CN109328405B - 电池模块载体、电池模块和具有电池***的车辆 - Google Patents

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Abstract

一种电池模块载体包括载体框架，该载体框架被构造为容纳第一部件载体和第二部件载体。第一部件载体包括控制电子组件和信号端口，第二部件载体被构造为容纳电池子模块。载体框架被构造为经由信号端口提供与第一部件载体的外部电子连接，并且第一部件载体和第二部件载体中的每个被构造为单独地附接到载体框架和从载体框架拆卸。第二部件载体可以包括集成的第二冷却剂管。

Description

电池模块载体、电池模块和具有电池***的车辆
技术领域
本发明的实施方式涉及电池模块载体、具有这种电池模块载体的电池***、以及具有这种电池***的车辆。
背景技术
可再充电(或二次)电池与一次电池的不同之处在于，前者被设计为重复充电和放电，而后者提供化学能到电能的不可逆转换。低容量可再充电电池用作小型电子设备(诸如蜂窝电话、笔记本计算机和便携式摄像机)的电源，而高容量可再充电电池用作混合动力车辆等的电源。
通常，可再充电电池包括：电极组件，该电极组件包括正电极、负电极、以及插置在正电极与负电极之间的隔板；接收(或容纳)电极组件的壳体；以及电连接到电极组件的电极端子。电解质溶液被注入到壳体中，从而经由正电极、负电极和电解质溶液之间的电化学反应使电池充电和放电。壳体的形状，例如圆柱形或矩形，取决于电池的预期目的。
可再充电电池可以用在包括多个单位电池单元的电池模块中，所述多个单位电池单元彼此串联和/或并联联接，从而提供相对高的能量密度，例如，用于驱动混合动力车辆的发动机。例如，电池模块通过将多个单位电池单元的电极端子彼此互连而形成，单位电池单元的数量取决于期望的电量，从而实现相对高功率的可再充电电池模块用于例如电动车辆。
电池模块能以块设计或以模块化设计构造。在块设计中，每个电池单元联接到一个公共集流器结构和电池管理***，并且电池布置在壳中。在模块化设计中，多个电池单元连接在子模块中，并且若干子模块彼此连接以形成模块。在模块化设计中，能在模块或子模块级上实现不同的电池管理功能，这提供了有利的方面，诸如改进的可互换性。
为了形成电池***，一个或更多个电池模块被机械和电集成，配备有热管理***，并且被配置为与一个或更多个耗电器(例如能耗电路或器件)通信。此外，电池***可以包括电池管理单元(BMU)和/或电池断开单元(BDU)。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此它可以包含不构成对于本领域普通技术人员来说本国已知的现有技术的信息。
发明内容
技术问题
本发明的一示例性实施方式涉及电池模块载体、包括电池模块载体的电池***、以及包括该电池***的车辆，并且提供模块型电池***的组装/拆卸的便利性，并且易于维护/修理且节省成本。
技术方案
现有技术的一个或更多个缺点通过根据本发明的一个或更多个实施方式的电池模块载体、电池***和具有电池***的车辆避免或减少。
根据本发明的一些实施方式，一种电池模块载体包括载体框架，载体框架被构造为容纳第一部件载体和第二部件载体，第一部件载体包括控制电子组件和信号端口，第二部件载体被构造为容纳电池子模块。载体框架被构造为经由信号端口提供与第一部件载体的外部电子连接。此外，第一部件载体和第二部件载体中的每个被构造为单独地附接到载体框架和从载体框架拆卸。第二部件载体可以包括集成的第二冷却剂管。
根据本发明的一个或更多个实施方式的电池模块载体提供用于电池***的载体，其通过提供可逐个地(或者分开地或单独地)附接到载体框架和可逐个地(或者分开地或单独地)从载体框架拆卸的部件载体而允许电池***的可互换部件。第一部件载体和第二部件载体可以提供不同的功能。第一部件载体(或电载体)可以包括控制电子组件(例如电池管理***)或其部分作为电池监测单元。第二部件载体(或单元载体)可以包括一个或更多个电池子模块，并且可以包括用于将电池子模块安装到第二部件载体的若干安装部分。由于这些部件载体能单独地附接到载体框架和从载体框架拆卸，所以能从电池模块载体去除部件载体中的一个，而不需要例如从车辆整体地卸下电池模块载体。因此，根据本发明的一个或更多个实施方式的电池模块载体为电池***提供了具有增加的模块性的机械框架。
