JP2023065274A

JP2023065274A - 高電圧電池の被水防止構造

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Publication number: JP2023065274A
Application number: JP2021175988A
Authority: JP
Inventors: 大資宮田; Daishi Miyata
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2041-10-27
Also published as: JP7487160B2

Abstract

【課題】高電圧電池を冷却する空気を取り込む空気取込口に水分が溜まることを抑制可能な高電圧電池の被水防止構造を提供する。【解決手段】高電圧電池の被水防止構造は、車両１００に搭載される高電圧電池ＢＴと、高電圧電池ＢＴが収容されるとともに車室内における車両高さ方向の下方に配置される電池収容室１０と、電池収容室１０に空気を送り込むための冷却ブロア１２と、冷却ブロア１２の駆動に伴って車室から電池収容室１０に空気を取り込むためのトリム側空気取込口が設けられたトリム２０とを備える。また、高電圧電池の被水防止構造では、トリム２０のトリム側空気取込口における空気流れ方向の上流側で、かつトリム側空気取込口よりも車両高さ方向の上方に、庇部２６が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、高電圧電池の被水防止構造に関する。

従来、高電圧電池の被水防止構造が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

上記特許文献１には、電気自動車あるいはハイブリッド車等に搭載される高電圧電池の冷却構造に関し、特に、車両の客室内（車室内）に搭載される高電圧電池の冷却構造が開示されている。上記特許文献１に開示された冷却構造は、車室内の座席下に設けられた冷却空気取込口から高電圧電池を収容したバッテリケース内に冷却空気を導入する吸気用ブロア、及びバッテリケース内を循環した冷却空気を排気する排気ダクトを備えること、が記載されている。

上記特許文献２には、電気自動車あるいはハイブリッド車等において車両駆動用の車載電池（高電圧電池）を後部座席の下部等に設け、後部座席の下部等に設けられた冷却空気取込口から取り入れられた冷却用の空気を車載電池に向けて送風することによって、車載電池の冷却を行う構造が開示されている。上記特許文献２には、ブロアを用いて車室内から冷却用の空気を取り入れるように構成し、ブロアの軸線が車室内床面に対して所定の角度で傾斜するようにブロアが配置されていること、が記載されている。

特開２００２－１６６７２８号公報特開２０１６－９４１４１号公報

一般的に、車室内の座席の上に水分の入ったポリタンクやペットボトル等の荷物を置くことが想定される。しかしながら、ポリタンクやペットボトル等のキャップが締まり切っていない状態でこれらを倒してしまい、座席の上で水分をこぼしてしまう場合がある。この場合、上記特許文献１及び２に開示された構造では、座席下に設けられた車載電池の冷却空気取込口から冷却空気が吸われるとともに水分を吸ってしまうこととなる。その結果、特許文献１及び２に開示された構造では、車載電池の動作に悪影響を及ぼす可能性があった。

本発明は、上記問題点を解消すべくなされたものであって、高電圧電池を冷却する空気を取り込む空気取込口に水分が溜まることを抑制可能な高電圧電池の被水防止構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、次のように構成されている。

（１）本発明による高電圧電池の被水防止構造は、車両に搭載される高電圧電池と、前記高電圧電池が収容され、車室内における車両高さ方向の下方に配置される電池収容室と、前記電池収容室に空気を送り込むための送風装置と、前記送風装置の駆動に伴って、前記車室から前記電池収容室に空気を取り込むための空気取込口が設けられた空気取込部とを備え、前記空気取込部における空気流れ方向の上流側でかつ前記空気取込口よりも車両高さ方向の上方に、庇部が設けられていること、を特徴とする。

