电动汽车的蓄电池组构造的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于：在强电断路器相对于蓄电池组壳体的搭载位置设定方面能够兼顾确保车体地板上部空间和确保蓄电池搭载空间。将搭载有蓄电池模块（2）和通过手动操作来断开蓄电池强电电路的SD开关（4）的蓄电池组壳体（1）配置在车体地板（100）的下部位置。在该电动汽车的蓄电池组构造中，将蓄电池组壳体（1）的内部空间分为沿车辆前后方向的两个区域，将两个区域中的一个区域确定为蓄电池模块搭载区域（7）。而且，将SD开关（4）设置在壳体的用于覆盖位于蓄电池模块搭载区域（7）的车辆前方的另一个区域即电气安装件搭载区域（8）的上表面位置。
【专利说明】电动汽车的蓄电池组构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及将搭载有蓄电池模块和强电断路器的蓄电池组配置在了车体地板的下部位置的电动汽车的蓄电池组构造。
【背景技术】
[0002]目前，在将蓄电池组(蓄电池模块体A)配置在了车体地板的下部位置的电动汽车中，公知有将强电断路器(开关箱30)载置于蓄电池壳体(蓄电池箱28)的上表面的蓄电池组构造。(例如，参照专利文献I)
[0003]此外，在将蓄电池组(车辆用电源单元10)配置在了行李箱等的电动汽车中，公知有强电断路器(开关单元44)设置为与蓄电池模块(子单元24)沿车宽方向并列配置的结构。(例如，参照专利文献2 )。
[0004]但是，作为专利文献I中所记载的蓄电池组构造，在蓄电池壳体中，因为将强电断路器载置于蓄电池模块搭载区域的上表面位置，蓄电池壳体的高度变得比蓄电池模块和强电断路器的总计高度要高。因此，若要确保自路面到蓄电池壳体下表面的必要的地上高度，不得不将车体地板升高到避免与向上方突出的强电断路器相干涉的位置。其结果，若在车体地板的下部位置配置专利文献I所记载的蓄电池组，则存在如下问题:车体地板面变高，车室空间、后备箱空间等车体地板上部空间变窄。
[0005]另一方面，专利文献2所记载的蓄电池组构造能够解决所谓由于搭载强电断路器而使车体地板上部空间变窄这样的上述问题。但是，因为强电断路器设置为与蓄电池模块沿车宽方向并列配置，在预先确定蓄电池壳体的最大宽度尺寸的情况下，不得不缩窄能够设定为蓄电池模块搭载区域的区域宽度尺寸。其结果，存在有在蓄电池壳体的内部能用于搭载的蓄电池搭载空间减小这样的的问题。
[0006]专利文献1:日本特开平7-156826号公报
[0007]专利文献2:日本特开2006-240502号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]本发明的目的在于，提供一种在强电断路器相对于蓄电池组壳体的搭载位置设定方面能够兼顾确保车体地板上部空间和确保蓄电池搭载空间的电动汽车的蓄电池组构造。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本发明的电动汽车的蓄电池组构造，其是将搭载有蓄电池模块和通过手动操作来断开蓄电池强电电路的强电断路器的蓄电池组壳体配置在车体地板的下部位置而成的，其中，
[0012]将上述蓄电池组壳体的内部空间分为沿车辆前后方向的两个区域，将两个区域中的一个区域确定为蓄电池模块搭载区域，将上述强电断路器设置在壳体的用于覆盖位于上述蓄电池模块搭载区域的车辆前方或者车辆后方的另一个区域的上表面位置。[0013]强电断路器设置在蓄电池组壳体的用于覆盖位于用于搭载蓄电池模块的蓄电池模块搭载区域的车辆前方或者车辆后方的另一个区域的壳体上表面位置。
[0014]因此，在蓄电池组壳体中，在确定设置有强电断路器的部分的开关设定部壳体高度时，完全不受蓄电池模块的高度影响就能自由确定开关设定部壳体高度。例如，根据蓄电池组壳体的必要地上高度和车体地板面高度来确定壳体最大高度时，能够将开关设定部壳体高度确定在壳体最大高度以下。如此，无需进行将车体地板面的高度进一步升高的设计变更，从而能确保希望的车体地板上部空间(车室空间、后备箱空间等)。
[0015]另一方面，在蓄电池组壳体中，在确定用于搭载蓄电池模块的蓄电池模块搭载区域时，完全不受强电断路器的存在影响就能够确定蓄电池模块搭载区域的宽度尺寸。例如，在确定了能够搭载蓄电池模块的车宽方向的最大搭载间隔时，能够确定具有最大搭载间隔的宽度尺寸的蓄电池模块搭载区域。如此，因为无需减去设置强电断路器的必要的间隔来确定蓄电池模块搭载区域，所以，能够确保最大限度的蓄电池搭载空间。
[0016]其结果，在强电断路器相对于蓄电池组壳体的搭载位置设定方面能够兼顾确保车体地板上部空间和确保蓄电池搭载空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1表示搭载了采用实施例的结构的蓄电池组BP的单厢式的电动汽车的概略侧视图。
[0018]图2是表示搭载了采用实施例的结构的蓄电池组BP的单厢式的电动汽车的概略仰视图。
[0019]图3是表示实施例的蓄电池组BP的整体立体图。
[0020]图4是表示实施例的蓄电池组BP的、拆下了蓄电池壳体上罩的立体图。
[0021]图5是表示实施例的蓄电池组BP的内部结构和空调风的流动的、拆下了蓄电池壳体上罩的俯视图。
[0022]图6是表示实施例的蓄电池组BP的空调风单元的结构和空调风的流动的、图5的A部扩大图。
