КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ УСТАНОВКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК B60K1/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Это изобретение относится к компоновке устройства управления соединением для множества аккумуляторных батарей, установленных на транспортном средстве.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В Патенте Японии № 3199296, выданном Патентным ведомством Японии в 2001 году, раскрыто размещение множества аккумуляторных батарей бок о бок под напольной панелью транспортного средства с тем, чтобы устанавливать как можно больше аккумуляторных батарей на транспортном средстве.

Аккумуляторные батареи скомпонованы бок о бок на горизонтальной плоскости в поперечном направлении транспортного средства, а также в продольном направлении транспортного средства, чтобы формировать группу аккумуляторных батарей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно этому устройству предшествующего уровня техники группа аккумуляторных батарей установлена под полом в области, проходящей от переднего сиденья до заднего сиденья, а электрооборудование, такое как электродвигатель для приведения в движение транспортного средства, и инвертер для электрооборудования установлены в переднем отделении транспортного средства.

Аккумуляторные батареи присоединены к жгуту проводов и присоединены к электрооборудованию через жгут проводов. Устройство управления соединением, такое как ключ, установлено между компонентами в жгуте проводов.

В материалах настоящей заявки, аккумуляторные батареи расположены плотно, чтобы формировать группу, а устройство управления соединением по существу расположено между группой аккумуляторных батарей и электрооборудованием. Соответственно, требуется пространство для размещения устройства управления соединением между передним сиденьем и передним отделением. Однако не всегда можно обеспечить пространство для устройства управления соединением в оптимальном местоположении. Если пространство для устройства управления соединением не доступно в оптимальном местоположении, неминуемо, что увеличивается требуемая длина жгута проводов.

Поэтому задачей этого изобретения является оптимизирование компоновки устройства управления соединением, вставленного между группой аккумуляторных батарей и электрооборудованием, таким образом укорачивая требуемую длину жгута проводов.

Для решения вышеприведенной задачи это изобретение предусматривает конструкцию для установки аккумуляторных батарей транспортного средства для установки множества аккумуляторных батарей под напольной панелью транспортного средства. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства содержит блок аккумуляторных батарей, содержащий множество аккумуляторных батарей, и устройство управления соединением, которое управляет электрическим соединением, относящимся к блоку аккумуляторных батарей. Блок аккумуляторных батарей содержит две группы аккумуляторных батарей, расположенных с образованием пространства между ними, и устройство управления соединением расположено в этом пространстве.

Это изобретение также предусматривает сборку аккумуляторных батарей, содержащую множество аккумуляторных батарей и установленную под напольной панелью транспортного средства. Сборка аккумуляторных батарей содержит блок аккумуляторных батарей, содержащий множество аккумуляторных батарей, и устройство управления соединением, которое управляет электрическим соединением, относящимся к блоку аккумуляторных батарей. Блок аккумуляторных батарей содержит две группы аккумуляторных батарей, расположенных с образованием пространства между ними, и устройство управления соединением расположено в этом пространстве.

Подробности, а также другие признаки и преимущества этого изобретения изложены в оставшейся части описания изобретения и показаны на прилагаемых чертежах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид в продольном разрезе существенных частей транспортного средства, показывающий конструкцию для установки аккумуляторных батарей транспортного средства согласно этому изобретению;

фиг.2 - вид в горизонтальном разрезе существенных частей транспортного средства, показывающий конструкцию для установки аккумуляторных батарей транспортного средства;

фиг.3 - вид в поперечном разрезе существенных частей транспортного средства, взятый по линии III-III с фиг.2;

фиг.4 - вид сверху сборки аккумуляторных батарей согласно этому изобретению;

фиг.5 - вид в перспективе сборки аккумуляторных батарей;

фиг.6 - вид в перспективе монтажного каркаса аккумуляторных батарей согласно этому изобретению;

фиг.7 - покомпонентное изображение в перспективе вертикальной стопы аккумуляторных батарей согласно этому изобретению во время последовательности операций укладки аккумуляторных батарей;

фиг.8 - покомпонентное изображение в перспективе поперечной стопы аккумуляторных батарей согласно этому изобретению во время последовательности операций укладки аккумуляторных батарей;

фиг.9 - вид в перспективе корпуса, который вмещает сборку аккумуляторных батарей;

фиг.10 - электрическая принципиальная схема сборки аккумуляторных батарей;

фиг.11 - вид в перспективе реле с ручным управлением и опоры для него согласно этому изобретению;

фиг.12 - вид, аналогичный виду с фиг.11, но показывающий второй вариант осуществления этого изобретения; и

фиг.13 - вид в перспективе существенных частей сборки аккумуляторных батарей, имеющих опору согласно третьему варианту осуществления этого изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на фиг.1, транспортное средство 1 содержит пассажирское отделение 2 и переднее отделение 11, предусмотренное впереди пассажирского отделения 2. Стрелка UP на чертеже указывает вертикально вверх, а стрелка FR - вперед по отношению к направлениям передвижения транспортного средства 1. Транспортное средство 1 является так называемым электрическим транспортным средством, которое передвигается под движущей силой электродвигателя 12, размещенного в переднем отделении 11. Транспортное средство может быть транспортным средством с гибридным приводом, которое передвигается под движущей силой, вырабатываемой электродвигателем, и движущей силой, вырабатываемой двигателем внутреннего сгорания, либо транспортным средством на топливных элементах, которое передвигается под движущей силой, вырабатываемой электродвигателем, который возбуждается электроэнергией, вырабатываемой топливными элементами.

Для возбуждения электродвигателя 12 множество аккумуляторных батарей 3 скомпоновано в пространстве под полом пассажирского отделения 2 транспортного средства 1.

