WO2013108766A1

WO2013108766A1 - 電動車両のバッテリ冷却構造

Info

Publication number: WO2013108766A1
Application number: PCT/JP2013/050602
Authority: WO
Inventors: 竜介辛島
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-07-25
Also published as: JP2013147043A

Abstract

　走行用バッテリの車両前後方向寸法の短縮化と上面スペースの有効活用を図りながら、バッテリルームに配置された走行用バッテリの冷却を達成すること。　リアルーム(３)に配置した走行用バッテリ(３１)を、冷却ファン(５２)からの冷却風により冷却する。このＦＦプラグインハイブリッド車両のバッテリ冷却構造において、走行用バッテリ(３１)を、リアルーム３の車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置した。走行用バッテリ(３１)の上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースに前記冷却ファン(５２)を配置した。

Description

電動車両のバッテリ冷却構造

　本発明は、バッテリルームに配置した走行用バッテリを、冷却ファンからの冷却風により冷却する電動車両のバッテリ冷却構造に関する。

　従来、走行用バッテリを冷却ファンからの冷却風により冷却する電動車両のバッテリ冷却構造としては、バッテリ収容ケースの内部を複数のバッテリ室に区画し、各区画のそれぞれの上面位置に冷却ファンを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－１００４８１号公報

　しかしながら、従来の電動車両のバッテリ冷却構造にあっては、区画したバッテリ室の数に対応する複数の冷却ファンにより、バッテリ収容ケースの上面を全面的に覆う構成となっている。このため、従来構造を持つ走行用バッテリを、スペース制約がある床下に配置する場合は問題ないが、リアスペース等に配置した場合には、走行用バッテリの上面スペースを有効に活用できない、という問題があった。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行用バッテリの車両前後方向寸法の短縮化と上面スペースの有効活用を図りながら、バッテリルームに配置された走行用バッテリの冷却を達成することができる電動車両のバッテリ冷却構造を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明の電動車両のバッテリ冷却構造は、バッテリルームに配置した走行用バッテリを、冷却ファンからの冷却風により冷却する。
　この電動車両のバッテリ冷却構造において、
　前記走行用バッテリを、前記バッテリルームの車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置した。
　前記走行用バッテリの上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースに前記冷却ファンを配置した。

　よって、上面に冷却ファンを配置した走行用バッテリが、バッテリルームの車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置されることで、走行用バッテリの車幅方向寸法としてバッテリルームに配置するのに最大限の寸法が確保される。したがって、走行用バッテリとして要求される全容積と高さ寸法が決まっている場合、車両前後方向寸法が短縮化される。
　走行用バッテリの上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースに冷却ファンが配置されることで、冷却ファンが配置されない他端側上面スペースが空きスペースとして確保される。したがって、この空きスペースが、例えば、コンバータ等の電装部品の設置スペースとして利用可能である。
　この結果、走行用バッテリの車両前後方向寸法の短縮化と上面スペースの有効活用を図りながら、バッテリルームに配置された走行用バッテリの冷却を達成することができる。

実施例１のバッテリ冷却構造が適用されたＦＦプラグインハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１のＦＦプラグインハイブリッド車両においてリアルーム内でのバッテリ系要素配置構造を示す背面図である。実施例１のＦＦプラグインハイブリッド車両においてリアルーム内でのバッテリ系要素配置構造を示す平面図である。実施例１のＦＦプラグインハイブリッド車両においてリアルーム内でのバッテリ系要素配置構造を示す側面図である。

　以下、本発明の電動車両のバッテリ冷却構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。
実施例１のＦＦプラグインハイブリッド車両（電動車両の一例）のバッテリ冷却構造の構成を、「全体システム構成」、「バッテリ系要素の配置構成」、「バッテリ系要素の冷却構造」に分けて説明する。

　［全体システム構成］
　図１は、実施例１のバッテリ冷却構造が適用されたＦＦプラグインハイブリッド車両を示す全体システム図である。以下、図１に基づいて、プラグインハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。

　ＦＦプラグインハイブリッド車両は、図１に示すように、パワートレーン系要素を搭載する車両前方側のフロントルーム１と、ドライバや乗員が着座するセンタールーム２と、バッテリ系要素を搭載する車両後方側のリアルーム３と、の３つにスペース区分される。
ここで、「パワートレーン系要素」とは、電子制御系を含みパワートレーン系を構成する各構成要素のことをいう。「バッテリ系要素」とは、電子制御系を含みバッテリ系を構成する各構成要素のことをいう。
なお、リアルーム３は、荷物を収容可能なラッゲージルームであっても良い。

