JP6476906B2 - Cooling structure for vehicle battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、車両用バッテリパックの冷却構造に関し、特に、バッテリパックの内部にバッテリケースと電装部品とを収納する車両用バッテリパックの冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a vehicle battery pack, and more particularly to a cooling structure for a vehicle battery pack that houses a battery case and electrical components inside the battery pack.
一般に、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両は、走行用モータに電力を供給する大容量のバッテリと、インバータを有する電装部品と、を備えている。バッテリと電装部品は、バッテリパックとして一体化されており、バッテリパックは、バッテリパックのケースの内部に冷却風を流通させることで冷却される。 Generally, a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a large-capacity battery that supplies electric power to a traveling motor and an electrical component having an inverter. The battery and the electrical component are integrated as a battery pack, and the battery pack is cooled by circulating cooling air inside the case of the battery pack.
従来の車両用バッテリパックの冷却構造としては特許文献1に記載のものが知られている。特許文献に記載の車両用バッテリパックの冷却構造は、バッテリパックの内部に、バッテリケースと電装部品ケースとを、冷却風流れ方向に並べて配置しており、バッテリケースを冷却した冷却風が、下流側の電装部品を冷却している。 As a conventional cooling structure for a vehicle battery pack, a cooling structure described in Patent Document 1 is known. In the cooling structure for a vehicle battery pack described in the patent document, a battery case and an electrical component case are arranged side by side in the cooling air flow direction inside the battery pack, and the cooling air that has cooled the battery case is downstream. The electrical component on the side is cooled.
しかしながら、従来の車両用バッテリパックの冷却構造は、バッテリケースと電装部品ケースとを冷却風流れ方向に直列に並べて配置しているので、バッテリケースから電装部品へ冷却風を流す中間ダクトが必要になってしまう。また、中間ダクト内で冷却風をスムーズに流すために、中間ダクトの曲率半径を大きくする必要があるため、中間ダクトを取り回すための余分なスペースがバッテリパックの内部に必要になってしまう。 However, the conventional cooling structure for a battery pack for a vehicle has a battery case and an electrical component case arranged side by side in series in the cooling air flow direction, so an intermediate duct for flowing cooling air from the battery case to the electrical component is required. turn into. In addition, since it is necessary to increase the radius of curvature of the intermediate duct in order to allow the cooling air to flow smoothly in the intermediate duct, an extra space for routing the intermediate duct is required inside the battery pack.
また、従来の車両用バッテリパックの冷却構造は、バッテリケースと電装部品ケースとを冷却風流れ方向に直列に並べて配置しているため、冷却風の圧力損失が大きくなってしまう。このため、冷却風の圧力損失の分だけ、冷却風を流し込む冷却ファンの要求性能が高くなり、冷却ファンを大型化する必要があった。 Further, in the conventional cooling structure for a vehicle battery pack, the battery case and the electrical component case are arranged in series in the cooling air flow direction, so that the pressure loss of the cooling air becomes large. For this reason, the required performance of the cooling fan that flows the cooling air is increased by the pressure loss of the cooling air, and the cooling fan has to be enlarged.
したがって、従来の車両用バッテリパックの冷却構造は、中間ダクトを設ける必要があること、中間ダクトの取り回しにスペースが必要なこと、および、冷却ファンを大型化する必要があることにより、バッテリパックが大型化するという問題があった。 Therefore, the conventional cooling structure for a battery pack for a vehicle requires that an intermediate duct be provided, that a space is required for handling the intermediate duct, and that the cooling fan be increased in size. There was a problem of increasing the size.
さらに、従来の車両用バッテリパックの冷却構造は、バッテリケースを冷却して暖まった冷却風が電装部品に流入するため、電装部品ケースの冷却性能が低下するという問題があった。 Furthermore, the conventional cooling structure for a vehicle battery pack has a problem in that the cooling performance of the electrical component case is deteriorated because the cooling air that is warmed by cooling the battery case flows into the electrical component.
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、構造を小型化しつつ、バッテリケースおよび電装部品の冷却性能を向上させることができる車両用バッテリパックの冷却構造を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and provides a cooling structure for a vehicle battery pack capable of improving the cooling performance of a battery case and an electrical component while reducing the size of the structure. It is for the purpose.
