專利名稱：車身壓力釋放系統(tǒng)的制作方法
車身壓力釋放系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[OOOl]本發(fā)明總的涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的車身壓力釋放系統(tǒng)，尤其涉及用于帶有電池組的機(jī)動(dòng)車輛的車身壓力釋放系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
某些新型的機(jī)動(dòng)車輛是由電動(dòng)機(jī)推進(jìn)的，例如燃料電池、混 合電動(dòng)車輛或者純電動(dòng)車輛。這些車輛包括用來(lái)存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的 電荷的電池組?？赡艹霈F(xiàn)流入或流出電池組的相當(dāng)大量的能量，這可將 電池組的溫度提升到高于所希望的級(jí)別。因此，這些車輛中的某一些使 用各種技術(shù)來(lái)冷卻電池組。因?yàn)楫a(chǎn)生了冷卻電池組的額外費(fèi)用和復(fù)雜 性，因此希望以最有效和最j氐廉的可行方式來(lái)冷卻電池組。系裝置(沒(méi)有電池組')出售，希望使兩;類型之間的車身變化最小，同 時(shí)仍能提供兩種類型車輛的適當(dāng)功能。發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例考慮到用于帶有客艙的車輛的電池組冷卻和車身壓力 釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括帶有與客艙流體連通的電池模塊空氣進(jìn)口的 進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道；電池組，所述電池組與進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道連接并流 體連通且包括廢氣出口；單向車身壓力釋放孔，所述單向車身壓力釋放 孔設(shè)置為選擇性地允許氣流排放到車輛外部大氣；空氣流動(dòng)管道，所述空氣流動(dòng)管道連接在廢氣出口和車身壓力釋放閥之間；和單向客艙壓力 釋放孔，所述單向客艙壓力釋放孔連接到空氣流動(dòng)管道并設(shè)置為選擇性 地允許空氣流入空氣流動(dòng)管道。
實(shí)施例考慮到用于帶有客艙的車輛的電池組冷卻和車身壓力 釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括帶有與客艙流體連通的電池模塊空氣進(jìn)口的 進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道；電池組，所述與進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道連接并流體連通 的且包括廢氣出口；單向車身壓力釋放孔，所述單向車身壓力釋放孔設(shè) 置為選擇性地允許氣流排放到車輛外部大氣；空氣流動(dòng)管道，所述空氣流動(dòng)管道連接在廢氣出口和車身壓力釋放閥之間；和管道壓力釋放孔， 所述管道壓力釋放孔選擇性地接合空氣流動(dòng)管道從而選擇性地允許空 氣從空氣流動(dòng)管道流入車輛。
實(shí)施例考慮到控制空氣流入和流出車輛客艙和空氣流經(jīng)電池 模塊的電池組的方法，該方法包括如下步驟與經(jīng)過(guò)HVAC模塊的氣流 協(xié)調(diào)控制電池組鼓風(fēng)機(jī)的速度；選擇性地允許空氣從車輛內(nèi)部經(jīng)由客艙 壓力釋放孔流入連接在電池組和單向車身壓力釋放孔之間的空氣流動(dòng) 管道的單向流動(dòng)；選擇性地允許空氣從空氣流動(dòng)管道經(jīng)由車身壓力釋放 孔流到車輛外部大氣的單向流動(dòng)；和通過(guò)進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道將空氣從客 艙內(nèi)部吸到電池組。
實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)在于電池冷卻/加熱和客艙壓力釋放都能實(shí)現(xiàn) 而不需要額外的車身壓力釋放孔。因此，對(duì)于車輛的傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)形式 和車輛的混合、燃料電池或電動(dòng)形式，只需要一個(gè)車身壓力釋放孔。對(duì) 于客艙來(lái)說(shuō)沒(méi)有增加額外車身壓力釋放孔所需要的車身改進(jìn)-避免加 工成本，這些成本可能是改變車身面板從而在車輛的混合或電動(dòng)形式中 包括第二車身壓力釋放孔而導(dǎo)致的。
實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)在于離開(kāi)電池組的熱空氣可以再循環(huán)到客艙從 而減少客艙加熱的HVAC模塊上的載荷。
實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)在于從電池組經(jīng)由氣流通道流向車身壓力釋放 孔的空氣減少了灰塵和氣體侵入電池組的機(jī)會(huì)。
實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)在于不需要對(duì)電池?zé)峥諝饴窂竭M(jìn)行額外的過(guò)濾 或脫水，因?yàn)楫?dāng)空氣進(jìn)入客艙之前進(jìn)行冷卻時(shí)，已有的HVAC模塊已經(jīng) 做過(guò)了。


