CN104417320B - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种车辆，所述车辆包括具有排气口的电池包、远离所述排气口的抽气机以及其他的车辆组件。货厢和一个或更多个装饰板被布置为限定从所述排气口开始在车辆中穿行到达远离排气口的抽气机的管道。空气通过抽气机沿着管道取道而流向车辆外部。车辆还可包括车厢以及远离排气口而通往车厢的入口。货厢和一个或更多个装饰板还可被布置为限定从所述管道到所述入口的再循环路径，从而从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径经由所述入口流向车厢。

Description

车辆
技术领域
本公开涉及一种车辆，更具体地讲，涉及一种用于在车辆中使用的高压电池的热管理系统。
背景技术
诸如纯电动车辆(BEV)、插电式电动车辆(PHEV)或混合动力电动车辆(HEV)的车辆包含牵引电池，例如，高压(HV)电池，以用作车辆的推进动力源。HV电池可包括用于辅助管理车辆性能和操作的组件和系统。HV电池可包括带有一个或更多个电池单体阵列的电池模块，所述一个或更多个电池单体在电池单体端子与互连器汇流排之间相互电连接。HV电池和周围环境可包括热管理系统以辅助调节HV电池组件、系统和各个电池单体的温度。
发明内容
一种车辆包括具有排气口的电池包、远离所述排气口的抽气机、货厢和装饰板。货厢和装饰板被布置为限定从所述排气口开始在车辆中穿行到达抽气机的管道。从所述排气口排出的空气通过抽气机而沿着管道取道而流向车辆外部。所述车辆还可包括具有远离排气口的入口的车厢。货厢和装饰板可被进一步布置为限定从所述管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道而经由所述入口流向车厢。装饰板可以是后围侧装饰板，后围侧装饰板包括暴露到再循环路径的内表面和暴露到车辆外部的外表面。装饰板可以是后地板支撑装饰板，后地板支撑装饰板包括暴露到再循环路径的内表面和暴露到车辆外部的外表面。所述车辆还可具有包括暴露到车厢的内表面的车厢装饰板和包括暴露到车辆外部的外表面的后围侧装饰板。车厢装饰板的外表面和后围侧装饰板的内表面可被布置为限定从管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道而通过所述入口流向车厢。装饰板可以是用于保险杠横梁的板件，并包括被布置为进一步限定管道的内表面。装饰板可具有暴露到车辆外部的外表面。
所述车辆还包括：车厢和远离排气口而通往车厢的入口；车厢装饰板，包括外表面和暴露到车厢的内表面，其中，所述至少一个装饰板是后围侧装饰板，后围侧装饰板包括内表面和暴露到车辆外部的外表面，其中，车厢装饰板的外表面和后围侧装饰板的内表面被布置为限定从管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道而经由所述入口流向车厢。
所述车辆还包括：车厢和远离排气口而通往车厢的入口；车厢装饰板，包括外表面和暴露到车厢的内表面，其中，至少一个装饰板是后地板支撑装饰板，后地板支撑装饰板包括内表面和暴露到车辆外部的外表面，其中，车厢装饰板的外表面和后地板支撑装饰板的内表面被布置为限定从管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道而经由所述入口流向车厢。
一种车辆包括具有排气口的电池包、具有凹入部的货厢、抽气机和板件。板件可被布置为邻近货厢，使得凹入部和板件限定从排气口开始在车辆中穿行到达抽气机的管道，使得从排气口排出的空气通过抽气机而沿着管道取道流向车辆外部。板件可包括暴露到车辆外部的面。车辆还可包括车厢和远离排气口而通往车厢的入口。货厢和板件可被进一步布置为限定从管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道经由所述入口流向车厢。板件可以是保险杠横梁板件。板件可包括凹入部以进一步限定管道。
一种车辆包括具有排气口的电池包、远离排气口的抽气机、包括远离排气口的入口的车厢。所述车辆还包括货厢、车厢装饰板和至少一个其他的装饰板。车厢和所述其他的装饰板可被布置为限定从排气口开始穿行到达抽气机的排出流动路径，使得从排气口排出的空气通过抽气机而沿着排出流动路径取道流向车辆外部。车厢装饰板和所述其他的装饰板可被布置为限定从排气口开始穿行到达入口的再循环流动路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道经由所述入口流向车厢。所述其他的装饰板可以是后地板支撑装饰板，后地板支撑装饰板包括暴露到再循环路径的凹入部。所述其他的装饰板可以是后围侧装饰板，后围侧装饰板包括暴露到再循环路径的内表面和暴露到车辆外部的外表面。货厢可包括凹入部，以进一步限定排出流动路径。所述其他的装饰板可以是用于保险杠横梁的板件，并可包括被布置为进一步限定排出流动路径的内表面。所述其他的装饰板可包括暴露到车辆外部的外表面。
