(57)【要約】【課題】最小限のスペースで十分な冷却効果が期待できる車両用電池システムの提供を目的とした。【解決手段】車両用電池システム１０は、電池２０と、電池収容部３０と、循環流形成部４０と、熱媒体温調部５０とを有し、循環流形成部４０により形成される循環流の中途において、熱媒体を電池２０に対して上方から掛けることより熱媒体と電池２０との間で熱交換させると共に、電池２０との熱交換後の熱媒体を熱媒体温調部５０部により温度調整可能なものである。循環流形成部４０は、熱媒体流出部４２と、熱媒体受部４４と、熱媒体汲上部４６とを有し、熱媒体受部４４が、熱媒体汲上部４６に向けて下り勾配となるように傾斜した傾斜部４４ａを有する。【選択図】図２
2020140795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行する車両に搭載される車両用電池システムであって、
電池と、
前記電池が収容される電池収容部と、
電気絶縁性を有する液体からなる熱媒体による循環流を形成する循環流形成部と、
前記循環流をなす熱媒体の温度調整を行う熱媒体温調部とを有し、
前記循環流形成部により形成される前記循環流の中途において、
前記熱媒体を前記電池に対して上方から掛けることより前記熱媒体と前記電池との間で熱交換させると共に、前記電池との熱交換後の前記熱媒体を熱媒体温調部部により温度調整可能なものであり、
前記循環流形成部が、
前記電池に対して上方から熱媒体を流出させる熱媒体流出部と、
前記電池に対して上方から掛けられた前記熱媒体を前記電池の下方において受ける熱媒体受部と、
前記熱媒体受部から前記熱媒体流出部に向けて前記熱媒体を汲み上げる熱媒体汲上部とを有し、
前記熱媒体受部が、前記熱媒体汲上部に向けて下り勾配となるように傾斜した傾斜部を有することを特徴とする車両用電池システム。
【請求項２】
前記電池が、上下方向に延びる姿勢で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電池システム。
【請求項３】
前記熱媒体温調部が、前記熱媒体受部を構成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電池システム。
【請求項４】
前記熱媒体汲上部が、車両前方側に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行する車両に搭載される車両用電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、例えば電気自動車やハイブリッドカー等、電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行する車両が提供されている。このような車両においては、例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル・水素二次電池等の二次電池が搭載されている。
【０００３】
上述したような電池を搭載した車両においては、電池が発熱して高温になる場合がある。電池が過剰に高温になると、電池性能の低下や劣化等の問題が懸念される。そのため、従来技術の車両に搭載されている電池においては、空冷や水冷等の方式により電池を冷却可能な構成の電池システムが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１１４７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術の電気自動車等において用いられている電池システムでは、電池の冷却効果が不十分であったり、十分な冷却効果を得るために大きなスペースが必要になる等の問題があった。具体的には、空冷方式を採用した場合には、空気の熱伝達係数が低いため、十分な冷却効果を得にくいという問題があった。