本發(fā)明涉及降低電池組內(nèi)部內(nèi)的液態(tài)水，以及更具體地說涉及可以阻止液態(tài)水和水汽進入內(nèi)部的過濾器。

背景技術：

通常，電動車輛不同于常規(guī)的機動車輛，因為電動車輛使用一個或多個靠電池供電的電機選擇性地驅(qū)動。與電動車輛相比，常規(guī)的機動車輛僅使用內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動。代替內(nèi)燃發(fā)動機或除了內(nèi)燃發(fā)動機之外，電機可以驅(qū)動電動車輛。電動車輛的示例包括混合動力電動車輛(HEV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)、燃料電池車輛(FCV)以及電池電動車輛(BEV)。

電動車輛可以包括電池組以便驅(qū)動靠電池供電的電機。電池組可以由設置在保護殼體內(nèi)部內(nèi)的一個或多個電池陣列組成。典型地，殼體包括一個或多個排氣路徑以便使得殼體內(nèi)部內(nèi)的壓力等于內(nèi)部外的壓力。排氣路徑提供了液態(tài)水和水汽進入內(nèi)部的開口。

技術實現(xiàn)要素：

一種根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的電池組過濾裝置，除了其他方面以外包括框架，框架提供使空氣穿過框架至電池組的內(nèi)部的至少一個通道。由框架容納干燥劑，以及薄膜配置為阻止液體穿過至少一個通道進入內(nèi)部。

在前述裝置的另一非限制性實施例中，干燥劑直接接觸薄膜。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，薄膜被直接固定到框架。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，薄膜能透過水汽并且擋住 液態(tài)水。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，裝置包括密封件，密封件在框架和電池組的壁之間的界面處。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，裝置包括相對于電池組固定框架的螺紋連接件。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，螺紋連接件提供通道的一部分。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，薄膜或干燥劑中的至少一個處在電池組的內(nèi)部的外面。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，薄膜和干燥劑在電池組的內(nèi)部的里面。

在任一前述裝置的另一非限制性實施例中，框架是圓頂狀的。

一種根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的電池組總成，除了其他方面以外包括具有包含電動車輛的至少一個電池陣列的內(nèi)部區(qū)域的殼體，以及被接收在殼體的排氣裝置內(nèi)的過濾裝置。過濾裝置的薄膜阻止液體穿過排氣裝置移向內(nèi)部區(qū)域，以及過濾裝置的干燥劑吸收液體。

在前述總成的另一非限制性實施例中，過濾裝置可移動地連接到殼體。

在任一前述總成的另一非限制性實施例中，薄膜相對于通過排氣裝置進入內(nèi)部區(qū)域的流動方向處在干燥劑的上游。

在任一前述總成的另一非限制性實施例中，排氣裝置配置為使空氣往返于內(nèi)部區(qū)域以使內(nèi)部區(qū)域的壓力等于殼體的外部的壓力。

一種根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的使電池中的壓力平衡的方法，除了其他方面以外包括使空氣流穿過框架中的通道至電池組的內(nèi)部，使用薄膜阻止至少一些液體穿過通道，以及通過干燥劑吸收通道中的至少一些液體。

