(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１０）と、前記筐体内に設置されている複数の組電池（２０）と、前記組電池毎に設置されており、自身に対応する前記組電池から当該組電池に関する情報である電池情報を取得する取得装置（３０）と、前記筐体内において各前記取得装置と無線通信をして前記電池情報を取得する監視装置（４０）と、を有し、
前記監視装置及び各前記取得装置は、それぞれ前記無線通信のためのアンテナ（４６，３６）を備える、電池パック（１０３）において、
前記筐体及びその内側のうちの少なくとも一方に、電波を吸収する吸収部（６０）が設置されており、前記アンテナから発信された電波（Ｗ）の一部が前記吸収部により吸収され、
前記筐体内において、前記組電池、前記取得装置及び前記監視装置のうちの少なくとも１つは、導電体製の外面を有し、前記導電体製の外面のうちの少なくとも１つに前記吸収部が設置されている、電池パック。
【請求項２】
前記吸収部が、前記監視装置のアンテナ及び前記取得装置の各アンテナを３次元的に囲むように、前記筐体の全体に設置されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
筐体（１０）と、前記筐体内に設置されている複数の組電池（２０）と、前記組電池毎に設置されており、自身に対応する前記組電池から当該組電池に関する情報である電池情報を取得する取得装置（３０）と、前記筐体内において各前記取得装置と無線通信をして前記電池情報を取得する監視装置（４０）と、を有し、
前記監視装置及び各前記取得装置は、それぞれ前記無線通信のためのアンテナ（４６，３６）を備える、電池パック（１０４）において、
前記筐体及びその内側のうちの少なくとも一方に、電波を吸収する吸収部（６０）が設置されており、前記アンテナから発信された電波（Ｗ）の一部が前記吸収部により吸収され、
前記監視装置のアンテナと少なくとも所定の前記取得装置のアンテナとは、互いに相手方が発信した電波における反射していない直接波が届かない位置に配置されており、
前記筐体内に、電波を反射させる反射部（５０）が設けられており、前記監視装置のアンテナから発信された電波における前記反射部で反射した反射波が、前記所定の取得装置のアンテナに届き、前記所定の取得装置のアンテナから発信された電波における前記反射部で反射した反射波が、前記監視装置のアンテナに届く、電池パック。
【請求項４】
前記監視装置のアンテナから発信された電波における一の前記反射部でのみ反射した１回反射波が、前記所定の取得装置のアンテナに届き、前記所定の取得装置のアンテナから発信された電波における一の前記反射部でのみ反射した１回反射波が、前記監視装置のアンテナに届く、請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記筐体の少なくとも一部は導電体製であり、前記導電体製の部分における前記筐体の内面の所定部以外の部分に、前記吸収部が設置されており、前記所定部が前記反射部を構成している、請求項３又は４に記載の電池パック。
【請求項６】
前記筐体における前記吸収部が設置されていない部分の少なくとも一部は、導電体製である、請求項１，３〜５のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項７】
各前記取得装置のアンテナは、自身に対応する前記組電池の外面（２３）又は当該組電池に取り付けられている部材の外面（３３）である所定面と、前記筐体の内面における前記所定面に対向する部分である対向面（１３）との間に設置されており、
前記所定面及び前記対向面は導電体製であり、前記所定面及び前記対向面のうちの少なくとも一方に、前記吸収部が設置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項８】
前記筐体の少なくとも一部は、非導電体製であり、少なくとも前記非導電体製の部分における前記筐体の外面又は肉厚内部に、前記吸収部が設置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の組電池を有する電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックの中には、次のように構成されたものがある。電池パックは、金属製の筐体と、その筐体内に設置されている複数の組電池と複数の取得装置と監視装置とを有する。取得装置は、組電池毎に設置されており、自身に対応する組電池から電池情報を取得する。監視装置は、各取得装置と無線通信をして電池情報を取得する。
