JP4791076B2 - Battery box cooling structure - Google Patents
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Description
この発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に搭載されるバッテリボックスの冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a battery box mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
従来、上記電動車両におけるバッテリボックスの冷却構造として、電池モジュールの温度ばらつきを抑えてその発電性能を良好に維持するべく、該バッテリボックス内で冷却風が往復するターンフローを形成して冷却性能を高めたり(例えば、特許文献1〜3参照。)、冷却風流路の下流側の断面積を絞って冷却風の温度が上昇し易い下流側の流速を上げるようにしたものがある(例えば、特許文献3,4参照。)。
しかしながら、上述のような構成を採用したとしても、冷却風流路の上流側に対して下流側の冷却風温度が上昇することによる電池モジュールの温度ばらつきが生じることがある。
特に、複数の電池セルを組み合わせた長尺形状の電池モジュールを所定の間隔で平行に複数収容するバッテリボックスにおいて、電池モジュールの長手方向と直交する方向から冷却風を送給してこれらを冷却するような場合、電池モジュールが長尺形状を有する関係上、冷却風流路の断面積が大きく冷却風の流速を十分に上げることが困難であり、下流側の冷却風温度が上昇することによる各電池モジュールの温度ばらつきが生じ易くなるため、このような点の改善が要望されている。
そこでこの発明は、長尺形状の電池モジュールを平行に複数収容するバッテリボックスの冷却構造において、各電池モジュールの温度ばらつきをより一層抑えることを目的とする。
However, even if the above-described configuration is adopted, there may be a variation in the temperature of the battery module due to a rise in the cooling air temperature on the downstream side with respect to the upstream side of the cooling air flow path.
In particular, in a battery box that accommodates a plurality of long battery modules in combination with a plurality of battery cells in parallel at predetermined intervals, cooling air is supplied from the direction orthogonal to the longitudinal direction of the battery modules to cool them. In such a case, since the battery module has a long shape, the cross-sectional area of the cooling air flow path is large and it is difficult to sufficiently increase the flow velocity of the cooling air, and each battery is caused by an increase in the cooling air temperature on the downstream side. Since it becomes easy for the temperature variation of a module to arise, the improvement of such a point is desired.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to further suppress the temperature variation of each battery module in a battery box cooling structure in which a plurality of long battery modules are accommodated in parallel.
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、複数の電池セル(例えば実施例の電池セル36)を組み合わせた長尺形状の電池モジュール(例えば実施例の電池モジュール22)を任意の間隔で平行に複数収容するバッテリボックス(例えば実施例のバッテリボックス20,50)の内部に、前記電池モジュールの長手方向と交わるように配置されて冷却風流路(例えば実施例の冷却風流路30)を形成するべくバッテリボックスの内部空間を仕切る仕切り部材(例えば実施例のホルダ25,56)を備え、該仕切り部材が、バッテリボックス内に冷却風を取り入れる吸気口(例えば実施例の吸気口24)につながる往路(例えば実施例の往路31)と、該冷却風をバッテリボックス外に排出する排気口(例えば実施例の排気口28)につながる復路(例えば実施例の復路32)とを形成するバッテリボックスの冷却構造において、前記冷却風流路における前記吸気口側の断面積よりも前記排気口側の断面積が小さくなるように前記仕切り部材を設けると共に、該仕切り部材に前記往路と復路とをつなぐバイパス孔(例えば実施例のバイパス孔35,57)を設けたことを特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is directed to an elongated battery module (for example, the
この構成によれば、吸気口からバッテリボックス内に取り入れられた冷却風は、まず往路内に進入し、各電池モジュールの往路内に臨む部位間を通過しつつこれらを冷却しながら下流側へ流れた後、バッテリボックス内のターン室で折り返して復路内に進入し、各電池モジュールの復路内に臨む部位間を通過しつつこれらを冷却しながら下流側へ流れた後、排気口からバッテリボックス外に排出される。
このとき、冷却風のターンフローを形成する往路と復路とに跨るように長尺形状の電池モジュールを設けることで、該電池モジュール自身の熱伝導によりその往路側と復路側との間の温度ばらつきが抑えられる。
According to this configuration, the cooling air taken into the battery box from the air inlet first enters the forward path, and flows downstream while passing through the portions facing the forward path of each battery module. Then, it turns back in the turn chamber in the battery box, enters the return path, flows between the parts facing the return path of each battery module and flows to the downstream side while cooling them, and then flows from the exhaust port to the outside of the battery box. To be discharged.
