JPWO2013073463A1

JPWO2013073463A1 - 電動車両用バッテリパック

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Publication number: JPWO2013073463A1
Application number: JP2013512917A
Authority: JP
Inventors: 康介伊藤; 片山　吾一; 吾一片山; 山本　康一; 康一山本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: CN103917390A; WO2013073463A1; US20140262573A1; JP5277363B1; EP2781388A1

Abstract

電動車両用バッテリパックにおいて、バッテリケース（２４）の内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する吸入ダクト（４８）の冷却空気吸入口（４８ａ）を、車室（２５）の下方のバッテリケース（２４）および車室（２５）間に配置したので、冷却空気吸入口（４８ａ）を比較的に高い位置に配置するとともに、バッテリケース（２４）および車室（２５）で覆うことで、車輪により下方から撥ね上げられた塵や水、あるいは上方から落下する塵や水が冷却空気吸入口（４８ａ）からバッテリケース（２４）に吸い込まれ難くすることができる。しかも吸入ダクト（４８）の冷却空気吸入口（４８ａ）を車体前方を向いて開口させ、排出ダクト（４９）の冷却空気排出口（４９ａ）を車体後方を向いて開口させたので、冷却空気の再循環によるバッテリ（４２）の冷却効率の低下を防止することができる。

Description

本発明は、複数のバッテリを収納して車室の下方に配置されるバッテリケースと、前記バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材とを備える電動車両用バッテリパックに関する。

吸気ダクト、バッテリケース、第１排気ダクト、換気ファンおよび第２排気ダクトを直列に接続し、換気ファンを駆動することで吸気ダクトから吸い込んだ車室内の空気をバッテリケースに供給してバッテリを冷却し、バッテリケースから出た排気を第１排気ダクト、換気ファンおよび第２排気ダクトを介して排出するものが、下記特許文献１により公知である。

日本特許第４５４７７４７号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたものはバッテリケースが車室内に配置されているが、バッテリケースを車室外に配置して車室外の空気を冷却空気としてバッテリの冷却を行う場合、冷却空気に含まれる埃や水が吸気ダクトからバッテリケースの内部に吸い込まれてしまう可能性があるだけでなく、温度上昇した排気が吸気として再びバッテリケースに吸い込まれてバッテリの冷却効率が低下してしまう可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車室の外部に配置されたバッテリケースへの埃や水の吸い込みを防止するとともに、冷却空気の排気が吸気として再循環するのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、複数のバッテリを収納して車室の下方に配置されるバッテリケースと、前記バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材とを備える電動車両用バッテリパックであって、前記冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口は前記バッテリケースおよび前記車室間に配置されて車体前方を向いて開口し、前記冷却空気排出部材の冷却空気排出口は車体後方を向いて開口することを第１の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記冷却空気排出部材の冷却空気排出口は車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口することを第２の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

また本発明によれば、前記第２の特徴に加えて、前記車両は車輪を懸架するサスペンション装置を備え、前記冷却空気排出口の開口端面に直交する仮想線は平面視で前記サスペンション装置と交差することを第３の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

また本発明によれば、前記第２または第３の特徴に加えて、前記冷却空気排出口は前記冷却空気排出部材の内部に収納した冷却ファンの外周に開口しており、前記冷却空気排出口の開口端面は前記冷却ファンの送風方向に直交する面に対して傾斜していることを第４の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

また本発明によれば、前記第４の特徴に加えて、車幅方向に離間して配置された二つの前記冷却空気排出部材の内部にそれぞれ収納した二つの前記冷却ファンのファンケーシングは、互換可能な同一形状の部材であることを第５の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第５の何れか１つの特徴に加えて、前記バッテリケースは前記車室側に向かって上向きに突出する凸部を備え、前記冷却空気吸入部材は前記凸部の後方に配置されることを第６の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第６の何れか１つの特徴に加えて、前記冷却空気吸入部材は、前記バッテリケースの後端上部に配置されることを第７の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。

尚、実施の形態のバッテリモジュール４２は本発明のバッテリに対応し、実施の形態の吸入ダクト４８は本発明の冷却空気吸入部材に対応し、実施の形態の排出ダクト４９は本発明の冷却空気排出部材に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口を、車室の下方のバッテリケースおよび車室間に配置したので、冷却空気吸入口を比較的に高い位置に配置するとともに、バッテリケースおよび車室で覆うことで、車輪により下方から撥ね上げられた塵や水、あるいは上方から落下する塵や水がバッテリケースに吸い込まれ難くすることができる。しかも冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口を車体前方を向いて開口させ、冷却空気排出部材の冷却空気排出口を車体後方を向いて開口させたので、冷却空気排出口から排出された熱交換後の温度上昇した冷却空気が冷却空気吸入口から再びバッテリケース内に吸い込まれ難くし、冷却空気の再循環によるバッテリの冷却効率の低下を防止することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、冷却空気排出部材の冷却空気排出口を車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口させたので、排出した冷却空気を車体の左右両側面に沿って流れる走行風で後方に押し流してバッテリパックに近傍に滞留し難くすることができる。

また本発明の第３の特徴によれば、車両は車輪を懸架するサスペンション装置を備え、冷却空気排出口の開口端面に直交する仮想線を平面視でサスペンション装置と交差させたので、冷却空気排出口から排出された冷却空気をサスペンション装置の隙間から外部に効率的に排出することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、冷却空気排出口を冷却空気排出部材の内部に収納した冷却ファンの外周に開口させ、冷却空気排出口の開口端面を冷却ファンの送風方向に直交する面に対して傾斜させたので、前記開口端面から冷却空気が排出される方向を冷却ファンの送風方向に対して容易にずらすことができ、冷却空気排出口のレイアウトが制限される場合でも冷却空気の排出方向を任意に設定することができる。

また本発明の第５の特徴によれば、車幅方向に離間して配置された二つの冷却空気排出部材の内部にそれぞれ収納した二つの冷却ファンのファンケーシングが互換可能な同一形状の部材であるため、二つの冷却空気排出口からの冷却空気の排出方向が車体中心線に対して非対称になっても、冷却空気排出口の開口端面を冷却ファンの送風方向に直交する面に対して傾斜させることで、二つの冷却空気排出口からの冷却空気の排出方向を対称に近づけることができ、二つのファンケーシングの共通化によるコストダウンが可能になる。

また本発明の第６の特徴によれば、バッテリケースに車室側に向かって上向きに突出する凸部を設け、冷却空気吸入部材を凸部の後方に配置したので、車両の走行中に車体前方側から飛散して来る埃や水をバッテリケースの凸部で遮り、冷却空気吸入部材からバッテリケースの内部に吸い込まれ難くすることができる。

また本発明の第７の特徴によれば、冷却空気吸入部材をバッテリケースの後端上部に配置したので、車両の走行中に車体前方側から飛散して来る埃や水をバッテリケースや車体で遮り、冷却空気吸入部材からバッテリケースの内部に吸い込まれ難くすることができる。

