JP2012111280A - 空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造 - Google Patents

空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2012111280A
JP2012111280A JP2010260102A JP2010260102A JP2012111280A JP 2012111280 A JP2012111280 A JP 2012111280A JP 2010260102 A JP2010260102 A JP 2010260102A JP 2010260102 A JP2010260102 A JP 2010260102A JP 2012111280 A JP2012111280 A JP 2012111280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
battery unit
duct
vehicle
cooling duct
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010260102A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomokazu Takeuchi
智一 竹内
Kunihiro Nitawaki
邦浩 仁田脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2010260102A priority Critical patent/JP2012111280A/ja
Publication of JP2012111280A publication Critical patent/JP2012111280A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、空冷構造を有するバッテリユニットの内部への水の侵入を防止すること、簡素な構造を用いてコンパクトに収めることを目的としている。
【解決手段】このため、車両のフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレームとそれらの間を連結するクロスメンバを設け、左右一対のサイドフレームと複数のクロスメンバとによって囲まれた上下に偏平な直方体状の空間を利用して搭載する空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造であって、外部の空気を取り込んで内部のバッテリを冷却するための吸気ダクトと冷却用ファンと排気ダクトとを備えた空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造において、冷却用ファンのケースをバッテリユニットの上面から上方に突出させて設け、冷却用ファンのケースから延出するように冷却ダクトを設け、冷却ダクトの開口端を、車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設ける。
【選択図】図1

Description

この発明は車両に登載されるバッテリユニットの冷却構造に関する。
特に、フロア下等の車室外に搭載するバッテリユニットの内部を外気を用いて冷却する技術に関する。
近年、環境問題や化石燃料の枯渇問題など地球規模での資源、環境問題が発生していることを受け、自動車技術会(2004年 Vol.58 9月号)等で発表されているハイブリッド車(「HEV」ともいう。)のトヨタ自動車「プリウス(登録商標)」や2009年に発売された本田技研工業の「インサイト(登録商標)」などにより低価格での商品化が進んでいる。
特開1997−109692号公報
ところで、上述した車両においては、バッテリを車室内に載置しており、荷室、車室共にバッテリの分だけ狭くなってしまう。
特に、電気自動車においては、ガソリンエンジンと併用ではなく、バッテリのみでの走行となるため、走行距離を確保するために車両に搭載するバッテリ数はハイブリッド車よりも遙かに多く、車室内に搭載することができないという不都合がある。
また、バッテリ冷却用の送風機(「冷却用ファン」ともいう。)による駆動音や通風孔などが車室内にある場合、風音が車室内に響くことがある。
このとき、車室外、特に車体下にバッテリを載置することて車室スペースを確保することができ、冷却用ファンやダクトなども車室外に設けることで風音の問題も克服することができる。
しかし、前記バッテリを車室外に載置し、ダクトを車室外に載置した場合、冷却用ファンなどがフロア下に載置されることとなり、降雨時や冠水状態の路面などを走行した場合に、ダクトや冷却用ファンに水が侵入し、バッテリに触れることで漏電や感電などの問題が考えられる。
また、上述の特許文献1に開示されるように、バッテリ上にファンを設け、ダクト口を前向きに載置した場合、フロア面で囲まれた空間に設けたとしても、後進の場合や前進時などでの巻き上げ水がフロア面に当たり、ダクト口に侵入する可能性があるという不都合がある。
この発明は、空冷構造を有するバッテリユニットの内部への水の侵入を防止すること、簡素な構造を用いてコンパクトに収めることを目的とする。
