DE60128619T2 - Kraftfahrzeug- Stromversorgungseinrichtung in welcher Kühlluft in das Batteriegehäuse durch eine im Kraftfahrzeugfussboden gebildete Öffnung eingeführt wird - Google Patents

Kraftfahrzeug- Stromversorgungseinrichtung in welcher Kühlluft in das Batteriegehäuse durch eine im Kraftfahrzeugfussboden gebildete Öffnung eingeführt wird Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung, die so in ein Fahrzeug eingebaut ist, dass die Stromversorgungseinrichtung mit der Luft im Innenraum oder dem Fahrgastraum des Fahrzeugs gekühlt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist eine Stromversorgungseinrichtung mit relativ großer Kapazität für ein Kraftfahrzeug, wie zum Beispiel einem Elektro- oder Hybridfahrzeug bekannt, wobei die Stromversorgungseinrichtung als ein an einem Boden des Fahrzeugs befestigtes Batteriemodul ausgebildet ist, und das so angeordnet ist, dass es unter Verwendung der Luft im Innenraum des Fahrzeugs gekühlt wird. Bei dieser Stromversorgungseinrichtung sind Spalte zwischen benachbarten mehreren Batteriezellen des Batteriemoduls so vorgesehen, dass die vom Fahrzeuginnenraum eingeführt Luft durch die Spalte in eine Richtung strömt. Ein Beispiel einer Stromversorgungseinrichtung für ein Fahrzeug dieser Art ist in der JP-A-10-252467 beschrieben. Die JP-A-10-252467 beschreibt eine Stromversorgungseinrichtung mit mehreren Batteriezellen, die in einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Gehäuse aufgenommen sind, sodass die Batteriezellen mit der von einem Fahrgastraum des Fahrzeugs in das Batteriegehäuse eingeführten Luft gekühlt wird, wobei das Batteriegehäuse benachbart zum Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet und allgemein von dem Fahrgastraum mittels eines Abdeckteils isoliert ist; das Abdeckteil weist einen Einlass eines Lufteinlasskanals auf, durch den die Luft in das Batteriegehäuse eingeführt wird, um die mehreren Batteriezellen zu kühlen.
  • Die US-A-5,490,572 A beschreibt eine Stromversorgungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit mehreren in einem in einem Fahrzeug eingebauten Batteriegehäuse aufgenommenen Batteriezellen. Das Batteriegehäuse ist benachbart zum Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet und allgemein von dem Fahrgastraum mittels eines Abdeckteils isoliert, wobei das Abdeckteil einen Einlass eines Luftkanals aufweist. Die Batteriezellen werden durch die in den Luftkanal eingeführte Luft gekühlt. Die Strömung der Kühlluft wird durch ein in dem Luftkanal vorgesehenes Gebläse unterstützt.
  • Bei der in dieser Veröffentlichung beschriebenen Stromversorgungseinrichtung werden die Batteriezellen in einem Batteriegehäuse aufgenommen, das mit einem sich nach unten unterhalb des Rückfensters des Fahrzeugs öffnenden Luftkanal verbunden ist, wobei die Luft in dem Luftkanal an einer Position unterhalb des Rückfensters so zugeführt wird, dass die in das Batteriegehäuse durch den Luftkanal zugeführte Luft durch die Spalte zwischen benachbarten Batteriezellen zirkuliert, wodurch die Batteriezellen mittels Luft gekühlt werden.
  • Bei der in der obigen Veröffentlichung beschriebenen Stromversorgungseinrichtung, bei der das offene Ende des Luftkanals zum Kühlen der Batteriezellen unterhalb des Rückfensters des Fahrzeugs angeordnet ist, ist die Länge des Luftkanals und der entsprechende Strömungsabstand der Luft durch den Luftkanal relativ groß, wodurch ein relativ hoher Strömungswiderstand der Luft bei der Strömung durch den Luftkanal in Richtung des Batteriegehäuses entsteht, sodass die Kühlwirkung der Batteriezellen unzureichend ist.
  • Die US 4,125,593 beschreibt eine Stromversorgungseinrichtung mit mehreren in einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Batteriegehäuse aufgenommenen Batteriezellen. Bei dieser Anordnung werden die Batteriezellen durch von der Außenseite des Kraftfahrzeugs eingeführte Luft gekühlt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromversorgungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der der Strömungswiderstand der Kühlluft zu einem Batteriemodul relativ niedrig ist, und wobei Fremdstoffe kaum in ein Batteriegehäuse eintreten.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Stromversorgungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die Stromversorgungseinrichtung kann nach irgendwelchen Arten oder Formen gemäß der Erfindung verwirklicht werden, von denen jede jeweils von der anderen Art oder den Arten, wenn geeignet, abhängt, um mögliche Kombinationen der Elemente oder technischen Merkmale aufzuzeigen und klarzustellen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die technischen Merkmale oder irgendwelche Kombinationen davon beschränkt, die nur zur Darstellung beschrieben werden. Es ist weiter verständlich, dass mehrere Elemente oder Merkmale in irgendeiner der folgenden Ausführungsformen der Erfindung nicht notwendigerweise zusammen vorgesehen sein müssen und dass die Erfindung auch ohne einige der Elemente oder Merkmale, die in bezug auf die gleiche Ausführungsform beschrieben werden, ausgeführt werden kann.
    • (1) Eine Stromversorgungseinrichtung umfasst mehrere in einem Batteriegehäuse eines Fahrzeugs aufgenommene Batteriezellen, sodass die Batteriezellen durch von einem Fahrzeugraum in das Batteriegehäuse eingeführte Luft gekühlt werden, wobei das Batteriegehäuse benachbart zu dem Fahrzeugraum angeordnet und von dem Fahrzeug allgemein durch eine Bodenplatte, die teilweise den Fahrzeugraum begrenzt, oder durch ein an der Bodenplatte befestigtes Abdeckteil isoliert ist, wobei die Bodenplatte einen Einlass eines Lufteinlasskanals aufweist, durch den die Luft in das Batteriegehäuse eingeführt wird, um die mehreren Batteriezellen zu kühlen. Bei der Stromversorgungseinrichtung dieser Ausführungsform (1) der Erfindung, ist das Batteriegehäuse benachbart zum Innenraum des Fahrzeugs angeordnet und allgemein durch die Bodenplatte von dem Fahrzeugraum isoliert. Die Bodenplatte weist einen Einlass eines Lufteinlasskanals auf, durch den die Luft von dem Fahrzeugraum in das Batteriegehäuse eingeführt wird, um die Batteriezellen in dem Batteriegehäuse zu kühlen. Diese Anordnung ist wirksam, um die erforderliche Länge des Lufteinlasskanals zwischen dem Einlass und dem Batteriegehäuse zu verkürzen, wodurch eine entscheidende Verminderung des Strömungswiderstands der Kühlluft beim Durchströmen des Lufteinlasskanals erreicht wird, und wodurch eine besser Kühlung der Batteriezellen erfolgt.
    • (2) Bei einer Stromversorgungseinrichtung mit mehreren in einem Batteriegehäuse in einem Kraftfahrzeug aufgenommenen Batteriezellen, bei der die Batteriezellen durch die vom Innenraum des Fahrzeugs in das Batteriegehäuse durch eine Lufteinlasskanal eingeführte Luft gekühlt werden, ist das Batteriegehäuse benachbart zum Innenraum des Fahrzeugs angeordnet und allgemein von dem Innenraum durch ein Abdeckteil isoliert, das in einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist, um so das Batteriegehäuse abzudecken, wobei das Abdeckteil einen Einlass des Lufteinlasskanals aufweist, durch den die Luft in das Batteriegehäuse eingeführt wird. Bei der Stromversorgungseinrichtung, entsprechend der obigen Ausführungsform (2) der Erfindung, ist das Batteriegehäuse benachbart zum Innenraum des Fahrzeugs angeordnet, und wird allgemein durch das Abdeckteil von dem Fahrzeuginnenraum isoliert. Das Abdeckteil weist einen Einlass des Lufteinlasskanals auf, durch den die Luft von dem Fahrzeuginnenraum in das Batteriegehäuse eingeführt wird, um die Batteriezellen innerhalb des Batteriegehäuses zu kühlen. Diese Anordnung ist wirksam, um die erforderliche Länge des Lufteinlasskanals zwischen dem Einlass und dem Batteriegehäuse zu verkürzen, um so eine entscheidende Verminderung des Strömungswiderstandes der Kühlluft beim Durchströmen des Lufteinlasskanals zu erreichen und dadurch eine bessere Kühlwirkung der Batteriezellen sicherzustellen. Weiter kann die erforderliche Länge der Bauteile, die den Lufteinlasskanal bilden, beispielsweise die erforderliche Länge eines Lufteinlasskanals vermindert werden, sodass die Bauteile entsprechend verminderte Kosten aufweisen, und somit die Stromversorgungseinrichtung geringere Kosten aufweist.
    • (3) Eine Stromversorgungseinrichtung umfasst mehrere in einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Batteriegehäuse angeordnete Batteriezellen, die durch vom Innenraum des Fahrzeugs in das Batteriegehäuse durch einen Lufteinlasskanal eingeführte Luft gekühlt werden, wobei das Batteriegehäuse in einem Innenraum aufgenommen wird, dessen obere Wand durch einen Boden des Fahrzeugs gebildet wird, und dessen obere Wand einen Einlass des Lufteinlasskanals aufweist, durch den die Luft in das Batteriegehäuse eingeführt wird. Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform (3) der Erfindung ist das Batteriegehäuse benachbart zum Fahrzeuginnenraum angeordnet und allgemein durch den Fahrzeugboden vom Fahrzeuginnenraum isoliert. Das Batteriegehäuse ist im Innenraum aufgenommen, dessen obere Wand durch einen Abschnitt des Fahrzeugbodens gebildet wird. Die obere Wand weist einen Einlass des Lufteinlasskanals auf, durch den die Luft vom Fahrzeuginnenraum in das Batteriegehäuse zur Kühlung der Batteriezellen innerhalb des Batteriegehäuses eingeführt wird. Diese Anordnung verkürzt die Länge des Lufteinlasskanals zwischen dem Einlass und dem Batteriegehäuse, wodurch der Strömungswiderstand der durch den Einlasskanal strömenden Luft vermindert und dadurch entsprechend die Kühlung der Batteriezellen erhöht wird. Weiter wird die erforderliche Länge der Bauteile, die den Lufteinlasskanal bilden, beispielsweise die erforderliche Länge eines Lufteinlasskanals vermindert, sodass die Bauteile entsprechend geringere Kosten aufweisen, um somit die Stromversorgungseinrichtung geringere Kosten aufweist.
    • (4) Eine Stromversorgungseinrichtung nach einem der obigen Ausführungsformen (1) bis (3), bei der der Einlass unter einem Sitz in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Entsprechend der obigen Ausführungsform (4) der Erfindung wird der Einlass des Lufteinlasskanals allgemein durch den Sitz abgedeckt, sodass ein Geräusch infolge der Strömung der Luft durch den Einlasskanal in dem Fahrzeuginnenraum kaum hörbar ist.
