DE102013214495B4 - Batteriepack für Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Batteriepack (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend:ein Gehäuse (2), das mit einem Lufteinlass (24) und einem Abluftauslass (25) versehen ist,Batterien (3), die innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind,einen Kühlventilator (5), der innerhalb des Gehäuses (2) installiert ist, wobei der Kühlventilator (5) einen Luftauslass (5B) hat, und, wenn er aktiviert ist, arbeitet, um innerhalb des Gehäuses (2) einen Luftstrom zu erzeugen, der durch den Lufteinlass (24) des Gehäuses (2) gesaugt wird, wobei der Luftstrom zu den Batterien (3) gelenkt wird, um die Batterien (3) zu kühlen, und dann aus dem Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) abgegeben wird, gekennzeichnet durcheine Ablufthaube (7), die an dem Gehäuse (2) befestigt ist, um den Abluftauslass (25) des Gehäuses (2) zu umgeben,eine Kühlventilatorleitung (6), die den Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) und den Abluftauslass (25) des Gehäuses (2) verbindet, um einen Kühlluftabgabeweg (27) zu definieren, der sich von dem Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) zu dem Abluftauslass (25) erstreckt und zu der Ablufthaube (7) führt, wobei die Kühlventilatorleitung (6) dazu dient, den Luftstrom, der von dem Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) abgegeben wird, über den Abluftauslass (25) des Gehäuses (2) abzugeben, undeinen Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus (28), der in dem Kühlluftabgabeweg (27) angeordnet ist, wobei der Flussweg-Öffnungs/Schließmechanismus (28) arbeitet, um den Kühlluftabgabeweg (27) zu öffnen, wenn der Flussweg-Öffnungs-/ Schließmechanismus (28) einem Druck des Luftstroms unterliegt, der von dem Kühlventilator (5) erzeugt wird, und den Kühlluftabgabeweg (27) zu schließen, wenn der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus einem Druckabfall des Luftstroms unterliegt, wenn der Kühlventilator (5) deaktiviert wird, wobei der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus (28) in einem stromaufwärtigen Ende (35) der Ablufthaube (7) angeordnet ist, das stromaufwärts in einem Strom der Luft liegt, die durch die Ablufthaube (7) durchgeht, und wobei die Ablufthaube (7) einen ersten Vorsprung (36) und einen zweiten Vorsprung (37) hat, die sich von einem Rand des stromaufwärtigen Endes (35) nach außen erstrecken, wobei der erste und der zweite Vorsprung (36, 37) einen Rand des Abluftauslasses (25) umklammern, um die Ablufthaube (7) auf dem Gehäuse zu halten.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • 1 Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Batteriepack für Kraftfahrzeuge und insbesondere ein Batteriepack, das mit einem Kühlsystem ausgerüstet ist.
  • 2 Stand der Technik
  • Zum Verbessern der Ausgangsleistung eines Elektromotors, der in Elektrofahrzeugen verbaut ist, ist es gewöhnlich vorzuziehen, die Temperatur der Batterien eines Batteriepacks unter Verwendung eines Kühlventilators auf einem geeigneten Niveau zu halten. Der Kühlventilator wird daher zum Beispiel aktiviert, wenn die Temperatur der Batterien über einen vorgegebenen Schwellenwert ungeachtet dessen ansteigt, ob das Fahrzeug fährt oder vorübergehend an einem Stoppschild oder in einem Verkehrsstau steht. Das Batteriepack ist so konzipiert, dass die Luft, welche die Batterien gekühlt hat, durch eine Abluftleitung nach außen abgeleitet wird. Alternativ, wenn die Temperatur der Batterien unter den vorgegebenen Schwellenwert gesunken ist, wird der Kühlventilator deaktiviert, um die Temperatur der Batterien auf ein geeignetes Niveau zu erhöhen, auch wenn das Fahrzeug fährt oder vorübergehend stoppt.
  • Die Dokumente JP 2010-234 992 A und DE 60 2004 012 949 T2 zeigen jeweils einen Batteriepack gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Die Druckschrift DE 11 2008 002 904 T5 offenbart einen Dachhimmelabschnitt eines Fahrzeugs mit einem Hohlraum, an dem eine sich öffnende/schließende vordere Klappe und eine sich öffnende/schließende hintere Klappe vorgesehen sind, die das Eintreten von Wassertropfen in den Hohlraum verhindern.
  • Die Druckschrift JP H07-237 457 A offenbart ein Batteriepack mit einem Gehäuse, an dem eine Ablufthaube mit Klappen vorgesehen ist, die über den Luftdruck eines Kühlgebläses geöffnet werden.
  • Die Druckschrift JP 2009-83656 A lehrt zum Beispiel Techniken des Montierens einer Batterieeinheit (auch ein Batteriepack genannt) unterhalb einer Bodenplatte des Fahrzeugs. Das Batteriepack hat einen Kühllufteinlass, der in einem vorderen Ende der Batterieeinheit ausgebildet ist, welches in eine Längsrichtung des Fahrzeugs zeigt. Der Kühllufteinlass ist mit einer Verschlussklappe versehen. Mit dem Kühllufteinlass ist eine Ventilatorleitung verbunden, die sich von außerhalb des Fahrzeugs zu der Vorderseite einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs erstreckt. Das Batteriepack hat auch einen Kühlluftauslass, der in einem unteren Teil davon ausgebildet ist.
  • Die Batterieeinheit und die Ventilatorleitung müssen jedoch in dem Fahrzeug getrennt installiert werden, um jegliche körperliche Wechselwirkung mit Teilen des Fahrzeugs zu vermeiden. Das verursacht eine gesteigerte Belastung für einen Monteur, was zu einem Rückgang der Einfachheit der Installation der Batterieeinheit in dem Fahrzeug führt.
  • Der Kühlluftauslass der Batterieeinheit öffnet sich zu ihrem untersten Abschnitt. Das kann verursachen, dass Regenwasser oder Waschwasser in den Kühlluftauslass eintritt und in die Batterieeinheit fließt, wenn das Fahrzeug im Regen fährt oder mit einem Hochdruckwassersprüher gereinigt wird. Das Eintreten von Regenwasser oder Waschwasser in die Batterieeinheit resultiert in Korrosion von Verbindungen oder Rost auf Leitern, wie zum Beispiel Sammelschienen, die in der Batterieeinheit angeordnet sind, was zu einer Leistungsverschlechterung der Batterieeinheit führt.
  • Die Batterieeinheit, die oben beschrieben ist, ist mit der Verschlussklappe an dem Kühllufteinlass versehen, hat jedoch keine solche Verschlussklappe an dem Kühlluftauslass. Dadurch entsteht das Problem, dass, wenn das Fahrzeug vorübergehend oder in einem Verkehrsstau anhält, Abgasemissionen von einer Maschine des Fahrzeugs in die Batterieeinheit eintreten können. Die Abgasemissionen enthalten gewöhnlich Wasser oder schädliche Substanzen, die sich auf den Betrieb der Batterieeinheit negativ auswirken. Die Verschlussklappe, die an dem Kühllufteinlass installiert ist, ist nicht konzipiert, um das Eintreten von Abgasemissionen von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterieeinheit zu stoppen, sondern um das Eintreten von Wassertropfen von innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs in die Batterieeinheit zu vermeiden.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Batteriepack für Fahrzeuge vorzusehen, das konzipiert ist, um die Einfachheit, mit der das Batteriepack in dem Fahrzeug installiert wird, zu erleichtern, die Möglichkeit des Eintretens von Regenwasser oder Waschwasser in das Batteriepack zu minimieren und/oder die Betriebsstabilität des Batteriepacks sicherzustellen.
