專利名稱：用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，并且特別地涉及通過利用外部空氣對安裝于車室外部的、例如安裝于地板下方的電池單元的內(nèi)部進行冷卻的、用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，例如在環(huán)境和礦物燃料枯竭的方面，世界范圍內(nèi)已經(jīng)認識到資源問題和環(huán)境問題的產(chǎn)生。在該背景下，各汽車制造商正在嘗試以低的價格使混合動力車輛(下文中，稱為HEV)商業(yè)化。
通常，HEV在車輛內(nèi)部具有電池。為此，行李艙和車室中的一些空間被電池占用。 尤其在電動車輛的情況中，車輛僅利用電池、而不是并用電池和汽油發(fā)動機來行駛。因此， 與HEV相比，為了確保合理的行駛距離，電動車輛包括安裝在車輛中的非常多的電池，這使得難以將全部的電池安裝在車室的內(nèi)部。
而且，使用包括位于車室內(nèi)部的用于冷卻電池的風(fēng)扇和通氣口的電池單元的車輛可能具有冷卻風(fēng)扇的驅(qū)動噪聲和風(fēng)噪聲通過車輛的內(nèi)部回聲的問題。為了解決該問題，能夠構(gòu)思將電池單元安裝于車室的外部，尤其是安裝在車體的下方，以確保車室內(nèi)部的空間。 另外，為了降低風(fēng)噪聲，能夠構(gòu)思除電池單元之外還將冷卻風(fēng)扇、冷卻管等布置在車室的外部。
例如，JP 07-164893A(下文中，稱為專利文獻I)公開了一種冷卻管結(jié)構(gòu)。專利文獻I中的車輛具有如下結(jié)構(gòu)電池單元被安裝在地板下方且位于車室外部，并且利用外部空氣冷卻電池單元的內(nèi)部。該結(jié)構(gòu)設(shè)有進排氣管。所述進排氣管延伸到車輛上方的高的位置，并且進排氣管在其端部處具有容積腔室。
但是，在電池單元被布置在車室的外部并且冷卻管被布置在車室的外部的冷卻管結(jié)構(gòu)中，冷卻風(fēng)扇等被布置在地板下方。當具有此結(jié)構(gòu)的車輛在雨天行駛或者在水淹道路上行駛時，水進入冷卻管和冷卻風(fēng)扇。如果水與電池接觸,則可能產(chǎn)生短路和觸電的問題。
另外，已經(jīng)提出了冷卻風(fēng)扇被布置于電池單元并且冷卻管被布置成具有朝向前方的開口的冷卻管結(jié)構(gòu)。在利用該結(jié)構(gòu)的情況中，即使冷卻管被布置在由地板面限定的空間中，在車輛向前或向后行駛時濺起的水也可能撞擊地板面，然后進入冷卻管的開口。
此外，如果包括安裝在地板下方并且在車室外部的電池單元的車輛也設(shè)有用于在地板下方安裝外圍輔助裝置的空間，則需要在同一空間中進行大且重的電池單元在整個寬度區(qū)域的安裝和外圍輔助裝置的安裝；因此，該安裝可能是困難的。
如果外圍輔助裝置與極其大且重的電池單元組合，則尺寸和重量進一步增大。這在各種狀況中可能導(dǎo)致比如電池單元和輔助裝置的安裝和拆卸等處理電池單元和輔助裝置方面的困難，因此應(yīng)最好避免。
如果冷卻管延伸到地板下方的高的位置，或者容積腔室(箱)被設(shè)置于冷卻管的端部，則在冷卻管與冷卻管下方的電池單元的上表面之間形成空間。在該情況中，外圍輔助裝置被安裝在該空間中。這導(dǎo)致了極其困難的狀況，因為考慮到冷卻管待與電池單元連接而期望將冷卻管與電池單元一起安裝，同時考慮到輔助裝置待被安裝于冷卻管與電池單元之間的中間位置處而還期望在安裝冷卻管之前安裝輔助裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，該冷卻管結(jié)構(gòu)能夠防止水進入包括空氣冷卻結(jié)構(gòu)的電池單元的內(nèi)部，能夠提供具有在地板下方的用于安裝外圍輔助裝置及電池單元的空間的車輛用的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，并且能夠減小不需要的空間同時便于安裝。
本發(fā)明提供一種用于安裝在車輛的地板下方的電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)。該冷卻管結(jié)構(gòu)包括輔助安裝空間，其在所述地板的下方向上突出并且能夠容納輔助裝置；以及冷卻管和冷卻風(fēng)扇，其被構(gòu)造成攝取外部空氣以冷卻所述電池單元中的電池，然后排出所述空氣。所述冷卻管位于所述電池單元的上方并且朝向所述輔助安裝空間的上部伸出。所述冷卻管在其中間部被分割成上管和下管。所述下管被固定地連接到所述電池單元，并且所述下管被構(gòu)造成與所述電池單元一起被安裝于所述車輛。彼此分割的所述上管和所述下管被構(gòu)造成在所述電池單元被固定并安裝于所述車輛時彼此連接。