    • (5) Bei einer Stromversorgungseinrichtung gemäß irgendeinem der obigen Ausführungsformen (1) bis (4), bei der der Lufteinlasskanal allgemein ein gekrümmter Kanal mit einem ersten geraden Segment, das sich im Wesentlichen vom Einlass nach unten erstreckt, einem zweiten geraden Segment, das sich im Wesentlichen ho rizontal erstreckt und einem gekrümmten Segment, das sich zwischen dem ersten und zweiten geraden Segment erstreckt, wird der allgemein gekrümmte Kanal teilweise durch eine gekrümmte Abschirmplatte gebildet, die an einer Position an einer Innenseite einer Kurve des allgemein gekrümmten Kanals befestigt ist. Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform (5) wird die Luft vom Fahrzeuginnenraum in das Batteriegehäuse durch den allgemein gekrümmten Lufteinlasskanal eingeführt, der teilweise durch die gekrümmte Abschirmplatte gebildet wird. Diese Anordnung verhindert den Eintritt von Fremdstoffen aus dem Fahrzeuginnenraum in das Batteriegehäuse, sogar wenn die Fremdstoffe zusammen mit der Luft in das erste gerade Segment des Kanals eingeführt werden, wobei sich das erste Segment im Wesentlichen von dem Einlass des Kanals nach unten erstreckt. D.h., das gekrümmte Segment des gekrümmten Lufteinlasskanals wird teilweise durch die gekrümmte Abschirmplatte gebildet, wodurch eine Bewegung der Fremdstoffe in den zweiten geraden Abschnitt, der sich im Wesentlichen horizontal in Richtung des Batteriegehäuses, das stromabwärts der Abschirmplatte angeordnet ist, verhindert wird. Die Fremdstoffe können Flüssigkeiten enthalten, die im Fahrzeug ausgelaufen sind. Weiter verhindert die Abschirmplatte, dass das Batteriegehäuse durch den Lufteinlasskanal für die Fahrgäste im Fahrzeuginnenraum sichtbar ist. D.h., die Abschirmplatte versteckt das Batteriegehäuse, das das Erscheinungsbild des Innenraums des Fahrzeugs beeinträchtigen würde.
    • (6) Eine Stromversorgungseinrichtung gemäß irgendeiner der obigen Ausführungsformen (1) bis (5) umfasst weiter ein Gebläse, das einen Teil des Lufteinlasskanals bildet, und das zum Einblasen der Luft in das Batteriegehäuse dient, und eine Abschirmplatte, die teilweise den Lufteinlasskanal bildet, sodass der Lufteinlasskanal allgemein gekrümmt ist, um zu verhindern, dass die Luft von dem Einlass des Lufteinlasskanals direkt in einen Einlass des Gebläses strömt. Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform (6) wird die vom Fahrzeuginnenraum in den Lufteinlasskanal eingeführt Luft in das Batteriegehäuse durch das Gebläse eingeblasen, und die Abschirmplatte ist vorgesehen, um teilweise den Lufteinlasskanal so auszubilden, dass der Lufteinlasskanal allgemein gekrümmt ist, um eine direkte Luftströmung in das Batteriegehäuse zu verhindern. Diese Anordnung verhindert den Eintritt von Fremdstoffen aus dem Fahrzeuginnenraum in das Gebläse, auch wenn die Fremdstoffe zusammen mit der Luft in den allgemein gekrümmten Lufteinlasskanal eingeführt werden. D.h., die Abschirmplatte, die den allgemein gekrümmten Lufteinlasskanal bildet, verhindert eine Bewegung von Fremdstoffen in das Batteriegehäuse, das stromabwärts der Abschirmplatte angeordnet ist. Die Fremdstoffe können im Fahrzeug verschüttete Flüssigkeiten enthalten. Die Abschirmplatte verhindert weiter, dass Fahrgäste im Fahrzeuginnenraum das Gebläse durch den Lufteinlasskanal sehen. D.h., die Abschirmplatte versteckt das Gebläse, das sonst das Erscheinungsbild des Innenraums des Fahrzeugs beeinträchtigen würde. Weiter verhindert die Abschirmplatte die Ausbreitung des Betriebsge räuschs des Gebläses in den Fahrzeuginnenraum, wodurch eine Beeinträchtigung der Fahrgäste im Fahrzeug infolge des Betriebsgeräuschs verhindert wird.
    • (7) Eine Stromversorgungseinrichtung nach der obigen Ausführungsform (5) oder (6) weist eine Abschirmplatte auf, bei der ein distaler Endabschnitt an einer Innenseite einer Kurve des Lufteinlasskanals gekrümmt ist, wobei der Lufteinlasskanal an einer Außenseite der Kurve angeordnet ist. Die Abschirmplatte der obigen Ausführungsform (7) ist wirksam zur Verminderung des Strömungswiderstands seines distalen Endabschnitts und vermindert entsprechend eine Verlangsamung der Luftströmung an dem distalen Endabschnitt, wodurch die Kühlung der Batteriezellen erhöht wird.
    • (8) Eine Stromversorgungseinrichtung umfasst einen unter einem Sitz eines Kraftfahrzeugs angeordneten Batteriemodul, sodass der Batteriemodul mittels durch einen Lufteinlasskanal eingeführte Luft gekühlt wird, wobei der Batteriemodul aus mehreren Batteriezellen besteht, die in einem Stapel übereinander angeordnet sind, wobei der Sitz eine untere Fläche aufweist, die einen Raum unter dem Sitz bildet, der mit einem Innenraum des Fahrzeugs in Verbindung steht, und wobei der Lufteinlasskanal einen Einlass aufweist, der mit dem Raum unter dem Sitz in Verbindung steht, sodass die Kühlluft für den Batteriemodul von dem Fahrzeuginnenraum in den Lufteinlasskanal durch den Raum unter dem Sitz und dem Einlass eingeführt wird. Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform (8) gemäß der Erfindung steht der Einlass des Lufteinlasskanals mit dem Raum unter dem Sitz, der teilweise durch die untere Fläche des Fahrzeugsitzes gebildet wird, und der mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung steht, in Verbindung, sodass die Luft zur Kühlung des Batteriemoduls durch den Lufteinlasskanal durch den Raum unter dem Sitz und dem Einlass eingeführt wird. Entsprechend dieser Anordnung kann die erforderliche Länge des Lufteinlasskanals zur Einführung der Luft zur Kühlung des Batteriemoduls, der unter dem Fahrzeugsitz angeordnet ist, entscheidend vermindert werden, sodass der Strömungswiderstand der Luft durch den Lufteinlasskanal entsprechend vermindert werden kann. Weiter sind der Einlass des Lufteinlasskanals und der mit dem Einlass in Verbindung stehende Raum unter dem Sitz fast vollständig durch den Fahrzeugsitz abgedeckt. Diese Anordnung verwendet andererseits den toten Raum unter dem Fahrzeugsitz und erlaubt eine Verminderung des im Fahrzeuginnenraum gehörten Geräuschs der Luftströmung, verglichen mit der Anordnung, bei der der Einlass des Lufteinsatzkanals durch eine vordere Wand einer Konstruktion gebildet wird, auf der der Sitz befestigt ist, und in der der Batteriemodul aufgenommen ist.
    • (9) Bei einer Stromversorgungseinrichtung mit einem Batteriemodul, der in einem Innenraum aufgenommen wird, der teilweise durch eine einen Raum unter dem Sitz abdeckende Platte gebildet wird, auf der ein Sitz eines Kraftfahrzeugs befestigt ist, wobei der Batteriemodul mittels durch einen Lufteinsatzkanal eingeführte Luft gekühlt wird, umfasst der Batteriemodul mehrere Batteriezellen, die in einem Stapel übereinander angeordnet sind, wobei die den Raum unter dem Sitz abdeckende Platte mit einer unteren Fläche des Sitzes zusammenwirkt, um dazwischen einen Raum unter dem Sitz auszubilden, der sich in seitlicher Richtung des Fahrzeugs erstreckt und der eine Öffnung in Form eines allgemein länglichen Schlitzes aufweist, wobei der Raum unter dem Sitz durch die Öffnung mit einem Teil des Innenraums des Fahrzeugs in Verbindung steht, der vor dem Sitz angeordnet ist, und der Lufteinlasskanal einen Einlass aufweist, der mit dem Raum unter dem Sitz in Verbindung steht. Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform (9) der Erfindung wird der Raum unter dem Sitz zwischen der Abdeckplatte unter dem Sitz und der unteren Fläche des Fahrzeugsitzes gebildet. Dieser Raum unter dem Sitz weist eine Öffnung in Form eines allgemein länglichen Schlitzes auf, durch den der Raum unter dem Sitz mit dem Innenraum des Fahrzeugs und dem Einlass des Lufteinlasskanals in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung wird die Luft vom Fahrzeuginnenraum in den Einlass des Lufteinlasskanals durch den Raum unter dem Sitz eingeführt. Entsprechend dieser Anordnung kann die erforderliche Länge des Lufteinlasskanals zur Einführung der Luft zur Kühlung des Batteriemoduls, der unter dem Fahrzeugsitz angeordnet ist, entscheidend vermindert werden, und der Strömungswiderstand der Luftströmung durch den Einlasskanal kann entsprechend vermindert werden. Weiter ist der mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehende Raum unter dem Sitz fast vollständig durch den Fahrzeugsitz abgedeckt. Diese Anordnung verwendet andererseits den Totraum unter dem Fahrzeugsitz und erlaubt eine Verminderung des Geräuschs der im Fahrzeuginnenraum gehörten Luftströmung, verglichen mit einer Anordnung, bei der der Einlass des Lufteinlasskanals in einer vorderen Wand der den Raum unter dem Sitz abdeckenden Platte angeordnet ist, wobei die vordere Wand direkt unter dem vorderen Ende des Fahrzeugsitzes angeordnet ist.
    • (10) Bei einer Stromversorgungseinrichtung gemäß den Ausführungsformen (8) oder (9) sind die Batteriezellen des Batteriemoduls übereinander in Richtung jeder Batteriezelle so angeordnet, dass ein länglicher Stapel gebildet wird, sodass Spalte zwischen den benachbarten Batteriezellen ausgebildet werden, die sich in einer zu einer Längsrichtung des länglichen Stapels senkrechten Richtung erstrecken, wobei der Sitz des Fahrzeugs als Bank ausgebildet und so angeordnet ist, dass er sich in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt. In diesem Fall ist der Batteriemodul unter der Bank so angeordnet, dass die Längsrichtung des länglichen Stapels sich parallel zur seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Bei dieser Anordnung wird die durch den Lufteinlasskanal eingeführte Luft durch die Spalte zwischen benachbarten Batteriezellen in der bestimmten Richtung geführt, sodass die übereinander angeordneten Batteriezellen in ihrer Dickenrichtung wirksam durch die durch die Spalte strömende Luft gekühlt werden und die Lebensdauer der Batteriezellen verlängert werden kann.
    • (11) Bei einer Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform 10 ist der Batteriemodul in ei nem Batteriegehäuse so aufgenommen, dass das Batteriegehäuse und der Batteriemodul zusammenwirken, um eine Einlassluftkammer und eine Auslassluftkammer an gegenüberliegenden Seiten des Batteriemoduls auszubilden, sodass die Einlassluftkammer mit dem Lufteinlasskanal in Verbindung steht, während die Auslassluftkammer mit dem Luftauslasskanal, der mit einem Gebläse versehen ist, in Verbindung steht. Wenn das Gebläse arbeitet, wird die Luft von dem Lufteinlasskanal zu dem Luftauslasskanal durch die Einlassluftkammer, die oben beschriebenen Spalten zwischen den Batteriezellen und die Auslassluftkammer, die in dem Batteriegehäuse ausgebildet sind, abgesogen. Der Batteriemodul wird wirksam gekühlt und die Lebensdauer des Batteriemoduls wird verlängert.
