(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池(20)と、この二次電池(20)を収納しているケース(10)と、このケース(10)の外側に固定されて、ケース(10)に収納している二次電池(20)の温度を検出する温度センサー(50)を接続している温度検出プレート(30)とを備えており、
二次電池(20)と温度検出プレート(30)との間に配設しているケース(10)を貫通して、ケース(10)内の二次電池(20)を冷却する換気穴(15)を開口しており、温度検出プレート(30)は、絶縁基板(31)に温度センサー(50)を固定しており、かつ絶縁基板(31)には、ケース(10)の換気穴(15)に連通される通気穴(33)を有すると共に、この通気穴(33)の間に、温度センサー(50)を接続するための連通部(34)を設けており、この連通部(34)に温度センサー(50)を固定して、温度センサー(50)をケース(10)の換気穴(15)から二次電池(20)の表面に接近させてなる車両用のバッテリー装置。
【請求項２】
複数の二次電池(20)を直列に連結してなる電池モジュール(21)をケース(10)に収納しており、この電池モジュール(21)と平行に換気穴(15)と通気穴(33)を開口しており、温度検出プレート(30)の連通部(34)を電池モジュール(21)の二次電池(20)と対向する位置に配設して、この連通部(34)に配設しているひとつの温度センサー(50)でひとつの二次電池(20)の温度を検出している請求項１に記載の車両用のバッテリー装置。
【請求項３】
複数の二次電池(20)を直列に連結してなる電池モジュール(21)をケース(10)に収納しており、この電池モジュール(21)と平行に換気穴(15)と通気穴(33)を開口しており、温度検出プレート(30)の連通部(34)を電池モジュール(21)の二次電池連結部(24)に配設して、この連通部(34)に配設しているひとつの温度センサー(50)でふたつの二次電池(20)の温度を検出している請求項１に記載の車両用のバッテリー装置。
【請求項４】
温度検出プレート(30)の絶縁基板(31)がプリント基板である請求項１に記載の車両用のバッテリー装置。
【請求項５】
温度検出プレート(30)に二次電池(20)を暖めるヒータ(40)を固定している請求項１に記載の車両用のバッテリー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両を走行させるモーターを駆動するバッテリー装置に関し、とくに電池温度を検出する温度センサーを備えるバッテリー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のバッテリー装置は、大電流で充放電されるので、使用状態によっては、二次電池が相当に高温になる。このため二次電池の温度を検出して充放電を制御する必要がある。このことを実現するために、従来の車両用のバッテリー装置は、二次電池を直線状に連結している電池モジュールの表面に温度センサーであるＰＴＣを付着している。ＰＴＣは、電池温度が設定温度よりも高くなると、電気抵抗が急激に増加する。このＰＴＣは、各々の二次電池の表面に付着されて、互いに直列に接続される。この電池モジュールは、ＰＴＣに接続している温度センサー用のリード線を引き出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電池モジュールの表面に固定されたＰＴＣ等の温度センサーは、二次電池を正確に検出できる。しかしながら、電池モジュールを製作する工程で、各々の二次電池の表面に温度センサーを固定し、さらに各々の温度センサーのリード線を直列に接続するので、電池モジュールの製作に手間がかかる欠点がある。また、電池モジュールに温度センサーを固定しているので、電池モジュールの製作コストが高くなる。電池モジュールは、二次電池が故障するときに交換する必要がある。このとき、二次電池のみを交換できず、温度センサーも一緒に交換するので、補修コストが高くなる欠点がある。
【０００４】
この欠点は、電池モジュールを固定しているケースに温度センサーを設けて解消できる。しかしながら、多数の電池モジュールを収納するケースに、各々の二次電池の温度を正確に検出できるように温度センサーを設けるのは非常に手間がかかる。また、各々の温度センサーを二次電池の表面に正確に接近させるのが難しい欠点もある。
【０００５】
