JP4050168B2 - 自動車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車に関し、より特定的には、インバータを搭載した自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インバータを搭載した自動車の一例として、インバータと電池部材とを搭載した電気自動車やハイブリッド自動車が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−262582号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1では、電池部材を冷却した空気を用いて、インバータを冷却している。上記特許文献1に開示された自動車では、電池部材とインバータとの間に、電池部材用の冷却媒体供給部材としての送風機と、インバータ用の冷却媒体供給部材としての送風機とを並列に配置している。
【0005】
しかし、上述した自動車では、電池部材のみを冷却する場合に、電池部材用の送風機のみを稼動させると、その送風機から送出された冷却風が、インバータへ供給されると同時にインバータ用の送風機の出口側から入口側を介して外部へ流れる。この場合、インバータ用の送風機を介して冷却風が外部へ排出されるので、圧力損失が大きくなる。したがって、冷却効率が低下する可能性があった。
【0006】
また、上述した自動車では、電池部材やインバータを冷却するために、自動車の車室の空気を利用することについては特に言及していない。上述した自動車において、冷却風として車室の空気を利用する場合、車室に連通する場所に送風機を配置する必要があるため、車室に送風機からの騒音が漏れる可能性がある。このため、自動車の車室の居住性が劣化する可能性があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、インバータなどの冷却効率を向上させることが可能な自動車を提供することである。
【0008】
また、この発明の他の目的は、車室の居住性に優れた自動車を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った自動車は、空冷のインバータを搭載した自動車であって、自動車の車室に面するセンターコンソールと、センターコンソールの内部に配置されたインバータと、電池部材と、電池部材用の冷却媒体供給部材と、インバータ用の冷却媒体供給部材とを備える。電池部材は、インバータと同一の冷却媒体流路(インバータを冷却する冷却媒体が流れる冷却媒体流路)に配置され、インバータより上流側に位置する。電池部材用の冷却媒体供給部材は、冷却媒体流路において、インバータより上流側に位置し、電池部材を冷却するための冷却媒体を電池部材に供給する。インバータ用の冷却媒体供給部材は、冷却媒体流路において、電池部材より下流側に位置し、インバータを冷却するための冷却媒体をインバータに供給する。冷却媒体流路には、電池部材用の冷却媒体供給部材および電池部材と、インバータ用の冷却媒体供給部材およびインバータとの間に位置し、車室と冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている。
【0010】
このようにすれば、インバータを覆うケースとしてセンターコンソールを利用することができる。このため、インバータを覆うケースとして別部材を準備する必要がないので、自動車の部品数を少なくすることができる。
【0011】
また、インバータからの騒音が車室内部に漏れることを抑制する防音部材として、センターコンソールを利用できるので、車室に漏れる騒音を低減することが可能になる。このため、車室の居住性を向上させることができる。
【0013】
また、インバータの冷却に、電池部材を冷却した冷却媒体を利用できる。このため、インバータの冷却を効率的に行なうことができる。
【0014】
また、冷却媒体流路に連通口が形成されているので、電池部材のみを冷却する場合に、電池部材の出側に位置する連通口から車室に冷却媒体を排出できる。そして、インバータを冷却する場合に、連通口を介して冷却媒体としての車室の空気を冷却媒体流路に取込むことができる。このため、電池部材やインバータの冷却を効率的に行なうことができる。
【0015】
この発明に従った自動車は、空冷のインバータを搭載した自動車であって、自動車の車室に面するセンターコンソールと、センターコンソールの内部に配置されたインバータと、センターコンソールに隣接するシートと、シートの下に位置する電池部材とを備えている。電池部材は、インバータと同一の冷却媒体流路(インバータを冷却する冷却媒体が流れる冷却媒体流路)においてインバータより上流側に配置されている。また、上記自動車は、電池部材用の冷却媒体供給部材とインバータ用の冷却媒体供給部材とを備えている。電池部材用の冷却媒体供給部材は、冷却媒体流路において、インバータより上流側に位置し、電池部材を冷却するための冷却媒体を電池部材に供給する。インバータ用の冷却媒体供給部材は、冷却媒体流路において、電池部材より下流側に位置し、インバータを冷却するための冷却媒体をインバータに供給する。冷却媒体流路には、電池部材用の冷却媒体供給部材および電池部材と、インバータ用の冷却媒体供給部材およびインバータとの間に位置し、車室と冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている。