また、水冷方式を採用した場合には、放熱面積を確保するために電池間に水路を設けたり、冷却水の漏れに対する対策等を講じる必要があり、大きなスペースが必要になるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、最小限のスペースで十分な冷却効果が期待できる車両用電池システムの提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の車両用電池システムは、電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行する車両に搭載されるものであって、電池と、前記電池が収容される電池収容部と、電気絶縁性を有する液体からなる熱媒体による循環流を形成する循環流形成部と、前記循環流をなす熱媒体の温度調整を行う熱媒体温調部とを有し、前記循環流形成部により形成される前記循環流の中途において、前記熱媒体を前記電池に対して上方から掛けることより前記熱媒体と前記電池との間で熱交換させると共に、前記電池との熱交換後の前記熱媒体を熱媒体温調部部により温度調整可能なものであり、前記循環流形成部が、前記電池に対して上方から熱媒体を流出させる熱媒体流出部と、前記電池に対して上方から掛けられた前記熱媒体を前記電池の下方において受ける熱媒体受部と、前記熱媒体受部から前記熱媒体流出部に向けて前記熱媒体を汲み上げる熱媒体汲上部とを有し、前記熱媒体受部が、前記熱媒体汲上部に向けて下り勾配となるように傾斜した傾斜部を有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の車両用電池システムは、循環流形成部と熱媒体温調部とを備えている。本発明の車両用電池システムは、熱媒体温調部により循環流をなす熱媒体の温度を最適化しつつ、循環流形成部の中途において電池に対して上方から熱媒体を掛けて熱交換させることにより電池の温度を最適化できる。さらに、循環流形成部は、電池に対して上方から掛けられた熱媒体を熱媒体受部において受け、熱媒体受部に設けられた傾斜部によって熱媒体を汲み上げるための熱媒体汲上部に向けて流すことができる。そのため、本発明の車両用電池システムでは、循環流形成部による熱媒体の循環がスムーズに行われ、効率良く電池の温度を最適化できる。また、本発明では、熱媒体として電気絶縁性を有する液体を用いている。そのため、本発明の車両用電池システムでは、空冷する場合よりも効率良く電池温度の最適化を図れると共に、水冷する場合のように冷却水の漏れに対する対策等を講じる必要がない。従って、本発明によれば、最小限のスペースで十分な冷却効果が期待できる車両用電池システムを提供できる。
【０００９】
（２）上述した本発明の車両用電池システムは、前記電池が、上下方向に延びる姿勢で配置されているものであることが好ましい。
【００１０】
かかる構成によれば、熱媒体を電池に掛けて自由落下させることにより、電池の温度を最適化できる。また、本発明の車両用電池システムは、車両に搭載されるものであるため、上下方向に延びる姿勢で配置することにより、例えば走行に伴う振動等によって電池表面に付着した熱媒体を落下させることができる。これにより、電池への熱媒体の付着による熱交換効率の低下を抑制できる。
【００１１】
（３）上述した本発明の車両用電池システムは、前記熱媒体温調部が、前記熱媒体受部を構成しているものであることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、電池において熱交換して落下してきた熱媒体を、熱媒体受部を構成する熱媒体温調部において熱交換させることができる。これにより、車両用電池システムの装置構成をより一層コンパクトかつシンプルなものとすることができる。
【００１３】
（４）上述した本発明の車両用電池システムは、上述した前記熱媒体汲上部が、車両前方側に設けられているものであることが好ましい。
【００１４】
本発明の車両用電池システムでは、熱媒体汲上部が、車両前方側に設けられている。また、上述したように、本発明の車両用電池システムでは、熱媒体受部が、熱媒体汲上部に向けて下り勾配となるように傾斜している。そのため、本発明の車両用電池システムでは、車両前方側に熱媒体が集まる傾向にあると共に、熱媒体が集まる傾向にある箇所に熱媒体汲上部が設けられている。そのため、例えば車両の加速等により熱媒体が車両後方側に移動するような外力が作用するような場合であっても、熱媒体汲上部において熱媒体の汲み上げ不良が生じる可能性が低い。従って、本発明によれば、熱媒体汲上部による熱媒体の汲み上げ不良が発生しにくく、熱媒体を安定的に循環させて電池温度を最適化できる車両用電池システムを提供できる。
