專利名稱：冷卻裝置及車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能抑制蓄電單元的溫度升高，并能抑制蓄電單元被過 度冷卻的冷卻裝置、以及具有該冷卻裝置的車輛。
背景技術(shù)：
一直以來，具有利用來自電動機的驅(qū)動力而行駛的混合動力汽車、燃 料電池車和電動汽車。存儲向電動機供給的電力的蓄電池或電容器
(capacitor, condenser)搭載在所述汽車中。在此，蓄電池等的性能和壽 命在很大程度上依賴于環(huán)境溫度，特別是如果在高溫時進行充放電，蓄電 池等會顯著劣化。于是，為了抑制蓄電池等的劣化，需要對蓄電池等進行 冷卻。
在此，在收容多個蓄電池的蓄電池外殼(battery case )中，在該蓄電 池外殼和蓄電池之間配置有熱傳遞部件(傳熱板或?qū)崞?(例如參照專 利文獻l、 2)。在該種結(jié)構(gòu)中，通過熱傳遞部件能夠?qū)⒃谛铍姵禺a(chǎn)生的熱 量傳遞到蓄電池外殼，能夠抑制蓄電池的溫度升高。在此，蓄電池外殼固 定在車身上。
專利文獻l:特開2003 - 291656號公報(第14段、圖1、圖2等) 專利文獻2:特開2000-58016號公報(權(quán)利要求書、第17段、第27 段、第32段、圖1、圖5等)
專利文獻3:特開2001 - 229663號>^才艮
然而在上述專利文獻1和2記載的結(jié)構(gòu)中，由于熱傳遞部件總是與蓄 電池觸接，因而產(chǎn)生下述問題。
即，在熱傳遞部件保持與蓄電池觸接的結(jié)構(gòu)中，雖然可將在蓄電池產(chǎn) 生的熱量散放到外部，但是，有時會由環(huán)境溫度造成蓄電池被過度冷卻。
例如在冬季，有時車身(車輛主體)的溫度下降到冰點之下，此時，
4固定(連接)在車身上的蓄電池外殼或熱傳遞部件^皮過度冷卻，同時蓄電 池也,皮過度冷卻。
在此，在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，蓄電池能夠獲得充分的電池特性，當(dāng)蓄 電池的溫度低于上述溫度范圍的下限值時，或大于上限值時，就不能獲得 充分的電池特性。
因而，在使熱傳遞部件總是與蓄電池觸接的結(jié)構(gòu)中，蓄電池會被過度 冷卻，而不能獲得充分的電池特性。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的是提供一種能抑制蓄電單元的溫度升高，并能抑 制蓄電單元4皮過度冷卻的冷卻裝置、以及具有該冷卻裝置的車輛。
本發(fā)明的冷卻裝置的特征在于，具有收容蓄電單元的外殼；能夠與 外殼觸接的熱傳遞部件；和驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)能夠使外殼和熱傳遞部 件相對移動，并在使外殼和熱傳遞部件處于觸接狀態(tài)的第l狀態(tài)、使外殼 和熱傳遞部件處于非觸接狀態(tài)的第2狀態(tài)之間工作。
在此，作為驅(qū)動機構(gòu)，可以使用使外殼和熱傳遞部件中至少一方移動 的升降機。而且，可由設(shè)置于外殼和熱傳遞部件中至少一方的部件的齒輪、 和與齒輪嚙合并通過齒輪支持至少 一方的部件的支持部件構(gòu)成驅(qū)動機構(gòu)。 通過使齒輪與支持部件的嚙合位置變化，使至少一方的部件在觸接狀態(tài)和 非觸接狀態(tài)之間移動。
另一方面，可設(shè)置用于檢測蓄電單元的溫度的檢測傳感器；和對驅(qū)動 機構(gòu)的驅(qū)動進行控制的控制單元。利用控制單元根據(jù)檢測傳感器的檢測溫 度在第l狀態(tài)和第2狀態(tài)之間驅(qū)動驅(qū)動機構(gòu)。具體地說，可在當(dāng)檢測傳感 器的檢測溫度為閾值以上時，將驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動到第l狀態(tài)，當(dāng)檢測溫度低 于闊值時，將驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動到第2狀態(tài)。
而且作為驅(qū)動機構(gòu)，可以使用能夠根據(jù)外殼的外部溫度伸縮的伸縮部 件。該伸縮部件例如可由彈性體、被收容在彈性體內(nèi)部的低沸點溶劑構(gòu)成， 或由雙金屬或形狀記憶合金構(gòu)成。而且，驅(qū)動機構(gòu)也可以并用上述升降機和伸縮部件。
而且，可以在外殼和熱傳遞部件的觸接面中至少一個觸接面上設(shè)置有 導(dǎo)熱材料，也可以在外殼的內(nèi)部填充蓄電單元冷卻用的液體。在此，作為
填充在外殼內(nèi)部的液體，例如可以使用氟系惰性液體(fluorochemical inert fluid)。
本發(fā)明的冷卻裝置可以搭載在車輛上。在此，在使用車身作為熱傳遞 部件時，由驅(qū)動機構(gòu)，能夠使外殼相對于車身移動。而且在具有支持熱傳 遞部件和驅(qū)動機構(gòu)的車身、在從車身表面離開的位置上保持該外殼的保持 部件時，可由驅(qū)動機構(gòu)使熱傳遞部件相對于外殼移動。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置，通過由驅(qū)動機構(gòu)使外殼和熱傳遞部件在觸接 狀態(tài)和非觸接裝置之間切換，能夠抑制外殼(蓄電單元)的溫度升高，能 夠抑制外殼(蓄電單元)的過度冷卻。
