DE102016200278A1

DE102016200278A1 - Bordeigene Batterie für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016200278A1
Application number: DE102016200278.3A
Authority: DE
Inventors: Isao Nakagawa; Toshiyuki Hara
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP6011949B2; JP2016134244A; US20160211561A1; DE102016200278B4; US9991574B2; CN105811042A; CN105811042B

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird eine bordeigene Batterie für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei die Batterie Batteriemodule, in denen jeweils Batteriezellen angeordnet sind, ein Zusatzgerät zum Aufladen der Batterie und ein Aufnahmegehäuse aufweist, das die Batteriemodule aufnimmt. Kühlluft wird den Batteriemodulen über Lufteinlasslöcher zugeführt, um die Batteriezellen zu kühlen. Eine Mitte der Batteriemodule in der Querrichtung ist von einer Mitte eines Fahrzeugs in der Querrichtung nach links oder nach rechts versetzt. Ein Zusatzgerät ist am anderen Endabschnitt in der Querrichtung angeordnet. Jedes Lufteinlassloch ist zwischen einem linken und einem rechten Ende jedes Batteriemoduls und an der Rückseite jedes Batteriemoduls angeordnet. Eine Seite, die einer Seite gegenüberliegt, an der das Zusatzgerät angeordnet ist, weist eine Lufteinlassöffnung auf, über die Kühlluft in das Aufnahmegehäuse eingeleitet wird.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 16. Januar 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-006908 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist
Hintergrund der Erfindung
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet bordeigener Batterien, die in Fahrzeugen, wie beispielsweise Automobilen, installiert und auch in kalten Gebieten verwendbar sind.
2. Stand der Technik
Bordeigene Batterien werden in verschiedenen Fahrzeugen, wie beispielsweise Automobilen, installiert, um Elektromotoren und verschiedenen anderen elektrischen Komponenten elektrische Energie zuzuführen.
In den letzten Jahren haben insbesondere Fahrzeuge wie beispielsweise Elektrofahrzeuge (EV), Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV), und Plug-in Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) weit verbreitet Anwendung gefunden. In diesen elektrisch angetriebenen Fahrzeugen sind bordeigene Batterien mit einer hohen elektrischen Energiespeicherkapazität installiert.
Eine bordeigene Batterie weist ein Aufnahmegehäuse und ein im Aufnahmegehäuse aufgenommenes Batteriemodul auf. Das Batteriemodul ist beispielsweise konfiguriert durch Anordnen mehrerer Batteriezellen (Sekundärbatterien), wie beispielsweise Nickel-Wasserstoff-Batterien oder Lithiumionenbatterien. In einer in einem Elektrofahrzeug oder dergleichen zu installierenden bordeigenen Batterie sind, um eine hohe elektrische Energiespeicherkapazität zu erhalten, mehrere Batteriemodule im Aufnahmegehäuse angeordnet, und Batteriezellen in jedem der Batteriemodule sind in Serie oder parallel geschaltet.
Ein Beispiel einer bordeigenen Batterie ist ein Typ, in dem die mehreren Batteriemodule als eine Struktur im Aufnahmegehäuse angeordnet sind, durch die eine hohe elektrische Energiespeicherkapazität erhalten wird (vergl. japanisches Patent Nr. 5206110 ).
In einer solchen bordeigenen Batterie sind im Inneren des Aufnahmegehäuses zusätzlich zu den mehreren Batteriemodulen verschiedene Geräte angeordnet, wie beispielsweise ein Steuergerät, das diese Batteriemodule steuert, und ein Zusatzgerät zum Aufladen der Batterie in einem Ruhezustand des Fahrzeug, wie beispielsweise während der Nacht.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist die bordeigene Batterie zusätzlich zu den mehreren Batteriemodulen im Inneren des Aufnahmegehäuses verschiedene Geräte, wie beispielsweise das Steuergerät und das Zusatzgerät auf, so dass die Innentemperatur des Aufnahmegehäuses durch Wärme, die erzeugt wird, wenn die Batteriemodule oder Geräte in Betrieb sind, leicht zunehmen kann.
Daher muss, um einen normalen Betrieb der Batteriemodule oder Geräte zu gewährleisten, ein Anstieg der Innentemperatur des Aufnahmegehäuses unterdrückt werden. Die vorstehend beschriebene bordeigene Batterie, in der mehrere Batteriemodule angeordnet sind, erzeugt eine besonders große Wärmemenge. Daher ist es erwünscht, eine Kühlleistung zum Kühlen der im Inneren des Aufnahmegehäuses angeordneten Komponenten zu erhöhen.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kühlleistung zum Kühlen der im Inneren des Aufnahmegehäuses angeordneten Komponenten zu erhöhen.
Eine bordeigene Batterie für ein Fahrzeug weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: Batteriemodule, in denen jeweils Batteriezellen angeordnet sind, ein Zusatzgerät zum Aufladen der Batterie, und ein Aufnahmegehäuse, das die Batteriemodule und das Zusatzgerät aufnimmt. Kühlluft wird über jeweilige Lufteinlasslöcher in die Batteriemodule eingeleitet, um die Batteriezellen zu kühlen. Eine Mitte der Batteriemodule in einer Querrichtung ist derart angeordnet, dass sie von der Mitte des Fahrzeugs in einer Querrichtung entweder nach links oder nach rechts versetzt ist. Das Zusatzgerät ist an einem anderen Endabschnitt in der Querrichtung der Batteriemodule angeordnet. Jedes der Lufteinlasslöcher ist zwischen einem linken Ende und einem rechten Ende jedes der Batteriemodule und an der Rückseite jedes der Batteriemodule angeordnet. An einer Seite, die bezüglich einer Mitte in der Querrichtung einer Seite gegenüberliegt, an der das Zusatzgerät angeordnet ist, ist eine Lufteinlassöffnung angeordnet, über die Kühlluft von einer Vorderseite in das Aufnahmegehäuse eingeleitet wird.
Im Aufnahmegehäuse kann ein Steuergerät angeordnet sein, wobei das Steuergerät die Batteriemodule steuert, eine mit der Steuereinrichtung verbundene elektrische Leitung kann durch Einführen in ein Schutzrohr angeordnet werden, wobei ein Ende des Schutzrohrs eine als die Lufteinlassöffnung dienende Öffnung aufweisen kann.
Die Kühlluft, die über die Lufteinlasslöcher zugeführt wird, kann in einen vorderen Endabschnitt in das Innere des Aufnahmegehäuses ausgegeben werden, und das Steuergerät kann am vorderen Endabschnitt im Inneren des Aufnahmegehäuses angeordnet sein.
