一种控制电池分配单元温度的方法、电池分配单元及车辆

技术领域

本发明涉及电动汽车领域。具体而言，本发明涉及一种控制电池分配单元温度的方法、电池分配单元及车辆。

背景技术

随着人们环保意识的不断增强，对环境友好型的新能源车辆的需求增加，各大汽车厂商大力发展油电混合动力汽车以及纯电动汽车。在新能源汽车的发展进程中，直接利用高压（几百伏）动力电池供电的用电器件在不断增加；其中，与之密切相关的电池分配单元BDU主要充当动力电池系统与外界接口的开关来在适当的时候断开汽车的动力电池系统，并且用于分配电能。

市场上许多的电动汽车在运行的过程中的起火，多数是因为电池过热。在一方面，用户对汽车安全性的要求在提高；另一方面，在电动汽车的动力性能不断提高的同时，流过BDU的电流也不断增大。因此在BDU中的继电器和保险丝等元器件的电阻无法进一步降低的情况下，随着汽车的运行时间增加，BDU的发热量不断增加。此时，如果无法有效地控制BDU的温度，则过高的温度会导致例如部分电子零件的融化，并进一步造成动力电池短路，从而带来严重的安全隐患。

发明内容

因此，需要一种能够有效控制电池分配单元温度的方法以及相应的电池分配单元和相关车辆。

为实现以上目的的一个或多个，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的第一方面，提供一种电池分配单元，其包括：温度传感器，其选择性地置于电池分配单元中的一个或多个部件处；导热材料，其与一个或多个部件以可导热方式相连接；绝缘材料；水冷装置，其通过绝缘材料与导热材料相连接；以及控制器，其响应于来自温度传感器的信号而控制水冷装置，所述信号指示安装有温度传感器的一个或多个部件的温度。

根据本发明一实施例的电池分配单元，其中，控制器配置成在一个或多个部件的温度高于预设温度阈值的情况下启动水冷装置。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其还包括：导电铜排，其将一个或多个部件的端子相连接，并且其与导热材料相连接。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其中，温度传感器置于在车辆充电和放电过程中温度最高的部件处。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其中，绝缘材料具有绝缘膜的形式。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其中，导热材料具有导热胶或导热垫的形式。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其中，水冷装置具有水冷板的形式。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其中，水冷装置串联连接到车辆的水冷系统。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的电池分配单元，其中，水冷装置设置在水冷系统中的水流最后流过的位置处。

按照本发明的第二方面，提供一种车辆，其包括根据本发明第一方面所述的电池分配单元。

按照本发明的第三方面，提供一种控制电池分配单元温度的方法，其使用根据本发明第一方面所述的电池分配单元。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。在所述附图中：

图1为根据本发明一实施例的电池分配单元100的示意图。

具体实施方式

在本说明书中，参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

现在参考图1，图1为根据本发明一实施例的电池分配单元100的示意图。电池分配单元100包括：温度传感器110、导热材料120、绝缘材料130、水冷装置140以及控制器150。

其中，温度传感器110被选择性地置于电池分配单元100中的一个或多个部件处。所述部件通常可以包括继电器、保险丝等。在图1中示例性地示出了三个继电器部件（继电器1、继电器2和继电器3）和一个保险丝部件。在对温度传感器110的位置进行选择时，可以对现有车辆的电池分配单元进行测量，以获得在车辆的各种运行状态（包括急加速、急减速、车辆充电、车辆放电等）下电池分配单元中各个部件的温度情况。由此可以实时监控车辆的电池分配单元中的期望被监测的部件，对其实时温度进行控制，以免部分部件由于温度过高而融化或以其它方式损坏，危急整车的安全。然后，可以将传感器设置在相比其它部件而言温度最高的一个或多个部件处。例如，可以将两个温度传感器110-1和110-2分别置于在车辆充电和放电过程中温度最高的两个部件处（例如，图1的继电器1和继电器3的高压端子处）。

导热材料120可以与一个或多个部件以可导热方式相连接。其从需要被降温的部件吸收热量，并后续地传递给水冷装置140。根据图1中所示的实施例，导热材料120可以具有导热胶或导热垫的形式，其贴附到一个或多个部件的端子上。

水冷装置140可以通过绝缘材料130与导热材料120相连接。在图1中示出的实施例中，绝缘材料130可以具有绝缘膜的形式，其附接到水冷装置140以将部件与水冷装置140隔离。水冷装置140可以具有水冷板的形式，但是根据需要，其也可以具有能够实现本发明的目的的各种形式。在一个实施例中，水冷装置140可以串联连接到车辆的水冷系统。这样，就可以通过整车的循环水路从发热的部件带走热量，从而对部件的温度进行一定程度的降低。在另一个实施例中，水冷装置140可以设置在水冷系统中的水流最后流过的位置处，即，水流出口位置处。

控制器150响应于来自温度传感器110的信号而控制水冷装置140，所述信号指示安装有温度传感器110的一个或多个部件的温度。具体地，控制器150可以配置成在一个或多个部件的温度高于预设温度阈值的情况下启动水冷装置140。例如，只要一个或多个部件中的任何一个的温度高于预设温度阈值，就启动水冷装置140。或者，针对一个或多个部件预设多个温度阈值，并且只要任意一个安装有温度传感器110的部件的温度高于其对应的温度阈值，就控制启动水冷装置140。控制器150可以是专用于控制水冷装置140的控制器，也可以是专用于控制电池分配单元BDU的控制器，还可以是车辆的电子控制单元（ECU）的一部分。在连接上，控制器150可以通过各种方式直接或间接地连接到水冷装置140而达到可以控制水冷装置140的效果。

在图1的具体实施例中，在结构上进行设计以使得各个部件的端子与导电铜排160处于一个平面上（可以在导电铜排160的一侧），然后在铜排的上涂上导热胶或贴附导热垫。接着将水冷装置140（例如，水冷板）进行绝缘处理（例如，贴上绝缘膜），并将绝缘的侧与铜排附接在一起。

电池分配单元100还包括导电铜排160，其将一个或多个部件的端子相连接，并且其与导热材料120相连接。例如，在图1的实施例中，在部件的一侧可以按照顺序依次设置有导电铜排160、导热材料120、绝缘材料130以及水冷装置140。

根据本发明的第二方面，还提供一种车辆，其包括根据上文中所述的电池分配单元100。该车辆可以在车辆中电流增大的情况下，有效地控制电池分配单元100的温度，防止器件因温度过高而损坏以及因此引起的一系列故障和安全问题。除了别的方面以外，根据本发明的电池分配单元100特别适合于具备多个高压用电设备（诸如电机控制器、车载充电机和空调压缩机等）的车辆。

根据本发明的第三方面，提供一种控制电池分配单元温度的方法，其使用根据本发明第一方面所述的电池分配单元。在一个实施例中，在使用根据本发明第一方面所述的电池分配单元之前，还使用计算机辅助工程（CAE）分析方法进行分析，以及根据分析结果在需要进行冷却的情况下使用根据本发明第一方面所述的电池分配单元。运用CAE分析方法分析电池分配单元的温度，可以根据各个子零件的温度限制条件来分析是否存在因过热而失效的风险，并因此选择性地使用根据本发明第一方面所述的电池分配单元。具体地，所述方法包括使用温度传感器测量电池分配单元中的一个或多个部件处的温度；以及响应于来自温度传感器的信号来控制根据本发明第一方面所述的电池分配单元中的水冷装置。其中，控制水冷装置包括：在来自温度传感器的信号表示一个或多个部件处的温度高于预设温度阈值的情况下启动水冷装置。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。