JP4258876B2

JP4258876B2 - Cooling structure for vehicle battery

Info

Publication number: JP4258876B2
Application number: JP3799099A
Authority: JP
Inventors: 孝水間; 直浩今岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: JP2000233648A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される車両用バッテリの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電気自動車やハイブリッド自動車には、電気モータを駆動するため、バッテリが搭載されている。
【０００３】
このバッテリの搭載位置は、さまざまな場所が考えられているが、車室や荷室空間を阻害しない場所で、バッテリの重量を考慮した場合には、特開平５−２３８２７３号公報に記載されているように、車室の下部に搭載することが考えられる。
【０００４】
しかし、前記公報に記載されたように、フロアパネルの下面にバッテリを搭載した場合には、泥水などの影響を受け、バッテリとしての機能を損なう可能性もあるため、フロアパネル上面の車室側に搭載する方が望ましい。
【０００５】
また近年は、バッテリの充電性能も高まり、特にハイブリッド自動車の場合には、バッテリの充電容量もさほど必要としないため、バッテリの大きさもコンパクトにでき、車室内に搭載したとしても、さほど車室空間に影響を与えることはなくなった。
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】
ところで、こうしたバッテリは充放電する際に発熱し、またガスも発生するため、換気冷却を行なう必要がある。
【０００７】
しかし、前記のように車室内にバッテリを搭載した場合には、バッテリが直接外気に接しないため、換気冷却用のダクトを新たに設定する必要があった。
【０００８】
しかしながら、車室内に換気冷却用ダクトを新たに設定した場合には、車室内のレイアウト性を悪化させるといった問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑み発明されたもので、車室内のフロアパネル上にバッテリを搭載したものにおいて、換気冷却用ダクトを新たに設けることなく、バッテリの換気冷却を行なえるように構成した、車両用バッテリの冷却構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は以下のように構成される。
【００１１】
請求項１記載の発明は、フロアパネル上にバッテリを搭載した車両において、上記フロアパネルに配設された閉断面メンバによって囲まれた空間内に上記バッテリを配置し、該閉断面メンバは、サイドシル部と、バッテリ前後両部のクロスメンバと、フロアトンネル部とから成り、上記バッテリを囲む構成とし、上記バッテリは、車室内の底面を形成するフロアパネルの上方に車室内に臨んで配設され、上記フロアパネルは、前方部が一段高く形成されたフロントフロアパネルと、該フロントフロアパネルの後方に一段高く形成されたリアフロアパネルとから成り、上記一段高く形成されたフロントフロアパネルと上記リアフロアパネルとの間のフロントフロアパネルの低い部分に上記バッテリが配設され、上記バッテリの上方には乗員用のシートが配設され、上記フロントフロアパネルには上記バッテリの前方位置を車幅方向に延びる上記前部クロスメンバが設けられ、該前部クロスメンバのバッテリ前面と対向した位置に空気の吹出し孔を形成し、該前部クロスメンバに空気を導入する空気導入手段を設ける一方、上記バッテリの後方位置を車幅方向に延び車外と連通する部位に上記後部クロスメンバを設け、該後部クロスメンバのバッテリ後面と対向した位置に空気の排出孔を形成した車両用バッテリの冷却構造である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用バッテリの冷却構造において、前記空気導入手段を、車両用空調装置の送風機と兼用したものである。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の車両用バッテリの冷却構造において、前記サイドシル部では、サイドシルトリムとサイドシル部材の間の空間を送風用ダクトとしたものである。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両用バッテリの冷却構造において、上記前部クロスメンバに、シートを固定するシート固定部を設けたものである。
【００１５】
【作用及び効果】
請求項１記載のバッテリの冷却構造によれば、フロアパネルに配設された前後両部の閉断面メンバによって囲まれた空間内にバッテリを配置し、その閉断面メンバ（前部クロスメンバ）に空気を導入する空気導入手段を連結し、その閉断面メンバのバッテリに対応する所定位置に空気の吹出し孔を形成したことにより、従来からフロアパネルに設置されていた閉断面メンバを換気冷却用のダクトとして有効に活用することができるため、新たにダクト等を設定する必要もなくなり、車室内のレイアウト性を悪化させることなく、車室内に配置したバッテリの換気冷却を行なうことができる。
【００１６】
また、フロアパネルに配設された閉断面メンバによって囲まれた空間内にバッテリを配置し、その閉断面メンバ（後部クロスメンバ）を車外と連通し、その閉断面メンバのバッテリに対応した所定位置に空気の排出孔を形成したことにより、従来からフロアパネルに設置されていた閉断面メンバを排出用の換気冷却ダクトとして有効に活用することができるため、新たにダクト等を設定する必要もなくなり、車室内のレイアウト性を悪化させることなく、車室内に配置したバッテリの換気冷却を行なうことができる。
【００１７】
