JP2013116724A - 車両のバッテリーパック搭載構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハイブリッド車や電気自動車等のような車両に搭載され、車両の空間活用度を極大化したバッテリーパックを提供する。
【解決手段】バッテリーパックの搭載空間を適切に確保して、既存の有効な室内空間やトランク空間等の縮小を最小化して既存の車両構造の変更を最小化し、車両の空間活用度を極大化し、バッテリーパックの搭載作業性が良好に確保されバッテリーパックを構成する各バッテリーセルの均一な冷却が達成され、バッテリーを冷却した空気の室外排出によって搭乗者の不快感を防止することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のバッテリーパック搭載構造に係り、より詳しくは、ハイブリッド車や電気自動車等で高電圧バッテリーパックを車両に搭載しその冷却構造を確保するようにする技術に関する。
ハイブリッド車や電気自動車等では大量の電気を供給することが可能な高電圧バッテリーパックが搭載されなければならないが、このようなバッテリーパックはその嵩が高く車両に適切な搭載空間を確保することが主な技術的問題であり、またその重量が重いため搭載作業時の作業性の確保も重要な問題である。
また、前記したようなバッテリーパックは作動中に熱が発生し、この熱は適切に冷却されなければならず、特にバッテリーパックを構成するすべてのバッテリーセルで均一な冷却作用がなされることがバッテリーパック全体の寿命に大きい影響を及ぼす。
（特許文献１、２参照）
前記のように発明の背景技術として説明した事項は、本発明の背景についての理解を深めるためだけのものであり、この技術分野で通常の知識を有した者に既に知られた従来技術に該当するものとして受け入れてはいけない。
特開２００７−２９９５９３号公報 特開２００６−２７３１９１号公報
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ハイブリッド車や電気自動車等のような車両に搭載されるバッテリーパックの搭載空間を適切に確保して、既存の有効な室内空間やトランク空間等の縮小を最小化して既存の車両構造の変更を最小化し車両の空間活用度を極大化することができるようにし、バッテリーパックの搭載作業性が良好に確保されバッテリーパックを構成する各バッテリーセルの均一な冷却を図り、バッテリーを冷却した空気の室外排出によって搭乗者の不快感を防止することができるようにした車両のバッテリーパック搭載構造を提供することにある。
前記したような目的を達成するための本発明の車両のバッテリーパック搭載構造は、運転席と助手席間のセンターコンソール設置空間に前後方向に長く搭載されるバッテリーパックと、前記バッテリーパックの前方から冷却風を提供するように備えられた冷却風提供手段と、前記冷却風提供手段からの冷却風を前記バッテリーパックを構成する多数のバッテリーモジュールに分配する冷却風分配手段と、前記バッテリーパックの内部を冷却し前記バッテリーパックの後方を通じて排出される冷却風を車体の外部に排出させるように設置された排出ダクト手段、を含んで構成されることを特徴とする。
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車等のような車両に搭載されるバッテリーパックの搭載空間を適切に確保して、既存の有効な室内空間やトランク空間等の縮小を最小化し、既存の車両構造の変更を最小化して車両の空間活用度を極大化できるようにし、バッテリーパックの搭載作業性が良好に確保されバッテリーパックを構成する各バッテリーセルの均一な冷却がなされ、バッテリーを冷却した空気の室外排出によって搭乗者の不快感を防止できる効果がある。
本発明による車両のバッテリーパック搭載構造を図示した斜視図。 図１のバッテリーパックと冷却風提供手段及び冷却風分配手段がマウンティングプレート上にモジュール化された状態を示した図。 図１のIII−III線の断面図であり、マウンティングプレートがセンタートンネルの上側に固定される構造を説明した図。 図２のバッテリーパックモジュールがスライディング方法で車両に搭載される状態を説明した図。 図２の冷却風分配手段を図示した図。 図５の分岐ダクトが冷却ファンの吐出口に結合された部位の断面図。 冷却ファンからの冷却風がバッテリーモジュールを冷却し排出される経路を説明した図。 冷却ファンからの冷却風がバッテリーモジュールを冷却し排出される経路を説明した図。
