JP2002166728A - 高電圧バッテリの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車やハイブリッド車の高電圧バッテ
リを車両の客室内に配置するに際して、高電圧バッテリ
を効率よく冷却し、かつ冷却ファンなどの騒音を遮断し
て静粛な高電圧バッテリの冷却構造を提供すること。 【解決手段】 本発明に係る高電圧バッテリの冷却構造
は、高電圧バッテリ冷却装置３０を収納する高電圧バッ
テリ収納室２０の、バッテリケース３１から最も遠い一
角を区画板２５により区画して、バッテリケース３１か
ら放射される熱によって暖められた高温の空気が吸引さ
れないように冷却空気導入室２６を構成し、車両の客室
に連通する空気取り入れスリット２８と吸気用ブロア３
２の吸気口３２１をこの冷却空気導入室２６に開口し、
また、冷却空気導入室２６内に、吸気口３２１と空気取
り入れスリット２８とが直接向かい合わないように遮蔽
板２７を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車あるい
はハイブリッド車などに搭載される高電圧バッテリの冷
却構造に関し、特に高電圧バッテリを車両の客室内に搭
載する場合の冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車あるいはハイブリッド車など
に搭載される高電圧バッテリは、充放電の頻度が高く、
その充放電の度ごとの化学反応により発熱し、高温にな
るため、冷却する必要がある。図５は、高電圧バッテリ
を車両のラッゲージルームに搭載した従来の高電圧バッ
テリの冷却構造を示す図である。すなわち、従来の高電
圧バッテリの冷却構造は、ラッゲージルーム７０に設置
したバッテリケース５３１に高電圧バッテリ５１１とバ
ッテリＥＣＵ５１２を収納し、このバッテリケース５３
１の前方に冷却ファン５３２を設け、パッケージトレイ
７１に開口した吸入口７２から吸入ダクト７３により冷
却ファン５３２に接続し、一方、バッテリケース５３１
の後方に排気ダクト７４を接続することにより、車両の
客室内の空気Ｃを吸入口７２から吸入ダクト７３を介し
て冷却ファン５３２により吸引し、高電圧バッテリ５１
１に当てて、温風となった排気Ｈを排気ダクト７４から
排出するようになっていた。

【０００３】ところが、上記の従来の高電圧バッテリの
冷却構造は、車両の客室とラッゲージルームとが分かれ
た所謂セダン型の車両に適用したもので、車両の客室と
ラッゲージルームが分かれているために、客室内の空気
Ｃは高温のバッテリケース５３１に影響されない。一
方、ワゴン車あるいはワンボックス車などの客室と荷室
が一体となった車両で電気自動車あるいはハイブリッド
車などを成り立たせるために、高電圧バッテリを車両へ
搭載する場合は、該高電圧バッテリの重量、体積が大き
いため、エンジンルームなどへの搭載はできず、車両の
客室内に搭載することとなり、高電圧バッテリを座席の
下部あるいは床下に配置するのが適当である。

【０００４】ところで、高電圧バッテリを座席の下部な
ど車両の客室内に配置する場合は、車両の客室内の空気
調和及び静粛性の観点から、高電圧バッテリから発生す
る熱により暖められる高温の空気を客室内に侵入させな
いために効率よく冷却すること、また、冷却ファンの騒
音が室内に漏れないように遮蔽することなどが要求され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、か
かる課題を解決すべく、電気自動車やハイブリッド車の
高電圧バッテリを車両の客室内に配置するに際して、高
電圧バッテリを効率よく冷却し、かつ冷却ファンなどの
騒音を遮断して静粛な高電圧バッテリの冷却構造を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高電圧バッ
テリの冷却構造は、電気自動車あるいはハイブリッド車
などに搭載される高電圧バッテリを収容したバッテリケ
ースに、吸気用ブロアと排気ダクトを接続して冷却空気
を導入し、該高電圧バッテリを冷却する高電圧バッテリ
の冷却構造において、バッテリケースの長手方向の一端
に、該バッテリケース内に冷却空気を導入する吸気用ブ
ロアと、前記バッテリケース内を循環した冷却空気を排
気する排気ダクトとを接続して、高電圧バッテリ冷却装
置を構成するとともに、該高電圧バッテリ冷却装置を車
両の後部座席の下面に設けた高電圧バッテリ収納室に設
置し、該高電圧バッテリ収納室の一角を区画板で区画し
て冷却空気導入室となし、該冷却空気導入室を構成する
高電圧バッテリ収納室の壁材に車両室内に開口する空気
取り入れスリットを設け、前記冷却空気導入室に前記吸
気用ブロアの吸気口を臨ませたことを特徴とする。

