專(zhuān)利名稱(chēng)：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源裝置，其中電源主體和對(duì)電源主體進(jìn)行冷卻的冷 卻液體容納在電源殼體內(nèi)。具體而言，本發(fā)明涉及攪動(dòng)冷卻液體的方法。
背景技術(shù)：
其中電源主體浸沒(méi)在冷卻液體中的電源裝置可用作諸如混合動(dòng)力車(chē) 輛、電動(dòng)車(chē)輛或者燃料電池車(chē)輛之類(lèi)的車(chē)輛的電源裝置。在電源主體中， 設(shè)置有多個(gè)電源元件。
在上述電源主體中，電源元件在充電/放電時(shí)生熱。因此，在電源元件 之間會(huì)產(chǎn)生溫度變化。例如，在多個(gè)圓柱狀電源彼此平行布置在成對(duì)支撐 構(gòu)件之間的組裝電池中，當(dāng)圓柱狀電源布置得更接近組裝電池的中央部分 時(shí)，圓柱狀電源會(huì)具有更高的溫度，由此會(huì)更快地劣化。如果圓柱狀電源 的一部分以此方式劣化，則就不得不更換整個(gè)組裝電池。
因此，為了延長(zhǎng)電源裝置的壽命，需要通過(guò)在冷卻液體冷卻了電源主 體之后使冷卻液體的溫度均勻化，來(lái)減小電源元件之間的溫度變化，由此 冷卻液體的溫度取決于冷卻液體的部分而發(fā)生變化。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)6-124733 (JP-A-6-124733)描述了用于使冷卻液 體的溫度均勻化的構(gòu)造。具體而言，在公開(kāi)文獻(xiàn)6-124733中描述的構(gòu)造 中，冷卻液體填充在容納多個(gè)單元電池的盒狀容器中，并且攪動(dòng)構(gòu)件設(shè)置 在盒狀容器的周界部分附近。設(shè)置在攪動(dòng)構(gòu)件的下端部中的鰭片布置在冷 卻液體中。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)攪動(dòng)構(gòu)件，來(lái)攪動(dòng)冷卻液體。
曰本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2003-346924 (JP-A-2003-346924)描述了對(duì)鉛蓄 電池進(jìn)行冷卻的冷卻液體填充在電池容器中，并且通過(guò)強(qiáng)迫泵使冷卻液體 在容器內(nèi)外的區(qū)域中循環(huán)的構(gòu)造。
但是，在公開(kāi)文獻(xiàn)6-124733描述的構(gòu)造中，因?yàn)閿噭?dòng)構(gòu)件設(shè)置在盒容器的周界部分附近，所以在攪動(dòng)位置方面造成限制，因此，不能使冷卻液 體整體的溫度均勻化。因此，隨著單元電池越遠(yuǎn)離攪動(dòng)構(gòu)件布置，對(duì)單元 電池進(jìn)行冷卻的效率就越低。
此外，當(dāng)設(shè)置多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件時(shí)，需要根據(jù)攪動(dòng)構(gòu)件的數(shù)量來(lái)設(shè)置驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)。由此增加了成本。
此外，當(dāng)采用強(qiáng)迫循環(huán)方法來(lái)使冷卻液體強(qiáng)迫循環(huán)時(shí)，冷卻液體會(huì)在 接近電池容器的內(nèi)周壁的區(qū)域內(nèi)停滯。因此，不能使冷卻液體整體的溫度 均勻化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在降低了電源裝置的成本并且提高了設(shè)定攪動(dòng)位置的靈活性的 同時(shí)，減小了冷卻液體的溫度分布的變化。
本發(fā)明的第一方面涉及一種電源裝置，其中電源主體和對(duì)所述電源主 體進(jìn)行冷卻的冷卻液體容納在電源殼體內(nèi)。所述電源裝置包括攪動(dòng)所述 冷卻液體的多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件；驅(qū)動(dòng)所述攪動(dòng)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；以及將驅(qū)動(dòng) 動(dòng)力從所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳遞至所述攪動(dòng)構(gòu)件中的每個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)。
在第一方面中，所述攪動(dòng)構(gòu)件可以包括布置在所述電源殼體的中央位 置處的第一攪動(dòng)構(gòu)件以及布置在所述電源殼體的角部中的第二攪動(dòng)構(gòu)件。 在上述方面中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括分別安裝至所述第一攪動(dòng)構(gòu)件和所述 第二攪動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)軸并且彼此嚙合的齒輪。在上述方面中，所述第一攪動(dòng) 構(gòu)件和所述第二攪動(dòng)構(gòu)件可以是構(gòu)成所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分并且彼此嚙合 的齒輪。
