JP2011057191A - 車両のバッテリ冷却構造 - Google Patents

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  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
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Abstract

【課題】部品点数を削減して軽量化とコストダウン及び室内空間の有効利用を図ることができる車両のバッテリ冷却構造を提供すること。
【解決手段】車両のフロアパネル３上に配置されたバッテリ９の冷却構造において、前記バッテリ９を車両前後方向において前席下から後席足元までに配設するとともに、車両前部に搭載されたエアコンユニットから車両後方へ延びる後席足元暖房用ダクト１０を前記バッテリ９に接続し、バッテリ９から車両後方へと延びる排気ダクト１２をリヤフロア１３の立ち上がり部に形成された閉断面空間Ｓに接続し、該閉断面空間Ｓを構成するパネル１４に排気孔１４ａを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド車等の車両のフロアパネル上に配置されるバッテリの冷却構造に関するものである。
電動モータのみを駆動源とする電気自動車（ＥＶ）や電動モータとガソリンエンジン等を駆動源とするハイブリッド車（ＨＥＶ）においては、電動モータに電力を供給するバッテリの搭載が必須となる。ここで、バッテリとしては繰り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等の二次電池が使用されるが、このバッテリは充放電中に発熱する。
ところで、バッテリは密閉されたバッテリケース内に電池セルを収容して構成されているため、これが発熱するとその温度はかなりの高温になる。バッテリが高温（例えば５０℃以上）になると、その性能が低下するばかりか、寿命が著しく低下するため、これを冷却する必要がある。
そこで、例えば特許文献１には、車両のシート下方のフロアパネル上にバッテリを配設し、電動ファンによってバッテリ内に冷却風を送って該バッテリを冷却する冷却構造が開示されており、バッテリ周りに配索されるワイヤーハーネスや冷却ダクトを保護部材によって保護する構成が提案されている。
特開２００８−２８００３６号公報
ところが、特許文献１において提案された冷却構造では、電動ファンを車室内に配設する構成が採用されているため、バッテリ専用の電動ファンや該電動ファンからバッテリへと室内空気を導入するための冷却ダクトが必要となって部品点数が増え、重量増加とコストアップを招くとともに、室内空間が電動ファンによって縮小するという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、部品点数を削減して軽量化とコストダウン及び室内空間の有効利用を図ることができる車両のバッテリ冷却構造を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、車両のフロアパネル上に配置されたバッテリの冷却構造において、前記バッテリを車両前後方向において前席下から後席足元までに配設するとともに、車両前部に搭載されたエアコンユニットから車両後方へ延びる後席足元暖房用ダクトを前記バッテリに接続し、バッテリから車両後方へと延びる排気ダクトをリヤフロアの立ち上がり部に形成された閉断面空間に接続し、該閉断面空間に排気孔を形成したことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記排気ダクトに車室内に開口する排気口を形成するとともに、該排気口の車両後方に開閉制御弁を設け、該開閉制御弁の開閉によって前記バッテリからの排気の排出経路を、排気を前記排気口から車室内に導入する第１の経路と、排気を前記閉断面空間を経て前記排気孔から車外へと排出する第２経路とに切り替え可能としたことを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、既存のエアコンユニットに設けられた電動ファンから送られる冷気を既存の後席足元暖房用ダクトを経てバッテリへと送り込んで該バッテリを冷却することができるため、従来必要であった専用の電動ファンや冷却ダクトが不要となり、部品点数を削減して軽量化とコストダウン及び室内空間の有効利用を図ることができる。
請求項２記載の発明によれば、バッテリの冷却に供されて温度が高くなった排気を冬期に第１の経路を経て車室内に導入して車室内の暖房に供することができ、エネルギーの有効利用を図ることができる。
本発明に係るバッテリ冷却構造を備える車両の概略側面図である。 本発明に係るバッテリ冷却構造を示す車両要部の斜視図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係るバッテリ冷却構造の別実施形態を示す部分側断面図である。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るバッテリ冷却構造を備える車両の概略側面図、図２は本発明に係るバッテリ冷却構造を示す車両要部の斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
図１に示す車両１は、不図示の電動モータとエンジンを駆動源として走行するハイブリッド車（ＨＥＶ）であって、その車室２の底部を構成するフロアパネル３（図２及び図３参照）上の車両前後には前部シート４と後部シート５が適当な間隔を隔てて配設されている。
