磁力控制的牵引电池热板的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于在车辆中使用的高电压电池的热管理系统。
【背景技术】
[0002]诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、轻度混合动力电动车辆(MHEV)或全混合动力电动车辆(FHEV)的车辆包含能量储存装置(诸如，高电压(HV)电池)以用作车辆的推进源。HV电池可包括用于帮助管理车辆性能和操作的组件和系统。HV电池可包括电池单元端子之间相互电连接的一个或更多个电池单元阵列和互连器汇流条(interconnector busbar)。服电池和周围环境可包括热管理系统以帮助管理HV电池组件、系统和各个电池单元的温度。
【发明内容】
[0003]—种车辆牵引电池组件，包括:电池单元的阵列；热板，与所述阵列热连通并限定冷却剂路径；以及电磁体。电磁体被定位为邻近所述路径，并被配置为选择性地输出磁场以影响流动通过所述路径的冷却剂中的磁粒子的运动以控制流动。所述电磁体还可被定位为使得:在磁场的存在下，磁粒子聚集在限定所述冷却剂路径的壁处。所述电磁体还可被定位为使得:在磁场的存在下，磁粒子聚集在限定所述冷却剂路径的壁之间的位置处以进一步限定两个子冷却剂路径。所述组件还可包括至少一个传感器，所述至少一个传感器位于邻近所述阵列的位置并被配置为输出指示所述电池单元中的至少一个的温度的信号。控制器可被配置为:响应于所述信号，引导电磁体调节磁场。所述电磁体还可被配置为选择性地输出脉动磁场以将湍流引入流过所述路径的冷却剂中。所述冷却剂路径可包括不止一个通道，并且电磁体还可被配置为选择性地输出磁场以限制冷却剂流过所述通道中的至少一个。所述冷却剂是磁流变流体或铁磁流体。
[0004]—种车辆牵引电池组件，包括:电池单元的阵列；热板，与所述阵列热连通并在其中限定流场；以及电磁体组件。电磁体组件被配置为选择性地输出磁场，以调节磁场附近区域中的磁性冷却剂的粘性和流场中的流动，以促进或抑制流场中的流动。所述流场可包括第一通道和第二通道，所述电磁体组件还可被配置为选择性地输出磁场以调节粘度，使得磁性冷却剂流过第二通道而不流过第一通道。所述热板可限定多个电磁体控制区域。所述电磁体组件可包括放置在每个电磁体控制区域附近的电磁体。所述电磁体组件还可被配置为操作电磁体以选择性地控制每个电磁体控制区域中的磁性冷却剂的流动。所述电磁体组件还可被配置为基于所述电池单元的温度选择性地输出磁场。所述电磁体组件还可被配置为选择性地输出磁场，以促进温度超过阈值的电池单元附近的部分流场内的流动。所述磁性冷却剂可以是磁流变流体或铁磁流体。
[0005]—种车辆包括:电池单元的阵列;热板，与所述阵列热连通并限定流场;冷却剂，在流场中分布，并且冷却剂中具有磁粒子;电磁体组件。所述电磁体组件被布置为邻近流场或在流场的外侧，并被配置为选择性地输出磁场，以影响磁粒子的配置，从而改变冷却剂穿过流场的流动。所述电磁体组件可包括至少一个电磁体。所述电磁体组件还可被配置为改变磁场的输出，使得磁粒子聚集在流场的中央区域中或在限定流场的壁处。所述流场可包括多个多路通道，所述电磁体组件还可被配置为选择性地输出磁场以引导冷却剂在一些多路通道中的流动。所述车辆可包括控制器，所述控制器被配置为，响应于电池单元的温度数据，控制所述电磁体组件的操作。所述冷却剂可以是磁流变流体或铁磁流体。
【附图说明】
[0006]图1是示出电池电动车辆的示意图。
[0007]图2是牵引电池的一部分的示例的透视图。
[0008]图3是冷却剂在流场中的热板的示例的平面图。
[0009]图4是图3的热板的平面图，示出了电磁体组件的输出的示例。
[0010]图5是热板的另一个示例的平面图，示出了电磁体组件的输出的另一个示例。
[0011]图6是图5的热板的平面图，示出了电磁体组件的输出的另一个示例。
[0012]图7是热板的另一个示例的平面图，示出了电磁体组件的输出的另一个示例。
[0013]图8是图7的热板和电磁体组件的平面图，示出了电池单元位置的示例。
[0014]图9是牵引电池的一部分的透视图，示出了热板、电池单元的阵列和电磁体组件的电磁体的示例。
【具体实施方式】
[0015]在此描述了本公开的实施例。然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，其它实施例可采用各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以各种方式使用本公开的实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其它附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。
[0016]图1描绘了典型的插电式混合动力电动车辆(PHEV)的示意图。典型的插电式混合动力电动车辆12可包括机械地连接至混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14能够作为马达或发电机运转。此外，混合动力传动装置16机械地连接至发动机18。混合动力传动装置16还机械地连接至驱动轴20，驱动轴20机械地连接至车轮22。当发动机18开启或关闭时，电机14可提供推进和减速能力。电机14还可用作发电机，并且可通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热损失掉的能量而提供燃料经济效益。由于混合动力电动车辆12可在特定条件下按照电动模式或混合动力模式运转以降低车辆12的总的燃料消耗，因此电机14还可提供减少的污染物排放。
[0017]牵引电池或电池包24储存并提供可以被电机14使用的能量。牵引电池24通常从牵引电池24中的一个或更多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压DC输出。高电压DC输出还可转换成低电压DC输出用于诸如车辆停止/启动的应用。电池单元阵列可包括一个或更多个电池单元。牵引电池24通过一个或更多个接触器(未示出)电连接至一个或更多个电力电子模块26。所述一个或更多个接触器在断开时使牵引电池24与其它组件隔离，并且在闭合时将牵引电池24连接至其它组件。电力电子模块26还电连接至电机14，并且提供在牵引电池24和电机14之间双向传输电能的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供DC电压，而电机14可能需要三相AC电压来运转。电力电子模块26可以将DC电压转换为电机14所需要的三相AC电压。在再生模式下，电力电子模块26可以将来自用作发电机的电机14的三相AC电压转换为牵引电池24所需要的DC电压。在此的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力传动装置16可以是连接至电机14的齿轮箱并且发动机18可以不存在。
[0018]牵引电池24除提供用于推进的能量之外，还可提供用于其它车辆电气系统的能量。典型的系统可包括DC/DC转换器模块28，DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电压DC输出转换为与其它车辆负载兼容的低电压DC供应。其它高电压负载(例如，压缩机和电加热器)可直接连接至高电压而不使用DC/DC转换器模块28。在典型的车辆中，低电压系统电连接至辅助电池30 (例如，12V电池)。
[0019]电池电气控制模块(BECM，batteryelectrical control module)33可与牵引电池24通信。BECM 33可用作牵引电池24的控制器，并且还可包括管理每个电池单元的温度和荷电状态的电子监控系统。牵引电池24可具有温度传感器31，例如，热敏电阻或其它温度计量器。温度传感器31可与BECM 33通信，以提供关于牵引电池24的温度数据。温度传感器31还可位于牵引电池24中的电池单元上或靠近电池单元。还预期可使用不止一个温度传感器31来监测电池单元的温度。
[0020]例如，车辆12可以是牵引电池24可通过外部电源36进行再充电的电动车辆(诸如，PHEV、FHEV、MHEV或BEV)。外部电源36可连接至电插座。外部电源36可电连接至电动车辆供电设备(EVSE，electric vehic