TWI826974B - 具導氣機制之電池箱系統 - Google Patents

Abstract

一種具導氣機制之電池箱系統，包含：一電池箱主體部；以及一氣體流動部，連接該電池箱主體部，該氣體流動部具有：一壁部，設置於該氣體流動部與該電池箱主體部之間；一進氣口部；一類似機翼可產生負壓之第一導流部，連接該壁部，並接觸該進氣口部，該第一導流部具有一第一弧形導流面；以及一第一連通孔部，設置於該壁部上，該氣體流動部經由該第一連通孔部連通該電池箱主體部；其中該氣體流動部使一目標氣體經由該進氣口部而沿著一進氣方向被負壓機制導引至該第一導流部處；其中該目標氣體沿著該第一弧形導流面而被負壓導引至該氣體流動部內；其中該目標氣體經由該第一連通孔部流動至該電池箱主體部內。

Description

具導氣機制之電池箱系統

本發明係關於一種電池箱系統，特別係關於一種可裝載於交通傳輸工具（例如車、船、飛行器等，但不以此為限）的電池箱系統。

巴士為各國都會區的主要公共運輸工具之一，柴油巴士的廢氣排放對於都會區空氣品質具有一定程度的影響，因此，各國政府紛紛計畫將行駛於市區及一般公路上的傳統柴油公車逐步汰換為電動巴士。電動巴士的車輛續航力是攸關其成功與否的重要因素，如果續航力太低或估測不準確，將會直接影響到巴士營運；電池容量與效能是影響續航力的因素，除了電池容量和效能外，駕駛行為、空調狀態、氣候、地形和乘客人數等都是重要因素。此等裝載於交通傳輸工具（例如車、船、飛行器等，但不以此為限）上的電池箱系統，會裝載複數電池單元，電池單元在工作中會產生較多的熱能，因此容易使電池箱系統內的溫度過高，並進而致使其上的電池過熱。對此，傳統的電池箱系統雖可藉由鼓風機將空氣吹入散熱區域內以協助散熱，但空氣容易在散熱區域中迴旋、鬱積，而令散熱效果大幅下降。有鑑於此，將需要一種可避免空氣在散熱區域中迴旋、鬱積，並可提高散熱功能的電池箱系統。

為了解決上述問題，本發明之一構想在於提供一種可避免空氣在散熱區域中迴旋、鬱積，並可提高散熱功能的電池箱系統。

基於前揭構想，本發明提供一種電池箱系統，包含：一電池箱主體部；以及一氣體流動部，連接該電池箱主體部，該氣體流動部具有：一壁部，設置於該氣體流動部與該電池箱主體部之間；一進氣口部；一第一導流部，連接該壁部，並接觸該進氣口部，該第一導流部具有一第一弧形導流面；以及一第一連通孔部，設置於該壁部上，該氣體流動部經由該第一連通孔部連通該電池箱主體部；其中該氣體流動部使一目標氣體經由該進氣口部而沿著一進氣方向被導引至該第一導流部處；其中該目標氣體沿著該第一弧形導流面而被導引至該氣體流動部內；其中該目標氣體經由該第一連通孔部流動至該電池箱主體部內。

於本發明之一較佳實施例中，該進氣口部係設置於該氣體流動部的一頂端處。

於本發明之一較佳實施例中，該第一導流部具有彼此相對的一第一端以及一第二端，該第一端接觸該進氣口部，該第二端朝向該氣體流動部的內部延伸；其中該第一導流部的厚度自該第一端至該第二端逐漸增加。

於本發明之一較佳實施例中，該氣體流動部具有：一第一側面部，連接該壁部以及該第一導流部；一第二側面部，連接該壁部，並與該第一側面部彼此相對；以及一第二導流部，連接該壁部以及該第二側面部，該第二導流部具有一第二弧形導流面；其中該目標氣體流通於該第一導流部與該第二導流部之間，並沿著該第一弧形導流面以及該第二弧形導流面而被導引至該氣體流動部內。

