JP6523927B2 - Battery pack for electrically powered work vehicle and electrically powered work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータによって作業走行する電動作業車両のためのバッテリパック、及びこのバッテリパックを搭載した電動作業車両に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery pack for an electrically-driven work vehicle that travels and runs by an electric motor, and an electrically-operated work vehicle equipped with the battery pack.
乗用車の分野では、電動モータの回転力で走行する電動車両が普及し始めている。その際、電動モータの電源として、バッテリが車両に搭載される。バッテリはその性能を維持するためには、バッテリ温度を適温に保つ必要があるため、バッテリには冷却構造が備えられることが少なくない。例えば、特許文献1による車両用バッテリパックでは、ケース内に、複数のバッテリセルでなるバッテリセル群と、このバッテリセル群へ空気を流す冷却ファンとが収納されている。ケースには、さらに、外部からこのケース内に空気を導入する吸入口と、このケース外へ空気を排出する排出口とが形成されている。冷却ファンの回転駆動によって発生した空気流が、バッテリセル同士の間の隙間、及びケースの内側底面とバッテリセル群の底面との間の底部空間に延びる吸気流路を通り抜ける。つまり、車外から吸入口を通じてケース内に導入された冷却空気は、吸気流路、底部空間、バッテリ同士の隙間を経由して排出口からケースの外に排出される。さらに、ケースの下面に下方に突出する複数の放熱フィンが設けられている。
In the field of passenger cars, electric vehicles that travel by the rotational force of an electric motor are beginning to spread. At that time, a battery is mounted on the vehicle as a power source of the electric motor. In order to maintain the performance of the battery, it is often necessary to provide the battery with a cooling structure since it is necessary to keep the battery temperature at an appropriate temperature. For example, in a battery pack for a vehicle according to
しかしながら、草刈機、田植機、トラクタなどのように、作業を行いながら走行する作業車両においては、作業走行における周囲環境が、自動車などの周囲環境に比べて悪く、周囲から冷却空気を取り入れた場合、その冷却空気には、刈り草や藁などの塵が混じりやすく、冷却風通路の詰まりといった問題が生じる。 However, in a work vehicle that travels while working, such as a mower, rice transplanter, or tractor, the surrounding environment during work travel is worse than the surrounding environment such as a car, and cooling air is taken in from the surroundings The cooling air is likely to be mixed with dust such as cut grass and moss, and causes problems such as clogging of the cooling air passage.
上記実情に鑑み、草や藁などの異物が浮遊している周囲環境下を作業走行する電動作業車両に適した構造を有するバッテリパックが要望されている。その際、そのようなバッテリパックに複数のバッテリモジュールが含まれる場合、各バッテリモジュールの温度をできるだけ均一にすることも重要である。 In view of the above-mentioned situation, there is a demand for a battery pack having a structure suitable for an electric working vehicle that travels in an ambient environment in which foreign substances such as grass and moss are floating. At that time, when such a battery pack includes a plurality of battery modules, it is also important to make the temperature of each battery module as uniform as possible.
本発明に関わる電動作業車両用バッテリパックは、前ケース部と後ケース部とからなる密閉されたバッテリケースと、前記前ケース部の内部を上下方向で第1空間と第2空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第3空間と第4空間とに区分けする水平仕切り壁と、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの1つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールとを備え、前記バッテリケースの側壁面には、冷却用のフィンが形成され、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている。
また、本発明に関わる電動作業車両用バッテリパックは、前ケース部と後ケース部とからなる密閉されたバッテリケースと、前記前ケース部の内部を上下方向で第1空間と第2空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第3空間と第4空間とに区分けする水平仕切り壁と、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの1つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールと、を備え、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている。
A battery pack for an electrically operated vehicle according to the present invention divides a sealed battery case including a front case portion and a rear case portion, and divides the inside of the front case portion into a first space and a second space in the vertical direction. At the same time, a horizontal partition wall that divides the inside of the rear case portion vertically into the third space and the fourth space, and the first space, the second space, the third space, and the fourth space A battery electrical unit housed in one space; and a battery module housed in each of the remaining spaces among the first space, the second space, the third space, and the fourth space; Cooling fins are formed on the side wall surface of the battery case, and a circulation fan is provided which creates a longitudinal air flow circulating through the first space, the second space, the third space, and the fourth space. And the circulation Emissions are housed in the same space as the electric unit for the battery.
