車載電池包的冷卻設備的制作方法
【專利摘要】電池包（10）具有內置的冷卻風扇，用于經由空氣凈化器（16）和空氣吸入口吸入外部空氣。電池包（10）具有設置于上側的空氣吸入口和充電用插頭（25）的組合與空氣凈化器（6）和12V端子（23）的組合。空氣吸入口和充電用插頭（25）沿著電池包（10）的長邊排列，空氣凈化器（16）、空氣凈化器（16）中的過濾器構件和12V端子（23）與其平行排列。
【專利說明】車載電池包的冷卻設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及車載電池包的冷卻設備，尤其涉及包括空氣過濾器和電風扇的車載電池包的冷卻設備。
【背景技術】
[0002]搭載有電動機作為牽引用驅動源的車輛已經存在，如電動車輛或者混合動力車輛。在這些車輛中，向包括電動機的車載電器提供電功率。因此，搭載有用于容納電池組的電池包，該電池組具有能夠提供大功率的容量。
[0003]在該電池包中，電池組容納在電池外殼中。由于電池組在充電和放電時發熱，所以通過使外部空氣穿過電池外殼來冷卻電池組。使用電風扇將外部空氣吸入到電池外殼內，并且利用凈化器來凈化外部空氣，以防止外來物，如灰塵，侵入電池外殼。
[0004]為此，在JP2006-73256A中公開一種將管狀空氣吸入導管連接到電池外殼的技術，其中在空氣吸入導管的中途具有中間過濾器構件。
【發明內容】
[0005]使用管狀空氣吸入導管的技術在空氣吸入導管處具有顯著的壓力損失，并且采用具有大吹風能力的電風扇以獲得期望的空氣流，增加了電風扇的功率消耗，這是問題。
[0006]本發明是鑒于上述情況而設計的。本發明的目的是提供一種車載電池包的冷卻設備，其即使在使用以低功率消耗運轉的電風扇時也可以吸入期望流量的外部空氣作為冷卻風。
[0007]為了實現所述目的，根據本發明的一方面，提供一種車載電池包的冷卻設備，其用于將凈化器凈化后的外部空氣作為冷卻風通過電風扇引入到電池外殼，以冷卻在所述電池外殼中收容有電池的電池包，所述電池用于向車載電器設備供電，所述車載電池包的冷卻設備包括:設置在所述電池外殼的上側、旁側和下側中任一側的所述空氣凈化器、用于將冷卻風吸入到所述電池外殼內部的空氣吸入口、作為維修所述電池包時可操作的一個以上的操作對象；以及沿著所述電池外殼的長度較長的方向的邊設置的所述空氣吸入口和所述操作對象的至少一個，以在所述電池包的長度較長的方向上形成有形狀較長的所述空氣凈化器的臟側腔室和過濾器構件，并且將所述空氣吸入口和所述操作對象的至少一個并排設置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是搭載有根據本發明一實施方式的車載電池包冷卻設備的車輛的透視側視圖。
[0009]圖2是圖1中車輛的包括電池包的必要部分的透視側視圖。
[0010]圖3是該車輛必要部分的局部放大透視側視圖，其示出電池包內部和外部的空氣流。[0011]圖4是該車輛必要部分的透視前視圖，其示出電池包的空氣吸入口和空氣排出口的位置。
[0012]圖5是包括去掉維修蓋的覆蓋電池包的蓋板的車輛必要部分的俯視圖。
[0013]圖6是包括去掉蓋板的電池包的車輛必要部分的俯視圖。
[0014]圖7A和圖7B是包括電池包和構成圖1中的冷卻設備的空氣凈化器的組件的配置說明圖，圖7A是該組件的分解透視圖，圖7B是示出空氣凈化器的空氣出口的底視圖。
[0015]圖8是空氣凈化器的分解透視圖。
[0016]圖9A和圖9B是用于描述空氣凈化器的操作的圖，圖9A是示出空氣入口的空氣凈化器的前視圖，圖9B是示出空氣流的空氣凈化器的縱剖側視圖。
【具體實施方式】
[0017]將參照附圖描述本發明的實施方式。在附圖中，圖1至圖9A和圖9B示出根據本發明一實施方式的車載電池包的冷卻設備、搭載有該設備的車輛或者它們的一部分。注意，附圖以及關于附圖的描述采用關于所示出的車輛定義的三維方向系統，省略了多余的短語，如“相對于車輛前方”。
