(57)【要約】【課題】簡単な構成で安価に、サービスプラグを抜く際にアーク放電の発生を抑制できるサービスプラグを備えた車載電池を提供する。【解決手段】車両に搭載され、内部の給電回路８を接続または遮断するサービスプラグ１を備えた電池パック２であって、サービスプラグ１は、給電回路８に設けられた一対の接続端子６、７間に着脱可能に接続されて接続端子６、７間の給電回路８を接続する導電部材１０と、接続端子６、７と導電部材１０との間に挿入されて、接続端子６、７と導電部材１０との接続を遮断する絶縁部材１５と、導電部材１０及び絶縁部材を支持し電池パック２の筐体３に着脱可能に固定される支持部材１１と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、内部の給電回路を接続または遮断するサービスプラグを備えた車載電池であって、
前記サービスプラグは、前記給電回路の切断箇所に設けられた一対の端子間に着脱可能に接続されて前記端子間の前記給電回路を接続する導電部材と、
前記端子と前記導電部材との間に挿入されて、前記端子と前記導電部材との接続を遮断する絶縁部材と、を備えたことを特徴とするサービスプラグを備えた車載電池。
【請求項２】
前記サービスプラグは、前記導電部材及び前記絶縁部材を支持するとともに前記車載電池の筐体に着脱可能に固定される支持部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載のサービスプラグを備えた車載電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記支持部材から上方に突出した突出部を備え、
前記突出部が下方に押されることで、前記絶縁部材が前記端子と前記導電部材との間に挿入されることを特徴とする請求項２に記載のサービスプラグを備えた車載電池。
【請求項４】
前記サービスプラグは、前記車載電池の筐体の上部に配置され、
前記突出部は、前記筐体より上方に突出して配置されることを特徴とする請求項３に記載のサービスプラグを備えた車載電池。
【請求項５】
前記車載電池は、前記車両のフロアの下方に配置され、
前記フロアには、前記サービスプラグに面して開口部が備えられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサービスプラグを備えた車載電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、サービスプラグを備えた車載電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等に搭載される電池（電池パック）の多くには、事故におけるレスキュー作業等において感電を防止するためにサービスプラグが備えられている。
サービスプラグは、電池パック内の給電回路の一部となる導電部材を備え、電池パックより着脱可能に設けられている。サービスプラグは、衝突事故等の緊急時において電池パックから離脱させることで、電池パック内の給電回路を遮断し、電池パックの出力端子からの電力の出力を規制する機能を有する。
【０００３】
特許文献１には、サービスプラグを備えた電源装置が記載されている。特許文献１に記載された電源装置は、更に、サービスプラグの抜き差し状態を検知する検知回路を備え、サービスプラグを差し込んだ通常状態とは異なる状態を検知した場合に、サービスプラグが抜かれて給電回路が遮断することに先立って、リレーによって給電回路を遮断する構成になっている。これにより、サービスプラグを抜く際に、サービスプラグの接続部におけるアーク放電の発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０４１３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された電源装置においては、検知回路やリレーを備えることで、部品点数が増加し、部品コストの増加を招いてしまう。