図１は電気自動車の側面図である。（第１の実施の形態）図２は車体フレームおよびバッテリパックの斜視図である。（第１の実施の形態）図３はバッテリパックの斜視図である。（第１の実施の形態）図４は図１の４方向矢視図である。（第１の実施の形態）図５は図４の５−５線断面図である。（第１の実施の形態）図６は図４の６−６線断面図である。（第１の実施の形態）図７は図４の要部拡大図である。（第１の実施の形態）図８は図７の８−８線断面図である。（第１の実施の形態）図９は図７の９方向矢視図である。（第１の実施の形態）図１０は図９の１０方向矢視図である。（第１の実施の形態）図１１は図３に対応する作用説明図である。（第１の実施の形態）

２４バッテリケース
２５車室
３９ａ凸部
４２バッテリモジュール（バッテリ）
４７冷却ファン
４８吸入ダクト（冷却空気吸入部材）
４８ａ冷却空気吸入口
４９排出ダクト（冷却空気排出部材）
４９ａ冷却空気排出口
５８ファンケーシング
５９サスペンション装置

以下、図１〜図１１に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

図１および図２に示すように、電気自動車の車体フレーム１１は、車体前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム１２，１２と、フロアフレーム１２，１２の前端から上方に屈曲しながら前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１３，１３と、フロアフレーム１２，１２の後端から上方に屈曲しながら後方に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４と、フロアフレーム１２，１２の車幅方向外側に配置された左右一対のサイドシル１５，１５と、サイドシル１５，１５の前端をフロアフレーム１２，１２の前端に接続する左右一対のフロントアウトリガー１６，１６と、サイドシル１５，１５の後端をフロアフレーム１２，１２の後端に接続する左右一対のリヤアウトリガー１７，１７と、左右一対のフロントサイドフレーム１３，１３の前端部間を車幅方向に接続するフロントバンパービーム１８と、左右一対のフロアフレーム１２，１２の前端部間を車幅方向に接続するフロントクロスメンバ１９と、左右一対のフロアフレーム１２，１２の前後方向中間部間を車幅方向に接続するミドルクロスメンバ２０と、左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４の前後方向中間部間を車幅方向に接続するリヤクロスメンバ２１と、左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４の後端部間を車幅方向に接続するリヤバンパービーム２２とを備える。

電気自動車の走行用駆動源であるモータ・ジェネレータ２３の電源となるバッテリパック３１は車体フレーム１１の下面側から吊り下げ支持される。即ち、バッテリパック３１の下面には車幅方向に延びるフロント吊り下げビーム３２、ミドル吊り下げビーム３３およびリヤ吊り下げビーム３４が固定されており、フロント吊り下げビーム３２の両端が左右一対のフロアフレーム１２，１２の前部に固定され、ミドル吊り下げビーム３３の両端が左右一対のフロアフレーム１２，１２の後部に固定され、リヤ吊り下げビーム３４の両端が左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４の前部から垂下する支持部材３５，３５の下端に固定される。またバッテリパック３１の前端の車幅方向中央部が前部ブラケット３６を介してフロントクロスメンバ１９に支持されるとともに、バッテリパック３１の後端の車幅方向中央部が後部ブラケット３７を介してリヤクロスメンバ２１に支持される。更に、バッテリパック３１は、フロント吊り下げビーム３２およびミドル吊り下げビーム３３の中間位置において、ミドルクロスメンバ２０の下面に支持される。

バッテリパック３１を車体フレーム１１に支持した状態で、バッテリパック３１の上面は、車室２５の下部にフロアパネル２６を介して対向する。即ち、本実施の形態のバッテリパック３１は、車室２５の外部に配置される。

図３および図４に示すように、バッテリパック３１は、金属製のバッテリトレー３８と、バッテリトレー３８に上方から重ね合わされた合成樹脂製のバッテリカバー３９とを備える。バッテリトレー３８の周縁部とバッテリカバー３９の周縁部とは、シール部材４０（図３参照）を挟んで多数のボルト４１…で締結されており、従ってバッテリパック３１の内部は基本的に密閉された空間となる。バッテリトレー３８の上面には、複数のバッテリセルを直列に積層したバッテリモジュール４２…が複数個搭載される。バッテリトレー３８およびバッテリカバー３９は、本発明のバッテリケース２４を構成する。

バッテリトレー３８は、アッパープレート４３とロアプレート４４とを結合したもので（図５および図６参照）、それらの間に冷却空気が流れる冷却通路が形成されており、アッパープレート４３の上面に接触するバッテリモジュール４２…との間で熱交換を行い、充放電により発熱するバッテリモジュール４２…を冷却する。バッテリトレー３８の冷却通路は所定の箇所で分岐して一対の排出ダクト４９，４９に接続される（図３参照）。

バッテリパック３１の後部に設けられた冷却装置４６は、車幅方向中央部に配置された吸入ダクト４８と、吸入ダクト４８の車幅方向両側に配置された左右一対の排出ダクト４９，４９とを備える。吸入ダクト４８の下端はバッテリトレー３８の後端に接続され、左右の排出ダクト４９，４９の下端はバッテリトレー３８の後端に接続される。吸入ダクト４８の上部前面には、その内部にバッテリパック３１の外部の空気を冷却空気として吸入するための冷却空気吸入口４８ａが前向きに開口する。また排出ダクト４９，４９の内部にはそれぞれ電動の冷却ファン４７，４７が収納されており、熱交換後の冷却空気を排出するための冷却空気排出口４９ａ，４９ａが、各冷却ファン４７，４７の外周に臨むように形成される。左右の冷却空気排出口４９ａ，４９ａは、後向きかつ車幅方向外向きに開口する（図３、図４、図７の矢印Ａ参照）。

従って、冷却ファン４７，４７を駆動すると、吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａから吸入された冷却空気はバッテリトレー３８の内部に供給され、バッテリトレー３８の内部を流れる間にバッテリモジュール４２…との間で熱交換を行った後、排出ダクト４９，４９の冷却ファン４７，４７を通過して冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出される。

次に、図４〜図１０を参照して冷却装置４６の構造を詳細に説明する。

図７〜図１０に示すように、冷却装置４６の吸入ダクト４８は、バッテリカバー３９の後部から上向きに突出する凸部３９ａ（図８参照）の後方に設けられるもので、バッテリカバー３９の上面に４本のボルト５１…で固定されるロア部材５２と、ロア部材５２の上端開口部を覆うように結合されるアッパー部材５３とを備えており、アッパー部材５３の前面に冷却空気吸入口４８ａが開口する。冷却空気吸入口４８ａの位置は、バッテリパック３１の後部上方に位置するとともに、バッテリカバー３９の凸部３９ａの後方に位置している。

吸入ダクト４８の内部は、冷却空気吸入口４８ａから後方に延びる上流側吸入通路５４と、上流側吸入通路５４の後端から下向きに延びてバッテリトレー３８に連なる下流側吸入通路５５とを備える。上流側吸入通路５４はアッパー部材５３の内部に区画され、下流側吸入通路５５はロア部材５２の内部に区画される。

