JP6581323B1 - In-wheel electric system - Google Patents

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Abstract

【課題】高周波帯では電池内部のインダクタンスと電池直列化に伴う配線インダクタンスの影響により高インピーダンスになってしまうため、電力を出力することが困難であった。【解決手段】複数の電池セルが直列に接続された二次電池システムにおいて、前記複数の電池セルは、正極タブおよび負極タブの互いの面を対向させて各電池セルの電池格納部から突出したタブ群を備え、前記タブ群は隣接する電池セル間のタブ同士を接続した接続面を備え、正極タブおよび負極タブの接続面が直列に配列された構成を備え、前記接続面に対向するとともに、前記接続面の配列方向に沿って延在するバスバーを有し、前記バスバーは電流の流通方向が前記接続面を流通する電流とは逆方向になるように前記タブ群と接続されていることを特徴とする二次電池システム。【選択図】図６（ａ）In a high-frequency band, it becomes difficult to output electric power because the impedance becomes high due to the influence of the inductance inside the battery and the wiring inductance accompanying the battery serialization. In a secondary battery system in which a plurality of battery cells are connected in series, the plurality of battery cells protrude from the battery storage portion of each battery cell with the positive electrode tab and the negative electrode tab facing each other. A tab group, the tab group includes a connection surface connecting tabs between adjacent battery cells, and includes a configuration in which the connection surfaces of the positive electrode tab and the negative electrode tab are arranged in series, and faces the connection surface. And a bus bar extending along the arrangement direction of the connection surface, and the bus bar is connected to the tab group so that a current flowing direction is opposite to a current flowing through the connection surface. A secondary battery system. [Selection] Fig. 6 (a)

Description

本発明は、二次電池システム及びこれを用いたホイール内電動システムに関し、特にインダクタンス低減に関する。   The present invention relates to a secondary battery system and an in-wheel electric system using the same, and more particularly to inductance reduction.

従来から、電池の寄生インダクタンスを下げて高周波帯での応答性を向上させる検討が行われてきた。例えば、特許文献１は、電池を配線するバスバーを対向構造とすることで、逆方向の電流によって磁界をキャンセルし、電池システムとしてインダクタンスを下げる方法が開示されている。   Conventionally, studies have been made to reduce the parasitic inductance of a battery to improve the response in a high frequency band. For example, Patent Document 1 discloses a method in which a bus bar for wiring a battery has an opposing structure so that a magnetic field is canceled by a reverse current and an inductance is lowered as a battery system.

特開２０１３―１９１４００号公報JP 2013-191400 A

特許文献１では、電池配線のインダクタンスを低減する方法が示されているが、電池内部のインダクタンス低減には言及されていない。電池を複数を直列化して使用した場合、電池内部のインダクタンスは電池の直列数分増加してしまう。この場合、電池内部のインダクタンスが、システム全体に悪影響を及ぼす虞がある。従って、電池内部のインダクタンスを低減する必要がある。   Patent Document 1 discloses a method for reducing the inductance of the battery wiring, but does not mention reduction of the inductance inside the battery. When a plurality of batteries are used in series, the inductance inside the battery increases by the number of batteries in series. In this case, the inductance inside the battery may adversely affect the entire system. Therefore, it is necessary to reduce the inductance inside the battery.

上記課題を解決するための本発明の特徴は、例えば以下の通りである。   The features of the present invention for solving the above problems are as follows, for example.

互いに電気的に直列に接続される複数の電池セル（３００）と、複数の電池セルから供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路部（９０３）と、電力変換回路部と複数の電池セルを電気的に接続するバスバー（５１１）と、複数の電池セルと電力変換回路部とバスバーの収納空間を形成しかつシャフト（９２０）と接続するホイール部（９１４）と、を備え、複数の電池セルは、当該複数の電池セルをシャフトの軸方向に並べられる第１セルユニット（９０４Ａ）と、当該複数の電池セルをシャフトの軸方向に並べられかつ当該第１セルユニットに対してシャフトの周方向に並べられる第２セルユニット（９０４Ｂ）と、により構成され、複数の電池セルのそれぞれは、各電池セルの電池格納部から突出したタブ群（３０１、３０２）を有し、タブ群は、隣接する電池セル間の異極のタブ同士を接続した端子部（３０４、３０５）
を有し、バスバーは、端子部に対向するとともに、端子部の配列方向に沿って延在し、当該バスバーの電流の流通方向が接続面を流通する電流とは逆方向になるようにタブ群と接続され、第１セルユニット及び第２セルユニットよりもシャフトに近い側に配置されるホイール内電動システム。 A plurality of battery cells (300) electrically connected in series with each other, a power conversion circuit unit (903) that converts DC power supplied from the plurality of battery cells into AC power, a power conversion circuit unit, and a plurality of A bus bar (511) for electrically connecting the battery cells, a plurality of battery cells, a power conversion circuit unit, a wheel portion (914) for forming a storage space for the bus bar and connecting to the shaft (920), and a plurality of The battery cell includes a first cell unit (904A) in which the plurality of battery cells are arranged in the axial direction of the shaft, and a plurality of battery cells arranged in the axial direction of the shaft and a shaft with respect to the first cell unit. circumferential and direction arranged are second cell unit (904B), is constituted by, each of the plurality of battery cells, tab group protruding from the battery storage portion of each battery cell (301,3 It has a 2), the tab group, the terminal portions connected to tab between the different poles of adjacent battery cells (304, 305)
The bus bar is opposed to the terminal portion, extends along the arrangement direction of the terminal portion, and the tab group so that the current flow direction of the bus bar is opposite to the current flowing through the connection surface. And an in- wheel electric system that is connected to the first cell unit and closer to the shaft than the second cell unit .

本発明により、低インダクタンスの電池システムを用いたホイール内電動システムが提供できる。
The present invention can provide an in-wheel electric system using a low-inductance battery system.

本発明の一実施例に係る電極群２０の内部構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the internal structure of the electrode group 20 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電極群２０の組図である。It is a set figure of electrode group 20 concerning one example of the present invention. 本発明の一実施例に係る電池セル１００の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a battery cell 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る電池セル１００の組図である。1 is a set of battery cells 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る電池の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a battery according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る高周波対応電池セル３００の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a high-frequency battery cell 300 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る高周波対応電池セル３００の組図である。1 is a set diagram of a high-frequency battery cell 300 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る高周波対応電池の直列化配線を示す図である。It is a figure which shows the serialization wiring of the high frequency corresponding battery which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る高周波対応電池の直列化配線を示す図である。It is a figure which shows the serialization wiring of the high frequency corresponding battery which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る２つの電池セル３００の直列配線とバスバー５００の接続構造を示す図である。It is a figure which shows the connection structure of the serial wiring of the two battery cells 300 and the bus-bar 500 which concern on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るバスバー５００を配線した際の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of wiring the bus-bar 500 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電池モジュール５００展開斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a battery module 500 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る電池モジュール５００の展開斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a battery module 500 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る電池モジュール５００の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the battery module 500 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電池を適用したモータシステムである。1 is a motor system to which a battery according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施例に係る電池セル８１０を直列化した電池モジュール８００の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery module 800 which serialized the battery cell 810 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電池セル８１０を直列化した電池モジュール８００の組図である。It is a set figure of the battery module 800 which serialized the battery cell 810 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るパワーホイールシステムである。1 is a power wheel system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係るパワーホイール９０１の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the power wheel 901 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るパワーホイール９０１の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a power wheel 901 according to an embodiment of the present invention. パワー型電池９０４からインバータ９０３までの電流経路を構成する電気回路の全体斜視図である。2 is an overall perspective view of an electric circuit constituting a current path from a power type battery 904 to an inverter 903. FIG. 図１３の電気回路を矢印方向から見た上面図である。It is the top view which looked at the electric circuit of FIG. 13 from the arrow direction. 図１２の平面Ｓによる断面を矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the cross section by the plane S of FIG. 12 from the arrow direction. 本発明の一実施例に係る第１ベース９４５の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the 1st base 945 concerning one example of the present invention. 本発明の一実施例に係る電池１１００同士の接続構造を示す図である。It is a figure which shows the connection structure of the batteries 1100 which concern on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電池システムの正面図The front view of the battery system which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電池モジュール１３００を直列化した電池システム１４００の斜視図である。It is a perspective view of the battery system 1400 which serialized the battery module 1300 which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る電池モジュール１３００を直列化した電池システム１４００の正図である。1 is a front view of a battery system 1400 in which battery modules 1300 according to an embodiment of the present invention are serialized.

[実施例１]
以下、図面等を用いて、本発明の実施例について説明する。以下の説明は、本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において、当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 [Example 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following explanation shows specific examples of the contents of the present invention, and the present invention is not limited to these explanations, and by those skilled in the art within the scope of the technical idea disclosed in this specification. Various changes and modifications are possible. In all the drawings for explaining the present invention, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.

図１（ａ）は、本発明の一実施例に係る電極群２０の内部構造を示す分解斜視図である。図１（ｂ）は、本発明の一実施例に係る電極群２０の組図である。本実施形態に係る電池は、リチウムイオン電池を想定しているが、電池材料はそれに限られない。   Fig.1 (a) is an exploded perspective view which shows the internal structure of the electrode group 20 which concerns on one Example of this invention. FIG. 1B is an assembled view of an electrode group 20 according to an embodiment of the present invention. Although the battery which concerns on this embodiment assumes the lithium ion battery, battery material is not restricted to it.