  • Erfindungsgemäß ist ein Batteriepack für ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, vorgesehen. Das Batteriepack umfasst: (a) ein Gehäuse, der mit einem Lufteinlass und einem Abluftauslass versehen ist; (b) Batterien, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind; (c) einen Kühlventilator, der innerhalb des Gehäuses installiert ist, wobei der Kühlventilator einen Luftauslass hat, und, wenn er aktiviert ist, arbeitet, um innerhalb des Gehäuses einen Luftstrom zu erzeugen, der durch den Lufteinlass des Gehäuses gesaugt wird, wobei der Luftstrom zu den Batterien gelenkt wird, um die Batterien zu kühlen, und dann von dem Luftauslass des Kühlventilators ausgegeben wird; (d) eine Ablufthaube, die an dem Gehäuse befestigt ist, um den Abluftauslass des Gehäuses zu umgeben; (e) eine Kühlventilatorleitung, die den Luftauslass des Kühlventilators und den Abluftauslass des Gehäuses verbindet, um einen Kühlluftabgabeweg zu definieren, der sich von dem Luftauslass des Kühlventilators zu dem Abluftauslass erstreckt und zu der Ablufthaube führt, wobei die Kühlventilatorleitung dazu dient, den Luftstrom, der von dem Luftauslass des Kühlventilators abgegeben wird, über den Abluftauslass des Gehäuses abzugeben; und (f) einen Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus, der in dem Kühlluftabgabeweg angeordnet ist, wobei der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus arbeitet, um den Kühlluftabgabeweg zu öffnen, wenn der Flussweg-Öffnungs-/ Schließmechanismus einem Druck des Luftstroms unterliegt, der von dem Kühlventilator erzeugt wird, und um den Kühlluftabgabeweg zu schließen, wenn der Flussweg-Öffnungs/Schließmechanismus einem Druckabfall des Luftstroms unterworfen ist, wenn der Kühlventilator deaktiviert wird.
  • Speziell ist der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus konzipiert, um von dem Druck der Luft bewegt zu werden, die darauf einwirkt, um den Kühlluftabgabeweg zu öffnen. Wenn der Druck der Luft unter ein vorgegebenes Niveau oder auf null gefallen ist, wird der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus auf eine geschlossene Position zurückgestellt, um den Kühlluftabgabeweg zu schließen. Die Struktur des Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus ist daher sehr einfach und stellt seine Betriebsstabilität sicher. Das Batteriepack ist auch mit der Ablufthaube ausgestattet, die an dem Gehäuse befestigt ist, um den Abluftauslass des Gehäuses zu umgeben und dadurch die Möglichkeit des Eintretens von Fremdkörpern, wie zum Beispiel Wassertropfen, in die Batterie zu minimieren.
  • Im erfindungsgemäßen Batteriepack ist der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus in einem stromaufwärtigen Ende der Ablufthaube angeordnet, das stromaufwärts in einem Strom der Luft liegt, die durch die Ablufthaube durchgeht. Die Ablufthaube hat einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung, die sich von einem Rand des stromaufwärtigen Endes nach außen erstrecken. Der erste und der zweite Vorsprung umklammern einen Rand des Abluftauslasses, um die Ablufthaube auf dem Gehäuse zu halten. Speziell hat der Abluftauslass ein Einrastmerkmal, um die Ablufthaube an dem Gehäuse zu befestigen und dadurch die Einfachheit der Installation des Batteriepacks in dem Fahrzeug zu erleichtern.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus konzipiert sein, um darin eine Vielzahl von Öffnungen auszubilden, die einen Querschnittbereich des Kühlluftabgabewegs belegen und durch welche der Luftstrom in dem Kühlluftabgabeweg durchgeht, und kann auch eine Vielzahl von Klappenelementen enthalten, von welchen jedes schwenkbar ist, um selektiv eine der Öffnungen als Reaktion auf den Druck des Luftstroms zu öffnen oder zu schließen. Wenn die Klappenelemente alle Öffnungen schließen, ist der Kühlluftabgabeweg komplett geschlossen. Speziell ist der Flussweg-Öffnungs-/ Schließmechanismus mit der Vielzahl von Klappenelementen versehen, die mit Hilfe des Drucks der Luft bewegt werden können. Wenn daher eines oder einige der Klappenelemente nicht bewegt oder geöffnet wurden, ergibt sich eine Steigerung der Flussrate der Luft, die auf die anderen Klappenelemente einwirkt und daher zu gesteigerter Stabilität bei ihrem Öffnen führt. Das stellt das Kühlen der Batterien sicher, um die Betriebsstabilität des Batteriepacks bereitzustellen. Jedes der Klappenelemente kann durch ein Klappenventil implementiert werden.
  • Das Gehäuse kann konzipiert sein, um in einem Zustand, in dem das Batteriepack in dem Fahrzeug montiert ist, eine obere Fläche zu haben, die zur Oberseite des Fahrzeugs zeigt, und eine Seitenfläche, die sich quer zum Fahrzeug erstreckt. Das Gehäuse hat den Lufteinlass in der oberen Fläche ausgebildet und den Abluftauslass in der Seitenfläche. Die Ablufthaube hat eine obere Wand und eine untere Wand, die sich gerade von dem Abluftauslass zur Rückseite des Fahrzeugs in dem Zustand erstrecken, in dem das Batteriepack in dem Fahrzeug montiert ist. Die obere Wand und die untere Wand haben jeweils Enden. Das Ende der oberen Wand liegt weiter hinten im Fahrzeug als das Ende der unteren Wand. Die Ablufthaube hat auch ein stromabwärtiges Ende, das stromabwärts in einem Strom der Luft liegt, der durch die Ablufthaube durchgeht, und einen Luftauslass, der in dem stromabwärtigen Ende ausgebildet ist, um den Luftstrom seitlich am Gehäuse abzugeben. Die Ablufthaube hat auch eine aufrechte Wand, die sich von dem Ende der unteren Wand zu einer unteren Kante des Luftauslasses der Ablufthaube erstreckt.
  • Die obere Wand der Ablufthaube steht, wie oben beschrieben, mehr nach außen (das heißt zur Rückseite des Fahrzeugs) als die untere Wand der Ablufthaube, wodurch eine aufsteigende Menge der erwärmten Luft, die aus dem Abluftauslass austritt, verringert wird. Das minimiert die Möglichkeit des erneuten Eintretens der erwärmten Luft in das Batteriepack durch den Lufteinlass des Gehäuses.
  • Der erste Vorsprung kann durch einen Einrastvorsprung implementiert sein, der sich auf dem stromaufwärtigen Ende der Ablufthaube weiter stromaufwärts als der zweite Vorsprung befindet. Der Einrastvorsprung hat eine abgeschrägte Oberfläche, die einen Einrasteingriff zwischen der Ablufthaube und dem Umfang des Abluftauslasses herstellt. Speziell wird die Befestigung der Ablufthaube an dem Gehäuse leicht erzielt, indem die Ablufthaube geschoben wird, um den Umfang des Abluftauslasses auf der abgeschrägten Oberfläche des Einrastvorsprungs schiebbar zu fahren, so dass er zwischen den Einrastvorsprung und den zweiten Vorsprung fällt.
