(57)【要約】  車両の電池冷却構造は、車体に支持されバッテリー及びＤＣ−ＤＣコンバータを収容する電池ケースと、電池ケースに空気を導入する吸気部と、電池ケースに導入された空気を排出する排気部と、を備える。電池ケース内で吸気部から排気部に至る空気の流路の上流側にバッテリーが設置される。下流側にＤＣ−ＤＣコンバータが設置される。
2020158829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持され、バッテリー及びＤＣ−ＤＣコンバータを収容する電池ケースと、
前記電池ケースに空気を導入する吸気部と、
前記電池ケースに導入された空気を排出する排気部と、
を備え、
車両の電池冷却構造は、前記電池ケース内で前記吸気部から前記排気部に至る空気の流路の上流側に前記バッテリーが設置され、下流側に前記ＤＣ−ＤＣコンバータが設置される、ように構成される、
車両の電池冷却構造。
【請求項２】
前記排気部は、前記電池ケースから突設された第１の排気管を含み、
前記第１の排気管の排気導入用開口部は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの近傍において当該ＤＣ−ＤＣコンバータに対向するように、構成される、
請求項１に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項３】
前記排気導入用開口部の中心から前記ＤＣ−ＤＣコンバータまでの最短距離は、前記排気導入用開口部の前記中心から前記バッテリーまでの最短距離よりも短く、
前記排気導入用開口部は、前記排気導入用開口部の幅方向において、前記バッテリー側に位置する第１部分と、当該第１部分とは前記幅方向において反対側に位置して前記ＤＣ−ＤＣコンバータ側に位置する第２部分と、を有し、
前記電池ケースの平面視において、前記第１部分は、前記第２部分よりも前記電池ケースの内部へ突出する、
請求項２に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項４】
前記電池ケースは、車両の荷室に設けられるように構成され、
前記第１の排気管の排気排出用開口部は、前記車両のリアフロアパンと前記リアフロアパンを覆う荷室ボードとの間の空間に開口するように構成される、
請求項２または３に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項５】
前記排気部は、前記第１の排気管に介設されたファンを含む、
請求項２から４の何れか１項記載の車両の電池冷却構造。
【請求項６】
前記ファンは、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの車両後方に位置し、前記ファンの中心部は、平面視において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの車幅方向の最も中央側に位置する側部よりも、車幅方向の外側に位置する、
請求項５に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項７】
前記第１の排気管及び前記ファンは、前記バッテリーの車両後方において当該バッテリーの投影領域内に位置していない
請求項５に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項８】
前記バッテリーと前記ＤＣ−ＤＣコンバータとは車幅方向に並べられ、
前記吸気部は、吸気管を含み、
前記吸気管は、
前記吸気部の一端に設けられ、車室内の空気を吸入する吸気吸入用開口と、
前記吸気部の他端に設けられ、前記空気を前記電池ケース内に供給する吸気吹き出し用開口と、を有し、
前記吸気吹き出し用開口は、前記バッテリーに向けて配置される
請求項１から５の何れか１項に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項９】
さらに、
前記バッテリーからの排気を車外に排出する第２の排気管、
を備える、
請求項１から８の何れか１項に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項１０】
さらに、
前記バッテリーからの排気をサイドメンバー内に排出する第２の排気管、
を備える、
請求項１から７の何れか１項に記載の車両の電池冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両の電池冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ＢＳＧ（Belt Starter Generator）、すなわち、ベルト式のスタータージェネレータを備えた車両を開示する。
ベルト式のスタータージェネレータは、エンジンの始動を行なうと共に、走行時にエンジンの出力をアシストする補助動力源として機能する。
多くの場合、ベルト式のスタータージェネレータを備えた車両は、出力電圧が４８Ｖのバッテリーと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。４８Ｖのバッテリーは、スタータージェネレータを駆動する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、種々の電装品を駆動する１２Ｖの電圧を得るためにバッテリーの出力電圧を４８Ｖから１２Ｖに変換する。
バッテリー、および、ＤＣ／ＤＣコンバータは動作に伴い発熱し高温になると、それらの性能を発揮する上で不利となる。このため、バッテリー、ＤＣ／ＤＣコンバータを適切に冷却する必要がある。【０００３】
しかしながら、バッテリー、ＤＣ／ＤＣコンバータのそれぞれに対して独立した冷却構造を設けると、冷却構造が複雑となり、冷却構造の小型化の観点で改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１２−２４１７００号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、冷却構造を簡素化でき小型化できる車両の電池冷却構造に関する。
【０００６】
