JP5353590B2

JP5353590B2 - 車両のバッテリ冷却構造

Info

Publication number: JP5353590B2
Application number: JP2009212744A
Authority: JP
Inventors: 卓角野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011063042A

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド車等のシート下方のフロアパネル上に配設されるバッテリの冷却構造に関するものである。

電動モータのみを駆動源とする電気自動車（ＥＶ）や電動モータとガソリンエンジン等を駆動源とするハイブリッド車（ＨＥＶ）においては、電動モータに電力を供給するバッテリの搭載が必須となる。ここで、バッテリとしては繰り返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル水素電池等の二次電池が使用されるが、このバッテリは充放電中に発熱する。

ところで、バッテリは密閉されたバッテリケース内に電池セルを収容して構成されているため、これが発熱するとその温度はかなりの高温になる。そして、バッテリが高温（例えば５０℃以上）になると、その性能が低下するばかりか、寿命が著しく低下するため、これを冷却する必要がある。

そこで、例えば特許文献１には、車両のシート下方のフロアパネル上にバッテリを配設し、バッテリに設けられた電動ファンによってバッテリ内に冷却風を送ってバッテリを冷却する冷却構造が開示されており、バッテリ周りに配索されるワイヤーハーネスや冷却ダクトを保護部材によって保護する構成が提案されている。

特開２００８−２８００３６号公報

ところが、特許文献１において提案された冷却構造では、冷却ダクト等を保護するための保護部材が別途必要となるため、部品点数が増加し、コストアップを招くという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、冷却ダクトを既存の部品を利用して保護することによって部品点数の削減とコストダウンを図ることができる車両のバッテリ冷却構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、車両のシート下方のフロアパネル上に配設されるバッテリの冷却構造として、前記フロアパネルのシート下方の部位に基本面より下方に膨出する凹部を形成し、該凹部に前記バッテリを配置するとともに、該バッテリの車両前方且つシート下方に電動ファンを配設し、該電動ファンから延びる冷却ダクトを前記フロアパネルを貫通して該フロアパネルとフロアサイドメンバとで形成される閉断面空間内に通し、その端部を前記バッテリに接続したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記冷却ダクトを、前記電動ファンから垂直下方に延びて前記フロアパネルを貫通する垂直部と、前記バッテリの前端面から車両前方に向かって前記閉断面空間内へと水平に延びる水平部とで構成し、これらの垂直部と水平部の各端部同士を前記閉断面空間内で接続することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記フロアパネル上の車両前後方向において前記電動ファンと前記バッテリとの間に車幅方向に配設されたクロスメンバを避けて前記冷却ダクトを配置したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、電動ファンから延びる冷却ダクトをフロアパネルを貫通して該フロアパネルとフロアサイドメンバとで形成される閉断面空間内に通すようにしたため、冷却ダクトは既存のフロアサイドメンバによって保護される。このため、冷却ダクトを保護するための専用の保護部材が不要となり、部品点数の削減とコストダウンを図ることができる。又、フロアパネルの冷却ダクトが貫通する部分はフロアサイドメンバによって覆われて外部に露出することがないため、貫通部分の防水処理等が不要となり、組付工数が削減されて更なるコストダウンが図られる。

請求項２記載の発明によれば、冷却ダクトを垂直部と水平部とで構成し、両者の各端部同士をフロアパネルとフロアサイドメンバとで形成される閉断面空間内で接続するようにしたため、フロアサイドメンバを開放させるための加工を要することなく冷却ダクトを容易に組み付けることができる。

請求項３記載の発明によれば、フロアパネル上の車両前後方向において電動ファンとバッテリとの間に車幅方向に配設されたクロスメンバを避けて冷却ダクトを配置するようにしたため、シートの取り付けに冷却ダクトが邪魔にならず、シートを作業性良くフロアパネル上に取り付けることができる。

