СТРУКТУРА ОХЛАЖДЕНИЯ БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК B60K1/04 B60K11/02 B60L11/00 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

По заявке испрашивается приоритет японских патентных заявок №2009-126791, поданной 26 мая 2009 г., и №2010-005104, поданной 13 января 2010 г. Полные раскрытия японских патентных заявок №№2009-126791 и 2010-005104, таким образом, содержатся в данном документе по ссылке.

Область техники

Настоящее изобретение, в общем, относится к структуре охлаждения аккумуляторного блока транспортного средства для охлаждения аккумуляторного блока. Более конкретно, настоящее изобретение относится к структуре охлаждения аккумуляторного блока транспортного средства, которая охлаждает верхнюю поверхность аккумуляторного блока.

Предшествующий уровень техники

Электрические транспортные средства зачастую включают в себя аккумуляторный блок. Аккумуляторный блок может быть сформирован из множества аккумуляторов. Аккумуляторный блок иногда размещается под полом транспортного средства. Один пример такого электрического транспортного средства раскрывается в японской выложенной патентной публикации №10-138956.

Краткое изложение существа изобретения

Обнаружено, что когда батарея аккумуляторов транспортного средства используется, требуется охлаждать батарею аккумуляторов транспортного средства должным образом, поскольку батарея аккумуляторов транспортного средства выделяет тепло. В транспортном средстве, раскрытом в японской выложенной патентной публикации №10-138956, нижняя поверхность аккумуляторного блока открыта для проходящего воздуха, когда транспортное средство движется. Таким образом, нижняя часть аккумуляторного блока может охлаждаться сравнительно легко. Наоборот, поскольку над аккумуляторным блоком присутствует панель пола, трудно обеспечивать большой зазор между аккумуляторным блоком и панелью пола в ситуациях, когда панель пола не может быть простым способом установлена в высоком положении. Следовательно, существует вероятность того, что будет затруднительно охлаждать верхнюю часть аккумуляторного блока с помощью воздуха, проходящего через зазор, когда транспортное средство движется.

Задачей настоящего изобретения является предоставление структуры охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, которая позволяет эффективно охлаждать верхнюю часть аккумуляторного блока.

Принимая во внимание состояние известной технологии, одним аспектом настоящего изобретения является предоставление структуры охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, которая, главным образом, содержит кузов транспортного средства, аккумуляторный блок и охлаждающую рубашку. Кузов транспортного средства включает в себя панель пола и элемент рамы кузова транспортного средства. Аккумуляторный блок прикрепляется к элементу рамы кузова транспортного средства. Аккумуляторный блок размещается под панелью пола. Аккумуляторный блок включает в себя аккумуляторный кожух и батарею аккумуляторов. Охлаждающая рубашка прикрепляется к верхней поверхности аккумуляторного кожуха, который вмещает в себя батарею аккумуляторов.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает схематический вид в продольном разрезе электрического транспортного средства, оснащенного структурой охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства согласно варианту осуществления;

Фиг.2 изображает схематический вид сверху транспортного средства, оснащенного и структурой охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1, показывающий элемент рамы кузова транспортного средства и аккумуляторный блок;

Фиг.3 изображает общий вид сверху аккумуляторного блока, используемого в структуре охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1 и 2;

Фиг.4 изображает общий вид сверху аккумуляторного блока, используемого в структуре охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1 и 2, со снятой крышкой;

Фиг.5 изображает общий вид сверху аккумуляторной рамы аккумуляторного блока, используемой в структуре охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1 и 2;

Фиг.6 изображает общий вид сверху охлаждающей рубашки, используемой в структуре охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства на фиг.1 и 2;

Фиг.7 изображает общий вид в поперечном разрезе структуры охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1 и 2, на виде вдоль линии сечения VII-VII на фиг.1;

Фиг.8 изображает схематический вид в поперечном разрезе структуры охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1 и 2, на виде вдоль линии сечения VIII-VIII на фиг.1; и

Фиг.9 изображает схематический вид в поперечном разрезе структуры охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, показанной на фиг.1 и 2, на виде вдоль линии сечения IX-IX на фиг.1.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Варианты осуществления изобретения ниже будут описаны со ссылкой на чертежи. Специалистам в данной области техники из этого раскрытия сущности должно быть очевидным, что последующие описания вариантов осуществления предоставляются только для иллюстрации, а не для ограничения изобретения, заданного посредством прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Обращаясь сначала к фиг.1, транспортное средство 1 частично иллюстрируется со структурой охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства в соответствии с первым вариантом осуществления. На чертежах стрелка FR указывает направление вперед от транспортного средства, стрелка UP указывает направление вверх от транспортного средства, а стрелка WD указывает поперечное направление транспортного средства. Как показано на фиг.1, в этом варианте осуществления транспортное средство 1 включает в себя салон 2 с полом или панелью 3 пола и множеством аккумуляторов 4, установленных под панелью 3 пола салона 2. Аккумуляторы 4 служат в качестве источника электрической энергии, которая приводит в действие электродвигатель 5. Электродвигатель 5 функционально соединяется, по меньшей мере, с одним ведущим колесом транспортного средства 1 традиционным способом, чтобы вращать ведущее колесо транспортного средства 1. Транспортное средство 1 также включает в себя передний отсек 6, зарядное устройство 7 и инвертор 8. Передний отсек 6 сформирован в переднем участке транспортного средства 1 с зарядным устройством 7 и инвертором 8, расположенными внутри переднего отсека 6. Электродвигатель 5 также располагается внутри переднего отсека 6. Транспортное средство 1 может быть сконфигурировано как электрическое транспортное средство, гибридное транспортное средство или транспортное средство на топливных элементах.

