JP6543604B2 - 車両 - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリ等の電気機器を搭載した車両に関する。
ハイブリッド車両等では、バッテリ等の電気機器を冷却水によって冷却する冷却回路を設ける必要がある。例えば、特許文献１では、発電機、インバータ、走行用電動機およびエアコンプレッサ、エアコンユニット等の補機類をウォータポンプにより循環される冷却水によって冷却する冷却回路を設けたハイブリッド電気自動車において、冷却回路に予備の冷却水を蓄えるサブタンクを接続し、このサブタンクのエア抜き孔に電磁弁を介して圧気源からの圧気を導入するエア配管を接続することが記載されている。
特開平１１−１１７７４４号公報
しかしながら、特許文献１に記載の冷却回路では、サブタンクや電磁弁を設ける必要があり部品点数が多いばかりか、電磁弁の制御等、空気（以下、エアと呼ぶ）排出作業が煩雑であった。このような電気機器を冷却する冷却回路においては、エア排出作業を容易に行うことができると共に、電気機器の交換又はメンテナンスを容易に行うことができることが好ましい。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却回路のエア排出作業、及び電気機器の交換又はメンテナンスを容易に行うことができる車両を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
電気機器（例えば、後述の実施形態のバッテリ３０）と、
前記電気機器を覆うカバー（例えば、後述の実施形態のカバー５２）と、
前記電気機器を冷媒で冷却する冷却回路（例えば、後述の実施形態の冷却回路１００）と、を備える車両（例えば、後述の実施形態の車両Ｖ）であって、
前記冷却回路には、エア抜き部材（例えば、後述の実施形態のエア抜きボルト８１）が設けられ、
前記カバーには、カバー貫通部（例えば、後述の実施形態のカバー貫通孔５２ｃ）が設けられ、
前記エア抜き部材は、前記カバー貫通部に対して前記カバーの内側から配置され、且つ、前記カバーの外側からエア排出操作が可能に構成され、
前記エア抜き部材は、ステーに支持され、
前記ステーの上面と前記カバーとの間には、前記エア抜き部材を囲うシール部材が設けられている。
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の車両であって、
前記電気機器は、フロアパネル（例えば、後述の実施形態のフロアパネル３）の下方に
配置され、
前記フロアパネルには、パネル開口部（例えば、後述の実施形態の第１パネル開口部３ａ）が設けられ、
前記エア抜き部材に隣接して、前記電気機器の電気の入出力を遮断する保守点検用プラグ（例えば、後述の実施形態の第１保守点検用プラグ３１ｐ、第２保守点検用プラグ３２ｐ）が設けられ、
前記エア抜き部材及び前記保守点検用プラグは、前記パネル開口部から操作可能である。
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の車両であって、
前記エア抜き部材は、後部座席（例えば、後述の実施形態の後部座席５）の下方であって、車幅方向中央部に配置されている。
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
前記エア抜き部材は、前記冷却回路において最も高い位置に配置される。
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の車両であって、
前記エア抜き部材に接続されるエア抜き配管（例えば、後述の実施形態のエア抜き配管８４）は、前記冷却回路から分岐するエア抜き流路（例えば、後述の実施形態のエア抜き流路８３）に接続され、
前記エア抜き配管と前記エア抜き流路との接続部（例えば、後述の実施形態の接続部８５）は、該接続部の上流側の流路及び下流側の流路に比べて流速が遅い。
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
前記エア抜き部材に接続されるエア抜き配管（例えば、後述の実施形態のエア抜き配管８４）は、前記冷却回路から分岐するエア抜き流路（例えば、後述の実施形態のエア抜き流路８３）に接続され、
前記エア抜き配管は、前記カバーに覆われた他の電気機器（例えば、後述の実施形態のバッテリ用ＥＣＵ４０）に設けられた位置決め部（例えば、後述の実施形態の位置決め部４０ｂ）によって位置決めされる。
請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両であって、
前記電気機器は、複数の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３０ａ）を有する第１モジュール群（例えば、後述の実施形態の前部モジュール群３１）と、複数の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３０ａ）を有する第２モジュール群（例えば、後述の実施形態の中部モジュール群３２）と、を備え、 前記第１モジュール群と、前記第２モジュール群と、前記第１モジュール群及び前記第２モジュール群を収容するバッテリケース（例えば、後述の実施形態のケース５０）とは、バッテリユニット（例えば、後述の実施形態の第１バッテリユニット１０）を構成し、 前記バッテリケースは、前記第１モジュール群及び前記第２モジュール群を搭載したボトムプレート（例えば、後述の実施形態のボトムプレート５１）と、該ボトムプレートを上方から覆うユニットカバー（例えば、後述の実施形態のカバー５２）と、を備え、