さらに、従来から車室のフロアパネルに設置されているサイドシル部や前後両部のクロスメンバ、フロアトンネル部といった閉断面メンバを有効に利用してバッテリを囲むことにより、別途バッテリを囲むためのメンバ部材などを設けずとも、バッテリ収納部を構成することができる。
【００１８】
請求項２記載のバッテリの冷却構造によれば、空気導入手段を空調装置の送風機と兼用したことにより、バッテリの換気冷却のためだけの新たな送風機などを設ける必要もなくすことができる。
【００１９】
請求項３記載のバッテリの冷却構造によれば、サイドシル部で、サイドシルトリムとサイドシル部材の間の空間を送風用ダクトとして利用することにより、サイドシル自体をダクトとして構成する必要がないため、レイアウト性を悪化させることなく換気冷却ダクトの機能を得つつ、サイドシル自体の剛性を確保できる。
【００２０】
請求項４記載のバッテリの冷却構造によれば、前部クロスメンバにシートを固定するシート固定部を設けたことにより、前部クロスメンバでシートが固定できるため、バッテリの上方にシートを配置させることになり、車室内温度の影響をシートによって極力防ぐことができ、バッテリの換気冷却ダクトによる冷却性能を充分に確保することができる。
【００２１】
【実施例】
本発明の実施例を以下、図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明のバッテリ冷却構造が採用された車両の全体レイアウト図である。
【００２２】
車両Ｖ前部のエンジンルーム１には駆動ユニットとしてエンジン／モータユニットＵが搭載され、車室Ｃ中央のフロアパネル２上面にはモータに電力を供給するハイブリッド用のコンパクトなバッテリＢが搭載され、その後方のフロアパネル２下面にはエンジンに燃料を供給する燃料タンクＴが搭載されている。
【００２３】
バッテリＢ前方のフロアパネル２上面には、車幅方向に延びた第一クロスメンバ３が接合され、バッテリＢ後方の隆起したフロアパネル２下面には、車幅方向に延びた第二クロスメンバ４が接合されている。
【００２４】
また、車室Ｃ内のバッテリＢ上方には、第一クロスメンバ３と第二クロスメンバ４にボルト等によって固定されるカバーパネル５が設置され、さらにその上方には、第一クロスメンバ３に固定されるシートスライダー６ａを介してフロントシート６が設置されている。
【００２５】
車室Ｃとエンジンルーム１を仕切るダッシュパネル７の車室側には空調用ブロワ８が設置され、その下側には空調用ブロワ８からバッテリＢに新しい空気（以下新気）を送風する送風ダクト９が連結されている。
【００２６】
なお、Ｐは乗員、１０はインパネ、Ｄ１はフロントドア、Ｄ２はリアドア、１１は前輪、１２は後輪を示す。
【００２７】
図２はフロントシート等の装備品を取り外したフロアパネル２にバッテリＢを搭載した状態の上方斜視図である。
【００２８】
フロアパネル２は、フロントフロアパネル２４と、リアフロアパネル２３によって構成され、このうちフロントフロアパネル２４には、車両中央でセンタートンネル２１が前後方向に隆起して形成され、そのセンタートンネル２１の側面中央２１ａには、前記第一クロスメンバ３が車両両側端で前後方向に設けられたサイドシル２２から車両中央に延びて、各々接合されている。
【００２９】
リアフロアパネル２３は、フロントフロアパネル２４から一段高く平坦状に形成され、このリアフロアパネル２３とフロントフロアパネル２４との間には、傾斜した傾斜フロアパネル２５が形成され、またリアフロアパネル２３と傾斜フロアパネル２５がなす陵部の下面には、前記第二クロスメンバ４が車幅方向全幅に渡り接合されている。
【００３０】
このように形成されたフロアパネル２の中央には前記バッテリが左右２つ搭載され、その周囲にはセンタートンネル２１と、第一クロスメンバ３と、第二クロスメンバ４と、サイドシル２２といったメンバ部材が位置し、センタートンネルの側面２１ｂと、サイドシルの車室側面２２ａと、第一クロスメンバの後面３ａと第二クロスメンバ４に対応する傾斜フロアパネル２５により、凹設されたバッテリ収納部ＢＲが構成されている。
【００３１】
このバッテリ収納部ＢＲは前記カバーパネル５によって、車室から遮断され、独立したバッテリ収納空間を構成している。
【００３２】
前記第一クロスメンバ３の後面３ａ中央には、バッテリ収納部ＢＲ内に空調用ブロワ８から送風された新気を吹き出す吹出し孔３ｂが穿設され、また第二クロスメンバ４に対応する傾斜フロアパネル２５には、バッテリ収納部ＢＲ内の空気を排出する排出孔２５ｂが穿設され、この吹出し孔３ｂと排出孔２５ｂにより、バッテリ収納部ＢＲ内の換気を行なうようにしている。
【００３３】
このバッテリＢの換気冷却経路の簡略図を図３に示す。
【００３４】
図３は車室内を平面視で簡略化したものであり、換気冷却経路を分かり易くするためにサイドシル、クロスメンバ等を一部開放断面で描いている。
【００３５】
２６はヒンジピラー、２７はセンターピラーで、その他の部材については、他図と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
まず、空調用ブロワ８から送風される新気は、ダッシュパネル７に沿って配置された導風ダクト９内を導風され、その導風ダクト９で導風された新気は、導風ダクト９からヒンジピラー２６を貫通してサイドシル２２上に導風される。
【００３７】
さらにその新気は連結ダクト２８を介して、第一クロスメンバ３内に導風され、第一クロスメンバ３の吹き出し孔３ｂからバッテリ収納部ＢＲ内に吹き出される。
【００３８】
こうして、バッテリ収納部ＢＲ内に新気が吹き出されることにより、バッテリ収納部ＢＲ内の古い空気（以下、古気）は、傾斜フロア部の排出孔２５ｂから第二クロスメンバ内４に排出され、この排出された古気は第二クロスメンバ４内を通じて車両側方から車外に放出される。
【００３９】
なお、矢印は空気の流れを示したものである。
【００４０】
こうして換気冷却経路を構成することにより、バッテリ収納部ＢＲ内のバッテリＢの冷却やガスの排出を空調用ブロワ８の送風によって行なうことができる。
