(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の二次電池セルを直列接続して構成されるバッテリと、前記バッテリの充放電電流を検出する検出部品を含む電装品と、前記検出部品からの検出信号を受けて少なくとも前記バッテリの残存容量を計算するマイコンを含む電子制御ユニットと、前記バッテリを冷却するための空冷回路とを備える電気自動車用バッテリシステムにおいて、
前記バッテリシステムは吸気口を有する全体筐体に収納され、前記空冷回路は前記吸気口より流入する冷却空気を前記バッテリと前記電子制御ユニット又は前記電装品のうち少なくとも一方へ分岐する冷却空気分岐手段を備え、
前記冷却空気分岐手段は前記全体筐体と前記バッテリで形成される四隅の仕切板に設けた分岐孔により形成されたことを特徴とする電気自動車用バッテリシステム。
【請求項２】
前記電子制御ユニットは筐体に収納され、前記筐体内には冷却空気通路が設けられ、前記冷却空気通路に前記冷却空気分岐手段によって分岐された冷却空気を流すことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用バッテリシステム。
【請求項３】
前記電装品は筐体に収納され、前記筐体内には冷却空気通路が設けられ、前記冷却空気通路に前記冷却空気分岐手段によって分岐された冷却空気を流すことを特徴とする請求項１〜２に記載の電気自動車用バッテリシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は電気自動車用バッテリシステムに関し、特にたとえばバッテリを冷却する冷却ファンを利用してバッテリシステムを構成する電子制御ユニットおよび電装品を冷却する電気自動車用バッテリシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車には、走行用モータに給電するためのバッテリと、このバッテリの充放電電流等を検出するための検出部品を含む電装品およびバッテリの残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）等を計算するためのマイコンを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unite）が搭載されている。そして、これらバッテリや電装品およびＥＣＵは電気自動車の走行に伴って発熱するため、冷却ファンから供給される冷却風により冷却を行う必要がある。
【０００３】
例えば、ＥＣＵは回路電源等の部品が発熱しこれらを収納している筐体（ボックス）内の温度が上昇するため、マイコン等その他の関連部品の温度ドリフト等を引き起こし、機能性および信頼性を悪化させる要因となっている。
【０００４】
また、電装品も通電時にメインケーブルやリレーおよび電流センサの温度上昇があり、信頼性を悪化させる要因となっている。特に、電流センサは温度ドリフトがあり、電流検出精度等の機能性を悪化させる要因ともなり得るものである。そのために、より高価な部品を使用して高信頼性を確保するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機能性や信頼性を確保するために、バッテリ、電装品およびＥＣＵを個別の冷却ファンにより冷却するとファンの個数もそれだけ必要となりそれに伴い構造も複雑で、コストも高くつという問題がある。また、高価な部品を使用して高信頼性を確保すると部品コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、バッテリの冷却ファンを利用することにより簡単な構成で安価な電装品およびＥＣＵを効率よく冷却することができる電気自動車用バッテリシステムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数個の二次電池セルを直列接続して構成されるバッテリと、このバッテリの充放電電流を検出する検出部品を含む電装品と、前記検出部品からの検出信号を受けて少なくとも前記バッテリの残存容量を計算するマイコンを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、バッテリを冷却するための空冷回路とを備える電気自動車用バッテリシステムにおいて、  前記バッテリシステムは吸気口を有する全体筐体に収納され、前記空冷回路は前記吸気口より流入する冷却空気を前記バッテリと前記電子制御ユニット又は前記電装品のうち少なくとも一方へ分岐する冷却空気分岐手段を備えたことを特徴とする、電気自動車用バッテリシステムである。
【０００８】
【作用】
バッテリの空冷回路に、例えば電装品およびＥＣＵの冷却空気通路を配置形成できるので、構成が簡単となり効果的に冷却を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の効果】
この発明によれば、バッテリの空冷回路を利用することにより、不用な温度上昇を低減させると共に低コスト部品の採用や信頼性の向上を実現できる。
【００１０】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳細な説明により一層明らかとなろう。
【００１１】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例である電気自動車用バッテリシステムの全体構成を示す回路ブロック図である。
【００１２】
