JP4192945B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内の空気を用いて車両に搭載された電池を冷却する形式の車両用電源装置に関するものである。

電気自動車、ハイブリッド車などに用いられる比較的大容量の電源装置の一種に、車室内の空気を用いて車両のフロア等に固定された蓄電池を冷却する形式の車両用電源装置が知られている。このような車両用電源装置の蓄電池は、たとえば、複数個の電池セルの間に隙間を形成し、その隙間に車室から取り入れた空気を一方向に流すように構成される。たとえば、特許文献１に記載された電動車両搭載電池がそれである。これによれば、リヤウインドウの下側に開口するダクトが接続されたケース内において複数の電池セルが収容され、リヤウインドウの下側の空気がそれら電池セル間の隙間を通して流通させられることにより、各電池セルが冷却されるようになっている。

特開平１０−２５２４６７号公報

しかしながら、上記従来の電源装置では、各電池セルを冷却するための空気がリヤウインドウの下側に開口するダクトを通して採り入れられるように構成されることから、空気の流通距離が長くなって空気の流通抵抗が高くなるので、電池セルの冷却効果が十分に得られない可能性があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、電池セルを冷却するための空気の流通抵抗が小さな車両用電源装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、複数の電池セルが電池ケース内に収容されて車両に搭載され、その電池ケース内に車室内の空気を導入して前記電池セルを冷却する形式の車両用電源装置であって、前記電池ケースが、床板を隔てて前記車室に隣接すると共に、前側座席と後側座席との間に設けられる電池収容室内に設置され、その床板の前記前側座席下面に対向する位置に前記電池セルに前記車室内の空気を導入する空気導入経路の開口が設けられていることにある（請求項１）。

第１発明によれば、車室の床板を隔てて車室に隣接すると共に前側座席と後側座席との間に設けられる電池収容室内の位置に電池ケースが設置され、その電池ケース内に収容された電池セルを冷却するための車室内の空気が、上記床板の前記前側座席下面に対向する位置に設けられた開口から導入されることから、開口から電池セルまでの空気導入経路が短くなるので、電池セルを冷却するための空気の流通抵抗が小さくなる。従って、電池セルの冷却効果が十分に得られる。

ここで、好適には、前記組電池は、複数個の電池セルがその厚み方向に積層され且つそれら複数個の電池セルの間に一方向に貫通する隙間が形成された長手状のものであり、その長手方向が車両の幅方向となるように、その幅方向に設けられた長椅子状の座席下に配置される。このようにすれば、前記空気導入経路により導かれた空気がその隙間を通して一方向に流通させられるので、組電池を構成するために厚み方向に積層された複数個の電池セルが好適に冷却され、その組電池の寿命が確保される。

また、好適には、前記組電池が電池ケースに収容されることによってその電池ケース内に前記電池セル間の隙間を通して連通する気体流入室および気体排出室が上記組電池を挟んで形成され、前記空気導入経路内の空気が気体流入室、電池セル間の隙間、気体排出室を経てその空気の導出経路に設けられた送風ファンにより流通させられる。このようにすれば、空気導出経路に設けられた送風ファンにより、空気導入経路内の空気が気体流入室、隙間、気体排出室を経て流通させられるので、組電池が好適に冷却され、その組電池の寿命が確保される。

また、好適には、前記組電池が電池ケースに収容されることによってその電池ケース内に前記電池セル間の隙間を通して連通する気体流入室および気体排出室が上記組電池を挟んで形成され、前記空気導入経路に設けられた送風ファンによりその空気導入経路内に導かれた空気が気体流入室、隙間、気体排出室を経て流通させられる。このようにすれば、空気導入経路に設けられた送風ファンにより、空気導入経路内の空気が気体流入室、隙間、気体排出室を経て流通させられるので、組電池が好適に冷却され、その組電池の寿命が確保される。また、空気導入経路に設けられた送風ファンによりその空気導入経路内に導かれた空気が気体流入室へ押し込まれることから、その気体流入室内の圧力が大気圧である電池ケース外よりも高くなるので、その電池ケース外からの温度の高い空気の漏入による電池セル積層方向の温度傾斜が抑制され、その温度傾斜に起因する電池セル間の特性のばらつきが緩和される。

また、好適には、前記空気導出経路は、前記電池ケースの気体排出室の空気を車外に導くものである。このようにすれば、電池セル間の隙間を通過することにより温度が高くなった空気が車外に排出されるので、電池ケースが配置された空間内の温度上昇が抑制される利点がある。

図１において、車両１２は、比較的容量の大きい長手状の電池パック１０を搭載した電気自動車或いはハイブリッド自動車である。この電池パック１０は、車両用電源装置或いは蓄電装置として機能するものであり、その長手方向が車両１２の幅方向と平行な状態で、ベンチ型後部座席７８（図５）を支持するための座席下カバーパネル１６の下側に配置されており、座席下カバーパネル１６は、車室の床およびアンダーボディとして機能するフロアパネル１４の上に固設されている。なお、車室とは座席が設けられた空間をいう。

