JP2005085668A - Battery and vehicle mounted with the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、低コストおよび軽量化を図り、周囲からの輻射熱を遮熱可能なバッテリおよびそれを搭載した自動車に関するものである。 The present invention relates to a battery that can reduce the cost and weight, and can shield radiant heat from the surroundings, and an automobile equipped with the battery.
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）または電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。 Recently, a hybrid vehicle or an electric vehicle has attracted much attention as an environment-friendly vehicle. Some hybrid vehicles have been put into practical use.
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、ハイブリッド自動車は、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。 This hybrid vehicle is a vehicle that uses a DC power source, an inverter, and a motor driven by the inverter as a power source in addition to a conventional engine. In other words, a hybrid vehicle obtains a power source by driving an engine, converts a DC voltage from a DC power source into an AC voltage by an inverter, and obtains a power source by rotating the motor with the converted AC voltage. It is.
また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。そして、電気自動車は、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によってモータを回転することによって動力源を得る。 An electric vehicle is a vehicle that uses a DC power source, an inverter, and a motor driven by the inverter as a power source. The electric vehicle obtains a power source by converting a DC voltage from a DC power source into an AC voltage by an inverter and rotating the motor by the converted AC voltage.
このようなハイブリッド自動車または電気自動車は、ニッケル水素電池等の充電式電池からなるバッテリを直流電源として搭載している。 Such a hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a battery made of a rechargeable battery such as a nickel metal hydride battery as a DC power source.
このようなバッテリは、温度によって出力電圧が変動する。そのため、周囲からの輻射熱を遮熱するための遮熱体をバッテリに設けることが行なわれている。そして、実開平４−８５６５３号公報には、側壁に遮熱体を装着したバッテリが開示されている。 In such a battery, the output voltage varies depending on the temperature. Therefore, a heat shield for shielding radiant heat from the surroundings is provided in the battery. Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-85653 discloses a battery having a heat shield attached to a side wall.
また、特開平６−２８３１５０号公報には、熱膨張に強く、低コストでしかもコンパクトな単電池集合体用フレームを提供するために、断面形状が波型であるデッキプレートによって４つの側壁および１つの底板を形成した単電池集合体用フレームが開示されている。
しかし、実開平４−８５６５３号公報に開示された技術は、バッテリに追加した遮熱体により周囲からの輻射熱を遮熱する技術であるので、バッテリのコストが高くなり、バッテリの質量が増加するという問題がある。 However, since the technology disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-85653 is a technology that shields radiant heat from the surroundings with a heat shield added to the battery, the cost of the battery increases and the mass of the battery increases. There is a problem.
また、特開平６−２８３１５０号公報には、排気ガスを排気する排気管または外気からの輻射熱によるバッテリへの悪影響に対する具体的な解決手段が開示されていない。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-283150 does not disclose a specific solution for adverse effects on the battery caused by radiant heat from an exhaust pipe or outside air that exhausts exhaust gas.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、低コストおよび軽量化を図り、周囲からの輻射熱を遮熱するバッテリを提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a battery that can reduce the cost and weight, and shields radiant heat from the surroundings.
また、この発明の別の目的は、低コストおよび軽量化を図り、周囲からの輻射熱を遮熱するバッテリを搭載した自動車を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an automobile equipped with a battery that can reduce the cost and weight, and shields radiant heat from the surroundings.
この発明によれば、バッテリは、車室外に搭載されるバッテリであって、ケースと、電池とを備える。ケースは、外表面に凹凸形状が形成される。電池は、ケースに収納される。 According to the present invention, the battery is a battery mounted outside the passenger compartment, and includes a case and a battery. The case has an uneven shape on the outer surface. The battery is stored in a case.
好ましくは、ケースの外表面は、白色である。 Preferably, the outer surface of the case is white.
好ましくは、ケースの内表面は、黒色である。 Preferably, the inner surface of the case is black.
好ましくは、ケースは、発泡性樹脂からなる。 Preferably, the case is made of a foamable resin.
好ましくは、電池は、複数の単電池からなる集合電池である。 Preferably, the battery is an assembled battery composed of a plurality of unit cells.
好ましくは、電池は、ケースの内部で空冷される。 Preferably, the battery is air-cooled inside the case.
好ましくは、電池は、車室内の空気により空冷される。 Preferably, the battery is air-cooled by air in the vehicle interior.
好ましくは、ケースは、さらに、内表面に凹凸形状が形成される。 Preferably, the case further has an uneven shape on the inner surface.
好ましくは、ケースは、排気管に隣接して配置される。 Preferably, the case is disposed adjacent to the exhaust pipe.
