用于車輛的電池包的制作方法
【專利摘要】提供一種用于車輛的電池包，包括：殼體，其配備有空氣入口和排氣出口；冷卻風(fēng)扇，其安裝在殼體內(nèi)；排氣罩，其裝配于殼體，以包圍殼體的排氣出口；以及流路開關(guān)機(jī)構(gòu)。當(dāng)承受冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的、沿著冷卻空氣排出通路流動的冷卻空氣流的壓力時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)打開冷卻空氣排出通路，以將冷卻空氣從排氣出口排出到電池包外部。當(dāng)冷卻風(fēng)扇被停用時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)閉冷卻空氣排出通路。流路開關(guān)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)非常簡單，并且保證其工作穩(wěn)定。該電池包還配備有包圍殼體的排氣出口的排氣罩，從而將諸如水滴的外來物進(jìn)入電池的可能性降低到最低。
【專利說明】用于車輛的電池包
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及機(jī)動車用的電池包，并且尤其涉及配備有冷卻系統(tǒng)的這種電池包。
【背景技術(shù)】
[0002]為了增強(qiáng)安裝在電動車內(nèi)的電動機(jī)的輸出性能，通常，優(yōu)選地，利用冷卻風(fēng)扇將電池包的電池溫度保持在適當(dāng)水平。因此，例如，當(dāng)電池溫度升高到高于給定閾值時，就啟動冷卻風(fēng)扇，而無論車輛是在行駛中還是在停車信號時或者在交通擁堵時臨時停車。這樣設(shè)計的電池包通過排氣導(dǎo)管將冷卻電池后的空氣排到其外部。作為一種選擇，當(dāng)電池溫度已經(jīng)降低到低于給定閾值時，即使當(dāng)車輛在行駛中或者在臨時停車時，仍關(guān)閉冷卻風(fēng)扇，以使電池溫度升高到適當(dāng)水平。
[0003]例如，下面所列的專利文獻(xiàn)I講述了一種用于將電池單元(也稱為電池包)安裝在車輛地板下方的技術(shù)。該電池包具有冷卻空氣入口，該冷卻空氣入口形成于電池單元的前端，面向車輛的縱向。該冷卻空氣入口配備有擋板。從車輛外部延伸到車輛客廂前方的風(fēng)扇導(dǎo)管結(jié)合到冷卻空氣入口。該電池單元還具有形成于其下部的冷卻空氣出口。
_4] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_5] 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-83656號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，電池單元和風(fēng)扇導(dǎo)管需要分別安裝在車輛中，以避免與車輛的零件產(chǎn)生物理干擾。這導(dǎo)致組裝工人的負(fù)擔(dān)加重，從而降低將電池單元安裝在車輛中的容易性。
[0009]電池單元的冷卻空氣出口向電池單元的最下部敞開。當(dāng)車輛在雨中行駛時或者利用高壓水槍清洗車輛時，這可能使雨水或者清洗水進(jìn)入冷卻空氣出口，并且流入電池單元。雨水或者清洗水進(jìn)入電池單元導(dǎo)致布置于電池單元中的諸如母線的導(dǎo)體的連接件發(fā)生腐蝕或者該導(dǎo)體生銹，因此，導(dǎo)致電池單元的性能降低。
[0010]如上所述，電池單元在冷卻空氣入口配備有擋板，然而，在冷卻空氣出口沒有配備這種擋板。這樣導(dǎo)致的問題是:當(dāng)車輛臨時停車或者因為交通擁堵而停車時，車輛發(fā)動機(jī)的排放物可能進(jìn)入電池單元。排放物通常含有水或者對電池單元的工作具有不利影響的有害物。安裝在冷卻空氣入口的擋板沒有被設(shè)計為阻擋排放物從車輛外部進(jìn)入電池單元，而是避免水滴從車輛的客廂內(nèi)部進(jìn)入電池單元。
[0011]用于解決問題的方案
[0012]因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于車輛的電池包，該電池包被設(shè)計成容易將電池包安裝在車輛中，將雨水或者清洗水進(jìn)入電池包的可能性降低到最小并且/或者確保電池包工作穩(wěn)定。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于諸如電動車或者混合動力車的車輛的電池包。