本公開涉及一種用于車輛的牽引電池的電子單元。該電子單元包括殼體。此外,電子單元包括布置在殼體內部的至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件。本公開還涉及一種用于車輛的座椅組件。此外,本公開涉及一種車輛。另外,本公開涉及一種電子單元的用途。
背景技術:
1、包括被配置為提供用于驅動車輛的電能的牽引電池的車輛可以被稱為電動車輛。
2、這種車輛通常包括至少一個電子單元。例如,該電子單元可以形成逆變器單元的一部分。附加地或替代地,該電子單元可以形成所謂的電池包斷路單元(batterydisconnect?unit,bdu)的一部分,該電池包斷路單元被配置為在需要時將牽引電池與車輛的剩余電氣部件斷開連接。電子單元還可以形成電池管理系統(battery?managementsystem,bms)的一部分,該電池管理系統被配置為控制牽引電池的操作。
3、在車輛內,這種電子單元占據一定量的空間,該空間不能用于車輛的其他功能(例如,用于牽引電池部分和/或用于乘客)。另外,電子單元具有增加到車輛的總重量的一定重量,其中,車輛的總重量是電動車輛的行駛里程的主要影響因素之一。在這種情況下,相對高的總重量與相對低的行駛里程相關聯。
技術實現思路
1、因此,本公開的目的是有助于減少電動車輛的總重量。在這樣做時,行駛里程應當被提升。
2、通過本公開的獨立權利要求的主題至少部分地解決或減輕了該問題,其中,進一步的示例被并入從屬權利要求中。
3、根據第一方面,提供了一種用于車輛的牽引電池的電子單元。該電子單元包括殼體。此外,該電子單元包括布置在殼體內部的至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件。用于機械地附接座椅元件的機械連接接口被設置在殼體上。在這種情況下,殼體應被理解為封閉和/或支撐至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件的結構構件。結構構件被構造為支撐機械負載。機械連接接口應被理解為用于將殼體機械地連接到座椅元件另一元件(諸如座椅元件)的裝置。機械連接接口被配置為將機械負載從殼體轉移(transfer)到另一元件,和/或反之亦然。機械連接接口可以是可拆卸的或不可拆卸的(即,永久的)。在機械連接接口是可拆卸的情況下,它可以是手動可拆卸的或使用適當的工具可拆卸的。在機械連接接口是不可拆卸的情況下,其在不損壞殼體、機械連接接口的元件或連接到機械連接接口的另一元件的情況下不能被拆卸。根據示例,機械連接接口被配置為傳遞(transmit)張力和/或壓應力。根據另一示例,機械連接接口可以被配置為傳遞剪切力。根據又一示例,機械連接接口被配置為傳遞扭矩。換句話說,機械連接接口被配置為阻擋與殼體和另一元件(例如,座椅元件)的相對移動相關聯的一個或多個機械自由度。由于機械連接接口的這些特性,殼體可以用作其中使用電子單元的車輛的結構部件(例如,用于機械地支撐座椅元件)。因此,殼體不僅用于保護和/或支撐至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件。另外,殼體的機械穩定性用于支撐其他元件(例如,座椅元件)。這具有可以減小車輛的其他結構部件的尺寸和重量或者甚至完全消除車輛的其他結構部件的效果。總之,電子單元使得能夠減輕車輛的總重量。
4、根據示例,座椅元件可以是墊(cushion)元件。該墊元件可以是后座墊元件。因此,使用本公開的電子單元,該墊元件(例如,后座墊元件)可以被安裝在車輛內部。
5、在示例中,機械連接接口包括至少一個孔,該至少一個孔被配置為容納螺栓。附加地或替代地,機械連接接口包括至少一個螺栓,該至少一個螺栓被配置為被容納在設置在座椅元件上的孔中。包括至少一個孔和/或至少一個螺栓的機械連接接口在結構上是簡單的。此外,這種連接接口是穩定且可靠的。此外,使用這種機械連接接口建立機械連接是相對簡單的并且可以是自動化的。總之,包括至少一個孔和/或至少一個螺栓的機械連接接口是將元件(例如,座椅元件)連接到電子單元的殼體的高度可靠且有效的方式。
