(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の角形電池セル(1)をセパレータ(2)を介して送風隙間(3)を設ける状態で積層してなる電池ブロック(4)と、この電池ブロック(4)の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間(3)に強制送風する送風ダクト(5)と、前記電池ブロック(4)を構成している複数の角形電池セル(1)の温度を検出する複数の温度センサ(6)と、この温度センサ(6)が検出する角形電池セル(1)の温度にコントロールされて前記送風ダクト(5)を介して各々の送風隙間(3)に分岐して冷却気体を送風する強制送風機(7)と、前記温度センサ(6)で検出される角形電池セル(1)の温度で電池の電流を制御する制御回路(8)とを備える車両用の電源装置であって、
強制送風機(7)が冷却気体を電池ブロック(4)の送風隙間(3)に強制送風する状態で、最低圧力となる第１の領域Ｓ１と、最高圧力となる第３の領域Ｓ３と、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３の中間の圧力となる第２の領域Ｓ２に温度センサ(6)を配設しており、第１の領域Ｓ１に配設される第１の温度センサ(6A)と、第２の領域Ｓ２に配設される第２の温度センサ(6B)と、第３の領域Ｓ３に配設される第３の温度センサ(6C)でもって、強制送風機(7)が強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック(4)を構成する角形電池セル(1)の最高温度と最低温度を検出するようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
複数の角形電池セル(1)をセパレータ(2)を介して送風隙間(3)を設ける状態で積層してなる電池ブロック(4)と、この電池ブロック(4)の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間(3)に強制送風する送風ダクト(5)と、前記電池ブロック(4)を構成している複数の角形電池セル(1)の温度を検出する複数の温度センサ(6)と、この温度センサ(6)が検出する角形電池セル(1)の温度にコントロールされて前記送風ダクト(5)を介して各々の送風隙間(3)に分岐して冷却気体を送風する強制送風機(7)と、前記温度センサ(6)で検出される角形電池セル(1)の温度で電池の電流を制御する制御回路(8)とを備える車両用の電源装置であって、
強制送風機(7)が冷却気体を電池ブロック(4)の送風隙間(3)に強制送風する状態で、最低圧力となる第１の領域Ｓ１と、最高圧力となる第３の領域Ｓ３と、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３の中間の圧力となる第２の領域Ｓ２に温度センサ(6)を配設すると共に、各温度センサ(6)は、前記強制送風機(7)が送風する冷却気体が流れる流路の外側に位置し、
第１の領域Ｓ１に配設される第１の温度センサ(6A)と、第２の領域Ｓ２に配設される第２の温度センサ(6B)と、第３の領域Ｓ３に配設される第３の温度センサ(6C)でもって、強制送風機(7)が強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック(4)を構成する角形電池セル(1)の最高温度と最低温度を検出するようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項３】
第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３が電池ブロック(4)の両端部であって、第２の領域Ｓ２が電池ブロック(4)の中間部である請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
前記温度センサ(6)が角形電池セル(1)の上部に熱結合して配設されてなる請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
前記温度センサ(6)が角形電池セル(1)の出力端子(10)に熱結合して固定されてなる請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
前記温度センサ(6)が角形電池セル(1)の下部に熱結合して配設されてなる請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
前記温度センサ(6)が角形電池セル(1)の上下の中間部に熱結合して配設されてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項８】