即，如果使熱傳遞部件和外殼處于觸接狀態(tài)，就能將外殼的熱量(換 句話說在蓄電單元產(chǎn)生的熱量)通過熱傳遞部件放到外部(外殼外)，能 夠抑制外殼(蓄電單元)的溫度升高。而且，如果使熱傳遞部件和外殼處 于非觸接狀態(tài)，能夠抑制由因環(huán)境溫度冷卻的熱傳遞部件使外殼(蓄電單 元)過度冷卻。


圖1A是示出本發(fā)明實施例1的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出
熱傳遞板和蓄電池外殼的觸接狀態(tài)的視圖1B是示出本發(fā)明實施例1的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出
熱傳遞板和蓄電池外殼的非觸接狀態(tài)的視圖2是示出對實施例1的冷卻裝置的驅(qū)動進行控制的結(jié)構(gòu)的視圖3是示出實施例1的冷卻裝置的控制動作的流程圖4A是示出實施例1的變形例的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示
出熱傳遞板和蓄電池外殼的觸接狀態(tài)的視圖4B是示出實施例1變形例的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出熱傳遞板和蓄電池外殼的非觸接狀態(tài)的^L圖5A是示出本發(fā)明實施例2的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出 車身和蓄電池外殼的觸接狀態(tài)的視圖5B是示出本發(fā)明實施例2的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出 車身和蓄電池外殼的非觸接狀態(tài)的視圖6是示出實施例2的冷卻裝置的控制動作的流程圖7A是示出本發(fā)明實施例3的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出 車身和蓄電池外殼的觸接狀態(tài)的視圖7B是示出本發(fā)明實施例3的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出 車身和蓄電池外殼的非觸接狀態(tài)的視圖8A是示出實施例3的變形例的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示 出熱傳遞板和蓄電池外殼的觸接狀態(tài)的視圖8B是示出實施例3的變形例的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示 出熱傳遞板和蓄電池外殼的非觸接狀態(tài)的視圖
圖9A是示出本發(fā)明實施例4的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出 車身和蓄電池外殼的觸接狀態(tài)的視圖9B是示出本發(fā)明實施例4的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的簡略視圖，是示出 車身和蓄電池外殼的非觸接狀態(tài)的視圖。
具體實施例方式
下文將說明本發(fā)明的實施例。 實施例1
首先，使用圖1A和圖1B說明本發(fā)明實施例1的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)。本 實施例的冷卻裝置搭載在車輛上。在此，車輛上冷卻裝置的配置位置能夠 適合地設(shè)定。
在圖1A和圖1B中，蓄電池外殼1收容蓄電池單元(圖中未示)，并 通過固定部件2固定在車身3上。在此，蓄電池單元是將多個電池(二次 電池)電串聯(lián)而成的。而且，蓄電池外殼1由固定在車身3上的固定部件2支持，從而被配置在離開車身3的表面的位置上。
在此，在本實施例中，雖然對使用作為蓄電單元的二次電池的情形進 行說明，但是，替代二次電池，作為蓄電單元，也可以使用雙電荷層電容 (電容器，condenser )。
而且，除了蓄電池單元之外，也可以將蓄電池單元冷卻用的液體填充 在蓄電池外殼l的內(nèi)部。作為所述液體，例如可以使用氟系惰性液體，更 具體地說，可以使用3M公司(義y -工厶社)制造的Fluorinert ( 7 口 !i大 - 卜(商標(biāo)))、Novec HFE(氬氟醚，hydrof luoreother ) 、 Novec 1230。 如果在這種蓄電池外殼1的內(nèi)部填充了冷卻用液體，則由蓄電池單元的充 放電而產(chǎn)生的熱量能夠有效地向蓄電池外殼1傳遞，能夠提高蓄電池單元 的散熱性。
而且，為了使蓄電池單元的散熱性進一步提高，也可以使冷卻用液體 在蓄電池外殼1的內(nèi)部循環(huán)。具體地說，可以將冷卻用液體的循環(huán)通路連 接到蓄電池外殼l上，使用設(shè)置在循環(huán)通路上的泵，使冷卻用液體循環(huán)。
將升降機5配置于在蓄電池外殼1和車身3之間所形成的空間內(nèi)。升 降機5的一端固定在車身3上，作為熱傳遞部件的熱傳遞板4固定在升降 機5的另一端上。如圖1A和圖1B所示，升降機5是多個連桿通過旋轉(zhuǎn)軸 相連的結(jié)構(gòu)(所謂的縮放式連桿機構(gòu),pantograph type link mechanism )， 并能在圖1A和圖1B的上下方向(熱傳遞板4的移動方向)上伸縮。
