CN109983600B - 电池模块连接器筒 - Google Patents

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Abstract

一种电池模块包括具有壁的外壳。壁包括开口，所述开口从壁的面向外壳的内部的内表面延伸到壁的与内表面相对的外表面。电池模块还包括连接器筒，该连接器筒具有第一开口端、第二开口端，以及在第一开口端和第二开口端之间延伸的筒体部分。筒体部分定位在壁的开口内，第一开口端定位在外壳的内部内，并且第二开口端定位在外壳之外。在筒体部分上的脊部被设置成接近于壁的外表面，并且在筒体部分上的第一周向凸出部被设置成接近于壁的内表面。电池模块还包括固定部件，该固定部件设置在由连接器筒的第一周向凸出部界定的空间内。壁被夹在连接器筒的脊部与固定部件之间。

Description

电池模块连接器筒
技术领域
本公开总体涉及电池和电池模块领域。更具体地，本公开涉及一种连接器筒，该连接器筒设置在电池模块的外壳内，用于支撑并引导电路***。
背景技术
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的以下描述和/或要求保护的各个方面有关的本领域的各个方面。相信此讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好理解本公开的各个方面。因此，应当理解，应从这个角度来阅读这些内容，而不应将其视为对现有技术的承认。
利用一个或多个电池***为车辆提供全部或部分原动力的车辆可称作xEV，其中术语″xEV″在本文中定义为包括使用电力用作全部或部分车辆原动力的以下所有车辆或其任何变型或组合。例如，xEV包括利用电力作为全部原动力的电动车辆(EV)。本领域的技术人员可理解，混合动力电动车辆(HEV)(也被认为是xEV)将内燃机推进***和电池供电电力推进***(例如，48伏(V)或130伏***)组合在一起。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***(FHEV)可以利用一个或多个电动机，仅利用内燃机或同时利用电动机和内燃机两者为车辆提供原动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力***(MHEV)在车辆怠速时停用内燃机，并利用电池***继续为空调单元、收音机或其他电子装置供电，并在需要推进时重新启动发动机。轻度混合动力***还可以在例如加速期间施加某种程度的动力辅助，以对内燃机进行补充。轻度混合动力***一般为96V至130V，并通过皮带式或曲柄式集成的起动发电机回收制动能量。另外，微混合动力电动车辆(mHEV)也采用与轻度混合动力***相似的″启停″***，但mHEV的微混合动力***可以向或者可以不向内燃机提供动力辅助，且在低于60V的电压下运行。为了当前讨论目的，应注意，mHEV一般在技术上不使用直接提供给曲柄轴或传动装置的电力作为车辆任何部分的原动力，但mHEV仍可被认为是一种xEV，因为mHEV在车辆怠速运行时(此时内燃机停用)的确利用电力来补充车辆的动力需求，并且通过集成式启动器发电机回收制动能量。另外，插电式电动车辆(PEV)是可以用外部电力源(例如，壁式插座)充电的任何车辆，并且可再充电电池组中存储的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV是EV的一个子类，包括纯电动车辆或电池电动车辆(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改装。
与仅使用内燃机和传统电气***(该传统电气系一般是由铅酸电池供电的12V***)的更传统的燃油动力车辆相比，上述xEV可以提供多个优点。例如，与传统的内燃机车辆相比，xEV可以产生更少的不良排放物，并且可以表现出更高的燃料效率，并且在某些情况下，这种xEV可以完全不使用汽油，如同某些类型的EV或PEV那样。
随着技术持续发展，需要为这种车辆提供改进的动力源，特别是电池模块。例如，在传统配置中，电池模块可以包括设置在电池模块的外壳内的电路***。可以有益地在外壳内设置支撑并引导电路***的部件。现认识到，需要用于生产这些部件并将这些部件集成在电池模块的外壳内的技术。此外，现认识到，需要限定这些部件的几何结构以使它们在电池模块内的有限的可用空间内提供期望量的支撑。因此，现认识到，可以期望提供部件，所述部件引导电池模块的各种电路***同时在外壳内提供期望量的支撑和保护。此外，可以期望将这些部件与电池模块的外壳集成在一起。
发明内容
某些实施例在范围上与以下概述的原始要求保护的主题相当。这些实施例并非意在限制本公开的范围，相反地，这些实施例仅意在提供对某些公开的实施例的简要概述。实际上，本公开可以涵盖与以下描述的实施例可以相似或不同的各种形式。
本公开涉及具有电池模块的电池***。电池模块包括具有壁的外壳，所述壁至少部分地界定该外壳的内部，其中所述壁包括开口，所述开口从壁的面向外壳内部的内表面延伸到壁的与内表面相对的外表面。电池模块还包括连接器筒，该连接器筒具有第一开口端、第二开口端，以及在第一开口端和第二开口端之间延伸的筒体部分。筒体部分定位在壁的开口内。此外，第一开口端定位在外壳的内部内。另外，第二开口端定位在外壳之外。在连接器筒的筒体部分上的脊部被设置成接近于壁的外表面，并且在连接器筒的筒体部分上的第一周向凸出部被设置成接近于壁的内表面。电池模块还包括固定部件，该固定部件设置在至少部分地由连接器筒的第一周向凸出部界定的空间内，从而使固定部件定位成接近于壁的内表面，并且使壁夹在连接器筒的脊部与固定部件之间。