前記第２の領域Ｓ２に配設される温度センサ(6)が角形電池セル(1)の上下の中間部に熱結合して配設されてなる請求項７に記載される車両用の電源装置。
【請求項９】
前記第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３に配設される温度センサ(6)が、角形電池セル(1)の上部又は下部に熱結合して配設されてなる請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項１０】
前記角形電池セル(1)がリチウムイオン電池である請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてハイブリッドカー等の電動車両に搭載されて、車両を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に関し、とくに電池を強制冷却する車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、出力電力を大きくしている。この電源装置は、大電流で充放電されるので電池の温度が上昇する。また、極めて高温な環境でも使用されることから、電池を強制冷却する必要がある。現在のハイブリッドカーに搭載される電源装置は、電池の間に送風ダクトを設けて、ここに強制送風して電池を冷却している。この構造の電源装置は、多数の電池セルに強制送風して冷却するので、電池セルに温度差ができる。電池セルは、異常に温度が高くなり、あるいは低い状態では電流を制限する必要がある。とくに、リチウムイオン電池は、異常な低温で充放電されると金属リチウムが発生してセパレータを破損する確率が高くなるので、低温環境では電流を少なく制限している。また、電池セルが異常な高温になって電池に弊害を与えるので電流を制限し、あるいは遮断するように制御している。車両用の電源装置は、全ての電池セルの温度を均一にできないので、複数の電池セルを直列に接続して電池モジュールとして、各々の電池モジュールに温度センサを配設している。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−１１１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
各々の電池モジュールに温度センサを配設する車両用の電源装置は、電池モジュールの最高温度と最低温度を検出できる。しかしながら、車両用の電源装置は、多数の電池モジュールを直列に接続して出力電圧を高くしているので、この構造では温度センサの数が極めて多く、部品コストと製造コストが高価になる欠点がある。
【０００４】
本発明は、この欠点を解決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、強制送風する状態と強制送風を停止する両方の状態において、電池ブロックの最高温度と最低温度を少数の温度センサで検出して電池を高温と低温から保護できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１の車両用の電源装置は、複数の角形電池セル１をセパレータ２を介して送風隙間３を設ける状態で積層してなる電池ブロック４と、この電池ブロック４の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間３に強制送風する送風ダクト５と、電池ブロック４を構成している複数の角形電池セル１の温度を検出する複数の温度センサ６と、この温度センサ６が検出する角形電池セル１の温度にコントロールされて、送風ダクト５を介して各々の送風隙間３に分岐して冷却気体を送風する強制送風機７と、温度センサ６で検出される角形電池セル１の温度で電池の電流を制御する制御回路８とを備える。電源装置は、強制送風機７が冷却気体を電池ブロック４の送風隙間３に強制送風する状態で、最低圧力となる第１の領域Ｓ１と、最高圧力となる第３の領域Ｓ３と、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３の中間の圧力となる第２の領域Ｓ２に温度センサ６を配設している。この電源装置は、第１の領域Ｓ１に配設される第１の温度センサ６Ａと、第２の領域Ｓ２に配設される第２の温度センサ６Ｂと、第３の領域Ｓ３に配設される第３の温度センサ６Ｃでもって、強制送風機７が強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック４を構成する角形電池セル１の最高温度と最低温度を検出する。
