JP7159751B2 - バッテリー装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるバッテリー装置に関する。

車両には、駆動用モータ及び車内機器に電力を供給するためのバッテリー装置が搭載されている。バッテリー装置のバッテリーは、収容部内に収容されている。収容部には、バッテリーを冷却するために空気の流入口及び流出口が設けられている。流入口から流入した空気が、流出口へ流れる際にバッテリーを冷却する。

特開２０１７－５００５５号公報

ところで、収容部内には、バッテリーを収容する収容空間が形成されており、流入口から流入した空気が、収容空間内を流れる。しかし、収容空間での空気の流速が遅い場合等には、バッテリーの冷却を効果的に行い難い。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で収容部内のバッテリーの冷却効率を高めることを目的とする。

本発明の一の態様においては、空気が流入する流入部及び空気が流出する流出部を有し、バッテリーを収容する収容部と、前記収容部の側壁と前記バッテリーの側面との間に前記側壁に沿って設けられ、長手方向一端は前記流入部側に位置し、長手方向他端は前記流出部側に位置する仕切り壁と、を備え、前記仕切り壁は、前記流入部から流入した空気を、前記バッテリーの前記側面との間の隙間を通過させて前記流出部へ向かわせる、バッテリー装置を提供する。

また、前記仕切り壁は、前記バッテリーの第１側面と前記収容部の側壁との間に設けられた第１仕切り壁と、前記バッテリーの前記第１側面とは反対側の第２側面と前記収容部の側壁との間に設けられた第２仕切り壁と、を含むこととしてもよい。

また、前記仕切り壁と前記バッテリーの前記側面との間の距離は、前記仕切り壁と前記収容部の前記側壁との間の距離よりも小さいこととしてもよい。

また、前記仕切り壁の上部は、前記収容部の上壁に繋がっており、前記バッテリー装置は、前記仕切り壁の下方に前記仕切り壁に近接するように設けられたガイド部材を更に備えることとしてもよい。

また、前記バッテリー装置は、前記収容部の上壁に取り付けられ、前記バッテリーの上面と対向する断熱部材を更に備え、前記バッテリーの前記上面と前記断熱部材の間の距離は、前記断熱部材の厚さよりも小さいこととしてもよい。

本発明によれば、簡易な構成で収容部内のバッテリーの冷却効率を高められるという効果を奏する。

本発明の一の実施形態に係るバッテリー装置１の構成を説明するための模式図である。 バッテリー装置１の収容部２０内の構成を説明するための模式図である。 バッテリー装置１の収容部２０内の構成を説明するための模式図である。 第１変形例に係る構成を説明するための模式図である。 第２変形例に係る構成を説明するための模式図である。

＜バッテリー装置の構成＞
本発明の一の実施形態に係るバッテリー装置の構成について、図１～図３を参照しながら説明する。

図１は、一の実施形態に係るバッテリー装置１の構成を説明するための模式図である。図２及び図３は、バッテリー装置１の収容部２０内の構成を説明するための模式図である。図２の破線が、空気の流れを示している。

バッテリー装置１は、乗用車等の車両に搭載されており、車両の駆動用モータや電装品等に電力を供給する装置である。バッテリー装置１は、図１及び図２に示すように、バッテリー１０と、収容部２０と、流入部２２と、流出部２４と、ダクト部３０と、ファン３２と、仕切り壁４０、４２と、断熱部材４５とを有する。

バッテリー１０は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などの二次電池から成る。バッテリー１０は、例えば、並列された複数の電池セルを含む電池アセンブリである。バッテリー１０は、図３に示すように、収容部２０のベース部２１ｅに支持されている。

収容部２０は、バッテリー１０を収容する。すなわち、図２に示すように、収容部２０の内部の収容空間２０ａに、バッテリー１０が配置されている。収容部２０内では、収容部２０外から流入した空気が流れて、当該空気（冷却風）によってバッテリー１０が冷却される。

流入部２２は、収容部２０内に空気が流入する部分である。流入部２２には、図２に示すように、開口である流入口２２ａが形成されている。例えば車両の車室の空気が、流入口２２ａを通過して収容部２０内に流入して、バッテリー１０を冷却する。流入部２２は、図２に示すように、収容部２０の側壁２１ａに設けられている。

流出部２４は、収容部２０内の空気を収容部２０外へ排出するための部分である。流出部２４には、図２に示すように、空気が流出する流出口２４ａが形成されている。例えばバッテリー１０を冷却した空気が、流出口２４ａを介して流出する。流出部２４は、図１に示すように、収容部２０の側壁２１ｂに設けられている。

ダクト部３０は、側壁２１ｂ（具体的には、流出部２４）と繋がっており、流出口２４ａを介して流出した空気が流れる通路を形成している。流出部２４から流出した空気は、ダクト部３０を流れて、車両外へ排出される。

