CN108063297A - 电池用冷却装置 - Google Patents

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Abstract

一种电池用冷却装置，利用这种电池用冷却装置，即使冷却风扇的大小确定为规定尺寸，也能够提高风量，此外，能够实现小型轻量化，也能够降低装置成本。电动机(7)的转子轴(7a)朝电动机壳体(8)的轴向外侧延伸设置，多个叶轮分别组装于转子轴(7a)并且与多个车辆用电池单元(1)、(2)相同数量的冷却鼓风机(9A)、(9B)和电动机(7)一体组装，各冷却鼓风机的喷出口(9C)面对收纳有车辆用电池单元(1)、(2)的各个电池收纳盒(3)、(4)的开口配置。

Description

电池用冷却装置
技术领域
本发明涉及一种电池用冷却装置，在这种电池用冷却装置中，多个车辆用电池单元电连接，并按单元分开收纳于收纳盒。
背景技术
近年来，正在普及的混合动力汽车、电动汽车等在汽油发动机点火用的铅电池之外，另外搭载有如镍镉电池、锂离子电池等电池单元。上述电池单元多配置于车辆的后部座位的后方、车辆底部。
由于在车辆上，除了使用有由ECU控制的多个电动单元(动力转向、防抱死制动系统、电动雨刷、电动反光镜等)、音响单元等电气零件，还使用有车载用电动机等，所以电源逐渐大容量化，搭载有多个电池串联连接的电池单元。随着电源逐渐大容量化，由于单独的电池单元的容量变得不足，所以将多个电池单元并联连接，前后方向并列地配置，从而来确保容量。
在车辆设有多个电池单元的情况下，由于每个电池单元散热引起的温度不同，每个单元的充电电压不同，所以不能充分进行充电，无法从电池获得足够的输出。因此，为了使电池单元之间不产生温度差而进行温度检测，在各电池单元设置包括有驱动源的冷却风扇，来对高温侧的电池单元进行冷却，或增加整体的送风量来进行冷却，从而使电池单元之间不产生温度差(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008－260458号公报
在对每个上述电池单元设置冷却风扇以进行冷却的情况下，冷却风扇分别设置有作为驱动源的电动机，装置大型化，重量也变重，制造成本也变高。车载用的电池单元呈小型轻量化的趋势，冷却装置也需要以更小的尺寸来确保冷却所需要的风量。
在此，为了节省电池单元的设置空间，考虑增大冷却风扇的风扇直径且使用轴向高度低的扁平型电动机，或者减小风扇直径且使用轴向高度高的圆筒型电动机中的任一方法。
然而，为了在实现小型轻量化的同时达到所要求的风量，即使使冷却风扇的轴向高度变高，只要风扇直径确定，也无法提高风量。另外，在利用一个电动机来驱动冷却风扇旋转并使送风路分岔从而对多个电池单元进行冷却的情况下，因通风阻力导致风量减少，所以难以确保冷却所需要的风量。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种电池用冷却装置，利用这种电池用冷却装置，即使冷却风扇的大小确定为规定尺寸，也能够提高风量，此外，能够实现小型轻量化，也能够降低装置成本。
为了实现上述目的，本发明包括如下结构。
一种电池用冷却装置，在这种电池用冷却装置中，多个车辆用电池单元电连接，并按单元分开收纳于收纳盒，其特征在于，具有电动机，该电动机包括定子及转子，上述电动机的转子轴朝电动机壳体的轴向外侧延伸设置，多个叶轮分别组装于上述转子轴并且与上述车辆用电池单元相同数量的冷却鼓风机和上述电动机一体组装，各冷却鼓风机的喷出口面对收纳有上述车辆用电池单元的各个收纳盒的开口配置。
根据上述结构，由于多个叶轮组装于一个电动机的转子轴并且与多个车辆用电池单元数量相同的冷却鼓风机和电动机一体组装，各冷却鼓风机的喷出口面对收纳有车辆用电池单元的各个收纳盒的开口配置，所以能够从由同一个电动机驱动的多个冷却鼓风机向相同数量设置的车辆用电池分别进行送风、冷却。
因此，即使冷却风扇的大小确定为规定尺寸，也能够获得数倍以上的风量，此外，由于驱动冷却风扇旋转的驱动源即电动机为一个即可，所以能够实现小型轻量化，还能够降低装置成本。
也可以是第一冷却鼓风机及第二冷却鼓风机与上述电动机一体设置，上述第一冷却鼓风机的排风口面对收纳有第一车辆用电池单元的收纳盒的开口配置，上述第二冷却鼓风机的排风口面对收纳有第二车辆用电池单元的收纳盒的开口配置。
在这种情况下，电动机起动，能够通过第一冷却鼓风机向第一车辆用电池单元进行送风、冷却，能够通过第二冷却鼓风机向第二车辆用电池单元进行送风、冷却。
在上述情况下，以夹住转子的方式组装于上述电动机的上述转子轴的第一叶轮和第二叶轮配置成叶片的朝向彼此相反。
藉此，能够通过电动机的旋转从轴向两侧将流体吸入并且向第一车辆用电池单元及第二车辆用电池单元分别进行送风、冷却。
另外，在转子轴的中央配置电动机，从而能够实现冷却装置的低振动化、长寿命化。
较为理想的是，上述电动机为内转子型电动机，收容有第一叶轮的第一鼓风机壳体和收容有第二叶轮的第二鼓风机壳体一体组装于上述电动机壳体的轴向两侧。
藉此，通过将电动机在轴向上形成为扁平状，从而能够以尽可能大的直径来设置轴向高度以配置组装于电动机壳体的轴向两侧的第一冷却鼓风机及第二冷却鼓风机的叶轮。因此，能够提供第一车辆用电池单元及第二车辆用电池单元冷却所需的风量。
较为理想的是，上述叶轮为西洛克风扇，通过上述电动机的旋转，从轴向将流体吸入至各鼓风机壳体内，并且从设于各鼓风机壳体的周向的喷出口向各车辆用电池单元分别进行送风。藉此，能够提供一种与螺旋桨风扇相比声音安静，静压(吸力)强，即使风量提高电动机效率也高的冷却装置。
