DE102016202473A1

DE102016202473A1 - Kühleinheit für fahrzeugbatteriepackung

Info

Publication number: DE102016202473A1
Application number: DE102016202473.6A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Yamanaka; Tsuyoshi Hayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-08-25
Also published as: KR20160102349A; US20160243919A1; CN105914424A; JP2016153279A

Abstract

Eine Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung enthält ein Kühlgebläse, das ausgelegt ist, Kühlluft auf eine Batteriepackung zu blasen, die in einem Fahrzeug montiert ist, einen Einlasskanal, der mit dem Kühlgebläse verbunden ist und einen Einlassanschluss aufweist, der nach oben offen ist, und ein Deckelelement, das oberhalb des Einlassanschlusses angeordnet ist. Das Deckelelement weist eine obere Platte, die von einer Endfläche des Einlassanschlusses nach oben getrennt ist den Einlassanschluss überdeckt, und eine Seitenplatte auf, die von einer Seitenfläche des Einlassanschlusses getrennt ist und sich unterhalb einer Endfläche des Einlassanschlusses von einer Seitenkante der oberen Platte erstreckt. Eine Öffnung, die mit dem Einlassanschluss kommuniziert, ist zwischen der Seitenfläche des Einlassanschlusses und einer Innenwand der Seitenplatte ausgebildet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung, insbesondere eine Kühleinheit, die einen Einlasskanal aufweist, der mit einer Einlassöffnung bzw. einem Einlassanschluss versehen ist, die bzw. der nach oben offen ist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine Batteriepackung, die eine Batterie zum Antreiben eines Motors enthält, ist in einem Kraftfahrzeug und einem Hybridfahrzeug montiert. Die Batteriepackung erzeugt Wärme aufgrund eines Entladens und Ladens, und somit verschlechtern sich die Ausgangseigenschaften der Batteriepackung bei hoher Temperatur, und es wird Luft in einem Fahrzeuginneren durch ein Kühlgebläse auf die Batteriepackung geblasen, um diese zu kühlen.
Eine Batteriepackung wird in Abhängigkeit von dem Fahrzeugaufbau, einer Größe der Batteriepackung usw. an verschiedenen Positionen in einem Fahrzeug, beispielsweise unterhalb eines Sitzes, in einem Unterbodenraum einer Bodenplatte und einem Gepäckraum, angeordnet. Insbesondere wenn eine Batteriepackung in einem Unterbodenraum einer Bodenplatte angeordnet ist, gibt es Fälle, in denen ein Kühlgebläse ebenfalls in dem Unterbodenraum angeordnet ist. Als ein Aufbau, bei dem ein Kühlgebläse in einem Unterbodenraum angeordnet ist, ist ein Aufbau bekannt, der einen Einlasskanal, der einen Einlassanschluss in einer Bodenplatte aufweist, ein Kühlgebläse, das mit einem stromabseitigen Ende des Einlasskanals verbunden ist, und ein Flüssigkeitsreservoir aufweist, das in dem Einlasskanal angeordnet ist und Flüssigkeit, die in den Einlasskanal fließt, hält (beispielsweise JP 2014-129039 A ).
Bei dem Aufbau, der in der JP 2014-129039 A beschrieben ist, ist, da der Einlassanschluss in der Bodenplatte angeordnet ist, der Einlassanschluss nach oben offen. Daher fließt in einem Fall, in dem Flüssigkeit wie beispielsweise ein Getränk in einem Fahrzeuginneren verschüttet wird, die Flüssigkeit von dem Einlassanschluss in den Einlasskanal, und das Flüssigkeitsreservoir hält die Flüssigkeit zeitweilig.
Wenn jedoch eine große Menge an Flüssigkeit in das Flüssigkeitsreservoir fließt, die dessen Kapazität überschreitet, ist das Flüssigkeitsreservoir nicht in der Lage, die Flüssigkeit zu halten, und die Flüssigkeit erreicht das Kühlgebläse. Dieses kann zu einer Fehlfunktion des Kühlgebläses führen.
Auch wenn die Menge der hereinfließenden Flüssigkeit nicht zu groß ist, wird die Flüssigkeit, die hereingeflossen ist, nicht notwendigerweise in dem Flüssigkeitsreservoir gehalten und könnte das Kühlgebläse erreichen. Obwohl das Flüssigkeitsreservoir auf dem Weg von dem Einlassanschluss zu dem Kühlgebläse angeordnet ist, wird es in einem Fall, in dem das Kühlgebläse unmittelbar unterhalb des Einlassanschlusses angeordnet ist, schwierig, das Flüssigkeitsreservoir bereitzustellen. In einem derartigen Fall erreicht die Flüssigkeit, wenn diese von dem Einlassanschluss hereinfließt, direkt das Kühlgebläse.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Somit schafft die Erfindung eine Kühleinheit, die ein Hereinfließen von Flüssigkeit in einen Einlasskanal beschränkt und eine Fehlfunktion eines Kühlgebläses, die durch die Flüssigkeit bewirkt wird, verhindert.