在上述方面中，所述電源主體可固定至所述電源殼體的上壁部分，并 且所述攪動(dòng)構(gòu)件可布置在所述電源主體的下方。
在第一方面中，所述攪動(dòng)構(gòu)件可包括多根轉(zhuǎn)軸以及形成在所述轉(zhuǎn)軸中 的每根轉(zhuǎn)軸上的攪動(dòng)鰭片。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是連接所述轉(zhuǎn)軸的帶或鏈 條。在上述方面中，可以通過(guò)將多個(gè)圓柱狀電源布置在一對(duì)支撐構(gòu)件之間 使得所述圓柱狀電源的軸線彼此平行延伸，來(lái)形成所述電源主體。所述轉(zhuǎn)軸中的每根轉(zhuǎn)軸可以布置為與所述圓柱狀電源中的每個(gè)圓柱狀電源的軸向 平行。
在上述方面中，用于所述轉(zhuǎn)軸中的至少一根轉(zhuǎn)軸的軸承部分可以形成 在各個(gè)所述支撐構(gòu)件中。
根據(jù)上述方面的電源裝置還可包括設(shè)置在所述電源殼體內(nèi)所述電源主
體上方的位置處的第一溫度傳感器；以及設(shè)置在所述電源殼體內(nèi)所述電源 主體下方的位置處的第二溫度傳感器。根據(jù)上述方面的電源裝置還可包括 控制部分，所述控制部分在由所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的第一溫度與由 所述第二溫度傳感器檢測(cè)到的第二溫度之間的差值等于或大于預(yù)定值時(shí)， 所述控制部分驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
一種方法，用于攪動(dòng)根據(jù)上述方面所述的電源裝置中的所述冷卻液
體，其可包括以下步驟確定由所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的第一溫度與 由所述第二溫度傳感器檢測(cè)到的第二溫度之間的差值；判斷所確定的所述 差值是否等于或大于預(yù)定值；判斷所述電動(dòng)機(jī)是否正在被驅(qū)動(dòng)；并且當(dāng)判 斷為所述差值等于或大于所述預(yù)定值并且所述電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述電 動(dòng)機(jī)。
在上述方面中，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞至攪 動(dòng)構(gòu)件來(lái)驅(qū)動(dòng)攪動(dòng)構(gòu)件。因此，提高了設(shè)定攪動(dòng)位置的靈活性，并且通過(guò) 減少驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量而降低了成本。


參考附圖，通過(guò)以下對(duì)示例性實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的上述及其他 目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，其中類(lèi)似的附圖標(biāo)記用于表示類(lèi)似的元 件，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的在電源殼體內(nèi)攪動(dòng)冷卻液體 的多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件的立體圖2是示出沿圖1中的線II-II所取的電源裝置的剖視圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式控制電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的控制電路的框
圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分的剖視圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的方法的流程
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件的立體圖7是示出沿圖6中的線vn-vn所取的電源裝置的剖視圖8A是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電源裝置的剖視圖，圖8B 是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的攪動(dòng)構(gòu)件的放大視圖；而
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的其中鰭片轉(zhuǎn)軸布置在一對(duì)電池夾 具之間的組裝電池的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
以下將描述本發(fā)明的第一實(shí)施方式。圖1是示出在電源殼體內(nèi)攪動(dòng)冷 卻液體的攪動(dòng)機(jī)構(gòu)的立體圖。虛線表示電源殼體的輪廓。圖2是示出沿圖 1中的線II-II所取的剖視圖。大攪動(dòng)板13a、以及傳動(dòng)齒輪等投影在圖2 中的剖面上。