Im Aufnahmegehäuse kann vorzugsweise eine Trennwand angeordnet sein, wobei die Trennwand das Steuergerät und das Zusatzgerät abtrennt, und die Trennwand kann vorzugsweise ein Kommunikationsloch aufweisen, das mit einem Raum kommuniziert, in dem das Steuergerät angeordnet ist, und mit einem Raum, in dem das Zusatzgerät angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen bordeigenen Batterie in Verbindung mit den 2 bis 16;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der bordeigenen Batterie, wobei ein Teil davon weggelassen ist;
3 zeigt ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines Zustands oder dergleichen der Anordnung von Batteriemodulen in der bordeigenen Batterie;
4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Batteriemoduls und eines Verteilerkanals in einem demontierten Zustand;
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Einlasseinheit;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Einlasseinheit;
7 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Zustands, in dem Ausrichtungslamellen angeordnet sind;
8 zeigt Batteriemodule und Verteilerkanäle in Verbindung mit den 9 bis 12, und zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Batteriemoduls und eines ersten Verteilerkanals;
9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Batteriemoduls und eines zweiten Verteilerkanals;
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten Batteriemoduls und eines dritten Verteilerkanals;
11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines vierten Batteriemoduls und eines vierten Verteilerkanals;
12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fünften Batteriemoduls und eines fünften Verteilerkanals;
13 zeigt eine schematische Draufsicht zum Darstellen von Positionen von Komponenten;
14 zeigt eine Querschnittansicht eines Zustands, in dem elektrische Leitungen in einem Schutzrohr angeordnet sind;
15 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Zustands einer bordeigenen Batterie, die in einem teilweise im Querschnitt dargestellten Fahrzeug angeordnet ist; und
16 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Aufnahmeabschnitts eines Aufnahmegehäuses, einer Trennwand und eines Zusatzgeräts.
Ausführliche Beschreibung
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass in dieser Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen Strukturelemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Struktur haben, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und nicht wiederholt beschrieben werden.
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen bordeigenen Batterie unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein bordeigene Batterie 1 weist ein Aufnahmegehäuse 2 und Batteriemodule 3 auf (vergl. 1 bis 3). Die bordeigene Batterie 1 ist beispielsweise in einem Kofferraum eines Fahrzeugs angeordnet.
Das Aufnahmegehäuse 2 weist ein Aufnahmeteil 4 und ein Deckelteil 5 auf, wobei das Aufnahmeteil 4 eine obere Öffnung aufweist und das Deckelteil 5 die Form einer Platte hat, um die Öffnung des Aufnahmeteils 4 von oben zu verschließen.
Das Aufnahmeteil 4 weist eine Vorderwand 6, eine Rückwand 7, zwei Seitenwände 8 und eine Bodenwand 9 auf. Die Vorderwand 6 ist der Längsrichtung zugewandt, die Rückwand 7 ist hinter der Frontwand 6 angeordnet und der Längsrichtung zugewandt, die Seitenwände 8 sind in der Querrichtung voneinander beabstandet angeordnet, und die Bodenwand 9 ist der vertikalen Richtung zugewandt. Jede Wand unter der Vorderwand 6, der Rückwand 7, den Seitenwänden 8 und der Bodenwand 9 wird beispielsweise durch Extrudieren von Aluminium hergestellt und hat einen hohlen Querschnitt.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, sind beispielsweise mehrere Hohlräume, die sich von einer Seite zur anderen Seite erstrecken und in der vertikalen Richtung angeordnet sind, in der Vorderwand 6 und in der Rückwand 7 ausgebildet, sind mehrere Hohlräume, die sich in der Längsrichtung erstrecken und in der vertikalen Richtung angeordnet sind, in jeder der Seitenwände 8 ausgebildet, und sind mehrere Hohlräume, die sich von einer Seite zur anderen Seite erstrecken und in der Längsrichtung angeordnet sind, in der Bodenwand 9 ausgebildet.
Fast die gesamte obere Hälfte der Vorderwand 6 ist ein geneigter Abschnitt 6a, der in der Aufwärtsrichtung nach hinten geneigt ist.
Die Bodenwand 9 weist einen vorderen Endabschnitt als einen oberen Plattformabschnitt 9a auf, der eine Ebene höher angeordnet ist als andere Abschnitte der Bodenwand 9 (vergl. 3). Die Bodenwand 9 weist einen hinteren Abschnitt als einen unteren Plattformabschnitt 9c auf, und ein zwischen dem oberen Plattformabschnitt 9a und dem unteren Plattformabschnitt 9c angeordneter Brückenabschnitt ist ein im Wesentlichen der Längsrichtung zugewandter Plattformverbindungsabschnitt 9b.
Beispielsweise sind fünf Batteriemodule 3 in der Längs- und in der vertikalen Richtung angeordnet und im Aufnahmegehäuse 2 aufgenommen. Die Batteriemodule 3 weisen ein an der Vorderseite angeordnetes erstes Batteriemodul 3A, ein hinter dem ersten Batteriemodul 3A angeordnetes zweites Batteriemodul 3B, ein hinter dem zweiten Batteriemodul 3B angeordnetes drittes Batteriemodul 3C, ein hinter dem ersten Batteriemodul 3A und direkt über dem zweiten Batteriemodul 3B angeordnetes viertes Batteriemodul 3D, und ein hinter dem vierten Batteriemodul 3D und direkt über dem dritten Batteriemodul 3C angeordnetes fünftes Batteriemodul 3E auf.
Das erste Batteriemodul 3A, das zweite Batteriemodul 3B, das dritte Batteriemodul 3C, das vierte Batteriemodul 3D und das fünfte Batteriemodul 3E sind über eine elektrische Verdrahtung in Serie geschaltet.
Jedes der Batteriemodule 3 weist einen Gehäusekörper 10 und mehrere innerhalb des Gehäusekörpers 10 aufgenommene Batteriezellen 11 auf (vergl. 4).
Der Gehäusekörper 10 hat die Form eines rechteckigen Kastens mit einer oberen und einer hinten Öffnung. Der Gehäusekörper 10 weist einen breiten Vorderflächenabschnitt 12, zwei Seitenflächenabschnitte 13 und einen breiten Bodenflächenabschnitt 14 auf. Der Vorderflächenabschnitt 12 ist der Längsrichtung zugewandt, die Seitenflächenabschnitte 13 sind der Querrichtung zugewandt und in der Querrichtung beabstandet voneinander angeordnet, und der Bodenflächenabschnitt 14 ist der vertikalen Richtung zugewandt. Der Innenraum des Gehäusekörpers 10 dient als ein Aufnahmeraum.
Der Vorderflächenabschnitt 12 weist ein Auslassloch 12a auf, das an einem beliebigen unter einem rechten Endabschnitt, einem linken Endabschnitt und einem Mittelabschnitt in der Querrichtung ausgebildet ist und sich in der Längsrichtung durch den Vorderflächenabschnitt 12 erstreckt. Insbesondere weist das erste Batteriemodul 3A das Auslassloch 12a am rechten Endabschnitt des Vorderflächenabschnitts 12 auf, weist das zweite Batteriemodul 3B das Auslassloch 12a am linken Endabschnitt des Vorderflächenabschnitts 12 auf, weist das dritte Batteriemodul 3C das Auslassloch 12a am Mittelabschnitt des Vorderflächenabschnitts 12 in der Querrichtung auf, weist das vierte Batteriemodul 3D das Auslassloch 12a am rechten Endabschnitt des Vorderflächenabschnitts 12 auf, und weist das fünfte Batteriemodul 3E das Auslassloch 12a am Mittelabschnitt des Vorderflächenabschnitts 12 in der Querrichtung auf. 4 zeigt ein Beispiel, in dem das Auslassloch 12a am rechten Endabschnitt des Vorderflächenabschnitts 12 ausgebildet ist.
Die Batteriezellen 11 sind beispielsweise von einer der Seite zur anderen Seite in regelmäßigen Abständen derart angeordnet, dass die Dickenrichtung der Batteriezelle der Querrichtung entspricht, und im Aufnahmeraum derart angeordnet, dass sie im Gehäusekörper 10 gehalten werden. Beispielsweise werden 19 Batteriezellen 11 im Gehäusekörper 10 gehalten. In dem Zustand, in dem die Batteriezellen 11 im Gehäusekörper 10 gehalten werden, werden zwischen jeweils benachbarten Batteriezellen 11 konstante Zwischenräume gebildet. Darüber hinaus sind die Batteriezellen 11 in Serie geschaltet.
