CN106252545A - 牵引电池电气接头 - Google Patents

Abstract

一种示例性总成包括牵引电池的阵列板和由阵列板保持的镶块。镶块与牵引电池的汇流条电连通。另一示例性总成包括牵引电池的阵列板和嵌入在阵列板中的紧固镶块。紧固镶块比阵列板更具导电性。

Description

牵引电池电气接头

技术领域

本发明大体上涉及与牵引电池关联的电气接头，并且更具体地涉及封装在牵引电池的阵列板内部的电气接头。

背景技术

通常，电动车辆区别于传统的机动车辆，因为电动车辆选择性地使用一个或多个电池供电的电机进行驱动。与电动车辆相比，传统的机动车辆只依赖于内燃发动机驱动。电机可替代内燃发动机，或者除内燃发动机之外还使用电机来驱动电动车辆。示例的电动车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆(FCV)、和电池电动车辆(BEV)。

电动车辆的电池可包括多个电气接头。除了别的之外，电气接头可被要求用于传输功率至电池并且传输来自于电池的功率。

发明内容

一种根据本发明的示例性方面的总成包括，除了别的之外，牵引电池的阵列板、和由阵列板保持的镶块。镶块与牵引电池的汇流条电连通。

在前述总成的进一步非限制性实施例中，总成包括紧固件，紧固件与镶块接合以相对于阵列板固定汇流条的一部分。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，紧固件进一步接合镶块以将电缆连接器固定至牵引电池。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，紧固件螺纹地接合镶块。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，汇流条的一部分和电缆连接器被焊接地附接至镶块。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，阵列板包含非导电材料，并且镶块包含金属材料。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，镶块的一部分从阵列板的朝向外的表面突出。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，朝向外的表面是朝上的表面。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，镶块被嵌入成型在阵列板中。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，阵列板是端板。

一种根据本发明的示例性方面的总成包括，除了别的之外，牵引电池的阵列板和嵌入在阵列板中的紧固镶块。紧固镶块比阵列板更具导电性。

在前述总成的进一步非限制性实施例中，紧固的镶块与牵引电池的汇流条电连通。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，阵列板与镶块电绝缘。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，阵列板是非导电材料。

在任一前述总成的进一步非限制性实施例中，总成包括紧固件，紧固件接合紧固镶块以将电缆固定至牵引电池的汇流条。

一种根据本发明的示例性方面的方法包括，除了别的之外，通过保持在阵列板中的镶块电连接至牵引电池阵列。

在前述方法的进一步非限制性实施例中，方法包括将紧固件与镶块接合以相对于牵引电池阵列固定电缆。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，镶块是导电的并且阵列板是标称非导电的。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，镶块从阵列板的朝向外的表面突出。

在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，镶块与牵引电池阵列的汇流条电连通。

附图说明

通过详细说明，所公开的实例的各个特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。伴随详细说明的附图可被简述如下：

图1示出了示例的电动车辆的动力传动系统的高度示意图；

图2是示出了来自于图1的动力传动系统的电池组的阵列的一部分的透视图，其中移除了汇流条总成以显示阵列的电池单元；

图3示出了来自于图1的电池组的阵列的一部分的透视图；

图4示出了在图3中的区域4的近视图；

图5示出了在区域4的剖视图；

图6示出了在阵列的内端板中的镶块的近视图；

图7示出了镶块的近视图；

图8示出了来自于图3的阵列的端板总成的透视图；

图9示出了根据其它示例性实施例的图3中的区域4的近视图；

图10示出了内端板中的来自于图9的实施例的镶块的近视图。

具体实施方式

本发明大体上涉及与电动车辆的牵引电池关联的电气接头。通常，电气接头将一个可电气化的部件连接至另一可电气化的部件。在电动车辆中，电气接头可被用于电连接牵引电池。

更具体地，本发明涉及包括由牵引电池的阵列板保持的镶块的电气接头。镶块与牵引电池的汇流条电连通。电气接头和阵列板比现有技术的配置需要更少的组装空间。

参照图1，混合动力电动车辆(HEV)的动力传动系统10包括具有多个阵列18的电池组14、内燃发动机20、马达22、和发电机24。马达22和发电机24是电机的类型。马达22和发电机24可以是分开的或者可以具有结合的马达-发电机的形式。

在该实施例中，动力传动系统10是功率分流动力传动系统，其使用第一驱动系统和第二驱动系统。第一和第二驱动系统生成扭矩以驱动电动车辆的一组或多组车辆驱动轮28。第一驱动系统包括发动机20和发电机24的组合。第二驱动系统至少包括马达22、发电机24、和电池组14。马达22和发电机24是动力传动系统10的电力驱动系统的部分。