該電池包包括:(a)殼體，其配備有空氣入口和排氣出口 ；(b)電池，其布置在所述殼體內(nèi)；(C)冷卻風(fēng)扇，其安裝在所述殼體內(nèi)，所述冷卻風(fēng)扇具有空氣出口，并且當(dāng)被啟動時，在所述殼體內(nèi)產(chǎn)生通過所述殼體的空氣入口吸入的空氣流，所述空氣流被引導(dǎo)到所述電池，以冷卻所述電池，然后從所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口排出；(d)排氣罩，其裝配于殼體，以包圍所述殼體的排氣出口 ；(e)冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管，其連接在所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口與所述殼體的排氣出口之間，以形成冷卻空氣排出通路，該冷卻空氣排出通路從所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口延伸到所述排氣出口并且通向所述排氣罩，所述冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管用于將從所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口排放出的空氣流從所述殼體的排氣出口排出；以及(f)流路開關(guān)機(jī)構(gòu)，其布置于所述冷卻空氣排出通路中，當(dāng)受到由所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣流的壓力時，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)打開所述冷卻空氣排出通路，并且當(dāng)所述冷卻風(fēng)扇停止使得所述空氣流的壓力降低時，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)閉所述冷卻空氣排出通路。
[0014]具體地說，該流路開關(guān)機(jī)構(gòu)被設(shè)計為，利用作用于其的空氣壓力而動作，從而打開冷卻空氣排出通路。當(dāng)空氣壓力降低到低于給定水平或者零時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)返回其關(guān)閉位置，以關(guān)閉冷卻空氣排出通路。因此，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)非常簡單并且確保其工作穩(wěn)定。該電池包還配備有裝配于殼體的排氣罩，以包圍殼體的排氣出口，因此，將諸如水滴的外來物進(jìn)入電池的可能性降低到最小。
[0015]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)可以被設(shè)計為，在所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)形成有多個開口，并占據(jù)所述冷卻空氣排出通路的橫向截面，并且在所述冷卻空氣排出通路內(nèi)流動的空氣流穿過所述開口，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)還包括多個閥元件，每個閥元件根據(jù)所述空氣流的壓力樞轉(zhuǎn)，以分別地打開或者關(guān)閉所述開口，當(dāng)所述閥元件關(guān)閉全部所述開口時，所述冷卻空氣排出通路被完全關(guān)閉。具體地說，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)配備有多個可借助空氣壓力動作的閥元件。因此，如果一個或者多個閥元件不能動作或者打開，則將導(dǎo)致作用于其他閥元件的空氣流的速量增加，從而導(dǎo)致打開它們的穩(wěn)定性升高。這樣確保電池冷卻，從而使電池包的工作穩(wěn)定。每個閥元件都可以由瓣閥實現(xiàn)。
[0016]所述殼體可以被設(shè)計為具有上表面和側(cè)表面，在所述電池包安裝在所述車輛內(nèi)的狀態(tài)下，所述上表面面向所述車輛的上方并且所述側(cè)表面面向所述車輛的側(cè)方，所述殼體具有形成于所述上表面的空氣入口和形成于所述側(cè)表面的排氣出口，其中所述排氣罩具有上壁和下壁，在所述電池包安裝在所述車輛內(nèi)的狀態(tài)下，所述上壁和下壁從所述排氣出口向所述車輛的后方直線延伸，所述上壁和下壁分別具有端部，所述上壁的端部比所述下壁的端部更靠向所述車輛后方，所述排氣罩還具有下游端和空氣出口，所述下游端位于穿過所述排氣罩的空氣流的下游，所述空氣出口形成于所述下游端，用于向所述殼體的側(cè)向排出所述空氣流，并且其中所述排氣罩還具有立壁，所述立壁從所述排氣罩的下壁的端部延伸到所述排氣罩的空氣出口的下緣。
[0017]如上所述，所述排氣罩的上壁比所述排氣罩的下壁向外(B卩，向車輛后方)伸出得多，因此，降低了從排氣出口排出的熱空氣的上升量。這將熱空氣經(jīng)由殼體的空氣入口再次進(jìn)入電池包的可能性降低到最小。
[0018]所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)可以布置在所述排氣罩的上游端，所述排氣罩的上游端位于穿過所述排氣罩的空氣流的上游。所述排氣罩具有從所述上游端的外圍向外延伸的第一突起和第二突起。所述第一突起和第二突起夾緊所述排氣出口的外圍，以使所述排氣罩固定到所述殼體。具體地說，所述排氣罩具有扣合特征部，用于將所述排氣罩裝配到所述殼體，從而便于將所述電池包安裝在車輛內(nèi)。