在一些实施方式中，第一部件载体和第二部件载体每个基本上是整体的。换言之，第一部件载体和第二部件载体中的每个是单件部件，其提供用于支撑控制电子组件或者一个或更多个电池子模块的机械完整性。在一些实施方式中，第一部件载体和第二部件载体均具有整体挤压型材，例如挤压型材。根据该实施方式，部件载体的制造和电池***的组装相对简单且成本有效。在一些实施方式中，电池模块载体被构造为接收一个第一部件载体和多个第二部件载体。此外，在一些实施方式中，第二部件载体被构造为接收一排堆叠的电池，例如一个电池子模块或多个纵向对准的电池子模块。
根据本发明的实施方式的电池模块载体还提供用于电池***的具有增加的模块性的连接框架，例如，关于信号传输、电力传输和冷却剂供应的连接框架。根据本发明实施方式的电池模块载体包括具有控制电子组件和信号端口的第一部件载体，并且还包括载体框架，该载体框架被构造为经由信号端口提供与第一部件载体的外部电子连接。这样，电池模块载体作为整体能经由外部电子连接接收和发送用于控制电池***(例如电池子模块)的信号。
在一些实施方式中，载体框架可以包括外部信号端口和内部信号端口，内部信号端口连接到外部信号端口并且被构造为经由信号端口将载体框架电连接到第一部件载体。在一些实施方式中，载体框架(例如外部信号端口)可以被构造为连接到外部控制单元(例如电池***的控制单元)或一个或更多个耗电器。由外部控制单元接收的信号可以提供给第一部件载体上的控制电子组件，该控制电子组件根据信号控制第二部件载体上的电池子模块。在一些实施方式中，仅控制电子组件可以包括信号端口，并且载体框架可以包括开口(例如狭缝)，通过该开口可以引导控制电子组件的信号端口，从而提供外部电子连接。在一些实施方式中，载体框架中的信号端口可以被省略。
在一些实施方式中，载体框架可以包括外部电源端口，该外部电源端口被构造为将外部电源电路(例如电池***、电池管理***或者一个或更多个耗电器的电源电路)电连接到第二部件载体、电池子模块、以及第一部件载体的电源端口中的至少一个。载体框架可以包括内部电源端口，该内部电源端口连接到外部电源端口并且被构造用于将载体框架电连接到第二部件载体、电池子模块、以及第一部件载体的电源端口中的至少一个。因此，内部电源端口可以经由第一部件载体和/或控制电子组件连接到第二部件载体和电池子模块中的至少一个，或者可以直接连接到电池子模块。
在一些实施方式中，电池模块载体作为整体(或其整体)可以例如经由外部电源端口集成在外部电源电路(例如车辆的电源电路)中。外部电源电路和外部电源端口可以电连接到第一部件载体(例如控制电子组件)并且电连接到第二部件载体的每个(例如每个第二部件载体上的电池子模块)。因此，当电池模块载体处于组装构造(或组装状态)时，第一部件载体和第二部件载体电互连，例如连接以传输电流从而满足电力需求，并且还例如经由电流电连接(例如连接)以传输信号。第一部件载体可以连接到多个第二部件载体中的每个，或者仅连接到多个互连的第二部件载体的第二部件载体中相邻的一个。在一些实施方式中，第二部件载体可以电连接到外部电源端口，但不电连接到第一部件载体。
在本发明的一些实施方式中，电池模块载体可以包括接地板，该接地板附接到载体框架并连接到或包括冷却剂管。接地板还可以形成载体框架的部分。电池模块载体(例如载体框架)还可以包括外部冷却剂端口，该外部冷却剂端口被构造为将电池模块载体(例如载体框架和/或接地板)连接到外部冷却剂回路。接地板的冷却剂管可以例如经由冷却剂分配管线连接到这些外部冷却剂端口。因此，电池模块载体作为整体可以包括内部冷却剂回路，该内部冷却剂回路可以经由外部冷却剂端口连接到外部冷却剂回路。由载体框架接收的第一部件载体和第二部件载体可以放置成与接地板紧密接触，因此可以通过与接地板的内部冷却剂回路交换热来被冷却。接触电池子模块的电池单元及接地板的热界面可以设置在电池单元与接地板之间。
