JP2003297439A - 電気自動車のバッテリ冷却装置 - Google Patents

電気自動車のバッテリ冷却装置

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JP2003297439A
JP2003297439A JP2002102879A JP2002102879A JP2003297439A JP 2003297439 A JP2003297439 A JP 2003297439A JP 2002102879 A JP2002102879 A JP 2002102879A JP 2002102879 A JP2002102879 A JP 2002102879A JP 2003297439 A JP2003297439 A JP 2003297439A
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battery
battery box
cooling
cooling device
water jacket
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JP2002102879A
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Kentaro Shibuya
健太郎 澁谷
Ritsuo Masui
律男 桝井
Kazuhisa Okamoto
和久 岡本
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストや燃費を良好に維持しつつ、バッテリ
の温度バラツキを抑えて冷却効果を高めることができる
電気自動車のバッテリ冷却装置を提供する。 【解決手段】 電気自動車2に搭載されるバッテリボッ
クス3内に複数のバッテリ4を複数列に配列して収容す
る。複数列に配列したバッテリ4間に適宜ウォータージ
ャケット6を設ける。バッテリボックス3の前側および
後側に通気部8,9を形成し、一方の通気部9に冷却用
ファン7を設けて、バッテリボックス3の後側から前側
に送気可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車に搭
載されるバッテリボックス内に収容される複数のバッテ
リを冷却するための電気自動車のバッテリ冷却装置に関
するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、省エネルギー等の観点から、電力
で駆動可能な電気自動車が開発されている。この種の電
気自動車には、複数のバッテリを複数列に配列した状態
で収容したバッテリボックスを搭載したものがある。バ
ッテリの性能や寿命は温度環境に大きく依存し、特に、
高温時に充放電を行うとバッテリの劣化が著しい。そこ
で、従来においては、複数列に配列したバッテリの周囲
を覆うようにウォータージャケットを設け、その内部に
冷却水を供給することで、バッテリの冷却を図っている
ものがある。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にバッテリの周囲を覆うようにウォータージャケットを
設けると、ウォータージャケットが大型化して重量が増
大し、加えてウォータージャケットに冷却水を供給する
ポンプも大型化するため、コストの増大や燃費の悪化を
招くという問題があった。 【0004】また、バッテリの性能を確保するために、
上述のように複数に配列されたバッテリの温度バラツキ
を抑えて冷却することが要請されている。 【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、コストや燃費を適正な範囲内に維持しつつ、
バッテリの温度バラツキを抑えて冷却効果を高めること
ができる電気自動車のバッテリ冷却装置を提供すること
を目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載した発明は、電気自動車(例えば、
後述する実施の形態における電気自動車2)に搭載され
るバッテリボックス(例えば、後述する実施の形態にお
けるバッテリボックス3)内に複数のバッテリ(例え
ば、後述する実施の形態におけるバッテリ4)を複数列
に配列して収容し、複数列に配列したバッテリ間にウォ
ータージャケット(例えば、後述する実施の形態におけ
るウォータージャケット6)を部分的に設け、バッテリ
ボックスの前側および後側に通気部(例えば、後述する
実施の形態における通気部8,9)を形成し、該通気部
のいずれか一方に冷却用ファン(例えば、後述する実施
の形態における冷却用ファン7)を設けたことを特徴と
する電気自動車のバッテリ冷却装置(例えば、後述する
実施の形態における電気自動車のバッテリ冷却装置1)
である。 【0007】この発明によれば、複数列に配列したバッ
テリ間にウォータージャケットを部分的に設けるため、