　前記フロントルーム１には、図１に示すように、横置きエンジン４と、第１クラッチ５と、モータ/ジェネレータ６と、第２クラッチ７と、ベルト式無段変速機８と、がパワートレーン系要素として配置される。なお、横置きエンジン４は、エアクリーナ９とスターターモータ１０を有する。また、ベルト式無段変速機８の出力軸は、図外の終減速機と差動ギヤと左右のドライブシャフトを介し、左右の前輪に駆動連結される。

　前記横置きエンジン４は、クランク軸方向を車幅方向としてフロントルーム１に配置したエンジンである。横置きエンジン４を配置したフロントルーム１には、横置きエンジン４に関連する様々な制御を行うエンジンコントローラ１１が、エンジン制御系の構成要素として配置される。

　前記第１クラッチ５は、横置きエンジン４とモータ/ジェネレータ６との間に介装された油圧式の単板摩擦クラッチあるいは多板摩擦クラッチであり、第１クラッチ油圧により締結/スリップ締結/開放が制御される。

　前記モータ/ジェネレータ６は、第１クラッチ５を介して横置きエンジン４に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ/ジェネレータ６には、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ１２が、三相交流ハーネス２６を介して接続される。モータ/ジェネレータ６を配置したフロントルーム１には、インバータ１２に対して制御指令を出力するモータコントローラ１３が、モータ制御系の構成要素として配置される。

　前記第２クラッチ７は、モータ/ジェネレータ６と駆動輪である左右の前輪との間に介装された油圧式の単板摩擦クラッチあるいは多板摩擦クラッチであり、第２クラッチ油圧により締結/スリップ締結/開放が制御される。

　前記ベルト式無段変速機８は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比に変速制御される。ベルト式無段変速機８は、ポンプ吐出圧からライン圧を調圧し、ライン圧を元圧として第１，第２クラッチ油圧及び変速油圧を作り出すコントロールバルブユニットを有する。前記第１，第２クラッチ５，７及びベルト式無段変速機８を配置したフロントルーム１には、コントロールバルブユニットの各油圧アクチュエータに対して油圧制御指令を出力する変速機コントローラ１４が、油圧制御系の構成要素として配置される。

　前記パワートレーン系による駆動形態が異なる代表的な走行モードとしては、「EVモード」と「HEVモード」と「WSCモード」を有する。「EVモード」は、第１クラッチ５を開放し、第２クラッチ７を締結してモータ走行するモードである。「HEVモード」は、両クラッチ５，７を締結して走行するモードである。「WSCモード」は、第１クラッチ５を締結又は開放し、第２クラッチ７をスリップ締結して走行するモードである。

　前記センタールーム２には、図１に示すように、車両前方側であってブレーキ液圧アクチュエータが設けられた位置に、回生制動力と液圧制動力の協調制御を行うブレーキコントローラ２１が配置される。また、車両後方側の位置であって、センタールーム２を画成するフロアパネルの下側位置に、横置きエンジン４への燃料を蓄える燃料タンク２２が配置され、横置きエンジン４と燃料タンク２２は、燃料パイプ２３にて接続される。

　前記リアルーム３には、図１に示すように、走行用バッテリ３１と、第１補機用バッテリ３２と、第２補機用バッテリ３３と、ジョイントボックス３４と、第１DC/DCコンバータ３５と、第２DC/DCコンバータ３６と、がバッテリ系要素として配置される。なお、リアルーム３には、プラグインハイブリッド車両であることに伴い、充電器３７と充電ポート３８がバッテリ系要素として追加配置される。

　前記走行用バッテリ３１は、走行用電源としての二次電池であり、例えば、ラミネート型リチウムイオンバッテリが用いられる。この走行用バッテリ３１は、互いに接続した多数のセルを積層してバッテリモジュールとし、複数のバッテリモジュールをパックケース内に隙間通路を介して配置した構造としている。走行用バッテリ３１は、モータ/ジェネレータ６が力行制御を行うとき、ジョイントボックス３４→電力線ハーネス３９→インバータ１２を経由して放電する。一方、モータ/ジェネレータ６が回生制御を行うとき、インバータ１２→電力線ハーネス３９→ジョイントボックス３４を経由して充電する。

