(57)【要約】【課題】安全性を確保しつつ収容体に対するバッテリユニットの収容および取り外しの作業効率を向上させることを可能にするバッテリシステム等を提供することである。【解決手段】バッテリシステムは、バッテリユニットと、バッテリユニットが収容可能に構成される収容体と、接続機能部とを備える。バッテリユニットは、１または複数のバッテリセルと、外部コネクタとを含む。バッテリユニットが収容体に収容された状態で１または複数のバッテリセルと外部コネクタと接続機能部とで直列接続が形成される。バッテリユニットが収容体から取り出される取り出し動作に連動して、接続機能部により直列接続が切断される。【選択図】図４
2014232566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数のバッテリセルおよび外部と接続される外部コネクタを含むバッテリユニットと、
前記バッテリユニットが収容可能に構成される収容体と、
接続機能部とを備え、
前記バッテリユニットが前記収容体に収容された状態で前記１または複数のバッテリセルと前記外部コネクタと前記接続機能部とで直列接続が形成され、
前記接続機能部は、前記バッテリユニットが前記収容体から取り出される取り出し動作に連動して前記直列接続を切断するように構成される、バッテリシステム。
【請求項２】
前記接続機能部は、前記バッテリユニットが前記収容体に収容される収容動作に連動して前記直列接続を形成するように構成される、請求項１記載のバッテリシステム。
【請求項３】
前記接続機能部は、
前記バッテリユニットに設けられる被接触部と、
前記被接触部に接触されることによりまたは前記被接触部から離間されることにより、前記直列接続を形成または切断する接触部材とを含む、請求項１または２記載のバッテリシステム。
【請求項４】
前記被接触部は、互いに離間するように前記バッテリユニットに設けられる第１および第２の端子を含み、
前記接触部材は、前記バッテリユニットが前記収容体に収容された状態で前記第１および第２の端子に接触することにより、前記第１の端子と前記第２の端子とを電気的に接続するように前記収容体に設けられる導電性部材である、請求項３記載のバッテリシステム。
【請求項５】
前記バッテリユニットが前記収容体内に配置された状態で前記バッテリユニットを前記収容体に固定する固定状態と前記バッテリユニットを前記収容体から取り出し可能にする解除状態とに切り替え可能な固定機構をさらに備え、
前記収容動作は、前記固定機構が前記解除状態から前記固定状態に切り替えられる第１の切り替え動作を含み、
前記取り出し動作は、前記固定機構が前記固定状態から前記解除状態に切り替えられる第２の切り替え動作を含み、
前記接続機能部は、前記収容動作における前記第１の切り替え動作に連動して前記直列接続を形成するとともに前記取り出し動作における前記第２の切り替え動作に連動して前記直列接続を切断するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリシステム。
【請求項６】
前記１または複数のバッテリセルに関する情報を検出する検出回路と、
前記バッテリユニットが前記収容体に収容された状態で前記バッテリユニットを冷却するための冷却装置と、
前記バッテリユニットが前記収容体に収容された状態で前記検出回路と電気的に接続されるとともに外部装置に接続され、前記検出回路と前記外部装置との間で通信を行う通信制御部とをさらに備え、
前記冷却装置および前記通信制御部は、前記収容体に設けられた、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムからの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備える、電動車両。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
移動本体部と、
前記バッテリシステムからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、
前記動力源により変換された動力により前記移動本体部を移動させる駆動部とを備える、移動体。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムの前記バッテリセルの充電または放電に関する制御を行うシステム制御部とを備える、電力貯蔵装置。
【請求項１０】
外部に接続可能であり、
請求項９記載の電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置の前記システム制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記バッテリシステムの前記バッテリセルと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備える、電源装置。
【請求項１１】
収容体に収容可能に構成され、
１または複数のバッテリセルと、
外部と接続される外部コネクタと、
接続機能部とを備え、
当該バッテリユニットが前記収容体に収容された状態で前記１または複数のバッテリセルと前記外部コネクタと前記接続機能部とで直列接続が形成され、
前記接続機能部は、当該バッテリユニットが前記収容体から取り出される取り出し動作に連動して前記直列接続を切断するように構成される、バッテリユニット。
【請求項１２】
１または複数のバッテリセル、外部と接続される外部コネクタおよび被接触部を含むバッテリユニットを収容可能に構成され、
前記バッテリユニットが当該収容体に収容された状態で前記被接触部に接触する接触部材とを備え、
前記バッテリユニットが当該収容体に収容された状態で前記１または複数のバッテリセルと前記外部コネクタと前記被接触部と前記接触部材とで直列接続が形成され、
前記接触部材は、前記バッテリユニットが当該収容体から取り出される取り出し動作に連動して前記バッテリユニットの前記被接触部から離間されることにより前記直列接続を切断するように構成される、接続機能付き収容体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置、バッテリユニットおよび収容体に関する。
【背景技術】
【０００２】
充放電可能な二次電池が、種々の分野に渡って利用されている。例えば、二次電池は、ハイブリッド電動車両（ＨＥＶ）、バッテリ電動車両（ＥＶ）、家庭用の電力貯蔵システムまたは事業所用の電力貯蔵システムの電源として用いられる。このような電力貯蔵システムは、例えば建屋の外側または内側に設置されたラック内に複数の二次電池を組み込み、ラック内に組み込まれた複数の二次電池が互いに電気的に連結された組電池構造を有する。
【０００３】
特許文献１に記載の電力貯蔵システムは、電気室と電池室とが筐体内に設けられた構成を有する。電気室の内部には電力変換装置および保護回路等が収められている。電池室の内部では複数のモジュール電池がラックに収容される。各モジュール電池においては、４個の二次電池がケースに収容される。４個の二次電池は複数の帯状の配線を介して直列接続される。さらに、一端側の二次電池の正極に一の配線の一端部が接続され、その配線の他端部がケースの外部に引き出される。同様に、他端側の二次電池の負極に他の配線の一端部が接続され、その配線の他端部がケースの外部に引き出される。ケースから引き出された一の配線の他端部および他の配線の他端部が、ケースの外部で露出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４３５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の電力貯蔵システムの組み立て時およびメンテナンス時には、作業者はモジュール電池のケースの外部で露出した配線の端部に触れないようにモジュール電池を取り扱わなければならない。そのため、未熟な作業者が電力貯蔵システムの組み立ておよびメンテナンスを行うと作業効率が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、安全性を確保しつつ収容体に対するバッテリユニットの収容および取り外しの作業効率を向上させることを可能にするバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置、バッテリユニットおよび収容体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバッテリシステムは、１または複数のバッテリセルおよび外部と接続される外部コネクタを含むバッテリユニットと、バッテリユニットが収容可能に構成される収容体と、接続機能部とを備え、バッテリユニットが収容体に収容された状態で１または複数のバッテリセルと外部コネクタと接続機能部とで直列接続が形成され、接続機能部は、バッテリユニットが収容体から取り出される取り出し動作に連動して直列接続を切断するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安全性を確保しつつ収容体に対するバッテリユニットの収容および取り外しの作業効率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係るバッテリユニットの一構成例を示す模式的平面図である。
【図３】図１のバッテリラックの斜視図である。
【図４】図２のバッテリユニットが図３のバッテリラックの収容スペース内に収容される状態を示す模式的平面図である。
【図５】第１の実施の形態に係るバッテリシステムの一変形例を示す模式的平面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るバッテリユニットの一構成例を示す模式的平面図である。
【図７】図６のバッテリユニットが第２の実施の形態に係るバッテリラックに収容される状態を示す模式的平面図である。
【図８】図７のスライド部材および固定溝の詳細を説明するための図である。
【図９】第２の実施の形態に係るバッテリシステムの第１の変形例を示す模式的段面図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るバッテリシステムの第２の変形例を示す模式的段面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係るバッテリユニットの一構成例を示す模式的平面図である。
【図１２】図１１のバッテリユニットを備える電動自動車の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［１］第１の実施の形態
第１の実施の形態に係るバッテリシステム、電力貯蔵装置、電源装置、バッテリユニットおよび収容体について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は第１の実施の形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、電源装置７００は、電力貯蔵装置７１０および電力変換装置７２０を備える。電力貯蔵装置７１０は、バッテリシステム７１１およびシステムコントローラ７１２を備える。バッテリシステム７１１は、複数のバッテリユニット５００およびバッテリラック７５０を含む。本例のバッテリシステム７１１においては、複数のバッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容される。本実施の形態では、バッテリラック７５０が収容体の例である。複数のバッテリユニット５００は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。まず、バッテリユニット５００の構成について説明する。電源装置７００の構成および動作の詳細については第１の実施の形態の項目（３−１）で説明する。
【００１２】
（１）バッテリユニットの構成
図２は第１の実施の形態に係るバッテリユニット５００の一構成例を示す模式的平面図である。図２に示すように、バッテリユニット５００は、主として複数（本例では４個）のバッテリモジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ、サービスプラグ５１０、コンタクタ５１２、ＨＶ（High Voltage；高圧）コネクタ５１１、筐体５５０および通信接続部ＣＣを備える。
【００１３】
複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄは、それぞれ複数のバッテリセル１０および検出回路２０を含む。各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄにおいては、扁平な略直方体形状を有する複数（例えば１８個）のバッテリセル１０が、積層された状態で一方向に並ぶように配置される。複数のバッテリセル１０を挟むように略板形状を有する一対の端面枠９２ａ，９２ｂが配置された状態で、複数のバッテリセル１０および一対の端面枠９２ａ，９２ｂが一体的に固定される。一方の端面枠９２ａに検出回路２０が取り付けられる。