好ましくは、ケースは、４つの側壁を有する。そして、４つの側壁のうち、排気ガスを排気する排気管に最も近い側壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いは、他の側壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いよりも大きい。 Preferably, the case has four side walls. Of the four side walls, the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface of the side wall closest to the exhaust pipe exhausting the exhaust gas is higher than the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface of the other side wall. large.
好ましくは、ケースの路面に対向する外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いは、ケースの側壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いよりも大きい。 Preferably, the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface facing the road surface of the case is larger than the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface of the side wall of the case.
また、この発明によれば、自動車は、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のバッテリを搭載した自動車である。 Moreover, according to this invention, a motor vehicle is a motor vehicle carrying the battery of any one of Claims 1-11.
この発明によるバッテリにおいては、遮熱体を追加せずに、ケース自体が周囲（排気管、路面および外気）からの輻射熱を外表面に形成された凹凸形状によって乱反射する。 In the battery according to the present invention, without adding a heat shield, the case itself diffusely reflects the radiant heat from the surroundings (exhaust pipe, road surface, and outside air) by the uneven shape formed on the outer surface.
したがって、この発明によれば、軽量化および低コストな構造において周囲からの輻射熱を遮熱できる。 Therefore, according to the present invention, the radiant heat from the surroundings can be shielded in a light weight and low cost structure.
また、この発明によるバッテリにおいては、ケースは、周囲からの輻射熱をさらに反射する。 In the battery according to the present invention, the case further reflects radiant heat from the surroundings.
したがって、この発明によれば、周囲からの輻射熱をさらに遮熱できる。 Therefore, according to this invention, the radiant heat from the surroundings can be further shielded.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、ケースは、内部の熱を吸収する。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the case absorbs internal heat.
したがって、この発明によれば、ケースの内部を保温できる。 Therefore, according to the present invention, the inside of the case can be kept warm.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、ケースに空気層が形成される。そして、空気層は、ケースの周囲からの輻射熱を遮熱する。 Furthermore, in the battery according to the present invention, an air layer is formed in the case. The air layer shields radiant heat from around the case.
したがって、この発明によれば、ケースに形成された空気層によりケースの内部を保温できる。 Therefore, according to this invention, the inside of the case can be kept warm by the air layer formed in the case.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、ケースは、集合電池に対する周囲からの輻射熱による影響を低減する。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the case reduces the influence of the radiant heat from the surroundings on the assembled battery.
したがって、この発明によれば、所望の出力をバッテリから安定して取出すことができる。 Therefore, according to the present invention, a desired output can be stably taken out from the battery.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、電池は、ケースの内部で冷却される。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the battery is cooled inside the case.
したがって、この発明によれば、電池の温度が上限値以上に上昇するのを防止できる。その結果、バッテリから安定した出力を得ることができる。 Therefore, according to this invention, it can prevent that the temperature of a battery raises more than an upper limit. As a result, a stable output can be obtained from the battery.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、電池は、温度変化の小さい空気により冷却される。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the battery is cooled by air having a small temperature change.
したがって、この発明によれば、電池の温度を安定させることができる。その結果、バッテリから安定した出力を取出すことができる。 Therefore, according to the present invention, the temperature of the battery can be stabilized. As a result, a stable output can be taken out from the battery.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、ケースは、ケース内部の熱を乱反射する。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the case irregularly reflects the heat inside the case.
したがって、この発明によれば、収納された電池を保温できる。 Therefore, according to the present invention, the stored battery can be kept warm.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、ケースは、排気管からの輻射熱を乱反射する。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the case irregularly reflects the radiant heat from the exhaust pipe.
したがって、この発明によれば、排気管からの輻射熱を効果的に遮熱できる。 Therefore, according to this invention, the radiant heat from the exhaust pipe can be effectively shielded.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、排気管に最も近い側壁は、他の側壁よりも輻射熱をより多く乱反射する。 Furthermore, in the battery according to the present invention, the side wall closest to the exhaust pipe more diffusely reflects the radiant heat than the other side walls.
したがって、この発明によれば、輻射熱を効果的に遮熱できる。 Therefore, according to this invention, radiant heat can be effectively shielded.
さらに、この発明によるバッテリにおいては、路面からの輻射熱がより多く乱反射される。 Furthermore, in the battery according to the present invention, more radiant heat from the road surface is diffusely reflected.
したがって、この発明によれば、路面からの輻射熱を効果的に遮熱できる。 Therefore, according to this invention, the radiant heat from a road surface can be shielded effectively.
この発明による自動車は、軽量化および低コスト化を図ったバッテリを車室外に搭載する。そして、自動車は、車室外に搭載されたバッテリから安定した出力を得て走行する。 In the automobile according to the present invention, a battery which is reduced in weight and cost is mounted outside the passenger compartment. The automobile travels by obtaining a stable output from a battery mounted outside the passenger compartment.
