CN105392674B - 具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统 - Google Patents
具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105392674B CN105392674B CN201480001182.2A CN201480001182A CN105392674B CN 105392674 B CN105392674 B CN 105392674B CN 201480001182 A CN201480001182 A CN 201480001182A CN 105392674 B CN105392674 B CN 105392674B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- air
- type
- enclosed
- battery bag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 46
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 21
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 13
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 208000021760 high fever Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，包括：空气冷却式密闭型电池包(1)、电机控制单元(motor controller unit)(5)以及驱动电机(motor)(6)，所述空气冷却式密闭型电池包(1)具备电池模块组件(battery module assembly)(10)、电池管理系统(battery management system)(2)、电池断开单元(battery disconnect unit)(3)、电源以及控制插件(4)，电池管理系统(2)包括：至少一个以上的监视部，对构成电池模块组件(10)的多个电池单元(11)监测温度、电压、单电池平衡(cell balancing)、断路(open wire)；以及CPU(13)，执行对空气冷却式密闭型电池包(1)的电流测量、SOC计算以及基于对CAN收发器(16)的控制的CAN通信，通过对继电器控制模块(13a)的控制来执行对位于电池模块组件(10)的电源正极的移动路径上的电池管理系统(2)的电源继电器(3c)的控制，执行对日志存储器(14)的日志数据存储。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，更具体些为，是有关利用具备将现有水冷式转换为气冷式冷却方式的珀耳帖元件的密封型电池组，具备为了在可运转的状态下进行车辆驱动的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统。
背景技术
最近，二氧化碳的增加及地球温暖化等环境问题成为焦点的同时，对绿色环保车辆的关注度变高，开发出了各种绿色环保车辆，并进行量产.具有代表性的车辆有使用电作为驱动源的混合动力汽车、电动汽车、插电式汽车及燃料电池汽车等.
像这样，将电用作驱动源的车辆全部搭载了电池，安装在车辆底板或者轮胎上.像这样，需对电池在车辆驱动时发生的热进行冷却.
另一方面，图1是显示普通商用车辆上安装电池组的商用车辆图纸.参考图1，包括牵引电动机(traction motor:a2)，电机驱动(motor drive:a1)以外电池组(1)的商用车辆上，由于电池组(1)位于车辆下部，因此要求水密结构.即，商用车辆的情况时，比起轿车，在非铺装的道路及运行条件更加恶劣的情况下进行行驶的时候很多，轿车的情况时，电池组(1)虽然安装在后备箱，但是，由于在车辆下部安置了电池组(1)，因此要求为了水密结构及防止发热的技术开发.
另外，不仅提供为了防止发热的结构，还提供利用电池组(1)的驱动力，对电池组(1)的温度及电压、电流等进行长期监视来提供数据，因此要求为了对电池组(1)保持最佳化状态的同时驱动车辆的技术开发.
相关技术文献
1.车辆驱动系统用流体冷却电池组(A fluid cooled battery packfor avehicle drive system)(专利申请号码：第10-2004-7003613号)
2.车辆用电池组的电源切断装置(Apparatus for shutting off power ofbattery packin vehicle)(专利申请号码：第10-2012-0157705号)。
发明内容
本发明为了解决上述问题点，将现有水冷式转换成气冷式的冷却方式，为了在密封空间里可进行放热，提供利用珀耳帖元件的新概念气冷式放热方式，对气冷式冷却基础的密封型电池组的温度及电压、电流等长期进行监视，提供数据，最终，保持对电池组的最佳化状态的同时驱动车辆，为了提供具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统.
另外，本发明是为了提供需要在电池管理系统(battery management system)与电池单元的车辆振动、温度、湿度等残酷环境下进行运转，因此不仅根据放热，还根据密封及断热的结构，切断外部热气及灰尘等状态的气冷式冷却基础的密封型电池组的单电池平衡(cell balancing)及电池液位长期进行监视，发生异常时，具备为了停止或中断车辆驱动的气冷式冷却基础的密封型电池组的车辆驱动系统.