Der Gehäusekörper 10 weist ein sich in der Querrichtung erstreckendes Gasauslassrohr 15 auf. Das Gasauslassrohr 15 weist einen der vertikalen Richtung zugewandten Basisplattenabschnitt 15a und einen auf der Oberseite des Basisplattenabschnitts 15a angeordneten rohrförmigen Abschnitt 15b auf. Der rohrförmige Abschnitt 15b ist an einem Mittelabschnitt des Basisplattenabschnitts 15a in der Längsrichtung angeordnet. Das Gasauslassrohr 15 ist am Gehäusekörper 10 derart befestigt, dass der Basisplattenabschnitt 15a die obere Öffnung des Gehäusekörpers 10 verschließt.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, sind Gasströmungslöcher von einer Seite zur anderen Seite in regelmäßigen Abständen an der Unterseite des Gasauslassrohrs 15 angeordnet. Die Gasströmungslöcher des Gasauslassrohrs 15 sind direkt über den jeweiligen Batteriezellen 11 angeordnet.
Zwei breite Platten 16 sind an beiden Endabschnitten des Basisplattenabschnitts 15a des Gasauslassrohrs 15 in der Längsrichtung befestigt. Jede der Platten 16 ist mit einer später beschriebenen elektrischen Verdrahtung verbunden, so dass die Batteriezellen 11 beispielsweise über die elektrische Verdrahtung und die Platten 16 elektrisch steuerbar sind.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, weist jede der Batteriezellen 11 ein Ventil auf, das dazu geeignet ist, einen kommunizierenden Zustand herzustellen. Jedes Ventil kommuniziert mit einem entsprechenden der Gasströmungslöcher des Gasauslassrohrs 15.
Im Fall einer Fehlfunktion könnte im Inneren einer Batteriezelle 11 Gas erzeugt werden. Durch die Erzeugung von Gas steigt jedoch der Innendruck der Batteriezelle 11 an, wodurch das Ventil öffnet und das erzeugte Gas über das Ventil und das Gasströmungsloch zum Gasauslassrohr 15 strömt.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist jedes der Batteriemodule 3 durch eine Montageplatte am Aufnahmegehäuse 2 montiert und an einer vorgegebenen Position angeordnet (vergl. 3). Das zweite Batteriemodul 3B und das dritte Batteriemodul 3c sind in der unteren Ebene angeordnet, das vierte Batteriemodul 3D und das fünfte Batteriemodul 3E sind in der oberen Ebene angeordnet, und das erste Batteriemodul 3a ist bezüglich des zweiten Batteriemoduls 3B, des dritten Batteriemoduls 3C, des vierten Batteriemoduls 3D und des fünften Batteriemoduls 3E in einer mittleren Ebene angeordnet. Es wird darauf hingewiesen, dass das erste Batteriemodul 3A zusammen mit dem zweiten Batteriemodul 3B und dem dritten Batteriemodul 3C in der unteren Ebene angeordnet sein kann oder das erste Batteriemodul zusammen mit dem vierten Batteriemodul 3D und dem fünften Batteriemodul 3E in der oberen Ebene angeordnet sein kann.
Während des Betriebs der Batteriemodule 3 wird Kühlluft von einer ersten Einlasseinheit 17 und einer zweiten Einlasseinheit 18 in die Batteriemodule 3 eingeleitet (vergl. 1, 3, 5 und 6).
Die erste Einlasseinheit 17 weist einen ersten Einlasskanal 19, ein erstes Ansauggebläse 20, ein erstes Ansaugrohr 21 und drei Verteilerkanäle 22 auf (vergl. 1 und 5).
Über den ersten Einlasskanal 19 wird die Kühlluft dem ersten Batteriemodul 3A, dem zweiten Batteriemodul 3B und dem dritten Batteriemodul 3C zugeführt. Der erste Einlasskanal 19 weist einen Einlassabschnitt 23, einem Zwischenabschnitt 24, einen ersten Zustromabschnitt 25, einen zweiten Zustromabschnitt 26 und einen dritten Zustromabschnitt 27 auf.
Der Einlassabschnitt 23 ist an der rechten Seite angeordnet und ist im Wesentlichen V-förmig ausgebildet. Etwa die Hälfte des Einlassabschnitts 23 erstreckt sich im Wesentlichen in die vertikale Richtung, und seine andere Hälfte erstreckt sich im Wesentlichen in die Querrichtung. Der Zwischenabschnitt 24 erstreckt sich in die Querrichtung, und ein rechter Endabschnitt davon erstreckt sich weiter zu einem linken Endabschnitt des Einlassabschnitts 23.
Ein vorderer Endabschnitt des ersten Zustromabschnitts 25 ist bezüglich anderen Abschnitten des ersten Zustromabschnitts 25, die sich in die Längsrichtung erstrecken, nach oben gebogen. Darüber hinaus erstreckt sich ein hinterer Endabschnitt des ersten Zustromabschnitts 25 weiter zu einem linken Endabschnitt des Zwischenabschnitts 24. Ein vorderer Endabschnitt des zweiten Zustromabschnitts 26 ist bezüglich anderen Abschnitten des zweiten Zustromabschnitts 26, die sich in die Längsrichtung erstrecken, nach oben gebogen. Außerdem erstreckt sich ein hinterer Endabschnitt des zweiten Zustromabschnitts 26 weiter zum rechten Endabschnitt des Zwischenabschnitts 24. Der dritte Zustromabschnitt 27 erstreckt sich in die Längsrichtung, und ein hinterer Endabschnitt des dritten Zustromabschnitts 27 erstreckt sich weiter zu einem im Wesentlichen mittigen Abschnitt des Zwischenabschnitts 24 in der Querrichtung. Die Längen des ersten Zustromabschnitts 25, des zweiten Zustromabschnitts 26 und des dritten Zustromabschnitts 27 in Längsrichtung nehmen in dieser Reihenfolge ab.
Das erste Ansauggebläse 20 ist mit einem oberen Endabschnitt des Einlassabschnitts 23 verbunden.
Ein unterer Endabschnitt des ersten Ansaugrohrs 21 ist mit dem ersten Ansauggebläse 20 verbunden. Daher wird, wenn das erste Ansauggebläse 20 sich dreht, die Kühlluft vom ersten Ansaugrohr 21 angesaugt und strömt in Richtung zum ersten Einlasskanal 19.
Die Verteilerkanäle 22 bestehen aus einem ersten Verteilerkanal 22A, einem zweiten Verteilerkanal 22B und einem dritten Verteilerkanal 22C. Über den ersten Verteilerkanal 22A wird die Kühlluft dem ersten Batteriemodul 3A zugeführt, über den zweiten Verteilerkanal 22B wird die Kühlluft dem zweiten Batteriemodul 3B zugeführt, und über den dritten Verteilerkanal 22C wird die Kühlluft dem dritten Batteriemodul 3C zugeführt. Der erste Verteilerkanal 22A, der zweite Verteilerkanal 22B und der dritte Verteilerkanal 22C sind in dieser Reihenfolge von vorne nach hinten angeordnet.
