JP7493357B2 - Vehicle drive battery device - Google Patents
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Description
本発明は、車両駆動用バッテリ装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive battery device.
従来、車両駆動用のバッテリ装置については、車両の水没に伴う浸水に対する安全性を確保する必要がある。例えば、バッテリモジュールが有する端子を、該バッテリ装置における最も高い位置に配置することで、浸水時の安全性を確保するバッテリ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, battery devices for driving vehicles need to ensure safety against flooding when the vehicle is submerged in water. For example, a battery device has been proposed that ensures safety in the event of flooding by positioning the terminals of the battery module at the highest position in the battery device (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の技術では、端子を低い位置に配置する構造を採用するバッテリ装置にはそもそも適用できない。また、大型のバッテリ装置の場合には、浸水量が多いため、十分な安全性を確保することができない。
However, the technology in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a vehicle drive battery device that ensures safety against flooding.
(1) 車両駆動用バッテリ装置(例えば、後述の車両駆動用バッテリ装置1)であって、複数のバッテリセルにより構成されるバッテリモジュール(例えば、後述のバッテリモジュール7)と、前記バッテリモジュールを収容する第1バッテリケース(例えば、後述の第1バッテリケース2)と、前記第1バッテリケースに収容され、かつ、前記バッテリモジュールを収容する第2バッテリケース(例えば、後述の第2バッテリケース5)と、を備える車両駆動用バッテリ装置を提供する。
(1) Provided is a vehicle-driving battery device (e.g., vehicle-
(1)の発明によれば、バッテリモジュールが第2バッテリケースに収容されているため、第1バッテリケースの内部が浸水した場合であっても、バッテリモジュールが被水するのを防止できる。従って、(1)の発明によれば、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置を提供できる。 According to the invention of (1), since the battery module is housed in the second battery case, even if the inside of the first battery case is flooded, the battery module can be prevented from becoming wet. Therefore, according to the invention of (1), it is possible to provide a vehicle drive battery device that ensures safety against flooding.
(2) (1)の発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第1バッテリケースの内側に設けられるフレーム(例えば、後述するフレーム4)をさらに備え、前記バッテリモジュールは、前記フレームに固定され、前記第2バッテリケースは、前記バッテリモジュールと前記フレームとの間、及び前記バッテリモジュールと前記第1バッテリケースの底面との間に配置されてよい。
(2) In the invention of (1), the vehicle-driving battery device may further include a frame (e.g.,
(2)の発明によれば、バッテリモジュールとフレームの隙間、及びバッテリモジュールと第1バッテリケースの隙間に、第2バッテリケースが配置されるため、スペースを有効利用することができる。 According to the invention (2), the second battery case is disposed in the gap between the battery module and the frame, and in the gap between the battery module and the first battery case, so that the space can be effectively utilized.
(3) (1)の発明において、前記バッテリモジュールは、水平方向に延びるフランジ(例えば、後述のフランジ7b,7c)を有し、該フランジが前記フレームに固定されてよい。
(3) In the invention of (1), the battery module may have a flange extending in the horizontal direction (e.g.,
(3)の発明によれば、バッテリモジュールがフランジを介してフレームに固定されるため、バッテリモジュールをより確実に固定することができる。 According to the invention (3), the battery module is fixed to the frame via a flange, so that the battery module can be fixed more securely.
(4) (1)から(3)いずれかの発明において、前記バッテリセルの端子(例えば、後述の端子7a)は、水平方向を向いていてよい。
(4) In any of the inventions (1) to (3), the terminal of the battery cell (e.g.,
(4)の発明によれば、バッテリセルの端子が上方を向いている場合と比べて、第2バッテリケースによる防水効果をより享受できる。 According to the invention (4), the waterproof effect of the second battery case can be more effectively enjoyed compared to when the terminals of the battery cells face upward.
(5) (4)の発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記バッテリモジュールの下方に配置されるとともに前記第2バッテリケースに収容され、かつ、液体冷媒を有する冷却部材(例えば、後述の冷却部材6)をさらに備え、前記第2バッテリケースは、開口部(例えば、後述の開口部50a)が設けられた側壁(例えば、後述の側壁50)を有していてよい。
(5) In the invention of (4), the vehicle-driving battery device may further include a cooling member (e.g.,
(5)の発明によれば、冷却部材を第2バッテリケース内に収容することで高い冷却効率を確保できる。また、冷却部材から液体冷媒が漏れた場合であっても、開口部を介して液体冷媒を第2バッテリケースの外部に排出することができる。 According to the invention (5), high cooling efficiency can be ensured by housing the cooling member inside the second battery case. Furthermore, even if liquid refrigerant leaks from the cooling member, the liquid refrigerant can be discharged to the outside of the second battery case through the opening.
