(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にセンサーリード(14)を突出させている複数本の電源モジュール(1)と、複数本の電源モジュール(1)を、互いに平行に保持するホルダーケース(2)と、このホルダーケース(2)に保持される電源モジュール(1)の端部に位置して、ホルダーケース(2)に連結されるエンドプレート(3)とを備え、隣接する電源モジュール(1)のセンサーリード(14)が、エンドプレート(3)において互いに連結されてなる電源装置において、
電源モジュール(1)のセンサーリード(14)が、隣接する電源モジュール(1)のセンサーリード(14)まで延長されて、隣接する電源モジュール(1)のセンサーリード(14)が、エンドプレート(3)で直接に連結されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
エンドプレート(3)にセンサー連結板(25)を固定しており、このセンサー連結板(25)に、隣接する電源モジュール(1)のセンサーリード(14)が止ネジ(35)で固定されてなる請求項１に記載される電源装置。
【請求項３】
エンドプレート(3)が、互いに積層されてなる本体部(3A)とカバー部(3B)とを備え、本体部(3A)は電源モジュール(1)に対向する側に、カバー部(3B)は本体部(3A)の背面に配設して積層されており、電源モジュール(1)のセンサーリード(14)が、本体部(3A)を貫通して、本体部(3A)の背面に固定されたセンサー連結板(25)に連結されてなる請求項１に記載される電源装置。
【請求項４】
本体部(3A)の背面に、電源モジュール(1)の電極端子(5)を連結するバスバー(4)を固定しており、このバスバー(4)の背面に、表面を絶縁皮膜(36)で被覆しているセンサーリード(14)を配設している請求項３に記載される電源装置。
【請求項５】
電源モジュール(1)が、一方の電極端子(5)側に長くセンサーリード(14)を突出させて、他方の電極端子(5)側のセンサーリード(14)を短くしており、長いセンサーリード(14)を短いセンサーリード(14)側に延長して、＋−電極端子(5)に突出しているセンサーリード(14)を接続している請求項１に記載される電源装置。
【請求項６】
電源モジュール(1)が、複数の二次電池(6)を直線状に連結しており、二次電池(6)の＋−の電極が、金属板を介して、あるいは金属板を介することなく直接に溶着されてなる請求項１に記載される電源装置。
【請求項７】
センサーリード(14)が、電源モジュール(1)の電池(6)の表面に配設されてなる、温度によって抵抗が変化する素子に接続されてなる請求項１に記載される電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモーターの電源用に使用される大電流用の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車走行用のモーターを駆動する電源に使用される大電流用の電源装置は、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。駆動モーターの出力を大きくするためである。この種の用途に使用される電源装置は、極めて大きな電流が流れる。たとえば、ハイブリッド自動車等では、スタートするときや加速するときに、電池の出力で自動車を加速するので、極めて大きな電流が流れる。大電流の用途に使用される電源装置は、電池の状態、とくに電池温度をセンサーで検出しながら充放電させることが大切である。電池温度の異常な上昇が、電池性能を著しく低下させるからである。
【０００３】
電池温度を検出するために、互いに直列に連結される電池は、表面に温度によって抵抗値が変化するＰＴＣ等の温度センサーを固定している。温度センサーは、全ての電池の温度を検出することを理想とする。温度が検出されない電池が含まれると、温度検出されない電池温度が異常に高くなったときに、電池を保護できないからである。自動車の電源装置に使用するものは、出力を大きくするために、多数の電池が直列に接続される。このため、全ての電池に設けている温度センサーのリード線を別々に取り出すと、極めて多数になって温度管理する回路が複雑になる。たとえば、２００個の二次電池を直列に接続する電源装置が、全ての電池温度を別々に検出するように設計すると、電源装置から、少なくとも２０１本のリード線を取り出す必要がある。
【０００４】
全ての電池に設けている温度センサーを、互いに直列に接続する電源装置は、直列の数に関係なく、２本のリード線でいずれかの電池温度が異常に高くなったことを検出できる。たとえば、温度センサーにＰＴＣを使用して、いずれかの電池温度がＰＴＣの設定温度よりも高くなると、直列に接続された電気抵抗が著しく増加する。