したがって、この発明によれば、自動車の安定した走行が可能である。また、燃費を向上できる。 Therefore, according to the present invention, the vehicle can travel stably. Moreover, fuel consumption can be improved.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図１は、この発明の実施の形態によるバッテリを備えるハイブリッド自動車の概略ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド自動車１０は、ボディ１と、バッテリ２と、フロントシート３と、リアシート４と、ハンドル５と、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）６，９と、モータ７，１１と、エンジン８と、制御装置１２と、ケーブル１３〜１５と、前輪１６と、後輪１７とを備える。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a hybrid vehicle including a battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1,
バッテリ２は、ボディ１の外部、すなわち、車室外に配置される。より具体的には、バッテリ２は、フロントシート３の下の車室外に配置される。ＩＰＭ６、モータ７およびエンジン８は、前輪１６側に配置される。ＩＰＭ９およびモータ１１は、リアシート４の後側に配置される。
The
バッテリ２は、ケーブル１３によってＩＰＭ６および９に接続される。ＩＰＭ６は、ケーブル１４によってモータ７に接続される。モータ７は、エンジン８および前輪１７に連結される。
The
エンジン８は、前輪１６に連結される。ＩＰＭ９は、ケーブル１５によってモータ１１に接続される。モータ１１は、後輪１７に連結される。
The
ＩＰＭ６は、インバータからなり、バッテリ２からケーブル１３を介して受けた直流電圧を制御装置１２からの制御信号に基づいて交流電圧に変換してモータ７を駆動する。また、ＩＰＭ６は、モータ７が発電した交流電圧を制御装置１２からの制御信号に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をケーブル１３を介してバッテリ２に供給する。
The
モータ７は、エンジン８を始動するとともに、エンジン８の回転力を受けて発電する。また、モータ７は、前輪１６を駆動する。
The motor 7 starts the
ＩＰＭ９は、インバータからなり、バッテリ２からケーブル１３を介して受けた直流電圧を制御装置１２からの制御信号に基づいて交流電圧に変換してモータ１１を駆動する。また、ＩＰＭ９は、モータ１１が発電した交流電圧を制御装置１２からの制御信号に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をケーブル１３を介してバッテリ２に供給する。
The
モータ１１は、後輪１７を駆動する。
The
制御装置１２は、バッテリ２の充放電を制御し、バッテリ２の容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を一定の範囲内に制御する。また、制御装置１２は、ＩＰＭ６，９を制御する。
The
なお、ケーブル１３は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル１４，１５は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。
The
図２は、図１に示すハイブリッド自動車１０の上側から見た平面図である。図２を参照して、ハイブリッド自動車１０は、動力分割機構１８と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）１９，２０とをさらに備える。なお、モータ７１および７２は、図１に示すモータ７を構成する。また、図２においては、制御装置１２は省略されている。さらに、図２においては、リアシート４は、符号４Ｌ，４Ｒによって表わされている。
FIG. 2 is a plan view of
モータ７１および７２は、動力分割機構１８に連結される。動力分割機構１８は、モータ７２からのトルクをエンジン８に伝達するとともに、エンジン８の回転力をモータ７２に伝達する。また、動力分割機構１８は、モータ７１からのトルクをＤＧ１９を介して前輪１６Ｌ，１６Ｒへ伝達するとともに、前輪１６Ｌ，１６Ｒの回転力をモータ７１へ伝達する。そして、動力分割機構１８は、このようなモータ７１と前輪１６Ｌ，１６Ｒとの連結およびモータ７２とエンジン８との連結を遊星歯車機構（プラネタリギア）により行なう。
ＩＰＭ６は、バッテリ２からの直流電圧によりモータ７１および７２を駆動するとともに、モータ７１または７２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２へ供給する。
The
バッテリ２は、フロントシート３Ｌとフロントシート３Ｒとの間の車室外に配置される。モータ１１は、ＩＰＭ９によって駆動されると、ＤＧ２０を介してトルクを後輪１７Ｌ，１７Ｒへ伝達する。
The
図３は、図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における断面図である。図３を参照して、バッテリ２は、ボディ１のフロア１Ａの下側に配置される。そして、バッテリ２は、集合電池２３を内蔵する。配管２５，２６は、バッテリ２に取り付けられ、フロア１Ａを貫通する。そして、配管２５，２６は、車室内の空気をバッテリ２内に導くとともにバッテリ２内の空気を車室内に排気する。
