CN113346181A - 蓄电池单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蓄电池单元，其能够适当地对蓄电池进行温度管理并且具有优异的布局性。搭载于车辆(V)的蓄电池单元(1)具备：蓄电池(2)；***述蓄电池的壳体(3)；上表面覆盖件(61)，其在壳体内覆盖蓄电池的上表面；进气部(61a)，其设置于上表面覆盖件，从壳体的外部向蓄电池的上方取入空气；下表面覆盖件(62)，其在壳体内覆盖蓄电池的下表面；排气部(62a)，其设置于下表面覆盖件，将对蓄电池进行了冷却或加温的空气排出；以及风扇(63)，其配置于下表面覆盖件的下方，取入从排气部(62a)排出的空气，并向下表面覆盖件与壳体的底部(31a)之间排出。

Description

蓄电池单元

技术领域

本发明涉及一种蓄电池单元。

背景技术

专利文献1公开了一种构造，其中，在电源装置中，在电池模块的下方配置鼓风机，从鼓风机排出的空气被送入电池，并且已经穿过电池之间的空气再次向鼓风机取入。鼓风机取入的空气是经由电池而被送入的空气，并受到电池温度的影响，因此无法适当地冷却电池。因此，在专利文献1所记载的电源装置中，在鼓风机的下方配置有热交换器。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2018-129179号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的电源装置中，由于在电源装置的壳体内配置有热交换器，因此电源装置的尺寸增大并且布局性变差。

本发明提供一种蓄电池单元，其能够适当地对蓄电池进行温度管理并且具有优异的布局性。

用于解决课题的方案

本发明提供一种蓄电池单元，其搭载于车辆，且具备：

蓄电池；以及

***述蓄电池的壳体；

其中，

所述蓄电池单元还具备：

上表面覆盖件，其在所述壳体内覆盖所述蓄电池的上表面；

进气部，其设置于所述上表面覆盖件，从所述壳体的外部向所述蓄电池的上方取入空气；

下表面覆盖件，其在所述壳体内覆盖所述蓄电池的下表面；

排气部，其设置于所述下表面覆盖件，将对所述蓄电池进行了冷却或加温的空气排出；以及

风扇，其配置于所述下表面覆盖件的下方，取入从所述排气部排出的空气，并向所述下表面覆盖件与所述壳体的底面之间排出。

发明效果

根据本发明，由于能够向蓄电池供给来自进气部的新的空气，因此能够适当地对蓄电池进行温度管理。此外，由于也可以不设置热交换器，因此能够抑制电源装置的尺寸增大，并且布局性优异。

附图说明

图1是从前方斜上方观察搭载了本发明的一实施方式的蓄电池单元的车辆的后部座位周边的立体图。

图2是图1的A-A线剖视图。

图3是蓄电池单元的分解立体图。

图4是从前方观察沿图2的B-B线剖切的截面的剖视图。

图5是从前方斜上方观察沿图2的B-B线剖切的截面的截面立体图。

附图标记说明：

1 蓄电池单元

2 蓄电池

21 蓄电池模块

211 单体

211a 正极端子

211b 负极端子

3 壳体

31a 底部(底面)

31g 倾斜部

5 控制装置

61 上表面覆盖件

61a 进气部

62 下表面覆盖件

62a 排气部

63 风扇

63b 排气口

V 车辆

R1 前侧横梁(横梁)

15 后部座位(座椅)

17 排气管

具体实施方式

以下，参照图1至图5对本发明的一个实施方式进行说明。从附图标记的方向观看附图，在以下描述中，根据从操作者观看的方向来描述前后、左右和上下，在附图中，将车辆的前方示为Fr，将后方示为Rr，将左侧示为L，将右侧示为R，将上侧示为U，将下侧示为D。

【车辆】

如图1和图2所示，本实施方式的车辆V例如是混合动力车辆，并且搭载有收容蓄电池2的蓄电池单元1。蓄电池单元1配置于在地板F凹陷设置的收容凹部H，并紧固于地板F。

在地板F中，构成车室11的底板部分的前地板12和构成后备箱13的底板部分等的后地板14在后部座位15的下方连接，其车宽方向的两端部与沿前后方向延伸的左右一对骨架构件16连结。

