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具有用于電池監(jiān)測系統(tǒng)的氣室的殼體及制造該殼體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有用于電池監(jiān)測系統(tǒng)的氣室的殼體及制造該殼體的方法。描述了一種殼體，其可以包括主體部，所述主體部具有界定具有周邊的開口的至少一個壁。所述至少一個壁可以具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁。所述內(nèi)壁可以具有形成于其中的空氣釋放槽。所述殼體可以還包括蓋。所述蓋可以具有界定周邊的邊緣。所述蓋可以包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板。所述主體部筋板、所述內(nèi)壁和所述蓋筋板可以合作以將所述蓋連接至所述主體部并且在所述蓋筋板與所述內(nèi)壁之間界定氣室。
【專利說明】具有用于電池監(jiān)測系統(tǒng)的氣室的殼體及制造該殼體的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年8月2日提交的申請?zhí)枮?1/861,592的美國臨時申請以及2014年7月8日提交的申請?zhí)枮?4/325，731的美國非臨時申請的利益，通過引用這些申請的公開的全部內(nèi)容在此被并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]下述內(nèi)容涉及用于電池監(jiān)測系統(tǒng)(BMS)的殼體，該殼體具有形成在殼體壁與用于殼體的蓋之間的氣室。

【背景技術(shù)】
[0004]電池監(jiān)測系統(tǒng)(BMS)包括用于電氣和/或電子部件的殼體。激光焊接可以被用于將蓋連接至BMS殼體。激光焊接是昂貴的。由于在產(chǎn)品壽命期間在環(huán)境狀況(壓力、溫度、濕度)上的改變，有必要擁有使得在產(chǎn)品的外部環(huán)境與殼體內(nèi)部環(huán)境之間的空氣為均衡的工具。否則這可能導(dǎo)致內(nèi)部的電子部件的損壞。這通常通過使得殼體和蓋之間存在沒有焊接的小的間隙或狹槽來實現(xiàn)。
[0005]但這樣的沒有焊接的間隙或狹槽可能允許進水并且進一步的保護工具必須被添力口，例如，在蓋上形成外部壁(例如，見圖1Oa和1b的現(xiàn)有技術(shù)殼體)。但是，由于所導(dǎo)致的毛細作用，這并不充分地防止水進入殼體中。并且，為了使得用于這樣的激光焊接的典型的激光能夠穿過蓋并到達殼體以將蓋連接至殼體，蓋必須在顏色上為白色，從而要求用于殼體的紙質(zhì)標簽(而不是在其上直接激光標刻)。
[0006]因此,存在一種對具有形成在殼體壁與蓋之間的氣室的用于BMS或其他系統(tǒng)的殼體的需求。這樣的具有氣室的殼體將通過最小化毛細作用效應(yīng)而減小水進入殼體中。這樣的殼體還將使得能夠使用摩擦表面焊接(FSW)而不是激光焊接，以將蓋連接至殼體，從而降低成本。這樣的FSW還將允許黑的或深色的殼體的使用，從而消除對于紙質(zhì)標簽的需要，這是由于殼體可以通過激光標刻而被標記。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在本文描述的至少一個實施方式中，一種殼體被提供，其可以包括主體部，所述主體部包括界定具有周邊的開口的至少一個壁。所述至少一個壁可以具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁。所述內(nèi)壁可以具有形成于其中的空氣釋放槽。所述殼體還可以包括蓋。所述蓋可以具有界定周邊的邊緣。所述蓋還可以包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板。所述主體部筋板、所述內(nèi)壁和所述蓋筋板可以被配置為合作以將所述蓋連接至所述主體部并在所述蓋筋板與所述內(nèi)壁之間界定氣室。
[0008]在本文描述的另一個實施方式中，一種殼體被提供，其可以包括從基體延伸并界定可以具有周邊的開口的側(cè)壁。所述側(cè)壁可以具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁。所述側(cè)壁可以適合于與蓋合作，以界定殼體室。所述蓋可以具有界定周邊的邊緣并且包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板。所述蓋筋板和所述內(nèi)壁可以在其間界定氣室。所述氣室可以有助于所述蓋相對于所述內(nèi)壁的振動，以通過摩擦焊接將所述蓋連接至所述內(nèi)壁。