3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. Referring to FIG. 3,
排気管３０および触媒コンバータ４０は、バッテリ２の１つの側壁に対向して配置される。排気管３０は、エンジン８からの排気ガスを排気する。触媒コンバータ４０は、排気管３０の周囲に取りつけられ、排気ガス中の未浄化成分を触媒により浄化する。
The
このように、バッテリ２は、排気管３０および触媒コンバータ４０の近くに設置され、排気管３０および触媒コンバータ４０から輻射熱を受ける。
Thus, the
図４は、図３に示すバッテリ２の斜視図である。図４を参照して、バッテリ２は、ケース２１と、集合電池２３と、冷却ファン２４とを含む。ケース２１は、発泡ポリプロピレンからなり、外表面に凹凸形状が形成されている。そして、ケース２１は、集合電池２３および冷却ファン２４を収納する。
4 is a perspective view of the
集合電池２３は、所定の直流電圧を出力する。冷却ファン２４は、車室内の空気を取り込み、その取り込んだ空気により集合電池２３を空冷する。冷却ファン２４による冷却機構については、後述する。
The assembled
バッテリ２は、ケース２１の一方端２１Ａがハイブリッド自動車１０のフロント側になるように車室外に搭載される。
The
図５は、図４に示す集合電池２３の平面図である。図５を参照して、集合電池２３は、モジュールＭ１〜Ｍ４０からなる。すなわち、集合電池２３は、４０個のモジュールからなる。そして、モジュールＭ１〜Ｍ４０は、ハイブリッド自動車１０の前後方向ＤＲ１に配置され、直列に接続される。
FIG. 5 is a plan view of the assembled
モジュールＭ１は、単電池２３１〜２３６からなる。単電池２３１〜２３６は、ハイブリッド自動車１０の車幅方向ＤＲ２に配置され、直列に接続される。そして、単電池２３１〜２３６の各々は、ニッケル水素電池からなる。モジュールＭ２〜Ｍ４０の各々は、モジュールＭ１と同じ構成からなる。
The module M1 includes
このように、集合電池２３は、２４０個の単電池を直列に接続してなる。
Thus, the assembled
図６は、図４に示す線ＶＩ−ＶＩ間におけるバッテリ２の断面図である。図６を参照して、バッテリ２は、断熱材２２をさらに備える。断熱材２２は、ケース２１の内面に接して配置される。また、バッテリ２は、チャンバ２７，２８を有する。
6 is a cross-sectional view of
集合電池２３を構成するモジュールＭ１〜Ｍ４０は、チャンバ２７とチャンバ２８との間に設置される。冷却ファン２４は、配管２５に連結され、排出配管２４Ａを有する。配管２６は、バッテリ２の後側に設置される。
Modules M <b> 1 to M <b> 40 constituting the assembled
冷却ファン２４は、配管２５を介して車室内の空気を吸引し、その吸引した空気を排出配管２４Ａからチャンバ２７へ排出する。チャンバ２７へ排出された空気は、チャンバ２７内を流れ、モジュールＭ１〜Ｍ４０の間および単電池２３１〜２３６の間を通ってチャンバ２８へ至る。これにより、２４０個の単電池は空冷される。そして、チャンバ２８内の空気は、配管２６を介して車室内へ排気される。
The cooling
このように、集合電池２３は、冷却ファン２４によって空冷される。したがって、集合電池２３を構成する２４０個の単電池の温度が上限値以上に上昇するのを防止できる。その結果、集合電池２３から安定した出力を取出すことができる。
As described above, the assembled
また、集合電池２３は、車室内の空気によって空冷される。車室内の空気は、通常、空調により運転者が快適な温度に保持されている。したがって、２４０個の単電池の温度を安定させることができる。
The assembled
図７は、図４に示すケース２１の一部の領域２１Ｂを拡大した拡大図である。図７を参照して、ケース２１は、外側に突出した複数の四角錐３１が外表面に形成される。そして、複数の四角錐３１は、ケース２１の側面および底面に形成される。これにより、ケース２１の外表面は、凹凸形状になる。
FIG. 7 is an enlarged view of a
バッテリ２は、上述したようにボディ１のフロア１Ａの下側、すなわち、車室外に配置されるため、排気管３０、路面および外気等から輻射熱を受ける。そして、ケース２１の外表面に形成された複数の四角錐３１からなる凹凸形状は、輻射熱を乱反射する。すなわち、輻射熱は、ケース２１の外表面に到達すると、四角錐３１の複数の斜面３１Ａによって空気中または隣の四角錐３１の方向へ反射される。そして、輻射熱は、隣の四角錐３１の斜面３１Ａによって空気中またはさらに隣の四角錐３１へ反射される。輻射熱は、このような過程を経て殆ど全てが空気中へ反射される。つまり、ケース２１は、輻射熱を殆ど吸収しない。
Since the
したがって、ケース２１に収納された集合電池２３は、排気管３０、路面および外気からの輻射熱によって温度が上昇せず、所定の温度に保持される。
Therefore, the assembled
なお、図７においては、複数の四角錐３１は、碁盤の目状に配置されているが、ランダムに配置されてもよい。
In FIG. 7, the plurality of
図８は、図４に示すケース２１の一部の領域２１Ｂを拡大した他の拡大図である。図８を参照して、ケース２１は、凹凸形状３２が外表面に形成される。凹凸形状３２は、矢印４１で示す方向には略サインカーブ状に変化し、矢印４２で示す方向には変化しない。
FIG. 8 is another enlarged view in which a
