CN1104158A

CN1104158A - 电动车辆的电池冷却机构

Info

Publication number: CN1104158A
Application number: CN94117315A
Authority: CN
Inventors: 小川雅雄; 岩馆徹
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1995-06-28
Also published as: JP3317560B2; JPH07112617A; TW246661B; ES2130322T3; DE69416768T2; US5577747A; EP0648632A3; DE69416768D1; EP0648632A2; EP0648632B1

Abstract

本发明涉及一种电动车辆的电池冷却结构，可均匀冷却许多电池组。在电动车辆中，配备有纵向中空的主机架(3)，从主机架(3)分出许多分支导管(40)以分配冷却空气至各电池组，沿主机架(3)安排有许多电池组，主机架(3)一端与冷却风扇连接；在位置#1，即，相对于冷却气流方向处于最低位置之分支导管 (40)的气流通路面积小于其它分支导管(4)的气流通路面积。

Description

本发明涉及均匀冷却安装在电动车辆上的多个电池的技术。

本申请人曾在已公开的日本专利特开平5-112270中提出一种电动车辆的电池支撑结构，如图2所示有一风扇23吸取电池箱12内部的空气，从周围吸取外面空气送入电池箱12的内部以冷却电池15。

因电池箱12由保护电池组15防泥土及防水的气密结构构成以及当电池组15充电时将发热，所以电池箱12的内部需强制冷却。

上述电池箱12容纳许多蓄电池组15，如已公开的日本专利申请平5-112270中附图6所示。

在这个电池支撑结构中，靠近风扇23的电池组15与那些与风扇23距离较远的电池组15冷却的程度不同，而且此电池支撑结构不可能使众多的电池得到均匀的冷却。

因此，本发明的目的是提供一种可以均匀冷却各电池组的技术。

考虑到上述目的，本发明为电动车辆提供一种电池组冷却结构，沿电动车辆前后延伸的机架配置若干电池，上述机架呈中空状，其一端连接电池冷却风扇，朝上述电池送出空气或吸取空气，以冷却电池，连接机架和电池的若干支导管设于机架上;其特征在于：最接近于上述机架的另一端的支导管的气流通路面积小于其它各支导管的气流通路面积。

较可取的是，上述机架是沿车辆中心作前后方向延伸的主机架。

另外，也可以将空气的各支导管的气流通路面积设定为沿着机架的气流方向越往下游该面积越小。

最接近于机架的另一端的支导管具有比其他各支导管较小的气流通路面积以使通过支导管的空气量的均一化。

附图简要说明如下：

图1为含有根据本发明的电池组冷却结构的电动车辆侧视图;

图2为包含在图1中的电动车辆中的底架及其有关部件的平面图;

图3为图1的电动车辆车身的横剖视图;

图4为包含在图1中的电动车辆的底架、电池箱及其有关部件的立体透视图;

图5为包含在图1中的电动车辆中的各控制器，后保护罩及其它部件的立体透视图;

图6为配备有各种保护装置及各种盖的图1中的电动车辆的侧视图;

图7为覆盖图1中的电动车辆前部的各种保护装置及各种盖的立体透视图;

图8为覆盖图1中的电动车辆后部的各种保护装置及各种盖的立体透视图;

图9为在图1的电动车辆中安排在座位后面的各部件（锁定座位并锁定覆盖插头箱的盖的锁定机构）的放大图;

图10为沿图9中箭头10截面的视图;

图11为包含在图1的电动车辆中，用于本发明的主机架的侧视图;

图12为沿图11中线12-12截取的剖视图，图中表示出第一密封件及各电池组;

图13为沿图11中线13-13截取的剖视图，图中表示出第二密封件及各电池组;

图14为与本发明有关的电池组的前视图;

图15为与本发明有关的电池组的平面图。

以下结合附图对按照本发明实施方案的电池组冷却结构进行叙述。

图1为包含有本发明电池组冷却结构的电动车侧视图。电动车1，即所谓电动二轮摩托车，它包括：含有由主机架3、与主机架3前端连结的车头管4、及从主机架3后端向上倾斜伸出的后架5等部件组成的底架2;支承在车头管4上的前叉7;支承在前叉7下端的前轮8;安装在前叉7上端的把手9;悬挂在主机架3上的电池箱10;含有驱动电动机15并以枢轴13将电动机前端与主机架3后端以支枢方式连接的摆动动力装置14;安装在后架5上的存物箱16;安装在后架5上的座位17;具有其上端与后架5以枢轴连接及其下端与摆动动力装置14的后端以枢轴连接的后吸震器18;以及支承在后轴19上的后轮21，该后轴19支承在摆动动力装置14的后端。