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、複数の温度センサーを簡単かつ容易に、しかも正確に温度を検出できるように二次電池に接近して配設できる車両用のバッテリー装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用のバッテリー装置は、複数の二次電池２０と、この二次電池２０を収納しているケース１０と、このケース１０の外側に固定されて、ケース１０に収納している二次電池２０の温度を検出する温度センサー５０を接続している温度検出プレート３０とを備える。ケース１０は、二次電池２０と温度検出プレート３０との間の部分において、ケース１０内の二次電池２０を冷却する換気穴１５を貫通して開口している。温度検出プレート３０は、絶縁基板３１に温度センサー５０を固定している。絶縁基板３１は、ケース１０の換気穴１５に連通される通気穴３３を有する。さらに、絶縁基板３１は、通気穴３３の間に、温度センサー５０を接続するための連通部３４を設けており、この連通部３４に温度センサー５０を固定している。バッテリー装置は、温度検出プレート３０の温度センサー５０を、ケース１０の換気穴１５から二次電池２０の表面に接近させている。
【０００７】
バッテリー装置は、複数の二次電池２０を直列に連結してなる電池モジュール２１をケース１０に収納して、この電池モジュール２１と平行に換気穴１５と通気穴３３を開口することができる。温度検出プレート３０は、連通部３４を電池モジュール２１の二次電池２０と対向する位置に配設して、この連通部３４に配設しているひとつの温度センサー５０でひとつの二次電池２０の温度を検出することができる。さらに、温度検出プレート３０は、連通部３４を電池モジュール２１の二次電池連結部２４に配設して、この連通部３４に配設しているひとつの温度センサー５０でふたつの二次電池２０の温度を検出することもできる。
【０００８】
温度検出プレート３０の絶縁基板３１は、プリント基板とすることができる。プリント基板である温絶縁基板３０は、複数の温度センサー５０を極めて簡単に配線できる。さらに、温度検出プレート３０は、二次電池２０を暖めるヒータ４０を固定することができる。
【０００９】
【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車両用のバッテリー装置を例示するものであって、本発明は車両用のバッテリー装置を以下のものに特定しない。
【００１０】
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。
【００１１】
図１ないし図４は、本発明の一実施例にかかるバッテリー装置を示している。図１は平面図、図２は横断面図、図３は縦断面図、図４はケース１０を開いた状態を示す平面図である。このバッテリー装置は、複数の二次電池２０と、この二次電池２０を収納しているケース１０と、このケース１０の外側に固定されて、ケース１０に収納している二次電池２０の温度を検出する温度センサー５０を接続している温度検出プレート３０とを備えている。ケース１０は、複数の二次電池２０を平行に並べて収納している。図のバッテリー装置は、二次電池２０を複数の電池モジュール２１としてケース１０に収納している。電池モジュール２１は、複数の二次電池２０を直列に接続して直線状に連結したものである。電池モジュール２１を構成する二次電池２０は、円筒型電池のニッケル−水素電池である。ただ、二次電池にはリチウムイオン二次電池やニッケル−カドミウム電池などの充電できる他の電池も使用できる。また、円筒型電池でなくて角型電池とすることもできる。
【００１２】
ケース１０は、複数の電池モジュール２１を、同一平面に平行に並べて収納している。横に並べている電池モジュール２１は、互いに直列に接続されて出力電圧を高くしている。図のケース１０は、第１ケース１１と第２ケース１２の間に電池モジュール２１を収納している。第１ケース１１と第２ケース１２は、電池モジュール２１を案内する案内溝１３を設けている。案内溝１３は、その内形を電池モジュール２１の外形よりもわずかに大きくしている。ケース１０は、案内溝１３の内面と電池モジュール２１の表面との間に、空気を通過させる送風隙間１４ができる。さらに、第１ケース１１と第２ケース１２は、案内溝１３の底部に換気穴１５を開口している。換気穴１５からケース１０に換気される冷却空気は送風隙間１４に送風される。送風隙間１４を通過する冷却空気は、電池モジュール２１の表面を流れて電池モジュール２１を冷却する。換気穴１５は、スリット状である。スリット状の換気穴１５は、電池モジュール２１を構成している各々の二次電池２０の間で連結しているが、その開口部は二次電池２０のほぼ両端まで伸びている。