[0018]圖1和圖2示出車輛100，車輛100包括地板面板105上方的車廂R，前排座椅101和后排座椅102位于地板面板105上。車廂R的后部空間構成行李艙L，通過打開和關閉掀背車門109可以使用行李艙L。車輛100構造為混合動力車輛，是包括設置于行李艙L中的大容量電池包10的機動車輛。
[0019]混合動力車輛100適于使用電池包10以根據需要向包括空氣調節器的車載電器提供電功率，從而實現它們的用途，如對車廂R進行空氣調節，并且適于使用電池包10以向與內燃發動機合作的作為驅動源的電動機提供電功率來驅動混合動力車輛100，從而以期望的速度行駛。
[0020]電池包10包括可在豎向上分開成上殼11和下殼12 二者的電池外殼IOC以及容納在電池外殼IOC中的電池組子組的集合，該電池組是電池模塊BM的陣列。上殼11和下殼12具有帶凸緣的開口邊緣部Ila和12a，用于它們之間的對接，以在其中限定用于容納作為電池模塊BM陣列的電池子組集合的容納空間。
[0021]電池模塊BM陣列是電池模塊BM的水平方向上平行的陣列。該電池模塊BM陣列具有在豎直方向上堆疊的兩級子陣列，以容納在電池外殼10中，用于存儲大電量。
[0022]在這種情況下，電池包10具有上殼11和下殼12的組合的內部限定的容納空間，該容納空間適于容納電池模塊BM的兩級子陣列的堆疊，這種堆疊在車輛100的行李艙L中在車輛縱向長度上成功地使容納空間小型化，并且確保電池包占據的空間。
[0023]副框架21固定于車輛100的車體，用于支撐對接的上殼11和下殼12的開口邊緣部Ila和12a，從而電池包10在車輛100的行李艙L中置于這樣的位置:上殼11部分突出到地板面板105上側的鋪設水平面之上。下殼12置于這樣的位置:其全部位于地板面板105的鋪設水平面之下。
[0024]電池包10的上部插入形成為突起狀的上蓋板106，上蓋板106固定于行李艙L中地板面板105的一區域。上蓋板106成形為覆蓋上殼11，以防止其暴露于行李艙L。
[0025]電池包10的下部插入下蓋板108，下蓋板108固定于副框架21的下側，電池包10本身通過副框架21支撐于車體。下蓋板108成形為覆蓋下殼12，以防止其暴露于車輛100下方。
[0026]上蓋板106固定于地板面板105。更具體來說，如圖2中所示，上蓋板106的下端具有開口，該開口具有帶凸緣的開口邊緣部106a，開口邊緣部106a與地板面板105在行李艙區域中的開口 105a的周圍部分相對并結合。地板面板105中的開口 105a由此被封閉。注意，如所描述的，下蓋板108固定于副框架21。更具體來說，如圖4中所示，下蓋板108的上端具有開口，該開口具有帶凸緣的開口邊緣部108a，開口邊緣部108a與副框架21的下側相對并結合。
[0027]圖3和圖4示出在地板面板105和副框架21之間限定的并且向外部開放的空間Sg,以及被限定為上蓋板106和上殼11之間的間隙的空間Ss。開放空間So和間隙空間Ss彼此相通。由于間隙空間Ss相對于開放空間So出現負壓，所以外部空氣從開放空間So流入間隙空間Ss。
[0028]如圖3中所示，電池包10在其上側設置有空氣凈化器16，以凈化吸入到電池包10的空氣。空氣凈化器16在高度上位于地板面板105上方,并且在側視圖中位于上蓋板106的天花板附近的高度范圍(在俯視圖中位于維修蓋107內)。這種結構使得當車輛100行駛時從公路等卷起并到達空氣凈化器16的灰塵等的量減到最少。因此可以使侵入空氣凈化器16的外來物減到最少，并延長圖8中所示的過濾器構件33的使用壽命。
[0029]如圖3和圖4中所示，在上蓋板106的頂部具有可拆卸地裝配于此的維修蓋107，作為適于打開和關閉該頂部上側的大致整個區域的蓋構件。從圖3至圖6看出，可從上蓋板106的頂部拆卸維修蓋107，以打開頂部上側的開口區域，即，將該開口的內部暴露于外部，適于提供各種維修服務，如維修電池包10或者空氣凈化器16。換句話說，可以為維修電池包10或空氣凈化器16等提供入口。