　前記第１補機用バッテリ３２は、車載の補機類のうちスターターモータ１０の専用電源として搭載した低電圧バッテリである。前記第２補機用バッテリ３３は、スターターモータ１０を除く他の補機類４０の電源として搭載した低電圧バッテリである。ここで、２つの補機用バッテリ３２，３３を搭載している理由は、スターターモータ１０によるエンジン始動要求時にエンジン始動を確保するためである。例えば、１つの補機用バッテリのみを搭載した場合には、スターターモータ１０と他の補機類４０との同時使用等を原因として電圧降下が発生することがあることによる。

　前記ジョイントボックス３４は、走行用バッテリ３１に対する強電の供給/遮断/分配等を行うリレー回路を集約させた分電盤である。例えば、充電スタンド等での停車時にコネクタプラグ４１を充電ポート３８に接続すると（プラグイン）、充電ポート３８→充電器３７→ジョイントボックス３４を経由し、走行用バッテリ３１が外部充電される。また、第１補機用バッテリ３２の充電量が不足すると、ジョイントボックス３４→第１DC/DCコンバータ３５を経由し、走行用バッテリ３１の充電量の一部で第１補機用バッテリ３２の充電量が確保される。同様に、第２補機用バッテリ３３の充電量が不足すると、ジョイントボックス３４→第２DC/DCコンバータ３６を経由し、走行用バッテリ３１の充電量の一部で第２補機用バッテリ３３の充電量が確保される。

　前記走行用バッテリ３１と前記第１DC/DCコンバータ３５と前記第２DC/DCコンバータ３６と前記充電器３７は、何れも全体を覆うケースに収納されたパック構造であり、空冷ファンユニット５１，５５，５６，５７が収納ケースのそれぞれに設けられている。前記ジョイントボックス３４及び空冷ファンユニット５１，５５，５６，５７を配置したリアルーム３には、走行用バッテリ３１の容量管理や温度管理等を行うと共に空冷ファンユニット５１，５５，５６，５７の動作制御を行うバッテリコントローラ４２が、バッテリ制御系の構成要素として配置される。

　前記リアルーム３には、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担う統合コントローラ４３が、統合制御系の構成要素として配置される。なお、統合コントローラ４３と、各コントローラ１１，１３，１４，２１，４２は、ＣＡＮ通信線４４を介して情報交換される。

　［バッテリ系要素の配置構成］
　図２～図４は、リアルーム内でのバッテリ系要素配置構造を示す背面図、平面図、側面図である。以下、図２～図４に基づき、バッテリ系要素の配置構成を説明する。

　前記リアルーム３（バッテリルーム）には、図２～図４に示すように、走行用バッテリ３１と、第１補機用バッテリ３２と、第２補機用バッテリ３３と、ジョイントボックス３４と、第１DC/DCコンバータ３５（電装部品）と、第２DC/DCコンバータ３６（電装部品）と、充電器３７（電装部品）と、バッテリコントローラ４２と、統合コントローラ４３と、が配置されている。

　前記走行用バッテリ３１は、図２～図４に示すように、リアルーム３の車両前方側スペースに、車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置されている。この走行用バッテリ３１は、下段バッテリ３１ａと、該下段バッテリ３１ａと同形状で積み重ねた中段バッテリ３１ｂと、該中段バッテリ３１ｂよりも小さい形状で左側に寄せた位置に積み重ねた上段バッテリ３１ｃと、の３層構造により構成されている。これは、ＦＦプラグインハイブリッド車のバッテリであり、電気自動車モードでの走行距離を十分に確保し、燃費性能要求に応えるため、高いバッテリ容量が要求されることによる。

　前記第１補機用バッテリ３２と前記第２補機用バッテリ３３は、図２～図４に示すように、リアルーム３の走行用バッテリ３１よりも車両後方側スペースであって、走行用バッテリ３１とは車両前後方向で重なる位置に配置される。リアルーム３の床面であるルームフロア面３０は、図４に示すように、車両前方側の第１フロア面３０ａと、該第１フロア面３０ａから段差壁面３０ｂを介して設定され、第１フロア面３０ａより地上高を低くした第２フロア面３０ｃと、を有する。そして、走行用バッテリ３１を第１フロア面３０ａに搭載し、両補機用バッテリ３２，３３を第２フロア面３０ｃに搭載している。両補機用バッテリ３２，３３は、図３に示すように、同じ車両前後方向位置に、車幅方向に２つを並べて配置されている。なお、ルームフロア面３０は、図４に示すように、第１フロア面３０ａより車両前方側に段差壁面３０ｄを介し、第１フロア面３０ａより地上高を高くした第３フロア面３０ｅを有する。この段差壁面３０ｄと第３フロア面３０ｅは、燃料タンク２２の設置スペースを確保するためである。

