JP2014201141A - 車両用バッテリパック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリモジュールの冷却性能を向上させ、かつバッテリパックへの被水を防止する車両用バッテリパックを提供すること。【解決手段】バッテリモジュール５が内蔵されたバッテリケース４に、冷却風を送る吸気ダクト６と、空気を外部へ排出する排気ダクト７とを備え、リヤフロアパネル１０６の下方に搭載される車両用バッテリパック装置１において、バッテリケース４を取り囲むように配置された支持枠体１１３と、支持枠体１１３から下方に向けて延びるように設けられた支持部１１４とを備えるサブフレーム１１１に、バッテリケース４の下側を覆うアンダカバー１１２が取り付けられ、後端部にリヤバンパ１０８と隙間１１５を隔てて対向し、支持部１１４の下端部に支持されるガイド板１１２Ａを備え、排気ダクト７の排気口７Ａが、ガイド板１１２Ａと、リヤバンパ１０８と、バッテリケース４の後面部４Ｒと、で囲まれた第１空間部１１６Ａで開口される。【選択図】図２

Description

本発明は車両用バッテリパック装置に関し、さらに詳しくは、ハイブリッド車や電気自動車に搭載されるバッテリパック装置に関する。

従来、電源ユニットの冷却空気排気口がリヤバンパの車両前側で開口している構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構造では、冷却空気排気口とリヤバンパとで挟まれた空間の下方側が開放されている。このため、車両走行時や車両の洗車時に、雨水や洗浄水などの液体が冷却空気排気口から電源ユニット内に流れ込み、電源ユニットが被水する虞がある。また、車両走行時に、走行風が電源ユニットとリヤバンパとの間の空間内に入り込んで、冷却空気排気口付近で冷却空気の流れを阻害し、バッテリパックに内蔵されるバッテリモジュールの冷却性能が低下する虞がある。車両下部において、走行風が入り込むことを防止する構造として、アンダカバー（例えば、特許文献２参照）を取り付けることが知られている。

特開２０１０−２８５１５１号公報 特開２００９−９６４３８号公報

仮に、電源ユニットの冷却空気排気口側へ走行風が入り込むことを防止したりするため、上述のようなアンダカバーを取り付けた場合、板厚寸法が小さなリヤバンパからアンダカバーへ振動が伝わり易くなるとともに、冷却空気排気口から排出された冷却空気が車両外部へと排出され難くなり、冷却空気排気口近傍に滞留し易くなる。そのため、車両停止時や冷却ファンの回転が停止した際に、温風が冷却空気排気口から電源ユニット内へと流れ込みやすくなり、バッテリモジュールの冷却性能が低下する虞がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、バッテリパックに内蔵されるバッテリモジュールの冷却性能を向上させ、かつバッテリパックへの被水を防止する車両用バッテリパックを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、バッテリケースにバッテリモジュールが内蔵され、バッテリケース内に冷却風を送る吸気ダクトとバッテリケース内の空気を外部へ排出する排気ダクトとを備え、リヤシートとこのリヤシートの後方のバックパネルとの間にリヤフロアパネルが設けられ、リヤフロアパネルの下方に、サブフレームを介して車体側に搭載される車両用バッテリパック装置において、サブフレームは、バッテリケースの外周を取り囲むように配置された支持枠体と、この支持枠体の車両前後方向の後側部に、下端部がリヤバンパの下側前縁部よりも低い位置に配置されるように下方に向けて延びるように設けられた支持部と、を備え、このサブフレームに、バッテリケースの下側を覆うアンダカバーが取り付けられ、このアンダカバーは、バッテリケースとリヤバンパとに挟まれた空間の下方側を覆い、後端部にリヤバンパと隙間を隔てて対向し、支持部の下端部に支持されるガイド板を備え、排気ダクトの排気口が、ガイド板と、リヤバンパと、バッテリケースの後側面と、支持部の後側面と、リヤフロアパネルと、で囲まれた第１空間部で開口されることを特徴とする。

上記態様としては、ガイド板の車両幅方向の両端部よりも車両幅方向外側には、リヤバンパの前側で車両下方に開口する第２空間部がそれぞれ形成され、排気口を第１空間部の車両幅方向中央部に開口させるとともに、排気口の車両前後方向の後方にリヤバンパの内側で車両幅方向に延びるように、バックパネルが配置され、バックパネルに、車両幅方向に向かって延び、かつ車両幅方向で前記排気口の位置から第２空間部の位置に向けて車両斜め後方に傾斜する第１傾斜面が形成されていることが好ましい。

