(57)【要約】【課題】電池に対する電力の入出力を制御するスイッチ装置の熱が電池に伝わることを抑制可能な電池装置を提供する。【解決手段】電池装置１０は、放熱部材６からの熱が移動可能に設けられ、車両側部材へ放熱可能な構成で車両側部材に直接的または間接的に取り付けられている複数の取付部を備える。複数の取付部のうち取付部１５ａ２は第１パワー素子３に最も近い位置にあり、取付部１５ａ３は第２パワー素子４に最も近い位置にある。組電池１３は、平面視した状態で第１パワー素子３の外形とこのパワー素子に最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ１の外に設置されている。さらに組電池１３は、平面視した状態で第２パワー素子４の外形とこのパワー素子に最も近い位置にある取付部１５ａ３の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ２の外に設置されている。【選択図】図３
2018063921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース（１１，１５）に収容されている内部電池（１３）と、
前記内部電池とは離れた別の場所に設置されている外部電池（１７）に対する電力の入出力を制御する第１のスイッチ装置（３）と、
前記内部電池に対する電力の入出力を制御する第２のスイッチ装置（４）と、
熱伝導性を有する材質によって形成されている放熱部材であって、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置に対してそれぞれからの熱が移動可能なように設けられている放熱部材（６）と、
前記放熱部材からの熱が移動可能に前記ケースに設けられる取付部であって、車両側部材（７）へ放熱可能な構成で前記車両側部材に直接的または間接的に取り付けられている取付部（１５ａ２，１５ａ３）と、
を備え、
前記内部電池は、前記内部電池と前記放熱部材の配列方向に対して直交する方向に前記ケースを面視した状態で、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置のそれぞれの外形と、それぞれのスイッチ装置について最も近い位置にある前記取付部の外形とをそれぞれ結んで形成される放熱経路エリア（ＡＲ１，ＡＲ２）の外に設置されている電池装置。
【請求項２】
前記内部電池は、前記ケースを前記面視した状態で、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置のそれぞれの外形と、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置の両方について最も近い位置にある前記取付部の外形とをそれぞれ結んで形成される放熱経路エリア（ＡＲ１，ＡＲ２）の外に設置されている請求項１に記載の電池装置。
【請求項３】
ケース（１１，１５）に収容されている内部電池（１３）と、
前記内部電池とは離れた別の場所に設置されている外部電池（１７）に対する電力の入出力を制御する第１のスイッチ装置（３）と、
前記内部電池に対する電力の入出力を制御する第２のスイッチ装置（４）と、
熱伝導性を有する材質によって形成されている放熱部材であって、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置に対してそれぞれからの熱が移動可能なように設けられている放熱部材（６）と、
前記放熱部材からの熱が移動可能に前記ケースに設けられる取付部であって、車両側部材（７）へ放熱可能な構成で前記車両側部材に直接的または間接的に取り付けられている取付部（１５ａ２）と、
を備え、
前記内部電池は、前記内部電池と前記放熱部材の配列方向に対して直交する方向に前記ケースを面視した状態で、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置を合わせて形成される外形と、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置の両方について最も近い位置にある前記取付部の外形とを結んで形成される放熱経路エリア（ＡＲ）の外に設置されている電池装置。
【請求項４】
前記取付部は、流れる電流値が最も大きい、または発熱量が最も大きい特定のスイッチ装置に対して最も近い位置に設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電池装置。
【請求項５】
流れる電流値が最も大きい、または発熱量が最も大きい特定のスイッチ装置に接続されている特定の入出力端子（１４０）と、他の入出力端子（１４１）と、を備え、
前記特定の入出力端子と前記他の入出力端子は、他のスイッチ装置よりも前記特定のスイッチ装置に近い位置に並んで設置されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電池装置。
【請求項６】
前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置のそれぞれは、外装部（３０）の幅寸法が厚さ寸法よりも長くなる外形形状であり、
前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置のそれぞれは、厚さ方向が前記内部電池と前記放熱部材の配列方向に対して沿うような姿勢で設置されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電池装置。
【請求項７】
前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置のそれぞれの外装部（３０）は、回路基板（２）から離間した状態で設置されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電池装置。
【請求項８】
前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置のそれぞれは、電気信号を伝達する信号線部（３１）と電力を伝達する電力線部（３２）とを有し、
前記電力線部は、前記回路基板には接続されず、前記内部電池または前記外部電池に係る入出力端子（１４０，１４１）にバスバ（３３）を介して連結されており、前記信号線部は前記回路基板に接続されている請求項７に記載の電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、組電池に対する電力の入出力を制御するスイッチング素子を備える電池ユニットが開示されている。スイッチング素子は制御基板に実装されている。特許文献１の図４に図示するように、電池ユニットが備えるベースには、車両の搭載場所にボルト等で締め付け固定される複数の取付部がベースの外周縁から外方に突出するように設けられている。電池ユニットにおいて、スイッチング素子であるスイッチ部ＳＷ１について最も近い位置にある取付部は、図４の平面図の下側であって端子台ユニットの横に存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電池ユニットにおいて、スイッチ部ＳＷ１の発熱は、制御基板を介して真下の放熱部に移動してベースに伝わり、スイッチ部ＳＷ１に最も近い取付部を介して車両側部材に移動することで外部に放出される。電池ユニットを平面視したときにスイッチ部ＳＷ１と最も近い取付部とを連絡する直線経路には、組電池モジュールが設置されている。この構成のため、平面視でスイッチ部ＳＷ１に最も近い取付部とスイッチ部ＳＷ１との熱移動経路は、他のどの取付部とスイッチ部ＳＷ１との熱移動経路よりも短い可能性が高い。スイッチ部ＳＷ１の発熱が最も近い取付部に移動する間に、組電池モジュールに伝わってしまうおそれがある。したがって、特許文献１の電池ユニットでは、電池がスイッチ部ＳＷ１の発熱による熱的影響を受けるという課題がある。
