JP2018103765A

JP2018103765A - 電動車両のバッテリ保持装置

Info

Publication number: JP2018103765A
Application number: JP2016251615A
Authority: JP
Inventors: 直龍熊谷; Naotatsu Kumagai
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2018-07-05
Also published as: WO2018123337A1

Abstract

【課題】車両のバッテリ交換等のバッテリに係る整備性を向上することができる、電動車両のバッテリ保持装置を提供する。【解決手段】車長方向に延在する２本のフレーム５間に配置したバッテリ９を保持する電動車両のバッテリ保持装置１０であって、バッテリ９を保持する保持ブラケット１１と、保持ブラケット１１を各フレーム５に連結部１２を介して連結する連結ブラケット１３とを備え、連結部１２は、車高方向にて各フレーム５よりも下方に配設される。【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両のバッテリ保持装置に関する。

近年、トラック等の商用車においても、環境負荷低減の観点から、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や、モータのみを駆動源とする電気自動車（ＥＶ）等の電動車両が開発されている。このような商用車には、モータを作動させるための大容量のバッテリが搭載されている。例えば特許文献１には、トラックのフレームを構成するサイドレールの車幅方向外側（側方）にバッテリを配置した電動車両のバッテリユニットが開示されている。

特開２０１５−２０５６２９号公報

ところで、近年、車両の航続距離を延長する観点から、複数のバッテリを車両に搭載することが求められている。車両の航続距離をさらに延長するべくより多くのバッテリ搭載要求があり、また、車両の構成ユニットのレイアウト上の制約がある場合、サイドレール間にバッテリを配置する必要が生じる。

しかし、バッテリ交換等の整備の際、トラック等の商用車は、乗用車と異なり、フレーム上にバンボディ（荷箱）等が架装されることから、フレームの上側からバッテリにアクセスするのは困難である。一方、フレームの下側からバッテリにアクセスする場合であっても、サイドレール間に配置したバッテリを交換する等して整備する際、サイドレール間の狭いスペースで作業を行わなければならないため、整備性の悪化が懸念される。

本発明はこのような問題の少なくとも一部を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バッテリ交換等のバッテリに係る整備性を向上することができる、電動車両のバッテリ保持装置を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

（１）本適用例に係る電動車両のバッテリ保持装置は、車長方向に延在する２本のフレーム間に配置したバッテリを保持する電動車両のバッテリ保持装置であって、バッテリを保持する保持ブラケットと、保持ブラケットを各フレームに連結部を介して連結する連結ブラケットとを備え、連結部は、車高方向にて各フレームよりも下方に配設される。これにより、バッテリを保持ブラケットに保持した状態で車両の下側から保持ブラケットごと着脱する際、連結部が車高方向にて各フレームよりも下方に配設されることから、連結部へのアクセスが容易となる。また、このような構成により、各サイドレール下方の比較的広いスペースで整備作業を行うことができる。故に、バッテリ交換時における整備性を向上させることができる。

（２）本適用例に係る電動車両のバッテリ保持装置において、保持ブラケットは、バッテリを車高方向にて連結部よりも上側で支持可能とする上側保持部を含む。
（３）本適用例に係る電動車両のバッテリ保持装置において、保持ブラケットは、バッテリを車高方向にて連結部よりも下側で支持可能とする下側保持部を含む。

前記適用例を用いる本発明の電動車両のバッテリ保持装置によれば、車両の航続距離を延長しながら、バッテリ交換等のバッテリに係る整備性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るバッテリ保持装置を備えた電動車両の側面図である。図１のバッテリ保持装置を車両前方から見た正面図である。図１のバッテリ保持装置を車両上方から見た上面図である。図２のバッテリ保持装置の変形例を示す正面図である。図２のバッテリ保持装置の別の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係るバッテリ保持装置を備えた電動車両の一例であるハイブリッド（ＨＥＶ）型のトラック１の側面図である。トラック１は、そのシャーシフレーム２上に、バンボディ（荷箱）３及びキャビン４が架装されて構成されている。シャーシフレーム２は、ラダー型フレーム構造をなし、トラック１の車長方向Ｘに延在する２本のサイドレール（フレーム）５を備えている。