(6) (5)の発明において、前記開口部は、該開口部の最下端が前記端子の最下端よりも下方となる位置に配置されてよい。 (6) In the invention of (5), the opening may be positioned so that the bottom end of the opening is lower than the bottom end of the terminal.
(6)の発明によれば、冷却部材から液体冷媒が漏れた場合であっても、液体冷媒が端子に触れることを防止しながら、開口部を介して液体冷媒を第2バッテリケースの外部に排出することができる。 According to the invention (6), even if liquid refrigerant leaks from the cooling member, the liquid refrigerant can be discharged to the outside of the second battery case through the opening while preventing the liquid refrigerant from coming into contact with the terminals.
(7) (5)又は(6)の発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第2バッテリケースを複数備え、前記複数の第2バッテリケースのうち少なくとも1つは、該第2バッテリケースに設けられる前記開口部が前記第1バッテリケースの側壁と直接対向しないように配置されてよい。 (7) In the invention of (5) or (6), the vehicle-driving battery device may include a plurality of the second battery cases, and at least one of the plurality of second battery cases may be positioned such that the opening provided in the second battery case does not directly face a side wall of the first battery case.
(7)の発明によれば、第2バッテリケースの側壁に設けられる開口部が第1バッテリケースの側壁と直接対向しないように配置されるため、車両が水没して第1バッテリケースの内部が浸水し、かつ、該車両が傾斜したり加減速したりした場合であっても、第2バッテリケースの内部に水が浸入するのを抑制できる。 According to the invention (7), the opening in the side wall of the second battery case is positioned so as not to directly face the side wall of the first battery case. This makes it possible to prevent water from entering the inside of the second battery case even if the vehicle is submerged and the inside of the first battery case becomes flooded, and the vehicle tilts or accelerates or decelerates.
(8) (5)から(7)いずれかの発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第1バッテリケースを気密に閉じるカバー(例えば、後述のカバー3)と、該カバーの内外を連通する止水ホース(例えば、後述の止水ホース9)と、をさらに備え、前記止水ホースは、該止水ホースの最下端が前記開口部の最下端よりも下方となる位置に配置されてよい。
(8) In any of the inventions (5) to (7), the vehicle-driving battery device may further include a cover (e.g.,
(8)の発明によれば、止水ホースの最下端が開口部の最下端よりも下方となる位置に配置されるため、第1バッテリケースの内部が浸水した場合であっても、その水位が止水ホースの最下端の高さになるため、開口部から第2バッテリケースの内部に水が浸入するのを防止できる。 According to the invention (8), the lowest end of the water stop hose is positioned below the lowest end of the opening. Therefore, even if the inside of the first battery case is flooded, the water level will be at the height of the lowest end of the water stop hose, so water can be prevented from entering the inside of the second battery case through the opening.
本発明によれば、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置を提供できる。 The present invention provides a vehicle drive battery device that is safe against flooding.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図1中、Frは車両前方、Rrは車両後方、Uは上方、Dは下方、Rは運転者から見た右方、Lは運転者から見た左方をそれぞれ表している。 One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In FIG. 1, Fr indicates the front of the vehicle, Rr indicates the rear of the vehicle, U indicates the top, D indicates the bottom, R indicates the right as seen by the driver, and L indicates the left as seen by the driver.
