专利名称：车载装置用冷却设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及车载装置用冷却设备，并且具体地，涉及能够适当地冷却 车载装置的车载装置用冷却设备。
背景技术：
包括被称为混合动力系统的动力传动系的车辆已经被发展并投入实际 使用。混合动力系统是内燃机(例如，可以使用诸如汽油机、柴油机等的 已知发动机)和电动机的组合。这样的车辆包括诸如二次电池的电气装置，用于为了行驶目的驱动电动机；逆变器，DC/DC变压器等。第二电池 通过化学反应放电和充电，这伴随有生热，因此二次电池必须被冷却。逆 变器和DC/DC变压器由于其功率元件生热也必须冷却。这样的二次电池在某些情况下被布置在车辆的后座和行李舱之间。二 次电池被布置在形成空气通道的管状壳体中。在壳体中的二次电池的上游 侧(对于空气流)，在电池和后座之间布置产生用于冷却电池的冷却空气 的冷却风扇。因为壳体的上游侧端部与车厢连通(具体地，开口到后行李 架)，所以二次电池由车厢中的空气冷却。在某些情况下，逆变器、DC/DC变压器等可以被整合到车载的被称为 PCU (动力控制单元)的电气装置中。PCU被存放在发动机舱中，并且由 空气或水作为介质来冷却。因为除了的发动机之外，在混合动力车辆中必须加入二次电池或者 PCU，所以必须减小二次电池或PCU的尺寸，以提高这样的加入的适应 性。日本专利早期公开No. 2004-306726公开了一种冷却结构，用于包括 电池和诸如DC/DC变压器、系统主继电器之类的电气装置的电池组，所 述冷却结构良好地冷却电池和电气装置两者，而不会增大电池组的尺寸。 冷却结构用于冷却车辆用电池组，所述电池组由具有电池模块的电池部分和构造成包括与电池部分相关的电气部件的辅助部分组成。冷却结构包括 流动通道和冷却风扇，所述流动通道允许冷却介质平行于电池部分和辅助 部分流动，所述冷却风扇允许冷却介质流动通过所述流动通道。根据所述电池组冷却结构，冷却风扇允许冷却介质平行于电池部分和 辅助部分地流动通过流动通道，因此电池模块和电气部件都可以被高效地 冷却，并减小了尺寸。但是，日本专利早期公开No. 2004-306726公开的电池组冷却结构利 用由电池组中包括的电池部分和辅助部分共享的风扇来冷却电池模块和电 气部件两者。因此，虽然包括冷却风扇(以及电池模块和电气部件)的电 池组的尺寸可以被减小，但是不可能适当地响应来自电池模块和电气部件 之一的冷却请求。发明内容本发明被完成来解决上述问题，并且其目的是提供能够准确冷却作为 车载装置的例如二次电池的蓄电机构和电气装置的冷却设备。根据本发明的一个方面的冷却设备冷却车辆中包含的蓄电机构和电气 装置。所述冷却设备包括第一供应通道，其将冷却所述蓄电机构的介质 供应到所述蓄电机构；以及第二供应通道，其将冷却所述电气装置的介质 供应到所述电气装置。所述第一供应通道和所述第二供应通道中的一个与 另一个在所述蓄电机构和所述电气装置的上游侧的分支部分分支。所述冷 却设备还包括调节机构，其根据所述蓄电机构的冷却请求和所述电气装置 的冷却请求，调节供应到所述第一供应通道的介质流率和供应到所述第二 供应通道的介质流率。根据本发明，所述第一供应通道和所述第二供应通道中的一个与另一 个在所述蓄电机构和所述电气装置的上游侧的分支部分分支。因此，供应 通道可以被共享，并且可以减小冷却设备的尺寸。此外，例如在分支部分 处，安装调节流经所述第一 (或第二)供应通道的介质流率的调节机构。 因为所述调节机构根据所述蓄电机构的冷却请求和所述电气装置的冷却请 求调节介质流率，所以蓄电机构和电气装置中具有更大冷却请求的一个可以被供应更多的介质。结果，可以提供准确冷却作为车载装置的蓄电机构 和电气装置的冷却设备。优选地，所述调节机构包括安装在所述分支部分、所述分支部分的上 游的供应通道和所述分支部分的下游的供应通道的至少一个中的、并且改 变所述第二供应通道的开口的横截面积的机构。根据本发明，通过在所述分支部分处改变所述第二供应通道的开口的 横截面积，可以调节流经第二供应通道的介质流率(由此调节流经第一供 应通道的介质流率)。