JP2018016243A - 電気自動車用のバッテリパック - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリパックの大容量化を阻害することなく、側部衝突によるバッテリモジュールの横倒れ防止を確実に行うこと。
【解決手段】車体幅方向に整列配置された複数のバッテリモジュール２００を、前バンド２０４Ｂと取付片部２０４Ｄとを一体成形し、後バンド２０４Ｃと取付片部２０４Ｅとを一体成形し、これらが一体となった固定バンド２０４を介して連結プレート２１８によって互いに連結して、ベースプレート１６２上へ固定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気自動車用のバッテリパックに関し、更に詳細には、小型の電気自動車に適したバッテリパックに関する。
電気自動車用のバッテリパックとして、車体に搭載されるベースプレート上に直方体形状の複数のバッテリモジュールが車体幅方向及び車体前後方向に整列して格子状に配置され、前後の列毎に複数のバッテリモジュールが車体前後方向に延在するベルトによって一括してベースプレートに固定されたものが知られている（例えば、特許文献１、２）。
特開平７−５２６６０号公報 特開平７−８１４３２号公報
上述のバッテリパックは、ベースプレートに対するベルトの固定部が車体の前後に位置するから、車体幅方向の位置に固定部が設けられる場合に比して固定部に必要な車体幅方向の寸法分、バッテリパックの車体幅方向寸法を大きくでき、バッテリパックの大容量化が図ることができる。
しかし、ベルトによるバッテリモジュールの取付構造上、バッテリモジュールが車体幅方向に傾斜する横倒れに対するバッテリモジュールの取付強度を高くすることが難しい。このため、側部衝突によるバッテリモジュールの横倒れ防止を確実に行うことが要望される。
本発明が解決しようとする課題は、バッテリパックの大容量化を阻害することなく、側部衝突によるバッテリモジュールの横倒れ防止を確実に行うことである。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、車体に搭載される平板状のベースプレート（１６２）上に直方体形状の複数のバッテリモジュール（２００）が車体幅方向に整列配置された電気自動車用のバッテリパック（１６０）であって、前記各バッテリモジュール（２００）の上面（２００Ａ）に沿って前後に延在する上バンド部（２０４Ａ）と同バッテリモジュール（２００）の前端面（２００Ｂ）及び後端面（２００Ｃ）に沿って上下に前後に延在する前バンド部（２０４Ｂ）及び後バンド部（２０４Ｃ）とを一体に有して前記各バッテリモジュール（２００）を個別に取り囲み、前記前バンド部（２０４Ｂ）及び前記後バンド部（２０４Ｃ）の各々の下端に一体形成された取付片部（２０４Ｄ、２０４Ｅ）を各々前記ベースプレート（１６２）に固定された複数の固定バンド（２０４）と、前記複数のバッテリモジュール（２００）の配列方向に沿って延在し、前記複数の固定バンド（２０４）に固定されて前記複数の固定バンド（２０４）を互いに連結する連結プレート（２１８）とを有する。
この構成によれば、車体幅方向に整列配置された複数のバッテリモジュール（２００）が固定バンド（２０４）を介して連結プレート（２１８）によって互いに連結されるから、バッテリモジュール（２００）が車体幅方向に傾斜する横倒れに対するバッテリモジュール（２００）の取付強度が高くなり、側部衝突によるバッテリモジュール（２００）の横倒れ防止が確実に行われる。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記連結プレート（２１８）は前記各固定バンド（２０４）の前記上バンド部（２０４Ａ）に固定されている。
この構成によれば、バッテリモジュール（２００）が横倒れしようとする際に、変位が大きいバッテリモジュール（２００）の上面側で連結プレート（２１８）が上バンド部（２０４Ａ）に固定されるので、連結プレート（２１８）によるバッテリモジュール（２００）の横倒れ防止が効果的に行われる。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記連結プレート（２１８）の前縁或いは後縁から延出して前記複数のバッテリモジュール（２００）の前端面（２００Ｂ）或いは後端面（２００Ｃ）に沿って延在して前記前バンド部（２０４Ｂ）或いは後バンド部（２０４Ｃ）に固定された拡張プレート（２２０）を前記連結プレート（２１８）と一体に有し、前記連結プレート（２１８）と前記拡張プレート（２２０）との接続部に車体幅方向に延在する折曲線（Ｌ５）を含んでいる。
この構成によれば、連結プレート（２１８）の曲げ剛性が向上し、連結プレート（２１８）による横倒れ防止がより一層確実に行われる。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記固定バンド（２０４）は、前記上バンド部（２０４Ａ）と前記前バンド部（２０４Ｂ）との接続部、前記上バンド部（２０４Ａ）と前記後バンド部（２０４Ｃ）との接続部、前記前バンド部（２０４Ｂ）と前側の前記取付片部（２０４Ｄ）との接続部及び前記後バンド部（２０４Ｃ）と後側の前記取付片部（２０４Ｅ）との接続部に、各々車体幅方向に延在する折曲線（Ｌ１〜Ｌ４）を含んでいる。
この構成によれば、固定バンド（２０４）は、数多くの折曲線（Ｌ１〜Ｌ４）を含むことになり、固定バンド（２０４）は高い捩れ剛性を有する堅牢なものになる。このことにより、固定バンド（２０４）によるバッテリモジュール（２００）の取付強度が向上する。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記固定バンド（２０４）は、前記前バンド部（２０４Ｂ）及び前記後バンド部（２０４Ｃ）の下端側と前記取付片部（２０４Ｄ、２０４Ｅ）の幅が当該固定バンド（２０４）の他の部分より大きく、前記取付片部（２０４Ｄ、２０４Ｅ）を貫通するボルト（２０６）によって前記ベースプレート（１６２）に着脱可能に固定されている。
この構成によれば、固定バンド（２０４）のベルト幅を無駄に大きくすることなく、ボルト（２０６）による固定バンド（２０４）の取付部の機械的強度が十分確保される。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記ベースプレート（１６２）は、前記各バッテリモジュール（２００）に当接して当該各バッテリモジュール（２００）の車体幅方向の移動を規制する突部（１６３、１６５、１６７）を有する。
この構成によれば、ベースプレート（１６２）に対するバッテリモジュール（２００）の配置位置が安定する。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記各バッテリモジュール（２００）は、前記固定バンド（２０４）に当接して当該固定バンド（２０４）の車体幅方向の移動を規制する突部（２１２）を有する。