在前地板12的后端部形成有朝上方立起的上弯部12a。另外，在前地板12的车宽方向中央部沿前后方向形成有中央通道12b。中央通道12b弯曲成使得前地板12向上方为凸，并且在其下方形成梯形形状的通道空间S1。在通道空间S1中，配置有排气管17(见图4)等，该排气管17将来自内燃机(未示出)的废气向车辆V的后方排出。

在后地板14的前侧凹陷设置有收容凹部H，在该收容凹部H中收容有蓄电池单元1。收容凹部H是由前壁部14a、后壁部14b、底部14c、左侧壁部14d和右侧壁部14e包围的空间，底部14c设置有供排气管17通过的凹部14f(见图4)，该凹部14f在车辆V的前后方向上延伸。

如图2所示，在收容凹部H的前侧及后侧设置有跨左右骨架构件16的前侧横梁R1和后侧横梁R2。前侧横梁R1是指重合的前地板12的上弯部12a及后地板14的前端部分14g的上端部与从收容凹部H的前壁部14a向上弯部12a的高度方向中间部延伸的前侧连结部件18的下端部之间的区域。前侧横梁R1由上弯部12a的上侧部分、后地板14的前端部分14g、收容凹部H的前壁部14a的上侧部分和前侧连结部件18构成闭合截面。另外，后侧横梁R2由收容凹部H的后壁部14b的上侧部分、从该后壁部14b的上端向后方延伸的后地板部分14h、以及从后壁部14b分离的将后地板部分14h与后壁部14b的高度方向中间部连结的后侧连结部件19构成闭合截面。

【蓄电池单元】

如图1至图5所示，蓄电池单元1具备壳体3和覆盖壳体3的开口的盖4，在其内部收容蓄电池2、控制装置5、以及冷却用部件6等。

壳体3是具有上方开口的横向较长的大致长方体形状的树脂制的部件，具有向上方开口的壳体主体31和从该壳体主体31的开口缘部向外侧延伸的环状的凸缘部32。

在壳体主体31上，以包围在车宽方向上较长的四边形状的底部31a的方式立起设置有前壁部31b、后壁部31c、左侧壁部31d及右侧壁部31e。在壳体主体31中，蓄电池2以横跨车宽方向(左右方向)的中央的方式偏移地配置在左侧，控制装置5在右侧相邻地配置。在壳体主体31的底部31a的右侧部，与形成于后地板14的底部14c的凹部14f对应地，沿着车辆V的前后方向形成有向上方凹陷的阶梯状的凹部31f。底部31a(左侧部)和凹部31f(右侧部)经由随着从左侧(蓄电池2侧)朝向右侧(控制装置5侧)而向上方倾斜的倾斜部31g而连续。倾斜部31g具有从车宽方向(图4的箭头Z2方向)观察时与排气管17重叠的区域T。以这种方式，使排气管17进入凹部31f，能够抑制排气管17向下方伸出。

盖4是堵塞壳体主体31的开口的部件，在其上表面支承后部座位15的座部前侧(比臀部靠前侧的区域)。在盖4形成有与壳体主体31的开口大致对应地形成为大致长方形的顶部41、从顶部41的外周缘一体地下垂的大致四边形框状的纵壁42、以及从纵壁42的下端缘部整周地向外侧延伸的凸缘部43。

在纵壁42中的朝向前方的面形成有用于将车室11中的空气取入蓄电池单元1内的进气口42a。另外，在顶部41的左右两个部位形成有用于将蓄电池单元1内的空气向车室11排出的排气口41a、41b。

凸缘部43隔着环状的密封部件(未图示)与壳体3的凸缘部32重合。重合的两凸缘部32、43通过从上方***两凸缘部32、43的多个螺栓B，经由夹装在该两凸缘部32、43与地板F之间的轴环部件59，与预先熔敷在地板F的下侧的螺母N螺合。

蓄电池2具备多个蓄电池模块21。各蓄电池模块21通过在车宽方向上层叠多个单体211而构成。而且，多个蓄电池模块21以从车辆V的前方(图2的箭头Z1方向)观察时重叠的方式在车辆V的前后方向上并列配置。

各单体211具备正极端子211a和负极端子211b。正极端子211a与邻接于一方的单体211的负极端子211b连接，负极端子211b与邻接于另一方的单体211的正极端子211a连接，由此多个单体211串联连接。