进一步优选地，所述调节机构包括第一介质供应机构，其安装在所 述分支部分的上游并且供应所述介质；第二介质供应机构，其安装在所述 分支部分的下游所述第一供应通道和所述第二供应通道之一中并且供应所 述介质；以及控制单元，其控制所述第一介质供应机构和所述第二介质供应机构。根据本发明，泵(用于液体介质)或风扇(用于气体介质)被安装在 分支部分的上游，作为第一介质供应设备。此外，另外的第二介质供应结 构被安装在分支部分下游的供应通道之一中。通过根据蓄电机构和电气装 置的冷却请求控制介质供应机构使得两个介质供应机构中的一个或两个被 运行的控制单元，蓄电机构和电气装置可以被适当地冷却。结果，可以提 供准确冷却作为车载装置的蓄电机构和电气装置的冷却设备。根据本发明另一个方面的冷却设备冷却车辆中包含的蓄电机构和电气装置。所述冷却设备包括第一供应通道，其将冷却所述蓄电机构的介质供应到所述蓄电机构；以及第二供应通道，其将冷却所述电气装置的介质供应到所述电气装置。所述第一供应通道和所述第二供应通道中的一个与 另一个在所述蓄电机构和所述电气装置的下游侧的汇合部分处汇合。所述冷却 设备还包括调节机构，其根据所述蓄电机构的冷却请求和所述电气 装置的冷却请求，调节供应到所述第一供应通道的介质流率和供应到所述 第二供应通道的介质流率。根据本发明，其被构造成所述第一供应通道和所述第二供应通道中的 一个与另一个在所述蓄电机构和所述电气装置的下游侧的汇合部分处汇合。因此，供应通道可以被共享，并且可以减小冷却设备的尺寸。此外， 例如在汇合部分处，安装调节流经所述第一 (或第二)供应通道的介质流 率的调节机构。因为所述调节机构根据所述蓄电机构的冷却请求和所述电 气装置的冷却请求调节介质流率，所以蓄电机构和电气装置中具有更大冷 却请求的一个可以被供应更多的介质。结果，可以提供准确冷却作为车载 装置的蓄电机构和电气装置的冷却设备。优选地，所述调节机构包括安装在所述汇合部分、所述汇合部分的上 游的供应通道和所述汇合部分的下游的供应通道的至少一个中的、并且改 变所述第二供应通道的开口的横截面积的机构。根据本发明，通过在所述汇合部分处改变所述第二供应通道的开口的 横截面积，可以调节流经第二供应通道的介质流率(由此调节流经第一供 应通道的介质流率)。进一步优选地，所述调节机构包括第一介质供应机构，其安装在所 述汇合部分的下游并且供应所述介质；第二介质供应机构，其安装在所述 汇合部分的上游所述第一供应通道和所述第二供应通道之一中并且供应所 述介质；以及控制单元，其控制所述第一介质供应机构和所述第二介质供 应机构。根据本发明，泵(用于液体介质)或风扇(用于气体介质)被安装在 汇合部分的下游，作为第一介质供应设备。此外，另外的第二介质供应结 构被安装在汇合部分上游的供应通道之一中。通过根据蓄电机构和电气装 置的冷却请求控制介质供应机构使得两个介质供应机构中的一个或两个被 运行的控制单元，蓄电机构和电气装置可以被适当地冷却。结果，可以提 供准确冷却作为车载装置的蓄电机构和电气装置的冷却设备。进一步优选地，所述第二介质供应机构安装在所述蓄电机构和所述电 气装置中较之另一个具有更大冷却请求中的那一个安装在其中的供应通道 中，并且供应通道由两个串联布置的介质供应机构供应介质。因此，具有 更大冷却请求的装置被更强烈地冷却。进一步优选地，所述第二介质供应机构的能力小于所述第一介质供应 机构的能力。根据本发明，当两个介质供应结构运行时，如果第二介质供应机构的 能力大于第一介质供应机构的能力，所以第二介质供应机构被安装于此的 供应通道被供应更多的介质。为了避免这样的情形，第二介质供应机构的 能力被设为小于第一介质供应机构的能力。因此，即使当蓄电机构和电气 装置两者请求冷却时，它们都可以被适当地冷却。进一步优选地，所述介质是气体，所述介质供应机构是风扇。根据本发明，通过由风扇供应冷却气体(空气)，蓄电机构和/或电气 装置可以被适当地冷却。进一步优选地，所述蓄电机构是二次电池和电容器中的至少一种，所 述电气装置是电力转换装置。根据本发明，例如通过由风扇供应冷却气体(空气)，二次电池和电 容器中的至少一种和/或电力转换装置可以被适当地冷却。进一步优选地，所述电力转换装置是逆变器和变压器中的至少一种。根据本发明，例如通过由风扇供应冷却气体(空气)，二次电池和电 容器中的至少一种和/或逆变器和变压器中的至少一种可以被适当地冷却。