前記カバーは、該ユニットカバーであり、
前記バッテリユニットは、フロアパネルの下方に配置されている。
請求項８に記載の発明は、
請求項７に記載の車両であって、
前記冷却回路は、前記バッテリユニットの内部に設けられた冷却用内配管（例えば、後述の実施形態の内配管１０４）と、前記バッテリユニットの外部に設けられた冷却用外配管（例えば、後述の実施形態の外配管１０３）と、を備え、
前記冷却用外配管の少なくとも一部は、前記バッテリユニットの車幅方向一方側に配置され、
前記バッテリユニットの車幅方向他方側には、前記冷却用外配管が設けられていない。
請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載の車両であって、
前記バッテリユニットの車幅方向他方側には、排気管が設けられている。
請求項１０に記載の発明は、
請求項８又は９に記載の車両であって、
前記バッテリユニットには、高圧系機器（例えば、後述の実施形態のＤＣ−ＤＣコンバータ２２）と、該高圧系機器と前記第１モジュール群及び前記第２モジュール群とを繋ぐ高電圧配線とが設けられ、
前記高圧系機器及び前記高電圧配線は、前記バッテリユニットの車幅方向中央に配置される。
請求項１の発明によれば、エア抜き部材を介してカバーの外側からの操作により容易に冷却回路に溜まったエアを排出することができる。
また、エア抜き部材はカバーの内側から設置されるため、電気機器の交換時又はメンテナンス時に、エア抜き部材を冷却回路に装着した状態でカバーを取り外すことができ、容易に電気機器にアクセスできる。
また、エア抜き部材を支持するステーとカバーとの間にはシール部材が設けられているので、エア排出時に仮に冷媒が飛散した場合であっても電気機器が被水するのを防止できる。
請求項２の発明によれば、エア抜き部材が保守点検用プラグに隣接して配置されるので、１つのパネル開口部からエア排出及び電気機器の電気の入出力の遮断を行うことができる。
請求項３の発明によれば、後部座席を取り外すことでエア抜き部材及び保守点検用プラグに容易にアクセスできる。
請求項４の発明によれば、エア抜き部材は冷却回路において最も高い位置に配置されるので、冷却回路内のエアを効率的にエア抜き配管に集めることができる。
請求項５の発明によれば、エア抜き配管とエア抜き流路との接続部は、該接続部の上流側の流路及び下流側の流路に比べて流速が遅いので、冷却回路内の冷媒の流れにのって冷却回路に入り込んだエアがエア抜き配管を通過するのを低減できる。
請求項６の発明によれば、エア抜き配管はカバーに覆われた他の電気機器に設けられた位置決め部によって位置決めされるので、エア抜き配管を容易に配置することができ、作業性が向上する。
請求項７の発明によれば、エア抜き部材がバッテリの冷却回路に設けられているので、バッテリの冷却性能の低下を防止できる。また、エア抜き部材がバッテリ（第１モジュール群、前記第２モジュール群）とともにバッテリケースに収容されるため、エア抜き部材の取扱い性がよい。さらに、バッテリユニットがフロアパネルの下方に配置されているので、車室内空間を広く確保できる。また、冷却回路が車室から独立しているので、それぞれの機能に適した設計をすることができる。
請求項８の発明によれば、冷却用外配管は、バッテリユニットの車幅方向一方側に配置されているので、配管の組付け作業を容易にできる。
請求項９の発明によれば、冷却用外配管は、バッテリユニットの車幅方向において排気管とは反対側に配置されているので、排気管による熱の影響を低減できる。
請求項１０の発明によれば、高圧系機器及び高電圧配線がバッテリユニットの車幅方向中央に配置されるので、側突時の衝撃から高圧系機器及び高電圧配線を保護することができる。また、高圧系機器及び高電圧配線がバッテリユニットの車幅方向一方側に配置された冷却用外配管から離れているため、高圧系機器及び高電圧配線を被水からも保護することができる。
本発明の一実施形態に係る車両の概略側面図である。 図１の車両に搭載された第１バッテリユニットの概略を示す分解斜視図である。 図１の車両に搭載された第２バッテリユニットの概略を示す分解斜視図である。 図１の車両に搭載された冷却回路の構成を示す回路図である。 図４の冷却回路の概略ブロック図である。 フロアパネルの斜め上方から第１パネル開口部及び第２パネル開口部を見た斜視図である。 フロアパネルのメンテナンスリッドを取り外した第１パネル開口部の斜視図である。 カバーのメンテナンスリッドを取り外した第１カバー開口部の斜視図である。 第１バッテリユニットに設けられたエア抜きボルトと第１保守点検用プラグ及び第２保守点検用プラグの斜視図である。