【０００３】
監視装置及び各取得装置は、無線通信用のアンテナを備える。それらのアンテナから発信される電波は、金属製の筐体の内面で反射することで多数の反射波が生成される。そのため、受信側のアンテナに複数の電波が重畳することがある。その重畳による電波干渉により通信障害が生じて、無線通信が成立しなくなったり通信途絶が発生したりすることがある。
【０００４】
そして、電波干渉による通信障害の大小は、通信周波数により変化する。そのため、ある通信周波数において、通信不成立や通信途絶が発生した場合、通信周波数を変更して無線通信を行う。そして、このような技術を示す文献としては、次の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許６２２８５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の技術によれば、通信周波数を変更することにより、無線通信を成立させることはできる。しかしながら、通信不成立や通信途絶の発生自体を抑制するものではない。そのため、通信不成立や通信途絶が頻発して、その都度、通信周波数の変更に迫られる、といった状況等が起こり得る。そして、このように通信不成立や通信途絶が頻発すれば、データの更新頻度が下がる。そのため、このような通信システムは、電池パック等のリアルタイム性を重視する装置に対しては、適さないものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池パックにおける無線通信において、電波干渉による通信障害を抑制することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電池パックは、筐体と、前記筐体内に設置されている複数の組電池と、前記組電池毎に設置されており、自身に対応する前記組電池から当該組電池に関する情報である電池情報を取得する取得装置と、前記筐体内において各前記取得装置と無線通信をして前記電池情報を取得する監視装置と、を有する。前記監視装置及び各前記取得装置は、それぞれ前記無線通信のためのアンテナを備える。前記筐体及びその内側のうちの少なくとも一方に、電波を吸収する吸収部が設置されており、前記アンテナから発信された電波の一部が前記吸収部により吸収される。
【０００９】
本発明によれば、筐体又はその内側に吸収部が設置されており、アンテナから発信された電波の一部が吸収部により吸収される。そのため、例えば筐体が導電体製の場合には、アンテナから発信された電波の一部が筐体の内面で反射して相手方のアンテナに重畳するのを抑制できる。また、例えば筐体が非導電体製の場合には、アンテナから発信された電波の一部が筐体を透過して筐体の外部の導電体で反射して相手方のアンテナに重畳するのを抑制できる。そのため、電池パックにおける無線通信において、電波干渉による通信障害を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の電池パックを示す正面断面図
【図２】比較例における通信を示す正面断面図
【図３】本実施形態における通信を示す正面断面図
【図４】第２実施形態の電池パックを示す正面断面図
【図５】第３実施形値の電池パックを示す正面断面図
【図６】第４実施形値の電池パックを示す正面断面図
【図７】第５実施形値の電池パックを示す正面断面図
【図８】第６実施形値の電池パックを示す正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の電池パック１０１を示す正面断面図である。電池パック１０１は、車両等に搭載されている。電池パック１０１は、筐体１０と、筐体１０内に設置されている複数の組電池２０及び複数の取得装置３０と、監視装置４０とを有する。各取得装置３０及び監視装置４０は、各組電池２０を監視する電池監視システムを構成している。
【００１３】