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で安価に、サービスプラグを抜く際にアーク放電の発生を抑制することができるサービスプラグを備えた車載電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明のサービスプラグを備えた車載電池は、車両に搭載され、内部の給電回路を接続または遮断するサービスプラグを備えた車載電池であって、前記サービスプラグは、前記給電回路の切断箇所に設けられた一対の端子間に着脱可能に接続されて前記端子間の前記給電回路を接続する導電部材と、前記端子と前記導電部材との間に挿入されて、前記端子と前記導部材との接続を遮断する絶縁部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これにより、サービスプラグの導電部材を、車載電池の給電回路に設けられた一対の端子間から取り外すことで、給電回路が遮断される。このように給電回路を遮断する際に、導電部材と端子との接続が解除される前に、絶縁部材を端子と導電部材との間に挿入することで、導電部材と端子との間でアーク放電の発生を抑制することができる。
好ましくは、前記サービスプラグは、前記導電部材及び前記絶縁部材を支持するとともに前記車載電池の筐体に着脱可能に固定される支持部材を備えているとよい。
【０００８】
これにより、支持部材に導電部材及び絶縁部材が支持され、サービスプラグと絶縁部材とが一体的に構成される。したがって、絶縁部材を含むサービスプラグをコンパクトに構成することができるとともに、サービスプラグを車載電池の筐体から取り外す際に作業者に絶縁部材１５の挿入を促すことができる。
好ましくは、前記絶縁部材は、前記支持部材から上方に突出した突出部を備え、前記突出部が下方に押されることで、前記絶縁部材が前記端子と前記導電部材との間に挿入されるとよい。
【０００９】
これにより、突出部を下方に押して、絶縁部材を給電回路の端子と導電部材との間に容易にかつ迅速に挿入することができる。
好ましくは、前記サービスプラグは、前記車載電池の筐体の上部に配置され、前記突出部は、前記筐体より上方に突出して配置されるとよい。
これにより、車載電池の筐体から上方に突出した突出部を下方に押すことで、絶縁部材を給電回路の端子と導電部材との間に容易にかつ迅速に挿入することができる。
【００１０】
好ましくは、前記車載電池は、前記車両のフロアの下方に配置され、前記フロアには、前記サービスプラグに面して開口部が備えられているとよい。
これにより、作業者等がフロアの上方から、開口部を介して容易に絶縁部材を挿入し、サービスプラグを把持して、サービスプラグを車載電池から取り外すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のサービスプラグを備えた車載電池は、サービスプラグを取り外して給電回路を遮断する際に、サービスプラグの導電部材と端子との接続が解除される前に、絶縁部材を端子と導電部材との間に挿入することで、導電部材と端子との間でアーク放電の発生を抑制することができる。
これにより、簡単な構成で安価に、アーク放電の発生を抑制できるサービスプラグを備えた車載電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のサービスプラグを備えた車載電池の概略構造図である。
【図２】サービスプラグ取付部の上面図である。
【図３】サービスプラグ取付部の縦断面図である。
【図４】絶縁部材挿入後のサービスプラグ取付部の縦断面図である。
【図５】サービスプラグの離脱状態におけるサービスプラグ取付部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化したサービスプラグを備えた車載電池の一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態のサービスプラグ１を備えた電池パック２の概略構造図である。図２は、サービスプラグ取付部の上面図である。図３は、サービスプラグ取付部の縦断面図である。図４は、絶縁部材挿入後のサービスプラグ取付部の縦断面図である。図５は、サービスプラグの離脱状態におけるサービスプラグ取付部の縦断面図である。なお、図３〜５は、図２に記載したＡ−Ａ部の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の一実施形態のサービスプラグ１を備えた車載電池である電池パック２は、電気自動車やプラグインハイブリッド車のような車両に搭載されている。
電池パック２は、車両の走行駆動用の電力供給源として、筐体３内に二次電池ユニットを収納して構成されている。
電池パック２は、例えば車両のフロア４下に配置されている。電池パック２の筐体３の上部には、開口部５が設けられている。開口部５の内部には、サービスプラグ１を接続する２つの接続端子６、７（端子）が配置されている。電池パック２の図示しない出力端子と二次電池ユニットの間を接続する給電回路８の一部が、筐体３内の上部で切断されている。当該給電回路８の切断箇所の両端部に、２つの接続端子６、７が設けられている。