【０００５】
このことを実現するために、多数の電池を内蔵している電源装置は、図１の概略断面図に示すように、電源モジュール１に設けた温度センサー１３に接続しているセンサーリード１４を、センサー連結板２５で連結して、互いに直列に接続している。この図に示す電源装置は、複数の電源モジュール１を保持しているホルダーケースの端部に、絶縁状態でセンサー連結板２５を固定し、このセンサー連結板２５の両端に隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４を止ネジ３５で固定している。
【０００６】
図１に示す構造で電源モジュール１を連結している電源装置は、図２に示すように、電源モジュール１を保持しているホルダーケースの端部に、プラスチック製のエンドプレート３を固定し、このエンドプレート３に、金属板であるセンサー連結板２５を固定して、センサー連結板２５を絶縁状態で定位置に配設できる。この構造の電源装置は、たとえば、特開平１０−２７００９４号公報に記載される。この構造の電源装置は、図３の斜視図に示すように、プラスチック製のエンドプレート３の背面にセンサー連結板２５を固定する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構造の電源装置は、エンドプレート３に固定しているセンサー連結板２５の両端に、電源モジュール１のセンサーリード１４を止ネジ３５で連結して、互いに直列に連結できる。しかしながら、この構造の電源装置は、全ての電源モジュール１の両端に設けているセンサーリード１４を、センサー連結板２５に止ネジ３５で固定する必要があるので、電源モジュール１の本数の２倍もの部分で、センサーリード１４をセンサー連結板２５にネジ止する必要がある。電源モジュール１の本数は相当に多く、たとえば、図２と図３に示すエンドプレート３の電源装置は、１６本の電源モジュール１を内蔵するので、３２箇所でセンサーリード１４をセンサー連結板２５にネジ止する必要がある。このため、組み立てに手間がかかって、製造コストが高くなる欠点がある。また、センサーリード１４の連結部分は、接触不良等が発生しやすいために、連結部分の数が多いと信頼性を高くするのが難しい。万一にも、センサーリード１４の接続部分で接触不良が発生すると、電源モジュール１が異常であると間違って判定されて、電源装置を正常に使用できなくなる。自動車等の用途に使用される電源装置は、極めて高い信頼性が要求される。それは、電源装置の故障は自動車の走行を停止させるからである。
【０００８】
本発明は、従来のこのような問題を解消することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単かつ容易に、しかも安価に多量生産できると共に、信頼性を向上できる電源装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源装置は、端部にセンサーリード１４を突出させている複数本の電源モジュール１と、複数の電源モジュール１を、互いに平行に保持しているホルダーケース２と、このホルダーケース２に保持される電源モジュール１の端部に位置して、ホルダーケース２に連結されてなるエンドプレート３とを備える。隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４が、エンドプレート３において、互いに連結されている。さらに、電源装置は、電源モジュール１のセンサーリード１４を、隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４まで延長して、隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４を、エンドプレート３において直接に連結している。
【００１０】
本発明の請求項２の電源装置は、エンドプレート３にセンサー連結板２５を固定しており、このセンサー連結板２５に、隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４を止ネジ３５で固定している。
【００１１】
本発明の請求項３の電源装置は、エンドプレート３が、互いに積層されてなる本体部３Ａとカバー部３Ｂとを備える。本体部３Ａは電源モジュール１に対向する側に、カバー部３Ｂは本体部３Ａの背面に配設して積層されている。電源モジュール１のセンサーリード１４は、本体部３Ａを貫通して、本体部３Ａの背面に固定されたセンサー連結板２５に連結されている。
【００１２】
本発明の請求項４の電源装置は、本体部３Ａの背面に、電源モジュール１の電極端子５を連結するバスバー４を固定している。このバスバー４の背面に、表面を絶縁皮膜３６で被覆しているセンサーリード１４を配設している。
