JP6965820B2 - 蓄電装置の搭載構造 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電装置の搭載構造に関する。

従来の電池パック（蓄電装置）が搭載された車両が開示された文献として、たとえば特開２０１５−１３７００９号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１に開示の電池パックが搭載された車両においては、電池パックの被水を抑制するために、フロアパネルと電池パックとの間に防水トレイが設けられている。

特開２０１５−１３７００９号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成のように、フロアパネルと電池パックとの間に防水トレイを設けた場合には、部品点数が増加するため、防水トレイの製造コストおよび車両の重量が増加する。

電池パックには、組電池を収容する収容ケースの外部に電圧が印加される電気部品が設けられており、当該電気部品が被水した場合には、電池パックに不具合が生じる場合がある。

本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、車両に具備された部材を用いて、収容ケースの外表面に設置された電気部品の被水を抑制することができる蓄電装置の搭載構造を提供することにある。

本開示の蓄電装置は、蓄電モジュール、および上記蓄電モジュールを内部に収容する収容ケースを含む蓄電装置と、上方側に上記収容ケースが配置されるフロア部材と、上記収容ケースの前面に少なくとも対向するように配置された縦壁部と、を備える。上記蓄電装置は、上記縦壁部に対向するように上記収容ケースの外表面に配置された電気部品を含む。上記フロア部材には、上方から見た場合に上記電気部品と重なるように、または上記電気部品の後方に位置するように、上記フロア部材の上面から上方に向けて突出する突起部が設けられている。

一般的に、蓄電モジュールが配置されるフロア部材上には、当該フロア部材の下方側および／または車両室内側から浸入した水等の液体が残留する場合がある。この場合において、車両の速度が急激に変動した場合には、フロア部材上に留まっていた液体が移動し、収容ケースの前面に対向するように設けられた縦壁部に向けて移動する場合がある。

ここで、上記構成の蓄電装置の搭載構造においては、フロア部材には、上方から見た場合に、縦壁部に対向するように収容ケースの外表面に配置された電気部品と重なるようにまたは電気部品の後方に位置するように、フロア部材の上面に突出部が設けられている。

このため、上方から見た場合に電気部品の下方またはその後方において、縦壁部に向けて移動する液体の流動方向が、電気部品を避けるように変更される。これにより、縦壁部に衝突した液体が、電気部品に向けて跳ね返ることを抑制することができる。この結果、車両に具備されたフロア部材の突起部を用いて、収容ケースの外表面に設置された電気部品の被水を抑制することができる。

本開示によれば、車両に具備された部材を用いて、収容ケースの外表面に配置された電気部品の被水を抑制することができる蓄電装置の搭載構造を提供する。

実施の形態１に係る電池パックの搭載構造を示す概略斜視図である。 実施の形態１に係る電池パックの搭載構造を示す概略平面図である。 実施の形態１に係る電池パックの搭載構造を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。 比較例における電池パックの搭載構造を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。 実施の形態３に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。 実施の形態４に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。 実施の形態５に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。 実施の形態６に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態においては、蓄電装置として電池パックを例示し、当該蓄電装置の搭載構造として、電池パックの搭載構造を例示して説明を行なう。以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造を示す概略斜視図である。図２は、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造を示す概略平面図である。なお、図２においては、電池パックの下方に位置する後述のフロア部材の構成が見えるように便宜上のため電池パックを一点鎖線で示している。図３は、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造を示す概略断面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図３においては、便宜上のため、後述する電池パックの収容ケース内に配置された回路基板Ｃを破線で示している。図１から図３を参照して、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造１００について説明する。

電池パックの搭載構造１００は、エンジンおよびモータジェネレータ（いずれも図示せず）を動力源とするハイブリッド車両に適用することができる。また、電池パックの搭載構造１００は、エンジン（内燃機関）を備えない電気自動車に適用することもできる。

図１および図２に示すように、電池パックの搭載構造１００が適用される車両１は、左右一対のサイドメンバ２，３、フロントクロスメンバ４、リヤクロスメンバ５、フロア部材６０、縦壁部としてのトリム７０および蓄電装置としての電池パック１０を備える。

左右一対のサイドメンバ２，３は、車両の前後方向に延在する。一対のサイドメンバ２，３は、車両の幅方向における左側および右側に配置されている。

フロントクロスメンバ４およびリヤクロスメンバ５は、車両の幅方向に延在し、一対のサイドメンバ２，３を接続する。フロントクロスメンバ４は、リヤクロスメンバ５よりも車両の前方側に位置する。フロントクロスメンバ４は、リヤクロスメンバ５よりも下方側に位置する。フロントクロスメンバ４の上方には、リヤシート９０（図３参照）の前方側が配置される。