本発明の高電圧電池の被水防止構造は、例えば、空気取込部における車両高さ方向の上方に座席等が設けられている場合に、当該座席に載置された水分の入ったポリタンクやペットボトルが誤って傾倒し、水分が座席の下方に配置された空気取込部に流れたとしても、空気取込部の上方に設けられた庇部によって、空気取込口の手前（空気流れの上流側の部分）に水分が入らないようにすることができる。すなわち、本発明の被水防止構造は、空気取込部に対する水分の浸入を止めることができる。その結果、本発明によれば、高電圧電池を冷却する空気を取り込む空気取込口に水分が溜まることを抑制可能な高電圧電池の被水防止構造を提供することができる。さらに、本発明の被水防止構造は、空気取込部以外に部品を追加することなく、高電圧電池の被水防止対策を行うことができる。

（２）本発明による高電圧電池の被水防止構造において、好ましくは、前記庇部は、車両幅方向外側に向けて下り勾配とされていること、を特徴とするとよい。本発明の被水防止構造は、このように構成することにより、庇部に流れ落ちた水分が車両幅方向外側に向けて排水されるため、空気取込部の空気取込口から水分が吸い込まれることを抑制できる。

（３）本発明による高電圧電池の被水防止構造は、車両に搭載される高電圧電池と、前記高電圧電池が収容され、車室内における車両高さ方向の下方に配置される電池収容室と、前記電池収容室に空気を送り込むための送風装置と、前記送風装置の駆動に伴って、前記車室から前記電池収容室に空気を取り込むための空気取込口が設けられた空気取込部とを備え、前記空気取込部は、トリム、及び前記トリムに対して空気流れ方向の上流側に配置されたベゼルを含んでおり、前記トリムには、前記空気を取り込むためのトリム側空気取込口、及び前記ベゼルに対して取り付けられるトリム側取付部が設けられており、前記ベゼルには、前記空気を取り込むためのベゼル側空気取込口、及び前記トリムに対して取り付けられるベゼル側取付部が設けられており、前記トリムにおける前記トリム側空気取込口と前記トリム側取付部との間の領域には、前記トリム側空気取込口から前記トリム側取付部に向けて下方に傾斜する傾斜下面部が形成されており、前記トリム及び前記ベゼルが組み付けられた状態において、前記傾斜下面部に対して車両高さ方向の下方における前記トリム側取付部と前記ベゼル側取付部との間には、隙間が形成されていること、を特徴とする。

本発明の高電圧電池の被水防止構造は、トリムのトリム側空気取込口周辺に水分が浸入した場合に、傾斜下面部の傾斜している方向に水分を排出することができる。これにより、本発明の被水防止構造は、トリム内にトリム側空気取込口における空気流れの上流側の部分に水分が溜まらなくなるため、浸入した水分が外側（空気流れの上流側）に流れ出すようにすることができる。さらに、本発明の被水防止構造は、トリム内に浸入した水分をトリム側取付部とベゼル側取付部との間に形成された隙間から外部に排出することができる。これらの結果、本発明の被水防止構造は、高電圧電池を冷却する空気を取り込むためのトリムのトリム側空気取込口とトリム側取付部との間の空間に、水分が溜まることを効果的に抑制することができる。

（４）本発明の被水防止構造は、好ましくは、前記トリム側取付部及び前記ベゼル側取付部のうち少なくともいずれかにおける車両高さ方向の下方に、車両高さ方向に沿って延びるリブが形成されており、前記リブによって前記隙間が形成されていること、を特徴とするとよい。本発明の被水防止構造は、このように構成することにより、リブによって効果的に隙間を形成できる。これにより、本発明の被水防止構造は、トリムとベゼルとの間に浸入した水分をリブの延びる方向（車両高さ方向）における下方に向けて排出し易くすることができる。さらに、本発明の被水防止構造は、リブによってトリム及びベゼルのうち少なくとも一方の剛性を向上することができる。