[0019]所述第一突起可以為卡扣突起，其位于所述排氣罩的上游端的所述排氣罩的表面，比所述第二突起更靠近上游。所述卡扣突起具有楔形表面，通過該楔形表面將所述排氣罩與所述殼體的排氣出口的外圍之間實行卡扣接合。具體地說，通過推動排氣罩，以使所述排氣出口的外圍可滑動地重疊在所述卡扣突起的楔形表面上，并且使它落在所述卡扣突起與所述第二突起之間，可以容易地將所述排氣罩裝配于所述殼體。
[0020]所述車輛配備有:后地板面板，其位于車輛的前后方向上的位于后方的位置；開口，其形成在所述后地板面板上；以及覆蓋件，其用于覆蓋所述開口并通過覆蓋所述開口形成所述覆蓋件內(nèi)的腔體。所述電池包布置于所述腔體內(nèi)，所述電池包的上表面面對所述開口。所述殼體的空氣入口布置于所述覆蓋件的內(nèi)表面與所述電池包的上表面之間的腔體。所述排氣罩布置于所述覆蓋件的內(nèi)側(cè)壁與殼體的外表面之間形成的腔體內(nèi)。換句話說，所述殼體的空氣入口和所述排氣罩布置于小空間(即，上述腔體)內(nèi)，從而例如當(dāng)車輛在雨中行駛時或者利用高壓水槍沖洗車輛時，將含有灰塵的雨水或者清洗水進(jìn)入例如排氣出口、排氣罩7或者空氣入口內(nèi)的可能性降低到最小。具體地說，電池包的這種結(jié)構(gòu)和在車輛內(nèi)的安裝避免了不希望的外來物進(jìn)入電池包，因此，降低了布置于電池包內(nèi)的諸如母線的導(dǎo)體的連接件發(fā)生腐蝕和該導(dǎo)體生銹的可能性，這種腐蝕或者生銹將導(dǎo)致電池包的性能惡化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是示出本發(fā)明的電池包安裝在其內(nèi)的車輛的示意性側(cè)視圖；
[0022]圖2是示出去除覆蓋件后的圖1所示車輛的后面板的局部平面圖；
[0023]圖3是示出去除覆蓋件后的圖1所示車輛的后面板的局部平面圖；
[0024]圖4是示出安裝在圖1所示車輛內(nèi)的本發(fā)明的電池包的局部后視圖；
[0025]圖5是示出圖1所示電池包內(nèi)的冷卻空氣的流動的透視圖；
[0026]圖6是沿著圖3中的V1-VI線取得的截面圖；
[0027]圖7是沿著圖3中的VI1-VII線取得的截面圖；
[0028]圖8是從圖1所示車輛的斜向下方向和斜向上方向觀看的圖1所示電池包的透視圖；
[0029]圖9是沿著圖4的IX-1X線取得的截面圖；
[0030]圖10是示出裝配到圖1所示電池包的排氣罩的局部截面圖；以及
[0031]圖11是示出安裝在圖1所示電池包的排氣出口內(nèi)的流路開關(guān)機(jī)構(gòu)的局部透視圖。
【具體實施方式】
[0032]參考附圖，特別是圖1，附圖示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的在機(jī)動車輛100中使用的電池包1，在幾個附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的零件。注意，附圖中利用箭頭表示車輛100的縱向(即，前后方向)、橫向和豎直方向，并且這些方向也用于描述電池包I的方向。
[0033]其內(nèi)安裝了電池包的車輛的結(jié)構(gòu)[0034]在詳細(xì)描述該實施例的電池包I之前，描述車輛100的結(jié)構(gòu)。其內(nèi)安裝有電池包I的車輛100例如是電動車或者混合動力車。在圖1中清楚地示出，電池包I布置在車輛100的后部101內(nèi)比后座102靠后的空間103內(nèi)。每個后座102配備有座墊102A和座椅靠背102B。更具體地說，電池包I在車輛100的縱向位于座墊102A的后方。
[0035]如圖2所示，兩個后側(cè)構(gòu)件104布置于車輛100的后部101的左側(cè)和右側(cè)。每個后側(cè)構(gòu)件104都在車輛100的縱向上延伸。后地板面板105位于后側(cè)構(gòu)件104。如圖1所示，車輛100的后部101具有由其保持的左后輪和右后輪106。在圖1中清楚地示出，在車輛100的橫向(即，寬度方向)上延伸的后保險杠構(gòu)件107布置于后地板面板105的后方。后面板108裝配到后地板面板105的前部。換句話說，后面板108在車輛100的縱向上位于后座102的后方。在車輛100的橫向上延伸的后保險杠109由后保險杠構(gòu)件107保持。
[0036]如圖2所示，后地板面板105內(nèi)形成有基本上矩形的開口 110，電池包I的上部布置在開口 110中。開口 110的最靠近車輛100的后端的一側(cè)(下文中也稱為后端)向車輛100的外部(B卩，向后)彎曲。開口 110的后端通過氣隙與布置于開口 110內(nèi)的電池包I的整個寬度的后表面2R分離。電池包I的后表面2R在車輛100的橫向上延伸。
[0037]在圖4中清楚地示出，覆蓋件111布置于后地板面板105上。覆蓋件111包括:方形或者矩形的筒狀蓋板111A,其包圍或者封閉后地板面板105的開口 110 ;以及蓋子111B,其被制成矩形板狀。蓋子IllB封閉蓋板IllA的上開口。蓋板IllA和蓋子IllB限定腔體103，腔體103與車輛100的行李箱(也稱為后備箱)隔離并且電池包I布置在其內(nèi)。腔體103被設(shè)計成使空氣從外部進(jìn)入。圖3示出去除蓋子IllB后的蓋板111A。如圖4所示，電池包支撐構(gòu)件112設(shè)置在后地板面板105的下方，用于保持電池包I。
