專利名稱:挖土機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種搭載具有冷卻多個蓄電單元的結(jié)構(gòu)的蓄電模塊的挖土機(jī)。
背景技術(shù):
正在進(jìn)行利用能夠充電的二次電池或電容器等蓄電單元的混合式汽車或混合式工作機(jī)械的開發(fā)。為了確保所希望的動作電壓,串聯(lián)連接多個蓄電單元。提出有將靠近配置的多個蓄電單元中產(chǎn)生的熱量向外部放熱的各種結(jié)構(gòu)。以往技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平8-111244號公報專利文獻(xiàn)2 :日本特開2003-133188號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)課題挖土機(jī)的上部回轉(zhuǎn)體通過旋轉(zhuǎn)軸承支承于下部行走體。如此,上部回轉(zhuǎn)體通過金屬彼此的接觸能夠回轉(zhuǎn)地安裝于下部行走體。另外,挖土機(jī)通常在室外運(yùn)行。因此,行走時較大的振動直接傳遞于上部回轉(zhuǎn)體。若以較多的部件構(gòu)成冷卻蓄電模塊的冷卻機(jī)構(gòu),則因振動使部件之間的接觸狀態(tài)惡化的危險性上升。若部件彼此的接觸狀態(tài)惡化,則導(dǎo)致傳熱效率下降。為了提高蓄電模塊的耐振動性,期望縮減部件件數(shù)。另外,蓄電模塊的部件件數(shù)的增加牽涉到組裝成本或維修時間的增加。為了縮減組裝成本及維修時間,期望縮減部件件數(shù)。用于解決技術(shù)課題的手段根據(jù)本發(fā)明的一個觀點(diǎn),提供一種挖土機(jī),其具有下部行走體;上部回轉(zhuǎn)體,能夠回轉(zhuǎn)地安裝于所述下部行走體;及蓄電模塊,搭載于所述上部回轉(zhuǎn)體,所述蓄電模塊具有多個蓄電單元,分別蓄積電能;吸熱板,配置于所述蓄電單元之間且與該蓄電單元熱結(jié)合,并在內(nèi)部形成有使冷卻介質(zhì)流通的流路;及冷卻介質(zhì)供給裝置,使冷卻介質(zhì)在形成于所述吸熱板的內(nèi)部的流路中流動。發(fā)明效果通過使冷卻介質(zhì)在配置于蓄電單元之間的吸熱板中流通,能夠有效地冷卻蓄電單元。通過使冷卻介質(zhì)在吸熱板的內(nèi)部流通,能夠縮減介于蓄電單元與冷卻介質(zhì)之間的部件的數(shù)量。
圖IA及圖IB分別是基于實(shí)施例I的蓄電模塊的水平截面圖及截面圖。圖2是基于實(shí)施例I的蓄電模塊的截面圖。
圖3A是表示在基于實(shí)施例I的蓄電模塊中使用的熱傳輸板的折疊前的狀態(tài)的立體圖,圖3B是折疊后的立體圖。
圖4A是在基于實(shí)施例I的蓄電模塊中使用的熱傳輸板的水平截面圖,圖4B是插入蓄電單元時拉伸熱傳輸板的狀態(tài)的水平截面圖。圖5A及圖5B分別是在基于實(shí)施例I的變形例I及變形例2的蓄電模塊中使用的熱傳輸板及蓄電單元的水平截面圖。圖6A及圖6B分別是基于實(shí)施例I的變形例3及變形例4的蓄電模塊的水平截面圖。圖7是基于實(shí)施例I的變形例5的蓄電模塊的水平截面圖。圖8A及圖8B分別是基于實(shí)施例2的蓄電模塊的水平截面圖及截面圖。圖9A及圖9B分別是基于實(shí)施例2的變形例I及變形例2的蓄電模塊的水平截面圖。圖10是基于實(shí)施例3的蓄電模塊的水平截面圖。圖11是基于實(shí)施例3的蓄電模塊的截面圖。圖12A是在基于實(shí)施例4的蓄電模塊中使用的熱傳輸板及蓄電單元的俯視圖,圖12B是其分解立體圖。圖13是在基于實(shí)施例5的蓄電模塊中使用的熱傳輸板及蓄電單元的水平截面圖。圖14A是在基于實(shí)施例6的蓄電模塊中使用的熱傳輸板及蓄電單元的水平截面圖,圖14B是其分解立體圖。圖15是在基于實(shí)施例6的變形例的蓄電模塊中使用的熱傳輸板及蓄電單元的水平截面16是基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的概要俯視圖。 圖17是基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的概要側(cè)視圖。圖18是基于實(shí)施例7的變形例I的混合式挖土機(jī)的概要側(cè)視圖。圖19是基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的塊圖。圖20是基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的蓄電電路的等效電路圖。圖21是基于實(shí)施例7的變形例2的混合式挖土機(jī)的塊圖。
具體實(shí)施例方式若蓄積于蓄電單元的電能密度變高,則需要有效地向外部傳遞在蓄電單元內(nèi)產(chǎn)生的熱量的冷卻機(jī)構(gòu)。以下說明的實(shí)施例中,能夠有效地向外部傳遞在蓄電單元內(nèi)產(chǎn)生的熱量。[實(shí)施例I]圖IA中示出基于實(shí)施例I的蓄電模塊的水平截面圖。平板狀的多個(至少4個)蓄電單元20向厚度方向?qū)盈B(排列)。每一個蓄電單元20能夠蓄積電能并放出蓄積的電能。蓄電單元20中例如使用集電極、隔離物、電解液等被層壓薄膜密封的雙電層型電容器。另夕卜,還能夠使用由層壓薄膜密封的鋰離子電容器、鋰離子二次電池等。在相互鄰接的2個蓄電單元20之間配置有吸熱板21A。吸熱板21A與兩側(cè)的蓄電單元20熱結(jié)合。在吸熱板21A的內(nèi)部形成有使冷卻介質(zhì)在與蓄電單元20的排列方向正交的方向(圖IA中為縱向)上流通的流路22A。I張吸熱板21A在其中一側(cè)的邊緣通過連接部件21B連接于相鄰的吸熱板21A,在相反側(cè)的邊緣連接于另一側(cè)相鄰的吸熱板21A。在連接部件21B的內(nèi)部形成有流路22B。該流路22B與連結(jié)有該連接部件2IB的2張吸熱板2IA內(nèi)的流路22k連接。S卩,吸熱板2IA內(nèi)的流路22A經(jīng)連接部件2IB內(nèi)的流路22B與相鄰的吸熱板2IA內(nèi)的流路22A連通。吸熱板2IA及連接部件2IB通過折疊以內(nèi)部包含流路的方式擠出成型的平板狀熱傳輸板21而形成。折疊后的彎曲部分相當(dāng)于連接部件21B,平板狀部分相當(dāng)于吸熱板21A。被折疊的熱傳輸板21通過吸熱板21A和連接部分21B呈蜿蜒形狀(之字形狀、蛇行形狀)。關(guān)于熱傳輸板21的結(jié)構(gòu)在其后進(jìn)行詳細(xì)說明。在配置于最外側(cè)的2張吸熱板2IA的各自一個邊緣連接有連接部件2IB,另一個邊緣開口有流路22A的端部。在流路22A所開口的邊緣上分別連接有冷卻介質(zhì)導(dǎo)入管24及冷卻介質(zhì)排出管25。冷卻介質(zhì)導(dǎo)入管24及冷卻介質(zhì)排出管25例如釬焊于吸熱板21A。