  • Das Fahrzeug ist versehen mit einer hinteren Bodenplatte, die sich hinter einem Rücksitz in einer Längsrichtung des Fahrzeugs befindet, einer Öffnung, die in der hinteren Bodenplatte ausgebildet ist, und einem Abdeckelement, das die Öffnung verschließt, um eine Kammer innerhalb des Abdeckelements zu definieren. Das Batteriepack ist in der Kammer mit einer oberen Fläche zu der Öffnung zeigend angeordnet. Der Lufteinlass des Gehäuses ist zu einer Kammer zwischen einer inneren Fläche des Abdeckelements und der oberen Fläche des Batteriepacks exponiert. Die Ablufthaube ist in einer Kammer zwischen einer inneren Seitenwand des Abdeckelements und einer äußeren Fläche des Gehäuses angeordnet. Mit anderen Worten sind der Lufteinlass des Gehäuses und die Ablufthaube innerhalb kleiner Räume angeordnet (das heißt in den oben genannten Kammern), wodurch die Möglichkeit des Eintretens von Regenwasser oder Waschwasser, die Staub enthalten, in den Abluftauslass, die Ablufthaube 7 oder den Luftauslass minimiert wird, zum Beispiel wenn das Fahrzeug im Regen fährt oder mit einem Hochdruckwassersprüher gereinigt wird. Speziell vermeiden die Struktur und Installation des Batteriepacks in dem Fahrzeug das Eintreten unerwünschter Fremdkörper in das Batteriepack, so dass die Möglichkeit von Korrosion von Verbindungen oder Rost auf Leitern (wie zum Beispiel auf Sammelschienen, die in dem Batteriepack angeordnet sind), die zu einer Leistungsverschlechterung des Batteriepacks führen würde, verringert wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fahrzeug zeigt, in dem ein erfindungsgemäßes Batteriepack installiert ist,
    • 2 ist eine teilweise Draufsicht, die eine hintere Platte des Fahrzeugs der 1 zeigt, von der ein Abdeckelement entfernt wurde,
    • 3 ist eine teilweise Draufsicht, die eine hintere Platte des Fahrzeugs der 1 zeigt, von der ein Deckel eines Abdeckelements entfernt wurde,
    • 4 ist eine teilweise Ansicht von hinten, die das erfindungsgemäße Batteriepack, das in das Fahrzeug der 1 montiert ist, veranschaulicht,
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die Kühlluftströme innerhalb des Batteriepacks der 1 zeigt.
    • 6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI in 3,
    • 7 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VII-VII in 3,
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht des Batteriepacks der 1, von einer schräg rückwärtigen und aufwärtigen Richtung des Fahrzeugs der 1 gesehen,
    • 9 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie IX-IX der 4,
    • 10 ist eine teilweise Querschnittansicht, die eine Ablufthaube, die an dem Batteriepack der 1 befestigt ist, veranschaulicht, und
    • 11 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die einen Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus, der in einem Abluftauslass des Batteriepacks der 1 installiert ist, veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile in verschiedenen Ansichten verweisen, insbesondere auf 1, ist ein Batteriepack 1 für den Gebrauch in dem Kraftfahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Zu beachten ist, dass eine Längsrichtung (das heißt eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung), eine seitliche Richtung und eine vertikale Richtung des Fahrzeugs 100 durch Pfeile in den Zeichnungen angegeben sind, wobei für das Batteriepack auf die gleichen Pfeile verwiesen wird.
  • AUFBAU DES FAHRZEUGS, IN DEM DAS BATTERIEPACK INSTALLIERT IST
  • Vor der ausführlichen Beschreibung des Batteriepacks 1 dieser Ausführungsform wird auf den Aufbau des Fahrzeugs 100 Bezug genommen. Das Fahrzeug 100, in dem das Batteriepack 1 installiert ist, ist zum Beispiel ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Das Batteriepack 1 ist, wie in 1 deutlich veranschaulicht ist, in einem Raum 103 angeordnet, der sich weiter hinten befindet als Rücksitze 102 in einem hinteren Teil 101 des Fahrzeugs 100. Jeder der Rücksitze 102 ist mit einem Sitzkissen 102A und einer Sitzrückenlehne 102B ausgerüstet. Genauer genommen ist das Batteriepack 1 hinter den Sitzkissen 102A in der Längsrichtung des Fahrzeugs 100 platziert.
  • Zwei hintere Längsträger 104 sind, wie in 2 veranschaulicht, auf der rechten und der linken Seite des hinteren Teils 101 des Fahrzeugs 100 angeordnet. Jeder der hinteren Längsträger 104 erstreckt sich in die Längsrichtung des Fahrzeugs 100. Eine hintere Bodenplatte 105 ist auf den hinteren Längsträgern 104 platziert. Der hintere Teil 101 des Fahrzeugs 100 hat, wie in 1 veranschaulicht, ein rechtes und ein linkes hinteres Rad 106, das davon gehalten wird. Ein hinteres Stoßfängerelement 107, das sich in die seitliche Richtung (das heißt in die Breitenrichtung) des Fahrzeugs 100 erstreckt, ist an der Rückseite der hinteren Bodenplatte 105 angeordnet, wie in 1 klar veranschaulicht ist. Eine hintere Platte 108 ist an der Vorderseite der hinteren Bodenplatte 105 befestigt. Mit anderen Worten befindet sich die hintere Platte 108 rückwärtig von den Rücksitzen 102 in der Längsrichtung des Fahrzeugs 100. Ein hinterer Stoßfänger 109, der sich in die seitliche Richtung des Fahrzeugs 100 erstreckt, wird von dem hinteren Stoßfängerelement 107 gehalten.
  • In der hinteren Bodenplatte 105 ist, wie in 2 veranschaulicht, eine im Wesentlichen rechteckige Öffnung 110 ausgebildet, in welcher ein oberer Teil des Batteriepacks 1 angeordnet ist. Eine der Seiten der Öffnung 110 (die unten auch ein hinteres Ende genannt wird), die dem hinteren Ende des Fahrzeugs 100 am nächsten liegt, ist nach außen (das heißt rückwärts) von dem Fahrzeug 100 gekrümmt. Das hintere Ende der Öffnung 110 ist von einer gesamten Breite einer hinteren Oberfläche 2R des Batteriepacks 1, das innerhalb der Öffnung 110 angeordnet ist, durch einen Luftspalt beabstandet. Die hintere Oberfläche 2R des Batteriepacks 1 erstreckt sich in die seitliche Richtung des Fahrzeugs 100.
  • Ein Abdeckelement 111 ist, wie in 4 klar veranschaulicht ist, auf der hinteren Bodenplatte 105 angeordnet. Das Abdeckelement 111 umfasst eine quadratische oder rechteckige zylindrische Abdeckplatte 111A, die die Öffnung 110 der hinteren Bodenplatte 105 umgibt oder verschließt, und einen Deckel 111B, der in der Form einer rechteckigen Platte ausgebildet ist. Der Deckel 111B verschließt eine obere Öffnung der Abdeckplatte 111A. Die Abdeckplatte 111A und der Deckel 111B definieren eine Kammer 103, die von einem Gepäckraum (auch ein Kofferraum genannt) des Fahrzeugs 100 isoliert ist und in der das Batteriepack 1 angeordnet ist. Die Kammer 103 ist so konzipiert, dass Luft von außerhalb eintritt. 3 veranschaulicht die Abdeckplatte 111A, von der der Deckel 111B entfernt wurde. Ein Batteriepack-Tragelement 112 ist, wie in 4 veranschaulicht, unterhalb der hinteren Bodenplatte 105 angeordnet, um das Batteriepack 1 zu halten.