At this time, by providing a long battery module so as to straddle the forward path and the return path that form the cooling air turn flow, the temperature variation between the forward path and the return path due to the heat conduction of the battery module itself Is suppressed.
また、冷却風流路の吸気口側の断面積よりも排気口側の断面積を小さくすることで、冷却風の排気口側(下流側)の流速が上がり、電池モジュールからの吸熱により温度が上昇した冷却風であっても、排気口側の電池モジュールが良好に冷却される。
しかも、往路と復路との間の仕切り部材にバイパス孔を設けることで、比較的低温の往路側の冷却風が、比較的流速の速い復路側に取り入れられ、排気口側の電池モジュールがさらに良好に冷却される。
Also, by making the cross-sectional area on the exhaust port side smaller than the cross-sectional area on the intake port side of the cooling air flow path, the flow velocity on the exhaust air side (downstream side) of the cooling air increases, and the temperature rises due to heat absorption from the battery module Even with the cooled cooling air, the battery module on the exhaust port side is cooled well.
Moreover, by providing a bypass hole in the partition member between the forward path and the return path, the cooling air at the relatively low temperature on the forward path side is taken into the return path side at a relatively high flow rate, and the battery module on the exhaust port side is even better. To be cooled.
請求項2に記載した発明は、前記バッテリボックス内に形成される前記冷却風流路の断面積は、その上流側から下流側になるにしたがって小さくなることを特徴とする。
この構成によれば、冷却風流路の断面積を徐々に絞ることで流速を良好に維持することが可能となり、電池モジュールの冷却性能を高めることができる。
The invention described in claim 2 is characterized in that a cross-sectional area of the cooling air flow path formed in the battery box decreases from the upstream side to the downstream side.
According to this configuration, it is possible to maintain a good flow rate by gradually reducing the cross-sectional area of the cooling air flow path, and to improve the cooling performance of the battery module.
請求項3に記載した発明は、前記仕切り部材は、前記電池モジュールを保持するホルダで形成されることを特徴とする。
この構成によれば、電池モジュールを保持するホルダの有効利用により専用の仕切り部材を設ける必要がなくなり、バッテリボックスの部品点数を抑えることができる。
The invention described in
According to this configuration, it is not necessary to provide a dedicated partition member by effectively using the holder that holds the battery module, and the number of parts of the battery box can be suppressed.
請求項4に記載した発明は、前記バイパス孔は、前記仕切り部材に複数形成され、かつ前記往路における上流側から下流側になるにしたがって縮小することを特徴とする。
この構成によれば、往路下流側(復路上流側)は往路と復路との間の冷却風の温度差が比較的小さいことから、往路上流側(復路下流側)から往路下流側になるにしたがってバイパス孔を縮小することで、冷却風温度の均等化を促進して電池モジュールの冷却ムラを抑えつつ、冷却風のターンフローを良好に維持することができる。
The invention described in claim 4 is characterized in that a plurality of the bypass holes are formed in the partition member and are reduced in size from the upstream side to the downstream side in the forward path.
According to this configuration, since the temperature difference of the cooling air between the forward path and the backward path is relatively small on the downstream side of the forward path (the upstream side of the backward path), the upstream side of the forward path (the downstream side of the backward path) becomes the downstream side of the forward path. By reducing the size of the bypass hole, it is possible to maintain a good turn flow of the cooling air while promoting equalization of the cooling air temperature to suppress uneven cooling of the battery module.
この発明によれば、バッテリボックス内に冷却風のターンフローを形成すると共にその往路と復路とに跨るように長尺形状の電池モジュールを設けることで、該電池モジュールの熱伝導によりその温度の均一化を図ることができる。また、冷却風流路の断面積を下流側ほど絞ると共に、往路と復路との間の仕切り部材にバイパス孔を設けることで、往路上流側の比較的低温の冷却風を復路下流側の比較的高温の電池モジュールに直接送給することが可能となり、電池モジュール温度のより一層の均一化を図ることができる。 According to the present invention, a cooling air turn flow is formed in the battery box, and the elongated battery module is provided so as to straddle the forward path and the return path, so that the temperature of the battery module is made uniform by heat conduction. Can be achieved. In addition, the downstream area of the cooling air flow passage is reduced, and a bypass hole is provided in the partition member between the forward path and the return path, so that the relatively cool cooling air upstream of the forward path can be Therefore, the battery module temperature can be made more uniform.