図１ないし図８を参照すると、本発明の車両のバッテリーパック搭載構造の実施例は、運転席１と助手席３間のセンターコンソール設置空間に前後方向に長く搭載されるバッテリーパック５と、前記バッテリーパック５の前方から冷却風を提供するように備えられた冷却風提供手段７と、前記冷却風提供手段７からの冷却風を前記バッテリーパック５を構成する多数のバッテリーモジュール９に分配する冷却風分配手段１１と、前記バッテリーパック５内部を冷却して前記バッテリーパック５後方を通じて排出される冷却風を車体の外部に排出させるよう設置された排出ダクト手段１３を含んで構成される。
すなわち、バッテリーパック５を従来センターコンソールが占めていた空間に配置することにより、車両のトランクルーム空間を使用しないで十分なトランクルームの空間確保が可能であり、同時に車両の室内の既存空間を大きく占めもせず車両の空間活用度を極大化することができ、前記バッテリーパック５の両側の運転席１と助手席３を変更しなくてもバッテリーパック５の設置空間の確保が可能にするものである。
本実施例で、前記バッテリーパック５と、前記冷却風提供手段７及び前記冷却風分配手段１１は、前後方向に長く延長して形成されたマウンティングプレート１５上に一体にモジュール化して設置され、前記マウンティングプレート１５はフロアパネルのセンタートンネル１７の上側面に安着して固定される。
すなわち、図２のような状態にモジュール化されたバッテリーパックモジュール１９を構成して、車両への搭載時には図４に図示したようにバッテリーパックモジュール１９をスライディングの方法で車両に搭載可能なようにする。
前記のようなバッテリーパックモジュール１９がスライディングによって搭載することができるように、本実施例では、前記マウンティングプレート１５は多数の屈曲を含み、両端は下側に傾斜して広がる断面が車体の前後方向に沿って長く延長した形状に形成され、前記フロアパネルのセンタートンネル１７には前記マウンティングプレート１５の両端傾斜面の内側に面接触して前記マウンティングプレート１５を固定するマウンティングブラケット２１が前記センタートンネル１７の両側に多数配置される。
したがって、前記マウンティングプレート１５と、前記センタートンネル１７及び前記マウンティングブラケット２１は、相互にレール構造を形成し、前記バッテリーパックモジュール１９をスライディングすれば直線的にバッテリーパックモジュール１９が移動し定位置にローディングすることができる。
前記のような方法でバッテリーパックモジュール１９を定位置にローディングし、前記マウンティングプレート１５とマウンティングブラケット２１間を締結ボルト等で締結し固定れば、バッテリーパックモジュール１９の装着作業が完了する。
マウンティングプレート１５の断面構造は、中央部が下側に突出し水平面をなす中央突出部２３を含んで構成し、図３に図示したようにセンタートンネル１７の上側面に前記フロアパネルの中央突出部２３が支持されてより堅固で安定した装着状態を確保することができる。
冷却風提供手段７は、前記バッテリーパック５前方の前記マウンティングプレート１５上に設置され、動力で動く回転力によって空気を吸入し吐出ダクト２５を通じて前記冷却風分配手段１１に送風する冷却ファン２７から構成され、前記吐出ダクト２５は前記バッテリーパック５の上側で後方に向かって開口される。
もちろん、前記冷却風提供手段７として車両の他の位置に設置された冷却ファンや、空調装置のブロア等で構成することもできる。
バッテリーパック５は、車両の前後方向に沿って多数のバッテリーモジュール９が一列に配置して構成され、前記冷却風分配手段１１はそれぞれ一端が、図２又は図５のように前記冷却ファン２７の吐出ダクト２５に、他端がそれぞれ前記各バッテリーモジュール９に連結され、前記冷却ファン２７から相対的に遠く離れるほど上側に重畳され前記吐出ダクト２５と連通された断面積が相対的に広く形成される多数の分岐ダクト２９から構成される。
したがって、前記冷却ファン２７から相対的に近い位置のバッテリーモジュール９と相対的に遠い位置のバッテリーモジュール９は、冷却風の流動抵抗を考慮する時すべて同一水準で冷却効果を得ることができる。
分岐ダクト２９は、前記バッテリーパック５の上側に重畳し載せられる多数の中空平板の形状で形成することにより、分岐ダクト２９が占める高さを最小化してコンパクトに構成できる。
排出ダクト手段１３は、前記バッテリーパック５の後方下側から連結して前記センタートンネル１７の両側へ分枝し、車両のフロアパネルに車体横方向に設置されるセンターフロア補強フレーム３１に連通することにより、前記センターフロア補強フレーム３１の車体外側の端部を通じて車体外部に冷却風を排出する出口ダクトからなる。
したがって、前記バッテリーパック５を冷却して排出された空気が再び室内に流入し、搭乗者が不快感を感じることがなくなる。