上記座席下カバーパネル１６は、逆Ｕ字状断面を備えた長手状部材であって、略垂直な１対の前側壁１６ａおよび後側壁１６ｂと、それら前側壁１６ａおよび後側壁１６ｂの上端部を相互に連結する略水平な連結壁１６ｃとから構成されている。それら前側壁１６ａおよび後側壁１６ｂの下端部がボルトなどによってフロアパネル１４に固定されることにより、座席下カバーパネル１６とフロアパネル１４との間に、車両１２の幅方向に延びる長手状の収容空間１８が形成されている。この座席下カバーパネル１６は、ベンチ型後部座席が非使用位置へ移動させられたときには床としても機能する。また、座席下カバーパネル１６は、収容空間１８の高さが電池パック１０の高さよりも少し高い程度となるように、前側壁１６ａおよび後側壁１６ｂの高さが設定されている。

前記電池パック１０は、座席下カバーパネル１６に覆われるとともに収容空間１８内に収容されることにより、車両１２のボディー内において車室に隣接させられえ、且つその車室から隔てられている。従って、本実施例では、座席下カバーパネル１６が電源装置カバーとして機能している。また、上記フロアパネル１４および座席下カバーパネル１６は、鋼板などの磁性導体から成るものであるため、電磁シールドとしても機能している。なお、２０は人工皮革状表層を有する軟質パネル或いは繊維状の表層を有する装飾マットなどの室内装飾部材である。

上記電池パック１０は、たとえば図２の分解組立図および図３の横断面図に示すように構成されている。すなわち、電池パック１０は、複数個の平板状の角型の電池セル２２がその厚み方向に配列させられ且つその電池セル２２間に一方向すなわち上下方向に貫通する隙間Ｓが設けられた電池モジュールすなわち組電池２４と、その組電池２４を収容するためのロアーケース２６およびアッパケース２８から成る電池ケースすなわち電池ケース３０と、上記組電池２４とロアーケース２６との間に形成された気体流入室３２に接続されてその気体流入室３２内に車室内の空気を導びくための空気導入ダクト３４と、上記組電池２４とアッパケース２８との間に形成された気体排出室３６に接続されてその気体排出室３６内の空気を排出させるための空気排出ダクト３８とを備えている。なお、上記空気導入ダクト３４および空気排出ダクト３８は、図４以下に示されている。

上記ロアーケース２６は、一枚の金属板材からプレス加工されたものであって、水平な底壁２６ａと、その底壁２６ａの両側部からその底壁２６ａに対して略直角に立ち上がる１対の側壁２６ｂと、その１対の側壁２６ｂの上端部から外側へ向かう底壁２６ａと平行な１対の支持壁２６ｃと、取付穴２６ｄを備えてその１対の支持壁２６ｃから外側へ向かう程底壁２６ａ側へ向かうように傾斜した取付壁２６ｅとから構成されている。また、上記アッパケース２８は、一枚の金属板材からプレス加工されたものであって、水平な底壁２８ａと、その底壁２８ａの両側部から断面Ｌ字型の階段状壁２８ｂを介してその底壁２８ａに対して略直角に立ち下がる１対の側壁２８ｃと、取付穴２８ｄを備えてその１対の側壁２８ｃの下端部から外側へ向かう程底壁２８ａから離れる側へ向かうように傾斜した取付壁２８ｅとから構成されている。電池ケース３０の下部および上部を構成するロアーケース２６およびアッパケース２８は、たとえば、組電池２４の長手方向に平行な折れ線を境にして一枚の金属板材からプレス加工によって曲成されたものであり、幅方向の両端部に位置する取付壁２６ｅおよび２８ｅが取付壁２６ｅおよび２８ｅを通した固定ねじ５８によって相互に一体的に固定されるようになっている。また、上記アッパーケース２８は、たとえば射出成形によって得られた合成樹脂成形品であってもよい。

上記電池セル２２は、たとえばニッケル水素電池などの二次電池を構成するための電解質および電極をそれぞれ収容した複数個たとえば６個の電槽を内部に備えた樹脂製の偏平な箱体であって、直列に接続される図示しない正端子および負端子を側面の上部に備えるとともに、過剰水素を排出するための図示しない排出口をその上面に備え、その長手方向（幅方向）すなわち図３の左右方向が車両の前後方向となるように配置されている。また、上記電池セル２２は、その側面の下部から幅方向（長手方向）に突き出す脚部４２を備えている。上記複数個の電池セル２２は、その厚み方向において相互に重ね合わせられ且つ複数個配列された状態で、電池セル２２の上下にそれぞれ設けられた２対の拘束ロッド（拘束部材）４４によって互いに接近する方向に締め着けられる１対の拘束板（エンドプレート）４６により互いに密着するように押圧されている。拘束板４６には、上記拘束ロッド４４に固定されるために上下方向へ突き出す２対のブラケット４８が設けられている。

また、上記電池セル２２の重ね合わせ面すなわち相互の対向面には、図３に示すように、その対向面の長辺方向の両端部において短辺方向すなわち上下方向に連なるように設けられた１対の凸条５０と、その長辺方向の中間部において対向面の上下方向に連なる複数本（本実施例では５本）の凸条５２と、それらの凸条５０、５２の間において一定の配置密度となるように所定間隔で上記対向面から突設された複数の小突起５４とが設けられている。上記凸条５０、５２は、複数の電槽を電池セル２２内に形成する隔壁の位置に対応する場所に形成されたものであって、隣接する電池セル２２の凸条５０、５２に当接することにより拘束ロッド４４によって発生する圧縮力を受けて電池セル２２の変形を防止するためのものである。また、上記凸条５０、５２と小突起５４とは、電池セル２２の間に僅かな隙間Ｓを形成するためのものであってたとえば１．０mm程度の突き出し量となるように形成されているので、電池セル２２の間には上下方向に貫通する幅寸法が２．０mm程度のスリット状の隙間Ｓが形成され、電池セル２２と拘束板４６との間には上下方向に貫通する幅寸法が１．０mm程度のスリット状の隙間Ｓが形成されているとともに、所定の電池セル２２の凸条５０、５２および小突起５４とそれに隣接する電池セル２２の凸条５０、５２および小突起５４とは相互に密着させられている。

