收纳用具及具备该收纳用具的电池系统的制作方法
【专利摘要】在收纳用具及具备该收纳用具的电池系统中，多个抽屉(3)分为在收纳了收纳物后的状态下冷却风的通气阻力大的抽屉和通气阻力小的抽屉。并且，多个通气阻力小的抽屉以集合在纵向的上端侧和下端侧中的至少一侧的方式配设，且以各列中的通气阻力小的抽屉的个数随着从横向中央侧朝向外侧而变少的方式配设成台阶状。
【专利说明】收纳用具及具备该收纳用具的电池系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及收纳用具及具备该收纳用具的电池系统。本申请基于2011年2月4日在日本提出申请的日本特愿2011-022764号而主张优先权，并将其内容援引于此。
【背景技术】
[0002]在用于收纳多个因使用而发热的电子设备等发热体的收纳用具(例如，机壳或机架)中，至今为止一直进行用于在收纳用具的内部冷却收纳的发热体(收纳物)的研究。
[0003]例如，开发出在多层架子的各架子上排列电子设备且通过在收纳用具的一端安装的冷却装置对上述全部的电子设备进行冷却的结构(参照专利文献I或2)收纳用具、在与多层架子分别对应而配置的多个拉出状的电子设备的单元自身上安装散热风扇来将各电子设备通过对应的散热风扇分别进行冷却的结构(参照专利文献3)的收纳用具。
[0004]另外，在将锂离子电池等二次电池收容在壳体内的电池模块(收纳物)收纳于收纳用具而得到的电池系统A中，例如图7所示，收纳用具100具备:纵横地排列配置而形成多个小室101的框体102 ;设置成插入到该框体102的各小室101中的抽屉10。并且，在此种电池系统A中，将断路器、继电器等电路开闭器、控制装置(E⑶)、显示装置、根据需要还将灭火设备等部件(电部件)与电池模块一起收纳于收纳用具100。并且，此时，划分为将电池模块收纳于各小室101的区域(电池收纳部Ml)和将电路开闭器、控制装置、显示装置等收纳于各小室101的区域(部件收纳部M2)，从而将电池模块和电部件分别收纳于收纳用具 100。
[0005]并且，在此种电池系统A中，例如在纵向的各列设置冷却装置(风扇)104，通过各冷却装置104的驱动，将冷却风例如从下方朝向上方输送而使冷却风在纵向配置的各列的多个抽屉103的内部流通，由此对多个电池模块进行冷却(参照专利文献4)。
[0006]【在先技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]【专利文献I】日本国特开2004-23036号公报(A)
[0009]【专利文献2】日本国特开2010-114128号公报(A)
[0010]【专利文献3】日本国特开2006-40918号公报(A)
[0011]【专利文献4】日本国专利第4427355号公报(B)
[0012]【实用新型的概要】
[0013]【实用新型要解决的课题】
[0014]然而，如图7所示，在使二次电池模块化而搭载于收纳用具100的情况下，因收纳用具100内的热量的扩散和来自外表面的散热的影响，在收纳用具100内容易产生温度分布。尤其是热量停滞而使收纳用具100的中央部成为高温，从而使该高温部分的二次电池容易劣化。
[0015]另外，在上述现有的电池系统A中，相对于收纳电池模块的电池收纳部M1，收纳电部件的部件收纳部M2的空间(各抽屉103内的剩余空间)多。因此，部件收纳部M2比电池收纳部Ml的冷却风的通气阻力小，越是部件收纳部M2较多地存在的列，冷却风产生的冷却效果越高(越是电池收纳部Ml较多地存在的列，冷却风产生的冷却效果越低)。由此，因电池收纳部Ml和部件收纳部M2的配置而使对电池模块的冷却平衡发生紊乱，从而难以保持电池温度的均匀性。
