JP6343686B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両、ハイブリッド車両等の車両に搭載される車両用電源装置に関する。
モータを駆動源とする電動車両、ハイブリッド車両等の車両には、バッテリモジュールを収容した車両用電源装置が搭載されている（例えば、特許文献１、２参照）。この種の車両用電源装置は、異常な温度上昇によるバッテリの性能劣化を防止するために、バッテリの温度を適正範囲に維持するバッテリ冷却手段を備えており、該バッテリ冷却手段においては、バッテリモジュールを可及的に均等に冷却することが要求される。例えば、特許文献１の車両用電源装置では、冷却ファンから吐出される空気を分岐させて２つのバッテリモジュールに分配供給することにより、冷却効果のばらつきを抑制している。
日本国特開２００１−１０５８９４号公報 日本国特開２０１３−６７３３５号公報
しかしながら、特許文献１の車両用電源装置では、複数のバッテリモジュールが収容されるバッテリケースの前方に冷却ファンを配置し、該冷却ファンから吐出される空気を、バッテリケースの前壁中央で分岐させているので、分岐部における冷却流路の曲げ角（分岐角）が９０°になり、その結果、分岐部で大きな圧力損失が発生して冷却効率が低下する虞があった。同様に、特許文献２の車両用電源装置でも、複数のバッテリモジュールが収容されるバッテリケースの前方中央に外気を取り入れる空気取入部を設け、空気取入部から取り入れた空気をバッテリケースの前壁中央で分岐させているので、分岐部における冷却流路の曲げ角（分岐角）が９０°になり、その結果、分岐部で大きな圧力損失が発生して冷却効率が低下する虞があった。
本発明は、冷却ファンから吐出される空気を分岐させてバッテリモジュールに供給するものでありながら、分岐部における圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる車両用電源装置を提供する。
本発明は以下の態様を提供するものである。
第１態様は、
バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール１１）と、
車両（例えば、後述の実施形態の車両１）の車室（例えば、後述の実施形態の車室６）から空気を吸入する冷却ファン（例えば、後述の実施形態の冷却ファン１１７）と、
前記冷却ファンの上流側に配置される上流側吸気ダクト（例えば、後述の実施形態の上流側吸気ダクト１１８）と、
前記冷却ファンの下流側に配置され、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとを繋ぐ下流側吸気ダクト（例えば、後述の実施形態の下流側吸気ダクト１２２）と、を備えた、車両用電源装置（例えば、後述の実施形態のバッテリユニット１００）であって、
前記冷却ファンは、前記バッテリモジュールの斜め前方又は斜め後方に配置され、
前記下流側吸気ダクトは、前記バッテリモジュールの側方に配置され、
前記下流側吸気ダクトは、前記冷却ファンの吐出口（例えば、後述の実施形態の吐出口１１７ａ）から吐出される空気を分岐させ前記バッテリモジュールに供給する分岐部（例えば、後述の実施形態の分岐部１１６）を有し、
該分岐部は、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとの間に配置され、
前記吐出口は、前記バッテリモジュールを指向し、
前記分岐部は、
前記吐出口に接続される冷却ファン接続流路（例えば、後述の実施形態の冷却ファン接続流路１１６ａ）と、
前記バッテリモジュールの一方側に導入する空気を分岐させる第１分岐流路（例えば、後述の実施形態の第１分岐流路１１６ｂ）と、
前記バッテリモジュールの他方側に導入する空気を分岐させる第２分岐流路（例えば、後述の実施形態の第２分岐流路１１６ｃ）と、を備え、
前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ１）、及び、前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ２）が鈍角である。
第２態様は、
第１態様の車両用電源装置であって、
前記第１分岐流路は、前記冷却ファンに対し前記バッテリモジュールの近位側（例えば、後述の実施形態の後側）に接続され、
前記第２分岐流路は、前記冷却ファンに対し前記バッテリモジュールの遠位側（例えば、後述の実施形態の前側）に接続され、
前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ２）は、前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ１）よりも大きい。
第３態様は、
第１又は第２態様の車両用電源装置であって、