【００１３】
本発明の請求項５の電源装置は、電源モジュール１が、一方の電極端子５側に長くセンサーリード１４を突出させて、他方の電極端子５側のセンサーリード１４を短くしている。長いセンサーリード１４を短いセンサーリード１４側に延長して、＋−電極端子５に突出しているセンサーリード１４を接続している。
【００１４】
本発明の請求項６の電源装置は、電源モジュール１を、複数の二次電池６を直線状に連結したものとしている。電源モジュール１は、二次電池６の＋−の電極を、金属板を介して、あるいは金属板を介することなく直接に溶着して直線状に連結している。
【００１５】
本発明の請求項７の電源装置は、センサーリード１４を、電源モジュール１の電池６の表面に配設されてなる、温度によって抵抗が変化する素子に接続している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
電源装置は、図４に示すように、複数の電源モジュール１を平行に保持するホルダーケース２と、このホルダーケース２の端部に位置して、ホルダーケース２に収納された電源モジュール１の端部に設けられた電極端子５にネジ止めして固定されるバスバー４と、このバスバー４を定位置に配設してホルダーケース２の端部に固定されるエンドプレート３とを備える。
【００１９】
電源モジュール１は、複数の二次電池、あるいは静電容量の大きなスーパーキャバシタを直線状に接続したもので、図の電源モジュール１は、６本の二次電池６を、直線状に直列に連結している。スーパーキャバシタを使用する電源モジュールは、複数のスーパーキャバシタを並列に接続している。ただし、電源モジュールは１本の二次電池やスーパーキャバシタで構成することもできる。図４に示す電源モジュール１は、円筒型の二次電池６を皿状接続体７で直線状に連結している。電源モジュール１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子５を連結している。
【００２０】
図４に示す電源装置の回路図を図５に示す。この図に示す電源装置は８列×２段の電源モジュール１を内蔵しており、各電源モジュール１は直列に接続している。各電源モジュール１を接続するバスバー４は、ヒューズ８を介して電源モジュール１の電圧を検出するためのリード線９を接続している。
【００２１】
皿状接続体７が電池６を直線状に連結する構造を、図６と図７に示している。この構造の電源モジュール１は、皿状接続体７の円盤部７Ａを、円筒型電池６の正極に溶接して接続している。皿状接続体７の円盤部７Ａは、円筒型電池６の正極に溶接するプロジェクション７ａを設けている。皿状接続体７のプロジェクション７ａが正極に溶接されるとき、プロジェクション７ａの上面に溶接用電極棒が押圧される。皿状接続体７と円筒型電池６とのショートを阻止するために、皿状接続体７と円筒型電池６との間に、リング状に絶縁体１０が挟着される。
【００２２】
さらに、皿状接続体７は、フランジ部７Ｂの内側に円筒型電池６を挿入して、フランジ部７Ｂを円筒型電池６の負極である外装缶６Ａに溶接する。フランジ部７Ｂも、円盤部７Ａと同じように、内面に設けたプロジェクション７ａを外装缶６Ａに溶接する。このとき、フランジ部７Ｂには、プロジェクション７ａの外側に溶接用電極棒が押圧される。
【００２３】
直列に連結される電池６は、皿状接続体７を使用することなく、図８の断面図に示すように、Ｕ曲したリード板１１の対向面を互いに溶接して連結することもできる。この図の電源モジュール１は、電池６を放電させる方向に、大電流をパルス通電して、Ｕ曲したリード板１１の対向面を溶着する。リード板１１は、たとえば、１ＫＡの電流を約１５ミリ秒間流す大電流パルス通電で溶着できる。
【００２４】
さらに、電池６は、図９の断面図に示すように、電池６の＋−の電極の間に金属板１２を挟着する状態で、電池６を放電させる方向に大電流パルス通電処理をして、金属板１２を電池６の電極に溶着することもできる。
【００２５】
さらにまた、図１０に示すように、電池６の間に金属板を挟着することなく、電池６の＋−の電極を直接に溶着することもできる。この電池６は、正極端子である封口板の上部表面に円錐状の突起を設け、この突起を隣接する電池６の負極端子に大電流パルス通電して溶接している。
【００２６】
図８ないし図１０に示すように、皿状接続体７を使用しないで、直接に電池６の＋−の電極を溶接して連結し、あるいは、＋−の電極を金属板の両面に直接に溶接して連結している電源モジュール１は、電池間の電気抵抗を極めて小さくできる。また、電池６の連結強度を強くできる特長もある。
【００２７】
