(57)【要約】【課題】  補機用バッテリをエンジンルーム内やラゲージコンパートメント内に配置する場合には、補機用バッテリの収容スペースを確保しなければならない。【解決手段】  車両に搭載された補機（７４）に電力を供給するための第１の電源装置（６０）と、第１の電源装置とは異なる電圧値を有する電力を出力する第２の電源装置（５０、５０ａ）と、第１及び第２の電源装置を収容するコンソールボックス（４０、４１、４２）とを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された補機に電力を供給するための第１の電源装置と、
該第１の電源装置とは異なる電圧値を有する電力を出力する第２の電源装置と、
前記第１及び第２の電源装置を収容するコンソールボックスとを有することを特徴とする車両の電源搭載構造。
【請求項２】
前記第１の電源装置は、前記第２の電源装置に対して車両の上方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の電源搭載構造。
【請求項３】
前記第１の電源装置を前記コンソールボックス内で支持するための支持機構を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の電源搭載構造。
【請求項４】
前記支持機構は、
前記第１の電源装置を支持する支持部材と、
前記コンソールボックスの内壁に設けられ、前記支持部材を保持する保持部材とを有することを特徴とする請求項３に記載の車両の電源搭載構造。
【請求項５】
前記支持機構は、
前記第１の電源装置を支持する支持部材と、
該支持部材に連結され、前記第２の電源装置に固定される固定部材とを有することを特徴とする請求項３に記載の車両の電源搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる電圧値の電力を出力する第１及び第２の電源装置を備えた車両の電源搭載構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、駆動源として電動機及び他の駆動源（例えば、内熱機関や燃料電池）を組み合わせた、いわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されている。このような車両では、コンソールボックス内に電池パックや燃料電池スタックを配置したものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
一方、ハイブリッド電気自動車では、車両に搭載されている補機（ランプ、ワイパーモータ、パワーウィンドウモータ等）に電力を供給するための補機用バッテリ（例えば、鉛蓄電池）が搭載されている。そして、補機用バッテリは、エンジンルーム内やラゲージコンパートメント内に配置されている。
【特許文献１】特開２００６−２７８２０１号公報（図４，６，７等）
【特許文献２】特開２００７−１５５８８号公報（図１，７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エンジンルーム内に補機用バッテリを配置する場合には、エンジンルーム内に補機用バッテリの収容スペースを確保しなければならない。特に、ハイブリッド電気自動車では、エンジンルーム内に、エンジン、インバータ及びモータ等が配置されているため、補機用バッテリの収容スペースを確保し難い。また、補機用バッテリの収容スペースを確保しようとすれば、エンジンルームが大型化してしまう。
【０００５】
一方、補機用バッテリをラゲージコンパートメント内に配置する場合には、ラゲージコンパートメント内に補機用バッテリを収容するためのスペースを確保しなければならない。この場合には、補機用バッテリの収容スペースを確保するために、ラゲージコンパートメントのスペース（荷物等の収容スペース）が狭くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明である車両の電源搭載構造は、車両に搭載された補機に電力を供給するための第１の電源装置と、第１の電源装置とは異なる電圧値を有する電力を出力する第２の電源装置と、第１及び第２の電源装置を収容するコンソールボックスとを有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、第１の電源装置を、第２の電源装置に対して車両の上方向に配置することができる。また、第１の電源装置をコンソールボックス内で支持するための支持機構を設けることができる。
【０００８】
