车载蓄电池冷却构造的制作方法

专利名称：车载蓄电池冷却构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及车载蓄电池冷却构造，特别是涉及具有蓄电池和冷却扇的 车载蓄电池冷却构造。
背景技术：
装载在混合动力车辆或电动车辆上的蓄电池在进行充放电时发热。因
此，以往有设置有冷却构造的车载蓄电池。在日本专利文献特开2005-306239号公报(专利文献l)中公开了这样的车载蓄电池的冷却构造。
在专利文献1中，公开了在驾驶座与副驾驶座之间配置蓄电池301并 由风扇302从蓄电池301向副驾驶座的方向引导冷却风的冷却构造(参照 图9)。

发明内容
根据上述以往的蓄电池的冷却构造，将蓄电池301和风扇302配置在 包括驾驶座和副驾驶座的前排座位的有限的空间内，因此排出冷却风的管 道的安排变得复杂，并且管道不可避免地会被急剧地弯曲。
随着管道急剧弯曲的次数增多，冷却风的流路阻抗增大，导致了冷却 效率降低、产生噪音等。根据以往的蓄电池冷却构造，由于需要在狭窄的 空间内多次弯曲用于排出冷却风的管道，因此无法避免产生这样的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种车载蓄电 池冷却构造，所述车载蓄电池冷却构造通过避免连接蓄电池与风扇的管道 的不合理的安排而能够有效地对冷却风进行排气。
本发明的车载蓄电池冷却构造包括蓄电池；冷却扇，用于冷却所述 蓄电池；冷却介质流路，连接所述蓄电池和所述冷却扇；以及装载空间， 分别设置在车厢内的前排座位侧和后排座位侧。在一个所述装载空间中配置所述蓄电池，在另一个所述装载空间中配置冷却扇。
上述车载蓄电池冷却构造可以采用以下方式在前排座位侧的装载空 间中配置蓄电池，在后排座位侧的装载空间中配置冷却扇。
上述车载蓄电池冷却构造可以采用以下方式所述前排座位侧的装载 空间设置在驾驶座与副驾驶座之间，在该装载空间中配置蓄电池，所述后 排座位侧的装载空间设置在后排座位的下方，在该装载空间中配置冷却 扇。
上述车载蓄电池冷却构造可以采用以下方式所述蓄电池具有排气 室，该排气室用于排出冷却了所述蓄电池后的冷却风，当在平面图中观察 时，冷却扇配置在从所述排气室排出冷却风的方向的延长线上。
上述车载蓄电池冷却构造可以采用以下方式所述蓄电池和所述冷却 扇固定在构成车身的一部分的地板面板上。
也可以适当地组合上述构成方式中的两个以上的构成方式。
根据本发明的车载蓄电池的冷却构造，通过避免连接蓄电池和风扇的 管道的不合理的安排，能够有效地对冷却风进行排气。


图1是表示本发明的第一实施方式中的车厢内的构造的立体图2是表示本发明的第一实施方式中的、装载在车辆上的车载蓄电池
的冷却构造的立体图3是示意性地表示本发明的第一实施方式中的车载蓄电池的冷却构
造的平面图4是示意性地表示本发明的第一实施方式中的变形例的车载蓄电池 的冷却构造的平面图5是表示本发明的第二实施方式中的车载蓄电池冷却构造的立体
图6是表示本发明的第三实施方式中的车载蓄电池冷却构造的平面
图7是表示本发明的第三实施方式中的变形例的车载蓄电池冷却构造
4的平面图8是表示本发明的第四实施方式中的车载蓄电池冷却构造的平面
图9是表示以往的技术中的蓄电池的构造的立体图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的各实施方式中的车载蓄电池冷却构造进 行说明。在各实施方式中，对相同或相当的部位标注了相同的参考标号， 不重复进行说明。
(第一实施方式)
下面，参照图1至图4，对本发明的第一实施方式进行说明。图1是 表示车厢内的构造的立体图。在图1中，表示了以汽油发动机或柴油发动 机等内燃机和能够进行充放电的电源为动力源的混合动力车辆。
如图1所示，在车厢内，作为本实施方式中的前排座位而在车宽方向 上排列设置有驾驶座11和副驾驶座12。驾驶座11和副驾驶座12分别经 由座椅腿230和座椅腿240固定在地板面板1上。在地板面板1的表面上 配置有地毯10。地毯10以覆盖座椅腿230和座椅腿240的方式配置。在 本实施方式中，地毯10的表面构成为在前排座位与后排座位15之间的腿 部空间中向下方凹陷。
