CN107415672B - 车载用蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的车载用蓄电池能够不带来制造成本的上升而实现提高对高压设备的冷却性能，并确保高压设备的稳定的驱动状态。该车载用蓄电池在通过具有配置孔(6a、6b)的隔板(6)而在收纳箱(3)的内部分隔出预定的各部分，并且具有电池模块(5)和高压设备(17、18、19)的结构中，作为高压设备而设置有配置在隔板上的第一高压设备、和通过由冷却风扇产生的对流来冷却且以一部分从配置孔向下方突出的状态安装于隔板的第二高压设备，在隔板形成有排放第一高压设备所释放的热量的排放孔(6e)，排放孔与第二高压设备所释放的热量的排热通路连通。

Description

车载用蓄电池
技术领域
本发明涉及一种在收纳箱的内部配置有电池模块和高压设备的车载用蓄电池相关的技术领域。
背景技术
在汽车等各种车辆上搭载有用于向马达和/或各种电气部件供应电力的车载用蓄电池。
近年来，特别地，EV(Electric Vehicle：电动汽车)、HEV(Hybrid ElectricVehicle：混合动力电动汽车)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle：插电式混合动力电动汽车)等车辆得到普及，在这些以电气为动力的车辆中，搭载具有高蓄电功能的车载用蓄电池。
在车载用蓄电池设置有收纳于收纳箱的电池模块和高压设备。电池模块例如通过将镍氢电池或锂离子电池等多个电池单元(二次电池)进行排列而构成。作为高压设备，例如设置有逆变器和/或DC/DC转换器等。
此外，对于搭载于电动汽车等的车载用蓄电池，还存在为了保持高蓄电功能，而将多个电池模块配置在收纳箱，并将这些多个电池模块的各电池单元串联或并联连接的车载用蓄电池。
这样的车载用蓄电池例如配置在形成于车辆后部的后备箱，并将配置在收纳箱的内部的电池模块和/或高压设备配置于例如上下各层(例如，参照专利文献1)。
就专利文献1所记载的车载用蓄电池而言，一部分***到在底板以向上方开口的方式形成的配置凹部，并位于左右分离设置的车体的后侧框架之间。
对于如上所述的车载用蓄电池，如果在高压设备和/或电池模块中产生热量并且温度上升，则有可能妨碍这些高压设备和/或电池模块的适当的驱动状态，因此，需要冷却高压设备和/或电池模块而抑制温度上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许5206110号公报
发明内容
技术问题
然而，在车载用蓄电池中，在收纳有电池模块和/或高压设备的收纳箱安装有盖体而通过盖体来覆盖电池模块和/或高压设备，因此如果从收纳箱的内部空间排出冷却风的性能低，则存在产生热量积存即所谓的积热而引起高压设备的动作不良的可能性。
在此情况下，还可以考虑将配置在产生积热的位置的高压设备配置到收纳箱的外部，但是如果将高压设备配置到收纳箱的外部，则需要与盖体分开另外进行在高压设备驱动时产生的电磁噪声的屏蔽对策，相应地带来成本的上升。此外，在将高压设备配置在收纳箱的外部的情况下，还有可能产生因与高压设备接触而引起触电的危险性。
因此，本发明克服上述问题点，其目的在于不带来制造成本的上升而实现提高对高压设备的冷却性能，并确保高压设备的稳定的驱动状态。
技术方案
第一，本发明的车载用蓄电池是通过具有配置孔的隔板而在收纳箱的内部分隔出预定的各部分，并且具有电池模块和高压设备的车载用蓄电池，作为所述高压设备，设置有配置在所述隔板上的第一高压设备、和通过由冷却风扇产生的对流来冷却且以一部分从所述配置孔向下方突出的状态安装于所述隔板的第二高压设备，在所述隔板形成有排放所述第一高压设备所释放的热量的排放孔，所述排放孔与所述第二高压设备所释放的热量的排热通路连通。
