JP7443185B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置に関する。

特許文献１には、バッテリを冷却するために導入した空気を排気ダクトから車室に排気する電源装置が開示されている。特許文献１の電源装置は、排気ダクトが左右に配置され、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口にそれぞれ接続されている。さらに、左右の排気ダクトは、バッテリを冷却するために導入した空気を、それぞれ車室の左側及び右側に排出する。

特許文献２には、バッテリとＤＣ／ＤＣコンバータとが車幅方向に並んで配置されてケースに収容されている電源装置が開示されている。特許文献２の電源装置は、バッテリとＤＣ／ＤＣコンバータ等の電気デバイスとをモジュール化できる。一方で、ＤＣ／ＤＣコンバータがケースに収容されているので、カバーをケースに取り付けた状態で、ケース外部に配置された他の電気デバイスに接続されたケーブルをケース内部に挿入してＤＣ／ＤＣコンバータと接続する作業が必要となる。したがって、特許文献２の電源装置の場合、ケーブルをケース内部に挿入してＤＣ／ＤＣコンバータと接続する作業を行うための開口を、ケース又はカバーに設ける必要がある。

このとき、特許文献２の電源装置に特許文献１の技術を採用し、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口の一方を、ケーブルをケース内部に挿入してＤＣ／ＤＣコンバータと接続する作業を行うための開口として用いることが考えられる。

特開２０１７－１６５３０２号公報 特開２０１６－１９９１０６号公報

しかしながら、特許文献２の電源装置において、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口の一方のみを、ケーブルをケース内部に挿入してＤＣ／ＤＣコンバータと接続する作業を行うための開口として用いることが可能な大きさとし、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口の開口面積が異なるものとすると、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口から排出される空気の熱量が異なることとなる。すると、左右の排気ダクトから車室の左側及び右側に排出される空気の熱量が異なることとなるので、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口から排出された空気が排出される空間（例えば、特許文献１においては車室）の空間内温度が不均一となり、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口から排出された空気が排出される空間の快適性が低下してしまう。

一方、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口の開口面積を略同一とし、いずれもケーブルをケース内部に挿入してＤＣ／ＤＣコンバータと接続する作業を行うための開口として用いることが可能な大きさとすると、カバー全体における開口部分が占める割合が大きくなり、カバーの強度が低下してしまう。よって、カバーの強度の確保しつつ、バッテリカバーの左右２か所に形成された空気排出口の開口面積を略同一とする必要があるが、この場合、ケーブルをケース内部に挿入してＤＣ／ＤＣコンバータと接続する作業、及びＤＣ／ＤＣコンバータに接続されたケーブルをＤＣ／ＤＣコンバータから取り外す作業がしづらくなり、組付作業及びメンテナンス作業の容易性が低下してしまう。

このように、従来の技術では、電源装置において、快適性と、組付作業及びメンテナンス作業の容易性とを両立することは困難であった。

本発明は、快適性と、組付作業及びメンテナンス作業の容易性とを両立した電源装置を提供する。

本発明は、
バッテリと、
前記バッテリと並んで配置される電気デバイスと、
前記バッテリ及び前記電気デバイスを収容し、ケース開口部を有するケースと、
前記ケース開口部を覆うカバーと、を備える電源装置であって、
前記電気デバイスには、前記ケースの外部に配置された他の電気デバイスに接続されたケーブルが接続されており、
前記カバーには、第１排気口と第２排気口とが互いに離間して設けられており、
前記第１排気口には、前記第１排気口から排出された空気が流れる第１排気通路が形成された第１排気部材が接続され、
前記第２排気口には、前記第２排気口から排出された空気が流れる第２排気通路が形成された第２排気部材が接続され、
前記第１排気口は、前記第１排気口の開口方向から見て、前記電気デバイスの少なくとも一部と重なるように設けられており、前記第２排気口よりも開口面積が大きく、
前記第１排気通路の最小断面積は、前記第２排気通路の最小断面積よりも小さい。

本発明によれば、第１排気口は、第１排気口の開口方向から見て、電気デバイスの少なくとも一部と重なるように設けられており、第２排気口よりも開口面積が大きいので、ケーブルを電気デバイスに接続する作業、及びケーブルを電気デバイスから取り外す作業を、カバーを取り外さずに行うことが容易となる。さらに、第１排気通路の最小断面積は、第２排気通路の最小断面積よりも小さいので、第１排気口から排出される空気の熱量と、第２排気口から排出される空気の熱量との差を小さくできる。したがって、快適性と、組付作業及びメンテナンス作業の容易性とを両立できる。

本発明の一実施形態の電源装置を搭載した車両の後部座席周辺を前方斜め上方から見た斜視図である。 図１の電源装置の第２排気ダクト周辺を左側から見た断面図である。 本発明の一実施形態の電源装置の分解斜視図である。 図２の電源装置のＸ－Ｘ断面図である。 図１の電源装置の上面図である。 図１の電源装置を第１排気ダクト及び第２排気ダクトを取り外した状態で見た上面図である。 図３のカバー周辺及び第１排気ダクトを拡大して示した図である 第１排気経路の最小断面積部分を示す図５のＡ－Ａ断面図である。 第２排気経路の最小断面積部分を示す図５のＢ－Ｂ断面図である。

以下、本発明の電源装置の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。本実施形態では、電源装置は車両に搭載されている。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。また、本明細書等では説明を簡単かつ明確にするために、前後、左右、上下の各方向は、車両の運転者から見た方向に従って記載し、図面には、車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左方をＬ、右方をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

＜車両＞
図１及び図２に示すように、本実施形態の車両Ｖは、例えばハイブリッド車であり、バッテリ２０を収容する電源装置ＩＰＵが搭載されている。電源装置ＩＰＵは、フロアパネルＦに凹設される収容凹部１４０に配置され、フロアパネルＦに締結される。