【００１３】
電池モジュール２１は、その両端をケース１０に固定して、案内溝１３の内面から離して配設される。この電池モジュール２１は、ケース１０に連結する端子２２を両方の電池端面から突出して固定している。この構造を図５に示す。この図の電池モジュール２１は、電池端面に垂直に端子２２を固定している。端子２２は、第２ケース１２の定位置に嵌入されるバスバー２３にネジ止めして固定される。バスバー２３は、隣接する電池モジュール２１を互いに連結すると共に、電池モジュール２１を直列に電気接続する。バスバー２３と端子２２は、第２ケース１２と第１ケース１１に挟着されて定位置に固定される。端子２２を介して、電池モジュール２１は案内溝１３内に配設される。電池モジュール２１は、案内溝１３の内面との間に、空気を通過させる送風隙間１４ができる状態でケース１０に固定される。この構造は、換気穴１５からケース１０に流入される空気を送風隙間１４に通過させて、電池モジュール２１の表面に効率よく接触させて熱交換できる。
【００１４】
バッテリー装置は、図１ないし図３に示すように、二次電池２０を収納しているケース１０の外側に温度検出プレート３０を固定している。図のバッテリー装置は、図において第２ケース１２を下側に、第１ケース１１を上側に配設しており、ケース１０の上面に温度検出プレート３０を固定している。このバッテリー装置は、ケース１０に収納された二次電池２０と温度検出プレート３０との間に第１ケース１１のケース面を配設している。ただ、本発明のバッテリー装置は、これらの図に示す姿勢から上下を反転した状態として、すなわち第２ケースを上側に、第１ケースを下側に配設して、二次電池が収納されたケースの下面に温度検出プレートを固定することもできる。
【００１５】
温度検出プレート３０は、ケース１０に収納している二次電池２０の温度を検出する温度センサー５０を絶縁基板３１に固定している。温度センサー５０は、たとえばＰＴＣである。ＰＴＣは、電池温度が設定温度よりも高くなると、電気抵抗が急激に増加する特性がある。したがって、抵抗値の変化で電池温度の上昇を検出できる。ＰＴＣである温度センサー５０は、絶縁基板３１に固定されて、互いに直列に接続される。このように、絶縁基板３１に固定される温度センサー５０は、極めて簡単に配線できる特長がある。温度センサー５０は、絶縁基板３１から突出するように設けられて、換気穴１５からケース１０に収納している二次電池２０に接近して配設される。図に示すバッテリー装置は、第１ケース１１を貫通して換気穴１５を開口しており、かつ温度検出プレート３０の絶縁基板３１にも、ケース１０の換気穴１５に連通される通気穴３３を開口している。換気穴１５と通気穴３３は同じ位置に対向して開口され、温度検出プレート３０が換気穴１５を閉塞しないようにしている。空気は、通気穴３３と換気穴１５を通過してケース１０内の二次電池２０を冷却する。
【００１６】
温度センサー５０を固定するために、絶縁基板３１は通気穴３３の間に連通部３４を設けている。すなわち、スリット状の通気穴３３の間に橋渡しするように連通部３４を設けている。連通部３４に固定された温度センサー５０は、図６の断面斜視図に示すように、ケース１０の換気穴１５に突出されて、二次電池２０の表面に接近する。図２に示す温度検出プレート３０は、連通部３４を電池モジュール２１の二次電池２０と対向する位置に配設し、この連通部３４に配設しているひとつの温度センサー５０でひとつの二次電池２０の温度を検出している。この温度検出プレート３０は、各々の二次電池２０の温度を確実に検出できる特長がある。
【００１７】
ただ、温度検出プレート３０は、図７に示すように、連通部３４を電池モジュール２１の二次電池連結部２４に配設して、この連通部３４に配設しているひとつの温度センサー５０でふたつの二次電池２０の温度を検出することもできる。この構造は、温度センサー５０の個数を二次電池２０の数の半分にできる。さらに、この構造は、連通部３４を電池モジュール２１の二次電池連結部２４に配設しているので、通気穴３３を二次電池２０のほぼ全体に沿って開口できる。このため、通気穴３３で二次電池２０を効率よく冷却できる特長がある。
【００１８】