在本发明的一些实施方式中，电池模块载体(例如载体框架)可以包括外部冷却剂端口，其被构造为将电池模块载体连接到外部冷却剂回路，并且第一部件载体和第二部件载体中的至少一个可以分别包括第一冷却剂端口或第二冷却剂端口、以及具有连接到相应第一冷却剂端口或第二冷却剂端口的冷却剂管的第一接地板或第二接地板和/或侧板。这样，第一部件载体和第二部件载体可以分别包括第一接地板和第二接地板，并且第一接地板和第二接地板可以一起形成电池模块载体的接地板。应理解，第一部件载体和第二部件载体的第一接地板和第二接地板可以分别与部件载体集成，并且不能是部件载体的附加部件。电池模块载体(例如载体框架)可以将外部冷却剂端口分别连接到第一部件载体和第二部件载体中的至少一个的第一冷却剂端口或第二冷却剂端口。例如，电池模块载体(例如载体框架)可以包括冷却剂分配管线，该冷却剂分配管线连接(例如流体连接)到外部冷却剂端口并且被构造为连接(例如流体连接)到第一部件载体和第二部件载体中的至少一个的冷却剂端口。这样，电池模块载体的内部冷却剂回路可以由第一部件载体和一个或更多个第二部件载体的内部冷却剂回路构成。
在一些实施方式中，载体框架可以被构造为接收一个第一部件载体和多个第二部件载体，并且可以包括连接到(例如流体连接到)电池模块载体(例如载体框架)的外部冷却剂端口的冷却剂分配管线。冷却剂分配管线被构造为连接到多个第二部件载体中的每个和第一部件载体的冷却剂端口中的一者或两者(例如连接到第一冷却剂端口和第二冷却剂端口中的一者或两者)。冷却剂分配管线可以定位在载体框架内，或者可以是附接到载体框架的外部部分。冷却剂连接和冷却剂分配管线可以位于电池模块载体的单元和电部分的外部，以避免在泄漏的情况下短路，或者减少短路的可能性。
在本发明的一些实施方式中，电池模块载体可以包括外部信号端口，该外部信号端口被构造为将载体框架电连接到外部控制单元。外部控制单元可以是电池***的控制电路、电池管理***或者一个或更多个耗电器的控制电路。在一些实施方式中，控制电子组件可以包括电池监控单元，而电池管理***的其它功能可以在电池模块载体外部实现。控制电子组件可以包括继电器、保险丝、电子器件和/或高压(HV)和/或低压(LV)布线。控制电子组件可以配置成提供以下功能中的一个或更多个：保护电池***免受损坏、延长电池***的寿命、以及将电池***维持在其能满足指定应用的功能要求的状态。控制电子组件还可以配置成提供以下功能中的一个或更多个：单元保护、充电控制、充电状态确定、健康状态确定、单元平衡、日志功能、认证以及单元和信号通信的识别。第一部件载体(例如控制电子组件)可以电子连接到第二部件载体和/或电池子模块中的至少一个。
在根据本发明的电池模块载体的一些实施方式中，载体框架可以包括多个纵梁和多个横梁。载体框架的纵梁和横梁可以具有铝挤压型材或塑料挤压型材(例如增强塑料挤压型材)，并且可以焊接、胶合、螺钉连接或以其它方式组装在一起以形成载体框架。第一部件载体和第二部件载体也可以具有铝挤压型材、塑料挤压型材(例如增强塑料挤压型材)或者可以由轧制和焊接的钢载体制成，并且可以具有例如U形、L形或T形。部件载体可以包括连接元件，该连接元件被构造为可拆卸地附接到纵梁或横梁，例如可拆卸地附接到纵梁或横梁的相应连接元件。部件载体可以在接地板和/或其侧壁中具有集成的冷却剂管或冷却剂通道。部件载体可以用螺钉安装到载体框架。包括安装到载体框架的部件载体的组装的电池模块载体可以提供刚性的且稳定的(或相对稳定的)结构。
在一些实施方式中，第二部件载体可以包括挤出铝型材(或可以由挤出铝型材组成)，用于支撑多个单元。单元可以通过端板在第二部件载体的纵向方向上固定。塑料单元固定可以将单元安装在z方向上。端板与载体框架或单元之间的自由空间可以填充有鼓胀限制件，以处理(或容纳)单元(们)的鼓胀并且在纵向方向上连接部件(例如所有部件)(例如刚性地且紧密地连接部件)。在包括根据本发明的电池模块载体的车辆的侧面、前部或后部碰撞的情况下，这种刚性是有利的。
根据本发明的一实施方式，部件载体经由多个螺栓机械互连。螺栓提供容易的组装和拆卸，并且可以建立(或提供)每个部件载体之间的电连接和信号连接。例如，螺栓可以被构造为将第一部件载体电连接和电子连接到第二部件载体和/或电池子模块。在一些实施方式中，部件载体可以螺钉连接到载体框架上。螺钉可以从载体的底侧可接近。