凹凸形状３２は、曲面３２Ａ，３２Ｂを有する。排気管３０、路面および外気等からの輻射熱は、凹凸形状３２の曲面３２Ａ，３２Ｂによって空気中または隣の曲面３２Ａ，３２Ｂへ反射される。そして、輻射熱は、隣の曲面３２Ａ，３２Ｂによって空気中または隣の曲面３２Ａ，３２Ｂへさらに反射される。輻射熱は、このような過程を経て殆ど全てが空気中へ反射される。
The
凹凸形状３２は、矢印４２で示す方向には形状が変化しないので、２つの凸部で囲まれた部分は、空気が流れる通路の役目を果たす。したがって、凹凸形状３２は、矢印４２で示す方向に空気を流すことによる冷却機能と、曲面３２Ａ，３２Ｂにより輻射熱を乱反射する機能とを果たす。その結果、ケース２１に収納された集合電池２３は、輻射熱によって温度が上昇せず、所定の温度に保持される。
Since the shape of the concavo-
凹凸形状３２は、空気がバッテリ２の前後方向に流れるようにケース２１の外表面に形成されてもよいし、空気がバッテリ２の上下方向に流れるようにケース２１の外表面に形成されてもよい。
The
図９は、図４に示すケース２１の一部の領域２１Ｂを拡大したさらに他の拡大図である。図９を参照して、ケース２１は、複数の突起物３３が外表面に形成される。そして、複数の突起物３３は、ケース２１の側面および底面に形成される。これにより、ケース２１の外表面は、凹凸形状になる。
FIG. 9 is another enlarged view in which a
突起物３３は、外表面に平行な断面における直径がケース２１の外側に向かって徐々に小さくなる形状から成る。そして、突起物３３は、曲面３３Ａを有する。
The
ケース２１の外表面に形成された複数の突起物３３からなる凹凸形状は、輻射熱を乱反射する。すなわち、輻射熱は、ケース２１の外表面に到達すると、突起物３３の曲面３３Ａによって空気中または隣の突起物３３の方向へ反射される。そして、輻射熱は、隣の突起物３３の曲面３３Ａによって空気中またはさらに隣の突起物３３へ反射される。輻射熱は、このような過程を経て殆ど全てが空気中へ反射される。つまり、ケース２１は、輻射熱を殆ど吸収しない。
The concavo-convex shape formed by the plurality of
したがって、ケース２１に収納された集合電池２３は、排気管３０、路面および外気からの輻射熱によって温度が上昇せず、所定の温度に保持される。
Therefore, the assembled
なお、複数の突起物３３は、隣接するように外表面に配置されてもよいし、所定の間隔を空けて外表面に配置されてもよい。また、複数の突起物３３は、碁盤の目状に外表面に配置されてもよいし、ランダムに外表面に配置されてもよい。
In addition, the some
上述したように、ケース２１の外表面は、凹凸形状からなる。そして、外表面に凹凸形状を形成することにより、バッテリ２に遮熱体を追加せずに、ケース２１自体が排気管３０、路面および外気等の周囲からの輻射熱を乱反射する。
As described above, the outer surface of the
したがって、バッテリ２の低コスト化および軽量化を図り、輻射熱を遮熱できる。
Therefore, the cost and weight of the
上述した各種の凹凸形状を外表面に形成したケース２１は、樹脂の成形により作製される。
The
好ましくは、ケース２１の外表面は、白色であり、内表面は、黒色である。外表面を白色にすることにより、ケース２１は、周囲からの輻射熱をさらに反射し、輻射熱を効果的に遮熱できる。また、内表面を黒色にすることにより、ケース２１は、内部の熱を吸収し、内部を保温できる。その結果、バッテリ２を寒冷地で使用する場合、集合電池２３の温度を所定の温度に保持し易くなる。
Preferably, the outer surface of
図１０は、ケース２の前後方向および幅方向の断面図である。図１０の（ａ）は、前後方向の断面図であり、図１０の（ｂ）は、幅方向の断面図である。図１０を参照して、ケース２１は、側壁２１１〜２１４と、底壁２１５とを有する。すなわち、ケース２１は、４つの側壁と、１つの底壁とを有する。そして、この発明においては、好ましくは、排気管３０に最も近い側壁または路面に対向する底壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いを他の側壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いよりも大きくする。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the
たとえば、側壁２１４が排気管３０に最も近い側壁であるとき、側壁２１４の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いを側壁２１１〜２１３の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いよりも大きくする。
For example, when the
また、路面に対向する底壁２１５の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いを側壁２１１〜２１４の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いよりも大きくする。
Moreover, the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface of the
凹凸形状の凹凸度合いは、次の方法により変える。図１１は、図７に示す四角錐３１の斜視図である。図１１を参照して、四角錐３１は、高さＨおよび底面の一辺の長さＬを有する。複数の四角錐３１をケース２１の側壁２１１〜２１４および底壁２１５に形成してケース２１の外表面に凹凸形状を形成する場合、凹凸形状の凹凸度合いを長さＬに対する高さＨ（＝Ｈ／Ｌ）と定義する。