Jeder der Verteilerkanäle 22 weist einen Hauptkörperabschnitt 28 und einen Verbindungsabschnitt 29 auf. Der Hauptkörperabschnitt 28 hat eine breite, im Wesentlichen rechteckige Form, und der Verbindungsabschnitt 29 steht vom Hauptkörperabschnitt 28 hervor. Der Verteilerkanal 22 hat einen Hohlraum. Der Hauptkörperabschnitt 28 weist Auslassvorsprünge 28a auf, die nach vorne hervorstehen und in der Querrichtung in regelmäßigen Intervallen beabstandet sind. Jeder der Auslassvorsprünge 28a hat an einem Ende eine Öffnung.
Der Verbindungsabschnitt 29 des ersten Verteilerkanals 22A steht von einem linken Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 28 nach unten hervor, der Verbindungsabschnitt 29 des zweiten Verteilerkanals 22B steht von einem rechten Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 28 nach unten hervor, und der Verbindungsabschnitt 29 des dritten Verteilerkanals 22C steht von einem Mittenabschnitt des Hauptkörperabschnitts 28 in der Querrichtung nach hinten hervor.
Die zweite Einlasseinheit 18 weist einen zweiten Einlasskanal 30, eine zweites Ansauggebläse 31, ein zweites Ansaugrohr 32 und zwei Verteilerkanäle 22 auf (vergl. 1 und 6).
Über den zweiten Einlasskanal 30 wird die Kühlluft dem vierten Batteriemodul 3D und dem fünften Batteriemodul 3E zugeführt. Der zweite Einlasskanal 30 weist einen Einlassabschnitt 33, einen Zwischenabschnitt 34, einen vierten Zustromabschnitt 35 und einen fünften Zustromabschnitt 36 auf.
Der Einlassabschnitt 33 ist auf der linken Seite angeordnet und hat im Wesentlichen eine V-Form. Etwa die Hälfte des Einlassabschnitts 33 erstreckt sich im Wesentlichen in die vertikale Richtung, und die andere Hälfte davon erstreckt sich im Wesentlichen in die Querrichtung. Der Zwischenabschnitt 34 erstreckt sich in die Querrichtung, und ein linker Endabschnitt davon erstreckt sich weiter zu einem rechten Endabschnitt des Einlassabschnitts 33.
Ein vorderer Endabschnitt des vierten Zustromabschnitts 35 ist bezüglich anderen Abschnitten des vierten Zustromabschnitts 35, die sich in die Längsrichtung erstrecken, nach rechts gebogen. Außerdem erstreckt sich ein hinterer Endabschnitt des vierten Zustromabschnitts 35 weiter zum linken Endabschnitt des Zwischenabschnitts 34. Der fünfte Zustromabschnitt 36 erstreckt sich in der Längsrichtung, und ein hinterer Endabschnitt des fünften Zustromabschnitts 36 erstreckt sich weiter zu einem rechten Endabschnitt des Zwischenabschnitts 34. Die Länge des vierten Zustromabschnitts 35 in der Längsrichtung ist länger als die Länge des fünften Zustromabschnitts 36.
Das zweite Ansauggebläse 31 ist mit einem oberen Endabschnitt des Einlassabschnitts 33 verbunden.
Ein unterer Endabschnitt des zweiten Ansaugrohrs 32 ist mit dem zweiten Ansauggebläse 31 verbunden. Daher wird, wenn das zweite Ansauggebläse 31 sich dreht, die Kühlluft vom zweiten Ansaugrohr 32 angesaugt und strömt in Richtung zum zweiten Einlasskanal 30.
Die Verteilerkanäle 22 bestehen aus einem vierten Verteilerkanal 22D und einem fünften Verteilerkanal 22E. Der vierte Verteilerkanal 22D führt die Kühlluft dem vierten Batteriemodul 3D zu, und der fünfte Verteilerkanal 22E führt die Kühlluft dem fünften Batteriemodul 3E zu. Der vierte Verteilerkanal 22D ist vor dem fünften Verteilerkanal 22E angeordnet.
Ein Verbindungsabschnitt 29 des vierten Verteilerkanals 22D steht von einem linken Endabschnitt eines Hauptkörperabschnitts 28 des vierten Verteilerkanals 22D nach links hervor, und ein Verbindungsabschnitt 29 des fünften Verteilerkanals 22E steht von einem Mittenabschnitt eines Hauptkörperabschnitts 28 des fünften Verteilerkanals 22E in der Querrichtung nach hinten hervor.
Drei Ausrichtungslamellen 37 sind im Inneren des Verbindungsabschnitts 29 des dritten Verteilerkanals 22C angeordnet, der am nähesten zur ersten Einlasseinheit 17 angeordnet ist, und im Inneren des Verbindungsabschnitts 29 des fünften Verteilerkanals 22E, der am nähesten zur zweiten Einlasseinheit 18 angeordnet ist (vergl. 7). Die Ausrichtungslamellen 37 sind in der Querrichtung beabstandet voneinander angeordnet. Die in der Mitte angeordnete Ausrichtungslamelle 37 ist der Querrichtung zugewandt, die linke Ausrichtungslamelle 37 derart geneigt, dass ihr vorderes Ende weiter von der mittleren Ausrichtungslamelle 37 entfernt ist, und die rechte Ausrichtungslamelle 37 ist derart geneigt, dass ihr vorderes Ende weiter von der mittleren Ausrichtungslamelle 37 entfernt ist.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die erste Einlasseinheit 17 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 derart angeordnet, dass das erste Ansauggebläse 20 an der rechten Seite eines hinteren Endabschnitts des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist und der Zwischenabschnitt 24 des ersten Einlasskanals 19 der Rückseite der Rückwand 7 des Aufnahmegehäuses 2 zugewandt ist.
In dem Zustand, in dem die erste Einlasseinheit 17 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, erstreckt sich der hintere Endabschnitt des ersten Zustromabschnitts 25 durch die Rückwand 7 und ist der Hauptkörperabschnitt 28 des ersten Verteilerkanals 22A derart angeordnet, dass er den Rückflächen der Batteriezellen 11 des ersten Batteriemoduls 3A zugewandt ist (vergl. 8). Der erste Zustromabschnitt 25 ist unter dem zweiten Batteriemodul 3B und dem dritten Batteriemodul 3C innerhalb des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet.
Der hintere Endabschnitt des ersten Zustromabschnitts 25 ist mit der Rückwand 7 derart verbunden, dass er von der Rückwand 7 nach hinten hervorsteht (vergl. 2). Die Öffnung in der Rückseite des ersten Zustromabschnitts 25 dient als ein erstes Lufteinlassloch 38 zum Zuführen der Kühlluft zum ersten Batteriemodul 3A.
In dem Zustand, in dem die erste Einlasseinheit 17 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, erstreckt sich der hintere Endabschnitt des zweiten Zustromabschnitts 26 durch die Rückwand 7 (vergl. 1) und ist der Hauptkörperabschnitt 28 des zweiten Verteilerkanals 22B derart angeordnet, dass er den Rückflächen der Batteriezellen 11 des zweiten Batteriemoduls 3B zugewandt ist (vergl. 9). Der zweite Zustromabschnitt 26 ist unter dem dritten Batteriemodul 3C im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet.
Der hintere Endabschnitt des zweiten Zustromabschnitts 26 ist mit der Rückwand 7 derart verbunden, dass er von der Rückwand 7 nach hinten hervorsteht (vergl. 2). Die Öffnung in der Rückseite des zweiten Zustromabschnitts 26 dient als ein zweites Lufteinlassloch 39 zum Zuführen der Kühlluft zum zweiten Batteriemodul 3B.
