[發(fā)明專(zhuān)利]電壓感測(cè)跡線(xiàn)熔絲到電池互連板中的整合

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510506729.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105375076B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E.J.道利;G.F.卡羅爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/48
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/48
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 安文森;董均華

本發(fā)明提供電壓感測(cè)跡線(xiàn)熔絲到電池互連板中的整合。具體地，電池組，用于感測(cè)電池組中的各電池電壓的整合設(shè)備和形成在電池供能的汽車(chē)推進(jìn)系統(tǒng)中使用的整合的電壓感測(cè)電路的方法。整合的電壓感測(cè)電路包括母線(xiàn)、端子引腳和電設(shè)置在母線(xiàn)和端子引腳之間的電壓感測(cè)熔絲。電壓感測(cè)電路的構(gòu)造使得其在被耦接到模塊化殼體或相關(guān)結(jié)構(gòu)時(shí)形成整體結(jié)構(gòu)，其隨后可固定到用來(lái)向在電池組中的每個(gè)電池單元提供支撐的框架。在一種形式中，在框架模制加工期間模塊化的殼體和電壓感測(cè)電路可固定到框架以便在完成模制時(shí)，殼體和至少一部分電壓感測(cè)電路封裝在框架內(nèi)。在另一種形式中，信號(hào)地耦接在組中的每個(gè)電池單元的母線(xiàn)和相關(guān)電壓跡線(xiàn)可比如通過(guò)包覆成型整合到框架中。

相關(guān)案例的陳述

本申請(qǐng)是2012年3月21日提交的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)13/425,683的題為INTEGRATEDBUSBAR,TERMINAL PIN AND CIRCULT PROTECTION FOR SENSING INDIVIDUAL BATTERYCELL VOLTAGE的部分繼續(xù)申請(qǐng)。

背景技術(shù)

本發(fā)明總體涉及和電池供能系統(tǒng)結(jié)合使用的電壓感測(cè)構(gòu)件，并且更具體地涉及一種用于將分立電壓感測(cè)構(gòu)件整合到統(tǒng)一電池裝配中作為增加電池單元電壓感測(cè)構(gòu)件的裝配穩(wěn)健性和可制造性的途徑的設(shè)備和方法。

對(duì)于提高車(chē)輛燃料經(jīng)濟(jì)性和減少車(chē)輛排放的增長(zhǎng)的需要導(dǎo)致混合動(dòng)力車(chē)輛和純電動(dòng)車(chē)輛兩者的發(fā)展。純電動(dòng)車(chē)輛可由電池組（也稱(chēng)為電池）供能，而混合動(dòng)力車(chē)輛包括兩個(gè)或多個(gè)能量源，比如用作電池組的備用品或與電池組合作的汽油（也稱(chēng)為內(nèi)燃）發(fā)動(dòng)機(jī)。目前使用的混合動(dòng)力車(chē)輛由兩個(gè)主要的型式。在第一型式（已知為電荷消耗的混合架構(gòu)）中，電池可由傳統(tǒng)電網(wǎng)比如120VAC或240VAC電力線(xiàn)充電。在第二型式（已知為電荷維持的混合架構(gòu)）中，電池從內(nèi)燃機(jī)和再生制動(dòng)中的一個(gè)或兩個(gè)接收其充電的全部。在任一型式中，電池組典型地由多個(gè)模塊組成，其繼而由多個(gè)單個(gè)單元組成。可包括多個(gè)框架、托盤(pán)、蓋和相關(guān)結(jié)構(gòu)以為各種單元、模塊和組提供支撐，并且因此幫助限定該單元、模塊或組的較大組件。

在一種形式中，電池組的單元構(gòu)造成可限定稱(chēng)為單元箱的剛性外殼的矩形（即棱柱），其可沿著由對(duì)齊的平行板狀表面形成的軸線(xiàn)堆疊（很像一副撲克牌）。位于單元箱外部上的一個(gè)邊緣上的正端子和負(fù)端子關(guān)于堆疊軸線(xiàn)彼此橫向間隔開(kāi)并且用作（比如通過(guò)母線(xiàn)）連接到外部負(fù)荷或電路的電接觸點(diǎn)。在單元箱內(nèi)，多個(gè)單個(gè)的交替的正極和負(fù)極沿著堆疊方向彼此隔開(kāi)并由非導(dǎo)電分隔器保持電絕緣。來(lái)自每個(gè)負(fù)極的引線(xiàn)一起聚集在單元箱內(nèi)部以饋給負(fù)端子，而來(lái)自每個(gè)正極的引線(xiàn)類(lèi)似地一起聚集在單元箱內(nèi)部以饋給正端子。在一種形式中，每個(gè)棱柱箱單元可將直流（DC）電傳送到前面提及的負(fù)荷，比如各種車(chē)輛系統(tǒng)，包括馬達(dá)、電力牽引系統(tǒng)或類(lèi)似物，以及輔助裝備。功率逆變器典型地應(yīng)用于需要交流電（AC）而不是DC功率的構(gòu)件；這些功率逆變器典型地包括電容器模塊和用于將DC輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為AC輸出信號(hào)的集成柵雙極型晶體管（IGBT）。如上面提及的，在一般形式中，這些模塊通過(guò)母線(xiàn)或電纜組件連接，其中母線(xiàn)和單元的相關(guān)電流傳輸構(gòu)件典型地由銅、鋁或其合金制成。在一些情況下，引腳或相關(guān)導(dǎo)體可涂有其他金屬的薄層以增強(qiáng)耐腐蝕或其他希望的性能。

母線(xiàn)一般被認(rèn)為優(yōu)于電纜組件，（尤其）因?yàn)槠涑颂峁╇娺B接性之外可以通過(guò)緊湊型封裝將電壓感測(cè)和監(jiān)控電子裝置和功率連接件集成。而且，其總體結(jié)構(gòu)允許被用于在單個(gè)單元之間提供電連接的所有端子通過(guò)簡(jiǎn)單的裝配操作相對(duì)于彼此可靠地和重復(fù)地定位。在一種形式中，監(jiān)控（比如單元電壓感測(cè)）使用電路保護(hù)設(shè)備（即電路保護(hù)熔絲，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為“熔絲”）作為在母線(xiàn)和端子引腳之間的形成為用來(lái)提供（多個(gè)）電池單元的結(jié)構(gòu)支撐的前述框架的一部分的電接口典型地實(shí)現(xiàn)。