JP2022103527A - バッテリパックの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉型バッテリパック内部の送風循環効率を改善することにより構造の簡素化とバッテリパック内部の温度分布の均一化および所期の冷却効果を達成する。【解決手段】バッテリパック１において、バッテリケース１０の上面の一部に上方に膨出した膨出部１２が形成され、その内部は支持プレート１７によって、周辺部を除きバッテリモジュール３１側と区画されており、支持プレート上に固定配置された送風ファン５と、送風ファンから送出される空気を、バッテリモジュール３１の車長方向および車幅方向の中間に吹出すための送風ダクトとを備える。送風ダクトは、送風ファンの吐出ポートに接続された基部４０と、基部から支持プレートを下方に貫通する連通部４１０と、を含む。連通部を通ってバッテリモジュールの車長方向及び車幅方向の中間に吹出された空気は、バッテリモジュールの間隙３１０及び支持プレートの周辺部を通って、膨出部内に循環される。【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載されるバッテリパックの冷却構造に関する。

車両に搭載されるバッテリパック、例えば、電動車両のバッテリパックは、車両室内空間や荷室空間を確保しつつ大容量化するために、複数の二次電池で構成された複数のモジュールを扁平なケース内部に配列し、車体フロア部やフロア下に配置される。二次電池は充放電時に発熱するので、バッテリパックは冷却構造を備えている。

バッテリパックの冷却構造としては、外気導入する開放型やヒートポンプを利用する密閉型などがあるが、前者は雨水や塵埃の侵入に対する課題があり、後者はバッテリパックの外部に圧縮機や放熱器が必要であり（特許文献１参照）、バッテリパック単体で冷却システムを完結できず、システムが複雑化するうえ、内部のエバポレータで生じる凝縮水などの課題があった。

特開２０１１－１１６３２号公報

そこで、密閉型のバッテリパック内部に送風ファンを設け、バッテリパック内部の温度分布を均一化させつつ、放熱部材としてのバッテリケースから外部への放熱を効率化する方式が再検討されている。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、バッテリパック内部の送風循環効率を改善し構造の簡素化とバッテリパック内部の温度分布の均一化および所期の冷却効果を達成することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
実質的に密閉されたバッテリケースの内部に複数のバッテリモジュールを備えたバッテリパックの冷却構造であって、
前記複数のバッテリモジュールは、相互間に間隙を有して前記バッテリケース内に固定配置されており、
前記バッテリケースの上面の一部に上方に膨出した膨出部が形成され、前記膨出部の内部は、前記バッテリモジュールの上側に延設された支持プレートによって、その周辺部を除く中央部が前記バッテリモジュール側と区画されており、
前記支持プレート上に固定配置された送風ファンと、前記送風ファンから送出される空気を、前記バッテリモジュールの車長方向および車幅方向の中間に吹出すための送風ダクトと、を備え、前記送風ダクトは、前記送風ファンの吐出ポートに接続された基部と、前記基部から前記支持プレートを下方に貫通する貫通部と、を含み、
前記貫通部を通って前記バッテリモジュールの車長方向および車幅方向の中間に吹出された空気が、前記バッテリモジュールの前記間隙、および、前記支持プレートの周辺部を通って、前記膨出部内に循環されるように構成されている、バッテリパックの冷却構造にある。

本発明に係るバッテリパックの冷却構造は、上記のように、支持プレートを下方に貫通する貫通部を通ってバッテリモジュールの中間に吹出される空気により、バッテリモジュールが冷却され、バッテリモジュールとの熱交換により昇温した空気は、支持プレートの周辺部を通って膨出部内の送風ファンに循環され、その過程で、バッテリケースの側面ないしは膨出部上面との熱交換により外部に放熱される。
この際、送風ファンが設置されている膨出部内（陰圧区域）と、吹出口があるバッテリモジュール側（陽圧区域）とが、周辺部を除き支持プレートで区画されているので、バッテリモジュール側で発生する熱を膨出部上部に隔離し、バッテリモジュール側の温度上昇を抑制しかつ温度分布を均一化しながら、膨出部上面から放熱することができる。
さらに、支持プレート上の送風機から、支持プレートを下方に貫通する貫通部を通ってバッテリモジュールの中間に空気を吹出す構成により、支持プレートの下側に位置したバッテリモジュールの中間に最短距離で冷却用空気を圧送でき、構造の複雑化を回避しつつバッテリモジュールの中間部から周辺部に向かい、支持プレートの周辺部を通って膨出部内に至る空気循環経路を形成できる。