本公开还涉及具有连接器筒的电池***，该连接器筒配置成接纳第一信号连接器和第二信号连接器。连接器筒包括第一开口端、第二开口端，以及筒体部分，该筒体部分具有在第一开口端和第二开口端之间延伸的中空管道。第一开口端被配置成接纳第一信号连接器，第二开口端被配置成接纳第二信号连接器，并且中空管道被配置成使第一信号连接器和第二信号连接器能够在中空管道内配合。连接器筒的脊部相对于连接器筒的纵轴线从筒体部分的中空管道径向地向外延伸。此外，连接器筒的第一周向凸出部相对于纵轴线从筒体部分的中空管道径向地向外延伸。第一周向凸出部至少部分地界定凹槽。此外，连接器筒包括夹具，该夹具配置成设置在凹槽内。脊部和夹具被配置成界定一空间，电池***的电池模块的壁定位在该空间中，从而使该壁夹在夹具和脊部之间，使连接器筒的筒体部分设置在壁的开口中，使连接器筒的第一开口端设置在电池模块的内部中，并且使连接器筒的第二开口端设置在电池模块之外。
本公开还涉及具有电池模块的电池***，其中电池模块包括具有壁的外壳、连接器筒，所述壁具有延伸穿过壁的开口，所述连接器筒具有定位在开口内的筒体部分、第一开口端和第二开口端以及连接器筒的脊部，所述第一开口端接近于壁的第一表面，所述第二开口端接近于壁的第二表面，所述第二表面与壁的第一表面相对。脊部从连接器筒的纵轴线径向地向外延伸。脊部设置在壁的第二表面与连接器筒的第二开口端之间。脊部被配置成阻挡连接器筒在沿着纵轴线的第一方向上在开口内移动。电池模块还包括固定机构，该固定机构与连接器筒的介于壁的第一表面和连接器筒的第一开口端之间的筒体部分耦接。固定机构被配置成阻挡连接器筒在沿着纵轴线与第一方向相反的第二方向上移动。
附图说明
当参考附图阅读以下具体实施方式时，本公开的这些及其他特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是根据本公开的一个方面的具有电池***的车辆的立体图，所述电池***配置成为车辆的各种部件提供电力；
图2是根据本公开的一个方面图1的车辆和电池***的实施例的剖面示意图；
图3是根据本公开的一个方面在图2的车辆中使用的电池模块的实施例的立体图；
图4是根据本公开的一个方面沿着图3的线4-4截取的图3的电池模块的详细视图，示出了用于图3的电池模块中的连接器筒；
图5是根据本公开的一个方面用于图3的电池模块中的连接器筒的实施例的分解立体图；和
图6是根据本公开的一个方面图5的连接器筒的实施例的立体图；
图7是根据本公开的一个方面用于图3的电池模块中的连接器筒的实施例的分解立体图；
图8是根据本公开的一个方面图7的连接器筒的实施例的分解剖视图；
图9是根据本公开的一个方面在组装的中间阶段期间图7的连接器筒的实施例的剖视图；和
图10是根据本公开的一个方面图7的连接器筒的实施例的剖视图。
具体实施方式
以下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洁描述，本说明书中未描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的研发中，比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以达到开发者的特定目标，诸如遵守***相关和商业相关的约束条件，这些约束条件可能因实施方式而异。而且，应当理解，此类研发工作可能是复杂的并且耗时的，然而对于受益于本公开的普通技术人员而言却将是设计、制作和制造的例行任务。
在此描述的电池***可以用于给各种类型的电动车辆(xEV)和其他高电压储能/耗能应用(例如，电网电力储存***)提供电力。此类电池***可以包括一个或多个电池模块，每个电池模块具有多个电池单元(例如，锂离子(Li离子)电化学电池单元)，所述电池单元被布置成提供用于对例如xEV的一个或多个部件供电的特定电压和/或电流。作为另一个实例，根据本公开实施例的电池模块可以与固定式电力***(例如，非机动车***)合并或将电力提供至所述固定式电力***。
根据本公开的实施例，电池模块可以包括外壳，该外壳具有设置在其中的连接器筒。连接器筒被配置成使电路***能够通过其中，从而使连接器筒支撑并且引导电路***。在某些实施例中，连接器筒可以引导和路由一个或多个电信号连接器，例如低电压信号连接器，以及将电池模块连接到车辆控制模块的车辆控制模块连接器。具体地，可以将低电压信号连接器和车辆控制模块连接器经由连接器筒的相对的两个端部***以在连接器筒内配合。连接器可以用来将设置在电池模块的外壳内的电子电路和/或控制电路连接到设置在电池模块之外的车辆控制模块。在某些实施例中，连接器筒可以引导和/或路由其他类型的电路***，例如高电压连接器(其可以用于将电池模块的电力输出连接到车辆动力***)或者接地螺柱(其可以用作将电池模块接地连接的连接点)。实际上，虽然连接器筒可以用来引导和路由设置在外壳内的各种不同类型的电路***，但是将针对低电压信号连接器和车辆控制模块连接器讨论本公开的实施例。