[0009]在本文描述的另一個實施方式中，一種用于制造殼體的方法被提供。所述殼體可以包括主體部。所述主體部可以包括界定可具有周邊的開口的至少一個壁。所述至少一個壁可以具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁。所述殼體還可以包括蓋，所述蓋可以具有界定周邊的邊緣。所述蓋可以包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板。所述方法可以包括使所述主體部和所述蓋鄰接，使得所述主體部的所述內(nèi)壁接觸所述蓋的內(nèi)表面。所述方法還可以包括使所述蓋相對于所述主體部振動，以至少部分地熔化所述內(nèi)壁和/或所述蓋的內(nèi)表面，以將所述蓋連接至所述主體部。所述蓋筋板和內(nèi)壁可以在其間界定氣室。所述氣室可以有助于所述蓋相對于所述內(nèi)壁的振動，以通過摩擦焊接將所述蓋連接至所述內(nèi)壁。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)本文描述的實施方式的示例性的殼體，如用于電池監(jiān)測系統(tǒng)的殼體的透視圖，該殼體包括殼體主體部和蓋；
[0011]圖2-4為圖1的示例性殼體的透視圖，其中蓋被示出為透明的，以幫助說明示例性的摩擦表面焊接過程；
[0012]圖5為圖4的部分的放大透視圖，示出了摩擦焊接的區(qū)域。
[0013]圖6為圖1的示例性殼體的放大透視圖，其中蓋被示出為透明的，以幫助說明示例性的摩擦表面焊接的區(qū)域；
[0014]圖7為圖6的示例性殼體的沿其上的線7-7截取的橫截面的透視圖；
[0015]圖8a和8b為圖6的示例性殼體的分別沿其上的線A-A和B-B截取的橫截面的放大透視圖；
[0016]圖9a和9b為圖6的示例性殼體的分別沿其上的線A-A和B-B截取的橫截面圖；以及
[0017]圖1Oa和1b為用于電池監(jiān)測系統(tǒng)的通過激光焊接而被連接的現(xiàn)有技術(shù)的殼體和蓋的橫截面圖。

【具體實施方式】
[0018]根據(jù)需要，本發(fā)明的詳細的實施方式在本文中被公開；但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，所公開的實施方式僅僅為本發(fā)明的示例，而本發(fā)明可以以多種的和替代性的方式被實施。附圖并不必要按比例；一些特征可以被夸張或最小化，以示出特定部件的細節(jié)。因此，本文所公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能的細節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅作為用于教示本領(lǐng)域技術(shù)人員多樣地使用本發(fā)明的代表性的基礎(chǔ)。
[0019]通過參考附圖，用于電氣和/或電子部件的殼體10以及用于制造這樣的殼體的方法的實施方式的更加詳細的描述將被描述。為了易于說明且為了幫助理解，在所有附圖中，類似的附圖標記在本文中被用于類似的部件和特征。
[0020]根據(jù)本文列出的實施方式，大體上描述了用于電氣和/或電子部件的殼體，如可以被安裝在印刷電路板(PCB)上的電氣和/或電子部件的殼體。該殼體可以包括主體部，該主體部具有至少一個壁，該壁界定開口，該開口具有周邊。由至少一個壁所形成的該開口的周邊可以包括筋板，該筋板具有從其延伸的內(nèi)壁，該內(nèi)壁具有形成于其中的空氣釋放槽。該殼體還可以包括蓋，該蓋具有圍繞蓋的周邊延伸的筋板。主體部筋板和內(nèi)壁以及蓋筋板各自被配置為合作以通過將蓋摩擦表面焊接至主體部而將蓋連接至殼體的主體部并且被配置為在主體部與蓋之間形成氣室。一種用于制造這種殼體的方法還可以被提供。
[0021]參考圖1，根據(jù)本文描述的實施方式的示例性的殼體20被示出，如用于電池監(jiān)測系統(tǒng)10的殼體，該殼體包括殼體主體部22和蓋50。如在其中看出的，殼體20可以包括主體部22和蓋50。主體部22可以設(shè)置有從基體26延伸的至少一個壁24。至少一個壁24可以圍繞基體26延伸而形成側(cè)壁，并界定開口 28。開口 28可以具有周邊。