【００１４】
各バッテリセル１０の上面にプラス電極およびマイナス電極が設けられる。隣接する２個のバッテリセル１０間で、一方のバッテリセル１０のプラス電極と他方のバッテリセル１０のマイナス電極とが近接し、一方のバッテリセル１０のマイナス電極と他方のバッテリセル１０のプラス電極とが近接する。この状態で、近接する２個の電極にバスバーＢが取り付けられる。互いに近接する一方のバッテリセル１０のプラス電極および他方のバッテリセル１０のマイナス電極へのバスバーＢの取り付け、ならびに互いに近接する一方のバッテリセル１０のマイナス電極および他方のバッテリセル１０のプラス電極へのバスバーＢの取り付けが交互に繰り返され、複数のバッテリセル１０が複数のバスバーＢにより直列接続される。
【００１５】
フレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣ基板と略記する。）５０が複数のバスバーＢに共通して接続される。ＦＰＣ基板５０は、主として絶縁層上に複数の導体線が形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。ＦＰＣ基板５０は検出回路２０に接続される。これにより、検出回路２０が、各バッテリセル１０のプラス電極およびマイナス電極に接続される。検出回路２０は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）からなる。各検出回路２０は、例えば各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの複数のバッテリセル１０の電圧、電流および温度の検出等を行う。
【００１６】
なお、本例の検出回路２０は、例えば上記のいずれかのバスバーＢに設けられた図示しないシャント抵抗の両端の間の電圧を検出することにより、その検出結果に基づいて複数のバッテリセル１０に流れる電流を検出することができる。
【００１７】
また、本例の検出回路２０は、例えば各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄにおける任意のバッテリセル１０の表面に図示しない温度センサ（熱電対等）が取り付けられる場合に、温度センサにより得られる情報に基づいてその任意のバッテリセル１０の表面温度を検出することができる。
【００１８】
バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄ、サービスプラグ５１０、ＨＶコネクタ５１１およびコンタクタ５１２は、箱型の筐体５５０内に収容される。筐体５５０は、絶縁性材料により形成された側面部５５０ａ、背面部５５０ｂ、側面部５５０ｃおよび前面部５５０ｄを有する。側面部５５０ａ，５５０ｃは互いに平行であり、背面部５５０ｂおよび前面部５５０ｄは互いに平行でありかつ側面部５５０ａ，５５０ｃに対して垂直である。
【００１９】
筐体５５０内において、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂは、バッテリセル１０の積層方向に沿って互いに間隔をおいて並ぶように配置される。また、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄは、バッテリセル１０の積層方向に沿って互いに間隔をおいて並ぶように配置される。以下、互いに間隔をおいて並ぶように配置されたバッテリモジュール１００ａ，１００ｂをモジュール列Ｔ１と呼び、互いに間隔をおいて並ぶように配置されたバッテリモジュール１００ｃ，１００ｄをモジュール列Ｔ２と呼ぶ。
【００２０】
筐体５５０内において、側面部５５０ａに沿いかつ近接するようにモジュール列Ｔ１が配置され、側面部５５０ｃに沿いかつ近接するようにモジュール列Ｔ２が配置される。それにより、モジュール列Ｔ１とモジュール列Ｔ２とが互いに並列に配置される。
【００２１】
本実施の形態において、サービスプラグ５１０は、第１の実施の形態の項目（２−１）で説明するオンオフ切替部７６４（図４）によりオン状態およびオフ状態が切り替えられる。サービスプラグ５１０がオン状態になると、バッテリユニット５００内でバッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間の直列接続が形成される。サービスプラグ５１０がオフ状態になると、バッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間の直列接続が切断される。サービスプラグ５１０がオン状態となり、バッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間で直列接続が形成されることにより、ＨＶコネクタ５１１に電圧が発生する。サービスプラグ５１０がオフ状態となり、バッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間で直列接続が切断される、すなわち電気的経路が電気的に遮断されることにより、ＨＶコネクタ５１１に電圧が発生しない。例えば、サービスマンが保守のために作業する際等に、サービスマンがサービスプラグ５１０をオフ状態にし、バッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間の直列接続を切断させる。
【００２２】
サービスプラグ５１０が、バッテリモジュール１００ｂと隣り合うように筐体５５０の背面部５５０ｂに設けられる。また、ＨＶコネクタ５１１が、バッテリモジュール１００ｃと隣り合うように筐体５５０の背面部５５０ｂに設けられる。さらに、コンタクタ５１２が、バッテリモジュール１００ｃと筐体５５０の背面部５５０ｂとの間に設けられる。
【００２３】
バッテリモジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの各々においては、端面枠９２ａに隣り合うバッテリセル１０のプラス電極の電位が最も高く、端面枠９２ｂに隣り合うバッテリセル１０のマイナス電極の電位が最も低い。バッテリモジュール１００ａの端面枠９２ａが前面部５５０ｄに向けられ、バッテリモジュール１００ｂの端面枠９２ｂが側面部背面部５５０ｂに向けられる。バッテリモジュール１００ｃの端面枠９２ａが側面部背面部５５０ｂに向けられ、バッテリモジュール１００ｄの端面枠９２ｂが前面部５５０ｄに向けられる。
【００２４】
バッテリモジュール１００ａの低電位電極１０Ｂ（最も低電位のマイナス電極１０ｂ）とバッテリモジュール１００ｂの高電位電極１０Ａ（最も高電位のプラス電極１０ａ）とが電力線Ｄ２１を介して互いに接続される。バッテリモジュール１００ｃの低電位電極１０Ｂとバッテリモジュール１００ｄの高電位電極１０Ａとが電力線Ｄ２２を介して互いに接続される。
【００２５】
バッテリモジュール１００ａの高電位電極１０Ａ、バッテリモジュール１００ｂの低電位電極１０Ｂ、バッテリモジュール１００ｃの高電位電極１０Ａおよびバッテリモジュール１００ｄの低電位電極１０Ｂには、導電性の中継部材ＴＭがそれぞれ取り付けられる。バッテリモジュール１００ａの高電位電極１０Ａに取り付けられた中継部材ＴＭは電力線Ｄ２３を介してサービスプラグ５１０に接続され、バッテリモジュール１００ｄの低電位電極１０Ｂに取り付けられた中継部材ＴＭは電力線Ｄ２４を介してサービスプラグ５１０に接続される。
【００２６】
バッテリモジュール１００ｂの低電位電極１０Ｂに取り付けられた中継部材ＴＭは電力線Ｄ２５ａを介してコンタクタ５１２に接続され、バッテリモジュール１００ｃの高電位電極１０Ａに取り付けられた中継部材ＴＭは電力線Ｄ２６ａを介してコンタクタ５１２に接続される。コンタクタ５１２は、電力線Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ｂを介してＨＶコネクタ５１１に接続される。コンタクタ５１２は、電力線Ｄ２５ａと電力線Ｄ２５ｂとを電気的に接続しまたは電気的に分離するスイッチ、および電力線Ｄ２６ａと電力線Ｄ２６ｂとを電気的に接続しまたは電気的に分離するスイッチのうちの少なくとも一方を備える。
【００２７】
コンタクタ５１２が電力線Ｄ２５ａと電力線Ｄ２５ｂとの間に設けられるスイッチのみを有する場合、電力線Ｄ２６ａおよび電力線Ｄ２６ｂはコンタクタ５１２に接続されなくてもよい。同様に、コンタクタ５１２が電力線Ｄ２６ａと電力線Ｄ２６ｂとの間に設けられるスイッチのみを有する場合、電力線Ｄ２５ａおよび電力線Ｄ２５ｂはコンタクタ５１２に接続されなくてもよい。
【００２８】
コンタクタ５１２が電力線Ｄ２５ａと電力線Ｄ２５ｂとの間に設けられるスイッチと、電力線Ｄ２６ａと電力線Ｄ２６ｂとの間に設けられるスイッチとを備える場合、２つのスイッチは同じタイミングでオンまたはオフされる。
【００２９】
バッテリユニット５００がバッテリラック７５０（図１）に収容された状態で、ＨＶコネクタ５１１が電力変換装置７２０（図１）に電気的に接続される。一方、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０（図１）から取り出された状態で、ＨＶコネクタ５１１が電力変換装置７２０（図１）から電気的に分離される。
【００３０】
サービスプラグ５１０は、バッテリユニット５００（図１）がバッテリラック７５０（図１）に収容される収容動作に連動して、オンオフ切替部７６４（図４）によりオフ状態からオン状態に切り替えられる。上記のように、オン状態では、バッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間に直列接続が形成される。一方、サービスプラグ５１０は、バッテリユニット５００（図１）がバッテリラック７５０（図１）から取り出される取出し動作に連動して、オンオフ切替部７６４（図４）によりオン状態からオフ状態に切り替えられる。上記のように、オフ状態では、バッテリモジュール１００ａとバッテリモジュール１００ｄとの間の直列接続が切断される。上記の収容動作および取出し動作の詳細は第１の実施の形態の項目（２−１）で説明する。
【００３１】
コンタクタ５１２がオンされた状態では、バッテリモジュール１００ｂの低電位電極１０Ｂが電源線Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂを介してＨＶコネクタ５１１に接続されるとともに、バッテリモジュール１００ｃの高電位電極１０Ａが電源線Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂを介してＨＶコネクタ５１１に接続される。
【００３２】
それにより、サービスプラグ５１０およびコンタクタ５１２がオンされた状態で、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄから電力変換装置７２０（図１）に電力が供給される。または、サービスプラグ５１０およびコンタクタ５１２がオンされた状態で、電力変換装置７２０（図１）からバッテリモジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに電力が供給され、充電が行われる。コンタクタ５１２がオフされると、バッテリモジュール１００ｂとＨＶコネクタ５１１との接続およびバッテリモジュール１００ｃとＨＶコネクタ５１１との接続が切断される。
【００３３】
なお、本実施の形態では、必ずしもバッテリユニット５００にコンタクタ５１２が設けられなくてもよい。この場合、バッテリモジュール１００ｂの低電位電極１０Ｂに取り付けられた中継部材ＴＭが電力線Ｄ２５ａを介してＨＶコネクタ５１１に接続され、バッテリモジュール１００ｃの高電位電極１０Ａに取り付けられた中継部材ＴＭが電力線Ｄ２６ａを介してＨＶコネクタ５１１に接続される。
【００３４】
バッテリモジュール１００ａの検出回路２０とバッテリモジュール１００ｂの検出回路２０とは、通信線Ｐ２１を介して互いに接続される。バッテリモジュール１００ａの検出回路２０とバッテリモジュール１００ｄの検出回路２０とは、通信線Ｐ２２を介して互いに接続される。バッテリモジュール１００ｃの検出回路２０とバッテリモジュール１００ｄの検出回路２０とは、通信線Ｐ２３を介して互いに接続される。
【００３５】
筐体５５０の背面部５５０ｂには、システムコントローラ７１２（図１）との接続のための通信接続部ＣＣが設けられる。バッテリモジュール１００ｂの検出回路２０は通信線Ｐ２４を介して通信接続部ＣＣに接続される。
【００３６】
筐体５５０の背面部５５０ｂにおいて、モジュール列Ｔ１，Ｔ２間の通気路Ｒ１の延長線上に、通気口５９１が形成される。また、側面部５５０ａに近接する背面部５５０ｂの位置および側面部５５０ｃに近接する背面部５５０ｂの位置に、通気口５９２がそれぞれ形成される。
【００３７】
（２）バッテリシステムについて
（２−１）バッテリユニットの設置