【００１５】
サービスプラグ１は、銅等の導電部材１０と、導電部材１０を支持する支持部材１１を備えている。
導電部材１０は、例えば略コの字状に形成され、両端部１０ａ、１０ｂが２つの接続端子６、７に着脱可能に接続されている。導電部材１０が２つの接続端子６、７に接続されることで、電池パック２内の給電回路８はサービスプラグ１の導電部材１０を介して電気的に接続される。導電部材１０の両端部１０ａ、１０ｂは、接続端子６、７に対して上方に移動されることで２つの接続端子６、７と夫々離間する。
【００１６】
支持部材１１は、電池パック２の上部の開口部５を覆う蓋部を兼ねている。支持部材１１は、電池パック２の筐体３の開口部５の縁部に着脱可能に固定されており、上方に移動して筐体３から取り外しできるように構成されている。
一方、車両のフロア４には、支持部材１１の上面に面して開口部１２が備えられている。フロア４の開口部１２は、ゴム等によって形成されたフロア蓋部１３によって着脱可能に覆われている。
【００１７】
作業者が車内からフロア蓋部１３を外し、サービスプラグ１の支持部材１１を掴んで上方に持ち上げることで、支持部材１１が電池パック２から取り外される。これにより、導電部材１０が接続端子６、７から取り外され、給電回路８の一部を遮断する。即ち、作業者がサービスプラグ１を筐体３から取り外すことで、導電部材１０が接続端子６、７から離間して給電回路８の一部が遮断され、手動によって電池パック２の出力端子への電力の供給が規制される。
【００１８】
図２、３に示すように、サービスプラグ１の導電部材１０の両端部１０ａ、１０ｂは、平板状に形成されている。例えば、本実施形態の導電部材１０は、両端部１０ａ、１０ｂの幅が前後左右方向で互いに垂直の向きになるように配置されている。また、図３中において、導電部材１０の左側の端部１０ａは図３中の前後方向が幅方向となり、右側の端部１０ｂは図３中の左右方向が幅方向となる。
【００１９】
接続端子６、７は、弾性及び導電性を有し上下方向に延びる２枚の板部材で、導電部材１０の端部１０ａ、１０ｂを夫々挟み込んで導電部材１０と密着するように形成されている。なお、接続端子６、７の上部は、上方から板状の部材が挿入され易いように、２枚の板部材の間隔が僅かに広がって形成されているとよい。
更に、サービスプラグ１には、導電部材１０と接続端子６、７との間に挿入されて、導電部材１０と接続端子６、７との接続を解除する絶縁部材１５を備えている。絶縁部材１５は、絶縁体によって形成され導電部材１０の端部１０ａ、１０ｂを挟むように一対配置されている。絶縁部材１５は、導電部材１０の両端部１０ａ、１０ｂに夫々設けられ、導電部材１０の端部１０ａ、１０ｂの幅より大きな幅に形成されている。絶縁部材１５の下端部は、導電部材１０と接続端子６、７との間に挿入され易いように鋭角に形成されている。絶縁部材１５は、支持部材１１に上下方向に移動可能に支持されたスイッチ部材１６（突出部材）に固定されている。スイッチ部材１６の上面は、支持部材１１の上面から上方に突出した位置で、略水平に延び、指で下方に押せるような大きさに形成されている。なお、スイッチ部材１６の上面には、例えば「サービスプラグを引き抜く前に、本スイッチを押し込むこと」等の注意事項を記載しておくとよい。
【００２０】
導電部材１０の両端部１０ａ、１０ｂの下方には、絶縁体で構成され、接続端子６、７を支持する支持ブロック１７、１８を夫々備えている。支持ブロック１７、１８の上面には、絶縁部材１５の下端部が挿入される溝部１９が設けられている。
図３に示すように、絶縁部材１５は、通常時には接続端子６、７の上方に位置している。したがって、導電部材１０の両端部１０ａ、１０ｂと接続端子６、７とが夫々接続されており、２つの接続端子６、７は、サービスプラグ１の導電部材１０を介して電気的に接続されている。
【００２１】
サービスプラグ１が電池パック２に取り付けられて導電部材１０と接続端子６、７とが接続されている図３に示すような通常状態からサービスプラグ１を取り外す際には、作業者はフロア蓋部１３を外してサービスプラグ１の支持部材１１の上面を露出させた後に、まずスイッチ部材１６の上面を下方に押す。
これにより、図４に示すように、支持部材１１に対しスイッチ部材１６が下方に移動する。これにより、導電部材１０と接続端子６、７との夫々の接続部において、導電部材１０と接続端子６、７との間に一対の絶縁部材１５が挿入される。なお、スイッチ部材１６は、支持部材１１の上面に接触するまで下方に移動可能に構成されている。サービスプラグ１が筐体３に固定された状態で、スイッチ部材１６を支持部材１１の上面に接触するまで下方に移動させると、絶縁部材１５の下端部は支持ブロック１７、１８の溝部１９に挿入される。これにより、導電部材１０と接続端子６、７とは、絶縁部材１５によって完全に仕切られ、導電部材１０と接続端子６、７との接続が夫々解除される。