【０００７】よって、高電圧バッテリは、吸気用ブロア
によりバッテリケース内に押し込められた冷却空気がバ
ッテリケース内のを循環し、排気ダクトから車外に排出
されることにより冷却されるが、高温のバッテリケース
から外部に輻射された熱により暖められた高電圧バッテ
リ収納室の空気は、高電圧バッテリ収納室と冷却空気導
入室が区画板で仕切られているため、冷却空気導入室に
は入り込めず、空気取り入れスリットで連通する客室内
の空気のみが吸気用ブロアの吸気口から吸引されるの
で、比較的低温の冷却空気により高電圧バッテリを効率
よく冷却することができる。したがって、ワンボックス
車又はワゴン車による電気自動車あるいはハイブリッド
車の高電圧バッテリが車両の客室内に搭載でき、車両と
して実用的に成り立たせることができる。

【０００８】また、本発明に係る高電圧バッテリの冷却
構造は、前記冷却空気導入室の前記空気取り入れスリッ
トと前記吸気用ブロアの吸気口とを直線で結ぶ仮想の筒
状空間の途中で、該筒状空間を遮蔽する遮蔽板を設けた
ことを特徴とする。

【０００９】よって、車両の客室内に開口する冷却空気
導入室の空気取り入れスリットと吸気用ブロアの吸気口
とは、対向する直線上で遮蔽板により遮られて、直接は
向き合わないので、空気取り入れスリットから冷却空気
導入室に異物が落下しても吸気用ブロアの吸気口に吸い
込まれることなく、安全であり、また、吸気用ブロアの
吸気口からの吸気音もこの遮蔽板により遮られて、空気
取り入れスリットから直接車両の客室内に漏れることが
ないので、車両の客室内を静粛に保つことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る高電圧バッテ
リの冷却構造の一の実施の形態について図面を参照して
以下に説明する。本実施の形態の高電圧バッテリの冷却
構造は、ワンボックス車の後部座席の下部に設けられた
ものである。ここで、図１は、ワンボックス車の後部座
席の下部に配置した高電圧バッテリの冷却構造を示した
側面断面図であり、図２は、高電圧バッテリの冷却構造
の平面図である。

【００１１】（構成）本発明に係る高電圧バッテリの冷
却構造の構成について説明する。本発明に係る高電圧バ
ッテリの冷却構造は、高電圧バッテリを収容したバッテ
リケース３１の一端に、このバッテリケース３１内に冷
却空気Ｃ（図中、白矢印）を導入する吸気用ブロア３２
と、このバッテリケース３１内を循環した暖気Ｈ（図
中、黒矢印）を排気する排気ダクト３３とを接続した高
電圧バッテリ冷却装置３０を、車両の後部座席６１の下
面に設けた高電圧バッテリ収納室２０に収納するととも
に、この高電圧バッテリ収納室２０の一角を区画板２５
で区画して冷却空気導入室２６を構成して、この冷却空
気導入室２６から冷却空気Ｃをバッテリケース３１内に
導入するように構成したものである。なお、図２中、１
２は高電圧バッテリーの充放電をコントロールするバッ
テリＥＣＵであり、１３は高電圧電源回路をコントロー
ルするシステムメインリレーであり、これらバッテリＥ
ＣＵ１２およびシステムメインリレー１３は、いずれも
バッテリーケース３１の外部で高電圧バッテリー収納室
２０内に納められている。

【００１２】上記高電圧バッテリ冷却装置３０を収納す
る高電圧バッテリ収納室２０は、車両のフロアパネル２
４上に立設され、後部座席６１の前端部分が載置される
フロントパネル２２と、車両の左右方向の縦壁を構成す
るホイールハウス２３と、後部のリヤパッケージトレイ
２４１の縦壁とで形成される長方形の空間の上部を、後
部座席６１を載置する台を兼用するバッテリカバー２１
で覆ったものである。なお、バッテリカバー２１は、高
電圧バッテリーの維持管理のために、取り外し又は開閉
可能になっている。

【００１３】そして、この高電圧バッテリ収納室２０の
一角、すなわち前記高電圧バッテリ冷却装置３０に設け
た吸気用ブロア３２の吸気口３２１が開口する角部に、
図３、図４に示すように、平面視Ｌ字形の区画板２５
を、該区画板２５の一端のフランジをフロントパネル２
２に、他端のフランジをホイールハウス２３に当接し
て、これらフロントパネル２２とホイールハウス２３と
区画板２５と、及び上下はフロアパネル２４とバッテリ
カバー２１とで冷却空気導入室２６を構成している。

