CN104508901A - 作业车辆用电池以及电池式作业车辆 - Google Patents
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Abstract
电池(30)包括:多个电池单元;电池壳体(31),具有底部(31B)、与底部(31B)对置的上部(31T)、以及与底部(31B)及上部(31T)连接的侧部(31SF、31SB、31SL、31SR),在由上部(31T)、底部(31B)、以及侧部(31SF、31SB、31SL、31SR)围成的空间中,多个电池单元的至少一个的侧面的至少一部分彼此接触而收纳;吸气口(31Hi),开口于侧部(31SR),向电池壳体(31)内导入气体;排气(31He),开口于与吸气口(31Hi)开口的侧部(31SR)对置的侧部(31SL),从电池壳体(31)内排出气体;以及风扇(31F),将气体从吸气口(31Hi)导入电池壳体(31)内,使气体与多个电池单元(32)的上表面和下表面接触并流过后,从电池壳体(31)内排出气体。
Description
技术领域
本发明涉及作业车辆用的电池以及搭载了该电池的电池式作业车辆。
背景技术
例如,有搭载行驶用的电动机,从电池对该电动机提供电力并行驶的作业车辆。这种作业车辆中使用的电池在充电时会发热,因此需要进行冷却。例如,专利文献1中记载了对车辆上搭载的电池进行冷却的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开平11-180168号
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中记载的技术留有间隙地排列多个电池,使冷却风通过间隙从上向下流动。因此,有可能导致电池整体的尺寸增大,导致搭载该组电池的作业车辆的尺寸增大。在为了抑制组电池的尺寸增大而不设置冷却风流动路径的情况下,有可能无法充分冷却组电池。
本发明的目的在于,在抑制电池式作业车辆上搭载的作业车辆用电池的尺寸增大的同时,确保作业车辆用电池的冷却。
用于解决问题的方案
本发明是一种作业车辆用电池,用于对电池驱动式的作业车辆供给电力,该电池包括:多个电池单元;电池壳体,具有底部、与所述底部对置的上部、以及与所述底部及所述上部连接的侧部,在由所述上部、所述底部、以及所述侧部围成的空间中,收纳所述多个电池单元;吸气口,开口于所述侧部,向所述电池壳体内导入气体;排气口,开口于与所述吸气口开口的所述侧部对置的侧部,从所述电池壳体内排出气体;以及风扇,将气体从所述吸气口导入电池壳体内,使所述气体与所述多个电池单元的所述上表面和所述下表面接触并流过后,从所述电池壳体内排出所述气体,其中,所述电池壳体具有从所述吸气口向所述排气口延伸的多个棒状部件,所述多个棒状部件与所述电池单元的下表面接触。
较为理想的是,所述电池壳体在所述上部与所述下部之间具有对所述电池壳体的内部进行划分的划分用部件,所述多个电池单元分别配置在所述上部与所述划分用部件之间以及所述划分用部件与所述下部之间,从所述吸气口导入到所述电池壳体内的气体与配置在所述上部与所述划分用部件之间的所述电池单元的上表面和下表面、以及配置在所述划分用部件与所述下部之间的所述电池单元的上表面和下表面接触并流动。
较为理想的是,在所述电池壳体的所述侧部与所述电池单元之间设置隔热材料。
较为理想的是,所述风扇设置在所述排气口侧,至少在所述多个电池单元的充电期间从所述电池壳体的内部吸引气体。
较为理想的是,所述风扇在所述多个电池单元的放电期间也从所述电池壳体的内部吸引气体。
较为理想的是,在所述电池壳体的所述上部的外侧,具有收纳与所述电池单元电连接的保险丝的收纳壳体。
本发明是一种包括上述作业车辆用电池的电池式作业车辆。
较为理想的是,所述吸气口配置在所述电池式作业车辆的宽度方向上的一方,所述排气口配置在所述宽度方向上的另一方。
较为理想的是,所述作业车辆用电池搭载在所述电池式作业车辆的电池罩的下方。
较为理想的是,所述电池罩以所述电池式作业车辆的前方的指定轴为中心转动,设置在所述电池壳体的所述上部的外侧并且收纳与所述端子电连接的所述保险丝的收纳壳体,设置在所述电池式作业车辆的后方侧。
本发明能够在抑制电池式作业车辆上搭载的作业车辆用电池的尺寸增大的同时,确保作业车辆用电池的冷却。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的作业车辆用充电***的图。