Eine Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält ein Kühlgebläse, das ausgelegt ist, Kühlluft zu einer Batteriepackung, die in einem Fahrzeug montiert ist, zu blasen, einen Einlasskanal, der mit dem Kühlgebläse verbunden ist und einen Einlassanschluss aufweist, der nach oben offen ist, und ein Deckelelement, das oberhalb des Einlassanschlusses angeordnet ist. Das Deckelelement weist eine obere Platte, die ausgelegt ist, von einer Endfläche des Einlassanschlusses nach oben getrennt zu werden, und ausgelegt ist, den Einlassanschluss zu bedecken, und eine Seitenplatte auf, die ausgelegt ist, von einer Seitenfläche des Einlassanschlusses getrennt zu werden, und sich unterhalb einer Endfläche des Einlassanschlusses von einer Seitenkante der oberen Platte erstreckt, und es ist eine Öffnung, die mit dem Einlassanschluss kommuniziert, zwischen der Seitenfläche des Einlassanschlusses und einer Innenwand der Seitenplatte ausgebildet. Somit wird eine Einlasspassage in den Einlassanschluss zu einem labyrinthartigen Aufbau, wodurch ein Eintreten von Flüssigkeit in den Einlasskanal beschränkt wird.
Die obere Platte kann ein Schallabsorbierungselement aufweisen, das Betriebsgeräusche des Kühlgebläses absorbiert.
Eine Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Kühlgebläse, das Kühlluft auf eine Batteriepackung, die in einem Fahrzeug montiert ist, bläst, einen Einlasskanal, der mit dem Kühlgebläse verbunden ist und einen Einlassanschluss aufweist, der nach oben offen ist, und ein Deckelelement, das oberhalb des Einlassanschlusses angeordnet ist. Das Deckelelement ist ausgelegt, den Einlassanschluss derart zu bedecken, dass eine Einlasspassage zu dem Einlassanschluss zu einem labyrinthartigen Aufbau wird.
Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird ein Hereinfließen von Flüssigkeit in den Einlasskanal beschränkt, wodurch eine Fehlfunktion des Kühlgebläses, die durch die Flüssigkeit bewirkt wird, verhindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht einer Kühleinheit und eines Unterkörpers;
3 eine perspektivische Explosionsansicht der Kühleinheit;
4 eine perspektivische Explosionsansicht des Kühlgebläses und einer Bodenplatte;
5 eine perspektivische Explosionsansicht des Kühlgebläses und eines Einlasskanals;
6 eine vergrößerte Schnittansicht der Nachbarschaft eines Einlassanschlusses des Einlasskanals;
7 eine perspektivische Explosionsansicht eines Einlassdeckels; und
8 eine vergrößerte Schnittansicht eines Eingriffsteils eines Deckelelements.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zunächst wird eine Anordnungsposition einer Batteriepackung 30, die eine Batterie zum Zuführen von elektrischer Energie zu einem Antriebsmotor für ein Hybridfahrzeug 1 enthält, erläutert. Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Hybridfahrzeug 1 eine Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10, die einen Boden eines Fahrzeuginsassenraums 4 bildet, in dem ein Vordersitz 2 und ein Rücksitz 3 angeordnet sind, und einen Unterkörper 20 auf, der einen Unterbodenraum des Fahrzeuginsassenraums 4 bildet.
In dem Unterbodenraum zwischen dem Vordersitz 2 und dem Rücksitz 3 ist die Batteriepackung 30 zum Zuführen von elektrischer Energie zu dem Antriebsmotor angeordnet. Die Batteriepackung 30 ist auf der rechten Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, und eine Kühleinheit 40, die Luft des Fahrzeuginsassenraums 4 zu der Batteriepackung 30 bläst, ist an einer Position benachbart zu der Batteriepackung 30 in der Fahrzeugbreitenrichtung, d. h. auf der linken Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung, angeordnet.
Wie es in 2 gezeigt ist, weist der Unterkörper 20 einen Bodentunnel 21, der sich längs in der Mitte der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, Seitenleisten 22, die sich längs auf beiden Seiten der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, Querelemente 23, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, und eine Bodenplatte 24 auf, die ein Bodenteil eines Bereichs ist, der von dem Bodentunnel 21, den Seitenleisten 22 und den Querelementen 23 umgeben ist. In 2 zeigt der Pfeil FR eine Richtung an, in der das Fahrzeug voranschreitet, der Pfeil UP zeigt eine obere Richtung des Fahrzeugs an und der Pfeil LH zeigt die linke Seite in der Fahrzeugfortschrittsrichtung an. Die Beziehung zwischen den Pfeilen FR, UP, LH ist in den übrigen Zeichnungen dieselbe.
In dem Unterkörper 20 sind zwei vertiefte Abschnitte 25a, 25b ausgebildet, die von dem Bodentunnel 21, den Seitenschwellen 22, den Querelementen 23 und der Bodenplatte 24 umgeben sind. Die vertieften Abschnitte 25a, 25b sind zwischen dem Vordersitz 2 und dem Rücksitz 3 angeordnet.
