CN104577020B - 电动车辆电池的电流传输装置 - Google Patents

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Abstract

示例性电动车电池的电流传输装置包括，端层，以及端层的过渡段，该过渡段含弯曲且逐渐变窄的区域。

Description

电动车辆电池的电流传输装置
技术领域
本发明总体涉及电动车电池，以及更具体地，涉及用于将汇流条电连接至电动车电池的电流传输装置。
背景技术
通常，电动车区别于传统机动车辆是由于电动车是有选择地运用一个或多个靠电池供电的电机来驱动。与之相比，传统机动车辆仅仅依靠内燃发动机来驱动车辆。电动车可以用电机替代或辅助内燃发动机。
实例的电动车包括混合动力电动车(HEV)、插电式混合动力电动车(PHEV)以及纯电动车(BEV)。电动车通常装备有包括多个电池单元的电池组，该电池单元储存用于驱动电机的电能。该电池单元可以在使用前充电，并且通过再生制动系统或发动机的驱动再次充电。
电流传输装置在电池单元之间通过汇流条来传递电流。平衡电流传输装置的封装和电流传输装置的制造简易性通常会很困难。
发明内容
根据本发明的一个示例性方面，电动车电池电流传输装置包括，端层(terminallanding)，以及端层的过渡段，以及其他，该过渡段含弯曲且逐渐变窄的区域。
在上述电流传输装置的进一步非限制性实施例中，端层与汇流条连接。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，端层焊接至汇流条。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，该装置包括集电器，并且过渡段从端层延伸至集电器。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，端子处的过渡段有第一宽度，且集电器处的过渡段有第二宽度，第一宽度与第二宽度比值为2.19至3.23之间。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，集电器的至少一部分被容纳在电动车电池单元外壳中。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，端层沿第一平面安置，且集电器沿横向于第一平面的第二平面安置。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，第一平面从第二平面偏移90度。
在上述任一电流传输装置的进一步非限制性实施例中，整个过渡部分是弯曲且逐渐变窄的。
根据本发明的另一个示例性方面，一种通过电动车电池传递电流的方法包括，在端层和与端层相连接的过渡件之间传递电流。电流通过弯曲且逐渐变窄的过渡段区域来传递。
在上述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括在端层和汇流条间传递电流。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，端层焊接至汇流条。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，过渡段从端层延伸至集电器。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，端子处的过渡段有第一宽度，且集电器处的过渡段有第二宽度，第一宽度与第二宽度比值为2.19至3.23之间。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，集电器的至少一部分被容纳在电动车电池单元外壳中。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，端层沿第一平面安置，且集电器沿横向于第一平面的第二平面安置。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，第一平面从第二平面偏移90度。
在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，整个过渡部分是弯曲且逐渐变窄的。
附图说明
通过以下的具体实施方式，所披露实例的各个特征及优点将对于本领域技术人员是显而易见的。具体实施方式的附图可简要描述如下：
图1为示例电动车动力系统的示意图；
图2为图1电动车动力系统中的示例电池组的高度示意性立体图；
图3显示了与图2中电池组配合使用的部分实例电流传输装置的透视图；
图4显示了图3所示端子装置的侧视图；
图5显示了图3所示端子装置的俯视图。
具体实施方式
图1示意性地说明了用于电动车的动力系统10。虽然描绘成混合动力电动车(HEV)，但应该了解的是，这里所述的构思不限于混合动力电动车(HEV)，并且可以扩展至其他电动汽车，包括但不限于插电式混合动力电动车(PHEV)和纯电动车(BEV)。
在一个实施例中，动力系统10为采用第一驱动系统和第二驱动系统的动力系统。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即，第一电机)的组合。第二驱动系统包括至少一个电动机22(即，第二电机)，发电机18以及电池组24。在本实例中，第二驱动系统被认为是动力系统10的电驱动系统。第一和第二驱动系统产生扭矩，以驱动一组或多组电动车的车辆主动轮28。
在本实例中为内燃发动机的发动机14可以通过动力传输单元30(如行星齿轮组)与发电机18相连接。当然，包括其他齿轮组和变速器在内的其他类型的动力传输单元也可被用于连接发动机14和发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30为包括齿圈32、中心齿轮34以及底盘总成36在内的行星齿轮组。
