JP2020152160A - 車載電池の温調風導入構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車載電池に温調風を導入するダクトの構造を簡素化し重量を低減することができる車載電池の温調風導入構造を提供する。【解決手段】開口部１４から車両１の客室の空気を取り入れて、当該車両１に搭載された電池パック６へ導入する吸気ダクト１０を備えた電池パック６の温調風導入構造であって、吸気ダクト１０は、車両１の右リヤボデー１５と当該右リヤボデー１５の内側を覆う右リヤクォータートリム２０との間に配置される。更に、吸気ダクト１０の車両内側の隔壁は、右リヤクォータートリム２０と一体構造とする。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載された電池に温調風を導入する技術に関する。

ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車等に搭載された高出力大容量の電池の多くは、電池パックのように車室とは区画された筐体内に収納されて保護されている。更に、高出力大容量の電池を収納した電池パックについては、電池を適正温度範囲内に保つために、電池パック内に空気を導入して温調する車両が多い。
例えば、特許文献１に記載された車両では、走行駆動用の電力を供給する車載電池(バッテリ)が、車両の後部座席後方に備えられたバッテリ室に収納されている。更に、車室内の空気をバッテリ室に導入して、電力の入出力に伴って昇温したバッテリを冷却し、バッテリ室から高温となった空気を車両後方に排出する構造になっている。

特開２００８−１４１９４５号公報

特許文献１に記載された車両では、後部座席と荷室との間にバッテリ室が備えられ、当該バッテリ室には、後部座席後方の荷室内で開口した吸気ダクトが接続されている。
しかしながら、吸気ダクトを車両に備えることで、吸気ダクトの設置スペースにより荷室が減少してしまうといった問題点がある。
また、吸気ダクトを備えることによって車両内の構造が複雑化したり重量が増加したりする虞もある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、車載電池に温調風を導入するダクトの構造を簡素化し重量を低減することができる車載電池の温調風導入構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、車両の車室から空気を取り入れて、当該車両に搭載された車載電池へ導入するダクトを備えた車載電池の温調風導入構造であって、前記ダクトは、前記車両の外壁と当該外壁の内側を覆うトリムとの間に配置され、前記ダクトの車両内側の隔壁は、前記トリムと一体構造であることを特徴とする。
これにより、ダクトによって車室内の温調された空気を取り入れて車載電池へ導入することができ、車載電池を冷却することができる。車両の外壁とトリムとの間にトリムが配置されるので、ダクトの設置スペースを抑制することができるとともに、車室に露出しないので、美観の低下を抑制することができる。

また、ダクトの車両内側の隔壁とトリムとが一体構造であるので、ダクトの流路面積を増加させて効率よく車室内の空気を車載電池に導入することができる。更に、ダクトの構造を簡素化して部品点数を抑制しダクトの組付け作業を簡略化するとともに、ダクトの重量を低減することができる。
好ましくは、前記ダクトは、前記外壁と間隔をおいて配置されているとよい。

これにより、車両の外壁の熱がダクトに伝達してダクト内を通過する空気の温度が上昇することを抑制し、車載電池の冷却効率を向上させることができる。
好ましくは、前記車載電池は、前記車両の後部に設けられた荷室のフロア下に配置され、前記トリムは前記車両のリヤクォータートリムであるとよい。
これにより、車両後部に設けられた荷室のフロア下に設けられた車載電池に対し、車両の外壁、即ちリヤボデーとトリムとの間に配置されたダクトによって、車室内の空気を導入して車載電池を冷却することができる。

好ましくは、前記トリムは、前記車両のリヤシートの側方で前記車両の客室に向けて開口した開口部を有し、当該開口部から前記客室の空気を取り入れるとよい。
これにより、ダクトによって、リヤシートの側方で開口した開口部から客室内の空気を取り入れて、車載電池に導入することができる。
好ましくは、前記ダクトに連通した容積室を有するレゾネータを備えるとよい。

