説明

車両用高電圧バッテリーパック装置

【課題】 車両用高電圧バッテリーパック装置を提供する。
【解決手段】 第1、第2バッテリーパック20、30を含んだ冷却装置60がセンターコンソール10内に設置されて、分配ダクト64を通じて第1、第2バッテリーパック20、30を均一に冷却させることができて、冷却性能の向上をなすことができるし、冷却ファン61の個数を最小化及び排出ダクトを使わないことによって重量減少と原価節減を図るようにしたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用高電圧バッテリーパック装置に係り、より詳しくは、センターコンソール内にバッテリーパックが設置された車両用高電圧バッテリー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、ハイブリッド電気自動車と燃料電池自動車、そして、電気自動車はすべて電気モータを利用して車両を駆動させる車両として、電気モータに駆動電力を提供する高電圧バッテリーパックの搭載が欠かせない。
【0003】
従来の高電圧バッテリーパック装置は、図1に示すようにバッテリーパック1がトランクルーム2の空間に設置された構造が主であり、これによりトランクルーム2にバッテリーパック1を設置するための空間を別に設けなければならない短所があって、特に、バッテリーパック1によってトランクルーム2の空間を積極的に活用することができず、車両の商品性が減少する短所がある。
(例えば特許文献1参照)
【0004】
また、高電圧バッテリーパック3を室外側でアンダーフロアパネルの車体メンバーに固定設置する構造もあるが、このような場合別に防水処理をしなければならないし、特に、外部の衝撃に耐えることができる別途の安全装置を設けなければならないなど、原価が大きく上昇する短所がある。
【0005】
前記の背景技術として説明した事項は、本発明の背景に対する理解を助けるためのものであって、この技術分野で通常の知識を有した者に既に知られた従来技術に該当するだけにとどまるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2011−79471号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、高電圧バッテリーパックを車両室内に位置したセンターコンソール内に設置することにより、車両のトランクルームをより効率的に活用できるようにし、これを通じて車両の商品性向上を図り、特に、バッテリーパックの冷却装置の構成をコンパクトに構成できるようにして、重量減少及び原価節減に大きく寄与できる車両用高電圧バッテリーパック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このような目的を達成するための本発明に係る車両用高電圧バッテリーパック装置は、センターコンソール内でお互いに離隔設置された第1バッテリーパックと第2バッテリーパックと、前記第1、第2バッテリーパックを囲み、フロアパネルに固定設置されたバッテリーケースと、及び前記センターコンソールの前方側で吸入した冷却空気を利用して、前記第1、第2バッテリーパックを冷却させた後に前記センターコンソールの後方側へ冷却空気を排出する冷却空気の流れルートを具備するように前記センターコンソール内に設置された冷却装置と、を含むことを特徴とする。
【0009】
前記第1、第2バッテリーパックを冷却させた後、前記第1、第2バッテリーパックの後方側へ排出された冷却空気が前記センターコンソール内で前方側へ移動することを遮断できるように、前記バッテリーケースの上部面と前記センターコンソールの上面を連結する上部パッド、及び前記バッテリーケースの下部面と前記フロアパネルを連結する下部パッドと、をさらに含むことを特徴とする。
【0010】
前記センターコンソールの内部空間が、前記第1、第2バッテリーパックが設置される第1チャンバ及び冷却空気排出のための第2チャンバに分割されるように、前記センターコンソールの後方面と前記第1、第2バッテリーパックの後方面の間に設置された隔板部材をさらに含み、前記隔板部材の上下端には前記第1、第2チャンバを連結する上部グリル及び下部グリルがそれぞれ形成されることを特徴とする。
【0011】
前記第1バッテリーパックの上面と前記センターコンソールの上面との間の空間及び前記第2バッテリーパックの底面と前記フロアパネル間の空間には、前記第1、第2バッテリーパックを冷却した冷却空気が前記センターコンソールの後方側へ円滑に移動できるように冷却空気の流れを案内する上部通路と下部通路がそれぞれ設けられたことを特徴とする。
【0012】
前記第1、第2バッテリーパックを冷却した冷却空気が前記センターコンソールの後方面下側で排出されるように前記センターコンソールの後方面下端と前記フロアパネルとの間に冷却空気排出ホールが設けられたことを特徴とする。
【0013】