以下、本発明の一実施形態を、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する。
［車両］
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る車両Ｖは、車両前部に車両駆動用モータ（不図示）を搭載したハイブリッド車両、電気車両、燃料電池車等であり、主としてバッテリ３０、高圧系機器２０、及びこれらを冷却する冷却回路１００を備える。
［バッテリ］
バッテリ３０は、互いに離間して配置される、前部モジュール群３１、中部モジュール群３２、及び後部モジュール群３３から構成される。各モジュール群３１〜３３には、複数のバッテリセルが積層された直方体形状のバッテリモジュール３０ａが複数個まとまって配置される。
具体的に、前部モジュール群３１は、図２に示すように、各バッテリモジュール３０ａの長手方向が左右方向（車幅方向）になるように、左右方向に２つ、前後方向に３つ並べた合計６つのバッテリモジュール３０ａによって構成される。中部モジュール群３２は、図２に示すように、各バッテリモジュール３０ａの長手方向が左右方向（車幅方向）になるように、左右方向に２つ、前後方向に３つ並べた６つのバッテリモジュール３０ａと、最前列の左右方向に並んだ２つのバッテリモジュール３０ａの上方に配置されたさらに２つのバッテリモジュール３０ａとの合計８つのバッテリモジュール３０ａによって構成される。後部モジュール群３３は、図３に示すように、各バッテリモジュール３０ａの長手方向が前後方向になるように、左右方向に並んだ４つのバッテリモジュール３０ａと、その上方に配置されたさらに４つのバッテリモジュール３０ａとの合計８つのバッテリモジュール３０ａによって構成される。
［高圧系機器］
高圧系機器２０は、充電器２１及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２から構成される。充電器２１は、外部電源から供給される電力でバッテリ３０を充電する高圧系機器であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、直流電力を変圧する高圧系機器である。なお、充電器２１及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、バッテリ３０に比べて耐熱性が高く、管理温度が高く設定される。例えば、バッテリ３０の上限温度を６０℃とすると、充電器２１及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２の上限温度は８０℃に設定されており、高温環境下ではバッテリ３０を優先的に冷却する必要がある。一方、充電時等には、充電器２１が高温になるため、バッテリ３０を冷却する必要がなくても充電器２１及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２のみを冷却したい場合も生じうる。
［第１バッテリユニット］
図１及び図２に示すように、前部モジュール群３１、中部モジュール群３２、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、冷却回路１００の一部（以下、内部冷却回路１００Ａとも称する）、及びこれらを収容するケース５０は、ユニット化されて第１バッテリユニット１０を構成し、車室２の床面を形成するフロアパネル３の下方に配置される。なお、内部冷却回路１００Ａについては図４に示す。
ケース５０は、前部モジュール群３１、中部モジュール群３２、及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２が搭載されるボトムプレート５１と、これらを上方から覆うカバー５２とから構成されており、ボトムプレート５１の下を左右に走る複数のブラケット５３が車両Ｖの両側方に配設されるサイドシルの内方に並設される一対のフロアフレーム（不図示）の底面に下方から締結されることにより、第１バッテリユニット１０がフロアパネル３の下方に取り付けられる。
このように第１バッテリユニット１０がフロアフレーム（不図示）に固定されることで、前部モジュール群３１は前部座席４の下方に配置され、中部モジュール群３２は後部座席５の下方に配置される。２段に重ねて配置される中部モジュール群３２の最前列のバッテリモジュール３０ａは、後部座席５の座面前方に位置している。ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、前部モジュール群３１と中部モジュール群３２との間、且つ第１バッテリユニット１０の車幅方向中央に配置される。また、前部モジュール群３１及び中部モジュール群３２とＤＣ−ＤＣコンバータ２２とを繋ぐ不図示の高電圧配線も第１バッテリユニット１０の車幅方向中央に配置される。中部モジュール群３２の前から２列目及び３列目のバッテリモジュール３０ａの上方には左右に２つのバッテリ用ＥＣＵ４０が配置されている。バッテリ用ＥＣＵ４０は、前部モジュール群３１及び中部モジュール群３２の充放電や温度を管理するバッテリ用のコントローラである。
