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WO2016194684A1 - 車両用バッテリユニット - Google Patents

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WO2016194684A1
WO2016194684A1 PCT/JP2016/065214 JP2016065214W WO2016194684A1 WO 2016194684 A1 WO2016194684 A1 WO 2016194684A1 JP 2016065214 W JP2016065214 W JP 2016065214W WO 2016194684 A1 WO2016194684 A1 WO 2016194684A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
bracket
tray
vehicle
reinforcing member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/065214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
紳哉 中山
武富　春美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to CN201680028474.4A priority Critical patent/CN107614306B/zh
Priority to US15/571,150 priority patent/US10549619B2/en
Priority to CA2984476A priority patent/CA2984476C/en
Priority to DE112016002474.6T priority patent/DE112016002474T5/de
Priority to JP2017521825A priority patent/JP6615196B2/ja
Publication of WO2016194684A1 publication Critical patent/WO2016194684A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
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    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle battery unit mounted on a vehicle.
  • Vehicles such as hybrid vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles are provided with a battery unit that houses a plurality of batteries in a battery case.
  • the battery case includes a tray on which the battery is mounted and a cover that covers the battery from above, and a plurality of girder members extending in the vehicle width direction are fixed to the lower surface of the tray.
  • the battery unit is fixed to the left and right side members via a fastening portion of a girder member exposed in the vehicle width direction from the tray.
  • the battery compartment of the tray includes a front-rear direction partition and a width-direction partition provided integrally with the tray in a grid pattern, thereby partitioning the battery compartment for housing the battery and ensuring the rigidity of the tray. ing.
  • the present invention provides a battery unit that can reliably hold a battery and can simplify and reduce the weight of the tray itself.
  • the present invention provides the following aspects.
  • the first aspect is A plurality of batteries (for example, high-voltage batteries 31a to 33a of embodiments described later), A battery case (for example, a battery unit 10 according to an embodiment to be described later) including a battery case (for example, a battery case 50 according to an embodiment to be described later) that houses a plurality of the batteries,
  • the battery case includes a bottom plate (for example, a bottom plate 51A and a bottom plate 51B in an embodiment described later) on which the battery is mounted, and a cover (for example, a cover 52 in an embodiment described later) that covers the battery from above.
  • the bottom plate includes a plate-like tray (for example, a tray 54 and a tray 64 in the embodiments described later) and a plurality of longitudinal reinforcing members (for example, described later) provided on the upper surface of the tray and extending in the front-rear direction of the vehicle.
  • the longitudinal reinforcing members are arranged to connect at least the adjacent lateral reinforcing members;
  • the vertical reinforcing member and the horizontal reinforcing member are arranged in a lattice shape with the tray interposed therebetween,
  • the battery is fixed to the longitudinal reinforcing member so that the longitudinal direction faces the vehicle width direction,
  • the battery case is fixed below the floor of the vehicle by the lateral reinforcing member.
  • the second aspect is A vehicle battery unit according to the first aspect
  • the battery case includes a first battery module (for example, a front battery module 31 in an embodiment to be described later) and a second battery module (for example, a lower rear battery module 32 in an embodiment to be described later) that are configured by a plurality of the batteries. ) Are spaced apart in the front-rear direction across the space (for example, the space 34 in the embodiment described later), A front seat (for example, a front seat 4 in an embodiment described later) is disposed above the first battery module, A rear seat (for example, a rear seat 5 in an embodiment described later) is disposed above the second battery module, Each of the first battery module and the second battery module is disposed between the pair of lateral reinforcing members.
  • the third aspect is A vehicle battery unit according to a second aspect, In the space portion, a high-voltage system device (for example, a DC-DC converter 22 of an embodiment described later) is disposed, The high-voltage equipment is fixed to the longitudinal reinforcing members (for example, first and second middle longitudinal reinforcing members 55E and 55F and second longitudinal reinforcing member 65B in the embodiments described later).
  • a high-voltage system device for example, a DC-DC converter 22 of an embodiment described later
  • the high-voltage equipment is fixed to the longitudinal reinforcing members (for example, first and second middle longitudinal reinforcing members 55E and 55F and second longitudinal reinforcing member 65B in the embodiments described later).
  • the fourth aspect is A vehicle battery unit according to a third aspect,
  • a pair of lateral reinforcing members (for example, a second bracket 53B, a third bracket 53C, a second bracket 63B, and a third bracket 63C according to an embodiment described later) are provided in the front-rear direction of the high-voltage equipment,
  • On the upper surface of the tray at least one cross member (for example, a front cross member 56A, a rear cross member 56B, and a cross member 68 in an embodiment described later) is provided along the lateral reinforcing member,
  • the longitudinal reinforcing member that holds the high-voltage equipment is fixed to the cross member.
  • the fifth aspect is A vehicle battery unit according to a fourth aspect, At least one of the cross members is disposed so as to overlap with one of the pair of lateral reinforcing members sandwiching the high-voltage equipment as viewed from above; A closed space is formed by the cross member and the one lateral reinforcing member.
  • the vertical reinforcing members and the horizontal reinforcing members are arranged in a lattice shape with the tray interposed therebetween, thereby increasing the thickness of the tray itself or providing rigidity to the tray itself. Even without this, the rigidity of the bottom plate is improved, and the tray itself can be simplified and reduced in weight.
  • the battery can be securely held by the vertical reinforcing member that connects the horizontal reinforcing members.
  • the battery unit in addition to the function as a reinforcing member in addition to the function of the reinforcing member in the lateral direction, the battery unit can be fixed under the floor of the vehicle by the lateral reinforcing member, and a separate fastening means is provided. Compared to the case, the number of parts can be reduced and assembly can be facilitated.
  • a battery can be hold
  • the influence on the indoor space can be avoided.
  • crew's comfort can be ensured, without inhibiting the operation
  • the high-voltage equipment fixed to the longitudinal reinforcing member is sandwiched between the first battery module and the second battery module in the front-rear direction, the high-voltage equipment can be effectively protected from impact such as collision.
  • the high-pressure equipment can be more reliably protected by the cross member disposed on the upper surface of the tray. Further, the rigidity of the bottom plate can be further improved by the cross member.
  • the closed space is formed by one of the pair of lateral reinforcing members sandwiching the cross member and the high-voltage equipment, the battery and the high-voltage equipment can be held with high rigidity and more reliably. it can.
  • the battery unit 10 As shown in FIGS. 1 and 2, the battery unit 10 according to the embodiment of the present invention mainly includes a plurality of battery modules 31 to 33, a DC-DC converter 22, a battery ECU 40, and a battery case 50 for housing them. It is mounted on a vehicle V such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle. The battery unit 10 is disposed below the floor panel 3 that forms the floor surface of the passenger compartment 2.
  • the battery case 50 includes a plurality of battery modules 31 to 33, a DC-DC converter 22, a bottom plate 51 on which the battery ECU 40 is mounted, and a cover 52 that covers these from above.
  • a plurality of brackets 53 in the second embodiment, brackets 63
  • brackets 63 that form a part of the bottom plate 51 and extend left and right are juxtaposed on the inside of the side sill disposed on both sides of the vehicle V.
  • the battery unit 10 is attached so as to be suspended below the floor panel 3 by being fastened to a floor frame (not shown). A detailed configuration of the bottom plate 51 will be described later.
  • the plurality of battery modules 31 to 33 include a front battery module 31 housed in the front part of the battery case 50 and two rear battery modules 32 and 33 housed in the rear part of the battery case 50 across the space 34.
  • Each of the battery modules 31 to 33 includes a plurality of high voltage batteries 31a to 33a.
  • the front battery module 31 is configured by a total of six high voltage batteries 31a arranged in two in the left-right direction and three in the front-rear direction.
  • the front battery module 31 is arranged in a total of two in the left-right direction and three in the front-rear direction.
  • the six high voltage batteries 32a constitute one rear battery module 32 (hereinafter also referred to as a lower rear battery module 32), and the other rear battery module 33 (hereinafter referred to as an upper rear part) is constituted by two high voltage batteries 33a arranged in the left-right direction. Also referred to as battery module 33).
  • the plurality of battery modules 31 to 33 are disposed below the front seat 4 and the rear seat 5 of the vehicle V (see FIG. 1). Specifically, the front battery module 31 is disposed below the front seat 4, and the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 are disposed below the rear seat 5.