单体211的正极端子211a及负极端子211b朝向车辆V的前方且从前方(图2的箭头Z1方向)观察时配置为与上述前侧横梁R1重叠。以这种方式，能够降低外部输入对单体211的正极端子211a和负极端子211b的影响，提高蓄电池2的耐久性。此外，在将单体211的正极端子211a及负极端子211b朝向上方配置的情况下，存在受到来自后部座位15的载荷的影响的可能性，因此需要提高蓄电池单元1在上下方向上的刚性，但在本实施方式中，由于利用车辆V的前侧横梁R1，因此能够在不提高蓄电池单元1的刚性的情况下提高蓄电池2的耐久性。

控制装置5包括控制蓄电池2的充放电的蓄电池ECU51、以及安装有配线连接部件等的接线台52。蓄电池2及控制装置5是冷却用部件6的冷却对象，但是控制装置5与蓄电池2相比不易受到热的影响，因此优先对蓄电池2进行冷却。

冷却用部件6构成冷却流路，该冷却流路将车室11内的空气取入蓄电池单元1内，利用取入的空气冷却蓄电池2及控制装置5，将冷却后的空气向后备箱13排出。冷却用部件6包括上表面覆盖件61、下表面覆盖件62、风扇63等。

上表面覆盖件61是在壳体3内覆盖蓄电池2的上表面的树脂部件，在上表面覆盖件61与蓄电池2的上表面之间形成有空气能够流通的空间。另外，上表面覆盖件61上设置有将空气从壳体3的外部向蓄电池2的上方取入的进气部61a。进气部61a向前方开口，并经由盖4的进气口42a从车室11取入空气。

下表面覆盖件62是在壳体3内覆盖蓄电池2的下表面的树脂部件，在下表面覆盖件62与蓄电池2的下表面之间形成有空气能够流通的空间。另外，在下表面覆盖件62设置有将冷却了蓄电池2的空气向下方排出的排气部62a。

风扇63配置在下表面覆盖件62的下方，取入从排气部62a排出的空气，并将空气排出至下表面覆盖件62与壳体3的底部31a之间。本实施方式的风扇63是西洛克风扇，从形成于上表面部的进气口63a取入空气，并且从形成于外周部的排气口63b朝向侧方排出空气。

根据这样的结构，由于从上表面覆盖件61的进气部61a取入的壳体3的外部的空气被供给到蓄电池2，并且从风扇63排出的空气由于下表面覆盖件62而不直接供给到蓄电池2，因此能够向蓄电池2供给来自进气部61a的新的空气。由此，即使不设置热交换器，也能够适当地对蓄电池2进行温度管理。

进气部61a在车宽方向上配置于蓄电池2的一端侧，排气部62a隔着蓄电池2在车宽方向上配置于蓄电池2的另一端侧。例如，在本实施方式中，进气部61a配置在蓄电池2的右端侧的上方，排气部62a配置在蓄电池2的左端侧的下方。以这种方式，从进气部61a流入的空气向车宽方向上位于相反侧的排气部62a流动(图5的箭头Y1)，因此能够将空气从蓄电池2的一端侧供给至另一端侧。

风扇63配置为从排气口63b朝向配置于蓄电池2的右侧的控制装置5排出空气(图5的箭头Y2)。以这种方式，除了能够对蓄电池2进行温度管理之外，还能够对控制装置5进行温度管理。

另外，由于风扇63配置于蓄电池2的左端侧，控制装置5在车宽方向上配置于比蓄电池2靠右端侧，因此受到蓄电池2的热影响而升温的来自风扇63的排气在移动至位于风扇63的相反侧的控制装置5的期间被冷却，能够有效地冷却控制装置5。

另外，壳体3的底部31a具有上述的倾斜部31g，由于该倾斜部31g随着在车宽方向上从风扇63侧去往控制装置5侧而向上方倾斜，因此能够将来自风扇63的排气通过倾斜部31g顺畅地向控制装置5供给(图5的箭头Y3)。

供给至控制装置5的空气在通过控制装置5后(图5的箭头Y4)，从盖4的右侧排气口41a被排出至壳体3外。此时，通过了控制装置5的空气被上表面覆盖件61限制向蓄电池2流入，从而被可靠地排出至壳体3外。需要说明的是，在右侧排气口41a连接有右侧外部排气管道71，从右侧排气口41a排出的空气经由右侧外部排气管道71被排出至车室11的适当位置。