【００１５】
（５）上述した本発明の車両用電池システムは、前記熱媒体温調部が、車両に搭載されたエアコンの温度調整能力を利用して、前記熱媒体の温度調整を行うものであることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、車両に搭載されているエアコンを、熱媒体の温度調整にも活用でき、車両構成をより一層シンプルなものとすることができる。
【００１７】
（６）上述した本発明の車両用電池システムは、前記熱媒体受部の車両前方側に、熱媒体を溜める溜部があり、前記熱媒体汲上部が、前記溜部から熱媒体を汲み上げ可能であることが好ましい。
【００１８】
本発明の車両用電池システムでは、熱媒体受部が、車両前方側に設けられた熱媒体汲上部に向けて下り勾配となるように傾斜しているだけでなく、車両前方側に設けられた溜部から熱媒体汲上部が熱媒体を汲み上げ可能な構成とされている。そのため、例えば車両の加速等により熱媒体が車両後方側に移動するような外力が作用するような状況であっても、熱媒体汲上部において熱媒体の汲み上げ不良が生じる可能性が極めて低い。従って、本発明によれば、熱媒体汲上部による熱媒体の汲み上げ不良が極めて発生しにくく、熱媒体をより一層安定的に循環させて電池温度を最適化できる車両用電池システムを提供できる。
【００１９】
（７）上述した本発明の車両用電池システムは、前記熱媒体受部が、前記電池収容部の底面あるいは前記底面に沿って配置されたプレート状の部材によって形成されており、前記電池収容部が、車両底部に配置されており、少なくとも前記電池収容部の前記底面が車両の外部に露出しているものであることが好ましい。
【００２０】
本発明のように、電池収容部の底面を車両の外部に露出させることにより、熱媒体受部をなす電池収容部の底面あるいは底面に沿って配置されたプレート状の部材の冷却効果を高めることができる。これにより、熱媒体受部を流れる熱媒体の冷却効率を高めることができる。
【００２１】
（８）上述した本発明の車両用電池システムは、少なくとも前記電池収容部の前記底面が車両の外部に露出しており、前記電池収容部の前記底面が、車両前方側に向けて下り勾配となるように配置されていることが好ましい。
【００２２】
かかる構成によれば、電池収容部の底面を車両における空力性能の改善にも活用でき、車両におけるエネルギー効率の改善に貢献できる。
【００２３】
（９）上述した本発明の車両用電池システムは、前記電池収容部内に、前記電池が複数列に亘って配置されており、互いに隣接する前記電池の間に邪魔板が配置されているものであることが好ましい。
【００２４】
かかる構成によれば、電池と熱媒体との熱交換効率を向上させ、電池温度をより一層最適化できる。
【００２５】
ここで、電池に対して上部から熱媒体を掛けることを考慮すると、電池の上下方向各部における熱媒体との熱交換効率のバラツキを最小限に抑制するためには、電池の上方側よりも下方側において熱交換効率を高くなるような構成とすることが好ましい。
【００２６】
（１０）かかる知見に基づけば、上述した本発明の車両用電池システムは、前記邪魔板が、前記電池の上方側よりも下方側において大きくなるように形成されていることが好ましい。
【００２７】
かかる構成によれば、電池の上下方向各部における熱媒体との熱交換効率のバラツキを最小限に抑制できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、最小限のスペースで十分な冷却効果が期待できる車両用電池システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用電池システムを搭載した車両の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用電池システムの構成を示す説明図である。
