WO2007029838A1 - 電源装置の車両搭載構造 - Google Patents

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WO2007029838A1
WO2007029838A1 PCT/JP2006/317927 JP2006317927W WO2007029838A1 WO 2007029838 A1 WO2007029838 A1 WO 2007029838A1 JP 2006317927 W JP2006317927 W JP 2006317927W WO 2007029838 A1 WO2007029838 A1 WO 2007029838A1
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case
housing
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Inventor
Shuuichi Nagata
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention generally relates to a vehicle mounting structure for a power supply device, and more particularly to a vehicle mounting structure for a power supply device including an auxiliary device for using a power supply.
  • No. 27 discloses a vehicular power storage device aimed at reducing the number of parts and the number of manufacturing processes.
  • the vehicle power storage device disclosed in this document is a battery in which a battery that is a DC power source, a main switch, a main fuse, a battery current sensor for overcurrent detection, a contactor that shuts off the output circuit of the battery, and the like are integrated.
  • a protection function unit. The battery and the battery protection function unit are arranged in a straight line in the left-right direction of the vehicle.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 20 04-6 4 15 discloses a battery power source and an apparatus for the purpose of stable operation of an automobile using the battery power source.
  • a charge / discharge circuit unit that houses a relay, a current sensor, etc. on the side of the battery pack that houses the battery module, and a battery that detects the state of the battery capacity of the battery pack, etc. ECU is provided.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2 0 2 -1 9 0 2 8 8 discloses a vehicle power supply device intended to replace the assembled battery in a short time.
  • an assembled battery composed of a plurality of battery modules and an electric control circuit component for controlling the voltage, current, temperature, etc. of the battery modules are adjacent in the horizontal direction. Is provided.
  • a power source (battery) and an auxiliary device for using the power source electrically connected to the power source are provided adjacent to each other in the horizontal direction.
  • Adjacent to the longitudinal direction of the power supply is increased, which is a limitation when the power supply device is mounted on a vehicle.
  • the power supply device when mounting the power supply so that it is long in the left-right direction of the vehicle, or when mounting it at the front and rear ends of the vehicle, ensure a clearance between the power supply and the body in consideration of a vehicle collision. May become difficult. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a vehicle mounting structure of a power supply device excellent in mounting property.
  • a vehicle mounting structure for a power supply device includes a power supply mounted on a vehicle, an auxiliary device that is electrically connected to the power supply and uses the power supply, a first housing that houses the power supply, And a second housing for housing the auxiliary machine.
  • the first and second casings are arranged so that at least a part of the second casing projected in the vertical direction overlaps the first casing.
  • the power source means one that is used as a source for supplying electricity as energy to an electric motor or the like.
  • the first casing and the second casing are arranged side by side so as to overlap each other. For this reason, the projected areas of the first and second casings when viewed from above the vehicle are smaller than when the first casing and the second casing are arranged side by side. it can. As a result, it is possible to improve the mountability of the power supply device to the vehicle, and to easily ensure the clearance between the power source and the body in the vehicle front-rear direction and the vehicle left-right direction that may cause a vehicle collision. In addition, since the heavy power supply and the auxiliary machine are installed in separate housings, the workability of the power supply device during service can be improved.
  • the power source is mounted in a luggage room formed at the rear of the vehicle. According to the vehicle-mounted structure of the power supply device configured as described above, the above-described effect of easily ensuring the clearance between the power supply and the body in the vehicle front-rear direction when the vehicle rear-end collision is considered is more effective. Can get to.
  • the vehicle is open for loading and unloading luggage into the luggage room.
  • a mouth is formed.
  • the head of the bolt that fastens the second housing to the vehicle body side faces the opening side.
  • the first housing is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a longitudinal direction and a short direction as viewed from above the vehicle.
  • the power supply is mounted on the vehicle so that the left-right direction and the longitudinal direction of the vehicle are substantially coincident with each other, and the longitudinal direction of the vehicle is substantially coincident with the short direction. According to the vehicle mounting structure of the power supply device configured as described above, the above-described effect of easily ensuring the clearance between the power supply in the left-right direction of the vehicle and the body is more effective when the vehicle side collision is taken into consideration. Can get to.
  • the vehicle mounting structure of the power supply device further includes a support portion that supports the first housing at a position spaced from the installation surface in the vehicle.
  • the second housing is disposed between the installation surface and the first housing at a distance from the installation surface.
  • the vehicle mounting structure of the power supply device further includes a metal support portion that supports the first housing at a position spaced from the installation surface in the vehicle.
  • the second casing is disposed between the installation surface and the first casing. According to the vehicle mounting structure of the power supply device configured as described above, the first housing that accommodates the heavy power supply can be reliably supported. In addition, it is possible to block electromagnetic waves from entering and exiting by using a metal support.
  • FIG. 1 is a plan view showing a hybrid vehicle to which the vehicle mounting structure of a battery pack according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a rear view of the battery pack as seen from the direction indicated by arrow I I in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an exploded view of the battery pack in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing another exploded view of the battery pack in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing still another exploded perspective view of the battery pack in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a battery case constituting the battery pack in FIG.
  • FIG. 7 is a plan view showing a hybrid vehicle to which the vehicle pack mounting structure of the battery pack according to Embodiment 2 of the present invention is applied.
  • FIG. 1 is a plan view showing a hybrid vehicle to which the vehicle pack mounting structure for a battery pack according to Embodiment 1 of the present invention is applied. In the figure, the rear part of the hybrid vehicle is shown.
  • FIG. 2 is a rear view of the battery pack as seen from the direction indicated by arrow I I in FIG.
  • the hybrid vehicle shown in the figure is powered by an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine and a motor powered by a rechargeable battery pack 26. .
  • a rear seat 52 is installed in the vehicle compartment of the hybrid vehicle.
  • a luggage room 54 which is a space for loading luggage, is provided behind the rear seat 52.
  • a battery pack 20 is mounted on the floor surface 5 4 d of the luggage room 5 4.