Как показано на фиг.2, в этом варианте осуществления, кузов транспортного средства 1 включает в себя среди прочего пару боковых элементов 51, тоннель 52 в полу, пару поперечных элементов 53, пару боковых порогов 54, множество кронштейнов 55 и пару задних боковых элементов 56. Боковые элементы 51 и поперечные элементы 53 размещаются под салоном 2 в продольно-среднем участке транспортного средства 1. Боковые элементы 51 размещаются по бокам транспортного средства, так что они проходят, в целом, в продольном направлении транспортного средства 1. Поперечные элементы 53 размещаются, чтобы проходить в поперечном направлении транспортного средства 1 между туннелем 52 в полу и передними конечными участками боковых элементов 51. Боковые пороги 54 предусматриваются в позициях снаружи боковых элементов 51 в поперечном направлении транспортного средства 1 и размещаются, чтобы проходить, в целом, в продольном направлении транспортного средства 1. Кронштейны 55 предусматриваются во множестве мест (три в этом варианте осуществления) вдоль продольного направления транспортного средства 1. Каждый из кронштейнов 55 выполнен с возможностью проходить между одним из боковых элементов 51 и одним из поперечных элементов 53. Задние боковые элементы 56 соединяются с задними концами боковых элементов 51. Задние боковые элементы 56 проходят в продольном направлении транспортного средства 1 по обеим сторонам заднего участка транспортного средства 1. Задний поперечный элемент 57 выполнен с возможностью проходить между задними боковыми элементами 56, по существу, в поперечном направлении транспортного средства 1.

Как показано на фиг.3, аккумуляторы 4 хранятся внутри аккумуляторного кожуха 10. Аккумуляторы 4 и аккумуляторный кожух 10 составляют аккумуляторный блок 100. Аккумуляторный блок 100 прикрепляется к кузову транспортного средства, например, по меньшей мере, к одному из элементов рамы кузова транспортного средства (например, боковым элементам 51, поперечному элементу 53 и задним поперечным элементам 57) либо непосредственно, либо посредством кронштейна или крепления, которое размещается под полом. В этом варианте осуществления транспортного средства 1 аккумуляторный блок 100 съемным образом устанавливается на элементы рамы кузова транспортного средства под полом 3, так что аккумуляторный блок 100 может неоднократно сниматься и заменяться.

Как упомянуто выше, электродвигатель 5, зарядное устройство 7 и инвертор 8 размещаются внутри переднего отсека 6. Эти компоненты размещаются внутри переднего отсека 6 и прикрепляются либо непосредственно, либо посредством кронштейнов к элементам рамы кузова транспортного средства, таким как пара передних боковых элементов 61. Передние боковые элементы 61 размещаются по бокам переднего отсека 6. Передние боковые элементы 61 проходят, по существу, в продольном направлении транспортного средства 1. Предпочтительно, кузов транспортного средства 1 включает в себя передний поперечный элемент (не показан), который проходит между передними боковыми элементами 61, и один или более вспомогательных элементов (не показаны).

Аккумуляторный кожух 10 включает в себя аккумуляторную раму 11 (см. фиг.5) и аккумуляторную крышку 12 (см. фиг.3). Как видно на фиг.5, аккумуляторы 4 устанавливаются на аккумуляторной раме 11. Как видно на фиг.3, аккумуляторная крышка 12 закрывает верхние поверхности аккумуляторов 4, которые установлены на аккумуляторной раме 11. Как показано на фиг.5, аккумуляторная рама 11 предпочтительно включает в себя прямоугольную внешнюю раму 111 и T-образую внутреннюю раму 112. T-образная внутренняя рама 112 размещается внутри внешней рамы 111. Внешняя рама 111 предпочтительно включает в себя передний конечный элемент 111f, задний конечный элемент 111r и пару боковых элементов 111s. Передний конечный элемент 111f и задний конечный элемент 111r проходят в поперечном направлении транспортного средства 1 с предопределенным промежутком между ними в продольном направлении транспортного средства 1. Боковые элементы 111s проходят в продольном направлении транспортного средства 1 так, чтобы соединять концы переднего конечного элемента 111f и заднего конечного элемента 111r. Внутренняя рама 112 предпочтительно включает в себя поперечный элемент 112w и продольный элемент 112c. Поперечный элемент 112w связывает два противоположных боковых элемента 111s вместе. Продольный элемент 112c связывает поперечный элемент 112w и передний конечный элемент 111f вместе. Поперечный элемент 112w и продольный элемент 112c размещаются в T-образной конфигурации.

