(57)【要約】【課題】車室内に水が浸入した場合であっても、電池の水没を抑制でき、電池の冷却を継続することができる電池冷却装置を提供する。【解決手段】  電池冷却装置３０は、電池１０が格納された電池パック１４に冷却空気を送給して、電池１０を冷却する。電池冷却装置３０は、冷却ファン１２の吸引作用により吸気口１６から取り込んだ冷却空気を電池パック１４に導く吸気ダクト１８と、電池１０を冷却した後の冷却空気を電池パック１４から排気口２４に導く排気ダクトとを備えている。吸気ダクト１８の少なくとも一部は、吸気口１６から電池パック１４側に向かって上方に向けて傾斜しており、吸気ダクト１８の途中であって、吸気口１６よりも上方の位置には、吸気ダクト１８内が負圧になった際に冷却空気を取り入れる圧力弁２０が設けられている。また、排気口２４は、吸気口１６よりも上方に設けられている。【選択図】図１
2018030514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池が格納された電池パックに冷却空気を送給して、前記電池を冷却する電池冷却装置であって、
車室内に設けられた吸気口と、
前記電池パック内に設けられた冷却ファンの吸引作用により、前記吸気口から取り込んだ前記冷却空気を前記電池パックに導く吸気ダクトと、
前記電池を冷却した後の前記冷却空気を、前記電池パックから排気口に導く排気ダクトと、を備え、
前記吸気ダクトの少なくとも一部は、前記吸気口から前記電池パック側に向かって上方に向けて傾斜しており、
前記吸気ダクトの途中であって、前記吸気口よりも上方の位置には、前記吸気ダクト内が負圧になった際に前記冷却空気を取り入れる圧力弁が設けられていると共に、
前記排気口は、前記吸気口よりも上方に設けられている、
ことを特徴とする電池冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載電池を冷却するために用いられる冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータを駆動源とする電気自動車、モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両などの電動車両が多く用いられている。これらの電動車両では、モータに電力を供給すると共に、モータを発電機として動作させた際の発電電力を充電する充放電可能な電池と、電池を冷却する冷却装置とが搭載されている。冷却装置は、冷却ファンの吸引作用により冷却空気を吸い込み、吸い込んだ冷却空気を電池の周囲の冷却流路に流して電池を冷却するものである。
【０００３】
特許文献１には、冷却ファンを駆動することで冷却空気を吸気ダクト内に取り入れ、吸気ダクト内に取り入れられた冷却空気を電池に導くことにより、電池を冷却する冷却装置が開示されている。特許文献１では、吸気ダクト内に冷却空気を取り入れる吸気口を車室内に２つ設け、一方の吸気口が荷物等により塞がれた際には、他方の吸気口から冷却空気を取り入れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８８１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両により川を渡る（渡河する）場合や、洪水等が発生して水位が高くなった道路を車両で走行する場合には、車室内に水が浸入する可能性がある。その際には、車室内に設けられた冷却装置の吸気口から水が浸入し、電池が水没してしまう可能性がある。よって、電池の水没を抑制したいという要求がある。
【０００６】
そこで、本発明は、車室内に水が浸入した場合であっても、電池の水没を抑制でき、電池の冷却を継続することができる電池冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電池冷却装置は、電池が格納された電池パックに冷却空気を送給して、前記電池を冷却する電池冷却装置であって、車室内に設けられた吸気口と、前記電池パック内に設けられた冷却ファンの吸引作用により、前記吸気口から取り込んだ前記冷却空気を前記電池パックに導く吸気ダクトと、前記電池を冷却した後の前記冷却空気を、前記電池パックから排気口に導く排気ダクトと、を備え、前記吸気ダクトの少なくとも一部は、前記吸気口から前記電池パック側に向かって上方に向けて傾斜しており、前記吸気ダクトの途中であって、前記吸気口よりも上方の位置には、前記吸気ダクト内が負圧になった際に前記冷却空気を取り入れる圧力弁が設けられていると共に、前記排気口は、前記吸気口よりも上方に設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸気ダクトの少なくとも一部が吸気口から電池パック側に向かって上方に向けて傾斜している為、吸気口から電池パックに水が流れ込むことが防がれ、電池の水没を防ぐことができる。また、吸気ダクトの途中であって、吸気口よりも上方の位置には、吸気ダクト内が負圧になった際に冷却空気を取り入れる圧力弁が設けられており、排気口は吸気口よりも上方に設けられている。よって、吸気口が水没した場合であっても、電池の冷却を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における電池パックと電池冷却装置との車両内配置と、電池パックと電池冷却装置との構成の概略とを示す図である。