In dem Zustand, in dem die erste Einlasseinheit 17 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, erstreckt sich der dritte Zustromabschnitt 27 durch die Rückwand 7 (vergl. 1) und ist der Hauptkörperabschnitt 28 des dritten Verteilerkanals 22C derart angeordnet, dass er den Rückflächen der Batteriezellen 11 des dritten Batteriemoduls 3C zugewandt ist (vergl. 10).
Die dritte Zustromabschnitt 27 ist mit der Rückwand 7 derart verbunden, dass er von der Rückwand 7 nach hinten hervorsteht (vergl. 2). Die Öffnung in der Rückseite des dritten Zustromabschnitts 27 dient als ein drittes Lufteinlassloch 40 zum Zuführen der Kühlluft zum dritten Batteriemodul 3C.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die zweite Einlasseinheit 18 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 derart angeordnet, dass das zweite Ansauggebläse 31 auf der linken Seite des hinteren Endabschnitts des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, und der Zwischenabschnitt 34 des zweiten Einlasskanals 30 ist derart angeordnet, dass er der Rückseite der Rückwand 7 des Aufnahmegehäuses 2 zugewandt ist. Der Zwischenabschnitt 34 ist über dem Zwischenabschnitt 24 der ersten Einlasseinheit 17 angeordnet. Daher überlappen sich der Zwischenabschnitt 24 und der Zwischenabschnitt 34 in der Längsrichtung nicht, so dass die bordeigene Batterie 1 in der Längsrichtung verkleinert werden kann.
In dem Zustand, in dem die zweite Einlasseinheit 18 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, erstreckt sich der hintere Endabschnitt des vierten Zustromabschnitts 35 durch die Rückwand 7 (vergl. 1) und ist der Hauptkörperabschnitt 28 des vierten Verteilerkanals 22D derart angeordnet, dass er den Rückflächen der Batteriezellen 11 des vierten Batteriemoduls 3D zugewandt ist (vergl. 11). Der vierte Zustromabschnitt 35 ist auf der linken Seite des fünften Batteriemoduls 3E innerhalb des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet.
Der hintere Endabschnitt des vierten Zustromabschnitts 35 ist mit der Rückwand 7 derart verbunden, dass er von der Rückwand 7 nach hinten hervorsteht (vergl. 2). Die Öffnung in der Rückseite des vierten Zustromabschnitts 35 dient als ein viertes Lufteinlassloch 41 zum Zuführen der Kühlluft zum vierten Batteriemodul 3D.
In dem Zustand, in dem die zweite Einlasseinheit 18 bezüglich des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, erstreckt sich der fünfte Zustromabschnitt 36 durch die Rückwand 7 (vergl. 1) und ist der Hauptkörperabschnitt 28 des fünften Verteilerkanals 22E derart angeordnet, dass er den Rückflächen der Batteriezellen 11 des fünften Batteriemoduls 3E zugewandt ist (vergl. 12).
Der fünfte Zustromabschnitt 36 ist mit der Rückwand 7 derart verbunden, dass er von der Rückwand 7 nach hinten hervorsteht (vergl. 2). Die Öffnung in der Rückseite des fünften Zustromabschnitts 36 dient als ein fünftes Lufteinlassloch 42 zum Zuführen der Kühlluft zum fünften Batteriemodul 3E.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind die Verteilerkanäle 22 derart angeordnet, dass die jeweiligen Hauptkörperabschnitte 28 den Rückflächen der Batteriezellen 11 zugewandt sind (vergl. 8 bis 12). Hierbei sind die Auslassvorsprünge 28a des Hauptkörperabschnitts 28 jeweils zwischen den Batteriezellen 11 angeordnet (vergl. 7). Daher strömt die von jedem der Auslassvorsprünge 28a ausgegebene Kühlluft durch zwischen den Batteriezellen 11 ausgebildete Zwischenräume nach vorne.
Nachstehend wird ein Strömungspfad der Kühlluft beschrieben.
Wenn das erste Ansauggebläse 20 und das zweite Ansauggebläse 31 sich drehen, wird außerhalb des Aufnahmegehäuses 2 vorhandene Luft über das erste Ansaugrohr 21 bzw. das zweite Ansaugrohr 32 als Kühlluft in den ersten Einlasskanal 19 und in den zweiten Einlasskanal 30 angesaugt.
Die Kühlluft, die in den ersten Einlasskanal 19 angesaugt wurde, strömt vom Einlassabschnitt 23 zum Zwischenabschnitt 24 und wird in den ersten Zustromabschnitt 25, den zweiten Zustromabschnitt 26 und den dritten Zustromabschnitts 27 verteilt. Die geteilte Kühlluft strömt zum ersten Verteilerkanal 22A, zum zweiten Verteilerkanal 22B und zum dritten Verteilerkanal 22C hin und wird in das erste Batteriemodul 3A, das zweite Batteriemodul 3B bzw. das dritte Batteriemodul 3C ausgegeben.
Weil im Verbindungsabschnitt 29 des dritten Verteilerkanals 22C, der am nähesten zur ersten Einlasseinheit 17 angeordnet ist, die Ausrichtungslamellen 37 angeordnet sind, verursachen die Ausrichtungslamellen 37 einen Druckverlust und kann die Kühlluft, die zum Zwischenabschnitt 24 geströmt ist, leicht in den ersten Zustromabschnitt 25 und in den zweiten Zustromabschnitt 26 strömen.
Die Ausrichtungslamellen 37 machen es einfacher, zu veranlassen, dass die Kühlluft, die von einem Mittenabschnitt des dritten Verteilerkanals 22C in der Querrichtung zugeführt wird, nach links und nach rechts strömt, und ermöglichen eine gleichmäßige Kühlluftzufuhr in der Querrichtung zum dritten Batteriemodul 3C.
Die Kühlluft, die dem ersten Batteriemodul 3A, dem zweiten Batteriemodul 3B und dem dritten Batteriemodul 3C zugeführt wird, strömt durch Zwischenräume zwischen den Batteriezellen 11 nach vorne, wodurch die Batteriezellen 11 gekühlt werden. Die Kühlluft, die durch die Zwischenräume zwischen den Batteriezellen 11 nach vorne geströmt ist, wird über das Auslassloch 12a des Vorderflächenabschnitts 12 in den Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 ausgegeben.
Andererseits strömt Kühlluft, die in den zweiten Einlasskanal 30 angesaugt wurde, vom Einlassabschnitt 33 zum Zwischenabschnitt 34 und wird in den vierten Zustromabschnitt 35 und den fünften Zustromabschnitt 36 verteilt. Die geteilte Kühlluft strömt in Richtung zum vierten Verteilerkanal 22D und zum fünften Verteilerkanal 22e und wird dem vierten Batteriemodul 3D bzw. dem fünften Batteriemodul 3E zugeführt.
Weil der Verbindungsabschnitt 29 des fünften Verteilerkanals 22E, der in der Nähe der zweiten Einlasseinheit 18 angeordnet ist, die Ausrichtungslamellen 37 aufweist, verursachen die Ausrichtungslamellen 37 einen Druckverlust, so das die Kühlluft, die zum Zwischenabschnitt 34 geströmt ist, leicht in den vierten Zustromabschnitt 35 strömt.
Die Ausrichtungslamellen 37 machen es einfacher, zu veranlassen, dass die Kühlluft, die von einem Mittenabschnitt des fünften Verteilerkanals 22E in der Querrichtung zugeführt wird, nach links und rechts strömt, und ermöglichen, dass die Kühlluft dem fünften Batteriemodul 3E in der Querrichtung gleichmäßig zugeführt wird.
