CN111293269A - 使用附接结构的变形区域固定的电动化车辆汇流条 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“使用附接结构的变形区域固定的电动化车辆汇流条”。一种汇流条总成，包括汇流条、电池端子以及将所述汇流条和所述电池端子固定在一起的变形区域等。一种固定方法，尤其包括：将附接结构的第一部分定位在孔内；使所述附接结构的第二部分变形以提供变形区域；以及使用所述变形区域来将汇流条相对于电池端子固定。

Description

使用附接结构的变形区域固定的电动化车辆汇流条
技术领域
本公开总体上涉及固定汇流条，并且更具体地涉及使用附接结构的变形区域固定汇流条。
背景技术
电动化车辆不同于常规的机动车辆，因为电动化车辆使用由电池组供电的一个或多个电机来选择性地驱动。电机可以代替内燃发动机或者作为内燃发动机的补充来驱动电动化车辆。示例电动化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)。
电动化车辆的电池组可包括以一个或多个电池阵列布置的多个电池单元总成。汇流条可用于向和从电池单元总成分配电能，并且向和从电池组分配电能。汇流条典型地使用焊接或机械紧固件固定。
发明内容
一种根据本公开的一个示例性方面的汇流条总成尤其包括汇流条、电池端子以及将所述汇流条和所述电池端子固定在一起的变形区域。
前述总成的另一个非限制性实施例包括附接结构，所述附接结构从所述汇流条或所述电池端子延伸。所述附接结构包括所述变形区域。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述附接结构从所述电池端子轴向地延伸穿过所述汇流条中的孔。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述附接结构包括翼片阵列和套环。所述翼片阵列和所述套环围绕轴线周向地分布。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述翼片阵列相对于所述轴线径向向外弯折，使得所述翼片阵列弯折在所述汇流条上以限制所述汇流条相对于所述电池端子的移动。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述变形区域和所述电池端子是单一整体结构的一部分。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述变形区域直接地固定到所述电池端子。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述电池端子是第一电池端子，并且所述变形区域是第一变形区域。所述总成还包括第二变形区域，所述第二变形区域将所述汇流条固定到第二电池端子。
在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述汇流条相对于所述第一端子和所述第二端子固定，而无需焊接或机械紧固件。
前述总成的另一个非限制性实施例包括电动化车辆的电池组。所述电动化车辆包括所述电池端子、所述汇流条和所述变形区域。
一种根据本公开的另一个示例性方面的固定方法尤其包括：将附接结构的第一部分定位在孔内；使所述附接结构的第二部分变形以提供变形区域；以及使用所述变形区域来将汇流条相对于电池端子固定。
在前述方法的另一个示例中，所述附接结构从所述汇流条或所述电池端子中的一个延伸穿过所述汇流条或所述电池端子中的另一个中的孔。
在前述方法中的任一者的另一个示例中，所述附接结构的所述第一部分是翼片阵列，并且所述附接结构的所述第二部分是套环。所述翼片阵列和所述套环围绕轴线周向地分布。
前述方法的另一个示例包括通过使所述翼片阵列的至少一部分径向向外弯折而变形。
在前述方法的另一个示例中，所述附接结构从所述电池端子延伸，并且所述汇流条提供所述孔。
在前述方法的另一个示例中，所述汇流条被保持在所述电池端子与所述变形区域之间。
在前述方法的另一个示例中，所述附接结构和所述电池端子一起形成为单一整体部件。
前述方法的另一个示例包括相对于所述附接结构按压冲头以提供所述变形区域。
在前述方法的另一个示例中，所述附接结构包括翼片阵列，所述翼片阵列围绕轴线周向地分布。所述方法还包括在所述按压期间通过迫使所述冲头抵靠所述翼片阵列来使所述翼片阵列弯折。
附图说明
根据具体实施方式部分，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式部分的附图可简要地描述如下：
图1示出了用于电动化车辆的示例动力传动系统的示意图。
图2示出来自图1的动力传动系统中的电池组的电池阵列的透视图。
图3示出了固定到图2的电池组内的轴向地相邻的电池单元的端子的汇流条的近视图。
图4示出了在将汇流条固定到端子之前的在图3中的线4-4处截取的剖视图。
图5示出了在用于将汇流条固定到端子的固定方法中的一个步骤处的图4的剖视图。
图6示出了所述固定方法中的在图5的步骤之后的一个步骤处的图4的剖视图。
图7示出了在使用所述固定方法将汇流条固定到端子之后的图4的剖视图。
图8示意性地示出了在图1的动力传动系统中使用的配电系统。
具体实施方式
本公开总体上涉及一种汇流条总成，该汇流条总成包括固定到诸如电池端子的部件的汇流条。使用变形区域将汇流条固定到所述部件。