典型的実施例によれば、車両の電池冷却構造は、車体に支持されバッテリー及びＤＣ−ＤＣコンバータを収容する電池ケースと、電池ケースに空気を導入する吸気部と、電池ケースに導入された空気を排出する排気部と、を備える。電池ケース内で吸気部から排気部に至る空気の流路の上流側にバッテリーが設置される。下流側にＤＣ−ＤＣコンバータが設置される。
この構造によれば、空気の流路を介して電池ケース内で吸気部から排気部に至る冷却風によってバッテリーが先行して冷却され、次いで、バッテリーにより暖められた冷却風で、バッテリーよりも高温のＤＣ−ＤＣコンバータが冷却される。
したがって、同一の電池ケース内に発熱するバッテリーおよびＤＣ／ＤＣコンバータとの２つの部材を収容したにも拘わらず、それらバッテリーおよびＤＣ／ＤＣコンバータの双方を効率よく冷却することができる。
そのため、バッテリーおよびＤＣ／ＤＣコンバータの双方にそれぞれ独立した冷却構造を設ける場合に比較して、冷却構造が簡素化し小型化する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態の車両の電池冷却構造を示す斜視図であり、電池ケースのカバーを取り除いた状態を示す。
【図２】図２は、実施の形態の車両の電池冷却構造を示す平面図であり、電池ケースのカバーを取り除いた状態を示す。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図６は、バッテリーを示す斜視図である。
【図７】図７は、サイドメンバーの内部に第２の排気管の端部が配置された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において符号ＵＰは車両上方を示し、符号ＦＲは車両前方を示し、符号ＬＨは車幅方向を示す。
なお、実施の形態では、本発明がベルト式のスタータージェネレータを備えた車両に適用されるが、本発明は、ベルト式のスタータージェネレータを備えた車両に限定されず、バッテリーと、バッテリーの出力電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを備える車両に広く適用可能である。
【０００９】
図１、図２、図３に示すように、車体１０の後部には、車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在する一対のサイドメンバー１２と、一対のサイドメンバー１２の間に架け渡されたリアフロアパン１４と、が設けられる。
リアフロアパン１４の車幅方向の中央には、上方が開放され平面視矩形状の凹部１６が、設けられる。
この凹部１６は、通常、スペアタイヤや工具などを収容する収容部として利用されるものであるが、本実施の形態では、バッテリーパック２０を収容する収容部として利用される。
リアフロアパン１４の上方には、凹部１６を含むリアフロアパン１４を覆う平板状の荷室ボード１８（図３参照）が、配置される。荷室ボード１８の上に、荷物を積載できる。
【００１０】
実施の形態に係る車両の電池冷却構造は、バッテリーパック２０と、吸気部２２と、排気部２４と、を含む。
バッテリーパック２０は、電池ケース２６と、バッテリー２８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と、を含む。
図３から図５に示すように、電池ケース２６は荷室に設けられる。電池ケース２６は、トレー３２と、カバー３４と、を含む。される図１においては説明の便宜上、これらトレー３２及びカバー３４は省略する。
トレー３２は、細長形状の矩形を呈するトレー底壁３２０２と、トレー底壁３２０２の周囲から起立するトレー側壁３２０４と、トレー側壁３２０４の上端外周に設けられたトレーフランジ３２０６と、トレーフランジ３２０６の延在方向に間隔をおいて設けられた複数の取り付け片３２０８と、を備える。
トレー３２の車幅方向の長さは、トレー３２の車両前後方向の長さ、よりも大きい。トレー３２の外周は、複数の取り付け片３２０８を介してリアフロアパン１４に取り付けられ、あるいは、取り付け片３２０８とブラケット３５を介して凹部１６に取り付けられ、これによりトレー３２は車体１０に支持される。
【００１１】
カバー３４は、トレー底壁３２０２に対応する形状のカバー上壁３４０２と、カバー上壁３４０２の周囲から垂設されたカバー側壁３４０４と、カバー側壁３４０４の下端外周に設けられトレーフランジ３２０６に合わされるカバーフランジ３４０６と、を備える。
カバーフランジ３４０６が、トレーフランジ３２０６に上方から重ね合わされる。トレーフランジ３２０６とカバーフランジ３４０６とが、周方向に間隔をおいた複数箇所で、互いにボルト締結される。これにより電池ケース２６の内部が密閉される。
また、本実施の形態では、図５に示すように、カバー側壁３４０４のうち、車幅方向の一方に位置するカバー側壁３４０４には、後述する吸気管５２を挿入するための吸気管用切り欠き３４１０が形成される。
また、カバー側壁３４０４のうち、車両後方に位置するカバー側壁３４０４には、図５に示すように後述する第１の排気管４２を配置するための第１の排気管用切り欠き３４１２と、図３に示すように後述する第２の排気管４４を配置するための第２の排気管用切り欠き３４１４と、が車幅方向に間隔をおいて形成される。
【００１２】
バッテリー２８は、図６に示すように、バッテリー本体３６と、バッテリーカバー３８とを含む。
バッテリー本体３６の出力電圧は、４８Ｖである。バッテリー本体３６は、その出力電圧をベルト式のスタータージェネレータに供給する。
バッテリー本体３６として、リチウムイオン二次電池など様々な二次電池が使用可能である。
バッテリー本体３６は、使用時の条件にもよるが動作に伴いその温度が約６０℃程度に上昇しうる。そのため、バッテリー本体３６が性能を発揮する２５℃前後の温度となるようにバッテリー本体３６を冷却することが望ましい。
バッテリー本体３６の外形は、細長形状の矩形板状である。バッテリー本体３６の上面には、バッテリー本体３６の内部で発生したガスを逃がす安全弁が設けられる。
図３、図５に示すように、バッテリーカバー３８が被せられた状態で、バッテリー本体３６の車幅方向の長さは、バッテリー本体３６の車両前後方向の長さよりも長い。バッテリー本体３６は、トレー底壁３２０２上に設けられたトレー底壁３２０２の補強を兼ねるブラケット４０を介して、トレー底壁３２０２の車幅方向の一方寄り箇所に取り付けられる。