フロアパネルＦは、車室１１の床部を構成するフロントフロアパネル１２と、荷室１３の床部等を構成するリヤフロアパネル１４と、を有する。フロントフロアパネル１２とリヤフロアパネル１４とは、後部座席１５の下方で接続されている。フロアパネルＦの車幅方向の両端部は、前後方向に沿って延びる左右一対の骨格部材１６に連結されており、これにより、フロアパネルＦは骨格部材１６に固定されている。

フロントフロアパネル１２の後端部には、上方に立ち上がるキックアップ部１２ａが形成されている。また、フロントフロアパネル１２の車幅方向中央部には、前後方向に沿ってセンタートンネル１２ｂが形成されている。センタートンネル１２ｂは、フロントフロアパネル１２が上方に凸となるように屈曲しており、下方に台形状のトンネル空間ＳＴが形成される。トンネル空間ＳＴには、内燃機関（図示せず）からの排気を車両Ｖの後方へ排気する排気管１７（図４参照）等が配置される。

リヤフロアパネル１４の前側には、収容凹部１４０が凹設されている。電源装置ＩＰＵは、収容凹部１４０に収容されている。収容凹部１４０は、車幅方向に長い四角形状の底部１４１と、底部１４１の前後左右の周縁から上方に向かって立ち上がるように延びる周壁部１４２と、によって囲まれた空間である。

収容凹部１４０の前方及び後方には、左右の骨格部材１６を跨ぐ前側クロスメンバＲ１及び後側クロスメンバＲ２が設けられている。前側クロスメンバＲ１は、重合されたフロントフロアパネル１２のキックアップ部１２ａ及びリヤフロアパネル１４の前端部分１４ａの上端部と、収容凹部１４０の周壁部１４２の前側面１４２ａからキックアップ部１２ａの高さ方向中間部に延びる前側連結部材１８の下端部との間の領域を意味する。前側クロスメンバＲ１は、キックアップ部１２ａの上側部分と、リヤフロアパネル１４の前端部分１４ａと、収容凹部１４０の周壁部１４２の前側面１４２ａの上側部分と、前側連結部材１８と、により閉断面を構成している。また、後側クロスメンバＲ２は、収容凹部１４０の周壁部１４２の後側面１４２ｂの上側部分と、該後側面１４２ｂの上端から後方に延在するリヤフロア部分１４ｂと、後側面１４２ｂから離間したリヤフロア部分１４ｂと後側面１４２ｂの高さ方向中間部とを連結する後側連結部材１９と、により閉断面を構成している。

＜電源装置＞
図２～図４に示すように、電源装置ＩＰＵは、バッテリ２０と、バッテリ２０と並んで配置される電気デバイス５０と、バッテリ２０及び電気デバイス５０を収容し、ケース開口部３１７を有するケース３０と、ケース３０のケース開口部３１７を覆うカバー４０と、を備える。ケース３０にはさらに冷却ユニット６０が収容されている。電源装置ＩＰＵの製造の際、バッテリ２０、電気デバイス５０及び冷却ユニット６０は、ケース開口部３１７からケース３０に収容される。

ケース３０は、上方が開口した車幅方向に長い横長の略直方体状を有する樹脂製の部材であり、上方が開口したケース本体３１と、ケース本体３１の上端部から外側に延びる環状のフランジ部３２と、を有する。

ケース本体３１は、車幅方向に長い四角形状の底部３１１と、底部３１１の前縁から上方に向かって立ち上がるように延びる前壁部３１２と、底部３１１の後縁から上方に向かって立ち上がるように延びる後壁部３１３と、底部３１１の左縁から上方に向かって立ち上がるように延びる左側壁部３１４と、底部３１１の右縁から上方に向かって立ち上がるように延びる右側壁部３１５と、を有する。底部３１１の周縁は、前後左右の各周縁から上方に向かって延びる前壁部３１２、後壁部３１３、左側壁部３１４、及び右側壁部３１５によって取り囲まれている。そして、ケース本体３１は、前壁部３１２、後壁部３１３、左側壁部３１４、及び右側壁部３１５の上端部によって囲まれたケース開口部３１７を有する。フランジ部３２は、ケース本体３１のケース開口部３１７の周縁部から外側に延びている。ケース本体３１には、底部３１１、前壁部３１２、後壁部３１３、左側壁部３１４、及び右側壁部３１５によって囲まれた収容部３１６が形成される。

ケース本体３１の収容部３１６には、バッテリ２０が収容部３１６の車幅方向（左右方向）の中央から左側にオフセットして配置され、電気デバイス５０がバッテリ２０の右側に並んで配置されている。なお、バッテリ２０の右端部は、収容部３１６の車幅方向の中央よりも右側に位置している。

ケース本体３１の底部３１１は、前後左右方向に延びる左側底部３１１Ｌと、左側底部３１１Ｌの右側かつ上方で前後左右方向に延びる右側底部３１１Ｒと、左側底部３１１Ｌと右側底部３１１Ｒとを接続し、右側に向かうにしたがって上方に傾斜する傾斜部３１１ａと、を有する。本実施形態では、左側底部３１１Ｌ、右側底部３１１Ｒ、及び傾斜部３１１ａは、いずれも前壁部３１２から後壁部３１３に亘って前後方向に延びている。さらに、正面視で、左側底部３１１Ｌは、左側壁部３１４の下端から右側に向かって底部３１１の車幅方向の中央より右側まで延び、右側底部３１１Ｒは、右側壁部３１５の下端から左側に向かって延び、左側底部３１１Ｌと右側底部３１１Ｒと傾斜部３１１ａとは、連続した面を形成しており、底部３１１は、左側底部３１１Ｌ、右側底部３１１Ｒ、及び傾斜部３１１ａによって構成されている。

ケース本体３１の底部３１１の下方には、前後方向に延びる排気管１７が配置されている。排気管１７は、右側底部３１１Ｒの下方に位置し、かつ、傾斜部３１１ａと対向する位置に配置されている。排気管１７は、右側底部３１１Ｒに近接して配置されており、排気管１７の上端は、左側底部３１１Ｌよりも上方に位置している。