如圖1A所示，在升降機5處于展開狀態(tài)時，使熱傳遞板4與蓄電池 外殼l的底面觸接。而且，如圖1B所示，在升降機5處于收縮狀態(tài)時， 使熱傳遞板4從蓄電池外殼1的底面離開。
在此，熱傳遞板4可以由導(dǎo)熱性高的材料形成。而且，雖然熱傳遞板 4的形狀可以被適合地設(shè)定，但是要是與蓄電池外殼1的整個底面大致觸 接的形狀，則如下文所述那樣，能夠提高與蓄電池外殼l觸接時的散熱效 果。
收藏在蓄電池外殼l內(nèi)部的蓄電池單元因充放電而發(fā)熱，其熱量傳遞 到蓄電池外殼1。在此，在熱傳遞板4如圖1A所示那樣與蓄電池外殼1觸接時，蓄電池外殼1的熱量傳遞到熱傳遞板4，從而有效地向蓄電池外 殼l的外部進行散熱。
在此，雖然有些蓄電池外殼1的熱量也從蓄電池外殼1直接散熱到大 氣中，但是如果使熱傳遞板4與蓄電池外殼1觸接，則能夠以比向大氣中 的散熱效率更高的效率，使蓄電池外殼1的熱量傳遞到熱傳遞板4。由此， 能夠使蓄電池外殼1的散熱效果提高。因而，能夠抑制蓄電池外殼l(蓄 電池單元)的溫度升高。
而且，傳遞到熱傳遞板4的熱量從熱傳遞板4直接散熱到大氣中，或 通過升降機5傳遞到車身3。另外，由于蓄電池外殼l由固定部件2支持， 因此，蓄電池外殼1的熱量也傳遞到固定部件2上。
另一方面。如圖1B所示，在熱傳遞板4從蓄電池外殼1離開時，在 蓄電池外殼1產(chǎn)生的熱量不傳遞到熱傳遞板4。
下文將使用圖2，對控制本實施例冷卻裝置的動作的結(jié)構(gòu)(電路結(jié)構(gòu) 及機械結(jié)構(gòu))進行說明。在此，圖2中的實線所示箭頭表示電連接，虛線 所示箭頭表示機械連接。
溫度傳感器7對蓄電池外殼1的溫度進行檢測，將檢測信息輸出到控 制電路6。在本實施例中，雖然設(shè)置成由檢測蓄電池外殼1的溫度來間接 地檢測配置在蓄電池外殼1內(nèi)部的蓄電池單元的溫度，但是，也可以直接 檢測蓄電池單元的溫度。
基于溫度傳感器7的輸出，控制電路6對電動機8的驅(qū)動進行控制。 在此，除了本實施例說明的動作之外，控制電路6也能夠以搭載有本實施 例冷卻裝置的車成為所希望的運行狀態(tài)的方式對搭載在車上的設(shè)備進行 控制。
升降機5通過動力傳遞機構(gòu)9與電動機8相連，從而將電動機8的驅(qū) 動力傳遞到升降機5。
在上述結(jié)構(gòu)中，控制電路6通過控制電動機8的驅(qū)動，能夠使升降機 5在圖1A所示狀態(tài)(第1狀態(tài))和圖1B所示狀態(tài)(第2狀態(tài))之間動作。
下文將使用圖3所示流程圖說明控制電路6的動作。在步驟S10中，基于溫度傳感器7的輸出，控制電路6檢測蓄電池 外殼1 (配置在蓄電池外殼1內(nèi)部的蓄電池單元)的溫度。在步驟Sll中， 控制電路6判斷在步驟S10中檢測到的溫度是否在閾值以上。在此，如果 檢測溫度為閾值以上，則iiX步驟S12,如果檢測溫度小于閾值，則itX 步驟S13。
在此，所謂的閾值就是成為用于抑制蓄電池外殼1的過度冷卻或溫度 升高的判斷指標(biāo)的溫度，是預(yù)先設(shè)定的溫度。即，當(dāng)蓄電池外殼l的溫度 低于閾值時，存在蓄電池外殼l被過度冷卻的可能，當(dāng)蓄電池外殼l的溫 度為閾值以上時，則擔(dān)心因蓄電池單元的溫度升高導(dǎo)致蓄電池單元的性能 下降。根據(jù)上述情況，所述閾值的具體數(shù)值可以適合地設(shè)定。
在步驟S12，由對電動機8的驅(qū)動進行控制，控制電路6使升降機5 動作，使熱傳遞板4移動至與蓄電池外殼1觸接的第l位置。如此，通過 使熱傳遞板4與蓄電池外殼1觸接，能夠?qū)⑿铍姵赝鈿?的內(nèi)部所產(chǎn)生的 熱通過熱傳遞板4逃逸到蓄電池外殼1的外部。由此，能夠抑制蓄電池外 殼l (蓄電池單元)的溫度升高。
在步驟S13，由對電動機8的驅(qū)動進行控制，控制電路6使升降機5 動作，使熱傳遞板4移動至從蓄電池外殼1離開的第2位置。在此，第2 位置(換句話說，距蓄電池外殼l底面的距離)只要是使熱傳遞板4從蓄 電池外殼1的底面離開的位置就行，可以適合地"^殳定。
如上所述，通過使熱傳遞板4從蓄電池外殼1離開，能夠抑制經(jīng)由熱 傳遞板4使蓄電池外殼1被冷卻得超過所必需的程度。
即，在蓄電池單元的溫度低于閾值時，若使熱傳遞板4與蓄電池外殼1 觸接，則會經(jīng)由熱傳遞板4使蓄電池外殼1冷卻到所需程度以上。因而， 如果蓄電池外殼1被過度冷卻，則會使配置在蓄電池外殼1內(nèi)部的蓄電池 單元的性能下降。
于是，在本實施例中，如上所述，通過使熱傳遞板4移動到從蓄電池 外殼1離開的位置，能夠抑制通過熱傳遞板4而造成的蓄電池外殼1的過 度冷卻。在此，在本實施例中，由于使用固定部件2將蓄電池外殼1配置在從車身3的表面離開的位置，因而，能夠抑制因環(huán)境溫度而被過度冷卻 的車身3將蓄電池外殼1過度冷卻。
而且，如果車身3被過度冷卻，則也會經(jīng)由固定部件2使蓄電池外殼1 冷卻。但是，由于蓄電池外殼1的一部分區(qū)域由固定部件2支持，因此， 與使蓄電池外殼1的整個底面與車身3觸接的結(jié)構(gòu)相比，能夠減少接觸面 積，能夠抑制蓄電池外殼1被過度冷卻。
在此，如果固定部件2由絕熱材料形成，則能夠進一步抑制蓄電池外 殼1凈皮經(jīng)由固定部件2冷卻。