【図３】図１の車両用電池システムを構成する温調用熱媒体流路と、車両に搭載されたエアコンとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】図３に示した温調用熱媒体流路と車両に搭載されたエアコンとの関係の変形例を示す説明図である。
【図５】図２に示した車両用電池システムの変形例を示す説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図１に示した車両用電池システムの変形例において、電池に対する邪魔板の取り付け状態を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用電池システム１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、車両用電池システム１０は、電力により発生する回転動力を駆動輪３に伝達して走行する車両１に搭載される。図２に示すように、車両用電池システム１０は、電池２０と、電池収容部３０と、循環流形成部４０と、熱媒体温調部５０とを有する。
【００３１】
電池２０は、例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル・水素二次電池等の二次電池等によって構成されている。電池２０は、複数の単電池によって構成されている。
【００３２】
電池収容部３０は、電池２０を収容する空間をなすものである。電池収容部３０は、電池２０を上下方向に延びる姿勢で複数列に亘って設置可能なものとされている。電池収容部３０は、車両１の前方側を向く前面３０ａ、後方側を向く後面３０ｂ、側方側を向く側面３０ｃ，３０ｃ、上方側を向く天面３０ｄ、及び下方側を向く底面３０ｅを有する。前面３０ａ、後面３０ｂ、側面３０ｃ，３０ｃは、それぞれ略垂直に立設された面であり、天面３０ｄは略水平な面である。これに対し、底面３０ｅは、後面３０ｂ側から前面３０ａ側（車両前方側）に向けて下り勾配となるように傾斜した面とされている。
【００３３】
電池収容部３０は、車両１の底部４に配置されている。図１に示すように、電池収容部３０は、少なくとも底面３０ｅが車両１の外部に露出するように配置されている。本実施形態では、前面３０ａが後面３０ｂよりも下方に向けて突出して外部に露出すると共に、側面３０ｃ，３０ｃにおいて底面３０ｅ側の部分が外部に露出している。
【００３４】
循環流形成部４０は、電池収容部３０内において電池２０の冷却用に用いられる熱媒体（以下、「電池冷却用熱媒体」とも称す）の循環流を形成するものである。電池冷却用熱媒体は、例えば、漏電や電池２０の故障等を防止するために、電気絶縁性を有する液体とされている。本実施形態では、電池冷却用熱媒体としてオイルが用いられている。循環流形成部４０は、熱媒体流出部４２と、熱媒体受部４４と、熱媒体汲上部４６とを有する。
【００３５】
熱媒体流出部４２は、電池２０に対して上方から電池冷却用熱媒体を流出させることで、電池冷却用熱媒体を電池収容部３０内に配置された電池２０に掛けるためのものである。熱媒体流出部４２は、例えば、電池２０の上方に配置された配管等によって構成することができる。熱媒体流出部４２は、複数の流出口４２ａを有する。各流出口４２ａは、それぞれ各電池２０に対応する位置に設けられている。そのため、熱媒体流出部４２に電池冷却用熱媒体を供給して、各流出口４２ａから電池冷却用熱媒体を流出させることにより、各電池２０に対して電池冷却用熱媒体を確実に掛けることができる。
【００３６】
熱媒体受部４４は、熱媒体流出部４２により電池２０に対して上方から掛けられた電池冷却用熱媒体を電池の下方において受けるものである。熱媒体受部４４は、傾斜部４４ａを有する。傾斜部４４ａは、電池収容部３０の底面３０ｅに沿って広がるプレート状の部材によって構成されている。
【００３７】
傾斜部４４ａは、電池収容部３０の底面３０ｅに沿うように傾斜している。すなわち、傾斜部４４ａは、電池収容部３０内であって、電池２０が配置された部分よりも下方側において、後面３０ｂ側から前面３０ａ側（車両前方側）に向けて下り勾配となるように傾斜している。後に詳述するように、電池収容部３０内において、電池２０よりも前面３０ａ側に熱媒体汲上部４６が設けられている。そのため、傾斜部４４ａは、熱媒体汲上部４６に向けて下り勾配となるように傾斜している。
