(57)【要約】【課題】電源部が備えるカバーの開閉作業を容易化することを目的とする。【解決手段】車両に搭載される電源部と、該電源部が備えるカバーと、を有し、前記カバーは、第１の軸部と、この第１の軸部周りに回動可能な開閉カバー部とを備え、前記開閉カバー部は、該開閉カバー部の折り曲げを許容する折り曲げ許容部を備えることを特徴とする電源装置。前記折り曲げ許容部は、前記開閉カバー部の折り曲げを許容する第２の軸部であってもよい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電源部と、
該電源部が備えるカバーと、を有し、
前記カバーは、第１の軸部と、この第１の軸部周りに回動可能な開閉カバー部とを備え、
前記開閉カバー部は、該開閉カバー部の折り曲げを許容する折り曲げ許容部を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記折り曲げ許容部は、前記開閉カバー部の折り曲げを許容する第２の軸部であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記電源部は、複数の単電池を積層した組電池と、前記複数の単電池を電気的に接続する複数のバスバーと、これらのバスバーをユニット化するバスバーモジュールと、前記組電池の充放電を許容する許容状態と、充放電を禁止する禁止状態との切り替えを行うリレー回路と、を備え、
前記カバーは、前記バスバーモジュールを覆い、
前記開閉カバー部は、前記バスバーモジュールと前記リレー回路とを電気的に接続する接続部に連通する開口部を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記バスバーモジュール及び前記リレー回路を電気的に接続するバスバーと、このバスバーを固定する締結部材とを有することを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記組電池は、前記複数の単電池を挟持するエンドプレートを備え、
前記リレー回路を収容するジャンクションボックスは、前記エンドプレートに対して着脱可能に固定されており、
前記接続部は、前記単電池の積層方向に直交する直交方向視において、前記ジャンクションボックスと重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の電源装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の電源装置を搭載した車両であって、
前記カバーは、車両のボディーに対して所定の間隔を空けて配置されており、
前記所定の間隔は、
前記開閉カバー部を前記折り曲げ許容部において折り曲げない状態で前記第１の軸部周りに回転させた場合に、前記開閉カバー部が車両のボディーに当接する第１の条件と、前記開閉カバー部を前記折り曲げ許容部において折り曲げた状態で前記第１の軸部周りに回転させた場合に、前記開閉カバー部が車両のボディーに当接しない第２の条件とを満足するように設定されていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置の構造、特に電源部が備えるカバーの開閉構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の蓄電装置として、複数の単電池を積層した組電池が知られている。組電池は、リレー回路を収容したジャンクションボックスなどの電気機器とともにユニット化されており、この種の電気機器はカバーにより覆われている。この種の電気機器をメンテナンスする方法として、カバーを開閉構造とすることが考えられる。
【０００３】
特許文献１は、車両の走行用駆動源に供給する電力を蓄電する蓄電機構と、蓄電機構に電気的に接続されたジャンクションボックスとを有する電池パック構造を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２６９９６号公報
【特許文献２】特開２００６−１１７２９２号公報
【特許文献３】特開平０５−２０４１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両構造物がカバーに近接している場合、開閉時にカバーが車両構造物に当接するおそれがある。また、メンテナンス時に組電池を車両構造物から離間させた位置に一旦退避させ、この位置でカバーを開く方法も考えられるが、この方法ではメンテナンス作業が煩雑化する。