根據(jù)本發(fā)明的用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)能夠利用輔助安裝空間的高度來確保冷卻管的開口端被布置于高的位置。這能夠防止水進入電池單元。
根據(jù)本發(fā)明的用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)允許冷卻管被設(shè)置成即使在長的整個冷卻管被配置在布置有電池單元的位置時也具有氣密性。由此，該冷卻管結(jié)構(gòu)也便于組裝。


圖 I是車體的平面圖。
圖 2是車體的立體圖。
圖 3是車體和從車體拆卸的電池單元的立體圖。
圖 4是安裝有電池單元的車體的放大截面圖。
圖 5是車體的平面圖，其示出了冷卻空氣流。
圖 6是箱的截面圖。
具體實施方式
下面將基于

本發(fā)明的實施方式。
圖I至圖6示出了本發(fā)明的實施方式。在圖I至圖3中，附圖標記I表示車輛，附圖標記2表示車體。車輛I包括作為車體2的均在車輛前后方向上延伸的左右一對側(cè)梁 (side frame) 4和側(cè)梁3、均在左右方向上延伸的多個橫梁5至11、和地板12 (見圖4)。如圖2至圖4所示，右側(cè)梁3和左側(cè)梁4通過多個橫梁5至11彼此連接。地板12 (見圖4) 被布置于右側(cè)梁3、左側(cè)梁4和橫梁5至11。車室13形成在地板12的上方。
如圖4中的虛線所示，能夠容納輔助裝置的輔助安裝空間14被設(shè)置于地板12的下方并位于前座椅的下方。如圖4所示，通過使地板12向上突出而形成輔助安裝空間14， 并且輔助安裝空間14是從電池單元19向上突出的空間。例如，輔助裝置是比如逆變器、 空調(diào)單元等高壓電氣部件。如圖I和圖2所示，布置輔助安裝副架(sub-frame) 15、16，輔助安裝副架15、16被連接以連結(jié)設(shè)置在車輛1中的左右一對側(cè)梁4和側(cè)梁3。布置副梁 (sub-member) 17，副梁17在前后方向上延伸以連接副架15、16的在寬度方向上的中央部。 輔助裝置被安裝并固定于副架15、16和副梁17。如圖3所示，車輛1還具有在地板12下方并位于前后方向上的中間部的、大體上長方體形狀的空間18?？臻g18具有在前后方向上長并且在上下方向上扁平的形狀。空間 18是由均在車輛前后方向延伸的左右一對側(cè)梁4和側(cè)梁3以及將側(cè)梁3、4彼此連接的多個橫梁6至8所限定的空間。輔助安裝空間14與空間18的上前端周圍的部分連通。車輛1利用空間18以將長方體形狀的電池單元19安裝于空間18。電池單元19 以被配置成與空間18的中央對應(yīng)的狀態(tài)位于空間18下方。電池單元19包括殼體20中的多個電池。如圖3所示，電池單元19包括位于殼體20的右側(cè)的多個右安裝部件21、22和位于殼體20的左側(cè)的多個左安裝部件23、24。右安裝部件21、22在前后方向上彼此間隔開， 而左安裝部件23J4在前后方向上也彼此間隔開。右安裝部件21、22和左安裝部件23、24 均在寬度方向上突出。通過將左安裝部件23J4和右安裝部件21、22相應(yīng)地安裝到左右一對側(cè)梁4和側(cè)梁3的前后方向上的中間部的下表面而將電池單元19牢固地固定于車體2。 另外，殼體20被布置在被配置成在前后方向上彼此間隔開的多個右安裝部件21、22與被配置成在前后方向上彼此間隔開的多個左安裝部件23J4之間。殼體20在其右側(cè)面的中間部包括與高壓纜線等連接的凹連接部，所述連接部形成為朝向殼體20的內(nèi)部凹進。電池單元19的殼體20的整個上表面與下表面一樣形成為近似水平的平坦面。在殼體20的上表面，電池單元19的一些功能部被設(shè)置成向上突出。在如此構(gòu)造的電池單元 19用的冷卻管結(jié)構(gòu)中，用于攝取冷卻電池用的空氣的進氣側(cè)冷卻管25被布置在殼體20的左前端附近，而用于排出冷卻電池用的空氣的排氣側(cè)冷卻管26和冷卻風(fēng)扇27被布置在殼體20的右后端附近。排氣側(cè)冷卻管沈被配置成在車輛的右側(cè)從冷卻風(fēng)扇27的風(fēng)扇箱觀的前表面向前延伸。