JP2015103486A - 電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】限られたスペースの中に、送風機4と、電池ケース3と、関連電気機器7とを設置できる電源装置1を提供する。
【解決手段】電源装置1は、車両の走行用電力を供給する複数の電池2が収納された電池ケース3と、電池ケース3の内部に冷却風を送風するための電池ケース3の外部に設けられた送風機4とを有する。電池ケース3には、電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す開放孔5が設けられている。開放孔5からの冷却風がダクトを介せずに直接的に、電池2に電気的に接続された関連電気機器7または関連電気機器7を収納する機器ケース6に導かれる。関連電気機器7はDC−DCコンバータ7aまたは充電器7bを含む。送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の上流側に位置する。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の電池を集合して収納する電池ケースと、この電池ケースの周辺に設けられ電池に接続される関連電気機器とを含む電源装置に関するものである。特には、プラグインハイブリッド自動車の走行用電力を供給する電池ケースと、DC−DCコンバータと、充電器と、電池を冷却する送風機とを含む電源装置に関する。
従来、市場で販売されているハイブリッド自動車では、電池用の送風機一つを利用し、電池とDC−DCコンバータを並列接続し、各々に冷却風をダクトを介して送風している。また、電池を冷却した後の風が、ダクトを介してDC−DCコンバータ及び充電器に流れる直列式を採用している。
更に、特許文献1に記載された電気自動車における電気部品の冷却構造においては、電池冷却後の冷却風が、DC−DCコンバータとインバータとに並列に流れて、これらの機器を冷却している。
特開平11−180169号公報
ハイブリッド自動車の中でもプラグインハイブリッド自動車は、走行距離の拡大が要望されている。すなわち、商用電源からプラグを介してプラグインハイブリッド自動車内の電池を充電し、この電池の電力だけで走行する距離を大きくしたいという要望がある。
ところが、プラグインハイブリッド自動車では、電池の充電や走行のためのエンジンが自動車内に搭載されているため、電池の搭載箇所が限られる。例えば、トランクルーム床下に電池を搭載して、電池の上方にはゴルフバッグ等の荷物を搭載できるようにする必要がある。
更に、送風機には12ボルト等の低圧の配線を用いて電力が送られるが、電池ケースとDC−DCコンバータと充電器とは、いずれも高圧の配線が接続される。従って、車両後方のトランクルーム床下において、車両同士の衝突を考慮した場合に、送風機は、車両最後方側に設置し、DC−DCコンバータと充電器とは、車両の前方側に極力配置したいという要望がある。この場合、トランクルームのような限られたスペースの中に、送風機と、電池ケースと、DC−DCコンバータ等の関連電気機器とを設置できることが望まれる。
また、単なるハイブリッド自動車ではなく、プラグを用いて家庭用電源から充電できるプラグインハイブリッド自動車となると、電池全体の体格が、単なるハイブリッド自動車よりも更に大きくなる。この場合、電池と上記関連電気機器とを限られたスペースの中に同居させると次の問題がある。
第1に、電池数および容量が大きい電池と関連電気機器とを同じケース内に収納させた電源装置では、プラグインハイブリッド自動車への搭載が困難である。更に、電源装置だけでトランクルーム床下が満杯になるケースのサイズとなり、ダクトなどで送風機を接続する搭載スペースがなくなる。
第2に、関連電気機器の搭載自由度が制約される。電池の風流れ後流側にダクトを介して関連電気機器を搭載する案では、ダクトとの関係で搭載上の制約があったり、ダクトが長くなったりして、車両スペースを圧迫する。
第3に、関連電気機器のための冷却風の通路を電源装置内部に作る余裕がない。
第4に、電池の搭載で電池ケース内のスペースが満杯であるが故、電池ケース内に関連電気機器の搭載スペースが極少である。よって、電池ケースの外部に関連電気機器に対する独自の冷却システムを構築する必要がある。しかし、搭載スペースがなく、かつコストアップとなる。また搭載できても、関連電気機器に対して専用の小型の送風機しか搭載できない為、冷却能力が少ない。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、限られたスペースの中に、送風機と、電池ケースと、関連電気機器とを設置できる電源装置を提供することにある。