左右のバッテリ用ＥＣＵ４０間には、前部モジュール群３１の電気の入出力を遮断する第１保守点検用プラグ３１ｐと、中部モジュール群３２の電気の入出力を遮断する第２保守点検用プラグ３２ｐとが、左右に隣接して配置される。右側のバッテリ用ＥＣＵ４０上には、第１保守点検用プラグ３１ｐ及び第２保守点検用プラグ３２ｐに隣接するように後述するエア抜きボルト８１及びエア抜きボルト８１を支持するステー８２が配置されている。図２及び図８に示すように、カバー５２には、第１保守点検用プラグ３１ｐ及び第２保守点検用プラグ３２ｐを外部から操作可能にするべく第１カバー開口部５２ａが設けられている。第１カバー開口部５２ａは、メンテナンス時以外はメンテナンスリッド５２ｂにより封止されている。
また、図６〜図８に示すように、フロアパネル３には、カバー５２の第１カバー開口部５２ａ（メンテナンスリッド５２ｂ）に対応する位置、即ち、後部座席５の下方に第１パネル開口部３ａが設けられている。なお、第１パネル開口部３ａもメンテナンス時以外はメンテナンスリッド３ｂにより封止されている。したがって、メンテナンス時に後部座席５を取り外して、２つのメンテナンスリッド３ｂ、５２ｂを開けることで、車室２から前部モジュール群３１及び中部モジュール群３２の電気の入出力を遮断できる。
［第２バッテリユニット］
図１及び図３に示すように、後部モジュール群３３、及び冷却回路１００の一部（以下、内部冷却回路１００Ｂとも称する）、及びこれらを収容するケース５５は、ユニット化されて第２バッテリユニット６０を構成し、荷室６の床面を形成するフロアパネル３の下方に配置される。なお、内部冷却回路１００Ｂについては図４に示す。
ケース５５は、後部モジュール群３３が搭載されるボトムプレート５６と、後部モジュール群３３を上方から覆うカバー５７とから構成されており、ボトムプレート５６の下を左右に走る複数のブラケット５８が第２バッテリユニット６０を囲むように形成されたリアフレーム（不図示）に締結されるとともにリアフレームがリアサイドメンバ（不図示）に締結されることにより、第２バッテリユニット６０がフロアパネル３の下方に取り付けられる。
このように第２バッテリユニット６０がリアサイドメンバ（不図示）に固定されることで、後部モジュール群３３が荷室６の下方に配置される。後部モジュール群３３のバッテリモジュール３０ａの上方にはバッテリ用ＥＣＵ４１が配置されている。バッテリ用ＥＣＵ４１は、後部モジュール群３３の充放電や温度を管理するバッテリ用のコントローラである。
バッテリ用ＥＣＵ４１の隣には後部モジュール群３３の電気の入出力を遮断する第３保守点検用プラグ３３ｐが配置される。図３に示すように、カバー５７には、第３保守点検用プラグ３３ｐを外部から操作可能にするべく第２カバー開口部５７ａが設けられている。第２カバー開口部５７ａは、メンテナンス時以外はメンテナンスリッド５７ｂにより封止されている。
また、図６に示すように、フロアパネル３には、カバー５７の第２カバー開口部５７ａ（メンテナンスリッド５７ｂ）に対応する位置、即ち、荷室６の下方に第２パネル開口部３ｃが設けられている。なお、第２パネル開口部３ｃもメンテナンス時以外はメンテナンスリッド３ｄにより封止されている。したがって、メンテナンス時に車室２のフロアマットをめくって、２つのメンテナンスリッド３ｄ、５７ｂを開けることで、荷室６から後部モジュール群３３の電気の入出力を遮断できる。
［冷却回路の構成］
第１バッテリユニット１０の前方のいわゆるエンジンルーム７には、バッテリ３０に接続される車両駆動用モータ（不図示）及び充電器２１とともに、冷却回路１００を構成するラジエータ１０１及び冷却ポンプ１０２が配置される。冷却回路１００は、第１バッテリユニット１０内に配置される内部冷却回路１００Ａと、第２バッテリユニット６０内に配置される内部冷却回路１００Ｂと、第１バッテリユニット１０及び第２バッテリユニット６０の外部に配置される外部冷却回路１００Ｃと、に分けられる。
図４及び図５に示すように、冷却回路１００には、ラジエータ１０１、冷却ポンプ１０２、バッテリ冷却部１３０、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２及び充電器冷却部１２１が第１バッテリユニット１０及び第２バッテリユニット６０の外部に配索される外配管１０３と第１バッテリユニット１０及び第２バッテリユニット６０の内部に配索される内配管１０４とで直列に接続されることで、冷媒循環経路が形成されている。
図４に示すように、ラジエータ１０１は、流入口１０１ａから流入する冷媒の熱を放熱し、該放熱によって冷却された冷媒を排出口１０１ｂから排出する。ラジエータ１０１の流入口１０１ａは、第１外配管１０３ａを介して充電器冷却部１２１の排出口１２１ｂに接続される。ラジエータ１０１の排出口１０１ｂは、第２外配管１０３ｂを介して冷却ポンプ１０２の吸入口１０２ａに接続される。
冷却ポンプ１０２は、電動モータ（不図示）の駆動に応じて吸入口１０２ａから吸入した冷媒を吐出口１０２ｂから吐出する。冷却ポンプ１０２の吐出口１０２ｂは、第３外配管１０３ｃ及び第４外配管１０３ｄを介してバッテリ冷却部１３０の流入口である後述する後部モジュール群冷却部１３３の流入口１３３ｂに接続される。