本発明は、バッテリモジュールを内蔵したバッテリケースと、電装部品とを収納するバッテリパックと、前記バッテリパックに連結され、前記バッテリパックに冷却風を導入する吸気ダクトと、前記吸気ダクトを通して前記バッテリパック内に冷却風を送風する冷却ファンと、を備えた車両用バッテリパックの冷却構造であって、前記吸気ダクトは、前記バッテリパックの外部に配置され、冷却風取入れ口を有する上流側吸気ダクトと、前記バッテリパックの内部に配置され、前記上流側吸気ダクトにその上流側端部が接続されるとともに、前記電装部品および前記バッテリケースにその下流側端部が接続される下流側吸気ダクトと、を備え、前記下流側吸気ダクトは、前記電装部品および前記バッテリケースの上流側で二股に分岐する分岐部と、前記分岐部から前記電装部品に向って延びて、前記電装部品に冷却風を送る第1冷却通路と、前記分岐部から前記バッテリケースに向って延びて、前記バッテリケースに冷却風を送る第2冷却通路と、を有し、前記バッテリケースは、その内部に前記第2冷却通路と連通する内部冷却通路を有し、前記電装部品を、前記バッテリケースの前記内部冷却通路の前記冷却風の上下流方向の中央よりも下流側の上方のみに配置したものから構成されている。 The present invention provides a battery case containing a battery module, a battery pack for storing electrical components, an intake duct connected to the battery pack for introducing cooling air into the battery pack, and the battery pack through the intake duct. a cooling structure for a vehicle battery pack having a cooling fan, the blowing of the cooling air within said air intake duct is disposed on the outside of the battery pack, and the upstream-side intake duct having a cooling air inlet A downstream intake duct that is disposed inside the battery pack, and whose upstream end is connected to the upstream intake duct, and whose downstream end is connected to the electrical component and the battery case; The downstream intake duct is bifurcated to bifurcate on the upstream side of the electrical component and the battery case And a first cooling passage that extends from the branch portion toward the electrical component and sends cooling air to the electrical component, and extends from the branch portion toward the battery case and sends cooling air to the battery case. a second cooling passage, have a, the battery case has an internal cooling passage communicating with the second cooling passage therein, the electrical component, the cooling air of the internal cooling passages of said battery case It is comprised from what was arrange | positioned only upstream of the downstream side rather than the center of the upstream / downstream direction .
このように本発明によれば、上流側吸気ダクト内を流れる冷却風を、下流側吸気ダクトの分岐部で第1冷却通路と第2冷却通路とに分流させて、電装部品とバッテリケースとにそれぞれ流すことができる。 As described above, according to the present invention, the cooling air flowing in the upstream intake duct is divided into the first cooling passage and the second cooling passage at the branch portion of the downstream intake duct, so that the electrical component and the battery case are separated. Each can be flowed.
このため、従来のようにバッテリケースを冷却して暖められた冷却風を電装部品に流通させることがなくなるため、冷却風取入れ口から取入れられた低温な冷却風を電装部品およびバッテリケースに直接的に流し込むことができ、バッテリケースおよび電装部品の冷却性能を向上できる。 For this reason, since the cooling air heated by cooling the battery case as in the conventional case is not circulated to the electrical components, the low-temperature cooling air introduced from the cooling air intake is directly applied to the electrical components and the battery case. The cooling performance of the battery case and the electrical parts can be improved.
また、下流側冷却通路を第1冷却通路と第2冷却通路とに分岐させたため、下流側吸気ダクトの全長を短縮できるので、バッテリパックを簡素化および小型化できる。 In addition, since the downstream cooling passage is branched into the first cooling passage and the second cooling passage, the overall length of the downstream intake duct can be shortened, so that the battery pack can be simplified and downsized.
さらに、従来に比べて、下流側吸気ダクトにおける冷却風の圧力損失を低減できるので、圧力損失を勘案して冷却ファンの性能を高くするために冷却ファンを大型化する必要がなくなる。したがって、構造を小型化できる。この結果、構造を小型化しつつ、バッテリケースおよび電装部品の冷却性能を向上させることができる。 Furthermore, since the pressure loss of the cooling air in the downstream side intake duct can be reduced as compared with the conventional case, it is not necessary to increase the size of the cooling fan in order to improve the performance of the cooling fan in consideration of the pressure loss. Therefore, the structure can be reduced in size. As a result, it is possible to improve the cooling performance of the battery case and the electrical component while reducing the size of the structure.
以下、本発明に係る車両用バッテリパックの冷却構造の実施形態について、図面を用いて説明する。図1から図7は、本発明に係る一実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of a cooling structure for a vehicle battery pack according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 7 are views showing a cooling structure for a vehicle battery pack according to an embodiment of the present invention.