在车厢内的至少包括驾驶座11和副驾驶座12的前排座位的下方、以 及驾驶座11与副驾驶座12之间的下方，在地板面板1与地毯IO之间设置 有空间。另外，在后排座位15的下方，在地板面板1与地毯IO之间也设 置有空间。这些空间构成了装载蓄电池组和冷却扇的装载空间。
装载蓄电池组和冷却扇的装载空间不限于前排座位或后排座位的下方 的空间。前排座位的驾驶座11与副驾驶座12之间也构成装载空间。另 外，在将后排座位分离为右侧座位和左侧座位的情况下，这些座位之间的 空间也构成装载空间。后面将说明向这些装载空间中配置蓄电池组和冷却 扇的情况。
在驾驶座11的侧方和副驾驶座12的侧方分别配置有门槛条2和门槛条3。门槛条2、 3配置在车厢内的周边部。门槛条2、 3沿车辆前后方向 延伸。门槛条2、 3设置成覆盖形成在地板面板1上的溶接部。在被门槛 条2和地板面板1包围的空间4、以及被门槛条3和地板面板1包围的空 间5内分别布置有未图示的布线。
在驾驶座11与副驾驶座12之间设置有在车辆的前后方向上延伸的树 脂制的中间操纵台21。中间操纵台21近似为长方体形状。在本实施方式 中，中间操纵台21形成为与在前挡风玻璃后方延伸扩展的仪表板31相 连。也可以设计成中间操纵台21和仪表板31之间是分离的。
中间操纵台21设置在车宽方向上的车辆的中心附近。中间操纵台21 例如是为了提高车厢内的布局美观性、或者是为了设置用于放置饮料容器 的杯托或用于放置小物件的凹部而设置的。
在中间操纵台21的背面形成有用于将车厢内的空气导入到中间操纵 台21内的空气导入缝22。空气导入缝22形成为与后座15 (在车辆具有 三排座位的情况下为第二排座位)相对。空气导入缝22可以只设置在地 板表面附近，也可以只设置在中间操纵台21的背面的上部。
图2是表示装载在图1中的混合动力车辆上的本实施方式中的车载蓄 电池的冷却构造的立体图。如图l和图2所示，座椅腿230在车宽方向上 以预定的间隔成对配置。座椅腿230包括导轨231和形成为半圆弧形状的 腿部232。驾驶座11载置在导轨231上。座椅腿230沿车辆前后方向延 伸，并且呈向上突出的拱形形状。
座椅腿240具有与座椅腿230相同的结构。座椅腿240包括导轨241 和腿部242。副驾驶座12载置在导轨241上。
在中间操纵台21内容纳有第一蓄电池组40、第二蓄电池组50、以及 与这些蓄电池组电连接的未图示的接线盒。第一蓄电池组40和第二蓄电 池组50是上下重叠地设置的。第一蓄电池组40配置在第二蓄电池组50的
在接线盒中装载有以下等外围设备蓄电池计算机、用于控制蓄电池 的高电压电路的继电器、检测蓄电池的总电压和充放电电流的各种传感 器、在进行蓄电池组的检修和保养时切断高压电路的维修插头等。
6图3是示意性地表示本实施方式的车载蓄电池的冷却构造的平面图。 在这里，利用图3对位于上层的第一蓄电池组40进行说明，但是位于下
层的第二蓄电池组50也具有完全相同的构造。
如图3所示，第一蓄电池组40包括作为二次电池的蓄电池43和容纳 蓄电池43的电池盒41。
蓄电池43包括以在车辆的前后方向上相邻的方式排列的多个蓄电池 模块44。蓄电池模块44构成为板状。在蓄电池模块44的内部设置有蓄电 池单元。蓄电池模块44存在包括多个蓄电池单元的情况和包括一个蓄电 池单元的情况。
在相邻的蓄电池模块44之间设置有用于使冷却风流经的流路。具体 来说，在相邻地排列的蓄电池模块44之间配置有在表面上设置了多个槽 的约束板。约束板的槽构成了冷却风流动的流路。多个蓄电池模块44互 相串联地电连接。
蓄电池43是能够进行充放电的二次电池即可，对其没有特别的限 制，例如既可以是镍氢电池，也可以是锂离子电池。
电池盒41由金属形成。电池盒41为了确保强度而例如由进行了镀锌 处理的钢板形成。电池盒41形成为包围蓄电池43的周围。电池盒41构成 为在俯视车辆的情况下具有长度方向和宽度方向的近似长方体的形状。电 池盒41的长度方向与车辆的前后方向相一致，电池盒41的宽度方向与车 宽方相一致。