Die Batteriepackung 30 ist in dem vertieften Abschnitt 25a untergebracht. Die Kühleinheit 40 ist in dem vertieften Abschnitt 25b derart untergebracht, dass eine Luftblasöffnung zu der Batteriepackung 30 zeigt. Wie es später beschrieben wird, enthält die untergebrachte Kühleinheit 40 ein Kühlgebläse 50, das Kühlluft auslässt, einen Einlasskanal 60, der Luft des Fahrzeuginneren aufnimmt, und einen Kühlkanal 70, der die Kühlluft zu der Batterie 30 leitet, und das Kühlgebläse 50, der Einlasskanal 60 und der Kühlkanal 70 sind an einer Bodenplatte 90, die einen Teil der Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 bildet, aufgehängt und fixiert.
Die Bodenplatte 90 weist vier Montagelöcher 93D zum Montieren der Bodenplatte 90 an den Querelementen 23 des Unterkörpers 20 auf. Wie es oben beschrieben wurde, wird die Bodenplatte 90, an der das Kühlgebläse 50, der Einlasskanal 60 und der Kühlkanal 70 fixiert sind, an den Querelementen 23 mittels vier durch die vier Montagelöcher 93D verlaufende Schrauben D fixiert. Ein Endteil des Einlasskanals 60 weist ein Montageloch 64C zum Montieren des Einlasskanals 60 an dem Querelement 23 des Unterkörpers 20 auf. Der Einlasskanal 60 wird an dem Querelement 23 mittels eines durch das Montageloch 64C verlaufenden Clips C montiert.
Die Querelemente 23 weisen Gewindelöcher 23D, die den Schrauben D zum Fixieren der Bodenplatte 90 entsprechen, und ein Fixierungsloch 23C auf, das dem Clip C zum Fixieren des Einlasskanals 60 entspricht. Außerdem weist der Bodentunnel 21 eine Halterung 21a auf, die ein Gewindeloch 21D aufweist, das der Schraube D zum Fixieren der Bodenplatte 90 entspricht.
Ein oberer Teil der Batteriepackung 30 wird von einer anderen Bodenplatte (nicht gezeigt) bedeckt, die an den Querelementen 23 montiert wird. Diese Bodenplatte bedeckt ebenfalls einen oberen Teil des Kühlkanals 70 der Kühleinheit 40. Die Bodenplatte 90 der Kühleinheit 40 und die andere Bodenplatte, die den oberen Teil der Batteriepackung 30 bedeckt, bilden einen Teil der Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 des Fahrzeuginsassenraums 4.
Im Folgenden wird die Kühleinheit 40 mit Bezug auf die 3 bis 5 erläutert. In den 3 bis 5 ist die Kühleinheit 40, die in 2 gezeigt ist, von oben nach unten gedreht. Dieses bedeutet, dass die 3 bis 5 die Kühleinheit 40 von unten zeigen.
Wie es in 3 gezeigt ist, sind das Kühlgebläse 50, der Einlasskanal 60 und der Kühlkanal 70, die die Kühleinheit 40 bilden, an einer unteren Fläche der Bodenplatte 90 aufgehängt. Gerüstelemente 100, 101 zum Verstärken der Bodenplatte 90 sind an der unteren Fläche der Bodenplatte 90 fixiert, und das Kühlgebläse 50 ist an einem der Gerüstelemente 100 fixiert. Das Gerüstelement 100 ist fest an der unteren Fläche der Bodenplatte 90 fixiert und hält und fixiert das Kühlgebläse 50, um Vibrationen usw. zu handhaben. Außerdem ist der Einlasskanal 60 mit einem Einlassanschluss 51 des Kühlgebläses 50 kombiniert, und der Einlasskanal 60 ist in der Lage, Luft in dem Fahrzeuginneren zu dem Kühlgebläse 50 zu leiten (siehe 5). Ein Verbindungsanschluss 71 des Kühlkanals 70 ist an einem Auslassanschluss 52 des Kühlgebläses 50 angebracht, und Kühlluft, die aus dem Kühlgebläse 50 ausgelassen wird, wird durch den Kühlkanal 70 zu der Batteriepackung 30 geleitet.
Durch eine wasserdichte Schale 80 wird verhindert, dass Wasser von außen in das Kühlgebläse 50 eindringt, und die wasserdichte Schale 80 wird ebenfalls von den Gerüstelementen 100, 101 gehalten und ist daran fixiert. Die wasserdichte Schale 80 ist aus Harz aufgebaut und weist an vier Ecken Montagelöcher 80E auf, um die wasserdichte Schale 80 an den Gerüstelementen 100, 101 zu fixieren. Außerdem weisen die Gerüstelemente 100, 101 Montagelöcher 100E, 101E auf, die jeweils den Positionen der Montagelöcher 80E entsprechen.