互いに直列に連結された電源モジュール１は、図１１と図１２に示すように、電池６の正極側には正極端子５Ａを接続し、負極側には負極端子５Ｂを接続する。正極端子５Ａの中央凸部と、負極端子５Ｂは、図１３と図１４の斜視図で示すように、四角柱状に成形している。正極端子５Ａの中央凸部と、負極端子５Ｂとを四角柱状とするのは、エンドプレート３に設けた開口窓２０に嵌入して、複数の電源モジュール１を位置決めして接続するためである。正極端子５Ａと負極端子５Ｂである電極端子５は、バスバー４を連結する雌ネジ孔５ａを中心に設けている。
【００２８】
電源モジュール１の二次電池６は、ニッケル−水素電池である。ただ、電源モジュール１の二次電池６は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。
【００２９】
電源モジュール１は、図４と図１５に示すように、各電池６の表面に温度センサー１３を固定している。温度センサー１３は、電池温度を検出できる素子である。この温度センサー１３は、好ましくは、電池温度で電気抵抗が変化するにＰＴＣである。各電池６の表面に固定される温度センサー１３は、センサーリード１４を介して直列に、直線状に連結されて、電源モジュール１の表面に縦方向に延長して固定される。温度センサー１３とセンサーリード１４は、表面を被覆する熱収縮チューブ等で電池６の表面に固定される。
【００３０】
センサーリード１４は、電源モジュール１の両端から端部を突出させている。互いに接続されるセンサーリード１４は、一方が長く突出し、他方が短く突出している。長く突出するセンサーリード１４の端部を、図１５に示すように、隣接して配設される電源モジュール１の短く突出するセンサーリード１４に直接に連結するためである。
【００３１】
図１５に示す電源モジュール１は、上段に配設される電源モジュール１のセンサーリード１４を左端で長く延長して、下段に配設する電源モジュール１のセンサーリード１４を左端で短くしている。上段の電源モジュール１のセンサーリード１４を、下段の電源モジュール１のセンサーリード１４まで延長して連結するためである。この状態でセンサーリード１４を連結する電源モジュール１は、＋側でセンサーリード１４を長く突出している電源モジュール１と、−側でセンサーリード１４を長く突出している電源モジュール１とを上段に交互に水平に並べて、長く突出するセンサーリード１４を下方に折り曲げて延長する。
【００３２】
図１６に示すように、上段の電源モジュール１のセンサーリード１４を全て下方に接続して連結する構造では、＋側のセンサーリード１４が長い電源モジュール１と、−側のセンサーリード１４が長い電源モジュール１との２種類の電源モジュール１を使用する。図示しないが、交互に上下でセンサーリードを連結する構造の電源装置は、＋側または−側の一方にのみセンサーリードを長く突出させている１種類の電源モジュールを使用して、全ての温度センサーを直列に連結できる。
【００３３】
２種類の電源モジュール１を使用する電源装置は、図１６に示すように、上段の電源モジュール１のセンサーリード１４を折曲して下方に延長して、下段の電源モジュール１のセンサーリード１４に直接に接続する。上下の電源モジュール１のセンサーリード１４は、エンドプレート３の本体部３Ａに貫通して設けられた連結孔２７を通過して、本体部３Ａの背面に配設されるセンサー連結板２５に一緒に止ネジ３５で固定される。
【００３４】
本体部３Ａの定位置に配設されるセンサー連結板２５は、止ネジ３５をねじ込む雌ネジ孔を有する。雌ネジ孔の上に、上下段の電源モジュール１のセンサーリード１４の端部を重ね、両センサーリード１４の先端に設けた貫通孔に止ネジ３５を入れて、センサー連結板２５に固定する。センサー連結板２５に隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４を止ネジ３５で連結することによって、隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４は、エンドプレート３において連結して固定される。
【００３５】
センサーリード１４は、折曲できる薄い金属板で、センサー連結板２５に連結される端部を除いて、他の部分の表面を絶縁皮膜３６で被覆している。この構造のセンサーリード１４は、図１６に示すように、本体部３Ａに固定される他の金属板等に接触しても電気的にショートすることがない。このため、センサーリード１４と他の金属板との間を特別に絶縁することなく、簡単に連結できる。隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４は、エンドプレート３において直接に連結される。
【００３６】