カバー４０は、ケース本体３１のケース開口部３１７を覆ってケース開口部３１７を塞ぐ部材である。カバー４０は、上面視でケース本体３１の開口の形状と略同一形状に形成された天井部４１と、天井部４１の外周縁から下方に延びる環状の周縁壁４２と、周縁壁４２の下端部から全周に亘って外側に延びるフランジ部４３と、を備える。周縁壁４２は、天井部４１の前縁から下方に延びる前壁部４２１と、天井部４１の後縁から下方に延びる後壁部４２２と、天井部４１の左縁から下方に延びる左側壁部４２３と、天井部４１の右縁から下方に延びる右側壁部４２４と、を有する。

カバー４０の周縁壁４２の前壁部４２１には、ケース３０の内部に車室１１の空気を取り込む吸気口４２ａが形成されている。吸気口４２ａは、カバー４０の車幅方向の略中央部分に形成されている。

カバー４０の天井部４１の左右２箇所には、ケース３０の内部を循環した空気が排出される第１排気口４１ａと第２排気口４１ｂとが、互いに離間して設けられている。第１排気口４１ａは、吸気口４２ａよりも車幅方向の右側に形成されており、第２排気口４１ｂは、吸気口４２ａよりも車幅方向の左側に形成されている。第１排気口４１ａは、電気デバイス５０と対応する位置に設けられている。具体的には、第１排気口４１ａは、第１排気口４１ａの開口方向（本実施形態では上方）から見て、電気デバイス５０の少なくとも一部と重なるように設けられている。第２排気口４１ｂは、バッテリ２０と対応する位置に設けられている。具体的には、第２排気口４１ｂは、第２排気口４１ｂの開口方向（本実施形態では上方）から見て、バッテリ２０の少なくとも一部と重なるように設けられている。

フランジ部４３は、上面視で全周に亘ってケース３０のフランジ部３２と重ね合わされる。ケース３０のフランジ部３２とカバー４０のフランジ部４３とが重なり合う部分には、環状のシール部材（不図示）が介装されている。ケース３０のフランジ部３２とカバー４０のフランジ部４３とは、フランジ部３２、４３を上方から挿通する複数のボルトＢにより、フランジ部３２、４３とフロアパネルＦとの間に介装されるカラー部材５９を介して、フロアパネルＦの下側に予め溶着されたナットＮに螺合される。

このようにして、ケース３０の収容部３１６は、ケース本体３１の底部３１１、前壁部３１２、後壁部３１３、左側壁部３１４、及び右側壁部３１５と、カバー４０と、によって囲まれた空間となっている。

バッテリ２０は、複数のバッテリモジュール２１を備える。各バッテリモジュール２１は、複数のバッテリセル２１１が車幅方向に積層されて構成されている。各バッテリモジュール２１は、車幅方向に長い横長の略直方体状である。そして、複数のバッテリモジュール２１は、車両Ｖの前方から見て互いに重なるように、車両Ｖの前後方向に並んで配置されている。

各バッテリセル２１１は、正極端子２１１ａ及び負極端子２１１ｂを備える。正極端子２１１ａは、一方に隣接するバッテリセル２１１の負極端子２１１ｂに接続され、負極端子２１１ｂは、他方に隣接するバッテリセル２１１の正極端子２１１ａに接続されることにより、複数のバッテリセル２１１が直列に接続される。

バッテリセル２１１の正極端子２１１ａ及び負極端子２１１ｂは、バッテリセル２１１の前面に設けられており、かつ、正面視で、前述した前側クロスメンバＲ１と重なる位置に設けられている。これにより、正極端子２１１ａ及び負極端子２１１ｂは、外部入力の影響が低減されるので、バッテリ２０の耐久性が向上する。例えば、バッテリセル２１１の正極端子２１１ａ及び負極端子２１１ｂが、前面視で、前側クロスメンバＲ１と重ならない位置に設けられている場合、正極端子２１１ａ及び負極端子２１１ｂは、前方からの荷重を受ける場合に備えて、ケース３０の前後方向の剛性を高める必要がある。本実施形態では、車両Ｖの前側クロスメンバＲ１と重なる位置に設けられているので、ケース３０の剛性を高めなくても、バッテリ２０の耐久性を高めることができる。

電気デバイス５０は、バッテリ２０の充放電を行うデバイスである。本実施形態では、電気デバイス５０は、バッテリ２０の充放電電力が流れる配線部品が実装されたジャンクションボード５１と、バッテリ２０の充放電を制御するバッテリＥＣＵ５２と、を有する。

冷却ユニット６０は、車室１１の空気をカバー４０の吸気口４２ａからケース３０の収容部３１６に取り込み、取り込んだ空気でバッテリ２０及び電気デバイス５０を冷却し、冷却後の空気をケース３０の外部に排出するユニットである。冷却ユニット６０は、上面被覆材６１と、下面被覆材６２と、ファン６３と、を備える。

上面被覆材６１は、ケース３０の収容部３１６に配置され、バッテリ２０の上面を被覆する樹脂部材である。上面被覆材６１とバッテリ２０の上面との間には、空気が流通可能な空間が形成される。さらに、上面被覆材６１とカバー４０の天井部４１との間には、空気が流通可能な空間が形成される。また、上面被覆材６１には、カバー４０の吸気口４２ａからバッテリ２０の上面に空気を取り込む吸気部６１ａが設けられている。吸気部６１ａは、前方に開口しており、車室１１の空気をカバー４０の吸気口４２ａから取り込む。上面被覆材６１の左端部は、車幅方向においてバッテリ２０の左端部と略同位置であり、下方に垂下した形状となっている。上面被覆材６１の右端部は、車幅方向においてバッテリ２０の右端部と略同位置であり、下方に垂下した形状となっている。これにより、カバー４０の吸気口４２ａから取り込まれた空気は、上面被覆材６１の右端部から、上面被覆材６１とバッテリ２０の上面との間に形成された空間の外部に流出することが抑制される。

