CN108112244A - 用于电池模块的连接筒 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电池模块。电池模块包括由一个或多个壁限定的壳体。壳体的壁包括配置成在壳体的内部和壳体的外部之间形成通道的开口。电池模块包括设置在开口内的连接筒。连接筒是具有与第二开口端相对的第一开口端的中空导管，并且连接筒配置成通过第一开口端容纳低电压信号连接器和通过第二开口端容纳车辆控制模块连接器。连接筒的外部表面包括一对凸起，其被配置成使得在壳体的壁和连接筒之间能够紧密接触。

Description

用于电池模块的连接筒
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2015年4月13日的题为“Low Voltage Signal ConnectorBarrel insert Molding for Sealing”的美国临时申请序列No.62/146,853的优先权和权益，该文献以引用方式并入本文。
技术领域
本公开一般涉及电池和电池模块领域。更具体地，本公开涉及一种设置在电池模块的壳体内的连接筒，其支撑并引导电路。
本部分旨在向读者介绍可能与如下所述的和/或要求保护的本公开的各个方面相关的领域的各个方面。认为这种讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应从此角度阅读，而不是作为对现有技术的承认。
利用一个或多个电池系统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，或其任何变形或组合。例如，xEV包括利用电力用作全部原动力的电动车辆(EV)。本领域的技术人员将理解的是，混合动力电动车辆(HEV)(也被认为是xEV)将内燃机推进系统和电池供电电推进系统，例如，48伏或130伏系统组合在一起。术语“HEV”可包括混合动力电动车辆的任何变形。例如，全混合动力系统(FHEV)可利用一个或多个电动机，仅利用内燃机或同时利用两者为车辆提供原动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆怠速时停用内燃机，利用电池系统继续为空调单元、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。轻度混合动力系统还可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。轻度混合动力系统一般为96V至130V，通过皮带式或曲柄式集成起动器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系统相似的“起停”系统，但mHEV的微混合动力系统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，应注意的是，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用作车辆任何部分的原动力，但mHEV仍可被认为是一种xEV，因为车辆在内燃机停用的情况下怠速，以及通过集成式起动器发电机回收制动能量时，其的确利用电力补充车辆的动力需求。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，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(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)，混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的电动车辆转换。
与仅使用内燃机和传统电气系统(该传统电气系一般是由铅酸电池供电的12V系统)的更传统的天然气动力车辆相比，上述xEV可具有多个优点。例如，与传统的内燃机车辆相比，xEV产生更少的不良排放物，表现出更高的燃料效率，在某些情况下，这种xEV可完全消除使用汽油，如同特定类型的EV或PEV那样。
随着技术的不断发展，需要为这种车辆提供改进的电源，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壳体内的电路。提供支撑和引导壳体内的电路的组件可能是有益的，然而，可能难以制造这些组件并将它们集成在电池模块的壳体内。此外，可能难以设计这些组件的几何形状，使得它们在电池模块内可用的有限空间内提供期望量的支撑。因此，现在认识到，可能期望在壳体内提供所需量的支撑和保护时，提供引导电池模块的各种电路的组件。此外，可能期望将这些组件与电池模块的壳体集成。
发明内容
具有与原始要求保护的主题相当的范围的某些实施例总结如下。这些实施例不旨在限制本公开的范围，而是这些实施例仅旨在提供某些公开的实施例的简要概述。实际上，本公开可以包括可以与以下阐述的实施例相似或不同的各种形式。