この構成によれば、バッテリモジュール（２００）が横倒れしようとしても、固定バンド（２０４）がバッテリモジュール（２００）にずれ動くことがなく、固定バンド（２０４）によるバッテリモジュール（２００）の固定が不安定になることがない。
本発明による電気自動車用のバッテリパックは、好ましくは、前記バッテリモジュール（２００）は、車体前後方向の寸法が、車体幅方向及び上下方向の寸法より大きい直方体形状である。
この構成によれば、固定バンド（２０４）は、バッテリモジュール（２００）の寸法が最も大きい車体前後方向の前後においてベースプレート（１６２）に固定されるから、バッテリモジュール（２００）の個数が同一の条件において、バッテリモジュール（２００）毎の固定バンド（２０４）のベースプレート（１６２）に対する固定に必要な前後方向の全体寸法が少なくて済む。
本発明による電気自動車は、前後方向に延在する左右のサイドフレーム（１０）を有し、前記左右のサイドフレーム（１０）間に上述の発明によるバッテリパック（１６０）を配置されている。
この構成によれば、左右のサイドフレーム（１０）間に、前後方向に長いバッテリパック（１６０）が良好に配置される。
本発明による電気自動車用のバッテリパックによれば、バッテリパックの大容量化を阻害することなく、側部衝突によるバッテリモジュールの横倒れ防止が連結プレートによって確実に行われる。
本発明によるバッテリパックを搭載された電気自動車の一つの実施形態を示す側面図 同実施形態の電気自動車の背面図 同実施形態の電気自動車のバッテリパック、パワーコントロールユニット及びパワーユニットを示す斜視図 本実施形態によるバッテリパックのバッテリモジュールの取付構造を示す斜視図 本実施形態によるバッテリパックのバッテリモジュールの配置を示す斜視図 本実施形態によるバッテリパックのベースプレートを示す斜視図 本実施形態によるバッテリパックの固定ベルト及び連結プレート・拡張プレートを示す斜視図
以下に、本発明によるバッテリパックを搭載された電気自動車の実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態による電気自動車は、下部フレーム（シャーシ）５をなす左右のフロントサイドフレーム１０及びリヤサイドフレーム１２を有する。
左右のフロントサイドフレーム１０は、全体を各々１本のストレートな比較的長い角パイプ鋼材により構成され、前方から後方に向かって水平面に対して所定の傾斜角をもって上り勾配に傾斜し且つ前方から後方に向かうに従って平面視で所定の広がり角をもって左右の離間距離が増大するように、車体最前端から後述する後輪１０６の配置位置近傍まで直線状に延在している。これにより、左右のフロントサイドフレーム１０は、平面視で、後側が底辺（長辺）をなす台形をなす。
左右のリヤサイドフレーム１２は、全体を各々１本のストレートな比較的短い角パイプ鋼材により構成され、各々前端を左右対応する側のフロントサイドフレーム１０の後端の上側に、前後方向の所定長さのオーバラップ部１１をもってオフセットして溶接等によって接合され、前方から後方に向かって水平面に対してフロントサイドフレーム１０と同じ５度程度傾斜角をもって上り勾配に傾斜し、且つ互いに平行に後輪１０６の配置位置近傍から車体最後端まで直線状に延在している。
下部フレーム５は、更に、左右方向（車幅方向）に水平に延在して両端を左右対応する側のフロントサイドフレーム１０の前端面に接合され、左右のフロントサイドフレーム１０の前端を互いに結合する角パイプ鋼材製のフロントエンドクロスメンバ１４と、左右方向に水平に延在して両端を左右対応する側のフロントサイドフレーム１０の前端近傍の内側面に接合され、前端近傍を互いに結合する丸パイプ鋼材製の第１フロントミドルクロスメンバ１６と、左右方向に水平に延在して両端を左右対応する側のフロントサイドフレーム１０の前後方向中間部の下底面に接合され、左右のフロントサイドフレーム１０の前後方向中間部を互いに結合する角パイプ鋼材製の第２フロントミドルクロスメンバ１８とを有する。
下部フレーム５は、更に、左右方向に水平に延在して両端近傍を左右対応する側のリヤサイドフレーム１２の前端近傍、詳細にはオーバラップ部１１の上面に接合され、左右のリヤサイドフレーム１２のオーバラップ部１１を互いに結合する角パイプ鋼材製のリヤミドルクロスメンバ２０と、左右方向に水平に延在して両端近傍を左右対応する側のリヤサイドフレーム１２の後端近傍の下底面に接合され、左右のリヤサイドフレーム１２の後端近傍を互いに結合する角パイプ鋼材製のリヤエンドクロスメンバ２２とを有する。
このようにして、本実施形態による電気自動車は、下部フレーム５をラダー型式のシャーシによって構成されている。
本実施形態による電気自動車は、更に、前端を後述する左右のリヤサスブラケット１００の左右方向の内側の端部に接合され、後端をリヤエンドクロスメンバ２２の左右方向の中間部から垂下された左右のサイドステイ１２０の下端に接合されて互いに平行且つ水平に前後方向に延在する角パイプ鋼材製の左右のサブサイドフレーム１１８を有する。左右のサブサイドフレーム１１８は、端部をサブサイドフレーム１１８に接合されて左右方向に水平に延在する角パイプ鋼材製のサブクロスメンバ１２２によって前端近傍を互いに結合されている。左右のサイドステイ１２０は、端部をサイドステイ１２０に接合されて左右方向に水平に延在する上下２個の角パイプ鋼材製のサブエンドクロスメンバ１２４、１２６によって互いに結合されている。
左右のフロントサイドフレーム１０が第２フロントミドルクロスメンバ１８の配置位置と前後方向にオーバラップする位置には、フロントサイドフレーム１０の外側面から左右外方に水平に延出した短尺の角パイプ鋼材による左右のエクステンションメンバ２４の基端が接合されている。左右のエクステンションメンバ２４の先端部には左右のフロントロアピラー（Ａピラー）２６の下端が接合されている。左右のフロントロアピラー２６は、各々、エクステンションメンバ２４から垂直に上方に延在しており、上端を左右方向に水平に延在する角パイプ鋼材製のステアリングハンガフレーム２８によって互いに結合されている。
左右のフロントサイドフレーム１０上には左右のダンパハウジング３０が設けられている。左右のダンパハウジング３０は、各々、下縁を左右対応する側のフロントサイドフレーム１０に接合されてフロントサイドフレーム１０から垂直に立ち上がった垂直壁３０Ａと、垂直壁３０Ａの円弧部を含む後縁及び当該後縁の前側に連続する水平な上縁に沿って左右外方に水平に折曲したフランジ壁３０Ｂとを一体に有するプレス鋼板によって構成されている。左右のダンパハウジング３０は上部をカウルパネル３２によって互いに結合されている。