  • the front battery module 31 When the front battery module 31 is disposed below the front seat 4, the front battery module 31 is placed flat without overlapping.
  • the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 are vertically arranged in front of the seat surface of the rear seat 5 when arranged below the rear seat 5.
  • the two high voltage batteries 33a constituting the upper rear battery module 33 are arranged above the two high voltage batteries 32a arranged in the foremost side. .
  • the DC-DC converter 22 is a high-voltage system device that transforms a direct current, and is arranged in the space 34 between the front battery module 31 and the rear battery modules 32 and 33 and in the center in the width direction of the battery unit 10. .
  • the battery ECU 40 is a battery controller that manages charging / discharging and temperature of the high-voltage batteries 31a to 33a, and is disposed behind the upper rear battery module 33 and above the lower rear battery module 32.
  • FIGS. 3 is a view of the bottom plate 51A as viewed from above
  • FIG. 4 is a view of the bottom plate 51A as viewed from below.
  • the bottom plate 51A includes a tray 54 disposed below the high-voltage batteries 31a to 33a, a plurality of longitudinal reinforcing members 55 fixed to the upper surface of the tray 54 and extending in the front-rear direction of the vehicle V, and a vehicle fixed to the lower surface of the tray. And a plurality of brackets 53 extending in the vehicle width direction of V.
  • the bracket 53 reinforces the tray 54 as a lateral reinforcing member and is fastened to a floor frame (not shown) as described above.
  • a pair of front brackets 57A and 57B are fixed in front of the tray 54, and the front brackets 57A and 57B are fixed to a cross member (not shown) that connects the left and right side sills.
  • the tray 54 has a substantially rectangular shape, and is formed by press-molding a thin plate material.
  • the tray 54 protects the high voltage batteries 31a to 33a, the DC-DC converter 22, the battery ECU 40, and the like housed together with the cover 52 from moisture and foreign matter, and does not need to have high rigidity.
  • the bracket 53 includes a bracket main body 53p that extends in the left-right direction below the tray 54 and is fixed to the tray 54 by spot welding or the like, and brackets provided so as to be exposed left and right from the tray 54 at both left and right ends of the bracket main body 53p. Fastening portion 53q.
  • a total of four brackets 53 are provided from the front, ie, the first bracket 53A, the second bracket 53B, the third bracket 53C, and the fourth bracket 53D.
  • the bracket body 53p of the third bracket 53C and the bracket body 53p of the fourth bracket 53D are provided. Are integrally formed.
  • the bracket fastening portions 53q of the first bracket 53A to the fourth bracket 53D are arranged at substantially equal intervals in the front-rear direction so as to hold the tray 54 with good balance.
  • the bracket body 53p is formed wider than the bracket fastening portion 53q, and in the second bracket 53B, the bracket fastening portion 53q and the bracket body 53p are substantially the same. It is formed in width. Accordingly, the width of the bracket body 53p of the second bracket 53B is narrower than the width of the bracket body 53p of the other brackets 53A, 53C, 53D.
  • the vertical reinforcing member 55 is provided above the tray 54, that is, on the opposite side of the bracket 53 with the tray 54 interposed therebetween, and the four first to fourth front vertical reinforcing members 55A to 55D are the first bracket 53A.
  • the second bracket 53B are connected to each other, and the two first and second middle longitudinal reinforcing members 55E and 55F are arranged to connect the second bracket 53B and the third bracket 53C.
  • the first to fourth rear longitudinal reinforcing members 55G to 55J are arranged so as to connect the third bracket 53C and the fourth bracket 53D.
  • the first front longitudinal reinforcement member 55A and the first rear longitudinal reinforcement member 55G are disposed at the left end of the tray 54, and the fourth front longitudinal reinforcement member 55D and the fourth rear longitudinal reinforcement member 55J are disposed at the right end of the tray 54.
  • the second front vertical reinforcing member 55B and the second rear vertical reinforcing member 55H are disposed at the center of the left side of the tray 54 and spaced apart from the first front vertical reinforcing member 55A and the first rear vertical reinforcing member 55G.
  • the third front vertical reinforcing member 55C and the third rear vertical reinforcing member 55I are disposed in the center of the right side of the tray 54 and spaced apart from the fourth front vertical reinforcing member 55D and the fourth rear vertical reinforcing member 55J.
  • the second and third front longitudinal reinforcing members 55B and 55C are disposed adjacent to each other at the front portion of the tray 54, and the second and third rear longitudinal reinforcing members 55H and 55I are disposed adjacent to each other at the rear portion of the tray 54. Will be arranged.
  • the first middle longitudinal reinforcing member 55E includes a first front longitudinal reinforcing member 55A, a first rear longitudinal reinforcing member 55G, a second front longitudinal reinforcing member 55B, and a second rear longitudinal reinforcing member 55H in the vehicle width direction. Between the second front longitudinal reinforcing member 55B and the second rear longitudinal reinforcing member 55H, and the second middle longitudinal reinforcing member 55F is connected to the fourth front longitudinal reinforcing member 55D and the second longitudinal reinforcing member 55D in the vehicle width direction.
  • the brackets 53 and the longitudinal reinforcing members 55 arranged in this way have a lattice shape with the tray 54 interposed therebetween, and ensure the rigidity of the bottom plate 51A. Further, above the tray 54, the rear end portions of the first to fourth front longitudinal direction reinforcing members 55A to 55D and the front end portions of the first and second middle longitudinal direction reinforcing members 55E and 55F are provided for further improving the rigidity.
  • a front cross member 56A is provided along the second bracket 53B so as to overlap the second bracket 53B when viewed from above, and the first and second middle longitudinal reinforcing members 55E and 55F are
  • the rear cross member 56B is fixed to the end portion and the front end portion of the first to fourth rear longitudinal reinforcing members 55G to 55J, and overlaps the third bracket 53C when viewed from above, along the third bracket 53C. Is provided.
  • the second bracket 53B and the front cross member 56A, the third bracket 53C and the rear cross member 56B are fastened by bolts and nuts passing through the tray 54 to form a closed cross section, thereby further improving the rigidity of the bottom plate 51A. Yes.
  • the high voltage battery 31a constituting the front battery module 31 includes a first front longitudinal reinforcing member 55A and a second front vertical reinforcing member 55B, and a third front vertical reinforcing member 55C and a fourth front vertical reinforcing member. Between the members 55D, it is fixed so that the longitudinal direction faces the vehicle width direction.
  • the high-voltage battery 32a constituting the lower rear battery module 32 includes the first rear longitudinal reinforcing member 55G and the second rear vertical reinforcing member 55H, and the third rear vertical reinforcing member 55I and the fourth rear vertical member. Between the direction reinforcement member 55J, it fixes so that a longitudinal direction may face a vehicle width direction. Further, the DC-DC converter 22 is fixed between the first and second middle longitudinal reinforcing members 55E and 55F.
  • each of the high-voltage batteries 31a and 32a has a plurality of battery cells held by a rectangular parallelepiped frame member, so that the longitudinal reinforcing members 55 are connected on the tray 54 by the frame member. . Therefore, a pair of lateral reinforcing members are formed substantially above and below the tray 54, and the high voltage batteries 31a and 32a (battery cells) are held with high strength.
  • the high-voltage battery 31a is disposed between the first front longitudinal reinforcing member 55A and the second front vertical reinforcing member 55B connecting the first bracket 53A and the second bracket 53B.
  • Three high-voltage batteries 31a are arranged in the front-rear direction between the third front longitudinal reinforcing member 55C and the fourth front longitudinal reinforcing member 55D, which are arranged in the direction and similarly connect the first bracket 53A and the second bracket 53B.
  • the front battery module 31 is constituted by a total of six high voltage batteries 31a.
  • three high voltage batteries 32a are arranged in the front-rear direction between the first rear longitudinal reinforcing member 55G and the second rear longitudinal reinforcing member 55H connecting the third bracket 53C and the fourth bracket 53D.
  • the lower rear battery module 32 is configured by 32a.
  • a high voltage battery 33 a constituting the upper rear battery module 33 is disposed on the left and right high voltage batteries 32 a in the forefront of the lower rear battery module 32.
  • the space 34 between the front battery module 31 and the lower rear battery module 32 has first and second middle longitudinal reinforcing members 55E and 55F fixed to the front cross member 56A and the rear cross member 56B.