沿后架5配设有包括充电器等电气部件。由罩及保护装置全部覆盖底架2，这些装置以下还要叙述。座位锁定机构，用以锁定覆盖插头箱口的盖，它配置在座位17的后面，此锁定机构下文还要叙述。

在图1中22所示为侧架，23为滚柱，14a为一凹座可将滚柱23容纳在其中，24为牌照托板。

图2为包含有本发明电池组冷却结构的电动车的底架平面图。在平面图中后架5实际上为椭圆形。有一向下调节器27，一用以控制电池充电工作的充电控制器28，一为了行进用以控制驱动电动机及有关部件的电动机控制器29，一电池冷却风扇30，及一保险丝盒31等部件，以上部件按顺序从后侧朝向前侧配设在后架5上。各电气元件与铠装导线32连接。

主机架3是中空管，其一端与排放导管33连接，该排放导管又与电池冷却风扇30连接，也用作主导管的主机架的结构将在下文叙述。

在此实施方案中，由主机架3支承六个电池组35，三个电池组35纵向安排在主机架3的右侧，另三个电池组35纵向安排在主机架3的左侧。以电池固定带36使各电池组35保持在适当位置上。

图3为从底架中部截取的底架横剖面图。电池箱10的底板38配置在主机架3的下面，各电池组35装在底板38上面。每个电池组35有一空气进口与纵主机架3分出的支导管40连接。上述底板38由波纹板弯曲而成并具有较高的刚性。电池固定带36的较低端部与底板38的左、右侧上构成的关节39相连接。

图4为电动车1的底架、电池箱及其附件的立体透视图。一桥形托架41，一横管43，横管上有一托架42，后吸震器18的上部与托架42以枢轴方式连接，另有一横板45，模板上有四个孔与固定电池冷却扇的各螺钉结合，上述各部件横向排列安装在椭圆形后架5上。模板45伸展在托架12之间以便支持枢轴13。

图中46及47为凸耳用以支承充电控制器28及电动机控制器29。

实际上，三角形托架49，50及51均悬挂在主机架3上，各托架49、50及51的下边与底板38连接。一长销52插入由底板38各侧边形成的铰链39中以及由电池固定带36的下端构成的铰链使电池固定带36与底板38以枢轴方式连接。

下侧盖54装在与其相对的电池箱10的各侧边处，前盖55装在电池箱10的前端。图4中的56为一带点火钥匙的主开关（イグニッミョンキヘスイッチイォキメインスイツチ），57为电池支承板以及58及59为各垫件用以避免电池组35横向位移。

图5为在电动车辆1的各控制器及后保护装置周围的立体透视图。前控制器支承板61以螺栓固定在凸耳46上（见图4），另一后控制器支承板61以螺栓固定在凸耳46上，另一后控制器支承板62以螺栓固定在凸耳47上（见图4）。

在前控制器支承板61的上表面有一托架63供安装电池冷却风扇用。充电控制器28的前端以螺栓64固定在前控制器支承板61上。在前控制器支承板61的相对端部处有腿61a，以螺栓65将电动机控制器21固定在各腿61a的末端。

以螺栓66将充电控制器28的后端固定在后控制器支承板62上。后控制器支承板62的相对端有腿6a，以螺栓67将后保护罩69的后端固定在腿62a上。后保护罩69在后轮21上方伸出（图5中未示出），并当作一盒用以容纳充电控制器28及电动机控制器29及其有关部件。

在电池充电过程中，充电控制器28的内部元件产生热量。因此，必须采用强制冷却方式以冷却充电控制器28。在充电控制器28上备有充电器冷却风扇71并为了强制冷却在充电控制器28的侧壁上备有吸气孔72。

备有插头74的充电电缆73存放在由吹塑树脂构成的充电电缆盒76中，该电缆盒备有用以固定在底架2上的凸耳76a及76b。

在电池充电器中所产生的热通过排放软管77排放，在图5下左角示出。一后泥土挡板78装在托架79上。

图6为配备有各保护装置及各盖的电动车侧视图，图7为各保护装置及用以覆盖底架前部的各盖的立体透视图，以及图8为各保护装置及用以覆盖底架后部的各盖的立体透视图。

图7中所示为一前保护罩80，一前内上盖81，一与前保护罩80上端连接的前上盖82，一与前保护罩80下端连接的前泥土挡罩83，一把手盖84，一前内上盖85，一踏足板86，及侧面板87。这些覆盖的部件装配后可以覆盖主机架3及东头管4如图6所示。