【００４１】
さらに、図４〜図６でこの換気冷却経路の連結部分等について詳細に説明する。
【００４２】
まず、車室前方の換気冷却経路を、図４の車室前方コーナー部の後方斜視図によって説明する。
【００４３】
車室前方のダッシュパネル７は車幅方向に立設され、その端部は前後方向に立設したカウルサイドパネル２９と、その下側で車室内側に膨出したホイールハウス３０に接合されている。
【００４４】
カウルサイドパネル２９の後端には、ヒンジピラーインナ２６ａが接合され、そのカウルサイドパネル２９と共にヒンジピラー２６を構成し、そのヒンジピラー２６の下端後方にはサイドシル２２が前後方向に配設されている。
【００４５】
ダッシュパネル７の後方には、空調用ブロワ８からの新気を左右のサイドシル２２上に導風する導風ダクト９が配置され、その導風ダクト９は上下方向に延びて空調用ブロワ（図示せず）に連結される中央導風部９ａと、その下端で車幅方向に分岐する左右導風部９ｂとにより構成されている。
【００４６】
この左右導風部９ｂは、ダッシュパネル７、ホイールハウス３０、カウルサイドパネル２９に沿って配置され、その両端はヒンジピラーインナ２６ａに穿設された貫通孔２６ｂを貫通して、ヒンジピラー２６内に配置されている。
【００４７】
このように車室の隅部に換気冷却経路が配置されることにより、車室前方の他のインパネ部材などに影響を与えることなく、レイアウト性の悪化を極力防ぐことができる。
【００４８】
次にサイドシル上の換気冷却経路を、図５のサイドシル部分の断面図によって説明する。
【００４９】
前後方向に延びるサイドシル２２はアウタパネル２２ａとインナパネル２２ｂによって構成され、サイドシル２２の上面には、樹脂部材で構成されたサイドシルトリム２２Ａが装着されている。
【００５０】
このサイドシルトリム２２Ａの車室側端部には延長部２２Ａａが設けられ、その延長部２２Ａａは、クリップ部材２２Ｃによってインナパネル２２ｂに固定されている。
【００５１】
このサイドシルトリム２２Ａの延長部２２Ａａの裏側に位置するインナパネル２２ｂには、内方に凹設された凹部２２ｂ１が形成され、サイドシルトリム２２Ａの延長部２２Ａａとの間に空間を構成している。
【００５２】
この空間をサイドシルトリム２２Ａに形成したリブ２２Ａｂによって仕切ることにより、下側に新気を導風する導風空間ＡＳ、上側にハーネスを挿通させるハーネス空間ＨＳを形成し、サイドシル２２上にハーネス空間ＨＳとは別の新気の換気冷却経路を構成している。
【００５３】
こうしてハーネス空間ＨＳとは別の導風空間ＡＳを設けることにより、新気の導風がハーネスにより阻害されることなく、またハーネスにも結露等が生じないため、それぞれの機能を満足できる。
【００５４】
次に、サイドシル２２上から第一クロスメンバ３内への換気冷却経路を、図６に示す車室中央の前方斜視図の分解図によって説明する。
【００５５】
第一クロスメンバ３が接合されるサイドシル２２の前方には、サイドシルトリム２２Ａの延長部２２Ａａの後端部に形成した開口孔２２Ｂと、第一クロスメンバ３前面の端部に形成した開口孔３ｃとを連結する連結ダクト２８が配設されている。
【００５６】
この連結ダクト２８は筒形状で構成され、各開口部をサイドシル２２と第一クロスメンバ３にボルト等によって連結固定されている。
【００５７】
この連結ダクト２８により、サイドシル２２上の導風空間ＡＳと第一クロスメンバ３の内部空間が連通され、サイドシル２２上から第一クロスメンバ３内への新気の換気冷却経路が構成されている。
【００５８】
以上のような換気冷却経路により、空調用ブロワ８から新気をバッテリ収納部ＢＲ内へ導風する。
【００５９】
次に、この換気冷却経路へ新気を取り込む導風システムについて、図７〜図９により説明する。
【００６０】
図７は空調用ブロワ８からエアコン側に送風される新気を、バッテリへの換気冷却経路へ切替える送風切替え機構の模式図である。
【００６１】
この送風切替え機構は、空調用ブロワ８からエアコン４４(図８参照)に新気を送風するダクト３０内に切替えフラップ３１と分流フラップ３２を設け、それぞれを第１の駆動手段３３、第２の駆動手段３４で開閉駆動することにより、導風ダクト９内に新気を送風するものである。
【００６２】
切替えフラップ３１を第１の駆動手段３３で開放すると、空調用ブロワ８から送風された新気が全て導風ダクト９内に導かれ、分流フラップ３２を第２の駆動手段３４で開放すると、新気の約半分が導風ダクト９内に導かれるように構成されている。
【００６３】
図８は送風切替え機構の制御ユニットのブロック図である。
【００６４】
制御ユニットのＣＰＵ４０には、検出要素としてエアコン４４の操作スイッチ４１と、車室内温度を検出する車室温センサ４２と、バッテリ収納部内の温度を検出するバッテリ温センサ４３とが連結され、制御要素としてエアコン４４と、空調用ブロワ８と、第１の駆動手段３３と、第２の駆動手段３４とが連結され、これら制御要素は検出要素の信号に基づいて制御されるように構成されている。
【００６５】
図９はこの制御ユニットの制御フローチャートであり、この制御フローチャートにより制御フローを説明する。
【００６６】
まず、ステップＳ１で、各検出要素の検出信号を読み込む。
【００６７】
次にステップＳ２で、エアコンスイッチ４１のＯＮ、ＯＦＦを判断し、ＯＮであればステップＳ３に進み空調用ブロワ８を駆動し、ＯＦＦであればステップＳ４に進みバッテリ温センサ４３の温度が所定値以上か否かの判断を行なう。
【００６８】
ステップＳ３に進んだ場合には、空調用ブロワ８を駆動した上で、ステップＳ５で、車室内温度と目標温度との差が所定値以上か否かの判断を行なう。
【００６９】
その差が所定値以上の場合には、ステップＳ６に進みバッテリ温センサ４３の温度が所定値以上かの判断を行ない、所定値以上であればステップＳ７で第１の駆動手段をＯＦＦ、第２の駆動手段をＯＮとして制御し、所定値以上でなければステップＳ８で第１の駆動手段をＯＦＦ、第２の駆動手段をＯＦＦとして制御する。
【００７０】