前記ロアーケース２６の支持壁２６ｃの上面は、電池セル２２の両端部を支持するためのものであり、支持面６０として機能している。すなわち、上記ロアーケース２６の内壁面には、電池セル２２の幅方向寸法に対応して、その幅寸法よりも小さな間隔を有し、且つ互いに平行な状態で電池セル２２の厚み方向すなわち組電池２４の長手方向に延びる１対の支持面６０が形成されている。

各電池セル２２間の隙間Ｓが開口する側の端面すなわち下端面６２の長手方向の両端部に位置する１対の着座面６４が上記の１対の支持面６０上に着座させられた状態で各電池セル２２がロアーケース２６に固定されることにより、前記気体流入室３２が各電池セル２２の下端面６２とロアーケース２６の１対の側壁２６ｂとロアーケース２６の底壁２６ａとにより形成されている。各電池セル２２は、たとえばインサート成形によりその着座面６４に埋設された図示しない有底円筒状のナットに固定ねじ６８がロアーケース２６の穴６９を通して螺合されることによりそのロアーケース２６に固定されている。

アッパケース２８の内壁面であって前記電池セル２２の上端面７２の長手方向１０端部に対応する位置には、その電池セル２２の上端面７２の長手方向の両端部に当接するように組電池２４の長手方向に延びる１対の長手状のシール部材７０がたとえば接着剤により固定されており、前記気体排出室３６がアッパケース２８の上記１対のシール部材７０の間の部分と電池セル２２の上端面７２との間に形成されている。このシール部材７０は、たとえば合成樹脂製スポンジ、軟質ゴムなどの弾性変形可能な材質により構成される。

図５の断面図に示すように、座席下カバーパネル１６の連結壁１６ｃに支持された後部座席７８の下面の前側には、その後部座席７８の幅方向（車両の幅方向）全体にわたって長手状の凹溝８０が形成されており、その凹溝８０によって、車両１２の幅方向において連続し且つ座席下カバーパネル１６と座席７８の下面との間に形成されたスリット状の開口８２を通して車両１２の前方側に連通する座席下空間８４が、上記座席下カバーパネル１６と後部座席７８の下面との間に形成されている。上記後部座席７８は、たとえば１２０cm程度の長さ寸法（車幅方向寸法）を備えており、上記スリット状の開口８２は、その後部座席７８の幅寸法よりも僅かに短い全長を有し、且つ数cm程度たとえば２乃至３cm程度の幅寸法（垂直方向寸法）を備えている。また、上記座席下空間８４は、後部座席７８の下面の長手方向と同様の長さ寸法と、上記後部座席７８或いは座席下カバーパネル１６の連結壁１６ｃの幅寸法すなわち車両前後方向の寸法の１／３程度の幅寸法（水平方向寸法）とを備えている。なお、上記座席下カバーパネル１６の水平な連結壁１６ｃの車両前方側の側縁部は、車両前方に向かうほど下方へ向かう傾斜面となるように形成されており、上記スリット状の開口８２は、その傾斜面と後部座席７８の車両前方側の側縁との間に形成されている。

図６は上記座席下カバーパネル１６の一部を切り欠いた平面図であり、図７はその座席下カバーパネル１６の断面図であり、図８はその座席下カバーパネル１６の一部を切り欠いた斜視図であり、前記図５はその図６のＶ−Ｖ視断面を示し、上記図７は図６のVII −VII 視断面を示している。図６乃至図８に示すように、前記空気導入ダクト３４は座席下空間８４に間接的に連通させられており、車室内の空気が座席下空間８４を経てその空気導入ダクト３４に吸引されるようになっている。すなわち、カバーパネル１６とフロアパネル１４との間に形成された収容空間１８内には、そのうちの車両右側の一部が互いに直角を成す車両前後方向に平行な仕切壁８８および車両幅方向に平行な仕切壁９０によって分割されることにより吸入室９２が設けられており、図７に示すように一端がロアーケース２６の車両右側の端部と拘束板４６の下部との間の開口に接続された前記空気導入ダクト３４の他端部がその仕切壁８８に設けられた矩形状の開口９４を通してその吸入室９２に連通させられている。また、その吸入室９２は、座席下カバーパネル１６の長手方向の車両前側且つ右側の端部であって上記座席下空間８４下に位置する複数本のスリット９６を通して座席下空間８４に連通させられている。また、厚み方向に貫通し且つ上記複数本の互いに平行な車幅方向のスリット９６を有する合成樹脂製カバー９８が、座席下カバーパネル１６の端部に形成された切欠１００に嵌め着けられることにより、上記スリット９６が吸入室９２と座席下空間８４との間に設けられている。