图1是其中包括了根据本发明的实施例的冷却设备的车辆的侧视图。 图2是其中包括了根据本发明的实施例的冷却设备的车辆的顶视图。 图3是图l的放大图。图4是图3中的电池的示意性分解图。图5是构造图4中的电池组的电池模块的示意性立体图。图6是图3中的DC/DC变压器的示意性分解图。图7是根据本发明的实施例的冷却设备的结构的示意图。图8是根据本发明的实施例的冷却设备的控制框图。图9是由图8中的ECU执行的程序的控制结构的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的部件由相同的标号表示。其名称和功能也相同。因此，将不会对其进行重 复描述。参考图1和2，描述其中使用了行驶用电源单元20的车辆10。行驶 用电源单元20由蓄电机构和相关的电气装置构成。蓄电机构可以是二次 电池(此后称为电池)，并且也可以是燃料电池、电容器等。当蓄电机构 是电池时，其可以是铅-酸电池、锂离子电池和镍-氢化物电池中的任何一 种，或者其可以任何其它电池。相关的电气装置是必须被冷却的诸如逆变 器或DC/DC变压器的电气装置。下面将在假定蓄电机构是电池(镍-氢化物电池)并且相关的电气装置 是DC/DC变压器，并且行驶用电源单元20被包括在车辆的后部的情况下 进行描述。因此，在本发明的实施例中，逆变器和DC/DC变压器作为独 立的装置包括在车辆10中。作为独立的装置，逆变器和DC/DC变压器可 以被独立地替换。这可以防止由集成的逆变器和DC/DC变压器带来的如 下不便，即，在逆变器和DC/DC变压器中的仅仅一个实效的情况下也必 须对两者都进行替换。图l和2示出的行驶用电源单元20由电池部分IOO和入口管线和排出 管线构成，所述入口管线和排出管线是与电池部分100相关的冷却设备的 一部分。电池部分100包括电池组，所述电池组由多个电池模块构成，每 一个电池模块由多个单元电池构成。例如，六个单元电池构成一个模块， 三十个模块构成一个电池组。如图1和2所示，在车辆10中，将电力供应到用于行驶车辆10的电 机的行驶用电源单元20被安装在后座12后方、行李舱底面的上方。虽然在图2中示出了车厢中的经冷却的空气被从后座的后方吸入，但 是本发明不限于此。经冷却的空气可以从后座的侧方吸入，或从后座的上 方或下方吸入。并且，空气可以被散发到车厢中。图3是图1的局部放大视图。在图3中，仅仅示出了车辆IO的包括后 座12的后部。图3示出了根据本发明的实施例的用于行驶用电源单元20的冷却设 备1000。如图3所示，冷却设备1000被布置在行李舱中，所述行李位于车辆中相对于车厢内空间(用于乘坐者的空间)2000的后侧(应该注意， 行李舱是除了用于乘坐者的空间之外的空间)。冷却设备1000被布置在 车辆宽度方向上的大致中间，以不干扰处于车辆宽度方向的两侧上的轮胎 仓(tire house)。冷却设备1000包括电池1010、电池冷却风扇1012、 DC/DC变压器 1020以及DC/DC变压器冷却风扇1022，其中所述电池可以被充放电，并 且是车辆的驱动源。电池1010例如如上所述由电池组构成，所述电池组由多个(二十到 三十个)串联的电池模块构成，每一个电池模块由六个串联的棱柱形单元 电池(每一个通常具有约1.2V的输出电压)构成。电池1010的尺寸允许 电池1010存储在后侧部件的车辆宽度方向上的内部。冷却设备1000通过冷却风扇1012和/或DC/DC变压器冷却风扇1022 从吸气入口 1030经由导管1032吸入车厢内空间2000中的空气，由此冷却 电池1010和/或DC/DC变压器1020。在冷却风扇1012的下游，导管1032分支成电池侧导管1034和 DC/DC变压器侧导管1036。电池1010被安装在电池侧导管1034下游， DC/DC变压器冷却风扇1022被安装在DC/DC变压器侧导管1036下游。 DC/DC变压器1020被安装在DC/DC变压器冷却风扇1022的下游。从电池1010排出的空气通过电池侧排气导管1038，而从DC/DC变压 器1020排出的空气通过DC/DC变压器侧排气导管1040。