【0016】
この場合、インバータの近くに電池部材を配置することができる。そのため、電池部材とインバータとを接続する配線の長さを短くできるので、配線による抵抗を低減できる。
【0017】
また、シートにより電池部材の上を覆うことになるので、電池部材を覆う電池カバーを別途用意する必要がない。このため、部品点数を削減できる。
【0019】
また、インバータの冷却に、電池部材を冷却した冷却媒体を利用できる。このため、インバータの冷却を効率的に行なうことができる。また、冷却媒体流路に連通口が形成されているので、この連通口を介して車室へ冷却媒体としての空気の排出、あるいは車室からの冷却媒体流路への空気の取込みを行なうことができる。このため、電池部材やインバータの冷却を効率的に行なうことができる。
【0020】
この発明に従った自動車は、自動車の車室の空気により冷却される電池部材と、電池部材用の冷却媒体供給部材と、インバータと、インバータ用の冷却媒体供給部材とを備える。電池部材用の冷却媒体供給部材は、自動車の車室に繋がった場所に配置され、電池部材に空気を供給する。インバータは、電池部材を冷却する空気が流れる冷却媒体流路において、電池部材より下流側に配置される。インバータ用の冷却媒体供給部材は、冷却媒体流路において、電池部材より下流側に位置し、インバータを冷却するための空気をインバータに供給する。冷却媒体流路には、電池部材用の冷却媒体供給部材および電池部材と、インバータ用の冷却媒体供給部材およびインバータとの間に位置し、車室と冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている。
【0021】
この場合、電池部材とインバータとを車室の空気を用いて冷却するために、電池部材用の冷却媒体供給部材を利用できる。そのため、インバータのためだけに送風ファンなどの冷却媒体供給部材を配置する必要がない。したがって、車室に漏れる騒音(冷却媒体供給部材からの騒音)の大きさを小さくできる。
【0022】
また、インバータ用の冷却媒体供給部材を配置する場合であっても、電池部材用の冷却媒体供給部材をインバータの冷却にも利用するので、インバータ用または電池部材用の冷却媒体供給部材の少なくともいずれか一方の出力を低減できる。また、インバータ用または電池部材用の冷却媒体供給部材の少なくともいずれか一方の出力を低減できるので、冷却媒体供給部材から車室に漏れる騒音を低減する事ができる。
【0023】
また、電池部材用の冷却媒体供給部材より下流側にインバータを配置するので、冷却媒体供給部材より下流側の冷却媒体流路の長さを長くできる。このため、冷却媒体流路の下流側から車室に漏れる騒音(冷却媒体供給部材からの騒音)を低減する事ができる。このため、車室の居住性を向上させることができる。
【0027】
また、冷却媒体流路に連通口が形成されているので、この連通口を介して車室へ冷却媒体としての空気の排出、あるいは車室からの空気の取込みを行なうことができる。このため、電池部材やインバータの冷却を効率的に行なうことができる。
【0028】
この発明に従った自動車は、自動車の車室の空気により冷却される電池部材と、電池部材用の冷却媒体供給部材と、インバータと、インバータ用の冷却媒体供給部材とを備える。電池部材用の冷却媒体供給部材は、自動車の車室に繋がった場所に配置され、電池部材に空気を供給する。インバータは、電池部材を冷却する空気が流れる冷却媒体流路において、電池部材より下流側に配置される。インバータ用の冷却媒体供給部材は、冷却媒体流路において電池部材用の冷却媒体供給部材と直列に配置され、インバータを冷却するための空気をインバータに供給する。冷却媒体流路において、インバータ用の冷却媒体供給部材は電池部材より下流側に位置する。冷却媒体流路には、電池部材用の冷却媒体供給部材および電池部材と、インバータ用の冷却媒体供給部材およびインバータとの間に位置し、車室と冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている。
【0029】
この場合、電池部材用およびインバータ用の冷却媒体供給部材のいずれか一方が故障しても、他方の冷却媒体供給部材を用いて電池部材およびインバータを冷却できる。
【0030】
また、電池部材用およびインバータ用の冷却媒体供給部材が直列に配置されているので、上記電池部材用およびインバータ用の冷却媒体供給部材のうち、少なくとも一方(たとえばインバータ用の冷却媒体供給部材)の出力を低減できる。また、上記電池部材用およびインバータ用の冷却媒体供給部材のうちの少なくともいずれか一方の出力を低減できるので、冷却媒体供給部材からの騒音を低減できる。
【0032】
また、冷却媒体流路に連通口が形成されているので、この連通口を介して車室へ冷却媒体としての空気の排出、あるいは車室からの空気の取込みを行なうことができる。このため、電池部材やインバータの冷却を効率的に行なうことができる。
【0033】