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明の一つでは、電源装置(1)は、車両の走行用電力を供給する複数の電池(2)が収納された電池ケース(3)と、電池ケース(3)の内部に冷却風を送風するための、電池ケース(3)の外部に設けられた送風機(4)とを有する。電源装置(1)は、電池ケース(3)に設けられ、電池ケース(3)の中の冷却風を電池ケース(3)の外部に吹出す開放孔(5)を有する。そして、電源装置(1)は、開放孔(5)からの冷却風がダクトを介せずに直接的に導かれ、電池(2)に電気的に接続された関連電気機器(7)を有する。
この発明によれば、関連電気機器の搭載位置が、電池ケースの周囲の任意の位置となり、かつ電池を冷却するための送風機が電池ケース内の電池と関連電気機器との間で共用できる。更に、送風機から関連電気機器に向かう風が流れるダクトが最小限の長さまたは不要となり、電源装置の車両への搭載性が向上し、かつ、コスト削減を達成できる。
次に、本発明の一つでは、開放孔(5)と関連電気機器(7)とは、夫々複数設けられ、電池ケース(3)は少なくとも6つの面から形成されたケースから成り、開放孔(5)は、6つの面のうち同じ面に複数設けられず、6つの面のいずれかに分散している。
この発明によれば、開放孔は、6つの面のいずれかに分散して設けられているから、電池ケース内の冷却風が一方向に偏ることが無く、電池が均一に冷却され易い。また、電池ケースに複数の開放孔を設けることにより、通風抵抗が低下し、総風量は増加するので電池および複数の関連電気機器の冷却性能が確保し易い。
次に、本発明の一つでは、送風機(4)は、電池ケース(3)の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、関連電気機器(7)を流れる冷却風の上流側に位置する。この発明によれば、単一の送風機を使用して電池の冷却と関連電気機器との冷却との両方を行うことができる。また、単一の送風機が、電池ケースと関連電気機器との間に割り込むことがなく、電池ケースと関連電気機器との間隔を短くすることができ、配線が短くなる。
次に、本発明の一つでは、送風機(4)は、電池ケース(3)の中を流れる冷却風の下流側であって、かつ、関連電気機器(7)を流れる冷却風の下流側に位置する。この発明によれば、単一の送風機を使用して電池の冷却と関連電気機器との冷却との両方を行うことができる。また、単一の送風機が、電池ケースと関連電気機器との間に割り込むことがなく、電池ケースと関連電気機器との間隔を短くすることができ、配線が短くなる。
なお、特許請求の範囲及び上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。
本発明の第1実施形態を示す電源装置の概略構成図である。 上記第1実施形態との比較例を示す電源装置の概略構成図である。 本発明の第2実施形態を示す電源装置の概略構成図である。 上記第2実施形態との比較例を示す電源装置の概略構成図である。 本発明の第3実施形態を示す電源装置の概略構成図である。 本発明のその他の実施形態を示す電源装置の斜視図である。 本発明の更にその他の実施形態を示す電源装置の斜視図である。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態を示す電源装置を概略的に示す。この図1の電源装置1は、車両となる特にプラグインハイブリッド自動車に走行用電力を供給する複数の電池2を有する。プラグインハイブリッド自動車は、商用電源を用いて充電される複数の電池2を有する共に、図示しないエンジンを有し、燃料によりエンジンで走行用動力を発生する。また、上記エンジンは、電動発電機を駆動する。
プラグインハイブリッド自動車は、エンジンと電池2の両方を有するため、電池2の搭載位置及び搭載スペースの大きな制限がある。この第1実施形態では、車両後方のトランクルームの下方に電池2の搭載スペースが確保されている。
車両の走行用電力を供給する複数の電池2の各々は、単位電池を構成し、これらの複数の電池2が直列又は並列に接続され単一の電池ケース3内に収納されている。電池ケース3は、6つの面である、正面、背面、左側面、右側面、底面を有する直方体である。
この直方体の電池ケース3の中に、2列に電池2が並んで収納されている。なお、電池ケース3は、一部の孔を除いて密閉されているが、図1では、電池の配列がわかり易いように平面のカバーを取外した状態が図示されている。また、図1の矢印(Y10〜Y13等)は風の流れる向きを示す。
電池ケース3の中に冷却風を送風する送風機4が、電池ケース3の外部に設けられたている。この送風機4は、12ボルト電源によって駆動される電動機4aによって駆動され、遠心式ファン4bを持っている。遠心式ファン4bの中央からファンケース4c内に矢印Y10のように導入された空気は、冷却風としてダクト4dを介して電池ケース3内に送風される。