此后，它们彼此 汇合，并且从排出出口 1050排出到车辆外部。吸气入口 1030开口到位于后风挡玻璃2200下方的部分的后行李架 (通常音频装置的扬声器等被安装于此的部件)。就是说，因为如图3所 示导管1032被布置成从上方延伸到下方，所以车厢内空气如图3中的箭 头所示从上方流到下方。车厢内空气由冷却风扇1012朝向电池1010 (并 流经电池模块)来抽吸。此后，冷却电池1010后的空气被从形成在电池 1010后方的出口 1050排出到车辆外部。不管冷却风扇1012是否运行，当DC/DC变压器冷却风扇1022被驱 动时，车厢内空气如图3中的箭头所示从上方流到下方，然后被朝向DC/DC变压器1020抽吸，并且流经紧靠DC/DC变压器1020的基板的冷 却散热片。此后，冷却DC/DC变压器1020后的空气被从形成在DC/DC 变压器1020后方的排出出口 1050排出到车辆外部。图4是图3中的电池IOIO的示意性分解视图。图5是构造图4中的电 池1010的电池模块的示意性立体图。如图4所示，电池1010被构造成具有存放在外部构件内的电池组 2120，所述外部构件由电池盖2102和下部壳2122构成。电池组2120由多 个堆叠的电池模块2130形成。电池模块2130具有称为棱柱板型的外形。电池模块2130包括多个单元电池。具体地，如图5所示，电池模块 2130包括作为一个单元和模块外部构件的棱柱壳2138以及处于棱柱壳 2138内的由壁分开的六个单元电池2140-2150。在棱柱壳2138的沿纵向的 端面，形成有端子2128。在棱柱壳2138的侧面，形成有突出物2152，所 述突起物2152用于形成作为各个电池模块2130之间的用于冷却空气的通 道的间隙。在其中堆叠多个电池模块2130的电池组2120 (见图4)中， 通过电池模块2130的突起物2152的彼此邻接和/或突起物2152与电池模 块2130的壁表面的邻接，在各个电池模块2130之间形成间隙。在图5 中，没有示出放电端子2126 (见图4)，并且棱柱壳2138的一部分被去 除，以便描述单元电池2140-2150。单元电池2140-2150被基本构造成彼此相似。以第一单元电池2140作 为示例，单元电池2140由堆叠电极体2154和一对集电器板2156构成，所 述堆叠电极体2154由例如多个由分隔器绝缘的交替堆叠的片状电极构件 构成，所述一对集电器板2156被布置成将堆叠电极体2154夹在中间。应 该注意，堆叠电极体2154已经浸渍或注入了电解质。在堆叠电极体2154中，作为阴极的电极构件和作为阳极的电极构件 被交替堆叠。作为阴极的电极构件使得其端部一同连接到一个集电器板 2156。作为阳极的电极构件使得其端部一同连接到另一个集电器板(没有 示出)。结果，所有的作为阴极的电极构件和一个集电器板2156被电连 接。并且，所有的作为阳极的电极构件和另一个集电器板被电连接。电池 模块2130中所包括的单元电池2140-2150被串联电连接。例如，当单元电池2140-2150分别具有1.2V的额定电压时，整个电池模块2130的额定电 压为7.2V。单元电池2140-2150的构造不限于上述构造，并且可以是任何 其它构造。如图4所示，在电池组2120的两端，布置接合板2116， 2118。接合 板2116， 2118由接合管2108， 2110彼此连接和固定。接合板2116， 2118 被固定到下部壳2122。电池模块2130中的每一个也被固定到下部壳 2122。如上面已经描述的，在构造电池组2120的电池模块2130中的每一个 的侧面(端面)上，形成有端子2128，用于向电池模块2130输入电流和 从电池模块2130输出电流。为了将电池模块2130的端子2128彼此连接， 总线条模块2112， 2114被布置在电池组2120的侧面上。通过将总线条模 块2112， 2114连接到电池模块2130的端子2128，电池模块2130在电池 组2120中被串联电连接。在电池组2120的上表面上，形成有包括安全阀的排气端子2126，用 于集中排出从电池模块2130排出的氢气等。在排气端子2126上，布置有 排气管2104，其连接到排气端子2126，用于将从电池模块2130排出的氢 气排出到电池1010的外部。