【０００６】
そこで、本発明は、電源部が備えるカバーの開閉作業を容易化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願発明に係る電源装置は、（１）車両に搭載される電源部と、該電源部が備えるカバーと、を有し、前記カバーは、第１の軸部と、この第１の軸部周りに回動可能な開閉カバー部とを備え、前記開閉カバー部は、該開閉カバー部の折り曲げを許容する折り曲げ許容部を備えることを特徴とする電源装置。
【０００８】
（２）上記（１）の構成において、前記折り曲げ許容部は、前記開閉カバー部の折り曲げを許容する第２の軸部であってもよい。第２の軸部周りに開閉カバー部を折り曲げることにより、開き時の回転半径を縮径することができる。
【０００９】
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記電源部は、複数の単電池を積層した組電池と、前記複数の単電池を電気的に接続する複数のバスバーと、これらのバスバーをユニット化するバスバーモジュールと、前記組電池の充放電を許容する許容状態と、充放電を禁止する禁止状態との切り替えを行うリレー回路と、を備え、前記カバーは、前記バスバーモジュールを覆い、前記開閉カバー部は、前記バスバーモジュールと前記リレー回路とを電気的に接続する接続部に連通する開口部を開閉することができる。電源装置を固定した状態で、前記開閉カバー部を開くことが可能となり、前記接続部に簡単にアクセスすることができる。これにより、接続部での接続を簡単に解除することができる。
【００１０】
（４）上記（３）の構成において、前記接続部は、前記バスバーモジュール及び前記リレー回路を電気的に接続するバスバーと、このバスバーを固定する締結部材とを有する。電源装置を固定した状態で、前記開閉カバー部を開くことにより、締結部材による締結を簡単に解除することができる。これにより、リレー回路の交換などを簡単に行うことができる。
【００１１】
（５）上記（３）又は（４）の構成において、前記組電池は、前記複数の単電池を挟持するエンドプレートを備え、前記リレー回路を収容するジャンクションボックスは、前記エンドプレートに対して着脱可能に固定されており、前記接続部は、前記単電池の積層方向に直交する直交方向視において、前記ジャンクションボックスと重なる位置に設けることができる。ジャンクションボックスを組電池に対してより近接した領域に配置することができる。これにより、電源装置を小型化することができる。
【００１２】
（６）上記（１）乃至（５）のうちいずれか一つに記載の電源装置を搭載した車両であって、前記カバーは、車両のボディーに対して所定の間隔を空けて配置されており、
前記所定の間隔は、前記開閉カバー部を前記折り曲げ許容部において折り曲げない状態で前記第１の軸部周りに回転させた場合に、前記開閉カバー部が車両のボディーに当接する第１の条件と、前記開閉カバー部を前記折り曲げ許容部において折り曲げた状態で前記第１の軸部周りに回転させた場合に、前記開閉カバー部が車両のボディーに当接しない第２の条件とを満足するように設定することができる。開閉カバー部を車両のボディーにより近接した位置に配置しながら、開閉カバー部の開閉を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電源部が備えるカバーの開閉を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電源装置の分解斜視図である。
【図２】電源装置の制御に関わる要素のブロック図である。
【図３】バスバーモジュールカバー及びジャンクションボックスの一部を拡大した斜視図である。
【図４】開閉カバー部の動作説明図である（閉じ位置）。
【図５】開閉カバー部の動作説明図である（中間位置）。
【図６】開閉カバー部の動作説明図である（開き位置）。
【図７】バスバーモジュールのＹ矢視図である。
【図８】変形例の開閉カバー部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照しながら、本実施形態に係る電源装置について説明する。図１は、電源装置の分解斜視図であり、二点鎖線で示す矢印は各要素の接続位置を示している。電源装置１は、車両に搭載される。搭載位置は、車両の座席下のフロアパネルであってもよい。
【００１６】