本発明に係る態様によれば、高電圧電池を冷却する空気を取り込む空気取込口に水分が溜まることを抑制可能な高電圧電池の被水防止構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る高電圧電池の被水防止構造を備える車室内における後部座席を車両進行方向の前方から後方を見た場合を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る高電圧電池の被水防止構造を示す模式図である。（ａ）はベゼルが取り付けられたトリムを車両進行方向の前方から見た図であり、（ｂ）はベゼルが取り付けられたトリムを車両高さ方向の上方から見た図である。（ａ）はベゼルの表面を示す図であり、（ｂ）はベゼルの裏面を示す図である。（ａ）はベゼルの裏面に形成されたリブを示す図であり、（ｂ）はベゼルの裏面に取り付けられたフィルタを示す図である。（ａ）はベゼル取り外した状態のトリムを示す図であり、（ｂ）は（ａ）とは異なる方向から見た図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る高電圧電池の被水防止構造１を説明する。これらの図は模式図であって、必ずしも大きさを正確な比率で記したものではない。また、図中、同様の構成部品は、同様の符号を付して示す。

図１～６を参照して、本実施形態における高電圧電池の被水防止構造１について説明する。

図１及び２に示すように、本実施形態における高電圧電池の被水防止構造１は、車両１００に備えられている。この車両１００は、例えば、ハイブリッド自動車、又は電動自動車等である。また、車両１００には、運転席、助手席、後部座席ＲＳ、及び荷室等が設けられている。なお、車両１００は、客室及び荷室が一体となったワゴン車等であってもよい。

車両１００には、車両駆動用の高電圧電池ＢＴが搭載されている。高電圧電池ＢＴは、電池収容室１０に収容されている。電池収容室１０は、後部座席ＲＳの下部（車室内における車両高さ方向の下方）に配置されている。高電圧電池ＢＴは、例えば、複数の電池が組み合わせられた組電池が金属製の電池モジュールケース内に収容されることにより構成されている。

図１や図２に示すように、電池収容室１０において、高電圧電池ＢＴに対して空気流れの上流側には、冷却ブロア１２が配置されている。なお、冷却ブロア１２は、本発明の「送風装置」の一例である。冷却ブロア１２は、高電圧電池ＢＴに隣接する位置（高電圧電池ＢＴの一端）に配置されている。具体的には、冷却ブロア１２は、後部座席ＲＳの下部で、かつ、車両進行方向に対する左側に配置されている。冷却ブロア１２は、後述するトリム２０により外部からは視認できないように配置されている。

冷却ブロア１２は、電池収容室１０に空気を送り込むことにより、高電圧電池ＢＴを冷却する。具体的には、冷却ブロア１２は、例えば、吸気開口部（図示省略）を有している。この吸気開口部内には、多翼のファン、及びファンに直結されたファンモータが配置されている。冷却ブロア１２は、ファンモータの駆動に伴ってファンを回転させることによって、吸気開口部から取り入れた空気を電池収容室１０（高電圧電池ＢＴ）に向けて送風する。

冷却ブロア１２に対して空気流れの上流側には、トリム２０が配置されている。具体的には、トリム２０は、後部座席ＲＳの下部で、かつ、車両進行方向に対する左側に配置されている。トリム２０は、乗員により外部から視認可能なように配置されている。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、トリム２０には、トリム側空気取込口２２と、トリム側取付部２４とが設けられている。トリム側空気取込口２２は、略円形状に形成されているとともに、トリム２０における後方に配置されている。トリム側空気取込口２２は、冷却ブロア１２の駆動に伴って、車室から電池収容室１０に空気を取り込むために設けられている。トリム側取付部２４は、トリム２０における前方に形成されている。トリム側取付部２４は、後述するベゼル３０のベゼル側取付部３４に対して取り付けられる部分である。

図１～図４に示すように、トリム２０の空気流れの上流側には、ベゼル３０が配置されている。ベゼル３０には、ベゼル側空気取込口３２と、ベゼル側取付部３４とが設けられている。ベゼル側空気取込口３２は、冷却ブロア１２の駆動に伴って、車室からトリム２０を介して電池収容室１０に空気を取り込むために設けられている。