In the battery pack for an electrically operated vehicle according to the present invention, a sealed battery case including a front case portion and a rear case portion, and a first space and a second space in the vertical direction inside the front case portion. A horizontal partition wall which divides the inside of the rear case portion into the third space and the fourth space in the vertical direction while dividing the space, the first space, the second space, the third space, and the fourth space A battery electrical unit housed in one of the spaces, and a battery module housed in the remaining spaces among the first space, the second space, the third space, and the fourth space; A circulation fan for creating a longitudinal air flow circulating through the first space, the second space, the third space, and the fourth space, the circulation fan being the same space as the battery electrical unit Stored in To have.
なお、上記の「密閉」とは、バッテリケースの内部空間が完全な気密状態に維持されるという意味ではなく、内部空間への外気の流通が抑制され、外気温度と内部空間の温度とが簡単には平衡化されない、ゆるやかな気密状態をも含む広い意味をもつ用語として用いられている。
また、第1空間、第2空間、第3空間、第4空間なる語句は、区分けされる空間の個数を4つに限定するものではなく、バッテリケースはさらに第5空間、第6空間・・・に区分けされてもよい。
In addition, the above-mentioned "sealed" does not mean that the internal space of the battery case is maintained in a completely airtight state, but the flow of the outside air to the internal space is suppressed, and the outside air temperature and the temperature of the internal space are simple. The term is used as a term that has a broad meaning, including even a loose airtight state that is not balanced.
Also, the terms first space, second space, third space, fourth space do not limit the number of divided spaces to four, and the battery case further includes a fifth space, a sixth space,.・ Division may be made.
この構成では、密閉されたバッテリケースの内部を、水平仕切り壁によって複数の空間に区分けし、その1つの空間に、バッテリ用電装ユニットを配置し、残りの空間にバッテリ用電装ユニットが配置される。これにより、実質的には、刈り草や藁などの塵がバッテリケースの内部に侵入することはない。また、バッテリケースの内部が水平仕切り壁によって上下に、区分けされているので、複数のバッテリモジュールからの放出される熱がバッテリケースの天井領域に集中することが防止される。 In this configuration, the inside of the sealed battery case is divided into a plurality of spaces by the horizontal partition wall, the battery electrical unit is disposed in one of the spaces, and the battery electrical unit is disposed in the remaining space. . As a result, substantially no dust such as cut grass or moss does not enter the inside of the battery case. In addition, since the inside of the battery case is divided up and down by the horizontal partition wall, the heat released from the plurality of battery modules is prevented from being concentrated on the ceiling area of the battery case.
特に好適な実施形態として、前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられる。この構成では、複数のバッテリモジュールと循環ファンとが1つのバッテリケースに密閉収容されており、循環ファンによるケース内部空間の空気の循環と、バッテリケースの密閉による外気の進入の抑制とにより、外部からの異物の進入が抑制されながらも、ケース内空間の温度が均一化される。その際、循環ファンによって作り出された冷却風が、電装ユニットと、各バッテリモジュールとを順番に通り抜けるように、電装ユニット及びバッテリモジュールが配置されると、各バッテリモジュールの温度分布ができるだけ均一化する。これにより、バッテリモジュールの温度分布が均一化しやすくなり、各バッテリモジュールは電気的に効率よく動作する。 As a particularly preferred embodiment, a circulating fan is provided which creates a longitudinal air flow circulating through the first space, the second space, the third space and the fourth space. In this configuration, the plurality of battery modules and the circulation fan are hermetically housed in one battery case, and the circulation of air in the case inner space by the circulation fan and the suppression of the entry of outside air by the sealing of the battery case are external The temperature of the space in the case is equalized while the entry of foreign matter from the case is suppressed. At that time, if the electrical unit and the battery module are arranged such that the cooling air created by the circulating fan passes through the electrical unit and each battery module in order, the temperature distribution of each battery module becomes as uniform as possible . As a result, the temperature distribution of the battery modules can be easily made uniform, and each battery module operates electrically efficiently.