　前記ジョイントボックス３４は、図２及び図３に示すように、下段バッテリ３１ａと中段バッテリ３１ｂに比べて車幅方向と前後方向に小さい形状の上段バッテリ３１ｃの横位置であって、中段バッテリ３１ｂの上面位置に配置される。

　前記第１DC/DCコンバータ３５と前記第２DC/DCコンバータ３６と前記充電器３７は、走行用バッテリ３１と両補機用バッテリ３２，３３の充放電を管理する電装部品であり、上段バッテリ３１ｃの車両上方スペースに積層状態で配置される。充電器３７は、上段バッテリ３１ｃを含む走行用バッテリ３１を囲って配置される第１フレーム４５に設定される。両DC/DCコンバータ３５，３６は、第１フレーム４５に固定され、充電器３７を囲って配置される第２フレーム４６に車両前後方向に並べて設定される。
なお、第１フレーム４５は、方形状に組んだベースフレーム４７に設けられる。そして、ベースフレーム４７の車両後方位置の車幅方向フレーム部４７ａは、段差壁面３０ｂの上面に沿って走行用バッテリ３１と両補機用バッテリ３２，３３の車両前後方向の中間位置に配置される。

　前記バッテリコントローラ４２と前記統合コントローラ４３は、図３及び図４に示すように、走行用バッテリ３１を囲って配置される第１フレーム４５のうち、車両前方側のフレーム部に固定した２つのコントローラボックスに収納配置される。

　［バッテリ系要素の冷却構造］
　前記リアルーム３（バッテリルーム）には、バッテリ系要素の冷却構造として、図２及び図３に示すように、バッテリ用空冷ファンユニット５１と、コンバータ用空冷ファンユニット５５，５６と、充電器用空冷ファンユニット５７と、バッテリ用排気ダクト５８と、コンバータ用排気ダクト５９，６０と、充電器用排気ダクト６１と、が設けられる。

　前記バッテリ用空冷ファンユニット５１は、リアルーム３に配置した走行用バッテリ３１を冷却風により空冷するユニットで、冷却ファン５２と、吸込みダクト５３と、吐出ダクト５４と、を有して構成される。

　前記冷却ファン５２は、図２及び図３に示すように、走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースであって、ジョイントボックス３４の車両上方位置に配置される。この冷却ファン５２は、遠心ファン構造であり、スクロールケーシング５２ｃと、車両上下方向を回転軸方向としてスクロールケーシング５２ｃ内に配置した回転翼５２ｄと、該回転翼５２ｄを回転駆動させるモータ５２ｅと、を有する。スクロールケーシング５２ｂは、吸込み口５２ａを車両上方に向けて開口し、吐出口５２ｂを車幅方向に向けて開口している。

　前記吸込みダクト５３は、図２及び図３に示すように、一端がスクロールケーシング５２ｂの吸込み口５２ａに連結され、他端が車両下方に向けて開口している。冷却ファン５２の作動時には、ダクト開口端５３ａから吸込みダクト５３を経由してスクロールケーシング５２ｂの吸込み口５２ａに空気を吸い込む。

　前記吐出ダクト５４は、図２及び図３に示すように、一端がスクロールケーシング５２ｂの吐出口５２ｂに連結され、他端が走行用バッテリ３１の冷却風導入口３１ｄに連結される。冷却風導入口３１ｄは、図３に示すように、走行用バッテリ３１の車幅方向一端部（右端部）であって車両前方側の位置に設定される。冷却ファン５２の作動時には、冷却ファン５２からの冷却風を、冷却風導入口３１ｄから車両下方向に向かって走行用バッテリ３１の内部通路に導入する。

　前記コンバータ用空冷ファンユニット５５，５６は、図３に示すように、リアルーム３に配置した第１DC/DCコンバータ３５と第２DC/DCコンバータ３６を冷却風により空冷するユニットで、冷却ファンとファンダクトを有して構成される。

　前記充電器用空冷ファンユニット５７は、図３に示すように、リアルーム３に配置した充電器３７を冷却風により空冷するユニットで、冷却ファンとファンダクトを有して構成される。