在某些实施例中，连接器筒可以是中空管道，具有筒体部分以及设置在该筒体部分的相对两个端部上的两个开口端。在某些实施例中，低电压信号连接器可以与在连接器筒内的互补性车辆控制模块连接器配合。具体地，连接器筒可以被配置成将低电压信号连接器和车辆控制模块连接器都接纳在中空管道内。例如，低电压信号连接器可以通过中空管道的第一开口端，并且电压信号连接器可以通过中空管道的第二开口端。然后，低电压信号连接器可以与车辆控制模块连接器在中空管道内配合(例如，连接)。以此方式，连接器筒可以用来将设置在电池模块的外壳内的电子电路和/或控制电路连接到在电池模块之外的车辆控制模块。
在某些实施例中，可以将连接器筒经由开口设置在外壳的壁内。连接器筒可以被配置成使连接器筒的第一开口端设置在外壳内，使连接器筒的第二开口端设置在外壳的外部，并且使连接器筒的筒体部分(例如，管道)定位在外壳的壁中的开口内。因此，低电压信号连接器可以被接纳在外壳内的第一开口端中，并且车辆控制模块连接器可以被接纳在外壳外部的第二开口端中。
在某些实施例中，可以将连接器筒相对于外壳的壁(例如，通过固定部件，例如脊部、夹具或销，或其组合)进行固定。例如，可以将连接器筒经由外壳的壁中的开口从电池模块之外的区域***。连接器筒可以具有脊部，该脊部从延伸穿过连接器筒的筒体部分的纵轴线径向地向外延伸。脊部可以包括与外壳的壁中的开口的内径相比更大的外直径或(例如，自纵轴线算起的)距离。因此，在将连接器筒推进穿过开口之后，连接器筒的脊部可以接触外壳的壁的外表面。
在将连接器筒经由外壳的壁中的开口***之后，接近于连接器筒的第一端的一个或多个周向凸出部可以定位在电池模块的外壳内。连接器筒的一个或多个凸出部可以从连接器筒的筒体部分径向地向外延伸，但是可以包括与开口的内径相比较小的外径，经由所述开口设置连接器筒。因此，连接器筒能够通过所述开口而没有凸出部干扰。凸出部还可以(例如，在凸出部之间)界定一空间或凹槽，其中所述凹槽被配置成接纳夹具(例如，销)。夹具可以包括在与连接器筒接合时延伸高于凸出部高度的厚度。因此，虽然每个凸出部的外径可以小于外壳的壁中的开口的内径(例如，以使连接器筒能够通过开口)，但是夹具可以包括与该开口的内径相比较大的(例如，自纵轴线起测得的)外径。夹具则可以(或者可以被配置成)与壁的内表面接触，所述壁的内表面与壁的外表面相对。换言之，外壳的壁可以被夹在夹具(例如，接近于内表面)和上述连接器筒的脊部(例如，接近于外表面)之间，由此将连接器筒固定就位在开口内。
在一些实施例中，连接器筒可以包括设置在连接器筒的筒体部分上的柔性齿部。例如，柔性齿部可以是橡胶并且可以(例如，通过粘合剂)被设置在筒体部分的某一区域上和附近，当连接器筒在外壳的壁的开口内被固定就位时，所述区域位于壁的开口内。此外，柔性齿部可以延伸至比开口的内径大的直径。因此，当连接器筒被推进通过壁的开口时，柔性齿部可以与壁的开口的内径接触。柔性齿部可以弯曲，以使连接器筒能够在柔性齿部与开口的内径接触的同时通过开口。一旦连接器筒(例如，通过销，如上所述)被固定就位，柔性齿部可以继续与壁的开口的内表面接触(例如，柔性齿部处于弯曲位置)。因此，柔性齿部可以在连接器筒和壁之间产生垫片密封表面。垫片密封表面可以阻止液体和/或气体经由开口进出。在一些实施例中，柔性齿部可以推压通过开口并且与壁接合以与销相似的方式阻止连接器筒从壁脱离。
为了帮助说明，图1是车辆10的实施例的立体图，所述车辆可以利用再生制动***。尽管针对带有再生制动***的车辆给出以下讨论，但在此描述的技术可适应于使用电池捕获/储存电能的其他车辆，可以包括电动车辆和燃油动力车辆。
如上所述，可能期望电池***12很大程度上与传统车辆设计兼容。因此，电池***12可以放置在车辆10中的原本接纳传统电池***的位置。例如，如图所示，车辆10可以包括电池***12，其以与典型的内燃机车辆的铅酸电池类似的方式定位(例如，在车辆10的发动机罩下方)。另外，如以下将更详细地描述，电池***12可以定位为便于管理电池***12的温度。例如，在一些实施例中，将电池***12定位在车辆10的发动机罩下方可以使通风管道引导空气流经过电池***12并冷却电池***12。
图2中描述了电池***12的更详细视图。如图所示，电池***12包括储能部件13，其耦接至点火***14、交流发电机15、车辆中控台16，车辆控制模块(VCM)21，并可选择地耦接至电动机17。一般而言，储能部件13可以捕获/储存车辆10中产生的电能并将电能输出以便为车辆10中的电气装置供电。
换言之，电池***12可以向车辆电气***的部件供电，这些部件可以包括散热器冷却风扇、气候控制***、电动转向***、活动悬架***、自动泊车***、电动油泵、电动机械/涡轮增压器、电动水泵、加热挡风玻璃/除霜器、车窗升降电机、梳妆灯、胎压监测***、天窗电机控制器、电动座椅、报警***、资讯娱乐***、导航特征、车道偏离警告***、电动驻车制动器、外灯、或它们的任意组合。示例性地，在所示的实施例中，储能部件13向车辆中控台16和点火***14供电，所述点火***14可以用于启动(例如，用冷起动)内燃机18。
此外，储能部件13可以捕获由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。在一些实施例中，交流发电机15可以在内燃机18运转时产生电能。更具体而言，交流发电机15可以将由内燃机18的旋转产生的机械能转换成电能。附加地或可替代地，当车辆10包括电动机17时，电动机17可以通过将由车辆10的运动(例如，车轮旋转)产生的机械能转换成电能来产生电能。因此，在一些实施例中，储能部件13可以捕获在再生制动期间由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。因此，交流发电机15和/或电动机17在本文中被统称为再生制动***。