筐体１０は、金属等の導電体製である。また、組電池２０、取得装置３０及び監視装置４０の外面も、金属等の導電体製である。よって、筐体１０の内面及び外面、並びに組電池２０、取得装置３０及び監視装置４０の外面は、電波Ｗを反射させる、すなわち電波シールド性を有する。
【００１４】
以下では、図に合わせて、互いに直交し合う所定の３方向を、それぞれ「左右方向Ｘ」「前後方向Ｙ」「上下方向Ｚ」という。ただし、例えば、以下でいう「上下方向Ｚ」を左右や前後にして設置したり、以下でいう「左右方向Ｘ」を前後にして設置したりする等、電池パック１０１は任意の方向に設置できる。
【００１５】
複数の組電池２０は、左右方向Ｘに並設されている。そして、各組電池２０は、複数の電池セル２２を前後方向Ｙに並べて有している。それら複数の電池セル２２は、電気的に直列に接続されている。
【００１６】
複数の取得装置３０は、組電池２０毎に設置されている。具体的には、各取得装置３０は、自身に対応する組電池２０の上面２３に設置されている。そして、各取得装置３０は、自身に対応する組電池２０から、当該組電池２０に関する情報である電池情報を取得する。その電池情報は、例えば、当該組電池２０が有する複数の各電池セル２２の電圧情報及び温度情報や、当該組電池２０に流れる電流情報等を含む。各取得装置３０は、筐体１０内において、監視装置４０と無線通信するための子機アンテナ３６を有する。その子機アンテナ３６は、本実施形態では、自身に対応する取得装置３０の上面から上方に突出している。それにより、各子機アンテナ３６が、自身に対応する取得装置３０の上面３３と、筐体１０の天井面１３との間に設置されている。
【００１７】
監視装置４０は、筐体１０の右側壁に取り付けられている。その監視装置４０は、上位ＥＣＵ（図示略）に無線又は有線により通信可能に接続されている。また、監視装置４０は、筐体１０内において、各子機アンテナ３６と無線通信をするための親機アンテナ４６を有する。監視装置４０はその無線通信により、取得装置３０に電池情報を取得させる取得指令を送信したり、各取得装置３０から電池情報を受信したり、取得装置３０に各電池セル２２の電圧を均等化させる均等化指令を送信したりする。
【００１８】
筐体１０は、親機アンテナ４６及び各子機アンテナ３６を３次元的に囲む箱型の形状をしている。ただし、本明細書でいう「３次元的に囲む」とは、互いに直交し合う所定の３つの各方向のプラス側及びマイナス側からなる６つの方向を「６方向」として、囲まれる対象の６方向側に、囲む対象があること、すなわち、ここでは、各アンテナ４６，３６の６方向側に、筐体１０があることをいう。よって、筐体１０に、例えばネジ穴や通気口やコネクタ挿通孔等の開口部があってもよいし、その他の隙間があってもよい。
【００１９】
以下では、アンテナ４６，３６から発信されてから一度も反射していない電波を「直接波」といい、一度でも反射した電波を「反射波」という。筐体１０内において、親機アンテナ４６は、右端の組電池２０よりも右方における組電池２０の上面２３よりも上方に設置されている。そのため、親機アンテナ４６は、自身の直接波を各子機アンテナ３６に送信することができ、各子機アンテナ３６は、自身の直接波を親機アンテナ４６に送信することができる。
【００２０】
組電池２０の上面２３と筐体１０の天井面１３との上下方向Ｚの間隔や、取得装置３０の上面３３と筐体１０の天井面１３との上下方向Ｚの間隔は狭く、具体的には、それらの各間隔は、例えば３ｃｍ以下であったり、２ｃｍ以下であったり、１ｃｍ以下であったりする。そのため、当該間隔で、電波Ｗの乱反射が発生し易い。そのため、筐体１０の天井面１３には、電波吸収材からなる吸収部６０が設置されている。
【００２１】
その吸収部６０は、例えば、筐体１０の天井面１３に塗布された粉体や液体の電波吸収材であってもよいし、筐体１０の天井面１３に貼り付けられたシート状の電波吸収材であってもよい。また例えば、吸収部６０は、天井部に電波吸収作用のある物質を含有させて成形した筐体１０の当該天井部であってもよいし、天井面１３が電波を吸収する吸収形状である筐体１０の当該天井面１３であってもよい。より具体的には、吸収部６０は、例えば、通電性繊維であってもよいし、誘電性電波吸収材であってもよいし、磁性電波吸収材であってもよい。
