JP6550247B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電池と、蓄電池を冷却する冷却回路と、を備えた車両用電源装置に関する。

従来より、蓄電池と、蓄電池を冷却する冷却回路と、を備えた車両用電源装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の車両用電源装置では、前後に２つ若しくは３つの電池パックを配置し、電池パック内に相互に電気的に直列に接続された複数のバッテリセルを配置している。また、電池パックを冷却する冷却ジャケットは、ウォーターポンプ、ラジエータが設けられた冷却回路において、並列に接続されている。

特開２０１３−１７３３８９号公報

特許文献１に記載の車両用電源装置では、電池パック同士は電気的に並列に接続されているものと認められる。ところで、電気的に並列に接続された電池パック同士では温度ばらつきが発生する虞がある。電池パック間の温度ばらつきは、電池劣化のばらつき、ＳＯＣ（State of Charge）のばらつき、配電部材への悪影響等を及ぼす虞がある。

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、異なる電池パック群を構成する電池パック間の温度ばらつきを抑制可能な車両用電源装置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、
蓄電池（例えば、後述の実施形態の前部バッテリモジュール３１、下後部バッテリモジュール３２、上後部バッテリモジュール３３）と、
該蓄電池を冷却する冷却回路（例えば、後述の実施形態の冷却回路１００）と、を備えた車両用電源装置（例えば、後述の実施形態の車両用電源装置１）であって、
前記蓄電池は、複数の電池パック（例えば、後述の実施形態の電池パック３１ａ〜３３ａ）が車両の前後方向に並んで配置された電池パック群（例えば、後述の実施形態の左側電池パック群ＬＶ、右側電池パック群ＲＶ）を前記車両の左右方向に少なくとも２列有し、
それぞれの該電池パック群を構成する前記電池パックは、電気的に直列に接続され、
前記電池パック群は、電気的に並列に接続され、
前記冷却回路は、複数列の前記電池パック群を横断するように配置される。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の車両用電源装置であって、
前記蓄電池は、前記車両の左右方向に並ぶ第１電池パック群（例えば、後述の実施形態の左側電池パック群ＬＶ）と第２電池パック群（例えば、後述の実施形態の右側電池パック群ＲＶ）とを含み、
前記冷却回路は、前記車両の同じ前後方向位置に配置された前記第１電池パック群の前記電池パック（例えば、後述の実施形態の３１ａＬ、３２ａＬ、３３ａＬ）と前記第２電池パック群の前記電池パック（例えば、後述の実施形態の３１ａＲ、３２ａＲ、３３ａＲ）とを冷却する冷却流路（例えば、後述の実施形態の流路１３４）を、前記車両の同じ前後方向位置に配置された前記第１電池パック群の前記電池パックと前記第２電池パック群の前記電池パックの組ごとに備える。

請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の車両用電源装置であって、
前記冷却流路は、それぞれ前記車両の前後方向に離間して配置され前記車両の左右方向に延びる往流路（例えば、後述の実施形態の往流路１３５）及び復流路（例えば、後述の実施形態の復流路１３６）と、該往流路及び該復流路の一端部同士を接続する接続路（例えば、後述の実施形態の接続路１３７）と、を有し、冷媒は、前記車両の同じ前後方向位置に配置された前記第１電池パック群の前記電池パックと前記第２電池パック群の前記電池パックとに対し、前記往流路を前記左右方向において一方側（例えば、後述の実施形態の左側）から他方側（例えば、後述の実施形態の右側）へ流れ、前記左右方向の他方側で前記接続路を前記前後方向に流れ、前記復流路を前記左右方向において他方側から一方側へ流れる。