上記態様としては、バックパネルに、車両上下方向に向かって延び、かつ車両上下方向で排気口の高さ位置から上記隙間の周辺位置に向けて車両斜め後方に傾斜する第２傾斜面が形成されていることが好ましい。

上記態様としては、支持部は、下端部が上端部よりも車両前後方向の後側に位置するように傾斜し、支持部の後側傾斜面を第２傾斜面に対して平行となるように設定されていることが好ましい。

上記態様としては、支持部に、当該支持部を車両前後方向の後側から覆うとともに、支持枠体の高さ位置からガイド板まで延びる遮蔽板を取り付けることが好ましい。

本発明によれば、バッテリパックに内蔵されるバッテリモジュールの冷却性能を向上させ、かつバッテリパックへの被水を防止する車両用バッテリパック装置を実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置を搭載した車両の側面説明図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置を搭載した車両後部の側面説明図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置を搭載した車両後部の平面説明図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置を搭載した車両後部の底面説明図である。 図５は、図３のV−V断面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置の変形例を示す車両後部の側面説明図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置の変形例を示し、支持部に遮蔽板を設けた状態を示す側面説明図である。

以下に、本発明の実施の形態に係る車両用バッテリパック装置（以下、バッテリパック装置と云う。）の詳細を図面に基づいて説明する。本実施の形態に係るバッテリパック装置は、例えば、ハイブリッド車もしくは電気自動車などの車両に搭載される。なお、本実施の形態では、説明の便宜を図るために、図中において車両の前後方向、左右方向、ならびに上下方向を矢印で示す。

［車両の概略構成］
図１および図２に示すように、バッテリパック装置１は、車両１００の車両後部１０１におけるリヤシート１０２とバックパネル１０３との間に配置されている。図２に示すように、バッテリパック装置１は、バッテリパック２と、取付部３と、を含んでいる。なお、リヤシート１０２は、シートクッション１０２Ａと、シートバック１０２Ｂと、を備えている。したがって、より具体的には、バッテリパック装置１は、シートクッション１０２Ａの車両前後方向後方に配置されている。

図３に示すように、車両後部１０１の車両幅方向の両側には、それぞれ車両前後方向に沿って延びる一対のリヤサイドメンバ１０４が設けられている。これらリヤサイドメンバ１０４の中間部同士は、車両幅方向に延びるクロスメンバ１０５で連結されている。これら一対のリヤサイドメンバ１０４およびクロスメンバ１０５の上には、リヤフロアパネル１０６が設けられている。車両後部１０１の車両幅方向の両側には、一対の後輪１０７が配置されている。図１および図２に示すように、リヤフロアパネル１０６の車両前後方向後方には、車両幅方向に沿って延びるようにリヤバンパ１０８が設けられている。このリヤバンパ１０８の車両前後方向前方には、上記のバックパネル１０３が設けられている。

図２および図３に示すように、リヤフロアパネル１０６には、バッテリパック２の上部を挿入する略矩形状の開口部１０６Ａが形成されている。特に、本実施の形態では、開口部１０６Ａにおける車両前後方向後側に位置する後側開口縁部は、開口部１０６Ａ内に配置されるバッテリパック２の後面との間に、この後面の車両左右方向全体に亘って隙間が形成されるように設定されている。開口部１０６Ａの上には、下方から挿入して配置されたバッテリパック２の上部を覆うように、筒状のカバー部材１０９が配置されている。このカバー部材１０９の下縁部は、開口部１０６Ａの開口縁に接合するように固定されている。そして、カバー部材１０９の上端に設けられた開口部１０９Ａには、蓋部材１１０で閉塞されている。

［バッテリパック装置］
バッテリパック２は、バッテリケース４にバッテリモジュール５が内蔵されている。図２および図３に示すように、バッテリケース４の上部には、バッテリケース４内に冷却風（空気）を送る吸気ダクト６が設けられている。本実施の形態では、吸気ダクト６の前側に、外部から冷却風を導入する吸気口６Ａが開口されている。また、バッテリケース４の後面部４Ｒには、バッテリケース４内の空気を外部へ排出する排気口７Ａを有する排気ダクト７が設けられている。図２および図５に示すように、バッテリケース４内には、冷却ファン８が設けられている。吸気ダクト６からバッテリケース４内に導入された冷却風は、バッテリケース４内を循環するように案内され、冷却ファン８によって排気ダクト７を通って排気口７Ａから排出される。