Согласно фиг.2 и 3 пара параллельных боковых элементов 4 конструкции, проходящих в продольном направлении транспортного средства, предусмотрена под напольной панелью 16, образующей пол пассажирского отделения 2 транспортного средства 1. Стрелка WD на чертежах указывает вправо в поперечном направлении транспортного средства, когда является обращенным вперед относительно направлений передвижения транспортного средства 1. Передние торцы пары боковых элементов 4 конструкции крепятся к поперечному элементу 6 конструкции, проходящему в поперечном направлении транспортного средства 1. Пара задних боковых элементов 9 конструкции крепится к задним торцам пары боковых элементов 4 конструкции. Задние торцы пары боковых элементов 9 конструкции крепятся к заднему поперечному элементу 10 конструкции, проходящему в поперечном направлении транспортного средства 1.

Оба торца поперечного элемента 6 конструкции и оба торца заднего поперечного элемента 10 конструкции крепятся к боковому порогу 7, который ограничивает нижний край дверного проема, служащему в качестве части кузова транспортного средства. Пара боковых элементов 4 конструкции расположена на внутренней стороне бокового порога 7, и каждый из боковых элементов 4 конструкции крепится к боковому порогу 7 посредством трех кронштейнов 8. На фиг.2 и 3 часть, обозначенная ссылочной позицией 7, соответствует внутренней поверхности стенки бокового порога 7. Элементы 4, 6, 9 и 10 конструкции расположены впереди напольной панели 16 в качестве части кузова транспортного средства.

Согласно фиг.1 электродвигатель 12, служащий в качестве источника движущей силы для передвижения транспортного средства, а также зарядное устройство 13 аккумуляторной батареи и инвертер 14, служащие в качестве связанных устройств, размещены в переднем отделении 11 транспортного средства 1. Зарядное устройство 13 аккумуляторной батареи является устройством для зарядки аккумуляторных батарей 3. Инвертер 14 является устройством для управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей 3. В последующем описании электродвигатель 12 и связанные устройства будут указываться ссылкой как единое целое в качестве электрооборудования.

Как показано на фиг.4 и 5, аккумуляторные батареи 3 заранее уложены стопой в качестве сборки 22 аккумуляторных батарей на внутренней стороне монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей, имеющего прямоугольную плоскую форму. Сборка 22 аккумуляторных батарей затем вмещена в пространство, окруженное парой боковых элементов 4 конструкции, поперечным элементом 6 конструкции, парой задних боковых элементов 9 конструкции и задним поперечным элементом 10 конструкции с нижней стороны.

Согласно фиг.6 монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей содержит прямоугольную раму 23 и упрочняющий элемент 24 конструкции, который скомпонован в прямоугольной раме 23.

Прямоугольная рама 23 содержит передний кромочный элемент 23f конструкции, задний кромочный элемент 23r конструкции и пару боковых кромочных элемента 23s конструкции, которые соединяют оба конца переднего кромочного элемента 23f конструкции и оба конца заднего кромочного элемента 23r конструкции. Передний кромочный элемент 23f конструкции, задний кромочный элемент 23r конструкции и пара боковых кромочных элементов 23s конструкции образуют четыре стороны прямоугольника. Следует отметить, что термины переднезадний (продольный) и передний торец/задний торец в описании сборки 22 аккумуляторных батарей означают переднезадний и передний торец/задний торец в состоянии, когда сборка 22 аккумуляторных батарей прикреплена к кузову транспортного средства.

Каждый из передних кромочных элементов 23f конструкции, задних кромочных элементов 23r конструкции и пары боковых кромочных элементов 23s конструкции составлен частью 28 вертикальной стенки и фланцевой частью 29, проходящей горизонтально из нижнего конца части 28 вертикальной стенки, таким образом снабжая элементы 23f, 23r и 23s конструкции перевернутым T-образным поперечным сечением.

Упрочняющий элемент 24 конструкции содержит перекладину 24w, закрепленную в прямоугольной раме 23 в поперечном направлении транспортного средства, и поперечину 24c, соединяющую среднюю часть перекладины 24w и среднюю часть переднего кромочного элемента 23f конструкции. Упрочняющий элемент 24 конструкции заблаговременно интегрирован в монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей сваркой перекладины 24w и поперечины 24c в T-образный профиль и привариванием каждого конца получающегося в результате T-образного элемента конструкции к прямоугольной раме 23.

Согласно вышеприведенной конструкции внутреннее пространство монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей поделено на переднюю прямоугольную область спереди перекладины 24w и заднюю прямоугольную область 26R сзади нее. Передняя прямоугольная область дополнительно поделена на две передние прямоугольные области 26F, 26F поперечиной 24c. Общая площадь двух передних прямоугольных областей 26F, 26F по существу является такой же, как площадь задней прямоугольной области 26R. Плоская форма этих прямоугольных областей 26F, 26F, 26R сконструирована из условия, чтобы длинная сторона прямоугольника была по существу равна удвоенному размеру короткой стороны прямоугольника.

Как показано на фиг.7, каждой аккумуляторной батарее 3 придана форма плоского кубоида. Аккумуляторные батареи 3 уложены стопой в направлении кратчайшей стороны из трех сторон кубоида. В последующем описании другие две стороны указываются ссылкой как длинная сторона и короткая сторона в зависимости от длины сторон.

В двух передних прямоугольных областях 26F, 26F аккумуляторные батареи 3 уложены стопой в вертикальном направлении в состоянии, в котором длинная сторона аккумуляторных батарей 3 ориентирована в поперечном направлении транспортного средства, а короткая сторона аккумуляторных батарей 3 ориентирована в продольном направлении транспортного средства. В каждой из передних прямоугольных областей 26F четыре стопы аккумуляторных батарей 3 скомпонованы в продольном направлении транспортного средства. Количества уложенных стопой аккумуляторных батарей 3 не постоянны. В самых передних двух стопах в области 26F четыре аккумуляторных батареи 3 уложены стопой в каждой стопе наряду с тем, что в самых задних двух стопах в области 26F две аккумуляторных батареи 3 уложены стопой в каждой стопе. Таким образом, двенадцать аккумуляторных батарей уложены стопой в каждой из прямоугольных областей 26F, 26F.