[0030]如圖5中所示，車輛100包括設置于地板面板105下方的可豎直擺動的懸架111和懸置于懸架111的梁兩端的行駛車輪110。如圖4中所示，車輛100在車輛橫向兩側包括一對在車輛縱向上延伸的側梁115，作為車體端部的骨架構件。另一方面，如圖5中所示，懸架111具有在車輛縱向上延伸的一對左右臂部112。臂部112的前端可樞轉地支撐于側梁115。車輪110可轉動地支撐于臂部112的后端。
[0031]如圖4中所示，車輛100具有在車輛縱向上延伸的排氣管118，用于向后引導從安裝在車輛前部的內燃發動機排出的熱廢氣。在車輛100的右側沿著與電池包10相鄰的路線鋪設排氣管118，排氣管118在電池包10的旁邊位置處包括消音器118a。如圖2中所示，電池包10設置在地板面板105的開口 105a中。因此，如圖6中所示，開口 105a在行李艙L中向左偏置，以使電池包10遠離釋放熱的排氣管118。
[0032]如圖2中所示，在地板面板105的開口 105a下方設置有沿著開口 105a的周邊成形的框架形式的副框架21。如圖4中所示，副框架21固定于側梁115和與其相接的作為車輛100的骨架構件的橫梁。在這種情況下，電池包10通過副框架21固定于包括側梁115的骨架構件。
[0033]更具體來說，例如使用如圖4中所示的用作間隔物的插入支架組28，將副框架21用螺栓固定到包括側梁115和側梁115之間的橫梁的骨架構件組。另一方面，如圖2中所示，上蓋板106的開口邊緣部106a的下側結合到地板面板105的一部分(位于行李艙L中)的上側。然后，如圖4中所示，所述骨架構件組從下面支撐該面板部分，支架組28從下面支撐所述骨架構件組，副框架21從下面支撐支架組28。結果，該面板部分的下側位于與副框架21的上側的任意局部區域的高度、相關支架28的高度尺寸以及相關構架構件的高度尺寸之和相對應的規定高度。上述開放空間So限定在該面板部分的下側和上殼11的橫向各偵U、上殼11的開口邊緣部Ila的上側、下殼12的開口邊緣部12a的上側(圖7A中所示)以及副框架21的上側的組合之間。該開放空間So的高度尺寸等于地板面板105的相關局部表面區域與開口邊緣部Ila或12a或副框架21之間的高度差。
[0034]如圖3和圖7A中所示，電池包10具有在上殼11上側的左區域開口的空氣吸入口10a，用于將空氣吸入到內部。如圖3和圖4中所示，電池包10具有在上殼11后側的右區域開口的空氣排出口 10b，用于將空氣排出到外部。電池包10具有冷卻風扇15，作為一體的冷卻設備，從而可以將空氣流從外部經由空氣吸入口 IOa吸入到內部，在其中循環，冷卻電池模塊BM陣列，并且強制冷卻了電池模塊BM陣列的空氣流通過空氣排出口 IOb排出。這樣可以將伴隨電池充電和放電釋放的熱有效地向外擴散。
[0035]如圖3中所示，根據本實施方式的冷卻設備包括設置于電池包10的空氣吸入口IOa上方的空氣凈化器16以及作為一組空氣通道的空氣通道組Fr，該組空氣通道用于從外部引入、通過空氣凈化器16凈化、并且利用冷卻風扇15的轉動產生的負壓吸入到電池包10內部、在該內部循環、通過空氣排出導管17排出的空氣流。
[0036]冷卻風扇15設置在電池包10的上殼11的內部，位置高于電池模塊BM子陣列的上級，用于通過上殼11上側的空氣吸入口 IOa從外部吸入空氣。
[0037]如圖3至圖6中所示，空氣凈化器16形成為高度小于長度和寬度的盒狀，并且如圖1和圖2中所示，制作成當安裝于上殼11時是緊湊的，不會在車輛豎向上過大。如圖3至圖6中所示，空氣凈化器16位于上殼11上側的包括空氣吸入口 IOa的區域，從上面覆蓋空氣吸入口 10a。如圖7B中所示，空氣凈化器16具有在其過濾器外殼16C的下側開口的空氣出口 16a (見圖8)。如圖3中所示，當空氣凈化器16a置于上殼11時，空氣出口 16a與空氣吸入口 IOa重疊，從而它們的內部直接彼此相通。如圖7A中所示，空氣凈化器16具有在過濾器外殼16C的前側開口的空氣入口 16b (見圖8)，用于如圖3中所示直接從外部吸入空氣。
[0038]如圖3中所示，在上殼11后側的右區域開口的空氣排出口 IOb連接到空氣排出導管17上端的開口 17a。空氣排出導管17的下端具有另一個開口 17b，在空氣排出導管17的上端和下端之間是管狀體部分17c。開口 17b位于地板面板105下方的開放空間So。