由此，第一高压设备所释放的热量经由形成在隔板的排放孔而排放到第二高压设备的排热通路。
第二，优选地，在上述本发明的车载用蓄电池中，在所述隔板的下表面中的所述配置孔的下方安装有将内部空间作为所述排热通路的一部分而形成的流动用风道，所述排放孔与所述流动用风道的内部空间连通。
由此，在第一高压设备中产生并从排放孔排放的热量从流动用风道释放。
第三，优选地，在上述本发明的车载用蓄电池中，在所述流动用风道形成有向所述电池模块输送冷却风的电池用冷却孔。
由此，在流动用风道的内部空间中流动的冷却风的一部分向电池模块流动。
第四，优选地，在上述本发明的车载用蓄电池中，在所述隔板形成有分别与所述流动用风道的内部空间和所述收纳箱的内部的配置所述电池模块的空间连通的第一连通孔和第二连通孔，在所述隔板安装有冷却用风道，该冷却用风道具有通过第一进气部和第二进气部形成为分叉状的部分，将冷却风从所述第一进气部送到所述第一连通孔，并且将冷却风从所述第二进气部送到所述第二连通孔。
由此，冷却风被经由冷却用风道的第一进气部而送到流动用风道的内部空间，并且冷却风被经由冷却用风道的第二进气部而送到电池模块。
第五，优选地，在上述本发明的车载用蓄电池中，在所述收纳箱安装有至少覆盖所述第一高压设备、所述第二高压设备和所述电池模块的盖体，在所述盖体形成有电线插通孔，以供用于连接配置在所述收纳箱的外部的电路与所述高压设备的电线***，从所述电线插通孔引入外部空气，用作冷却所述第一高压设备的冷却风。
由此，通过从电线插通孔引入的空气来冷却第一高压设备。
第六，优选地，在上述本发明的车载用蓄电池中，所述第一高压设备配置在所述电线插通孔与所述排放孔之间。
由此，第一高压设备存在于从电线插通孔引入并从排放孔排放的冷却风的通路中。
技术效果
根据本发明，将第一高压设备所释放的热量经由形成在隔板的排放孔而排放到第二高压设备的排热通路，因此难以在第一高压设备的周围产生积热，能够不带来制造成本的上升而实现提高对第一高压设备的冷却性能，并确保第一高压设备的稳定的驱动状态。
附图说明
图1是与图2～图9一同示出本发明的车载用蓄电池的实施方式的图，本图是车载用蓄电池的截面图。
图2是车载用蓄电池的分解立体图。
图3是在拆下盖体的状态下示出的车载用蓄电池的立体图。
图4是在拆下盖体的状态下示出的车载用蓄电池的俯视图。
图5是示出电线穿过电线插通孔的状态的放大侧视图。
图6是示出配置在收纳箱的内部的部分结构的立体图。
图7是示出与冷却风的通路有关的各部分的俯视图。
图8是示出与冷却风的通路有关的各部分的立体图。
图9是示出在流动用风道形成有电池用冷却孔的例子的立体图。
符号说明
1：车载用蓄电池，3：收纳箱，4：盖体，5：电池模块，6：隔板，6a：第一配置孔，6b：第二配置孔，6c：第一连通孔，6d：第二连通孔，6e：排放孔，8：电线，13a：电线插通孔，17：第一高压设备，18：第二高压设备，19：第二高压设备，20：冷却用风道，20a：第一进气部，20b：第二进气部，21：流动用风道，21a：内部空间，27：冷却风扇，28：电池用冷却孔，200：间隙
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的车载用蓄电池的方式。
车载用蓄电池1具有保持框架2、收纳箱3、盖体4和电池模块5、5(参照图1～图4)。
车载用蓄电池1例如以使其一部分***到配置凹部100a的状态来配置(参照图1)，所述配置凹部100a形成在位于车辆的后部座椅的后方的后备箱的底板100。