实用新型内容
[0016]用于解决课题的手段
[0017]根据本实用新型的第一形态，收纳用具具备纵横地排列配置来形成多个小室的框体、设置成插入到所述框体的各小室中且在内部收纳有收纳物的抽屉。所述框体构成为，通过冷却装置的驱动，能够使冷却风在纵向配置的各列的多个所述抽屉的内部流通，来对收纳在所述抽屉中的所述收纳物进行冷却。所述多个抽屉分为在收纳所述收纳物后的状态下所述冷却风的通气阻力大的抽屉和通气阻力小的抽屉，多个通气阻力小的抽屉以集合在所述纵向的上端侧和下端侧中的至少一侧的方式配设，且以各列中的所述通气阻力小的抽屉的个数随着从横向中央侧朝向外侧而减少的方式配设成台阶状。
[0018]另外，根据本实用新型的第二形态，收纳用具还可以构成为，多个所述通气阻力小的抽屉配设在所述纵向的上端侧和下端侧中的一侧，在所述通气阻力大的抽屉的内部具备用于直接供给所述冷却风的冷却风旁通路，其中，所述通气阻力大的抽屉在所述通气阻力小的抽屉的相反侧的所述纵向的另一侧配设，且从所述横向中央侧向外侧配设。
[0019]根据本实用新型的第三形态，电池系统具备上述的任一种的收纳用具，在所述通气阻力大的抽屉中收纳的所述收纳物为电池模块。
[0020]【实用新型的效果】
[0021]在本实用新型的形态的收纳用具(及电池系统)中，例如，与因将电池模块作为收纳物收纳而通气阻力大的抽屉相比，因将断路器、继电器等电路开闭器、控制装置、显示装置等电部件作为收纳物收纳而通气阻力小的抽屉以集合于纵向的上端侧和下端侧中的至少一侧的方式配设，且以横向外侧的列数比中央侧的列数少的方式配设成台阶状。即，在收纳用具的纵向的上端侧和下端侧，形成以中央侧为顶点而将通气阻力小的多个抽屉配设成台阶状的通气阻力小的区域(部件收纳部)，在剩余的部分形成将多个通气阻力大的多个抽屉集合的通气阻力大的区域(电池收纳部)。
[0022]并且，通过这样设定通气阻力小的区域(部件收纳部)和通气阻力大的区域(电池收纳部)的配置，由此在通过冷却装置的驱动而使冷却风向各列流通时，能够使冷却风适当地向因将作为发热体的电池(电池模块)收纳在抽屉而热量容易停滞的中央侧的列流通。
[0023]由此，在将电池模块、电部件收纳在该收纳用具中来构成电池系统的情况下，能够消除以往那样因电池收纳部和部件收纳部的配置而使对电池模块的冷却平衡发生紊乱的情况，能够保持电池温度的均匀性。因此，能够使收纳在收纳用具中的多个电池的劣化均匀化，能够提供适当的电池系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示本实用新型的一实施方式的收纳用具及电池系统的立体图。[0025]图2是表示图1的收纳用具的框体(除去抽屉后的状态的收纳用具)的立体图。
[0026]图3是表示图1的收纳用具的抽屉(通气阻力大的抽屉)的立体图。
[0027]图4A是表示在图1的收纳用具上安装的风扇(冷却装置)的立体图。
[0028]图4B是表示在图1的收纳用具上安装的连接器的立体图。
[0029]图5是表示本实用新型的一实施方式的收纳用具及电池系统的电池收纳部及部件收纳部的主视图。
[0030]图6是表示本实用新型的一实施方式的收纳用具及电池系统的变形例的主视图。
[0031]图 7是表示现有的收纳用具及电池系统的主视图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照图1至图5，对本实用新型的一实施方式的收纳用具及具备该收纳用具的电池系统进行说明。
