JP2001102099A - 組電池の冷却構造 - Google Patents
組電池の冷却構造Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数個の組電池を均一かつ効率よく冷却する
ことを可能にした簡素な構造の組電池の冷却構造を提供
することを目的とするものである。 【解決手段】 車両駆動源の電池を複数ユニットからな
る組電池として配設し、これらを排気側に接続した排気
ダクトに配設された排気ファンによって空気を吸引して
冷却する組電池の冷却構造において、前記排気ダクト４
における各組電池２、３の各排気口１Ｃ、１Ｄ直後に排
気集合室４Ｃを形成し、該排気集合室４Ｃの下流に１個
の排気ファン６を設置したことを特徴とするもので、比
較的送風効率の高いファン６の吸気作用と排気集合室４
Ｃによる冷却後の排気風の混合作用によって、１個のフ
ァン６のみでも複数の組電池２、３から均等に風量を吸
引してそれぞれの組電池２、３を効果的に冷却すること
ができ、構成部品の削減による装置の軽量化と簡素化お
よびコスト低減ならびに通風抵抗や騒音発生の抑制を図
ることが可能となった。
ことを可能にした簡素な構造の組電池の冷却構造を提供
することを目的とするものである。 【解決手段】 車両駆動源の電池を複数ユニットからな
る組電池として配設し、これらを排気側に接続した排気
ダクトに配設された排気ファンによって空気を吸引して
冷却する組電池の冷却構造において、前記排気ダクト４
における各組電池２、３の各排気口１Ｃ、１Ｄ直後に排
気集合室４Ｃを形成し、該排気集合室４Ｃの下流に１個
の排気ファン６を設置したことを特徴とするもので、比
較的送風効率の高いファン６の吸気作用と排気集合室４
Ｃによる冷却後の排気風の混合作用によって、１個のフ
ァン６のみでも複数の組電池２、３から均等に風量を吸
引してそれぞれの組電池２、３を効果的に冷却すること
ができ、構成部品の削減による装置の軽量化と簡素化お
よびコスト低減ならびに通風抵抗や騒音発生の抑制を図
ることが可能となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車やハイ
ブリッド自動車等の車両に駆動源として搭載される電池
の冷却構造に関する。
ブリッド自動車等の車両に駆動源として搭載される電池
の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の駆動源としてあるいは、エ
ンジンと電動モータの両方を適宜選択して駆動源とする
ハイブリッド自動車等の駆動源として搭載される電池は
大容量を必要とすることから、通常は、複数ユニットか
らなる組電池として車体の適所に配設されている。その
ような駆動源電池の冷却構造として、例えば特開平１０
−２７００９５号公報に開示されたものがある。この第
１の従来例は、複数の組電池に均等に冷却風を送風する
ために、各々の組電池にそれぞれ圧送式の冷却ファンを
設置するとともに、各組電池の入口部に風向ガイドを設
けて均一な風量を確保するようにしたものである。ま
た、第２の従来例として特開平１０−３０６７２２号公
報に開示されたものが挙げられる。この例では、前記第
１の従来例と同様に各組電池の入口側に圧送式の冷却フ
ァンを設置するとともに、電池を冷却した温排気を車室
内の空調に流用制御するように構成したものである。さ
らに、第３の従来例として特開平１１−１９５４３７号
公報に開示されたものが挙げられる。この例は、前記２
つの従来例のものと異なり、比較的送風効率が高いとさ
れる吸気ファンを各組電池の下流の各排気側に配設した
ものである。
ンジンと電動モータの両方を適宜選択して駆動源とする
ハイブリッド自動車等の駆動源として搭載される電池は
大容量を必要とすることから、通常は、複数ユニットか
らなる組電池として車体の適所に配設されている。その
ような駆動源電池の冷却構造として、例えば特開平１０
−２７００９５号公報に開示されたものがある。この第
１の従来例は、複数の組電池に均等に冷却風を送風する
ために、各々の組電池にそれぞれ圧送式の冷却ファンを
設置するとともに、各組電池の入口部に風向ガイドを設
けて均一な風量を確保するようにしたものである。ま
た、第２の従来例として特開平１０−３０６７２２号公
報に開示されたものが挙げられる。この例では、前記第
１の従来例と同様に各組電池の入口側に圧送式の冷却フ
ァンを設置するとともに、電池を冷却した温排気を車室
内の空調に流用制御するように構成したものである。さ
らに、第３の従来例として特開平１１−１９５４３７号
公報に開示されたものが挙げられる。この例は、前記２
つの従来例のものと異なり、比較的送風効率が高いとさ
れる吸気ファンを各組電池の下流の各排気側に配設した
ものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来例では、複数の組電池に均等に冷却