リヤミドルクロスメンバ２０は左右のリヤサイドフレーム１２の離間距離より長い左右長をしていてリヤサイドフレーム１２より左右外方に水平に延出した左右の端部２０Ａを含む。リヤミドルクロスメンバ２０の前側には、端部２０Ａの前面とオーバラップ部１１におけるフロントサイドフレーム１０及びリヤサイドフレーム１２の外側面とに接合された短尺の角パイプ鋼材による左右のリヤピラー基部フレーム３４と、下端を端部２０Ａの前面及びリヤピラー基部フレーム３４の外側面とに接合された左右のセンタピラー（Ｂピラー）３６とが設けられている。左右のセンタピラー３６の上端は左右方向に延在するアッパメンバ（不図示）によって互いに接合されている。
リヤミドルクロスメンバ２０にはロールバー３８が接合されている。ロールバー３８の補強として、ロールバー３８の上端近傍をリヤサイドフレーム１２の後端近傍に結合する左右のリヤサポートバー（Ｃピラー）４０と、ロールバー３８とリヤサポートバー４０との中間部を互いに結合する補強バー４２とが設けられている。
カウルパネル３２には、左右方向に水平に延在して左右の側壁３２Ｂを互いに結合する角パイプ鋼材製のカウルアッパフレーム４４が接合されている。カウルアッパフレーム４４には左右のルーフフレーム４６の前端が接合されている。左右のルーフフレーム４６は、各々、前端から後方に向けて上り勾配に傾斜したフロントアッパピラー部４６Ａと、フロントアッパピラー部４６Ａの上端から後方に略水平に延在して左右対応側のセンタピラー３６の上端近傍を前後に貫通し、左右対応側のピラー部（不図示）の上端近傍に接合されたルーフサイドレール部４６Ｂとを丸形パイプ鋼によって一体に構成されている。
フロントアッパピラー部４６Ａには左右のフロントアッパピラー部４６Ａを互いに結合するように四角枠状のウィンドシールドガラス保持枠４８が接合されている。
左右のフロントサイドフレーム１０の前後方向の中間部の上面には、各々、取付座５０が接合されている。取付座５０には、左右方向に水平に延在して左右の取付座５０を互いに結合する角パイプ鋼材製のシート支持前側メンバ５２の端部が接合されている。シート支持前側メンバ５２から後方に離れた位置には、左右方向に水平に延在して左右の端部をフロントサイドフレーム１０に接合されて左右のフロントサイドフレーム１０を互いに結合するシート支持後側メンバ５４が設けられている。シート支持前側メンバ５２及びシート支持後側メンバ５４上には一人用の前部座席５６が取り外し可能に取り付けられている。
フロアパネルが不図示であるが、左右のダンパハウジング３０間に設けられるフロアパネルが前部座席５６に着座した運転者の足置き場になり、左右のカウルパネル３２の下方が前部座席５６に着座した運転者の脚部の前方スペースになる。
車体後部には、前後方向に水平に延在して前端をリヤミドルクロスメンバ２０の左右方向の中間部に接合され且つ後端をリヤエンドクロスメンバ２２の左右方向の中間部を接合されたセンタフレーム６０と、左右方向に水平に延在して右端をセンタフレーム６０の前後方向の中間部に接合され且つ左端を左側のリヤサイドフレーム１２の前後方向の中間部に接合されたシートマウントフレーム（不図示）とが設けられている。リヤミドルクロスメンバ２０及びシートマウントフレーム上には各々左右方向に離れた２箇所にシートマウント部材６４、６６が取り付けられている。合計４個のシートマウント部材６４、６６によって一人用の後部座席６８が車体後部に取り外し可能に取り付けられている。この取り付けによれば、前部座席５６は左右のフロントサイドフレーム１０間の中央に配置されているのに対して後部座席６８は左側に偏った配置になっている。
左右のフロントロアピラー２６には、各々、ドアヒンジ７０によってサイドドア７２が開閉可能に取り付けられている。左右のセンタピラー３６には、各々、サイドドア７２を閉扉位置に保持するロック部７４が設けられている。
前部座席５６の左右両側はサイドドア７２によって開閉されるサイドドア開口７３がある。前部座席５６の乗り降りはサイドドア開口７３によって行われる。後部座席６８の乗り降りは、前部座席５６のシートバックを前側に倒すことにより、サイドドア開口７３によって行われる。
左右のフロントサイドフレーム１０の前端近傍の外側面には、各々、フロントサスブラケット８０が取り付けられている。左右のフロントサスブラケット８０は、各々、ロアアーム８２の基部を前後方向に略水平に延在する軸線周りに回動可能に枢支している。左右のロアアーム８２は、各々、フロントサスブラケット８０による枢支部より左右外方に延在し、先端部にハブ（不図示）によって前輪８６を回転可能に支持している。
左右のロアアーム８２は、スタビライザバー８８によって互いに連結されている。スタビライザバー８８は、中間部を、左右のフロントサイドフレーム１０の各々に取り付けられたブラケット８７に係合し、フロントサイドフレーム１０から支持されている。
更に、左右のダンパハウジング３０とロアアーム８２との間にはダンパ９０及びサスペンションばね９２が設けられている。このようにして、ストラッド式のフロントサスペンション装置９３が構成されている。
ステアリングハンガフレーム２８にはコラムマウント部材９４によってステアリングコラム９６が取り付けられている。ステアリングコラム９６にはステアリングホイール９８が取り付けられている。ステアリングホイール９８は、不図示の公知のステアリング装置によって前輪８６に連結され、操舵を行う。
左右のフロントサイドフレーム１０の後端近傍の下底面には、各々、リヤサスブラケット１００が取り付けられている。左右のリヤサスブラケット１００は、各々、左右のセミトレーリングアーム１０２の基部（前端）を前後方向に傾斜して略水平に延在する軸線周りに回動可能に枢支している。左右のセミトレーリングアーム１０２は、各々、リヤサスブラケット１００による枢支部より後方に延在し、先端部にハブ（不図示）によって後輪１０６を回転可能に支持している。
左右のセミトレーリングアーム１０２の後端は、外端をセミトレーリングアーム１０２に連結され、内端を左右対応する側のサブサイドフレーム１１８に連結された左右個別のスタビライザバー１３０によってサブサイドフレーム１１８に連結されている。
左右のリヤサイドフレーム１２の前後方向の中間部の外側面には、各々、上ばね受け部材（不図示）が取り付けられている。左右のセミトレーリングアーム１０２の前後方向の中間部には、各々、下ばね受け部材１１０が取り付けられている。左右のリヤサイドフレーム１２とセミトレーリングアーム１０２との間には、各々、上端を上ばね受け部材（不図示）に係止され、下端を下ばね受け部材１１０に係止された圧縮コイルばねによるサスペンションばね（不図示）が設けられている。
左右のリヤサイドフレーム１２の後端近傍の上面には、各々、上部ブラケット１１４が取り付けられている。左右のリヤサイドフレーム１２とセミトレーリングアーム１０２との間には、各々、上端を上部ブラケット１１４に係止され、下端をセミトレーリングアーム１０２に係止されたダンパ１１６が設けられている。このようにして、セミトレーディングアーム式のリヤサスペンション装置１１７が構成されている。