本公开涉及电池模块。电池模块包括由一个或多个壁限定的壳体。壳体的壁包括配置成在壳体的内部和壳体的外部之间形成通道的开口。电池模块包括设置在开口内的连接筒。连接筒是具有与第二开口端相对的第一开口端的中空导管，并且连接筒配置成通过第一开口端容纳低电压信号连接器和通过第二开口端容纳车辆控制模块连接器。连接筒的外部表面包括一对凸起，其被配置成使得在壳体的壁和连接筒之间能够紧密接触。
本公开还涉及电池模块，其具有由一个或多个壁限定的壳体。壳体的壁包括配置成在壳体的内部和壳体的外部之间形成通道的开口。电池模块包括设置在开口内的连接筒，以及连接筒包括与第二开口端相对的第一开口端。第一开口端容纳设置在壳体内的低电压信号连接器，以及第二开口端容纳设置在壳体外部的车辆控制模块连接器。低电压信号连接器和车辆控制模块连接器在连接筒内可通信地连接。连接筒联接到壳体的壁。
本公开还涉及制造电池模块的方法。该方法包括将多个电化学电池设置在电池模块的壳体内。壳体由一个或多个壁限定。该方法还包括在壳体的壁内形成开口，以在壳体的内部和壳体的外部之间形成通道。该方法还包括将连接筒插入定制壳体模具工具中。连接筒是包括与第二开口端相对的第一开口端的中空导管，并且连接筒定位成穿过开口，使得第一开口端朝向壳体的内部打开以及第二开口端朝向壳体的外部打开。该方法还包括将熔融聚合物注入定制壳体模具工具中并围绕连接筒以在连接筒和壳体的壁之间形成连接。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点，其中在所有附图中相同的附图标记代表相同的部件，其中：
图1是根据本公开的一个方面的具有根据本实施例配置的为车辆的各种组件供电的电池系统的车辆的透视图；
图2是根据本公开的一个方面的图1的车辆和电池系统的实施例的剖切示意图；
图3是根据本公开的一个方面的用于图2的车辆的电池模块的实施例的透视图；
图4是根据本公开的一个方面的沿着图3的线4-4截取的图3的电池模块的详细视图，其示出了用于图3的电池模块的连接筒；
图5是根据本公开的一个方面的用于图3的电池模块中的图3的连接筒的实施例的示意图，其示出了设置在连接筒内的低电压信号连接器和车辆控制模块连接器；
图6是根据本公开的一个方面的用于图3的电池模块的连接筒的实施例的透视图；以及
图7是根据本公开的一个方面的图4的连接筒的前视图。
具体实施方式
下面将描述一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应该理解，在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多特定于实施方式的决定以达到开发者的具体目标，诸如遵守与系统相关的和与业务相关的约束，其可以在实施方式彼此之间变化。此外，应当理解，这样的开发工作可能是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言将是设计、生产和制造的例行任务。
本文描述的电池系统可以用于向各种类型的电动车辆(xEV)和其它高压能量存储/扩展应用(例如，电网电力存储系统)提供电力。此类电池系统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)，其布置成提供用于为例如xEV的一个或更多的部件供电的特定电压和/或电流。作为另一示例，根据本实施例的电池模块可以并入到固定电力系统(例如，非汽车系统)或向其提供电力。
根据本公开的实施例，电池模块可以包括具有连接筒的壳体，其配置成能够使电路通过其中，使得连接筒支撑并引导设置在壳体内的电路。在某些实施例中，连接筒可以引导和路由一个或多个电信号连接器，诸如将电池模块连接到车辆控制模块的低电压信号连接器和车辆控制模块连接器。具体地，低电压信号连接器和车辆控制模块连接器可以用于将设置在电池模块的壳体内的电子设备和/或控制电路连接到车辆控制模块。在某些实施例中，连接筒可以引导和/或路由其它类型的电路，诸如高电压连接器(其可以用于将电池模块的功率输出连接到车辆电力系统)或接地螺柱(其可以用作连接点以将电池模块连接到地面)。实际上，虽然可以利用连接筒来引导和路由设置在壳体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，连接筒可以是具有主体部分和设置在主体部分的相对端上的两个开口端的中空导管。在某些实施例中，低电压信号连接器可以与连接筒内的互补车辆控制模块连接器配合。具体地，连接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容纳在中空导管内。例如，低电压信号连接器可以穿过中空导管的第一开口端，以在其通过中空导管的第二开口端时配合车辆控制模块连接器并与车辆控制模块连接器连接。以这种方式，连接筒可以用于将设置在电池模块的壳体内的电子设备和/或控制电路连接到电池模块外部的车辆控制模块。在某些实施例中，连接筒可设置成穿过壳体的壁内的开口。通过壳体的壁的开口可以配置成使得连接筒的第一开口端设置在壳体内，以及连接筒的第二开口端设置在壳体的外部。因此，低电压信号连接器可以容纳在壳体内的第一开口端，以及车辆控制模块连接器可以容纳在壳体外部的第二开口端。此外，两个连接器在连接筒的中空导管的中间配合，从而提供电池模块和车辆控制模块之间的通信。