[0022]主體部22可以適合于將電氣和/電子部件和/或電路30容納在殼體20的主體部22的內(nèi)部中。電子部件和/或電路30可以被安裝至被布置在主體部22的內(nèi)部中的印刷電路板(PCB)31或者為印刷電路板(PCB)31的部分。電子電路30可以適合于連接至電池端子連接件32，電池端子連接件32通過至少一個壁24而被容納。在那方面，分流器33 (例如，還可見圖7)可以從端子連接件32通過至少一個壁24而延伸，以連接至電子電路30。分流器33還可以在另一個位置通過至少一個壁24而延伸，以連接至底盤線纜(chassiscable)(未示出)。該至少一個壁24還可以形成有開口 34，以用于被配置為連接至PCB31和電子電路30的電氣連接件(未示出)。
[0023]至少一個壁24可以具有從開口 28的周邊延伸的筋板36。筋板36可以被配置為作為配合表面，以與蓋筋板52合作。至少一個壁24可以具有從其延伸且圍繞開口 28的周邊延伸的內(nèi)壁38。內(nèi)壁38可以具有形成于其中的空氣釋放槽40。
[0024]殼體20的蓋50可以具有界定蓋50的周邊的邊緣54。蓋50可以具有圍繞蓋50的周邊從邊緣54延伸的筋板52。筋板52可以為圍繞電池監(jiān)測系統(tǒng)殼體蓋50的外部部分的完整的筋板。蓋筋板52可以限制蓋的內(nèi)表面56。
[0025]圖2至4描繪了圖1的殼體20，其中蓋50被示出為透明的，以幫助說明示例性的摩擦表面焊接過程。圖5為圖4的部分的放大圖，示出了摩擦焊接的區(qū)域。主體部筋板36、內(nèi)壁38以及蓋筋板52可以合作以將蓋50連接至殼體20的主體部22。如圖2所示，蓋50可以被置于殼體20的主體部22上。使主體部22和蓋50鄰接可以對齊主體部筋板36和蓋筋板52，使得內(nèi)壁38接觸蓋50的內(nèi)表面56。
[0026]如圖3所示，內(nèi)壁38與蓋50的內(nèi)表面56的接合可以界定摩擦焊接區(qū)域60。蓋50可以通過摩擦表面焊接或振動焊接過程而被焊接至殼體。蓋50相對于主體部22的振動可以加熱區(qū)域60。摩擦加熱可以至少部分地熔化內(nèi)壁38和/或蓋50的內(nèi)表面56，以將蓋50連接至主體部22。
[0027]如圖4所示，在摩擦表面焊接過程之后，殼體20可以為閉合的單元。作為閉合的單元,蓋50可以封裝主體部22的內(nèi)部，并界定殼體室62。如圖5所示，主體部筋板36、內(nèi)壁38以及蓋筋板52的合作可以界定在蓋筋板52與內(nèi)壁38之間的氣隙或氣室64。氣室64可以通過空氣釋放槽40而與殼體室62連通。
[0028]圖5示出了氣室64和摩擦焊接的區(qū)域60的鄰近空氣釋放槽40的部分的放大圖。氣室64可以禁止或減少水進入殼體室62中。如前文所述，蓋50與內(nèi)壁38之間的氣室64可以通過空氣釋放槽40與殼體室62連通。氣室64可以有助于蓋50相對于內(nèi)壁38的振動，以將蓋50連接至內(nèi)壁38。在那方面，空氣釋放槽40可以防止殼體室62內(nèi)的壓力、濕度或溫度與外部環(huán)境不同，這種不同可能導(dǎo)致在產(chǎn)品電子電路30中的損壞或不良的變形，如可能發(fā)生在期待的產(chǎn)品工作壽命期間的損壞或不良的變形(例如在交通工具發(fā)動機區(qū)域)。
[0029]下面參考圖6，圖1的示例性殼體20的放大透視圖被示出，其中蓋50被示出為透明的，以幫助說明示例性的摩擦表面焊接的區(qū)域60。應(yīng)當(dāng)注意的是，適合的覆層可以被施加至位于殼體室62中的電子電路30(包括PCB31)，以防止?jié)穸鹊挠绊憽?br> [0030]圖7示出了圖6的示例性殼體的沿其上的線7-7截取的橫截面的透視圖。如在其中所看出的，氣室64可以圍繞主體部22和蓋50之間的交界面的周邊延伸。空氣釋放槽40使得殼體20的內(nèi)部室62和氣室64能夠連通，氣室64形成在蓋50與主體部22的內(nèi)壁38之間。殼體室62可以適合于容納電子電路30和PCB31。如前文所描述的，電子電路30可以適合于與電池端子連接件32合作。
[0031]下面參考圖8a和8b，圖6的示例性殼體的分別沿其上的線A-A和B-B截取的橫截面的放大透視圖被示出。如在其中所看出的，主體部筋板36、內(nèi)壁38以及蓋筋板52合作以形成氣室64。如前文所描述的，空氣釋放槽40被形成在內(nèi)壁38中。
[0032]仍然參考圖8a和8b，主體部22的筋板36可以界定用于與蓋50的筋板52合作的表面。具有形成于其中的空氣釋放槽40的內(nèi)壁38可以與蓋50的內(nèi)表面56合作，界定摩擦焊接的區(qū)域60。空氣釋放槽40的尺寸可以被設(shè)計為使能/允許由于內(nèi)壁38的部分熔化而導(dǎo)致的空氣釋放槽40的一些減少，內(nèi)壁38的部分熔化可以由摩擦表面焊接過程所導(dǎo)致。在一些實施方式中，額外的空氣釋放槽可以被提供。