保持框架2通过使左右延伸且前后分离地设置的第一部分2a、2a与前后延伸且左右分离地设置的第二部分2b、2b结合为井字形状而成(参照图1～图4)。第一部分2a、2a处于左右两端部分别从第二部分2b、2b向侧方(向外)突出的状态。
车载用蓄电池1通过螺栓等将保持框架2的第一部分2a、2a的左右两端部固定于底板100。
在收纳箱3的内部配置有平板状的隔板6。收纳箱3的内部空间被隔板6分隔为上侧收纳空间3a和下侧收纳空间3b。
在隔板6左右分离地形成有第一配置孔6a和第二配置孔6b。在隔板6的第一配置孔6a的左方和前方分别形成有第一连通孔6c和第二连通孔6d。在隔板6的第二配置孔6b的右方形成有排放孔6e。
在隔板6安装有端子台7。在端子台7连接有电线8、8、…的一端部，电线8、8、…被从车载用蓄电池1引出而将另一端部连结于未图示的控制电路和/或电源电路等。
收纳箱3具有朝向上下方向的底面部9和下缘与底面部9的外周缘连续的周面部10。收纳箱3的周面部10的上端部被固定于保持框架2。在周面部10的后面部的右端部形成有连结用孔10a。在周面部10设置有向内侧突出的环状的板安装突部10b。
隔板6通过将外周部载置在板安装突部10b上而安装于收纳箱3。
盖体4形成为向下方开口的浅的箱状，具有上面部11和上缘与上面部11的外周缘连续的周状部12。在周状部12的前面部13的靠近左侧面部14侧的位置形成有电线插通孔13a，在周状部12的左侧面部14形成有风道插通孔14a。
盖体4载置在收纳箱3的上表面而安装于收纳箱3。在盖体4安装于收纳箱3的状态下，电线8、8、…穿过电线插通孔13a(参照图5)。在电线插通孔13a中，在电线8、8、…的周围形成有间隙200，从间隙200将外部空气引入到收纳箱3的内部。
在收纳箱3的下侧收纳空间3b中，左右分离地收纳有例如两个电池模块5、5(参照图1～图4)。电池模块5、5固定于底面部9。
电池模块5具有以前后方向为长度方向的箱状的电池单元罩15和在电池单元罩15的内部前后排列配置的多个电池单元16、16、…(参照图2)。在电池单元罩15前后分离地设置有流入部15a和流出部15b。
在收纳箱3的下侧收纳空间3b中，在夹着电池模块5、5的左右方向上的相反侧收纳有未图示的蓄电池控制单元和接线盒。蓄电池控制单元具有管理车载用蓄电池1的整体控制的功能。接线盒具有继电器、保险丝和/或连接器端子等。
在收纳箱3的上侧收纳空间3a中，在前半部中的端子台7的右方配置有第一高压设备17，在后半部左右分离地配置有第二高压设备18、19(参照图1～图4)。第一高压设备17例如是电动油泵的泵用逆变器，第二高压设备18例如是DC/DC转换器，第二高压设备19例如是行驶马达用逆变器。
第一高压设备17安装于隔板6的上表面。在第一高压设备17的上表面侧设置有向上方突出的散热片17a、17a、…。第一高压设备17在盖体4安装于收纳箱3的状态下，配置在形成于盖体4的电线插通孔13a与形成于隔板6的排放孔6e之间。
在第二高压设备18和第二高压设备19分别设置有向下方突出的散热片18a、18a、…和散热片19a、19a、…。如图1所示，第二高压设备18以散热片18a、18a、…从上方***到第一配置孔6a的状态安装于隔板6的上表面，第二高压设备19以散热片19a、19a、…从上方***到第二配置孔6b的状态安装于隔板6的上表面。
在收纳箱3的内部配置有电池模块5、5、蓄电池控制单元、接线盒、端子台7、第一高压设备17、第二高压设备18和第二高压设备19，车载用蓄电池1的驱动所必需的全部电气部件以被盖体4覆盖的状态配置于收纳箱3的内部。
因此，能够针对车载用蓄电池1的驱动所必需的电气部件屏蔽来自外部的电磁噪声，通过强化电磁屏蔽能够确保车载用蓄电池1的良好的驱动状态。