上記のように、図１のバッテリシステム７１１においては、複数のバッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容される。図３は、図１のバッテリシステム７１１の斜視図である。図３では、図１のバッテリシステム７１１の複数のバッテリユニット５００およびバッテリラック７５０が斜視図で表されている。図３に示すように、バッテリラック７５０は、側面部７５１，７５２、上面部７５３、底面部７５４、背面部７５５および複数の仕切り部７５６からなる。側面部７５１，７５２は互いに平行に上下に延びる。側面部７５１，７５２の上端部を互いに連結するように上面部７５３が水平に延び、側面部７５１，７５２の下端部を互いに連結するように底面部７５４が水平に延びる。側面部７５１の一側辺および側面部７５２の一側辺に沿うように側面部７５１，７５２に対して垂直に背面部７５５が上下に延びる。上面部７５３と底面部７５４との間において、複数の仕切り部７５６が上面部７５３および底面部７５４に対して平行に互いに等間隔で設けられる。
【００３８】
上面部７５３、複数の仕切り部７５６および底面部７５４の間には、複数の収容スペース７５７が設けられる。各収容スペース７５７は、バッテリラック７５０の前面（背面部７５５と反対側の面）に開口する。図２のバッテリユニット５００は、ラック７５０の前面から各収容スペース７５７内に収容される。
【００３９】
図４は、図２のバッテリユニット５００が図３のバッテリラック７５０の収容スペース７５７内に収容される状態を示す模式的平面図である。図４に示すように、バッテリラック７５０の背面部７５５にバッテリユニット５００の背面部５５０ｂが対向するように、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７内に収容される。
【００４０】
バッテリラック７５０の背面部７５５には、収容スペース７５７毎に、冷却用ファン７６１、２つの通気口７６２、通信接続部７６３、オンオフ切替部７６４および電力接続部７６５が設けられる。
【００４１】
冷却用ファン７６１は、バッテリユニット５００の通気口５９１と対向する位置に設けられる。通気口７６２は、バッテリユニット５００の通気口５９２と対向する位置に設けられる。通信接続部７６３は、バッテリユニット５００の通信接続部ＣＣと対向する位置に設けられる。オンオフ切替部７６４は、バッテリユニット５００のサービスプラグ５１０と対向する位置に設けられる。電力接続部７６５は、バッテリユニット５００のＨＶコネクタ５１１と対向する位置に設けられる。通信接続部７６３は、システムコントローラ７１２と電気的に接続される。電力接続部７６５は、電力変換装置７２０と電気的に接続される。
【００４２】
図４においては、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄ、サービスプラグ５１０、ＨＶコネクタ５１１、オンオフ切替部７６４および電力接続部７６５の接続関係が理解しやすいように、図２のコンタクタ５１２および複数の通信線Ｐ２１〜Ｐ２４の図示を省略するとともに、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの高電位電極１０Ａおよび低電位電極１０Ｂ、ならびに電力線Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂを太い実線で模式的に図示する。
【００４３】
また、図４に示すように、サービスプラグ５１０は、第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂを含む。ＨＶコネクタ５１１は、第１端子５１１Ａおよび第２端子５１１Ｂを含む。また、オンオフ切替部７６４は第３端子７６４Ａおよび第４端子７６４Ｂを含む。電力接続部７６５は、第３端子７６５Ａおよび第４端子７６５Ｂを含む。オンオフ切替部７６４は導電性材料からなる。オンオフ切替部７６４においては、第３端子７６４Ａおよび第４端子７６４Ｂが一体的に構成される。
【００４４】
本実施の形態では、サービスプラグ５１０およびオンオフ切替部７６４が接続機能部の例であり、サービスプラグ５１０が被接触部の例であり、オンオフ切替部７６４が接触部材および導電性部材の例であり、サービスプラグ５１０のオン動作が直列接続が形成される例であり、サービスプラグ５１０のオフ動作が直列接続が切断される例である。また、ＨＶコネクタ５１１が外部コネクタの例であり、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂが第１および第２の端子の例である。さらに、サービスプラグ５１０を備えるバッテリユニット５００がバッテリユニットの例であり、オンオフ切替部７６４を備えるバッテリラック７５０が収容体の例であり、冷却用ファン７６１が冷却装置の例である。
【００４５】
また、本実施の形態において、収容動作とは、例えばバッテリユニット５００をバッテリラック７５０の外部から収容スペース７５７内に挿入し、バッテリユニット５００の背面部５５０ｂをバッテリラック７５０の背面部７５５に近接させることにより、バッテリユニット５００をバッテリラック７５０に収容する動作をいう。
【００４６】
さらに、取り出し動作とは、例えば収容スペース７５７内に存在するバッテリユニット５００を収容スペース７５７内から引き抜くことにより、バッテリユニット５００をバッテリラック７５０の外部に取り出す動作をいう。
【００４７】
バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７に収容される上記の収容動作に連動して、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂがそれぞれオンオフ切替部７６４の第３端子７６４Ａおよび第４端子７６４Ｂに接続される。すなわち、サービスプラグ５１０にオンオフ切替部７６４が接触する。それにより、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａと第２端子５１０Ｂとが電気的に接続され、サービスプラグ５１０がオンされる。その結果、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄが直列接続される。この場合、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７に収容された状態で、電力線Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂ、サービスプラグ５１０、オンオフ切替部７６４、複数のバスバーＢ（図２）および中継部材ＴＭ（図２）が、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄおよびＨＶコネクタ５１１を電気的に接続する電気的経路を収容動作に連動して自動的に形成する。
【００４８】
また、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７に収容される収容動作に連動して、ＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａおよび第２端子５１１Ｂが、電力接続部７６５の第３端子７６５Ａおよび第４端子７６５Ｂにそれぞれ接続される。それにより、ＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａおよび第２端子５１１Ｂがそれぞれ電力変換装置７２０に接続される。このとき、上記のように、サービスプラグ５１０がオンされるので、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄおよびＨＶコネクタ５１１が電気的に接続され、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄと電力変換装置７２０との間で電力の授受が可能となる。
【００４９】
さらに、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７に収容される収容動作に連動して、バッテリユニット５００の通信接続部ＣＣとバッテリラック７５０の通信接続部７６３とが接続される。バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０は通信線Ｐ２１〜Ｐ２４を介して通信接続部ＣＣに接続される。したがって、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０とシステムコントローラ７１２とが通信可能に接続される。
【００５０】
一方、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７から取り出される取り出し動作に連動して、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂがそれぞれオンオフ切替部７６４の第３端子７６４Ａおよび第４端子７６４Ｂから引き抜かれる。すなわち、サービスプラグ５１０からオンオフ切替部７６４が離間する。それにより、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａと第２端子５１０Ｂとの間の電気的経路が遮断され、サービスプラグ５１０がオフされる。その結果、バッテリユニット５００のバッテリモジュール１００ａ，１００ｂと、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとの間の直列接続が切断される。すなわち、バッテリユニット５００のバッテリモジュール１００ａ，１００ｂと、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとが取り出し動作に連動して自動的に互いに電気的に分離される。したがって、第１端子５１１Ａと第２端子５１１Ｂとの間に電圧が発生しない。なお、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂからなる直列回路の総電圧およびバッテリモジュール１００ｃ，１００ｄからなる直列回路の総電圧は、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄからなる直列回路の総電圧の約半分とすることができる。
【００５１】
また、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７から取り出される取り出し動作に連動して、ＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａおよび第２端子５１１Ｂがそれぞれ電力接続部７６５の第３端子７６５Ａおよび第４端子７６５Ｂから引き抜かれる。それにより、ＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａおよび第２端子５１１Ｂが電力変換装置７２０から電気的に分離される。したがって、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄと電力変換装置７２０との間で電力の授受が行われない。
【００５２】
さらに、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７から取り出される取り出し動作に連動して、バッテリユニット５００の通信接続部ＣＣがバッテリラック７５０の通信接続部７６３から引き抜かれる。それにより、通信接続部ＣＣと通信接続部７６３とが電気的に分離される。
【００５３】
バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７内に収容された状態で、冷却用ファン７６１により、通気口５９１を通して筐体５５０内に冷却気体が導入される。これにより、筐体５５０内でバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの各バッテリセル１０（図２）の熱が冷却気体により吸収される。筐体５５０内で熱を吸収した冷却気体は、筐体５５０の通気口５９２およびバッテリラック７５０の通気口７６２を通して排出される。このようにして、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの各バッテリセル１０が冷却される。
【００５４】
本実施の形態では、バッテリラック７５０に冷却用ファン７６１が設けられることにより、バッテリユニット５００毎に冷却用ファンを設ける必要がない。それにより、バッテリシステム７１１のコストが低減される。なお、各バッテリユニット５００の筐体５５０内に冷却気体を導入することが可能であれば、各バッテリユニット５００に冷却用ファンが設けられてもよい。
【００５５】
本例では、全てのバッテリユニット５００が１つのバッテリラック７５０に収容されるが、全てのバッテリユニット５００が複数のバッテリラック７５０に分けて収容されてもよい。また、全てのバッテリユニット５００にそれぞれ対応する複数のバッテリラック７５０を用意し、全てのバッテリユニット５００がそれぞれ対応する複数のバッテリラック７５０に個別に収容されてもよい。
【００５６】
（２−２）バッテリシステムに関する効果