図１（ａ）に示されるように、電極群２０は、負極１０と正極１１とセパレータ１２とから構成される。負極接合部１３は、負極１０と接続されかつ外部との電流経路となる。正極接合部１４は、正極１１と接続されかつ外部との電流経路となる。図１（ａ）及び図１（ｂ）で示されるように、２つのセパレータ１２は、正極１１を挟むように配置され、セパレータ１２のうち、いずれか一方の面に負極１０が配置される。   As shown in FIG. 1A, the electrode group 20 includes a negative electrode 10, a positive electrode 11, and a separator 12. The negative electrode joint 13 is connected to the negative electrode 10 and serves as a current path to the outside. The positive electrode junction 14 is connected to the positive electrode 11 and serves as a current path to the outside. As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the two separators 12 are disposed so as to sandwich the positive electrode 11, and the negative electrode 10 is disposed on one surface of the separator 12.

負極１０、正極１１及びセパレータ１２は、不図示のリチウム塩を溶解させた電解液で満たされる。この電解液を介してイオンの伝導を行われる。例えば、ラミネート型の電池では、電池２０を多積層並列させる。そして、電極群２０のそれぞれの負極接合部１３と正極接合部１４を集約し、溶接等で一体化することで電池セルを形成する。
なお、本実施形態に係る正極１１は、（ａ）ｌ箔にニッケル-マンガン-コバルトの三元系正極材料(ＮＭＣ)に代表される正極活物質と導電助剤をバインダーにて結着され塗布される。また、本実施形態に係る負極１０は、Ｃｕ箔にグラファイトに代表される負極活物質と導電助剤をバインダーにて結着され塗布される。 The negative electrode 10, the positive electrode 11, and the separator 12 are filled with an electrolytic solution in which a lithium salt (not shown) is dissolved. Ions are conducted through this electrolytic solution. For example, in a laminate type battery, the batteries 20 are arranged in multiple layers in parallel. And the battery cell is formed by consolidating each negative electrode junction part 13 and the positive electrode junction part 14 of the electrode group 20, and integrating by welding etc. FIG.
The positive electrode 11 according to the present embodiment is applied by binding a positive electrode active material typified by a nickel-manganese-cobalt ternary positive electrode material (NMC) and a conductive additive to a foil with a binder. Is done. Moreover, the negative electrode 10 according to the present embodiment is applied by binding a negative electrode active material typified by graphite and a conductive additive to a Cu foil with a binder.

図２（ａ）は、本発明の一実施例に係る電池セル１００の分解斜視図である。図２（ｂ）は、本発明の一実施例に係る電池セル１００の組図である。図２（ａ）では、電極群２０が３つ積層された例が示されているが、電極群２０の積層数はこれに限定されない。   FIG. 2A is an exploded perspective view of the battery cell 100 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2B is an assembled view of the battery cell 100 according to one embodiment of the present invention. Although FIG. 2A shows an example in which three electrode groups 20 are stacked, the number of stacked electrode groups 20 is not limited to this.

また、本実施例では、ラミネート電池を適用した例を示しているが、電池の種類はラミネート電池に限定されず、角型等の電池でもよい。   Moreover, although the example which applied the laminated battery is shown in a present Example, the kind of battery is not limited to a laminated battery, A square-shaped battery etc. may be sufficient.

図２（ａ）に示されるように、電極群２０のセパレータ１０が、他の電極群２０の負極１０と対向するように同方向を向いて積層される。これにより、積層された電極群２０は、一方の面にセパレータ１１が配置され、他方の面に負極１０が配置されることとなる。さらに、セパレータ１１が配置される面と対向するように、新たに負極１０が積層される。これにより、電池セル１００の内部では、両面に負極が配置される。   As shown in FIG. 2A, the separator 10 of the electrode group 20 is laminated in the same direction so as to face the negative electrode 10 of the other electrode group 20. Thereby, the stacked electrode group 20 has the separator 11 disposed on one surface and the negative electrode 10 disposed on the other surface. Furthermore, the negative electrode 10 is newly laminated so as to face the surface on which the separator 11 is disposed. Thereby, in the battery cell 100, a negative electrode is arrange | positioned on both surfaces.

次に、多積層された負極接合部１３と、負極タブ１０１とを溶接等で接合する。負極タブ１０１は、外部回路と接続する。   Next, the multi-layered negative electrode joint 13 and the negative electrode tab 101 are joined by welding or the like. The negative electrode tab 101 is connected to an external circuit.

負極タブ１０１は、例えば０．２ｍｍとある程度の厚みを持った板が好ましい。負極タブ１０１は、銅等が材料として用いられ、Ｎｉメッキ等で腐食処理してもよい。   The negative electrode tab 101 is preferably a plate having a certain thickness of 0.2 mm, for example. The negative electrode tab 101 is made of copper or the like, and may be corroded by Ni plating or the like.

正極１１も同様に、多積層させ集約した正極接合部１４と正極タブ１０３を溶接等で接合する。   Similarly, the positive electrode 11 is joined by welding or the like to the positive electrode joint portion 14 and the positive electrode tab 103 which are stacked in multiple layers.

正極タブ１０３は、例えば０．２ｍｍとある程度の厚みを持った板が好ましい。また、正極タブ１０３は、Ａｌなどが材料として用いられる。   The positive electrode tab 103 is preferably a plate having a certain thickness of 0.2 mm, for example. The positive electrode tab 103 is made of Al or the like.

負極タブ１０１と正極タブ１０３は、ラミネートで密閉するため、シール材１０４が配置される。ここで、負極タブ１０１(正極タブ１０３)とシール材とを一体に形成してもよい。これらをラミネートシート１０５により、両側から挟み、熱溶着することでシールされる。   Since the negative electrode tab 101 and the positive electrode tab 103 are hermetically sealed with a laminate, a sealing material 104 is disposed. Here, the negative electrode tab 101 (positive electrode tab 103) and the sealing material may be integrally formed. These are sandwiched from both sides by a laminate sheet 105 and sealed by heat welding.

これにより、ラミネートシート１０５上には、絶縁と密閉を可能にするシール材がコーティングされているため、シール材１０４と接着し電解液の漏れを防ぐことができる。   Thereby, since the sealing material which enables insulation and sealing is coated on the laminate sheet 105, it can adhere | attach with the sealing material 104 and can prevent the electrolyte solution from leaking.

図３を用いて、電池の等価回路モデルに関して説明する。   The battery equivalent circuit model will be described with reference to FIG.

図３は、本発明の一実施例に係る電池の等価回路図である。なお、今回は高周波帯での特性を議論するため、高周波帯で関連する等価回路モデルのみを記載している。   FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a battery according to an embodiment of the present invention. In order to discuss the characteristics in the high frequency band, only the equivalent circuit model related in the high frequency band is described here.

図３中の等価回路２００は、電極群２０に対応している。図３に示されるように、タブ近傍の電池の電極材料由来の等価回路２００は、電池の起電力２０１と、電気二重層形成の反応によるキャパシタンス２０２と電極活物質の電荷移動抵抗２０３の並列回路、電極内のインダクタンス２０４とインダクタンス部抵抗２０５の並列回路及び電池の電解液抵抗や部材の抵抗の総和である直流抵抗２０６から構成されている。   An equivalent circuit 200 in FIG. 3 corresponds to the electrode group 20. As shown in FIG. 3, an equivalent circuit 200 derived from the electrode material of the battery in the vicinity of the tab is a parallel circuit of the battery electromotive force 201, the capacitance 202 due to the reaction of forming the electric double layer, and the charge transfer resistance 203 of the electrode active material A parallel circuit of an inductance 204 in the electrode and an inductance part resistance 205, and a DC resistance 206 that is the sum of the battery electrolyte resistance and member resistance.

電極全体では、電極材料由来の等価回路２００が、抵抗２０８を介して、外部回路に対してタブ等を含む配線由来のインダクタンス２０７と接続している。ここで、タブとは、負極タブ１０１及び正極タブ１０２のことを指す。   In the entire electrode, the equivalent circuit 200 derived from the electrode material is connected to the inductance 207 derived from the wiring including the tab and the like with respect to the external circuit via the resistor 208. Here, the tabs refer to the negative electrode tab 101 and the positive electrode tab 102.

タブから遠いほど箔のインダクタンス２０９の影響を受ける。したがって、タブから遠い部分ｚでの電極材料由来の等価回路２１０は、箔のインダクタンス２０９が電極長さの分積算されていく。   The farther from the tab, the more influenced by the inductance 209 of the foil. Therefore, in the equivalent circuit 210 derived from the electrode material in the portion z far from the tab, the foil inductance 209 is integrated by the electrode length.