バッテリ冷却部１３０は、複数のモジュール群３１〜３３を冷却する複数のモジュール群冷却部１３１〜１３３を有する。前部モジュール群３１を冷却する前部モジュール群冷却部１３１は、左右に並ぶ２つのバッテリモジュール３０ａを一組として一組のバッテリモジュール３０ａを冷却する冷却ジャケット１３１ａを前後方向に３つ並べ、これらの上流側を第１内配管１０４ａを介して並列に接続し、これらの下流側を第２内配管１０４ｂを介して並列に接続して構成される。
中部モジュール群３２を冷却する中部モジュール群冷却部１３２は、左右に並ぶ２つのバッテリモジュール３０ａを一組として一組のバッテリモジュール３０ａを冷却する冷却ジャケット１３２ａを前後方向に３つ並べ、最前列の冷却ジャケット１３２ａの上方に配置された２段目の２つのバッテリモジュール３０ａを一組として一組のバッテリモジュール３０ａを冷却する冷却ジャケット１３２ａを配置し、これら４つ冷却ジャケット１３２ａの上流側を第３内配管１０４ｃを介して並列に接続し、これらの下流側を第４内配管１０４ｄを介して並列に接続して構成される。なお、図４では、２段目の１つの冷却ジャケット１３２ａも１段目の３つの冷却ジャケット１３２ａとともに並べて記載している。
後部モジュール群３３を冷却する後部モジュール群冷却部１３３は、１段目の各バッテリモジュール３０ａを冷却する冷却ジャケット１３３ａを左右方向に４つ並べ、その上方に配置された２段目の各バッテリモジュール３０ａを冷却する冷却ジャケット１３３ａを左右方向に４つ並べ、これら８つ冷却ジャケット１３２ａの上流側を第５内配管１０４ｅを介して並列に接続し、これらの下流側を第６内配管１０４ｆを介して並列に接続して構成される。なお、図４では、２段目の４つの冷却ジャケット１３３ａも１段目の４つの冷却ジャケット１３３ａとともに並べて記載している。
バッテリ冷却部１３０では、複数のモジュール群冷却部１３１〜１３３が直列に配置される。具体的には、後部モジュール群冷却部１３３の流出口１３３ｃが第７内配管１０４ｇ及び第５外配管１０３ｅを介して中部モジュール群冷却部１３２の流入口１３２ｂに接続され、中部モジュール群冷却部１３２の流出口１３２ｃが第８内配管１０４ｈを介して前部モジュール群冷却部１３１の流入口１３１ｂに接続される。
ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に内蔵された冷却ジャケット又はＤＣ−ＤＣコンバータ２２に隣接配置された冷却ジャケットであり、充電器冷却部１２１は、充電器２１に内蔵された冷却ジャケット又は充電器２１に隣接配置された冷却ジャケットである。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１とは、互いに直列に接続されるとともに、バッテリ冷却部１３０の下流側に配置される。
具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２の流入口１２２ａが第９内配管１０４ｉを介してバッテリ冷却部１３０の流出口である前部モジュール群冷却部１３１の流出口１３１ｃに接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２の流出口１２２ｂが第１０内配管１０４ｊ及び第６外配管１０３ｆを介して充電器冷却部１２１の流入口１２１ａに接続される。
冷却回路１００では、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１とを直列に接続するにあたり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２よりも発熱量の大きい充電器２１を冷却する充電器冷却部１２１をＤＣ−ＤＣコンバータ２２を冷却するＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２よりも下流側に配置する。一般的に、充電器はＤＣ−ＤＣコンバータに比べて発熱量が大きいので、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１とを上流側からこの順に直列に接続し、先に発熱量の小さいＤＣ−ＤＣコンバータ２２を冷却することで冷却効率を高めることができる。
さらに、冷却回路１００には、バッテリ冷却部１３０の上流側と、高圧系機器冷却部１２０（ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１）の上流側且つバッテリ冷却部１３０の下流側とを接続するバイパス流路１０５が設けられている。具体的には、第３外配管１０３ｃと第４外配管１０３ｄとの接続部を分岐部１１４とし、該分岐部１１４をバイパス流路１０５を構成する第７外配管１０３ｇを介してバッテリ冷却部１３０の流出口である前部モジュール群冷却部１３１の流出口１３１ｃに接続している。そして、分岐部１１４には、流路切替装置としての電磁式三方弁１０６が設けられる。