В каждой стопе в передних прямоугольных областях 26F, 26F аккумуляторные батареи 3 уложены стопой через проставки 37b и полосовидные пластины 37a. Проставка 37b является элементом конструкции, содержащим столбчатый элемент конструкции и часть большого диаметра, сформированную в середине столбчатого элемента конструкции через уступ на каждой стороне. Сквозные отверстия заблаговременно сформированы через четыре угла аккумуляторных батарей 3 с тем, чтобы вмещать столбчатые части проставки 37b. Сквозные отверстия также сформированы в полосовидных пластинах 37a.

Когда аккумуляторные батареи 3 укладываются стопой, одна из столбчатых частей проставки 37b вставляется в сквозное отверстие аккумуляторной батареи 3 после прохождения через сквозное отверстие полосовидной пластины 37a, а другая столбчатая часть проставки 37b вставляется в сквозное отверстие соседней аккумуляторной батареи 3 после прохождения через сквозное отверстие другой полосовидной пластины 37a. Таким образом, часть большого диаметра проставки 37b зажимается между двумя аккумуляторными батареями 3 через полосовидные пластины 37a из условия, чтобы сохранялся постоянным зазор укладки аккумуляторных батарей. Полосовидная пластина 37a и проставка 37c, содержащая столбчатый элемент и часть большого диаметра, сформированную на конце столбчатой части через уступ, крепятся к самой верхней аккумуляторной батарее 3 и самой нижней аккумуляторной батарее 3.

Хотя это и не показано на чертежах, сквозное отверстие заблаговременно сформировано в осевом направлении в каждой из проставок 37b и 37c. После укладки стопой предопределенного количества аккумуляторных батарей 3 через сквозные отверстия проставок 37b и 37c вводится шпилька и на каждый конец шпильки навинчивается гайка. Аккумуляторные батареи 3, таким образом, объединяются в стопу аккумуляторных батарей.

Как показано на фиг.4, пространство G предусмотрено между стопами в одной из передних прямоугольных областей 26F, 26F и стопами в другой из передних прямоугольных областей 26F, 26F. Пространство G расположено над поперечиной 24c и областью, примыкающей к поперечине 24. Аккумуляторные батареи 3 уложены стопой в передних прямоугольных областях 26F, 26F из условия, чтобы клемма 3a каждой аккумуляторной батареи 3 выступала в пространство G. Клеммы 3a аккумуляторных батарей 3, жгут 34 проводов, который электрически соединяет клеммы 3a и электрооборудование в переднем отделении 11, а также коммутационная коробка 35 и распределительная коробка 36, установленные между компонентами жгута 34 проводов, вмещены в пространство G.

Согласно фиг.8 двадцать четыре аккумуляторных батареи 3 уложены стопой в поперечном направлении транспортного средства в задней прямоугольной области 26R в состоянии, в котором длинная сторона аккумуляторной батареи 3 ориентирована в продольном направлении транспортного средства. Аккумуляторные батареи 3 уложены стопой с постоянными зазорами через проставки 37b из условия, чтобы клеммы 3a выступали вперед. Торцевая пластина 37e укладывается на каждом торце стопы.

Хотя это и не показано на чертежах, сквозное отверстие заранее сформировано в осевом направлении в каждой из проставок 37b. После укладки стопой заданного количества аккумуляторных батарей 3 через сквозные отверстия проставок 37b вводится шпилька и на каждый конец шпильки навинчивается гайка. Аккумуляторные батареи 3, таким образом, объединяются в стопу аккумуляторных батарей.

Опорная пластина 37d, проходящая в поперечном направлении транспортного средства, крепится к передней боковой поверхности и задней боковой поверхности стопы винтами 37f. Только одна стопа, сконструированная таким образом, предусмотрена в задней прямоугольной области 26R.

Как показано на фиг.5 согласно вышеприведенной компоновке аккумуляторных батарей 3, группа S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3, содержащая две стопы из четырех аккумуляторных батарей 3, уложенных стопой в вертикальном направлении, и группа S2R (S2L) аккумуляторных батарей 3, содержащая две стопы из двух аккумуляторных батарей 3, уложенных стопой в вертикальном направлении, предусмотрены в каждой из двух передних прямоугольных областей 26F, 26F в монтажном каркасе 21 аккумуляторных батарей. Группа S3 аккумуляторных батарей 3, содержащая двадцать четыре аккумуляторных батареи 3, уложенных стопой в поперечном направлении транспортного средства, предусмотрена в задней прямоугольной области 26R в монтажном каркасе 21 аккумуляторных батарей. Что касается направления укладки стопой, группы S1R, S1L и S2R, S2L составляют первый блок 38F аккумуляторных батарей, являющийся набором уложенных вертикальной стопой аккумуляторных батарей 3, наряду с тем, что группа S3 составляет второй блок 38R аккумуляторных батарей, являющийся набором уложенных поперечной стопой аккумуляторных батарей 3.

Согласно фиг.3 и 9 корпус 22a прикреплен к монтажному каркасу 21 аккумуляторных батарей с тем, чтобы вмещать сборку 22 аккумуляторных батарей.

Стопы аккумуляторных батарей 3 крепятся к корпусу 22a, например, винтами. Также можно использовать фланцевую часть 29, проходящую внутрь от части 28 вертикальной стенки, для фиксации стоп. Корпусу 22a заранее придана форма профиля, приспособленного под сборку 22 аккумуляторных батарей, с тем, чтобы предохранять стопы от смещения в поперечном, продольном и вертикальном направлениях. Предпочтительно формировать проем или проемы в днище корпуса 22a для увеличения охлаждающей способности аккумуляторных батарей 3. Форма и количество проемов могут быть определены произвольно.

