CN102869532A - 车辆用电池的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用电池的冷却系统，其包括：电池箱，其容纳用于产生高电压的电池，所述电池箱布置在介于车辆后部的右侧板和左侧板的一对侧板之间的空间；冷却扇，其布置于在车辆的上下方向上与所述电池箱重叠的位置，并且所述冷却扇被构造成将冷却气流送至所述电池箱；以及管道，其连通所述冷却扇和所述电池箱并布置在车辆的宽度方向上介于所述电池箱和所述左侧板之间或介于所述电池箱和所述右侧板之间的空间内。所述管道通过支架固定于所述电池箱，所述支架具有截面为U形的内部空间，并且所述管道布置在所述内部空间中。

Description

车辆用电池的冷却系统
技术领域
本发明涉及车辆用电池的冷却系统，更特别地，涉及保护用于向车辆用电池进给冷却气流的管道并有效利用管道周围的空间的车辆用电池的冷却系统。
背景技术
在诸如电动车和混合动力车等由马达驱动的车辆中，由于用于驱动车辆的电池因发电而发热（变热），所以需要使电池冷却，出于这个目的，通过由冷却系统或装置进给冷却气流来冷却电池。
传统的车辆用电池的冷却系统包括例如专利文献1中所说明的冷却系统，其中电池箱布置于车辆后部的一对侧板、即右侧板和左侧板之间的空间，同时，使冷却扇和电池箱彼此连通的管道被布置于在车辆宽度方向上介于电池箱和侧板之间的空间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2005-71759号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，如专利文献1的情形，当管道被置于车辆后部、在车辆宽度方向上介于电池箱和侧板之间的位置，并且其他车内部件被安装于管道周围时，在组装车内部件的过程中车内部件可能会碰撞管道，从而引起管道从电池箱脱落。
此外，在管道从电池箱脱落但未被注意到的情形下，无法再通过管道将冷却气流从冷却扇送至电池箱，使得不可能充分冷却电池箱中的电池。
此外，为了防止管道从电池箱脱落，如果避免将车内部件置于或安装于管道周围的空间以防止管道从电池箱脱落，将降低管道周围的部件布局的灵活性，从而导致不便。
为了解决上述传统技术中遇到的问题，本发明的目的是提供能够在对车辆用电池进行冷却的过程中通过管道将冷却气流从冷却扇送至容纳有产生高电压的电池的电池箱的时候，保护管道免于与其他车内部件接触并能够有效利用管道周围的空间的车辆用电池的冷却系统。
用于解决问题的方案
为了实现以上目的，本发明的实施方式提供一种车辆用电池的冷却系统，其包括：电池箱，其容纳用于产生高电压的电池，所述电池箱布置在介于车辆后部的右侧板和左侧板的一对侧板之间的空间；冷却扇，其布置于在车辆的上下方向上与所述电池箱重叠的位置，并且所述冷却扇被构造成将冷却气流送至所述电池箱；以及管道，其连通所述冷却扇和所述电池箱并布置在车辆的宽度方向上介于所述电池箱和所述左侧板之间或介于所述电池箱和所述右侧板之间的空间内，其中所述管道通过支架固定于所述电池箱，所述支架具有截面为U形的内部空间，并且所述管道布置在所述内部空间中。
另外，本发明的更为优选的实施方式可以采取以下模式。
可以期望，所述冷却扇布置在所述电池箱上方，所述管道延伸到所述冷却扇的下方，并且当从车辆的一侧观察时，所述管道的横截面至少在所述管道的经过所述电池箱的侧方的部分形成为具有在车辆的长度方向上扁平的截面。
此外，在所述管道布置在所述支架内时，可以在所述管道的车辆前侧的壁和所述支架的与所述管道的所述车辆前侧的壁相对的车辆前侧的壁之间以及在所述管道的车辆后侧的壁和所述支架的与所述管道的所述车辆后侧的壁相对的车辆后侧的壁之间形成预定间隙。此外，可以在所述支架的所述车辆前侧的壁和所述车辆后侧的壁中的至少一方形成有翻边孔。