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印FRは前方を、矢印LHは左方を、矢印UPは上方をそれぞれ示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the directions such as front, rear, left and right in the following description are the same as those in the vehicle unless otherwise specified. In the figure, the arrow FR indicates the front, the arrow LH indicates the left, and the arrow UP indicates the upward.
図1において、符号1は所謂パラレル方式のハイブリッド自動車(電動車両)を示す。
このハイブリッド自動車1の車体前部のエンジンルーム2内には、内燃機関であるエンジン3、モータジェネレータ4、及びトランスミッション5が直列に配置される。モータジェネレータ4は、車体後部のトランクルーム10内のバッテリボックス20からの電力供給により駆動可能であり、このモータジェネレータ4及びエンジン3の駆動力は、トランスミッション5を介して駆動輪である前輪6に伝達可能である。また、ハイブリッド自動車1のクルーズ走行時や減速時等には、エンジン3及び前輪6の駆動力をモータジェネレータ4に伝達し、該モータジェネレータ4を発電機として機能させることでバッテリボックス20を充電可能である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a so-called parallel type hybrid vehicle (electric vehicle).
An
エンジンルーム2の後方の車室7内には、フロント及びリアシート8,9が配設され、リアシート9の後方には、パーテーション等を介してトランクルーム10が連設される。
図2を併せて参照して説明すると、トランクルーム10内であってリアシート9の直ぐ後方のフロア11上には、バッテリボックス20が車体のクロスメンバ等に固定された状態で配置される。バッテリボックス20は、箱型のケース21内に複数の電池モジュール22を収容してなるもので、電池モジュール22冷却用の冷却風をケース21内に流通させるための冷却ファン23を有し、この冷却ファン23を作動させることで、ケース21におけるリアシート9下の空間内に向けて開口する吸気口24から、該ケース21内に車室7内の空気を吸入可能である。なお、吸気口24に別途ダクト等が接続された構成であってもよい。
Front and
Referring also to FIG. 2, the
ケース21内を流通した後の冷却風は、必要に応じてダクト等を介してインバータ等のデバイスの冷却に供された後、トランクルーム10あるいは車外に放出される。なお、図中2符号12はフロア11の凹部13内に収容されるスペアタイヤを、符号14はリアシート9後方両側(バッテリボックス20両側)においてトランクルーム10内に膨出する後輪15(図1参照)のホイールハウスを示す。
The cooling air after flowing through the
図3〜5に示すように、各電池モジュール22は断面円形の長尺の棒状をなし、これらが左右方向(車幅方向)と平行に配列されると共に左右一対のホルダ25及び保持フレーム26に保持された状態でケース21内に収容される。各電池モジュール22間には所定の間隙が形成されており、該間隙を冷却風が通過することで各電池モジュール22の表面全体が冷却される。
As shown in FIGS. 3 to 5, each
前記冷却風は、ケース21前端右側の吸気口24からケース21内に吸引されて後方に向けて流れ、ケース21内後部のターン室27を介して折り返して前方に向けて流れた後に、ケース21前端左側の排気口28からケース21外に放出される。このときの冷却風の流れを図3中鎖線矢印で示す。排気口28の開口面積は、吸気口24の開口面積よりも小さくされている。排気口28には冷却ファン23が取り付けられ、該冷却ファン23の作動により前述の如く冷却風が折り返すターンフローが形成される。以下、ケース21内におけるターン室27よりも前方の部位をバッテリ収容室29とする。
The cooling air is sucked into the
各ホルダ25は、電池モジュール22の長手方向(左右方向)と略直交するように配置される板状のもので、各電池モジュール22を貫通させた状態でこれらを保持すると共に、ケース21内におけるバッテリ収容室29を左右方向で三つの領域に区画している。これら各領域の内、右及び中央の領域は、これらの前端に開口する吸気口24からターン室27まで冷却風を流通させる冷却風流路30としての往路31とされ、左の領域は、ターン室27から該領域の前端に開口する排気口28まで冷却風を流通させる同じく冷却風流路30としての復路32とされる。往路31は復路32よりも幅広であり、したがって復路32の断面積は往路31の断面積よりも小さくされる。ここで、両ホルダ25の内の左側のホルダ25は、往路31と復路32とを仕切る仕切り部材として機能している。
Each
冷却ファン23は、その回転軸方向に吸い込み口33を有すると共に回転軸回りの接線方向に吹き出し口34を有する遠心ファンであり、その回転軸を前後方向と略平行にし、かつ吸い込み口33をケース21の排気口28に直接接続した状態で配置される。なお、吸い込み口33をダクト等を介して排気口28に接続した構成とすれば、冷却ファン23及びバッテリボックス20のレイアウト自由度を高めることができる。
