Устройство электропитания транспортного средства
Изобретение относится к области транспорта с питанием от электрических батарей. Предложенное устройство электропитания транспортного средства, содержит водонепроницаемый кожух, в котором внутренняя область (14) разделена на первый канал воздушного охлаждения (39) на нижней стороне, и второй канал воздушного охлаждения (40) на верхней стороне. Модули аккумуляторной батареи (24) размещены в нижней части кожуха и охлаждаются воздухом, который вводится из впускного прохода (41) детали трубопровода (18) и проходит через первый канал воздушного охлаждения (39) на нижней стороне. Высоковольтные электрические компоненты (33, 34) охлаждаются затем подводом охлаждающего воздуха через промежуточный воздуховод (36) ко второму каналу воздушного охлаждения (40) на верхней стороне. После того, как охлаждающий вентилятор останавливается, воздух, который был нагрет высоковольтными электрическими компонентами (33, 34), имеющими высокую температуру, выбрасывается через выпускной проход (42) детали трубопровода (18), не вступая в контакт с модулями аккумуляторной батареи (24) на нижней стороне. Впускной проход (41) и выпускной проход (42) выполнены как единое целое с деталью трубопровода (18), который находится на одном конце водонепроницаемого кожуха (14). Технический результат заключается в уменьшении габаритов устройства электропитания. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству электропитания для транспортного средства, в котором силовой блок, состоящий из электрического конденсатора и электрических компонентов, расположен внутри кожуха, внутренняя область этого кожуха разделена на первый канал воздушного охлаждения и второй канал воздушного охлаждения, в первый и во второй каналы воздушного охлаждения средством питания охлаждающего воздуха подается охлаждающий воздух, электрический конденсатор охлаждается охлаждающим воздухом, протекающим через первый канал воздушного охлаждения, а электрические компоненты охлаждаются охлаждающим воздухом, протекающим через второй канал воздушного охлаждения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Среди различных блоков электропитания, расположенных под полом сзади сиденья автомобиля, из приведенной ниже патентной публикации 1 известна компоновка, в которой модули аккумуляторной батареи расположены в нижней части блока, преобразователь постоянного тока и инвертор возбуждения двигателя расположены рядом друг с другом в направлении ширины транспортного средства в его верхней части, охлаждающий воздух, протекающий от передней к задней части корпуса транспортного средства, разделяется на верхний и нижний потоки и параллельно охлаждает модули аккумуляторной батареи в нижней стороне и преобразователь постоянного тока и инвертор возбуждения двигателя в верхней стороне.
Патентная публикация 1: выложенная патентная заявка Японии №2008-062780
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНО РЕШИТЬ ИЗОБРЕТЕНИЕ
В традиционной компоновке, приведенной выше, модули аккумуляторной батареи и электрические компоненты охлаждаются параллельно установкой впускного канала на передней стороне корпуса транспортного средства, и установкой выпускного канала на задней стороне корпуса транспортного средства, поэтому впускной канал и выпускной канал устанавливаются раздельно в продольном направлении корпуса транспортного средства, и существует проблема того, что габариты силового блока в продольном направлении увеличатся.
Настоящее изобретение выполнено в свете описанных выше обстоятельств и имеет целью уменьшение габаритов устройства электропитания транспортного средства, в котором силовой блок, состоящий из электрического конденсатора и электрических компонентов, расположен во внутренней области кожуха.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЭТИХ ПРОБЛЕМ
Для достижения упомянутой выше цели в соответствии с первой особенностью настоящего изобретения предлагается устройство электропитания транспортного средства, в котором силовой блок, состоящий из электрического конденсатора и электрических компонентов, расположен внутри кожуха, внутренняя область кожуха разделена на первый канал воздушного охлаждения и второй канал воздушного охлаждения, охлаждающий воздух подается к первому и второму каналу воздушного охлаждения средством подачи охлаждающего воздуха, электрический конденсатор охлаждается охлаждающим воздухом, проходящим через первый канал воздушного охлаждения, а электрические компоненты охлаждаются охлаждающим воздухом, проходящим через второй канала воздушного охлаждения, отличающееся тем, что на одном конце кожуха установлена деталь воздуховода, содержащая как единое целое впускной проход и выпускной проход, выпускное отверстие впускного прохода подсоединено к восходящему концу первого канала воздушного охлаждения, впускное отверстие выпускного прохода подсоединено к нисходящему концу второго канала воздушного охлаждения, а нисходящий конец первого канала воздушного охлаждения и восходящий конец второго канала воздушного охлаждения соединены через промежуточный воздуховод на другой стороне кожуха.
