(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車を走行させるモーターを駆動する電池(2)をケース(3)に内蔵している電源装置であって、ケース(3)が電池(2)を収納する電池収納部(3A)と、この電池収納部(3A)に隣接して衝撃吸収部(3B)を設けており、
電池収納部(3A)の底面に補強フレーム(4)を固定しており、補強フレーム(4)の両側と後部を自動車に固定しない非連結状態で、前部を自動車に固定して、自動車が衝撃を受けたときに電池収納部(3A)を衝撃吸収部(3B)の上にラップさせるように傾動させるようにしてなる自動車用の電源装置。
【請求項２】
衝撃吸収部(3B)が電池収納部(3A)よりも破壊強度を弱くしており、ケース(3)に衝撃が加わると、衝撃吸収部(3B)を破壊して電池収納部(3A)を保護するようにしてなる請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項３】
衝撃吸収部(3B)に強制送風機(11)を配設している請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項４】
ケース(3)がプラスチック製で補強フレーム(4)が金属板である請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項５】
電池収納部(3A)を衝撃吸収部(3B)よりも厚く成形している請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項６】
電池収納部(3A)に補強リブを一体的に成形して設けている請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項７】
電池収納部(3A)と衝撃吸収部(3B)のケース(3)が別ケースで互いに連結している請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項８】
ケース(3)に、電池(2)を冷却する空気の吸入口(14)と排出口(15)とを各々ひとつ設けている請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項９】
ケース(3)に取っ手(20)を設けている請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１０】
複数の電池(2)を電池ケース(6)に収納し、この電池ケース(6)を電池収納部(3A)に収納している請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１１】
電池収納部(3A)に複数の電池ケース(6)を収納している請求項１０に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１２】
電池ケース(6)の上面に複数の突起(16)を設けており、この突起(16)でケース(3)の上蓋(3a)を支持している請求項１０に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１３】
電池収納部(3A)が、電池ケース(6)の周囲に低電圧機器収納部(21)を設けており、この低電圧機器収納部(21)に低電圧の電装機器を配設して電池ケース(6)を保護してなる請求項１０に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１４】
低電圧機器収納部(21)に、電圧センサ、温度センサ、バッテリＥＣＵ、電流センサ等の低電圧の電装機器を配設している請求項１３に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１５】
電池収納部(3A)が電池モジュール(7)の電圧を検出する電圧検出回路(22)を備え、この電圧検出回路(22)が分圧回路(23)を有し、この分圧回路(23)で電池モジュール(7)の電圧を低くして電圧を検出している請求項１に記載される自動車用の電源装置。
【請求項１６】
自動車を走行させるモーターを駆動する電池(2)をケース(3)に内蔵している電源装置(1)を、自動車の後部に搭載している自動車であって、
電源装置(1)のケース(3)に、電池(2)を収納する電池収納部(3A)と衝撃吸収部(3B)を設け、この衝撃吸収部(3B)を電池収納部(3A)の後方と前方と側方の少なくともひとつに位置するように設けており、
電池収納部(3A)の底面に補強フレーム(4)を固定しており、補強フレーム(4)の両側と後部を自動車に固定しない非連結状態で、前部を自動車に固定して、自動車が衝撃を受けたときに電池収納部(3A)を衝撃吸収部(3B)の上にラップさせるように傾動させるようにしてなる電源装置を搭載する自動車。
【請求項１７】