上記自動車では、冷却媒体流路において、電池部材用の冷却媒体供給部材は電池部材より上流側に位置し、インバータ用の冷却媒体供給部材はインバータより下流側に位置していてもよい。
【0034】
この場合、電池部材用の冷却媒体供給部材と、インバータ用の冷却媒体供給部材とを離れた位置に配置できる。そのため、騒音の発生源である上記2つの冷却媒体供給部材を分散して配置できるので、自動車の車室に搭乗した乗員が騒音を不快に感じる可能性を低減できる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【0036】
(実施の形態1)
図1は、本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1を示す断面模式図である。図2は、図1に示した自動車の平面透視模式図である。図3は、図1に示した自動車の電池パックに関連する制御を説明するためのブロック図である。図4は、図2の領域IVを説明するための部分平面透視模式図である。図5は、図4の線分V−Vにおける断面模式図である。図6は、図4の線分VI−VIにおける断面模式図である。図7は、図6の線分VII−VIIにおける断面模式図である。図8は、図1に示した自動車における電池パックからインバータにかけての冷却風の流れを説明するための斜視模式図である。図9は、電池パックからインバータにかけての冷却風の流れを説明するための模式図である。図1〜図9を参照して、本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1を説明する。
【0037】
図1および図2に示したように、本発明による自動車1はその搭乗空間50内において、フロントシート2a、2b(図2参照)とリアシート7とが配置されている。搭乗空間50内において、フロントシート2a、2b下に電池パック5が配置されている。電池パック5は、フロントシート2a、2b下に配置されたシートレッグ4、レッグカバー部材6および床面3により囲まれた空間に配置されている。電池パック5に隣接するように、フロントシート2a下には電池パック5に冷却風を供給するための送風ファン15(図2参照)が配置されている。送風ファン15は、自動車1の搭乗空間50に繋がった場所(つまり、フロントシート2aの下であって、シートレッグ4およびレッグカバー部材6に囲まれると共に搭乗空間50に連通する空間)に配置されている。
【0038】
また、図2に示すように、フロントシート2a、2bの間に位置するセンターコンソール13の内部には、インバータ40が配置されている。なお、センターコンソール13は、運転席および助手席からなるフロンとシート2a、2bの間において、小物入れなどの収納スペースを形成する、あるいは搭乗空間50内のインテリア性を向上させるといった目的で(つまり、インバータ40の配置などに関係無く)、従来から自動車1において設置されているものである。インバータ40は、電池パック5から供給される直流電流を交流電流に変換する。インバータ40に隣接するように、インバータ用ファン41が設置されている。インバータ用ファン41はインバータ40に冷却風を供給する。なお、図1における矢印UPRで示す方向は自動車1の天井方向(上方)を示し、矢印FRで示した方向は自動車1の前方方向(進行方向)を示す。また、図2における矢印LHで示す方向は、自動車1の車両左側の方向(左側側面方向)を示す。
【0039】
図3に示すように、電池パック5(図2参照)が含まれる電池部9は、自動車1を駆動するためのモータなどの駆動装置を含む動作機器10と接続されている。この動作機器10に含まれる駆動装置には、発電機が併設されていてもよい。この発電機によって発生したエネルギーを電池部9に含まれる電池パック5(図2参照)に充電することができる。電池部9を構成する電池パック5には充放電が可能な二次電池が用いられている。なお、電池パック5の構造は図4〜図7を用いて後述する。
【0040】
電池部9は、動作機器10に含まれるモータなどの駆動装置を駆動するエネルギー源として用いられる。つまり、電池部9は、動作機器10に含まれる駆動装置のためのエネルギーを供給するものである。電池部9から動作機器10にエネルギーが供給される際、電池部9から供給される直流電流はインバータ40により交流電流に変換されてから、動作機器10に供給される。なお、動作機器10は、エアコンや、車両に搭載されたカーナビゲーションシステム、あるいはコンピュータシステムなど、自動車を走行させる動力源となるモータなどの駆動装置以外の機器を含んでいてもよい。
【0041】
そして、電池部9および動作機器10は制御部8と接続されている。この制御部8により、電池部9の充放電や動作機器10に対するエネルギーの供給状態などが制御される。
【0042】
