(57)【要約】【課題】高電圧バッテリの冷却システムを提供する。【解決手段】自動車の前部座席の下部と後部座席の下部に亘って形成されたアンダーフロアに取り付けられるバッテリケース、前記バッテリケースの前端に設置され、自動車室内の冷却空気を吸入するインレットダクト、および前記バッテリケースの後端に設置され、前記バッテリモジュールを通過した冷却空気を外部に排出させるアウトレットダクトを含み、前記アウトレットダクトを通過した冷却空気が自動車の室内トランク内に排出されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の高電圧バッテリの冷却システムであって、
前記自動車の前部座席の下部と後部座席の下部に亘って形成されたアンダーフロアに取り付けられるバッテリケース、
前記バッテリケースの前端に設置され、自動車室内の冷却空気を吸入するインレットダクト、および
前記バッテリケースの後端に設置され、前記バッテリモジュールを通過した冷却空気を外部に排出するアウトレットダクト、
を含み、前記アウトレットダクトを通過した冷却空気が自動車の室内トランク内に排出されるようにする、自動車の高電圧バッテリ冷却システム。
【請求項２】
前記インレットダクトは二重構造からなっており、流入する冷却空気のうちの一部は前記バッテリモジュールに流入し、一部は前記バッテリモジュールと上部ケースの間の空間に流入するようにする、請求項１に記載の自動車の高電圧バッテリ冷却システム。
【請求項３】
前記バッテリモジュールと上部ケースの間に流入した空気は、バッテリモジュールと上部ケースの間に形成されたシーリング部材によって冷却空気の流動経路を制御する、請求項２に記載の自動車の高電圧バッテリ冷却システム。
【請求項４】
前記アウトレットダクトとバッテリモジュールの間には連結ダクトが追加される、請求項１に記載の自動車の高電圧バッテリ冷却システム。
【請求項５】
前記連結ダクトとアウトレットダクトの間には冷却ファンが位置する、請求項４に記載の自動車の高電圧バッテリ冷却システム。
【請求項６】
前記アウトレットダクトと後部座席の間にはダクトプロテクタが位置する、請求項１に記載の自動車の高電圧バッテリ冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の高電圧バッテリ冷却システムに関し、より詳しくは、自動車の下部のアンダーフロアに取り付けられたバッテリモジュールを冷却させるために、バッテリケースの前端に形成された二重構造を有するインレットダクト、前記バッテリケースの後端に形成されたアウトレットダクト、およびアウトレットダクトに連結した冷却ファンによって高電圧バッテリを冷却させる、自動車の高電圧バッテリ冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、環境を保護しようとする目的により、化石燃料による排出ガスを減らすための方案として、電気自動車またはハイブリッド自動車に対する関心が急激に増加している傾向にある。
【０００３】
ハイブリッド車両は、互いに異なる２種類以上の動力源を効率的に組み合わせて車両を駆動させるものを意味するが、大部分の場合は、燃料を用いるエンジンとバッテリの電力で駆動する電気モータによって駆動力を得る車両を意味し、これをハイブリッド電気自動車、すなわちＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ぶ。
【０００４】
ハイブリッド電気自動車は、電気モータの駆動電力を提供する高容量の高電圧バッテリが取り付けられ、車両運行中に充電および放電を繰り返しながら必要な電力を供給する。
【０００５】
これに反し、電気自動車は、電気を動力にして動く自動車であって、化石燃料の燃焼によって動力を得るのではなく、電気エネルギーから動力を得る自動車である。
即ち、バッテリに蓄積された電気によってモータを回転させて自動車を駆動させる構造からなっている。
【０００６】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車に用いられる高電圧バッテリは、温度を最適性能を発揮できる一定の温度範囲に維持することが必要となるが、このために、従来の高電圧バッテリ冷却システムは、主に車両室内トランクあるいは後部座席下部などの車両室内に取り付けられ、後部座席付近で車両室内の空気を吸入してバッテリシステムを冷却する構造であった。（特許文献１）
【０００７】