ファン３２は、収容部２０の流出部２４側に設けられている。具体的には、ファン３２は、ダクト部３０に設けられている。ファン３２は、動作することで、収容部２０内へ空気を流入させる。すなわち、ファン３２は、動作することで、空気を流入口２２ａを介して収容空間２０ａへ引き込んだ後に、流出口２４ａから空気を流出させる流れを引き起こす。このような空気（冷却風）の流れによって、バッテリー１０が冷却される。

仕切り壁４０、４２は、図２に示すように、収容部２０内の収容空間２０ａを仕切る壁である。仕切り壁４０、４２は、流入部２２から流入した空気を、バッテリー１０に沿って流出部２４へ案内する導風板の機能を有する。仕切り壁４０、４２は、図３に示すように、収容部２０の上壁２１ｄと繋がっている。仕切り壁４０、４２は、収容部２０の上壁２１ｄから下方に向かって延びており、例えば収容部２０と一体で成形されている。本実施形態では、仕切り壁４０が第１仕切り壁に該当し、仕切り壁４２が第２仕切り壁に該当する。

図２に示すように、仕切り壁４０は、収容部２０の側壁２１ａとバッテリー１０の側面１１ａとの間に側壁２１ａに沿って設けられている。仕切り壁４２は、収容部２０の側壁２１ｃとバッテリー１０の側面１１ｂとの間に側壁２１ｃに沿って設けられている。なお、バッテリー１０の側面１１ａが第１側面に該当し、側面１１ｂが第２側面に該当する。

仕切り壁４０、４２の長手方向（図２のＸ方向）は、収容部２０の長手方向に沿っている。そして、仕切り壁４０、４２の長手方向一端は、それぞれ流入部２２側に位置し、仕切り壁４０、４２の長手方向他端は、流出部２４側に位置する。仕切り壁４２の長手方向他端は、仕切り壁４０の長手方向他端よりも長く延びている。また、仕切り壁４０の長手方向他端には曲げ部４１ａが形成されており、曲げ部４１ａは側壁２１ａと繋がっている。同様に、仕切り壁４２の長手方向他端には曲げ部４３ａが形成されており、曲げ部４３ａが側壁２１ｃと繋がっている。これにより、流入部２２から流入した空気が、仕切り壁４０、４２と側壁２１ａ、２１ｃの間を流れることを抑制できる。

図２に示すように、仕切り壁４０は、流入部２２から流入した空気を、バッテリー１０の側面１１ａとの間の隙間を通過させて流出部２４へ向かわせる。同様に、仕切り壁４２は、流入部２２から流入した空気を、バッテリー１０の側面１１ｂとの間の隙間を通過させて流出部２４へ向かわせる。仕切り壁４０、４２によって流入部２２から流入した空気を案内する流路を形成することで、当該空気によるバッテリー１０の冷却効率を高めることができる。

図２に示すように、仕切り壁４０とバッテリー１０の側面１１ａとの間の距離は、仕切り壁４０と収容部２０の側壁２１ａとの間の距離よりも小さい。同様に、仕切り壁４０とバッテリー１０の側面１１ｂとの間の距離は、仕切り壁４２と収容部２０の側壁２１ｃとの間の距離よりも小さい。これにより、流入部２２から流入した空気が通過する隙間が小さいため、空気の流速が大きくなり、当該空気によるバッテリー１０の冷却を促進させることができる。

なお、図３に示すように、仕切り壁４０と側壁２１ａの間にはリブ２１ｆが設けられており、リブ２１ｆによって仕切り壁４０と側壁２１ａの間を空気が流れることを抑制している。同様に、仕切り壁４２と側壁２１ｃの間にもリブ２１ｆが設けられており、リブ２１ｆによって仕切り壁４２と側壁２１ｃの間を空気が流れることを抑制している。

断熱部材４５は、バッテリー１０が発生した熱を収容部２０外へ伝達されることを抑制するための部材である。本実施形態の車両においては、収容部２０上に荷物等が載置されることがあるが、図３に示すように断熱部材４５を収容部２０の上壁２１ｄに取り付けることによって、収容部２０内の熱が荷物に伝達されることを抑制できる。断熱部材４５は、収容部２０の上壁の裏面に、例えば接着剤等によって固定されている。また、断熱部材４５の面積は、バッテリー１０の面積よりも大きい。

断熱部材４５は、図３に示すように、バッテリー１０の上面１１ｃと対向している。そして、バッテリー１０の上面１１ｃと断熱部材４５の間の距離は、断熱部材４５の厚さよりも小さい。すなわち、断熱部材４５とバッテリー１０の上面１１ｃの間の隙間が小さくなっている。これにより、バッテリー１０の上方を流れる空気は、当該隙間を流れるが、隙間が小さいために流速が大きくなり、空気によるバッテリー１０の冷却効率を高められる。