これにより、復路32下流側まで負圧にすることができ、該復路32下流側の電池モジュール22間のよどみ箇所にも良好に冷却風を送ることが可能となる。また、外気温の影響の少ない車室7内のさらに下側の空気を吸引することで、電池モジュール22の冷却性をさらに向上させている。なおかつ、バッテリボックス20からの排気をトランクルーム10あるいは車外に排出することで、車室7内温度への影響を抑えている。
このとき、後に詳述するように、往路31上流側(吸気口24側)と復路32下流側(排気口28側)とを連通するバイパス孔35を設けることで、往路31上流側の冷たい冷却風を復路32下流側の前記よどみ箇所に送ることができる。なお、冷却ファン23は、ケース21の吸気口24に取り付けたりターン室27内に配置したりしてもよい。
The
As a result, the negative pressure can be reduced to the downstream side of the
At this time, as will be described in detail later, by providing a
ここで、バッテリボックス20は、ケース21及び各ホルダ25の上下幅を変化させることで、冷却風流路30の断面積を上流側から下流側に向けて徐々に絞るように設けられている。具体的には、ケース21における往路31の上下壁を構成する部位は、往路31の上下幅を上流側から下流側に向かうにつれて狭めるように設けられ、かつ復路32の上下壁を構成する部位は、同じく復路32の上下幅を上流側から下流側に向かうにつれて狭めるように設けられる。また、このようなケース21の上下壁に整合するべく、各ホルダ25もその上下幅を変化させるように設けられる。なお、この実施例では、左側のホルダ25を電池モジュール22の長手方向と直交させているが、これを上面視で傾斜させることで、さらに冷却風流路30の断面積を絞ることが可能である。
Here, the
またここで、ホルダ25の吸気口24寄りの部位には、往路31と復路32とを連通する複数(図3では二つ)のバイパス孔35が、例えば前後方向(冷却風の流通方向)に並ぶように設けられる。各バイパス孔35は、往路31上流側(吸気口24側)と復路32下流側(排気口28側)とを連通する位置にあり、冷却風流路30における最も温度の低い部位の空気を最も温度の高くなる部位に送ることができるため、復路32下流側の電池モジュール22を効果的に冷却できる。
また、復路32下流側は、その上流側に他の電池モジュール22が位置することで、冷却風が接触し難くよどみが発生し易くなっているが、このような部位に前記バイパス孔35を設けることで、復路32下流側の電池モジュール22をより一層効果的に冷却できる。ここで、往路31下流側(復路32上流側)に位置するバイパス孔35は、往路31上流側(復路32下流側)に位置するパイパス孔に対して縮小するように設けられる。
Further, here, a plurality of (two in FIG. 3) bypass holes 35 communicating with the
Further, the downstream side of the
図6に示すように、電池モジュール22は、円柱状の複数個の電池セル36を電気的かつ構造的に直列に連結してなるもので、かつ図6においては、一対の電池モジュール22を正負極を逆にして並べてその端部をエンドプレート37で連結した構成となっている。なお、図中符号38は両電池モジュール22間に挟持されるスペーサを示す。
As shown in FIG. 6, the
このような電池モジュール22が、バッテリボックス20内の上段、中段、及び下段にそれぞれ八本ずつ略等間隔で配列される(図4,5参照)。このとき、各電池モジュール22は、その配置空間を有効利用するべく側面視で千鳥状に積層される。これら各電池モジュール22が、その両側端に取り付くバスバープレート39(図3参照)により結線されて一体の高圧バッテリを構成している。
Eight
電池モジュール22は、その長手方向での熱伝導を高めるべく、各電池セル36間の熱伝導を高めるような構成とされる。すなわち、電池セル36の外筒部材が溶接で接続された電池モジュール22において、電池セル36の接続部における熱伝導を高めるように、電池セル36間距離の最小化を図ったり、溶接点数や溶接面積を増加させたり、電池セル36間接続部材の板厚増加あるいは材質変更等を図ったりしている。このような構成は、電池セル36接続部における内部抵抗を低減するという観点からも好ましい。また、熱伝導をさらに高めるべく、電池モジュール22にヒートパイプを装着してもよい。このとき、電池モジュール22の温度検出素子を連結した部材をも熱伝導に利用したり、あるいは該部材自体をヒートパイプ化してもよい。
The
ここで、各ホルダ25は絶縁樹脂からなるもので、図4,5に示すように、上下方向で上から順にアッパホルダ41、セカンドホルダ42、サードホルダ43、及びロアホルダ44の四部品に分割構成される。各ホルダ41〜44は、上段、中段、及び下段の電池モジュール22の中心高さに位置する略水平な分割面で分割されるもので、これら各ホルダ41〜44の前記分割面に臨む部位には、各電池モジュール22の外周に整合する側面視半円状の整合部45が設けられる(図8参照)。このような各ホルダ41〜44で各電池モジュール22を挟み込むことで、該各電池モジュール22の位置決めがなされた状態でこれらが保持される。
Here, each
