TWI426638B

TWI426638B - 電動二輪機車之電池裝置

Info

Publication number: TWI426638B
Application number: TW099105150A
Authority: TW
Inventors: Kaori Goto; Takasumi Yamanaka; Takehiro Koyasu; Hiroshi Iwakami
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2014-02-11
Also published as: TW201041212A; JP2010228660A; ITTO20100154A1; CN101847737A; JP5778885B2; IT1398993B1; CN101847737B

Description

電動二輪機車之電池裝置

本發明係關於一種電動二輪機車之電池裝置。

習知，有提出一種於用以驅動電動車輛之電池中將自電池產生之氣體易於排出至外部之構造。

例如，已知有如下構造：將電池收納於收納外殻內，且於收納外殻之上部設有用以將自電池所漏出之氣體排出至裝置外之排出路徑。

因此，即使因過量充電等而產生氣體，亦可防止電池之內壓上升(參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-251308號公報

雖考慮將上述構造之電池用於驅動電動二輪機車，但於二輪機車之情形時，其與四輪機車相較，由於其露出部分較多等，故需要有提高防水性之對策。

另一方面，作為重物之電池要求配置於車輛之較低部位以降低重心。

因此，本發明之目的在於提供一種雖降低重心但亦可維持防水性之電動二輪機車之電池裝置。

為達成上述目的，第1發明係一種電動二輪機車之電池裝置，於經車架(例如實施形態中之側架5)所支撐之擱腳部(例如實施形態中之擱腳部F)下方配置有電池外殻(例如實施形態中之電池外殻36)，於該電池外殻之內部收納電池(例如實施形態中之電池模組37)，並設有藉由上述電池之電力而驅動之行駛驅動用電動機(例如實施形態中之電動馬達50)，且具備有控制上述電動機之驅動之控制部(例如實施形態中之控制裝置34)，而且設有將空氣吸入至上述電池外殻內之吸入通道(例如實施形態中之吸入管51)，同時設有將內部之氣體排出之排出通道(例如實施形態中之排出管52)；其特徵在於，上述吸入通道及上述排出通道之各自之開口部(例如實施形態中之開口部51k、52k)係被設定於上述擱腳部之更上方處。

第2發明中，於上述排出通道設有抽風機(例如實施形態中之多葉送風機49)。

第3或第4發明中，上述吸入通道設有複數個。

第5發明中，上述吸入通道係連結於上述電池外殻之下部，同時上述排出通道係連結於上述電池外殻之上部。

第6發明中，使上述吸入通道及上述排出通道之前端彎曲，而使上述各開口部指向下方。

第7或第8發明中，上述吸入通道係夾持車輛之主車架(例如實施形態中之主車架2)而左右配置。

第9至第11發明中，上述各吸入通道及上述排出通道係於上述擱腳部之前後以沿車輛之車架(例如實施形態中之側架5)之形態而向上方延伸。

根據第1發明，於擱腳部之下方配置電池而可降低重心，同時使吸入通道之開口部及排出通道之開口部位於擱腳部之上方，而可防止電池外殻之滲水。

根據第2發明，可自吸入通道強制性地導入空氣而積極地進行冷卻，同時即使於電池外殻內產生氣體之情形時，亦可強制性地向外部排出。

根據第3或第4發明，由於增大實質吸入通道之截面積，而可減少吸入阻力，可有效地冷卻電池。

根據第5發明，由於自電池之下部所吸入之空氣係朝向上部，因此可使風容易通過整個電池，可有效地冷卻電池，同時於電池產生氣體之情形時可將該氣體有效地自上部排出。

根據第6發明，由於使各開口部朝下開口，而可使水更不易滲入。

根據第7或第8發明，與單一吸入通道之情形相較，每個吸入通道之配置所需之空間可較小，不易受到配置上之限制，且布局較為容易。

根據第9或第10發明，與不沿車輛之車架之情形相較，可減少佔據空間。

其次，根據圖式，對本發明實施形態進行說明。

圖1係本發明實施形態之電動二輪機車之側視圖。又，圖2係表示電動二輪機車1中已卸除外部構件之狀態之立體圖。

如圖1、圖2所示，電動二輪機車1係具有擱腳部F之速克達型之自動二輪機車，其係藉由內置於擺臂12的行駛驅動用電動馬達50之旋轉驅動力而驅動後輪WR。又，對電動馬達50供給電力之高壓電池31係藉由於設置在車體之未圖示充電口上連接外部電源並進行充電。