附图说明
图1是电池包的透视图；
图2是图1中的电池包移除了电池模块盖和DC/DC转换器模块盖之后的透视图；
图3A是管道系统、鼓风机单元和图1中的电池包的透视图；
图3B是图1和图3A中的电池包和管道系统的平面视图；
图4是示出了从排气口到一对抽气机的第一气流路径的平面视图；
图5是货厢和板件的截面侧视图；
图6是改动后的货厢和改动后的板件的截面侧视图；
图7是从排气口到一对抽气机的第一气流路径以及从排气口取道而到达车厢的第二气流路径的仰视图。
具体实施方式
这里将描述本公开的实施例。然而，应该理解的是，所公开的实施例仅是示例，其它实施例可以采用各种和替代的形式。不需要按照比例绘制附图，为了显示具体组件的细节，可能会夸大或缩小一些特征。因此，在此公开的具体结构和功能的细节不应当被解释为限制，而仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任何一个附图描述和示出的各个特征能够与在一个或更多个其它附图中示出的特征结合以得到没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改能够被期望用于特定的应用或实施。
使用HV电池的车辆可包括具有电池包的能量系统，该电池包具有多个组件，诸如，一个或更多个带有电池单体的电池模块、电主控模块(BECM)和带有DC/DC转换器单元的DC/DC转换器模块。电池单体可提供用于操作车辆驱动电机和其他车辆系统的能量。电池包可设置在多个不同的位置，这些位置包括前排座位、后排座位的下面或车辆后排座位的后面的位置。两个电池单体阵列可以通过BECM、DC/DC转换器单元以及其他车辆组件而电连通。BECM可以接收来自多种控制系统的输入信号、处理包括在输入信号中的信息并作为响应产生合适的控制信号。这些控制信号可激活多种组件和/或使多种组件停用。DC/DC转换器单元可将来自电池单体的高电压转换成低电压以供组件和系统使用。
每个电池单体阵列可包括多个电池单体。电池单体(例如，方形蓄电池单体)可包括将储存的化学能转换为电能的电化学单元。方形蓄电池单体可包括罐体、正极(阴极)和负极(阳极)。电解质可允许离子在放电期间于阳极和阴极之间运动，然后在再充电期间返回。端子可允许电流从电池单体流出以供车辆使用。当多个电池单体按照阵列设置时，每个电池单体的端子可与另一相邻的相对的端子对齐(正的和负的)，以便于多个电池单体之间的串联连接。
汇流排可用于帮助完成相邻的电池单体或彼此接近的电池单体组之间的串联连接。不同的电池包构造可适用于处理单独的车辆变量，车辆变量包括在此进一步描述的封装约束和功率要求。可通过热管理系统来加热和/或冷却电池单体。热管理系统的示例可包括空冷系统、液冷系统以及气液组合的系统。
空冷系统可使用一个或更多个鼓风机和管道以分配空气穿过例如电池模块和DC/DC转换器模块的组件，从而移除在车辆操作期间产生的热量。这些操作可包括使电池单体充电和放电以及移除在DC/DC转换器单元进行电压转换期间所产生的热量。电池包周围环境中的车辆组件可被用来辅助管理电池包的热条件。
例如，现在参照图1和图2，示出了说明性的电池包8，电池包8可包括电池模块9和DC/DC转换器模块10。电池模块9也可被称作牵引电池模块。电池包8还可包括两个电池单体阵列12A和12B(被一起称作“电池单体阵列12”)、BECM14、DC/DC转换器单元16和空冷系统。电池单体阵列12还可被称作电池单体堆或第一电池单体堆和第二电池单体堆。图3A示出了与电池包8布置在一起(为示出的目的以虚线示出电池包8)的空冷系统的一些组件的透视图。空冷系统可包括鼓风机单元22、第一管道系统24、第二管道系统26以及一个或更多个通风口28。鼓风机单元22的另外的示例可包括风扇单元和/或气泵。电池进气口32和34可通向第一管道系统24和第二管道系统26，以便于第一管道系统24和第二管道系统26与电池包8流体连通。
图3B示出了电池包8，电池包8设置在后排座位18的后面并与后备箱部分相邻，后备箱可包括下面描述的货厢。通风口28可作为通往第一管道系统24和第二管道系统26的进气口。这样，通风口28可辅助促进车厢气候系统与第一管道系统24之间以及车厢气候系统与第二管道系统26之间的流体连通。第二管道系统26还可经由DC/DC转换器单元进气口25与DC/DC转换器单元16流体连通。鼓风机单元22可设置在电池单体阵列12和DC/DC转换器单元16的下游。另外，鼓风机单元22可设置为靠近电池出气口30和DC/DC转换器单元出气口31，从而在沿第一方向致动鼓风机单元22时，抽吸空气使之穿过电池单体阵列12、DC/DC转换器单元16然后从鼓风机出气口和/或排气口33排出。这里的出气口还可称为排气口。由于排气口33与鼓风机单元22流体连通，所以排气口33还可用作用于冷却电池包8的空气的排气口。实线和参考箭头29A表示气流从车厢经由通风口28进入管道系统。虚线和参考箭头29B表示气流经过管道系统、穿过电池包8的组件、经过鼓风机单元22然后从鼓风机的排气口33排出。这里，线和参考箭头是气流的非限制性的示例。