在电池组2120的下表面上，布置有用于测量 电池组2120的温度的温度传感器2124和电气配线。根据温度传感器2124 的输出，利用电池冷却风扇1012将冷却空气从车厢内供应到电池组 2120，以将电池组2120的温度维持在预定范围内。因为电池模块2130具有突起物2152，所以当电池模块2130如图4所 示彼此邻接布置时，突起物2152在各个电池模块2130之间形成间隙。冷 却空气可以通过间隙从电池模块2130上方流到其下方(向下流动方 案)。此冷却空气冷却电池模块2130。图6是图3中的DC/DC变压器1020的示意性分解图。如图6所示， DC/DC变压器1020由半导体器件3030、变压器3040和基板3050 (这些 器件由电磁屏蔽盖3010覆盖)构成。具体地，散发大量热的半导体器件 3030和变压器3040布置成邻接冷却散热片3020。冷却空气被从DC/DC 变压器侧进气导管1036朝向冷却散热片3020引入。带走了冷却散热片3020的热的冷却空气通过DC/DC变压器侧排气导管1040，并且从排出出 口 1050排出到车辆外部。应该注意，冷却散热片3020的材料具有高导热 性。图7是图3所示的冷却设备1000的结构的示意图。电池侧进气导管 1034由DC/DC变压器侧进气导管1036从其分支之前的电池侧进气导管 1034A和DC/DC变压器侧进气导管1036从其分支之后的电池侧进气导管 1034B构成。电池侧排气导管1034由在汇合到DC/DC变压器侧排气导管 1040之前的电池侧排气导管1038B和在汇合到DC/DC变压器侧排气导管 1040之后的电池侧排气导管1038A构成。结构的其余部分与上述图3中的 相同，因此不再重复对其的具体描述。利用这样的结构，可以使得进气导管和排气导管的管线阻力很小，并 且可以减小冷却空气的压力损失。因此，可以减小冷却风扇的额定能力 (由排气流率和排气压力定义)，并且可以减小功耗。图8是根据本发明实施例的冷却设备1000的控制框图。如图8所示， 冷却设备1000由ECU (电子控制单元)4000控制。电池IOIO设置有感测电池1010的温度(代表性温度)的电池温度传 感器4012。电池温度传感器4012对应于图4所示的温度传感器2124。 DC/DC变压器1020在基板3050上设置有板上热敏电阻4022，用于感侧 DC/DC变压器1020的温度。电池温度传感器4012和板上热敏电阻4022被连接到ECU 4000，并 且向ECU 4000分别传送电池温度和DC/DC变压器温度。基于所述温度， ECU 4000输出分别用于控制驱动电池冷却风扇1012的电池冷却风扇电机 4040和驱动DC/DC变压器冷却风扇1022的DC/DC变压器冷却风扇电机 4050的电机驱动命令信号。还可以通过电压控制或电流控制来连续控制或 逐级控制电池冷却风扇电机4040和DC/DC变压器冷却风扇电机4050的 旋转速度。这允许ECU 4000控制电池冷却风扇1012和DC/DC变压器冷 却风扇1022的特性(流率特性，压力特性)。假定电池冷却风扇1012的 额定能力(并且排气流率和排气压力)大于DC/DC变压器冷却风扇 1022。参考图9，描述由图8中的ECU 4000执行的程序的控制结构。 一旦 点火开关进入对应于HV系统的激活起动的状态，图9的流程图所表示的 程序就被重复执行。在步骤(此后步骤由S表示)100中，电池1010的温度和表示 DC/DC变压器1020的温度的基板3050上的温度被感测。在此，ECU 4000基于来自电池温度传感器4012的输入信号和来自板上热敏电阻4022 的输入信号感测各个温度。在S200， ECU 4000判断板上温度是否高于温度阈值(1)。当板上温 度高于温度阈值(1)时(在S200中"是")，过程进行到S300。否则 (在S200中"否")，过程进行到S400。在S300， ECU 4000向DC/DC变压器冷却风扇电机4050输出驱动命 令。通过驱动命令，DC/DC变压器冷却风扇1022运行，并且冷却空气被 从车厢仅仅供应到DC/DC变压器1020。