【０００６】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、複数の角形電池セル１をセパレータ２を介して送風隙間３を設ける状態で積層してなる電池ブロック４と、この電池ブロック４の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間３に強制送風する送風ダクト５と、電池ブロック４を構成している複数の角形電池セル１の温度を検出する複数の温度センサ６と、この温度センサ６が検出する角形電池セル１の温度にコントロールされて、送風ダクト５を介して各々の送風隙間３に分岐して冷却気体を送風する強制送風機７と、温度センサ６で検出される角形電池セル１の温度で電池の電流を制御する制御回路８とを備える。電源装置は、強制送風機７が冷却気体を電池ブロック４の送風隙間３に強制送風する状態で、最低圧力となる第１の領域Ｓ１と、最高圧力となる第３の領域Ｓ３と、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３の中間の圧力となる第２の領域Ｓ２に温度センサ６を配設し、各温度センサは、強制送風機７が送風する冷却気体が流れる流路の外側に位置している。この電源装置は、第１の領域Ｓ１に配設される第１の温度センサ６Ａと、第２の領域Ｓ２に配設される第２の温度センサ６Ｂと、第３の領域Ｓ３に配設される第３の温度センサ６Ｃでもって、強制
送風機７が強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック４を構成する角形電池セル１の最高温度と最低温度を検出する。
【０００７】
本発明の請求項３の車両用の電源装置は、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３を電池ブロック４の両端部として、第２の領域Ｓ２を電池ブロック４の中間部としている。
【０００８】
本発明の請求項４の車両用の電源装置は、温度センサ６を角形電池セル１の上部に熱結合して配設している。さらに、本発明の請求項５の車両用の電源装置は、温度センサ６を角形電池セル１の出力端子１０に熱結合して固定している。さらにまた、本発明の請求項６の車両用の電源装置は、温度センサ６を角形電池セル１の下部に熱結合して配設している。
【０００９】
さらに、本発明の請求項７の車両用の電源装置は、温度センサ６を角形電池セル１の上下の中間部に熱結合して配設している。さらにまた、本発明の請求項８の車両用の電源装置は、第２の領域Ｓ２に配設される温度センサ６を角形電池セル１の上下の中間部に熱結合して配設している。
【００１０】
さらに、本発明の請求項９の車両用の電源装置は、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３に配設される温度センサ６を、角形電池セル１の上部又は下部に熱結合して配設している。
【００１１】
さらに、本発明の請求項１０の車両用の電源装置は、角形電池セル１をリチウムイオン電池としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、強制送風する状態と強制送風を停止する両方の状態において、電池ブロックの最高温度と最低温度を少数の温度センサで検出して電池を高温と低温から保護できる特徴がある。本発明の請求項１の電源装置は、複数の角形電池セルをセパレータで送風隙間ができるように積層して電池ブロックとし、強制送風機が冷却気体を送風隙間に強制送風する状態で、最低圧力となる第１の領域と、最高圧力となる第３の領域と、第１の領域と第３の領域の中間の圧力となる第２の領域に温度センサを配設して、第１の領域に配設される第１の温度センサと、第２の領域に配設される第２の温度センサと、第３の領域に配設される第３の温度センサで角形電池セルの温度を検出する。この電源装置は、強制送風する状態で第１の温度センサが最低温度を検出し、第２の温度センサと第３の温度センサのいずれかが最高温度を検出する。また、強制送風を停止する状態では、第１の温度センサと第３の温度センサのいずれかが最低温度を検出して、第２の温度センサが最高温度を検出する。したがって、この電源装置は、第１の温度センサと第２の温度センサと第３の温度センサからなる３領域に配設する温度センサでもって、強制送風する状態における最高温度及び最低温度と、強制送風を停止する状態における最高温度及び最低温度からなる４カ所の温度を検出できる。
【００１３】
また、本発明の請求項２の車両用の電源装置は、温度センサを電池ブロックの第１の領域と第２の領域と第３の領域とに配設して、第１の領域と第２の領域と第３の領域を、強制送風機が冷却気体を強制送風する状態と、強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度となる領域とするので、強制送風機を運転し、また停止する状態で、第１の温度センサと第２の温度センサと第３の温度センサでもって、強制送風における最高温度及び最低温度と、強制送風を停止する状態における最高温度及び最低温度を検出できる。
【００１４】