    • (12) Bei einer Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform 10 ist der Batteriemodul in einem Batteriegehäuse so aufgenommen, dass das Batteriegehäuse und der Batteriemodul zusammenwirken, um eine Einlassluftkammer und eine Auslassluftkammer an gegenüberliegenden Seiten des Batteriemoduls zu bilden, sodass die Einlassluftkammer mit dem Einlassluftkanal, der mit einem Gebläse versehen ist, zusammenwirken, während die Auslassluftkammer mit dem Auslassluftkanal in Verbindung steht. Wenn das Gebläse arbeitet, wird die in den Einlassluftkanal eingeführte Luft durch die Einlassluftkammer, die oben beschriebenen Spalten zwischen den Batteriezellen und die Auslassluftkammer geblasen, die in dem Batteriegehäuse ausgebildet sind. Der Batteriemodul wird somit wirksam gekühlt, und die Lebensdauer des Batteriemoduls verlängert. Bei dieser Anordnung, bei der das Gebläse 31 mit dem Einlassluft kanal verbunden ist, bläst das Gebläse die Luft in die Einlassluftkammer durch den Lufteinlasskanal, wodurch der Druck in der Einlassluftkammer höher als der Atmosphärendruck außerhalb des Batteriegehäuses ist, sodass die vergleichsweise warme Luft außerhalb des Batteriegehäuses nicht in das Batteriegehäuse eintritt. Der Eintritt der warmen Luft in das Batteriegehäuse würde einen unerwünschten Temperaturgradienten in Richtung der Dicke der Batteriezellen bewirken, wodurch die Eigenschaften der Batteriezellen infolge des Temperaturgradienten verändert würde. Die vorliegende Anordnung ist wirksam, um den beschriebenen Temperaturgradienten zu vermindern und eine Änderung der Eigenschaft der Batteriezellen zu vermindern.
    • (13) Bei einer Stromversorgungseinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform (11) oder (12) steht der Luftauslasskanal mit einem äußeren Raum des Fahrzeugs in Verbindung. Entsprechend dieser Anordnung wird die Luft, deren Temperatur durch ihre Strömung durch die Spalte zwischen den Batteriezellen erhöht ist, zur Außenseite des Fahrzeugs ausgegeben, sodass der Temperaturanstieg der Luft in einem Raum, in dem das Batteriegehäuse aufgenommen ist, wirksam vermindert werden kann.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die obigen Ziele, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs mit der Stromversorgungseinrichtung mit einem Batteriemodul, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine perspektivische Explosionsansicht zur Darstellung einer Konstruktion des Batteriemoduls gemäß 1;
  • 3 eine Schnittansicht des Batteriemoduls gemäß 2;
  • 4 eine Schnittansicht in Längsrichtung einer Anordnung der Luftkühlung in dem Batteriemodul gemäß 1;
  • 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 von 6 zur Darstellung der Position des Batteriemoduls von 1 in Beziehung zu einem Rücksitz und einer die Unterseite des Sitzes abdeckenden Platte des Fahrzeugs;
  • 6 eine teilweise geschnittene Ansicht zur Darstellung der die Unterseite des Sitzes abdeckenden Platte von 5;
  • 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in 6 zur Darstellung eines Lufteinlasses der Stromversorgungseinrichtung von 1;
  • 8 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der den Raum unter dem Sitz abdeckenden Platte von 5;
  • 9 eine Schnittansicht längs der Linie 9-9 von 10 zur Darstellung der Position eines Batteriemoduls der Stromversorgungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Beziehung zu einem Rücksitz und einer die Unterseite des Rücksitzes abdeckenden Platte eines Fahrzeugs;
  • 10 eine teilweise geschnittene Ansicht entsprechend der von 6 zur Darstellung der die Unterseite des Sitzes abdeckenden Platte bei der Ausführungsform von 9;
  • 11 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 von 10 zur Darstellung eines Lufteinlasses der Stromversorgungseinrichtung gemäß 9;
  • 12 eine perspektivische Ansicht entsprechend der von 8 zur Darstellung der die Unterseite des Sitzes abdeckenden Platte von 9;
  • 13 eine schematische Ansicht in Längsrichtung einer Luftkühlung der Stromversorgungseinrichtung bei der Ausführungsform von 9;
  • 14 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Luftströmung von der Außenseite des Fahrzeugs in eine Einlassluftkammer in einem Batteriemodul einer bekannten Stromversorgungseinrichtung;
  • 15 ein Diagramm zur Darstellung der Änderung der Temperatur der Luft längs der Luftströmung bei der bekannten Energieversorgungseinrichtung von 14;
  • 16 eine schematische Schnittansicht eines Fahrzeugs mit einer Stromversorgungseinrichtung mit einem Batteriemodul, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 17 eine perspektivische Ansicht einer staub- und schallbeständigen Abdeckung, die sich von der von 9 unterscheidet;
  • 18 eine Schnittansicht längs der Linie 18-18 in 17;
  • 19 eine perspektivische Ansicht einer Abschirmplatte; und
  • 20 eine Ansicht zur Darstellung der Abschirmplatte von 19 anstelle der staub- und schallbeständigen Abdeckung von 9.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden verschiedene gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Einzelnen beschrieben.
  • 1 zeigt einen Teil eines Kraftfahrzeugs 12 in Form eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, das mit einer Stromversorgungseinrichtung versehen ist, die einen allgemein länglichen Batteriemodul 10 umfasst, der eine vergleichsweise große Kapazität aufweist. Der Batteriemodul 10 stellt einen größeren Teil der Stromversorgungseinrichtung dar (im Folgenden als „Stromversorgungseinrichtung" bezeichnet, wenn es geeignet ist). Der Batteriemodul 10 ist unter einer eine Sitzunterseite abdeckenden Platte 16, auf der ein Rücksitz 78 in Form einer Rückbank, wie in 5 gezeigt angeordnet ist, angeordnet. Der Batteriemodul 10 ist so angeordnet, dass seine Längsrichtung sich parallel zur Quer- oder seitlichen Richtung des Fahrzeugs 12 erstreckt, die senkrecht zur Längsrichtung oder Laufrichtung des Fahrzeugs verläuft. Die Abdeckplatte 16 ist an einer Bodenplatte 14 befestigt, die als Boden oder Unterkörper des Fahrzeugs 12 dient. Die Bodenplatte 14 bildet teilweise einen Raum, in dem die Sitze einschließlich des Rücksitzes 78 befestigt vorgesehen sind.
  • Die die Sitzunterseite abdeckende Platte 16 ist ein allgemein längliches Teil, das allgemein im Querschnitt eine umgekehrte U-Form aufweist. Die Abdeckplatte 16 umfasst eine vordere Wand 16a und eine hintere Wand 16b, die sich im Wesentlichen senkrecht erstreckt, und eine verbindende obere Wand 16c, die die vordere Wand und die hintere Wand 16a, 16b miteinander an ihren oberen Enden verbindet. Die Abdeckplatte 16 ist an der Bodenplatte 14 mit Schrauben an den unteren Endabschnitten der vorderen und hinteren Wand 16a, 16b befestigt, sodass die Abdeckplatte 16 und die Bodenplatte 14 miteinander zusammenwirken, um dazwischen einen allgemein länglichen Innenraum 18 auszubilden, der sich in seitlicher Richtung des Fahrzeugs 12 erstreckt. Wenn der Rücksitz 78 in Form einer Bank in einer nicht Gebrauchsposition, in der er nicht als Sitz dient, angeordnet ist, dient die Abdeckplatte 16 ebenfalls als ein Teil des Fahrzeugbodens. Die vertikalen Abmessungen der vorderen und hinteren Wand 16a, 16b der Abdeckplatte 16 sind so bestimmt, dass die vertikalen Abmessungen des Innenraums 18 ein wenig größer als die des Batteriemoduls 10 sind, wie man aus 5 sieht.
  • Der Batteriemodul 10 ist innerhalb des Innenraums 18 aufgenommen und wird durch die Abdeckplatte 16 der Sitzunterseite so abgedeckt, dass der Batteriemodul 10 benachbart zum Fahrzeuginnenraum innerhalb der Karosserie des Fahrzeugs 12 angeordnet ist, jedoch im Wesentlichen vom Fahrzeuginnenraum durch die Abdeckplatte 16 isoliert ist. Die Abdeckplatte 16 dient somit zur Abdeckung des Batteriemoduls 10 und wirkt mit dem Batteriemodul 10 und der Bodenplatte 14 zusammen, um die Stromversorgungseinrichtung des Fahrzeugs 12 darstellen. Die Bodenplatte 14 und die Abdeckplatte 16 bestehen aus Stahl oder anderen metallischen Platten, die magnetisch und elektrisch leitend sind, sodass sie als elektromagnetische Abschirmteile dienen. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 20 dekorative Teile in Form von Platten aus einem weichen Material oder dekorative Matten, die jeweils eine faserförmige obere Schicht aufweisen.
  • Der Batteriemodul 10 ist wie in der perspektivischen Ansicht von 2 und der Schnittansicht von 3 aufgebaut. D.h., der Batteriemodul 10 umfasst den Batteriemodul oder die Einheit 24, ein Batteriegehäuse 30 zur Aufnahme des Batteriemoduls 24, einen Lufteinlass kanal 34 und einen Luftauslasskanal 38. Das Batteriegehäuse 30 umfasst ein unteres Gehäuse 26 und ein oberes Gehäuse 28. Wie in 3 gezeigt, besteht der Batteriemodul 24 aus einem Stapel mehrerer allgemein rechtwinkliger ebener Batteriezellen 22, die an jeder Seite in Richtung der Dicke jeder Zelle übereinander angeordnet sind, sodass Spalten S an den gegenüberliegenden Seiten jeder Batteriezelle 22 und zwischen benachbarten Batteriezellen 22 ausgebildet werden. Die Spalten S erstrecken sich durch den Batteriemodul 24 in vertikaler Richtung, gesehen, wenn der Batteriemodul 10 eingebaut ist. Das untere Gehäuse 26 wirkt mit dem Batteriemodul 24 zusammen, um dazwischen eine Lufteinlasskammer 32 auszubilden, wie in 3 gezeigt. Der Lufteinlasskanal 34 steht mit einem Ende der Lufteinlasskammer 32 in Verbindung, wie in 4 dargestellt, um Luft von dem Fahrzeuginnenraum in die Lufteinlasskammer 32 einzuführen. Andererseits wirkt das obere Gehäuse 28 mit dem Batteriemodul 24 zusammen, um dazwischen eine Luftauslasskammer 36 auszubilden, wie in 3 gezeigt. Der Luftauslasskanal 38 steht mit einem Ende der Luftauslasskammer 36 in Verbindung, wie in 4 gezeigt, um Luft aus der Luftauslasskammer 36 auszugeben.