【００２２】
次に、図５に示すように、作業者はサービスプラグ１の支持部材１１を把持して上方に引く。これにより、支持部材１１とともに絶縁部材１５及び導電部材１０が上方に移動して、導電部材１０が接続端子６、７から上方に離間し、サービスプラグ１全体が筐体３から取り外される。
以上のように、本実施形態では、サービスプラグ１の導電部材１０と接続端子６、７との間に絶縁部材１５を挿入できるような構造になっており、サービスプラグ１を電池パック２の筐体３から取り外す前に絶縁部材１５を導電部材１０と接続端子６、７との間に挿入することで、サービスプラグ１を筐体３から取り外したときに導電部材１０と接続端子６との間でアーク放電が発生することを抑制することができる。これにより、給電回路を開閉するリレーやサービスプラグ１の抜き差しを検知する検知回路を追加せずに、簡単な構成で安価に、アーク放電の発生を抑制できるサービスプラグ１を備えた電池パック２にすることができる。
【００２３】
サービスプラグ１は、導電部材１０、絶縁部材１５及びスイッチ部材１６を支持する支持部材１１を備え、絶縁部材１５及びスイッチ部材１６がサービスプラグ１と一体的に構成されているので、サービスプラグ１、絶縁部材１５及びスイッチ部材１６をコンパクトに構成することができるとともに、サービスプラグ１を筐体３から取り外す際に、絶縁部材１５が固定されているスイッチ部材１６を作業者が見つけることで、作業者に絶縁部材１５の挿入を促すことができる。、
また、絶縁部材１５は、支持部材１１の上面から上方に突出したスイッチ部材１６に固定されている。したがって、スイッチ部材１６を下方に押すことで、絶縁部材１５を給電回路８の接続端子６、７と導電部材１０との間に容易にかつ迅速に挿入することができる。このように、絶縁部材１５を下方に押し込むことで比較的短時間で導電部材１０と接続端子６、７との間に挿入することができるので、絶縁部材１５を挿入するときに互いに離間する導電部材１０と接続端子６、７との間に例えアーク放電が発生したとしても短時間でアーク放電の発生を抑制することができる。
【００２４】
また、電池パック２は、車両のフロア４の下方に配置され、フロア４にはサービスプラグ１に面して開口部１２が備えられているので、作業者等がフロア４の上方から、開口部１２を介してサービスプラグ１を把持し、容易に絶縁部材１５を挿入した上で、サービスプラグ１を電池パック２の筐体３から取り外すことができる。
なお、接続端子６、７については、電池パック２から容易に交換可能な構造にしておくとよい。本実施形態のように、サービスプラグ１を取り外す際に、導電部材１０と接続端子６、７との間に絶縁部材１５を挿入する構成では、接続端子６、７が広がってしまう可能性がある。そこで、例えばメンテナンス作業においてサービスプラグ１を取り外した場合に、接続端子６、７を交換することで、メンテナンス作業後に、支持部材１１に対してスイッチ部材１６及び導電部材１０を引き戻した上で、取り外したサービスプラグ１を再度筐体３に取り付けても、接続端子６、７と導電部材１０とが接続され、サービスプラグ１の機能を得ることができる。
【００２５】
本発明は、上記実施形態に限定するものではない。
例えば、サービスプラグ１の詳細な構成については、適宜変更してもよい。例えば、絶縁部材１５を横方向に押して、接続端子６、７と導電部材１０との間に挿入する構成でもよい。
また、サービスプラグ１の設置位置についても、フロア４の下方以外でもよいが、作業者がサービスプラグ１を容易に把持して、抜き取ることができる箇所に配置することが望ましい。
【００２６】
本実施形態では、走行駆動用の電力を供給する電池パック２について、本発明を適用しているが、その他のサービスプラグを備えた車載電池に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  サービスプラグ
２  電池パック（車載電池）
３  筐体
４  フロア
６、７  接続端子（端子）
８  給電回路
１０  導電部材
１１  支持部材
１２  開口部
１５  絶縁部材
１６  スイッチ部材（突出部）
【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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