CN105706267A - 电池冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冷却装设在车辆中的电池的电池冷却结构。该电池冷却结构包括：电池组(20)，在所述电池组内所述电池收纳在内部空间中；供气装置(26)，所述供气装置构造成向所述电池组(20)输送冷却空气；和排气装置(30)，所述排气装置构造成从所述电池组(20)排出排气。所述电池组(20)配置在车辆的后座(10)的下方。所述排气装置(30)的排气出口(54)设置于在所述车辆内位于所述后座(10)后方的后方空间中的地板表面上，并且将来自所述电池组(20)的所述排气从设置在所述地板表面中的所述排气出口(54)向上排出到所述后方空间中。

Description

电池冷却结构
技术领域
本发明涉及一种用于冷却装设在车辆中的电池的电池冷却结构。
背景技术
车辆如混合动力车辆(HV)和电动车辆(EV)通过利用来自电池的电力驱动电机而行驶。因此，在车辆中装设有确保必要电力的电池。此外，为了提高电池装设空间效率，日本专利申请公报No.2010-036723(JP2010-036723A)提出将电池收纳在后座的下方。此外，电池在充放电时发热。特别地，对于车辆用电池，常常有大电流流动，因此发热量大。如果电池的温度变高，则电池将劣化，因此有必要提供用于冷却电池的结构。JP2010-036723A记载了一种从后座的下部的前方将空气吸入车厢内并将该空气从后座的下部的后方从车辆排出的结构。
发明内容
这里，如果已冷却了位于后座下方的电池的排气直接从车辆排出，则能够使排气通路短，这就空间而言是有利的，而且压力损失低，因此效率高。然而，对于此构型，排气出口配置在比较低的位置，因此必须进行充分的考虑以使得道路上的异物和水等不会进入电池组内。
因此，本发明的一个方面涉及一种用于冷却装设在车辆中的电池的电池冷却结构。该电池冷却结构包括电池组、供气装置和排气装置。所述电池组将所述电池收纳在内部空间中，并且配置在车辆的后座的下方。所述供气装置构造成向所述电池组输送冷却空气。所述排气装置构造成从所述电池组排出排气。排出所述排气的排气出口设置于在所述车辆内位于所述后座后方的后方空间中的地板表面中。所述排气出口构造成将来自所述电池组的排气从所述排气出口向上排出到所述后方空间中。
此外，在上述电池冷却结构中，所述后方空间可以是车辆的行李空间，并且在所述行李空间的下部中可设置有备用轮胎收纳空间。此外，所述排气出口可位于所述备用轮胎收纳空间的前方。
此外，在上述电池冷却结构中，所述排气装置可具有从所述电池组延伸到所述后方空间的排气管道，并且所述排气管道的排气口可设置在所述地板表面的下方并向沿车辆宽度方向延伸的排出用管道内开口。所述排出用管道可在所述排出用管道的前表面侧上相对于所述排气口平面地偏移的位置具有排出口。在从所述排气管道的所述排气口排出的排气沿在车辆宽度方向上与地板表面平行的方向流过所述排出用管道之后，所述排气可经由所述排气口和所述排气出口向上排出到所述后方空间中。
此外，在上述电池冷却结构中，所述排气管道的排出口可由织物覆盖。此外，在上述电池冷却结构中，所述排气管道的排出口可由格栅覆盖。此外，在上述电池冷却结构中，所述排气管道的排出口可设置在所述排气口的除相对于车辆前后方向而言的前方以外的方向上，并且在所述排气口的相对于车辆前后方向而言的前方可设置有封闭部。
这种电池冷却结构使得可以有效地抑制异物等经排气出口进入。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1A和1B是示出了根据本发明的一种示例性实施方式的电池冷却结构的供气和排气往来于电池组的流动的视图；
图2是根据所述示例性实施方式的电池冷却结构的电池组和管道的外观的视图；
图3A、3B和3C是根据所述示例性实施方式的电池冷却结构的位于后座后方的排气管道的结构的视图；以及
图4A、4B和4C是根据所述示例性实施方式的电池冷却结构的排气管道、供气管道、鼓风机和进气管道的外观的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图说明本发明的示例性实施方式。本发明并不限于这里描述的示例性实施方式。
首先，将说明与本示例性实施方式的电池冷却结构中的供气和排气有关的结构。图1A和1B是本示例性实施方式中与供气和排气往来于电池组的流动有关的结构的视图。
后座10包括座垫10a、靠背10b和位于座垫10a的下方的电池收纳空间10c。电池收纳空间10c的前方和侧方由下围沿12包围。此外，车体14位于电池收纳空间10c的底面侧。
电池组20配置在电池收纳空间10c内，而电池堆22配置在该电池组20内。该电池堆22由串联连接在一起的多个电池模块24形成。