温度検出プレート３０は、図１の平面図に示すように、その周囲をケース１０に連結して固定するために、周縁に凸部３２を設けている。ケース１０は、図３と図６に示すように、温度検出プレート３０の凸部３２と連通部３４を係止するための係止フック１６を一体的に成形して設けている。係止フック１６は、温度検出プレート３０を水平方向にずらせて係止できるように、横を開口している。係止フック１６は、温度検出プレート３０をスリット状の通気穴３３の縦方向にずらせて係止できる構造としている。係止フック１６でケース１０に連結される温度検出プレート３０は、温度センサー５０を二次電池２０の表面に押圧することができる。係止フック１６が温度検出プレート３０をケース１０から離れないように保持するからである。
【００１９】
図の温度検出プレート３０は、表面に複数のヒータ４０を固定している。ヒータ４０は、厳寒時に二次電池２０を加温する。ヒータ４０は、空気を加熱し、加熱された空気を通気穴３３と換気穴１５に通過させてケース１０内の二次電池２０を暖める。
【００２０】
図に示すバッテリー装置は、ケース１０の上面に温度検出プレート３０を固定している。このバッテリー装置は、温度検出プレート３０で加熱された空気をケース１０内に自然に対流させて二次電池２０を暖める。図示しないが、図２の姿勢から上下を反転してケースの下面に温度検出プレートを固定しているバッテリー装置は、温度検出プレートで加熱された空気が軽くなって、通気穴と換気穴を通過して送風隙間に流動されるので、より効率よく二次電池を暖めることができる。ただ、本発明のバッテリー装置は、温度検出プレートのヒータで加温された空気をファン（図示せず）で送風して二次電池を加温することもできる。ファンで加温空気を送風するバッテリー装置は、加温空気を閉ループ内に循環させて、二次電池を効率よく暖めることができる。バッテリー装置は、自動車に必ずしも水平に搭載されるとは限らない。バッテリー装置は、垂直あるいは傾斜する姿勢で自動車に搭載されることもある。温度検出プレートで暖められた空気をファンで循環させるバッテリー装置は、自動車に搭載される姿勢に関係なく二次電池を有効に加温できる。
【００２１】
温度検出プレート３０は、複数のヒータ４０を直列に接続して絶縁基板３１に固定している。ヒータ４０は、抵抗、半導体、ＰＴＣ等の通電することによって発熱する電子部品である。この温度検出プレート３０は、ヒータ４０に通電してジュール熱で各々のヒータ４０を加温し、ヒータ４０の発熱で二次電池２０を加温する。
【００２２】
温度検出プレート３０は、絶縁基板３１を貫通してスリット状の通気穴３３を開口しており、通気穴３３の間にヒータ４０を固定している。通気穴３３は、絶縁基板３１を第１ケース１１に固定する状態で、換気穴１５と対向する位置に配設される。絶縁基板３１には、二次電池２０を暖めるために、複数のヒータ４０を固定している。
【００２３】
絶縁基板３１はプリント基板で、ヒータ４０のリード線４１を挿通して半田付けするために複数の連結孔３５を設けている。連結孔３５は、その周囲に導電リング３６を設けている。連結孔３５の導電リング３６は、ヒータ４０を固定する部分では電気接続されず、ヒータ４０を固定しない部分ではプリント基板の表面に固定している導電線３７で電気接続している。ヒータ４０は、両端のリード線４１を絶縁基板３１の連結孔３５に挿入し、リード線４１を導電リング３６に半田付けして絶縁基板３１に固定される。
【００２４】
ヒータ４０は、連結孔３５に半田付けして互いに直列に接続される。プリント基板に半田付けして固定される全てのヒータ４０は同一の抵抗値である。同一抵抗値のヒータ４０を直列に連結して通電すると、全てのヒータ４０の発熱量は等しくなる。発熱量が電流の自乗と抵抗値の積に比例するからである。複数の二次電池２０を暖める温度検出プレート３０は、必ずしも均一に加温して全ての二次電池２０を均一に加温できるとは限らない。たとえば、ケース１０の周縁部の電池モジュール２１は、中央部分の電池モジュール２１に比較して冷却されやすいことがあるからである。
【００２５】
図１の温度検出プレート３０は、並列に接続するヒータ４０の個数を調整し、あるいはヒータ４０にかわってジャンパー線４２を接続して、部分的な発熱を調整できる。抵抗の発熱量が、電流の自乗と抵抗値の積で特定されるからである。このため、たとえば、ヒータ４０に代わってジャンパー線４２を接続して発熱しないようにできる。ジャンパー線４２は抵抗が０Ωであるから、電流を流しても発熱しない。また、直列に接続しているヒータ４０に、並列接続するヒータ４０の数を調整して、発熱量を調整できる。たとえば、ヒータ４０を固定する部分にふたつのヒータ４０を並列に接続して、発熱量を半分にできる。並列接続してヒータ４０の抵抗値を半分にできるからである。また、ヒータを固定する部分に３個のヒータを並列に接続して、発熱量を１／３にすることもできる。さらに、ヒータ４０を固定する部分にふたつのヒータ４０を直列に接続し、抵抗値を２倍にして発熱量を２倍にすることもできる。図の温度検出プレート３０は、側部で２個のヒータ４０を直列に接続して発熱量を大きくしており、中央部ではヒータ４０に代わってジャンパー線４２を接続して発熱量を小さく、温度検出プレート３０の発熱量を局部的に調整して、複数の二次電池２０を均一に加温できるようにしている。