ステップＳ５で差が所定値以上でない場合にも、ステップＳ９に進みバッテリ温センサ４３の温度が所定値以上か否かの判断を行ない、所定値以上であればステップＳ１０で第１の駆動手段３３をＯＮ、第２の駆動手段３４をＯＦＦとして制御し、所定値以上でなければステップＳ１１で第１の駆動手段３３をＯＦＦ、第２の駆動手段３４をＯＦＦとして制御する。
【００７１】
一方、ステップＳ４に進んだ場合には、バッテリ温センサ４３の温度が所定値以上であればステップＳ１２で空調用ブロワ８を駆動し、所定値以上でなければステップＳ１３で空調用ブロワ８を停止する。
【００７２】
ステップＳ１２で空調用ブロワ８を駆動した場合には、ステップＳ１４で第１の駆動手段３３をＯＮ、第２の駆動手段３４をＯＦＦとして制御し、ステップＳ１３で空調用ブロワ８を停止した場合には、ステップＳ１５で第１の駆動手段３３をＯＦＦ、第２駆動手段３４をＯＦＦとして制御する。
【００７３】
以上のように制御することにより、エアコン４４を使用している場合には、可及的に空調用ブロワ８から送風される新気をエアコン４４側に送風するようにし、特に車室内温度が目標値から大きく外れている場合には、各ステップＳ７、Ｓ８に示したように、常にエアコン４４側に新気を送風するようにして、エアコン４４の空調性能が低下しないように制御している。
【００７４】
但し、バッテリ収納部ＢＲ内の温度が高まってしまうとやはり、バッテリ性能が低下するため、車室内温度が目標値から大きく外れていない場合には、ステップＳ１０に示したように、全ての新気を導風ダクト９に送風するように制御している。
【００７５】
また、ステップＳ１４に示したように、エアコン４４を使用していない場合に、バッテリ収納部ＢＲ内の温度が高まったときには、空調用ブロワ８を駆動してバッテリ収納部ＢＲ内に新気を送風し、冷却するように制御している。
【００７６】
以上のようにバッテリの冷却構造が構成制御されることにより、以下のような効果を奏することができる。
【００７７】
まず、第一クロスメンバ３に空調用ブロワ８からの新気を送風して、吹出し孔３ｂから新気を吹出すことにより、従来からフロアパネル２上に設置されていた第一クロスメンバ３を換気冷却用のダクトとして有効に活用することができるため、新たにダクト等を設定する必要もなくなり、車室内のレイアウト性を悪化させることなく、車室内に配置したバッテリＢの換気冷却を行なうことができる。
【００７８】
また、第二クロスメンバ４に排出孔２５ｂを設け、バッテリ収納部ＢＲから空気を排出し、第二クロスメンバ４を排出ダクトとして利用することにより、同様に車室内のレイアウト性を悪化させることなくバッテリＢの換気冷却を行なうことができる。
【００７９】
さらに、こうした換気冷却用のダクトによって換気冷却されるバッテリ収納部ＢＲを、従来からあるサイドシル２２やトンネル２１、第一クロスメンバ３、第二クロスメンバ４によって構成することにより、収納部のために別途メンバ部材などを設けることなく構成することができる。
【００８０】
また、空気を送る空気導入手段を空調用ブロワ８としていることにより、別途バッテリ８の換気冷却のためだけに新たに送風機などの空気導入手段を設ける必要もなくすことができる。
【００８１】
また、サイドシル２２部分においては、サイドシルトリム２２Ａとサイドシル部材の間に導風空間を設けたため、サイドシル２２自体をダクトとして構成する必要がなく、レイアウト性を悪化させずに、換気冷却ダクトの機能を得つつ、サイドシル自体の剛性を確保できる
また、バッテリ収納部ＢＲの上方にシート６を配置することにより、車室内温度の影響をシート６によって極力防ぐことができ、バッテリＢの換気冷却ダクトによる冷却性能を充分に確保することができる。
【００８２】
以上、一つの実施例を示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、フロアパネル２上のバッテリＢの冷却を、新たなダクトを設けることなく行なうものは全て含まれ、サイドシル２２自体をダクトとして用いるものであってもよい。
【００８３】
また、空気導入手段も、空調用ダクト以外に別途送風機などを設けるものであってもよく、さらに走行風が上手く導入できれば、送風機など設けないものでもよい。
【００８４】
この他、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜詳細構造を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッテリ冷却構造が採用された車両の全体レイアウト図
【図２】車室のフロアパネルにバッテリを搭載した状態の上方斜視図
【図３】バッテリの換気冷却経路の簡略図
【図４】車室前方コーナー部の後方斜視図
【図５】サイドシル部分の断面図
【図６】車室中央の前方斜視の分解図
【図７】送風切替え機構の模式図
【図８】送風切替え機構の制御ブロック図
【図９】送風切替え機構の制御フローチャート
【符号の説明】
Ｂ…バッテリ
２…フロアパネル
３…第一クロスメンバ（閉断面メンバ、前部クロスメンバ）
３ｂ…吹出し孔
４…第二クロスメンバ（閉断面メンバ、後部クロスメンバ）
６…シート
８…空調用ブロワ（新気導入手段）
９…導入ダクト
２１…トンネル
２２…サイドシル
２３…リアフロアパネル
２４…フロントフロアパネル
２５ｂ…排出孔
２８…連結ダクト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling structure for a vehicle battery mounted on an electric vehicle or hybrid car.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the electric vehicles and hybrid vehicles, for driving the electric motor, the battery is mounted.