  • a DC-DC converter 22 is arranged.
  • the vertical reinforcing members 55 and the brackets 53 are arranged in a lattice shape with the tray 54 interposed therebetween, thereby increasing the thickness of the tray 54 itself or the tray 54 itself. Even without providing rigidity, the rigidity of the bottom plate 51A is improved, and the tray 54 itself can be simplified and reduced in weight. Further, the high-voltage batteries 31a to 33a can be reliably held by the vertical reinforcing member 55 that connects the bracket 53. Further, by providing the bracket 53 with a function as a fastening member in addition to a function as a reinforcing member, the battery unit 10 can be fixed under the floor of the vehicle V by the bracket 53, and a separate fastening means is provided.
  • the number of parts can be reduced and assembly can be facilitated. Further, by covering the high voltage batteries 31a to 33a with the battery case 50 including the bottom plate 51A and the cover 52, the high voltage batteries 31a to 33a arranged under the floor can be protected from moisture and foreign substances.
  • the front battery module 31 is disposed between the first bracket 53A and the second bracket 53B, and the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 are disposed between the third bracket 53C and the fourth bracket 53D.
  • the high voltage batteries 31a to 33a can be held with high rigidity in the lattice space.
  • the third bracket 53C and the fourth bracket 53D that hold the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 on the large capacity side are integrally molded, so that a large capacity is achieved.
  • the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 can be securely held.
  • the space part 34 is formed between the front seat 4 and the rear seat 5, the influence on the vehicle compartment 2 can be avoided. Thereby, a passenger
  • the DC-DC converter 22 fixed to the first and second middle longitudinal direction reinforcing members 55E, 55F is sandwiched between the front battery module 31 and the lower rear battery module 32 in the front-rear direction, the DC-DC converter 22 is Effective protection from impacts such as impact.
  • the DC-DC converter 22 can be more reliably protected by the front cross member 56A and the rear cross member 56B arranged on the upper surface of the tray 54. Further, the rigidity of the bottom plate 51A can be further improved by the front cross member 56A and the rear cross member 56B.
  • a closed space is formed by the front cross member 56A and the second bracket 53B, and a closed space is formed by the rear cross member 56B and the third bracket 53C, so that the high voltage batteries 31a to 33a and the DC-DC converter are formed. 22 is highly rigid and can be held more securely.
  • FIGS. 5 is a view of the bottom plate 51B as viewed from above
  • FIG. 6 is a view of the bottom plate 51B as viewed from below
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the bottom plate 51B.
  • the bottom plate 51B is fixed to a tray 64 disposed mainly below the high-voltage batteries 31a to 33a, a plurality of longitudinal reinforcing members 65 fixed to the upper surface of the tray 64 and extending in the front-rear direction of the vehicle V, and the lower surface of the tray. And a plurality of brackets 63 extending in the vehicle width direction of the vehicle V.
  • the bracket 63 reinforces the tray 64 as a lateral reinforcing member and is fastened to a floor frame (not shown) as described above.
  • the tray 64 has a substantially rectangular shape and is formed by press-molding a thin plate material.
  • the tray 64 protects the high voltage batteries 31a to 33a, the DC-DC converter 22, the battery ECU 40, and the like housed together with the cover 52 from moisture and foreign matter, and does not need to have high rigidity.
  • the bracket 63 includes a bracket main body 63p that extends in the left-right direction below the tray 64 and is fixed to the tray 64 by spot welding or the like, and brackets provided so as to be exposed left and right from the tray 64 at both left and right ends of the bracket main body 63p. Fastening part 63q.
  • a total of four brackets 63 are provided from the front, the first bracket 63A, the second bracket 63B, the third bracket 63C, and the fourth bracket 63D, and the bracket body 63p of the third bracket 63C and the bracket body 63p of the fourth bracket 63D. Are integrally formed.
  • the bracket fastening portions 63q of the first bracket 63A to the fourth bracket 63D are arranged at substantially equal intervals in the front-rear direction so as to hold the tray 64 with good balance.
  • a pair of front brackets 67A and 67B are integrally formed in front of the first bracket 63A, and the front brackets 67A and 67B are fixed to a cross member (not shown) that connects the left and right side sills.
  • the bracket body 63p is formed wider than the bracket fastening portion 63q, and in the second bracket 63B, the bracket fastening portion 63q and the bracket body 63p are substantially the same. It is formed in width. Therefore, the width of the bracket body 63p of the second bracket 63B is narrower than the width of the bracket body 63p of the other brackets 63A, 63C, 63D.
  • the vertical reinforcing member 65 is provided above the tray 64, that is, on the opposite side of the bracket 63 with the tray 64 interposed therebetween, and the three first to third vertical reinforcing members 65A to 65C are provided to the first bracket 63A to 63A. It arrange
  • the first longitudinal reinforcing member 65A is disposed at the left end of the tray 64
  • the second longitudinal reinforcing member 65B is disposed at the center of the tray 64
  • the third longitudinal reinforcing member 65C is disposed at the right end of the tray 64.
  • the brackets 63 and the longitudinal reinforcing members 65 arranged in this way have a lattice shape with the tray 64 interposed therebetween, and ensure the rigidity of the bottom plate 51B.
  • a sub-longitudinal reinforcing member 66 and a cross member 68 are provided above the tray 64 to further improve the rigidity.
  • the sub-longitudinal reinforcing member 66 includes two first and second sub-vertical reinforcing members 66A and 66B, and the first and second sub-vertical reinforcing members 66A and 66B are the first bracket 63A to the fourth bracket. It arrange
  • the first sub longitudinal reinforcing member 66A is disposed between the first vertical reinforcing member 65A and the second vertical reinforcing member 65B, and the second sub vertical reinforcing member 66B is connected to the second vertical reinforcing member 65B and the third vertical reinforcing member 65B. It arrange
  • the cross member 68 is provided so as to cross all of the first to third longitudinal reinforcing members 65A to 65C and the first and second sub longitudinal reinforcing members 66A and 66B.
  • the cross member 68 is provided along the second bracket 63B so as to overlap the second bracket 63B when viewed from above.
  • the second bracket 63B and the cross member 68 are fastened through the tray 64 to form a closed cross section, thereby further improving the rigidity of the bottom plate 51B.
  • the width of the bracket body 63p is narrower than the other brackets 63A, 63C, 63D.
  • the other brackets 63A, 63C, 63D, to which the cross member 68 is not fastened improve the rigidity of the bracket itself by increasing the width of the bracket body 63p.
  • the high voltage battery 31a constituting the front battery module 31 and the high voltage battery 32a constituting the lower rear battery module 32 are provided between the first longitudinal reinforcing member 65A and the second longitudinal reinforcing member 65B, and the second longitudinal reinforcing member. It is fixed between the member 65B and the third longitudinal reinforcing member 65C so that the longitudinal direction faces the vehicle width direction. Further, the DC-DC converter 22 is fixed to a substantially central portion in the front-rear direction of the second longitudinal reinforcing member 65B.
  • each of the high-voltage batteries 31a and 32a has a plurality of battery cells held by a rectangular parallelepiped frame member, so that the vertical reinforcing members 65 are connected on the tray 64 by the frame member. . Accordingly, a pair of lateral reinforcing members are formed substantially above and below the tray 64, and the high voltage batteries 31a and 32a (battery cells) are held with high strength.
  • the first vertical reinforcing member 65A and the second vertical reinforcing member 65B connecting all of the first bracket 63A to the fourth bracket 63D in front of the cross member 68 are provided.
  • Three high-voltage batteries 31a are arranged in the front-rear direction between the high-voltage batteries between the second vertical reinforcing member 65B and the third vertical reinforcing member 65C that similarly connect all of the first bracket 63A to the fourth bracket 63D.
  • the front battery module 31 is configured by a total of six high-voltage batteries 31a.
  • a high-voltage battery is provided between the first vertical reinforcing member 65A and the second vertical reinforcing member 65B, which is separated from the cross member 68 behind the cross member 68 and connects all of the first bracket 63A to the fourth bracket 63D.
  • the three high-voltage batteries 32a are arranged between the second vertical reinforcing member 65B and the third vertical reinforcing member 65C, which are arranged in the front-rear direction, and connect all of the first bracket 63A to the fourth bracket 63D.