  • BATTERIEPACK
  • Das Batteriepack 1 ist, wie in den 5 und 6 veranschaulicht, ausgerüstet mit einem im Wesentlichen rechteckigen Parallelepiped-Gehäuse 2, einer Vielzahl von Batterien 3, die innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sind, um eine Hochspannung zu erzeugen, einem im Wesentlichen rechteckigen Parallelepiped-Luftreiniger 4, der auf dem Gehäuse 2 montiert ist, einem Kühlventilator 5, der innerhalb des Gehäuses 2 installiert ist, einer Kühlventilatorleitung 6 und einer Ablufthaube 7. Die Kühlventilatorleitung 6 führt einen Strom von Kühlluft, der von dem Kühlventilator 5 ausgegeben wird, aus dem Gehäuse 2 heraus. Die Ablufthaube 7 ist an einer Seitenwand des Gehäuses 2 befestigt. In 5 bezeichnet in knapper Darstellung das Bezugszeichen 3 ein Batteriemodul, in welchem eine Vielzahl von Batterien installiert ist.
  • GEHÄUSE
  • Das Gehäuse 2 ist in der Form eines im Wesentlichen rechteckigen Parallelepiped-Gehäuses ausgebildet, das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist und eine vorgegebene Steifigkeit hat. Das Gehäuse 2 ist aus einem oberen Gehäuse 21 und einem unteren Gehäuse 22 ausgebildet. Das Gehäuse 2 hat einen Flansch 23 an einer Verbindung des oberen Gehäuses 21 und des unteren Gehäuses 22. Der Flansch 23 erstreckt sich über einen gesamten Umfang des Gehäuses 2. Das obere Gehäuse 21 hat Durchgangslöcher 42, die in einer oberen Wand davon ausgebildet sind, und, wie in 6 veranschaulicht, einen Abluftauslass 25, der in einer hinteren Wand (das heißt einer Seitenwand) ausgebildet ist. Die obere Wand des oberen Gehäuses 21 zeigt in die Aufwärtsrichtung des Fahrzeugs 100, wenn das Batteriepack 1 in das Fahrzeug 100 montiert ist. Die hintere Wand des oberen Gehäuses 21 erstreckt sich quer zum Fahrzeug 100, wenn das Batteriepack 1 in das Fahrzeug 100 montiert ist. Das Gehäuse 2, das in den 6 und 7 veranschaulicht ist, weist auch eine Luftführung 20 auf, die innerhalb des Gehäuse 2 angeordnet ist und mit den Durchgangslöchern 42 in der oberen Wand des oberen Gehäuses 21 kommuniziert. Die Luftführung 20 ist konzipiert, um eine Vielzahl von Luftwegen zu definieren, wie unten ausführlich beschrieben, und Ströme von Kühlluft zu erzeugen und zu führen, die in das Gehäuse 2 durch den Luftreiniger 4 unter die Batterien 3 gesaugt werden. Die Durchgangslöcher 42 arbeiten als Lufteinlässe, durch welche die Kühlluft von dem Luftreiniger 4 in das Gehäuse 2 gespeist wird. Der Flansch 23, wie er in den 4 und 8 veranschaulicht ist, ist auf einem Batteriepackträger 112 angeordnet, um das Batteriepack 1 in dem Fahrzeug 100 zu installieren.
  • LUFTREINIGER
  • Der Luftreiniger 4 ist auf das obere Gehäuse 21 montiert. Der Luftreiniger 4, wie er in den 2 und 3 veranschaulicht ist, hat einen Lufteinlass 24, der an einer Vorderseitenwand davon ausgebildet ist, die zu der Vorderseite des Fahrzeugs 100 zeigt. Wie man in 6 sieht, ist in dem Luftreiniger 4 ein Filterelement 4A installiert. Der Luftreiniger 4 kommuniziert mit den Durchgangslöchern 42, die, wie oben beschrieben, in dem oberen Gehäuse 21 des Gehäuses 2 ausgebildet sind.
  • KÜHL VENTILATOR
  • Der Kühlventilator 5 ist, wie in den 5 bis 7 veranschaulicht, auf der oberen Wand des oberen Gehäuses 21 des Gehäuses 2 installiert. Der Kühlventilator 5 ist zum Beispiel als mehrflügeliger Sirocco-Ventilator implementiert. Der Kühlventilator 5 hat, wie in 6 veranschaulicht, in seiner Bodenwand einen Lufteinlass 5A ausgebildet, der Ströme S1 der Kühlluft sammelt, wenn sie um die Batterien 3 passiert sind. Der Kühlventilator 5 weist auch einen Luftauslass 5B auf, der in seiner hinteren Seitenwand ausgebildet ist. In der hinteren Seitenwand 2R des oberen Gehäuses 21, wie sie in den 5 und 6 veranschaulicht ist, ist der Abluftauslass 25 installiert, der zu dem Luftauslass 5B des Kühlventilators 5 zeigt. Der Luftauslass 5B und der Abluftauslass 25 sind miteinander durch die Kühlventilatorleitung 6 verbunden.
  • KÜHLLUFTABGABEWEG
  • Das Batteriepack 1 ist, wie aus den 5 und 6 ersichtlich, mit der Ablufthaube 7 ausgerüstet, die sich an einer Umgangskante des Abluftauslasses 25 des oberen Gehäuses 21 befindet, um den Abluftauslass 25 zu umgeben. Die Kühlventilatorleitung 6 und die Ablufthaube 7 definieren, wie in den 9 und 10 veranschaulicht, einen Kühlluftabgabeweg 27, der sich von dem Luftauslass 5B zu dem Abluftauslass 25 erstreckt und zu der Ablufthaube 7 führt. In dem Kühlluftabgabeweg 27 ist ein Luftweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 angeordnet, der arbeitet, um den Kühlluftabgabeweg 27 zu öffnen, wenn der Kühlventilator 5 aktiviert ist, um einen Kühlluftstrom zu erzeugen, oder den Kühlluftabgabeweg 27 zu schließen, wenn der Kühlventilator 5 deaktiviert ist, um das Erzeugen des Kühlluftstroms zu stoppen.