Как показано на фиг.8, предпочтительно размещать блок 45 управления, например, составленный микрокомпьютером для управления устройствами, в распределительной коробке 36 в корпусе 22a по одну сторону одной из торцевых пластин 37e.

Здесь монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей, корпус 22a, стопы аккумуляторных батарей 3, жгут 34 проводов, коммутационная коробка 35, распределительная коробка 36 и блок 45 управления составляют сборку 22 аккумуляторных батарей.

Как показано на фиг.1-4, монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей прикреплен к поперечному элементу 6 конструкции, паре боковых элементов 4 конструкции, паре задних боковых элементов 9 конструкции и заднему поперечному элементу 10 конструкции с использованием болтов, пронизывающих фланцевую часть 29, которая проходит наружу от части 28 вертикальной стенки, и гаек, навинченных на болты. В закрепленном состоянии часть 28 вертикальной стенки переднего кромочного элемента 23f конструкции является обращенной к поперечному элементу 6 конструкции, часть 28 вертикальной стенки заднего кромочного элемента 23r конструкции является обращенной к заднему поперечному элементу 10 конструкции, а часть 28 вертикальной стенки пары боковых кромочных элементов 23s является обращенной к боковым элементам 4 и части пары задних боковых элементов 9 конструкции, соответственно. В материалах настоящей заявки, пара боковых элементов 4 конструкции, поперечный элемент 6 конструкции, пара задних элементов 9 конструкции и задний поперечный элемент 10 конструкции составляют неподвижный элемент конструкции для крепления монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей к кузову транспортного средства.

Монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей, прикрепленный к неподвижному элементу, способствует увеличению жесткости и прочности кузова транспортного средства. Прямоугольная рама 23 и упрочняющий элемент 24 конструкции функционируют в качестве тракта переноса нагрузок во время столкновения транспортных средств.

Направленный книзу проем 30, показанный на фиг.3, сформирован в кузове транспортного средства парой боковых элементов 4 конструкции, поперечным элементом 6 конструкции, парой задних боковых элементов 9 конструкции и задним поперечным элементом 10 конструкции, которые составляют неподвижный элемент конструкции. Пространство над проемом 30 покрыто напольной панелью 16, тем самым, образующей вмещающую выемку 31 для вмещения сборки 22 аккумуляторных батарей.

Установка сборки 22 аккумуляторных батарей на кузове транспортного средства выполняется вставкой сборки 22 аккумуляторных батарей во вмещающую выемку 31 снизу кузова транспортного средства и креплением монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей к неподвижному элементу конструкции с использованием болтов и гаек. Посредством предварительного объединения некоторого количества аккумуляторных батарей 3 в сборку 22 аккумуляторных батарей установка аккумуляторных батарей 3 на транспортном средстве 1 может легко выполняться. Аккумуляторные батареи 3, установленные таким образом на транспортном средстве 1, также могут легко сниматься для замены.

Как показано на фиг.1, транспортное средство 1 содержит переднее сиденье 32F и заднее сиденье 32R в пассажирском отделении 2. Форма и размер сборки 22 аккумуляторных батарей, форма и размер аккумуляторных батарей 3 и местоположение неподвижного элемента предопределены из условия, чтобы группа S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3 была расположена по существу под передним сиденьем 32F, группа S2R (S2L) аккумуляторных батарей 3 была расположена под полом 33 между передним сиденьем 32F и задним сиденьем 32R, а группа S3 аккумуляторных батарей 3 была расположена под задним сиденьем 32R в состоянии, когда сборка 22 аккумуляторных батарей вмещена во вмещающую выемку 31. Кроме того, форма напольной панели 16 и корпус 22a предопределены на основе формы сборки 22 аккумуляторных батарей.

При условии, что высотой группы S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3 является h1, высотой группы S2R (S2L) аккумуляторных батарей 3 является h2, а высотой группы S3 аккумуляторных батарей 3 является h3, поддерживается соотношение h3>h1>h2. Высоты h1 и h2 являются общими для правой прямоугольной области 26F и левой прямоугольной области 26F.

Группа S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3 расположена под передним сиденьем 32F, а группа S3 аккумуляторных батарей 3 расположена под задним сиденьем 32R. Посредством установки высоты h1 группы S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3 и высоты h3 группы S3 аккумуляторных батарей 3, чтобы были больше, чем высота h2 группы S2R (S2L) аккумуляторных батарей 3, пространство под сиденьями 32F и 32R в пассажирском отделении 2 может эффективно использоваться для установки аккумуляторных батарей 3, и множество аккумуляторных батарей 3 может быть установлено на транспортном средстве 1 без нанесения ущерба удобству пассажирского отделения 2. Поскольку высота h3 группы S3 аккумуляторных батарей 3 выше, чем высота h1 группы S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3, уровень сидения у заднего 32R сиденья становится выше, чем уровень сидения у переднего сиденья 32F в пассажирском отделении 2. Это сидение является предпочтительным в показателях предоставления широкого обзора для пассажиров на заднем сиденье 32R.

Группы S1R, S1L аккумуляторных батарей 3 справа и слева от поперечины 24 составлены всего шестнадцатью аккумуляторными батареями. Группы S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 справа и слева от поперечины 24 составлены всего восемью аккумуляторными батареями. Группа S3 аккумуляторных батарей 3 составлена двадцатью четырьмя аккумуляторными батареями. То есть, двадцать четыре аккумуляторных батареи установлены спереди перекладины 24w и сзади перекладины 24w, соответственно. Как результат, вес групп S3 аккумуляторных батарей 3 тяжелее, чем суммарный вес групп S2R, S2L аккумуляторных батарей 3, и тяжелее, чем суммарный вес групп S1R, S1L аккумуляторных батарей 3, и по существу равен суммарному весу групп S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 и групп S1R, S1L аккумуляторных батарей 3.