在前述方法的另一非限制性實施例中，方法包括使薄膜與干燥劑直接 接觸。

在任一前述方法的另一非限制性實施例中，薄膜相對于至電池組的內(nèi)部的空氣流處在干燥劑的上游。

在任一前述方法的另一非限制性實施例中，框架可移動地連接到電池組的殼體。

在任一前述方法的另一非限制性實施例中，通道包含在框架中的多個孔。

在任一前述方法的另一非限制性實施例中，干燥劑和薄膜在內(nèi)部的外面。

附圖說明

從具體實施方式中，本發(fā)明的示例的各種特征和優(yōu)勢對本領域技術人員將變得顯而易見。伴隨具體實施方式的附圖簡要說明如下：

圖1示出了示例電動車輛的動力傳動系統(tǒng)的高度示意視圖；

圖2示出了圖1的動力傳動系統(tǒng)的電池組的部分示意視圖，其中移除了選擇的部分以便顯示多個電池陣列；

圖3示出了與圖2的電池組一起使用的電池組過濾裝置的近視圖；

圖4示出了固定到電池組的一部分的圖3的電池組過濾裝置的透視圖；

圖5示出了在圖2的電池組內(nèi)處于安裝位置的圖3的電池組過濾裝置的正視圖；

圖6示出了移除了濾芯的另一示例電池組過濾裝置的透視圖；

圖7示出了另一示例電池組過濾裝置的剖視圖；

圖8示出了固定到電池組的一部分的圖7的電池組過濾裝置的透視圖；

圖9示出了當從電池組移除時的圖7的電池組過濾裝置的仰視圖；

圖10示出了另一示例電池組過濾裝置的剖視圖；

圖11示出了另一示例電池組過濾裝置的剖視圖。

具體實施方式

本發(fā)明總體涉及通過使用在電池組的排氣裝置內(nèi)的過濾器阻止液態(tài)水和吸收水汽來阻止或降低在電池組的內(nèi)部積聚的水。

參照圖1，混合動力電動車輛(HEV)的動力傳動系統(tǒng)10包括具有一個或更多個陣列18的電池組14、內(nèi)燃發(fā)動機20、馬達22和發(fā)電機24。馬達22和發(fā)電機24是電機的類型。馬達22和發(fā)電機24可以是分開的或具有組合的馬達-發(fā)電機的形式。

在該實施例中，動力傳動系統(tǒng)10是使用第一驅(qū)動系統(tǒng)和第二驅(qū)動系統(tǒng)的功率分流動力傳動系統(tǒng)。第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動一組或多組車輛驅(qū)動輪28。第一驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機18和發(fā)電機24的組合。第二驅(qū)動系統(tǒng)至少包括馬達22、發(fā)電機24和電池組14。馬達22和發(fā)電機24是動力傳動系統(tǒng)10的電驅(qū)動系統(tǒng)的一部分。

發(fā)動機20和發(fā)電機24可以通過動力傳輸單元30(例如行星齒輪組)連接。當然，可以使用包括其它齒輪組和變速器的其它類型的動力傳輸單元將發(fā)動機20與發(fā)電機24連接。在一個非限制實施例中，動力傳輸單元30是包括環(huán)形齒輪32、中心齒輪34和行星齒輪架總成36的行星齒輪組。

發(fā)電機24可以通過動力傳輸單元30由發(fā)動機20驅(qū)動以將動能轉(zhuǎn)化為電能?？晒┻x擇地，發(fā)電機24可以起到馬達的作用以將電能轉(zhuǎn)化為動能，從而將扭矩輸出至與動力傳輸單元30連接的軸38。

動力傳輸單元30的環(huán)形齒輪32與通過第二動力傳輸單元44和車輛驅(qū)動輪28連接的軸40連接。第二動力傳輸單元44可以包括具有多個齒輪46的齒輪組。其它動力傳輸單元也可以在其它示例中使用。

齒輪46將來自發(fā)動機20的扭矩傳遞給差速器48以最終給車輛驅(qū)動輪28提供牽引力。差速器48可以包括使扭矩能夠傳遞給車輛驅(qū)動輪28的多個齒輪。在該示例中，第二動力傳輸單元44通過差速器48與車軸50機械連接以將扭矩分配給車輛驅(qū)動輪28。

可以選擇性地使用馬達22以通過將扭矩輸出至也與第二動力傳輸單元44連接的軸54來驅(qū)動車輛驅(qū)動輪28。在該實施例中，馬達22和發(fā)電機24配合作為再生制動系統(tǒng)的一部分，在該再生制動系統(tǒng)中馬達22和發(fā)電機24可以都被用作馬達以輸出扭矩。例如，馬達22和發(fā)電機24的每個可以輸出電力從而給電池組14的電池單元再充電。

現(xiàn)在參照圖2，電池陣列18設置在電池組14的內(nèi)部64內(nèi)的熱交換板58上。在該示例中，熱交換板58是冷板。冷卻劑可以穿過熱交換板58中的冷卻劑路徑循環(huán)以便從電池組14移除熱能。

上部殼體68和下部殼體72在界面74處連接以便提供內(nèi)部64。排氣裝置V允許空氣流從電池組14的外部移向內(nèi)部64以及反之亦然。在該示例中排氣裝置V在上部殼體68中。排氣裝置V可以在下部殼體72中，在上部殼體68和下部殼體72的組合中，或在允許電池組14的內(nèi)部64和外部之間的流動的電池組14的其它區(qū)域中。