在某些实施例中，连接筒可以固定到电池模块的壳体或与其成一体(例如，连接筒可以被焊接或模制到壳体的壁)。例如，连接筒主体的外表面可以包括多个凸起(例如，盒式凸起)，其彼此相邻设置并且被配置成使得连接筒与壳体的壁之间能够紧密接触。在某些实施例中，可以在围绕主体的外周边延伸的一对凸起之间形成槽，壳体的一部分可以通过槽插入。实际上，槽可以沿着主体的整个外周边延伸和/或可以沿着外周边的一部分延伸。以这种方式，凸起可以被配置成将主体的外周边固定到壳体的一部分而不以其它方式阻塞连接筒的开口端。
在某些实施例中，连接筒的主体的外表面可以包括多个柔性肋，每个柔性肋可配置成弯曲以在连接筒和壳体的壁之间形成牢固且紧密的连接。另外，柔性肋可以弯曲以适应连接筒和通过壳体的壁的开口的可变尺寸，从而使得能够在连接筒和壳体之间更准确地装配。在某些实施例中，柔性肋可以另外提供用于各种负载的电气组件的结构支撑以避免电池模块可能经受的各种负载和冲击。
在某些实施例中，连接筒的几何形状可被设计成使得用户可以以人体工程学方式精确地操纵连接筒。例如，在某些实施例中，连接筒可以被设计成具有防错(Poka-Yoke)构造，以当连接筒插入壳体中时帮助防止用户错误。例如，在某些实施例中，一个或多个凸起可以包括不对称形状，其帮助用户将连接筒定位在壳体内的正确位置。具体地，连接筒的不对称形状可以仅允许在壳体的壁的开口内的单种定位。此外，在某些实施例中，连接筒的几何形状和设计，更具体地，连接筒相对于电池模块的壳体的几何形状和设计可被配置成允许用户容易地操纵连接筒。下面将参考附图详细描述本实施例的这些和其它特征。
为了帮助说明，图1是可以利用再生制动系统的车辆10的实施例的透视图。虽然以下讨论涉及具有再生制动系统的车辆，但是本文描述的技术适用于其它可以使用电池捕获/存储电能的车辆，包括电动和气动车辆。
如上所述，可能期望电池系统12很大程度上与传统的车辆设计兼容。因此，电池系统12可以放置在车辆10的将容纳传统电池系统的位置上。例如，如图所示，车辆10可以包括与典型的内燃机车辆的铅酸电池(例如，在车辆10的引擎盖下)类似地定位的电池系统12。此外，如下面将更详细地描述的，电池系统12可以定位成便于管理电池系统12的温度。例如，在一些实施例中，将电池系统12定位在车辆10的引擎盖下方可以使得空气管道能够将气流引导到电池系统12上并且冷却电池系统12。
在图2中描述了电池系统12的更详细的视图。如图所示，电池系统12包括联接到点火系统14、交流发电机15、车辆控制台16、车辆控制模块(VCM)21以及可选地联接到电动机17的能量存储部件13。通常，能量存储部件13可以捕获/存储在车辆10中产生的电能并输出电能以对车辆10中的电气装置供电。
换句话说，电池系统12可以向车辆电气系统的部件供电，其中可以包括散热器冷却风扇，气候控制系统，电动转向系统，主动悬架系统，自动停车系统，电动油泵，电动超级/涡轮增压器，电动水泵，加热挡风玻璃/除霜器，窗体升降电机，装饰灯，轮胎压力监测系统，天窗电机控制，电动座椅，报警系统，信息娱乐系统，导航特征，车道偏离警告系统，电动停车制动器，外部灯，或其任何组合。示例性地，在所描绘的实施例中，能量存储部件13向车辆控制台16和点火系统14供电，该点火系统可用于启动(例如，曲柄启动)内燃机18。
另外，能量存储部件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运行时产生电能。更具体地，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为电能。除此之外或另选地，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，车轮的旋转)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，能量存储部件13可以捕获由交流发电机15和/或电动机17在再生制动期间产生的电能。因此，交流发电机15和/或电动机17在本文中通常被称为再生制动系统。
为了便于捕获和提供电能，能量存储部件13可以经由总线19电联接到车辆的电气系统。例如，总线19可以使能量存储部件13能够接收由交流发电机15和/或电动机17产生的电能。另外，总线19可以使能量存储部件13能够将电能输出到点火系统14和/或车辆控制台16。因此，当使用12伏电池系统12时，总线19可以承载通常在8伏到18伏之间的电力。
另外，如图所示，能量存储部件13可以包括多个电池模块。例如，在所示的实施例中，能量存储部件13包括根据本实施例的锂离子(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。在其它实施例中，能量存储部件13可以包括任何数量的电池模块。此外，尽管锂离子电池模块20和铅酸电池模块22被描绘为彼此相邻，但是它们可以定位在车辆周围的不同区域中。例如，铅酸电池模块22可以定位在车辆10的内部或周围，而锂离子电池模块20可以定位在车辆10的引擎盖下方。