ホルダーケース２は、図１７の分解斜視図において上下に図示している蓋ケース２Ａと、上下の蓋ケース２Ａの間に配設される中間ケース２Ｂとを備える。蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、全体をプラスチックで成形している。蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、電源モジュール１を挟着して定位置に保持するために、ホルダーリブ１５を一体成形している。図に示す蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、両端縁と中間に、複数列のホルダーリブ１５を平行に設けている。ホルダーリブ１５は、蓋ケース２Ａの内面と、中間ケース２Ｂの両面に設けられる。ホルダーリブ１５は、円筒状の電源モジュール１を定位置に保持するために、電源モジュール１の外形に沿って湾曲している半円状の保持凹部１５Ａを設けている。円筒状の電源モジュール１は、保持凹部１５Ａに嵌着されて、定位置に挟着状態で保持される。ホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに沿ってゴム状弾性体の緩衝パッキン１６を連結して、電池６の耐衝撃性を向上できる。図１７のホルダーケース２は、２列のホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結している。緩衝パッキン１６は、図１８に示すように、ホルダーリブ１５に沿う形状に成形している。ホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結しているホルダーケース２は、緩衝パッキン１６に振動を吸収させて、電池６を振動から防止できる。
【００３７】
ホルダーリブ１５は、電源モジュール１の表面に凸条の状態で突出している温度センサー１３とセンサーリード１４を案内するためのガイド溝１７を、保持凹部１５Ａの底部に設けている。温度センサー１３とセンサーリード１４を保持凹部１５Ａに入れて、ホルダーリブ１５は保持凹部１５Ａで電源モジュール１を挟着して定位置に保持する。
【００３８】
以上の構造のホルダーケース２は、以下の状態で組み立てて、電源モジュール１を平行に保持する。
▲１▼  下側の蓋ケース２Ａを水平に置いて、ホルダーリブ１５の保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて平行に並べる。図の蓋ケース２Ａは、ホルダーリブ１５に８列に電源モジュール１を並べる。電源モジュール１は、両端面を同一平面とするように、ホルダーリブ１５に並べる。このとき、電源モジュール１の表面に突出している温度センサー１３とセンサーリード１４を、ホルダーリブ１５のガイド溝１７に案内する。
▲２▼  下側の蓋ケース２Ａに中間ケース２Ｂを載せる。中間ケース２Ｂは、下面に突出しているホルダーリブ１５の保持凹部１５Ａに、電源モジュール１を入れて、決められた位置に積層される。
▲３▼  中間ケース２Ｂの上面に突出しているホルダーリブ１５の保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて平行に並べる。このときも、電源モジュール１の両端が同一平面となるように、電源モジュール１を並べる。
▲４▼  上側の蓋ケース２Ａを、電源モジュール１の上に載せて、蓋ケース２Ａを定位置に積層する。この状態で、蓋ケース２Ａの下面に突出しているホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに電源モジュール１が案内される。
▲５▼  上下の蓋ケース２Ａを連結ネジ（図示せず）で連結して、上下の蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂとを連結して固定する。連結ネジは上下の蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂを貫通して、これ等を連結する。連結ネジは、上下の蓋ケース２Ａの四隅部とその中間を連結する。
【００３９】
以上の状態で、定位置に電源モジュール１を保持しているホルダーケース２に、エンドプレート３が固定される。エンドプレート３は、ホルダーケース２の電源モジュール１を直列に接続するバスバー４を内蔵している。バスバー４を定位置に保持するエンドプレート３は、図１９と図２０の分解斜視図に示すように、互いに積層状態で連結される本体部３Ａとカバー部３Ｂを備える。本体部３Ａとカバー部３Ｂは、プラスチックで別々に一体成形して製造される。本体部３Ａは、電源モジュール１と対向する側に配設され、カバー部３Ｂは本体部３Ａの背面に配設される。
【００４０】
本体部３Ａは、電源モジュール１を直列に連結するバスバー４を背面に配設している。ここに配設されるバスバー４は、本体部３Ａとカバー部３Ｂとの間に挟着されて、エンドプレート３の定位置に保持される。
