БЛОК БАТАРЕЙ
BATTERY UNIT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение имеет отношение к блоку батарей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Патентная литература 1, например, раскрыла технологию формирования блока батарей посредством: формирования модуля батареи посредством размещения нескольких батарей; и размещения таких модулей батареи. В частности, такой блок батарей устанавливается в электромобилях для использования в качестве источников энергии для их двигателей.
СПИСОК ЦИТАТ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Патентная литература 1: Опубликованная не прошедшая экспертизу патентная заявка Японии № 2007-165164
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Однако традиционный блок батарей имеет проблему, заключающуюся в том, что общий объем блока батарей становится большим, если сторона, от которой выступают различные скобы и т.п., отличается от стороны, на которой расположены дополнительные части, такие как контроллер батареи.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить блок батарей с уменьшенным общим объемом.
Блок батарей настоящего изобретения отличается тем, что содержит: парные поддерживающие элементы, расположенные с предопределенным интервалом между ними; модуль батареи, расположенный между поддерживающими элементами; и элемент для укладки в стопку, поддерживающий модуль батареи посредством соединения поддерживающих элементов друг с другом, и отличается тем, что: вытянутая часть, выступающая от модуля батареи, сформирована посредством вытягивания краевой части элемента для укладки в стопку в направлении простирания элемента для укладки в стопку; поддерживающий элемент и вытянутая часть элемента для укладки в стопку соединены друг с другом поддерживающей скобой; и дополнительные части присоединены по меньшей мере к боковой поверхности на стороне, где расположена вытянутая часть элемента для укладки в стопку, боковая поверхность является одной из боковых поверхностей блока батарей, которые снабжены парными поддерживающими элементами. Следует отметить, что модуль батареи настоящего изобретения не ограничен модулем батареи, сформированным из многочисленных батарей, но включает в себя модуль батареи, сформированный из единственной батареи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид в перспективе, показывающий блок батарей первого варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид в перспективе, показывающий процесс сборки блока батарей первого варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - вид в перспективе, показывающий блок батарей первого варианта осуществления настоящего изобретения, который представляет собой собранный конечный продукт.
Фиг.4 - вид сверху блока батарей, показанного на Фиг.1, который рассматривается сверху.
Фиг.5 - вид в перспективе, показывающий блок батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 - вид в перспективе, показывающий модуль батареи второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 - вид спереди, показывающий модуль батареи второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 - вид сверху, показывающий модуль батареи второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - вид сбоку, показывающий модуль батареи второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 - развернутый вид в перспективе, показывающий модуль батареи второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий батарею и первый и второй соединительные элементы второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий батарею и разделители второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 показывает первый элемент стойки второго варианта осуществления настоящего изобретения. Фиг.13(a) - его вид сбоку, Фиг.13(b) - его вид спереди, и Фиг.13(c) и 13(d) - виды сбоку штифтовых элементов.
Фиг.14 показывает второй элемент стойки второго варианта осуществления настоящего изобретения. Фиг.14(a) - его вид сбоку, и Фиг.14(b) - его вид спереди.
Фиг.15 - изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.16 - другое изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.17 - другое изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.18 - другое изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.19 - еще одно изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.20 - еще одно изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.21 - другое изображение, показывающее процесс изготовления блока батарей второго варианта осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Ниже будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения вместе с чертежами. Следует отметить, что будут даны описания первого варианта осуществления и второго варианта осуществления как блока батарей, который должен быть установлен в электромобиле, являющемся примером транспортного средства. Однако блок батарей может быть установлен в других транспортных средствах, таких как гибридный автомобиль, включающий в себя электродвигатель и двигатель. Кроме того, ниже даны описания блока батарей, в которых модули батареи, каждый из которых получен посредством размещения многочисленных батарей в направлении толщины батарей, сложены в вертикальную стопку. Однако настоящее изобретение может быть применено к блоку батарей, в котором в вертикальную стопку сложены отдельные батареи.
[Первый вариант осуществления]
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе, показывающий блок батарей первого варианта осуществления настоящего изобретения.
Блок 1 батарей варианта осуществления включает в себя: три модуля 3, 5, 7 батареи, сложенные в вертикальную стопку; и дополнительные части 12, присоединенные к боковым частям соответствующих модулей 3, 5, 7 батареи. При размещении на транспортном средстве блок 1 батарей расположен таким образом, что передняя сторона транспортного средства, задняя сторона транспортного средства и направление ширины транспортного средства расположены, как показано соответствующими стрелками на Фиг.1. Три модуля батареи включают в себя: верхний модуль 3 батареи, расположенный на самом верхнем уровне; центральный модуль 5 батареи, расположенный в середине по направлению высоты; и нижний модуль 7 батареи, расположенный на самом нижнем уровне. Эти модули 3, 5, 7 батареи соединены друг с другом посредством продолговатых поддерживающих пластин 11, простирающихся в вертикальном направлении, и поддерживающих скоб 51, которые будут описаны дальше. Кроме того, в каждом из модулей 3, 5, 7 батареи многочисленные батареи 9 пластинчатой формы расположены параллельно в направлении ширины транспортного средства (в направлении толщины батарей 9) и соединены друг с другом. Кроме того, упомянутые выше дополнительные части 12 включают в себя, в частности, контроллер 13 батареи (например, контроллер литий-ионного аккумулятора), монтажные жгуты 14, присоединительную пластину 16, к которой можно присоединить контроллер 13 батареи, и т.п.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе, показывающий процесс сборки блока батарей.