支持機構として、第１の電源装置を支持する支持部材と、コンソールボックスの内壁に設けられ、支持部材を保持する保持部材とで構成することができる。また、支持機構を、第１の電源装置を支持する支持部材と、支持部材に連結され、第２の電源装置に固定される固定部材とで構成することもできる。
【０００９】
一方、コンソールボックス内には、第１及び第２の電源装置の他に、他の機器を収容することもできる。ここで、他の機器として、第１及び第２の電源装置のうち少なくとも一方の電源装置に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータをコンソールボックス内に収容することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１及び第２の電源装置を備えた車両において、これらの電源装置をコンソールボックス内に収容することにより、車両における他の部分（例えば、エンジンルームやラゲージコンパートメント）に、第１及び第２の電源装置（特に、第１の電源装置）を収容するためのスペースを設ける必要がなくなる。これにより、エンジンルームやラゲージコンパートメント等のスペースを効率良く利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１である車両の電源搭載構造について、図１及び図２を用いて説明する。ここで、図１は、車両の室内を示す外観斜視図であり、主に、フロントシートの周辺構造を示している。また、図２は、コンソールボックス内の構成を示す分解斜視図である。
【００１３】
車両の室内１には、フロントシートとしての運転席１１及び助手席１２が配置されている。ここで、車両の種類によっては、フロントシートに対して車両の後方に、リアシートが配置される。また、運転席１１及び助手席１２に対して車両の前方には、ダッシュボード２０が配置されているとともに、運転席１１の前方には、ステアリングホイールが配置されている。
【００１４】
運転席１１及び助手席１２はそれぞれ、車両のフロアパネルに対して一対のシートレッグ３１，３２を介して固定されている。このシートレッグ３１，３２は、通常、不図示のフットカバーにより覆われている。また、シートレッグ３１，３２には、運転席１１や助手席１２を車両の前後方向にスライドさせるためのスライド機構（不図示）が設けられている。
【００１５】
運転席１１及び助手席１２の間には、コンソールボックス４０が配置されている。コンソールボックス４０の下部には、コンソールボックス４０の内部に室内１の空気を取り込むためのスリット４０ａが設けられている。コンソールボックス４０内に取り込まれた空気は、後述するように、コンソールボックス４０内に配置された電池パックの冷却に用いられる。
【００１６】
コンソールボックス４０は、図２に示すように、蓋部材４１及び収容部材４２で構成されている。収容部材４２のうち、Ｘ方向（車両の左右方向に相当する）で互いに向かい合う側壁部４２ａ，４２ｂには、板状に形成され、Ｚ方向（車両の上下方向に相当する）に延びる複数のリブ（保持部材）４２ｃが設けられている。各側壁部４２ａ，４２ｂには、Ｙ方向（車両の前後方向に相当する）において所定の間隔を空けて複数（３つ）のリブ４２ｃが設けられている。なお、図２に示す、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する方向である。
【００１７】
各リブ４２ｃのＺ方向における長さは、各側壁部４２ａ，４２ｂのＺ方向における長さよりも短くなっている。これは、後述するように、収容部材４２内に、補機用バッテリ６０を収容するためのスペースを設けるためである。ここで、リブ４２ｃは、別体として形成してから、収容部材４２の側壁部４２ａ，４２ｂに溶接等により固定してもよいし、側壁部４２ａ，４２ｂと一体的に形成してもよい。また、リブ４２ｃの数は、適宜設定することができる。
【００１８】
側壁部４２ａのリブ４２ｃと側壁部４２ｂのリブ４２ｃとの間には、電池パック（第２の電源装置）５０が配置される。電池パック５０は、複数の単電池が電気的に直列に接続された電池モジュール５０ａと、この電池モジュール５０ａを収容するためのケース５０ｂとを有している。電池パック５０は、ボルト等の締結部材（不図示）によって、車両のフロアパネルに固定される。ここで、ケース５０ｂ内における電池モジュール５０ａの配置は適宜設定することができる。
【００１９】
電池モジュール５０ａを構成する単電池としては、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池といった二次電池が用いられている。なお、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（いわゆるコンデンサ）や燃料電池を用いることもできる。この二次電池等は、車両に搭載された不図示の機器（例えば、車両の走行に用いられるモータ）に対して電力を供給する電源となる。