インダクタンスによるインピーダンスの絶対値は下記式（１）で表現される。ωは周波数、Ｌはインダクタンス値を示している。
Ｚ＝ωＬ （１）
式（１）より、高周波帯ではインダクタンス２０９の影響を大きく受け、高インピーダンスになってしまう。そのため、タブから遠い部分の電極材料から電力を供給することは困難である。つまり、高周波帯で応答できるのはタブ近傍である。 The absolute value of impedance due to inductance is expressed by the following equation (1). ω is a frequency, and L is an inductance value.
Z = ωL (1)
From the formula (1), in the high frequency band, it is greatly affected by the inductance 209 and becomes high impedance. For this reason, it is difficult to supply electric power from a portion of the electrode material far from the tab. That is, it is near the tab that can respond in the high frequency band.

平滑キャパシタと比較すると、電池は、電気二重層形成の反応によるキャパシタンスのみでも十分な容量があり、タブ近傍の容量のみでも十分である。従って、タブのインダクタンス２０７を低減することが有効であると考えられる。   Compared with the smoothing capacitor, the battery has sufficient capacity only by the capacitance due to the reaction of forming the electric double layer, and only the capacity in the vicinity of the tab is sufficient. Therefore, it is considered effective to reduce the inductance 207 of the tab.

図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて、電池セル３００のタブ近傍のインダクタンスを低減させる方法を説明する。 図４（ａ）は、本発明の一実施例に係る高周波対応電池セル３００の分解斜視図である。 図４（ｂ）は、本発明の一実施例に係る高周波対応電池セル３００の組図である。   A method for reducing the inductance in the vicinity of the tab of the battery cell 300 will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A is an exploded perspective view of the high-frequency battery cell 300 according to one embodiment of the present invention. FIG. 4B is an assembled view of the high-frequency battery cell 300 according to one embodiment of the present invention.

図４（ａ）、図４（ｂ）に示されるように、負極タブ３０１と正極タブ３０２は、ラミネートシート１０５の一端面から、同方向に突出するよう配置される。負極タブ３０１と正極タブ３０２は、電極群２０の積層方向と同じ方向に積層している。絶縁板３０３は、負極タブ３０１と正極タブ３０２の間に配置される。負極タブ３０１は、負極端子部３０４を有しており、正極タブ３０２は、正極端子部３０５を有している。負極端子部３０４は、正極タブ３０２が配置されている方向と反対側に折り曲がるように形成されている。正極タブ３０２は、負極端子部３０４と反対方向に折れ曲がるように形成されている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the negative electrode tab 301 and the positive electrode tab 302 are disposed so as to protrude in the same direction from one end surface of the laminate sheet 105. The negative electrode tab 301 and the positive electrode tab 302 are laminated in the same direction as the lamination direction of the electrode group 20. The insulating plate 303 is disposed between the negative electrode tab 301 and the positive electrode tab 302. The negative electrode tab 301 has a negative electrode terminal portion 304, and the positive electrode tab 302 has a positive electrode terminal portion 305. The negative terminal portion 304 is formed so as to be bent on the side opposite to the direction in which the positive electrode tab 302 is disposed. The positive electrode tab 302 is formed to bend in the opposite direction to the negative electrode terminal portion 304.

電池セル３００の内部構造は、図２で示される電池セル１００と同様に、負極１３と電極群２０が３積層された構成を示している。   The internal structure of the battery cell 300 shows a configuration in which three negative electrodes 13 and three electrode groups 20 are stacked, similarly to the battery cell 100 shown in FIG.

負極タブ１０１と正極タブ１０３と同様に、負極タブ３０１及び負極接合部１３、並びに正極タブ３０２及び正極接合部１４は、それぞれ互いに接続する。   Similarly to the negative electrode tab 101 and the positive electrode tab 103, the negative electrode tab 301 and the negative electrode joint portion 13, and the positive electrode tab 302 and the positive electrode joint portion 14 are connected to each other.

正極タブ３０２と負極タブ３０１は、負極接続部３０６のような突出した部分を備える。正極タブ３０２も同様に、正極タブ接合部３０７を備える。負極突出部３０６と正極突出部３０７の形状は限定されないが、電極群２０の積層方向から見た場合に、重ならない位置に配置されることで、絶縁性を確保することができる。   The positive electrode tab 302 and the negative electrode tab 301 include protruding portions such as a negative electrode connection portion 306. Similarly, the positive electrode tab 302 includes a positive electrode tab joint 307. The shapes of the negative electrode protruding portion 306 and the positive electrode protruding portion 307 are not limited. However, when viewed from the stacking direction of the electrode group 20, the insulating properties can be ensured by being arranged at positions that do not overlap.

このような構造にすることで、正極タブ３０９と負極タブ３０１が重なる領域において、
正極タブ３０２と負極タブ３０１を流れる電流が反対方向に流れることになるため、インダクタンスを小さくすることができる。 With such a structure, in the region where the positive electrode tab 309 and the negative electrode tab 301 overlap,
Since the current flowing through the positive electrode tab 302 and the negative electrode tab 301 flows in the opposite direction, the inductance can be reduced.

負極タブ１０１及び正極タブ１０３と同様に、負極タブ３０１と正極タブ３０２には、ラミネートで密閉するため、シール材３０８が配置される。これらをラミネートシート１０５により、両側から挟み、熱溶着することでシールされる。   As with the negative electrode tab 101 and the positive electrode tab 103, a sealing material 308 is disposed on the negative electrode tab 301 and the positive electrode tab 302 in order to seal with a laminate. These are sandwiched from both sides by a laminate sheet 105 and sealed by heat welding.

図５を用いて、電池の直列化配線に関して説明する。図５は、本発明の一実施例に係る高周波対応電池の直列化配線を示す図である。   The battery serialization wiring will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing serialized wiring of a high-frequency compatible battery according to an embodiment of the present invention.

端子部３０４及び端子部３０５は、電池セル３００を直列化するための面として機能する。つまり、端子部３０４及び端子部３０５は、端子部３０４及び３０５の面に対して垂直方向に互いに重なる領域を備える。この端子部３０４、３０５を直列化するための溶接点として使用することで直列化が容易となり、製造性が向上する。   The terminal part 304 and the terminal part 305 function as a surface for serializing the battery cells 300. That is, the terminal portion 304 and the terminal portion 305 include regions that overlap each other in the direction perpendicular to the surfaces of the terminal portions 304 and 305. By using the terminal portions 304 and 305 as welding points for serialization, serialization is facilitated, and manufacturability is improved.

この構成のメリットを、図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて説明する。   The merit of this configuration will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b).

図６（ａ）は、２つの電池セル３００の直列配線とバスバー５００の接続構造を示す図である。図６（ｂ）は、バスバー５００を配線した際の構成を示す図である。単純に直列化配線をするのみでは、負極端子部３０４及び正極端子部３０５に起因するインダクタンスが直列数分増加してしまう。したがって、低インダクタンス化するためには、負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５に起因するインダクタンスも低減することが重要である。   FIG. 6A is a diagram showing a connection structure between a series wiring of two battery cells 300 and a bus bar 500. FIG. 6B is a diagram showing a configuration when the bus bar 500 is wired. By simply performing serial wiring, the inductance caused by the negative terminal portion 304 and the positive terminal portion 305 increases by the number of series. Therefore, in order to reduce the inductance, it is important to reduce the inductance caused by the negative electrode tab terminal portion 304 and the positive electrode tab terminal portion 305.

本実施例では、図６（ｂ）に示されるように、バスバー５１１を負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５と最も広い面で対向するように配置する。これにより、直列化した電池を流れる電流５０１とバスバーを流れる電流５０２とが逆方向となるため、インダクタンス低減効果が期待できる。   In this embodiment, as shown in FIG. 6B, the bus bar 511 is disposed so as to face the negative electrode tab terminal portion 304 and the positive electrode tab terminal portion 305 on the widest surface. As a result, the current 501 flowing through the battery in series and the current 502 flowing through the bus bar are in opposite directions, so that an inductance reduction effect can be expected.

このように、電池内部でのインダクタンス低減及び直列化でのインダクタンス低減を実現する構造を用いることで配線インダクタンス２０７（図３参照）を低減でき、高周波応答が可能になる。   Thus, by using a structure that realizes inductance reduction inside the battery and inductance reduction in series, the wiring inductance 207 (see FIG. 3) can be reduced, and a high-frequency response is possible.

なお、図６（ａ）では不図示であるが、バスバー５１１とタブの間に絶縁処理が必要な場合は、間に絶縁体を配置することが望ましい。   Although not shown in FIG. 6A, it is desirable to dispose an insulator between the bus bar 511 and the tab when an insulation process is required.

本発明の一実施例に係る電池モジュール５００の構成を図７（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。   A configuration of a battery module 500 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図７（ａ）は、本発明の一実施例に係る電池モジュール５００展開斜視図である。図７（ｂ）は、本発明の一実施例に係る電池モジュール５００の展開斜視図である。図７（ｃ）は、本発明の一実施例に係る電池モジュール５００の外観斜視図である。   FIG. 7A is an exploded perspective view of the battery module 500 according to one embodiment of the present invention. FIG. 7B is an exploded perspective view of the battery module 500 according to one embodiment of the present invention. FIG. 7C is an external perspective view of the battery module 500 according to one embodiment of the present invention.