Поддерживающие пластины 11 прикрепляются болтами к держателю 31 платформы, помещенному на поверхность пола посредством болтов. Краевые пластины 36, являющиеся частями поддерживающих элементов 35, прикрепляются к поддерживающим пластинам 11 посредством болтов. Каждый поддерживающий элемент 35 формируют из соответствующей одной из краевых пластин 36 и усиливающего элемента 37. В частности, усиливающие элементы 37 присоединяют к краевой пластине 36. Кроме того, изогнутые части 37b, 37c, изогнутые и простирающиеся в поперечном направлении (по существу в горизонтальном направлении) обеспечивают для нижнего края каждого усиливающего элемента 37, и изогнутую часть 37a, изогнутую и простирающуюся в поперечном направлении (по существу в горизонтальном направлении) обеспечивают для верхнего края усиливающего элемента 37. Изогнутые части 37b, 37c прикрепляют к соответствующей поддерживающей пластине 11 посредством болтов.
Кроме того, обе краевые части каждого из элементов 43 для укладки в стопку вытягиваются в продольном направлении, чтобы сформировать вытянутые части 43a, которые выдаются (выпирают) из модулей 3, 5, 7 батареи. Элементы 43 для укладки в стопку поддерживают модули 3, 5, 7 батареи при помощи болтов 45 и соединительных элементов, которые не проиллюстрированы.
Парные поддерживающие элементы 35, сформированные из краевых пластин 36 и усиливающих элементов 37, обеспечены соответственно на двух самых крайних боковых поверхностях модуля 3 батареи в направлении ширины транспортного средства. Дополнительные части 12 (см. Фиг.1) обеспечены по меньшей мере на боковой поверхности, находящейся на стороне, на которой расположены вытянутые части 43a элементов 43 для укладки в стопку, которая является одной из боковых поверхностей, на которых расположены поддерживающие элементы 35. В варианте осуществления поддерживающие элементы 35 обеспечены соответственно с обеих сторон в направлении ширины транспортного средства, и вытянутые части 43a элементов 43 для укладки в стопку обеспечены с обеих сторон. Таким образом, присоединительная пластина 16, контроллер 13 батареи и монтажные жгуты 14, соединенные с контроллером 13 батареи, которые составляют дополнительные части 12, расположены на боковых поверхностях обоих поддерживающих элементов 35, 35.
Следует заметить, что каждый из модулей 3, 5, 7 батареи сформирован посредством размещения батарей 9 пластинчатой формы рядом друг с другом в направлении толщины. Многочисленные выводы (не показаны) обеспечены на верхних поверхностях батарей 9. Кроме того, как показано на Фиг.2, каждая из поддерживающих скоб 51 целиком сформирована из верхней поверхности 51a, и боковая поверхность 51b сформирована посредством отгиба в направлении, ортогональном по отношению к верхней поверхности 51a, и имеет форму почти буквы L на виде сбоку.
Кроме того, как показано на Фиг.2, поддерживающие скобы 51 присоединены снизу к вытянутым частям 43a элементов 43 для укладки в стопку и изогнутым частям 37a усиливающих элементов 37. Угловая часть, которая имеет почти форму буквы L на виде сбоку, сформирована в верхней крайней части боковой поверхности каждого поддерживающего элемента 35 посредством протирающихся частей 43a соответствующего элемента 43 для укладки в стопку и изогнутой части 37a соответствующего усиливающего элемента 37. Верхние поверхности 51a поддерживающих скоб 51 прижаты к нижним сторонам вытянутых частей 43a и нижним сторонам изогнутых частей 37a, и поддерживающие скобы 51 прикреплены к вытянутым частям 43a и изогнутым частям 37a посредством вкручивания болтов сверху. Таким образом, как показано на Фиг.3, поддерживающие скобы 51 присоединены снизу к вытянутым частям 43a элементов 43 для укладки в стопку и изогнутым частям 37a усиливающих элементов 37 с помощью поддерживающих скоб 51, соответствующих верхним крайним угловым частям поддерживающих элементов 35.
Фиг.4 представляет собой вид сверху, показывающий блок батарей, показанный на Фиг.1, который осматривают сверху.
Как показано на Фиг.4, длина L1, на которую вытянутая часть 43a элемента 43 для укладки в стопку выступает из верхнего модуля 3 батареи, установлена больше длины L2, на которую контроллер 13 батареи, являющийся одной из дополнительных частей 12, выступает из верхнего модуля 3 батареи.
В частности, L1 задается как длина вытянутой части 43a в направлении вытягивания между кромкой 3a верхнего модуля 3 батареи, которая вытягивается в направлении толщины батарей 9 (в направлении вытягивания вытянутой части 43a), и кромкой 43b вытянутой части 43a элемента 43 для укладки в стопку. Кроме того, L2 задается как длина в направлении вытягивания вытянутой части 43a между кромкой 3a верхнего модуля 3 батареи, которая вытягивается в направлении толщины батарей 9, и боковой поверхностью 13a контроллера 13 батареи. В этом отношении, L1 и L2 установлены так, что они удовлетворяют отношению L1>L2. Следует отметить, что выступающая длина каждого монтажного жгута 14, который не проиллюстрирован, также установлена меньше чем L1.
Ниже будут описаны операции и эффекты первого варианта осуществления.
(1) Блок 1 батарей варианта осуществления включает в себя: парные поддерживающие элементы 35, 35, расположенные с предопределенным интервалом между ними; модули 3, 5, 7 батареи, расположенные между поддерживающими элементами 35, 35; и элементы 43 для укладки в стопку, соединяющие поддерживающие элементы 35, 35 и поддерживающие модули 3, 5, 7 батареи. Кроме того, выступающие части 43a, выступающие из модулей 3, 5, 7 батареи, сформированы посредством вытягивания краевых частей элементов 43 для укладки в стопку в направлении вытягивания элементов 43 для укладки в стопку. Дополнительные части 12 присоединены по меньшей мере к боковой поверхности, на которой расположены вытянутые части 43a элементов 43 для укладки в стопку, которая является одной из боковых поверхностей, на которых обеспечены соответствующие парные поддерживающие элементы 35, 35.