【００１４】平面視Ｌ字形の区画板２５の車両左右方向
と平行な面に連通孔２５１が設けられ、該連通孔２５１
に吸気用ブロア３２の吸気口３２１が挿入されて、該吸
気口３２１が冷却空気導入室２６に連通する。なお、区
画板２５の全周のフランジ部には、ウレタンスポンジ製
のシール材２９を介装することにより、高電圧バッテリ
収納室２０と冷却空気導入室２６との気密を保持してい
る。

【００１５】冷却空気導入室２６を構成するフロントパ
ネル２２あるいは上部を覆うバッテリカバー２１の所要
位置に、車両の客室内の空気を冷却空気Ｃとして冷却空
気導入室２６に導入するための空気取り入れスリット２
８が開けられている。そして、図３、図４に示すよう
に、この空気取り入れスリット２８と前述した吸気用ブ
ロア３２の吸気口３２１とを直線で結ぶ仮想の筒状空間
ｎの途中で、該筒状空間ｎを遮蔽する断面ヘ字形の遮蔽
板２７が、Ｌ字形の区画板２５の二面に渡って、前記吸
気口３２１の上方にスポット溶接されて取り付けられて
いる。

【００１６】（作用）次に、上記のように構成された本
発明に係る高電圧バッテリの冷却構造の作用について説
明する。高電圧バッテリへの充放電が頻繁になると、化
学変化により高電圧バッテリが発熱し、各セルの温度が
高くなる。すると、この高電圧バッテリに設けられた温
度センサによりバッテリＥＣＵ１２に温度データが送ら
れ、バッテリＥＣＵ１２の指令により冷却用ブロア３２
が作動して、その吸気口３２１から、空気取り入れスリ
ット２８により冷却空気導入室２６に連通する車両の客
室内の空気を冷却空気Ｃとしてバッテリケース３１内に
導入する。

【００１７】バッテリケース３１内に導入された冷却空
気Ｃは、高電圧バッテリの熱を奪いながら冷却用ブロア
３２の吸入圧力に押されて、排気ダクト３３から暖気Ｈ
となって車外に排出される。

【００１８】高電圧バッテリが冷却されるとはいえ、バ
ッテリケース３１内の熱はバッテリケース３１の外側に
伝わり、その輻射熱により高電圧バッテリ収納室２０内
の雰囲気温度を上昇させるが、吸気用ブロア３２の吸気
口３２１が開口する冷却空気導入室２６は、区画板２５
により高電圧バッテリ収納室２０と区画され、且つ、バ
ッテリケース３１から離れた位置に設置されているた
め、冷却空気Ｃとして高電圧バッテリ収納室２０内の高
温の空気を吸引することはない、

【００１９】空気取り入れスリット２８から冷却空気導
入室２６に導入された冷却空気Ｃは、最短距離を通って
冷却用ブロア３２の吸気口３２１に向かうが、その途中
に遮蔽板２７が、空気取り入れスリット２８と吸気口３
２１を直線で結ぶ仮想筒状空間ｎを遮蔽しているので、
直線的には吸引されず、遮蔽板２７の端部を迂回して吸
引される。

【００２０】そして、この空気取り入れスリット２８が
フロントパネル２２に設けられる場合は、この空気取り
入れスリット２８は車両前方に開口しているため、常に
露出する状態にあり、また、空気取り入れスリット２８
がバッテリカバー２１に設けられて上部に開口する場合
は、通常の着座状態では後部座席６１の下部に隠れて見
えないが、図１に示すように、後部座席を畳んで起立さ
せることにより、客室６０の後方を荷室として使用する
ような場合は、後部座席が跳ね上げられることにより、
露出することになるので、空気取り入れスリット２８か
ら異物が冷却空気導入室２６に落下・侵入することが考
えられる。しかし、侵入した異物は前記遮蔽板２７によ
り遮られて、冷却空気導入室２６の下部に落下し、冷却
用ブロア３２の吸気口３２１に達することはない。

【００２１】また、冷却用ブロア３２が作動すると吸気
口３２１から冷却空気Ｃをバッテリケース３１に吸引す
る吸気音が発生するが、空気取り入れスリット２８が露
出した状態であっても、空気取り入れスリット２８と吸
気口３２１を直線で結ぶ仮想筒状空間ｎを遮蔽板２７が
遮蔽しているので、吸気音が直接空気取り入れスリット
２８から車室内に伝播することがないため、騒音として
の吸気音を低減することができる。

