CN105745104A - 供电单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于电动摩托车(2)的供电单元(1)，包括至少两个电池(6,7,8,9)以及容纳电池(6,7,8,9)的至少一个保护容器(10,11,12)，所述保护容器包括：放置为与电池(6,7,8,9)相接触的冷却板(12)，并具有：多个通孔(13)，它们与外侧相通并在所述冷却板的宽度和/或长度方向穿过冷却板(12)，通孔(13)中的每一个具有位于冷却板(12)的第一周边侧(12a)上的入口以及位于冷却板(12)的相反的第二周边侧(12b)上的出口；两个相反的传递面(17,18)，它们与放置的一个或多个电池(6,7,8,9)相接触，在所述面(17,18)之间得到通孔(13)；两个冷却的半壳(10,11)，每个容纳电池(6,7,8,9)中的至少一个，并放置与所述电池(6,7,8,9)相接触，半壳(10,11)与冷却板(12)隔开并对应于传递面(17,18)而结合至冷却板。

Description

供电单元
技术领域
本发明涉及一种用于电动摩托车的供电单元。
背景技术
众所周知，电力驱动摩托车是由可再充电电池进行供电。
已知的摩托车包括限定为靠近转向头、座椅外罩并支撑电力供电单元的格子框架底盘。
这种单元由金属保护壳和包括在其内的电池组构成。
所述壳通常为平行六面体，其容纳全部的可再充电电池，电池密封在其内侧。
这种已知方案的缺陷相关联的事实是，在使用期间，所述壳内侧的电池产生大量的热量，而其中仅有一小部分消散。
因此，容纳在所述壳内的电池容易发生过热，如众所周知的，这大大降低了它们的寿命周期。
专利文件US2002/012833示出了一种具体类型的单体电池。
该文件显示了一种电池容纳块，其包括第一盒状容器以及第二盒状容器，其在顶部开口并且具有将容器分割为容纳电池的单元的多个内部隔墙。
所述第一容器和所述第二容器横向地联接密封，并协作以为冷却流体限定流动管道。
在这方面，所述第一容器具有用于冷却流体的流入的进入开口，而所述第二容器具有流出开口；两个开口均在电池的同一侧得到，并连接至流体供给泵。
US2002/012833显示的方案同样未能避免它的缺陷，包括：
-提供冷却流体供给泵的需求非常适合迎合轻量化和紧凑的要求，这一要求通常存在于如电动摩托车的车辆上；
-要进行联接密封的两个容器的使用并不十分实用，且需要非常窄的工作公差，同时伴随着整体上非常高的制造成本。
发明内容
本发明的主要目的旨在提供一种用于电动摩托车的供电单元，其可以防止电池过热。
本发明的进一步目标旨在提供一种用于电动摩托车的供电单元，其无需在车辆上使用供给泵，并且该供电单元实用并便于制造和组装。
本发明的另一个目标旨在提供一种用于电动摩托车的供电单元，其能够以简单、合理、方便和使用起来有效的方式且低成本的方案克服现有技术中存在的上述缺陷。
上述目的可以通过如权利要求1所述的用于电动摩托车的供电单元来实现。
附图说明
通过对用于电动摩托车的供电单元的优选的、但不唯一的实施例的描述，本发明的其他特征及优点将变得更加明显，附图中的示例以说明性、但不限定的方式示出上述实施例，其中：
图1为安装有根据本发明的供电单元的摩托车的侧视图；
图2为根据本发明的供电单元的轴侧视图；
图3为根据本发明的供电单元的主视图；
图4为根据本发明的供电单元的分解视图；
图5为根据本发明的供电单元去除保护容器的轴侧视图；
图6从不同角度显示了图5中所示的对象；
图7为根据本发明的供电单元没有保护容器的从下方看的视图；
图8为显示了图5-7中所示的相同对象的分解视图；
图9为根据本发明的供电单元的冷却板的轴测视图；
图10为冷却板的分解视图。
具体实施方式
具体参考附图，总体上由1表示根据本发明的用于电动摩托车2的供电单元。
本发明的单元1因而设计为向电动摩托车2的发动机5供电。
优选地，如图1所示，单元1安装在所述摩托车2的转向头3后方的底盘4上，在具有吸热式发动机的摩托车内对应于该处的位置，由燃料箱和吸热式发动机自身所占用。
实际上，底盘4可以在转向头3与收纳所述供电单元1的车座之间具有特定的座位。
底盘4可以配置为如美国专利申请号13/861,461以申请人的名义所描述的那样。
单元1包括至少一个电池6、7、8、9，但优选为4个，如附图所示，以及用于保护电池6、7、8、9的容器10、11、12。