Wie es in 4 gezeigt ist, sind das Kühlgebläse 50 und der Einlasskanal 60 an der unteren Fläche der Bodenplatte 90 fixiert, an der die Gerüstelemente 100, 101 fixiert sind. Das Gerüstelement 100 weist zwei Stehschrauben 100A zum Fixieren des Kühlgebläses 50 auf, und die untere Fläche der Bodenplatte 90 weist eine Stehschraube 92A zum Fixieren des Kühlgebläses 50 auf. Entsprechend den Stehschrauben 92A, 100A weist das Kühlgebläse 50 Montagelöcher 50A zum Fixieren des Kühlgebläses 50 auf und wird mittels Muttern an den Stehschrauben 92A, 100A fixiert.
Die untere Fläche der Bodenplatte 90 weist eine Halterung 95 auf, die ein Clipfixierungsloch 94B zum Fixieren des Einlasskanals 60 aufweist. Entsprechend dem Clipfixierungsloch 94B weist der Einlasskanal 60 ein Montageloch 64B zum Fixieren des Einlasskanals 60 auf, und der Einlasskanal 60 wird an der Halterung 95 der Bodenplatte 90 mittels eines Clips B fixiert.
Die Bodenplatte 90 ist aus einem dünnen Metallblech ausgebildet, in dem mehrere Sicken 91, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, ausgebildet sind, und weist eine Gestalt auf, die den vertieften Abschnitt 25b bedeckt. Die Gerüstelemente 100, 101, die an der Bodenplatte 90 fixiert sind, sind auf beiden Enden der Bodenplatte 90 in einer Richtung orthogonal zu den Sicken 91 angeordnet.
Das Gerüstelement 100 weist Montagelöcher 100D zum Montieren des Gerüstelements 100 an den Querelementen 23 des Unterkörpers 20 auf. Das Gerüstelement 101 weist außerdem Montagelöcher 101D zum Montieren des Gerüstelements 101 an den Querelementen 23 des Unterkörpers 20 auf. Die Montagelöcher 100D, 101D sind an Positionen angeordnet, die den Montagelöchern 93D der Bodenplatte 90 entsprechen. Daher werden die Gerüstelemente 100, 101 mittels der Schrauben D an den Querelementen 23 und der Bodenplatte 90 fixiert (siehe 2).
Die Gerüstelemente 100, 101 bestehen aus Metallplatten, die eine gegebene Dicke aufweisen. Die Gerüstelemente 100, 101 können auch durch Biegen eines Metallblechs ausgebildet werden. Da die Gerüstelemente 100, 101 die Bodenplatte 90 verstärken, müssen die Gerüstelemente 100, 101 eine gewünschte Steifigkeit aufweisen. Da das Kühlgebläse 50 an dem Gerüstelement 100 fixiert wird, muss insbesondere das Gerüstelement 100 eine Steifigkeit aufweisen, die einer Vibration des Kühlgebläses 50 widersteht. Somit werden Fixierungspositionen, Gestalten und Materialien für die Gerüstelemente 100, 101 derart festgelegt, dass die Gerüstelemente 100, 101 steif genug sind, um die Bodenplatte 90 zu verstärken und einer Vibration des Kühlgebläses 50 zu widerstehen. In dieser Ausführungsform weist das Gerüstelement 100, an dem das Kühlgebläse 50 montiert wird, eine breite Gestalt auf.
Wie es in 4 und 5 gezeigt ist, ist das Kühlgebläse 50 ein Schirokko-Lüfter (Scirocco-Lüfter), der den Einlassanschluss 51, der Luft von einem mittleren Teil eines Drehlüfters (nicht gezeigt) in einer Drehachsenrichtung aufnimmt, und einen Auslassanschluss 52 enthält, der Luft in einer radialen Richtung der Drehachse auslässt. Das Kühlgebläse 50 weist drei Beine 53 auf, die Montagelöcher 50A zum Montieren des Kühlgebläses 50 an der Bodenplatte 90 und dem Gerüstelement 100 aufweisen. Ein Stromkabel (nicht gezeigt) wird mit dem Kühlgebläse 50 verbunden.
Wie es in den 2 bis 7 gezeigt ist, ist der Einlasskanal 60 mit dem Einlassanschluss 51 des Kühlgebläses 50 verbunden. Der Einlasskanal 60 weist einen viereckige Einlassanschluss 61, der zu dem Fahrzeuginsassenraum 4 offen ist, einen gekrümmten Kanal 62, der kontinuierlich zu dem Einlassanschluss 61 ist, einen Verbindungsanschluss 63, der mit dem Einlassanschluss 51 des Kühlgebläses 50 verbunden ist, und ein Deckelelement 65 auf, das den Einlassanschluss 61 bedeckt. Der Einlasskanal 60 und das Kühlgebläse 50 werden mittels Clips (nicht gezeigt) in einem Zustand aneinander fixiert, in dem der Verbindungsanschluss 63 und der Einlassanschluss 51 miteinander kombiniert sind.
Ein Flansch 64 ist um den Einlassanschluss 61 angeordnet, und der Flansch 64 weist ein Montageloch 64B (siehe 4) zum Montieren des Flansches 64 an der Bodenplatte 90, ein Montageloch 64C zum Montieren des Flansches 64 an dem Querelement 23 und Montagelöcher 64F zur Montage des Deckelelements 65 auf.