在车载用蓄电池1设置有冷却用风道20。以***盖体4的风道插通孔14a的状态安装于收纳箱3。冷却用风道20的一部分形成为前后分离的分叉状，形成为分叉状的部分中，后侧被设为第一进气部20a，前侧被设为第二进气部20b。
冷却用风道20以第一进气部20a和第二进气部20b分别与第一连通孔6c和第二连通孔6d对应的状态配置。
在收纳箱3的下侧收纳空间3b配置有流动用风道21。流动用风道21具有形成为上下的厚度薄的横向长的扁平形状的流动部22、从流动部22的左端部向上方突出的环状的连结突部23、和从流动部22的右端部的后面部向下方突出的结合突部24。流动用风道21的内部空间21a被作为第二高压设备18、19的排热通路的一部分。
流动用风道21以流动部22与隔板6的下表面接触的状态安装，连结突部23处于从第一连通孔6c向上方突出的状态(参照图1)。在从第一连通孔6c向上方突出的连结突部23连结冷却用风道20的第一进气部20a(参照图1和图6)。
在流动部22的上表面部左右分离地形成有第一散热片***孔22a和第二散热片***孔22b(参照图1和图2)。隔板6的第一配置孔6a、第二配置孔6b和排放孔6e经由第一散热片***孔22a和第二散热片***孔22b与流动用风道21的内部空间21a连通。在第一散热片***孔22a和第二散热片***孔22b***有分别***到第一配置孔6a和第二配置孔6b的第二高压设备18的散热片18a、18a、…和第二高压设备19的散热片19a、19a、…，散热片18a、18a、…和散热片19a、19a、…位于流动用风道21的内部空间21a。
在流动用风道21的结合突部24结合有电池用排气风道25(参照图2和图6)。电池用排气风道25形成为前后的厚度薄的横向长的扁平形状，并在右端部的后面部形成有排气孔25a。在电池用排气风道25的前面部左右分离地形成有连结孔25b、25b。在电池用排气风道25的右端部设置有向上方突出的结合部25c。
电池用排气风道25的结合部25c与流动用风道21的结合突部24结合。在电池用排气风道25的连结孔25b、25b分别***有电池单元罩15、15的流出部15b、15b而与电池模块5、5连结。
在冷却用风道20的第二进气部20b连结电池用进气风道26。电池用进气风道26形成为上下的厚度薄的横向长的扁平形状，并在左端部设置有向上方突出的连结部26a。在电池用进气风道26的下表面部左右分离地形成有进气孔26b、26b。
电池用进气风道26处于连结部26a从第二连通孔6d向上方突出的状态(参照图6和图7)。在从第二连通孔6d向上方突出的连结部26a连结冷却用风道20的第二进气部20b(参照图6和图8)。在电池用进气风道26的进气孔26b、26b分别***有设置在电池单元罩15、15的流入部15a、15a而与电池模块5、5连结。
在电池用排气风道25连结有冷却风扇27(参照图2和图6)。冷却风扇27例如是将引入的空气排放到外部的排放用的风扇。冷却风扇27具有向前方突出的连结用突部27a，连结用突部27a***形成在收纳箱3的周面部10的连结用孔10a，并以***到连结孔25b的状态连结在电池用排气风道25。
在如上所述构成的车载用蓄电池1中，如果冷却风扇27旋转，则在冷却用风道20将空气作为冷却风而引入，使冷却风从冷却用风道20的第一进气部20a向流动用风道21流动，并使冷却风从冷却用风道20的第二进气部20b向电池用进气风道26流动。
向流动用风道21流动的冷却风在流动用风道21的内部空间21a流动，并被吹向第二高压设备18的散热片18a、18a、…、第二高压设备19的散热片19a、19a、…而将第二高压设备18、19冷却，抑制第二高压设备18、19的温度上升。因此，第二高压设备18、19通过由冷却风扇27的旋转产生的冷却风进行的强制冷却来抑制温度上升。