参见图8，存物箱16由主盖90及中心盖91覆盖。图8中示出一保险丝盒盖92放在中心盖91上以封闭保险丝盒，当更换保险丝时，保险丝盒盖可从中心盖91处移去，有第一盖93及第二盖94用以覆盖充电电缆盒，有一架子95，有一悬挂在踏足板86上的侧盖96用以覆盖电池箱10的下侧开口，还有与主盖90的下边缘后部连接的各侧盖97。上述这些覆盖部件装配后可以覆盖主机架3及后架5，如图6所示。

图6中虚线所示各部件，在前文中已结合图1叙述过，这里不再赘述。

图9为包含有本发明电池冷却系统的电动车中，也作为锁定位于座位后以覆盖充电电缆箱之盖的座位锁定机构各部件的放大侧视图。一弯曲锁定杆（或弯曲锁定管）101装于覆盖在存物箱16之上开口端的座位17的下表面后部，又一座位开关102配置在锁定杆101的下部并装在以螺栓固定在桥形托架41上的开关支承板103上。

上述的开关支承板103将在下文中详述。

以第一盖93及第二盖94覆盖电缆箱。当从电缆箱中取出充电电缆73（图1）时，首先抬起座位17，打开第一盖93，然后再打开第二盖94。连结充电电缆73的插头被一插头架105支承。

一锁定柄107与键筒106连接。当键筒106转动时可旋转锁定柄107向上，此时座位17处于未锁定状态。

图10为沿图9箭头10所示方向截取的视图。参见图10，开关支承板103上有导向槽108，用以在其上部为锁定杆101导向，在开关支承板的下部分别在邻近相对端部有圆弧形的二槽109及110。

以螺栓111将座位开关102固定在小托架112上，此小托架112焊接在开关支承板103的前表面上，因此座位开关102配置在开关支承板103的下部中心处。

当锁定杆101朝下时，以枢轴方式支承在开关支承板103的第一摆动板114朝下转动打开座位开关102。

第二摆动板116以枢轴方式支承在开关支承板103上。

受弹簧117的作用，第一摆动板114趋向于逆时针方向，第二摆动板趋向于顺时针方向。

当驾驶者离开座位17时，由于弹簧117的作用，第一摆动板114从图10中所示位置朝逆时针方向轻微地转动，直至它的臂118与第二摆动板116的凸轮119相接触。

由于第二摆动板116静止不动，因此第一摆动板114不可能进一步朝逆时针方向转动，其结果是第一摆动板114限制了锁定杆101进一步向上移动，因此座位17被锁定在应有的位置处也不可能向上转动。

当驾驶者坐在座位17上则形成图10中所示状态，同时第一摆动板114压制着座位开关103。当驾驶者未坐在座位17上则由于弹簧117的作用，第一摆动板114从图10所示位置朝逆时针方向轻微地转动，并与座位开关102分离。因此，当座位17在应有位置锁定时，可以通过电检测驾驶者是否坐在座位17上。

以下将叙述抬起座位17的程序。

旋转键筒106（图9）以转动锁定柄107向上。因此，第二摆动板116（图10）朝逆时针方向转动，第二摆动板116的凸轮119在第一摆动板114的臂118下面转动使臂118卸荷。然后，由于弹簧117的作用第一摆动板114朝逆时针方向转动一个大的角度使锁定杆101向上移动，从而可以用手抬起座位17。

图11为可作为主导管的主机架3的侧视图。三个支导管40与主机架3的右侧＃1，＃2，及＃3位置处相连接，以及三个支导管40与主机架3的左侧＃1，＃2，及＃3位置处相连接。每一个支导管的分支夹持件121均有沟槽121a，因此，当将分支夹持件121焊接在主机架3后进行油漆工序时，不致有油漆留存在分支夹持件121内。

在图11中，3a及3b所示为从主机架3向下凸出的隔板，用以分隔安排在电动车右侧的电池组35以及同一电动车左侧的电池组35如图12所示。

图12为图11中线12-12截取的剖视图。参见图12，第一密封件122在位置＃1处与每一件分支夹持件121连接。上述密封件122具有由直径为D₁的圆孔123所限定的内圆柱壁124还具有与内圆柱壁同心并与主机架3的开口3c紧密配合的外圆柱壁125。第一密封件122的喇叭口与电池组35紧密配合并围绕电池组35的进口35a。

因为第一密封件122的内圆柱壁124与外圆柱壁125由一环形空间隔开，所以即使外圆柱壁125弹性变形，由内圆柱壁124限定的孔123的直径D₁也保持不变。

虽然分支夹持件121上有沟槽121a，但是上述沟槽121a被密封件122的外圆柱壁125封闭如图12所示，所以空气不可能通过沟槽121a从主机架3流出。

如图12中以交替的一长二短的连线所示的每件电池固定带36的自由端以螺栓固定在分支夹持件121上，上述螺栓与固定在分支夹持件121上的螺帽126以螺纹连结，分隔电池组35的隔板3a的下边缘被垫件58夹紧。

