CN102649396B - 车辆用电池的冷却构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用电池的冷却构造，能够抑制由送气引起的压力损失，且能够确保空间宽敞。进气管道(15)具备至少一部分配置在地板下的第一管道部件(20)以及配置在地板下以外的位置的上游侧第二管道部件(21)和下游侧第二管道部件(22)。第一管道部件(20)和下游侧第二管道部件(22)的连接部(45)配置在地板下以外的位置。

Description

车辆用电池的冷却构造

技术领域

本发明涉及适用于电动汽车、混合动力汽车等车辆中的电池的冷却构造。

背景技术

在电动汽车、混合动力汽车中，例如在行李空间的地板下搭载有作为电动机的驱动能量源的电池。电池是在进行充放电时发热的发热部件，因此需要进行冷却以维持电池性能，研究出利用从车厢内等引入的冷却风进行冷却的方案(例如，参考专利文献1)。

专利文献1中记载的车辆用电源单元的冷却构造为，利用冷却风扇将车厢内的空气从设于后部座椅附近的进气口引入，以该空气作为冷却风供给到包含电池的电源单元进行冷却。利用行李空间下方的收纳备用轮胎的轮胎盘，对收纳在具备盖部件的防水壳体内的电源单元在经一对悬吊支架悬吊支承于后侧支架的状态下进行收纳，并在电源单元的上方收纳备用轮胎。

专利文献1：日本特开2010-120397号公报

另外，在专利文献1记载的车辆用电源单元的冷却构造中，由于备用轮胎收纳在电源单元的上方，因此能够在备用轮胎的周围比较自由地确保送气管道的设置空间。

然而，如果在电源单元的上方不收纳备用轮胎，而将行李室、舱室的地板面高度限制得较低以确保行李室、舱室的空间较宽敞的话，则难以采用上述结构，存在着改善的余地。即，对于专利文献1记载的车辆用电源单元的冷却构造，由于送气管道干涉而无法将行李室、舱室的地板面高度限制得较低。

发明内容

本发明正是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供一种车辆用电源单元的冷却构造，能够将行李室、舱室的地板面高度限制得较低，确保行李室、舱室的空间较宽敞。

为了达成上述目的，第一方面涉及的发明为一种车辆用电池的冷却构造，其具备：电池(例如后述的实施方式中的电池12)，所述电池配置在行李室(例如后述的实施方式中的行李室11)或舱室的地板下；以及进气管道(例如后述的实施方式中的进气管道15)，所述进气管道具有进气口(例如后述的实施方式中的进气口14)并将所述车厢内的空气作为冷却风供给至所述电池，其特征在于，所述进气管道具备：第一管道部件(例如后述的实施方式中的第一管道部件20)，所述第一管道部件的至少一部分配置在所述地板下；以及第二管道部件(例如后述的实施方式中的上游侧第二管道部件21、下游侧第二管道部件22)，所述第二管道部件配置在所述地板下以外的位置，所述第一管道部件与所述第二管道部件的连接部(例如后述的实施方式中的连接部45)配置在所述地板下以外的位置。

在第一方面的结构的基础上，第二方面涉及的发明的特征在于，所述第一管道部件的配置在所述地板下的部分的与该部分流路正交的剖面形成为水平方向的长度(例如后述的实施方式中的水平方向的长度L)比竖直方向的高度(例如后述的实施方式中的竖直方向的高度H)长的扁平形状。

在第一或者第二方面的结构的基础上，第三方面涉及的发明的特征在于，所述第二管道部件配置在隔出所述行李室或舱室的侧壁面(例如后述的实施方式中的侧壁面23)内，第一管道部件具有向竖直方向上方弯曲的弯曲部(例如后述的实施方式中的弯曲部24)，所述弯曲部的至少一部分配置在所述侧壁面内。

在第三方面的结构的基础上，第四方面涉及的发明的特征在于，所述连接部配置在所述弯曲部的上方。

在第一或第二方面的结构的基础上，第五方面涉及的发明的特征在于，所述第二管道部件的一部分以沿着车轮室(例如，后述的实施方式中的车轮室31)的方式形成。

在第三方面的结构的基础上，第六方面涉及的发明的特征在于，在所述第二管道部件设有异物收纳部(例如后述的实施方式中的异物收纳部30)，该异物收纳部收纳从所述进气口落下的异物。