本実施の形態に係るバッテリシステム７１１においては、バッテリユニット５００が収容体としてのバッテリラック７５０から取り出される取り出し動作に連動してオンオフ切替部７６４によりサービスプラグ５１０がオン状態からオフ状態に変更され、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂと、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとの間の直列接続が切断される。すなわち、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂとバッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとの間の電気的経路が遮断される。
【００５７】
これにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容されていないときには、外部コネクタとしてのＨＶコネクタ５１１と複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄとを電気的に接続する電気的経路が形成されない。したがって、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容されない状態で、ＨＶコネクタ５１１に電圧が発生しない。その結果、バッテリユニット５００の取り扱いが容易となり、バッテリシステム７１１の組み立ておよびメンテナンスの作業効率が向上する。
【００５８】
バッテリユニット５００が収容体としてのバッテリラック７５０に収容される収容動作に連動してオンオフ切替部７６４によりサービスプラグ５１０がオフ状態からオン状態に変更され、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂと、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとの間の直列接続が形成される。このとき、電力線Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂ、サービスプラグ５１０、オンオフ切替部７６４、複数のバスバーＢおよび中継部材ＴＭからなる電気的経路が形成され、この電気的経路により複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄおよび外部コネクタとしてのＨＶコネクタ５１１が電気的に接続される。
【００５９】
これにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容されることにより、外部コネクタとしてのＨＶコネクタ５１１と複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄとサービスプラグ５１０およびオンオフ切替部７６４とで直列回路が構成される。この場合、作業者はサービスプラグ５１０のオン操作およびオフ操作を個別に行う必要がない。したがって、バッテリシステム７１１の組み立ておよびメンテナンスの作業効率がさらに向上する。
【００６０】
本実施の形態では、被接触部としてのサービスプラグ５１０は第１および第２の端子として互いに離間するように設けられる第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂを含む。また、接触部材としてのオンオフ切替部７６４は導電性材料からなる。
【００６１】
本実施の形態では、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７に収容される収容動作に連動して、外部コネクタとしてのＨＶコネクタ５１１が電力接続部７６５に接続される。また、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り出される取り出し動作に連動して、ＨＶコネクタ５１１と電力接続部７６５とが電気的に分離される。それにより、作業者は、バッテリユニット５００をバッテリラック７５０に収容することにより、配線の接続作業を行うことなくバッテリユニット５００を電力接続部７６５を通して外部（電力変換装置７２０または他のバッテリユニット５００）に容易に接続することができる。また、作業者は、バッテリユニット５００をバッテリラック７５０から取り出すことにより、配線の取り外し作業を行うことなくバッテリユニット５００を外部（電力変換装置７２０または他のバッテリユニット５００）から容易に取り外すことができる。
【００６２】
バッテリラック７５０には、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容された状態でバッテリユニット５００を冷却するための冷却用ファン７６１が設けられる。この場合、バッテリユニット５００に冷却用ファン７６１を設ける必要がないので、バッテリユニット５００のコストが削減される。
【００６３】
第３の実施の形態の項目［３−１］で説明するように、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０により検出される電圧、電流および温度に関する情報に基づいて、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの充放電制御を行うとともに、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの異常を検出する処理を行いつつ、通信制御部として各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０と外部装置（後述する図１２の主制御部３００）との間で通信を行うバッテリＥＣＵ１０１（図１１）がある。バッテリラック７５０には、上記の冷却用ファン７６１に加えてバッテリＥＣＵ１０１（図１１）が設けられてもよい。この場合、バッテリユニット５００に、バッテリＥＣＵ１０１（図１１）を設ける必要がないので、バッテリユニット５００のコストが削減される。
【００６４】
バッテリユニット５００の背面部５５０ｂにおいては、サービスプラグ５１０およびＨＶコネクタ５１１が通気口５９１を挟んで設けられる。そのため、サービスプラグ５１０とＨＶコネクタ５１１との間に一定の間隔が設けられる。これにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り出された状態で、作業者がサービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａまたは第２端子５１０Ｂと、ＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａまたは第２端子５１１Ｂとの両方に触れることが防止される。
【００６５】
（３）電源装置について
（３−１）構成および動作の詳細
図１の電源装置７００の構成および動作について詳細を説明する。図１のシステムコントローラ７１２は、システム制御部の例であり、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。システムコントローラ７１２は、複数のバッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容された状態で、各バッテリユニット５００内の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄ（図２）の検出回路２０（図２）にそれぞれ接続される。各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０により検出された電圧、電流および温度がシステムコントローラ７１２に与えられる。システムコントローラ７１２は、各検出回路２０から与えられた電圧、電流および温度に基づいて各バッテリセル１０（図２）の充電量を算出し、算出された充電量に基づいて電力変換装置７２０を制御することにより、各バッテリユニット５００に含まれる複数のバッテリセル１０の放電または充電に関する制御を行う。
【００６６】
電力変換装置７２０は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）インバータ７２２を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１は入出力端子７２１ａ，７２１ｂを有し、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２は入出力端子７２２ａ，７２２ｂを有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ａは電力貯蔵装置７１０のバッテリシステム７１１に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂおよびＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ａは互いに接続されるとともに電力出力部ＰＵ１に接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂは電力出力部ＰＵ２に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２は例えばコンセントを含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２および他の電力系統が、電源装置に接続される外部の例である。
【００６７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２がシステムコントローラ７１２によって制御されることにより、バッテリシステム７１１に含まれる複数のバッテリセル１０の放電および充電が行われる。
【００６８】
バッテリシステム７１１の放電時には、バッテリシステム７１１から与えられる電力がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換される。
【００６９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ１に供給される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ２に供給される。電力出力部ＰＵ１から外部に直流の電力が出力され、電力出力部ＰＵ２から外部に交流の電力が出力される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２により交流に変換された電力が他の電力系統に供給されてもよい。
【００７０】
バッテリシステム７１１の放電時に、システムコントローラ７１２は、算出された充電量に基づいてバッテリシステム７１１の放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、バッテリシステム７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図２）のうちいずれかのバッテリセル１０の充電量が予め定められたしきい値よりも小さくなると、システムコントローラ７１２は、バッテリシステム７１１の放電が停止されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過放電が防止される。
【００７１】
一方、バッテリシステム７１１の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１からバッテリシステム７１１に電力が与えられることにより、バッテリシステム７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図２）が充電される。
【００７２】
バッテリシステム７１１の充電時に、システムコントローラ７１２は、算出された充電量に基づいてバッテリシステム７１１の充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、バッテリシステム７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図２）のうちいずれかのバッテリセル１０の充電量が予め定められたしきい値よりも大きくなると、システムコントローラ７１２は、バッテリシステム７１１の充電が停止されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過充電が防止される。
【００７３】
（３−２）電力貯蔵装置および電源装置に関する効果
本実施の形態に係る電源装置７００においては、電力変換装置７２０がバッテリセル１０と外部との間で電力変換を行う。システム制御部としてのシステムコントローラ７１２が、電力変換装置７２０を制御することにより、バッテリシステム７１１のバッテリセル１０の充電または放電に関する制御を行う。それにより、電力貯蔵装置７１０において、バッテリセル１０の劣化、過放電および過充電を防止することができる。また、上記のバッテリユニット５００が用いられるため、安全性が確保されつつバッテリシステム７１１の組み立ておよびメンテナンスの作業性が向上する。したがって、電源装置７００の製造コストが低減されるとともに、電源装置７００の運用コストも低減される。