ロア部材５２の上面には、上流側吸入通路５４および下流側吸入通路５５を仕切る底壁５２ａが一体に形成されており、底壁５２ａは前から後に向けて次第に高くなるように傾斜している。底壁５２ａの車幅方向中間部は、後から前に向けてＵ字状ないしはＶ字状に延びる切欠き５２ｂが形成されており、この切欠き５２ｂの縁から縦壁５２ｃが上向きに立設される。縦壁５２ｃの上端とアッパー部材５３の天井部との間には、冷却空気が通過可能な空間が確保される。冷却空気吸入口４８ａに対向するロア部材５２の後側の側壁５２ｄには、下流側吸入通路５５の内部を上下方向に延びる２枚のリブ５２ｅ，５２ｅが前向きに突設されており、これらのリブ５２ｅ，５２ｅの下端はバッテリトレー３８との接続部まで延びている。冷却空気吸入口４８ａの下方に位置する底壁５２ａの下端には、上流側吸入通路５４を吸入ダクト４８の外部に連通させる水抜き孔５２ｆが形成される。

また吸入ダクト４８の上流側吸入通路５４には、吸い込まれた冷却空気の温度を検出するための温度センサ５０が設けられる。温度センサ５０の位置は、縦壁５２ｃの上端よりも低い位置に設定される。

図４〜図７に示すように、冷却装置４６の排出ダクト４９，４９は、バッテリトレー３８の後端から上向きに立ち上がる上流側排出通路５６，５６と、上流側排出通路５６，５６の上端から車幅方向内側に連なる下流側排出通路５７，５７とを備えており、下流側排出通路５７，５７の直下に冷却ファン４７，４７が配置される。冷却ファン４７，４７の外周を渦巻き形のファンケーシング５８，５８が取り囲んでおり、その外端に冷却空気排出口４９ａ，４９ａが開口する。

左右の冷却ファン４７，４７のファンケーシング５８，５８には互換可能な同一部材が使用されており、従って平面視（図７参照）で、左右のファンケーシング５８，５８は車体中心線に対して非対称になっている。前述したように、左右の冷却ファン４７，４７の冷却空気排出口４９ａ，４９ａは、矢印Ａで示すように共に後向きかつ車幅方向外向きに冷却空気を排出するため、冷却空気排出口４９ａ，４９ａに直交する法線Ｎは、ファンケーシング５８，５８の接線Ｔに対して角度θだけ傾斜している。

冷却空気は、冷却空気排出口４９ａ，４９ａが成す面に対して直角に流出するため、冷却空気排出口４９ａ，４９ａに直交する法線Ｎをファンケーシング５８，５８の接線Ｔに対して角度θだけ傾斜させたことにより、左右のファンケーシング５８，５８に互換可能な同一部材を使用して部品の種類の削減を図りながら。左右の冷却空気排出口４９ａ，４９ａから略左右対称な方向に冷却空気を排出することができる。

後輪を懸架するサスペンション装置５９，５９（図４参照）は、例えばＨ型トーションビーム式サスペンションで構成されており、左右のトレーリングアーム部６０，６０と、それらを車幅方向に接続するトーションビーム部６１と、トレーリングアーム部６０，６０の後端をリヤサイドフレーム１４，１４の下面に支持する左右のサスペンションスプリング６２，６２および左右のサスペンションダンパー６３，６３とを備える。

左右のファンケーシング５８，５８の冷却空気排出口４９ａ，４９ａからの冷却空気の排出方向（矢印Ａ参照）は、平面視でサスペンション装置５９，５９の一部（実施の形態ではサスペンションダンパー６３，６３）とオーバーラップしている。冷却空気排出口４９ａ，４９ａからの冷却空気の排出方向Ａを上述した方向に設定することで、冷却空気を車体との干渉を最小限に抑えながらサスペンション装置５９，５９の空間を通して車外にスムーズに排出することができる。

バッテリケース２４の後部上面に排出ダクト４９，４９を冷却ファン４７，４７と共に支持する支持フレーム６４は、パイプ材を逆Ｕ字状に屈曲して両端をバッテリカバー３９の左右上面に立設した第１フレーム６４ａと、第１フレーム６４ａの右端側に接続されて後方および左方に延びるＬ字状の第２フレーム６４ｂと、第２フレーム６４ｂの左端側と第１フレーム６４ａの中間部とを前後方向に接続するＩ字状の第３フレーム６４ｃとを備える。

支持フレーム６４は、第１フレーム６４ａに固定された４個の取付ブラケット６５ａ〜６５ｄと、第２フレーム６４ｂに固定された３個の取付ブラケット６５ｅ〜６５ｇと、第３フレーム６４ｃに固定された１個の取付ブラケット６５ｈとを備える（図７参照）。左側の排出ダクト４９は、第１フレーム６４ａの２個の取付ブラケット６５ａ，６５ｂにそれぞれボルト６６，６６で締結され、左側の排出ダクト４９および左側の冷却ファン４７は、第２フレーム６４ｂの取付ブラケット６５ｇおよび第３フレーム６４ｃの取付ブラケット６５ｈにそれぞれボルト６７，６７で共締めされる。

また右側の排出ダクト４９は、第１フレーム６４ａの取付ブラケット６５ｄおよび第２フレーム６４ｂの取付ブラケット６５ｅにそれぞれボルト６８，６８で締結され、右側の排出ダクト４９および右側の冷却ファン４７は、第１フレーム６４ａの取付ブラケット６５ｃおよび第２フレーム６４ｂの取付ブラケット６５ｆにそれぞれボルト６９，６９で共締めされる。

このように、排出ダクト４９，４９および冷却ファン４７，４７を共通のボルト６７，６７，６９，６９で支持フレームに共締めしたので、冷却装置４６の小型化および部品点数の削減が可能になる。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

バッテリパック３１のバッテリケース２４内に収納したバッテリモジュール４２…は充放電により発熱するため、冷却装置４６によりバッテリトレー３８の内部に供給される冷却空気で冷却される。即ち、冷却ファン４７，４７を駆動すると、バッテリケース２４の上面およびフロアパネル２６の下面間の空気が冷却空気として吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａから吸入され、吸入ダクト４８の上流側吸入通路５４および下流側吸入通路５５を経てバッテリトレー３８の内部に供給される。

図３に示すように、バッテリトレー３８の内部に供給された冷却空気は、所定の箇所で分岐して一対の排出ダクト４９，４９へと流れる間に、バッテリトレー３８のアッパープレート４３とバッテリモジュール４２…の底面との間で熱交換を行うことで、バッテリモジュール４２…を冷却する。排出ダクト４９，４９に流入した冷却空気は、上流側排出通路５６，５６、下流側排出通路５７，５７、冷却ファン４７，４７を通過し、ファンケーシング５８，５８の冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出される。