Согласно вышеприведенной компоновке аккумуляторных батарей 3 центр тяжести сборки 22 аккумуляторных батарей расположен сзади от центра вида сверху сборки 22 аккумуляторных батарей. При условии, что Cv на фиг.4 является графическим центром транспортного средства 1, центр тяжести сборки 22 аккумуляторных батарей расположен сзади от графического центра Cv транспортного средства 1. Принимая во внимание, что электрооборудование, содержащее электродвигатель 12, зарядное устройство 13 аккумуляторной батареи и инвертер 14, вмещено в переднее отделение 11 транспортного средства 1, расположение центра тяжести сборки 22 аккумуляторных батарей сзади от графического центра Cv транспортного средства 1 является предпочтительным в показателях весовой центровки транспортного средства 1 в переднезаднем направлении.

В группах S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 аккумуляторные батареи 3 уложены стопой из условия, чтобы длинная сторона была ориентирована в поперечном направлении транспортного средства, а короткая сторона была ориентирована в продольном направлении транспортного средства. В этом случае плотность аккумуляторных батарей 3 или зазор между аккумуляторными батареями 3 в поперечном направлении транспортного средства определяются согласно ширине W нижней части кузова транспортного средства, показанной на фиг.2, и длине Wb длинной стороны аккумуляторных батарей, показанной на фиг.4. Что касается групп S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3, пространство G, сформированное между рядом стоп аккумуляторных батарей в одной из прямоугольных областей 26F и рядом стоп аккумуляторных батарей в другой прямоугольной области 26F, вносит вклад в эту настройку зазора. В группах S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 аккумуляторные батареи 3 уложены стопой в вертикальном направлении. Соответственные высоты h1 и h2 групп S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3, поэтому, могут точно настраиваться в соответствии с единицей настройки, равной длине кратчайшей стороны аккумуляторной батареи 3.

Что касается группы S3 аккумуляторных батарей 3, аккумуляторные батареи 3 уложены стопой из условия, чтобы кратчайшая сторона была ориентирована в поперечном направлении транспортного средства. Соответственно, посредством настройки количества укладки аккумуляторных батарей 3 и зазора между аккумуляторными батареями 3, в зависимости от ширины W нижней части кузова транспортного средства, длина группы S3 аккумуляторных батарей 3 в поперечном направлении транспортного средства может точно настраиваться, и множество аккумуляторных батарей 3 может быть эффективно установлено с использованием пространства под задним сиденьем 32R.

Согласно типу транспортного средства 1 заднее пространство в пассажирском отделении 2 может быть ограничено вследствие задней колесной ниши 25, показанной на фиг.2, или задней подвески. Поскольку размер в поперечном направлении транспортного средства группы S3 аккумуляторных батарей 3, которая расположена в заднем пространстве пассажирского отделения 2, может точно настраиваться, как описано выше, расхождение размера заднего пространства в пассажирском отделении 2 может легко поглощаться.

Как показано на фиг.1, группы S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 соответственно имеют две стопы аккумуляторных батарей в продольном направлении транспортного средства. Однако это количество стоп аккумуляторных батарей может быть изменено в зависимости от размера транспортного средства 1 в продольном направлении. Например, группа S1R (S1L) аккумуляторных батарей 3 может быть составлена тремя стопами аккумуляторных батарей, скомпонованными в продольном направлении транспортного средства, наряду с тем, что группа S2R (S2L) аккумуляторных батарей 3 составлена только одной стопой аккумуляторных батарей.

Таким образом, даже когда компоновка сидений транспортного средства 1 изменяется, оптимальная компоновка аккумуляторных батарей может быть осуществлена простым изменением количества стоп аккумуляторных батарей в группах S1R, S1L, S2R, S2L, S3 без модифицирования размеров монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей. Как результат, монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей может применяться к различным типам транспортных средств.

Согласно конструкции для установки аккумуляторных батарей, описанной выше, задний кромочный элемент 23r конструкции и перекладина 24w монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей расположены относительно ниже по отношению к задней подвеске. Эти элементы конструкции обеспечивают эффект увеличения жесткости кузова транспортного средства по отношению к непосредственной нагрузке, подаваемой на кузов транспортного средства, когда задняя сторона транспортного средства 1 подвергается столкновению, или направленной вверх ударной нагрузке, передаваемой с задней подвески на кузов транспортного средства. В группе S3 аккумуляторных батарей 3, посредством укладки стопой аккумуляторных батарей 3 в плотном контакте друг с другом и увеличением прочности несущих элементов конструкции стопы, таких как опорные пластины 37d, можно побуждать стопу аккумуляторных батарей вносить вклад в увеличение жесткости и прочности кузова транспортного средства.

Когда жгут 34 проводов, коммутационная коробка 35 и распределительная коробка 36 размещены в пространстве G, группы S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 укладываются стопой из условия, чтобы клеммы 3a выступали в пространство G. Пространство G, которое не используется для укладки стопой аккумуляторных батарей 3, эффективно используется в компоновке этих элементов конструкции. Установка первого блока 38F аккумуляторных батарей, составленного уложенными вертикальной стопой аккумуляторными батареями, спереди второго блока 38R аккумуляторных батарей, составленного уложенными поперечной стопой аккумуляторными батареями, также предпочтительна в показателях получения пространства для размещения этих элементов конструкции.

В группе S3 аккумуляторных батарей 3 аккумуляторные батареи 3 уложены стопой из условия, чтобы клеммы 3a выступали вперед или, другими словами, в верхнее пространство перекладины 24w. Эта компоновка аккумуляторных батарей 3 предпочтительна в показателях защиты клемм 3а в случае столкновения транспортного средства 1. Кроме того, согласно этой компоновке аккумуляторных батарей 3, присоединение жгута 34 проводов к клеммам 3a может легко выполняться посредством использования верхнего пространства перекладины 24w. Кроме того, долговечность жгута 34 проводов может быть увеличена с использованием перекладины 24w для поддержки жгута 34 проводов.

Со ссылкой на фиг.10 будет описана электрическая схема сборки 22 аккумуляторных батарей.