【０００５】
このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、電池に対する電力の入出力を制御するスイッチ装置の熱が電池に伝わることを抑制可能な電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された電池装置のひとつは、ケースに収容されている内部電池（１３）と、内部電池とは離れた別の場所に設置されている外部電池（１７）に対する電力の入出力を制御する第１のスイッチ装置（３）と、内部電池に対する電力の入出力を制御する第２のスイッチ装置（４）と、熱伝導性を有する材質によって形成されている放熱部材であって、第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置に対してそれぞれからの熱が移動可能なように設けられている放熱部材（６）と、放熱部材からの熱が移動可能にケースのベース部（１５ａ）に設けられる取付部であって、車両側部材（７）へ放熱可能な構成で車両側部材に直接的または間接的に取り付けられている取付部（１５ａ２，１５ａ３）と、を備え、
内部電池は、内部電池と放熱部材の配列方向に対して直交する方向にケースを面視した状態で、第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置のそれぞれの外形と、それぞれのスイッチ装置について最も近い位置にある取付部の外形とをそれぞれ結んで形成される放熱経路エリア（ＡＲ１，ＡＲ２）の外に設置されている。
【０００８】
この電池装置によれば、内部電池と放熱部材の配列方向に対して直交する方向にケースを面視した状態で、内部電池は第１のスイッチ装置の外形と第１のスイッチ装置に最も近い位置にある取付部の外形とを結んで形成される放熱経路エリアの外に設置されている。さらに内部電池は、第２のスイッチ装置の外形と第２のスイッチ装置に最も近い位置にある取付部の外形とを結んで形成される放熱経路エリアの外に設置されている。これにより、電力の入出力制御によって発熱する、第１のスイッチ装置の熱と第２のスイッチ装置の熱とを放熱部材から取付部を介して車両側部材へ放熱させる放熱経路に、内部電池が存在しない構成を提供できる。したがって、スイッチ装置の熱が内部電池に伝わることを抑制可能な電池装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電池装置の構成を示した分解斜視図である。
【図２】第１実施形態の電池装置に関わる回路図である。
【図３】電池装置についてカバーを外した状態を示した概要平面図である。
【図４】電池装置についてパワー素子の熱が伝達する放熱経路を示した概要図である。
【図５】図４の電池装置に対する他の例についてパワー素子の熱が伝達する放熱経路を示した概要図である。
【図６】図５に示す電池装置について、パワー素子の熱が取付部まで伝達する放熱経路を示した概要図である。
【図７】図５に示す電池装置について、放熱経路エリアを示した概要平面図である。
【図８】図７に示す放熱経路エリアの他の例を示した概要平面図である。
【図９】図７に示す放熱経路エリアの他の例を示した概要平面図である。
【図１０】第２実施形態の電池装置についてカバーを外した状態を示した概要平面図である。
【図１１】第３実施形態の電池装置について、パワー素子の熱が取付部まで伝達する放熱経路を示した概要図である。
【図１２】図１１に示す電池装置について、放熱経路エリアを示した概要平面図である。
【図１３】第４実施形態の電池装置に関わる回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態の電池装置１０について、図１〜図９を参照して説明する。電池装置１０は、二次電池を搭載する各種の電気機器に適用することができる。各種の電気機器は、例えば、蓄電池を有する装置、コンピュータ、車両等である。第１実施形態では、その一例として、電池装置１０を、内燃機関と電池駆動のモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、電池駆動のモータによって走行する電気自動車等の車両に用いる場合について説明する。
【００１２】
電池装置１０の構成について図１を用いて説明する。電池装置１０は、複数の単電池を積層設置して構成されている組電池１３と、組電池１３における充放電の制御等を実施する回路基板２と、組電池１３を上方から拘束する抑制板１２と、組電池１３等を収容するケースと、を備える。電池装置１０は、例えば自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間に設置されている。ケースは、直方体状であり、電池装置１０の搭載場所に固定されるベースケース１５と、ベースケース１５を上方から覆うようにベースケース１５に装着されるカバー１１と、を備える。ベースケース１５およびカバー１１は、金属、例えばアルミニウム、銅、これらの合金により形成され、または、樹脂材料により形成されている。ベースケース１５を樹脂材料で形成する場合には、熱伝導性を有する樹脂材料を用いるか、あるいは樹脂材料に熱伝導性を有する材料を混合させることが好ましい。
【００１３】
組電池１３と回路基板２は、組電池１３が回路基板２よりも下方になるように互いに上下に対向して設置され、それぞれはベースケース１５にねじ締めを行うこと等により固定されている。ベースケース１５に対してカバー１１を上方から装着することにより、組電池１３、回路基板２がケース内に収容された状態となる。
【００１４】
電池装置１０は、電力の入出力が行われる端子台ユニット１４と、車両ＥＣＵ等に対して電気的に接続されるコネクタ部と、を備える。端子台ユニット１４は、Ｐｂ蓄電池接続用の端子台ユニット１４Ａと、ＩＳＧ接続用の端子台ユニット１４Ｂと、を備える。端子台ユニット１４Ａは、図２における、外部電池１７側に接続される第１入出力端子１４０と、第１入出力端子１４０を支持する端子台と、を有する。端子台ユニット１４Ｂは、図２における、回転機１９側に接続される第２入出力端子１４１と、第２入出力端子１４１を支持する端子台と、を有する。電池装置１０は、さらに電気負荷接続用の端子台ユニット１４Ｃを備える。端子台ユニット１４Ｃは、図２における、電気負荷１８Ｂ側に接続される第３入出力端子１４２を支持する端子台を有する。各端子台は絶縁性を有する樹脂材料によって形成されている。端子台ユニット１４Ａ、端子台ユニット１４Ｂは、互いに横並びとなる位置でそれぞれの端子台がベースケース１５に固定されている。端子台ユニット１４Ｃは、端子台がベースケース１５に固定されている。
【００１５】