[0033]如图1及图2所示，本实施方式的收纳用具I具备:将向-X方向开口的长方体状的小室沿高度方向(Z方向、纵向、列方向)配置7个且沿宽度方向(Y方向、横向、行方向)配置7个的框体2、即具备排列配置为7行X 7列的行列的实质上相同尺寸的多个小室的框体2 ;在该小室中分别配置且从该小室的开口向+X方向插入的关闭该开口的长方体状的抽屉3。
[0034]框体2具备背板4、顶板5和侧板6 (6a、6b)，从而形成上述多个小室。背板4具备规定的厚度，且从YZ平观察时具有大致长方形的形状。顶板5具备规定的厚度，且从XY平面观察时具有大致长方形的形状。顶板5与背板4的沿着Y方向延伸的两个边中的位于+Z方向侧的位置的一边连接。需要说明的是，在顶板5上的与顶板5所相接的上述小室对应的位置，分别形成有与后述的通气孔9同样的形状.结构的通气孔10。侧板6具备规定的厚度，且从XZ平面观察时为大致长方形的形状。侧板6b与背板4的沿着Z方向延伸的两个边中的存在于-Y方向侧的位置的一边和顶板5的沿X方向延伸的两个边中的存在于-Y方向侧的位置的一边连接。另外，为了将上述的背板4、顶板5及两个侧板6(侧板6a或6b)相互连接的结构(称为框体2的外框)的内侧的空间分隔成7X7的行列状来形成上述小室，而具备以下所述的第一隔板7和第二隔板8。
[0035]第一隔板7构成上述小室的底板或顶板。第一隔板7具备规定的厚度，且从XY平面观察时具有大致长方形的形状。如图2所示，在第一隔板7上形成有将第一隔板7贯通的通气孔9，来促进上述小室彼此的通气。在此，通气孔9例示出从XY平面观察时为大致长方形的形状的孔。
[0036]另外，第二隔板8构成上述小室的侧板。第二隔板8具备规定的厚度，且从XZ平面观察时具有大致长方形的形状。
[0037]上述的第一隔板7或第二隔板8相互固定，或者第一隔板7或第二隔板8固定于背板4、顶板5或侧板6，来形成框体2。该固定只要在后述的抽屉3插入?配置到框体2中时，框体2能够牢固地支承抽屉3即可，因此上述板彼此既可以例如积木那样进行物理地嵌合来固定，也可以将上述板构件通过螺纹紧固等来固定。
[0038]需要说明的是，在上述各小室中，以形成为除了基于通气孔9的上下方向(Z方向、纵向)及上述开口以外，实质上不存在空气等流体所流动的间隙的结构的方式进行上述固定。另外，以空气等流体能够从框体2的外部自由地进入Z方向上的最下层的小室的通气孔9中的方式来适当设计框体2。
[0039]在图2中，第一隔板7作为由形成一行的7个上述小室共用的一张板而示出。因此，与各小室对应而分别形成通气孔9。然而，根据设计，也可以形成为在一个上述小室上配置一张而进行上述固定的结构。同样，第二隔板8即可以与侧板6同样，构成为由形成一列的7个上述小室共用的一张板，也可以如图2所示，为在各小室的高度方向(Z方向)的尺寸上分割开的结构。
[0040]需要说明的是，第一隔板7和第二隔板8的大小未必需要与一个上述小室的尺寸对应，可以根据设计而适当变更。但是，在第一隔板7形成为跨在多个上述小室上的一个板的情况下，在成为上述多个小室的各自的地板的部位形成通气孔9 (即，在一个第一隔板7上形成与跨在该第一隔板7上的小室的个数对应的个数的通气孔9)。
[0041]在此，上述小室除了上述开口之外，为由背板4、侧板6或第二隔板8及第一隔板7包围的现实的小室，但还可以存在不形成为由第一隔板7支承抽屉3的结构。即，在框体2中，可以在配置第一隔板7的位置的侧板6或第二隔板8上，更换第一隔板7而适当配置用于支承抽屉3的突起或轨道等。在该情况下，在观察列方向(Z方向、纵向)时，现实上未形成小室。但是，由于依然明确地存在供抽屉3插入?配置的区间，因此将该区间作为假想的小室来继续说明。即，由于本实施方式也包含该形状的收纳用具1，因此，以下，对将现实的小室和假想的小室都作为小室，且框体形成多个小室的情况继续进行说明。