衝撃吸収部(3B)が電池収納部(3A)よりも破壊強度を弱くしており、自動車に衝撃が加わると、衝撃吸収部(3B)を破壊して電池収納部(3A)を保護するようにしてなる請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項１８】
電源装置(1)を自動車の後輪(17)の中心よりも後方に搭載している請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項１９】
電源装置(1)を自動車の後部座席(18)よりも後方に搭載している請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２０】
衝撃吸収部(3B)に強制送風機(11)を配設している請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２１】
ケース(3)がプラスチック製で補強フレーム(4)が金属板である請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２２】
電池収納部(3A)と衝撃吸収部(3B)のケース(3)が別ケースで互いに連結している請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２３】
ケース(3)に、電池(2)を冷却する空気の吸入口(14)と排出口(15)とを各々ひとつ設けている請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２４】
ケース(3)に取っ手(20)を設けている請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２５】
衝撃吸収部(3B)の前部であって電池収納部(3A)に対向する部分に、自動車の後方に向かって上り勾配の傾斜フレーム(5)を設けており、自動車に後方から衝撃を受けると、電池収納部(3A)を傾斜フレーム(5)に沿って上方に移動させるようにしてなる請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２６】
複数の電池(2)を電池ケース(6)に収納し、この電池ケース(6)を電池収納部(3A)に収納している請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２７】
ケース(3)の電池収納部(3A)に複数の電池ケース(6)を収納している請求項２６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２８】
電池ケース(6)の上面に複数の突起(16)を設けており、この突起(16)でケース(3)の上蓋(3a)を支持している請求項２７に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項２９】
電池収納部(3A)が、電池ケース(6)の周囲に低電圧機器収納部(21)を設けており、この低電圧機器収納部(21)に低電圧の電装機器を配設して電池ケース(6)を保護してなる請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項３０】
低電圧機器収納部(21)が、電圧センサ、温度センサ、バッテリＥＣＵ、電流センサ等の低電圧の電装機器を配設している請求項２９に記載される電源装置を搭載する自動車。
【請求項３１】
電池収納部(3A)が電池モジュール(7)の電圧を検出する電圧検出回路(22)を備え、この電圧検出回路(22)が分圧回路(23)を有し、この分圧回路(23)で電池モジュール(7)の電圧を低くして検出している請求項１６に記載される電源装置を搭載する自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載されて自動車を走行させるモーターを駆動する電源装置と、この電源装置を搭載する自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モーターで走行する電気自動車、あるいはモーターとエンジンの両方で走行するハイブリッドカー等の自動車は、電池をケースに収納している電源装置を搭載している。この電源装置は、モーターで自動車を走行させるので出力を大きくする必要がある。このため、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。たとえば、自動車に搭載される電装用のバッテリの電圧は、ほとんど例外なく１２Ｖであるが、走行用のモーターを駆動する電源装置の出力電圧は、一般的には２００Ｖ以上と極めて高電圧である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在市販されているハイブリッドカーは、モーター出力を数十ｋＷ、電源装置の出力電圧を２００〜３００Ｖの範囲としている。電源装置は、このような大出力に耐えるように設計されるので、万一、自動車の衝突事故等で破損して内部でショートすると、極めて大きな電流が流れて車両火災等の原因となる。この弊害を防止するために、従来の電源装置は、種々の保護回路を内蔵している。しかしながら、この電源装置は、衝突等の事故で保護回路が故障すると、ショートして大電流が流れる危険性を皆無にできない。このため、万一衝撃を受けて故障しても、安全に使用できる電源装置の開発が切望されている。