  • Das untere Gehäuse 26 ist durch Pressen einer Metallplatte ausgebildet und umfasst eine horizontale Bodenwand 26a, ein Paar Seitenwände 26b, die sich von entsprechenden gegenüberliegenden Enden der Bodenwand 26a nach oben erstrecken, sodass die Seitenwände 26b allgemein senkrecht zur Bodenwand 26a verlaufen, ein Paar Lagerwände 26c, die sich von den oberen Enden der entsprechenden Seitenwände 26b von den Seitenwänden 26b nach außen erstrecken, sodass die Lagerwände 26c parallel zur Bodenwand 26a verlaufen, und ein Paar Befestigungswände 26e mit Bohrungen 26d, die sich von den äußeren Enden der entsprechenden Lagerwände 26c nach außen erstrecken, sodass die Befestigungswände 26a nach unten in Richtung des Niveaus der Bodenwand 26a geneigt sind, wenn sie sich von den Lagerwänden 26c nach außen erstrecken.
  • Das obere Gehäuse 28 ist ebenfalls durch Pressen aus einem Metallblech ausgebildet und umfasst eine horizontale Bodenwand 28a, ein Paar abgestufte Seitenwände 28b an den entsprechend gegenüberliegenden Enden der Bodenwand 28a, wobei jede abgestufte Wand 28b L-förmig im Querschnitt ausgebildet ist, ein Paar Seitenwände 28c, die sich von den äußeren Enden der entsprechend abgestuften Seitenwände 28b nach unten erstrecken, sodass die Seitenwände 28c fast senkrecht zur Bodenwand 28a verlaufen, und ein Paar Befestigungswände 28e mit Bohrungen 28d, die sich von den unteren Enden der entsprechenden Seitenwände 28c nach außen erstrecken, sodass die Befestigungswände 28e nach unten von der Bodenwand 28a weg geneigt sind, wenn sie sich von den Seitenwänden 28c nach außen erstrecken.
  • Wie oben erläutert, wird jedes untere und obere Gehäuse 26, 28, die die entsprechenden unteren und oberen Abschnitte des Batteriegehäuses 30 darstellen, durch Pressen geformt, wobei ein Metallblech längs gerader Linien parallel zur Längsrichtung des Batteriemoduls 24 umgebogen werden. Die so geformten unteren und oberen Gehäuse 26, 28 werden an den Befestigungswänden 26e, 28e, die jeweils an gegenüberliegenden Seitenen den des Gehäuses 26, 28 angeordnet sind, miteinander mit Schrauben 58 befestigt, die sich durch die Bohrungen 26d, 28d erstrecken und die mit entsprechenden Muttern 59 befestigt werden, wie in 3 gezeigt. Das obere Gehäuse 28 kann ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial durch Spritzgießen ausgebildet werden. Jede der Batteriezellen 22 des Batteriemoduls 24 des Batteriestapels 10 weist eine ebene hohle Form aus Kunststoff auf und hat eine relativ geringe Dicke. Die ebene hohle Form jeder Batteriezelle 22 weist sechs voneinander unabhängige Abschnitte auf, die jeweils eine Elektrolytmenge und Elektroden aufnehmen, die eine Sekundärzelle darstellen, wie zum Beispiel eine Nickelzelle oder Wasserstoffzelle. Die Batteriezellen 22 weisen positive und negative Anschlüsse (nicht dargestellt) auf, die an den oberen Abschnitten der seitlichen Endflächen angeordnet sind und in Serie miteinander verbunden sind. Die Batteriezellen 22 weisen weiter an den Oberflächen offene Öffnungen auf, um Überschusswasserstoff auszugeben. Der Batteriestapel ist so angeordnet, dass jede Batteriezelle 22 sich in Längs- oder Laufrichtung des Fahrzeugs 12 erstreckt, nämlich so, dass die Längsrichtung jeder Batteriezelle 22 parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft.
  • Jede Batteriezelle 22 weist ein Paar Fußabschnitte 42 auf, die sich von den unteren Abschnitten an gegenüberliegenden Seitenendflächen in ihrer Längsrichtung erstrecken, wie in 3 gezeigt. Die in ihrer Dickenrichtung übereinander angeordneten Batteriezellen 22 werden durch und zwischen zwei Endplatten oder Halteplatten 46 in einem Stapel zusammengehalten, wobei die Endplatte gegeneinander oder gegen die gegenüber liegenden Enden des länglichen Stapels in Längsrichtung des Stapels durch zwei Paare von Befestigungsteilen in Form von Stangen 44 zusammengehalten werden, die an entsprechenden oberen und unteren Seiten des Stapels angeordnet sind. Hierdurch werden die benachbarten Batteriezellen 22 miteinander in enger Berührung gehalten. Jede Endplatte 46 weist zwei Paare von Halterungen 48 auf, die sich nach oben und unten von entsprechenden oberen und unteren Endflächen der Endplatten 46 erstrecken, wie in 2 gezeigt.
  • An jeder der allgemein rechtwinkligen gegenüberliegenden Hauptflächen jeder Batteriezelle 22, die in Berührung mit denen der benachbarten Batteriezellen 22 gehalten werden, sind zwei erste vertikale längliche Vorsprünge 50 an den entsprechenden gegenüberliegenden länglichen Enden, fünf vertikale längliche Vorsprunge 52 zwischen den zwei ersten Vorsprüngen 50 und ein Muster kleiner kreisförmiger Vorsprünge 54 zwischen den benachbarten ersten und zweiten vertikalen länglichen Vorsprüngen 50, 52, wie in 3 gezeigt, ausgebildet. Die ersten und zweiten Vorsprünge 50, 52 erstrecken sich in vertikaler Richtung wie in 3 gezeigt, d.h. in der Richtung senkrecht zur Longitudinalen- und Dickenrichtung der Batteriezelle 22. Die ersten und zweiten Vorsprünge 52 sind voneinander im gleichen Abstand in Längsrichtung der Batteriezelle 22 angeordnet. Die kleinen kreisförmigen Vorsprünge 54 sind in einem Muster in einer geeigneten Dichte zwischen den benachbarten Vorsprüngen 50, 52 angeordnet. Die Vorsprünge 50, 52 sind an Positionen der Trennwände angeordnet, die die sechs voneinander unabhängigen Abschnitte in der hohlen Struktur der Batteriezelle 22 bilden. Die Vorsprünge 50, 52, die sich von den gegenüberliegenden Hauptflächen jeder Batteriezelle 22 erstrecken, werden mit ihren Enden mit den Vorsprüngen 50, 52 der benachbarten Batteriezellen 22 in Berührung gehalten, sodass eine auf die Batteriezellen 22 mittels der Endplatten 46 und der Befestigungsstangen 44 aufgebrachte Befestigungskraft, nämlich eine auf den Stapel der Batteriezellen 22 aufgebrachte Druckkraft wird durch die Vorsprünge 50, 52 aufgenommen wird, um eine Verformung der Batteriezellen 22 zu verhindern. Die ersten und zweiten vertikalen länglichen Vorsprünge 50, 52 wirken mit den kleinen kreisförmigen Vorsprüngen 54 zusammen, um die oben beschriebenen Spalte S in Form eines sich vertikal erstreckenden Schlitzes zwischen den benachbarten Batteriezellen 22 und den Endplatten 46 auszubilden. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die Vorsprünge 50, 52, 54 einen Vorsprungsabstand von etwa 1,0 mm auf, sodass die Abmessung jedes Schlitzes oder Spaltes S in Dickenrichtung der Batteriezellen 22 etwa 2,0 mm beträgt. Die Vorsprünge 50, 52, 54 jeder Batteriezelle 22 stehen mit jenen der benachbarten Batteriezellen 22 in enger Berührung.
  • Die Lagerwände 26c des unteren Gehäuses 26 weisen obere Lagerflächen 60 auf, die die Batteriezellen 22 an ihren länglichen, gegenüberliegenden Endabschnitten lagern. Diese Lagerflächen 60 erstrecken sich parallel zueinander in Dickenrichtung der Batteriezellen 22 (Längsrichtung des Batteriemoduls 24) und sind voneinander um einen kleineren Abstand als die Längsabmessung der Batteriezellen 22 beabstandet.
  • Die zwei Fußabschnitte 42 jeder Batteriezelle 22 weisen entsprechende Sitzflächen 64 auf, die an in Längsrichtung gegenüberliegenden Endabschnitten einer unteren Endfläche 62 angeordnet sind, in der die Spalte S nach unten geöffnet sind. Die Batteriezellen 22 ruhen fest auf dem unteren Gehäuse 26 so, dass die Sitzflächen 64 auf den Lagerflächen 60 des unteren Gehäuses 26 gelagert sind. In diesem Zustand wird die oben genannte Luftansaugkammer 32 durch die untere Endfläche 62 jeder Zelle 22 und den Paar Seitenwänden 26b und der Bodenwand 26a des unteren Gehäuses 26 gebildet. Jede Batteriezelle 22 ist an dem unteren Gehäuse 26 mittels Schrauben 68 befestigt, die sich durch entsprechende Bohrungen 69 in den Lagerwänden 26c des unteren Gehäuses 26 erstrecken. Die Schrauben 68 sind mit entsprechenden zylindrischen Abdeckmuttern (nicht dargestellt) verschraubt, die in die Sitzflächen 64 eingebettet sind.
  • Jede Batteriezelle 22 weist eine obere Endfläche 72 gegenüber der unteren Endfläche 62 auf. Das obere Gehäuse 28 weist zwei längliche Dichtelemente 70 auf, die an den Innenflächen der abgestuften Wände 28b befestigt sind, deren innere Fläche der oberen Endfläche 72 gegenüber liegt, wie in 2 und 3 gezeigt. Beispielsweise sind die Dichtelemente 70 mit einem Kleber befestigt. Die Dichtelemente 70 liegen an den entsprechenden Endabschnitten der oberen Endfläche 72 an. In diesem Zustand wird die Luftauslasskammer 36 zwischen einem Abschnitt des oberen Gehäuses 28 zwischen den zwei Dichtelementen 70, der oberen Endfläche 72 und jeder Batteriezelle 22 gebildet. Beispielsweise können die Dichtelemente 70 aus einem elastisch verformbaren Material, wie zum Beispiel einem Kunststoffschwamm oder einem weichen Gummimaterial gebildet sein.
  • Wie in der Schnittansicht von 5 gezeigt, weist die untere Fläche des Rücksitzes 78, der auf der Verbindungswand 16c der die untere Sitzfläche abdeckenden Platte 16 gelagert ist, eine in ihrem vorderen Teil ausgebildete längliche Aussparung 80 auf. Die Aussparung 80 erstreckt sich in Richtung der Länge des Rücksitzes 78, die parallel zur Quer- oder seitlichen Richtung des Fahrzeugs 12 verläuft. Zwischen dem vorderen Endabschnitt der Abdeckplatte 16 und dem unteren Ende des vorderen Endabschnitts des Rücksitzes 78 ist eine längliche Öffnung 82 in Form eines länglichen Schlitzes ausgebildet. Der Rücksitz 78 mit der Aussparung 80 wirkt mit der Abdeckplatte 16 zur Bildung eines länglichen Raums 84 unter dem Sitz zusammen, der sich in seitlicher Richtung des Fahrzeugs 12 erstreckt, und der mit einem Raum vor dem Rücksitz 78 durch die Öffnung 82 in Verbindung steht. Beispielsweise weist der Rücksitz 78 eine Länge von etwa 120 cm (in seitlicher Richtung des Fahrzeugs 12) auf, und die Öffnung 82 weist eine etwas geringere Länge als die Länge des Rücksitzes 78 und eine vertikale Abmessung von einigen Zentimetern (zum Beispiel 2-3 cm) auf. Der Raum 84 unter dem Sitz weist eine im Wesentlichen gleiche Länge wie die des Rücksitzes 78 auf und die größte Abmessung des Raums 84 unter dem Sitz in Längsrichtung des Fahrzeugs 12 ist etwa ein Drittel der entsprechenden Abmessung des Rücksitzes 78 oder der Verbindungswand 16c der Abdeckplatte 16. Die Verbindungswand 16c weist einen vorderen Endabschnitt auf, der nach unten geneigt ist, wenn er sich in Vorwärts richtung des Fahrzeugs 12 erstreckt. Die obige Öffnung 82 wird zwischen dem geneigten vorderen Endabschnitt der Verbindungswand 16c und dem unteren Ende des vorderen Endabschnitts des Rücksitzes 78 ausgebildet.