於主車架2之前方側端部，連結有旋轉自如地轉動支撐轉向桿(steering stem)7a之頭管3。於轉向桿7a之上部安裝有轉向手柄7，且於下部安裝有左右一對之前叉4。於前叉4之下端部旋轉自如地軸支有前輪WF。

於主車架2之上下方向大致中央部連結有左右一對側架5、5之上端部，側架5、5係自上述連接處斜下延伸並於彎曲之後水平延伸，且電動馬達50供給電力之72 V高壓電池31係被配設為夾持於該左右之側架5、5之水平部分。側架5、5之水平部分向斜後側上升並向車體上方彎曲，而連結於支撐儲物箱17等之後架6。

於側架5、5之間，在前側安裝有下橫撐架24，且於下橫撐架24之中央部連結有主車架2之下端部。於下橫撐架24之後側，在側架5、5之間安裝有下橫撐後架25。藉由下橫撐架24與下橫撐後架25而將高壓電池31前後夾持。即，由左右之側架5、5、下橫撐架24及下橫撐後架25而包圍高壓電池31之周圍，以保護高壓電池31免受來自外部之撞擊負重。

此處，於各側架5之高壓電池31之側部安裝有「」字形剖面之側托架23，且跨越各側托架23而安裝有將高壓電池31沿車寬方向固定於側架5上之固定板22。

於側架5之後部安裝有形成擺臂樞軸11之樞軸板20。於擺臂樞軸11擺動自如地軸支有僅以車寬方向左側之支臂支撐後輪WR的懸臂式擺臂12之前端部。於擺臂12之後部，後輪WR係藉由輪軸19而旋轉自如地而軸支，且擺臂12之後端部係藉由後避震單元13而懸掛於後架6。

於擺臂12之下部，動力驅動單元35係收納於護罩構件21內，其將自高壓電池31所供給之直流電流轉換成交流電流並將其供給至電動馬達50。自該動力驅動單元35經由配線L而對馬達50供給電力，並自馬達50起依序經由第1減速齒輪G1、第2減速齒輪G2而向輪軸19、後輪WR傳遞動力。又，元件符號H係表示平滑電容器。

於轉向手柄7之車體前方側設置有作為外部零件之前罩9，且於前罩9之上部安裝有包含速率計等之儀錶單元8。

於前罩9之車體前方側設置有頭燈10。又，於高壓電池31之上部形成有供騎車者擱腳之擱腳部F，且於後架6之外側設置有車座罩15。於車座罩15之上部安裝有藉由車體前方側之鉸鏈而打開或關閉之車座14。又，於車座罩15之後端部安裝有尾燈裝置16。於樞軸板20安裝有具有於車寬方向上隔開之2個腳架之中腳柱18。

於頭管3之車寬方向右側，對頭燈10等輔助設備及控制裝置34等供給電力之12 V低壓電池30係載置於電池外殻30a，並藉由壓板30b而固定於電池外殻30a上。低壓電池30係藉由高壓電池31之電力而進行充電。於車座罩15之內側、且儲物箱17之前方，配設有將高壓電池31之72 V電壓轉換成12 V電壓之直流對直流轉換器32、及收納保險絲及繼電器等之接觸器箱33。進而，於車寬方向右側之後架6外側，配設有經由動力驅動單元35等而控制電動馬達50之控制裝置(ECU，Electronic Control Unit)34。

圖3係高壓電池周圍之車架之側視圖，圖4係圖3之立體圖，圖5係圖3之俯視圖，圖6係沿圖8之A-A線之剖視圖，圖7係沿圖8之B-B線之剖視圖。

如圖3～圖5所示，高壓電池31包括設置於擱腳部F之下方之電池外殻36、及配置於該電池外殻36內部之電池模組37。於下橫撐後架25之後側上部，跨越側架5、5間而安裝有中橫撐架26。

此處，於下橫撐架24及下橫撐後架25，連結各自兩端部而設置有用以於翻滾‧越過階差時保護高壓電池31之護板27。跨越下橫撐架24及下橫撐後架25而於前後方向安裝有一對下護板28(參照圖6)，以保護電池外殻36之底壁36t。

於側托架23，設置於電池外殻36側部之凸緣部36f係形成為避開固定板22，且該凸緣部36f係藉由螺栓29而固定於焊接固定在側架5的側托架23上表面。此處，如圖6所示，於凸緣部36f之螺栓29之緊固部位安裝有橡膠製之安裝構件38。

