CN109383254A - 用于在牵引电池组的内部区域中容纳污染物的总成和方法 - Google Patents

Abstract

示例性牵引电池组件尤其包括围绕牵引电池外壳内部内的紧固接头的一部分设置的容器。容器配置成保持污染物以阻止污染物接触容纳在内部内的部件的表面。示例性的容纳污染物的方法尤其包括，在牵引电池外壳的内部区域内，将污染物保持在容器内以阻止污染物接触容纳在内部内的部件的表面。容器围绕内部区域内的紧固接头设置。

Description

用于在牵引电池组的内部区域中容纳污染物的总成和方法

技术领域

本公开总体涉及容纳在电池组外壳内释放的污染物，更具体地，涉及容纳由固定紧固接头产生的污染物。

背景技术

电动车辆与传统机动车辆不同，因为使用由牵引电池组供电的一个或多个电机选择性地驱动电动车辆。电机可以代替内燃发动机或者和内燃发动机一起驱动电动车辆。示例性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)。

电池组被用于选择性地为电动车辆的电机和其他电负载供电。电池组可包括容纳多个互连电池单元和其他部件的外壳。电池单元存储用于为电负载供电的能量。电池组的各种部件可能接触污染物，例如在拧下螺纹紧固件时产生的碎屑(shavings)。

发明内容

根据本公开的示例性方面的牵引电池组件尤其包括围绕牵引电池外壳的内部内的紧固接头的一部分设置的容器。容器被构造成保持污染物并阻止污染物接触容纳在内部内的部件的表面。

在前述组件的另一个非限制性实施例中，污染物是来自紧固接头的紧固件的碎屑。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，紧固件是第一紧固件，第一紧固件与第二紧固件螺纹接合以提供紧固接头。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，第一紧固件是螺栓，第二紧固件是焊接螺母。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，第二紧固件包括孔，当第一和第二紧固件彼此接合以提供紧固接头时，该孔接收第一紧固件。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，容器围绕孔周向连续地分布。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，容器与紧固接头卡扣配合。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，容器与紧固接头过盈配合。

任何前述组件的进一步的非限制性实施例包括牵引电池外壳的第一和第二部分。第一部分通过紧固接头相对于第二部分被保持。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施例中，第一部分是牵引电池外壳的盖子，第二部分是牵引电池外壳的托盘。

任何前述组件的进一步的非限制性实施例包括保持在内部区域中的电池阵列。紧固接头将电池阵列固定到牵引电池外壳。

在任何前述组件的进一步的非限制性实施方案中，容器由聚合物基材料制成。

根据本公开另一示例性方面的容纳污染物的方法尤其包括在牵引电池外壳的内部区域内，将污染物保持在容器内以阻止污染物接触容纳在内部内的部件的表面。容器围绕内部区域内的紧固接头设置。

在前述方法的另一个非限制性实施方案中，污染物是来自紧固接头的紧固件的碎屑。

任何前述方法的另一个非限制性实施方案包括在将紧固接头的第一紧固件固定到紧固接头的第二紧固件时产生污染物。

在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中，第一紧固件与第二紧固件螺纹接合以提供紧固接头。

在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中，第二紧固件包括孔，当第一和第二紧固件彼此接合以提供紧固接头时，该孔接收第一紧固件。