【００７４】
（４）第１の実施の形態の変形例
（４−１）図５は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム７１１の一変形例を示す模式的平面図である。図５では、変形例に係るバッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７内に収容される状態が示される。図５のバッテリシステム７１１が図１のバッテリシステム７１１と異なる点について説明する。
【００７５】
図５のバッテリシステム７１１においては、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの端面枠９２ａ（図２）にそれぞれ複数の検出回路２０が取り付けられる代わりに、バッテリラック７５０の背面部７５５に１つの検出回路７６６が取り付けられる。検出回路７６６は、通信接続部７６３に電気的に接続されるとともに、システムコントローラ７１２に電気的に接続される。
【００７６】
この場合、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄに設けられる複数のＦＰＣ基板５０（図２）がハーネス等の図示しない配線部材を介して通信接続部ＣＣに接続される。これにより、上記の収容動作に連動してバッテリユニット５００の通信接続部ＣＣとバッテリラック７５０の通信接続部７６３とが接続されることにより、検出回路７６６が複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの全てのバッテリセル１０のプラス電極およびマイナス電極に接続される。
【００７７】
これにより、検出回路７６６は、例えば各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの複数のバッテリセル１０の電圧、電流および温度の検出等を行う。検出回路７６６により検出された電圧、電流および温度がシステムコントローラ７１２に与えられる。
【００７８】
この場合、バッテリラック７５０に検出回路７６６が設けられることにより、バッテリモジュールごとに検出回路２０を設ける必要がない。それにより、バッテリユニット５００のコストが低減される。
【００７９】
（４−２）図１の電源装置７００について、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０が設けられなくてもよい。
【００８０】
また、図１の電源装置７００においては、複数のバッテリユニット５００が設けられるが、これに限らず、１つのバッテリユニット５００のみが設けられてもよい。
【００８１】
（４−３）本実施の形態において、冷却用ファン７６１は各バッテリユニット５００の筐体５５０内に冷却気体を導入するために用いられる。これに限らず、冷却用ファン７６１は各バッテリユニット５００の筐体５５０内の雰囲気を吸引してバッテリラック７５０の外部に排出するように動作してもよい。この場合、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０の収容スペース７５７内に収容された状態で、筐体５５０内の雰囲気が通気口５９１を通してバッテリラック７５０の外部に排出される。一方、筐体５５０の外部の雰囲気がバッテリラック７５０の通気口７６２および筐体５５０の通気口５９２を通して筐体５５０の内部に導入される。このようにして、筐体５５０の内部とバッテリラック７５０の外部との間で気体が循環することにより、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの各バッテリセル１０が冷却される。
【００８２】
（４−４）バッテリユニット５００内の複数のバッテリセル１０を冷却するための構成は上記の例に限られない。
【００８３】
例えば、バッテリユニット５００内に複数のバッテリセル１０に接するようにユニット側冷媒配管を取り付ける。また、バッテリユニット５００に取り付けられたユニット側冷媒配管の一端にガスケットを含む冷媒流入接続口を設け、ユニット側冷媒配管の他端にガスケットを含む冷媒流出接続口を設ける。さらに、バッテリラック７５０に、冷媒ポンプ、その冷媒ポンプに接続されるとともにバッテリユニット５００の冷媒流入接続口を接続可能に構成されたラック側冷媒配管、およびその冷媒ポンプに接続されるとともにバッテリユニット５００の冷媒流出接続口を接続可能に構成されたラック側冷媒配管を設ける。
【００８４】
この場合、バッテリユニット５００の冷媒流入接続口および冷媒流出接続口の各々をラック側冷媒配管に接続することにより、バッテリユニット５００内のユニット側冷媒配管とバッテリラック７５０の冷媒ポンプとの間で冷媒の循環経路が構成される。冷媒ポンプによりバッテリユニット５００の冷媒流入接続口に冷却水等の冷媒が流入すると、冷媒はユニット側冷媒配管を通過して冷媒流出接続口から流出する。これにより、ユニット側冷媒配管に接する複数のバッテリセル１０が冷却される。
【００８５】
（４−５）本実施の形態において、バッテリユニット５００を構成するバッテリモジュールは１個であってもよい。また、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄは、１個のバッテリセル１０により構成されてもよい。さらに、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄを構成するバッテリセル１０の数は、バッテリモジュールごとに異なってもよい。
【００８６】
（４−６）上記の各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄにおいては、複数のバッテリセル１０が複数のバスバーＢにより直列接続される。これに限らず、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄにおいて、複数のバッテリセル１０の全部が並列接続されてもよいし、複数のバッテリセル１０が直列および並列の組み合わせにより接続されてもよい。この場合、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの各々が請求項におけるバッテリセルとして機能する。
【００８７】
（４−７）バッテリユニット５００は直列接続されたｎ（ｎは２以上の自然数）個のバッテリセル１０、並列接続されたｎ個のバッテリセル１０、または直列および並列の組み合わせで接続されたｎ個のバッテリセル１０を含んでもよい。この場合、例えばｎ個のバッテリセル１０の複数の電極のうち最も高い電位の電極とＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａとの間、またはｎ個のバッテリセル１０の複数の電極のうち最も低い電位の電極とＨＶコネクタ５１１の第２端子５１１Ｂとの間にサービスプラグ５１０が接続機能部として設けられてもよい。
【００８８】
（４−８）バッテリユニット５００はｉ（ｉは２以上の自然数）個のバッテリセル１０の塊およびｊ（ｊは２以上の自然数）個のバッテリセル１０の塊を含んでもよい。この場合、ｉ個のバッテリセル１０は、直列接続されてもよいし、並列接続されてもよい。または、ｉ個のバッテリセル１０は、直列および並列の組み合わせで接続されてもよい。同様に、ｊ個のバッテリセル１０は、直列接続されてもよいし、並列接続されてもよい。または、ｊ個のバッテリセル１０は、直列および並列の組み合わせで接続されてもよい。この場合、例えばｉ個のバッテリセル１０の塊とｊ個のバッテリセル１０の塊との間にサービスプラグ５１０が接続機能部として設けられてもよい。
【００８９】
なお、ｉ個のバッテリセル１０の複数の電極のうち最も低い電位の電極とｊ個のバッテリセル１０の複数の電極のうち最も高い電位の電極とが接続される場合には、ｉ個のバッテリセル１０の複数の電極のうち最も高い電位の電極とＨＶコネクタ５１１の第１端子５１１Ａとの間、またはｊ個のバッテリセル１０の複数の電極のうち最も低い電位の電極とＨＶコネクタ５１１の第２端子５１１Ｂとの間にサービスプラグ５１０があってもよい。また、バッテリユニット５００は、上記の２つのバッテリセル１０の塊（ｉ個のバッテリセル１０およびｊ個のバッテリセル１０）に限らず、３つ以上のバッテリセル１０の塊を有してもよい。その場合、例えば接続機能部（例えばサービスプラグ５１０）は、それらのバッテリセル１０の塊のいずれかの間に存在する。
【００９０】
［２］第２の実施の形態
第２の実施の形態に係るバッテリシステムについて、第１の実施の形態に係るバッテリシステム７１１と異なる点を説明する。
【００９１】
（１）構成
図６は第２の実施の形態に係るバッテリユニット５００の一構成例を示す模式的平面図である。図６に示すように、本実施の形態に係るバッテリユニット５００は、図２のバッテリユニット５００の構成に加えて、スライド部材９０を備える。また、図６のバッテリユニット５００においては、図２のバッテリユニット５００の構成とは異なり、サービスプラグ５１０が、バッテリモジュール１００ａと隣り合うように筐体５５０の前面部５５０ｄに設けられる。サービスプラグ５１０に対向するように、スライド部材９０が前面部５５０ｄに設けられる。
【００９２】
図７は、図６のバッテリユニット５００が第２の実施の形態に係るバッテリラックに収容される状態を示す模式的平面図である。図７においては、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄ、サービスプラグ５１０、ＨＶコネクタ５１１および電力接続部７６５の接続関係が理解しやすいように、図６のコンタクタ５１２および複数の通信線Ｐ２１〜Ｐ２４の図示を省略するとともに、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの高電位電極１０Ａおよび低電位電極１０Ｂ、ならびに電力線Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂを太い実線で模式的に図示する。
【００９３】
図７に示すように、本実施の形態に係るバッテリラック７５０においては、側面部７５１の内側に、スライド部材９０の一部を嵌合可能な固定溝９０ｇが形成される。本実施の形態では、上記のスライド部材９０および固定溝９０ｇが固定機構の例である。スライド部材９０および固定溝９０ｇについて詳細を説明する。
【００９４】
図８は、図７のスライド部材９０および固定溝９０ｇの詳細を説明するための図である。図８（ａ）にバッテリラック７５０の収容スペース７５７にバッテリユニット５００が収容された状態を示すバッテリシステム７１１の側面図（前面図）の一部が示され、図８（ｂ）に図８（ａ）のＡ−Ａ線断面図が示される。
【００９５】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、本例のスライド部材９０は、断面矩形の棒状部材である。スライド部材９０は、前面部５５０ｄに平行かつ側面部５５０ａ，５５０ｃ（図７）に直交する方向へ移動可能に前面部５５０ｄに取り付けられる。これにより、スライド部材９０は前面部５５０ｄ上の第１の位置ｐ１および第２の位置ｐ２の間で移動可能となっている。スライド部材９０が第１の位置ｐ１にある状態で、スライド部材９０の全体が前面部５５０ｄ上に位置する。一方、スライド部材９０が第２の位置ｐ２にある状態で、スライド部材９０の一部が前面部５５０ｄの一側辺（側面部５５０ａおよび前面部５５０ｄが互いに交差する側辺）から突出する。
【００９６】
バッテリラック７５０の固定溝９０ｇは、収容スペース７５７内にバッテリユニット５００が配置された状態で、スライド部材９０に対向する位置に形成される。これにより、スライド部材９０が第１の位置ｐ１にある状態で収容スペース７５７内にバッテリユニット５００が配置され、スライド部材９０が第１の位置ｐ１から第２の位置ｐ２に移動されることにより、バッテリラック７５０の固定溝９０ｇ内に前面部５５０ｄの一側辺から突出するスライド部材９０の一部が嵌合される。それにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に配置された状態で、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定される。
【００９７】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、バッテリユニット５００のサービスプラグ５１０は、第１端子５１０Ａ、第２端子５１０Ｂおよび端子支持部５１０Ｃから構成される。第１端子５１０Ａには図６および図７の電力線Ｄ２３が接続され、第２端子５１０Ｂには図６および図７の電力線Ｄ２４が接続される。端子支持部５１０Ｃは絶縁性材料からなる。端子支持部５１０Ｃは、互いに間隔をおいて上下に並ぶように第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂを前面部５５０ｄに固定する。このとき、第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂの一部（図８（ａ）のハッチングが施された部分）が前面部５５０ｄの外部に露出する。