如圖6、圖7所示，電池外殻36包括有底箱形之外殻本體39、及覆蓋外殻本體39之上部開口部40之蓋41。外殻本體39於底壁36t之下表面具備用以提高剛性之肋36l，且於底壁36t上表面之兩側緣形成有槽42。於外殻本體39之上部開口部40之兩側緣形成有上述凸緣部36f。於外殻本體39之上部開口部40周緣形成有嵌合槽43，且於蓋41之開口周緣形成有嵌入至嵌合槽43內之嵌合部44，將該等外殻本體39之嵌合槽43與蓋41之嵌合部44加以嵌合，防止自外殻本體39中與蓋41之連接部之滲水，以確保水密性。

於蓋41之上壁41z設置有凹部45，藉由設置於該凹部45背面之墊層橡膠46，將高壓電池31之電池模組37經由板構件P而按壓固定。

並且，如圖7所示，於電池外殻36之外殻本體39前面，具體而言於前側之縱壁36k下部形成有左右一對吸入口47。於構成電池外殻36上部之蓋41之後部上表面、即於上壁41z之後部設置有開口部41h，且於該開口部41h內安裝有具備排出口48而作為抽風機之多葉送風機49。

如圖3~圖5所示，於電池外殻36之各吸入口47連接有彎曲並向上方延伸之吸入管51，該吸入管51之上端開口部51k係於擱腳部F更上方、且於側架5相對於主車架2之連接部更下方處呈開口。

又，於多葉送風機49之排出口48連接有彎曲並向上方延伸之排出管52，該排出管52上端之開口部52k亦係於擱腳部F更上方、且與吸入管51相同之高度處呈開口。此處，吸入管51之開口部51k係於前罩9內呈開口，排出管52之開口部52k係於車座罩15內呈開口。又，吸入管51之開口部51k係形成為剖面圓形狀，排出管52之開口部52k係形成為剖面四邊形。此處，吸入管51、51及排出管52均被配置於側架5、5之間，且以大致沿側架5之形態向上方延伸。又，吸入管51係沿主車架2延伸。由此，因吸入管51會被配置於側架5、5之更內側，與未沿側架5之情形相較，可節約佔據空間。

圖8示意性地表示於電池外殻36之內部配置有單電池54、單電池單元54u、及單模組37T之狀態。又，於圖7、圖8中，省略記載圖6之板構件P、凹部45及墊層橡膠46。

如圖6~圖8所示，電池模組37係將單模組37T於車輛前後方向配置3組而構成。單模組37T包含將單電池54排列為上下兩段並由電池保持部55加以前後夾持支撐而構成之單電池單元54u，並將該單電池單元54u隔著間隙56而於車寬方向排列10組。

此處，單模組37T包括前後壁37f、37r、上下壁37u、37l、及側壁37s，於上下壁37u、37l，在車輛前後方向形成有狹縫S。於下壁37l之轉角部設置有與電池外殻36之底壁36t相抵接之突起部53。該突起部53係形成於與電池外殻36之底壁36t、和前後壁37f、37r、側壁37s之間之角部36d相接觸的位置處，具體而言係形成於底壁36t之四角處。透過突起部53而於外殻本體39之底壁36t與電池模組37之下壁37l之間形成間隙60。

單模組37T於與電池外殻36之縱壁36k及相鄰之單模組37T之間確保有間隙58，且於該間隙58內設置有肋57。藉由該肋57，空氣不會自間隙58向上方逃逸，而會自電池外殻36之外殻本體39之下部之間隙60起均等地分配至各單模組37T之下壁37l下側。並且，該空氣自單模組37T之下壁37l之狹縫S沿單電池單元54u而均等地流向上方。此處，肋57係設置於吸入口47之上側，使所吸入之空氣首先流向電池外殻36之下部。

根據上述實施形態，當電動二輪機車1正在行駛時，若多葉送風機49受驅動，則將如圖7之箭頭所示，自電池外殻36之吸入管51之開口部51k強制性地吸入空氣。所吸入之空氣係被導入至電池外殻36之底壁36t與電池模組37之間之間隙60內，準確而言係被導入至電池外殻36之底壁36t與單模組37T之下壁37l之間之間隙60內。

此處，由於在前後方向所設置之3組各單模組37T之間及與電池外殻36之縱壁36k間之間隙58內設置有肋57，故空氣不會自間隙58流向上方，而導入之空氣會自單模組37T之下壁37l之狹縫S均等地分布於各單電池單元54u之下部，並自各單電池單元54u之下部起於電池保持部55所支撐之各單電池54之周圍流向上側而冷卻單電池54，然後自上壁37u之狹縫S向上側排出。之後，上述空氣自電池外殻36之蓋41之上壁41z之開口部41h，藉由多葉送風機49通過排出管52而自開口部52k排出。

