КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА
STRUCTURE FOR STORAGE BATTERY COOLING

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Изобретение относится к конструкции для охлаждения аккумулятора, предназначенной для охлаждения аккумулятора, установленного в транспортном средстве.
2. Описание предшествующего уровня техники
[0002] Транспортные средства, такие как гибридные транспортные средства (HV) и электрические транспортные средства (EV), приводятся в движение двигателем, использующим электроэнергию аккумулятора. Поэтому в транспортное средство устанавливают аккумулятор, обеспечивающий необходимую электрическую энергию. Кроме того, для того чтобы повысить эффективность компоновочного пространства аккумулятора, в публикации японской патентной заявки 2010-036723 (JP 2010-036723 А) предложено размещать аккумулятор под задним сиденьем. Кроме того, аккумулятор вырабатывает тепло при зарядке и разрядке. В частности, при наличии аккумулятора для транспортного средства часто протекает большой ток, таким образом, количество вырабатываемого тепла велико. Если температура аккумулятора становится высокой, эксплуатационные характеристики аккумулятора будут ухудшаться, поэтому необходимо предусмотреть конструкцию для охлаждения аккумулятора. В JP 2010-036723 А описана конструкция, которая втягивает воздух в салон транспортного средства спереди от нижнего участка заднего сиденья и отводит воздух из этого транспортного средства позади нижнего участка заднего сиденья.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] При этом, если выпускаемый воздух, который охлаждал аккумулятор под задним сиденьем, выпускается из транспортного средства без дополнительной обработки, выпускной канал может быть коротким, что является предпочтительным с пространственной точки зрения, и потеря давления является небольшой, так что это является эффективным. Тем не менее, при такой конфигурации вытяжной вентиляционный канал расположен в относительно низком положении, поэтому достаточное внимание должно быть уделено тому, чтобы посторонние вещества и вода и т.п. на дороге не попали в аккумуляторный отсек.
[0004] Поэтому объект изобретения относится к конструкции для охлаждения аккумулятора, предназначенной для охлаждения аккумулятора, установленного в транспортном средстве. Эта конструкция для охлаждения аккумулятора включает в себя аккумуляторный отсек, устройство подачи воздуха и устройство выпуска воздуха. Аккумуляторный отсек вмещает в своем внутреннем пространстве аккумулятор и расположен под задним сиденьем транспортного средства. Устройство подачи воздуха сконфигурировано для подачи охлаждающего воздуха в аккумуляторный отсек. Устройство выпуска воздуха сконфигурировано для отвода выпускаемого воздуха из аккумуляторного отсека. Вытяжной вентиляционный канал, который отводит выпускаемый воздух, расположен в транспортном средстве в поверхности пола в хвостовом отсеке позади заднего сиденья. Вытяжной вентиляционный канал сконфигурирован для отвода выпускаемого воздуха из аккумуляторного отсека вверх в хвостовой отсек из вытяжного вентиляционного канала.
[0005] Также в конструкции для охлаждения аккумулятора, описанной выше, хвостовой отсек может представлять собой багажное отделение транспортного средства, при этом отделение для запасного колеса может быть расположено в нижней части багажного отделения. Также, вытяжной вентиляционный канал может быть расположен перед отделением для запасного колеса.
[0006] Кроме того, в конструкции для охлаждения аккумулятора, описанной выше, устройство выпуска воздуха может иметь трубопровод для выпускаемого воздуха, который пролегает от аккумуляторного отсека до хвостового отсека, а выпускное отверстие трубопровода для выпускаемого воздуха может быть расположено под поверхностью пола и выходить в отводной трубопровод, который пролегает в поперечном относительно транспортного средства направлении. Отводной трубопровод может иметь на стороне передней поверхности отводного трубопровода выходное отверстие в положении, смещенном в плоскости стенки относительно выпускного отверстия. После того как выпускаемый воздух, выпущенный из выпускного отверстия трубопровода для выпускаемого воздуха, протекает через отводной трубопровод в направлении, параллельном поверхности пола в поперечном направлении относительно транспортного средства, при этом выпускаемый воздух может быть выпущен вверх в хвостовой отсек через выходное отверстие и вытяжной вентиляционный канал.
