(57)【要約】【課題】  バッテリボックス内のバッテリを冷却する冷却空気で電気部品を効率的に冷却する。【解決手段】  バッテリボックスＢの上壁および下壁を構成する第１、第２金属プレート２０，２１の内面に冷却フィン２０ｂ，２１ｂを突設し、外面にＤＣーＤＣコンバータ３８およびＰＤＵ３９等の電気部品をそれぞれ取り付けたので、バッテリボックスＢの内部に収納した複数のバッテリモジュール１１を冷却する冷却空気を利用して電気部品を冷却することができ、しかも電気部品を冷却するための特別の冷却空気通路を設ける必要がないのでバッテリボックスＢを小型化することができる。また管理温度が低いＤＣーＤＣコンバータ３８を温度が低い上流側の冷却空気で冷却し、管理温度が高いＰＤＵ３９を温度が高い下流側の冷却空気で冷却することで、全ての電気部品を適温に冷却することができる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収納した複数のバッテリ（１１）を冷却する冷却空気が流通するバッテリボックス（Ｂ）の壁面の少なくとも一部を金属プレート（２０，２１）で構成し、金属プレート（２０，２１）の一方の面に前記冷却空気に接触する突出部（２０ｂ，２０ｃ；２１ｂ，２１ｃ）を突設するとともに、他方の面に電気部品（３８，３９）を取り付けたことを特徴とする電気部品の冷却構造。
【請求項２】
金属プレート（２０，２１）の突出部（２０ｃ，２１ｃ）はバッテリ（１１）を支持する支持部材を兼ねることを特徴とする、請求項１に記載の電気部品の冷却構造。
【請求項３】
突出部（２０ｂ，２１ｂ）に対応する位置に電気部品（３８，３９）を取り付けたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電気部品の冷却構造。
【請求項４】
冷却空気の流れ方向上流側に管理温度が低い電気部品（３８）を配置するとともに下流側に管理温度が高い電気部品（３９）を配置したことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電気部品の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に収納した複数のバッテリを冷却する冷却空気が流通するバッテリボックスに関し、特に前記冷却空気でバッテリおよび電気部品の両方を冷却するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車のバッテリボックスの内部に複数のバッテリを収納する第１冷却風通路と、その前側の電気部品収納室および第２冷却風通路とを形成し、電気部品収納室に収納した電気部品から下方に延びる冷却フィンを第２冷却風通路に突出させ、第１冷却風通路を通過してバッテリを冷却した冷却風が第２冷却風通路を通過するときに、冷却フィンに接触して電気部品を冷却するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開平１１−１８０１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、バッテリボックスに第１冷却風通路および第２冷却風通路を形成する必要があるため、バッテリボックスの容積が増加して車両への搭載が難しくなる問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、バッテリボックス内のバッテリを冷却する冷却空気で電気部品を効率的に冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、内部に収納した複数のバッテリを冷却する冷却空気が流通するバッテリボックスの壁面の少なくとも一部を金属プレートで構成し、金属プレートの一方の面に前記冷却空気に接触する突出部を突設するとともに、他方の面に電気部品を取り付けたことを特徴とする電気部品の冷却構造が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、金属プレートの突出部はバッテリを支持する支持部材を兼ねることを特徴とする電気部品の冷却構造が提案される。
【０００７】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、突出部に対応する位置に電気部品を取り付けたことを特徴とする電気部品の冷却構造が提案される。
【０００８】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、冷却空気の流れ方向上流側に管理温度が低い電気部品を配置するとともに下流側に管理温度が高い電気部品を配置したことを特徴とする電気部品の冷却構造が提案される。      
【０００９】
尚、実施例のバッテリモジュール１１は本発明のバッテリに対応し、実施例の第１、第２金属プレート２０，２１は本発明の金属プレートに対応し、実施例の冷却フィン２０ｂ，２１ｂおよび支持リブ２０ｃ，２１ｃは本発明の突出部に対応し、実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ３８およびＰＤＵ３９は本発明の電気部品に対応する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の構成によれば、バッテリボックスの壁面の少なくとも一部を構成する金属プレートの一方の面に突出部を突設し、他方の面に電気部品を取り付けたので、バッテリボックスの内部に収納した複数のバッテリを冷却する冷却空気を利用して電気部品を冷却することができ、しかも電気部品を冷却するための特別の冷却空気通路を設ける必要がないのでバッテリボックスを小型化することができる。