【００３８】
熱媒体汲上部４６は、熱媒体受部４４から熱媒体流出部４２に向けて電池冷却用熱媒体を汲み上げるものである。熱媒体汲上部４６は、汲上管４６ａと、ストレーナ４６ｂと、ポンプ４６ｃとを備えている。汲上管４６ａは、電池収容部３０内において、熱媒体受部４４から熱媒体流出部４２に向けて立ち上がる配管により構成されている。汲上管４６ａは、電池収容部３０において最も前面３０ａ側に配置された電池２０よりもさらに前面３０ａ側に配置されている。汲上管４６ａは、上端側において熱媒体流出部４２に対して接続されている。また、汲上管４６ａは、下端（熱媒体受部４４側の端部）において、ストレーナ４６ｂに接続されている。また、ポンプ４６ｃは、汲上管４６ａの中途に設けられている。
【００３９】
循環流形成部４０は、上述したような構成とされているため、ポンプ４６ｃを作動させることにより、電池収容部３０の内側において電池冷却用熱媒体の循環流を形成できる。すなわち、循環流形成部４０は、ポンプ４６ｃを作動させることにより、熱媒体受部４４において前面３０ａ側において、ストレーナ４６ｂを通じて電池冷却用熱媒体を汲み上げ、熱媒体流出部４２に供給できる。また、熱媒体流出部４２に供給された電池冷却用熱媒体は、流出口４２ａを介して各電池２０に掛けられ、熱媒体受部４４に向けて落下する。熱媒体受部４４に落下した電池冷却用熱媒体は、傾斜部４４ａの傾斜に沿って熱媒体汲上部４６側に集まる。このようにして、循環流形成部４０は、電池収容部３０の内側において電池冷却用熱媒体の循環流を形成できる。
【００４０】
熱媒体温調部５０は、上述した循環流形成部４０により形成される電池冷却用熱媒体の循環経路の中途に配され、電池冷却用熱媒体の温度調整を行うためのものである。熱媒体温調部５０は、電池冷却用熱媒体の循環経路の中途であって、電池２０において熱交換した後の電池冷却用熱媒体を温度調整できる位置であればいかなる位置に設けられていても良い。本実施形態では、熱媒体温調部５０は、電池冷却用熱媒体の循環径路の一部をなす熱媒体受部４４に設けられている。具体的には、本実施形態では、熱媒体温調部５０と熱媒体受部４４とが一部材によって構成されている。
【００４１】
さらに詳細に説明すると、熱媒体温調部５０は、熱媒体受部４４において傾斜部４４ａをなすプレート状の部分（プレート部５２）の内部に、温調用熱媒体流路５４を形成したものとされている。温調用熱媒体流路５４には、熱媒体（以下、「温調用熱媒体」とも称す）が流れる。
【００４２】
温調用熱媒体流路５４は、電池収容部３０の前面３０ａ側から後面３０ｂ側に向けて温調用熱媒体が流れる往き流路部５４ａと、後面３０ｂ側から前面３０ａ側に向けて温調用熱媒体が流れる戻り流路部５４ｂとが連続するように形成されたものである。温調用熱媒体流路５４は、往き流路部５４ａ及び戻り流路部５４ｂをどのように配置したものであっても良いが、熱媒体受部４４に落下してきた電池冷却用熱媒体の冷却効率向上等の観点からすれば、図示例のように往き流路部５４ａがプレート部５２の表面側（電池２０側）配置され、戻り流路部５４ｂがプレート部５２の裏面側（底面３０ｅ側）を向くように設けると良い。
【００４３】
温調用熱媒体流路５４の往き流路部５４ａ側の端部には、往き側接続部５４ｃが設けられ、戻り流路部５４ｂ側の端部には戻り側接続部５４ｄが設けられている。往き側接続部５４ｃ及び戻り側接続部５４ｄは、車両１が備えているエアコン５の熱媒体サイクル５ｘに対して接続されている。
【００４４】
具体的には、図３に示すように、車両１に搭載されているエアコン５の熱媒体サイクル５ｘは、図３に示すようにコンプレッサー５ａ（圧縮機）、コンデンサー５ｂ（凝縮器）、膨張弁５ｃ、及びエバポレーター５ｄ等を配管接続したものとされている。エアコン５においては、概ね次のような原理により熱媒体サイクル５ｘを循環する過程において熱媒体の温度が変化する。
【００４５】