排氣裝置V使得內(nèi)部64中的壓力等于電池組14的外部的壓力。如果需要的話，排氣裝置V進一步提供氣體從電池陣列18內(nèi)的單元逸出的路徑。

現(xiàn)在在繼續(xù)參照圖2的情況下參照圖3-5，在該示例中，空氣的流F可以通過排氣裝置V從內(nèi)部移向外部。示例電池組14設置在電動車輛內(nèi)，在乘客艙的外部。因此，流F可以潛在地包括水汽和液態(tài)水，如果不阻止的話，水汽和液態(tài)水可能通過排氣裝置V進入內(nèi)部64并且不合需要地接觸電池陣列18以及內(nèi)部64內(nèi)的其它部件。

電池組過濾裝置76設置在排氣裝置V內(nèi)以便過濾氣流F。電池組過濾裝置76從流F中移除至少一些水汽和至少一些液態(tài)水。因此，已經(jīng)穿過電池組過濾裝置76至內(nèi)部64的流F比在內(nèi)部64的外面的流F包含較少的水汽和較少的液態(tài)水。

示例電池組過濾裝置76包括框架78、干燥劑82和薄膜80。薄膜80可以阻止液態(tài)水。干燥劑82可以吸收已經(jīng)穿過薄膜80的水汽。

示例框架78是聚合物材料。在另一示例中，框架78由一些其它類型的材料(例如金屬材料)組成。

框架78包括開放區(qū)域84，在該示例中開放區(qū)域84由從框架78的底板88向上延伸的壁86提供。開放區(qū)域84容納干燥劑82。

底板88包括多個開口90。開口90與開放區(qū)域84一起提供了允許流F穿過排氣裝置V的通道。開口90顯示為在底板88中，但在其它示例中可以改為位于壁86內(nèi)，或此外位于壁86內(nèi)。

可以使用粘合劑、帶或其它類型的連接部件將薄膜80固定到框架78。薄膜80被連接到框架78以便穿過開放區(qū)域84和開口90傳遞到內(nèi)部64的所有或絕大多數(shù)流F穿過薄膜80。

薄膜80阻止流F內(nèi)的液態(tài)水進入內(nèi)部64。示例薄膜80是聚四氟乙烯薄膜，例如以商標GORE-TEX^TM出售的聚四氟乙烯薄膜。

示例薄膜80與包含在開放區(qū)域84內(nèi)的干燥劑82直接接觸。在另一示例中，隔離物(例如其它材料層)阻止干燥劑82與薄膜80直接接觸。

盡管薄膜80擋住液態(tài)水，水汽可以潛在地經(jīng)過薄膜80移向開放區(qū)域84，以及如果不是干燥劑82的話穿過開口90進入內(nèi)部64。

在溫度波動過程中內(nèi)部64內(nèi)的水汽可以凝結(jié)為液態(tài)水，這潛在地對內(nèi)部64內(nèi)的部件產(chǎn)生負面影響。

干燥劑82吸收已經(jīng)滲透到薄膜80的水汽。因此，干燥劑82比在無干燥劑82地使用薄膜80的情況下促進更多的水從穿過排氣裝置V的流F中移除。

干燥劑82可以是晶體、粉末或這些的一些組合。在一些示例中干燥劑材料可以是二氧化硅。設定開口90的大小以便阻止干燥劑82通過開口90落到開放區(qū)域84的外面。

在一些示例中，干燥劑82可以容納在插入到框架78內(nèi)的多孔袋或容器中。多孔袋或容器阻止干燥劑82從開放區(qū)域84穿過開口90。

在另一示例中，干燥劑82放置在開放區(qū)域84內(nèi)。然后薄膜80被固定到框架78并且延伸以便覆蓋開口90。在這樣的示例中，薄膜80保持開放區(qū)域84內(nèi)的干燥劑82。

示例性電池組過濾裝置76包括圍繞它的周界的凸耳92，例如可以使用機械緊固件96將凸耳92固定到上部殼體68的面向外的表面94。

隨著時間的過去，干燥劑82由于吸附水汽可能降低效用。因此，可能至少需要更換框架78內(nèi)的干燥劑82。

為了更換干燥劑82，移除機械緊固件96并且然后從排氣裝置V取出電池組過濾裝置76以便可以接近并且更換干燥劑82。

特別地，薄膜80相對于穿過排氣裝置V至內(nèi)部64的流F的方向處在干燥劑84的上游。該布置促進干燥劑84的效用，因為干燥劑84在流F已經(jīng)穿過薄膜80并且具有降低量的液態(tài)水之后吸收水汽。