[0039]對于電池包10，如圖4中所示，該冷卻設備構造為在與排氣管118相對的車輛左側吸入外部空氣流作為冷卻風，以將從排氣管118釋放出的熱的影響減到最小。為此，如圖7A中所示，電池包10的上殼11的左側前表面區域凹入，以提供凹部IOcL左側的凹部IOd形成為限定用于向上傳導自然通風的(外部空氣)氣流的空氣通道，從而將車輛行駛時在地板面板105下方的開放空間So中向車輛后方流動的空氣流引向空氣凈化器16。
[0040]此外，如圖4和圖6中所示，電池包10的冷卻設備包括設置于左側的凹部IOd外側的呈豎直姿態的空氣流引導板19，用于向上傳導空氣流。空氣流引導板19的外形適于截住在左凹部IOd的左外側流動的空氣流，以沿著圖4中的箭頭流線所示的空氣通道組Fr的子組引導空氣流，從而使空氣向空氣凈化器16的空氣入口 16b傳導。[0041]對于這種結構，圖7A中所示的電池包10的空氣吸入口 IOa設置于上殼11上側的左后區域，與圖4中所示的排氣管118最遠地間隔開，以吸入穿過由圖3中的過濾器外殼的輪廓示出的空氣凈化器16的外部空氣流(即，經由過濾器外殼前側的空氣入口 16b流入并且經由過濾器外殼下側的空氣出口 16a流出的空氣流)，作為冷卻用的空氣流。如圖4中的虛線所示，圖3中所示的電池包10的空氣排出口 IOb設置于上殼11后側的右上區域(為了簡化,導管上端部被省略)。電池包10的空氣排出口 IOb通過如圖3中所示的豎直延伸的空氣排出導管17排出在地板面板105下方釋放的空氣。空氣排出導管17的下端具有開口17b，從而與電池包10的空氣吸入口 IOa端部隔開一距離。
[0042]如圖3中所示，電池包10具有使用由冷卻風扇15從外部引入的空氣流的一系列流道組，作為空氣通道組Fr的子組，其用于冷卻堆疊為上下兩級的電池模塊BM子陣列。該系列通道組包括入口端通道組、冷卻通道組和出口端通道組，它們分別構成電池包10中相連通道的三個部分。入口端通道組包括從空氣吸入口 IOa向下延伸的空氣通道，用于將冷卻風送到電池模塊BM后方空間。冷卻通道組包括設置成使冷卻風向前流動，從后方繞過電池模塊BM，冷卻電池模塊BM的空氣通道。出口端通道組包括從電池模塊BM的前方空間向上延伸的空氣通道和與其相連的向車輛后方延伸的空氣通道的組合，用于相互配合使得用于冷卻電池模塊BM的空氣流向空氣排出口 IOb傳導。注意,如圖4中所不,從外側覆蓋電池包10的下殼12的下蓋板108具有與排氣管118相鄰的區域，通過設置中間隔熱板119來防止該區域受熱。
[0043]如圖7A中所示，電池包10的冷卻設備包括在上殼11上側的左后區域開口的空氣吸入口 IOa和空氣凈化器16，空氣凈化器16的后隆起部設置在從上方覆蓋空氣吸入口 IOa的位置處。如圖7B中所示，空氣凈化器16的空氣出口 16a在后隆起部的下側開口。如圖7A中所示，空氣凈化器16的前主體部設置有空氣入口 16b。這樣，如圖9B中所示，利用用于傳導外部空氣的管殼結構實現空氣凈化器16。外部空氣流沿著空氣通道組Fr的子組，通過空氣入口 16b進入，穿過過濾器構件33，通過空氣出口 16a流出。過濾器構件33還用作形狀扁平的分隔構件，用于將空氣凈化器16的內部空間分成由過濾器構件33的下側33b限定的臟側腔室31a和由過濾器構件33的上側33b限定的干凈側腔室31b。如圖7A、圖8和圖9B中所示，在俯視圖中，過濾器構件33和臟側腔室31a設置在電池包10的空氣吸入口 IOa的前方。過濾器構件33和臟側腔室31a構造為矩形形式，在俯視圖中前側為長邊，并且像在車輛橫向上長的電池包10的上殼11 一樣，在圖7A中設置成橫向上是長的。如圖8和圖9B中所示，在俯視圖中，干凈側腔室31b具有跨空氣凈化器16的前主體部和后隆起部二者而延伸的區域。