端子台ユニット１４Ａの第１入出力端子１４０には、ハーネスを介して外部電池１７と電気負荷１８Ａとが接続されている。端子台ユニット１４Ｂの第２入出力端子１４１には、ハーネスを介して回転機１９が接続されている。回転機１９は電動発電機である。端子台ユニット１４Ｃの第３入出力端子１４２には、ハーネスを介して電気負荷１８Ｂが接続されている。コネクタ部には、制御部１００との通信が可能な車両ＥＣＵが接続されるとともに、電池装置１０からの電力供給の対象となる各種の電気負荷にも接続可能となるように構成されている。各端子台ユニットやコネクタ部は、ケースの外周部に設けられ、電池装置１０の外部に露出した状態で設けられている。
【００１６】
制御部１００は、少なくとも組電池の蓄電量を管理する機器であり、電池管理ユニット（Battery Management Unit）であってもよい。また、電池管理ユニットは、組電池に関する電流、電圧、温度を監視するとともに、単電池の異常、漏電異常等を管理する機器であってもよい。電池管理ユニットは、車両に搭載された各種の電子制御装置と通信可能に構成されている。電池管理ユニットには、電流センサによって検出された電流値に係る信号が入力されてもよいし、メインリレーやプリチャージリレーの作動を制御する制御装置であってもよい。電池管理ユニットは、単電池等の発熱体を冷却するために、冷却用流体を駆動する送風装置のモータの作動を制御する機器として機能してもよい。電池管理ユニットは、車両に搭載された各種の電子制御装置（例えば車両ＥＣＵ）と通信可能に構成されている。
【００１７】
図２に示すように、電池装置１０に関わる回路の構成は、外部電池１７、組電池１３、回転機１９、電気負荷１８Ａ、電気負荷１８Ｂ、第１パワー素子３、第２パワー素子４、第３パワー素子３００、第４パワー素子４００、制御部１００等を含んでいる。組電池１３は、電池装置１０を収容するケースの内部に設置されている内部電池であり、例えばリチウムイオン二次電池で構成されている。組電池１３は抵抗が小さく回生性能に優れた二次電池であることが好ましい。外部電池１７は、電池装置１０を収容するケースの外部に設置されている二次電池であり、例えば鉛蓄電池で構成されている。外部電池１７は、内部電池とは離れた別の場所に設置されており、大容量の二次電池であることが好ましい。
【００１８】
組電池１３は、直列接続された複数の単電池を有して構成されており、これらの単電池が所定の配列でひとかたまりとなってケースに収容されている。この実施形態では図１に図示するように、上下に２個積層された第１電池積層体１３ａと上下３個積層された第２電池積層体１３ｂとが横に並べて２列に配置されている。５個の単電池は、いずれも薄型の直方体状をなすリチウムイオン二次電池であり、その厚さ方向を上下方向に向けた横置き設置である。各電池積層体は、構成するすべての単電池が直列に結線されることにより、通電可能に接続されている。すべての電池積層体は、通電可能に接続され、かつ一体に連結されることにより、電池装置１０の組電池１３として機能する。
【００１９】
制御部１００を構成する部品は、回路基板２に実装されている。制御部１００は、前述する各パワー素子である各スイッチのオン（閉鎖）とオフ（開放）との切り換えを実施し、これにより、外部電池１７、組電池１３のそれぞれに対する充放電を制御する。
【００２０】
電池装置１０には、外部端子として第１入出力端子１４０、第２入出力端子１４１、第３入出力端子１４２が設けられている。第１入出力端子１４０には、外部電池１７と電気負荷１８Ａとが並列に接続され、外部電池１７とは反対側に第１パワー素子３と第２入出力端子１４１とが直列に接続されている。また、外部電池１７は、電気負荷１８Ａに対して電力供給可能なように接続されている。電気負荷１８Ａは、定電圧要求電気負荷以外の一般的な電気負荷であり、例えば、ヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン、リヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等である。
【００２１】
第１パワー素子３と第２入出力端子１４１との間の接続部には、第２パワー素子４と組電池１３とが直列に接続されている。第２入出力端子１４１には、第１パワー素子３とは反対側に回転機１９が接続されている。回転機１９には、第１パワー素子３と第２パワー素子４とが並列に接続されている。第１のスイッチ装置である第１パワー素子３は、外部電池１７、電気負荷１８Ａのそれぞれと回転機１９とを電力供給の可能な状態と不可能な状態とに切り替えるスイッチ装置として機能する。第２のスイッチ装置である第２パワー素子４は、組電池１３と回転機１９とを電力供給の可能な状態と不可能な状態とに切り替えるスイッチ装置として機能する。
【００２２】
第３入出力端子１４２には、第３パワー素子３００と第４パワー素子４００とが並列に接続され、第３パワー素子３００とは反対側に電気負荷１８Ｂが接続されている。電気負荷１８Ｂは、供給電力の電圧が概ね一定であるか、あるいは電圧変動が所定範囲内であり安定していることが要求される定電圧要求の電気負荷である。電気負荷１８Ｂは、例えば車載ナビゲーション装置、車載オーディオ装置、メータ等である。
【００２３】
第１パワー素子３と第１入出力端子１４０との間の接続部には第３パワー素子３００が接続されており、さらに第３パワー素子３００は第３入出力端子１４２に接続されている。第３パワー素子３００は、外部電池１７から電気負荷１８Ｂへ電力供給が可能な状態と不可能な状態とに切り替えるスイッチ装置として機能する。第３パワー素子３００と第３入出力端子１４２との間の接続部には、第２パワー素子４と組電池１３との間の部位を連絡する電流経路が設けられている。この電流経路は、第４パワー素子４００によって電力供給の可能な状態と不可能な状態とに切り替えられる。第４パワー素子４００は、組電池１３から電気負荷１８Ｂへ電力供給が可能な状態と不可能な状態とに切り替えるスイッチ装置として機能する。
【００２４】
回転機１９は、エンジンのクランク軸の回転により発電、すなわち回生発電を行う発電機能と、クランク軸に回転力を付与する動力出力機能とを備えて、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）を構成する。外部電池１７と組電池１３とは、回転機１９に対して並列に電気接続されている。外部電池１７は、第１パワー素子３のオンにより、回転機１９からの電力供給可能な状態になり、回生電力が充電可能になる。組電池１３は、第２パワー素子４のオンにより、回転機１９からの電力供給可能な状態になり、回生電力が充電可能になる。したがって、第１パワー素子３、第２パワー素子４のそれぞれは、回転機１９と各電池との間で比較的大きな電流が流れることが想定される大電流経路の一部をなす。
【００２５】
次に、ハイブリッド自動車の運転状態に応じた、各パワー素子のオンオフ状態と電流の流れ状態について説明する。
【００２６】
減速時には、減速により減少する運動エネルギを回転機１９によって回収する電力回生を行う。この電力回生時には、制御部１００は、第１パワー素子３をオン状態、第２パワー素子４をオン状態、第３パワー素子３００をオフ状態、第４パワー素子４００をオン状態にそれぞれ制御する。これにより、回転機１９による発電した回生電力は、組電池１３や外部電池１７に充電されるとともに、電気負荷１８Ａや電気負荷１８Ｂに供給されるようになる。
【００２７】