該電磁式三方弁１０６をＯＦＦにすると、第３外配管１０３ｃと第４外配管１０３ｄとが接続されて冷却ポンプ１０２の吐出冷媒がバッテリ冷却部１３０に供給されるとともに、第３外配管１０３ｃとバイパス流路１０５（第７外配管１０３ｇ）とが遮断されて高圧系機器冷却部１２０（ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１）に対する直接的な冷媒供給が遮断される。一方、電磁式三方弁１０６をＯＮにすると、第３外配管１０３ｃとバイパス流路１０５（第７外配管１０３ｇ）とが接続されて冷却ポンプ１０２の吐出冷媒が高圧系機器冷却部１２０（ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１）に直接的に供給されるとともに、第３外配管１０３ｃと第４外配管１０３ｄとが遮断されてバッテリ冷却部１３０に対する冷媒供給が遮断される。なお、図４中の矢印は冷媒の流れ方向を示すものであり、第３外配管１０３ｃに対し第４外配管１０３ｄ及びバイパス流路１０５（第７外配管１０３ｇ）の両方が接続されることはない。
また、図４に示すように、第１バッテリユニット１０及び第２バッテリユニット６０の外部に配索される外配管１０３のうち、第４外配管１０３ｄ、第５外配管１０３ｅ、第６外配管１０３ｆ、及び第７外配管１０３ｇは、第１バッテリユニット１０の車幅方向一方側（図４では、車幅方向左側）に配置されている。言い換えると、第１バッテリユニット１０の車幅方向他方側（図４では、車幅方向右側）には、外配管１０３が設けられていない。例えば、ハイブリッド車両等においては、車両前方のエンジンルーム７に配置されたエンジンから車両後方に延びる排気管を第１バッテリユニット１０の車幅方向他方側（図４では、車幅方向右側）に配置させることが好ましい。これにより、冷却回路１００の外配管１０３が排気管による熱で温められるのを回避できる。
図５は、図４を用いて詳細に説明した冷却回路１００の概略ブロック図である。図中、符号ＣＨＧは充電器冷却部１２１、符号ＤＣＤＣはＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２、符号ＢＡＴＴはモジュール群冷却部１３１〜１３３を示している（以降の図６〜９においても同様。）。
図５に示すように、本実施形態の冷却回路１００では、ラジエータ１０１と、冷却ポンプ１０２と、バッテリ冷却部１３０と、充電器冷却部１２１及びＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２からなる高圧系機器冷却部１２０と、が直列に接続され、バッテリ冷却部１３０の下流側に高圧系機器冷却部１２０が配置される。また、バッテリ冷却部１３０の上流側と、高圧系機器冷却部１２０の上流側且つバッテリ冷却部１３０の下流側とがバイパス流路１０５で接続され、バイパス流路１０５とバッテリ冷却部１３０の上流側の流路との分岐部１１４に電磁式三方弁１０６が設けられている。さらに、バッテリ冷却部１３０は、直列に接続された３つのモジュール群冷却部１３１〜１３３から構成され、高圧系機器冷却部１２０は、直列に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２と充電器冷却部１２１とから構成されている。
［エア抜き機構］
ここで、冷却回路１００（内部冷却回路１００Ａ）にはエア抜き機構８０が設けられている。エア抜き機構８０は、図４に示すように、内部冷却回路１００Ａから分岐するエア抜き流路８３と、エア抜き流路８３に接続されるエア抜き配管８４と、エア抜き配管８４の先端部に設けられるエア抜きボルト８１と、から構成される。具体的には、中部モジュール群冷却部１３２の流入口１３２ｂと流出口１３２ｃとを繋ぐエア抜き流路８３としての第１１内配管１０４ｋが４つ冷却ジャケット１３２ａと並列に設けられ、エア抜き流路８３（第１１内配管１０４ｋ）にエア抜き配管８４が接続されている。
エア抜きボルト８１は、エア抜き流路８３（第１１内配管１０４ｋ）及びエア抜き配管８４とともに冷却回路１００において最も高い位置を通るように配置される。また、エア抜き流路８３（第１１内配管１０４ｋ）とエア抜き配管８４との接続部８５は、接続部８５の上流側の流路及び下流側の流路に比べて流路面積が広くなっており、接続部８５を通る冷媒の流速は接続部８５の上流側の流路及び下流側の流路を通る冷媒の流速よりも遅くなるようになっている。したがって、冷却回路１００に入り込んでエア抜き配管８４に浮遊するエアが冷媒の流れにのってエア抜き配管８４を通過するのを低減できる。エア抜き配管８４は、図９に示すように、左側のバッテリ用ＥＣＵ４０の上方から第１保守点検用プラグ３１ｐ及び第２保守点検用プラグ３２ｐの前方を左側から通過した後、右側のバッテリ用ＥＣＵ４０の上方で後方に屈曲する。
エア抜き配管８４の先端部は断面Ｔ字形状のステー８２に支持され、ステー８２及びエア抜き配管８４は右側のバッテリ用ＥＣＵ４０の上面に形成された位置決め部４０ａ、４０ｂによってそれぞれ位置決めされている。
ステー８２の上面８２ａには、エア抜き配管８４に接続されたエア抜きボルト８１とともに、エア抜きボルト８１を囲うシール部材８６が設けられている。前部モジュール群３１、中部モジュール群３２、及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２が搭載されたボトムプレート５１をカバー５２で覆うことで、エア抜きボルト８１は、カバー５２に形成されたカバー貫通孔５２ｃ（図２参照）から外部に露出する。