【００４１】
図の本体部３Ａは、バスバー４を定位置に保持するためのバスバー嵌着凹部１８を背面に成形している。バスバー嵌着凹部１８は、金属板であるバスバー４を定位置に嵌着できるように、長方形のバスバー４の外形にほぼ等しく、正確にはこれよりも多少大きな長方形である。図１９と図２０の斜視図、および図２１に示す本体部３Ａは、バスバー嵌着凹部１８を、横方向に延長して設けている。本明細書において、バスバー４の縦横は、バスバー４の長手方向を横方向とし、この方向と直交する方向を縦方向とする。図１６と図２２に示す本体部３Ａは、バスバー嵌着凹部１８を縦方向に延長して設けている。さらに、図２３に示す本体部３Ａは、縦横に延長してバスバー嵌着凹部１８を設けている。バスバー嵌着凹部１８は、ここにバスバー４を嵌着して、バスバー４で電源モジュール１を直列に連結する。
【００４２】
バスバー嵌着凹部１８の開口部には、バスバー４が出るのを阻止するストッパ爪１９を一体成形して設けている。ストッパ爪１９は、バスバー嵌着凹部１８の開口部から内側に突出して設けられる。図に示すストッパ爪１９は、バスバー嵌着凹部１８の開口部にあって、長辺のほぼ中央に内側に突出して設けられる。ストッパ爪１９の突出高さを大きくすると、バスバー４はバスバー嵌着凹部１８から出難くなるが、バスバー４をバスバー嵌着凹部１８に入れるのが難しくなる。反対に、ストッパ爪１９を低くすると、バスバー４をバスバー嵌着凹部１８に入れやすくなるが、バスバー４がバスバー嵌着凹部１８から出やすくなる。ストッパ爪１９は、バスバー４をスムーズにバスバー嵌着凹部１８に入れることができて、バスバー嵌着凹部１８に入れたバスバー４が出るのを効果的に阻止できるように、バスバー嵌着凹部１８の開口部から内側に突出して設けられる。
【００４３】
図２に示すホルダーケース２は、上下２段で、各段に８列の電源モジュール１を収納している。この電源モジュール１は、一方のエンドプレート３に横方向に内蔵されるバスバー４で一端を直列に連結して、他方のエンドプレート３に縦方向に内蔵されるバスバー４で直列に連結して、図２４の概略図に示すように、全ての電源モジュール１を直列に連結する。したがって、ホルダーケース２の一方の端部に固定されるエンドプレート３は、図１９、図２０及び図２１に示すように、バスバー４を横方向に内蔵しており、ホルダーケース２の他方の端部に固定されるエンドプレート３は、図２２に示すように、バスバー４を縦方向に内蔵している。図２３に示すように、縦横にバスバー嵌着凹部１８を設けている本体部３Ａは、ホルダーケース２の両端に固定できる。
【００４４】
本体部３Ａは、バスバー嵌着凹部１８の両端部に、バスバー４を電源モジュール１の電極端子５に連結する開口窓２０を開口している。開口窓２０は、電池６の電極に固定している電極端子５を回転しない状態で嵌入できる形状に開口される。図に示す電源モジュール１は、方形状の電極端子５を両端に固定している。この電極端子５を嵌入するために、開口窓２０は電極端子５の外形にほぼ等しく、正確には電極端子５よりも多少大きな内形に開口されている。この構造の本体部３Ａは、電源モジュール１の電極端子５を開口窓２０に嵌入して、電源モジュール１を回転しないように保持して、バスバー４を連結できる。
【００４５】
さらに、図に示す本体部３Ａは、リード線を定位置に保持するリード線溝２１を設けている。リード線溝２１は、ホルダーケース２の長手方向に延長して、背面のほぼ中央に設けられる。リード線溝２１の開口部にも、リード線が出るのを阻止するストッパ爪２２を設けている。ストッパ爪２２は、リード線溝２１の開口部の対向する位置に配設される。対向するストッパ爪２２の間隔は、リード線の太さにほぼ等しい。このストッパ爪２２は、リード線をリード線溝２１に入れやすく、リード線がリード線溝２１から出難くできる。
【００４６】
リード線は、各電源モジュール１の電圧を検出するために、ヒューズ８を介してバスバー４に接続される。本体部３Ａは、ヒューズ８を定位置に配設するために、ヒューズ凹部２３を設けている。ヒューズ凹部２３はリード線溝２１に連結して設けられる。ヒューズ凹部２３とバスバー嵌着凹部１８との間の壁には、ヒューズ８をバスバー４に連結するリード板を配設する切欠２４を設けている。
【００４７】
さらに、図１９ないし図２２に示す本体部３Ａは、センサー連結板２５を定位置に保持する連結板嵌着凹部２６を背面に設けている。連結板嵌着凹部２６は、バスバー嵌着凹部１８の下方に隣接して設けられる。連結板嵌着凹部２６に嵌入されるセンサー連結板２５は、電源モジュール１に固定される温度センサー１３を直列に連結する。隣接する電源モジュール１のセンサーリード１４がセンサー連結板２５に連結されて、全ての温度センサー１３は直列に連結される。
【００４８】