  • FLUSSWEG-ÖFFNUNGS-/ SCHLIESSMECHANISMUS
  • Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 liegt deckungsgleich mit dem Abluftauslass 25. Der Flussweg-Öffnungs-/ Schließmechanismus 28 ist, wie in 11 veranschaulicht, mit vier Klappenelementen 29 ausgerüstet, die in zwei Reihen und zwei Spalten angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Klappenelemente 29 in zwei Paare geteilt. Die Klappenelemente 29 jedes Paars sind horizontal angeordnet (das heißt in Querrichtung des Fahrzeugs 100), während die zwei Paare vertikal angeordnet sind. Jedes der Klappenelemente 29 besteht aus einer Klappe, die frei an einem Körper des Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 angelenkt ist, um vertikal um eine obere Kante 29A (das heißt eine Schwenklasche) schwenkbar zu sein. Im Speziellen umfasst der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 einen Klappenrahmen 28A und die Klappenelemente 29. Jedes der Klappenelemente 29 ist an dem Klappenrahmen 28A angelenkt, so dass es geöffnet oder geschlossen wird. In dem Klappenrahmen 28A sind, wie in den 10 und 11 sichtbar, vier Öffnungen 68 ausgebildet, wie in 10 gezeigt, die einen Querschnittbereich des Kühlluftabgabewegs 27 belegen und die jeweils selektiv von einem entsprechenden der Klappenelemente 29 als Reaktion auf den Luftdruck, der auf sie wirkt, geschlossen oder geöffnet werden. Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 ist so konzipiert, dass, wenn die Öffnungen 68 alle geschlossen sind, der Kühlluftabgabeweg 27 komplett geschlossen ist. Wenn der Kühlventilator 5 betätigt wird, wird jedes der Klappenelemente 29 von dem Druck der Kühlluft, die von dem Kühlventilator 5 erzeugt wird, geöffnet oder nach außen gedrückt (das heißt zur Rückseite des Fahrzeugs 100). Im Speziellen werden Kühlluftströme S2, die von den Batterien 3 erwärmt werden, wie man in 10 sieht, nach außen des Gehäuses 2 durch den Abluftauslass 25 und die Ablufthaube 7 abgegeben. Wenn der Kühlventilator 5 deaktiviert wird, um aufzuhören, den Kühlluftstrom zu erzeugen, hat dies zur Folge, dass jedes der Klappenelemente 29 von seinem eigenen Gewicht abwärts gedreht oder komplett geschlossen wird, wodurch der Kühlluftabgabeweg 27 vollständig geschlossen wird. Wenn die Klappenelemente 29 in der geschlossenen Position sind, schließt der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 den Abluftauslass 25 vollständig, um die Kühlluft daran zu hindern, aus dem Gehäuse 2 auszutreten.
  • Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 ist so konzipiert, dass, wenn alle Klappenelemente 29 gleichzeitig geschlossen werden, der Kühlluftabgabeweg 27 komplett geschlossen ist. Die Position jedes der Klappenelemente 29 hängt von dem Druck der Kühlluft ab. Mit anderen Worten wird ein offener Bereich des Abluftauslasses 25 (das heißt des Kühlluftabgabewegs 27) von jedem der Klappenelemente 29 in Abhängigkeit von dem Kühlluftdruck, der auf die Klappenelemente 29 einwirkt, geregelt. Bei dieser Ausführungsform haben alle Klappenelemente 29 identische Form, Größe und Gewicht, so dass sie gleichzeitig durch den Druck der Kühlluft geöffnet oder geschlossen werden, sie können alternativ aber konzipiert sein, um unterschiedliche Form, Größe oder Gewicht zu haben. Das Gewicht der Klappenelemente 29 kann gewählt werden, um das Druckniveau der Kühlluft, bei welchem die Klappenelemente 29 beginnen, geöffnet oder geschlossen zu werden, auf einen gewünschten Wert einzustellen oder die Rate oder die Geschwindigkeit zu ändern, mit der die Klappenelemente 29 geöffnet oder geschlossen werden.
  • ABLUFTHAUBE
  • Die Ablufthaube 7 ist, wie in den 10 und 11 veranschaulicht, konzipiert, um den Umfang des Abluftauslasses 25 zu umgeben, der in dem oberen Gehäuse 21 des Gehäuses 2 ausgebildet ist, und sie ist in der Richtung, die sich von dem Abluftauslass 25 zur Rückseite des Fahrzeugs 100 erstreckt, relativ kurz. Die Ablufthaube 7 umfasst eine obere Wand 30 und eine untere Wand 31, die sich gerade rückwärts in die Längsrichtung des Fahrzeugs 100 erstrecken. Die obere Wand 30 ist in der Länge, die sich in die Längsrichtung des Fahrzeugs 100 erstreckt, länger als die untere Wand 31. Die Ablufthaube 7 erstreckt sich von dem Abluftauslass 25 gerade zur Rückseite des Fahrzeugs 100. Wie in 10 veranschaulicht, hat die obere Wand 30 der Ablufthaube 7 ein oberes Ende 30A, das weiter zur Rückseite des Fahrzeugs 100 liegt als ein hinteres Ende 31A der unteren Wand 31. Die Ablufthaube 7 weist auch eine rechte und eine linke Seitenwand 32 auf, die in der lateralen Richtung (das heißt die Breitenrichtung) des Fahrzeugs 100 voneinander beabstandet sind. Die Ablufthaube 7 hat einen Luftauslass 33, der in einem stromabwärtigen Ende davon ausgebildet ist, wobei sich das Ende stromabwärts des Luftstroms befindet, der durch die Ablufthaube 7 fließt. Der Luftauslass 33 gibt die Kühlluft ab, die von den Batterien 3 erwärmt wurde. Die untere Wand 31 der Ablufthaube 7 hat ein hinteres Ende 31A und eine aufrechte Wand 34, die sich von dem hinteren Ende 31A hin zu einer oberen Kante des Luftauslasses 33 erstreckt, das heißt hin zu einem hinteren Ende 30A der oberen Wand 30.
  • Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 ist, wie in 11 veranschaulicht, auf einem stromaufwärtigen Ende 35 der Ablufthaube 7 angeordnet, das stromaufwärts in dem Luftstrom liegt, der durch die Ablufthaube 7 durchgeht. Das stromaufwärtige Ende 35 dient als ein Klappenrahmen 28A des Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28. Das stromaufwärtige Ende 35 (das heißt der Klappenrahmen 28A) ist, wie in 10 klar veranschaulicht, mit einem Hauptkörper der oberen Wand 30 der Ablufthaube 7 verbunden. Das stromaufwärtige Ende 35 hat zwei Einrastvorsprünge 36 (die auch erste Vorsprünge genannt werden), und zwei Verriegelungswände 37 (die auch zweite Vorsprünge genannt werden), die jeweils auf einer oberen und einer unteren Wand davon ausgebildet sind. Die Einrastvorsprünge 36 stehen jeweils nach außen vor, das heißt von der Mittelachse der zylindrischen Ablufthaube 7 weg. Jeder der Einrastvorsprünge 36 ist mit einer der Verriegelungswände 37 gepaart und befindet sich in einem vorgegebenen Abstand von der einen der Verriegelungswände 37 in die Vorwärts-Rückwärts-Richtung der Ablufthaube 7. Die zwei Paare der Einrastvorsprünge 36 und Verriegelungswände 37 sind in der lateralen Richtung der Ablufthaube 7 jeweils auf der oberen und unteren Wand des stromaufwärtigen Endes 35 angeordnet. Die Einrastvorsprünge 36 und die Verriegelungswände 37 bilden einen Einrasteingriff zwischen der Ablufthaube 7 und dem oberen Gehäuse 21 des Gehäuses 2. In Speziellem wird die Installation der Ablufthaube 7 in dem Abluftauslass 25 des oberen Gehäuses 21 des Gehäuses 2, wie aus 10 ersichtlich, verwirklicht durch festes Umklammern einer Innenkante des oberen Gehäuses 21, die den Abluftauslass 25 definiert (die unten auch Umfang des Abluftauslasses 25 genannt wird) mit jedem der Einrastvorsprünge 36 und einer entsprechenden der Verriegelungswände 37 über Dichtungen 38. Jeder der Einrastvorsprünge 36 hat eine abgeschrägte Wand 36A, auf der der Umfang des Abluftauslasses 25 verschiebbar fährt, wenn die Ablufthaube 7 von dem stromaufwärtigen Ende 35 in den Abluftauslass 25 eingefügt wird. Wenn der Umfang des Abluftauslasses 25 über die abgeschrägten Wände 36A der Einrastvorsprünge 36 gegangen ist, fällt er zwischen jeweils einen Einrastvorsprung 36 und eine der Verriegelungswände 37. Die Dichtungen sind, wie in 10 sichtbar, fest zwischen den Verriegelungswänden 37 und dem oberen Gehäuse 21 angeordnet und halten hierdurch die Ablufthaube 7 fest in dem Abluftauslass 25.