バッテリにおけるウォータージャケットに接触する部位
の冷却効果を高めるとともに、ウォータージャケットや
冷却水を供給するポンプの軽量化を図ることができる。
加えて、前記バッテリボックスの前側および後側に通気
部を設けることで、バッテリから発生する熱を通気部か
ら放出することができ、バッテリボックス内に熱がこも
ることを防止することができる。また、前記通気部のい
ずれか一方に冷却用ファンを設けたため、バッテリボッ
クス内に冷たい空気を供給することができ、冷却効果を
高めることができる。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態にお
ける電気自動車のバッテリ冷却装置を図面と共に説明す
る。ここで、電気自動車とは、純粋に走行エネルギーを
バッテリだけで供給する形式のもの以外に、内燃機関や
燃料電池によりその一部または全部を供給する形式のも
のも含むものとする。 【0009】図1はこの発明の実施の形態における電気
自動車のバッテリ冷却装置(以下単に、バッテリ冷却装
置という)1を示す概略構成図である。図1に示したよ
うに、バッテリボックス3は内部が中空形状となってい
て、その内部に複数のバッテリ4を収容した状態で電気
自動車2の床下部に搭載されている。なお、バッテリボ
ックス3の搭載位置はこれに限らず、例えば、車両の前
方または後方であってもよい。 【0010】また、バッテリボックス3は、その高さを
バッテリ4よりも若干高くなるように形成して、内部に
余裕スペースを持たせている。これにより、バッテリモ
ジュール5の端子12(図4参照)を接続する端子ケー
ブル(図示せず)の配置スペース等を確保するととも
に、詳細を後述するように、空気の流通経路を確保して
いる。 【0011】前記バッテリ4はその所定数(例えば3
個)が直結してバッテリモジュール5を形成し、このバ
ッテリモジュール5が複数列に配列された状態でバッテ
リボックス3に収容されている。バッテリモジュール5
同士は、それぞれ直列に接続され、その両端に接続され
る電気自動車駆動用の電動機(図示せず)に駆動に十分
な電力を供給できるようにしている。なお、バッテリ4
の配列については、バッテリボックス3の搭載位置や形
状に応じて適宜変更してもよい。例えば、バッテリモジ
ュール5を形成せずに、各バッテリ4を配列してもよ
い。 【0012】また、本実施の形態においては、各バッテ
リモジュール5は所定間隔を開けた状態で配列され、互
いに隣合うバッテリモジュール5間に、一つおきにウォ
ータージャケット6を配置している。このように、前記
複数列に配列したバッテリモジュール5間に、ウォータ
ージャケット6を部分的に配置することで、ウォーター
ジャケット6全体の軽量化を図るとともに、各ウォータ
ージャケット6に冷却水を供給するポンプ(図示せず)
の軽量化をも図ることができる。 【0013】また、各バッテリモジュール5のバッテリ
4には、ウォータージャケット6に隣接する部位に、伝
熱板11(図4参照)を介在させており、これにより、
バッテリ4においてウォータージャケット6に隣合う部
位の冷却効果が高められている。なお、ウォータージャ
ケット6を配置しないバッテリモジュール5間には、ス
ペーサ15が設けられている。また、前側には伝熱板1
0(図2参照)が設けてあり、バッテリボックス3に対
する伝熱性を高めるとともに、スペーサーとしての機能
も備えている。 【0014】前記バッテリボックス3には、その前側お
よび後側に通気部8,9が形成され、該通気部8,9を
介してバッテリボックス3内外の空気を流通できるよう
にしている。これにより、バッテリ4から発生する熱に
より熱せられたバッテリボックス3内の空気が、前記通
気部8,9を介して外部に流通できる。この通気部8,
9の形状としては、単に開口部(貫通孔)であってもよ
いが、バッテリボックス3の防水性を高めるために、開
口部にスリットを有したプレートを配置してもよく、メ
ッシュ状に孔が形成されたプレートを配置してもよい。
さらに、前記開口部にプレートをサーボモータを介して
回動可能に取り付けて開口部を適宜開閉するような構造
としてもよい。 【0015】加えて、本実施の形態においては、バッテ
リボックス3前側の通気部8に冷却用ファン7を設け
て、バッテリボックス3内の空気を冷却用ファン7を介
してその外部に排出できるようにしている(矢印A参
照)。これにより、バッテリボックス3の後側から前側
に空気を送気することができる。バッテリボックス3
は、電気自動車2の駆動系を配置する関係上、前側が後
側より温度が高くなっている。したがって、上述のよう
にすると、後側の冷たい空気をバッテリボックス3内に
供給することができるため、冷却効果を高めることがで
きる。 【0016】図2は図1のバッテリボックス3の内部を
示す概略斜視図である。同図において、バッテリモジュ
ール5間のウォータージャケット6やスペーサ15は図
示を省略している。同図に示したように、バッテリボッ