Электрическая схема сборки 22 аккумуляторных батарей последовательно соединяет аккумуляторные батареи 3 в группе S3 и аккумуляторные батареи 3 в группах S1R, S1L и S2R, S2L в правой и левой прямоугольных областях с использованием жгута 34 проводов. Коммутационная коробка 35 установлена между компонентами в жгуте 34 проводов между аккумуляторными батареями 3 в группе S3 и аккумуляторными батареями в группах S1R, S1L и S2R, S2L. Распределительная коробка 36 вставлена между клеммами, присоединенными к обоим концам аккумуляторных батарей 3.

Коммутационная коробка 35 содержит реле 35a с ручным управлением и плавкий предохранитель 35b, соединенные последовательно. Реле 35a с ручным управлением соединяет и разъединяет группу S3 аккумуляторных батарей 3 и группы S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3. В этом варианте осуществления электрическая схема сборки 22 аккумуляторных батарей поделена на одну цепь для первого блока 38F аккумуляторных батарей, составленного группами S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 в правой и левой прямоугольных областях 26F, и другую цепь для второго блока 38R аккумуляторных батарей, составленного группой S3 аккумуляторных батарей 3. Напряжение на клеммах первого блока 38F аккумуляторных батарей и напряжение на клеммах второго блока 38R аккумуляторных батарей установлены равными в соответствии с SAEJ2344. Количество аккумуляторных батарей, уложенных стопой в каждом из первого блока 38F аккумуляторных батарей и второго блока 38R аккумуляторных батарей, имеет значение двадцать четыре. Реле 35a с ручным управлением и плавкий предохранитель 35b составляют коммутационное устройство.

Распределительная коробка 36 содержит основной проводник 36a, который электрически соединяет положительный электрод первого блока 38F аккумуляторных батарей и инвертера 14, и вспомогательный проводник 36b, который электрически соединяет и разъединяет отрицательный электрод второго блока 38R аккумуляторных батарей и инвертера 14.

Кроме того, в распределительной коробке 36 цепь 36c предварительной зарядки, содержащая резистор 36d и проводник 36e предварительной зарядки, соединенные последовательно, предусмотрена параллельно с основным проводником 36a. Операции размыкания и замыкания основного проводника 36a, вспомогательного проводника 36b и проводника 36e предварительной зарядки выполняются в ответ на сигналы размыкания/замыкания, выдаваемые из вышеупомянутого блока 45 управления. Распределительная коробка 36 дополнительно может содержать устройство определения напряжения для выявления выходного напряжения блоков 38F, 38R аккумуляторных батарей и устройство определения тока для выявления тока промышленной частоты, выдаваемого блоками 38F, 38R аккумуляторных батарей. Основной проводник 36a, вспомогательный проводник 36b, резистор 36d и проводник 36e предварительной зарядки составляют устройство проводного соединения.

Коммутационная коробка 35 расположена дальше от инвертера 14, чем распределительная коробка 36, или, другими словами, в самой задней части пространства G.

Коммутационная коробка 35 вставлена между первым блоком 38F аккумуляторных батарей и вторым блоком 38R аккумуляторных батарей, как описано выше. В физическом смысле, к тому же, коммутационная коробка 35 предпочтительно расположена около средней точки между первым блоком 38F аккумуляторных батарей и вторым блоком 38R аккумуляторных батарей с тем, чтобы укоротить требуемую длину жгута 34 проводов. На фиг.10 распределительная коробка 36 расположена между блоками 38F, 38R аккумуляторных батарей и электрооборудованием. В физическом смысле распределительная коробка 36 предпочтительно располагается перед коммутационной коробкой 35 с тем, чтобы укорачивать требуемую длину жгута 34 проводов.

В противоположность, в транспортном средстве, в котором электрооборудование расположено сзади сборки 22 аккумуляторных батарей, распределительная коробка 36 предпочтительно расположена сзади коммутационной коробки 35.

Со ссылкой на фиг.11 будет описана опорная конструкция для коммутационной коробки 35.

Коммутационная коробка 35 поддерживается опорой 47, прикрепленной к поперечине 24c. Опора 47 содержит площадку 53, к которой прикреплена коммутационная коробка 35, и четыре детали 49 стойки для поддержки площадки на поперечине 24c. Четыре детали 49 стойки крепятся к поперечине 24c с использованием болтов 51, соответственно. Коммутационная коробка 35 содержит пластину 35d, которая прикреплена к площадке 53 с использованием болтов 55.

Реле 35a с ручным управлением содержит часть 35c основания, которая выступает вверх из пластины 35d, и рычаг 37 управления, который поддерживается частью 35c основания посредством вала 39 с тем, чтобы быть свободным для вращения. Когда рычаг 37 управления поворачивается вверх вокруг вала 39, электрическое соединение между первым блоком 38F аккумуляторных батарей и вторым блоком 38R аккумуляторных батарей прерывается. Плавкий предохранитель 35b, например, крепится к части 35c основания.

Посредством поддержки коммутационной коробки 35 с использованием опоры 47, имеющей четыре детали 49 стойки, как описано выше, пространство, сформированное четырьмя деталями 49 стойки, может использоваться для размещения жгута 34 проводов.

Крепление площадки к корпусу 22a может быть предпочтительным вариантом выбора в показателях улучшения жесткости корпуса 22a.

Возвращаясь к фиг.3, проем 22b сформирован в корпусе 22a и напольной панели 16, покрывающей реле 35a с ручным управлением сверху, с тем, чтобы управлять реле 35a с ручным управлением в коммутационной коробке 35 изнутри пассажирского отделения 2. Кроме того, предусмотрена крышка 39, чтобы закрывать проем 22b. Крышка 39 сконструирована, чтобы открываться и закрываться из условия, чтобы реле 35a с ручным управлением открывалось в пассажирское отделение 2 или скрывалось от него. Коммутационная коробка 35 расположена между правым и левым передними сиденьями 32F. Посредством расположения коммутационной коробки 35 этим образом открывание и закрывание крышки 39 и управление реле 35a с ручным управлением могут проводиться без смещения переднего сиденья 32F. Коммутационная коробка 35, однако, может быть расположена в другом местоположении.