参考图1，混合动力电动车辆(HEV)的动力传动系统10包括具有多个电池阵列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是电机类型。马达22和发电机24可以是分开的或具有组合式马达-发电机的形式。
在这个实施例中，动力传动系统10是功率分流动力传动系统，该功率分流动力传动系统采用第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统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的电驱动系统的部分。
发动机20和发电机24可以通过动力传输单元30(诸如行星齿轮组)连接。当然，包括其他齿轮组和变速器的其他类型的动力传输单元可以用于将发动机20连接到发电机24。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是行星齿轮组，该行星齿轮组包括环形齿轮32、中心齿轮34和齿轮架总成36。
发电机24可以由发动机20通过动力传输单元30来驱动，以将动能转换为电能。发电机24可以可选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输单元30的轴38。
动力传输单元30的环形齿轮32连接到轴40，该轴通过第二动力传输单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传输单元可以用于其他示例中。
齿轮46将扭矩从发动机20传输到差速器48，以最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括使得能够将扭矩传输到车辆驱动轮28的多个齿轮。在这个示例中，第二动力传输单元44通过差速器48机械地联接到车桥50，以将扭矩分配给车辆驱动轮28。
通过向同样连接到第二动力传递单元44的轴54输出扭矩，马达22可以选择性地用于驱动车辆驱动轮28。在这个实施例中，马达22和发电机24配合作为再生制动系统的一部分，其中马达22和发电机24两者均可以用作马达来输出扭矩。例如，马达22和发电机24各自可以将电力输出到电池组14的充电单元。
具有电池阵列18的电池组14可以例如是相对于附件电池的高电压电池组。电池组14能够输出电力以操作电动化车辆12的电机14和/或其他电气负载。由于电池组14可以为车辆的动力推进供电，因此电池组14可以被认为是动力电池。
现在参考图2至图4并继续参考图1，电池组14的电池阵列18各自可以包括沿轴线A分布的多个电池单元60。在示例性非限制性实施例中示出了棱柱式电池单元。其他实施例可以使用其他类型的电池单元，诸如圆柱式电池单元。
电池单元60各自包括端子64。在示例性非限制性实施例中，电池单元60各自包括铝制的正极端子64P和铜制的负极端子64N。端子64可以由除铝之外的金属和金属合金提供，并且铜可以用在其他示例中。
电池阵列18包括多个汇流条68。每个汇流条68将电池单元60中的一个的端子64电联接到轴向地相邻的电池单元60的端子64。汇流条68可以是铝或铜，或其他某些金属或金属合金。
变形区域72用于将汇流条68固定到端子64P中的一个。另一个变形区域72'用于将汇流条68固定到端子64N中的另一个。
在示例性非限制性实施例中，每个端子64包括附接结构76。附接结构76从端子64的主要部分80延伸穿过汇流条68中的孔84。附接结构76包括套环88和翼片阵列92。套环88和翼片阵列92一般围绕轴线AAS。周向地分布。在变形之前，翼片阵列92和套环88具有冠状形状。
当汇流条68处于固定位置时，如图3所示，套环88设置在汇流条68的孔84内。在示例性实施例中，孔84具有由汇流条68提供的周向地连续的周边，如图4所示。然而，孔84不限于这种配置。孔84可以是例如通向汇流条68的侧面94的狭槽。
另外地，当汇流条68处于固定位置时，翼片92相对于轴线AF径向向外弯折，使得翼片92弯折在汇流条68上。翼片92在弯折时将汇流条68夹持在翼片92与端子64的主要部分80之间。对汇流条68的夹持将汇流条68相对于相应的端子64固定。对汇流条68的夹持可以与铆接接头类似，但是不需要单独的铆钉。
在这个示例中，附接结构76与相应的端子64一起形成，使得附接结构76和主要部分80是单一整体结构。在另一个示例中，附接结构76可以与主要部分80分开地形成，并且然后在被接纳在孔84内之前直接地固定到主要部分80。例如，焊接可以用于将附接结构76和主要部分80固定在一起。
在示例性实施例中，变形区域72由翼片阵列92提供，该翼片阵列是从端子64延伸的附接结构76的一部分。在另一个示例中，变形区域72可以是从汇流条68延伸的附接结构的一部分。例如，从汇流条68延伸的附接结构可以包括多个翼片，这些翼片弯折在端子64的一部分上以将汇流条68和端子64固定在一起。
在其他示例中，可以省略翼片阵列92，并且变形区域72由具有不同配置的附接结构提供。例如，套环88的一部分可以延伸穿过并通过孔84。然后，套环88的该部分可以径向向外变形以提供附接结构76的变形部分。