図7,8に示すように、左側のホルダ25に形成されるバイパス孔35は、各ホルダ41〜44の分割面における突き当て部46を一部切除してなる間隙を利用しており、このような構成により、該ホルダ25の部品コストの低減が図られている。なお、ホルダ25にバイパス孔35を穿設した構成であってももちろんよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
図9は、縦軸に電池モジュール22の温度を、横軸に電池モジュール22の冷却風流路30上における測温位置を示すグラフである。
図9において、ホルダ25のバイパス孔35を有する場合の電池モジュール22の温度変化を線a、有さない場合の温度変化を線bとしてこれらを比較すると、往路31上流側から復路32上流側まではバイパス孔35の有無によらず電池モジュール22の温度がほぼ同等に推移するが、バイパス孔35を有する場合には、バイパス孔35を有さない場合に対して、復路32におけるバイパス孔35設置部よりも下流側において電池モジュール22の温度が低下している。
FIG. 9 is a graph showing the temperature of the
In FIG. 9, when the temperature change of the
また、例えばホルダ25を境に電池モジュール22が分断される等により、電池モジュール22の往路31側と復路32側との間で熱伝導が行われない場合の該電池モジュール22の温度変化を線cとし、これを前記熱伝導が行われる前記線a,bと比較すると、前記熱伝導が行われない場合には、前記熱伝導が行われる場合に対して、往路31上流側以降の電池モジュール22の温度変化が大きくなる。すなわち、電池モジュール22自身の熱伝導が行われることでも、該電池モジュール22の温度ばらつきが抑えられる。ここで、ホルダ25の配置やケース21の形状変更等で冷却風の下流側の流速をさらに上げるようにすれば、電池モジュール22の温度ばらつきをより一層抑えることも可能である。なお、図中線dは、バッテリボックス20内で冷却風のターンフローを形成せずにこれを一方向にのみ流した場合の電池モジュール22の温度変化を示す。
Further, the temperature change of the
以上説明したように、上記実施例におけるバッテリボックス20の冷却構造は、複数の電池セル36を組み合わせた長尺形状の電池モジュール22を任意の間隔で平行に複数収容するバッテリボックス20の内部に、電池モジュール22の長手方向と交わるように配置されて冷却風流路30を形成するべくバッテリボックス20の内部空間を仕切る仕切り部材としてのホルダ25を備え、該ホルダ25が、バッテリボックス20内に冷却風を取り入れる吸気口24につながる往路31と、該冷却風をバッテリボックス20外に排出する排気口28につながる復路32とを形成するものであって、冷却風流路30における吸気口24側の断面積よりも排気口28側の断面積が小さくなるようにホルダ25を設けると共に、該ホルダ25に往路31と復路32とをつなぐバイパス孔35を設けたものである。
As described above, the cooling structure of the
この構成によれば、吸気口24からバッテリボックス20内に取り入れられた冷却風は、まず往路31内に進入し、各電池モジュール22の往路31内に臨む部位間を通過しつつこれらを冷却しながら下流側へ流れた後、バッテリボックス20内のターン室27で折り返して復路32内に進入し、各電池モジュール22の復路32内に臨む部位間を通過しつつこれらを冷却しながら下流側へ流れた後、排気口28からバッテリボックス20外に排出される。
このとき、冷却風のターンフローを形成する往路31と復路32とに跨るように長尺形状の電池モジュール22を設けることで、該電池モジュール22自身の熱伝導によりその往路31側と復路32側との間の温度ばらつきが抑えられる。
According to this configuration, the cooling air taken into the
At this time, by providing the
また、冷却風流路30の吸気口24側の断面積よりも排気口28側の断面積を小さくすることで、冷却風の排気口28側(下流側)の流速が上がり、電池モジュール22からの吸熱により温度が上昇した冷却風であっても、排気口28側の電池モジュール22が良好に冷却される。
すなわち、往路31と復路32との間の仕切り部材であるホルダ25を用いた流路断面積のコントロールにより、容易に冷却風の流速を調整することが可能となるため、バッテリボックス20のサイズや電池モジュール22の配置等に影響されることなく、電池モジュール22の均等冷却を図ってその温度ばらつきを抑えることができる。
Further, by reducing the cross-sectional area on the
That is, the flow rate of the cooling air can be easily adjusted by controlling the flow path cross-sectional area using the
しかも、往路31と復路32との間のホルダ25にバイパス孔35を設けることで、比較的低温の往路31側の冷却風が、比較的流速の速い復路32側に取り入れられ、排気口28側の電池モジュール22がさらに良好に冷却される。
すなわち、往路31と復路32との温度ばらつき分布が正反対になることを利用して、電池モジュール22の温度ばらつきをより一層抑えることができる。
In addition, by providing the
