[发明专利]电压感测迹线熔丝到电池互连板中的整合

说明书

本发明提供电压感测迹线熔丝到电池互连板中的整合。具体地，电池组，用于感测电池组中的各电池电压的整合设备和形成在电池供能的汽车推进系统中使用的整合的电压感测电路的方法。整合的电压感测电路包括母线、端子引脚和电设置在母线和端子引脚之间的电压感测熔丝。电压感测电路的构造使得其在被耦接到模块化壳体或相关结构时形成整体结构，其随后可固定到用来向在电池组中的每个电池单元提供支撑的框架。在一种形式中，在框架模制加工期间模块化的壳体和电压感测电路可固定到框架以便在完成模制时，壳体和至少一部分电压感测电路封装在框架内。在另一种形式中，信号地耦接在组中的每个电池单元的母线和相关电压迹线可比如通过包覆成型整合到框架中。

相关案例的陈述

本申请是2012年3月21日提交的美国申请序列号13/425,683的题为INTEGRATEDBUSBAR,TERMINAL PIN AND CIRCULT PROTECTION FOR SENSING INDIVIDUAL BATTERYCELL VOLTAGE的部分继续申请。

背景技术

本发明总体涉及和电池供能系统结合使用的电压感测构件，并且更具体地涉及一种用于将分立电压感测构件整合到统一电池装配中作为增加电池单元电压感测构件的装配稳健性和可制造性的途径的设备和方法。

对于提高车辆燃料经济性和减少车辆排放的增长的需要导致混合动力车辆和纯电动车辆两者的发展。纯电动车辆可由电池组（也称为电池）供能，而混合动力车辆包括两个或多个能量源，比如用作电池组的备用品或与电池组合作的汽油（也称为内燃）发动机。目前使用的混合动力车辆由两个主要的型式。在第一型式（已知为电荷消耗的混合架构）中，电池可由传统电网比如120VAC或240VAC电力线充电。在第二型式（已知为电荷维持的混合架构）中，电池从内燃机和再生制动中的一个或两个接收其充电的全部。在任一型式中，电池组典型地由多个模块组成，其继而由多个单个单元组成。可包括多个框架、托盘、盖和相关结构以为各种单元、模块和组提供支撑，并且因此帮助限定该单元、模块或组的较大组件。

在一种形式中，电池组的单元构造成可限定称为单元箱的刚性外壳的矩形（即棱柱），其可沿着由对齐的平行板状表面形成的轴线堆叠（很像一副扑克牌）。位于单元箱外部上的一个边缘上的正端子和负端子关于堆叠轴线彼此横向间隔开并且用作（比如通过母线）连接到外部负荷或电路的电接触点。在单元箱内，多个单个的交替的正极和负极沿着堆叠方向彼此隔开并由非导电分隔器保持电绝缘。来自每个负极的引线一起聚集在单元箱内部以馈给负端子，而来自每个正极的引线类似地一起聚集在单元箱内部以馈给正端子。在一种形式中，每个棱柱箱单元可将直流（DC）电传送到前面提及的负荷，比如各种车辆系统，包括马达、电力牵引系统或类似物，以及辅助装备。功率逆变器典型地应用于需要交流电（AC）而不是DC功率的构件；这些功率逆变器典型地包括电容器模块和用于将DC输入信号转换为AC输出信号的集成栅双极型晶体管（IGBT）。如上面提及的，在一般形式中，这些模块通过母线或电缆组件连接，其中母线和单元的相关电流传输构件典型地由铜、铝或其合金制成。在一些情况下，引脚或相关导体可涂有其他金属的薄层以增强耐腐蚀或其他希望的性能。

母线一般被认为优于电缆组件，（尤其）因为其除了提供电连接性之外可以通过紧凑型封装将电压感测和监控电子装置和功率连接件集成。而且，其总体结构允许被用于在单个单元之间提供电连接的所有端子通过简单的装配操作相对于彼此可靠地和重复地定位。在一种形式中，监控（比如单元电压感测）使用电路保护设备（即电路保护熔丝，通常简称为“熔丝”）作为在母线和端子引脚之间的形成为用来提供（多个）电池单元的结构支撑的前述框架的一部分的电接口典型地实现。