【００９８】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、スライド部材９０は、本体部９１および金属板９２からなる。本体部９１は絶縁性材料からなる。断面矩形の棒状部材からなる本体部９１の一部に切り欠きが設けられている。切り欠きが形成された本体部９１の部分に金属板９２が嵌め込まれる。
【００９９】
本実施の形態では、スライド部材９０が第１の位置ｐ１にある状態で金属板９２がサービスプラグ５１０に対向せず、スライド部材９０が第２の位置ｐ２にある状態で金属板９２がサービスプラグ５１０に対向するように、スライド部材９０が前面部５５０ｄに取り付けられる。
【０１００】
この場合、スライド部材９０が第１の位置ｐ１にある状態で金属板９２がサービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂから離間し、第１端子５１０Ａと第２端子５１０Ｂとの間の電気的経路が遮断され、サービスプラグ５１０がオフされる。その結果、バッテリユニット５００のバッテリモジュール１００ａ，１００ｂ（図７）と、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄ（図７）との間の直列接続が切断され、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂと、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとが互いに電気的に分離される。したがって、ＨＶコネクタ５１１において、第１端子５１１Ａと第２端子５１１Ｂとの間に電圧が発生しない。また、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂからなる直列回路の総電圧およびバッテリモジュール１００ｃ，１００ｄからなる直列回路の総電圧はバッテリモジュール１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄからなる直列回路の総電圧の約半分である。そのため、スライド部材９０が第１の位置ｐ１にある状態では、バッテリユニット５００内に発生する電圧が通常の使用時に発生する電圧の半分となる。
【０１０１】
一方、スライド部材９０が第２の位置ｐ２にある状態で金属板９２がサービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂに接触し、第１端子５１０Ａと第２端子５１０Ｂとが電気的に接続され、サービスプラグ５１０がオンされる。その結果、バッテリユニット５００の複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの間で直列接続が形成される。この場合、電力線Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂ（図６）、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａ（図８）、サービスプラグ５１０の第２端子５１０Ｂ（図８）、金属板９２（図８）、複数のバスバーＢ（図６）および中継部材ＴＭ（図６）が、複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄおよびＨＶコネクタ５１１を電気的に接続する電気的経路を形成する。
【０１０２】
本実施の形態では、サービスプラグ５１０およびスライド部材９０が接続機能部の例であり、サービスプラグ５１０が被接触部の例であり、スライド部材９０の金属板９２が接触部材の例であり、ＨＶコネクタ５１１が外部コネクタの例である。また、スライド部材９０およびバッテリラック７５０の固定溝９０ｇが固定機構の例である。さらに、サービスプラグ５１０およびスライド部材９０を備えるバッテリユニット５００がバッテリユニットの例である。
【０１０３】
また、スライド部材９０の一部が固定溝９０ｇに嵌合された状態が固定状態の例であり、スライド部材９０が固定溝９０ｇから外れた状態が解除状態の例である。さらに、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に配置された状態でスライド部材９０が第１の位置ｐ１から第２の位置ｐ２に移動する移動動作が第１の切り替え動作の例であり、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に配置された状態でスライド部材９０が第２の位置ｐ２から第１の位置ｐ１に移動する移動動作が第２の切り替え動作の例である。
【０１０４】
上記の図６〜図８の例では、スライド部材９０がバッテリユニット５００の前面部５５０ｄに設けられる。これに限らず、スライド部材９０がバッテリラック７５０の側面部７５１に設けられてもよい。また、収容スペース７５７内にバッテリユニット５００が配置された状態で、スライド部材９０に対向するバッテリユニット５００の側面部５５０ａの部分に固定溝９０ｇが形成されてもよい。この場合においても、収容スペース７５７内にバッテリユニット５００が配置された状態で、スライド部材９０を移動させ、スライド部材９０の一部を固定溝９０ｇに嵌合する。これにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定される。
【０１０５】
上記の図６〜図８の例では、サービスプラグ５１０が第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂを有し、スライド部材９０の金属板９２が第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂに接触することによりサービスプラグ５１０がオン状態になる。また、スライド部材９０の金属板９２が第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂから離間することによりサービスプラグ５１０がオフ状態になる。
【０１０６】
これに限らず、サービスプラグ５１０は、スライド部材９０が第１の位置ｐ１から第２の位置ｐ２に移動する移動動作に連動して電力線Ｄ２３と電力線Ｄ２４との間を電気的に接続し、スライド部材９０が第２の位置ｐ２から第１の位置ｐ１に移動する移動動作に連動して電力線Ｄ２３と電力線Ｄ２４との間を電気的に分離するスイッチにより構成されてもよい。この場合、スライド部材９０に金属板９２を設ける必要がない。
【０１０７】
（２）バッテリシステムに関する効果
本実施の形態において、収容動作にはスライド部材９０が第１の位置ｐ１から第２の位置ｐ２に移動する移動動作が含まれる。また、取り出し動作にはスライド部材９０が第２の位置ｐ２から第１の位置ｐ１に移動する移動動作が含まれる。
【０１０８】
バッテリユニット５００が収容体としてのバッテリラック７５０内に配置された状態で、収容動作における第１の切り替え動作として固定機構であるスライド部材９０が第１の位置ｐ１から第２の位置ｐ２へ移動される動作に連動してサービスプラグ５１０がオンされる。この場合、バッテリユニット５００のバッテリモジュール１００ａ，１００ｂ（図７）と、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄ（図７）との間の直列接続が形成される。それにより、電力線Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂ、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａ、サービスプラグ５１０の第２端子５１０Ｂ、金属板９２、複数のバスバーＢおよび中継部材ＴＭからなる電気的経路が形成され、この電気的経路により複数のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄおよびＨＶコネクタ５１１が電気的に接続される。同時に、スライド部材９０が第１の位置ｐ１から第２の位置ｐ２へ移動される動作に連動してバッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定される。
【０１０９】
一方、バッテリユニット５００が収容体としてのバッテリラック７５０内に配置された状態で、取り出し動作における第２の切り替え動作として固定機構であるスライド部材９０が第２の位置ｐ２から第１の位置ｐ１へ移動される動作に連動してサービスプラグ５１０がオフされる。この場合、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂとバッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとの間の直列接続が切断され、バッテリモジュール１００ａ，１００ｂと、バッテリモジュール１００ｃ，１００ｄとの間の電気的経路が遮断される。同時に、スライド部材９０が第２の位置ｐ２から第１の位置ｐ１へ移動される動作に連動してバッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り外し可能にされる。
【０１１０】
このように、スライド部材９０が第２の位置ｐ２にある場合にバッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定され、スライド部材９０が第１の位置ｐ１にある場合にバッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に固定されない。そのため、サービスプラグ５１０がオンされた状態で、作業者はバッテリラック７５０からバッテリユニット５００を取り出すことができない。したがって、電圧が発生しているＨＶコネクタ５１１に作業者が触れることはない。一方、サービスプラグ５１０がオフされた状態で、作業者はバッテリラック７５０からバッテリユニット５００を取り出すことができる。したがって、作業者がＨＶコネクタ５１１に触れる可能性のある状態では、ＨＶコネクタ５１１に電圧は発生しない。その結果、作業者の作業効率が向上する。
【０１１１】
（３）第２の実施の形態の第１の変形例
図９は、第２の実施の形態に係るバッテリシステムの第１の変形例を示す模式的段面図である。図９（ａ）では、第１の変形例に係るバッテリユニット５００がバッテリラック７５０の一の収容スペース７５７内に収容される途中の状態が示される。図９（ｂ）では、第１の変形例に係るバッテリユニット５００がバッテリラック７５０の一の収容スペース７５７内に収容された後の状態が示される。以下、図９のバッテリシステム７１１が図７のバッテリシステム７１１と異なる点について説明する。
【０１１２】
本例のバッテリユニット５００は、図６〜図８のバッテリユニット５００の構成に加えて、蓋部５９０および一対の回転部材８０を備える。蓋部５９０は矩形の板部材からなり、図６の筐体５５０の上部を覆うように構成される。一対の回転部材８０は、それぞれ略Ｌ字形状を有する。また、一対の回転部材８０は、前面部５５０ｄに近接する蓋部５９０の２箇所の隅部近傍に、それぞれ支持軸８９により回転可能に取り付けられる。筐体５５０の内部においては、サービスプラグ５１０が、バッテリモジュール１００ａ（図６）と筐体５５０の前面部５５０ｄとの間に設けられる。また、本実施の形態では、サービスプラグ５１０は、電力線Ｄ２３（図６）と電力線Ｄ２４（図６）との間を電気的に接続するとともに電気的に分離することが可能なスイッチにより構成される。また、このスイッチは、上記の一対の回転部材８０の回転動作に連動してオン状態およびオフ状態が切り替えられるように構成される。
【０１１３】
本変形例のバッテリラック７５０においては、側面部７５１の内側に、回転部材８０の一部を差し込むことが可能な固定溝８０ｇが形成される。固定溝８０ｇはバッテリラック７５０の仕切り部７５６（図８）に直交するスライド面７５８ａおよび当接面７５８ｂを含む。スライド面７５８ａおよび当接面７５８ｂは互いに対向する。スライド面７５８ａは当接面７５８ｂよりもバッテリラック７５０の背面部７５５から離れた場所に位置する。スライド面７５８ａは背面部７５５に対して傾斜し、当接面７５８ｂは背面部７５５に平行である。本例では、上記の回転部材８０および固定溝８０ｇが固定機構として機能する。回転部材８０および固定溝８０ｇについて詳細を説明する。
【０１１４】
図９（ａ），（ｂ）に示すように、各回転部材８０は長軸部８１および短軸部８２からなる。長軸部８１および短軸部８２は、支持軸８９を中心として回転可能である。
【０１１５】