[0023]图7是表示实施例的蓄电池组BP的壳体内部空间的区域划分结构的俯视图。
[0024]图8是表示搭载于实施例的蓄电池组BP的SD开关的蓄电池组整体侧视图。
[0025]图9是表示搭载于实施例的蓄电池组BP的SD开关的详细结构的立体图。
[0026]图10是表不搭载于实施例的畜电池组BP的SD开关和开关周边结构的、图11的B-B线纵首I]视图。
[0027]图11是表不搭载于实施例的畜电池组BP的SD开关和开关周边结构的、图10的C-C线纵剖视图。
【具体实施方式】
[0028]下面，基于附图所示的实施例说明用于实现本发明的电动汽车的蓄电池组构造的最佳实施方式。
[0029]实施例
[0030]首先，将实施例的电动汽车的蓄电池组构造中的结构分为(蓄电池组BP的车载结构)、(蓄电池组BP的蓄电池组构成要件)、(蓄电池组BP的壳体内部空间的区域划分结构)、(SD开关的结构)来说明。
[0031](蓄电池组BP的车载结构)
[0032]图1和图2是表示搭载有采用了实施例的结构的蓄电池组BP的单厢式的电动汽车的概略侧视图和概略仰视图。下面，基于图1和图2说明蓄电池组BP的车载结构。
[0033]如图1所示，上述蓄电池组BP配置于车体地板100的下部的轴距中央部位置。车体地板100设置为自与用于划分电动机室101和车室102的前围板104连接的位置到用于确保与车室102连通的后备箱103的车辆后端位置为止，形成为抑制了自车辆前方位置到车辆后方位置的地板面凹凸的平坦形状。在车室102上具有仪表盘105、中央控制箱106、空调单元107以及乘员座椅108。
[0034]如图2所示，上述蓄电池组BP被8点支承于作为车体强度构件的车梁。车梁构成为具有沿车辆前后方向延伸的一对侧梁109、109和在车宽方向上将一对侧梁109、109连接起来的多个横梁110、110…。蓄电池组BP的两侧是利用一对第I侧梁支承点S1、S1、一对第I横梁支承点Cl、Cl以及一对第2侧梁支承点S2、S2进行6点支承。蓄电池组BP的后侧是利用一对第2横梁支承点C2、C2进行两点支承。
[0035]如图1所示，上述蓄电池组BP借助沿着前围板104在车辆前后方向上呈直线状布置的充放电线束111与配置于电动机室101的强电组件112 (DC/DC变换器+充电器)连接。在该电动机室101中，除了强电组件112以外还具有逆变器113、电动机驱动单元114(行驶用电动机+减速齿轮+差速齿轮)。此外，在车辆前表面位置上设置有具有充电端口盖的快速充电端口 115和普通充电端口 116。快速充电端口 115与强电组件112是利用快速充电线束117连接的。普通充电端口 116与强电组件112是利用普通充电线束118连接的。
[0036]上述蓄电池组BP与具有配置于仪表盘105内的空调单元107的空调系统连接。即，利用空调风(冷风、暖风)对搭载有后述蓄电池模块的蓄电池组BP的内部温度进行管理。需要说明的是，冷风是自空调系统借助制冷剂分支管将制冷剂导入蒸发器而被制成的。暖风是借助自空调系统的PTC线束使PTC加热器工作而被制成的。
[0037]上述蓄电池组BP是借助图外的CAN线缆等的双向通信线与外部的电子控制系统连接。即，蓄电池组BP是利用基于与外部的电子控制系统进行信息交换的综合控制来进行蓄电池模块的放电控制(动力运转控制)、充电控制(快速充电控制/普通充电控制/再生控制)。
[0038](蓄电池组BP的蓄电池组构成要件)
[0039]图3~图6是表示实施例的蓄电池组BP的详细结构的图。下面，基于图3~图6，说明蓄电池组BP的蓄电池组构成要件。
[0040]如图3和图4所示，实施例的蓄电池组BP具有蓄电池组壳体1、多个蓄电池模块
2、空调风单元3、紧急断电开关4 (强电断路器:以下称为(SD开关)。)、接线盒5、锂离子电池控制器6 (以下称为(LB控制器)。)。
[0041]如图3和图4所示，上述蓄电池组壳体I由蓄电池组底部框架11和蓄电池组上罩12这两个部件构成。
[0042]如图4所示，上述蓄电池组底部框架11是支承固定于车梁的框架构件。在该蓄电池组底部框架11中，具有由用于搭载蓄电池模块2、其他的蓄电池组构成要件3、4、5、6的方形凹部形成的搭载空间。在该蓄电池组底部框架11的框架前端缘上安装有制冷剂管连接端子13、充放电连接端子14、强电连接端子15 (车室内空调用)以及弱电连接端子16。
[0043]如图3所示，上述蓄电池组上罩12是被螺栓固定于蓄电池组底部框架11的外周部位置的盖构件。该蓄电池组上罩12具有与搭载于蓄电池组底部框架11的各蓄电池组构成要件2、3、4、5、6中的、尤其是与蓄电池模块2的凹凸高度形状对应的凹凸台阶面形状的罩面。
[0044]如图4和图5所示，上述蓄电池模块2搭载于蓄电池组底部框架11，由第I蓄电池模块21、第2蓄电池模块22以及第3蓄电池模块23这3个分割组件构成。各蓄电池模块21、22、23是将作为二次电池(锂离子电池等)的多个蓄电池单元层叠而得到的聚合体结构，各蓄电池模块21、22、23的详细结构如下所述。
[0045]如图4和图5所示，上述第I蓄电池模块21搭载于蓄电池组底部框架11中的车辆后部区域。该第I蓄电池模块21是预先准备以厚度较薄的长方体形状的蓄电池单元为结构单位并沿厚度方向层叠多个蓄电池单元而成的蓄电池模块。而且，该第I蓄电池模块21构成为以使蓄电池单元的层叠方向与车宽方向一致的方式搭载蓄电池单元而成的纵向层叠物(例如，纵向层叠20张)。