図７（ａ）に示されるように、複数の電池セル３００は、所定の電池セル３００の正極タブ端子部３０５と、隣接する電池セル３００の負極タブ端子部３０４とが重なり合うように積層される。金属板５０７は、複数の電池セル３００の積層方向の両端から、電池セル３００を挟むように配置される。金属板５０７と電池セル３００とは、ビス等の固定部材５０８により固定される。   As shown in FIG. 7A, the plurality of battery cells 300 are stacked such that the positive electrode tab terminal portion 305 of the predetermined battery cell 300 and the negative electrode tab terminal portion 304 of the adjacent battery cell 300 overlap each other. . The metal plate 507 is disposed so as to sandwich the battery cell 300 from both ends in the stacking direction of the plurality of battery cells 300. The metal plate 507 and the battery cell 300 are fixed by a fixing member 508 such as a screw.

バスバー５１１は、負極側バスバー５０４及び正極側バスバー５０５により構成される。負極側バスバー５０４及び正極側バスバー５０５は、負荷接続部５１３を備えており、それぞれ外部装置、または他の電池モジュール５００に接続される。バスバー５１１は、上述したように、負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５に対向させる形で配線する。   The bus bar 511 includes a negative side bus bar 504 and a positive side bus bar 505. The negative electrode side bus bar 504 and the positive electrode side bus bar 505 are provided with a load connection portion 513 and are connected to an external device or another battery module 500, respectively. As described above, the bus bar 511 is wired so as to face the negative electrode tab terminal portion 304 and the positive electrode tab terminal portion 305.

負極側バスバー５０４は、中継導体５１０を介して、負極タブ端子部３０４に接続される。同様に、正極側バスバー５０５は、中継導体５１０を介して、反対側の外側に位置する正極タブ端子部３０５に接続される。   The negative electrode side bus bar 504 is connected to the negative electrode tab terminal portion 304 via the relay conductor 510. Similarly, the positive electrode side bus bar 505 is connected to the positive electrode tab terminal portion 305 located outside on the opposite side via the relay conductor 510.

負極側に配置される中継導体５１０は、一方が負極バスバー５０４と接続し、他方が負極タブ端子部３０４と接続される。   One of the relay conductors 510 arranged on the negative electrode side is connected to the negative electrode bus bar 504, and the other is connected to the negative electrode tab terminal portion 304.

正極バスバー５０５及び負極バスバー５０４は、固定部材５１５により絶縁体５０６に固定される。固定部材５１５は、ビスにより固定される構成としているが、これに限定されない。   The positive electrode bus bar 505 and the negative electrode bus bar 504 are fixed to the insulator 506 by a fixing member 515. The fixing member 515 is configured to be fixed with screws, but is not limited thereto.

図７（ｂ）に示されるように、絶縁体５０６は、負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５とバスバー５１１の間に配置される。これにより、絶縁を確保することができる。   As shown in FIG. 7B, the insulator 506 is disposed between the negative electrode tab terminal portion 304 and the positive electrode tab terminal portion 305 and the bus bar 511. Thereby, insulation can be ensured.

絶縁部材５０６は、バスバー５１１と負極端子部３０４が接続するために、端部に中継導体５１０の幅分だけ高さ方向が低い部分を持つ。これにより、絶縁体５０６を固定部材５０８により（図７（ｃ）参照）固定することができ、製造性が向上する。また、負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５の端部を覆うことができるため、絶縁の信頼性が向上する。   The insulating member 506 has a portion whose height direction is lower by the width of the relay conductor 510 at the end in order to connect the bus bar 511 and the negative terminal portion 304. Thereby, the insulator 506 can be fixed by the fixing member 508 (see FIG. 7C), and the productivity is improved. Moreover, since the edge part of the negative electrode tab terminal part 304 and the positive electrode tab terminal part 305 can be covered, the reliability of insulation improves.

なお、図７（ｃ）においては、負荷接続部５１２、負荷接続部５１３がバスバー５１１の中央に配置されているが、負荷接続部の位置はこの位置に限定されない。もっとも、負荷接続部５０３が中央に配置されることによって、負極側バスバー５０４と、正極側バスバー５０５を共通化することができるため、部品点数を削減することができる。   In FIG. 7C, the load connecting portion 512 and the load connecting portion 513 are arranged at the center of the bus bar 511, but the position of the load connecting portion is not limited to this position. However, the negative electrode side bus bar 504 and the positive electrode side bus bar 505 can be made common by arranging the load connecting portion 503 in the center, so that the number of parts can be reduced.

また、本実施例では、中継導体５１０を用いているが、必ずしもこれを設ける必要はない。例えば、バスバー５１１と接続する負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５を、バスバー５１１方向に傾けることによって、電気的接続を確保することができる。また、バスバー５１１及び中継端子５１０を一体とする構成としてもよい。これらにより、部品点数を低減することができ、製造工数を低減することができる。   In this embodiment, the relay conductor 510 is used, but it is not always necessary to provide it. For example, electrical connection can be ensured by inclining the negative electrode tab terminal portion 304 and the positive electrode tab terminal portion 305 connected to the bus bar 511 toward the bus bar 511. Alternatively, the bus bar 511 and the relay terminal 510 may be integrated. As a result, the number of parts can be reduced, and the number of manufacturing steps can be reduced.

もっとも、中継導体５１０を用いることにより、確実にバスバー５１１と負極タブ端子部３０４及び正極タブ端子部３０５とを接続することができるため、接続信頼性を向上することができる。   However, since the bus bar 511, the negative electrode tab terminal portion 304, and the positive electrode tab terminal portion 305 can be reliably connected by using the relay conductor 510, the connection reliability can be improved.

図８に、本発明の一実施例に係る電池を適用したモータシステムを示す。インバータ６０１は、電池６０２から電力が供給され、モータ６００を駆動する。一般的にインバータに電池から電力を供給する際には、電池とインバータ間に平滑キャパシタを並列接続する必要がある。   FIG. 8 shows a motor system to which a battery according to an embodiment of the present invention is applied. The inverter 601 is supplied with electric power from the battery 602 and drives the motor 600. In general, when power is supplied from a battery to an inverter, it is necessary to connect a smoothing capacitor in parallel between the battery and the inverter.

本実施例の低インダクタンス電池を使用することで、電池が高周波の電力を出力可能になるため、平滑キャパシタを削減することができる。これにより、システムとしての出力密度の向上及び部品点数削減によるコスト低減という効果を奏する。   By using the low-inductance battery of this embodiment, the battery can output high-frequency power, so that smoothing capacitors can be reduced. Thereby, there exists an effect of the cost reduction by the improvement of the output density as a system, and reduction of a number of parts.

[実施例２]
実施例１では、負極タブ３０１及び正極タブ３０２を用いた例を示したが、本実施例では、負極タブ３０１及び正極タブ３０２を用いない場合のインダクタンスを低減させる配線に関して説明する。 [Example 2]
In the first embodiment, an example in which the negative electrode tab 301 and the positive electrode tab 302 are used is shown. However, in this embodiment, wiring for reducing inductance when the negative electrode tab 301 and the positive electrode tab 302 are not used will be described.

実施例１の対向タブ構造をとらずとも、直列化が少ない電池システムにおいては目標のインダクタンス値を下回ることが可能な場合がある。その際には、配線のみを対向させて低インダクタンス化を図ることが有効である。   Even if it does not take the opposing tab structure of Example 1, in a battery system with few serialization, it may be possible to fall below a target inductance value. In that case, it is effective to reduce the inductance by facing only the wiring.

図９（ａ）は電池セル８１０を直列化した電池モジュール８００の分解斜視図である。図９（ｂ）は電池セル８１０を直列化した電池モジュール８００の組図である。   FIG. 9A is an exploded perspective view of a battery module 800 in which battery cells 810 are serialized. FIG. 9B is a set of battery modules 800 in which battery cells 810 are serialized.

電池セル８１０は、対向させていない負極タブ８１１と正極タブ８１２を有している。この正負極のタブを、中継導体８０１を介して接合することで直列化を行っている。   The battery cell 810 includes a negative electrode tab 811 and a positive electrode tab 812 that are not opposed to each other. The positive and negative tabs are joined via a relay conductor 801 for serialization.

図９（ａ）に示されるように、中継導体８０１は、正負タブと対向する接続部８０２を有している。一方の接続部８０２が、正極タブ８１１と接続し、他方の接続部８０２が負極タブ８１２に接続することで、正負極タブを接続する。   As shown in FIG. 9A, the relay conductor 801 has a connection portion 802 that faces the positive and negative tabs. One connecting portion 802 is connected to the positive electrode tab 811, and the other connecting portion 802 is connected to the negative electrode tab 812, thereby connecting the positive and negative electrode tabs.