【００１１】
請求項２の構成によれば、金属プレートの突出部はバッテリを支持する支持部材を兼ねるので、特別の支持部材を設ける必要がなくなって部品点数および重量の軽減に寄与することができる。
【００１２】
請求項３の構成によれば、突出部に対応する位置に電気部品を取り付けたので、突出部による電気部品の冷却効果を高めることができる。
【００１３】
請求項４の構成によれば、管理温度が低い電気部品を温度が低い上流側の冷却空気で冷却し、管理温度が高い電気部品を温度が高い下流側の冷却空気で冷却することで、全ての電気部品を適温に冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１はバッテリモジュールの斜視図、図２はバッテリモジュールの分解斜視図、図３はバッテリボックスの全体斜視図、図４はバッテリボックスの分解斜視図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の７−７線断面図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、ハイブリッド車両のモータ・ジェネレータを駆動する電源システムに用いられるバッテリモジュール１１は、内部に複数のバッテリセルを直列に収納する２本のバッテリセル収納パイプ１２，１２を備えており、２本のバッテリセル収納パイプ１２，１２の一端部および他端部はそれぞれ第１保持グロメット１３および第２保持グロメット１４で結合されるとともに、中間部が第２保持グロメット１４と同一形状の第３保持グロメット１５，１５で結合される。２本のバッテリセル収納パイプ１２，１２の一端間は予めバスバー１７で接続されており、他端にはバスバー１８，１８がボルト１９，１９で固定される。
【００１７】
図３〜図７から明らかなように、７個のバッテリモジュール１１…を収納するバッテリボックスＢは、その上下面を覆う第１、第２金属プレート２０，２１と、その両側面を覆う第１、第２側板２２，２３と、その両端面を覆う第１、第２端板２４，２５と、上側の第１金属プレート２０の上面を覆う第１カバー２６と、下側の第２金属プレート２１の下面を覆う第２カバー２７とを備える。
【００１８】
第１側板２２は、第１冷却空気案内板２８および第２冷却空気案内板２９の両端部および中間部に３枚の連結板３０…を連結して構成される。また第２側板２３は、第３冷却空気案内板３１の両端部および中間部に３枚の連結板３２…を連結して構成される。第１〜第３保持グロメット１３…，１４…，１５…は多角形状を有しており、７個のバッテリモジュール１１…を組み合わせたとき、第１〜第３保持グロメット１３…，１４…，１５…の面どうしが当接して安定した形状が維持される。また第１側板２２の連結板３０…および第２側板２３の連結板３２…はバッテリモジュール１１…に対向する面が多角形状になっており、そこがバッテリモジュール１１…の第１〜第３保持グロメット１３…，１４…，１５…の多角形状の面に安定的に当接して位置決めする。
【００１９】
第１金属プレート２０の両側縁に突設した６個の取付ブラケット２０ａ…と、第２金属プレート２１の両側縁に突設した６個の取付ブラケット２１ａ…と、６枚の連結板３０…，３２…とを貫通する６本のボルト３３…をナット３４…に締結することで、第１金属プレート２０および第２金属プレート２１が第１、第２側板２２，２３に固定される。また第１、第２端板２４，２５が各々４本のボルト３５で第１金属プレート２０および第２金属プレート２１の端面に固定される。そして第１金属プレート２０の上面を隙間を存して覆う第１カバー２６が４本のボルト３６…で固定され、また第２金属プレート２１の下面を隙間を存して覆う第２カバー２７が４本のボルト３７…で固定される。これにより７個のバッテリモジュール１１…を収納する強固なバッテリボックスＢが構成される。
【００２０】
第１金属プレート２０の下面および第２金属プレート２１の上面には三角形状の多数の冷却フィン２０ｂ…，２１ｂ…が突設されており、これら冷却フィン２０ｂ…，２１ｂ…の先端は円筒状のバッテリセル収納パイプ１２…の外周面に僅かな隙間を存して対向する。また第１金属プレート２０の下面および第２金属プレート２１の上面には支持リブ２０ｃ…，２１ｃ…が３本ずつ突設されており、これら支持リブ２０ｃ…，２１ｃ…の多角形状の面がバッテリモジュール１１…の第１〜第３保持グロメット１３…，１４…，１５…の多角形状に面に安定的に当接することで、バッテリモジュール１１…を位置決めしている。
【００２１】
第１金属プレート２０の上面には比較的に熱に弱い低温管理部品であるＤＣ−ＤＣコンバータ３８…が取り付けられる。ＤＣ−ＤＣコンバータ３８…は、第１金属プレート２０の第１側板２２寄りの位置であって、その下面の冷却フィン２０ｂ…の直上に位置するように配置される。また第２金属プレート２１の下面には比較的に熱に強い高温管理部品であるＰＤＵ（パワー・ドライブ・ユニット）３９…が取り付けられる。ＰＤＵ３９…は、第２金属プレート２１の第２側板２３寄りの位置に配置される。そしてＤＣ−ＤＣコンバータ３８…が第１カバー２６で覆われるとともに、ＰＤＵ３９…が第２カバー２７で覆われる。