【０００４】
電源装置の搭載位置は、事故による衝撃の安全性に影響を与える。ただ、電源装置は、つねに最も安全な位置に搭載できるとは限らない。たとえば、現在市販されているハイブリッドカーとして、後部座席の背面に電源装置を搭載するものがある。この搭載位置は比較的安全であるが、全ての車種において、この位置に電源装置を搭載できない。たとえば、ワゴンカーや１ボックスカー等は、後部座席を折り畳んで広いスペースとして使用するので、この位置に電源装置を搭載できない。電源装置が邪魔になって、後部座席を折り畳みできないからである。このため、市販されている１ボックスカーは、後部座席の下に電源装置を搭載している。ただ、ここに電源装置を搭載すると、後部座席が高くなったり、あるいは後部座席を低くすると後輪のサスペンション領域が制限されて、理想的なサンペンション構造とするのが難しくなる。さらに、ここに搭載される電源装置は、後ろから衝突されるときに強い衝撃を受けて破損する危険性もある。
【０００５】
本発明は、従来のこのような欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、衝突事故等で大きな衝撃を受けたときに電池を安全に保護できる電源装置とこの電源装置を搭載する自動車を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源装置は、自動車を走行させるモーターを駆動する電池２をケース３に内蔵している。この電源装置は、電池収納部３Ａと衝撃吸収部３Ｂをケース３に設けている。電池収納部３Ａは電池２を収納しており、衝撃吸収部３Ｂは、電池収納部３Ａに隣接している。電池収納部３Ａの底面に補強フレーム４を固定しており、補強フレーム４の両側と後部を自動車に固定しない非連結状態で、前部を自動車に固定している。自動車が衝撃を受けたときに電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂの上にラップさせるように傾動させるようにしている。
【０００７】
本発明の請求項２に記載される電源装置は、衝撃吸収部３Ｂが電池収納部３Ａよりも破壊強度を弱くしており、ケース３に衝撃が加わると、衝撃吸収部３Ｂを破壊して電池収納部３Ａを保護する。
【０００９】
電源装置は、衝撃吸収部３Ｂに、電池２よりも破壊されやすいパーツ、たとえば、強制送風機１１を配設している。この電源装置は、ケース３をプラスチック製として、補強フレーム４を金属板とすることができる。また、電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂよりも厚く成形して、電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂより破壊強度を大きくすることができる。さらにまた、電池収納部３Ａに補強リブを一体的に成形して設けて、衝撃吸収部３Ｂよりも強くすることもできる。さらにまた、電源装置は、電池収納部３Ａと衝撃吸収部３Ｂを、別々に独立して製作し、これを互いに連結してケース３とすることができる。さらにまた、ケース３には、電池２を冷却する空気の吸入口１４と排出口１５とを各々ひとつ設けて、収納する電池２を空気で冷却することができる。さらに、ケース３に取っ手２０を設けると、この取っ手２０をもって電源装置を便利に運搬できる。
【００１０】
電源装置は、複数の電池２を電池ケース６に収納して、電池ケース６をケース３の電池収納部３Ａに収納することができる。この電源装置は、ケース３の電池収納部３Ａに複数の電池ケース６を収納することができる。さらに、電源装置は、電池ケース６の上面に複数の突起１６を設け、この突起１６でケース３の上蓋３ａを支持する構造とすることができる。
【００１１】
さらに、電源装置は、電池収納部３Ａの電池ケース６の周囲に低電圧機器収納部２１を設けて、この低電圧機器収納部２１に低電圧の電装機器を配設して電池ケース６を保護することができる。低電圧機器収納部２１には、電圧センサ、温度センサ、バッテリＥＣＵ、電流センサ等の低電圧の電装機器を配設できる。さらに、電池収納部３Ａは、好ましくは、電池モジュール７の電圧を検出する電圧検出回路２２を備え、この電圧検出回路２２に分圧回路２３を設けて、この分圧回路２３で電池モジュール７の電圧を低くして検出することができる。
【００１２】
