[发明专利]电源温度传感器和系统

说明书

本申请是2006年3月16日提交的第PCT/US2006/009891号国际申请的部分连续案，第PCT/US2006/009891号国际申请要求于2005年3月16日提交的序号为60/662,418的美国临时申请的权益，上述每个申请通过引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种电源温度传感器和系统。

背景技术

高压电池(例如，在混合电动车(HEV)中所使用的类型)需要基于电池温度进行控制和维护。在由许多独立的电池单元构成的高压电池系统的情况下，电池单元各自的温度在整个电池系统的不同部分会变化很大。因此，通常希望测量许多不同的电池单元的温度以提供电池系统的热状态的清楚画面。为了增加温度测量的准确性，希望测量尽可能靠近电池单元的芯的温度，而不减弱电池单元的性能或寿命。

为了正确地冷却由许多电池单元构成的大电池包，可使用风扇来使空气穿过电池单元循环，以提供对流冷却。风扇可以是制冷系统的一部分，而制冷系统将非常冷的空气提供给电池单元，以防止电池单元过热。在这种情况下，不希望在电池单元温度传感器上具有直接吹送的空气调节风扇，这是因为在电池单元温度传感器上具有直接吹送的空气调节风扇会导致温度读取不准确。

被布置为接近电池单元但不与之接触的温度传感器可能也会导致电池单元温度读取不准确。为了调整这点，一些系统采用补偿因子以解决温度传感器和电池单元之间的空气空间。然而，补偿因子的使用不能总是适当地补偿测量的不准确性。然而，将温度传感器放置为与电池单元直接接触在一些应用中不可行。这是因为，如果温度传感器与电池单元之间发生电接触，则来自电池单元的高压输出会损坏低压传感器。此外，这种接触会导致传感器将高电压势携带至随后也必须防止高电压势的新位置。

因此，需要有一种对独立的电源单元(例如，电池单元)提供准确的温度测量而不使温度传感器被暴露于潜在的破坏性高压的电源温度传感器和系统。此外，需要提供一种不会受电源系统中的对流冷却流过度影响的温度传感器。

发明内容

解决现有技术中的传感器和系统的缺点，本发明的实施例提供一种包括温度传感器装置的电源系统，所述温度传感器装置与其温度被测量的电池单元电绝缘。所述温度传感器装置包括温度传感器，例如被传感器壳体(例如，注塑塑料)至少部分地覆盖的热敏电阻。

在本发明的一些实施例中，传感器壳体包括作为工件和手来支持或操作该壳体的朝向的“把手”特征。所述壳体还可包括被构造为与电源系统的壳体配合的一对突出物。电源壳体被构造为容纳多个电源单元，例如，电池单元。为了便于在电池单元上进行对流冷却，电源壳体可包括多个孔，这些孔被构造为允许空气在与电池单元相邻的电源壳体的内部以及电源壳体的外部的周围环境之间进行流动。

在一些实施例中，传感器壳体被构造为被插入到电源壳体的空气槽中。然后，传感器壳体可被旋转以锁定到适当的位置。然后，传感器壳体可由被注塑到电源壳体中的两个柔性锁定构件支持。传感器壳体上的塑性的突出物用作抵住电源壳体的内壁的偏转构件，以使传感器壳体朝着电池单元偏转，使得传感器壳体和电池单元之间的接触被保持。

本发明的实施例还包括具有温度传感器(例如上述的热敏电阻)以及包括至少一个或多个锁定构件的传感器壳体的温度传感器装置，所述锁定构件被构造为与电源壳体配合，以在温度传感器壳体被安装为与电池单元相邻时限制温度传感器的运动。传感器壳体还提供电池单元和热敏电阻之间的电绝缘，同时降低与暴露给电源壳体内部的对流冷却气流相关的不准确性。

本发明的实施例还包括一种用于电源系统的温度传感器装置，所述电源系统具有被构造为在其中容纳至少一个电源单元的电源壳体。所述电源壳体包括孔，通过该孔提供对应的电源单元和电源壳体外部的周围环境之间的流通。所述传感器装置包括传感器，该传感器具有感测元件并被构造为感测对应的电源单元的温度。传感器壳体围绕传感器的至少一部分。传感器壳体包括围绕感测元件的至少一部分以使感测元件与对应的电源单元电绝缘的第一部分。传感器壳体的第一部分被构造成穿过电源壳体中的孔设置，以接触对应的电源单元，从而便于对应的电源单元和传感器壳体的第一部分之间的传导热的传递。所述传感器壳体包括支持特征，该支持特征被构造为与电源壳体的一部分配合，以限制传感器壳体的运动，从而保持传感器壳体的第一部分和对应的电源单元之间的接触。