Поскольку дополнительные части 12 присоединены к боковым поверхностям поддерживающих элементов 35, расположенных на сторонах, снабженных выступающими частями 43a элементов 43 для укладки в стопку, как описано выше, общий объем блока 1 батарей может быть уменьшен.
Другими словами, если дополнительные части 12 расположены на боковой поверхности, которая не находится на сторонах, на которых расположены вытянутые части 43a элементов 43 для укладки в стопку, объем увеличивается посредством вытянутых частей 43a на стороне, на которой расположены вытянутые части 43a, и объем увеличивается посредством дополнительных частей 12 на стороне, снабженной дополнительными частями 12. Таким образом, расположение дополнительных частей 12 на боковых поверхностях на сторонах, на которых расположены вытянутые части 43a, позволяет уменьшить общий объем блока 1 батарей.
(2) Выступающая длина L1 вытянутых частей 43a элементов 43 для укладки в стопку из модулей 3, 5, 7 батареи установлена больше выступающей длины L2 дополнительных частей 12 из модулей 3, 5, 7 батареи.
Таким образом, когда к блоку 1 батарей прилагается ударная нагрузка в направлении ширины транспортного средства, вытянутые части 43a элементов 43 для укладки в стопку могут защитить дополнительные части 12.
(3) В блоке 1 батарей варианта осуществления изогнутые части 37a сформированы посредством изгиба в сторону верхних краев усиливающих элементов 37, присоединенных к краевым пластинам 36, и вытянутые части 43a, выступающие от краевых частей модулей 3, 5, 7 батареи сформированы посредством вытягивания краевых частей элементов 43 для укладки в стопку. Далее, поддерживающие скобы 51, каждая из которых имеет поперечное сечение почти в форме буквы L, присоединены снизу к изогнутым частям 37a усиливающих элементов 37 и вытянутым частям 43a элементов 43 для укладки в стопку.
Как описано выше, изогнутые части 37a усиливающих элементов 37 и вытянутые части 43a элементов 43 для укладки в стопку не выступают в направлении выводов батарей 9. Таким образом, провода легко соединяются с выводами, и весь блок 1 батарей может быть сделан компактным. Кроме того, дополнительные части 12 могут быть присоединены к боковой поверхности блока 1 батарей, который обеспечен усиливающими элементами 37, и боковая поверхность используется эффективно.
[Второй вариант осуществления]
Второй вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертежи. На чертежах ПЕРЕД (FR) указывает вперед в направлении "вперед-назад" для транспортного средства, и ВВЕРХ (UP) указывает вверх в направлении "вверх-вниз" для транспортного средства.
Блок 102 батарей варианта осуществления установлен в электромобиле и снабжает электричеством приводной электродвигатель электромобиля. Следует заметить, что блок 102 батарей варианта осуществления может быть установлен в другом транспортном средстве, таком как гибридный автомобиль, содержащий электродвигатель и двигатель.
Как показано на Фиг.5, блок 102 батарей, установленный в электромобиле (не показан), включает в себя многочисленные модули 103 батареи, сложенные в вертикальную стопку, и контроллер (не показан).
Блок батарей варианта осуществления включает в себя три модуля 103 батареи, и эти модули 103 батареи соединены вместе последовательно, например, при помощи соединительных элементов, которые не проиллюстрированы. Как показано на Фиг.6-10, каждый из модулей 103 батареи включает в себя: многочисленные батарей 104, расположенные в ряд, и; раму 105, удерживающую многочисленные батареи 104. Батареи 104 соединены вместе последовательно при помощи соединительных элементов, которые не проиллюстрированы.
Как показано в Фиг.11 и 12, каждая из батарей 104 выполнена в форме прямоугольной пластины, и установочные отверстия 104a сформированы в соответствующих четырех углах батареи 104 таким образом, что установочные отверстия 104a проходят через батарею 104 в направлении толщины пластины. Батарея 104 является вторичной батареей, такой как литий-ионная вторичная батарея, никель-водородная вторичная батарея или никель-кадмиевая вторичная батарея. Многочисленные батареи 104 расположены рядом друг с другом в ряд (в направлении толщины батарей 104). Первые соединительные элементы 107, служащие соединительными элементами, вторые соединительные элементы 108, служащие соединительными элементами, и разделители 109 обеспечены между батареями 104.
Один из первых соединительных элементов 107 и один из вторых соединительных элементов 108 расположены вместе между каждыми смежными двумя батареями 104. Другими словами, многочисленные первые соединительные элементы 107 расположены в направлении ряда батарей 104 с интервалами между ними, и многочисленные вторые соединительные элементы 108 расположены в направлении ряда батарей 104 с интервалами между ними.
Как показано на Фиг.11, первый соединительный элемент 107 включает в себя: часть 107a пластины для вставки между каждыми двумя смежными батареями 104; парные цилиндрические части 107b, проникающие через часть 107a пластины; парные присоединительные части 107c, сформированные посредством отгиба от части 107a пластины; и части 107d болтов, закрепленные на соответствующих присоединительных частях 107c. Первый соединительный элемент 107 расположен между каждыми двумя смежными батареями 104 с краевыми частями цилиндрических частей 107b, вставленными в установочные отверстия 104a батареи 104 на передней стороне, и с частью 107a пластины, вставленной между смежными батареями 104. Между тем, второй соединительный элемент 108 включает в себя: часть 108a пластины которая должна быть вставлена между каждыми двумя смежными батареями 104; парные цилиндрические части 108b, проникающие через часть 108a пластины; присоединительную часть 108c, сформированную посредством отгиба от части 108a пластины; и часть 108d болта, закрепленную на присоединительной части 108c. Второй соединительный элемент 108 расположен между каждыми двумя смежными батареями 104 с краевыми частями цилиндрических частей 108b, вставленными в установочные отверстия 104a батареи 104 на задней стороне, и с частью 108a пластины, вставленной между смежными батареями 104. Таким образом, первый соединительный элемент 107 и второй соединительный элемент 108, расположенные между каждыми двумя смежными батареями 104, заставляют смежные батареи 104 располагаться друг относительно друга и формировать промежуток между смежными батареями 104.