  • BETRIEB DES BATTERIEPACKS UND DABEI ENTSTEHENDE VORTEILHAFTE EFFEKTE
  • Wenn die Temperatur in dem Batteriepack 1 einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, beginnt der Kühlventilator 5, wie in den 5 und 6 veranschaulicht, zu drehen. Die Drehung des Kühlventilators 5 erzeugt die Kühlluftströme S1 innerhalb des Batteriepacks 1. Nachdem sie durch die Batterien 3 durchgegangen sind, werden die Luftströme S1 in den Kühlventilator 5 durch die Lufteinlässe 5A gesaugt und dann von dem Abluftauslass 25 durch die Kühlventilatorleitung 6 in der Form von Luftströmen S2 abgegeben. Die Klappenelemente 29 des Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28, die an dem stromaufwärtigen Ende der Ablufthaube 7 angeordnet sind, unterliegen, wie in 10 veranschaulicht, dem Druck der Luftströme S2 und werden dann um die oberen Kanten 29A gedreht, bis sie Positionen, wie durch gestrichelte Linien angegeben, erreichen und dadurch der Kühlluft erlauben, durch den Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 in der Form von Luftströmen S3 durchzugehen. Das Drehen des Kühlventilators 5 verursacht, wie in den 5 und 6 veranschaulicht, dass Frischluft, die außerhalb des Batteriepacks 1 existiert, wie durch S4 angedeutet, in den Luftreiniger durch den Lufteinlass 24 gesaugt wird, um Luftströme S5 zu erzeugen. Die Luftströme S5 laufen durch die Löcher 42 des Gehäuses 2 und werden dann von der Luftführung 20 unter die Batterien 3 transportiert. Der Lufteinlass 24 des Luftreinigers 4 liegt, wie man in 7 sieht, oberhalb des Batteriepacks 1 innerhalb des Fahrzeugs 100, so dass die Möglichkeit des Eintretens von Regenwasser, Waschwasser oder kleiner Insekten in den Lufteinlass 24 minimiert wird.
  • Das Batteriepack 1 ist, wie oben beschrieben, mit der Vielzahl von Klappenelementen 29 ausgerüstet. Wenn daher eines oder einige der Klappenelemente 29 nicht bewegt oder geöffnet wurden, ergibt sich eine Steigerung der Flussrate der Luft, die auf die anderen Klappenelemente 29 einwirkt, was daher zu gesteigerter Stabilität bei ihrem Öffnen führt. Die Klappenelemente 29 sind parallel zueinander ausgerichtet, was es erlaubt, dass jedes der Klappenelemente 29 in der Größe und/oder im Gewicht verkleinert werden kann. Sogar ein niedriger Luftdruck stellt daher die Stabilität beim Öffnen mindestens eines der Klappenelemente 29 sicher, um die Kühlluft nach außerhalb des Batteriepacks 1 durch den Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 abzugeben. Das stellt das Kühlen der Batterien 3 sicher, um die Betriebsstabilität des Batteriepacks 1 bereitzustellen. Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 des Batteriepacks 1 ist auch konzipiert, um geschlossen zu werden, wenn die Zirkulation der Kühlluft gestoppt wird, wodurch das Eintreten von Regenwasser, Waschwasser oder kleiner Insekten in das Batteriepack 1 vermieden wird.
  • Das Batteriepack 1 hat die Ablufthaube 7, wie oben beschrieben, die sich linear in die Längsrichtung des Fahrzeugs 100 erstreckt. Die Ablufthaube 7 ist relativ kurz in der Länge, die sich von dem Abluftauslass 25 zur Rückseite des Fahrzeugs 100 erstreckt, was in einem verringerten Widerstand gegen den Fluss von Kühlluft außerhalb des Batteriepacks 1 resultiert, was einen Druckabfall der Kühlluft, die innerhalb des Batteriepacks 21 fließt, minimiert. Das erlaubt es, die Kühlleistung des Kühlventilators 5 zu verringern, um, mit anderen Worten, mit einer verringerten elektrischen Leistung angetrieben zu werden, um eine ausreichende Menge an Kühlluft zu den Batterien 3 zu liefern. Die Ablufthaube 7 hat eine aufrechte Wand 34, die sich im Wesentlichen vertikal von dem hinteren Ende 31A der unteren Wand 31 erstreckt und dadurch die Möglichkeit des Eintretens von Regenwasser, Waschwasser oder kleiner Insekten in das Batteriepack 1 verringert, das in dem unteren Teil des Fahrzeugs 100 montiert ist.
  • Die Ablufthaube 7 ist, wie oben beschrieben, konzipiert, um ein Einrastmerkmal zu haben, das aus den Einrastvorsprüngen 36 und den Verriegelungswänden 37 besteht, um den Umfang des Abluftauslasses 25 des Gehäuses 2 (das heißt des oberen Gehäuses 21) zu halten, wodurch die Einfachheit des Befestigens der Ablufthaube 7 in dem Abluftauslass 25 erleichtert wird. Das Umklammern des Umfangs des Abluftauslasses 25 zwischen den Einrastvorsprüngen 36 und den Verriegelungswänden 37 minimiert das Spiel der Ablufthaube 7 in dem Abluftauslass 25. Die oben beschriebene Struktur des Batteriepacks 1 stellt daher die Installationsstabilität der Ablufthaube 7 auf dem Gehäuse 2 sicher und erleichtert auch die Einfachheit einer solchen Installation.
  • BEFESTIGUNGSSTRUKTUR FÜR BATTERIEPACK
  • Die Befestigungsstruktur zum Installieren des Batteriepacks 1 in dem Fahrzeug 100 wird unten beschrieben. Das Batteriepack 1 ist, wie in 1 veranschaulicht, innerhalb des Abdeckelements 111 gehalten, das die Öffnung 110 schließt, die in der hinteren Bodenplatte 105 im hinteren Teil 101 des Fahrzeugs 100 ausgebildet ist. Das obere Gehäuse 21 des Gehäuses 2 wird von unterhalb der hinteren Bodenplatte 105 unter das Abdeckelement 111 angeordnet. Der Flansch 23 des Batteriepacks 1 ist, wie in den 1 und 4 veranschaulicht, auf dem Batteriepack-Tragelement 112 befestigt.
  • Der Lufteinlass 24 des Batteriepacks 1 ist, wie in 6 veranschaulicht, zu einer Kammer 103A exponiert, die definiert wird durch eine untere Fläche des Deckels 111B, der als Decke des Abdeckelements 111 dient, und durch eine obere Fläche des Batteriepacks 1 (das heißt das obere Gehäuse 21) innerhalb der Abdeckplatte 111A. Auf ähnliche Art und Weise sind die Durchgangslöcher (das heißt die Lufteinlässe) 42 zu der Kammer 103A durch den Luftreiniger 4 exponiert. Der Luftreiniger 4 saugt die Luft in der Kammer 103A an. Die Ablufthaube 7 des Batteriepacks 1 ist innerhalb einer Kammer 103B angeordnet, die zwischen einer inneren Fläche der Abdeckplatte 111A des Abdeckelements 111 und einer äußeren Fläche (das heißt der hinteren Fläche 2R in 2) des Gehäuses 2 (das heißt das obere Gehäuse 21) definiert ist.