コンプレッサー５ａは、気化状態にある熱媒体を圧縮して高温高圧状態にするものである。コンプレッサー５ａにおいて圧縮された熱媒体は、コンデンサー５ｂへ送り込まれる。コンデンサー５ｂは、例えば、走行に伴い車両１の前方から流れ込む走行風や、クーリングファン（図示せず）から受ける冷却風により、高温高圧かつ気化した状態でコンプレッサー５ａから送り込まれた熱媒体から強制的に熱を奪い去ることができる。これにより、熱媒体は、低温高圧で液化された状態になる。コンデンサー５ｂにおいて低温高圧かつ液化された状態の熱媒体を膨張弁５ｃに供給すると、熱媒体が急激に膨張し、低温低圧かつ霧状の状態になる。霧状とされた熱媒体は、エバポレーター５ｄにおいて気化される。エバポレーター５ｄにおいて熱媒体が気化する際に、周辺から大量の気化熱が奪われる。これにより低温低圧になった熱媒体は、コンプレッサー５ａに戻される。
【００４６】
本実施形態では、熱媒体サイクル５ｘを流れる熱媒体が、温調用熱媒体流路５４を流れる温調用熱媒体となるように、熱媒体サイクル５ｘに対して温調用熱媒体流路５４が設けられている。すなわち、温調用熱媒体流路５４は、上述した熱媒体サイクル５ｘのうち、エバポレーター５ｄからコンプレッサー５ａに戻る部分をなすように形成されている。
【００４７】
さらに具体的には、熱媒体サイクル５ｘにおいてエバポレーター５ｄに対して熱媒体（温調用熱媒体）の流れ方向下流側の部分をなす配管が、往き側接続部５４ｃに接続されている。また、戻り側接続部５４ｄには、熱媒体サイクル５ｘにおいてコンプレッサー５ａに熱媒体（温調用熱媒体）を戻すための配管が接続されている。そのため、本実施形態では、コンプレッサー５ａ→コンデンサー５ｂ→膨張弁５ｃ→エバポレーター５ｄ→温調用熱媒体流路５４（熱媒体温調部５０）→コンプレッサー５ａの順で熱媒体（温調用熱媒体）が循環するように、熱媒体温調部５０がエアコン５に対して接続されている。言い換えれば、熱媒体温調部５０は、エアコン５の熱媒体サイクル５ｘにおいてエバポレーター５ｄとコンプレッサー５ａとの間で、温調用熱媒体流路５４を迂回するように配管接続したものとされている。
【００４８】
熱媒体温調部５０は、上述したように熱媒体受部４４において傾斜部４４ａをなす部分（プレート部５２）に温調用熱媒体流路５４を設けたものとされている。そのため、電池２０との熱交換により温度上昇した電池冷却用熱媒体が熱媒体受部４４に落下し、傾斜部４４ａを流れるうちに、電池冷却用熱媒体は低温になる。車両用電池システム１０においては、このようにして低温になった電池冷却用熱媒体が熱媒体汲上部４６によって汲み上げられ、熱媒体流出部４２から電池２０に対して上方から掛けられるため、電池２０を低温に維持することができる。
【００４９】
上述したように、本実施形態の車両用電池システム１０は、熱媒体温調部５０により循環流をなす熱媒体の温度を最適化しつつ、循環流形成部４０の中途において電池２０に対して上方から熱媒体を掛けて熱交換させることにより電池２０の温度を最適化できる。さらに、循環流形成部４０は、電池２０に対して上方から掛けられた熱媒体を熱媒体受部４４において受け、傾斜部４４ａによって熱媒体汲上部４６に向けて流すことができる。そのため、車両用電池システム１０では、循環流形成部４０による熱媒体の循環がスムーズに行われ、効率良く電池２０の温度を最適化できる。
【００５０】
また、本実施形態の車両用電池システム１０では、熱媒体として電気絶縁性を有する液体を用いている。そのため、車両用電池システム１０では、空冷する場合よりも効率良く電池２０の温度を最適化できると共に、水冷する場合のように冷却水の漏れに対する対策等を講じる必要がない。従って、本実施形態の車両用電池システム１０によれば、最小限のスペースで電池２０を十分に冷却できる。
【００５１】
また上述したように、本実施形態の車両用電池システム１０では、電池２０が、上下方向に延びる姿勢で配置されている。そのため、熱媒体を電池２０に掛けて自由落下させることにより、電池２０の温度を最適化できる。また、本実施形態の車両用電池システム１０は、車両１に搭載されるものである。そのため、上述したように電池２０を上下方向に延びる姿勢で配置することにより、例えば走行に伴う振動等によって電池２０表面に付着した熱媒体を落下させることができる。これにより、電池２０への熱媒体の付着による熱交換効率の低下を抑制できる。