Внутренняя рама 112 делит прямоугольную область внутри внешней рамы 111 на множество (три в этом варианте осуществления) прямоугольных областей 11F, 11F и 11R, имеющих по существу одинаковый размер. Каждая из секционированных прямоугольных областей 11F, 11F и 11R имеет прямоугольную форму, в которой длинные стороны приблизительно в два раза длиннее коротких сторон, как видно в виде сверху. Секционированные прямоугольные области 11F и 11F размещаются в передней части аккумуляторной рамы 11 так, чтобы примыкать в поперечном направлении друг к другу. Длинные стороны секционированных прямоугольных областей 11F и 11F ориентированы в продольном направлении транспортного средства 1. Между тем секционированная прямоугольная область 11R размещается в задней части аккумуляторной рамы 11. Длинные стороны секционированной прямоугольной области 11R ориентированы в поперечном направлении транспортного средства 1.

Внешняя рама 111 включает в себя внешние фланцевые части 113 и внутренние фланцевые части 114. Внешние фланцевые части 113 сформированы на внешней части внешней рамы 111 аккумуляторной рамы 11 для прикрепления аккумуляторной рамы 11 к элементам рамы кузова транспортного средства. Внутренние фланцевые части 114 сформированы на внутренних частях боковых элементов 111s, чтобы позволять устанавливать аккумуляторы 4 по обеим сторонам от продольного элемента 112c. Аккумуляторная рама 11 может прикрепляться или сниматься с элемента рамы кузова транспортного средства из-под днища 113a (под полом) посредством установки или удаления болтов или других деталей крепления (не показаны), устанавливаемых через монтажные отверстия 113a, сформированные во внешних фланцевых частях 113.

Как показано на фиг.4, аккумуляторы 4 являются отдельными плоскими, прямоугольными объектами блочной формы. Аккумуляторы 4 укладываются на аккумуляторную раму 11 во множество групп A-E аккумуляторов. Некоторые из аккумуляторов 4 размещаются уложенными вертикально в каждой из левой и правой секционированных прямоугольных областей 11F и 11F передней части аккумуляторной рамы 11. Также некоторые из аккумуляторов 4 размещаются уложенными в поперечном направлении в секционированной прямоугольной области 11R задней части аккумуляторной рамы 11. Как показано на фиг.1, вертикально уложенные аккумуляторы 4, размещенные в каждой из передних секционированных прямоугольных областей 11F и 11F, делятся на четыре группы A, B, C и D аккумуляторов, размещенных рядом в продольном направлении транспортного средства 1. Среди них каждая из передних групп A и B аккумуляторов включает в себя набор из четырех аккумуляторов 4. Также каждая из задних групп C и D аккумуляторов включает в себя набор из двух аккумуляторов 4. Таким образом, существует различие в высоте набора между передними группами A и B аккумуляторов и задними группами C и D аккумуляторов. Также между левой и правой секционированными прямоугольными областями 11F и 11F каждая пара соответствующих групп A, B, C и D аккумуляторов имеет одинаковое число уложенных аккумуляторов 4, так что левая и правая группы аккумуляторов симметричны друг другу. Между тем одна группа E аккумуляторов, уложенная в поперечном направлении транспортного средства 1, устанавливается в задней секционированной прямоугольной области 11R аккумуляторной рамы 11. Передние группы A и B аккумуляторов имеют высоту h1. Задние группы C и D аккумуляторов имеют высоту h2. Единая группа E аккумуляторов имеет высоту h3. Таким образом, в этом варианте осуществления, высоты h1, h2 и h3 имеют пространственное соотношение h3>h1>h2.

Аккумуляторная крышка 12 закрывает все группы A-E аккумуляторов, как показано на фиг.1 и 3. Аккумуляторная крышка 12 съемным образом прикрепляется к аккумуляторной раме 11. Верхняя пластина 12u аккумуляторной крышки 12 сконфигурирована, чтобы, в целом, повторять контур верхних поверхностей групп A-E аккумуляторов. Пластина 12u аккумуляторной крышки 12 также сконфигурирована, чтобы быть в непосредственной близости к тем же верхним поверхностям. Более конкретно, верхняя пластина 12u аккумуляторной крышки 12 включает в себя первый участок 121 крышки, второй участок 122 крышки и третий участок 123 крышки. Первый участок 121 крышки закрывает первые группы A и B аккумуляторов. Второй участок 122 крышки закрывает вторые группы C и D аккумуляторов. Третий участок 123 крышки закрывает третью группу E аккумуляторов. Первый-третий участки 121, 122 и 123 крышки имеют ступенчатую форму. Каждый из первого-третьего участков 121, 122 и 123 крышки имеет высоту, соответствующую высотам h1-h3 групп A-E аккумуляторов, соответственно. В этом варианте осуществления, поскольку высоты h1-h3 имеют пространственное соотношение h2<h1<h3. Высота h2 второго участка 122 крышки является наименьшей. Высота h3 третьего участка 123 крышки является наибольшей. Высота h1 первого участка 121 крышки находится между высотами h2 и h3 второго и третьего участков 122 и 123 крышки.