図９（ａ）に示すように、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内に収容される途中で、各回転部材８０の短軸部８２の先端部分が固定溝８０ｇ内に差し込まれる。この状態で、図９（ａ）に太い矢印ｑで示すように、例えば作業者により一対の回転部材８０の長軸部８１が互いに近づくように回転される。この場合、各固定溝８０ｇの内部では、各短軸部８２の先端部が当接面７５８ａに向かってスライド面７５８ａ上を移動する。これにより、図９（ａ）に太い矢印ｒで示すように、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内で背面部７５５に向かって移動する。
【０１１６】
このとき、バッテリユニット５００には背面部７５５に向かう強い押圧力が発生する。それにより、バッテリユニット５００の背面部５５０ｂに設けられた通信接続部ＣＣおよびＨＶコネクタ５１１が、それぞれバッテリラック７５０に設けられた通信接続部７６３および電力接続部７６５に強い押圧力により確実に差し込まれる。
【０１１７】
その後、図９（ｂ）に示すように、各固定溝８０ｇの内部で、短軸部８２の一部が当接面７５８ｂに当接し、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内に収容される。それにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に配置された状態で、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定される。
【０１１８】
本変形例では、サービスプラグ５１０のスイッチが一対の長軸部８１が互いに近づくように回転される回転動作に連動してオフ状態からオン状態となるように構成される。
【０１１９】
バッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り外される場合には、一対の長軸部８１が互いに離れるように回転される。これにより、固定溝８０ｇの内部から短軸部８２の先端部分が引き抜かれるとともに、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内から引き出される。
【０１２０】
本変形例では、サービスプラグ５１０のスイッチが一対の長軸部８１が互いに離れるように回転される回転動作に連動してオン状態からオフ状態となるように構成される。
【０１２１】
本変形例では、サービスプラグ５１０が接続機能部の例であり、回転部材８０および固定溝８０ｇが固定機構の例である。また、各回転部材８０の短軸部８２が固定溝８０ｇの当接面７５８ｂに当接する状態が固定状態の例であり、各回転部材８０の短軸部８２が固定溝８０ｇの当接面７５８ｂから離間した状態が解除状態の例である。さらに、一対の長軸部８１が互いに近づくように回転する動作が第１の切り替え動作の例であり、一対の長軸部８１が互いに離れるように回転する動作が第２の切り替え動作の例である。さらに、サービスプラグ５１０を備えるバッテリユニット５００がバッテリユニットの例である。
【０１２２】
本例においては、一対の長軸部８１が互いに近づくように回転されることによりバッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定され、サービスプラグ５１０がオフ状態からオン状態になる。一方、一対の長軸部８１が互いに離れるように回転されることによりバッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り出し可能になり、サービスプラグ５１０がオン状態からオフ状態になる。そのため、サービスプラグ５１０がオン状態である場合に、作業者はバッテリラック７５０からバッテリユニット５００を取り出すことができない。したがって、電圧が発生しているＨＶコネクタ５１１に作業者が触れることはない。一方、サービスプラグ５１０がオフ状態である場合に、作業者はバッテリラック７５０からバッテリユニット５００を取り出すことができる。したがって、作業者がＨＶコネクタ５１１に触れる可能性のある状態では、ＨＶコネクタ５１１に電圧は発生しない。その結果、作業者の作業効率が向上する。
【０１２３】
本変形例では、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に配置された状態で、一対の長軸部８１の位置関係を固定するための部材が取り付けられてもよい。この場合、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内により強く固定される。
【０１２４】
本変形例において、回転部材８０の形状は上記の略Ｌ字形状に限られない。回転部材８０は、回転することによりバッテリユニット５００をバッテリラック７５０に固定することができるのであれば、他の任意の形状および構造を有してもよい。
【０１２５】
（３）第２の実施の形態の第２の変形例
図１０は、第２の実施の形態に係るバッテリシステムの第２の変形例を示す模式的段面図である。図１０（ａ）では、第２の変形例に係るバッテリユニット５００がバッテリラック７５０の一の収容スペース７５７内に収容される途中の状態が示される。図１０（ｂ）では、第２の変形例に係るバッテリユニット５００がバッテリラック７５０の一の収容スペース７５７内に収容された後の状態が示される。以下、図１０のバッテリシステム７１１が図９のバッテリシステム７１１と異なる点について説明する。
【０１２６】
本変形例のバッテリユニット５００は、図２のバッテリユニット５００の構成に加えて、図９の例と同じ蓋部５９０および一対の回転部材８０を備える。筐体５５０の内部においては、図２の例と同様に、サービスプラグ５１０が筐体５５０の背面部５５０ｂに設けられる。
【０１２７】
また、本変形例では、図４の例と同様に、バッテリラック７５０の背面部７５５に導電性部材としてオンオフ切替部７６４が設けられる。さらに、本変形例のバッテリラック７５０においては、図９の例と同じ固定溝８０ｇが形成される。本変形例においても、上記の回転部材８０および固定溝８０ｇが固定機構として機能する。
【０１２８】
本変形例においても、図１０（ａ）に示すように、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内に収容される途中で、各回転部材８０の短軸部８２の先端部分が固定溝８０ｇ内に差し込まれ、一対の回転部材８０の長軸部８１が互いに近づくように回転される。これにより、バッテリユニット５００の背面部５５０ｂに設けられた通信接続部ＣＣ、サービスプラグ５１０およびＨＶコネクタ５１１が、それぞれバッテリラック７５０に設けられた通信接続部７６３、オンオフ切替部７６４および電力接続部７６５に強い押圧力により確実に差し込まれる。
【０１２９】
その後、図１０（ｂ）に示すように、各固定溝８０ｇの内部で、短軸部８２の一部が当接面７５８ｂに当接し、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内に収容される。それにより、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０内に配置された状態で、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に固定される。
【０１３０】
この収容動作に連動して、バッテリユニット５００の通信接続部ＣＣ、サービスプラグ５１０およびＨＶコネクタ５１１が、それぞれバッテリラック７５０に設けられた通信接続部７６３、オンオフ切替部７６４および電力接続部７６５に接続される。この接続時においては、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容される収容動作に連動して、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂがオンオフ切替部７６４に差し込まれることにより、サービスプラグ５１０がオフ状態からオン状態になる。
【０１３１】
バッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り外される場合には、一対の長軸部８１が互いに離れるように回転される。これにより、固定溝８０ｇの内部から短軸部８２の先端部分が引き抜かれるとともに、バッテリユニット５００が収容スペース７５７内から引き出される。
【０１３２】
この取り出し動作に連動して、バッテリユニット５００の通信接続部ＣＣ、サービスプラグ５１０およびＨＶコネクタ５１１が、それぞれバッテリラック７５０に設けられた通信接続部７６３、オンオフ切替部７６４および電力接続部７６５から電気的に分離される。この分離時においては、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り出される取り出し動作に連動して、サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂがオンオフ切替部７６４から引き抜かれることにより、サービスプラグ５１０がオン状態からオフ状態になる。
【０１３３】
本変形例では、サービスプラグ５１０およびオンオフ切替部７６４が接続機能部の例であり、サービスプラグ５１０が被接触部の例であり、オンオフ切替部７６４が接触部材および導電性部材の例であり、回転部材８０および固定溝８０ｇが固定機構の例である。サービスプラグ５１０の第１端子５１０Ａおよび第２端子５１０Ｂが第１および第２の端子の例であり、オンオフ切替部７６４が導電性部材の例である。また、各回転部材８０の短軸部８２が固定溝８０ｇの当接面７５８ｂに当接する状態が固定状態の例であり、各回転部材８０の短軸部８２が固定溝８０ｇの当接面７５８ｂから離間した状態が解除状態の例である。さらに、一対の長軸部８１が互いに近づくように回転する動作が第１の切り替え動作の例であり、一対の長軸部８１が互いに離れるように回転する動作が第２の切り替え動作の例である。さらに、サービスプラグ５１０を備えるバッテリユニット５００がバッテリユニットの例であり、オンオフ切替部７６４を備えるバッテリラック７５０が収容体の例である。
【０１３４】
本変形例においても、上記の第１の変形例と同様に、作業者がＨＶコネクタ５１１に触れる可能性のある状態では、ＨＶコネクタ５１１に電圧は発生しない。その結果、作業者の作業効率が向上する。
【０１３５】
［３］第３の実施の形態
第３の実施の形態に係るバッテリシステム、電動車両、移動体およびバッテリユニットについて図面を参照しながら説明する。
【０１３６】
［３−１］バッテリユニット
まず、第３の実施の形態に係るバッテリユニットについて、第１の実施の形態と異なる点を説明する。図１１は、第３の実施の形態に係るバッテリユニット５００の一構成例を示す模式的平面図である。図１１に示すように、第３の実施の形態に係るバッテリユニット５００は、図２のバッテリユニット５００の構成に加えてバッテリＥＣＵ１０１を備える。
【０１３７】
バッテリＥＣＵ１０１は、バッテリモジュール１００ｂと筐体５５０の背面部５５０ｂとの間に設けられる。本実施の形態では、バッテリモジュール１００ｂの検出回路２０が通信線Ｐ２４を介してバッテリＥＣＵ１０１に接続され、バッテリＥＣＵ１０１が通信線Ｐ２５および通信接続部ＣＣを介して後述する電動車両の主制御部３００（図１２）に接続される。
【０１３８】
本実施の形態において、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０は、例えば各バッテリセル１０の電圧、電流および温度に関する情報を他のバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄまたはバッテリＥＣＵ１０１に与える。以下、これらの電圧、電流および温度に関する情報をセル情報と呼ぶ。
【０１３９】
バッテリＥＣＵ１０１は、例えば各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄから与えられたセル情報に基づいて各バッテリセル１０の充電量を算出し、その充電量に基づいて各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの充放電制御を行う。
【０１４０】
また、バッテリＥＣＵ１０１は、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０から与えられたセル情報に基づいて各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの異常を検出する。バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの異常とは、例えば、バッテリセル１０の過放電、過充電または温度異常等である。
【０１４１】
このように、バッテリＥＣＵ１０１は、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの充放電制御を行うとともに、各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの異常を検出する処理を行いつつ、通信制御部として各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの検出回路２０と外部装置（後述する図１２の主制御部３００）との間で通信を行う。なお、バッテリＥＣＵ１０１は、バッテリユニット５００内に設けられる代わりに、図１のバッテリラック７５０に設けられてもよい。