このとき、仮に左右一方の冷却ファン４７が故障して作動不能になっても、図１１に示すように、他方の冷却ファン４７の作動により、吸入ダクト４８→冷却通路→他方の排出ダクト４９→他方の冷却ファン４７の経路で冷却空気を流通させるとともに、一方の排出ダクト４９→冷却通路→他方の排出ダクト４９→他方の冷却ファン４７の経路で冷却空気を流通させることで、バッテリケース２４内の全てのバッテリモジュール４２…を冷却することができる。

またバッテリパック３１を車室２５の下方に搭載し、吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９をバッテリケース２４および車室２５間に挟まれる位置に配置したので、パイプ状のダクト等のような他部材を接続してバッテリケース２４の前方側または後方側から冷却空気の吸入あるいは排出を行う場合に比べて、冷却空気の吸入経路および排出経路をバッテリケース２４の上面に納めることが可能になる。その結果、バッテリケース２４の前方側および後方側に配置された部品とバッテリケース２４とが干渉し難くなり、バッテリケース２４のレイアウトが容易になるだけでなく、パイプ状のダクト等をバッテリケース２４に連結する必要がないため、その連結部におけるシールが不要になって部品点数が削減される。

しかも吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９を車幅方向に見て少なくとも一部がオーバーラップするように配置したので、吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９をコンパクトに纏めるとともに、吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９が、車幅方向に延びる段部を有するフロアパネル２６や、車幅方向に延びるリヤクロスメンバ２１等と干渉し難くし、バッテリパック３１の車体へのレイアウトを容易にすることができる。更に、車幅方向の中央に配置された吸入ダクト４８の車幅方向両側にそれぞれ排出ダクト４９，４９を配置したので、埃や水を撥ね上げる車輪と吸入ダクト４８との間に排出ダクト４９，４９を位置させることで、冷却空気吸入口４８ａから冷却空気と共に埃や水が吸い込まれ難くすることができる。

また吸入ダクト４８をバッテリカバー３９の後端上部に配置するとともに、バッテリカバー３９に車室２５側に向かって上向きに突出する凸部３９ａを設け、吸入ダクト４８をバッテリカバー３９の凸部３９ａの後方に配置したので、車両の走行中に車体前方側から飛散して来る埃や水をバッテリカバー３９の凸部３９ａで遮り、冷却空気吸入口４８ａからバッテリカバー３９の内部に吸い込まれ難くすることができる。

また吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａは車体前方を向いて開口し、排出ダクト４９，４９の冷却空気排出口４９ａ，４９ａは車体後方を向いて開口するので、冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出された熱交換後の温度上昇した冷却空気が冷却空気吸入口４８ａから再びバッテリトレー３８内に吸い込まれ難くし、冷却空気の再循環によるバッテリモジュール４２…の冷却効率の低下を防止することができる。特に、冷却空気排出口４９ａ，４９ａは車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口するので、冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出した冷却空気を車体の左右両側面に沿って流れる走行風で後方に押し流してバッテリパック３１の近傍に滞留し難くすることができる。

また吸入ダクト４８は、その特殊な形状によって冷却空気に含まれる水を効果的に分離してバッテリトレー３８の内部への侵入を防止することができる。即ち、吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａの下部から上流側吸入通路５４に吸入された冷却空気は、上り傾斜の底壁５２ａに沿って上昇する過程で下流側に向かって拡開する縦壁５２ｃによって左右に分岐し、底壁５２ａおよび縦壁５２ｃとの接触により水が分離された後、底壁５２ａの下流端から下向きに偏向して下流側吸入通路５５に流入する。冷却空気から分離された水は縦壁５２ｃおよび底壁５２ａに沿って重力で流下し、その下方の水抜き孔５２ｆから吸入ダクト４８の外部に排出される。

吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａの上部から上流側吸入通路５４に吸入された冷却空気は、縦壁５２ｃの上端を通り超した後に下向きに偏向し、底壁５２ａの切欠き５２ｂを通過して下流側吸入通路５５に流入する。このようにして下流側吸入通路５５に流入した冷却空気は、側壁５２ｄに設けた２枚のリブ５２ｅ，５２ｅによって整流されながら下向きに流れ、バッテリトレー３８の冷却通路に流入する。

以上のように、吸入ダクト４８の内部に設けた底壁５２ａおよび縦壁５２ｃによって冷却空気中の水を効率的に捕捉してバッテリトレー３８の内部への侵入を防止しながら、底壁５２ａおよび縦壁５２ｃを設けたことによる冷却空気の圧損の増加を、底壁５２ａに切欠き５２ｂを設けて流路断面積を増加させることで最小限に抑え、水の分離および圧損の低減を効果的に両立させることができる。

ところで、吸入ダクト４８の内部に設けられた温度センサ５０は冷却空気の温度（吸気温度）を検出し、図示せぬバッテリ温度センサで検出したバッテリ温度が吸気温度以上になると冷却ファン４７，４７が駆動され、バッテリ温度が吸気温度未満になると冷却ファン４７，４７が停止するようになっている。冷却ファン４７，４７が停止した状態では、バッテリトレー３８の内部の高温で低比重の冷却空気が吸入ダクト４８の内部を上方に逆流し、吸入ダクト４８のアッパー部材５３の天井付近に滞留する可能性がある。

このとき、仮に温度センサ５０が吸入ダクト４８のアッパー部材５３の天井付近に設けられていると、温度センサ５０は吸気温度を正しく検出せず、滞留した高温の空気の温度を検出するため、バッテリ温度が上昇しても冷却ファン４７，４７が速やかに駆動されない可能性がある。しかしながら本実施の形態によれば、温度センサ５０が吸入ダクト４８の縦壁５２ｃの上端よりも低い位置に設けられているため、吸気温度の誤検出を未然に防止することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では１個の吸入ダクト４８および２個の排出ダクト４９，４９を備えているが、吸入ダクト４８および排出ダクト４９の数は任意である。