　前記バッテリ用排気ダクト５８は、一端が走行用バッテリ３１の冷却風排出口３１ｅに連結され、他端が車体パネルに形成したドラフター開口３ａに連結される。冷却風排出口３１ｅは、図２に示すように、走行用バッテリ３１の車幅方向他端部（左端部）であって車両後方側の位置に設定される。冷却ファン５２の作動時には、走行用バッテリ３１の内部通路を経由して温度が上昇した冷却風を、車両後方に向かって開口する冷却風排出口３１ｅからドラフター開口３ａへと排出する。

　前記コンバータ用排気ダクト５９，６０は、一端がそれぞれ第１DC/DCコンバータ３５と第２DC/DCコンバータ３６の冷却風排出口に連結され、他端がそれぞれ充電器用排気ダクト６１に連結される。

　前記充電器用排気ダクト６１は、一端が充電器３７の冷却風排出口に連結され、他端がバッテリ用排気ダクト５８に連結される。すなわち、４つの排気ダクト５８，５９，６０，６１は、図３に示すように、排出経路を共用する構造とし、全ての最終排出口をドラフター開口３ａとし、車体を構成するインナーパネルとアウターパネルの隙間空間を介して冷却後の暖まった空気を外気へ排出するようにしている。

　次に、作用を説明する。
実施例１のＦＦプラグインハイブリッド車両のバッテリ冷却構造における作用を、「走行用バッテリと補機用バッテリの配置作用」、「バッテリ系要素の冷却作用」に分けて説明する。

　［走行用バッテリと補機用バッテリの配置作用］
　走行用バッテリ３１と補機用バッテリ３２，３３をリアルーム３内に配置する場合、高圧バッテリである走行用バッテリ３１の後突に対する保護対策が必要である。以下、これを反映する走行用バッテリ３１と補機用バッテリ３２，３３の配置作用を説明する。

　実施例１では、リアルーム３の車両前方側スペースに走行用バッテリ３１を配置し、走行用バッテリ３１よりも車両後方側スペースであって、走行用バッテリ３１とは車両前後方向で重なる位置に補機用バッテリ３２，３３を配置する構成を採用した。
この構成により、後突時、車両前方側に押し込む衝撃力が作用して車体が変形すると、補機用バッテリ３２，３３が、後突による衝撃力を走行用バッテリ３１よりも先に受けて衝撃エネルギーを吸収する。すなわち、補機用バッテリ３２，３３が、走行用バッテリ３１を保護する緩衝部材になる。
したがって、後突に対する保護部材や緩衝部材を別途設けることなく、リアルーム３に走行用バッテリ３１と共に配置される補機用バッテリ３２，３３を緩衝部材として利用することで、走行用バッテリ３１が後突衝撃から保護される。

　実施例１では、リアルーム３の床面であるルームフロア面３０を、車両前方側の第１フロア面３０ａと、第１フロア面３０ａから段差壁面３０ｂを介して設定され、第１フロア面３０ａより地上高を低くした第２フロア面３０ｃと、を有する構成とした。そして、走行用バッテリ３１を第１フロア面３０ａに搭載し、補機用バッテリ３２，３３を第２フロア面３０ｃに搭載する構成を採用した。
この構成により、後突時、補機用バッテリ３２，３３が車両前方側へ移動しても、段差壁面３０ｂに当接して移動が阻止され、段差壁面３０ｂに挟まれた補機用バッテリ３２，３３のみが変形したり損傷したりする。なお、段差壁面３０ｂによる補機用バッテリ３２，３３の車両前方側への移動阻止機能は、段差壁面３０ｂに沿って配置された車幅方向フレーム部４７ａによりさらに補強される。
したがって、後突時、段差壁面３０ｂにより補機用バッテリ３２，３３が走行用バッテリ３１に向かう車両前方移動を阻止することで、後突衝撃からの走行用バッテリ３１の保護性能が向上される。

　実施例１では、走行用バッテリ３１の車両上方スペースに、走行用バッテリ３１と補機用バッテリ３２，３３の充放電を管理する電装部品（第１DC/DCコンバータ３５，第２DC/DCコンバータ３６，充電器３７）を配置する構成を採用した。
この構成により、走行用バッテリ３１と補機用バッテリ３２，３３の充放電を管理する電装部品を走行用バッテリ３１の前後位置に平面的に配置する場合、リアルーム３の設計において電装部品が占有するスペース分を確保する必要となる。
これに対し、電装部品の立体的な配置により、リアルーム３に配置された走行用バッテリ３１の車両上方スペースが有効に活用され、リアルーム３のコンパクト化が達成される。