まず、構成を説明する。図1、図3において、車両1の車両後部2には、フロアパネル4の上面にリヤシート3が設けられており、このリヤシート3の後方には荷室5が形成されている。本実施形態では、車両1の運転席に着座した運転者から見た前後方向、左右方向、および上下方向と一致するように、図中で前後、左右、上下の方向を矢印で示している。
First, the configuration will be described. 1 and 3, a
荷室5内のフロアパネル4には、バッテリパック10と、吸気ダクト30と、冷却ファン20とが配置されている。バッテリパック10は、リヤシート3の背もたれ3Aの下方に配置されている。
A
吸気ダクト30の上流側端部には冷却風取入れ口41が設けられ、吸気ダクト30の下流側端部はバッテリパック10に連結されている。冷却風取入れ口41は、リヤシート3の座面3Bの下方に配置されている。吸気ダクト30は、冷却風取入れ口41から取り入れた冷却風をバッテリパック10に導入している。
A
冷却ファン20は、吸気ダクト30の途中に設けられており、吸気ダクト30を通してバッテリパック10内に冷却風を送風している。車両1は、バッテリパック10から供給される電力により図示しないモータを駆動して走行する。
The
図5、図7において、バッテリパック10はケース11を有し、このケース11の内部に、バッテリモジュール12を内蔵したバッテリケース13と、電装部品14とを収納している。バッテリモジュール12は、複数のバッテリセル12A(図7参照)が連結された組電池として構成されている。電装部品14は、インバータ等の高圧電装部品から構成されている。電装部品14は、支持部材14Aにより下方から支持されている。
5 and 7, the
図5〜図7において、吸気ダクト30は、上流側吸気ダクト40と、下流側吸気ダクト50とを備えている。上流側吸気ダクト40は、バッテリパック10の外部に配置されており、上流側端部に冷却風取入れ口41を有している。冷却風取入れ口41は、リヤシート3の座面3Bの下方に配置されている。
5 to 7, the
下流側吸気ダクト50は、バッテリパック10の内部に配置されている。下流側吸気ダクト50の上流側端部は、上流側吸気ダクト40に接続されている。下流側吸気ダクト50の下流側端部は、電装部品14およびバッテリケース13に接続されている。
The downstream
下流側吸気ダクト50は、電装部品14およびバッテリケース13の上流側で二股に分岐する分岐部51を有する。また、下流側吸気ダクト50は、分岐部51から電装部品14に向って延びて、電装部品14に冷却風を送る第1冷却通路52を有する。また、下流側吸気ダクト50は、分岐部51から電装部品14に向って延びて、バッテリケース13に冷却風を送る第2冷却通路55を有する。
The
これにより、下流側吸気ダクト50において、冷却風は、分岐部51で分流し、第1冷却通路52により電装部品14に送られるとともに、第2冷却通路55によりバッテリケース13に送られる。すなわち、本実施形態では、電装部品14とバッテリケース13とに並列的に冷却風を送る、いわゆる並列冷却構造を採用している。
Thereby, in the downstream
図7において、バッテリケース13の内部には、内部冷却通路16が形成されている。内部冷却通路16は、第2冷却通路55と連通しており、第2冷却通路55から導入された冷却風を、複数のバッテリセル12Aに流通させている。電装部品14は、内部冷却通路16の下流側端部の上方に配置されている。
In FIG. 7, an
電装部品14の底部には、第1冷却通路52内へ延びるヒートシンク15が取付けられている。ヒートシンク15は、図示しない放熱フィンを備えており、放熱フィンにより電装部品14の熱を放熱する。バッテリケース13とヒートシンク15との間には、遮熱用の遮熱プレート17が設けられている。
A
図5、図7において、第1冷却通路52の上流側端部の近傍には、下流側よりも通路断面積の小さい絞り部53が形成されている。第1冷却通路52は、絞り部53から下流側に向って緩やかに拡径している。
5 and 7, a
図2、図4、図5、図7において、上流側吸気ダクト40は、第1上流側吸気ダクト42と、第2上流側吸気ダクト43とを有する。第1上流側吸気ダクト42の一端部としての上流側端部は、冷却風取入れ口41を形成している。また、第1上流側吸気ダクト42の他端部としての下流側端部は、冷却ファン20に接続されている。
2, 4, 5, and 7, the
第2上流側吸気ダクト43の一端部としての上流側端部は、冷却ファン20に接続されている。第2上流側吸気ダクト43の他端部としての下流側端部は、下流側吸気ダクト50の上流側端部に接続されている。
An upstream end as one end of the second
図3、図4において、第1上流側吸気ダクト42は前後方向に延びており、第2上流側吸気ダクト43は左右方向に延びている。具体的には、第1上流側吸気ダクト42は、冷却風取入れ口41から後方に延びて冷却ファン20の上部に接続されており、第2上流側吸気ダクト43は、冷却ファン20の左側面から左方、すなわち車両幅方向の中央側に延びてバッテリパック10の上部の右側面に接続されている。
3 and 4, the first
図5、図7において、下流側吸気ダクト50の第1冷却通路52の上流側端部には第1冷却風導入口54が設けられており、この第1冷却風導入口54は、バッテリパック10の上方に開口している。第2冷却通路55の上流側端部には第2冷却風導入口56が設けられており、この第2冷却風導入口56は、第1冷却風導入口54と並んで配置されている。
5 and 7, a first
また、第2上流側吸気ダクト43の下流側端部の上側壁面43Aには凸状湾曲面44が形成されている。凸状湾曲面44は、第2上流側吸気ダクト43の外方に向って突出する湾曲形状をなしており、下流側吸気ダクト50の上側部に接続している。
A convex
第1冷却風導入口54は、第2冷却風導入口56よりも凸状湾曲面44側に近接して配置されている。また、第1冷却風導入口54の開口面積は、第2冷却風導入口56の開口面積よりも小さく設定されている。
The first cooling
図7において、第1冷却通路52の上流側端部と第2冷却通路55の上流側端部との間には、仕切壁57が設けられており、この仕切壁57は、第1冷却風導入口54および第2冷却風導入口56まで延出している。
In FIG. 7, a
第2上流側吸気ダクト43は、冷却ファン20から第2冷却風導入口56に向ってその軸線46Aが延びる傾斜部46を有する。また、第2上流側吸気ダクト43は、傾斜部46の下端部から水平方向にその軸線47Aが延びて第1冷却風導入口54と第2冷却風導入口56との上方側を覆う水平部47を有する。また、第2上流側吸気ダクト43は、傾斜部46の軸線46Aと水平部47の軸線47Aとが交差する交差部48を有する。
The second