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両のフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレームとそれらの間を連結するクロスメンバを設け、左右一対のサイドフレームと複数のクロスメンバとによって囲まれた上下に偏平な直方体状の空間を利用して搭載する空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造であって、外部の空気を取り込んで内部のバッテリを冷却するための吸気ダクトと冷却用ファンと排気ダクトとを備えた空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造において、前記冷却用ファンのケースを前記バッテリユニットの上面から上方に突出させて設け、この冷却用ファンのケースから延出するように前記冷却ダクトを設け、この冷却ダクトの開口端を、車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設けることを特徴とする。
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、車両のフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレームとそれらの間を連結するクロスメンバを設け、左右一対のサイドフレームと複数のクロスメンバとによって囲まれた上下に偏平な直方体状の空間を利用して搭載する空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造であって、外部の空気を取り込んで内部のバッテリを冷却するための吸気ダクトと冷却用ファンと排気ダクトとを備えた空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造において、冷却用ファンのケースをバッテリユニットの上面から上方に突出させて設け、冷却用ファンのケースから延出するように冷却ダクトを設け、冷却ダクトの開口端を、車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設ける。
従って、前記冷却ダクトの開口端をより水液の侵入をし難い位置かつ向きとすることで、水侵入を防止する効果を向上することができる。
図1は冷却ダクトの取付状態を示す概略斜視図である。(実施例) 図2は車両のサイドフレーム及びクロスメンバを示す概略平面図である。(実施例) 図3は車両のサイドフレーム及びクロスメンバを示す概略斜視図である。(実施例) 図4は車両にバッテリユニットを載置する概略組付斜視図である。(実施例) 図5は車両の冷却用ファン部分の概略拡大左側面図である。(実施例) 図6は車両のサイドフレーム及びクロスメンバにおける水の進路と空気の進路とを示す概略拡大平面図である。(実施例) 図7は冷却ダクトの断面図である。(実施例) 図8は冷却ダクトを車両前方から視た状態の概略図である。 図9はこの発明の他の改良案1を開示し、車両のサイドフレーム及びクロスメンバにおける水の進路と空気の進路とを示す概略拡大平面図である。 図10はこの発明の他の改良案2を示すバッテリユニットの上面を覆うバッテリケースカバーの概略斜視図である。 図11はこの発明の他の改良案3を開示し、冷却ダクトの開口端を示す概略平面図である。 図12はこの発明の他の改良案4を開示し、バッテリユニットの左右、または、バッテリユニット全体を覆うカバーの概略斜視図である。
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
図1〜図8はこの発明の実施例を示すものである。
図2〜図4において、1は車両、2L、2Rは左右一対のサイドフレーム、3はクロスメンバである。
前記車両1は、図2〜図4に示す如く、図示しないフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対の左側及び右側サイドフレーム2L、2Rを設け、これらの左側及び右側サイドフレーム2L、2Rの間を複数の前記クロスメンバ3、例えば3個の第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cによって連結している。
そして、左右一対の左側及び右側サイドフレーム2L、2Rと複数のクロスメンバ3である第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cとによって囲まれた上下に偏平なほぼ直方体状の空間4を利用して空冷式バッテリユニット5を搭載する。
また、この空冷式バッテリユニット5の冷却ダクト構造においては、外部の空気を取り込んで内部のバッテリ(図示せず)を冷却するための吸気ダクト6と冷却用ファン7と排気ダクト8とを備えている。
このとき、吸気ダクト6と排気ダクト8とによって冷却ダクト9を構成している。