[0046]如图4所示，上述第2蓄电池模块22与上述第3蓄电池模块23各自沿车宽方向左右分开地成对搭载于蓄电池组底部框架11中的比第I蓄电池模块21靠前侧的车辆中央部区域。该第2蓄电池模块22和第3蓄电池模块23是由完全相同的图案形成的水平层叠结构。即，预先准备多个(例如，层叠4张的I组，层叠5张的2组)以厚度较薄的长方体形状的蓄电池单元为结构单位并沿厚度方向层叠多个(例如是4、5张)蓄电池单元而成的层叠物。而且，构成为将蓄电池单元的层叠方向与车辆上下方向一致的水平层叠状态的层叠物例如自车辆后方向车辆前方以水平层叠4张、水平层叠5张、水平层叠5张这样的顺序沿车辆前后方向排列多个。
[0047]如图5所示，上述空调风单元3配置于蓄电池组底部框架11中的车辆前侧空间的右侧区域，用于向蓄电池组BP的空调风通路输送空调风(冷风、暖风)。如图6所示，空调风单元3构成为具有单元壳体31、送风扇32、蒸发器33、PTC加热器34以及空调风导管35。需要说明的是，利用安装于框架前端缘的制冷剂管连接端子13将制冷剂导入蒸发器33。
[0048]如图3和图4所示，上述SD开关4配置于蓄电池组底部框架11中的车辆前侧空间的中央部区域，是利用手动操作机械地断开蓄电池强电电路的开关。蓄电池强电电路是借助母线将具有内部母线的各蓄电池模块21、22、23、接线盒5、SD开关4彼此连接起来而形成的。在对强电组件112、逆变器113等进行检查、修理、部件更换等时，该SD开关4是利用手动操作来切换开关的开、关。
[0049]如图3和图4所示，上述接线盒5配置于蓄电池组底部框架11中的车辆前侧空间的左侧区域，利用中继电路集中进行强电的供给/断开/分配。在该接线盒5上并排设置有用于控制空调风单元3的空调用继电器51和空调用控制器52。接线盒5与外部的强电组件112利用充放电连接端子14和充放电线束111进行连接。接线盒5与外部的电子控制系统借助弱电线束进行连接。
[0050]如图4和图5所示，上述LB控制器6配置于第I蓄电池模块21的左侧端面位置，用于进行各蓄电池模块21、22、23的容量管理、温度管理、电压管理。该LB控制器6通过进行基于来自温度检测信号线的温度检测信号、来自蓄电池电压检测线的蓄电池电压检测值、来自蓄电池电流检测信号线的蓄电池电流检测信号的运算处理，从而获得蓄电池容量信息、蓄电池温度信息、蓄电池电压信息。而且，LB控制器6与外部的电子控制系统借助用于传递中继电路的接通/断开信息、蓄电池容量信息、蓄电池温度信息等的弱电线束进行连接。
[0051](蓄电池组BP的壳体内部空间的区域划分结构)
[0052]图7是表示实施例的蓄电池组BP的壳体内部空间的区域划分结构的俯视图。下面，基于图7说明蓄电池组BP的壳体内部空间的区域划分结构。
[0053]如图7所示，在实施例的蓄电池组BP中，将蓄电池组壳体I的内部空间利用沿车宽方向引出的交界线L隔开，从而分为车辆后方侧的蓄电池模块搭载区域7和车辆前方侧的电气安装件搭载区域8这两个车辆前后方向的区域。蓄电池模块搭载区域7占据了自车辆后方端部到靠车辆前方的交界线L为止的壳体内部空间的大半区域。电气安装件搭载区域8占据了自车辆前方端部到靠车辆前方的交界线L为止的、比蓄电池模块搭载区域7窄的区域。
[0054]上述蓄电池模块搭载区域7被T字通路(中央通路36和交叉通路37)划分为第I分割矩形区域71、第2分割矩形区域72、第3分割矩形区域73这3个分割矩形区域。在第I分割矩形区域71中搭载有在一个侧面具有LB控制器6的第I蓄电池模块21。在第2分割矩形区域72中搭载有第2蓄电池模块22。在第3分割矩形区域73中搭载有第3蓄电池模块23。
[0055]上述电气安装件搭载区域8被分为沿车宽方向分成的第I划分区域81、第2划分区域82、第3划分区域83这3个划分区域。自第I划分区域81到第2划分区域82的下部搭载有空调风单元3。在第2划分区域82的上部搭载有SD开关4。在第3划分区域83中搭载有接线盒5。
[0056]在上述蓄电池组BP的内部空间内，空调风通路是利用当将各蓄电池模块21、22、23搭载于分割矩形区域时的间隙而形成的，该空调风通路用于确保由空调风单元3产生的空调风的内部循环。作为该空调风通路，具有:供自空调风单元3吹出的空调风最先流动的中央通路36 ;用于将自该中央通路36的气流分到车宽方向的两侧的交叉通路37 ;用于供流入到内部空间的外周的空调风返回空调风单元3的环状通路38。中央通路36是通过使第2蓄电池模块22和第3蓄电池模块23的相对面之间具有间隙来形成的。交叉通路37是通过使第I蓄电池模块21与第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23的相对面之间具有间隙来形成的。环状通路38是通过在蓄电池组底部框架11与各蓄电池组构成要件2、3、4、
5、6之间具有富余间隙来形成的。