電源装置１は、組電池（電源部）１０、バスバーモジュール（電源部）２０、監視ユニット（不図示）、監視ユニットコネクタ３０、バスバーモジュールカバー（カバー）４０、ジャンクションボックス５０及び固定フレーム６０を備える。
【００１７】
組電池１０は、複数の単電池１１、一対のエンドプレート１２及び拘束部材１３を備える。複数の単電池１１は、Ｘ軸方向に積層されている。単電池１１のＹ軸方向の両端面には、端子電極１１Ａが設けられている。Ｘ軸方向において隣り合う各単電池１１の各端子電極１１Ａは互いに極性が異なり、バスバー２１を介して直列に接続されている。各単電池１１は、Ｚ軸方向の一端面にガス放出弁１１Ｂ及びサーミスタ固定部１１Ｃを備える。
【００１８】
ガス放出弁１１Ｂは、電池異常時に単電池１１の発電要素から発生したガスを外部に放出して、内圧上昇を抑制する。ガス放出弁１１Ｂは、圧力上昇時に破断してガスの排出を許容する破壊弁、或いは圧力上昇時にガス排出口から退避し、減圧後にガス排出口を塞ぐ閉塞位置に復帰する自動復帰弁であってもよい。サーミスタ固定部１１Ｃには、各単電池１１の温度情報を取得するサーミスタ（不図示）が固定される。監視ユニットは、サーミスタから出力される情報を監視ユニットコネクタ３０を介して取得し、各単電池１１の温度を監視する。
【００１９】
単電池１１は、二次電池であってもよい。二次電池は、ニッケル水素電池、或いはリチウムイオン電池であってもよい。単電池１１は、一つのセルからなる電池セル、或いは複数の電池セルを接続した電池モジュールであってもよい。なお、隣接する単電池１１の間に冷却風を導通させるためのスペーサを配置してもよい。この場合、冷却風は、組電池１０のＺ軸方向の一端側から他端側に向かって送風される。これにより、各単電池１１が冷却されて、電池劣化が抑制される。
【００２０】
エンドプレート１２のＺ軸方向の端面には、拘束部材固定部１２Ａが形成されている。拘束部材固定部１２Ａには開口部１２Ｃが形成されており、この開口部１２Ｃには拘束部材１３が挿入されている。拘束部材１３は、単電池１１の積層方向に沿って延びており、その両端部にはネジ溝が形成されており、このネジ溝にはナット１２Ｂが締結されている。これにより、一対のエンドプレート１２は互いに接近して、各単電池１１が積層方向に圧縮される。その結果、各単電池１１の発電要素である電極体とセパレータとが密着して、所望の入出力を得ることができる。エンドプレート１２のＸ軸方向の端面には、ジャンクションボックス５０を固定するための複数の締結孔部１２Ｄが形成されている。これらの締結孔部１２Ｄに対して締結部材１２１を締結することにより、ジャンクションボックス５０をエンドプレート１２に固定することができる。ジャンクションボックス５０の内部構成については、後述する。
【００２１】
バスバーモジュール２０は、複数のバスバー２１をユニット化する。これらのバスバー２１は、隣接する単電池１１の端子電極１１Ａを互いに接続する。各バスバー２１には、端子電極１１Ａが挿通される図示しない開口部が形成されている。バスバーモジュール２０は、複数のバスバー２１を保持した状態で、組電池１０の端子電極１１Ａが位置する側の面に配設される。これにより、複数の単電池１１が直列に接続される。複数のバスバー２１は、ユニット化された状態で各端子電極１１Ａに接続されるため、接続作業を簡素化することができる。
【００２２】
監視ユニットは、監視ユニットコネクタ３０を介して、電圧センサから出力される電圧値を取得し、組電池１０のＳＯＣ（State of charge）を監視する。電圧センサは、個々の単電池１１が備えてもよいし、或いは複数の単電池１１（ブロック単位の電池）が備えてもよい。
【００２３】
固定フレーム６０は、組電池１０を所定の高さに支持しており、車両のフロアパネルに対して締結部材を介して固定される。組電池１０を所定の高さに支持することにより、組電池１０とフロアパネルとの間に冷却風の排出経路が形成される。
【００２４】
図２は、電源装置の制御に関わる要素のブロック図である。図１及び図２を参照して、リレー回路５１は、ジャンクションボックス５０の内部に収容されている。組電池１０の総プラス端子１１１Ａ（図１参照）は、総プラス用バスバー２２（図２参照）を介してリレー回路５１（図２参照）に電気的に接続されている。なお、総プラス用バスバー２２については、図６及び図７を参照して説明する後述の動作説明において詳細を述べる。リレー回路５１は、リレーＳＭＲ−Ｇ，リレーＳＭＲ−Ｂ，リレーＳＭＲ−Ｐ及びプリチャージ抵抗１１７を含む。リレーＳＭＲ−Ｐおよびプリチャージ抵抗１１７は、リレーＳＭＲ−Ｂに対して並列に接続されている。リレー回路５１は、昇圧回路１３１に接続されている。