しかし、電気自動車などの開発によってバッテリのサイズおよび数量が増大することにより、トランクへのこれ以上の取り付けが不可能である場合が発生した。これにより、バッテリシステムを車両外部に装着した従来の冷却システム構造では、冷却空気吸入構造や排出構造およびバッテリシステム内部の流量構造の構成が難しく、バッテリの性能が極大化する適切な温度範囲でバッテリを冷却させることが困難であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１８２０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、高電圧バッテリシステムが車両外部に搭載されることによって発生する冷却空気吸入構造や排出構造およびバッテリシステム内部の流量構造の問題を解決し、バッテリの性能が極大化する適切な温度範囲でバッテリを冷却させることができる、自動車の高電圧バッテリ冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するための本発明に係る本発明の実施形態は、自動車の高電圧バッテリの冷却システムであって、前記自動車の前部座席の下部と後部座席の下部に亘って形成されたアンダーフロアに装着されるバッテリケース、前記バッテリケースの前端に設置され、自動車室内の冷却空気を吸入するインレットダクト、および前記バッテリケースの後端に設置され、前記バッテリモジュールを通過した冷却空気を外部に排出するアウトレットダクトを含み、前記アウトレットダクトを通過した冷却空気が自動車の室内トランク内に排出されるようにすることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る実施形態において、インレットダクトは二重構造で構成されており、流入する冷却空気のうちの一部は前記バッテリモジュールに流入し、一部は前記バッテリモジュールと上部ケースの間の空間に流入するようにすることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る実施形態において、バッテリモジュールと上部ケースの間に流入した空気は、バッテリモジュールと上部ケースの間に形成されたシーリング部材によって冷却空気の流動経路を制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る実施形態において、アウトレットダクトとバッテリモジュールの間には、連結ダクトが追加されることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る実施形態において、連結ダクトとアウトレットダクトの間には、冷却ファンが位置することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る実施形態において、アウトレットダクトと後部座席の間には、ダクトプロテクタが位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明は、高電圧バッテリを十分に冷却させることができるため、高電圧バッテリの充電効率を上昇させることができ、高電圧バッテリの性能を最大化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る高電圧バッテリ冷却システムの全体を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインレットダクトの構造および部分を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシーリング部が付着した場合のバッテリモジュールにおける冷却空気の流れを示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る連結ダクトを含む高電圧バッテリの冷却システムを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るアウトレットダクトと自動車のトランクを示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインレットダクトの構造および部分を示す詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
このような実施形態は、一例として、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が多様に相違した形態で実現することができるので、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
本発明に係る実施形態は、自動車の外部、特に、自動車のアンダーフロア１５に取り付けられるバッテリモジュール３３を冷却させるための冷却システムに関する。
【００２１】
図１は、本発明に係る実施形態の高電圧バッテリ冷却システムの全体を示す構成図であり、図２は本発明の実施形態に係るインレットダクトの構造及び部分を示す構成図であり、図３〜図５は、本発明に係る実施形態の部分を示す断面図である。
【００２２】