根据本发明的重要方面，容器10、11、12包括由例如铝制成的冷却板12，其被放置在与电池6、7、8、9相接触且具有多个通孔13，通孔13与外侧相通且纵向地穿过冷却板12。
在这一方面，需要指出的是，在本文所述的范围内，通孔13纵向地穿过冷却板12的事实意味着它们平行于所述板自身延伸，即沿其宽度和/或长度方向而非其厚度方向延伸，如在图中可以清楚地看到。
详细地，通孔13具有入口和出口，入口和出口均与单元1的外侧相通，并且在安装有单元1的摩托车2运行期间空气在通孔内流通。
更详细地，通孔13中的每一个具有位于冷却板12的第一周边侧12a上的入口(如图6中最前部所示)以及位于冷却板12的在第一周边侧12a的相反的第二周边侧12b上的出口(如图5中最前部所示)。
通孔13优选为直线型的，彼此平行且在冷却板12内得到全部长度。
通孔13因而直接在周边侧12a、12b开口，而没有任何的内部偏移或者弯曲；这方面相当重要，从而使得如前所述的同时也将在下面更详细描述的电池6、7、8、9的正确冷却以动态方式出现在摩托车2的运行期间。
通孔13可以具有棱形截面，其由相邻的通孔13之间的共用壁表示的隔墙分割开。
在使用期间，冷却板12旨在被安装在电动摩托车2上，而第一周边侧12a和第二周边侧12b大体上垂直地布置，以及通孔13相反地则大体上水平地延伸。
实际上，由于限定在穿孔的冷却板12与电池6、7、8、9自身之间的热接触，同时也由于电池6、7、8、9与两个半壳10、11的热接触，本发明的单元1已经提供以得到包括在其内的电池6、7、8、9的空气冷却，以下将更详细地描述两个半壳10、11。
这种方法，热量分别通过冷却板12以及半壳10，11由电池6、7、8、9的两侧朝向外侧传递，所述半壳成形为便于将电池6、7、8、9的多余热量连同空气一起排出。
有利地，板12还具有支撑电池6、7、8、9的用途，优选地通过特定的支架14、15。
详细地，板12具有两个横向的且相反的传递面17、18，它们被放置在与上述电池6、7、8、9相接触的位置，并且在两个传递面17、18之间得到上述的通孔13以便于空气流动穿过。
支架14、15从面17、18处横向伸出，且它们中的每一个均支撑各自的电池6、7、8、9。
实际上，支架14、15支撑并被固定至各自的电池6、7、8、9，且电池的底部依靠在支架上。
每个被支架14、15支撑的电池6、7、8、9均具有内侧，其与各自的传递面17、18相接触，用于其自身的冷却。
实际上，通孔13在板12内纵向地定向，且布置在平行于两个传递面17、18的平面上。
电池6、7、8、9的容器10、11、12优选地包括大致为棱形的两个冷却半壳10、11，每一个冷却半壳收纳一个或多个电池6、7、8、9。
半壳10、11与冷却板12隔开，以限定覆盖电池6、7、8、9并同时容纳各自的支架14、15的这两个内部容积。
所述内部容积与外侧隔离，但是它们可以相通。
详细地，每个容积优选地包括一对叠加的电池6、7、8、9。
半壳10、11可以以可移动的方式，例如通过螺栓诸如此类的方式，固定至板12以对应于板12自身的各自传递面17、18。
在这一方面，需要强调的是半壳10、11具有各自的开口边10a、11a，并且其与冷却板12、大体上布置为对应于传递面17、18的周边的开口边10a、11a可关联。
半壳10、11实际上为具有一侧开口的盒状结构，其由主体壁10b、11b和一系列侧壁10c、11c所限定，其中，主体壁10b、11b在组件构造中大体上布置为平行于板12，侧壁10c、11c从主体壁10b、11b朝向板12延伸。
与主体壁10b、11b相反的侧壁10c、11c的边缘限定了开口边10a、11a。
开口边10a、11a大体上成形为与传递面17、18的周边相一致，并且事实上，一旦单元1被组装，开口边10a、11a以及冷却板12的周边几乎完全地一致。
对应于冷却板12与半壳10、11之间的接触线处，可以布置有橡胶密封件19。
板12放置于供电单元1的中心，其大体上对应于将单元1划分为两半的平面。
每一个内部容积优选地包括两个支架14、15以及相对于板12的平面的对称构造中叠加布置的两个各自的电池6、7、8、9，以使可利用空间的使用最优化。
为了提高散热，半壳10、11各具有装有肋片的外表面20、21，它们被布置在板12相反的它们的外壁中的一个(即主体壁10a、11a)上，该壁内部地面对电池6、7、8、9的外部面，即在前述的接触板12的内部面相反的面。
半壳10、11的这种外壁能够直接地接触电池6、7、8、9的这种外部面，以使散热更有效。