センサーリード１４をセンサー連結板２５に連結するために、本体部３Ａは、センサーリード１４を通過させる連結孔２７を貫通して設けている。連結孔２７は、開口窓２０の外側であって、電源モジュール１から突出するセンサーリード１４を通過できる位置に開口している。電源モジュール１から突出するセンサーリード１４は、本体部３Ａの連結孔２７を通過してセンサー連結板２５に止ネジ３５で連結される。
【００４９】
互いに直列に接続された温度センサー１３は、リード線を介して、外部に検出信号を出力する。いずれかの温度センサー１３が、電池温度が異常に高くなったことを検出すると、温度センサー１３からの信号を外部に接続している保護回路等で処理して、たとえば、電池６の充放電電流を制限し、あるいは、電流を遮断して電池６を保護する。
【００５０】
本体部３Ａは、カバー部３Ｂを定位置に保持するために、背面に突出して周縁に沿って周壁２８を一体成形して設けている。周壁２８のある本体部３Ａは、カバー部３Ｂを正確に位置ずれしないように積層して固定できる。さらに、周壁２８の内側に、カバー部３Ｂと防水カバー２９の両方を積層して定位置に連結して固定できる。また、周壁２８の内側に、防水カバー２９を連結して固定する構造は、防水カバー２９の外周と周壁２８の内面とを防水構造として、エンドプレート３を確実に防水構造にできる特長もある。
【００５１】
カバー部３Ｂは、本体部３Ａの背面に積層して固定されて、バスバー嵌着凹部１８とリード線溝２１の開口部を閉塞する。この状態で、本体部３Ａとカバー部３Ｂは、バスバー４とリード線とを挟着する状態で、定位置に保持する。本体部３Ａにカバー部３Ｂを連結して固定する状態で、バスバー４とセンサー連結板２５とリード線とは、定位置にセットされて外部に出ることはない。カバー部３Ｂは外形を、本体部３Ａに設けた周壁２８の内形にほぼ等しくしている。ここに嵌入して、カバー部３Ｂを本体部３Ａの定位置に積層するためである。
【００５２】
図１９と図２０に示すカバー部３Ｂは、本体部３Ａに設けている開口窓２０と同じ位置に開口窓２０を開口している。このエンドプレート３は、本体部３Ａとカバー部３Ｂの両方の対向する位置に開口窓２０を開口して、エンドプレート３に内蔵されるバスバー４を電源モジュール１の電極端子５に止ネジ３０で連結できる。ただ、本発明の電源装置は、必ずしもカバー部に開口窓を設ける必要はない。それは、本体部のバスバー嵌着凹部にバスバーをセットして、カバー部を本体部に固定しない状態で、バスバーを電源モジュールの電極端子に止ネジで連結し、その後に、本体部にカバー部を連結して固定することもできるからである。開口窓のないカバー部は、バスバー嵌着凹部の開口部を完全に閉塞できる。また、カバー部を外して、バスバーを単独で交換できる特長もある。
【００５３】
さらに、開口窓のないカバー部３Ｂは、図２５に示すように、センサーリード１４をカバー部３Ｂの背面に延長して接続すると、本体部３Ａに固定される他の金属板等に接触することがない。したがって、センサーリード１４を絶縁皮膜等で被覆することなく、電気的にショートするのを防止できる特長がある。
【００５４】
さらに、カバー部３Ｂは、電源モジュール１のセンサーリード１４をセンサー連結板２５に連結するための切欠部３１を外周に設けている。切欠部３１は、開口窓２０の外側に配設される。そして、カバー部３Ｂは、外周と開口窓２０の周縁に沿って、凸条を一体成形して設けている。凸条は、カバー部３Ｂを補強すると共に、開口窓２０や切欠部３１からエンドプレート３の内部に水等が侵入するのを有効に防止する。
【００５５】
図１９と図２０のカバー部３Ｂは、リード線を外部にエンドプレート３から引き出すための引出開口３２を両端部に開口している。リード線溝２１にセットされたリード線は、引出開口３２から外部に引き出される。
【００５６】
カバー部３Ｂを本体部３Ａの周壁２８に嵌入して連結できるように、カバー部３Ｂは、ストッパ凸部３３を外周面に一体成形して設けている。図に示すカバー部３Ｂは、全体の形状を方形状としているカバー部３Ｂの各辺に、複数個のストッパ凸部３３を突出するように成形している。このストッパ凸部３３を案内するストッパ凹部３４は、本体部３Ａの周壁２８の内面に設けられる。カバー部３Ｂは、ストッパ凸部３３をストッパ凹部３４に案内して、本体部３Ａの定位置に連結して固定される。この図のエンドプレート３は、カバー部３Ｂにストッパ凸部３３を設けて、本体部３Ａにストッパ凹部３４を設けているが、カバー部にストッパ凹部を、本体部にストッパ凸部を設けて、カバー部を本体部の定位置に連結することもできる。また、本体部の周壁内面にのみストッパ凸部を設けて、このストッパ凸部よりも内側にカバー部を押し込んで、カバー部を本体部に連結することもできる。
【００５７】