バッテリパックの外観を示す斜視図である。 バッテリパックの内部を示す斜視図である。 バッテリパックの内部を示す平面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＢ－Ｂ断面図である。 図４の要部拡大断面図である。 第１分岐ダクト部の接続部を示す図６の要部拡大斜視図である。 第１分岐ダクト部の接続部の分解状態を示す要部拡大斜視図である。 第２実施形態を示す図４の要部拡大断面図である。 図９のＣ－Ｃ断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（バッテリパックの概要）
本発明の実施形態に係るバッテリパック１は、図１に示されるように、車両のフロア下への搭載を前提として、後部の膨出部１２を除き全体的に扁平な形状をなしている。なお、以下の説明において、特に記載のない場合、「前後」は、車長方向ＦＲにおける前後各側を意味し、「左右」は車長方向前方Ｆに向かって車幅方向Ｗにおける左右各側を意味し、「上下」は車高方向Ｈにおける上下各側に対応している。

図１～図５に示されるように、バッテリパック１は、アッパケース１０とロアケース２０からなるバッテリケースの内部に、複数のバッテリモジュール３１、３２を備える。各バッテリモジュール３１、３２は、相互に直列接続された複数の二次電池セル（リチウムイオン二次電池など）が、ボックス状または枠状のインナーケース内に積層状態に保持されることでモジュール化されたものである。

アッパケース１０およびロアケース２０は、鋼、ステンレス、アルミニウム合金など熱伝導性の良好な金属のプレス成形品などによりシェル状ないしはトレー状に形成されており、それら自体が外部への放熱部材としての機能を有している。

バッテリパック１の上側部分を構成するアッパケース１０は、図１に示されるように、その車長方向前部から後部にかけての上面１１に、車幅方向Ｗの中央に車長方向ＦＲに延びる畝部１３が形成され、その左右各側に車長方向ＦＲに平行に延びる３条の小畝部１５（ビード部１５１，１５２，１５３）が形成されている。また、膨出部１２の前側の傾斜面１２２における畝部１３との会合部１４は、膨出部１２に向けて上昇しかつ拡開した漏斗状に形成されている。

上記の畝部１３および小畝部１５は、アッパケース１０の上面１１の面剛性を向上させるための補強構造（補強ビード部）であると同時に、後述するように、アッパケース１０の内部における循環空気の流路（帰還流路）を形成する冷却構造の構成要素でもある。

なお、畝部１３は、車長方向ＦＲの前側部分よりも後側部分の突出高が大きくなるように形成されるか、または、膨出部１２に向かうほど畝部１３の突出高が増加するように形成されていることが好ましい。

アッパケース１０の上面１１は、上記の畝部１３および小畝部１５を有するものの、全体としては概ね平坦に形成されているのに対し、アッパケース１０の後部には、車両の後部座席下のキックアップ部の下部空間に収容されるべく上方に膨出した膨出部１２が形成されている。この膨出部１２によって上方に拡張された内部空間は、冷却システムを構成する送風ダクト４や送風ファン５などの設置スペースであると同時に、後述のようにバッテリモジュール３１、３２から離隔された放熱空間でもある。

バッテリパック１は、バッテリモジュール３１、３２とその制御機器をロアケース２０に収容し、冷却システムを構成する送風ダクト４や送風ファン５などの構成部品を配設して必要な配線を完了した状態で、ロアケース２０の周囲のフランジ部２０ｆと、アッパケース１０のフランジ部１０ｆを、シール材２０ｃを介してボルトなどで接合して一体化することにより、防水性、気密性が確保されるように構成されている。