此外，当从车辆一侧观察时，在所述管道的上游侧可以形成有朝向车辆的前方或后方突出于所述管道的下游侧的鼓出部，并且在所述支架上可以形成有覆盖所述鼓出部下表面的延伸部。
根据具有上述特征的本发明的实施方式的车辆用电池的冷却系统，管道可以通过具有U形内部空间从而将管道布置于其中的支架而被固定于电池箱，因此，当其他车内部件被安装于管道周围时，支架可以将管道固定于电池箱和车体并保护管道免于与车内部件接触，使得能够防止管道从电池箱或冷却扇脱落。
因此，根据本发明的车辆用电池的冷却系统允许将车内部件置于管道附近，从而能够有效利用管道周围的空间。
此外，从参照附图的以下说明中，根据本发明的实施方式的更为详细的构造和特征将变得更为清楚。
附图说明
图1是配备有根据本发明的实施方式的车辆用电池的冷却系统的车辆的说明性侧视图。
图2是图1中示出的配备有车辆用电池的冷却系统的车辆的说明性平面图。
图3是从车辆的右前侧观察到的安装于图1和图2中示出的车辆的电池冷却系统的立体图。
图4是从车辆的右后侧观察到的车辆用电池的冷却系统的立体图。
图5是车辆用电池的冷却系统的右侧视图。
图6是沿着图2中的VI-VI线截取的向视图。
图7是示出电池箱、管道以及支架的电池冷却系统的分解立体图。
具体实施方式
在根据本发明的车辆用电池的冷却系统中，固定管道用的支架被构造为具有U形截面，并且管道被置于支架内，由此保护管道免于与车内部件接触并且防止管道从电池箱或冷却扇脱落。
以下，将参照附图对本发明的实施方式进行说明。注意，在说明书中，参照附图图示或在车辆行驶的通常状态中使用指示方向（左/右、前/后）的术语。
实施方式
在图1和图2中，附图标记1表示诸如汽车等车辆。车辆1包括车体骨架2、仪表板3、前地板4、后地板5、车室6、前轮7、后轮8等。
也就是说，在车辆1中，前座椅9布置于车室6的前地板4上，后座椅10布置于车室6的后地板5上。此外，容纳用于产生使车辆行驶的高电压的电池的电池箱13布置于右侧板11和左侧板12这一对侧板之间的空间（行李舱）S1中，右侧板11和左侧板12布置于后座椅10后方的后地板5。电池箱13由安装于后地板5的支撑框架14支撑。
如图3至图5所示，按以下方式构造支撑框架14：两个底架构件、即前侧底架构件（基础构件）15的和后侧底架构件（基础构件）16的在汽车宽度方向上的右端由在车辆长度方向上延伸的右侧底架构件（基础构件）17彼此连接，前侧底架构件（基础构件）15的和后侧底架构件（基础构件）16的在汽车宽度方向上的左端由在车辆长度方向上延伸的左侧底架构件（基础构件）18彼此连接，其中，前侧底架构件（基础构件）15和后侧底架构件（基础构件）16在后地板5上以在长度（前进/后退或行驶）方向上彼此隔开的方式平行于车辆宽度方向延伸；右前侧直立框架构件19和右后侧直立框架构件20分别以立于与两个底架构件、即前侧底架构件15和后侧底架构件16的车辆宽度方向右端隔开的位置的方式被竖立；左前侧直立框架构件21和左后侧直立框架构件22以分别立于靠近两个底架构件、即前侧底架构件15和后侧底架构件16的车辆宽度方向左端的位置的方式被竖立。
此外，支撑框架14被构造为使得：两个框架构件、即竖立于前侧底架构件15上的右前侧直立框架构件19和左前侧直立框架构件21由在车辆宽度方向上延伸的前连杆（桥）构件23来连接；两个框架构件、即竖立于后侧底架构件16上的右后侧直立框架构件20和左后侧直立框架构件22由在车辆宽度方向上延伸的后连杆（桥）构件24来连接。
此外，支撑框架14被构造为使得：两个框架构件、即竖立于与前侧底架构件15和后侧底架构件16的右端隔开的位置的右前侧直立框架构件19和右后侧直立框架构件20由在车辆长度方向上延伸的右连杆（桥）构件25来连接；两个框架构件、即竖立于靠近前侧底架构件15和后侧底架构件16的左端的位置的左前侧直立框架构件21和左后侧直立框架构件22由在车辆长度方向上延伸的左连杆（桥）构件26来连接。