[0057]作为上述空调风通路，除了包括作为主要供空调风流动的通路的中央通路36、交叉通路37、环状通路38以外，还包括通过将各蓄电池组构成要件2、3、4、5、6搭载在壳体内部空间而形成的间隙、间隔、空间。例如，对于第I蓄电池模块21来说，作为构成要件的蓄电池单元的层叠间隙通过处于与空调风的流动方向相同的方向而成为空调风通路。对于第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23来说，水平层叠4张蓄电池单元与水平层叠5张蓄电池单元的搭载间隔、水平层叠5张蓄电池单元与水平层叠5张蓄电池单元的搭载间隔成为空调风通路。对于电气安装件搭载区域8来说，形成在蓄电池组上罩12的内表面与空调风单元3和接线盒5的构成部件之间的空间成为空调风通路。
[0058](SD开关的结构)
[0059]图8~图11是表示搭载于实施例的蓄电池组BP的SD开关的详细结构的图。下面，基于图8~图11,说明SD开关的结构。
[0060]在实施例的蓄电池组构造中，前提是将搭载有蓄电池模块2和利用手动操作机械地断开蓄电池强电电路的SD开关4的蓄电池组壳体I配置于车体地板100的下部位置。如图8所示，在该蓄电池组构造中，将蓄电池组壳体I的内部空间分为沿车辆前后方向的两个区域，将两个区域中的车辆后方侧区域(一个区域)确定为蓄电池模块搭载区域7。而且，将SD开关4设置于用于覆盖蓄电池组壳体I的内部空间中的、自蓄电池模块搭载区域7起在车辆前方确定的电气安装件搭载区域8 (另一个区域)的壳体上表面位置。 [0061]如图9所示，上述SD开关4具有开关操作部41、开关主体部42、外侧夹持框43、内侧夹持框44、框固定架45。开关操作部41由以车辆前后方向的轴为中心自开关接通位置到开关断开位置转动的杆构成。开关主体部42在内部具有利用杆操作来接通、断开蓄电池强电电路的开关接点，并且在外周面具有固定于内侧夹持框44的凸缘。外侧夹持框43隔着蓄电池组壳体上罩12固定在内侧夹持框44上。框固定架45是4根支承腿的构造，并将内侧夹持框44固定于蓄电池组壳体底部框架U。
[0062]如图10和图11所示，在上述蓄电池组壳体I的蓄电池组壳体上罩12上，在车辆前侧位置形成有台阶凹部17，该台阶凹部17具有在车宽方向中央部区域自壳体上表面向下侧凹而成的壳体台阶面17a。而且，SD开关4设置于台阶凹部17。SD开关4的开关操作部41配置为自台阶凹部17暴露到壳体外部。SD开关4的开关主体部42的一部分配置为自台阶凹部17埋入壳体内部。
[0063]下面说明自车室102内操作上述SD开关4的开关操作结构。
[0064]如图10和图11所示，在比车体地板100靠上部的车室102内侧，在车室内前方位置配置有仪表盘105，中央控制箱106自仪表盘105沿车辆前后方向延伸并配置在车体地板100的中央部位置。中央控制箱106设置为能自车室102内拆下。
[0065]如图10和图11所示，在比车体地板100靠下部的车室102外侧，在将被中央控制箱106覆盖的区域直接投影到车辆下方而得到的投影区域内所包含的位置设置有SD开关4。
[0066]如图10和图11所示，在车体地板100上，在与SD开关4的开关操作部41的上方相对应的位置设置有用于确保杆操作空间的杆操作孔120。需要说明的是，杆操作孔120利用盖121封闭，而该盖121设置为能自车室102内拆下。
[0067]接着，将实施例的电动汽车的蓄电池组构造的作用分为(蓄电池组BP的充放电作用)、(蓄电池组BP的内部温度管理作用)、(SD开关搭载位置设定作用)、(断开蓄电池强电电路来进行的检查/修理作用)来说明。
[0068](蓄电池组BP的充放电作用)
[0069]搭载有锂离子电池等二次电池的蓄电池组BP相当于对发动机类型的车(日文:二> ^ >車)而言的燃料箱，反复进行使蓄电池容量增加的充电和使蓄电池容量减少的放电。下面，说明蓄电池组BP的充放电作用。[0070]将车停在快速充电站并进行快速充电时，打开车辆前表面位置的充电端口盖，将充电站侧的快速充电用连接器插入车辆侧的快速充电端口 115。进行该快速充电操作时，借助快速充电线束117将直流快速充电电压供给到强电组件112的DC/DC变换器，利用DC/DC变换器的电压转换而形成直流充电电压。该直流充电电压借助充放电线束111输电到蓄电池组BP，并经由蓄电池组BP内的接线盒5和母线，向各蓄电池模块21、22、23的蓄电池单元进行充电。
[0071]在家里停车并进行普通充电时，打开车辆前表面位置的充电端口盖，将家用电源侧的普通充电用连接器插入车辆侧的普通充电端口 116。进行该普通充电操作时，借助普通充电线束118向强电组件112的充电器输电交流普通充电电压，利用充电器的电压转换和交流/直流转换而形成直流充电电压。该直流充电电压借助充放电线束111供电到蓄电池组BP，并经由蓄电池组BP内的接线盒5和母线，向各蓄电池模块21、22、23的蓄电池单元充电。
[0072]在利用电动机驱动力行驶的电动机动力运转时，自各蓄电池模块21、22、23的直流蓄电池电压借助母线和接线盒5自蓄电池组BP放电。该被放出的直流蓄电池电压借助充放电线束111输电到强电组件112的DC/DC变换器，利用DC/DC变换器的电压转换而形成直流驱动电压。该直流驱动电压利用逆变器113的直流/交流转换而形成交流驱动电压。该交流驱动电压被施加于电动机驱动单元114的行驶用电动机，从而驱动行驶用电动机而使电动机旋转。
[0073]在要减速时，在将行驶用电动机用作发电机的电动机再生时，行驶用电动机能发挥发电机功能，将从驱动轮胎输入的转动能量转换为发电能量。利用该发电能量进行发电而得到的交流发电电压利用逆变器113的直流/交流转换而形成直流发电电压，再利用强电组件112的DC/DC变换器的电压转换而形成直流充电电压。该直流充电电压借助充放电线束111输电到蓄电池组BP，并经由蓄电池组BP内的接线盒5和母线，向各蓄电池模块21、22,23的蓄电池单元充电。
