JP2007196911A - 電源パックの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シートアレンジの状態にかかわらず、電源パックに導入される空気の経路が確保される電源パックの冷却構造を提供する。
【解決手段】電源パックの冷却構造は、車両に搭載され、車両室内の空気を取り込む吸気口２８を有する電池パック１５と、電池パック１５に隣り合って配置されたリヤシート３０とを備える。リヤシート３０は、座部３１と可倒式の背もたれ部３２とを有し、背もたれ部３２を倒すことによりフロアパネル５５上に格納される。背もたれ部３２が倒された状態で、座部３１と背もたれ部３２との間には隙間４１が形成される。吸気口２８は、隙間４１の近傍で開口する。
【選択図】図３

Description

この発明は、一般的には、電源パックの冷却構造に関し、より特定的には、可倒式のチルトダウン格納シートを備える車両に搭載された電源パックの冷却構造に関する。

従来の電源パックの冷却構造に関して、たとえば、特開２００２−１６６７２８号公報には、高電圧バッテリを効率良く冷却し、かつ冷却ファンなどの騒音を遮断して静粛性を向上させることを目的とした高電圧バッテリの冷却構造が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、高電圧バッテリを収容したバッテリケースが、車両の後部座席の下面に設けられた高電圧バッテリ収納室に収納されている。高電圧バッテリ収納室の一角には、冷却空気をバッテリケース内に導入する冷却空気導入室が構成されている。後部座席の前端部分が載置され、冷却空気導入室を構成するフロントパネルには、空気取り入れスリットが形成されている。
特開２００２−１６６７２８号公報

上述の特許文献１では、フロントパネルに形成された空気取り入れスリットを通じて、車両の客室内の空気が、冷却空気として冷却空気導入室に導入される。しかしながら、車両が可倒式のチルトダウン格納シートを備える場合、客室内から空気取り入れスリットに向かう空気流れが、格納したシートによって妨げられることがある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、シートアレンジの状態にかかわらず、電源パックに導入される空気の経路が確保される電源パックの冷却構造を提供することである。

この発明に従った電源パックの冷却構造は、車両に搭載され、車両室内の空気を取り込む吸気口を有する電源パックと、電源パックに隣り合って配置されたシートとを備える。シートは、座部と可倒式の背もたれ部とを有し、背もたれ部を倒すことにより車両室内の床面上に格納される。背もたれ部が倒された状態で、座部と背もたれ部との間には第１の隙間が形成される。吸気口は、第１の隙間の近傍で開口する。

このように構成された電源パックの冷却構造によれば、背もたれ部が倒された状態で、車両室内の空気は、第１の隙間を通って吸気口に取り込まれる。このため、第１の隙間を、電源パックに導入される空気の経路として確保することができる。

また好ましくは、背もたれ部が起こされた状態で、車両室内の床面と座部との間には第２の隙間が形成される。空気は、第２の隙間を通じて吸気口に取り込まれる。背もたれ部が倒された状態で、第２の隙間が縮小する。空気は、第１の隙間を通じて吸気口に取り込まれる。このように構成された電源パックの冷却構造によれば、背もたれ部が起こされた状態では、第２の隙間を電源パックに導入される空気の経路として確保し、背もたれ部が倒された状態では、第１の隙間を電源パックに導入される空気の経路として確保することができる。

また好ましくは、第１および第２の隙間は、シートの足元の空間と吸気口との間を連通させる。このように構成された電源パックの冷却構造によれば、シートの足元に溜まった冷たい空気を電源パックに導入することができる。

また好ましくは、吸気口は、第１の隙間に向い合って開口する。このように構成された電源パックの冷却構造によれば、第１の隙間を通って吸気口に取り込まれる空気流れを、円滑にできる。

また好ましくは、第１の隙間は、車両室内から電源パックに向かって直線上に延び、その直線の延長線上に吸気口が配置される。このように構成された電源装置の冷却構造によれば、第１の隙間を通って吸気口に取り込まれる空気流れを、円滑にできる。