取付部３は、バッテリパック２をリヤフロアパネル１０６の下方で車体側に取り付けている。図２および図５に示すように、取付部３は、サブフレーム１１１と、アンダカバー１１２と、からなる。サブフレーム１１１は、リヤサイドメンバ１０４およびクロスメンバ１０５に取り付けられる。サブフレーム１１１は、バッテリケース４の外周を取り囲むように配置された支持枠体１１３と、この支持枠体１１３の車両前後方向の後側部に、下端部がリヤバンパ１０８の下側前縁部よりも低い位置に配置されるように下方に向けて延びるように設けられた支持部１１４と、を備える。支持枠体１１３は、バッテリケース４の外周に周回するように形成されたフランジ部４Ａを固定している。

図２に示すように、アンダカバー１１２は、バッテリケース４の下側を覆うように、サブフレーム１１１の支持部１１４に取り付けられている。このアンダカバー１１２は、バッテリケース４とリヤバンパ１０８とに挟まれた空間１１６の下方側を覆う。このアンダカバー１１２の後端部には、リヤバンパ１０８の下面前部に対して隙間１１５を隔てて対向するように配置されたガイド板１１２Ａがアンダカバー１１２から連続して延びるように設けられている。なお、本実施の形態では、ガイド板１１２Ａが前端部から後端部に向けて斜め上方に傾くように設定されている。

図２に示すように、このガイド板１１２Ａは、サブフレーム１１１の支持部１１４の下端部に連結部１１４Ａで連結されている。ここで、ガイド板１１２Ａと、リヤバンパ１０８と、バッテリケース４の後面部４Ｒと、支持部１１４の後面部１１４Ｒと、リヤフロアパネル１０６と、で囲まれた空間を、第１空間部１１６Ａとする。上記排気ダクト７の排気口７Ａは、この第１空間部１１６Ａ内で開口している。

図３に示すように、ガイド板１１２Ａの車両幅方向の両端部よりも車両幅方向外側には、リヤバンパ１０８の前側で車両下方に開口する第２空間部１１６Ｂがそれぞれ形成されている。すなわち、第１空間部１１６Ａの車両幅方向の外側には、それぞれ第２空間部１１６Ｂが配置されている。図２および図３に示すように、排気ダクト７の排気口７Ａは、第１空間部１１６Ａの車両幅方向中央部に開口している。この排気口７Ａの車両前後方向の後方には、リヤバンパ１０８の内側で車両幅方向に延びるように、上記のバックパネル１０３が配置されている。図３に示すように、バックパネル１０３には、車両幅方向に向かって延び、かつ車両幅方向で排気口７Ａの位置から第２空間部１１６Ｂの位置に向けて車両斜め後方に向けて傾斜する第１傾斜面１０３Ａが形成されている。また、図２に示すように、バックパネル１０３には、車両上下方向に向かって延び、かつ車両上下方向で排気口７Ａの高さ位置から隙間１１５の周辺位置に向けて車両斜め後方に傾斜する第２傾斜面１０３Ｂが形成されている。

［作用および効果］
以上、本実施の形態に係るバッテリパック装置１では、ガイド板１１２Ａを支持部１１４によって連結部１１４Ａにて支持することによって、リヤバンパ１０８から隙間１１５を設けた状態で、支持部１１４でアンダカバー１１２を安定して固定できる。また、本実施の形態に係るバッテリパック装置１では、支持部１１４で安定して取り付けられるガイド板１１２Ａによって、リヤバンパ１０８とガイド板１１２Ａとの隙間を一定に保った状態でバッテリケース４とリヤバンパ１０８とで挟まれた第１空間部１１６Ａの下側を覆うことができる。このため、図２に示すように、バッテリパック装置１では、車両走行時に、車両下方を流れる走行風Ｆ１をガイド板１１２Ａの下側表面に沿って円滑に車両前方から車両後方に流れる。このため、走行風Ｆ１は、隙間１１５から第１空間部１１６Ａ内へと流れ込むことを防止でき、排気口７Ａから排出される冷却風の車外への排出を容易にできる。

また、図２に示すように、本実施の形態では、第１空間部１１６Ａ内に排気ダクト７の排気口７Ａを開口させている。そして、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２は、第１空間部１１６Ａに流れて、ガイド板１１２Ａの下側を流れる走行風Ｆ１によって発生する負圧で隙間１１５から外部へと吸い出される。

支持部１１４は、支持枠体１１３の後側部にその下端部がリヤバンパ１０８より低い位置へ延び、かつリヤバンパ１０８の下側前縁部に沿って車両幅方向に延びている。このため、支持部１１４によって排気通路の一部を構成でき、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２が上記隙間１１５に向けて流れる途中で、支持部１１４によってバッテリケース４側に向けて流れることを抑制できる。したがって、バッテリケース４内への排気の侵入を防止できるとともに、排気された冷却風Ｆ２の隙間１１５へ向けた流れを整流させることができる。これによって、排気ダクト７の排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２を円滑に車両外部へ流すことができ、バッテリモジュール５を冷却させる性能を高めることができる。