まず、図1~図6を用いて、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の分解斜視図である。図2は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の要部を示す分解斜視図である。図3は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の要部を示す斜視図である。図4は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の第2バッテリケース5に設けられている開口部50aを説明するための平面図である。図5は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の要部を示す断面図である。図6は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1の止水ホース9による止水構造を説明するための断面図である。なお、一部の図面において、一部の構成の図示を省略し、図面を簡略化している。
First, the configuration of the vehicle-driving
図1~図6に示す車両駆動用バッテリ装置1は、電気自動車等の車両に搭載される車両駆動用のバッテリ装置であり、車両の水没に伴う浸水に対する安全性を確保するためのものである。具体的に、車両駆動用バッテリ装置1は、第1バッテリケース2と、カバー3と、フレーム4と、複数の第2バッテリケース5と、複数の冷却部材6と、複数のバッテリモジュール7と、ベントプラグ8と、止水ホース9と、を備える。
The vehicle-driving
第1バッテリケース2は、上方が開口している平型で略矩形状の容器であり、複数のバッテリモジュール7が水平方向に並ぶように、当該複数のバッテリモジュール7を収容している。この第1バッテリケース2は、カバー3によって気密に閉じられているとともに、止水ホース9による止水構造を備える。
The
カバー3は、第1バッテリケース2を上方から気密に閉じている。このカバー3は、ベントプラグ8が取り付けられるための孔3aを有し、この孔3aを塞ぐように孔3aにベントプラグ8が嵌め込まれている。
The
フレーム4は、第1バッテリケース2の内側に設けられ、第1バッテリケース2の剛性を担保するべく略格子状に形成されたクロスメンバである。このフレーム4は、第1バッテリケース2の内側に複数のバッテリモジュール7を固定している。
The
複数の第2バッテリケース5は、それぞれ、上方が開口している平型で略矩形状の容器である。これら複数の第2バッテリケース5は、フレーム4に嵌まるように第1バッテリケース2に収容され、かつ、冷却部材6とともにバッテリモジュール7を収容している。これら複数の第2バッテリケース5は、それぞれ、四周の側壁50,51,52,53がバッテリモジュール7とフレーム4との間に配置されており、底面54がバッテリモジュール7と第1バッテリケース2の底面20との間に配置されている。
The
また、複数の第2バッテリケース5の側壁50は、開口部50aを有している。複数の第2バッテリケース5のうち、少なくとも1つの第2バッテリケース5は、開口部50aが第1バッテリケース2の側壁と直接対向しないように配置されている。開口部50aは、該開口部50aの最下端の高さh2が、バッテリモジュール7の端子7aの最下端の高さh3よりも下方となる位置(h3>h2となる位置)に配置されている。
The
複数の冷却部材6は、それぞれ、液体冷媒を有している。これら複数の冷却部材6は、それぞれ、バッテリモジュール7の下方に配置され、当該バッテリモジュール7とともに第2バッテリケース5に収容されることで、当該バッテリモジュール7を直接冷却する。
Each of the
複数のバッテリモジュール7は、それぞれ、複数のバッテリセル(不図示)により構成されている。これら複数のバッテリモジュール7は、水平方向に向いている端子7aと、車両前方側の前壁に左右方向に延設され、かつ該前壁から車両前方に一律に水平に延びるフランジ7bと、車両後方側の後壁に左右方向に延設され、かつ該後壁から車両後方に一律に水平に延びるフランジ7cと、を有している。これら複数のバッテリモジュール7は、フランジ7b,7cがフレーム4に固定されることで、フレーム4に固定される。
Each of the
ベントプラグ8は、カバー3の孔3aを塞ぐように孔3aに嵌め込まれていて、止水ホース9の上端部分を固定するとともに、止水ホース9の内部とカバー3の外部とを連通している。
The
止水ホース9は、止水ホース9の上端がベントプラグ8に固定されるとともに、止水ホース9の下端が第1バッテリケース2の内部における下方に配置されている。具体的に、止水ホース9は、止水ホース9の最下端の高さh1が、開口部50aの最下端の高さh2よりも下方となる位置(h2>h1となる位置)に配置されている。
The upper end of the water stop hose 9 is fixed to the
次に、図6を参照して、第1バッテリケース2の内部に水が浸入した場合について説明する。
図6に示すように、カバー3で気密に閉じられている第1バッテリケース2の内部に、止水ホース9を伝う等して水が浸入した場合であっても、第1バッテリケース2の底面20からの水位が高さh1に達した時点で止水ホース9が機能し、それ以上の水の浸入が回避される。これにより、第1バッテリケース2の内部に水が浸入した場合であっても、その水位が、高さh1を超える高さとなることはない。
Next, a case where water has entered the inside of the
6 , even if water seeps into the interior of the
次に、図6を参照して、冷却部材6から液体冷媒が漏れた場合について説明する。
図6に示すように、第2バッテリケース5の内部で冷却部材6から液体冷媒が漏れた場合であっても、その液位が、第1バッテリケース2の底面20を基準とした高さh2に達した時点で、その液体冷媒は開口部50aを介して第2バッテリケース5の外部に排出される。これにより、液体冷媒の液位が、第1バッテリケース2の底面20を基準とした高さh2を超える高さとなることはない。すなわち、液体冷媒の液位が、バッテリモジュール7の端子7aの最下端の高さh3に達することはなく、端子7aに液体冷媒が接触することはない。
Next, a case where the liquid refrigerant leaks from the cooling
6, even if the liquid refrigerant leaks from the cooling
本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置1によれば、以下の効果が奏される。
先ず本実施形態によれば、バッテリモジュール7が第2バッテリケース5に収容されているため、第1バッテリケース2の内部が浸水した場合であっても、バッテリモジュール7が被水するのを防止できる。従って、本実施形態によれば、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置1を提供できる。
The vehicle driving
First, according to this embodiment, because the
また本実施形態によれば、バッテリモジュール7とフレーム4の隙間、及びバッテリモジュール7と第1バッテリケース2の隙間に、第2バッテリケース5が配置されるため、スペースを有効利用することができる。
In addition, according to this embodiment, the
また本実施形態によれば、バッテリモジュール7がフランジ7b,7cを介してフレーム4に固定されるため、バッテリモジュール7をより確実に固定することができる。