[0038]電池包
[0039]如圖5和6所不，電池包I配備有:基本上長方體的殼體2 ;多個電池3,其布置于殼體2的內(nèi)部,用于產(chǎn)生高壓；基本上長方體的空氣凈化器4,其安裝于殼體2 ;冷卻風(fēng)扇5,其安裝于殼體2的內(nèi)部；冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管6 ;以及排氣罩7。冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管6將從冷卻風(fēng)扇5輸出的冷卻空氣的氣流引導(dǎo)到殼體2的外部。排氣罩7裝配于殼體2的側(cè)壁。在圖5中，為了簡化說明，附圖標(biāo)記3表示其內(nèi)安裝了多個電池的電池模塊。
[0040]殼述
[0041]殼體2形成為基本上長方體外殼的形狀，其由電絕緣材料制成并且具有給定剛性。殼體2由上殼21和下殼22構(gòu)成。殼體2在上殼21和下殼22的交接處具有法蘭23。法蘭23在殼體2的整個外周延伸。上殼21具有形成于其上壁的通孔42和如圖6所示的形成于其后壁(即，側(cè)壁)的排氣出口 25。當(dāng)電池包I安裝于車輛100內(nèi)時，上殼21的上壁面向車輛100的上方。當(dāng)電池包安裝于車輛100內(nèi)時，上殼21的后壁面向車輛100的側(cè)方。如圖6和7所不,殼體2還包括空氣導(dǎo)管20,空氣導(dǎo)管20布置在殼體2的內(nèi)部并且與上殼21的上壁中的通孔42連通?？諝鈱?dǎo)管20被設(shè)計成限定下文詳細(xì)描述的多個流路，當(dāng)通過空氣凈化器4將冷卻空氣吸入殼體2內(nèi)時，所述多個流路在電池3下方產(chǎn)生并且引導(dǎo)冷卻空氣流。通孔23用作空氣入口，冷卻空氣從空氣凈化器4經(jīng)由該空氣入口進(jìn)入殼體2。如圖4和8所示，法蘭23布置于電池包底座112，以將電池包I安裝在車輛100內(nèi)。
[0042]空氣凈化器
[0043]空氣凈化器4安裝于上殼21。如圖2和3所示，空氣凈化器4具有空氣入口 24，空氣入口 24形成于空氣凈化器4的面向車輛100的前方的前側(cè)壁。從圖6可以看出，空氣凈化器4具有安裝于其內(nèi)的過濾元件4A?？諝鈨艋?與如上所述的形成于殼體4的上殼21中的通孔42連通。
[0044]冷卻風(fēng)扇
[0045]如圖5至7所示，冷卻風(fēng)扇5安裝于殼體2的上殼21的上壁。冷卻風(fēng)扇5例如由多葉片風(fēng)扇實現(xiàn)。如圖6所示，冷卻風(fēng)扇5在其下壁形成有空氣入口 5A，空氣入口 5A采集已經(jīng)穿過電池3的冷卻空氣的氣流SI。冷卻風(fēng)扇5還包括形成于其后側(cè)壁的空氣出口 5B。如圖5和6所示，上殼21的后側(cè)壁2R中形成有排氣出口 25，排氣出口 25面向冷卻風(fēng)扇5的空氣出口 5B?？諝獬隹?5B和排氣出口 25通過冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管6連接在一起。
[0046]冷卻宇氣棑出通路
[0047]從圖5和6可以看出，電池包I配備有排氣罩7，排氣罩7位于上殼21的排氣出口25的周緣，以包圍排氣出口 25。如圖9和10所示，冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管6和排氣罩7限定冷卻空氣排出通路27，冷卻空氣排出通路27從空氣出口 5B延伸到排氣出口 25并且通向排氣罩
7。冷卻空氣排出通路27中布置有流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28，當(dāng)冷卻風(fēng)扇5被啟動以產(chǎn)生冷卻空氣流時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28打開冷卻空氣排出通路27，或者當(dāng)冷卻風(fēng)扇5被停用以停止產(chǎn)生冷卻空氣流時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28關(guān)閉冷卻空氣排出通路27。
[0048]流路開關(guān)機(jī)構(gòu)