本発明に係るバッテリ冷却構造を備える車両の概略側面図である。本発明に係るバッテリ冷却構造を備える車両のバッテリ搭載部分の側面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。本発明に係るバッテリ冷却構造における冷却ダクト部分の斜視図である。本発明に係るバッテリ冷却構造における冷却ダクトの組付要領を示す説明図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るバッテリ冷却構造を備える車両の概略側面図、図２は同車両のバッテリ搭載部分の側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は同車両の冷却ダクト部分の斜視図、図５は冷却ダクトの組付要領を示す説明図である。

図１に示す車両１は、電気自動車（ＥＶ）であって、不図示の電動モータを駆動源として走行するものである。この車両１の車室２の底部を構成するフロアパネル３上の車両前後には前部シート４と後部シート５が適当な間隔を隔てて配設されている。

ところで、前部シート４は左右一対設けられており（図１及び図２には１つのみ図示）、これらの前部シート４の下方のフロアパネル３上には左右一対のバッテリ６（図１及び図２には１つのみ図示）が配設されており、これらのバッテリ６から不図示の電動モータに電力が供給されて該電動モータが回転駆動される。尚、バッテリ６としては繰り返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル水素電池等の二次電池が使用される。

ここで、図２に詳細に示すように、フロアパネル３の各前部シート４下方の部位には基本面より下方に膨出する凹部３Ａがそれぞれ形成されており、各凹部３Ａに前記バッテリ６が配置されている。

又、各バッテリ６の車両前方且つ各前部シート４の下方には電動ファン７が配設されており、該電動ファン７から下方に延びる丸パイプ状の冷却ダクト８は、図２、図４及び図５に示すように、フロアパネル３に形成された円孔状の貫通孔３ａを貫通して該フロアパネル３とフロアサイドメンバ９とで形成される閉断面空間Ｓ内に通されている。そして、この冷却ダクト８は、閉断面空間Ｓ内で直角に折り曲げられて車両後方に向かって略水平に延び、フロアパネル３の斜面部３Ｂに形成された貫通孔３ｂを貫通し、その後端はバッテリ６の前端面に接続されて該バッテリ６内に開口している。尚、フロアサイドメンバ９は、図３に示すように、上方が開放されたチャンネル部材であって、フロアパネル３の下面の左右に車両前後方向に沿って平行に結着されており、フロアパネル３との間に横断面逆台形状の閉断面空間Ｓを形成している。又、図２に示すように、前部シート４の下方に配された電動ファン７や冷却ダクト８等はカバー１０によって覆われている。

ここで、本実施の形態では、図２及び図４に示すように、フロアパネル３上の車両前後方向において電動ファン７とバッテリ６との間にはクロスメンバ１１が車幅方向に配設されているが、冷却ダクト８はクロスメンバ１１を避けて配置されている。

ところで、冷却ダクト８は、図５に示すように、前記電動ファン７から垂直下方に延びてフロアパネル３を貫通する垂直部８Ａと、バッテリ６の前端面から車両前方に向かって閉断面空間Ｓ内へと水平に延びる水平部８Ｂとで構成されており、これらの垂直部８Ａと水平部８Ｂの各端部同士を閉断面空間Ｓ内で接続することによって冷却ダクト８が組み付けられる。

即ち、バッテリ６の前端面に予め水平に取り付けられている水平部８Ｂをフロアパネル３の斜面部３Ｂに形成された貫通孔３ｂを通して閉断面空間Ｓ内に臨ませる。尚、図５に示すように、冷却ダクト８の水平部８Ｂの先端部には垂直上方に向かって直角に折り曲げられた高さの低い接続部８ａが形成されており、この接続部８ａの端面は上方に向かって開口している。

次に、電動ファン７の下面に予め垂直に取り付けられている垂直部８Ａを電動ファン７と共に下降させ、これをフロアパネル３に形成された貫通孔３ａに通して閉断面空間Ｓに臨ませ、その端部を水平部８Ｂの前端に形成された接続部８ａに上から重ねて接続することによって、冷却ダクト８が図５に示すように組み付けられる。