但是，本发明的目的不局限于上述提及的目的，未提及到的其他目的通过下列记载，从业人员将可明确地进行理解。
为了达到上述目的，根据本发明的实施范例，具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统包括电池模块组件(battery module assembly)(10)、电池管理系统(batterymanagement system(2)及电池断开单元(battery disconnect unit)(3)、此外，还包括电源及控制插件(4)的空气冷却式密闭型电池包(1)以外，包括电机控制单元(motorcontroller unit)(5)及驱动电机(motor)(6)的气冷式冷却基础的密封型电池组的车辆驱动系统上，电池管理系统(2)包括：至少一个以上的监视部，对构成电池模块组件(10)的多个电池单元(11)监测温度、电压、单电池平衡(cell balancing)、断路(open wire)；以及CPU(13)，执行对空气冷却式密闭型电池包(1)的电流测量、SOC计算以及基于对CAN收发器(16)的控制的CAN通信，通过对继电器控制模块(13a)的控制来执行对位于电池模块组件(10)的电源正极的移动路径上的电池管理系统(2)的电源继电器(3c)的控制，执行对日志存储器(14)的日志数据存储。
此时，CPU(13)确认由安装在电池单元(11)的电池盒(11a)上的温度传感器(未图示)测量的实时的温度信息，并且确认由电压传感器(未图示)测量的实时的电压信息，从而对利用了空气冷却式密闭型电池包(1)的商用车辆用锂离子电池系统的电压进行监控。
另外，CPU(13)使作为锂离子电池单元的多个电池单元(11)之间的电压电平维持均等(cell balancing)，对空气冷却式密闭型电池包(1)内部的温度进行测量，对珀耳帖元件(50)的工作与否进行控制，执行防止过充和过放电、电池余量测量、消耗电流测量、防止短路的功能。
另外，内部连接器(15)构成为，与空气冷却式密闭型电池包(1)内部的继电器控制模块(13a)和CAN收发器(16)连接，向外与作为电池断开单元(3)的各构成要素的信号连接器(3a)、电源连接器(3b)、电源继电器(3c)以及分流电阻(3d)连接。另外，信号连接器(3a)相当于用于从电池管理系统(2)的内部连接器(15)接收控制信号的I/O接口，电源连接器(3b)构成为，在空气冷却式密闭型电池包(1)的内部与电池模块组件(10)的电源正极和电源负极连接，在空气冷却式密闭型电池包(1)的外部与电机控制单元(5)连接。
另外，分流电阻(3d)形成在电源连接器(3b)和空气冷却式密闭型电池包(1)的电源负极的线路之间，分流电阻(3d)执行根据CPU(13)的控制切断向电机控制单元(5)传递的电源的功能。
另外，电源继电器(3c)形成在电源连接器(3b)和空气冷却式密闭型电池包(1)的(-)电源的线路之间，接收基于CPU(13)控制的来自继电器控制模块(13a)的信号，实现对于向电机控制单元(5)传递的电源的继电。
另外，空气冷却式密闭型电池包(1)除了具有包括多个电池单元(11)的电池模块组件(10)以外还具有珀耳帖元件(50)，该珀耳帖元件(50)从底面插入到形成有第1冷却叶片(60)的冷却叶片用壳体(61)内部的插入槽(62)，形成在由冷却叶片用壳体(61)密封的结构内。
另外，空气冷却式密闭型电池包(1)还包括：形成为板形状的一次散热片(20)，具有支撑多个电池单元(11)的底面的结构，与多个电池单元(11)直接接触以用于起到首次降低多个电池单元(11)的温度的效果；以及二次冷却散热器(30)，支撑一次散热片(20)的底面，形成为上表面、前表面以及后表面开放的立方体形状，通过对多个电池单元(11)的发热来执行再次降低温度的作用；
珀耳帖元件(50)通过形成在冷却叶片用壳体(61)内部的一次密封壳体(20a)和二次密封壳体(30a)而位于多重密封结构的内部。
发明效果
根据本发明的实施范例，具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，将现有水冷式转换为气冷式的冷却方式，为了可在密封空间进行放热，提供利用珀耳帖元件的新概念气冷式放热方式，对空气冷却式密闭型电池包的温度及电压、电流等长期进行监视提供数据，最终，提供为了保持对电池组的最佳化状态的同时驱动车辆的效果。
