(57)【要約】【課題】車外に連通する排煙ダクトを介して電池パックの内部に外気、埃等の異物が流入することを抑制する。【解決手段】バッテリが収容されるバッテリパックの排煙構造であって、一端が前記バッテリパックに接続され、他端が車両外部に連通する排煙経路を備え、前記排煙経路は、前記一端側に形成される第１流路と、前記他端側に形成される第２流路と、前記第１流路と前記第２流路との間に設けられ、流路断面積が前記第１流路及び前記第２流路よりも小さい絞り流路と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2015149146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリが収容されるバッテリパックの排煙構造であって、
一端が前記バッテリパックに接続され、他端が車両外部に連通する排煙経路を備え、
前記排煙経路は、
前記一端側に形成される第１流路と、
前記他端側に形成される第２流路と、
前記第１流路と前記第２流路との間に設けられ、流路断面積が前記第１流路及び前記第２流路よりも小さい絞り流路と、
を備えることを特徴とするバッテリパックの排煙構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリが収容されるバッテリパックの排煙構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車、電気自動車には、車両走行用モータを駆動するためのバッテリが搭載されている。バッテリには過充電等によって発生したガスを放出するためのガス放出弁が設けられている。ガス放出弁から放出されたガスが車室内に流入すると、車室内のＣＯ濃度が上昇してしまう。そのため、バッテリを収容するバッテリパックには、ガス放出弁から放出されたガスを車両外部に排出するための排煙ダクトが設けられている。
【０００３】
また、車両にはバッテリを適正温度に維持するための温度制御手段が設けられている。温度制御手段は、排煙ダクトの近傍に温度検出手段としてのサーミスタを配置し、サーミスタによる検出温度が所定温度以上になるとブロワを作動させ、冷却用の空気をバッテリに吹き付ける構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２４５０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排煙ダクトは車外に連通しているため、車両走行中に排煙ダクトの内部に外気が流入する場合がある。この場合、サーミスタは、実際のバッテリ温度とは異なる外気温度をバッテリ温度として読み取ってしまい、誤検出となるおそれがある。測定誤差があると、その分をオフセットして、バッテリの入出力を制限したり、高温側の閾値を下げる方向にオフセットしなければならないため、バッテリの使用範囲が制限される。また、排煙ダクトを介してバッテリパックの内部に車両外部からの異物が流入するおそれもある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明は、（１）バッテリが収容されるバッテリパックの排煙構造であって、一端が前記バッテリパックに接続され、他端が車両外部に連通する排煙経路を備え、前記排煙経路は、前記一端側に形成される第１流路と、前記他端側に形成される第２流路と、前記第１流路と前記第２流路との間に設けられ、流路断面積が前記第１流路及び前記第２流路よりも小さい絞り流路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、排煙経路に流路断面積が第１流路及び第２流路よりも小さい絞り流路が形成されているため、バッテリパックの内部に外気、埃などの異物を入りにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】バッテリパック及び排煙経路の概略図である。
【図２】従来の排煙ダクトの概略断面図である。
【図３】排煙ダクトの一部における拡大図である。
【図４】絞り流路の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１はバッテリパック及び排煙経路の概略図である。バッテリパック１にはバッテリ１０が含まれる。バッテリ１０は、車両に搭載された車両走行用モータに供給される作動電力を蓄電する。バッテリ１０は、複数の単電池１１を並べた組電池によって構成されている。これらの単電池１１は、直列に接続されている。ただし、一部に並列に接続された単電池１１が含まれていてもよい。
【００１０】
単電池１１には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、キャパシタを用いることができる。単電池１１には、ガス放出弁１１ａが設けられている。ガス放出弁１１ａは、電池異常（例えば、過充電）によって単電池１１の内圧が作動圧に到達すると、単電池１１の外部にガスを放出する。図１に示す矢印は、放出されたガスの排気方向を示している。電池パック１にはパック外部の空間に対して閉じた閉じ空間が形成されており、排煙ダクト３０はこの閉じ空間に連通している。すなわち、排煙ダクト３０は一端がバッテリパック１に接続され、他端が車外に連通している。排煙ダクト３０は、ガス放出弁１１ａから放出されたガスを車外に排出する。
【００１１】
図２は、従来の排煙ダクト３００の概略断面図であり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する三軸である。排煙ダクト３００は流路断面積（Ｘ−Ｚ断面における断面積）がＹ軸方向に一様となるように構成されており、一端がバッテリパックに接続され、他端（開口部３０１）が車外に連通している。
【００１２】