左右のリヤサイドフレーム１２間の下方には液密構造のパワーユニット１４０が配置されている。パワーユニット１４０は、ＰＭモータ等による電動機１４２及び歯車列による減速装置１４４を含み、右側部をモータブラケット１４６、１４８等によってサブサイドフレーム１１８、サブエンドクロスメンバ１２４及び１２６から支持されている。
減速装置１４４の左右側壁から自在継手１５２を介して左右の車軸１５０が左右外方に突出している。左右の車軸１５０は左右対応する側の後輪１０６に連結されている。これにより、左右の後輪１０６は電動機１４２によって回転駆動される。
左右のフロントサイドフレーム１０間には電動機１４２の電源をなすバッテリパック１６０が配置されている。バッテリパック１６０は、前後方向に長い略矩形のベースプレート１６２及びベースプレート１６２上にねじ止めされたアッパケース１６４による気密構造のケーシング１６６内にリチウムイオン二次電池等による複数のバッテリモジュール（バッテリセル）２００（図４参照）を内蔵した扁平箱状のものである。電動機１４２の側方には充電装置１８６（図３参照）が設けられている。充電装置１８６は、オンボードチャジャを含み、プラグイン方式によってバッテリパック１６０の充電を行うものである。
左右のフロントサイドフレーム１０の下底面には前後２箇所に取付座１６８、１７４が取り付けられている。左右の取付座１６８には左右方向に延在する帯板状の前側バッテリマウントプレート１７０の端部が各々ボルト１７２により着脱可能に固定されている。左右の取付座１６８には左右方向に延在する帯板状の後側バッテリマウントプレート１７６の端部が各々ボルト１７８により着脱可能に固定されている。前側バッテリマウントプレート１７０と第２フロントミドルクロスメンバ１８との間には前後方向に延在する左右２個の前部バッテリマウントプレート１７１が設けられている。前部バッテリマウントプレート１７１は、後端を前側バッテリマウントプレート１７０に溶接され、前端をボルト１７３によって着脱可能に第２フロントミドルクロスメンバ１８に固定されている。
前側バッテリマウントプレート１７０、前部バッテリマウントプレート１７１及び後側バッテリマウントプレート１７６は、互いに同一の高さをもって水平に延在し、ベースプレート１６２の下底面を水平に支持している。
前側バッテリマウントプレート１７０、前部バッテリマウントプレート１７１及び後側バッテリマウントプレート１７６はボルト１７２、１７３、１７８の締弛によりフロントサイドフレーム１０及び第２フロントミドルクロスメンバ１８に対して下方に向けて取り外し可能であるから、メンテナンス時等には、前側バッテリマウントプレート１７０、前部バッテリマウントプレート１７１及び後側バッテリマウントプレート１７６の取り外しにより、バッテリパック１６０を車体より下方に容易に取り外すことができる。
このようにして、前後方向に長いバッテリパック１６０は、前部座席５６の下方において、左右のフロントサイドフレーム１０間に、且つ側方視でフロントサイドフレーム１０とオーバラップするように水平に配置される。フロントサイドフレーム１０は後方に向けて上勾配に傾斜しているのに対してバッテリパック１６０は水平配置であることから、フロントサイドフレーム１０は、アッパケース１６４の左右側方を前側下部から後側上部に向けて対角線状に延在する。
この配置によれば、バッテリパック１６０の下部及び下底部がフロントサイドフレーム１０より下側に張り出して外部に露呈して走行風に直接曝されることになり、走行風によるバッテリパック１６０の冷却が良好に行われる。ベースプレート１６２は、路面に対向し、ケーシング１６６内のバッテリモジュール２００を飛石等から保護するプロテクタとして機能する。
図３に示されているように、アッパケース１６４の前側部分１６４Ａはフロントサイドフレーム１０との干渉を避けるべく、左右のフロントサイドフレーム１０の離間距離が前側ほど小さいことに応じて平面視で左右の寸法が小さくなる台形をしている。ベースプレート１６２は、その全体が左右のフロントサイドフレーム１０より下方において水平に配置されるので、フロントサイドフレーム１０との干渉を避ける形状にする必要がなく、前側も矩形になっている。
このようにして、バッテリパック１６０は、左右のフロントサイドフレーム１０間を、フロントロアピラー２６に対応する前後方向位置にある第２フロントミドルクロスメンバ１８からセンタピラー３６に対応する前後方向位置にあるオーバラップ部１１に至る前後方向長さに亘って延在している。これにより、左右のフロントサイドフレーム１０、フロントロアピラー２６及びサブクロスメンバ１２２等によって堅牢に囲まれた前部座席５６の下方空間の略全体がバッテリパック１６０の配置部に有効に利用され、大型のバッテリパック１６０を高い保護性をもって搭載することが可能になる。
アッパケース１６４は、図３に示されているように、ベースプレート１６２と共に後方に延出した扁平な舌片状の張出部１６４Ｂを有する。張出部１６４Ｂは、バッテリモジュール２００を収容することなく、ベースプレート１６２と共に電力線及び信号線の取り回しに必要なだけの上下方向の寸法に設定されている。これにより、張出部１６４Ｂの上面は、前側部分１６４Ａを含むアッパケース１６４の主要部１６４Ｃの上面より十分に低い。
張出部１６４Ｂの上方にオーバラップするように、パワーコントロールユニット１８０が設けられている。パワーコントロールユニット１８０は、互いに連結された下部ケース１８２と上部ケース１８３によって構成された気密構造の電気ボックス１８４を含み、電気ボックス１８４内に、インバータ（不図示）、ＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）を含む電力変換ユニット（不図示）や電動機１４２に対する電力供給を制御する電子制御ユニット（不図示）等を内蔵し、上部ケース１８３の左右両側に設けられたブラケット１８１によって左右のフロントサイドフレーム１０に固定されている。換言すると、バッテリパック１６０の張出部１６４Ｂは、パワーコントロールユニット１８０の下方にオーバラップしている。
このようにして、パワーコントロールユニット１８０は、左右方向で見て左右のフロントサイドフレーム１０及びリヤサイドフレーム１２間にあって、且つ前後方向で見てバッテリパック１６０の主要部１６４Ｃとパワーユニット１４０との間にあって、前面視で主要部１６４Ｃとオーバラップする高さに配置されている。
張出部１６４Ｂのベースプレート１６２の下底面にはチューブ接続部材１９０（図２参照）が取り付けられている。チューブ接続部材１９０にはチューブ１９４の一端が取り付けられている。チューブ１９４は、バッテリパック１６０とパワーコントロールユニット１８０との電気的接続を行うケーブル（不図示）を内蔵しており、他端を下部ケース１８２の下底面に着脱可能に取り付けられている。下部ケース１８２に対するチューブ１９４の取付部は、下方に解放されており、車体下方から下部ケース１８２とチューブ１９４との接続部にアクセスできる構造になっている。
次に、バッテリパック１６０の詳細を、図４〜図７を参照して説明する。