また、本実施の形態では、ガイド板１１２Ａを設けたことで、車両走行時にガイド板１１２Ａの下側を流れる走行風Ｆ１を車両前方から後方に向けて円滑に流すことができる。そして、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２が上記隙間１１５を通過しようとする際に、走行風Ｆ１の流れによって冷却風Ｆ２を第１空間部１１６Ａから上記隙間１１５を介して車両外部へと引っ張ることができる。このため、第１空間部１１６Ａ内に冷却用の空気が滞留することを防止でき、第１空間部１１６Ａ内から排気ダクト７を介してバッテリケース４内に冷却風Ｆ２が逆流することを防止できる。したがって、本実施の形態では、バッテリモジュール５の冷却性能をさらに高めることができる。

また、本実施の形態に係るバッテリパック装置１では、ガイド板１１２Ａの後端部とリヤバンパ１０８の下側前縁部とが上下に重なっている。このため、このバッテリパック装置１を備える車両では、雨水や洗車時の水が直接排気口７Ａに届き難くなり、雨や洗車時の水が排気口７Ａを経由してバッテリケース４内へ流れ込むことを防止できる。したがって、本実施の形態では、バッテリケース４内の被水を防止できる。

さらに、本実施の形態では、ガイド板１１２Ａが支持部１１４に安定して支持されるため、車両洗車時や車両走行中の雨水などの跳ね上げでガイド板１１２Ａに水圧が加わったとしても、ガイド板１１２Ａが変形することを防止できる。この結果、ガイド板１１２Ａとリヤバンパ１０８との間の隙間１１５が大きく変形して、隙間１１５が拡大することを防止でき、第１空間部１１６Ａ内へ水などが侵入し難くできるとともに、バッテリケース４内の被水を防止できる。

また、本実施の形態に係るバッテリパック装置１では、排気口７Ａから排出される冷却風Ｆ２の一部を、排気口７Ａから車両幅方向両外側へ均一に分散でき、冷却風Ｆ２をバックパネル１０３の第１傾斜面１０３Ａに沿って第２空間部１１６Ｂへ案内できる。これによって、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２の一部を、第２空間部１１６Ｂを経由して車両外部へ排出でき、冷却風Ｆ２の車両外部への排出効率を高めることができる。この結果、排気口７Ａから排出される冷却風Ｆ２が排気口７Ａの近傍や第１空間部１１６Ａ内に滞留することを防止できる。このため、例えば、車両停車時やバッテリケース４に内蔵される冷却ファン８の回転の停止時などに、温風が排気口７Ａから排気ダクト７を経由してバッテリケース４内に侵入することを防止でき、バッテリモジュール５を冷却させる性能を高めることができる。

本実施の形態に係るバッテリパック装置１では、排気口７Ａから排出される冷却風Ｆ２の一部をバックパネル１０３に設けた第２傾斜面１０３Ｂに沿ってリヤバンパ１０８とガイド板１１２Ａとの間の隙間１１５の近傍へ確実に導くことができ、冷却風Ｆ２を車両外部へ排出する効率を確実に高めることができる。これによって、第１空間部１１６Ａ内での換気性を高めることができ、車両停車時や例えば冷却ファン８の停車時などに、温風が排気口７Ａを経由してバッテリケース４内に侵入することを防止でき、バッテリモジュール５の冷却性能をさらに高めることができる。

［変形例］
図６および図７は、本発明の実施の形態に係るバッテリパック装置１の変形例を示している。この変形例の構成の説明において、上記実施の形態に係るバッテリパック装置１と異なる部分を説明し、同じ構成部分の説明は省略する。

図７に示すように、この変形例に係るバッテリパック装置１Ａでは、支持部１１４が傾いている。具体的には、支持部１１４の下端部が上端部よりも車両前後方向の後側に位置するように傾斜している。この変形例においては、支持部１１４の後側の傾斜面を第２傾斜面１０３Ｂに対して平行となるように設定されている。そして、支持部１１４には、この支持部１１４を車両前後方向の後側から覆うとともに、支持枠体１１３の高さ位置からガイド板１１２Ａまで延びる遮蔽板１１７が取り付けられている。この変形例における他の構成は、上記実施の形態の構成と同様である。