【００２６】
温度検出プレート３０は、図８に示すように、二次電池２０と対向する面にヒータ４０を固定することもできる。ここに配設されたヒータ４０は、第１ケース１１を加温し、第１ケース１１が二次電池２０を暖める。図の第１ケース１１は、案内溝１３の内面を二次電池２０の表面に沿う形状としている。ヒータ４０で加温された第１ケース１１は、輻射熱で二次電池２０を暖め、あるいは送風隙間１４の空気を介して二次電池２０を暖める。この構造のバッテリー装置は、ファンを使用することなく、垂直姿勢で自動車に搭載でき、あるいは図に示す姿勢から上下反転して自動車に搭載して、温度検出プレートで二次電池を暖めることができる。なお、この図の実施例において、前述の実施例と同じ構成要素については、同一番号を付している。
【００２７】
さらに、図９に示すバッテリー装置は、二次電池２０が収納されたケース１０をひとつのケースユニット７０として、このケースユニット７０を２段に積層して連結している。この図において、下側に位置するケースユニット７０は、図２に示すバッテリー装置と同じ構造であり、上側に位置するケースユニット７０は、図２に示すバッテリー装置を上下反転したものである。したがって、この図の実施例において、図２に示す実施例と同じ構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００２８】
このバッテリー装置は、２つのケースユニット７０を、温度検出プレート３０が互いに対向する姿勢で積層して連結している。２つのケースユニット７０は、外ケース７１で連結している。図の外ケース７１は、２つのケースユニット７０を所定の間隔で連結するために、中間部分に位置決凸部７２を有する。外ケース７１は、２つのケースユニット７０の間隔が最適となるように、位置決凸部７２の厚さを決定している。
【００２９】
さらに、図のバッテリー装置は、上側に位置するケースユニット７０の温度検出プレート３０にヒータ４０を設けていない。上側のケースユニット７０に収納される二次電池２０は、下側のケースユニット７０の温度検出プレート３０に固定されたヒータ４０で加温される。このように、一方の温度検出プレート３０にのみヒータ４０を配設するバッテリー装置は、ヒータ４０の数を少なくしながら、いいかえると少ない消費電力で多数の二次電池２０を有効に加温できる特長がある。とくに、下側の温度検出プレート３０にヒータ４０を配設する構造は、下側のケースユニット７０に収納される二次電池２０については、下側の温度検出プレート３０から第１ケース１１に伝導される熱で効率よく加温し、上側のケースユニット７０に収納される二次電池２０については、加熱されて軽くなった空気を、通気穴３３と換気穴３４から流動させて効率よく加温する。したがって、全ての二次電池を、少ない消費電力で効率よく、しかも均一に暖めることができる。ただ、ヒータは、上側に位置するケースユニットの温度検出プレートに配設することも、上下両方の温度検出プレートに配設することもできる。さらに、温度検出プレートで加温された空気をファンで送風して二次電池を加温することもできる。
【００３０】
図１０は、バッテリー装置のブロック図を示す。このバッテリー装置は、複数の二次電池２０で温度検出プレート３０を加温するためのＤＣ／ＤＣコンバータ６１と、このＤＣ／ＤＣコンバータ６１を制御してヒータ４０の通電をオンオフする制御回路６０を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、直列に接続している複数の二次電池２０の出力を所定の電圧に変換して、温度検出プレート３０のヒータ４０に通電する。このバッテリー装置は、最も効率よく速やかに二次電池２０を暖めることができる。それは、放電による発熱と、温度検出プレート３０のヒータ４０の両方で二次電池２０を暖めるからである。
【００３１】