バッテリモジュール２００は、図４及び図５に示されているように、車体前後方向の寸法が車体幅方向（左右方向）及び上下方向の寸法より大きい直方体形状をしている。
ベースプレート１６２は、平らな底部１６２Ａ（図６参照）を有するトレー状のものであり、図４及び図５に示されているように、底部１６２Ａ上にバッテリモジュール２００が車体幅方向に３個ずつ整列配置されたものを前後２列に有する。底部１６２Ａには、図６に示されているように、四角形状の枠状突部１６３と、枠状突部１６３の前後方向の中央部を左右方向に線状に延在して枠内を前後に２分割する中間突部１６５と、２分割された枠内の各々を前後方向に線状に延在して各枠内を左右方向に３分割する前後２個ずつの内部突部１６７とが設けられている。
ベースプレート１６２には、枠状突部１６３と中間突部１６５と内部突部１６７とによって区切られた６個のモジュール配置部１６９の各々にバッテリモジュール２００が一つずつ嵌め込まれる。これにより、これら枠状突部１６３、中間突部１６５、内部突部１６７は、各バッテリモジュール２００の外壁に当接して各バッテリモジュール２００の左右方向（車体幅方向）及び前後方向の移動を規制する。このようにして６個のバッテリモジュール２００が底部１６２Ａ上に位置決めされた状態で整列配置される。なお、左右方向に隣り合うバッテリモジュール２００間には隙間を埋めるように板状のスペーサ２０２が配置されている。
各バッテリモジュール２００は、個別の固定バンド２０４によってベースプレート１６２に固定されている。各固定バンド２０４は帯状の鋼板を門形（ステープル形）に折曲形成したものであり、バッテリモジュール２００の上面２００Ａに沿って前後に延在する上バンド部２０４Ａと、上バンド部２０４Ａの前後の各端部に折曲形成さて同バッテリモジュール２００の前端面２００Ｂ及び後端面２００Ｃに沿って上下に前後に延在する前バンド部２０４Ｂ及び後バンド部２０４Ｃと、前バンド部２０４Ｂ及び後バンド部２０４Ｃの各々の下端に一体に折曲形成された取付片部２０４Ｄ及び２０４Ｅとを一体に有する。
これにより、各固定バンド２０４は、図７に示されているように、上バンド部２０４Ａと前バンド部２０４Ｂとの接続部、上バンド部２０４Ａと後バンド部２０４Ｃとの接続部、前バンド部２０４Ｂと前側の取付片部２０４Ｄとの接続部及び後バンド部２０４Ｃと後側の取付片部２０４Ｅとの接続部に、各々、車体幅方向（左右方向）に延在する折曲線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を含んで門形している。
固定バンド２０４は、数多くの折曲線Ｌ１〜Ｌ４を含むことにより、高い捩れ剛性を示し、堅牢なものになる。このことにより、固定バンド２０４によるバッテリモジュール２００の取付強度が向上する。
各固定バンド２０４は、図４に示されているように、各バッテリモジュール２００を個別に取り囲み、取付片部２０４Ｄ及び２０４Ｅを各々ボルト２０６によってベースプレート１６２に取り外し可能に固定されている。なお、ボルト２０６がねじ係合するねじ孔２０７（図５及び図６参照）は枠状突部１６３及び中間突部１６５に形成されており、厳密には各固定バンド２０４は枠状突部１６３及び中間突部１６５に固定されている。
各固定バンド２０４は、前バンド部２０４Ｂ及び後バンド部２０４Ｃの下端側のベルト幅（左右幅）と取付片部２０４Ｄ及び２０４Ｅの左右幅が当該固定バンド２０４の他の部分より大きく、取付片部２０４Ｄ及び２０４Ｅに左右２個ずつ貫通形成されたボルト通し孔２０８（図７参照）の各々をボルト２０６（図４参照）が貫通している。
取付片部２０４Ｄ、２０４Ｅ及び取付片部２０４Ｄ、２０４Ｅに連続する前バンド部２０４Ｂ及び後バンド部２０４Ｃの下端側の左右幅が上述の如く固定バンド２０４の他の部分より大きいから、固定バンド２０４のベルト幅を無駄に大きくすることなく、取付片部２０４Ｄ、２０４Ｅの各々にボルト通し孔２０８が左右２個ずつ貫通形成されても、十分な機械的強度が確保される。
上述の如くベースプレート１６２に取り付けられた固定バンド２０４は、上バンド部２０４Ａをもってバッテリモジュール２００の上面２００Ａの左右方向の中央領域に面接触し、前バンド部２０４Ｂをもって前端面２００Ｂの左右方向の中央領域に面接触し、後バンド部２０４Ｃをもって後端面２００Ｃの左右方向の中央領域に面接触している。
各バッテリモジュール２００の上面２００Ａには、左右方向に所定の間隔をおいて対をなす突片２１２が前後方向に隔置して４対突出形成されている。上バンド部２０４Ａには突片２１２の各対に対応する位置に幅広部２０４Ｆが形成されている。突片２１２の各対は、対応するする位置にある幅広部２０４Ｆを左右から挟むようにして幅広部２０４Ｆの先端面に当接している。
この当接により、固定バンド２０４はバッテリモジュール２００に対する車体幅方向の移動を規制され、固定バンド２０４によるバッテリモジュール２００の固定が確実に行われる。これにより、バッテリモジュール２００が横倒れしようとしても、固定バンド２０４がバッテリモジュール２００にずれ動くことがなく、固定バンド２０４によるバッテリモジュール２００の固定が不安定になることがない。
各固定バンド２０４の上バンド部２０４Ａの前側には前後に隔置して２個のナット２１４が溶接されている。前列の３個のバッテリモジュール２００のための３個の固定バンド２０４及び後列の３個のバッテリモジュール２００のための３個の固定バンド２０４は、各々、ナット２１４にねじ係合したボルト２１６によって上バンド部２０４Ａに固定された連結プレート２１８によって互いに連結されている。
換言すると、連結プレート２１８は、前列の３個のバッテリモジュール２００のためのものと、後列の３個のバッテリモジュール２００のためのものとで２個あり、各々対応する列の３個のバッテリモジュール２００の配列方向（車幅方向）に沿って延在し、各列の３個の上バンド部２０４Ａにボルト２１６によって固定され、各列の３個の固定バンド２０４を互いに連結している。
各連結プレート２１８の前縁には、図７に示されているように、当該前縁から下方に延出して各バッテリモジュール２００の前端面２００Ｂに沿って延在する拡張プレート２２０が連結プレート２１８と一体に設けられている。
連結プレート２１８と拡張プレート２２０とは１枚の鋼板を９０度に折曲形成したものであり、連結プレート２１８と拡張プレート２２０との接続部に車体幅方向に延在する折曲線Ｌ５が存在する。各列において左右両側に位置する前バンド部２０４Ｂにはナット２２２が溶接されている。各拡張プレート２２０の下端はナット２２２にねじ係合するボルト２２４によって対応する列の左右両側に位置する前バンド部２０４Ｂに固定されている。
連結プレート２１８及び拡張プレート２２０は軽量化のために四角形状に中抜きされて枠状をなしている。拡張プレート２２０の中抜き部には補強のためにＸ状に筋交い２２８が形成されている。連結プレート２１８及び拡張プレート２２０にはナット２１４、２２２の厚さ分の段差がプレス成形されており、各段差部にも、車体幅方向に延在する折曲線Ｌ６、折曲線Ｌ７が存在する。