Со ссылкой на фиг.12 будет описан второй вариант осуществления этого изобретения относительно опорной конструкции коммутационной коробки 35.

В этом варианте осуществления коммутационная коробка 35 поддерживается поперечиной 24c посредством опоры 61 вместо опоры 47 по первому варианту осуществления.

Опора 61b поддерживает площадку 53, нижнюю пластину 63 и четыре детали 67 стойки, которые поддерживают площадку 53 на нижней пластине 64. Площадка 53, нижняя пластина 63 и четыре детали 67 стойки заблаговременно сформированы в одно обрабатываемое изделие. Нижняя пластина 63 крепится к поперечине 24c с использованием болтов 65.

Поддержка коммутационной коробки 35 с использованием опоры 61 также приводит к предпочтительному эффекту в показателях обеспечения пространства для размещения жгута 34 проводов, как в случае первого варианта осуществления, где опора 47 используется для поддержки коммутационной коробки 35. Кроме того, согласно этому варианту осуществления опора 63 изготовлена в одну обрабатываемую деталь, а потому более высокая жесткость опоры осуществляется в коммутационной коробке 35, чем в случае, где она поддерживается опорой 47.

Со ссылкой на фиг.13 будет описан третий вариант осуществления этого изобретения относительно опорной конструкции коммутационной коробки 35.

В этом варианте осуществления коммутационная коробка 35 поддерживается первым блоком 38F аккумуляторных батарей вместо поддержки на поперечине 24c.

Более точно, предусмотрена опорная пластина 71, которая охватывает с двух сторон две группы S2R и S2L аккумуляторных батарей, которые образуют первый блок 38F аккумуляторных батарей, и пластина 35d коммутационной коробки 35 крепится к опорной пластине 71 с использованием болтов 55.

Опорная пластина 71 крепится к группам S2R и S2L аккумуляторных батарей 3 с использованием четырех болтов 75.

Согласно этому варианту осуществления пространство, сформированное под коммутационной коробкой 35, эффективно используется для размещения жгута 34 проводов, как в случае первого и второго вариантов осуществления.

Содержание JP 2009-41227, с датой подачи 24 февраля 2009 года в Японии, и JP 2009-169005, с датой подачи 17 июля 2009 года в Японии, настоящим включены сюда посредством ссылки.

Хотя изобретение было описано выше со ссылкой на некоторые варианты осуществления, изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше. Модификации и изменения вариантов осуществления, описанных выше, будут приходит на ум специалистам в данной области техники.

Например, форма аккумуляторных батарей 3 не обязательно является плоским кубоидом. Не является существенным, что все из аккумуляторных батарей 3 имеют идентичную форму и идентичные размеры.

Хотя, в этом варианте осуществления, две группы S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 предусмотрены в качестве первого блока 38F аккумуляторных батарей, первый вертикальный блок 38F может быть составлен одной группой аккумуляторных батарей 3. К тому же, в этом варианте осуществления пространство G сформировано над поперечиной 24c, так что группы S1R, S1L и S2R, S2L аккумуляторных батарей 3 расположены справа и слева от пространства G. Однако можно устранить пространство G и компоновать стопы аккумуляторных батарей первого блока 38F аккумуляторных батарей без зазора в поперечном направлении транспортного средства в зависимости от ширины W нижней части кузова транспортного средства и размеров аккумуляторных батарей 3.

Монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей не имеет необходимости изготавливаться в прямоугольной форме и может быть изготовлен в разной форме в зависимости от типа транспортного средства 1. Вместо соединения перекладины 24w и поперечины 24c в T-образной форме они могут быть соединены в крестообразной форме.

Кроме того, монтажный каркас 21 аккумуляторных батарей не является существенным компонентом этого изобретения. Когда аккумуляторные батареи 3 установлены на транспортном средстве без использования монтажного каркаса 21 аккумуляторных батарей, предпочтительная весовая центровка в переднезаднем направлении транспортного средства осуществлена предоставлением первого блока 38F аккумуляторных батарей, содержащего уложенные вертикальной стопой аккумуляторные батареи 3, второго блока 38R аккумуляторных батарей, содержащего уложенные поперечной стопой аккумуляторные батареи 3.

Электрическая схема сборки 22 аккумуляторных батарей, показанной на фиг.10, также не является существенным компонентом этого изобретения. Это изобретение может быть применено к любому транспортному средству, на котором установлено множество аккумуляторных батарей, независимо от электрической схемы аккумуляторных батарей.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Как описано выше, конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства согласно этому изобретению предпочтительно применяется к электрическому транспортному средству, но не ограничена им.

Варианты осуществления этого изобретения, в которых заявлено исключительное право собственности или привилегия, определены в прилагаемой формуле изобретения.

Группа изобретений относится к конструкции для установки аккумуляторных батарей и их сборке. Конструкция и сборка содержат блок аккумуляторных батарей и устройство управления соединением. Блок аккумуляторных батарей содержит две группы аккумуляторных батарей. Группы аккумуляторных батарей расположены с образованием пространства между ними. Устройство управления соединением расположено в указанном пространстве. Каждая аккумуляторная батарея содержит клемму. Сборка аккумуляторных батарей содержит множество аккумуляторных батарей и установлена под напольной панелью транспортного средства. Технический результат заключается в обеспечении наиболее оптимальной компоновки элементов электрооборудования транспортного средства. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства для установки множества аккумуляторных батарей под напольной панелью транспортного средства, содержащая блок аккумуляторных батарей, содержащий множество аккумуляторных батарей, и устройство управления соединением, которое управляет электрическим соединением, относящимся к блоку аккумуляторных батарей, при этом блок аккумуляторных батарей содержит две группы аккумуляторных батарей, расположенных с образованием пространства между ними, устройство управления соединением расположено в указанном пространстве, и каждая из аккумуляторных батарей содержит клемму, выступающую в указанное пространство.

2. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.1, дополнительно содержащая второй блок аккумуляторных батарей, содержащий множество аккумуляторных батарей и присоединенный к первому блоку аккумуляторных батарей через устройство управления соединением, при этом транспортное средство содержит электрооборудование, которое использует мощность, подаваемую из первого и второго блоков аккумуляторных батарей, и первый блок аккумуляторных батарей расположен ближе к электрооборудованию, чем второй блок аккумуляторных батарей.

3. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, в которой первый блок аккумуляторных батарей, второй блок аккумуляторных батарей и устройство управления соединением расположены в продольном направлении транспортного средства, а две группы аккумуляторных батарей скомпонованы в поперечном направлении транспортного средства из условия, чтобы было сформировано пространство в продольном направлении транспортного средства.

4. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, в которой устройство управления соединением содержит коммутационное устройство для электрического соединения и разъединения первого блока аккумуляторных батарей и второго блока аккумуляторных батарей.

5. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, в которой устройство управления соединением содержит устройство проводного соединения для управления соединением между первым и вторым блоками аккумуляторных батарей и электрооборудованием.

6. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, в которой первый блок аккумуляторных батарей дополнительно содержит вторые две группы аккумуляторных батарей сзади первых двух групп аккумуляторных батарей, а вторые две группы аккумуляторных батарей расположены с образованием пространства между ними, которое непрерывно с пространством между первыми двумя группами аккумуляторных батарей.

7. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.6, в которой транспортное средство содержит пассажирское отделение, в котором предусмотрены переднее сиденье, заднее сиденье и пол, расположенный между передним сиденьем и задним сиденьем, и переднее отделение, сформированное спереди пассажирского отделения по отношению к продольному направлению транспортного средства для размещения электрооборудования, причем первые две группы аккумуляторных батарей установлены под передним сиденьем, вторые две группы аккумуляторных батарей установлены под полом, и второй блок аккумуляторных батарей.

8. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.7, в которой устройство управления соединением содержит элемент управления, который открыт в пассажирское отделение и вручную управляется из него.

9. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, дополнительно содержащая монтажный каркас аккумуляторных батарей, причем первый блок аккумуляторных батарей, второй блок аккумуляторных батарей и устройство управления соединением заранее размещены в качестве сборки аккумуляторных батарей с тем, чтобы крепиться к обратной стороне напольной панели посредством монтажного каркаса аккумуляторных батарей.

10. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.9, в которой монтажный каркас аккумуляторных батарей содержит прямоугольную раму, имеющую прямоугольную плоскую форму, и упрочняющий элемент конструкции, прикрепленный к внутренней части прямоугольной рамы.

11. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.10, в которой прямоугольная рама содержит передний кромочный элемент конструкции, проходящий в поперечном направлении транспортного средства, а упрочняющий элемент конструкции составлен перекладиной, прикрепленной к внутренней части прямоугольной рамы в поперечном направлении транспортного средства, и поперечиной, соединяющей перекладину и передний кромочный элемент конструкции, причем перекладина и поперечина образуют Т-образный профиль, если смотреть сверху.

12. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.11, в которой первый блок аккумуляторных батарей расположен по обеим сторонам поперечины в прямоугольной раме, тогда как второй блок аккумуляторных батарей расположен на противоположной стороне перекладины по отношению к поперечине в прямоугольной раме.

13. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.9, в которой транспортное средство содержит неподвижный элемент конструкции для крепления монтажного каркаса аккумуляторных батарей.

14. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.9, в которой устройство управления соединением содержит коммутационное устройство для электрического соединения и разъединения первого блока аккумуляторных батарей и второго блока аккумуляторных батарей и устройство проводного соединения для управления соединением между первым и вторым блоками аккумуляторных батарей и электрооборудованием, причем устройство проводного соединения расположено ближе к электрооборудованию, чем коммутационное устройство.

15. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, в которой первый блок аккумуляторных батарей, второй блок аккумуляторных батарей и устройство управления соединением заранее размещены в корпусе и прикреплены к оборотной стороне напольной панели посредством корпуса.

16. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.2, в которой электрооборудование содержит электродвигатель и связанное устройство, такое как источник движущей силы, для передвижения транспортного средства.

17. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.1, в которой устройство управления соединением содержит коммутационное устройство для осуществления электрического соединения и разъединения в пределах блока аккумуляторных батарей, а конструкция для установки аккумуляторных батарей содержит опору, которая поддерживает коммутационное устройство в положении, поднятом от основания пространства.

18. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.17, дополнительно содержащая корпус для размещения блока аккумуляторных батарей, при этом корпус и напольная панель имеют проем, обращенный к коммутационному устройству.

19. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.17 или 18, в которой опора содержит площадку, на которой закреплено коммутационное устройство, и детали стойки, которые поддерживают площадку.

20. Конструкция для установки аккумуляторных батарей транспортного средства по п.17 или 18, в которой опора содержит опорную пластину, которая охватывает с двух сторон две группы аккумуляторных батарей и крепится к ним, причем коммутационное устройство крепится к опорной пластине.

21. Сборка аккумуляторных батарей, содержащая множество аккумуляторных батарей и установленная под напольной панелью транспортного средства, содержащая блок аккумуляторных батарей, содержащий множество аккумуляторных батарей, и устройство управления соединением, которое управляет электрическим соединением, относящимся к блоку аккумуляторных батарей, при этом блок аккумуляторных батарей содержит две группы аккумуляторных батарей, расположенных с образованием пространства между ними, устройство управления соединением расположено в указанном пространстве, и каждая из аккумуляторных батарей содержит клемму, выступающую в указанное пространство.