ロアケース２０の下面には、バッテリパック１の支持枠となるサポートフレーム２５が固定されている。サポートフレーム２５は、図４に示されるように、左右一対のサイドフレーム２５０とそれらの間に車幅方向Ｗに延在しかつ剛結合された複数のクロスフレーム２５１，２５２，２５３，２５４，２５５とによりラダー状に構成されている。

バッテリパック１には、車体への取付け部として、左右各側に４つの取付けブラケット２１，２２，２３，２４が設けられている。これらのうち、最前部を除く取付けブラケット２２，２３，２４は、バッテリパック１のアッパケース１０のフランジ部１０ｆに接合されたアッパブラケットと、ロアケース２０のフランジ部２０ｆに接合されたロアブラケットとで構成されている。バッテリパック１は、各取付けブラケット２１，２２，２３，２４のボルト孔に下方から挿通されたボルトを、車体側取付け部のウエルドナットに締結することにより、車体に固定される。

なお、バッテリパック１は、ロアケース２０の前端面に車両の駆動用モータへの電力入出力用の高電圧コネクタ３３が配設され、アッパケース１０（膨出部１２）の後面には充電用の高電圧コネクタ３６が配設されている。また、アッパケース１０の上面１１には、点検時や非常時にバッテリモジュール３１，３２の電力を遮断するためのサービスプラグ３４が配設され、アッパケース１０の膨出部１２の上面１２１には、制御用コネクタ３５が配設されている。

（バッテリモジュールの配置）
バッテリパック１の内部には、図２および図３に示されるように、最前部に４つのバッテリモジュール３２（３２ａ，３２ｊ）が、それぞれの長手方向を車長方向ＦＲに一致させかつ相互間に間隙３２０，３２２を有して横並びに配置されており、それらの後方となるバッテリパック１の中間部には、同様の配列で４つのバッテリモジュール３２（３２ｂ）が、それぞれの長手方向を車長方向ＦＲに一致させて横並びに配置されている。

図示例では、最前部の右から２番目のモジュール３２ｊは、高電圧コネクタ３３への電力の供給／遮断を行うリレー回路などを備えたジャンクションボックスとなっているが、例えば、この機能を膨出部１２のジャンクションボックス３８に集約して、バッテリモジュールとすることもでき、便宜的にバッテリモジュール３２として説明する。

バッテリパック１の内部の後部には、図３に破線で示されるように、中間部のバッテリモジュール３２ｂに対して間隙３３０を有して、４つのバッテリモジュール３１（３１ｃ，３１ｄ）が、それぞれの長手方向を車幅方向Ｗに一致させかつ相互間に間隙３１０，３１２を有して並設されている。これらのうち、左側の２つのバッテリモジュール３１ｄは、他のバッテリモジュールよりも二次電池セルの組数が少なく、モジュールの長手方向の長さが短いハーフサイズのモジュールとなっている。

各バッテリモジュール３１、３２は、図４および図５に示されるように、ロアケース２０の内底部に配設された補強フレーム２６，２７，２８に固定されている。

すなわち、最前部および中間部のバッテリモジュール３２は、図４に示されるように、ロアケース２０の内底部の最前部から中間部にかけて前後に離間して３箇所配設された車幅方向Ｗに延びる補強フレーム２６に長手方向の前後両端部においてボルトで固定され、後部の４つのバッテリモジュール３１は、図５に示されるように、ロアケース２０の内底部の後部の両側部と中間部に離間して配設された車長方向ＦＲに延びる補強フレーム２７，２８に長手方向の左右両端部においてボルトで固定されている。

なお、以下の説明において、バッテリパック１の後部の４つのバッテリモジュール３１（３１ｃ，３１ｄ）を第１バッテリモジュール群３１と総称し、先述したバッテリパック１の最前部および中間部の８つのバッテリモジュール３２（３２ａ，３２ｂ）を第２バッテリモジュール群３２と総称する場合がある。

