变形。
7.根据权利要求1所述的电池阵列，包含安装到所述轨道的多个联结支架。
8.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架包括第一面、横向于所述第一面的第二面、以及连接在所述第一面和第二面之间的增强壁。
9.根据权利要求8所述的电池阵列，包含连接到所述第一面和第二面的至少一个的凸缘。
10.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述联结支架包括具有安装到所述轨道的安装部分的凸缘。
11.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述轨道包括第一壁和自所述第一壁横向延伸的第二壁。
12.根据权利要求1所述的电池阵列，其中所述轨道包括C型本体，其具有通过至少一个壁连接到下方凸缘的上方凸缘。
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