　実施例１では、補機用バッテリとして、エンジン４のスターターモータ１０の電源である第１補機用バッテリ３２と、スターターモータ１０以外の補機類４０の電源である第２補機用バッテリ３３と、を有する。そして、第１補機用バッテリ３２と第２補機用バッテリ３３は、図２及び図３に示すように、走行用バッテリ３１よりも車両後方側スペースの同じ車両前後方向位置に、車幅方向に並べて配置する構成を採用した。
この構成により、第１補機用バッテリ３２と第２補機用バッテリ３３による車幅方向の占有領域が拡大し、後突のうち、右側や左側に寄ったオフセット後突に対しても、２つの補機用バッテリ３２，３３が、走行用バッテリ３１を保護する緩衝部材になる。
したがって、リアルーム３に車幅方向に並べて配置される２つの補機用バッテリ３２，３３を緩衝部材として利用することで、オフセット後突衝撃に対しても走行用バッテリ３１が保護される。

　［バッテリ系要素の冷却作用］
　走行用バッテリ３１は、高温になるとバッテリ性能が低下することで、高いバッテリ性能を維持するために冷却することが必要である。以下、これを反映するバッテリ系要素の冷却作用を説明する。

　走行用バッテリ３１の冷却作用を説明すると、冷却ファン５２の回転翼５２ｄをモータ５２ｅにより回転駆動させると、スクロールケーシング５２ｂの吸込み口５２ａに連結されている吸込みダクト５３からリアルーム３内の空気を吸い込む。そして、冷却ファン５２からの冷却風を、スクロールケーシング５２ｂの吐出口５２ｂに連結されている吐出ダクト５４から走行用バッテリ３１の冷却風導入口３１ｄに吐出する。これにより、冷却風導入口３１ｄから車両下方向に向かって走行用バッテリ３１の内部通路に、冷却ファン５２からの冷却風が導入され、走行用バッテリ３１の内部通路を対角線方向に向かって通過するときに各バッテリセルから熱を奪う。そして、走行用バッテリ３１の車両後方に向かって開口する冷却風排出口３１ｅに連結されたバッテリ用排気ダクト５８を経由し、温度が上昇した冷却風を、冷却風排出口３１ｅからドラフター開口３ａへと排出することで、走行用バッテリ３１が冷却される。

　走行用バッテリ３１の車両上方スペースに配置されていることに伴い冷却を要する第１DC/DCコンバータ３５と第２DC/DCコンバータ３６は、コンバータ用空冷ファンユニット５５，５６を作動させることで、冷却風がケース内部に導入され、コンバータ回路から熱を奪う。そして、一端がそれぞれ第１DC/DCコンバータ３５と第２DC/DCコンバータ３６の冷却風排出口に連結されたコンバータ用排気ダクト５９，６０から、温度が上昇した冷却風をドラフター開口３ａへと排出する。このとき、コンバータ用排気ダクト５９，６０からは、充電器用排気ダクト６１とバッテリ用排気ダクト５８を経由し、温度が上昇した冷却風をドラフター開口３ａへと排出することで、両DC/DCコンバータ３５，３６が冷却される。

　走行用バッテリ３１の車両上方スペースに配置されていることに伴い冷却を要する充電器３７は、充電器用空冷ファンユニット５７を作動させることで、冷却風がケース内部に導入され、充電回路から熱を奪う。そして、一端が充電器３７の冷却風排出口に連結された充電器用排気ダクト６１から、バッテリ用排気ダクト５８を経由し、温度が上昇した冷却風をドラフター開口３ａへと排出することで、充電器３７が冷却される。

　実施例１では、上面に冷却ファン５２を配置した走行用バッテリ３１を、リアルーム３の車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置した。この構成を採用したことで、図２及び図３に示すように、走行用バッテリ３１の車幅方向寸法としてリアルーム３に配置するのに最大限の寸法が確保される。したがって、走行用バッテリ３１として要求される全容積と高さ寸法が決まっている場合、車両前後方向寸法が短縮化される。
さらに、走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースに冷却ファン５２を配置した。この構成を採用したことで、図２及び図３に示すように、冷却ファン５２が配置されない他端側上面スペースが空きスペースとして確保される。したがって、この空きスペースを、DC/DCコンバータ３５等の電装部品の設置スペースとして利用可能である。
この結果、走行用バッテリ３１の車両前後方向寸法の短縮化と上面スペースの有効活用を図りながら、リアルーム３に配置された走行用バッテリ３１の冷却が達成される。

