JP2018113114A

JP2018113114A - ダクト及びそれを用いた蓄電装置

Info

Publication number: JP2018113114A
Application number: JP2017001543A
Authority: JP
Inventors: 那由他山地; Nayuta Yamaji
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-07-19

Abstract

【課題】本発明は、液体が単電池に到達しづらいエアダクトを提供する事を課題とする。【解決手段】上記課題を解決するために本発明のダクトは、吸気口と、蓄電装置内に気体を通すための第一ダクトと、第一ダクトと連通される第二ダクトを有し、前記第二ダクトには開口が設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は複数の電池セルを有する蓄電装置の空冷ダクト及びそれを用いた蓄電装置に関する。

従来のエアダクトの排液構造に関して、例えば特許文献１には、ダクト体の孔に線に集合体を備え、電池パック内部に侵入した液体を、繊維集合体を通してダクト外に排出する構造が開示されている。

特開２００８−８７６６５号公報

自動車に搭載される蓄電装置は、装置ケースの内部に複数の単電池、配線部品やエアダクト等を格納しており、エアダクトは単電池へ冷却風を送風する流路を形成している。そのため、冷却ダクトには以下の様な要件が求められる。（１）入出力時に単電池が発熱し温度上昇するが規定温度以下に保つように、冷却風を単電池に送風することで温度抑制する。（２）誤って冷却口に液体が浸入した場合、その液体が冷却流路を伝わり単電池に到達しないこと、また液体が蓄電装置内に溜まらないこと。その為に、エアダクトは冷却風を漏らさないとともに液体を排出可能な構造が必要となる。また、更なる要件として（３）電動車両の普及の為には蓄電装置に対しても省スペースな構造が要求される。

特許文献１に記載のダクトでは、上記（１）と（３）については実現できる可能性がある。しかし、一方で（２）については、孔３１にたまった液体が電池パックへ流れる流路中にあるため、冷却風で液体が電池パック側に流されてしまい、単電池に到達してしまう恐れがある。

本発明は、このような問題に鑑み、液体が単電池に到達しづらいエアダクトを提供する事にある。

上記課題を解決するために本発明のダクトは、吸気口と、蓄電装置内に気体を通すための第一ダクトと、第一ダクトと連通される第二ダクトを有し、前記第二ダクトには開口が設けられる。

本発明によると、冷却風によってダクトに溜まった液体が単電池側に流されにくくなるので、液体が単電池に到達しづらいエアダクトを提供することができる。

蓄電装置の外観斜視図である。図１に図示された蓄電装置のケースを分離状態で示す斜視図である。図１に図示された蓄電装置のケースの断面図である。逆流防止機構が非作動状態のダクト斜視図である。逆流防止機構が作動状態のダクト斜視図である。図３に示した断面図での冷却流路を示す模式図である。

以下、本発明について説明する。

図１〜５を参照して、本発明による蓄電装置１の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る蓄電装置１は、電動車両、たとえば電気自動車の電動機駆動システムにおける車載電源装置に適用されるものである。この電気自動車の概念には、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等が含まれる。

図１は、本発明に係る蓄電装置１の外観斜視図である。なお、これから明細書中で説明される方向については図中の上下左右前後に対応する。

蓄電装置１は上側ケース２と下側ケース３から構成されており、上側ケース２の左右にはそれぞれ右外ダクト４と左外ダクト５が設けられている。この下側ケース３には複数の電池モジュール７が配置されている。詳細については図２を用いて説明する。

図２は図１に図示された蓄電装置１の内部斜視図である。蓄電装置１は、たとえば、リチウムイオンバッテリパックであり、複数の単電池８を格納した複数の電池モジュール７を格納している。電池モジュール７には内ダクト６が取り付けられており、右外ダクト４及び左外ダクト５と合わせることで冷却用の流路を形成している。形成された流路により外部からの冷却風は電池モジュール７に配風され、さらに電池モジュール７内の単電池８に配風されることで単電池８の温度抑制を果たしている。また、蓄電装置１の冷却構成は引き込み式の冷却である。