アイドリングストップ時やエンジン走行時には、回転機１９は待機状態である。このとき、制御部１００は、第１パワー素子３をオン状態、第２パワー素子４をオフ状態、第３パワー素子３００をオフ状態、第４パワー素子４００をオン状態にそれぞれ制御する。これにより、外部電池１７の蓄電電力が電気負荷１８Ａに供給され、組電池１３の蓄電電力が電気負荷１８Ｂに供給されるようになる。
【００２８】
アイドリングストップ状態からの再始動時には、回転機１９はスターターとして役割を果たす。このとき、制御部１００は、第１パワー素子３をオン状態、第２パワー素子４をオフ状態、第３パワー素子３００をオフ状態、第４パワー素子４００をオン状態にそれぞれ制御する。外部電池１７の蓄電電力は回転機１９に供給されるとともに電気負荷１８Ａに供給され、組電池１３の蓄電電力は電気負荷１８Ｂに供給されるようになる。これにより、回転機１９はスターターとして機能してエンジンの回転を高め、エンジンを再始動させる。
【００２９】
ＥＶクリープ状態や加速時等のアシスト状態では、回転機１９は組電池１３からの電力供給により運転する。例えば、制御部１００は、第１パワー素子３をオフ状態、第２パワー素子４をオン状態、第３パワー素子３００をオン状態、第４パワー素子４００をオフ状態にそれぞれ制御する。これにより、外部電池１７の蓄電電力は電気負荷１８Ａと電気負荷１８Ｂに供給され、組電池１３の蓄電電力は回転機１９に供給されるようになる。
【００３０】
また、加速時等のアシスト状態であって組電池１３の蓄電電力が十分なときは、制御部１００は、第１パワー素子３をオフ状態、第２パワー素子４をオン状態、第３パワー素子３００をオフ状態、第４パワー素子４００をオン状態にそれぞれ制御する。これにより、外部電池１７の蓄電電力は電気負荷１８Ａに供給され、組電池１３の蓄電電力は回転機１９と電気負荷１８Ｂに供給されるようになる。
【００３１】
図３には、電池装置１０についてカバー１１を取り外した状態を平面視したものが示されている。図４には、電池装置１０のケース内部を側面視した概要図において、パワー素子の熱が伝達する放熱経路を示している。
【００３２】
ベースケース１５は、ベース部１５ａと、ベース部１５ａから起立する固定用のボス部１５ｂと、ベース部１５ａから起立する側壁部１５ｃと、を有する。ベース部１５ａは、方形状をなしており、その周縁部等には側壁部１５ｃが形成されている。ベース部１５ａは、組電池１３が置かれている電池載置部となっている。側壁部１５ｃやボス部１５ｂの上端部には、回路基板２、抑制板１２のそれぞれがねじ等によって固定されている。ベース部１５ａの外周縁には、外側に向けて突出する複数の取付部が設けられている。
【００３３】
ベース部１５ａの上には、組電池１３を構成する第１電池積層体１３ａと第２電池積層体１３ｂが所定の方向に並んで設置されている。第１電池積層体１３ａと第２電池積層体１３ｂは、平面視した状態において横方向に並んで設置されている。第１電池積層体１３ａおよび第２電池積層体１３ｂの上方には、回路基板２が設けられている。
【００３４】
電力制御用の半導体素子である第１パワー素子３や第２パワー素子４は、回路基板２に実装されている。第１パワー素子３、第２パワー素子４は、半導体スイッチング素子であり、電池に対する電力の入出力を制御するスイッチ装置の一例である。第１パワー素子３や第２パワー素子４の外装部は、装置の心臓部を保護する外装ケースに相当し、内部の発熱を外部に放出可能な各種の材質で構成されている。外装部は、例えば樹脂によって形成された扁平な直方体状の形状である。
【００３５】
ベースケース１５には、第１パワー素子３や第２パワー素子４において生じる熱を外部に放出するために放熱経路の一部を構成する放熱部材６が一体に設けられている。放熱部材６はベースケース１５の一部分をなしている。放熱部材６は、例えば、アルミニウム、銅、これらの合金によって形成することができる。放熱部材６は、その上面の平坦部において回路基板２と直接的または間接的に接触し、第１パワー素子３や第２パワー素子４の下方に位置するように設置されている。したがって、放熱部材６は、組電池１３と隣り合わせとなる位置において、回路基板２を挟んだ状態で第１パワー素子３や第２パワー素子４の外装部に対向している。放熱部材６と組電池１３は横方向に並んで配列されている。放熱部材６の上方に位置する第１パワー素子３や第２パワー素子４と組電池１３は、放熱部材６と組電池１３の配列方向に並んで設置されている。
【００３６】
電池装置１０は、放熱部材６からの熱が移動可能にケースに設けられている複数の取付部を備える。放熱部材６は、複数の取付部を介して車両の一部である車両側部材７へ熱移動可能な構成である。取付部は、車両側部材７へ放熱可能な構成で車両側部材７に直接的または間接的に取り付けられている。
【００３７】
複数の取付部は、図１および図３に示すように、取付部１５ａ１、取付部１５ａ２、取付部１５ａ３、取付部１５ａ４である。各取付部は、車両側部材７に対するボルト締めやねじ締め、溶接、拘束バンド、嵌め合い結合、係合等の固定手段によって固定されている。車両側部材７は、例えば、車両に所定の機器が固定されるフレーム部材、シャシーに結合されている部材、車室内を形成する内装材を支持する部材等である。取付部１５ａ１は、第１電池積層体１３ａの外側に位置するように設けられている。取付部１５ａ４は、組電池１３を間において取付部１５ａ１と対向する位置であって、第２電池積層体１３ｂの外側に設けられている。取付部１５ａ３は、取付部１５ａ４が設けられている同じ側壁部１５ｃにおいて、第２パワー素子４の外側に位置するように設けられている。取付部１５ａ２は、取付部１５ａ４および取付部１５ａ３が設けられている側壁部１５ｃと隣接する側壁部１５ｃにおいて、第１パワー素子３の外側に位置するように設けられている。
【００３８】
第１パワー素子３で生じた熱は、図４において矢印で示すように、回路基板２を介して放熱部材６に移動し、さらにベース部１５ａに移動した後、複数の取付部のうち第１パワー素子３から最も近い位置にある取付部１５ａ２を介して車両側部材７に放熱される。第２パワー素子４で生じた熱は、回路基板２を介して放熱部材６に移動し、さらにベース部１５ａに移動した後、複数の取付部のうち第２パワー素子４から最も近い位置にある取付部１５ａ３を介して車両側部材７に放熱される。
【００３９】
この明細書において平面視した状態とは、組電池１３とベースケース１５のベース部１５ａとが上下方向に位置する姿勢で電池装置１０を設置している場合に、組電池１３をベース部１５ａ側に向かって下方にみた状態を指している。特許請求の範囲における、内部電池と放熱部材の配列方向に対して直交する方向にケースを面視した状態は、図３に図示するようなケースを平面視した状態を含んでいる。例えば、組電池１３とベース部１５ａとが横方向に並ぶ姿勢で電池装置１０が設置されている場合には、特許請求の範囲における、内部電池と放熱部材の配列方向に対して直交する方向にケースを面視した状態は、横方向に組電池１３をみた状態になる。以下、組電池１３と放熱部材６の配列方向に対して直交する方向にケースを面視した状態は、ケース面視状態と称することがある。
【００４０】