That is, the temperature variation of the
また、上記冷却構造においては、バッテリボックス20内に形成される冷却風流路30の断面積が、その上流側から下流側になるにしたがって小さくなっている。
この構成によれば、冷却風流路30の断面積を徐々に絞ることで流速を良好に維持することが可能となり、電池モジュール22の冷却性能を高めることができる。
Further, in the cooling structure, the cross-sectional area of the cooling
According to this configuration, it is possible to maintain a good flow rate by gradually reducing the cross-sectional area of the cooling
さらに、上記冷却構造においては、往路31と復路32との仕切り部材が、電池モジュール22を保持するホルダ25で形成されている。
この構成によれば、電池モジュール22を保持するホルダ25の有効利用により専用の仕切り部材を設ける必要がなくなり、バッテリボックス20の部品点数を抑えることができる。
Further, in the cooling structure, a partition member for the
According to this configuration, it is not necessary to provide a dedicated partition member by effectively using the
さらに、上記冷却構造においては、バイパス孔35が、ホルダ25に複数形成され、かつ往路31における上流側から下流側になるにしたがって縮小している。
この構成によれば、往路31下流側(復路32上流側)は往路31と復路32との間の冷却風の温度差が比較的小さいことから、往路31上流側(復路32下流側)から往路31下流側になるにしたがってバイパス孔35を縮小することで、冷却風温度の均等化を促進して電池モジュール22の冷却ムラを抑えつつ、冷却風のターンフローを良好に維持することができる。
Further, in the cooling structure, a plurality of bypass holes 35 are formed in the
According to this configuration, since the temperature difference of the cooling air between the
次に、この発明の第二実施例について説明する。
この実施例におけるバッテリボックス50は、前記第一実施例のバッテリボックス20に対して、ケース21及び各ホルダ25の上下幅を変化させず、往路31と復路32との仕切り部材である左側のホルダ25を上面視で傾斜させることで、冷却風流路30の断面積を上流側から下流側に向けて徐々に絞った点、及び冷却ファン23のレイアウトを変更した点を主に異なるもので、第一実施例に対応する部位に同一符合を付してその説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The
図10,11に示すように、冷却ファン23は、その回転軸を左右方向と略平行にした状態でターン室27左側に配置される。このとき、吹き出し口34は復路32の入口を指向すると共に吸い込み口33はターン室27右側(往路31側)を指向しており、このような冷却ファン23が作動すると、ターン室27全体が負圧となって幅広の往路31内に冷却風が均等に流通すると共に、冷却ファン23に吸引された冷却風は90度方向転換された後に復路32に向けてダイレクトに吐出される。このときの冷却風の流れを図10中鎖線矢印で示す。
As shown in FIGS. 10 and 11, the cooling
これにより、ターン室27における冷却風の圧損が大幅に低減されると共に、吹き出し側の動圧に伴う乱流により電池モジュール22の熱伝達が促進され、復路32内の冷却性が向上して電池モジュール22の温度ばらつきが抑えられる。しかも、車室7内に開口する吸気口24から冷却ファン23が遠ざかることとなり、その作動に伴う車室7内騒音が低減される。また、外気温の影響の少ない車室7内のさらに下側の空気を吸引することで、電池モジュール22の冷却性をさらに向上させている。なおかつ、バッテリボックス50からの排気をトランクルーム10あるいは車外に排出することで、車室7内温度への影響を抑えている。
Thereby, the pressure loss of the cooling air in the
ここで、前記左側のホルダ25は、往路31の断面積が上流側(吸気口24側)から下流側(ターン室27側)に向かうにつれて徐々に小さくなるように、かつ復路32の断面積が上流側(ターン室27側)から下流側(排気口28側)に向かうにつれて徐々に小さくなるように、電池モジュール22の長手方向に直交する右側のホルダ25に対して上面視で傾斜して設けられる。
Here, the
上記第二実施例においても、第一実施例と同様、バッテリボックス50内に冷却風のターンフローを形成すると共にその往路31と復路32とに跨るように長尺形状の電池モジュール22を設けることで、該電池モジュール22の熱伝導によりその温度の均一化を図ることができる。また、冷却風流路30の断面積を下流側ほど絞ると共に、往路31と復路32との間のホルダ25にバイパス孔35を設けることで、往路31上流側の比較的低温の冷却風を復路32下流側の比較的高温の電池モジュール22に直接送給することが可能となり、電池モジュール22温度のより一層の均一化を図ることができる。