在电池盒41内形成有吸气室46和排气室47。吸气室46形成在蓄电 池43的一个侧面侧，排气室47形成在蓄电池43的另一个侧面侧。在本实 施方式中，在副驾驶座侧设置有吸气室46，在驾驶座侧设置有排气室 47。
在电池盒41上形成有用于将车厢内的空气作为冷却风吸入到吸气室 46内的空气吸入口 45。被从空气吸入口 45吸入到吸气室46中的冷却风在 吸气室46内朝向车辆的前方流动。
来自吸气室46的冷却风沿着水平方向流过设置在相邻的蓄电池模块 44之间的流路而到达排气室47。此时，吸走在蓄电池43中产生的热量来冷却蓄电池43。由于与蓄电池43接触而升温了的冷却风在排气室47内朝 向车辆的后方流动并流入到排气管100中。
在本实施方式的蓄电池组40中采用了使冷却风横向流动的横流方 式，但是也可以采用使冷却风纵向流动的纵流方式。另外，在本实施方式 中举例说明了作为蓄电池组而将两个蓄电池组40、 50层叠了两层的示 例，但是也可以根据需要的蓄电池的容量而使蓄电池组为一层。另外，也 可以为三层以上。
第一蓄电池组40通过金属部件等固定在第二蓄电池组50上。另外， 第二蓄电池组50通过金属部件等直接固定在地板面板1上。
在中间操纵台21的内部配置有未图示的屏蔽罩。屏蔽罩由金属构 成。屏蔽罩设置成包围第一蓄电池组40、第二蓄电池组50、以及接线盒 的周围。屏蔽罩防止在第一蓄电池组40、第二蓄电池组50、以及接线盒 中产生的电磁波泄漏到车厢内。
如图2所示，在第一蓄电池组40的排气室47上连接有由排气管100 的上游侧分叉而形成的排气管分叉部110。在第二蓄电池组50的排气室上 也连接有由排气管100的上游侧分叉而形成的排气管分叉部120。
排气管分叉部IIO和排气管分叉部120汇合成排气管主体部130并被 引导至冷却扇70。这里，排气管主体部130构成为宽度方向的尺寸与高度 方向的尺寸相比足够大的薄的形状。由此，能够减小向前排座位与后排座 位之间的腿部空间突出的程度。但是，根据需要来决定排气管主体部130 的形状即可，并不限于该构造。
冷却扇70由多叶片式扇(sirocco fan)构成。多叶片式扇是从旋转扇 的中央部向旋转轴方向吸气并向旋转轴的半径方向排出空气的电动扇。冷 却扇70配置在比蓄电池43更靠近冷却风流的下游侧的位置。如图1和图 3所示，冷却扇70配置在后排座位15的正下方的空间中，并直接固定在 地板面板1上。冷却扇70与排出管150连通。风扇的种类不限于多叶片式 扇，例如也可以是横流式扇或者螺旋桨式扇。
排出管150经由后排座位15的下方和行李室的地板下方而沿着车身 延伸出去，其下游端与被称作车身的后侧围窗(quarter vent)的内部气体排出口连通。该内部气体排出口设置在保险杠的内侧、侧梁柱(quarter pillar)的内部等，是用于排出车厢内的空气的排气口。排出管150的构造 可以根据构成车身的构造体的形状、车厢内的布局等进行各种变更。如果 考虑冷却风的排出效率，则优选的是将排出管150尽量不弯曲地引导至内 部气体排出口。
如图3所示，在本实施方式的车载蓄电池的冷却构造中，将蓄电池组 40配置在驾驶座11与副驾驶座12之间的装载空间中，将冷却扇70配置 在后排座位15的下方的装载空间中。由此，在蓄电池组40与冷却扇70之 间至少能够确保与前排座位和后排座位15之间的空间相当的足够的空 间。
由此，能够合理地安排用于引导来自蓄电池组40的冷却风的、作为 冷却介质流路的排气管100。结果，能够使流过排气管100的冷却风的流 路阻抗最小化，从而能够实现高效的排气。另外，还能够使流过排气管 100的冷却风所产生的噪音最小化。
另外， 一旦使冷却扇70运转，则会由于电机或风扇的旋转而产生噪 音。在本实施方式中，由于将冷却扇70设置在离开了驾驶座的后排座位 15的下方，因此冷却扇70的噪音不易传递至驾驶员。另外，冷却扇70的 高度一般比蓄电池组40、 50低，因此后排座位15的下方的装载空间不需 要很大。希望通过将后排座位15的一部分或全部折叠等来实现多种座位 布置(seat arrange)，通过使后排座位15的装载空间最小化，能够充分地 确保用于折叠后座15的空间。结果，能够提供一种可以进行更理想的座 位布置的构造。