風を送風するために、各々の組電池にそれぞれ冷却ファ
ンを設置していたため、各組電池の数だけ冷却ファンが
必要で、そのためのスペースを要して設計の自由度が低
下する他、部品点数の増加およびコストアップを招い
た。また、前記第３の従来例の吸気ファンを排気側に配
設したものを除いて、一般に送風効率が低い送風型の冷
却ファンを配設した第１および第２の従来例のものでは
送風効率を高めるため容量の大きいものを採用する必要
があり、さらにコストアップと装置の肥大化を招いた。
うに構成された従来例では、複数の組電池に均等に冷却
風を送風するために、各々の組電池にそれぞれ冷却ファ
ンを設置していたため、各組電池の数だけ冷却ファンが
必要で、そのためのスペースを要して設計の自由度が低
下する他、部品点数の増加およびコストアップを招い
た。また、前記第３の従来例の吸気ファンを排気側に配
設したものを除いて、一般に送風効率が低い送風型の冷
却ファンを配設した第１および第２の従来例のものでは
送風効率を高めるため容量の大きいものを採用する必要
があり、さらにコストアップと装置の肥大化を招いた。
【０００４】そこで本発明は、従来の組電池の冷却構造
の諸課題を解決して、複数個の組電池を均一かつ効率よ
く冷却することを可能にした簡素な構造の組電池の冷却
構造を提供することを目的とするものである。
の諸課題を解決して、複数個の組電池を均一かつ効率よ
く冷却することを可能にした簡素な構造の組電池の冷却
構造を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、車両
駆動源の電池を複数ユニットからなる組電池として配設
し、これらを排気側に接続した排気ダクトに配設された
排気ファンによって空気を吸引して冷却する組電池の冷
却構造において、前記排気ダクトにおける各組電池の各
排気口直後に排気集合室を形成し、該排気集合室の下流
に１個の排気ファンを設置したことを特徴とするもので
ある。また本発明は、前記排気集合室の断面積を排気フ
ァン通路の断面積より大きく形成したことを特徴とする
ものである。また本発明は、前記複数ユニットからなる
組電池を乗員席床下に平板状に配設したことを特徴とす
るものである。また本発明は、前記排気ダクトにおける
排気ファンを車輪懸架装置のストラット支持部近傍に配
設したことを特徴とするもので、これらを課題解決のた
めの手段とするものである。
駆動源の電池を複数ユニットからなる組電池として配設
し、これらを排気側に接続した排気ダクトに配設された
排気ファンによって空気を吸引して冷却する組電池の冷
却構造において、前記排気ダクトにおける各組電池の各
排気口直後に排気集合室を形成し、該排気集合室の下流
に１個の排気ファンを設置したことを特徴とするもので
ある。また本発明は、前記排気集合室の断面積を排気フ
ァン通路の断面積より大きく形成したことを特徴とする
ものである。また本発明は、前記複数ユニットからなる
組電池を乗員席床下に平板状に配設したことを特徴とす
るものである。また本発明は、前記排気ダクトにおける
排気ファンを車輪懸架装置のストラット支持部近傍に配
設したことを特徴とするもので、これらを課題解決のた
めの手段とするものである。
【０００６】
【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１から図３は本発明の組電池の冷却構造
の１実施の形態を示すもので、図１は組電池の冷却構造
の全体平断面図、図２はその分解斜視図、図３は本発明
の一対の組電池の風量比を示す図である。図１に示すよ
うに、内燃機関等のエンジンと電動モータの両方を適宜
選択して駆動源とするハイブリッド自動車等の駆動源と
して搭載される電池は、複数ユニット（図示の例では運
転席側の右組電池３および助手席側の左組電池２の一
対：２個以上であってもよい。）からなる組電池として
配設される。各組電池２、３は、保持桁を構成する数本
のホルダ８によって保持された多数の棒状の電池（バッ
テリモジュール）７、７・・・の列がが上下に２段配列
（図２参照）されて構成されている。各組電池２、３は
左右に並設されてバッテリボックス１内に収納され、乗
員席床下に平板状に配設される。
て説明する。図１から図３は本発明の組電池の冷却構造
の１実施の形態を示すもので、図１は組電池の冷却構造
の全体平断面図、図２はその分解斜視図、図３は本発明
の一対の組電池の風量比を示す図である。図１に示すよ
うに、内燃機関等のエンジンと電動モータの両方を適宜
選択して駆動源とするハイブリッド自動車等の駆動源と
して搭載される電池は、複数ユニット（図示の例では運
転席側の右組電池３および助手席側の左組電池２の一
対：２個以上であってもよい。）からなる組電池として
配設される。各組電池２、３は、保持桁を構成する数本
のホルダ８によって保持された多数の棒状の電池（バッ
テリモジュール）７、７・・・の列がが上下に２段配列