上バンド部２０４Ａに溶接されているナット２３０は固定バンド２０４上には配置される不図示の電気機器を固定バンド２０４に固定するためのものである。
上述の如きバッテリパック１６０は、直方体形状のバッテリモジュール２００が、その直方体形状のもっとも長い辺が前後方向の辺になる配置で、前後方向に長い略矩形のベースプレート１６２上に配置され、前後に延在して前後端をベースプレート１６２に固定された固定バンド２０４によって各バッテリモジュール２００が固定されているので、ベースプレート１６２に対する固定バンド２０４の固定部が車体幅方向の位置に固定部が設けられる場合に比して固定部に必要な車体幅方向の寸法分、バッテリパック１６０の車体幅方向寸法を大きくでき、バッテリパック１６０の大容量化が図られる。このことは、左右のフロントサイドフレーム１０の体幅方向の寸法が小さい前後２人乗りのような小型の電気自動車において、特に有意義である。
また、固定バンド２０４は、バッテリモジュール２００の寸法が最も大きい車体前後方向の前後においてベースプレート１６２に固定されるから、バッテリモジュール２００の個数が同一の条件において、バッテリモジュール２００毎の固定バンド２０４のベースプレート１６２に対する固定に必要な前後方向の全体寸法が少なくて済む。
その上で、各列において車体幅方向に整列配置された３個のバッテリモジュール２００が固定バンド２０４を介して連結プレート２１８によって互いに連結されているから、バッテリモジュール２００が車体幅方向に傾斜する横倒れに対するバッテリモジュール２００の取付強度が高くなる。これにより、側部衝突時にバッテリパック１６０に横力が作用しても、車体幅方向に整列配置されている３個のバッテリモジュール２００がドミノ倒しのように横倒れすることが確実に防止される。
連結プレート２１８は、バッテリモジュール２００が横倒れしようとする際に、変位が大きいバッテリモジュール２００の上面側で上バンド部２０４Ａに固定されるので、連結プレート２１８によるバッテリモジュール２００の横倒れ防止が効果的に行われる。
連結プレート２１８には拡張プレート２２０が付設され、連結プレート２１８と拡張プレート２２０との接続部に車体幅方向に延在する折曲線Ｌ５が存在することにより、横力に対して高い曲げ剛性が得られ、側部衝突によって連結プレート２１８及び拡張プレート２２０が容易に曲げ変形することがない。このことにより、３個のバッテリモジュール２００がドミノ倒しのように横倒れすることが、より一層確実に防止される。この効果は、連結プレート２１８及び拡張プレート２２０に車体幅方向に延在する折曲線Ｌ６、Ｌ７が設けられていることによって、より顕著になる。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、拡張プレート２２０は連結プレート２１８の後縁から延出してバッテリモジュール２００の後端面２００Ｃに沿って延在して後バンド部２０４Ｃに固定されるものであってもよい。バッテリモジュール２００は、３個の左右配置の前後２列に限られることなく、バッテリモジュール２００の左右の配置個数は２個や４個以上の複数であってもよく、また前後の列数は１列あるいは３列以上の複数列であってもよい。なお、ここで云う電気自動車は、走行用原動機として少なくとも電動機を有する自動車であり、電動機と内燃機関とを走行用原動機とするハイブリッド車等を含む。そして、バッテリパック１６０は、これら電動機の主電源である。
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
５ 下部フレーム
１０ フロントサイドフレーム
１１ オーバラップ部
１２ リヤサイドフレーム
１４ フロントエンドクロスメンバ
１６ 第１フロントミドルクロスメンバ
１８ 第２フロントミドルクロスメンバ
２０ リヤミドルクロスメンバ
２０Ａ 端部
２２ リヤエンドクロスメンバ
２４ エクステンションメンバ
２６ フロントロアピラー
２８ ステアリングハンガフレーム
３０ ダンパハウジング
３０Ａ 垂直壁
３０Ｂ フランジ壁
３２ カウルパネル
３２Ｂ 側壁
３４ リヤピラー基部フレーム
３６ センタピラー
３８ ロールバー
３８Ａ ピラー部
４０ リヤサポートバー
４２ 補強バー
４４ カウルアッパフレーム
４６ ルーフフレーム
４６Ａ フロントアッパピラー部
４６Ｂ ルーフサイドレール部
４８ ウィンドシールドガラス保持枠
５０ 取付座
５２ シート支持前側メンバ
５４ シート支持後側メンバ
５６ 前部座席
６０ センタフレーム
６４ シートマウント部材
６６ シートマウント部材
６８ 後部座席
７０ ドアヒンジ
７２ サイドドア
７３ サイドドア開口
７４ ロック部
８０ フロントサスブラケット
８２ ロアアーム
８６ 前輪
８７ ブラケット
８８ スタビライザバー
９０ ダンパ
９２ サスペンションばね
９３ フロントサスペンション装置
９４ コラムマウント部材
９６ ステアリングコラム
９８ ステアリングホイール
１００ リヤサスブラケット
１０２ セミトレーリングアーム
１０６ 後輪
１０８ 上ばね受け部材
１１０ 下ばね受け部材
１１４ 上部ブラケット
１１６ ダンパ
１１７ リヤサスペンション装置
１１８ サブサイドフレーム
１２０ サイドステイ
１２２ サブクロスメンバ
１２４ サブエンドクロスメンバ
１２６ サブエンドクロスメンバ
１３０ スタビライザバー
１４０ パワーユニット
１４２ 電動機
１４４ 減速装置
１４６ モータブラケット
１４８ モータブラケット
１５０ 車軸
１５２ 自在継手
１６０ バッテリパック
１６２ ベースプレート
１６２Ａ 底部
１６３ 枠状突部
１６４ アッパケース
１６４Ａ 前側部分
１６４Ｂ 張出部
１６４Ｃ 主要部
１６５ 中間突部
１６６ ケーシング
１６７ 内部突部
１６８ 取付座
１６９ モジュール配置部
１７０ 前側バッテリマウントプレート
１７１ 前部バッテリマウントプレート
１７２ ボルト
１７３ ボルト
１７４ 取付座
１７６ 後側バッテリマウントプレート
１７８ ボルト
１８０ パワーコントロールユニット
１８１ ブラケット
１８２ 下部ケース
１８３ 上部ケース
１８４ 電気ボックス
１８６ 充電装置
１９０ チューブ接続部材
１９４ チューブ
２００ バッテリモジュール
２００Ａ 上面
２００Ｂ 前端面
２００Ｃ 後端面
２０２ スペーサ
２０４ 固定バンド
２０４Ａ 上バンド部
２０４Ｂ 前バンド部
２０４Ｃ 後バンド部
２０４Ｄ 取付片部
２０４Ｅ 取付片部
２０４Ｆ 幅広部
２０６ ボルト
２０７ ねじ孔
２０８ ボルト通し孔
２１２ 突片
２１４ ナット
２１６ ボルト
２１８ 連結プレート
２２０ 拡張プレート
２２０Ｃ 後端面
２２２ ナット
２２４ ボルト
２２８ 筋交い
２３０ ナット
Ｌ１〜Ｌ７ 折曲線

Claims (9)