如果使用上述电池用冷却装置，即使冷却风扇的大小已经确定为规定尺寸，也能够利用同一个驱动源来驱动多个冷却鼓风机旋转，从而将风量增加至数倍以上，此外，由于是作为驱动源利用一个电动机来驱动多个冷却鼓风机旋转，所以能够实现小型轻量化，也能够降低装置成本。
附图说明
图1是安装于车辆用电池的电池用冷却装置的立体图。
图2是电池用冷却装置的侧视图及箭头D-D的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的电池用冷却装置的一实施方式进行说明。假定车辆用的电池冷却装置作为能够利用电动机的驱动力来行驶的车辆用的装置，搭载于例如混合动力车、电动汽车、燃料电池车等。
本发明中，电动机的转子轴朝电动机壳体的轴向外侧延伸设置，多个叶轮分别组装于转子轴并且与多个车辆用电池单元相同数量的冷却鼓风机和电动机一体组装。以下，对车辆用电池单元为两个并设有与此相同数量的冷却鼓风机的结构进行示例说明。另外，车辆用电池单元及冷却鼓风机的数量也可以多于两个。
电池单元由多个模块(单位电池)串联连接而成。由于述电池单元构成的模块数量多，因而需要归拢成一组的大空间，所以上述电池单元例如分割为第一车辆用电池单元1和第二车辆用电池单元2这两个单元，将这两个单元并列地电连接。
在图1中，第一车辆用电池单元1收纳于长方体状的第一电池收纳盒3，第二车辆用电池单元2收纳于长方体状的第二电池收纳盒4。上述构件以它们的长边方向为车宽方向的方式配置于车的后部座位的后方或者车底部。第一电池收纳盒3和第二电池收纳盒4相邻配置，被分隔壁5分割成为各自独立的冷却通路。
另外，在第一电池收纳盒3和第二电池收纳盒4的长边方向一端侧(图1跟前侧)设有电池用冷却装置6。
电池用冷却装置6一体设置有电动机7、第一冷却鼓风机9A及第二冷却鼓风机9B，上述电动机7的转子轴朝电动机壳体8的两侧延伸设置，上述第一冷却鼓风机9A及第二冷却鼓风机9B的叶轮分别组装于转子轴的轴端。
设于电动机7的轴向一方侧的第一冷却鼓风机9A的喷出口9C面对收纳有第一车辆用电池单元1的第一电池收纳盒3的开口配置。另外，设于电动机7的轴向另一方侧的第二冷却鼓风机9B的喷出口9C面对收纳有第二车辆用电池单元2的第二电池收纳盒4的开口配置。即，第一冷却鼓风机9A及第二冷却鼓风机9B的各喷出口9C分别与第一电池收纳盒3和第二电池收纳盒4的长边方向一端侧开口连接。另外，与第一电池收纳盒3和第二电池收纳盒4的长边方向一端侧开口连接的喷出口9C也可以配置成向各电池单元的上侧或下侧进行送风，配置于下侧并进行送风的方式能够高效地对电池进行冷却。
如图2所示，电动机7是内转子型电动机，第一叶轮9a及第二叶轮9b分别组装于转子轴7a的两轴端，上述转子轴7a贯通电动机壳体8并延伸设置。第一叶轮9a和第二叶轮9b配置成叶片的朝向彼此相反。藉此，能够通过电动机7的旋转从轴向两侧将流体吸入并从设于周向的喷出口9C向第一车辆用电池单元1及第二车辆用电池单元2分别进行送风、冷却。
电动机7可以使用带电刷的电动机、无刷电动机、无铁心电动机等各种各样的电动机。藉此，通过使电动机在轴向形成为扁平状，从而能够以尽可能大的直径来设置轴向高度以配置一体组装于电动机壳体8的轴向两侧的第一冷却鼓风机9A及第二冷却鼓风机9B的叶轮。因此，能够提供第一车辆用电池单元1及第二车辆用电池单元2冷却所需的风量。另外，在转子轴7a的中央配置电动机7，从而能够实现冷却装置的低振动化、长寿命化。
在图2中，电动机壳体8内收容有定子7b及转子7c。转子7c与转子轴7a同心状地组装。另外，如图1所示，与驱动控制电动机的电动机基板(未图示)连接并向电动机7供电的供电用电缆8a朝电动机壳体8外引出，在电缆端部设有端子连接用的连接器8b。收容有第一叶轮9a的第一鼓风机壳体9D及收容有第二叶轮9b的第二鼓风机壳体9E一体组装于电动机壳体8的轴向两侧。
如图2所示，第一叶轮9a及第二叶轮9b适宜采用西洛克风扇。藉此，能够提供一种与螺旋桨风扇相比声音安静，静压(吸力)强，即使风量提高电动机效率也高的冷却装置。
如图1所示，通过电动机7的旋转，从轴向将流体吸入至第一、第二鼓风机壳体9D、9E内，并从鼓风机壳体9D、9E的周向经由喷出口9C向第一电池收纳盒3和第二电池收纳盒4内进行送风，对第一车辆用电池单元1及第二车辆用电池单元2分别进行冷却。
在第一电池收纳盒3和第二电池收纳盒4内设有作为温度状态检测元件的未图示的温度传感器等，当检出散热至规定温度时，ECU等控制部向电动机7发出起动指令，从而使第一冷却鼓风机9A及第二冷却鼓风机9B旋转驱动，以冷却至规定温度以下。
如上所述，如果使用电池用冷却装置6，即使冷却风扇的外径已经确定，但是由于设有两个风扇，所以能够使风量增至两倍，此外，由于是作为驱动源利用一个电动机来旋转驱动两个冷却鼓风机，所以能够实现小型轻量化，能够降低装置成本。
另外，第一叶轮9a及第二叶轮9b隔着电动机7分别设于转子轴7a的轴端，但是，上述构件没有必要一定设于轴端，也可以配置于电动机7的转子轴7a的一方侧。同样地，设于电动机7的轴向两侧的第一冷却鼓风机9A及第二冷却鼓风机9B也没有必要一定将电动机7作为中心在轴向上配置于对称位置，也可以与第一电池收纳盒3的开口位置、第二电池收纳盒4的开口位置相对应地配置。
电动机7可以是内转子型电动机，也可以是外转子型电动机，优选内转子型电动机。

