可電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可電驅(qū)動(dòng)的具有可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3)和用于冷卻可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3)的裝置(5-9)的機(jī)動(dòng)車輛(1)，用于冷卻可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3)的裝置(5-9)包括用于排出熱量的系統(tǒng)，用于排出熱量的系統(tǒng)包括按照熱管的原理工作的元件(7)，其中具有至少一個(gè)專用氣管(9、10)的至少一個(gè)導(dǎo)氣元件(8)被布置在至少一個(gè)余熱對(duì)流器(5)之前和/或之后。
【專利說(shuō)明】可電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器和用于冷卻儲(chǔ)能器的裝置的可電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛需要高電流強(qiáng)度的電流用于加速。由于蓄電池或者電池的內(nèi)阻，電流會(huì)導(dǎo)致熱損失。電池，特別是鋰離子電池具有特定的最大工作溫度。在工作溫度之上僅僅可以受限制地或者完全不能進(jìn)行工作，并且存在電池以及與之相連的元件損壞的危險(xiǎn)。由此需要排出余熱。對(duì)于機(jī)動(dòng)車輛的情況只有環(huán)境氣體被用于接收余熱。
[0003]根據(jù)這種期望對(duì)機(jī)動(dòng)車輛上或中的有利于行駛性能的大容量電池的布置提出了限制，因?yàn)槠湮恢猛瑫r(shí)也必須確保行駛氣流或者說(shuō)冷卻空氣流入電池。
[0004]此外熱管(“Heat Pipes”)為人熟知，它比相同形狀的任意一種金屬具有更好的導(dǎo)熱性，因?yàn)樵跓峁艿膬?nèi)部存在液體-氣體循環(huán)。
[0005]JP 2000294301A描述一種用于車輛上的電池的冷卻裝置，從而避免當(dāng)車輛行駛或者停止時(shí)溫度的不允許的升高，其中冷卻裝置包括熱管和散熱器以及風(fēng)扇。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明提供一種可電驅(qū)動(dòng)或者電驅(qū)動(dòng)的、具有可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器和用于冷卻的裝置的機(jī)動(dòng)車輛，該用于冷卻的裝置包括用于排出熱量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)根據(jù)熱管原理工作的元件以及至少一個(gè)余熱對(duì)流器，其中用于排出熱量的系統(tǒng)還包括至少一個(gè)導(dǎo)氣元件，該導(dǎo)氣元件設(shè)計(jì)和布置用于使與機(jī)動(dòng)車輛的行駛方向相反流動(dòng)的行駛氣流轉(zhuǎn)向到至少一個(gè)余熱對(duì)流器上。
[0007]這種實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是，熱源，即每個(gè)儲(chǔ)能器的位置可以與散熱部(行駛氣流)的位置不同。儲(chǔ)能器與冷卻器的位置的分離允許在車輛重心的區(qū)域內(nèi)布置儲(chǔ)能器，由此可以改善機(jī)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向性能和抓地力(Strassenlage),特別是摩托車的直線行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)彎能力，而冷卻裝置可以獨(dú)立于儲(chǔ)能器被布置在行駛氣流的區(qū)域中。在電池和冷卻器通常的緊湊結(jié)構(gòu)形式中大容量的儲(chǔ)能器必須與行駛氣流相接觸地被布置在與機(jī)動(dòng)車輛重心更大的距離上，由此導(dǎo)致更大的慣性力矩。通過(guò)導(dǎo)氣元件的根據(jù)發(fā)明的布置，它將行駛氣流引導(dǎo)到余熱對(duì)流器上，進(jìn)一步改善熱量的導(dǎo)出進(jìn)而改善冷卻效果。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛主要包括下述的實(shí)施方案:
[0009]用于排出熱量的系統(tǒng)此外可以包括外部驅(qū)動(dòng)的流體機(jī)械，它被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生流入至少一個(gè)余熱對(duì)流器的氣流。流體機(jī)械可以特別地包括電驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇。由此得到的優(yōu)點(diǎn)是從余熱對(duì)流器到冷卻空氣、例如行駛氣流的效率傳輸具有更好的特性。此外，外部驅(qū)動(dòng)的流體機(jī)械保證在行駛氣流很小或者停止的時(shí)刻可以通過(guò)余熱對(duì)流器主動(dòng)產(chǎn)生空氣運(yùn)動(dòng)并因此當(dāng)例如在紅燈前駐車時(shí)也可以保證冷卻。
[0010]根據(jù)一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)至少一個(gè)導(dǎo)氣元件包括至少一個(gè)專用的氣道，該氣道被布置用于將空氣引導(dǎo)至余熱對(duì)流器。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以增大直接在余熱對(duì)流器上流動(dòng)的空氣、特別是行駛氣流的流動(dòng)速度，由此增大余熱傳導(dǎo)效率。