於本發明之一較佳實施例中，該氣體流動部具有：一第三導流部，連接該壁部，並接觸該進氣口部，該第三導流部具有一第三弧形導流面以及一第四弧形導流面；其中該第三導流部設置於該第一導流部與該第二導流部之間；其中該目標氣體流通於該第一導流部、該第二導流部以及該第三導流部之間，並沿著該第一弧形導流面、該第二弧形導流面、該第三弧形導流面以及該第四弧形導流面而被導引至該氣體流動部內。

於本發明之一較佳實施例中，該第三導流部具有彼此相對的一第三端以及一第四端，該第三端接觸該進氣口部，該第四端朝向該氣體流動部的內部延伸；其中該第三導流部的厚度自該第三端至該第四端逐漸增加。

於本發明之一較佳實施例中，該電池箱主體部具有一第一電池置放層以及一第二電池置放層，該第一電池置放層設置於該第二電池置放層的上方；其中該氣體流動部經由該第一連通孔部連通該電池箱主體部的該第一電池置放層；其中該氣體流動部具有一第二連通孔部，該第二連通孔部設置於該壁部上，該氣體流動部經由該第二連通孔部連通該電池箱主體部的該第二電池置放層。

於本發明之一較佳實施例中，該氣體流動部具有：一第四導流部，連接該壁部以及該第一側面部，該第四導流部具有一第五弧形導流面；其中該目標氣體沿著該第五弧形導流面而被導引至該第二連通孔部，並經由該第二連通孔部流動至該電池箱主體部的該第二電池置放層。

本發明前述各方面及其它方面依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。

請同時參閱第一A圖以及第一B圖。其中，第一A圖例示說明了根據本發明電池箱系統一具體實施例的系統結構圖，而第一B圖例示說明了第一A圖中之氣體流動部的局部結構圖。如第一A圖以及第一B圖所示實施例，電池箱系統1000包含氣體流動部1100以及電池箱主體部1200，氣體流動部1100連接電池箱主體部1200。氣體流動部1100包含進氣口部1300、壁部1140、第一側面部1150、第二側面部1160、第一導流部1110、第二導流部1120、第三導流部1130、第一連通孔部1170、第二連通孔部1180以及第三連通孔部1190。第一側面部1150以及第二側面部1160設置於氣體流動部1100的兩側，且第一側面部1150以及第二側面部1160彼此相對。壁部1140設置於氣體流動部1100與電池箱主體部1200之間，且第一側面部1150、第二側面部1160、第一導流部1110、第二導流部1120以及第三導流部1130皆連接壁部1140。電池箱主體部1200包含第一電池置放層1210、第二電池置放層1220以及第三電池置放層1230，第一電池置放層1210設置於第二電池置放層1220的上方，而第二電池置放層1220設置於第三電池置放層1230的上方。第一電池置放層1210可放置電池1212、1214，第二電池置放層1220可放置電池1222、1224，第三電池置放層1230可放置電池1232、1234。應了解，電池箱主體部並非僅可設置三個電池置放層，而係可視需求設置一至多個電池置放層。此外，氣體流動部的壁部尚可設置一至多個連通孔部，每個電池置放層可分別對應於一至多個連通孔部。另外，電池箱主體部的各個電池置放層並非僅可放置兩個電池，而係可視需求分別放置更多的電池。應了解，第一連通孔部1170、第二連通孔部1180以及第三連通孔部1190在此僅為例示，各連通孔部的形狀、大小以及位置皆可視需求而調整。例如第三連通孔部1190的位置可改設置於壁部1140的右下角，但不以此為限。

此外，氣體流動部1100的第一連通孔部1170、第二連通孔部1180以及第三連通孔部1190皆設置於壁部1140上，且氣體流動部1100可經由第一連通孔部1170、第二連通孔部1180以及第三連通孔部1190連通電池箱主體部1200。較佳地，氣體流動部1100經由第一連通孔部1170而連通電池箱主體部1200的第一電池置放層1210；氣體流動部1100經由第二連通孔部1180而連通電池箱主體部1200的第二電池置放層1220；氣體流動部1100經由第三連通孔部1190而連通電池箱主體部1200的第三電池置放層1230。