仕切り壁４０、４２の下部は、収容部２０のベース部２１ｅと繋がっていない。ベース部２１ｅは、例えば車両の床に形成されており、収容部２０のベース部２１ｅ以外の部分が着脱される構成となっている。このような着脱構成において、仕切り壁４０、４２とベース部２１ｅの間に大きな隙間が生じることを抑制するために、仕切り壁４０、４２の下方に図４に示すようにガイド部材４８、４９を設けてもよい。

図４は、第１変形例に係る構成を説明するための模式図である。図４に示すように、仕切り壁４０、４２の下方には、仕切り壁４０、４２に近接するようにガイド部材４８、４９が設けられている。ガイド部材４８、４９は、収容部２０のベース部２１ｅに取り付けられている。ガイド部材４８、４９は、仕切り壁４０、４２に長手方向に沿って設けられている。ガイド部材４８、４９は、収容部２０が装着される際に仕切り壁４０、４２と干渉することを防止するために、仕切り壁４０、４２の下部４１ｂ、４３ｂとの間に僅かな隙間があるように設けられている。なお、仕切り壁４０、４２の下部４１ｂ、４３ｂは、外側に曲げられている。このようなガイド部材４８、４９を設けることで、バッテリー１０の周囲が仕切られることになるので、バッテリー１０に沿って空気が流れやすくなり、この結果バッテリー１０の冷却を促進させることができる。

図５は、第２変形例に係る構成を説明するための模式図である。図４に示す仕切り壁４０、４２は鉛直方向に沿っているのに対して、図５に示す仕切り壁４０、４２は、斜めに配置されている。第２変形例においても、仕切り壁４０、４２の下部４１ｂ、４３ｂは、外側に曲げられている。なお、図５では、断熱部材４５（図３）が省略されている。

なお、上記では、収容部２０内に２つの仕切り壁４０、４２が設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、流入部２２が設けられた側壁２１ａに対向する仕切り壁４０のみを設けてもよい。

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態において、収容部２０の側壁２１ａ、２１ｃとバッテリー１０の側面１１ａ、１１ｂの間に側壁２１ａ、２１ｃに沿って仕切り壁４０、４２が設けられている。仕切り壁４０、４２は、収容部２０の流入部２２から流入した空気を、側面１１ａ、１１ｂとの間の隙間を通過させて流出部２４へ向かわせる。
これにより、仕切り壁４０、４２によってバッテリー１０の周囲に、流入部２２から流入した空気をバッテリー１０に沿って流出部２４へ案内する空間を形成できる。この結果、当該空間を流れる空気によって、バッテリー１０の冷却効率を高めることができる。特に、バッテリー１０の周囲の狭い空間に沿って空気を流すことで、空気の流速が大きくなるので、バッテリー１０の冷却を促進できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１ バッテリー装置
１０ バッテリー
１１ａ、１１ｂ 側面
２０ 収容部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 側壁
２１ｄ 上壁
２２ 流入部
２４ 流出部
４０、４２ 仕切り壁
４５ 断熱部材
４８、４９ ガイド部材

Claims (4)

1. 空気が流入する流入部及び空気が流出する流出部を有し、バッテリーを収容する収容部と、
   前記収容部の側壁と前記バッテリーの側面との間に前記側壁に沿って設けられ、長手方向一端は前記流入部側に位置し、長手方向他端は前記流出部側に位置する仕切り壁と、
   前記収容部の上壁の裏面に取り付けられ、前記バッテリーの上面に空隙を介して対向する断熱部材と、
   を備え、
   前記仕切り壁は、前記流入部から流入した空気を、前記バッテリーの前記側面との間の隙間を通過させて前記流出部へ向かわせ、
   前記バッテリーの前記上面と前記断熱部材の間の距離は、前記断熱部材の厚さよりも小さい、
   バッテリー装置。
2. 前記仕切り壁は、
   前記バッテリーの第１側面と前記収容部の側壁との間に設けられた第１仕切り壁と、
   前記バッテリーの前記第１側面とは反対側の第２側面と前記収容部の側壁との間に設けられた第２仕切り壁と、を含む、
   請求項１に記載のバッテリー装置。
3. 前記仕切り壁と前記バッテリーの前記側面との間の距離は、前記仕切り壁と前記収容部の前記側壁との間の距離よりも小さい、
   請求項１又は２に記載のバッテリー装置。
4. 前記仕切り壁の上部は、前記収容部の上壁に繋がっており、
   前記仕切り壁の下方に前記仕切り壁に近接するように設けられたガイド部材を更に備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のバッテリー装置。
   

Images