電池ケース3内に送風された冷却風は、矢印Y11のように電池2の積層方向に平行に流れる。かつ、電池ケース3内に送風された冷却風は、矢印Y12、Y13のように積層方向と直角方向に流れる。電池ケース3には第1開放孔5aと第2開放孔5bとが設けられている。なお、第1開放孔5aと第2開放孔5bとを総称して単に開放孔5と言う。この開放孔5は、電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す。なお、開放孔5は円形で、電池ケース3の長方形の一面の中に設けられているが、図1では、平面を示すために開放孔5が実際には見えない。従って、図1の楕円形の開放孔5は、模式的に開放孔を示している。
電池ケース3には、第1機器ケース6aおよび第2機器ケース6bが直接取りつけられている。第1機器ケース6aおよび第2機器ケース6bを総称して機器ケース6という。つまりダクトを介することなく、電池ケース3からの冷却風が機器ケース6の中に流れ込む。
関連電気機器7は、電池に電気的に接続されたDC−DCコンバータ7a(図1においてDDCと記す)、充電器7b、図示しないインバータのいずれかから成る。この第1実施形態においては、関連電気機器7として、DC−DCコンバータ7aと充電器7bとが設けられている。
DC−DCコンバータ7aは、電池2からの約200V以上の高電圧を例えば12Vの直流低電圧に変換する。充電器7bは、商用電源(AC200VまたはAC100V)から電池2の集合から成るメイン高電圧バッテリに充電する。図示しないインバータは、直流電力を交流電力に変換し、図示しない車両走行用電動機を駆動し、車両走行用電動機が発電する回生電力を直流に変換する。
電池ケース3の中を流れた冷却風は、第1開放孔5aおよび第2開放孔5b(単に、開放孔5とも言う)から出て、機器ケース6の中の関連電気機器7を冷却する。関連電気機器7を冷却した後、機器ケース6の図示しない孔から車両内に吹出され最終的に車両下部の排出孔から車両の外部に排出される。
なお、図1では、電池2の積層方向に対して直角方向に、電池ケース3と機器ケース6とが接続されているが、関連電気機器7の搭載位置が、電池ケース3の周囲の任意の位置となるように、電池ケース3と機器ケース6とを接続することができる。
例えば、図1の一点鎖線で示す位置に、機器ケース6fを設けても良い。この場合は、電池2の積層方向に、電池ケース3と機器ケース6とが接続されることに成る。また、電池ケース3の周辺部において、電池ケースの上(図1紙面に垂直の手前側)に関連電気機器7を配置しても良い。この場合、開放孔5は電池ケース3の上面に配置される。
また、送風機4は、電池2を冷却するためのものであり、かつ関連電気機器7を冷却するものでもある。図1のように単一の送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の上流側に位置し、この単一の送風機4を使用して、電池2の冷却と関連電気機器7との冷却との両方を行う。
送風機4は、図示しない制御装置からの制御電流により駆動される。制御装置は、電池2、DC−DCコンバータ7a、充電器7b、インバータ等冷却対象となる製品のいずれか一つより、冷却要求がくれば、作動して送風する。また、このときの送風レベルは、各製品の要求風量の最大値で送風を開始する。これにより、各々の製品の最低レベルの温度保障を確実に行うことができる。
次に、開放孔5と関連電気機器7とは、夫々複数設けられ、電池ケース3は少なくとも6つの面から形成されたケースから成る。そして、開放孔5は、6つの面のうち同じ面に複数設けられず、6つの面のいずれかに分散して設けられている。図1においては、図1の上側と下側とに分散して第1開放孔5aと第2開放孔5bとが設けられている。
上記のように、この第1実施形態は、次の考え方に基づくものである。第1に、電池ケース3自身をダクト機能として活用している。第2に、電池ケース3に少なくとも1つ以上の開放孔5を開け、この開放孔5からは電池冷却後の冷却風、電池冷却前の風に係わらずに吹出させる。そして、吹出させた冷却風をDC−DCコンバータ7a又は充電器7bへ送風する。第3に、吹出させる風は、開放孔5からの風をDC−DCコンバータ7a等に直接あてるだけでも良い。
車両となる乗用車のトランクルームに電源装置1を収納する場合、低圧電力の送風機4は衝突の衝撃を最も受ける車両後方に配置することが好ましい。また、高圧電力を扱う関連電気機器7は、できるだけトランクルーム内の車両前方側に配置することが望ましい。このことから、電池ケース3の中を流れる冷却風の上流に送風機4を配置し、電池ケース3の車両前方側に関連電気機器7を配置することが望ましい。しかし、充電器7bは、図1の一点鎖線で示す位置7fのように、送風機4の横に配置しても良い。また、図1において、ダクト4dは短い寸法で構成できる。更に、ダクト4dを省略して、送風機4を電池ケースに直結しても良い。