发电机18可以通过动力传输单元30由发动机14驱动，将动能转化为电能。作为选择地，发电机18可以起到电动机的作用，将电能转化为动能，从而向与动力传输单元30相连接的轴38输出扭矩。由于发电机18与发动机14为可操作地连接，因此发动机14的转速可以由发电机18控制。
动力传输单元30的齿圈32可以与轴40相连接，该轴40通过第二动力传输单元44与车辆主动轮28相连接。第二动力传输单元44可以包括拥有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传输单元也同样适合。齿轮46将扭矩从发动机14传递给差速器48，用于最终为车辆主动轮28提供牵引力。差速器48可以包括使扭矩能够向车辆主动轮28传输的多个齿轮。在本实例中，第二动力传输单元44通过差速器48与轮轴50机械耦合，从而将扭矩分配至车辆主动轮28。
电动机22(即第二电机)同样可以用于通过向同样与第二动力传输单元44相连接的轴52输出扭矩来驱动车辆主动轮28。在一个实施例中，电动机22和发动机18相配合作为再生制动系统的一部分，在该再生制动系统中电动机22和发动机18均可被当做电动机来输出扭矩。例如，电动机22和发动机18可以各自通过汇流条输出电能至电池组24。
电池组24为电动车电池组件的示例类型。电池组24可以是能够输出电能来运转电动机22和发电机18的高电压电池。其他类型的能量储存装置和/或输出装置同样可以与电动车一起使用。
现在参照图2，电池组24包括多个用于储存动力系统10内产生的能量的电池单元60。能量有选择地从电池单元60传递出去，并用于驱动电动机22。在本实施例中电池单元60基于锂离子的电池。
电流通过多个端层70传递到各个示例电池单元60或从其传递出去。汇流条56与多个端层70电力耦合在一起。汇流条56为同样与电动机22和发动机18电力连通的相对高压的总线。汇流条56可以焊接至端层70。在一些实施例中，该焊接为包括搭接接头在内的激光焊接。
现在参照图3至图5，在本实例中，电动车辆电流传输装置74包括端层70。电流传输装置74还包括延伸至电池单元60中的集电器78。电流传输装置74的过渡段82连接至端层70和集电器78。集电器78的内部部分I被容纳在电池单元60的外壳84中。
端层70与电池单元外壳84的顶部90有间隔。支承件86被置于端层70和顶部90之间以防止或抑制端层70向下偏转，尤其是在将汇流条56固定在端层70上的时候。
当电池单元60提供电力以驱动电动机22时，集电器78从电池单元60的线圈中接收电流。电流穿过集电器78，穿过过渡段82，流至端层70。汇流条56(图1)与端层70耦合并从端层70接收电流。电流从汇流条56电力传输至电动机22。
当能量被传递至电池单元60时，电流的流向变为穿过端层70，穿过过渡段82，流至集电器78。电池单元60内的电流存储区域接收来自集电器78的电流。
端层70沿第一平面P1安置。从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分80沿第二平面P2安置。平面P1横向于平面P2。在本实例中，平面P1垂直于平面P2。
过渡段82适应端层70和集电器78的不同方向。过渡段82弯曲来适应这种不同。在本实例中，过渡段82弯曲90度。
端层70的宽度W1比从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分80的宽度W2要大。端层70的宽度W1为固定汇流条56至端层70提供了相当大的区域。宽度W2相对于W1减小，以便使从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分80保持适当的空隙。
在本实例中，从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分80延伸穿过模制件88。模制件88被放置于部分80和电池单元60的顶部90之间。模制件88可以是塑性材料，以及顶部90可以是金属材料。至少模制件88的材料和部分80相对较窄的宽度W2可以阻止部分80和顶部90之间的不期望的电接触。
为适应端层70和从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分80的不同方向，过渡段82弯曲且逐渐变窄。逐渐变窄为沿长度Lw的宽度的变化。弯曲为沿长度Lc的弯曲。曲率是相对于轴线C的。
在本实例中，长度Lw与长度Lc相同。在其他实例中，长度Lw大于或小于长度Lc。即使在这些实例中，一部分长度Lw与一部分长度Lc重叠，而使一部分过渡段82在同一区域弯曲且逐渐变窄。
在本实施例中，整个过渡段82弯曲且逐渐变窄。过渡段82从端层70弯曲至从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分。因此，示例长度Lw和Lc同样从端层70延伸至集电器78。
在本实例中，端层70的宽度W1为9毫米至10毫米。同样，从电池单元60延伸出来的集电器78的一部分的宽度W2为3.1毫米至4.1毫米。宽度W1与宽度W2比值为2.19至3.23之间。拥有以该比例弯曲且逐渐变窄的过渡段82能够以相对较小的包装空间和相对较低的物料消耗来提供载流容量，以及其他。在其他实例中，可运用其他尺寸和比例。
示例的电流传输装置由一块材料制成。在一些实例中，电流传输装置74由毛坯板材经冲压工艺制成。
所披露的实例的特点包括在汇流条和电池单元内部之间传递电流的装置。该装置包括相对少的急剧(小半径)冲压弯曲，这减小了潜在的拉伸和应力问题。通过包括重叠的渐窄和弯曲，这消除了先渐窄后弯曲所需要的空间，从而该装置占据相对较小的包装空间。所披露实例可以进一步降低重量和成本。
前述的说明实质上是示例性的而不是限制性的。不必脱离本发明的实质的、对所披露实例的变化和修改将对于本领域技术人员是显而易见的。因此，给予本发明的法律保护范围仅能通过研究以下的权利要求确定。