6、根據另一示例,機械連接接口包括兩個或更多個孔,其中,每個孔被配置為容納螺栓。附加地或替代地,機械連接接口包括兩個或更多個螺栓,其中,每個螺栓被配置為被容納在設置在座椅元件上的孔中。使用至少兩個孔和/或至少兩個螺栓提升了機械連接接口傳遞扭矩的能力。這是由于以下事實:至少兩個孔和/或螺栓中的一者阻擋圍繞至少兩個孔和/或螺栓中的相應的另一者的相對旋轉。此外,設置至少兩個孔和/或至少兩個螺栓提升了機械連接接口的穩定性,特別是與包括僅一個孔和/或僅一個螺栓的連接接口相比。
7、在機械連接接口包括一個或多個螺栓的情況下,螺栓可以設置有螺紋。在這種情況下,機械連接接口也可以包括一個或多個螺母,其中,一個螺母與每個螺栓相關聯。
8、根據示例,殼體包括上殼體部分和下殼體部分。機械連接接口設置在下殼體部分上和/或上殼體部分上。在這種情況下,將殼體部分指定為上殼體部分和下殼體部分是指在電子單元的使用期間殼體的朝向(orientation)。在上殼體部分和/或下殼體部分上設置機械連接接口允許殼體與座椅元件之間的穩定機械連接。
9、在示例中,上殼體部分和下殼體部分中的至少一者是杯形的。在這種情況下,相應的另一殼體部分可以也是杯形的、或是板形的。在上殼體部分和下殼體部分都是杯形的情況下,殼體部分也可以被指定為半殼(half-shell)。
10、在示例中,功率電子部件包括電轉換器單元和/或開關單元。例如,電轉換器單元是ac/dc轉換器或dc/ac轉換器或dc/dc轉換器。電轉換器單元可以形成所謂的車載充電器的一部分。電轉換器單元也可以是這些類型的轉換器的組合。開關單元可以是安全包斷路器(disconnector),其被配置為選擇性地將牽引電池與剩余的電氣部件斷開連接。開關單元可以包括熔斷器(fuse)。
11、在示例中,本公開的電子單元被形成為電池包(battery?pack)的部件。在這種情況下,布置在殼體內的至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件可以被配置為轉移源自電池電芯或與電池電芯相關聯的電流、測量信號和/或通信信號。
12、根據示例,本公開的電子單元可以形成逆變器單元的一部分。附加地或替代地,電子單元可以形成所謂的電池包斷路單元(bdu)的一部分,電池包斷路單元(bdu)被配置為在需要時將牽引電池與車輛的剩余電氣部件斷開連接。電子單元也可能形成電池管理系統(bms)的一部分,該電池管理系統被配置為控制牽引電池的操作。
13、在示例中,電子單元還包括機械支撐結構,該機械支撐結構被配置為支撐源自座椅元件的負載。機械支撐結構被布置在殼體內部。因此,在該示例中,機械負載不僅由殼體本身支撐,而且還由布置在殼體內的機械支撐結構支撐。這提升了電子單元的承載(load-bearing)能力。此外,布置在殼體內的機械支撐結構與殼體之間的承載能力的分布可以導致電子單元的重量減輕。這使得在其中使用電子單元的車輛的重量相對較低。
14、在示例中,機械支撐結構包括至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件。這意味著至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件被用以承受源自經由機械連接接口連接到電子單元的元件(例如,座椅元件)的機械負載。換句話說,至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件不僅具有電氣功能,而且具有機械功能。這允許進一步減小電子單元的重量和/或增強電子單元的承載能力。這也使得使用電子單元的車輛的重量相對較低。
15、根據示例,電子單元還包括電連接接口,該電連接接口被配置為將至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件連接到牽引電池的電池電芯。因此,電子單元可以以可靠的方式電連接到牽引電池。
16、根據示例,電池電芯可以位于電池電芯殼體中,該電池電芯殼體與電子部件的殼體分離。然而,電池電芯殼體和電子單元的殼體可以機械地連接。在這種情況下,電池電芯殼體可以被配置為容納多個電池電芯。電池電芯殼體可以包括底盤,多個電池電芯可以被支撐在該底盤上。附加地或替代地,電池電芯殼體可以包括固定(hold)多個電池電芯的支撐框架。