トラック１の前輪６と後輪７との間には、車幅方向Ｙにおけるサイドレール５の両方の外側（両側方）に、右左折時や側突時に車両等の衝突対象物の巻き込みを防止するサイドガード８がそれぞれ設置されている。そして、本実施形態の場合、各サイドレール５間には二段積みのバッテリ９が配置されている。

バッテリ９は、トラック１の駆動源として設けられた図示しない走行用モータに電力を供給する高電圧バッテリである。また、バッテリ９は、例えばリチウムイオンバッテリであり、図示しない複数のバッテリセルを互いに接続したバッテリモジュールとして形成されている。そして、各バッテリ９は、それぞれバッテリ保持装置１０により各サイドレール５に保持されている。

図２はバッテリ保持装置１０をトラック１の前方から見た正面図であり、図３はバッテリ保持装置１０をトラック１の上方から見た上面図である。各サイドレール５は、車幅方向Ｙの外側に凸となる断面コの字形状をなし、外側面５ａと内側面５ｂとを有している。また、シャーシフレーム２は、各サイドレール５の内側面５ｂ同士を結合する図示しない複数のクロスメンバも備えている。

バッテリ保持装置１０は、各バッテリ９を保持する保持ブラケット１１と、保持ブラケット１１を各サイドレール５に連結部１２を介して連結する連結ブラケット１３とを備えている。

保持ブラケット１１は、全体として、各バッテリ９の脱落を阻止しながら、バッテリ９を支持可能であり、トラック１の走行中の振動による衝撃に耐え得る剛性及び強度を有している。詳しくは、保持ブラケット１１は、上側サイドブラケット（上側保持部）１４、下側サイドブラケット（下側保持部）１５、連結フレーム１６、及び下側カバー１７等の金属部材から構成され、これらを溶接又はボルト締結により結合して形成されている。

上側サイドブラケット１４は、例えば、車長方向Ｘに延びる２枚のサイドパネル１４ａから構成され、各バッテリ９のうちの上側バッテリ９Ａの車幅方向Ｙに対向する両側面９Ａ１を各サイドパネル１４ａで挟み込むことで上側バッテリ９Ａを支持している。詳しくは、上側サイドブラケット１４は、上側バッテリ９Ａを車高方向Ｚにて連結部１２よりも上側で支持している。

下側サイドブラケット１５は、車長方向Ｘに延びる２枚のサイドパネル１５ａから構成され、各バッテリ９のうちの下側バッテリ９Ｂの車幅方向Ｙに対向する両側面９Ｂ１を各サイドパネル１５ａで挟み込むことで下側バッテリ９Ｂを支持している。詳しくは、下側サイドブラケット１５は、下側バッテリ９Ｂを車高方向Ｚにて連結部１２よりも下側で支持している。

連結フレーム１６は、車幅方向Ｙに延びる２本の水平フレーム１６ａから構成され、各水平フレーム１６ａの上面には、上述した各サイドパネル１４ａが車高方向Ｚに立設され、各水平フレーム１６ａの下面には、上述した各サイドパネル１５ａが車高方向Ｚに立設されている。各水平フレーム１６ａの車幅方向Ｙの両端には、上述した連結部１２に係合される係合部１８がそれぞれ形成されている。

連結部１２に対する係合部１８の係合及び係合解除は、連結ブラケット１３に対する保持ブラケット１１の連結及び連結解除を容易に可能とする種々の構造が想定される。また、下側カバー１７は、下側バッテリ９Ｂの下面を覆う保護プレートである。一方、連結ブラケット１３は、上述した連結部１２がそれぞれ形成される２つの内側フレーム１３ａと、各内側フレーム１３ａの車幅方向Ｙの外端に結合される２つの外側フレーム１３ｂとから構成されている。各外側フレーム１３ｂの外端はサイドレール５の内側面５ｂに結合されている。