Die Kühlluft, die dem vierten Batteriemodul 3D und dem fünften Batteriemodul 3E zugeführt wird, strömt durch die Zwischenräume zwischen den Batteriezellen 11, wodurch die Batteriezellen 11 gekühlt werden. Die Kühlluft, die durch die Zwischenräume zwischen den Batteriezellen 11 nach vorne geströmt ist, wird über das Auslassloch 12a des Vorderflächenabschnitts 12 in den Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 ausgegeben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, weil das zweite Batteriemodul 3B zwischen dem ersten Batteriemodul 3A und dem dritten Batteriemodul 3C und unter dem vierten Batteriemodul 3D angeordnet ist, seine Temperatur leicht zunehmen. In der ersten Einlasseinheit 17 ist jedoch die Länge des zweiten Zustromabschnitts 26 in Richtung zum zweiten Batteriemodul 3B kleiner als die Länge des ersten Zustromabschnitts 25 in Richtung zum ersten Batteriemodul 3A.
Weil eine Strömungsstrecke der durch den zweiten Zustromabschnitt 26 strömenden Kühlluft kurz ist, wird die Kühlluft durch die Innentemperatur des Aufnahmegehäuses 2 oder dergleichen während der Strömung weniger beeinflusst, wodurch eine hohe Kühlleistung der Batteriezellen 11 des zweiten Batteriemoduls 3B erzielt wird.
Ein Gasauslasskanal 43 ist auf der linken Seite der Batteriemodule 3 angeordnet (vergl. 2). Der Gasauslasskanal 43 weist zwei Verbindungsabschnitte 44 (nur einer der Verbindungsabschnitte 44 ist dargestellt), die mit den über den Batteriemodulen 3 angeordneten Gasauslassrohren 15 verbunden sind, einen Vorsprungabschnitt 45 und einen Auslassabschnitt 46 auf. Die Verbindungsabschnitte 44 sind in der vertikalen Richtung beabstandet voneinander miteinander verbunden, der Vorsprungabschnitt 45 steht von einem der Verbindungsabschnitte 44 nach links hervor, und der Auslassabschnitt 46 ist mit dem Vorsprungabschnitt 45 verbunden.
Die Verbindungsabschnitte 44 sind im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 44 weist drei Kupplungsvorsprünge 44a auf, die nach rechts hervorstehen, wobei jeder der Kupplungsvorsprünge 44a mit einem linken Endabschnitt eines entsprechenden der Gasauslassrohre 15 verbunden ist.
Der Vorsprungabschnitt 45 erstreckt sich durch die Seitenwand 8 des Aufnahmegehäuses 2.
Der Auslassabschnitt 46 ist entlang der Seitenwand 8 außerhalb der Seitenwand 8 angeordnet, und ein Ende davon weist ein Auslassloch 46a auf.
Bei einer Fehlfunktion der Batteriezellen 11 strömt Gas von den Gasausauslassrohren 15 zu den Verbindungsabschnitten 44, zum Vorsprungabschnitt 45 und zum Auslassabschnitt 46, in dieser Reihenfolge, und wird über das Auslassloch 46a zur Außenseite des Aufnahmegehäuses 2 ausgegeben.
Im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 sind ein erster Anschlusskasten 47 und ein zweiter Anschlusskasten 48 angeordnet, die jeweils Steuerkomponent zum Steuern der Batteriemodule 3 aufnehmen (vergl. 1). Der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 sind in der Querrichtung nebeneinander angeordnet und über dem ersten Batteriemodul 3A vor dem vierten Batteriemodul 3D angeordnet.
Der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 enthalten jeweils Steuerkomponenten 49, die Strom oder dergleichen steuern. Beispiele der Steuerkomponenten 49 sind ein Relais, eine Sicherung und Anschlussklemmen. Der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 sind über später beschriebene elektrische Leitungen mit einer Stromversorgungsschaltung (Wechselrichter) (nicht dargestellt) verbunden, die im Unterboden des Fahrzeugs installiert ist.
Die Kühlluft, die von den Verteilerkanälen 22 ausgegeben worden ist und die Batteriezellen 11 der Batteriemodule 3 gekühlt hat, wird in den Bereich eingeleitet, in dem der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet sind, und der Kühlluft kühlt den ersten Anschlusskasten 47 und den zweiten Anschlusskasten 48.
Im Allgemeinen ist es im Hinblick auf ein Temperaturmanagement wünschenswert, die Temperaturen der Batteriemodule 3 auf 60°C oder weniger einzustellen und die Temperaturen des ersten Anschlusskastens 47 und des zweiten Anschlusskastens 48 auf 100°C oder weniger einzustellen. Dadurch wird, auch wenn der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 durch die Kühlluft gekühlt werden, die aufgrund der Kühlung der Batteriezellen 11 eine erhöhte Temperatur hat, eine ausreichende Kühlleistung unter Verwendung der Kühlluft für den ersten Anschlusskasten 47 und den zweiten Anschlusskasten 48 gewährleistet.
In einem rechten Endabschnitt des Innenraums des Aufnahmegehäuses 2 sind ein Zusatzgerät 50 und eine Steuereinheit (nicht dargestellt) entlang der vertikalen Richtung angeordnet. Das Zusatzgerät 50 lädt das Fahrzeug in einem Ruhezustand des Fahrzeugs, beispielsweise nachts, auf, und die Steuereinheit steuert die gesamte bordeigene Batterie 1.
Die Kühlluft, die die Batteriezellen 11 gekühlt hat, wird auch in den Bereich eingeleitet, in dem das Zusatzgerät 50 im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, wodurch das Zusatzgerät 50 und die Steuereinheit gekühlt werden.
Innerhalb des Aufnahmegehäuses 2 ist eine Trennwand 51 zwischen den Batteriemodulen 3 und dem zweiten Anschlusskasten 48 und dem Zusatzgerät 50 angeordnet (vergl. 13). Die Trennwand 51 ist beispielsweise in einer oberen Hälfte des Innenraums des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet, und ein Raum wird unter der Trennwand 51 gebildet. Die Trennwand 51 weist ein Kommunikationsloch 51a an einer Position in der Nähe des vorderen Endes der Trennwand 51 auf, wobei das Kommunikationsloch 51a sich in der Querrichtung durch die Trennwand 51 erstreckt. Das Kommunikationsloch 51a kommuniziert mit einem Raum, in dem der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 angeordnet sind, und mit einem Raum, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist.
Das Zusatzgerät 50 ist an einem Endabschnitt (einem rechten Endabschnitt) in der Querrichtung der Batteriemodule 3 angeordnet. Eine Mitte M der Batteriemodule 3 in der Querrichtung, ist von der Mitte des Fahrzeugs in der Querrichtung entweder nach links oder nach rechts versetzt.
Im Aufnahmegehäuse 2 dienen der Raum zwischen der Trennwand 51 und den Batteriemodulen 3 und der Raum unter der Trennwand 51 als ein Leiterkonfigurationsraum 52.
Im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 sind verschiedene Leiter 53 angeordnet. Die Leiter 53 werden beispielsweise verwendet, um die Batteriemodule 3 mit einer Steuereinheit zu verbinden, die Batteriemodule 3 miteinander zu verbinden, das Zusatzgerät 50 mit den Batteriemodulen 3 zu verbinden, den ersten Anschlusskasten 47 mit dem zweiten Anschlusskasten 48 zu verbinden, und den ersten Anschlusskasten 47 und den zweiten Anschlusskasten 48 mit den Batteriemodulen 3 zu verbinden. Ein Teil der Leiter 53 kann in das Kommunikationsloch 51a der Trennwand 51 eingesetzt sein.