  • the three front battery modules 31 are configured by a total of six high voltage batteries 32a.
  • a high voltage battery 33 a constituting the upper rear battery module 33 is disposed on the left and right high voltage batteries 32 a in the forefront of the lower rear battery module 32.
  • the DC-DC converter 22 is disposed on the second longitudinal reinforcing member 65B fixed to the cross member 68.
  • the second longitudinal reinforcing member 65B is provided with a hole 69 in a part of a region where the DC-DC converter 22 is disposed, and a space formed between the longitudinal reinforcing member 65 and the tray 64 and the DC-DC converter. 22 communicates with each other through a hole 69. Thereby, a harness (not shown) routed in this space is connected to the DC-DC converter 22 through the hole 69.
  • the space formed in the vertical reinforcing member 65 and the tray 64 can be efficiently used as a harness accommodating space, and further, DC -The DC converter 22 can be arranged compactly in the height direction.
  • the vertical reinforcing members 65 and the brackets 63 are arranged in a lattice shape with the tray 64 interposed therebetween, thereby increasing the thickness of the tray 64 itself or the tray 64 itself. Even without providing rigidity, the rigidity of the bottom plate 51B is improved, and the tray 64 itself can be simplified and reduced in weight. Further, the high-voltage batteries 31a to 33a can be reliably held by the vertical reinforcing member 65 that connects the bracket 63. Further, by providing the bracket 63 with a function as a fastening member in addition to a function as a reinforcing member, the battery unit 10 can be fixed to the floor of the vehicle V by the bracket 53, and a separate fastening means is provided. Compared to this, the number of parts can be reduced and assembly can be facilitated.
  • the front battery module 31 is disposed between the first bracket 63A and the second bracket 63B, and the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 are disposed between the third bracket 63C and the fourth bracket 63D.
  • the high voltage batteries 31a to 33a can be held with high rigidity in the lattice space.
  • the third bracket 63C and the fourth bracket 63D that hold the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 on the large capacity side are integrally molded, thereby increasing the capacity.
  • the lower rear battery module 32 and the upper rear battery module 33 can be securely held.
  • the space part 34 is formed between the front seat 4 and the rear seat 5, the influence on the vehicle compartment 2 can be avoided. Thereby, a passenger
  • the DC-DC converter 22 fixed to the second longitudinal reinforcing member 65B is sandwiched between the front battery module 31 and the lower rear battery module 32 in the front-rear direction, the DC-DC converter 22 is effectively prevented from impact such as a collision. Can be protected.
  • the DC-DC converter 22 can be more reliably protected by the cross member 68 disposed on the upper surface of the tray 54. Further, the cross member 68 can further improve the rigidity of the bottom plate 51B.
  • the closed space is formed by the cross member 68 and the second bracket 53B, the high voltage batteries 31a to 33a and the DC-DC converter 22 can be held with high rigidity and more reliably.
  • this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation
  • the longitudinal reinforcing members 55 (65) and the brackets 53 (63) are arranged in a lattice shape with the tray 54 (64) in between, the shapes of the longitudinal reinforcing members 55 (65) and the brackets 53 (63) are formed.
  • the number and the like can be changed as appropriate.
  • the DC-DC converter 22 as the high voltage system device is illustrated, the battery unit 10 does not necessarily include the high voltage system device. Further, instead of the DC-DC converter 22, other high-voltage equipment may be provided together with the DC-DC converter 22.
  • Front seat 5 Rear seat 10 Battery unit (vehicle battery unit) 22 DC-DC converter (high voltage equipment) 31 Front battery module (first battery module) 31a-33a High voltage battery (battery) 32 Lower rear battery module (second battery module) 50 Battery case 51A, 51B Bottom plate 52 Cover 53, 63 Bracket 54, 64 Tray 55, 65 Vertical reinforcing member 56A Front cross member (cross member) 56B Rear cross member (cross member) 68 Cross member