Разделители 109 расположены в пространстве между каждыми двумя смежными батареями 104, в котором не расположены ни первый соединительный элемент 107, ни второй соединительный элемент 108. Каждый из разделителей 109 включает в себя цилиндрическую часть 109a, и кромочную часть 109b, обеспеченную на круговой поверхности цилиндрической части 109a. Разделители 109 расположены между каждыми двумя смежными батареями 104 и соответствуют установочным отверстиям 104a батарей 104. Каждый разделитель 109 расположен между каждыми двумя смежными батареями 104 с краевой частью цилиндрической части 109a, вставленной в соответствующее установочное отверстие 104a батареи 104, и с кромочной частью 109b, вставленной между смежными батареями 104. Разделители 109, размещенные таким образом, заставляют смежные батареи 104 располагаться друг относительно друга и формируют промежуток между смежными батареями 104. Кроме того, разные разделители 110 расположены между каждой самой крайней батареей 104 и ее соответствующей краевой пластиной 111.
Как показано на Фиг.6-10, рама 105 включает в себя: парные краевые пластины 111, между которыми помещены сложенные в стопку многочисленные батареи 104; многочисленные сквозные болты 112, вставленные в краевые пластины 111, и многочисленные батарей 104 в направлении ряда батарей 104; элементы 43 для укладки в стопку, расположенные на внешней стороне батарей 104 и вытягивающиеся в направлении ряда батарей 104; и пластину 114 для укладки в стопку.
Обеспечены сквозные болты 112, соответствующие установочным отверстиям 104a каждой батареи 104. Два сквозных болта 112 на задней стороне соответственно вставлены в цилиндрические части 107b первых соединительных элементов 107, а также в цилиндрические части 109a разделителей 109. Межу тем, два сквозных болта на передней стороне вставлены в цилиндрические части 108b второго соединительного элемента 108, а также цилиндрические части 109a разделителей 109. Далее, гайки 115 соответственно накручиваются на сквозные болты 102. Таким образом, сквозные болты 112 поддерживают многочисленные батареи 104, и парные краевые пластины 111 удерживают многочисленные батареи 104 между краевыми пластинами 111. В этом состоянии два сквозных болта 112 на задней стороне соединены с первыми соединительными элементами 107, и два сквозных болта 112 на передней стороне соединены со вторыми соединительными элементами 108.
Как показано на Фиг.7, каждый из элементов 43 для укладки в стопку выполнен в форме пластины в виде полосы и обеспечен на задней стороне модуля 103 батареи. Вытянутая часть 43a сформирована в каждой из двух краевых частей элемента 43 для укладки в стопку. Кроме того, в элементах 43 для укладки в стопку сформированы многочисленные первые установочные отверстия (не показаны), соответствующих первым соединительным элементам 107. Части 107d болтов первых соединительных элементов 107 вставляются в первые установочные отверстия, и гайки 116 соответственно накручиваются на части 107d болтов. Таким образом, первые соединительные элементы 107 закрепляются на элементах 43 для укладки в стопку. Другими словами, первые соединительные элементы 107 соединяют вместе элемент 43 для укладки в стопку и сквозные болты 112 на передней стороне. Следует заметить, что центральная линия ЦЛ (CL) на Фиг.7 показывает центральную позицию модуля 103 батареи в направлении ряда (в продольном направлении).
Как показано на Фиг.8 и 9, пластина 114 для укладки в стопку выполнена в форме пластины в виде полосы и обеспечена на передней стороне модуля 103 батареи. Присоединительная часть 114a сформирована на каждой из двух краевых частей пластины 114 для укладки в стопку посредством изгиба. В присоединительной части 114a сформировано установочное отверстие 114b, проникающее через присоединительную часть 114a в направлении ряда батарей 104. Гайка 114c закреплена на присоединительной части 114a. Гайка 114c взаимодействует с установочным отверстием 114b. Кроме того, в пластине 114 для укладки в стопку сформированы многочисленные вторые установочные отверстия (не показаны), соответствующие вторым соединительным элементам 108. Части 108d болтов вторых соединительных элементов 108 вставлены во вторые установочные отверстия, и гайки 117 накручены к частям 108d болтов, соответственно. Таким образом, вторые соединительные элементы 108 закреплены на пластине 114 для укладки в стопку. Другими словами, вторые соединительные элементы 108 присоединяют пластину 114 для укладки в стопку и сквозные болты 112 на передней стороне друг к другу.
Как показано в Фиг.6 и 9, укрепляющая пластина 118 закреплена на каждой из краевых пластин 111. Первая присоединительная часть 118a сформирована в краевой части укрепляющей пластины 118 со стороны элемента 43 для укладки в стопку посредством изгиба, и парные вторые присоединительные части 118b сформированы в краевой части укрепляющей пластины 118 со стороны пластины 114 для укладки в стопку посредством изгиба. Отверстие 118c сцепления, служащее в качестве первой части сцепления, сформировано в каждой из вторых присоединительных частей 118b.
В модуле 103 батареи, включающем в себя многочисленные батареи 104 и раму 105, интервал между соединительными элементами (первыми соединительными элементами 107 и вторыми соединительными элементами 108), смежными друг с другом в направлении ряда батарей 104, становится меньше от краев к центру в направлении ряда батарей 104 модуля 103 батареи.