上記構造によって、支持部１１４の後側傾斜面とバックパネル１０３の第２傾斜面１０３Ｂとで、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２の流路を形成できる。これによって、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２を、支持部１１４の後側傾斜面とバックパネル１０３の第２傾斜面１０３Ｂとによって、隙間１１５へ導くことができる。このため、この変形例においても、冷却風Ｆ２を、隙間１１５を介して車両外部へ確実に排出させることができる。特に、この変形例では、支持部１１４の後側の傾斜面に遮蔽板１１７を取り付けているため、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２が、支持部１１４と第２傾斜面１０３Ｂとの間に流れ込んだ際に、遮蔽板１１７によって、冷却風Ｆ２がバッテリパック２側へ漏れ難くできる。そして、第１空間部１１６Ａから漏れた冷却風が吸気ダクト６の吸気口６Ａへ流れ難くできる。また、支持部１１４を利用して遮蔽板１１７を取り付けたことで、遮蔽板１１７を安定して固定でき、排気口７Ａから排出された冷却風Ｆ２を隙間１１５へ案内し易くでき、冷却風Ｆ２の車両外部への排出効率を高めることができる。

［その他の実施の形態］
以上、実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、ガイド板１１２Ａが、前端部から後端部へ向けて上方へ傾くように傾斜させたが、アンダカバー１１２と面一になるように設定してもよい。

１ バッテリパック装置（車両用バッテリパック装置）
２ バッテリパック
３ 取付部
４ バッテリケース
４Ｒ 後面部
５ バッテリモジュール
６ 吸気ダクト
７ 排気ダクト
７Ａ 排気口
１００ 車両
１０１ 車両後部
１０１Ａ 荷室
１０２ リヤシート
１０３ バックパネル
１０３Ａ 第１傾斜面
１０３Ｂ 第２傾斜面
１０４ リヤサイドメンバ
１０５ クロスメンバ
１０６ リヤフロアパネル
１０６Ａ 開口部
１０８ リヤバンパ
１１１ サブフレーム
１１２ アンダカバー
１１２Ａ ガイド板
１１３ 支持枠体
１１４ 支持部
１１５ 隙間
１１６Ａ 第１空間部
１１６Ｂ 第２空間部
１１７ 遮蔽板
Ｆ１ 走行風
Ｆ２ 冷却風

Claims (5)

1. バッテリケースにバッテリモジュールが内蔵され、
   前記バッテリケース内に冷却風を送る吸気ダクトと該バッテリケース内の空気を外部へ排出する排気ダクトとを備え、
   リヤシートと該リヤシートの後方のバックパネルとの間にリヤフロアパネルが設けられ、該リヤフロアパネルの下方に、サブフレームを介して車体側に搭載される車両用バッテリパック装置において、
   前記サブフレームは、前記バッテリケースの外周を取り囲むように配置された支持枠体と、該支持枠体の車両前後方向の後側部に、下端部がリヤバンパの下側前縁部よりも低い位置に配置されるように下方に向けて延びるように設けられた支持部と、を備え、
   前記サブフレームに、前記バッテリケースの下側を覆うアンダカバーが取り付けられ、
   該アンダカバーは、前記バッテリケースと前記リヤバンパとに挟まれた空間の下方側を覆い、後端部に前記リヤバンパと隙間を隔てて対向し、前記支持部の前記下端部に支持されるガイド板を備え、
   前記排気ダクトの排気口が、前記ガイド板と、前記リヤバンパと、前記バッテリケースの後側面と、前記支持部の後側面と、前記リヤフロアパネルと、で囲まれた第１空間部で開口されることを特徴とする車両用バッテリパック装置。
2. 前記ガイド板の車両幅方向の両端部よりも車両幅方向外側には、前記リヤバンパの前側で車両下方に開口する第２空間部がそれぞれ形成され、
   前記排気口を前記第１空間部の車両幅方向中央部に開口させるとともに、前記排気口の車両前後方向の後方に前記リヤバンパの内側で車両幅方向に延びるように、バックパネルが配置され、
   前記バックパネルに、車両幅方向に向かって延び、かつ車両幅方向で前記排気口の位置から前記第２空間部の位置に向けて車両斜め後方に傾斜する第１傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリパック装置。
3. 前記バックパネルに、車両上下方向に向かって延び、かつ車両上下方向で前記排気口の高さ位置から前記隙間の周辺位置に向けて車両斜め後方に傾斜する第２傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用バッテリパック装置。
4. 前記支持部は、下端部が上端部よりも車両前後方向の後側に位置するように傾斜し、
   前記支持部の後側傾斜面を前記第２傾斜面に対して平行となるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用バッテリパック装置。
5. 前記支持部に、当該支持部を車両前後方向の後側から覆うとともに、前記支持枠体の高さ位置から前記ガイド板まで延びる遮蔽板を取り付けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両用バッテリパック装置。

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