図のバッテリー装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の入力側に、ＡＣ入力を複数の二次電池２０の出力電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ６２を接続している。ＡＣ／ＤＣコンバータ６２は、リード線６３とコンセント６４を介して家庭用の商用電源に接続される。このバッテリー装置は、外部から入力される交流入力でヒータ４０を加熱できる。ＡＣ入力をＡＣ／ＤＣコンバータ６２で直流に変換し、さらにこの直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ６１でヒータ４０に供給できるからである。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、その出力電圧を電装用バッテリー６５の出力電圧として、電装用バッテリー６５の充電に併用できる。図のバッテリー装置は、電装用バッテリー６５を充電するために専用のＤＣ／ＤＣコンバータ６６を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１を電装用バッテリー６５の充電に併用するバッテリー装置は、電装用バッテリー６５を充電するＤＣ／ＤＣコンバータ６６を省略できる。
【００３２】
制御回路６０は、温度を検出してヒータ４０の通電をオンオフする。制御回路６０は、電池温度または外気温度を検出する温度センサー５１を備えている。この温度センサー５１は、たとえばサーミスタである。サーミスタは、周囲の温度を抵抗値の変化として検出して、制御回路６０に入力する。温度センサー５１の検出温度が設定温度よりも低いときに、制御回路６０はヒータ４０に通電して二次電池２０を暖める。制御回路６０は、自動車のイグニッションスイッチがオンに切り換えられたときに、電池温度または外気温度を検出して、検出温度が設定温度よりも低いときに、ヒータ４０に通電する。イグニッションスイッチがオフの状態、いいかえると自動車を走行させない状態では、二次電池２０や外気温度が設定温度よりも低くなっても、ヒータ４０に通電しない。ヒータ４０に通電すると二次電池２０が過放電になることがあるからである。さらに、イグニッションスイッチをオンに切り換えた状態においても、二次電池２０の残容量が設定容量よりも少ないときは、設定温度よりも低くてもヒータ４０に通電しない。二次電池２０の過放電を防止するためである。二次電池２０が充電されて残容量が設定容量よりも大きくなると、設定温度よりも低いときにヒータ４０に通電する。ヒータ４０に通電して、二次電池２０の温度があらかじめ設定された温度よりも高くなると、このことを温度センサー５１で検出して、制御回路６０はヒータ４０の通電を停止する。
【００３３】
以上のバッテリー装置は、図１１に示す以下のフローチャートで二次電池を暖める。
［Ｎ＝１のステップ］
自動車のイグニッションスイッチがオンに切り換えられたかどうかを検出する。イグニッションスイッチがオフの状態、いいかえると自動車を走行させない状態ではヒータ４０に通電しない。
［Ｎ＝２のステップ］
自動車のイグニッションスイッチがオンに切り換えられた後、所定の時間が経過したかどうかを調べる。所定の時間が経過するまでこのステップをループする。
［Ｎ＝３、４のステップ］
制御回路６０が、バッテリー装置の電圧を検出する。制御回路６０は、直列に接続された二次電池２０の電圧を検出し、検出電圧から二次電池２０の残容量を調べる。検出電圧が設定電圧未満のときは、二次電池２０の残容量が設定値未満であると判定してヒータ４０に通電しない。
制御回路は、検出電圧から残容量を演算し、演算された残容量を設定値に比較することもできる。
［Ｎ＝５、６のステップ］
制御回路６０が、温度センサー５１で電池温度を検出する。ただ、制御回路６０は、外気温度を検出することもできる。制御回路６０は、検出温度が設定温度よりも低いかどうかを判定し、検出温度が設定温度よりも高いときにはヒータ４０に通電しない。
さらに、制御回路は、電池温度に加えてヒータの温度を検出し、検出温度を設定温度に比較してヒータに通電するかどうかを判定することもできる。ヒータの温度が設定温度よりも高いときは、ヒータに通電しない。
［Ｎ＝７、８、９のステップ］
制御回路６０がヒータ４０に通電して二次電池２０を加温する。制御回路６０は、ヒータ４０に所定の時間通電するか、あるいは、電池温度があらかじめ設定された温度よりも高くなるまでヒータ４０に通電する。制御回路６０は、ヒータ４０に所定の時間通電するか、あるいは電池温度が設定温度よりも高くなると、ヒータ４０への通電を停止する。
【００３４】
