專利名稱：電動車輛電池充電器中的冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻電動車輛電池充電器的冷卻系統(tǒng)。
在日本專利公開(Kokai)No.5-83863中，本專利申請人曾提出過一種用于電動車輛的電池充電器，后面將稱該專利公開為參考文獻(xiàn)。如參考文獻(xiàn)的圖5所示，扼流線圈48和場效應(yīng)管(FET)49所產(chǎn)生的熱量由散熱器43吸收，而散熱器43由排氣扇45產(chǎn)生的氣流冷卻，以便抑制扼流線圈48和場效應(yīng)管49的溫度上升。
如參考文獻(xiàn)的圖5所示，散熱器43上裝有具有較大高度的散熱片。因此，參考文獻(xiàn)中圖4所示的電池充電器40具有相對大的高度和相對大的尺寸。
當(dāng)電動車輛是一輛電動摩托車時，只有有限的空間可用于安裝設(shè)備，電池充電器40必須具有相對小的尺寸。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有較小尺寸、用于安裝在電動車輛上的電池充電器。
為此，本發(fā)明提供一種內(nèi)置在電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，此冷卻系統(tǒng)包括一個帶有空氣通道的散熱器和一個電池充電器冷卻風(fēng)扇，電池充電器冷卻風(fēng)扇通過散熱器的空氣通道產(chǎn)生氣流，以便冷卻散熱器。
散熱器的一端布置在與電池充電器箱上的進(jìn)氣口相鄰的位置，而電池充電器冷卻風(fēng)扇布置在靠近散熱器另一端的位置，或者使散熱器的長邊沿電動車輛車體寬度方向延伸，而場效應(yīng)管布置在緊靠散熱器外表面的位置上。
由電池充電器冷卻風(fēng)扇排出的空氣可以通過與電池充電器箱相連的排氣管排出。排氣管沿著電動車輛的縱向延伸，并由一個側(cè)罩遮護(hù)而無法看到。
由于散熱器具有中空的結(jié)構(gòu)，且不需要安裝散熱片，所以裝有冷卻系統(tǒng)的電池充電器的結(jié)構(gòu)可以比較緊湊。
空氣按順序先后流過進(jìn)氣口、散熱器的空氣通道和電池充電器冷卻風(fēng)扇。場效應(yīng)管產(chǎn)生的熱量由散熱器吸收和散發(fā)，以便對場效應(yīng)管進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
下面將通過參考附圖對根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。其中

圖1是裝有根據(jù)本發(fā)明電池充電器冷卻系統(tǒng)的電動車輛的側(cè)視圖；圖2是圖1所示的電動車輛中車架及相關(guān)部件的平面圖；圖3是圖1所示的電動車輛車體的斷面視圖；圖4是圖1所示的電動車輛中車架、電池箱及有關(guān)部件的分解透視圖5是圖1所示的電動車輛中控制器、后擋板及其它部件的分解透視圖；圖6是圖1所示的電動車輛在安裝了擋板和外罩后的側(cè)視圖；圖7是用于遮護(hù)圖1所示電動車輛前部的擋板和外罩的分解透視圖；圖8是用于遮護(hù)圖1所示電動車輛后部的擋板和外罩的分解透視圖；圖9是圖1所示電動車輛的部分部件的放大視圖，這些部件布置在座位的后面(包括用于鎖定座位和插銷盒封蓋的鎖定機(jī)構(gòu))；圖10是沿圖9中箭頭10觀察所得到的視圖；圖11是與本發(fā)明有關(guān)的電池充電器的底視圖；圖12是沿圖11中箭頭12觀察所得到的視圖；圖13是沿圖11中箭頭13觀察所得到的視圖；圖14是沿圖11中箭頭14觀察所得到的視圖；圖15是裝有與本發(fā)明有關(guān)的電池充電器的電動車輛后部的平面圖；圖16是沿圖15中線16-16剖分所得到的視圖；圖17是裝有與本發(fā)明有關(guān)的電池充電器的電動車輛后部的側(cè)視圖。
圖1是裝有本發(fā)明電池單元冷卻系統(tǒng)的電動車輛側(cè)視圖。稱為電動摩托車的電動車輛1包括由主架3、連接在主架3前端的前部支撐管4和從主架3的后端傾斜向上延伸的后架5組成的車架2；由前部支撐管4支撐的前叉7；連接在前叉7上端的車把手9；懸掛在主架3下的電池箱10；包括驅(qū)動電動機(jī)15的動力傳動裝置14，動力傳動裝置14的前端通過鉸鏈軸13鉸接在主架3的后端；安裝在后架5上的儲存箱16；安裝在后架5上的座位17；上端與后架5鉸接、下端與動力傳動裝置14的后端鉸接的后部吸振器18；以及支撐在后軸19上的后輪21，后軸19又由動力傳動裝置14的后端支撐。