图2是表示从左侧观察本实施方式所涉及的电池式叉车时的状态的侧视图。
图3是表示从左后方斜上侧观察本实施方式所涉及的电池式叉车时的状态的立体图。
图4是本实施方式所涉及的电池式叉车具有的电池的说明图。
图5是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的立体图。
图6是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的俯视图。
图7是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的右视图。
图8是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的左视图。
图9是表示本实施方式所涉及的电池具有的电池单元的一例的立体图。
图10是图6的A-A剖视图。
图11是表示电池壳体与梁的关系的图。
图12是表示取下了电池壳体的上部的状态的俯视图。
图13是表示收纳壳体的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。
图1是表示本实施方式所涉及的作业车辆用充电***的图。本实施方式中,作为作业车辆,以电池式叉车1为例进行说明,但作业车辆不限于此。例如,作业车辆也可以是通过来自电池的电力、或者从由发动机等驱动的发电机得到的电力进行驱动的轮式装载机或液压挖掘机等。
作业车辆用充电***100包括电池式叉车1和充电装置2。电池式叉车1是电池式的作业车辆,包括作为作业车辆用电池的电池30、以及由该电池30提供的电力驱动的至少一个电动机。至少一个电动机例如是用于使电池式叉车1行驶的电动机。充电装置2是设置在建筑物HT内或者建筑物HT的檐下等处的定置式装置。充电装置2从建筑物HT内的配电盘3被供给三相交流电。配电盘3例如从柱上变压器4等被供给交流电力。柱上变压器4经由电力线5从变电站被供给交流电力。电池式叉车1例如在休息时间等时,在充电用连接器23上连接充电装置2的充电装置侧连接器24,对电池30进行充电。在利用休息时间的情况下,对电池30进行快速充电。
图2是表示从左侧观察本实施方式所涉及的电池式叉车时的状态的侧视图。图3是表示从左后方斜上侧观察本实施方式所涉及的电池式叉车时的状态的立体图。下面,对于电池式叉车1,以设置有货叉13的一侧为前方,以设置有配重20的一侧为后方。在作业车辆不是电池式叉车的情况下,从驾驶席34朝向作为操作装置的方向盘36的一侧为前方,从方向盘36朝向驾驶席34的一侧为后方。作为操作装置,除了用于作业车辆的方向操纵的方向盘36以外,还包括液压挖掘机或轮式装载机等中用于操作作业机的操作杆。
本实施方式中,所谓左右,是指相对于前方的左右。左右方向是作业车辆的主体即车体10的宽度方向。上方是与接地平面垂直,并且从接地平面朝向前轮11或后轮12的转动中心轴的一侧,其中接地平面是与前轮11及后轮12中的至少三个车轮接触的平面。下方是从前轮11或后轮12的转动中心轴朝向接地平面的一侧。朝向车体10的前后方向,并且通过车体10的宽度方向中心的轴称为前后轴,与前后轴垂直,与设置平面平行并且朝向车体10的左右方向的轴称为左右轴。朝向车体10的上下方向的轴称为上下轴。上下轴与前后轴和左右轴均垂直。下面,俯视是指从上方观察时的状态。
<电池式叉车1的全体结构>
电池式叉车1在车体10的前方角落处分别具有前轮11,在车体10的后方角落处分别具有后轮12。电池式叉车1通过由设置在前轮11后方的行驶用的电动机(行驶用电动机)50驱动前轮11而行驶。更具体而言,行驶用电动机50的输出经由具有减速功能的动力传递装置51传送到两个前轮11、11,并驱动这两个前轮。
本实施方式中,行驶用电动机50例如可以使用PM(PermanentMagnet,永磁)型电动机,即转子具有永磁体的形式的电动机。在作为行驶用电动机50使用PM型电动机的情况下,既可以使用SPM(SurfacePermanent Magnet,表面式永磁)型电动机,也可以使用IPM(InteriorPermanent Magnet,内置式永磁)型电动机。
在车体10的前方,设置用于进行货物的装卸或移动的货叉13。货叉13由沿着上下方向设置的门架14支撑。货叉13通过设置在与门架14之间的门架油缸15的驱动,沿着门架14升降。图中虽然未明示,但门架14以其下端部处能够左右绕轴转动的方式安装在车体10上。此外,门架14在与车体10之间具有未图示的倾斜油缸(tilt cylinder)。门架14通过倾斜油缸的驱动,能够相对于车体10取得前倾的姿势或后仰的姿势。