[0033]圖9a和9b為圖6的示例性殼體的分別沿其上的線A-A和B-B截取的橫截面圖。圖9a示出了鄰近空氣釋放槽40的氣隙或氣室64。如這些附圖所示，氣隙64被形成在內(nèi)壁38與蓋筋板52之間。氣隙64通過蓋筋板52與主體部筋板36的配合以及內(nèi)壁38與內(nèi)表面56的接合所界定，并且可以使得蓋50能夠相對于主體部22振動。氣室64可以被稱為中間室，并且可以阻止或禁止水進入殼體20的主體部22的內(nèi)部室62。
[0034]下面參考圖1Oa和10b，如用于電池監(jiān)測系統(tǒng)的通過激光焊接而被連接的現(xiàn)有技術(shù)的殼體20’和蓋50’的橫截面圖被示出。繼續(xù)參考圖9a和％，圖1Oa和1b示出了與例如在圖9a和9b中示出的本文中描述的實施方式的加強的密封和制造特征相比現(xiàn)有技術(shù)的蓋50’與殼體20’的主體部22’的連接之間的區(qū)別。
[0035]如圖1Oa和1b所示，在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中，殼體不包括通過槽41與主體部22’的內(nèi)部62’連通的氣隙或室。氣隙的缺乏可能需要通過從頂部穿過蓋50’的激光進行焊接，以連接主體部22’。為使能或允許激光焊接，蓋50’必須具有如白色等顏色，該顏色允許激光穿過蓋50’。該白色可能要求用外部的粘性紙質(zhì)標簽來標記?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)計缺乏氣隙可以使得通過毛細作用而進水且使得水侵入殼體22’的內(nèi)部具有較短的路徑。
[0036]如前文所描述的，且參考圖9a和％，空氣釋放槽40和氣隙64或中間室可以使得蓋50能夠通過摩擦表面焊接而被連接至主體部22。與如圖1Oa和1b中所示的通過激光焊接將蓋50’連接至殼體20’相比，摩擦表面焊接可以以更低的成本進行。氣隙64還可以很好地禁止或很大地減少水進入殼體20的內(nèi)部64。如同樣在前文所描述的，蓋50和主體部22可以由相同的材料制成，該材料可以是適合的塑料材料，且具有相同的顏色。該材料可以具有深色，以使得能夠通過激光標刻來標記蓋50或主體部22。
[0037]如從前述內(nèi)容容易地明顯得出的，如用于與電池監(jiān)測系統(tǒng)一同使用的殼體20的多種實施方式已經(jīng)被示出并描述。殼體20可以具有蓋50，蓋50具有在殼體壁24與蓋50之間的氣室64。用于制造這種殼體20的方法已經(jīng)被示出并描述。這樣的具有氣室64的殼體20可以減少水進入殼體20中。這樣的殼體20還可以降低成本，這種降低成本是通過使用摩擦表面焊接而不是激光焊接來將蓋50連接至殼體20，以及通過允許黑的或深色的殼體50的使用，從而允許蓋50通過激光標刻而被標記并消除對于粘性的紙質(zhì)標簽的需要。
[0038]雖然不例性實施方式在上文被描述,但這些實施方式并不意在描述本公開的所有的可能的形式。而是，在說明書中使用的詞語為描述的詞語而非限制，且可以理解的是，多種改變可以被做出而不偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍。此外，本文示出并描述的多種實施方式的特征可以被結(jié)合以形成其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種殼體，包括: 主體部，其包括界定具有周邊的開口的至少一個壁，所述至少一個壁具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁，所述內(nèi)壁具有形成于其中的空氣釋放槽；以及 蓋，其具有界定周邊的邊緣，所述蓋包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板； 其中所述主體部的筋板、所述內(nèi)壁和所述蓋的筋板被配置為合作以將所述蓋連接至所述主體部并且在所述蓋的筋板與所述內(nèi)壁之間界定氣室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其中所述主體部適合于容納電子部件，所述部件被配置為用于連接至電池端子連接件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其中所述氣室有助于所述蓋相對于所述主體部的振動，以通過摩擦焊接將所述蓋連接至所述主體部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的殼體，其中所述內(nèi)壁被配置為接合所述蓋的內(nèi)表面，以界定摩擦焊接區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體,其中所述氣室通過所述空氣釋放槽與所述殼體的內(nèi)部連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體,其中所述氣室禁止水進入所述殼體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體,其中所述主體部和所述蓋包括相同的塑料材料。