The degree of unevenness of the uneven shape is changed by the following method. FIG. 11 is a perspective view of the
そして、凹凸度合いＨ／Ｌが所定値よりも大きい凹凸形状を排気管３０に最も近い側壁２１４の外表面に形成し、凹凸度合いＨ／Ｌが所定値よりも小さい凹凸形状を側壁２１１〜２１３および底壁２１５の外表面に形成する。また、凹凸度合いＨ／Ｌが所定値よりも大きい凹凸形状を側壁２１４および底壁２１５の外表面に形成してもよい。
Then, an uneven shape having an unevenness degree H / L larger than a predetermined value is formed on the outer surface of the
したがって、Ｈ／Ｌの値を変えることにより、側壁２１１〜２１３および底壁２１５と側壁２１４との間、または側壁２１１〜２１３と側壁２１４および底壁２１５との間で凹凸形状の凹凸度合いを変えることができる。
Therefore, by changing the value of H / L, the unevenness degree of the uneven shape is changed between the side walls 211 to 213 and the
なお、長さＬと高さＨとの比を変えることにより、凹凸度合いを変えることは、斜面３１Ａが低面となす角度を変えて凹凸度合いを変えることと等価である。
Note that changing the degree of unevenness by changing the ratio of the length L to the height H is equivalent to changing the degree of unevenness by changing the angle formed by the
図１２は、図８に示す凹凸形状３２の斜視図である。図１２を参照して、凹凸形状３２は、周期長Ｔと振幅ＡＰとを有する。ケース２１の外表面に凹凸形状３２を形成する場合、凹凸形状の凹凸度合いを周期長Ｔに対する振幅ＡＰ（＝ＡＰ／Ｔ）と定義する。
FIG. 12 is a perspective view of the concavo-
そして、凹凸度合いＡＰ／Ｔが所定値よりも大きい凹凸形状を排気管３０に最も近い側壁２１４の外表面に形成し、凹凸度合いＡＰ／Ｔが所定値よりも小さい凹凸形状を側壁２１１〜２１３および底壁２１５の外表面に形成する。また、凹凸度合いＡＰ／Ｔが所定値よりも大きい凹凸形状を側壁２１４および底壁２１５の外表面に形成してもよい。
Then, an uneven shape having an unevenness degree AP / T larger than a predetermined value is formed on the outer surface of the
したがって、ＡＰ／Ｔの値を変えることにより、側壁２１１〜２１３および底壁２１５と側壁２１４との間、または側壁２１１〜２１３と側壁２１４および底壁２１５との間で凹凸形状の凹凸度合いを変えることができる。
Therefore, by changing the AP / T value, the unevenness degree of the uneven shape is changed between the side walls 211 to 213 and the
図１３は、図９に示す突起物３３の斜視図である。図１３を参照して、突起物３３は、直径Ｒ１およびＲ２（＜Ｒ１）を有する。複数の突起物３３をケース２１の側壁２１１〜２１４および底壁２１５に形成してケース２１の外表面に凹凸形状を形成する場合、凹凸形状の凹凸度合いを直径Ｒ１に対する直径Ｒ２（＝Ｒ２／Ｒ１）と定義する。
13 is a perspective view of the
そして、凹凸度合いＲ２／Ｒ１が所定値よりも大きい凹凸形状を排気管３０に最も近い側壁２１４の外表面に形成し、凹凸度合いＲ２／Ｒ１が所定値よりも小さい凹凸形状を側壁２１１〜２１３および底壁２１５の外表面に形成する。また、凹凸度合いＲ２／Ｒ１が所定値よりも大きい凹凸形状を側壁２１４および底壁２１５の外表面に形成してもよい。
Then, an uneven shape having an unevenness degree R2 / R1 larger than a predetermined value is formed on the outer surface of the
したがって、Ｒ２／Ｒ１の値を変えることにより、側壁２１１〜２１３および底壁２１５と側壁２１４との間、または側壁２１１〜２１３と側壁２１４および底壁２１５との間で凹凸形状の凹凸度合いを変えることができる。
Therefore, by changing the value of R2 / R1, the unevenness degree of the uneven shape is changed between the side walls 211 to 213 and the
このように、凹凸形状の凹凸度合いを輻射熱の熱源に近い側壁および底壁と遠い側壁との間で変えることにより、輻射熱を効果的に遮熱できる。 Thus, by changing the unevenness degree of the uneven shape between the side wall close to the heat source of radiant heat and the bottom wall and the far side wall, the radiant heat can be effectively shielded.