【００２２】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。各子機アンテナ３６を、取得装置３０の上面３３と筐体１０の天井面１３との間に設置することにより、電池パック１０１をコンパクトにまとめることができる。しかしこのままでは、次に示す問題が発生する。
【００２３】
図２は、本実施形態の筐体１０の天井面１３から吸収部６０を省いた場合の比較例を示す正面断面図である。このように筐体１０の天井面１３に吸収部６０が無い場合、組電池２０や取得装置３０の上面２３，３３と筐体１０天井面１３との間隔部分で電波Ｗの乱反射が発生するおそれがある。組電池２０及び取得装置３０の上面２３，３３と筐体１０の天井面１３とはいずれも導電体製であり、電波Ｗを反射させるのに加え、組電池２０や取得装置３０の上面２３，３３と筐体１０の天井面１３との間隔は、電池パック１０１の大きさ等の関係上、狭くなりがちであるからである。そして、この間隔部分で乱反射した電波Ｗが子機アンテナ３６に重畳することにより、通信障害が発生するおそれがある。
【００２４】
その点、本実施形態では、図３に示すように、筐体１０の天井面１３に吸収部６０が設置されている。そのため、筐体１０の天井面１３に到達した電波Ｗは、吸収部６０により吸収される。それにより、組電池２０や取得装置３０の上面２３，３３と筐体１０の天井面１３との間隔部分での乱反射が抑制される。以上により、電池パック１０１のコンパクト化と、通信障害の抑制との両立を図ることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、筐体１０が導電体製であるため、筐体１０における吸収部６０が無い部分、すなわち、筐体１０の側壁部や底部においても、筐体１０の内部の電波Ｗの筐体１０の外部への漏洩を、導電体製の筐体１０の内面での反射により防止できる。そのため、セキュリティの向上に繋がると共に、漏洩した電波Ｗが電池パックの周囲の通信機器等に悪影響を及ぼすのを抑制できる。
【００２６】
さらに、筐体１０の外部の電波Ｗｏが筐体１０の内部に侵入するのを、導電体製の筐体１０の外面での反射により防止できる。そのため、筐体１０の外部の電波Ｗｏが筐体１０の内部に侵入してアンテナ３６，４６に重畳するのを抑制できる。そのため、筐体１０の外部の電波Ｗｏに起因する通信障害も抑制できる。
【００２７】
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。以下の実施形態においては、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等については、同一の符号を付する。ただし、電池パック自体については、実施形態毎に異なる符号を付する。本実施形態については、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。
【００２８】
図４は、本実施形態の電池パック１０２を示す正面断面図である。吸収部６０が、筐体１０の天井面１３のみならず、親機アンテナ４６及び各子機アンテナ３６を３次元的に囲むように、筐体１０の内面全体に設置されている。なお、「３次元的に囲む」の定義は、前述のとおりであり、多少の隙間があってもよい。
【００２９】
本実施形態によれば、吸収部６０が、親機アンテナ４６及び各子機アンテナ３６を３次元的に囲むように設置されているため、筐体１０内での電波の反射をより強固に抑制して、より強固に電波干渉による通信障害を抑制できる。
【００３０】
［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。本実施形態については、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。
【００３１】
図５は、第３実施形態の電池パック１０３を示す正面断面図である。筐体１０内において、さらに、組電池２０、取得装置３０及び監視装置４０のうちの少なくとも１つの導電体製の外面に、吸収部６０が設置されている。なお、図では、組電池２０、取得装置３０及び監視装置４０の各外面に、吸収部６０が設置されている。また、筐体１０の内側面や底面等にも吸収部６０が設置されている。
【００３２】
本実施形態によれば、組電池２０や取得装置３０や監視装置４０の導電体製の外面に吸収部６０を設置することにより、当該外面での電波の反射を抑制できる。そのため、電波干渉による通信障害をより強固に抑制できる。