在车体10的后端部设置有配重20。这样,电池式叉车1为平衡重式叉车,但不限于此。配重20是用于在货叉13支撑了货物的情况下取得平衡的重物。配重20例如使用金属,但不限于此。配重20在车体10中配置在后轮12的上方部位至后端部位。
电池式叉车1具有加速踏板37、制动踏板38、以及行进方向切换杆39。加速踏板37是控制行驶用电动机50的输出和转动方向的操作用部件。制动踏板38是用于使电池式叉车1停止的操作用部件。行进方向切换杆39是用于将电池式叉车1的行进方向切换为前方或后方中的任一者的操作用部件。电池式叉车1具有充电用连接器23。充电用连接器23在对电池30充电时,连接图1所示的充电装置2的充电装置侧连接器24。充电用连接器23在未连接充电装置侧连接器24时,安装有用于防水的盖。
如图3所示,电池式叉车1在方向盘36的前方具有作为显示装置的显示面板52。显示面板52具有用于对电池式叉车1进行各种设定的输入部、以及显示与电池式叉车1的状态等有关的信息的显示部。电池式叉车1的操作员经由显示面板52对电池式叉车1进行各种设定。显示面板52的显示部上显示的与电池式叉车1的状态等有关的信息例如是电池30的状态或者对门架油缸15等供给的工作油的油压等。工作油从由装卸用电动机55驱动的油压泵56供给。车载控制装置60控制行驶用电动机50和装卸用电动机55。
<电池30的结构>
图4是本实施方式所涉及的电池式叉车具有的电池的说明图。电池30包括多个电池单元32。本实施方式中,电池单元32是控制阀式的蓄电池(例如铅蓄电池)。这种电池单元32适于快速充电。各个电池单元32的端子间电压为12V。本实施方式中,多个(本例中为6个)电池单元32串联连接,形成多个(本例中为6个)电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6。并且,各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6例如通过铜制母线BBp、BBm并联连接。这样,电池30是多个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6并联连接得到的并联组电池。
母线BBm将各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的负极侧端子电连接,母线BBp将各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的正极侧端子电连接。母线BBp与各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6之间,连接保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6。即,各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6具有的电池单元32的端子连接于保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6。母线BBm和母线BBp安装于充电用连接器23。母线BBp与充电用连接器23之间设置接触器66。
由于电池30是并联组电池,所以各电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6产生温度差异后,温度高的电池单元32的内部电阻变低,电流容易流过。其结果是,各电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6中,有可能产生充电率的差异或者电池单元32的耐久性降低。一般而言,充电时,通过控制流入各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电流,抑制充电率的差异和耐久性降低。