バッテリー本体３６がブラケット４０を介してトレー底壁３２０２上に取り付けられた状態で、バッテリー本体３６の底面３６０２とトレー底壁３２０２との間には、第７の流路４６Ｇが、車幅方向に沿って直線状に延在形成される。第７の流路４６Ｇには、車室内の空気が冷却風として流通する。
【００１３】
バッテリーカバー３８は、図６に示すように、バッテリー本体３６の上面と側面を覆う。バッテリーカバー３８の下部は、開放される。
バッテリーカバー３８は、バッテリー本体３６の上方から被せられ、不図示の取り付け部材によりバッテリー本体３６に取り付けられる。
バッテリー本体３６の側面を覆うバッテリーカバー３８の側面の内面には、周方向の全周にわたって不図示の帯状のシール部材が取り付けられる。このシール部材により、バッテリーカバー３８の下面とバッテリー本体３６の上面との間の空間と、バッテリーカバー３８の側面とバッテリー本体３６の側面との間の空間と、が密閉される。
【００１４】
第２の排気管４４の一端が、バッテリーカバー３８の側面のうち、車両後方に位置する側面に接続される。第２の排気管４４の他端は、カバー３４の第２の排気管用切り欠き３４１４（図３参照）を介して電池ケース２６の外側後方に導出される。
図７に示すように、第２の排気管４４の他端は、車幅方向の一方に位置するサイドメンバー１２上に位置するリアフロアパン１４の開口を介して、サイドメンバー１２の内部に接続される。この結果、バッテリーカバー３８の内側とサイドメンバー１２の内部とが、第２の排気管４４を介して連通する。
グロメット４８は、第２の排気管４４の外周とリアフロアパン１４の開口との間をシールする。
したがって、バッテリー本体３６の安全弁からガスが放出された場合、ガスは、バッテリーカバー３８の外側に漏れることなく、言い換えると、車内に漏れることなく、第２の排気管４４を介してサイドメンバー１２の内部に導かれ、サイドメンバー１２の内部から隙間を介して車外の大気中に放出される。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリー２８から出力される電圧を４８Ｖから１２Ｖに変換して種々の電装品に供給する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、使用時の条件にもよるが動作に伴いその温度が１００℃程度とバッテリー本体３６よりも高温となりうる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の性能を発揮する例えば６０℃前後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を冷却することが望ましい。
図１、図２、図４、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の外形は、バッテリー２８よりも薄い矩形板状である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリー２８と車幅方向に間隔をおいて隣り合って配置される。バッテリー２８の矩形の１辺とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の矩形の１辺とは平行している。
図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、トレー底壁３２０２上に設けられたトレー底壁３２０２の補強を兼ねるブラケット５０を介してトレー底壁３２０２の車幅方向の他方寄り箇所に取り付けられる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０がブラケット５０を介してトレー底壁３２０２上に取り付けられた状態で、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の底面３００２とトレー底壁３２０２との間には冷却風が流通する第８の流路４６Ｈが第７の流路４６Ｇと同一直線上で車幅方向に沿って延在形成される。第７の流路４６Ｇと第８の流路４６Ｈを介してバッテリー２８の底面３６０２とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の底面３００２が冷却風により効率よく冷却される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４に、冷却を促進するための放熱フィンや放熱ピンを、任意に設けてもよい。
【００１６】
したがって、図２、図３、図４、図５に示すように、トレー３２にカバー３４が取り付けられた状態で、トレー底壁３２０２とカバー上壁３４０２との間に、それぞれ冷却風が流通する第１の流路４６Ａ、第２の流路４６Ｂ、第３の流路４６Ｃ、第４の流路４６Ｄ、および、第９の流路４６Ｉ、が形成される。
第１の流路４６Ａは、車幅方向の一方に位置するトレー側壁３２０４およびカバー側壁３４０４と、それら側壁３２０４、３４０４に対向するバッテリー２８の側面２８０２と、の間で、車両前後方向に延在する。
第２の流路４６Ｂは、車両前方に位置するトレー側壁３２０４およびカバー側壁３４０４と、それら側壁３２０４、３４０４に対向するバッテリー２８の側面２８０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の側面３００６と、の間で、車幅方向に延在する。第２の流路４６Ｂは、第１の流路４６Ａの車両前方箇所に連通する。
第３の流路４６Ｃは、車両後方に位置するトレー側壁３２０４およびカバー側壁３４０４と、それら側壁３２０４、３４０４に対向するバッテリー２８の側面２８０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の側面３００６と、間で、車幅方向に延在する。第３の流路４６Ｃは、第１の流路４６Ａの車両後方箇所に連通する。
【００１７】
第４の流路４６Ｄは、車幅方向において互いに対向するバッテリー２８の側面２８０２とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の側面３００６との間で、車両前後方向に延在する。第４の流路４６Ｄは、第２の流路４６Ｂおよび第３の流路４６Ｃの中間部と連通する。