В соответствии со второй особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой особенности, первый канал воздушного охлаждения расположен под вторым каналом воздушного охлаждения.
В соответствии с третьей особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой или второй особенности, электрические компоненты содержат инвертор и преобразователь постоянного тока, расположенные рядом друг с другом в направлении ширины транспортного средства, а радиаторы, проходящие вниз от нижних поверхностей инвертора и преобразователя постоянного тока, обращены в сторону второго канала воздушного охлаждения.
В соответствии с четвертой особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой или второй особенности, впускной проход и выпускной проход детали трубопровода, расположенной на одном конце кожуха, сконфигурированы так, что примыкают друг к другу через находящуюся между ними разделительную перегородку, впускное отверстие впускного прохода и выпускное отверстие выпускного прохода раздельно расположены на противоположенных концах в продольном направлении на упомянутом одном конце, ширина выпускного отверстия впускного прохода в продольном направлении, в основном, та же самая, что и ширина первого канала воздушного охлаждения в продольном направлении, а впускное отверстие выпускного прохода находится в пределах ширины выпускного отверстия впускного прохода в продольном направлении.
В соответствии с пятой особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой или второй особенности, проходная площадь поперечного сечения выпускного отверстия впускного прохода больше, чем проходная площадь поперечного сечения впускного отверстия промежуточного воздуховода, а проходная площадь поперечного сечения выпускного отверстия промежуточного воздуховода больше, чем проходная площадь поперечного сечения впускного отверстия выпускного прохода.
В соответствии с шестой особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой или второй особенности, промежуточный воздуховод имеет U-образную форму, которая гладко искривляется от нисходящего конца первого канала воздушного охлаждения по направлению к восходящему концу второго канала воздушного охлаждения.
В соответствии с седьмой особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой или второй особенности, впускной канал, подсоединенный к впускному отверстию впускного прохода детали трубопровода проходит в направлении к передней части корпуса транспортного средства, а выпускной канал, подсоединенный к выпускному отверстию выпускного прохода детали трубопровода проходит в направлении к задней части корпуса транспортного средства.
В соответствии с восьмой особенностью настоящего изобретения, в дополнение к первой или второй особенности, силовой блок расположен под полом багажного отсека, находящегося между левой и правой боковыми рамами.
Водонепроницаемый кожух 14 примера осуществления соответствует кожуху настоящего изобретения, охлаждающий вентилятор 21 примера осуществления соответствует средству подачи питающего воздуха настоящего изобретения, модули аккумуляторной батареи 24 примера осуществления соответствуют электрическому конденсатору настоящего изобретения, а инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34 примера осуществления соответствует электрическим компонентам настоящего изобретения.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с компоновкой по пункту 1, поскольку впускной проход и выпускной проход выполнены как единое целое с деталью трубопровода, имеющейся на одном конце кожуха, в котором расположен силовой блок, содержащий электрический конденсатор и электрические компоненты, то размеры устройства электропитания могут быть меньше по сравнению со случаем, когда они размещены раздельно по противоположным концам кожуха.
В соответствии с компоновкой по пункту 2, поскольку первый канал воздушного охлаждения расположен под вторым каналом воздушного охлаждения, то после того, как электрический конденсатор будет охлажден охлаждающим воздухом, вводимым через впускной проход детали трубопровода и протекающим через первый канал воздушного охлаждения, электрические компоненты будут охлаждаться при прохождении охлаждающего воздуха ко второму каналу воздушного охлаждения на верхней стороне через промежуточный воздуховод, воздух, который нагрелся электрическими компонентами, имеющими высокую температуру, после остановки средства подачи охлаждающего воздуха выпускается через выпускной проход, не вступая в контакт с электрическими компонентами на нижней стороне, способствуя тем самым отводу тепла из кожуха и потому предотвращая любые ухудшения срока службы электрического конденсатора.
Кроме того, в соответствии с компоновкой по пункту 3, электрические компоненты содержат инвертор и преобразователь постоянного тока, которые размещены около друг друга в направлении ширины транспортного средства, а радиаторы, проходящие вниз от нижних поверхностей инвертора и преобразователя постоянного тока, обращены в сторону второго канала воздушного охлаждения, поэтому не только возможно компактное размещение инвертора и преобразователя постоянного тока, но также и эффективное охлаждение электрических компонентов без повышения циркуляционного сопротивления охлаждающего воздуха.