電池充電器的電子部件沿著后架5布置。車架2完全由將在后面描述的外罩和擋板所遮護(hù)。也用于鎖定插銷盒封蓋的座位鎖定機(jī)構(gòu)布置在座位17之后，后面也將對座位鎖定機(jī)構(gòu)進(jìn)行描述。
在圖1中，數(shù)字22表示的是支腿，23表示的是滾輪，14a表示的是用于容納滾輪23的凹槽，以及24表示的牌照安裝板。
圖2是裝有本發(fā)明電池單元冷卻系統(tǒng)的電動車輛的車架及相關(guān)部件的平面圖。在平面圖中，后架5基本為橢圓形。從后架5的后側(cè)到前側(cè)，按順序布置著速度調(diào)節(jié)器27，用于電池充電操作的充電控制器28，用于控制驅(qū)動電動機(jī)和有關(guān)行走部件的電動機(jī)控制器29，電池冷卻風(fēng)扇30，以及保險盒31。電子部件由電氣配線系統(tǒng)連接。
主架3是一個能夠做為主通風(fēng)道的空心管。主架3的一端與排氣管33相連，排氣管33的另一端與電池冷卻風(fēng)扇30相連。后面將對做為主通風(fēng)道的主架3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
在此實(shí)例中，主架3上裝有六個電池單元35，三個電池單元35沿縱向布置在主架3的右側(cè)，另外三個電池單元35沿縱向布置在主架3的左側(cè)。電池單元35通過電池固定帶36固定在相應(yīng)位置上。
圖3是從車架中部附近剖分的車架斷面圖。電池箱10的底板38布置在主架3的下方，電池單元35固定在底板38上。每個電池單元35都有一個與主架3的支流導(dǎo)管40連接的進(jìn)氣口35a。底板38是由波形板經(jīng)過彎曲加工而制成的，并具有相對高的剛性。電池固定帶36的下端連接到位于底板38左右兩側(cè)的鉸鏈接頭39上。
圖4是車架、電池箱和電動車輛1上部分零件的分解透視圖。橋架41、橫管43和橫板45橫向延伸，并連接到橢圓形的后架5上，其中橫管43上具有一個與后部吸振器18的上端鉸接的連接板42；橫板45上具有若干個用于固定電池冷卻風(fēng)扇的螺紋孔44。橫板45也在用于支撐鉸接軸13的支架12之間延伸。
數(shù)字46和47表示的是用于支撐充電控制器28和電動機(jī)控制器29的耳軸。
基本為三角形的支撐板49，50和51懸掛在主架3下，支撐板49，50和51的下邊與底板38連接。長銷釘52插在位于底板38每側(cè)上的鉸接頭39和位于電池固定帶36下端的鉸接頭中，以便使電池固定帶36鉸接在底板38上。
下部側(cè)罩54安裝在電池箱10相對的兩側(cè)，而前罩55安裝在電池箱10的前端。在圖4中，數(shù)字56表示的是包括點(diǎn)火鑰匙開關(guān)在內(nèi)的總開關(guān)，57表示的是電池支撐板，以及數(shù)字58和59表示的是緩沖元件，用于防止電池單元35的橫向移動。
圖5是電動車輛1的控制器和后擋板部分的分解透視圖。前控制器支撐板61通過螺釘固定到耳軸46上(圖4)，而后控制器支撐板62通過螺釘固定到耳軸47上(圖4)。
前控制器支撐板61的上表面裝有用于連接電池冷卻風(fēng)扇的連接板63。充電控制器28的前端通過螺釘64固定在前控制器支撐板61上。前控制器支撐板61的相對兩端有兩個支腿61a，電動機(jī)控制器29通過螺拴65固定在支腿61a的末端。
充電控制器28的后端通過螺釘66固定在后控制器支撐板62上。后控制器支撐板62的相對兩端有兩個支腿62a，后擋板69的后端通過螺釘67固定在支腿62a上。后擋板69在圖5未示出的后輪21的上方延伸，同時后擋板69也用做安裝充電控制器28、電動機(jī)控制器29和有關(guān)零件的箱體。
在電池充電期間，充電控制器28的內(nèi)部元件會產(chǎn)生熱量。因此，必須對充電控制器28進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。充電控制器28上裝有充電器冷卻風(fēng)扇71，用于強(qiáng)制冷卻的進(jìn)氣槽口72加工在充電控制器28的側(cè)壁上。
帶有插頭74的充電電纜73存放在充電電纜盒76中，充電電纜盒76由樹脂吹模加工而成，并帶有與車架2固定的掛耳76a和76b。