在一些实施例中，能量存储部件13可以包括多个电池模块以利用多个不同的电池化学性质。例如，当使用锂离子电池模块20时，可以提高电池系统12的性能，因为比起铅酸电池化学性质，锂离子电池化学性质通常具有较高的库仑效率和/或更高的电力充电接受率(例如，较高的最大充电电流或充电电压)。因此，可以提高电池系统12的捕获、存储和/或分布效率。
为了便于控制电能的捕获和存储，电池系统12可另外包括控制模块24。更具体地，控制模块24可以控制电池系统12中的部件的操作，诸如能量存储部件13内的继电器(例如开关)，交流发电机15和/或电动机17。例如，控制模块24可以调节由每个电池模块20或电池模块22捕获/供应的电能的量(例如，对电池系统12进行降低定额和重新定额)，在电池模块20和电池模块22之间执行负载平衡，确定每个电池模块20或电池模块22的充电状态，确定每个电池模块20或电池模块22的温度，通过交流发电机15和/或电动机17输出的控制电压等等。
因此，控制单元24可以包括一个或者多个处理器26和一个或多个存储器28。更具体地，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何组合。另外，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)和/或单独的电池控制模块的部分。
另外，车辆10可以包括VCM 21，其可以控制车辆10的各种组件的一个或多个操作参数。在某些实施例中，VCM 21可以包括被编程为执行此类任务的一个或多个处理器26和一个或多个存储器28。电池模块20,22可以经由一个或多个通信线路联接到VCM 21。例如，车辆控制模块线路23可以用于将VCM 21联接到电池模块20，如下面进一步详细描述的。VCM21可以接收来自电池模块20,22(并且更具体地说，来自控制模块24)的关于诸如充电状态和温度的各种参数的输入。VCM 21可以被配置成利用所接收的信息来确定何时对电池模块20充电和/或放电、何时中断对电池模块20充电等等。
在图3中示出了用于图2的车辆10的电池模块20的实施例的俯视解立体图。在所例示的实施例中，电池模块20(例如锂离子[Li-离子]电池模块))包括壳体30和设置在壳体30内的电化学电池32。例如，电化学电池32通过壳体30的电池容器区域33容纳并进入壳体30的内部。在所示的实施例中，六个棱柱形锂离子(Li离子)电化学电池32设置在壳体30内的两个堆34中，每个堆34中有三个电化学电池32。然而，在其它实施例中，电池模块20可以包括任何数量的电化学电池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)、任何类型的电化学电池32(例如锂离子、锂聚合物、铅酸、镍镉或镍金属氢化物、棱柱形和/或圆柱形)，以及任何布置的电化学电池32(例如，堆叠、分离或隔开)。
如图所示，电化学电池32可以包括从电化学电池32的终端39向上(例如，沿方向37)延伸的端子36。因此，端子36可以从电池容器区域33朝向壳体30的上侧40(例如，与基部41相对的上端或面)向外延伸。例如，电化学电池32可以通过上侧40中的电池容器区域33插入壳体30中，并且定位在壳体30内，以使得电化学电池32的端子36设置在电池容器区域33中。汇流条载体42可以设置在电池容器区域33中，并且可以保持设置在其上的汇流条44，其中汇流条44配置成与电化学电池32的端子36通过接口相接合。例如，汇流条44可以与端子36通过接口相接合以将电化学电池32电联接在一起。根据实施例，汇流条44可以将电化学电池32串联、并联、或者一些电化学电池32串联和一些电化学电池32并联。此外，某些汇流条44可以被配置成将电互连的一组电化学电池32与电池模块20的主端子46电联接，其中主端子46被配置成联接到负载(例如，车辆10的组件)来为负载供电。
在所例示的实施例中，电池模块20的壳体30包括配置成密封壳体30的一个或多个盖。例如，电池容器区域盖56可以设置在壳体30的上侧40上方(并且在汇流条载体42上方)以密封壳体30的上侧40。在某些实施例中，汇流条载体42可以联接到壳体30以将汇流条载体42固定在电池容器区域33内和电化学电池32上方。作为进一步的示例，壳体30可以包括电子隔室盖50，其装配在壳体30的电子隔室52上方，其中壳体30的电子隔室52保持例如印刷电路板(PCB)54和电池模块20的其它电气组件55(例如，中继通信线路等)。在某些实施例中，电子隔室盖50和/或电池容器区域盖56可以焊接(例如，激光焊接)到壳体30的主体。
根据本公开的实施例，连接筒60可以设置成穿过壳体30的壁64内的开口62。开口62可以是在壳体30的内部和壳体30的外部之间的通道。具体地，连接筒60可以被配置成从设置在壳体30内的电子隔室52的内部的控制模块24容纳低电压信号连接器66。类似地，连接筒60可以被配置成从设置在车辆内的VCM 21容纳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可以通信地联接到低电压信号线路67，以及车辆控制模块连接器25可以通信地联接到车辆控制模块线路23。以这种方式，低电压信号线路67和车辆控制模块线路23可以是通信线路，其配置成将控制模块24与VCM 21通信地联接，如下面进一步描述的。