Teile 53a der Leiter 53 sind gemeinsam im Leiterkonfigurationsraum 52 angeordnet, und andere Teile 53b der Leiter 53 sind um das Zusatzgerät 50 herum angeordnet.
Der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 sind über zwei elektrische Leitungen 54 mit einer Stromversorgungsschaltung (Wechselrichter) (nicht dargestellt) verbunden, wobei die Stromversorgungsschaltung im Unterboden des Fahrzeugs installiert ist. Die elektrischen Leitungen 54 sind im Inneren eines Schutzrohrs 55 angeordnet und durch das Schutzrohr 55 geschützt (vergl. 14). Das Schutzrohr 55 ist zusammen mit den elektrischen Leitungen 54 von einem linken Endabschnitt des Aufnahmegehäuses 2 zur Außenseite des Aufnahmegehäuses 2 geführt. Ein Endabschnitt des Schutzrohres 55 ist in der Nähe des ersten Anschlusskastens 47 und des zweiten Anschlusskastens 48 im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet, und sein anderer Endabschnitt ist in der Nähe der Stromversorgungsschaltung außerhalb des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet.
Der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 sind über zwei elektrische Leitungen 54 mit der im Unterboden des Fahrzeugs installierten Stromversorgungsschaltung (Wechselrichter) (nicht dargestellt) verbunden (vergl. 15). Die elektrischen Leitungen 54 sind im Inneren des Schutzrohrs 55 angeordnet und durch das Schutzrohr 55 geschützt
Ein Endabschnitt (hinterer Endabschnitt) des Schutzrohres 55 ist unter dem ersten Anschlusskasten 47 und dem zweiten Anschlusskasten 48 im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet, und sein anderer Endabschnitt (vorderer Endabschnitt) ist vom Aufnahmegehäuse 2 unter ein Sitzkissen 101 des Rücksitzes 100 geführt, so dass er in der Nähe der Stromversorgungsschaltung angeordnet ist.
Eine Öffnung an der Vorderseite des Schutzrohrs 55 dient als eine Lufteinlassöffnung 55a zum Einleiten von Kühlluft.
Ein Zwischenabschnitt des Schutzrohres 55 ist mit einem Endabschnitt (hinteren Endabschnitt) eines vorderen Kanal 56 verbunden. Ein Teil des Zwischenabschnitts des Schutzrohres 55, der mit dem vorderen Kanal 56 verbunden ist, ist als ein Kanalverbindungsabschnitt 55b ausgebildet.
Ein Teil des vorderen Kanals 56 ist in eine Seitenwand 8 des Aufnahmegehäuses 2 eingesetzt, und sein anderer Endabschnitt ist über dem ersten Anschlusskasten 47 in einem vorderen Endabschnitt im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet (vergl. 16).
Ein vorderer Endabschnitt des vorderen Kanals 56 kann über dem ersten Anschlusskasten 47 und dem zweiten Anschlusskasten 48 angeordnet sein.
Ein Teil des Zwischenabschnitts des vorderen Kanals 56, wobei der Teil sich außerhalb des Aufnahmegehäuses 2 befindet, ist mit einem Kühlgebläse 57 verbunden (vergl. 15). Das Kühlgebläse 57 saugt Außenluft als Kühlluft über das Schutzrohr 55 und den vorderen Kanal 56 in das Aufnahmegehäuse 2 ein.
Daher wird, wenn das Kühlgebläse 57 sich dreht, die Kühlluft über die Lufteinlassöffnung 55a angesaugt, und die Kühlluft, die angesaugt worden ist, strömt durch das Schutzrohr 55 und den vorderen Kanal 56 und wird von oben in einen Bereich des Innenraums des Aufnahmegehäuses 2 ausgegeben, wo der erste Anschlusskasten 47 angeordnet ist, um den ersten Anschlusskasten 47 und den zweiten Anschlusskasten 48 zu kühlen. In diesem Fall wird die Kühlluft, die von den Verteilerkanälen 22 ausgegeben worden ist und die Batteriezellen 11 gekühlt hat, auch dem Bereich zugeführt, in dem der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet sind. Die Kühlluft, die vom vorderen Kanal 56 ausgegeben worden ist, strömt zusammen mit der Kühlluft, die die Batteriezellen 11 gekühlt hat, durch das Kommunikationsloch 51a in der Trennwand 51 und wird in den Raum eingeleitet, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist (vergl. 13).
In einem Fall, in dem die Trennwand 51 etwa in der oberen Hälfte des Innenraums des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet ist, wird, auch wenn die Kühlluft, die von dem vorderen Kanal 56 ausgegeben worden ist, und die Kühlluft, die die Batteriezellen 11 gekühlt hat, durch den Raum unterhalb der Trennwand 51 strömen, diese Kühlluft in den Raum eingeleitet, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist.
Daher wird im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 eine Konvektionsströmung erzeugt, wodurch die Kühlleistung zum Kühlen der Batteriemodule 3, des ersten Anschlusskastens 47 und des zweiten Anschlusskastens 48 erhöht wird.
Die Kühlluft, die in den Raum eingeleitet worden ist, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist, kühlt das Zusatzgerät 50 und die Steuereinheit, wodurch eine Erhöhung der Temperatur des Zusatzgeräts 50 und der Steuereinheit unterdrückt wird.
Allgemein ist es hinsichtlich eines Temperaturmanagements wünschenswert, die Temperatur des Zusatzgeräts auf 50 bis 80°C oder weniger einzustellen und die Temperatur der Steuereinheit auf 100°C oder weniger einzustellen. Daher wird, auch wenn das Zusatzgerät 50 und die Steuereinheit durch die Kühlluft gekühlt werden, deren Temperatur durch Kühlen des ersten Anschlusskastens 47 und des zweiten Anschlusskasten 48 erhöht wurde, durch die Kühlluft eine ausreichende Kühlleistung zum Kühlen des Zusatzgeräts 50 und der Steuereinheit gewährleistet.
In der bordeigenen Batterie 1 kann ein Luftansauggebläse in dem Raum angeordnet sein, in dem sich das Zusatzgerät 50 befindet, oder in einem Teil des Aufnahmeteils 4, der den Raum umschließt, in dem sich das Zusatzgerät 50 befindet, so dass eine Konvektionsströmung im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 in Richtung von dem Raum, in dem der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 angeordnet sind, zu dem Raum erzeugt werden kann, in dem sich das Zusatzgerät 50 befindet.
Das wie vorstehend beschrieben angeordnete Gebläse erleichtert es, einen Unterdruckzustand in dem Raum zu erzeugen, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist, so dass im Innenraum des Aufnahmegehäuses 2 eine Konvektionsströmung sicher erzeugt und eine hohe Kühlleistung zum Kühlen des Zusatzgeräts 50 und der Steuereinheit gewährleistet werden können.
Darüber hinaus ist es möglich, das Schutzrohr 55 unter dem Sitzpolster 101 anzuordnen, um Kühlluft mit niedriger Temperatur in das Schutzrohr 55 anzusaugen und um eine noch höhere Kühlleistung zum Kühlen des ersten Anschlusskastens 47, des zweiten Anschlusskastens 48, des Zusatzgeräts 50 und der Steuereinheit zu gewährleisten.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist in der bordeigenen Batterie 1 die Mitte M der Batteriemodule 3 in der Querrichtung derart angeordnet, dass sie von der Mitte des Fahrzeugs in der Querrichtung entweder nach links oder nach rechts (nach links) versetzt ist. Außerdem ist das Zusatzgerät 50 am anderen Endabschnitt (am rechten Endabschnitt) in der Querrichtung der Batteriemodule 3 angeordnet, sind die Lufteinlasslöcher 38, 39, 40, 41 und 42 an der Rückseite eines Raums zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende der Batteriemodule 3 angeordnet, und ist die Lufteinlassöffnung 55a ausgebildet, wobei die Kühlluft über die Lufteinlassöffnung 55a dem Aufnahmegehäuse 2 von der Vorderseite des linken Endabschnitts zugeführt wird, der dem Raum gegenüberliegt, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist.