【図２】本発明の実施形態における吸気口が水で塞がれた際の電池冷却装置の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における圧力弁が開いた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、トランクルーム３２（ラッゲージスペース）下に配置された電池パック１４と電池冷却装置３０とを車両左側から見た図である。電池パック１４と電池冷却装置３０とはその構成の概略が分かるように断面図で描かれている。なお、以下説明する図１〜図３の上下、左右、前後の表示は、車両の上下、左右、前後の各方向を示している。
【００１２】
本実施形態の車両４０は、ハイブリッド車両、電気自動車などの電動車両である。図１に示すように、電動車両には、電池パック１４と、電池パック１４内に格納された電池１０を冷却するための電池冷却装置３０とが配置されている。
【００１３】
電池１０は、充放電可能なリチウムイオン電池等の二次電池である。電池１０は、インバータ（不図示）を介して、車輪駆動用の電力をモータジェネレータ（不図示）に供給すると共に、モータジェネレータが発電機として機能した際に発電した電力で充電される。
【００１４】
本実施形態の電池冷却装置３０は、車室４４内に設けられた吸気口１６と、吸気口１６から取り込んだ冷却空気を電池パック１４に導く吸気ダクト１８と、電池パック１４の電池１０を冷却した後の冷却空気を電池パック１４から排気口２４に導く排気ダクト２２とを備えている。
【００１５】
図１に示すように、車室４４内の後部座席３４の下には、吸気ダクト１８内に冷却空気を取り入れる吸気口１６が設けられている。吸気ダクト１８は、吸気口１６から車両後方へ向かって伸びており、吸気ダクト１８の一部は、吸気口１６から電池パック１４側に向かって、上方に向けて傾斜した形状を有している。また、吸気ダクト１８の途中であって、吸気口１６よりも上方の位置には、圧力弁２０が設けられている。圧力弁２０は、吸気ダクト１８内が負圧となる状態（後述）ではない通常の状態では、閉じられた状態となっている。なお、図１と、後述する図２とでは、圧力弁２０の位置を分かり易くする為、圧力弁２０を大きめに描いてある。吸気ダクト１８の吸気口１６とは反対側の一端は、電池パック１４に接続されている。
【００１６】
電池パック１４には、冷却空気を吸引する為の冷却ファン１２が設けられている。また、電池パック１４には、電池１０が格納されている。電池パック１４の車両後方には、電池パック１４内の電池１０を冷却した後の冷却空気を排気する排気ダクト２２が設けられている。排気ダクト２２の一端は電池パック１４に接続されており、他端は車両４０の外に設けられた排気口２４に接続されている。排気ダクト２２は、電池パック１４から排気口２４側に向かって、上方に向けて傾斜した形状を有しており、排気口２４は、吸気口１６よりも上方に設けられている。
【００１７】
トランクルーム３２と電池冷却装置３０との間には内装トリムが存在するが、図１と、後述する図２とでは、それが省略して描かれている。
【００１８】
本実施形態の吸気ダクト１８と、電池パック１４と、排気ダクト２２と、それらの嵌合部（接続部）とは、防水対策が施されている。本実施形態の電池冷却装置３０は、車両４０が川を渡る（渡河する）等して、車室４４内に水が浸入し、後部座席３４の下の吸気口１６が水で塞がれた場合であっても、電池１０の冷却を継続することができる。ここで、吸気口１６が水で塞がれていない状態（以下、通常状態という）と、吸気口１６が水で塞がれている状態（以下、浸水状態という）との各々の状態における電池１０の冷却について説明する。
【００１９】
図１の太線の黒矢印は、通常状態における、電池１０を冷却するための冷却空気の流れを示している。電池冷却装置３０は、冷却ファン１２の駆動により発生する吸引作用により、冷却空気を吸気口１６から吸気ダクト１８内に取り込む。取り込まれた冷却空気は、吸気ダクト１８を通って電池パック１４の冷却ファン１２に達し、電池パック１４内で冷却ファン１２から電池１０に導かれる。そして、冷却空気は、電池１０の周囲の冷却流路（不図示）を通ることで電池１０を冷却する。電池１０を冷却した後の冷却空気は、電池パック１４から排気ダクト２２に流入し、排気ダクト２２を通って、排気口２４から車両４０外に排気される。
【００２０】
このように、通常状態では、後部座席３４の下の吸気口１６から冷却空気を取り込むことにより、車室４４の上方にある空気や、トランクルーム３２の空気を取り込む場合に比べて、より冷たい冷却空気を吸気ダクト１８内に取り込むことができる。また、通常状態において、後部座席３４の下の吸気口１６を用いることにより、吸気口１６から漏れる冷却ファン１２の騒音を、車室４４にいる乗員に伝わり難くすることができる。
【００２１】
次に、浸水状態における電池１０の冷却について説明する。図２は、車両４０が川を渡る（渡河する）等して、車室４４内に水が浸入し、吸気口１６が水で塞がれた際の電池冷却装置３０の状態を示している。図２では、図１と同一の部材については、同一の符号を付している。図２の斜線のハッチングは、水４２を表している。
【００２２】