[0011]此外有利的是，導(dǎo)氣元件包括至少一個(gè)第二專用氣管，它被布置用于將余熱從余熱對(duì)流器上引導(dǎo)出去。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以再次增大直接在余熱對(duì)流器上流動(dòng)的空氣、特別是行駛氣流的流動(dòng)速度，由此提高余熱傳導(dǎo)效率。
[0012]根據(jù)另一種設(shè)計(jì)，用于排出熱量的系統(tǒng)包括冷卻板，該冷卻板與可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器以及按照熱管原理工作的元件處于熱連接。由此可以大面積的導(dǎo)出電池的余熱，并借助很大的面積提高余熱傳導(dǎo)效率。
[0013]優(yōu)選的是，可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器以其至少一個(gè)體積元件布置在機(jī)動(dòng)車輛重心中。該布置對(duì)行駛性能產(chǎn)生積極的作用。儲(chǔ)能器的重心與機(jī)動(dòng)車輛的重心重疊的越多，該優(yōu)點(diǎn)越突出。
[0014]機(jī)動(dòng)車輛在本發(fā)明的設(shè)計(jì)中是兩輪的。也就是說(shuō)，本發(fā)明特別有利地被使用在兩輪的機(jī)動(dòng)車輛、特別是摩托車上，但是也可以被使用在其他的多輪的機(jī)動(dòng)車輛，例如混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛，例如三輪車、四輪車或者全地形車(ATVs)上。正是在摩托車中由于對(duì)大質(zhì)量物體的布置進(jìn)行空間優(yōu)化，行駛性能的改善是非常重要的可行方案。
[0015]優(yōu)選的是，可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器包括鋰離子電池。它具有的優(yōu)點(diǎn)是有利的價(jià)格-質(zhì)量-能量比例。
[0016]也可能的是，上述的用于提高余熱傳導(dǎo)效率的多種可行方案可以任意地組合。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，增大總余熱傳導(dǎo)效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]參照附圖和下文的敘述進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中:
[0018]圖1示出了具有儲(chǔ)能器和冷卻裝置的車輛的總視圖；
[0019]圖2示出了具有根據(jù)第一設(shè)計(jì)的冷卻裝置的儲(chǔ)能器，
[0020]圖3示出了具有根據(jù)第二設(shè)計(jì)的冷卻裝置的儲(chǔ)能器，
[0021]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)氣元件；和
[0022]圖5示出了位于冷卻裝置內(nèi)部的圖4中的導(dǎo)氣元件的布置。

【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1示出了從右側(cè)看的總體以附圖標(biāo)記I表示的車輛，它在本示例中被構(gòu)造為(兩輪)的摩托車。當(dāng)然本發(fā)明也可以被使用在其他的機(jī)動(dòng)車輛，例如多輪的混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛，例如三輪車、四輪車或者ATVs (All Terrain Vehicles)上。行駛氣流通常與以箭頭11表示的行駛方向相反地流動(dòng)，除非機(jī)動(dòng)車輛靜止或者行駛速度比順風(fēng)慢。
[0024]在摩托車I的重心2的區(qū)域內(nèi)布置可重復(fù)充電的電動(dòng)儲(chǔ)能器3，它特別地被用于為機(jī)動(dòng)車輛I的未進(jìn)一步示出的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供應(yīng)電能并且在這里是鋰離子電池。電池3被布置在電池殼體4中。電池3此外與用于冷卻的裝置5、6有效連接，其在下文中被進(jìn)一步說(shuō)明。摩托車I的重心2優(yōu)選位于電池3的內(nèi)部。摩托車I的重心2以及電池3的重心優(yōu)選盡可能近地相鄰。這可以更好地滿足行駛動(dòng)力學(xué)的要求和充填密度的優(yōu)化。
[0025]圖2示出了圖1的局部，其中可以看出的是，用于冷卻的裝置包括余熱對(duì)流器5以及被布置在殼體4內(nèi)部的冷卻板6，該冷卻板與電池3處于熱接觸。冷卻板6以及余熱對(duì)流器5通過(guò)按照熱管(也被稱為Heat Pipe)原理工作的元件7互相連接。熱管比相同外形的任意的均質(zhì)金屬具有更好的導(dǎo)熱性，因?yàn)樵诿芊馓畛涞臒峁艿膬?nèi)部發(fā)生液體-氣體循環(huán)。熱管典型地具有泵、或者馬達(dá)、或者活塞或軸或其他用于使液體-氣體混合物循環(huán)的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)的部件。由殼體4包圍的電池3與冷卻板6處于連接。電池殼體4優(yōu)選以保護(hù)形式IP6K7(根據(jù)DIN 40050)實(shí)施。這保護(hù)人員免受電擊，同時(shí)保護(hù)設(shè)備防止腐蝕、電流損害或者損傷。
