JP2005153594A - 車両用バッテリパックの搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 安全性の高い車両用バッテリパックの搭載構造を提供する。
【解決手段】 車両用バッテリパックの搭載構造１は、フロアパネル１０と、フロアパネル１０上に配置されたフロントシート２０と、フロントシート２０下に配置された車両用バッテリパック３０とを備える。フロアパネル１０は、車両用バッテリパック３０を取り囲む補強部材としてのトンネル１１、フロントクロスメンバー１２、ロッカー１０ａおよびセンタークロスメンバー３８を有する。補強部材に取り囲まれたフロアパネル１０の領域に貫通孔１６が形成されている。車両用バッテリパック３０は、貫通孔１６近傍に配置され、貫通孔１６を通過する、バッテリモジュール３１に接続されたワイヤハーネス３６を含む。車両用バッテリパック３０は、貫通孔１６近傍に配置され、バッテリモジュール３１とワイヤハーネス３６との間に介在する電気接続箱３２をさらに含む。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両用バッテリパックの搭載構造に関し、より特定的には、電気自動車などの電動機を駆動源として用いる車両用バッテリパックの搭載構造に関するものである。

近年、電動機を駆動源とした電気自動車や、電動機とガソリンエンジンなど複数種類の駆動源を有する、いわゆるハイブリッドカーが実用化されてきている。

このような電気自動車などには、電動機などにエネルギである電気を提供するための電池が搭載されている。この電池としては、繰返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル水素電池などの２次電池が用いられる。

車両のバッテリ搭載構造は、たとえば特開２０００−２３８５４１号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２０００−２３８５４１号公報

しかしながら、従来のバッテリの搭載構造では、車両の衝突時、特に側突時の衝突安全構造を向上させるための対策が十分でなかった。

そこで、この発明の上述のような問題点を解決するためになされたものであり、衝突安全性の高い車両用バッテリパックの搭載構造を提供することを目的とする。

この発明に従った車両用バッテリパックの搭載構造は、フロアパネルと、フロアパネル上に配置されたシートと、シート下に配置された車両用バッテリパックとを備える。フロアパネルは、車両用バッテリパックを取り囲む補強部材を有する。補強部材に取り囲まれたフロアパネルの領域に貫通孔が形成されている。車両用バッテリパックは、貫通孔近傍に配置され、貫通孔を通過する、バッテリに接続された導電線を含む。

このような構成の車両用バッテリパックの搭載構造では、補強部材で取り囲まれた領域にバッテリパックが配置されるため、外部から力が加わったとしても、この補強部材で取り囲まれる領域が変形しにくいため、そこに配置されるバッテリパックの変形を防止することができる。これによりバッテリパックからの液漏れなどを防止し安全性を高めることができる。さらに、側突時であっても補強部材に取り囲まれたフロアパネルの領域に貫通孔が形成されるため、側突時においてもこの貫通孔の変形を防止することができる。また、導電線が貫通孔近傍に配置されるため側突時であっても貫通孔と導電線とが相対位置を保ったまま移動するための導電線への損傷が少ない。その結果ショートなどを防止することができ安全性を向上させることができる。

より好ましくは、バッテリパックは貫通孔近傍に配置され、バッテリモジュールと導電線との間に介在する電気接続箱をさらに備える。この場合、電気接続箱が貫通孔近傍に配置されるため、電気接続箱と導電線と貫通孔とが衝突時に相対位置を保ったまま移動することができる。その結果導電線の損傷を抑えることができる。