(第1実施形態の作用効果)
上記第1実施形態においては、電源装置1が、車両の走行用電力を供給する複数の電池2が収納された電池ケース3と、電池ケース3の内部に冷却風を送風するための電池ケース3の外部に設けられた送風機4とを有する。電源装置1が、電池ケース3に設けられ電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す開放孔5と、開放孔5からの冷却風がダクトを介せずに直接的に導かれるところの、電池2に電気的に接続された関連電気機器7を有する。
これによれば、関連電気機器の搭載位置が、電池ケースの周囲の任意の位置となり、かつ電池を冷却するための送風機が電池ケース内の電池と関連電気機器との間で共用できる。更に、送風機から関連電気機器に向かう風が流れるダクトが最小限の長さまたは不要となり、電源装置の車両への搭載性が向上し、かつ、コスト削減を達成できる。
ここで、図2は、第1実施形態との比較例であり、電池ケース3に設けられ電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す開放孔が存在しない。このため、関連電気機器の搭載位置が、ダクト4dの長さの制約を受け、電池ケースの周囲の任意の位置とすることができない。かつ電池を冷却するための送風機が電池ケース内の電池と関連電気機器との間で共用できない。更に、送風機から関連電気機器であるDC−DCコンバータに向かう風が流れるダクトが最小限の長さまたは不要となり、電源装置の車両への搭載性が向上し、かつ、コスト削減を達成できる。
また、開放孔5と関連電気機器7とは、夫々複数設けられ、電池ケース3は少なくとも6つの面から形成されたケースから成る。開放孔5は、6つの面のうち同じ面に複数設けられず、6つの面のいずれかに分散して設けられている。また、図2の矢印(Y20〜Y23等)は風の流れる向きを示す。
これによれば、開放孔5は、6つの面のいずれかに分散して設けられているから、電池ケース3内の冷却風が一方向に偏ることが無く、電池2が均一に冷却され易い。また、電池ケース3に複数の開放孔5を設けることにより、通風抵抗が低下し、総風量は増加するので電池2および複数の関連電気機器7の冷却性能が確保し易い。
そして、送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の上流側に位置する。これによれば、送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の下流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の下流側に位置するから、単一の送風機4を使用して電池2の冷却と関連電気機器7との冷却との両方を行うことができる。また、単一の送風機4が、電池ケース3と関連電気機器7との間に割り込むことがなく、電池ケース3と関連電気機器7との間隔を短くすることができ、配線が短くなる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上記した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第2実施形態以下については、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。
以下、本発明の第2実施形態について図3を用いて詳細に説明する。図3は、本発明の第2実施形態を示す電源装置を概略的にしめす。この図3の電源装置1は、車両となる特にプラグインハイブリッド自動車に走行用電力を供給する複数の電池2を有する。プラグインハイブリッド自動車は、商用電源を用いて充電される複数の電池2を有する共に、図示しないエンジンを有し、燃料によりエンジンで走行用動力を発生する。また、上記エンジンは、電動発電機を駆動する。
プラグインハイブリッド自動車は、エンジンと電池2の両方を有するため、電池2の搭載位置及び搭載スペースの大きな制限がある。この第2実施形態では、車両後方のトランクルームの下方に電池2の搭載スペースが確保されている。
車両の走行用電力を供給する複数の電池2の各々は、単位電池を構成し、これらの複数の電池2が直列又は並列に接続され単一の電池ケース3内に収納されている。電池ケース3は、6つの面である、正面、背面、左側面、右側面、底面を有する直方体である。
この直方体の電池ケース3の中に、2列に電池2が並んで収納されている。なお、電池ケース3は、一部の孔を除いて密閉されているが、図3では、電池の配列がわかり易いように平面のカバーを取外した状態が図示されている。また、図3の矢印(Y30〜Y34等)は風の流れる向きを示す。