圖1是根據(jù)第 一 實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車輛的示意性側(cè)面正視圖。
圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車輛的部分示意性平面圖。
圖3是與圖2類似的示意性平面圖，但是顯示了第二實(shí)施例。
圖4是與圖2類似的示意性平面圖，但是顯示了第三實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
圖1 -2圖示了根據(jù)第一實(shí)施例的車輛10。車輛10包括客艙12,包含發(fā)動(dòng)才幾、電動(dòng)才幾或燃沖+電池(未示出)的前部14,和后部16，后部 16可能是車尾行李箱(對(duì)于轎車來(lái)說(shuō))或者后部的后備箱(如果是運(yùn)動(dòng) 型車輛、旅行車或類似類型的車輛)并包含電池模塊18。基本的車輛結(jié) 構(gòu)可能是采用電池模塊18的混合電動(dòng)、電動(dòng)或其他類似形式的車輛推進(jìn) 結(jié)構(gòu)。電池模塊18可以封裝在轎車的車尾行李箱中，或者汽車內(nèi)裝璜的 后面或者旅行車或運(yùn)動(dòng)型車輛的后部車廂的行李箱地板下方。
客艙12包括前座20和后座22。行李架24 (或者內(nèi)裝璜的行李 箱地板，如果不是轎車的話)位于后座22的后方并且包括的電池模塊空 氣進(jìn)口26，該空氣進(jìn)口可被設(shè)計(jì)為僅僅允許沿一個(gè)方向-流出客艙12。 空氣進(jìn)口26包括進(jìn)口碎屑濾網(wǎng)(debris screen ) 28。
儀表板32可以位于客艙12中并且包括安裝在其后方或下方的 加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)模塊34。 HVAC模塊34還包括HVAC模塊控 制器54。 HVAOf莫塊控制器54還可以通過(guò)通訊線路68與電池組控制器70 通訊。圖1中的通訊線^各通過(guò)虛線表示并且可以通過(guò)銅、光纖、無(wú)線電 波傳動(dòng)裝置或用于傳送這些信號(hào)的任何其他合適裝置來(lái)傳送信號(hào)。電池 組控制器70可以是電池模塊18的 一部分，或者可選擇地與HVAC模塊控 制器54或其他車輛控制器(未示出) 一體形成。電池;^莫塊18還包括溫度 傳感器(未示出)，該溫度傳感器與HVAC控制器54通訊來(lái)提供與電池 組80中的溫度有關(guān)的輸入。電池組鼓風(fēng)機(jī)76和加熱器77可以通過(guò)HVAC 控制器54或者可替換地通過(guò)電池組控制器70來(lái)控制。電池組鼓風(fēng)機(jī)76可 以位于電池組80中或者與電池組80分開(kāi)，但是位于進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道72 中并通過(guò)作為車身壓力釋放系統(tǒng)30的一部分的進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道72連 接。
車身壓力釋放系統(tǒng)30不僅包括連接在電池空氣進(jìn)口 26和電池 組80之間的進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道72,還包括從電池組80的廢氣出口74直接 延伸到車身壓力釋放孔82的空氣流動(dòng)管道78?？团搲毫︶尫趴?4添加到 空氣流動(dòng)管道78的側(cè)面?？团搲毫︶尫趴?4是單向閥，由于車門或者 HVAC模塊34處于外部空氣模式(從車輛外部帶入新鮮空氣)，該單向 閥為空氣排出車輛提供空氣通道。
上述討論的包括HVAC模塊34 、電池模塊18和車身壓力釋放 系統(tǒng)30的車輛10可以各種模式進(jìn)行操作從而提供與冷卻或加熱客艙12 和冷卻電池組18有關(guān)的多種不同功能。在各種操作模式中氣流的可能方向由圖1和2中所示的虛線箭頭來(lái)表示。
在一種操作模式下，空氣通過(guò)HVAC模塊34吸入車輛10，冷 卻然后引入客艙12。電池組鼓風(fēng)機(jī)76經(jīng)由電池模塊空氣進(jìn)口26和進(jìn)氣空 氣流動(dòng)管道72從客艙12吸取冷空氣。然后空氣流動(dòng)通過(guò)電池組80來(lái)冷卻 電池并通過(guò)廢氣入口 74流出進(jìn)入空氣流動(dòng)管道78。當(dāng)空氣流動(dòng)管道78中 的壓力增加到高于大氣壓力的一定值時(shí)，單向車身壓力釋放孔82打開(kāi)， 允許空氣流出車輛10進(jìn)入大氣?？团搲毫︶尫趴?4是單向閥，因此空氣 不能從空氣流動(dòng)管道78流入車輛的后部16。由HVAC模塊控制器54和電 池組控制器70對(duì)鼓風(fēng)機(jī)速度的協(xié)調(diào)確?？梢员苊庳?fù)的客艙空氣壓力。例 如，這可以通過(guò)調(diào)整HVAC模塊鼓風(fēng)機(jī)速度，調(diào)整再循環(huán)空氣與吸入 HVAC模塊34中的新鮮空氣的對(duì)比量或者兩者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在另一種操作模式下，氣流通道是相同的，但是HVAC模塊 34、電池組加熱器77或者兩者都在空氣經(jīng)過(guò)電池組80之前加熱空氣。
此外，對(duì)于車門關(guān)閉模式，過(guò)多的客艙空氣壓力將流經(jīng)客艙 壓力釋放孔84并經(jīng)由車身壓力釋放孔82流出。那么利用這個(gè)實(shí)施例，電 池冷卻/加熱和客艙壓力釋放都可以實(shí)現(xiàn)而不需要額外的車身壓力釋放 孔。因此，對(duì)于車輛10的傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)和車輛的混合或電動(dòng)形式，只需 要一個(gè)車身壓力釋放孔。