図4に示すように、本発明による自動車の実施の形態1においては、フロントシート2a、2bおよびセンターコンソール13下に電池パック5が配置されている。電池パック5は、電気機器11と電池部9とからなる。また、電池パック5の矢印LHに示した方向に隣接する部分には、この電池パック5に冷却風を供給するための送風ファン15が配置されている。この送風ファン15もフロントシート2a下に位置する。送風ファン15は、電池パック5と自動車の車両側壁16との間に配置されている。なお、図6に示すように、送風ファン15上にはレッグカバー部材6が配置され、そのレッグカバー部材6上にはフロントシート2aおよびこのフロントシート2aの移動をガイドするためのシートレール20が配置されている。また、もう一方のフロントシート2bの両脇にも、フロントシート2bの移動をガイドするためのシートレール20が配置されている。
【0043】
図5に示すように、センターコンソール13の内部(センターコンソール13と自動車の底壁17とにより囲まれた空間)には、インバータ40とサブバッテリ42と制御機器43(図5を参照)とが配置されている。インバータ40は、センターコンソール13内部において電池パック5上に位置する部分に配置されている。図5からもわかるように、電池パック5はその上部表面が矢印FRで示した自動車の前方に傾斜したように配置されている。なお、制御機器43には、ECUやアンプなどの電子機器が含まれる。
【0044】
図6に示すように、電池パック5を構成する電池部9は、上部ケース部材25と下部ケース部材26とからなるパックカバー18(図7参照)と、このパックカバー18内部に配置された電池アセンブリ51とを備える。電池アセンブリ51は、矢印LHで示す方向に積層された箱型の電池モジュール23を含む。複数の積層された電池モジュール23は、その両端部に配置された拘束プレート29a、29bによって拘束されている。拘束プレート29a、29bは、電池モジュール23の上方および下方に配置された4本の拘束パイプ30a、30bによってその位置が固定されている。隣接する電池モジュール23同士が互いに対向する壁面の間には、図示していないが冷却風が流通可能な隙間(冷却媒体流路)が形成されている。
【0045】
電池アセンブリ51を構成する電池モジュール23は、図7に示すように、その上部表面上に排気端子34が形成されている。この排気端子34は、電池モジュール23から排気される水素ガスなどを外部へ排出するためのものである。この排気端子34には、図示しないが排気ホースが接続される。また、電池モジュール23の側面には電池モジュール23において電流の充放電を行なうための端子33が配置されている。電池アセンブリ51を構成する複数の電池モジュール23について、それぞれの端子33を接続するため、電池モジュール23の側面上には図示しないがバスバーモジュールが配置される。バスバーモジュールが電池モジュール23のそれぞれの端子33に接続されることにより、電池アセンブリ51では複数の電池モジュール23が互いに電気的に直列接続される。電池モジュール23の互いに対向する側壁面には、電池モジュール23の間に冷却媒体(冷却風)流路としての間隙を形成するための突起部35が形成されている。
【0046】
電池モジュール23は複数の電池セルを含む。具体的には、電池モジュール23は、モジュール外装部材である一体ケースと、このプラスチック製の一体ケースの内部に配置され、隔壁により仕切られた6つの電池セルとを備える。電池モジュール23において一体ケース内部に収納された6つの電池セルは、それぞれ基本的に同様の構造を備える。たとえば、電池セルはシート状の複数の電極部材をセパレータによって絶縁状態として相互に重なるように構成された積層電極体と、この積層電極体を挟むように配置された1対の集電板とからなっていてもよい。なお、積層電極体には電解液が含浸あるいは注入されている。
【0047】
積層電極体においては、正極となる電極部材と、負極となる電極部材とが交互に重なった状態となっている。また、正極となる電極部材の一端は、一括して一方の集電板に接続されている。また、負極となる電極部材の端部は、一括して他方の集電板に接続されている。この結果、正極となるすべての電極部材と一方の集電板とは電気的に接続された状態となる。また、負極となるすべての電極部材と他方の集電板とは電気的に接続された状態となる。
【0048】
なお、電池セルの構造は上述したような構造に限らず他の構成であってもよい。また、ここでは電池アセンブリ51として、電池モジュール23を複数積層した構造のものを用いているが、電池アセンブリ51として、電池モジュール23に代えて電池セル(単セル)を積層したような構造の電池アセンブリを用いてもよい。また、電池アセンブリ51に代えて、単一の電池セルをパックカバー18の内部に配置したような構造の電池部9を用いてもよい。
【0049】
図6に示すように、電池アセンブリ51の下面と下部ケース部材26の内壁面との間には下部流路31が形成されている。また、電池アセンブリ51の上部表面と上部ケース部材25の内壁面との間には上部流路32が形成されている。
【0050】
送風ファン15から供給された冷却風は、図6に示した矢印22に示すように下部流路31に供給される。この下部流路31から冷却風は電池アセンブリ51を構成する電池モジュール23の間の間隙を通って上部流路32へと流れる。この際、冷却風によって電池モジュール23が冷却される。そして、冷却風は上部流路32から排気口44を介して電池部9の外部へと排出される。電池部9から排出された冷却風は、図8の矢印22で示すようにセンターコンソール13の内部へと流通する。