この発明においては、好ましくは、上述した各種の凹凸形状をケース２１の内表面に形成してもよい。凹凸形状をケース２１の内表面に形成することにより、ケース２１は、内部の熱を乱反射する。その結果、集合電池２３を保温できる。
In the present invention, preferably, the above-described various uneven shapes may be formed on the inner surface of the
上記においては、ケース２１は、発泡ポリプロピレンからなると説明したが、発泡ポリエチレンまたは発泡ポリスチレンからなっていてもよい。すなわち、ケース２１は、発泡性樹脂からなっていればよい。
In the above description, the
ケース２１を発泡性樹脂により構成することにより、空気層がケース２１内部に形成される。そして、空気層は、排気管３０、路面および外気等の周囲からの輻射熱を遮熱する。
By forming the
したがって、空気層によりケース２１の内部を保温できる。ケース２１の外表面および／または内表面に上述した各種の凹凸形状を形成し、ケース２１を発泡性樹脂により作製することにより、周囲からの輻射熱をより一層遮熱できる。
Therefore, the inside of the
図１４は、ニッケル水素電池の電池電圧とＳＯＣとの関係を示す図である。図１４を参照して、電池電圧とＳＯＣとの関係は、バッテリ２の温度によって曲線ｋ１〜ｋ３のように変化する。特に、ＳＯＣが満充電量の２０〜８０％の範囲に入るときの電池電圧とＳＯＣとの関係はバッテリ２の温度によって大きく変化する。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between battery voltage and SOC of a nickel metal hydride battery. Referring to FIG. 14, the relationship between the battery voltage and the SOC changes as shown by curves k <b> 1 to k <b> 3 depending on the temperature of
また、バッテリ２に入出力する電池電流を積算した積算値は、電池電流がバッテリ２から流れ出るときはバッテリ２から放電された容量を意味し、電池電流がバッテリ２に供給されるときはバッテリ２が充電された容量を意味する。
Further, the integrated value obtained by integrating the battery current input / output to / from the
したがって、制御装置１２は、バッテリ２に入出力する電池電流を積算し、その積算した積算値をバッテリ２の温度によって補正して電池電圧とＳＯＣとの関係を示す曲線を曲線ｋ１〜ｋ３から抽出する。
Therefore, the
上述したように、ケース２１の少なくとも外表面に凹凸形状を形成することにより、ケース２１は、周囲からの輻射熱を遮熱し、ケース２１の内部の温度が排気管３０および外気によって変動するのを防止する。そして、集合電池２３を構成する単電池２３１〜２３６は、一定の温度に保持される。
As described above, by forming an uneven shape on at least the outer surface of the
したがって、単電池２３１〜２３６が一定の温度に保持されると、電池電圧とＳＯＣとの関係は、一定の曲線によって示され、単電池２３１〜２３６の各々は、安定した電池電圧を出力する。その結果、集合電池２３は、安定した電力をＩＰＭ６，９に供給する。そして、ハイブリッド自動車１０は、安定して走行する。
Therefore, when the
再び、図１および図２を参照して、ハイブリッド自動車１０の駆動動作について説明する。エンジン８の起動時、制御装置１２は、モータ７２を駆動するようにＩＰＭ６を制御する。そうすると、ＩＰＭ６は、ケーブル１３を介してバッテリ２から供給された直流電圧を交流電圧に変換してモータ７２を駆動する。そして、モータ７２は、所定のトルクを動力分割機構１８を介してエンジン８に伝達する。
With reference to FIGS. 1 and 2 again, the driving operation of the
エンジン８は、モータ７２からのトルクにより起動される。エンジン８が起動されると、制御装置１２は、さらに、モータ７１を駆動するようにＩＰＭ６を制御するとともに、モータ１１を駆動するようにＩＰＭ９を制御する。そして、ＩＰＭ６は、バッテリ２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ７１を駆動する。モータ７１は、所定のトルクを動力分割機構１８およびＤＧ１９を介して前輪１６Ｌ，１６Ｒに伝達する。
The
また、ＩＰＭ９は、バッテリ２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ１１を駆動する。モータ１１は、所定のトルクをＤＧ２０を介して後輪１７Ｌ，１７Ｒに伝達する。
Further, the
そして、前輪１６Ｌ，１６Ｒは、モータ７１およびエンジン８によって駆動され、後輪１７Ｌ，１７Ｒは、モータ１１によって駆動されてハイブリッド自動車１０は発進する。
The