  1. 車体に搭載されるベースプレート上に直方体形状の複数のバッテリモジュールが車体幅方向に整列配置された電気自動車用のバッテリパックであって、
    前記各バッテリモジュールの上面に沿って前後に延在する上バンド部と同バッテリモジュールの前端面及び後端面に沿って上下に前後に延在する前バンド部及び後バンド部とを一体に有して前記各バッテリモジュールを個別に取り囲み、前記前バンド部及び前記後バンド部の各々の下端に一体形成された取付片部を各々前記ベースプレートに固定された複数の固定バンドと、
    前記複数のバッテリモジュールの配列方向に沿って延在し、前記複数の固定バンドに固定されて前記複数の固定バンドを互いに連結する連結プレートとを有するバッテリパック。
  2. 前記連結プレートは前記各固定バンドの前記上バンド部に固定されている請求項１に記載のバッテリパック。
  3. 前記連結プレートの前縁或いは後縁から延出して前記複数のバッテリモジュールの前端面或いは後端面に沿って延在して前記前バンド部或いは後バンド部に固定された拡張プレートを前記連結プレートと一体に有し、前記連結プレートと前記拡張プレートとの接続部に車体幅方向に延在する折曲線を含んでいる請求項２に記載のバッテリパック。
  4. 前記固定バンドは、前記上バンド部と前記前バンド部との接続部、前記上バンド部と前記後バンド部との接続部、前記前バンド部と前側の前記取付片部との接続部及び前記後バンド部と後側の前記取付片部との接続部に、各々車体幅方向に延在する折曲線を含んでいる請求項１から３の何れか一項に記載のバッテリパック。
  5. 前記固定バンドは、前記前バンド部及び前記後バンド部の下端側と前記取付片部の幅が当該固定バンドの他の部分より大きく、前記取付片部を貫通するボルトによって前記ベースプレートに着脱可能に固定されている請求項１から４の何れか一項に記載のバッテリパック。
  6. 前記ベースプレートは、前記各バッテリモジュールに当接して当該各バッテリモジュールの車体幅方向の移動を規制する突部を有する請求項１〜５の何れか一項に記載のバッテリパック。
  7. 前記各バッテリモジュールは、前記固定バンドに当接して当該固定バンドの車体幅方向の移動を規制する突部を有する請求項１〜６の何れか一項に記載のバッテリパック。
  8. 前記バッテリモジュールは、車体前後方向の寸法が、車体幅方向及び上下方向の寸法より大きい直方体形状である請求項１〜７の何れか一項に記載のバッテリパック。
  9. 前後方向に延在する左右のサイドフレームを有し、前記左右のサイドフレーム間に請求項１〜８の何れか一項に記載のバッテリパックを配置されている電気自動車。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3699977A1 (en) 2019-02-20 2020-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack for vehicle
JP2020155367A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
US10967722B2 (en) 2019-01-09 2021-04-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle lower structure
JP2023117939A (ja) * 2022-02-14 2023-08-24 トヨタ自動車株式会社 電池パック

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133557B2 (en) * 2017-05-30 2021-09-28 Nissan Motor Co., Ltd. On-vehicle battery pack
EP3511184A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-17 MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG Kraftfahrzeug mit trägerstruktur
JP7101489B2 (ja) * 2018-02-01 2022-07-15 アイシン軽金属株式会社 電池モジュールの車両搭載構造
JP7278028B2 (ja) 2018-02-01 2023-05-19 アイシン軽金属株式会社 電池組付構造体
EP3528305B1 (de) * 2018-02-20 2023-01-04 MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik GmbH & Co KG Verwendung von antriebsbatterien in kraftfahrzeugen
US10688854B2 (en) * 2018-03-26 2020-06-23 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle with integrated battery and floor assembly
CN110190211B (zh) 2018-12-29 2020-03-31 比亚迪股份有限公司 电池托盘、动力电池包及车辆
CN111384328A (zh) 2018-12-29 2020-07-07 比亚迪股份有限公司 电池托盘、动力电池包及车辆
US12230820B2 (en) 2019-01-09 2025-02-18 Byd Company Limited Power battery pack and electric vehicle
CN109786806B (zh) * 2019-01-28 2020-12-25 深圳市易为派科技有限公司 电池模组的制备方法
CN112072008B (zh) 2019-06-10 2021-07-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包和车辆
US12202324B2 (en) 2020-04-27 2025-01-21 Hyundai Motor Company Battery case for vehicle
KR102948187B1 (ko) * 2020-04-27 2026-04-02 현대자동차주식회사 차량의 배터리 탑재 구조
KR102922367B1 (ko) * 2021-03-08 2026-02-03 현대자동차주식회사 차량의 배터리 탑재 구조
US12148944B2 (en) * 2020-04-27 2024-11-19 Hyundai Motor Company Battery installation structure for vehicle
US11545715B2 (en) 2020-06-18 2023-01-03 Paccar Inc Reversible battery tray