【0051】
また、インバータ40に隣接するように設置されたインバータ用ファン41が図8の矢印21に示す方向に空気を排出するように動作する。この結果、図8に示すように、電池パック5の電池部9から排出された冷却風は、矢印22に示すようにセンターコンソール13の内部へと流通し、インバータ40の吸気口46からインバータ40へと供給されることになる。この冷却風によりインバータ40が冷却される。そして、インバータ40を冷却した後の冷却風はインバータ用ファン41によって矢印21に示す方向へと排出される。
【0052】
また、このとき図6および図8に示す矢印36のように、自動車の搭乗空間50(図1参照)からセンターコンソール13の内部へと搭乗空間50内の空気が隙間部37を介して流入する。この結果、隙間部37を介してセンターコンソール13の内部へ流入した車室内の空気もインバータ40へと冷却風として供給されることになる。ここで、車室とは搭乗空間50および搭乗空間50と繋がる空間を含む。たとえば、車室は、電池パック5が配置されたフロントシート2a、2b下の空間や、シートを倒す事により搭乗空間50と繋がることが可能な荷物室など、搭乗空間50と空気の流通が可能な空間を含む。
【0053】
図1〜図8に示した自動車における、電池パック5およびインバータ40の冷却風の流れを、図9を用いて説明する。図1〜図8に示した自動車では、冷却風が送風ファン15から電池パック5へと流通する。その後、電池パック5から排出された冷却風は、センターコンソール13内部に流入する。そして、センターコンソール13内に配置されたインバータ40へとその冷却風が流通する。その後、インバータ用ファン41を介してインバータ40から当該冷却風は排気されることになる。また、このとき図8の矢印36で示したように、センターコンソール外の空気45(図9参照)がセンターコンソール13(図8参照)内部へ供給され、そのセンターコンソール外の空気45はインバータ40へと供給される。つまり、センターコンソール外の空気45はインバータ40を冷却する冷却風の一部となる。
【0054】
ここで、この発明に従った自動車の一例としての自動車1(図2参照)の特徴的な構成を要約すれば、自動車1(図2参照)は、空冷のインバータ40(図8参照)を搭載した自動車であって、自動車1の車室としての搭乗空間50(図1参照)に面するセンターコンソール13(図4参照)と、センターコンソール13の内部に収納配置されたインバータ40とを備える。このようにすれば、インバータ40を覆うケースとしてセンターコンソール13を利用することができる。このため、インバータ40を覆うケースとしてセンターコンソール13以外に別部材を準備する必要がないので、自動車1の部品数を少なくすることができる。
【0055】
また、インバータ40やインバータ用ファン41(図4参照)からの騒音が搭乗空間50(図1参照)内部に漏れることを抑制する防音部材として、センターコンソール13を利用できる。このため、搭乗空間50に漏れる騒音を低減することが可能になる。したがって、搭乗空間50の居住性を向上させることができる。
【0056】
また、自動車1は、図4に示すように電池部材としての電池パック5と、電池部材用の冷却媒体供給部材としての送風ファン15と、インバータ40用の冷却媒体供給部材としてのインバータ用ファン41とを備えている。電池パック5は、インバータ40を冷却する冷却媒体が流れる冷却媒体流路(図8に示した矢印22、21で示した冷却風の流れる流路、具体的にはシートレッグ4とレッグカバー部材6(図1参照)とにより囲まれる空間およびこの空間に繋がったセンターコンソール13の内部の空間であっての冷却風が流れる空間)に配置されている。
【0057】
電池パック5は、図8の矢印22、21で示した冷却風の流れる流路において、インバータ40よりに上流側に位置している。送風ファン15は、上述した冷却風の流れる流路において、インバータ40より上流側に位置している。送風ファン15は、電池パック5を冷却するための冷却媒体としての空気(冷却風)を電池パック5に供給するものである。インバータ用ファン41は、上述した冷却風の流れる流路において、電池パック5より下流側に位置する。インバータ用ファン41はインバータ40を冷却するための冷却媒体としての空気(冷却風)をインバータ40に供給する。矢印22、21で示した冷却風の流れる流路には、冷却風の流れる方向に沿って見た場合に、送風ファン15および電池パック5と、インバータ用ファン41およびインバータ40との間に位置し、センターコンソール13の外部の空間である搭乗空間50(図1参照)と上述した冷却風の流れる流路(センターコンソール13の内部の空間)とを繋ぐ連通口としての隙間部37(図6参照)が形成されている。
【0058】
この場合、インバータ40の冷却に、送風ファン15により電池パック5に供給された冷却風(電池パック5を冷却した冷却風)を利用できる。このため、インバータ用ファン41のみを用いてインバータ40を冷却する場合より、インバータ40の冷却を効率的に行なうことができる。つまり、電池パック5を冷却した冷却風は、その温度上層の程度は小さい(たとえば電池パック5を冷却した後の冷却風の温度は、電池パック5を冷却する前の温度より約3℃上昇している程度である)。一方、インバータ40からの発熱量は大きいため、冷却風の温度上昇の程度は相対的に大きい(たとえば、インバータ40は80℃程度まで温度が上昇する可能性がある)。したがって、電池パック5を冷却した後の冷却風を用いて、インバータ40を充分冷却することができる。