より好ましくは、シートはフロントシートである。

この発明に従えば、安全性が高い車両用バッテリパックの搭載構造を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態においては同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリパックの搭載構造の平面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリパックの搭載構造１は、自動車の車体を構成するフロアパネル１０と、フロアパネル１０上に配置されたシートとしてのフロントシート２０と、フロントシート２０下に配置された車両用バッテリパック３０とを備える。フロアパネル１０は、車両用バッテリパック３０を取り囲む補強部材としてのトンネル１１、フロントクロスメンバー１２、ロッカー１０ａおよびセンタークロスメンバー３８を有する。トンネル１１、フロントクロスメンバー１２、ロッカー１０ａおよびセンタークロスメンバー３８に取り囲まれたフロアパネル１０の領域に貫通孔１６が形成されている。車両用バッテリパック３０は、貫通孔１６近傍に配置され、貫通孔１６を通過する導電線としてのワイヤハーネス３６を含む。

車両用バッテリパック３０は、貫通孔１６近傍に配置され、バッテリモジュール３１とワイヤハーネス３６の間に介在する電気接続箱（ジャンクションボックス）３２をさらに含む。ワイヤーハーネス３６は、バッテリモジュール３１に接続される。

室内１５において、フロアパネル１０上には、車両前部１０ｃから車両後部１０ｄへ延びるようにトンネル１１が配置される。トンネル１１は、フロアパネル１０の表面から盛り上がるように設けられ、フロアパネル１０の強度を増す役割を果たす。さらに、トンネル１１は、トンネル１１により構成される凹部内に排気系部品や各種ケーブル等を収容する空間という役割も果たす。トンネル１１はリブ状に設けられる。

トンネル１１の延びる方向とほぼ直交するように延びるように、フロアパネル１０上にはフロントクロスメンバー１２およびセンタークロスメンバー３８が配置される。フロントクロスメンバー１２およびセンタークロスメンバー３８は、車両左側部から右側部へ延びるように形成される。トンネル１１と平行に延びるように、フロアパネル１０の側部にロッカー１０ａおよび１０ｂが配置される。ロッカー１０ａおよび１０ｂ上にセンターピラー１３（Ｂピラー）が設けられている。

フロアパネル１０上であって、トンネル１１、フロントクロスメンバー１２、ロッカー１０ａおよびセンタークロスメンバー３８に前後左右を取り囲まれた領域に車両用バッテリパック３０が配置される。車両用バッテリパック３０は、バッテリモジュール３１と、バッテリモジュール３１を収納する筐体３３と、バッテリモジュール３１を冷却するファン３４と、バッテリモジュール３１を制御するＥＣＵ３５とを備える。

筐体３３は矩形であり、その筐体３３内に互いに距離を隔てて一方向に並ぶように複数のモジュールからなるバッテリモジュール３１が収納されている。なお、バッテリモジュールを構成するセルの数は限定されるものではない。バッテリモジュール３１は、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル−水素電池またはリチウム電池などのさまざまな電池で構成することができる。バッテリモジュール３１は、複数の電池セルを含む。バッテリモジュール３１の代わりにバッテリ単セルを用いてもよい。バッテリ単セルは１つの電池セルを含む。

バッテリモジュール３１には電気接続箱３２が接続されている。電気接続箱３２はバッテリモジュール３１とワイヤハーネス３６との間に介在し、バッテリモジュール３１に蓄えられた電力をワイヤハーネス３６へ送る働きをする。

バッテリモジュール３１を冷却するためのファン３４は温度の低い空気を取り入れて、この空気をバッテリモジュール３１へ吹き付ける。このとき空気がバッテリモジュール３１の熱を奪って空気の温度が高くなる。温度が高くなった空気は所定の排気システムを介して車両の室内１５に排気される。このファン３４として、たとえば遠心式ファンを用いることができる。

ワイヤハーネス３６は貫通孔１６を通過する。なお貫通孔１６には封止部材１８が設けられており、この封止部材１８の隙間をワイヤハーネス３６が通過している。フロアパネル１０上には１対のフロントシート２０および２２ならびにベンチシート状のリアシート２３が設けられている。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図２を参照して、フロアパネル１０は、車両中央部に設けられたトンネル１１を有する。トンネル１１はフロアパネル１０から突出するように盛り上がっている。このトンネル１１横に車両用バッテリパック３０の筐体３３が配置される。フロアパネル１０には貫通孔１６が設けられており、貫通孔１６をワイヤハーネス３６が貫く。貫通孔１６はゴムなどの封止部材１８で目張りされており、この封止部材１８の間にワイヤハーネス３６が設けられている。そのため、外部からの水や埃などを封止部材１８で封止することができる。車両用バッテリパック３０上にはシートレース２１を介してフロントシート２０が位置決めされている。ＥＣＵは電力制御ユニットである。