（バッテリモジュールの冷却システム）
図２～図５に示されるように、バッテリパック１の後部に配置された４つのバッテリモジュール３１の上側には、冷却システムを構成する送風ダクト４や送風ファン５を配設するための支持プレート１７が設けられている。

支持プレート１７は、その車幅方向両側において脚部１８を介して補強フレーム２７に固定されている。脚部１８は、支持プレート１７の下面に沿って車幅方向Ｗに延びる枠材の両端を下方に折曲した逆Ｕ字状の部材で形成されており、それぞれの下端部（フランジ部）で補強フレーム２７にボルトで固定されている。

支持プレート１７は、バッテリモジュール３１の上面との間に間隔を有して、アッパケース１０の上面１１と略等しい高さに延設されており、アッパケース１０の膨出部１２の内部空間を、周辺部を除き、下部のバッテリモジュール３１側に対して部分的に仕切るように設けられており、膨出部１２の側面や後面との間には間隔を有している。

支持プレート１７の車幅方向Ｗの略中央部には送風ファン５が配設されている。また、送風ファン５の右側にはバッテリの充放電管理やセルバランス制御などを行うための制御装置３７が配設され、送風ファン５の左側には高電圧コネクタ３６のためのジャンクションボックス３８が配設されており、それらの前側となる支持プレート１７の前縁部に沿って送風ダクト４（第２分岐ダクト部４２）が配設されている。

送風ファン５としては、遠心ファン（シロッコファンまたはターボファン）を好適に用いることができ、回転軸方向を車高方向Ｈに一致させかつファンケース上部に吸気口５０が位置するように支持プレート１７上にボルトで固定されている。図示例では、ファンハブの内側にモータが配置されたシロッコファンとすることで、下方へのモータハウジングの突出がなく、吸気口５０の上側に十分な空気流路が確保されるようにしている。

送風ダクト４は、送風ファン５の吐出ポート５４から前方に延びる基部４０と、図５および図６に示されるように、基部４０の略中間部の底部の連通部４１０から支持プレート１７の開口部７０を貫通して下方に延びる第１分岐ダクト部４１と、図２および図３に示されるように、基部４０の前端部に接続される第２分岐ダクト部４２と、を含む。

（送風ダクト；第１分岐ダクト部）
第１分岐ダクト部４１は、図３および図５に示されるように、第１バッテリモジュール群３１の４つのバッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの車長方向ＦＲおよび車幅方向Ｗの中間部（３１０，３１２）から、それぞれのバッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの間隙３１０，３１０に向けて左右両方向に開口した一対の第１吹出口４１７，４１８に連通している。

第１分岐ダクト部４１は、図６に示されるように、基部４０とは別部材で構成され、かつ、基部４０とは直接接続されていない。すなわち、第１分岐ダクト部４１は、その下端部４１ｂに厚肉部４１ｅが設けられており、この下端部４１ｂ（厚肉部４１ｅ）がバッテリモジュール３１，３１の間隙３１０に嵌入された状態で、連通部４１０に臨む上端部４１ａが、弾性シール部材４１ｓを介して支持プレート１７の開口部７０の周囲（座面７０ａ）の下面に当接することで、支持プレート１７と補強フレーム２８の間に保持されている。厚肉部４１ｅは、第１分岐ダクト部４１の下端部４１ｂに突設されたリブ、または、下端部４１ｂと別部材で構成されたスペーサであっても良い。

このような第１分岐ダクト部４１の取付けは、支持プレート１７の下側の４つのバッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの取付けおよび配線が完了した後に、第１分岐ダクト部４１をバッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの間隙に上方から挿入し、下端部４１ｂ（厚肉部４１ｅ）をバッテリモジュール３１，３１の側面と補強フレーム２８の上面で保持することにより仮固定した状態で、それらの上側に支持プレート１７を取付け、弾性シール部材４１ｓを介して支持プレート１７（座面７０ａ）と補強フレーム２８とで上下両側から拘束することによりなされる。