不仅如此，根据本发明的其他实施范例，具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统对于电池管理系统(battery management system)与电池单元需要在车辆的振动、温度、湿度等残酷环境下进行运转，因此不但根据放热，还根据密封及断热的结构，切断外部热气及灰尘等状态的空气冷却式密闭型电池包，用单电池平衡(cell balancing)及电池液位长期进行监视，发生异常时，提供可停止或者中断车辆驱动的效果。
附图说明
图1所示为安装普通电池组的商用车辆的图；
图2所示根据本发明的实施范例，具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)的构成要素的图纸；
图3所示为对于图2具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)，具体的构成要素的图纸：
图4所示为图2具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)中，与空气冷却式密闭型电池包(1)与电机控制单元(motor controller unit)(5)及驱动电机(motor)(6)连接关系的方框图：
图5所示为图2具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)中，以在空气冷却式密闭型电池包(1)内部形成的珀耳帖元件(peltier:50)为中心的构成要素之间的结合关系的图纸：
图6所示为图5构成空气冷却式密闭型电池包(1)的电池模块组件(batterymodule assembly)(10)中，电池单元(11)与第2散热片(11b)结构的图纸：
图7所示为为了说明图5构成空气冷却式密闭型电池包(1)的电池模块组件(battery module assembly)(10)与2次Coldsink构成关系的图纸；
图8所示为为了说明图5空气冷却式密闭型电池包(1)的密封型结构的立体图：
图9所示为为了将图5空气冷却式密闭型电池包(1)安装到车辆,安装副材形成的实施范例图纸：
图10所示为表示图5全部空气冷却式密闭型电池包(1)的构成要素的分解立体图。
符号说明
1:空气冷却式密闭型电池包
2:电池管理系统(battery management system)
3:电池断开单元(battery disconnect unit)
3a:信号连接器
3b:电源连接器
3c:电源继电器
3d:分流电阻
4:电源及控制插件
5:电机控制单元(motor controller unit)
6:驱动电机
10:电池模块组件(battery module assembly)
11:电池单元
11a:电池盒
11b:第2散热片
12a:第1监视部位
12b:第2监视部位
13:CPU
13a:继电器控制模块
14:日志存储器
15:内部连接器
16:CAN收发器(Transceiver)
20:一次散热片(heatsink)
20a:一次密封壳体
30:二次冷却散热器
30a:二次密封壳体
40:冷却块Coldblock
50:珀耳帖元件(peltier)
60:第1冷却叶片
信号连接器(3a)
电源连接器(3b)
电源继电器(3c)
分流电阻(3d)
具体实施方式
以下，本发明的正确实施范例的详细说明参考附件图纸进行说明.在下述本发明
的说明上，相关公告机能或者对构成的具体说明，在说明本发明的要点上判断为不必要时，将省略详细说明.
本明细书中，任何一个构成要素向其他构成要素‘传送’数据或者信号时，
构成要素可直接向其他构成要素传送上述数据或者信号，至少通过一种其他构成要素，可将数据或者信号传送成其他构成要素.
图2是所示根据本发明的实施范例，具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)构成要素的图纸.
图3是所示图2具备空气冷却式密闭型电池包的对于车辆驱动系统(100)的具体构成要素的图纸.
图4是所示图2具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)中，与空气冷却式密闭型电池包(1)与电机控制单元(motor controller unit)(5)及驱动电机(motor)(6)连接关系的方框图.
参考图2至图4，具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)包括空气冷却式密闭型电池包(1)、电机控制单元(motor controller unit)(5)及驱动电机(motor)(6).