为了帮助捕获和供应电能，储能部件13可以经由总线19电耦接至车辆的电气***。例如，总线19可以使储能部件13能够接收由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。此外，总线19可以使储能部件13能够将电能输出至点火***14和/或车辆中控台16。因此，当使用12伏特电池***12时，总线19可以输送通常在8-18伏特之间的电力。
此外，如图所示，储能部件13可以包括多个电池模块。例如，在图示的实施例中，储能部件13包括根据本公开实施例的锂离子(例如，第一)电池模块20和铅酸(例如，第二)电池模块22，其中每个电池模块20，22包括一个或多个电池单元。在其他实施例中，储能部件13可以包括任意数量的电池模块。此外，尽管锂离子电池模块20和铅酸电池模块22被图示为彼此相邻，但它们可以定位在车辆各处的不同区域中。例如，铅酸电池模块22可以定位在车辆10的内部中或其周围，而锂离子电池模块20可以定位在车辆10的发动机罩下方。
在一些实施例中，储能部件13可以包括多个电池模块以利用多种不同的电池化学成份。例如，当使用锂离子电池模块20时，可以改进电池***12的性能，因为与铅酸电池化学成份相比，锂离子电池化学成份通常具有更高的库仑效率和/或更高的充电接受能力(例如，更高的最大充电电流或充电电压)。因此，可以提高电池***12的捕获、储存、和/或分配效率。
为了帮助控制对电能的捕获和储存，电池***12还可以包括控制模块24。更具体而言，控制模块24可以控制电池***12中的部件的运行，诸如储能部件13、交流发电机15和/或电动机17内的继电器(例如，开关)。例如，控制模块24可以调节每个电池模块20或22捕获/供应的电能量(例如，降低和重定电池***12的额定值)，在电池模块20与22之间进行负荷平衡，确定每个电池模块20或22的荷电状态，确定每个电池模块20或22的温度，控制由交流发电机15和/或电动机17输出的电压，及诸如此类。虽然控制模块24被示出为在电池***12之外，但是控制模块24可以被设置在例如锂离子电池模块20内。
因此，控制单元24可以包括一个或多个处理器26和一个或多个存储器28。更具体而言，一个或多个处理器26可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个通用处理器或其任意组合。此外，一个或多个存储器28可以包括易失性存储器，诸如随机存取存储器(RAM)，和/或非易失性存储器，诸如只读存储器(ROM)、光盘驱动器、硬盘驱动器、或固态驱动器。在一些实施例中，控制单元24可以包括车辆控制单元(VCU)的多个部分和/或单独的电池控制模块。
此外，车辆10可以包括VCM 21，其可以控制车辆10的各种部件的一个或多个操作参数。在某些实施例中，VCM 21可以包括一个或多个处理器26和一个或多个存储器28，其被编程为执行此类任务。电池模块20，22可以经由一个或多个通信线路而被耦接至VCM 21。例如，车辆控制模块线路23可以用于将VCM 21耦接至电池模块20，如以下进一步详细描述。VCM 21可以从电池模块20，22(更具体地，从控制模块24)接收关于各种参数(例如荷电状态和温度)的输入。VCM 21可以被配置成利用所接收的信息来确定使电池模块20何时充电和/或放电，何时中断对电池模块20充电，及诸如此类。
图2的所示电池模块20(其被包括在图1的电池***12内)可以包括特征件，该特征件配置成实现(例如，电池模块20的)控制模块24与例如车辆10的车辆控制模块21之间的电连通。根据本公开，电池模块20可以包括连接器筒，该连接器筒配置成支持电池模块20的控制模块24的连接器与车辆10的车辆控制模块21的连接器的配合。以下将参考后续附图详细地描述这些及其他特征。
图3中示出用于图2的车辆10中的电池模块20的实施例的俯视分解立体图。在所示实施例中，电池模块20(例如，锂离子[Li-离子]电池模块)包括外壳30以及设置在外壳30内部的电化学电池单元32。例如，电化学电池单元32通过外壳30的电池单元容置区33被接纳并进入到外壳30的内部中。在所示实施例中，将6个棱柱状锂离子(Li-离子)电化学电池单元32以两个电化学电池单元堆34的方式设置在外壳30内，每个电化学电池单元堆34中具有3个电化学电池单元32。然而，在其他实施例中，电池模块20可以包括任何数量的电化学电池单元32(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个电化学电池单元)，任何类型的电化学电池单元32(例如，Li-离子、锂聚合物、铅酸、镍镉或镍金属氢化物、棱柱状和/或圆柱状电化学电池单元)，以及任何布置的(例如，堆叠的、分离的或分隔的)电化学电池单元32。
如所示，电化学电池单元32可以包括端子36，该端子从电化学电池单元32的端子端39向上(例如，在方向37上)延伸。因此，端子36可以从电池单元容置区33朝向外壳30的上侧40(例如，上端或者与底部41相对的面)向外延伸。例如，可以将电化学电池单元32通过在上侧40中的电池单元容置区33***外壳30中，并且定位在外壳30内，使得电化学电池单元32的端子36被设置在电池单元容置区33中。汇流条载架42可以被设置在电池单元容置区33中并且可以固持其上设置的汇流条44，其中汇流条44被配置成与电化学电池单元32的端子36介接。例如，汇流条44可以与端子36介接以将多个电化学电池单元32电耦接在一起。取决于实施例，汇流条44可以将电化学电池单元32串联耦接、并联耦接，或者将一些电化学电池单元32串联耦接并且将另外一些电化学电池单元32并联耦接。此外，某些汇流条44可以被配置成将电互连的成组的电化学电池单元32与电池模块20的主端子46电耦接，其中主端子46被配置成与负载(例如，车辆10的一个或多个部件)耦接以向负载供电。