在S400， ECU 4000判断电池温度是否高于温度阈值(2)，或板上温 度是否高于温度阈值(3)。应该注意，温度阈值(3)被设定为高于温度 阈值(1)。当电池温度高于温度阈值(2)或板上温度高于温度阈值 (3)时(在S400中"是")，过程进行到S500。否则(在S400中 "否")，过程结束。在S500， ECU 4000向电池冷却风扇电机4040输出驱动命令。通过 驱动命令，电池冷却风扇1021运行，并且冷却空气被从车厢供应到电池 1010和DC/DC变压器1020。下面将描述基于上述结构和流程图的根据本发明实施例的冷却设备 1000的运行。通过设定温度阈值(1)、温度阈值(2)和温度阈值 (3)，发生存在来自DC/DC变压器1020的冷却请求并且不存在来自电 池IOIO的冷却请求的状态。[不存在电池冷却请求，存在DC/DC变压器冷却请求] 当点火开关被操作并且HV系统开始运行时，电池温度和板上温度被 感测(S100)。当DC/DC变压器1020的板上温度高于温度阈值(1)(在S200中"是")，并且电池1010温度不高于温度阈值(2)(在 S400中"是")时，则判定处于如下状态不存在来自电池1010的冷却 请求而存在来自DC/DC变压器1020的冷却请求的。假定DC/DC变压器 1020的板上温度不高于温度阈值(3)。在此状态下，驱动命令被输出到DC/DC变压器冷却风扇电机4050， 使得仅仅是具有小的额定能力的DC/DC变压器冷却风扇1022运行(S300)。在此，电池冷却风扇1012不运行。因此，当仅仅DC/DC变压器1020 (其与电池IOIO相比具有大的发热 量并且发热量根据车辆的驾驶状态而大幅度波动)请求冷却时，可以仅仅 利用具有小的额定能力的DC/DC变压器冷却风扇1022适当地冷却DC/DC 变压器1020。[不存在电池冷却请求，存在进一步的DC/DC变压器冷却请求]当DC/DC变压器1020的板上温度高于温度阈值(1)(在S200中 "是")，并且电池1010温度不高于温度阈值(2)但DC/DC变压器 1020的板上温度高于温度阈值(3)(在S400中"是")时，则判定处于 如下状态"不存在来自电池1010的冷却请求而存在来自DC/DC变压器 1020的进一步冷却请求"。在此状态下，驱动命令被输出到DC/DC变压器冷却风扇电机4050 (S300)，并且驱动命令也被输出到电池冷却风扇电机4040 (S500)，使 得除了具有小的额定能力的DC/DC变压器冷却风扇1022之外，具有大的 额定能力的电池冷却风扇1012也运行。因此，在此，电池冷却风扇1012 和DC/DC变压器冷却风扇1022运行。因此，当DC/DC变压器1020 (其与电池IOIO相比具有大的发热量并 且发热量根据车辆的驾驶状态而大幅度波动)进一步请求冷却时，除了具 有小的额定能力的DC/DC变压器冷却风扇1022之外，具有大的额定能力 的电池冷却风扇1012也运行，于是大流率的冷却空气被送到DC/DC变压 器1020，以充分冷却DC/DC变压器1020。在此，虽然通过电池冷却风扇 1012的运行建立了到电池1010的冷却空气流，但是DC/DC变压器冷却风扇1022 —直运行。因此，进气导管内的DC/DC变压器1020侧的压力较 低，并且流经DC/DC变压器1020的冷却空气量更大。因此，请求进一步 冷却的DC/DC变压器1020可以被适当地冷却。在此，当从DC/DC变压 器1020观察时，两个冷却风扇串联连接。[存在电池冷却请求，存在DC/DC变压器冷却请求]当DC/DC变压器1020的板上温度高于温度阈值(1)(在S200中 "是")，并且电池IOIO温度高于温度阈值(2)或DC/DC变压器1020 的板上温度高于温度阈值(3)(在S400中"是")时，则判定处于如下 状态"存在来自电池1010的冷却请求而存在来自DC/DC变压器1020 的(进一步)冷却请求"。在此状态下，驱动命令被输出到DC/DC变压器冷却风扇电机4050 (S300)，并且驱动命令也被输出到电池冷却风扇电机4040 (S500)，使 得除了具有小的额定能力的DC/DC变压器冷却风扇1022之外，具有大的 额定能力的电池冷却风扇1012也运行。