下面被覆材６２は、ケース３０の収容部３１６に配置され、バッテリ２０の下面を被覆する樹脂部材である。したがって、下面被覆材６２の上方にバッテリ２０が配置されている。下面被覆材６２とバッテリ２０の下面との間には、空気が流通可能な空間が形成される。さらに、下面被覆材６２とケース本体３１の底部３１１との間には、空気が流通可能な空間が形成される。また、下面被覆材６２には、下方に開口した排気部６２ａが設けられている。排気部６２ａは、カバー４０の吸気口４２ａから取り込まれてバッテリ２０を冷却した下面被覆材６２の上方の空気を、下面被覆材６２のバッテリ２０が配置されていない側である下面被覆材６２の下方、詳細には、下面被覆材６２とケース本体３１の底部３１１との間に形成された空間に排出する。

ファン６３は、排気部６２ａを覆うように下面被覆材６２に取り付けられ、カバー４０の吸気口４２ａから取り込まれてバッテリ２０を冷却した下面被覆材６２の上方の空気を、下面被覆材６２の排気部６２ａから取り込んで、下面被覆材６２のバッテリ２０が配置されていない側である下面被覆材６２の下方、詳細には、下面被覆材６２とケース本体３１の底部３１１との間に形成された空間に排出する。本実施形態では、ファン６３は、シロッコファンであり、下面被覆材６２の下面に取り付けられている。ファン６３の上面部には吸気口６３ａが形成されており、ファン６３の外周部には排気口６３ｂが形成されている。排気口６３ｂは、外周部の右側、換言すると、電気デバイス５０が配置されている側に形成されている。ファン６３は、バッテリ２０を冷却した下面被覆材６２の上方の空気を、排気部６２ａから吸気口６３ａに取り込んで、排気口６３ｂから右方向、換言すると電気デバイス５０が配置されている方向に向かって、下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間に排出する。

したがって、ファン６３の駆動によって、ケース３０の外部の空気が上面被覆材６１の吸気部６１ａから強制的に取り込まれるので、バッテリ２０には、吸気部６１ａから取り込まれたケース３０の外部の低温の空気が供給される。一方、バッテリ２０を冷却して昇温した空気は、排気部６２ａ及びファン６３によって、下面被覆材６２とケース本体３１の底部３１１との間に形成された空間へ強制的に排出されるので、バッテリ２０には、バッテリ２０を冷却して昇温した空気が直接的には供給されない。これにより、バッテリ２０は、ケース３０の外部から取り込まれた低温の空気で冷却される。これにより、熱交換器を設けなくてもバッテリ２０を適切に冷却することができる。

吸気部６１ａは、バッテリ２０の車幅方向の一端側に配置され、排気部６２ａ及びファン６３は、バッテリ２０の車幅方向の他端側に配置されている。本実施形態では、吸気部６１ａは、バッテリ２０の右端側に配置され、排気部６２ａ及びファン６３は、バッテリ２０の左端側に配置されている。

このようにすると、吸気部６１ａから取り込まれた空気は、ファン６３によって、吸気部６１ａから排気部６２ａ及びファン６３へと流れるので、バッテリ２０の上端から下端に向かって流れるともに、バッテリ２０の車幅方向の右端側から左端側に向かって流れる。これにより、吸気部６１ａから取り込まれたケース３０の外部の低温の空気を、バッテリ２０の全体に流すことができるので、バッテリ２０の全体を均一に冷却することができる。

さらに、ファン６３は、バッテリ２０を冷却した下面被覆材６２の上方の空気を、排気部６２ａから吸気口６３ａに取り込んで、排気口６３ｂから右方向、換言すると電気デバイス５０が配置されている方向に向かって排出するので、バッテリ２０を冷却した空気を電気デバイス５０に供給することができる。これにより、吸気部６１ａから取り込まれた空気によって、バッテリ２０及び電気デバイス５０の双方を冷却することができる。

一般に、ジャンクションボード５１、バッテリＥＣＵ５２等の電気デバイス５０は、バッテリ２０よりも求められる冷却能力が低いので、バッテリ２０を冷却した空気で電気デバイス５０を冷却しても、電気デバイス５０を十分に冷却することができる。したがって、吸気部６１ａから取り込まれた空気によって、バッテリ２０及び電気デバイス５０の双方を効率よく、かつ十分に冷却することができる。

さらに、電気デバイス５０は、バッテリ２０の右側に並んで配置されており、ファン６３は、バッテリ２０の左端側に配置されているので、ファン６３の排気口６３ｂから排出された空気は、下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間の左端部から右端部へと車幅方向に流れ、該空間の右端部から電気デバイス５０に供給される。したがって、バッテリ２０を冷却して昇温し、ファン６３から排出された空気は、下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間を左端部から右端部へと車幅方向に流れる間に冷却される。これにより、冷却された空気を電気デバイス５０に供給できるので、電気デバイス５０をより効果的に冷却できる。

また、ケース３０の底部３１１は、前述した傾斜部３１１ａを有し、該傾斜部３１１ａは、車幅方向においてファン６３が配置されている左側から電気デバイス５０が配置されている右側に向かうにしたがって上方に傾斜しているので、ファン６３から下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間に排出された空気は、傾斜部３１１ａに沿って右上方へと導かれる。これにより、バッテリ２０を冷却してファン６３から排出された空気を、より効率的に電気デバイス５０に供給することができる。

また、ケース本体３１の右側底部３１１Ｒの下方に位置し、かつ、ケース本体３１の傾斜部３１１ａと対向する位置に配置されている排気管１７には、内燃機関から高温の排気ガスが流れる。本実施形態では、ケース本体３１の左側底部３１１Ｌ及び傾斜部３１１ａと、下面被覆材６２との間の空間に、ファン６３から排出された空気が流れるので、排気管１７を流れる高温の排気ガスの熱をバッテリ２０が受熱することを抑制できる。