（図２参照）されて構成されている。各組電池２、３は
左右に並設されてバッテリボックス１内に収納され、乗
員席床下に平板状に配設される。
【０００７】バッテリボックス１は、本体となる囲い部
材１Ｍとその上下から密閉状に閉塞して配設される蓋部
材１Ｕ、底部材１Ｔとから構成され、囲い部材１Ｍの前
面吸気側には複数の組電池２、３に対応して穿設された
左吸気口１Ａおよび右吸気口１Ｂが開口し、後面排気側
には同様に、複数の組電池２、３に対応して穿設された
左排気口１Ｃおよび右排気口１Ｄが開口している。一
方、囲い部材１Ｍの後面排気側には排気ダクト４が連結
されて設置される。排気ダクト４は、前記各組電池２、
３の各排気口１Ｃ、１Ｄの直後に位置して両排気口１
Ｃ、１Ｄからの冷却後の空気を混合する排気集合室４Ｃ
と、該排気集合室４Ｃにて混合して集合された空気を大
気に放散させる排気ファン通路４Ｄとから構成される。
図１に示すように、排気ダクト４における排気集合室４
Ｃの前面の左排気口４Ａと右排気口４Ｂとを、対応する
バッテリボックス１における囲い部材１Ｍの後面の左右
の排気口１Ｃ、１Ｄの起立フランジ等に密着嵌合させて
連結される。前記排気ファン通路４Ｄ内には電池温度の
上昇に伴ってＯＮ制御等される電動モータ５によって駆
動される排気ファン（冷却ファン）６が１個設置され
る。
材１Ｍとその上下から密閉状に閉塞して配設される蓋部
材１Ｕ、底部材１Ｔとから構成され、囲い部材１Ｍの前
面吸気側には複数の組電池２、３に対応して穿設された
左吸気口１Ａおよび右吸気口１Ｂが開口し、後面排気側
には同様に、複数の組電池２、３に対応して穿設された
左排気口１Ｃおよび右排気口１Ｄが開口している。一
方、囲い部材１Ｍの後面排気側には排気ダクト４が連結
されて設置される。排気ダクト４は、前記各組電池２、
３の各排気口１Ｃ、１Ｄの直後に位置して両排気口１
Ｃ、１Ｄからの冷却後の空気を混合する排気集合室４Ｃ
と、該排気集合室４Ｃにて混合して集合された空気を大
気に放散させる排気ファン通路４Ｄとから構成される。
図１に示すように、排気ダクト４における排気集合室４
Ｃの前面の左排気口４Ａと右排気口４Ｂとを、対応する
バッテリボックス１における囲い部材１Ｍの後面の左右
の排気口１Ｃ、１Ｄの起立フランジ等に密着嵌合させて
連結される。前記排気ファン通路４Ｄ内には電池温度の
上昇に伴ってＯＮ制御等される電動モータ５によって駆
動される排気ファン（冷却ファン）６が１個設置され
る。
【０００８】本発明では、上記構成においてさらに、前
記排気集合室４Ｃの断面積Ｄ１を排気ファン通路４Ｄの
断面積Ｄ２より大きく形成したことを特徴とするもの
で、各組電池２、３の各排気口１Ｃ、１Ｄの直後に位置
して両排気口１Ｃ、１Ｄからの冷却後の空気を混合する
比較的大きな断面積の排気集合室４Ｃの存在によって、
単一の排気ファン６の設置のみであっても、高い送風効
率の吸気ファンの特性により、各組電池２、３をほぼ均
一の風量にて冷却することが可能となった。図３は、運
転席側の右組電池と助手席側の左組電池との吸い込み風
量比を風量を変えて比較した試験結果を示すもので、吸
い込み風量比は５０±１％範囲内でであり、ほぼ左右均
等の風量が達成できた。また、図示しての詳述はしない
が、前記排気ダクト４における排気ファン６は車輪懸架
装置のストラット支持部近傍のデッドスペース部に配設
される。つまり排気ファン通路４Ｄを図２のような単純
なストレート形状ではなく、例えばホルン形状のように
形成して比較的自在に車体のデッドスペース等に沿って
配設することができる。
記排気集合室４Ｃの断面積Ｄ１を排気ファン通路４Ｄの
断面積Ｄ２より大きく形成したことを特徴とするもの
で、各組電池２、３の各排気口１Ｃ、１Ｄの直後に位置
して両排気口１Ｃ、１Ｄからの冷却後の空気を混合する
比較的大きな断面積の排気集合室４Ｃの存在によって、
単一の排気ファン６の設置のみであっても、高い送風効
率の吸気ファンの特性により、各組電池２、３をほぼ均
一の風量にて冷却することが可能となった。図３は、運
転席側の右組電池と助手席側の左組電池との吸い込み風
量比を風量を変えて比較した試験結果を示すもので、吸
い込み風量比は５０±１％範囲内でであり、ほぼ左右均
等の風量が達成できた。また、図示しての詳述はしない
が、前記排気ダクト４における排気ファン６は車輪懸架
装置のストラット支持部近傍のデッドスペース部に配設
される。つまり排気ファン通路４Ｄを図２のような単純
なストレート形状ではなく、例えばホルン形状のように
形成して比較的自在に車体のデッドスペース等に沿って
配設することができる。
【０００９】以上、本発明の各実施の形態について説明
してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、吸排気口の形状
を含むバッテリケースの形状、バッテリーケースへの組