在本实施方式中,各电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的母线BBp至母线BBm的布线的总长度相等。这样,能够抑制各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电阻差异,因而能够抑制各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6产生的温度差异。其结果是,电池式叉车1具有的车载控制装置60(参照图2)在电池30充电时,即使不单独控制流入各个电池单元群32L1、32L2、32L3、32L4、32L5、32L6的电流,也能够抑制充电率的差异。
<电池30和电池壳体31>
图5是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的立体图。图6是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的俯视图。图7是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的右视图。图8是表示本实施方式所涉及的电池及电池壳体的左视图。电池30在电池壳体31内收纳上述多个电池单元32。电池壳体31具有底部31B、与底部31B相向(对置)的上部31T、以及与底部31B和上部31T连接的侧部31SF、31SB、31SL、31SR。电池壳体31在由上部31T、底部31B、以及侧部31SF、31SB、31SL、31SR围成的空间内,使多个电池单元32的至少一个侧面的至少一部分之间相互接触而进行收纳。
电池壳体31的上部31T上安装有收纳安全电路的收纳壳体31SC。收纳壳体31SC中收纳上述保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6和图4所示的接触器66。电池壳体31如图5所示为长方体形状的结构体。上部31T、底部31B、以及侧部31SF、31SB、31SL、31SR均为板状且长方形(包括正方形)形状的部件。
图6表示电池30搭载于电池式叉车1的状态。如图6所示,电池30的电池壳体31的侧部31SF朝向前方,电池壳体31的侧部31SB朝向后方。另外,电池30的电池壳体31的侧部31SL朝向左侧,电池壳体31的侧部31SR朝向右侧。前方和后方与图2及图3所示的电池式叉车1的前方和后方对应。即,电池30搭载于电池式叉车1时,侧部31SF朝向前方,侧部31SB朝向后方。
如图5、图7所示,4个侧部31SF、31SB、31SL、31SR中,右侧的侧部31SR具有自身开口的吸气口31Hi。吸气口31Hi向电池壳体31内导入气体。该气体在本实施方式中为空气。本实施方式中,侧部31SR具有多个(本例中为3个)吸气口31Hi,但吸气口31Hi的数量不限于此。如图5、图8所示,4个侧部31SF、31SB、31SL、31SR中,与吸气口31Hi开口的侧部31SR相向的侧部,即左侧的侧部31SL具有自身开口的排气口31He。排气口31He排出电池壳体31内导入了的气体。本实施方式中,侧部31SL具有多个(本例中为4个)排气口31He,但排气口31He的数量不限于此。
电池壳体31具有风扇31F。风扇31F将气体从吸气口31Hi导入电池壳体31内,使气体与多个电池单元32的上表面和下表面接触并流过后,从电池壳体31内排出气体。本实施方式中,电池壳体31具有多个(本例中为4个)风扇31F。风扇31F的个数不限于4个。各个风扇31F安装于排气口31He。通过这种结构,多个风扇31F从电池壳体31内吸引气体并使之排出到外部。风扇31F从电池壳体31内吸引气体,因此能够在电池壳体31内稳定地产生从吸气口31Hi向排气口31He的气体流动。
多个风扇31F从电池壳体31内排出气体后,电池壳体31内的压力低于外侧压力。因此,从吸气口31Hi向电池壳体31的内部导入气体。本实施方式中,气体如图6的箭头AR所示,从电池壳体31的右侧导入内部,并从左侧排出。通过这样做,电池壳体31内收纳的多个电池单元32得到冷却。
在与图2所示的电池式叉车1的车体10的关系方面,吸气口31Hi配置在电池式叉车1的宽度方向上的一方,在上述宽度方向上的另一方配置排气口31He。本实施方式中,吸气口31Hi配置在车体10的右侧,排气口31He配置在车体10的左侧。气体从车体10的右侧导入电池壳体31内,并从左侧排出。风扇31F安装于排气口31He,因此风扇31F配置在车体10的左侧。因此,能够抑制由于电池壳体31中安装了风扇31F而使车体10的前后方向上的尺寸增大。