[0044]如圖5、圖6和圖7A中所示，在上殼11上側的右區域的前后區，與空氣凈化器16相鄰地設置有12V端子23和充電用插頭25的組合，作為可操作的設備，即，操作對象。如圖6、圖7A、圖7B或圖8中所示，通過將插入到從空氣凈化器16的前主體部向前或向后突出的凸耳44的螺栓孔44a中的螺栓擰緊，將空氣凈化器16固定到上殼11的上側。如圖6和圖7A中所示，在空氣凈化器16下方設置有安裝熔絲的熔絲盒18。
[0045]搭載有電池包10的冷卻設備的車輛100允許向上掀起掀背車門109，打開行李艙L，并且允許從上蓋板106的頂部拆下維修蓋107，從而可以提供各種維修服務。操作者可以從車輛100后面接近一個以上的操作對象的集合，如12V端子23、充電用插頭25和/或空氣凈化器16，便于維修該對象組的任何子組。對于熔絲盒18，可以將空氣凈化器16與盒蓋一起拆下，便于維修，如檢查或更換熔絲。
[0046]如圖5、圖8和圖9B中所示，電池包10的冷卻設備的過濾器構件33和臟側腔室31a的長側，像上殼11上側的長邊一樣，與車輛橫向方向平行地設置，并且與空氣凈化器16的空氣入口 16b相通。如圖7A中所示，該冷卻設備具有在上殼11上側的后區域并排設置的空氣吸入口 IOa和充電用插頭25的組合。這種設置允許將過濾器構件33插入空氣通道組Fr的子組中，增加了過濾面積，減小了該空氣通道子組中的流體阻力。此外，空氣凈化器16以包括空氣入口 16b的結構來實現，空氣入口 16b在空氣凈化器16前側的整個車輛橫向長度上開口，以無導管的方式將外部空氣吸入到臟側腔室31a。
[0047]因此，空氣凈化器16具有這樣的空氣傳導結構:該結構包括與空氣入口 16b結合的、使流體阻力減小的過濾器構件33，不包括會構成空氣通道組中的流體阻力的傳統管道，允許將大流量的外部空氣作為冷風吸入(或引入)到空氣凈化器16的內部，甚至總的流體阻力也相對小。注意，空氣凈化器16的流體阻力可以減小到內燃發動機采用的典型空氣凈化器的流體阻力的大約十分之一。
[0048]結果，選擇安裝的冷卻風扇15可以具有消耗小功率的小吹風能力。這使得電池包10中的電池模塊BM存儲的電能量不會由于冷卻風扇15的運轉而被大量消耗。
[0049]如圖8和圖9A中所示，空氣凈化器16構造成過濾器外殼16C和過濾器構件33的組合，過濾器外殼16C是凈化器殼體構件，形狀為豎直尺寸小且寬度方向扁平的容器形式，以能夠安裝到狹窄空間中，過濾器構件33形狀為扁平的以適于容納在過濾器外殼16C中。如圖8中所不,過濾器外殼16C可在厚度方向上一分為二,包括下殼31和上殼32, 二者可相互結合，過濾器構件33插在二者之間。如圖9B中所示，過濾器外殼16C具有臟側腔室31a和干凈側腔室31b，臟側腔室31a限定在過濾器構件33下方，用于導入要在過濾器構件33凈化的外部空氣流，干凈側腔室31b限定在過濾器構件33上方，經由過濾器構件33凈化的空氣流進入其中。
[0050]如圖8和圖9B中所示，下殼31具有邊界壁35，邊界壁35是通過空氣凈化器16的空氣入口 16b與外部空氣連通的臟側腔室31a和干凈側腔室31b的構成包括空氣凈化器16的空氣出口 16a的空氣通道的部分之間的分隔物，空氣出口 16a面對電池包10的空氣吸入口 10a，用于空氣凈化器16和電池包10之間的空氣連通。
[0051]如圖8和圖9A中所示，下殼31的空氣入口 16b具有格柵窗結構，其前側寬度為下殼31的整個長邊的尺寸。更具體來說，使用豎向上可一分為二的格柵模式，包括上格柵16ba和下格柵16bb，前側尺寸近似等于過濾器構件33的長邊尺寸。上格柵16ba和下格柵16bb分別具有上邊緣部和下邊緣部，它們通過插入其間的支撐桿16br相互連接，以增加下殼31的剛性。上格柵16ba和下格柵16bb分別構成空氣入口 16b的上入口和下入口，并且可以堵塞上入口。
[0052]如圖9B中所示，過濾器構件33設置在臟側腔室31a的天花板區域的上方，其過濾板相對于水平方向略微向后傾斜，以適于清潔從下側33b端部穿過它到達上側33a端部的
空氣流。