[0007] Кроме того, в конструкции для охлаждения аккумулятора, описанной выше, выходное отверстие трубопровода для выпускаемого воздуха может быть закрыто тканью. Кроме того, в конструкции для охлаждения аккумулятора, описанной выше, выходное отверстие трубопровода для выпускаемого воздуха может быть закрыто решеткой. Кроме того, в конструкции для охлаждения аккумулятора, описанной выше, выходное отверстие трубопровода для выпускаемого воздуха может быть расположено в продольном направлении относительно транспортного средства перед выпускным отверстием, а закрытый участок может быть расположен в продольном направлении относительно транспортного средства перед выпускным отверстием.
[0008] Этот вид конструкции для охлаждения аккумулятора позволяет эффективно предотвращать попадание посторонних предметов и т.п. внутрь через вытяжной вентиляционный канал.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы, и на которых:
Фиг. 1А и 1В представляют собой виды, иллюстрирующие поток подаваемого воздуха и выпускаемого воздуха по направлению в аккумуляторный отсек и из аккумуляторного отсека в соответствии с конструкцией для охлаждения аккумулятора одного примерного варианта осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 представляет собой вид наружной части аккумуляторного отсека и трубопровода в соответствии с конструкцией для охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения;
Фиг. 3А, 3В и 3С представляют собой виды конструкции трубопровода для выпускаемого воздуха за задним сиденьем в соответствии с конструкцией для охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения; а также
Фиг. 4А, 4В и 4С представляют собой виды наружной части трубопровода для выпускаемого воздуха, трубопровода для подаваемого воздуха, нагнетателя, а также трубопровода для впускаемого воздуха в соответствии с конструкцией для охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0010] Здесь и далее примерные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. Настоящее изобретение не ограничивается описанными здесь примерными вариантами осуществления.
[0011] Сначала будет описана конструкция, связанная с подаваемым воздухом и выпускаемым воздухом в конструкции для охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения. Фиг. 1А и фиг. 1В представляют собой виды конструкции, связанные с потоками подаваемого в аккумуляторный отсек воздуха и выпускаемого из него воздуха в этом примерном варианте осуществления изобретения.
[0012] Заднее сиденье 10 включает в себя подушку 10а сиденья, спинку 10b сиденья и аккумуляторное отделение 10с ниже подушки 10а сиденья. Передняя и боковые части аккумуляторного отделения 10с окружены нижней облицовкой 12. Кроме того, под нижней поверхностью аккумуляторного отделения 10с находится кузов 14 транспортного средства.
[0013] Аккумуляторный отсек 20 расположен внутри аккумуляторного отделения 10с, а аккумуляторная батарея 22 расположена внутри этого аккумуляторного отсека 20. Эта аккумуляторная батарея 22 образована множеством аккумуляторных модулей 24, последовательно соединенных между собой.
[0014] Внутренняя часть аккумуляторного отсека 20 герметизирована нижним кожухом и верхней крышкой. Над аккумуляторной батареей 22 образован канал для потока подаваемого воздуха, а ниже аккумуляторной батареи 22 образован канал для потока выпускаемого воздуха.
[0015] Трубопровод 26 для подаваемого воздуха соединен с задней стороной канала для потока подаваемого воздуха над аккумуляторной батареей 22 внутри аккумуляторного отсека 20, как показано на фиг. 1А, и этот трубопровод 26 для подаваемого воздуха проходит по направлению к задней части и соединен с нагнетательной стороной нагнетателя 28.
[0016] Трубопровод 30 для выпускаемого воздуха соединен с задней стороной канала для потока выпускаемого воздуха под аккумуляторной батареей 22 аккумуляторного отсека 20, как показано на фиг. 1В, и этот трубопровод 30 для выпускаемого воздуха проходит по направлению к задней части, при этом выпускное отверстие 32 открыто вверх.
[0017] Отделение с задней стороны от спинки 10b сиденья заднего сиденья 10 (заднее отделение) служит в качестве багажного отделения 40. Поверхность пола багажного отделения 40 образована с помощью настила 42. Этот настил 42 помещается в багажное отделение 40, так что его можно снять и убрать. Отделение 44 для запасного колеса, в котором находится запасное колесо, расположено под настилом 42, и запасное колесо расположено здесь. Также аксессуары, такие как полка, расположена под настилом 42, на переднем верхнем участке отделения 44 для запасного колеса.