前記バッテリモジュールは、前記車両のフロア下に配置される。
第４態様は、
第３態様の車両用電源装置であって、
前記バッテリモジュールは、前記車両の荷室下（例えば、後述の実施形態のバッテリ収納空間５）で、且つ左右の後輪間に配置され、
前記冷却ファンは、前記車両の荷室下（例えば、後述の実施形態の荷室下空間１０）で、且つ一方の前記後輪の後方に配置される。
第５態様は、
第４態様の車両用電源装置であって、
前記バッテリモジュールは、前記車両の左右方向に延びるバッテリフレーム（例えば、後述の実施形態のバッテリフレーム１４）を介して、前後方向に延びる左右の車両骨格部材（例えば、後述の実施形態のフロアフレーム８）に固定され、
前記バッテリフレームは、前記車両骨格部材に対する固定点（例えば、後述の実施形態の固定点１４ｂ）から前記バッテリモジュールに向かって斜め上方に傾斜する駆け上がり部（例えば、後述の実施形態の駆け上がり部１４ｃ）を有し、
前記下流側吸気ダクトは、上方から見て一部が前記固定点とオーバーラップするように配置される。
第６態様は、
バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール１１）と、
車両（例えば、後述の実施形態の車両１）の車室（例えば、後述の実施形態の車室６）から空気を吸入する冷却ファン（例えば、後述の実施形態の冷却ファン１１７）と、
前記冷却ファンの上流側に配置される上流側吸気ダクト（例えば、後述の実施形態の上流側吸気ダクト１１８）と、
前記冷却ファンの下流側に配置され、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとを繋ぐ下流側吸気ダクト（例えば、後述の実施形態の下流側吸気ダクト１２２）と、を備え、
前記バッテリモジュールが前記車両の荷室下（例えば、後述の実施形態のバッテリ収納空間５）に配置された、車両用電源装置（例えば、後述の実施形態のバッテリユニット１００）であって、
前記冷却ファンは、前記バッテリモジュールの斜め後方であって、前記車両の荷室下（例えば、後述の実施形態の荷室下空間１０）に配置され、
前記下流側吸気ダクトは、
前記冷却ファンの吐出口（例えば、後述の実施形態の吐出口１１７ａ）から吐出される空気を分岐させる分岐部（例えば、後述の実施形態の分岐部１１６）と、
前記バッテリモジュールの後方に配置され、前記分岐部が分岐させた空気を前記バッテリモジュールの後方側に導入する第１導入ダクト部（例えば、後述の実施形態の第１導入ダクト部１１４）と、
前記バッテリモジュールの前方且つ左方又は右方に配置され、前記分岐部が分岐させた空気を前記バッテリモジュールの前方側に導入する第２導入ダクト部（例えば、後述の実施形態の第２導入ダクト部１１５）と、を備え、
該分岐部は、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとの間に配置され、
前記吐出口は、前記バッテリモジュールを指向し
前記分岐部は、
前記吐出口に接続される冷却ファン接続流路（例えば、後述の実施形態の冷却ファン接続流路１１６ａ）と、
前記第１導入ダクト部に接続される第１分岐流路（例えば、後述の実施形態の第１分岐流路１１６ｂ）と、
前記第２導入ダクト部に接続される第２分岐流路（例えば、後述の実施形態の第２分岐流路１１６ｃ）と、を備え、
前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ１）、及び、前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ２）が鈍角である。
第７態様は、
第６態様の車両用電源装置であって、
前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ２）は、前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角（例えば、後述の実施形態の分岐角θ１）よりも大きい。
第８態様は、
第６又は第７態様の車両用電源装置であって、
前記バッテリモジュールは、左右の後輪間に配置され、
前記冷却ファンは、一方の前記後輪の後方に配置される。
第９態様は、
第６〜第８態様の車両用電源装置であって、
前記バッテリモジュールは、前記車両の左右方向に延びるバッテリフレーム（例えば、後述の実施形態のバッテリフレーム１４）を介して、前後方向に延びる左右の車両骨格部材（例えば、後述の実施形態のフロアフレーム８）に固定され、
前記バッテリフレームは、前記車両骨格部材に対する固定点（例えば、後述の実施形態の固定点１４ｂ）から前記バッテリモジュールに向かって斜め上方に傾斜する駆け上がり部（例えば、後述の実施形態の駆け上がり部１４ｃ）を有し、
前記第２導入ダクト部は、上方から見て一部が前記固定点とオーバーラップするように配置され、