【０１４２】
［３−２］電気自動車
（１）構成
図１２は、図１１のバッテリユニット５００を備える電動自動車の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、電動自動車６００は、車体６１０を備える。車体６１０に、上で述べてきたバッテリシステム７１１、電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６および主制御部３００が設けられる。バッテリシステム７１１は、図１１のバッテリユニット５００およびバッテリラック７５０を含む。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。
【０１４３】
バッテリシステム７１１は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部３００に接続される。主制御部３００には、図１１のバッテリＥＣＵ１０１から各バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの各バッテリセル１０の充電量およびバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの異常等が与えられる。また、主制御部３００には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５および回転速度センサ６０６が接続される。主制御部３００は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。
【０１４４】
アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。運転者によりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、運転者により操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部３００に与えられる。
【０１４５】
ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、運転者によるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。運転者によりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部３００に与えられる。
【０１４６】
回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部３００に与えられる。
【０１４７】
主制御部３００には、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの各バッテリセル１０の充電量、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量、ならびにモータ６０２の回転速度等が与えられる。主制御部３００は、これらの情報に基づいて、バッテリモジュール１００の充放電制御ならびに電力変換部６０１の電力変換制御を行う。
【０１４８】
例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、バッテリシステム７１１から電力変換部６０１にバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの電力が供給される。
【０１４９】
さらに、主制御部３００は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。
【０１５０】
上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム７１１から供給された電力を駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。
【０１５１】
一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力をバッテリモジュール１００ａ〜１００ｄの充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄに与える。それにより、バッテリモジュール１００ａ〜１００ｄが充電される。
【０１５２】
（２）電動車両における効果
本実施の形態に係る電動車両である電動自動車６００は、上記のバッテリシステム７１１と、バッテリシステム７１１からの電力により駆動されるモータ６０２と、モータ６０２の回転力により回転する駆動輪６０３とを備える。
【０１５３】
この電動自動車６００においては、バッテリシステム７１１からの電力によりモータ６０２が駆動される。そのモータ６０２の回転力によって駆動輪６０３が回転することにより、電動自動車６００が移動する。
【０１５４】
この電動車両には、図１１のバッテリユニット５００を含むバッテリシステム７１１が用いられる。上述のように、バッテリシステム７１１においては、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０に収容される収容動作に連動して図１１のサービスプラグ５１０が自動的にオンし、バッテリユニット５００がバッテリラック７５０から取り出される取り出し動作に連動して図１１のサービスプラグ５１０が自動的にオフする。これにより、安全性が確保されつつバッテリシステム７１１の組み立て、メンテナンスおよびバッテリユニット５００の交換を行う際の作業性が向上する。したがって、電動自動車６００を組み立てる作業効率およびバッテリユニット５００の交換の作業効率が向上する。それにより、電動自動車６００の製造コストが低減されるとともに、電動自動車６００の運用コストも低減される。
【０１５５】
［３−３］他の移動体の構成および動作
（１）構成
バッテリシステム７１１が船、航空機、エレベータまたは歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
【０１５６】
バッテリシステム７１１が搭載された船は、例えば、図１２の車体６１０の代わりに船体を備え、駆動輪６０３の代わりにスクリューを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。運転者は、船体を加速させる際にアクセル装置６０４の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際にブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を操作する。この場合、船体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、スクリューが駆動部に相当する。なお、船は、減速入力部を備えなくてもよい。この場合、運転者が加速入力部を操作して船体の加速を停止することにより、水の抵抗によって船体が減速する。このような構成において、モータがバッテリシステム７１１からの電力を受けてその電力を動力に変換し、変換された動力によってスクリューが回転されることにより船体が移動する。
【０１５７】
バッテリシステム７１１が搭載された航空機は、例えば、図１２の車体６１０の代わりに機体を備え、駆動輪６０３の代わりにプロペラを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。なお、船および航空機は、減速入力部を備えなくてもよい。この場合、運転者が加速入力部を操作して加速を停止することにより、水の抵抗または空気抵抗によって機体が減速する。
【０１５８】
バッテリシステム７１１が搭載されたエレベータは、例えば、図１２の車体６１０の代わりに籠を備え、駆動輪６０３の代わりに籠に取り付けられる昇降用ロープを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。
【０１５９】
バッテリシステム７１１が搭載された歩行ロボットは、例えば、図１２の車体６１０の代わりに胴体を備え、駆動輪６０３の代わりに足を備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。
【０１６０】
これらの移動体においては、モータが動力源に相当し、船体、機体、籠および胴体が移動本体部に相当し、スクリュー、プロペラ、昇降用ロープおよび足が駆動部に相当する。動力源がバッテリシステム７１１からの電力を受けてその電力を動力に変換し、駆動部が動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる。
【０１６１】
（２）他の移動体における効果
本実施の形態に係る移動体は、上記のバッテリシステム７１１と、移動本体部と、バッテリシステム７１１のバッテリセル１０からの電力を移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる駆動部とを備える。
【０１６２】
この移動体においては、バッテリシステム７１１からの電力が動力源により動力に変換され、その動力により駆動部が移動本体部を移動させる。
【０１６３】
この移動体には、図１１のバッテリユニット５００を含むバッテリシステム７１１が用いられるため、安全性が確保されつつバッテリシステム７１１の組み立て、メンテナンスおよびバッテリユニット５００の交換を行う際の作業性が向上する。したがって、移動体を組み立てる作業効率およびバッテリユニット５００の交換の作業効率が向上する。それにより、移動体の製造コストが低減されるとともに、移動体の運用コストも低減される。
【０１６４】
（３）移動体の変形例
図１２の電動自動車６００または他の移動体において、各バッテリユニット５００にバッテリＥＣＵ１０１（図１１）が設けられる代わりに、主制御部３００がバッテリＥＣＵ１０１と同様の機能を有してもよい。この場合、図１２のバッテリシステム７１１として、第１または第２の実施の形態に係るバッテリシステム７１１を用いることができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１０  バッテリセル
１０Ｂ  低電位電極
１０Ａ  高電位電極
２０，７６６  検出回路
５０  ＦＰＣ基板
８０  回転部材
８０ｇ，９０ｇ  固定溝
８１  長軸部
８２  短軸部
８９  支持軸
９０  スライド部材
９１  本体部
９２  金属板
９２ａ，９２ｂ  端面枠
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ  バッテリモジュール
１０１  バッテリＥＣＵ
３００  主制御部
５００  バッテリユニット
５１０  サービスプラグ
５１０Ａ，５１１Ａ  第１端子
５１０Ｂ，５１１Ｂ  第２端子
５１０Ｃ  端子支持部
５１１  ＨＶコネクタ
５１２  コンタクタ
５５０  筐体
５５０ａ，５５０ｃ  側面部
５５０ｂ  背面部
５５０ｄ  前面部
５９０  蓋部
５９１，５９２  通気口
６１０  車体
６０１  電力変換部
６０２  モータ
６０３  駆動輪
６０４  アクセル装置
６０５  ブレーキ装置
６０６  回転速度センサ
７００  電源装置
７１０  電力貯蔵装置
７１１  バッテリシステム
７１２  システムコントローラ
７２０  電力変換装置
７２１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
７２２  ＤＣ／ＡＣインバータ
７２１ａ，７２１ｂ，７２２ａ，７２２ｂ  入出力端子
７５０  バッテリラック
７５１，７５２  側面部
７５３  上面部
７５４  底面部
７５５  背面部
７５６  仕切り部
７５７  収容スペース
７５８ａ  スライド面
７５８ｂ  当接面
７６１  冷却用ファン
７６２  通気口
７６３  通信接続部
７６４  オンオフ切替部
７６５  電力接続部
７６４Ａ，７６５Ａ  第３端子
７６４Ｂ，７６５Ｂ  第４端子
Ｂ  バスバー
ＣＣ  通信接続部
Ｄ２１〜Ｄ２４，Ｄ２５ａ，Ｄ２５ｂ，Ｄ２６ａ，Ｄ２６ｂ  電力線
ｐ１  第１の位置
ｐ２  第２の位置
Ｐ２１〜Ｐ２５  通信線
ＰＵ１，ＰＵ２  電力出力部
Ｒ１  通気路
Ｔ１，Ｔ２  モジュール列
ＴＭ  中継部材
【図１】
2014232566.tif 000003
【図２】
2014232566.tif 000004
【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】
2014232566.tif 000010
【図９】
2014232566.tif 000011
【図１０】
2014232566.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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