その後、支持プレート１７の上面に送風ファン５とともに送風ダクト４の基部４０が固定され、連通部４１０の周囲（接続面４０ａ）の下面が、弾性シール部材４０ｓを介して支持プレート１７の開口部７０の周囲の座面７０ａに当接することで、基部４０から連通部４１０を経て第１吹出口４１７，４１８に至る第１分岐ダクト部４１の送風流路が形成される。

図７および図８は、支持プレート１７の開口部７０を介した基部４０と第１分岐ダクト部４１との接続部（４０ａ，７０ａ，４１ａ）の詳細を示している。図示のように、第１分岐ダクト部４１に連通する基部４０の連通部４１０の周囲には、弾性シール部材４０ｓの内周側端面を覆うように接続面４０ａの内周側から下方に突出した周縁４０ｃが設けられることで、環状の弾性シール部材４０ｓが接続面４０ａの下面に確実に位置決めされるとともに、弾性シール部材４０ｓの空気流路側への露出を最小限にしている。また、基部４０の接続面４０ａの周囲には、接続面４０ａ（および支持プレート１７の開口部７０）に向かう漏斗状の導入部４０ｂが形成されており、上述した周縁４０ｃの構成と相俟って、連通部４１０を通過する空気の抵抗が低減されるようにしている。

一方、支持プレート１７の開口部７０の周囲の座面７０ａは、支持プレート１７の基本面に対して段差部を介して下方に位置した下位面として形成されていることで、基部４０の接続面４０ａ（弾性シール部材４０ｓ）が容易に位置決めされることに加えて、座面７０ａの下方への突出によって、基部４０の内底部に漏斗状の導入部４０ｂおよび周縁４０ｃ（弾性シール部材４０ｓ）を形成する上下方向の空間が確保される利点もある。

さらに、第１分岐ダクト部４１の上端部４１ａは、第１分岐ダクト部４１の側面に対して内側に延出した肩部として形成され、その内周側から上方に突出した周縁４１ｃが設けられることで、環状の弾性シール部材４１ｓが上端部４１ａの周囲に確実に位置決めされるとともに、弾性シール部材４１ｓが空気流路側に露出しないようにしている。

弾性シール部材４０ｓ，４１ｓとしては、弾性（緩衝性）およびシール性を有するゴムやエラストマー、弾性発泡材などを用いることができ、連通部４１０の周縁４０ａ、および、上端部４１ａの周縁４１ａが、支持プレート１７の座面７０ａに直接当接しない範囲で与圧され初期変形が与えられた状態で、基部４０の連通部４１０と第１分岐ダクト部４１の上端部４１ａが、弾性シール部材４０ｓ，４１ｓおよび支持プレート１７の座面７０ａを介して接続される。

この構成により、機械的な嵌合構造を用いずに空気流路の気密性を確保できるとともに、送風ファン５に近接した送風ダクト４の基部４０と、支持プレート１７および第１ダクト部４１が振動絶縁され、これらの接続部での振動や異音の発生を防止できるように構成されている。

また、第１分岐ダクト部４１は、図６に示されるように、送風ファン５の吐出ポート５４から前方に延びる基部４０の底部からほぼ直下に延びる基本形状をなしているが、送風ファン５から吐出される空気の流れ方向の前方側に位置した側面には、バッテリモジュール３１，３１の車長方向の間隙３１２内に膨出して下方に延びる半漏斗形状部４１ｄが形成されている。この半漏斗形状部４１ｄにより、送風ファン５から吐出される空気が、連通部４１０（開口部７０）に対して僅かに車長方向後方に位置する吹出口４１７，４１８に少ない圧力損失で案内されるようにしている。

（送風ダクト；第２分岐ダクト部）
第２分岐ダクト部４２は、図２および図３に示されるように、支持プレート１７の前縁部に沿って基部４０の前端部から車幅方向Ｗの両側に延びる上流部（第１区間）４２１、バッテリケース１の側部に隣接した第１の屈曲部４２３に至る上流部（第２区間）４２２、第１の屈曲部４２３から車長方向前下方に延びる下流部（第１区間）４２４、その前方の第２の屈曲部４２５にて屈曲して車幅方向Ｗの中央側に延びる下流部（第２区間）４２６を含む。