前記下流側吸気ダクトは、前記分岐部、前記第１導入ダクト部、前記第２導入ダクト部のいずれも前記バッテリフレームの前記駆け上がり部の最上面（例えば、後述の実施形態の最上面ＵＰ）以下となるように配置される。
第１０態様は、
第１〜第９態様の車両用電源装置であって、
前記車両の前後方向又は左右方向に少なくとも２つの前記バッテリモジュールが配置される。
第１態様によれば、冷却ファンがバッテリモジュールの斜め前方又は斜め後方に配置されているので、下流側吸気ダクトの分岐部をバッテリモジュールの角部近傍に配置し、冷却ファンから吐出される空気を緩やかな分岐角で分岐させることが可能になる。その結果、冷却ファンから吐出される空気を分岐させてバッテリモジュールに供給するものでありながら、分岐部における圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる。また、下流側吸気ダクトは、バッテリモジュールの側方（上下方向以外の、前後左右を含む意）に配置されるので、車両用電源装置の高さを抑えたコンバクトな搭載が可能になる。
また、下流側吸気ダクトの分岐部に形成される２つの分岐流路は、いずれも冷却ファン接続流路に対する分岐角が鈍角となっているので、いずれの分岐流路においても圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる。
第２態様によれば、冷却ファンに対しバッテリモジュールの遠位側に接続される第２分岐流路の分岐角は、冷却ファンに対しバッテリモジュールの近位側に接続される第１分岐流路の分岐角よりも大きい、即ち、流路の曲げ角が緩やかなので、分岐部下流側におけるダクト長さの長短にかかわらずバッテリモジュールの遠位側及び近位側に冷却空気を均等に配分することができる。
第３態様によれば、バッテリモジュールは、車両のフロア下に配置されるので、車室高さへの影響を抑制できる。
第４態様によれば、バッテリモジュールは、車両の荷室下で、且つ左右の後輪間に配置され、冷却ファンは、車両の荷室下で、且つ一方の後輪の後方に配置されるので、荷室容量に影響を与えないコンパクトな搭載が可能になる。
第５態様によれば、下流側吸気ダクトは、駆け上がり部によって形成される固定点上方の空間を利用して配置されるので、高さを抑えたコンパクトな搭載が可能になる。
第６態様によれば、冷却ファンがバッテリモジュールの斜め後方に配置されているので、下流側吸気ダクトの分岐部をバッテリモジュールの角部近傍に配置し、冷却ファンから吐出される空気を緩やかな分岐角で分岐させることが可能になる。その結果、冷却ファンから吐出される空気を分岐させてバッテリモジュールに供給するものでありながら、分岐部における圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる。また、第１導入ダクト部及び第２導入ダクト部は、バッテリモジュールの側方（上下方向以外の、前後左右を含む意）に配置されるので、荷室容量に影響を低減できる。
また、下流側吸気ダクトの分岐部に形成される２つの分岐流路は、いずれも冷却ファン接続流路に対する分岐角が鈍角となっているので、いずれの分岐流路においても圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる。
第７態様によれば、分岐部下流側におけるダクト長さの長短にかかわらずバッテリモジュールの前方側及び後方側に冷却空気を均等に配分することができる。
第８態様によれば、バッテリモジュールは、左右の後輪間に配置され、冷却ファンは、一方の後輪の後方に配置されるので、後輪の後方まで荷室を大きくできるとともに、荷室容量に影響を与えないコンパクトな搭載が可能になる。
第９態様によれば、下流側吸気ダクトは、分岐部、第１導入ダクト部、第２導入ダクト部のいずれもバッテリフレームの駆け上がり部の最上面以下となるように配置されるので、荷室容量に影響を与えないコンパクトな搭載が可能になる。
第１０態様によれば、複数のバッテリモジュールを同時に冷却できる。
本発明の一実施形態に係るバッテリユニットが配置された車両の荷室を示す斜視図である。 バッテリユニットの分解斜視図である。 バッテリフレームの分解斜視図である。 バッテリモジュール及びダクト類を示す斜視図である。 冷却ファン及び下流側吸気ダクトを示す要部平面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視線図である。
以下、本発明の車両用電源装置の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
［車両］