また実施の形態のサスペンション装置５９はＨ型トーションビーム式サスペンションであるが、サスペンション装置５９の形式は任意である。

【書類名】明細書
【発明の名称】電動車両用バッテリパック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のバッテリを収納して車室の下方に配置されるバッテリケースと、前記バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材とを備える電動車両用バッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気ダクト、バッテリケース、第１排気ダクト、換気ファンおよび第２排気ダクトを直列に接続し、換気ファンを駆動することで吸気ダクトから吸い込んだ車室内の空気をバッテリケースに供給してバッテリを冷却し、バッテリケースから出た排気を第１排気ダクト、換気ファンおよび第２排気ダクトを介して排出するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】
日本特許第４５４７７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されたものはバッテリケースが車室内に配置されているが、バッテリケースを車室外に配置して車室外の空気を冷却空気としてバッテリの冷却を行う場合、冷却空気に含まれる埃や水が吸気ダクトからバッテリケースの内部に吸い込まれてしまう可能性があるだけでなく、温度上昇した排気が吸気として再びバッテリケースに吸い込まれてバッテリの冷却効率が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車室の外部に配置されたバッテリケースへの埃や水の吸い込みを防止するとともに、冷却空気の排気が吸気として再循環するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、複数のバッテリを収納して車室の下方に配置されるバッテリケースと、前記バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材とを備える電動車両用バッテリパックであって、前記冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口は前記バッテリケースおよび前記車室間に配置されて車体前方を向いて開口し、前記冷却空気排出部材の冷却空気排出口は車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口することを第１の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。
また本発明によれば、複数のバッテリを収納して車室の下方に配置されるバッテリケースと、前記バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材とを備える電動車両用バッテリパックであって、前記冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口は前記バッテリケースおよび前記車室間に配置されて車体前方を向いて開口し、前記冷却空気排出部材の冷却空気排出口は車体後方を向いて開口し、前記バッテリケースは前記車室側に向かって上向きに突出する凸部を備え、前記冷却空気吸入部材は前記凸部の後方に配置されることを第２の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。
また本発明によれば、複数のバッテリを収納して車室の下方に配置されるバッテリケースと、前記バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材とを備える電動車両用バッテリパックであって、前記冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口は前記バッテリケースおよび前記車室間に配置されて車体前方を向いて開口し、前記冷却空気排出部材の冷却空気排出口は車体後方を向いて開口し、前記冷却空気吸入部材は、前記バッテリケースの後端上部に配置されることを第３の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。
【０００７】
また本発明によれば、前記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、前記車両は車輪を懸架するサスペンション装置を備え、前記冷却空気排出口の開口端面に直交する仮想線は平面視で前記サスペンション装置と交差することを第４の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。
【０００８】
また本発明によれば、前記第１〜第４の何れかの特徴に加えて、前記冷却空気排出口は前記冷却空気排出部材の内部に収納した冷却ファンの外周に開口しており、前記冷却空気排出口の開口端面は前記冷却ファンの送風方向に直交する面に対して傾斜していることを第５の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。
【０００９】
また本発明によれば、前記第５の特徴に加えて、車幅方向に離間して配置された二つの前記冷却空気排出部材の内部にそれぞれ収納した二つの前記冷却ファンのファンケーシングは、互換可能な同一形状の部材であることを第６の特徴とする電動車両用バッテリパックが提案される。
【００１０】
尚、実施の形態のバッテリモジュール４２は本発明のバッテリに対応し、実施の形態の吸入ダクト４８は本発明の冷却空気吸入部材に対応し、実施の形態の排出ダクト４９は本発明の冷却空気排出部材に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１〜第３の各特徴によれば、バッテリケースの内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口を、車室の下方のバッテリケースおよび車室間に配置したので、冷却空気吸入口を比較的に高い位置に配置するとともに、バッテリケースおよび車室で覆うことで、車輪により下方から撥ね上げられた塵や水、あるいは上方から落下する塵や水がバッテリケースに吸い込まれ難くすることができる。しかも冷却空気吸入部材の冷却空気吸入口を車体前方を向いて開口させ、冷却空気排出部材の冷却空気排出口を車体後方を向いて開口させたので、冷却空気排出口から排出された熱交換後の温度上昇した冷却空気が冷却空気吸入口から再びバッテリケース内に吸い込まれ難くし、冷却空気の再循環によるバッテリの冷却効率の低下を防止することができる。
【００１２】
また特に第１の特徴によれば、冷却空気排出部材の冷却空気排出口を車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口させたので、排出した冷却空気を車体の左右両側面に沿って流れる走行風で後方に押し流してバッテリパックに近傍に滞留し難くすることができる。
また特に第２の特徴によれば、バッテリケースに車室側に向かって上向きに突出する凸部を設け、冷却空気吸入部材を凸部の後方に配置したので、車両の走行中に車体前方側から飛散して来る埃や水をバッテリケースの凸部で遮り、冷却空気吸入部材からバッテリケースの内部に吸い込まれ難くすることができる。
また特に第３の特徴によれば、冷却空気吸入部材をバッテリケースの後端上部に配置したので、車両の走行中に車体前方側から飛散して来る埃や水をバッテリケースや車体で遮り、冷却空気吸入部材からバッテリケースの内部に吸い込まれ難くすることができる。
【００１３】
また本発明の第４の特徴によれば、車両は車輪を懸架するサスペンション装置を備え、冷却空気排出口の開口端面に直交する仮想線を平面視でサスペンション装置と交差させたので、冷却空気排出口から排出された冷却空気をサスペンション装置の隙間から外部に効率的に排出することができる。
【００１４】
また本発明の第５の特徴によれば、冷却空気排出口を冷却空気排出部材の内部に収納した冷却ファンの外周に開口させ、冷却空気排出口の開口端面を冷却ファンの送風方向に直交する面に対して傾斜させたので、前記開口端面から冷却空気が排出される方向を冷却ファンの送風方向に対して容易にずらすことができ、冷却空気排出口のレイアウトが制限される場合でも冷却空気の排出方向を任意に設定することができる。
【００１５】
また本発明の第６の特徴によれば、車幅方向に離間して配置された二つの冷却空気排出部材の内部にそれぞれ収納した二つの冷却ファンのファンケーシングが互換可能な同一形状の部材であるため、二つの冷却空気排出口からの冷却空気の排出方向が車体中心線に対して非対称になっても、冷却空気排出口の開口端面を冷却ファンの送風方向に直交する面に対して傾斜させることで、二つの冷却空気排出口からの冷却空気の排出方向を対称に近づけることができ、二つのファンケーシングの共通化によるコストダウンが可能になる。【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は電気自動車の側面図（第１の実施の形態）
【図２】図２は車体フレームおよびバッテリパックの斜視図（第１の実施の形態）
【図３】図３はバッテリパックの斜視図（第１の実施の形態）
【図４】図４は図１の４方向矢視図（第１の実施の形態）
【図５】図５は図４の５−５線断面図（第１の実施の形態）
【図６】図６は図４の６−６線断面図（第１の実施の形態）
【図７】図７は図４の要部拡大図（第１の実施の形態）
【図８】図８は図７の８−８線断面図（第１の実施の形態）
【図９】図９は図７の９方向矢視図（第１の実施の形態）
【図１０】図１０は図９の１０方向矢視図（第１の実施の形態）
【図１１】図１１は図３に対応する作用説明図（第１の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図１１に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【第１の実施の形態】
【００１８】