[0026]圖3示出了其中具有電池電芯3和所連接的冷卻系統(tǒng)的電池殼體4的局部。它包括冷卻板6，該冷卻板又與熱管7相連，該熱管又與余熱對(duì)流器5相連。在該結(jié)構(gòu)形式中使用兩個(gè)熱管7和兩個(gè)冷卻板6,因?yàn)殡姵?包括兩個(gè)互相重疊布置的組件。冷卻板各自被布置在裝備有電池電芯3的重疊布置的組件下方，從而每個(gè)冷卻板6最大程度地靠近電池電芯3并由此與電池電芯3處于最佳的熱接觸。兩個(gè)熱管7通入余熱對(duì)流器5。這種布置具有以下優(yōu)點(diǎn)，即熱量可以很好的從電池的中間體積區(qū)域被排出，因?yàn)橹虚g區(qū)域可以通過(guò)熱接觸借助冷卻板6、熱管7和余熱對(duì)流器5由環(huán)境空氣進(jìn)行冷卻。
[0027]圖4以從相同的方向觀察機(jī)動(dòng)車輛的方式示出了兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)氣元件8，其中盡可能隱藏機(jī)動(dòng)車輛并僅通過(guò)在圖中示出的一個(gè)轉(zhuǎn)向柱與導(dǎo)氣元件8相關(guān)聯(lián)。左側(cè)示出的導(dǎo)氣元件8相對(duì)于行駛方向位于在圖4中未示出的余熱對(duì)流器5之后。右側(cè)示出的導(dǎo)氣元件8相對(duì)于行駛方向位于未示出的余熱對(duì)流器5之前。盡管也可以單獨(dú)地布置位于余熱對(duì)流器之前或者之后的導(dǎo)氣元件8，但是這里同時(shí)設(shè)有兩個(gè)元件。每個(gè)導(dǎo)氣元件8可以包括一個(gè)或者多個(gè)專用的氣管9、10，它們由空間結(jié)構(gòu)限定，從而影響冷卻空氣的流動(dòng)方向和/或流動(dòng)速度。特別地，位于在前的導(dǎo)氣元件8中的氣管9設(shè)置成將空氣導(dǎo)至余熱對(duì)流器5,而位于在后的導(dǎo)氣兀件8中的氣管10將空氣從余熱對(duì)流器5導(dǎo)出。
[0028]圖5示出了圖1的機(jī)動(dòng)車輛的局部，其中左側(cè)的部分示出了具有電池電芯3的電池，其位于冷卻板6上，該冷卻板通入熱管7，該熱管又通入余熱對(duì)流器5。余熱對(duì)流器5借助導(dǎo)氣元件8至少部分被包圍。每個(gè)導(dǎo)氣元件8通過(guò)上面描述的專用氣管9、10形成。
【權(quán)利要求】
1.可電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛(I)，該機(jī)動(dòng)車輛具有可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3)和用于冷卻所述儲(chǔ)能器的裝置(5-9)，該用于冷卻所述儲(chǔ)能器的裝置包括用于排出熱量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)按照熱管原理工作的元件(7)以及至少一個(gè)余熱對(duì)流器(5)，其特征在于，所述用于排出熱量的系統(tǒng)還包括至少一個(gè)導(dǎo)氣元件(8)，該導(dǎo)氣元件被設(shè)計(jì)和布置成使與機(jī)動(dòng)車輛(I)的行駛方向(11)相反地流動(dòng)的行駛氣流轉(zhuǎn)向到所述至少一個(gè)余熱對(duì)流器(5)上。
2.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述用于排出熱量的系統(tǒng)還包括外部驅(qū)動(dòng)的流體機(jī)械，該流體機(jī)械被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生流到所述至少一個(gè)余熱對(duì)流器(5)上的氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述外部驅(qū)動(dòng)的流體機(jī)械包括電驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇。
4.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述至少一個(gè)導(dǎo)氣元件(8)具有至少一個(gè)第一專用氣管(9)，該第一專用氣管被布置用于將空氣引導(dǎo)至所述余熱對(duì)流器(5)。
5.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述導(dǎo)氣元件(8)包括至少一個(gè)第二專用氣管(9)，該第二專用氣管被設(shè)計(jì)用于將余熱從余熱對(duì)流器(5)導(dǎo)出。
6.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述用于排出熱量的系統(tǒng)包括冷卻板(6)，該冷卻板與所述可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3)以及與所述按照熱管原理工作的元件(7)處于熱連接。
7.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3、4)以至少一個(gè)體積元件布置在所述機(jī)動(dòng)車輛(I)的重心(2)中。
8.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述機(jī)動(dòng)車輛(I)是雙輪的。
9.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的機(jī)動(dòng)車輛(I)，其中所述可重復(fù)充電的電能儲(chǔ)存器(3、4)包括鋰離子電池。
【文檔編號(hào)】B60L1/00GK104159769SQ201280061487
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】M·科爾貝格爾, J·比德特 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式會(huì)社