在第六方面的结构的基础上，第七方面涉及的发明的特征在于，所述异物收纳部能够相对于所述第二管道进行装卸。

在第六或第七方面的结构的基础上，第八方面涉及的发明的特征在于，所述异物收纳部和所述连接部在车宽方向上错开，所述异物收纳部配置在在车宽方向上比所述连接部靠内侧的位置。

在第六或第七方面的结构的基础上，第九方面涉及的发明的特征在于，所述异物收纳部和所述连接部在车辆的前后方向上错开。

在第六或第七方面的结构的基础上，第十方面涉及的发明的特征在于，所述第二管道部件由具有所述进气口的上游侧第二管道部件(例如后述的实施方式中的上游侧第二管道部件21)和具有所述异物收纳部并与所述第一管道部件连接的下游侧第二管道部件(例如后述的实施方式中的下游侧第二管道部件22)构成，所述下游侧第二管道部件能够相对于所述第一管道部件和所述上游侧第二管道部件进行装卸。

在第十方面的结构的基础上，第十一方面涉及的发明的特征在于，在所述下游侧第二管道部件设有分支部(例如后述的实施方式中的分支部22c)，所述分支部分支为与所述异物收纳部相连的通道(例如后述的实施方式中的与异物收纳部相连的通道22a)和与所述连接部相连的流路(例如后述的实施方式中的与连接部相连的流路22b)，所述下游侧第二管道部件的所述分支部的下游侧的流路剖面面积与所述上游侧第二管道部件的最小流路剖面面积大致相等。

在第十一方面的结构的基础上，第十二方面涉及的发明的特征在于，从竖直方向观察，所述下游侧第二管道部件的所述分支部的下游侧的流路剖面与所述下游侧第二管道部件的所述分支部的上游侧的流路剖面错开，并且，从竖直方向观察，所述异物收纳部与所述下游侧第二管道部件的所述分支部的上游的流路剖面重叠。

在第六或第七方面的结构的基础上，第十三方面涉及的发明的特征在于，所述异物收纳部构成为下部剖面比上部剖面小。

在第十三方面的结构的基础上，第十四方面涉及的发明的特征在于，所述异物收纳部构成为，其壁面的沿车辆的前后方向的宽度(例如后述的实施方式中的上部宽度W1、下部宽度W2)在下部比在上部短。

根据第一方面的发明，能够降低配置有电池的行李室或舱室的地板面高度，能够确保行李室或舱室的空间宽敞。

根据第二方面的发明，能够进一步降低地板面高度，确保行李室或舱室的空间宽敞。

根据第三方面的发明，通过将弯曲部的至少一部分配置在侧壁面内，能够降低行李室或舱室的地板面，确保宽敞的空间。

根据第四方面的发明，能够确保行李室或舱室的车宽方向的空间。

根据第五方面的发明，能够将第二管道部件紧凑地收纳在侧壁面内，抑制隔出行李室或舱室的侧壁面向车厢侧凸出。

根据第六方面的发明，即使万一硬币、戒指等导电体的异物从进气口落下，也能够收纳在异物收纳部，防止电池发生短路。

根据第七方面的发明，能够容易地取出收纳在异物收纳部的异物。

根据第八方面的发明，能够增大从配置在地板下的第一管道部件向竖直方向上方弯曲的弯曲部的曲率半径，从而能够降低进气管道的通气阻力而有效地冷却电池。

根据第九方面的发明，不必使行李室或舱室的车宽方向长度变窄就能够设置异物收纳部。

根据第十方面的发明，能够根据需要卸下具有异物收纳部的下游侧第二管道部件，回收收纳在异物收纳部中的异物。此外，通过将第二管道部件分为上游侧和下游侧，提高了组装性。

根据第十一方面的发明，降低了进气管道的通气阻力，并且抑制了噪音，能够得到舒适的车厢内环境。

根据第十二方面的发明，能够可靠地将从进气口落下的异物收纳于异物收纳部，防止电池发生短路。

根据第十三方面的发明，能够抑制落下到异物收纳部内的异物的弹回，可靠地将异物收纳于异物收纳部内。

根据第十四方面的发明，由于在车辆的加速时或减速时异物与前后的壁面接触的可能性高，因此通过将壁面的沿前后方向的宽度形成为在下部比在上部短，从而能够抑制落下到异物收纳部内的异物的弹回，可靠地确保异物在异物收纳部内。