[0003]
Various places are considered for the mounting position of this battery. However, when the weight of the battery is taken into consideration in a place that does not obstruct the passenger compartment or the cargo space, it is described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-238273. As shown, it can be considered to be mounted in the lower part of the passenger compartment.
[0004]
However, as described in the above publication, when a battery is mounted on the lower surface of the floor panel, it may be affected by muddy water, etc., which may impair the function of the battery. It is desirable to install in
[0005]
Also in recent years, the charging performance of the battery also increases, especially in the case of hybrid vehicles, because the charge capacity of the battery is also not much required, the size of the battery can also be in compact, even when mounted in the passenger compartment, less cabin It no longer affects the space.
[0006]
[Problem to be Solved by the Invention]
By the way, such a battery generates heat when it is charged and discharged, and also generates gas. Therefore, it is necessary to perform ventilation cooling.
[0007]
However, when the battery is mounted in the vehicle interior as described above, the battery is not in direct contact with the outside air, so that a ventilation cooling duct has to be newly set.
[0008]
However, when a ventilation / cooling duct is newly set in the passenger compartment, there is a problem that the layout of the passenger compartment deteriorates.
[0009]
The present invention has been invented in view of the above problems, performed in that a battery-on cabin floor panel, without newly providing a ventilation cooling ducts, ventilation cooling of the battery It aims at providing the cooling structure of the battery for vehicles comprised as mentioned above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
[0011]
According to a first aspect of the present invention, in a vehicle in which a battery is mounted on a floor panel, the battery is disposed in a space surrounded by a closed sectional member disposed on the floor panel, and the closed sectional member is a side sill. And a cross tunnel member on both front and rear sides of the battery, and a floor tunnel portion. The battery surrounds the battery, and the battery is disposed facing the vehicle interior above a floor panel that forms a bottom surface of the vehicle interior. The floor panel is composed of a front floor panel having a front portion formed one step higher and a rear floor panel formed one step higher at the rear of the front floor panel, and the front floor panel and the rear floor panel formed one step higher. The battery is disposed in the lower part of the front floor panel between the The front floor panel is provided with the front cross member extending in the vehicle width direction at the front position of the battery, and an air outlet hole is provided at a position facing the front of the battery of the front cross member. Forming an air introduction means for introducing air into the front cross member, while providing the rear cross member at a portion extending in the vehicle width direction and communicating with the outside of the vehicle, the rear cross member of the rear cross member Ru cooling structure der the vehicle battery forming the exhaust hole of the air to the battery rear facing position.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle battery cooling structure according to the first aspect, the air introducing means is also used as a blower of the vehicle air conditioner.
[0013]
According to a third aspect of the invention, in the cooling structure for a vehicle battery of claim 1, wherein, in the side sill section is a space between the side sill trim and the side sill member that the blower duct.
[0014]
The invention of claim 4, wherein, in the cooling structure for a vehicle battery of claim 3, wherein, above SL front Kurosumen bar, is provided with a sheet fixing section for fixing the sheet.
[0015]
[Action and effect]
According to the cooling structure of claim 1, wherein the battery, the battery was placed in an enclosed space by the closed-section member of the front and rear both portions disposed Furoapane Le, on the closed-section member (front cross member) By connecting the air introduction means for introducing air and forming the air blowing hole at a predetermined position corresponding to the battery of the closed cross-section member, the closed cross-section member conventionally installed in the floor panel can be used for ventilation cooling. Since it can be effectively used as a duct, it is not necessary to newly set a duct or the like, and ventilation and cooling of a battery arranged in the vehicle interior can be performed without deteriorating the layout of the vehicle interior.
[0016]
Further, the battery was placed in an enclosed space by the closed-section member disposed Furoapane Le, the closed-section member (the rear cross member) communicates outside and communicating a predetermined position corresponding to the battery of the closed-section member in by forming the discharge hole of the air, for the closed-section member which has been placed conventionally Furoapane Le can be effectively utilized as a ventilation cooling duct for discharging, it eliminates the need to set a new ducts The ventilation cooling of the battery disposed in the vehicle interior can be performed without deteriorating the layout of the vehicle interior.
[0017]
Furthermore, Kurosumen bar of the door sill and the front and rear both sections being placed conventionally on a floor panel of the passenger compartment, by effectively using the closed-section member such as the floor tunnel portion surrounding the battery, the member for enclosing an additional battery The battery storage unit can be configured without providing a member or the like.
[0018]
According to the battery cooling structure of the second aspect , since the air introduction means is also used as the air blower of the air conditioner, it is not necessary to provide a new blower or the like only for the ventilation cooling of the battery.
[0019]
According to the battery cooling structure of claim 3 , since the space between the side sill trim and the side sill member is used as a blower duct in the side sill portion, there is no need to configure the side sill itself as a duct. The rigidity of the side sill itself can be secured while obtaining the function of the ventilation / cooling duct without deteriorating the air quality.
[0020]
According to the cooling structure of a battery according to claim 4, by providing the sheet fixing unit for fixing the seat to the front Kurosumen server, since the sheet can be secured at the front Kurosumen bar, to place the sheet on top of the battery Therefore, the influence of the temperature in the passenger compartment can be prevented by the seat as much as possible, and the cooling performance by the ventilation cooling duct of the battery can be sufficiently ensured.