图9是表示本实施方式所涉及的电池具有的电池单元的一例的立体图。电池单元32的形状是长方体形状。电池单元32具有:设置有端子32BT的俯视时为长方形的上表面32T、与上表面32T相向的俯视时为长方形的下表面32B、以及与上表面32T及下表面32B连接的俯视时为长方形的4个侧面32SL、32SL、32SS、32SS。电池单元32中,上表面32T与下表面32B的距离H大于上表面32T的短边尺寸W。
下表面32B在俯视时为长方形形状,相邻的一边的尺寸W小于另一边的尺寸L。尺寸W为电池单元32的宽度、尺寸L为电池单元32的长度。另外,上表面32T与下表面32B的距离(最短距离)H为电池单元的高度。即,电池单元32的高度H大于宽度W。本实施方式中,电池单元32的长度L大于高度H。即,电池单元32是长度L最大,宽度W最小,高度H位于二者之间的长方体形状的结构体。相向的侧面32SL、32SL的各自的面积大于相向的侧面32SS、32SS的各自的面积。以下将侧面32SL、32SL适当地称为大侧面32SL、32SL,将侧面32SS、32SS适当地称为小侧面32SS、32SS。
电池单元32中,上表面32T与同上表面32T相邻的各个侧面32SL、32SL、32SS、32SS之间,具有阶差部32D。阶差部32D具有:与上表面32T及下表面32B平行的阶差部上表面32DT、以及从阶差部上表面32DT竖起的阶差部侧面32DW。本实施方式中,阶差部侧面32DW与阶差部上表面32DT大致垂直。多个电池单元32收纳于电池壳体31内。并且,各电池单元32的端子32B上连接有电力电缆。电池壳体31内,上述电力电缆收纳于电池单元32的阶差部32D。
图10是图6的A-A剖视图。图11是表示电池壳体与梁的关系的图。图11中的箭头AR表示气体的流动方向。图12是表示取下电池壳体的上部时的状态的俯视图。如图10所示,本实施方式中,电池壳体31的上部31T与下部31B之间,具有对电池壳体31内部进行划分的划分用部件31SP。多个电池单元32分别配置在上部31T与划分用部件31SP之间以及划分用部件31SP与下部31B之间。划分用部件31SP是板状的部件。划分用部件31SP在俯视时为长方形(包括正方形)。划分用部件31SP配置在电池壳体31的侧部31SF、31SB、31SL、31SR的各自的内侧。
电池30具有多个梁31R,该多个梁31R是从图5、图7所示的吸气口31Hi向排气口31He延伸的多个棒状部件。多个梁31R设置在划分用部件31SP的表面,且设置在电池壳体31的上部31T侧。同样,多个梁31R设置在电池壳体31的底部31B的表面,且设置在电池壳体31的上部31T侧。本实施方式中,多个梁31R设置为自身的延伸方向(长度方向)与电池壳体31的左右方向(宽度方向)平行。
如图10所示,各个梁31R与电池单元32的下表面32B接触,对电池单元32进行支撑。电池单元32的下表面32B与划分用部件31SP之间及与底部31B之间设置多个梁31R,因而电池单元32的下表面32B与划分用部件31SP之间及与底部31B之间,分别形成气体通过的气体通路ARP。另外,电池壳体31的上部31T与多个电池单元32的上部31T之间、以及划分用部件31SP与多个电池单元32的上部31T之间,也分别形成气体通过的气体通路ARP。
利用这种结构,从图5、图7所示的吸气口31Hi导入到电池壳体31内的气体在气体通路ARP内通过的过程中,接触上部31T与划分用部件31SP之间配置的多个电池单元32的上表面32T及下表面32B、以及划分用部件31SP与下部31B之间配置的多个电池单元32的上表面32T及下表面32B并流动。这样,电池单元32得到冷却。尤其是,在对电池30进行快速充电的情况下,各个电池单元32会发热,因而,通过使气体流入气体通路ARP,使多个电池单元32发出的热向电池壳体31的外部放出。
本实施方式中,电池壳体31具有4个气体通路ARP。较为理想的是,这些气体通路ARP的与气体流动方向垂直的剖面的面积相等。这样,流过所有气体通路ARP的气体的量相等,因而能够抑制所有电池单元32之间的冷却差异。
如图10、图11所示,有的梁31R与2个电池单元32的下表面32B接触,有的梁31R与1个电池单元32的下表面32B接触。各个梁31R从吸气口31Hi向排气口31He延伸。因此,多个梁31R将多个电池单元32与划分用部件31SP之间的气体通路ARP、以及多个电池单元32与底部31B之间的气体通路ARP划分为多个通路。利用这种结构,从吸气口31Hi导入到电池壳体31内的气体被多个梁31R分开,流入各自的通路,因而在与梁31R的延伸方向垂直的方向上,能够实现气体分布的均匀化。其结果是,能够抑制多个电池单元32之间的温度差异。