附图说明

图1是示出应用本发明的一个实施方式的车辆用电池的冷却构造的、从车辆将内装罩卸下后的车辆后部的立体图。

图2是在图1中以可看到电池的剖面的方式沿前后方向剖开的剖视图。

图3是沿图2的A-A线的剖视图。

图4是在图1中以可看到进气管道的剖面的方式沿前后方向剖开的剖视图。

图5是图3中由圆B包围的部分的放大图。

图6是示出异物收纳部的变形例的剖视图。

图7是本发明的变形例的车辆用电池的冷却构造的侧视图。

标号说明

11：行李室；

12：电池；

14：进气口；

15：进气管道；

20：第一管道部件；

21：上游侧第二管道部件(第二管道部件)；

22：下游侧第二管道部件(第二管道部件)；

22a：通道；

22b：流路；

22c：分支部；

23：侧壁面；

24：弯曲部；

30：异物收纳部；

31：车轮室(ホイ一ルハウス)；

45：连接部；

F：行李室的地板面；

H：竖直方向的高度；

L：水平方向的长度；

W1：上部宽度(异物收纳部的壁面的沿车辆前后方向的宽度)；

W2：下部宽度(异物收纳部的壁面的沿车辆前后方向的宽度)。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的一个实施方式。另外，附图是按照标号的朝向进行观察的。

如图1～图4所示，本实施方式的车辆用电池的冷却构造具备：电池12，其配置在后部座椅10后方的行李室11的地板下，并且该电池12收纳在防水壳体13中；进气管道15，其具有进气口14，该进气管道15的下游侧的一端与防水壳体13连接，该进气管道15将从进气口14引入的空气作为冷却风供给至电池12；以及排气管道16，其上游侧的一端与防水壳体13连接，该排气管道16将冷却过电池12的冷却风从防水壳体13内排出。另外，标号F表示行李室11的地板面。

进气管道15的进气口14隔着进气格栅41与车厢内连通，该进气格栅41呈网眼状地形成于三角窗(quarter window)40的窗框下部。

在排气管道16的上游侧设有电动式的风扇17，通过该风扇17产生的负压将冷却风从进气口14吸入到进气管道15内。电池12(防水壳体13)经沿车宽方向延伸的前后一对悬吊支架18悬吊支承于左右的后侧支架19。另外，电池12可以单独设在防水壳体13内，也可以作为电池单元设在防水壳体13内，所述电池单元除了车辆用电池以外，还包括逆变器、DC/DC转换器等电池附带的电气部件。

进气管道15由至少一部分大致水平地配置在行李室11的地板下的第一管道部件20、以及沿车辆的右侧的侧壁面23大致垂直地配置的上游侧第二管道部件21和下游侧第二管道部件22构成，自上游侧起按照上游侧第二管道部件21、下游侧第二管道部件22和第一管道部件20的顺序进行连接。从侧方观察，上游侧第二管道部件21和下游侧第二管道部件22以一部分沿着车轮室31的方式弯曲(参考图2)，从后方观察，上游侧第二管道部件21和下游侧第二管道部件22的一部分与车轮室31重叠(参考图5)。

如图4所示，第一管道部件20的配置于地板下的部分的与该部分流路正交的剖面形成为水平方向的长度L比竖直方向的高度H长的扁平形状。第一管道部件20的下游侧端部与收纳电池12的防水壳体13的侧面连接。如图3所示，第一管道部件20的上游侧以大的曲率半径形成沿侧壁面23垂直地竖起的弯曲部24，并在弯曲部24的上方通过连接部件25与下游侧第二管道部件22的下端连接(参考图5)。由该连接部件25、第一管道部件20的上端和下游侧第二管道部件22的下端构成本发明的连接部45。