在所示实施例中，电池模块20的外壳30包括一个或多个盖子，所述盖子配置成密封外壳30。例如，电池单元容置区盖子56可以被设置在外壳30的上侧40(并且在汇流条载架42)上面以密封外壳30的上侧40。在某些实施例中，汇流条载架42可以被耦接至外壳30以将汇流条载架42固定在电池单元容置区33内并且固定在电化学电池单元32上面。作为另一示例，外壳30可以包括电子部件隔室盖50，其装配在外壳30的电子部件隔室52上面，其中外壳30的电子部件隔室52保持例如印刷电路板(PCB)54以及电池模块20的其他电子部件55(例如，继电器、通信线路等)。在某些实施例中，可以将电子隔室盖50和/或电池单元容置区盖子56焊接(例如，激光焊接)到外壳30的壳体。
根据本公开的实施例，连接器筒60(例如，包括电绝缘材料例如尼龙或塑料)可以通过开口62而被设置在外壳30的壁64内。开口62可以是在外壳30的内部和外壳30的外部之间的通道。具体地，连接器筒60可以被配置成接收来自设置在电子隔室52的内部内(例如，在外壳30内)的控制模块24的低电压信号连接器66。同样地，连接器筒60可以被配置成接纳(例如，VCM21的)车辆控制模块连接器25。在某些实施例中，低电压信号连接器66可以被通信地耦接到低电压信号线路67(例如，跨接在低电压信号连接器66与电池20的控制模块24之间)，并且车辆控制模块连接器25可以被通信地耦接到车辆控制模块线路23(例如，跨接在车辆控制模块连接器25与VCM 21之间)。以此方式，低电压信号线路67和车辆控制模块线路23可以是被配置成将控制模块24与VCM 21通信耦接的通信线路，如以下详述。
低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25可以被配置成在连接器筒60内配合。在这些实施例中，连接器66，25可以分别与低电压信号线路67和车辆控制模块线路23工作以将控制模块24连接到VCM 21。具体地，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25(与低电压信号线路67和车辆控制模块线路23一起工作)可以被配置成将与电池模块20的状况相关的信息提供到车辆控制模块21。例如，在某些实施例中，可以向VCM 21发送与电池模块20的荷电状态、电池模块20的温度、与电池模块20相关的一个或多个警告、电池模块20的状态变化相关的信息，或者与电池模块20的整体状况相关的任何其他信息。
在某些实施例中，连接器筒60可以是中空管道，具有筒体部分68、第一开口端70，以及与第一开口端70相对的第二开口端72。具体而言，第一开口端70可以被设置在外壳30内部，并且可以被配置成在外壳30内接纳低电压信号连接器66。此外，第二开口端72可以被设置在外壳30外部，并且可以被配置成在外壳30外部接纳车辆控制模块连接器25。具体地，第二开口端72可以被设置在外壳30的凹部73内，从而连接器筒60可以在凹部73处被***开口62中。如上所述，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25可以在连接器筒60的中空管道(例如，筒体部分68)内配合。以此方式，连接器筒60可以从电池模块20的外壳30内部容纳低电压信号连接器66，并且从电池模块20的外部容纳车辆控制模块连接器25。因此，设置在外壳30的壁64内的开口62可以被配置成固定连接器筒60，并且使低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25能够通过连接器筒60，如以下进一步详述。
如前所述，连接器筒60的第一开口端70可以(例如，从外壳30的外部)通过外壳30的开口62被***。连接器筒60可以包括脊部，在连接器筒60被***开口62中之后，所述脊部与壁64的外表面75接触，其中脊部阻止连接器筒60完全落入外壳30的内部中。脊部，在所示实施例中被壁64挡住而不可见，可以与壁64的第二表面75(例如，外表面)介接(例如，接触)。此外，在连接器筒60已被***通过开口62之后，固定部件(例如，夹具65或销，如所示)可以被设置在连接器筒60的凹槽中(例如，接近于第一开口端70)，其中固定部件(例如，夹具65)与在壁64的第一表面71(例如，内表面)上设置的箍套69介接(例如，接触)。例如，夹具65可以对连接器筒60的筒体部分68施加弹力以维持夹具65在筒体部分68上的位置。因此，夹具65(例如，与壁64的内表面71接触)和脊部(例如，与壁64的外表面75接触)可以共同将壁64夹在其间，从而将连接器筒60相对于壁固定就位。以下参考后续附图详细描述这些及其他特征。