[0018] Кроме того, нагнетатель 28, описанный выше, расположен позади заднего сиденья 10 и перед отделением 44 для запасного колеса. То есть, имеется пространство под багажным отделением 40 позади заднего сиденья 10 и перед отделением 44 для запасного колеса, и в нем расположен нагнетатель 28. Трубопровод 60 для впускаемого воздуха (см. фиг. 2) и трубопровод 26 для подаваемого воздуха соединены с этим нагнетателем 28. Кроме того, там расположены задний участок трубопровода 30 для выпускаемого воздуха и выпускное отверстие 32. Отводной трубопровод 48, который пролегает в поперечном направлении относительно транспортного средства, расположен на верхнем участке этого выпускного отверстия 32, а панель 50 выходного отверстия расположена на передней поверхности этого отводного трубопровода 48. Эта панель 50 выходного отверстия имеет замкнутый участок и открытый участок. Открытый участок представляет собой выпускное отверстие. Вытяжной вентиляционный канал 54, образованный зазором между оконечностью настила 42 и задней поверхностью спинки 10b сиденья над этим выпускным отверстием, выходит в багажное отделение 40. Элемент 52 сиденья расположен между нижним передним концом отводного трубопровода 48 и задней поверхностью спинки 10b сиденья так, чтобы частицы не падали вниз.
[0019] Здесь фиг. 2 представляет собой вид в перспективе аккумуляторного отсека 20 и трубопровода. В этом случае трубопровод 60 для впускаемого воздуха соединен с впускной стороной нагнетателя 28. Этот трубопровод 60 для впускаемого воздуха всасывает воздух из воздухозаборника 62 в боковой поверхности на дверной стороне нижней облицовки заднего сиденья 10. На фиг. 2 подушка 10а сиденья и нижняя облицовка 12 и т.п., показанные на фиг. 1А и фиг. 1В, удалены, однако воздухозаборник 62 выходит на боковую поверхность на дверной стороне нижней облицовки 12. Ткань или решетка и т.п. помещена на передней поверхности воздухозаборника 62, чтобы избежать попадания внутрь посторонних предметов снаружи.
[0020] Таким образом, трубопровод 60 для впускаемого воздуха, трубопровод 26 для подаваемого воздуха и трубопровод 30 для выпускаемого воздуха расположены по порядку со стороны двери в направлении внутрь, в пространстве под подушкой 10а сиденья заднего сиденья 10.
[0021] Далее будет описана конструкция задней части конструкции для охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения. Здесь фиг. 3А, 3В и 3С представляют собой виды конструкции участка, где выходит выпускное отверстие 32. На фиг. 3А верхняя часть чертежа обращена к задней части транспортного средства, а боковые стороны чертежа ориентированы в поперечном направлении относительно транспортного средства. На фиг. 3В верхняя часть чертежа обращена вверх относительно транспортного средства, а боковые стороны чертежа ориентированы в поперечном направлении относительно транспортного средства. На фиг. 3С верхняя часть чертежа обращена вверх по отношению к транспортному средству, левая сторона чертежа обращена к передней части транспортного средства, а правая сторона чертежа обращена к задней части транспортного средства.
[0022] Таким образом, выпускное отверстие 32 расположено в передней части отсека 46 аксессуаров и выходит на нижнюю поверхность отводного трубопровода 48, который пролегает в поперечном направлении относительно транспортного средства. Этот отводной трубопровод 48 имеет панель 50 выходного отверстия на передней стороне. Эта панель 50 выходного отверстия имеет выходное отверстие 50а, которое покрыто тканью или решеткой, и закрытый участок 50b. Это выходное отверстие 50а расположено в ином месте, чем (т.е., в месте, за исключением) передняя сторона выпускного отверстия 32. Передний край выпускного отверстия 32 представляет собой закрытый участок 50b. Панель 50 выходного отверстия может быть образована с помощью панели, в которой выходное отверстие 50а проделано в качестве проема, либо закрытый участок 50b может быть расположен через определенные интервалы, с тем чтобы образовать открытый участок (т.е., выходное отверстие 50а) между ними.
[0023] Поэтому, после того как выпускаемый воздух из выпускного отверстия 32 временно отклоняется в поперечном направлении относительно транспортного средства, он затем течет вперед по направлению к задней поверхности спинки 10b сиденья заднего сиденья 10. Выпускаемый воздух затем проходит через вытяжной вентиляционный канал 54, который представляет собой зазор между оконечностью настила 42 и задней поверхностью спинки 10b сиденья, и выпускается вверх в багажное отделение 40.