如图10所示,连接于各电池单元32的正极和负极的电力电缆CAB沿着各电池单元32的上表面32T配置。这样,能够抑制电力电缆CAB从电池单元32的上表面32T浮出,因而能够抑制电力电缆CAB向电池壳体31内的气体通路ARP中伸出。这样,抑制了气体通路ARP的通路截面积的减小,因而抑制了通过气体通路ARP的气体的流量减少。其结果是,能够抑制电池30自身具有的多个电池单元32的冷却效率降低,并且能够抑制多个电池单元32之间的温度差异。
如前所述,电池壳体31内,电力电缆CAB收纳于电池单元32的阶差部32D。因此,电池壳体31内,能够抑制第一布线41、第二布线42、以及第三布线43即电力电缆CAB向电池壳体31内的气体通路ARP中伸出。其结果是,电池30中,抑制了通过气体通路ARP的气体的流量减少,因而能够抑制电池30自身具有的多个电池单元32的冷却效率降低和温度差异。
本实施方式中,例如,如图11所示,8个电池单元32在各自的大侧面32SL的至少一部分彼此接触的状态下形成电池单元32的列(以下适当称为单元列)。在电池壳体31内,单元列配置有2列。各个单元列之间,电池单元32的小侧面32SS的至少一部分彼此接触。另外,在电池壳体31内,2个电池单元32与1个单元列靠近配置。这2个电池单元32的各自的大侧面32SL的至少一部分与1个单元列中包含的多个电池单元32的小侧面32SS的至少一部分相靠近。
配置在单元列两端的电池单元32仅有一个大侧面32SL与相邻电池单元32的大侧面32SL接触,另一个大侧面32SL面向电池壳体31的侧部31SL或侧部31SR中的任一者。对于大侧面32SL与1个单元列接触的2个电池单元32而言,与小侧面32SS不接触的大侧面32SL面向电池壳体31的侧部31SF,一个小侧面32SS面向电池壳体31的侧部31SL或侧部31SR中的任一者。另外,2个电池单元32的、不面向侧部31SL或侧部31SR的小侧面32SS彼此相向。
图12表示设置在上述划分用部件31SP的上部的多个电池单元32的配置。在电池壳体31的底部31B的上部,也与划分用部件31SP的上部同样,配置多个电池单元32。本实施方式中,在划分用部件31SP的上部配置有共计18个电池单元32,因而在电池壳体31内配置有共计36个电池单元32。如前所述,将串联连接的6个电池单元32作为一个电池单元群32L,并联连接多个(本实施方式中是6个)电池单元群32L以构成电池30。本实施方式中,除配置在1个单元列两端的2个电池单元32以外的6个电池单元32形成一个电池单元群32L。另外,配置在各个单元列两端的共计4个电池单元32、以及大侧面32SL与1个单元列相接触的2个电池单元32的共计6个电池单元32形成一个电池单元群32L。
本实施方式中,如图10和图12所示,在多个电池单元32与电池壳体31的侧部31SF的内侧之间,设置隔热材料HI。隔热材料HI与电池单元32及电池壳体31的侧部31SF的内侧均接触。另外,在部分电池单元32之间也设置隔热材料HI。隔热材料HI抑制电池单元32向电池壳体31外部放热。通过这样做,能够抑制电池单元32的温度差异。因此,尤其是抑制了充电时电池单元32的温度差异,因而有效抑制了充电率的差异和电池单元32的耐久性降低。另外,隔热材料HI还能够抑制电池单元32在电池壳体31内移动。此外,在电池式叉车1紧急出发或紧急停止等情况下,还能够缓和对电池单元32的冲击力。
风扇31F由图2所示的车载控制装置60控制。本实施方式中,车载控制装置60至少在电池30具有的多个电池单元32的充电期间,从电池壳体31的内部吸引气体,以冷却多个电池单元32。这样,能够抑制充电时各电池单元32的温度差异,因而有效抑制充电率的差异和电池单元32的耐久性降低。本实施方式中,车载控制装置60在电池30具有的多个电池单元32的放电过程中,也能够从电池壳体31的内部吸引气体,以抑制电池单元32的升温。
图13是表示收纳壳体的结构的图。在收纳壳体31SC内收纳保险丝Fu。保险丝Fu相当于图4所示的保险丝Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6。保险丝Fu经由电力电缆CAB电连接于电池单元32的端子32BT。从多个电池单元群32L引出的电力电缆CAB与保险丝Fu通过接触器CN连接。接触器CN具有第一接触器CNa和第二接触器CNb。电力电缆CAB连接于第一接触器CNa,保险丝Fu连接于第二接触器CNb。第二接触器CNb安装在收纳壳体31SC中。