  • Die die Unterseite des Sitzes abdeckende Platte 16 wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf die teilweise geschnittene Ansicht von 6 und die Schnittansicht von 7 und die teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht von 8 beschrieben. Die Schnittansicht von 5 verläuft längs der Linie 5-5 in 6, und die Schnittansicht von 7 verläuft längs der Linie 7-7 von 6. Wie in den 6-8 gezeigt, steht der Lufteinlasskanal 84 indirekt mit dem Raum 84 unter dem Sitz in Verbindung, sodass die Luft im Fahrzeuginnenraum durch den Raum 84 unter dem Sitz in den Lufteinlasskanal 84 eingeführt wird. D.h., der zwischen der Abdeckplatte 16 und der Bodenplatte 14 ausgebildete Innenraum 18 umfasst eine Lufteinlassplatte 92 an seinem einen Abschnitt an der rechten Seite des Fahrzeugs 12. Die Lufteinlasskammer 92 wird durch eine Trennwand 88 parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs 12 und eine Trennwand 90, die parallel zur seitlichen Richtung des Fahrzeugs 12 und daher senkrecht zur Trennwand 88 verläuft, gebildet. Wie in den 4 und 7 gezeigt, steht der Lufteinlasskanal 34 an einem seiner gegenüberliegenden Enden mit der Lufteinlasskammer 32 durch eine zwischen dem Endabschnitt an der rechten Seite des unteren Gehäuses 26 und die entsprechende Endplatte 46 des Batteriemoduls 24 in Verbindung. Der Lufteinlasskanal 34 steht an dem anderen Ende durch eine rechtwinklige Öffnung 94 in der Trennwand 88 mit der Lufteinlasskammer 92 in Verbin dung. Die Lufteinlasskammer 92 steht mit dem Raum 84 und dem Sitz durch mehrere parallele Schlitze 96, die im vorderen rechten Abschnitt der Abdeckplatte 16 ausgebildet sind, der unter dem Raum 84 unter dem Sitz angeordnet ist, in Verbindung. Der vordere Endabschnitt der Verbindungswand 16c der Abdeckplatte 16 weist eine Öffnung 100 auf, die mittels einer darin befestigten Kunststoffabdeckung 98 geschlossen ist. Diese Kunststoffabdeckung 98 weist durchgehende Schlitze 96 auf. Somit steht die Lufteinlasskammer 92 in dem Innenraum 18 mit dem Raum 84 unter dem Sitz durch die Schlitze 96 in der Kunststoffabdeckung 98, die die Öffnung 100 in der Abdeckplatte 16 verschließt, in Verbindung.
  • Wie in den 4, 6 und 8 gezeigt, ist der Luftauslasskanal 48 an einem Ende mit einem Gebläse 31, das als Kühl- und Luftauslassgebläse dient, in Verbindung, und am anderen Ende durch einen im linken Abschnitt des oberen Gehäuses 28 ausgebildeten Ausschnitt mit der Luftauslasskammer 36 in Verbindung. Das Gebläse 31 steht mit dem Äußeren des Fahrzeugs 12 durch einen geeigneten Kanal in Verbindung. Die Stromversorgungseinrichtung mit dem Batteriemodul 10 schaltet das mit dem Luftauslasskanal 38 verbundene Gebläse 31 ein, wenn die erfasste Temperatur der Batteriezellen 22 eine bestimmte obere Grenze überschreitet, sodass ein weiterer Temperaturanstieg durch die Luftströmung durch die Lufteinlasskammer 32, die Spalte S und die Luftauslasskammer 36 verhindert wird. Beim Betrieb des Gebläses 31 wird die Luft im Fahrzeuginnenraum in die Spalte S zwischen den Batteriezellen 22, durch die Schlitze 96, die Lufteinlasskammer 92, den Lufteinlasskanal 34, die Lufteinlasskammer 32 eingeführt und wird vom Fahrzeug 12 nach außen durch die Luftauslasskammer 36, den Luftauslasskanal 38 und das Gebläse 31 abgeführt. Hierdurch werden die Batteriezellen 22 durch die Luftströmung durch die Spalte S zwischen benachbarten Batteriezellen 22 gekühlt.
  • Aus der obigen Beschreibung der ersten Ausführungsform der Erfindung geht hervor, dass die Schlitze 96, die Lufteinlasskammer 92, die rechtwinklige Öffnung 94, der Lufteinlasskanal 34 und die Lufteinlasskammer 32 miteinander zusammenwirken, um einen Lufteinlasskanal 94 zu bilden, während die Schlitze 96 als Einlass des Lufteinlasskanals dienen, und dass die Luftauslasskammer 36, der Luftauslasskanal 38, das Gebläse 31 und ein anderer Kanal (nicht dargestellt), der mit dem Gebläse 31 verbunden ist, zusammenwirken, um einen Luftauslasskanal zu bilden.
  • Bei der Stromversorgungseinrichtung gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist das Batteriegehäuse 30 in dem Innenraum 18 angeordnet, der durch die Abdeckplatte 16 unter dem Sitz im Wesentlichen von dem Fahrzeuginnenraum isoliert ist, und die Batteriezellen 22 sind im Batteriegehäuse 30 aufgenommen. Die Batteriezellen 22 werden durch Einführen der Luft vom Fahrzeuginnenraum in das Batteriegehäuse 30 durch die in der Abdeckplatte 16 ausgebildeten Schlitze 96 und durch den Lufteinlasskanal (Schlitze 96, Lufteinlasskammer 92, rechtwinklige Öffnung 94, Lufteinlasskanal 34 und Lufteinlasskammer 32) gekühlt. Die Anordnung erlaubt eine verminderte Länge des Lufteinlasskanals und entsprechend einen verminderten Strömungswiderstand der Luft zur Kühlung der Batteriezellen 22, sodass die Batteriezellen 22 mit einem besseren Wirkungsgrad gekühlt werden können. Die vorliegende Stromversorgungseinrichtung hat somit einen erhöhten Wirkungsgrad zur Kühlung der Batteriezellen 22. Die erforderliche Länge der Bauteile für den Lufteinlasskanal, wie zum Beispiel der Lufteinlasskanal 34, können verkürzt werden, sodass diese Bauteile mit verminderten Kosten zur Verfügung stehen und der Batteriemodul 10 steht somit entsprechend mit verminderten Kosten zur Verfügung.
  • Die vorliegende Stromversorgungseinrichtung ist so angeordnet, dass die Schlitze 96, die als offenes Einlassende des Luftansaugkanals dienen, unter der unteren Fläche des Rücksitzes 78 angeordnet sind und mit dem Raum 84 unter dem Sitz, der teilweise durch die untere Fläche des Rücksitzes 78 gebildet wird, in Verbindung stehen, sodass die Luft im Fahrzeuginnenraum durch die Lufteinlasskammer 32 des Batteriemoduls 10 durch den Raum 84 unter dem Sitz eingeführt wird. D.h., die relativ längliche Öffnung 82 ist so ausgebildet, dass sie sich in seitlicher Richtung des Fahrzeugs 12 zwischen der Abdeckplatte 16 unter dem Sitz und der unteren Fläche des Rücksitzes 78 erstreckt. Der Raum 84 unter dem Sitz steht mit dem Raum vor dem Rücksitz 78 durch die allgemein längliche Öffnung 82 in Verbindung, sodass die Luft im Fahrzeuginnenraum in den Lufteinlasskanal durch den Raum 84 unter dem Sitz und die Schlitze 96 am Einlass des Lufteinlasskanals eingeführt wird. Entsprechend kann die Länge des Lufteinlasskanals zur Einführung der Luft in das Batteriegehäuse 30 zur Kühlung des Batteriemoduls 10, der un ter dem Rücksitz 78 angeordnet ist, entscheidend verkürzt werden, sodass der Strömungswiderstand der Luft durch den Lufteinlasskanal entsprechend vermindert wird. Der sonst tote Raum unter dem Rücksitz 78 wird als Verbindungsraum mit den Schlitzen 96 verwendet, die als Einlass des Lufteinlasskanals dienen, und diese Schlitze 96 werden allgemein durch den Rücksitz 78 abgedeckt, sodass der Geräuschpegel der Luftströmung in den Innenraum 18 und die Menge des eingetretenen Staubs und Schmutzes in den Innenraum 18 vermindert werden, im Gegensatz zu Schlitzen, die in der vorderen Wand 16a der Abdeckplatte 16 ausgebildet sind.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Batteriezellen 22 des Batteriemoduls 10 übereinander in Richtung der Dicke jeder Zelle angeordnet, sodass sich ein allgemein länglicher Batteriemodul 24 ergibt, wobei die Spalte S zwischen den benachbarten Batteriezellen ausgebildet werden, sodass sie sich in vertikaler Richtung erstrecken. Der Batteriemodul 10 ist unter dem länglichen Rücksitz 78 so angeordnet, dass die Längsrichtung des allgemein länglichen Batteriemoduls 24 parallel zur seitlichen Richtung des Fahrzeugs 12 längs des Rücksitzes 78 verläuft. Die durch den Luftkanal eingeführt Luft strömt durch die Spalte S, wodurch die Batteriezellen 22 des Batteriemoduls 24, die in Dickenrichtung gestapelt sind, wirksam gekühlt werden, sodass die erwartete Lebensdauer des Batteriemoduls 24 verlängert wird.
  • Weiter ist der Batteriemodul 24 im Batteriegehäuse 30 so aufgenommen, dass die Lufteinlasskammer 32 und die Luftauslasskammer 36, die miteinander durch die Spalte S zwischen den Zellen 22 in Verbindung stehen, an gegenüberliegenden Seiten des Batteriemoduls 24 ausgebildet sind, sodass die in die Lufteinlasskammer 32 durch den Lufteinlasskanal eingeführte Luft durch die Spalte S, die Luftauslasskammer 36 und den Luftauslasskanal 38 mit Betrieb des mit dem Luftauslasskanal 38 verbundenen Gebläses 31 strömt, sodass der Batteriemodul 24 wirksam gekühlt wird, um so die Lebensdauer des Batteriemoduls 24 zu verlängern.
  • Der Luftauslasskanal dient zur Ausgabe der Luft aus der Luftauslasskammer 36 im Batteriegehäuse 30 zur Umgebung des Fahrzeugs 2, sodass ein Temperaturanstieg im Innenraum 18, in dem das Batteriegehäuse 30 aufgenommen ist, infolge der wirksamen Ableitung der Wärme durch die ausgegebene Luft, die während der Strömung durch die Spalte S zwischen den benachbarten Batteriezellen 22 erwärmt wurde, vermieden wird.