電池ケース3の中から冷却風を吸い出す送風機4が、電池ケース3の外部に設けられたている。この送風機4は、12ボルト電源によって駆動される電動機4aによって駆動され、遠心式ファン4bを持っている。遠心式ファン4bの中央からダクト4dを介してファンケース4c内に導入された空気は冷却風として電池ケース3の中を流れる。
矢印Y30のように電池ケース3の中に吸い込まれ、電池ケース3の中を流れる冷却風は、矢印Y31のように電池2の積層方向に平行に流れる。かつ、電池ケース3内に空気取入口3aを介して流れ込んだ冷却風は、矢印Y32、Y33のように電池2の積層方向と直角方向に流れる。電池ケース3には第1開放孔5aと第2開放孔5bとが設けられている。なお、第1開放孔5aと第2開放孔5bとを総称して単に開放孔5と言う。この開放孔5は、電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す。
電池ケース3には、第1機器ケース6aおよび第2機器ケース6bが直接取りつけられている。第1機器ケース6aおよび第2機器ケース6bを総称して機器ケース6という。つまりダクトを介することなく、電池ケース3からの冷却風が機器ケース6の中に流れ込む。
関連電気機器7は、電池に電気的に接続されたDC−DCコンバータ(図3においてDDCと記す)7a、充電器7b、図示しないインバータのいずれかから成る。この第2実施形態においては、関連電気機器7として、DC−DCコンバータ7aと充電器7bとが設けられている。
電池ケース3の中を流れた冷却風は、第1開放孔5aおよび第2開放孔5b(総称して開放孔5と言う)から出て、機器ケース6の中の関連電気機器7を冷却した後、機器ケース6の図示しない孔からダクト7d1、7d2を夫々通り、送風機4に吸い込まれる。送風機4から矢印Y34のように、車両内に吹出され最終的に車両下部の排出孔から車両の外部に排出される。
また、送風機4は、電池2を冷却するためのものであり、かつ関連電気機器7を冷却するものでもある。図3のように単一の送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の下流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の下流側に位置し、この単一の送風機4を使用して、電池2の冷却と関連電気機器7との冷却との両方を行う。
送風機4は、図示しない制御装置からの制御電流により駆動される。制御装置は、電池2、DC−DCコンバータ7a、充電器7b、インバータ等冷却対象となる製品のいずれか一つより、冷却要求がくれば、作動して送風する。また、このときの送風レベルは、各製品の要求風量の最大値で送風を開始する。これにより、各々の製品の最低レベルの温度保障を確実に行うことができる。
(第2実施形態の作用効果)
上記第2実施形態においては、電源装置1は、車両の走行用電力を供給する複数の電池2が収納された電池ケース3と、電池ケース3の内部に冷却風を送風するための電池ケース3の外部に設けられた送風機4とを有する。電源装置1は、電池ケース3に設けられ電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す開放孔5を有する。この開放孔5からの冷却風がダクトを介せずに直接的に導かれ、電池2に電気的に接続された関連電気機器7、または、関連電気機器7を収納する機器ケース6を有する。
これによれば、関連電気機器7の搭載位置が、電池ケース3の周囲の任意の位置となり、かつ電池2を冷却するための送風機4が電池ケース3の中の電池2と関連電気機器7との間で共用できる。更に、送風機4から関連電気機器7に向かう風が流れるダクトが最小限の長さまたは不要となり、電源装置1の車両への搭載性が向上し、かつ、コスト削減を達成できる。
ここで、図4は、第2実施形態との比較例であり、開放孔5からの冷却風がダクトを介せずに直接的に関連電気機器7、または、関連電気機器7を収納する機器ケース6に導かれていない。つまり、開放孔5と関連電気機器7または関連電気機器7を収納する機器ケース6との間にダクト7dを有している。図4の矢印(Y40〜Y43等)は風の流れる向きを示す。
このため、関連電気機器の搭載位置が、ダクト7dの長さの制約を受け、電池ケースの周囲の任意の位置とすることができない。更に、送風機から関連電気機器であるDC−DCコンバータに向かう風が流れるダクトとして、送風機4側のダクト4dと、関連電気機器7側のダクト7dの両方が必要となる。
