具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)，更具體些為，是有關(guān)利用具備將現(xiàn)有水冷式轉(zhuǎn)換為氣冷式冷卻方式的Peltier素子的密封型電池組，具備為了在可運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行車輛驅(qū)動的氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，二氧化碳的增加及地球溫暖化等環(huán)境問題成為焦點(diǎn)的同時(shí)，對綠色環(huán)保車輛的關(guān)注度變高，開發(fā)出了各種綠色環(huán)保車輛，并進(jìn)行量產(chǎn).具有代表性的車輛有使用電作為驅(qū)動源的Hybrid汽車、Motor汽車、Plug汽車及燃料電池汽車等.
[0003]像這樣，將電用作驅(qū)動源的車輛全部搭載了電池，安裝在車輛Floor Panel或者Tire Well上.像這樣，需對電池在車輛驅(qū)動時(shí)發(fā)生的熱進(jìn)行冷卻.
[0004]另一方面，圖1是顯示普通商用車輛上安裝電池組的商用車輛圖紙.參考圖1，包括 Tract1n Motor (tract1n motor:a2), Motor Drive (motor drive:al)以外電池組(1)的商用車輛上，由于電池組(1)位于車輛下部，因此要求水密結(jié)構(gòu).即，商用車輛的情況時(shí)，比起轎車，在非鋪裝的道路及運(yùn)行條件更加惡劣的情況下進(jìn)行行駛的時(shí)候很多，轎車的情況時(shí)，電池組(1)雖然安裝在后備箱，但是，由于在車輛下部安置了電池組(1)，因此要求為了水密結(jié)構(gòu)及防止發(fā)熱的技術(shù)開發(fā).
[0005]另外，不僅提供為了防止發(fā)熱的結(jié)構(gòu)，還提供利用電池組(1)的驅(qū)動力，對電池組
(1)的溫度及電壓、電流等進(jìn)行長期Monitoring來提供數(shù)據(jù)，因此要求為了對電池組(1)保持最佳化狀態(tài)的同時(shí)驅(qū)動車輛的技術(shù)開發(fā).
[0006]相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]1.車輛驅(qū)動系統(tǒng)用流體冷卻電池組(A fluid cooled battery packfor avehicle drive system)(專利申請?zhí)柎a:第 10-2004-7003613 號)
[0008]2.車輛用電池組的電源切斷裝置(Apparatus for shutting off power ofbattery packin vehicle)(專利申請?zhí)柎a:第 10-2012-0157705 號)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明為了解決上述問題點(diǎn)，將現(xiàn)有水冷式轉(zhuǎn)換成氣冷式的冷卻方式，為了在密封空間里可進(jìn)行放熱，提供利用Peltier素子的新概念氣冷式放熱方式，對氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的溫度及電壓、電流等長期進(jìn)行Monitoring，提供數(shù)據(jù)，最終，保持對電池組的最佳化狀態(tài)的同時(shí)驅(qū)動車輛，為了提供具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng).
[0010]另外，本發(fā)明是為了提供需要在BMS (battery management system)與電池Cell的車輛振動、溫度、濕度等殘酷環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不僅根據(jù)放熱，還根據(jù)密封及斷熱的結(jié)構(gòu)，切斷外部熱氣及灰塵等狀態(tài)的氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的Cell Balancing及電池液位長期進(jìn)行Monitoring，發(fā)生異常時(shí)，具備為了停止或中斷車輛驅(qū)動的氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng).
[0011]但是，本發(fā)明的目的不局限于上述提及的目的，未提及到的其他其他目的通過下列記載，從業(yè)人員將可明確地進(jìn)行理解。
[0012]為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施范例，具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)具備 BMA (battery module assembly) (10)、BMS (battery managementsystem (2)及 BDU (battery disconnect unit) (3)、此外，還具備電源及控制 Plug(4)的氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)以外，具備包括MCU (motor controller unit) (5)及驅(qū)動Motor (6)的氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)上，BMS (2)包括，對于進(jìn)行構(gòu)成BMA(10)的各電池Cell (11)的溫度、電壓、Cell Balancing、開放線路(open wire)探測的至少一種以上的Monitoring部位:及通過對氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)進(jìn)行的電流測定、S0C運(yùn)算、CAN收發(fā)器(Transceiver) (16)控制的CAN通信，提供對Relay控制Module (13a)的控制，對BMA(10)的(+)電源的移動途徑上的BMS(2)電源Relay(3c)進(jìn)行控制，以Log Memory (14)進(jìn)行Log數(shù)據(jù)保存的CPU (13).
[0013]此時(shí)，CPU(13)確認(rèn)安裝在電池Cell (11)的Cell Cartridge (11a)上的溫度Sensor(未圖示)測定的實(shí)時(shí)溫度信息，通過確認(rèn)電壓Sensor(未圖示)測定的實(shí)時(shí)電壓信息，利用氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)的商用車輛用鋰離子電池系統(tǒng)的電壓進(jìn)行Monitoring是正確的.
[0014]另外，CPU(13)均等保持鋰離子電池Cell-各電池Cell (11)之間的電壓Level (cell balancing)，測定氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)內(nèi)部的溫度，控制有無Peltier素子(50)的動作，防止過充電及過放電，測定電池液位，測定消耗電流，進(jìn)行短路防止機(jī)能是正確的.