[0042]如图3所示，抽屉3具备底板11和前板13。底板11具备规定的厚度，且从XY平面观察时，具有与上述小室的XY平面上的尺寸实质上相同的大致长方形的形状。底板11具备通气孔12。通气孔12是设置在将抽屉3插入.配置到上述小室时与通气孔9对应的位置上的与通气孔9实质上相同 尺寸的贯通的孔。前板13具备规定的厚度，且从YZ平面观察时具有与上述开口的尺寸实质上相同的大致长方形的形状。前板13与底板11的沿着Y方向延伸的两个边中的存在于-X方向侧的位置的一边连接。在前板13上安装有把手14。在将抽屉3插入?配置到框体2的上述小室中的一个之后，使用者能够把持把手14而使抽屉3向X方向滑动。另外，抽屉3设计成当将抽屉3向上述小室插入.配置时，前板13覆盖上述开口而在上述小室的内部与上述开口之间实质上不存在空气等流体的流动的间隙的结构。
[0043]另外，在图3所示的抽屉3中，为了增加其强度，而具备后板15和侧板16 (16a、16b)。后板15具备规定的厚度，且从YZ平面观察时，具有与上述开口的尺寸实质上相同的大致长方形的形状。后板15与底板11的沿着Y方向延伸的两个的边中的存在于+X方向侧的位置的一边连接。侧板16具备规定的厚度，且从XZ平面观察时具有大致长方形的形状。侧板16a与前板13的沿着Z方向延伸的两个边中的存在于+Y方向侧的位置的一边和后板15的沿着Z方向延伸的两个边中的存在于+Y方向侧的位置的一边连接。上述的抽屉用的侧板16 (16a或16b)是还具有在将抽屉3从配置的上述小室拉出时，防止收纳物(在图3中为电池模块17)的落下的功能的构件，侧板16a或16b不需要分别为板，也可以为将前板13和后板15相连的棒状的连结构件。
[0044]在以上的收纳用具I中，框体2的材质只要具有支承抽屉3的强度即可，不仅可以为金属，还可以为木或树脂等。另外，抽屉3的材质也只要是具有牢固地支承配置在抽屉3的内部的收纳物17的强度即可，不仅可以为金属，还可以为木或树脂等。另外，为了使抽屉3的滑动容易，还可以在框体2或抽屉3上适当设置导轨或滚子等。
[0045]需要说明的是，在将收纳物17向抽屉3的内部收纳?配置时，需要进行考虑，以免贯通底板11而形成的通气孔12由收纳物17堵塞。在收纳物17的结构上，存在当直接将收纳物17向抽屉3收纳时，收纳物17覆盖通气孔12，从而在抽屉3内部实质上没有来自抽屉3外部的空气等流体的流动的情况。在该情况下，为了确保从通气孔12向抽屉3内进入的该流体的流动间隙，适当配置对收纳物17进行支承而使其从底板11浮起一定距离的座18，或者使该座18与底板11 一体形成。在图3中，在底板11的通气孔12的四角附近设置四个座18，将收纳物17载置在这四个座18上来进行收纳，因此从通气孔12进入的上述流体至少能够通过上述四个座18之间而从收纳物17的周围向上方流动，或者从该周围向通气孔12外流动。
[0046]另一方面，在本实施方式中，将收纳用具I作为电池系统B的构成要素来使用，该收纳用具I具备:如上述那样纵横地排列配置而形成多个小室的框体2 ;设置成插入到该框体2的各小室，且在内部收纳有收纳物的抽屉3。