[0049]流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28布置在與排氣出口 25相吻合的位置。如圖11所示，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28配備有排列成兩行和兩列的四個閥元件29。換句話說，閥元件29被分為兩對。每對閥元件29在水平方向(即，車輛100的橫向)上排列，并且這兩對閥元件在豎直方向上排列。每個閥元件29都由自由懸掛于流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28的主體的活葉實現(xiàn)，從而能夠繞其上緣29A(即，樞軸部)垂直擺動。具體地說，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28包括閥架28A和閥元件29。每個閥元件29都通過閥架28A樞轉(zhuǎn)，從而使閥元件29打開或者閉合。在圖10和11中可以看出，閥架28A內(nèi)形成有如圖10所示的四個開口 68，這四個開口 68占據(jù)冷卻空氣排出通路27的橫截面，并且每個開口 68由相應(yīng)一個閥元件29根據(jù)實際作用于該閥元件的空氣壓力來關(guān)閉或者打開。流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28被設(shè)計為，當(dāng)開口 68全部關(guān)閉時，冷卻空氣排出通路27完全關(guān)閉。當(dāng)冷卻風(fēng)扇5被啟動時，冷卻風(fēng)扇5產(chǎn)生的冷卻空氣的壓力使每個閥元件29打開或者外推(即，向車輛100的后方)。具體地說，在圖10中可以看出，被電池3加熱后的冷卻空氣流S2穿過排氣出口 25和排氣罩7排到殼體2的外部。當(dāng)冷卻風(fēng)扇5被停用以停止產(chǎn)生冷卻空氣流時，這將使每個閥元件29利用其自身重量向下轉(zhuǎn)動或者完全閉合，從而完全關(guān)閉冷卻空氣排出通路27。當(dāng)閥元件29處于關(guān)閉位置時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28完全關(guān)閉排氣出口 25，以使冷卻空氣停止流到殼體2的外部。
[0050]流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28被設(shè)計成，當(dāng)所有閥元件29被同時關(guān)閉時，冷卻空氣排出通路27被完全封閉。每個閥元件29的位置取決于冷卻空氣的壓力。換句話說，排氣出口 25(S卩，冷卻空氣排出通路27)的開口面積由每個閥元件29根據(jù)作用于閥元件29的冷卻空氣的壓力來調(diào)節(jié)。在該實施例中，所有閥元件29在形狀、尺寸和重量方面彼此相同，因此，利用冷卻空氣的壓力可以同時使它們打開或者關(guān)閉，然而，作為一種選擇，閥元件29可以被設(shè)計為在形狀、尺寸或者重量方面彼此不同。可以選擇閥元件29的重量，以調(diào)節(jié)使閥元件29開始打開或者關(guān)閉到要求值的冷卻空氣的壓力水平，或者調(diào)整閥元件29打開或者關(guān)閉的速度。[0051]棑氣罩
[0052]如圖10和11所示，排氣罩7被設(shè)計為，包圍形成于殼體2的上殼21中的排氣出口 25的外周，并且從排氣出口 25向車輛100的后方延伸的長度較短。排氣罩7包括在車輛100的縱向上向后直線延伸的上壁30和下壁31。上壁30在車輛100的縱向上的延伸長度比下壁31長。排氣罩7從排氣出口 25向車輛100的后方直線延伸。如圖10所示，排氣罩7的上壁30的頂端30A比下壁31的后端31A更靠車輛100后方。排氣罩7還包括右側(cè)壁和左側(cè)壁32，右側(cè)壁和左側(cè)壁32在車輛100的橫向(即，寬度方向)上互相分離。排氣罩7在其下游端形成有空氣出口 33，空氣出口 33位于穿過排氣罩7的空氣流的下游?？諝獬隹?33排出被電池3加熱后的冷卻空氣。排氣罩7的下壁31具有后端31A和立壁34，立壁34從后端31A向空氣出口 33的上緣(B卩，上壁30的后端30A)延伸。
[0053]如圖11所示，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28布置于排氣罩7的上游端35，上游端35位于穿過排氣罩7的空氣流的上游。上游端35用作流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28的閥架28A。如圖10中清楚地示出，上游端35 (B卩，閥架28A)結(jié)合到排氣罩7的上壁30的主體。上游端35具有分別形成于其上壁和下壁的兩個卡扣突起36 (也稱為第一突起)和兩個鎖定壁37 (也稱為第二突起)?？弁黄?6分別向外(S卩，離開桶狀排氣罩7的中軸)突起。每個卡扣突起36與一個鎖定壁37配對，并且在排氣罩7的前后方向上與所述一個鎖定壁37以給定的間隔分開。這兩對卡扣突起36和鎖定壁37在排氣罩7的橫向上分別排列于上游端35的上壁和下壁?？弁黄?6和鎖定壁37在排氣罩7與殼體2的上殼21之間建立卡扣接合。具體地說，從圖10可以看出，每個卡扣突起36和對應(yīng)的一個鎖定壁37通過墊圈38牢固地握緊限定排氣出口 25 (下文中也稱為排氣出口 25的外周)的上殼21的內(nèi)緣，從而實現(xiàn)將排氣罩7安裝到殼體2的上殼21的排氣出口 25。每個卡扣突起36具有楔形壁36A，當(dāng)排氣罩7從上游端35插入排氣出口 25時，排氣出口 25的外周可滑動地重疊在楔形壁36A上。當(dāng)排氣出口 25的外周越過卡扣突起36的楔形壁36A時，它落在每個卡扣突起36與一個鎖定壁37之間。在圖10中可以看出，墊圈38緊密地插在鎖定壁37與上殼21之間，從而使排氣罩7牢固地保持在排氣出口 25中。