电池组20的内部由下部外壳和上部罩盖密闭。在电池堆22的上方形成有供气流动路径，而在电池堆22的下方形成有排气流动路径。
供气管道26如图1A所示与电池组20内的电池堆22的上方的供气流动路径的后方侧连接，并且该供气管道26朝后方延伸并与鼓风机28的吹出侧连接。
排气管道30如图1B所示与电池组20的电池堆22的下方的排气流动路径的后方侧连接，并且该排气管道30朝后方延伸，其中排气口32向上方开口。
后座10的靠背10b的后侧(背部)空间用作行李空间40。行李空间40的地板表面由饰板42构成。该饰板42被安置在行李空间40中，因此它能被拾起和移除。收纳备用轮胎的备用轮胎空间44设置在饰板42的下方，且备用轮胎被收纳在这里。此外，附件舱如搁架在备用轮胎空间44中的前方上部处设置在饰板42的下方。
此外，上述鼓风机28配置在后座10的后方和备用轮胎空间44的前方。亦即，在后座10后方的行李空间40的下方和备用轮胎空间44的前方存在一空间，并且鼓风机28设置在这里。进气管道60(参见图2)和供气管道26与该鼓风机28连接。此外，设置有排气管道30的后方侧部分和排气口32。在该排气口32的上部上设置有沿车辆宽度方向延伸的排出用管道48，并且在该排出用管道48的前表面上设置有排出口面板50。该排出口面板50具有封闭部分和开口部分。开口部分是排气口。在该排气口的上方由饰板42的末端与靠背10b的背面之间的间隙构成的排气出口54向行李空间40开口。在排出用管道48的下部前端与靠背10b的背面之间设置有座椅部件52，使得物品不会下落。
这里，图2是电池组20和管道的透视图。在此情形中，进气管道60与鼓风机28的进气侧连接。该进气管道60从位于后座10下围沿的门侧的侧面中的入口62吸入空气。在图2中，图1A和1B所示的座垫10a和下围沿12等已被移除，但入口62朝下围沿12的门侧侧面开口。织物或格栅等配置在入口62的前表面上以防止异物从外部进入。
这样，进气管道60、供气管道26和排气管道30从门侧朝内侧顺次配置在后座10的座垫10a下方的空间中。
接下来，将说明本示例性实施方式的电池冷却结构后方的结构。这里，图3A、3B和3C是排气口32向外开口的部分的结构的视图。在图3A中，图面的上部朝向车辆后方且图面的横向在车辆宽度方向上。在图3B中，图面的上部在车辆上方，且图面的横向在车辆宽度方向上。在图3C中，图面的上部在车辆上方，图面的左侧朝向车辆前方，而图面的右侧朝向车辆后方。
这样，排气口32设置在附件舱46的前方，并且向沿车辆的宽度方向延伸的排出用管道48的底面开口。该排出用管道48在前方侧具有排出口面板50。该排出口面板50具有由织物或格栅等覆盖的排出口50a，和封闭部50b。该排出口50a设置在除排气口32的前方侧以外的某处(即在不包含所述前方侧的位置)。排气口32的前方是封闭部50b。排出口面板50可由其中排出口50a形成为开口的面板构成，或封闭部50b可以以适当的间隔配置成在其间形成开口部(即，排出口50a)。
因此，在来自排气口32的排气暂时沿车辆的宽度方向曲线地排出之后，排气然后朝前流向后座10的靠背10b的背面。之后排气从作为饰板42的末端和靠背10b的背面之间的间隙的排气出口54通过，并向上排出到行李空间40中。
排气口32的上表面上也可配置有织物或格栅，以使得物品不会掉落到排气口32中。另外，优选能从排出用管道48取下排出口面板50。此外，排气口32的上端呈凸缘状且位于排出用管道48的底面上方。通过使该部分呈管状向上延伸，水等即使进入排出用管道48中也不会到达排气口32。
接下来将说明本示例性实施方式的电池冷却结构中的空气的流动。通过驱动鼓风机28来从入口62吸入车厢内部的空气。该空气经由进气管道60被吸入鼓风机28中。从鼓风机28排出的空气经由供气管道26供给到电池组20内的上方空间(即，供气流动路径)中。电池堆22配置在电池组20内，但由于电池堆22的电池模块24之间存在间隙，所以空气经该间隙向下流动，使得电池模块24被有效地冷却。这里，能通过封闭电池堆22的周边和电池组20的周边内壁之间的区域来使冷却空气从堆叠的电池模块24之间的该间隙通过。
排气从电池组20内的下方空间(即，排气流动路径)经排气管道30、排气口32、排出用管道48、排出口面板50以及作为饰板42的末端和靠背10b的背面之间的间隙的排气出口54排出到行李空间40中。在本例中，排气出口54沿着在车辆的宽度方向上的几乎整个宽度定位，但其也可仅限制于特定部分。
接下来将说明本示例性实施方式的电池冷却结构的个别的结构。在图1A和1B中，仅示出一个后座10，但通常存在两个后座10，并且电池组20以及用于冷却电池组20的机构以同样的构型配置在后座10下方，如图1A和1B所示。