図３に示すように、組電池１３は、ケース面視状態で、第１パワー素子３の外形と第１パワー素子３に最も近い位置にある取付部１５ａ３の外形とをそれぞれ結んで形成される放熱経路エリアＡＲ１の外に設置されている。さらに組電池１３は、ケース面視状態で、第２パワー素子４の外形と第２パワー素子４に最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形とをそれぞれ結んで形成される放熱経路エリアＡＲ２の外に設置されている。パワー素子から最も近い位置にある取付部は、ケース面視状態あるいは平面視状態で、パワー素子からの直線距離が最も短くなる取付部に設定する。また、パワー素子から最も近い位置にある取付部は、パワー素子から取付部に至るまでの放熱経路の沿面距離が最も短くなる取付部に設定するようにしてもよい。この放熱経路は、パワー素子の発熱が放熱部材を経由して取付部に至るまでの最短距離となる経路である。
【００４１】
組電池１３は、ケース面視状態で、その一部でも放熱経路エリアＡＲ１や放熱経路エリアＡＲ２の中に含まれていないように、設置されている。したがって、組電池１３は、ケース面視状態で、その全部が放熱経路エリアＡＲ１外であって放熱経路エリアＡＲ２の外に位置するように設置されていればよく、その位置関係は図３に図示する形態に限定されるものではない。
【００４２】
端子台ユニット１４Ａと端子台ユニット１４Ｂは、ケースと一体であって、第２パワー素子４よりも第１パワー素子３に近い位置で横方向に並んで設置されている。したがって、端子台ユニット１４Ａと端子台ユニット１４Ｂは、取付部１５ａ３よりも、第１パワー素子３に最も近い位置にある取付部１５ａ２の近くにケースに一体に設置されている。端子台ユニット１４Ａと端子台ユニット１４Ｂは、ケースの一部として設けられてもよいし、ケースとは別個の部品であってケースに装着されることで、ケースと一体に設置されている構成でもよい。
【００４３】
端子台ユニット１４Ａにおける第１入出力端子１４０と端子台ユニット１４Ｂにおける第２入出力端子１４１は、第１パワー素子３および第２パワー素子４のうち、電流値または発熱量が大きくなる方の素子の近くに設置されている。図３に図示する形態は、第１入出力端子１４０と第２入出力端子１４１は、流れる電流値または発熱量が大きくなる方である第１パワー素子３の近くに設置されている場合である。第１パワー素子３の方が電流値または発熱量が大きくなる場合、第１パワー素子３に接続されている第１入出力端子１４０および第２入出力端子１４１の一方の端子を他方の端子と並べた状態で設置することが好ましい。
【００４４】
図３に図示する形態ではないが、第２パワー素子４の方が電流値または発熱量が大きくなる場合には、第２パワー素子４に接続されている第２入出力端子１４１を他の端子である第１入出力端子１４０と並べた状態で設置することが好ましい。素子の発熱量は、素子に流れる電流値（Ａ）の２乗と、素子の電気抵抗（Ω）と、電流が流れる時間（ｓ）との掛け算を求めることによって確認できる。この演算によって発熱量を定義できるため、電池装置１０において、第１パワー素子３および第２パワー素子４のうち、電流値が大きい方の素子が発熱量が大きくなる場合がある。また、電池装置１０において、第１パワー素子３および第２パワー素子４のうち、素子自身が持つ電気抵抗が大きい方の素子が発熱量が大きくなる場合がある。使用状況、例えば車両の運転状況によって、第１パワー素子３および第２パワー素子４のうち、電流が流れる時間が長い方の素子が発熱量が大きくなる場合がある。例えば車両の運転状況が、回生状態、アイドリングストップ状態、ＥＶクリープ状態、アシスト状態のいずれであるかによって、電流値または発熱量が大きくなる素子は、第１パワー素子３になる場合もあるし第２パワー素子４になる場合もある。
【００４５】
複数の取付部は、車両側部材７にブラケットを介して連結されている構成でもよい。このブラケットは、熱伝導性を有する材料で形成されており、複数の取付部と車両側部材７とを連結する連結用部材である。放熱部材６の内部は、内部が空洞である矩形状の箱体である。図４において矢印で示すように、各パワー素子で生じた熱は、その外装部から回路基板２を通じて放熱部材６の接触部に移動し、放熱部材６の平坦部から側壁に伝わって下方に移動する。さらに熱は側壁の下端からベース部１５ａに伝わり、取付部１５ａ２等を介して車両側部材７に放出される。このように構成された第１パワー素子３と第２パワー素子４の放熱経路には、組電池１３が存在しないため、熱移動に伴う組電池１３の不具合を抑制できる構成になっている。
【００４６】
電池装置１０は、図５に示すようなパワー素子の放熱経路を有する構成であってもよい。以下、図５に示す電池装置１０の構成について、図４に示す構成とは異なる内容について説明する。図５に示す構成では、放熱部材６は、組電池１３と隣り合わせとなる位置に設けられ、その上面の平坦部が熱伝導性部材５を挟んで第１パワー素子３や第２パワー素子４の外装部に対向している。したがって、回路基板２は、組電池１３の上方を覆っているが、放熱部材６の上方を覆う形状ではない。熱伝導性部材５は、熱伝導性および電気絶縁性を有する部材であり、例えばシリコン系の材質である部材を用いることができる。熱伝導性部材５は、スイッチ装置の外面を形成する外装部や放熱部材６と密着するために外力により変形可能であることが好ましく、例えば、弾性変形可能なシート、ジェル、グリス等で構成することができる。熱伝導性部材５によって、各パワー素子と放熱部材６との間は、熱移動可能であるとともに電気絶縁されている。
【００４７】
この構成の場合、図５において矢印で示すように、各パワー素子で生じた熱は、その外装部から熱伝導性部材５を通じて放熱部材６の接触部に移動し、放熱部材６の平坦部から側壁に伝わって下方に移動する。さらに熱は側壁の下端からベース部１５ａに伝わり、各パワー素子から最も近い位置にある取付部を介して車両側部材７に放出される。この場合も第１パワー素子３と第２パワー素子４の放熱経路には、組電池１３が存在しないため、熱移動に伴う組電池１３の不具合を抑制できる構成になっている。
【００４８】
次に、各パワー素子に対する、回路基板２、熱伝導性部材５、放熱部材６および取付部１５２ａに係る設置関係、パワー素子の熱が取付部まで伝達する放熱経路、放熱経路エリアについて図６および図７を参照して説明する。なお、以下に説明する回路基板２、放熱部材６との設置の関係に関しては、第１パワー素子３と第２パワー素子４は同様の構成である。
【００４９】
図６に図示するように、電池装置１０では、第１パワー素子３、第２パワー素子４等のスイッチ装置は、電力供給のための電流が流れていない信号線部３１によって、回路基板２に対して信号通信可能な状態で連結されている構成である。さらにスイッチ装置は、電力供給のための大電流が流れる電力線部３２が回路基板２に接続されていない構成である。したがって、スイッチ装置において装置本体および電力線部３２を流れる大電流は、回路基板２には伝達されない構成となっている。
【００５０】
第１パワー素子３は、回路基板２よりも下方の離れた位置で、その厚さ方向が回路基板２の主面である表面に対して直交するような横置き姿勢で設置されており、熱伝導性部材５を介して間接的に放熱部材６に接触している。したがって、第１パワー素子３と放熱部材６は、組電池１３に対して横方向に隣接し、回路基板２よりも低い位置に設置されている。第１パワー素子３は、外装部３０から信号線部３１および電力線部３２が突出する方向が回路基板２の主面に沿う方向であり、信号線部３１と電力線部３２とが突出する端部間の長さをなす素子幅の方向が回路基板２の主面に沿う方向となるように設置されている。第１パワー素子３は、外装部３０の幅寸法が厚さ寸法よりも長くなる扁平状の外形形状である。
【００５１】