本発明の自動車は、自動車を走行させるモーターを駆動する電池２をケース３に内蔵している電源装置１を、自動車の後部に搭載している。電源装置１のケース３は、電池２を収納するための電池収納部３Ａと衝撃吸収部３Ｂを有する。この衝撃吸収部３Ｂを電池収納部３Ａの後方と前方と側方の少なくともひとつに位置するように設けて、衝撃吸収部３Ｂが自動車の後方に位置するように、電源装置１は自動車に搭載される。電池収納部３Ａの底面に補強フレーム４を固定しており、補強フレーム４の両側と後部を自動車に固定しない非連結状態で、前部を自動車に固定して、自動車が衝撃を受けたときに電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂの上にラップさせるように傾動させる。
【００１３】
本発明の請求項１７に記載される自動車は、衝撃吸収部３Ｂが電池収納部３Ａよりも破壊強度を弱くしており、自動車が衝突する等の事故で衝撃が加わると、衝撃吸収部３Ｂを破壊して電池収納部３Ａを保護する。
【００１５】
本発明の自動車は、電源装置１を自動車の後輪１７の中心よりも後方に搭載し、あるいは、自動車の後部座席１８よりも後方に搭載するのに適している。
【００１６】
さらに、電池収納部３Ａと衝撃吸収部３Ｂを相対的に移動させる自動車は、好ましくは、衝撃吸収部３Ｂの前部であって、電池収納部３Ａに対向する部分に自動車の後方に向かって上り勾配の傾斜フレーム５を設ける。この自動車は、自動車が後方から衝撃を受けると、電池収納部３Ａを傾斜フレーム５に沿って上方に移動させて電池収納部３Ａを保護する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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電源装置と自動車を例示するものであって、本発明は電源装置と自動車を以下のものに特定しない。
【００１８】
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、「特許請求の範囲の欄」、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。
【００１９】
図１に示す自動車は、電源装置１を自動車の後部に搭載している。図の自動車は、電源装置１を自動車の後輪１７の中心よりも後方で、後部座席１８よりも後方に搭載している。さらに、この自動車は、後部座席１８の後方に設けている荷台１９の床下に電源装置１を搭載する。ワゴン、ＳＵＶ、１ボックス等の自動車は、後部座席１８の後方を車内の荷台１９とするので、この車種の自動車は、電源装置１を車内の床下に配設する。セダンは、図示しないが、後部座席の後方がトランクルームとなるので、トランクルームの床下に電源装置を搭載する。
【００２０】
電源装置１は、自動車を走行させるモーターを駆動する電池をケース３に内蔵している。ケース３は、電池を収納する電池収納部３Ａと、この電池収納部３Ａに隣接して配設している衝撃吸収部３Ｂとを有する。衝撃吸収部３Ｂは、それ自体を破壊して衝撃を吸収し、あるいは、電池収納部３Ａとラップするように相対的に移動して衝撃を吸収する。それ自体を破壊して衝撃を吸入する衝撃吸収部は、電池収納部よりも破壊強度を弱くなるように製作される。電池収納部３Ａとラップして衝撃を吸収する衝撃吸収部３Ｂは、図２に示すように、ケース３に衝撃が加わると、電池収納部３Ａが衝撃吸収部３Ｂの上に移動し、あるいはこれと反対に電池収納部が衝撃吸収部の下に移動し、互いに重なる方向に相対的に移動して、衝撃を吸収する。好ましくは、衝撃吸収部３Ｂは、それ自体が破壊されて衝撃を吸収すると共に、ラップする方向に相対移動しても衝撃を吸収する。
【００２１】
図１の電源装置１は、後続する自動車に追突されて電源装置１に衝撃が加わると、図２に示すように、ケース３の衝撃吸収部３Ｂを破壊すると共に、電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂの上にラップするように相対移動させて、衝突の衝撃を吸収して電池収納部３Ａを保護する。これ等の図の自動車は、電池収納部３Ａを自動車の前方に、衝撃吸収部３Ｂを自動車の後方に配設している。この電源装置１は、後方から追突されて自動車の後部が潰されると、衝撃吸収部３Ｂも破壊して電池収納部３Ａを保護するので、追突から電池収納部３Ａを有効に保護できる。
【００２２】
ただ、図示しないが、電源装置は、自動車の前方に衝撃吸収部を配設することもできる。この電源装置は、後方から追突されると、電池収納部が破壊されることなく前方に移動し、移動する電池収納部が衝撃吸収部を押し潰すように破壊し、あるいは衝撃吸収部の上または下に移動して衝撃を吸収する。また、自動車自身が衝突するときには、電池収納部が前方に移動して衝撃吸収部を潰し、あるいは衝撃吸収部の上下に移動して電源装置を保護する。このため、自分が衝突するときと追突されるときの両方で、衝撃吸収部が電池収納部を保護する。さらに、電源装置は、ケースの両側に衝撃吸収部を設けて、その間に電池収納部を配設することもできる。この電源装置を搭載する自動車は、側面からの衝突で衝撃吸収部を破壊し、あるいは衝撃吸収部の上下に電池収納部を相対移動させて、電池収納部を保護する。