請求項４に記載の発明は、
請求項２又は３に記載の車両用電源装置であって、
前記蓄電池は、前記車両の前部座席（例えば、後述の実施形態の前部座席４）の下方に配置される前部バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態の前部バッテリモジュール３１）と、後部座席（例えば、後述の実施形態の後部座席５）の下方に配置される後部バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態の下後部バッテリモジュール３２、上後部バッテリモジュール３３）と、を含み、
前記前部バッテリモジュールは、前記第１電池パック群の一部の前記電池パックと前記第２電池パック群の一部の前記電池パックを含み、
前記後部バッテリモジュールは、前記第１電池パック群の残りの前記電池パックと前記第２電池パック群の残りの前記電池パックを含み、
前記冷却回路は、前記前部バッテリモジュールを冷却する前部バッテリモジュール冷却部（例えば、後述の実施形態の前部バッテリモジュール冷却部１３１）と、前記後部バッテリモジュールを冷却する後部バッテリモジュール冷却部（例えば、後述の実施形態の下後部バッテリモジュール冷却部１３２、上後部バッテリモジュール冷却部１３３）と、を備え、
前記前部バッテリモジュール冷却部と前記後部バッテリモジュール冷却部とは並列に接続される。

請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の車両用電源装置であって、
前記後部バッテリモジュールは、前記後部座席の下方に上下に配置された上後部バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態の上後部バッテリモジュール３３）と、下後部バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態の下後部バッテリモジュール３２）と、を含み、
前記後部バッテリモジュール冷却部は、前記上後部バッテリモジュールを冷却する上後部バッテリモジュール冷却部（例えば、後述の実施形態の上後部バッテリモジュール冷却部１３３）と、前記下後部バッテリモジュールを冷却する下後部バッテリモジュール冷却部（例えば、後述の実施形態の下後部バッテリモジュール冷却部１３２）と、を含み、
前記上後部バッテリモジュール冷却部と前記下後部バッテリモジュール冷却部とは並列に接続される。

請求項１に記載の発明によれば、電気的に並列に接続された少なくとも２列の電池パック群では、一方の列の電池パック群を構成する電池パックと他方の列の電池パック群を構成する電池パックとでは温度がばらつく傾向があるところ、冷却回路が複数列の電池パック群を横断するように配置されるので、異なる電池パック群を構成する電池パック間で温度ばらつきを抑制できる。また、異なる電池パック群を構成する電池パック間の温度ばらつきが抑制されることで、電池劣化のばらつき、ＳＯＣのばらつき、配電部品への影響を少なくできる。

請求項２に記載の発明によれば、前記車両の同じ前後方向位置に配置された第１電池パック群の電池パックと第２電池パック群の電池パックとが共通の冷却流路を通る冷媒によって冷却されるので、左右に並ぶ電池パックの温度ばらつきを抑制できる。

請求項３に記載の発明によれば、冷媒が車両の左右方向一方側から他方側に流れた後、再度、左右方向他方側から一方側に戻ってくるので、車両の同じ前後方向位置に配置された左右に並ぶ電池パックの温度をさらに平均化できる。

請求項４に記載の発明によれば、前部バッテリモジュール冷却部と後部バッテリモジュール冷却部とを並列に接続することで、前部バッテリモジュールと後部バッテリモジュールの温度を平均化できるとともに、冷却回路の圧損を低減できる。

請求項５に記載の発明によれば、上後部バッテリモジュール冷却部と下後部バッテリモジュール冷却部とを並列に接続することで、上後部バッテリモジュールと下後部バッテリモジュールの温度を平均化できるとともに、冷却回路の圧損を低減できる。

本発明の実施形態に係る車両用電源装置を搭載した車両の概略側面図である。 本発明の実施形態に係る車両用電源装置のバッテリユニットを示す分解斜視図である。 図２のバッテリユニットを示す内部平面図である。 本発明の実施形態に係る車両用電源装置の冷却回路と電池パックの接続とを模式的に示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両用電源装置の冷却回路の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態に係る車両用電源装置の冷却回路の概略ブロック図である。

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する。

［車両用電源装置］
図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両用電源装置１は、主として蓄電器としてのバッテリモジュール３１〜３３、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、充電器２１、及びこれらを冷却する冷却回路１００を備え、ハイブリッド車両、電気車両、燃料電池車等の車両Ｖに搭載される。これら複数のバッテリモジュール３１〜３３、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び冷却回路１００の一部は、ユニット化されてバッテリユニット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。バッテリユニット１０を挟んで、車両Ｖの前部には冷却回路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、車両Ｖの後部には外部電源から供給される電力でバッテリモジュール３１〜３３を充電する上記した充電器２１が配置される。冷却回路１００は、バッテリユニット１０内に配置される内部冷却回路１００Ａと、バッテリユニット１０外に配置される外部冷却回路１００Ｂと、を有している。