【００２５】
これらのリレーＳＭＲ−Ｇ，リレーＳＭＲ−Ｂ，リレーＳＭＲ−Ｐは、コイルに対して通電したときに接点が閉じるリレーである。ＳＭＲがオンとは通電状態を意味し、ＳＭＲがオフとは非通電状態を意味する。
【００２６】
電流遮断時、すなわちイグニッションスイッチのポジションがＯＦＦ位置になるときには、全てのリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐがオフされる。すなわち、リレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐのコイルに対する励磁電流をオフにする。なお、イグニッションスイッチのポジションは、ＯＦＦ位置→ＡＣＣ位置の順に切り替わる。
【００２７】
ハイブリッドシステム起動時（メイン電源接続時）、すなわち、たとえば運転者がブレーキペダルを踏み込んでプッシュ式のスタートスイッチを押し込むと、最初にリレーＳＭＲ−Ｇをオンにする。次に、リレーＳＭＲ−Ｐをオンしてプリチャージを実行する。
【００２８】
リレーＳＭＲ−Ｐにはプリチャージ抵抗１１７が接続されている。このため、リレーＳＭＲ−Ｐをオンしてもインバータ１３２への入力電圧は緩やかに上昇し、突入電流の発生を防止できる。インバータ１３２の電圧値が、例えば、組電池１０の電圧値の約８０％〜１００％程度に達したときに、プリチャージを完了し、リレーＳＭＲ−ＰをオフしてリレーＳＭＲ−Ｂをオンする。
【００２９】
イグニッションスイッチのポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り替わると、先ずリレーＳＭＲ−Ｂをオフし、続いてリレーＳＭＲ−Ｇをオフする。これにより、組電池１０とインバータ１３２との間の電気的な接続が遮断され、電源遮断状態となる。
【００３０】
昇圧回路１３１は、組電池１０の出力電圧を昇圧して、インバータ１３２に供給する。インバータ１３２は、昇圧回路１３１からの直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ（三相交流モータ）１３４に供給する。これにより、モータ・ジェネレータ１３４が駆動され、モータ・ジェネレータ１３４で生成された運動エネルギは、車輪に伝達されて車両を走行させることができる。ここで、昇圧回路１３１およびインバータ１３２により、パワーコントロールユニット１３３が構成される。
【００３１】
一方、車両の制動時において、モータ・ジェネレータ１３４は、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換して、インバータ１３２に供給する。インバータ１３２は、モータ・ジェネレータ１３４からの交流電力を直流電力に変換する。昇圧回路１３１は、インバータ１３２からの直流電力を降圧して、昇圧前フィルタコンデンサ１１８に供給する。
【００３２】
昇圧前フィルタコンデンサ１１８は、昇圧回路１３１のスイッチング動作に応じて直流電力に付与される電圧の変動を平滑化する。コンデンサ電圧センサ１１９は、昇圧前フィルタコンデンサ１１８の両端の電圧を測定する。
【００３３】
図１を参照して、バスバーモジュールカバー４０は、開閉カバー部４１を備える。図３は、バスバーモジュールカバー４０及びジャンクションボックス５０の一部を拡大して図示した斜視図である。図１及び図３を参照して、開閉カバー部４１は、開閉カバー部本体４１１と、縮径カバー部４１２とから構成される。開閉カバー部本体４１１は、第１の軸部４１１Ａ周りに回転する。縮径カバー部４１２は、第２の軸部４１２Ａ周りに回転する。第１の軸部４１１Ａは、バスバーモジュールカバー４０の外面（ジャンクションボックス５０と向きあう内面とは反対側の面）側に位置し、第２の軸部４１２Ａは、バスバーモジュールカバー４０の内面側（ジャンクションボックス５０と向きあう内面）に位置する。
【００３４】
次に、図４〜図６を参照しながら、開閉カバー部４１の動作について説明する。ここで、図４〜図６は開閉カバー部の動作説明図であり、図４は閉じ位置を示し、図６は開き位置を示し、図５は開き位置と閉じ位置との間の中間位置を示している。これらの図において、バスバーモジュールカバー４０は、車両のボディー１００に対して所定の間隔を隔てて位置する。図５において、半径Ｒ１は、開閉カバー部４１を折り曲げない状態で第１の軸部４１１Ａ周りに回転させたときの回転半径を示し、半径Ｒ２は、開閉カバー部４１を折り曲げた状態で第１の軸部４１１Ａ周りに回転させたときの回転半径を示している。