図１および図２に示すように、電気自動車の車体フレーム１１は、車体前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム１２，１２と、フロアフレーム１２，１２の前端から上方に屈曲しながら前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１３，１３と、フロアフレーム１２，１２の後端から上方に屈曲しながら後方に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４と、フロアフレーム１２，１２の車幅方向外側に配置された左右一対のサイドシル１５，１５と、サイドシル１５，１５の前端をフロアフレーム１２，１２の前端に接続する左右一対のフロントアウトリガー１６，１６と、サイドシル１５，１５の後端をフロアフレーム１２，１２の後端に接続する左右一対のリヤアウトリガー１７，１７と、左右一対のフロントサイドフレーム１３，１３の前端部間を車幅方向に接続するフロントバンパービーム１８と、左右一対のフロアフレーム１２，１２の前端部間を車幅方向に接続するフロントクロスメンバ１９と、左右一対のフロアフレーム１２，１２の前後方向中間部間を車幅方向に接続するミドルクロスメンバ２０と、左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４の前後方向中間部間を車幅方向に接続するリヤクロスメンバ２１と、左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４の後端部間を車幅方向に接続するリヤバンパービーム２２とを備える。
【００１９】
電気自動車の走行用駆動源であるモータ・ジェネレータ２３の電源となるバッテリパック３１は車体フレーム１１の下面側から吊り下げ支持される。即ち、バッテリパック３１の下面には車幅方向に延びるフロント吊り下げビーム３２、ミドル吊り下げビーム３３およびリヤ吊り下げビーム３４が固定されており、フロント吊り下げビーム３２の両端が左右一対のフロアフレーム１２，１２の前部に固定され、ミドル吊り下げビーム３３の両端が左右一対のフロアフレーム１２，１２の後部に固定され、リヤ吊り下げビーム３４の両端が左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４の前部から垂下する支持部材３５，３５の下端に固定される。またバッテリパック３１の前端の車幅方向中央部が前部ブラケット３６を介してフロントクロスメンバ１９に支持されるとともに、バッテリパック３１の後端の車幅方向中央部が後部ブラケット３７を介してリヤクロスメンバ２１に支持される。更に、バッテリパック３１は、フロント吊り下げビーム３２およびミドル吊り下げビーム３３の中間位置において、ミドルクロスメンバ２０の下面に支持される。
【００２０】
バッテリパック３１を車体フレーム１１に支持した状態で、バッテリパック３１の上面は、車室２５の下部にフロアパネル２６を介して対向する。即ち、本実施の形態のバッテリパック３１は、車室２５の外部に配置される。
【００２１】
図３および図４に示すように、バッテリパック３１は、金属製のバッテリトレー３８と、バッテリトレー３８に上方から重ね合わされた合成樹脂製のバッテリカバー３９とを備える。バッテリトレー３８の周縁部とバッテリカバー３９の周縁部とは、シール部材４０（図３参照）を挟んで多数のボルト４１…で締結されており、従ってバッテリパック３１の内部は基本的に密閉された空間となる。バッテリトレー３８の上面には、複数のバッテリセルを直列に積層したバッテリモジュール４２…が複数個搭載される。バッテリトレー３８およびバッテリカバー３９は、本発明のバッテリケース２４を構成する。
【００２２】
バッテリトレー３８は、アッパープレート４３とロアプレート４４とを結合したもので（図５および図６参照）、それらの間に冷却空気が流れる冷却通路が形成されており、アッパープレート４３の上面に接触するバッテリモジュール４２…との間で熱交換を行い、充放電により発熱するバッテリモジュール４２…を冷却する。バッテリトレー３８の冷却通路は所定の箇所で分岐して一対の排出ダクト４９，４９に接続される（図３参照）。
【００２３】
バッテリパック３１の後部に設けられた冷却装置４６は、車幅方向中央部に配置された吸入ダクト４８と、吸入ダクト４８の車幅方向両側に配置された左右一対の排出ダクト４９，４９とを備える。吸入ダクト４８の下端はバッテリトレー３８の後端に接続され、左右の排出ダクト４９，４９の下端はバッテリトレー３８の後端に接続される。吸入ダクト４８の上部前面には、その内部にバッテリパック３１の外部の空気を冷却空気として吸入するための冷却空気吸入口４８ａが前向きに開口する。また排出ダクト４９，４９の内部にはそれぞれ電動の冷却ファン４７，４７が収納されており、熱交換後の冷却空気を排出するための冷却空気排出口４９ａ，４９ａが、各冷却ファン４７，４７の外周に臨むように形成される。左右の冷却空気排出口４９ａ，４９ａは、後向きかつ車幅方向外向きに開口する（図３、図４、図７の矢印Ａ参照）。
【００２４】
従って、冷却ファン４７，４７を駆動すると、吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａから吸入された冷却空気はバッテリトレー３８の内部に供給され、バッテリトレー３８の内部を流れる間にバッテリモジュール４２…との間で熱交換を行った後、排出ダクト４９，４９の冷却ファン４７，４７を通過して冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出される。
【００２５】
次に、図４〜図１０を参照して冷却装置４６の構造を詳細に説明する。
【００２６】
図７〜図１０に示すように、冷却装置４６の吸入ダクト４８は、バッテリカバー３９の後部から上向きに突出する凸部３９ａ（図８参照）の後方に設けられるもので、バッテリカバー３９の上面に４本のボルト５１…で固定されるロア部材５２と、ロア部材５２の上端開口部を覆うように結合されるアッパー部材５３とを備えており、アッパー部材５３の前面に冷却空気吸入口４８ａが開口する。冷却空気吸入口４８ａの位置は、バッテリパック３１の後部上方に位置するとともに、バッテリカバー３９の凸部３９ａの後方に位置している。
【００２７】
吸入ダクト４８の内部は、冷却空気吸入口４８ａから後方に延びる上流側吸入通路５４と、上流側吸入通路５４の後端から下向きに延びてバッテリトレー３８に連なる下流側吸入通路５５とを備える。上流側吸入通路５４はアッパー部材５３の内部に区画され、下流側吸入通路５５はロア部材５２の内部に区画される。
【００２８】
ロア部材５２の上面には、上流側吸入通路５４および下流側吸入通路５５を仕切る底壁５２ａが一体に形成されており、底壁５２ａは前から後に向けて次第に高くなるように傾斜している。底壁５２ａの車幅方向中間部は、後から前に向けてＵ字状ないしはＶ字状に延びる切欠き５２ｂが形成されており、この切欠き５２ｂの縁から縦壁５２ｃが上向きに立設される。縦壁５２ｃの上端とアッパー部材５３の天井部との間には、冷却空気が通過可能な空間が確保される。冷却空気吸入口４８ａに対向するロア部材５２の後側の側壁５２ｄには、下流側吸入通路５５の内部を上下方向に延びる２枚のリブ５２ｅ，５２ｅが前向きに突設されており、これらのリブ５２ｅ，５２ｅの下端はバッテリトレー３８との接続部まで延びている。冷却空気吸入口４８ａの下方に位置する底壁５２ａの下端には、上流側吸入通路５４を吸入ダクト４８の外部に連通させる水抜き孔５２ｆが形成される。
【００２９】
また吸入ダクト４８の上流側吸入通路５４には、吸い込まれた冷却空気の温度を検出するための温度センサ５０が設けられる。温度センサ５０の位置は、縦壁５２ｃの上端よりも低い位置に設定される。
【００３０】
図４〜図７に示すように、冷却装置４６の排出ダクト４９，４９は、バッテリトレー３８の後端から上向きに立ち上がる上流側排出通路５６，５６と、上流側排出通路５６，５６の上端から車幅方向内側に連なる下流側排出通路５７，５７とを備えており、下流側排出通路５７，５７の直下に冷却ファン４７，４７が配置される。冷却ファン４７，４７の外周を渦巻き形のファンケーシング５８，５８が取り囲んでおり、その外端に冷却空気排出口４９ａ，４９ａが開口する。
【００３１】
左右の冷却ファン４７，４７のファンケーシング５８，５８には互換可能な同一部材が使用されており、従って平面視（図７参照）で、左右のファンケーシング５８，５８は車体中心線に対して非対称になっている。前述したように、左右の冷却ファン４７，４７の冷却空気排出口４９ａ，４９ａは、矢印Ａで示すように共に後向きかつ車幅方向外向きに冷却空気を排出するため、冷却空気排出口４９ａ，４９ａに直交する法線Ｎは、ファンケーシング５８，５８の接線Ｔに対して角度θだけ傾斜している。
【００３２】
冷却空気は、冷却空気排出口４９ａ，４９ａが成す面に対して直角に流出するため、冷却空気排出口４９ａ，４９ａに直交する法線Ｎをファンケーシング５８，５８の接線Ｔに対して角度θだけ傾斜させたことにより、左右のファンケーシング５８，５８に互換可能な同一部材を使用して部品の種類の削減を図りながら。左右の冷却空気排出口４９ａ，４９ａから略左右対称な方向に冷却空気を排出することができる。
【００３３】
後輪を懸架するサスペンション装置５９，５９（図４参照）は、例えばＨ型トーションビーム式サスペンションで構成されており、左右のトレーリングアーム部６０，６０と、それらを車幅方向に接続するトーションビーム部６１と、トレーリングアーム部６０，６０の後端をリヤサイドフレーム１４，１４の下面に支持する左右のサスペンションスプリング６２，６２および左右のサスペンションダンパー６３，６３とを備える。
【００３４】
左右のファンケーシング５８，５８の冷却空気排出口４９ａ，４９ａからの冷却空気の排出方向（矢印Ａ参照）は、平面視でサスペンション装置５９，５９の一部（実施の形態ではサスペンションダンパー６３，６３）とオーバーラップしている。冷却空気排出口４９ａ，４９ａからの冷却空気の排出方向Ａを上述した方向に設定することで、冷却空気を車体との干渉を最小限に抑えながらサスペンション装置５９，５９の空間を通して車外にスムーズに排出することができる。