図１において、電気自動車用バッテリシステム１０は、動力源としてのバッテリ１２、このバッテリ１２の正極端子引出線１４および負極端子引出線１６に介在して設けられるメインリレー１８のリレー接点１８ａおよび１８ｂ、リレー接点１８ａに並列接続されるプリチャージリレー２０とプリチャージ抵抗２２の直列回路２４、電流センサ２６により検出される充放電電流、温度センサ（図示せず）により検出されるバッテリ温度およびバッテリ電圧等を入力としてバッテリ１２の残存容量（ＳＯＣ）を算出すると共にバッテリ温度と外気温に基づき温度差を算出するマイコンを含む電子制御ユニット２８（以下単に「ＥＣＵ」という）およびマイコンで算出された温度差に基づいてＥＣＵ２８から出力される制御信号により冷却ファン３０を駆動するファン駆動回路３２を含む。そして、メインリレー１８およびプリチャージリレー２０にもＥＣＵ２８からそれぞれ必要な制御信号が出力される。ファン駆動回路３２はリレー３２ａとドライバ３２ｂを含み、いずれもＥＣＵ２８からの信号により制御される。
【００１３】
また、バッテリ１２の正極端子引出線１４および負極端子引出線１６の間には直流を交流に周波数変換するインバータ３４を介して走行用モータ３６が接続されている。
【００１４】
バッテリ１２は、ヒューズ３８を介在して２個の電池モジュール１２Ａおよび１２Ｂを直列接続して構成している。各電池モジュール１２Ａおよび１２Ｂは、例えば１．２Ｖのニッケル水素電池を１２０個直列接続して１４４Ｖとしたもので、動力源としてはこの電池モジュール２個を直列接続して２８８Ｖとしている。
【００１５】
図２は上述の冷却ファン３０により冷却される電気自動車用バッテリシステム１０の主要構成要素、すなわちバッテリ１２、電流センサ２６等の検出部品やメインリレー１８、ファン駆動回路３２等を含む電装品およびマイコンを含むＥＣＵ２８の配置構成を示す平面的な図解図である。
【００１６】
図２において、例えばプラスチックスで形成される部品収納ケース４０の内部中央部に２個の電池モジュール１２Ａと１２Ｂにより構成されるバッテリ１２を含むバッテリパック４２が配置され、その両側の左右空間部にＥＣＵ２８と電装品が夫々ボックス４４および４６に収納された状態で配置されている。この部品収納ケース４０の前面壁４０ａと後面壁４０ｂには冷却ファン３０の吸気口４８と排気口５０が夫々形成されており、冷却ファン３０が作動した場合には矢印で示す風向きで冷却空気が流れる。
【００１７】
また、図３に示すようにＥＣＵ２８の構成部品は後述の回路基板５２に配置されると共にこの回路基板５２の両端部にはケーブル（ハーネス）５４を接続するためのコネクタ５６が設けられている。そして各ボックス４４，４６、例えばＥＣＵ２８を収納するボックス４４にはバッテリパック４２を配置した部品収納ケース４０の冷却空気通路５８に連通する隙間６０が設けられている。
【００１８】
すなわち、部品収納ケース４０とバッテリパック４２で形成される四隅には仕切板４３により前面壁４０ａの吸気口４８より部品収納ケース４０の中央部に流入した冷却空気の一部が左右に分岐して部品収納ケース４０の左右空間部に流入する冷却空気流入口６２、６２と、この左右空間部に流入した冷却空気が部品収納ケース４０の後面壁４０ｂに設けた排気口５０に流出せしめる冷却空気流出口６４、６４がそれぞれ左右に設けられている。
【００１９】
図４〜図６にはＥＣＵ２８をボックス４４に収納した状態の斜面図と要部断面図が示されている。これらの各図より先に説明したボックス４４、ＥＣＵ２８のマイコンを含む構成部品５１、回路基板５２、コネクタ５６、ケーブル（ハーネス）５４および隙間６０の位置関係並びに冷却空気の流れ（風の流れ）等が明確に理解できる。
【００２０】
また、図７〜図９には、例えば電流センサ等の各電装品２７をボックス４６に収納した状態の斜面図と要部断面図が示されている。これらの各図より先に説明したボックス４６、各電装品２７、ケーブル（ハーネス）５４および隙間６０の位置関係並びに冷却空気の流れ（風の流れ）等が明確に理解できる。
【００２１】
なお、各ボックス４４、４６の隙間６０より内部へ侵入した風（冷却空気）をＥＣＵ２８の内部や電装品２７に通すことにより部品収納ケース４０内に配置された各ボックス４４、４６はその内外より冷却されることになり空冷効果はさらに良好となる。また、必要に応じて各ボックス４４、４６の側面に孔を設けて空気を流入させてもよい。
【００２２】
以上説明したようにこの発明は、空冷回路が電装品およびＥＣＵの少なくとも一方を冷却するようにしたものであるから、簡単な構成によりバッテリを冷却する冷却ファンにより電装品およびＥＣＵの構成部品を冷却して信頼性を向上せしめると共に効率の良いシステムを安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である電気自動車用バッテリシステムの全体構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１の主要構成要素の配置構成を示す平面的図解図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は図２におけるＥＣＵとボックスの関係を示す平面的図解図とその左右側面図である。
【図４】ＥＣＵの構成部品等をボックスに収納した状態の斜面図である。
【図５】図４における要部横断面図である。
【図６】図４における要部断面図である。
【図７】各電装品をボックスに収納した状態の斜面図である。
【図８】図７における要部横断面図である。
【図９】図７における要部縦断面図である。
【符号の説明】
１０  …電気自動車用バッテリシステム
１２  …バッテリ
１２Ａ、１２Ｂ  …電池モジュール
２６  …電流センサ（検出部品）
２８  …電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３０  …冷却ファン
４０  …部品収納ケース（全体筐体）
４４、４６  …ボックス（筐体）
【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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