さらに、本発明の請求項３の車両用の電源装置は、第１の領域と第３の領域を電池ブロックの両端部とし、第２の領域を電池ブロックの中間部とする。この電源装置は、電池ブロックの両端部と中間部とに温度センサを配設して、強制送風する状態とこれを停止する状態の両方において、最高温度と最低温度を検出できる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項４の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの上部に熱結合して配設し、また、請求項５の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの出力端子に熱結合して固定し、さらにまた、請求項６の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの下部に熱結合して配設している。このように、角形電池セルの上部または下部、あるいは出力端子に熱結合して配設される温度センサは、冷却気体の影響を受けないので、角形電池セルの温度を正確に検出できる。このため、電池ブロックに強制送風する状態においても、最高温度や最低温度を正確に検出できる。
【００１６】
とくに、本発明の請求項６の車両用の電源装置は、角形電池セルの出力端子に温度センサを固定するので、簡単かつ容易に、角形電池セルに熱結合して固定しながら、角形電池セルの温度を正確に検出できる特徴がある。それは、この温度センサが、角形電池セルの内部で電極に接続される出力端子を介して電池の温度を検出するからである。
【００１７】
さらに、本発明の請求項７の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの上下の中間部に熱結合して配設している。この構造は、送風隙間を利用して、極めて簡単に温度センサを定位置に配置できる。とくに、本発明の請求項８の車両用の電源装置は、第２の領域に配設される温度センサを、角形電池セルの上下の中間部に熱結合して配設しているので、強制送風を停止する状態で温度が高くなる第２の領域における最高温度を正確に検出できる。
【００１８】
さらに、本発明の請求項９の車両用の電源装置は、第１の領域と第３の領域に配設される温度センサを、角形電池セルの上部又は下部に熱結合して配設しているので、強制送風する状態で最高温度又は最低温度となる第１の領域又は第３の領域における温度を正確に検出できる。
【００１９】
本発明の請求項１０の車両用の電源装置は、角形電池セルをリチウムイオン電池としている。この電源装置は、リチウムイオン電池である角形電池セルが異常な低温や異常な高温となるのを確実に検出して、リチウムイオン電池を低温と高温から保護できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。
【００２１】
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」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。
【００２２】
図１の斜視図と図２の平面図に示す車両用の電源装置は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両にも使用される。
【００２３】
図１と図２に示す電源装置は、複数の角形電池セル１をセパレータ２を介して送風隙間３を設ける状態で積層している電池ブロック４と、この電池ブロック４の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間３に強制送風する送風ダクト５と、電池ブロック４を構成している複数の角形電池セル１の温度を検出する複数の温度センサ６と、この温度センサ６が検出する角形電池セル１の温度にコントロールされて、送風ダクト５を介して各々の送風隙間３に分岐して冷却気体を送風する強制送風機７と、温度センサ６で検出される角形電池セル１の温度で電池の電流を制御する制御回路８とを備える。
【００２４】
角形電池セル１は、幅よりも薄い薄型の角形電池で、互いに平行な姿勢としてセパレータ２を挟んで積層している。図の角形電池セル１は、上面の両端部に正負の出力端子１０を突出させて固定している。出力端子１０を突出させる位置は、正極と負極が左右対称となる位置としている。これにより、角形電池セル１を裏返して重ねると、正極と負極とを重ね合わせることができ、直列接続を容易に行える。出力端子１０は、それぞれ断面Ｌ字状に折曲され、さらに折曲部には連結穴（図示せず）を開口しており、この連結穴に連結ボルト１１を挿通して互いに積層される折曲部を連結している。とくに、正負の出力端子１０は、図に示すように互いに逆方向に折曲されると共に、互いに隣接する電池セル同士では、正負の出力端子１０が交互に逆向きに折曲されている。これらの出力端子１０は、隣接する角形電池セル１の間で、直接接続可能な大きさ及び形状に形成している。これにより、隣接する電池間で正極と負極を直接接続して、複数の電池を直列に接続している。ただ、出力端子は、金属板のバスバーを接続して、隣接する角形電池セルを直列に接続することもできる。以上のように、角形電池セル１を直列に接続する電源装置は、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、電源装置は、角形電池セルを並列と直列に接続することもできる。