Wie es in 6 und 7 gezeigt ist, ist das offene schachtelförmige Deckelelement 65, das dem viereckigen Einlassanschluss 61 entspricht, oberhalb des Einlassanschlusses 61 angeordnet. Das Deckelelement 65 weist eine obere Platte 65a, die den Einlassanschluss 61 bedeckt, eine Seitenplatte 65b, die kontinuierlich zu dem Umfang der oberen Platte 65a ausgebildet ist, zwei Beinabschnitte 65c, die sich von vier Ecken der oberen Platte 65a abwärts erstrecken, einen viereckigen ringförmigen Flansch 65d, der untere Enden der Beinabschnitte 65c miteinander verbindet, und Eingriffsklinken 65f auf, die von einer unteren Fläche des Flansches 65d nach unten vorstehen.
Die obere Platte 65a ist oberhalb einer Öffnungsendfläche H des Einlassanschlusses 61 angeordnet und von diesem getrennt. Ein unteres Ende 65b1 der Seitenplatte 65b erstreckt sich unterhalb der Öffnungsendfläche H des Einlassanschlusses 61 und bedeckt den Einlassanschluss 61, um den Umfang des Einlassanschlusses 61 zu umgeben. Daher gibt es eine Öffnung zwischen dem unteren Ende 65b1 der Seitenplatte 65b und dem Flansch 65d, wodurch eine Öffnung ausgebildet wird, die mit dem Einlassanschluss 61 zwischen einer Seitenfläche des Einlassanschlusses 61 und einer Innenfläche (einer Innenwand) der Seitenplatte 65b kommuniziert. Eine Einlasspassage zu dem Einlassanschluss 61 weist einen Aufbau auf, der einmal von unterhalb des unteren Endes 65b1 der Seitenplatte 65b über den Einlassanschluss 61 verläuft und innerhalb des Einlassanschlusses 61 verläuft, und der Aufbau der Einlasspassage zu dem Einlassanschluss 61 ist ein labyrinthartiger Aufbau. Der labyrinthartige Aufbau ist ein Aufbau, bei dem die Einlasspassage zu dem Einlassanschluss 61 eine vertikale Zickzackkonfiguration aufweist, und ist ein Aufbau, der ein Eintreten von Flüssigkeit in den Einlassanschluss 61 beschränkt.
Ein Schallabsorbierungselement 66, das Betriebsgeräusche des Kühlgebläses 50 absorbiert, ist auf einer Innenseite der oberen Platte 65a angeordnet. Rauschen wird am meisten absorbiert, wenn es senkrecht auf das Schallabsorbierungselement 66 trifft. Daher ist es durch Bereitstellen des Schallabsorbierungselements 66 in einem Teil, der dem Einlassanschluss 61 gegenüberliegt, möglich, die schallabsorbierende Wirkung zu optimieren. Außerdem ist ein Schallabsorbierungselement 67 auf einer Innenseitenfläche in der Nähe des Einlassanschlusses 61 des Einlasskanals 60 angeordnet. Die Schallabsorbierungselemente 66, 67 sind beispielsweise aus einer anorganischen Faser wie beispielsweise Glaswolle, einer Metallfaser aus Aluminium oder Ähnliches, einem synthetischen Harzschaum aus Polyethylenharz oder Ähnlichem aufgebaut.
Wie es in 6 gezeigt ist, ist die Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 um den Einlassanschluss 61 mit einem Bodenteppich 110 bedeckt. Der Bodenteppich 110 weist eine Öffnung in Entsprechung zu dem Einlassanschluss 61 auf, und der Bodenteppich 110 enthält zwei Schichten, d. h. eine Oberflächenschicht 111 auf der Seite des Fahrzeuginsassenraums 4 und eine Filzschicht 112, die eine untere Schicht auf der Seite der Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 bildet. Der Bodenteppich 110 wird an der Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 durch Fixierungsmittel wie beispielsweise einen Clip fixiert.
Wie es in 7 und 8 gezeigt ist, weisen die Eingriffsklinken 65f kegelförmige bzw. schräge Spitzen auf und sind als elastische Elemente ausgebildet. Die Eingriffsklinken 65f sind an Positionen in dem Flansch 65d angeordnet, die den Montagelöchern 64F des Flansches 64 entsprechen, und greifen in die Montagelöcher 64F ein. Die Positionen, an denen die Eingriffsklinken 65f in die Montagelöcher 64F eingreifen, sind auf Positionen festgelegt, an denen die Filzschicht 112 des Bodenteppichs 110 eingedrückt und komprimiert wird, wenn der Bodenteppich 110 zwischen dem Flansch 64 und dem Flansch 65d angeordnet wird. Mit anderen Worten, wenn die Eingriffsklinken 65f in die Montagelöcher 64F eingreifen, während die Filzschicht 112 des Bodenteppichs 110 eingedrückt wird, wird der Bodenteppich 110 zwischen dem Flansch 64 und dem Flansch 65d angeordnet und fixiert. Da der Bodenteppich 110 um den Einlassanschluss 61 zwischen dem Flansch 64 und dem Flansch 65d eingedrückt und angeordnet wird, wird der Umfang des Einlassanschlusses 61 abgedichtet.