Более того, в соответствии с компоновкой по пункту 4, поскольку впускной проход и выпускной проход образованы в детали трубопровода, расположенной на одном конце кожуха так, что они примыкают друг к другу через разделительную перегородку, становится возможным компактное исполнение детали трубопровода, и, более того, поскольку впускное отверстие впускного прохода и выпускное отверстие выпускного прохода расположены раздельно на противоположных концах в продольном направлении одного конца, то будет легко подавать охлаждающий воздух к детали трубопровода и выводить воздух из детали трубопровода. Кроме того, поскольку ширина выпускного отверстия впускного прохода в продольном направлении сделана идентичной ширине первого канала воздушного охлаждения в продольном направлении, то можно гарантировать, что объем охлаждающего воздуха, введенного в первый канал воздушного охлаждения является максимальным, и, более того, поскольку впускное отверстие выпускного прохода находится в пределах ширины выпускного отверстия впускного прохода в продольном направлении, то габариты детали трубопровода в продольном направлении не увеличиваются в результате наличия впускного отверстия выпускного прохода.
Кроме того, в соответствии с компоновкой по пункту 5, поскольку проходная площадь поперечного сечения выпускного отверстия впускного прохода больше, чем проходная площадь поперечного сечения впускного отверстия промежуточного воздуховода, а проходная площадь поперечного сечения выпускного отверстия промежуточного воздуховода больше, чем проходная площадь поперечного сечения впускного отверстия выпускного прохода, то проходная площадь поперечного сечения, где проходит охлаждающий воздух, постепенно уменьшается от впускного прохода по направлению к выпускному проходу, и скорость потока охлаждающего воздуха постепенно возрастает от впускного прохода по направлению к выпускному проходу. Тем самым становится возможным повысить эффект охлаждения, образовав охлаждающий воздух, который действует с высокой скоростью воздушного потока на электрические компоненты, температура которых достигает большей величины, чем температура модулей аккумуляторной батареи.
Более того, в соответствии с компоновкой по пункту 6, поскольку промежуточный воздуховод имеет U-образную форму, которая гладко искривляется в направлении от исходящего конца первого канала воздушного охлаждения к восходящему концу второго канала воздушного охлаждения, то охлаждающий воздух может ламинарно проходить в направлении от первого канала воздушного охлаждения ко второму каналу воздушного охлаждения.
Кроме того, в соответствии с компоновкой по пункту 7, поскольку впускной трубопровод, который подсоединен к впускному отверстию впускного прохода детали воздуховода, проходит по направлению к передней части корпуса транспортного средства, а выпускной трубопровод, который подсоединен к выпускному отверстию выпускного прохода детали трубопровода, проходит по направлению к задней части корпуса транспортного средства, то становится возможным предотвратить забор высокотемпературного воздуха, выбрасываемого через выпускной трубопровод, через впускной трубопровод.
Более того, в соответствии с компоновкой по пункту 8, поскольку силовой блок расположен под полом багажного отсека, находящегося между левой и правой боковыми рамами, то можно эффективно защитить силовой блок, сохранив при этом кубатуру багажного отделения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - полное перспективное изображение устройства электропитания транспортного средства (первый пример осуществления).
Фиг.2 - изображение сечения по линии 2-2 на Фиг.1 (первый пример осуществления).
Фиг.3 - изображение сечения по линии 3-3 на Фиг.1 (первый пример осуществления).
Фиг.4 - изображение сечения по линии 4-4 на Фиг.3 (первый пример осуществления).
Фиг.5 - изображение сечения по линии 5-5 на Фиг.4 (первый пример осуществления).
Фиг.6 - изображение сечения по линии 6-6 на Фиг.4 (первый пример осуществления).
Фиг.7 - изображение сечения по линии 7-7 на Фиг.5 (первый пример осуществления).
Фиг.8 - рисунок, объясняющий работу при выключении охлаждающего вентилятора (первый пример осуществления).
Фиг.9 - перспективное покомпонентное изображение детали трубопровода (второй пример осуществления).
ПОЯСНЕНИЕ СЫЛОЧНЫХ НОМЕРОВ И СИМВОЛОВ
14 - Водонепроницаемый кожух (кожух)
18 - Деталь трубопровода
18а - Разделительная перегородка
18b - Впускное отверстие впускного прохода
18с - Выпускное отверстие выпускного прохода
18d - Выпускное отверстие впускного прохода
18е - Впускное отверстие выпускного прохода
19 - Впускной трубопровод
20 - Выпускной трубопровод
21 - Охлаждающий вентилятор (средство подачи охлаждающего воздуха)
24 - Модули аккумуляторной батареи (электрический конденсатор)
33 - Инвертор (электрический компонент)
34 - Преобразователь постоянного тока (электрический компонент)
36 - Промежуточный воздуховод
36а - Впускное отверстие промежуточного воздуховода
36b - Выпускное отверстие промежуточного воздуховода
37 - Радиатор
38 - Радиатор
39 - Первый канал воздушного охлаждения
40 - Второй канал воздушного охлаждения
41 - Впускной проход
42 - Выпускной проход
43 - Багажный отсек
Р - Силовой блок
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут объяснены способы осуществления изобретения.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1
Сначала со ссылками на Фиг.1 - Фиг.8 будет объяснено первое осуществление настоящего изобретения.