根据上述配置和构造，支撑框架14形成为构件15至26被连接以围绕电池箱13的方形框架形状。如图3所示，供给电力的电力线27从支撑框架14所围绕的电池箱13中的电池引出。如图3和图4所示，在支撑框架14中，由于右前侧直立框架构件19和右后侧直立框架构件20被分别竖立于与两个底架构件、即前侧底架构件15和后侧底架构件16的车辆宽度方向右端隔开的位置，用于安装部件的空间S2形成于两个框架构件、即右前侧直立框架构件19和右后侧直立框架构件20与右侧板11之间。
电池箱13设置有冷却系统（或单元）28以冷却容纳于电池箱13中的电池。如图3至图5所示，冷却系统28包括用于进给冷却气流的冷却扇29并被布置于在车辆的上下方向上与电池箱13重叠的位置。
根据本实施方式，冷却扇29在电池箱13上方被置于车辆宽度方向右侧。冷却扇29具有位于上部的吸气口30，吸气口30与在车辆宽度方向上延伸的吸气构件31连通，吸气构件31设置有在上方开口并在车辆宽度方向上扩展的吸气口32。进气扇29具有位于后部的排气口，管道33被连接至该排气口，然后管道33被连接至电池箱13。
管道33使进气扇29和电池箱13之间连通，从而将通过吸气构件31从车室6吸入的气流作为冷却容纳于电池箱13中的电池的冷却气流送至电池箱13。如图7所示，管道33由上管道部34和侧管道部35组成，其中，上管道部34被置于电池箱13上方，侧管道部35被置于电池箱的右侧以与上管道部34连续。
上管道部34具有矩形纵截面，其中大致彼此平行的前侧壁面36和后侧壁面37与大致彼此平行的上侧壁面38和下侧壁面39以大致垂直的方式相交。上管道部34在从进气扇29的后侧向车体的后侧延伸时自右侧向斜右前侧逐渐地弯曲，然后再次向右弯曲。上管道部34的上游端朝向车体的前侧开口并设置有连接到进气扇29的排气口40的冷却气流入口41。
侧管道部35被构造为使得：前侧壁面36向右前侧倾斜地延伸，然后向右侧、再然后向下延伸；另一方面，后侧壁面37向右侧延伸，然后向右前侧倾斜地延伸，弯曲，然后与下侧壁面39接合。此外，上侧壁面38向右侧延伸，然后向下弯曲，并向下延伸而构成右侧壁面42；同时，下侧壁面39向右侧延伸，然后向下弯曲，并向下延伸而构成左侧壁面43。下侧壁面39部分地构成向下延伸的后侧壁面37。
此外，在侧管道部35中，向下延伸的前侧壁面36与后侧壁面37彼此靠近，另一方面，续接向下弯曲的上侧壁面38的右侧壁面42与续接下侧壁面39的左侧壁面43隔开。然后，随着横截面减小为在车辆长度方向上扁平的形状，侧管道部35以穿过介于电池箱13和右侧板11之间的空间S2的车辆长度方向中间部的方式沿着电池箱13的右侧壁43朝车辆的下侧向下延伸至电池箱13的下侧。
根据上述结构，如从车辆的一侧观察到的，侧管道部35具有形成于与上部管道部34连续的上游侧的鼓出部44。与下游侧相比，鼓出部向车辆更前方或车辆更后方鼓出（根据本实施方式，朝车辆的后侧鼓出）。此外，侧管道部35设置有前侧壁面36，该前侧壁面向右前侧倾斜地延伸，然后向右侧延伸，由此形成向车辆前方鼓出的鼓出部45，但是鼓出部45不超出下游侧而突出。
此外，截面形状在车辆的宽度方向上伸长的扁平部46形成于侧管道部35的通过电池箱13的右侧方的部分。在侧管道部35中，向车辆的左侧方向开口的冷却气流出口47设置于形成扁平部46的左侧壁面43。冷却气流出口47被连接至形成于电池箱13的右侧部43的冷却气流引入口48。
上文中说明的冷却系统28设置有适于将电池箱13固定于管道33的支架49。支架49是被构造为具有由前侧壁50、后侧壁51以及右侧壁52限定的U形截面的构件，其中，前侧壁50和后侧壁51在车辆的长度方向上平行并且在上下方向上延伸，右侧壁52以与前侧壁50和后侧壁51各自的右边缘连接的方式在车辆的上下方向上延伸。