根據(jù)本發(fā)明的電源裝置1例如固定至車(chē)輛的地板。電源裝置1用于驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)輛或燃料電池車(chē)輛。或者，電源裝置1用作電動(dòng) 車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)輛或燃料電池車(chē)輛的輔助電源裝置。
電源裝置1包括填充有冷卻液體的電源殼體11以及浸沒(méi)在冷卻液體 中的組裝電池12。多個(gè)攪動(dòng)板13a至13e在冷卻液體中轉(zhuǎn)動(dòng)以在冷卻液體 冷卻了組裝電池12之后使冷卻液體的溫度均勻化，由此冷卻液體的溫度 隨著冷卻液體的不同部分而發(fā)生變化。換言之，多個(gè)攪動(dòng)板13a至13e抑 制了冷卻液體的溫度變化。
大攪動(dòng)板13a布置在電源殼體11的中央位置。小攪動(dòng)板13b至13e布 置在電源殼體11的四個(gè)角部附近。因此，能夠可靠地?cái)噭?dòng)處于電源殼體 11的內(nèi)周壁附近的區(qū)域中的冷卻液體部分。如果采用現(xiàn)有技術(shù)中的強(qiáng)迫循 環(huán)系統(tǒng)，則冷卻液體易于在內(nèi)周壁附近的區(qū)域中停滯。
此外，來(lái)自電動(dòng)機(jī)15的輸出經(jīng)由下述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被傳遞至多個(gè)攪動(dòng)板13a至13e，以使攪動(dòng)板13a至13e轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，減少了電動(dòng)機(jī)15的數(shù) 量，由此降低了成本。將詳述具有上述效果的電源裝置1的各個(gè)部分的構(gòu) 造。
如圖2所示，通過(guò)將多個(gè)圓柱狀電池(圓柱狀電源)123布置在一對(duì) 電池夾具(支撐構(gòu)件)121、 122之間，使得圓柱狀電池的軸線彼此平行延 伸，而形成組裝電池12。電池夾具121、 122彼此面對(duì)。組裝電池12固定 至電源殼體ll的上壁部分lla。
螺桿部分123a、 123b分別形成在各個(gè)圓柱狀電池123的一端和另一 端。在各個(gè)電池夾具121、 122中形成有插入孔的陣列(未示出)。每個(gè) 圓柱狀電池123的螺桿部分123a、 123b插入插入孔。螺桿部分123a、 123b延伸通過(guò)插入孔，并分別從電池夾具121、 122向外突伸。電池夾具 121、 122由絕緣樹(shù)脂制成。
相鄰的圓柱狀電池123通過(guò)母線124彼此串聯(lián)連接。夾具通孔121a、 122a分別形成在電池夾具121/122中。夾具通孔121a、 122a沿豎直方向延 伸。組裝電池固定螺栓127從電源殼體11的外部插入夾具通孔121a、 122a。組裝電池固定螺栓127用于對(duì)組裝電池12提供懸架和支撐。
組裝電池固定螺栓127的端部從電池夾具121、 122的下端表面突 伸。組裝電池固定螺母128緊固至組裝電池固定螺栓127的端部。由此， 組裝電池12被固定至電源殼體11的上壁部分lla。
當(dāng)組裝電池固定螺栓127與組裝電池固定螺母128彼此緊固時(shí)，組裝 電池12布置在攪動(dòng)板13a至13e上方。因此，能夠防止攪動(dòng)板13a至13e 與組裝電池12之間的干涉。此外，通過(guò)攪動(dòng)板13a至13e的攪動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可 靠地使冷卻液體的低溫下部向上方運(yùn)動(dòng)。
多個(gè)散熱鰭片111形成在電源殼體11的外壁部分上(除了下壁部分 llc之外)。散熱鰭片111有利于從電源裝置1散發(fā)熱量。電源殼體11例 如由金屬材料或樹(shù)脂制成。
將用于對(duì)組裝電池12進(jìn)行冷卻的冷卻液體填充在電源殼體11中。采 用下述材料作為冷卻液體是合適的，該材料具有較高比熱、較高導(dǎo)熱性以 及較高沸點(diǎn)，并且該材料不會(huì)導(dǎo)致電源殼體11和組裝電池12的腐蝕，并且在該材料不易發(fā)生分解、空氣氧化和電解。此外，冷卻液體可以是電絕 緣液體，以防止電極端子之間的短路。例如，可以使用氟惰性液體。氟惰
性液體的示例包括由3M公司制造的Fluorinert 、 Novec HFE (hydrofluoroether)以及Novec 1230。此外，也可使用氟惰性液體之外 的其他液體(例如，硅油)。
突伸入冷卻液體中的第一溫度傳感器61和第二溫度傳感器62設(shè)置在 電源殼體11的側(cè)壁部分llb上。第一溫度傳感器61布置在組裝電池12上 方。第二溫度傳感器62布置在組裝電池12下方。
在冷卻液體冷卻了組裝電池12之后，冷卻液體的溫度升高，由此， 因?yàn)楸戎夭畹脑?，冷卻液體在電源殼體11內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)。因此，通過(guò)將 溫度傳感器61、 62布置在組裝電池12的上方和下方，能夠精確地確定冷 卻液體整體的溫度變化。