第９の流路４６Ｉは、車幅方向の他方に位置するトレー側壁３２０４およびカバー側壁３４０４と、それら側壁３２０４、３４０４に対向するＤＣ／ＤＣコンバータ３０の側面３００６と、の間で、車両前後方向に延在する。第９の流路４６Ｉは、第２の流路４６Ｂ、第３の流路４６Ｃの端部と連通する。
【００１８】
図３、図５に示すように、バッテリー２８の上面２８０４とカバー上壁３４０２との間に、冷却風が流通する第５の流路４６Ｅが、形成される。第５の流路４６Ｅは、第１の流路４６Ａの上部と連通し、車幅方向に延在する。
図４、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４とカバー上壁３４０２との間に、冷却風が流通する第６の流路４６Ｆが、形成される。第６の流路４６Ｆは、第５の流路４６Ｅ、第４の流路４６Ｄの上部と連通し、車幅方向に延在する。
図３、図５に示すように、バッテリー２８（バッテリー本体３６）の下面３６０２とトレー底壁３２０２との間に、冷却風が流通する第７の流路４６Ｇが、形成される。第７の流路４６Ｇは、第１の流路４６Ａの下部と連通し、車幅方向に延在する。
図４、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下面３００２とトレー底壁３２０２との間に、冷却風が流通する第８の流路４６Ｈが、形成される。第８の流路４６Ｈは、第７の流路４６Ｇ、第４の流路４６Ｄの下部と連通し、車幅方向に延在する。
【００１９】
吸気部２２は、電池ケース２６に車室内の空気を導入する。
車室内の空気は、通常、外気を取り入れたり、あるいは、空調装置を用いることで、乗員が快適な温度となっている。
図１、図２、図５に示すように、吸気部２２は、吸気管５２を含む。
本実施の形態では、吸気管５２は、電池ケース２６の車幅方向の一方側に配置される。
吸気管５２の長手方向の一端に、車室内の空気を吸入する吸気吸入用開口５２０２が、設けられる。吸気管５２の長手方向の他端に、吸気吸入用開口５２０２から吸入された空気を電池ケース２６内に供給する吸気吹き出し用開口５２０４が、設けられる。
吸気吸入用開口５２０２は、車室内で車幅方向の一方寄りの箇所でリアフロアパン１４から上方に離れた箇所に位置する。
吸気吹き出し用開口５２０４は、電池ケース２６のカバー３４の吸気管用切り欠き３４１０を介して電池ケース２６内部に配置される。図２、図５に示すように、吸気吹き出し用開口５２０４は、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０とが並べられた方向でバッテリー２８の側面２８０２に向けられる。
【００２０】
排気部２４は、電池ケース２６に導入された空気を排出する。
図２、図４、図５に示すように、排気部２４は、第１の排気管４２と、ファン５４とを含む。
第１の排気管４２は、カバー３４の第１の排気管用切り欠き３４１２を介して電池ケース２６から車両の斜め後方に向けて突設する。
第１の排気管４２の延在方向の一端に、排気導入用開口部４２０２が、設けられる。第１の排気管４２の延在方向の他端に、排気排出用開口部４２０４が、設けられる。
排気導入用開口部４２０２は、電池ケース２６の内部において車両後方寄りの箇所で、かつ、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間でＤＣ−ＤＣコンバータ３０寄りの箇所に配置される。図５に示すように、排気導入用開口部４２０２は、正面視した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の上方の箇所で、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間からＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車幅方向の中間部にわたって延在する。
また、排気導入用開口部４２０２は、図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４のほぼ中央に向けられる。したがって、第１の排気管４２を構成する壁部で排気導入用開口部４２０２のバッテリー２８側の壁部の箇所４２１０は、排気導入用開口部４２０２のＤＣ／ＤＣコンバータ３０側に位置する壁部の箇所４２１２よりもカバー側壁３４０４から電池ケース２６の内部に大きな突出量で突出する。
言い換えると、排気導入用開口部４２０２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の近傍においてＤＣ−ＤＣコンバータ３０に対向する。
また、排気導入用開口部４２０２は、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間でＤＣ−ＤＣコンバータ３０寄りに配置される。つまり、排気導入用開口部４２０２の中心４２０２ＣからＤＣ−ＤＣコンバータ３０までの最短距離は、排気導入用開口部４２０２の中心４２０２Ｃからバッテリー４０までの最短距離よりも短い。排気導入用開口部４２０２の幅方向において、バッテリー２８側に位置する第１部分Ｐ１が、第１部分Ｐ１とは幅方向において反対側に位置してＤＣ−ＤＣコンバータ３０側に位置する第２部分Ｐ２よりも電池ケース２６の内部へ突出する。
排気排出用開口部４２０４は、電池ケース２６の外部において荷室ボード１８の下に開口する。言い換えると、排気排出用開口部４２０４は、リアフロアパン１４とリアフロアパン１４を覆う荷室ボード１８との間の空間に開口する。本実施の形態では、図２に示すように、排気排出用開口部４２０４は、平面視した状態で、車両後方と、車幅方向の一方に傾斜した車両斜め後方と、車幅方向の他方との３方向に向けて開口する。
【００２１】
ファン５４は、電池ケース２６の外部において第１の排気管４２（排気排出用開口部４２０４）の近傍に設けられる。ファン５４は、電池ケース２６内部の空気を排気導入用開口部４２０２から排気排出用開口部４２０４に向けて吸引する。