  • Die Befestigungsstruktur des Batteriepacks 1 bietet die folgenden Vorteile zusätzlich zu den oben beschriebenen vorteilhaften Effekten, die das Batteriepack 1 selbst vorsieht. Gewöhnlich ist die hintere Bodenplatte 105 höher platziert als der Boden der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 100, so dass ein großer Raum unterhalb der hinteren Bodenplatte 105 geschaffen wird. Das untere Gehäuse 22 des Batteriepacks 1 ist innerhalb eines solchen großen Raums platziert, so dass es dem Batteriepack 1 erlaubt wird, gesteigerte Größe oder Kapazität zu haben.
  • Die Länge der Ablufthaube 7 ist, wie oben beschrieben, kurz genug, um den Abluftauslass 25 abzudecken, was die Einfachheit, mit der eine Baugruppe des Gehäuses 2 und der Ablufthaube 7 in die Öffnung 110 der hinteren Bodenplatte 105 von unterhalb des Körpers des Fahrzeugs 100 her eingefügt wird, erleichtert wird und auch körperliche Wechselwirkung der Ablufthaube 7 und des Batteriepacks 1 mit Teilen der Karosserie des Fahrzeugs 100, wie zum Beispiel des Abdeckelements 111 usw., vermeiden wird. Die Struktur des Batteriepacks 1 verbessert daher die Installationsfähigkeit des Batteriepacks 1 in dem Fahrzeug 100.
  • Der Abluftauslass 25, die Ablufthaube 7 und der Lufteinlass 24 (und die Durchgangslöcher 42, die als Lufteinlässe des Gehäuses 2 dienen) liegen höher als die hintere Bodenplatte 105 und sind innerhalb kleiner Räume (das heißt in den Kammern 103A und 103B) zwischen dem Batteriepack 1 und dem Abdeckelement 111 angeordnet, wodurch die Möglichkeit des Eintretens von Regenwasser oder Waschwasser, die Staub enthalten, in den Abluftauslass 25, die Ablufthaube 7 oder den Lufteinlass 24 minimiert wird, wenn das Fahrzeug 100 im Regen fährt oder mit einem Hochdruckwasserstrahl gereinigt wird. Im Speziellen vermeiden die Struktur und Installation des Batteriepacks 1 in dem Fahrzeug das Eintreten unerwünschter Fremdkörper in das Batteriepack 1, so dass die Möglichkeit von Korrosion von Verbindungen oder von Rost auf Leitern (wie zum Beispiel auf Sammelschienen, die in dem Batteriepack 1 angeordnet sind), die zu einer Leistungsverschlechterung des Batteriepacks 1 führen würde, verringert wird.
  • Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 ist, wie in 11 klar veranschaulicht, in dem stromaufwärtigen Ende 35 der Ablufthaube 7 angeordnet. Der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 ist mit den Klappenelementen 29 ausgerüstet, welche geschwenkt oder geöffnet werden, wenn sie dem Luftdruck, der durch das Drehen des Kühlventilators 5 erzeugt wird, ausgesetzt sind, und welche durch ihre eigenen Gewichte geschlossen werden, wenn der Kühlventilator 5 gestoppt wird. Wenn die Temperatur in dem Batteriepack 1 unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt, wird der Kühlventilator 5 deaktiviert, um das Erzeugen eines Kühlluftstroms zu stoppen, so dass keine Luft von innerhalb des Batteriepacks 1 zur Außenseite der Ablufthaube 7 durch den Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 ausgegeben wird. Das vermeidet einen unerwünschten Temperaturabfall des Batteriepacks 1. Es ist daher möglich, die Temperatur des Batteriepacks 1 schnell auf ein Zielniveau zu erhöhen, wenn der Kühlventilator 5 stillsteht. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug 100 arbeiten, um den Betrieb des Kühlventilators 5 durch eine Steuervorrichtung, die darin verbaut ist, zu steuern, um die Temperatur der Batterien 3 an einem gewünschten Wert zu halten, was zur Verbesserung der Leistung der Batterien 3 führt.
  • Sogar wenn das Fahrzeug 100 vorübergehend angehalten hat, zum Beispiel an einem Stoppschild oder in einem Verkehrsstau, werden in dem Zustand, in dem die Temperatur der Batterien 3 unterhalb des vorgegebenen Schwellenwerts gefallen ist, so dass der Kühlventilator 5 deaktiviert wird, die Klappenelemente 29 des Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus 28 geschlossen, wodurch das Eintreten von Abgasemissionen, die von einem Verbrennungsmotor, der in dem Fahrzeug 100 verbaut ist, durch unterhalb der hinteren Bodenplatte 105 in das Batteriepack 1 durch die Ablufthaube 7 kommen, blockiert wird. Der Lufteinlass 24 für das Batteriepack 1 liegt, wie oben beschrieben, höher als die Ablufthaube 7 (das heißt der Abluftauslass 25) und öffnet sich in die Kammer 103A, die zwischen der unteren Fläche des Deckels 111B und der oberen Fläche des Batteriepacks 1 definiert ist, so dass die Möglichkeit des Eindringens von Abgasemissionen in den Lufteinlass 24 verringert wird. Das resultiert in weniger Möglichkeit des Kontakts von Wasser oder schädlichen Objekten, die in den Abgasemissionen enthalten sind, mit Verbindungen von Leitern, wie zum Beispiel Sammelschienen, die in dem Batteriepack 1 angeordnet sind, was die Lebensdauer solcher Verbindungen erhöht und daher die Betriebsstabilität der Batterien 3 sicherstellt.
  • Der Luftauslass 33 der Ablufthaube 7 ist, wie in 6 klar veranschaulicht, ausgerichtet, um zu der Innenwand des Abdeckelements 111 (das heißt die Abdeckplatte 111A) zu zeigen, so dass Regenwasser, Waschwasser oder Staub enthaltendes Wasser daran gehindert werden, direkt in den Luftauslass 33 der Ablufthaube 7 einzudringen. Das obere Ende 30A der oberen Wand 30 der Ablufthaube 7, das sich auf der oberen Kante des Luftauslasses 33 befindet, steht weiter nach außen (das heißt nach hinten) als das hintere Ende 31 der unteren Wand 31 der Ablufthaube 7, so dass der Abstand zwischen dem oberen Ende 30A der oberen Wand 30 und der inneren Wand der Abdeckplatte 111A gering ist und dadurch nur eine kleine Menge an warmer Luft, die von dem Luftauslass 33 ausgegeben wird, zwischen der oberen Wand 30 der Ablufthaube 7 und der Abdeckplatte 111A durchgehen lässt. Das resultiert in einer verringerten Möglichkeit des erneuten Eintretens warmer Luft, die aus der Ablufthaube 7 austritt, in das Batteriepack 1 durch den Lufteinlass 24.
