具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的制作方法

本公开涉及一种具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆，并且更具体地，涉及一种将水冷式电池单元安装在车身的外部后表面并且将铝管接头(nipple)应用于冷却剂流过的冷却缸体(coolingblock)，从而防止冷却剂在电池的内部泄漏的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆。

背景技术：

近来，随着环境保护意识的增长，正在积极地研发另一种类型的环保且考虑燃料效率的车辆，即混合动力车辆或燃料电池车辆，作为对现有的使用燃烧式发动机的车辆的替代方案。

由于混合动力车辆通过结合现有的发动机和由电能驱动的马达来以两个动力源驱动，因此近来混合动力车辆由于燃料效率提高和由排气引起的环境污染降低而作为下一代实际可行的可替代车辆在美国和日本备受关注。

通常，由汽油和柴油驱动的发动机和作为辅助动力源的马达被用作混合动力车辆的动力源。

换言之，车辆在低速行驶时通过使用马达作为动力源来运行，而在以特定速度以上的速度行驶时通过将动力源切换到发动机来运行。

电池用作用于驱动马达的动力源。由于这种电池被视为电动车辆与混合动力车辆的寿命的重要因素，因此为了有效地操作电池，应彻底地对电池进行管理。

特别地，与不能充电的一次电池(primarybattery)不同，能够充电和放电的二次电池(rechargeablebattery)被广泛地用作用于驱动诸如混合动力车辆和电动车辆的马达的电源。

然而，如果电池被长时间使用，则电池会产生热。特别地，在大容量电池的情况下，在充电或放电时，电流量增加会伴随有更多热。如果这时产生的热未被充分除去，则会降低电池的性能，甚至会导致火灾或爆炸。

因此，为了保持和提高电池的性能，电池的冷却是必要的。空冷式的冷却设备主要用于传统的电池冷却设备。

然而，空冷式具有结构上的问题，即，由于在入口被加热的空气根据冷却风扇的安装位置向后流动，因此电池不能被均匀地冷却。由于使用具有低热传导率的空气，因此将空冷式应用于大容量电池存在限制。

因此，近年来，为了克服空冷式的局限性，对水冷式冷却设备的研究已经成为主流。

在电池和水冷式冷却设备安装在传统的车辆的室内的情况下，由于行李箱的内部空间变窄和内部冷却风扇的噪音，降低适销性。此外，存在的问题是，因为由装配操作者在连接电池内部的水冷管与冷却管接头(coolingnipple)时使用快速连接器(quickconnector)的错误而引起连接单元的未完全紧固，因此存在冷却剂泄漏的风险。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅仅用于提高对本公开的背景的理解，因此以上信息可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开旨在解决以上问题。本公开的目的是提供一种具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆，该改进的水冷式电池布局将高压电池在混合动力车辆中的安装位置从现有的行李箱位置改变到车身的外部后表面。

此外，本公开的另一目的是提供一种具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆，该改进的水冷式电池布局将铝管接头应用于冷却剂流过的冷却缸体。

本公开的目的不限制于以上描述的目的，并且以上未描述的本公开的其他目的可以通过以下描述来理解并通过本公开的实施例更加清楚地理解。此外，本公开的目的可以通过权利要求中示出的手段及其组合来实现。

用于实现本公开的目的的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆包括以下构造。

本公开的实施例提供一种具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆。该混合动力车辆包括：壳体，位于车身的外部空间；电池，用于向车辆提供电驱动力，并且位于壳体的内部；冷却缸体，设置在电池的下部，并且排出电池产生的热；冷却管，用于将冷却剂供应到冷却缸体，并且沿着壳体的上部形成；以及冷却管接头，与壳体一体地形成，并且被紧固到冷却管。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，冷却管接头被构造成由铝材料制成。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，电池包括第一电池和第二电池，并且冷却管接头形成为分别靠近第一电池的下部的冷却缸体和第二电池的下部的冷却缸体。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，切换单元位于第一电池与第二电池之间，并且监测单元位于第一电池的上方。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，壳体被构造成包括：入口端，用于将冷却剂供应到第一电池的下部的冷却缸体和第二电池的下部的冷却缸体。壳体还被构造成包括：出口端，用于从第一电池的下部的冷却缸体和第二电池的下部的冷却缸体排出冷却剂。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，冷却缸体和冷却管接头被构造成通过钎焊连接。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆进一步包括：冷却缸体支架，位于电池与壳体之间，该冷却缸体支架被构造成连接冷却管接头和冷却管。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆被构造成包括：监测单元盖，在壳体的上表面上覆盖监测单元。

此外，本公开提供的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，监测单元盖通过车身的地板的一端部的开口暴露，并且车身的地板被构造成具有用于覆盖监测单元盖的监测单元盖罩。