なお、本発明の権利は、上述したバッテリパックを搭載した電動作業車両にも及ぶものである。 The right of the present invention extends to an electric working vehicle equipped with the above-described battery pack.
本発明に関係するバッテリパックの具体的な実施形態を説明する前に、図1を用いて、電動作業車両に搭載されるバッテリパックの基本構造を、図2と図3とを用いて、そのようなバッテリパックを電動作業車両に搭載する際のバッテリパックの基本的な配置を説明する。なお、この明細書において、車体前後方向は、バッテリパックが搭載される車体の走行方向に沿って水平方向に延びる車体中心軸(車体長手軸とも称する)の方向であり、車体横断方向(単に横方向とも称する)とは、車体中心軸に直交して水平方向に延びる方向である。「前(前方)」は車体前後方向で前進側を意味し、「後(後方)」は車体前後方向で後進側を意味する。「左(左側)」は、車体前進方向を向いて左を意味し、「右(右側)」は、車体前進方向を向いて右を意味する。 Before describing a specific embodiment of the battery pack relating to the present invention, referring to FIG. 1, the basic structure of the battery pack mounted on the electric working vehicle will be described using FIG. 2 and FIG. The basic arrangement of the battery pack when mounting such a battery pack on an electric work vehicle will be described. In this specification, the longitudinal direction of the vehicle body is the direction of the vehicle body central axis (also referred to as the longitudinal axis of the vehicle body) extending horizontally along the traveling direction of the vehicle body on which the battery pack is mounted. The direction (also referred to as “direction”) is a direction extending in the horizontal direction orthogonal to the vehicle body central axis. "Forward (forward)" means the forward side in the vehicle longitudinal direction, and "rear (backward)" means the reverse side in the longitudinal direction. "Left (left)" means the left in the forward direction of the vehicle body, and "right (right)" means the right in the forward direction of the vehicle.
図1に示すバッテリパック6は、バッテリケース60と、水平仕切り壁63と、バッテリ用電装ユニット68(単に電装ユニット68と略称される)、複数のバッテリモジュール6Aとから構成されている。バッテリケース60は、前ケース部61と後ケース部62とからなる密閉ケースである。なお、図1では、図面に面して左側が前側(前方)と、右側が後側(後方)と定義されている。前ケース部61と後ケース部62とは、別個の部材ではなく、バッテリケース60を前側部分と後側部分に分けて考察する際の、それぞれの名称であり、前ケース部61と後ケース部62とがつながることでバッテリケース60となる。図1で示された例では、前ケース部61から後ケース部62への移行領域が上方へ傾斜している。これにより、後ケース部62は前ケース部61に対して上下方向で上側にずれており、バッテリケース60は中間で上方段差を有する立体である。この段差は、使用形態の制約等から要求されるものであり、下方段差を有してもよいし、段差なしでもよい。
The