Как показано на фиг.4, в этом аккумуляторном блоке 100 такие компоненты как электропроводка 41, коробка 42 переключателей и распределительная коробка 43 размещаются на продольном элементе 122c между левой и правой секционированными прямоугольными областями 11F и 11F. Электропроводка 41 располагается между аккумуляторами 4. Различные электрические компоненты (т.е., электродвигатель 5, зарядное устройство 7, инвертор 8 и т.д.) размещаются в переднем отсеке 6 и электрически соединяются с электропроводкой 41. Как показано на фиг.3, отверстие 12h сформировано во втором участке 122 крышки аккумуляторной крышки 12 в позиции, соответствующей коробке 42 переключателей. Рабочая часть 42a коробки 42 переключателей размещается выступающей вверх сквозь отверстие 12h, так что она может быть задействована из открываемого и закрываемого окна (не показано), предусмотренного в панели 3 пола.

Предпочтительно охлаждать аккумуляторный блок 110 при необходимости, поскольку аккумуляторы 4 выделяют тепло во время использования. В этом варианте осуществления, донная часть аккумуляторного блока 100 открыта по направлению к поверхности дороги и, таким образом, может охлаждаться потоком воздуха, когда транспортное средство движется. В этом варианте осуществления, как показано на фиг.1, проход 30 для потока воздуха формируется между нижней поверхностью 3a панели 3 пола (т.е., верхней поверхностью углубленной части 3S, сформированной в панели 3 пола для размещения аккумуляторного блока 100) и верхней поверхностью 12s аккумуляторного блока 100, чтобы позволять потоку воздуха As (см. фиг.1 и 3), создаваемому движением транспортного средства 1, проходить спереди назад. Таким образом, верхний участок аккумуляторного блока 100 охлаждается воздухом.

В этом варианте осуществления передняя водяная или охлаждающая рубашка 20F используется, чтобы дополнительно охлаждать верхнюю часть аккумуляторного блока 100, и задняя водяная или охлаждающая рубашка 20R используется, чтобы охлаждать заднюю часть аккумуляторного блока 100. Передняя охлаждающая рубашка 20F устанавливается на верхней поверхности 12s аккумуляторного блока 100. Таким образом, передняя охлаждающая рубашка 20F позволяет верхней части аккумуляторного блока 100 охлаждаться эффективно, даже когда трудно получить эффект охлаждения с помощью потока воздуха. Охлаждающая жидкость, протекающая внутри передней охлаждающей рубашки 20F, служит для охлаждения верхней части (т.е. верхней пластины 12u, служащей в качестве верхней стенки) аккумуляторного блока 100. Передняя охлаждающая рубашка 20F составляет блок жидкостного охлаждения. Как показано на фиг.1, передняя охлаждающая рубашка 20F размещается обращенной лицевой стороной к проходу 30 для воздушного потока. В этом варианте осуществления, как показано на фиг.3, передняя охлаждающая рубашка 20F размещается в поперечно-средней части первого участка 121 крышки, который соответствует переднему участку аккумуляторной крышки 12.

Как показано на фиг.6, передняя охлаждающая рубашка 20F, как правило, сформирована аналогично плоской, прямоугольной коробке. Передняя охлаждающая рубашка 20F включает в себя входное отверстие 21, выходное отверстие 22, основной блок 23 и множество каналов 24 для охлаждающей жидкости. Основной блок 23 заключает в себя каналы 24 для охлаждающей жидкости. Каналы 24 для охлаждающей жидкости размещаются параллельно друг другу и конфигурируются, чтобы дублироваться (изгибаться) назад и вперед зигзагообразным образом между входным отверстием 21 и выходным отверстием 22. Фиг.6 показывает внутренность передней охлаждающей рубашки 20F со снятой покрывающей пластиной (не показана). Покрывающая пластина прикрепляется герметичным образом с помощью болтов, установленных во множество снабженных резьбой отверстий 25, сформированных в участке оправы, окружающем каналы 24 для охлаждающей жидкости основного блока 23. Сборка размещается между покрывающей пластиной и основным блоком 23, когда покрывающая пластина устанавливается.

Когда охлаждающая жидкость протекает через зигзагообразный канал 24 для охлаждающей жидкости передней охлаждающей рубашки 20F по своему пути от входного отверстия 21 к выходному отверстию 22, она обменивается теплом с основным блоком 23. Затем основной блок 23 обменивается теплом с верхней пластиной 12u аккумуляторной крышки 12, на которой установлен основной блок 23. В результате, охлаждающая жидкость позволяет верхней части аккумуляторного блока 100 эффективно охлаждаться. Передняя охлаждающая рубашка 20F и задняя охлаждающая рубашка 20R (объясненная позже), соединяются с радиатором (не показан), предусмотренным в передней части переднего отсека 6, парой трубопроводов 26 для охлаждающей жидкости (см. фиг.7 и 8), так что охлаждающая жидкость охлаждается радиатором.

Как показано на фиг.7, туннель 52 в полу формируется в поперечно-средней части панели 3 пола и проходит, по существу, в продольном направлении транспортного средства 1. Туннель 52 в полу выступает в верхнем направлении кузова транспортного средства 1. В этом варианте осуществления, по меньшей мере, верхний участок прохода 30 для воздушного потока формируется посредством туннеля 52 в полу. В этом варианте осуществления туннель 52 в полу немного сужается в верхнем направлении. Другими словами, верхний участок туннеля 52 в полу является более узким, чем нижний участок туннеля 52 в полу, так что туннель 52 в полу имеет трапециевидную форму поперечного сечения. Электропроводка 41, трубопроводы 26 для охлаждающей жидкости, пара тормозных трубок 27 и другие компоненты прокладываются через внутреннее пространство туннеля 52 в полу. В этом варианте осуществления передняя охлаждающая рубашка 20F размещается внутри туннеля 52 в полу в нижнем участке туннеля 52 в полу.