  • the battery pack 20 is disposed between the rear seat 52 and the rear bumper 56 provided at the rear end of the vehicle and relatively close to the rear seat 52.
  • the Lya Pampa 5 6 is a body arranged in the Lya of the vehicle.
  • the battery pack 20 is disposed approximately in the center of the vehicle in the vehicle left-right direction.
  • the battery pack 20 includes an assembled battery 26 and an auxiliary machine 36 that is electrically connected to the assembled battery 26 via a wire harness (not shown).
  • the assembled battery 26 is configured, for example, by electrically connecting a plurality of battery cells made of lithium-ion batteries in series.
  • the assembled battery 26 may be another rechargeable secondary battery, for example, a nickel-hydrogen battery.
  • Auxiliary machine 36 is a relay that controls the high-voltage circuit of battery computer and battery pack 26. 1. It consists of multiple devices such as various sensors that detect the voltage and charge / discharge current of the battery pack 26, and a service plug that shuts off the high-voltage circuit during inspection and maintenance of the battery pack 20.
  • the assembled battery 26 and the auxiliary machine 36 are accommodated in the battery case 21 and the auxiliary machine case 31, respectively.
  • the battery case 21 and the auxiliary machine case 31 are made of a metal such as a zinc-plated steel plate, for example.
  • the battery case 21 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a relatively long long side 2 l m and a relatively short short side 21 1 n when viewed from above the vehicle.
  • the long side 2 lm extends in the left-right direction of the vehicle (the direction indicated by the arrow 1 0 1 in FIG. 1), and the short side 2 1 n extends in the front-rear direction of the vehicle (the direction indicated by the arrow 1 0 2 in FIG. 1). It is stretched. That is, the battery case 21 is disposed in the luggage room 54 so as to be relatively long in the vehicle left-right direction and relatively short in the vehicle front-rear direction.
  • FIGS. 3 to 5 are perspective views showing exploded views of the battery pack in FIG.
  • the shape of the battery pack shown in FIG. 5 from FIG. 3 is shown in a simplified manner.
  • the battery case 21 has a bottom surface 21 c that faces vertically downward and is formed in a substantially rectangular shape.
  • the bottom surface 21 c extends on substantially the same plane except for partially formed irregularities.
  • Brackets 4 1 and 4 2 are attached to both ends of the bottom surface 2 1 c, which are separated from each other in the lateral direction of the vehicle, by Porto. Further, on the bottom surface 2 1 c., A bracket 4 3 is attached by bolts between the bracket 4 1 and the bracket 4 2.
  • the brackets 4 1 to 4 3 extend in the vehicle front-rear direction with approximately the same length as the bottom surface 2 1 c. Brackets 4 1 and 4 2 have a height (vertical length) greater than bracket 4 3. Plates 4 5 and 4 4 for fixing the battery pack 20 to the vehicle body side are attached to the brackets 4 1 and 4 2 with bolts, respectively.
  • the brackets 4 1 to 4 3 and the battery case 2 1 are described as separate members. However, the present invention is not limited to this.
  • the brackets 4 1 to 4 3 are attached to the battery case 2 1 by welding. And may be formed integrally.
  • the volume of the auxiliary machine case 3 1 is smaller than the volume of the battery case 2 1. Further, when battery case 21 and auxiliary machine case 31 are viewed from above the vehicle, the area of auxiliary machine case 31 is smaller than the area of battery case 21.
  • An auxiliary machine fixing angle 4 6 is joined to the side surface 4 1 a of the bracket 4 1 by means such as welding.
  • angles 3 3 and 3 2 are joined to the pair of side surfaces 3 1 a and 3 l b of the catcher case 3 1, respectively.
  • the battery case 3 1 is arranged directly below the bottom surface 2 1 c of the battery case 2 1. At this position, the bolt 3 is used to fasten the angle 3 3 and the auxiliary machine fixing angle 4 6, and the angle 3 2 and the bracket 4 3 are fastened, so that the auxiliary machine case 3 1 becomes the battery case 2. Fixed to 1.
  • the auxiliary machine case 3 1 has a top surface 3 1 c facing the bottom surface 2 1 c of the battery case 2 1.
  • the case portions where the bottom surface 21c and the top surface 31c are formed define spaces for accommodating the assembled battery 26 and the auxiliary device 36, respectively.
  • the bottom surface 21 c and the top surface 31 c are separated from each other, and a space is formed between the two.
  • heat generated in the auxiliary machine 36 is not directly transferred from the auxiliary machine case 31 to the battery case 21.
  • side members 6 1 and 6 2 are erected on the floor surface 5 4 d of the luggage room 5 4.
  • the side members 6 1 and 6 2 extend in the longitudinal direction of the vehicle at positions spaced apart in the lateral direction of the vehicle.
  • a cross member 6 3 is further erected on the floor surface 5 4 d of the luggage room 5 4.
  • the cross member 6 3 extends in the left-right direction of the vehicle between the side member 6 1 and the side member 6 2.
  • a floor surface 5 4 d extends at a position surrounded by the side member 61, the side member 62, and the cross member 63.
  • an opening (not shown) is provided at the rear of the vehicle for loading and unloading luggage in the luggage room 54.
  • the battery pack 20 is carried into the luggage room 54 through the opening.
  • Battery pack 20 is installed such that brackets 4 1 and 4 2 are placed on floor surface 5 4 d. With bolts, pre- 4 5 and 4 4 are fastened to the side members 6 1 and 6 2 respectively, and the fixing parts formed on the brackets 4 1, 4 2 and 4 3 respectively 4 1 p, 4 2 p and 4 3 When p (see FIG. 3) is fastened to the cross member 63, the battery pack 20 is fixed to the vehicle body.
  • the assembled battery 26 and auxiliary machine 36 are housed in separate battery case 21 and auxiliary machine case 31, respectively. Therefore, when the auxiliary machine 36 needs to be maintained, only the auxiliary machine 36 can be removed without removing the assembled battery 26 from the vehicle body side. As a result, workability during maintenance of the auxiliary machine 36 can be improved.