第一和第二溫度傳感器61、 62電連接至電池ECU63。圖3是控制電 動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)的控制電路的框圖。如圖3所示，根據(jù)從第一和第二溫度 傳感器61、 62輸出的溫度信息，電池ECU 63在由第一和第二溫度傳感器 61、 62檢測(cè)到的冷卻液體溫度之間的差值等于或大于5。C時(shí)將電動(dòng)機(jī)電源 64的開(kāi)關(guān)接通。當(dāng)冷卻液體溫度之間的差值小于5。C時(shí)，電池ECU63將 電動(dòng)機(jī)電源64的開(kāi)關(guān)關(guān)斷。以下將詳述電動(dòng)機(jī)15。
油封31設(shè)置在電源殼體ll的側(cè)壁部分llb與上壁部分lla之間。油 封31可靠地密封電源殼體11中的冷卻液體。
下面，將參考圖1及圖2來(lái)詳細(xì)描述攪動(dòng)冷卻液體的多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件的 構(gòu)造。沿豎直方向延伸的中央轉(zhuǎn)軸14a布置在電源殼體11的中央。中央轉(zhuǎn) 軸14a的下端部被徑向型的中央軸承部分18a可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，中央軸承部 分18a固定在電源殼體11的底部上。
攪動(dòng)冷卻液體的大攪動(dòng)板(第一攪動(dòng)構(gòu)件)13a被安裝至中央轉(zhuǎn)軸14a 的上端部。中央傳動(dòng)齒輪(正齒輪)21a在攪動(dòng)板13a與中央軸承部分18a 之間的位置處安裝至中央轉(zhuǎn)軸14a。中央傳動(dòng)齒輪21a具有比大攪動(dòng)板13a 更小的直徑(即，更小的水平長(zhǎng)度)。
沿豎直方向延伸的第一至第四角部轉(zhuǎn)軸14b至14e分別布置在電源殼體11的四個(gè)角部附近。第一至第四角部轉(zhuǎn)軸14b至14e的下端部被徑向型 的第一至第四角部軸承部分18b至18e可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，第一至第四角部軸 承部分18b至18e固定在電源殼體11的底部上。第二和第三角部軸承部分 18c、 18d未示出。
攪動(dòng)冷卻液體的第一小攪動(dòng)板(第二攪動(dòng)構(gòu)件)13b被安裝至第一角 部轉(zhuǎn)軸14b的上端部。第一角部傳動(dòng)齒輪21b在第一較小攪動(dòng)板13b與第 一角部軸承部分18b之間的位置處被安裝至第一角部轉(zhuǎn)軸14b。第一角部 傳動(dòng)齒輪21b是兩段式的齒輪，其包括下傳動(dòng)齒輪(斜齒輪)211^以及上 傳動(dòng)齒輪(正齒輪)21b2。
攪動(dòng)冷卻液體的第二至第四小攪動(dòng)板(第二攪動(dòng)構(gòu)件)13c至13e被 分別安裝至第二至第四角部轉(zhuǎn)軸14c至14e的上端部。第二至第四傳動(dòng)齒 輪(正齒輪)21c至21e分別在第二至第四小攪動(dòng)板13c至13e與第二至第 四角部軸承部分18c至18e之間的位置處被安裝至第二至第四角部轉(zhuǎn)軸 14c至14e。第二和第三傳動(dòng)齒輪21c、 21d未示出。
安裝至第一角部轉(zhuǎn)軸14b的上傳動(dòng)齒輪21b2與第一中間傳動(dòng)齒輪(正 齒輪)21f嚙合。第一中間傳動(dòng)齒輪21f與安裝至中央轉(zhuǎn)軸14a的中央傳動(dòng) 齒輪21a嚙合。第一中間傳動(dòng)齒輪21f固定至第一中間傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸14f 的上端部。第一中間傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸14f的下端部由設(shè)置在電源殼體11的底 部上的第一中間軸承部分18f可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
第二至第四傳動(dòng)齒輪21c至21e分別與第二至第四中間傳動(dòng)齒輪(正 齒輪)21g至21i嚙合。第二至第四中間傳動(dòng)齒輪(正齒輪)21g至21i與 安裝至中央轉(zhuǎn)軸14a的中央傳動(dòng)齒輪21a嚙合。
第二至第四中間傳動(dòng)齒輪21g至21i分別固定至第二至第四中間傳動(dòng) 齒輪轉(zhuǎn)軸14g至14i的上端部。第二至第四中間傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸14g至14i的 下端部分別由第二至第四中間軸承部分18g至18i可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。第二和 第三中間軸承部分18g、 18h未示出。
電動(dòng)機(jī)15布置在電源殼體ll外部。電動(dòng)機(jī)15的輸出軸15a延伸到設(shè) 置在電源殼體11的壁部中的轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分27內(nèi)。
將參考圖4來(lái)描述轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分27的構(gòu)造。圖4是示出轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分27的剖視圖。轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分27具有容納空間，該容納空間具有比