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Abstract

複数の高圧バッテリ（３１ａ～３３ａ）がバッテリケース（５０）に収納されたバッテリユニット（１０）において、バッテリケース（５０）は、高圧バッテリ（３１ａ～３３ａ）が搭載されるボトムプレート（５１Ａ）と、上方から覆うカバー（５２）と、を備える。ボトムプレート（５１Ａ）は、板状のトレー（５４）と、縦方向補強メンバ（５５）と、複数のブラケット（５３）と、を備える。縦方向補強メンバ（５５）は、少なくとも隣接するブラケット（５３）を繋ぐように配置され、縦方向補強メンバ（５５）とブラケット（５３）は、トレー（５４）を挟んで格子状に配置される。高圧バッテリ（３１ａ～３３ａ）は、縦方向補強メンバ（５５）に長手方向が車幅方向を向くように固定され、バッテリケース（５０）は、ブラケット（５３）により車両（Ｖ）の床下に固定される。

Description

車両用バッテリユニット
　本発明は、車両に搭載される車両用バッテリユニットに関する。
　ハイブリッド車両、電気車両、燃料電池車等の車両には、複数のバッテリをバッテリケースに収納したバッテリユニットが設けられている。特許文献１に記載のバッテリユニットにおいては、バッテリケースが、バッテリが搭載されるトレーと、バッテリを上方から覆うカバーとから構成され、トレーの下面には車幅方向に延びる複数の桁部材が固定されている。バッテリユニットは、トレーから車幅方向に露出した桁部材の締結部を介して左右のサイドメンバに固定される。また、トレーのバッテリ収容部は、前後方向仕切部と幅方向仕切部とが格子状にトレーと一体に設けられることで、バッテリを収容するバッテリ収容室を区画するとともに、トレーの剛性を確保している。
日本国特開２０１３－１２４８０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のバッテリユニットにおいては、前後方向における剛性をトレーと一体に形成される前後方向仕切部によって確保するため、トレーの形状が複雑となり、製造工程が複雑になる虞があった。
　本発明は、バッテリを確実に保持することができ、トレー自体を簡素化且つ軽量化可能なバッテリユニットを提供する。
　本発明は以下の態様を提供するものである。
　第１態様は、
　複数のバッテリ（例えば、後述の実施形態の高圧バッテリ３１ａ～３３ａ）と、
　複数の該バッテリを収納するバッテリケース（例えば、後述の実施形態のバッテリケース５０）と、を備える車両用バッテリユニット（例えば、後述の実施形態のバッテリユニット１０）であって、
　前記バッテリケースは、前記バッテリが搭載されるボトムプレート（例えば、後述の実施形態のボトムプレート５１Ａ、ボトムプレート５１Ｂ）と、前記バッテリを上方から覆うカバー（例えば、後述の実施形態のカバー５２）と、を備え、
　該ボトムプレートは、板状のトレー（例えば、後述の実施形態のトレー５４、トレー６４）と、該トレーの上面に設けられ前記車両の前後方向に延びる複数の縦方向補強メンバ（例えば、後述の実施形態の縦方向補強メンバ５５、縦方向補強メンバ６５）と、該トレーの下面に設けられ前記車両の車幅方向に延びる複数の横方向補強メンバ（例えば、後述の実施形態のブラケット５３、ブラケット６３）と、を備え、
　前記縦方向補強メンバは、少なくとも隣接する前記横方向補強メンバを繋ぐように配置され、
　前記縦方向補強メンバと前記横方向補強メンバは、前記トレーを挟んで格子状に配置され、
　前記バッテリは、前記縦方向補強メンバに長手方向が車幅方向を向くように固定され、
　前記バッテリケースは、前記横方向補強メンバにより前記車両の床下に固定されている。
　第２態様は、
　第１態様の車両用バッテリユニットであって、
　前記バッテリケースには、複数の前記バッテリから構成される第１バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態の前部バッテリモジュール３１）及び第２バッテリモジュール（例えば、後述の実施形態の下後部バッテリモジュール３２）が、空間部（例えば、後述の実施形態の空間部３４）を挟んで前後方向に離間して配置され、
　前記第１バッテリモジュールの上方には前部座席（例えば、後述の実施形態の前部座席４）が配置され、
　前記第２バッテリモジュールの上方には後部座席（例えば、後述の実施形態の後部座席５）が配置され、
　前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、それぞれ一対の前記横方向補強メンバ間に配置されている。
　第３態様は、
　第２態様の車両用バッテリユニットであって、
　前記空間部には、高圧系機器（例えば、後述の実施形態のＤＣ－ＤＣコンバータ２２）が配置され、
　該高圧系機器は、前記縦方向補強メンバ（例えば、後述の実施形態の第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５Ｆ、第２縦方向補強メンバ６５Ｂ）に固定されている。
　第４態様は、
　第３態様の車両用バッテリユニットであって、
　前記高圧系機器の前後方向には、一対の前記横方向補強メンバ（例えば、後述の実施形態の第２ブラケット５３Ｂ，第３ブラケット５３Ｃ、第２ブラケット６３Ｂ，第３ブラケット６３Ｃ）が設けられ、
　前記トレーの上面には、前記横方向補強メンバに沿って少なくとも１つのクロスメンバ（例えば、後述の実施形態の前クロスメンバ５６Ａ，後クロスメンバ５６Ｂ、クロスメンバ６８）が設けられ、
　前記高圧系機器を保持する前記縦方向補強メンバが、前記クロスメンバに固定されている。
　第５態様は、
　第４態様の車両用バッテリユニットであって、
　少なくとも１つの前記クロスメンバが、前記高圧系機器を挟む一対の前記横方向補強メンバの一方と上方から見てオーバーラップするように配置され、
　前記クロスメンバと前記一方の横方向補強メンバにより閉空間が形成されている。
　第１態様によれば、縦方向補強メンバと横方向補強メンバとがトレーを挟んで格子状に配置されることで、トレー自体の肉厚を厚くしたり、トレー自体に剛性を持たせたりしなくても、ボトムプレートの剛性が向上し、トレー自体を簡素化且つ軽量化できる。また、横方向補強メンバを繋ぐ縦方向補強メンバにより、バッテリを確実に保持することができる。さらに、横方向補強メンバに補強メンバとしての機能に加えて、締結手段としての機能を持たせることで、横方向補強メンバによりバッテリユニットを車両の床下に固定することができ、別途締結手段を設ける場合に比べて、部品点数を削減でき組み付けを容易にできる。
　第２態様によれば、第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールをそれぞれ一対の横方向補強メンバ間に配置することで、格子状空間においてバッテリを高剛性で保持することができる。
　また、車両用バッテリユニットにおいて、前部座席と後部座席との間に空間部が形成されるので、室内空間への影響を回避できる。これにより、後部座席の乗員が前部座席の下方に足を入れたり出したりする際の動作を阻害せずに、乗員の快適性を確保できる。
　第３態様によれば、縦方向補強メンバに固定された高圧系機器が前後方向において第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールに挟まれるので、高圧系機器を衝突等の衝撃から有効に保護できる。
　第４態様によれば、トレーの上面に配置されるクロスメンバによって高圧系機器をより確実に保護できる。また、クロスメンバによりボトムプレートの剛性をさらに向上できる。
　第５態様によれば、クロスメンバと高圧系機器を挟む一対の横方向補強メンバの一方とで閉空間が形成されることで、バッテリ及び高圧系機器を高剛性でより確実に保持することができる。
本発明の一実施形態に係る車両用バッテリユニットを搭載した車両の概略側面図である。 本発明の一実施形態に係るバッテリユニットを示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るボトムプレートを上方から見た図である。 本発明の第１実施形態に係るボトムプレートを下方から見た図である。 本発明の第２実施形態に係るボトムプレートを上方から見た図である。 本発明の第２実施形態に係るボトムプレートを下方から見た図である。 本発明の第２実施形態に係るボトムプレートの分解斜視図である。
　以下、本発明の車両用バッテリユニットの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
［バッテリユニット］
　図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るバッテリユニット１０は、主として複数のバッテリモジュール３１～３３、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２、バッテリ用ＥＣＵ４０及びこれらを収容するバッテリケース５０を備え、ハイブリッド車両、電気車両、燃料電池車等の車両Ｖに搭載される。バッテリユニット１０は、車室２の床面を形成するフロアパネル３の下方に配置される。
［バッテリケース］