本公开可以通过以上描述的实施例以及下面将描述的构造、联接和使用关系来实现以下效果。

在根据本公开的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆中，可以将高压电池的安装位置从现有的行李箱位置改变到车身的外部后表面，从而增加行李箱的容量并且降低内部噪音以增加车辆的适销性。

此外，可以将铝管接头应用于冷却剂流过的冷却缸体以确保气密性，从而防止冷却剂在电池的内部泄漏并且确保稳定性。

应理解的是，如本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似术语通常包括机动车辆。这样的机动车辆可以包括：包括运动型多用途车(suv)、公共汽车、卡车和各种商务车的乘用车；包括各种小船和大船的船只；飞行器等；以及包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆和氢动力车辆的可替代燃料(例如，来自石油以外的资源的燃料)车辆。如本文提到的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油和电双动力车辆。

下面讨论本公开的以上和其他特征。

附图说明

下面参照附图中示出的本公开的一些实施例来详细地描述本公开的以上和其他特征，本公开的一些实施例在下面仅仅通过说明的方式给出，因此不限制本公开，并且其中：

图1是根据现有技术的车辆的室内包括电池的车辆的立体图。

图2是根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的底部示图。

图3是示出根据本公开的实施例的具有水冷式电池布局的混合动力车辆的构造的示图。

图4是根据本公开的实施例的具有水冷式电池布局的混合动力车辆的壳体的内部的截面图。

图5是示出根据本公开的实施例的具有水冷式电池布局的混合动力车辆的壳体的上部的示图。

图6是示出根据本公开的实施例的具有水冷式电池布局的混合动力车辆的冷却缸体支架的示图。

图7是示出根据本公开的实施例的具有水冷式电池布局的混合动力车辆的监测单元的盖的示图。

应理解的是，附图不一定按比例绘制，附图呈现了示出本公开的基本原理的各种特征的有所简化的表示。如本文所公开的本公开的具体设计特征，包括例如具体的尺寸、方向、位置和形状，可以通过特定的预期应用和使用环境来部分确定。

在附图中，附图标记在每个附图中指代本公开的相同或等同的部分。

具体实施方式

在下文中，参照附图更详细地描述本公开的实施例。本公开的实施例可以以各种形式来修改，并且本公开的范围不应理解为限制于以下实施例。提供实施例以向本领域普通技术人员更完整地解释本公开。

此外，在说明书中描述的诸如“……单元”的术语是指用于处理至少一个功能或操作的单元，该单元可以被实施为硬件的组合。

此外，在本说明书中，因为构造的名称相同，因此为了区分构造的名称，构造的名称被分为第一、第二等。在以下描述中，构造不一定限制于名称所表示的顺序。

通常，混合动力车辆在广意上是指通过有效地组合两个或更多个不同的动力源来驱动车辆。在大多数情况下，混合动力车辆是指通过使用燃料的发动机和由电池的电力驱动的电动马达来获得驱动力的车辆，也被称作混合动力电动车辆(hybridelectricvehicle，hev)。

电动车辆是指使用电作为动力源的所有车辆，并且可以包括使用电作为动力源的一部分的插电式混合动力车辆(plug-inhybridelectricvehicle，phev)。在下文中，混合动力电动车辆(hev)被称作混合动力车辆。本公开的实施例可以是具有两排、三排或更多排座椅的混合动力车辆。

图1是根据现有技术的车辆的室内包括电池的车辆的立体图。

如图1所示，传统的电池30安装在后座椅的下方或行李箱中，后座椅的下方或行李箱是车身10的内部空间并且不需要水密性。在这种情况下，后座椅抬高，这限制内部空间，或者行李箱的空间利用率降低。此外，由于电池安装在室内，从而从车辆的外部接收冷却剂的管被构造成连接到车辆的室内。在这种情况下，如果冷却剂在电池的内部泄漏，则存在火灾的风险。

图2是根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的底部示图。图3是示出根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的构造的示图。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆可以被构造成包括：壳体200，位于车身100的外部空间；电池300，用于向车辆提供电驱动力，并且位于壳体200的内部；冷却缸体400，设置在电池300的下部，并且排出电池300产生的热；冷却管500，用于将冷却剂供应到冷却缸体400，并且沿着壳体200的上部形成；以及冷却管接头600，与壳体200一体地形成，并且被紧固到冷却管500。

壳体200可以位于车身100的外部空间。在一个示例中，壳体200可以位于车辆的后座椅的下方车身100的外部后表面上向上凹进的区域。车身100向上凹进的形状可以形成为对应于壳体200的形状。因此，如果壳体200从下向上插入，则车身100与壳体200之间的间隔空间可以尽可能地减小。