【００２３】
図３と図４は電源装置１の概略断面を示し、図５は電源装置１の内部構造を示す斜視図を、図６は中央で縦に切断した一部断面斜視図を示す。これ等の電源装置１は、電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂよりも破壊強度を強くするために、ケース３の電池収納部３Ａを補強フレーム４で補強している。このケース３は、電池収納部３Ａと衝撃吸収部３Ｂをプラスチックで別々に成形して、電池収納部３Ａの底面に金属板の補強フレーム４を固定して補強している。ただし、ケースは、電池収納部を衝撃吸収部よりも破壊強度を強くするために、電池収納部を衝撃吸収部よりも厚く成形し、あるいは電池収納部に補強リブを一体的に成形して設けて補強リブで破壊強度を強くすることもできる。
【００２４】
補強フレーム４は、プラスチックでケース３を成形するときにインサートして電池収納部３Ａの底面に固定され、あるいはネジ止、接着、嵌着構造等でケース３に固定される。図の電源装置１は、補強フレーム４の前部を自動車に固定している。補強フレーム４は、自動車に固定するために、前部に突出して複数の固定部４Ａを設けている。固定部４Ａは貫通孔４Ｂを設けており、この貫通孔４Ｂに止ネジを入れて自動車のシャーシに固定される。補強フレーム４の固定部４Ａは、衝撃が加わると折曲される強度に設計される。さらに、ケース３は、電池収納部３Ａの前部のみで補強フレーム４を自動車に固定して、電池収納部３Ａの両側と後部では自動車に固定しない。自動車が衝撃を受けたときに、図２に示すように電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂの上にラップさせるように傾動させるためである。
【００２５】
図１ないし図３の電源装置１は、衝撃吸収部３Ｂの前部であって電池収納部３Ａと対向する部分に、自動車の後方に向かって上り勾配の傾斜フレーム５を固定している。傾斜フレーム５は、図２に示すように自動車に後方から衝撃を受けると、電池収納部３Ａの補強フレーム４を傾斜フレーム５に沿って上方に移動させる。自動車が衝撃を受けたときに、電池収納部３Ａを衝撃吸収部３Ｂの上に移動させる電源装置１は、傾斜フレーム５を衝撃吸収部３Ｂから電池収納部３Ａに向かって下り勾配に傾斜するように設け、この傾斜フレーム５の上に補強フレーム４を移動させて、電池収納部３Ａを傾動させる。
【００２６】
電源装置は、自動車が衝撃を受けたときに、電池収納部を衝撃吸収部の下に、いいかえると、電池収納部の上に衝撃吸収部を移動させることもできる。このことを実現する電源装置は、電池収納部と同じような構造で、衝撃を受けたときに衝撃吸収部を傾動できるように自動車に固定する。さらに、傾斜フレームを電池収納部の上面をガイドするように設ける。すなわち、傾斜フレームを図３とは上下を反転した形状で設ける。
【００２７】
電池収納部３Ａは、複数の電池を収納する電池ケース６を収納している。図３ないし図６の電源装置１は、電池収納部３Ａに２つの電池ケース６を収納している。これらの図に示すように、電池収納部３Ａは、複数の電池ケース６を収納することができる。電池収納部３Ａに複数の電池ケース６を収納する構造は、電池ケース６を軽く小さくできるので、電池収納部３Ａに収納する作業を能率よくできる。さらに、両側に取っ手を設けている電池ケース６は、さらに能率よく電池収納部３Ａに出し入れできる。さらに、図５と図６に示す電池収納部３Ａは、前方に取っ手２０を設けている。このように、取っ手２０を備えるケース３は、取っ手２０を持って便利に持ち運びできる特長がある。
【００２８】
電池ケース６は、複数本の電池モジュール７を隙間ができるように平行に並べて収納している。電池モジュール７は、複数の素電池２を直線状に直列に連結している。電池ケース６に収納される複数の電池モジュール７は、互いに直列に接続されて出力電圧を高くしている。さらに、電池収納部３Ａに収納される複数の電池ケース６の出力も互いに直列に接続される。したがって、電池収納部３Ａに収納される全ての素電池２は、互いに直列に接続されて出力電圧を高くしている。電源装置１の出力電圧は、素電池２の数、いいかえると電池モジュール７の本数で出力電圧を調整する。電源装置１の出力電圧は、自動車に要求される出力により最適電圧に設定され、たとえば１００〜３００Ｖの範囲に設定される。素電池２は、５〜７Ａｈのニッケル−水素電池である。ただ、素電池の容量をこの値に特定せず、これよりも大きくあるいは小さくすることができる。また、素電池には、リチウムイオン電池やニッケル−カドミウム電池等の全ての二次電池を使用できる。
【００２９】
電池モジュール７は、たとえば、６本の素電池２を直線状に直列に連結している。電池モジュール７は、円筒型の素電池２を、金属板で製作している皿状接続体８を介して直線状に連結される。ただし、電池モジュールは、角型の素電池を直列に接続して製作することもできる。電池モジュール７の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子を連結している。この電極端子が金属プレートで接続されて、全ての電池モジュール７は直列に接続される。