图4是沿着剖切线4-4截取的图3的电池模块20的细节视图，示出了根据本公开的一个方面的连接器筒60。如所示，第一开口端70可以被设置在外壳30内部，并且可以被配置成在外壳30内接纳低电压信号连接器66。此外，第二开口端72可以被设置在外壳30的凹部73内，并且可以被配置成接纳车辆控制模块连接器25。壁64可以包括箍套69，该箍套从壁64的第一表面71延伸入外壳30内部中。连接器筒60可以包括一个或多个周向凸出部79，其接近于连接器筒60的第一开口端70并且围绕连接器筒60的筒体部分68周向地延伸。周向凸出部79可以界定介于其间的空间或凹槽；可替代地，单个周向凸出部79可以界定在凸出部79与壁64的箍套69之间的空间或凹槽。凹槽被配置成接纳所示的夹具65，该夹具接触(或能够接触)箍套69的径向表面81。因此，如果将连接器筒60朝向凹部73(例如，远离外壳30的内部)推动或牵拉，夹具65在与连接器筒60在凹槽处接合时接触箍套69的径向表面81并且阻止连接器筒60移动。
此外，连接器筒60的脊部被设置成接近于连接器筒60的第二开口端72并且被配置成阻止连接器筒60落入外壳30内部中。例如，脊部，在所示实施例中被壁64挡住而不可见，被配置成与壁64的外表面75接触，该外表面与壁64的内表面71相对，其中外表面75和内表面71彼此间隔壁64的厚度80。如果将连接器筒60朝向外壳30的内部推动或牵拉，脊部阻止连接器筒60移动。以下参考图5-10详细描述这些及其他特征。
图5是用于图3的电池模块20中的连接器筒60的实施例的分解立体图。在所示实施例中，如前所述，连接器筒60包括第一开口端70、第二开口端72，以及在第一和第二开口端70，72之间延伸的筒体部分68。连接器筒60还包括两个周向凸出部79，所述周向凸出部从连接器筒60的纵轴线90径向地向外延伸(例如，其中两个周向凸出部79被设置成接近于连接器筒60的第一端70)。两个周向凸出部79界定在其间设置的空间或凹槽91。连接器筒60还包括脊部92，如前所述，该脊部设置成比凸出部79更靠近于连接器筒60的第二开口端72。在***连接器筒60穿过壁64中的开口62之后，脊部92可以与壁64的外表面75接触。因此，与壁64的外表面75接触的脊部92阻止连接器筒60通过开口62下落。换言之，与外表面75接触的脊部92阻止连接器筒60的第二端72延伸穿过开口62。应注意，如根据所示实施例中所示，壁64中的开口62可以延伸穿过壁64的厚度80，并且从壁64的内表面71开始延伸穿过箍套69。箍套69可以与壁64一体成形，或者可以以其他方式(例如，通过焊接、粘合等)耦接到壁64。
在脊部92与壁64的外表面75接触(或紧密接近)之后，夹具65被设置在介于连接器筒60的两个周向凸出部79之间的凹槽91内。虽然壁64(和箍套69)中的开口62的内径94的尺寸被设计成允许凸出部79从中穿过，但是夹具65可以包括比开口62的内径94更大的外径或厚度。因此，在将夹具65设置在凹槽91中之后，夹具65可以与壁64的箍套69的径向表面81接触，如图3和4中所示，如果连接器筒60被朝向凹部73推动或拉离开口62，则阻止连接器筒60移动。实际上，夹具65和脊部92将壁64(包括箍套69)夹在其间，从而将连接器筒60相对于壁64固定就位。因此，脊部92阻止连接器筒60在沿着纵轴线90的第一方向上移动，并且夹具65阻止连接器筒60在沿着纵轴线90的与第一方向相反的第二方向上移动。图5的连接器筒60的实施例在图6中以立体图示出，示出了壁64(包括其箍套69)夹在夹具65和连接器筒60的脊部92之间。
图7是用于图3的电池模块20中的连接器筒60的实施例的分解立体图。图示的连接器筒60包括上述界定凹槽91的周向凸出部79，夹具65被设置在所述凹槽中(例如，在***连接器筒60穿过开口62之后，从而使得连接器筒60的脊部92与壁64的外表面75接触)。然而，连接器筒60还包括一个或多个柔性齿部100(例如，由橡胶制成)，所述柔性齿部设置在一个或多个周向凸出部79和脊部92之间。柔性齿部100可以被配置成与壁64的开口62的内径94接触。例如，柔性齿部100可以随着连接器筒60被推动穿过开口62而弯曲。此外，一旦脊部92与壁60的外表面75接触，并且在夹具65被定位在介于凸出部79之间的凹槽91内之后，柔性齿部100(例如，在弯曲位置)被保持定位在壁64的开口62内。换言之，一旦连接器筒60相对于壁64被固定，柔性齿部100就保持弯曲并且与壁64的开口62的内径94接触。柔性齿部100形成抵靠住壁64内的开口62的内径的垫片密封表面，由此密封开口62并且阻挡液体和/或气体经由开口62进/出。应注意，柔性齿部100可以以若干不同方式与连接器筒60的筒体部分68耦接。例如，柔性齿部可以与连接器筒60的筒体部分68粘合地耦接。附加地或可替代地，柔性齿部100可以与围绕连接器筒60的筒体部分68装配的柔性环一体形成，其中柔性环被弹性装配在筒体部分68上。
为了帮助说明柔性齿部100以及上述相应特征，图8是图7的连接器筒的实施例的分解剖视图，图9是在组装的中间阶段期间图7的连接器筒的实施例的剖视图，并且图10是图7的连接器筒的组装实施例的剖视图。换言之，图8示出在将连接器筒60固定在壁64的开口62内之前连接器筒60和壁64，图9示出连接器筒60被***开口62中，并且图10示出连接器筒60被固定在开口62内。如所示，并且如前所述，连接器筒60的第一开口端70被***穿过壁64的开口62，直至脊部92与壁64的外表面75接触。一旦脊部92与壁64的外表面75接触，柔性齿部100就(例如，在弯曲位置)被定位在壁64的开口62内。因此，柔性齿部100在壁64内的开口62的内径94处形成垫片密封表面。