Claims (7)

1.一种电动车电池的电流传输装置，其特征在于，包括：
端层，所述端层被配置为安装到电池单元外壳的顶部；以及
端层的过渡段，其中过渡段从所述过渡段直接与所述端层相连接的位置延伸至所述过渡段直接与集电器相连接的位置，并且整个过渡段是弯曲且逐渐变窄的并暴露在电池单元外壳的外部。
2.根据权利要求1所述的电动车电池的电流传输装置，其特征在于，端层与汇流条相连接。
3.根据权利要求1所述的电动车电池的电流传输装置，其特征在于，端层焊接在汇流条上。
4.根据权利要求1所述的电动车电池的电流传输装置，其特征在于，端层处的过渡段有第一宽度，且集电器处的过渡段有第二宽度，第一宽度与第二宽度的比值为2.19至3.23之间。
5.根据权利要求1所述的电动车电池的电流传输装置，其特征在于，集电器的至少一部分被容纳在电动车电池单元的外壳中。
6.根据权利要求1所述的电动车电池的电流传输装置，其特征在于，端层沿第一平面安置，且集电器沿横向于第一平面的第二平面安置。
7.根据权利要求6所述的电动车电池的电流传输装置，其特征在于，第一平面从第二平面偏移90度。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102034942A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 丰田合成株式会社 蓄电池盖件
CN102130319A (zh) * 2010-01-12 2011-07-20 Sb锂摩托有限公司 可再充电电池
CN102157712A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 Sb锂摩托有限公司 可再充电电池

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101384733B1 (ko) 2008-03-28 2014-04-14 삼성에스디아이 주식회사 보호회로 조립체 및 이를 구비하는 배터리 팩
DE102008037132A1 (de) * 2008-04-15 2009-12-03 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Testen von Übertragungsfrequenzen eines Geräts zur drahtlosen Kommunikation
KR20100067464A (ko) * 2008-12-11 2010-06-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
WO2010095224A1 (ja) 2009-02-18 2010-08-26 トヨタ自動車株式会社 電池、車両及び電池使用機器
JP5476794B2 (ja) 2009-05-20 2014-04-23 株式会社Ｇｓユアサ 電池
EP2441103B2 (de) 2009-06-08 2018-09-12 Auto-Kabel Management GmbH Batteriezellenverbinder
JP2012150985A (ja) 2011-01-19 2012-08-09 Toyoda Gosei Co Ltd 電池蓋部材
CN202134602U (zh) 2011-04-29 2012-02-01 何战刚 电动车蓄电池端子
JP5924522B2 (ja) 2012-02-07 2016-05-25 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子、蓄電素子群

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102034942A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 丰田合成株式会社 蓄电池盖件
CN102130319A (zh) * 2010-01-12 2011-07-20 Sb锂摩托有限公司 可再充电电池
CN102157712A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 Sb锂摩托有限公司 可再充电电池

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Publication number Publication date
DE102014221028A1 (de) 2015-04-23
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