而且在本實施例中，雖然基于溫度傳感器7的檢測信息，控制電動機8 的驅(qū)動，但是并不局限于此。例如，也可以設(shè)置操作面板等的操作單元， 對應(yīng)于在該操作單元的操作驅(qū)動電動機8。即，由操作單元的操作，能夠 使熱傳遞板4與蓄電池外殼1觸接，或使熱傳遞板4從蓄電池外殼1離開。
而且在蓄電池外殼1和熱傳遞板4的觸接面中至少一個觸接面上，也 可以涂覆用于使導(dǎo)熱性提高的導(dǎo)熱材料(例如，導(dǎo)熱性的油脂)，或形成 導(dǎo)熱片。由此，能夠使蓄電池外殼l的散熱性提高。
下文將使用圖4A和圖4B，說明本實施例的變形例。在圖4A和圖4B 中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與實施例1 (圖1A和圖1B)說明的部件相 同的部件。
在本變形例中，使用彈簧50替代實施例1的升降機5。彈簧50的一端 固定在車身3上，熱傳遞板4固定在彈簧50的另一端。而且，能夠與熱傳 遞板4觸接的桿部件51 (lever member)設(shè)置在車身3上。
桿部件51通過動力傳遞機構(gòu)9與電動機8相連，通過接收來自電動機 8的驅(qū)動力，能夠沿圖4A和圖4B中的箭頭Al方向和箭頭A2方向移動。 在此，在車身3上設(shè)置有用于允許桿部件51移動的開口部(圖中未示)。
在桿部件51位于圖4A所示位置時，熱傳遞板4通it^受彈簧50的作 用力，而與蓄電池外殼1的底面觸接。在圖4A所示狀態(tài)下，如果受到來 自電動機8的驅(qū)動力，則桿部件51克服彈簧50的作用力而沿箭頭A2方 向移動。由此，通過由桿部件51推壓熱傳遞板4，熱傳遞板4離開蓄電池
ii外殼1的底面，變成圖4B所示狀態(tài)。
另一方面，在圖4B所示狀態(tài)中， 一旦由電動機8的驅(qū)動，4吏桿部件 51沿箭頭Al方向移動，則熱傳遞板4因承受彈簧50的作用力而沿箭頭 Al方向移動，從而停止在與蓄電池外殼1的底面觸接的位置上。在此，如 圖4A所示，桿部件51退讓到在蓄電池外殼1的側(cè)面形成的空間內(nèi)。
在此，能夠適合地設(shè)定使桿部件51沿箭頭A2方向移動而停止的位置。 即，只要是使熱傳遞板4移動到從蓄電池外殼1的底面離開的位置，可以 使桿部件51停止在任何位置。
在本變形例中，桿部件51的驅(qū)動控制可以與實施例l相同，由控制電 路6 (圖2)進行控制。所述控制動作與實施例1說明的控制動作(參照圖 3)相同。于是，即使在本變形例中，也能獲得與實施例l相同的效果。
而且，雖然本實施例和變形例是使1個部件的熱傳遞板4與蓄電池外 殼1的整個底面觸接的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用設(shè)置多個熱傳遞板，并使所 述熱傳遞板與蓄電池外殼l底面的不同區(qū)域觸接的結(jié)構(gòu)。在該種結(jié)構(gòu)中， 可以對蓄電池外殼1底面局部進行散熱。
實施例2
下文將使用圖5A和圖5B說明本發(fā)明實施例2的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)。與 實施例1相同，本實施例的冷卻裝置也搭載在車輛上。
在圖5A和圖5B中，與實施例l相同，蓄電池外殼11也收容蓄電池 單元(圖中未示)。在此，與實施例l相同，也可以使冷卻用液體填充在 蓄電池外殼11的內(nèi)部。
臂部14 ^殳置在蓄電池外殼11中彼此相互相向的側(cè)面lla和lib上， 各個臂部14的頂端可轉(zhuǎn)動地支持有齒輪15。齒輪15與實施例1 (圖2 ) 說明的動力傳遞才幾構(gòu)9相連，通過接收來自電動機8的驅(qū)動力而能夠轉(zhuǎn)動。
而且，支持部件12設(shè)置在車身13上，支持部件12具有與齒輪15嚙 合的齒輪部12a。齒輪部12a沿下文所述蓄電池外殼11的移動方向延伸。
在此，在本實施例中，車身13相當(dāng)于權(quán)利要求中記載的熱傳遞部件。 即，如下文所述，當(dāng)蓄電池外殼11與車身13觸接時，蓄電池外殼11的熱量傳遞到車身13。
在上述冷卻裝置的結(jié)構(gòu)中， 一旦齒輪15接收來自電動機8的驅(qū)動力而 轉(zhuǎn)動，通過沿著齒輪部12a移動，蓄電池外殼ll也移動。即，在圖5A所 示狀態(tài)(第1狀態(tài))下， 一旦使各個齒輪15沿箭頭Rl方向轉(zhuǎn)動，則蓄電 池外殼11沿從車身13離開的方向移動。
然后，如果使齒輪15的轉(zhuǎn)動停止，則能夠?qū)⑿铍姵赝鈿?1保持在圖 5B所示狀態(tài)(第2狀態(tài))。在圖5B所示狀態(tài)下，支持部件12通過齒輪 15和臂部14保持蓄電池外殼11。
另一方面，在圖5B所示狀態(tài)下， 一旦由電動機8的驅(qū)動使齒輪15沿 箭頭R2方向轉(zhuǎn)動，則蓄電池外殼11沿接近車身13的方向移動。于是， 當(dāng)蓄電池外殼11與車身13觸接時，如果使齒輪15的轉(zhuǎn)動停止，則處于圖 5A所示狀態(tài)。
在此，對于使蓄電池外殼11在離開車身13的位置停止，或在與車身 13觸接的位置停止的控制方法，可以使用各種各樣的控制方法。