Каждый из модулей 103 батареи поддерживается в обеих краевых частях 103b в направлении ряда батарей 104. Кроме того, каждый из элементов 43 для укладки в стопку, пластины 114 для укладки в стопку и сквозных болтов 112 поддерживается на обоих краях. В этом состоянии между каждыми двумя модулями 103 батареи, смежными друг с другом по вертикали, обеспечивается пространство, и ниже нижнего модуля батареи 103 обеспечивается пространство. Батареи 104 выполнены с возможностью охлаждаться воздухом, текущим через эти пространства.
Основная рама, которая не проиллюстрирована, включает в себя первый и второй элементы 121, 122 стойки, представляющие собой парные элементы стойки, обеспеченные таким образом, что первый и второй элементы 121, 122 стойки соответствуют краевым частям модуля 103 батареи в направлении ряда и т.п., а также выполнены с возможностью быть закрепленными на кузове транспортного средства. Каждый из первого и второго элементов 121, 122 стойки поддерживает соответствующую краевую часть модуля 103 батареи.
Как показано на Фиг.13(a) и 13(b), элемент 121 стойки включает в себя: основную часть 123 стойки, сформированную из пластинчатого элемента; и многочисленных штифтовых элементов 124, закрепленных на основной части 123 стойки и служащих в качестве вторых частей сцепления.
Как показано на Фиг.13(c), сужающаяся часть 124a, имеющая форму круглого усеченного конуса, диаметр которого становится меньше к концу, сформирована на краевой части каждого из штифтовых элементов 124. Сужающаяся часть 124a вставляется в соответствующее одно из отверстий 118c сцепления укрепляющих элементов 118 и тем самым сцепляется с ним. Штифтовой элемент 124, в частности, представляет собой винт. Следует отметить, что сужающаяся часть 124a может быть сформирована как единое целое со штифтовым элементом 124, как показано на Фиг.13(c). В качестве альтернативы, как штифтовой элемент 224, показанный на Фиг.13(d), отдельная сужающаяся головка 224a может быть надета на конец штифтового элемента 224.
Основная часть 123 стойки сформирована из: первой плоской пластинчатой части 123a; второй плоской пластинчатой части 123b, сформированной посредством изгиба от боковой кромки первой плоской пластинчатой части 123a; третьей плоской пластинчатой части 123c, сформированной посредством изгиба от боковой кромки второй плоской пластинчатой части 123b; и четвертой плоской пластинчатой части 123d, сформированной посредством изгиба от третьей плоской пластинчатой части 123c. В соответствии с этим основная часть 123 стойки имеет поперечное сечение почти в форме буквы W.
На первой плоской пластинчатой части 123a штифтовые элементы 124 расположены с интервалом между каждыми двумя смежными штифтовыми элементы 124 в продольном направлении первого элемента 121 стойки. Кроме того, штифтовой элемент 126, отличающийся от штифтовых элементов 124, также закреплен на первой плоской пластинчатой части 123a.
На четвертой плоской пластинчатой части 123d установочные отверстия 123e сформированы с интервалом между каждыми двумя смежными установочными отверстиями 123c в продольном направлении элемента 121 стойки, и установочные отверстия 123f сформированы с интервалом между установочными отверстиями 123f в продольном направлении элемента 121 стойки. Каждое из установочных отверстий 123f расположено между соответствующими двумя смежными установочными отверстиями 123e, и одно из установочных отверстий 123f снабжено гайкой 125. Гайка 125 закреплена на четвертой плоской пластинчатой части 123d посредством сварки и т.п. и взаимодействует с одним установочным отверстием 123f.
Второй элемент 122 стойки является в основном таким же, как первый элемент 121 стойки, и выполнен зеркально симметричным по отношению к первому элементу стойки.
Как показано на Фиг.14(a) и 14(b), второй элемент 122 стойки включает в себя: основную часть 128 стойки, сформированную из пластинчатого элемента; и многочисленные штифтовые элементы 129, закрепленные на основной части 128 стойки и служащих в качестве вторых частей сцепления.
Сужающаяся часть 129a, диаметр которой становится меньшим к концу, сформирована на краевой части каждого из штифтовых элементов 129, как в случае штифтовых элементов 124. Сужающаяся часть 129a сцепляется с соответствующим одним из отверстий 118c сцепления укрепляющих элементов 118 посредством вставления в отверстие 118c сцепления. Штифтовой элемент 129 представляет собой винт. Следует отметить, что сужающаяся часть 129a может быть сформирована как единое целое со штифтовым элементом 129. В качестве альтернативы, как штифтовой элемент, описанный с использованием Фиг.13, отдельная сужающаяся головка (не показана) может быть надета на конец штифтового элемента.
Основная часть 128 стойки сформирована из: первой плоской пластинчатой части 128a; второй плоской пластинчатой части 128b, сформированной посредством изгиба от боковой кромки первой плоской пластинчатой части 128a; третьей плоской пластинчатой части 128c, сформированной посредством изгиба от боковой кромки второй плоской пластинчатой части 128b; и четвертой плоской пластинчатой части 128d, сформированной посредством изгиба от третьей плоской пластинчатой части 128c, и также имеет поперечное сечение почти в форме буквы W.
На первой плоской пластинчатой части 128a штифтовые элементы 129 расположены с интервалом между каждыми двумя смежными штифтовыми элементами 129 в продольном направлении второго элемента 122 стойки. Кроме того, штифтовой элемент 130, отличающийся от штифтовых элементов 129, также закреплен на первой плоской пластинчатой части 128a.