［バッテリユニット］
図２及び図３に示すように、バッテリユニット１０は、複数のバッテリモジュール３１〜３３と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２と、バッテリ用ＥＣＵ４０と、内部冷却回路１００Ａと、これらを収容するケース５０とを備える。

ケース５０は、複数のバッテリモジュール３１〜３３、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、バッテリ用ＥＣＵ４０及び内部冷却回路１００Ａ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フロアフレーム（不図示）に締結されることにより、バッテリユニット１０がフロアパネル３の下方に吊り下げられるように取り付けられる。

複数のバッテリモジュール３１〜３３には、ケース５０の前部に収容される前部バッテリモジュール３１と、ケース５０の後部に収容される２つの後部バッテリモジュール３２、３３とが含まれ、各バッテリモジュール３１〜３３は、それぞれ複数の電池パック３１ａ〜３３ａを有する。本実施形態では、車幅方向中心線Ｏに対し左右方向に２つ、前後方向に３つ並べた合計６つの電池パック３１ａによって前部バッテリモジュール３１が構成され、同様に左右方向に２つ、前後方向に３つ並べた合計６つの電池パック３２ａによって一方の後部バッテリモジュール３２（以下、下後部バッテリモジュール３２とも呼ぶ。）が構成され、左右方向に並べた２つの電池パック３３ａによって他方の後部バッテリモジュール３３（以下、上後部バッテリモジュール３３とも呼ぶ。）が構成される。

複数のバッテリモジュール３１〜３３は、車両Ｖの前部座席４及び後部座席５の下方に配置される（図１参照）。具体的には、前部座席４の下方に前部バッテリモジュール３１が配置され、後部座席５の下方に下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３が配置される。

前部バッテリモジュール３１は、前部座席４の下方に配置するにあたり、重ねることなく平置きされる。下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３は、後部座席５の下方に配置するにあたり、後部座席５の座面前方に上下に配置される。具体的には、下後部バッテリモジュール３２を構成する６つの電池パック３２ａのうち、最も前側に並ぶ２つの電池パック３２ａの上方に上後部バッテリモジュール３３を構成する２つの電池パック３３ａが配置される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、直流電流を変圧する高圧系機器であり、前部バッテリモジュール３１と後部バッテリモジュール３２、３３との間、且つバッテリユニット１０の幅方向中央に配置される。また、バッテリ用ＥＣＵ４０は、電池パック３１ａ〜３３ａ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り、上後部バッテリモジュール３３の後方、且つ下後部バッテリモジュール３２の上方に配置される。

これらの前部バッテリモジュール３１及び後部バッテリモジュール３２、３３を構成する電池パック３１ａ〜３３ａは、図４の太線で示すように、車幅方向中心線Ｏに対し左側に位置する電池パック３１ａＬ、３２ａＬ、３３ａＬが直列に接続されることで左側電池パック群ＬＶを構成し、車幅方向中心線Ｏに対し右側に位置する電池パック３１ａＲ、３２ａＲ、３３ａＲが直列に接続されることで右側電池パック群ＲＶを構成する。左側電池パック群ＬＶ及び右側電池パック群ＲＶのそれぞれの電気回路の一端はＤＣ−ＤＣコンバータ２２のプラス電極に接続され、左側電池パック群ＬＶ及び右側電池パック群ＲＶのそれぞれの電気回路の他端はＤＣ−ＤＣコンバータ２２のマイナス電極に接続される。すなわち、左側電池パック群ＬＶ及び右側電池パック群ＲＶは電気的に並列に接続されている。したがって、前後方向で略同じ位置であって左右に並ぶ２つの電池パックは、電気的に並列に接続された異なる電池パック群に属している。なお、図４及び図５においては、下後部バッテリモジュール３２の上方に位置する上後部バッテリモジュール３３を、見やすいように下後部バッテリモジュール３２の前方に配置している。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び充電器２１は、電池パック３１ａ〜３３ａ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、電池パック３１ａ〜３３ａの上限温度を６０℃とすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び充電器２１の上限温度は８０℃に設定されており、高温環境下では電池パック３１ａ〜３３ａ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、電池パック３１ａ〜３３ａを冷却する必要がなくてもＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び充電器２１のみを冷却したい場合も生じうる。