図４（ａ）に示すように、ベゼル側空気取込口３２は、複数のフィン３２ａと、複数の接続部材３２ｂとにより構成されている。ベゼル側空気取込口３２は、ベゼル側空気取込口３２におけるフィン３２ａとフィン３２ａとの間から空気が取り込まれるようになっている。複数のフィン３２ａは、車両幅方向に沿って延びるように形成されているとともに、車両高さ方向に沿って等間隔で配置されている。複数の接続部材３２ｂは、棒状の部材であるとともに、複数のフィン３２ａを車両高さ方向に沿って接続している。図４（ｂ）に示すように、ベゼル側取付部３４は、ベゼル３０の裏面（空気流れ方向の下流側の面）において、ベゼル側空気取込口３２の周囲に沿って設けられているとともに、トリム２０のトリム側取付部２４に対して取り付けられる部分である。

ここで、本実施形態では、図１～図３、及び図６に示すように、トリム２０には、庇部２６が設けられている。庇部２６は、トリム２０のトリム側空気取込口２２における空気流れ方向の上流側で、かつ、トリム側空気取込口２２よりも車両高さ方向の上方に設けられている。また、庇部２６は、トリム２０の表面から空気流れの上流側に向かって突出するように形成されているとともに、車両幅方向の外側に向けて下り勾配とされている。これにより、庇部２６の上面に水分が流れてきた際に、水分が庇部２６の上面に沿って車両幅方向の外側に排水される。

また、本実施形態では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、トリム２０におけるトリム側空気取込口２２とトリム側取付部２４との間には、空間Ｓが形成されている。空間Ｓは、空気流れの上流側から見て、略四角形状に形成されている。空間Ｓは、上面部ＳＵと、右側面部ＳＲと、左側面部ＳＬと、傾斜下面部ＳＢとにより形成されている。傾斜下面部ＳＢは、トリム２０におけるトリム側空気取込口２２とトリム側取付部２４との間の領域（空間Ｓ）において、トリム側空気取込口２２からトリム側取付部２４に向けて下方に傾斜するように形成されている。

また、本実施形態では、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、ベゼル３０のベゼル側取付部３４（ベゼル３０の裏面）には、リブ３６（縦リブ）が形成されている。リブ３６は、ベゼル３０に対して一体的に形成されている。リブ３６は、ベゼル３０における車両高さ方向の下方において、車両高さ方向に沿って延びるように形成されている。リブ３６は、車両幅方向に沿って複数形成されている。これらの複数のリブ３６は、車両幅方向に沿って等間隔で配置されている。

トリム２０及びベゼル３０が組み付けられた状態において、傾斜下面部ＳＢに対して車両高さ方向の下方におけるトリム側取付部２４とベゼル側取付部３４との間には、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇは、ベゼル３０の複数のリブ３６によって形成されている。

また、図５（ｂ）に示すように、ベゼル３０の裏面には、フィルタ４０が設けられている。フィルタ４０は、車両高さ方向に沿って延びるように複数の折り目４２を有している。複数の折り目４２は、車両幅方向に沿って等間隔で配置されている。フィルタ４０の下端部は、リブ３６の一部と重なるように配置されている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ベゼル３０のベゼル側取付部３４の周囲には、複数のベゼル側係合部３４１、及びベゼル側締結部３４２が形成されている。複数のベゼル側係合部３４１は、後述するトリム２０のトリム側係合部２４１と係合するように構成されている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、トリム２０のトリム側取付部２４（空間Ｓ）の周囲には、複数のトリム側係合部２４１、及びトリム側締結部２４２が形成されている。具体的には、複数のトリム側係合部２４１は、トリム２０の右側面部ＳＲ及び左側面部ＳＬにおける空気流れ上流側の部分に形成されている。複数のトリム側係合部２４１は、それぞれ、ベゼル３０のベゼル側係合部３４１と係合するように構成されている。

トリム２０に対してベゼル３０を組み付ける際には、トリム２０における複数のトリム側係合部２４１と、ベゼル３０における複数のベゼル側係合部３４１とを係合させて、ネジ等の締結部材５０をベゼル側締結部３４２を介してトリム側締結部２４２に取り付けることにより、トリム２０及びベゼル３０が組み付けられた状態となる。