并且，在本实施方式中，当在平面图中观察时，冷却扇70配置在从 蓄电池组40的排气室47排出冷却风的方向的延长线上。由此，能够将蓄 电池组40、冷却扇70、以及连接它们的排气管100设置在平面图中的直 线上，从而能够进一步提高排气效率并防止噪音。
在本实施方式中，在前排座位侧的装载空间中配置蓄电池组40、 50， 并在后排座位侧的装载空间中配置冷却扇70。在由于其他的制约等而无法 实现该配置的情况下，也可以相反地在前排座位侧的装载空间中配置冷却扇70，并在后排座位侧的装载空间中配置蓄电池组40、 50。在这种情况 下，也能够合理地安排用于引导来自蓄电池组40的冷却风的、作为冷却 介质流路的排气管100，因此能够获得使流过排气管100的冷却风的流路 阻抗最小化的效果。另外，即使在前排座位侧的装载空间中配置蓄电池组 40、 50，也可以配置在驾驶座或副驾驶座的正下方。
图4是示意性地表示本实施方式的变形例的车载蓄电池的冷却构造的 平面图。在图3所示的车载蓄电池的冷却构造中，将冷却扇70配置在从 蓄电池组40的排气室47排出冷却风的方向的延长线上。在图4所示的变 形例中，将冷却扇70配置在比从排气室47排出冷却风的方向的延长线稍 微靠近车宽方向的中央的位置。
虽然图3所示的配置是更优选的，但是由于在本实施方式中能够充分 地确保蓄电池组40与冷却扇70的距离，因此其影响非常小。在这种情况 下，更加优选的是充分地确保排气管100的宽度。 (第二实施方式)
图5是表示本实施方式中的车载蓄电池冷却构造的立体图。在本实施 方式中，使蓄电池组为一层的蓄电池组60。并且，使蓄电池组60的内部 的冷却风的流路为纵流方式。
在图5所示的蓄电池组60的内部，与第一实施方式相同地以沿着车 辆的前后方向排列的方式配置有蓄电池模块44。在相邻的蓄电池模块44 之间设置有用于使冷却风流经的流路。在本实施方式中，该流路形成为在 上下方向上连通。
在蓄电池组60内的上部设置有吸气室，在蓄电池组60内的下部设置 有排气室。上述流路的上端与吸气室连通，流路的下端与排气室连通。
在蓄电池组60的背面的上部设置有空气吸入口 65。在蓄电池组60的 背面的下端部连接有排气管100。排气管IOO与蓄电池组60内的排气室连 通。在本实施方式中，不需要使排气管100分叉，另外由于排气室设置在 蓄电池组60的下端部，因此排气管100沿着由地板面板1构成的地板表面 配置。
当在平面图中观察时，冷却扇70配置在从蓄电池组60的排气室排出
10冷却风的方向的延长线上。并且，在侧视图中，冷却扇70也位于从蓄电 池组60的排气室排出冷却风的方向的延长线上。由此，在本实施方式
中，能够将排气管100完全构成为直线形状。结果，能够进一步提高排气
效率并防止噪音。 (第三实施方式)
图6是表示本实施方式中的车载蓄电池冷却构造的平面图。在本实施 方式的车载蓄电池的冷却构造中，设置在蓄电池组40中的排气室47的构 造、与排气室47连通的排气管100的构造、冷却扇70和排出管150的配 置与第一实施方式不同。
在本实施方式中，如图6所示，在排气室47的侧表面上连接有排气 管100。在吸气室46中向车辆前方流动的冷却风横向流过相邻的蓄电池模 块44的流路，并到达了排气室47后在排气室47内流向连接有排气管100 的位置。
排气管100从排气室47横向延伸，并在朝向后方弯曲后径直向后方 延伸。冷却扇70位于排气管100的延长方向上。
在难以像第一实施方式那样在排气室47的后方连接排气管100的情 况下，可以采用如本实施方式这样的构造。此时，由于排气管100是向后 方弯曲的，因此在排气效率等方面不如第一实施方式。但是，在本实施方 式中，在驾驶座11与副驾驶座12之间配置蓄电池组40，因此能够将驾驶 座11或副驾驶座12下方的空间作为用于弯曲排气管100的空间来使用， 因此不需要急剧地弯曲排气管100。因此，即使采用如本实施方式这样的 配置，也不会使排气效率显著地降低。
图7是表示本实施方式的变形例中的车载蓄电池冷却构造的平面图。 在本实施方式中，在排出管150的一部分上设置有与行李室连通的开口部 151。通过设置开口部151，将从排出管150排出的冷却风的一部分排放到 车厢内。