以上の嵌着構造で、カバー部３Ｂと本体部３Ａとを連結しているエンドプレート３は、カバー部３Ｂを本体部３Ａに簡単かつ容易に、しかも迅速に脱着して連結できる特長がある。ただ、カバー部は、スポット溶着、局部的な接着、ネジ止等の構造で本体部に連結することもできる。
【００５８】
カバー部３Ｂの外側面に積層される防水カバー２９はプラスチック板で、外周の形状を、本体部３Ａの周壁２８の内側形状にほぼ等しく成形して、リード線の引出切欠２９Ａと、電源コードを取出穴２９Ｂとを開口している。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の電源装置は、簡単かつ容易に、しかも安価に多量生産できると共に、信頼性を向上できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、電源モジュールの端部から突出するセンサーリードを、隣接する電源モジュールのセンサーリードまで延長して、互いに隣接する電源モジュールのセンサーリードを、エンドプレートにおいて直接に連結しているからである。この構造の電源装置は、互いに接続されるセンサーリードの連結部分を少なくできるので、簡単に組み立てして製造コストを低減できることに加えて、連結部分における接触不良の発生を極減して信頼性を高くできる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電源装置の概略断面図
【図２】図１に示す電源装置のセンサーリードの連結構造を示す背面図
【図３】従来の電源装置のエンドプレートの斜視図
【図４】本発明の実施例の電源装置の分解斜視図
【図５】本発明の実施例の電源装置の回路図
【図６】図４に示す電源装置に内蔵される電源モジュールの側面図
【図７】図６に示す電源モジュールの電池の連結構造を示す分解断面図
【図８】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図９】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１０】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１１】図６に示す電源モジュールの正極側の電極端子の連結構造を示す分解断面図
【図１２】図６に示す電源モジュールの負極側の電極端子の連結構造を示す分解断面図
【図１３】図１０に示す正極端子の拡大斜視図
【図１４】図１１に示す負極端子の拡大斜視図
【図１５】本発明の実施例の電源装置のセンサーリードの連結構造を示す概略断面図
【図１６】図１５に示す電源装置のセンサーリードの連結構造を示す正面図
【図１７】図２に示す電源装置のホルダーケースの分解斜視図
【図１８】図１７に示すホルダーケースのホルダーリブに連結される緩衝パッキンの拡大斜視図
【図１９】図２に示す電源装置のエンドプレートの分解斜視図
【図２０】図１９に示すエンドプレートを組み立てる状態を示す分解斜視図
【図２１】図１９に示すエンドプレートのセンサーリードの連結状態を示す平面図
【図２２】図１６に示すエンドプレートの本体部を示す平面図
【図２３】エンドプレートの本体部の他の一例を示す平面図
【図２４】複数の電源モジュールをバスバーで直列に連結する状態を示す概略斜視図
【図２５】エンドプレートのバスバーと電源モジュールとの連結構造を示す断面図
【符号の説明】
１…電源モジュール
２…ホルダーケース      ２Ａ…蓋ケース          ２Ｂ…中間ケース
３…エンドプレート      ３Ａ…本体部            ３Ｂ…カバー部
４…バスバー
５…電極端子            ５Ａ…正極端子          ５Ｂ…負極端子
５ａ…雌ネジ孔
６…電池                ６Ａ…外装缶
７…皿状接続体          ７Ａ…円盤部            ７Ｂ…フランジ部
７ａ…プロジェクション
８…ヒューズ
９…リード線
１０…絶縁体
１１…リード板
１２…金属板
１３…温度センサー
１４…センサーリード
１５…ホルダーリブ      １５Ａ…保持凹部
１６…緩衝パッキン
１７…ガイド溝
１８…バスバー嵌着凹部
１９…ストッパ爪
２０…開口窓
２１…リード線溝
２２…ストッパ爪
２３…ヒューズ凹部
２４…切欠
２５…センサー連結板
２６…連結板嵌着凹部
２７…連結孔
２８…周壁
２９…防水カバー        ２９Ａ…引出切欠        ２９Ｂ…取出穴
３０…止ネジ
３１…切欠部
３２…引出開口
３３…ストッパ凸部
３４…ストッパ凹部
３５…止ネジ
３６…絶縁皮膜
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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