[0053]如圖6、圖7A、圖7B、圖8或圖9A中所示，除了用來擰緊的向外突出的凸耳44以夕卜，下殼31還具有從空氣出口 16a的周緣向外突出的凸緣部45。通過擰緊插入螺栓孔45a的螺栓來固定凸緣部45，從而將空氣出口 16a的周緣裝配并固定到上殼11上側的空氣吸入口 IOa的周緣區域，它們之間有密封件，在壓力作用下是氣密的。
[0054]空氣凈化器16的空氣入口 16b開口很寬，即使設置中間過濾器構件33，也可以減小流體阻力。如圖8中所示，過濾器構件33的過濾板的形狀為車輛橫向上較短而車輛縱向上較長的矩形形式。如圖5、圖6和圖7A中所示，過濾器構件33的過濾板的長邊長度大致等于電池包10的上殼11上側的車輛橫向上的尺寸減去安裝和維修12V端子23所需的窄空間的車輛橫向上的尺寸。因此空氣凈化器16適于以小的流體阻力傳導足夠流量的外部空氣(作為冷風)。因此，即使設置有中間過濾器構件33，空氣凈化器16也可以與消耗小電功率的冷卻風扇15配合，將足夠的冷風傳導到電池包10。此外，過濾器構件33具有大面積的過濾板，這有利于延長使用壽命。
[0055]如圖8中所示，空氣過濾器16的空氣出口 16a在空氣凈化器16的后隆起部具有開口部，該開口部在干凈側腔室31b的底部區域以大的面積敞開。穿過過濾器構件33的干凈空氣從空氣出口 16a流出，在空氣出口 16a的開口部具有與面積成反比的很小的流體阻力，該流體阻力無關緊要。
[0056]如圖9B中所示，干凈側腔室31b的上方區域由上殼32限定。如圖8中所示，上殼32的整個周界的側壁32s裝到下殼31的整個周界的側壁31s，在它們之間施加中間密封件，以在壓力用作下堵塞它們之間的空隙，保持內部氣密。側壁32s與側壁31s類似，并且比側壁31s大一圈。
[0057]如圖8和圖9B中所示，空氣凈化器16使外部空氣流穿過過濾器構件33被凈化，進入干凈側腔室31b，然后流過邊界壁35，進入空氣通道，該空氣通道是通過邊界壁35與臟側腔室31a分隔開的下殼31中的空間區域。然后，在該空氣通道的下游，空氣流經由空氣出口 16a流出，然后流入到電池包10的空氣吸入口 10a。注意，如圖8和圖9A中所示，上殼32的側壁32s形成有加寬的下端部32b，下端部32b的上側利用肋狀物32c連接到側壁32s的外側，以提高剛性。
[0058]如圖6、圖7B、圖8和圖9A中所示，在空氣凈化器16中，上殼32具有一體化地形成在作為上側壁的側壁32s外側的突出部46，并且下殼31具有設置在作為下側壁的側壁31s外側的彈簧鉤47，以適于將彈簧鉤47置于突出部46上，從而使過濾器外殼16保持內部氣密的閉合狀態(也就是說，在壓力作用下過濾器外殼16C的上殼32和下殼31之間的間隙關閉并且利用密封件封堵為氣密的狀態)。突出部46每個包括一對肋狀部46a和彎曲部46b，彎曲部46b形成在肋狀部46a之間并且相對于肋狀部46a凹入。彈簧鉤47每個具有近端部47b和遠端部47a，近端部47b按照相關聯的突出部46的彎曲部46b彎曲，并且遠端部47a的形狀為向外彈性引導的形式。
[0059]因此，彈簧鉤47每個適于在相關聯的突出部46處將遠端部47a插入并定位在肋狀部46a之間，并且彎曲部46b引導并使近端部47b偏轉，然后彈性復原以進入鉤住狀態，這可以保持過濾器外殼16C的上殼32和下殼31之間的密封閉合狀態。
[0060]此外，如圖8中所示，在空氣過濾器16中，下殼31具有形成在邊界壁35中的內螺紋孔35a，并且上殼32在相應的位置處具有向內螺紋孔35a開口的通孔36a，以適于穿過通孔36a提供螺栓并將螺栓插入并擰緊到內螺紋孔35a，這樣能夠以更可靠的方式保持過濾器外殼16C的密封閉合狀態。注意，通孔36a的下端周邊可以緊密裝配到邊界壁35上側的內螺紋孔35a的周邊，可以確保氣密。
[0061]此外，如圖9B中所示，在空氣凈化器16的下殼31的臟側腔室31a中，所放置的過濾器構件33的下側33b以傾斜的位置面對空氣入口 16b。
[0062]這樣，空氣凈化器16適于從空氣入口 16b吸入冷風，將冷風傳導到過濾器構件33的下側33b，該冷空氣從下側向上側33a流動，可以在彎曲減到最小的流道中以小的流體阻力向空氣出口 16a傳導冷風。