[0074](蓄电池组BP的内部温度管理作用)
[0075]蓄电池对温度依赖度很高，蓄电池温度较高或较低会使蓄电池性能产生差异。因此，为了维持较高的蓄电池性能，有必要管理蓄电池组BP的内部温度(=蓄电池温度)。下面，基于图5和图6，说明反应这个情况的蓄电池组BP的内部温度管理作用。
[0076]首先，叙述利用空调用控制器52进行的蓄电池组BP的空调控制作用。例如，当受到持续的蓄电池充放电载荷、较高的外部气体温度的影响，蓄电池组BP的内部温度比第I设定温度高时，将制冷剂导入空调风单元3的蒸发器33，而使送风扇32旋转。由此，自经过蒸发器33的风吸收热量而制成冷风。使该冷风在搭载有第I蓄电池模块21、第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23的壳体内部空间循环，从而使蓄电池组BP的内部温度(=蓄电池温度)降低。
[0077]与此相对，例如，当受到冷风循环、较低的外部气体温度的影响，蓄电池组BP的内部温度比第2设定温度低时，对空调风单元的PTC加热器进行通电，而使送风扇旋转。由此，将热量赋予经过PTC加热器的风而制成暖风。
[0078]通过使该暖风在搭载有第I蓄电池模块21、第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23的壳体内部空间循环，从而使蓄电池组BP的内部温度(=蓄电池温度)上升。[0079]这样，通过进行蓄电池组BP的空调控制，能将蓄电池组BP的内部温度维持在能够获得较高的蓄电池性能的第I设定温度?第2设定温度的范围内。此时，为了不产生空调风循环量不足的空间，重要的是使空调风在整个壳体内部空间内均匀且顺畅地进行循环。
[0080]理由在于，蓄电池组BP的内部温度控制的目的在于将搭载于壳体内部空间的第I蓄电池模块21、第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23的温度维持在能发挥高性能的蓄电池温度区域内。下面，叙述空调风的壳体内部空间循环作用。
[0081]如图5的箭头D所示，自空调风单元3的吹出口吹出的空调风(冷风、暖风)首先在中央通路36中从车辆前方向车辆后方流动。然后，如图5的箭头E，E所示，利用与中央通路36交叉的交叉通路37将自中央通路36的气流分开到车宽方向的两侧。即，由中央通路36和交叉通路37构成的T字通路成为供空调风流动的干线通路。而且，流经T字通路的空调风在流动的中途向多方向分支，如下所述，与第I蓄电池模块21、第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23进行热交换。
[0082]第I蓄电池模块21的热交换主要是如图5的箭头E、E所示的在交叉通路37中向车宽方向的两侧分开流动的空调风与如图5的箭头F所示的在单元层叠空间中自车辆前方向车辆后方流动的空调风之间进行。
[0083]第2蓄电池模块22和第3蓄电池模块23的热交换是如图5的箭头D所示的在中央通路36中自车辆前方向车辆后方并流动的空调风与如图5的箭头E、E所示的在交叉通路37中向车宽方向的两侧分开流动的空调风之间进行。除此之外，还如图5的箭头G，G所示的在水平层叠4张蓄电池单元和水平层叠5张蓄电池单元的搭载间隔中向车宽方向的两侧分开流动的空调风之间进行热交换。而且，还如图5的箭头H、H所示的在水平层叠5张蓄电池单元和水平层叠5张蓄电池单元的搭载间隔中向车宽方向的两侧分开流动的空调风之间进行热交换。
[0084]如上所述，进行完与第I蓄电池模块21、第2蓄电池模块22、第3蓄电池模块23之间的热交换的风流入被形成在内部空间的外周的环状通路38。如图5的箭头1、1所示，流入到环状通路38的热交换后的风被沿着第I蓄电池模块21的车辆后方侧通路部向车宽方向的两侧分开。而且，如图5的箭头J、J所示，被分成2股的热交换后的风分别在车辆两侧通路部中自车辆后方向车辆前方流动，在车辆前方侧通路部处合流，从而返回空调风单元3的吸入侧。
[0085]接着，说明将返回到单元吸入侧的热交换后的风由空调风单元3制成冷风或者暖风的作用。如图6的箭头所示，返回到单元吸入侧的热交换后的风经过单元壳体31内的蒸发器33和送风扇32，接着，经过设置于空调风导管35的PTC加热器34，自导管吹出口向中央通路36吹出。此时，当将制冷剂导入蒸发器33、停止PTC加热器34的通电、使送风扇32旋转时，能利用蒸发器33自热交换后的风吸收热量并制成冷风。另一方面，当停止向蒸发器33导入制冷剂，对PTC加热器34进行通电，使送风扇32旋转时，能自PTC加热器34将热量赋予经过PTC加热器34的热交换后的风并制成暖风。
[0086]如上所述，在实施例中采用这样的结构，即，在壳体内部空间形成有中央通路36、交叉通路37、环状通路38，将空调风单元3配置在吸入自两个系统合流的热交换后的风并制成空调风向中央通路36吹出的位置。
[0087]采用这样的结构，利用空调风(冷风、暖风)控制蓄电池组BP的内部温度时，为了不产生空调风循环量不足的空间，而使空调风在整个壳体内部空间内均匀且顺畅地进行循环。