更为详细地，电池6、7、8、9为平行六面体且具有较大的长边，所述长边与板12的各自面以及半壳10、11的各自外壁相接触，而较小的长边中的一个布置在相对的支架14、15上。
应当注意的是，一些电池模组被配置为首先通过它们的较大的长边进行散热，并且这与本发明的单元1内侧的它们的布置相协同。
有利地，对应于电池6、7、8、9的较大的长边，可以应用热界面材料层，以确保通过板12以及通过半壳10、11的壁最大程度的散热效率。
在这一方面，需要强调的是，在本文所述的范围内，板12以及半壳10、11被放置与电池6、7、8、9相接触必须理解的是其中并不容纳热界面材料层；换句话说，这意味着板12、半壳10、11以及电池6、7、8、9的表面必须理解为相互接触，既可以在热界面材料层存在时也可以在其不存在时。
事实上，热界面材料层由一片具有诸如改善接触和热传递的材料所构成，并且因此，板12和半壳10、11必须始终认为与包括热界面材料层存在时的电池6、7、8、9相接触。
支架14、15具有与依靠在它们上的电池6、7、8、9的侧部可比较的形状及尺寸。
在本发明的优选实施例中，板12包括一个或多个冷却部件22、23、24，其中可得到通孔13，以及一个或多个结构件25、26、27，所述结构件具有例如比冷却部件22、23、24更大的机械阻力。
实际上，冷却部件22、23、24具有用于空气流通的多重通孔13，以限定具有薄壁的蜂窝状结构。
结构件25、26、27具有较厚的壁，这并不排除它们可以具有开口28，例如，用于轻量化的开口。
优选地，冷却部件22、23、24与结构件25、26、27在板12的高度方向上交替地布置。
例如，它们可以具有三个冷却部件22、23、24以及三个结构件25、26、27。
有用地，冷却部件22、23、24由挤出成型得到，并且被适当地定型后，例如通过焊接被紧固至结构件25、26、27。
总之，对于每一个电池6、7、8、9，至少提供有一个冷却部件，并且在具有四个电池6、7、8、9的单元1的优选情况下，板12可以包括两个主要的冷却部件22、23，各自的电池6、7、8、9布置在冷却部件的相反的面处且在旁边接触。
随着结构件25、26、27与上述支架14、15相关联，并且有利地，电池6、7、8、9以可移动的方式也可以被紧固。
在使用期间，当摩托车2“站立”时，供电单元1安装在由竖直布置的板12定向的摩托车2上。
实际上，板12与摩托车2的中心对称面共面，并且半壳10、11分别布置在车辆2的左侧及右侧。
在此构造中，用于空气流动的通孔13平行于摩托车2的纵轴，即平行于识别车辆的正常向前运动的前后方向的水平轴线，而板12的结构件25、26、27的任何开口28则为交叉地定向。
因此在摩托车2运行期间，空气穿透入板12的通孔13，并穿过这些通孔的整个长度。
冷却气流因而是动态的，其由摩托车2的向前运动产生。
包含在供电单元1内的电池6、7、8、9，其在使用期间受制于正常的热量，由于与板12的接触而被冷却，并且也通过半壳10、11的装有肋片的表面20、21进一步散热。
同时，电池6、7、8、9总是且无论在任何情况下由于半壳10、11的存在而免受任何的敲击。
当单元1安装在摩托车2上或者在任何情况下以其安装在摩托车2上的方式在空间定向时，两个上游电池6、7以及两个下游电池8、9可以被板12隔开而被识别。
为方便阐述，考虑到单元1安装在摩托车2上的方向，下面进一步描述本发明的部件。
电池6、7、8、9通过适当的电气连接装置29、30、31、32、33串联连接，所述电气连接装置结合各自的极点(pole)并且可以包括五个传导部分29、30、31、32、33。
上游电池6、7相对的极点通过第一部分29连接，第一部分29水平布置，其穿过板12的上游结构件25的上述开口28中的一个。
上游电池6、7的其余极点通过两个后部的竖直部分30、31连接至下游电池8、9相对的极点，竖直部分30、31沿着上游电池6、7的后部厚边布置在电池的背部上。
下游电池8、9的其余极点通过下游传导部分32、33连接至电源电路34、35、40，下游传导部分32、33沿着这种电池8、9的前部厚边穿过。
有利地，在限定在半壳10、11与板12之间的上述内部容积中，完全容纳有电源及充电电路34、35、40以及电池6、7、8、9的单元的控制电子装置41。
所述控制电子装置可以是BMS(batterymanagementsystem，电池管理***)类型，并且包括例如对应于电池6、7、8、9的厚边布置的10个电子板41，以使所述电子装置的所有尺寸最小化。