  • the bolt that fastens the angle 33 and the auxiliary machine fixing angle 46 has a head on which a driver and a wrench can be hung, facing the opening side of the rear of the vehicle. This facilitates access to the bolts.
  • the auxiliary machine case 31 is detachably provided alone while the battery case 21 is fixed to the vehicle body.
  • the battery pack 20 can be easily attached and detached through the bolts fastened to 4 2 p and 4 3 p. Thereby, when it becomes necessary to remove the battery pack 20 at the time of service, the workability at the time of attaching / detaching the battery pack 20 can be improved.
  • brackets 4 1 and 4 2 may be provided in the brackets 4 1 and 4 2. Since the brackets 4 1 and 4 2 receive the weight of the assembled battery 26 and the auxiliary machine 36, they are formed with high rigidity. For this reason, it is possible to safely and easily lift the heavy battery pack 20 without providing a dedicated bracket for service use.
  • assembled battery 26 is supported by brackets 4 1 and 4 2 at a position separated from floor surface 5 4 d by a predetermined height.
  • the catcher 36 is disposed in a space 60 formed between the assembled battery 26 and the floor surface 54d.
  • the catcher 3 6 is arranged at a position separated from the floor surface 5 4 d.
  • the auxiliary machine 36 may be installed on the floor 54 d. With this configuration, the weight of the assembled battery 26 is negative to the auxiliary machine 36. There is no loading.
  • the brackets 4 1 and 4 2 may be formed of a metal such as iron or copper. In this case, the brackets 4 1 and 4 2 block electromagnetic waves emitted from the wire harness (wire harness 2 5 in FIG. 6 to be described later) connecting the equipment constituting the auxiliary machine 3 6 and the assembled battery 26. can do.
  • the bracket 4 1 is positioned between the side body 5 8 constituting the side surface of the vehicle and the auxiliary machine case 3 1.
  • the bracket 4 2 is positioned between the side body 5 9 constituting the side surface of the vehicle on the opposite side of the side body 5 8 and the auxiliary machine case 3 1.
  • Side bodies 5 8 and 5 9 are bodies arranged on the side of the vehicle.
  • the catcher case 3 1 is disposed at a position sandwiched between the bracket 4 1 and the placket 4 2 in the left-right direction of the vehicle.
  • auxiliary machine case 31 When battery pack 20 is viewed from above the vehicle, auxiliary machine case 31 has a portion 3 1 s that overlaps battery case 21. That is, the auxiliary machine case 31 and the battery case 21 are arranged side by side in the vertical direction so that at least a portion overlapping in the vertical direction occurs.
  • the battery case 21 and the auxiliary machine case 31 may be arranged so that the auxiliary machine case 31 is completely hidden by the battery case 21 when the battery pack 20 is viewed from above the vehicle. In this case, the auxiliary machine case 31 falls within the vertical projection of the battery case 21. Further, the battery case 21 and the catcher case 31 may be provided upside down.
  • the catcher case 3 1 is arranged such that the distance L 2 between the rear pumper 56 and the auxiliary machine case 31 is larger than the distance L1 between the rear pumper 56 and the battery case 21. ing.
  • the auxiliary machine case 3 1 has a distance B 2 between the side body 5 8 and the auxiliary machine case 3 1 larger than the distance B 1 between the side body 5 8 and the battery case 21. Is arranged. The same applies to the positional relationship between the side body 59, the battery case 21 and the auxiliary machine case 31. That is, the auxiliary machine case 31 is disposed at a position deeper than the battery case 21 when viewed from the rear and side of the vehicle.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a battery case constituting the battery pack in FIG.
  • the battery case 2 1 is recessed from the bottom surface 2 1 c and extends in the vehicle left-right direction.
  • Grooves 23 are formed.
  • the groove portions 23 are formed at a plurality of locations separated from each other in the vehicle longitudinal direction.
  • the groove portion 23 extends continuously between both ends of the bottom surface 21 c in the vehicle left-right direction.
  • the groove portion 2 3 extending in the vehicle left-right direction and the brackets 4 1, 4 2, and 4 3 extending in the vehicle front-rear direction function as ribs assembled in a lattice shape. Therefore, the battery case 21 is reinforced by the brackets 4 1, 4 2 and 4 3 and the groove 2 3. As a result, the battery case 2 1 has sufficient strength against vibration and collision, and is stronger than the auxiliary machine case 31.
  • the vehicle mounting structure of the battery pack 20 in the present embodiment has brackets 4 1 and 4 2 as support portions for supporting the assembled battery 26 at a position spaced from the floor surface 5 4 d in the vehicle. . Battery case 2 1 is captured by brackets 4 1 and 4 2.
  • the vehicle mounting structure of the battery pack 20 as the power supply device according to the first embodiment of the present invention includes an assembled battery 26 as a power source mounted on the vehicle, and an electrically connected battery assembly 26.
  • Auxiliary machine 3 6 for using battery 2 6, battery case 2 1 as a first housing for housing assembled battery 2 6, and auxiliary machine as a second housing for housing catcher 3 6 Case 3 1 is provided.
  • the battery case 21 and the auxiliary machine case 31 are arranged so as to overlap the battery case 21 with at least a portion 3 1 s force of the auxiliary machine case 31 projected in the vertical direction.
  • battery case 21 and auxiliary machine case 31 are arranged so as to overlap each other in the vertical direction. Therefore, the overall length of the battery pack 20 can be kept small. As a result, taking into account a rear collision or a side collision, the clearance between the battery pack 20 and the rear pump 56 along the vehicle front-rear direction and the vehicle left-right direction A sufficient clearance can be secured between the connected battery pack 20 and the side bodies 5 8 and 5 9. Further, since the projected area of the battery pack 20 when viewed from above the vehicle is reduced, the mountability of the battery pack 20 can be improved. Thereby, for example, when the battery pack 20 is carried into and out of the luggage room 54 through the opening at the rear of the vehicle, it is possible to easily secure a trajectory for the battery pack 20 to move.