從冷卻介質(zhì)供給裝置26向冷卻介質(zhì)導(dǎo)入管24導(dǎo)入冷卻介質(zhì),例如冷卻水、油、氟利昂、氨、碳化氫、空氣等。導(dǎo)入于冷卻介質(zhì)導(dǎo)入管24內(nèi)的冷卻介質(zhì)經(jīng)由吸熱板2IA內(nèi)的流路22A及連接部件2IB內(nèi)的流路22B傳輸至冷卻介質(zhì)排出管25。傳輸至冷卻介質(zhì)排出管25的冷卻介質(zhì)被冷卻介質(zhì)供給裝置26回收。冷卻介質(zhì)供給裝置26例如由泵和散熱器構(gòu)成。一對端板31、34及一對側(cè)板32、33構(gòu)成平行六面體結(jié)構(gòu)的6個壁面中4個壁面。一個端板31和一對側(cè)板32、33通過折彎I張板來形成。端板31、34配置于蓄電單元20的排列方向的兩端。一個端板34通過由螺栓及螺母構(gòu)成的緊固件37固定于側(cè)板32、33上。緊固件37向?qū)盈B蓄電單元20和吸熱板21A的層疊體施加排列方向的壓縮力。S卩,端板31、34、側(cè)板32、33及緊固件37發(fā)揮向?qū)盈B體施加壓縮力的加壓機(jī)構(gòu)的作用。熱傳輸板21中連接部件21B的彎曲的表面的母線以平行于側(cè)板32、33的姿勢支承于端板31與端板34之間。圖IB中示出圖IA的單點(diǎn)劃線1B-1B中的截面圖。圖IB的單點(diǎn)劃線1A-1A中的截面圖相當(dāng)于圖1A。蓄電單元20與吸熱板21A交替層疊。在吸熱板21A的內(nèi)部形成有多個流路22A。在圖IB中,冷卻介質(zhì)向相對紙面垂直的方向傳輸。吸熱板21A內(nèi)形成有多個流路22A,流路22k彼此由隔壁隔開。由于形成有隔壁,所以向吸熱板21A施加厚度方向的壓縮力時,吸熱板21A不會被壓碎,而維持其形狀。底板35及頂板36與側(cè)板32、33 (圖1A)及端板31、34 —同構(gòu)成平行六面體結(jié)構(gòu)的框體。吸熱板21A與底板35接觸。熱傳輸板21 (圖1A)以投影到與底板35對應(yīng)的平行六面體結(jié)構(gòu)的假想面上的垂直投影像呈蜿蜒形狀的姿勢配置于框體內(nèi)。在頂板36與吸熱板21A之間形成有間隙。多個蓄電單元20通過配線38串聯(lián)連接。配線38通過吸熱板21A與頂板36之間的間隙。圖2中示出圖IA及圖IB的單點(diǎn)劃線2_2中的截面圖。圖2的單點(diǎn)劃線1A-1A中的截面圖相當(dāng)于圖1A,單點(diǎn)劃線1B-1B中的截面圖相當(dāng)于圖1B。底板35通過由螺栓和螺母構(gòu)成的緊固件40固定于側(cè)板32、33。頂板36通過由螺栓和螺母構(gòu)成的緊固件41固定于側(cè)板32、33。在熱傳輸板21的內(nèi)部形成有流路22A、22B。在熱傳輸板21與頂板36之間的間隙配置有2個壓縮力傳遞部件39。每一個壓縮力傳遞部件39為例如截面L字狀的棒狀部件,向蓄電單元20的排列方向(圖2中為垂直于紙面的方向)延伸。壓縮力傳遞部件39通過焊接等固定于頂板36并與熱傳輸板21接觸。相對底板35垂直的方向的壓縮力通過緊固件40、41經(jīng)壓縮力傳遞部件39施加于熱傳輸板21。在框體內(nèi)通過該壓縮力限制與蓄電單元20的排列方向正交的方向上的熱傳輸板21的位置。被限制位置的熱傳輸板21作為增強(qiáng)框體的機(jī)械強(qiáng)度的加強(qiáng)肋發(fā)揮作用。壓縮力傳遞部件39在比分別與蓄電單元20的側(cè)板32、33對置的邊緣更接近側(cè)板32,33的位置與熱傳輸板21接觸。由此,能夠減輕向相對底板35垂直的方向起作用的壓縮力對蓄電單元20帶來的影響。圖3A中示出折疊前的熱傳輸板21的立體圖。熱傳輸板21為長方形的板狀部件,在其內(nèi)部形成有向長度方向延伸的多個流路22。每一個流路22從與熱傳輸板21的長度方向正交的I個端面到達(dá)至相反側(cè)的端面。熱傳輸板21使用例如鋁等金屬。熱傳輸板21能夠通過擠出成型來制作。
圖3B中示出折疊后的熱傳輸板21的立體圖。平板狀的熱傳輸板21塑性變形而呈蜿蜒形狀。彎曲的部分與連接部件21B對應(yīng),平板狀的部分與吸熱板21A對應(yīng)。通過折疊熱傳輸板21,每一個流路22也蜿蜒。圖4A中示出折疊后的熱傳輸板21的水平截面圖。作為平板狀部分的吸熱板21A相互平行。即,彎曲部分的彎曲角度為180°。折疊后的熱傳輸板21可認(rèn)為自然長度L的彈簧。在此,自然長度L是指未對熱傳輸板21施加壓力的狀態(tài)下的蓄電單元20的排列方向上的熱傳輸板21的尺寸。如圖4B所示,在吸熱板21A之間配置蓄電單元20時,伸展由熱傳輸板21構(gòu)成的彈簧(使熱傳輸板21彈性變形)來稍微擴(kuò)大吸熱板21A的間隔。在該狀態(tài)下,在吸熱板21A之間配置蓄電單元20。即使解除拉伸彈簧的力,由于在吸熱板21A之間插入有蓄電單元20,所以彈簧的長度也不會返回到自然長度L,而是成為L+ Δ L。如圖IA所示,在向蓄電單元20及吸熱板21A施加壓縮力的狀態(tài)下,在蓄電單元20的排列方向上的熱傳輸板21的尺寸(彈簧的長度)變得與自然長度L相等。因此,在施加有壓縮力的狀態(tài)下,多個吸熱板21A變得相互平行。由此,能夠向蓄電單元20施加在面內(nèi)方向上大致均勻的壓力(約0.5MPa)。另外,能夠防止產(chǎn)生消除壓縮力的方向的力。另外,也可以以使施加壓縮力狀態(tài)的熱傳輸板21的長度稍微長于自然長度L的方式使熱傳輸板21塑性變形。在這種情況下,也優(yōu)選在施加壓縮力的狀態(tài)下,塑性變形為吸熱板21A相互平行。具體而言,使彎曲角度稍微大于180°。在未施加外力的狀態(tài)下,吸熱板21A不平行,但是若在吸熱板21A之間插入蓄電單元20并施加壓縮力,則吸熱板21A變得相互平行。基于實(shí)施例I的蓄電模塊中,冷卻介質(zhì)通過蓄電單元20之間來向外部排出,因此能夠有效地冷卻蓄電單元20。冷卻介質(zhì)用的蜿蜒的流路22A、22B通過折疊由擠出成型制作的平板狀的熱傳輸板21而形成。因此,與組合多個部件來制作時相比,能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的縮減。每一個蓄電單元20在層壓薄膜內(nèi)包含集電極、隔離物及電解液。若使蓄電單元20動作,則在層壓薄膜內(nèi)產(chǎn)生氣體。若產(chǎn)生的氣體蓄積于集電極的表面,則會導(dǎo)致蓄電單元20的電氣特性下降。實(shí)施例I中,通過由端板31、34及緊固件37構(gòu)成的加壓機(jī)構(gòu)對蓄電單元20施加壓縮力,所以能夠從集電極表面排除產(chǎn)生的氣體。如此,基于加壓機(jī)構(gòu)的壓縮力機(jī)械地支承蓄電單元20,并且防止蓄電單元20的電氣特性下降。
作為蓄電單元20無需為了維持電氣特性而施加壓縮力,例如使用鋰離子電容器等時,未必一定需要加壓機(jī)構(gòu)。未施加壓縮力時,例如,通過在蓄電單元20的四角涂布粘結(jié)劑來將蓄電單元20固定于吸熱板21A即可。關(guān)于粘結(jié)劑例如能夠使用硅酮類粘結(jié)劑。由此,能夠提高抗振性、耐沖擊性及熱傳遞特性。
另外,優(yōu)選在未涂布有粘結(jié)劑的區(qū)域配置油脂或傳熱片。能夠通過配置油脂或傳熱片來提高熱傳遞特性。
未施加壓縮力時,也可無需在多個流路22A或22B之間設(shè)置隔壁,而在熱傳輸板21 內(nèi)形成截面積較大的I條流路。能夠通過增大流路的截面積來降低冷卻介質(zhì)的壓力損失。
另外,通過粘結(jié)劑固定蓄電單元20時,為了提高從蓄電單元20向吸熱板21A的熱傳遞效率,也可施加壓縮力。該壓縮力也可小于用于機(jī)械支承蓄電單元20的壓縮力。此時, 蓄電單元20的排列方向上的熱傳輸板21的長度變得比圖4B所示的L+Λ L短。