また、冷却ファン、排気ファンなどとして機能する送風ファン３１を一端に備えた空気排出ダクト３８の他端は、アッパケース２８の長手方向の車両左側の端部が切り欠かれることにより形成された開口に接続されており、その送風ファン３１は図示しないダクトを介して車外に連通させられている。本実施例の電源装置１０は、各電池セル２２の温度が所定値以上となったことが検出されると、その温度上昇を抑制するために、上記空気排出ダクト３８に設けられた送風ファン３１が作動させられる。送風ファン３１が作動させられると、たとえば図４、図５および図７の一点鎖線の矢印に示すように、車室内の空気が、スリット９６、吸入室９２、空気導入ダクト３４、気体流入室３２、各電池セル２２の間の隙間Ｓ、気体排出室３６、空気排出ダクト３８を経て送風ファン３１に引き込まれるようになっており、空気が各電池セル２２の間の隙間Ｓを通して流されることにより各電池セル２２が冷却されるようになっている。従って、本実施例では、スリット９６、吸入室９２、矩形状の開口９４、空気導入ダクト３４、気体流入室３２が空気導入経路として機能し、スリット９６がその空気導入経路の開口として機能する。また、気体排出室３６、空気排出ダクト３８、送風ファン３１、図示しないダクトなどが空気導出経路として機能している。

上述のように、本実施例によれば、座席下カバーパネル１６を隔てて車室に隣接する位置に組電池ケース３０が設置され、その組電池ケース３０内に収容された電池セル２２を冷却するための車室内の空気が、座席下カバーパネル１６に設けられたスリット９６から導入されることから、空気導入経路（スリット９６、吸入室９２、矩形状の開口９４、空気導入ダクト３４、気体流入室３２）が短くなるので、電池セル２２を冷却するための空気の流通抵抗が小さくなる。従って、電池セル２２の冷却効果が十分に得られる。また、空気導入経路を構成する部品たとえば空気導入ダクト３４の長さが短縮されることから、空気導入ダクト３４の部品価格が低下し、電池パック１０が安価となる利点がある。

また、本実施例によれば、空気導入経路の開口として機能するスリット９６が後部座席７８の下面に対向して設けられ、その後部座席７８下の座席下空間８４を通して車室内空気が電池パック１０の気体流入室３２へ導入されるようになっている。すなわち、座席下カバーパネル１６と後部座席７８の下面との間に形成され、車両１２の幅方向において連続し且つその座席下カバーパネル１６と後部座席７８の下面との間のスリット状の開口８２を介して車両１２の前方側に連通する座席下空間８４を通して、車室内の空気が前記空気導入経路の開口として機能するスリット９６内に吸引されるようになっている。このため、車両の後部座席７８下に設けられた電池パック１０を冷却する空気を導入するための空気導入経路の長さが短くなるので、その空気導入経路に導かれる空気の流通抵抗が小さくされる。また、空気導入経路の開口として機能するスリット９６が後部座席７８によって覆われるので、後部座席７８下のデッドスペースが活用され、後部座席７８下前面の立壁面すなわち前側壁１６ａに開口を設ける場合に比較して、スリット９６を覆う後部座席７８によって吸引騒音が軽減されるとともにゴミや埃の吸い込みが抑制される。

また、本実施例によれば、前記電池パック１０は、複数個の電池セル２２がその厚み方向に積層され且つそれら複数個の電池セル２２の間に一方向に貫通する隙間Ｓが形成された長手状の組電池２４を有し、その長手方向が車両の幅方向となるように、その幅方向に設けられた長椅子状の後部座席７８下に配置されることから、前記空気導入経路により導かれた空気がその隙間Ｓを通して一方向に流通させられるので、組電池２４を構成するために厚み方向に積層された複数個の電池セル２２が好適に冷却され、その組電池２４の寿命が確保される。

また、本実施例によれば、前記組電池２４が電池ケース３０に収容されることによってその電池ケース３０内に電池セル２２間の隙間Ｓを通して連通する気体流入室３２および気体排出室３６が上記組電池２４を挟んで形成され、前記空気導入経路内の空気が気体流入室３２、隙間Ｓ、気体排出室３６、空気排出ダクト３８を経てその空気排出ダクト３８に設けられた送風ファン３１により流通させられることから、組電池２４が好適に冷却され、その組電池２４の寿命が確保される。

また、本実施例によれば、前記空気導出経路は、電池ケース３０内の気体排出室３６の空気を車外に導くものであることから、電池セル２２間の隙間Ｓを通過することにより温度が高くなった空気が車外に排出されるので、電池ケース３０が配置された収容空間１８内の温度上昇が抑制される利点がある。

次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図９は、前記図５に対応する、後部座席７８およびそれを支持する座席下カバーパネル１６の横断面図であって図１０のIX−IX視図であり、図１０は上記座席下カバーパネル１６の一部を切り欠いた平面図であって前記図６に対応し、図１１はその座席下カバーパネル１６内の要部を示す断面図であって図１０のXI−XI視断面図であり、図１２はその座席下カバーパネル１６の斜視図である。なお、図１０においては、空気排出ダクト１２２が省略されている。

本実施例においても、電池パック１０は、フロアパネル１４と座席下カバーパネル１６とにより形成された収容空間１８に設置されており、座席下カバーパネル１６により車室に隣接する位置においてその車室と隔てられている。