  • the battery case 21 is installed on the side member and the cross member by the brackets 4 1 and 4 2. Therefore, a space 60 is formed between the floor surface 54 d of the luggage room 54 and the battery case 21. By arranging the auxiliary machine case 31 in this space 60, the space in the vehicle can be used more effectively.
  • the vehicle mounting structure of the power supply device according to the present invention is applied to a fuel cell hybrid vehicle (FCHV) or an electric vehicle (EV) using a fuel cell and a secondary battery as power sources. It can also be applied.
  • FCHV fuel cell hybrid vehicle
  • EV electric vehicle
  • the internal combustion engine is driven at the optimum fuel consumption operating point
  • the fuel cell is driven at the optimum power generation efficiency operating point.
  • the use of secondary batteries is basically the same for both hybrid vehicles.
  • the power supply device according to the present invention is applied to a battery pack that houses a battery that creates electricity by chemical change or the like.
  • the present invention is not limited to this, and electricity is stored by supply from the outside.
  • the power supply device of the present invention may be applied to a power storage device such as a capacitor.
  • FIG. 7 is a plan view showing a hybrid vehicle to which the vehicle pack mounting structure of the battery pack according to Embodiment 2 of the present invention is applied.
  • the vehicle mounting structure of the battery pack in the present embodiment has basically the same structure.
  • the description of the overlapping structure will not be repeated.
  • the battery pack 20 is arranged.
  • the battery case 21 is disposed so as to be relatively long in the vehicle left-right direction and relatively short in the vehicle front-rear direction.
  • the battery case 21 and the auxiliary case 31 are arranged side by side in the vertical direction so that the auxiliary case 31 is within the vertical projection of the battery case 21.
  • the auxiliary machine case 3 1 is arranged so that the distance ⁇ 2 between the side body 58 and the auxiliary machine case 3 1 is larger than the distance ⁇ 1 between the side body 58 and the battery case 21. ing. The same applies to the positional relationship between the side body 59, the battery case 21 and the accessory case 31.
  • the battery pack 20 and the side body 5 along the left-right direction of the vehicle, particularly in consideration of the vehicle side collision. A sufficient clearance can be ensured between 8 and 8. Thereby, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
  • the battery pack 20 is disposed under the front seat. However, even when the battery pack 20 is disposed under the rear seat 52, the same effect as described above can be obtained. it can.
  • the present invention is mainly applied to a vehicle including a power source and an auxiliary machine for using the power source.

Abstract

電池パック(20)の車両搭載構造は、車両に搭載される組電池と、組電池に電気的に接続され、組電池を利用するための補機と、組電池を収容する電池ケース(21)と、補機を収容する補機ケース(31)とを備える。電池ケース(21)および補機ケース(31)は、鉛直方向に投影された補機ケース(31)の部分(31s)が、電池ケース(21)に重なるように配置されている。このような構成により、搭載性に優れた電源装置の車両搭載構造を提供する。