在第一A圖以及第一B圖所示實施例中，氣口部1300設置於氣體流動部1100的頂端處，第一導流部1110以及第三導流部1130均接觸進氣口部1300。第一導流部1110連接第一側面部1150，第二導流部1120連接第二側面部1160，且第三導流部1130設置於第一導流部1110與第二導流部1120之間。此外，第一導流部1110具有第一弧形導流面1112，第二導流部1120具有第二弧形導流面1122，第三導流部1130具有第三弧形導流面1132以及第四弧形導流面1134。氣體流動部1110可使一目標氣體經由進氣口部1300而沿著進氣方向910被導引至第一導流部處1110及/或第二導流部1120處。在一具體實施例中，目標氣體係由鼓風機所傳輸（或吹送）至進氣口部1300的氣體。目標氣體被導引至第一導流部處1110及/或第二導流部1120處後，將會流通於第一導流部1110、第二導流部1120以及第三導流部1130之間，並沿著第一弧形導流面1112、第二弧形導流面1122、第三弧形導流面1132以及第四弧形導流面1134而被導引至氣體流動部1100內。目標氣體並會接著經由第一連通孔部1170及/或第二連通孔部1180及/或第三連通孔部1190流動至電池箱主體部1200內。詳細而言，目標氣體會經由第一連通孔部1170流動至電池箱主體部1200的第一電池置放層1210，經由第二連通孔部1180流動至電池箱主體部1200的第二電池置放層1220，以及經由第三連通孔部1190流動至電池箱主體部1200的第三電池置放層1230。

應了解，電池箱系統並非僅可具有單一個第三導流部，而係可視需求於第一導流部1110與第二導流部1120之間設置複數個第三導流部。或者，電池箱系統亦可不具有第三導流部。而在電池箱系統不具有第三導流部的具體實施例中，電池箱系統可使目標氣體沿著第一弧形導流面而被導引至該氣體流動部內，目標氣體並會接著流通於第一導流部與第二導流部之間，並沿著第一弧形導流面以及第二弧形導流面而被導引至氣體流動部內。應了解，電池箱系統1000藉由第一導流部1110、第二導流部1120及/或第三導流部1130，將可協助將目標氣體導引至氣體流動部1100內以及電池箱主體部1200內，且可大幅降低甚至完全避免目標氣體在氣體流動部1100內迴旋、鬱積。電池箱系統1000藉由此些導流部，將可使散熱功效大幅提升。

在第一A圖以及第一B圖所示實施例中，第一導流部1110具有彼此相對的第一端1111以及第二端1113。其中，第一端1111接觸進氣口部1300，第二端1113朝向氣體流動部1100的內部延伸，第一導流部1110的厚度自第一端1111往第二端1113逐漸增加（此種厚度漸增的設置類似於機翼，因此可稱第一導流部1110為具有航太特徵的第一導流部）。

此外，第三導流部1130具有彼此相對的第三端1131以及第四端1133。其中，第三端1131接觸進氣口部1300，第四端1133朝向氣體流動部1100的內部延伸，第三導流部1130的厚度自第三端1131往第四端1133逐漸增加（此種厚度漸增的設置類似於機翼，因此可稱第三導流部1130為具有航太特徵的第三導流部）。

在此進一步說明第一導流部1110、第三導流部1130的航太特徵。請參照第三圖，係機翼3000在流場中產生升力的示意圖。氣流由左向右流過機翼，機翼3000的厚度自右端3100向左端3300逐漸增加，當氣流穩定而連續地由左向右流過機翼時，流過機翼上表面(upper surface)的流線與流過下表面(lower surface)的流線情況不同。

基於牛頓力學(Newton’s Law)及伯努利方程式(Bernoulli Equation)： (p=流體所受的壓力強度，v=流體速度，ρ=流體質量密度，g=重力加速度，h=流體處於的深度，constant=常數）。 上方表面流線彎曲，流速快，壓力較小；下表方表面流線較平直，流速慢，壓力較大。因此，產生了上下壓力差，上下壓力差就是空氣動力（R），其垂直於流速方向的分力就是升力（Lift），方向係由機翼的下表面(lower surface)到上表面(upper surface)，流過各個剖面升力總合就是機翼的升力，升力維持飛機在空中飛行。相對的，假設第三圖的氣流是由右向左流過機翼(即由機翼右端3100向機翼左端3300流動)，機翼3000剖面所受的力與升力(Lift) 相反，方向將是由上表面(upper surface)到下表面(lower surface)。