下流部（第２区間）４２６は、第２バッテリモジュール群３２の左右各４つのバッテリモジュール３２ａ，３２ｂの車長方向ＦＲおよび車幅方向Ｗの中間部（３２０，３２２）から、それぞれのバッテリモジュール３２ａ，３２ｂの間隙３２０に向けて、前方および後方に開口した各一対の第２吹出口４２７，４２８に連通している。

第２分岐ダクト部４２の上流部４２１，４２２は、左右の第２区間４２２の前下部ほか複数の取付け部において支持プレート１７に締結部材などで固定されている。第２分岐ダクト部４２の下流部４２４，４２６は、第１区間４２４の側部ほか複数の取付け部においてロアケース２０の内底部に締結部材などで固定されている。

（バッテリパック内部の空気循環と冷却作用）
以上のように構成された冷却システムは、送風ファン５が作動することにより、膨出部１２内の空気が吸気口５０から吸入され、
（ｉ）送風ダクト４の基部４０から下方に延びる第１分岐ダクト部４１を通じて圧送され、第１吹出口４１７，４１８から左右各側に吹出される第１の冷却風Ｆｃ，Ｆｄ（図３、図５、図６）、および、
（ｉｉ）送風ダクト４の基部４０から第２分岐ダクト部４２の上流部４２１，４２２、下流部４２４，４２６を通じて圧送され、左右各側の第２吹出口４２７，４２８から前後各側に吹出される第２の冷却風Ｆａ，Ｆｂ（図２～図４）が生成される。

第１の冷却風Ｆｃ，Ｆｄは、図３および図５に示されるように、第１バッテリモジュール群３１の４つのバッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの中間部から、それぞれのバッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの車幅方向Ｗの間隙３１０，３１０に沿って左右各側に流れ、この過程で、各バッテリモジュール３１ｃ，３１ｄとの熱交換により各バッテリモジュール３１ｃ，３１ｄが冷却される。

各バッテリモジュール３１ｃ，３１ｄとの熱交換により加温された空気は、図５に矢印Ｆｃ１，Ｆｄ１で示されるように、バッテリパック１内の左右両側の間隙部から上昇し、送風ファン５の吸引により僅かに陰圧になっている支持プレート１７の上側の膨出部１２内に回収され、ロアケース２０および膨出部１２の側壁部から膨出部１２の天井部に沿って流れる過程で、ロアケース２０およびアッパケース１０との熱交換により放熱しながら、矢印Ｆｃ２，Ｆｄ２で示されるように、送風ファン５の吸気口５０に吸引される。

第２の冷却風Ｆａ，Ｆｂは、図２～図４に示されるように、第２バッテリモジュール群３２の左右各４つのバッテリモジュール３２ａ，３２ｂの中間部から、それぞれのバッテリモジュール３２ａ，３２ｂの車長方向ＦＲの間隙３２０，３２０に沿って前後各側に流れ、この過程で、各バッテリモジュール３２ａ，３２ｂとの熱交換により各バッテリモジュール３２ａ，３２ｂが冷却される。

最前部の各バッテリモジュール３２ａとの熱交換により加温された空気は、図４に矢印Ｆａ１で示されるように、バッテリパック１内の前部で上昇し、アッパケース１０の天井部（１１，１３）に沿って、アッパケース１０との熱交換により放熱しながら、送風ファン５の吸引により僅かに陰圧になっている膨出部１２に向けて後方に流れる。一方、中間部の各バッテリモジュール３２ｂとの熱交換により加温された空気も、アッパケース１０との熱交換により放熱しながら、矢印Ｆｂ１，Ｆｂ２で示されるように後方に流れ、膨出部１２内に回収され、送風ファン５の吸気口５０に吸引される。

以上述べたように、バッテリパック１の膨出部１２の内部（陰圧区域）は、周辺部を除いて支持プレート１７で下側と仕切られ、かつ、送風ファン５（吸気口５０）が配設されることで、僅かに陰圧となっており、天井部に沿って吸気口５０に向かう空気流Ｆｂ２，Ｆｃ２，Ｆｄ２を生じている。