図１は、本実施形態に係るバッテリユニット１００が配置された車両１の車室６後部及び荷室３を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係るバッテリユニット１００が配置された車両１は、車室６に配置された後部座席２の後方に荷室３を有している。荷室３の下方には、フロアパネル７が凹状に屈曲形成されることでバッテリ収納空間５が設けられており、このバッテリ収納空間５に本実施形態のバッテリユニット１００が配置される。フロアパネル７の下方であって、バッテリ収納空間５の両脇には、１対のフロアフレーム８が車両１の前後方向に延びている。荷室３は、バッテリユニット１００を覆うラゲッジボード、サイドトリムの延出部等によって荷室下空間１０から区画される。図１中の符号９は、荷室３のフロア面である。
［バッテリユニット］
図２は、本実施形態に係るバッテリユニット１００の分解斜視図であり、図３は、バッテリフレーム１４の分解斜視図であり、図４は、バッテリモジュール１１及びダクト類を示す斜視図である。
図２〜図４に示すように、本実施形態のバッテリユニット１００は、複数のバッテリ１１ａを有するバッテリモジュール１１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、バッテリモジュール１１及びＤＣ−ＤＣコンバータ１２を保持するバッテリフレーム１４と、これらを収容するケース１５と、ケース１５の上部開口を覆うカバー１６と、バッテリモジュール１１及びＤＣ−ＤＣコンバータ１２を冷却するための冷却機構１８と、を備えており、図１に示すように、ケース１５から左右に突出するバッテリフレーム１４の固定部１４ａをフロアパネル７を介してフロアフレーム８に固定することにより、バッテリモジュール１１がバッテリ収納空間５に配置されるとともにバッテリユニット１００が、荷室下空間１０に配置される。なお、後述する冷却機構１８の上流側吸気ダクト１１８は、図１に示すように、右側のサイドトリム内を通って、後部座席２の下方に延びている。
［バッテリモジュール］
図２に示すように、バッテリモジュール１１は、矩形状であり、その長手方向が左右方向（車幅方向）に沿うようにバッテリユニット１００内に配置される。各バッテリモジュール１１内には、縦置きされる複数のバッテリ１１ａが左右方向に並べて配置されている。ここで、縦置きとは、三辺のうち最短の辺が左右方向に延びることを意味している。また、隣り合うバッテリ１１ａ間には、後述する冷却風の流路である冷却流路１１ｂが前後方向に沿って形成されている。冷却流路１１ｂは、前側及び後側が開口しており、上側及び下側は気密に塞がれている。
本実施形態のバッテリユニット１００は、４つのバッテリモジュール１１を有しており、左右方向に２つのバッテリモジュール１１が並び、且つ、前後方向（車両長さ方向）に２つのバッテリモジュール１１が並ぶように、バッテリユニット１００内に配置されている。図４に示すように、前側に配置される左右のバッテリモジュール１１は、その前端部が前側ダクト１１１に気密に嵌入される一方、後端部が中間ダクト１１２に気密に嵌入されている。また、後側に配置される左右のバッテリモジュール１１は、その後端部が後側ダクト１１３に気密に嵌入される一方、前端部が中間ダクト１１２に気密に嵌入されている。前側ダクト１１１、中間ダクト１１２及び後側ダクト１１３は、後述する下流側吸気ダクト１２２（第１導入ダクト部１１４、第２導入ダクト部１１５及び分岐部１１６を含む）、冷却ファン１１７、上流側吸気ダクト１１８、排気ダクト１１９及び冷却部形成部材１２０ともに、上記した冷却機構１８を構成する。
前側ダクト１１１及び後側ダクト１１３の右端上部には、冷却風導入口１１１ａ、１１３ａが形成されており、各冷却風導入口１１１ａ、１１３ａは、それぞれ下流側吸気ダクト１２２を介して冷却ファン１１７に連通されている。冷却ファン１１７は、上流側吸気ダクト１１８を介して車両１の車室６から空気を吸入するとともに、吸入した空気を下流側吸気ダクト１２２で分岐させて前側ダクト１１１及び後側ダクト１１３の内部に送り込む。前側ダクト１１１及び後側ダクト１１３の内部に送り込まれた空気は、各バッテリモジュール１１の冷却流路１１ｂに流れ込んでバッテリ１１ａを冷却した後、中間ダクト１１２の内部に到達する。中間ダクト１１２の内部に到達した空気は、中間ダクト１１２の下部に形成される排出孔１１２ａを介してバッテリモジュール１１の下方に位置する補機冷却部１２１（図３参照）に排出されるとともに、補機冷却部１２１においてＤＣ−ＤＣコンバータ１２を冷却する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を冷却した冷却風は、バッテリユニット１００の後部に設けられる排気ダクト１１９から荷室３のバッテリ収納空間５に排出され、該バッテリ収納空間５を経由して車両１の車室６に戻される。なお、本発明の要部である冷却ファン１１７及び下流側吸気ダクト１２２の配置構成については、バッテリフレーム１４の説明後、詳細に説明する。