Description

明細書 電源装置の車両搭載構造 技術分野
この発明は、 一般的には、 電源装置の車両搭載構造に関し、 より特定的には、 電源利用のための補機を備える電源装置の車両搭載構造に関する。 背景技術
従来の電源装置の車両搭载構造に関して、 たとえば、 特開 2 0 0 5— 1 5 3 8
2 7号公報には、 部品点数および製造工程数の削減を目的とした車両用蓄電装置 が開示されている。 この文献に開示された車両用蓄電装置は、 直流電源であるバ ッテリと、 メインスィッチ、 メインヒューズ、 過電流検出用のバッテリ電流セン サおよびバッテリの出力回路を遮断するコンタクタ等が集約されたバッテリ保護 機能部とを備える。 バッテリとバッテリ保護機能部とは、 車両左右方向に一直線 に並ぶように配置されている。
また、 特開 2 0 0 4— 6 4 1 5号公報には、 電池電源を用いた自動車の安定動 作を図ることを目的とした電池電源、装置が開示されている。 この文献に開示され た電池電源装置では、 電池モジュールを収容した電池パックの側面に、 リレーお よび電流センサ等を収容した充放電回路ユニットと、 電池パックの電池容量の状 態を検出等する電池 E C Uとが設けられている。
また、 特開 2 0 0 2— 1 9 0 2 8 8号公報には、 短時間で組バッテリを交換す ることを目的とした車両用電源装置が開示されている。 この文献に開示された車 両用電源装置では、 複数の電池モジュールにより構成された組バッテリと、 その 電池モジュールの電圧、 電流、 温度等を制御する電気制御回路部品とが、 水平方 向に隣接して設けられている。
上述の文献では、 電源 (バッテリ) と、 電源に電気的に接続された電源利用の ための補機とが、 水平方向に隣り合って設けられており、 特に特開 2 0 0 5— 1 5 3 8 2 7号公報およぴ特開 2 0 0 4 - 6 4 1 5号公報では、 電源と補機とが、 電源の長手方向に隣り合つている。 このような構成により、 電源装置の全長が長 くなるため、 電源装置を車両に搭載する際の制約となる。 特に、 電源装置を車両 左右方向に長くなるように搭載する場合や、 車両前後端部に搭載する場合には、 車両衝突時を考慮して、 電源装置とボディとの間にクリアランスを確保すること が困難となるおそれがある。 発明の開示
この発明の目的は、 上記の課題を解決することであり、 搭載性に優れた電源装 置の車両搭載構造を提供することである。
この発明に従った電源装置の車両搭載構造は、 車両に搭載される電源と、 電源 に電気的に接続され、 電源を利用するための補機と、 電源を収容する第 1の筐体 と、 補機を収容する第 2の筐体とを備える。 第 1および第 2の筐体は、 鉛直方向 に投影された第 2の筐体の少なくとも一部が、 第 1の筐体に重なるように配置さ れている。
なお、 電源とは、 電動機などにエネルギーである電気を供給するための源とし て用いられるものを意味する。
このように構成された電源装置の車両搭載構造によれば、 第 1の筐体と第 2の 筐体とがオーバーラップするように上下に並んで配置されている。 このため、 車 両上方から見た場合の第 1および第 2の筐体の投影面積を、 第 1の筐体と第 2の 筐体とが横並びに配置されている場合と比較して、 小さくできる。 これにより、 車両に対する電源装置の搭載性を向上させるとともに、 車両衝突の可能性のある 車両前後方向および車両左右方向の電源とボディとの間のクリアランスを容易に 確保することができる。 加えて、 重量物である電源と、 補機とが別々の筐体に設 けられているため、 電源装置のサービス時の作業性を向上させることができる。 また、 電源は、 車両後方に形成されたラゲージルームに搭載されている。 この ように構成された電源装置の車両搭载構造によれば、 車両後突時を考慮した場合 に、 車両前後方向の電源とボディとの間のクリアランスを容易に確保する上述の 効果をより効果的に得ることができる。
また好ましくは、 車両には、 ラゲージルームに荷物を積み下ろしするための開 口部が形成されている。 第 2の筐体を車両本体側に締結するボルトの頭は、 開口 部側に面している。
また、 第 1の筐体は、 車両上方から見て長手方向と短手方向とを有する略直方 体形状に形成されている。 電源は、 車両左右方向と長手方向とがほぼ一致し、 車 両前後方向と短手方向とがほぼ一致するように車両に搭載されている。 このよう に構成された電源装置の車両搭載構造によれば、 車両側突時を考慮した場合に、 車両左右方向の電源とボディとの間のクリアランスを容易に確保する上述の効果 をより効果的に得ることができる。
また好ましくは、 電源装置の車両搭載構造は、 車両内の設置面から距離を隔て た位置に第 1の筐体を支持する支持部をさらに備える。 第 2の筐体は、 設置面と 第 1の筐体との間であって、 設置面から距離を隔てた位置に配置されている。 こ のように構成された電源装置の車両搭載構造によれば、 重量物である電源を収容 する第 1の筐体を確実に支持することができる。 また、 補機が電源の下に配置さ れる場合であっても、 補機に電源の重量が負荷することを防止できる。
また好ましくは、 電源装置の車両搭載構造は、 車両内の設置面から距離を隔て た位置に第 1の筐体を支持する金属製の支持部をさらに備える。 第 2の筐体は、 設置面と第 1の筐体との間に配置されている。 このように構成された電源装置の 車両搭載構造によれば、 重量物である電源を収容する第 1の筐体を確実に支持す ることができる。 また、 金属製の支持部により、 電磁波の出入りを遮断すること ができる。
以上説明したように、 この発明に従えば、 搭載性に優れた電源装置の車両搭載 構造を提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明の実施の形態 1における電池パックの車両搭載構造が適用さ れたハイプリッド自動車を示す平面図である。
図 2は、 図 1中の矢印 I Iに示す方向から見た電池パックの背面図である。 図 3は、 図 1中の電池パックの分解組み立て図を示す斜視図である。
図 4は、 図 1中の電池パックの別の分解組み立て図を示す斜視図である。 図 5は、 図 1中の電池パックのさらに別の分解 み立て図を示す斜視図である。 図 6は、 図 1中の電池パックを構成する電池ケースを示す斜視図である。
図 7は、 この発明の実施の形態 2における電池パックの車両搭載構造が適用さ れたハイブリッド自動車を示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
この発明の実施の形態について、 図面を参照して説明する。 なお、 以下で参照 する図面では、 同一またはそれに相当する部材には、 同じ番号が付されている。