つまり、図2〜図5に示す如く、前記車両1のフロアパネル4の下に、車両前後方向に延びる左右一対の左側及び右側サイドフレーム2L、2Rと、これらの左側及び右側サイドフレーム2L、2Rの間を連結する複数の前記クロスメンバ3である第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cとによって囲まれた前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の空間4を形成し、この空間4を利用して、これの中心に一致するように配置しつつ、その下方空間に位置させて前記バッテリユニット5を搭載している。
これにより、このバッテリユニット5を前記車両1の中心側に搭載することで、低重心化と前後重量バラスの均等化を図っている。
そして、この位置にバッテリユニット5を搭載可能とすることで、セダン、ワゴン両タイプの車両構造においても、搭載できるバッテリを増加可能としている。
このバッテリユニット5は、図4に示す如く、左右両側それぞれには、前後方向に離間し幅方向に突出させて設けた複数のマウント部10を有し、左右一対の左側及び右側サイドフレーム2L、2Rの前後方向中間部の下面にそれぞれ取り付け、前記バッテリユニット5を車体側へ強固に固定する。
また、前後方向に離間して設けた複数のマウント部10の間には、前記バッテリユニット5の中間部一側の側面に、高電圧ケーブル(図示せず)類を接続する接続部11を、奥に引き込むように凹ませて設けている。
そして、前記バッテリユニット5の上面は、下面同様に、全体的にほぼ水平な平面状に設けてあるが、この上面には、幾つかの機能部が上方に突出するように設けてあり、図4に示す如く、前端付近一側には、バッテリ冷却用の空気を取り入れる前記吸気ダクト6を設け、図2〜図6に示す如く、後端付近他側には、バッテリ冷却用の空気を排出する前記排気ダクト8及び前記冷却用ファン7を設けている。
また、中間部他側には、高電圧バッテリの導通を遮断するサービスプラグ部(図示せず)を設けている。
前記吸気ダクト6は、図4に一部拡大したように、図示しないフロアパネルを貫通するように上方へ延出し、比較的清浄な空気を取り込むことができる。
そして、前記バッテリユニット5の内部は、その下流側に設けられる前記冷却用ファン7の吸い出し動作によって冷却風のながれを生じさせ、概ね一方通行であり、配列された個々のバッテリを均一的に冷却する。
前記吸気ダクト6と前記排気ダクト8とによって構成される冷却ダクト9、及び前記冷却用ファン7、前記サービスプラグ部は、いずれも、前述した前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の前記空間4を利用して、配設している。
また、この空間4には、図4に示す如く、中間に位置する前記第2クロスメンバ3bを左右一対の前記左側及び右側サイドフレーム2L、2Rの間を連結するように設けてあるとともに、電気装置等搭載用サブフレーム12を左右一対の前記左側及び右側サイドフレーム2L、2Rの間を連結するように設けてある。
更に、前記バッテリユニット5の後方には、図4に示す如く、パワーユニット搭載用サブフレーム13を配設し、左右一対の前記左側及び右側サイドフレーム2L、2Rや前記クロスメンバ3である第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cに固定している。
そして、前記冷却用ファン7のケース14を前記バッテリユニット5の上面から上方に突出させて設け、この冷却用ファン7のケース14から延出するように前記冷却ダクト9を設け、この冷却ダクト9の開口端9aを、車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設ける構成とする。
詳述すれば、前記バッテリユニット5は、図4に示す如く、左右一対の左側及び右側サイドフレーム2L、2Rと複数のクロスメンバ3である第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cとによって囲まれた空間4を利用して車両下方から前記車両1に搭載される。
このとき、図1及び図5、図8に示す如く、前記冷却用ファン7のケース14を前記バッテリユニット5の上面から上方に突出させて設け、この冷却用ファン7のケース14から延出するように前記冷却ダクト9を設ける。
そして、この冷却ダクト9の開口端9aを、図1に示す如く、車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設けるものである。
従って、図6に開示した空気の流れや水の流れから明らかなように、前記冷却ダクト9の開口端9aをより水液の侵入をし難い位置かつ向きとすることで、水侵入を防止する効果を向上することができる。
また、前記冷却ダクト9の開口端9aを、図2〜図6に示す如く、第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cからなる前記クロスメンバ3において、前記空間4の中間に位置する前記第2クロスメンバ3b背後となる車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設ける。
従って、もとよりフレーム等で囲まれた前記空間4の中で水の侵入を防いだ上で、さらに前記冷却ダクト9の開口端9a近傍に遮蔽する構造を設けることで、前記バッテリユニット5の上面付近における直接的な水の侵入をより防止できる。