これにより、ダクトを車室内の空気が通過する際の共鳴音を抑制して、車室内での騒音低下を図ることができる。

本発明の車載電池の温調風導入構造によれば、ダクトの車両内側の隔壁とトリムとが一体構造であるので、ダクトの流路面積を増加させて効率よく客室内の空気を車載電池に導入することができるとともに、ダクトの構造を簡素化して部品点数を抑制しダクトの組付け作業を簡略化するとともに、ダクトの重量を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る温調風導入構造を採用した車両の概略後部側面図である。 電池パックの右側上部の右リヤボデーの構造を示す斜視図である。 電池パックの右側上部の右リヤボデーと吸気ダクトの構造を示す斜視図である。 電池パックの右側上部の右リヤボデー、吸気ダクト及び右リヤクォータートリムの構造を示す斜視図である。 車幅方向外側から視た第１実施形態の吸気ダクトと右リヤクォータートリムの構造を示す側面図である。 右リヤボデー、吸気ダクト及び右リヤクォータートリムの構造を示す上面図である。 右リヤボデー、吸気ダクト及び右リヤクォータートリムの構造を示す縦断面図である。 車幅方向内側前方から視た第１実施形態の吸気ダクトの構造を示す斜視図である。 車幅方向内側前方から視た第２実施形態の吸気ダクトの構造を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車載電池の温調風導入構造を採用した車両１の概略後部側面図である。図２は、電池パック６（車載電池）の右側上部の右リヤボデー１５（外壁）の構造を示す斜視図である。図３は、電池パック６の右側上部の右リヤボデー１５と吸気ダクト１０(ダクト)の構造を示す斜視図である。図４は、電池パック６の右側上部の右リヤボデー１５、吸気ダクト１０及び右リヤクォータートリム２０（トリム）の構造を示す斜視図である。図５は、車幅方向外側から視た第１実施形態の吸気ダクト１０と右リヤクォータートリム２０の構造を示す側面である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る車載電池の温調風導入構造を採用した車両１は、リヤシート２の後方に荷室３を備えている。荷室３のフロアパネル４には、下方に凹んだ凹部５が形成されている。フロアパネル４の凹部５には、車両１の図示しない走行駆動用のモータに電力を供給するための電池パック６が搭載されている。更に、フロアパネル４の凹部５は、着脱可能なフロアボード７(フロア)によって覆われている。

電池パック６は、図示しない複数の電池モジュールを矩形箱状のケース８内に収納して構成されている。電池モジュールは、例えばリチウムイオン電池等の二次電池で構成された複数の電池セルをまとめて構成されている。
電池パック６のケース８の内部には、電池モジュールの周囲を通過する空気の通路が形成されている。

ケース８には、当該ケース８内に冷却風（温調風）を導入する吸気ダクト１０と、当該ケース８の内部から空気を排出する図示しない排気ダクトが接続されている。
図２〜５に示すように、電池パック６のケース８には、当該ケース８の右側の上側部から外側方に延びる筒状のケース入口ダクト１１が備えられている。
吸気ダクト１０は、ケース入口ダクト１１の外側部に接続され、当該ケース入口ダクト１１の外側部から上方かつ車両前方に延びて構成されている。

吸気ダクト１０の上方かつ車両前側端部には、リヤシート２のシートバック２ａの車幅方向外方（右側）で客室１３に向けて開口した開口部１４が備えられている。
吸気ダクト１０は、車両１の右リヤボデー１５（右リヤホイールハウス）と、右リヤボデー１５の荷室３側を覆う右リヤクォータートリム２０との間に配置されている。
なお、ケース入口ダクト１１内には、図示しない電動ファンが備えられている。電動ファンは、作動することで、開口部１４から客室１３内の空気を吸入させて、吸気ダクト１０を介してケース８内に導入する。

ところで、電池パック６の電池モジュールは、車両１の走行駆動用のモータに電力を供給するために高出力可能であるとともに大容量である。したがって、電池パック６の内部は、電力の入出力時に高温になりやすい。
そこで、電池パック６内の電池モジュールには、図示しない温度センサが備えられており、例えば検出された電池モジュールの温度が適正範囲の上限値付近の温度に到達した場合に、電動ファンを作動するように制御される。これにより、開口部１４から客室１３内の空気が、吸気ダクト１０を介して電池パック６のケース８内に導入されて、高温となっている電池モジュールを冷却し、排気ダクトから排出される。

図６は、右リヤボデー１５、吸気ダクト１０及び右リヤクォータートリム２０の構造を示す上面図である。図７は、右リヤボデー１５、吸気ダクト１０及び右リヤクォータートリム２０の構造を示す縦断面図である。なお、図７は、図６中に記載されたＡ-Ａ部の断面図である。図８は、車幅方向内側前方から視た第１実施形態の吸気ダクト１０の構造を示す斜視図である。

図６〜８に示すように、本実施形態の吸気ダクト１０は、車両内側の壁部を有しておらず、車両内側の端部に設けられたフランジ部１０ａが、例えばリベットで右リヤクォータートリム２０に固定される。そして、吸気ダクト１０は右リヤクォータートリム２０に固定されることで、当該右リヤクォータートリム２０を車両内側の隔壁として兼用し筒状に形成されている。