【００２０】
本実施例では、図３に示すように、電池パック５０（電池モジュール５０ａ）が昇圧用のＤＣ／ＤＣコンバータ７１に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ７１は、電池パック５０の出力を所定電圧（例えば、インバータ７２や走行用モータ７３の定格電圧）まで昇圧し、エンジンルーム内に配置されたインバータ７２や走行用モータ７３に出力する。なお、本実施例では、電池モジュール５０ａが２００Ｖの電圧を出力できるようになっている。
【００２１】
一方、不図示ではあるが、電池パック５０（ケース５０ｂ）には、ダクトが連結されており、このダクトの一部にはファンが配置されている。そして、ファンを駆動することにより、コンソールボックス４０のスリット４０ａを介して室内１の空気がコンソールボックス４０内に導かれ、電池パック５０内の電池モジュール５０ａと接触する。これにより、電池モジュール５０ａが充放電等によって発熱しても、室内１の空気（電池モジュール５０ａの温度よりも低い温度の空気）を電池モジュール５０ａに接触させることで、電池モジュール５０ａの冷却を行うことができる。
【００２２】
電池パック５０の上方には、補機用バッテリ（第１の電源装置）６０が配置される。補機用バッテリ６０は、出力端子６０ａ，６０ｂを有しており、不図示の配線を介して、車両に搭載された補機７４（図３参照）に接続されている。これにより、補機用バッテリ６０の電力が補機７４に供給される。ここで、補機７４としては、ランプ、ワイパーモータ、パワーウィンドウモータ、電動ステアリングモータ等が挙げられるが、これに限るものではない。なお、本実施例において、補機用バッテリ６０は、１２Ｖの電圧を出力できるようになっている。また、補機用バッテリ６０としては、鉛蓄電池を用いることができる。
【００２３】
また、図３に示すように、補機用バッテリ６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７５を介して電池パック５０に接続されている。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７５は、電池パック５０の出力電圧を補機用バッテリ６０に対応した電圧に変換して、補機用バッテリ６０に出力する。これにより、補機用バッテリ６０の充電を行うことができる。一方、電池パック５０、ＤＣ／ＤＣコンバータ７１，７５、インバータ７２及び走行用モータ７３は、コントローラ７６によって制御される。
【００２４】
図２において、補機用バッテリ６０は、支持板（支持部材）６１の上面６１ａに配置されており、固定機構６２によって支持板６１に固定されている。固定機構６２は、補機用バッテリ６０の上面に当接する押さえ部材６２ａと、両端が支持板６１及び押さえ部材６２ａに締結されるボルト部材６２ｂとを有している。
【００２５】
支持板６１の下面６１ｂ（上面６１ａと対向する面）は、リブ４２ｃの端部と当接する。すなわち、支持板６１がリブ４２ｃに当接することで、補機用バッテリ６０が収容部材４２内に収容されることになる。ここで、支持板６１の外縁は、収容部材４２の内壁面に当接することで、Ｘ−Ｙ平面内において位置決めされる。
【００２６】
また、リブ４２ｃのＺ方向における長さは、電池パック５０のＺ方向における長さよりも長くなっているため、支持板６１の下面６１ｂが電池パック５０の上面に当接することはない。言い換えれば、支持板６１と電池パック５０との間にスペースが形成されることになる。
【００２７】
このように構成すれば、電池パック５０で発生した熱を補機用バッテリ６０に到達し難くしたり、補機用バッテリ６０で発生した熱を電池パック５０に到達し難くしたりすることができる。また、支持板６１を、断熱性を有する材料で形成すれば、電池パック５０及び補機用バッテリ６０の間における熱伝達を抑制することができる。
【００２８】
また、コンソールボックス４０内に電池パック５０及び補機用バッテリ６０を配置しているため、上述したようにコンソールボックス４０内に室内１の空気を導けば、電池パック５０及び補機用バッテリ６０をまとめて冷却することができる。
【００２９】