[0024] На верхней поверхности выпускного отверстия 32 может также быть расположена ткань или решетка так, чтобы посторонние частицы не попадали в выпускное отверстие 32. Кроме того, панель 50 выходного отверстия предпочтительно может быть извлечена из отводного трубопровода 48. Кроме того, верхний конец выпускного отверстия 32 имеет фланцеобразную форму и расположен над нижней поверхностью отводного трубопровода 48. При наличии этого участка, пролегающего в трубчатой форме вверх, вода и т.п. не достигает выпускного отверстия 32, даже если она попадает в отводной трубопровод 48.
[0025] Далее будет описан поток воздуха в конструкции охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения. Воздух внутри кабины транспортного средства втягивается внутрь из воздухозаборника 62 при приведении в действие нагнетателя 28. Этот воздух втягивается в нагнетатель 28 через трубопровод 60 для впускаемого воздуха. Выпускаемый воздух из нагнетателя 28 подается в верхнее пространство (т.е. канал для потока подаваемого воздуха) в аккумуляторном отсеке 20 через трубопровод 26 для подаваемого воздуха. Аккумуляторная батарея 22 расположена внутри аккумуляторного отсека 20, однако поскольку имеется зазор между аккумуляторными модулями 24 аккумуляторной батареи 22, воздух течет вниз через этот зазор, при этом аккумуляторные модули 24 эффективно охлаждаются. Причем охлаждающий воздух может быть способен пройти через этот зазор между многослойными аккумуляторными модулями 24 при закрытии области между периферией аккумуляторной батареи 22 и периферийной внутренней стенкой аккумуляторного отсека 20.
[0026] Выпускаемый воздух выпускается из нижнего отделения (т.е. канал для потока выпускаемого воздуха) в аккумуляторный отсек 20 в багажном отделении 40 через трубопровод 30 для выпускаемого воздуха, выпускное отверстие 32, отводной трубопровод 48, панель 50 выходного отверстия и вытяжной вентиляционный канал 54, который является зазором между оконечностью настила 42 и задней поверхностью спинки 10b сиденья. В этом примере вытяжной вентиляционный канал 54 расположен почти по всей ширине в поперечном направлении относительно транспортного средства, однако он также может быть ограничен только определенным участком.
[0027] Далее будут описаны ниже отдельные элементы конструкции для охлаждения аккумулятора этого примерного варианта осуществления изобретения. На фиг. 1А и фиг. 1В показано только одно заднее сиденье 10, однако обычно имеются два задних сиденья 10, аккумуляторные отсеки 20, а также механизм для охлаждения аккумуляторных отсеков 20, расположены с той же конфигурацией под задними сиденьями 10, как показано на фиг. 1А и фиг. 1В.
[0028] Здесь фиг. 4А, 4В и 4С представляют собой виды наружных частей трубопровода 30 для выпускаемого воздуха, трубопровода 26 для подаваемого воздуха, трубопровода 60 для впускаемого воздуха, соответственно. Как показано на фиг. 4А, трубопровод 30 для выпускаемого воздуха проходит назад от заднего конца нижнего кожуха, который образует нижнюю поверхность аккумуляторного отсека 20. Как показано на чертеже, передний конец трубопровода 30 для выпускаемого воздуха представляет собой плоское отверстие, которое является вертикально узким (т.е. узким в вертикальном направлении относительно транспортного средства) и широким в поперечном направлении относительно транспортного средства. Воздух из всего отводного канала для потока под аккумуляторной батареей 22 выходит из этого отверстия. Ширина трубопровода 30 для выпускаемого воздуха постепенно уменьшается по направлению к выпускному отверстию 32, и выпускное отверстие 32 представляет собой, в общих чертах, отверстие квадратной формы.
[0029] Кроме того, периферия открытого участка 30а переднего конца трубопровода 30 для выпускаемого воздуха усилена фланцевым участком 30b. Этот открытый участок 30а может быть герметично соединен с отводным каналом для потока путем размещения нижней стороны фланцевого участка 30b вплотную к нижнему кожуху и прижимания верхней стороны фланцевого участка 30b по направлению вниз к задней стороне концевого участка аккумуляторной батареи 22. Боковой участок фланцевого участка 30b герметично соединен с внутренней стенкой верхней крышки, которая покрывает боковую часть и верхнюю часть аккумуляторного отсека 20. Герметичное уплотнение достигается за счет нанесения герметика вокруг фланцевого участка 30b.