【0059】
また、センターコンソール13の内部の空間とセンターコンソール13の外部の空間(搭乗空間50(図1参照))とを繋ぐ連通口としての隙間部37(図6参照)が形成されているので、電池パック5のみを冷却する場合に、冷却風の流れに沿って見ると電池パック5の下流側に位置する隙間部37から、センターコンソール13の外部の空間(車室)に冷却風を排出できる。また、インバータ40を冷却する場合、隙間部37を介して冷却媒体としての空気をセンターコンソール13の外部空間(搭乗空間50(図1参照))からセンターコンソール13内部に取込むことができる。このため、電池パック5やインバータ40を効率的に冷却できる。
【0060】
また、自動車1は、図4に示すように、センターコンソール13に隣接するフロントシート2a、2bを備えている。電池パック5は、フロントシート2a、2bの下に位置する。この場合、インバータ40の近くに電池パック5を配置することができる。そのため、電池パック5とインバータ40とを接続する配線の長さを短くできるので、配線における抵抗を低減できる。したがって、配線抵抗に起因するエネルギーロスを小さくできる。
【0061】
また、フロントシート2a、2bおよびセンターコンソール13により電池パック5の上を覆うことになるので、電池パック5を覆う電池カバーを別途用意する必要がない。このため、自動車の部品点数を削減できる。
【0062】
また、本発明の実施の形態1で説明した自動車1の特徴的な構成を異なる観点から言えば、自動車1は、自動車の搭乗空間50などに代表される車室の空気により冷却される電池パック5と、電池パック5を冷却するための送風ファン15と、インバータ40とを備える。送風ファン15は、自動車1の搭乗空間50に繋がった場所(つまり、フロントシート2aの下であって、シートレッグ4およびレッグカバー部材6(図1参照)に囲まれると共に搭乗空間50に連通する空間)に配置される。送風ファン15は電池パック5に冷却媒体としての空気(冷却風)を供給する。この空気は、搭乗空間50からシートレッグ4およびレッグカバー部材6に囲まれる空間に供給されたものである。インバータ40は、電池パック5を冷却する空気が流れる冷却媒体流路(つまり、図6および図8に示した矢印22、21により表された冷却風の流れる流路)において、冷却風の流れる向きにおいて電池パック5より下流側に配置される。
【0063】
この場合、電池パック5とインバータ40とを搭乗空間50の空気を用いて冷却するために、送風ファン15を利用できる。つまり,送風ファン15により電池パック5に冷却風を供給すると、その冷却風が電池パック5を冷却した後、インバータ40を冷却する冷却風として作用する。そのため、インバータ40のためだけにインバータ用ファン41を必ずしも配置する必要はない。つまり、図1〜8に示した自動車では、インバータ用ファン41を配置しないような構成としてもよい。この場合、送風ファン15とインバータ用ファン41との両方を配置した場合より搭乗空間50に漏れる騒音(送風ファン15およびインバータ用ファン41から発生する騒音)の大きさを小さくできる。
【0064】
また、図8に示すようにインバータ用ファン41を配置する場合であっても、電池パック5用の送風ファン15をインバータ40の冷却にも利用できるので、送風ファン15またはインバータ用ファン41の少なくともいずれか一方の出力を低減できる。また、出力を低減することにより、送風ファン15またはインバータ用ファン41から発生して搭乗空間50に漏れる騒音を低減する事ができる。
【0065】
なお、上述のような効果は、インバータ40およびインバータ用ファン41を、電池パック5からの冷却風を供給することが可能な位置に配置できれば得ることができる。つまり、本発明に従った自動車では、センターコンソール13の内部にインバータ40およびインバータ用ファン41を配置しないようにしてもよい(つまり、インバータ40およびインバータ用ファン41をセンターコンソール13の内部以外の部分、たとえばフロントシート2b(図2参照)の下などに配置してもよい)。
【0066】
また、図8の矢印22、21で示した冷却風の流れる流路において、送風ファン15より下流側にインバータ40を配置するので、送風ファン15より下流側の上記冷却風の流れる流路の長さを長くできる。このため、冷却風の流れる流路の下流側(たとえば電池パック5の出側より下流側に位置するセンターコンソール13の内部と搭乗空間50との連通口である隙間部37(図6参照))から搭乗空間50に漏れる騒音(送風ファン15から発生し、冷却風の流れる流路を伝わった騒音)を低減する事ができる。このため、搭乗空間50の居住性を向上させることができる。
【0067】