圖5Α中示出基于實(shí)施例I的變形例I的熱傳輸板21及蓄電單元20的水平截面圖。實(shí)施例I中,例如如圖IA所示,每一個連接部件21Β僅向單向彎曲。S卩,連接部件21Β 的彎曲的外側(cè)表面在任何位置均朝向外側(cè)凸出。相對于此,變形例I中,連接部件21Β在與吸熱板21Α連接的連結(jié)部分21C中,使熱傳輸板21向應(yīng)彎曲的方向的相反方向彎曲。因此, 連接部件2IB在蓄電單元20的排列方向上比連接有該連接部件2IB的2個吸熱板2IA的位置更向外側(cè)突出。
圖5Β中示出基于實(shí)施例I的變形例2的熱傳輸板21及蓄電單元20的水平截面圖。變形例2中,與連接部件21Β連結(jié)的2張吸熱板21Α中僅在與一個吸熱板21Α的連結(jié)部分21C上,使熱傳輸板21向應(yīng)彎曲的方向的相反方向彎曲。因此,連接部件21Β在蓄電單元20的排列方向上比連接有該連接部件21Β的2張吸熱板21Α中一個吸熱板的位置更向外側(cè)突出。
變形例I及變形例2中,能夠使熱傳輸板21的彎曲部的曲率半徑大于實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)的曲率半徑。因此,能夠抑制因塑性變形而引起的材料強(qiáng)度的下降。并且,由熱傳輸板 21構(gòu)成的彈簧的彈簧常數(shù)變得比實(shí)施例I的常數(shù)小。因此,在吸熱板21Α之間配置蓄電單元20時,能夠輕松地使熱傳輸板21變形。
圖6Α中示出基于實(shí)施例I的變形例3的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中,著眼于與實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。實(shí)施例I中,熱傳輸板21的水平截面為蜿蜒形狀,但是變形例3中,熱傳輸板21的彎曲部分只有I處。吸熱板21Α配置于蓄電單元20之間的2處。因此,熱傳輸板21的水平截面具有U字狀的形狀。排列有至少3個蓄電單元20時能夠應(yīng)用變形例3的結(jié)構(gòu)。
圖6Β中示出基于實(shí)施例I的變形例4的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中,著眼于與實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。變形例4中,熱傳輸板21未彎曲,僅在蓄電單元20之間的I處配置有吸熱板21Α。變形例4的結(jié)構(gòu)可適用于排列有至少 2個蓄電單元20的情況。
變形例3及變形例4中,與實(shí)施例I相同,也能夠有效地冷卻蓄電單元20。
圖7中示出基于實(shí)施例I的變形例5的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中, 著眼于與實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。實(shí)施例I中,如圖IA所示,蓄電單元20與吸熱板21A交替排列。即,相互鄰接的吸熱板21A之間配置有I個蓄電單元20。變形例5中,在相互鄰接的吸熱板21A之間配置有多個例如4個蓄電單元20。
4個蓄電單元20中靠內(nèi)側(cè)的2個蓄電單元20不與吸熱板21A直接接觸。在內(nèi)側(cè)的2個蓄電單元20中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由外側(cè)的蓄電單元20傳遞于吸熱板21A。在基于變形例5的蓄電模塊中,與實(shí)施例I相比,雖然蓄電單元20的冷卻性能下降,但能夠縮小蓄電單元20的排列方向的尺寸來使其輕量化。配置于吸熱板21A之間的蓄電單元20的個數(shù)優(yōu)選由蓄電單元20的發(fā)熱量和容許溫度上限值及基于熱傳輸板21的冷卻性能等決定。
[實(shí)施例2]
圖8A中示出基于實(shí)施例2的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中,著眼于與實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。
多個蓄電單元20排列成一列。蓄電單元20中使用例如在具有剛性的箱內(nèi)容納集電極、隔離物、電解液等的雙電層型電容器。另外,也能夠使用容納于具有剛性的箱內(nèi)的鋰離子電容器、鋰離子二次電池等。
熱傳輸板21具有蜿蜒形狀的水平截面,以排列順序通過蓄電單元20之間。蓄電單元20及熱傳輸板21容納于框體45內(nèi)。
圖8B中示出圖8A的單點(diǎn)劃線8B-8B中的截面圖??蝮w45包含平板狀的底板45A 和上蓋45B。每一個蓄電單兀20通過螺栓等固定于底板45A。熱傳輸板21通過蓄電單兀 20之間。上蓋45B覆蓋蓄電單元20及熱傳輸板21。配線46串聯(lián)連接多個蓄電單元20。
實(shí)施例2中,由于每一個蓄電單兀20固定于底板45A,所以無需施加用于機(jī)械地支承蓄電單元20的壓縮力。另外,各蓄電單元20容納于具有剛性的箱內(nèi),所以也無需施加用于維持電氣特性的壓縮力。因此,實(shí)施例2中,不需要實(shí)施例I的加壓機(jī)構(gòu)。由于未對蓄電單元20和熱傳輸板21施加壓縮力,所以為了確保兩者之間的良好的熱傳遞特性,優(yōu)選在兩者之間涂布傳熱油脂等,或者夾住傳熱片。
實(shí)施例2中,也能夠有效地冷卻蓄電單元20。另外,能夠抑制用于冷卻的部件件數(shù)的增加。
圖9A中示出基于實(shí)施例2的變形例I的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中,著眼于與圖8A及圖SB所示的實(shí)施例2的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。
變形例I中,多個蓄電單元20以行列狀配置于底板45A上。熱傳輸板21的水平截面與實(shí)施例I相同地呈蜿蜒形狀。熱傳輸板21以吸熱板21A成為相對行方向垂直的姿勢保持于底板45A上。每一個吸熱板21A配置于蓄電單元20的I個列與其相鄰的列之間。
圖9B中示出基于實(shí)施例2的變形例2的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中,關(guān)于與圖9A的變形例I的不同點(diǎn)進(jìn)行說明。變形例I中,熱傳輸板21的水平截面具有蜿蜒形狀,但在變形例2中,熱傳輸板21的水平截面具有旋渦形狀。熱傳輸板21向列方向及行方向通過蓄電單元20之間。
在實(shí)施例2的變形例I及變形例2中,也能夠有效地冷卻蓄電單元20。另外,能夠抑制用于冷卻的部件件數(shù)的增加。
[實(shí)施例3]
圖10中示出基于實(shí)施例3的蓄電模塊的水平截面圖。在以下的說明中,著眼于與圖IA 圖IC所不的實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。
通過一對保護(hù)部件50夾入多個例如4個蓄電單元20。一對保護(hù)部件50通過螺栓或螺母等緊固件51相互固定,對蓄電單元20施加排列方向的壓縮力。保護(hù)部件50具有對蓄電單元20施加所希望的壓縮力所需的充分的剛性。通過蓄電單元20及夾住蓄電單元的一對保護(hù)部件50來構(gòu)成I個塊55。
多個塊55排列成一列。熱傳輸板21與實(shí)施例I相同地呈蜿蜓形狀,吸熱板21A 配置于相互鄰接的2個塊55之間。在蓄電單元20中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由保護(hù)部件50傳遞至吸熱板21A。塊55及熱傳輸板21容納于框體45內(nèi)。