【００３０】
皿状接続体８が二次電池２を直線状に連結する構造を、図７と図８に示している。この構造の電池モジュール７は、皿状接続体８の円盤部８Ａを、円筒型の二次電池２の正極に溶接して接続している。皿状接続体８の円盤部８Ａは、二次電池２の正極に溶接するプロジェクション８ａを設けている。皿状接続体８のプロジェクション８ａが正極に溶接されるとき、プロジェクション８ａの上面に溶接用電極棒が押圧される。皿状接続体８と二次電池２とのショートを阻止するために、皿状接続体８と二次電池２との間に、リング状に絶縁体９が挟着される。
【００３１】
さらに、皿状接続体８は、フランジ部８Ｂの内側に二次電池２を挿入して、フランジ部８Ｂを二次電池２の負極である外装缶２Ａに溶接する。フランジ部８Ｂも、円盤部８Ａと同じように、内面に設けたプロジェクション８ａを外装缶２Ａに溶接する。このとき、フランジ部８Ｂには、プロジェクション８ａの外側に溶接用電極棒が押圧される。
【００３２】
直列に連結される二次電池は、図示しないが、皿状接続体を使用することなく、Ｕ曲したリード板の対向面を互いに溶接して連結することもできる。この電池モジュール７は、二次電池を放電させる方向に、大電流をパルス通電して、Ｕ曲したリード板の対向面を溶着する。さらに、電池モジュールは、二次電池の＋−の電極の間に金属板を挟着する状態で、二次電池を放電させる方向に大電流パルス通電処理をして、金属板を二次電池の電極に溶着することもできる。
【００３３】
さらにまた、二次電池の間に金属板を挟着することなく、二次電池の＋−の電極を直接に溶着することもできる。この二次電池は、正極端子である封口板の上部表面に円錐状の突起を設け、この突起を隣接する二次電池の負極端子に大電流パルス通電して溶接する。
【００３４】
電池ケース６は、収納する素電池２を冷却するために多数の通気穴１０を開口している。この通気穴１０から電池ケース６の内部に強制的に送風して電池モジュール７を強制冷却する。
【００３５】
電池２に強制送風する強制送風機１１は衝撃吸収部３Ｂに内蔵される。強制送風機１１は、ファン１２とダクト１３とを備える。ファン１２は、吸入側を電池ケース６の下面に連結し、排出側をダクト１３に連結している。ファン１２は、図示しないが、モーターの回転軸に回転翼を固定しており、モーターで回転翼を回転して空気を強制的に送風する。図の電源装置１は、２つの電池ケース６を別々の強制送風機１１で冷却する。したがって、２組の強制送風機１１を衝撃吸収部３Ｂに配設している。２組の強制送風機１１は、ケース３に設けたひとつの吸入口１４から外気を吸入し、吸入された空気を電池ケース６の上から下に通過させて電池モジュール７を冷却し、電池ケース６を通過した空気を、各々のファン１２で吸入してダクト１３に送風し、ダクト１３に連結しているひとつの排出口１５からケース３の外部に排気する。各々のファン１２は、各々の電池ケース６の下に設けた吸入室に吸入側を連結している。したがって、各々のファン１２が、各々の電池ケース６に強制的に送風する。この構造は、同じ構造のファン１２を使用して、ふたつの電池ケース６を効率よく同じように冷却できる。
【００３６】
電池ケース６は、電池収納部３Ａの定位置に固定される。電池ケース６は、上面に複数の突起１６を設けている。この突起１６は、図４に示すように、ケース３の上蓋３ａを支持する。ケース３の上蓋３ａは金属板であるが、上に大きな荷重がかかると変形する。突起１６は、複数カ所で上蓋３ａを支持して、変形を防止する。また、多少変形しても、上蓋３ａが電池ケース６に直接に当たって無理な荷重がかかるのを防止する。さらに、突起１６は、電池ケース６と上蓋３ａとの間に隙間を設ける。この隙間は、ケース３の吸入口１４に連結されて、ファン１２で吸入される空気の通路となる。この隙間を通過する空気は、電池ケース６を上から下に透過して電池モジュール７を冷却する。
【００３７】
ファン１２とダクト１３からなる強制送風機１１は、電池２に比較すると破壊されやすいので衝撃吸収部３Ｂに配設される。とくにファン１２の回転翼やダクト１３はプラスチックで製作されて破壊されやすい。ファン１２のモーターは破壊されにくいが、小さいので衝撃吸収部３Ｂの内部で占める容積が極めて小さく、衝撃吸収部３Ｂが押し潰されるのを阻害しない。
【００３８】
衝撃吸収部３Ｂは、容積を大きくして衝撃の吸収能力を大きくできる。したがって、衝撃吸収部３Ｂの容積は、好ましくは電池収納部３Ａの容積の１／５よりも大きく、好ましくは１／３程度とする。ただ衝撃吸収部３Ｂを大きくすると電源装置１が大きくなるので、全体の大きさと衝撃を吸収する能力を考慮して、衝撃吸収部３Ｂの最適容積が特定される。
【００３９】