在任何前述方法的进一步的非限制性实施方案中，容器围绕孔周向连续地分布。

任何前述方法的进一步的非限制性实施例包括将容器卡扣配合到紧固接头。

任何前述方法的进一步的非限制性实施例包括通过过盈配合相对于紧固接头保持容器。

附图说明

根据具体实施方式，所公开示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下：

图1示出了用于电动车辆的示例动力传动系统的示意图；

图2示出了来自图1的动力传动系统的电池组，其中移除了外壳的盖子以露出外壳内部区域内的电池阵列；

图3示出了沿图2中的线III-III截取的截面图，其示出了根据本公开的示例性实施例的围绕电池组的紧固接头的一部分设置的容器；

图4示出了图3的紧固接头和容器的透视图和展开图；

图5示出了根据本公开另一示例性实施例的围绕紧固接头的一部分设置的容器。

具体实施方式

本公开总体涉及容纳牵引电池组外壳的内部区域内释放的污染物。容纳污染物可以防止污染物在内部区域周围移动并容纳不希望的区域，例如需要隔离的高压区域。特别地，本公开涉及一种容器，其容纳与牵引电池组的紧固接头相关联的污染物。污染物可以是例如在固定牵引电池组的紧固接头时产生的碎屑。

图1示意性地示出了用于电动车辆的动力传动系统10。尽管描述为混合动力电动车辆(HEV)，但应该理解的是，本文描述的构思不限于HEV并且可以扩展到任何其他类型的电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)、电池电动汽车(BEV)、燃料电池汽车等。

动力传动系统10包括电池组14，电池组14具有保持在外壳18内的多个电池阵列16。动力传动系统10还包括内燃发动机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可以是分开的或是具有组合的马达-发电机的形式。

在该实施例中，动力传动系统10是动力分配动力传动系统，动力分配动力传动系统采用第一驱动系统和第二驱动系统。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的电驱动系统的一部分。由于电池组14选择性地提供动力推进，所以电池组14是牵引电池组。

发动机20和发电机24可以通过动力传递单元30连接，例如行星齿轮组。当然，其他类型的动力传递单元，包括其他齿轮组和变速器，可用于将发动机20连接到发电机24。在一个非限制性实施例中，动力传递单元30是行星齿轮组，其包括环形齿轮32、太阳齿轮34和托架组件36。

发电机24可以由发动机20通过动力传递单元30驱动，以将动能转换成电能。发电机24可替代地用作马达以将电能转换成动能，从而将扭矩输出到连接到动力传递单元30的轴38。

动力传递单元30的环形齿轮32连接到轴40，轴40通过第二动力传递单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传递单元44可包括具有多个齿轮46的齿轮组。在其他示例中可以使用其他动力传递单元。

齿轮46将扭矩从发动机20传递到差速器48，以最终向车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可包括多个齿轮，多个齿轮能够将扭矩传递到车辆驱动轮28。在该示例中，第二动力传递单元44通过差速器48机械地联接到轴50，以将扭矩分配到车辆驱动轮28。

通过将扭矩输出到轴52，可以选择性地采用马达22来驱动车辆驱动轮28，轴52也连接到第二动力传递单元44。在该实施例中，马达22和发电机24协作作为再生制动系统的一部分，其中马达22和发电机24都可以用作马达以输出扭矩。例如，马达22和发电机24均可输出电力以对电池组14的电池再充电。

在继续参考图1同时现在参考图2，电池组的外壳18总体包括用多个紧固件72固定到托盘68的盖子64。电池阵列16保持在设置在托盘68和盖子64之间的内部区域76内。

在示例性的非限制性实施例中，外壳18的盖子64和托盘68都是金属或金属合金，例如金属板。在其他示例中，盖子64是金属或金属合金，托盘68是聚合物基材料，例如片状模塑料(SMC)。在其他示例中，托盘68是金属或金属合金，托盘68是聚合物基材料。

在继续参考图2同时现在参考图3和图4，紧固件72是第一紧固件72，第一紧固件72在将盖子64固定到托盘68时接合相应的第二紧固件78。在该示例中，第一紧固件72是螺栓，第二紧固件78是焊接螺母。在另一个示例性实施例中，第一紧固件是螺母，第二紧固件是螺纹螺柱。在又一个示例性实施例中，第一紧固件和第二紧固件是另一种类型的机械紧固件，例如铆钉的不同部分。

当将盖子64固定到托盘68时，每个第一紧固件72延伸穿过盖子64中的孔80和托盘68中的孔84，以接合第二紧固件78中的相应一个。在该示例中。在托盘68中的孔84设置在凸缘92内，凸缘92横跨内部区域76并在电池阵列16的一部分上延伸。第二紧固件78通过焊接点96直接焊接到凸缘92的下侧。