再参考图5，在连接部件25的内周面设有凹槽26，该凹槽26与设于下游侧第二管道部件22的下端的卡合凸部27卡合。由此，第一管道部件20与下游侧第二管道部件22以能够装卸的方式连接。

上游侧第二管道部件21一体地形成有：直线部21a，其具有进气口14，并且沿侧壁面23大致垂直地进行配置；倾斜部21b，其从直线部21a向车宽方向内侧倾斜；以及直线状的连接部21c，其自倾斜部21b起延伸设置，并相对于直线部21a靠车宽方向内侧地大致垂直地进行配置。在上游侧第二管道部件21的下端设有突起29，该突起29与设于下游侧第二管道部件22的上端的凹槽28卡合，由此，上游侧第二管道部件21与下游侧第二管道部件22以能够装卸的方式连接。

下游侧第二管道部件22具备收纳从进气口14落下的异物(未图示)的袋状的异物收纳部30。具体来说，在下游侧第二管道部件22设有分支部22c，该分支部22c分支为与异物收纳部30相连的通道22a和与连接部45相连的流路22b，异物收纳部30在比连接部45靠车宽方向内侧的位置错开(offset)配置。分支部22c为了避免形成容易引起噪音产生的棱(edge)部而由大的曲面形成。

从竖直方向观察，异物收纳部30与下游侧第二管道部件22的比分支部22c靠上游的流路剖面重叠。此外，从竖直方向观察，比分支部22c靠下游侧的流路剖面与分支部22c的上游侧的流路剖面错开。此外，下游侧第二管道部件22的比分支部22c靠下游侧的流路剖面面积与上游侧第二管道部件21的最小流路剖面面积大致相等。

这样，通过将异物收纳部30向车宽方向内侧错开配置，能够将连接部45配置在从防水壳体13向车宽方向外侧离开的位置，增大了与连接部45相连的弯曲部24的曲率半径，降低了流路阻力。此外，使下游侧第二管道部件22的比分支部22c靠下游侧的流路剖面面积与上游侧第二管道部件21的最小流路剖面面积大致相等，使得流线流畅，抑制送气损失，并且防止噪音产生。

此外，从竖直方向观察，异物收纳部30与下游侧第二管道部件22的比分支部22c靠上游的流路剖面重叠，由此能够可靠地将异物收纳于异物收纳部30内。另一方面，从竖直方向观察，比分支部22c靠下游侧的流路剖面与分支部22c的上游侧的流路剖面错开，因此有效地防止了异物落下到比分支部22c靠下游侧的流路。

如图2所示，异物收纳部30的壁面的车辆前后方向宽度形成为下部宽度W2比上部宽度W1短，从而下部剖面比上部剖面小。由此，车辆的加速时或减速时与前后的壁接触的可能性高，抑制了落下的异物的弹回，防止了异物从异物收纳部30飞出。

接着，对具备上述结构的本实施方式的作用进行说明。如图3中的虚线箭头所示，使设于排气管道16的电动式的风扇17旋转，排出防水壳体13内的空气而形成负压，从而将行李室11内的空气从进气口14吸入到进气管道15(上游侧第二管道部件21)内。

引入到上游侧第二管道部件21内的空气经由下游侧第二管道部件22和第一管道部件20作为冷却风供给到防水壳体13，在对防水壳体13内的电池12进行冷却后，从排气管道16排出到进气管道侧的车轮室31相反侧的未图示的车轮室的后方。

进气管道15的剖面面积被设定为各部份具有大致相同的剖面面积，进而将各弯曲部的曲率半径设定得尽量大，由此，能够减小进气管道15的流路阻力、即送气损失，并且抑制了噪音的产生。

此外，万一硬币、戒指等异物从进气口14落下的时候，该异物被可靠地收纳在位于上游侧第二管道部件21的连接部21c的大致正下方的异物收纳部30内，不会进入防水壳体13内，从而防止了电池发生短路。进而，通过将下游侧第二管道部件22相对于第一管道部件20和上游侧第二管道部件21卸下，能够将收纳于异物收纳部30内的异物从异物收纳部30取出并回收。

如图6所示，异物收纳部30也可以形成为能够相对于下游侧第二管道部件22进行装卸。由此，不必将下游侧第二管道部件22从第一管道部件20和上游侧第二管道部件21卸下，就能够将收纳于异物收纳部30内的异物取出并回收。