现在参考图4至图7，固定方法用于相对于端子64P、64N固定汇流条68。该方法首先将汇流条68从图4的位置移动到图5的位置，这将附接结构76放置在汇流条68的相应的孔84内。接下来，使用致动器100将冲头104相对于翼片从图5的位置移动到图6的位置。在这个示例中，冲头104是圆顶形的。继续使冲头104抵靠翼片92在方向D上移动迫使翼片92相对于轴线AF径向向外移动并弯折在汇流条68上，如图7所示。致动器100将冲头104从翼片92拉离。然后，将示例汇流条68相对于端子64P、64N固定，而无需焊接或机械紧固件，如图8所示。
致动器100可以是例如液压致动器。本领域以及受益于本公开的技术人员可以理解适合于在图5、图6和图7的位置之间来回移动冲头104的其他类型的致动器。
尽管将汇流条68描述为将轴向地相邻的电池单元60的端子64电联接在一起，但是汇流条68可以替代地用于将其他部件电联接在一起。例如，图8示意性地示出了图1的动力传动系统10的配电系统110。配电系统110在电池阵列18与负载114(诸如马达22)之间分配电能。
在位置118处可以使用汇流条68来将第一部件122和第二部件126电联接在一起。在这个示例中，第一部件122是继电器，并且第二部件126是连接器，诸如到接线线束130的连接器。可以在位置134处使用汇流条68来替代地或附加地将第三部件138和第四部件142电联接在一起。在这个示例中，第三部件138是继电器，并且第四部件142是连接器，诸如到接线线束146的连接器。
汇流条68可以在系统110的其他区域中使用，以将诸如接线线束130和负载114的部件或第一部件122与电池阵列18电联接在一起。汇流条68也可以在动力传动系统10内的其他地方、在结合有动力传动系统10的车辆的另一个部分中、或者为了某些其他应用进行使用。
因此，不应将用变形区域72固定的汇流条68理解为限制于如图2所示的电联接阵列18的汇流条，或者理解为电联接图8的系统110中示出的结构。汇流条68可用于将各种部件电联接在一起。
所公开的示例的特征包括提供通过附接结构的变形区域固定的汇流条。示例性固定技术中的一些不需要因焊接带来的热能输入，这可以消除诸如金属间化合物、脆性、孔隙率和开裂的焊接缺陷。另外，可以省略单独的机械紧固件，诸如螺栓，这可以降低总体复杂性。示例性固定技术还相对于例如单独的机械紧固件具有相对低的断面。从包装的角度来看，相对低的断面可能是有利的。
前面的描述本质上是示例性的而非限制性的。对所公开的示例的变化和修改对于本领域的技术人员而言会变得显而易见，这些变化和修改不一定脱离本公开的实质。因此，赋予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)

1.一种电池总成，包括：
汇流条；
电池端子；和
变形区域，所述变形区域将所述汇流条和所述电池端子固定在一起。
2.如权利要求1所述的电池总成，还包括附接结构，所述附接结构从所述汇流条或所述电池端子延伸，所述附接结构包括所述变形区域，并且，任选地，其中所述附接结构从所述电池端子延伸穿过所述汇流条中的孔。
3.如权利要求2所述的电池总成，其中所述附接结构包括翼片阵列和套环，所述翼片阵列和所述套环围绕轴线周向地分布，并且，任选地，其中所述翼片阵列相对于所述轴线径向向外弯折，使得所述翼片阵列弯折在所述汇流条上以限制所述汇流条相对于所述电池端子的移动。
4.如权利要求1所述的电池总成，其中所述变形区域和所述电池端子是单一整体结构的一部分。
5.如权利要求1所述的电池总成，其中所述变形区域直接地固定到所述电池端子。
6.如权利要求1所述的电池总成，其中所述电池端子是第一电池端子，并且所述变形区域是第一变形区域，并且所述汇流条总成还包括第二变形区域，所述第二变形区域将所述汇流条固定到第二电池端子。
7.如权利要求6所述的电池总成，其中所述汇流条相对于所述第一端子和所述第二端子固定，而无需焊接或机械紧固件。
8.如权利要求1所述的电池总成，所述汇流条总成还包括电动化车辆的电池组，所述电动化车辆具有所述电池端子、所述汇流条和所述变形区域。
9.一种固定方法，包括：
将附接结构的第一部分定位在孔内；
使所述附接结构的第二部分变形以提供变形区域；以及
使用所述变形区域来将汇流条相对于电池端子固定。
10.如权利要求9所述的固定方法，其中所述附接结构从所述汇流条或所述电池端子中的一个延伸，穿过所述汇流条或所述电池端子中的另一个中的孔。
11.如权利要求9所述的固定方法，其中所述附接结构的所述第一部分是翼片阵列，并且所述附接结构的所述第二部分是套环，所述翼片阵列和所述套环围绕轴线周向地分布，并且，任选地，所述固定方法还包括通过使所述翼片阵列的至少一部分径向向外弯折而变形。
12.如权利要求11所述的固定方法，其中所述附接结构从所述电池端子延伸，并且所述汇流条提供所述孔，并且，任选地，其中所述汇流条被保持在所述电池端子与所述变形区域之间。
13.如权利要求11所述的固定方法，其中所述附接结构和所述电池端子一起形成为单一整体部件。
14.如权利要求11所述的固定方法，还包括相对于所述附接结构按压冲头以提供所述变形区域。
15.如权利要求14所述的固定方法，其中所述附接结构包括翼片阵列，所述翼片阵列围绕轴线周向地分布，并且所述固定方法还包括在所述按压期间通过迫使所述冲头抵靠所述翼片阵列来使所述翼片阵列弯折。
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