8.一種殼體，包括: 側(cè)壁，所述側(cè)壁從基體延伸并界定具有周邊的開口，所述側(cè)壁具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁； 其中所述側(cè)壁適合于與蓋合作，以界定殼體室，所述蓋具有界定周邊的邊緣并且包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板，其中所述蓋的筋板和所述內(nèi)壁在其間界定氣室，且其中所述氣室有助于所述蓋相對于所述內(nèi)壁的振動，以通過摩擦焊接將所述蓋連接至所述內(nèi)壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殼體，還包括蓋，所述蓋適合于與所述側(cè)壁合作以將所述蓋連接至所述側(cè)壁，以界定所述殼體室。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殼體，其中所述氣室通過形成在所述內(nèi)壁中的空氣釋放槽與所述殼體室連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殼體，其中所述內(nèi)壁被配置為接合所述蓋的內(nèi)表面，以界定摩擦焊接區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殼體，其中所述側(cè)壁和所述基體適合于容納電子部件，所述部件被配置為用于連接至電池端子連接件。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的殼體，其中所述氣室禁止水進入所述殼體室中。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的殼體，其中所述側(cè)壁和所述蓋包括相同的塑料材料。
15.一種用于制造殼體的方法，所述殼體包括主體部和蓋，所述主體部包括界定具有周邊的開口的至少一個壁，所述至少一個壁具有筋板以及圍繞所述開口的周邊從其延伸的內(nèi)壁，所述蓋具有界定周邊的邊緣，所述蓋包括圍繞所述蓋的周邊從所述邊緣延伸的筋板，所述方法包括: 使所述主體部和所述蓋鄰接，使得所述主體部的所述內(nèi)壁接觸所述蓋的內(nèi)表面；并且 使所述蓋相對于所述主體部振動，以至少部分地熔化所述內(nèi)壁和/或所述蓋的內(nèi)表面，以將所述蓋連接至所述主體部； 其中所述蓋的筋板和所述內(nèi)壁在其間界定氣室，且所述氣室有助于所述蓋相對于所述內(nèi)壁的振動，以通過摩擦焊接將所述蓋連接至所述內(nèi)壁。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述主體部和所述蓋包括相同的塑料材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述蓋與所述主體部的連接界定殼體室，且所述氣室通過形成在所述內(nèi)壁中的空氣釋放槽與所述殼體室連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述氣室禁止水進入所述殼體室中。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述主體部的所述內(nèi)壁被配置為接合所述蓋的內(nèi)表面，以界定摩擦焊接區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述殼體室適合于容納電子部件，所述部件被配置為用于連接至電池端子連接件。
【文檔編號】G01D11/24GK104344842SQ201410379479
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】蒙特塞拉特·皮諾爾佩德雷蒂, 喬斯·安東尼奧·庫貝羅皮特爾, 米格爾·塞茲加西亞 申請人:李爾公司