第１の排気管４２およびファン５４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車両後方箇所に位置する。より詳細には、第１の排気管４２およびファン５４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車両後方であってＤＣ−ＤＣコンバータ３０の投影領域内に位置する。つまり、ファン５４は、平面視（図２に対応）におけるファン５４の中心部５４Ｃは、平面視において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車幅方向の最も中央側に位置する側部よりも、車幅方向の外側に位置する。すなわち、第１の排気管４２およびファン５４は、バッテリー２８から車幅方向においてずれた箇所に設けられる。換言すると、バッテリー２８の後方において当該バッテリー２８の投影領域内に、第１の排気管４２およびファン５４が、配置されていない。なお、ここでいう「投影領域」とは、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０又はバッテリー２８を車幅方向にずらすことなく後方へ移動させた際に形成される仮想領域を意味する。
このように電池ケース２６の内部にバッテリー２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、吸気部２２、排気部２４が配置されることにより、電池ケース２６内で吸気部２２から排気部２４に至る空気の流路の上流側にバッテリー２８が設置され、下流側にＤＣ−ＤＣコンバータ３０が設置される。
【００２２】
図２に示すように、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０が動作した状態でファン５４が動作すると、吸気管５２の吸気吸入用開口５２０２から導入された冷却風は、吸気吹き出し用開口５２０４から電池ケース２６内部に導かれる。
吸気吹き出し用開口５２０４から吹き出された冷却風は、バッテリー２８の側面２８０２に衝突し、一部は第１の流路４６Ａの長手方向の中間部から車両前方と車両後方に流れる。第１の流路４６Ａの長手方向の中間部から車両前方と車両後方に流れた冷却風は、第２の流路４６Ｂ、第３の流路４６Ｃを通って車幅方向他方に流れ、第９の流路４６Ｉに至る。
また、吸気吹き出し用開口５２０４から吹き出されたバッテリー２８の側面２８０２に衝突した冷却風の一部は、バッテリー２８の上面２８０４の第５の流路４６Ｅ、第４の流路４６Ｄ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４の第５の流路４６Ｆを通って車幅方向の他方に流れ、第９の流路４６Ｉに至る。
また、吸気吹き出し用開口５２０４から吹き出されたバッテリー２８の側面２８０２に衝突した冷却風の一部は、図５に示すように、バッテリー２８（バッテリー本体３６）の下面３６０２の第７の流路４６Ｇ、第４の流路４６Ｄ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下面３００２の第８の流路４６Ｈを通って車幅方向の他方に流れ、第９の流路４６Ｉに至る。
そして、第９の流路４６Ｉに至った冷却風はＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４を通って、ファン５４により排気導入用開口部４２０２から吸い込まれ、排気排出用開口部４２０４を介して荷室ボード１８の下方、すなわち、リアフロアパン１４とボード１８との間の空間に排出される。
【００２３】
本実施の形態では、電池ケース２６内で吸気部２２から排気部２４に至る空気の流路の上流側にバッテリー２８が設置され下流側にＤＣ−ＤＣコンバータ３０が設置される。このため、はじめに、第１の流路４６Ａ乃至第９の流路４６Ｉを介して電池ケース２６内で吸気部２２から排気部２４に至る冷却風によって、バッテリー２８が、先行して冷却される。次いで、バッテリー２８により暖められた冷却風で、バッテリー２８よりも高温のＤＣ−ＤＣコンバータ３０が、冷却される。
したがって、同一の電池ケース２６内に発熱するバッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０との２つの部材を収容したにも拘わらず、それらバッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の双方を効率よく冷却することができる。
そのため、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の双方にそれぞれ独立した冷却構造を設ける場合に比較して、冷却構造を簡素化でき、小型化、コストダウンを図る上で有利となる。
【００２４】
また、排気導入用開口部４２０２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の近傍においてＤＣ−ＤＣコンバータ３０に対向して設けられる。
したがって、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０によって温度が上昇した冷却風を優先して排気導入用開口部４２０２に吸引させることができ、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の冷却効率を向上させる上で有利となる。
また、排気導入用開口部４２０２は、電池ケース２６の内部において車両後方寄りの箇所で、図２、図５に示すように、正面視した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の上方の箇所で、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間からＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車幅方向の中間部にわたって延在する。
したがって、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０によって温度が上昇した冷却風を優先して排気導入用開口部４２０２により効率よく吸引させることができ、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の冷却効率を向上させる上でより有利となる。