发动机20以及发电机24可以通过动力传输单元30连接，例如，通过行星齿轮组。当然，其它类型的动力传输单元——包括其它齿轮组和传动装置——可用于将发动机20连接至发电机24。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是行星齿轮组，其包括环形齿轮32、中心齿轮34、和行星齿轮架总成36。

发电机24可以由发动机20通过动力传输单元30驱动，以将动能转换成电能。发电机24可选择性地起马达的作用，以将电能转换成动能，从而输出扭矩至连接至动力传输单元30的轴38。

动力传输单元30的环形齿轮32可被连接至轴40，轴40通过第二动力传输单元44被连接至车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可包括具有多个齿轮46的齿轮组。其它的动力传输单元可被用在其它实例中。

齿轮46传输来自于发动机20的扭矩至差速器48，以最终提供牵引力至车辆驱动轮28。差速器48可包括允许扭矩传输至车辆驱动轮28的多个齿轮。在该实例中，第二动力传输单元44通过差速器48被机械地连接至轮轴50，以将扭矩分配至车辆驱动轮28。

马达22也可通过输出扭矩至也与第二动力传输单元44连接的轴54而选择性地用于驱动车辆驱动轮28。在此实施例中，马达22和发电机24配合作为再生制动系统的一部分，在再生制动系统中，马达22和发电机24可用作马达以输出扭矩。例如，马达22和发电机24可以每个都输出电力以使电池组14的单元再充电。

现参照图2和3同时继续参照图1，每个阵列18包括沿着轴线A设置的多个电池单元60。阵列18通过阵列板62保持电池单元60。在该实例中，阵列板62包括端板总成64、侧板总成66、和热交换板70。阵列板62的其它类型可被用在其它实例中。

示例的端板总成64包括内端板72和外端板76。内端板72将外端板76与电池单元60隔开，以使外端板76的导电表面与电池单元60电绝缘以及其他。示例的内端板72主要是标称非导电材料，例如，塑料复合材料或聚合物，例如，玻璃增强尼龙。外端板76是金属材料。外端板76因此比内端板72更易导电。

侧板总成66的相对的轴向端被固定至端板总成64的外端板76。侧板总成66在该实例中被焊接至外端板76。

示例的阵列18通过传递通过热交换板70的冷却液冷却。冷却液移动通过入口78至形成在热交换板70中的冷却路径。冷却液移动通过冷却路径以与单元60和阵列18的其它部分交换热能。冷却液在出口80离开热交换板70。

在该实例中，冷却液用于冷却单元60。在另一实例中，冷却液可用于加热单元60。

虽然示例的单元60被示出为液体冷却的，但是在其它实例中，单元60可以是空气冷却的。

汇流条总成82包括多个单独的汇流条84。电池单元的端子86被固定至汇流条84以在电池单元60和汇流条84之间传输电力。例如，端子86可被焊接至汇流条84。汇流条总成82在图2中已被移除以显示电池单元60。

电缆90电连接至阵列18以传输电力至阵列18和传输来自于阵列18的电力。电力可被用于，例如，驱动电机，例如，动力传动系统10的马达22。

现参照图4至8同时参照图2和3，电气接头100被用于将电缆90电连接至阵列18。示例的电气接头100包括紧固件102，紧固件102接合保持在端板总成64的内端板72中的镶块106。镶块106可被认为是紧固镶块，这是因为镶块106与紧固件102可接合。

电气接头100进一步包括来自于汇流条总成82的汇流条凸缘110，和来自于电缆90的电缆连接器114。汇流条凸缘110和电缆连接器114每个都包括孔以接收紧固件102。紧固件102与镶块106的接合将汇流条总成82的汇流条凸缘110与电缆90的电缆连接器114夹紧在一起。汇流条凸缘110与汇流条84电连通。

紧固件102、镶块106、汇流条凸缘110、和电缆连接器114由导电材料制造，例如，金属材料。当紧固件102接合镶块106、并且将汇流条凸缘110和电缆连接器114夹紧时，包括镶块106的电气接头100与汇流条总成82的汇流条84电气化在一起。

如上所述的，示例的内端板72主要是非导电材料。内端板72将电气接头100与阵列18的其它部分标称地电绝缘。在此实例中不需要单独的隔离结构。

紧固件102在该实例中是螺栓。紧固件102螺纹连接至镶块106以接合镶块106。扭力工具可被用于相对于镶块106旋转紧固件102以引起紧固件102接合镶块106。