電池充電器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量通過圖5中左下角所示的排氣管77排出。后擋泥板78安裝在支架79上。
圖6是裝有擋板和外罩的電動車輛的側(cè)視圖，圖7是用于遮護(hù)車架前面部分的擋板和外罩的分解透視圖，以及圖8是用于遮護(hù)車架后面部分的擋板和外罩的分解透視圖。
圖7中所表示的是前擋板80；前上部內(nèi)罩81；與前擋板80上端相連的前上部罩82；與前擋板80下端相連的前擋泥板83；車把手外罩84；前下部內(nèi)罩85；腳踏板86；以及側(cè)踏板87。如圖6所示，這些外罩部件組裝在一起，以便遮護(hù)主架3和前部支撐管4。
參考圖8，儲存箱16由主罩90和中部罩91所包圍。圖8中所表示的是安裝在中部罩91上的、用于關(guān)閉保險盒的保險盒蓋92，當(dāng)更換保險絲時，從中部罩91上移去保險盒蓋92；用于關(guān)閉充電電纜盒的第一封蓋93和第二封蓋94；行李架95；懸掛在腳踏板86上、用于遮護(hù)電池箱10下側(cè)開口的踏板側(cè)罩96；以及與主罩90下邊緣的后部連接的側(cè)罩97。如圖6所示，這些外罩部件組裝在一起，以便遮護(hù)主架3和后架5。
在圖6中用虛線表示的零件在解釋圖1時已經(jīng)進(jìn)行了說明，這里不再描述。
圖9是座位鎖定機(jī)構(gòu)部件的放大側(cè)視圖，座位鎖定機(jī)構(gòu)也起到封蓋鎖定機(jī)構(gòu)的作用，在裝有本發(fā)明電池冷卻系統(tǒng)的電動車輛中，上述鎖定機(jī)構(gòu)用于鎖定充電電纜盒的封蓋，充電電纜盒布置在座位的后方。彎曲鎖桿(或彎曲鎖管)101安裝在座位17的下表面的后部，座位17蓋住了儲存箱16的上開口，座位開關(guān)102布置在鎖桿101的下方，并安裝在開關(guān)支撐板103上，開關(guān)支撐板103又通過螺釘固定在橋架41上。
后面將對開關(guān)支撐板103進(jìn)行詳細(xì)描述。
電纜盒由第一封蓋93和第二封蓋94關(guān)閉。當(dāng)從電纜盒中拉出充電電纜73(圖1)時，首先開啟座位17，打開第一封蓋93，然后打開第二封蓋94。與充電電纜73相連的插銷由插銷保持器105所保持。
杠桿107與鑰匙筒106相連。當(dāng)轉(zhuǎn)動鑰匙筒106時，杠桿107向上轉(zhuǎn)動，使得座位17被釋放。
圖10是按圖9中箭頭10的方向觀察所得到的視圖。參考圖10，開關(guān)支撐板103上有一個導(dǎo)向槽108，用于在上部為鎖桿101導(dǎo)向，開關(guān)支撐板103下部相對的兩端分別加工有圓弧形的槽孔109和110。
座位開關(guān)102通過螺釘111固定在小支架112上，小支架112焊接在開關(guān)支撐板103的前表面，使得座位開關(guān)102位于開關(guān)支撐板103下部的中間位置。
第一擺動板114可轉(zhuǎn)動地支撐在開關(guān)支撐板103上，當(dāng)鎖桿101向下運(yùn)動時，第一擺動板114觸發(fā)座位開關(guān)102。
第二擺動板116也可轉(zhuǎn)動地支撐在開關(guān)支撐板103上。
第一擺動板114受到彈簧117施加的逆時針方向的作用力，而第二擺動板116受到彈簧117施加的順時針方向的作用力。
當(dāng)乘客離開座位17時，在彈簧117的作用下，第一擺動板114將從圖10所示的位置略微逆時針方向轉(zhuǎn)動，直到它的臂118與加工在第二擺動板116上的凸輪119接觸。
由于第二擺動板116是靜止的，第一擺動板114不能進(jìn)一步逆時針轉(zhuǎn)動，因此，第一擺動板114限制了鎖桿101進(jìn)一步向上的運(yùn)動，這樣，座位17就被鎖在其位置上而不能向上開啟。
當(dāng)乘客坐在座位17上時，可以得到圖10所示的狀態(tài)，第一擺動板114壓迫著座位開關(guān)102。當(dāng)乘客不坐在座位17上時，在彈簧117的作用下，第一擺動板114將從圖10所示的位置略微逆時針方向轉(zhuǎn)動，并使第一擺動板114與座位開關(guān)102分離。因此，當(dāng)座位17處于鎖定位置時，有可能用電的方法檢測出乘客是否坐在座位17上。
下面將描述開啟座位17的步驟。