另外，空气冷却式密闭型电池包(1)包括电池模块组件(10)、电池管理系统(2)及电池断开单元(3)以及电源及控制插件(power&control plug)(4，参考图8).
电池管理系统(2)包括第1监视部位(12a)、第2监视部位(12b)、CPU(13)、继电器控制模块(13a)、日志存储器(14)、内部连接器(15)及CAN收发器(Transceiver)(16).
第1监视部位(12a)及第2监视部位(12b)为了说明的便利，分2个进行图示，但是，进行对于构成电池模块组件(battery module assembly)(10)的电池单元(11)的温度、电压、单电池平衡(cell balancing)、断路(open wire)的探测，传送到CPU(13).
CPU(13)提供对空气冷却式密闭型电池包(1)的电流测定、SOC运算、CAN收发器(Transceiver)(16)的控制，进行CAN通信，提供对继电器控制模块(13a)的控制，进行对于电池模块组件(10)的电源正极的移动途径中的电池管理系统(2)电源继电器(3c)的控制，向日志存储器(14)进行日志数据保存.在这里，CPU(13)进行SOC(State Of Charge)计算时，利用对电池单元(11)的电流传感器(未图示)，测定电压后，用测定的电压运用移动平均法(Moving average)，对电压测定的样品点的前后几个样品的平均进行计算，进行缓和实绩值的歪曲部分的过滤之后，对于CPU(13)以开路电压表(Open Circuit VoltageTable)为基准测定的电池单元(11)的初期SOC(State Of Charge)进行计算.
即，电池管理系统(2)的CPU(13)对于构成空气冷却式密闭型电池包(1)的电池单元(11)，为了将温度传感与电池单元(11)的状态进行监视而形成，电池管理系统(2)不仅确认安装到电池单元(11)的电池盒(11a)温度传感器(未图示)进行测定的实时温度信息，还通过在电压传感器(未图示)测定的实时电压信息，将利用空气冷却式密闭型电池包(1)的商用车辆用锂离子电池系统的电压进行监视.
不仅如此，电池管理系统(2)的CPU(13)如上所述，使作为锂离子电池单元的多个电池单元(11)之间的电压电平维持均等(cell balancing)，对空气冷却式密闭型电池包(1)内部的温度进行测量，对珀耳帖元件(50)的工作与否进行控制，执行防止过充和过放电、电池余量测量、消耗电流测量、防止短路的功能。
内部连接器(15)与空气冷却式密闭型电池包(1)内部的继电器控制模块(13a)和CAN收发器(16)连接，向外与作为电池断开单元(3)的各构成要素的信号连接器(3a)、电源连接器(3b)、电源继电器(3c)以及分流电阻(3d)连接。
通过这种构成，以电池管理系统(2)与电池模块组件(10)连接的结构，在车辆内无主机计算机时，以对应于微控制器或者装置的电机控制单元MCU(5)的形式在载板上可进行控制器区域网络CAN通信
接下来，电池断开单元(3)包括信号连接器(3a)、电源连接器(3b)、电源继电器(3c)及分流电阻(3d).
信号连接器(3a)为了收取电池管理系统(2)内部连接器(15)发出的控制信号，对应I/O接口，电源连接器(3b)具备空气冷却式密闭型电池包(1)内部从电池模块组件(10)与电源正极及电源负极进行连接，空气冷却式密闭型电池包(1)的外部与电机控制单元(5)进行连接的结构.
另一方面，电源连接器(3b)，以及空气冷却式密闭型电池包(1)的电源负极的线路之间形成分流电阻(3d)，根据CPU(13)的控制，分流电阻(3d)进行切断向电机控制单元(5)进行传达的电源的机能.
电源继电器(3c)在电源连接器(3b)以及空气冷却式密闭型电池包(1)的电源负极的线路之间形成，根据CPU(13)的控制，收取继电器控制模块(13a)发出的信号，形成对于向电机控制单元(5)传达的电源的继电.