その収容空間１８内には、そのうちの車両前方側且つ左側の一部が、車両１２の幅方向と平行な仕切り壁１０４およびその車両の長手方向と平行な仕切り壁１０５によって分割されることにより吸入室１０６が設けられている。このように収容空間１８の一部を分割した吸入室１０６を設けるのは、送風ファン３１が作動させられた場合に収容空間１８内の比較的高温の空気が吸引されて電池パック１０へ送風されることを防止し、確実に車室内の冷たい空気を吸引するためである。

図１１に示すように、空気導入ダクト１０８は、一端がロアーケース２６の車両左側の端部と拘束板４６の下部との間の開口に接続され、他端には送風ファン３１が接続されている。送風ファン３１は、図９に示すように、その吸引口１１０が仕切壁１０４に設けられた円形の開口１１２に嵌めつけられている。これにより、空気導入ダクト１０８は吸入室１０６に連通させられている。また、その吸入室１０６は、座席下カバーパネル１６の長手方向の車両左側の端部であって前記座席下空間８４下に位置する複数本のスリット１１４を通して座席下空間８４に連通させられており、吸入室１０６は後述するように空気導入経路の一部を構成することから、スリット１１４は空気導入経路の開口として機能している。スリット１１４を下方へ通過した空気は、吸入室１０６内において、側方に位置する円形の開口１１２へ入るように略直角に曲げられる。すなわち空気導入経路は下方に向かった後側方へ曲げられている。なお、板状の合成樹脂製カバー１１６は、厚み方向に貫通した上記複数本のスリット１１４を有し、その合成樹脂製カバー１１６が座席下カバーパネル１６の端部に形成された切欠１１８を覆うように取り付けられることにより、上記スリット１１４が設けられている。

図９に示すように、上記吸入室１０６内（すなわちスリット１１４の下方）には、上記吸引口１１０を空気導入可能にスリット１１４側から覆う防塵防音用カバー１１９が設けられている。この防塵防音用カバー１１９は、送風ファン３１の騒音を遮蔽する遮蔽板として機能するとともに、スリット１１４を通過した空気に含まれる埃や車室内でこぼれた液体が送風ファン３１の吸引口１１０内に吸引されないようするためのものであり、吸引口１１０から離れる程フロアパネル１４に接近するように傾斜した形状であって、下側の縁部すなわち先端部１２０とフロアパネル１４との距離が、仕切壁１０４の開口の下端とフロアパネル１４との距離よりも僅かに短くなるような長さを有して、仕切壁１０４の吸引口１１０の上側位置に固定されている。すなわち、吸入室１０６内において、スリット１１４から下方へ向かい且つ円形の開口１１２へ向かうように略直角に曲げられた空気導入経路の曲率中心側からその空気導入経路をさらに湾曲させて遠回りさせるように突き出す防塵防音用カバー１１９がスリット１１４側に設けられているのである。

防塵防音用カバー１１９が上記のように構成され、且つスリット１１４が防塵防音用カバー１１９の上方に位置するため、スリット１１４から下方へ導入された空気はスリット１１４から送風ファン３１の吸引口１１０まで側方へ向かう最短経路を流通することができず、図９の一点鎖線に示すように流通する。すなわち、スリット１１４から導入された空気は、当初は略垂直下方に向かい、防塵防音用カバー１１９の先端付近で大きく湾曲して上方に向かう。このように空気導入経路が大きく湾曲させられていることから、スリット１１４を通過して埃や液体が空気導入経路内に導入されても、その埃や液体が送風ファン３１の吸引口１１０に吸引されることが確実に防止されるのである。

また、防塵防音用カバー１１９の先端部１２０は、防塵防音用カバー１１９の内表面１２２側に丸められた形状を有している。すなわち、防塵防音用カバー１１９の先端部１２０のスリット１１４側の面は、先端縁１２４側ほど空気流通方向において下流側となるように回曲させられている。なお、上記先端縁１２４とは、空気の流路を最も狭める部位をいう。このように先端部１２０が丸められた形状を有しているのは、先端部１２０における空気の流線を滑らかとすることにより、その減速をできるだけ少なくするとともに、空気が流通する際に発生する騒音を減少させるためである。

さらに、防塵防音用カバー１１９の内表面１２２には、ウレタン製スポンジ状の吸音材１２６が貼りつけられており、また、吸入室１０６の底面１２８にも同じウレタン製スポンジ状の吸音材１３０が貼りつけられている。これら２つの吸音材１２６、１３０によって送風ファン３１の騒音が吸収される。

電池セル２２を冷却した後の空気を車外に排出するための図示しないダクトとの接続口１３２を一端に備えた空気排出ダクト１３４の他端は、図１１に示すように、アッパケース２８の車両左側の端部と拘束板４６の上部との間の開口に接続され、電池ケース３０内の気体排出室３６が上記空気排出ダクト１３４およびそれに接続された図示しないダクトを介して車外に連通させられている。本実施例の電池パック１０では、各電池セル２２の温度が所定値以上となったことが検出されると、その温度上昇を抑制するために、上記空気導入ダクト１０８に設けられた送風ファン３１が作動させられ、たとえば図９、図１１、図１３の一点鎖線の矢印に示すように、車室内の空気が、スリット１１４、吸入室１０６、開口１１２、送風ファン３１、空気導入ダクト１０８、気体流入室３２、各電池セル２２の間の隙間Ｓ、気体排出室３６、空気排出ダクト１３４を経て車外に導かれるようになっており、車室から導いた空気が各電池セル２２の間の隙間Ｓを通して流され、各電池セル２２が冷却されるようになっている。従って、本実施例では、前記座席下空間８４下に開く開口として機能するスリット１１４、吸入室１０６、円形の開口１１２、送風ファン３１、空気導入ダクト１０８、気体流入室３２が空気導入経路として機能し、気体排出室３６、空気排出ダクト１３４、これに接続された図示しないダクトなどが空気導出経路として機能している。