Как показано на фиг.3 и 8, желобообразная секция 125 предусматривается в наклонном участке 124 между вторым участком 122 крышки и третьим участком 123 аккумуляторной крышки 12. В этом варианте осуществления желобообразная секция 125 формируется в верхней пластине 12u в позиции, соответствующей поперечно-среднему участку наклонного участка 124. Желобообразная секция 125 углублена вниз, чтобы иметь предварительно определенную ширину и сравнительно малую глубину. Желобообразная секция 125 проходит, по существу, в продольном направлении транспортного средства 1. Желобообразная секция 125 формирует, по меньшей мере, часть нижнего участка прохода 30 для потока воздуха. В этом варианте осуществления желобообразная секция 125 используется как направляющая для трубопровода 26 для охлаждающей жидкости, тормозных трубок 27 и других компонентов, проложенных через туннель 52 в полу.

Как описано выше, в этом варианте осуществления, и туннель 52 в полу, и желобообразная секция 125 размещаются в средней позиции относительно поперечного направления транспортного средства 1. Туннель 52 в полу и желобообразная секция 125 также оба ориентированы, чтобы проходить в продольном направлении транспортного средства 1. В результате, воздух, проходящий через туннель 52 в полу, протекает назад относительно продольного направления транспортного средства 1 и проходит более плавно через желобообразную секцию 125. Другими словами, воздушный поток As направляется туннелем 52 в полу и желобообразной секцией 125 так, чтобы протекать в продольном направлении назад в поперечно-среднем участке транспортного средства 1. Воздушный поток As дополнительно направляется туннелем 52 в полу и желобообразной секцией 125 так, чтобы становиться основным воздушным потоком в проходе 30 для потока воздуха, сформированного между панелью 3 пола и аккумуляторным блоком 100.

В этом варианте осуществления аккумуляторная крышка 12 выполнена из теплопроводного материала (например, металла, такого как материал на основе железа или алюминиевого сплава). В результате, охлаждающий эффект передней охлаждающей рубашки 20F может быть достигнут над более широкой областью, и изменение (неравномерность) эффекта охлаждения с левой и правой сторон от передней охлаждающей рубашки 20F, получающееся в результате того, что передняя охлаждающая рубашка 20F размещается в поперечно-среднем участке, может быть пресечено. Верхняя пластина 12u служит в качестве верхней стенки аккумуляторной крышки 12. Верхняя пластина 12u выдается или выступает вверх, так что поперечно-средний участок находится в наивысшей позиции, которая также соответствует позиции, где размещается передняя охлаждающая рубашка 20F. С такой выпуклой или выступающей формой тепло от аккумуляторов 4 заставляет температуру воздуха внутри пространства S аккумуляторного кожуха 10 быть наивысшей в наивысшей позиции внутри пространства S, т.е., в верхнем участке St поперечно-среднем участке пространства S. Таким образом, охлаждая верхнюю пластину 12u, которая находится близко по соседству с верхней частью St пространства S, передняя охлаждающая рубашка 20F охлаждает пространство S и, таким образом, охлаждает аккумуляторы 4 эффективным образом.

В этом варианте осуществления гибкий теплопроводящий листовой элемент 29 (например, листообразный элемент, который содержит акриловый или другой синтетический полимерный материал, который является гибким и термически проводящим) размещается между передней охлаждающей рубашкой 20F и верхней пластиной 12u. Термически проводящий листовой элемент 29 размещается, чтобы плотно приклеиваться и к нижней поверхности передней охлаждающей рубашки 20F, и к верхней поверхности 12s верхней пластины 12u. В результате, эффективность, с которой тепло проводится между передней охлаждающей рубашкой 20F и верхней пластиной 12u, может быть увеличена. Также охлаждающий эффект передней охлаждающей рубашки 20F может быть улучшен, поскольку зазор между охлаждающей рубашкой 20F и верхней пластиной 12u уменьшается, и достигается более тесный контакт.

Задняя поверхность аккумуляторного блока 100 имеет небольшое соприкосновение с потоком воздуха, получающимся в результате движения транспортного средства 1, и не полностью охлаждается воздушным потоком. Следовательно, в этом варианте осуществления, задняя охлаждающая рубашка 20R прикрепляется к поперечно проходящей задней поверхности 12r аккумуляторной крышки 12, которая соответствует задней поверхности аккумуляторного блока 100, как показано на фиг.1 и 3. Охлаждающая жидкость, протекающая внутри охлаждающей рубашки 20R, служит для охлаждения задней части аккумуляторного блока 100 (т.е., пластины 12b с задней стороны). Задняя охлаждающая рубашка 20R составляет блок жидкостного охлаждения. Аналогично передней охлаждающей рубашке 20F, показанной на фиг.6, задняя охлаждающая рубашка 20R имеет основной блок, заключающий в себе множество каналов для охлаждающей жидкости, которые размещены параллельно друг другу и проложены в зигзагообразной форме между входным отверстием и выходным отверстием. Когда охлаждающая жидкость протекает через зигзагообразный канал для охлаждающей жидкости своим путем от входного отверстия к выходному отверстию, она обменивается теплом с основным блоком. Основной блок затем обменивается теплом с боковой пластиной 12b аккумуляторной крышки 12, на которой установлен основной блок. В результате, охлаждающая жидкость может охлаждать заднюю часть аккумуляторного блока 100.