電源殼體ll的側(cè)壁部分llb的厚度更大的長(zhǎng)度(沿Y軸方向)。
上述容納空間被呈帽形的分隔壁28分隔為兩個(gè)室，即左室和右室。
齒輪轉(zhuǎn)軸71與輸出軸15a詞軸設(shè)置，而分隔壁28夾置在輸出軸15a與齒
輪轉(zhuǎn)軸71之間。輸出齒輪(斜齒輪)71a (參考圖2)被安裝至齒輪轉(zhuǎn)軸
71的端部。輸出齒輪71a與安裝至第一角部轉(zhuǎn)軸14b的下傳動(dòng)齒輪21b,嚙 合。
圓筒狀的具有底部的轉(zhuǎn)動(dòng)板32被安裝至齒輪轉(zhuǎn)軸71的基端部。磁體 41a和磁體41b安裝至轉(zhuǎn)動(dòng)板32的內(nèi)周表面，使得磁體41a和磁體41b沿 周向交替布置。每個(gè)磁體41a均在其外部中具有北極。每個(gè)磁體41b均在 其外部中具有南極。
齒輪轉(zhuǎn)軸71的軸承部分(未示出)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分27的右室內(nèi)。
呈盤(pán)狀的磁體安裝板33安裝至電動(dòng)機(jī)15的輸出軸15a的端部。磁體 42a和磁體42b安裝至磁體安裝板33的外周表面，使得磁體42a和磁體 42b沿周向交替布置。每個(gè)磁體42a均在其外部中具有北極。每個(gè)磁體42b 均在其外部中具有南極。
通過(guò)上述構(gòu)造，齒輪轉(zhuǎn)軸71通過(guò)磁體41a、 41b、 42a、 42b的磁性作 用而根據(jù)電動(dòng)機(jī)15的輸出軸15a的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
下面，將參考圖3和圖5來(lái)描述控制電動(dòng)機(jī)15的方法。圖5是示出驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)機(jī)15的方法的流程圖。在該流程圖中示出的例程由電池ECU 63執(zhí) 行。
首先，將從第一溫度傳感器61輸出的溫度信息與從第二溫度傳感器 62輸出的溫度信息進(jìn)行比較(步驟S101)，并判斷由第一溫度傳感器61 和第二溫度傳感器62檢測(cè)到的冷卻液體的溫度之間的差值是否等于或大 于5。C (步驟S102)。當(dāng)判斷為溫度差值等于或大于5°C時(shí)，判斷電動(dòng)機(jī) 電源64的開(kāi)關(guān)是否處于接通狀態(tài)(步驟S103)。當(dāng)判斷為電動(dòng)機(jī)電源64 的開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，就接通開(kāi)關(guān)(步驟S104)。
當(dāng)接通電動(dòng)機(jī)電源64的開(kāi)關(guān)時(shí)，因?yàn)榇朋w41a、 41b、 42a、 42b的磁性作用，齒輪轉(zhuǎn)軸71根據(jù)電動(dòng)機(jī)15的輸出軸15a的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。齒 輪轉(zhuǎn)軸71的轉(zhuǎn)動(dòng)力被依次傳遞至第一角部傳動(dòng)齒輪21b，第一中間傳動(dòng)齒 輪21f，中央傳動(dòng)齒輪21a，第二至第四中間傳動(dòng)齒輪21g、 21h、 21i，以 及第二至第四傳動(dòng)齒輪21c (未示出)、21d (未示出)、21e。因此，每 個(gè)攪動(dòng)板13a至13e都轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)閿噭?dòng)板13a至13e的攪動(dòng)作用，冷卻液 體的下方較冷部分被混入冷卻液體的上方較暖部分，由此使冷卻液體的溫 度均勻化。
此外，通過(guò)使布置在電源殼體11的四個(gè)角部中的第一至第四攪動(dòng)板 13b至13e轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠可靠地?cái)噭?dòng)冷卻液體的位于電源殼體11的內(nèi)周壁附 近的區(qū)域中的部分。如果采用現(xiàn)有技術(shù)中的強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)，則冷卻液體易 于在上述區(qū)域中停滯。
此外，通過(guò)改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造，可以容易地改變攪動(dòng)板13a至13e 的位置。由此提高了電源殼體11的設(shè)計(jì)方面的靈活性。
此外，因?yàn)槔靡粋€(gè)電動(dòng)機(jī)15來(lái)使多個(gè)攪動(dòng)板13a至13e轉(zhuǎn)動(dòng)，故減 少了電動(dòng)機(jī)的數(shù)量，由此降低了成本。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)從電源殼體11的 外部施加的磁性力來(lái)使齒輪轉(zhuǎn)軸71轉(zhuǎn)動(dòng)，故冷卻液體被可靠地密封在電 源殼體ll中。