又、車両１の前部のエンジンルーム６と車室２とを区画するダッシュボード７にはエアコンユニット８が配設されている。尚、このエアコンユニット８は、エンジンルーム６内に搭載された不図示のエンジンによって駆動され、その内部には不図示の電動ファンが設けられており、この電動ファンによって冷気又は暖気が車室２内に吹き出されて車室２内が冷房又は暖房される。
ところで、フロアパネル３上には左右一対のバッテリ９（図２参照）が車両前後方向において前席下から後席足元までに配設されており、各バッテリ９の前端面には、図２に示すように、前記エアコンユニット８から左右に分岐して車両後方へと延びる左右一対の各後席足元暖房用ダクト１０がそれぞれ接続されている。尚、図３に示すように、前部シート４の下方のフロアパネル３上にはクロスメンバ１１が車幅方向に配設されており、各後席足元暖房用ダクト１０（図３には一方のみ図示）はクロスメンバ１１に形成された貫通孔１１ａを貫通し、その後端部が各バッテリ９の前端面にそれぞれ接続されている。
ここで、各バッテリ９としては繰り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等の二次電池が使用され、これらのバッテリ９から不図示の電動モータに電力が供給されて該電動モータが回転駆動される。
そして、図３に示すように、各バッテリ９の後端面からは排気ダクト１２（図３には一方のみ図示）が車両後方に向かってそれぞれ略水平に延びており、各排気ダクト１２は、リヤフロア１３の立ち上がり部において斜めの前方隔壁１３Ａとパネル１４によって形成された閉断面空間Ｓに接続されている。即ち、斜面を成す前方隔壁１３Ａの左右には貫通孔１３ａが形成されており、各排気ダクト１２は貫通孔１３ａを貫通し、その後端は閉断面空間Ｓに開口している。又、パネル１４の後面にはルーバー状の排気孔１４ａが形成されている。
而して、バッテリ９は充放電中に発熱するが、本実施の形態ではバッテリ９の充放電中はエアコンユニット８に内蔵された不図示の電動ファンが駆動され、エアコンユニット８からの冷気が左右の後席足元暖房用ダクト１０を経て各バッテリ９へとそれぞれ送り込まれ、各バッテリ９は冷気によって冷却されてその温度上昇が抑えられ、該バッテリ９の性能と寿命の低下が防がれる。そして、各バッテリ９を冷却して温度が高くなった冷気（排気）は、各排気ダクト１２から閉断面空間Ｓへと流入し、閉断面空間Ｓからパネル１４の排気孔１４ａを通って大気中へと排出される。
以上のように、本実施の形態においては、既存のエアコンユニット８に設けられた電動ファンから送られる冷気を既存の後席足元暖房用ダクト１０を経て各バッテリ９へとそれぞれ送り込んで該バッテリ９を冷却するようにしたため、従来必要であった専用の電動ファンや冷却ダクトが不要となり、部品点数を削減して軽量化とコストダウン及び室内空間の有効利用を図ることができる。
次に、本発明の別実施形態を図４に基づいて説明する。
図４は本発明に係るバッテリ冷却構造の別実施形態を示す部分側断面図であり、本実施の形態では、排気ダクト１２に車室２内に開口する排気口１２ａを形成するとともに、該排気口１２ａの車両後方に排気ダクト１２を開閉する開閉制御弁１５を設け、該開閉制御弁１５の開閉によってバッテリ９からの排気の排出経路を、排気を前記排気口１２ａから車室２内に導入する第１の経路と、排気を閉断面空間Ｓを経てパネル１４の排気孔１４ａから車外へと排出する第２経路とに切り替え可能としている。
而して、冬期においては図４に実線にて示すように開閉制御弁１５によって排気ダクト１２を閉じ、バッテリ９の冷却に供されて温度が高くなった排気を第１の経路を経て排気口１２ａから車室２内に導入して車室２内の暖房に供することができるため、エネルギーの有効利用を図ることができる。
他方、車室２内の暖房が不要な場合には、図４に示すように開閉制御弁１５が開かれ、バッテリ９の冷却に供されて温度が高くなった排気は、閉断面空間Ｓを経てパネル１４の排気孔１４ａから大気中に排出される。
尚、以上の実施の形態では、本発明をハイブリッド車（ＨＥＶ）に搭載されたバッテリの冷却構造に対して適用した形態について説明したが、本発明は、電動モータを駆動源とする電気自動車（ＥＶ）に搭載されたバッテリの冷却構造に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
１ 車両
２ 車室
３ フロアパネル
４ 前部シート
５ 後部シート
６ エンジンルーム
７ ダッシュボード
８ エアコンユニット
９ バッテリ
１０ 後席足元暖房用ダクト
１１ クロスメンバ
１１ａ クロスメンバの貫通孔
１２ 排気ダクト
１２ａ 排気ダクトの排気口
１３ リヤフロア
１３Ａ リヤフロアの前方隔壁
１３ａ 前方隔壁の貫通孔
１４ パネル
１４ａ パネルの排気孔
１５ 開閉制御弁
Ｓ 閉断面空間

Claims (2)

  1. 車両のフロアパネル上に配置されたバッテリの冷却構造において、
    前記バッテリを車両前後方向において前席下から後席足元までに配設するとともに、車両前部に搭載されたエアコンユニットから車両後方へ延びる後席足元暖房用ダクトを前記バッテリに接続し、バッテリから車両後方へと延びる排気ダクトをリヤフロアの立ち上がり部に形成された閉断面空間に接続し、該閉断面空間に排気孔を形成したことを特徴とする車両のバッテリ冷却構造。
  2. 前記排気ダクトに車室内に開口する排気口を形成するとともに、該排気口の車両後方に開閉制御弁を設け、該開閉制御弁の開閉によって前記バッテリからの排気の排出経路を、排気を前記排気口から車室内に導入する第１の経路と、排気を前記閉断面空間を経て前記排気孔から車外へ排出する第２経路とに切り替え可能としたことを特徴とする請求項１記載の車両のバッテリ冷却構造。
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