　バッテリケース５０は、複数のバッテリモジュール３１～３３、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２、及びバッテリ用ＥＣＵ４０が搭載されるボトムプレート５１と、これらを上方から覆うカバー５２とから構成される。バッテリケース５０は、ボトムプレート５１の一部をなして左右に延びる複数のブラケット５３（第２実施形態においてはブラケット６３）が車両Ｖの両側方に配設されるサイドシルの内方に並設されるフロアフレーム（不図示）に締結されることにより、バッテリユニット１０がフロアパネル３の下方に吊り下げられるように取り付けられる。ボトムプレート５１の詳細な構成について後述する。
［バッテリ］
　複数のバッテリモジュール３１～３３には、バッテリケース５０の前部に収容される前部バッテリモジュール３１と、空間部３４を挟んでバッテリケース５０の後部に収容される２つの後部バッテリモジュール３２、３３とが含まれ、各バッテリモジュール３１～３３は、それぞれ複数の高圧バッテリ３１ａ～３３ａを有する。本実施形態では、左右方向に２つ、前後方向に３つ並べた合計６つの高圧バッテリ３１ａによって前部バッテリモジュール３１が構成され、同様に左右方向に２つ、前後方向に３つ並べた合計６つの高圧バッテリ３２ａによって一方の後部バッテリモジュール３２（以下、下後部バッテリモジュール３２とも呼ぶ。）が構成され、左右方向に並べた２つの高圧バッテリ３３ａによって他方の後部バッテリモジュール３３（以下、上後部バッテリモジュール３３とも呼ぶ。）が構成される。
　複数のバッテリモジュール３１～３３は、車両Ｖの前部座席４及び後部座席５の下方に配置される（図１参照）。具体的には、前部座席４の下方に前部バッテリモジュール３１が配置され、後部座席５の下方に下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３が配置される。
　前部バッテリモジュール３１は、前部座席４の下方に配置するにあたり、重ねることなく平置きされる。下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３は、後部座席５の下方に配置するにあたり、後部座席５の座面前方に上下に配置される。具体的には、下後部バッテリモジュール３２を構成する６つの高圧バッテリ３２ａのうち、最も前側に並ぶ２つの高圧バッテリ３２ａの上方に上後部バッテリモジュール３３を構成する２つの高圧バッテリ３３ａが配置される。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ２２は、直流電流を変圧する高圧系機器であり、前部バッテリモジュール３１と後部バッテリモジュール３２、３３との間の空間部３４、且つバッテリユニット１０の幅方向中央に配置される。また、バッテリ用ＥＣＵ４０は、高圧バッテリ３１ａ～３３ａの充放電や温度を管理するバッテリ用のコントローラであり、上後部バッテリモジュール３３の後方、且つ下後部バッテリモジュール３２の上方に配置される。
［ボトムプレート］
＜第１実施形態＞
　続いて、バッテリケース５０を構成する、第１実施形態のボトムプレート５１（以下、ボトムプレート５１Ａと呼ぶ。）について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。図３はボトムプレート５１Ａを上方から見た図であり、図４はボトムプレート５１Ａを下方から見た図である。
　ボトムプレート５１Ａは、高圧バッテリ３１ａ～３３ａの下方に配置されるトレー５４と、トレー５４の上面に固定され車両Ｖの前後方向に延びる複数の縦方向補強メンバ５５と、トレーの下面に固定され車両Ｖの車幅方向に延びる複数のブラケット５３と、から構成される。ブラケット５３は、横方向補強メンバとしてトレー５４を補強するとともに、前述したようにフロアフレーム（不図示）に締結される。なお、トレー５４の前方には、一対の前方ブラケット５７Ａ，５７Ｂが固定され、この前方ブラケット５７Ａ，５７Ｂは左右のサイドシル間を繋ぐ不図示のクロスメンバに固定される。
　トレー５４は、略矩形状を有し、薄板材をプレス成型することで形成される。トレー５４は、カバー５２と共に内部に収容される高圧バッテリ３１ａ～３３ａ、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＥＣＵ４０等を水分や異物から保護するものであり、それ自体高い剛性を有する必要はない。
　ブラケット５３は、トレー５４の下方を左右方向に延びてトレー５４にスポット溶接等により固定されるブラケット本体５３ｐと、ブラケット本体５３ｐの左右両端部にトレー５４から左右に露出するように設けられたブラケット締結部５３ｑと、を有する。ブラケット５３は、前方から第１ブラケット５３Ａ，第２ブラケット５３Ｂ，第３ブラケット５３Ｃ，及び第４ブラケット５３Ｄの合計４本設けられ、第３ブラケット５３Ｃのブラケット本体５３ｐ及び第４ブラケット５３Ｄのブラケット本体５３ｐが一体に形成されている。第１ブラケット５３Ａ～第４ブラケット５３Ｄのブラケット締結部５３ｑは、前後方向に略等間隔に配置され、トレー５４をバランスよく保持するようになっている。
　第１ブラケット５３Ａ，第３ブラケット５３Ｃ，及び第４ブラケット５３Ｄは、ブラケット締結部５３ｑに対しブラケット本体５３ｐが幅広に形成され、第２ブラケット５３Ｂはブラケット締結部５３ｑとブラケット本体５３ｐとが略同一の幅に形成されている。したがって、第２ブラケット５３Ｂのブラケット本体５３ｐの幅が他のブラケット５３Ａ，５３Ｃ，５３Ｄのブラケット本体５３ｐの幅よりも狭くなっている。
　縦方向補強メンバ５５は、トレー５４の上方に、すなわち、トレー５４を挟んでブラケット５３と反対側に設けられ、４本の第１～第４前縦方向補強メンバ５５Ａ～５５Ｄが第１ブラケット５３Ａと第２ブラケット５３Ｂを繋ぐように配置され、２本の第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５Ｆが第２ブラケット５３Ｂと第３ブラケット５３Ｃを繋ぐように配置され、さらに４本の第１～第４後縦方向補強メンバ５５Ｇ～５５Ｊが第３ブラケット５３Ｃと第４ブラケット５３Ｄを繋ぐように配置されている。
　第１前縦方向補強メンバ５５Ａ及び第１後縦方向補強メンバ５５Ｇはトレー５４の左端に配置され、第４前縦方向補強メンバ５５Ｄ及び第４後縦方向補強メンバ５５Ｊはトレー５４の右端に配置され、第２前縦方向補強メンバ５５Ｂ及び第２後縦方向補強メンバ５５Ｈはトレー５４の左側中央に第１前縦方向補強メンバ５５Ａ及び第１後縦方向補強メンバ５５Ｇと離間して配置され、第３前縦方向補強メンバ５５Ｃ及び第３後縦方向補強メンバ５５Ｉはトレー５４の右側中央に第４前縦方向補強メンバ５５Ｄ及び第４後縦方向補強メンバ５５Ｊと離間して配置されている。したがって、トレー５４の前部において、第２及び第３前縦方向補強メンバ５５Ｂ，５５Ｃが隣接して配置され、トレー５４の後部において、第２及び第３後縦方向補強メンバ５５Ｈ，５５Ｉが隣接して配置されることとなる。
　第１中縦方向補強メンバ５５Ｅは、車幅方向において第１前縦方向補強メンバ５５Ａ及び第１後縦方向補強メンバ５５Ｇと第２前縦方向補強メンバ５５Ｂ及び第２後縦方向補強メンバ５５Ｈとの間で、第２前縦方向補強メンバ５５Ｂ及び第２後縦方向補強メンバ５５Ｈ寄りに設けられ、第２中縦方向補強メンバ５５Ｆは、車幅方向において第４前縦方向補強メンバ５５Ｄ及び第４後縦方向補強メンバ５５Ｊと第３前縦方向補強メンバ５５Ｃ及び第３後縦方向補強メンバ５５Ｉとの間で、第３前縦方向補強メンバ５５Ｃ及び第３後縦方向補強メンバ５５Ｉ寄りに設けられている。
　このように配置されたブラケット５３及び縦方向補強メンバ５５は、トレー５４を挟んで格子状をなし、ボトムプレート５１Ａの剛性を確保している。また、トレー５４の上方には、更なる剛性向上のため、第１～第４前縦方向補強メンバ５５Ａ～５５Ｄの後端部と第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５Ｆの前端部とに固定され、上方から見て第２ブラケット５３Ｂとオーバーラップするように第２ブラケット５３Ｂに沿って前クロスメンバ５６Ａが設けられると共に、第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５Ｆの後端部と第１～第４後縦方向補強メンバ５５Ｇ～５５Ｊの前端部とに固定され、上方から見て第３ブラケット５３Ｃとオーバーラップするように第３ブラケット５３Ｃに沿って後クロスメンバ５６Ｂが設けられている。第２ブラケット５３Ｂと前クロスメンバ５６Ａ、第３ブラケット５３Ｃと後クロスメンバ５６Ｂは、トレー５４を貫通するボルトとナットにより締結され閉断面を構成することで、ボトムプレート５１Ａの剛性をさらに向上させている。
　前部バッテリモジュール３１を構成する高圧バッテリ３１ａは、第１前縦方向補強メンバ５５Ａと第２前縦方向補強メンバ５５Ｂとの間、及び第３前縦方向補強メンバ５５Ｃと第４前縦方向補強メンバ５５Ｄとの間に、長手方向が車幅方向を向くように固定される。また、下後部バッテリモジュール３２を構成する高圧バッテリ３２ａは、第１後縦方向補強メンバ５５Ｇと第２後縦方向補強メンバ５５Ｈとの間、及び第３後縦方向補強メンバ５５Ｉと第４後縦方向補強メンバ５５Ｊとの間に、長手方向が車幅方向を向くように固定される。さらに、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２は、第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５Ｆとの間に固定される。
　高圧バッテリ３１ａ，３２ａはそれぞれ、図示は省略するが、複数のバッテリセルが直方体形状のフレーム部材によって保持されるため、フレーム部材により、縦方向補強メンバ５５間をトレー５４上で連結することとなる。したがって、トレー５４の上下に実質的に一対の横方向補強メンバが形成されることになり、高圧バッテリ３１ａ，３２ａ（バッテリセル）は高強度に保持されることになる。