Außerdem wird ein Staubfilter 61a an dem Einlassanschluss 61 entfernbar montiert, um ein Eindringen von Fremdpartikeln in den Einlassanschluss 61 zu verhindern, und der Staubfilter 61a ist ersetzbar. Da das Deckelelement 65 durch die Verwendung der Eingriffsklinken 65f entfernbar ist, können eine Wartung wie beispielsweise eine Reinigung und ein Austausch des Staubfilters 61a einfach durchgeführt werden.
Der Kühlkanal 70 wird mit Bezug auf 3 erläutert. Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Kühlkanal 70 den Verbindungsanschluss 71, der an dem Auslassanschluss 52 des Kühlgebläses 50 angebracht wird, einen Kanal 72, der sich stromab von dem Verbindungsanschluss 71 kontinuierlich aufweitet, und Auslassanschlüsse 73 auf, die Kanalenden sind, die Luft zu der Batteriepackung 30 auslassen.
Im Folgenden werden der Zusammenbau und die Montage der Kühleinheit 40 unter dem Unterkörper 20 erläutert. Zunächst wird, wie es in 5 gezeigt ist, der Verbindungsanschluss 63 des Einlasskanals 60 mit dem Einlassanschluss 51 des Kühlgebläses 50 kombiniert, und das Kühlgebläse 50 und der Einlasskanal 60 werden mittels Clips (nicht gezeigt) aneinander fixiert.
Dann werden, wie es in 4 gezeigt ist, die Gerüstelemente 100, 101 an der unteren Fläche der Bodenplatte 90 mittels Schrauben (nicht gezeigt) montiert und fixiert. Die Stehschrauben 100A des Gerüstelements 100 und die Stehschraube 92A der Bodenplatte 90 werden durch die Montagelöcher 50A der Beine 53 des Kühlgebläses 50, an dem der Einlasskanal 60 fixiert ist, eingeführt und mittels der Muttern A befestigt. Somit wird das Kühlgebläse 50 an dem Gerüstelement 100 und der Bodenplatte 90 fixiert. Durch Einführen des Clips B durch das Montageloch 64B des Einlasskanals 60 und Montieren des Clips B an dem Clipfixierungsloch 94B der Bodenplatte 90 wird der Flansch 64 des Einlasskanals 60 an der Bodenplatte 90 fixiert.
Außerdem wird, wie es in 3 gezeigt ist, der Verbindungsanschluss 71 des Kühlkanals 70 an dem Auslassanschluss 52 des Kühlgebläses 50 angebracht (eingepasst). Außerdem werden Clips (nicht gezeigt) in die Montagelöcher 80E der wasserdichten Schale 80 und die Montagelöcher 100E, 101E der Gerüstelemente 100, 101 eingeführt, wodurch die wasserdichte Schale 80 an den Gerüstelementen 100, 101 montiert wird. Auf diese Weise wird die Kühleinheit 40 zusammengebaut.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird die zusammengebaute Kühleinheit 40 in dem vertieften Abschnitt 25b des Unterkörpers 20, in dem die Batteriepackung 30 untergebracht ist, untergebracht. Danach wird eine Montageposition der Kühleinheit 40 eingestellt bzw. angepasst, und dann wird die Kühleinheit 40 mittels der Schrauben D fixiert.
Nach der Montage der Kühleinheit 40 wird die Bodenplatte 90 von dem Bodenteppich 110 bedeckt, und der Bodenteppich 110 wird an der Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 durch Fixierungsmittel wie beispielsweise einen Clip fixiert. Dann werden die Eingriffsklinken 65f des Deckelelements 65 in Eingriff mit den Montagelöchern 64F des Flansches 64 gebracht, so dass der Bodenteppich 110 zwischen dem Flansch 65d des Deckelelements 65 und dem Flansch 64 angeordnet wird. Aufgrund des Eingriffs wird der Bodenteppich 110 zwischen dem Flansch 65d und dem Flansch 64 eingedrückt und fixiert. Wenn das Deckelelement an dem Flansch montiert ist, sind ein oberer Teil und ein Umfang dem Einlassanschluss 61 bedeckt.
Nach der Montage der übrigen Komponenten (nicht gezeigt) und des Bodenteppichs 110 und dem Antrieb des Kühlgebläses 50 fließt Luft in dem Fahrzeuginsassenraum 4 über dem Einlassanschluss 61 einmal von unterhalb des unteren Endes 65b1 der Seitenplatte 65b und wird in den Einlassanschluss 61 gesaugt, wie es durch einen Pfeil G in 6 gezeigt ist, und von den Auslassanschlüssen 73 ausgelassen. Luft, die aus den Auslassanschlüssen 73 ausgelassen wird, wird zu der Batteriepackung 30 geblasen, kühlt die Batteriepackung 30 und wird dann innerhalb des Unterkörpers 20 ausgelassen.