一方、第１バッテリモジュール群３１が配設され、送風ダクト４の第１吹出口４１７，４１８から左右各側に冷却風Ｆｃ，Ｆｄが吹出されるバッテリパック１の後部（第１陽圧区域）、および、第２バッテリモジュール群３２が配設され、第２吹出口４２７，４２８から前後各側に第２の冷却風Ｆａ，Ｆｂが吹出されるバッテリパック１の前部ないし中間部（第２陽圧区域）は、僅かに陽圧となっている。

上記のような陰圧区域（１２）と第１および第２陽圧区域（３１，３２）の圧力差と、第１および第２バッテリモジュール群３１，３２との熱交換による冷却風の昇温により、アッパケース１０の内側面や内天井面に沿って相対的に最高位にある膨出部１２に至る空気循環が促進され、それに伴い、アッパケース１０の上面１１や膨出部１２の上面１２１における熱交換が促進され、第１および第２バッテリモジュール群３１，３２の冷却効果が得られるとともに、第１および第２バッテリモジュール群３１，３２の温度分布が均一化される。

（第２実施形態）
図９は、図６に示した送風ダクト４の第１分岐ダクト部４１を省略した第２実施形態の冷却構造を示している。送風ダクト４の基部４０および支持プレート１７の開口部７０の構成は先述した第１実施形態と同様であり、図７および図８に示した連通部４１０の接続面４０ａ（弾性シール部材４０ｓ）および漏斗状の導入部４０ｂの構成も第１実施形態と同様であるが、この第２実施形態では、第１分岐ダクト部４１が省略されていることにより、連通部４１０（支持プレート１７の開口部７０）が、第１バッテリモジュール群３１に対する実質的な吹出口となっており、漏斗状の導入部４０ｂが、送風ファン５から吐出される空気を吹出口（４１０）に案内する機能を果たしている。

この第２実施形態では、連通部４１０（開口部７０）から下方に吹出された冷却用空気は、図１０に矢印Ｆｅで示されるように、バッテリモジュール３１ｃ，３１ｄの間の間隙部３１２にも流入する。しかし、この間隙部３１２には不図示の給配電用ハーネスが配策されていること、間隙部３１２の前方側は、連通部４１０に比べて流量配分が多い第２バッテリモジュール群３２冷却用の第２分岐ダクト部４２の吹出口４２７，４２８からの吹出空気によって加圧されていること、間隙部３１２の後方側は、支持プレート１７とアッパケース１０との間隔が、支持プレート１７の両側方に比べて狭いことから、バッテリモジュール３１，３１の間に車幅方向Ｗに延びる間隙３１０に沿った空気流Ｆｃ，Ｆｄが主流になり、図５に示した第１実施形態に準じた空気循環が得られる。

第１バッテリモジュール群３１に対する冷却効果の点では、第１分岐ダクト４１を含む第１実施形態が有利であるが、モジュール数の少ない第１バッテリモジュール群３１のための冷却構造を一層簡略化することができる利点がある。

なお、上記各実施形態では、膨出部１２が、バッテリケース１の車長方向の後部に形成されている場合について述べたが、膨出部１２が車長方向の前部や中間部に設けられる形態としても実施可能である。

以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内でさらに各種の変形および変更が可能であることを付言する。

１ バッテリパック
４ 送風ダクト
５ 送風ファン
１０ アッパケース
１１ 上面
１２ 膨出部
１７ 支持プレート
１８ 脚部
２０ ロアケース
２６，２７，２８ 補強フレーム
３１，３１ｃ，３１ｄ バッテリモジュール（第１バッテリモジュール群）
３２，３２ａ，３２ｂ バッテリモジュール（第２バッテリモジュール群）
４０ 基部
４０ａ 接続面
４０ｂ 導入部
４０ｓ，４１ｓ 弾性シール部材
４１ 第１分岐ダクト部
４１ａ 上端部
４１ｂ 下端部
４１ｄ 半漏斗形状部
４１ｅ 厚肉部
４２ 第２分岐ダクト部
５０ 吸気口
５４ 吐出ポート
７０ 開口部
３１０，３１２，３２０，３２２，３３０ 間隙
４１０ 連通部
４１７，４１８ 第１吹出口
４２１，４２２ 上流部
４２４，４２６ 下流部
４２７，４２８ 第２吹出口