圖11中示出圖10的單點(diǎn)劃線11-11中的截面圖。圖11的單點(diǎn)劃線10_10中的截面圖相當(dāng)于圖10。由底板45A和上蓋45B構(gòu)成框體45。保護(hù)部件50通過螺栓等緊固件固定于底板45A。多個蓄電單元20通過配線56串聯(lián)連接。
實(shí)施例3中,保護(hù)部件50對蓄電單元20施加壓縮力,保護(hù)部件50固定于底板45A 上,因此不需要由實(shí)施例I的端板31、34和緊固件37構(gòu)成的加壓機(jī)構(gòu)。
接著,對實(shí)施例3的變形例進(jìn)行說明。該變形例中,作為保護(hù)部件50使用不具有用于對蓄電單元20施加所希望的壓縮力所需的充分的剛性的部件。此時,以蓄電單元20 不會從保護(hù)部件50之間落下的程度輕輕地緊固保護(hù)部件50彼此。通過由圖I所示的端板31、34及緊固件37構(gòu)成的加壓機(jī)構(gòu)來對蓄電單元20施加所希望的壓力。保護(hù)部件50不要求較高的剛性,因此能夠使保護(hù)部件50輕量化,并使其厚度較薄。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)成本下降。
[實(shí)施例4]
圖12A中示出在基于實(shí)施例4的蓄電模塊中使用的熱傳輸板21及蓄電單元20的俯視圖,圖12B中示出熱傳輸板21的分解立體圖。在以下的說明中,著眼于與圖IA 圖IC 所示的實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。實(shí)施例I中,通過折疊平板狀的熱傳輸板21來形成蜿蜒形狀的熱傳輸板21。實(shí)施例4中,平板狀的吸熱板2IA和彎曲的連接部件21B由不同的材料形成。
吸熱板21A優(yōu)選例如與實(shí)施例I的熱傳輸板21相同地通過擠出成型來制作。在吸熱板21A內(nèi)形成有從一個端面到達(dá)至相反側(cè)的端面的冷卻介質(zhì)用的流路22A。連接部件 2IB例如由樹脂或橡膠等具有撓性的材料形成。在連接部件2IB的內(nèi)部也形成有從一方端面到達(dá)至相反側(cè)的端面的冷卻介質(zhì)用流路22B。
流路22B的開口端的截面形狀與吸熱板21A的開口有流路22A的端面的外形相匹配。通過將吸熱板21A的端部插入于連接部件21B的流路22B內(nèi),吸熱板21A與連接部件 21B連接。連接部位為了防止冷卻介質(zhì)的漏出,通過粘結(jié)劑等設(shè)為水密結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例I中,連接部件21B通過使金屬的熱傳輸板21塑性變形來形成。相對于此,實(shí)施例4中,連接部件21B由樹脂形成,因此連接部件21B的柔軟性較高。對蓄電單元 20與吸熱板21A的層疊體施加壓縮力時,按照蓄電單元20被壓扁的量,連接部件21B柔軟地變形。因此,能夠減輕壓縮后殘留于熱傳輸板21的應(yīng)力。
[實(shí)施例5]
圖13中示出在基于實(shí)施例5的蓄電模塊中使用的熱傳輸板21及蓄電單元20的水平截面圖。在以下的說明中,著眼于與圖IA 圖IC所示的實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。吸熱板21A與連接部件21B分別單獨(dú)通過擠出成型來制作。連接部件21B通過使擠出成型后的平板狀部件彎曲而獲得。彎曲的連接部件21B內(nèi)形成有從一方端面到達(dá)至相反側(cè)的端面的彎曲的流路。吸熱板21A與連接部件21B例如通過焊接或釬焊來連接。
如實(shí)施例1,通過使I張平板狀部件塑性變形而設(shè)為蜿蜒形狀的熱傳輸板21的剛性較高。換言之,彈簧系數(shù)較大。實(shí)施例5的熱傳輸板21在焊接部位剛性下降,因此易變形。對蓄電單元20與吸熱板21A的層疊體施加壓縮力時,按照蓄電單元20被壓扁的量,熱傳輸板21易變形。因此,能夠減輕壓縮后殘留于熱傳輸板21的應(yīng)力。
[實(shí)施例6]
圖14A中示出在基于實(shí)施例6的蓄電模塊中使用的熱傳輸板21和蓄電單元20的水平截面圖,圖14B中示出 熱傳輸板21的分解立體圖。在以下的說明中,著眼于與圖IA 圖IC所示的實(shí)施例I的不同點(diǎn),關(guān)于相同的結(jié)構(gòu)省略說明。
實(shí)施例I中,連接部件21B由包含流路的彎曲的板形成,但在實(shí)施例6中,連接部件21B由平板狀的板部件形成。連接部件21B內(nèi)形成有多個流路22B。每一個流路22B向蓄電單元20的排列方向延伸。
在連接部件21B形成有從其側(cè)面到達(dá)至流路22B的開口 60。若使吸熱板21A的端面與連接部件2IB的形成有開口 60的側(cè)面接觸,則流路22A與流路22B經(jīng)開口 60連接。 吸熱板2IA的相反側(cè)的端面連接于另一個連接部件21B。吸熱板2IA與連接部件2IB的連接部位例如通過粘結(jié)劑61成為水密結(jié)構(gòu)。
接著,對制作過程進(jìn)行說明。首先,層疊吸熱板21A和蓄電單元20,并施加層疊方向的壓縮力。在被壓縮的狀態(tài)下,粘結(jié)連接部件21B和吸熱板21A。開口 60配置于在蓄電單元20與吸熱板2IA被壓縮的狀態(tài)下與吸熱板2IA內(nèi)的流路22k的開口部一致的位置。
另外,如圖8A、圖8B所示的實(shí)施例2、如圖10所示的實(shí)施例3,無需對蓄電單元20 施加壓縮力時,根據(jù)固定于底板45A的蓄電單元20 (圖8A、圖8B)、塊55 (圖10)的位置決定開口 60的位置即可。
實(shí)施例I中,多個吸熱板2IA內(nèi)的各流路22A串聯(lián)連接。實(shí)施例6中,從I條流路 22B分支為多個流路22A,之后,合并成另外I條流路22B。一個連接部件21B內(nèi)的流路22B 的端部連接有冷卻介質(zhì)導(dǎo)入路徑62,在另一個連接部件21B內(nèi)的流路22B的相反側(cè)的端部連接有冷卻介質(zhì)排出路徑63。
從冷卻介質(zhì)導(dǎo)入路徑62向流路22B內(nèi)導(dǎo)入冷卻介質(zhì)。導(dǎo)入于流路22B的冷卻介質(zhì)通過吸熱板21A內(nèi)的流路22A及相反側(cè)的連接部件21B內(nèi)的流路22B而流動至冷卻介質(zhì)排出路徑63。
吸熱板21A內(nèi)的流路22k被串聯(lián)連接時,存在在上游側(cè)和下游側(cè)冷卻性能不同的情況。實(shí)施例6中,由于并列連接吸熱板21A內(nèi)的流路22A,所以能夠在蓄電單元20與吸熱板21A的排列方向上獲得均勻的冷卻性能。
圖15中不出在基于實(shí)施例6的變形例的蓄電模塊中使用的熱傳輸板21的水平截面圖。圖14A及圖14B所示的實(shí)施例6中,吸熱板21A與連接部件21B例如由粘結(jié)劑等固定,從而獲得水密結(jié)構(gòu)。圖15所示的變形例中,通過在吸熱板21A與連接部件21B的接合位置配置O型圈65來獲得水密結(jié)構(gòu)。
多個拉桿68從與一個連接部件21B接觸的側(cè)板32貫穿至與另一個連接部件21B接觸的側(cè)板33。在拉桿68的端部螺合螺母來緊固,由此從側(cè)板32、33向連接部件21B、吸熱板21A及O型圈65施加壓縮力。通過該壓縮力維持包含O型圈65的水密結(jié)構(gòu)。
該變形例中,由于未使用粘結(jié)劑,因此能夠輕松地分解由吸熱板21A和連接部件 21B構(gòu)成的熱傳輸板21。