(実施の形態 1 )
図 1は、 この発明の実施の形態 1における電池パックの車両搭載構造が適用さ れたハイブリッド自動車を示す平面図である。 図中には、 ハイブリッド自動車の 車両後方部分が示されている。 図 2は、 図 1中の矢印 I Iに示す方向から見た電 池パックの背面図である。
図 1および図 2を参照して、 図中に示すハイブリッド自動車は、 ガソリンェン ジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、 充放電可能な組電池 2 6から電力供 給されるモータとを動力源とする。
ハイブリッド自動車の車両室内には、 後部座席 5 2が設置されている。 後部座 席 5 2の後方には、 荷物を積むための空間であるラゲージルーム 5 4が設けられ ている。 ラゲージルーム 5 4の床面 5 4 d上には、 電池パック 2 0が搭載されて いる。 電池パック 2 0は、 後部座席 5 2と、 車両後端に設けられたリャパンパ 5 6との間であって、 相対的に後部座席 5 2に寄った位置に配置されている。 リャ パンパ 5 6は、 車両のリャに配置されるボディである。 電池パック 2 0は、 車両 左右方向において車両のほぼ中央付近に配置されている。
電池パック 2 0は、 組電池 2 6と、 図示しないワイヤハーネスを介して組電池 2 6に電気的に接続された補機 3 6とを備える。 組電池 2 6は、 たとえば、 リチ ゥムィオン電池からなる電池セルが複数、 電気的に直列に接続されて構成されて いる。 なお、 組電池 2 6は、 充放電可能な他の 2次電池であっても良く、 たとえ ば二ッケル水素電池から構成されていても良い。
補機 3 6は、 バッテリコンピュータ、 組電池 2 6の高電圧回路を制御するリレ 一、 組電池 2 6の電圧と充放電電流とを検知する各種センサ、 電池パック 2 0の 点検 ·整備時に高電圧回路を遮断するサービスプラグ等の複数の機器から構成さ れている。
組電池 2 6および補機 3 6は、 電池ケース 2 1および補機ケース 3 1にそれぞ れ収容されている。 電池ケース 2 1および補機ケース 3 1は、 たとえば、 亜鉛メ ツキ処理された鋼板等の金属から形成されている。
電池ケース 2 1は、 車両上方から見た場合に、 相対的に長い長辺 2 l mと相対 的に短い短辺 2 1 nとを有する略直方体形状に形成されている。 長辺 2 l mは、 車両左右方向 (図 1中の矢印 1 0 1に示す方向) に延び、 短辺 2 1 nは、 車両前 後方向 (図 1中の矢印 1 0 2に示す方向) に延ぴている。 つまり、 電池ケース 2 1は、 車両左右方向に相対的に長く、 車両前後方向に相対的に短くなるようにラ ゲージルーム 5 4に配置されている。
図 3から図 5は、 図 1中の電池パックの分解組み立て図を示す斜視図である。 図 1および図 2では、 図 3力 ら図 5に示された電池パックの形状が簡略ィヒされて 描かれている。 次に、 図 3から図 5を参照して、 電池パックのより詳細な構造に ついて説明を行なう。 "
電池ケース 2 1は、 鉛直下方向に面し、 略矩形形状に形成された底面 2 1 cを 有する。 底面 2 1 cは、 部分的に形成された凹凸を除いてほぼ同一平面上に延在 している。 車両左右方向に距離を隔てる底面 2 1 cの両端には、 それぞれ、 ブラ ケット 4 1および 4 2がポルトにより取り付けられている。 底面 2 1 c.には、 さ らに、 ブラケット 4 1とブラケット 4 2との間に位置して、 ボルトによりブラケ ット 4 3が取り付けられている。
ブラケット 4 1から 4 3は、 底面 2 1 cとほぼ同じ長さで車両前後方向に延び ている。 ブラケット 4 1および 4 2は、 ブラケット 4 3よりも大きい高さ (鉛直 方向の長さ) を有する。 ブラケット 4 1および 4 2には、 それぞれ、 電池パック 2 0を車両本体側に固定するためのプレート 4 5および 4 4がボルトにより取り 付けられている。 なお、 本実施の形態では、 ブラケット 4 1から 4 3と電池ケー ス 2 1とを別部材として説明したが、 これに限定されず、 たとえば溶接によって、 ブラケット 4 1から 4 3が電池ケース 2 1と一体に形成されていても良い。 補機ケース 3 1の容積は、 電池ケース 2 1の容積よりも小さレ、。 また、 電池ケ ース 2 1および補機ケース 3 1を車両上方から見た場合に、 補機ケース 3 1の面 積は、 電池ケース 2 1の面積よりも小さい。
ブラケット 4 1の側面 4 1 aには、 溶接等の手段により、 補機固定用アングル 4 6が、 接合されている。 同様に、 捕機ケース 3 1の一対の側面 3 1 aおよび 3 l bには、 それぞれ、 アングル 3 3および 3 2が接合されている。 ネ甫機ケース 3 1は、. 電池ケース 2 1の底面 2 1 cの直下に配置される。 この位置で、 ボルトに より、 アングル 3 3と補機固定用アングル 4 6とが締結され、 アングル 3 2とブ ラケット 4 3とが締結されることによって、 補機ケース 3 1が、 電池ケース 2 1 に対して固定されている。
補機ケース 3 1は、 電池ケース 2 1の底面 2 1 cに向い合う頂面 3 1 cを有す る。 底面 2 1 cおよび頂面 3 1 cが形成されたケース部位は、 それぞれ、 組電池 2 6および補機 3 6を収容する空間を規定する。 補機ケース 3 1が電池ケース 2 1に固定された状態で、 底面 2 1 cと頂面 3 1 cとは離間しており、 かつ、 両者 の間に空間が形成されている。 このような構成により、 補機 3 6で発生した熱が、 補機ケース 3 1内から電池ケース 2 1内に直接的に伝わるということがない。 こ れにより、 補機 3 6で発生した熱に起因して、 組電池 2 6の均一な冷却に悪影響 が及ぶことを抑制できる。
ラゲージルーム 5 4の床面 5 4 d上には、 サイドメンパ 6 1および 6 2が立設 されている。 サイドメンバ 6 1および 6 2は、 車両左右方向に距離を隔てた位置 で、 車両前後方向に延びている。 ラゲージルーム 5 4の床面 5 4 d上には、 さら に、 クロスメンバ 6 3が立設されている。 クロスメンバ 6 3は、 サイドメンバ 6 1とサイドメンバ 6 2との間で車両左右方向に延びている。 サイドメンバ 6 1、 サイドメンバ 6 2およびクロスメンバ 6 3に 3方を囲まれた位置には、 床面 5 4 dが延在している。
ハイプリッド自動車には、 ラゲージルーム 5 4に荷物を積み下ろしするため、 図示しない開口部が車両後方に設けられている。 電池パック 2 0は、 その開口部 から、 ラゲージルーム 5 4内に搬入される。 電池パック 2 0は、 床面 5 4 d上に ブラケット 4 1および 4 2が載置されるように設置される。 ボルトにより、 プレ ート 4 5および 4 4がサイドメンバ 6 1および 6 2に、 それぞれ締結され、 ブラ ケット 4 1、 4 2および 4 3にそれぞれ形成された固定部位 4 1 p、 4 2 pおよ び 4 3 p (図 3を参照のこと) がクロスメンバ 6 3に締結されることによって、 電池パック 2 0が車両本体に対して固定される。