首先，旋轉(zhuǎn)圖9所示的鑰匙筒106，以便使杠桿107上升。這樣，第二擺動板116(圖10)便沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，并且第二擺動板116的凸輪119運(yùn)動到低于第一擺動板114的臂118的位置，使臂118釋放。然后，在彈簧117的作用下，第一擺動板114沿逆時針方向大幅度轉(zhuǎn)動，使鎖桿101能向上運(yùn)動，使得可以用手開啟座位17。
圖11是與本發(fā)明有關(guān)的電池充電器的底視圖。電池充電器(充電控制器)28包括帶有進(jìn)氣槽口72的電池充電器箱161；包括扼流線圈171、變壓器172和電容器173在內(nèi)的、內(nèi)置的電氣和電子元件；內(nèi)置的印刷電路版；在充電電纜73附近具有空氣通道163的、內(nèi)置的散熱器162；沿散熱器162布置的場效應(yīng)管164；以及沿散熱器162縱軸布置的電池充電器冷卻風(fēng)扇71。進(jìn)氣槽口72加工在散熱器162的縱軸線上。散熱器162是一個熱輻射部件，用于迅速吸收和散發(fā)由晶體管、集成電路塊或諸如電阻等電氣元件產(chǎn)生的熱量。散熱器162由具有高導(dǎo)熱性能的材料制造，例如用鋁制造。
數(shù)字165表示的是安裝掛耳，166表示的是排氣口。
圖12是按圖11中箭頭12的方向觀察所得到的視圖。進(jìn)氣槽口72加工在電池充電器箱161的一個側(cè)壁上，以便通過進(jìn)氣槽口72將新鮮空氣吸進(jìn)電池充電器箱161。
圖13是按圖11中箭頭13的方向觀察所得到的視圖。在電池充電器箱161中，散熱器162和電池充電器冷卻風(fēng)扇71串聯(lián)布置。
圖14是按圖11中箭頭14的方向觀察所得到的視圖。連接器支撐板168在靠近插銷167的位置從電池充電器箱的端壁上伸出。
下面將對圖11至圖14所示的電池充電器的工作原理進(jìn)行說明。
參考圖11，當(dāng)電池充電器冷卻風(fēng)扇71啟動時，在電池充電器箱161中將產(chǎn)生負(fù)壓，因此，新鮮空氣通過進(jìn)氣槽口72被吸進(jìn)電池充電器箱161。新鮮空氣從散熱器162上吸收熱量，并變?yōu)闊峥諝猓瑹峥諝馔ㄟ^排氣口166排出。
如圖13所示，散熱器162有足夠大的尺寸和足夠大的熱交換能力，并能吸收場效應(yīng)管164產(chǎn)生的熱量，以便抑制場效應(yīng)管164的溫度升高。由于場效應(yīng)管164在低于某個固定溫度時才能發(fā)揮其能力，因此對場效應(yīng)管進(jìn)行有效的冷卻是很重要的。
散熱器162為圓柱形，其上沒有任何散熱片，所以裝有散熱器162的電池充電器28具有相對小的高度。
參考圖14，電池充電器的特點(diǎn)是從電池充電器的一端壁上伸出一個連接器支撐板168。如圖12所示，電池充電器28有一個大的、平的上表面28a。
如圖13和14所示，在將電池充電器28安裝在電動車輛1之前，把電池充電器置于臨時位置，即使其上表面28a朝下。圖13和14所示的電池充電器28的臨時位置與電池充電器28在電動車輛1上的工作位置相反。
將電池充電器28放置在臨時位置上，用一個連接器(未示出)與插銷167連接。連接器受到連接器支撐板168的可靠支撐，使得過大的力不能作用在連接器上。
圖15是裝有與本發(fā)明有關(guān)的電池充電器的電動車輛后部的平面圖。電池充電器28布置在后擋板68的上方，排氣管77與電池充電器28的排氣口66相連，以便排氣管77向前延伸，并偏離側(cè)罩97向下傾斜伸出，如圖17所示。
甚至當(dāng)排氣管77內(nèi)濺有水和被水浸濕時，例如當(dāng)沖洗電動車輛1時，因為排氣管77是從排氣口66向下傾斜延伸的，在重力作用下，水將從排氣管77中流出。
圖16是沿線16-16剖分的視圖。電池充電器28的后部通過螺釘66與后控制器支撐板62固定，而后控制器支撐板62又通過螺釘固定在后架5上。排氣管77由側(cè)罩97遮蓋而無法看到。
圖17是裝有與本發(fā)明有關(guān)的電池充電器的電動車輛后部的側(cè)視圖。主罩90上有一個傾斜的凸臺169，用于使通過排氣管77向下和向前排出的空氣變向。
因此，排出的熱空氣按中空箭頭所示的方向向下流動。
側(cè)罩97上可以加工出排氣槽，這樣就可以省去傾斜的凸臺169和排氣管77。
散熱器162上可以有多個與進(jìn)氣槽72對應(yīng)的空氣通道163。