フロア部材６０は、一対のサイドメンバ２，３上に配置される。フロア部材６０は、車両室内の床面を形成する。フロア部材６０は、たとえば、フロアパネルと当該フロアパネル上に配置されたフロアサイレンサとを含む。フロア部材６０は、フロントクロスメンバ４からリヤクロスメンバ５にかけて、車両の後方側に向かうにつれて上方に向けて湾曲するように設けられている。フロア部材６０は、上面６０ａを有する。上面６０ａは、電池パック１０側に位置する。

電池パック１０は、主として、蓄電モジュールとしての組電池２０、収容ケース３０および電気部品４０を含む。組電池２０は、複数の単電池を有する。複数の単電池は、たとえば電気的に直列に接続されている。

上記単電池は、たとえば、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の二次電池である。単電池は、たとえば、角型形状を有する。なお、単電池は、角型形状に限定されず、円筒型形状であってもよい。二次電池は、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。

収容ケース３０は、内部に組電池２０を収容する。収容ケース３０は、フロア部材６０の上方に配置される。収容ケース３０は、フロア部材６０に取り付けるための取付部（不図示）を有する。当該取付部が、締結部材（不図示）によってフロア部材６０等に固定されることにより、収容ケース３０が車両に固定される。

収容ケース３０は、たとえば前後方向に互いに対向する前面３１および後面３２、左右方向に互いに対向する一対の側面３３，３４、ならびに、上下方向に対向する上面および下面を有する。収容ケース３０の下面は、フロア部材６０の上面６０ａに対向する。

収容ケース３０は、前面３１および後面３２が対向する方向（収容ケースの前後方向）と、車両の前後方向とが一致するように車両に固定される。

電気部品４０は、たとえばコネクタ等であり、高電圧および／または低電圧が印加される部品である。電気部品４０は、たとえば、収容ケース３０内に配置された回路基板Ｃに電気的に接続される。回路基板Ｃは、配線等によって組電池２０と電気的に接続されている。

電気部品４０は、収容ケース３０の外部に露出するように設けられている。電気部品４０は、収容ケース３０の外表面に配置されている。電気部品４０は、たとえば、収容ケース３０の左側の側面３３に配置されている。

電気部品４０は、トリム７０に対向するように配置されている。具体的には、電気部品４０は、収容ケース３０の前方側に位置する部分のトリム７０に対向するように配置されている。

トリム７０は、リヤシート９０の下方に配置されている。トリム７０は、主として車両の幅方向に沿って延在する。トリム７０は、少なくとも収容ケース３０の前面３１に対向するように配置されている。より具体的には、トリム７０は、収容ケース３０の前面３１および一対の側面３３，３４を囲むように設けられている。トリム７０と収容ケース３０との間には隙間が設けられている。

トリム７０は、第１部分７１、第２部分７２および第３部分７３を有する。第１部分７１は、収容ケース３０の前面３１に対向する。第１部分７１は、車両の幅方向に沿って延在する。第２部分７２は、収容ケース３０の左前方側の角部から収容ケース３０の側面３３に亘って対向する。第２部分７２は、車両の幅方向の外側に向かうにつれて車両の後方側に向けて曲がっている。第３部分７３は、収容ケース３０の右前方側の角部から収容ケース３０の側面３４に亘って対向する。第３部分７３は、車両の幅方向の外側に向かうにつれて車両の後方側に向けて曲がっている。

図２および図３に示すように、フロア部材６０には、凹部６１および突起部６２が設けられている。凹部６１は、上面６０ａの一部が、下方に向けて凹むことにより形成されている。凹部６１は、車両の幅方向に延在する。凹部６１は、収容ケース３０の下方に位置する。

電池パック１０が搭載されるフロアサイレンサ上の空間には、電池パック１０の下方のフロア部材６０側および車両室内側から水等の液体Ｌが浸入する場合がある。この場合には、当該液体Ｌは、凹部６１に貯留される。

突起部６２は、上方から見た場合に電気部品４０と重なるように、フロア部材６０の上面６０ａから上方に向けて突出する。具体的には、突起部６２は、前方側に位置する凹部６１の上端を追加する水平面から上方に突出する。

図４は、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。図４を参照して、フロア部材６０上の液体の動きについて説明する。

図４に示すように、突起部６２は、平面視略三角形形状を有する。より具体的には、突起部６２は、上方から見た場合に、車両の前方側に向かうにつれて車両の左側に向けて傾斜する傾斜辺６２ａを有する。突起部６２は、上方から見た場合に、車両の後方側に位置する頂点部Ｐ１と、当該頂点部Ｐ１よりも車両の前方側に位置する２つの頂点部Ｐ２,Ｐ３とを有する。