Как показано на Фиг.1, устройство электропитания, обеспечивающее работу двигателя/генератора гибридного транспортного средства, размещено с использованием шинного поддона 11, в котором находится запасное колесо, под багажным отсеком задней части корпуса транспортного средства (см. Фиг.2 и Фиг.3). Левый и правый края шинного поддона 11, который имеет форму углубленного книзу контейнера, подсоединены к левой и правой рамам задней стороны 12 и 12. Устройство электропитания содержит водонепроницаемый кожух 14, имеющий форму контейнера с открытой верхней поверхностью, и крышку 15 в форме плоского листа, закрывающую верхнюю открытую поверхность, а противоположные концевые части пары из передней и задней подвесной рамы 16 и 16, простирающихся в поперечном направлении транспортного средства и находящихся между водонепроницаемым кожухом 14 и крышкой 15, прикреплены болтами 17 к верхним поверхностям левой и правой рамы задней стороны 12 и 12. Следовательно, устройство электропитания закреплено в подвешенном состоянии между левой и правой рамами задней стороны 12 и 12 посредством пары из передней и задней подвесной рамы 16 и 16.
Передняя кромка крышки 15 проходит в том месте, где располагается передняя подвесная рама 16, а перед этим местом внутри водонепроницаемого кожуха 14 установлена деталь трубопровода 18. К верхней поверхности детали трубопровода 18 подсоединен нисходящий конец впускного трубопровода 19 для забора внутрь водонепроницаемого кожуха 14 охлаждающего воздуха из салона транспортного средства и исходящий конец выпускного трубопровода 20, через который отводится из водонепроницаемого кожуха 14 уже полностью охлажденный охлаждающий воздух, при этом впускной трубопровод 19 проходит от передней левой части водонепроницаемого кожуха 14 в направлении к верхней передней левой части корпуса транспортного средства, а выпускной трубопровод 20 проходит в обратном направлении - от передней правой части водонепроницаемого кожуха 14 вдоль правой боковой поверхности корпуса транспортного средства. Нисходящий конец выпускного трубопровода 20 снабжен охлаждающим вентилятором 21 с электрическим управлением и отрицательным давлением, создаваемым охлаждающим вентилятором 21, охлаждающий воздух подается внутрь впускного трубопровода 19. Охлаждающий воздух, выходящий из впускного трубопровода 19, распределяется между внутренними компонентами багажного отсека 43 и задним крылом, часть охлаждающего воздуха возвращается внутрь салона транспортного средства, а часть - выбрасывается из транспортного средства.
Как показано на Фиг.2 и Фиг.3, нижний кожух аккумуляторной батареи 22 и верхний кожух аккумуляторной батареи 23, образующие первый канал воздушного охлаждения 39, расположены в нижней части водонепроницаемого кожуха 14, который находится под багажным отсеком 43 так, что между ними имеется некоторое пространство. Стержнеобразные модули аккумуляторной батареи 24, в которых несколько аккумуляторных элементов последовательно соединены в поперечном направлении транспортного средства, расположены так, что они образуют семь рядов в продольном направлении и два слоя - в вертикальном направлении и размещены внутри нижнего кожуха аккумуляторной батареи 22 и верхнего кожуха аккумуляторной батареи 23 таким образом, что они связаны воедино парой из левой и правой U-образной нижней рамы крепления аккумуляторной батареи 25 и 25 и парой из левой и правой I-образной верхней рамы крепления аккумуляторной батареи 26 и 26, подсоединенных к их верхним концам.
Пара из левой и правой крепежных скоб 27 и 27, имеющихся на верхних поверхностях верхних рам крепления аккумуляторной батареи 26, подсоединена к подвесным рамам 16 длинными болтами 29 и 29, имеющими буртики 28 и 28, плотно прилегающие по периферии, и гайки 30 и 30, навинченные на нижние концы болтов. Таким образом, все 14 модулей аккумуляторной батареи 24 закреплены в подвешенном состоянии на передней и задней подвесных рамах 16 четырьмя болтами 29.
Нижний кожух электрических компонентов 31 и верхний кожух электрических компонентов 32 прикреплены к верхней поверхности верхнего кожуха аккумуляторной батареи 23, а инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34, которые являются высоковольтными электрическими компонентами, расположены внутри них слева и справа в направлении ширины транспортного средства. Это обеспечивает компактное размещение инвертора 33 и преобразователя постоянного тока 34.