为了将盖子64固定到托盘68，第一紧固件72被扭转并旋转到第二紧固件78中。焊接点96防止第二紧固件78在固定期间相对于第一紧固件72旋转。当第一紧固件72完全安置在第二紧固件78内时，第一紧固件72和第二紧固件78提供紧固接头98。盖子64是外壳18的一部分，盖子64通过紧固件相对于托盘68保持。

第一紧固件72移动到第二紧固件78中可以产生污染物C，例如来自第一紧固件72、第二紧固件78或两者的碎屑。污染物C可替代地或另外地包括盖子64、托盘68或两者的碎屑。

在一些实例中，污染物C可包括从第一紧固件72上的涂层脱落的薄片，或从紧固接头98的另一区域移除的薄片。涂层可用于防腐蚀。

如果没有被阻挡，则污染物C可以移动到电池阵列16中的一个或者外壳18的内部区域76内的一些其他部件附近的位置。污染物C进入这些区域的运动可能不被期望地损害高电压隔离，特别是如果污染物C是导电的。在示例性实施例中，来自第一紧固件72的碎屑将是导电的，因为第一紧固件72是金属或金属合金。

为了防止污染物C移动到这些区域中，容器100围绕紧固接头98的一部分设置。容器100保持污染物C，容器100阻止污染物C接触电池阵列16的表面或者除了与紧固接头98直接相关的那些部件之外内部区域76内的任何其他部件的表面。

在该示例中，在将第一紧固件72与第二紧固件78一起扭转之前，容器100固定到第二紧固件78。第二紧固件78包括孔108、套环部分112和延伸部分116。容器100接收延伸部分116以将容器固定到第二紧固件78。

当提供紧固接头98时，孔108可螺纹地接收第一紧固件72。延伸部分116相对于孔108的轴线从套环部分112延伸。

套环部分112的直径大于延伸部分116的直径。在该示例中，容器100被配置为压入配合在延伸部分116上以固定容器100。为了装配在延伸部分116上，容器100具有相对于第二紧固件78的延伸部分116的直径D₂更小的直径D₁。在延伸部分116上移动容器100将直径D₁增加到至少直径D₂。然后容器100通过过盈配合保持定位在延伸部分116上方，如图3所示。

容器100围绕延伸部分116和孔108沿周向连续分布，使得污染物C没有从孔108移动到内部区域76的路径。

在将容器100固定到延伸部分116之后，可以向下扭转第一紧固件72以提供紧固接头98。容器100在轴向上足够长以允许第一紧固件72在固定期间完全向下移动。由固定第一紧固件72产生的污染物C落入容器100的开口区域102中。然后污染物被容纳在开口区域102内以防止污染物移动到内部区域76的不希望的区域中。

在该示例中，容器100是聚合物基材料，例如尼龙。容器100在其他示例中可以是其他材料，例如金属或金属合金材料。

现在参考图5，在另一个示例性实施例中，容器100a与第一紧固件72a结合使用，第一紧固件72a接合第二紧固件78a以提供紧固接头98a。第二紧固件78a固定到电池阵列16中的一个上。紧固接头98a将电池阵列16中的一个固定到托盘68的底板上。

当固定时，第一紧固件72a延伸穿过托盘68的底板中的孔并穿过电池阵列16a的脚120中的孔。在该示例中，第一紧固件72a是螺栓，第一紧固件72a与第二紧固件78a螺纹接合以将电池阵列16a固定在外壳18的内部区域76内，并且第二紧固件78a是焊接螺母。

容器100a放置在紧固接头98a上，以容纳在将第一紧固件72a固定到第二紧固件78a时产生的污染物。在该示例中，第二紧固件78a包括围绕第二紧固件78a的延伸部分116a周向连续延伸的凹槽124。