上述のように、本実施例によれば、座席下カバーパネル１６を隔てて車室に隣接する位置に組電池ケース３０が設置され、その組電池ケース３０内に収容された電池セル２２を冷却するための車室内の空気が、座席下カバーパネル１６に設けられたスリット１１４から導入されることから、空気導入経路（スリット１１４、吸入室１０６、円形の開口１１２、送風ファン３１、空気導入ダクト１０８、気体流入室３２）が短くなるので、電池セル２２を冷却するための空気の流通抵抗が小さくなる。従って、電池セル２２の冷却効果が十分に得られる。また、本実施例によれば、空気導入経路の開口として機能するスリット１１４が後部座席７８の下面に対向して設けられ、その後部座席７８下の座席下空間８４を通して車室内空気が電池パック１０の気体流入室３２へ導入されるようになっている。すなわち、座席下カバーパネル１６と後部座席７８の下面との間に形成され、車両１２の幅方向において連続し且つその座席下カバーパネル１６と後部座席７８の下面との間のスリット状の開口１３６を介して車両１２の前方側に連通する座席下空間８４を通して、車室内の空気が前記空気導入経路の開口として機能するスリット１１４内に吸引されるようになっている。このため、空気導入経路を構成する部品たとえば空気導入ダクト１０８の長さが短縮されるなどのことから、前述の第１実施例と同様の効果が得られる。

また、本実施例によれば、組電池２４が電池ケース３０内に収容されることによってその電池ケース３０内に電池セル２２間の隙間Ｓを通して連通する気体流入室３２および気体排出室３６が上記組電池２４を挟んで形成され、空気導入経路に設けられた送風ファン３１によりその空気導入経路内に導かれた空気が気体流入室３２、隙間Ｓ、気体排出室３６を経て流通させられることから、空気導入経路に設けられた送風ファン３１により空気導入経路内の空気が気体流入室３２へ押し込まれて、その気体流入室３２内が大気圧である電池ケース３０の外よりも圧力が高くなるので、その電池ケース３０外の比較的温度の高い空気の漏入による電池セル２２の積層方向の温度傾斜が抑制され、その温度傾斜に起因する電池セル２２間の特性のばらつきが緩和される。

因みに、送風ファン３１が空気導出経路において組電池２４よりも下流側に設けられる場合には、空気導入経路内の空気を気体流入室３２、隙間Ｓ、気体排出室３６へと引き込むことにより空気を流通させるのであるが、気体流入室３２の圧力が大気圧である電池ケース３０の外よりも低くなるので、図１４の斜めの矢印に示すように、ロアーケース２６の取付壁２６ｅとアッパーケース２８の取付壁２８ｅとの間、および電池セル２２の着座面６４とこれを支持する支持壁２６ｃとの間からたとえば６０℃程度の比較的温度の高い収容空間１８内の空気が漏入することがある。そのような比較的温度の高い収容空間１８内の空気が漏入すると、図１５に示すように、気体流入室３２において下流側ほど空気の温度が高くなる温度傾斜が発生して電池セル２２の温度がばらつくので、電池セル２２間の特性のばらつきが発生し、電池パック１０の性能が十分に得られない場合があったのである。

また、本実施例によれば、前記空気導入経路を湾曲させるように送風ファン３１の吸引口１１０を覆う防塵防音用カバー１１９が設けられていることから、後部座席７８を前に倒すなどしてスリット１１４の上方に後部座席７８がなくなった状態である後部座席７８の非使用状態などにおいて、車室内の異物や車室でこぼれた液体が、空気とともにスリット１１４から混入しても、空気と異なり、それら異物や液体は空気導入経路の湾曲に沿ってさらに下流へ流通することができないので、その防塵防音用カバー１１９の下流に配置された送風ファン３１に、それら異物や液体が混入することが防止される。また、後部座席７８を非使用状態とすると、スリット１１４から吸入室１０６内が見えるが、防塵防音用カバー１１９により送風ファン３１が隠れるので、見栄えもよい。さらに、送風ファン３１から発生する音が防塵防音用カバー１１９により遮蔽されるので、その音により車室の乗員に与える不快感が減少する。

また、本実施例の防塵防音用カバー１１９のスリット１１４側の面は、先端部１２０が先端縁１２４側ほど空気流通方向において下流側となっていることから、防塵防音用カバー１１９の先端部１２０と空気との摩擦抵抗が小さくなるので、空気導入経路内に導入された空気が防塵防音用カバー１１９付近で減速することが抑制できる。従って、電池の冷却効果が一層向上する。