また、電源パックは、車両後方に設けられたラゲージルームに搭載されている。シートは、ラゲージルームの直前に設置されたリヤシートである。このように構成された電源パックの冷却構造によれば、電源パックがラゲージルームに搭載された車両において、上述のいずれかの効果を得ることができる。

以上説明したように、この発明に従えば、シートアレンジの状態にかかわらず、電源パックに導入される空気の経路が確保される電源パックの冷却構造を提供することができる。

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、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、この発明の実施の形態における電源パックの冷却構造が適用された車両の平面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った車両の断面図である。図中に示す車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池とを動力源とするハイブリッド車両である。図１中では、バゲージルームの床面をなすデッキボードが透視して描かれている。

図１および図２を参照して、ハイブリッド車両には、客室５０と、荷物を積むための空間であるラゲージルーム６０とが形成されている。客室５０およびラゲージルーム６０により、車両室内が構成されている。客室５０には、リヤシート３０が設けられている。リヤシート３０は、乗員が腰を下ろす座部３１と、乗員が背中を持たせ掛ける背もたれ部３２とを有する。

リヤシート３０は、たとえば、フロントシートおよびリヤシートを備える車両のリヤシートであっても良いし、フロントシート、２列目シートおよび３列目シートを備える車両の３列目シートであっても良い。

リヤシート３０は、客室５０の床面をなすフロアパネル５５の上方に設置されている。座部３１は、フロアパネル５５と距離を隔てて向い合う底面３１ｂと、底面３１ｂの反対側に面する座面３１ａとを有する。背もたれ部３２は、客室５０に面する背もたれ面３２ａと、ラゲージルーム６０に面する裏面３２ｂとを有する。

ラゲージルーム６０は、車両後方に設けられている。ラゲージルーム６０は、車両前後方向において客室５０に隣り合って設けられている。ラゲージルーム６０と客室５０とは、背もたれ部３２によって区画されている。

ラゲージルーム６０には、略水平方向に延在するデッキボード６５が設置されている。デッキボード６５は、ラゲージルーム６０の床面を構成している。ラゲージルーム６０には、電池パック１５が収容されている。電池パック１５は、デッキボード６５下に配置されている。電池パック１５は、リヤシート３０に隣り合って設けられている。電池パック１５は、水平方向に移動させた場合に座部３１と重なる高さに配置されている。

背もたれ部３２は、下端部３２ｃを有する。背もたれ部３２は、下端部３２ｃを支点に回動自在に設けられている。下端部３２ｃを支点に背もたれ部３２を回動させることにより、背もたれ部３２は、起こされた状態と倒された状態とに設定される。起こされた状態では、背もたれ部３２は座部３１上に立設される。倒された状態では、背もたれ部３２は座部３１と重なり合うように位置決めされる。

図２中には、背もたれ部３２が起こされた状態が示されている。図３は、図２中のリヤシートの背もたれ部が倒された状態を示す断面図である。

図３を参照して、背もたれ部３２が倒れる運動と連動して、座部３１が車両前方に移動しながら沈み込む。これにより、リヤシート３０がフロアパネル５５上の空間に格納される。背もたれ部３２は、裏面３２ｂとデッキボード６５の表面とがほぼ平らに延在するように位置決めされる。このため、デッキボード６５の表面から背もたれ部３２の裏面３２ｂにかけて荷物を積み込むことが可能となり、ラゲージルーム６０が拡大される。

図１を参照して、電池パック１５は、組電池２３と、図示しないワイヤハーネスを介して組電池２３に電気的に接続された補機２５とを備える。組電池２３は、複数の電池セル２２から構成されている。複数の電池セル２２は、車両幅方向に積層されている。互いに隣り合う複数の電池セル２２の間には、冷却風を流通させるための隙間が形成されている。