【００２２】このように、本発明に係る高電圧バッテリ
の冷却構造は、高電圧バッテリ冷却装置３０を収納する
高電圧バッテリ収納室２０の、バッテリケース３１から
最も遠い一角を区画板２５により区画して、バッテリケ
ース３１から放射される熱により暖められた高温の空気
が入らないように冷却空気導入室２６を構成し、吸気用
ブロア３２の吸気口３２１をこの冷却空気導入室２６に
開口し、また、冷却空気導入室２６内に、吸気口３２１
と空気取り入れスリット２８とが直接向き合わないよう
に遮蔽板２７を設けたので、バッテリケース３１から放
射される熱により暖められた高温の空気を吸引すること
なく、車両の客室内の空気を冷却空気Ｃとして取り入れ
ることができ、また、空気取り入れスリット２８から冷
却空気導入室２６内に異物が落下した場合にも、遮蔽板
２７により吸気口３２１に異物が入って吸気用ブロア３
２を破損することが防止でき、また、吸気用ブロア３２
からでる吸気音も遮蔽板２７により遮蔽されるため、静
粛で信頼性の高い高電圧バッテリの冷却構造を得ること
が可能となった。

【００２３】なお、本発明は前記実施の形態のものに限
定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様
々な変更が可能である。例えば、前記実施の形態では、
吸気用ブロアと排気ダクトとをバッテリケースの長手方
向の同一端に設けているが、これに限らず、互いに反対
の端面に設けてもよい。また、前記実施の形態では、高
電圧バッテリ収納室を後部座席の下部に設けたもので説
明したが、単なる車両の客室内の荷室や床面に設けるも
のであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、電気自動車あるいはハイブリ
ッド車などに搭載される高電圧バッテリを収容したバッ
テリケースに、吸気用ブロアと排気ダクトを接続して冷
却空気を導入し、該高電圧バッテリを冷却する高電圧バ
ッテリの冷却構造において、バッテリケースの長手方向
の一端に、該バッテリケース内に冷却空気を導入する吸
気用ブロアと、前記バッテリケース内を循環した冷却空
気を排気する排気ダクトとを接続して、高電圧バッテリ
冷却装置を構成するとともに、該高電圧バッテリ冷却装
置を車両の後部座席の下面に設けた高電圧バッテリ収納
室に設置し、該高電圧バッテリ収納室の一角を区画板で
区画して冷却空気導入室となし、該冷却空気導入室を構
成する高電圧バッテリ収納室の壁材に車両室内に開口す
る空気取り入れスリットを設け、前記冷却空気導入室に
前記吸気用ブロアの吸気口を臨ませるように構成したの
で、バッテリケースから遠い位置に冷却空気導入室を設
けて、高温のバッテリケースから輻射された熱によって
暖められた高温の空気の充満する高電圧バッテリ収納室
から遮断して、車両の客室内の空気を冷却空気として導
入し、高電圧バッテリを効率よく冷却することが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の実施の形態に係る高電圧バッテリ
の冷却構造を示した側面断面図である。

【図２】本発明の一の実施の形態に係る高電圧バッテリ
の冷却構造の平面図である。

【図３】本発明の一の実施の形態に係る高電圧バッテリ
の冷却構造の要部側面断面図である。

【図４】本発明の一の実施の形態に係る高電圧バッテリ
の冷却構造の要部斜視図である。

【図５】従来の高電圧バッテリの冷却構造の全体概要図
である。

【符号の説明】

１０ 高電圧バッテリの冷却構造 ２０ 高電圧バッテリ収納室 ２５ 区画板 ２６ 冷却空気導入室 ２７ 遮蔽板 ２８ 空気取り入れスリット ３０ 高電圧バッテリ冷却装置 ３１ バッテリケース ３２ 吸気用ブロア ３３ 排気ダクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気自動車あるいはハイブリッド車など
   に搭載される高電圧バッテリを収容したバッテリケース
   に、吸気用ブロアと排気ダクトを接続して冷却空気を導
   入し、該高電圧バッテリを冷却する高電圧バッテリの冷
   却構造において、 前記バッテリケースの長手方向の一端に、該バッテリケ
   ース内に冷却空気を導入する吸気用ブロアと、前記バッ
   テリケース内を循環した冷却空気を排気する排気ダクト
   とを接続して、高電圧バッテリ冷却装置を構成するとと
   もに、 該高電圧バッテリ冷却装置を車両の後部座席の下面に設
   けた高電圧バッテリ収納室に設置し、 該高電圧バッテリ収納室の一角を区画板で区画して冷却
   空気導入室となし、 該冷却空気導入室を構成する高電圧バッテリ収納室の壁
   材に車両室内に開口する空気取り入れスリットを設け、 前記冷却空気導入室に前記吸気用ブロアの吸気口を臨ま
   せたことを特徴とする高電圧バッテリの冷却構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の高電圧バッテリの冷却
   構造において、 前記冷却空気導入室の前記空気取り入れスリットと前記
   吸気用ブロアの吸気口とを直線で結ぶ仮想の筒状空間の
   途中で、該筒状空間を遮蔽する遮蔽板を設けたことを特
   徴とする高電圧バッテリの冷却構造。