另外，如圖1所示，用于防止高壓電池的導(dǎo)通的檢修插塞部(service plug part)四被布置在殼體20的右側(cè)的中間部。而且，如圖4所示，用于允許接近(access)檢修插塞部四的檢修孔30形成在地板12的在檢修插塞部四上方的部分。檢修面板31被可拆裝地安裝到檢修孔30。進氣側(cè)冷卻管25向上伸出以貫穿地板12，并且進氣側(cè)冷卻管25能夠從車室13的內(nèi)部攝取較干凈的空氣。在電池單元19的殼體20中，布置在殼體20的下游(在后部中) 的冷卻風(fēng)扇27的抽吸(draft-inducing)操作產(chǎn)生冷卻風(fēng)。所產(chǎn)生的冷卻風(fēng)主要在一個方向上流動，并且均一地冷卻配置在殼體20中的各個電池。因此，電池單元19是空氣冷卻型電池單元。進氣側(cè)冷卻管25、排氣側(cè)冷卻管沈、冷卻風(fēng)扇27和檢修插塞部四都利用在前后方向上長且在上下方向上扁平的、大體上長方體形狀的空間18布置。在空間18中，定位于中間的多個橫梁6至8被配置成連接左右一對側(cè)梁4和側(cè)梁3。此外，在空間18中，輔助安裝副架15、16被配置成連接左右一對側(cè)梁4和側(cè)梁3。副架15、16與在副架15、16的寬度方向上的中間部之間沿前后方向延伸的副梁17連接。在電池單元19的后側(cè)，布置用于在其上安裝動力單元(未示出)的副架。該副架固定到左右一對側(cè)梁4和側(cè)梁3以及固定到定位在后部的橫梁9至11。在電池單元19中，排氣側(cè)冷卻管沈被配置成與電池單元19重疊。排氣側(cè)冷卻管 26沿著電池單元19的殼體20的上表面在前后方向上延伸。如圖5所示，排氣側(cè)冷卻管沈從冷卻風(fēng)扇27朝向車輛1的前側(cè)引導(dǎo)排氣，并排出空氣。如圖4所示，在電池單元19中， 排氣側(cè)冷卻管26朝向前座椅下方的輔助安裝空間14的上部向上伸出。在電池單元19中， 排氣側(cè)冷卻管26被分割成作為上側(cè)的上管32的上部和作為下側(cè)的下管33的下部。上連接板34安裝到上管32，下連接板35安裝到下管33。在電池單元19中，上管32和下管33能夠通過上連接板34和下連接板35彼此連接，并且所述連接在電池單元19被安裝并固定于車體2時完成。為了確保氣密性，上管32 和下管33通過使用螺栓36將上連接板34與下連接板35相互緊固而牢固地相互連接。另外，為了允許從檢修孔30接近上連接板34和下連接板35，上連接板34和下連接板35的連接方向是以相對于輔助安裝空間14傾斜的方式從后下側(cè)向前上側(cè)延伸的方向。用螺栓36 對上連接板34和下連接板35的緊固可以在將電池單元19安裝于車輛1之后或者在將電池單元19安裝于車輛1之前完成。可選擇地，該緊固還可以由副組件完成。以此方式，通過利用輔助安裝空間14的高度，用于電池單元19的冷卻管結(jié)構(gòu)能夠確保排氣側(cè)冷卻管26的開口端被布置于高的位置。這能夠防止水進入電池單元19。此外， 用于電池單元19的冷卻管結(jié)構(gòu)允許排氣側(cè)冷卻管沈被設(shè)置成即使在長的整個排氣側(cè)冷卻管26被配置在布置有電池單元19的位置時也具有氣密性。由此，冷卻管結(jié)構(gòu)也便于組裝。在電池單元19中，電池單元19可以與輔助裝置一起以上管32被配置于布置在輔助安裝空間14內(nèi)的輔助裝置上方的方式被安裝于車輛1。利用此構(gòu)造，用于電池單元19的冷卻管結(jié)構(gòu)允許上管32位于輔助安裝空間14的高的位置，并且還允許上管32與輔助裝置一起通過副組件安裝。在電池單元19中，上管32的下游側(cè)的前端部形成為具有容量的箱37。箱37具有在車輛1的寬度方向上長且在車輛1的上下方向上扁平的長方體形狀。箱37允許上管 32被配置在更高的位置，并且還允許在通過增大左右方向上的尺寸而提高容量的狀態(tài)下接近輔助裝置。如圖6所示，在電池單元19中，箱37被固定到安裝于輔助安裝副架15、16和副梁17的箱架38以將箱37布置于更高的位置。由此，箱37被布置在輔助安裝空間14上方。因此，箱37能夠被配置成與布置在輔助安裝空間14的下部的輔助裝置向上間隔開。由此，用于電池單元19的冷卻管結(jié)構(gòu)具有在下部位置的輔助安裝空間14同時將箱37配置成與輔助安裝空間14間隔開。該構(gòu)造允許箱37被配置在極其高的位置，因此即使水達到較高的水位，也能夠防止水進入電池單元19。