CN103534117A - 车辆的储电单元的冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆，其包括至少一个前轮（11）、至少一个后轮（12）、用来驱动所述至少一个前轮和/或后轮的驱动电机（13）以及多个被安置在一个存储器外壳（14）内的储电单元，其中，此储电器外壳包含至少一个通风管道用于导出储电单元的热能，此通风管道至少在空气流入区域中沿着车辆纵向方向延伸而且设置为，使得在车辆运行状态下，周围气流借助行驶风流入通风管道中从而导出热能。

Description

车辆的储电单元的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的车辆。

背景技术

车辆生产商目前生产越来越多的混合驱动或者纯电力驱动的车辆。这种车辆需要储电单元来为相应的电驱动器供应电能

储电单元的功率以及可用电量在很大程度上依赖于该蓄电器的温度，从而为了提供尽可能高的可取用功率，必须让蓄电器尽可能保持在一个最优的温度范围内。然而因为蓄电器在车辆运行时-也就是输出电能时-热能会以热量的形式产生，从而蓄电器被加热得超出最优的温度范围，因此必须设定蓄电器的冷却。

然而已知的冷却装置通常自身需要电能，因此一方面导致车辆对于驱动可供使用的容量和行驶里程显著降低，另一方面蓄电器还产生额外的热量。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种用于车辆的蓄电器的更好的冷却装置，该冷却装置减少或者甚至可以消除已知的缺点。

该目的按照本发明通过一种按照权利要求1主题的车辆以及一种按照权利要求13的用于这种车辆的储电器外壳来达到。有利的设计方案从从属权利要求中得出。

依此建议一种车辆，该车辆具有：至少一个前轮；至少一个后轮；驱动电机，该驱动电机设计用于驱动所述至少一个前轮和/或后轮；和多个储电单元，这些储电单元安置在一个储电器外壳内。

此外，储电器外壳外包括至少一个通风管道用来导出储电单元的热能，该通风管道至少在空气流入区域中沿着车辆纵向方向延伸并且这样设置为，使得在车辆的运行状态下，环境空气借助行驶风流入通风管道中以便导出热能。

优选地，所述至少一个通风管道基本上沿着车辆的纵向方向延伸。

本发明的出发点是具有蓄电器的车辆，此电能存储器可以由多个储电单元组成。“储电单元”的概念特别是包括蓄电池单元、电容器或者其他的适合于并且确定用于存储电能的装置。各个储电单元可以互相并联和/或串联。多个储电单元可以相互连成为一个储电器模块。蓄电器可以具有多个相互连接的储电器模块。这些储电器模块又被安置在“储电器外壳”内。

按照本发明，所述至少一个通风管道设定用于借助环境空气导出多余的热能。这意味着，储电单元的热能传导至通风管道，并且从该通风管道又传导到流入的环境空气。

此通风管道为此这样设计为，使得环境空气可以借助行驶风被引入到通风管道中。这特别是通过使通风管道和/或至少通风管道的空气流入区域或者说空气入口沿着车辆的纵向方向定向来实现，从而在车辆运行时，至少在车辆沿纵向方向运动的情况下，包围车辆的空气由于车辆运动而流入到空气通道中。

如果只是通风管道的空气流入区域沿着车辆的纵向方向定向，比如作为弯管，这样后续的通风管道区段可以沿着任意方向延伸。特别是该区段也可以横向于纵向方向设置，使得被导出的空气可以在侧面、向上和/或向下从车辆内被导出。

如果相反通风管道基本上沿着纵向方向设置，这样不仅朝通风管道的流入而且在通风管道中的通流的显著部分都沿着车辆的纵向方向进行。例如，对于出口例如可以设定一个与其不同的方向，如在其他部分详细地描述的那样。

在描述的两种实施形式中都是被动式进行冷却，也就是没有使用主动式的冷却。

根据一种实施形式，储电单元在至少两个层中设置在储电器外壳的内部，并且所述至少一个通风管道相应地作为在两个相邻的层之间的一个中间层设置。此外，所述至少一个通风管道与所述储电单元中的至少一个储电单元导热地连接，以便与流入的环境空气交换热能。

因此所述储电单元和所述至少一个通风管道相互平行地设置在多个层中。例如，储电单元可以设置在两个层中并且一个通风管道作为中间层设置在它们之间。一个示例图示以下在附图中描绘。当然也可以设定更多的层，这些层分别通过一个通风管道作为中间层彼此隔开。

优选地，通风管道构成为储电器外壳的壁体的一部分。此通风管道特别是可以包括一个沿着周向方向封闭的通道，或者是也包括多个通道。例如，通风管道为此构成为空心型材。

通风管道可以构成为储电器外壳的一部分，并且由此以其通道的第一表面、特别是内面形成储电器外壳的外表面的一部分，并且以第二表面形成储电器外壳的内表面的一部分。

根据另一种实施形式，储电器外壳设计为防水的，因此防止水渗入到储电器外壳的内部。通过这种方式防止设置在储电器外壳内的储电单元接触水和所有类型的污物。通风管道特别是不应作为储电器外壳的内部来理解的，该通风管道延伸穿过储电器外壳，从而提供了穿通部，而在储电器外壳的周围与储电器外壳的设置有储电单元的防水封闭的内部没有连通。