Claims (7)

1. 実質的に密閉されたバッテリケースの内部に複数のバッテリモジュールを備えたバッテリパックの冷却構造であって、
   前記複数のバッテリモジュールは、相互間に間隙を有して前記バッテリケース内に固定配置されており、
   前記バッテリケースの上面の一部に上方に膨出した膨出部が形成され、前記膨出部の内部は、前記バッテリモジュールの上側に延設された支持プレートによって、その周辺部を除く中央部が前記バッテリモジュール側と区画されており、
   前記支持プレート上に固定配置された送風ファンと、前記送風ファンから送出される空気を、前記バッテリモジュールの車長方向および車幅方向の中間に吹出すための送風ダクトと、を備え、前記送風ダクトは、前記送風ファンの吐出ポートに接続された基部と、前記基部から前記支持プレートを下方に貫通する貫通部と、を含み、
   前記貫通部を通って前記バッテリモジュールの車長方向および車幅方向の中間に吹出された空気が、前記バッテリモジュールの前記間隙、および、前記支持プレートの周辺部を通って、前記膨出部内に循環されるように構成されている、バッテリパックの冷却構造。
2. 前記送風ダクトの前記基部は、前記支持プレートの貫通部に向かう漏斗状の導入部を備えている、請求項１に記載のバッテリパックの冷却構造。
3. 前記導入部は、前記支持プレートの貫通部の上面と弾性シール材を介して接続され、前記貫通部が、前記バッテリモジュールの車長方向および車幅方向の中間に臨む吹出口として設けられている、請求項２に記載のバッテリパックの冷却構造。
4. 前記送風ダクトは、前記支持プレートの前記貫通部から下方に延びる第１の分岐ダクト部をさらに含み、前記第１の分岐ダクト部は、前記基部と別部材で構成され、前記導入部は、前記支持プレートの貫通部の上面と弾性シール材を介して接続され、前記第１の分岐ダクト部の上端部は、前記貫通部の下面と弾性シール材を介して接続されている、請求項２に記載のバッテリパックの冷却構造。
5. 前記膨出部は、前記バッテリケースの上面の車長方向の後部に形成されており、前記複数のバッテリモジュールは、前記バッテリケースの車長方向の後部に相互間に間隙を有して固定配置された第１のバッテリモジュール群と、前記第１のバッテリモジュール群より車長方向前方に相互間に間隙を有して固定配置された第２のバッテリモジュール群と、を含み、前記支持プレートは、前記第１のバッテリモジュール群の上側に延設され、前記送風ダクトは、前記基部から前方に延びる第２の分岐ダクト部をさらに含み、前記第１の分岐ダクト部は、前記第１のバッテリモジュール群の車長方向および車幅方向の中間に位置した第１の吹出口に連通し、前記第２の分岐ダクト部は、前記第２のバッテリモジュール群の車長方向および車幅方向の中間に位置した第２の吹出口に連通する、請求項４に記載のバッテリパックの冷却構造。
6. 前記第２の分岐ダクト部は、前記膨出部内で前記送風ダクトの基部から車幅方向の両側に延び、前記バッテリケースの側部に隣接した第１の屈曲部に至る上流部と、前記第１の屈曲部から車長方向前下方に延び、第２の屈曲部にて車幅方向の中央側に屈曲し、前記第２のバッテリモジュール群の間隙に沿って延びて前記第２の吹出口に至る下流部と、を備えている、請求項５に記載のバッテリパックの冷却構造。
7. 前記第２の吹出口は、車長方向前方と後方の両方向の吹出口を備える、請求項６に記載のバッテリパックの冷却構造。

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