從上述的描述可以知道，根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)置在電池充電器中的電池充電器冷卻系統(tǒng)包括一個帶有空氣通道的散熱器和一個電池充電器冷卻風(fēng)扇，電池充電器冷卻風(fēng)扇通過散熱器的空氣通道產(chǎn)生氣流，以便冷卻散熱器。因此，在這種散熱器上不必安裝散熱片，使電池充電器能夠具有緊湊的結(jié)構(gòu)。
由于散熱器的一端布置在與電池充電器箱上的進(jìn)氣槽口相鄰的位置，而電池充電器冷卻風(fēng)扇布置在靠近散熱器另一端的位置，新鮮空氣能夠通過散熱器平穩(wěn)地流動，以便有效地冷卻散熱器。
當(dāng)把電池充電器冷卻系統(tǒng)安裝在電動車輛上時，如果使散熱器的長邊沿著電動車輛車體的寬度方向延伸，則進(jìn)氣槽口可以加工在電動車輛車體的側(cè)表面，這將便于電動車輛的外罩設(shè)計。
因為電池充電器冷卻風(fēng)扇通過與電池充電器箱連接的排氣管排放熱氣，所以從電動車輛中向外排放空氣的位置是可以選擇的。
由于場效應(yīng)管布置在與散熱器外表面接觸的位置上，場效應(yīng)管受到強(qiáng)制冷卻，從而保證了場效應(yīng)管令人滿意的性能。
因為排氣管沿著電動車輛車體的縱向延伸，并由側(cè)罩遮護(hù)而無法看到，電動車輛車體的外觀并不會因排氣管而受到破壞。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)置在安裝在電動車輛上的電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，上述冷卻系統(tǒng)包括一個帶有空氣通道的散熱器；以及一個電池充電器冷卻風(fēng)扇，上述電池充電器冷卻風(fēng)扇通過散熱器的空氣通道產(chǎn)生氣流，以便冷卻散熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的內(nèi)置在安裝在電動車輛上的電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，散熱器的一端布置在與電池充電器箱上的進(jìn)氣口相鄰的位置，而電池充電器冷卻風(fēng)扇布置在靠近散熱器另一端的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的內(nèi)置在安裝在電動車輛上的電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，這樣布置散熱器，使其長邊沿著電動車輛車體的寬度方向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的內(nèi)置在安裝在電動車輛上的電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，電池充電器冷卻風(fēng)扇從電池充電器箱中排出的空氣是通過與電池充電器箱連接的排氣管排放到外面的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的內(nèi)置在安裝在電動車輛上的電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，場效應(yīng)管布置在與散熱器外表面接觸的位置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的內(nèi)置在安裝在電動車輛上的電池充電器中的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，排氣管沿著電動車輛車體的縱向延伸，并且上述排氣管由一側(cè)罩遮護(hù)而無法看到。
全文摘要
用于電動車輛的電池充電器包括一個內(nèi)置的帶有空氣通道的散熱器；以及一個內(nèi)置的電池充電器冷卻風(fēng)扇，上述電池充電器冷卻風(fēng)扇通過散熱器的空氣通道產(chǎn)生氣流，以便冷卻散熱器。這種散熱器上不必安裝散熱片，因此使電池充電器能夠有相對小的尺寸。
文檔編號B60K1/04GK1108186SQ94117309
公開日1995年9月13日 申請日期1994年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月19日
發(fā)明者小川雅雄, 迫裕之, 川口健治, 鳥山正雪 申請人:本田技研工業(yè)株式會社