内部冷却回路１００Ａについては、外部冷却回路１００Ｂとあわせて以下で説明する。

［冷却回路の構成］
図５に示すように、冷却回路１００は、ラジエータ１０１、冷却ポンプ１０２、電池パック冷却部１３０、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２及び充電器冷却部１２１がバッテリユニット１０の外側に配索される外配管１０３とバッテリユニット１０の内側に配索される内配管１０４とで接続され冷媒循環経路が形成されている。

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及び第２外配管１０３ｂを介して充電器冷却部１２１の排出口１２１ｂに接続されるとともに、第１外配管１０３ａ、第３外配管１０３ｃ及び第１内配管１０４ａを介してＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２の排出口１２２ｂに接続される。ラジエータ１０１の排出口１０１ｂは、第４外配管１０３ｄ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５外配管１０３ｅ及び第６外配管１０３ｆを介して電池パック冷却部１３０の流入口である分岐部１０８に接続される。

電池パック冷却部１３０は、複数のバッテリモジュール３１〜３３を冷却する複数のバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３を有する。前部バッテリモジュール３１を冷却する前部バッテリモジュール冷却部１３１は、左右に並ぶ２つの電池パック３１ａを一組として冷却する冷却ジャケット１３１ａを前後方向に３つ並べ、これらを第２内配管１０４ｂ、第３内配管１０４ｃを介して直列に接続して構成される。また、下後部バッテリモジュール３２を冷却する下後部バッテリモジュール冷却部１３２は、左右に並ぶ２つの電池パック３２ａを一組として冷却する冷却ジャケット１３２ａを前後方向に３つ並べ、これらを第４内配管１０４ｄ、第５内配管１０４ｅを介して直列に接続して構成される。また、上後部バッテリモジュール３３を冷却する上後部バッテリモジュール冷却部１３３は、左右に並ぶ２つの電池パック３３ａを一組として冷却する１つの冷却ジャケット１３３ａで構成される。

図４も参照して、前部バッテリモジュール冷却部１３１を構成するそれぞれの冷却ジャケット１３１ａは、一本の流路１３４から構成され、流路１３４は、前後方向で略同じ位置であって左右に並ぶ２つの電池パック３１ａＬ，３１ａＲに対し、前後方向に離間して配置され左右方向に延びる往流路１３５及び復流路１３６と、往流路１３５と復流路１３６の一端部同士を接続する接続路１３７と、から構成される。下後部バッテリモジュール冷却部１３２を構成する冷却ジャケット１３２ａ及び上後部バッテリモジュール冷却部１３３を構成する冷却ジャケット１３３ａも同様に、それぞれ一本の流路１３４から構成される。流路１３４を流れる冷媒は、前後方向において略同じ位置であって左右に並ぶ２つの電池パック３１ａＬ，３１ａＲに対し、往流路１３５を左右方向において一方側（本実施形態では、左側）から他方側（本実施形態では、右側）へ流れ、左右方向他方側で接続路１３７を前方から後方若しくは後方から前方に流れ、復流路１３６を左右方向において他方側から一方側へ流れる。このように冷却ジャケット１３１ａ、冷却ジャケット１３２ａ及び冷却ジャケット１３３ａは、電気的に並列に接続された左側電池パック群ＬＶ及び右側電池パック群ＲＶを横断するように配置される。

図５に戻って、電池パック冷却部１３０では、複数のバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３が並列に配置される。具体的には、前部バッテリモジュール冷却部１３１の流入口１３１ｂが第６内配管１０４ｆを介して分岐部１０８に接続され、下後部バッテリモジュール冷却部１３２の流入口１３２ｂが第７内配管１０４ｇ及び第８内配管１０４ｈを介して分岐部１０８に接続され、上後部バッテリモジュール冷却部１３３の流入口１３３ｂが第９内配管１０４ｉ及び第８内配管１０４ｈを介して分岐部１０８に接続される。また、前部バッテリモジュール冷却部１３１の排出口１３１ｃが第１０内配管１０４ｊを介して合流部１０９に接続され、下後部バッテリモジュール冷却部１３２の排出口１３２ｃが第１１内配管１０４ｋを介して合流部１０９に接続され、上後部バッテリモジュール冷却部１３３の排出口１３３ｃが第１２内配管１０４ｍを介して合流部１０９に接続される。