Модули аккумуляторной батареи 24, инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34 образуют силовой блок Р настоящего изобретения (см. Фиг.8).
Второй канал воздушного охлаждения 40 образован между верхней поверхностью верхнего кожуха аккумуляторной батареи 23 и нижней поверхностью нижнего кожуха электрических компонентов 31, а для подвода охлаждающего воздуха, который охлаждает модули аккумуляторной батареи 24, ко второму каналу воздушного охлаждения 40 в задней части водонепроницаемого кожуха 14 имеется промежуточный воздуховод 36, который искривлен в U-образной форме. Впускное отверстие 36а промежуточного воздуховода 36 сообщается с нисходящим концом первого канала воздушного охлаждения 39, а выпускное отверстие 36b промежуточного воздуховода 36 сообщается с восходящим концом второго канала воздушного охлаждения 40. В такой конфигурации охлаждающий воздух может ламинарно проходить от первого канала воздушного охлаждения 39 по направлению ко второму каналу воздушного охлаждения 40, поскольку промежуточный воздуховод 36, имеющий U-образную форму, гладко изгибается от нисходящего конца первого канала воздушного охлаждения 39 по направлению к восходящему концу второго канала воздушного охлаждения 40.
Радиаторы 37 и 38, проходящие вниз от инвертора 33 и преобразователя постоянного тока 34, соответственно обращены в сторону второго канала воздушного охлаждения 40. В такой конфигурации инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34 могут быть эффективно охлаждены без возрастания циркуляционного сопротивления охлаждающего воздуха, поскольку радиаторы 37 и 38, проходящие вниз от нижних поверхностей инвертора 33 и преобразователя постоянного тока 34, обращены в сторону второго канала воздушного охлаждения 40.
Далее со ссылками на Фиг.3 - Фиг.7 будет объяснена конструкция детали трубопровода 18.
Деталь трубопровода 18 представляет собой коробчатую деталь, внутренняя часть которой разделена перегородкой 18а на впускной проход 41 и выпускной проход 42. На левой стороне плоской верхней поверхности детали трубопровода 18 образовано впускное отверстие 18b, которое является восходящим концом впускного прохода 41, а в нижней части его плоской задней поверхности образованы разделенные на три части выпускные отверстия 18d, которые являются нисходящими концами впускного прохода 41. Кроме того, на правой стороне плоской верхней поверхности детали трубопровода 18 образовано выпускное отверстие 18 с, которое является нисходящим концом выпускного прохода 42, а на верхней стороне выпускных отверстий 18d на его плоской задней поверхности образовано впускное окно 18е. Нисходящий конец впускного трубопровода 19 подсоединен к впускному отверстию 18b впускного прохода 41 детали трубопровода 18, а восходящий конец выпускного трубопровода 20 подсоединен к выпускному отверстию 18 с выпускного прохода 42 детали трубопровода 18.
Ширина выпускных отверстий 18d впускного прохода 41 в направлении ширины транспортного средства, в основном, равна ширине детали трубопровода 18 в направлении ширины транспортного средства, и в направлении ширины транспортного средства совпадает с шириной первого канала воздушного охлаждения 39 внутри водонепроницаемого кожуха 14. Выходные отверстия 18d впускного прохода 41 разделены на три части для того, чтобы обойти пару из нижних рам крепления аккумуляторной батареи 25 и 25, которые связывают в единое целое модули аккумуляторной батареи 24. Внутренняя область нижнего впускного прохода 41 детали трубопровода 18 разделена на три канала двумя направляющими перегородками 18f и 18g, причем эти три канала соответствуют разделенным на три части выходным отверстиям 18d впускного прохода 41.
Второй канал воздушного охлаждения 40 водонепроницаемого кожуха 14 разветвляется на левую и правую ветви, при этом радиатор 37 инвертора 33 обращен к одной из них, а радиатор 38 преобразователя постоянного тока 34 обращен к другой ветви. Поэтому проходная площадь поперечного сечения второго канала воздушного охлаждения 40 меньше, чем проходная площадь поперечного сечения первого канала воздушного охлаждения 39.
Что касается впускного отверстия 18е выпускного прохода 42, образованного на задней поверхности впускного трубопровода 18, то реально открыта только его правая часть, поскольку его левая часть перекрыта глухой перегородкой. То есть, на задней поверхности детали трубопровода 18 ширина впускного отверстия 18е выпускного прохода 42 в направлении ширины транспортного средства меньше, чем ширина выпускных отверстий 18d впускного прохода 41 в направлении ширины транспортного средства, и содержится в пределах ширины выпускных отверстий 18d впускного прохода 41 в направлении ширины транспортного средства. Кроме того, в верхней части выпускного прохода 42 имеется наклонная направляющая перегородка 18h, которая направляет охлаждающий воздух к выпускному отверстию 18с.