圖3圖示了笫二實(shí)施例。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)施例與第一實(shí)施例類似， 相同附圖標(biāo)記將用于相同的元件，但是采用100系列的數(shù)字。用于車身 壓力釋放系統(tǒng)130的氣流通道仍舊包括位于客搶112和進(jìn)氣空氣流動(dòng)管 道172之間的電池沖莫塊空氣進(jìn)口 126和在電池組180的廢氣出口 174和車 身壓力釋放孔182之間延伸的空氣流動(dòng)管道178。然而，除了客艙壓力釋 放孔184,還有安裝到空氣流動(dòng)管道178的被動(dòng)管道壓力釋放孔188。
由于車門或者VAC模塊(圖l中所示)從車輛110外部吸入空 氣H,客艙壓力釋放孔184仍舊為空氣提供通過(guò)車身壓力釋放孔182離開(kāi) 車輛110的空氣通道。被動(dòng)管道壓力釋放孔188是朝向與客艙壓力釋放孔 184相反方向的單向閥，因此在壓差高于預(yù)定值時(shí)允許空氣排出電池組 180進(jìn)入客艙112。具有被動(dòng)管道壓力釋放孔減少或者排除協(xié)調(diào)電池組鼓 風(fēng)機(jī)176的速度和HVAC模塊中鼓風(fēng)機(jī)速度的需要。此外，當(dāng)加熱電池時(shí)， 離開(kāi)電池組180的熱空氣可以再循環(huán)至客艙112從而減少用于客艙加熱 的HVAC模塊上的載荷。返回到客艙112的氣流百分比可以通過(guò)每個(gè)釋放孔182, 188打開(kāi)時(shí)的相對(duì)壓差來(lái)控制。被動(dòng)管道壓力釋放孔188相對(duì)于 車身壓力釋放孔182的臨界值越低，返回到客艙112的氣流越多。
圖4圖示了第三實(shí)施例。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)施例與第二實(shí)施例類似， 相同的附圖標(biāo)記將用于相同的元件，但是采用200系列的數(shù)字。車身壓 力釋放系統(tǒng)230與第二實(shí)施例類似，但是用主動(dòng)管道壓力釋放孔290代替 被動(dòng)管道壓力釋放孔。客艙壓力釋放孔284可以保留;波動(dòng)出口 。主動(dòng)管 道壓力釋放孔290可以通過(guò)HVAC模塊控制器(圖l中所示)或者電池組 控制器270來(lái)控制。通過(guò)這種方式，通過(guò)進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道272和電池組 280吸入的空氣可以被選擇性地引導(dǎo)為通過(guò)車身壓力釋放孔280或者通 過(guò)主動(dòng)管道壓力釋放孔2卯流出。這允許在將空氣從空氣流動(dòng)管道278重 新引導(dǎo)返回到客艙212時(shí)進(jìn)行控制。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是本發(fā)明所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到由所附權(quán)利要求范圍所限定的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 各種可選i殳計(jì)和實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于包括客艙的車輛的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道，所述進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道包括與客艙流體連通的電池模塊空氣進(jìn)口；電池組，所述電池組連接到該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道并與該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道流體連通，并且包括廢氣出口；單向車身壓力釋放孔，所述單向車身壓力釋放孔設(shè)置為選擇性地允許空氣流向車輛外部的大氣；空氣流動(dòng)管道，所述空氣流動(dòng)管道連接在該廢氣出口和車身壓力釋放閥之間；和單向客艙壓力釋放孔，所述單向客艙壓力釋放孔連接到該空氣流動(dòng)管道并設(shè)置為有選擇地允許空氣流入該空氣流動(dòng)管道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括單 向被動(dòng)管道壓力釋放孔，該被動(dòng)管道壓力釋放孔連接到空氣流動(dòng)管道并 設(shè)置為選擇性地允許空氣流出該空氣流動(dòng)管道進(jìn)入車輛。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括連 接到該空氣流動(dòng)管道的主動(dòng)管道壓力釋放孔、和控制器，該控制器可操 作地接合該主動(dòng)壓力釋放孔從而選擇性地允許空氣從該空氣流動(dòng)管道 流入車輛。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括設(shè) 置為選擇性地通過(guò)該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道吸入空氣的電池組鼓風(fēng)機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括設(shè) 置為與HVAC模塊協(xié)調(diào)控制該電池組鼓風(fēng)機(jī)的控制器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括設(shè) 置為選擇性地加熱流過(guò)該電池組的空氣的電池組加熱器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括安 裝在該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道的電池模塊空氣進(jìn)口處的進(jìn)口濾網(wǎng)。