图5是所示图2具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统(100)中，以空气冷却式密闭型电池包(1)的内部形成的珀耳帖元件(peltier:50)为中心的构成要素之间的结合关系的图纸.图6是所示图5构成空气冷却式密闭型电池包(1)的电池模块组件(batterymodule assembly)(10)中，电池单元(11)与第2散热片(11b)结构的图纸.图7是为了说明图5构成空气冷却式密闭型电池包(1)的电池模块组件(battery module assembly)(10)与二次冷却散热器的构成关系的图纸.
另外，图8是为了说明图5空气冷却式密闭型电池包(1)的密封型结构的立体图.图9是所示图5为了安装在空气冷却式密闭型电池包(1)车辆上的安装副材所形成的实施范例的图纸.图10是表示图5全部空气冷却式密闭型电池包(1)的构成要素的分解立体图.
参考图5至图10，电池管理系统(2)及电池断开单元(3)为了共同安装到冷却叶片用壳体61)的第2插入端(61b)，分别设计成了小型.
即，在与冷却叶片用壳体(61)的第1插入端(61a)上形成的空气冷却式密闭型电池包(1)进行连接，形成的电池管理系统(2)的前端，以及电源及控制插件(4)的后端上形成.
空气冷却式密闭型电池包(1)为了覆盖冷却叶片用壳体(61)的第1插入端(61a)上部，为了增强外装外壳(70)、电池管理系统(2)、电池断开单元(3)及电源及控制插件(4)，为了覆盖第2插入端(61b)上部，具备一次密封壳体(20a)及二次密封壳体(30a)的各上部客体，不仅可安装到车辆上，还能完美防止灰尘进行保护及提供对于从所有方向喷射的低压水的完美水密结构的电池外壳.
另一方面，对于空气冷却式密闭型电池包(1)的结构进行具体分析时，空气冷却式密闭型电池包(1)包括多数电池单元(11)的电池模块组件(10)、一次散热片(heatsink:20)、二次冷却散热器(coldsink:30)、一次密封壳体(20a)、二次密封壳体、冷却块(40)、珀耳帖元件(peltier:50)以及第1冷却叶片(60).
包括多数电池单元(11)的电池模块组件(10)在下部，以根据一次散热片(20)及二次冷却散热器(30)进行支撑的形式而形成.
一次散热片(20)以支撑多数电池单元(11)下部面的结构，与多数电池单元(11)直接接触，为了1次提供降低多数电池单元(11)温度的效果，以板形状而形成.
二次冷却散热器(30)支撑一次散热片(20)的下部面，上部面与前面及后面以开放的六面体形状形成，提供对于多数电池单元(11)的发热，进行将温度进行2次降低的作用.
在这里，一次密封壳体(20a)的上部面以开放的六面体形状形成上部客体及下部客体，与一次散热片(20)及二次冷却散热器(30)进行接触的多数电池单元(11)上为了1次密封而形成.
另一方面，2次密封Housing(30a)在包住一次密封壳体(20a)外围面的上部面以开放的六面体形状，形成上部客体及下部客体，对于与一次散热片(20)及二次冷却散热器(30)进行接触的多数电池单元(11)，为了进行2次密封而形成.
冷却集中用冷却块(40)与二次密封壳体(30a)以相连的四角板形状形成，其下部具备与珀耳帖元件(50)相连的结构.
珀耳帖元件(50)向第1冷却叶片(60)形成的冷却叶片用壳体(61)内部的插入槽(62)进行插入，上部面与冷却集中用冷却块(40)相连.为此，冷却叶片用壳体(61)以上部客体与下部客体进行实现，上部客体及下部客体分别为了将二次密封壳体(30a)插入到内部预先设定的高度为止，分为第1插入端(61a)与为了增强后述电池管理系统(2)、电池断开单元(3)及电源及控制插件(4)的第2插入端(61b)，上部面以开放的六面体形状形成.在这里，预先设定的高度是指在二次密封壳体(30a)的冷却叶片用壳体(61)上，向第1插入端(61a)进行插入时，向第1插入端(61a)的插入槽(62)内部插入的珀耳帖元件(50)及与其上部的冷却集中用冷却块(40)的叠层结构上部面相连的位置.