В этом варианте осуществления, как объяснено ранее, туннель 52 в полу и желобообразная секция 125 размещаются в поперечно-средней части транспортного средства 1, так что поток воздуха As, протекающий спереди назад сквозь поперечно-среднюю часть транспортного средства 1, становится основным потоком воздуха в проходе 30 для потока воздуха. Как результат, воздушный поток As направляется к поперечно-средней части задней охлаждающей рубашки 20R.

В этом варианте осуществления канавка 28 формируется в верхнем крайнем участке задней рубашки 20R в поперечно-средней позиции, так что воздушный поток As, проходящий через проход 30 для потока воздуха, выпускается назад через канавку 28. Как показано на фиг.3, канавка 28 формирует, по меньшей мере, часть нижнего заднего крайнего участка прохода 30 для потока воздуха. Поскольку задняя охлаждающая рубашка 20R охлаждается воздушным потоком As, текущим через канавку 28, температура задней охлаждающей рубашки 20R может быть понижена более простым образом, чем с помощью конфигурации, в которой канавка 28 не предусмотрена.

В этом варианте осуществления, как показано на фиг.3, участок 123c с закругленной кромкой формируется на верхней грани заднего конца аккумуляторной крышки 12 в позиции, соответствующей канавке 28. Участок 123c с закругленной кромкой позволяет воздушному потоку As, текущему над верхней поверхностью 12s третьего участка 123 крышки в продольном направлении транспортного средства 1, протекать более плавно в канавку 28, таким образом, улучшая характеристику выпуска назад воздушного потока As.

Как объяснено ранее, в этом варианте осуществления, передняя охлаждающая рубашка 20F прикрепляется к верхней поверхности 12s аккумуляторной крышки 12, составляющей аккумуляторный кожух 10 аккумуляторного блока 100. Эффективность воздушного охлаждения уменьшается, когда высота позиции панели 3 пола является низкой, и зазор между панелью 3 пола и аккумуляторным блоком 100 не может быть расширен. С помощью этого варианта осуществления, даже если высота позиции панели 3 пола не может быть простым образом повышена, и зазор между панелью 3 пола и аккумуляторным блоком 100 не может быть легко расширен, верхний участок аккумуляторного блока 100 может охлаждаться более эффективно, благодаря передней охлаждающей рубашке 20F, размещенной в зазоре.

Как объяснено ранее, в этом варианте осуществления, передняя охлаждающая рубашка 20F прикрепляется к верхней поверхности 12s аккумуляторной крышки 12 в позиции, расположенной на первом участке 121 крышки, который является передним участком аккумуляторной крышки 12. Как объяснено ранее, вторые группы C и D аккумуляторов размещаются в продольно-средней части аккумуляторного блока 100 и имеют меньшее число уложенных аккумуляторов 4, чем любая из других групп аккумуляторов. Между тем, первые группы A и B аккумуляторов, размещенные в более передней позиции, имеют большее число уложенных аккумуляторов 4, чем вторые группы C и D аккумуляторов, и, таким образом, имеют большую необходимость охлаждения. Следовательно, передняя охлаждающая рубашка 20F прикрепляется к переднему участку 121 аккумуляторной крышки 12, которая соответствует первым группам A и B аккумуляторов.

В этом варианте осуществления проход 30 для потока воздуха конфигурируется с возможностью обеспечения потоку воздуха протекать из передней части транспортного средства в заднюю часть транспортного средства, когда транспортное средство движется, и передняя охлаждающая рубашка 20F и задняя охлаждающая рубашка 20R размещены выступающими в проход 30 для потока воздуха. Таким образом, воздушный поток As, протекающий через проход 30 для потока воздуха, служит для охлаждения передней охлаждающей рубашки 20F и задней охлаждающей рубашки 20R и позволяет аккумуляторному блоку 100 охлаждаться более эффективно. Также, получая эффект охлаждения аккумуляторного блока 100 с помощью воздушного потока As, общее охлаждение аккумуляторного блока 100 увеличивается, поскольку он охлаждается как жидкостью, так и воздухом.

В этом варианте осуществления выступающий вверх туннель 52 в полу формируется в панели 3 пола и проходит, по существу, в продольном направлении транспортного средства 1. По меньшей мере, участок прохода 30 для потока воздуха формируется посредством туннеля 52 в полу. Таким образом, площадь поперечного сечения прохода 30 для потока воздуха больше в части, сформированной посредством туннеля 52 в полу, и скорость воздушного потока As может быть увеличена более простым образом в этой самой секции, таким образом, позволяя верхнему участку аккумуляторного блока 100 охлаждаться более эффективно. Воздушный поток As может также направляться посредством туннеля 52 в полу так, что воздушный поток As протекает более плавно и придерживается ближе к требуемому маршруту потока. Также, хотя туннель 52 в полу предусматривается для прокладки трубопроводов и электропроводки, он может быть использован эффективно, чтобы увеличивать проход 30 для потока воздуха более эффективным образом.