上記自動車1では、上記冷却風の流れる流路において、送風ファン15が電池パック5より上流側に配置されている。この場合、冷却風の流れる流路において送風ファン15の下流側における上記流路の長さをより長くできる。したがって、冷却風の流れる流路の下流側(たとえば隙間部37(図6参照))から搭乗空間50内へ漏れる騒音をより低減できる。
【0068】
また、上記自動車1では、インバータ用ファン41が、図8の矢印22、21で示した冷却風の流路において、送風ファン15と直列に配置されている。
【0069】
この場合、送風ファン15およびインバータ用ファン41のいずれか一方が故障しても、故障していない送風ファン15またはインバータ用ファン41のいずれか他方を用いて電池パック5およびインバータ40を冷却できる。
また、送風ファン15およびインバータ用ファン41が冷却風の流路において直列に配置されているので、少なくともいずれか一方(たとえばインバータ用ファン41)の出力を低減できる。このため、送風ファン15およびインバータ用ファン41から発生して搭乗空間50に漏れる騒音の大きさを低減できる。
【0070】
上記自動車1では、図8の矢印22、21で示した冷却風が流れる流路において、送風ファン15は電池パック5より上流側に位置し、インバータ用ファン41はインバータ40より下流側に位置している。この場合、電池パック5の出側に送風ファン15を配置するような場合やインバータ40の入側にインバータ用ファン41を配置するような場合より、送風ファン15とインバータ用ファン41とを離れた位置に配置できる。そのため、騒音の発生源である上記2つの冷却ファン(送風ファン15およびインバータ用ファン41)を分散して配置できるので、自動車の搭乗空間50に漏れる騒音の発生源を分散させることができる。このため、2つの上記冷却ファンが近接して配置された場合より、1つの場所(たとえば、送風ファン15およびインバータ用ファン41の間に位置する場所)で自動車の乗員が感じる騒音の大きさを小さくできる。この結果、搭乗空間50に搭乗した乗員が騒音を不快に感じる可能性を低減できる。
【0071】
なお、上述した自動車において、電池パック5の排気口44(図6参照)とインバータ40の吸気口46(図8参照)とを接続するダクトを配置してもよい。この場合、ダクトの途中に、センターコンソール13の外部から空気を取り入れるための吸気口を設けてもよい。また、、電池パック5の排気口44(図6参照)からインバータ40の吸気口46(図8参照)までの冷却風の流れをガイドするようなガイド部材(風向板など)をセンターコンソール13の内部などに配置してもよい。
【0072】
(実施の形態2)
図10は、本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態2を説明するための断面模式図である。図10を参照して、本発明による電池パックを適用した自動車の実施の形態2を説明する。なお、図10は図6に対応する。
【0073】
図10に示したように、本発明の自動車の実施の形態2は、基本的には図1〜図9に示した自動車と同様の構造を備えるが、電池パックを構成する電気機器11および送風ファン15上に位置するレッグカバー部材6とセンターコンソール13との接続部の構造が異なっている。すなわち、レッグカバー部材6は、センターコンソール13の下部に位置するコンソール下部部材39と接続するように配置されている。そして、レッグカバー部材6は上部ケース部材25とは接触しないように配置されている。レッグカバー部材6は、送風ファン15上に配置された送風ファンケース38の上部表面と接触するように配置されている。
【0074】
このため、電池部9から排気口44を介して配置された冷却風は、矢印22に示すように上部ケース部材とレッグカバー部材6との間の間隙47(流路)を介してセンターコンソール13の内部へと流通する。このようにしても、図1〜図9に示した本発明による自動車の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0075】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、インバータをセンターコンソールの内部に配置することにより、インバータやインバータ用の冷却媒体供給部材から車室へ漏れる騒音の大きさを小さくする事が可能となるため、自動車の車室の居住性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1を示す断面模式図である。
【図2】 図1に示した自動車の平面透視模式図である。
【図3】 図1に示した自動車の電池パックに関連する制御を説明するためのブロック図である。
【図4】 図2の領域IVを説明するための部分平面透視模式図である。
【図5】 図4の線分V−Vにおける断面模式図である。
【図6】 図4の線分VI−VIにおける断面模式図である。
【図7】 図6の線分VII−VIIにおける断面模式図である。
【図8】 図1に示した自動車における電池パックからインバータにかけての冷却風の流れを説明するための斜視模式図である。
【図9】 電池パックからインバータにかけての冷却風の流れを説明するための模式図である。
【図10】 本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態2を説明するための断面模式図である。