水平仕切り壁63は、バッテリケース60の内部を上下にほぼ二分するように設けられた板材である。この水平仕切り壁63によって、前ケース部61の内部は上下方向で第1空間S1と第2空間S2とに区分けされ、後ケース部の内部は上下方向で第3空間S3と第4空間S4とに区分けされる。第1空間S1と第3空間S3とは連通しており、バッテリケースの上部空間を形成している。同様に、第2空間S2と第4空間S4とは連通しており、バッテリケースの下部空間を形成している。水平仕切り壁63の前端は、水平仕切り壁63の前壁面との間で、第1空間S1と第2空間S2との間の空気流通を許す隙間63aをあけている。水平仕切り壁63の後端は、水平仕切り壁63の後壁面との間で第3空間S3と第4空間S4との間の空気流通を許す隙間63bをあけている。これにより、バッテリケース60の内部には、第1空間S1から第2空間S2−第4空間S4−第3空間S3を経て第1空間S1に戻る空気循環路が形成される。
The
図1の例では、第1空間S1に、電装ユニット68が配置され、第2空間S2と第3空間S3と第4空間S4とに、それぞれ1つのバッテリモジュール6Aが配置されている。
バッテリモジュール6Aは多数のバッテリセル6aから構成されている。さらに、第1空間S1には、第1空間S1からの空気を第3空間S3に送り出すように、循環ファン49が配置されている。これにより、空気が、第1空間S1−第3空間S3−第4空間S4−第2空間S2−第1空間S1の順で通過する循環空気の流れ路が作り出される。この循環空気の流れは、電装ユニット68を冷却するだけでなく、バッテリモジュール6Aが配置されている第2空間S2、第3空間S3、第4空間S4の温度を均一にする。これにより、温度分布の不均一によるバッテリモジュール6Aの機能不全が防止される。
In the example of FIG. 1, the
The
電装ユニット68や各バッテリモジュール6Aの保守点検のために、バッテリケース60が少なくとも部分的に取り外し可能に構成されるか、あるいは、蓋によって閉鎖される開口が形成される。
The
図2と図3とは、図1に示すバッテリパック6の電動作業車両への基本的な搭載例を説明するための側面図である。この電動作業車両は、車体横断方向に間隔をあけて車体前後方向に延びた左フレーム21と右フレーム22と、左フレーム21と右フレーム22とを接続する少なくとも1つのクロスビーム23とを含む車体フレーム20を備えている。前輪ユニットを構成する左前輪11Lと右前輪11Rとは、車体フレーム20の前部に配置されている。後輪ユニットを構成する左後輪12Lと右後輪12Rとは、車体フレーム20の中央より後側に配置されている。以下において、特に区別する必要がない場合には、左前輪11Lと右前輪11Rとはその総称として前輪ユニット11なる語句が使用され、左後輪12Lと右後輪12Rとはその総称として後輪ユニット12なる語句が使用される。後車軸心Prは車体横断方向に延びている。
FIG. 2 and FIG. 3 are side views for explaining a basic installation example of the
バッテリパック6は、左フレーム21と右フレーム22との間で、車体フレーム20の後半領域に配置されており、側方視で、バッテリパック6の前端が後車軸心Prより前方、ほぼ後輪ユニット12の前端付近に位置している。バッテリパック6の後端は、ほぼ車体フレーム20の後端に位置している。図3から明らかなように、バッテリパック6は、左フレーム21と右フレーム22との間にほぼぴったりと収まる幅を有し、等幅で車体前後方向に延びている。また、図2から明らかなように、バッテリパック6の前半部は、後輪ユニット12の車軸空間に入り込んでいる。特に好ましいバッテリパック6の配置形態として、バッテリパック6の重心が、車体前後方向中心線上で、かつ車体前後方向で後車軸心から後輪12の距離内に入っていることである。これにより、バッテリパック6の重量が、車体の安定性に貢献する。
The
さらに、このバッテリパック6は、前ケース部61に対して後ケース部62が上下方向で上側にずれた形状である。したがって、バッテリパック6の後ケース部62の対地高さHbは、バッテリパック6の前ケース部61の対地高さHfより高くなっている。図2で示された例では、前ケース部61の対地高さHfは、後輪ユニット12の後車軸ケース31の下端の対地高さとほぼ同じである。バッテリパック6の後ケース部62の対地高さHbは、後車軸ケース31の対地高さより高く、後車軸心Prの対地高さとほぼ同じである。バッテリパック6を支持している部分の車体フレーム20の最低対地高さは、バッテリパック6の最低対地高さにほぼ一致している。前ケース部61の対地高さHfが、低く設定されていることで、バッテリパック6の重心が低くなり、走行安定性が良好となる。また、後ケース部62の対地高さHbが高く設定されていることで、登坂走行時や悪路走行時に、バッテリパック6または車体フレーム20の後端が地面や石に接触する可能性が低い。