バスバー８０３は、図９（ａ）のＡ方向から見た場合、中継導体８０１と重なるように形成され、配置される。これにより、実施例１と同様に電池の直列方向に流れる電流８０４とバスバー８０３を流れる電流８１２が逆方向になるため、インダクタンスを低減できる。なお、バスバー８０３と中継導体８０１との間に、絶縁体を配置してもよい。（不図示）
なお、図９（ａ）では２つの電池間の配線と、その前後の電池への配線部分のみを示しているが、直列数は任意の値で良い。また、本実施例では、コの字形状に形成された中継導体８０１の例を示したが、その形状はコの字に限定されない。また、バスバー８０３の形状も、電流８０４とバスバー８０３を流れる電流８０５が逆方向となるように形成されていればよく、その形状は限定されない。もっとも、本実施例に示した形状は、配線距離が最短となるため、配線抵抗を低減できる。 The bus bar 803 is formed and disposed so as to overlap the relay conductor 801 when viewed from the A direction in FIG. As a result, the current 804 flowing in the series direction of the battery and the current 812 flowing in the bus bar 803 are reversed in the same manner as in the first embodiment, so that the inductance can be reduced. Note that an insulator may be disposed between the bus bar 803 and the relay conductor 801. (Not shown)
In FIG. 9A, only the wiring between two batteries and the wiring part to the batteries before and after the battery are shown, but the number of series may be an arbitrary value. In the present embodiment, an example of the relay conductor 801 formed in a U-shape is shown, but the shape is not limited to the U-shape. Also, the shape of the bus bar 803 is not limited as long as the current 804 and the current 805 flowing through the bus bar 803 are in opposite directions. However, the shape shown in this embodiment has the shortest wiring distance, so that the wiring resistance can be reduced.

[実施例３]
パワーホイールシステムを搭載した電気自動車の構成を図１０に示す。電気自動車９００は、複数のパワーホイール９０１を備える。パワーホイール９０１は、モータ９０２とインバータ９０３とパワー型電池９０４を内蔵しており、電力線を介して車体内に搭載されている容量型電池９０５と並列接続されている。インバータ９０３、パワー型電池９０４、容量型電池９０５は、ＥＣＵ９０６（“ＥＣＵ”は“Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ”の略）によって制御される。本実施例は複数のパワーホイールとして４つの車輪全てにパワーホイールを搭載する構成としているが、パワーホイールの数は任意の数でよい。
ここで、モータジェネレータ９０２は交流機、例えば、誘導機や同期機である。パワー型電池９０４および、容量型電池９０５からインバータ９０３へは直流電力が出力される。
インバータ９０３は、パワー型電池９０４および容量型電池９０５から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。インバータ９０３が出力する三相交流電力によって、モータジェネレータ９０２が電動機として回転駆動される。これにより、電気自動車９００が走行する。 [Example 3]
The configuration of an electric vehicle equipped with a power wheel system is shown in FIG. The electric vehicle 900 includes a plurality of power wheels 901. The power wheel 901 includes a motor 902, an inverter 903, and a power type battery 904, and is connected in parallel to a capacity type battery 905 mounted in the vehicle body via a power line. The inverter 903, the power type battery 904, and the capacity type battery 905 are controlled by an ECU 906 ("ECU" is an abbreviation of "Electronic Control Unit"). In this embodiment, power wheels are mounted on all four wheels as a plurality of power wheels, but the number of power wheels may be any number.
Here, the motor generator 902 is an AC machine, for example, an induction machine or a synchronous machine. DC power is output from the power type battery 904 and the capacity type battery 905 to the inverter 903.
The inverter 903 converts the DC power supplied from the power type battery 904 and the capacity type battery 905 into three-phase AC power. The motor generator 902 is rotationally driven as an electric motor by the three-phase AC power output from the inverter 903. Thereby, the electric vehicle 900 travels.

容量型電池９０５だけではモータジェネレータ１１への供給電力が不足する場合、例えば電気自動車９００の加速時などにおいては、パワー型電池９０４からも、インバータ９０３を介してモータジェネレータ９０２に電力が供給される。本実施例では、容量型電池９０５とパワー型電池９０４は単純な並列接続の関係になっているが、両者の電流配分制御等が可能になるリレーやＤＣ／ＤＣコンバータ等を配置し、アクセル等と連動して電流分配制御することも可能である。これは要求されるシステム要求によって決定される。   When the power supply to the motor generator 11 is insufficient with only the capacity type battery 905, for example, when the electric vehicle 900 is accelerated, power is also supplied from the power type battery 904 to the motor generator 902 via the inverter 903. . In this embodiment, the capacity-type battery 905 and the power-type battery 904 are in a simple parallel connection relationship, but a relay, a DC / DC converter, or the like that enables current distribution control between the two is arranged, and an accelerator or the like is arranged. It is also possible to control the current distribution in conjunction with the control. This is determined by the required system requirements.

電気自動車９００の減速時あるいは制動時などにおいて、すなわちモータジェネレータ９０２の回生時において、モータジェネレータ９０２で発電される交流電力は、インバータ９０３を整流装置として動作させることにより直流電力に変換され、パワー型電池９０４および、容量型電池９０５に蓄電される。   When the electric vehicle 900 is decelerated or braked, that is, when the motor generator 902 is regenerated, the AC power generated by the motor generator 902 is converted into DC power by operating the inverter 903 as a rectifier, and the power type The battery 904 and the capacity type battery 905 are charged.

電気自動車９００の駐車時には、容量型電池９０５およびパワー型電池９０４は、図示しない充電装置によって充電される。   When the electric vehicle 900 is parked, the capacity type battery 905 and the power type battery 904 are charged by a charging device (not shown).

パワー型電池９０４は、容量型電池９０５よりも、出力密度に優れるがエネルギー密度，容量（Ａｈ）は小さい。もしくは、コストを軸とすると、エネルギー（ｋＷｈ）当たりのコストは容量型電池９０４よりも高いものの、出力（ｋＷ）当たりのコストが容量型電池９０５よりも安いという特徴を有する。このようなパワー型電池９０４としては、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などが適用される。また、パワー型電池９０５に代えて、これと同様の高出力特性を有するリチウムイオンキャパシタや電気二十層キャパシタなどの蓄電装置（言わば、パワー型蓄電装置）を用いても良い。なお、以下においては、これらの電池およびキャパシタを含めて、「パワー型電池」と総称する。
容量型電池９０５は、パワー型電池９０４よりも出力密度は劣るものの、エネルギー密度に優れ容量（Ａｈ）が大きい。もしくは、コストを軸とすると、出力（ｋＷ）当たりのコストはパワー型電池９０４よりも高いものの、エネルギー（ｋＷｈ）当たりのコストがパワー型電池９０４よりも安いという特徴を有する。このような容量型電池９０５としては、リチウムイオン電池、リチウムイオン半固体電池、リチウム固体電池、鉛電池、ニッケル亜鉛電池などが適用される。 The power type battery 904 is superior in output density to the capacity type battery 905 but has a smaller energy density and capacity (Ah). Alternatively, with cost as the axis, the cost per energy (kWh) is higher than that of the capacity type battery 904, but the cost per output (kW) is lower than that of the capacity type battery 905. As such a power type battery 904, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery is applied. Further, instead of the power type battery 905, a power storage device (ie, a power type power storage device) such as a lithium ion capacitor or an electric twentieth layer capacitor having the same high output characteristics may be used. In the following, these batteries and capacitors are collectively referred to as “power type batteries”.
Although the capacity type battery 905 is inferior in output density to the power type battery 904, the capacity type battery 905 has an excellent energy density and a large capacity (Ah). Alternatively, with cost as the axis, the cost per output (kW) is higher than that of the power battery 904, but the cost per energy (kWh) is lower than that of the power battery 904. As such a capacity type battery 905, a lithium ion battery, a lithium ion semi-solid battery, a lithium solid battery, a lead battery, a nickel zinc battery, or the like is applied.

上記のように、本実施例では、パワー型電池９０４および容量型電池９０５を併用して、使用する電池全体として、電池容量を確保しながらも電池出力を高めるといった出力容量性能の最適化と、要求性能（ｋＷｈ、ｋＷ）に対するコストの最適化が可能となる。このようなシステムは、性能の最適化が可能であるため、容量型電池のみを使用するのに比べ負荷軽減が可能なシステム構成である。   As described above, in this embodiment, the power type battery 904 and the capacity type battery 905 are used together, and as a whole battery to be used, the output capacity performance is optimized such as increasing the battery output while ensuring the battery capacity, Costs can be optimized for required performance (kWh, kW). Since such a system can optimize performance, it has a system configuration that can reduce the load compared to using only a capacity type battery.

図１１は、本実施形態に係るパワーホイール９０１の分解斜視図である。図１２は、本実施形態に係るパワーホイール９０１の全体斜視図である。   FIG. 11 is an exploded perspective view of the power wheel 901 according to the present embodiment. FIG. 12 is an overall perspective view of the power wheel 901 according to the present embodiment.

モータ９１０は、ステータ９１１と、ロータ９１２と、により構成される。ロータ９１２は、タイヤ９１３を支持するロータフレーム９１４を有する。シャフト９２０は、ロータフレーム９１４に接続される。   The motor 910 includes a stator 911 and a rotor 912. The rotor 912 includes a rotor frame 914 that supports the tire 913. The shaft 920 is connected to the rotor frame 914.