实际上，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25可以配置成在连接筒内配合，如关于图5进一步描述的。在此类实施例中，连接器66,25可以与低电压信号线路67和车辆控制模块线路23一起工作以将控制模块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的状态有关的信息提供给车辆控制模块21。例如，在某些实施例中，与电池模块20的充电状态、电池模块20的温度相关的信息，与电池模块20相关的一个或多个警告，电池模块20的状态变化或与电池模块20的整体状况相关的任何其它信息可以被发送到VCM 21。
在某些实施例中，连接筒60可以是中空导管，其具有主体部分68、第一开口端70和与第一开口端70相对的第二开口端72。特别地，第一开口端70可以设置在壳体30的内部，并且可以配置成容纳壳体30内的低电压信号连接器66。此外，第二开口端72可以设置在壳体30的外部，并且可以配置成在壳体30的外部容纳车辆控制模块连接器25。特别地，第二开口端72可以设置在壳体30的凹部73内，使得连接筒60可以经由凹部73插入到开口62中，如关于图7进一步描述的。如上所述，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25可以在连接筒60的中空主体部分68内配合。以这种方式，连接筒60可以容纳来自电池模块20的壳体30内部的低电压信号连接器66和来自电池模块20的外部的车辆控制模块连接器25。因此，设置在壳体30的壁64内的开口62可以配置成固定连接筒60并允许低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25通过。
应当注意，设置在壁64内的开口62可以配置成容纳连接筒60。例如，开口62的尺寸可以牢固地容纳连接筒60的主体的外周边。换句话说，连接筒60可以具有尺寸适于匹配开口62的周边。
在某些实施例中，连接筒60可以被焊接或者以其它方式联接到壳体30的壁64，以将连接筒60固定在开口62内。在某些实施例中，连接筒60可以是插入模制的。具体地，连接筒60可以形成在壳体30中。连接筒60被装载和/或插入壳体模具工具中。此外，可以将熔融聚合物注入到壳体模具工具中并围绕连接筒60形成，从而形成连接筒60和壳体30之间的连接。连接筒60可以通过壳体30的开口62放置并焊接或以其它方式联接到壳体30的壁64。特别地，在某些实施例中，操作者可以以期望的取向将连接筒60插入到壳体30中(如关于图7进一步描述的)。在某些实施例中，由于制造缺陷(例如，公差)和下面详细描述的其它因素，壳体内的开口62的尺寸和连接器筒60的尺寸可以仅部分地彼此对应。在此情况下，如相对于图4详细描述的，设置在连接筒60的主体68的外表面74上的一个或多个特征可以有助于将连接筒60固定到壳体30的壁64上。
图4是根据本公开的一个方面沿着线4-4截取的图3的电池模块20的详细视图，其示出了连接筒60。如图所示，第一开口端70可以设置在壳体30的内部，并且可以配置成容纳壳体30内的低电压信号连接器66。此外，第二开口端72可以设置在壳体30的凹部73内，并且可以配置成在壳体30外部的凹部73内容纳车辆控制模块连接器25。如图所示，设置在连接筒60的主体68的外表面74上的特征可以帮助将连接筒60固定到壳体30的壁64。具体地，主体68的外表面74可以包括一个或多个凸起76(例如，盒式凸起)和/或一个或多个柔性肋78，其有助于将连接筒60固定在壁64的开口62内。以这种方式，连接筒60固定到壁64而不阻塞开口端70,72。
在某些实施例中，一个或多个凸起76可以被配置成将连接筒60固定到壳体30的壁64。例如，可以在设置在主体68的外表面74上的一对凸起76之间形成槽79(或凹槽)(如图6所示)。具体地，槽79可以全部地或部分地围绕主体68的周边延伸，并且可以配置成容纳壁64的一部分，如图4所示。在某些实施例中，壁64的厚度80可以被配置成使得壁64牢固地联接(例如，装配)在由一对凸起76产生的槽79内。以这种方式，壁64可以围绕连接筒60的整个外周边(横截面)，从而将连接筒60固定到壳体30的结构，而不阻塞第一开口端70或第二开口端72的任何部分。因此，在某些实施例中，壁64的厚度80可以对应于槽79或一对凸起76之间的距离。此外，应当注意，在某些实施例中，壁64的厚度80可以最大化以便支撑连接筒60以及穿过连接筒60的低电压信号连接器66。在某些实施例中，壁64的厚度80和相应槽79内的壁64的联接可有助于支撑连接筒60的重量以及穿过连接筒60的低电压信号连接器66。