Wie es beschrieben wurde, erstreckt sich das untere Ende 65b1 der Seitenplatte 65b unterhalb der Öffnungsendfläche H des Einlassanschlusses 61 und bedeckt den Einlassanschluss 61 derart, dass es den Umfang des Einlassanschluss 61 umgibt. Daher ist die Einlasspassage in den Einlasskanal 60 eine Passage, die den Einlassanschluss 61 einmal von unterhalb des unteren Endes 65b1 der Seitenplatte 65b überstreicht und in den Einlassanschluss 61 führt, und der Aufbau der Einlasspassage ist ein labyrinthartiger Aufbau. Auch wenn eine große Menge an Flüssigkeit innerhalb des Fahrzeuginsassenraums 4 verschüttet wird, wird ein Eintreten der Flüssigkeit in den Einlassanschluss 61 eingeschränkt, da ein oberer Teil des Einlassanschlusses 61 von dem Deckelelement 65 bedeckt wird.
Auch wenn Flüssigkeit um den Einlassanschluss 61 fließt, wird ein Eintreten der Flüssigkeit eingeschränkt bzw. verhindert, da der Einlassanschluss 62 oberhalb des Bodenteppichs 110 angeordnet ist und einen labyrinthartigen Aufbau aufweist. Daher wird ein Eintreten von Flüssigkeit in das Kühlgebläse 50 verhindert, wodurch eine Fehlfunktion des Kühlgebläses 50, die durch die Flüssigkeit verursacht wird, verhindert wird.
Aufgrund des labyrinthartigen Aufbaus wird ein Eindringen von stangenförmigen Fremdteilchen in den Einlassanschluss 61 verhindert, wodurch eine Beschädigung des Staubfilters 61a verhindert wird. Durch Verhindern des Eintretens von Flüssigkeit in den Einlassanschluss 61 wird außerdem ein Eintreten der Flüssigkeit in das Kühlgebläse 50 verhindert, sogar wenn beispielsweise das Kühlgebläse 50 unmittelbar unterhalb des Einlassanschlusses 61 angeordnet ist. Das Schallabsorbierungselement 66 ist an einem Teil des Deckelelements 65, der dem Einlassanschluss 61 gegenüberliegt, angeordnet. Dieses bedeutet, dass das Schallabsorbierungselement 66 an einem Teil, der die beste Schallabsorbierungswirkung aufweist, angeordnet ist. Daher ist es möglich, Rauschen des Kühlgebläses 50 wirksam zu absorbieren.
Wenn ein Auslassdruck des Kühlgebläses 50 hoch ist, gibt es Fälle, in denen sich Luft nach dem Kühlen der Batteriepackung 30 mit einer erhöhten Temperatur in den Unterkörper 20 bewegt und von einer Lücke zwischen dem Einlassanschluss 61 und dem Bodenteppich 110 in die Nähe des Einlassanschlusses 61 herausfließt. Wenn die Luft mit erhöhter Temperatur von dem Einlassanschluss 61 eingesaugt wird, kann sich die Wirksamkeit des Kühlens der Batteriepackung 30 verschlechtern.
In der obigen Ausführungsform wird jedoch, da der Bodenteppich 110 in der Umgebung bzw. an dem Umfang des Einlassanschlusses 61 eingedrückt und zwischen den Flanschen 64, 65d angeordnet ist, die Umgebung bzw. der Umfang des Einlassanschlusses 61 abgedichtet, wodurch das Abdichtvermögen verbessert wird. Somit wird ein Herausdringen von Luft mit erhöhter Temperatur von der Umgebung des Einlassanschlusses 61 eingeschränkt bzw. verhindert. Somit wird verhindert, dass Luft mit erhöhter Temperatur, die von der Umgebung herausdringt, von dem Einlassanschluss 61 eingesaugt wird, wodurch eine Verschlechterung der Wirksamkeit des Kühlens der Batteriepackung 30 verhindert wird. Aufgrund der Verbesserung des Abdichtvermögens der Umgebung des Einlassanschlusses 61 ist es möglich, ein Herausdringen von Rauschen von unterhalb der Fahrzeuginsassenraumbodenplatte 10 zu verringern. Auch wenn es Herstellungsfehler hinsichtlich der Dicke des Bodenteppichs 110 gibt, wird der Herstellungsfehler ausgeglichen, da der Bodenteppich 110 eingedrückt und komprimiert wird.
Da das Kühlgebläse 50 an der unteren Fläche der Bodenplatte 90 fixiert wird, wird das Kühlgebläse 50 von der Bodenplatte 90 aufgehängt, das heißt, es wird oberhalb des vertieften Abschnitts 25b angeordnet. Auch wenn der Unterkörper 20 mit Wasser überflutet wird, ist es möglich, ein Überfluten des Kühlgebläses 50 zu verhindern. Da das Kühlgebläse 50 von der wasserdichten Schale 80 bedeckt wird, ist es möglich, ein Überfluten des Kühlgebläses 50 weiter zu verhindern.