【００２５】
図の電源装置は、複数の角形電池セル１を、間に送風隙間３ができるように積層して電池ブロック４としている。この電池ブロック４は、角形電池セル１の間に、セパレータ２を挟んで送風隙間３を設けている。セパレータ２は、互いに隣接する角形電池セル１を一定の間隔に保持して、送風隙間３を設ける。図のセパレータ２は、両面に溝のある形状としてセパレータ２と角形電池セル１との境界に送風隙間３を設けている。図の電池ブロック４は、左右の両側に一対の送風ダクト５を設けている。送風ダクト５は、流入ダクト５Ａと排出ダクト５Ｂからなる。流入ダクト５Ａと排出ダクト５Ｂは、互いに反対側に設けられて、冷却気体を流入ダクト５Ａから送風隙間３に、送風隙間３から排出ダクト５Ｂに送風して、角形電池セル１を冷却する。図の電池ブロック４は、流入ダクト５Ａと排出ダクト５Ｂを両側に設けているので、送風隙間３を水平方向に伸びるように設けている。冷却気体は、送風隙間３に水平方向に送風されて、角形電池セル１を冷却する。ただし、本発明の電源装置は、送風隙間を上下方向に伸びるように設けて、一対の送風ダクトを電池ブロックの上下の対向面に設けることもできる。
【００２６】
温度センサ６は、電池ブロック４を構成する角形電池セル１の温度を検出する。温度センサ６は、サーミスタ等の温度で電気抵抗が変化する素子である。温度センサ６は、電池ブロック４が強制送風される状態と、強制送風されない状態とで最高温度と最低温度を検出する。電池ブロック４は、強制送風する状態と強制送風を停止する状態とで、最高温度と最低温度となる領域が異なる。したがって、強制送風する状態と強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度を検出するためには、４個の温度センサ６を必要とする。ただ、本発明の電源装置は、第１の温度センサ６Ａと第２の温度センサ６Ｂと第３の温度センサ６Ｃでもって、強制送風する状態としない状態の両方で、最高温度と最低温度の両方を検出する。
【００２７】
このことを実現するために、図１と図２の電源装置は、電池ブロック４の送風隙間３に強制送風する状態で、最低圧力となる第１の領域Ｓ１と、最高圧力となる第３の領域Ｓ３と、第１の領域Ｓ１と第３の領域の中間の圧力となる第２の領域Ｓ２に温度センサ６を配設している。第１の領域Ｓ１に配設される第１の温度センサ６Ａと、第２の領域Ｓ２に配設される第２の温度センサ６Ｂと、第３の領域Ｓ３に配設される第３の温度センサ６Ｃは、強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック４の最高温度と最低温度を検出する。図の電源装置は、電池ブロック４の両側に、流入ダクト５Ａと排出ダクト５Ｂからなる一対の送風ダクト５を設けている。流入ダクト５Ａと排出ダクト５Ｂには複数の送風隙間３が並列に連結される。したがって、流入ダクト５Ａに送風される冷却気体は、複数の送風隙間３に分岐して送風され、送風ダクト５から排出ダクト５Ｂに送風される。この電源装置は、第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３が電池ブロック４の両端部となり、第２の領域Ｓ２が電池ブロック４の中間部となる。したがって、電池ブロック４の両端部に第１の温度センサ６Ａと第３の温度センサ６Ｃを配設して、電池ブロック４の中間部に第２の温度センサ６Ｂを配設している。
【００２８】
図３は、図１と図２に示すように、電池ブロック４であって、１９個の角形電池セル１に強制送風する状態の温度分布（曲線Ａ）と、強制送風を停止する状態における電池ブロック４の温度分布（曲線Ｂ）と、強制送風する状態における送風隙間３の圧力分布（曲線Ｃ）を示すグラフである。ただし、このグラフは、図２に示す電池ブロック４の中心線ｍの位置の温度と圧力を示している。図３の曲線Ｃで示すように、電池ブロック４に強制送風する状態では、風上側の圧力が最低圧力となり、風下側の圧力が最高圧力となり、中間部が中間の圧力となる。したがって、この電池ブロック４は、最低圧力となる風上側の端部が第１の領域Ｓ１、最高圧力となる風下側の端部が第３の領域Ｓ３、その中間部が第２の領域Ｓ２となる。したがって、風上側の端部である第１の領域Ｓ１には第１の温度センサ６Ａが配設され、風下側の端部である第３の領域Ｓ３には第３の温度センサ６Ｃが配設され、中間の領域にある第２の領域Ｓ２には第２の温度センサ６Ｂが配設される。