Daher wird die Kühlluft über die Lufteinlasslöcher 38, 39, 40, 41 und 42 von der Rückseite zugeführt, um die Batteriezellen 11 zu kühlen, und außerdem wird Kühlluft von der Vorderseite über die Lufteinlassöffnung 55a in das Aufnahmegehäuse 2 eingeleitet, um den ersten Anschlusskasten 47 und den zweiten Anschlusskasten 48 zu kühlen. Daher kann ein Anstieg der Innentemperatur des Aufnahmegehäuse 2 unterdrückt werden, und die Kühlleistung zum Kühlen jeder innerhalb des Aufnahmegehäuses 2 angeordneten Komponente kann erhöht werden.
Die elektrischen Leitungen 54, die mit dem ersten Anschlusskasten 47 und dem zweiten Anschlusskasten 48 verbunden sind, in denen Steuerkomponenten aufgenommen sind, werden angeordnet, indem sie in das Schutzrohr 55 eingesetzt werden, und die Öffnung an einem Ende des Schutzrohres 55 ist als die Lufteinlassöffnung 55a ausgebildet.
Daher dient das Schutzrohr 55 als Strömungsöffnung für die Kühlluft, und die Kühlluft wird in Richtung zum ersten Anschlusskasten 47 und zum zweiten Anschlusskasten 48 ausgegeben. Dadurch kann ein Anstieg der Temperaturen des ersten Anschlusskastens 47 und des zweiten Anschlusskastens 48 unterdrückt werden.
Da das die elektrischen Leitungen 54 schützende Schutzrohr 55 als die Strömungsöffnung für die Kühlluft dient, ist es nicht erforderlich, ein dediziertes Strömungsteil zum Zuführen der Kühlluft von der Vorderseite in das Aufnahmegehäuse 2 bereitzustellen. Daher ist es möglich, die Anzahl der Teile zu reduzieren und die Kühlleistung zum Kühlen des ersten Anschlusskastens 47 und des zweiten Anschlusskastens 48 zu erhöhen.
Außerdem wird die Kühlluft, die über die Lufteinlasslöcher 38, 39, 40, 41 und 42 eingeleitet wurde, einem vorderen Endabschnitt im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 zugeführt und sind der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 im vorderen Endabschnitt im Inneren des Aufnahmegehäuses 2 angeordnet.
Daher verwirbelt die aus dem Schutzrohr 55 ausgegebene Kühlluft die Kühlluft, die die Batteriezellen 11 gekühlt hat, wodurch ein Anstieg der Innentemperatur des Aufnahmegehäuses 2 effizient unterdrückt wird.
Außerdem ist im Inneren des Gehäusekastens 2 die Trennwand 51 vorgesehen, um die Batteriemodule 3, den ersten Anschlusskasten 47, den zweiten Anschlusskasten 48 und das Zusatzgerät 50 zu trennen, wobei die Trennwand 51 ein Kommunikationsloch 51a aufweist, das mit dem Raum kommuniziert, in dem der erste Anschlusskasten 47 und der zweite Anschlusskasten 48 angeordnet sind, sowie mit dem Raum, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist.
Daher wird es durch die Trennwand 51 erschwert, dass die Batteriemodule 3 und das Zusatzgerät 50 durch die Wärmeerzeugung der Batteriemodule 3 und des Zusatzgeräts 50 gegenseitig beeinflusst werden, und wird veranlasst, dass die aus dem Schutzrohr 55 austretende Kühlluft über das Kommunikationsloch 51a in den Raum eingeleitet wird, in dem das Zusatzgerät 50 angeordnet ist, wodurch ein Anstieg der Temperatur des Zusatzgeräts 50 unterdrückt wird.
Obwohl vorstehend ein Beispiel beschrieben worden ist, in dem die Anzahl der innerhalb des Aufnahmegehäuses 2 angeordneten Batteriemodule 3 fünf beträgt, beträgt die Anzahl der innerhalb des Aufnahmegehäuses 2 angeordneten Batteriemodule 3 mindestens drei. Mindestens zwei Batteriemodule 3 sind in der oberen und in der unteren Ebene angeordnet, und ein Batteriemodul 3 ist an der Vorderseite angeordnet.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Für Fachleute ist offensichtlich, dass innerhalb des technischen Umfangs der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente verschiedene Modifikationen oder Änderungen möglich sind. Es sollte klar sein, dass diese Modifikationen oder Änderungen ebenfalls innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-006908 [0001]
JP 5206110 [0006]

Claims

Bordeigene Batterie für ein Fahrzeug, mit: Batteriemodulen, die jeweils darin angeordnete Batteriezellen aufweisen; einem Zusatzgerät zum Aufladen der Batterie; und einem Aufnahmegehäuse, das die Batteriemodule und das Zusatzgerät aufnimmt, wobei Kühlluft über jeweilige Lufteinlasslöcher in die Batteriemodule eingeleitet wird, um die Batteriezellen zu kühlen, wobei eine Mitte der Batteriemodule in einer Querrichtung bezüglich einer Mitte des Fahrzeugs in der Querrichtung nach links oder nach rechts versetzt ist, wobei das Zusatzgerät am anderen Endabschnitt der Batteriemodule in der Querrichtung angeordnet ist, wobei jedes der Lufteinlasslöcher zwischen einem linken Ende und einem rechten Ende jedes der Batteriemodule und an einer Rückseite jedes der Batteriemodule angeordnet ist, und wobei eine Seite, die bezüglich einer Mitte in der Querrichtung einer Seite gegenüberliegt, auf der das Zusatzgerät angeordnet ist, eine Lufteinlassöffnung aufweist, über die Kühlluft von einer Vorderseite in das Aufnahmegehäuse eingeleitet wird.
Bordeigene Batterie nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmegehäuse eine darin angeordnete Steuereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Batteriemodule steuert, wobei eine mit der Steuereinrichtung verbundene elektrische Leitung angeordnet wird, indem sie in ein Schutzrohr eingesetzt wird, und wobei ein Ende des Schutzrohrs eine Öffnung als die Lufteinlassöffnung aufweist.
Bordeigene Batterie nach Anspruch 2, wobei die Kühlluft, die über die Lufteinlasslöcher zugeführt worden ist, in einem vorderen Endabschnitt in das Innere des Aufnahmegehäuses ausgegeben wird, und wobei die Steuereinrichtung am vorderen Endabschnitt im Inneren des Aufnahmegehäuses angeordnet ist.
Bordeigene Batterie nach Anspruch 2 oder 3, wobei im Aufnahmegehäuse eine Trennwand angeordnet ist, wobei die Trennwand die Steuereinrichtung und das Zusatzgerät trennt, und wobei die Trennwand ein Kommunikationsloch aufweist, das mit einem Raum kommuniziert, in dem die Steuereinrichtung angeordnet ist, und mit einem Raum, in dem das Zusatzgerät angeordnet ist.