В этом варианте осуществления углубленная вниз желобообразная секция 125 формируется в верхней поверхности аккумуляторного блока 100 и проходит, по существу, в продольном направлении транспортного средства 1. По меньшей мере, участок прохода 30 для потока воздуха формируется посредством желобообразной секции 125. Таким образом, площадь поперечного сечения прохода 30 для потока воздуха больше в части, сформированной посредством желобообразной секции 125, и скорость воздушного потока As может быть увеличена более простым образом в этой самой секции, таким образом, позволяя аккумуляторному блоку 100 охлаждаться более эффективно. Также воздушный поток As направляется посредством желобообразной секции 125 так, что он протекает более плавно и придерживается ближе к требуемому маршруту потока.

В этом варианте осуществления, по меньшей мере, участок верхней пластины 12u, служащей в качестве верхней стенки аккумуляторной крышки 12 выполнен из теплопроводного материала, и передняя охлаждающая рубашка 20F размещается в поперечно-среднем участке верхней поверхности 12s верхней пластины 12u. В результате, охлаждающий эффект передней охлаждающей рубашки 20F может быть распространен над более широкой областью с помощью верхней пластины 12u, выполненной из теплопроводного материала, и изменение (неравномерность) охлаждающего эффекта с левой и правой сторон от передней охлаждающей рубашки 20F, получающееся в результате того, что передняя охлаждающая рубашка 20F размещается в поперечно-среднем участке, может быть пресечено.

В этом варианте осуществления верхняя пластина 12u (которая служит в качестве верхней стенки аккумуляторной крышки 12), выступает вверх так, что поперечно-средний участок, где размещена передняя охлаждающая рубашка 20F, находится в наивысшей позиции. С такой выпуклой формой температура воздуха внутри пространства S аккумуляторного кожуха 10 является наивысшей в наивысшей позиции внутри пространства S, т.е. в верхнем участке St поперечно-средней части пространства S. Таким образом, охлаждая верхнюю пластину 12u, которая находится близко по соседству с верхней частью St пространства S, передняя охлаждающая рубашка 20F охлаждает пространство S и, таким образом, охлаждает аккумуляторы 4 более эффективным образом.

В этом варианте осуществления аккумуляторный блок 100 оснащается передней охлаждающей рубашкой 20F и задней охлаждающей рубашкой 20R, которые прикрепляются к аккумуляторной крышке 12 цельным образом. Таким образом, передняя охлаждающая рубашка 20F и задняя охлаждающая рубашка 20R могут быть размещены в предопределенной позиции более простым образом, чем, если бы они не были представлены цельным образом. Другим преимуществом является то, что, когда аккумуляторный блок 100 удаляется из транспортного средства 1, техническое обслуживание может выполняться по передней охлаждающей рубашке 20F и задней охлаждающей рубашке 20R сравнительно легко.

В понимании объема настоящего изобретения термин "содержащий" и его производные, при использовании в данном документе, предполагаются допускающими поправки терминами, которые указывают присутствие заявленных признаков, элементов, компонентов, групп, целых чисел и/или этапов, но не исключают присутствие других незаявленных признаков, элементов, компонентов, групп, целых чисел и/или этапов. Вышеприведенное также применяется к словам, имеющим аналогичные значения, к примеру, терминам "включающий в себя", "имеющий" и их производным. Кроме того, термины "участок", "узел", "секция", "деталь" или "элемент" при использовании в единственном числе могут иметь двойное значение одной части или множества частей. Также, когда используются в данном документе, чтобы описывать вышеприведенный вариант(ы) осуществления, следующие направленные выражения "вперед", "назад", "выше", "вниз", "вертикальный", "горизонтальный", "ниже" и "поперечный", также как и любые другие похожие направленные выражения, ссылаются на такие направления транспортного средства, имеющего структуру охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства. Соответственно, эти выражения, когда используются, чтобы описывать структуру электрического транспортного средства, должны интерпретироваться относительно транспортного средства, имеющего структуру охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства. Выражения степени, такие как "по существу", "примерно" и "приблизительно", когда используются в данном документе, означают приемлемую величину отклонения модифицированного выражения, так что конечный результат значительно не изменяется.