信号線部３１は、外装部３０から横方向に突出してから回路基板２の主面に対して直交する方向に折れ曲がるように延びて回路基板２に接続されており、または回路基板２に実装された電子部品に接続されている。第１パワー素子３の電力線部３２は回路基板２には接続されておらず、バスバ３３を介して第１入出力端子１４０や第２入出力端子１４１に連結されている。電力線部３２は、溶接等によってバスバ３３に接合されている導電性端子である。バスバ３３は、組電池１３等とともにベースケース１５に収容されるバスバ支持部材１６に支持されている。バスバ３３は、第１入出力端子１４０や第２入出力端子１４１に連結されている導電性の板状部材である。バスバ支持部材１６はバスバ３３を安定した状態で収容するバスバケースでもある。バスバ支持部材１６は、電気絶縁性を有した材料によって形成されて、バスバ３３と周囲の部材とを絶縁する。
【００５２】
放熱部材６は、第１パワー素子３との熱的な接続部分が横方向に延びる面に有している。また、外装部３０は、熱伝導性部材５を介さないで放熱部材６に直接接触するように設置されている構成でもよい。第１パワー素子３を熱伝導性部材５や放熱部材６に固定する手段は、絶縁性を有する接着剤、例えばシリコン系接着剤や、ボルトやねじによる締結固定によって構成することができる。放熱部材６は、組電池１３が収容されているベースケース１５におけるベース部１５ａへ熱移動可能となる形態で設置されている。以上の構成により、第１パワー素子３の外装部３０から熱伝導性部材５を通じて放熱部材６に移動した熱は、ベース部１５ａに移動した後、さらに取付部１５ａ２を介して車両側部材７に移動する放熱経路により放出される。
【００５３】
電池装置１０における放熱経路エリアについて図７を参照して説明する。図７に示すように、取付部１５ａ２は、第２パワー素子４よりも第１パワー素子３の方に近い位置となるようにケースに設けられている。この構成によれば、第１パワー素子３の方が第２パワー素子４よりも発熱量が大きい場合に、第１パワー素子３から取付部１５ａ２への放熱性が向上するので有用である。
【００５４】
組電池１３は、平面視した状態で、図７に図示する放熱経路エリアＡＲ１と放熱経路エリアＡＲ２の両方の外に位置するように設置されている。放熱経路エリアＡＲ１は、平面視した状態で、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形と第１パワー素子３の外形とを結んで形成される、図７の二点鎖線で囲まれた範囲である。したがって、取付部１５ａ２は、電池装置１０が有する複数の取付部のうち、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い取付部である。
【００５５】
放熱経路エリアＡＲ２は、平面視した状態で、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形と第２パワー素子４の外形とを結んで形成される、図７の二点鎖線で囲まれた範囲である。この放熱経路エリアＡＲ１と放熱経路エリアＡＲ２では、各パワー素子の熱は各パワー素子から下方に移動してベース部１５ａに達すると、さらに図７における各放熱経路エリアが延びる方向へ取付部１５ａ２に至るまで移動する。この放熱経路により、組電池１３がいずれの放熱経路エリアにも属さない位置に設置されていれば、パワー素子の発熱によって電池の放熱性が損なわれない電池装置１０を提供することができる。
【００５６】
また、組電池１３は、平面視した状態で、図７に図示する放熱経路エリアＡＲの外に位置するように設置されている構成でもよい。放熱経路エリアＡＲは、平面視した状態で、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方を合わせて形成される外形と、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形と、を結んで形成された、図７の二点鎖線で囲まれた方形内の範囲である。この放熱経路エリアＡＲでは、各パワー素子の熱は各パワー素子から下方に移動してベース部１５ａに達すると、さらに図７における放熱経路エリアＡＲが延びる方向へ取付部１５ａ２に至るまで移動する。この放熱経路により、組電池１３が放熱経路エリアＡＲにも属さない位置に設置されていれば、パワー素子の発熱によって電池の放熱性が損なわれない電池装置１０を提供することができる。
【００５７】
図７に図示する、第１パワー素子３における電力線部３２ａは回転機１９側の第２入出力端子１４１に接続されており、電力線部３２ｂは外部電池１７側の第１入出力端子１４０に接続されている。図７に図示する、第２パワー素子４における電力線部４２ａは組電池１３側の入出力端子に接続されており、電力線部４２ｂは回転機１９側の第２入出力端子１４１に接続されている。
【００５８】
電池装置１０における放熱経路エリアは、図８に示す形態でもよい。図８に示すように、取付部１５ａ２は、図７に示す形態とは違って、第１パワー素子３よりも第２パワー素子４の方に近い位置となるようにケースに設けられている。取付部１５ａ２の位置が異なるため、図８に図示する放熱経路エリアＡＲ１と放熱経路エリアＡＲ２は、図７に示す各放熱経路エリアとは形状が異なっている。この構成によれば、第２パワー素子４の方が第１パワー素子３よりも発熱量が大きい場合に、第２パワー素子４から取付部１５ａ２への放熱性が向上するので有用である。
【００５９】
電池装置１０における放熱経路エリアは、図９に示す形態でもよい。図９に示すように、取付部１５ａ２は、図７に示す形態とは違って、第１パワー素子３と第２パワー素子４との両方から同等距離となる位置でケースに設けられている。この構成では、第１パワー素子３から取付部１５ａ２への放熱経路と第２パワー素子４から取付部１５ａ２への放熱経路とが同等の沿面距離となるように構成できる。したがって、いずれの素子の発熱量が高い場合でも、放熱性を大きく損なわない電池装置１０を提供できる。
【００６０】
次に、第１実施形態の電池装置１０によって得られる効果について説明する。電池装置１０は、組電池１３と、スイッチ装置の一例である第１パワー素子３および第２パワー素子４と、複数の取付部と、熱伝導性の材質で形成され第１パワー素子３および第２パワー素子４に対してそれぞれからの熱が移動可能に設けられる放熱部材６と、を備える。第１パワー素子３は、組電池１３とは離れた別の場所に設置されている外部電池１７に対する電力の入出力を制御する。第２パワー素子４は、組電池１３に対する電力の入出力を制御する。
【００６１】
電池装置１０は、放熱部材６からの熱が移動可能に設けられるとともに、車両側部材７へ放熱可能な構成で車両側部材７に直接的または間接的に取り付けられている複数の取付部を備える。平面視した状態で、複数の取付部のうち取付部１５ａ２は第１パワー素子３に最も近い位置にあり、取付部１５ａ３は第２パワー素子４に最も近い位置にある。組電池１３は、平面視した状態で、第１パワー素子３の外形とこのパワー素子に最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ１の外に設置されている。さらに組電池１３は、平面視した状態で、第２パワー素子４の外形とこのパワー素子に最も近い位置にある取付部１５ａ３の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ２の外に設置されている。