本発明を、特定の実施例に関し図示して説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想を外れない範囲内で、本発明を多様に改良及び変化することが可能であることは当業界で通常の知識を有した者にとって自明である。
本発明は、車両のバッテリーパック搭載構造の分野に適用できる。
１ 運転席
３ 助手席
５ バッテリーパック
７ 冷却風提供手段
９ バッテリーモジュール
１１ 冷却風分配手段
１３ 排出ダクト手段
１５ マウンティングプレート
１７ センタートンネル
１９ バッテリーパックモジュール
２１ マウンティングブラケット
２３ 中央突出部
２５ 吐出ダクト
２７ 冷却ファン
２９ 分岐ダクト
３１ センターフロア補強フレーム
３３ 出口ダクト

Claims (8)

  1. 運転席と助手席間のセンターコンソール設置空間に前後方向に長く搭載されるバッテリーパックと、
    前記バッテリーパックの前方から冷却風を提供するように備えられた冷却風提供手段と、
    前記冷却風提供手段からの冷却風を前記バッテリーパックを構成する多数のバッテリーモジュールに分配する冷却風分配手段と、
    前記バッテリーパックの内部を冷却して前記バッテリーパックの後方を通じて排出される冷却風を車体の外部に排出させるように設置された排出ダクト手段、
    を含んで構成されることを特徴とする車両のバッテリーパック搭載構造。
  2. 前記バッテリーパックと、前記冷却風提供手段及び前記冷却風分配手段は、前後方向に長く延長して形成されたマウンティングプレート上に一体にモジュール化されて設置され、
    前記マウンティングプレートはフロアパネルのセンタートンネルの上側面に安着して固定されることを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
  3. 前記マウンティングプレートは、多数の屈曲を含み、両端は下側に傾斜して広がる断面が車体の前後方向に沿って長く延長した形状に形成され、
    前記フロアパネルのセンタートンネルには、前記マウンティングプレートの両端傾斜面の内側に面接触して前記マウンティングプレートを固定するようにするマウンティングブラケットが前記センタートンネルの両方に多数配置されることを特徴とする請求項２に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
  4. 前記マウンティングプレートの断面構造は、中央部が下側に突出して水平面をなす中央突出部を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
  5. 前記冷却風提供手段は、
    前記バッテリーパック前方の前記マウンティングプレート上に設置され、動力で動く回転力によって空気を吸入し、吐出ダクトを通じて前記冷却風分配手段に送風する冷却ファンから構成され、
    前記吐出ダクトは前記バッテリーパックの上側で後方に向かって開口されることを特徴とする請求項２に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
  6. 前記バッテリーパックは、車両の前後方向に沿って多数のバッテリーモジュールが一列に配置して構成され、
    前記冷却風分配手段は、前記冷却ファンの吐出ダクトにそれぞれ一端が、他端がそれぞれ前記各バッテリーモジュールに連結され、前記冷却ファンから相対的に遠く離れるほど上側に重畳され前記吐出ダクトと連通する断面積が相対的に広く形成された多数の分岐ダクトから構成されることを特徴とする請求項５に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
  7. 前記分岐ダクトは、前記バッテリーパックの上側に重畳して載せられる多数の中空平板の形状で形成されることを特徴とする請求項６に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
  8. 前記排出ダクト手段は、
    前記バッテリーパックの後方下側から連結して前記センタートンネルの両側へ分枝し、車両のフロアパネルに車体横方向に設置されるセンターフロア補強フレームに連通することにより、前記センターフロア補強フレームの車体外側の端部を通じて車体外部に冷却風を排出する出口ダクトから構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両のバッテリーパック搭載構造。
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