8. —種用于包括客艙的車輛的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)， 包括進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道，所述進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道包括與客艙流體連通的 電池模塊空氣進(jìn)口；電池組，所述電池組連接到該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道并與該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道流體連通，并且包括廢氣出口；單向車身壓力釋放孔，所述單向車身壓力釋放孔設(shè)置為選擇性地允許空氣流向車輛外部的大氣；空氣流動(dòng)管道，所述空氣流動(dòng)管道連接在該廢氣出口和車身壓力釋 ;改閥之間；和管道壓力釋放孔，所述管道壓力釋放孔可操作地接合該空氣流動(dòng)管 道從而選擇性地允許空氣從該空氣流動(dòng)管道流入車輛。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，其特征 在于，該管道壓力釋放孔是單向被動(dòng)管道壓力釋放孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，其特 征在于，該管道壓力釋放孔是連接到該空氣流動(dòng)管道的主動(dòng)管道壓力釋氣從該空氣流動(dòng)管道流入車輛。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括 設(shè)置為選擇性地通過(guò)該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道吸入空氣的電池組鼓風(fēng)機(jī)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)，包括 單向客艙壓力釋放孔，該單向客艙壓力釋放孔連接到該空氣流動(dòng)管道并 設(shè)置為選擇性地允許空氣從車輛內(nèi)部流入該空氣流動(dòng)管道。
13. —種控制空氣流進(jìn)流出車輛客艙和控制空氣流經(jīng)電池模塊的 電池組的方法，該方法包括下列步驟與通過(guò)HVAC模塊的氣流協(xié)調(diào)地控制電池組鼓風(fēng)機(jī)的速度； 選擇性地允許空氣從車輛內(nèi)部通過(guò)客艙壓力釋放孔流入連接在該電池組和單向車身壓力釋放孔之間的空氣流動(dòng)管道的單向流動(dòng)；選擇性地允許空氣從該空氣流動(dòng)管道內(nèi)部通過(guò)該車身壓力釋放孔到車輛外部大氣的單向流動(dòng)；和通過(guò)進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道從客艙內(nèi)部吸入空氣到電池組。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括以下步驟選擇性地允許空 氣從該空氣流動(dòng)管道內(nèi)部通過(guò)被動(dòng)管道壓力釋放孔到車輛內(nèi)的單向流動(dòng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括控制主動(dòng)管道壓力釋放孔從 而選擇性地允許空氣從該空氣流動(dòng)管道內(nèi)部通過(guò)該主動(dòng)管道壓力釋放孔流入車輛內(nèi)的流動(dòng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，吸入空氣的步驟通 過(guò)過(guò)濾從客艙流入該進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道的空氣來(lái)進(jìn)一步限定。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括利用電池組加熱器加熱從該 進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道流入該電池組的空氣。
全文摘要
公開(kāi)了用于包括客艙的車輛的電池組冷卻和車身壓力釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括連接在客艙和電池組之間的進(jìn)氣空氣流動(dòng)管道和連接在廢氣出口和車身壓力釋放閥之間的空氣流動(dòng)管道。該系統(tǒng)包括單向客艙壓力釋放孔，該單向客艙壓力釋放孔連接到空氣流動(dòng)管道并設(shè)置為選擇性地允許空氣流入該空氣流動(dòng)管道；并且包括管道壓力釋放孔，該壓力釋放孔連接到空氣流動(dòng)管道并設(shè)置為選擇性地允許空氣流出該空氣流動(dòng)管道流入車輛。
文檔編號(hào)H01M10/50GK101402311SQ20081016817
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月2日
發(fā)明者C·C·尼霍爾特, G·A·馬約爾 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司