[0021]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall layout diagram of a vehicle in which the battery cooling structure of the present invention is adopted.
[0022]
The vehicle V front of the engine room 1 is mounted an engine / motor unit U as a drive unit, a compact battery B for hybrid supplying power to the motor is mounted on the floor panel 2 the upper surface of the vehicle cabin C Central A fuel tank T for supplying fuel to the engine is mounted on the lower surface of the floor panel 2 at the rear.
[0023]
A first cross member 3 extending in the vehicle width direction is joined to the upper surface of the floor panel 2 in front of the battery B, and a second cross member 4 extending in the vehicle width direction is attached to the lower surface of the raised floor panel 2 behind the battery B. Are joined.
[0024]
A cover panel 5 fixed to the first cross member 3 and the second cross member 4 with bolts or the like is installed above the battery B in the passenger compartment C, and further above the first cross member 3 . A front seat 6 is installed via a fixed seat slider 6a.
[0025]
An air-conditioning blower 8 is installed on the side of the dash panel 7 that partitions the compartment C and the engine room 1, and underneath the air blower 8 sends new air (hereinafter referred to as fresh air) from the air-conditioning blower 8 to the battery B. A duct 9 is connected.
[0026]
P is an occupant, 10 is an instrument panel, D1 is a front door, D2 is a rear door, 11 is a front wheel, and 12 is a rear wheel.
[0027]
FIG. 2 is a top perspective view of a state where the battery B is mounted on the floor panel 2 from which equipment such as a front seat is removed.
[0028]
The floor panel 2 includes a front floor panel 24 and a rear floor panel 23, and a center tunnel 21 is formed in the front floor panel 24 so as to protrude in the front-rear direction at the center of the vehicle. The first cross members 3 extend from the side sills 22 provided in the front-rear direction at both side ends of the vehicle to the center of the vehicle and are joined to 21a.
[0029]
Rear floor panel 23 is formed from a front floor panel 24 in one step higher flat, between the rear floor panel 23 and the front floor panel 24, are slanted slanted floor panel 25 is formed, also inclined floor as the rear floor panel 23 The second cross member 4 is joined to the lower surface of the ridge formed by the panel 25 over the entire width in the vehicle width direction.
[0030]
The left and right batteries are mounted in the center of the floor panel 2 formed in this way, and member members such as a center tunnel 21, a first cross member 3, a second cross member 4, and a side sill 22 are provided around the battery. Is formed by the center tunnel side surface 21b, the side sill passenger compartment side surface 22a, the rear surface 3a of the first cross member, and the inclined floor panel 25 corresponding to the second cross member 4. It is configured.
[0031]
The battery storage part BR is cut off from the passenger compartment by the cover panel 5 and constitutes an independent battery storage space.
[0032]
In the center of the rear surface 3 a of the first cross member 3, a blow hole 3 b for blowing fresh air blown from the air conditioning blower 8 is formed in the battery housing portion BR, and an inclined floor corresponding to the second cross member 4 is formed. The panel 25 is provided with a discharge hole 25b for discharging the air in the battery storage part BR, and ventilation is performed in the battery storage part BR by the blowout hole 3b and the discharge hole 25b.
[0033]
A simplified diagram of the ventilation cooling path of the battery B is shown in FIG.
[0034]
FIG. 3 is a simplified view of the interior of the vehicle in plan view. In order to make the ventilation / cooling path easy to understand, a side sill, a cross member, and the like are partially drawn in an open cross section.
[0035]
26 hinge pillar, 27 is omitted in the center pillar, and other members, a description of those same numerals as those shown in the other drawings.
[0036]
First, the fresh air blown from the air-conditioning blower 8 is guided through the air guide duct 9 arranged along the dash panel 7, and the fresh air guided by the air guide duct 9 is the air guide duct. is air guide on the side sill 22 through the hinge pillar 26 from 9.
[0037]
Further, the fresh air is guided into the first cross member 3 through the connecting duct 28 and blown out from the blowout hole 3b of the first cross member 3 into the battery housing portion BR.
[0038]
Thus, when fresh air is blown out into the battery storage portion BR, old air (hereinafter referred to as old air) in the battery storage portion BR is discharged into the second cross member 4 from the discharge hole 25b of the inclined floor portion. The discharged old air is discharged from the side of the vehicle through the second cross member 4 to the outside of the vehicle.
[0039]
The arrows indicate the air flow.
[0040]
By configuring the ventilation cooling path in this manner, the battery B in the battery housing portion BR can be cooled and the gas can be discharged by blowing air from the air-conditioning blower 8.
[0041]
Furthermore, the connection part of this ventilation cooling path | route, etc. are demonstrated in detail by FIGS.
[0042]
First, the ventilation cooling path in front of the passenger compartment will be described with reference to the rear perspective view of the front corner portion of the passenger compartment in FIG.
[0043]
The dash panel 7 in front of the passenger compartment is erected in the vehicle width direction, and its end is joined to a cowl side panel 29 erected in the front-rear direction and a wheel house 30 that bulges toward the interior of the passenger compartment below. Yes.
[0044]
The rear end of the cowl side panel 29, the hinge pillar inner 26a is joined to constitute the hinge pillar 26 with its cowl side panel 29, side sill 22 is disposed in the longitudinal direction at the lower end rear of the hinge pillar 26 .
[0045]
Arranged behind the dash panel 7 is an air guide duct 9 that guides fresh air from the air-conditioning blower 8 onto the left and right side sills 22, and the air guide duct 9 extends in the vertical direction to extend the air-conditioning blower (see FIG. (Not shown) and a central air guide portion 9a and a left and right air guide portion 9b branched at the lower end in the vehicle width direction.