　実際例１では、冷却ファン５２を、吸込み口５２ａを車両上方に向けて開口したスクロールケーシング５２ｃと、車両上下方向を回転軸方向とし、スクロールケーシング５２ｃ内に配置した回転翼５２ｄと、を有する遠心ファンとする構成を採用した。
遠心ファンを配置する場合、一般的には、スクロールケーシングの吸込み口を車両前後方向や車幅方向に開口して配置される。しかし、この場合、遠心ファン（スクロールケーシング）の高さが、回転翼の直径よりも高くなる。
これに対し、スクロールケーシング５２ｃの吸込み口５２ａを車両上方に向けて開口する配置とすることで、冷却ファン５２（スクロールケーシング５２ｃ）の高さが回転翼５２ｄの翼幅（＜直径）よりも少し高くなるだけである。
したがって、走行用バッテリ３１の上面スペースに冷却ファン５２を配置することによる高さ方向の寸法増大が抑えられる。

　実施例１では、冷却ファン５２からの冷却風を走行用バッテリ３１の内部通路に導入する冷却風導入口３１ｄを、走行用バッテリ３１の車幅方向一端部であって車両前方側の位置に設定した。そして、冷却ファン５２からの冷却風を走行用バッテリ３１の内部通路を介して排出する冷却風排出口３１ｅを、走行用バッテリ３１の車幅方向他端部であって車両後方側の位置に設定した構成を採用した。
この構成により、冷却風導入口３１ｄから冷却風排出口３１ｅへ向かう冷却風の流れ方向は、走行用バッテリ３１の対角線方向となり、走行用バッテリ３１内を流れる冷却風の流れが偏ることなく、走行用バッテリ３１内を全体にわたって流れる。
したがって、冷却風導入口３１ｄから冷却風排出口３１ｅへ向かう対角線方向の冷却風の流れにより、走行用バッテリ３１が均等に冷却される。

　実施例１では、走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、冷却ファン５２を配置した一端側上面スペースとは車幅方向に反対側の他端側上面スペースに電装部品（両DC/DCコンバータ３５，３６、充電器３７）を配置する構成を採用した。
この構成により、走行用バッテリ３１等の充放電を管理する電装部品が、冷却ファン５２と共に、走行用バッテリ３１の上面スペースに配置されることになる。
したがって、リアルーム３に配置された走行用バッテリ３１の上面スペースが有効に活用され、リアルーム３のコンパクト化が達成される。

　次に、効果を説明する。
実施例１のＦＦプラグインハイブリッド車両のバッテリ冷却構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

　(1) バッテリルーム（リアルーム３）に配置した走行用バッテリ３１を、冷却ファン５２からの冷却風により冷却する電動車両（ＦＦプラグインハイブリッド車両）のバッテリ冷却構造において、
　前記走行用バッテリ３１を、前記バッテリルーム（リアルーム３）の車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置し、
　前記走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースに前記冷却ファン５２を配置した。
このため、走行用バッテリ３１の車両前後方向寸法の短縮化と上面スペースの有効活用を図りながら、バッテリルーム（リアルーム３）に配置された走行用バッテリ３１の冷却を達成することができる。

　(2) 前記冷却ファン５２を、吸込み口５２ａを車両上方に向けて開口したスクロールケーシング５２ｃと、車両上下方向を回転軸方向とし、前記スクロールケーシング５２ｃ内に配置した回転翼５２ｄと、を有する遠心ファンとした。
このため、(1)の効果に加え、走行用バッテリ３１の上面スペースに冷却ファン５２を配置することによる高さ方向の寸法増大を抑えることができる。

　(3) 前記冷却ファン５２からの冷却風を前記走行用バッテリ３１の内部通路に導入する冷却風導入口３１ｄを、前記走行用バッテリ３１の車幅方向一端部であって車両前方側の位置に設定し、
　前記冷却ファン５２からの冷却風を前記走行用バッテリ３１の内部通路を介して排出する冷却風排出口３１ｅを、前記走行用バッテリ３１の車幅方向他端部であって車両後方側の位置に設定した。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、冷却風導入口３１ｄから冷却風排出口３１ｅへ向かう対角線方向の冷却風の流れにより、走行用バッテリ３１を均等に冷却することができる。