電池セル２２は、リチウムイオン電池から形成されている。電池セル２２は、充放電可能な他の２次電池であっても良く、たとえばニッケル水素電池から形成されても良い。補機２５は、バッテリコンピュータ、組電池２３の高電圧回路を制御するリレー、組電池２３の総電圧と充放電電流とを検知する各種センサ、電池パック１５の点検・整備時に高電圧回路を遮断するサービスプラグ等の複数の機器を含む。

組電池２３は、電池ケース２１に収容されている。電池ケース２１は、略直方体形状を有する。電池ケース２１は、車両を平面的に見た場合に、車両幅方向に相対的に長く、車両前後方向に相対的に短くなるように設置されている。

電池ケース２１には、車両室内の空気を冷却風として取り込むための吸気口２８が形成されている。電池ケース２１には、経路上に電動ファンが設けられた排気ダクト２６が接続されている。吸気口２８を通じて電池ケース２１に導入された冷却風は、複数の電池セル２２間の隙間を流れ、この間、電池セル２２を冷却する。冷却により温度上昇した冷却風は、排気ダクト２６を通って車外に排出される。

図２を参照して、背もたれ部３２が起こされた状態で、フロアパネル５５と座部３１の底面３１ｂとの間には、隙間４２が形成されている。隙間４２は、リヤシート３０の足元の空間から電池パック１５に向けて延びている。排気ダクト２６に設けられた電動ファンが駆動すると、リヤシート３０の足元の空気が、隙間４２を通って吸気口２８に達し、電池ケース２１内に導入される。

本実施の形態では、フロアパネル５５と座部３１の底面３１ｂとは、直接向い合っている。フロアパネル５５と座部３１の底面３１ｂとの間には、車両室内の空気を電池ケース２１に導入するための吸気ダクトが設けられていない。このような構成により、フロアパネル５５上の空間にリヤシート３０を格納することが可能となる。

図３を参照して、背もたれ部３２が倒された状態で、座部３１の底面３１ｂがフロアパネル５５に近接し、隙間４２の大きさが縮小する。リヤシート３０は、水平方向に移動した場合に電池パック１５に重なる位置に位置決めされる。背もたれ部３２の下端部３２ｃと電池ケース２１とが対向する。座部３１の座面３１ａと背もたれ部３２の背もたれ面３２ａとの間に、隙間４１が形成される。

隙間４１は、略水平方向に延びている。隙間４１は、リヤシート３０の足元の空間から電池パック１５に向けて延びている。２点鎖線１０１に示すように、隙間４１は、車両室内から電池パック１５に向けて延びる直線上に沿って形成されていることが好ましい。背もたれ部３２が倒された状態で、背もたれ面３２ａと座面３１ａとの間の距離は、座部３１の底面３１ｂとフロアパネル５５との間の距離よりも大きい。つまり、隙間４１の高さは、隙間４２の高さよりも大きい。

吸気口２８は、隙間４１の近傍で開口している。吸気口２８は、隙間４１に向い合って開口している。図中に示すように、吸気口２８は、隙間４１が延びる２点鎖線１０１の延長線上に配置されていることが好ましい。吸気口２８は、車両室内から隙間４１を覗いた場合に視認される位置に設けられている。排気ダクト２６に設けられた電動ファンが駆動すると、リヤシート３０の足元の空気が、隙間４１を通って吸気口２８に達し、電池ケース２１内に導入される。

本実施の形態では、背もたれ部３２が起こされた状態と倒された状態との双方で、リヤシート３０の足元に集まる低い温度を有する空気が電池パック１５に導入される。このため、組電池２３の冷却効率を向上させることができる。

この発明の実施の形態における電源パックの冷却構造は、車両に搭載され、車両室内の空気を取り込む吸気口２８を有する電源パックとしての電池パック１５と、電池パック１５に隣り合って配置されたシートとしてのリヤシート３０とを備える。リヤシート３０は、座部３１と可倒式の背もたれ部３２とを有し、背もたれ部３２を倒すことにより車両室内の床面としてのフロアパネル５５上に格納される。背もたれ部３２が倒された状態で、座部３１と背もたれ部３２との間には第１の隙間としての隙間４１が形成される。吸気口２８は、隙間４１の近傍で開口する。