[0063]在這種情況下，根據本文中的實施方式，電池包10的冷卻設備適于在安裝于電池包10時具有小的流體阻力。此外，包括冷卻風扇15的該冷卻設備適于通過以小功率消耗驅動的空氣凈化器15凈化大量的冷風而不浪費存儲在電池包10中的電能，并且通過最小的流體阻力將該冷風吸入到電池包10的內部。因此，能夠有效地效率很好地冷卻電池包10中的電池模塊。
[0064]本文描述的實施方式給出空氣凈化器16安裝在電池包10上側的配置例子，但是實施方式不局限于此。例如，實施方式可以包括空氣凈化器安裝在電池包的旁側或下側等特定側，空氣吸入口設置在同一側，并且結合充電用插頭等設備。
[0065]本文描述的實施方式給出混合動力車輛的例子，但是實施方式不局限于此，而是覆蓋應用于使用電動機的驅動力來行駛的電動車輛的類似配置。
[0066]從以上描述可知，根據本文描述的實施方式的第一方面，公開一種車載電池包的冷卻設備，其用于將凈化器16凈化后的外部空氣作為冷卻風通過電風扇15引入到電池外殼10C，以冷卻在電池外殼IOC中收容有電池的電池包10，所述電池用于向車載電器設備供電，所述車載電池包的冷卻設備包括:設置在電池外殼IOC的上側、旁側和下側中任一側的空氣凈化器16、用于將冷卻風吸入到電池外殼IOC內部的空氣吸入口 10a、作為維修電池包10時可操作的一個以上的操作對象16、18、23、25 ;以及沿著電池外殼IOC的長度較長的方向的邊設置的空氣吸入口 IOa和所述操作對象的至少一個，以在電池包10的長度較長的方向上形成有形狀較長的空氣凈化器16的臟側腔室31a和過濾器構件33，并且將所述空氣吸入口 IOa和所述操作對象的至少一個并排設置。
[0067]根據本文描述的實施方式的第二方面，公開一種車載電池包的冷卻設備，其中空氣凈化器16包括用于將外部空氣直接吸入到臟側腔室31a內的空氣入口 16b，空氣入口16b具有在與過濾器構件33的長度較長的方向相同的長條形狀。
[0068]根據本文描述的實施方式的第三方面，公開一種車載電池包的冷卻設備，其中空氣凈化器16形成為其空氣入口 16b的長度與過濾器構件33的長度較長的方向上的長度相
坐寸ο
[0069]根據本文描述的實施方式的第四方面，公開一種車載電池包的冷卻設備，其中，空氣凈化器16被安裝為使過濾器構件33斜對著空氣入口 16b。
[0070]根據本文描述的實施方式的第五方面，公開一種車載電池包的冷卻設備，其中電池包10設置在車輛10的后排座椅102后方，容納在蓋板106和108中，所述蓋板形成在高于地板面板105并且向上突出的空間內，蓋板106和108包括:上側開口，該上側開口使內部空間開放，以維修容納在該內部空間中的電池包10 ;以及蓋構件107，該蓋構件關閉所述上側開口，空氣凈化器16設置在電池外殼IOC的上側，與蓋構件107相對。
[0071]以上實施方式第一方面的車載電池包的冷卻設備包括沿著電池外殼IOC的縱向的邊設置的空氣吸入口 IOa和操作對象子組的組合，以在電池包10的縱向上長的形狀形成的空氣凈化器16的臟側腔室31a和過濾器構件33的組合與空氣吸入口 IOa和所述操作對象子組的組合相關聯并且并排設置，從而允許過濾器構件33具有確保外部空氣穿過的大過濾面積，而不會受到空氣吸入口 IOa和操作對象子組的組合的影響。因此，該冷卻設備可以以小的流體阻力吸入外部空氣，使外部空氣穿過大面積的過濾用的過濾器構件33。結果，電風扇15能夠以小的功率消耗吸入冷卻風，用于冷卻電池包10中的電池組BM。此外，還確保了大的過濾面積，能使過濾器構件33的使用壽命延長。
[0072]以上實施方式第二方面的車載電池包的冷卻設備允許空氣入口 16b在空氣凈化器16的縱向上以寬的尺寸開口，以使外部空氣以小的流體阻力流入，沒有中間管路等。因此，能夠以小的功率消耗吸入冷卻風來冷卻電池包10。
[0073]以上實施方式第三方面的車載電池包的冷卻設備的空氣入口 16b的長度等于過濾器構件33的縱向尺寸，允許通過該空氣入口吸入的外部空氣以小的流體阻力穿過過濾器構件33。因此，能夠以小的功率消耗吸入冷卻風來冷卻電池包10。