[0047]在此，本实施方式的电池系统B具备:上述的收纳用具I ;收纳而配设在收纳用具I的抽屉3中的电池模块17 ;同样收纳而配设在抽屉3内的断路器、继电器等电路开闭器、控制装置、显示装置、根据需要而配设的灭火设备等电部件；以及使冷却风在收纳用具I的各抽屉3的内部流通的冷却装置19。
[0048]另外，在本实施方式中，冷却装置19为鼓风机(风扇)，如图4A所示，分别配置在各列的最下层的小室的通气孔9下。并且，通过驱动该鼓风机19，强制地产生流体(空气)的流动而向沿Z方向配置的各列输送冷却风，使冷却风在各列的多个抽屉3的内部流通。由此，收纳在各列的多个抽屉3中的电池模块(电池单体)17、电部件通过与冷却风之间的热交换而被冷却。
[0049]需要说明的是，还可以将鼓风机19与吸气通道连接，并将顶板5的通气孔10与排气通道连接，且将空气以外的冷却效果气体等作为上述流体(冷却风)来流动。并且，既可以将鼓风机19配置在各列的最 上层，也可以配置在最下层和最上层这两方。根据设计，还可以将该鼓风机19与排气通道连接，并将顶板5的通气孔10与吸气通道连接。
[0050]另外，本实施方式的收纳用具I中，多个抽屉3分为在收纳了收纳物17的状态下冷却风的通气阻力大的抽屉和通气阻力小的抽屉。并且，在本实施方式的电池系统B中，如图5所示，将电池模块17作为收纳物而收纳的抽屉被电池模块17占有抽屉3的内部空间的多半，抽屉3与电池模块17之间的间隙的剩余空间少，从而成为通气阻力大的抽屉。另外，将断路器、继电器等电路开闭器、控制装置、显示装置等电部件作为收纳物而收纳的抽屉在收纳电部件后的状态下剩余空间多，由此与通气阻力大的抽屉相比，成为通气阻力小的抽屉。
[0051]此时，如图3及图4B所示，将电池模块17作为收纳物而收纳的抽屉、即通气阻力大的抽屉具备连接器20、21而形成，该连接器20、21用于使电池模块17的电源线或信号线容易从抽屉与存在于收纳用具I的框体2的外部的未图示的外部电源线或外部信号线连接。更具体而言，通气阻力大的抽屉在后板15上设有第一连接器20 (第一连接器20和收纳物的电池模块17在抽屉3的内部通过配线进行适当连接)。另外，通气阻力大的抽屉在框体2的背板4的与上述各小室对应的位置分别设有第二连接器21 (虽然未图示，但第二连接器21与上述外部电源线或外部信号线适当连接)。通气阻力大的抽屉为如下结构:当将抽屉3插入到对应的小室并进行按压时，第一连接器20和第二连接器21自动地相互嵌合而进行连接。
[0052]并且，在本实施方式的收纳用具I以及电池系统B中，如图5所示，因将电部件作为收纳物收纳而通气阻力小的抽屉以集合于纵向的下端侧的方式配设，且以横向外侧的列数比中央侧的列数少的方式配设成台阶状。即，在收纳用具I的纵向的下端侧，形成以中央侧为顶点而将通气阻力小的多个抽屉配设成台阶状的通气阻力小的区域(部件收纳部M2)，在剩余的部分形成将多个通气阻力大的多个抽屉集合的通气阻力大的区域(电池收纳部Ml)。
[0053]并且，在由上述结构构成的本实施方式的收纳用具I及具备该收纳用具I的电池系统B中，如上所述，通过设定通气阻力小的区域即部件收纳部M2和通气阻力大的区域即电池收纳部Ml的配置，由此在通过冷却装置19的驱动而使冷却风向各列流通时，能够使冷却风良好地向因将作为发热体的电池(电池模块17)收纳于抽屉3而热量容易停滞的中央侧的列流通。
[0054]由此，能够消除以往那样因电池收纳部Ml和部件收纳部M2的配置而使对电池模块17的冷却平衡发生紊乱的情况，能够保持电池温度的均匀性。因此，能够使收纳于收纳用具I的多个电池模块17的劣化均匀化，能够提供良好的电池系统B。