上記凹部６１に液体が貯留された状態において、車両が急制動された場合には、図３および図４に示すように、当該液体が慣性力によって矢印ＡＲ１方向に沿って前方側に移動する。矢印ＡＲ１方向に沿って移動する液体の流動方向は、突起部６２によって電気部品４０を避けるように変更される。具体的には、矢印ＡＲ１方向に沿って移動する液体の流動方向は、突起部６２の傾斜辺６２ａに沿って矢印ＡＲ２方向に移動するものと、頂点部Ｐ１と頂点部Ｐ３とを結ぶ辺に沿って矢印ＡＲ３方向に移動するものとに分かれる。

このように、上方から見た場合に電気部品４０を避けるように電気部品４０の下方で液体の流動方向が変更されることにより、移動した液体が縦壁部としてのトリム７０に衝突して、電気部品４０に向けて跳ね返ることを抑制することができる。この結果、車両に具備されたフロア部材６０の突起部６２を用いて、収容ケース３０の外表面に設置された電気部品４０の被水を抑制することができる。

（比較例）
図５は、比較例における電池パックの搭載構造を示す概略断面図である。図５を参照して、比較例における電池パックの搭載構造１００Ｘについて説明する。

図５に示すように、比較例における電池パックの搭載構造１００Ｘは、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造１００と比較した場合に、実施の形態１に係る突起部６２がフロア部材６０の上面６０ａに設けられていない点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

比較例においても、凹部６１に液体が貯留された状態において車両が急制動された場合には、当該液体が慣性力によって矢印ＡＲ１方向に沿って前方に移動する。比較例においては、フロア部材６０の上面６０ａに突起部６２が設けられていないため、矢印ＡＲ１方向に沿って前方に移動する液体は、電気部品４０の下方を通過して電気部品４０の前方側に位置するトリム７０に衝突する。

電気部品４０の前方側に位置するトリム７０に衝突した液体は、後方に向けて跳ね返される。この際、跳ね返された液体の一部は、上方側にも飛散し、これにより、電気部品４０が被水してしまう。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。図６を参照して、実施の形態２に係る電池パックの搭載構造１００Ａについて説明する。

図６に示すように、実施の形態２に係る電池パックの搭載構造１００Ａは、実施の形態１に係る電池パック１０と比較した場合に、電気部品４０と突起部６２との位置関係が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態２においては、突起部６２は、上方から見た場合に、電気部品４０の後方に位置する。突起部６２は、当該突起部６２によって傾斜辺６２ａに沿うように流動方向が変更されてトリム７０に衝突した液体が、車両の幅方向の外側に向かうように跳ね返されるように、構成されている。

このように突起部６２が構成されることにより、実施の形態１同様に、電気部品４０の被水を抑制することができる。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。図７を参照して、実施の形態３に係る電池パックの搭載構造１００Ｂについて説明する。

図７に示すように、実施の形態３に係る電池パックの搭載構造１００Ｂは、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造１００と比較した場合に、電気部品４０と突起部６２との位置関係が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態３においては、突起部６２は、上方から見た場合に、電気部品４０の後方に位置する。突起部６２の上記傾斜辺６２ａは、トリム７０の第２部分７２の内表面に直交するように設けられている。すなわち、突起部６２は、当該突起部６２によって傾斜辺６２ａに沿うように流動方向が変更されてトリム７０の第２部分７２に衝突した液体が、流れてきた方向に戻るように跳ね返されるように、構成されている。

このように突起部６２が構成されることにより、実施の形態１同様に、電気部品４０の被水を抑制することができる。

（実施の形態４）
図８は、実施の形態４に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。図８を参照して、実施の形態４に係る電池パックの搭載構造１００Ｃについて説明する。

図８に示すように、実施の形態４に係る電池パックの搭載構造１００Ｃは、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造１００と比較した場合に、電気部品４０と突起部６２との位置関係が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態４においては、突起部６２は、上方から見た場合に、電気部品４０の後方に位置する。実施の形態４においても、実施の形態３同様に、突起部６２の上記傾斜辺６２ａは、トリム７０の第２部分７２の内表面に直交するように設けられている。この場合においては、頂点部Ｐ１における頂角θ１は、実施の形態３と比べて大きくなっており、車両の前後方向に対する第２部分７２の小さい方の交差角θ２（傾斜角）は、実施の形態３と比べて小さくなっている。

このように突起部６２が構成される場合においても、実施の形態１同様に、電気部品４０の被水を抑制することができる。

（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。図９を参照して、実施の形態５に係る電池パックの搭載構造１００Ｄについて説明する。