KR102888308B1 (ko) * 2020-10-23 2025-11-18 주식회사 엘지에너지솔루션 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
JP7413986B2 (ja) * 2020-11-30 2024-01-16 トヨタ自動車株式会社 燃料電池モジュールとその製造方法
KR102934936B1 (ko) * 2020-12-17 2026-03-05 현대자동차 주식회사 전방 차체 구조
US12502942B1 (en) * 2021-06-29 2025-12-23 Oshkosh Corporation Vehicle with reconfigurable energy storage
CN115708246A (zh) * 2021-08-20 2023-02-21 浙江吉利控股集团有限公司 一种可自由配置电量的插拔式电池包、车辆及换电方法
KR20240138823A (ko) * 2023-03-13 2024-09-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
EP4462568A1 (en) * 2023-05-09 2024-11-13 Volvo Truck Corporation A battery pack, a method and a vehicle
KR20250008238A (ko) * 2023-07-07 2025-01-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03258U (ja) * 1989-05-25 1991-01-07
JPH0620124U (ja) * 1992-08-21 1994-03-15 株式会社オーテックジャパン 車両のバッテリ搭載構造
JPH0752660A (ja) * 1993-08-19 1995-02-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造
JPH0781432A (ja) * 1993-09-20 1995-03-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2870855A (en) * 1957-02-25 1959-01-27 Myrna D Hildreth Hold-down device for storage batteries
US3821997A (en) * 1972-05-11 1974-07-02 Allis Chalmers Pivotal battery mount
FI92808C (fi) * 1993-12-14 1995-01-10 Imatran Voima Oy Sähköauton akuston käyttö- ja käsittelyjärjestelmä
JP4221998B2 (ja) * 2002-10-28 2009-02-12 スズキ株式会社 車両の電気機器固定構造
US9472791B2 (en) * 2011-08-11 2016-10-18 Johnson Controls Technology Company Battery system, housing and vehicle including battery system
CN103963726A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 天津瑞林迪金属制品有限公司 一种汽车用蓄电池安装支架
JP6174381B2 (ja) * 2013-06-06 2017-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電ブロックおよび蓄電モジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03258U (ja) * 1989-05-25 1991-01-07
JPH0620124U (ja) * 1992-08-21 1994-03-15 株式会社オーテックジャパン 車両のバッテリ搭載構造
JPH0752660A (ja) * 1993-08-19 1995-02-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造
JPH0781432A (ja) * 1993-09-20 1995-03-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10967722B2 (en) 2019-01-09 2021-04-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle lower structure
EP3699977A1 (en) 2019-02-20 2020-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack for vehicle
CN111591122A (zh) * 2019-02-20 2020-08-28 丰田自动车株式会社 车辆用的蓄电池组
JP2020136072A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 車両用のバッテリパック
JP7077988B2 (ja) 2019-02-20 2022-05-31 トヨタ自動車株式会社 車両用のバッテリパック
US11479103B2 (en) 2019-02-20 2022-10-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack for vehicle
JP2020155367A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
JP7188209B2 (ja) 2019-03-22 2022-12-13 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
JP2023117939A (ja) * 2022-02-14 2023-08-24 トヨタ自動車株式会社 電池パック

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Publication number Publication date
US20180029493A1 (en) 2018-02-01
JP6615714B2 (ja) 2019-12-04
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CN107665961A (zh) 2018-02-06
CN107665961B (zh) 2020-08-04

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