例如，储电器外壳可以至少部分地或者完全地构成为铸件。此外，通风管道可一体地与储电器外壳连接。

根据一种优选的实施形式，所述至少一个通风管道的空气入口这样设置在储电器外壳的指向车辆行驶方向的端面上，使得在车辆的运行状态下环境空气借助行驶风而流入通风管道内。因此，空气入口直接设置在储电器外壳中，从而可以直接迎流行驶风。这样就不需要输入导管来让环境空气流入。然而也可以设置一种为了更好的入流而引导空气或者说导引空气的输入导管，例如漏斗形的、缩窄的和/或折弯的或者弯曲的输入导管。

为了实现通风管道的尽可能优良的冷却效果，该通风管道除了以上描述的空气入口外还必须具有空气出口，流入的环境空气通过该空气出口可以被导出而且由此可以实现通风管道的持续的通流。

因此根据一种实施形式，所述通风管道的至少一个空气出口设置在储电器外壳的侧面，以便在侧面从车辆导出流入通风管道的环境空气。这意味着，流入通风管道的空气在通风管道内被引导并且从通风管道通过侧面的空气出口排出，从而重新流入周围环境中。优选地，所述至少一个空气出口应设置在通风管道或者说储电器外壳的相对于行驶方向在后面的区段中。在通风管道基本沿着车辆纵向方向延伸的情况下，由此产生相应在纵向方向上定向的、直至所述至少一个空气出口的通流。

根据另一种实施形式，通风管道的所述至少一个空气出口为了从通风管道导出流入通风管道的环境空气而设置在后轮的区域中。这意味着，流过通风管道的环境空气通流该通风管道或者通流包围通风管道的储电器外壳，并且在相对于行驶方向的后端或者后端面在后轮区域中排出。优选地，排出的环境空气在考虑空气动力学的角度被导入到后轮的车轮罩内。

但当然空气出口的组合布置也是可行的，从而可以设置至少一个侧面的空气出口和至少一个在后轮区域内的空气出口。

根据另一种实施形式，通风管道配设有至少一个主动式通风装置用来支持通风管道被周围气流通流。此通风装置可以构成为鼓风机并且支持通风管道内的通流。这特别是在以下的情况下会特别有意义，即当因为车辆行驶速度低而导致行驶风太小或者当车辆短暂停止时。而在更长时间的停止情况下，没有或者只有很少这样的需求，因为此时储电单元会因为失去负载而不会继续升温。所述至少一个主动式通风装置必须仅仅在有时间限制的情况下使用，这样可以将能量需求和因此带来的电能消耗最小化。

优选地，所述至少一个主动式通风装置设置在通风管道的区域内。这意味着，所述至少一个主动式通风装置可以设置在通风管道内部，但也可以设置在通风管道的前面或后面，特别是在空气入口和/或空气出口的区域内。由此实现简单的安装和维护。

此外，所述至少一个通风管道可以包括冷却肋。通过这种方式可以提高和改善从通风管道或者其壁体向通流空气的热能传导。

前述的冷却装置可以在各种不同类型的车辆上安装。优选地，车辆是两轮车，特别是摩托车或者轻便摩托车。同样地，车辆也可以是三轮车或者四轮车，特别是类似摩托车的车辆，例如所谓的小三轮车或者小四轮车以及三轮或四轮的摩托车。

如上所述，储电单元可以包括蓄电池单元或者电容器。

此外，提供一种用于车辆的储电器外壳，用于容纳多个储电单元，其中，储电器外壳按照所给出的说明构成。

附图说明

以下参考附图详细地描述本发明。在附图中：

图1示出根据本发明的车辆的透视图，该车辆具有一个带有通风管道的储电器外壳；

图2示出根据本发明的用于按图1的车辆的储电器外壳的透视图；

图3示出根据图2的储电器外壳的示意的剖面侧视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的车辆10，该车辆具有一个前轮11和一个后轮12以及一个驱动电机13。此驱动电机设计为用于驱动后轮12，而且是经由一些储电单元（参考图3）被提供电能。这些储电单元设置在一个储电器外壳14内，此储电器外壳在下文中详述。

图2以较详细的视图示出根据本发明的、图1中的用于车辆10的储电器外壳14。这个储电器外壳14具有基本上立方体形的基体，在图3中示出的储电单元防水地设置在该基体中。储电器外壳14通过一个通风管道15被分为上层和下层。通风管道15在储电器外壳14的第一端面16上具有一个被分为两部分的空气入口18，用于环境空气进入通风管道15，其中所述通风管道15的每个空气入口18都分配给通风管道18的一个通道。通风管道15或者其两个通道沿着储电器外壳14的纵向方向延伸，此纵向方向同时也定义了车辆10的纵向方向，因此当车辆10在运行状态下，亦即特别是在行驶期间，环境空气（参见箭头）借助行驶风而流入通风管道中，用以导出热能。在两个侧表面（图中只是示出其中一个侧表面）上分别设有通风管道15的空气出口，用以导出流入通风管道15的环境空气。