在某些实施例中，每个凸起76的唇部82可以接触壁64的一部分，从而允许连接筒60在电池模块20的操作过程中保持联接到壳体30。例如，唇部82可以从连接筒60的主体的外表面74向外延伸以接触壁64的一部分。此外，唇部82可有助于将一对凸起76固定成抵靠壳体30的壁64，并可帮助防止连接筒60从开口62内的位置滑出。特别地，在某些实施例中，一对凸起76可以有助于减小连接筒60相对于壳体30的旋转移动和横向移动，并且可以帮助将连接筒60保持在壳体30内的特定位置。如上所述，在某些实施例中，凸起76可以是盒式凸起。例如，通过连接筒60的凸起76的横截面可以导致具有尖角或圆角的矩形形状。换句话说，凸起76可以从连接筒60的外表面74向外延伸以形成矩形或大致矩形的周边，其全部或部分地沿着连接筒60的周边延伸。应当注意，在某些实施例中，凸起76可以从外表面74向外延伸以产生适于支撑连接筒60和/或低电压信号连接器66的任何几何形状。
在某些实施例中，一个或多个柔性肋78也可以设置在主体68的外表面74上。在某些实施例中，一个或多个柔性肋78可以设置成靠近凸起76，并且可以配置成为连接筒60提供附加的结构支撑。在某些实施例中，除了凸起76和/或替代柔性肋78以外可以使用一个或多个柔性肋78。在某些实施例中，柔性肋78可以向内或向外弯曲以容纳壳体30的壁64，从而使得在连接筒60和壳体30之间能够更紧固和准确的装配。例如，由于制造缺陷(例如，公差)和下面详细描述的其它因素，壳体内的开口62的尺寸和连接器筒60的尺寸可以仅部分地彼此对应。在此情况下，连接筒60的柔性肋78可以帮助将连接筒60固定到壳体30的壁64。在某些实施例中，柔性肋78可以允许用户以人体工程学方式精确地操纵连接筒60。例如，柔性肋78可以允许用户在连接筒60被插入壳体30的开口62中时握持连接筒60，从而允许更容易的使用。
图5是用于图3的电池模块20的图3的连接筒60的实施例的示意图。如图所示，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25部分地容纳在连接筒60内。具体地，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25配置成在连接筒60内可通信地联接。如上所述，连接器25,66可用于将与电池模块20的状况相关的信息从电池模块20传送到VCM 21。例如，低电压信号连接器66可以可通信地联接到低电压信号线路67，并且车辆控制模块连接器25可以可通信地联接到车辆控制模块线路23。以这种方式，低电压信号线路67和车辆控制模块线路23可以将信息从控制模块24传送到VCM 21。
如下面参照图6至图7描述的，连接筒60可设计成容纳和固定连接器25,66。具体地，连接筒60(包括具有主体部分68的中空导管)的尺寸可配置成牢固地容纳连接器25,66，使得连接器25,66在电池模块20操作期间是安全的，如将相对于图6至图7所述。
图6是根据本公开的一个方面的用于图3的电池模块20的连接筒60的实施例的透视图。如图所示，连接筒60通常可以是中空导管，其被配置成容纳和固定低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25。在某些实施例中，连接筒60通常可以包括椭圆形的第一开口端70和第二开口端72，其中主体部分68在第一开口端70和第二开口端72之间延伸。然而，应当注意，在其它实施例中，连接筒60可以包括具有不同形状的开口端，诸如正方形、圆形或者椭圆形形状。例如，开口端70,72可以是对应于低电压信号连接器66或车辆控制模块连接器25的几何形状的任何几何形状。此外，应当注意，中空导管(例如，主体68)的通常形状可以另外具有有利于设置在壁64内的开口62的任何形状。
此外，虽然在所例示的实施例中示出了一对凸起76，但是应当注意，任何数量的凸起76(例如，1个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或更多个)可以设置在连接筒60的外表面74上。如上所述，凸起76可以有助于支撑壁64内的连接筒60、车辆控制模块连接器25和低电压信号连接器66。类似地，任何数量的柔性肋78(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或更多个)可以设置在外表面74上。柔性肋78可以帮助支撑连接筒60的结构，并且当连接筒60插入壁64中时也可帮助容纳壁64。此外，凸起76可以都包括相同或相似的尺寸和/或形状，或者凸起76可以在尺寸和/或形状上变化。例如，如图所示，第一凸起88在形状上可以类似于第二凸起90(例如，矩形横截面)，而第二凸起90在尺寸上比第一凸起88小。在某些实施例中，第一凸起88和第二凸起90中的每一个的尺寸和形状可以相似和/或基本上相同。第一凸起88和第二凸起90中的每一个的尺寸和形状可以至少部分地取决于槽79的期望几何形状以及壳体30的壁64的对应几何形状(例如，厚度80)。