次に、上記第2実施形態では、図3のように、送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の下流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の下流側に位置する。この発明によれば、単一の送風機を使用して電池の冷却と関連電気機器との冷却との両方を行うことができる。また、単一の送風機が、電池ケースと関連電気機器との間に割り込むことがなく、電池ケースと関連電気機器との間隔を短くすることができ、配線が短くなる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上記した実施形態と異なる部分を説明する。以下、本発明の第3実施形態について図5を用いて詳細に説明する。図5は、本発明の第3実施形態を示す電源装置を概略的に示す。この図5の電源装置1は、車両となる特にプラグインハイブリッド自動車に走行用電力を供給する複数の電池2を有する。プラグインハイブリッド自動車は、商用電源を用いて充電される複数の電池2を有する共に、図示しないエンジンを有し、燃料によりエンジンで走行用動力を発生する。また、上記エンジンは、電動発電機を駆動する。
プラグインハイブリッド自動車は、エンジンと電池2の両方を有するため、電池2の搭載位置及び搭載スペースの大きな制限がある。この第1実施形態では、車両後方のトランクルームの下方に電池2の搭載スペースが確保されている。
車両の走行用電力を供給する複数の電池2の各々は、単位電池を構成し、これらの複数の電池2が直列又は並列に接続され単一の電池ケース3内に収納されている。電池ケース3は、6つの面である、正面、背面、左側面、右側面、底面を有する直方体である。
この直方体の電池ケース3の中に、2列に電池2が並んで収納されている。なお、電池ケース3は、一部の孔を除いて密閉されているが、図5では、電池の配列がわかり易いように平面のカバーを取外した状態が図示されている。また、図5の矢印(Y50〜Y54等)は風の流れる向きを示す。
電池ケース3の中に冷却風を送風する送風機4が、電池ケース3の外部に設けられたている。この送風機4は、12ボルト電源によって駆動される電動機4aによって駆動され、遠心式ファン4bを持っている。遠心式ファン4bの中央から矢印Y50のようにファンケース4c内に導入された空気は、冷却風としてダクト4dを介して電池ケース3内に送風される。
電池ケース3内に送風された冷却風は、矢印Y51のように電池2の積層方向に平行に流れる。かつ、電池ケース3内に送風された冷却風は、矢印Y52、Y53のように積層方向と直角方向に流れる。電池ケース3には開放孔5が設けられている。この開放孔5は、電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す。
電池ケース3には、機器ケース6が直接取りつけられている。つまりダクトを介することなく、電池ケース3からの冷却風が機器ケース6の中に流れ込む。機器ケース6は、一面に電池ケース3が挿入された直方体である。図5は、内部の構造がわかるように平面の部分を除去して図示している。
関連電気機器7は、電池に電気的に接続されたDC−DCコンバータ7a(図5においてDDCと記す)、充電器7b、図示しないインバータのいずれかから成る。この第3実施形態においては、関連電気機器7として、DC−DCコンバータ7aと充電器7bとが設けられている。
電池ケース3の中を流れた冷却風は、開放孔5から出て、機器ケース6の中の関連電気機器7(7a、7b)を冷却した後、機器ケース6の孔から矢印Y54のように車両内に吹出され最終的に車両下部の排出孔から車両の外部に排出される。
送風機4は、電池2を冷却するためのものであり、かつ関連電気機器7を冷却するものでもある。図5のように単一の送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の上流側に位置し、この単一の送風機4を使用して、電池2の冷却と関連電気機器7との冷却との両方を行う。
送風機4は、図示しない制御装置からの制御電流により駆動される。制御装置は、電池2、DC−DCコンバータ7a、充電器7b、インバータ等冷却対象となる製品のいずれか一つより、冷却要求がくれば、作動して送風する。また、このときの送風レベルは、各製品の要求風量の最大値で送風を開始する。これにより、各々の製品の最低レベルの温度保障を確実に行うことができる。
次に、開放孔5と関連電気機器7とは、夫々単数設けられ、電池ケース3は少なくとも6つの面から形成されたケースから成る。そして、開放孔5は、6つの面のうちの一つの面に設けられている。DC−DCコンバータ7aと充電器7bとは、共通の機器ケース6の中に、自身のケースを持たないで、載置されている。
(第3実施形態の作用効果)