下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間の左端部から電気デバイス５０に供給された空気は、電気デバイス５０を冷却した後、カバー４０の第１排気口４１ａから、ケース３０の収容部３１６の外部に排出される。このとき、上面被覆材６１の右端部は、下方に垂下した形状となっており、電気デバイス５０を冷却した空気が、上面被覆材６１とバッテリ２０の上面との間に形成された空間に流入することが抑制される。

電気デバイス５０に供給された空気の一部は、電気デバイス５０を冷却した後、上面被覆材６１とカバー４０の天井部４１との間に形成された空間を通って、カバー４０の第２排気口４１ｂから、ケース３０の収容部３１６の外部に排出される。また、ファン６３の排気口６３ｂから排出された空気の一部は、下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間、バッテリ２０の左端部とケース本体３１の左側壁部３１４との間に形成された空間、バッテリ２０の前端部とケース本体３１の前壁部３１２との間に形成された空間、バッテリ２０の後端部とケース本体３１の後壁部３１３との間に形成された空間、隣接するバッテリ２０間に形成された空間等を経由して、上面被覆材６１とカバー４０の天井部４１との間に形成された空間へと流れ、カバー４０の第２排気口４１ｂから、ケース３０の収容部３１６の外部に排出される。このとき、上面被覆材６１の左端部は、車幅方向においてバッテリ２０の左端部と略同位置であり、下方に垂下した形状となっているので、バッテリ２０を冷却した空気が、上面被覆材６１とバッテリ２０の上面との間に形成された空間に流入することが抑制される。

このように、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気は、主に、バッテリ２０及び電気デバイス５０の双方を冷却し、また、排気管１７を流れる高温の排気ガスの熱を受熱した空気である。一方、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気は、主に、バッテリ２０を冷却した後、下面被覆材６２とケース３０の底部３１１との間に形成された空間、バッテリ２０の左端部とケース本体３１の左側壁部３１４との間に形成された空間、バッテリ２０の前端部とケース本体３１の前壁部３１２との間に形成された空間、バッテリ２０の後端部とケース本体３１の後壁部３１３との間に形成された空間、隣接するバッテリ２０間に形成された空間等を経由して、上面被覆材６１とカバー４０の天井部４１との間に形成された空間へと流れ込んだ空気である。したがって、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気は、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気よりも高温となっている。

第１排気口４１ａは、吸気口４２ａよりも車幅方向の右側に形成されており、第２排気口４１ｂは、吸気口４２ａよりも車幅方向の左側に形成されている。すなわち、ケース３０の長手方向において、第１排気口４１ａは吸気口４２ａの一方側に形成されており、第２排気口４１ｂは吸気口４２ａの他方側に形成されている。第１排気口４１ａ及び第２排気口４１ｂの双方が、ケース３０の長手方向の一方側及び他方側のいずれか一方に形成されている場合、ケース３０の長手方向において第１排気口４１ａと第２排気口４１ｂが設けられていない側の空気は、ケース３０の外部に排出されずに滞留しやすくなるため、バッテリ２０及び電気デバイス５０の冷却効率が低下する。本実施形態では、ケース３０の長手方向において、第１排気口４１ａは吸気口４２ａの一方側に形成されており、第２排気口４１ｂは吸気口４２ａの他方側に形成されているので、ケース３０の収容部３１６に滞留する空気を低減でき、バッテリ２０及び電気デバイス５０をより効率的に冷却することができる。

＜排気構造＞
図１～図５に示すように、カバー４０の第１排気口４１ａには、第１排気ダクト７１が接続されている。第１排気ダクト７１には、カバー４０の第１排気口４１ａから排出された空気が流れる第１排気通路７１１が形成されている。

第１排気ダクト７１は、カバー４０の第１排気口４１ａを上方から覆うカバー部７１ａと、カバー部７１ａの前端からカバー４０の前壁部４２１に向かって前方に延びる前方延出部７１ｂと、前方延出部７１ｂの前端から、カバー４０の前壁部４２１に沿って車幅方向の右側に向かって延びる右方延出部７１ｃと、を備える。

第１排気通路７１１は、カバー部７１ａとカバー４０の天井部４１とによって囲まれた空間によって形成され、カバー４０の第１排気口４１ａから排出された空気を取り込む取込部７１１ａと、第１排気ダクト７１の前方延出部７１ｂに形成され、後端が取込部７１１ａの前端側と連通して前後方向に延びる前方延出経路７１１ｂと、第１排気ダクト７１の右方延出部７１ｃに形成され、左端が前方延出経路７１１ｂの前端と連通して車幅方向に延びる右方延出経路７１１ｃと、を有する。右方延出経路７１１ｃの右端は、車幅方向の右側に開口している。

第１排気ダクト７１には、第１延長ダクト８１が接続されている。第１延長ダクト８１は、一端側が第１排気通路７１１の右方延出経路７１１ｃの開口した右端と連通し、他端側が車室１１に向かって開口する開口部８１２となっている第１延長通路８１１を有する。第１延長ダクト８１の開口部８１２は、車室１１の車幅方向の右下端部に設けられている。

これにより、カバー４０の第１排気口４１ａから排出された空気は、第１排気通路７１１の取込部７１１ａに取り込まれ、取込部７１１ａの前端から前方延出経路７１１ｂと右方延出経路７１１ｃとをこの順に流れ、右方延出経路７１１ｃの右端から、第１延長ダクト８１の第１延長通路８１１を通って、開口部８１２から車室１１の右下端部に排出される。

カバー４０の第２排気口４１ｂには、第２排気ダクト７２が接続されている。第２排気ダクト７２には、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出された空気が流れる第２排気通路７２１が形成されている。

第２排気ダクト７２は、カバー４０の第２排気口４１ｂを上方から覆うカバー部７２ａと、カバー部７２ａの前端からカバー４０の前壁部４２１に向かって前方に延びる前方延出部７２ｂと、前方延出部７２ｂの前端から、カバー４０の前壁部４２１に沿って車幅方向の左側に向かって延びる左方延出部７２ｃと、を備える。