[0088]如此，在蓄电池组BP的空调控制中，为了提高控制精度、控制响应性，能够将蓄电池组BP的内部温度变动范围抑制在较小范围。换言之，能够将蓄电池组BP的内部温度维持在发挥想要达到的较高的蓄电池性能的最佳温度区域。
[0089]( SD开关搭载位置设定作用)
[0090]在将搭载有SD开关的蓄电池组BP配置于地板下部的情况下，必须满足上表面、下表面、两侧面、前表面、后表面的位置设定所要求的条件。下面，说明反应这些情况的SD开关搭载位置设定作用。
[0091]首先，如下所述，说明配置于地板下部的蓄电池组BP的位置设定要求条件。
[0092].上表面位置要求条件
[0093]如图8所示，为了防止蓄电池组BP的上表面与车体地板100干涉，有必要满足使蓄电池组BP的上表面自车体地板100的下表面离开规定间隙t的条件。
[0094].下表面位置要求条件
[0095]如图8所示，有必要同时满足如下条件:确保使蓄电池组BP的下表面距蓄电池组BP的上表面规定的蓄电池组高度的条件和即使改变车辆姿势也不与路面干涉的、自路面离开必要地上高度的条件。
[0096].两侧面位置要求条件
[0097]如图2所示，有必要满足蓄电池组BP的两侧面确保在侧碰必要行程(即对于自侧方的冲突，能使蓄电池模块不受损伤的必要间隔)以上的间隔作为从车体的门槛外板到蓄电池组BP内的蓄电池模块的间隔的条件。
[0098].前表面位置要求条件
[0099]如图8所示，有必要使蓄电池组BP的前表面满足前侧碰撞条件(对于自前方的冲突不使蓄电池模块受到损伤的要求)。
[0100].后表面位置要求条件
[0101]如图8所示，有必要使蓄电池组BP的后表面满足确保后悬架的安装空间这样的条件。
[0102]如上所述，在将搭载有SD开关的蓄电池组BP配置于地板下部的情况下，前表面位置设定要求条件与后表面位置设定要求条件如下所述。
[0103]前表面位置设定要求条件没有其他条件严格，对于蓄电池组BP的前表面位置设定的自由度较高。因此，在确定蓄电池组BP的车辆前后方向的位置时，使自后轮中心轴到蓄电池组BP的后表面的尺寸为满足后表面位置设定要求条件的尺寸。而且，在轴距长度不同的车辆上搭载相同的蓄电池组BP的情况下，使自后轮中心轴到蓄电池组BP的后表面的尺寸一致。由此，无需对轴距长度不同的每个车辆都进行蓄电池组BP的车辆前后方向的定位，而能同时满足蓄电池组BP的前表面位置设定要求条件和后表面位置设定要求条件。
[0104]如上所述，在将搭载有SD开关的蓄电池组BP配置于地板下部的情况下，在位置设定条件中，尤其是上表面位置设定要求条件和下表面位置设定要求条件较严格，必须要同时满足这些条件。
[0105]与此相对，实施例的SD开关4设置在用于覆盖自搭载有蓄电池模块2的蓄电池模块搭载区域7起在车辆前方确定的电气安装件搭载区域8的壳体的上表面位置。S卩，构成为自蓄电池模块搭载区域7起沿车辆前后方向分离开，从而利用空间自由度高的电气安装件搭载区域8来确定SD开关4的位置。
[0106]因此，在蓄电池组壳体I中，在确定设置有SD开关4的部分的开关设定部壳体高度h时，完全不受蓄电池模块2的高度影响，只要是SD开关4以上的高度就能自由地确定高度。
[0107]例如，自路面到蓄电池组BP的下表面的必要地上高度预先在含有悬架的车体设计的阶段确定。同样，在假定了确保所希望的车室空间、后备箱空间的车体地板100的高度位置的情况下，将自车体地板100的下表面位置离开规定间隙t的位置确定为蓄电池组BP的上表面位置。由此，利用蓄电池组BP的上表面位置与下表面位置的差值能确定壳体最大高度hmaxo
[0108]这样,若确定蓄电池组壳体I的壳体最大高度hmax,就能以使开关设定部壳体高度h为壳体最大高度hmax以下的方式确定设置有SD开关4的部分的开关设定部壳体高度h。由此，无需进行使车体地板100的高度位置自假定的位置向车辆上方移动的设计变更，能确保所希望的车体地板上部空间(车室空间、后备箱空间等)。
[0109]另一方面，在蓄电池组壳体I中，在确定用于搭载蓄电池模块2的蓄电池模块搭载区域7时，不受SD开关4的存在的影响就能够确定蓄电池模块搭载区域7相对于壳体宽度所容许的宽度尺寸。
[0110]例如，在一对门槛侧外板的车宽方向间隔预先确定的情况下，自门槛侧外板间隔的两侧减去侧碰必要冲程的间隔来确定蓄电池模块2的最大搭载间隔。此时，无需自所确定的蓄电池模块2的最大搭载间隔减去用于设置SD开关4的必要间隔。因此，能够确定具有蓄电池模块2的最大搭载间隔的宽度尺寸的蓄电池模块搭载区域7，从而确保最大限度的蓄电池搭载空间。
[0111]因此，在向蓄电池组壳体I搭载SD开关4的开关搭载位置设定方面，能够兼顾确保车体地板上部空间和确保蓄电池搭载空间。
[0112]在实施例中，采用这样的结构，即将SD开关4的开关操作部41配置为暴露到蓄电池组壳体I的壳体外部，将开关主体部42的一部分配置为埋入蓄电池组壳体I的壳体内部。
[0113]这样，因为SD开关4的开关操作部41配置为暴露到壳体外部，能自外部进行开关操作，从而能确保SD开关4的操作性。而且，通过SD开关4的开关主体部42的一部分配置为埋入壳体内部，在实现对开关主体部42所具有的开关接点的保护的同时，设置有SD开关4的部分的开关设定部壳体高度h被抑制，使其低与埋入尺寸的大小。