［バッテリフレーム］
バッテリフレーム１４は、図３に示すように、バッテリモジュール１１の上方に配置されるフレーム組立体２０と、バッテリモジュール１１の下方に配置される下側剛体３０と、下側剛体３０とフレーム組立体２０とを連結する複数の連結部材４０と、バッテリモジュール１１の後方に配置される後部保護部材５０と、を備えている。下側剛体３０の上面には、下側剛体３０と共に内部に補機冷却部１２１を形成する冷却部形成部材１２０が設けられる。
［フレーム組立体］
フレーム組立体２０は、バッテリモジュール１１の長手方向である左右方向に延びる前部フレーム部材２１及び後部フレーム部材２２と、前部フレーム部材２１及び後部フレーム部材２２を連結する４本の連結剛体２３と、を有する平面視梯子形状の枠状フレームである。
前部フレーム部材２１及び後部フレーム部材２２は、中空状の角型パイプ形状を有しており、その左右両端部に固定部１４ａが一体的に設けられ、上記したように該固定部１４ａを介して車両１のフロアフレーム８に固定される。前部フレーム部材２１には、前側ダクト１１１の上部に延設された４本の上部取付アーム部１１１ｂ（図４参照）を介して前側ダクト１１１がボルト締結され、後部フレーム部材２２には、後側ダクト１１３の上部に延設された左右２本の上部取付アーム部１１３ｂ（図４参照）を介して後側ダクト１１３がボルト締結される。なお、後側ダクト１１３の中央上下に延設された中央アーム部１１３ｃにはクリップが設けられており、後部保護部材５０を仮止めするために用いられる。複数の連結剛体２３は、下方に開口した断面逆Ｕ字形状を有しており、連結部材４０の上端部と連結され、該連結部材４０を介してバッテリモジュール１１を吊り下げ状態で保持している。
フレーム組立体２０及び下側剛体３０は、車両後突時の衝撃を前方に伝達するロードパス部材として機能するように構成されている。
［下側剛体］
下側剛体３０は、バッテリユニット１００の底部を構成する板状の剛体であり、連結部材４０の下端部と連結され、該連結部材４０を介してフレーム組立体２０に吊り下げ状態で保持されている。
下側剛体３０の下面部には、図１に示すように、車両後突時の衝撃を確実に前方に伝達するために、前後方向に沿う複数のリブ群３１が並列に形成されている。各リブ群３１の後端部３１ａは、図３に示すように、下側剛体３０の他の部位よりも後方に突出形成されており、各リブ群３１の前端部３１ｂは、下側剛体３０の他の部位よりも前方に突出形成されている。なお、各リブ群３１の前端部３１ｂの近傍には、前側ダクト１１１の下部に延設された４本の下部取付アーム部１１１ｃを介して前側ダクト１１１がボルト締結される。
また、下側剛体３０の下面部には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２が配置される。本実施形態では、下側剛体３０の下面領域を左右前後に４分割したとき、左前となる下面領域にＤＣ−ＤＣコンバータ１２が配置される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、コンバータ本体１２ａと、その上面に立設される複数の冷却フィン１２ｂと、を備えており、コンバータ本体１２ａが下側剛体３０の下面側に位置し、冷却フィン１２ｂが下側剛体３０の上面側に位置して、補機冷却部１２１に露出するように、下側剛体３０のコンバータ取付孔３２に対して貫通するように取付けられる。
［連結部材］
本実施形態の連結部材４０は、その上端部には、フレーム組立体２０に固定される上側固定部４１が設けられる一方、その下端部には、下側剛体３０に固定される下側固定部４２が設けられている。また、連結部材４０の上下中間部には、バッテリ取付部４３が形成されており、このバッテリ取付部４３にバッテリモジュール１１の左右端部を取り付けることにより、バッテリモジュール１１が連結部材４０を介してフレーム組立体２０に吊り下げ状態で保持される。
［後部保護部材］
後部保護部材５０は、車両後突時にバッテリユニット１００の後部を保護するとともに、車両後突時の衝撃をフレーム組立体２０及び下側剛体３０に伝達するための部材である。後部保護部材５０の上端部には、フレーム組立体２０の後部フレーム部材２２に固定される４つの上側固定部５１が設けられる一方、下端部には、下側剛体３０に固定される４つの下側固定部５２が設けられている。４つの上側固定部５１は、後側ダクト１１３の上部に延設された左右２本の上部取付アーム部１１３ｂ（図４参照）とともに、連結剛体２３の後方位置で後部フレーム部材２２の後面に固定される。また、４つの下側固定部５２は、後側ダクト１１３の下部に延設された左右２本の下部取付アーム部１１３ｄ（図４参照）ともに、下側剛体３０の各リブ群３１の後端部３１ａに固定される。