因此，在此，电池冷却风扇1012 和DC/DC变压器冷却风扇1022运行。因此，当电池1010和DC/DC变压器1020请求冷却时，除了具有小 的额定能力的DC/DC变压器冷却风扇1022之外，具有大的额定能力的电 池冷却风扇1012也运行，于是大流率的冷却空气被送到电池1010和 DC/DC变压器1020，以充分冷却电池1010和DC/DC变压器1020。在此，因为DC/DC变压器冷却风扇1022的额定能力小于电池冷却风 扇1012的额定能力，所以可以避免如下情形由电池冷却风扇1012送的 冷却空气完全被DC/DC变压器冷却风扇1022抽吸，并且被仅仅送到 DC/DC变压器1020，从而用于电池1010的冷却空气变得不足。这也可以 由如下来推知。假设DC/DC变压器冷却风扇1022的额定能力大于电池冷 却风扇1012的额定能力，则由电池冷却风扇1012 (额定能力小)送的冷 却空气可以完全被DC/DC变压器冷却风扇1022 (额定能力大)抽吸。当存在来自电池1010的冷却请求而不存在来自DC/DC变压器1020 的冷却请求时，可以仅仅运行电池冷却风扇1012。如上所述，根据本发明的实施例的冷却设备，当分支的进气通道被设 置来冷却两种冷却目标(电池和DC/DC变压器)时，具有不同额定能力 的两个冷却风扇被分别布置在进气通道的分支部分之前和之后。在此，具 有较小额定能力的冷却风扇被布置在分支后朝向其冷却请求会变大的冷却 目标的进气通道中。利用这样的构造，当其冷却请求会变大的冷却目标的 冷却请求较小时，仅仅利用布置在分支之后的具有较小额定能力的冷却风 扇输送冷却空气。当其冷却请求会变大的冷却目标的冷却请求进一步变大 时，两个冷却风扇运行，于是两个冷却风扇串联连接并且输送冷却空气。 当两个冷却目标请求冷却时，两个冷却风扇运行，以输送冷却空气。当两 个冷却风扇运行时，两个冷却目标可以被适当地冷却，同时避免了它们中 的仅仅一个被供应冷却空气的情形，这是因为两个冷却风扇具有不同的额 定能力，并且具有较小额定能力的冷却风扇被布置在分支之后。应该注意，DC/DC变压器1020和DC/DC变压器冷却风扇1022可以 被集成构造。利用这样的构造，DC/DC变压器冷却风扇电机4050的控制 基板可以被合并到DC/DC变压器1020的基板中。此外，除了这样的集成 之外，如果将DC/DC变压器1020和DC/DC变压器冷却风扇1022密封， 则可以消除空气泄漏，并且可以提高冷却能力。此外，除了图7中示意性示出的结构之外，还可以是如下的结构1) 在电池侧进气导管1034A和DC/DC变压器侧进气导管1036的分支 部分处安装用于调节DC/DC变压器侧进气导管1036的管线的横截面积的 控制阀，而不是安装DC/DC变压器冷却风扇1022;2) 在电池侧进气导管1034B和DC/DC变压器侧进气导管1040的汇合 部分处，或在该汇合部分的上游或下游的管线处，安装用于调节DC/DC 变压器侧进气导管1040的管线的横截面积的控制阀，而不是安装DC/DC 变压器冷却风扇1022;3) 在DC/DC变压器1020的上游侧安装DC/DC变压器冷却风扇1022;4) 在电池侧进气导管1034B处安装冷却风扇(即，在电池1010上游 紧接电池IOIO安装冷却风扇)，而不安装DC/DC变压器冷却风扇1022;5) 电池冷却风扇1012和DC/DC变压器冷却风扇1022不安装在电池 1010和DC/DC变压器1020的上游侧，而安装在其下游侧；以及6) 不以90°分支而以Y形分支来形成分支部分，从而减小流动通道 的压力损失。应该注意，即使进气入口被设置在车厢内部，通过将利用率高的 DC/DC变压器冷却风扇安装在下游侧，也可以实现冷却系统的NV (噪声 和振动)的减小。应该理解，本文所公开的实施例是示例性的而非限制性的。本发明的 范围由权利要求而不是上面的说明书和示例来限定，并且意在包括任何范 围和含义等同于权利要求的术语的修改和变化。
权利要求