[實(shí)施例7]
圖16中作為基于實(shí)施例7的混合式工作機(jī)械的例子示出挖土機(jī)的概要俯視圖。回轉(zhuǎn)體70上經(jīng)回轉(zhuǎn)軸承73安裝有行走裝置71。回轉(zhuǎn)體70上搭載有引擎74、液壓泵75、電動馬達(dá)76、油箱77、冷卻扇78、座位79、蓄電模塊80及電動發(fā)電機(jī)83。引擎74通過燃料的燃燒產(chǎn)生動力。引擎74、液壓泵75及電動發(fā)電機(jī)83經(jīng)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)81相互進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的送受。液壓泵75向動臂82等的液壓缸供給壓力油。
電動發(fā)電機(jī)83通過引擎74的動力來驅(qū)動,并進(jìn)行發(fā)電(發(fā)電運(yùn)行)。被發(fā)電的電力供給于蓄電模塊80,蓄電模塊80被充電。另外,電動發(fā)電機(jī)83通過來自蓄電模塊80的電力來驅(qū)動,并產(chǎn)生用于輔助引擎74的動力(輔助運(yùn)行)。油箱77儲存液壓回路的油。冷卻扇78抑制液壓回路的油溫上升。操作員坐在座位79上操作混合式工作機(jī)械。
蓄電模塊80中使用基于上述實(shí)施例I 6的蓄電模塊。通過從蓄電模塊80供給的電力來驅(qū)動回轉(zhuǎn)馬達(dá)76?;剞D(zhuǎn)馬達(dá)76使回轉(zhuǎn)體70回轉(zhuǎn)。另外,回轉(zhuǎn)馬達(dá)76通過將動能轉(zhuǎn)換為電能來產(chǎn)生再生電力。通過產(chǎn)生的再生電力對蓄電模塊80進(jìn)行充電。
圖17中示出基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的局部剖面?zhèn)纫晥D。下部行走體71上經(jīng)回轉(zhuǎn)軸承73搭載有上部回轉(zhuǎn)體70。上部回轉(zhuǎn)體70包括回轉(zhuǎn)框架70A、罩70B及駕駛室 70C。回轉(zhuǎn)框架70A作為駕駛室70C及各種部件的支承結(jié)構(gòu)體發(fā)揮作用。罩70B覆蓋搭載于支承結(jié)構(gòu)體70A的各種部件、例如蓄電模塊80等。在駕駛室70C內(nèi)容納有座位79 (圖16)
回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76 (圖16)使作為其驅(qū)動對象的回轉(zhuǎn)框架70A相對下部行走體71 順時針或逆時針回轉(zhuǎn)。上部回轉(zhuǎn)體70上安裝有動臂82。動臂82通過被液壓驅(qū)動的動臂缸 107相對上部回轉(zhuǎn)體70向上下方向擺動。動臂82的前端安裝有斗桿85。斗桿85通過被液壓驅(qū)動的斗桿缸108相對動臂82向前后方向擺動。斗桿85的前端安裝有鏟斗86。鏟斗 86通過被液壓驅(qū)動的鏟斗缸109相對斗桿85向上下方向擺動。
蓄電模塊80經(jīng)蓄電模塊用安裝座90及阻尼器(防振裝置)91搭載于回轉(zhuǎn)框架70A。 蓄電模塊80例如配置于駕駛室70C的后方。罩70B覆蓋蓄電模塊80。蓄電模塊80使用基于上述實(shí)施例I 實(shí)施例7的蓄電模塊。通過從蓄電模塊80供給的電力驅(qū)動回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76 (圖16)。另外,回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76通過將動能轉(zhuǎn)換為電能來產(chǎn)生再生電力。通過產(chǎn)生的再生電力對蓄電模塊80進(jìn)行充電。
圖18中示出基于實(shí)施例7的變形例I的挖土機(jī)的局部剖面?zhèn)纫晥D。以下,著眼于與基于圖17所示的實(shí)施例7的挖土機(jī)的不同點(diǎn)進(jìn)行說明,對相同結(jié)構(gòu)省略說明。
圖17所示的例子中,駕駛室70C的后方配置有蓄電模塊80,但在圖18所示的變形例中,駕駛室70C的側(cè)方配置有蓄電模塊80。駕駛室70C與蓄電模塊80之間配置有動臂 82。該變形例中,蓄電模塊80搭載于回轉(zhuǎn)框架70A,并被罩70B所覆蓋。
圖19中示出基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的塊圖。圖19中,用雙重線表示機(jī)械動力系統(tǒng),用粗實(shí)線表示高壓液壓管路,用細(xì)實(shí)線表示電力系統(tǒng),用虛線表示先導(dǎo)管路。
引擎74的驅(qū)動軸與轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)81的輸入軸相連結(jié)。引擎74使用通過電力以外的燃料產(chǎn)生驅(qū)動力的引擎,例如柴油引擎等內(nèi)燃機(jī)。引擎74在工作機(jī)械的運(yùn)行中始終被驅(qū)動。
電動發(fā)電機(jī)83的驅(qū)動軸與轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)81的其他輸入軸相連結(jié)。電動發(fā)電機(jī)83 能夠進(jìn)行電動(輔助)運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行這兩種運(yùn)行動作。電動發(fā)電機(jī)83使用例如磁鐵埋入轉(zhuǎn)子內(nèi)部的內(nèi)部磁鐵埋入型(IPM)馬達(dá)。
轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)81具有2個輸入軸和I個輸出軸。該輸出軸上連結(jié)有主泵75的驅(qū)動軸。
當(dāng)施加于引擎74的負(fù)載較大時,電動發(fā)電機(jī)83進(jìn)行輔助運(yùn)行,電動發(fā)電機(jī)83的驅(qū)動力經(jīng)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)81傳遞于主泵75。由此,施加于引擎74的負(fù)載被減輕。另一方面, 當(dāng)施加于引擎74的負(fù)載較小時,引擎74的驅(qū)動力經(jīng)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)81傳遞于電動發(fā)電機(jī) 83,由此電動發(fā)電機(jī)83進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行。電動發(fā)電機(jī)83的輔助運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行的切換通過連接于電動發(fā)電機(jī)83的逆變器118進(jìn)行。逆變器118由控制裝置130所控制。
控制裝置130包括中央處理裝置(CPU)130A及內(nèi)部存儲器130B。CPU130A執(zhí)行儲存于內(nèi)部存儲器130B的驅(qū)動控制用程序??刂蒲b置130通過在顯示裝置135中顯示各種裝置的劣化狀態(tài)等來提醒駕駛員。