【００５２】
なお、本実施形態では、電池２０を上下方向に延びるように配置した例を示したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、横方向に延びるように配置したもの等であっても良い。
【００５３】
上述したように、本実施形態の車両用電池システム１０では、熱媒体温調部５０が、熱媒体受部４４の傾斜部４４ａを構成している。そのため、車両用電池システム１０では、電池２０との熱交換を経て落下してきた電池冷却用熱媒体を、熱媒体受部４４を構成する熱媒体温調部５０において熱交換させることができる。従って、車両用電池システム１０は、装置構成がコンパクトかつシンプルである。
【００５４】
なお、本実施形態では、熱媒体温調部５０が熱媒体受部４４の傾斜部４４ａをなす構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、傾斜部４４ａに相当するものとは別に、例えば傾斜部４４ａの下流側の位置に電池冷却用熱媒体を温度調整するための熱媒体温調部５０を別途設けた構成等としても良い。
【００５５】
また、上述した本実施形態の車両用電池システム１０は、車両１に搭載されたエアコン５の温度調整能力を利用して、熱媒体温調部５０が電池冷却用熱媒体の温度調整を行うものとされている。具体的には、エアコン５の熱媒体サイクル５ｘを流れる温調用熱媒体を熱媒体温調部５０に直接供給できるように、熱媒体サイクル５ｘに対して熱媒体温調部５０を配管接続したものとされている。そのため、車両１に搭載されているエアコン５を、熱媒体の温度調整にも活用でき、車両１の構成をより一層シンプルなものとすることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、エアコン５の熱媒体サイクル５ｘを流れる温調用熱媒体を熱媒体温調部５０に直接供給することで、熱媒体温調部５０において電池冷却用熱媒体の温度調整を行えるようにした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、温調用熱媒体流路５４を温調用熱媒体が循環するように配管接続し、その中途にポンプ５４ｐを設けると共に、温調用熱媒体流路５４、及び熱媒体サイクル５ｘにおいてエバポレーター５ｄとコンプレッサー５ａとの間を繋ぐ部分の配管を、それぞれ熱交換器５４ｙを介して熱交換可能なように接続した構成としても良い。かかる構成とすることにより、ポンプ５４ｐの動作により温調用熱媒体流路５４を循環する温調用熱媒体と、熱媒体サイクル５ｘを循環する熱媒体との間で熱交換させることができる。
【００５７】
上述したように、本実施形態の車両用電池システム１０では、熱媒体汲上部４６が、車両１の前方側に設けられている。また、車両用電池システム１０では、熱媒体受部４４が、熱媒体汲上部４６に向けて下り勾配となるように傾斜している。そのため、車両用電池システム１０では、車両１の前方側に熱媒体が集まる傾向にあると共に、熱媒体が集まる傾向にある箇所に熱媒体汲上部４６が設けられている。従って、車両用電池システム１０においては、例えば車両１の加速等により熱媒体が車両１の後方側に移動するような外力が作用するような場合であっても、熱媒体汲上部４６において熱媒体の汲み上げ不良が生じる可能性が低い。従って、本実施形態の車両用電池システム１０によれば、熱媒体汲上部４６による熱媒体の汲み上げ不良が発生しにくく、電池冷却用熱媒体を安定的に循環させて電池２０の温度を最適化できる。また、車両１が加速する際には、多くの電力が消費され、電池２０が高温になる可能性がある。このような状況においても、電池冷却用熱媒体を安定的に電池２０に掛け、電池２０の温度上昇を抑制できる。
【００５８】