前記第1、第2バッテリーパックは、上下積層された構造で前記バッテリーケースに固定設置されることを特徴とする。
【0014】
前記冷却装置は、前記第1、第2バッテリーパックの前方に位置するように固定設置されて内部に冷却ファンが回転可能に具備された冷却ファンハウジングと、該冷却ファンハウジングの前方側に連結されて、外部から冷却空気を吸いこむ吸入ダクトと、及び前記冷却ファンハウジングに一端が連結されて、前記第1、第2バッテリーパック間の空間で他端が配置されるように設置され、外部空気を前記第1、第2バッテリーパックに分配供給する分配ダクトと、で構成されることを特徴とする。
【0015】
前記吸入ダクトは、前記冷却ファンハウジングの前方側に一端が連結されて、前記センターコンソールの前方側へ他端が配置されるように設置された前方ダクトと、及び前記前方ダクトに一端が連結されて、前記センターコンソールの両方側面部に他端がそれぞれ貫通するように設置され、車両内部空気を吸いこむ一対の側方ダクトと、で構成されることを特徴とする。
【0016】
前記分配ダクトには、前記第1、第2バッテリーパックで冷却空気を分配供給するための多数個の分配用ホールが上下に開口されるように具備されることを特徴とする。
【0017】
前記前方ダクトは、車両空調装置のダクトと連結されるように設置されることを特徴とする。
前記分配用ホール間の間隔は、前記第1、第2バッテリーパックを構成するバッテリーセル(cell)と同一間隔を維持するように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置は、第1、第2バッテリーパックを含んだ冷却装置がセンターコンソール内に設置されることによって車両のトランクルームをより効率的に活用することができる。
また、分配ダクトを通じて第1、第2バッテリーパックを均一に冷却させることができるので、より効率的な冷却及び冷却性能の向上をなすことができる。
【0019】
特に、1個の冷却ファンを使用して第1、第2バッテリーパックを同時に冷却させることができる構成で冷却ファンの個数を最小化できるようになり、さらにひいては冷却空気の排出のための排出ダクトが必要ない構成で、これを通じて重量減少及び原価節減を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】従来構造によって車両用高電圧バッテリーパック装置が設置された状態を示す図面である。
【図2】本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置の斜視図である。
【図3】同じく、本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置の側面図である。
【図4】本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置の平面図である。
【図5】図4のI−I線断面図である。
【図6】図2でセンターコンソールをとり除いた状態の図面である。
【図7】本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置用冷却装置の斜視図である。
【図8】本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置用冷却空気排出ホールを示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0021】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例による車両用高電圧バッテリーパック装置を説明する。
【0022】
本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置は、車両室内に具備されたセンターコンソール内に設置された構造である。
【0023】
すなわち、図2ないし図8に示すようにセンターコンソール10内でお互いに離隔設置された第1バッテリーパック20と第2バッテリーパック30と、前記第1、第2バッテリーパック20、30を囲みフロアパネル40に固定設置されたバッテリーケース50と、前記センターコンソール10の前方側で吸入された冷却空気を利用して、前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた後、前記センターコンソール10の後方側へ冷却空気を排出する冷却空気流れルートを具備するように前記センターコンソール10内に設置された冷却装置60と、前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた後前記第1、第2バッテリーパック20、30の後方側へ排出された冷却空気が前記センターコンソール10内から前方側へ移動することを遮断できるように前記バッテリーケース50の上部面と前記センターコンソール10の上面を連結する上部パッド70及び前記バッテリーケース50の下部面と前記フロアパネル40を連結する下部パッド80と、前記センターコンソール10の内部空間が前記第1、第2バッテリーパック20、30が設置される第1チャンバ11及び冷却空気の排出のための第2チャンバ12に分割されるように前記センターコンソール10の後方面と前記第1、第2バッテリーパック20、30の後方面の間に設置された隔板部材90を含んでなされた構成である。