収容部材４２内に電池パック５０及び補機用バッテリ６０が収容された状態において、蓋部材４１は収容部材４２に固定される。ここで、蓋部材４１は、第１及び第２の構成部材４１ａ，４１ｂで構成されており、第２の構成部材４１ｂは、第１の構成部材４１ａに対して回動可能となっている。また、第１の構成部材４１ａは、この内部において凹部４１ａ１を有している。ここで、図２に示す状態において、第２の構成部材４１ｂを回動させれば、第１の構成部材４１ａに設けられた凹部４１ａ１を開くことができ、この凹部４１ａ１を物品の収容スペースとして用いることができる。
【００３０】
本実施例によれば、コンソールボックス４０内に電池パック５０だけでなく、補機用バッテリ６０を収容したため、補機用バッテリ６０を車両における他のスペースに配置する必要がない。すなわち、エンジンルーム内に補機用バッテリ６０を配置した従来の車両に比べて、エンジンルームを省スペース化することができる。また、ラゲージコンパートメント内に補機用バッテリ６０を配置した従来の車両に比べて、ラゲージコンパートメントの空間を広くすることができる。
【００３１】
また、本実施例では、電池パック５０の上方に補機用バッテリ６０を配置しているため、蓋部材４１を取り外すだけで、補機用バッテリ６０の交換を容易に行うことができる。通常、補機用バッテリ６０の寿命は、電池パック５０の寿命よりも短いため、補機用バッテリ６０を交換しなければならないことのほうが多い。したがって、本実施例のように構成することで、補機用バッテリ６０の交換作業を容易に行うことができる。
【００３２】
なお、本実施例では、Ｘ方向で互いに向かい合う側壁部４２ａ，４２ｂにリブ４２ｃを設けているが、リブ４２ｃを設ける位置は適宜設定することができる。すなわち、リブ４２ｃによって、補機用バッテリ６０が取り付けられた支持板６１を保持できればよく、収容部材４２を構成する４つの側壁部（側壁部４２ａ，４２ｂを含む）のうち、いずれかの側壁部にリブ４２ｃを設ければよい。この場合においても、リブ４２ｃが設けられたスペース以外のスペースに電池パック５０が配置される。
【００３３】
また、本実施例では、Ｚ方向に延びるリブ４２ｃを用いているが、補機用バッテリ６０が取り付けられた支持板６１を支持可能であれば、Ｘ−Ｙ平面内で延びる板状のリブを用いることもできる。すなわち、側壁部４２ａ，４２ｂのうちＺ方向における所定位置に、Ｘ−Ｙ平面内に延びる板状のリブを設けることができる。また、Ｘ−Ｙ平面内に延びる板状のリブと、本実施例で説明したリブ４２ｃ（Ｚ方向に延びるリブ）とを組み合わせて用いることもできる。
【００３４】
さらに、本実施例におけるリブ４２ｃは、Ｙ方向から見たときに、略矩形状に形成されているが、この形状に限るものではない。すなわち、補機用バッテリ６０が取り付けられた支持板６１を支持可能な形状であればよく、例えば、Ｙ方向から見たときの形状を三角形状とすることができる。この場合には、三角形状の一辺によって、支持板６１を支持することになる。
【実施例２】
【００３５】
次に、本発明の実施例２である車両の電源搭載構造について、図４を用いて説明する。ここで、図４は、本実施例におけるコンソールボックス内の一部の構成を示す外観斜視図である。以下、実施例１と異なる点について説明する。なお、実施例１で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用いる。
【００３６】
本実施例では、収容部材４２の構成を変更したものである。実施例１では、側壁部４２ａ，４２ｂに板状のリブ４２ｃを設けているが、本実施例では、側壁部４２ａ，４２ｂに、断面（Ｘ−Ｙ平面内の断面）が略コの字状の保持部材４２ｄを設けている。本実施例においても、側壁部４２ａに設けられた保持部材４２ｄと側壁部４２ｂに設けられた保持部材４２ｄとの間に、電池パック５０が配置される。
【００３７】
上述した保持部材４２ｄを用いることにより、補機用バッテリ６０が取り付けられた支持板６１を保持する際の強度を向上させることができる。また、本実施例においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
なお、本実施例では、断面が略コの字状の保持部材４２ｄを用いた場合について説明したが、保持部材４２ｄの断面形状はこれに限るものではない。すなわち、補機用バッテリ６０が取り付けられた支持板６１を保持できるものであればよく、例えば、Ｘ−Ｙ平面内における断面形状が曲率を有していてもよいし、多角形状に形成されていてもよい。
【００３９】
また、本実施例では、Ｘ方向で互いに向かい合う側壁部４２ａ，４２ｂに保持部材４２ｄを設けているが、保持部材４２ｄを設ける位置は適宜設定することができる。すなわち、収容部材４２を構成する４つの側壁部（側壁部４２ａ，４２ｂを含む）のうち、いずれかの側壁部に保持部材４２ｄを設ければよい。さらに、各側壁部４２ａ，４２ｂに設ける保持部材４２ｄの数は、適宜設定することができる。