交差部48の上側壁面43Aには、第2上流側吸気ダクト43の内方、すなわち下方側に向って湾曲する凹状湾曲面45が形成されている。傾斜部46は、この傾斜部46の軸線46Aが第2冷却風導入口56を通過するように傾斜している。
On the
傾斜部46の上側壁面43Aは、傾斜部46の上側壁面43Aに沿うとともに上側壁面43Aから第2冷却風導入口56側へと延びる仮想平面43Cを設定した場合、仮想平面43Cが第2冷却風導入口56を通過するように傾斜している。
When the upper
凸状湾曲面44は、冷却風の流れ方向が急激に変化するような小さな曲率半径を有している。凹状湾曲面45の曲率半径は、凸状湾曲面44の曲率半径よりも大きく設定されている。第2上流側吸気ダクト43の下側壁面43Bは、上側壁面43Aと概ね平行を保って延びている。
The convex
次に、作用を説明する。本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、吸気ダクト30が上流側吸気ダクト40と下流側吸気ダクト50とを備えており、上流側吸気ダクト40は、バッテリパック10の外部に配置され、冷却風取入れ口41を有し、下流側吸気ダクト50は、バッテリパック10の内部に配置され、上流側吸気ダクト40にその上流側端部が接続されるとともに、電装部品14およびバッテリケース13にその下流側端部が接続されている。
Next, the operation will be described. In the vehicle battery pack cooling structure of the present embodiment, the
また、下流側吸気ダクト50は、電装部品14およびバッテリケース13の上流側で二股に分岐する分岐部51と、分岐部51から電装部品14に向って延びて、電装部品14に冷却風を送る第1冷却通路52と、分岐部51からバッテリケース13に向って延びて、バッテリケース13に冷却風を送る第2冷却通路55と、を有する。
In addition, the downstream
これにより、上流側吸気ダクト40内を流れる冷却風を、下流側吸気ダクト50の分岐部51で第1冷却通路52と第2冷却通路55とに分流させて、電装部品14とバッテリケース13とにそれぞれ流すことができる。
Accordingly, the cooling air flowing in the upstream
このため、従来のようにバッテリケース13を冷却して暖められた冷却風を電装部品14に流通させることがなくなるため、冷却風取入れ口41から取入れられた低温な冷却風を電装部品14およびバッテリケース13に直接的に流し込むことができ、バッテリケース13および電装部品14の冷却性能を向上できる。
For this reason, the cooling air warmed by cooling the
また、下流側冷却通路を第1冷却通路52と第2冷却通路55とに分岐させたため、下流側吸気ダクト50の全長を短縮できるので、バッテリパック10を簡素化および小型化できる。
In addition, since the downstream cooling passage is branched into the
さらに、従来に比べて、下流側吸気ダクト50における冷却風の圧力損失を低減できるので、圧力損失を勘案して冷却ファン20の性能を高くするために冷却ファン20を大型化または複数個設ける必要がなくなる。したがって、構造を小型化できる。
Furthermore, since the pressure loss of the cooling air in the downstream
この結果、構造を小型化しつつ、バッテリケース13および電装部品14の冷却性能を向上させることができる。
As a result, the cooling performance of the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、バッテリケース13が、その内部に第2冷却通路55と連通する内部冷却通路16を有し、電装部品14を、バッテリケース13の内部冷却通路16の下流側端部の上方に配置した。
Further, in the vehicle battery pack cooling structure of the present embodiment, the
この構成により、バッテリケース13よりも比較的小型な電装部品14をバッテリケース13の上方に配置したことで、バッテリケース13の上方のスペースを有効利用することができ、バッテリパック10が大型化するのを防止できる。
With this configuration, by arranging the
また、電装部品14とバッテリケース13とを上下方向に重ねて配置できるため、バッテリパック10が水平方向(車両前後方向または車両幅方向)に拡大するのを防止できる。
Moreover, since the
また、電装部品14は、バッテリケース13内のバッテリモジュール12よりも発熱量が多いため、電装部品14をバッテリケース13の内部冷却通路16の下流側端部の上方に配置したことで、バッテリケース13の上流側の領域で、電装部品14の発生する熱の影響を受け難くできる。その結果、バッテリケース13内の内部冷却通路16に、電装部品14の発生する熱の影響を受けない冷却風を上流側から下流側へと流すことができ、バッテリモジュール12の冷却性能を高めることができる。
Further, since the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、電装部品14の底部に、第1冷却通路52内へ延びるヒートシンク15を取付け、バッテリケース13とヒートシンク15との間に遮熱用の遮熱プレート17を設けた。
In the vehicle battery pack cooling structure of the present embodiment, the
この構成により、電装部品14の発生する熱が、遮熱プレート17により遮熱されるので、電装部品14からバッテリケース13に伝達される熱を低減することができる。
With this configuration, the heat generated by the
これにより、バッテリモジュール12を収納するバッテリケース13が電装部品14の熱の影響を受け難くなるので、バッテリの出力性能を高めることができる。
Thereby, since the
また、第1冷却通路52を通過する冷却風が遮熱プレート17に沿って流れることで、冷却風をヒートシンク15に直接当てることができるので、電装部品14の冷却性能を確実に高めることができる。
In addition, since the cooling air passing through the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、第1冷却通路52が、その上流側端部の近傍に、下流側よりも通路断面積の小さい絞り部53を有する。