紧固件102包括从头部122延伸的轴120。内端板72和镶块106提供接收紧固件02的轴120的钻孔126。

显而易见地，电气接头100与现有技术的电气接头相比具有相对低的轮廓。在现有技术的设计中，从阵列向上延伸的螺杆为电气接头提供附接点。

在电气接头100中，轴120和镶块106大部分被保持在内端板72中，在内端板72的朝上表面130以下。因此，与现有技术的电气接头相比时，减小了电气接头100所需的组装尺寸，现有技术的电气接头具有从阵列18向上延伸显著距离的螺杆。

镶块106包括与汇流条凸缘110接触的接触面134。在另一实例中，汇流条凸缘110堆叠在电缆连接器114上，并且接触面134直接接触电缆连接器114而不是汇流条凸缘110。

虽然镶块106嵌入在内端板72中，但是接触面134与内端板72的朝上表面130垂直隔开。镶块106因此突出于内端板72并从朝上表面130突出。将镶块106定位在内端板72中以致镶块106从内端板72的周围表面突出，这确保了镶块106的表面134可与汇流条凸缘110或电连接器114完全接合。

因为示例的镶块106从内端板72突出，在紧固件122完全接合镶块106之前，紧固件122将不与内端板72的表面130接触。如果镶块106与朝上的表面130齐平或近齐平，头部122可潜在地悬置在内端板72上，这可抑制电连接器114和汇流条凸缘110的夹紧。

示例的镶块106是嵌入成型在内端板72中的。也就是说，在内端板72的制造过程中，镶块106被放置在模具中。内端板72的相对软的聚合物材料之后被引入模具并在镶块106周围流动。内端板72的材料在模具中硬化。硬化的材料保持镶块106的位置。

镶块106可包括将镶块106固定在内端板72中的结构。例如，镶块106包括第一环形凸缘140、第二环形凸缘144、和从第一环形凸缘140延伸至第二环形凸缘144的多个径向延伸的凸缘148。

第一环形凸缘140为镶块106提供防拔出特征。内端板72的材料与第一环形凸缘140的表面152接触以抵抗镶块从内端板72拔出，例如，当紧固件122与镶块106接合时。

径向延伸的凸缘148提供防旋转的特征。径向延伸的凸缘148的朝着周向的表面156与内端板72的材料接触以抵抗镶块106相对于内端板72的旋转。

示例的镶块106具有圆柱形的设计，但是可具有多种其它几何形状。

现参照图9和10，另一示例的电气接头200包括镶块206、汇流条延长部210、和电缆连接器214。在该实例中，不使用类似螺栓(图4)的紧固件，电气接头200使用焊接部W以将汇流条延长部210和电缆连接器214与镶块206固定在一起。例如，可使用激光焊接或点焊。

在电气接头200中，汇流条延长部210在该实例中被夹在电缆连接器214和镶块206之间。在另一实例中，电缆连接器214被夹在汇流条延长部210和镶块206之间。

前述说明书实际上是示例性的而非限制性的。不必背离本发明的本质的对所公开的示例的变化和改进对于本领域技术人员来说可变得显而易见。因此，给定本发明的法律保护的范围可仅通过研究以下权利要求确定。

Claims (10)

1.一种总成，包含：

牵引电池的阵列板；和

镶块，所述镶块由所述阵列板保持并且与所述牵引电池的汇流条电连通。

2.根据权利要求1所述的总成，进一步包含紧固件，所述紧固件与所述镶块接合以相对于所述阵列板固定所述汇流条的一部分。

3.根据权利要求2所述的总成，其中，所述紧固件进一步接合所述镶块以将电缆连接器固定至所述牵引电池。

4.根据权利要求2所述的总成，其中，所述紧固件螺纹地接合所述镶块。

5.根据权利要求1所述的总成，其中，所述汇流条的一部分和电缆连接器被焊接地附接至所述镶块。

6.根据权利要求1所述的总成，其中，所述阵列板包含标称非导电材料，并且所述镶块包含金属材料。

7.根据权利要求1所述的总成，其中，所述镶块的一部分从所述阵列板的朝向外的表面突出。

8.根据权利要求7所述的总成，其中，所述朝向外的表面是朝上的表面。

9.根据权利要求1所述的总成，其中，所述镶块被嵌入成型在所述阵列板中。

10.根据权利要求1所述的总成，其中，所述阵列板是端板。