即ち、エア抜きボルト８１はカバー貫通孔５２ｃに対してカバー５２の内側から配置される。図７及び図８に示すように、ステー８２はカバー５２の外側から複数（本実施形態では３つ）のボルト８８でカバー５２に締結される。これにより、カバー５２の外側にエア抜きボルト８１のボルトヘッドが露出するとともに、シール部材８６がカバー５２の裏面に密着するためカバー５２の内部と外部の連通は遮断される。エア抜きボルト８１は、メンテナンス時を除いてエア抜き配管８４と外部との連通を遮断した閉状態を維持する。一方で、メンテナンス時には、カバー５２の外側からボルトヘッドが所定方向へ回されることで、エア抜き配管８４と外部とを連通し、ボルトヘッドに設けられた連通孔から冷却回路１００に溜まったエアを排出する。即ち、エア抜きボルト８１はカバー貫通孔５２ｃに対してカバー５２の内側から配置され、且つ、カバー５２の外側からエアを排出可能に構成される。
［エア排出（エア抜き）作業］
冷却回路１００に溜まったエアの排出をする際には、後部座席５を取り外した後、フロアパネル３の第１パネル開口部３ａを封止するメンテナンスリッド３ｂを取り外す。続いて、第１カバー開口部５２ａがメンテナンスリッド５２ｂによって封止された状態で、エア抜きボルト８１を所定方向に回転させて、エア抜き配管８４を外部と連通させることで、エア抜きボルト８１からエア抜き配管８４に溜まったエアが排出される。このとき、カバー５２の内部と外部はシール部材８６によって隔離されているため、仮に冷却回路１００の冷媒がエア抜きボルト８１から吐出しても冷媒がカバー５２の内部に浸入することがない。
［総括］
以上説明したように、本実施形態によれば、冷却回路１００に設けられたエア抜きボルト８１は、カバー５２のカバー貫通孔５２ｃに対してカバー５２の内側から配置され、且つ、カバー５２の外側からエア排出操作が可能である。したがって、エア抜きボルト８１を介してカバー５２の外側から容易に冷却回路１００に溜まったエアを排出することができる。また、エア抜きボルト８１はカバー５２の内側から設置されるため、バッテリ３０の交換時又はメンテナンス時に、エア抜きボルト８１を冷却回路１００に装着した状態でカバー５２を取り外すことができ、容易にバッテリ３０にアクセスできる。
また、エア抜きボルト８１を支持するステー８２とカバー５２との間にはシール部材８６が設けられているので、エア排出時に仮に冷媒が飛散した場合であってもバッテリ３０が被水するのを防止できる。
また、エア抜きボルト８１が保守点検用プラグ３１ｐ、３２ｐに隣接して配置されるので、１つのパネル開口部３ａからエア排出及びバッテリ３０の電気の入出力の遮断を行うことができる。
また、エア抜きボルト８１は、後部座席５の下方であって、車幅方向中央部に配置されているので、後部座席５を取り外すことでエア抜きボルト８１及び保守点検用プラグ３１ｐ、３２ｐに容易にアクセスできる。
また、エア抜きボルト８１は、冷却回路１００において最も高い位置に配置されるので、冷却回路１００内のエアを効率的にエア抜き配管８４に集めることができる。さらに、エア抜き配管８４とエア抜き流路８３との接続部８５は、該接続部８５の上流側の流路及び下流側の流路に比べて流速が遅いので、冷却回路１００内の冷媒の流れにのって冷却回路１００に入り込んだエアがエア抜き配管８４を通過するのを低減できる。
また、エア抜き配管８４はカバー５２に覆われたバッテリ用ＥＣＵ４０に設けられた位置決め部４０ｂによって位置決めされるので、エア抜き配管８４を容易に配置することができ、作業性が向上する。
また、外配管１０３のうち、第４外配管１０３ｄ、第５外配管１０３ｅ、第６外配管１０３ｆ、及び第７外配管１０３ｇは、第１バッテリユニット１０の車幅方向一方側にのみ配置されているので、配管の組付け作業を容易にできる。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２と、前部モジュール群３１及び中部モジュール群３２とＤＣ−ＤＣコンバータ２２とを繋ぐ不図示の高電圧配線を第１バッテリユニット１０の車幅方向中央に配置することで、側突時の衝撃からＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び高電圧配線を保護することができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び高電圧配線は第１バッテリユニット１０の車幅方向一方側に配置された第４外配管１０３ｄ、第５外配管１０３ｅ、第６外配管１０３ｆ、及び第７外配管１０３ｇから離れているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び高電圧配線を被水からも保護することができる。
［変形例］
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、上記実施形態では、バッテリ３０を前部モジュール群３１、中部モジュール群３２、及び後部モジュール群３３に分けて、第１バッテリユニット１０に前部モジュール群３１及び中部モジュール群３２を配置し、第２バッテリユニット６０に後部モジュール群３３を配置し、１つの冷却回路１００で全てのモジュール群３１〜３３を冷却したが、それぞれのバッテリユニット１０、６０ごとに別の冷却回路を設けてもよい。この場合、それぞれの冷却回路にエア抜き機構が設けられることが好ましい。