管道33的侧管道部35被布置于支架49的U形截面部的内部。此外，如图6所示，在侧管道部35的扁平部46被布置于支架49的U形截面内的状态下，支架49在侧管道部35的车辆前侧的壁36和支架49的与车辆前侧的壁36相对的车辆前侧的壁50之间以及在侧管道部35的车辆后侧的壁37和支架49的与车辆后侧的壁37相对的车辆后侧的壁51之间形成预定间隙（宽度为t）。
此外，如图7所示，支架49设置有附接于前侧壁50的中间部的前侧安装部53、附接于后侧壁51的上部的后侧安装部54以及附接于右侧壁52的下部的右侧安装部55。
此外，在支架49中，其右侧壁52利用装配件56安装于侧管道部35的右侧壁面42。然后，在预定间隙（t）形成于侧管道部35的壁和支架49的与侧管道部35的壁面对的壁之间的状态下（其中，侧管道部35的壁为前侧壁36和后侧壁37，支架49的壁为前侧壁50和后侧壁51），利用固定件57将支架49的前侧安装部53和后侧安装部54固定于支撑框架14的右连杆（桥）构件25，利用固定件57将支架49的右侧安装部55固定于支撑框架14的右侧底架构件17。
根据上述构造和配置，在管道33中，位于空间S2的车辆长度方向中间部的侧管道部35被固定于电池箱13，其中，空间S2介于电池箱13和右侧板11之间，电池箱13通过支架49由支撑框架14支撑。放置侧管道部35的空间S2包括用于在侧管道部35前后两侧安装其他车内部件的空间，其中，所述其他车内部件包括附件用电池58和收纳箱59，侧管道部35的横截面具有在车辆的长度方向上扁平的形状。
此外，支架49具有相对于车辆的长度方向形成于前侧壁50或后侧壁51的翻边孔60和61。此外，当从车辆的一侧观察时，支架49具有形成于后侧壁51的上端的延伸部62，延伸部62覆盖通过朝车辆的后侧鼓出而形成于管道33的上游侧的鼓出部44的下表面。
根据如上所述构造的冷却系统28，由于管道33通过支架49被固定于由支撑框架14支撑的电池箱13，并且支架49被构造为具有将管道33的侧管道部35置于其中的U形截面，所以在其它车内部件被安装于管道33的侧管道部35周围的时候，支架49可以将管道33固定于电池箱13并保护管道33免于与包括附件用电池58和收纳箱59的车内部件接触，从而防止管道33从电池箱13或冷却扇29脱落。
根据上述配置，车辆用电池的冷却系统28允许将车内部件置于管道33附近，因此使管道33周围的空间S2得以有效利用。
此外，车辆用电池的冷却系统28的冷却扇29被布置于电池箱13的上方，管道33沿着电池箱13的侧部延伸到冷却扇29的下方，并且如从车辆的侧视图所看到的，经过电池箱13的侧方的部分的侧管道部35具有在车辆长度方向扁平的横截面。
此外，在车辆用电池的冷却系统28中，由于管道33的经过电池箱13侧方的部分的横截面形成为在车辆的长度方向上扁平的截面，所以能够减小在形成于电池箱13的侧方的空间S2中由管道33占据的空间。然而，当管道33的横截面如上所述在车辆的长度方向上扁平时，当车内部件安装于管道33附近时，如果车内部件与管道33接触，则管道33变得容易从电池箱13脱落。
为了应对上述缺陷，在根据本实施方式的车辆用电池的冷却系统28中，支架49以覆盖横截面在车辆的长度方向上扁平的管道33的方式安装，从而使得即使管道33形成为上述形状也能够保护管道33免于与车内部件接触，并能够防止管道33从电池箱13脱落。
根据上述配置，根据本实施方式的车辆用电池的冷却系统28，在管道33前后产生了空间，由此使得能够将车内部件置于管道33前后，并且能够有效地利用管道33周围的空间。
支架49被构造为使得：在侧管道部35布置于U形截面的内部的情况下，在车辆长度方向上，预定间隙（t）形成于侧管道部35的前侧壁36和支架49的与侧管道部35的前侧壁36相对的前侧壁50之间以及侧管道部35的后侧壁37与支架49的与侧管道部35的后侧壁37相对的后侧壁51之间。