また、吸気ダクト１０の車両外側の隔壁は、右リヤボデー１５とは間隔をおいて、即ち吸気ダクト１０と右リヤボデー１５とが接触せずに配置されている。
以上のように、本実施形態の車両１では、ケース入口ダクト１１内の電動ファンを作動させることで、車両１のリヤシート２の側方に開口した開口部１４から客室１３内の空気を取り入れて、右リヤボデー１５と右リヤクォータートリム２０との間に設けられた吸気ダクト１０を介して客室１３内の空気を電池パック６のケース８内に導入することができる。このように吸気ダクト１０を右リヤボデー１５と右リヤクォータートリム２０との間に設けることで、吸気ダクト１０の設置スペースを抑制することができる。また、吸気ダクト１０が客室１３や荷室３で露出しないので、美観の低下を抑制することができる。

特に、本実施形態では、右リヤクォータートリム２０が吸気ダクト１０の車両内側の隔壁と一体構造であるので、右リヤボデー１５と右リヤクォータートリム２０との間に独立して筒状の吸気ダクト１０を配置する場合よりも、吸気ダクト１０の流路面積を増加させて効率よく客室内の空気を電池パック内に導入することができる。また、吸気ダクト１０の構造を簡素化して部品点数を抑制し吸気ダクト１０の組付け作業を簡略化するとともに、吸気ダクト１０の重量を低減することができる。

また、吸気ダクト１０は、右リヤボデー１５には接触せずに間隔をおいて配置されている。これにより、右リヤボデー１５の熱が吸気ダクト１０に伝達することを抑制することができる。したがって、日光等により車両１のボディ表面温度が上昇していても、吸気ダクト１０の温度上昇が抑制されるので、吸気ダクト１０内を通過して電池パック６内に導入される空気の温度上昇を抑制して、電池パック６の冷却効率を向上させることができる。

図９は、吸気ダクト１０の車幅方向内側前方から視た第２実施形態の吸気ダクト１０の構造を示す斜視図である。
本発明の第２の実施形態の車載電池の温調風導入構造は、第１の実施形態における吸気ダクト１０にレゾネータ３０を設けている点が異なる。
図９に示すように、吸気ダクト１０の上部にはレゾネータ３０が設けられている。レゾネータ３０は、吸気ダクト１０の内部通路に連通した容積室を内部に備えており、吸気ダクト１０を通過する空気による共鳴音を低減させる効果を有する。

レゾネータ３０は、吸気ダクト１０の開口部１４付近に配置され、右リヤボデー１５と右リヤクォータートリム２０の間に配置される。
第２の実施形態では、レゾネータ３０を備えることで、吸気ダクト１０を通過する空気による音（吸気音）を軽減させるので、電動ファン作動時における車室内での騒音を低下させることができる。また、吸気ダクト１０の車幅方向内側壁部と右リヤクォータートリム２０とが一体化していることで吸気ダクト１０を通過する吸気音が荷室３内に侵入し易くなるが、レゾネータ３０によって吸気音を軽減させ、客室１３における騒音の増加を抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定するものではない。
例えば上記実施形態における吸気ダクト１０については、吸気ダクト１０の少なくとも一部が車体（ボデー）とトリムとの間に配置され、吸気ダクト１０の隔壁の一部とトリムとが一体化した構造であれば、詳細な形状を適宜変更することができる。
本発明は、トリムを備えた各種車両に対して広く適用することができる。

１ 車両
２ リヤシート
３ 荷室
６ 電池パック（車載電池）
７ フロアボード（フロア）
１０ 吸気ダクト（ダクト）
１３ 客室
１４ 開口部
１５ 右リヤボデー（外壁）
２０ 右リヤクォータートリム（トリム）
３０ レゾネータ

Claims (5)

1. 車両の車室から空気を取り入れて、当該車両に搭載された車載電池へ導入するダクトを備えた車載電池の温調風導入構造であって、
   前記ダクトは、前記車両の外壁と当該外壁の内側を覆うトリムとの間に配置され、
   前記ダクトの車両内側の隔壁は、前記トリムと一体構造であることを特徴とする車載電池の温調風導入構造。
2. 前記ダクトは、前記外壁と間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車載電池の温調風導入構造。
3. 前記車載電池は、前記車両の後部に設けられた荷室のフロア下に配置され、前記トリムは前記車両のリヤクォータートリムであることを特徴とする請求項１または２に記載の車載電池の温調風導入構造。
4. 前記トリムは、前記車両のリヤシートの側方で前記車両の客室に向けて開口した開口部を有し、当該開口部から前記客室の空気を取り入れることを特徴とする請求項３に記載の車載電池の温調風導入構造。
5. 前記ダクトに連通した容積室を有するレゾネータを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車載電池の温調風導入構造。

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