采用本技术方案，完全避免了对于用户的电击风险，同时也减小了连接本发明的组件的电气连接件的长度。
详细地，所述电源及充电电路34、35、40包含在由板12、下游支架15以及两个半壳10、11所限定的两个下游隔间内。
这种电路34、35、40可以直接紧固至下游支架15。
如图7所示，这些隔间由上述的连接至下游电池8、9的下游传导部分32、33达到，随着各自的第一触点34、35的***，下游电池8、9连接至电源电缆36、37，所述电源电缆将单元1连接至控制摩托车2的发动机5的逆变器。
对应于所述下游传导部分32、33与所述触点34、35之间的接触，同样也是所述下游传导部分32、33与电池6、7、8、9的充电电缆38、39之间的连接，这些连接中的一个能够配备有第二触点40，以防止在单元1的不同的操作条件下电流同时通过充电电缆38、39和电源电缆36、37。
将要注意的是，为说明清楚起见，所附的图表仅仅显示了用于电池6、7、8、9的“快速充电”的电缆38、39，即那些用于连接快速充电桩的电缆，这种在插座内终接的电缆38、39可以被收纳在例如摩托车2的车座下方。
然而，这些电缆38、39是可选的，并且本发明通过家庭交流电源与相配的电池充电器的***向电源提供主电缆(未显示)。

Claims (11)

1.一种供电单元(1)，用于电动摩托车(2)，其包括至少两个电池(6,7,8,9)以及容纳所述电池(6,7,8,9)的至少一个保护容器(10,11,12)，其特征在于，所述容器(10,11,12)包括：
-至少一个冷却板(12)，其放置为与所述电池(6,7,8,9)相接触并具有：
-多个通孔(13)，它们与外侧相通并在所述冷却板(12)的宽度和/或长度方向穿过所述冷却板，所述通孔(13)中的每一个具有位于所述冷却板(12)的第一周边侧(12a)上的入口以及位于所述冷却板(12)的相反的第二周边侧(12b)上的出口；
-两个相反的传递面(17,18)的一个或多个电池(6,7,8,9)与它们相接触地放置，在所述传递面(17,18)之间得到所述通孔(13)；
-至少两个冷却的半壳(10,11)，每个容纳所述电池(6,7,8,9)中的至少一个，并放置与所述电池(6,7,8,9)相接触，所述半壳(10,11)与所述冷却板(12)隔开并对应于所述面(17,18)而结合至所述冷却板(12)。
2.根据权利要求1所述的单元(1)，其特征在于，所述冷却板(12)支撑所述电池(6,7,8,9)。
3.根据权利要求2所述的单元(1)，其特征在于，所述冷却板(12)具有支撑所述电池(6,7,8,9)中的至少一个的至少一个支架(14,15)。
4.根据前述一个或多个权利要求所述的单元(1)，其特征在于，所述通孔(13)为直线型的并且彼此平行。
5.根据前述一个或多个权利要求所述的单元(1)，其特征在于，所述冷却板(12)包括具有所述通孔(13)的至少一个冷却部件(22,23,24)，以及至少一个结构件(25,26,27)，所述结构件具有比所述冷却部件(22,23,24)更大的机械阻力。
6.根据权利要求5所述的单元(1)，其特征在于，所述至少一个支架(14,15)与所述至少一个结构件(25,26,27)相关联。
7.根据前述一个或多个权利要求所述的单元(1)，其特征在于，所述半壳(10,11)具有用于冷却的至少一个装有肋片的外表面(20,21)。
8.根据前述一个或多个权利要求所述的单元(1)，其特征在于，所述半壳(10,11)内部地限定了一个或多个隔间，电池(6,7,8,9)的电源及充电电路(34,35,40)完全容纳有用于所述隔间内。
9.根据前述一个或多个权利要求所述的单元(1)，其特征在于，所述半壳(10,11)具有各自的开口边(10a,11a)，并与所述冷却板(12)可关联，所述开口边(10a,11a)大体地布置为对应于所述传递面(17,18)的周边。
10.一种电动摩托车(2)，其特征在于，包括如权利要求1-9中的一个或多个权利要求所述的供电单元(1)。
11.根据权利要求10所述的摩托车(2)，其特征在于，所述单元(1)安装在所述摩托车(2)上，所述单元(1)由竖直布置的所述冷却板(12)与平行于所述摩托车(2)的纵轴布置的所述通孔(13)定向。
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