［バッテリユニットの取り付け］
以上のように構成されるバッテリユニット１００は、予め組み立てられ、ユニットとして上記したように車両１に取り付けられる。バッテリフレーム１４の固定部１４ａは、フロアフレーム８に締結される固定点１４ｂと、固定点１４ｂからバッテリモジュール１１に向かって斜め上方に傾斜する駆け上がり部１４ｃとを有しており、該駆け上がり部１４ｃによってバッテリユニット１００の取り付け高さが規定されている。また、バッテリユニット１００の前後方向の取り付け位置は、少なくともバッテリモジュール１１が左右の後輪間に配置されるように規定されている。
次に、本発明の要部である冷却ファン１１７及び下流側吸気ダクト１２２の配置構成について、図１、図２、図５及び図６を参照して説明する。図５は、冷却ファン１１７及び下流側吸気ダクト１２２を示す要部平面図であり、図６は、図１のＡ−Ａ線矢視線図である。
［冷却ファン］
本実施形態の冷却ファン１１７は、シロッコファンであり、内装される回転ファン（不図示）の回転軸方向に形成される不図示の吸入口から空気を吸入し、吸入した空気を回転ファンの接線方向に突出する吐出口１１７ａから吐出するように構成される。本実施形態では、冷却ファン１１７の取り付け位置をバッテリモジュール１１の右斜め後方とし、荷室３の荷室下空間１０で、且つ右側後輪の後方に冷却ファン１１７を配置している。図１中、符号ＷＨは、右側後輪を収容するホイールハウスである。冷却ファン１１７の吐出口１１７ａは、バッテリモジュール１１を指向し、冷却ファン１１７とバッテリモジュール１１との間に配置される下流側吸気ダクト１２２の分岐部１１６に接続される。具体的には、冷却ファン１１７の吐出口１１７ａが、バッテリモジュール１１の右後端の角部を指向し、バッテリモジュール１１の右後端の角部近傍に配された下流側吸気ダクト１２２の分岐部１１６に接続されている。
［下流側吸気ダクト］
下流側吸気ダクト１２２は、第１導入ダクト部１１４、第２導入ダクト部１１５及び分岐部１１６を備え、バッテリモジュール１１の側方に配置される。ここで、側方とは、上下方向以外の、前後左右を含むものとする。具体的に説明すると、第１導入ダクト部１１４は、バッテリモジュール１１の後方に配置され、分岐部１１６が分岐させた空気を前述した後側ダクト１１３に導入し、第２導入ダクト部１１５は、バッテリモジュール１１の前方且つ右方に屈曲して配置され、分岐部１１６が分岐させた空気を前述した前側ダクト１１１に導入する。
分岐部１１６には、冷却ファン１１７の吐出口１１７ａに接続される冷却ファン接続流路１１６ａと、バッテリモジュール１１の後方側に導入する空気を分岐させ、第１導入ダクト部１１４に供給する第１分岐流路１１６ｂと、バッテリモジュール１１の前方側に導入する空気を分岐させ、第２導入ダクト部１１５に供給する第２分岐流路１１６ｃとが形成されている。
冷却ファン接続流路１１６ａに対する第１分岐流路１１６ｂの分岐角θ１と、冷却ファン接続流路１１６ａに対する第２分岐流路１１６ｃの分岐角θ２は、分岐部１１６における圧力損失を低減するために、いずれも鈍角となっている。より好ましくは、分岐角θ２を分岐角θ１よりも大きくする。このようにすると、第１導入ダクト部１１４よりもダクト長が長く、圧力損失が生じやすい第２導入ダクト部１１５に対して優先的に空気が供給されるので、ダクト長の長短にかかわらず、前側ダクト１１１と後側ダクト１１３とに対して冷却空気を均等に分配することが可能になる。なお、分岐角が大きいとは、流路の曲げ角が緩やかであることを意味する。
本実施形態では、バッテリモジュール１１の側方に下流側吸気ダクト１２２を配置するにあたり、その一部が上方から見てバッテリフレーム１４の固定部１４ａとオーバーラップするように下流側吸気ダクト１２２を配置している。具体的には、固定部１４ａの駆け上がり部１４ｃによって形成される固定点１４ｂ上方の空間を利用して第２導入ダクト部１１５を配置するために、第２導入ダクト部１１５を上方から見て固定部１４ａの固定点１４ｂにオーバーラップさせている。さらに、本実施形態の下流側吸気ダクト１２２は、図６に示すように、荷室３の容量に対する影響を回避するために、分岐部１１６、第１導入ダクト部１１４及び第２導入ダクト部１１５が駆け上がり部１４ｃの最上面ＵＰ以下となるように配置されている。
以上説明したように、本実施形態のバッテリユニット１００によれば、冷却ファン１１７がバッテリモジュール１１の斜め後方に配置されているので、下流側吸気ダクト１２２の分岐部１１６をバッテリモジュール１１の角部近傍に配置し、冷却ファン１１７から吐出される空気を緩やかな分岐角で分岐させることが可能になる。その結果、冷却ファン１１７から吐出される空気を分岐させてバッテリモジュール１１に供給するものでありながら、分岐部１１６における圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる。また、下流側吸気ダクト１２２は、バッテリモジュール１１の側方に配置されるので、高さを抑えたコンバクトな搭載が可能になる。