【００３５】
バッテリケース２４の後部上面に排出ダクト４９，４９を冷却ファン４７，４７と共に支持する支持フレーム６４は、パイプ材を逆Ｕ字状に屈曲して両端をバッテリカバー３９の左右上面に立設した第１フレーム６４ａと、第１フレーム６４ａの右端側に接続されて後方および左方に延びるＬ字状の第２フレーム６４ｂと、第２フレーム６４ｂの左端側と第１フレーム６４ａの中間部とを前後方向に接続するＩ字状の第３フレーム６４ｃとを備える。
【００３６】
支持フレーム６４は、第１フレーム６４ａに固定された４個の取付ブラケット６５ａ〜６５ｄと、第２フレーム６４ｂに固定された３個の取付ブラケット６５ｅ〜６５ｇと、第３フレーム６４ｃに固定された１個の取付ブラケット６５ｈとを備える（図７参照）。左側の排出ダクト４９は、第１フレーム６４ａの２個の取付ブラケット６５ａ，６５ｂにそれぞれボルト６６，６６で締結され、左側の排出ダクト４９および左側の冷却ファン４７は、第２フレーム６４ｂの取付ブラケット６５ｇおよび第３フレーム６４ｃの取付ブラケット６５ｈにそれぞれボルト６７，６７で共締めされる。
【００３７】
また右側の排出ダクト４９は、第１フレーム６４ａの取付ブラケット６５ｄおよび第２フレーム６４ｂの取付ブラケット６５ｅにそれぞれボルト６８，６８で締結され、右側の排出ダクト４９および右側の冷却ファン４７は、第１フレーム６４ａの取付ブラケット６５ｃおよび第２フレーム６４ｂの取付ブラケット６５ｆにそれぞれボルト６９，６９で共締めされる。
【００３８】
このように、排出ダクト４９，４９および冷却ファン４７，４７を共通のボルト６７，６７，６９，６９で支持フレームに共締めしたので、冷却装置４６の小型化および部品点数の削減が可能になる。
【００３９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００４０】
バッテリパック３１のバッテリケース２４内に収納したバッテリモジュール４２…は充放電により発熱するため、冷却装置４６によりバッテリトレー３８の内部に供給される冷却空気で冷却される。即ち、冷却ファン４７，４７を駆動すると、バッテリケース２４の上面およびフロアパネル２６の下面間の空気が冷却空気として吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａから吸入され、吸入ダクト４８の上流側吸入通路５４および下流側吸入通路５５を経てバッテリトレー３８の内部に供給される。
【００４１】
図３に示すように、バッテリトレー３８の内部に供給された冷却空気は、所定の箇所で分岐して一対の排出ダクト４９，４９へと流れる間に、バッテリトレー３８のアッパープレート４３とバッテリモジュール４２…の底面との間で熱交換を行うことで、バッテリモジュール４２…を冷却する。排出ダクト４９，４９に流入した冷却空気は、上流側排出通路５６，５６、下流側排出通路５７，５７、冷却ファン４７，４７を通過し、ファンケーシング５８，５８の冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出される。
【００４２】
このとき、仮に左右一方の冷却ファン４７が故障して作動不能になっても、図１１に示すように、他方の冷却ファン４７の作動により、吸入ダクト４８→冷却通路→他方の排出ダクト４９→他方の冷却ファン４７の経路で冷却空気を流通させるとともに、一方の排出ダクト４９→冷却通路→他方の排出ダクト４９→他方の冷却ファン４７の経路で冷却空気を流通させることで、バッテリケース２４内の全てのバッテリモジュール４２…を冷却することができる。
【００４３】
またバッテリパック３１を車室２５の下方に搭載し、吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９をバッテリケース２４および車室２５間に挟まれる位置に配置したので、パイプ状のダクト等のような他部材を接続してバッテリケース２４の前方側または後方側から冷却空気の吸入あるいは排出を行う場合に比べて、冷却空気の吸入経路および排出経路をバッテリケース２４の上面に納めることが可能になる。その結果、バッテリケース２４の前方側および後方側に配置された部品とバッテリケース２４とが干渉し難くなり、バッテリケース２４のレイアウトが容易になるだけでなく、パイプ状のダクト等をバッテリケース２４に連結する必要がないため、その連結部におけるシールが不要になって部品点数が削減される。
【００４４】
しかも吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９を車幅方向に見て少なくとも一部がオーバーラップするように配置したので、吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９をコンパクトに纏めるとともに、吸入ダクト４８および排出ダクト４９，４９が、車幅方向に延びる段部を有するフロアパネル２６や、車幅方向に延びるリヤクロスメンバ２１等と干渉し難くし、バッテリパック３１の車体へのレイアウトを容易にすることができる。更に、車幅方向の中央に配置された吸入ダクト４８の車幅方向両側にそれぞれ排出ダクト４９，４９を配置したので、埃や水を撥ね上げる車輪と吸入ダクト４８との間に排出ダクト４９，４９を位置させることで、冷却空気吸入口４８ａから冷却空気と共に埃や水が吸い込まれ難くすることができる。
【００４５】
また吸入ダクト４８をバッテリカバー３９の後端上部に配置するとともに、バッテリカバー３９に車室２５側に向かって上向きに突出する凸部３９ａを設け、吸入ダクト４８をバッテリカバー３９の凸部３９ａの後方に配置したので、車両の走行中に車体前方側から飛散して来る埃や水をバッテリカバー３９の凸部３９ａで遮り、冷却空気吸入口４８ａからバッテリカバー３９の内部に吸い込まれ難くすることができる。
【００４６】
また吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａは車体前方を向いて開口し、排出ダクト４９，４９の冷却空気排出口４９ａ，４９ａは車体後方を向いて開口するので、冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出された熱交換後の温度上昇した冷却空気が冷却空気吸入口４８ａから再びバッテリトレー３８内に吸い込まれ難くし、冷却空気の再循環によるバッテリモジュール４２…の冷却効率の低下を防止することができる。特に、冷却空気排出口４９ａ，４９ａは車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口するので、冷却空気排出口４９ａ，４９ａから排出した冷却空気を車体の左右両側面に沿って流れる走行風で後方に押し流してバッテリパック３１の近傍に滞留し難くすることができる。
【００４７】
また吸入ダクト４８は、その特殊な形状によって冷却空気に含まれる水を効果的に分離してバッテリトレー３８の内部への侵入を防止することができる。即ち、吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａの下部から上流側吸入通路５４に吸入された冷却空気は、上り傾斜の底壁５２ａに沿って上昇する過程で下流側に向かって拡開する縦壁５２ｃによって左右に分岐し、底壁５２ａおよび縦壁５２ｃとの接触により水が分離された後、底壁５２ａの下流端から下向きに偏向して下流側吸入通路５５に流入する。冷却空気から分離された水は縦壁５２ｃおよび底壁５２ａに沿って重力で流下し、その下方の水抜き孔５２ｆから吸入ダクト４８の外部に排出される。
【００４８】
吸入ダクト４８の冷却空気吸入口４８ａの上部から上流側吸入通路５４に吸入された冷却空気は、縦壁５２ｃの上端を通り超した後に下向きに偏向し、底壁５２ａの切欠き５２ｂを通過して下流側吸入通路５５に流入する。このようにして下流側吸入通路５５に流入した冷却空気は、側壁５２ｄに設けた２枚のリブ５２ｅ，５２ｅによって整流されながら下向きに流れ、バッテリトレー３８の冷却通路に流入する。
【００４９】
以上のように、吸入ダクト４８の内部に設けた底壁５２ａおよび縦壁５２ｃによって冷却空気中の水を効率的に捕捉してバッテリトレー３８の内部への侵入を防止しながら、底壁５２ａおよび縦壁５２ｃを設けたことによる冷却空気の圧損の増加を、底壁５２ａに切欠き５２ｂを設けて流路断面積を増加させることで最小限に抑え、水の分離および圧損の低減を効果的に両立させることができる。
【００５０】
ところで、吸入ダクト４８の内部に設けられた温度センサ５０は冷却空気の温度（吸気温度）を検出し、図示せぬバッテリ温度センサで検出したバッテリ温度が吸気温度以上になると冷却ファン４７，４７が駆動され、バッテリ温度が吸気温度未満になると冷却ファン４７，４７が停止するようになっている。冷却ファン４７，４７が停止した状態では、バッテリトレー３８の内部の高温で低比重の冷却空気が吸入ダクト４８の内部を上方に逆流し、吸入ダクト４８のアッパー部材５３の天井付近に滞留する可能性がある。
【００５１】
このとき、仮に温度センサ５０が吸入ダクト４８のアッパー部材５３の天井付近に設けられていると、温度センサ５０は吸気温度を正しく検出せず、滞留した高温の空気の温度を検出するため、バッテリ温度が上昇しても冷却ファン４７，４７が速やかに駆動されない可能性がある。しかしながら本実施の形態によれば、温度センサ５０が吸入ダクト４８の縦壁５２ｃの上端よりも低い位置に設けられているため、吸気温度の誤検出を未然に防止することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５３】
例えば、実施の形態では１個の吸入ダクト４８および２個の排出ダクト４９，４９を備えているが、吸入ダクト４８および排出ダクト４９の数は任意である。
【００５４】
また実施の形態のサスペンション装置５９はＨ型トーションビーム式サスペンションであるが、サスペンション装置５９の形式は任意である。
【符号の説明】
２４バッテリケース
２５車室
３９ａ凸部
４２バッテリモジュール（バッテリ）
４７冷却ファン
４８吸入ダクト（冷却空気吸入部材）
４８ａ冷却空気吸入口
４９排出ダクト（冷却空気排出部材）
４９ａ冷却空気排出口
５８ファンケーシング
５９サスペンション装置