【0024】
前記隔板部材90の上下端には前記第1、第2チャンバ11、12を連結する上部グリル91及び下部グリル92がそれぞれ形成される。
【0025】
前記第1バッテリーパック20の上面と前記センターコンソール10の上面間の空間及び前記第2バッテリーパック30の底面と前記フロアパネル40との間の空間には前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた冷却空気が前記センターコンソール10の後方側へ円滑に移動できるように冷却空気の流れを案内する上部通路13と下部通路14がそれぞれ設けられる。
【0026】
すなわち、前記上部通路13に上部パッド70が設置されて、前記下部通路14に下部パッド80が設置された構造である。
【0027】
前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた冷却空気が前記センターコンソール10の後方面下側で排出されるように前記センターコンソール10の後方面下端と前記フロアパネル40との間には冷却空気排出ホール93が設けられる。
【0028】
したがって、本発明による装置は、冷却装置60を通じて吸入された冷却空気が第1、第2バッテリーパック20、30に分配されて通過し、前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させ、前記第1、第2バッテリーパック20、30を通過した空気は上、下部通路13、14を通じてセンターコンソール10の後方側へ移動した後、前記第1、第2バッテリーパック20、30と隔板部材90との間に設けられた後方通路15及び前記センターコンソール10の後方面と隔板部材90との間に設けられた第2チャンバ12を通じて移動して、最終的には前記センターコンソール10の後方面の下端とフロアパネル40との間に設けられた冷却空気排出ホール93を通じて後方側へ排出される構造である。
【0029】
ここで、隔板部材90に形成された上部グリル91は、上部通路13と第2チャンバ12を連結し、前記隔板部材90に形成された下部グリル92は下部通路14と第2チャンバ12を連結した構造である。
【0030】
一方、前記第1、第2バッテリーパック20、30は、上下積層された構造で前記バッテリーケース50に固定設置された構造である。
【0031】
そして、前記冷却装置60は、前記第1、第2バッテリーパック20、30の前方に位置するように固定設置され、内部に冷却ファン61が回転可能に具備された冷却ファンハウジング62と、該冷却ファンハウジング62の前方側に連結されて外部から冷却空気を吸いこむ吸入ダクト63と、前記冷却ファンハウジング62に一端が連結されて前記第1、第2バッテリーパック20、30の間の空間で他端が配置されるように設置されて、外部空気を前記第1、第2バッテリーパック20、30で分配供給する分配ダクト64で構成される。
【0032】
ここで、前記冷却ファンハウジング62は、ハウジングブラケット62aを媒介しバッテリーケース50と連結されるように固定設置される構造である。
【0033】
前記吸入ダクト63は、前記冷却ファンハウジング62の前方側に一端が連結されて、前記センターコンソール10の前方側へ他端が配置されるように設置された前方ダクト63aと、前記前方ダクト63aに一端が連結されて前記センターコンソール10の両方側面部に他端がそれぞれ貫通するように設置されて、車両の内部空気を吸いこむ一対の側方ダクト63bで構成される。
【0034】
前記センターコンソール10の両方側面部には、それぞれダクトグリル16が一体で具備されているので、前記側方ダクト63bの各末端は前記ダクトグリル16と連結された構造で設置され、前記ダクトグリル16によって側方ダクト63bの内部は異物侵入が防止される。
【0035】
前記前方ダクト63aは、車両空調装置のダクトと連結するように設置されることが望ましい。
【0036】
すなわち、側方ダクト63bを通じて車両の内部空気が吸入されるが、車両内部空気は室内環境によって第1、第2バッテリーパック20、30を充分に冷却できない状況が発生したりする。
【0037】
したがって、車両空調装置から排出される冷たい空気を必要によって前方ダクト63aを通じ吸いこむことにより、より効率的に第1、第2バッテリーパック20、30を冷却するように構成する。
【0038】
そして、前記分配ダクト64には、前記第1、第2バッテリーパック20、30で冷却空気を分配供給するための多数個の分配用ホール64aが上下に開口されるように具備される。
【0039】