本发明的另一实施方式提供一种电池***，其包括如上所述的根据本发明的一个或更多个实施方式的电池模块载体。根据本发明的一个或更多个实施方式的电池***包括载体框架，该载体框架包括第一部件载体和第二载体，并且可以包括外部信号端口。第一部件载体包括控制电子组件和信号端口，第二部件载体包括电池子模块。电池***的载体框架还可以包括内部信号端口，其电子连接到外部信号端口和第一部件载体的信号端口。在一些实施方式中，载体框架可以包括开口(例如狭缝)，第一载体框架的信号端口通过该开口到达外部。在根据本发明的一个或更多个实施方式的电池***中，第一部件载体和第二部件载体中的每个可以单独地从载体框架拆卸。第二部件载体可以包括集成的第二冷却剂管。
本发明的另一实施方式涉及一种车辆，其包括如上所述的根据本发明的一个或更多个实施方式的电池***(例如如上所述的包括根据本发明的一个或更多个实施方式的电池模块载体的电池***)。根据本发明的一个或更多个实施方式的车辆可以是包括若干电池单元的电动车辆(EV)或插电式混合动力车辆(PHEV)。在一些实施方式中，电池***的安装位置可以在车辆的底板下方。在一些实施方式中，电池模块载体的载体框架附接到车辆的底板，例如附接到车辆的底部处的安装结构。第一部件载体和第二部件载体中的一个或更多个可以从载体框架去除，而不从车辆的底板卸下载体框架。
通过在下方安装底部保护板并在电池模块载体的顶部上安装盖板，附接到车辆的电池***可以是气密的。在根据本发明的一个或更多个实施方式的附接到(或安装在)车辆上的电池***中，所有连接元件(例如螺栓或螺钉等)应可从背离车辆的底部的底侧接近。在冷却管集成在载体中的情况下，在拆卸部件载体之前可能需要卸下冷却剂分配管线。因此，冷却剂分配管线也可以从车辆下方可接近。
根据示例性实施方式，子模块前板能增强电池子模块的刚度和机械稳定性。另外，能容纳(或限制)电池单元的鼓胀，并且所有构成元件可以通过具有蜂窝结构的鼓胀限制件刚性且紧密地连接。另外，由于部件载体可以单独地从载体框架拆卸，所以能从电池模块载体去除部件载体中的一个而不整体卸下电池模块载体。此外，挤出成型结构使得部件载体的制造和电池***的组装相对简单且成本有效。冷却剂连接和冷却剂分配管线可以位于电池模块载体的单元和电部件的外部，以避免在泄漏的情况下发生短路，或者减少短路的可能性。另外，在包括根据本发明的电池模块载体的车辆发生碰撞的情况下，刚性被有利地提供。
发明的有益效果
本发明的一示例性实施方式可以提供模块型电池***的组装/拆卸的便利性，并且易于维护/修理，并且节省成本且能冷却电池单元。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，本发明的以上及其它方面对本领域普通技术人员将变得更加明显，附图中：
图1是根据本发明的一示例性实施方式的电池***的透视图；
图2是根据本发明的一示例性实施方式的电池***的透视图，其中第二部件载体从电池***去除；
图3是根据本发明的一示例性实施方式的电池***的透视图，其中第一部件载体从电池***去除；
图4是根据本发明的一示例性实施方式的第二部件载体的局部分解图，该第二部件载体包括两个接收的电池子模块；以及
图5是根据本发明的一示例性实施方式的组装的电池模块载体的底部的透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例实施方式。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并且不应被解释为仅限于这里所示的实施方式。相反，这些实施方式作为示例被提供使得本公开将是详尽的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的方面和特征。
因此，可以不描述本领域普通技术人员完全理解本发明的方面和特征所不必须的工艺、元件和技术。除非另有说明，否则在整个附图和书面描述中相同的附图标记表示相同的元件，因此，可以不重复其描述。
在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件、层和区域的相对尺寸。在附图中，为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。另外，在附图中，为了易于描述，层和区域的厚度被夸大。