　このように構成されたボトムプレート５１Ａ上には、第１ブラケット５３Ａと第２ブラケット５３Ｂを繋ぐ第１前縦方向補強メンバ５５Ａと第２前縦方向補強メンバ５５Ｂとの間に高圧バッテリ３１ａが前後方向に３つ配置され、同じく第１ブラケット５３Ａと第２ブラケット５３Ｂを繋ぐ第３前縦方向補強メンバ５５Ｃと第４前縦方向補強メンバ５５Ｄとの間に、高圧バッテリ３１ａが前後方向に３つ配置されることで、合計６つの高圧バッテリ３１ａによって前部バッテリモジュール３１が構成される。また、第３ブラケット５３Ｃと第４ブラケット５３Ｄを繋ぐ第１後縦方向補強メンバ５５Ｇと第２後縦方向補強メンバ５５Ｈとの間に高圧バッテリ３２ａが前後方向に３つ配置され、同じく第３ブラケット５３Ｃと第４ブラケット５３Ｄを繋ぐ第３後縦方向補強メンバ５５Ｉと第４後縦方向補強メンバ５５Ｊとの間に、高圧バッテリ３２ａが前後方向に３つ配置されることで、合計６つの高圧バッテリ３２ａによって下後部バッテリモジュール３２が構成される。なお、下後部バッテリモジュール３２の最前部の左右の高圧バッテリ３２ａ上には、上後部バッテリモジュール３３を構成する高圧バッテリ３３ａが配置される。
　そして、前部バッテリモジュール３１と下後部バッテリモジュール３２との間の空間部３４には、前クロスメンバ５６Ａ及び後クロスメンバ５６Ｂに固定された第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５ＦにＤＣ－ＤＣコンバータ２２が配置される。
　以上説明したように、本実施形態によれば、縦方向補強メンバ５５とブラケット５３がトレー５４を挟んで格子状に配置されることで、トレー５４自体の肉厚を厚くしたり、トレー５４自体に剛性を持たせたりしなくても、ボトムプレート５１Ａの剛性が向上し、トレー５４自体を簡素化且つ軽量化できる。また、ブラケット５３を繋ぐ縦方向補強メンバ５５により、高圧バッテリ３１ａ～３３ａを確実に保持することができる。さらに、ブラケット５３に補強メンバとしての機能に加えて、締結手段としての機能を持たせることで、ブラケット５３によりバッテリユニット１０を車両Ｖの床下に固定することができ、別途締結手段を設ける場合に比べて、部品点数を削減でき組み付けを容易にできる。また、ボトムプレート５１Ａとカバー５２とからなるバッテリケース５０によって高圧バッテリ３１ａ～３３ａを覆うことで、床下に配置される高圧バッテリ３１ａ～３３ａを、水分や異物から保護することができる。
　また、前部バッテリモジュール３１を第１ブラケット５３Ａと第２ブラケット５３Ｂとの間に配置し、下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３を第３ブラケット５３Ｃと第４ブラケット５３Ｄとの間に配置することで、格子状空間において高圧バッテリ３１ａ～３３ａを高剛性で保持することができる。
　なお、前部バッテリモジュール３１と比較して、大容量側の下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３を保持する第３ブラケット５３Ｃと第４ブラケット５３Ｄとを一体成形することで、大容量の下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３を確実に保持することができるようになっている。
　また、バッテリユニット１０において、前部座席４と後部座席５との間に空間部３４が形成されるので、車室２への影響を回避できる。これにより、後部座席５の乗員が前部座席４の下方に足を入れたり出したりする際の動作を阻害せずに、乗員の快適性を確保できる。
　また、第１及び第２中縦方向補強メンバ５５Ｅ，５５Ｆに固定されたＤＣ－ＤＣコンバータ２２が前後方向において前部バッテリモジュール３１及び下後部バッテリモジュール３２に挟まれるので、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２を衝突等の衝撃から有効に保護できる。
　また、トレー５４の上面に配置される前クロスメンバ５６Ａ及び後クロスメンバ５６ＢによってＤＣ－ＤＣコンバータ２２をより確実に保護できる。また、前クロスメンバ５６Ａ及び後クロスメンバ５６Ｂによりボトムプレート５１Ａの剛性をさらに向上できる。
　また、前クロスメンバ５６Ａと第２ブラケット５３Ｂとで閉空間が形成されるとともに後クロスメンバ５６Ｂと第３ブラケット５３Ｃとで閉空間が形成されることで、高圧バッテリ３１ａ～３３ａ及びＤＣ－ＤＣコンバータ２２を高剛性でより確実に保持することができる。
＜第２実施形態＞
　続いて、バッテリケース５０を構成する、第２実施形態のボトムプレート５１（以下、ボトムプレート５１Ｂと呼ぶ。）について、図５～図７を参照しながら詳細に説明する。図５は、ボトムプレート５１Ｂを上方から見た図であり、図６はボトムプレート５１Ｂを下方から見た図であり、図７はボトムプレート５１Ｂの分解斜視図である。
　ボトムプレート５１Ｂは、主として高圧バッテリ３１ａ～３３ａの下方に配置されるトレー６４と、トレー６４の上面に固定され車両Ｖの前後方向に延びる複数の縦方向補強メンバ６５と、トレーの下面に固定され車両Ｖの車幅方向に延びる複数のブラケット６３と、から構成される。ブラケット６３は、横方向補強メンバとしてトレー６４を補強するとともに、前述したようにフロアフレーム（不図示）に締結される。
　トレー６４は、略矩形状を有し、薄板材をプレス成型することで形成される。トレー６４は、カバー５２と共に内部に収容される高圧バッテリ３１ａ～３３ａ、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２及びバッテリ用ＥＣＵ４０等を水分や異物から保護するものであり、それ自体高い剛性を有する必要はない。
　ブラケット６３は、トレー６４の下方を左右方向に延びてトレー６４にスポット溶接等により固定されるブラケット本体６３ｐと、ブラケット本体６３ｐの左右両端部にトレー６４から左右に露出するように設けられたブラケット締結部６３ｑと、を有する。ブラケット６３は、前方から第１ブラケット６３Ａ，第２ブラケット６３Ｂ，第３ブラケット６３Ｃ，及び第４ブラケット６３Ｄの合計４本設けられ、第３ブラケット６３Ｃのブラケット本体６３ｐ及び第４ブラケット６３Ｄのブラケット本体６３ｐが一体に形成されている。第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄのブラケット締結部６３ｑは、前後方向に略等間隔に配置され、トレー６４をバランスよく保持するようになっている。なお、第１ブラケット６３Ａの前方には、一対の前方ブラケット６７Ａ，６７Ｂが一体に形成され、この前方ブラケット６７Ａ，６７Ｂは左右のサイドシル間を繋ぐ不図示のクロスメンバに固定される。
　第１ブラケット６３Ａ，第３ブラケット６３Ｃ，及び第４ブラケット６３Ｄは、ブラケット締結部６３ｑに対しブラケット本体６３ｐが幅広に形成され、第２ブラケット６３Ｂはブラケット締結部６３ｑとブラケット本体６３ｐとが略同一の幅に形成されている。したがって、第２ブラケット６３Ｂのブラケット本体６３ｐの幅が他のブラケット６３Ａ，６３Ｃ，６３Ｄのブラケット本体６３ｐの幅よりも狭くなっている。
　縦方向補強メンバ６５は、トレー６４の上方に、すなわち、トレー６４を挟んでブラケット６３と反対側に設けられ、３本の第１～第３縦方向補強メンバ６５Ａ～６５Ｃが第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄの全てを繋ぐように配置される。第１縦方向補強メンバ６５Ａはトレー６４の左端に配置され、第２縦方向補強メンバ６５Ｂはトレー６４の中央に配置され、第３縦方向補強メンバ６５Ｃはトレー６４の右端に配置されている。
　このように配置されたブラケット６３及び縦方向補強メンバ６５は、トレー６４を挟んで格子状をなし、ボトムプレート５１Ｂの剛性を確保している。また、トレー６４の上方には、更なる剛性向上のため、副縦方向補強メンバ６６及びクロスメンバ６８が設けられている。
　副縦方向補強メンバ６６は、２本の第１及び第２副縦方向補強メンバ６６Ａ，６６Ｂから構成され、第１及び第２副縦方向補強メンバ６６Ａ，６６Ｂが第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄの全てを繋ぐように配置される。第１副縦方向補強メンバ６６Ａは第１縦方向補強メンバ６５Ａと第２縦方向補強メンバ６５Ｂとの間に配置され、第２副縦方向補強メンバ６６Ｂは第２縦方向補強メンバ６５Ｂと第３縦方向補強メンバ６５Ｃとの間に配置される。
　クロスメンバ６８は、第１～第３縦方向補強メンバ６５Ａ～６５Ｃ及び第１及び第２副縦方向補強メンバ６６Ａ，６６Ｂの全てを横断するように設けられている。また、クロスメンバ６８は、上方から見て第２ブラケット６３Ｂとオーバーラップするように第２ブラケット６３Ｂに沿って設けられている。第２ブラケット６３Ｂとクロスメンバ６８は、トレー６４を貫通して締結され閉断面を構成することで、ボトムプレート５１Ｂの剛性をさらに向上させている。このように、第２ブラケット６３Ｂは、クロスメンバ６８と協同して剛性を確保できるので、他のブラケット６３Ａ，６３Ｃ，６３Ｄよりもブラケット本体６３ｐの幅が狭くなっている。言い換えると、クロスメンバ６８が締結されない、他のブラケット６３Ａ，６３Ｃ，６３Ｄは、ブラケット本体６３ｐの幅を広くすることでブラケット自体の剛性を向上させている。
　前部バッテリモジュール３１を構成する高圧バッテリ３１ａ及び下後部バッテリモジュール３２を構成する高圧バッテリ３２ａは、第１縦方向補強メンバ６５Ａと第２縦方向補強メンバ６５Ｂとの間、及び第２縦方向補強メンバ６５Ｂと第３縦方向補強メンバ６５Ｃとの間に、長手方向が車幅方向を向くように固定される。さらに、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２は、第２縦方向補強メンバ６５Ｂの前後方向略中央部に固定される。