Furthermore, the
左後輪12Lに回転動力を伝達する左モータ4Lは、バッテリパックの前ケース部61付近で左後輪12Lの周辺に配置されている。右後輪12Rに回転動力を伝達する右モータ4Rは、後ケース部62付近で右後輪12Rの周辺に配置されている。左モータ4Lと右後輪12Rとは左右対称の位置に配置されている。左モータ4L及び右モータ4Rの配置スペースを作り出すために、前ケース部61の第1空間S1を覆っている部分を凹ませてもよい。左モータ4L及び右モータの上方には、運転座席16が配置され、空間が有効に利用されている。
The
さらなる空間の有効利用のため、図1で例示されたバッテリパック6では、バッテリパック6の前側直方体部6Fは、その右上部と左上部が欠如されたような形態で、車体前後方向に延びる凸状の中央部6Fcが作り出されている。このことから、中央部6Fcの左右には、空間が生まれる。前側直方体部6Fの中央部6Fcの左側の空間に左モータ4Lが入り込むとともに、中央部6Fcの右側の空間に右モータ4Rが入り込んでいる。
In the
次に、図面を用いて、バッテリパックが搭載される電動作業車両の具体的な実施形態の1つを説明する。図4は、電動作業車両の一例である乗用電動草刈機の側面図であり、図5は乗用電動草刈機の平面図である。 Next, one of the specific embodiments of the electric working vehicle on which the battery pack is mounted will be described using the drawings. FIG. 4 is a side view of a riding electric mower as an example of the electric working vehicle, and FIG. 5 is a plan view of the riding electric mower.
図4と図5に示されているように、乗用電動草刈機(以下単に草刈機と称する)は、車体10を備えており、車体10は、左前輪11Lと右前輪11Rとからなるキャスタタイプの前輪ユニット11と、回転駆動される左後輪12Lと右後輪12Rとからなる後輪ユニット12とによって対地支持されている。車体10は、ベースフレームとして車体フレーム20を有している。車体フレーム20は、左フレーム21と、右フレーム22と、左フレーム21と右フレーム22を連結するクロスビーム23とからなる。前輪ユニット11と後輪ユニット12との間で、モーアユニット13がリンク機構14を介し車体フレーム20から吊り下げられている。モーアユニット13には、ブレード伝動機構131と、このブレード伝動機構131によって回転するブレード132が備えられている。車体10の車体前後方向中央領域に運転座席16が配置されている。バッテリパック6の基本構造と車体フレーム20における基本配置は、図1と図2とを用いて説明した内容が採用されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a riding electric mower (hereinafter simply referred to as a mower) includes a
図6は、車体フレーム20と、バッテリパック6と、後輪ユニット12の駆動機構とを示す斜視図である。後輪ユニット12に回転動力を供給する駆動機構は、モータ4とトランスミッションケース30と、後車軸ケース31とを備えている。図6に示されているように、左フレーム21及び右フレーム22は、中間領域から上下に分岐し後領域で再び連結している。つまり、左フレーム21は、後半分領域で、上フレーム部21aと下フレーム部21bとを含んでいる。同様に、右フレーム22は、後半分領域で、上フレーム部22aと下フレーム部22bとを含んでいる。側面視で、左フレーム21の上フレーム部21aと下フレーム部21bとの間の領域に左トランスミッションケース30Lが配置され、右フレーム22の上フレーム部22aと下フレーム部22bとの間の領域に右トランスミッションケース30Rが配置されている。左トランスミッションケース30Lには左後車軸ケース31Lがつながっており、この左後車軸ケース31Lに左後輪12Lが支持されている。右トランスミッションケース30Rには右後車軸ケース31Rがつながっており、この右後車軸ケース31Rに右後輪12Rが支持されている。左後車軸ケース31Lは、左後輪12Lの左後車軸41を内装して軸受け支持する筒状体であり、その外形は円錐台形状である。同様に、右後車軸ケース31Rは、右後輪12Rの右後車軸42を内装して軸受け支持する筒状体であり、その外形は円錐台形状である。バッテリパック6は、バッテリパック6の重心が、平面視において、車体前後方向中心線上にほぼ位置しており、かつ後車軸心Prから前側および後側で後輪半径の長さ内に入るように配置されている。