また、排気導入用開口部４２０２は、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間でＤＣ−ＤＣコンバータ３０寄りに配置され、その幅方向において、バッテリー２８側に位置する第１部分Ｐ１が、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０側に位置する第２部分Ｐ２よりも電池ケース２６の内部へ突出する。このため、第３の流路４６Ｃおよび第５の流路４６Ｅを流れる冷却風が排気導入用開口部４２０２のバッテリー２８側の箇所に衝突するため、排気導入用開口部４２０２に直接吸引されることない。したがって、第３の流路４６Ｃおよび第５の流路４６Ｅを流れる冷却風をバッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０を冷却する冷却風として効果的に利用でき、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の冷却効率を向上させる上でより有利となる。
【００２５】
また、本実施の形態では、第１の排気管４２の排気排出用開口部４２０４がリアフロアパン１４とボード１８との間の空間に開口する。このため、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０を冷却することで温度が上がった冷却風を直接的に車室内に排出するのではなく、間接的に車室内に排出することができ、乗員の快適性を維持する上で有利となる。
また、本実施の形態では、排気部２４は、第１の排気管４２に介設されたファン５４を含む。このため、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０を冷却することで高温となった冷却風を優先して排出することができ、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の冷却効率を高める上で有利となる。
なお、ファン５４を吸気管５２に設けても良いが、本実施の形態のようにすると、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０の冷却効率を高める上でより有利となる。
【００２６】
また、本実施の形態では、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、車幅方向に並べられる。また、吸気部２２の吸気管５２の吸気吸入用開口５２０２が、車室内に位置する。さらに、吸気部２２の吸気管５２の吸気吹き出し用開口５２０４が、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０とが並べられた方向でバッテリー２８に向けられる。
したがって、吸気吹き出し用開口５２０４からバッテリー２８に向けて直接冷却風を当てることができるため、バッテリー２８の冷却効率を高める上で有利となる。
また、第１の排気管４２およびファン５４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車両後方であってＤＣ−ＤＣコンバータ３０の投影領域内に位置する。このため、車両の後突時に、第１の排気管４２およびファン５４とバッテリー２８とが干渉せず、バッテリー２８の保護を図る上で有利となる。
【００２７】
また、本実施の形態では、バッテリー２８からの排気をサイドメンバー１２内に排出する第２の排気管４４を備える。このため、バッテリー２８を冷却したあとの冷却風を車室内に排出するにも拘わらず、バッテリー２８から発生したガスを車室外に排出することができる。
なお、本実施の形態では、第２の排気管４４がバッテリー２８からの排気をサイドメンバー１２内に排出するが、第２の排気管４４がバッテリー２８からの排気を車外に排出するものであってよく、その場合も上記と同様の効果がえられる。
ただし、本実施の形態のようにすると、バッテリー２８から発生したガスを、気密ではないが閉塞された空間であるサイドメンバー１２内部に排気するため、第２の排気管４４への水や虫の侵入を防止する上で有利となる。
【００２８】
本出願は、２０１９年１月３０日出願の日本特許出願特願２０１９−０１３８８０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  車体
１２  サイドメンバー
１４  リアフロアパン
１８  荷室ボード
２２  吸気部
２４  排気部
２６  電池ケース
２８  バッテリー
３０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
４２  第１の排気管
４２０２  排気導入用開口部
４２０４  排気排出用開口部
４２１０、４２１２  壁部の箇所
４４  第２の排気管
４６Ａ〜４６Ｉ  第１〜第９の流路
５２  吸気管
５２０２  吸気吸入用開口
５２０４  吸気吹き出し用開口
５４  ファン
Ｐ１  第１の部分
Ｐ２  第２の部分
【図１】
2020158829.tif 000003
【図２】
2020158829.tif 000004
【図３】
2020158829.tif 000005
【図４】
2020158829.tif 000006
【図５】
2020158829.tif 000007
【図６】
2020158829.tif 000008
【図７】
2020158829.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月29日(2020.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持され、バッテリー及びＤＣ−ＤＣコンバータを収容する電池ケースと、
前記電池ケースに空気を導入する吸気部と、
前記電池ケースに導入された空気を排出する排気部と、
を備え、
車両の電池冷却構造は、前記電池ケース内で前記吸気部から前記排気部に至る空気の流路の上流側に前記バッテリーが設置され、下流側に前記ＤＣ−ＤＣコンバータが設置される、ように構成され、
前記電池ケースは、車両のリアフロアパンに設けられた凹部に設けられ、
前記排気部は、前記電池ケースから突設された第１の排気管を含み、