尤其，吸入管51係連結於電池外殻36前側之縱壁36k下部，同時排出管52係連結於電池外殻36上部的蓋41之上壁41z之多葉送風機49，因此自電池外殻36之下部所吸入的空氣會朝向上部，由此可使風容易地通過整個電池外殻36內，而可有效地冷卻由各單模組37T所構成之電池模組37，同時在電池模組37產生氣體之情況時，可將該氣體有效地自上部排出。

此處，由於高壓電池31係配置於擱腳部F之下方，故可使電動二輪機車1之重心降低。而且，由於吸入管51、排出管52之各開口部51k、52k係於前罩9之內部、車座罩15之內部呈開口，故雨水等不會自外部進入至該等開口部51k、52k內。又，即使例如當水已浸至擱腳部F之附近，由於吸入管51之開口部51k及排出管52之開口部52k係位於擱腳部F之上方，故電動二輪機車1可防止水浸入至電池外殻36內。

而且，由於設有一對用以導入空氣之吸入管51，故實質通道之截面積會增大而使吸入阻力減小，可有效地冷卻電池模組37。並且，由於將吸入管51分為2根，與設為1根之情形相較會具有每根吸入管之配置所需之空間可較小、且不易受到配置上之限制而布局較為容易之優點。

另外，本發明並不受限於上述實施形態，例如，可如圖3之鏈線所示，使吸入管51之前端部向前側彎曲，並使排出管52之前端部向後側彎曲，更使各開口部51k、52k指向下方，藉此可使水更不易滲入。又，雖就設置有一對(2根)吸入管51之情形進行說明，但只要為複數根，則亦可為兩根以上。

1．．．電動二輪機車

2．．．主車架

3．．．頭管

4．．．前叉

5．．．側架(車架)

6．．．後架

7．．．轉向手柄

7a．．．轉向桿

8．．．儀錶單元

9．．．前罩

10．．．頭燈

11．．．擺臂樞軸

12．．．擺臂

13．．．後避震單元

14．．．車座

15．．．車座罩

16．．．尾燈裝置

17．．．儲物箱

18．．．中腳柱

19．．．輪軸

20．．．樞軸板

21．．．護罩構件

22．．．固定板

23．．．側托架

24．．．下橫撐架

25．．．下橫撐後架

26．．．中橫撐架

27．．．護板

28．．．下護板

29．．．螺栓

30．．．低壓電池

30a．．．電池外殻

30b．．．壓板

31．．．高壓電池

32．．．直流對直流轉換器

33．．．接觸器箱

34．．．控制裝置(控制部)

35．．．動力驅動單元

36．．．電池外殻

36d．．．角部

36f．．．凸緣部

36k．．．縱壁

36l、57．．．肋

36t．．．底壁

37．．．電池模組(電池)

37T．．．單模組

37f．．．前壁

37l．．．下壁

37r．．．後壁

37s．．．側壁

37u．．．上壁

38．．．安裝構件

39．．．外殻本體

40．．．上部開口部

41．．．蓋

41z．．．上壁

41h．．．開口部

42．．．槽

43．．．嵌合槽

44．．．嵌合部

45．．．凹部

46．．．墊層橡膠

47．．．吸入口

48．．．排出口

49．．．多葉送風機(抽風機)

50．．．電動馬達(電動機)

51．．．吸入管(吸入通道)

51k、52k．．．開口部

52．．．排出管(排出通道)

53．．．突起部

54．．．單電池

54u．．．單電池單元

55．．．電池保持部

56、58、60．．．間隙

F．．．擱腳部

H．．．電容器

L．．．配線

P．．．板構件

S．．．狹縫

WF．．．前輪

WR．．．後輪

G1．．．第1減速齒輪

G2．．．第2減速齒輪

圖1係本發明實施形態之電動二輪機車之側視圖。

圖2係本發明實施形態中已卸除外部構件狀態的電動二輪機車之立體圖。

圖3係高壓電池周圍之車架之側視圖。

圖4係圖3之立體圖。

圖5係圖3之俯視圖。

圖6係沿圖8之A-A線之剖視圖。

圖7係沿圖8之B-B線之剖視圖。

圖8係示意性地表示電池外殻內部之立體圖。