また、下流側吸気ダクト１２２の分岐部１１６に形成される２つの分岐流路１１６ｂ、１１６ｃは、いずれも冷却ファン接続流路１１６ａに対する分岐角θ１、θ２が鈍角となっているので、いずれの分岐流路１１６ｂ、１１６ｃにおいても圧力損失を低減して冷却効率を高めることができる。
また、冷却ファン１１７に対しバッテリモジュール１１の遠位側に接続される第２分岐流路１１６ｃの分岐角θ２は、冷却ファン１１７に対しバッテリモジュール１１の近位側に接続される第１分岐流路１１６ｂの分岐角θ１よりも大きいので、分岐部下流側におけるダクト長さの長短にかかわらずバッテリモジュール１１の遠位側及び近位側に冷却空気を均等に配分することができる。
また、バッテリモジュール１１は、車両１の荷室３の下方で、且つ左右の後輪間に配置され、冷却ファン１１７は、車両１の荷室３の下方で、且つ右側後輪の後方に配置されるので、荷室３の容量に影響を与えないコンパクトな搭載が可能になる。
また、下流側吸気ダクト１２２は、駆け上がり部１４ｃによって形成される固定点１４ｂ上方の空間を利用して配置されるので、高さを抑えたコンパクトな搭載が可能になる。
また、下流側吸気ダクト１２２は、分岐部１１６、第１導入ダクト部１１４、第２導入ダクト部１１５のいずれもバッテリフレーム１４の駆け上がり部１４ｃの最上面ＵＰ以下となるように配置されるので、荷室３の容量に影響を与えないコンパクトな搭載が可能になる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、前記実施形態のバッテリユニット１００は、荷室３の下方空間である荷室下空間１０に配置されているが、車両のフロア下であれば、荷室３以外の下方空間（例えば、車室６の下方空間）に配置してもよい。
また、冷却ファン１１７は、右側後輪の後方に限らず、左側後輪の後方に配置してもよく、バッテリモジュール１１の斜め前方に配置してもよい。さらに、冷却ファン１１７は、バッテリモジュール１１の斜め前方又は斜め後方に配置されている限りサイドトリム内に配置されていてもよい。
なお、本出願は、２０１５年２月５日出願の日本特許出願（特願２０１５−０２０８３７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１ 車両
３ 荷室
５ バッテリ収納空間（車両の荷室下）
６ 車室
８ フロアフレーム（車両骨格部材）
１０ 荷室下空間（車両の荷室下）
１１ バッテリモジュール
１４ バッテリフレーム
１４ｂ 固定点
１４ｃ 駆け上がり部
１００ バッテリユニット（車両用電源装置）
１１４ 第１導入ダクト部
１１５ 第２導入ダクト部
１１６ 分岐部
１１６ａ 冷却ファン接続流路
１１６ｂ 第１分岐流路
１１６ｃ 第２分岐流路
１１７ 冷却ファン
１１７ａ 吐出口
１１８ 上流側吸気ダクト
１２２ 下流側吸気ダクト
θ１ 第１分岐流路の分岐角
θ２ 第２分岐流路の分岐角
ＵＰ 駆け上がり部の最上面

Claims (10)

  1. バッテリモジュールと、
    車両の車室から空気を吸入する冷却ファンと、
    前記冷却ファンの上流側に配置される上流側吸気ダクトと、
    前記冷却ファンの下流側に配置され、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとを繋ぐ下流側吸気ダクトと、を備えた、車両用電源装置であって、
    前記冷却ファンは、前記バッテリモジュールの斜め前方又は斜め後方に配置され、
    前記下流側吸気ダクトは、前記バッテリモジュールの側方に配置され、
    前記下流側吸気ダクトは、前記冷却ファンの吐出口から吐出される空気を分岐させ前記バッテリモジュールに供給する分岐部を有し、
    該分岐部は、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとの間に配置され、
    前記吐出口は、前記バッテリモジュールを指向し、
    前記分岐部は、
    前記吐出口に接続される冷却ファン接続流路と、
    前記バッテリモジュールの一方側に導入する空気を分岐させる第１分岐流路と、
    前記バッテリモジュールの他方側に導入する空気を分岐させる第２分岐流路と、を備え、
    前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角、及び、前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角が鈍角である、車両用電源装置。
  2. 請求項１に記載の車両用電源装置であって、