而して、バッテリ６は充放電中は発熱するが、本実施の形態ではバッテリ６の充放電中は電動ファン７が駆動され、車室２内の空気が冷却ダクト８を通って各バッテリ６の内部へと導入され、この空気によってバッテリ６が冷却される。この結果、バッテリ６の温度上昇が抑えられ、該バッテリ６の性能と寿命の低下が防がれる。尚、バッテリ６を冷却した空気は、不図示の排気ダクトから大気中に排出される。

以上において、本実施の形態によれば、電動ファン７から延びる冷却ダクト８をフロアパネル３を貫通して該フロアパネル３とフロアサイドメンバ９とで形成される閉断面空間Ｓ内に通すようにしたため、冷却ダクト８は既存のフロアサイドメンバ９によって保護される。このため、冷却ダクト８を保護するための専用の保護部材が不要となり、部品点数の削減とコストダウンを図ることができる。そして、フロアパネル３の冷却ダクト８が貫通する部分はフロアサイドメンバ９によって覆われて外部に露出することがないため、貫通部分の防水処理等が不要となり、組付工数が削減されて更なるコストダウンが図られる。

又、本実施の形態では、冷却ダクト８を垂直部８Ａと水平部８Ｂとで構成し、両者の各端部同士をフロアパネル３とフロアサイドメンバ９とで形成される閉断面空間Ｓ内で接続するようにしたため、フロアサイドメンバ９を開放させるための加工を要することなく冷却ダクト８を容易に組み付けることができる。

更に、本実施の形態によれば、フロアパネル３上の車両前後方向において電動ファン７とバッテリ６との間に車幅方向に配設されたクロスメンバ１１を避けて冷却ダクト８を配置するようにしたため、前部シート４の取り付けに冷却ダクト８が邪魔にならず、前部シート４を作業性良くフロアパネル３上に取り付けることができるという効果が得られる。

尚、以上の実施の形態では、本発明を電気自動車（ＥＶ）に搭載されたバッテリの冷却構造に対して適用した形態について説明したが、本発明は、電動モータとガソリンエンジン等を駆動源とするハイブリッド車（ＨＥＶ）に搭載されるバッテリの冷却構造に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１車両
２車室
３フロアパネル
３Ａフロアパネルの凹部
３Ｂフロアパネルの斜面部
３ａ，３ｂフロアパネルの貫通孔
４前部シート
５後部シート
６バッテリ
７電動ファン
８冷却ダクト
８Ａ冷却ダクトの垂直部
８Ｂ冷却ダクトの水平部
８ａ冷却ダクトの接続部
９フロアサイドメンバ
１０カバー
１１クロスメンバ
Ｓ閉断面空間

Claims

車両のシート下方のフロアパネル上に配設されるバッテリの冷却構造であって、
前記フロアパネルのシート下方の部位に基本面より下方に膨出する凹部を形成し、該凹部に前記バッテリを配置するとともに、該バッテリの車両前方且つシート下方に電動ファンを配設し、該電動ファンから延びる冷却ダクトを前記フロアパネルを貫通して該フロアパネルとフロアサイドメンバとで形成される閉断面空間内に通し、その端部を前記バッテリに接続したことを特徴とする車両のバッテリ冷却構造。
前記冷却ダクトを、前記電動ファンから垂直下方に延びて前記フロアパネルを貫通する垂直部と、前記バッテリの前端面から車両前方に向かって前記閉断面空間内へと水平に延びる水平部とで構成し、これらの垂直部と水平部の各端部同士を前記閉断面空間内で接続することを特徴とする請求項１記載の車両のバッテリ冷却構造。
前記フロアパネル上の車両前後方向において前記電動ファンと前記バッテリとの間に車幅方向に配設されたクロスメンバを避けて前記冷却ダクトを配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の車両のバッテリ冷却構造。