Теперь будет объяснена работа этого примера осуществления настоящего изобретения, имеющего описанную выше конфигурацию.
Когда двигатель/генератор гибридного транспортного средства работает, то высоковольтные электрические компоненты, состоящие из модулей аккумуляторной батареи 24, инвертора 33 и преобразователя постоянного тока 34, генерируют тепло. Если работает охлаждающий вентилятор 21, то отрицательным давлением, создаваемым на его восходящей стороне, из пассажирского салона через впускной трубопровод 19 в деталь трубопровода 18 попадает охлаждающий воздух. Охлаждающий воздух следует во впускной проход 41 через впускное отверстие 18b, образованное на левой стороне верхней поверхности детали трубопровода 18, направляется внутрь него посредством двух направляющих перегородок 18f и 18g, распространяясь тем самым в левом и правом направлениях, и втекает в первый канал воздушного охлаждения 39 через разделенные на три части выпускные отверстия 18d.
Как показано на Фиг.8 (А), охлаждающий воздух охлаждает модули аккумуляторной батареи 24, проходя при этом через первый канал воздушного охлаждения 39 от передней части к задней, затем разворачивается обратно на 180° в промежуточном воздуховоде 36 и охлаждает инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34 за счет контакта к радиаторами 37 и 38, проходя при этом от задней части по направлению к передней части по второму каналу воздушного охлаждения 40, который имеет меньшую проходную площадь поперечного сечения, чем проходная площадь поперечного сечения первого канала воздушного охлаждения 39. Охлаждающий воздух, который охладился описанным образом, проходит в выпускной проход 42 через выпускное отверстие 18е, образованное в задней поверхности детали трубопровода 18, отклоняясь при этом вправо и сужаясь в проходной площади поперечного сечения. Затем он проходит в выпускной трубопровод 20 через выпускное отверстие 18с, образованное на правой стороне верхней поверхности детали трубопровода 18, проходит через охлаждающий вентилятор 21, а затем раздельно проходит во внутреннюю область пассажирского салона и наружную область пассажирского салона и выбрасывается.
Поскольку в этом процессе впускной трубопровод 19, который подсоединен к впускному отверстию 18b впускного прохода 41 детали трубопровода 18, проходит в направлении к передней части корпуса транспортного средства, а выпускной трубопровод 20, который подсоединен к выпускному отверстию 18 с выпускного прохода 42 детали трубопровода 18, проходит в направлении к задней части корпуса транспортного средства, то можно предотвратить повторный забор через впускной трубопровод 19 высокотемпературного воздуха, выбрасываемого через выпускной трубопровод 20. В этом примере осуществления, поскольку входной конец впускного трубопровода 19 и выходной конец выпускного трубопровода 20 находятся на диагоналях водонепроницаемого кожуха 14, расположенного между ними, то упомянутые выше эффекты могут проявляться еще более очевидно.
Как показано на Фиг.8 (В), поскольку внутренняя область водонепроницаемого кожуха 14 разделена на первый канал воздушного охлаждения 39 на нижней стороне и второй канал воздушного охлаждения 40 на верхней стороне, то модули аккумуляторной батареи 24 охлаждаются охлаждающим воздухом, который вводится из впускного прохода 41 детали трубопровода 18 и проходит через первый канал воздушного охлаждения 39 на нижней стороне, а инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34 охлаждаются затем введением охлаждающего воздуха во второй канал воздушного охлаждения 40 на верхней стороне через промежуточный воздуховод 36, после того, как охлаждающий вентилятор 21 остановится, воздух, который был охлажден при контакте с инвертором 33 и преобразователем постоянного тока 34, имеющими относительно высокую температуру, не потечет в сторону модулей аккумуляторной батареи 24, которые находятся на нижней стороне и имеют относительно низкую температуру, а выбросится через выпускной проход 42 детали трубопровода 18, и тем самым обеспечивается улучшение отвода тепла из внутренней области водонепроницаемого кожуха 14, предотвращая снижение долговечности модулей аккумуляторной батареи 24.