次に、本発明の第３実施例を説明する。図１６は、電池パック１０が搭載された車両の概略断面構成図を示す。図１６において、電池パック１０が前側座席１４０（１列目座席或いは２列目座席）と後側座席１４２（２列目座席或いは３列目座席）との間の床板１４４下に搭載されている。すなわち、前側座席１４０と後側座席１４２との間の床板１４４下にその床板１４４を上壁とし、アンダーボディ１４５を下壁とする電池収容室１４６が形成され、その電池収容室１４６内においてアンダーボディ１４５上に電池パック１０が設置されている。この電池収容室１４６の高さ方向長さは、電池パック１０の高さ方向長さよりも僅かに高い程度とされている。従って、電池パック１０は床板１４４を隔てて車室に隣接する位置に設置されている。

前側座席１４０の下面の後ろ側には凹溝１５０が形成されており、その凹溝１５０によって前側座席１４０の下面のうちの後ろ側と床板１４４との間には座席下空間１５２が形成されている。前側座席１４０の下面のうちの後端には、スリット状の開口１５４が形成されており、その開口１５４により座席下空間１５２と車室とが連通させられている。また、前側座席１４０のうちの後部側において前側座席１４０の下面と対向させられる部分の床板１４４には、床板１４４の厚み方向に貫通する複数本のスリット１５６が設けられ、座席下空間１５２はスリット１５６により電池収容室１４６内に形成された吸入室１５８と連通させられている。上記吸入室１５８は、電池収容室１４６の一部であって、送風ファン３１の吸入口１１０が嵌め入れられる円形の開口１１２を有し車両幅方向に平行な仕切り壁１６０およびその仕切り壁１６０に対して略直交し且つ車両前後方向に平行な仕切り壁１６２とにより仕切られた空間である。

本実施例では、送風ファン３１が作動させられると、車室内の空気が、図１６の一点鎖線の矢印に示すように、座席下空間１５２、スリット１５６、吸入室１５８、開口１１２、送風ファン３１、空気導入ダクト１０８、および図１６においては図示しない気体流入室３２を経て電池セル２２に供給される。従って、それらスリット１５６、吸入室１５８、開口１１２、送風ファン３１、空気導入ダクト１０８、気体流入室３２が空気導入経路として機能し、スリット１５６が空気導入経路の開口として機能する。

上述のように、本実施例によれば、床板１４４を隔てて車室に隣接する位置に電池パック１０が設置され、その電池パック１０を冷却するための車室内空気が、床板１４４に設けられたスリット１５６から導入されることから、空気導入経路が短くなるので、電池パック１０を冷却するための空気の流通抵抗が小さくなる。従って、電池パック１０の冷却効果が十分に得られる。また、空気導入経路を構成する部品たとえば空気導入ダクト１０８の長さが短縮されることから、ダクトの部品価格が低下し、電池パック１０が安価となる利点がある。

また、本実施例によれば、スリット１５６は前側座席１４０の下に設けられており、スリット１５６が前側座席１４０により覆われるので、空気導入経路内で空気の流通等により発生する騒音が車室に聞こえにくくなる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様において適用される。

たとえば、前述の実施例では、空気導入経路の開口として複数本のスリット９６、１１４、１５６が用いられていたが、円形或いは矩形の開口が用いられてもよい。

また、前述の実施例のスリット９６、１１４、１５６には、埃や塵が空気と共に流入することを阻止するための布或いは金属網から成るフィルタが設けられていても差し支えない。

また、図５の実施例の吸入室９２内であってスリット１１６の下方となる位置に、図９に示す防塵防音用カバー１１９と同様のものを、矩形の開口９４を覆うように設けても差し支えない。

また、前述の実施例のスリット９６、１１４は座席下カバーパネル１６のうちの車両の幅方向の右側端部或いは左側端部に設けられていたが、電池パック１０の全長が短い場合には、空気導入ダクト３４或いは１０８が最短となるように、座席下カバーパネル１６の長手方向の中間部に設けられていてもよい。

また、前述の実施例の座席下空間８４は、後部座席７８の下面のうちその長手方向（車両幅方向）の略全長にわたって形成されていたが、その長手方向の一部に形成されたものであってもよい。

また、前述の実施例の座席下空間８４は、後部座席７８の下面のうち車両前方側に形成されていたが、車両後方側に形成されてもよい。この場合には、その座席下空間８４を車室に連通させるスリット状の開口は、後部座席７８の下面のうちの車両後方側端縁と座席下カバーパネル１６の車両後方側端縁との間に設けられることが望ましい。

また、前述の第１実施例および第２実施例では、電池パック１０は後部座席７８下に位置するようにすなわちその後部座席７８を支持する座席下カバーパネル１６とフロアパネル１４との間の収容空間１８内に位置するように設けられていたが、車幅方向に十分な収容空間が形成されるのであれば、前部座席下に位置するように設けられてもよい。

また、前述の第３実施例では、電池パック１０は前側座席１４０と後側座席１４２との間の床下に位置させられていたが、前側座席１４０よりも車両の長手方向前側や後側座席１４２よりも車両の長手方向後側の床下に位置指せられてもよい。