由前段說明可了解，參照第一A圖、第一B圖，第一導流部1110 及第三導流部1130的結構與第三圖的機翼3000近似，當目標氣體沿著910方向進入進氣口部1300，由第一導流部1110的第一端1111向第三端1113、由第三導流部1130的第三端1131向第四端1133流動時，因第一導流部1110以及第三導流部1130其上下方的空氣流速不同，而沿著第一導流部1110 及第三導流部1130的剖面產生方向為920的壓力差，此壓力差可稱為負壓，可協助將目標氣體自進氣口部1300導入氣體流動部1100內。同時，此負壓亦可協助將電池箱系統1000向下壓，以增加電池箱系統1000的穩定性。

請同時參閱第二A圖以及第二B圖。其中，第二A圖例示說明了根據本發明電池箱系統一具體實施例的系統結構圖，而第二B圖例示說明了第二A圖中之氣體流動部的局部結構圖。如第二A圖以及第二B圖所示實施例，電池箱系統2000包含氣體流動部2100以及電池箱主體部2200，氣體流動部2100連接電池箱主體部2200。氣體流動部2100包含進氣口部2300、壁部2140、第一側面部2150、第一導流部2110、第二導流部2120、第四導流部2160、第一連通孔部2170、第二連通孔部2180以及第三連通孔部2190。其中，進氣口部2300、壁部2140、第一側面部2150、第一導流部2110、第二導流部2120、第一連通孔部2170、第二連通孔部2180以及第三連通孔部2190的配置方式可類似於第一A圖以及第一B圖所示實施例。第四導流部2160連接壁部2140以及第一側面部2150，且第四導流部2160具有第五弧形導流面2161。其中，當目標氣體被第一導流部2110以及第二導流部2120導引至氣體流動部2100內後，目標氣體將會沿著第五弧形導流面2161而被導引至第一連通孔部2170及/或第二連通孔部2180及/或第三連通孔部2190。接著，目標氣體將會經由第一連通孔部2170流動至電池箱主體部的第一電池置放層2210，經由第二連通孔部2180流動至電池箱主體部的第二電池置放層2220，並經由第三連通孔部2190流動至電池箱主體部的第三電池置放層2230。應了解，第一連通孔部2170、第二連通孔部2180以及第三連通孔部2190在此僅為例示，各連通孔部的形狀、大小以及位置皆可視需求而調整。例如第三連通孔部2190的位置可改設置於壁部2140的右下角，但不以此為限。

至此，本發明之電池箱系統已經由上述說明及圖式加以說明。然應了解，本發明的各個具體實施例僅是做為說明之用，在不脫離本發明申請專利範圍與精神下可進行各種改變，且均應包含於本發明之專利範圍中。因此，本說明書所描述的各具體實施例並非用以限制本發明，本發明之真實範圍與精神揭示於以下申請專利範圍。

910              進氣方向 920              方向 1000            電池箱系統 1100            氣體流動部 1110            第一導流部 1111          第一端 1112            第一弧形導流面 1113          第二端 1120            第二導流部 1122            第二弧形導流面 1130            第三導流部 1131          第三端 1132          第三弧形導流面 1133          第四端 1134            第四弧形導流面 1140            壁部 1150            第一側面部 1160            第二側面部 1170          第一連通孔部 1180            第二連通孔部 1190            第三連通孔部 1200            電池箱主體部 1210            第一電池置放層 1212、1214       電池 1220            第二電池置放層 1222、1224       電池 1230            第三電池置放層 1232、1234       電池 1300            進氣口部 2000            電池箱系統 2100            氣體流動部 2110            第一導流部 2120            第二導流部 2140            壁部 2150            第一側面部 2160            第四導流部 2161            第五弧形導流面 2170            第一連通孔部 2180            第二連通孔部 2190            第三連通孔部 2200            電池箱主體部 2210            第一電池置放層 2220            第二電池置放層 2230            第三電池置放層 2300            進氣口部 3000          機翼 3100          機翼右端 3300            機翼左端