[0015]另外，內(nèi)部Connector (15)與氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)內(nèi)部的Relay控制Module (13a)及CAN收發(fā)器(Transceiver) (16)進(jìn)行連接，夕卜部與BDU (3)的各構(gòu)成要素-信號 Connector (3a)、電源 Connector (3b)、電源 Relay (3c)及 Shunt Register (3d)進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)而形成是正確的.
[0016]另外，信號Connector(3a)為了收取BMS(2)內(nèi)部Connector(15)發(fā)出的控制信號，對應(yīng)1/0 Interface，電源Connector (3b)，具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)內(nèi)部與從BMA(10)發(fā)出的(+)電源及(-)電源進(jìn)行連接，氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)的外部與MCU(5)進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)是正確的.
[0017]另外，Shunt Register (3d)在電源Connector (3b)以及氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)的(_)電源的線路之間形成，根據(jù)CPU(13)的控制，Shunt Register (3d)進(jìn)行切斷傳達(dá)到MCU(5)的電源的機(jī)能是正確的.
[0018]另外，電源Relay (3c)在電源Connector (3b)以及氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)的(-)電源的線路之間形成，根據(jù)CPU(13)的控制，收取Relay控制Module (13a)發(fā)出的信號，形成傳達(dá)到MCU(5)電源的Relay是正確的.
[0019]另外，氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)除了包括多數(shù)電池Cell(ll)的BMA(1)以外，還包括下部面向第1散熱片(60)形成的散熱片用Housing(61)內(nèi)部的插入槽(62)進(jìn)行插入，根據(jù)散熱片用HoUsing(61)，密封的結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的Peltier素子(50)是正確的.
[0020]另外，氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)以支撐多數(shù)電池Cell(ll)的下部面結(jié)構(gòu)，與多數(shù)電池Cell (11)直接接觸，提供1次降低多數(shù)電池Cell (11)溫度的效果，以板形狀形成的1次Heatsink (20);及支撐1次Heatsink (20)的下部面，上部面與前面及后面以開放的六面體形狀形成，通過對于多數(shù)電池Cell (11)的發(fā)熱，將溫度進(jìn)行2次降低作用的2次Coldsink(30)，Peltier素子(50)根據(jù)散熱片用Housing (61)內(nèi)部形成的1次密封Housing (20a)及2次密封Housing (30a)，位于多重密封結(jié)構(gòu)內(nèi)是正確的。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施范例，具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)，將現(xiàn)有水冷式轉(zhuǎn)換為氣冷式的冷卻方式，為了可在密封空間進(jìn)行放熱，提供利用Peltier素子的新概念氣冷式放熱方式，對氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的溫度及電壓、電流等長期進(jìn)行Monitoring提供數(shù)據(jù)，最終，提供為了保持對電池組的最佳化狀態(tài)的同時(shí)驅(qū)動車輛的效果.
[0023]不僅如此，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施范例，具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)對于BMS (battery management system)與電池Cell需要在車輛的振動、溫度、濕度等殘酷環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不但根據(jù)放熱，還根據(jù)密封及斷熱的結(jié)構(gòu)，切斷外部熱氣及灰塵等狀態(tài)的氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組，用Cell Balancing及電池液位長期進(jìn)行Monitoring，發(fā)生異常時(shí)，提供可停止或者中斷車輛驅(qū)動的效果。
【附圖說明】
[0024]圖1所示為安裝普通電池組的商用車輛的圖；
[0025]圖2所示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施范例，具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)(100)的構(gòu)成要素的圖紙；
[0026]圖3所示為對于圖2具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)(100)，具體的構(gòu)成要素的圖紙:
[0027]圖4所示為圖2具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)(100)中，與氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)與MCU(motor controller unit) (5)及驅(qū)動Motor (6)連接關(guān)系的方框圖:
[0028]圖5所示為圖2具備氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組的車輛驅(qū)動系統(tǒng)(100)中，以在氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)內(nèi)部形成的Peltier素子(peltier:50)為中心的構(gòu)成要素之間的結(jié)合關(guān)系的圖紙:
[0029]圖6所示為圖5構(gòu)成氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)的BMA (battery moduleassembly) (10)中，電池Cell (11)與第2散熱片(lib)結(jié)構(gòu)的圖紙:
[0030]圖7所示為為了說明圖5構(gòu)成氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組⑴的BMA (battery module assembly) (10)與 2 次 Coldsink 構(gòu)成關(guān)系的圖紙；
[0031]圖8所示為為了說明圖5氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組⑴的密封型結(jié)構(gòu)的立體圖:
[0032]圖9所示為為了將圖5氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組⑴安裝到車輛，安裝副材形成的實(shí)施范例圖紙:
[0033]圖10所示為表示圖5全部氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組(1)的構(gòu)成要素的分解立體圖。
[0034]符號說明
[0035]1:氣冷式冷卻基礎(chǔ)的密封型電池組
[0036]2:BMS (battery management system)
[0037]3:BDU(battery disconnect unit)
[0038]3a:信號 Connecto