本発明に係る実施形態の高電圧バッテリ冷却システムは、自動車の前部座席１０の下部と後部座席１１の下部に亘って形成されたアンダーフロア１５に取り付けられるバッテリケース３４と、前記バッテリケース３４の前端に設置され、自動車室内に連通して自動車室内の冷却空気を吸入するインレットダクト２０と、前記バッテリケース３４の後端に設置され、バッテリモジュール３３を通過した冷却空気を外部に排出するアウトレットダクト５１とを含む。
【００２３】
前記アンダーフロア１５は自動車の下部に取り付けられる。また、前記インレットダクト２０は、バッテリモジュール３３に流入させるようにする内管２１と、バッテリモジュール３３と上部ケース２５の間に流入させるようにする外管２２との二重構造で構成されている。
【００２４】
すなわち、前記インレットダクト２０は二重構造で構成されており、流入する冷却空気のうちの一部の空気は前記バッテリモジュール３３に流入し、一部の空気は前記バッテリモジュール３３と上部ケース２５の間の空間に流入されるようになっている。
【００２５】
前記バッテリモジュール３３と上部ケース２５の間に流入した空気は、バッテリモジュール３３と上部ケース２５の間に形成されたシーリング部材３５によって冷却空気の流動経路を制御できるようになっている。これを図３に示しているが、前方バッテリ３０を通過した冷却空気２３ａと前記内管２１と外管２２の間を通過した冷却空気２３ｂが混合するようにし、中央バッテリ３１を効率的に冷却するようになっている。
【００２６】
図２に示すように、インレットダクト２０は、バッテリモジュール３３内のバッテリセル３６の間に流入してバッテリモジュール３３を冷却させる冷却空気２３ａと、バッテリモジュール３３と上部ケース２５の間に流入してバッテリモジュール３３の表面を冷却させる冷却空気２３ｂとに分離するように形成されている。
【００２７】
前記インレットダクト２０を経て流入した冷却空気はバッテリモジュール３３を通過しながらバッテリを冷却させ、バッテリモジュール３３を冷却させた冷却空気２３はアウトレットダクト５１を経てトランク５７内部に排出された後、外部に排出されるようになっている。
【００２８】
このとき、図６に示すように、インレットダクト２０を省略することにより、インレットダクト２０がなくても、バッテリケース３４がインレットダクト２０の役割を同時になすことができる構造で製作されてもよい。
【００２９】
前記バッテリモジュール３３は、前端に位置する前方バッテリ３０、後端に位置する後方バッテリ３２、および中央に位置する中央バッテリ３１を含み、１つ以上のバッテリを含んでいる。
【００３０】
また、前記アウトレットダクト５１とバッテリモジュール３３の間には連結ダクト４５が追加されており、アウトレットダクト５１と冷却ファン４０を連結する構造で構成されているが、前記冷却ファン４０はアウトレットダクト５１を経て外部に排出する冷却空気２３を適当な温度に冷却させ、円滑に外部に排出させるようにする。
【００３１】
前記連結ダクト４５によってバッテリモジュール３３内の冷却空気２３を一定の方向に流れるようにすることができるが、これはユーザが所望する方向に冷却空気２３を誘導できるようにするためのものであって、本発明に係る実施形態においては連結ダクト４５を「Ｌ」形状で構成した。
【００３２】
また、本発明に係る実施形態の高電圧バッテリ冷却システムは、前記アウトレットダクト５１と後部座席１１の間にダクトプロテクタ５２が位置することにより、アウトレットダクト５１の破損を防ぐことができる。
【００３３】
上述したように、アウトレットダクト５１を経て外部に排出される冷却空気２３は、トランク５７内部のラゲージマット５５とタイヤウォール５６の間に排出され、外部に完全に排出されるようになる。
【００３４】
このような高電圧バッテリ冷却システムによって冷却空気を供給してバッテリモジュール３３を適当な温度に冷却させることにより、バッテリの性能を向上させることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、自動車の高電圧バッテリ冷却システムの分野に適用できる
【符号の説明】
【００３６】
１０：前部座席
１１：後部座席
１５：アンダーフロア
２０：インレットダクト
２１：内管
２２：外管
２３、２３ａ、２３ｂ：冷却空気
２５：上部ケース
３０：前方バッテリ
３１：中央バッテリ
３２：後方バッテリ
３３：バッテリモジュール
３４：バッテリケース
３５：シーリング部材
３６：バッテリセル
４０：冷却ファン
４５：連結ダクト
５１：アウトレットダクト
５２：ダクトプロテクタ
５５：ラゲージマット
５６：タイヤウォール
５７：トランク
【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】
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