На четвертой плоской пластинчатой части 128d установочные отверстия 128e сформированы с интервалом между каждыми двумя смежными установочными отверстиями 128e в продольном направлении элемента 122 стойки, и установочные отверстия 128f сформированы с интервалом между установочными отверстиями 128f в продольном направлении элемента 122 стойки. Каждое из установочных отверстий 128f расположено между соответствующими двумя смежными установочными отверстиями 128e. Второй элемент 122 стойки не снабжен гайкой, которая соответствует гайке 125 первого элемента 121 стойки.
Далее даны описания способа расположения модулей батареи и способа изготовления блока батарей. Способ расположения модулей батареи представляет собой способ расположения модулей 103 батареи и первого и второго элементов 121, 122 стойки относительно друг друга, каждый модуль 103 батареи включает в себя многочисленные батареи 104 в ряд, первый и второй элементы 121, 122 стойки являются парными элементами стойки для поддержки краевых частей модулей 103 батареи в направлении ряда. Модули 103 батареи и первый и второй элементы 121, 122 стойки выполнены с возможностью быть расположенным с использованием устройства 200 держателя, показанного на Фиг.15.
Устройство 200 держателя включает в себя: панель 201; и болты 204, 205, представляющие собой элементы предотвращения поворота для предотвращения поворота элементов 121, 122 стойки. Следует отметить, что в описаниях ниже боковое направление (направление налево-направо) и продольное направление панели 201 будут просто упоминаться соответственно как боковое направление и продольное направление.
Панель 201 включает в себя: основную часть 201g, сформированную как прямоугольная пластина; и ножки 201p, сформированные как единое целое с соответствующими нижними частями основной части 201g.
На верхней поверхности основной части 201g парные поддерживающие части 201a, 201b, вытягивающиеся в продольном направлении, сформированы соответственно на обоих частях кромки в боковом направлении, и блокирующая часть 201c сформирована между парными поддерживающими частями 201a, 201b. На основной части 201g парные канавки 201d, 201e сформированы соответственно в части между поддерживающей частью 201a и блокирующей частью 201c и в части между поддерживающей частью 201b и блокирующей частью 201c. Канавки 201d, 201e вытягиваются в продольном направлении и сформированы с интервалом между ними в боковом направлении.
Многочисленные боковые канавки 201f, вытягивающиеся в боковом направлении, сформированы в поддерживающей части 201a. Многочисленные боковые канавки 201i, вытягивающиеся в боковом направлении, сформированы в поддерживающей части 201b. Боковые канавки 201f сформированы с интервалом между каждыми двумя смежными боковыми канавками 201f в продольном направлении, и боковые канавки 201i сформированы с интервалом между каждыми двумя смежными боковыми канавками 201i в продольном направлении. Кроме того, многочисленные установочные отверстия 201h сформированы в поддерживающей части 201a, и многочисленные установочные отверстия 201k, 201j сформированы в поддерживающей части 201b. Установочные отверстия 201h сформированы с интервалом между ними в продольном направлении, и установочные отверстия 201k, 201j сформированы с интервалом между ними в продольном направлении. Установочные отверстия 201h проходят через поддерживающую часть 201a в боковом направлении, и установочные отверстия 201k, 201j проходят через поддерживающую часть 201b в боковом направлении. Соответствующий один из болтов 204, 205 вставляется в каждое из установочных отверстий 201h, 201k, 201j. Кроме того, укрепляющие пластины 201m обеспечены на наружной поверхности каждой из поддерживающих частей 201a, 201b, и установочные отверстия 201h, 201k, 201j формируются также соответственно проходящими через укрепляющие пластины 201m. Верхняя поверхность 201r правой поддерживающей части 201b функционирует как часть поддержки со скольжением для поддержки со скольжением второго элемента 122 стойки таким образом, что допускается возможность регулировки интервала между первым и вторым элементами 121, 122 стойки в направлении ряда батарей 104 и регулировки относительных позиций соответствующего первого и второго элементов 121, 122 стойки в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда батарей 104.
В обеих боковых частях блокирующей части 201c сформированы отверстия 201n для винтов, расположенные коаксиально с соответствующими установочными отверстиями 201h, 201k, 201j, которые сформированы в поддерживающей части 201a, 201b. Отверстия для винтов 201n сформированы вытягивающимися в боковом направлении.
В способе изготовления блока батарей модули 103 батареи монтируются на панели 201 с первым и вторым элементами 121, 122 стойки между ними таким образом, что: направление ряда батарей 104 совпадает с боковым направлением панели 201; и направление, ортогональное по отношению к направлению ряда батарей 104, совпадает с продольным направлением панели 201.
В способе изготовления блока батарей сначала, как показано на Фиг.16, первый и второй элементы 121, 122 стойки присоединяются к устройству 200 держателя (этап сборки элементов стойки).
Говоря точнее, первый элемент 121 стойки монтируется на одной (левой) поддерживающей части 201a, и второй элемент 122 стойки монтируется на другой (правой) поддерживающей части 201b. В это время третьи плоские пластинчатые части 123c, 128c первого и второго элементов 121, 122 стойки монтируются на верхних поверхностях 201q, 201r поддерживающих частей 201a, 201b, соответственно; и четвертые плоские пластинчатые части 123d, 128d первого и второго элементов 121, 122 стойки приводятся в контакт с внутренними поверхностями 201s (внутренняя поверхность поддерживающей части 201b не показана) поддерживающих частей 201a, 201b, соответственно.
Затем болт 204 вставляется в установочное отверстие 201h одной (левой) поддерживающей части 201a на дальней стороне и в установочное отверстие 123f первого элемента 121 стойки на дальней стороне. Затем болт 204 вкручивается в гайку 125. Затем болт 205 вставляется в установочное отверстие 201h поддерживающей части 201a на ближней стороне и в установочное отверстие 123f первого элемента 121 стойки на ближней стороне. После этого болт 205 вкручивается в соответствующее отверстие 201n для винта. Таким образом, первый элемент 121 стойки закрепляется на панели 201.