前記第１の排気管の排気排出用開口部は、前記リアフロアパンと前記リアフロアパンを覆う荷室ボードとの間の空間に開口するように構成される、
車両の電池冷却構造。
【請求項２】
前記第１の排気管の排気導入用開口部は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの近傍において当該ＤＣ−ＤＣコンバータに対向するように、構成される、
請求項１に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項３】
前記排気導入用開口部の中心から前記ＤＣ−ＤＣコンバータまでの最短距離は、前記排気導入用開口部の前記中心から前記バッテリーまでの最短距離よりも短く、
前記排気導入用開口部は、前記排気導入用開口部の幅方向において、前記バッテリー側に位置する第１部分と、当該第１部分とは前記幅方向において反対側に位置して前記ＤＣ−ＤＣコンバータ側に位置する第２部分と、を有し、
前記電池ケースの平面視において、前記第１部分は、前記第２部分よりも前記電池ケースの内部へ突出する、
請求項２に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記排気部は、前記第１の排気管に介設されたファンを含む、
請求項１から３の何れか１項記載の車両の電池冷却構造。
【請求項６】
前記ファンは、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの車両後方に位置し、前記ファンの中心部は、平面視において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの車幅方向の最も中央側に位置する側部よりも、車幅方向の外側に位置する、
請求項５に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項７】
前記第１の排気管及び前記ファンは、前記バッテリーの車両後方において当該バッテリーの投影領域内に位置していない
請求項５または６に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項８】
前記バッテリーと前記ＤＣ−ＤＣコンバータとは車幅方向に並べられ、
前記吸気部は、吸気管を含み、
前記吸気管は、
前記吸気部の一端に設けられ、車室内の空気を吸入する吸気吸入用開口と、
前記吸気部の他端に設けられ、前記空気を前記電池ケース内に供給する吸気吹き出し用開口と、を有し、
前記吸気吹き出し用開口は、前記バッテリーに向けて配置される
請求項１から３および５から７の何れか１項に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項９】
さらに、
前記バッテリーからの排気を車外に排出する第２の排気管、
を備える、
請求項１から３および５から８の何れか１項に記載の車両の電池冷却構造。
【請求項１０】
さらに、
前記バッテリーからの排気をサイドメンバー内に排出する第２の排気管、
を備える、
請求項１から３および５から８の何れか１項に記載の車両の電池冷却構造。
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月12日(2021.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
バッテリー２８は、図６に示すように、バッテリー本体３６と、バッテリーカバー３８とを含む。
バッテリー本体３６の出力電圧は、４８Ｖである。バッテリー本体３６は、その出力電圧をベルト式のスタータージェネレータに供給する。
バッテリー本体３６として、リチウムイオン二次電池など様々な二次電池が使用可能である。
バッテリー本体３６は、使用時の条件にもよるが動作に伴いその温度が約６０℃程度に上昇しうる。そのため、バッテリー本体３６が性能を発揮する２５℃前後の温度となるようにバッテリー本体３６を冷却することが望ましい。
バッテリー本体３６の外形は、細長形状の矩形板状である。バッテリー本体３６の上面には、バッテリー本体３６の内部で発生したガスを逃がす安全弁が設けられる。
図３、図５に示すように、バッテリーカバー３８が被せられた状態で、バッテリー本体３６の車幅方向の長さは、バッテリー本体３６の車両前後方向の長さよりも長い。バッテリー本体３６は、トレー底壁３２０２上に設けられたトレー底壁３２０２の補強を兼ねるブラケット４０を介して、トレー底壁３２０２の車幅方向の一方寄り箇所に取り付けられる。
バッテリー本体３６がブラケット４０を介してトレー底壁３２０２上に取り付けられた状態で、バッテリー本体３６の下面３６０２とトレー底壁３２０２との間には、第７の流路４６Ｇが、車幅方向に沿って直線状に延在形成される。第７の流路４６Ｇには、車室内の空気が冷却風として流通する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリー２８から出力される電圧を４８Ｖから１２Ｖに変換して種々の電装品に供給する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、使用時の条件にもよるが動作に伴いその温度が１００℃程度とバッテリー本体３６よりも高温となりうる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の性能を発揮する例えば６０℃前後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を冷却することが望ましい。
図１、図２、図４、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の外形は、バッテリー２８よりも薄い矩形板状である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリー２８と車幅方向に間隔をおいて隣り合って配置される。バッテリー２８の矩形の１辺とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の矩形の１辺とは平行している。