【実施例３】
【００４０】
次に、本発明の実施例３である車両の電源搭載構造について、図５を用いて説明する。ここで、図５は、本実施例の車両におけるコンソールボックス内の構成を示す外観斜視図である。以下、実施例１と異なる点について説明する。なお、実施例１で説明した部材と同一の部材については同一符号を用いる。
【００４１】
本実施例は、補機用バッテリ６０を支持する支持板６１の取付構造を変更したものである。支持板６１の下面６１ｂには、Ｚ方向に延びる複数の脚部材（固定部材）６３が固定されている。ここで、脚部材６３のＺ方向における長さは、電池パック５０のＺ方向における長さよりも長くなっており、支持板６１の下面６１ｂが電池パック５０の上面に当接しないようになっている。また、脚部材６３の先端部は、電池パック５０の下面と同一面内に位置している。
【００４２】
また、各脚部材６３には、脚部材６３を電池パック５０（ケース５０ｂ）の外表面に固定するための固定部６３ａが設けられている。すなわち、ボルト等の締結部材を、固定部６３ａの開口部を介して電池パック５０に締結することにより、脚部材６３が電池パック５０に固定される。これにより、支持板６１も電池パック５０に固定されることになる。
【００４３】
図５に示す構成の電池パック５０及び補機用バッテリ６０は、実施例１と同様に収容部材４２内に収容される。ここで、収容部材４２は、実施例１で説明したリブ４２ｃが設けられておらず、電池パック５０及び補機用バッテリ６０を覆うだけの構成となっている。
【００４４】
本実施例によれば、電池パック５０及び補機用バッテリ６０を、１つのユニットとして組み立てた後に、コンソールボックス４０内に収容することができる。これにより、電池パック５０及び補機用バッテリ６０のそれぞれをコンソールボックス４０内に収容する場合に比べて、組み立て作業を容易に行うことができる。また、本実施例においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
ここで、上述した実施例１〜３では、コンソールボックス４０内に、電池パック５０に加えて、補機用バッテリ６０を収容した場合について説明したが、補機用バッテリ６０以外の機器も収容させることができる。例えば、図３で説明したＤＣ／ＤＣコンバータ７１，７５の少なくとも一方を、コンソールボックス４０内に配置することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ以外にも、ＳＭＲ（システムメインリレー）、サービスプラグ、電池パック５０の状態監視を行う電池監視ユニット、ワイヤハーネス、又はジャンクションブロックを配置することもできる。
【００４６】
上述した補機用バッテリ６０以外の機器もコンソールボックス４０内に収容する場合には、Ｘ方向又はＹ方向において補機用バッテリ６０と並べて配置することもできるし、Ｚ方向において補機用バッテリ６０と並べて配置することもできる。この場合において、補機用バッテリ６０以外の機器は、コンソールボックス４０内において固定される。
【００４７】
一方、補機用バッテリ６０をコンソールボックス４０内で支持する構造（支持機構）は、上述した実施例１〜３で説明した構造に限るものではない。すなわち、補機用バッテリ６０をコンソールボックス４０内において所定位置で支持できればよく、例えば、補機用バッテリ６０が取り付けられた支持板６１を、蓋部材４１によってつり下げた状態で支持することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１である車両の室内（一部）を示す外観斜視図である。
【図２】実施例１におけるコンソールボックス内の構成を示す分解斜視図である。
【図３】実施例１の車両における回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例２におけるコンソールボックス内の一部の構成を示す外観斜視図である。
【図５】本発明の実施例３におけるコンソールボックス内の構成を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
４０：コンソールボックス
４１：蓋部材
４２：収容部材
４２ｃ：リブ
５０：電池パック（第２の電源装置）
６０：補機用バッテリ（第１の電源装置）
６１：支持板
【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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