利用这种珀耳帖元件(50)的空气冷却式密闭型电池包(1)，以HEV车辆用锂离子电池单元进行实现的电池单元(11)运用瞬间高电流而引发的发热严重，由于电池单元(11)的寿命最受热的影响，因此，通过上述放热结构，阻止外部流入的高热，根据珀耳帖元件(50)，为了保持冷却的内部温度，根据与二次密封壳体(30a)相连的冷却叶片用壳体(61)，提供断热结构设计.结果，为了满足防震及防水等级，对于密封结构的空气冷却式密闭型电池包(1)内部的珀耳帖元件(50)位置及放热板所对应的第1冷却叶片(60)及第2散热片(11b)，提供最佳形状结构.
另外，如上所述，为了进行冷却，从现有水冷式转换为气冷式，为了可在密封空间进行放热，提供运用珀耳帖元件(50)的新概念气冷式放热方式的同时，利用珀耳帖元件(50)，在冬季，为了提高空气冷却式密闭型电池包(1)内部温度，具有可运用热电效果的效果.
第1冷却叶片(60)在冷却叶片用壳体(61)的下部面，多数板形状的散热片分别以相同隔离间隔向下部进行形成.第1冷却叶片(60)在车辆运行时，与外部空气接触，为了进行热交换而形成.
另外，构成电池模块组件(10)的多数电池模块(11u)分别在区分多数电池单元(11)的电池盒(11a)的两头形成第2散热片(11b).在这里，第2散热片(11b)与在一个电池模块(11u)内的全部多数电池单元(11)直接进行接触的位置上，向着电池模块(11u)的双方面上进行直交的方向，形成的多数板形状的散热片以相同的隔离间隔而形成.
多数电池模块(11u)以锂离子电池模块，将6个串联连接在空气冷却式密闭型电池包(1)上形成电池模块组件(battery module assembly)(10).
如上所述，在本明细书与图纸上，从本发明的正确实施范例开始，虽然使用了特定用语，但是这只是为了简单说明本发明的技术内容，帮助理解发明，并非是局限本发明范围.除了在这里开始的实施范例以外，也可实施以本发明的技术思想为基础的其他变形例子，对于在本发明所属的技术领域具备通常知识的人是不证自明的。
Claims (8)
1.一种具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，包括：空气冷却式密闭型电池包(1)、电机控制单元(motor controller unit)(5)以及驱动电机(motor)(6)，所述空气冷却式密闭型电池包(1)具备电池模块组件(battery module assembly)(10)、电池管理系统(battery management system)(2)、电池断开单元(battery disconnect unit)(3)、电源以及控制插件(4)，其特征在于，电池管理系统(2)包括：至少一个以上的监视部，对构成电池模块组件(10)的多个电池单元(11)监测温度、电压、单电池平衡(cell balancing))、断路(open wire)；以及CPU(13)，执行对空气冷却式密闭型电池包(1)的电流测量、SOC计算以及基于对CAN收发器(16)的控制的CAN通信，通过对继电器控制模块(13a)的控制来执行对位于电池模块组件(10)的电源正极的移动路径上的电池管理系统(2)的电源继电器(3c)的控制，执行对日志存储器(14)的日志数据存储；内部连接器(15)构成为，与空气冷却式密闭型电池包(1)内部的继电器控制模块(13a)和CAN收发器(16)连接，向外与作为电池断开单元(3)的各构成要素的信号连接器(3a)、电源连接器(3b)、电源继电器(3c)以及分流电阻(3d)连接。
2.如权利要求1所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，CPU(13)确认由安装在电池单元(11)的电池盒(11a)上的温度传感器(未图示)测量的实时的温度信息，并且确认由电压传感器(未图示)测量的实时的电压信息，从而对利用了空气冷却式密闭型电池包(1)的商用车辆用锂离子电池系统的电压进行监控。
3.如权利要求2所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，CPU(13)使作为锂离子电池单元的多个电池单元(11)之间的电压电平维持均等(cellbalancing)，对空气冷却式密闭型电池包(1)内部的温度进行测量，对珀耳帖元件(50)的工作与否进行控制，执行防止过充和过放电、电池余量测量、消耗电流测量、防止短路的功能。
4.如权利要求1所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，信号连接器(3a)相当于用于从电池管理系统(2)的内部连接器(15)接收控制信号的I/O接口，电源连接器(3b)构成为，在空气冷却式密闭型电池包(1)的内部与电池模块组件(10)的电源正极和电源负极连接，在空气冷却式密闭型电池包(1)的外部与电机控制单元(5)连接。
5.如权利要求1所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，分流电阻(3d)形成在电源连接器(3b)和空气冷却式密闭型电池包(1)的电源负极的线路之间，分流电阻(3d)执行根据CPU(13)的控制切断向电机控制单元(5)传递的电源的功能。
6.如权利要求1所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，电源继电器(3c)形成在电源连接器(3b)和空气冷却式密闭型电池包(1)的电源负极的线路之间，接收基于CPU(13)控制的来自继电器控制模块(13a)的信号，实现对于向电机控制单元(5)传递的电源的继电。
7.如权利要求1所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，空气冷却式密闭型电池包(1)除了具有包括多个电池单元(11)的电池模块组件(10)以外还具有珀耳帖元件(50)，该珀耳帖元件(50)从底面插入到形成有第1冷却叶片(60)的冷却叶片用壳体(61)内部的插入槽(62)，形成在由冷却叶片用壳体(61)密封的结构内。