【００３３】
［第４実施形態］
次に第４実施形態について説明する。本実施形態については、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。
【００３４】
図６は、本実施形態の電池パック１０４を示す正面断面図である。本実施形態では、監視装置４０が、第１実施形態の場合よりも下方に設置されている。それにより、親機アンテナ４６は、右端の組電池２０よりも右方において、組電池２０の上面よりも上方ではなく下方に設置されている。そのため、親機アンテナ４６が発信した直接波は、少なくとも左端及びその周辺の子機アンテナ３６には届かず、また、当該子機アンテナ３６が発信した直接波は、親機アンテナ４６には届かない。
【００３５】
そのため、筐体１０内に、電波Ｗを反射させる反射部５０が設けられている。これにより、親機アンテナ４６から発信された電波Ｗにおける反射部５０で反射した反射波が、左端及びその周辺の子機アンテナ３６に届く。また、左端及びその周辺の子機アンテナ３６から発信された電波における反射部５０で反射した反射波も、親機アンテナ４６に届く。
【００３６】
具体的には、本実施形態では、導電体製の筐体１０の天井面における所定部以外の部分に吸収部６０が設置されており、その所定部が反射部５０を構成している。そして、親機アンテナ４６から発信された電波Ｗにおけるこの一の反射部５０でのみ反射した１回反射波が、左端及びその周辺の子機アンテナ３６に届く。また、左端及びその周辺の子機アンテナ３６から発信された電波におけるこの一の反射部５０でのみ反射した１回反射波が、親機アンテナ４６に届く。
【００３７】
本実施形態よれば、反射部５０があるため、親機アンテナ４６と子機アンテナ３６との間に導電体等の障害物がある場合にも無線通信が可能になる。そのため、筐体１０内における各アンテナ４６，３６の配置の自由度が上がり、それに伴い、監視装置４０及び取得装置３０の配置の自由度が上がる。
【００３８】
また、１回反射波が相手方のアンテナ３６，４６に届くため、２回反射波やそれ以上の反射波が相手方のアンテナ３６，４６に届く場合に比べて、強い電波を相手方のアンテナ３６，４６に送信できる。そのため、通信が安定する。
【００３９】
また、導電体製の筐体１０の天井面１３における所定部以外の部分に吸収部６０を設置し、その所定部を反射部５０とすることにより、導電体製の筐体１０の内面を利用して、簡単に筐体１０内に反射部５０を設けることができる。
【００４０】
［第５実施形態］
次に第５実施形態について説明する。本実施形態については、第１実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。
【００４１】
図７は、第５実施形態の電池パック１０５を示す正面断面図である。筐体１０は、上方に開口した箱型の本体部１０ａと、本体部１０ａの上端部にその開口を塞ぐように取り付けられる天板部１０ｂとを有する。本体部１０ａは、金属等の導電体製である。他方、天板部１０ｂは、樹脂等の非導電体製である。その非導電体製の天板部１０ｂの下面に、吸収部６０が設置されている。それにより、親機アンテナ４６及び各子機アンテナ３６は、導電体製の本体部１０ａ及び吸収部６０により３次元的に囲まれている。なお、「３次元的に囲む」の定義は、前述のとおりであり、多少の隙間があってもよい。
【００４２】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。導電体製の本体部１０ａでは、各アンテナ４６，３６が発信した電波Ｗが筐体１０の外部に漏洩するのを、内面での反射により防止することができると共に、筐体１０の外部の電波Ｗｏが筐体１０の内部に侵入するのを、外面での反射により防止できる。また、非導電体製の天板部１０ｂでは、天板部１０ｂ自体は電波を透過させるが、その下面にある吸収部６０による電波Ｗ，Ｗｏの吸収により、各アンテナ４６，３６が発信した電波Ｗが筐体１０の外部に漏洩するのを防止できると共に、筐体１０の外部の電波Ｗｏが筐体１０の内部に侵入するのを防止できる。このように、筐体１０における非導電体の部分（天板部１０ｂ）に、吸収部６０を設置することにより、本来なら電波シールド性を有しない非導電体製の部分（天板部１０ｂ）でも、筐体１０の内部の電波Ｗの外部への漏洩と、筐体１０の外部の電波Ｗｏの内部への侵入とを抑制できる。