如果将冷却风全部排放到车外，则车厢内会变成负压，因此车外的被 尾气等污染的空气可能会从间隙等进入到车厢内。通过如本变形例那样将 一部分冷却风排放到车厢内，能够避免车厢内变成极端的负压。结果，能够抑制车外的空气侵入到车内。
也可以使开口部151能够开闭并使其根据冷却扇70的运转速度进行
开闭。g卩，可以在冷却扇70低速运转时关闭开口部151并仅在冷却扇70 高速运转时打开开口部151。
也可以将冷却风全部排放到车内。通过排放到车内的行李室附近等乘 客在乘车时不会直接接触到的地方，能够防止乘客由于直接感受到热量而 感到不舒服。
(第四实施方式)
图8是表示本实施方式中的车载蓄电池冷却构造的平面图。在本实施 方式中，车辆具有三排座位。将蓄电池组40配置在当从第三排座位17观 察时为前排座位的第二排座位16的下方，并将冷却扇70配置在当从第二 排16观察时为后排座位的第三排座位17的下方。
排气室47、排气管100、以及排出管150的构造与第三实施方式相 同。当如本实施方式那样在第二排座位16的下方的装载空间中配置蓄电 池组40并在第三排座位17的下方的装载空间中配置冷却扇70时，也能够 在蓄电池组40与冷却扇70之间至少确保与第二排座位16和第三排座位 17之间的空间相当的足够的空间。
由此，能够合理地安排用于引导来自蓄电池组40的冷却风的、作为 冷却介质流路的排气管100。结果，能够使流过排气管100的冷却风的流 路阻抗最小化，从而能够实现高效的排气。另外，能够使流过排气管100 的冷却风所产生的噪音最小化。
也可以在第二排座位16的右侧座位与左侧座位之间设置间隙并将蓄 电池组40配置在该间隙中。
也可以将蓄电池组40设置在作为第一排座位的驾驶座11与副驾驶座 12之间并将冷却扇70设置在第三排座位17的下方。
此次公开的上述实施方式在所有的方面均仅为示例而不是限定性解释 的根据。因此，本发明的技术范围不是只根据上述实施方式来解释的，而 是基于权利要求书的记载来划定的。另外，本发明包括与权利要求相等同 的含义和范围内的所有变更。产业上的可利用性
根据本发明的车载蓄电池的冷却构造，通过避免连接蓄电池与冷却扇 的管道的不合理的安排，从而能够高效地排出冷却风。
权利要求
1. 一种车载蓄电池冷却构造，包括蓄电池(40、50)；冷却扇(70)，用于冷却所述蓄电池(40、50)；冷却介质流路(100)，连接所述蓄电池(40、50)和所述冷却扇(70)；以及装载空间，分别设置在车厢内的前排座位侧和后排座位侧；其中，在一个所述装载空间中配置所述蓄电池(40、50)，在另一个所述装载空间中配置冷却扇(70)。
2. 如权利要求1所述的车载蓄电池冷却构造，其中， 在前排座位侧的装载空间中配置蓄电池(40、 50)，在后排座位侧的装载空间中配置冷却扇(70)。
3. 如权利要求2所述的车载蓄电池冷却构造，其中， 所述前排座位侧的装载空间设置在驾驶座与副驾驶座之间，在该装载空间中配置蓄电池(40、 50)，所述后排座位侧的装载空间设置在后排座位的下方，在该装载空间中 配置冷却扇(70)。
4. 如权利要求1所述的车载蓄电池冷却构造，其中，所述蓄电池(40、 50)具有排气室(47)，该排气室(47)用于排出 冷却了所述蓄电池后的冷却风，当在平面图中观察时，冷却扇(70)配置在从所述排气室(47)排出 冷却风的方向的延长线上。
5. 如权利要求1所述的车载蓄电池冷却构造，其中，所述蓄电池(40、 50)和所述冷却扇(70)固定在构成车身的一部分 的地板面板(1)上。
全文摘要
本发明的车载蓄电池冷却构造包括蓄电池(40、50)；冷却扇(70)，用于冷却蓄电池；冷却介质流路(100)，连接蓄电池(40、50)和冷却扇；以及装载空间，分别设置在车厢内的前排座位侧和后排座位侧。在一个装载空间中配置蓄电池(40、50)，在另一个装载空间中配置冷却扇(70)。
文档编号B60K11/06GK101547810SQ200780044760
公开日2009年9月30日 申请日期2007年12月12日 优先权日2006年12月15日
发明者山中隆, 永田修一 申请人:丰田自动车株式会社;株式会社电装