インバータ９０３は、パワー型電池９０４から供給される直流電力を交流電力に変換し、この交流電力をステータ９１１に伝達する。インバータ９０３は、Ｕ相交流電流を出力するＵ相パワー半導体モジュール９３０Ｕと、Ｖ相交流電流を出力するＶ相パワー半導体モジュール９３０Ｖと、Ｗ相交流電流を出力するＷ相パワー半導体モジュール９３０Ｗと、直流電力を平滑化するコンデンサモジュール９３１と、コンデンサモジュール９３１と３相のパワー半導体モジュールを接続する直流バスバー９３２と、により構成される。インバータ９０３の詳細構造は、後述する。   The inverter 903 converts the DC power supplied from the power type battery 904 into AC power, and transmits this AC power to the stator 911. The inverter 903 includes a U-phase power semiconductor module 930U that outputs a U-phase AC current, a V-phase power semiconductor module 930V that outputs a V-phase AC current, a W-phase power semiconductor module 930W that outputs a W-phase AC current, The capacitor module 931 for smoothing the power and the DC bus bar 932 for connecting the capacitor module 931 and the three-phase power semiconductor module are configured. The detailed structure of the inverter 903 will be described later.

本実施形態におけるパワー型電池９０４は、前述の実施例にて説示した電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆを６つ設ける。６つの電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆは、シャフト９２０を中心に周方向に並べられる。   The power type battery 904 in the present embodiment is provided with six battery units 904A to 904F described in the above-described examples. The six battery units 904A to 904F are arranged in the circumferential direction around the shaft 920.

図１３は、パワー型電池９０４からインバータ９０３までの電流経路を構成する電気回路の全体斜視図である。図１４は、図１３の電気回路を矢印方向から見た上面図である。図１５は、図１２の平面Ｓによる断面を矢印方向から見た断面図である。   FIG. 13 is an overall perspective view of an electric circuit constituting a current path from the power type battery 904 to the inverter 903. FIG. 14 is a top view of the electric circuit of FIG. 13 as viewed from the direction of the arrow. 15 is a cross-sectional view of the cross section taken along the plane S in FIG.

図１４に示されるように、第１電池側バスバー９４１Ａは、後述するリレー正極端子９４３Ａと電池ユニット９０４Ａの正極端子５１０Ａを接続する。   As shown in FIG. 14, the first battery-side bus bar 941A connects a relay positive terminal 943A, which will be described later, and a positive terminal 510A of the battery unit 904A.

第２電池側バスバー９４１Ｂは、電池ユニット９０４Ａの負極端子５０９Ａと電池ユニット９０４Ｂの正極端子５１０Ｂとを接続する。   The second battery-side bus bar 941B connects the negative electrode terminal 509A of the battery unit 904A and the positive electrode terminal 510B of the battery unit 904B.

第３電池側バスバー９４１Ｃは、電池ユニット９０４Ｂの負極端子５０９Ｂと電池ユニット９０４Ｃの正極端子５１０Ｃとを接続する。   The third battery-side bus bar 941C connects the negative electrode terminal 509B of the battery unit 904B and the positive electrode terminal 510C of the battery unit 904C.

第４電池側バスバー９４１Ｄは、電池ユニット９０４Ｃの負極端子５０９Ｃと電池ユニット９０４Ｄの正極端子５１０Ｄとを接続する。   The fourth battery-side bus bar 941D connects the negative terminal 509C of the battery unit 904C and the positive terminal 510D of the battery unit 904D.

第５電池側バスバー９４１Ｅは、電池ユニット９０４Ｄの負極端子５０９Ｄと電池ユニット９０４Ｅの正極端子５１０Ｅとを接続する。   The fifth battery-side bus bar 941E connects the negative electrode terminal 509D of the battery unit 904D and the positive electrode terminal 510E of the battery unit 904E.

第６電池側バスバー９４１Ｆは、電池ユニット９０４Ｅの負極端子５０９Ｅと電池ユニット９０４Ｆの正極端子５１０Ｆとを接続する。   The sixth battery-side bus bar 941F connects the negative terminal 509E of the battery unit 904E and the positive terminal 510F of the battery unit 904F.

第１電池側バスバー９４１Ａ等の６つのそれぞれのバスバーは、シャフト９２０を中心とした円弧状に形成される。   Each of the six bus bars such as the first battery-side bus bar 941A is formed in an arc shape centered on the shaft 920.

第７電池側バスバー９４１Ｇは、電池ユニット９０４Ｄの負極端子５０９Ｆと接続される。さらに第７電池側バスバー９４１Ｇは、絶縁部材９４４を挟んで第１電池側バスバー９４１Ａないし第６電池側バスバー９４１Ｆと対向するように円環状に形成され、リレー負極端子９４３Ｂと接続される。   The seventh battery side bus bar 941G is connected to the negative terminal 509F of the battery unit 904D. Further, the seventh battery side bus bar 941G is formed in an annular shape so as to face the first battery side bus bar 941A to the sixth battery side bus bar 941F across the insulating member 944, and is connected to the relay negative electrode terminal 943B.

これにより、第７電池側バスバー９４１Ｇと第１電池側バスバー９４１Ａないし第６電池側バスバー９４１Ｆの積層化が図れ、互いに流れる電流により生じる磁界を打ち消しあい、配線インダクタンスの低減を図ることができる。   As a result, the seventh battery side bus bar 941G and the first battery side bus bar 941A to the sixth battery side bus bar 941F can be stacked to cancel the magnetic fields generated by the mutually flowing currents, thereby reducing the wiring inductance.

また第１電池側バスバー９４１Ａ等は、シャフト９２０と電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆの間に配置される。つまり第１電池側バスバー９４１Ａ等は、電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆよりもシャフト９２０に近い内周側に配置される。   The first battery-side bus bar 941A and the like are disposed between the shaft 920 and the battery units 904A to 904F. That is, the first battery-side bus bar 941A and the like are disposed on the inner peripheral side closer to the shaft 920 than the battery units 904A to 904F.

これにより、第１電池側バスバー９４１Ａ等の配線長さを短くすることができ、配線インダクタンスを小さくすることができる。   Thereby, wiring length, such as the 1st battery side bus bar 941A, can be shortened, and wiring inductance can be made small.

またシャフト９２０は、回転するベアリング等からの熱が伝達するので高温になる傾向がある。一方、電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆは他の部品に比較して厳しい耐熱条件となる傾向がある。そこで、第１電池側バスバー９４１Ａ等がシャフト９２０と電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆの間に配置されることにより、第１電池側バスバー９４１Ａ等の周辺に断熱空間として機能する空気層が形成され、電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆがシャフト９２０からの熱から守ることができる。   Further, the shaft 920 tends to become high temperature because heat from a rotating bearing or the like is transmitted. On the other hand, the battery units 904A to 904F tend to have strict heat resistance conditions compared to other parts. Therefore, the first battery side bus bar 941A and the like are disposed between the shaft 920 and the battery units 904A to 904F, so that an air layer functioning as a heat insulating space is formed around the first battery side bus bar 941A and the like. 904A through 904F can protect against heat from the shaft 920.

また電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆは、シャフト９２０から遠ざかるほど、その幅が大きくなるように形成される。この幅とは、シャフト９２０を中心にした周方向の幅である。これにより、電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆの集積率を向上させることができ、パワー型電池９０４の容量を向上させることができる。   Further, the battery units 904A to 904F are formed such that the width thereof increases as the distance from the shaft 920 increases. The width is a width in the circumferential direction with the shaft 920 as the center. Thereby, the integration rate of the battery units 904A to 904F can be improved, and the capacity of the power type battery 904 can be improved.

リレー側バスバー９４２は、リレー９４３を介して中継バスバー９４５と接続される。ホイール内に、パワー型電池９０４からインバータ９０３までの電気回路を配置すると、パワー型電池９０４からモータ９１０までの配線が近くなり、回生電力が損失が少ない状態で伝達される。一方で、回生電力等によりパワー型電池９０４の過充電や過電流によりパワー型電池９０４の過温度に対して十分な対策を講じる必要がある。   Relay bus bar 942 is connected to relay bus bar 945 through relay 943. When the electric circuit from the power type battery 904 to the inverter 903 is arranged in the wheel, the wiring from the power type battery 904 to the motor 910 becomes close, and regenerative power is transmitted with little loss. On the other hand, it is necessary to take sufficient measures against over-temperature of the power type battery 904 due to overcharge or overcurrent of the power type battery 904 due to regenerative power or the like.

そのため、本実施形態に係るパワーホイール９０１は、パワー型電池９０４からインバータ９０３までの経路の途中にリレー９４３を設けている。また本実施形態に係るリレー９４３は。例えば機械式のリレーを用いる。半導体リレーは、幅広面が形成することができて冷却しやすいというメリットはあるが、パワーホイール９０１が長期間駆動しない場合には、半導体リレーを介して漏れ電流が流れてしまい、パワー型電池９０４の電圧が低下してしまうおそれがある。   Therefore, the power wheel 901 according to the present embodiment is provided with a relay 943 in the middle of the path from the power type battery 904 to the inverter 903. Also, the relay 943 according to this embodiment. For example, a mechanical relay is used. The semiconductor relay has an advantage that a wide surface can be formed and is easy to cool. However, when the power wheel 901 is not driven for a long period of time, a leakage current flows through the semiconductor relay, and the power type battery 904 is provided. There is a risk that the voltage of the lowering.