[0030] Более надежное уплотнение достигается при наличии углубленного участка, который заглублен вниз в двух местах, как показано на фиг. 4А, на верхнем краевом участке фланцевого участка 30b, и соответствующей подгонке формы нижней поверхности заднего конца аккумуляторной батареи 22. Кроме того, наличие углубленного участка, непосредственно соприкасающегося с нижним краевым участком фланцевого участка, придает фланцевому участку 30b достаточную прочность.
[0031] Передний конец трубопровода 26 для подаваемого воздуха представляет собой плоский открытый участок 26а, который является вертикально узким и широким в поперечном направлении, совпадающим по форме с верхним пространством (т.е. каналом для потока подаваемого воздуха) аккумуляторного отсека 20, как показано на фиг. 4В. Кроме того, вокруг открытого участка 26а образован фланцевый участок 26b, и периферия этого фланцевого участка 26b герметизирована с помощью герметика между задним верхним концевым участком аккумуляторной батареи 22 и верхней крышкой аккумуляторного отсека 20. Трубопровод 26 для подаваемого воздуха пролегает к задней части, и при этом его ширина постепенно становится более узкой. Этот трубопровод 26 для подаваемого воздуха соединен с воздуховыпускным отверстием 28а вокруг нагнетателя 28. Нагнетатель 28 имеет цилиндрическую форму и выдувает воздух, поступивший из бокового воздухозаборного отверстия 28b в радиальном направлении, а также выдувает воздух из воздуховыпускного отверстия 28а, проделанного в участке нагнетательной камеры тороидальной формы.
[0032] Трубопровод 60 для впускаемого воздуха имеет трубообразную форму, которая проходит спереди назад, и задний конец трубопровода 60 для впускаемого воздуха соединен с воздухозаборным отверстием 28b нагнетателя 28, как показано на фиг. 4С. Передний конец представляет собой воздухозаборник 62 прямоугольной формы.
[0033] Далее будут описаны результаты примерного варианта осуществления изобретения. Таким образом, в этом примерном варианте осуществления, аккумуляторный отсек 20 расположен в аккумуляторном отделении 10с под подушкой 10а сиденья заднего сиденья 10, так что аккумулятор не будет мешать другому оборудованию, и пространство транспортного средства может быть использовано более эффективно. Кроме того, выходное отверстие 50а отводного трубопровода 48 расположено прямо за нижним участком задней поверхности спинки 10b сиденья заднего сиденья 10, так что отводной трубопровод 48 может быть относительно коротким, за счет чего потери давления в нем являются небольшими.
[0034] Кроме того, выпускное отверстие 32 открывается в отводной трубопровод 48, отводной трубопровод 48 выпускает выпускаемый воздух из выходного отверстия 50а, а выходное отверстие 50а направлено, по существу, в горизонтальном направлении и покрыто тканью и т.п., чтобы предотвратить попадание внутрь посторонних частиц извне. В частности, выходное отверстие 50а смещено от выпускного отверстия 32 в поперечном направлении, так что воздух, выбрасываемый вверх из выпускного отверстия 32, временно перемещается в поперечном направлении относительно транспортного средства, а затем ударяется о заднюю поверхность спинки 10b сиденья из выходного отверстия 50а в переднюю поверхность и уходит вверх. Этот своего рода воздушный канал позволяет надежно предотвращать попадание внутрь посторонних предметов и т.п. Кроме того, выходное отверстие 50а расположено на относительно большой площади в поперечном направлении относительно транспортного средства, так что потеря давления может быть малой при относительно сложном пути.
[0035] Выпускаемый воздух выпускается в багажное отделение 40 из отверстия между настилом 42 и задней поверхностью спинки 10b сиденья. Поэтому маловероятно, что этот воздушный поток будет влиять на водителя или пассажира, поэтому выпускаемый воздух не заставит водителя или пассажира почувствовать какой-либо дискомфорт.
[0036] Кроме того, воздухозаборник 62 находится на боковом нижнем участке заднего сиденья, так что менее вероятно, что поток всасываемого воздуха отсюда будет ощущаться ногой водителя или пассажира или т.п. Кроме того, воздухозаборник 62 направлен под углом, так что поток всасываемого воздуха будет не так быстр. В результате всасываемый воздух не будет явственно ощущаться водителем или пассажиром, и шум, создаваемый всасываемым воздухом, также может быть предотвращен.