主泵75經(jīng)高壓液壓管路116向控制閥117供給液壓。控制閥117通過來自駕駛員的指令對液壓馬達(dá)101AU01B、動臂缸107、斗桿缸108及鏟斗缸109分配液壓。液壓馬達(dá)IOlA及IOlB分別驅(qū)動圖16、圖17所示的下部行走體71所具備的左右2條履帶。
電動發(fā)電機(jī)83的電力系統(tǒng)的輸入輸出端子經(jīng)逆變器118連接于蓄電電路190。逆變器118根據(jù)來自控制裝置130的指令進(jìn)行電動發(fā)電機(jī)83的運(yùn)行控制。蓄電電路190經(jīng)其他逆變器120還連接有回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76。蓄電電路190及逆變器120由控制裝置130 所控制。
電動發(fā)電機(jī)83輔助運(yùn)行期間,所需的電力從蓄電電路190供給于電動發(fā)電機(jī)83。 電動發(fā)電機(jī)83發(fā)電運(yùn)行期間,由電動發(fā)電機(jī)83發(fā)電的電力供給于蓄電電路190。
回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76能夠通過來自逆變器120的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制信號被交流驅(qū)動,并進(jìn)行動力動作及再生動作這兩種運(yùn)行。回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76例如使用IPM馬達(dá)。 IPM馬達(dá)在再生時產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢。
回轉(zhuǎn)馬達(dá)76的動力動作中,回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76經(jīng)減速機(jī)124使上部回轉(zhuǎn)體70回轉(zhuǎn)。此時,減速機(jī)124放慢轉(zhuǎn)速。由此,在回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力增大。另外, 再生運(yùn)行時,上部回轉(zhuǎn)體70的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)減速機(jī)124傳遞于回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76,由此回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76產(chǎn)生再生電力。此時,減速機(jī)124與動力運(yùn)行時相反,加快轉(zhuǎn)速。由此,能夠提高回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76的轉(zhuǎn)速。
分解器122檢測回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向的位置。檢測結(jié)果被輸入于控制裝置130。通過檢測回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76的運(yùn)行前和運(yùn)行后的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向的位置,可導(dǎo)出回轉(zhuǎn)角度及回轉(zhuǎn)方向。
機(jī)械制動器123與回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76的旋轉(zhuǎn)軸相連結(jié),并產(chǎn)生機(jī)械制動力。機(jī)械制動器123的制動狀態(tài)和解除狀態(tài)受到來自控制裝置130的控制,并通過電磁開關(guān)進(jìn)行切換。
先導(dǎo)泵115產(chǎn)生液壓操作系統(tǒng)所需的先導(dǎo)壓力。產(chǎn)生的先導(dǎo)壓力經(jīng)先導(dǎo)管路125供給于操作裝置126。操作裝置126包括操縱桿、踏板,由駕駛員操作。操作裝置126根據(jù)駕駛員的操作將從先導(dǎo)管路125供給的I次側(cè)液壓轉(zhuǎn)換為2次側(cè)液壓。2次側(cè)液壓經(jīng)液壓管路127傳遞于控制閥117,并且經(jīng)其他液壓管路128傳遞于壓力傳感器129。
由壓力傳感器129檢測出的壓力的檢測結(jié)果輸入于控制裝置130。由此,控制裝置 130能夠探測下部行走體71、回轉(zhuǎn)用電動馬達(dá)76、動臂82、斗桿85及鏟斗86的操作狀況。
圖20中示出蓄電電路190的等效電路圖。蓄電電路190包括蓄電模塊80、轉(zhuǎn)換器200及DC總線線路210。轉(zhuǎn)換器200的一對電源連接端子203A、203B上連接有蓄電模塊80,一對輸出端子204A、204B上連接有DC總線線路210。一方電源連接端子203B及一方輸出端子204B被接地。蓄電模塊80使用基于上述實(shí)施例I 實(shí)施例7的蓄電模塊。
DC總線線路210經(jīng)逆變器118、120連接于電動發(fā)電機(jī)83及回轉(zhuǎn)馬達(dá)76。在DC 總線線路210上產(chǎn)生的電壓由電壓表211測定,測定結(jié)果輸入于控制裝置130。
升壓用絕緣柵雙極型晶體管(IGBT) 202A的集電極與降壓用IGBT202B的發(fā)射極相互連接的串聯(lián)電路連接于輸出端子204A與204B之間。升壓用IGBT 202A的發(fā)射極被接地,降壓用IGBT 202B的集電極連接于高壓側(cè)輸出端子204A。升壓用IGBT 202A與降壓用 IGBT 202B的相互連接點(diǎn)經(jīng)電抗器201連接于高壓側(cè)電源連接端子203A。
二極管202a、202b以從發(fā)射極朝向集電極的方向成為正方向的方向分別并聯(lián)連接于升壓用IGBT 202A及降壓用IGBT 202B。輸出端子204A與204B之間插入有平滑用電容器205。
連接于電源連接端子203A與203B之間的電壓表206測定蓄電模塊80的端子間電壓。串聯(lián)插入于電抗器201的電流表207測定蓄電模塊80的充電放電電流。電壓及電流的測定結(jié)果輸入于控制裝置130。
溫度檢測器136檢測蓄電模塊80的溫度。檢測出的溫度數(shù)據(jù)輸入于控制裝置130。 溫度檢測器136例如包括與從構(gòu)成蓄電模塊80的多個蓄電單元中選擇的4個蓄電單元對應(yīng)地準(zhǔn)備的4個溫度計??刂蒲b置130例如計算由4個溫度計獲取的4個溫度數(shù)據(jù)的平均,并將平均值作為蓄電模塊80的溫度。另外,判定電容器的過熱狀態(tài)時,可以將4個溫度數(shù)據(jù)所示的溫度中最高溫度作為蓄電模塊的溫度來采用。相反,在蓄電模塊的溫度過度下降的狀態(tài)的判定中,可以將4個溫度數(shù)據(jù)所示的溫度中最低溫度作為蓄電模塊的溫度來采用。
控制裝置130對升壓用IGBT 202A及降壓用IGBT 202B的柵電極施加控制用脈沖寬度調(diào)制(PWM)電壓。