その後、制御装置１２は、エンジン８および／またはモータ７１による前輪１６Ｌ，１６Ｒの駆動、モータ１１および７２による回生、およびモータ１１による後輪１７Ｌ，１７Ｒの駆動を制御し、ハイブリッド自動車１０は、燃費が最もよくなるように走行する。
Thereafter, the
そして、ハイブリッド自動車１０の走行中、バッテリ２は、排気管３０、路面および外気等の周囲から輻射熱を受け、ケース２１は、周囲からの輻射熱を遮熱して集合電池２３の温度を一定に保持する。その結果、バッテリ２は、安定した電力をＩＰＭ６，９に供給し、ハイブリッド自動車１０は、安定した走行を行なう。
While the
なお、上記においては、バッテリ２は、ハイブリッド自動車の車室外に搭載されると説明したが、この発明においては、バッテリ２は、電気自動車の車室外に搭載されてもよい。
In the above description, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、低コストおよび軽量化を図り、周囲からの輻射熱を遮熱するバッテリおよびそれを搭載した自動車に適用される。 The present invention is applied to a battery that cuts costs and weight, shields radiant heat from the surroundings, and an automobile equipped with the battery.
１ ボディ、１Ａ フロア、２ バッテリ、３，３Ｌ，３Ｒ フロントシート、４，４Ｌ，４Ｒ リアシート、５ ハンドル、６，９ ＩＰＭ、７，１１，７１，７２ モータ、８ エンジン、１０ ハイブリッド自動車、１２ 制御装置、１３〜１５ ケーブル、１６，１６Ｌ，１６Ｒ 前輪、１７，１７Ｌ，１７Ｒ 後輪、１８ 動力分割機構、１９，２０ ＤＧ、２１ ケース、２１Ａ 一方端、２１Ｂ 領域、２２ 断熱材、２３ 集合電池、２４ 冷却ファン、２４Ａ 排出配管、２５，２６ 配管、２７，２８ チャンバ、３０ 排気管、３１ 四角錘、３１Ａ 斜面、３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ 曲面、３２ 凹凸形状、３３ 突起物、４０ 触媒コンバータ、４１，４２ 矢印、２１１〜２１４ 側壁、２１５ 底壁、２３１〜２３６ 単電池、Ｍ１〜Ｍ４０ モジュール。 1 Body, 1A Floor, 2 Battery, 3, 3L, 3R Front Seat, 4, 4L, 4R Rear Seat, 5 Handle, 6, 9 IPM, 7, 11, 71, 72 Motor, 8 Engine, 10 Hybrid Vehicle, 12 Control Device, 13-15 cable, 16, 16L, 16R front wheel, 17, 17L, 17R rear wheel, 18 power split mechanism, 19, 20 DG, 21 case, 21A one end, 21B region, 22 heat insulating material, 23 assembled battery, 24 cooling fan, 24A exhaust pipe, 25, 26 pipe, 27, 28 chamber, 30 exhaust pipe, 31 square weight, 31A slope, 32A, 32B, 33A curved surface, 32 uneven shape, 33 projection, 40 catalytic converter, 41, 42 arrow, 211-214 side wall, 215 bottom wall, 231-236 cell, M1- 40 module.
Claims (12)
外表面に凹凸形状が形成されたケースと、
前記ケースに収納された電池とを備えるバッテリ。 A battery mounted outside the passenger compartment,
A case with an uneven surface formed on the outer surface;
A battery comprising a battery housed in the case.
前記４つの側壁のうち、排気ガスを排気する排気管に最も近い側壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いは、他の側壁の外表面に形成される凹凸形状の凹凸度合いよりも大きい、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のバッテリ。 The case has four side walls;
Of the four side walls, the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface of the side wall closest to the exhaust pipe exhausting the exhaust gas is larger than the unevenness degree of the uneven shape formed on the outer surface of the other side wall. The battery according to any one of claims 1 to 9.
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