[0114]在实施例中，采用这样的结构:在蓄电池组壳体I的壳体上表面中的车宽方向的一部分区域中，形成有具有自壳体上表面向下侧凹而成的壳体台阶面17a的台阶凹部17，将SD开关4设置于台阶凹部17的位置。
[0115]采用该结构，能抑制SD开关4自蓄电池组壳体I突出的高度，使其低于蓄电池组壳体I的壳体上表面与壳体台阶面17a的高度差，从而能确保作为电气安装件搭载区域8的壳体内部空间。
[0116]S卩，如上所述，为了确保车体地板上部空间，有必要以使开关设定部壳体高度h为蓄电池组壳体I的壳体最大高度hmax以下的方式确定设置有SD开关4的部分的开关设定部壳体高度h。
[0117]与此相对，无需进行SD开关的设计变更，只将台阶凹部17的深度尺寸设定为与壳体高度要求相对应，就能使设置有SD开关4的部分的开关设定部壳体高度h确定为容易满足要求的高度。
[0118]还有，若使车宽方向的整个区域凹入，因较低的壳体台阶面而使成为电气安装件搭载区域8的内部空间缩小。与此相对，台阶凹部17是使车宽方向的一部分区域凹而成的结构，台阶凹部17以外的车宽方向区域的壳体上表面保持较高的壳体上表面的状态，而能确保作为电气安装件搭载区域8的壳体内部空间。在实施例中，如图10所示，包含SD开关4的下侧空间在内能确保空调风单元3的搭载空间和接线盒5的搭载空间。
[0119](断开蓄电池强电电路来进行的检查/修理作用)
[0120]在进行强电组件112、逆变器113等的检查/修理/部件更换等时，为了确保作业的安全性，必须机械地断开自蓄电池强电电路的通电。下面，基于图10和图11，说明反应这样的情况的断开蓄电池强电电路来进行的检查/修理作用。
[0121]如图11所示，在进行强电组件112、逆变器113等的检查/修理/部件更换等时，首先通过在车室102内的作业将以自仪表盘105沿车辆前后方向延伸的方式将配置于中央部位置的中央控制箱106的一部分自车体地板100拆下来。接着，通过在车室102内的作业将用于封闭被设置于车体地板100的杆操作孔120的盖121自车体地板100拆下来。
[0122]当结束该中央控制箱106和盖121的拆卸时，在SD开关4的开关操作部41的上方能确保杆操作空间。由此，自杆操作孔120将手插进去并把持SD开关4的开关操作部41，如图10的箭头所示，转动开关操作部41。利用该开关操作部41的转动操作，将SD开关4自开关接通状态向开关断开状态切换，从而将包含蓄电池模块2的蓄电池强电电路断开。在利用该SD开关操作不使强电流动地断开了电路后，在进行强电组件112、逆变器113等的检查/修理/部件更换等时，在作业中即使接触暂时剥出的强电线、强电电路，也能确保作业的安全性。
[0123]顺便说一下，在将电动汽车的电气系统断开来进行检查、修理、部件更换等的作业时，接线盒5内的中继电路成为断电状态。由此，在接线盒5内的中继电路正常工作时，没有必要进行利用SD开关4的强电断开操作。但是，在中继电路的情况下，因为存在有很少发生短路等的可能性，为了可靠地保证作业安全性，利用SD开关4机械地进行强电断开。
[0124]在完成检查、修理、部件更换等的作业时，将手自在SD开关4的开关操作部41的上方确保的杆操作空间和杆操作孔120插进来，把持SD开关4的开关操作部41，而自开关断开状态向开关接通切换。而且，将拆卸下来的盖121和中央控制箱106的一部分安装在车体地板100上，从而闭合蓄电池强电电路而恢复到能通电的作业前的状态。
[0125]如上所述，在实施例中，杆操作孔120设置于在将车体地板100中的由能自车室内拆下的中央控制箱106覆盖的地板区域直接向车辆下方投影而得到的投影区域内。而且，采用在自杆操作孔120向车辆下方延伸的部分设定SD开关4的开关操作部41的结构。
[0126]采用该结构，利用在车室102内的作业能将中央控制箱106的一部分和盖121自车体地板100拆下，从而能在SD开关4的开关操作部41的上方确保杆操作空间，能直接在车室102内进行SD开关4的手动操作。[0127]因此，在进行强电组件112、逆变器113等的检查/修理/部件更换等时，自车室102内将用于覆盖SD开关4所存在的区域的构件拆下来，直接在车室102内容易地进行SD开关4的手动操作。
[0128]接着，对效果进行说明。
[0129]实施例的电动汽车的蓄电池组构造能获得以下所列举出的效果。
[0130](I) 一种电动汽车的蓄电池组构造，其中，其是将搭载有蓄电池模块2和通过手动操作来断开蓄电池强电电路的强电断路器(SD开关4)的蓄电池组壳体I配置在车体地板100的下部位置而成的，
[0131]将上述蓄电池组壳体I的内部空间分为沿车辆前后方向的两个区域，将两个区域中的一个区域确定为蓄电池模块搭载区域7，
[0132]将上述强电断路器(SD开关4)设置在壳体的用于覆盖自上述蓄电池模块搭载区域7起在车辆前方确定的另一个区域(电气安装件搭载区域8)的壳体上表面位置。
[0133]因此，在强电断路器(SD开关4)相对于蓄电池组壳体I的搭载位置设定方面能够兼顾确保车体地板上部空间和确保蓄电池搭载空间。
[0134](2)上述强电断路器(SD开关4)具有开关操作部41和开关主体部42，
[0135]上述开关操作部41配置为暴露到上述蓄电池组壳体I的壳体外部，
[0136]上述开关主体部42的至少一部分配置为埋入上述蓄电池组壳体I的壳体内部。
[0137]因此，除了(I)的效果以外，能够实现确保强电断路器(SD开关4)的操作性和对开关接点的保护的同时，能够抑制设置有SD开关4的部分的开关设定部壳体高度h，使其低埋入尺寸的大小。