此外，一旦脊部92与壁64的外表面75接触(或紧密接近)，夹具65就被设置在介于连接器筒60的筒体部分68上的两个周向凸出部79之间的凹槽91中。如图10中所示，夹具65的外表面被定位在自纵轴线90算起的第一距离110(例如，径向距离)，其中第一距离110大于开口62的内径94自连接器筒60的纵轴线90算起的第二距离112。因此，如果连接器筒60从开口62并且远离外壳的内部被向回推动或拉出，夹具65可以不通过开口62。相反，夹具65可以与在壁64的内表面71上设置的箍套69的径向表面81接触，从而阻止连接器筒60沿着纵轴线90移动。取决于实施例，在操作期间在全部或大部分时间，夹具65可以与壁64的径向表面81物理接触，或者可以在夹具65和径向表面81之间包括间隙(例如，以实现有限量的移动)。
本公开的一个或多个实施例单独地或组合地可以提供有助于生产电池模块和电池模块的一些部分的一个或多个技术效果。概括而言，本公开的实施例涉及电池模块，其具有外壳以及至少部分地设置在该外壳内的连接器筒。例如，连接器筒可以被配置成促进第一信号连接器和第二信号连接器在连接器筒的管道内的配合。连接器筒可以被固定在壁的开口内，该壁界定外壳的内部。例如，在将连接器筒***开口中之后，壁可以被夹在连接器筒的脊部和设置在连接器筒的凹槽中的夹具之间。连接器筒还可以包括柔性齿部，所述柔性齿部沿着连接器筒设置并且配置成一旦连接器筒被固定在开口内就被定位在开口内。柔性齿部可以弯曲以允许连接器筒通过开口，并且可以与开口的内径(例如，与处于弯曲位置的柔性齿部)接触。因此，柔性齿部可以产生垫片密封表面，其阻止液体和/或气体经由开口进出。本公开的连接器筒可以简化电池模块的生产/组装过程，可以改进外壳的密封，并且可以减少电池模块的部件数量。根据以上描述，连接器筒还能够接纳许多各种类型的信号连接器。
已通过示例方式示出上述具体实施例，并且应理解，这些实施例可以具有各种修改和替代形式。还应理解，权利要求书并非意在限于公开的具体形式，而是意在涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同方案和替代方案。

Claims (26)

1.一种包括电池模块的电池***，其中所述电池模块包括：
外壳，所述外壳具有至少部分地界定所述外壳的内部的壁，其中所述壁包括开口，所述开口从所述壁的面向所述外壳的所述内部的内表面延伸到所述壁的与所述内表面相对的外表面；
连接器筒，所述连接器筒具有第一开口端、第二开口端，以及在所述第一开口端和所述第二开口端之间延伸的筒体部分，其中所述筒体部分定位在所述壁的所述开口内，其中所述第一开口端定位在所述外壳的所述内部内，其中所述第二开口端定位在所述外壳之外，其中在所述连接器筒的所述筒体部分上的脊部被设置成接近于所述壁的所述外表面，并且其中在所述连接器筒的所述筒体部分上的第一周向凸出部被设置成接近于所述壁的所述内表面；
固定部件，所述固定部件设置在至少部分地由所述连接器筒的所述第一周向凸出部界定的空间内，从而使得所述固定部件被定位成接近于所述壁的所述内表面，并且使得所述壁被夹在所述连接器筒的所述脊部与所述固定部件之间；
低电压信号连接器，所述低电压信号连接器延伸穿过所述连接器筒的所述第一开口端；以及
车辆控制模块连接器，所述车辆控制模块连接器延伸穿过所述连接器筒的所述第二开口端，并且与所述低电压信号连接器在所述连接器筒的所述筒体部分的中空管道内配合。
2.根据权利要求1所述的电池***，其中所述固定部件包括夹具，所述夹具对所述连接器筒的所述筒体部分施加弹力以使所述夹具的位置维持在至少部分地由所述第一周向凸出部界定的所述空间内。
3.根据权利要求1所述的电池***，其中所述连接器筒包括接近于所述第一周向凸出部的第二周向凸出部，从而使得设置所述固定部件的所述空间被界定在所述第一周向凸出部和所述第二周向凸出部之间。
4.根据权利要求1所述的电池***，其中所述壁包括箍套，所述箍套设置在所述壁的所述内表面上并且具有与所述壁的所述内表面基本平行的径向表面，其中所述开口延伸穿过所述箍套的所述径向表面，从而使得所述第一周向凸出部和所述固定部件被定位成接近于所述箍套的所述径向表面，并且其中所述壁的所述箍套被夹在所述连接器筒的所述脊部与所述固定部件之间。
5.根据权利要求1所述的电池***，其中所述连接器筒包括延伸穿过其中的纵轴线，其中所述第一周向凸出部包括相对于所述纵轴线的外径，其中所述壁中的所述开口包括相对于所述纵轴线的内径，并且其中所述第一周向凸出部的所述外径小于所述开口的所述内径，从而使得所述第一周向凸出部能够通过所述开口。
6.根据权利要求5所述的电池***，其中所述脊部从所述纵轴线延伸第一径向距离，并且其中所述第一径向距离大于所述开口的所述内径。
7.根据权利要求1所述的电池***，其中所述连接器筒包括多个柔性齿部，并且其中当所述脊部接触所述壁时所述多个柔性齿部与所述开口的内径接触以形成垫片密封表面，所述垫片密封表面阻止气体和/或流体经由所述开口进入和/或离开。
8.根据权利要求7所述的电池***，其中所述多个柔性齿部包括橡胶。
9.根据权利要求7所述的电池***，其中所述多个柔性齿部与所述连接器筒的所述筒体部分粘合地耦接。
10.根据权利要求7所述的电池***，其中所述多个柔性齿部与柔性环一体形成，所述柔性环围绕所述连接器筒的所述筒体部分弹性配合。
11.根据权利要求1所述的电池***，其中所述外壳包括外部凹部，所述连接器筒的所述第二开口端定位在所述外部凹部中。