在某些实施例中，凸起76的形状可以在连接筒60的一个或多个凸起76之间变化。应当注意，凸起76通常可以是任何形状，只要凸起76包括接触表面92，其配置成接触壁64的一部分。如上一般所述，凸起76的接触部分92可以由从连接筒60的外表面74向外延伸的唇部82产生。在所例示的实施例中，凸起76的尺寸、形状和位置具体设计成支撑壁64内的连接筒60(以及在一些情况下，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25)。
连接筒60的尺寸(例如，长度94或宽度96)可以设计成使得连接筒60牢固地装配在壁64的开口62内。在某些实施例中，最小化连接筒60的尺寸使得连接筒60包括足够的周围空间以用于使低电压信号连接器66按路径通过，这可以是有益的。此外，在某些实施例中，在没有可能损坏低电压信号连接器66的任何尖角度或弯曲的情况下，连接筒60的尺寸可以设计成使得低电压信号连接器66按路线通过连接筒60的主体68。例如，在某些实施例中，连接筒60的长度94可以足够长以容纳低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25。在某些实施例中，连接筒60的尺寸可设计成牢固地装配在低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25上。此外，在某些实施例中，连接筒60的尺寸可设计成牢固地折叠在电池模块20的壳体30内通过的电路，从而保护电路免受电池模块20的不期望的事件或移动(诸如在电池模块20的运行期间)。
图7是根据本公开的一个方面的图4的连接筒60的前视图。在某些实施例中，连接筒60可以包括防错构造，以当连接筒60插入壳体中时帮助防止用户错误。例如，在所例示的实施例中，由第二凸起90产生防错构造。在所例示的实施例中，第二凸起90的第一边缘100是直的，而第二凸起90的第二边缘102以非90度角度成角度(例如，倾斜)。也就是说，在某些实施例中，凸起76可以具有不对称几何形状。第一边缘100和第二边缘102之间的差异可以设计成用于当将连接筒60插入壳体30的开口62内时帮助用户避免错误。例如，如果连接筒60被定位在正确的取向，则成角度的第二边缘102可以仅适合于开口62。尽管所例示的实施例针对第二凸起90描绘了防错构造，但是应当注意，任何行为成形约束可以被纳入到连接筒60的设计中，以在连接筒插入壳体内(或其中形成壳体的定制模具工具内)时帮助用户找到连接筒的正确取向。
在某些实施例中，附加凹口104可以设置在连接筒60的内表面105内或设置在其上，使得它们延伸进入主体68的中空内部106。具体地，这些凹口104可用于将中空内部106分离成一个或多个部分，从而为连接筒60提供一个或多个紧固元件或附加引导立柱。虽然所例示的实施例仅描绘了一个凹口104，但是应当注意，任何数量的凹口104(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或更多个)可以布置在整个连接筒60中并且可以配置成附加引导件。在某些实施例中，凹口104可以沿着连接筒60的长度94延伸，并且可以配置为引导轨道，其以适当的取向将低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25引导到连接筒60中。
所公开的实施例中的一个或多个可以单独地或组合地提供用于制造电池模块和电池模块的部分的一个或多个技术效果。通常，本公开的实施例涉及电池模块20，其具有壳体30和设置在壳体30内的连接筒60。在某些实施例中，连接筒60可以是具有主体68和设置在主体68的相对端上的两个开口端70,72的中空导管。具体地，低电压信号连接器66和车辆控制模块连接器25可在连接筒60内可通信地联接。例如，低电压信号连接器66通过连接筒60的第一开口端70被容纳以与通过连接筒60的第二开口端容纳的车辆控制模块连接器25相配合并连接。以这种方式，连接器25,66将与电池模块20的状况相关的信息从控制模块24传送到VCM 21。在某些实施例中，连接筒60可以固定到电池模块20的壳体30或与其一体化。例如，多个凸起76和/或柔性肋78可以在连接筒60的外表面74上彼此相邻地设置，并且可以配置成使得连接筒60和壳体30的壁64之间能够紧密接触。在某些实施例中，连接筒60可设计有防错构造，以当连接筒60插入到壳体30中时帮助防止用户错误。
已经通过示例的方式示出了上述具体实施例，并且应当理解，这些实施例可能容易具有各种修改和替代形式。应进一步理解，权利要求不旨在限于所公开的特定形式，而是涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改，等同物和替代物。

Claims (23)

1.一种电池模块，其包括：
壳体，其由一个或多个壁限定，其中所述壳体的壁包括开口，所述开口配置成在所述壳体的内部和所述壳体的外部之间形成通道；以及