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, a cooling air turn flow is formed in the
なお、この発明は上記各実施例に限られるものではなく、例えば図12,13に示すように、電池モジュール22外周に絶縁樹脂又はゴム製のグロメット55を一体に設け、該グロメット55を電池モジュール22と共に積み上げることで、前記ホルダ25に相当するホルダ56を構成するようにしてもよい。このとき、グロメット55の一部を切除してなる間隙を利用して前記バイパス孔35に相当するバイパス孔57を形成するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, as shown in FIGS. 12 and 13, an insulating resin or
また、バッテリボックス20,50内において冷却風を二往復以上流通させ、該冷却風が同一の電池モジュール22の表面を二回以上通過するようなターンフローを形成することで、冷却風流路30の上流側と下流側とで発生する電池モジュール22の温度ばらつきをより一層抑えることができる。ここで、電池モジュール22が左右方向と平行ではなく、例えば前後方向に平行に配置されるような構成であってもよい。
そして、上記各実施例における構成はこの発明の一例であり、ハイブリッド自動車への適用に限定されないことはもちろん、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
In addition, the cooling air is circulated twice or more in the
The configuration in each of the above embodiments is an example of the present invention, and is not limited to application to a hybrid vehicle. Needless to say, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. .
20,50 バッテリボックス
22 電池モジュール
24 吸気口
25,56 ホルダ(仕切り部材)
28 排気口
30 冷却風流路
31 往路
32 復路
35,57 バイパス孔
20, 50
28
Claims (4)
前記冷却風流路における前記吸気口側の断面積よりも前記排気口側の断面積が小さくなるように前記仕切り部材を設けると共に、該仕切り部材に前記往路と復路とをつなぐバイパス孔を設けたことを特徴とするバッテリボックスの冷却構造。 A battery that is disposed inside a battery box that accommodates a plurality of long battery modules in combination with a plurality of battery cells in parallel at an arbitrary interval so as to intersect with the longitudinal direction of the battery module to form a cooling air flow path. A partition member for partitioning the internal space of the box is formed, and the partition member forms an outward path connected to an intake port for taking cooling air into the battery box and a return path connected to an exhaust port for discharging the cooling air outside the battery box. In the cooling structure of the battery box,
The partition member is provided so that the cross-sectional area on the exhaust port side is smaller than the cross-sectional area on the intake port side in the cooling air flow path, and a bypass hole is provided in the partition member to connect the forward path and the return path. The battery box cooling structure.
4. The cooling of the battery box according to claim 1, wherein a plurality of the bypass holes are formed in the partition member, and are reduced as they go from the upstream side to the downstream side in the forward path. Construction.
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