更に、前記冷却ダクト9の開口端9aに着脱可能にフィルタ15を設ける。
従って、水に対する通過抵抗を増して、冷却ダクト9内部への直接的な水の侵入を防止できる。
また、交換や清掃などのメンテナンスが可能なので、前記冷却用ファン7による空冷機能を高く保つことが可能である。
追記すれば、、前記冷却ダクト9は、排気を、前記冷却用ファン7のケース14の車両前方に面する壁面から導出し、そのままの高さで曲げて流れ方向を変更し、車両中央よりとなる幅方向内方側で車幅方向に向けた前記開口端9aから排出する。
このとき、排出された空気の流れ方向(「延長先」とも換言できる。)に比較的大きなオープンスペースを確保でき、排風を妨げることがなく、スムーズな流れを維持できる。
前記冷却ダクト9の開口端9aは、前記左側及び右側サイドフレーム2L、2Rと前記クロスメンバ3である第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cとによって囲まれた前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の前記空間4を利用して設けてあり、中間の第2クロスメンバ3bの後方近傍(「背面」ともいう。)に位置している。
また、下端縁は、前記バッテリユニット5の上面に対し、所定の隙間を確保している。
更に、前記冷却ダクト9の開口端9aには着脱可能な前記フィルタ15を設けており、塵や埃、砂の侵入防止と、水液の直接的な侵入を防止している。
つまり、前記フィルタ15前記冷却ダクト9の開口端9aの外部からこの開口端9aに水がかかった場合に、水勢を弱くし、水液の直接的な侵入防止に寄与している。
そして、前記フィルタ15を取り付ける際に、フィルタカバー16を用いる構成とし、フィルタ交換時に前記冷却ダクト9全体を交換する必要がなく、作業性の向上に寄与する。
また、前記冷却ダクト9の開口端9a付近は、上下方向長さおよび前後方向長さを確保し、前記フィルタ15に対し冷却ダクト9の内部背面に、図7に示す如く、所定高さの縦壁によるトラップ17を設け、ウォータ・ストップ機能ないし気液分離を行っている。
このとき、前記フィルタ15とトラップ17との間に溜まった水は自然に排出する。
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
例えば、前記冷却ダクト9の開口端9aの近傍に導水板21を設ける特別構成とすることも可能である。
すなわち、前記バッテリユニット5の上面において、図9に示す如く、前記冷却ダクト9の開口端9aの近傍、つまり、この開口端9aの車幅方向前方に、前後左右方向から来る水流を一方向に流れるように整える前記導水板21を設けるものである。
さすれば、導水板21によって、前後左右方向から来る水流を一方向に流れるように整えることができ、前記冷却ダクト9内部への直接的な水の侵入を防止できる。
また、前記バッテリユニット5の上面を覆うバッテリユニットカバー31を設け、このバッテリユニットカバー31の断面形状を、車幅方向において波形とする特別構成とすることも可能である。
すなわち、前記バッテリユニットカバー31の断面形状を、図10に示す如く、車幅方向において波形とし、車両前後方向に複数本の案内溝部32を現出させるものである。
さすれば、前記バッテリユニットカバー31に形成した複数本の案内溝部32によって、このバッテリユニットカバー31上の水流を車両前方から車両後方に案内することができ、前記冷却ダクト9の開口端9aから内部への水の侵入を阻止することが可能である。
更に、前記冷却ダクト41の開口端41aを、図11に示す如く、車幅方向かつやや車両斜め後方に指向させて設ける特別構成とすることも可能である。
さすれば、車幅方向かつやや車両斜め後方に指向させた前記冷却ダクト41の開口端41aによって、車両前方からの前記冷却ダクト41内部への水の侵入を阻止することが可能である。
更にまた、前記左側及び右側サイドフレーム2L、2Rと前記クロスメンバ3である第1〜第3クロスメンバ3a、3b、3cとによって囲まれた前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の前記空間4を利用して、前記車両1に前記バッテリユニット5を搭載する際に、前記バッテリユニット5の左右の側面またはバッテリユニット5全体を覆うカバー51を設ける特別構成とすることも可能である。
さすれば、このカバー51によって、前記バッテリユニット5の左右の側面またはバッテリユニット5全体を覆うができ、車幅方向からの水の侵入を確実に防止し、水流を一定方向に流れるようにすることが可能である。
1 車両
2L、2R 左右一対の左側及び右側サイドフレーム
3 クロスメンバ
3a、3b、3c 第1〜第3クロスメンバ
4 空間
5 空冷式バッテリユニット
6 吸気ダクト
7 冷却用ファン
8 排気ダクト
9 冷却ダクト
9a 冷却ダクトの開口端
10 マウント部
11 接続部
12 電気装置等搭載用サブフレーム
13 パワーユニット搭載用サブフレーム
14 冷却用ファンのケース
15 フィルタ
16 フィルタカバー
17 トラップ

Claims (3)