図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、トレー底壁３２０２上に設けられたトレー底壁３２０２の補強を兼ねるブラケット５０を介してトレー底壁３２０２の車幅方向の他方寄り箇所に取り付けられる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０がブラケット５０を介してトレー底壁３２０２上に取り付けられた状態で、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下面３００２とトレー底壁３２０２との間には冷却風が流通する第８の流路４６Ｈが第７の流路４６Ｇと同一直線上で車幅方向に沿って延在形成される。第７の流路４６Ｇと第８の流路４６Ｈを介してバッテリー２８の下面３６０２とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下面３００２が冷却風により効率よく冷却される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４に、冷却を促進するための放熱フィンや放熱ピンを、任意に設けてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
排気部２４は、電池ケース２６に導入された空気を排出する。
図２、図４、図５に示すように、排気部２４は、第１の排気管４２と、ファン５４とを含む。
第１の排気管４２は、カバー３４の第１の排気管用切り欠き３４１２を介して電池ケース２６から車両の斜め後方に向けて突設する。
第１の排気管４２の延在方向の一端に、排気導入用開口部４２０２が、設けられる。第１の排気管４２の延在方向の他端に、排気排出用開口部４２０４が、設けられる。
排気導入用開口部４２０２は、電池ケース２６の内部において車両後方寄りの箇所で、かつ、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間でＤＣ−ＤＣコンバータ３０寄りの箇所に配置される。図５に示すように、排気導入用開口部４２０２は、正面視した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の上方の箇所で、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間からＤＣ−ＤＣコンバータ３０の車幅方向の中間部にわたって延在する。
また、排気導入用開口部４２０２は、図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４のほぼ中央に向けられる。したがって、第１の排気管４２を構成する壁部で排気導入用開口部４２０２のバッテリー２８側の壁部の箇所４２１０は、排気導入用開口部４２０２のＤＣ／ＤＣコンバータ３０側に位置する壁部の箇所４２１２よりもカバー側壁３４０４から電池ケース２６の内部に大きな突出量で突出する。
言い換えると、排気導入用開口部４２０２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の近傍においてＤＣ−ＤＣコンバータ３０に対向する。
また、排気導入用開口部４２０２は、バッテリー２８とＤＣ−ＤＣコンバータ３０の間でＤＣ−ＤＣコンバータ３０寄りに配置される。つまり、排気導入用開口部４２０２の中心４２０２ＣからＤＣ−ＤＣコンバータ３０までの最短距離は、排気導入用開口部４２０２の中心４２０２Ｃからバッテリー２８までの最短距離よりも短い。排気導入用開口部４２０２の幅方向において、バッテリー２８側に位置する第１部分Ｐ１が、第１部分Ｐ１とは幅方向において反対側に位置してＤＣ−ＤＣコンバータ３０側に位置する第２部分Ｐ２よりも電池ケース２６の内部へ突出する。
排気排出用開口部４２０４は、電池ケース２６の外部において荷室ボード１８の下に開口する。言い換えると、排気排出用開口部４２０４は、リアフロアパン１４とリアフロアパン１４を覆う荷室ボード１８との間の空間に開口する。本実施の形態では、図２に示すように、排気排出用開口部４２０４は、平面視した状態で、車両後方と、車幅方向の一方に傾斜した車両斜め後方と、車幅方向の他方との３方向に向けて開口する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図２に示すように、バッテリー２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０が動作した状態でファン５４が動作すると、吸気管５２の吸気吸入用開口５２０２から導入された冷却風は、吸気吹き出し用開口５２０４から電池ケース２６内部に導かれる。
吸気吹き出し用開口５２０４から吹き出された冷却風は、バッテリー２８の側面２８０２に衝突し、一部は第１の流路４６Ａの長手方向の中間部から車両前方と車両後方に流れる。第１の流路４６Ａの長手方向の中間部から車両前方と車両後方に流れた冷却風は、第２の流路４６Ｂ、第３の流路４６Ｃを通って車幅方向他方に流れ、第９の流路４６Ｉに至る。
また、吸気吹き出し用開口５２０４から吹き出されたバッテリー２８の側面２８０２に衝突した冷却風の一部は、バッテリー２８の上面２８０４の第５の流路４６Ｅ、第４の流路４６Ｄ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４の第６の流路４６Ｆを通って車幅方向の他方に流れ、第９の流路４６Ｉに至る。
また、吸気吹き出し用開口５２０４から吹き出されたバッテリー２８の側面２８０２に衝突した冷却風の一部は、図５に示すように、バッテリー２８（バッテリー本体３６）の下面３６０２の第７の流路４６Ｇ、第４の流路４６Ｄ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の下面３００２の第８の流路４６Ｈを通って車幅方向の他方に流れ、第９の流路４６Ｉに至る。
そして、第９の流路４６Ｉに至った冷却風はＤＣ／ＤＣコンバータ３０の上面３００４を通って、ファン５４により排気導入用開口部４２０２から吸い込まれ、排気排出用開口部４２０４を介して荷室ボード１８の下方、すなわち、リアフロアパン１４とボード１８との間の空間に排出される。
【国際調査報告】
2020158829.tif 000010
2020158829.tif 000011
2020158829.tif 000012
2020158829.tif 000013