图3示出根据图2的储电器外壳14的示意的剖面侧视图。如上所述，通风管道14作为水平的中间层延伸通过储电器外壳14并且将其分为上层O和下层U。在每个层内设置有多个储电单元31a（上层O）和31b（下层U），这些蓄电单元可以构成为结构相同的。上层的储电单元31a直接与通风管道15的壁体连接，方式为：该壁体用作为承载的底面。优选地，储电单元31a和通风管道壁体之间的接触是针对良好热传导优化的，以便达到尽可能优良的热能交换。例如为此可以使用面接触和/或使用导热胶。

下层（U）的储电单元31b可以以不同方式设置在储电器外壳14内。图3仅仅示例地示出两种不同的方案，其中，储电单元可以分别以相同方式设置。因此，储电单元31b可以被固定在储电器外壳14的一个作为底面的壁体上，并且优选导热地与之连接。如此热能可以至少部分地从储电单元31b首先向壁体输送并且从该壁体输送到冷却的空气流，此空气流特别是在行驶期间在壁体的下面或侧面绕流。其他的部分可以经由壁体向与壁体相连的通风管道15传导，该通风管道把热能的一部分输送给流过通风管道15的环境空气。

备选地，下层的储电单元31b一样可以直接与通气管道15以导热的形式连接。例如，可以将这些储电单元“挂”在通气管道上。储电单元31b的热能传导按照针对上层的储电单元31a的描述那样进行。

在任何情况下，由通风管道15壁体吸收的热能被输送给通过通风管道流动的环境空气，该环境空气在通流通风管道之后通过侧面的空气出口17a和/或后面的空气出口17b排出。为了支持通风管道15的通流，可以设置至少一个主动式通风装置或者鼓风机32。在有需要的情况下，例如在车辆缓慢行驶或者停驶时，此装置可以被启动，从而在通风管道15内产生持续的气流。

为了更好地输出热能到通流于通风管道中的环境空气，通风管道15可以可选地包括冷却肋33，肋至少局部地在合适的位置上设置这些冷却。

同样适用于储电器外壳14，该储电器外壳同样可以在合适的位置上具有冷却肋34，特别是在空气绕流的区域中，比如在底面区段或者侧壁中。

Claims (13)

1.车辆，其具有：至少一个前轮（11）；至少一个后轮（12）；驱动电机（13），该驱动电机用于驱动所述至少一个后轮（12）和/或前轮（11）；和多个储电单元（31a、31b），这些储电单元安置在一个储电器外壳（14）内；

其特征在于：储电器外壳（14）包括至少一个通风管道（15）用以导出储电单元（31a、31b）的热能，该通风管道至少在空气流入区域中沿着车辆（10）的纵向方向延伸并且设置为，使得在车辆（10）的运行状态下，环境空气借助行驶风流入通风管道（15）中以便导出热能。

2.按照权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述至少一个通风管道（15）基本上沿着车辆（10）纵向方向延伸。

3.按照权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，储电单元（31a、31b）设置在储电器外壳（14）内部的至少两个层（O、U）中，并且所述至少一个通风管道（15）分别作为位于两个相邻层（O、U）之间的一个中间层设置，而且所述通风管道与所述储电单元（31a、31b）中的至少一个储电单元导热地连接，以便与流入的环境空气交换热能。

4.按照权利要求1至3之一所述的车辆，其特征在于，通风管道（15）构成为储电器外壳（14）的壁体的一部分。

5.按照权利要求1至4之一所述的车辆，其特征在于，储电器外壳（14）设计为防水的，并且防止水渗入到储电器外壳（14）的内部。

6.按照权利要求1至5之一所述的车辆，其特征在于，所述至少一个通风管道（15）的空气入口（18）设置在储电器外壳（14）的指向车辆（10）行驶方向的端面（16）上，使得在车辆（10）的运行状态中环境空气借助行驶风流入通风管道（15）中。

7.按照权利要求1至6之一所述的车辆，其特征在于，通风管道（15）的至少一个空气出口（17）设置在储电器外壳（14）的侧面，以便在侧面从车辆（10）导出流入通风管道（15）的环境空气。

8.按照权利要求1至7之一所述的车辆，其特征在于，通风管道（15）的至少一个空气出口（17）设置为，用来把流入通风管道（15）的环境空气从通风管道（15）导出到后轮（12）的区域中。

9.按照权利要求1至8之一所述的车辆，其特征在于，通风管道（15）配设有至少一个主动式通风装置（32），用于支持通风管道（15）被环境空气的通流。

10.按照权利要求1至9之一所述的车辆，其特征在于，所述至少一个通风管道（15）包括冷却肋（33）。

11.按照权利要求1至10之一所述的车辆，其特征在于，车辆（10）是双轮车，特别是摩托车或者轻便摩托车。

12.按照权利要求1至11之一所述的车辆，其特征在于，储电单元（31a、31b）包括蓄电池单元和/或电容器。

13.用于车辆（10）的储电器外壳，该储电器外壳用于容纳多个储电单元（31a、31b），其特征在于，储电器外壳（14）按照权利要求1至12之一构成。

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