電池組和控制電池組中的電風(fēng)扇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及具有易冷卻結(jié)構(gòu)的電池組和用于控制電池組中的電風(fēng)扇的方法。
[0002]本申請要求2014年5月27日在美國專利商標(biāo)局提交的美國專利申請N0.14/287，291的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將該美國專利申請的公開整體并入。
【背景技術(shù)】
[0003]電池組包括電池模塊和殼體。與包括在電池模塊中的電池單體(cell)電連接的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器可以布置在殼體中。
[0004]DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器是用于控制充電功率和放電功率的部件并且在運(yùn)行中產(chǎn)生許多熱。
[0005]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到對于具有能夠有效冷卻DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的電池組和控制電池組中的電風(fēng)扇的方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

技術(shù)領(lǐng)域
[0006]
[0007]本公開基于以上【背景技術(shù)】設(shè)計，并且本公開旨在提供具有能夠有效冷卻DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的電池組。
[0008]本公開也旨在提供控制電池組中的電風(fēng)扇的方法。
[0009]技術(shù)解決方案
[0010]提供了根據(jù)示例性實施例的電池組。該電池組包括限定具有第一內(nèi)部空間和第二內(nèi)部空間的內(nèi)部區(qū)域的電池組殼體。電池組殼體具有與第一內(nèi)部空間連通的入口孔和與第二內(nèi)部空間連通的出口孔。電池組進(jìn)一步包括布置在電池組殼體的第一內(nèi)部空間中、靠近入口孔的電池模塊。電池模塊具有布置成抵靠熱交換器的至少一個電池單體。熱交換器被構(gòu)造成用于接收從入口孔進(jìn)入第一內(nèi)部空間的空氣以冷卻所述至少一個電池單體。電池組進(jìn)一步包括DC-DC電壓轉(zhuǎn)化器，該DC-DC電壓轉(zhuǎn)化器布置在第二內(nèi)部空間中，使得從熱交換器朝向出口孔流動的空氣進(jìn)一步冷卻DC-DC電壓轉(zhuǎn)化器。電池組進(jìn)一步包括電風(fēng)扇，該電風(fēng)扇適合于促使空氣從入口孔經(jīng)過第一和第二內(nèi)部空間流動到電池組殼體的出口孔。電池組進(jìn)一步包括布置在第一內(nèi)部空間中第一溫度傳感器。第一溫度傳感器適合于產(chǎn)生指示電池單體的第一溫度水平的第一信號。電池組進(jìn)一步包括布置在第二內(nèi)部空間中第二溫度傳感器。第二溫度傳感器適合于產(chǎn)生指示DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的第二溫度水平的第二信號。電池組進(jìn)一步包括微處理器，該微處理器被可操作地聯(lián)接到第一和第二溫度傳感器，使得微處理器分別接收第一和第二信號。微處理器進(jìn)一步可操作地聯(lián)接到電風(fēng)扇。微處理器被配置成基于第一溫度水平確定電風(fēng)扇的第一期望運(yùn)行速度值。微處理器進(jìn)一步被配置成基于第二溫度水平確定電風(fēng)扇的第二期望運(yùn)行速度值。微處理器進(jìn)一步被配置成產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第一和第二期望運(yùn)行速度值之間的較大速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0011]在實施例中，微處理器可以被配置成如果第一期望運(yùn)行速度值大于第二期望運(yùn)行速度值則選擇第一期望運(yùn)行速度值，并且產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第一期望運(yùn)行速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0012]在另一實施例中，微處理器可以被配置成如果第二期望運(yùn)行速度值大于第一期望運(yùn)行速度值則選擇第二期望運(yùn)行速度值，并且產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第二期望運(yùn)行速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0013]在另一實施例中，微處理器被配置成確定由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器輸出的電功率的量。