另外，从风扇63排出的空气的一部分通过蓄电池2的左侧面与壳体3的左侧壁部31d之间的空间和上表面覆盖件61的上表面与盖4之间的空间，从盖4的左侧排气口41b向壳体3外排出(图5的箭头Y5、Y6)。此时，通过了控制装置5的空气被上表面覆盖件61限制向蓄电池2流入，从而被可靠地排出至壳体3外。此外，在左侧排气口41b连接有左侧外部排气管道72，从左侧排气口41b排出的空气经由左侧外部排气管道72被排出至车室11的适当位置。

另外，上述实施方式能够适当地进行变形和改进等。

例如，在上述的实施方式中，对冷却蓄电池2的冷却用部件6进行了说明，但冷却用部件6不仅可以冷却蓄电池2，也可以对蓄电池2进行加温，还可以以对蓄电池2进行加温为主来进行。

另外，在上述的实施方式中，以混合动力汽车为例对车辆进行了说明，但不限于此，只要具有蓄电池即可，也可以是电动汽车、燃料电池车等电动车辆。

本说明书中至少记载了以下事项。在括号中示出了上述的实施方式中相对应的构成要素等，但本发明并不限于此。

(1)一种蓄电池单元(蓄电池单元1)，其搭载于车辆(车辆V)，且具备：

蓄电池(蓄电池2)；以及

***述蓄电池的壳体(壳体3)，

其中，

所述蓄电池单元还具备：

上表面覆盖件(上表面覆盖件61)，其在所述壳体内覆盖所述蓄电池的上表面；

进气部(进气部61a)，其设置于所述上表面覆盖件，从所述壳体的外部向所述蓄电池的上方取入空气；

下表面覆盖件(下表面覆盖件62)，其在所述壳体内覆盖所述蓄电池的下表面；

排气部(排气部62a)，其设置于所述下表面覆盖件，将对所述蓄电池进行了冷却或加温的空气排出；以及

风扇(风扇63)，其配置于所述下表面覆盖件的下方，取入从所述排气部排出的空气，并向所述下表面覆盖件与所述壳体的底面(底部31a)之间排出。

根据(1)，由于从上表面覆盖件的进气部取入的壳体的外部的空气被供给到蓄电池，从风扇排出的空气由于下表面覆盖件而不直接供给到蓄电池，因此能够向蓄电池供给来自进气部的新的空气。由此，即使不设置热交换器，也能够适当地对蓄电池进行温度管理。