このように構成された、この発明の実施の形態における電源パックの冷却構造によれば、リヤシート３０の状態にかかわらず、車両室内の空気を吸気口２８に取り込む経路を確保することができる。

図４は、図１中の電池パックの変形例を示す平面図である。図４を参照して、本変形例では、電池ケース２１に吸気ダクト７０が接続されている。図１中の電池ケース２１に形成された吸気口２８に替えて、吸気ダクト７０に吸気口７２が形成されている。吸気口７２は、図３中の隙間４１に対して吸気口２８と同様の位置関係で形成されている。このような構成においても、上述の効果を同様に得ることができる。

なお、本発明を、燃料電池と２次電池とを動力源とする燃料電池ハイブリッド車両（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に適用することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド車両では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド車両では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、２次電池の使用に関しては、両方のハイブリッド車両で基本的に変わらない。

また、本実施の形態では、化学変化等により自ら電気を創り出す電池を収容した電池パックに、本発明における電源パックの冷却構造を適用したが、これに限定されず、外部からの供給により電気を蓄えるキャパシタ等の蓄電装置に、本発明における冷却構造を適用しても良い。

キャパシタは、活性炭と電解液との界面に発生する電気２重層を動作原理とした電気２重層キャパシタのことである。固体として活性炭、液体として電解液（奇硫酸水溶液）を用いて、これらを接触させるとその界面にプラス、マイナスの電極が極めて短い距離を隔てて相対的に分布する。イオン性溶液中に一対の電極を浸して電気分解が起こらない程度に電圧を負荷させると、それぞれの電極の表面にイオンが吸着され、プラスとマイナスの電気が蓄えられる（充電）。外部に電気を放出すると、正負のイオンが電極から離れて中和状態に戻る（放電）。

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における電源パックの冷却構造が適用された車両の平面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った車両の断面図であり、リヤシートの背もたれ部が起こされた状態を示す断面図である。 図２中のリヤシートの背もたれ部が倒された状態を示す断面図である。 図１中の電池パックの変形例を示す平面図である。

符号の説明

１５ 電池パック、２８ 吸気口、３０ リヤシート、３１ 座部、３２ 背もたれ部、４１，４２ 隙間、５５ フロアパネル、６０ ラゲージルーム。

Claims (6)

1. 車両に搭載され、車両室内の空気を取り込む吸気口を有する電源パックと、
   前記電源パックに隣り合って配置され、座部と可倒式の背もたれ部とを有し、前記背もたれ部を倒すことにより車両室内の床面上に格納されるシートとを備え、
   前記背もたれ部が倒された状態で、前記座部と前記背もたれ部との間には第１の隙間が形成され、前記吸気口は、前記第１の隙間の近傍で開口する、電源パックの冷却構造。
2. 前記背もたれ部が起こされた状態で、車両室内の床面と前記座部との間には第２の隙間が形成され、空気は、前記第２の隙間を通じて前記吸気口に取り込まれ、
   前記背もたれ部が倒された状態で、前記第２の隙間が縮小し、空気は、前記第１の隙間を通じて前記吸気口に取り込まれる、請求項１に記載の電源パックの冷却構造。
3. 前記第１および第２の隙間は、前記シートの足元の空間と前記吸気口との間を連通させる、請求項２に記載の電源パックの冷却構造。
4. 前記吸気口は、前記第１の隙間に向い合って開口する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電源パックの冷却構造。
5. 前記第１の隙間は、車両室内から前記電源パックに向かって直線上に延び、その直線の延長線上に前記吸気口が配置される、請求項１から４のいずれか１項に記載の電源パックの冷却構造。
6. 前記電源パックは、車両後方に設けられたラゲージルームに搭載されており、前記シートは、前記ラゲージルームの直前に設置されたリヤシートである、請求項１から５のいずれか１項に記載の電源パックの冷却構造。

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