このように構成されたこの発明の実施の形態に従った車両用バッテリパックの搭載構造１では、４つの補強部材であるトンネル１１、フロントクロスメンバー１２、ロッカー１０ａおよびセンタークロスメンバー３８で囲まれた領域に車両用バッテリパック３０が搭載されるため、外部から力を加えられた場合であってもこの補強部材で囲まれた領域が変形しにくいためバッテリパックも変形しにくくなる。さらに、電気接続箱３２とワイヤハーネス３６と貫通孔１６とが近傍に設けられるため、仮に衝突された場合であってもこれらの各々の相対位置を保ったままフロアパネル１０が変形する。その結果、ワイヤハーネス３６に過剰張力が作用することがなくなり、ワイヤハーネス３６の切断を防止することができ、ＦＨ（ファイヤハザード）を防止することができる。

本発明による車両用バッテリ搭載構造を適用した自動車は図３で示すように構成される。図３は図１および図２に示した車両用バッテリパックの搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。

図３を参照して、本発明による車両用バッテリパック搭載構造を適用した自動車７１は、制御部７２と、本発明による車両用バッテリパックの搭載構造を含む電池部７３と、駆動部７４とを備える。制御部７２は電池部７３および駆動部７４を制御する。駆動部７４は電池部７３から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機を備える。なお、駆動部７４は電動機以外にガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を備えていてもよい。

すなわち、自動車７１としては電池部７３から供給される電力によって駆動するモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車のみではなく、駆動源としてガソリンエンジンなどの電動機以外の駆動手段を備えた、いわゆるハイブリッドカーも含まれる。さらに、電池部７３がセルモータにのみ電力を供給してもよい。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、上述の実施の形態では、フロントシート２０下に車両用バッテリパックを配置する例を示したが、これに限られるものではなく、右側のフロントシート２２、セカンドシートであるリアシート２３またはサードシートの下に車両用バッテリパックを配置してもよい。さらに、フロントシートがベンチシートでもよい。

また、実施の形態では、車両の左側に車両用バッテリパック３０を搭載したが車両の右側に車両用バッテリパック３０を搭載してもよい。さらに、車両の左右に限らず、運転席側でも助手席側でもよいが、着座の可能性がより少ない助手席側が好ましい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリパックの搭載構造の平面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１および図２で示した車両用バッテリパックの搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車両用バッテリパックの搭載構造、１０ フロアパネル、１０ａ，１０ｂ ロッカー、１１ トンネル、１２ フロントクロスメンバー、１３ センターピラー、１５ 室内、１６ 貫通孔、１８ 封止部材、３０ 車両用バッテリパック、３６ ワイヤハーネス、３８ センタークロスメンバー。

Claims (3)

1. フロアパネルと、
   前記フロアパネル上に配置されたシートと、
   前記シート下に配置された車両用バッテリパックとを備え、
   前記フロアパネルは、前記車両用バッテリパックを取り囲む補強部材を有し、
   前記補強部材に取り囲まれた前記フロアパネルの領域に貫通孔が形成されており、
   前記車両用バッテリパックは、前記貫通孔近傍に配置され、前記貫通孔を通過する、バッテリに接続された導電線を含む、車両用バッテリパックの搭載構造。
2. 前記車両用バッテリパックは、前記貫通孔近傍に配置されバッテリモジュールと前記導電線との間に介在する電気接続箱をさらに含む、請求項１に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。
3. 前記シートはフロントシートである、請求項１または２に記載の車両用バッテリパックの搭載構造。

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