In the vehicle battery pack cooling structure of the present embodiment, the
この構成により、分岐部51から第1冷却通路52内に導入された冷却風は、絞り部53において流速が高くなるため、絞り部53より下流側の電装部品14へ冷却風を流れやすくできる。これにより、電装部品14の冷却性能を向上させることができる。
With this configuration, the cooling air introduced from the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、上流側吸気ダクト40が、その一端部が冷却風取入れ口41を形成するとともにその他端部が冷却ファン20に接続される第1上流側吸気ダクト42と、その一端部が冷却ファン20に接続されるとともにその他端部が下流側吸気ダクト50の上流側端部に接続される第2上流側吸気ダクト43と、を有する。
Further, in the cooling structure for the vehicle battery pack of the present embodiment, the
また、下流側吸気ダクト50において、第1冷却通路52の上流側端部に、バッテリパック10の上方に開口する第1冷却風導入口54を設け、第2冷却通路55の上流側端部に、第1冷却風導入口54と並んで配置される第2冷却風導入口56を設けた。
Further, in the downstream
さらに、第2上流側吸気ダクト43の下流側端部の上側壁面43Aに、湾曲形状をなし下流側吸気ダクト50の上側部に接続する凸状湾曲面44を形成し、第1冷却風導入口54を、第2冷却風導入口56よりも凸状湾曲面44側に近接して配置し、第1冷却風導入口54の開口面積を、第2冷却風導入口56の開口面積よりも小さく設定した。
Furthermore, a convex
この構成により、第2上流側吸気ダクト43の下流側端部の上側壁面43Aに凸状湾曲面44を形成したので、冷却風は、第2上流側吸気ダクト43の下流側端部で凸状湾曲面44に当たった後、凸状湾曲面44に沿って流速を速めて、下流側吸気ダクト50へと流れる。
With this configuration, since the convex
また、第1冷却風導入口54を第2冷却風導入口56よりも凸状湾曲面44側に近接して配置し、第1冷却風導入口54の開口面積を第2冷却風導入口56の開口面積よりも小さく設定したので、凸状湾曲面44に沿って流れることで流速を速めた冷却風を、第1冷却風導入口54を介して第1冷却通路52に流入させることができる。
Further, the first cooling
一方、凸状湾曲面44から離れた位置では、凸状湾曲面44に沿って流れる冷却風よりも流速が遅い冷却風を、第2冷却風導入口56を介して第2冷却通路55に流し込むことができる。
On the other hand, at a position away from the convex
したがって、バッテリケース13よりも高温となる電装部品14に流速の速い冷却風を当てることができるとともに、バッテリケース13により多くの冷却風を流し込んで、各バッテリモジュール12に均等に冷却風を流し込むことができる。
Therefore, it is possible to apply cooling air having a high flow rate to the
この結果、バッテリケース13および電装部品14を同時に効率良く冷却できる。
As a result, the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、第1冷却通路52の上流側端部と第2冷却通路55の上流側端部との間に、仕切壁57を設け、仕切壁57を、第1冷却風導入口54および第2冷却風導入口56まで延出させた。
Further, the cooling structure for the vehicle battery pack of the present embodiment is provided with a
この構成により、下流側吸気ダクト50の上流側端部において、第1冷却通路52の第1冷却風導入口54に流入する冷却風と、第2冷却通路55の第2冷却風導入口56に流入する冷却風とが混ざり合って流れが乱れるのを防止できる。
With this configuration, the cooling air flowing into the first cooling
これにより、流速の速い冷却風を確実に第1冷却風導入口54を介して第1冷却通路52へと流し込むことができる。
As a result, the cooling air having a high flow velocity can be reliably poured into the
この結果、第1冷却通路52および第2冷却通路55の両方に冷却風をスムーズに流し込むことができ、電装部品14およびバッテリケース13の冷却性能を高めることができる。
As a result, the cooling air can smoothly flow into both the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、第2上流側吸気ダクト43が、冷却ファン20から第2冷却風導入口56に向ってその軸線が延びる傾斜部46と、傾斜部46の下端部から水平方向にその軸線が延びて第1冷却風導入口54と第2冷却風導入口56との上方側を覆う水平部47と、傾斜部46の軸線と水平部47の軸線とが交差する交差部48と、を有する。
Further, in the vehicle battery pack cooling structure of the present embodiment, the second
そして、交差部48の上部に、下方側に向って湾曲する凹状湾曲面45を形成した。また、傾斜部46の軸線46Aが第2冷却風導入口56を通過するように傾斜部46を傾斜させた。
And the concave
この構成により、傾斜部46を流れる冷却風のうち凹状湾曲面45から剥離した冷却風を、第1冷却風導入口54より開口面積の大きい第2冷却風導入口56に流入させることができる。
With this configuration, the cooling air separated from the concave
これに加え、凹状湾曲面45から水平部47の上側壁面43Aに沿って流れる冷却風を、凸状湾曲面44に沿って流れることで流速を速めさせ、第1冷却風導入口54へと流入させることができる。
In addition, the cooling air flowing from the concave
これにより、第2上流側吸気ダクト43において、冷却風を流速の速い冷却風と流速の遅い冷却風とに分けることができ、第1冷却風導入口54と第2冷却風導入口56とにそれぞれ必要に応じた量の冷却風を適切に分配して流し込むことができる。