前記分配用ホール64aは第1、第2バッテリーパック20、30を向けてそれぞれ開口された構造で、前記分配用ホール64aの間の間隔は前記第1、第2バッテリーパック20、30を構成するバッテリーセル(cell)と同一間隔を維持するように形成されることが望ましい。
【0040】
すなわち、バッテリーパック20、30は、それぞれ多数個のバッテリーセルが一定なパターンで結合されるので、前記分配用ホール64aの間の間隔がバッテリーセルと同一であると、前記分配用ホール64aは第1、第2バッテリーパック20、30を構成するそれぞれのバッテリーセルと向い合う構造になる。
【0041】
したがって、分配用ホール64aを通じて排出される冷却空気は、第1、第2バッテリーパック20、30を構成するそれぞれのバッテリーセルを直接冷却させることができるので、第1、第2バッテリーパック20、30をより効果的に冷却させることができ、これを通じて冷却性能の向上を図ることができる。
【0042】
冷却装置60が作動を始めれば、冷却ファン61の回転によって吸入ダクト63で冷却空気が吸入され、吸入された冷却空気は冷却ファンハウジング62を通過した後、分配ダクト64に移動する。
【0043】
分配ダクト64に移動した冷却空気は、分配用ホール64aを通じて第1、第2バッテリーパック20、30に向けて排出されるので、この時、分配用ホール64aを通じて排出された冷却空気は第1、第2バッテリーパック20、30を構成するバッテリーセルを直接通過して前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却する。
そして、前記第1、第2バッテリーパック20、30を通過した冷却空気は、上、下部通路13、14を通じてセンターコンソール10の後方側へ移動するが、以後冷却空気の排出過程は前述した内容と同一であるため説明を略する。
【0044】
以上説明したように本発明による車両用高電圧バッテリーパック装置は、第1、第2バッテリーパック20、30を含んだ冷却装置60がセンターコンソール10内に設置された構造で、車両のトランクルームや、または車両外部のアンダーフロアパネルに設置しなくても良いので、これによって車両のトランクルームをより効率的に活用することができ、また、別途の防水処理及び衝撃保護のための装置を使わなくても良いので、重量減少及び原価節減を図れる長所がある。
【0045】
また、センターコンソール10内に設置された構造によってコンパクトに構成できる長所もある。
【0046】
また、分配ダクト64を通じて第1、第2バッテリーパック20、30を均一に冷却できるので、より効率的な冷却が可能になって、ひいては冷却性能を大きく向上できる長所がある。
【0047】
また、本発明は、1個の冷却ファン61を使用して第1、第2バッテリーパック20、30を同時に冷却できる構成なので、冷却ファン61の個数を最小化できる上、特に、冷却空気排出のための排出ダクトを必要としない構成であるので、これを通じて重量減少及び原価節減を図ることができる長所もある。
【0048】
本発明は、特定の実施例について図示し説明したが、特許請求範囲によって提供する本発明の技術的思想を脱しない限度内で、本発明を多様に改良し、変化させることは当業界で通常の知識を有した者において自明である。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、センターコンソール内にバッテリーパックを設置した車両用高電圧バッテリー装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【0050】
10 センターコンソール
20 第1バッテリーパック
30 第2バッテリーパック
40 フロアパネル
50 バッテリーケース
60 冷却装置
70 上部パッド
80 下部パッド
90 隔板部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
センターコンソール10内でお互いに離隔設置された第1バッテリーパック20と第2バッテリーパック30と、
前記第1、第2バッテリーパック20、30を囲みながらフロアパネル40に固定設置されたバッテリーケース50と、及び
前記センターコンソール10の前方側で吸入された冷却空気を利用して、前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた後前記センターコンソール10の後方側へ冷却空気を排出する冷却空気流れルートを具備するように前記センターコンソール10内に設置された冷却装置60と、を含むことを特徴とする車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項2】