Das Kühlgebläse 50 ist direkt an dem Gerüstelement 100 fixiert, das eine Steifigkeit aufweist, die einer Vibration des Kühlgebläses 50 widersteht. Auch wenn das Kühlgebläse 50 vibriert, während es sich in Betrieb befindet, wird daher die Vibration nicht einfach auf die Bodenplatte 90, den Einlasskanal 60 und den Kühlkanal 70 übertragen, und es ist somit möglich, Rauschen einzuschränken, das durch die Übertragung der Vibration des Kühlgebläses 50 verursacht wird. Da das Gerüstelement 100 an dem Unterkörper 20 fixiert wird, wird die Steifigkeit des Gerüstelements 100 erhöht, wodurch Rauschen, das durch eine Übertragung der Vibration des Kühlgebläses 50 verursacht wird, weiter beschränkt wird.
Da in dieser Ausführungsform die Bodenplatte 90 durch die Gerüstelemente 100, 101 verstärkt wird, weist die Bodenplatte 90 eine Steifigkeit auf, die eine Verformung der Bodenplatte 90 sogar dann verhindert, wenn sich ein Insasse darauf befindet, und es ist somit möglich, die Kühleinheit 40 in einem Teil anzuordnen, in dem ein Insasse eintritt und austritt. Außerdem wird der Einfluss einer Last beim Eintreten und Austreten auf die Kühleinheit 40 beschränkt. Durch Bereitstellen der Sicken 91 in der Bodenplatte 90 ist es möglich, die Steifigkeit der Bodenplatte 90 weiter zu erhöhen.
In der obigen Ausführungsform gibt es eine Öffnung zwischen dem unteren Ende 65b1 der Seitenplatte 65b des Deckelelements 65 und dem Flansch 65d. Das untere Ende 65b1 der Seitenplatte 65b kann sich jedoch bis zu dem Flansch 65d erstrecken, und die Seitenplatte 65b und der Flansch 65d können einstückig sein. In diesem Fall sind mehrere Schlitze in der Seitenplatte 65b angeordnet, und Luft in dem Fahrzeuginneren wird über die Schlitze eingesaugt und dann durch einen Raum zwischen einer Seitenfläche des Einlassanschlusses 61 und einer Innenfläche der Seitenplatte 65b in den Einlassanschluss 61 gesaugt.
Bei einem derartigen Aufbau werden die Beinabschnitte 65c des Deckelelements 65 nicht benötigt, und die Gestalt des Deckelelements 65 kann vereinfacht werden. Somit wird ein Eintreten von Fremdteilchen in den Einlassanschluss 61 noch besser verhindert.
In der obigen Ausführungsform werden die Eingriffsklinken 65f als Aufbauten zur Montage des Deckelelements 65 an dem Flansch 64 verwendet. Stattdessen können Befestigungsmittel wie beispielsweise Stehschrauben verwendet werden. Es wurde ein Fall erläutert, bei dem die Kühleinheit 40 in einem Unterbodenraum der Bodenplatte 90 angeordnet wird. Sogar in einem Fall, in dem die Kühleinheit 40 unter einem Sitz, in einem Gepäckraum usw. angeordnet wird, ist es jedoch auch möglich, das Deckelelement 65 für den Einlassanschluss 61 zu verwenden. Es ist insbesondere wirksam, wenn der Einlassanschluss 61 zu dem Fahrzeuginsassenraum 4 freiliegt, da das Deckelelement 65 den Einlassanschluss 61 schützt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-129039 A [0003, 0004]

Claims

Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung, wobei die Kühleinheit aufweist: ein Kühlgebläse (50), das ausgelegt ist, Kühlluft zu einer Batteriepackung zu blasen, die in einem Fahrzeug montiert ist; einen Einlasskanal (60), der mit dem Kühlgebläse verbunden ist und einen Einlassanschluss aufweist, der nach oben offen ist; und ein Deckelelement (65), das oberhalb des Einlassanschlusses angeordnet ist, wobei das Deckelelement eine obere Platte, die von einer Endfläche des Einlassanschlusses nach oben getrennt ist und den Einlassanschluss überdeckt, und eine Seitenplatte aufweist, die von einer Seitenfläche des Einlassanschlusses getrennt ist, wobei sich die Seitenplatte unterhalb einer Endfläche des Einlassanschlusses von einer Seitenkante der oberen Platte erstreckt, und eine Öffnung, die mit dem Einlassanschluss kommuniziert, zwischen der Seitenfläche des Einlassanschlusses und einer Innenwand der Seitenplatte ausgebildet ist.
Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte ein Schallabsorbierungselement aufweist, das ein Betriebsgeräusch des Kühlgebläses absorbiert.
Kühleinheit für eine Fahrzeugbatteriepackung, wobei die Kühleinheit aufweist: ein Kühlgebläse (50), das ausgelegt ist, Kühlluft zu einer Batteriepackung zu blasen, die in einem Fahrzeug montiert ist; einen Einlasskanal (60), der mit dem Kühlgebläse verbunden ist und einen Einlassanschluss aufweist, die nach oben offen ist; und ein Deckelelement (65), das oberhalb des Einlassanschlusses angeordnet ist, wobei das Deckelelement den Einlassanschluss derart überdeckt, dass eine Einlasspassage zu dem Einlassanschluss ein labyrinthartiger Aufbau ist.