　(4) 前記走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、前記冷却ファン５２を配置した一端側上面スペースとは車幅方向に反対側の他端側上面スペースに電装部品（両DC/DCコンバータ３５，３６、充電器３７）を配置した。
このため、(1)～(3)の効果に加え、バッテリルーム（リアルーム３）に配置された走行用バッテリ３１の上面スペースが有効に活用され、バッテリルーム（リアルーム３）のコンパクト化を達成することができる。

　以上、本発明の電動車両のバッテリ冷却構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

　実施例１では、走行用バッテリ３１を配置するバッテリルームとして、リアルーム３とする例を示した。しかし、走行用バッテリを配置するバッテリルームとしては、フロントルーム等とするような例としても良い。

　実施例１では、走行用バッテリ３１として、下段・中段・上段の３段積層構造によるバッテリの例を示した。しかし、走行用バッテリとしては、１段構造によるバッテリの例でも良いし、２段積層構造によるバッテリの例、等であっても良い。

　実施例１では、走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、車幅方向の右側に寄った一端側上面スペースに冷却ファン５２を配置した例を示した。しかし、走行用バッテリの上面スペースのうち、車幅方向の左側に寄った一端側上面スペースに冷却ファンを配置する例としても良い。

　実施例１では、冷却ファン５２として、吸込み口５２ａを車両上方に向けて開口したスクロールケーシング５２ｃを有する遠心ファンの例を示した。しかし、冷却ファンとしては、吸込み口を車両横に向けて開口したスクロールケーシングを有する遠心ファンの例としても良い。さらに、吸込み口を車両上方に向けて開口したケーシングを有する軸流ファンの例としても良い。

　実施例１では、走行用バッテリ３１に設定した冷却風導入口３１ｄと冷却風排出口３１ｅとして、冷却風導入口３１ｄと冷却風排出口３１ｅを対角方向配置とする例を示した。しかし、走行用バッテリに設定した冷却風導入口と冷却風排出口としては、両端部位置にそれぞれ複数の冷却風導入口と冷却風排出口を配置するような例としても良い。

　実施例１では、走行用バッテリ３１の上面スペースのうち、冷却ファン５２を配置した一端側上面スペースとは車幅方向に反対側の他端側上面スペースに電装部品を配置する例を示した。しかし、走行用バッテリの上面スペースのうち、冷却ファンを配置した一端側上面スペースとは車幅方向に反対側の他端側上面スペースに、電装部品を配置しない例としても良い。

　実施例１では、本発明のバッテリ系要素配置構造をＦＦプラグインハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の電動車両のバッテリ冷却構造は、プラグイン構造を持たないハイブリッド車両、さらに、モータのみを駆動源とする電気自動車に対しても適用することができる。要するに、バッテリルームに配置した走行用バッテリを、冷却ファンからの冷却風により冷却する電動車両に適用できる。

Claims

　バッテリルームに配置した走行用バッテリを、冷却ファンからの冷却風により冷却する電動車両のバッテリ冷却構造において、
　前記走行用バッテリを、前記バッテリルームの車幅方向の一端部から他端部まで延設して配置し、
　前記走行用バッテリの上面スペースのうち、車幅方向の片側に寄った一端側上面スペースに前記冷却ファンを配置した
　ことを特徴とする電動車両のバッテリ冷却構造。
　請求項１に記載された電動車両のバッテリ冷却構造において、
　前記冷却ファンを、吸込み口を車両上方に向けて開口したスクロールケーシングと、車両上下方向を回転軸方向とし、前記スクロールケーシング内に配置した回転翼と、を有する遠心ファンとした
　ことを特徴とする電動車両のバッテリ冷却構造。
　請求項１又は２に記載された電動車両のバッテリ冷却構造において、
　前記冷却ファンからの冷却風を前記走行用バッテリの内部通路に導入する冷却風導入口を、前記走行用バッテリの車幅方向一端部であって車両前方側の位置に設定し、
　前記冷却ファンからの冷却風を前記走行用バッテリの内部通路を介して排出する冷却風排出口を、前記走行用バッテリの車幅方向他端部であって車両後方側の位置に設定した
　ことを特徴とする電動車両のバッテリ冷却構造。
　請求項１から３までの何れか１項に記載された電動車両のバッテリ冷却構造において、
　前記走行用バッテリの上面スペースのうち、前記冷却ファンを配置した一端側上面スペースとは車幅方向に反対側の他端側上面スペースに電装部品を配置した
　ことを特徴とする電動車両のバッテリ冷却構造。