【００６２】
この電池装置１０によれば、平面視した状態で組電池１３は第１パワー素子３の外形と第１パワー素子３に最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ１の外に設置されている。さらに組電池１３は、平面視した状態で第２パワー素子４の外形と第２パワー素子４に最も近い位置にある取付部１５ａ３の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ２の外に設置されている。これにより、外部電池１７に関する電力の入出力制御によって発熱する第１パワー素子３の熱を放熱部材６から取付部１５ａ２を介して車両側部材７へ放熱させる放熱経路に、組電池１３が存在しない構成を提供できる。さらに組電池１３に関する電力の入出力制御によって発熱する第２パワー素子４の熱を放熱部材６から取付部１５ａ３を介して車両側部材７へ放熱させる放熱経路に、組電池１３が存在しない構成を提供できる。したがって、電池装置１０によれば、スイッチ装置の熱が電池装置１０の内部電池に伝わることを抑制することができる。電池装置１０は、電池がスイッチ装置の発熱による熱的影響を受けるという事態を回避できる。このように電池装置１０は、スイッチ装置の放熱経路外に電池が存在するため、スイッチ装置の放熱によって電池の放熱性が悪化することを抑止することができる。
【００６３】
組電池１３は、平面視した状態で、第１パワー素子３および第２パワー素子４のそれぞれの外形と、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５２ａの外形とをそれぞれ結んで形成される放熱経路エリアＡＲ１と放熱経路エリアＡＲ２の外に設置されている。
【００６４】
この構成によれば、組電池１３は、平面視した状態で第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形と第１パワー素子３の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ１の外に設置されている。さらに組電池１３は、平面視した状態で第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形と第２パワー素子４の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲ２の外に設置されている。これにより、外部電池１７に関する電力の入出力制御によって発熱する第１パワー素子３の熱と、組電池１３に関する電力の入出力制御によって発熱する第２パワー素子４の熱との両方を共通の取付部１５ａ２を介して車両側部材７へ放熱させる放熱経路に、組電池１３が存在しない構成を提供できる。したがって、両方のスイッチ装置の熱を共通の取付部１５ａ２を経由して装置外部に放出するので、電池装置１０の内部電池に熱移動することを抑制できる。
【００６５】
組電池１３は、平面視した状態で、第１パワー素子３および第２パワー素子４を合わせて形成される外形と、第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲの外に設置されている。
【００６６】
この構成によれば、組電池１３は、平面視した状態で第１パワー素子３および第２パワー素子４の両方について最も近い位置にある取付部１５ａ２の外形と第１パワー素子３および第２パワー素子４を合わせて形成される外形とを結んで形成される放熱経路エリアＡＲの外に設置されている。これにより、外部電池１７に係る電力制御によって発熱する第１パワー素子３の熱と、組電池１３に係る電力制御によって発熱する第２パワー素子４の熱との両方を共通の取付部１５ａ２を介して車両側部材７へ放熱させる放熱経路に、組電池１３が存在しない構成を提供できる。したがって、両方のスイッチ装置の熱を取付部１５ａ２に集めて装置外部に放出するので、電池装置１０の内部電池に熱移動することを抑制できる。
【００６７】
取付部１５２ａは、流れる電流値が最も大きい、または発熱量が最も大きい特定のスイッチ装置に対して最も近い位置に設けられている。この構成によれば、発熱量が大きい特定のスイッチ装置から取付部１５ａ２に至る距離を短く構成できるので、特定のスイッチ装置からの放熱量を大きくできる。したがって、電池装置１０の放熱性能を高めることができる。
【００６８】
電池装置１０は、流れる電流値が最も大きい、または発熱量が最も大きい特定のスイッチ装置に接続されている特定の入出力端子と、他の入出力端子と、を備える。特定の入出力端子と他の入出力端子は、他のスイッチ装置よりも特定のスイッチ装置に近い位置に並んで設置されている。この構成によれば、発熱量が大きい特定のスイッチ装置について、入出力端子までの距離を短く構成できるので、特定のスイッチ装置と入出力端子を接続するバスバの長さを短くできる。したがって、バスバの抵抗値を小さくできるので、バスバにおける発熱量を抑えることができる。
【００６９】
スイッチ装置の外装部は、回路基板２から離間した状態で設置されている。この構成によれば、スイッチ装置の外装部は回路基板２に接触していないため、回路基板２が放熱経路に含まれないように構成できる。これにより、スイッチ装置の熱は熱抵抗が大きい回路基板２を経由することなく放熱部材６に伝わるため、スイッチ装置が回路基板２に接触している構成に比べて放熱性能を向上することができる。
【００７０】
スイッチ装置は、電気信号を伝達する信号線部３１と電力を伝達する電力線部３２とを有している。電力線部３２は、回路基板２には接続されず、入出力端子にバスバ３３を介して連結されている。信号線部３１は、スイッチ装置の内部から外部に突出するリード端子であり、回路基板２に接続されている。信号線部３１は、基板の孔に通して、基板の片面あるいは両面にはんだ付けすることにより、回路基板２に接続されている。この構成によれば、信号線部３１には大きな電流が流れることがないため、信号線部３１から回路基板２への大きな熱移動は生じず、電力線部３２は回路基板２には接続されていないため、電力線部３２の発熱は回路基板２へ移動しないようになっている。したがって、電力線部３２の発熱をスイッチ装置を介して放熱部材６へ移動させて放熱することができる。
【００７１】
放熱部材６は、車両側部材７へ熱移動可能な構成で車両側部材７に直接連結され、または熱伝導性を有するブラケットを介して連結されている。この構成によれば、スイッチ装置の熱を放熱部材６を介して熱容量の大きい車両側部材７に移動させることができるので、スイッチ装置の熱を電池装置１０の外部に速やかに放出できる。
【００７２】
図５に示す形態によればスイッチ装置および放熱部材６は、回路基板２に対して低い位置に離間して設置されている。この構成によれば、スイッチ装置の熱を放熱部材６を通じて回路基板２よりも下方に速やかに移動させることができるため、上方の回路基板２への放熱を抑制でき、回路基板２に実装された電子部品への熱影響を抑制できる。
【００７３】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である電池装置１１０について図１０を参照して説明する。図１０において、第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。
【００７４】