此外，微處理器可以進(jìn)一步被配置成基于電功率的量確定電風(fēng)扇的第三期望運(yùn)行速度值，并且如果第三期望運(yùn)行速度值大于第一期望運(yùn)行速度值和第二期望運(yùn)行速度值則產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第三期望運(yùn)行速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0014]優(yōu)選地，電池組可以進(jìn)一步包括布置在第二內(nèi)部空間中的導(dǎo)熱殼體，該導(dǎo)熱殼體中具有布置在其中的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器。多個散熱片可以在導(dǎo)熱殼體的下表面上沿著空氣的移動方向突出，并且導(dǎo)熱殼體可以布置在第二內(nèi)部空間中，以便散熱片與電池組殼體的底部間隔開。
[0015]優(yōu)選地，電池組可以進(jìn)一步包括放置框架和流體引導(dǎo)板，該放置框架被構(gòu)造成支撐導(dǎo)熱殼體的下邊緣，允許散熱片與電池組殼體的底部間隔開并且朝向出口孔敞開;流體引導(dǎo)板的一側(cè)面向電池模塊的一側(cè)的邊緣，空氣在該邊緣從熱交換器流出，并且另一側(cè)連接到放置框架。
[0016]提供了根據(jù)另一示例性實施例的用于控制電池組中的電風(fēng)扇的方法。方法包括提供具有電池組殼體、電池模塊、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和微處理器的電池組。電池組殼體限定具有第一內(nèi)部空間和第二內(nèi)部空間的內(nèi)部區(qū)域。電池組殼體具有與第一內(nèi)部空間連通的入口孔和與第二內(nèi)部空間連通的出口孔。電池模塊布置在電池組殼體的第一內(nèi)部空間中，靠近入口孔。電池模塊具有布置成抵靠熱交換器的至少一個電池單體。熱交換器被構(gòu)造成用于接收從入口孔進(jìn)入第一內(nèi)部空間的空氣以冷卻所述至少一個電池單體。DC-DC電壓轉(zhuǎn)化器布置在第二內(nèi)部空間中，使得從熱交換器朝向出口孔流動的空氣進(jìn)一步冷卻DC-DC電壓轉(zhuǎn)化器。電風(fēng)扇適合于促使空氣從入口孔經(jīng)過第一和第二內(nèi)部空間流動到電池組殼體的出口孔。第一溫度傳感器布置在第一內(nèi)部空間中。第二溫度傳感器布置在第二內(nèi)部空間中。微處理器被可操作地聯(lián)接到第一和第二溫度傳感器。方法包括利用第一溫度傳感器產(chǎn)生指示電池單體的第一溫度水平的第一信號。方法進(jìn)一步包括利用第二溫度傳感器產(chǎn)生指示DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的第二溫度水平的第二信號。方法進(jìn)一步包括利用微處理器基于第一溫度水平確定電風(fēng)扇的第一期望運(yùn)行速度值。方法進(jìn)一步包括利用微處理器基于第二溫度水平確定電風(fēng)扇的第二期望運(yùn)行速度值。方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第一和第二期望運(yùn)行速度值之間的較大速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0017]在實施例中，方法進(jìn)一步包括如果第一期望運(yùn)行速度值大于第二期望運(yùn)行速度值則利用微處理器選擇第一期望運(yùn)行速度值。方法進(jìn)一步包括如果選擇第一期望運(yùn)行速度值則利用微處理器產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第一期望運(yùn)行速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0018]在另一實施例中，方法進(jìn)一步包括如果第二期望運(yùn)行速度值大于第一期望運(yùn)行速度值則利用微處理器選擇第二期望運(yùn)行速度值。方法進(jìn)一步包括如果選擇第二期望運(yùn)行速度值則利用微處理器產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第二期望運(yùn)行速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0019]在另一實施例中，方法進(jìn)一步包括利用微處理器確定由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器輸出的電功率的量。此外，方法進(jìn)一步包括利用微處理器基于由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器輸出的電功率的量確定電風(fēng)扇的第三期望運(yùn)行速度值。此外，方法進(jìn)一步包括如果第三期望運(yùn)行速度值大于第一期望運(yùn)行速度值和第二期望運(yùn)行速度值則利用微處理器選擇電風(fēng)扇的第三期望運(yùn)行速度值，并且產(chǎn)生引起電風(fēng)扇以與第三期望運(yùn)行速度值對應(yīng)的運(yùn)行速度運(yùn)行的控制信號。