そこで本実施形態に係るリレー９４３は、機械式のリレーを用いている。また機械式のリレーは形状が複雑になり冷却がしにくという点については、リレー９４３をパワー型電池９０４と同階層に配置することで対策している。つまり、パワー型電池９０４とリレー９４３は、図１５に示される第１ベース９４５と車体側ベース９４０との間に配置される。またリレー９４３は、シャフト９２０の軸方向において、パワー型電池９０４と重なるように配置される。つまりリレー９４３は、電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆと周方向に沿って並べられる。   Therefore, the relay 943 according to the present embodiment uses a mechanical relay. In addition, the mechanical relay has a complicated shape and is difficult to cool by taking the relay 943 in the same level as the power type battery 904. That is, the power type battery 904 and the relay 943 are disposed between the first base 945 and the vehicle body side base 940 shown in FIG. The relay 943 is arranged so as to overlap the power type battery 904 in the axial direction of the shaft 920. That is, the relay 943 is arranged along the circumferential direction with the battery units 904A to 904F.

これにより、耐熱温度が低いリレー９４３であっても、他の発熱部品からの熱を遮熱しやすくなり、電気回路の信頼性を向上させることができる。   Thereby, even if it is the relay 943 with low heat-resistant temperature, it becomes easy to interrupt the heat from other heat-emitting components, and the reliability of an electrical circuit can be improved.

図１６は、本実施形態に係る第１ベース９４５の全体斜視図である。   FIG. 16 is an overall perspective view of the first base 945 according to the present embodiment.

第１貫通孔９４６は、シャフト９２０を通すために形成される。第２貫通孔９４７は、リレー側バスバー９４２を通すために形成される。第３貫通孔９４８は、Ｕ相パワー半導体モジュール９３０Ｕから延びる制御端子を通すために形成される。第４貫通孔９４９は、Ｖ相パワー半導体モジュール９３０Ｖから延びる制御端子を通すために形成される。第５貫通孔９５０は、Ｗ相パワー半導体モジュール９３０Ｗから延びる制御端子を通すために形成される。基板固定部９５１は、図１５に示される回路基板９５２を固定するために形成される。   The first through hole 946 is formed to allow the shaft 920 to pass through. The second through hole 947 is formed to allow the relay-side bus bar 942 to pass therethrough. Third through hole 948 is formed to allow a control terminal extending from U-phase power semiconductor module 930U to pass through. The fourth through hole 949 is formed to pass a control terminal extending from the V-phase power semiconductor module 930V. The fifth through hole 950 is formed to allow a control terminal extending from the W-phase power semiconductor module 930W to pass through. The board fixing portion 951 is formed to fix the circuit board 952 shown in FIG.

図１５に示されるように、第１ベース９４５は、軸方向に突出する突出部９６１を形成し、この突出部９６１が後述するステータコア９５５と接触することにより支持される。   As shown in FIG. 15, the first base 945 forms a protruding portion 961 protruding in the axial direction, and the protruding portion 961 is supported by being in contact with a stator core 955 described later.

第１ベース９４５は、金属材料により構成され、Ｕ相パワー半導体モジュール９３０Ｕ等からの電磁ノイズが回路基板９５２に入ることを抑制することができる。   The first base 945 is made of a metal material, and can prevent electromagnetic noise from the U-phase power semiconductor module 930U and the like from entering the circuit board 952.

また第１ベース９４５は、６つの電池ユニット９０４Ａないし９０４Ｆ及び回路基板９５２を支持する。この第１ベース９４５は、パワー型電池９０４や回路基板９５２で生じる熱を放熱する効果も有する。   The first base 945 supports the six battery units 904A to 904F and the circuit board 952. The first base 945 also has an effect of radiating heat generated in the power type battery 904 and the circuit board 952.

また回路基板９５２は、第１電池側バスバー９４１Ａ等の電池側バスバーと第１ベース９４５との間に配置されることにより、信号配線が短くなり小型化を図ることができる。   Further, the circuit board 952 is disposed between the battery-side bus bar such as the first battery-side bus bar 941A and the first base 945, whereby the signal wiring is shortened and the size can be reduced.

図１５に示されるように、電流センサ９５３Ｕは、Ｕ相パワー半導体モジュール９３０Ｕに入力及び出力されるＵ相交流電流を検出する。電流センサ９５３Ｗは、Ｗ相パワー半導体モジュール９３０Ｗに入力及び出力されるＷ相交流電流を検出する。不図示の電流センサ９５３Ｖも同様に、Ｖ相パワー半導体モジュール９３０Ｖに入力及び出力されるＶ相交流電流を検出する。   As shown in FIG. 15, current sensor 953U detects a U-phase AC current that is input to and output from U-phase power semiconductor module 930U. Current sensor 953W detects a W-phase AC current that is input to and output from W-phase power semiconductor module 930W. Similarly, a current sensor 953V (not shown) detects a V-phase alternating current input to and output from the V-phase power semiconductor module 930V.

図１５に示されるように、ステータ９１１は、コイル９５４と、コイル９５４を収納するステータコア９５５と、により構成される。ステータ９１１は、空隙９５６を挟んでロータフレーム９１４と対向する。   As shown in FIG. 15, the stator 911 includes a coil 954 and a stator core 955 that houses the coil 954. The stator 911 faces the rotor frame 914 with the gap 956 interposed therebetween.

筐体９５７は、シャフト９２０から見て内周側にＵ相パワー半導体モジュール９３０Ｕ等を収納する第１収納部９５７Ａを形成する。また筐体９５７は、シャフト９２０から見て外周側にステータ９１１を固定するステータ固定部９５７Ｂを形成する。さらに筐体９５７は、第１収納部９５７Ａとステータ固定部９５７Ｂとの間に電流センサ９５３Ｕ等の電気部品を収納するための第２収納部９５７Ｃを形成する。   The housing 957 forms a first storage portion 957A for storing the U-phase power semiconductor module 930U and the like on the inner peripheral side when viewed from the shaft 920. The housing 957 also forms a stator fixing portion 957B that fixes the stator 911 on the outer peripheral side when viewed from the shaft 920. Further, the housing 957 forms a second storage portion 957C for storing electrical components such as the current sensor 953U between the first storage portion 957A and the stator fixing portion 957B.

第１収納部９５７Ａは、Ｕ相パワー半導体モジュール９３０Ｕを冷却するための冷媒が流れる流路形成体としても機能する。第１収納部９５７Ａが流路形成体として機能した場合、ステータ固定部９５７Ｂと第２収納部９５７Ｃの熱を冷媒に伝熱させることができる。これにより、ステータ９１１や電流センサ９５３Ｕ等の電気部品の放熱性を向上させることができる。   The first storage portion 957A also functions as a flow path forming body through which a refrigerant for cooling the U-phase power semiconductor module 930U flows. When the first storage portion 957A functions as a flow path forming body, the heat of the stator fixing portion 957B and the second storage portion 957C can be transferred to the refrigerant. Thereby, the heat dissipation of electrical components, such as the stator 911 and the current sensor 953U, can be improved.

図１５に示されるように、ハブ９５８は、ロータフレーム９１４と接続されるとともに、ベアリング９５９を介してシャフト９２０に支持される。また車体側ベース９４０は、ータフレーム９１４と接続されるとともに、ベアリング９６０を介してシャフト９２０に支持される。   As shown in FIG. 15, the hub 958 is connected to the rotor frame 914 and supported by the shaft 920 via the bearing 959. The vehicle body side base 940 is connected to the data frame 914 and supported by the shaft 920 through a bearing 960.

なお、ハブ９５８が高速回転する場合、ベアリング９５９は高温になることもあるが、前述の筐体９５７の第１収納部９５７Ａが流路形成体として機能することで、パワーホイール９０１内のパワー型電池９０４等の電気部品を熱から守ることができる。   When the hub 958 rotates at a high speed, the bearing 959 may become high temperature. However, the first storage portion 957A of the housing 957 functions as a flow path forming body, so that the power type in the power wheel 901 is obtained. Electric components such as the battery 904 can be protected from heat.

[実施例４]
実施例４では電池の配置によって低インダクタンス化を実現できる構成に関して述べる。 [Example 4]
In Example 4, a configuration capable of realizing low inductance by arranging the batteries will be described.

図１７は、本実施例に係る電池１１００同士の接続構造を示す図である。電池１１００は、実施例１で述べた対向タブ構造をしていないため、電池自体は低インダクタンスではないが、図１７に示されるように、バスバー１２００を電池１１００の積層方向に配置される電池のバスバー１２０１と対向させることにより、システムとしての低インダクタンス化が可能である。   FIG. 17 is a diagram illustrating a connection structure between the batteries 1100 according to the present embodiment. Since the battery 1100 does not have the opposing tab structure described in the first embodiment, the battery itself does not have a low inductance. However, as shown in FIG. 17, the bus bar 1200 is arranged in the stacking direction of the batteries 1100. By facing the bus bar 1201, it is possible to reduce the inductance of the system.

バスバー１２００は、所定の電池１１００の負極タブ１２０３と、所定の電池１１００の隣に配置される電池１１００の正極タブ１２０４を接続する。この配線方法は、溶接であっても、ねじ等による固定であっても構わない。   The bus bar 1200 connects the negative electrode tab 1203 of the predetermined battery 1100 and the positive electrode tab 1204 of the battery 1100 arranged next to the predetermined battery 1100. This wiring method may be welding or fixing with screws or the like.