[0055]以上，对本实用新型的收纳用具及电池系统的一实施方式进行了说明，但本实用新型没有限定为上述的一实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行适当变更。
[0056]例如，在本实施方式中，因将电部件作为收纳物收纳而通气阻力小的抽屉(部件收纳部M2)以集合于纵向的下端侧的方式配设，且以横向外侧的列数比中央侧的列数少的方式配设成台阶状。但是，通气阻力小的抽屉(部件收纳部M2)还可以以集合于纵向的上端侧、或集合于上端侧和下端侧这两侧的方式配设。
[0057]另外，如图6所示，在多个通气阻力小的抽屉配置于纵向的上端侧和下端侧的一侧的情况下，可以在通气阻力大的抽屉的内部具备用于直接供给冷却风的冷却风旁通路22，从而构成收纳用具I及电池系统B，其中，通气阻力大的抽屉在通气阻力小的抽屉的相反侧的纵向的另一侧配设，且从横向中央侧向外侧配设。在该情况下，通气阻力大的抽屉的个数少，能够将冷却风直接通过冷却风旁通路22向容易成为高温的部分(电池收纳部Ml的容易成为高温的部分S:参照图5)供给而进行流通。由此，能够更可靠地消除因电池收纳部Ml和部件收纳部M2的配置而使对电池模块17的冷却平衡发生紊乱的情况，能够确保电池温度的均匀性。
[0058]【工业实用性】
[0059]能够适用于收纳电子设备或电池等的收纳用具以及具备收纳电池的收纳用具的电池系统。
[0060]【符号说明】
[0061]I收纳用具
[0062]2 框体
[0063]3 抽屉[0064]4 背板
[0065]5 顶板
[0066]6 侧板
[0067]7第一隔板
[0068]8第二隔板
[0069]9通气孔
[0070]10通气孔
[0071]11 底板
[0072]12通气孔
[0073]13 前板
[0074]14 把手
[0075]15 后板
[0076]16 侧板
[0077]17收纳物(电池模块)
[0078]18 座
[0079]19鼓风机(冷却装置)
[0080]20第一连接器
[0081]21第二连接器
[0082]22冷却风旁通路
[0083]B电池系统
[0084]Ml电池收纳部
[0085]M2部件收纳部
【权利要求】
1.一种收纳用具，其特征在于， 所述收纳用具具备纵横地排列配置来形成多个小室的框体、设置成插入到所述框体的各小室中且在内部收纳有收纳物的抽屉，并且所述框体构成为，通过冷却装置的驱动，能够使冷却风向纵向配置的各列的多个所述抽屉的内部流通，来对收纳在所述抽屉中的所述收纳物进行冷却， 所述多个抽屉分为在收纳了所述收纳物的状态下所述冷却风的通气阻力大的抽屉和通气阻力小的抽屉， 多个通气阻力小的抽屉以集合在所述纵向的上端侧和下端侧中的至少一侧的方式配设，且以各列中的所述通气阻力小的抽屉的个数随着从横向中央侧朝向外侧而减少的方式配设成台阶状。
2.根据权利要求1所述的收纳用具，其特征在于， 多个所述通气阻力小的抽屉配设在所述纵向的上端侧和下端侧中的一侧， 在所述通气阻力大的抽屉的内部具备用于直接供给所述冷却风的冷却风旁通路，其中，所述通气阻力大的抽屉配设在所述通气阻力小的抽屉的相反侧的所述纵向的另一侧，且从所述横向中央侧向外侧配设。
3.—种电池系统，其特征在于， 所述电池系统具备权利要求1或2所述的收纳用具， 收纳在所述通气阻力大的抽屉中的所述收纳物为电池模块。
【文档编号】H05K7/18GK203399458SQ201290000207
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年2月2日 优先权日:2011年2月4日
【发明者】高辻秀保 申请人:三菱重工业株式会社