さらに、上記実施形態の冷却回路１００は、冷媒として水を用いた水冷式の冷却回路でもよく、冷媒として油を用いた油冷式の冷却回路でもよい。
３ フロアパネル
３ａ 第１パネル開口部(パネル開口部)
５ 後部座席
１０ 第１バッテリユニット（バッテリユニット）
３０ バッテリ (電気機器)
３０ａ バッテリモジュール
３１ 前部モジュール群（第１モジュール群）
３１ｐ 第１保守点検用プラグ（保守点検用プラグ）
３２ 中部モジュール群（第２モジュール群）
３２ｐ 第２保守点検用プラグ（保守点検用プラグ）
４０ バッテリ用ＥＣＵ（他の電気機器）
４０ｂ 位置決め部
５０ ケース（バッテリケース）
５１ ボトムプレート
５２ カバー（ユニットカバー）
５２ｃ 貫通孔(カバー貫通部)
８１ エア抜きボルト(エア抜き部材)
８２ ステー
８３ エア抜き流路
８４ エア抜き配管
８５ 接続部
８６ シール部材
１００ 冷却回路
１０３ 外配管
１０４ 内配管
Ｖ 車両

Claims (10)

  1. 電気機器と、
    前記電気機器を覆うカバーと、
    前記電気機器を冷媒で冷却する冷却回路と、を備える車両であって、
    前記冷却回路には、エア抜き部材が設けられ、
    前記カバーには、カバー貫通部が設けられ、
    前記エア抜き部材は、前記カバー貫通部に対して前記カバーの内側から配置され、且つ、前記カバーの外側からエア排出操作が可能に構成され、
    前記エア抜き部材は、ステーに支持され、
    前記ステーの上面と前記カバーとの間には、前記エア抜き部材を囲うシール部材が設けられている、車両。
  2. 請求項１に記載の車両であって、
    前記電気機器は、フロアパネルの下方に配置され、
    前記フロアパネルには、パネル開口部が設けられ、
    前記エア抜き部材に隣接して、前記電気機器の電気の入出力を遮断する保守点検用プラグが設けられ、
    前記エア抜き部材及び前記保守点検用プラグは、前記パネル開口部から操作可能である、車両。
  3. 請求項２に記載の車両であって、
    前記エア抜き部材は、後部座席の下方であって、車幅方向中央部に配置されている、車両。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
    前記エア抜き部材は、前記冷却回路において最も高い位置に配置される、車両。
  5. 請求項４に記載の車両であって、
    前記エア抜き部材に接続されるエア抜き配管は、前記冷却回路から分岐するエア抜き流路に接続され、
    前記エア抜き配管と前記エア抜き流路との接続部は、該接続部の上流側の流路及び下流側の流路に比べて流速が遅い、車両。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
    前記エア抜き部材に接続されるエア抜き配管は、前記冷却回路から分岐するエア抜き流路に接続され、
    前記エア抜き配管は、前記カバーに覆われた他の電気機器に設けられた位置決め部によって位置決めされる、車両。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両であって、
    前記電気機器は、複数のバッテリモジュールを有する第１モジュール群と、複数のバッテリモジュールを有する第２モジュール群と、を備え、
    前記第１モジュール群と、前記第２モジュール群と、前記第１モジュール群及び前記第２モジュール群を収容するバッテリケースとは、バッテリユニットを構成し、
    前記バッテリケースは、前記第１モジュール群及び前記第２モジュール群を搭載したボトムプレートと、該ボトムプレートを上方から覆うユニットカバーと、を備え、
    前記カバーは、該ユニットカバーであり、
    前記バッテリユニットは、フロアパネルの下方に配置されている、車両。
  8. 請求項７に記載の車両であって、
    前記冷却回路は、前記バッテリユニットの内部に設けられた冷却用内配管と、前記バッテリユニットの外部に設けられた冷却用外配管と、を備え、
    前記冷却用外配管の少なくとも一部は、前記バッテリユニットの車幅方向一方側に配置され、
    前記バッテリユニットの車幅方向他方側には、前記冷却用外配管が設けられていない、車両。
  9. 請求項８に記載の車両であって、
    前記バッテリユニットの車幅方向他方側には、排気管が設けられている、車両。
  10. 請求項８又は９に記載の車両であって、
    前記バッテリユニットには、高圧系機器と、該高圧系機器と前記第１モジュール群及び前記第２モジュール群とを繋ぐ高電圧配線とが設けられ、
    前記高圧系機器及び前記高電圧配線は、前記バッテリユニットの車幅方向中央に配置される、車両。
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