12.根据权利要求1所述的电池***，其中所述连接器筒包括电绝缘材料。
13.根据权利要求1所述的电池***，其中所述电池模块是配置成接纳锂离子电化学电池单元的锂离子电池模块。
14.根据权利要求1所述的电池***，包括印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板(PCB)被设置在所述电池模块的所述外壳内,并且具有与所述低电压信号连接器电连通的部件。
15.根据权利要求1所述的电池***，其中所述连接器筒被接纳在所述外壳的所述壁的所述开口内，其中在所述连接器筒***穿过所述开口之后所述筒体部分定位在所述壁的所述开口内，其中在所述连接器筒***穿过所述开口之后所述第一开口端定位在所述外壳的内部内，其中在所述连接器筒***穿过所述开口之后所述第二开口端定位在所述外壳之外，其中在所述连接器筒***穿过所述开口之后在所述连接器筒的所述筒体部分上的脊部被设置成接近于所述壁的所述外表面，并且其中在所述连接器筒***穿过所述开口之后在所述连接器筒的所述筒体部分上的所述第一周向凸出部被设置成接近于所述壁的所述内表面。
16.根据权利要求15所述的电池***，其中所述空间为凹槽，并且在所述连接器筒***穿过所述开口之后所述固定部件被接纳在所述凹槽内，并且当所述固定部件被接纳在所述凹槽内时所述固定部件被配置成阻止所述连接器筒被推向或拉向所述外壳的外部。
17.根据权利要求16所述的电池***，其中在所述固定部件被接纳在所述凹槽内之后所述壁被夹在所述连接器筒的所述脊部与所述固定部件之间。
18.一种电池***，包括连接器筒，所述连接器筒配置成接纳第一信号连接器和第二信号连接器，所述连接器筒包括：
第一开口端、第二开口端，以及筒体部分，所述筒体部分具有在所述第一开口端和所述第二开口端之间延伸的中空管道，其中所述第一开口端被配置成接纳所述第一信号连接器，其中所述第二开口端被配置成接纳所述第二信号连接器，并且其中所述中空管道被配置成使所述第一信号连接器和所述第二信号连接器能够在所述中空管道内配合；
脊部，所述脊部相对于所述连接器筒的纵轴线从所述筒体部分的所述中空管道径向地向外延伸；
第一周向凸出部，所述第一周向凸出部相对于所述纵轴线从所述筒体部分的所述中空管道径向地向外延伸，其中所述第一周向凸出部至少部分地界定凹槽；和
夹具，所述夹具配置成设置在所述凹槽中，其中所述脊部和所述夹具被配置成界定空间，所述电池***的电池模块的壁被定位在所述空间中，从而使得所述壁被夹在所述夹具和所述脊部之间，使得所述连接器筒的所述筒体部分被设置在所述壁的开口中，使得所述连接器筒的所述第一开口端被设置在所述电池模块的内部中，并且使得所述连接器筒的所述第二开口端被设置在所述电池模块之外。
19.根据权利要求18所述的电池***，包括相对于所述纵轴线从所述筒体部分的所述中空管道径向地向外延伸的第二周向凸出部，其中所述第二周向凸出部被纵向地定位在所述第一周向凸出部和所述脊部之间，并且其中所述凹槽被界定在所述第一周向凸出部和所述第二周向凸出部之间。
20.根据权利要求18所述的电池***，包括所述第一信号连接器，其中所述第一信号连接器是低电压信号连接器。
21.根据权利要求18所述的电池***，其中所述连接器筒包括多个柔性齿部，所述多个柔性齿部纵向地设置在所述第一周向凸出部和所述脊部之间。
22.根据权利要求18所述的电池***，其中所述脊部从所述纵轴线延伸第一距离，其中所述第一周向凸出部包括相对于所述纵轴线的第一直径，并且其中所述第一距离大于所述第一直径。
23.根据权利要求18所述的电池***，包括所述电池模块、所述电池模块的所述壁和所述壁的所述开口，其中所述壁包括面向所述电池模块的所述内部的内表面，其中所述壁包括与所述内表面相对并且面向所述电池模块的外部的外表面，其中所述壁包括在所述壁的所述内表面上设置的箍套，并且其中所述开口延伸穿过所述壁并且穿过所述壁的所述箍套。
24.一种具有电池模块的电池***，其中所述电池模块包括：
具有壁的外壳，所述壁具有延伸穿过所述壁的开口；
连接器筒，所述连接器筒具有定位在所述开口内的筒体部分、第一开口端、第二开口端以及多个柔性齿部，所述第一开口端接近于所述壁的第一表面，所述第二开口端接近于所述壁的第二表面，所述第二表面与所述壁的所述第一表面相对，所述多个柔性齿部围绕所述连接器筒的所述筒体部分周向地延伸并且配置成在所述开口内界定垫片密封表面以阻止流体经由所述开口进入和离开；
所述连接器筒的脊部，所述脊部从所述连接器筒的纵轴线径向地向外延伸，其中所述脊部被设置在所述壁的所述第二表面和所述连接器筒的所述第二开口端之间，并且其中所述脊部被配置成阻止所述连接器筒在所述开口内在沿着所述纵轴线的第一方向上移动；和
固定机构，所述固定机构与所述连接器筒的介于所述壁的所述第一表面和所述连接器筒的所述第一开口端之间的所述筒体部分耦接，其中所述固定机构被配置成阻止所述连接器筒在沿着所述纵轴线与所述第一方向相反的第二方向上移动。
25.根据权利要求24所述的电池***，其中所述连接器筒的所述筒体部分包括至少部分地界定空间或凹槽的一个或多个周向凸出部，并且其中所述固定机构在所述空间或所述凹槽处与所述连接器筒耦接。
26.根据权利要求24所述的电池***，其中所述壁的所述第一表面包括箍套，所述开口延伸穿过所述箍套，并且其中所述固定机构被配置成设置在所述箍套的径向表面和所述连接器筒的所述第一开口端之间。
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