そして、バッテリユニット１０においては、複数のバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３を並列に配置するにあたり、複数のバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３の上流側に設けられる分岐部１０８及び複数のバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３の下流側に設けられる合流部１０９がケース５０内に設けられる。

電池パック冷却部１３０では、複数のバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３を並列に配置するにあたり、複数のバッテリモジュール３１〜３３のうち電池容量の小さいバッテリモジュール３１〜３３を冷却するバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３の上流側（又は下流側）、且つ、分岐部１０８の下流側に、流量制御手段としてのオリフィス１１０、１１１が設けられる。

例えば、前部バッテリモジュール３１は、２つの下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３の合計電池容量よりも小さいため、前部バッテリモジュール３１を冷却する前部バッテリモジュール冷却部１３１の上流側（第６内配管１０４ｆ）に、流量制御手段としてのオリフィス１１０が設けられる。また、上後部バッテリモジュール３３は、下後部バッテリモジュール３２の電池容量よりも小さいため、上後部バッテリモジュール３３を冷却する上後部バッテリモジュール冷却部１３３の上流側（第９内配管１０４ｉ）に、流量制御手段としてのオリフィス１１１が設けられる。

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、互いに並列に接続されるとともに、電池パック冷却部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１３内配管１０４ｎを介して第１分岐部１１２ａに接続され、充電器冷却部１２１の流入口１２１ａが第８外配管１０３ｈを介して第２分岐部１１２ｂに接続されるとともに第７外配管１０３ｇを介して第１分岐部１１２ａに接続される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２の排出口１２２ｂが第１内配管１０４ａ及び第３外配管１０３ｃを介して合流部１１３に接続され、充電器冷却部１２１の排出口１２１ｂが第２外配管１０３ｂを介して合流部１１３に接続される。そして、第１分岐部１１２ａは、第１４内配管１０４ｐを介して電池パック冷却部１３０の合流部１０９に接続され、合流部１１３は、第１外配管１０３ａを介してラジエータ１０１の流入口１０１ａに接続される。

さらに、冷却回路１００には、電池パック冷却部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）の上流側且つ電池パック冷却部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５外配管１０３ｅと第６外配管１０３ｆ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９外配管１０３ｉを介して高圧系機器冷却部１２０の第２分岐部１１２ｂに接続している。そして、分岐部１１４には、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５外配管１０３ｅと第６外配管１０３ｆとが接続されて冷却ポンプ１０２の吐出冷媒が電池パック冷却部１３０に供給されるとともに、第５外配管１０３ｅとバイパス流路１０５（第９外配管１０３ｉ）とが遮断されてＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２及び充電器冷却部１２１に対するバイパス流路１０５（第９外配管１０３ｉ）を介する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５外配管１０３ｅとバイパス流路１０５（第９外配管１０３ｉ）とが接続されて冷却ポンプ１０２の吐出冷媒がバイパス流路１０５（第９外配管１０３ｉ）を介してＤＣ−ＤＣコンバータ冷却部１２２及び充電器冷却部１２１に供給されるとともに、第５外配管１０３ｅと第６外配管１０３ｆとが遮断されて電池パック冷却部１３０に対する冷媒供給が遮断される。なお、図５中の矢印は冷媒の流れ方向を示すものであり、第５外配管１０３ｅに対し第６外配管１０３ｆ及びバイパス流路１０５（第９外配管１０３ｉ）の両方が接続されることはない。