[0054]電池包的工作和其所實現(xiàn)的有益.效果
[0055]如圖5和6所示，當(dāng)電池包I的溫度超過給定閾值水平時，冷卻風(fēng)扇5開始轉(zhuǎn)動。冷卻風(fēng)扇5的轉(zhuǎn)動在電池包I內(nèi)產(chǎn)生冷卻空氣流SI。穿過電池3后，空氣流SI通過空氣入口 5A被吸入冷卻風(fēng)扇5，然后，通過冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管6，以空氣流S2的方式從排氣出口 25排出。如圖10所示，布置于排氣罩7的上游端的流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28的閥元件29承受空氣流S2的壓力，然后繞上緣29A轉(zhuǎn)動，直到它們到達(dá)虛線所示的位置，從而使冷卻空氣以空氣流S3的形式穿過流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28。如圖5和6所示，冷卻風(fēng)扇5的轉(zhuǎn)動使得S4表示的存在于電池包I外的新鮮空氣通過空氣入口 24被吸入空氣凈化器4，以產(chǎn)生空氣流S5?？諝饬鱏5穿過殼體2的孔42，然后被空氣導(dǎo)管20輸送到電池3的下方。在圖7中可以看出，空氣凈化器4的空氣入口 24位于車輛100內(nèi)的電池包I上方，從而將雨水、清洗水或者小昆蟲進(jìn)入空氣入口 24內(nèi)的可能性降低到最低。
[0056]如上所述，電池包I配備有多個閥元件29。因此，當(dāng)一個或者多個閥元件29不能動作或者打開時，將導(dǎo)致作用于其他閥元件29的空氣的流量增加，從而使打開它們的穩(wěn)定性升高。閥元件29互相平行排列，從而可以減小每個閥元件29的尺寸和/或者重量。因此，甚至低壓空氣也保證穩(wěn)定打開至少一個閥元件29，以通過流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28使冷卻空氣排到電池包I的外部。這確保冷卻電池3，從而使電池包I的工作穩(wěn)定。電池包I的流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28還被設(shè)計為，當(dāng)冷卻空氣的循環(huán)停止時被關(guān)閉，從而避免雨水、清洗水或者小昆蟲進(jìn)入電池包I。
[0057]如上所述，電池包I具有在車輛100的縱向上直線延伸的排氣罩7。排氣罩7從排氣出口 25向車輛100的后方延伸的長度較短，從而減小了冷卻空氣流到電池包I外部的阻力，這將在電池包I內(nèi)流動的冷卻空氣的壓力的降低減小到最小。這允許降低冷卻風(fēng)扇5的輸出功率，換句話說，冷卻風(fēng)扇5以降低的電功率驅(qū)動，向電池3輸送足夠量的冷卻空氣。排氣罩7具有從下壁31的后端31A基本上豎直延伸的立壁34，從而降低了雨水、清洗水或者小昆蟲進(jìn)入安裝在車輛100的下部的電池包I內(nèi)的可能性。
[0058]如上所述，排氣罩7被設(shè)計為，具有由卡扣突起36和鎖定壁37構(gòu)成的卡扣特征部，以保持殼體2的排氣出口 25的外周(B卩，上殼21 )，從而便于將排氣罩7裝配到排氣出口25。將排氣出口 25的外周緊固在卡扣突起36與鎖定壁37之間使排氣罩7在排氣出口 25內(nèi)的活動降低到最小。因此，上面描述的電池包I的結(jié)構(gòu)確保排氣罩7穩(wěn)定地安裝于殼體2，并且還便于這種安裝。
[0059]電池包的安裝結(jié)構(gòu)
[0060]下面將描述用于將電池包I安裝在車輛100內(nèi)的安裝結(jié)構(gòu)。如圖1所示，電池包I保持在覆蓋件111的內(nèi)部，覆蓋件111封閉開口 110，開口 110形成于車輛100的后部101中的后地板面板105中。從后地板面板105的下面將殼體2的上殼21布置于覆蓋件111下方。如圖1和4所示，電池包I的法蘭23固定于電池包支撐構(gòu)件112。
[0061]如圖6所示，電池包I的空氣入口 24暴露于蓋板IllA內(nèi)的腔體103A，腔體103A由作為覆蓋件111的頂板的蓋子IllB的下表面和電池包I的上表面(即，上殼21)限定。類似地，通孔(即，空氣入口)42通過空氣凈化器4暴露于腔體103A。空氣凈化器4吸入腔體103A內(nèi)的空氣。電池包I的排氣罩7布置于限定在覆蓋件111的蓋板IllA的內(nèi)表面與殼體2 (B卩，上殼21)的外表面(B卩，圖2中的后表面2R)之間的腔體103B內(nèi)。
[0062]除了上面描述的電池包I本身具有的有益效果外，電池包I的安裝結(jié)構(gòu)還提供下面的優(yōu)點。通常，后地板面板105高于車輛100的客廂的地板，因此，在后地板面板105的下方形成大空間。電池包I的下殼22位于該大空間內(nèi)，從而允許增加電池包I的尺寸或者容量。