具體地"^兌，可以預(yù)先配置對蓄電池外殼11的位置進行檢測的傳感器， 根據(jù)該傳感器的輸出，使蓄電池外殼ll停止移動。另外，也可以統(tǒng)計電動 機8的驅(qū)動量(例如由設(shè)置在動力傳遞機構(gòu)9上的脈沖發(fā)生器而獲得的脈 沖數(shù))，在其計數(shù)值達到預(yù)定值的時刻，使蓄電池外殼11停止移動。此夕卜， 也可以使齒輪15移動到支持部件12 (齒,12a )的端部為止，檢測經(jīng)由 齒輪15的過負(fù)荷狀態(tài)，使蓄電池外殼ll停止移動。
下文將使用圖6所示流程圖說明本實施例中的控制電路的動作。在此， 用于控制本實施例冷卻裝置的驅(qū)動的構(gòu)成與實施例l (圖2)相同，使用相 同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
在步驟S20，控制電路6根據(jù)溫度傳感器7的輸出，檢測蓄電池外殼 ll的溫度。在步驟S21中，控制電路6判斷由溫度傳感器7所檢測到的溫 度是否為閾值以上。在此，如果檢測溫度大于等于閾值，則進入步驟S22， 如果檢測溫度小于閾值，則進入步驟S23。
在此，所謂的閾值就是成為用于抑制蓄電池外殼11 (配置在蓄電池外殼11內(nèi)部的蓄電池單元)的過度冷卻或溫度升高的判斷指標(biāo)的溫度，是 預(yù)先設(shè)定的溫度。即，當(dāng)蓄電池外殼11的溫度低于閾值時，蓄電池外殼 11 (蓄電池單元)會被過度冷卻，當(dāng)蓄電池外殼11的溫度為閾值以上時， 則會因蓄電池外殼11 (蓄電池單元)的溫度升高導(dǎo)致蓄電池單元的工作問 題。所述閾值的具體數(shù)值可以根據(jù)上述情況適合地設(shè)定。
在步驟S22，由對電動機8的驅(qū)動進行控制，控制電路6使齒輪15轉(zhuǎn) 動，使蓄電池外殼ll移動至與車身13觸接的第l位置。如此，通過使蓄 電池外殼11與作為熱傳遞部件的車身13觸接，能夠?qū)⑿铍姵赝鈿?1的熱 逃逸到車身13，因此，能夠抑制蓄電池外殼11的溫度升高。
在步驟S23，由對電動機8的驅(qū)動進行控制，控制電路6使齒輪15轉(zhuǎn) 動。使蓄電池外殼11移動至從車身13離開的第2位置。從而，通過使蓄 電池外殼11從車身13離開，能夠抑制通過車身13而使蓄電池外殼11被 冷卻得超過所必需的程度。
即，由環(huán)境溫度而使車身13過度冷卻時，如果使蓄電池外殼11與車 身13觸接，則蓄電池外殼ll會通過車身13而被冷卻得超過所需程度。因 而，如果蓄電池外殼ll被過度冷卻，則會造成設(shè)置在蓄電池外殼11內(nèi)部 的蓄電池單元的性能下降。
此時在本實施例中，如上所述，通過使蓄電池外殼ll移動到從車身13 離開的位置，能夠抑制通過車身13而使蓄電池外殼11過度冷卻。
而且在本實施例中，雖然由齒輪15的轉(zhuǎn)動4吏蓄電池外殼11移動，但 是并不局限于此。具體地說，可以與實施例1 (圖1A和圖1B)說明的結(jié) 構(gòu)相同，通過固定部件將蓄電池外殼11固定在車身13上，由本實施例的 驅(qū)動機構(gòu)(包含齒輪15和支持部件12 )，使能夠與蓄電池外殼11觸接的 熱傳遞板(相當(dāng)于實施例1的熱傳遞板4)移動。即，可以在熱傳遞板上 設(shè)置齒輪，由齒輪的轉(zhuǎn)動使熱傳遞板移動。
而且，也可以使用本實施例的驅(qū)動機構(gòu)，使蓄電池外殼ll和熱傳遞板 (相當(dāng)于實施例1的熱傳遞板4)移動。具體地說，除了圖5A和圖5B所 示結(jié)構(gòu)之外，可以在熱傳遞板上設(shè)置臂部(相當(dāng)于臂部14)和齒輪(相當(dāng)
14于齒輪15 )，使該齒輪與支持部件12的齒輪部12a接合。
在該結(jié)構(gòu)中，能夠使蓄電池外殼ll和熱傳遞板中任一方移動，或使兩 方都移動。于是在該結(jié)構(gòu)，也可以使蓄電池外殼11和熱傳遞板在觸接狀態(tài) 和非觸接狀態(tài)之間移動。
在該結(jié)構(gòu)中，也能夠在使熱傳遞板與蓄電池外殼ll觸接的狀態(tài)、和從 蓄電池外殼11離開的狀態(tài)之間切換，能夠抑制蓄電池外殼11的溫度升高， 同時，能夠抑制蓄電池外殼11的過度冷卻。
而且，在本實施例中，為了提高導(dǎo)熱性，也可以在蓄電池外殼ll和車 身13的觸接面中至少一個面上涂覆導(dǎo)熱性材料(例如，導(dǎo)熱性油脂)，或 形成導(dǎo)熱性薄片。
實施例3
下文將使用圖7A和圖7B說明本發(fā)明實施例3的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)。
在圖7A和圖7B中，蓄電池外殼21與實施例1相同地收容蓄電池單 元(圖中未示)。在此，與實施例l相同，也可以在蓄電池外殼21的內(nèi)部 填充冷卻用液體。而且，在蓄電池外殼21的相互相向的側(cè)面21a和21b 上分別設(shè)置了從所述側(cè)面21a和21b突出的臂部23。下文所述伸縮部件 24的一部分固定在各個臂部23上。
另一方面，包圍蓄電池外殼21的外裝外殼22 (外裝箱)固定在車身 25上。伸縮部件24的一部分固定在該外裝外殼22的內(nèi)面(上面)。因而， 蓄電池外殼21經(jīng)由臂部23和伸縮部件24由外裝外殼22支持。
在此，在本實施例中，車身25相當(dāng)于權(quán)利要求書記載的熱傳遞部件。 即，如下文所述，在蓄電池外殼21與車身25觸接時，蓄電池外殼21的熱 量傳遞到車身25。