如以上所说明的，根据本实施方式涉及的车辆用电池的冷却构造，进气管道15具备至少一部分配置在地板下的第一管道部件20、以及配置在地板下以外的位置的上游侧第二管道部件21和下游侧第二管道部件22，连接第一管道部件20与下游侧第二管道部件22的连接部45配置在地板下以外的位置，因此能够降低配置电池12的行李室11的地板面高度，确保行李室11的空间宽敞。

此外，由于第一管道部件20的配置于地板下的部分的与该部分流路正交的剖面形成为水平方向的长度比竖直方向的高度长的扁平形状，因此能够进一步降低地板面高度，确保行李室11的空间宽敞。

此外，由于上游侧第二管道部件21和下游侧第二管道部件22配置在隔出行李室11的侧壁面23内，第一管道部件20的向竖直方向上方弯曲的弯曲部24的至少一部分配置在侧壁面23内，因此，能够将连接第一管道部件20和下游侧第二管道部件22的连接部45配置于侧壁面23内，能够降低行李室11的地板面而确保宽敞的空间。

进而，由于连接部45配置在弯曲部24的上方，因此能够确保行李室11的车宽方向的空间。

此外，由于第二管道21、22以一部分沿着车轮室31的方式形成，因此能够将第二管道部件21、22紧凑地收纳于侧壁面23内，能够抑制隔出行李室11或舱室的侧壁面23向车厢侧凸出。

进而，由于在下游侧第二管道部件22设有收纳从进气口14落下的异物的异物收纳部30，因此，即使万一有硬币、戒指等导电体的异物从进气口14落下，也能够收纳于异物收纳部30，防止电池12发生短路。

此外，由于异物收纳部30在比连接部45靠车宽方向内侧的位置错开配置，因此，能够增大从配置在地板下的第一管道部件20向竖直方向上方弯曲的弯曲部24的曲率半径，由此，能够降低进气管道15的通气阻力而有效地冷却电池12。

进而，由于第二管道部件由具有进气口14的上游侧第二管道部件21和具有异物收纳部30并与第一管道部件20连接的下游侧第二管道部件22构成，下游侧第二管道部件22能够相对于第一管道部件20和上游侧第二管道部件21进行装卸，因此，能够根据需要将具有异物收纳部30的下游侧第二管道部件22卸下，回收收纳在异物收纳部30中的异物。

此外，由于在下游侧第二管道部件22设有分支部22c，该分支部22c分支为与异物收纳部30相连的通道22a和与连接部45相连的流路22b，下游侧第二管道部件22的分支部22c的下游侧的流路剖面面积与上游侧第二管道部件21的最小流路剖面面积大致相等，因此，抑制了进气管道15的通气阻力，并且降低了噪音，能够得到舒适的车厢内环境。此外，通过将第二管道部件分为上游侧第二管道部件21和下游侧第二管道部件22，提高了组装性。

进而，由于从竖直方向观察，下游侧第二管道部件22的分支部22c的下游侧的流路剖面与下游侧第二管道部件22的分支部22c的上游侧的流路剖面错开，并且从竖直方向观察，异物收纳部30与下游侧第二管道部件22的分支部22c的上游的流路剖面重叠，因此，能够将从进气口14落下的异物可靠地收纳于异物收纳部30，防止其向电池12侵入，由此能够防止电池发生短路。

进而，由于异物收纳部30构成为下部剖面比上部剖面小，因此抑制了落下到异物收纳部30内的异物的弹回，能够可靠地将异物收纳于异物收纳部30内。

此外，由于异物收纳部30构成为，其壁面的沿车辆的前后方向的宽度在下部比在上部短，因此能够抑制落下到异物收纳部30内的异物的弹回，可靠地确保异物在异物收纳部30内。

<变形例>

图7是变形例涉及的车辆用电池的冷却构造的侧视图，就本变形例的进气管道15而言，与异物收纳部30相连的通道22a和与连接部45相连的流路22b通过分支部22c而分支，并在车辆的前后方向上错开配置。即，异物收纳部30与连接部45在车辆的前后方向上错开。