[0074]以上實施方式第四方面的車載電池包的冷卻設備允許通過空氣入口 16b吸入到進入空間的外部空氣以大的面積向傾斜姿態的過濾器構件33的一側流動，以小的流動阻力穿過過濾器構件33到另一側，空氣通道的彎曲很小。因此，能夠以小的功率消耗吸入冷卻風來冷卻電池包10。
[0075]以上實施方式第五方面的車載電池包的冷卻設備安裝在蓋板106和108的組合內部，上蓋板106伸入到車廂R內，超過車輛后部地板面板105的水平面，設置在電池包10的上側，與蓋構件107相對。因此，可以抑制侵入過濾器構件33的灰塵量，從而延長過濾器構件33的使用壽命。
[0076]本發明的范圍不局限于附圖中給出的或者本文描述的示例性實施方式，而是包括可獲得與發明目的所覆蓋的等同效果的任何和所有實施方式。此外，本發明的范圍不局限于所附權利要求限定的發明特征的組合，而是由所公開的全部特征當中特定特征的任何和所有期望組合來限定。
[0077]已經描述了本發明的實施方式，但是本發明不局限于所描述的實施方式，并且本發明可以用技術概念范圍內的各種模式來體現。
[0078]本申請基于并要求2012年8月23日提交的日本專利申請2012-184244號的優先權，該申請的全部內容通過弓I用包含在本申請中。
[0079]附圖標記說明
[0080]10電池包
[0081]IOa空氣吸入口
[0082]IOb空氣排出口
[0083]15冷卻風扇
[0084]16空氣凈化器
[0085]16a 空氣出口
[0086]16b 空氣入口
[0087]17空氣排出導管
[0088]23 12V 端子[0089]25充電用插頭
[0090]31 下殼
[0091]32 上殼
[0092]33過濾器構件
[0093]33a 上側
[0094]33b 下側
[0095]44 凸耳
[0096]45凸緣部
[0097]46突出部
[0098]47彈簧鉤
[0099]100 車輛
[0100]102后排座椅
[0101]105地板面板
[0102]106上蓋板
[0103]107維修蓋
[0104]108下蓋板
[0105]109掀背車門
[0106]BM電池模塊
[0107]Fr空氣通道組
[0108]L行李艙
【權利要求】
1.一種車載電池包的冷卻設備，其用于將凈化器凈化后的外部空氣作為冷卻風通過電風扇引入到電池外殼，以冷卻在所述電池外殼中收容有電池的電池包，所述電池用于向車載電器設備供電，所述車載電池包的冷卻設備包括: 設置在所述電池外殼的上側、旁側和下側中任一側的所述空氣凈化器、用于將冷卻風吸入到所述電池外殼內部的空氣吸入口、作為維修所述電池包時可操作的一個以上的操作對象；以及 沿著所述電池外殼的長度較長的方向的邊設置的所述空氣吸入口和所述操作對象的至少一個，以在所述電池包的長度較長的方向上形成有形狀較長的所述空氣凈化器的臟側腔室和過濾器構件，并且將所述空氣吸入口和所述操作對象的至少一個并排設置。
2.根據權利要求1所述的車載電池包的冷卻設備，其中所述空氣凈化器包括用于將外部空氣直接吸入到所述臟側腔室內的空氣入口，所述空氣入口具有在與所述過濾器構件的長度較長的方向相同的長條形狀。
3.根據權利要求2所述的車載電池包的冷卻設備，其中所述空氣凈化器形成為其所述空氣入口的長度與所述過濾器構件的長度較長的方向上的長度相等。
4.根據權利要求3所述的車載電池包的冷卻設備，其中，所述空氣凈化器被安裝為使所述過濾器構件斜對著所述空氣入口。
5.根據權利要求1所述的車載電池包的冷卻設備，其中所述電池包設置在所述車輛后排座椅的后方，容納在蓋板中，所述蓋板形成在高于地板面板并向上突出的空間內，所述蓋板包括:上側開口，該上側開口使內部空間開放，以維修容納在該內部空間中的所述電池包；以及蓋構件，該蓋構件關閉所述上側開口，所述空氣凈化器設置在所述電池外殼的上偵牝與所述蓋構件相對。
【文檔編號】H01M10/625GK103625267SQ201310346736
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】瀧澤弘二 申請人:鈴木株式會社