这里，图4A、4B和4C分别是排气管道30、供气管道26和进气管道60的外观的视图。如图4A所示，排气管道30从形成电池组20的底面的下部外壳的后端朝后方延伸。如图中所示，排气管道30的前端是在竖向上窄(即，在车辆高度方向上窄)且(在车辆宽度方向上)宽的扁平开口。来自电池堆22下方的整个排出流动路径的空气从该开口排出。排气管道30的宽度朝排气口32逐渐变窄，并且排气口32是大体正方形的开口。
此外，排气管道30的前端的开口部30a的周边通过凸缘部30b加强。此开口部30a能通过将凸缘部30b的下侧紧靠下部外壳安置并贴靠着电池堆22的后侧端部压住凸缘部30b的上侧而以气密方式与排出流动路径连接。凸缘部30b的侧部以气密方式与覆盖电池组20的侧部和上部的上部罩盖的内壁连接。通过将密封剂配置在凸缘部30b周围来实现气密密封。
通过在凸缘部30b的上缘部上设置如图4A所示在两个位置向下凹陷的凹部并相应地调节电池堆22的后端的下表面的形状来实现更可靠的密封。此外，使凹部直接接触凸缘部的下缘部为凸缘部30b提供了足够的强度。
供气管道26的前端是在竖向上窄且在宽度方向上宽的扁平开口部26a，其与电池组20的上部空间(即，供气流动路径)的形状一致，如图4B所示。此外，在开口部26a周围形成有凸缘部26b，并且该凸缘部26b的周边经由密封剂被密封在电池堆22的后方上端部和电池组20的上部罩盖之间。供气管道26朝后方延伸，而其宽度逐渐变窄。此供气管道26与鼓风机28周围的出风口28a连接。鼓风机28呈圆筒状并沿放射方向吹出从侧进气口28b吸入的空气，并从设置在圆环状的吹出室的一部分中的出风口28a吹出空气。
如图4C所示，进气管道60呈从前方朝后方延伸的管状，且进气管道60的后端与鼓风机28的进气口28b连接。前端是矩形的入口62。
接下来将说明本示例性实施方式的效果。这样，对于本示例性实施方式，电池组20收纳在后座10的座垫10a下方的电池收纳空间10c中，因此电池不会妨碍其它设备且能更有效地利用车辆空间。此外，排出用管道48的排出口50a正好设置在后座10的靠背10b的背面下部的后方，因此排出用管道48能比较短，这使得存在的压力损失小。
此外，排气口32向排出用管道48中开口，排出用管道48从排出口50a排出排气，并且排出口50a指向大致水平方向并由织物等覆盖，因此能防止异物从外部进入。特别地，排出口50a在宽度方向上偏离排气口32，因此从排气口32向上排出的空气暂时沿车辆的宽度方向行进，且然后从前表面中的排出口50a冲击靠背10b的背面并向上逸出。该类型的空气路径使得可以可靠地防止异物的进入等。此外，排出口50a设置在车辆宽度方向上的比较大的面积上，因此能利用比较复杂的路径减小压力损失。
排气从饰板42和靠背10b的背面之间的开口排出到行李空间40内。因此，该空气流影响乘员的可能性低，从而排气不会导致乘员的任何不适。
此外，入口62位于后座的侧方下部上，因此来自这里的进气流会被乘员的脚等感觉到的可能性低。此外，入口62是斜向的，因此进气的流动不会很快。结果，进气不容易被乘员感觉到，并且还能抑制进气所产生的噪音。

Claims (6)

1.一种用于冷却装设在车辆中的电池的电池冷却结构，所述电池冷却结构包括：
电池组，在所述电池组内所述电池收纳在内部空间中，所述电池组配置在所述车辆的后座下方；
供气装置，所述供气装置构造成向所述电池组输送冷却空气；和
排气装置，所述排气装置构造成从所述电池组排出排气，所述排气装置包括排出所述排气的排气出口，所述排气出口设置于在所述车辆内位于所述后座后方的后方空间中的地板表面中，并且所述排气出口构造成将来自所述电池组的所述排气从所述排气出口向上排出到所述后方空间中。
2.根据权利要求1所述的电池冷却结构，其中
所述后方空间是所述车辆的行李空间，并且在所述行李空间的下部中设置有备用轮胎收纳空间；并且
所述排气出口位于所述备用轮胎收纳空间的前方。
3.根据权利要求1或2所述的电池冷却结构，其中
所述排气装置具有从所述电池组延伸到所述后方空间的排气管道，并且所述排气管道的排气口设置在所述地板表面下方并向沿车辆宽度方向延伸的排出用管道内开口；
所述排出用管道在所述排出用管道的前表面侧上相对于所述排气口平面地偏移的位置具有排出口；并且
在从所述排气管道的所述排气口排出的排气沿在车辆宽度方向上与所述地板表面平行的方向流过所述排出用管道之后，所述排气经由所述排出口和所述排气出口向上排出到所述后方空间中。
4.根据权利要求3所述的电池冷却结构，其中
所述排气管道的所述排出口由织物覆盖。
5.根据权利要求3所述的电池冷却结构，其中
所述排气管道的所述排出口由格栅覆盖。
6.根据权利要求3所述的电池冷却结构，其中
所述排气管道的所述排出口设置在所述排气口的除相对于车辆前后方向而言的前方以外的方向上，并且在所述排气口的相对于车辆前后方向而言的前方设置有封闭部。
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