図９に示すように、実施の形態５に係る電池パックの搭載構造１００Ｄは、実施の形態１に係る電池パック１０と比較した場合に、電気部品４０と突起部６２との位置関係が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態５においては、突起部６２は、上方から見た場合に、電気部品４０の後方に位置する。突起部６２は、当該突起部６２によって傾斜辺６２ａに沿うように流動方向が変更された液体が、上方から見た場合に電気部品４０の前方側でトリム７０に衝突して電気部品４０の前方側を通過するように、構成されている。

このように突起部６２が構成されることにより、実施の形態１同様に、電気部品４０の被水を抑制することができる。

（実施の形態６）
図１０は、実施の形態６に係る電池パックの搭載構造において、フロア部材上の液体の動きを示す図である。図１０を参照して、実施の形態６に係る電池パックの搭載構造１００Ｅについて説明する。

図１０に示すように、実施の形態６に係る電池パックの搭載構造１００Ｅは、実施の形態１に係る電池パックの搭載構造と比較した場合に、電気部品４０と突起部６２との位置関係が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態６においては、突起部６２は、上方から見た場合に、電気部品４０の後方に位置する。突起部６２は、当該突起部６２によって傾斜辺６２ａに沿うように流動方向が変更されてトリム７０に衝突した液体が、上方から見た場合に突起部６２の前方側において当該突起部６２と電気部品４０との間を通過するように、構成されている。

このように突起部６２が構成されることにより、実施の形態１同様に、電気部品４０の被水を抑制することができる。

上述した実施の形態１から６においては、電池パック１０が単数の組電池２０を含む場合を例示して説明したが、組電池２０の個数は単数に限定されず、複数であってもよい。

上述した実施の形態１から６においては、収容ケース３０の前面３１および後面３２が対向する方向（収容ケースの前後方向）が、車両の前後方向と平行となる場合を例示して説明したが、これに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、車両の左右方向と平行となってもよい。この場合には、収容ケース３０の前面３１または後面３２に上記電気部品が配置された場合に、フロア部材６０上を左右方向に移動する液体の流れが、突起部６２によって分流されることにより、上述同様に電気部品の被水を抑制することができる。

また、収容ケース３０の前面３１が、車両の後方側を向くように配置されてもよい。この場合には、車両の急発進等により、上記液体が後方側に移動する。この場合において、突起部６２によって液体の流動方向が変更されることにより、上述同様に電気部品４０の被水を抑制することができる。

上述した実施の形態１から６においては、フロア部材６０に凹部６１が設けられており、当該凹部６１に液体が貯留される場合を例示して説明したが、これに限定されず、液体がフロア部材６０の上面６０ａに残留可能な限り凹部６１が設けられていなくてもよい。

上述した実施の形態１から６においては、縦壁部がトリム７０によって構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、フロア部材６０の上面に残留し移動する液体を跳ね返し可能に、収容ケース２０の前面に対向して配置される限り、車両に具備される他の部材によって構成されていてもよい。

上述した実施の形態１から６においては、蓄電装置が、組電池２０を備えた電池パック１０である場合を例示して説明したが、組電池２０に限らずキャパシタ等の蓄電可能な蓄電モジュールを備えたものであれば適宜採用することができる。このような蓄電装置を固定する蓄電装置の搭載構造として、上記の電池パック１０を固定する電池パックの搭載構造１００を採用することができる。

以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 車両、２，３ サイドメンバ、４ フロントクロスメンバ、５ リヤクロスメンバ、１０ 電池パック、２０ 組電池、３０ 収容ケース、３１ 前面、３２ 後面、３３，３４ 側面、４０ 電気部品、６０ フロア部材、６０ａ 上面、６１ 凹部、６２ 突起部、６２ａ 傾斜辺、７０ トリム、７１ 第１部分、７２ 第２部分、７３ 第３部分、９０ リヤシート、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｘ 電池パックの搭載構造。

Claims (1)

1. 蓄電モジュール、および前記蓄電モジュールを内部に収容する収容ケースを含む蓄電装置と、
   上方側に前記収容ケースが配置されるフロア部材と、
   前記収容ケースの前面に少なくとも対向するように配置された縦壁部と、を備え、
   前記蓄電装置は、前記縦壁部に対向するように前記収容ケースの外表面に配置された電気部品を含み、
   前記フロア部材には、上方から見た場合に前記電気部品と重なるように、または前記電気部品の後方に位置するように、前記フロア部材の上面から上方に向けて突出する突起部が設けられている、蓄電装置の搭載構造。

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