[0020]本發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本公開，通過允許用于冷卻電池組中所包括的電池單體的空氣流向DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器可以被有效地冷卻。
[0022]根據(jù)本公開的另一實施例，通過基于電池組中的產(chǎn)生熱的部件的溫度水平確定電風(fēng)扇的多個運(yùn)行速度值，并以最高運(yùn)行速度運(yùn)行電風(fēng)扇，可以適當(dāng)?shù)鼐S持電池組中的溫度。
【附圖說明】
[0023]附圖圖示本公開的優(yōu)選實施例，并且連同前述公開一起，用于提供對本公開的技術(shù)特征的進(jìn)一步理解。然而本公開不被認(rèn)為受附圖的限制。
[0024]圖1是根據(jù)示例性實施例的電池組的示意圖；
[0025]圖2是圖1的電池組的另一示意圖；
[0026]圖3是圖1的電池組的局部透明頂視圖；
[0027]圖4是圖1的電池組的局部透明底視圖；
[0028]圖5是在圖1的電池組中利用的電池組殼體的基座部的不意圖；
[0029]圖6是圖1的電池組的橫截面示意圖；
[0030]圖7是在圖1的電池組中利用的電池模塊的示意圖；
[0031 ]圖8是圖7的電池模塊的另一示意圖；
[0032]圖9是圖7的電池模塊的沿線9-9截取的橫截面示意圖；
[0033]圖10是圖7的電池模塊的沿線10-10截取的橫截面示意圖；
[0034]圖11是圖7的電池模塊的一部分的分解視圖；
[0035]圖12是圖示第一、第二和第三熱交換器的端部的、圖7的電池模塊的第一側(cè)的示意圖；
[0036]圖13是圖示第一、第二和第三熱交換器的端部的、圖7的電池模塊的第二側(cè)的示意圖；
[0037]圖14是在圖7的電池模塊中利用的框架構(gòu)件的示意圖；
[0038]圖15是圖14的框架構(gòu)件的另一不意圖；
[0039]圖16是圖15的框架構(gòu)件的另一不意圖；
[0040]圖17是圖示熱交換器的端部的、圖15的框架構(gòu)件的側(cè)視圖；
[0041]圖18是圖15的框架構(gòu)件的第一側(cè)的示意圖；
[0042]圖19是圖15的框架構(gòu)件的第二側(cè)的示意圖；
[0043]圖20是在圖15的框架構(gòu)件中的熱交換器中利用的第一導(dǎo)熱板的第一側(cè)的示意圖；
[0044]圖21是圖20的第一導(dǎo)熱板的第二側(cè)的示意圖；
[0045]圖22是在圖15的框架構(gòu)件中的熱交換器中利用的第二導(dǎo)熱板的第一側(cè)的示意圖；
[0046]圖23是在圖1的電池組中利用的導(dǎo)熱殼體的示意圖；
[0047]圖24是圖23的導(dǎo)熱殼體的另一示意圖；
[0048]圖25是圖23的導(dǎo)熱殼體的底側(cè)的示意圖；
[0049]圖26是圖23的導(dǎo)熱殼體的另一示意圖；
[0050]圖27是根據(jù)另一示例性實施例的組裝電池模塊的方法的流程圖；
[0051 ]圖28是根據(jù)另一示例性實施例的組裝電池組的方法的流程圖；
[0052]圖29是圖1的電池組的一部分的方框圖；
[0053 ]圖30是圖1的電池組所利用的第一示例性表格；
[0054]圖31-33是用于控制圖1的電池組中的電風(fēng)扇的運(yùn)行的方法的流程圖；
[0055]圖34是圖1的電池組所利用的第二示例性表格；以及
[0056]圖35-36是根據(jù)另一示例性實施例的用于控制圖1的電池組中的電風(fēng)扇的運(yùn)行的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0057]在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實施例。在描述之前，應(yīng)理解的是，在說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語不應(yīng)被認(rèn)為受一般含義和字典含義的限制，而是在允許發(fā)明人適當(dāng)定義術(shù)語以最好地解釋的原則的基礎(chǔ)上，基于與本公開的技術(shù)方面對應(yīng)的含義和概念進(jìn)行解釋。因此，本文所提出的描述僅是優(yōu)選示例，僅用于說明目的，而不意在限制本公開的范圍，所以應(yīng)理解的是，在不背離本公開的范圍的情況下，可以對優(yōu)選示例做出其它等效和修改。
[0058]參照圖1-6和29，提供根據(jù)示例性實施例的電池組10。電池組10包括電池組殼體10、電池