図１０に示すように、電池装置１１０において、端子台ユニット１４Ａの第１入出力端子１４０と端子台ユニット１４Ｂの第２入出力端子１４１は、第１パワー素子３および第２パワー素子４のうち、電流値または発熱量が大きくなる方の素子の近くに設置されている。図１０に図示する形態は、第１入出力端子１４０と第２入出力端子１４１は、流れる電流値または発熱量が大きくなる方である第２パワー素子４の近くに設置されている場合である。第２パワー素子４の方が電流値または発熱量が大きくなる場合、第２パワー素子４に接続されている第２入出力端子１４１を他方の第１入出力端子１４０と並べた状態で設置することが好ましい。
【００７５】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である、第１パワー素子３や第２パワー素子４と放熱部材６との熱的接続に係る構成について図１１および図１２を参照して説明する。各図において、第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。
【００７６】
図１１および図１２に示すように、第１パワー素子３や第２パワー素子４は、厚さ方向が回路基板２の主面に対して沿うような姿勢で設置されており、熱伝導性部材５を介して間接的に放熱部材６に接触している。各パワー素子は、外装部３０から信号線部３１が突出する方向が回路基板２の主面に対して直交するような縦置き姿勢で放熱部材６に熱移動可能に接触している。したがって、放熱部材６は、各パワー素子との熱的な接続部分を上下方向に延びる面に有している。また、外装部３０は、放熱部材６に直接接触するようにも設置されている構成でもよい。放熱部材６は、組電池１３が収容されているベースケース１５における側壁部１５ｃと一体に設けられており、側壁部１５ｃを介してベース部１５ａまたは取付部１５ａ２へ熱移動可能な構成で設置されている。
【００７７】
図７と同様に図１２に示す取付部１５ａ２は、第２パワー素子４よりも第１パワー素子３の方に近い位置となるようにケースに設けられている。また、図１２に示す取付部１５ａ２は、図８と同様に第１パワー素子３よりも第２パワー素子４の方に近い位置に設けてもよいし、図９と同様に第１パワー素子３と第２パワー素子４との両方から同等距離となる位置でケースに設けてもよい。これらの構成を採用した場合には、第１実施形態の図７〜図９に係る実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７８】
第３実施形態によれば、第１パワー素子３および第２パワー素子４のそれぞれは、外装部３０の幅寸法が厚さ寸法よりも長くなる外形形状である。第１パワー素子３、第２パワー素子４は、その厚さ方向が組電池１３と放熱部材６の配列方向に対して沿うような姿勢で設置されている。この構成によれば、パワー素子を縦置きに設置することにより、パワー素子から取付部１５ａ２までの距離を短くすることができるので、電池装置１０の小型化が図れる。
【００７９】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態で図２を用いて説明した回路図に対する他の形態について図１３を参照して説明する。図１３において、第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。
【００８０】
図１３に示す回路図は、第１実施形態の第３パワー素子３００および第４パワー素子４００を備えない構成である。この構成により、第４実施形態の電池装置１０は、外部電池１７から電気負荷１８Ｂへの電力供給を制御する機能がなく、組電池１３から電気負荷１８Ｂへの電力供給を制御する機能がない。
【００８１】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００８２】
前述の実施形態において電池装置は、組電池１３と放熱部材６の配列方向が横方向となる形態で設置されているが、電池装置の設置状態はこのような状態に限定されない。例えば、電池装置は組電池１３と放熱部材６の配列方向が上下方向になる形態でもよい。この場合、特許請求の範囲における、内部電池と放熱部材の配列方向に対して直交する方向にケースを面視した状態は、ケースを横方向にみた状態になる。
【００８３】
前述の実施形態において第１パワー素子３や第２パワー素子４は、説明をわかりやすくするため、図１を除いてそれぞれ１個の素子で構成されているかのように説明しているが、第１パワー素子３や第２パワー素子４は、複数の素子で構成される形態でもよい。
【００８４】
前述の実施形態におけるパワー素子は、半導体素子を有さない、電池に対する電力の入出力を制御するメカニカルリレーに置き換えることができる。メカニカルリレーは、例えばコイルと接点部を有し、接点部を閉じることにより電力の流通を許可する状態を実現して電力の入出力を制御するスイッチ装置である。メカニカルリレーの場合、その外装部は、例えば樹脂によって形成された直方体状のケースをなす。ケースの外部には、前述したように、信号線部３１および電力線部３２がそれぞれ突出している。このように特許請求の範囲で記載するスイッチ装置には、パワー素子、メカニカルリレー等が含まれる。
【００８５】
前述の実施形態において、外部電池１７、組電池１３のそれぞれを構成する単電池は、第１実施形態で記載した鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池の他、例えばニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池で構成してもよい。
【００８６】
前述の実施形態において電池装置が備える単電池は、例えば、外装ケースが薄い平板状の形態をなし、外装ケースがラミネートシートで形成されている形態でもよい。ラミネートシートは、絶縁性の高い素材で構成されている。この場合、単電池は、例えば二つ折りにされたラミネートシートの端部同士を熱融着することにより当該端部同士を封止して密閉された扁平状容器の内部空間を有する。この内部空間には、電極集合体、電解質、端子接続部、正極端子部の一部、および負極端子部の一部を含む電池本体部が内蔵されている。したがって、単電池は、扁平状容器の周縁部が封止されることにより、電池本体部が扁平状容器の内部に密封状態で収容されている。単電池は、扁平状容器から外方へ引き出された一対の電極端子を有する。
【００８７】
前述の実施形態において電池装置が備える単電池として、例えば、円柱状の外形形状である単電池を用いてもよい。
【００８８】
前述の実施形態において、電池装置が備える電池は１個または複数の単電池で構成することができる。複数の単電池は、上下方向に積層された形態でもよいし、横方向に並べて積層された形態でもよい。
【符号の説明】
【００８９】
３…第１パワー素子（第１のスイッチ装置）
４…第２パワー素子（第２のスイッチ装置）
６…放熱部材、  １１…カバー（ケース）、  １３…組電池（内部電池）
１５…ベースケース（ケース）、  １５ａ２，１５ａ３…取付部
１７…外部電池、  ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ…放熱経路エリア
【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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