[0063]如上所述，排氣罩7的長度足夠短，能夠覆蓋排氣出口 25的周圍，因此，便于將殼體2和排氣罩7的組件容易從車輛100的車體的下方插入后地板面板105的開口 110，并且還可以避免排氣罩7和電池包I物理干擾車輛100的車體的零件，諸如覆蓋件111等。因此，電池包I的結(jié)構(gòu)改善了電池包I在車輛100內(nèi)的安裝性。
[0064]排氣出口 25、排氣罩7和空氣入口 24 (以及作為殼體2的空氣入口的通孔42) t匕后地板面板105高，并且布置在電池包I與覆蓋件111之間的小空間(B卩，腔體103A和103B)內(nèi)，從而當(dāng)車輛100在雨中行駛時或者在利用高壓水槍清洗時，將含有灰塵的雨水或者清洗水進(jìn)入排氣出口 25、排氣罩7或者空氣入口 24內(nèi)的可能性降低到最低。具體地說，電池包I的這種結(jié)構(gòu)和在車輛100內(nèi)的安裝避免不希望的外來物進(jìn)入電池包1，從而降低了布置于電池包I內(nèi)的諸如母線的導(dǎo)體的連接件發(fā)生腐蝕和該導(dǎo)體生銹的可能性，這種腐蝕或者生銹將導(dǎo)致電池包I的性能惡化。
[0065]在圖11中清楚地示出，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28布置于排氣罩7的上游端35。流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28配備有閥元件29，當(dāng)閥元件29承受冷卻風(fēng)扇5的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的空氣壓力時，閥元件29擺動或者打開，而當(dāng)冷卻風(fēng)扇5停止時，閥元件29因為自身重量而關(guān)閉。當(dāng)電池包I內(nèi)的溫度降低到低于給定閾值水平時，冷卻風(fēng)扇5被停用，以停止產(chǎn)生冷卻空氣流，使得沒有空氣從電池包I的內(nèi)部通過流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28排到排氣罩7的外部。這避免不希望的電池包I溫度的降低。因此，當(dāng)冷卻風(fēng)扇5靜止時，電池包I的溫度能夠迅速升高到目標(biāo)水平。換句話說，車輛100可以通過安裝在其內(nèi)的控制器，控制冷卻風(fēng)扇5的工作，從而使電池3的溫度保持在要求值，從而改善電池3的性能。
[0066]在電池3的溫度降低到低于給定閾值而關(guān)閉冷卻風(fēng)扇5的情況下，即使車輛100例如在停車信號處或者在交通擁堵中臨時停車時，流路開關(guān)機(jī)構(gòu)28的閥元件29也將關(guān)閉，從而阻止來自安裝于車輛100內(nèi)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排放物經(jīng)由后地板面板105的下方通過排氣罩7進(jìn)入電池包I。如上所述，電池包I的空氣入口 24比排氣罩7(B卩，排氣出口 25)高，并且向蓋子IllB的下表面和電池包I的上表面之間限定的腔體103A敞開，從而降低了排放物進(jìn)入空氣入口 24內(nèi)的可能性。這使排放物中含有的水或者有害物不大可能接觸布置于電池包I內(nèi)的諸如母線的導(dǎo)體的連接件，這將延長這些連接件的使用壽命，從而確保電池3的工作穩(wěn)定性。
[0067]在圖6中清楚地示出，排氣罩7的空氣出口 33定位為面向覆蓋件111 (S卩，蓋板111A)的內(nèi)壁，從而防止雨水、清洗水或者含塵水直接進(jìn)入排氣罩7的空氣出口 33。位于空氣出口 33的上緣的排氣罩7的上壁30的頂端30A比排氣罩7的下壁31的后端31向外(即，向后)伸出得多，因此，上壁30的頂端30A與蓋板IllA的內(nèi)壁之間的間隔窄，從而僅允許從空氣出口 33排出的少量熱空氣在排氣罩7的上壁30與蓋板IllA之間穿過。這降低了從排氣罩7排出的熱空氣通過空氣入口 24再次進(jìn)入電池包I的可能性。
[0068]覆蓋件111和電池包I的組件被設(shè)計為，在后地板面板105下方排出冷卻空氣，從而確保將在電池包I內(nèi)吸收熱能因此被加熱的空氣穩(wěn)定排到車輛100的外部，而不使其進(jìn)入行李箱的內(nèi)部，從而提高了該實施例的冷卻系統(tǒng)冷卻電池包I的能力。
[0069]盡管為了更好地理解本發(fā)明，而根據(jù)優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明的原理的情況下，可以以各種方式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，本發(fā)明包括所有可能的實施例和對可以實現(xiàn)的所示實施例做的所有可能的修改，而不脫離所附權(quán)利要求描述的本發(fā)明的原理。