而且在本實施例中，雖然設(shè)置了用于支持蓄電池外殼21的外裝外殼 22，但是也可以替代該外裝外殼22，使用搭栽有本實施例冷卻裝置的車輛 的一部分支持蓄電池外殼21。
伸縮部件24由收容有低沸點溶劑24b的彈性體24a構(gòu)成。在此，作為 低沸點溶劑24b，例如可以使用環(huán)烷烴(更具體地說，沸點13。C的環(huán)丁烷)、二氯曱烷、氫氯氟碳化合物(含氬氯氟烷烴，hydrochlorofluorocarbon )、 氬氟碳化合物(hydrofluorocarbon)、丙酮、己烷、異戊烷。而且，低沸 點溶劑24b并不限于上述材料，只要是具有預(yù)定溫度(與實施例1和2中 說明的閾值對應(yīng)的溫度)的沸點的材料，就可以使用任何材料。而且，作 為彈性體24a,只要能夠伸縮，就可以使用例如合成橡膠(elastomer)等 高分子樹脂。
而且在本實施例中，作為伸縮部件24，雖然使用包含低沸點溶劑24b 的彈性體24a，但是，并不局限于此，可以使用隨溫度變化而形狀變化的 部件。具體地說，也可以使用雙金屬(粘合了熱膨脹率不同的多種金屬的 產(chǎn)品，bimetal)或形狀記憶合金。
在上述冷卻裝置的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)環(huán)境溫度(蓄電池外殼21外部的溫度) 為預(yù)定值以上(低沸點溶劑24b的沸點以上)時，由伸縮部件24的低沸 點溶劑24b的氣化，彈性體24a變?yōu)樯扉L狀態(tài)。此時，臂部23因承受伸 縮部件24的伸長作用，沿圖7A和圖7B的箭頭Bl方向(換句話說，接 近車身25表面的方向)移動。
從而，通過蓄電池外殼21也沿箭頭B1方向移動，蓄電池外殼21的底 面觸接車身25 (參照圖7A)。于是，蓄電池外殼21保持與車身25觸接 的狀態(tài)。
另一方面，在圖7A所示狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)榈陀陬A(yù)定值(低沸點 溶劑24b的沸點)時，處于氣體狀態(tài)的低沸點溶劑24b變?yōu)橐后w狀態(tài)。在 此，由氣化后的低沸點溶劑24b而膨脹的彈性體24a收縮，使臂部23沿 箭頭B2方向(換句話說，離開車身25表面的方向)移動。
從而，通過蓄電池外殼21也沿箭頭B2方向移動，蓄電池外殼21的底 面離開車身25。
在此，圖7B所示狀態(tài)中蓄電池外殼21的底面和車身25的表面之間的 距離Bd才艮據(jù)伸縮部件24伸縮時的長度(箭頭Bl方向或箭頭B2方向的 長度)確定。即，針對伸縮部件24伸縮時的變化量(長度)Bl，間距Bd 設(shè)定得滿足B(KB1的關(guān)系式。從而，在伸縮部件24的伸長狀態(tài)下，能夠使蓄電池外殼21的底面與車身25可靠地觸接。
根據(jù)本實施例的冷卻裝置，當(dāng)環(huán)境溫度為預(yù)定值(與實施例1和2說 明的閾值對應(yīng)的值)以上時，通過伸縮部件24變?yōu)樯扉L狀態(tài)，使蓄電池外 殼21與作為熱傳遞部件的車身25觸接，蓄電池外殼21能夠效率良好地散 熱。從而，即使因設(shè)置在蓄電池外殼21內(nèi)部的蓄電池單元充放電而發(fā)熱， 蓄電池外殼21的熱量也能輕易地逃到車身25，能夠抑制蓄電池外殼21(蓄 電池單元)的溫度升高。
另一方面，當(dāng)環(huán)境溫度低于預(yù)定值時，由伸縮部件24變?yōu)槭湛s狀態(tài)， 蓄電池外殼21離開車身25，能夠抑制蓄電池外殼21的過度冷卻。即，在 由環(huán)境溫度而使車身25被過度冷卻時，當(dāng)蓄電池外殼21繼續(xù)與車身25 觸接時，會使得蓄電池外殼21經(jīng)由車身25而被過度冷卻，造成配置在蓄 電池外殼21內(nèi)部的蓄電池單元的性能下降。在此，如上所述，由蓄電池外 殼21離開車身25,能夠抑制因車身25而使得蓄電池外殼21被過度冷卻。
在此，在本實施例中，由于使用形狀隨環(huán)境溫度而變化的伸縮部件24， 能夠省略用于使蓄電池外殼21移動的控制機構(gòu)。由此，能夠使具有本實施 例冷卻裝置的車輛小型化和成本降低。
而且在本實施例中，能夠設(shè)置用于檢測蓄電池外殼21位置的傳感器， 如果設(shè)置了這種檢測傳感器，能夠監(jiān)視蓄電池外殼21確實與車身25觸接， 監(jiān)視蓄電池外殼21確實離開車身25。具體地說，可以在外裝外殼22上設(shè) 置用于檢測臂部23到達圖7A所示位置時的傳感器、用于檢測臂部23到 達圖7B所示位置時的傳感器。
下文將使用圖8A和圖8B說明本實施例的變形例的冷卻裝置。在本實 施例中，雖然說明了由伸縮部件24的伸縮動作而使蓄電池外殼21移動的 結(jié)構(gòu)，但是，本變形例是由伸縮部件的伸縮動作而使熱傳遞板移動的示例。
在圖8A和圖8B中，蓄電池外殼31與實施例1同樣收容蓄電池單元 (圖中未示)。在此，與實施例l相同，也可以在蓄電池外殼31的內(nèi)部填 充冷卻用液體。而且蓄電池外殼31通過固定部件32固定在車身33上。即， 蓄電池外殼31由固定部件32配置在離開車身33的表面的位置上。伸縮部件35配置在蓄電池外殼31和車身33之間的空間。伸縮部件35 在一部分區(qū)域固定在車身33的表面和熱傳遞板34上。而且與本實施例相 同，伸縮部件35由彈性體35a、收容在彈性體35a內(nèi)部的低沸點溶劑35b 構(gòu)成。而且，可以適合地設(shè)定伸縮部件35的數(shù)量。例如可以分別將伸縮部 件35設(shè)置在熱傳遞板34的4個角部附近。