1.一种车载装置冷却设备，其冷却车辆中包含的蓄电机构和电气装置，所述车载装置冷却设备包括第一供应通道，其将冷却所述蓄电机构的介质供应到所述蓄电机构；以及第二供应通道，其将冷却所述电气装置的介质供应到所述电气装置，其中所述第一供应通道和所述第二供应通道中的一个与另一个在所述蓄电机构和所述电气装置的上游侧的分支部分分支，所述冷却设备还包括调节机构，其根据所述蓄电机构的冷却请求和所述电气装置的冷却请求，调节供应到所述第一供应通道的介质流率和供应到所述第二供应通道的介质流率。
2. 如权利要求1所述的车载装置冷却设备，其中所述调节机构包括安装在所述分支部分、所述分支部分的上游的供应 通道和所述分支部分的下游的供应通道的至少一个中的、并且改变所述第 二供应通道的开口的横截面积的机构。
3. 如权利要求1所述的车载装置冷却设备，其中 所述调节机构包括第一介质供应机构，其安装在所述分支部分的上游并且供应所述介质；第二介质供应机构，其安装在所述分支部分的下游所述第一供应通道和所述第二供应通道之一中并且供应所述介质；以及控制单元，其控制所述第一介质供应机构和所述第二介质供应机构。
4. 如权利要求3所述的车载装置冷却设备，其中所述第二介质供应机构安装在所述蓄电机构和所述电气装置中较之另 一个具有更大冷却请求中的那一个安装在其中的供应通道中。
5. 如权利要求4所述的车载装置冷却设备，其中所述第二介质供应机构的能力小于所述第一介质供应机构的能力。
6. 如权利要求5所述的车载装置冷却设备，其中 所述介质是气体，所述介质供应机构是风扇。
7. —种车载装置冷却设备，其冷却车辆中包含的蓄电机构和电气装置，所述车载装置冷却设备包括第一供应通道，其将冷却所述蓄电机构的介质供应到所述蓄电机构；以及第二供应通道，其将冷却所述电气装置的介质供应到所述电气装置，其中所述第一供应通道和所述第二供应通道中的一个与另一个在所述蓄电 机构和所述电气装置的下游侧的汇合部分处汇合， 所述冷却设备还包括调节机构，其根据所述蓄电机构的冷却请求和所述电气装置的冷却请 求，调节供应到所述第一供应通道的介质流率和供应到所述第二供应通道 的介质流率。
8. 如权利要求7所述的车载装置冷却设备，其中所述调节机构包括安装在所述汇合部分、所述汇合部分的上游的供应 通道和所述汇合部分的下游的供应通道的至少一个中的、并且改变所述第 二供应通道的开口的横截面积的机构。
9. 如权利要求7所述的车载装置冷却设备，其中 所述调节机构包括第一介质供应机构，其安装在所述汇合部分的下游并且供应所述介质；第二介质供应机构，其安装在所述汇合部分的上游所述第一供应通道和所述第二供应通道之一中并且供应所述介质；以及控制单元，其控制所述第一介质供应机构和所述第二介质供应机构。
10. 如权利要求9所述的车载装置冷却设备，其中所述第二介质供应机构安装在所述蓄电机构和所述电气装置中较之另 一个具有更大冷却请求中的那一个安装在其中的供应通道中。
11. 如权利要求10所述的车载装置冷却设备，其中 所述第二介质供应机构的能力小于所述第一介质供应机构的能力。
12. 如权利要求5所述的车载装置冷却设备，其中所述介质是气体，所述介质供应机构是风扇。
13. 如权利要求1-11中任意一项所述的车载装置冷却设备，其中 所述蓄电机构是二次电池和电容器中的至少一种，所述电气装置是电力转换装置。
14. 如权利要求13所述的车载装置冷却设备，其中 所述电力转换装置是逆变器和变压器中的至少一种。
全文摘要
本发明公开了一种冷却设备，其冷却电池(1010)和DC/DC变压器(1020)。具有较大额定能力的电池冷却风扇(1012)安装在导管(1032)中。导管(1032)在电池冷却风扇(1012)的下游侧分支成电池侧进气导管(1034B)和DC/DC变压器侧进气导管(1036)。在电池侧进气导管(1034B)中，电池(1010)被安装来接收冷却空气。在DC/DC变压器侧进气导管(1036)中，DC/DC变压器(1020)被安装来接收冷却空气。具有较小额定能力的DC/DC变压器冷却风扇(1022)紧邻DC/DC变压器(1020)的上游安装。ECU基于电池(1010)和DC/DC变压器(1020)的温度控制两个冷却风扇。
文档编号B60K11/06GK101282852SQ20068003717
公开日2008年10月8日 申请日期2006年9月21日 优先权日2005年10月6日
发明者新村修 申请人:丰田自动车株式会社