FIG. 6 is a perspective view showing the
左トランスミッションケース30Lは、左後車軸ケース31Lの中心軸心でもある後車軸心Prに直交するように左後車軸ケース31Lから車体前後方向前方に延びた中空体であり、その内部にギヤ伝動機構からなる左トランスミッションが内装されている。左トランスミッションケース30Lの動力入力部32fに左モータ4Lの装着面が形成されている。同様に、右後車軸ケース31Rの中心軸心でもある後車軸心Prに直交するように右後車軸ケース31Rから車体前後方向前方に延びた中空体であり、その内部にギヤ伝動機構からなる右トランスミッションが内装されている。ギヤ伝動機構は、一般的には、入力動力を減速するが、増速であってもよいし、増減速なしでもよい。右トランスミッションの動力入力部32fに右モータ4Rの装着面が形成されている。この実施形態では、左トランスミッションケース30Lと左後車軸ケース31Lとは一体的に構成され、右トランスミッションケース30Rと右後車軸ケース31Rとは一体的に構成されている。なお、左トランスミッション及び右トランスミッションとして、ギヤ伝動機構に代えて、チェーン電動機構や伝動軸機構などを採用してもよい。
The
左モータ4Lと右モータ4Rとに対する変速操作は、運転座席16の両側に配置された、左右一対の変速レバー18(図4及び図5参照)によって行われる。変速レバー18を前後中立位置に保持すると対応するモータ4は停止状態となり、変速レバー18を中立位置から前方に操作することで対応するモータ4が正転駆動して前進変速が実現し、後方に操作することで対応するモータ4が後転駆動して後進変速が実現する。左右一対の変速レバー18の独立した操作により、左モータ4Lと右モータ4Rとはそれぞれ独立して可変速駆動制御される。例えば、左右一対の変速レバー18が中立位置から前方向でほぼ同一操作量で操作されると、左後輪12Lと右後輪12Rの両方がほぼ同じ速度で駆動され、車体10が直進前進する。左右一対の変速レバー18が中立位置から後方向でほぼ同一操作量で操作されると、左後輪12Lと右後輪12Rとがほぼ同じ速度で後進方向に駆動され、車体10が直進後進する。さらに、左右一対の変速レバー18が互いに異なる操作量で操作されると、左後輪12Lと右後輪12Rとが異なる速度で駆動され、車体10が旋回する。その際、左後輪12Lと右後輪12Rのいずれか一方を零速に近い低速にさせ、他方を高速で前進側あるいは後進側に操作することで小回り旋回させることができる。さらには、左後輪12Lと右後輪12Rとを互いに逆方向に駆動することで、車体10を後輪ユニット12のほぼ中央部を旋回中心としてスピンターンさせることもできる。
A shift operation for the
以下、図6、図7、図8、図9を用いて、バッテリパック6を説明する。バッテリパック6は、バッテリケース60に収納された複数のバッテリモジュール6Aを備えている。
なお、図1と図2と図3とを用いたバッテリパック6の基本的構成の説明では、バッテリケース60とバッテリモジュール6Aとを一体化したものとしてバッテリパック6を取り扱っており、バッテリパック6の前半分が前側直方体部6Fと定義され、バッテリパック6の後半分が後側直方体部6Bと定義されていた。さらに、前側直方体部6Fの上半分には、凸状の中央部6Fcが形成され、その中央部6Fcの左側の空間に左モータ4Lが配置され、中央部6Fcの右側の空間に右モータ4Rが入り込んでいる。このような配置構造は、この実施形態でも採用されている。但し、ここでのバッテリパック6の説明では、本来別体であるバッテリケース60とバッテリモジュール6Aとは、それぞれの構造が別個に説明される。
Hereinafter, the
In the description of the basic configuration of the
バッテリケース60は、上下2つ割れの成形品であり、上ケース60aと、下ケース60bとからなる。しかしながら、内部構造の説明を容易にするため、バッテリケース60を、前ケース部61と、後ケース部62とに区分けして説明する。
The
前ケース部61は、直方体から、左上部と右上方を凹ませることで、凸状の中央部611が上部に形成された立体である。言い換えると、中央部611の機体横断方向で両側には、左モータ4Lと右モータ4Rとが入り込むモータ収納空間が形成されるように、機体横断方向の長さが短くなっている。後ケース部62は、前ケース部61と前後方向で接続した直方体である。前ケース部61と後ケース部62とは、後ケース部62が上方にずれた姿勢で接続しており、バッテリケース60は、前側と後側とで上下の段差をもった立体形状である。なお、中央部611は、前ケース部61と後ケース部62との接続領域で左右及び上方に拡大した拡大部612を有しており、この拡大部612においてその内部空間が拡張されている。