8.如权利要求7所述的具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统，其特征在于，
空气冷却式密闭型电池包(1)还包括：形成为板形状的一次散热片(20)，具有支撑多个电池单元(11)的底面的结构，与多个电池单元(11)直接接触以用于起到首次降低多个电池单元(11)的温度的效果；以及二次冷却散热器(30)，支撑一次散热片(20)的底面，形成为上表面、前表面以及后表面开放的立方体形状，通过对多个电池单元(11)的发热来执行再次降低温度的作用；
珀耳帖元件(50)通过形成在冷却叶片用壳体(61)内部的一次密封壳体(20a)和二次密封壳体(30a)而位于多重密封结构的内部。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2014-0092975 | 2014-07-23 | ||
| KR1020140092975A KR101584322B1 (ko) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템 |
| PCT/KR2014/010369 WO2016013720A1 (ko) | 2014-07-23 | 2014-10-31 | 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105392674A CN105392674A (zh) | 2016-03-09 |
| CN105392674B true CN105392674B (zh) | 2018-01-05 |
Family
ID=55163237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201480001182.2A Expired - Fee Related CN105392674B (zh) | 2014-07-23 | 2014-10-31 | 具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101584322B1 (zh) |
| CN (1) | CN105392674B (zh) |
| WO (1) | WO2016013720A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102145651B1 (ko) * | 2016-08-26 | 2020-08-18 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 관리 시스템 |
| CN106585400A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 芜湖市吉安汽车电子销售有限公司 | 一种新能源汽车动力电池管理系统 |
| KR102192188B1 (ko) | 2017-04-17 | 2020-12-16 | 주식회사 엘지화학 | 과충전 방지 장치 및 방법 |
| CN108237994B (zh) * | 2018-02-09 | 2020-02-14 | 北京车和家信息技术有限公司 | 日志信息处理方法、日志信息处理单元及微控制单元mcu |
| DE102020210454A1 (de) | 2019-08-27 | 2021-05-12 | Motional AD LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware) | Kühllösungen für autonome Fahrzeuge |
| DE102020121532A1 (de) | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Motional AD LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware) | Sensorgehäuse |
| CN113488709A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-10-08 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种动力电池包hev系统总成 |
| DE202022106939U1 (de) | 2022-12-12 | 2024-03-19 | Hofer Powertrain Innovation Gmbh | Sicherheitsvorrichtung mit einer Trenneinheit für die Batterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs |
| EP4385789A1 (de) | 2022-12-12 | 2024-06-19 | hofer powertrain innovation GmbH | Sicherheitsvorrichtung und sicherheitsverfahren mit einer trenneinheit für die batterie eines elektrisch angetriebenen kraftfahrzeugs |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100471236B1 (ko) * | 2002-06-29 | 2005-03-10 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차의 보조 배터리 전압 보상장치 |