上記第3実施形態においては、図5のように、電源装置1は、車両の走行用電力を供給する複数の電池2が収納された電池ケース3と、電池ケース3の内部に冷却風を送風するための電池ケース3の外部に設けられた送風機4とを有する。電源装置1は、電池ケース3に設けられ、電池ケース3の中の冷却風を電池ケース3の外部に吹出す開放孔5を有する。電源装置1は、開放孔5からの冷却風がダクトを介せずに直接的に導かれる関連電気機器7または関連電気機器7を収納する機器ケース6を有する。DC−DCコンバータ7aと充電器7bとを含む関連電気機器7は、電池2に電気的に接続される。
これによれば、関連電気機器7の搭載位置が、電池ケースの周囲の任意の位置となり、かつ電池2を冷却するための送風機4が電池ケース3の中の電池2と関連電気機器7との間で共用できる。更に、送風機4から関連電気機器7に向かう風が流れるダクトが不要となり、電源装置1の車両への搭載性が向上し、かつ、コスト削減を達成できる。
また、送風機4は、電池ケース3の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、関連電気機器7を流れる冷却風の上流側に位置する。これによれば、単一の送風機4を使用して電池2の冷却と関連電気機器7との冷却との両方を行うことができる。また、単一の送風機4が、電池ケース3と関連電気機器7との間に割り込むことがなく、電池ケース3と関連電気機器7との間隔を短くすることができ、配線が短くなる。
(他の実施形態)
上記の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
上記第1〜第3実施形態においては、電池ケース内部に冷却風を送風するために、電池ケースの外部に設けられた送風機と、電池ケースに設けられ電池ケース内の冷却風を電池ケース外部に吹出す開放孔とを有している。そして、開放孔からの冷却風が導かれ電池に電気的に接続された関連電気機器が備えられている。このとき、開放孔からの空気を直接的に関連電気機器に送風している。
しかし、図6のように、開放孔5と関連電気機器7との間に風を特定の方向に案内する吹出口51を設けてもよい。図6の矢印(Y60、Y61)は風の流れる向きを示す。また、図7のように、開放孔5と関連電気機器7との間に風を特定の方向に案内する風案内用フード52を設けてもよい。図7の矢印(Y70、Y71)は風の流れる向きを示す。
このように、開放孔5と関連電気機器7との間に冷却風を特定の方向に案内する吹出口51、又は、冷却風を特定の方向に案内する風案内用フード52を設けている。これにより、関連電気機器の方向に、吹出口、又は、風案内用フードを使用して開放孔から出た冷却風を方向付けることが出来、冷却作用が向上する。
2 電池
3 電池ケース
4 送風機
5 開放孔
1 電源装置
7 関連電気機器
51 吹出口
52 風案内用フード

Claims (5)

  1. 車両の走行用電力を供給する複数の電池(2)が収納された電池ケース(3)と、
    前記電池ケース(3)の内部に冷却風を送風するための、前記電池ケース(3)の外部に設けられた送風機(4)と、
    前記電池ケース(3)に設けられ、前記電池ケース(3)の中の冷却風を前記電池ケース(3)の外部に吹出す開放孔(5)と、
    前記開放孔(5)からの冷却風がダクトを介せずに直接的に導かれる、前記電池(2)に電気的に接続された関連電気機器(7)、または、前記関連電気機器(7)を収納する機器ケース(6)と、を備えたことを特徴とする電源装置。
  2. 前記開放孔(5)と前記関連電気機器(7)とは、夫々複数設けられ、
    前記電池ケース(3)は少なくとも6つの面から形成されたケースから成り、
    前記開放孔(5)は、前記6つの面のうち同じ面に複数設けられず、前記6つの面のいずれかに分散して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
  3. 前記送風機(4)は、前記電池ケース(3)の中を流れる冷却風の上流側であって、かつ、前記関連電気機器(7)を流れる冷却風の上流側に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。
  4. 前記送風機(4)は、前記電池ケース(3)の中を流れる冷却風の下流側であって、かつ、前記関連電気機器(7)を流れる冷却風の下流側に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。
  5. 前記開放孔(5)と前記関連電気機器(7)との間に、冷却風を特定の方向に案内する吹出口(51)、又は、冷却風を特定の方向に案内する風案内用フード(52)を設けたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電源装置。
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