【符号の説明】
1 自動車、2a,2b フロントシート、3 床面、4 シートレッグ、5電池パック、6 レッグカバー部材、7 リアシート、8 制御部、9 電池部、10 動作機器、11 電気機器、13 センターコンソール、15 送風ファン、16 車両側壁、17 底壁、18 パックカバー、20 シートレール、21,22,36 矢印、23 電池モジュール、25 上部ケース部材、26 下部ケース部材、29a,29b 拘束プレート、30a,30b 拘束パイプ、31 下部流路、32 上部流路、33 端子、34 排気端子、35突起部、37 隙間部、38 送風ファンケース、39 コンソール下部部材、40 インバータ、41 インバータ用ファン、42 サブバッテリ、43 制御機器、44 排気口、45 空気、46 吸気口、47 間隙、50 搭乗空間、51 電池アセンブリ。
Claims (5)
- 空冷のインバータを搭載した自動車であって、
自動車の車室に面するセンターコンソールと、
前記センターコンソールの内部に配置されたインバータと、
前記インバータを冷却する冷却媒体が流れる冷却媒体流路に配置され、前記インバータより上流側に位置する電池部材と、
前記冷却媒体流路において、前記インバータより上流側に位置し、前記電池部材を冷却するための冷却媒体を前記電池部材に供給する電池部材用の冷却媒体供給部材と、
前記冷却媒体流路において、前記電池部材より下流側に位置し、前記インバータを冷却するための冷却媒体を前記インバータに供給するインバータ用の冷却媒体供給部材とを備え、
前記冷却媒体流路には、前記電池部材用の冷却媒体供給部材および前記電池部材と、前記インバータ用の冷却媒体供給部材および前記インバータとの間に位置し、前記車室と前記冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている、自動車。 - 空冷のインバータを搭載した自動車であって、
自動車の車室に面するセンターコンソールと、
前記センターコンソールの内部に配置されたインバータと、
前記センターコンソールに隣接するシートと、
前記シートの下に位置する電池部材とを備え、
前記電池部材は、前記インバータを冷却する冷却媒体が流れる冷却媒体流路において前記インバータより上流側に配置され、さらに、
前記冷却媒体流路において、前記インバータより上流側に位置し、前記電池部材を冷却するための冷却媒体を前記電池部材に供給する電池部材用の冷却媒体供給部材と、
前記冷却媒体流路において、前記電池部材より下流側に位置し、前記インバータを冷却するための冷却媒体を前記インバータに供給するインバータ用の冷却媒体供給部材とを備え、
前記冷却媒体流路には、前記電池部材用の冷却媒体供給部材および前記電池部材と、前記インバータ用の冷却媒体供給部材および前記インバータとの間に位置し、前記車室と前記冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている、自動車。 - 自動車の車室の空気により冷却される電池部材と、
前記自動車の車室に繋がった場所に配置され、前記電池部材に前記空気を供給する前記電池部材用の冷却媒体供給部材と、
前記電池部材を冷却する空気が流れる冷却媒体流路において、前記電池部材および前記電池部材用の冷却媒体供給部材より下流側に配置されたインバータと、
前記冷却媒体流路において、前記電池部材より下流側に位置し、前記インバータを冷却するための空気を前記インバータに供給するインバータ用の冷却媒体供給部材を備え、
前記冷却媒体流路には、前記電池部材用の冷却媒体供給部材および前記電池部材と、前記インバータ用の冷却媒体供給部材および前記インバータとの間に位置し、前記車室と前記冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている、自動車。 - 自動車の車室の空気により冷却される電池部材と、
前記自動車の車室に繋がった場所に配置され、前記電池部材に前記空気を供給する前記電池部材用の冷却媒体供給部材と、
前記電池部材を冷却する空気が流れる冷却媒体流路において、前記電池部材および前記電池部材用の冷却媒体供給部材より下流側に配置されたインバータと、
前記冷却媒体流路において前記電池部材用の冷却媒体供給部材と直列に配置され、前記インバータを冷却するための空気を前記インバータに供給するインバータ用の冷却媒体供給部材とを備え、
前記冷却媒体流路において、前記インバータ用の冷却媒体供給部材は前記電池部材より下流側に位置し、
前記冷却媒体流路には、前記電池部材用の冷却媒体供給部材および前記電池部材と、前記インバータ用の冷却媒体供給部材および前記インバータとの間に位置し、前記車室と前記冷却媒体流路とを繋ぐ連通口が形成されている、自動車。 - 前記冷却媒体流路において、前記電池部材用の冷却媒体供給部材は前記電池部材より上流側に位置し、前記インバータ用の冷却媒体供給部材は前記インバータより下流側に位置する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の自動車。
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