现在再参照图4，鼓风机单元22可使空气通过排气口33排放到一个或更多个流动路径和/或管道。例如，从排气口33排出的空气可通过抽气机48沿着第一流动路径和/或排气流动路径穿行到达车辆外部，如线和参考箭头36所示。第一流动路径可穿行于位于排气口33和抽气机之间的环境中的组件之间的空间，所述组件之间的空间限定了管道46。线和参考箭头36可示出通过管道46的气流。这里，管道46还可被称作虚拟管道46。在管道46被称作“管道”和/或“虚拟管道”时，不存在如第一管道系统24和第二管道系统26那样的实际管道连接。虚拟管道46可以利用车辆中的可用的和未使用的空间。这样，还可通过建立(例如)使气流从它们之间流过的通道或通路的其他车辆组件来限定管道46。
如果(例如)制造商期望向消费者提供气体燃烧驱动式车辆的HV电池驱动的版本，那么创建虚拟管道可为汽车制造商提供有利条件。在这种情况下，修改和/或重新设计气体燃烧驱动式车辆的车身样式和/或结构以容纳HV电池和相关组件可能是不可行的。然而，在现有的气体燃烧式车辆的车身样式和/或结构中，对于不同车辆版本之间的共有组件以及共有组件之间的未使用空间进行改变可为HV电池中的预期性能所需要的封装组件提供机会。
在一个示例中，管道46可有效利用通过改变货厢所创建的空间以及在车辆的装饰板、板件和金属板之间所创建的空间。图5示出了在为了实现管道46而进行更改之前的货厢42和板件51的示例。板件51可以是用于保险杠横梁53的盖或面板。货厢42可设置在电池包8的后方并可包括后部52。货厢42可具有一个或更多个侧部以限定储物箱并可包括通道以容纳鼓风机单元22和从排气口33排出的气流。
在图6中，货厢42和板件51可被布置为进一步限定管道46，管道46可辅助将来自排气口33的空气沿着第一流动路径传递到一对抽气机48。例如，货厢42可被改变为使后部52包括凹入部54。另外，板件51的一部分可被改变为包括剪裁的和/或凹入的部分以进一步限定管道46。对于货厢42的改动可为气流提供额外的空间而货厢42中的储藏空间没有显著减少。剪裁板件51的一部分，可利用板件51与车身金属板(例如，保险杠支撑架)之间的空的空间。为示出的目的，图6包括较粗的线47以有助于在截面侧视图中突出管道46。
管道46还可包括第二流动路径和/或再循环路径以使从排气口33排出的空气的一部分返回到车厢气候系统。现在参照图7，第二流动路径可穿行于位于排气口33与通往车厢气候系统的入口之间的环境中的组件之间的空间中。入口的示例可包括装饰板之间的间隙以及装饰板中的孔。例如，车厢入口可以是通向车厢气候系统并由一个或更多个内部车厢装饰板来限定的缝和/或间隙。在图7中，实线箭头60可代表通往抽气机48的第一流动路径。虚线箭头62可代表通往车厢的第二流动路径。这两个流动路径在最初离开排气口33时可在管道46中混合。
例如，车厢入口可远离排气口33。货厢42和/或一个或更多个装饰板可被进一步布置为限定从管道46贯穿到入口的再循环流动路径。后围侧板70和车厢装饰板72可在二者之间限定再循环流动路径。这里，后围侧板70的外表面70A可暴露到车辆外部。后围侧板70的内表面70B可与车厢装饰板72的外表面72A布置在一起以进一步限定从管道46到车厢入口的再循环路径。车厢装饰板72的内表面72B可暴露到车厢。这样，从排气口33排出的空气的一部分可沿着再循环流动路径取道而经由入口流向车厢。
作为用于管道46的第二气流路径和/或再循环路径的装饰板的另一示例，后地板支撑板可具有与车厢的气候系统邻近的内表面。内部金属薄板可具有与后地板支撑板的内表面邻近的内表面。这些内表面可被布置为限定管道46的一部分。所述管道46的该部分可在内部车厢装饰板之间的间隙处与车厢的气候系统流体连通，从而从排气口33排出的空气可再循环进入车厢。
如在此所描述的，管道46通过鼓风机单元22和排气口33可接收在电池包8的热管理中所利用的空气。管道46可经抽气机48辅助将空气的一部分沿着第一气流路径取道输送到车辆外部，并另外地辅助将空气的一部分沿着第二气流路径取道而经车厢入口返回到车厢。通过使热管理中利用的空气的一部分再循环，车辆的采暖通风与空调(HVAC)系统由于较轻的工作负荷而可看到效率优势。省去一个或更多个实际管道并用虚拟管道代替实际管道，可降低与安装/装配相关的劳动力成本和时间，并可降低车辆重量以潜在地提高车辆燃料经济性。此外，由于这种类型的虚拟管道系统可利用车身面板和组件之间的可用空间，所以另外的和/或可选的构造可适用于各种车辆的设计，以提供多个空气流动路径，从而随着使用用于电池包的热管理系统来传递车辆外部和车辆内的空气并使车辆外部和车辆内的空气再循环。