在流动用风道21的内部空间21a流动的冷却风经由电池用排气风道25的排气孔25a被冷却风扇27排放到车载用蓄电池1的外部。
另一方面，向电池用进气风道26流动的冷却风从电池用进气风道26的进气孔26b、26b分别在电池模块5、5中的电池单元罩15、15的内部流动，并被吹向电池单元16、16、…而将电池单元16、16、…冷却，抑制电池模块5、5的温度上升。因此，电池模块5、5也与第二高压设备18、19同样地通过由冷却风扇27的旋转产生的冷却风进行的强制冷却来抑制温度上升。
在电池单元罩15、15的内部流动的冷却风从连结孔25b、25b向电池用排气风道25的内部流动，并经由电池用排气风道25的排气孔25a被冷却风扇27排放到车载用蓄电池1的外部。
此外，外部空气被从形成在盖体4的电线插通孔13a的间隙200引入到收纳箱3的上侧收纳空间3a。此时，在经由第二散热片***孔22b与流动用风道21的内部空间21a连通的隔板6的排放孔6e处，因冷却风扇27而产生从上侧收纳空间3a向内部空间21a侧的气流。
因此，从电线插通孔13a的间隙200引入的空气通过第一高压设备17的周围而被引入到排放孔6e，并从排放孔6e经由流动用风道21的内部空间21a和电池用排气风道25的排气孔25a而被冷却风扇27排放到车载用蓄电池1的外部。
如上所述，从电线插通孔13a的间隙200引入的空气通过第一高压设备17的周围而被引入到排放孔6e，因此，通过该空气来冷却第一高压设备17，抑制第一高压设备17的温度上升。
如以上所记载的那样，对于车载用蓄电池1而言，在隔板6形成有排放第一高压设备17所释放的热量的排放孔6e，并且排放孔6e与作为第二高压设备18、19所释放的热量的排热通路的流动用风道21的内部空间21a连通。
因此，由于第一高压设备17所释放的热量经由排放孔6e而排放到第二高压设备18、19所释放的热量的排热通路，所以即使在为了实施电磁噪声的屏蔽对策而将第一高压设备17和第二高压设备18、19覆盖的状态下，也难以在收纳箱3的上侧收纳空间3a内，在第一高压设备17的周围产生积热，能够不带来制造成本的上升而实现提高对第一高压设备17的冷却性能，并确保第一高压设备17的稳定的驱动状态。
此外，在隔板6的下表面中的第一配置孔6a与第二配置孔6b的下方安装有将内部空间21a作为排热通路的一部分而形成的流动用风道21，排放孔6e与流动用风道21的内部空间21a连通。
因此，在第一高压设备17中产生并从排放孔6e排放的热量从流动用风道21释放，并能够通过简单的结构来可靠地抑制第一高压设备17的温度上升。
进一步地，在隔板6形成有第一连通孔6c和第二连通孔6d，并在隔板6安装有具有通过第一进气部20a和第二进气部20b形成为分叉状的部分的冷却用风道20，将冷却风从第一进气部20a送到第一连通孔6c并且将冷却风从第二进气部20b送到第二连通孔6d。
因此，由于冷却风经由冷却用风道20的第一进气部20a被送到流动用风道21的内部空间21a，并且冷却风经由冷却用风道20的第二进气部20b被送到电池模块5、5，所以能够在实现结构的简化的基础上确保对第一高压设备17、第二高压设备18、19和电池模块5、5的良好的冷却性能。
进一步地，此外，在收纳箱3安装有至少覆盖第一高压设备17、第二高压设备18、19和电池模块5、5的盖体4，并在盖体4形成有供电线8、8、…***的电线插通孔13a，将外部空气作为冷却第一高压设备17的冷却风从电线插通孔13a引入。
因此，由于通过从电线插通孔13a引入的空气来冷却第一高压设备17，所以不需要用于冷却第一高压设备17的冷却风专用流路，而能够在实现结构的简化的基础上抑制第一高压设备17的温度上升。