以下,對升壓動作(放電動作)進(jìn)行說明。對升壓用IGBT 202A的柵電極施加PWM 電壓。升壓用IGBT 202A關(guān)閉時,電抗器201中產(chǎn)生使電流從高壓側(cè)電源連接端子203A朝向升壓用IGBT 202A的集電極流動的方向的感應(yīng)電動勢。該電動勢經(jīng)二極管202b施加于 DC總線線路210。由此,DC總線線路210升壓。
接著,對降壓動作(充電動作)進(jìn)行說明。對降壓用IGBT 202B的柵電極施加PWM 電壓。降壓用IGBT 202B關(guān)閉時,電抗器201中產(chǎn)生使電流從降壓用IGBT 202B的發(fā)射極朝向高壓側(cè)電源連接端子203A流動的方向的感應(yīng)電動勢。蓄電模塊80通過該感應(yīng)電動勢通過二極管202a而被充電。
圖21中示出基于實(shí)施例7的變形例2的挖土機(jī)的塊圖。以下,著眼于與圖20所示的基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī)的不同點(diǎn)進(jìn)行說明,對相同的結(jié)構(gòu)省略說明。
基于實(shí)施例7的變形例2的挖土機(jī)中,未搭載有引擎74(圖16、圖19)。準(zhǔn)備有用于對蓄電模塊80進(jìn)行充電的電壓轉(zhuǎn)換器88及外部電源連接插頭87。能夠從外部電源經(jīng)外部電源連接插頭87及電壓轉(zhuǎn)換器88對蓄電模塊80進(jìn)行充電。電動發(fā)電機(jī)83不作為發(fā)電機(jī)動作,而是通過由蓄電模塊80 (蓄電電路190)供給的電力僅作為電動機(jī)而動作。
電壓轉(zhuǎn)換器88進(jìn)行用于使外部電源的電壓適于蓄電模塊80的電壓的電壓轉(zhuǎn)換。
基于實(shí)施例I 6的蓄電模塊不僅能夠適用于基于實(shí)施例7的混合式挖土機(jī),也能夠如該變形例,適用于電動挖土機(jī)。另外,實(shí)施例7中,作為向混合式工作機(jī)械的適用例, 表示了挖土機(jī),但基于實(shí)施例I 6的蓄電模塊除了挖土機(jī)之外還可適用于輪式裝載機(jī)或推土機(jī)等其他施工機(jī)械中。
基于以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明,本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可知,例如能夠進(jìn)行各種變更、改良及組合等。
根據(jù)上述實(shí)施例,進(jìn)一步公開以下附記所示的發(fā)明。
(附記I)
一種蓄電模塊,其特征在于,其具有
多個蓄電單元,分別蓄積電能;
吸熱板,配置于所述蓄電單元之間且與該蓄電單元熱結(jié)合,并在內(nèi)部形成有使冷卻介質(zhì)流通的流路;及
冷卻介質(zhì)供給裝置,使冷卻介質(zhì)在形成于所述吸熱板的內(nèi)部的流路中流動。
(附記2)
如附記I所述的蓄電模塊,其中,
所述吸熱板以與所述蓄電單元熱結(jié)合的方式配置于至少2處,形成于一個所述吸熱板的所述流路導(dǎo)通于形成于另一個所述吸熱板的所述流路。
(附記3)
如附記I或2所述的蓄電模塊,其中,
所述蓄電模塊包含排列成一列的至少3個所述蓄電單元,
所述吸熱板以與兩側(cè)的所述蓄電單元熱結(jié)合的狀態(tài)配置于相互鄰接的2個蓄電單元之間的至少2處,
所述蓄電模塊進(jìn)一步包含連接2張所述吸熱板的連接部件,
在所述連接部件的內(nèi)部形成有相互連接形成于2張所述吸熱板內(nèi)部的所述流路的流路。
(附記4)
如附記3所述的蓄電模塊,其中,
所述吸熱板及所述連接部件是使在內(nèi)部形成有所述流路的平板狀熱傳輸板彎曲的部件,所述熱傳輸板中彎曲的部分與所述連接部件對應(yīng),平板狀部分與所述吸熱板對應(yīng)。
(附記5)
如附記4所述的蓄電模塊,其中,
所述蓄電模塊包含排列成一列的至少4個所述蓄電單元,
所述熱傳輸板通過所述吸熱板和所述連接部分呈蜿蜒形狀。
(附記6)
如附記5所述的蓄電模塊,其中,
該蓄電模塊進(jìn)一步具有對所述多個蓄電單元及所述吸熱板施加向該蓄電單元的排列方向壓縮的力的加壓機(jī)構(gòu),
所述熱傳輸板塑性變形而成為蜿蜒形狀,
通過所述加壓機(jī)構(gòu)施加壓縮力的狀態(tài)下的所述熱傳輸板的所述排列方向的尺寸與塑性變形后的所述熱傳輸板的自然長度相等,或比該自然長度長。
(附記7)
如附記6所述的蓄電模塊,其中,
該蓄電模塊進(jìn)一步具有框體,所述框體容納所述蓄電單元及所述熱傳輸板,并包含與平行六面體結(jié)構(gòu)的6個假想面對應(yīng)的底板、頂板、一對側(cè)板及一對端板,
所述端板配置于所述排列方向的兩端并固定于所述側(cè)板,由此向所述蓄電單元及所述吸熱板施加所述壓縮力。
(附記8)
如附記5所述的蓄電模塊,其中,
所述蓄電單元通過粘結(jié)劑粘結(jié)于所述吸熱板,在所述蓄電單元與所述吸熱板之間,在未配置該粘結(jié)劑的區(qū)域配置有提高所述蓄電單元與所述吸熱板之間的傳熱效率的傳熱材料。
(附記9)
如附記8所述的蓄電模塊,其中,
該蓄電模塊進(jìn)一步具有框體,所述框體容納所述蓄電單元及所述熱傳輸板,并包含與平行六面體結(jié)構(gòu)的6個假想面對應(yīng)的底板、頂板、一對側(cè)板及一對端板,
所述端板配置于所述排列方向的兩端并固定于所述側(cè)板。
(附記10)
如附記7所述的蓄電模塊,其中,
所述熱傳輸板以投影到與所述底板對應(yīng)的所述假想面上的垂直投影像呈蜿蜒形狀的姿勢容納于所述框體內(nèi),
所述底板與所述頂板通過向所述熱傳輸板施加與對應(yīng)于該底板的所述假想面垂直的方向的壓縮力,將所述熱傳輸板固定于所述框體內(nèi)。
(附記11)
如附記10所述的蓄電模塊,其中,
該蓄電模塊進(jìn)一步具有配置于所述熱傳輸板與所述頂板之間,且在所述排列方向上較長的至少2個壓縮力傳遞部件,
從所述頂板經(jīng)所述壓縮力傳遞部件向所述熱傳輸板施加壓縮力,
所述壓縮力傳遞部件在比對置于所述側(cè)板的所述蓄電單元的邊緣更接近所述側(cè)板的位置與所述熱傳輸板接觸。
(附記12)
如附記4至11中任一項(xiàng)所述的蓄電模塊,其中,
在所述排列方向上,所述連接部件比連接有該連接部件的2個所述吸熱板的至少一個所述吸熱板的位置更向外側(cè)突出。
(附記13)
如附記3所述的蓄電模塊,其中,
每一個所述吸熱板由在內(nèi)部包含從I個端面連續(xù)至相反側(cè)的端面的流路的平板狀部件構(gòu)成,
所述連接部件由在內(nèi)部包含向所述蓄電單元的排列方向延伸的流路且與該流路連續(xù)的開口設(shè)置于該流路的側(cè)方的部件構(gòu)成,
所述吸熱板的內(nèi)部的流路經(jīng)所述開口與所述連接部件的內(nèi)部流路相連。
(附記14)
如附記3所述的蓄電模塊,其中,
該蓄電模塊進(jìn)一步具有分別夾持至少一個所述蓄電單元并施加所述蓄電單元的排列方向的壓縮力的多個保護(hù)部件,
所述吸熱板配置于在所述排列方向上相鄰的2個保護(hù)部件之間。
(附記15)
—種施工機(jī)械,其特征在于,其具備如附記I至14中任一項(xiàng)所述的蓄電模塊。
符號說明