Thus, in the second
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、傾斜部46の上側壁面43Aに沿うとともに上側壁面43Aから第2冷却風導入口56側へと延びる仮想平面43Cを設定した場合、仮想平面43Cが第2冷却風導入口56を通過するように、傾斜部46の上側壁面43Aを傾斜させた。
Further, the cooling structure for the vehicle battery pack of the present embodiment has a
この構成により、傾斜部46の上側壁面43Aに沿って流れて凹状湾曲面45から剥離した冷却風を、確実に第2冷却風導入口56に流し込むことができる。
With this configuration, the cooling air that flows along the
これにより、凹状湾曲面45から剥離して流速の低下した冷却風が第1冷却風導入口54に流れ込むことを防止できる。
As a result, it is possible to prevent the cooling air peeled off from the concave
また、開口面積が小さい第1冷却風導入口54の近傍で、流速の速い冷却風と流速の遅い冷却風とが衝突して流れが乱れるのを防止できるので、流速の速い冷却風を第1冷却風導入口54に流すことができるとともに、流速の遅い冷却風を多く第2冷却風導入口56へと流し込むことができる。
Further, in the vicinity of the first cooling
この結果、バッテリケース13よりも高温となる電装部品14に流速の速い冷却風を流し込んで、電装部品14の冷却性能を高めることができる。
As a result, it is possible to increase the cooling performance of the
また、多量の冷却風が必要なバッテリケース13に、より多くの冷却風を流し込んで、複数のバッテリモジュール12に必要な量の冷却風を流すことができ、バッテリケース13の冷却性能を高めることができる。
Further, it is possible to flow a larger amount of cooling air into the
また、本実施形態の車両用バッテリパックの冷却構造は、凸状湾曲面44が、冷却風の流れ方向が急激に変化する曲率半径を有し、凹状湾曲面45の曲率半径を、凸状湾曲面44の曲率半径よりも大きく設定した。
In the vehicle battery pack cooling structure of the present embodiment, the convex
この構成により、凹状湾曲面45が緩やかな湾曲面となるため、凹状湾曲面45から剥離する冷却風の量を抑えることができ、冷却風の一部を確実に凹状湾曲面45に沿って流すことができる。
With this configuration, since the concave
また、凸状湾曲面44が急な湾曲面となるため、凸状湾曲面44により、凹状湾曲面45に沿って流れてきた冷却風の流速を速めることができるとともに、冷却風の流れの方向を第1冷却風導入口54へと向けることができるので、開口面積が小さい第1冷却風導入口54にスムーズに冷却風を流し込むことができる。
Further, since the convex
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
10... バッテリパック、12...バッテリモジュール、13...バッテリケース、14...電装部品、15...ヒートシンク、16...内部冷却通路、17...遮熱プレート、20...冷却ファン、30...吸気ダクト、40...上流側吸気ダクト、41...冷却風取入れ口、42...第1上流側吸気ダクト、43...第2上流側吸気ダクト、43A...上側壁面、44...凸状湾曲面、45...凹状湾曲面、46...傾斜部、46A...軸線(傾斜部の軸線)、47...水平部、47A...軸線(水平部の軸線)、48...交差部、50...下流側吸気ダクト、51...分岐部、52...第1冷却通路、53...絞り部、54...第1冷却風導入口、55...第2冷却通路、56...第2冷却風導入口、57...仕切壁
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記バッテリパックに連結され、前記バッテリパックに冷却風を導入する吸気ダクトと、
前記吸気ダクトを通して前記バッテリパック内に冷却風を送風する冷却ファンと、を備えた車両用バッテリパックの冷却構造であって、
前記吸気ダクトは、
前記バッテリパックの外部に配置され、冷却風取入れ口を有する上流側吸気ダクトと、
前記バッテリパックの内部に配置され、前記上流側吸気ダクトにその上流側端部が接続されるとともに、前記電装部品および前記バッテリケースにその下流側端部が接続される下流側吸気ダクトと、を備え、
前記下流側吸気ダクトは、
前記電装部品および前記バッテリケースの上流側で二股に分岐する分岐部と、
前記分岐部から前記電装部品に向って延びて、前記電装部品に冷却風を送る第1冷却通路と、
前記分岐部から前記バッテリケースに向って延びて、前記バッテリケースに冷却風を送る第2冷却通路と、を有し、
前記バッテリケースは、その内部に前記第2冷却通路と連通する内部冷却通路を有し、
前記電装部品を、前記バッテリケースの前記内部冷却通路の前記冷却風の上下流方向の中央よりも下流側の上方のみに配置したことを特徴とする車両用バッテリパックの冷却構造。 A battery case containing a battery module, a battery pack for storing electrical components,
An intake duct connected to the battery pack for introducing cooling air into the battery pack;
A cooling structure for a vehicle battery pack and a cooling fan for blowing cooling air into the battery pack through the intake duct,
The intake duct is
An upstream air intake duct disposed outside the battery pack and having a cooling air intake;