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Gleiche Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform werden bei der zweiten Ausführungsform verwendet, um funktional entsprechende Elemente zu kennzeichnen. Eine Wiederholung der Beschreibung dieser Elemente erscheint nicht notwendig.
  • Die zweite Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Schnittansicht von 9, die teilweise geschnittene Ansicht von 10, die Schnittansicht von 11 und die perspektivische Ansicht von 12 beschrieben. Die Schnittansicht von 9, die der von 5 entspricht, verläuft längs der Linie 9-9 von 10 und zeigt den Rücksitz 78 und die die Unter seite des Sitzes abdeckende Platte 16, die den Rücksitz 78 lagert. Die Ansicht von 10, die der von 6 entspricht, zeigt die Abdeckplatte 16 und die Schnittansicht von 11 verläuft längs der Linie 11-11 von 10 und zeigt einen Abschnitt des Inneren der Abdeckplatte 16. Die perspektivische Ansicht von 12 zeigt die Abdeckplatte 16. In 10 ist der Luftauslasskanal 134 nicht dargestellt.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist der Batteriemodul 10 ebenfalls im Innenraum 18 angeordnet, der durch die Bodenplatte 14 und die Abdeckplatte 16 gebildet wird, sodass der Batteriemodul 10 benachbart zum Fahrzeuginnenraum angeordnet ist und im Wesentlichen durch die Abdeckplatte 16 vom Fahrzeuginnenraum isoliert ist.
  • Der Innenraum 18 umfasst eine Lufteinlasskammer 106 an einem Abschnitt an der linken Seite des Fahrzeugs. Die Lufteinlasskammer 106 wird durch eine Trennwand 104 parallel zur seitlichen Richtung des Fahrzeugs 12 und eine Trennwand 105 parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs 12 gebildet. Die Lufteinlasskammer 106 ist im Innenraum 18 vorgesehen, um die Lufteinlasskammer 106 thermisch von dem übrigen Innenraum 18 zu isolieren. D.h., die Temperatur im Innenraum 18 ist relativ hoch, sodass es notwendig ist, zuerst die relativ kalte Luft im Fahrzeuginnenraum in die thermisch isolierte Lufteinlasskammer 106 einzuführen, wenn das Gebläse 31 arbeitet. Wenn die Lufteinlasskammer 106 nicht vorgesehen ist, würde die relativ heiße Luft im Innenraum 18 zum Batteriemodul 10 geführt.
  • Wie in 11 gezeigt, ist ein Lufteinlasskanal 108 an einem Ende mit einer Öffnung zwischen dem Endabschnitt des unteren Gehäuses 26 an der linken Seite und dem unteren Ende der entsprechenden Endplatte 46 und am anderen Ende mit dem Gebläse 31 verbunden. Das Gebläse 31 weist eine Lufteintrittshülse 110 auf, die in eine kreisförmige Öffnung 112 in der Trennwand 104 ausgebildet ist, wie in 9 gezeigt. Der Lufteinlasskanal 108 steht somit mit der Lufteinlasskammer 6 in Verbindung. Die Abdeckplatte 16 weist mehrere am linken Endabschnitt ausgebildete Schlitze 114 auf, sodass diese Schlitze 114 unter dem Raum 84 unter dem Sitz, der teilweise durch den Rücksitz 78 gebildet wird, angeordnet sind. Die Lufteinlasskammer 106 steht mit dem Raum 84 unter dem Sitz durch die Schlitze 114 in Verbindung. Wie unten beschrieben, bildet die Lufteinlasskammer 106 einen Teil eines allgemein gekrümmten Lufteinlasskanals, während die Schlitze 114 als Einlass dieses Lufteinlasskanals dienen. Wie mittels des Pfeils mit der Punkt-gestrichelten Linie in 9 gezeigt, wird die in die Lufteinlasskammer 106 durch die Schlitze 114 in die Öffnung 112 eingeführte Luft längs des allgemein gekrümmten Lufteinlasskanals, umfassend einen vertikalen oder ersten geraden Abschnitt, der sich von den Schlitzen 114 im Wesentlichen nach unten erstreckt, einen horizontalen oder zweiten geraden Abschnitt, der sich im Wesentlichen horizontal in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 12 erstreckt, und einen gekrümmten Abschnitt, der den ersten und zweiten geraden Abschnitt verbindet. Die Abdeckplatte 16 weist eine im vorderen Endabschnitt der Verbindungswand 16c ausgebildete Öffnung 118 auf. Die Öffnung 118 wird durch eine Kunststoffabdeckung 116, die die oben beschriebenen Schlitze 114 aufweist, abgedeckt.
  • Wie in 9 gezeigt, ist eine Abschirmplatte in Form einer staub- und geräuschbeständigen Abdeckung 119 in einem Abschnitt der Lufteinlasskammer 106 angeordnet, der allgemein unter den Schlitzen 114 angeordnet ist. Diese Abdeckung 119 bildet teilweise den oben beschriebenen allgemein gekrümmten Lufteinlasskanal und verhindert, dass die Luft von den Schlitzen 114 direkt zur Einlasshülse 110 des Gebläses 31 strömt. Die Abdeckung 119 dient nicht nur als Schallisolierplatte, um das Betriebsgeräusch des Gebläses 31 zu vermindern, das sich durch die Schlitze 114 ausbreitet, sondern dient ebenfalls zur Abschirmung, um den Eintritt von Fremdstoffen in die Lufteinlasshülse 110 des Gebläses 31 zu vermindern. Die Fremdstoffe umfassen Staub und Schmutz in der Luft, die durch die Schlitze 114 eingeführt wird, und im Fahrzeug verschüttete Flüssigkeit. Die Abdeckung 119 gegen Staub und Geräusche ist so gekrümmt, dass sich die Abdeckung 119 der Bodenplatte 14 annähert, wenn sie sich in Richtung von der Lufteinlasshülse 110 weg erstreckt, sodass ein Abstand zwischen einem distalen Endabschnitt 120 der Abdeckung 119 und der Bodenplatte 14 ein wenig geringer als ein Abstand zwischen dem unteren Ende der Öffnung 112 in der Trennwand 104 und der Bodenplatte 14 ist. Die Abdeckung 119 ist an einer Position einer Innenseite einer Kurve des allgemein gekrümmten Lufteinlasskanals befestigt, d.h. an ihrem proximalen Ende an einem Abschnitt der Trennwand 104, der oberhalb der Öffnung 110 angeordnet ist. Mit dieser Anordnung dient die Abdeckung 119 zur Führung der Luftströmung von den Schlitzen 114 in die kreisförmige Öffnung 112 längs eines beträchtlich gekrümmten Wegs, der zwischen dem distalen Endabschnitt 120 und der Bodenplatte 14 verläuft, und der eine beträchtlich größere Länge als ein Weg aufweist, den die Luft von den Schlitzen 114 zur Lufteinlasshülse 110 strömen müsste, wenn die Abdeckung 119 nicht vorgesehen wäre.
  • Das Vorhandensein der so ausgebildeten Abdeckung 119 gegen Schmutz und Geräusch über der die Schlitze 114 vorgesehen sind, führt dazu, dass die nach unten durch die Schlitze 114 in die Lufteinlasskammer 106 eingeführte Luft nicht den kürzesten Weg zur Lufteinlasshülse 110 des Gebläses 31 strömen kann, wodurch sie gezwungen wird, längs des gekrümmten Wegs, der mittels der Punkt-gestrichelten Linie in 9 gezeigt ist, strömen muss. D.h., die Luft, die durch die Schlitze 114 eingeführt wird, wird zuerst nach unten geleitet, bis sie den unteren distalen Endabschnitt 120 der Abdeckung 119 erreicht, woraufhin dann die Luftströmung um einen relativ großen Winkel längs des distalen Endabschnitts 120 so umgelenkt wird, dass die Luftströmung in Richtung der Einlasshülse 110 gerichtet ist. Diese Anordnung stellt sicher, dass kein Staub, Schmutz oder eine Flüssigkeit in die Lufteinlasshülse 110 des Gebläses 31 eintritt, auch wenn derartige Substanzen in die Lufteinlasskammer 106 durch die Schlitze 114 eingeführt werden.
  • Der untere distale Endabschnitt 120 der Abdeckung 119 ist an der Seite der Innenfläche 122 der Abdeckung 114 umgelenkt, der der Trennwand 104 zugewandt ist. Der distale Endabschnitt 120 weist nämlich einen Umlenk punkt 124 auf, der den untersten Punkt in der Nähe der Bodenplatte 14 darstellt. Die Erstreckungsrichtung des distalen Endabschnitts 120 ändert sich an dem Umlenkpunkt 124, sodass der äußerste Endabschnitt sich allgemein nach oben oder in Richtung der Schlitze 114 erstreckt. Die gekrümmte Form des unteren distalen Endabschnitts 120 der Abdeckung 119 erlaubt eine störungsfreie Strömung der Luft am distalen Endabschnitt 120 in Richtung der Lufteinlassöffnung 112, wodurch die Verzögerung der Luftströmung minimiert wird und das durch die Luftströmung bewirkte Geräusch vermindert wird.
  • Ein Geräuschabsorber 126 aus einem Urethanschwammmaterial ist an die Innenfläche 122 der Abdeckung 119 gegen Schmutz und Geräusche angeklebt und ein ähnlicher Geräuschabsorber 130 ist an eine Bodenfläche 128 der Lufteinlasskammer 106 angeklebt. Diese zwei Geräuschabsorber 126, 130 dienen zur Absorbierung des Betriebsgeräuschs des Gebläses 31.
  • Wie in 11 gezeigt, ist ein Luftauslasskanal 134 vorgesehen, der mit einem Auslassende 132 mit einem Kanal (nicht gezeigt) zur Ausgabe der Luft (die zur Kühlung der Batteriezellen 22 verwendet wurde) zur Umgebung des Fahrzeugs 12 verbunden ist. Der Luftauslasskanal 134 ist mit dem anderen Ende mit einer Öffnung verbunden, die zwischen dem linken Endabschnitt des oberen Gehäuses 28 und dem oberen Ende der entsprechenden Endplatte 46 vorgesehen ist. Somit steht die Luftauslasskammer 36 in dem Batteriegehäuse 30 mit der Umgebung des Fahrzeugs 12 durch den Luftauslasskanal 134 und dem oben beschriebenen damit verbundenem Kanal in Verbindung. Die vorliegende Stromversorgungseinrichtung ist so ausgebildet, dass das mit dem Lufteinlasskanal 108 verbundene Gebläse 31 nach der Erfassung eines Temperaturanstiegs der Batteriezellen 22 über eine obere bestimmte Grenze aktiviert wird, um die Batteriezellen 22 zur Absenkung ihrer Temperatur unter die obere Grenze zu kühlen. Wie mittels des Punkt-gestrichelten Pfeils in 9, 11 und 13 dargestellt, wird die Luft im Fahrzeuginnenraum durch die Schlitze 114, eine Lufteinlasskammer 106, die Öffnung 110 (Lufteinlasshülse 112), ein Gebläse 31, den Lufteinlasskanal 108, die Lufteinlasskammer 32 und die Spalte S (zwischen den benachbarten Batteriezellen 22) geführt und zur Umgebung des Fahrzeugs 12 durch die Luftauslasskammer 36 und den Luftauslasskanal 134 ausgegeben. Die Batteriezellen 22 werden durch die Luftströmung vom Fahrzeuginnenraum durch die Spalte S zwischen den Batteriezellen 22 gekühlt.