The
後ケース部62は、前ケース部61と同じ横幅(車体横断方向長さ)を有する直方体形状である。後ケース部62は、前ケース部61に対して上方にずれており、これにより、バッテリケース60は、前ケース部61と後ケース部62との間で段差を有する段差立方体形状となっている。
The
図8と図9とに示すように、上ケース60aと下ケース60bとに分割されるバッテリケース60の内部には、前ケース部61と後ケース部62とにわたって内部を上下に二分する水平仕切り壁63が設けられている。この水平仕切り壁63によって、前ケース部61の内部は上側の第1空間S1と下側の第2空間S2とに区分けされ、後ケース部62の内部は上側の第3空間S3と下側の第4空間S4とに区分けされる。水平仕切り壁63は板材であり、折り曲げ加工を通じてバッテリケース60と同様な上下段差を有するように成形され、第2空間S2と第3空間S3と第4空間S4とがほぼ同一な形状及び体積となっている。第1空間S1は、幅と高さが他の空間より小さくなっている。第1空間S1と第3空間S3との間には垂直仕切り壁64が設けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, inside the
第2空間S2と第3空間S3と第4空間S4のそれぞれには、同じ仕様のバッテリモジュール6Aが収納されている。図9に示すように、バッテリモジュール6Aは縦寸法と横寸法とに比べて高さが低い長方体である。このバッテリモジュール6Aの内部に、多数のバッテリセル6aが収納されている。
A
第1空間S1には、バッテリモジュール6Aと外部とを接続する電力線に設けられたリレーやフューズなどからなる電装ユニット68が収納される。垂直仕切り壁64には、第1空間S1の空気を吸引して第3空間S3に送り込む循環ファン69が装着されている。
循環ファン69の電気系は電装ユニット68に組み込まれている。水平仕切り壁63はその前端63aと前ケース部61との間に前端隙間G1が形成されており、その後端63bと後ケース部62との間に後端隙間G2が形成されている。さらに、バッテリケース60は、その内部空間に外部から草や塵が入り込まない程度、または、内部空間と外部との間での空気流通が抑制される程度の密閉構造を有する。これにより、バッテリケース60の内部には、循環ファン69から出て、第3空間S3、第4空間S4、第2空間S2を通り抜けて第1空間S1に達し、循環ファン69に戻る循環空気流路(図8において矢印で示されている)が形成される。この循環空気流路を流れる循環空気によって、バッテリケース60の4つの空間の温度が均等化される。また、電装ユニット68は、そのような循環空気によって冷却される。この冷却効果を高めるため、部分的にしか図示されていないが、バッテリケース60の壁面にはフィン60fが形成されている。フィン60fはバッテリケース60の内壁面または外壁面あるいはその両方に形成可能である。
The first space S1 accommodates an
The electrical system of the
前ケース部61の上壁には、電装ユニット68の保守点検のための開口が設けられており、通常は、蓋613によって閉鎖されている。
The upper wall of the
図4に示すように、この実施形態では、作業装置としてのモーアユニット13に動力を与える作業用モータ4Wがモーアユニット13の後部に配置され、作業用モータ4Wからの動力がベルトを介してブレード伝動機構131に伝達される。これに代えて、バッテリパック6の前側に、作業用モータ4Wを配置することできる。その際には、作業用モータ4Wからの出力軸と中継軸とを含むPTO軸が車体前後方向で前方に延設され、このPTO軸を介して作業用モータ4Wからの動力がモーアユニット13のブレード伝動機構131に伝達される。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, a working
本発明は、電動草刈機、電動田植機、電動トラクタなどの電動作業車両に搭載されるバッテリパック、及びそのような電動作業車両に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a battery pack mounted on an electrically operated work vehicle such as an electrically-operated mower, an electrically-driven rice planter, an electrically-powered tractor, and such an electrically-operated work vehicle.