本実施の形態では、 組電池 2 6と補機 3 6と力 別々の電池ケース 2 1および 補機ケース 3 1にそれぞれ収められている。 このため、 補機 3 6にメンテナンス の必要が生じた場合に、 組電池 2 6を車両本体側から取り外すことなく、 補機 3 6のみを取り外すことができる。 これにより、 補機 3 6のメンテナンス時の作業 性を向上させることができる。 この際、 アングル 3 3と補機固定用アングル 4 6 とを締結するボルトは、 ドライバやレンチが掛けられる頭部を、 車両後方の開口 部側に面して有している。 このため、 ボルトに対するアクセスが容易になる。 電 池パック 2 0が車両本体に固定された状態で、 補機ケース 3 1は、 電池ケース 2 1を車両本体に固定したまま単独で着脱可能に設けられている。
また、 本実施の形態では、 プレート 4 5および 4 4ならびに固定部位 4 ?、 4 2 pおよび 4 3 pに締められたボルトを通じて、 電池パック 2 0を車両本体側 力 ^容易に着脱することができる。 これにより、 サービス時に電池パック 2 0を 取り外す必要が生じた場合に、 電池パック 2 0の着脱時の作業性を向上させるこ とができる。
また、 ブラケット 4 1および 4 2に、 電池パック 2 0の吊り下げ用のハンガー やフック、 チェーン等を取り付ける孔を設けても良い。 ブラケット 4 1および 4 2は、 組電池 2 6および補機 3 6の重量を受けるため、 高い剛性を有して形成さ れている。 このため、 サービス時に用いる専用のブラケットを別途、 設けること なく、 重量物である電池パック 2 0の吊り上げ作業を安全かつ容易に行なうこと ができる。
図 1および図 2を参照して、 組電池 2 6は、 ブラケット 4 1および 4 2により 床面 5 4 dから所定の高さだけ離れた位置に支持されている。 捕機 3 6は、 組電 池 2 6と床面 5 4 dとの間に形成された空間 6 0に配置されている。 捕機 3 6は 床面 5 4 dから離間した位置に配置されている。 補機 3 6は、 床面 5 4 d上に設 置されていても良い。 このような構成により、 組電池 2 6の重量が補機 3 6に負 荷するということがない。
ブラケット 4 1および 4 2は、 鉄や銅等の金属により形成されていても良い。 この場合、 ブラケット 4 1および 4 2により、 補機 3 6を構成する機器と組電池 2 6とを結ぶワイヤハーネス (後述の図 6中のワイヤハーネス 2 5 ) から放出さ れる電磁波の出入りを遮断することができる。
ブラケット 4 1は、 車両の側面を構成するサイドボディ 5 8と補機ケース 3 1 との間に位置決めされている。 ブラケット 4 2は、 サイドボディ 5 8の反対側で 車両の側面を構成するサイドボディ 5 9と、 補機ケース 3 1との間に位置決めさ れている。 サイドボディ 5 8および 5 9は、 車両のサイドに配置されるボディで ある。 捕機ケース 3 1は、 車両左右方向において、 ブラケット 4 1とプラケット 4 2とに挟まれた位置に配置されている。
電池パック 2 0を車両上方から見た場合に、 補機ケース 3 1は、 電池ケース 2 1に重なる部分 3 1 sを有する。 つまり、 補機ケース 3 1と電池ケース 2 1とは、 鉛直方向に重なる部分が少なくとも生じるように、 上下方向に並んで配置されて いる。
なお、 電池パック 2 0を車両上方から見た場合に補機ケース 3 1が電池ケース 2 1に完全に隠れるように、 電池ケース 2 1および補機ケース 3 1を配置しても 良い。 この場合、 補機ケース 3 1は、 電池ケース 2 1の鉛直投影図内に収まる。 また、 電池ケース 2 1と捕機ケース 3 1とは、 上下逆に設けられていても良い。 捕機ケース 3 1は、 リャパンパ 5 6と補機ケース 3 1との間の距離 L 2が、 リ ャパンパ 5 6と電池ケース 2 1との間の距離 L 1よりも大きくなるように配置さ れている。 さらに、 補機ケース 3 1は、 サイドボディ 5 8と補機ケース 3 1との 間の距離 B 2が、 サイドボディ 5 8と電池ケース 2 1との間の距離 B 1よりも大 きくなるように配置されている。 また、 サイドボディ 5 9と、 電池ケース 2 1お よび補機ケース 3 1との間の位置関係についても同様である。 つまり、 補機ケー ス 3 1は、 車両後方および車両側方から見て、 電池ケース 2 1よりも奥まった位 置に配置されている。
図 6は、 図 1中の電池パックを構成する電池ケースを示す斜視図である。 図 6 を参照して、 電池ケース 2 1には、 底面 2 1 cから凹み、 車両左右方向に延びる 溝部 2 3が成形されている。 溝部 2 3は、 車両前後方向に距離を隔てた複数箇所 に形成されている。 溝部 2 3は、 車両左右方向における底面 2 1 cの両端間で連 続して延びている。
このような構成により、 電池ケース 2 1では、 車両左右方向に延びる溝部 2 3 と、 車両前後方向に延びるブラケット 4 1、 4 2および 4 3とが、 格子状に組ま れたリブとして機能する。 このため、 電池ケース 2 1は、 ブラケット 4 1、 4 2 および 4 3と溝部 2 3とによって補強されている。 これにより、 電池ケース 2 1 は、 振動や衝突に対して必要な強度を確保しており、 補機ケース 3 1よりも大き い強度を有する。 本実施の形態における電池パック 2 0の車両搭載構造は、 車両 内の床面 5 4 dから距離を隔てた位置に組電池 2 6を支持する支持部としてのブ ラケット 4 1および 4 2を有する。 電池ケース 2 1は、 ブラケット 4 1および 4 2によって捕強されている。
溝部 2 3には、 組電池 2 6から取り出された各種のワイヤハーネス 2 5が通さ れる。 これにより、 ワイヤハーネスが電池ケース 2 1の表面上を配索されている 場合と比較して、 ワイヤハーネス 2 5の保護を確実に図ることができる。 また、 配線処理空間の省スペース化により、 電池パック 2 0の小型化を図ることができ る。
この発明の実施の形態 1における電源装置としての電池パック 2 0の車両搭載 構造は、 車両に搭載される電源としての組電池 2 6 .と、 組電池 2 6に電気的に接 続され、 組電池 2 6を利用するための補機 3 6と、 組電池 2 6を収容する第 1の 筐体としての電池ケース 2 1と、 捕機 3 6を収容する第 2の筐体としての補機ケ ース 3 1とを備える。 電池ケース 2 1および補機ケース 3 1は、 鉛直方向に投影 された補機ケース 3 1の少なくとも一部としての部分 3 1 s力 電池ケース 2 1 に重なるように配置されている。