第２排気通路７２１は、カバー部７２ａとカバー４０の天井部４１とによって囲まれた空間によって形成され、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出された空気を取り込む取込部７２１ａと、第２排気ダクト７２の前方延出部７２ｂに形成され、後端が取込部７２１ａの前端側と連通して前後方向に延びる前方延出経路７２１ｂと、第２排気ダクト７２の左方延出部７２ｃに形成され、右端が前方延出経路７１１ｂの前端と連通して車幅方向に延びる左方延出経路７２１ｃと、を有する。左方延出経路７２１ｃの左端は、車幅方向の左側に開口している。

第２排気ダクト７２には、第２延長ダクト８２が接続されている。第２延長ダクト８２は、一端側が第２排気通路７２１の左方延出経路７２１ｃの開口した左端と連通し、他端側が車室１１に向かって開口する開口部８２２となっている第２延長通路８２１を有する。第２延長ダクト８２の開口部８２２は、車室１１の車幅方向の左下端部に設けられている。

これにより、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出された空気は、第２排気通路７２１の取込部７２１ａに取り込まれ、取込部７２１ａの前端から前方延出経路７２１ｂと左方延出経路７２１ｃとをこの順に流れ、左方延出経路７２１ｃの右端から、第２延長ダクト８２の第２延長通路８２１を通って、開口部８２２から車室１１の左下端部に排出される。

図６及び図７に示すように、電気デバイス５０には、ケース３０の外部に配置された高電圧の電力が流れる電気デバイス、例えば電気接続箱（ジャンクションボックス）に接続されたＤＣケーブル９１と、ケース３０の外部に配置された低電圧の電力が流れる電気デバイス、例えば、車両Ｖの駆動制御を行うＭＧ－ＥＣＵに接続されたハーネスケーブル９２と、が接続されている。

第１排気ダクト７１のカバー部７１ａの右側面の下端には、上方に窪んだ第１凹部７１２ａ及び第２凹部７１２ｂが前後方向に並んで形成されている。本実施形態では、第１凹部７１２ａ及び第２凹部７１２ｂは、第１凹部７１２ａが前方、第２凹部７１２ｂが後方となるように、カバー部７１ａの右側面に前後方向に並んで形成されている。第１凹部７１２ａ及び第２凹部７１２ｂは、第１排気ダクト７１の外部と、第１排気ダクト７１のカバー部７１ａ内部の取込部７１１ａとを連通している。

ＤＣケーブル９１は、ケース３０の外部の第１排気ダクト７１の右方から、第１凹部７１２ａ、カバー部７１ａ内部の取込部７１１ａ、及びカバー４０の第１排気口４１ａを通って、ケース３０の収容部３１６に挿入され、電気デバイス５０に接続されている。ハーネスケーブル９２は、ケース３０の外部の第１排気ダクト７１の右方から、第２凹部７１２ｂ、カバー部７１ａ内部の取込部７１１ａ、及びカバー４０の第１排気口４１ａを通って、ケース３０の収容部３１６に挿入され、電気デバイス５０に接続されている。本実施形態では、ＤＣケーブル９１は、ジャンクションボード５１に接続されており、ハーネスケーブル９２は、バッテリＥＣＵ５２に接続されている。

これにより、ケース３０の外部からケース３０の収容部３１６にＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２を挿入するための開口部を、ケース３０やカバー４０に別途設ける必要がないので、電源装置ＩＰＵのケース３０及びカバー４０の構造を簡素化できる。

また、ＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２は、ケース３０の外部の第１排気ダクト７１の右方から、カバー部７１ａ内部の取込部７１１ａ、及びカバー４０の第１排気口４１ａを通って、ケース３０の収容部３１６に挿入され、電気デバイス５０に接続されるので、ＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２を、カバー４０の第１排気口４１ａの右側面からケース３０の収容部３１６に挿入されるように配置できる。これにより、ＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２が、第１排気通路７１１の取込部７１１ａの前端から前方延出経路７１１ｂへの空気の流れを妨げてしまうことを抑制できる。

カバー４０の第１排気口４１ａは、第１排気口４１ａの開口方向（本実施形態では上方）から見て、電気デバイス５０の少なくとも一部と重なるように設けられており、カバー４０の第２排気口４１ｂよりも、開口面積が大きくなっている。

これにより、カバー４０を取り外すことなく、第１排気口４１ａから電気デバイス５０に容易にアクセスできるので、ＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２を電気デバイス５０に接続する作業、及びＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２を電気デバイス５０から取り外す作業を、カバー４０を取り外さずに行うことが容易となる。

ＤＣケーブル９１には高電圧の直流電流が流れる。ＤＣケーブル９１は、プラス側電力線９１ａと、マイナス側電力線９１ｂと、を有する。プラス側電力線９１ａの先端には、プラス側端子部９１１ａが設けられている。マイナス側電力線９１ｂの先端には、マイナス側端子部９１１ｂが設けられている。ジャンクションボード５１には、プラス側電力線９１ａのプラス側端子部９１１ａが締結される第１締結部５１ａと、マイナス側電力線９１ｂのマイナス側端子部９１１ｂが締結される第２締結部５１ｂと、が設けられている。プラス側電力線９１ａのプラス側端子部９１１ａがジャンクションボード５１の第１締結部５１ａに締結され、マイナス側電力線９１ｂのマイナス側端子部９１１ｂがジャンクションボード５１の第２締結部５１ｂに締結されることによって、ジャンクションボード５１は、ＤＣケーブル９１を介して、ケース３０の外部に配置された高電圧の電力が流れる電気デバイスと電気的に接続される。ジャンクションボード５１の第１締結部５１ａ及び第２締結部５１ｂは、第１排気口４１ａの開口方向（本実施形態では上方）から見て、第１排気口４１ａの内部となる位置に設けられている。

これにより、カバー４０の第１排気口４１ａから、ジャンクションボード５１の第１締結部５１ａ及び第２締結部５１ｂへ容易にアクセスすることができるので、ＤＣケーブル９１を電気デバイス５０に接続する作業、及びＤＣケーブル９１を電気デバイス５０から取り外す作業を、カバー４０を取り外さずに行うことがより容易となる。