當(dāng)環(huán)境溫度為預(yù)定值以上(低沸點溶劑35b的沸點以上)時，由伸縮 部件35 (彈性體35a )伸長，熱傳遞板34與蓄電池外殼31的底面觸接。 另一方面，當(dāng)環(huán)境溫度低于預(yù)定值時，由伸縮部件35 (彈性體35a)收縮， 熱傳遞板34從蓄電池外殼31的底面離開。
在此，在本變形例中，作為伸縮部件，也可以替代收容低沸點溶劑35b 的彈性體35a，使用雙金屬或形狀記憶合金。
在本變形例中，能夠獲得與上述本實施例相同的效果。而且，由于本 變形例采用使重量比蓄電池外殼31輕的熱傳遞板34移動的結(jié)構(gòu)，因此， 能夠4吏伸縮部件35小型化。
而且在本變形例中，可以設(shè)置用于檢測熱傳遞板34的位置的傳感器。 如果設(shè)置了這種傳感器，能夠監(jiān)視熱傳遞板34確實與蓄電池外殼21觸接， 監(jiān)視熱傳遞板34確實離開蓄電池外殼21。具體地說，可以在車身33上設(shè) 置用于檢測熱傳遞板34到達圖8A所示位置時的傳感器、用于檢測熱傳遞 板34到達圖8B所示位置時的傳感器。
而且在本實施例和變形例中，為了提高導(dǎo)熱性，蓄電池外殼21和車身 25 (或蓄電池外殼31和熱傳遞板34)的觸接面中至少一個觸接面上，也 可以涂覆導(dǎo)熱性材料(例如，導(dǎo)熱性的潤滑脂)，或形成導(dǎo)熱片。 實施例4
下文使用圖9A和圖9B說明本發(fā)明實施例4的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)。 在本實施例的冷卻裝置中，除了實施例1中說明的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)(參 照圖1A和圖1B)之外，還使用實施例3中說明的伸縮部件(參照圖8A 和圖8B)。下文將具體說明本實施例的冷卻裝置。而且在圖9A和圖9B 中，使用相同的附圖標(biāo)記表示與實施例1 (圖1A和圖1B)和實施例3中(圖8A和圖8B)說明的部件相同的部件。
在圖9A和圖9B中，與實施例1 (圖1A和圖1B)相同，升降機5 的一端固定在車身3上。另一端固定在熱傳遞板4上。
而且，伸縮部件35的一部分固定在車身3上，另一部分固定在熱傳 遞板4上。具體地說，伸縮部件35由粘結(jié)劑等固定在車身3和熱傳遞板4 上。
與實施例3 (圖8A和圖8B)相同，伸縮部件35由彈性體35a、收容 在彈性體35a內(nèi)部的低沸點溶劑35b構(gòu)成。而且，作為彈性體35a和低沸 點溶劑35b,可以使用實施例3中說明的材料。
在本實施例中，當(dāng)環(huán)境溫度為預(yù)定值以上(低沸點溶劑35b的沸點以 上)時，由低沸點溶劑35b的氣化，伸縮部件35 (彈性體35a)伸長，同 時伴隨著其伸長，升降機5成為伸開狀態(tài)(參照圖9A)。由此，熱傳遞板 4與蓄電池外殼1的底面觸接。在此狀態(tài)下，蓄電池外殼1的熱量傳遞到 熱傳遞板4，能夠效率良好地向蓄電池外殼1的外部散熱。
另一方面，當(dāng)環(huán)境溫度低于上述預(yù)定值時，由低沸點溶劑35b的液化， 伸縮部件35(彈性體35a)收縮，伴隨其收縮，升降機5成為收縮狀態(tài)(參 照圖9B)。由此，熱傳遞板4從蓄電池外殼1的底面離開。在此狀態(tài)下， 由于蓄電池外殼l由固定部件2而從車身3的表面離開，因此，能夠抑制 因冷卻的車身3而導(dǎo)致蓄電池外殼l被冷卻。
本實施例能夠獲得與上述實施例相同的效果。即，能夠抑制蓄電池外 殼l的溫度升高，同時能夠抑制蓄電池外殼l的過度冷卻。而且，由于由 伸縮部件35伴隨著環(huán)境溫度的變化而伸縮，使熱傳遞板4移動，因此，能 夠省略用于使熱傳遞板4移動的控制機構(gòu)。
而且在本實施例中，由于兼用升降機5，因此，與實施例3(圖8A和 圖8B)說明的結(jié)構(gòu)相比，能夠減少伸縮部件35的數(shù)量。例如也可以如圖 9A和圖9B所示那樣，在2個升降機5之間，配置1個伸縮部件35。
而且在本實施例中，與實施例3相同，可以設(shè)置用于檢測熱傳遞板4 位置的傳感器。如果設(shè)置了這種檢測傳感器，能夠可靠地監(jiān)視熱傳遞板4與蓄電池外殼的1觸接，可靠地監(jiān)視熱傳遞板4離開蓄電池外殼1。具體 地說，至少可以在車身3上設(shè)置用于檢測熱傳遞板4到達圖9A所示位置 時的傳感器。
而且在本實施例中，為了提高導(dǎo)熱性，蓄電池外殼1和熱傳遞板4的 觸接面中至少一個觸接面上，也可以涂覆導(dǎo)熱性材料(例如，導(dǎo)熱性的潤 滑脂)，或形成導(dǎo)熱片。
另外，在本變形例中，雖然介紹了使用l個伸縮部件35的情況，但 是，伸縮部件35的數(shù)量可以適合地設(shè)定。而且，替代伸縮部件35或與伸 縮部件35同時地，也可以使用作為其他伸縮部件的雙金屬或形狀記憶合 金。
另外，本發(fā)明冷卻裝置的結(jié)構(gòu)并不局限于上述實施例1~4說明的結(jié) 構(gòu)。即，只要是一種至少使蓄電池外殼和熱傳遞板之一移動從而在觸接狀 態(tài)和非觸接狀態(tài)之間切換的機構(gòu)，可以使用任何機構(gòu)。