クス3内には、バッテリモジュール5の上側中央部に分
岐用板14が設けられている。このため、バッテリボッ
クス3の後側から流入する空気が分岐用板14によりそ
の両側に分岐して、矢印Aのようにバッテリボックス3
の内側面周縁側に沿って前側に進み、冷却用ファン7を
介して通気部8から排出される。このように、バッテリ
モジュール5側面の周縁側にも空気が流通してその部位
を冷却するため、バッテリ4ごとの温度バラツキを低減
することができるとともに、バッテリ4の部位ごとの温
度バラツキを低減することができる。 【0017】以上説明したように、本実施の形態のバッ
テリ冷却装置1によれば、ウォータージャケット6や冷
却水を供給するポンプの軽量化を図ることができ、バッ
テリ冷却装置1全体の軽量化を図ることができ、電気自
動車2の燃費やコストを適正な範囲内に維持することが
できる。また、バッテリボックス3内のバッテリ4をウ
ォータージャケット6で冷却するとともに、バッテリボ
ックス3の後側から前側に送気することで、バッテリ4
の温度バラツキを抑えて冷却効果を高めることができ
る。なお、実施の形態においては、バッテリボックス3
の後側から前側に空気を送気することで冷却効果を高め
ているが、これに限らずバッテリボックス3の前側から
空気を送気してもよい。 【0018】図3は本発明の実施例と比較例におけるバ
ッテリの充電時間ごとの温度の測定結果を示す説明図で
ある。図4は、図3におけるバッテリの温度測定方法を
示す説明図である。図3において、aは実施例を示し、
bは比較例を示している。実施例aは上述したバッテリ
冷却装置1と同様に構成している。比較例bは前記バッ
テリボックス3に通気部8,9と冷却用ファン7を設け
ず、ウォータージャケット6で冷却を行った場合であ
る。なお、比較例bにおいて、ウォータージャケット6
は、実施例aと同様に、バッテリモジュール5間に一つ
おきに配置している。 【0019】実施例a、比較例bともに以下の測定条件
で測定を行った。すなわち、外気温は25℃であり、充
填開始時のバッテリの残容量SOCは0%であり、20
0Vで充電を行った。また、実施例においては、冷却用
ファン7を30Wで駆動して、風量を2m3/minと
なるように設定した。 【0020】図3の測定を行うにあたっては、図4に示
したように、バッテリ4間に設けられた伝熱板11の中
央部を測定点13としてバッテリ4の温度を計測した。
図3に示したように、実施例aの場合には、比較例bの
場合に比べて約5℃温度、充電終了後の温度を低くする
ことができた。 【0021】 【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載し
た発明によれば、バッテリにおけるウォータージャケッ
トに接触する部位の冷却効果を高めるとともに、ウォー
タージャケットや冷却水を供給するポンプの軽量化を図
ることができる。加えて、バッテリから発生する熱を通
気部から放出することができ、バッテリボックス内に熱
がこもることを防止することができる。また、冷却用フ
ァンにより冷たい空気をバッテリボックス内に供給する
ことができ、冷却効果を高めることができる。よって、
コストや燃費を適正な範囲内に維持しつつ、バッテリの
温度バラツキを抑えて冷却効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 図1は本発明の実施の形態における電気自動
車のバッテリ冷却装置を示す概略構成図である。 【図2】 図1のバッテリボックスの内部を示す概略斜
視図である。 【図3】 本発明の実施例と比較例におけるバッテリの
充電時間ごとの温度の測定結果を示す説明図である。 【図4】 図3におけるバッテリの温度測定方法を示す
説明図である。 【符号の説明】 1 バッテリ冷却装置 2 電気自動車 3 バッテリボックス 4 バッテリ 6 ウォータージャケット 7 冷却用ファン 8 通気部 9 通気部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 和久 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3D035 AA01 AA03 AA06 BA01 3D038 AA09 AB01 AC04 5H031 AA09 KK01 KK08

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 電気自動車に搭載されるバッテリボック
    ス内に複数のバッテリを複数列に配列して収容し、 複数列に配列したバッテリ間にウォータージャケットを
    部分的に設け、 バッテリボックスの前側および後側に通気部を形成し、
    該通気部のいずれか一方に冷却用ファンを設けたことを
    特徴とする電気自動車のバッテリ冷却装置。
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