如圖2和圖5所示，下管33的上游端部被固定并連接于電池單元19中的冷卻風(fēng)扇27的風(fēng)扇箱觀。如圖4所示，下管33被配置成沿著電池單元19的殼體20的上表面在車輛前后方向上大體上水平地延伸。以此方式，下管33能夠與電池單元19 一起安裝于車輛1。另外，如圖5所示，下管33被彎曲到一定程度以防止下管33與其它部件干涉。如圖6所示，排氣口 39形成于上管32的箱37中，并且排氣口 39包括位于后側(cè)的與上管32的主管部分連接的外側(cè)壁38。另外，朝下的開口 41形成于右側(cè)的外側(cè)壁40，外側(cè)壁40與位于后側(cè)的與上管32的主管部分連接的外側(cè)壁38間隔開。開口 41位于幾乎被車體結(jié)構(gòu)封閉的位置，所述車體結(jié)構(gòu)包括電池單元19的殼體20、右側(cè)梁3、左側(cè)梁4、橫梁6、7和地板12。因此，強力的水流不可能直接到達開口 41。如圖6所示，在開口 41附近從上板42向下板43延伸的擋水板44和在排氣口 39 附近從下板43向上板42延伸的擋水板45被布置在箱37中。另外，多個擋水板44、45在箱37中被布置在開口 41與排氣口 39之間。因此，即使水從開口 41進入箱37，水也被擋水板44、45擋在外部，而不流入排氣口 39。以此方式，用于電池單元19的冷卻管結(jié)構(gòu)能夠可靠地防止水進入電池單元19的內(nèi)部。此外，用于電池單元19的冷卻管結(jié)構(gòu)能夠與車體2的限定輔助安裝空間14的地板 12的結(jié)構(gòu)協(xié)作來更為可靠地防止水進入電池單元19。在上述實施方式中，箱37較大而具有大的容量。但是，箱37可形成為具有較小的容量以改進對輔助裝置和電池單元19的上表面的檢修插塞部四的可接近性。本發(fā)明提供了能夠防止水進入電池單元的內(nèi)部同時便于組裝的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以適用于安裝于混合動力車輛及電動車輛的電池單元。附圖標記翻譯
1車輛
2車體
3右側(cè)梁
4左側(cè)梁
5-U橫梁
12地板
14輔助安裝空間
18空間
19電池單元
25進氣側(cè)冷卻管
26排氣側(cè)冷卻管
27冷卻風(fēng)扇
29檢修插塞件
30檢修孔
32上管
33下管
37箱
39排氣口
41開口
44、45擋水板
權(quán)利要求
1.一種用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，所述電池單元被安裝在車輛的地板下方，所述冷卻管結(jié)構(gòu)包括輔助安裝空間，其在所述地板的下方向上突出并且能夠容納輔助裝置；以及冷卻管和冷卻風(fēng)扇，其被構(gòu)造成攝取外部空氣以冷卻所述電池單元中的電池，然后排出所述空氣，其中，所述冷卻管位于所述電池單元的上方并且朝向所述輔助安裝空間的上部伸出，所述冷卻管在其中間部被分割成上管和下管，所述下管被固定地連接到所述電池單元，并且所述下管被構(gòu)造成與所述電池單元一起被安裝于所述車輛，并且彼此分割的所述上管和所述下管被構(gòu)造成在所述電池單元被固定并安裝于所述車輛時彼此連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上管被布置于所述輔助裝置的上方，并且所述上管與所述輔助裝置一起被安裝于所述車輛。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上管的前端部形成為具有容量的箱，所述箱在上下方向上是扁平的，并且所述箱以被配置成與布置在所述箱下方的所述輔助裝置向上間隔開的狀態(tài)被布置于所述輔助安裝空間的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，其特征在于，朝下的開口形成于所述箱的外側(cè)壁，并且擋水板被布置在所述箱中。
全文摘要
用于電池單元的冷卻管結(jié)構(gòu)，其包括位于電池單元的上方并且朝向輔助安裝空間的上部伸出的冷卻管。冷卻管在其中間部被分割成上管和下管。下管被固定地連接到電池單元，并且能夠與電池單元一起被安裝于車輛。彼此分割的上管和下管在電池單元被固定并安裝于車輛時能夠彼此連接。
文檔編號H01M10/50GK102529693SQ20111034587
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者仁田脅邦浩, 竹內(nèi)智一 申請人:鈴木株式會社