　高圧バッテリ３１ａ，３２ａはそれぞれ、図示は省略するが、複数のバッテリセルが直方体形状のフレーム部材によって保持されるため、フレーム部材により、縦方向補強メンバ６５間をトレー６４上で連結することとなる。したがって、トレー６４の上下に実質的に一対の横方向補強メンバが形成されることになり、高圧バッテリ３１ａ，３２ａ（バッテリセル）は高強度に保持されることになる。
　このように構成されたボトムプレート５１Ｂ上には、クロスメンバ６８より前方において、第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄの全てを繋ぐ第１縦方向補強メンバ６５Ａと第２縦方向補強メンバ６５Ｂとの間に高圧バッテリ３１ａが前後方向に３つ配置され、同じく第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄの全てを繋ぐ第２縦方向補強メンバ６５Ｂと第３縦方向補強メンバ６５Ｃとの間に、高圧バッテリ３１ａが前後方向に３つ配置されることで、合計６つの高圧バッテリ３１ａによって前部バッテリモジュール３１が構成される。また、クロスメンバ６８より後方においてクロスメンバ６８から離間して、第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄの全てを繋ぐ第１縦方向補強メンバ６５Ａと第２縦方向補強メンバ６５Ｂとの間に高圧バッテリ３２ａが前後方向に３つ配置され、同じく第１ブラケット６３Ａ～第４ブラケット６３Ｄの全てを繋ぐ第２縦方向補強メンバ６５Ｂと第３縦方向補強メンバ６５Ｃとの間に、高圧バッテリ３２ａが前後方向に３つ配置されることで、合計６つの高圧バッテリ３２ａによって前部バッテリモジュール３１が構成される。なお、下後部バッテリモジュール３２の最前部の左右の高圧バッテリ３２ａ上には、上後部バッテリモジュール３３を構成する高圧バッテリ３３ａが配置される。
　そして、前部バッテリモジュール３１と下後部バッテリモジュール３２との間の空間部３４には、クロスメンバ６８に固定された第２縦方向補強メンバ６５Ｂ上にＤＣ－ＤＣコンバータ２２が配置される。第２縦方向補強メンバ６５Ｂには、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２が配置される領域の一部に孔部６９が設けられ、縦方向補強メンバ６５とトレー６４とに形成された空間とＤＣ－ＤＣコンバータ２２とが孔部６９を介して連通するようになっている。これにより、この空間に配索される不図示のハーネスは、孔部６９を介してハーネスがＤＣ－ＤＣコンバータ２２に接続される。このように第２縦方向補強メンバ６５Ｂに孔部６９が設けられることで、縦方向補強メンバ６５とトレー６４とに形成された空間をハーネス収容空間として効率的に利用することができ、さらにＤＣ－ＤＣコンバータ２２を高さ方向にコンパクトに配置できる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、縦方向補強メンバ６５とブラケット６３がトレー６４を挟んで格子状に配置されることで、トレー６４自体の肉厚を厚くしたり、トレー６４自体に剛性を持たせたりしなくても、ボトムプレート５１Ｂの剛性が向上し、トレー６４自体を簡素化且つ軽量化できる。また、ブラケット６３を繋ぐ縦方向補強メンバ６５により、高圧バッテリ３１ａ～３３ａを確実に保持することができる。さらに、ブラケット６３に補強メンバとしての機能に加えて、締結手段としての機能を持たせることで、ブラケット５３によりバッテリユニット１０を車両Ｖの床下に固定することができ、別途締結手段を設けることに比べて、部品点数を削減でき組み付けを容易にできる。
　また、前部バッテリモジュール３１を第１ブラケット６３Ａと第２ブラケット６３Ｂとの間に配置し、下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３を第３ブラケット６３Ｃと第４ブラケット６３Ｄとの間に配置することで、格子状空間において高圧バッテリ３１ａ～３３ａを高剛性で保持することができる。
　なお、前部バッテリモジュール３１と比較して、大容量側の下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３を保持する第３ブラケット６３Ｃと第４ブラケット６３Ｄとを一体成形することで、大容量の下後部バッテリモジュール３２及び上後部バッテリモジュール３３を確実に保持することができるようになっている。
　また、バッテリユニット１０において、前部座席４と後部座席５との間に空間部３４が形成されるので、車室２への影響を回避できる。これにより、後部座席５の乗員が前部座席４の下方に足を入れたり出したりする際の動作を阻害せずに、乗員の快適性を確保できる。
　また、第２縦方向補強メンバ６５Ｂに固定されたＤＣ－ＤＣコンバータ２２が前後方向において前部バッテリモジュール３１及び下後部バッテリモジュール３２に挟まれるので、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２を衝突等の衝撃から有効に保護できる。
　また、トレー５４の上面に配置されるクロスメンバ６８によってＤＣ－ＤＣコンバータ２２をより確実に保護できる。また、クロスメンバ６８によりボトムプレート５１Ｂの剛性をさらに向上できる。
　また、クロスメンバ６８と第２ブラケット５３Ｂとで閉空間が形成されることで、高圧バッテリ３１ａ～３３ａ及びＤＣ－ＤＣコンバータ２２を高剛性でより確実に保持することができる。
　なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
　例えば、縦方向補強メンバ５５（６５）とブラケット５３（６３）がトレー５４（６４）を挟んで格子状に配置されている限り、縦方向補強メンバ５５（６５）とブラケット５３（６３）の形状、数等は適宜変更することができる。
　また、高圧系機器としてのＤＣ－ＤＣコンバータ２２を例示したが、バッテリユニット１０には、高圧系機器が必ずしも含まれている必要はない。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ２２に代えて、又はＤＣ－ＤＣコンバータ２２とともに他の高圧系機器が設けられていてもよい。
　なお、本出願は、２０１５年６月４日出願の日本特許出願（特願２０１５－１１３８５５）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
４　　前部座席
５　　後部座席
１０　バッテリユニット（車両用バッテリユニット）
２２　ＤＣ－ＤＣコンバータ（高圧系機器）
３１　前部バッテリモジュール（第１バッテリモジュール）
３１ａ～３３ａ　高圧バッテリ（バッテリ）
３２　下後部バッテリモジュール（第２バッテリモジュール）
５０　バッテリケース
５１Ａ、５１Ｂ　ボトムプレート
５２　カバー
５３、６３　ブラケット
５４、６４　トレー
５５、６５　縦方向補強メンバ
５６Ａ　前クロスメンバ（クロスメンバ）
５６Ｂ　後クロスメンバ（クロスメンバ）
６８　　クロスメンバ
 

Claims (5)

  1. 　複数のバッテリと、
    　複数の該バッテリを収納するバッテリケースと、を備える車両用バッテリユニットであって、
    　前記バッテリケースは、前記バッテリが搭載されるボトムプレートと、前記バッテリを上方から覆うカバーと、を備え、
    　該ボトムプレートは、板状のトレーと、該トレーの上面に設けられ前記車両の前後方向に延びる複数の縦方向補強メンバと、該トレーの下面に設けられ前記車両の車幅方向に延びる複数の横方向補強メンバと、を備え、
    　前記縦方向補強メンバは、少なくとも隣接する前記横方向補強メンバを繋ぐように配置され、
    　前記縦方向補強メンバと前記横方向補強メンバは、前記トレーを挟んで格子状に配置され、
    　前記バッテリは、前記縦方向補強メンバに長手方向が車幅方向を向くように固定され、
    　前記バッテリケースは、前記横方向補強メンバにより前記車両の床下に固定された、車両用バッテリユニット。
  2. 　請求項１に記載の車両用バッテリユニットであって、
    　前記バッテリケースには、複数の前記バッテリから構成される第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールが、空間部を挟んで前後方向に離間して配置され、
    　前記第１バッテリモジュールの上方には前部座席が配置され、
    　前記第２バッテリモジュールの上方には後部座席が配置され、
    　前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、それぞれ一対の前記横方向補強メンバ間に配置された、車両用バッテリユニット。
  3. 　請求項２に記載の車両用バッテリユニットであって、
    　前記空間部には、高圧系機器が配置され、
    　該高圧系機器は、前記縦方向補強メンバに固定された、車両用バッテリユニット。
  4. 　請求項３に記載の車両用バッテリユニットであって、
    　前記高圧系機器の前後方向には、一対の前記横方向補強メンバが設けられ、
    　前記トレーの上面には、前記横方向補強メンバに沿って少なくとも１つのクロスメンバが設けられ、
    　前記高圧系機器を保持する前記縦方向補強メンバが、前記クロスメンバに固定された、車両用バッテリユニット。
  5. 　請求項４に記載の車両用バッテリユニットであって、
    　少なくとも１つの前記クロスメンバが、前記高圧系機器を挟む一対の前記横方向補強メンバの一方と上方から見てオーバーラップするように配置され、
    　前記クロスメンバと前記一方の横方向補強メンバにより閉空間が形成された、車両用バッテリユニット。
     
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