将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，它能直接在所述另一元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间元件。此外，词语“在……之上”或“在……上”意思是定位在物体部分上或下面，但是实质上不表示基于重力方向定位在物体部分的上侧。
另外，除非明确地相反描述，否则词语“包括”和诸如“包括了”的变体将被理解为表明包括所述元件但不排除任何其它元件。
对于具有模块化设计的电池模块中的电集成，包括彼此并联连接的多个单元的子模块彼此串联连接(XsYp)或包括彼此串联连接的多个单元的子模块彼此并联连接(XpYs)。XsYp型子模块能产生相对较高的电压，但每个单独单元的电压电平必须单独控制。因此，XsYp型子模块中的布线复杂性相对较高。在XpYs型子模块中，彼此并联连接的单元的电压电平自动平衡，因此，控制子模块级上的电压就足够了。因此，XpYs型子模块中的布线复杂性降低。在彼此并联连接的单元的子模块中，它们的电容相加，因此，XpYs型子模块通常与低电容单元一起使用。热管理***允许通过有效地发射、排放和/或消散由可再充电电池产生的热来安全地使用电池模块。如果没有充分地执行热发射/排放/耗散，则在相应电池单元之间发生温度偏差，使得电池模块不能产生期望的电量。另外，可再充电电池的内部温度的升高会导致其中发生异常反应，因此导致可再充电电池的充电和放电性能劣化以及可再充电电池的寿命缩短。因此，经常提供用于有效地发射/排放/消散来自单元的热的冷却器件。
为了满足连接到电池***的各种耗电器的动态功率需求，电池功率输出和充电的静态控制可能是不够的。因此，可以实现电池***与耗电器的控制器之间的稳定信息交换。可以通信重要信息，诸如电池***的实际充电状态(SoC)、潜在的电性能、充电能力和内部电阻，以及耗电器的实际或预测的功率需求或盈余。电池模块的机械集成指的是各部件本身之间的机械连接以及其与动力***(例如提供电信息的***，诸如车辆)的结构的机械连接。这些连接被设计成在电池***的平均使用寿命期间以及在使用动力设备期间(例如使用车辆期间)承受的应力下保持功能和安全。此外，应考虑安装空间和互换性要求，尤其是在移动应用中。
电池模块的机械集成能通过提供载体板(例如接地板)并通过在其上定位单独的电池单元或子模块来实现。将电池单元或子模块固定到载体板能通过经由机械互连件(诸如螺栓或螺钉)将电池单元或子模块装配到载体板的凹部中或经由限制单元或子模块来来实现。可以通过将侧板紧固到载体板的侧面和/或通过在电池单元或子模块顶上提供第二载体板并将第二载体板固定到第一载体板和/或侧板来实现限制。因此，能构造多级电池模块，并且载体板和/或侧板可以包括冷却剂管以冷却单元或子模块。
除了连接预先组装的多个电池单元的电增强电连接器之外，通常可以通过使用机械增强的电连接器或通过将电池单元紧固到载体梁或支撑件上来实现电池子模块的机械集成。
图1示出根据本发明的一示例性实施方式的包括电池模块载体100的电池***200。电池模块载体100包括载体框架10，载体框架10包括多个纵梁16(例如两个纵梁)和多个横梁17(例如两个横梁)。接地板框架50附接到梁16、17并且作为电池模块载体100的底部的框架。用于将电池模块载体100附接到例如车辆底部的连接构件(例如螺钉孔)布置在接地板框架50的从梁16、17向外突出的部分内。
纵梁16中的一个包括第一部件载体20的信号端口22，其通过载体框架10中的开口延伸(或到达)作为外部信号端口11并且被构造为连接到外部控制单元。横梁17中的一个包括外部电源端口12，其被构造为连接到外部电源电路。电池模块载体100还包括外部冷却剂端口，其被构造为连接到外部冷却剂回路。在载体框架10内，接收(或容纳)第一部件载体20和多个第二部件载体30(例如六个第二部件载体30)。多个第二部件载体30中的每个包括一个或更多个电池子模块40(例如两个电池子模块40)，每个电池子模块40具有多个单元1。这里，第一部件载体20和第二部件载体30可以分别具有U形、L形或T形轮廓。