После этого болт 205 вставляется в установочное отверстие 201j другой (правой) поддерживающей части 201b на дальней стороне и в установочное отверстие 128f второго элемента 122 стойки на дальней стороне. Затем болт 205 вкручивается в соответствующее отверстие 201n для винта. Одновременно болт 205 вставляется в установочное отверстие 201k поддерживающей части 201b на ближней стороне и в установочное отверстие 128f второго элемента 122 стойки на ближней стороне. После этого болт 205 вкручивается в соответствующее отверстие 201n для винта. В этом состоянии второй элемент 122 стойки поддерживается верхней поверхностью 201r поддерживающей части 201b, будучи подвижным в продольном направлении и боковом направлении. Говоря точнее, второй элемент 122 стойки подвижен в направлении к первому элементу 121 стойки, которое является боковым направлением. Таким образом, второй элемент 122 стойки поддерживается со скольжением посредством верхней поверхности 201r поддерживающей части 201b таким образом, что допускается возможность регулировки интервала между первым и вторым элементами 121, 122 стойки в боковом направлении (направлении ряда батарей 104) и регулировки относительных позиций соответствующего первого и второго элементов 121, 122 стойки в продольном направлении (направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда батарей 104) которые являются регулируемыми. В этой конфигурации диаметр каждого из установочных отверстий 123f, 128f первого и второго элементов 121, 122 стойки формируется больше диаметра стержня болтов 205, и имеется зазор между каждым из установочных отверстий 123f, 128f и их соответствующими болтами 205. В соответствии с этим установочные отверстия 128f позволяют второму элементу 122 стойки перемещаться в боковом направлении (направлении ряда батарей 104) и в продольном направлении (направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда батарей 104) со вставленными болтами 205. Кроме того, в этом состоянии поворот первого элемента 121 стойки, а именно его поворот вокруг воображаемой оси, вытянутой в продольном направлении, предотвращается болтами 204, 205. Кроме того, поворот второго элемента 122 стойки, а именно его поворот вокруг воображаемой оси, вытянутой в продольном направлении, предотвращается болтами 205.
Затем, как показано на Фиг.17, элементы 206 для строп фиксированы к двум соответствующим частям конца модуля батареи 103 болтами 207, 208.
Затем, как показано на Фиг.18, элементы 206 для строп подвешиваются на кране (не показан), и модуль 103 батареи перемещается в позицию над устройством 200 держателя посредством крана. Затем, как показано в Фиг.19 и 20, модуль 103 батареи 103 опускается (перемещается) к первому и второму элементам 121, 122 стойки, присоединенным к устройству 200 держателя. После этого штифтовые элементы 124, 129 первого и второго элементов 121, 122 стойки сцепляются с установочными отверстиями 118b модуля 103 батареи, и первый и второй элементы 121, 122 стойки и модуль 103 батареи располагаются относительно друг друга (этап относительного расположения). В это время сужающиеся части 129a штифтовых элементов 129 вставляются в установочные отверстия 118b, находясь в контакте с установочными отверстиями 118b, и это заставляет второй элемент 122 стойки автоматически расположиться в модуле 103 батареи.
После того, как расположение завершено описанным выше образом, гайки 209 накручиваются на штифтовые элементы 124, 129, соответственно, и модуль 103 батареи тем самым закрепляется на первом и втором элементах 121, 122 стойки (этап закрепления). Оставшиеся два модуля 103 батареи располагаются и закрепляются на первом и втором элементах 121, 122 стойки посредством повторения предшествующих этапов (см. Фиг.20).
Затем болт 210 вкручивается в каждую из гаек 114c вытянутых частей 43a второго поддерживающего элемента 113 модулей 103 батареи, и тем самым вытянутые части 43a закрепляются на первом и втором элементах 121, 122 стойки (см. Фиг.21). В это время болты 210 могут быть вкручены в гайки 114c посредством вставки болтов 210 в боковые канавки 201f, 201i. Затем элементы 206 для строп удаляются из модулей 103 батареи. Элементы рамы кроме первого и второго элементов 121, 122 стойки, а также управляющее устройство и т.п., присоединяются к модулям 103 батареи. Таким образом, сборка блока 102 батарей завершается. Блок 102 батарей может быть отсоединен от панели 201 посредством удаления болтов 204, 205.
Ниже будут описаны операции и эффекты второго варианта осуществления.
(1) Вариант осуществления дает возможность регулировки интервала между первым и вторым элементами 121, 122 стойки в направлении ряда батарей 104 и регулировки относительных позиций соответствующих первого и второго элементов 121, 122 стойки в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда. Это позволяет легко нейтрализовать ошибку в размерах каждого модуля 103 батареи в направлении ряда батарей 104.
(2) Кроме того, в настоящем варианте осуществления элементы предотвращения поворота представляют собой болты 204, 205; и второй элемент 122 стойки, являющийся одним из элементов стойки, имеет установочные отверстия 128f, которые дают возможность перемещения элемента 122 стойки в направлении ряда батарей 104 и в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда, со вставленными болтами 205. В соответствии с этим относительно простая конфигурация позволяет предотвратить поворот второго элемента 122 стойки, при этом давая возможность перемещения второго элемента 122 стойки.
(3) Кроме того, в варианте осуществления части сцепления представляют собой отверстия 118c сцепления; и части сцепления представляют собой штифтовые элементы 124, 129, включающие в себя сужающиеся части 124a, 129a, которые сформированы таким образом, что каждая сужающаяся часть 124a, 129a становится меньше в диаметре к концевой части. Это позволяет отверстиям 118c сцепления и штифтовым элементам 124, 129 сцепляться гладко.