將參考圖6和圖7來(lái)描述根據(jù)第二實(shí)施方式的電源裝置101。圖6是 示出在電源殼體中攪動(dòng)冷卻液體的攪動(dòng)構(gòu)件的立體圖。虛線表示電源殼體 的輪廓。圖7是示出沿圖6中的線VII-VII所取的剖視圖。大攪動(dòng)板131a 投影在圖7所示的剖面上。利用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示與第一實(shí)施方式中 相同和相應(yīng)的部件，并將省去對(duì)其的詳細(xì)描述。
沿豎直方向延伸的中央轉(zhuǎn)軸141a布置在電源殼體11的中央位置。中 央轉(zhuǎn)軸141a的下端部由徑向型的中央轉(zhuǎn)動(dòng)軸承部分181a可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐， 中央轉(zhuǎn)動(dòng)軸承部分181a固定在電源殼體11的底部上。
大正齒輪131a安裝至中央轉(zhuǎn)軸141a的上端部。多個(gè)攪動(dòng)鰭片132a形 成在大正齒輪131a的上表面上。大正齒輪131a和攪動(dòng)鰭片132a構(gòu)成根據(jù) 本發(fā)明的第一攪動(dòng)構(gòu)件。
沿豎直方向延伸的第一至第四角部轉(zhuǎn)軸141b至141e布置在電源殼體11的四個(gè)魚(yú)部附近。第一至第四角部轉(zhuǎn)軸141b至141e分別由徑向型的第 一至第四角部軸承部分181b至181e可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。第一至第四角部軸承 部分181b至181e被固定在電源殼體11的底部上。第二和第三角部軸承部 分181c、 181d未示出。
兩段式的齒輪131b安裝至第一角部轉(zhuǎn)軸141b的上端部。兩段式的齒 輪131b包括位于下側(cè)的斜齒輪1311^以及位于上側(cè)的第一小正齒輪 131b2。多個(gè)攪動(dòng)鰭片132b形成在位于上側(cè)的第一小正齒輪13比2的上表 面上。位于下側(cè)的斜齒輪131^與輸出齒輪71a嚙合。第一小正齒輪131b2 與攪動(dòng)鰭片132b構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第二攪動(dòng)構(gòu)件。
第二至第四小正齒輪131c至131e分別安裝至第二至第四角部轉(zhuǎn)軸 141c至141e的上端部。多個(gè)攪動(dòng)鰭片132c至132e分別形成在第二至第四 小正齒輪131c至131e的上表面上。第二小正齒輪131c和攪動(dòng)鰭片132c 構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第二攪動(dòng)構(gòu)件。第三小正齒輪131d和攪動(dòng)鰭片132d構(gòu) 成根據(jù)本發(fā)明的第二攪動(dòng)構(gòu)件。第四小正齒輪131e和攪動(dòng)鰭片132e構(gòu)成 根據(jù)本發(fā)明的第二攪動(dòng)構(gòu)件。
安裝至第一角部轉(zhuǎn)軸141b的位于上側(cè)的第一小正齒輪131b2與安裝至 中央轉(zhuǎn)軸141a的大正齒輪131a嚙合。大正齒輪131a與第二至第四小正齒 輪131c至131e嚙合。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠獲得與在第一實(shí)施方式中獲得的相同效果。大 正齒輪131a以及小正齒輪1311)2和131c至131e被用作攪動(dòng)冷卻液體的攪 動(dòng)構(gòu)件，并用作傳遞電動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，減少了部 件的數(shù)量，由此降低了電源裝置101的成本。
將參考圖8A和圖8B來(lái)描述根據(jù)第三實(shí)施方式的電源裝置201。圖 8A是示出電源裝置201的剖視圖。在圖8A所示的剖面上以虛線示出所投 影的圓柱狀電池123和電池夾具121 (122)，以清楚地示出圓柱狀電池 123和電池夾具121 (122)之間的位置關(guān)系，并清楚地示出正時(shí)帶。圖8B 是示出攪動(dòng)構(gòu)件的放大視圖。將省去與第一實(shí)施方式相同和相應(yīng)的部件的 詳細(xì)描述。
在沿與圓柱狀電池123的縱長(zhǎng)方向垂直的平面所取的剖視圖中， 一對(duì)鰭片轉(zhuǎn)軸71、 72中的每根轉(zhuǎn)軸都布置在組裝電池12的外部以位于電源殼 體ll的角部中。鰭片轉(zhuǎn)軸71、 72平行于圓柱狀電池123的軸向延伸。
每根鰭片轉(zhuǎn)軸71、 72的端部由設(shè)置在電源殼體11的側(cè)壁部分llb上 的軸承部分(未示出)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
帶輥211的內(nèi)周表面固定至鰭片轉(zhuǎn)軸71的外周表面。帶輥211沿帶輥 211的縱長(zhǎng)方向(軸向)的長(zhǎng)度小于鰭片轉(zhuǎn)軸71沿鰭片轉(zhuǎn)軸71的縱長(zhǎng)方 向(軸向)的長(zhǎng)度。多個(gè)攪動(dòng)鰭片215形成在每個(gè)帶輥211、 212的外周 表面上。攪動(dòng)鰭片215沿帶輥211、 212的縱長(zhǎng)(軸向)方向延伸。攪動(dòng) 鰭片215沿周向布置。