現(xiàn)在參照圖6，另一示例電池組過濾裝置176包括框架178、薄膜180以及干燥劑182。

過濾裝置176的干燥劑182容納在濾芯102內(nèi)。殼體178包括固定到上部殼體68的表面94的向外延伸的凸緣104。

密封件106在凸緣104的下面圍繞排氣裝置V延伸。密封件106接觸表面94以便確保穿過排氣裝置V至通道的空氣流穿過薄膜180。

框架178中的開口190接收濾芯102并且提供上述流穿過電池組過濾裝置176的通道的一部分。

從濾芯102的向外側(cè)面延伸的夾片103可以將濾芯102固定在框架178內(nèi)。墊圈(未示出)可以用于濾芯102和框架178的其它區(qū)域之間的座接區(qū)域。

如果需要替換電池組過濾裝置176中的干燥劑182，可以移除將電池組過濾裝置176固定到表面94的機械緊固件196以便可以從排氣裝置V取出電池組過濾裝置176。然后濾芯102可以被移除并且被替換為取代的 濾芯。例如，可以以對應于電池組14的特定的時間和維修的特定的維修間隔來移除并且替換濾芯102。

在一些示例中，薄膜180可以被固定到濾芯102的表面而不是框架178。在這樣的示例中，薄膜180與濾芯102可以被一起移除。

現(xiàn)在參照圖7-9，另一示例電池組過濾裝置276包括框架278、薄膜280以及干燥劑282。薄膜280對準框架278的面向內(nèi)部的表面以及特別地由框架278提供的開放區(qū)域284，開放區(qū)域284接收干燥劑282?？蚣?78包括開口290以便允許上述流往返于開放區(qū)域284。

因為薄膜280對準框架278的面向內(nèi)部的表面并且延伸橫跨開口290，進入開口290的上述流在接觸干燥劑282之前穿過薄膜280。示例薄膜280圍繞在開放區(qū)域284內(nèi)的干燥劑282。

示例電池組過濾裝置276包括集成部件以便將電池組過濾裝置276連接到上部殼體68。在這個示例中，框架278提供了接收上部殼體68的外螺紋連接件212的內(nèi)螺紋連接件208。在另一示例中，框架278包括外螺紋連接件并且上部殼體68提供內(nèi)螺紋連接件。

螺紋連接件208和212的每個提供孔。當連接件208被螺紋固定到連接件212時，上述流可以從開放區(qū)域284穿過薄膜280并且進入內(nèi)部64。

密封件206阻止還沒有穿過薄膜280進入開放區(qū)域284的上述流通過排氣裝置V進入內(nèi)部64。

可以通過旋轉(zhuǎn)電池組過濾裝置276而解開螺紋連接件208和螺紋連接件212來移除電池組過濾裝置276。然后可以替換或維修電池組過濾裝置276。

現(xiàn)在參照圖10，另一示例電池組過濾裝置376包括框架378、薄膜380以及干燥劑382。殼體378的外部外圍邊緣固定到薄膜380，然后薄膜380被固定到上部殼體68的面向內(nèi)的表面394。框架378、薄膜380以及表面394的固定可以是粘合劑或可以包括機械緊固件，或一些其它類型的連接機構(gòu)。

薄膜380橫跨上部殼體68中的排氣裝置V。因此，進入排氣裝置V的上述流穿過薄膜380。框架378固定到薄膜380以便框架378將干燥劑382保持抵靠薄膜380。通過薄膜380穿過排氣裝置V的上述流穿過干燥劑382，穿過框架中的開口390，并且進入內(nèi)部64。

現(xiàn)在參照圖11，另一示例電池組過濾裝置476包括框架478、薄膜480以及干燥劑482。在這個示例中，框架478容納干燥劑，并且薄膜480與框架478隔開?？蚣?78和干燥劑482在內(nèi)部64中。相比之下，薄膜480在外部上。

薄膜480覆蓋排氣裝置V以使穿過排氣裝置V的上述流穿過薄膜480。然后，上述流通過干燥劑482穿過框架478中的開口490，以及通過框架478中的開口490離開。

前述說明本質(zhì)上是示例性的而不是限制性的。不必脫離本發(fā)明的實質(zhì)的對本發(fā)明的示例的變化和修改對本領域技術人員將是顯而易見的。因此，賦予本發(fā)明的法律保護范圍僅通過研究以下權利要求確定。