【００２９】
電池ブロックは、全体を第１の領域と第２の領域と第３の領域に分割し、第１の領域には第１の温度センサを、第２の領域には第２の温度センサを、第３の領域には第３の温度センサを配設し、さらに、第１の領域と第２の領域と第３の領域を、強制送風機が冷却気体を強制送風する状態と、強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度となる領域として、強制送風機を運転し、また停止する状態で、温度センサが最高温度と最低温度を検出することもできる。図１と図２の電源装置は、強制送風する状態では、一方の端部が最低温度となって、他端が最高温度となり、また強制送風しない状態では、両端部が最低温度となって、中間が最高温度となるので、電池ブロック４の両端部を第１の領域Ｓ１と第３の領域Ｓ３とし、中間を第２の領域Ｓ２として第１の領域Ｓ１と第２の領域Ｓ２と第３の領域Ｓ３に各々温度センサ６を配設して、強制送風する状態と、強制送風を停止する両方の状態で、電池ブロック４の最高温度と最低温度を検出できる。
【００３０】
電池ブロック４の第１の領域Ｓ１と第２の領域Ｓ２と第３の領域Ｓ３に配設される温度センサ６は、角形電池セル１の上部と、下部と、上下の中間部と、出力端子１０のいずれかの部位に熱結合して固定される。図４と図５は、角形電池セル１の上部に温度センサ６を配設する構造を示している。この構造は、セパレータ２に温度センサ６を挿入する挿入口１２を開口している。挿入口１２は、上面から斜めに傾斜して開口される。セパレータ２は、角形電池セル１をより広い面積で冷却できるように、できる限り上部まで送風隙間３を設けている。したがって、セパレータ２の上縁部にあって、互いに接触して積層される上の積層部１３は、上下幅が狭くなる。この積層部１３に傾斜して挿入口１２を設けて挿入口１２を長くできる。長い挿入口１２に挿入される温度センサ６は、角形電池セル１の温度を正確に検出しながら、挿入口１２にしっかりと確実に固定される。さらに、サーミスタなどの温度センサ６は、金属筒１４に入れて挿入口１２に挿入される。この温度センサ６は、熱伝導に優れた金属筒１４を介して角形電池セル１の温度を速やかに検出する。挿入口１２に挿入された金属筒１４は、絶縁材のセパレータ２で角形電池セル１から絶縁される。角形電池セル１の上部に熱結合して配設される温度センサ６は、冷却気体の影響を受けず、角形電池セル１の温度を正確に検出する。したがって、この固定構造は、強制送風する状態で、最高温度又は最低温度となる電池ブロック４の第１の領域Ｓ１、又は、第３の領域Ｓ３に温度センサ６を配置するのに適している。
【００３１】
図６と図７は、電池ブロック４の底部に温度センサ６を配設する固定構造を示している。この構造は、互いに接触状態で積層されるセパレータ２の底の積層部１３にスリット１５を設けている。このスリット１５に温度センサ６とリード線９を案内している。さらに、温度センサ６を角形電池セル１の底面に接触させる接触穴１６をスリット１５に連通して設けている。接触穴１６は上方に開口されて、スリット１５に案内される温度センサ６を角形電池セル１の底面に接触状態で熱結合させる。図のスリット１５は、接触穴１６を上下に貫通して設けている。さらに、温度センサ６はリード線９の部分よりも太くしている先端の感温部６ａを接触穴１６に入れている。この構造は、温度センサ６を位置ずれしないように、定位置に配置させる。スリット１５は、リード線９を電池ブロック４の縦方向に引き出すように、積層方向に延びるように設けている。角形電池セル１の底部に温度センサ６を配設する構造は、冷却気体の影響を受けず、角形電池セル１の温度を正確に検出する。したがって、この固定構造も、強制送風する状態で最高温度又は最低温度となる電池ブロック４の第１の領域Ｓ１、又は、第３の領域Ｓ３に温度センサ６を配置するのに適している。
【００３２】
さらに、図８と図９は、電池ブロック４の上下の中間部に温度センサ６を配設する構造を示している。この構造は、送風隙間３に温度センサ６を挿入している。温度センサ６は、先端の感温部６ａを角形電池セル１の表面に接触して熱結合される。リード線９は、送風隙間３から外部に引き出される。この構造は、送風隙間３を利用して温度センサ６を定位置に配置するので、セパレータ２に特別な加工をすることなく、温度センサ６を熱結合して配置できる。角形電池セル１は、強制送風を停止する状態で温度が高くなるので、この構造は、強制送風を停止する状態で最高温度となる第２の領域Ｓ２に温度センサ６を配置するのに適している。
【００３３】