对于其他部分，由于与本发明的第一实施方式的车辆用电池的冷却构造相同，因此对相同部分标以相同的标号或相当的标号并简化或省略说明。

根据本变形例涉及的车辆用电池的冷却构造，由于异物收纳部30与连接部45在车辆的前后方向上错开，因此不必使行李室11的车宽方向的长度变窄就能够设置异物收纳部30，能够使行李室11的空间宽敞。此外，能够增大第一管道部件20的从配置在地板下的部分向竖直方向上方弯曲的弯曲部24的曲率半径，由此，能够降低进气管道15的通气阻力而有效地冷却电池12。其他作用与第一实施方式的车辆用电池的冷却构造相同。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式和变形例，可以进行适当的变形和改良等。作为适用车辆，除了混合动力汽车之外，例如也可以是仅以马达作为驱动源的电动汽车。

此外，在上述实施方式中，将电池12配置在行李室的地板下，然而不限于此，也可以配置在舱室的地板下，并形成为将舱室的地板面高度限制得较低。

Claims (11)

1.一种车辆用电池的冷却构造，该车辆用电池的冷却构造具备：

电池，所述电池配置在行李室或舱室的地板下；以及

进气管道，所述进气管道具有进气口并将车厢内的空气作为冷却风供给至所述电池，

所述车辆用电池的冷却构造的特征在于，

所述进气管道具备：

第一管道部件，所述第一管道部件的至少一部分配置在所述地板下；以及

第二管道部件，所述第二管道部件配置在所述地板下以外的位置，且具有所述进气口，

所述第一管道部件与所述第二管道部件的连接部配置在所述地板下以外的位置，

所述第一管道部件的至少一部分大致水平地配置在所述地板下，并且，向竖直方向上方弯曲的弯曲部中的至少一部分配置在隔出所述行李室或舱室的侧壁面内，

所述第二管道部件在所述侧壁面内沿着该侧壁面大致垂直地配置，并且，能够相对于所述第一管道部件进行装卸，

所述连接部在所述侧壁面内配置在所述弯曲部的上方，

所述第二管道部件以一部分沿着车轮室的方式形成，并且被配置成：从车辆的前后方向观察，与该车轮室重叠。

2.根据权利要求1所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述第一管道部件的配置在所述地板下的部分的与该部分流路正交的剖面形成为水平方向的长度比竖直方向的高度长的扁平形状。

3.根据权利要求1所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

在所述第二管道部件设有异物收纳部，所述异物收纳部收纳从所述进气口落下的异物。

4.根据权利要求3所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述异物收纳部能够相对于所述第二管道部件进行装卸。

5.根据权利要求3或4所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述异物收纳部和所述连接部在车宽方向上错开，所述异物收纳部配置在在车宽方向上比所述连接部靠内侧的位置。

6.根据权利要求3或4所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述异物收纳部和所述连接部在车辆的前后方向上错开。

7.根据权利要求3或4所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述第二管道部件由具有所述进气口的上游侧第二管道部件和具有所述异物收纳部并与所述第一管道部件连接的下游侧第二管道部件构成，

所述下游侧第二管道部件能够相对于所述第一管道部件和所述上游侧第二管道部件进行装卸。

8.根据权利要求7所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

在所述下游侧第二管道部件设有分支部，所述分支部分支为与所述异物收纳部相连的通道和与所述连接部相连的流路，

所述下游侧第二管道部件的所述分支部的下游侧的流路剖面面积与所述上游侧第二管道部件的最小流路剖面面积大致相等。

9.根据权利要求8所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

从竖直方向观察，所述下游侧第二管道部件的所述分支部的下游侧的流路剖面与所述下游侧第二管道部件的所述分支部的上游侧的流路剖面错开，

并且，从竖直方向观察，所述异物收纳部与所述下游侧第二管道部件的所述分支部的上游的流路剖面重叠。

10.根据权利要求3或4所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述异物收纳部构成为下部剖面比上部剖面小。

11.根据权利要求10所述的车辆用电池的冷却构造，其特征在于，

所述异物收纳部构成为，其壁面的沿车辆的前后方向的宽度在下部比在上部短。