因?yàn)榫哂袛噭?dòng)鰭片215的鰭片轉(zhuǎn)軸71、 72被布置為使得鰭片轉(zhuǎn)軸 71、 72分別在沿電源殼體11的上邊緣和下邊緣的Y軸方向上延伸，故能 夠可靠地對(duì)冷卻液體的位于電源殼體11的下邊緣和上邊緣附近的部分進(jìn) 行攪動(dòng)。此外，因?yàn)轹捚D(zhuǎn)軸71、 72平行于圓柱狀電池123的軸向布 置，故冷卻液體的根據(jù)攪動(dòng)鰭片215的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的部分被直接供應(yīng) 至圍繞圓柱狀電池123的區(qū)域(即，電池夾具121、 122不會(huì)干擾冷卻液 體的部分的流動(dòng))。因此，能夠可靠地對(duì)冷卻液體的位于圓柱狀電池123 附近的區(qū)域中的部分進(jìn)行攪動(dòng)。
凸起/凹入部分211a形成在帶輥211的一個(gè)端部上。凸起/凹入部分 211a與形成在正時(shí)帶213的后表面上的凸起/凹入部分(未示出)配合。鰭 片轉(zhuǎn)軸72具有與鰭片轉(zhuǎn)軸71相同的構(gòu)造。
正時(shí)帶213纏繞鰭片轉(zhuǎn)軸71、 72的凸起/凹入部分211a。正時(shí)帶213 布置在組裝電池12外部，g卩，位于電池夾具121與電源殼體11的側(cè)壁部 分llb之間。
鰭片轉(zhuǎn)軸71對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施方式中的齒輪轉(zhuǎn)軸71。鰭片轉(zhuǎn)軸71被插 入轉(zhuǎn)動(dòng)板容納部分27的右室，并通過(guò)電動(dòng)機(jī)15轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)第三實(shí)施方 式，能夠獲得與在第一實(shí)施方式中獲得的相同效果。此外，因?yàn)槭褂昧苏?時(shí)帶作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，故與第一及第二實(shí)施方式中的構(gòu)造相比，更容易對(duì)由 電動(dòng)機(jī)15產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力進(jìn)行傳遞。
如圖9所示，鰭片轉(zhuǎn)軸72可布置在電池夾具121、 122內(nèi)側(cè)的區(qū)域中。在此情況下，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐鰭片轉(zhuǎn)軸72的軸承部分75可被形成在電 池夾具121、 122中。由此無(wú)需再單獨(dú)設(shè)置軸承構(gòu)件。
此外，可以確定由組裝電池12產(chǎn)生的熱分布情況，并可將帶輥布置 在組裝電池12的(相比組裝電池12的其他部分)產(chǎn)生更多熱量的部分附 近的區(qū)域中。因此，能夠可靠地對(duì)溫度較高的區(qū)域中的冷卻液體進(jìn)行攪 動(dòng)。例如，當(dāng)布置在組裝電池12的中央位置的圓柱狀電池123產(chǎn)生大量 熱量時(shí)，可將鰭片轉(zhuǎn)軸72與位于組裝電池12中央的圓柱狀電池123相鄰 地布置。在此情況下，如上所述，可在電池夾具121、 122中形成用于鰭 片轉(zhuǎn)軸72的軸承部分。
在第三實(shí)施方式中，使用了帶構(gòu)件。但是，可通過(guò)使鏈條纏繞于設(shè)置 在鰭片轉(zhuǎn)軸71、 72上的鏈輪，來(lái)形成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中，使用其中多個(gè)圓柱狀電池被布置為使得圓柱 狀電池的軸線彼此平行延伸的組裝電池作為電源主體。但是，本發(fā)明可應(yīng) 用至其中堆疊有多個(gè)電源元件的矩形電源主體，或者電氣雙層電容。在電 氣雙層電容中，多個(gè)正電極與多個(gè)負(fù)電極交替堆疊，并且隔離器夾置在每 對(duì)正電極與負(fù)電極之間。此外，本發(fā)明可應(yīng)用至用于攪動(dòng)對(duì)燃料電池進(jìn)行 冷卻的冷卻液體的攪動(dòng)結(jié)構(gòu)。
當(dāng)由第二溫度傳感器62檢測(cè)到的溫度高于由第一溫度傳感器61檢測(cè) 到的溫度時(shí)，可以關(guān)斷電動(dòng)機(jī)電源64以禁止攪動(dòng)動(dòng)作。這是因?yàn)槿绻?此情況下攪動(dòng)冷卻液體，則冷卻液體的位于組裝電池12附近的部分的溫 度會(huì)升高。