第一A圖為本發明電池箱系統一具體實施例的系統結構圖。

第一B圖為第一A圖中之氣體流動部的局部結構圖。

第二A圖為本發明電池箱系統一具體實施例的系統結構圖。

第二B圖為第二A圖中之氣體流動部的局部結構圖。

第三圖為機翼在流場中產生升力的示意圖。

無

1000            電池箱系統 1100            氣體流動部 1110            第一導流部 1112            第一弧形導流面 1120            第二導流部 1122            第二弧形導流面 1130            第三導流部 1134            第四弧形導流面 1140            壁部 1150            第一側面部 1160            第二側面部 1180            第二連通孔部 1190            第三連通孔部 1200            電池箱主體部 1210            第一電池置放層 1212、1214       電池 1220            第二電池置放層 1222、1224       電池 1230            第三電池置放層 1232、1234       電池 1300            進氣口部

Claims (8)

1. 一種具導氣機制之電池箱系統，包含： 一電池箱主體部；以及 一氣體流動部，連接該電池箱主體部，該氣體流動部具有： 一壁部，設置於該氣體流動部與該電池箱主體部之間； 一進氣口部； 一第一導流部，連接該壁部，並接觸該進氣口部，該第一導流部具有一第一弧形導流面；以及 一第一連通孔部，設置於該壁部上，該氣體流動部經由該第一連通孔部連通該電池箱主體部； 其中該氣體流動部使一目標氣體經由該進氣口部而沿著一進氣方向被導引至該第一導流部處； 其中該目標氣體沿著該第一弧形導流面而被導引至該氣體流動部內； 其中該目標氣體經由該第一連通孔部流動至該電池箱主體部內。
2. 如請求項1之電池箱系統，其中該進氣口部係設置於該氣體流動部的一頂端處。
3. 如請求項1之電池箱系統，其中該第一導流部具有彼此相對的一第一端以及一第二端，該第一端接觸該進氣口部，該第二端朝向該氣體流動部的內部延伸； 其中該第一導流部的厚度自該第一端至該第二端逐漸增加。
4. 如請求項1之電池箱系統，其中該氣體流動部具有： 一第一側面部，連接該壁部以及該第一導流部； 一第二側面部，連接該壁部，並與該第一側面部彼此相對；以及 一第二導流部，連接該壁部以及該第二側面部，該第二導流部具有一第二弧形導流面； 其中該目標氣體流通於該第一導流部與該第二導流部之間，並沿著該第一弧形導流面以及該第二弧形導流面而被導引至該氣體流動部內。
5. 如請求項4之電池箱系統，其中該氣體流動部具有： 一第三導流部，連接該壁部，並接觸該進氣口部，該第三導流部具有一第三弧形導流面以及一第四弧形導流面； 其中該第三導流部設置於該第一導流部與該第二導流部之間； 其中該目標氣體流通於該第一導流部、該第二導流部以及該第三導流部之間，並沿著該第一弧形導流面、該第二弧形導流面、該第三弧形導流面以及該第四弧形導流面而被導引至該氣體流動部內。
6. 如請求項5之電池箱系統，其中該第三導流部具有彼此相對的一第三端以及一第四端，該第三端接觸該進氣口部，該第四端朝向該氣體流動部的內部延伸； 其中該第三導流部的厚度自該第三端至該第四端逐漸增加。
7. 如請求項1之電池箱系統，其中該電池箱主體部具有一第一電池置放層以及一第二電池置放層，該第一電池置放層設置於該第二電池置放層的上方； 其中該氣體流動部經由該第一連通孔部連通該電池箱主體部的該第一電池置放層； 其中該氣體流動部具有一第二連通孔部，該第二連通孔部設置於該壁部上，該氣體流動部經由該第二連通孔部連通該電池箱主體部的該第二電池置放層。
8. 如請求項7之電池箱系統，其中該氣體流動部具有： 一第四導流部，連接該壁部以及該第一側面部，該第四導流部具有一第五弧形導流面； 其中該目標氣體沿著該第五弧形導流面而被導引至該第二連通孔部，並經由該第二連通孔部流動至該電池箱主體部的該第二電池置放層。