Следует отметить, что заявка на патент Японии № 2009-106895 (подана 24 апреля 2009 года) и заявка на патент Японии № 2009-106856 (подана 24 апреля 2009 года) включены в настоящий документ во всей полноте.
Кроме того, настоящее изобретение не ограничено описанными выше вариантами осуществления и может использовать другие различные варианты осуществления в объеме, не отступающем от сущности настоящего изобретения.
Например, во втором варианте осуществления, часть поддержки со скольжением не ограничена верхней поверхностью 201r другой поддерживающей части 201b и может являться верхней поверхностью 201q одной поддерживающей части 201a. В этом случае отверстие 201n для винта обеспечивается вместо гайки 125. В этом случае верхняя поверхность 201q со скольжением поддерживает первый элемент 121 стойки таким образом, что допускается возможность регулировки интервала между первым и вторым элементами 121, 122 стойки в боковом направлении (направлении ряда батарей 104) и регулировки относительных позиций соответствующих первого и второго элементов 121, 122 стойки в продольном направлении (направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда батарей 104). Кроме того, часть поддержки со скольжением может быть сформирована из верхних поверхностей 201q, 201r двух соответствующих поддерживающих частей 201a, 201b. Другими словами, этого достаточно, если часть поддержки со скольжением поддерживает по меньшей мере один из парных элементов стойки таким образом, что допускается возможность регулировки интервала между парными элементами стойки в направлении ряда в модуле батареи и регулировки относительных позиций соответствующего парного элемента стойки в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда.
Следует отметить, что настоящее изобретение включает в себя следующие характеристики.
(1) Способ расположения модулей 103 батареи, в котором каждый модуль 103 батареи включает в себя многочисленные батареи 104, расположенные в ряд, и парные элементы 121, 122 стойки, поддерживающие краевые части модулей 103 батареи в направлении ряда, расположены относительно друг друга, способ содержит этапы, на которых: присоединяют парные элементы 121, 122 стойки к устройству 200 держателя, давая возможность регулировки интервала между парными элементами 121, 122 стойки в направлении ряда и регулировки относительных позиций соответствующих парных элементов 121, 122 стойки в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда; располагают элементы 121, 122 стойки и модули 103 батареи относительно друг друга посредством: перемещения парных элементов 121, 122 стойки, которые присоединены к устройству 200 держателя, и модулей 103 батареи относительно друг друга; сцепления сцепляемых частей модулей 103 батареи и частей сцепления парных элементов 121, 122 стойки вместе; и регулировки интервала между элементами 121, 122 стойки и относительных позиций соответствующих элементов 121, 122 стойки.
(2) Способ расположения модулей батареи, в котором: устройство 200 держателя снабжается болтами 204, 205, служащими в качестве элементов для предотвращения поворота элементов стойки; элементы стойки имеют установочные отверстия, позволяющие элементам 121, 122 стойки перемещаться в направлении ряда и в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда, с болтами 204, 205, вставленными в установочные отверстия; и поворот элементов стойки предотвращается посредством болтов 204, 205 и установочных отверстий.
(3) Способ расположения модулей батареи, в котором: сцепляемые части представляют собой отверстия сцепления; и части сцепления представляют собой штифтовые элементы 129, каждый из которых имеет сужающуюся часть, которая сформирована таким образом, что сужающаяся часть становится меньше в диаметре к концевой части.
(4) Устройство 200 держателя для блока 102 батарей, которое содержит: панель 201, содержащую часть поддержки со скольжением; и болты 204, 205, служащие в качестве элементов предотвращения поворота, устройство 200 держателя может располагать модули 103 батареи и парные элементы 121, 122 стойки в блоке 102 батарей, в котором обе краевые части модулей 103 батареи в направлении ряда поддерживаются посредством парных элементов 121, 122 стойки, устройство 200 держателя, в котором по меньшей мере один из парных элементов 121, 122 стойки содержит установочные отверстия, позволяющие элементам 121, 122 стойки перемещаться в направлении ряда и в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда, с элементами предотвращения поворота, вставленными в установочные отверстия, а также со скольжением поддерживается посредством части поддержки со скольжением таким образом, что допускается возможность регулировки интервала между парными элементами 121, 122 стойки в направлении ряда и регулировки относительных позиций соответствующих парных элементов 121, 122 стойки в направлении, ортогональном по отношению к направлению ряда; и поворот предотвращается посредством элементов предотвращения поворота.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение позволяет уменьшить общий объем блока батарей, поскольку дополнительные части присоединяются к боковым поверхностям поддерживающих элементов, расположенных на сторонах, где находятся вытянутые части элементов для укладки в стопку.
Другими словами, если бы дополнительные части были расположены на боковой поверхности на стороне, отличающейся от сторон, где расположены вытянутые части элементов для укладки в стопку, объем был бы увеличен посредством выступающих частей на стороне, где расположены вытянутые части, в то время как объем был бы увеличен посредством дополнительных частей на стороне, где обеспечены дополнительные части. Поэтому расположение дополнительных частей на боковых поверхностях на сторонах, где расположены вытянутые части, позволяет уменьшить общий объем блока батарей.
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Блок батарей
3 Верхний модуль батареи (модуль батареи)
5 Центральный модуль батареи (модуль батареи)
7 Нижний модуль батареи (модуль батареи)
9 Батарея
12 Дополнительные части
13 Контроллер батареи (дополнительная часть)
14 Монтажные жгуты (дополнительная часть)
16 Присоединительная пластина (дополнительная часть)
35 Поддерживающий элемент
36 Краевая пластина (поддерживающий элемент)
37 Усиливающий элемент (поддерживающий элемент)
43 Элемент для укладки в стопку
43a Выступающая часть
51 Поддерживающая скоба