图2是根据本发明的一示例性实施方式的电池***200的透视图，其中第二部件载体30中的一个从电池***200去除，并且图4是根据本发明的一示例性实施方式的第二部件载体30的局部分解图，该第二部件载体30包括在第二部件载体30中的两个电池子模块40。参照图2和4，第二部件载体30包括接地板32和一对侧壁34，该对侧壁34从接地板32的侧端在向上方向上延伸。在接地板32的第一表面(或前表面)处，提供第二冷却剂端口31(例如三个第二冷却剂端口)，该第二冷却剂端口31为相应冷却剂管的入口。第二部件载体30包括连接元件(例如螺钉孔)，其被构造成附接到载体框架的纵梁16的相应连接元件。第二部件载体30还包括用于将第二部件载体30电连接和电子连接到电池***200内的其它第二部件载体30或第一部件载体20的连接元件。
参照图4，电池子模块40的一示例性实施方式包括多个单元1(例如多个对准的二次电池单元1)，每个单元具有基本上棱柱形状。一对子模块前板43被提供为分别面向最外面的电池单元1的表面(例如前表面)。子模块前板43通过焊接等机械固定到面向电池单元1的侧表面的一对侧壁34。由此，多个电池单元1的电池单元1固定在一起。子模块前板43为电池子模块40提供刚性和机械稳定性。此外，子模块前板43可以具有抑制通过堆叠对准的电池单元11的鼓胀的功能。也就是，包括多个堆叠的单元1的电池子模块40在第二部件载体30中布置成多个，因此能更多地增加从电池单元1产生的鼓胀力。为了抑制鼓胀力，第二部件载体30可以包括鼓胀限制件42。
具有蜂窝结构的鼓胀限制件42附接到子模块前板43并且插置在堆叠的电池单元1与载体框架10之间，以容纳(或限制)电池单元(们)1的鼓胀并且连接沿纵向方向的所有部件(例如沿纵向方向刚性地且紧密地连接电池子模块40的所有部件)。
子模块侧梁41可以被提供以支撑电池单元1的顶端，从而防止电池单元1沿着堆叠的电池单元1的顶端边缘沿垂直方向(例如从电池单元壳体的底部朝向电极端子的方向，或相反方向)移动。
弹性热界面35(或间隙填充物)可以设置在第二接地板32与电池单元1之间。热界面35提供在第二接地板32与电池单元1之间，以补充第二部件载体30的组装公差或第二部件载体30的构成元件的制造公差。也就是，当电池单元1被组装以容纳在第二部件载体30中时，壳体的外底表面可以不仅紧密接触热界面35而且由于设置在其下方的热界面35也紧密接触第二接地板32。因此，电池单元1能通过流过设置在第二接地板32中的冷却剂管的冷却剂而无可争议地接收冷却效果。此外，热界面35可以减轻传输到电池单元的外部冲击。
子模块前板43、子模块侧梁41和单元1构成电池子模块40的基本上自支撑的主体。电池子模块40通过固定元件机械地固定到第二部件载体30。
图3是根据本发明的一示例性实施方式的电池***200的透视图，其中第一部件载体20从电池***200去除。第一部件载体20包括接地板25和从其在向上方向上延伸的侧壁。在接地板25的第一表面(或前表面)处，提供第一冷却剂端口24(例如三个第一冷却剂端口)，该第一冷却剂端口24是相应第一冷却剂管(或冷却剂通道)的入口。第一部件载体20还包括信号端口22、电源端口23和控制电子组件21。控制信号经由信号端口22在外部控制电路之间发生(也就是通过载体框架10中的开口13引导)至第一部件载体20的控制电子组件21。此外，可以通过信号线经由载体框架10的外部信号端口11从外部控制单元朝向控制电子组件21发出信号。
基于信号(例如实际功率需求信号)，控制电子组件21控制第二部件载体30上的电池子模块40以提供满足实际功率需求的电功率。因此，控制电子组件21电连接和电子连接到第一部件载体20，第一部件载体20电连接和电子连接到相邻的第二部件载体30，该第二部件载体30电连接和电子连接到连接于其的电池子模块40以及下一相邻第二部件载体30等。经由电子连接，控制电子组件21发送用于控制电池子模块40的信号。由电池子模块40响应这些信号提供的电流经由电连接传输到第一部件载体20，并经由电源端口23和外部电源端口12从第一部件载体20传输到耗电器。在一些实施方式中，控制信号基于第一部件载体20和第二部件载体30或电池子模块40之间的电流或电压被调制。