  1. 車両のフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレームとそれらの間を連結するクロスメンバを設け、左右一対のサイドフレームと複数のクロスメンバとによって囲まれた上下に偏平な直方体状の空間を利用して搭載する空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造であって、外部の空気を取り込んで内部のバッテリを冷却するための吸気ダクトと冷却用ファンと排気ダクトとを備えた空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造において、前記冷却用ファンのケースを前記バッテリユニットの上面から上方に突出させて設け、この冷却用ファンのケースから延出するように前記冷却ダクトを設け、この冷却ダクトの開口端を、車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設けることを特徴とする空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造。
  2. 前記冷却ダクトの開口端を、クロスメンバ背後となる車幅方向中央付近で車幅方向に指向させて設けることを特徴とする請求項1に記載の空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造。
  3. 前記冷却ダクトの開口端に着脱可能にフィルタを設けることを特徴とする請求項1または2に記載の空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造。
JP2010260102A 2010-11-22 2010-11-22 空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造 Pending JP2012111280A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010260102A JP2012111280A (ja) 2010-11-22 2010-11-22 空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010260102A JP2012111280A (ja) 2010-11-22 2010-11-22 空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012111280A true JP2012111280A (ja) 2012-06-14

Family

ID=46495986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010260102A Pending JP2012111280A (ja) 2010-11-22 2010-11-22 空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012111280A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5966749B2 (ja) 電気自動車のバッテリパック冷却構造
JP5983054B2 (ja) ハイブリッド自動車のバッテリパック冷却構造
CN110303994B (zh) 底板下罩以及具备该底板下罩的电动车
JP5929609B2 (ja) バッテリパックの車載構造
JP2012096715A (ja) バッテリユニットの冷却用ダクト構造
JP5483261B2 (ja) 車両用バッテリの冷却装置
JP5983058B2 (ja) 電気自動車のバッテリパック搭載構造
JP6035967B2 (ja) 車両用バッテリパック
JP2012096716A (ja) 空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造
JP5447675B2 (ja) 車両
JP2015081042A (ja) 電気車両
GB2503392A (en) Fuel cell vehicle
US20140224562A1 (en) Fuel cell vehicle
JP2009286259A (ja) モータ駆動車両
WO2012157317A1 (ja) 電気自動車の前部構造
JP3286634B2 (ja) ハイブリッド自動車の電源冷却装置
CN114248611A (zh) 用于电动车辆的电池壳体安装结构
US20130025953A1 (en) Battery cooling structure for vehicle
JP5353590B2 (ja) 車両のバッテリ冷却構造
JP2006281806A (ja) 車両用エンジン補機の配設構造
JP5630331B2 (ja) 冷却風導入構造
CN113067074A (zh) 用于电动车辆的电池储存装置
JP2014043225A (ja) 車両用バッテリパックの冷却構造
JP2017218036A (ja) 電池パックの保護構造
JP2012111280A (ja) 空冷式バッテリユニットの冷却ダクト構造