こうして、保持ブラケット１１で保持された各バッテリ９を連結ブラケット１３を介してサイドレール５で支持するバッテリ保持装置１０が構成されている。そして、連結ブラケット１３の連結部１２にて保持ブラケット１１の連結及び連結解除を行うことにより、二段積みの各バッテリ９を保持ブラケット１１に保持した状態でトラック１の下側から保持ブラケット１１ごと着脱可能である。

ここで、図２から明らかなように、連結ブラケット１３の各連結部１２は車高方向Ｚにて各サイドレール５の下方に配設されている。即ち、連結部１２が車高方向Ｚにて各フレームよりも下方に配設されることから、連結部１２へのアクセスが容易となる。また、各バッテリ９を保持ブラケット１１に保持した状態でトラック１の下側から保持ブラケット１１ごと着脱する際、即ち、連結部１２に対する係合部１８の係合及び係合解除の作業を行う際、各サイドレール５の下方の比較的広いスペースで作業を行うことができる。

従って、バンボディ３及びキャビン４等の架装物が配置された各サイドレール５の上側からアクセスして作業を行う場合や、各サイドレール５間の狭いスペースで作業を行う場合に比して、各バッテリ９交換等のバッテリ９に係る整備性を大幅に向上することができる。
また、本実施形態に係るバッテリ保持装置１０においては、積層されたバッテリ９を保持ブラケット１１に保持した状態でトラック１の下側から保持ブラケット１１ごと着脱可能であることから、サイドレール５間のスペースを利用して、できるだけ多くのバッテリ９を搭載可能となり、トラック１の航続距離を延長することもできる。

以上で本発明に係るバッテリ保持装置１０の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

例えば、図４に示すように、バッテリ９を上側一段積みの搭載とした保持ブラケット１９としても良く、また、図５に示すように、バッテリ９を下側一段積みの搭載とした保持ブラケット２０としても良い。これらの場合であっても、連結ブラケット１３の連結部１２は、車高方向Ｚにて各サイドレール５よりも下方に配設されるため、少なくともバッテリ９の交換に係る整備性を向上することが可能である。また、バッテリ９を一段積みとしたことにより、トラック１の構成ユニットのレイアウトの自由度がさらに向上するとの利点もある。

また、上記実施形態の保持ブラケット１１や連結ブラケット１３は、上述した構造に限定されるものではなく、バッテリ９の脱落を阻止しながら、バッテリ９を支持可能であり、トラック１の走行中の振動による衝撃に耐え得る剛性及び強度を有していれば、種々の構造が想定可能である。

また、上記実施形態では、本発明をハイブリッド型のトラック１に適用した場合について説明したが、ハイブリッド型のバスや乗用車に適用しても良いし、走行用動力源としてモータのみを備えた電気自動車に適用しても良い。

１トラック（電動車両）
５サイドレール（フレーム）
９バッテリ
１０バッテリ保持装置
１１保持ブラケット
１２連結部
１３連結ブラケット
１４上側サイドブラケット（上側保持部）
１５下側サイドブラケット（下側保持部）

Claims

車長方向に延在する２本のフレーム間に配置したバッテリを保持する電動車両のバッテリ保持装置であって、
前記バッテリを保持する保持ブラケットと、
前記保持ブラケットを前記各フレームに連結部を介して連結する連結ブラケットと
を備え、
前記連結部は、車高方向にて前記各フレームよりも下方に配設される、電動車両のバッテリ保持装置。
前記保持ブラケットは、前記バッテリを車高方向にて前記連結部よりも上側で支持可能とする上側保持部を含む、請求項１に記載の電動車両のバッテリ保持装置。
前記保持ブラケットは、前記バッテリを車高方向にて前記連結部よりも下側で支持可能とする下側保持部を含む、請求項１又は２に記載の電動車両のバッテリ保持装置。