17、在示例中,牽引電池的至少一個電池電芯位于殼體中。因此,在該示例中,電子單元的殼體是用于電池電芯和至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件的共用殼體。在這種情況下,牽引電池的多個電池電芯可以位于殼體中。因此,用于電池電芯和至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件的共用殼體可以安置(house)牽引式電池或者可以形成牽引式電池。共用殼體可以包括底盤,多個電池電芯可以被支撐在該底盤上。附加地或替代地,共用殼體可以包括固定多個電池電芯的支撐框架。
18、根據示例,多個電池電芯和至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件位于其中的殼體通過鑄造而制成。在示例中,共用殼體被鑄造為一個部件。這可以使該共用殼體緊湊且低成本。
19、注意,可以組合上述示例。然后,電池電芯的一部分位于單獨的電池電芯殼體中,并且電池電芯的一部分位于共用殼體中。在這種情況下,至少一個電子控制部件和/或至少一個功率電子部件可以被布置在電池電芯的頂部上。
20、根據第二方面,提供了一種用于車輛的座椅組件。座椅組件包括座椅元件和根據本公開的電子單元。座椅元件經由電子單元的機械連接接口被附接到電子單元。因此,殼體被用作用于機械地支撐座椅元件的結構部件。這具有可以減小車輛的其他結構部件的尺寸和重量或者甚至完全消除車輛的其他結構部件的效果。總之,電子單元使得能夠減輕車輛的總重量。
21、在示例中,座椅元件使用至少一個螺栓將座椅元件附接到電子單元。因此,座椅元件以結構簡單且可靠的方式將座椅元件附接到電子單元。此外,使用螺栓建立機械連接可以容易地進行自動化。
22、在示例中,座椅組件還包括間隔件部分,其中,間隔件部分被插置在電子單元與座椅元件之間。間隔件部分可以被使用以便于減小(bridge)電子單元與座椅元件之間的幾何距離。為此,需要將間隔件部分的至少一個尺寸(例如,間隔件部分的高度)調節到期望的幾何距離。此外,使用間隔件部分,可以以模塊化方式提供不同的座椅組件。這意味著相同的電子單元和相同的座椅元件可以與不同的間隔件部分組合使用,從而調節電子單元與座椅元件之間的幾何距離。
23、根據一個示例,間隔件部分由塑料制成,例如膨脹聚丙烯(epp)。因此,間隔件部分可以以有效的方式生產并且具有相對低的重量。
24、根據第三方面,提供了一種車輛。該車輛包括牽引電池。此外,車輛包括根據本公開的電子單元和/或根據本公開的座椅組件。電子單元和/或座椅組件電氣地和/或通信地聯接到牽引電池。由于殼體被用作用于機械地支撐座椅元件的結構部件的這一事實,可以減小車輛的其他結構部件的尺寸和重量,或者甚至完全消除車輛的其他結構部件。因此,這種車輛具有相對較低的重量,而不會損害機械穩定性。
25、在示例中,牽引電池包括布置在電池電芯殼體中的多個電池電芯。電池電芯殼體形成車輛地板的至少一部分。在這種情況下,電池電芯殼體可以與電子單元的殼體一體形成。可替代地,電池電芯殼體和電子單元的殼體可以單獨形成。在后一種情況下,電池電芯殼體與電子單元的殼體可以被機械地連接。在所有這些替代方案中,通過電池電芯殼體形成車輛地板的至少一部分允許以節省空間的方式在車輛中設置電池電芯殼體。換句話說,電子單元和多個電池電芯可以被彼此靠近地布置,使得導體長度可以很小。同時,電池電芯殼體的該位置允許使用電子單元的殼體作為座椅元件的機械支撐。這可以以緊湊的方式實現。
26、在示例中,牽引電池是結構電池。這意味著牽引電池被配置為轉移和承擔(carry)在車輛使用期間產生的負載。由于牽引電池是結構電池,所以可以減小車輛的其他結構部件的尺寸和/或重量,或者可以完全消除車輛的其他結構部件。這允許在電動車輛中設置相對較大的電池,同時保持電動車輛的總重量相對較低。
27、根據第四方面,提供了一種用于車輛的牽引電池的電子單元的用途。電子單元用于將座椅元件附接在車輛內部。換句話說,電子單元被用作座椅元件的機械支撐。這具有可以減小車輛的其他結構部件的尺寸和重量或者甚至完全消除車輛的其他結構部件的效果。總之,電子單元使得能夠減輕車輛的總重量。
28、應當注意,上述示例可以彼此組合,而不管所涉及的方面。
29、參考下文描述的示例,本公開的這些和其他方面將變得顯而易見并得以闡明。