Кроме того, часть воздуха, которая была нагрета при контакте с модулями аккумуляторной батареи 24 в первом канале воздушного охлаждения 39, проходит в сторону второго канала воздушного охлаждения 40 на верхней стороне, а оставшаяся часть выбрасывается через впускной проход 41 детали трубопровода 18. Поскольку температура воздуха, который был нагрет при контакте с модулями аккумуляторной батареи 24, имеющими относительно низкую температуру, ниже, чем температура воздуха, который был нагрет при контакте с инвертором 33 и преобразователем постоянного тока 34, имеющими относительно высокую температуру, то даже если низкотемпературный воздух проходит в сторону инвертора 33 и преобразователя постоянного тока 34, он не создает какой-либо проблемы, а скорее вносит свой вклад в охлаждение инвертора 33 и преобразователя постоянного тока 34.
Более того, поскольку впускной проход 41 и выпускной проход 42 выполнены как единое целое с деталью трубопровода 18, которая расположена на переднем конце водонепроницаемого кожуха 14, то устройство электропитания может иметь меньшие габариты по сравнению с компоновкой, в которой впускной проход 41 и выпускной проход 42 расположены раздельно на переднем конце и заднем конце водонепроницаемого кожуха 14. Поскольку устройство электропитания, которое будет теперь иметь меньшие размеры, располагается под полом багажного отсека 4, находящегося между левой и правой рамами задней стороны 12 и 12, то разрушаемая зона при столкновении сзади может быть увеличена по сравнению с традиционным устройством.
Кроме того, поскольку впускной проход 41 и выпускной проход 42 образованы в детали трубопровода 18 так, что они примыкают друг к другу через разделительную перегородку 18а, то деталь трубопровода 18 может быть выполнена более компактно, а сделав разделительную перегородку 18а толстой или двойной, можно подавить перенос тепла от высокотемпературного охлаждающего воздуха, проходящего через выпускной проход 42, к низкотемпературному охлаждающему воздуху, проходящему через впускной проход 41. Более того, поскольку впускное отверстие 18b впускного прохода 41 и выпускное отверстие 18с выпускного прохода 42 расположены раздельно слева и справа в направлении ширины транспортного средства, то будет легко подавать охлаждающий воздух к детали трубопровода 18 и отводить из нее воздух.
Кроме того, поскольку ширина выпускных отверстий 18d впускного прохода 41 детали трубопровода 18 в направлении ширины транспортного средства, в основном, такая же, как и ширина первого канала охлаждающего воздуха 39 в направлении ширины транспортного средства, то можно гарантировать, что объем охлаждающего воздуха, введенного в первый канал воздушного охлаждения 39, является максимальным, и, более того, поскольку впускное отверстие 18е выпускного прохода 42 находится в пределах ширины выпускных отверстий 18d впускного прохода 41 в направлении ширины транспортного средства, то габариты детали трубопровода 18 в направлении ширины транспортного средства не увеличиваются в результате наличия выпускного отверстия 18е выпускного прохода 42.
Кроме того, поскольку проходная площадь поперечного сечения выпускных отверстий 18d впускного прохода 41 больше, чем проходная площадь поперечного сечения впускного отверстия 36а промежуточного воздуховода 36, а проходная площадь поперечного сечения выпускного отверстия 36b промежуточного воздуховода 36 больше, чем проходная площадь поперечного сечения впускного отверстия 18е выпускного прохода 42, проходная площадь поперечного сечения для охлаждающего воздуха постепенно уменьшается от впускного прохода 41 по направлению к выпускному проходу 42, и скорость потока охлаждающего воздуха постепенно возрастает от впускного прохода 41 по направлению к выпускному проходу 42. Тем самым возможно увеличение эффекта охлаждения за счет воздействия охлаждающего воздуха с большой скоростью потока на инвертор 33 и преобразователь постоянного тока 34, которые достигают более высокой температуры, чем модули аккумуляторной батареи 24.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2
Далее со ссылкой на Фиг.9 будет объяснен второй пример осуществления настоящего изобретения.
В детали трубопровода 18 второго примера осуществления впускной проход 41 и выпускной проход 42 выполнены из раздельных компонентов, а деталь трубопровода 18 соединена с ними в единое целое. Во втором примере осуществления может быть увеличена степень свободы в проектировании формы детали трубопровода 18, хотя по сравнению с первым примером осуществления число компонентов возрастает.
Выше было объяснено одно осуществление настоящего изобретения, однако настоящее изобретение не ограничено упомянутыми выше осуществлениями и может быть модифицировано различными путями, лишь только эти модификации не отклоняются от сущности и объема настоящего изобретения.
Например, в настоящих осуществлениях изобретения показан пример гибридного транспортного средства, однако настоящее изобретение может быть применено к электрическим автомобилям.