図３は図１のＡ−Ａ断面の右側の一部を示すものであり、上側ケース２、下側ケース３、右外ダクト４、内ダクト６、モジュール７、底面ダクト９の形状を明示している。冷却風は右外ダクト４の上面が吸気口で空気が取り込まれ、内ダクト６、モジュール７を通り、底面ダクト９の右側面から排出される。また、蓄電装置１は左右対称であり、左外ダクト５も同様の構成となっている。

続いて本発明の特徴となるダクト構造について説明する。図４（ａ）は右外ダクト４の構成図である。右外ダクト４はダクト４１と逆流防止機構４２にて構成されている。

図４（ｂ）は図４（ａ）の逆流防止機構が開放され水抜き開口４３により、右外ダクト４内にある水が排出されている図である。

図５は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。右外ダクト４の上面の吸気口４Ｃは冷却風７１と水７２の侵入が可能であるが、水７２は垂直に落下し、水７２の重さで逆流防止機構４２を作動させて、水抜き開口４３より排出される。冷却風７１は、ダクト内で分岐されており右側ダクトの上面のみ冷却風を取り込む。逆流防止機構４２により水抜き開口４３から冷却風が取り込まれることはない。このように、ダクト４（５）の構造を、水抜き開口に繋がる水抜き穴側流路（第二ダクト）４Ａと単電池に繋がる冷却風流路（第一ダクト）４Ｂとに分ける構造とした。このような構造にすることによって、水抜き開口４３側の液体が単電池側に移動することが無くなるため、冷却風によってダクトに溜まった液体が単電池側に流されにくくなる。そのため、液体が単電池に到達しづらいエアダクトを提供することが可能となる。

本発明の一つの構造としては、エアダクトは吸気口４Ｃの直下の排出口と、逆止弁を有する機構と、吸気口と排出弁と間に有するエア流路により構成される。

また、図５に記載されているように水抜き開口側流路４Ａには、吸気口４Ｃに対向してベント部４Ａ１を設ける構成とした。このような構成にすることによって、吸気口４Ｃから吸気された冷却風がベント部４Ａ１に当たる。そのため、逆流防止シート４２に直接冷却風が当たらなくなり、逆流防止シート４２から冷却風が漏れる可能性が少なくなる。

また、ベント部４Ａ１は下方向（水抜き開口４３）に向かって傾斜している構造となっていることが好ましい。このような構成にすることによって、吸気口４Ｃから入りこんだ液体がベント部４Ａ１から水抜き開口４３側に落ち込む構造とすることができ、確実にダクト内から液体を排出することが出来る。

また、冷却流路の吸気口４Ｃを車両の上方向に設置することが可能となりダクト４の小型化及び車両全体の冷却流路を省スペースで実現する事ができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１蓄電装置
２上側ケース
３下側ケース
４右外ダクト
５左外ダクト
６内ダクト
７モジュール
８単電池
９底面ダクト
４２逆流防止シート
４３水抜き開口

Claims

蓄電装置に接続されるダクトにおいて、
前記ダクトは、吸気口と、前記蓄電装置内に気体を通すための第一ダクトと、当該第一ダクトと連通される第二ダクトを有し、前記第二ダクトには開口が設けられることを特徴とするダクト。
請求項１に記載のダクトにおいて、
前記開口には逆流防止機構を有することを特徴とするダクト。
請求項１又は２に記載のダクトにおいて、
前記開口は、前記ダクトの吸気口に対して直下に配置されることを特徴とするダクト。
請求項３に記載のダクトにおいて、
前記第二ダクトには前記吸気口に対向してベント部を設けたことを特徴とするダクト。
請求項４に記載のダクトにおいて、
前記ベント部は前記開口に向かって傾斜することを特徴とするダクト。
請求項１乃至５の何れかに記載のダクトを備えた蓄電装置において、
前記ダクトの吸気口は前記蓄電装置の上面側に配置されることを特徴とする蓄電装置。