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛的電池包，包括: 殼體，其配備有空氣入口和排氣出口； 電池，其布置在所述殼體內(nèi)； 冷卻風(fēng)扇，其安裝在所述殼體內(nèi)，所述冷卻風(fēng)扇具有空氣出口，并且當(dāng)被啟動時，在所述殼體內(nèi)產(chǎn)生通過所述殼體的空氣入口吸入的空氣流，所述空氣流被引導(dǎo)到所述電池，以冷卻所述電池，然后從所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口排出； 排氣罩，其裝配于殼體，以包圍所述殼體的排氣出口 ； 冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管，其連接在所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口與所述殼體的排氣出口之間，以形成冷卻空氣排出通路，該冷卻空氣排出通路從所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口延伸到所述排氣出口并且通向所述排氣罩，所述冷卻風(fēng)扇導(dǎo)管用于將從所述冷卻風(fēng)扇的空氣出口排放出的空氣流從所述殼體的排氣出口排出；以及 流路開關(guān)機(jī)構(gòu)，其布置于所述冷卻空氣排出通路中，當(dāng)受到由所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣流的壓力時，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)打開所述冷卻空氣排出通路，并且當(dāng)所述冷卻風(fēng)扇停止使得所述空氣流的壓力降低時，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)閉所述冷卻空氣排出通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包，其中在所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)形成有多個開口，并占據(jù)所述冷卻空氣排出通路的橫向截面，并且在所述冷卻空氣排出通路內(nèi)流動的空氣流穿過所述開口，所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)還包括多個閥元件，每個閥元件根據(jù)所述空氣流的壓力樞轉(zhuǎn)，以分別地打開或者關(guān)閉所述開口，當(dāng)所述閥元件關(guān)閉全部所述開口時，所述冷卻空氣排出通路被完全關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2 所述的電池包，其中所述殼體具有上表面和側(cè)表面，在所述電池包安裝在所述車輛內(nèi)的狀態(tài)下，所述上表面面向所述車輛的上方并且所述側(cè)表面面向所述車輛的側(cè)方，所述殼體具有形成于所述上表面的空氣入口和形成于所述側(cè)表面的排氣出口，其中所述排氣罩具有上壁和下壁，在所述電池包安裝在所述車輛內(nèi)的狀態(tài)下，所述上壁和下壁從所述排氣出口向所述車輛的后方直線延伸，所述上壁和下壁分別具有端部，所述上壁的端部比所述下壁的端部更靠向所述車輛后方，所述排氣罩還具有下游端和空氣出口，所述下游端位于穿過所述排氣罩的空氣流的下游，所述空氣出口形成于所述下游端，用于向所述殼體的側(cè)向排出所述空氣流，并且其中所述排氣罩還具有立壁，所述立壁從所述排氣罩的下壁的端部延伸到所述排氣罩的空氣出口的下緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項所述的電池包，其中所述流路開關(guān)機(jī)構(gòu)布置在所述排氣罩的上游端，所述排氣罩的上游端位于穿過所述排氣罩的空氣流的上游，并且其中所述排氣罩具有從所述上游端的外圍向外延伸的第一突起和第二突起，所述第一突起和第二突起夾緊所述排氣出口的外圍，以使所述排氣罩固定到所述殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池包，其中所述第一突起為卡扣突起，其位于所述排氣罩的上游端的所述排氣罩的表面，并且比所述第二突起更靠近上游，所述卡扣突起具有楔形表面，通過該楔形表面將所述排氣罩與所述殼體的排氣出口的外圍之間實行卡扣接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包，其中所述車輛配備有:后地板面板，其位于車輛的前后方向上的位于后方的位置；開口，其形成在所述后地板面板上；以及覆蓋件，其用于覆蓋所述開口并通過覆蓋所述開口形成所述覆蓋件內(nèi)的腔體，其中所述電池包布置于所述腔體內(nèi)，所述電池包的上表面面對所述開口，并且其中所述殼體的空氣入口布置于所述覆蓋件的內(nèi)表面與所述電池包的上表面之間形成的腔體內(nèi) ，所述排氣罩布置于所述覆蓋件的內(nèi)側(cè)壁與殼體的外表面之間形成的腔體內(nèi)。
【文檔編號】H01M2/10GK103579545SQ201310335081
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月3日
【發(fā)明者】瀧澤弘二 申請人:鈴木株式會社