以上のバッテリー装置は、イグニッションスイッチがオンに切り換えられた状態でヒータ４０に通電するので、二次電池２０の過放電を有効に防止できる。ただ、交流入力をＡＣ／ＤＣコンバータ６２で直流に変換するバッテリー装置は、イグニッションスイッチをオフにする状態であっても、ＡＣ／ＤＣコンバータ６２のコンセント６４を介して交流電源に接続して二次電池２０を暖めることができる。二次電池２０を放電させることなく、ヒータ４０を交流電力で加温できるからである。このバッテリー装置は、イグニッションスイッチがオフのときにおいても、電池温度または外気温度が設定温度よりも低くなると、制御回路６０がヒータ４０に通電して二次電池２０を暖める。このバッテリー装置は、とくに厳寒の地域において有効に使用できる。それは、イグニッションスイッチをオンにして自動車を走行させるときに、すでに二次電池２０が暖められて充分な性能を発揮できるからである。また、イグニッションスイッチをオフにする状態においても、二次電池２０の冷えすぎを防止できる特長がある。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の車両用のバッテリー装置は、複数の温度センサーを簡単かつ容易に、しかも正確に温度を検出できるように二次電池に接近して配設できる特長がある。それは、本発明の車両用のバッテリー装置が、複数の二次電池を収納しているケースの外側に、温度センサーを絶縁基板に固定してなる温度検出プレートを備えており、この温度センサーを二次電池と温度検出プレートとの間のケースに開口された換気穴から二次電池の表面に接近させているからである。このバッテリー装置は、絶縁基板に固定した温度センサーを、ケースの換気穴に位置させて二次電池の表面に接近させるので、温度センサーを極めて簡単に二次電池の温度を正確に検出できるように配設できる。とくに、温度センサーを絶縁基板に固定する構造は、温度センサーの配線を簡単にできると共に、温度センサーを正確に位置決めしながら固定できる特長がある。
【００３６】
さらに、本発明のバッテリー装置は、従来のように、温度センサーを二次電池の表面に固定しないので、電池モジュールの製作を簡単にして製作コストを低減できると共に、二次電池が故障した場合においても、温度センサーを交換することなく二次電池のみを交換でき、補修コストを低減できる特長がある。
【００３７】
さらにまた、本発明のバッテリー装置は、温度検出プレートの絶縁基板に、ケースの換気穴に連通される通気穴を開口しており、この通気穴の間に設けた連通部に温度センサーを固定しているので、温度検出プレートでケースの換気穴を塞ぐことなく、通気穴と換気穴とに空気を通過させて二次電池を冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかるバッテリー装置の平面図
【図２】図１に示すバッテリー装置のＡ−Ａ線断面図
【図３】図１に示すバッテリー装置のＢ−Ｂ線断面図
【図４】図１に示すバッテリー装置のケースを開いた状態を示す平面図
【図５】電池モジュールをケースに収納する状態を示す分解斜視図
【図６】温度検出プレートとケースの連結構造を示す断面斜視図
【図７】本発明の他の実施例にかかるバッテリー装置の要部拡大断面図
【図８】本発明の他の実施例にかかるバッテリー装置の横断面図
【図９】本発明の他の実施例にかかるバッテリー装置の横断面図
【図１０】本発明の一実施例にかかるバッテリー装置のブロック図
【図１１】本発明のバッテリー装置が二次電池を加温する工程を示すフローチャート
【符号の説明】
１０…ケース
１１…第１ケース
１２…第２ケース
１３…案内溝
１４…送風隙間
１５…換気穴
１６…係止フック
２０…二次電池
２１…電池モジュール
２２…端子
２３…バスバー
２４…二次電池連結部
３０…温度検出プレート
３１…絶縁基板
３２…凸部
３３…通気穴
３４…連通部
３５…連結孔
３６…導電リング
３７…導電線
４０…ヒータ
４１…リード線
４２…ジャンパー線
５０…温度センサー
５１…温度センサー
６０…制御回路
６１…ＤＣ／ＤＣコンバータ
６２…ＡＣ／ＤＣコンバータ
６３…リード線
６４…コンセント
６５…電装用バッテリー
６６…ＤＣ／ＤＣコンバータ
７０…ケースユニット
７１…外ケース
７２…位置決凸部
【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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【図１０】
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【図１１】
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