Furthermore, according to this embodiment, the
また本実施形態によれば、バッテリセルの端子7aが水平方向を向いているため、端子が上方を向いている場合と比べて、第2バッテリケース5による防水効果をより享受できる。
In addition, according to this embodiment, the
また本実施形態によれば、冷却部材6を第2バッテリケース5内に収容することにより、高い冷却効率を確保できる。また、冷却部材6から液体冷媒が漏れた場合であっても、開口部50aを介して液体冷媒を第2バッテリケース5の外部に排出することができる。
In addition, according to this embodiment, high cooling efficiency can be ensured by housing the cooling
また本実施形態によれば、冷却部材6から液体冷媒が漏れた場合であっても、液体冷媒が端子7aに触れることを防止しながら、開口部50aを介して液体冷媒を第2バッテリケース5の外部に排出することができる。
Furthermore, according to this embodiment, even if liquid refrigerant leaks from the cooling
また本実施形態によれば、第2バッテリケース5の側壁50に設けられる開口部50aが第1バッテリケース2の側壁と直接対向しないように配置されるため、車両が水没して第1バッテリケース2の内部が浸水し、かつ、該車両が傾斜したり加減速したりした場合であっても、第2バッテリケース5の内部に水が浸入するのを抑制できる。
In addition, according to this embodiment, the
また本実施形態によれば、止水ホース9の最下端が開口部50aの最下端よりも下方となる位置に配置されるため、第1バッテリケース2の内部が浸水した場合であっても、その水位が止水ホース9の最下端の高さになるため、開口部50aから第2バッテリケース5の内部に水が浸入するのを防止できる。
In addition, according to this embodiment, the lowest end of the water stop hose 9 is positioned below the lowest end of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes modifications and improvements within the scope of the present invention that achieves the object of the present invention.
1 車両駆動用バッテリ装置
2 第1バッテリケース
20 底面
3 カバー
3a 孔
4 フレーム
5 第2バッテリケース
50,51,52,53 側壁
50a 開口部
54 底面
6 冷却部材
7 バッテリモジュール
7a 端子
7b,7c フランジ
8 ベントプラグ
9 止水ホース
h1,h2,h3 高さ
REFERENCE SIGNS
Claims (2)
複数のバッテリセルにより構成されるバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールを収容する第1バッテリケースと、
前記第1バッテリケースに収容され、かつ、前記バッテリモジュールを収容する第2バッテリケースと、
前記第1バッテリケースの内側に設けられるフレームと、
前記バッテリモジュールの下方に配置されるとともに前記第2バッテリケースに収容され、かつ、液体冷媒を有する冷却部材と、
前記第1バッテリケースを気密に閉じるカバーと、該カバーの内外を連通する止水ホースと、を備え、
前記バッテリモジュールは、前記フレームに固定され、
前記第2バッテリケースは、前記バッテリモジュールと前記フレームとの間、および前記バッテリモジュールと前記第1バッテリケースの底面との間に配置され、
前記バッテリモジュールは、水平方向に延びるフランジを有し、該フランジが前記フレームに固定され、
前記第2バッテリケースは、開口部が設けられた側壁を有し、
前記止水ホースは、該止水ホースの最下端が前記開口部の最下端よりも下方となる位置に配置される、車両駆動用バッテリ装置。 A vehicle driving battery device,
a battery module including a plurality of battery cells;
a first battery case that houses the battery module;
a second battery case that is accommodated in the first battery case and that accommodates the battery module;
A frame provided inside the first battery case;
a cooling member disposed below the battery module and housed in the second battery case, the cooling member having a liquid refrigerant;
a cover that airtightly closes the first battery case, and a water stop hose that communicates between the inside and the outside of the cover ,
The battery module is fixed to the frame,
the second battery case is disposed between the battery module and the frame and between the battery module and a bottom surface of the first battery case;
The battery module has a flange extending in a horizontal direction, the flange being fixed to the frame;
the second battery case has a side wall with an opening,
The water stop hose is disposed at a position where a lowermost end of the water stop hose is lower than a lowermost end of the opening .
前記複数の第2バッテリケースのうち少なくとも1つは、該第2バッテリケースに設けられる前記開口部が前記第1バッテリケースの側壁と直接対向しないように配置される、請求項1に記載の車両駆動用バッテリ装置。 The vehicle-driving battery device includes a plurality of the second battery cases,
2. The vehicle-driving battery device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of second battery cases is positioned so that the opening provided in the second battery case does not directly face a side wall of the first battery case.
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