收纳壳体31SC上安装有盖CB。盖CB具有用于使第一接触器CNa通过的开口CBH。第一接触器CNa穿过开口CBH***第二接触器CNb。在取下盖CB对收纳壳体31SC内进行检查等情况下,需要取下盖CB。若要在第一接触器CNa连接于第二接触器CNb的状态下取下盖CB,则由于第一接触器CNa与盖CB的开口CBH卡合,所以只要不将第一接触器CNa从第二接触器CNb取下,就无法取下盖CB。将第一接触器CNa从第二接触器CNb取下后,能够取下盖CB。将第一接触器CNa从第二接触器CNb取下后,来自电池单元32的电力不会施加于保险丝Fu。因此,即使触碰收纳壳体31SC内的部件等也是安全的。
本实施方式中,在收纳壳体31SC的盖CB上设置的开口CBH中,设置连接电池单元32的电力电缆CAB的第一接触器CN。利用这种结构,只要不将第一接触器CNa从第二接触器CNb取下就无法取下盖CB,因此提高了安全性。
如图6所示,收纳壳体31SC设置在电池壳体31的后方。在与图2所示的电池式叉车1的车体10的关系方面,收纳壳体31SC设置在车体10的后方侧。如图2所示,电池30设置在电池式叉车1的驾驶席34的下方。在为了更换保险丝Fu等要取下收纳壳体31SC的盖CB的情况下,如图2所示,使驾驶席34绕支撑轴33a的轴心转动,从而敞开电池30的上方。此时,由于收纳壳体31SC设置在车体10的后方侧,所以作业车易于接触收纳壳体31SC,因而保险丝Fu的更换或者收纳壳体31SC的检查较为容易。
电池壳体31利用隔热材料HI和风扇31F,能够抑制电池30充电时各电池单元32的温度差异,因而有效抑制充电率的差异和电池单元32的耐久性降低。因此,图2所示的车载控制装置60在电池30充电时无须执行并联控制,因而能够简化充电时的控制。所谓并联控制,是指在对多个电池单元并联连接而成的组电池进行充电的情况下,调整充电量以使各电池单元的充电量平均化的控制。在通过风扇31F冷却电池单元32的情况下,较为理想的是在相邻电池单元32之间设置间隙。但是,若设置间隙,则会导致电池壳体31的尺寸增大。电池式叉车1要求具有小的转弯半径,因此车体10最好尽可能地紧凑。另外,电池式叉车1在驾驶席34下方收纳电池30,因此若在电池单元32之间设置间隔,则有可能无法收纳所需数量的电池单元32。
因此,本实施方式中,形成单元列的电池单元32在4个侧面32SL、32SL、32SS、32SS中至少一者的至少一部分彼此接触的状态下收纳于电池壳体31内。通过这样做,无须在电池单元32之间设置间隙,能够抑制电池壳体31的尺寸增大。并且,通过使气体与各电池单元32的上表面32T与下表面32B接触并流过,冷却各电池单元32。这样,能够在抑制电池30尺寸增大的同时确保电池单元32的冷却。
本实施方式中,电池壳体31也可以不具有划分用部件31SP。即,多个电池单元32不是在上部31T侧和底部31B侧分别配置一层,而是在上部31T和底部31B之间仅配置一层。另外,多个风扇31F可以不从电池壳体31内吸引气体,而是向电池壳体31内送入气体。
在使用充电装置2对电池30进行快速充电的情况下,与通常的充电相比,将交流变换为直流的装置等的发热量较大,因此装置变得大型化。在电池式叉车1上搭载能够快速充电的充电装置的情况下,电池式叉车1自身变得大型化,此外由于质量增加,电池式叉车1的工作时间还有可能缩短。本实施方式中,使充电装置2为定置式装置,因此无须在电池式叉车1上搭载能够快速充电的充电装置。其结果是,能够抑制由于电池式叉车1的大型化和质量增加而导致的工作时间缩短,同时能够进行电池30的管理。
另外,考虑使用定置式充电装置2,通过通信由管理设施进行电池30的管理以及由电池30引起的故障的预防和安全保障。在此情况下,充电装置2中也需要搭载通信装置。在本实施方式中,图2所示的车载控制装置60控制充电装置2,收集电池30的充电条件、以及充电用连接器23与充电装置侧连接器24的配合不良等与充电有关的信息。并且,车载控制装置60例如能够使用电池式叉车1上搭载的通信装置向管理设施发送与电池30有关的信息。这样,电池式叉车1中,车载的控制装置执行与电池30的充电有关的控制,并且收集与电池30有关的信息、,因此使用与车外的基站等进行通信的通信装置,也能够进行电池30的管理以及由电池30引起的故障的预防和安全保障。其结果是,充电装置2中也无须搭载通信装置。