Кроме того, в этих примерах осуществления деталь трубопровода 18 расположена вдоль передней поверхности водонепроницаемого кожуха 14, но она может быть расположена вдоль левой или правой боковой поверхности водонепроницаемого кожуха 14.
1. Устройство электропитания транспортного средства, в котором силовой блок (Р), состоящий из электрического конденсатора (24) и электрических компонентов (33, 34), расположен внутри кожуха (14), внутренняя область упомянутого кожуха (14) разделена на первый канал воздушного охлаждения (39) и второй канал воздушного охлаждения (40), охлаждающий воздух подается к упомянутым первому и второму каналу воздушного охлаждения (39, 40) средством (21) подачи охлаждающего воздуха, упомянутый электрический конденсатор (24) охлаждается охлаждающим воздухом, проходящим через упомянутый первый канал воздушного охлаждения (39), а упомянутые электрические компоненты (33, 34) охлаждаются охлаждающим воздухом, проходящим через упомянутый второй канала воздушного охлаждения (40), отличающееся тем, что на одном конце упомянутого кожуха (14) установлена деталь трубопровода (18), содержащая как единое целое впускной проход (41) и выпускной проход (42), выпускное отверстие (18d) упомянутого впускного прохода (41) подсоединено к восходящему концу упомянутого первого канала воздушного охлаждения (39), впускное отверстие (18е) упомянутого выпускного прохода (42) подсоединено к нисходящему концу упомянутого второго канала воздушного охлаждения (40), а нисходящий конец упомянутого первого канала воздушного охлаждения (39) и восходящий конец упомянутого второго канала воздушного охлаждения (40) подсоединен через промежуточный воздуховод (36) на другой стороне упомянутого кожуха (14).
2. Устройство электропитания по п.1, отличающееся тем, что упомянутый первый канал воздушного охлаждения (39) расположен под упомянутым вторым каналом воздушного охлаждения (40).
3. Устройство электропитания транспортного средства по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутые электрические компоненты содержат инвертор (33) и преобразователь постоянного тока (34), расположенные рядом друг с другом в направлении ширины транспортного средства, а радиаторы (37, 38), проходящие вниз от нижних поверхностей упомянутого инвертора (33) и упомянутого преобразователя постоянного тока (34), обращены в сторону упомянутого второго канала воздушного охлаждения (40).
4. Устройство электропитания транспортного средства по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый впускной проход (41) и упомянутый выпускной проход (42) упомянутой детали трубопровода (18), расположенной на одном конце упомянутого кожуха (14), сконфигурированы так, что примыкают друг к другу через находящуюся между ними разделительную перегородку (18а), впускное отверстие (18b) упомянутого впускного прохода (41) и выпускное отверстие (18с) упомянутого выпускного прохода (42) раздельно расположены на противоположенных концах в продольном направлении на упомянутом одном конце, ширина упомянутого выпускного отверстия (18d) упомянутого впускного прохода (41) в продольном направлении, в основном, та же самая, что и ширина первого канала воздушного охлаждения (39) в продольном направлении, а упомянутое впускное отверстие (18е) выпускного прохода (42) находится в пределах ширины упомянутого выпускного отверстия (18d) упомянутого впускного прохода (41) в продольном направлении.
5. Устройство электропитания транспортного средства по п.1 или 2, отличающееся тем, что проходная площадь поперечного сечения упомянутого выпускного отверстия (18d) впускного прохода (41) больше, чем проходная площадь поперечного сечения упомянутого впускного отверстия (36а) упомянутого промежуточного воздуховода (36), а проходная площадь поперечного сечения упомянутого выпускного отверстия (36b) промежуточного воздуховода (36) больше, чем проходная площадь поперечного сечения упомянутого впускного отверстия (18е) выпускного прохода (42).
6. Устройство электропитания транспортного средства по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый промежуточный воздуховод (36) имеет U-образную форму, которая гладко искривляется от нисходящего конца упомянутого первого канала воздушного охлаждения (39) по направлению к восходящему концу упомянутого второго канала воздушного охлаждения (40).
7. Устройство электропитания транспортного средства по п.1 или 2, отличающееся тем, что впускной трубопровод (19), подсоединенный к упомянутому впускному отверстию (18b) упомянутого впускного прохода (41) упомянутой детали трубопровода (18), проходит в направлении к передней части корпуса транспортного средства, а выпускной трубопровод (20), подсоединенный к упомянутому выпускному отверстию (18с) упомянутого выпускного прохода (42) упомянутой детали трубопровода (18) проходит в направлении к задней части корпуса транспортного средства.
8. Устройство электропитания транспортного средства по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый силовой блок (Р) расположен под полом багажного отсека (43), находящегося между левой и правой боковыми рамами (12).