【００３５】
縮径カバー部４１２は、開閉カバー部本体４１１に対して第２の軸部４１２Ａ周りに所定の範囲（α度）で回転可能である。図４に図示する閉じ位置において、第１の軸部４１１Ａを回転軸として開閉カバー部本体４１１を反時計周り方向に回転させながら、第２の軸部４１２Ａを回転軸として縮径カバー部４１２を時計周り方向に回転させると、図５に図示するように、開閉カバー部４１の回転半径はＲ１からＲ２に縮径する。ここで、回転半径がＲ１である場合、つまり、開閉カバー部４１を折り曲げずに開き方向に回転させた場合、縮径カバー部４１２が車両のボディー１００に当接する（第１の条件）。回転半径がＲ２である場合、つまり、開閉カバー部４１を折り曲げた状態で開き方向に回転させた場合、縮径カバー部４１２は車両のボディー１００に当接しない（第２の条件）。これらの第１の条件及び第２の条件を満足するように、バスバーモジュールカバー４０と車両のボディー１００との間隔を設定することにより、バスバーモジュールカバー４０を車両のボディー１００により近接した位置に配置しながら、開閉カバー部４１の開閉を行うことができる。
【００３６】
図７は、総プラス用バスバー２２とリレー回路５１との接続部を示すバスバーモジュール２０のＹ矢視図である。点線で囲んだ領域は、図６に図示する開き状態において、Ｙ軸方向から目視できる領域を示している。換言すると、点線で囲んだ領域は、開閉カバー部４１によって開閉されるバスバーモジュールカバー４０の開口部の輪郭を示している。
【００３７】
図１、図６及び図７を参照して、総プラス用バスバー２２は、締結部材１２２、１２３により締結されている。これにより、バスバーモジュール２０とリレー回路５１とが電気的に接続される。開閉カバー部４１の開き状態において、バスバーモジュールカバー４０の外側から締結部材１２２、１２３に対して工具８０を当接させることができる。工具８０を締結部材１２２、１２３に当接させた状態で回転させることにより、締結部材１２２、１２３の締結を解除することができる。さらに、締結部材１２１の締結を解除することにより、ジャンクションボックス５０をエンドプレート１２及びバスバーモジュール２０から取り外すことができる。これにより、電源装置１を車両の搭載位置に固定した状態で、ジャンクションボックス５０の交換を簡易に行うことができる。
【００３８】
（変形例１）
上述の実施形態では、縮径カバー部４１２を開閉カバー部本体４１１に対して折り曲げるために第２の軸部４１２Ａを設けたが、本発明はこれに限られるものではなく、折り曲げ可能な他の形態であってもよい。当該他の形態は、図８に図示する屈曲部（折り曲げ許容部）４１３であってもよい。屈曲部４１３は、バスバーモジュール２０から離間する方向に屈曲しており、縮径カバー部４１２が矢印方向に折れ曲がるのを許容する。本変形例１の構成によれば、上記実施形態と同様に、開閉カバー部４１の回転半径を縮径することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  電源装置    １０  組電池    １１  単電池    １２  エンドプレート
１３  拘束部材    ２０  バスバーモジュール    ２１  バスバー
２２  総プラス用バスバー    ３０  監視ユニットコネクタ
４０  バスバーモジュールカバー    ４１  開閉カバー部    
５０  ジャンクションボックス    ４１１  開閉カバー部本体
４１１Ａ  第１の軸部    ４１２  縮径カバー部    ４１２Ａ  第２の軸部
１２１、１２２、１２３  締結部材
【図１】
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【図２】
2013026113.tif 000004
【図３】
2013026113.tif 000005
【図７】
2013026113.tif 000006
【図４】
2013026113.tif 000007
【図５】
2013026113.tif 000008
【図６】
2013026113.tif 000009
【図８】
2013026113.tif 000010