连接筒，其设置在所述开口内，其中所述连接筒是包括与第二开口端相对的第一开口端的中空导管，并且其中所述连接筒配置成通过所述第一开口端容纳低电压信号连接器和通过所述第二开口端容纳车辆控制模块连接器，并且其中所述连接筒的外表面包括一对凸起，所述一对凸起配置成使得所述壳体的所述壁和所述连接筒之间能够紧密接触。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述低电压信号连接器和所述车辆控制模块连接器配置成在所述连接筒内可通信地联接。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述低电压信号连接器和所述车辆控制模块连接器可通信地联接到通信线路，所述通信线路配置成将与所述电池模块的状况相关的信息从所述电池模块中继到所述车辆控制模块。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述一对凸起从所述连接筒的所述外表面延伸。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其包括设置在所述一对凸起之间并沿着所述连接筒的所述外周边的一部分延伸或沿着所述连接筒的所述整个外周边延伸的槽。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述壁的一部分牢固地配合在所述一对凸起之间的所述槽内。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述一对凸起在尺寸和形状上相似。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述一对凸起包括不同的尺寸和不同的形状。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述一对凸起包括具有第一边缘和第二边缘的第一凸起，并且其中所述第一边缘所成角度与所述第二边缘不同。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述第一边缘和所述第二边缘产生防错构造，其配置成在所述开口内定向所述连接筒的过程中帮助减少用户误差。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述连接筒的外表面包括多个柔性肋，并且其中所述多个肋配置成使得所述壳体的所述壁和所述连接筒之间能够紧密接触。
12.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体包括凹部，并且其中所述第二开口端朝向所述凹部和所述壳体的所述外部打开。
13.一种电池模块，其包括：
壳体，其由一个或多个壁限定，其中所述壳体的壁包括开口，所述开口配置成在所述壳体的内部和所述壳体的外部之间形成通道；以及
连接筒，其设置在所述开口内，其中所述连接筒包括与第二开口端相对的第一开口端，并且其中所述第一开口端容纳设置在所述壳体内的低电压信号连接器以及所述第二开口端容纳设置在所述壳体外的车辆控制模块连接器，并且其中所述低电压信号连接器和所述车辆控制模块连接器在所述连接筒内可通信地连接，并且其中所述连接筒联接到所述壳体的所述壁。
14.根据权利要求13所述的电池模块，其中所述连接筒的外表面包括一对凸起，所述一对凸起配置成使得所述壳体的所述壁和所述连接筒之间能够紧密接触。
15.根据权利要求14所述的电池模块，其包括在所述一对凸起之间的槽，所述槽配置成容纳所述壁的一部分。
16.根据权利要求13所述的电池模块，其包括设置在所述壳体的电池容器开口中的多个棱柱形锂离子(Li离子)电化学电池。
17.根据权利要求13所述的电池模块，其中所述壳体包括凹部，并且其中所述第二开口端朝向所述凹部和所述壳体的所述外部打开。
18.根据权利要求13所述的电池模块，其中所述低电压信号连接器和所述车辆控制模块连接器被配置成将与所述电池模块的充电阶段、温度、状态改变或整体状况相关的信息从所述电池模块中继到车辆控制模块。
19.一种制造电池模块的方法，其包括：
将多个电化学电池设置在所述电池模块的壳体内，其中所述壳体由一个或多个壁限定；
在所述壳体的所述壁内形成开口以在所述壳体的内部和所述壳体的外部之间形成通道；
将连接筒插入到定制壳体模具工具中，其中所述连接筒是包括与第二开口端相对的第一开口端的中空导管，并且其中所述连接筒定位成穿过所述开口，使得所述第一开口端朝向所述壳体的所述内部打开以及所述第二开口端朝向所述壳体的所述外部打开；以及
将熔融聚合物注入所述定制壳体模具工具中并围绕所述连接筒以在所述连接筒和所述壳体的所述壁之间形成连接。
20.根据权利要求19所述的方法，其包括使联接到低电压信号线路的低电压信号连接器按路线通过所述连接筒的所述第一开口端。
21.根据权利要求20所述的方法，其包括使联接到车辆控制模块线路的车辆控制模块连接器按路线通过所述连接筒的所述第二开口端。
22.根据权利要求21所述的方法，其包括将所述低电压信号连接器和所述车辆控制模块连接器可通信地联接在所述连接筒内以将信息从所述电池模块中继到所述车辆控制模块。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述信息包括所述电池模块的充电阶段、温度、状态改变或整体状况。
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