    前記第１分岐流路は、前記冷却ファンに対し前記バッテリモジュールの近位側に接続され、
    前記第２分岐流路は、前記冷却ファンに対し前記バッテリモジュールの遠位側に接続され、
    前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角は、前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角よりも大きい、車両用電源装置。
  3. 請求項１又は２に記載の車両用電源装置であって、
    前記バッテリモジュールは、前記車両のフロア下に配置される、車両用電源装置。
  4. 請求項３に記載の車両用電源装置であって、
    前記バッテリモジュールは、前記車両の荷室下で、且つ左右の後輪間に配置され、
    前記冷却ファンは、前記車両の荷室下で、且つ一方の前記後輪の後方に配置される、車両用電源装置。
  5. 請求項４に記載の車両用電源装置であって、
    前記バッテリモジュールは、前記車両の左右方向に延びるバッテリフレームを介して、前後方向に延びる左右の車両骨格部材に固定され、
    前記バッテリフレームは、前記車両骨格部材に対する固定点から前記バッテリモジュールに向かって斜め上方に傾斜する駆け上がり部を有し、
    前記下流側吸気ダクトは、上方から見て一部が前記固定点とオーバーラップするように配置される、車両用電源装置。
  6. バッテリモジュールと、
    車両の車室から空気を吸入する冷却ファンと、
    前記冷却ファンの上流側に配置される上流側吸気ダクトと、
    前記冷却ファンの下流側に配置され、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとを繋ぐ下流側吸気ダクトと、を備え、
    前記バッテリモジュールが前記車両の荷室下に配置された、車両用電源装置であって、
    前記冷却ファンは、前記バッテリモジュールの斜め後方であって、前記車両の荷室下に配置され、
    前記下流側吸気ダクトは、
    前記冷却ファンの吐出口から吐出される空気を分岐させる分岐部と、
    前記バッテリモジュールの後方に配置され、前記分岐部が分岐させた空気を前記バッテリモジュールの後方側に導入する第１導入ダクト部と、
    前記バッテリモジュールの前方且つ左方又は右方に配置され、前記分岐部が分岐させた空気を前記バッテリモジュールの前方側に導入する第２導入ダクト部と、を備え、
    該分岐部は、前記冷却ファンと前記バッテリモジュールとの間に配置され、
    前記分岐部は、
    前記吐出口に接続される冷却ファン接続流路と、
    前記第１導入ダクト部に接続される第１分岐流路と、
    前記第２導入ダクト部に接続される第２分岐流路と、を備え、
    前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角、及び、前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角が鈍角である、車両用電源装置。
  7. 請求項６に記載の車両用電源装置であって、
    前記冷却ファン接続流路に対する前記第２分岐流路の分岐角は、前記冷却ファン接続流路に対する前記第１分岐流路の分岐角よりも大きい、車両用電源装置。
  8. 請求項６又は７に記載の車両用電源装置であって、
    前記バッテリモジュールは、左右の後輪間に配置され、
    前記冷却ファンは、一方の前記後輪の後方に配置される、車両用電源装置。
  9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の車両用電源装置であって、
    前記バッテリモジュールは、前記車両の左右方向に延びるバッテリフレームを介して、前後方向に延びる左右の車両骨格部材に固定され、
    前記バッテリフレームは、前記車両骨格部材に対する固定点から前記バッテリモジュールに向かって斜め上方に傾斜する駆け上がり部を有し、
    前記第２導入ダクト部は、上方から見て一部が前記固定点とオーバーラップするように配置され、
    前記下流側吸気ダクトは、前記分岐部、前記第１導入ダクト部、前記第２導入ダクト部のいずれも前記バッテリフレームの前記駆け上がり部の最上面以下となるように配置される、車両用電源装置。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の車両用電源装置であって、
    前記車両の前後方向又は左右方向に少なくとも２つの前記バッテリモジュールが配置される、車両用電源装置。
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