Хотя только выбранные варианты осуществления предпочитаются для того, чтобы иллюстрировать настоящее изобретение, специалистам в данной области техники из этого раскрытия сущности должно быть очевидным, что различные изменения и модификации могут выполняться в данном документе без отступления от объема изобретения, заданного в прилагаемой формуле изобретения. Например, спецификации аккумуляторного блока и охлаждающей рубашки (позиция, число, форма, сторона, конфигурация и т.д.) не ограничиваются представленными в варианте осуществления и могут быть изменены. Аналогичным образом, спецификации (размер, число, форма и т.д.) прохода для воздушного потока могут быть изменены в случае необходимости. Функции одного элемента могут выполняться посредством двух и наоборот. Таким образом, предшествующие описания вариантов осуществления согласно настоящему изобретению предоставлены только для иллюстрации, а не с целью ограничения изобретения, которое определено прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к структуре охлаждения аккумуляторного блока транспортного средства. Структура охлаждения содержит кузов транспортного средства, аккумуляторный блок, охлаждающую рубашку, аккумуляторный кожух. Аккумуляторный блок прикреплен к элементу рамы кузова транспортного средства и размещен под панелью пола. Аккумуляторный блок включает в себя аккумуляторный кожух и батарею аккумуляторов. Охлаждающая рубашка прикреплена к верхней поверхности аккумуляторного кожуха. Аккумуляторный кожух включает заднюю, среднюю и переднюю части. Высота задней части является наибольшей. Высота средней части является наименьшей. Высота передней части ниже высоты задней части. Охлаждающая рубашка расположена в передней части аккумуляторного кожуха. Технический результат заключается в обеспечении эффективного охлаждения верхней части аккумуляторного блока. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства, содержащая кузов транспортного средства, включающий в себя панель пола и элемент рамы кузова транспортного средства, аккумуляторный блок, прикрепленный к элементу рамы кузова транспортного средства и размещенный под панелью пола, причем аккумуляторный блок включает в себя аккумуляторный кожух и батарею аккумуляторов, и охлаждающую рубашку, прикрепленную к верхней поверхности аккумуляторного кожуха, в котором размещена батарея аккумуляторов, аккумуляторный кожух, включающий в себя заднюю часть, переднюю часть и среднюю часть, причем задняя, средняя и передняя части имеют различные высоты, причем высота задней части является наибольшей, высота передней части является следующей по высоте, а высота средней части является наименьшей, и охлаждающая рубашка расположена в передней части аккумуляторного кожуха.

2. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.1, в которой батарея аккумуляторов включает в себя первую, вторую и третью группы аккумуляторов, причем первая группа аккумуляторов размещена в передней позиции относительно второй и третьей групп аккумуляторов, вторая группа аккумуляторов размещена между первой и третьей группами аккумуляторов, и третья группа аккумуляторов размещена в задней позиции относительно первой и второй групп аккумуляторов, и аккумуляторный кожух включает в себя первый участок крышки, закрывающий первую группу аккумуляторов, с расположенной на ней охлаждающей рубашкой, второй участок крышки, закрывающий вторую группу аккумуляторов, и третий участок крышки, закрывающий третью группу аккумуляторов, причем верхняя поверхность аккумуляторного кожуха находится в непосредственной близости с верхними концами первой, второй и третьей групп аккумуляторов, и первая, вторая и третья части крышки имеют различные высоты, так что третий участок крышки выше, первого участка крышки, который выше второго участка крышки.

3. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.1 или 2, в которой панель пола и верхняя поверхность аккумуляторного кожуха вертикально расположены с промежутком, чтобы определять проход для потока воздуха между ними, который позволяет воздушному потоку, создаваемому посредством движения транспортного средства, проходить через него, причем охлаждающая рубашка выставлена в проход для потока воздуха.

4. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.3, в которой панель пола включает в себя выступающую вверх секцию туннеля, которая проходит продольно относительно кузова транспортного средства, так что, по меньшей мере, участок прохода для потока воздуха сформирован этой секцией туннеля.

5. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.3, в которой верхняя поверхность аккумуляторного кожуха включает в себя углубленную вниз желобообразную секцию, которая проходит продольно относительно кузова транспортного средства, так что, по меньшей мере, участок прохода для потока воздуха сформирован этой желобообразной секцией.

6. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.4, в которой верхняя поверхность аккумуляторного кожуха включает в себя углубленную вниз желобообразную секцию, которая проходит продольно относительно кузова транспортного средства, так что, по меньшей мере, участок прохода для потока воздуха сформирован этой желобообразной секцией.

7. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по любому из пп.1, 2, 4, 5, 6, в которой верхняя поверхность аккумуляторного кожуха, по меньшей мере, частично включает в себя теплопроводный материал, причем охлаждающая рубашка размещена в поперечно-среднем участке верхней поверхности аккумуляторного кожуха.

8. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.3, в которой верхняя поверхность аккумуляторного кожуха, по меньшей мере, частично включает в себя теплопроводный материал, причем охлаждающая рубашка размещена в поперечно-среднем участке верхней поверхности аккумуляторного кожуха.

9. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.8, в которой верхняя поверхность аккумуляторного кожуха выступает вверх в поперечно-среднем участке, чтобы соответствовать наивысшей позиции верхней поверхности аккумуляторного кожуха.

10. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по любому из пп.1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, в которой аккумуляторный блок и охлаждающая рубашка предусмотрены как единый целый блок, который съемным и переустанавливаемым образом прикреплен к элементу рамы кузова транспортного средства.

11. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.3, в которой аккумуляторный блок и охлаждающая рубашка предусмотрены как единый целый блок, который съемным и переустанавливаемым образом прикреплен к элементу рамы кузова транспортного средства.

12. Структура охлаждения батареи аккумуляторов транспортного средства по п.7, в которой аккумуляторный блок и охлаждающая рубашка предусмотрены как единый целый блок, который съемным и переустанавливаемым образом прикреплен к элементу рамы кузова транспортного средства.