【００４３】
特に本実施形態では、親機アンテナ４６及び各子機アンテナ３６が、導電体製の本体部１０ａ及び吸収部６０により３次元的に囲まれているため、上記の効果をより顕著に得ることができる。
【００４４】
［第６実施形態］
次に第６実施形態について説明する。本実施形態については、第５実施形態をベースにこれと異なる点を中心に説明する。
【００４５】
図８は、第６実施形態の電池パック１０６を示す正面断面図である。筐体１０の非導電体製の天板部１０ｂの上面又は肉厚内部に、吸収部６０が設置されている。なお、図では、筐体１０の上面に吸収部６０が設置されている。
【００４６】
本実施形態によれば、筐体１０の内部の各アンテナ４６，３６から発信された電波Ｗは、非導電体製の天板部１０ｂを透過する。そのため、吸収部６０は、必ずしも天板部１０ｂの内面側（下面）に設置する必要はなく、このように天板部１０ｂの外面側（上面）や肉厚内部に設置した場合でも、アンテナ４６，３６から発信された電波Ｗは、非導電体製の天板部１０ｂを透過して、吸収部６０に吸収される。そのため、吸収部６０の配置の自由度が上がる。
【００４７】
［他の実施形態］
以上に示した実施形態は、次のように変更して実施できる。例えば、各実施形態において、各子機アンテナ３６の上側に、すなわち筐体１０の天井面１３等に吸収部６０を設置するのに代えて又は加えて、各子機アンテナ３６の下側に、すなわち、少なくとも取得装置３０の上面３３に吸収部６０を設置してもよい。また例えば、各実施形態において、子機アンテナ３６を取得装置３０から上方にではなく側方に突出するように設置してもよい。そして、上記と同じく、各子機アンテナ３６の上側に吸収部６０を設置するのに代えて又は加えて、各子機アンテナ３６の下側に、すなわち、少なくとも組電池２０の上面２３に吸収部６０を設置してもよい。
【００４８】
また例えば、図１等に示す第１〜第３実施形態において、筐体１０の全体を導電体製にするのに代えて、筐体１０の一部又は全部を樹脂等の非導電体製にしてもよい。また、その場合において、吸収部６０を、筐体１０の内面ではなく、筐体１０における非導電体製の部分の外面や肉厚内部に設けてもよい。
【００４９】
なお、このように筐体１０を非導電体製にした場合、その内面に吸収部６０が無くても、筐体１０の内面で電波Ｗが反射することはない。しかし、電波Ｗが筐体１０の非導電体製の部分を透過して筐体１０の外部の導電体で反射して筐体１０の内部のアンテナ４６，３６に重畳するのを、筐体１０やその内側に吸収部６０を設置することにより、抑制することができる。
【００５０】
また例えば、図６に示す第４実施形態においても、筐体１０の全体を導電体製にするのに代えて、筐体１０の一部又は全部を樹脂等の非導電体製にしてもよい。なお、この第４実施形態において、筐体１０の天板部を非導電体製にした場合、筐体１０の天井面１３における吸収部６０がない部分が反射部５０を構成することはない。そのため、この場合には、当該部分に金属等の導電体を取り付けることにより、当該部分に反射部５０を設置する必要がある。
【００５１】
また例えば、図７，図８に示す第５，第６実施形態において、本体部１０ａを導電体製ではなく、樹脂等の非導電体製にしてもよい。また例えば、各実施形態において、その実施形態では吸収部６０が無い部分に吸収部６０を追加で設置してもよい。また例えば、各実施形態において、その実施形態では吸収部６０が有る部分の一部から、吸収部６０を省いてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…筐体、２０…組電池、３０…取得装置、４０…監視装置、６０…吸収部、１０１〜１０６…電池パック、Ｗ…電波。
【図１】
0006988929.tif 000002
【図２】
0006988929.tif 000003
【図３】
0006988929.tif 000004
【図４】
0006988929.tif 000005
【図５】
0006988929.tif 000006
【図６】
0006988929.tif 000007
【図７】
0006988929.tif 000008
【図８】
0006988929.tif 000009