A downstream air intake duct that is disposed inside the battery pack, has an upstream end connected to the upstream air intake duct, and has a downstream end connected to the electrical component and the battery case. Prepared,
The downstream intake duct is
A branching portion bifurcated on the upstream side of the electrical component and the battery case;
A first cooling passage extending from the branch portion toward the electrical component and sending cooling air to the electrical component;
It extends toward the battery case from the branch portion, possess a second cooling passage for sending cooling air, to the battery case,
The battery case has an internal cooling passage communicating with the second cooling passage in the interior thereof.
The cooling structure for a vehicle battery pack, wherein the electrical component is disposed only above the downstream side of the center of the cooling air in the upstream / downstream direction of the internal cooling passage of the battery case .
前記バッテリケースと前記ヒートシンクとの間に遮熱用の遮熱プレートを設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用バッテリパックの冷却構造。 A heat sink that extends into the first cooling passage is attached to the bottom of the electrical component,
The cooling structure for a vehicle battery pack according to claim 1, wherein a heat shield plate for heat insulation is provided between the battery case and the heat sink .
前記バッテリパックに連結され、前記バッテリパックに冷却風を導入する吸気ダクトと、
前記吸気ダクトを通して前記バッテリパック内に冷却風を送風する冷却ファンと、を備えた車両用バッテリパックの冷却構造であって、
前記吸気ダクトは、
前記バッテリパックの外部に配置され、冷却風取入れ口を有する上流側吸気ダクトと、
前記バッテリパックの内部に配置され、前記上流側吸気ダクトにその上流側端部が接続されるとともに、前記電装部品および前記バッテリケースにその下流側端部が接続される下流側吸気ダクトと、を備え、
前記下流側吸気ダクトは、
前記電装部品および前記バッテリケースの上流側で二股に分岐する分岐部と、
前記分岐部から前記電装部品に向って延びて、前記電装部品に冷却風を送る第1冷却通路と、
前記分岐部から前記バッテリケースに向って延びて、前記バッテリケースに冷却風を送る第2冷却通路と、を有し、
前記第1冷却通路は、その上流側端部の近傍に、下流側よりも通路断面積の小さい絞り部を有することを特徴とする車両用バッテリパックの冷却構造。 A battery case containing a battery module, a battery pack for storing electrical components,
An intake duct connected to the battery pack for introducing cooling air into the battery pack;
A cooling structure for a vehicle battery pack, comprising: a cooling fan that blows cooling air into the battery pack through the intake duct;
The intake duct is
An upstream air intake duct disposed outside the battery pack and having a cooling air intake;
A downstream air intake duct that is disposed inside the battery pack, has an upstream end connected to the upstream air intake duct, and has a downstream end connected to the electrical component and the battery case. Prepared,
The downstream intake duct is
A branching portion bifurcated on the upstream side of the electrical component and the battery case;
A first cooling passage extending from the branch portion toward the electrical component and sending cooling air to the electrical component;
A second cooling passage extending from the branch portion toward the battery case and sending cooling air to the battery case;
The cooling structure for a vehicle battery pack, wherein the first cooling passage has a throttle portion having a smaller passage cross-sectional area than the downstream side in the vicinity of the upstream end portion thereof .