壳体200可以通过安装支架固定到车身100的地板。壳体200的中央部分可以形成为隧道形状，使得排气管(exhaustpipe)可以位于壳体200的中央部分。用于防止由于废热而劣化的热保护器可以形成在靠近排气管的位置。

如果高压电池300安装在行李箱的下方，则用于各种目的的行李箱的容量或空间缩小，并且由于行李箱的容量缩小，安装备用轮胎几乎是不可能的。本公开可以将壳体200安装在对应于混合动力车辆中不可用的空间的后座椅下方的外部空间，从而与将电池300安装在行李箱中的传统的结构相比，使行李箱的空间最大化。因此，能够提高车辆的适销性并且提高使用者的便利性。

电池300可以位于壳体200的内部。电池300被构造成存储电能并且可以向车辆提供电驱动力。

电池300可以通过外部电源直接充电。电池300也可以通过诸如用于驱动马达的逆变器、低压降压dc-dc转换器、升压dc-dc转换器或内置充电器的电力转换系统充电。特别地，电池300可以分为一个或多个电池以分别与一个或多个交流发电机连接。

电池300的类型可以是铅酸电池(leadacidbattery)、镍-氢(ni-mh)电池、锂离子(li-ion)电池、镍-镉(ni-cd)电池、锂-聚合物(li-polymer)电池、空气-锌(air-zn)电池、钠-硫(na-s)电池和钠-氯化镍(na-nicl2)电池。然而，本公开不特别地限制于此。

冷却缸体400可以设置在电池300的下部。在一个示例中，冷却缸体400可以安装在电池300的下部与壳体200之间以排出电池300产生的热。

冷却缸体400可以在其内部容纳冷却剂，并且可以设置在电池300的下部以排出电池300产生的热。冷却缸体400的长度可以形成为等于或略大于通过堆叠多个电池单元形成的电池300的长度。冷却缸体400的宽度可以形成为等于或相对小于电池300的宽度。

在本公开的另一实施例中，冷却缸体400可以形成为较小，并且多个冷却缸体400可以设置在电池300的上部、左侧表面和右侧表面上。因此，可以增加冷却缸体400的数量，从而更有效地排出电池300产生的热。

冷却缸体400可以由具有优异的热传导率的诸如铝合金和铜的材料制成，以有效地吸收电池300产生的热。为了吸收热，冷却缸体400可以直接地接触电池300，但是也可以间接地接触电池300。

冷却管500可以沿着壳体200的上部形成。此外，冷却管接头600可以与壳体200一体地形成并紧固到冷却管500。当通过冷却管500将冷却剂供应到冷却缸体400时，可以使用冷却管接头600来供应冷却剂，而无需使用单独的管或快速连接器。在这方面，可以最小化车辆重量的增加。

在一个示例中，冷却管500可以连接到壳体200的上部。冷却管接头600可以对应于冷却管500连接到壳体200的位置形成。冷却管接头600的一端部可以与冷却管500连接，并且冷却管接头600的另一端部可以与冷却缸体400连接。冷却缸体400与冷却管接头600可以通过钎焊连接。

冷却管接头600可以被构造成由铝材料制成。铝材料的冷却管接头600可以容易地与冷却管500和冷却缸体400连接，并且可以有效地传递冷却剂的温度。

图4是示出根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的壳体200的内部的截面图。

参照图4，根据本公开的实施例的电池300包括第一电池310和第二电池320。冷却管接头600可以形成为分别靠近第一电池310的下部的冷却缸体400和第二电池320的下部的冷却缸体400。

当传统的冷却缸体彼此连接时，传统的冷却缸体被构造成通过应用单独的快速连接器和冷却管接头来连接对应于每个电池设置的冷却缸体。在这种情况下，因为需要单独装配快速连接器，因此在未完全装配时，由于冷却剂泄漏而存在火灾的风险。

在本公开的实施例中，冷却管500可以通过冷却管接头600与每个冷却缸体400连接以将冷却缸体400彼此连接，而不使用单独的管和快速连接器来连接冷却缸体400。在一个示例中，形成为靠近冷却缸体400的冷却管接头600分别设置在第一电池310的下方和第二电池320的下方。因此，可以避免由于冷却剂泄漏而引起火灾的风险以确保安全。

图5是示出根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的壳体的上部的示图。

参照图5，根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆可以被构造成具有位于第一电池310与第二电池320之间的空间的切换单元330，并且具有位于第一电池310的上方的监测单元340。此外，壳体200可以被构造成包括：入口端210，用于将冷却剂供应到第一电池310的下部的冷却缸体400和第二电池320的下部的冷却缸体400；以及出口端220，用于从第一电池310的下部的冷却缸体400和第二电池320的下部的冷却缸体400排出冷却剂。