Claims (5)

1.一种电池用冷却装置，在这种电池用冷却装置中，多个车辆用电池单元电连接，并按单元分开收纳于收纳盒，其特征在于，
具有电动机，该电动机包括定子及转子，
所述电动机的转子轴朝电动机壳体的轴向外侧延伸设置，多个叶轮分别组装于所述转子轴并且与所述车辆用电池单元相同数量的冷却鼓风机和所述电动机一体组装，各冷却鼓风机的喷出口面对收纳有所述车辆用电池单元的各个收纳盒的开口配置。
2.如权利要求1所述的电池用冷却装置，其特征在于，
第一冷却鼓风机及第二冷却鼓风机与所述电动机一体设置，所述第一冷却鼓风机的排风口面对收纳有第一车辆用电池单元的收纳盒的开口配置，所述第二冷却鼓风机的排风口面对收纳有第二车辆用电池单元的收纳盒的开口配置。
3.如权利要求2所述的电池用冷却装置，其特征在于，
以夹住转子的方式组装于所述电动机的所述转子轴的第一叶轮和第二叶轮配置成叶片的朝向彼此相反。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电池用冷却装置，其特征在于，
所述电动机为内转子型电动机，收容有第一叶轮的第一鼓风机壳体和收容有第二叶轮的第二鼓风机壳体一体组装于所述电动机壳体的轴向两侧。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电池用冷却装置，其特征在于，
所述叶轮为西洛克风扇，通过所述电动机的旋转，从轴向将流体吸入至各鼓风机壳体内，并且从设于各鼓风机壳体的周向的喷出口向各车辆用电池单元分别进行送风。
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CN110126676A (zh) * 2019-04-02 2019-08-16 湖州职业技术学院 一种电动汽车电池冷却加热装置

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