図６は、図５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はバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３を示している。
図６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、電池パック冷却部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、電池パック冷却部１３０の下流側に高圧系機器冷却部１２０が配置される。また、電池パック冷却部１３０の上流側と、高圧系機器冷却部１２０の上流側且つ電池パック冷却部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と電池パック冷却部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、電池パック冷却部１３０は、並列に配置された３つのバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３から構成され、高圧系機器冷却部１２０は、並列に配置された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。

以上説明したように、本実施形態の車両用電源装置１によれば、電気的に並列に接続された左側電池パック群ＬＶを構成する電池パック３１ａＬ、３２ａＬ、３３ａＬと右側電池パック群ＲＶを構成する電池パック３１ａＲ、３２ａＲ、３３ａＲとでは、温度がばらつく傾向があるところ、冷却回路１００が左側電池パック群ＬＶ及び右側電池パック群ＲＶを横断するように配置されるので、異なる電池パック群を構成する電池パック間で温度ばらつきを抑制できる。また、温度ばらつきが抑制されることで、電池劣化のばらつき、ＳＯＣのばらつき、配電部品への影響を少なくできる。

また、車両Ｖの同じ前後方向位置に配置された左側電池パック群ＬＶを構成する電池パック３１ａＬ、３２ａＬ、３３ａＬと右側電池パック群ＲＶを構成する電池パック３１ａＲ、３２ａＲ、３３ａＲとが共通の流路１３４を通る冷媒によって冷却されるので、左右に並ぶ電池パックの温度ばらつきを抑制できる。

特に、流路１３４が、前後方向で略同じ位置であって左右に並ぶ２つの電池パック３１ａＬ，３１ａＲ（３２ａＬ，３２ａＲ、３３ａＬ，３３ａＲ）に対し、前後方向に離間して配置され左右方向に延びる往流路１３５及び復流路１３６と、往流路１３５と復流路１３６の端部同士を接続する接続路１３７と、から構成されることにより以下の効果が期待できる。

流路１３４に流入した冷媒は、往流路１３５→接続路１３７→復流路１３６へと流れて流出するが、冷媒温度は電池パック３１ａ〜３３ａを冷却する過程で次第に上昇する。すなわち、図４に示す一つの流路１３４を例に説明すると、往流路１３５及び復流路１３６を左右で２つの領域に分割すると、流路１３４に流入した冷媒は、第１往流路部１３５ａ→第２往流路部１３５ｂ→第１復流路部１３６ａ→第２復流路部１３６ｂと流れることとなり、その時の冷媒温度は、Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４（ただし、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）となる。この場合、左側電池パック群ＬＶを構成する電池パック３１ａＬ、３２ａＬ、３３ａＬは、温度Ｔ１の第１往流路部１３５ａと温度Ｔ４の第２復流路部１３６ｂとによって冷却され、右側電池パック群ＲＶを構成する電池パック３１ａＲ、３２ａＲ、３３ａＲは、温度Ｔ２の第２往流路部１３５ｂと温度Ｔ３の第１復流路部１３６ａとによって冷却される。Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４の温度が低下する温度勾配が比例関係にあると仮定すると、左側電池パック群ＬＶを構成する電池パック３１ａＬ、３２ａＬ、３３ａＬと右側電池パック群ＲＶを構成する電池パック３１ａＲ、３２ａＲ、３３ａＲとは、略等しく冷却されることとなる（Ｔ１＋Ｔ４＝Ｔ２＋Ｔ３）。

さらに、前部バッテリモジュール冷却部１３１と下後部バッテリモジュール冷却部１３２と上後部バッテリモジュール冷却部１３３とを並列に接続することで、これらを直列に接続する場合に比べて、前部バッテリモジュール３１と下後部バッテリモジュール３２と上後部バッテリモジュール３３の温度を平均化できる。さらに、冷却回路１００の圧損も低減できる。

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、上記実施形態では、蓄電池として３つのバッテリモジュール３１〜３３からなる蓄電池を例示したが、いずれか１つでもよい。
また、電池パック冷却部１３０を３つのバッテリモジュール３１〜３３に対応させて３つのバッテリモジュール冷却部１３１〜１３３から構成したが、これに限らず、バッテリモジュール冷却部は、１つでもよく、２つでもよく、４つ以上でもよい。また、これらを並列に接続する場合に限らず、一部又は全部を直列に接続してもよい。