【００２２】
上述のように構成されたバッテリボックスＢは第１側板２２側が車体前方を向くように車両に搭載され、車両の走行風をバッテリボックスＢの内部に導くことでバッテリモジュール１１…を冷却する。即ち、図７に示すように、バッテリボックスＢの車体前方を向く第１側板２２の第１冷却空気案内板２８の上部に形成された開口ａと、第１、第２冷却空気案内板２８，２９の間に形成された開口ｂと、第１冷却空気案内板２８の下部に形成された開口ｃとから導入された冷却空気は、バッテリモジュール１１…間の隙間を通って後方に流れ、車体後方を向く第２側板２３の第３冷却空気案内板３１の下方の開口ｄから  排出される。このとき、冷却空気が排出される開口ｄは第２側板２３の下寄りの位置に配置されるため、冷却空気は全体としてバッテリボックスＢの内部を前上方から後下方に向けて流れることになる。
【００２３】
このようにしてバッテリボックスＢの内部を冷却空気が流れる際に、その冷却空気は発熱したバッテリモジュール１１…との間で熱交換して該バッテリモジュール１１…を冷却する。また冷却空気は第１、第２金属プレート２０，２１の冷却フィン２０ｂ…，２１ｂ…と支持リブ２０ｃ…，２１ｃ…とに接触することで熱交換を行い、第１、第２金属プレート２０，２１を冷却することで、第１金属プレート２０に固定したＤＣ−ＤＣコンバータ３８…を冷却し、かつ第２金属プレート２１に固定したＰＤＵ３９…を冷却する。
【００２４】
ところで、冷却空気は全体としてバッテリボックスＢの内部を前上方から後下方に向けて流れるため、第１金属プレート２０の冷却空気流れ方向上流側（第１側板２２側）にはバッテリモジュール１１…を冷却する前の比較的に低温の冷却空気が接触し、その温度は低めになる。従って、冷却空気による冷却効果を強く受ける部分に管理温度が比較的に低温のＤＣ−ＤＣコンバータ３８…を配置することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８…を効果的に冷却して比較的に低温に管理することができる。特に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３８…は第１金属プレート２０の冷却フィン２０ｂ…の位置に対応して配置されるので、冷却フィン２０ｂ…の放熱効果を有効に利用してＤＣ−ＤＣコンバータ３８…を更に効率的に冷却することができる。
【００２５】
一方、第２金属プレート２１の冷却空気流れ方向下流側（第２側板２３側）にはバッテリモジュール１１…を冷却した後の比較的に高温の冷却空気が接触し、その温度は高めになる。従って、冷却空気による冷却効果を弱く受ける部分に管理温度が比較的に高温のＰＤＵ３９…を配置することで、ＰＤＵ３９…を適度に冷却して比較的に高温に管理することができる。
【００２６】
またＤＣ−ＤＣコンバータ３８…やＰＤＵ３９…には冷却空気が直接接触しないので、冷却空気に含まれる水分や塵でＤＣ−ＤＣコンバータ３８…やＰＤＵ３９…が劣化したり損傷したりするのを防止することができる。しかもバッテリモジュール１１…を収納する冷却空気通路に第１、第２金属プレート２０，２１の冷却フィン２０ｂ…，２１ｂ…を突出させたので、冷却フィン２０ｂ…，２１ｂ…のための特別の冷却空気通路を設ける必要がなくなり、バッテリボックスＢを小型化することができる。
【００２７】
以上、本発明の実施例を説明したが、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。
【００２８】
例えば、本発明の電気部品は実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ３８…およびＰＤＵ３９…に限定されず、他の任意の電気部品であっても良い。
【００２９】
また実施例では第１、第２金属プレート２０，２１を備えているが、金属プレートの枚数は１枚あるいは３枚以上であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】バッテリモジュールの斜視図
【図２】バッテリモジュールの分解斜視図
【図３】バッテリボックスの全体斜視図
【図４】バッテリボックスの分解斜視図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】図５の７−７線断面図
【符号の説明】
【００３１】
１１        バッテリモジュール（バッテリ）
２０        第１金属プレート（金属プレート）
２０ｂ      冷却フィン（突出部）
２０ｃ      支持リブ（突出部）
２１        第２金属プレート（金属プレート）
２１ｂ      冷却フィン（突出部）
２１ｃ      支持リブ（突出部）
３８        ＤＣ−ＤＣコンバータ（電気部品）
３９        ＰＤＵ（電気部品）
Ｂ          バッテリボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006341630.tif 000008
【図７】
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