前述したように、吸気ダクト１８と、電池パック１４と、排気ダクト２２と、それらの嵌合部とは防水対策が施されている為、これらが水４２に浸かった場合であっても、これらの内部に水４２が浸入しないようになっている。また、吸気ダクト１８の一部が、吸気口１６から電池パック１４側に向かって、上方に向けて傾斜した形状を有しており、吸気ダクト１８に設けられた圧力弁２０と、排気ダクト２２の排気口２４とは、吸気口１６よりも上方に位置している。よって、図２に示すように、吸気口１６が水没した場合であっても、水４２が電池パック１４内部へ流れ込むことが防がれ、電池１０が水没してしまうことが防がれている。
【００２３】
図２の太線の黒矢印は、浸水状態における、電池１０を冷却するための冷却空気の流れを示している。図２に示すように、吸気口１６が水で塞がれた際には、冷却ファン１２が駆動することで、吸気ダクト１８内が負圧の状態となる。それにより、吸気ダクト１８の途中に設けられた圧力弁２０が開くことになる。圧力弁２０が開くことにより、圧力弁２０の外側、すなわち、吸気ダクト１８外側の冷却空気が、圧力弁２０の開口３９を介して吸気ダクト１８内に取り込まれることになる。このように、吸気口１６が水で塞がれた場合であっても、圧力弁２０により吸気ダクト１８内に冷却空気を取り込むことが可能となっている。
【００２４】
吸気ダクト１８内に取り込まれた冷却空気は、前述した通常状態と同様に、吸気ダクト１８から電池パック１４の電池１０に導かれ、電池１０を冷却する。そして、電池１０を冷却した後の冷却空気は、電池パック１４から排気ダクト２２に流入し、排気ダクト２２を通って、排気口２４から車両４０外に排気される。
【００２５】
次に圧力弁２０について、詳しく説明する。図３は、圧力弁２０が開いた状態を示す斜視図であり、吸気ダクト１８の内部は透過して描かれている。図３の太線の黒矢印は、冷却空気の流れを示している。図３に示すように、圧力弁２０は、弁体３６と、弁体３６のヒンジ部３８と、開口３９とを備えている。ヒンジ部３８は吸気ダクト１８内の天井に設けられており、そのヒンジ部３８を軸として、弁体３６が吸気ダクト１８の床へ向かって回転移動できるようになっている。ヒンジ部３８にはバネが設けらており、通常状態では、弁体３６が吸気ダクト１８の天井の位置にくる（圧力弁２０が閉まる）ように付勢されている。
【００２６】
図３に示すように、吸気ダクト１８内が負圧となった際には、弁体３６が吸気ダクト１８の床へ向けて回転移動し、圧力弁２０が開くようになっている。弁体３６のヒンジ部３８は、車両前側（吸気口１６側）に設けらている為、弁体３６がヒンジ部３８を軸に吸気ダクト１８の床へ向けて回転移動した際には、圧力弁２０の開口３９から吸気ダクト１８の下流側（電池パック１４側）に向かう冷却空気の流路が形成されるようになっている。よって、圧力弁２０の開口３９から流入した冷却空気は、吸気ダクト１８を通って、電池パック１４の電池１０に導かれ、電池１０を冷却することになる。
【００２７】
以上説明した本実施形態の電池冷却装置３０は、吸気ダクト１８の一部が、吸気口１６から電池パック１４側に向かって、上方に向けて傾斜した形状を有している。また、吸気ダクト１８に設けられた圧力弁２０と、排気ダクト２２の排気口２４とは、吸気口１６よりも上方に位置している。よって、吸気口１６が水没した場合であっても、水４２が電池パック１４内部へ流れ込むことが無く、電池１０の水没を防ぐことができる。
【００２８】
また、以上説明した本実施形態の電池冷却装置３０は、吸気口１６が水で塞がれた際には、吸気ダクト１８内が負圧となり、吸気ダクト１８に設けられた圧力弁２０が開く為、圧力弁２０の開口３９から吸気ダクト１８内に冷却空気を取り込むことができる。また、排気ダクト２２の排気口２４は、吸気口１６よりも上方に位置しているので、吸気口１６が水没しても、排気口２４は水没せず、冷却空気を排気することが可能である。よって、吸気口１６が水没し、水で塞がれた場合であっても、電池１０の冷却を継続することが可能である。
【００２９】
また、以上説明した本実施形態の電池冷却装置３０は、吸気口１６が水で塞がれた際には、吸気ダクト１８内が負圧になることにより、圧力弁２０が開く構成となっている。よって、アクチュエータ等を用いて圧力弁２０を制御する場合に比べて、構成が簡易である。
【００３０】
以上説明した本実施形態の電池冷却装置３０では、前述したように、トランクルーム３２と電池冷却装置３０との間には内装トリムがある。すなわち、電池冷却装置３０の吸気ダクト１８の上に内装トリムがある。その内装トリムのうち、圧力弁２０の上に位置する内装トリムの部分に、圧力弁２０の開口３９に冷却空気を送り込む為の送風孔を設けておいても良い。この送風孔により、圧力弁２０の開口３９に十分な冷却空気を送り込むことが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  電池、１２  冷却ファン、１４  電池パック、１６  吸気口、１８  吸気ダクト、２０  圧力弁、２２  排気ダクト、２４  排気口、３０  電池冷却装置、３２  トランクルーム、３４  後部座席、３６  弁体、３８  ヒンジ部、３９  開口、４０  車両、４２  水、４４  車室。
【図１】
2018030514.tif 000003
【図２】
2018030514.tif 000004
【図３】
2018030514.tif 000005