4 :モータ
4L :左モータ
4R :右モータ
10 :車体
11 :前輪ユニット
12L :左後輪
12R :右後輪
13 :モーアユニット
20 :車体フレーム
21 :左フレーム
22 :右フレーム
30L :左トランスミッションケース
30R :右トランスミッションケース
31L :左後車軸ケース
31R :右後車軸ケース
6 :バッテリパック
6B :後側直方体部
6F :前側直方体部
6Fc :中央部
6A :バッテリモジュール
6a :バッテリセル
60 :バッテリケース
60a :上ケース
60b :下ケース
60f :フィン
611 :中央部
612 :拡大部
613 :蓋
61 :前ケース部
62 :後ケース部
63 :水平仕切り壁
64 :垂直仕切り壁
68 :電装ユニット
69 :循環ファン
4:
Claims (6)
前記前ケース部の内部を上下方向で第1空間と第2空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第3空間と第4空間とに区分けする水平仕切り壁と、
前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの1つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、
前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールと、を備え、
前記バッテリケースの側壁面には、冷却用のフィンが形成され、
前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、
前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている電動作業車両用バッテリパック。 A sealed battery case consisting of a front case and a rear case;
A horizontal partition wall that divides the inside of the front case portion vertically into the first space and the second space, and divides the inside of the rear case portion vertically into the third space and the fourth space,
A battery electrical unit accommodated in one of the first space, the second space, the third space, and the fourth space;
A battery module housed in each of the remaining spaces among the first space, the second space, the third space, and the fourth space;
Cooling fins are formed on the side wall surface of the battery case ,
A circulation fan is provided to create a longitudinal air flow circulating through the first space, the second space, the third space, and the fourth space.
The battery pack for an electrically operated vehicle, wherein the circulating fan is housed in the same space as the battery electrical unit .
前記前ケース部の内部を上下方向で第1空間と第2空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第3空間と第4空間とに区分けする水平仕切り壁と、
前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの1つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、
前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールと、を備え、
前記第1空間と前記第2空間と前記第3空間と前記第4空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、
前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている電動作業車両用バッテリパック。 A sealed battery case consisting of a front case and a rear case;
A horizontal partition wall that divides the inside of the front case portion vertically into the first space and the second space, and divides the inside of the rear case portion vertically into the third space and the fourth space,
A battery electrical unit accommodated in one of the first space, the second space, the third space, and the fourth space;
A battery module housed in each of the remaining spaces among the first space, the second space, the third space, and the fourth space;
A circulation fan is provided to create a longitudinal air flow circulating through the first space, the second space, the third space, and the fourth space.
The battery pack for an electrically operated vehicle, wherein the circulating fan is housed in the same space as the battery electrical unit.
車体横断方向に間隔をあけて車体前後方向に延びた左フレームと右フレームとが備えられ、
前記バッテリパックが、前記左フレームの前記車体横断方向外側に配置された左後輪と、前記右フレームの前記車体横断方向外側に配置された右後輪との間で、前記バッテリパックの前端部が後輪ユニットの車軸心より前方に位置するように、配置されている電動作業車両。 An electric working vehicle equipped with the battery pack for an electric working vehicle according to any one of claims 1 to 5 ,
A left frame and a right frame are provided, spaced apart in the cross direction of the vehicle and extending in the longitudinal direction of the vehicle,
The battery pack includes a front end portion of the battery pack between a left rear wheel disposed outside the vehicle body in the lateral direction of the left frame and a right rear wheel disposed outside the vehicle body in the transverse direction of the right frame. An electric work vehicle arranged so that it is located forward of the axle center of the rear wheel unit.
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