另外，由于不需要设置热交换器，因此布局性优异。

(2)根据(1)所述的蓄电池单元，其中，

所述进气部在车宽方向上配置于所述蓄电池的一端侧(左端侧)，

所述排气部隔着所述蓄电池在所述车宽方向上配置于所述蓄电池的另一端侧(右端侧)。

根据(2)，从蓄电池的一端侧的进气部流入的空气向在车宽方向上位于蓄电池相反侧的排气部流动，因此能够将空气从蓄电池的一端侧供给至另一端侧。

(3)根据(1)或(2)所述的蓄电池单元，其中，

所述蓄电池单元还具备控制装置(控制装置5)，所述控制装置在所述壳体内与所述蓄电池在车宽方向上相邻配置，并进行所述蓄电池的控制，

所述风扇具有朝向所述控制装置排气的排气口(排气口63b)。

根据(3)，通过将向蓄电池供给后的来自风扇的排气向控制装置供给，除了能够对蓄电池进行温度管理之外，还能够对控制装置进行温度管理。

(4)根据(3)所述的蓄电池单元，其中，

所述进气部在所述车宽方向上配置于所述蓄电池的一端侧，

所述排气部隔着所述蓄电池在所述车宽方向上配置于所述蓄电池的另一端侧，

所述风扇配置于所述排气部的下方，

所述控制装置在所述车宽方向上配置于比所述蓄电池靠所述一端侧的位置。

根据(4)，受到蓄电池的热影响而升温的来自风扇的排气在移动至控制装置的期间被冷却，控制装置隔着蓄电池位于风扇的相反侧，因此能够有效地冷却控制装置。

(5)根据(3)或(4)所述的蓄电池单元，其中，

所述壳体的所述底面具有倾斜部(倾斜部31g)，所述倾斜部随着在所述车宽方向上从所述风扇侧去往所述控制装置侧而向上方倾斜。

根据(5)，来自风扇的排气能够通过倾斜部顺畅地供给到控制装置。

(6)根据(5)所述的蓄电池单元，其中，

所述倾斜部具有从所述车宽方向观察时与排气管(排气管17)重叠的区域(区域T)，所述排气管将来自内燃机的废气向所述车辆的后方排出。

根据(6)，由于倾斜部具有从车宽方向观察时与将来自内燃机的废气向车辆的后方排出的排气管重叠的区域，因此能够抑制排气管向下方伸出。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的蓄电池单元，其中，

所述蓄电池具备在所述车辆的前后方向上并列的多个蓄电池模块(蓄电池模块21)，所述蓄电池模块在车宽方向上层叠了多个单体(单体211)，

所述多个蓄电池模块从前方观察时重叠配置。

根据(7)，能够将空气均匀地供给到多个蓄电池模块，蓄电池的温度管理性能优异。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的蓄电池单元，其中，

所述车辆具备在车宽方向上延伸的横梁(前侧横梁R1)，

所述壳体设置在座椅(后部座位15)之下，

所述蓄电池的单体的正极端子(正极端子211a)及负极端子(负极端子211b)朝向所述车辆的前方配置，

所述正极端子及所述负极端子从前方观察时与所述横梁重叠配置。

根据(8)，由于朝向前方配置的单体的正极端子和负极端子从前方观察时与横梁重叠配置，因此能够降低外部输入对单体的正极端子和负极端子的影响，能够提高蓄电池的耐久性。

Claims (8)

1.一种蓄电池单元，其搭载于车辆，且具备：

蓄电池；以及

***述蓄电池的壳体；

其中，

所述蓄电池单元还具备：

上表面覆盖件，其在所述壳体内覆盖所述蓄电池的上表面；

进气部，其设置于所述上表面覆盖件，从所述壳体的外部向所述蓄电池的上方取入空气；

下表面覆盖件，其在所述壳体内覆盖所述蓄电池的下表面；

排气部，其设置于所述下表面覆盖件，将对所述蓄电池进行了冷却或加温的空气排出；以及

风扇，其配置于所述下表面覆盖件的下方，取入从所述排气部排出的空气，并向所述下表面覆盖件与所述壳体的底面之间排出。

2.根据权利要求1所述的蓄电池单元，其中，

所述进气部在车宽方向上配置于所述蓄电池的一端侧，

所述排气部隔着所述蓄电池在所述车宽方向上配置于所述蓄电池的另一端侧。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电池单元，其中，

所述蓄电池单元还具备控制装置，所述控制装置在所述壳体内与所述蓄电池在车宽方向上相邻配置，并进行所述蓄电池的控制，

所述风扇具有朝向所述控制装置排气的排气口。

4.根据权利要求3所述的蓄电池单元，其中，

所述进气部在所述车宽方向上配置于所述蓄电池的一端侧，

所述排气部隔着所述蓄电池在所述车宽方向上配置于所述蓄电池的另一端侧，

所述风扇配置于所述排气部的下方，

所述控制装置在所述车宽方向上配置于比所述蓄电池靠所述一端侧的位置。

5.根据权利要求3或4所述的蓄电池单元，其中，

所述壳体的所述底面具有倾斜部，所述倾斜部随着在所述车宽方向上从所述风扇侧去往所述控制装置侧而向上方倾斜。

6.根据权利要求5所述的蓄电池单元，其中，

所述倾斜部具有从所述车宽方向观察时与排气管重叠的区域，所述排气管将来自内燃机的废气向所述车辆的后方排出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的蓄电池单元，其中，

所述蓄电池具备在所述车辆的前后方向上并列的多个蓄电池模块，所述蓄电池模块在车宽方向上层叠了多个单体，

所述多个蓄电池模块从前方观察时重叠配置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的蓄电池单元，其中，

所述车辆具备在车宽方向上延伸的横梁，

所述壳体设置在座椅之下，

所述蓄电池的单体的正极端子及负极端子朝向所述车辆的前方配置，

所述正极端子及所述负极端子从前方观察时与所述横梁重叠配置。

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