| KR101108191B1 (ko) * | 2010-05-24 | 2012-02-06 | 에스비리모티브 주식회사 | 배터리 팩 |
| US20110300420A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Eaton Corporation | Temperature controlled battery pack assembly and methods for using the same |
| EP2612395B1 (en) * | 2010-09-02 | 2020-04-01 | Proterra Inc. | System and methods for battery management |
| CN102004222B (zh) * | 2010-09-26 | 2013-03-06 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种车载电池管理系统中继电器状态监测方法和装置 |
| KR101561887B1 (ko) * | 2011-01-05 | 2015-10-20 | 주식회사 엘지화학 | 차등적 ｓｏｃ 추정의 배터리 관리 장치와 방법 및 배터리 팩 |
| EP2712006B1 (en) * | 2011-05-17 | 2017-09-27 | Nissan Motor Co., Ltd | Battery pack structure for electric vehicles |
| KR20140029800A (ko) * | 2012-08-30 | 2014-03-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 관리 시스템 |
-
2014
- 2014-07-23 KR KR1020140092975A patent/KR101584322B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2014-10-31 CN CN201480001182.2A patent/CN105392674B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-10-31 WO PCT/KR2014/010369 patent/WO2016013720A1/ko active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016013720A1 (ko) | 2016-01-28 |
| KR101584322B1 (ko) | 2016-01-13 |
| CN105392674A (zh) | 2016-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105392674B (zh) | 具备空气冷却式密闭型电池包的车辆驱动系统 | |
| US10593912B2 (en) | Battery pack | |
| CN106384852B (zh) | 电池系统 | |
| CN101552351B (zh) | 电池模块、具有该电池模块的蓄电装置和电机系统 | |
| CN102934318B (zh) | 电池并联连接电路的控制系统 | |
| CN102386448B (zh) | 车载用蓄电装置 | |
| KR102224592B1 (ko) | 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치 | |
| CN205429040U (zh) | 一种电动赛车用动力电池箱结构 | |
| CN205247513U (zh) | 一种新型的便捷式智能充电站 | |
| CN205944158U (zh) | 一种电动汽车用强散热电池箱 | |
| CN106067529A (zh) | 牵引电池总成 | |
| CN105742693A (zh) | 一种高安全性锂离子电池模块 | |
| KR20160111241A (ko) | 전기자동차용 배터리 상태확인 시스템 | |
| CN103895526A (zh) | 用于车辆的电池模块组件 | |
| CN106058090A (zh) | 牵引电池总成 | |
| KR20160111234A (ko) | 전기자동차용 소형 이차 전지 매트릭스 제어장치 및 방법 | |
| CN105390634A (zh) | 用于牵引电池总成的倾斜的电池单元结构的支撑结构 | |
| Li | Modeling and simulation of lithium-ion power battery thermal management | |
| CN209088030U (zh) | 一种便携式户外车载锂电池 | |
| CN106602172A (zh) | 一种动力电池恒温系统 | |
| CN101938004A (zh) | 一种二次电池 | |
| CN206059489U (zh) | 电池模块 | |
| CN206236759U (zh) | 电池系统 | |
| CN204966563U (zh) | 一种具有快速散热功能的锂电池箱 | |
| CN202405373U (zh) | 一种用于电动摩托车的模块化电池系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180105 Termination date: 20181031 |