因此，在车辆用电池的冷却系统28中，当车内部件被安装于管道33的侧管道部35前后时，即使车内部件与支架49接触，由于形成有允许支架49的移位（变形）的间隙（t），所以能够避免支架49和管道33彼此接触。即使在支架49与管道33接触的情形下，支架49的移位和变形也将减轻施加于管道33的负载，从而防止管道33从电池箱13或冷却扇29脱落。
在根据本实施方式的上述车辆用电池的冷却系统28中，由于翻边孔60和61形成于支架49的在车辆长度方向上的前侧壁50和后侧壁51中的至少一方（根据本实施方式为前侧壁50和后侧壁51两者），所以与侧壁面平坦的情形相比，能够改善支架49的侧壁面的表面刚度和扭转刚度。
此外，在车辆用电池的冷却系统28中，当车内部件被安装于管道33前后时，即使车内部件与支架49接触，改善的表面刚度和扭转刚度也能够减小支架49的前侧壁50或后侧壁51的位移量或变形量，从而使得能够限制支架49与管道33接触并保护管道33不受车内部件影响。
再有，在根据本实施方式的车辆用电池的冷却系统28中，如从车辆的一侧所观察到的，管道33具有形成于上游侧的鼓出部44，该鼓出部比下游侧朝车辆的后侧突出，并且支架49形成有以覆盖鼓出部44的下表面的方式形成的延伸部62，因此，当车内部件安装于管道33的鼓出部44的下方时，支架49的延伸部62能够防止车内部件的上部与管道33的鼓出部44直接接触。
根据上述结构和/或配置，在车辆用电池的冷却系统28中，支架49的延伸部62能够防止管道33从冷却扇29脱落，从而保护管道33。
产业上的可应用性
具有上述实施方式的本发明提供了通过管道将冷却气流从冷却扇进给至电池箱的车辆用电池的冷却系统。该车辆用电池的冷却系统能够保护管道免于与其他车内部件接触并且能够有效利用管道周围的空间。另外，本发明不仅适用于冷却系统，也适于有效利用车内部件周围的空间。
附图标记
1车辆
2后地板
6车室
11右侧板
12左侧板
13电池箱
14支撑框架
28冷却系统
29冷却扇
30吸气构件
31吸气口
33管道
34上管道部
35侧管道部
36前侧壁
37后侧壁
44后侧鼓出部
46扁平部
49支架
50前侧壁
51后侧壁
52右侧壁
62延伸部

Claims (5)

1.一种车辆用电池的冷却系统，其包括：
电池箱，其容纳用于产生高电压的电池，所述电池箱布置在介于车辆后部的右侧板和左侧板的一对侧板之间的空间；
冷却扇，其布置于在车辆的上下方向上与所述电池箱重叠的位置，并且所述冷却扇被构造成将冷却气流送至所述电池箱；以及
管道，其连通所述冷却扇和所述电池箱并布置在车辆的宽度方向上介于所述电池箱和所述左侧板之间或介于所述电池箱和所述右侧板之间的空间内，其中
所述管道通过支架固定于所述电池箱，所述支架具有截面为U形的内部空间，并且所述管道布置在所述内部空间中。
2.根据权利要求1所述的车辆用电池的冷却系统，其特征在于，所述冷却扇布置在所述电池箱上方，所述管道延伸到所述冷却扇的下方，并且当从车辆的一侧观察时，所述管道的横截面至少在所述管道的经过所述电池箱的侧方的部分形成为具有在车辆的长度方向上扁平的截面。
3.根据权利要求1所述的车辆用电池的冷却系统，其特征在于，在所述管道布置在所述支架内时，在所述管道的车辆前侧的壁和所述支架的与所述管道的所述车辆前侧的壁相对的车辆前侧的壁之间以及在所述管道的车辆后侧的壁和所述支架的与所述管道的所述车辆后侧的壁相对的车辆后侧的壁之间形成预定间隙。
4.根据权利要求3所述的车辆用电池的冷却系统，其特征在于，在所述支架的所述车辆前侧的壁和所述车辆后侧的壁中的至少一方形成有翻边孔。
5.根据权利要求4所述的车辆用电池的冷却系统，其特征在于，当从车辆一侧观察时，在所述管道的上游侧形成有朝向车辆的前方或后方突出于所述管道的下游侧的鼓出部，并且在所述支架上形成有覆盖所述鼓出部下表面的延伸部。
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