在管理电池30的情况下,图2所示的车载控制装置60作为用于管理的信息,例如收集充电次数、充电结束次数、总放电量、充电时间、或者放电时间等,经由通信装置将收集到的信息发送给管理设施。在管理由电池30引起的故障的情况下,车载控制装置60例如收集错误历史,经由通信装置发送给管理设施。在预防由电池30引起的故障的情况下,车载控制装置60例如收集由于发生了充电用连接器23与充电装置侧连接器24的配合不良而停止了充电的历史等,并将其经由通信装置发送给管理设施。
以上说明了本实施方式,但本实施方式不受上述内容限定。另外,上述结构要素中,包括本领域技术人员容易想到的结构要素、实质上相同的结构要素、以及同等范围的结构要素。此外,能够适当组合上述结构要素。此外,能够在不脱离本实施方式的主旨的范围内,进行各种结构要素的省略、置换或变更。
符号说明
1 电池式叉车
2 充电装置
6 交流电源
10 车体
13 货叉
23 充电用连接器
24 充电装置侧连接器
30 电池
31 电池壳体
31F 风扇
31B 下部
31Hi 吸气口
31SP 划分用部件
31B 底部
31R 梁
31T 上部
31SF 侧部
31He 排气口
32 电池单元
32B 下表面
32SL 侧面(大侧面)
32SS 侧面(小侧面)
32T 上表面
32BT 端子
34 驾驶席
HI 隔热材料
Claims (10)
1.一种作业车辆用电池,用于对电池驱动式的作业车辆供给电力,其特征在于包括:
多个电池单元;
电池壳体,具有底部、与所述底部对置的上部、以及与所述底部及所述上部连接的侧部,在由所述上部、所述底部、以及所述侧部围成的空间中,收纳所述多个电池单元;
吸气口,开口于所述侧部,向所述电池壳体内导入气体;
排气口,开口于与所述吸气口开口的所述侧部对置的侧部,从所述电池壳体内排出气体;以及
风扇,在将气体从所述吸气口导入电池壳体内,使所述气体与所述多个电池单元的所述上表面和所述下表面接触并流过后,从所述电池壳体内排出所述气体,
所述电池壳体具有从所述吸气口向所述排气口延伸的多个棒状部件,所述多个棒状部件与所述电池单元的下表面接触。
2.根据权利要求1所述的作业车辆用电池,其特征在于:
所述电池壳体在所述上部与所述下部之间具有对所述电池壳体的内部进行划分的划分用部件,
所述多个电池单元分别配置在所述上部与所述划分用部件之间以及所述划分用部件与所述下部之间,从所述吸气口导入到所述电池壳体内的气体与配置在所述上部与所述划分用部件之间的所述电池单元的上表面和下表面、以及配置在所述划分用部件与所述下部之间的所述电池单元的上表面和下表面接触并流动。
3.根据权利要求1或2所述的作业车辆用电池,其特征在于:
在所述电池壳体的所述侧部与所述电池单元之间设置隔热材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业车辆用电池,其特征在于:
所述风扇设置在所述排气口侧,至少在所述多个电池单元的充电期间从所述电池壳体的内部吸引气体。
5.根据权利要求4所述的作业车辆用电池,其特征在于:
所述风扇在所述多个电池单元的放电期间也从所述电池壳体的内部吸引气体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的作业车辆用电池,其特征在于:
在所述电池壳体的所述上部的外侧,具有收纳与所述电池单元电连接的保险丝的收纳壳体。
7.一种电池式作业车辆,其特征在于包括:
权利要求1至6中任一项所述的作业车辆用电池。
8.根据权利要求7所述的电池式作业车辆,其特征在于:
所述吸气口配置在所述电池式作业车辆的宽度方向上的一方,所述排气口配置在所述宽度方向上的另一方。
9.根据权利要求7或8所述的电池式作业车辆,其特征在于:
所述作业车辆用电池搭载在所述电池式作业车辆的电池罩的下方。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的电池式作业车辆,其特征在于:
所述电池罩以所述电池式作业车辆的前方的指定轴为中心转动,
设置在所述电池壳体的所述上部的外侧并且收纳与所述端子电连接的所述保险丝的收纳壳体,设置在所述电池式作业车辆的后方侧。
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