[0046]
The left and right air guide portion 9b a dash panel 7, the wheel house 30, is disposed along the cowl side panel 29, and both ends thereof through the through-hole 26b bored in the hinge pillar inner 26a, to the hinge pillar 26 Has been placed.
[0047]
By arranging the ventilation / cooling path at the corner of the passenger compartment as described above, it is possible to prevent the deterioration of the layout performance as much as possible without affecting other instrument panel members in front of the passenger compartment.
[0048]
Next, the ventilation cooling path on the side sill will be described with reference to the cross-sectional view of the side sill portion of FIG.
[0049]
The side sill 22 extending in the front-rear direction is constituted by an outer panel 22a and an inner panel 22b, and a side sill trim 22A made of a resin member is mounted on the upper surface of the side sill 22.
[0050]
The side sill trim 22A is provided with an extension 22Aa at the vehicle compartment side end, and the extension 22Aa is fixed to the inner panel 22b by a clip member 22C.
[0051]
The inner panel 22b located on the back side of the extension 22Aa of the side sill trim 22A is formed with a recess 22b1 that is recessed inward to form a space with the extension 22Aa of the side sill trim 22A.
[0052]
By partitioning this space by ribs 22Ab formed on the side sill trim 22A, an air introduction space AS for introducing fresh air to the lower side and a harness space HS for inserting the harness on the upper side are formed, and the harness space HS on the side sill 22 is formed. A new air ventilation cooling path is constructed.
[0053]
By providing the air guide space AS different from the harness space HS in this manner, the fresh air guide is not obstructed by the harness, and no condensation occurs in the harness, so that the respective functions can be satisfied.
[0054]
Next, the ventilation / cooling path from the top of the side sill 22 into the first cross member 3 will be described with reference to the exploded front perspective view of the center of the vehicle compartment shown in FIG.
[0055]
In front of the side sill 22 to which the first cross member 3 is joined, there are an opening hole 22B formed in the rear end of the extension 22Aa of the side sill trim 22A, and an opening hole 3c formed in the end of the front surface of the first cross member 3. Are connected to each other.
[0056]
The connecting duct 28 is formed in a cylindrical shape, and each opening is connected and fixed to the side sill 22 and the first cross member 3 by bolts or the like.
[0057]
The connecting duct 28 communicates the air guide space AS on the side sill 22 and the internal space of the first cross member 3, and a fresh air ventilation cooling path from the side sill 22 to the first cross member 3 is formed. .
[0058]
The fresh air is guided from the air-conditioning blower 8 into the battery housing portion BR through the ventilation cooling path as described above.
[0059]
Next, an air guide system that takes in fresh air into the ventilation cooling path will be described with reference to FIGS.
[0060]
FIG. 7 is a schematic diagram of a ventilation switching mechanism that switches fresh air blown from the air-conditioning blower 8 to the air conditioner side to a ventilation cooling path to the battery.
[0061]
This ventilation switching mechanism is provided with a switching flap 31 and a shunt flap 32 in a duct 30 for blowing fresh air from the air-conditioning blower 8 to the air conditioner 44 (see FIG. 8). When the drive means 34 is opened and closed, fresh air is blown into the air guide duct 9.
[0062]
When the switching flap 31 is opened by the first driving means 33, all the fresh air blown from the air conditioning blower 8 is guided into the air guide duct 9, and when the shunt flap 32 is opened by the second driving means 34, the new air is blown. About half of the air is configured to be guided into the air guide duct 9.
[0063]
FIG. 8 is a block diagram of the control unit of the ventilation switching mechanism.
[0064]
The CPU 40 of the control unit is connected with an operation switch 41 of an air conditioner 44 as a detection element, a vehicle room temperature sensor 42 for detecting the vehicle interior temperature, and a battery temperature sensor 43 for detecting the temperature in the battery compartment. The air conditioner 44, the air-conditioning blower 8, the first drive means 33, and the second drive means 34 are connected, and these control elements are configured to be controlled based on the signals of the detection elements.
[0065]
FIG. 9 is a control flowchart of this control unit, and the control flow will be described with reference to this control flowchart.
[0066]
First, at step S1, reads the detection signals of the detection elements.
[0067]
Next, in step S2, it is determined whether the air conditioner switch 41 is on or off . If the air conditioner switch 41 is on, the process proceeds to step S3, and the air conditioner blower 8 is driven. If it is off, the process proceeds to step S4. It is determined whether or not the above is true.
[0068]
When the process proceeds to step S3, after the air-conditioning blower 8 is driven, it is determined in step S5 whether or not the difference between the vehicle interior temperature and the target temperature is greater than or equal to a predetermined value.
[0069]
If the difference is equal to or greater than a predetermined value, the process proceeds to step S6 to determine whether the temperature of the battery temperature sensor 43 is equal to or greater than the predetermined value. If the difference is equal to or greater than the predetermined value, the first drive means is turned off in step S7, In step S8, the first drive means is turned off and the second drive means is turned off.
[0070]
Even if the difference is not greater than or equal to the predetermined value in step S5, the process proceeds to step S9 to determine whether or not the temperature of the battery temperature sensor 43 is equal to or greater than the predetermined value. The second drive unit 34 is controlled to be OFF and the second drive unit 34 is controlled to be OFF. If the value is not greater than the predetermined value, the first drive unit 33 is controlled to be OFF and the second drive unit 34 is set to OFF in step S11.
[0071]
On the other hand, when the process proceeds to step S4, if the temperature of the battery temperature sensor 43 is equal to or higher than a predetermined value, the air-conditioning blower 8 is driven in step S12, and if not higher than the predetermined value, the air-conditioning blower 8 is stopped in step S13. To do.