ここで、車速が速くなると、開口部３０１付近の空気の流速が増速して、圧力が低くなる。そのため、排気ダクト３００内の空気が開口部３０１から車両外部に流出する。排気ダクト３００から空気が流出することで、排気ダクト３００の内部における圧力は徐々に低下する。この状態で車速が低下すると、開口部３０１の外部における圧力が、低下した車速に応じて高くなるため、排気ダクト３００内に外気が流入する。そこで、本願発明では、流路の一部に絞り形状部が形成された排煙ダクト３０を設けることで、外気の流入を抑制するとともに、単電池１１から放出されたガスを円滑に車外に排気する。
【００１３】
図３は、図１の点線で囲んだ領域を拡大した排煙ダクトの一部における拡大図である。排煙ダクト３０は、第１流路３１と、第２流路３２と、ハッチングで示す絞り流路３３とを備える。第１流路３１は、バッテリパック１の閉じ空間に接続されている。第１流路３１の近傍には、不図示のサーミスタが設けられている。第２流路３２は、車外に連通している。第２流路３２の内径は、第１流路３１の外径よりも大きく形成されており、第１流路３１の先端は第２流路３２の内部に間隙を隔てて挿入されている。
【００１４】
第１流路３１の外周面には、位置決め突起部４２が形成されている。位置決め突起部４２は、例えば、排煙ダクト３０の周方向２箇所、或いは４箇所に形成することができる。位置決め突起部４２の配置間隔は、等間隔とすることができる。第２流路３２の先端を位置決め突起部４２に当接させることで、第１流路３１及び第２流路３２の位置決めを行うことができる。第１流路３１及び第２流路３２の間に形成された隙間は、シール部材４１によってシールされている。
【００１５】
絞り流路３３は、第１絞り壁部３３ａ、第２絞り壁部３３ｂとから構成されている。第１絞り壁部３３ａは、第１流路３１の先端部に形成されており、第１流路３１の径方向中心に向かって延びている。第２絞り壁部３３ｂは、第２流路３２の内面に形成されており、第２流路３２の径方向中心に向かって延びている。矢印で示すガス流出方向において、第１絞り壁部３３ａ及び第２絞り壁部３３ｂの先端は対向しており、この対向領域によって絞り流路３３が形成される。絞り流路３３は、第１流路３１及び第２流路３２の流路方向に対して直交する方向に延びている。絞り流路３３の流路断面積は、第１流路３１の流路断面積、第２流路３２の流路断面積よりも小さい。
【００１６】
第２絞り壁部３３ｂが設けられることによって、外気や埃が電池パック１の内部に直接流入することを抑制できる。すなわち、車両外部から排煙ダクト３０の内部に流入した外気、埃は、第２絞り壁部３３ｂに当接することによって、電池パック１への流入が抑制される。したがって、異物侵入の抑制、サーミスタの誤検出などを抑制できる。
【００１７】
第１絞り壁部３３ａが設けられることによって、第２流路３２の内底面に沿って逆流する水が電池パック１の内部に流入することを抑制できる。
【００１８】
ここで、絞り流路３３の断面積をＳ、絞り流路３３の流路長をＬ、第１絞り壁部３３ａよりも電池パック１側の第１流路３１の体積をＶ１、第２絞り壁部３３ｂよりも車外側の第２流路３２の体積をＶ２としたときに、これらの寸法条件はヘルムホルツ共鳴の条件を満足している。ヘルムホルツ共鳴の条件を満足させることにより、車両外部から侵入する埃、外気を空気バネの原理によって車外に押し返すことができる。
【００１９】
ここで、排煙ダクト３０の内部を流れるガスは流速が遅いため、ガス排出の妨げとなる空気バネの力が小さく作用する。したがって、本実施形態の絞り流路３３によれば、外気などの流入抑制とガス排出とを両立することができる。サーミスタの誤検出が起こりにくくなるため、バッテリの使用範囲の低下を抑制できる。
【００２０】
サーミスタの誤検出を防止する方法として、個々のサーミスタに外気を避ける横壁を設ける方法も考えられるが、部品点数の増加、搭載性の悪化を招く。本実施形態の構成によれば、排煙ダクト３０の一部を絞り構造とするだけで、外気の流入を抑制できるため、部品点数の増加、搭載性の悪化を防止することができる。
【００２１】
次に、図４を参照しながら、絞り流路の変形例について説明する。上記実施形態と機能が共通する要素には、同一符号を付している。絞り流路３４は、第１流路３１の先端部における下部を絞った絞り形状に形成されている。絞り流路３４の先端には、絞り流路３４の下方に延びる水入り防止壁部３４ａが形成されている。水入り防止壁部３４ａが設けられることによって、第２流路３２の内底面に沿って逆流する水の電池パック１内への侵入を抑制することができる。
【００２２】
埃返し壁部３２ｂは、第２流路３２の内面に形成されており、第２流路３２の径方向中心に向かって延びている。埃返し壁部３２ｂの下端側は、ガス排出方向に突出している。埃返し壁部３２ｂが設けられることによって、外気や埃が電池パック１の内部に直接流入することを抑制できる。すなわち、車両外部から排煙ダクト３０の内部に流入した外気、埃は、埃返し壁部３２ｂに当接することによって、電池パック１に流入するのが抑制される。したがって、異物侵入、サーミスタの誤検出などを抑制できる。
【００２３】
絞り流路３４は、ガス流出方向に沿って延びている。これにより、車両の高さ方向における搭載制約を起こりにくくすることができる。絞り流路３４には、抜き勾配としてのテーパ面が形成されている。絞り流路３４の断面積をＳ、絞り流路３４の流路長をＬ、第１流路３１の体積をＶ１、第２流路３２の体積をＶ２としたときに、これらの寸法条件はヘルムホルツ共鳴の条件を満足している。ヘルムホルツ共鳴の条件を満足させることにより、車両外部から侵入する埃、外気を空気バネの原理によって車外に押し返すことができる。
【符号の説明】
【００２４】
１：バッテリパック                        １０：バッテリ
１１：単電池                                １１ａ：ガス放出弁
３０：排煙ダクト                              ３１：第１流路
３２：第２流路                                ３３：絞り流路
【図１】
2015149146.tif 000003
【図２】
2015149146.tif 000004
【図３】
2015149146.tif 000005
【図４】
2015149146.tif 000006