20-蓄電單元,21-熱傳輸板,2IA-吸熱板,21B-連接部件,21C-連結(jié)部分,22、22A、 22B-流路,24-冷卻介質(zhì)導(dǎo)入管,25-冷卻介質(zhì)排出管,26-冷卻介質(zhì)供給裝置,31-端板,32、33-側(cè)板,34-端板,35-底板,36-頂板,37-緊固件,38-配線,40、41-緊固件,45-框體, 45A-底板,45B-上蓋,46-配線,50-保護(hù)部件,51-緊固件,55-塊,56-配線,60-開口,61-粘結(jié)劑,62-冷卻介質(zhì)導(dǎo)入路徑,63-冷卻介質(zhì)排出路徑,65-0型圈,68-拉桿,69-螺母,70-回轉(zhuǎn)體,71-行走裝置,73-回轉(zhuǎn)軸承,74-引擎,75-液壓泵,76-回轉(zhuǎn)馬達(dá),77-油箱,78-冷卻扇,79-座位,80-蓄電模塊,81-轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu),82-動臂,83-電動發(fā)電機(jī),85-斗桿,86-鏟斗,87-外部電源連接插頭,88-電壓轉(zhuǎn)換器,90-蓄電模塊安裝座,91-阻尼器(防振裝置), 101AU01B-液壓馬達(dá),107-動臂缸,108-斗桿缸,109-鏟斗缸,114-主泵,115-先導(dǎo)泵, 116-高壓液壓管路,117-控制閥,118-逆變器,119-電容器,120-逆變器,122-分解器, 123-機(jī)械制動器,124-減速機(jī),125-先導(dǎo)管路,126-操作裝置,127、128-液壓管路,129-壓力傳感器,130-控制裝置,135-顯示裝置,136-溫度檢測器,201-電抗器,202A-升壓用 IGBT,202B-降壓用 IGBT,202a、202b-二極管,203A、203B-電源連接端子,204A、204B_ 輸出端子,205-平滑用電容器,206-電壓表,207-電流表,211-電壓表。
權(quán)利要求
1.一種挖土機(jī),其中,具有 下部行走體; 上部回轉(zhuǎn)體,能夠回轉(zhuǎn)地安裝于所述下部行走體 '及 蓄電模塊,搭載于所述上部回轉(zhuǎn)體, 所述蓄電模塊具有 多個蓄電單元,分別蓄積電能; 吸熱板,配置于所述蓄電單元之間且與該蓄電單元熱結(jié)合,并在內(nèi)部形成有使冷卻介質(zhì)流通的流路 '及 冷卻介質(zhì)供給裝置,使冷卻介質(zhì)在形成于所述吸熱板的內(nèi)部的流路中流動。
2.如權(quán)利要求I所述的挖土機(jī),其中, 所述蓄電模塊包含排列成一列的至少3個所述蓄電單元, 所述吸熱板以與兩側(cè)的所述蓄電單元熱結(jié)合的狀態(tài)配置于相互鄰接的2個蓄電單元之間的至少2處, 所述蓄電模塊還包含連接2張所述吸熱板的連接部件, 在所述連接部件的內(nèi)部形成有將2張所述吸熱板的內(nèi)部所形成的所述流路相互連接的流路。
3.如權(quán)利要求I所述的挖土機(jī),其中, 所述吸熱板以與所述蓄電單元熱結(jié)合的方式配置于至少2處,一個所述吸熱板上所形成的所述流路與另一個所述吸熱板上所形成的所述流路導(dǎo)通。
4.如權(quán)利要求2所述的挖土機(jī),其中, 所述吸熱板及所述連接部件通過彎曲在內(nèi)部形成有所述流路的平板狀熱傳輸板而成,所述熱傳輸板中彎曲的部分與所述連接部件對應(yīng),平板狀的部分與所述吸熱板對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求4所述的挖土機(jī),其中, 所述蓄電模塊包含排列成一列的至少4個所述蓄電單元, 所述熱傳輸板通過所述吸熱板和所述連接部分呈蜿蜒形狀。
6.如權(quán)利要求5所述的挖土機(jī),其中, 該挖土機(jī)還具有加壓機(jī)構(gòu),該加壓機(jī)構(gòu)對所述多個蓄電單元及所述吸熱板施加向該蓄電單元的排列方向壓縮的力, 所述熱傳輸板通過塑性變形而成為蜿蜒形狀, 通過所述加壓機(jī)構(gòu)施加壓縮力的狀態(tài)下的所述熱傳輸板的所述排列方向上的尺寸與塑性變形后的所述熱傳輸板的自然長度相等,或比該自然長度長。
7.如權(quán)利要求6所述的挖土機(jī),其中, 該挖土機(jī)還具有框體,所述框體容納所述蓄電單元及所述熱傳輸板,并包含與平行六面體結(jié)構(gòu)的6個假想面對應(yīng)的底板、頂板、一對側(cè)板及一對端板, 所述端板配置于所述排列方向的兩端并固定于所述側(cè)板,由此向所述蓄電單元及所述吸熱板施加所述壓縮力。
8.如權(quán)利要求5所述的挖土機(jī),其中, 所述蓄電單元通過粘結(jié)劑粘結(jié)于所述吸熱板,在所述蓄電單元與所述吸熱板之間,在未配置該粘結(jié)劑的區(qū)域配置有提高所述蓄電單元與所述吸熱板之間的傳熱效率的傳熱材料。
9.如權(quán)利要求8所述的挖土機(jī),其中, 該挖土機(jī)還具有框體,所述框體容納所述蓄電單元及所述熱傳輸板,并包含與平行六面體結(jié)構(gòu)的6個假想面對應(yīng)的底板、頂板、一對側(cè)板及一對端板, 所述端板配置于所述排列方向的兩端并固定于所述側(cè)板。
10.如權(quán)利要求7所述的挖土機(jī),其中, 所述熱傳輸板以投影到與所述底板對應(yīng)的所述假想面上的垂直投影像呈蜿蜒形狀的姿勢容納于所述框體內(nèi), 所述底板與所述頂板通過向所述熱傳輸板施加與對應(yīng)于該底板的所述假想面垂直的方向的壓縮力,將所述熱傳輸板固定于所述框體內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的挖土機(jī),其中, 該挖土機(jī)還具有配置于所述熱傳輸板與所述頂板之間、且在所述排列方向上長的至少2個壓縮力傳遞部件, 從所述頂板經(jīng)所述壓縮力傳遞部件向所述熱傳輸板施加壓縮力, 所述壓縮力傳遞部件在比與所述側(cè)板對置的所述蓄電單元的邊緣更接近所述側(cè)板的位置與所述熱傳輸板接觸。
12.如權(quán)利要求4所述的挖土機(jī),其中, 在所述排列方向上,所述連接部件與連接有該連接部件的2個所述吸熱板中的至少一個所述吸熱板的位置相比更向外側(cè)突出。
13.如權(quán)利要求2所述的挖土機(jī),其中, 各所述吸熱板由平板狀部件構(gòu)成,該平板狀部件在內(nèi)部包含從I個端面連續(xù)至相反側(cè)的端面的流路, 所述連接部件由在內(nèi)部包含向所述蓄電單元的排列方向延伸的流路、且與該流路連續(xù)的開口設(shè)置于該流路的側(cè)方的部件構(gòu)成, 所述吸熱板內(nèi)部的流路經(jīng)所述開口與所述連接部件內(nèi)部的流路相連。
14.如權(quán)利要求2所述的挖土機(jī),其中, 該挖土機(jī)還具有多個保護(hù)部件,該多個保護(hù)部件分別夾持至少一個所述蓄電單元,并施加所述蓄電單元的排列方向的壓縮力, 所述吸熱板配置于在所述排列方向上鄰接的2個保護(hù)部件之間。
全文摘要
上部回轉(zhuǎn)體能夠回轉(zhuǎn)地安裝于下部行走體。在上部回轉(zhuǎn)體搭載有蓄電模塊。蓄電模塊包含多個蓄電單元。多個蓄電單元分別蓄積電能。蓄電單元之間配置有吸熱板。吸熱板與蓄電單元熱結(jié)合,并在吸熱板的內(nèi)部形成有使冷卻介質(zhì)流通的流路。冷卻介質(zhì)供給裝置使冷卻介質(zhì)在形成于吸熱板的內(nèi)部的流路中流動。
文檔編號H01M10/50GK102986083SQ20118003183
公開日2013年3月20日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者宮武勤, 足立俊太郎 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會社