前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた後前記第1、第2バッテリーパック20、30の後方側へ排出された冷却空気が前記センターコンソール10内で前方側へ移動することを遮断できるように前記バッテリーケース50の上部面と前記センターコンソール10の上面を連結する上部パッド70及び前記バッテリーケース50の下部面と前記フロアパネル40を連結する下部パッド80と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項3】
前記センターコンソール10の内部空間が前記第1、第2バッテリーパック20、30が設置される第1チャンバ11及び冷却空気の排出のための第2チャンバ12に分割されるように前記センターコンソール10の後方面と前記第1、第2バッテリーパック20、30の後方面との間に設置された隔板部材90をさらに含み、
前記隔板部材90の上下端には前記第1、第2チャンバ11、12を連結する上部グリル91及び下部グリル92がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項4】
前記第1バッテリーパック20の上面と前記センターコンソール10の上面間の空間及び前記第2バッテリーパック30の底面と前記フロアパネル40との間の空間には前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた冷却空気が前記センターコンソール10の後方側へ円滑に移動できるように冷却空気の流れを案内する上部通路13と下部通路14がそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項1に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項5】
前記第1、第2バッテリーパック20、30を冷却させた冷却空気が前記センターコンソール10の後方面下側で排出されるように前記センターコンソール10の後方面下端と前記フロアパネル40との間には冷却空気排出ホール93が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項6】
前記第1、第2バッテリーパック10、20は、上下積層された構造で前記バッテリーケース50に固定設置されることを特徴とする請求項1に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項7】
前記冷却装置60は、前記第1、第2バッテリーパック10、20の前方に位置するように固定設置されて、内部に冷却ファン61が回転可能に具備された冷却ファンハウジング62と、
前記冷却ファンハウジング62の前方側に連結されて、外部から冷却空気を吸いこむ吸入ダクト63と、及び
前記冷却ファンハウジング62に一端が連結されて前記第1、第2バッテリーパック10、20の間の空間で他端が配置されるように設置されて、外部空気を前記第1、第2バッテリーパック10、20で分配供給する分配ダクト64と、で構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項8】
前記吸入ダクト63は、前記冷却ファンハウジング62の前方側に一端が連結されて、前記センターコンソール10の前方側へ他端が配置されるように設置された前方ダクト63aと、及び
前記前方ダクト63aに一端が連結されて、前記センターコンソール10の両方側面部に他端がそれぞれ貫通するように設置されて、車両内部空気を吸いこむ一対の側方ダクト63bと、で構成されることを特徴とする請求項7に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項9】
前記分配ダクト64には、前記第1、第2バッテリーパック10、20に冷却空気を分配供給するための多数個の分配用ホール64aが上下に開口されるように具備されることを特徴とする請求項7に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項10】
前記前方ダクト63aは、車両空調装置のダクトと連結されるように設置されることを特徴とする請求項8に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。
【請求項11】
前記分配用ホール64aの間の間隔は、前記第1、第2バッテリーパック10、20を構成するバッテリーセル(cell)と同一間隔を維持するように形成されることを特徴とする請求項9に記載の車両用高電圧バッテリーパック装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−71729(P2013−71729A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−248521(P2011−248521)
【出願日】平成23年11月14日(2011.11.14)
【出願人】(591251636)現代自動車株式会社 (1,064)
【出願人】(500518050)起亞自動車株式会社 (449)
【Fターム(参考)】