さらに、図５に示す電池収納部３Ａは、電池ケース６の周囲に低電圧の電装機器を配設する低電圧機器収納部２１を設けている。この電池収納部３Ａは、低電圧機器収納部２１に、コネクタボックス、電圧センサ、温度センサ、バッテリＥＣＵ、電流センサ、ヒューズ等の電装機器を配設しており、これらの電装機器で電池ケース６を保護している。この構造の電源装置は、たとえば、衝撃吸収部３Ｂで保護されていない方向から衝撃を受けても、低電圧機器収納部２１に配設された電装機器が衝撃を吸収して電池２を保護する。とくに、これらの電装機器の多くは、低電圧で制御されているので、衝撃で破壊されても大電流が流れる危険性を少なくできる。図に示す電池収納部３Ａは、電池ケース６の周囲であって、衝撃吸収部３Ｂと対向する側を除く３辺に沿って低電圧機器収納部２１を設けている。ただ、低電圧機器収納部は、衝撃吸収部側にも設けることができる。
【００４０】
さらに、電池ケースは、図示しないが、電圧検出回路を含む電池状態検出回路をエンドプレートに装着している。エンドプレートは、電池モジュールの両端部に位置する。このエンドプレートは、電池モジュールを直列に接続するバスバーを装着している。バスバーは、隣接する電池モジュールの正極端子と負極端子に端部をネジ止して固定されて、隣接する電池モジュールを直列に接続する。エンドプレートは、バスバーと共に、電池状態検出回路も装着している。
【００４１】
電池状態検出回路は、電池モジュールの電池電圧を検出する電圧検出回路と、電池モジュールの温度を検出する温度検出器と、電圧検出器と温度検出器の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、電圧検出器と温度検出器の出力をデジタル信号に変換した信号から電池モジュールの状態を検出する演算回路と、演算回路で検出された電池モジュールの状態をバッテリＥＣＵに伝送する通信回路を備える。
【００４２】
電圧検出回路２２は、図９に示すように、分圧回路２３を有し、この分圧回路２３で電池モジュール７の電圧を低くして電圧検出部２４に出力している。このように、分圧回路２３で検出電圧を低くできる電圧検出回路２２は、高電圧ケーブルを配線することなく、電圧検出部２４を電池モジュール７から離して配設することができる。したがって、この電圧検出回路２２は、電圧検出部２４を低電圧の電装機器として低電圧機器収納部に、あるいは、衝撃吸収部に配設することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の自動車用の電源装置とこの電源装置を搭載する自動車は、衝突事故等で大きな衝撃を受けたときに電池を安全に保護できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、ケースに電池収納部と衝撃吸収部を設けており、電池収納部の底面に補強フレームを固定しており、補強フレームの両側と後部を自動車に固定しない非連結状態で、前部を自動車に固定している。自動車が衝撃を受けたときに電池収納部を衝撃吸収部の上にラップさせるように傾動させるようにしているからである。この構造の電源装置は、自動車が事故等で衝撃を受けても電池収納部を確実に保護できるので、種々の自動車に理想的に搭載して、しかも極めて高い安全性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる電源装置を搭載する自動車の概略断面図
【図２】図１に示す自動車が後方から衝撃を受けた状態を示す概略断面図
【図３】図１に示す自動車に搭載される電源装置の拡大断面図
【図４】図３に示す電源装置の横断面図
【図５】図３に示す電源装置の内部構造を示す斜視図
【図６】図５に示す電源装置を縦に切断した状態を示す断面斜視図
【図７】電源装置に内蔵される電池モジュールの側面図
【図８】図７に示す電池モジュールの分解断面図
【図９】電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路の一例を示す回路図
【符号の説明】
１…電源装置
２…電池
３…ケース              ３Ａ…電池収納部        ３Ｂ…衝撃吸収部
３ａ…上蓋
４…補強フレーム        ４Ａ…固定部            ４Ｂ…貫通孔
５…傾斜フレーム
６…電池ケース
７…電池モジュール
８…皿状接続体          ８Ａ…円盤部            ８Ｂ…フランジ部
８ａ…プロジェクション
９…絶縁体
１０…通気穴
１１…強制送風機
１２…ファン
１３…ダクト
１４…吸入口
１５…排出口
１６…突起
１７…後輪
１８…後部座席
１９…荷台
２０…取っ手
２１…低電圧機器収納部
２２…電圧検出回路
２３…分圧回路
２４…電圧検出部
【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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