さらに、図１０は、角形電池セル１の出力端子１０に熱結合して温度センサ６を固定する構造を示している。この固定構造は、出力端子１０にネジ止めされる金属リング１７に連結している。金属リング１７は、出力端子１０に固定される連結ボルト１１に積層されて、一緒にネジ止めされる。この固定構造は、温度センサ６を簡単かつ容易に熱結合して固定しながら、角形電池セル１の温度を正確に検出でき、また、角形電池セル１に確実に固定できる特徴がある。角形電池セル１の出力端子１０は、内部で電極に接続しているので、電池の内部発熱を効率よく熱伝導する。したがって、出力端子１０に固定される温度センサ６は、角形電池セル１の温度を速やかに正確に検出できる。また、この取付構造は、冷却気体の影響を受けないことから、第１の領域Ｓ１と第２の領域Ｓ２と第３の領域Ｓ３に固定される全ての温度センサ６の取り付けに利用できる。
【００３４】
強制送風機７は、送風ダクト５に連結される。図の電源装置は、流入ダクト５Ａに強制送風機７を連結している。したがって、強制送風機７は、流入ダクト５Ａに冷却気体を強制送風する。この電源装置は、強制送風機７→流入ダクト５Ａ→送風隙間３→排出ダクト５Ｂに冷却気体を送風して、角形電池セル１を冷却する。ただし、強制送風機は、排出ダクトに連結することもできる。この強制送風機は、排出ダクトから冷却気体を強制的に吸入して排気する。したがって、この電源装置は、冷却気体を、流入ダクト→送風隙間→排出ダクト→強制送風機に送風して、角形電池セルを冷却する。送風される冷却気体は空気であるが、空気に代わって窒素や炭酸ガスなどの不活性ガスを送風することもできる。冷却気体を不活性ガスとする電源装置は、冷却気体を循環して、角形電池セルを冷却する。循環される不活性ガスは、流路の途中に配設している冷却用の熱交換器で冷却されて、流入ダクト→送風隙間→排出ダクト→強制送風機に循環されて、角形電池セルを冷却する。
【００３５】
強制送風機７は、モータ７Ａで回転されるファン７Ｂを備え、モータ７Ａの運転は制御回路８に制御される。制御回路８は、温度センサ６の信号で強制送風機７のモータ７Ａの運転を制御する。制御回路８は、温度センサ６が検出する最高温度が設定温度よりも高くなると、強制送風機７のモータ７Ａを運転して、送風隙間３に冷却気体を強制送風する。最高温度が設定温度よりも低くなると、モータ７Ａの運転を停止する。さらに、制御回路８は、温度センサ６の検出温度によって、モータ７Ａに供給する電力をコントロールして、角形電池セル１を所定の温度範囲に制御することもできる。たとえば、温度センサ６の検出温度が高くなるとモータ７Ａに供給する電力を次第に大きくして、強制送風機７が送風する風量を多くし、検出温度が低くなるとモータ７Ａの供給電力を小さくして、設定された温度範囲に制御することもできる。
【００３６】
さらに、制御回路８は、温度センサ６で検出される最高温度と最低温度で角形電池セル１の電流をコントロールする。最高温度が設定温度よりも高くなり、あるいは最低温度よりも低くなると、角形電池セル１に流す最大電流を制限し、あるいは遮断する。角形電池セル１の温度が異常に高く、あるいは低い状態における大電流が電池を著しく劣化させるからである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図２】図１に示す車両用の電源装置の平面図である。
【図３】電池ブロックの温度分布と送風隙間の圧力分布を示すグラフである。
【図４】電池ブロックの上部に温度センサを配設する状態を示す断面斜視図である。
【図５】図４に示す温度センサの配設構造を示す拡大断面斜視図である。
【図６】電池ブロックの下部に温度センサを配設する状態を底面図である。
【図７】電池ブロックの下部に温度センサを配設する状態を一部拡大断面図である。
【図８】電池ブロックの上下の中間部に温度センサを配設する状態を示す断面斜視図である。
【図９】図８に示す電池ブロックの側面図である。
【図１０】角形電池セルの出力端子に温度センサを固定する構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…角形電池セル
２…セパレータ
３…送風隙間
４…電池ブロック
５…送風ダクト              ５Ａ…流入ダクト
５Ｂ…排出ダクト
６…温度センサ              ６Ａ…第１の温度センサ
６Ｂ…第２の温度センサ
６Ｃ…第３の温度センサ
６ａ…感温部
７…強制送風機              ７Ａ…モータ
７Ｂ…ファン
８…制御回路
９…リード線
１０…出力端子
１１…連結ボルト
１２…挿入口
１３…積層部
１４…金属筒
１５…スリット
１６…接触穴
１７…金属リング
【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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