  • Aus der obigen Beschreibung der zweiten Ausführungsform geht hervor, dass der Lufteinlasskanal durch die Schlitze 114, die Lufteinlasskammer 106, die kreisförmige Öffnung 112, das Gebläse 31, den Lufteinlasskanal 108 und die Lufteinlasskammer 32 gebildet wird, wobei die Schlitze 114 unter dem Raum 84 unter dem Sitz als das offene Ende des Lufteinlasskanals dienen. Weiter wird ein Luftauslasskanal durch die Luftauslasskammer 36, den Luftauslasskanal 134 und den damit verbundenen Kanal gebildet.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist das Batteriegehäuse 30 benachbart zum Fahrzeuginnenraum angeordnet, jedoch im Wesentlichen vom Fahrzeuginnenraum durch die Abdeckplatte 16 unter dem Sitz isoliert, und die im Batteriegehäuse 30 aufgenommenen Batteriezellen 22 werden durch die Luft gekühlt, die vom Fahrzeuginnenraum durch die Schlitze in der Abdeckplatte 16 eingeführt wird. Diese Anordnung erlaubt eine entscheidende Verminderung der erforderlichen Länge des Lufteinlasskanals (Schlitze 114, Lufteinlasskammer 106, kreisförmige Öffnung 112, Gebläse 31, Lufteinlasskanal 108 und Lufteinlasskammer 32), sodass der Strömungswiderstand der Luft durch den Lufteinlasskanal entsprechend vermindert wird, wodurch sich ein entsprechender besserer Wirkungsgrad der Kühlung der Batteriezellen 22 ergibt. Weiter sind die als das offene Ende des Lufteinlasskanals dienenden Schlitze 114 an einem Abschnitt der Abdeckplatte 16 vorgesehen, der der unteren Fläche des Rücksitzes 78 gegenüber liegt, sodass die Luft im Fahrzeuginnenraum in die Lufteinlasskammer 32 des Batteriemoduls 10 durch den Raum 84 unter dem Rücksitz 78 und die Schlitze 114 eingeführt wird. D.h., der Raum 84 unter dem Sitz, der durch und zwischen der Abdeckplatte 16 unter dem Sitz und der unteren Fläche des Rücksitzes 78 gebildet wird, steht mit dem Fahrzeuginnenraum durch eine Öffnung 136 in Form eines allgemein länglichen Schlitzes in Verbindung, der zwischen den vorderen Enden der Abdeckplatte 16 und der unteren Fläche des Rücksitz 78 gebildet wird, sodass er sich in seitlicher Richtung des Fahrzeugs 12 erstreckt. Bei dieser Anordnung wird die Luft im Fahrzeuginnenraum vor dem Rücksitz 78 in die Lufteinlasskammer 106 durch die Öffnung 136, den Raum 84 unter dem Sitz und die Schlitze 114, die als Einlass des Lufteinlasskanals dienen, eingeführt. Entsprechend können die erforderlichen Längen der Bauteile, die den Lufteinlasskanal, d.h. den Lufteinlasskanal 108 bilden, verkürzt werden. somit weist die vorliegende zweite Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform aus.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Batteriemodul 24 ebenfalls im Batteriegehäuse 30 aufgenommen, sodass die Lufteinlasskammer 32 und die Luftauslasskammer 36 an gegenüberliegenden Seiten des Batteriemoduls 24 ausgebildet werden, und strömungsmäßig miteinander durch die Spalte S zwischen den benachbarten Batteriezellen 22 in Verbindung stehen. Da das Gebläse 31 mit dem Lufteinlasskanal verbunden ist, strömt die in die Lufteinlasskammer 32 durch den Lufteinlasskanal durch die Wirkung des Gebläses 31 einströmende Luft durch die Spalte S in die Luftauslasskammer 36. Somit wird der Druck in der Lufteinlasskammer 32 höher als der Atmosphärendruck außerhalb des Batteriegehäuses 30, sodass die vergleichsweise warme Luft außerhalb des Batteriegehäuses 30 nicht in das Batteriegehäuse 30 eintritt. Der Eintritt der warmen Luft in das Batteriegehäuse 30 würde zu einem unerwünschten Temperaturgradienten in Richtung der Batteriezellen 22 führen, wodurch sich die Eigenschaften der Batteriezellen 22 infolge des Temperaturgradienten verändern könnten. Die vorliegende Anordnung wirkt zur Verminderung des oben beschriebenen Temperaturgradienten und der Eigenschaftsänderung der Batteriezellen 22.
  • Durch die Anordnung des Gebläses 31 im Luftauslasskanal stromabwärts des Batteriemoduls 24 wird die Luft in die Lufteinlasskammer 32, die Spalte S und die Luftauslasskammer 36 durch den Lufteinlasskanal ge saugt. In diesem Fall ist der Druck in der Lufteinlasskammer 32 niedriger als der Atmosphärendruck in dem Batteriegehäuse 30, sodass die vergleichsweise warme Luft von etwa 60°C im Innenraum 18 durch die Lufteinlasskammer 32 durch die Spalte gesaugt werden kann, die zwischen den Befestigungswänden 26e und 28e des unteren und oberen Gehäuses 26, 28 und zwischen den Sitzflächen 64 der Batteriezellen 22 und den Lagerwänden 26c des oberen Gehäuses 26 ausgebildet werden, wie mittels des schrägen Pfeils in 14 gezeigt. Der Eintritt der vergleichsweise warmen Luft von dem Innenraum 18 in die Lufteinlasskammer 32 kann einen Temperaturgradienten in der Lufteinlasskammer 32 bewirken, nämlich eine allmähliche Erhöhung der Temperatur in Richtung von dem stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende der Lufteinlasskammer 32, wie mittels des Diagramms von 15 gezeigt, sodass die lokalen Batteriezellen 22 unterschiedliche Temperaturen und entsprechend unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, was zu einem Fehler des Batteriemoduls 10 beim Erreichen der angestrebten Funktion führt.
  • Die Stromversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform weist die Abdeckung 119 gegen Staub und Geräusch auf, die allgemein die Lufteinlasshülse 110 des Gebläses 31 abdeckt, und die zu einem Teil des Lufteinlasskanals gekrümmt ist. Wenn der Rücksitz 78 zur nicht verwendeten Position bewegt wird, sodass die Schlitze 114 frei liegen, können Fremdstoffe oder im Fahrzeuginnenraum verschüttete Flüssigkeiten leicht in die Lufteinlasskammer 116 zusammen mit der Luft durch die Schlitze 114 gelangen. Die gekrümmte Abdeckung 119 verhindert, dass derartige Fremdstoffe oder Flüssig keiten in das Gebläse 31 strömen, das stromabwärts von der Abdeckung 119 angeordnet ist, wobei die Luft längs des gekrümmten Wegs strömt. In der nicht verwendeten Position des Rücksitzes 78 ist das Innere der Lufteinlasskammer 106 durch die Schlitze 114 sichtbar, wobei die Abdeckung 119 das Gebläse 31 gegenüber den Passagieren des Fahrzeugs 12 versteckt. Die Abdeckung 119 dient natürlich zur Verminderung des Betriebsgeräuschs des Gebläses 31, das von den Passagieren gehört wird.
  • Der gekrümmte distale Endabschnitt 120 der Abdeckung 119 ist wirksam zur Verminderung des Strömungswiderstandes der Abdeckung 119 und macht es möglich, die Verzögerung der Luftströmung infolge des Vorhandenseins der Abdeckung 119 in der Lufteinlasskammer 106 zu vermindern. Entsprechend wird die Kühlwirkung des Batteriemoduls 10 weiter erhöht.
  • Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 16 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das mit der Stromversorgung mit dem Batteriemodul 10 ausgerüstet ist. Wie in 16 gezeigt, ist der Batteriemodul 10 unter einer Bodenplatte 144 zwischen einem Vordersitz 140 (erster oder zweiter Sitz, gezählt von der Fahrzeugvorderseite) und einem Rücksitz 142 (zweiter oder dritter Sitz, gezählt von der Fahrzeugvorderseite) angeordnet. Die vorliegende Stromversorgungseinrichtung umfasst nämlich eine Batteriekammer 146 unter der Bodenplatte 144 zwischen dem Vordersitz und dem Rücksitz 140, 142. Die Batteriekammer 146 wird zwischen einer die Bodenplatte 144 bildenden oberen Wand und einer eine Karosserie 145 des Fahrzeugs bil denden unteren Wand ausgebildet. Der Batteriemodul 10 ist innerhalb der Batteriekammer 146 auf der Karosserie 145 aufgenommen. Die Batteriekammer 146 weist eine ein wenig größere vertikale Abmessung als die vertikale Abmessung des Batteriemoduls 10 auf. Somit wird der Batteriemodul 10 benachbart zum Fahrzeuginnenraum angeordnet, ist jedoch im Wesentlichen vom Fahrzeuginnenraum durch die Bodenplatte 144 isoliert.
  • Der vordere Sitz 140 weist eine im hinteren Abschnitt der unteren Fläche ausgebildete Aussparung 150 auf. Diese Aussparung 150 schafft einen Raum 152 unter dem Sitz zwischen dem hinteren Abschnitt der unteren Fläche des vorderen Sitzes 140 und der Bodenplatte 144. Das hintere Ende der unteren Fläche des vorderen Sitzes 140 wirkt mit der Bodenplatte 144 zur Bildung einer allgemein länglichen Öffnung 154 zusammen, durch die der Raum 152 unter dem Sitz mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung steht. Die Bodenplatte 144 weist mehrere durch einen Teil von ihr gegenüberliegend zum hinteren Abschnitt der unteren Fläche des vorderen Sitzes 140 ausgebildete Schlitze 156 auf. Die Batteriekammer 146 umfasst eine Lufteinlasskammer 158, die mit dem Raum 152 unter dem Sitz durch die Schlitze 156 in Verbindung steht. Die Lufteinlasskammer 148 wird durch eine Trennwand 160 gebildet, die parallel zur seitlichen Richtung des Fahrzeugs verläuft, und ein Trennwand 162 gebildet, die im Wesentlichen senkrecht zur Trennwand 160 verläuft und parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Trennwand 160 weist eine kreisförmige Öffnung 112 auf, in die eine Lufteinlasshülse 110 des Gebläses 31 eingesetzt ist.
  • Wenn das Gebläse 31 arbeitet, wird die Luft im Fahrzeuginnenraum den Batteriezellen 22 durch den Raum 152 unter dem Sitz, die Schlitze 156, die Lufteinlasskammer 158, die kreisförmige Öffnung 112, das Gebläse 31, den Lufteinlasskanal 108 und die Lufteinlasskammer 32 (in 16 nicht dargestellt) geführt. Daraus geht hervor, dass der Lufteinlasskanal durch die Schlitze 156, die Lufteinlasskammer 158, die Öffnung 112, das Gebläse 31, den Lufteinlasskanal 108 und die Lufteinlasskammer 32 gebildet wird, wobei die Schlitze 156 als Einlass des Lufteinlasskanals dienen.
  • Bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform ist ebenfalls der Batteriemodul 10 benachbart zum Fahrzeuginnenraum angeordnet, jedoch im Wesentlichen vom Fahrzeuginnenraum durch die Bodenplatte 144 isoliert. Zum Kühlen des Batteriemoduls 10 wird die Luft im Fahrzeuginnenraum der Lufteinlasskammer 158 durch die Schlitze 156 in der Bodenplatte 144 zugeführt. Entsprechend wird die erforderliche Länge des Lufteinlasskanals entscheidend vermindert, und der Strömungswiderstand des Lufteinlasskanals wird entsprechend vermindert, wodurch eine erhöhte Kühlwirkung des Batteriemoduls 10 sichergestellt ist. Die erforderlichen Längen der Bauteile des Lufteinlasskanals, wie zum Beispiel der Lufteinlasskanal 108 können entsprechend vermindert werden, sodass die Bauteile bei verminderten Kosten zur Verfügung stehen und der Batteriemodul 10 bei verminderten Kosten zur Verfügung steht.
  • Weiter sind die Schlitze 156 unter dem Vordersitz 140 durch den Vordersitz 140 abgedeckt, sodass das Ge räusch infolge der Luftströmung durch den Lufteinlasskanal kaum im Fahrzeuginnenraum gehört wird.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen wurden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei verständlich ist, dass die Erfindung auf andere Art verwirklich werden kann.
  • Beispielsweise können die mehreren Schlitze 96, 114, 156, die als Einlass des Lufteinlasskanals bei den dargestellten Ausführungsformen dienen, durch Öffnungen mit einer Kreisform, einer rechtwinkligen Form oder irgendeiner anderen Form ersetzt werden.
  • Die Schlitze 96, 114, 156 in den dargestellten Ausführungsformen können mit einem geeigneten Filter, wie zum Beispiel einem Gewebe oder einem Metalldrahtfilter versehen sein, um den Eintritt von Schmutz und Staub in dem Batteriemodul 10 zusammen mit der Luft zu verhindern.
  • Bei der ersten Ausführungsform kann eine der Abdeckungen 119 gegen Schmutz und Geräusch gemäß der zweiten Ausführungsform von 9 in der Lufteinlasskammer 92 an einer Position unter den Schlitzen 116 vorgesehen sein, um allgemein die Öffnung 94 abzudecken.
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Schlitze 96, 114 am rechten oder linken Endabschnitt der Abdeckplatte 16 der Sitzunterseite, gesehen in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 12 ausgebildet, wobei diese Schlitze 96, 114 an einem länglichen mittleren Abschnitt der Abdeckplatte 16 ausgebildet sein können, um die Länge des Lufteinlasskanals 34, 108 zu minimieren, wenn die Gesamtlänge des Batteriemoduls 10 relativ klein ist.
  • Der Raum 84 unter dem Sitz bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen über die gesamte Länge der unteren Fläche des Rücksitzes 78 (gemessen in Seitenrichtung des Fahrzeugs 12) ausgebildet, wobei der Raum 84 ebenfalls über einen Teil der gesamten Länge des Rücksitzes 78 ausgebildet sein kann.
  • Bei der ersten und zweiten Ausführungsform wird der Raum 84 unter dem Sitz teilweise durch den vorderen Endabschnitt der unteren Fläche des Rücksitzes 78, gesehen in Längsrichtung des Fahrzeugs 12, ausgebildet, wobei der Raum 84 auch teilweise durch den hinteren Endabschnitt der unteren Fläche des Rücksitzes 78 ausgebildet sein kann. In diesem Fall ist die Öffnung zur Verbindung des Raum 84 und des Fahrzeuginnenraums vorzugsweise durch und zwischen dem hinteren Ende der unteren Fläche des Rücksitzes 78 und dem hinteren Ende der Abdeckplatte 16 ausgebildet.
  • Bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Batteriemodul 10 unter dem Rücksitz 78, d.h. im Innenraum 18 angeordnet, der durch die Bodenplatte 14 und die Abdeckplatte 16 unter dem Sitz, auf der der Rücksitz 78 ruht, ausgebildet. Der Batteriemodul 10 kann jedoch unter dem Vordersitz des Fahrzeugs 12 angeordnet sein, vorausgesetzt, dass die Länge des unter dem Vordersitz in seitlicher Richtung des Fahrzeugs 12 verfügbare Raum groß genug ist, um den Batteriemodul 10 aufzunehmen.
  • Bei der dritten Ausführungsform ist der Batteriemodul 10 unter der Bodenplatte 144 zwischen dem vorderen und dem hinterem Sitz 140, 142 angeordnet. Der Batteriemodul 10 kann jedoch unter einem Teil des Fahrzeugbodens angeordnet sein, der an der Vorderseite des vorderen Sitzes 140 oder an der Rückseite des hinteren Sitzes 172 angeordnet ist, gesehen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
  • Die Abdeckung 119 gegen Schmutz und Geräusch, die als Abschirmplatte bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann durch eine Abdeckung 166 gegen Staub und Geräusch ersetzt werden, die eine Luftströmungsöffnung 164, wie in den 17 und 18 gezeigt, aufweist. Da diese Abdeckung 166 eine Luftströmung durch die Luftströmungsöffnung 164 gestattet, kann die Abdeckung 166 mit der Bodenplatte 14 an ihrem distalen Ende von der Trennwand 104 entfernt in Verbindung stehen, wie in der Schnittansicht von 18 gezeigt, die einen Schnitt längs der Linie 18-18 in 17 darstellt. Die Luftströmungsöffnung 164 ist rechtwinklig ausgebildet und weist gegenüberliegende lange Seitenränder 168 auf, deren Flächen 170 geneigt oder gekrümmt sind, wie in 18 gezeigt, sodass die Abmessungen zwischen den Rändern 168 in der Richtung parallel zu den kurzen Seiten des Rechtecks der Öffnung 164 an der stromaufwärtigen Seite der Abdeckung 166 größer als an der stromabwärtigen Seite sind, nämlich an der linken Seite größer als an der rechten Seite, gesehen in 18.
  • Die Abdeckung 119 gegen Schmutz und Geräusch bei der zweiten Ausführungsform ist gekrümmt, sodass sie sich der Bodenplatte 14 annähert, wenn sie sich von der Trennwand 104 und der Lufteinlasshülse 110 und dem Gebläse 31 weg erstreckt. Die Abdeckung 119 kann jedoch durch irgendeine Abschirmplatte irgendeine geeigneten Form, wie zum Beispiel einer Abdeckplatte 172, wie in 19 und 20 gezeigt, ersetzt werden, vorausgesetzt, dass die Abschirmplatte in der Lage ist, die Luftströmung von den Schlitzen 114 direkt in das Gebläse 31 zu leiten. Beispielsweise kann die Abschirmplatte 172, die in der perspektivischen Ansicht von 19 gezeigt ist, anstelle der Abdeckung 119 von 9 an dem Teil der Trennwand 104 angebracht werden, der oberhalb der Lufteinlasshülse 110 angeordnet ist, wie in 20 gezeigt. Die Abschirmplatte 172 besteht aus einem länglichen rechtwinkligen proximalen Abschnitt 114, der an dem oben beschriebenen Abschnitt der Trennwand 104 angebracht ist, einem oberen ebenen Abschnitt 176, der sich von dem unteren Ende des proximalen Abschnitts 174 in einem geeigneten Winkel relativ zum proximalen Abschnitt 174 schräg nach unten erstreckt und einen unteren ebenen Abschnitt 178, der sich von dem unteren Ende des oberen ebenen Abschnitts 176 in einem spitzen Winkel relativ zum oberen ebenen Abschnitt 176 schräg nach unten erstreckt.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird der Raum 152 unter dem Sitz teilweise durch die Aussparung 150 im hinteren Endabschnitt der unteren Fläche des vorderen Sitzes 140 gebildet. Diese Aussparung 150 ist jedoch nicht wesentlich. Beispielsweise kann ein Raum 152 unter dem Sitz zwischen dem vorderen Sitz 140 und der Bodenplatte 144 vorgesehen sein, wenn der Raum 150 nicht vorhanden ist, wobei Schienen unter dem vorderen Sitz 140 vorgesehen sind, damit der vordere Sitz 140 in Längsrichtung des Fahrzeugs 12 gleitbar ist.

Claims (7)

  1. Stromversorgungseinrichtung mit mehreren, ein einem Batteriegehäuse (30) eines Fahrzeugs (12) aufgenommenen Batteriezellen (22), sodass die Batteriezellen durch von einem Fahrzeuginnenraum in das Batteriegehäuse eingeführte Luft gekühlt werden, wobei das Batteriegehäuse (30) benachbart zu dem Fahrzeuginnenraum angeordnet und von dem Fahrzeuginnern durch eine Bodenplatte (16; 144), die teilweise den Fahrzeuginnenraum begrenzt, oder durch ein an der Bodenplatte befestigtes Abdeckteil allgemein isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte oder das Abdeckteil einen Einlass (96; 114; 156) eines Lufteinlasskanals (32, 34, 92, 94, 96; 31, 32, 106, 112, 114; 31; 32; 108, 112, 156, 158) aufweisen, durch den die Luft in das Batteriegehäuse eingeführt wird, um die mehreren Batteriezellen (22) zu kühlen, wobei der Einlass (96; 114; 156) direkt zum Fahrzeuginnenraum geöffnet ist, wobei der Lufteinlasskanal (31, 32, 108, 112, 156, 158) als ein allgemein gekrümmter Kanal mit einem ersten geraden Segment, das sich im Wesentlichen von dem Einlass (114; 156) nach unten erstreckt, einem zweiten geraden Segment, das sich im Wesentlichen horizontal erstreckt, und einem gekrümmten Segment, das sich zwi schen dem ersten und zweiten geraden Segment erstreckt, ausgebildet ist, wobei das allgemein gekrümmte Segment teilweise durch eine gekrümmte Abschirmplatte (119; 166; 172) gebildet wird, die an einer Position an einer Innenseite einer Kurve des allgemein gekrümmten Kanals befestigt ist.
  2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Batteriegehäuse (30) in einem Innenraum (18; 146), dessen obere Wand (16c; 144) durch die Bodenplatte (16, 144) gebildet wird, aufgenommen ist.
  3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Eilass (96; 114; 156) unter einem in dem Fahrzeuginnenraum angeordneten Sitz (78; 140) vorgesehen ist.
  4. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend ein Gebläse (31), das einen Teil des Lufteinlasskanals (31, 32, 108, 112, 156, 158) darstellt und das zum Blasen von Luft in das Batteriegehäuse (30) betreibbar ist, und eine Abschirmplatte (119; 166; 172), die teilweise dem Lufteinlasskanal bildet, sodass der Lufteinlasskanal allgemein so gekrümmt ist, dass eine Strömung der Luft aus dem Einlass (114, 156) des Lufteinlasskanals direkt in einen Einlass (110) des Gebläses verhindert wird.
  5. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Abschirmplatte (119) einen distalen Endabschnitt (120) umfasst, der an einer Innenseite einer Kurve des Lufteinlasskanals (31, 32, 108, 112, 156, 158) gekrümmt ist, wobei der Einlass (114, 156) an einer Außenseite der Kurve angeordnet ist.
  6. Stromversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Batteriemodul (24) mittels der mehreren in einem Stapel aufeinander angeordneten Batteriezellen (22) ausgebildet ist.
  7. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Abdeckteil (16; 144) sich in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und wobei die Öffnung (82; 186) als allgemein länglicher Schlitz ausgebildet ist, und die Öffnung in Richtung eines vor dem Sitz angeordneten Abschnitts geöffnet ist.
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