上記説明した実施形態によれば、以下の効果（１）～（４）を得ることができる。

（１）上記実施形態による高電圧電池の被水防止構造１では、庇部２６をトリム２０における空気流れ方向の上流側で、かつトリム側空気取込口２２よりも車両高さ方向の上方に設けた。上記実施形態の被水防止構造１によれば、例えば、トリム側空気取込口２２における車両高さ方向の上方に座席等が設けられている場合に、当該座席に載置された水分の入ったポリタンクやペットボトルが誤って傾倒し、水分が座席の下方に配置されたトリム側空気取込口２２に流れたとしても、トリム側空気取込口２２の上方に設けられた庇部２６によって、トリム側空気取込口２２の手前（空気流れの上流側の部分）に水分が入らないようにすることができる。すなわち、被水防止構造１は、トリム２０に対する水分の浸入を止めることができる。その結果、被水防止構造１は、高電圧電池ＢＴを冷却する空気を取り込むトリム側空気取込口２２に水分が溜まることを抑制可能な高電圧電池の被水防止構造１を提供することができる。さらに、被水防止構造１は、トリム２０以外に部品を追加することなく、高電圧電池の被水防止対策を行うことができる。

（２）上記実施形態による高電圧電池の被水防止構造１では、庇部２６を車両幅方向外側に向けて下り勾配となるように形成した。これにより、被水防止構造１は、庇部２６の上部に流れ落ちた水分を車両幅方向外側に向けて排水させ、トリム２０のトリム側空気取込口２２から水分が吸い込まれることを抑制できる。

（３）上記実施形態による高電圧電池の被水防止構造１では、トリム２０におけるトリム側空気取込口２２とトリム側取付部２４との間の領域に傾斜下面部ＳＢを形成するとともに、トリム２０及びベゼル３０が組み付けられた状態において、傾斜下面部ＳＢに対して車両高さ方向の下方におけるトリム側取付部２４とベゼル側取付部３４との間に、隙間Ｇを形成した。これにより、被水防止構造１は、トリム２０のトリム側空気取込口２２周辺に水分が浸入した場合に、傾斜下面部ＳＢの傾斜している方向に水分を排出することができる。これにより、被水防止構造１は、トリム２０内にトリム側空気取込口２２における空気流れの上流側の部分に水分が溜まるのを抑制し、浸入した水分を外側（空気流れの上流側）に流出させることができる。さらに、被水防止構造１は、トリム２０内に浸入した水分をトリム側取付部２４とベゼル側取付部３４との間に形成された隙間Ｇから外部に排出することができる。これらの結果、被水防止構造１は、トリム２０のトリム側空気取込口２２とトリム側取付部２４との間の空間Ｓに、水分が溜まることを効果的に抑制することができる。

（４）上記実施形態による高電圧電池の被水防止構造１では、ベゼル側取付部３４における車両高さ方向の下方に、車両高さ方向に沿って延びるように形成したリブ３６によって隙間Ｇを形成した。これにより、被水防止構造１は、リブ３６によって効果的に隙間Ｇを形成し、トリム２０とベゼル３０との間に浸入した水分をリブ３６の延びる方向（車両高さ方向）における下方に向けて排出し易くすることができる。さらに、被水防止構造１は、リブ３６によってベゼル３０の剛性を向上することができる。

（変形例）
上記実施形態は、以下のように変更した構成とすることもできる。

上記実施形態では、トリムに設けられた庇部を車両幅方向外側に向けて下り勾配となるようにする例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、トリムのトリム側空気取込口に水分が浸入しないようにすることが可能であれば、庇部を車両幅方向内側に向けて下り勾配となるように形成することも可能であるし、庇部の中央から車両幅方向の内側及び外側の両側に下り勾配となるように屋根のように形成することも可能である。

上記実施形態では、ベゼルの裏面に車両高さ方向に延びるようにリブを形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、トリムの表面（トリム側取付部）に車両高さ方向に延びるようにリブを形成してもよい。また、ベゼルの裏面（ベゼル側取付部）及びトリムの表面（トリム側取付部）の両方に車両高さ方向に延びるようにリブを形成してもよい。