  • Die Baugruppe des Abdeckelements 111 und des Batteriepacks 1 ist bautechnisch gestaltet, um die Kühlluft unter der hinteren Bodenplatte 105 abzugeben, so dass die Stabilität der Abgabe der Luft, die Wärmeenergie absorbiert hat, so dass sie innerhalb des Batteriepacks 1 erwärmt wird, nach außerhalb des Fahrzeugs 100 sichergestellt ist, ohne sie in den Gepäckraum zu lenken, was die Fähigkeit des Kühlsystems dieser Ausführungsform zum Kühlen des Batteriepacks 1 verbessert.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung als bevorzugte Ausführungsform offenbart wurde, um ein besseres Verständnis zu erleichtern, ist klar, dass die Erfindung auf verschiedene Arten umgesetzt werden kann, ohne von dem Konzept der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung ist daher so zu verstehen, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen der gezeigten Ausführungsform enthält, die ohne Abweichen von dem Konzept der Erfindung, wie es in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, umgesetzt werden können.

Claims (5)

  1. Batteriepack (1) für ein Fahrzeug (100), umfassend: ein Gehäuse (2), das mit einem Lufteinlass (24) und einem Abluftauslass (25) versehen ist, Batterien (3), die innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind, einen Kühlventilator (5), der innerhalb des Gehäuses (2) installiert ist, wobei der Kühlventilator (5) einen Luftauslass (5B) hat, und, wenn er aktiviert ist, arbeitet, um innerhalb des Gehäuses (2) einen Luftstrom zu erzeugen, der durch den Lufteinlass (24) des Gehäuses (2) gesaugt wird, wobei der Luftstrom zu den Batterien (3) gelenkt wird, um die Batterien (3) zu kühlen, und dann aus dem Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) abgegeben wird, gekennzeichnet durch eine Ablufthaube (7), die an dem Gehäuse (2) befestigt ist, um den Abluftauslass (25) des Gehäuses (2) zu umgeben, eine Kühlventilatorleitung (6), die den Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) und den Abluftauslass (25) des Gehäuses (2) verbindet, um einen Kühlluftabgabeweg (27) zu definieren, der sich von dem Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) zu dem Abluftauslass (25) erstreckt und zu der Ablufthaube (7) führt, wobei die Kühlventilatorleitung (6) dazu dient, den Luftstrom, der von dem Luftauslass (5B) des Kühlventilators (5) abgegeben wird, über den Abluftauslass (25) des Gehäuses (2) abzugeben, und einen Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus (28), der in dem Kühlluftabgabeweg (27) angeordnet ist, wobei der Flussweg-Öffnungs/Schließmechanismus (28) arbeitet, um den Kühlluftabgabeweg (27) zu öffnen, wenn der Flussweg-Öffnungs-/ Schließmechanismus (28) einem Druck des Luftstroms unterliegt, der von dem Kühlventilator (5) erzeugt wird, und den Kühlluftabgabeweg (27) zu schließen, wenn der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus einem Druckabfall des Luftstroms unterliegt, wenn der Kühlventilator (5) deaktiviert wird, wobei der Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus (28) in einem stromaufwärtigen Ende (35) der Ablufthaube (7) angeordnet ist, das stromaufwärts in einem Strom der Luft liegt, die durch die Ablufthaube (7) durchgeht, und wobei die Ablufthaube (7) einen ersten Vorsprung (36) und einen zweiten Vorsprung (37) hat, die sich von einem Rand des stromaufwärtigen Endes (35) nach außen erstrecken, wobei der erste und der zweite Vorsprung (36, 37) einen Rand des Abluftauslasses (25) umklammern, um die Ablufthaube (7) auf dem Gehäuse zu halten.
  2. Batteriepack nach Anspruch 1, wobei in dem Flussweg-Öffnungs-/Schließmechanismus (28) eine Vielzahl von Öffnungen (68) ausgebildet ist, die einen Querschnittbereich des Kühlluftabgabewegs (27) belegen und durch welche der Luftstrom in dem Kühlluftabgabeweg (27) durchgeht, wobei der Luftweg-Öffnungs-/ Schließmechanismus (28) auch Klappenelemente (29) enthält, von welchen jedes schwenkbar ist, um selektiv eine der Öffnungen (68) als Reaktion auf den Druck des Luftstroms zu öffnen oder zu schließen, wobei der Kühlluftabgabeweg (27) vollständig geschlossen ist, wenn die Klappenelemente (29) alle Öffnungen (68) schlie-ßen.
  3. Batteriepack nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem Zustand, in dem das Batteriepack (1) in das Fahrzeug (100) montiert ist, das Gehäuse (2) eine obere Fläche hat, die zur Oberseite des Fahrzeugs (100) zeigt, und eine Seitenfläche, die sich quer zum Fahrzeug (100) erstreckt, wobei das Gehäuse (2) den Lufteinlass (24) in der oberen Fläche ausgebildet hat und den Abluftauslass (25) in der Seitenfläche, wobei die Ablufthaube (7) eine obere Wand (30) und eine untere Wand (31) hat, die sich gerade von dem Abluftauslass (25) zur Rückseite des Fahrzeugs (100) in dem Zustand, in dem das Batteriepack (1) in dem Fahrzeug (100) montiert ist, erstrecken, wobei die obere Wand (30) und die untere Wand (31) jeweils Enden (30A, 31A) haben, wobei das Ende (30A) der oberen Wand (30) weiter hinten im Fahrzeug (100) liegt als das Ende (31A) der unteren Wand (31), wobei die Ablufthaube (7) auch ein stromabwärtiges Ende hat, das stromabwärts in einem Strom der Luft liegt, die durch die Ablufthaube (7) durchgeht, und einen Luftauslass (33), der in dem stromabwärtigen Ende ausgebildet ist, um den Luftstrom seitlich am Gehäuse (2) abzugeben, und wobei die Ablufthaube (7) auch eine aufrechte Wand (34) hat, die sich von dem Ende (31A) der unteren Wand (31) zu einer unteren Kante des Luftauslasses (33) der Ablufthaube (7) erstreckt.
  4. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Vorsprung (36) durch einen Einrastvorsprung gebildet ist, der auf dem stromaufwärtigen Ende der Ablufthaube (7) weiter stromaufwärts liegt als der zweite Vorsprung (37), wobei der Einrastvorsprung eine abgeschrägte Oberfläche (36A) hat, die einen Einrasteingriff zwischen der Ablufthaube (7) und dem Rand des Abluftauslasses (25) des Gehäuses (2) herstellt.
  5. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fahrzeug (100) versehen ist mit einer hinteren Bodenplatte (105), die hinter einem Rücksitz (102) in einer Längsrichtung des Fahrzeugs (100) liegt, einer Öffnung (110), die in der hinteren Bodenplatte (105) ausgebildet ist, und einem Abdeckelement (111), das die Öffnung (110) verschließt, um eine Kammer (103) innerhalb des Abdeckelements (111) zu definieren, wobei das Batteriepack (1) in der Kammer (103) mit einer oberen Fläche zu der Öffnung (110) zeigend angeordnet ist, und wobei der Lufteinlass (24) des Gehäuses (2) zu einer Kammer (103A) zwischen einer inneren Fläche des Abdeckelements (111) und der oberen Fläche des Batteriepacks (1) exponiert ist, wobei die Ablufthaube (7) in einer Kammer (103B) zwischen einer inneren Seitenwand des Abdeckelements (111) und einer äußeren Fläche des Gehäuses (2) angeordnet ist.
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