電池の収納形態、組電池の形式、形状および数、排気
口、排気集合部および排気ファン通路の形状を含む排気
ダクトの形状、バッテリケースと排気ダクトとの連結形
態、排気ファンの形式、形状、排気ダクトへの排気ファ
ンの設置形態およびその設置位置、組電池および冷却装
置の車両への設置形態およびその設置位置、排気ダクト
の車体への設置形態およびその設置位置等は適宜採用で
きる。
してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、吸排気口の形状
を含むバッテリケースの形状、バッテリーケースへの組
電池の収納形態、組電池の形式、形状および数、排気
口、排気集合部および排気ファン通路の形状を含む排気
ダクトの形状、バッテリケースと排気ダクトとの連結形
態、排気ファンの形式、形状、排気ダクトへの排気ファ
ンの設置形態およびその設置位置、組電池および冷却装
置の車両への設置形態およびその設置位置、排気ダクト
の車体への設置形態およびその設置位置等は適宜採用で
きる。
【００１０】
【発明の効果】以上詳細に述べてきたように、本発明に
よれば、車両駆動源の電池を複数ユニットからなる組電
池として配設し、これらを排気側に配設した排気ダクト
内の排気ファンによって空気を吸引して冷却する組電池
の冷却構造において、前記排気ダクトにおける各組電池
の各排気口直後に排気集合室を形成し、該排気集合室の
下流に１個の排気ファンを設置したことにより、比較的
送風効率の高いファンの吸気作用と排気集合室による冷
却後の排気風の混合作用によって、１個のファンのみで
も複数の組電池から均等に風量を吸引してそれぞれの組
電池を効果的に冷却することができ、構成部品の削減に
よる装置の軽量化と簡素化およびコスト低減ならびに通
風抵抗や騒音発生の抑制を図ることが可能となった。ま
た、前記排気集合室の断面積を排気ファン通路の断面積
より大きく形成した場合は、排気集合室による冷却後の
排気風の混合作用をより効果的にし、その下流に配設さ
れた排気ファンの吸引作用と相俟って、排気ファンが設
置された排気ファン通路を左右いずれかに偏位して配置
しても、１個のファンのみで複数の組電池から均等に風
量を吸引してそれぞれの組電池を効果的に冷却するこが
できるので、冷却装置の車体への設置形態の設計の自由
度が向上する。
よれば、車両駆動源の電池を複数ユニットからなる組電
池として配設し、これらを排気側に配設した排気ダクト
内の排気ファンによって空気を吸引して冷却する組電池
の冷却構造において、前記排気ダクトにおける各組電池
の各排気口直後に排気集合室を形成し、該排気集合室の
下流に１個の排気ファンを設置したことにより、比較的
送風効率の高いファンの吸気作用と排気集合室による冷
却後の排気風の混合作用によって、１個のファンのみで
も複数の組電池から均等に風量を吸引してそれぞれの組
電池を効果的に冷却することができ、構成部品の削減に
よる装置の軽量化と簡素化およびコスト低減ならびに通
風抵抗や騒音発生の抑制を図ることが可能となった。ま
た、前記排気集合室の断面積を排気ファン通路の断面積
より大きく形成した場合は、排気集合室による冷却後の
排気風の混合作用をより効果的にし、その下流に配設さ
れた排気ファンの吸引作用と相俟って、排気ファンが設
置された排気ファン通路を左右いずれかに偏位して配置
しても、１個のファンのみで複数の組電池から均等に風
量を吸引してそれぞれの組電池を効果的に冷却するこが
できるので、冷却装置の車体への設置形態の設計の自由
度が向上する。
【００１１】さらに、前記複数ユニットからなる組電池
を乗員席床下に平板状に配設したことにより、デッドス
ペースとなりがちな乗員座席下方のスペースを有効利用
することが可能となる。さらにまた、前記排気ダクトに
おける排気ファンを車輪懸架装置のストラット支持部近
傍に配設した場合は、比較的余裕のあるストラット支持
部近傍のデッドスペースを有効に利用して排気ダクトお
よび排気ファンを配設することができ、排気ファンの保
守点検も容易となる他、排気ダクトを適宜引き回して配
設することで、車両後突時に排気ファンが車体のクラッ
シャブル構造を阻害することなくまた前方に配置した組
電池にも干渉せず電気的短絡等も防止して安全性が高い
等車両衝突の影響や荷物スペースを犠牲にすることもな
く、比較的能力の高い大きいファンを設置することも可
能となる。このように、本発明によれば、複数個の組電
池を均一かつ効率よく冷却することを可能にした簡素な
構造の組電池の冷却構造が提供される。
を乗員席床下に平板状に配設したことにより、デッドス
ペースとなりがちな乗員座席下方のスペースを有効利用
することが可能となる。さらにまた、前記排気ダクトに
おける排気ファンを車輪懸架装置のストラット支持部近
傍に配設した場合は、比較的余裕のあるストラット支持
部近傍のデッドスペースを有効に利用して排気ダクトお
よび排気ファンを配設することができ、排気ファンの保