また、上記実施形態では、高圧系機器として、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２及び充電器２１を例示したが、これらはバッテリモジュール３１〜３３と別の冷却回路により冷却されてもよい。
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。

１ 車両用電源装置
４ 前部座席
５ 後部座席
３１ 前部バッテリモジュール（蓄電池）
３１ａ〜３３ａ 電池パック
３１ａＬ〜３３ａＬ 左側電池パック群を構成する電池パック
３１ａＲ〜３３ａＲ 右側電池パック群を構成する電池パック
３２ 下後部バッテリモジュール（蓄電池、後部バッテリモジュール）
３３ 上後部バッテリモジュール（蓄電池、後部バッテリモジュール）
１００ 冷却回路
１３１ 前部バッテリモジュール冷却部
１３２ 下後部バッテリモジュール冷却部
１３３ 上後部バッテリモジュール冷却部
１３４ 流路（冷却流路）
１３５ 往流路
１３６ 復流路
１３７ 接続路
ＬＶ 左側電池パック群（電池パック群、第１電池パック群）
ＲＶ 右側電池パック群（電池パック群、第２電池パック群）

Claims (5)

1. 蓄電池と、
   該蓄電池を冷却する冷却回路と、を備えた車両用電源装置であって、
   前記蓄電池は、複数の電池パックが車両の前後方向に並んで配置された電池パック群を前記車両の左右方向に少なくとも２列有し、
   それぞれの該電池パック群を構成する前記電池パックは、電気的に直列に接続され、
   前記電池パック群は、電気的に並列に接続され、
   前記冷却回路は、複数列の前記電池パック群を横断するように配置される、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、
   前記蓄電池は、前記車両の左右方向に並ぶ第１電池パック群と第２電池パック群とを含み、
   前記冷却回路は、前記車両の同じ前後方向位置に配置された前記第１電池パック群の前記電池パックと前記第２電池パック群の前記電池パックとを冷却する冷却流路を、前記車両の同じ前後方向位置に配置された前記第１電池パック群の前記電池パックと前記第２電池パック群の前記電池パックの組ごとに備える、車両用電源装置。
3. 請求項２に記載の車両用電源装置であって、
   前記冷却流路は、前記車両の前後方向に離間して配置され前記車両の左右方向に延びる往流路及び復流路と、該往流路及び該復流路の一端部同士を接続する接続路と、を有し、
   冷媒は、前記車両の同じ前後方向位置に配置された前記第１電池パック群の前記電池パックと前記第２電池パック群の前記電池パックとに対し、前記往流路を前記左右方向において一方側から他方側へ流れ、前記左右方向の他方側で前記接続路を前記前後方向に流れ、前記復流路を前記左右方向において他方側から一方側へ流れる、車両用電源装置。
4. 請求項２又は３に記載の車両用電源装置であって、
   前記蓄電池は、前記車両の前部座席の下方に配置される前部バッテリモジュールと、後部座席の下方に配置される後部バッテリモジュールと、を含み、
   前記前部バッテリモジュールは、前記第１電池パック群の一部の前記電池パックと前記第２電池パック群の一部の前記電池パックを含み、
   前記後部バッテリモジュールは、前記第１電池パック群の残りの前記電池パックと前記第２電池パック群の残りの前記電池パックを含み、
   前記冷却回路は、前記前部バッテリモジュールを冷却する前部バッテリモジュール冷却部と、前記後部バッテリモジュールを冷却する後部バッテリモジュール冷却部と、を備え、
   前記前部バッテリモジュール冷却部と前記後部バッテリモジュール冷却部とは並列に接続される、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、
   前記後部バッテリモジュールは、前記後部座席の下方に上下に配置された上後部バッテリモジュールと、下後部バッテリモジュールと、を含み、
   前記後部バッテリモジュール冷却部は、前記上後部バッテリモジュールを冷却する上後部バッテリモジュール冷却部と、前記下後部バッテリモジュールを冷却する下後部バッテリモジュール冷却部と、を含み、
   前記上後部バッテリモジュール冷却部と前記下後部バッテリモジュール冷却部とは並列に接続される、車両用電源装置。

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