除此之外，由于第一高压设备17配置在盖体4的电线插通孔13a与隔板6的排放孔6e之间，所以第一高压设备17存在于从电线插通孔13a引入并从排放孔6e排放的冷却风的通路中，能够提高对第一高压设备17的冷却效率。
应予说明，在上述内容中示出了将冷却风从冷却用风道20的第二进气部20b经由电池用进气风道26送到电池模块5、5的内部的例子，但是，还可以如图9所示在流动用风道21形成孔，将该孔作为电池用冷却孔28，并设置以将冷却风从电池用冷却孔28送到电池模块5、5的内部的方式将电池模块5、5和流动用风道21连结的风道。
这样，通过在流动用风道21形成电池用冷却孔28，在流动用风道21的内部空间21a中流动的冷却风的一部分向电池模块5、5流动，因此能够实现提高对电池模块5、5的冷却性能。
此外，在上述内容中示出了通过冷却风扇27的旋转来使从冷却用风道20引入的冷却风向冷却风扇27流动的例子，但是，也可以采用如下结构，即，通过将冷却风扇设为向冷却用风道20输送冷却风的风扇，或者将冷却风扇设置在冷却用风道20侧，从而与上述相反地将冷却风从冷却用风道20排放的结构。
在此情况下，冷却风从隔板6的排放孔6e经由收纳箱3的上侧收纳空间3a向盖体4的电线插通孔13a的间隙200流动，将第一高压设备17冷却而抑制第一高压设备17的温度上升。

Claims (7)

1.一种车载用蓄电池，其特征在于，通过具有配置孔的隔板而在收纳箱的内部分隔出预定的各部分，并且具有电池模块和高压设备，
作为所述高压设备，设置有配置在所述隔板的上表面的第一高压设备、和通过由冷却风扇产生的对流来冷却且以一部分从所述配置孔向下方突出的状态安装于所述隔板的第二高压设备，
在所述隔板形成有排放所述第一高压设备所释放的热量的排放孔，
所述排放孔与所述第二高压设备所释放的热量的排热通路连通。
2.根据权利要求1所述的车载用蓄电池，其特征在于，
在所述隔板的下表面中的所述配置孔的下方安装有流动用风道，该流动用风道形成为将内部空间作为所述排热通路的一部分，
所述排放孔与所述流动用风道的内部空间连通。
3.根据权利要求2所述的车载用蓄电池，其特征在于，
在所述流动用风道形成有向所述电池模块输送冷却风的电池用冷却孔。
4.根据权利要求2所述的车载用蓄电池，其特征在于，
在所述隔板形成有分别与所述流动用风道的内部空间和所述收纳箱的内部的配置所述电池模块的空间连通的第一连通孔和第二连通孔，
在所述隔板安装有冷却用风道，该冷却用风道具有通过第一进气部和第二进气部形成为分叉状的部分，
将冷却风从所述第一进气部送到所述第一连通孔，并且将冷却风从所述第二进气部送到所述第二连通孔。
5.根据权利要求3所述的车载用蓄电池，其特征在于，
在所述隔板形成有分别与所述流动用风道的内部空间和所述收纳箱的内部的配置所述电池模块的空间连通的第一连通孔和第二连通孔，
在所述隔板安装有冷却用风道，该冷却用风道具有通过第一进气部和第二进气部形成为分叉状的部分，
将冷却风从所述第一进气部送到所述第一连通孔，并且将冷却风从所述第二进气部送到所述第二连通孔。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车载用蓄电池，其特征在于，
在所述收纳箱安装有至少覆盖所述第一高压设备、所述第二高压设备和所述电池模块的盖体，
在所述盖体形成有电线插通孔，以供用于连接配置在所述收纳箱的外部的电路与所述高压设备的电线***，
从所述电线插通孔引入外部空气，用作冷却所述第一高压设备的冷却风。
7.根据权利要求6所述的车载用蓄电池，其特征在于，
所述第一高压设备配置在所述电线插通孔与所述排放孔之间。
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