前記バッテリパックに連結され、前記バッテリパックに冷却風を導入する吸気ダクトと、
前記吸気ダクトを通して前記バッテリパック内に冷却風を送風する冷却ファンと、を備えた車両用バッテリパックの冷却構造であって、
前記吸気ダクトは、
前記バッテリパックの外部に配置され、冷却風取入れ口を有する上流側吸気ダクトと、
前記バッテリパックの内部に配置され、前記上流側吸気ダクトにその上流側端部が接続されるとともに、前記電装部品および前記バッテリケースにその下流側端部が接続される下流側吸気ダクトと、を備え、
前記下流側吸気ダクトは、
前記電装部品および前記バッテリケースの上流側で二股に分岐する分岐部と、
前記分岐部から前記電装部品に向って延びて、前記電装部品に冷却風を送る第1冷却通路と、
前記分岐部から前記バッテリケースに向って延びて、前記バッテリケースに冷却風を送る第2冷却通路と、を有し、
前記上流側吸気ダクトは、
一端部が前記冷却風取入れ口を形成するとともに他端部が前記冷却ファンに接続される第1上流側吸気ダクトと、
一端部が前記冷却ファンに接続されるとともに他端部が前記下流側吸気ダクトの上流側端部に接続される第2上流側吸気ダクトと、を有し、
前記下流側吸気ダクトにおいて、
前記第1冷却通路の上流側端部に、前記バッテリパックの上方に開口する第1冷却風導入口を設け、
前記第2冷却通路の上流側端部に、前記第1冷却風導入口と並んで配置される第2冷却風導入口を設け、
前記第2上流側吸気ダクトは、
前記冷却ファンから前記第2冷却風導入口に向ってその軸線が延びる傾斜部と、
前記傾斜部の下端部から水平方向にその軸線が延びて前記第1冷却風導入口と前記第2冷却風導入口との上方側を覆う水平部と、
前記傾斜部の軸線と前記水平部の軸線とが交差する交差部と、を有し、
前記交差部の上部に、下方側に向って湾曲する凹状湾曲面を形成し、
前記傾斜部の軸線が前記第2冷却風導入口を通過するように前記傾斜部を傾斜させたことを特徴とする車両用バッテリパックの冷却構造。 A battery case containing a battery module, a battery pack for storing electrical components,
An intake duct connected to the battery pack for introducing cooling air into the battery pack;
A cooling structure for a vehicle battery pack, comprising: a cooling fan that blows cooling air into the battery pack through the intake duct;
The intake duct is
An upstream air intake duct disposed outside the battery pack and having a cooling air intake;
A downstream air intake duct that is disposed inside the battery pack, has an upstream end connected to the upstream air intake duct, and has a downstream end connected to the electrical component and the battery case. Prepared,
The downstream intake duct is
A branching portion bifurcated on the upstream side of the electrical component and the battery case;
A first cooling passage extending from the branch portion toward the electrical component and sending cooling air to the electrical component;
A second cooling passage extending from the branch portion toward the battery case and sending cooling air to the battery case;
The upstream intake duct is
A first upstream intake duct, one end of which forms the cooling air intake and the other end of which is connected to the cooling fan;
A second upstream intake duct having one end connected to the cooling fan and the other end connected to an upstream end of the downstream intake duct;
In the downstream intake duct,
A first cooling air inlet opening that opens above the battery pack is provided at the upstream end of the first cooling passage,
A second cooling air introduction port arranged alongside the first cooling air introduction port is provided at the upstream end of the second cooling passage,
The second upstream intake duct is
An inclined portion whose axis extends from the cooling fan toward the second cooling air introduction port;
A horizontal portion extending in the horizontal direction from the lower end of the inclined portion and covering the upper side of the first cooling air inlet and the second cooling air inlet;
An intersection where the axis of the inclined portion and the axis of the horizontal portion intersect,
A concave curved surface that curves toward the lower side is formed at the top of the intersection,
The cooling structure for a vehicle battery pack , wherein the inclined portion is inclined so that an axis of the inclined portion passes through the second cooling air inlet .
前記仮想平面が前記第2冷却風導入口を通過するように、前記傾斜部の前記上側壁面を傾斜させたことを特徴とする請求項4に記載の車両用バッテリパックの冷却構造。 When setting a virtual plane along the upper wall surface of the inclined portion and extending from the upper wall surface to the second cooling air inlet side,
The cooling structure for a vehicle battery pack according to claim 4 , wherein the upper wall surface of the inclined portion is inclined so that the virtual plane passes through the second cooling air introduction port .
前記凹状湾曲面の曲率半径を、前記凸状湾曲面の曲率半径よりも大きく設定したことを特徴とする請求項4に記載の車両用バッテリパックの冷却構造。 Forming a curved curved surface on the upper wall surface of the downstream end of the second upstream intake duct, forming a curved shape and connecting to the upper portion of the downstream intake duct;
5. The cooling structure for a vehicle battery pack according to claim 4, wherein a radius of curvature of the concave curved surface is set larger than a radius of curvature of the convex curved surface .
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