守点検も容易となる他、排気ダクトを適宜引き回して配
設することで、車両後突時に排気ファンが車体のクラッ
シャブル構造を阻害することなくまた前方に配置した組
電池にも干渉せず電気的短絡等も防止して安全性が高い
等車両衝突の影響や荷物スペースを犠牲にすることもな
く、比較的能力の高い大きいファンを設置することも可
能となる。このように、本発明によれば、複数個の組電
池を均一かつ効率よく冷却することを可能にした簡素な
構造の組電池の冷却構造が提供される。
【図１】本発明の組電池の冷却構造の１実施の形態を示
すもので、組電池の冷却構造の全体平断面図である。
すもので、組電池の冷却構造の全体平断面図である。
【図２】同、組電池の冷却構造の分解斜視図である。
【図３】同、本発明の冷却構造による一対の組電池の風
量比を示す図である。
量比を示す図である。
１ バッテリボックス １Ａ 左吸気口 １Ｂ 右吸気口 １Ｃ 左排気口 １Ｄ 右排気口 １Ｕ 蓋部材 １Ｍ 囲い部材 １Ｔ 底部材 ２ 左組電池 ３ 右組電池 ４ 排気ダクト ４Ａ 左排気口 ４Ｂ 右排気口 ４Ｃ 排気集合室 ４Ｄ 排気ファン通路 ５ 電動モータ ６ 排気ファン（冷却ファン） ７ 電池 ８ ホルダ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月４日（１９９９．１０．
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
Claims (4)
- 【請求項１】 車両駆動源の電池を複数ユニットからな
る組電池として配設し、これらを排気側に接続した排気
ダクトに配設された排気ファンによって空気を吸引して
冷却する組電池の冷却構造において、前記排気ダクトに
おける各組電池の各排気口直後に排気集合室を形成し、
該排気集合室の下流に１個の排気ファンを設置したこと
を特徴とする組電池の冷却構造。 - 【請求項２】 前記排気集合室の断面積を排気ファン通
路の断面積より大きく形成したことを特徴とする請求項
１に記載の組電池の冷却構造。 - 【請求項３】 前記複数ユニットからなる組電池を乗員
席床下に平板状に配設したことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の組電池の冷却構造。 - 【請求項４】 前記排気ダクトにおける排気ファンを車
輪懸架装置のストラット支持部近傍に配設したことを特
徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の組電池の
冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27567099A JP2001102099A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 組電池の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27567099A JP2001102099A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 組電池の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102099A true JP2001102099A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17558722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27567099A Pending JP2001102099A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 組電池の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001102099A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6819085B2 (en) | 2003-03-26 | 2004-11-16 | Panasonic Ev Energy Co., Ltd. | Battery pack apparatus |
| JP2005019231A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Toyota Motor Corp | バッテリパックの冷却構造 |
| WO2006067928A1 (ja) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | 高電圧バッテリユニットの車両搭載構造 |
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