図５、図８及び図９に示すように、第１排気ダクト７１に形成された第１排気通路７１１の最小断面積Ｓ１は、第２排気ダクト７２に形成された第２排気通路７２１の最小断面積Ｓ２よりも小さくなっている。

したがって、第１排気通路７１１を通る空気の流量は、第２排気通路７２１を通る空気の流量よりも小さくなる。すなわち、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気の流量は、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気の流量よりも小さくなる。

このとき、前述したように、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気は、主に、バッテリ２０及び電気デバイス５０の双方を冷却し、また、排気管１７を流れる高温の排気ガスの熱を受熱した空気であり、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気よりも高温となっている。

本実施形態では、第１排気通路７１１を通る空気の流量は、第２排気通路７２１を通る空気の流量よりも小さいので、バッテリ２０及び電気デバイス５０の双方を冷却し、また、排気管１７を流れる高温の排気ガスの熱を受熱した高温の空気は、カバー４０の第１排気口４１ａから排出されずに第２排気口４１ｂから排出される量が増加する。これにより、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気の温度と、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気の温度との差が小さくなる。

また、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気は、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気よりも、温度が高く流量が小さい。よって、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気の熱量と、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気の熱量との差が小さくなる。

したがって、本実施形態では、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される空気の温度と、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される空気の温度との差が小さくなり、さらに、カバー４０の第１排気口４１ａから排出され、第１延長ダクト８１の開口部８１２から車室１１の右下端部に排出される空気の熱量と、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出され、第２延長ダクト８２の開口部８２２から車室１１の左下端部に排出される空気の熱量との差が小さくなるので、車室１１の室内温度が不均一になることを抑制できる。これにより、車両Ｖの乗員への不快感を低減でき、快適性が向上する。

このように、本実施形態の電源装置ＩＰＵは、ＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２を電気デバイス５０に接続する作業、及びＤＣケーブル９１及びハーネスケーブル９２を電気デバイス５０から取り外す作業を、カバー４０を取り外さずに行うことが容易であり、かつ、カバー４０の第１排気口４１ａから排出される熱量と、カバー４０の第２排気口４１ｂから排出される熱量との差を小さくでき、車室１１の室内温度が不均一になることを抑制できる。したがって、本発明の電源装置ＩＰＵは、快適性と、組付作業及びメンテンナンス作業の容易性とを両立できる。

以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。

（１） バッテリ（バッテリ２０）と、
前記バッテリと並んで配置される電気デバイス（電気デバイス５０）と、
前記バッテリ及び前記電気デバイスを収容し、ケース開口部（ケース開口部３１７）を有するケース（ケース３０）と、
前記ケース開口部を覆うカバー（カバー４０）と、を備える電源装置（電源装置ＩＰＵ）であって、
前記電気デバイスには、前記ケースの外部に配置された他の電気デバイスに接続されたケーブル（ＤＣケーブル９１）が接続されており、
前記カバーには、第１排気口（第１排気口４１ａ）と第２排気口（第２排気口４１ｂ）とが互いに離間して設けられており、
前記第１排気口には、前記第１排気口から排出された空気が流れる第１排気通路（第１排気通路７１１）が形成された第１排気部材（第１排気ダクト７１）が接続され、
前記第２排気口には、前記第２排気口から排出された空気が流れる第２排気通路（第２排気通路７２１）が形成された第２排気部材（第２排気ダクト７２）が接続され、
前記第１排気口は、前記第１排気口の開口方向から見て、前記電気デバイスの少なくとも一部と重なるように設けられており、前記第２排気口よりも開口面積が大きく、
前記第１排気通路の最小断面積（最小断面積Ｓ１）は、前記第２排気通路の最小断面積（最小断面積Ｓ２）よりも小さい、電源装置。

（１）によれば、第１排気口は、第１排気口の開口方向から見て、電気デバイスの少なくとも一部と重なるように設けられており、第２排気口よりも開口面積が大きいので、ケーブルを電気デバイスに接続する作業、及びケーブルを電気デバイスから取り外す作業を、カバーを取り外さずに行うことが容易となる。さらに、第１排気通路の最小断面積は、第２排気通路の最小断面積よりも小さいので、第１排気口から排出される空気の温度と、第２排気口から排出される空気の温度との差を小さくでき、さらに、第１排気口から排出される熱量と、第２排気口から排出される熱量との差を小さくできる。したがって、快適性と、組付作業及びメンテナンス作業の容易性とを両立できる。

（２） （１）に記載の電源装置であって、
前記ケーブルは、前記第１排気口を通って前記ケースに挿入され、前記電気デバイスに接続されている、電源装置。

（２）によれば、ケーブルは、第１排気口を通ってケースに挿入され、電気デバイスに接続されているので、ケースの外部からケースの内部にケーブルを挿入するための開口部をケースやカバーに別途設ける必要がない。これにより、電源装置のケース及びカバーの構造を簡素化できる。

（３） （１）又は（２）に記載の電源装置であって、
前記電気デバイスは、前記ケーブルの端子部（プラス側端子部９１１ａ、マイナス側端子部９１１ｂ）が締結される締結部（第１締結部５１ａ、第２締結部５１ｂ）を有し、
前記締結部は、前記第１排気口の前記開口方向から見て、前記第１排気口の内部となる位置に設けられている、電源装置。

（３）によれば、電気デバイスの締結部は、第１排気口の開口方向から見て、第１排気口の内部となる位置に設けられているので、第１排気口から、電気デバイスの締結部へ容易にアクセスすることができる。これにより、ケーブルを電気デバイスに接続する作業、及びケーブルを電気デバイスから取り外す作業を、カバーを取り外さずに行うことがより容易となる。

（４） （１）～（３）のいずれかに記載の電源装置であって、
前記カバーは、前記ケースの内部に空気を取り込む吸気口（吸気口４２ａ）が形成されており、
前記ケースの長手方向（車幅方向）において、前記第１排気口は、前記吸気口の一方側（右側）に形成されており、前記第２排気口は、前記吸気口の他方側（左側）に形成されている、電源装置。