图5是根据本发明的一示例性实施方式的组装的电池模块载体100的底部的透视图。参照图5，在一些实施方式中，两个横梁17和两个纵梁16被组装以形成载体框架10。梁16、17的每个在相应的向外方向上延伸以形成接地板框架，如以上参照图1所述。横梁17中的一个包括外部电源端口12和外部信号端口11，并且与第一部件载体20相邻。多个第二部件载体30容纳在载体框架10中并且使用连接元件(例如螺钉孔)和固定构件(例如螺钉)附接到纵梁16。第二部件载体30的每个包括接地板32以及集成到接地板32中(或与接地板32集成)的第二冷却剂管33(或冷却剂通道)(例如三个冷却剂管)。第二冷却剂管33通过从第二接地板32突出可以具有U形轮廓，并且可以通过例如挤压成型一体地形成到第二接地板32。这里，第二冷却剂管33的形状不限于上述形状。第二冷却剂管33可以具有任何形状(例如剖面的形状是圆形、四边形或星形)，只要能形成用于冷却电池单元1的最佳冷却剂回路。上述第一部件载体20的第一冷却剂管可以具有第二冷却剂管33的形状和结构。
冷却剂分配管线15经由电池模块载体100的外部冷却剂端口(例如冷却剂分配管线的端部)流体地连接到外部冷却剂回路，并且包括多个连接件。每个连接件经由相应的第二部件载体30的相应第二冷却剂端口31将冷却剂分配管线15连接到第二冷却剂管33。
参照图1和5，冷却剂由外部冷却剂回路(例如车辆冷却剂回路)提供给沿纵梁16延伸的冷却剂分配管线15。经由冷却剂分配管线15，冷却剂被提供给第一部件载体20和第二部件载体30(例如六个第二部件载体30)的第一冷却剂端口24和第二冷却剂端口31，分别通过相应的第一接地板25和第二接地板32流过相应的冷却管，然后通过出口(未示出)排出，使得冷却剂可以以单向方式围绕电池模块载体循环。
虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施方式的内容描述了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等同布置。

Claims (18)

1.一种电池模块载体，包括：
载体框架，构造为容纳第一部件载体和第二部件载体，所述第一部件载体包括控制电子组件和信号端口，所述第二部件载体被构造为容纳电池子模块，
其中所述载体框架被构造为经由所述信号端口提供与所述第一部件载体的外部电子连接，
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体中的每个被构造为单独地附接到所述载体框架和与所述载体框架分离，以及
其中所述第二部件载体包括一体形成的第二冷却剂管。
2.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述载体框架包括外部电端口，所述外部电端口被构造为将外部电源电路电连接到所述第二部件载体、所述电池子模块以及所述第一部件载体的电源端口中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述第一部件载体与所述第二部件载体和所述电池子模块中的至少一个电连接和电子连接的至少之一。
4.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述载体框架包括外部信号端口，所述外部信号端口被构造为将所述电池模块载体电子连接到外部控制单元。
5.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述控制电子组件包括电池监测单元。
6.根据权利要求1所述的电池模块载体，
还包括外部冷却剂端口，其被构造为将所述电池模块载体流体连接到外部冷却剂回路，所述外部冷却剂端口连接到所述载体框架或集成在所述载体框架中，
其中所述第二部件载体包括第二接地板，所述第二接地板包括所述第二冷却剂管和流体连接到所述第二冷却剂管的第二冷却剂端口，所述第二冷却剂端口流体连接到所述外部冷却剂端口。
7.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述第一部件载体包括一体形成的第一冷却剂管。
8.根据权利要求7所述的电池模块载体，
还包括外部冷却剂端口，所述外部冷却剂端口将所述电池模块载体流体连接到外部冷却剂回路，并且连接到所述载体框架或与所述载体框架一体形成，