上記実施形態では、ベゼルの裏面に車両高さ方向に延びるようにリブを形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、トリム内に浸入した水分をリブに沿って排出することが可能であれば、リブが車両高さ方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。

上記実施形態では、トリムのトリム側取付部とベゼルのベゼル側取付部との間に、リブによって隙間を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、トリムのトリム側取付部とベゼルのベゼル側取付部との間にリブ以外の部材を設けて隙間を形成するようにすることも可能である。

上記実施形態では、電池収容室に空気を送り込むための送風装置の一例として冷却ブロアを適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電池収容室に空気を送り込むことが可能であれば、冷却ブロア以外の送風装置も適用可能である。

上記実施形態では、後部座席の下部（車室内における車両高さ方向の下方）に配置された電池収容室に高電圧電池を搭載する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、後部座席の荷室の下部に高電圧電池を搭載するための電池収容室を配置してもよい。この場合、空気取込口を後部座席の下部に設けるとよい。

上記実施形態は、いずれも本発明の適応の例示であり、特許請求の範囲に記載の範囲内におけるその他いかなる実施形態も、発明の技術的範囲に含まれることは当然のことである。

１：被水防止構造
１０：電池収容室
１２：冷却ブロア（送風装置）
２０：トリム（空気取込部）
２２：トリム側空気取込口（空気取込口）
２４：トリム側取付部
２４１：トリム側係合部
２４２：トリム側締結部
２６：庇部
３０：ベゼル（空気取込部）
３２：ベゼル側空気取込口（空気取込口）
３４：ベゼル側取付部
３４１：ベゼル側係合部
３４２：ベゼル側締結部
３６：リブ
１００：車両
ＢＴ：高電圧電池
Ｇ：隙間
ＳＢ：傾斜下面部

Claims

車両に搭載される高電圧電池と、
前記高電圧電池が収容され、車室内における車両高さ方向の下方に配置される電池収容室と、
前記電池収容室に空気を送り込むための送風装置と、
前記送風装置の駆動に伴って、前記車室から前記電池収容室に空気を取り込むための空気取込口が設けられた空気取込部とを備え、
前記空気取込部における空気流れ方向の上流側でかつ前記空気取込口よりも車両高さ方向の上方に、庇部が設けられていること、を特徴とする高電圧電池の被水防止構造。
前記庇部は、車両幅方向外側に向けて下り勾配とされていること、を特徴とする請求項１に記載の高電圧電池の被水防止構造。
車両に搭載される高電圧電池と、
前記高電圧電池が収容され、車室内における車両高さ方向の下方に配置される電池収容室と、
前記電池収容室に空気を送り込むための送風装置と、
前記送風装置の駆動に伴って、前記車室から前記電池収容室に空気を取り込むための空気取込口が設けられた空気取込部とを備え、
前記空気取込部は、トリム、及び前記トリムに対して空気流れ方向の上流側に配置されたベゼルを含んでおり、
前記トリムには、前記空気を取り込むためのトリム側空気取込口、及び前記ベゼルに対して取り付けられるトリム側取付部が設けられており、
前記ベゼルには、前記空気を取り込むためのベゼル側空気取込口、及び前記トリムに対して取り付けられるベゼル側取付部が設けられており、
前記トリムにおける前記トリム側空気取込口と前記トリム側取付部との間の領域には、前記トリム側空気取込口から前記トリム側取付部に向けて下方に傾斜する傾斜下面部が形成されており、
前記トリム及び前記ベゼルが組み付けられた状態において、前記傾斜下面部に対して車両高さ方向の下方における前記トリム側取付部と前記ベゼル側取付部との間には、隙間が形成されていること、を特徴とする高電圧電池の被水防止構造。
前記トリム側取付部及び前記ベゼル側取付部のうち少なくともいずれかにおける車両高さ方向の下方には、車両高さ方向に沿って延びるリブが形成されており、
前記リブによって前記隙間が形成されていること、を特徴とする請求項３に記載の高電圧電池の被水防止構造。