このように構成された、 この発明の実施の形態 1における電池パック 2 0の車 両搭載構造によれば、 電池ケース 2 1と補機ケース 3 1とは、 上下方向に互いに 重なるように配置されているため、 電池パック 2 0の全長を小さく抑えることが できる。 これにより、 車両後突時もしくは側突時を考慮して、 車両前後方向に沿 つた電池パック 2 0とリャパンパ 5 6との間のクリアランスや車両左右方向に沿 つた電池パック 2 0とサイドボディ 5 8および 5 9との間のクリアランスを十分 に確保することができる。 また、 車両上方から見た場合の電池パック 2 0の投影 面積が小さくなるため、 電池パック 2 0の搭載性を向上させることができる。 こ れにより、 たとえば、 車両後方の開口部を通じて電池パック 2 0をラゲージルー ム 5 4に搬出入する際、 電池パック 2 0が移動する軌跡を容易に確保することも できる。
また、 本実施の形態では、 電池ケース 2 1が、 ブラケット 4 1および 4 2によ つてサイ ドメンバおよびクロスメンバ上に設置されている。 このため、 ラゲージ ルーム 5 4の床面 5 4 dと電池ケース 2 1との間には、 空間 6 0が形成されてい る。 この空間 6 0に補機ケース 3 1に配置することによって、 車両内の空間をよ り有効に利用することができる。
なお、 本発明における電源装置の車両搭載構造を、 燃料電池と 2次電池とを動 力源とする燃料電池ハイブリッド車 (F C H V: Fuel Cell Hybrid Vehicle) ま たは電気自動車 (E V : Electric Vehicle) に適用することもできる。 本実施の 形態におけるハイプリッド自動車では、 燃費最適動作点で内燃機関を駆動するの に対して、 燃料電池ハイブリッド自動車では、 発電効率最適動作点で燃料電池を 駆動する。 また、 2次電池の使用に関しては、 両方のハイブリッド自動車で基本 的に変わらない。
また、 本実施の形態では、 化学変化等により自ら電気を創り出す電池を収容し た電池パックに、 本発明における電源装置を適用したが、 これに限定されず、 外 部からの供給により電気を蓄えるキャパシタ等の蓄電装置に、 本発明における電 源装置を適用しても良い。
(実施の形態 2 )
図 7は、 この発明の実施の形態 2における電池パックの車両搭載構造が適用さ れたハイブリッド自動車を示す平面図である。 本実施の形態における電池パック の車両搭載構造は、 実施の形態 1における電池パック 2 0の車両搭載構造と比較 して、 基本的には同様の構造を備える。 以下、 重複する構造については説明を繰 り返さない。
図 7を参照して、 本実施の形態では、 車両室内に設置された運転席 5 0および 助手席 5 1の下に、 電池パック 2 0が配置されている。 実施の形態 1と同様に、 電池ケース 2 1は、 ΐ両左右方向に相対的に長く、 車両前後方向に相対的に短く なるように配置されている。 電池ケース 2 1および補機ケース 3 1は、 補機ケー ス 3 1が、 電池ケース 2 1の鉛直投影図内に収まるように、 上下方向に並んで配 置されている。 補機ケース 3 1は、 サイドボディ 5 8と補機ケース 3 1との間の 距離 Β 2が、 サイドボディ 5 8と電池ケース 2 1との間の距離 Β 1よりも大きく なるように配置されている。 また、 サイドボディ 5 9と電池ケース 2 1およぴ補 機ケース 3 1との位置関係についても同様である。
このように構成された、 この発明の実施の形態 2における電池パックの車両搭 載構造によれば、 特に車両側突時を考慮して、 車両左右方向に沿った電池パック 2 0とサイドボディ 5 8との間のクリアランスを十分に確保することができる。 これにより、 上述の実施の形態 1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 なお、 本実施の形態では、 電池パック 2 0をフロントシートの下に配置したが、 電池パック 2 0を後部座席 5 2の下に配置した場合においても、 上述と同様の効 果を得ることができる。
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 と考えられるべきである。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲に よって示され、 請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすベての変更が含まれ ることが意図される。 産業上の利用可能性
この発明は、 主に、 電源と、 電源利用のための補機とを備える車両に適用され る。

Claims

請求の範囲
1. 車両に搭載される電源 (26) と、
前記電源 (26) に電気的に接続され、 前記電源 (26) を利用するための補 機 (36) と、
前記電源 (26) を収容する第 1の筐体 (21) と、
前記補機 (36) を収容する第 2の筐体 (31) とを備え、
前記第 1の筐体 (21) および第 2の筐体 (31) は、 鉛直方向に投影された 前記第 2の筐体 (3 1) の少なくとも一部 (3 1 s) 力 前記第 1の筐体 (2 1) に重なるように配置されている、 電源装置の車両搭載構造。
2. 前記電源 (26) は、 車両後方に形成されたラゲージルーム (54) に搭載 されている、 請求項 1に記載の電源装置の車両搭載構造。
3. 前記車両には、 前記ラゲージルーム (54) に荷物を積み下ろしするための 開口部が形成され、
前記第 2の筐体 (31) を車両本体側に締結するボルトの頭は、 前記開口部側 に面している、 請求項 2に記載の電源装置の車両搭載構造。
4. 前記第 1の筐体 (21) は、 車両上方から見て長手方向と短手方向とを有す る略直方体形状に形成されており、
前記電源.(26) は、 車両左右方向と前記長手方向とがほぼ一致し、 車両前後 · 方向と前記短手方向とがほぼ一致するように車両に搭載されている、 請求項 1に 記載の電源装置の車両搭載構造。
5. 車両内の設置面 (54 d) から距離を隔てた位置に前記第 1の筐体 (21) を支持する支持部 (41, 42) をさらに備え、
前記第 2の筐体 (31) は、 前記設置面 (54 d) と前記第 1の筐体 (21) との間であって、 前記設置面 (54 d) 力 距離を隔てた位置に配置されている、 請求項 1に記載の電源装置の車両搭載構造。
6. 車両内の設置面 (54 d) 力 ^距離を隔てた位置に前記第 1の筐体 (21) を支持する金属製の支持部 (41, 42) をさらに備え、
前記第 2の筐体 (31) は、 前記設置面 (54 d) と前記第 1の筐体 (21) との間に配置されている、 請求項 1に記載の電源装置の車両搭載構造。
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