其中所述第一部件载体包括第一冷却剂管和第一接地板，所述第一接地板包括流体连接到所述第一冷却剂管的第一冷却剂端口，所述第一冷却剂端口流体连接到所述外部冷却剂端口。
9.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述第一部件载体包括一体形成的第一冷却剂管，
所述第一部件载体还包括外部冷却剂端口，所述外部冷却剂端口将所述电池模块载体流体连接到外部冷却剂回路并且与所述载体框架连接或一体形成，
所述第一部件载体包括第一冷却剂管和第一接地板，所述第一接地板包括流体连接到所述第一冷却剂管的第一冷却剂端口，所述第一冷却剂端口流体连接到所述外部冷却剂端口，以及
所述第二部件载体包括第二冷却剂管和第二接地板，所述第二接地板包括流体连接到所述第二冷却剂管的第二冷却剂端口，所述第二冷却剂端口流体连接到所述外部冷却剂端口。
10.根据权利要求9所述的电池模块载体，
其中所述第二部件载体包括多个第二部件载体，
其中所述载体框架连接到流体连接于所述外部冷却剂端口的冷却剂分配管线或包括流体连接于所述外部冷却剂端口的冷却剂分配管线，以及
其中所述冷却剂分配管线被构造为流体连接到所述第一部件载体的所述第一冷却剂端口中的至少一个以及所述多个第二部件载体的所述第二冷却剂端口的每个。
11.根据权利要求1所述的电池模块载体，
还包括；
接地板，附接到所述载体框架并连接到或包括冷却剂管；以及
外部冷却剂端口，构造为将所述电池模块载体流体连接到外部冷却剂回路，
所述外部冷却剂端口流体连接到所述接地板的所述冷却剂管。
12.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述载体框架包括多个纵梁和多个横梁；以及
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体每个包括连接元件，所述连接元件被构造为附接到所述纵梁或所述横梁。
13.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体具有U形、L形或T形轮廓。
14.根据权利要求1所述的电池模块载体，
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体经由多个螺栓机械互连，以及
其中所述多个螺栓被构造为在所述第一部件载体与所述第二部件载体和所述电池子模块中的至少一个之间提供电连接和电子连接中的至少一个。
15.根据权利要求6所述的电池模块载体，
其中接触所述电池子模块的电池单元和所述第二接地板的热界面设置在所述电池单元和所述第二接地板之间。
16.一种电池***，包括：
载体框架，包括：
第一部件载体，包括控制电子组件和信号端口；以及
容纳电池子模块的第二部件载体，
其中所述载体框架被构造为提供与所述第一部件载体的所述信号端口的外部电子连接，
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体中的每个能从所述载体框架单独地拆卸，以及
所述第二部件载体包括一体形成的第二冷却剂管。
17.一种包括电池***的车辆，所述电池***包括：
载体框架，包括：
第一部件载体，包括控制电子组件和信号端口；以及
容纳电池子模块的第二部件载体，
其中所述载体框架被构造为提供与所述第一部件载体的所述信号端口的外部电子连接，
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体中的每个能从所述载体框架单独地拆卸，以及
所述第二部件载体包括一体形成的第二冷却剂管。
18.一种包括电池模块载体的车辆，所述电池模块载体包括：
载体框架，构造为容纳第一部件载体和第二部件载体，所述第一部件载体包括控制电子组件和信号端口，所述第二部件载体被构造为容纳电池子模块，
其中所述载体框架被构造为经由信号端口提供与所述第一部件载体的外部电子连接，
其中所述第一部件载体和所述第二部件载体中的每个被构造为单独地附接到所述载体框架和从所述载体框架拆卸，以及
所述第二部件载体包括一体形成的第二冷却剂管。
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