图13为从图11中线13-13截取的剖视图。参见图13，第二密封件127在位置＃2及＃3处与每一件分支夹持件121连接。第二密封件127的喇叭口与电池组35紧密配合，并围绕空气进口35a。每件第二密封件127有一直径为D₂的孔128。

通过主机架3供应的空气的一部分经过沟槽121a向外漏出，其余的气流经过直径为D₂的孔128进入电池组35。

以下将叙述图11至图13中所示结构的作用。

由电池冷却风扇30（图1）吹出的冷却空气按照箭头①方向吹入主机架3，然后通过分支夹持件121吹出主机架3。基本上，冷却空气流均经过分支夹持装置121，因为主机架3的前端已被车头管4封闭。

在位置＃1，即相对于冷却空气流动方向处于最低位置，冷却空气流入每件分支夹持件121的流量大于位置＃2及＃3的冷却空气流入每件分支夹持件121的流量，因为冷却空气被车头管4阻止流动。相似地，在位置＃2的冷却空气流入每件分支夹持件121的流量略高于位置＃3的冷却空气流入每件分支夹持件121的流量。

如图12所示，第一密封件122的孔123确定流过第一密封件122的冷却空气量Q1。

图13中所示的第二密封件127的孔的直径大于第一密封件122的孔的直径。因此，冷却气流通过第二密封件127比流过第一密封件122容易。假设冷却气流以流量Q₃通过主机架3的开口3c，以及以流量Q₄通过分支夹持件121的沟槽121a，则冷却空气流入孔128的流量Q₂=Q₃-Q₄。孔123及128各自的直径D₁及D₂被决定使流量Q₂大约等于流量Q₁。

图14为用于包含有本发明电池冷却结构的电动车的电池组35的前视图。上述电池组35包含：许多电池35b，及一容纳各电池35b的电池容器35c。在电池容器35c的上壁有槽35d，各自与电池容器35c的正、负极接头连接的电缆131及132在上述槽35d中延伸。

图15为电池组35的平面视图。较长的电缆131在具有剖面为L形的盖133的下面延伸，而较短的电缆132在盖133的外面并沿导向肋134延伸。电池组35以其左侧装在电动车主机架侧面上如图14所示。当在电动车上安装电池组35时，应按照图14虚线所示操作者的手135的握持方法，电缆131及132就可以不朝手135的方向移动，可以容易地将电池组35装在电动车上。假如电池组35上面没有导向肋134，则电缆可能下垂并阻碍电池组的安装工作。

在图11所示的本发明的电池冷却结构中，在位置＃2及＃3之密封件的各自的孔直径彼此相等。但是，上述各孔的直径未必需要彼此相等;在位置＃2的密封件的孔直径可以小于在位置＃3的密封件的孔直径;也就是，在位置＃1，＃2及＃3的密封件各自的孔直径按此规则增大，即，相对于冷却空气流的方向处于较上游位置的密封件的孔直径可大于较下游位置的密封件的孔直径。

在本实施方案中，虽然孔123及128分别形成在密封件122及127上，但是，并不限于此，上述孔123及128也可以形成在分支夹持件121上或附属于其的零件上，或插入一带孔的板。

包含有本发明电池冷却结构的电动车1可以是二轮摩托车、三轮摩托三轮车或四轮摩托车，并均配备有相应于主机架的机架。

此外，不是主机架而是其它机架均可用作主导管，只要提供的机架为中空。

另外，电池组可以强制通风方式或以诱导通风方式冷却。

从以上所述明显知道，按照本发明，相对于冷却空气流的方向，最低分支导管的气流通路面积小于其他分支导管的气流通路面积，以使流入各分支导管的冷却空气的流量均等，以达到许多电池组能均匀冷却，使许多电池组能显示其预期的性能。

Claims

1、一种电动车辆的电池冷却结构，沿电动车辆前后延伸的机架配置若干真正士电池，上述机架呈中空状，其一端连接电池冷却风扇，朝上述电池送出空气或吸取空气，以冷却电池，连接机架和电池的若干支导管设于机架上；其特征在于：上述空气的支导管中，最接近上述机架的另一端的支导管的气流通路面积小于其它支导管的气流通路面积。

2、按照权利要求1中所述的电动车辆的电池冷却结构，其特征在于，上述机架为沿车辆中心作前后方向延伸的主机架。

3、按照权利要求1中所述电动车辆的电池冷却结构，其特征在于，沿着机架的气流方向越往下游上述支导管的气流通路面积越小。