虽然在上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了由权利要求所包含的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种改变。如之前描述的，各个实施例的特征可组合，以形成可能未明确描述或示出的本发明的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已经被描述为提供优点或者在一个或更多个期望特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可折衷，以实现期望的总体系统属性。这些属性可包括但是不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、装配容易性等。这样，被描述为在一个或多个特性方面比其它实施例或现有技术实施方式更不令人期望的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于具体应用。

Claims (12)

1.一种车辆，包括车厢和具有排气口的电池包，其特征在于，所述车辆还包括：
抽气机，与所述排气口隔开；
装饰板，邻近所述抽气机；
凹入部，由车辆后备箱货厢和保险杠横梁限定，所述凹入部被布置为限定从所述排气口穿行到达抽气机的管道，其中，所述车厢具有入口，所述货厢和装饰板被布置为限定从所述管道到所述入口的再循环路径。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述装饰板是后围侧装饰板，后围侧装饰板包括暴露到再循环路径的内表面和暴露到车辆外部的外表面。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述装饰板是后地板支撑装饰板，后地板支撑装饰板包括暴露到再循环路径的内表面和暴露到车辆外部的外表面。
4.根据权利要求1所述的车辆，还包括：车厢装饰板，包括外表面和暴露到车厢的内表面，其中，所述装饰板是后围侧装饰板，后围侧装饰板具有内表面和暴露到车辆外部的外表面，其中，车厢装饰板的外表面和后围侧装饰板的内表面被布置为限定从所述管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道并通过所述入口流向车厢。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述保险杠横梁包括内表面和外表面，所述内表面被布置为进一步限定所述管道，所述外表面暴露到车辆外部。
6.一种车辆，包括电池包，所述电池包包括排气口，其特征在于，所述车辆还包括：
货厢，位于车辆后备箱中，具有沿着货厢的后侧延伸的凹入部；
抽气机，位于车辆的侧后部并邻近所述凹入部的一个端部；
车厢和远离排气口而通往车厢的入口；
后保险杠板件，被布置为邻近货厢，使得所述凹入部和所述板件限定从排气口开始在车辆中穿行到达抽气机的管道，使得从排气口排出的空气沿着所述管道取道并通过抽气机流向车辆外部，其中，货厢和后保险杠板件被进一步布置为限定从所述管道到所述入口的再循环路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环路径取道并通过所述入口流向车厢。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述后保险杠板件具有暴露到车辆外部的面。
8.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述板件包括凹入部以进一步限定所述管道。
9.一种车辆，包括具有排气口的电池包，其特征在于，所述车辆还包括：
抽气机，远离所述排气口；
车厢，包括远离所述排气口的入口；
货厢和至少一个后围侧装饰板，被构造为容纳抽气机并包括暴露到车辆外部的外表面，其中，货厢和后围侧装饰板被布置为限定从排气口穿行到达抽气机的排出流动路径，使得从排气口排出的空气沿着排出流动路径取道并通过抽气机流向车辆外部；
车辆装饰板，被布置为与所述至少一个后围侧装饰板一起限定从排气口穿行到达所述入口的再循环流动路径，使得从排气口排出的空气的一部分沿着再循环流动路径取道并通过所述入口流向车厢。
10.根据权利要求9所述的车辆，还包括后地板支撑装饰板，后地板支撑装饰板包括暴露到再循环流动路径的凹入部。
11.根据权利要求9所述的车辆，其中，货厢包括凹入部以进一步限定排出流动路径。
12.根据权利要求9所述的车辆，还包括用于保险杠横梁的板件，所述板件包括内表面和外表面，所述内表面被布置为进一步限定排出流动路径，所述外表面暴露到车辆外部。
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