切换单元330可以位于第一电池310与第二电池320之间的空间。在一个示例中，切换单元330可以形成在第一电池310与第二电池320之间的壳体200的内部。切换单元330可以被构造为功率继电器组件(在下文中，pra，powerrelayassembly)。切换单元330作为pra，是位于电动车辆(ev)中使用的大容量高压电池300之间以负责电池300之间的连接的装置，并且可以包括继电器、电阻器等。pra可以包括(+)主继电器、(-)主继电器、预充电继电器、预充电电阻器以及电池电流传感器。pra可以通过电池和监测单元的控制信号来控制逆变器的高压电源电路。

监测单元340可以位于第一电池310的上方。在一个示例中，监测单元340可以设置在第一电池310的上方壳体200的内部。监测单元340可以是电池管理系统(在下文中，bms)板(board)。监测单元340可以管理优化的电池300，提高能源效率，并且延长电池300的寿命。此外，监测单元340可以用于实时地监测电池300的电压、电流、温度等，从而防止过度充电和放电，并且提高电池300的稳定性和可靠性。

入口端210可以被构造成连接到壳体200的上部。在一个示例中，入口端210可以对应于位于壳体200的上部的冷却管500的一端部而连接到壳体200。冷却剂可以通过入口端210供应到第一电池310的下部的冷却缸体400和第二电池320的下部的冷却缸体400。

出口端220可以被构造成邻近入口端210而连接到壳体200的上部。在一个示例中，出口端220可以对应于位于壳体200的上部的冷却管500的一端部而连接到壳体200。出口端220被构造成使得冷却剂可以通过出口端220从第一电池310的下部的冷却缸体400和第二电池320的下部的冷却缸体400排出。

冷却剂可以通过入口端210容易地流入冷却缸体400内部。冷却剂可以通过出口端220容易地从冷却缸体400排出到外部。

图6是示出根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的冷却缸体支架的示图。

参照图6，根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆进一步包括位于电池300与壳体200之间的冷却缸体支架700。冷却缸体支架700可以被构造成连接冷却管接头600和冷却管500。

冷却管接头600的一端部可以与冷却管500连接。在一个示例中，冷却管500和冷却管接头600可以以双o形环结构、水密垫圈和螺栓连接结构连接，并且冷却缸体支架700可以邻近双o形环结构形成。

冷却缸体支架700可以在结构上连接在壳体200的上部与电池300之间，从而提高机械坚固性。

图7是示出根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆的监测单元的盖的示图。

参照图7，根据本公开的实施例的具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆可以被构造成包括在壳体200的上表面上用于覆盖监测单元340的监测单元盖341。此外，监测单元盖341可以通过车身100的地板的一端部的开口暴露。车身100的地板可以被构造成包括用于覆盖监测单元盖341的监测单元盖罩。

在本公开中，监测单元盖341可以被单独地构造以使得在检测到故障时可以通过仅更换相关的单个部件来进行维修。在一个示例中，监测单元盖341可以被构造成通过在检测到与bms相关的故障时打开监测单元盖341来更换与bms相关的部件。因此，可以降低相关成本并且缩短维修所花费的时间。

监测单元盖341可以形成在壳体200的上表面和车身100的地板的一端部。在一个示例中，监测单元盖341可以分别在对应于监测单元340的位置形成在壳体200和车身100的地板。监测单元盖341可以被构造成使得如果组件损坏或需要维修，则可以仅通过打开监测单元盖341来进行维修。

可以将监测单元340设置在电池300的上方并且另外将监测单元盖341应用于车身100的地板，从而确保维修。

总之，本公开提供具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆，该改进的水冷式电池布局可以将高压电池300的安装位置从现有的行李箱位置改变到车身100的外部后表面，从而增加行李箱的容量，并且降低内部噪音，从而增加车辆的适销性。此外，本公开提供具有改进的水冷式电池布局的混合动力车辆，该改进的水冷式电池布局可以将铝冷却管接头600应用于冷却剂流过的冷却缸体400以确保气密性，从而防止冷却剂在电池300的内部泄漏并且确保稳定性。

前面的详细描述阐明本公开。此外，以上描述的内容示出并且解释了本公开的实施例，并且本公开可以用于各种其他的组合、变型和环境中。换句话说，可以在本说明书中公开的本公开的概念的范围、等同于所公开的内容的范围和/或本领域的技术或知识范围内进行改变或变型。所描述的实施例描述了实施本公开的技术思想的最佳方式，并且可以进行在具体的应用领域和用途中所需的各种变型。因此，以上描述的详细说明不旨在将本公开限制于所公开的实施例。此外，所附权利要求书应被理解为也包括其他的实施例。