[0138](3)在上述蓄电池组壳体I的壳体上表面中的车宽方向的一部分区域中，形成有具有自壳体上表面向下侧凹而成的壳体台阶面17a的台阶凹部17，
[0139]上述强电断路器(SD开关4)设置于上述台阶凹部17的位置。
[0140]因此，除了(I)或(2)的效果以外，能够将设置有强电断路器(SD开关4)的部分的开关设定部壳体高度h确定为容易满足要求的高度的同时，能够确保自蓄电池模块搭载区域7起在车辆前方确定的区域(电气安装件搭载区域8)的壳体内部空间。
[0141](4)杆操作孔120设置于上述车体地板100中的将由能自车室102内拆下的构件(中央控制箱106)覆盖的地板区域直接向车辆下方投影而得到的投影区域内，
[0142]在自上述杆操作孔120向车辆下方延伸的部分设定有上述强电断路器(SD开关4)的开关操作部41。
[0143]因此，除了(3)的效果以外，在进行强电部品(强电组件112、逆变器113等)的检查/修理/部件更换等时，自车室102内将覆盖强电断路器(SD开关4)所存在的区域的构件(中央控制箱106)拆下来，能直接在车室102内容易地进行强电断路器(SD开关4)的手动操作。
[0144]以上，基于实施例来对本发明的电动汽车的蓄电池组构造进行了说明，但具体的结构并不限于该实施例，只要不脱离权利要求范围内的各项权利要求的发明主旨，允许进行设计变更、追加等。
[0145]在实施例中，例示了将SD开关4设置在用于覆盖自蓄电池模块搭载区域7起在车辆前方确定的电气安装件搭载区域8的壳体上表面位置。但是，例如，也可以形成为在利用后轮驱动的电动汽车中将强电断路器设置在用于覆盖自蓄电池模块搭载区域起在车辆后方确定的区域的壳体上表面位置的例子。
[0146]在实施例中，示出了自蓄电池模块搭载区域7起在车辆前方确定的区域作为用于搭载空调风单元3、SD开关4、接线盒5的电气安装件搭载区域8的例子。但是，也可以是自蓄电池模块搭载区域起在车辆前方或者车辆后方确定的区域作为用于搭载空调风单元、接线盒以外的构成部件的区域的例子，此外，也可以是作为只搭载强电断路器的开关专用专用搭载区域的例子。
[0147]在实施例中，示出了 SD开关4的开关主体部42的一部分配置为埋入蓄电池组壳体I的壳体内部的例子。但是，也可以形成为强电断路器的开关主体部的整体配置为埋入蓄电池组壳体的壳体内部而只将开关操作部配置为暴露到壳体外这样的例子。
[0148]在实施例中，例示了将SD开关4设置在台阶凹部17的位置。但是，也可以形成为不设置台阶凹部而将强电断路器设置在蓄电池组壳体的上表面位置的例子。
[0149]在实施例中，例示了将中央控制箱106的一部分拆下来而在车室内进行SD开关4的开关手动操作。但是，也可以形成为强电断路器的开关手动操作是将仪表盘的一部分拆下而在车室内进行、或者将仪表盘的一部分的罩打开来进行的例子。
[0150]在实施例中，例示了将本发明的蓄电池组构造应用于作为行驶用驱动源仅搭载了行驶用电动机的单厢式的电动汽车的例子。但是，本发明的电动汽车的蓄电池组构造除了能应用于单厢式以外，当然还能应用于轿车(sedantype)、旅行车(wagontype)、SUV车等各种样式的电动汽车。另外，也能适用于作为行驶用驱动源搭载有行驶用电动机和发动机的混合动力型的电动汽车(混合动力电动汽车)。总之，只要是将蓄电池组配置于车体地板的下部位置的电动汽车，就能应用。
【权利要求】
1.一种电动汽车的蓄电池组构造，其是将搭载有蓄电池模块和通过手动操作来断开蓄电池强电电路的强电断路器的蓄电池组壳体配置在车体地板的下部位置而成的，其中， 将上述蓄电池组壳体的内部空间分为沿车辆前后方向的两个区域，将两个区域中的一个区域确定为蓄电池模块搭载区域， 将上述强电断路器设置在壳体的用于覆盖位于上述蓄电池模块搭载区域的车辆前方或者车辆后方的另一个区域的壳体上表面位置。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的蓄电池组构造，其中 上述强电断路器具有开关操作部和开关主体部， 上述开关操作部配置为暴露到上述蓄电池组壳体的壳体外部， 上述开关主体部的至少一部分配置为埋入上述蓄电池组壳体的壳体内部。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的蓄电池组构造，其中 在上述蓄电池组壳体的壳体上表面中的车宽方向的一部分区域中形成有具有自壳体上表面向下侧凹而成的壳体台阶面的台阶凹部， 上述强电断路器设置于上述台阶凹部的位置。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的蓄电池组构造，其中 杆操作孔设置于上述车体地板中的将由能自车室内拆下的构件覆盖的地板区域直接向车辆下方投影而得到的投影区域内， 在自上述杆操作孔向车辆下方延伸的部分设定有上述强电断路器的开关操作部。
【文档编号】B60K1/04GK103534118SQ201280023449
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年3月1日 优先权日:2011年5月17日
【发明者】辻村典久, 高松俊文, 岩佐诚, 小野寺健, 谷垣达规 申请人:日产自动车株式会社