[0072]
When the air-conditioning blower 8 is driven in step S12, the first driving means 33 is turned on and the second driving means 34 is turned off in step S14, and the air-conditioning blower 8 is stopped in step S13. In step S15, the first drive unit 33 is turned off and the second drive unit 34 is turned off.
[0073]
By controlling as described above, when the air conditioner 44 is used, fresh air blown from the air conditioner blower 8 is blown as much as possible to the air conditioner 44 side. If the value deviates significantly from the value, as shown in steps S7 and S8, fresh air is always blown to the air conditioner 44 so that the air conditioning performance of the air conditioner 44 is not deteriorated.
[0074]
However, if the temperature in the battery compartment BR increases, the battery performance also deteriorates. Therefore, if the vehicle interior temperature does not greatly deviate from the target value, as shown in step S10 , all fresh air is generated. Is controlled to be blown to the air guide duct 9 .
[0075]
Further, as shown in step S14, if they do not use the air conditioner 44, when the increased temperature inside the battery compartment BR is the blowing fresh air into to drive the air-conditioning blower 8 battery housing portion BR And controlled to cool.
[0076]
As described above, the configuration of the battery cooling structure is controlled , and the following effects can be obtained.
[0077]
First, fresh air from the air conditioner blower 8 is blown to the first cross member 3 and fresh air is blown out from the blowout holes 3b. Since it can be effectively used as a duct for ventilation cooling, there is no need to newly set a duct or the like, and ventilation cooling of the battery B arranged in the vehicle interior is performed without deteriorating the layout of the vehicle interior. Can do.
[0078]
Further, the second cross member 4 is provided with a discharge hole 25b, discharges air from the battery housing portion BR, and uses the second cross member 4 as a discharge duct, without similarly deteriorating the layout in the vehicle compartment. The ventilation cooling of the battery B can be performed.
[0079]
Further, the battery storage portion BR which is ventilated and cooled by the ventilation cooling duct is configured by the conventional side sill 22, tunnel 21, first cross member 3, and second cross member 4. A separate member member or the like can be provided.
[0080]
Further, since the air introducing means for sending air is the air-conditioning blower 8, it is possible to eliminate the need to newly provide an air introducing means such as a blower only for ventilation cooling of the battery 8.
[0081]
In the side sill 22 parts, due to the provision of the air guide space between the side sill trim 22A and the side sill member, it is not necessary to configure the side sill 22 itself as a duct, without deteriorating the layout of the function of the ventilation cooling duct In addition, the rigidity of the side sill itself can be secured. Further, by arranging the seat 6 above the battery housing portion BR, the influence of the cabin temperature can be prevented by the seat 6 as much as possible, and the cooling of the battery B by the ventilation cooling duct Sufficient performance can be ensured.
[0082]
As mentioned above, although one Example was shown, this invention is not limited to these, All what performs the cooling of the battery B on the floor panel 2 without providing a new duct is included, and the side sill 22 is included. It is those using itself as a duct but it may also.
[0083]
Further , the air introduction means may be provided with a blower or the like separately from the air conditioning duct, and may not be provided with a blower as long as the traveling wind can be introduced well.
[0084]
In addition, the detailed structure may be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall layout diagram of a vehicle adopting the battery cooling structure of the present invention. FIG. 2 is a top perspective view of a battery mounted on a floor panel of a passenger compartment. 4 is a rear perspective view of the front corner portion of the passenger compartment. FIG. 5 is a sectional view of the side sill portion. FIG. 6 is an exploded view of the front perspective view of the center of the passenger compartment. Control block diagram of switching mechanism [FIG. 9] Control flow chart of air flow switching mechanism [Explanation of symbols]
B ... Battery 2 ... Floor panel 3 ... First cross member (closed cross-section member , front cross member )
3b ... Blowout hole 4 ... Second cross member (closed cross-section member , rear cross member )
6 ... Seat 8 ... Blower for air conditioning (new air introduction means)
9 ... Introduction duct
21 ... Tunnel
22 ... side sills
23 ... Rear floor panel
24 ... Front floor panel 25b ... Discharge hole 28 ... Connecting duct

Claims

In a vehicle equipped with a battery on the floor panel,
Placing the battery in a space surrounded by a closed cross-section member disposed on the floor panel;
The closed cross-section member is composed of a side sill portion, cross members on both front and rear sides of the battery, and a floor tunnel portion, and surrounds the battery.
The battery is arranged facing the vehicle interior above the floor panel forming the bottom surface of the vehicle interior,
The floor panel is composed of a front floor panel whose front portion is formed one step higher, and a rear floor panel formed one step higher behind the front floor panel,
The battery is disposed in a lower portion of the front floor panel between the front floor panel formed higher and the rear floor panel,
An occupant seat is disposed above the battery,
The front floor panel is provided with the front cross member extending in the vehicle width direction at the front position of the battery,
An air outlet hole is formed at a position facing the front battery surface of the front cross member;
While providing air introduction means for introducing air to the front cross member,
The rear cross member is provided at a portion extending in the vehicle width direction at the rear position of the battery and communicating with the outside of the vehicle,
A vehicle battery cooling structure in which an air discharge hole is formed at a position facing the rear surface of the battery of the rear cross member .

The air introducing means is also used as a blower of a vehicle air conditioner,
The vehicle battery cooling structure according to claim 1 .

In the side sill portion, the space between the side sill trim and the side sill member is a duct for air blowing,
Cooling structure for a vehicle battery of claim 1 Symbol placement.

The front cross member is provided with a seat fixing portion for fixing the seat.
Cooling structure for a vehicle battery of claim 1, wherein.