Claims

複数のバッテリ（４２）を収納して車室（２５）の下方に配置されるバッテリケース（２４）と、前記バッテリケース（２４）の内部に形成された冷却通路に冷却空気を吸入する冷却空気吸入部材（４８）と、前記冷却通路から冷却空気を排出する冷却空気排出部材（４９）とを備える電動車両用バッテリパックであって、
前記冷却空気吸入部材（４８）の冷却空気吸入口（４８ａ）は前記バッテリケース（２４）および前記車室（２５）間に配置されて車体前方を向いて開口し、前記冷却空気排出部材（４９）の冷却空気排出口（４９ａ）は車体後方を向いて開口することを特徴とする電動車両用バッテリパック。
前記冷却空気排出部材（４９）の冷却空気排出口（４９ａ）は車体後方かつ車幅方向外側を向いて開口することを特徴とする、請求項１に記載の電動車両用バッテリパック。
前記車両は車輪を懸架するサスペンション装置（５９）を備え、前記冷却空気排出口（４９ａ）の開口端面に直交する仮想線は平面視で前記サスペンション装置（５９）と交差することを特徴とする、請求項２に記載の電動車両用バッテリパック。
前記冷却空気排出口（４９ａ）は前記冷却空気排出部材（４９）の内部に収納した冷却ファン（４７）の外周に開口しており、前記冷却空気排出口（４９ａ）の開口端面は前記冷却ファン（４７）の送風方向に直交する面に対して傾斜していることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の電動車両用バッテリパック。
車幅方向に離間して配置された二つの前記冷却空気排出部材（４９）の内部にそれぞれ収納した二つの前記冷却ファン（４７）のファンケーシング（５８）は、互換可能な同一形状の部材であることを特徴とする、請求項４に記載の電動車両用バッテリパック。
前記バッテリケース（２４）は前記車室（１５）側に向かって上向きに突出する凸部（３９ａ）を備え、前記冷却空気吸入部材（４８）は前記凸部（３９ａ）の後方に配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電動車両用バッテリパック。
前記冷却空気吸入部材（４８）は、前記バッテリケース（２４）の後端上部に配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電動車両用バッテリパック。