容器100a包括相应的肋128，当容器100a朝向延伸部分116a轴向移动时，肋128容纳在凹槽124内。当容器100a在延伸部分116a上朝向凹槽124轴向移动时，肋128径向向外弯曲。在凹槽124处，肋128径向向内卡扣以安装在凹槽124内并相对于第二紧固件78a保持容器100a。因此，容器100a被认为是与第二紧固件78a卡扣配合。

值得注意的是，图5的容器100a可以是过盈配合而不是卡扣配合。此外，图3的容器100可以是卡扣配合而不是过盈配合。在其他示例中，图3的容器100可以粘接固定在第二紧固件78上，或图5的容器100可以粘接固定在第二紧固件78a上。

所公开示例的特征包括在高压电池的内部区域内容纳污染物。这可以防止碎屑或污染物移动到内部区域内污染物可能损害高压隔离的位置。

前面的说明书是示例性的而不是限制性的。对于本领域技术人员而言，对所公开的示例的变型和修改可以变得显而易见，这些变型和修改不一定脱离本公开的本质。因此，给出本公开的法律保护范围只能通过研究以下权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种牵引电池组件，包括

容器，所述容器围绕牵引电池外壳的内部内的紧固接头的一部分设置，所述容器被构造成保持污染物并阻止所述污染物接触容纳在所述内部内的部件的表面。

2.根据权利要求1所述的牵引电池组件，其中所述污染物是来自所述紧固接头的紧固件的碎屑。

3.根据权利要求1所述的牵引电池组件，其中所述紧固件是第一紧固件，所述第一紧固件与第二紧固件螺纹接合以提供所述紧固接头。

4.根据权利要求3所述的牵引电池组件，其中所述第一紧固件是螺栓，所述第二紧固件是焊接螺母。

5.根据权利要求3所述的牵引电池组件，其中所述第二紧固件包括孔，当所述第一和第二紧固件彼此接合以提供所述紧固接头时，所述孔接收所述第一紧固件，并且可选地，其中所述容器围绕所述孔周向连续地分布。

6.根据权利要求1所述的牵引电池组件，其中所述容器与所述紧固接头卡扣配合，或者其中所述容器与所述紧固接头过盈配合。

7.根据权利要求1所述的牵引电池组件，还包括所述牵引电池外壳的第一和第二部分，所述第一部分通过所述紧固接头相对于所述第二部分被保持，并且可选地，其中所述第一部分是所述牵引电池外壳的盖子并且所述第二部分是所述牵引电池外壳的托盘。

8.根据权利要求1所述的牵引电池组件，还包括保持在内部区域内的电池阵列，所述紧固接头将所述电池阵列固定到所述牵引电池外壳。

9.根据权利要求1所述的牵引电池组件，其中所述容器由聚合物基材料制成。

10.一种容纳污染物的方法，包括：

在牵引电池外壳的内部区域内，将污染物保持在容器内以阻止所述污染物接触容纳在内部内的部件的表面，所述容器围绕所述内部区域内的紧固接头设置。

11.根据权利要求10所述的容纳污染物的方法，其中所述污染物是来自所述紧固接头的紧固件的碎屑。

12.根据权利要求10所述的容纳污染物的方法，在将所述紧固接头的第一紧固件固定到所述紧固接头的第二紧固件时产生所述污染物，并且可选地，其中所述第一紧固件与所述第二紧固件螺纹接合以提供所述紧固接头。

13.根据权利要求12所述的容纳污染物的方法，其中所述第二紧固件包括孔，当所述第一紧固件和所述第二紧固件彼此接合以提供所述紧固接头时，所述孔接收所述第一紧固件。

14.根据权利要求13所述的容纳污染物的方法，其中所述容器围绕所述孔周向连续地分布。

15.根据权利要求10所述的容纳污染物的方法，还包括将所述容器卡扣配合到所述紧固接头，或者将所述容器过盈配合到所述紧固接头。