（４）によれば、ケースの長手方向において、第１排気口は、吸気口の一方側に形成されており、第２排気口は、吸気口の他方側に形成されているので、ケースの内部に滞留する空気を低減でき、バッテリ及び電気デバイスをより効率的に冷却することができる。

（５） （４）に記載の電源装置であって、
前記ケースの内部に配置され、前記バッテリの前記吸気口側の面を被覆する吸気側被覆部（上面被覆材６１）と、
前記ケースの内部に配置され、前記バッテリを挟んで前記吸気側被覆部と反対側を被覆する排気側被覆部（下面被覆材６２）と、
前記ケースの内部で前記排気側被覆部に接続され、前記吸気口から取り込まれて前記バッテリを冷却した空気を吸気して、前記排気側被覆部の前記バッテリが配置されていない側（下方側）に排出するファン（ファン６３）と、をさらに備え、
前記長手方向において、前記電気デバイスは前記バッテリの一方側（右側）に並んで配置されており、前記ファンは前記バッテリの他方側（左側）の端部に配置されている、電源装置。

（５）によれば、電気デバイスはバッテリの一方側に並んで配置されており、ファンはバッテリの他方側の端部に配置されているので、バッテリを冷却して昇温し、ファンから排出された空気は、排気側被覆部のバッテリが配置されていない側を車幅方向に流れる間に冷却される。これにより、冷却された空気を電気デバイスに供給できるので、電気デバイスをより効果的に冷却できる。

（６） （５）に記載の電源装置であって、
前記吸気側被覆部は、前記吸気口から前記バッテリに空気を取り込む吸気部（吸気部６１ａ）を有し、
前記長手方向において、前記吸気部は、前記バッテリの一端側（右端側）に配置され、前記ファンは、前記バッテリの他端側（左端側）に配置されている、電源装置。

（６）によれば、長手方向において、吸気部は、バッテリの一端側に配置され、ファンは、バッテリの他端側に配置されているので、吸気部から取り込まれた空気は、吸気部からファンへと流れるので、吸気側被覆部から排気側被覆部の方向に向かって流れるともに、長手方向においてバッテリの一端側から他端側に向かって流れる。これにより、吸気部から取り込まれた空気をバッテリ全体に流すことができるので、バッテリ全体を均一に冷却することができる。

２０ バッテリ
３０ ケース
３１７ ケース開口部
４０ カバー
４１ａ 第１排気口
４１ｂ 第２排気口
４２ａ 吸気口
５０ 電気デバイス
５１ａ 第１締結部（締結部）
５１ｂ 第２締結部（締結部）
６１ 上面被覆材（吸気側被覆部）
６１ａ 吸気部
６２ 下面被覆材（排気側被覆部）
６３ ファン
７１ 第１排気ダクト（第１排気部材）
７１１ 第１排気通路
７２ 第２排気ダクト（第２排気部材）
７２１ 第２排気通路
９１ ＤＣケーブル（ケーブル）
９１１ａ プラス側端子部（端子部）
９１１ｂ マイナス側端子部（端子部）
ＩＰＵ 電源装置
Ｓ１、Ｓ２ 最小断面積

Claims (6)

1. バッテリと、
   前記バッテリと並んで配置される電気デバイスと、
   前記バッテリ及び前記電気デバイスを収容し、ケース開口部を有するケースと、
   前記ケース開口部を覆うカバーと、を備える電源装置であって、
   前記電気デバイスには、前記ケースの外部に配置された他の電気デバイスに接続されたケーブルが接続されており、
   前記カバーには、第１排気口と第２排気口とが互いに離間して設けられており、
   前記第１排気口には、前記第１排気口から排出された空気が流れる第１排気通路が形成された第１排気部材が接続され、
   前記第２排気口には、前記第２排気口から排出された空気が流れる第２排気通路が形成された第２排気部材が接続され、
   前記第１排気口は、前記第１排気口の開口方向から見て、前記電気デバイスの少なくとも一部と重なるように設けられており、前記第２排気口よりも開口面積が大きく、
   前記第１排気通路の最小断面積は、前記第２排気通路の最小断面積よりも小さい、電源装置。
2. 請求項１に記載の電源装置であって、
   前記ケーブルは、前記第１排気口を通って前記ケースに挿入され、前記電気デバイスに接続されている、電源装置。
3. 請求項１又は２に記載の電源装置であって、
   前記電気デバイスは、前記ケーブルの端子部が締結される締結部を有し、
   前記締結部は、前記第１排気口の前記開口方向から見て、前記第１排気口の内部となる位置に設けられている、電源装置。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の電源装置であって、
   前記カバーは、前記ケースの内部に空気を取り込む吸気口が形成されており、
   前記ケースの長手方向において、前記第１排気口は、前記吸気口の一方側に形成されており、前記第２排気口は、前記吸気口の他方側に形成されている、電源装置。
5. 請求項４に記載の電源装置であって、
   前記ケースの内部に配置され、前記バッテリの前記吸気口側の面を被覆する吸気側被覆部と、
   前記ケースの内部に配置され、前記バッテリを挟んで前記吸気側被覆部と反対側を被覆する排気側被覆部と、
   前記ケースの内部で前記排気側被覆部に接続され、前記吸気口から取り込まれて前記バッテリを冷却した空気を吸気して、前記排気側被覆部の前記バッテリが配置されていない側に排出するファンと、をさらに備え、
   前記長手方向において、前記電気デバイスは前記バッテリの一方側に並んで配置されており、前記ファンは前記バッテリの他方側の端部に配置されている、電源装置。
6. 請求項５に記載の電源装置であって、
   前記吸気側被覆部は、前記吸気口から前記バッテリに空気を取り込む吸気部を有し、
   前記長手方向において、前記吸気部は、前記バッテリの一端側に配置され、前記ファンは、前記バッテリの他端側に配置されている、電源装置。
   

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