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其中電源主體和對(duì)所述電源主體進(jìn)行冷卻的冷卻液體容納在電源殼體內(nèi)，所述電源裝置的特征在于包括攪動(dòng)所述冷卻液體的多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件；驅(qū)動(dòng)所述攪動(dòng)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；以及將驅(qū)動(dòng)力從所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳遞至所述攪動(dòng)構(gòu)件中的每個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其中，所述攪動(dòng)構(gòu)件包括布置在 所述電源殼體的中央處的第一攪動(dòng)構(gòu)件以及布置在所述電源殼體的角部中 的第二攪動(dòng)構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括分別安 裝至所述第一攪動(dòng)構(gòu)件和所述第二攪動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)軸并且彼此嚙合的齒輪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其中，所述第一攪動(dòng)構(gòu)件和所述 第二攪動(dòng)構(gòu)件是構(gòu)成所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分并且彼此嚙合的齒輪。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電源裝置，其中，所述電源主 體固定至所述電源殼體的上壁部分，并且所述攪動(dòng)構(gòu)件布置在所述電源主 體的下方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其中所述攪動(dòng)構(gòu)件包括多根轉(zhuǎn)軸以及形成在所述轉(zhuǎn)軸中的每根轉(zhuǎn)軸上的攪 動(dòng)鰭片；并且所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是連接所述轉(zhuǎn)軸的帶或鏈條。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置，其中通過(guò)將多個(gè)圓柱狀電源布置在一對(duì)支撐構(gòu)件之間使得所述圓柱狀電源 的軸線彼此平行延伸，來(lái)形成所述電源主體；并且所述轉(zhuǎn)軸中的每根轉(zhuǎn)軸布置為與所述圓柱狀電源中的每個(gè)圓柱狀電源 的軸向平行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，其中，用于所述轉(zhuǎn)軸中的至少一根轉(zhuǎn)軸的軸承部分形成在各個(gè)所述支撐構(gòu)件中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電源裝置，還包括 設(shè)置在所述電源殼體內(nèi)所述電源主體上方的位置處的第一溫度傳感器；以及設(shè)置在所述電源殼體內(nèi)所述電源主體下方的位置處的第二溫度傳感器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源裝置，還包括控制部分，其在由所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的第一溫度與由所述第 二溫度傳感器檢測(cè)到的第二溫度之間的差值等于或大于預(yù)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)所 述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
11. 一種方法，用于攪動(dòng)根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源裝置中的所述冷卻液體，包括以下步驟確定由所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的第一溫度與由所述第二溫度傳感 器檢測(cè)到的第二溫度之間的差值；判斷所確定的所述差值是否等于或大于預(yù)定值；判斷所述電動(dòng)機(jī)是否正在被驅(qū)動(dòng)；并且當(dāng)判斷為所述差值等于或大于所述預(yù)定值并且所述電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，驅(qū) 動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
在電源裝置(1)中，電源主體(12)和對(duì)電源主體(12)進(jìn)行冷卻的冷卻液體容納在電源殼體(11)內(nèi)。電源裝置(1)包括攪動(dòng)冷卻液體的多個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件(13a至13e)，以及將驅(qū)動(dòng)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(15)傳遞至每個(gè)攪動(dòng)構(gòu)件(13a至13e)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(21a至21i)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示例包括齒輪、帶和鏈條。
文檔編號(hào)H01M10/50GK101542822SQ200880000301
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者高木優(yōu) 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社