また、前述の第２実施例の防塵防音用カバー１１９に代えて、図１７および図１８に示すように、その一部に空気流通口１６４が設けられた防塵防音用カバー１６６が用いられてもよい。この防塵防音用カバー１６６が用いられる場合には、空気流通口１６４を通して空気が流通するので、その先端は、たとえば図１７のＡ−Ａ視断面図である図１８のようにフロアパネル１４に当接させられてもよい。なお、空気流通口１６４の縁部１６８は、図１８に示すように、空気流通方向において上流側の縁面１７０が、縁側（すなわち空気流通口１６４の中心側）ほど空気流通方向において下流側になるように湾曲させられている。

また、前述の実施例において遮蔽板として機能する防塵防音用カバー１１９は、送風ファン３１の吸引口１１０から離れるほどフロアパネル１４に接近するように傾斜した形状であったが、遮蔽板は、たとえば図１９および図２０に示す形状など、空気の流通を妨害する形状であれば他の形状であってもよい。図１９は、その遮蔽板１７２の斜視図であり、図２０は遮蔽板１７２が図９の防塵防音用カバー１１９に代えて、仕切壁１０４の吸引口１１０の開口の上側位置に取り付けられた状態を示す図である。遮蔽板１７２は、仕切壁１０４の吸引口１１０の上側位置に固定される長手矩形状の基部１７４と、その基部１７４の下縁から斜め下方向に向かう上側平板部１７６と、その上側平板部１７６との間に鋭角を形成するように、その上側平板部１７６の下縁から斜め下方向に向かう下側平板部１７８とから構成されている。

また、前述の第３実施例では、座席下空間１５２を形成するために、前側座席１４０の下面の後ろ側に凹溝１５０が形成されていたが、前側座席１４０を車両の前後方向にスライド可能とするために前側座席１４０の下にレールが設けられる場合など、凹溝１５０を設けなくても前側座席１４０の下面と床板１４４との間に空間が存在する場合には、凹溝１５０は設けられなくてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例の電池パックを備えた車両の要部を説明する斜視図である。 図１の電池パックの構成を説明するために分解して説明する斜視図である。 図２の電池パックの構成を説明するための横断面図である。 図１の電池パックの空気冷却構造を説明するための縦断面を示す略図である。 図１の電池パックの載置位置を詳しく示すための座席および座席下カバーパネルの横断面図であって、図６のＶ−Ｖ視断面図である。 図１および図５の座席下カバーパネルを一部を切り欠いて示す平面図である。 図１の電池パックの吸気構造を説明するための図であって、図６のVII −VII 視断面図である。 図１および図５の座席下カバーパネルを一部を切り欠いて示す斜視図である。 本発明の他の実施例の電池パックの載置位置を詳しく示すために座席および座席下カバーパネルを示す横断面図であって、図１０のIX−IX視断面図である。図５に相当する図である。 図９の実施例の座席下カバーパネルを一部を切り欠いて示す平面図であって、図６に相当する図である。 図９の実施例の電池パックの吸気構造を説明するための図であって、図１０のXI−XI視断面図である。 図９の実施例の座席下カバーパネルを示す斜視図であって、図８に相当する図である。 図９の実施例の電池パックの空気冷却構造を説明するための縦断面を示す略図である。 従来の電池パックにおいて気体流入室内に外部空気が漏入する場合の空気流を説明する略図である。 図１４のように外部空気が気体流入室内に漏入する場合の温度傾斜を説明する図である。 図１および図９とは別の実施例において、電池パックが搭載された車両の概略断面構成図を示す。 図９に示す防塵防音用カバーとは別の防塵防音用カバーを示す斜視図である。 図１７の防塵防音用カバーの断面図である。 遮蔽板の斜視図である。 図１９の遮蔽板が、図９の防塵防音用カバーに代えて取り付けられた状態を示す図である。

符号の説明

１０：電池パック （車両用電源装置）
１２：車両
１４：フロアパネル（床）
１６：座席下カバーパネル（隔壁、電池カバー）
２４：組電池 （電池）
３２：気体流入室、３４：空気導入ダクト、９２：吸入室、９４：矩形状の開口（空気導入経路）
３１：送風ファン、３２：気体流入室、１０８：空気導入ダクト、１０６：吸入室（空気導入経路）
７８：後部座席（座席）
８２、１２４：スリット状の開口
８４：座席下空間
９６、１１４、１５６：スリット（空気導入経路の開口、空気導入口、連通口）
１１９：防塵防音用カバー（遮蔽板）
１４４：床板（床、隔壁）
１４６：電池収容室

Claims (3)

1. 複数の電池セルが電池ケース内に収容されて車両に搭載され、該電池ケース内に車室内の空気を導入して前記電池セルを冷却する形式の車両用電源装置であって、
   前記電池ケースが、床板を隔てて前記車室に隣接すると共に、前側座席と後側座席との間に設けられる電池収容室内に設置され、
   前記床板の前記前側座席下面に対向する位置に前記電池セルに前記車室内の空気を導入する空気導入経路の開口が設けられていることを特徴とする車両用電源装置。
2. 前記前側座席下面に前記車室と連通する凹部が形成され、該凹部から導入される前記車室内の空気が、前記開口を介して前記空気導入経路に導入されている請求項１に記載の車両用電源装置。
3. 前記開口と電池収容室との間に吸入室が設けられ、前記吸入室内において前記空気導入経路が、前記開口から下方に向かい且つ直角に曲げられ、さらに上方に向かうように湾曲させられている請求項１或いは２のいずれかに記載の車両用電源装置。

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