上述したように、本実施形態の車両用電池システム１０では、熱媒体受部４４が、電池収容部３０の底面３０ｅあるいは底面３０ｅに沿って配置されたプレート部５２によって形成されている。また、電池収容部３０は、車両１の底部４に配置されており、少なくとも底面３０ｅが車両１の外部に露出している。そのため、車両用電池システム１０では、電池収容部３０自身の温度や、底面３０ｅに沿って配置された熱媒体受部４４（プレート部５２）の冷却効果が期待できる。これにより、熱媒体受部４４を流れる熱媒体の冷却効率の向上も期待できる。
【００５９】
また、上述したように、本実施形態の車両用電池システム１０は、少なくとも電池収容部３０の底面３０ｅが車両１の外部に露出しつつ、車両１の前方側に向けて下り勾配となるように配置されている。そのため、車両用電池システム１０は、電池収容部３０の底面３０ｅを車両１における空力性能の改善にも活用でき、車両１におけるエネルギー効率の改善に貢献できる可能性がある。
【００６０】
なお、本実施形態では、電池収容部３０を車両１の底部４に配置し、少なくとも底面３０ｅが車両１の外部に露出するように配置した例や、底面３０ｅが車両１の前方側に向けて下り勾配となるように電池収容部３０を配置した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜設計変更することも可能である。
【００６１】
車両用電池システム１０は、上述した構成のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜構成を変更しても良い。例えば、車両用電池システム１０は、図５に示すように、熱媒体受部４４の車両１の前方側に、熱媒体を溜める溜部６０を設け、熱媒体汲上部４６が、溜部６０から電池冷却用熱媒体を汲み上げ可能なものとしても良い。
【００６２】
車両用電池システム１０をこのような構成とした場合、熱媒体受部４４が、車両１の前方側に設けられた熱媒体汲上部４６に向けて下り勾配となるように傾斜しているだけでなく、車両１の前方側に設けられた溜部から熱媒体汲上部４６が熱媒体を汲み上げ可能となる。例えば車両１の加速等により電池冷却用熱媒体が車両１の後方側に移動するような外力が作用するような状況であっても、熱媒体汲上部４６において電池冷却用熱媒体の汲み上げ不良が生じる可能性を一層低減できる。従って、上述したような溜部６０を設ければ、熱媒体汲上部４６による電池冷却用熱媒体の汲み上げ不良の発生をより一層確実に防止できる。
【００６３】
図６（ａ）に示すように、上述した車両用電池システム１０は、電池収容部３０内において複数列に亘って配置された電池２０の間に邪魔板７０を配置したものとしても良い。このような構成にすることにより、電池２０と熱媒体との熱交換効率を向上させ、電池２０の温度をより一層最適化できる。また、邪魔板７０を配置する場合には、電池２０の上下方向各部における熱媒体との熱交換効率のバラツキを最小限に抑制することを考慮し、邪魔板７０の形状等を最適化すると良い。具体的には、図６（ｂ）に示すように、冷却対象となる部分が、電池２０の上方側よりも下方側において大きくなるようにすると良い。このような構成とすることにより、電池２０の上下方向各部における熱媒体との熱交換効率のバラツキを最小限に抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行する車両に搭載される車両用電池システム全般において好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１      ：車両
３      ：駆動輪
４      ：底部
５      ：エアコン
１０    ：車両用電池システム
２０    ：電池
３０    ：電池収容部
３０ｅ  ：底面
４０    ：循環流形成部
４２    ：熱媒体流出部
４４    ：熱媒体受部
４４ａ  ：傾斜部
４６    ：熱媒体汲上部
５０    ：熱媒体温調部
５２    ：プレート部
６０    ：溜部
７０    ：邪魔板
【図１】
2020140795.tif 000003
【図２】
2020140795.tif 000004
【図３】
2020140795.tif 000005
【図４】
2020140795.tif 000006
【図５】
2020140795.tif 000007
【図６】
2020140795.tif 000008