而且，在上述實施例1~4中，雖然使熱傳遞板或車身與蓄電池外殼 的底面觸接，但是并不局限于此。即，只要通過與蓄電池外殼觸接，使蓄 電池外殼散熱，也可以使熱傳遞板或車身與蓄電池外殼底面之外的面觸 接。具體地說，可以采用下述結(jié)構(gòu)。
首先，在車身和蓄電池外殼的底面之間設(shè)置隔熱(絕熱)部件，通過 隔熱部件將蓄電池外殼固定在車身上。在此，通過在蓄電池外殼和車身之 間配置隔熱部件，能夠抑制由被過度冷卻的車身而使蓄電池外殼被冷卻得 超過所需程度。
接著，設(shè)置使熱傳遞板相對于蓄電池外殼側(cè)面移動的驅(qū)動機構(gòu)，該熱 傳遞板具有與蓄電池外殼側(cè)面相向的面。在該種結(jié)構(gòu)中，如果使熱傳遞板 與蓄電池外殼的側(cè)面觸接，能夠使蓄電池外殼的熱量逃逸到外部，能夠抑 制蓄電池外殼(蓄電池單元)的溫度升高。另外，如果使熱傳遞板從蓄電 池外殼的側(cè)面離開，能夠抑制由被過度冷卻的車身而使蓄電池外殼被冷卻 得超過所需程度。
權(quán)利要求
1.一種冷卻裝置，其特征在于，具有收容蓄電單元的外殼；能夠與上述外殼觸接的熱傳遞部件；和驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)能夠使上述外殼和上述熱傳遞部件相對移動，并在使上述外殼和上述熱傳遞部件處于觸接狀態(tài)的第1狀態(tài)、使上述外殼和上述熱傳遞部件處于非觸接狀態(tài)的第2狀態(tài)之間工作。
2. 如權(quán)利要求l記載的冷卻裝置，其特征在于上述驅(qū)動機構(gòu)具有使 上述外殼和上述熱傳遞部件中至少 一方移動的升降^L。
3. 如權(quán)利要求l記載的冷卻裝置，其特征在于 上述驅(qū)動機構(gòu)具有:沒置于上述外殼和上述熱傳遞部件中至少一方的部件的齒輪；和 與上述齒輪嚙合并通過上述齒輪支持上述至少一方的部件的支持部件，通過j吏上述齒輪與上述支持部件的嚙合位置變化，使上述至少一方的 部件在上述觸接狀態(tài)和上述非觸接狀態(tài)之間移動。
4. 如權(quán)利要求1~3中任一項記載的冷卻裝置，其特征在于具有 用于檢測上述蓄電單元的溫度的檢測傳感器；和 對上述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動進行控制的控制單元，上述控制單元根據(jù)上述檢測傳感器的檢測溫度在上述第1狀態(tài)和第2 狀態(tài)之間驅(qū)動上述驅(qū)動才幾構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求4記載的冷卻裝置，其特征在于上述控制單元，當(dāng)上 述檢測傳感器的檢測溫度為閾值以上時，將上述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動到上述第1 狀態(tài)，當(dāng)上述檢測溫度低于上述閾值時，將上述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動到上述第2 狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求1或2記載的冷卻裝置，其特征在于上述驅(qū)動機構(gòu)具 有能夠根據(jù)上述外殼的外部的溫度伸縮的伸縮部件。
7. 如權(quán)利要求6記載的冷卻裝置，其特征在于上述伸縮部件是收容 低沸點溶劑并能彈性變形的彈性體。
8. 如權(quán)利要求l記載的冷卻裝置，其特征在于上述驅(qū)動機構(gòu)具有 使上述熱傳遞部件移動的升降機；和與上述熱傳遞部件相連、收容有低沸點溶劑且能彈性變形的彈性體。
9. 如權(quán)利要求1~8中任一項記載的冷卻裝置，其特征在于在上述 外殼和上述熱傳遞部件的觸接面中至少一個觸接面上設(shè)置有導(dǎo)熱材料。
10. 如權(quán)利要求1~9中任一項記載的冷卻裝置，其特征在于在上 述外殼的內(nèi)部填充有上述蓄電單元冷卻用的液體。
11. 一種具有權(quán)利要求1 ~ 10中任一項記載的冷卻裝置的車輛。
12. 如權(quán)利要求11記載的車輛，其特征在于上述熱傳遞部件是車身， 上述驅(qū)動機構(gòu)使上述外殼相對于上述車身移動。
13. 如權(quán)利要求ll記載的車輛，其特征在于，具有 支持上述熱傳遞部件和上述驅(qū)動機構(gòu)的車身；和 在從上述車身的表面離開的位置上保持上述外殼的保持部件， 上述驅(qū)動機構(gòu)使上述熱傳遞部件相對于上述外殼移動。
全文摘要
本發(fā)明解決的問題為在使收容蓄電單元的外殼保持與保持熱傳遞部件接觸時，會經(jīng)由熱傳遞部件將外殼(蓄電單元)過冷卻。技術(shù)方案為提供一種冷卻裝置，其具有收容蓄電單元的外殼、能夠與外殼觸接的熱傳遞部件、驅(qū)動機構(gòu)。驅(qū)動機構(gòu)能夠使外殼和熱傳遞部件相對移動，并在使外殼和熱傳遞部件處于觸接狀態(tài)的第1狀態(tài)、使外殼和熱傳遞部件處于非觸接狀態(tài)的第2狀態(tài)之間工作。
文檔編號H01M10/50GK101529647SQ20078003913
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者中村好志 申請人:豐田自動車株式會社