バスバー１２０１、バスバー１２００に対向するように配線されている。図１７に示されるように、バスバー１２００と、バスバー１２０１は、逆方向の向きに電流が流れる。バスバー１２００とバスバー１２０１は対向しているため、磁界が打ち消しあい、インダクタンスをシステムとして低減させることができる。   Wiring is provided to face the bus bar 1201 and the bus bar 1200. As shown in FIG. 17, a current flows through bus bar 1200 and bus bar 1201 in opposite directions. Since the bus bar 1200 and the bus bar 1201 face each other, the magnetic fields cancel each other, and the inductance can be reduced as a system.

ここで、バスバーが接触すると短絡してしまうため、絶縁板にて絶縁を行なう構成としてもよい（不図示）。また、この絶縁板にバスバー１２００及びバスバー１２０１を固定してもよい。これにより、振動によるバスバーの位置ずれを防止することができ、システムの信頼性が向上する。   Here, since a short circuit occurs when the bus bar comes into contact with the bus bar, an insulation plate may be used for insulation (not shown). Further, the bus bar 1200 and the bus bar 1201 may be fixed to the insulating plate. Thereby, the position shift of the bus bar due to vibration can be prevented, and the reliability of the system is improved.

図１７に示される対向配線の構造を円盤状の電池システムを適用した例を図１８、図１９及び図２０を用いて説明する。図１８は、本実施例に係る電池システムの正面図である。電池システム１３００は、柱状の空間、例えばパワーホイールシステム内に実装する際に、実装効率が考慮された構成となっている。なお、図１８、図１９及び図２０において、絶縁体１３０２は透過して示されている。   An example in which the disk-shaped battery system is applied to the structure of the counter wiring shown in FIG. 17 will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a front view of the battery system according to the present example. The battery system 1300 is configured in consideration of mounting efficiency when mounted in a columnar space, for example, a power wheel system. 18, 19, and 20, the insulator 1302 is shown in a transparent manner.

図１８に示されるように、電池１１００は、バスバー１２００によって直列化されている。略円環状の構成においては例えば６直列の電池１１００を１つのモジュールとする。なお、電池１１００の数は、電池の大きさや納めるべき円盤の円周長によって任意に選択することが可能である。   As shown in FIG. 18, the battery 1100 is serialized by a bus bar 1200. In a substantially annular configuration, for example, six series batteries 1100 are used as one module. Note that the number of the batteries 1100 can be arbitrarily selected depending on the size of the battery and the circumferential length of the disk to be stored.

負極側の接続口１３０３と正極側の接続口１３０１は、絶縁板１３０２から突出する。絶縁板１３０２は、径方向に電池１１００が配置されていない部分は切り欠き状に形成される略円環状に形成される。円環状の絶縁板１３０２は、バスバー１２００とバスバー１２０１との間に配置される。また、上述したように絶縁板１３０２にバスバー１２００及びバスバー１２０１を固定してもよい。これにより、振動によるバスバーの位置ずれを防止することができ、システムの信頼性が向上する。   The negative electrode side connection port 1303 and the positive electrode side connection port 1301 protrude from the insulating plate 1302. The insulating plate 1302 is formed in a substantially annular shape in which a portion where the battery 1100 is not arranged in the radial direction is formed in a notch shape. The annular insulating plate 1302 is disposed between the bus bar 1200 and the bus bar 1201. Further, as described above, the bus bar 1200 and the bus bar 1201 may be fixed to the insulating plate 1302. Thereby, the position shift of the bus bar due to vibration can be prevented, and the reliability of the system is improved.

図１８に示されるように、電流が正極側の接続口１３０１から負極側の接続口１３０３に向かう方向に流れる場合、磁界の向きは図１８に示す方向(紙面奥方向)となる。一方、図１８の円盤状電池システムを裏返しとすると、電流及び磁界の向きは図１８に示される方向と逆向きになる。     As shown in FIG. 18, when the current flows in the direction from the positive-side connection port 1301 to the negative-side connection port 1303, the direction of the magnetic field is the direction shown in FIG. On the other hand, when the disk-shaped battery system of FIG. 18 is turned upside down, the directions of current and magnetic field are opposite to those shown in FIG.

図１９は、本実施形態に係る電池モジュール１３００を直列化した電池システム１４００の斜視図である。図１９に示されるように、電池モジュール１３００は、隣合う電池モジュールと電流の向きが反対方向となるように配置される。   FIG. 19 is a perspective view of a battery system 1400 in which battery modules 1300 according to this embodiment are serialized. As shown in FIG. 19, the battery module 1300 is arranged such that the direction of current is opposite to that of the adjacent battery module.

中継導体１４０１は、それぞれの電池モジュール１３００間を接続する。中継導体１４０１の一端は、所定の電池モジュールの正極側の接続口１３０１と接続し、他端は隣合う電池モジュールの負極側の接続口１３０３に接続する。中継導体１４０１は、例えば銅のバスバーをレーザー溶接等で接合することが考えられる。   The relay conductor 1401 connects the battery modules 1300 to each other. One end of the relay conductor 1401 is connected to the positive side connection port 1301 of a predetermined battery module, and the other end is connected to the negative side connection port 1303 of the adjacent battery module. The relay conductor 1401 can be conceived, for example, by joining copper bus bars by laser welding or the like.

図２０は、本実施形態に係る電池システム１４００の正面図である。図２０に示されるように、隣合う電池モジュール１４００同士は、電流の向きが逆方向に流れるため、磁界の打消し効果により、電池システム１４００全体で、低インダクタンス化を実現できる。   FIG. 20 is a front view of the battery system 1400 according to the present embodiment. As shown in FIG. 20, the adjacent battery modules 1400 flow in opposite directions, so that a low inductance can be realized in the entire battery system 1400 due to the magnetic field canceling effect.

なお、本実施例では、低インダクタンスではない電池を用いた例が示されているが、図４（ａ）に記載の電池セルの３０１の形状を変形させた低インダクタンスの電池を用いることも可能である。   In this embodiment, an example using a battery that is not low-inductance is shown, but it is also possible to use a low-inductance battery in which the shape of the battery cell 301 shown in FIG. It is.

１０…負極、１１…正極、１２…セパレータ、１３…負極接合部、14…正極接合部、２０…電極群、１００…電池セル、１０１…負極タブ、１０３…正極タブ、１０４…シール材、１０５…ラミネートシート、２００…等価回路、２０１…電池の起電力、２０２…キャパシタンス、２０３…電荷移動抵抗、２０４…電極内のインダクタンス、２０５…インダクタンス部抵抗、２０６…直流抵抗、２０７…配線由来のインダクタンス、２０８…配線由来の抵抗、２０９…箔のインダクタンス、２１０…等価回路、３００…電池セル、３０１…負極タブ、３０２…正極タブ、３０３…絶縁板、３０４…負極タブ折り返し部、３０５…正極タブ折り返し部、３０６…負極タブ接合部、３０７…正極タブ接合部、３０８…シール材、５００…電池モジュール、５０１…電流、５０２…電流、５０３…負荷接続部、５０４…負極側バスバー、５０５…正極側バスバー、５０６…絶縁部材、５０７…金属板、５０８…固定部材、５１０…中継導体、５１１…バスバー、５１２…負荷接続部、５１３…負荷接続部、５１５…固定部材、６００…モータ、６０１…インバータ、６０２…電池、８００…電池モジュール、８０１…中継導体、８０２…接続部、８０３…バスバー、８０４…電流、８０５…電流、８１０…電池セル、８１１…負極タブ、８１２…正極タブ、９０１…パワーホイール、９０３…インバータ、９０４…パワー型電池、９０４Ａ〜９０４Ｆ…電池ユニット、９１０…モータ、９１１…ステータ、９１２…ロータ、９１３…タイヤ、９１４…ロータフレーム、９２０…シャフト、９３０Ｕ…Ｕ相パワー半導体モジュール、９３０Ｖ…Ｖ相パワー半導体モジュール、９３０Ｗ…Ｗ相パワー半導体モジュール、９３１…コンデンサモジュール、９３２…直流バスバー、９４０…車体側ベース、９４１Ａ…第１電池側バスバー、９４１Ｂ…第２電池側バスバー、９４１Ｃ…第３電池側バスバー、９４１Ｄ…第４電池側バスバー、第５電池側バスバー９４１Ｅ、９４１Ｆ…第６電池側バスバー、９４１Ｇ…第７電池側バスバー、９４２…リレー側バスバー、９４３…リレー、９４３Ａ…リレー正極端子、９４３Ｂ…リレー負極端子、９４４…絶縁部材、９４５…中継バスバー、９４６…第１貫通孔、９４７…第２貫通孔、９４８…第３貫通孔、９４９…第４貫通孔、９５０…第５貫通孔、９５１…基板固定部、９５２…回路基板、９５３Ｕ…電流センサ、９５３Ｖ…電流センサ、９５３Ｗ…電流センサ、９５４…コイル、９５５…ステータコア、９５６…空隙、９５７…筐体、９５７Ａ…第１収納部、９５７Ｂ…ステータ固定部、９５７Ｃ…第２収納部、９５８…ハブ、９５９…ベアリング、９６０…ベアリング、９６１…突出部、１１００…電池、１２００…バスバー、１２０１…バスバー、１２０３…負極タブ、１２０４…正極タブ、１３００…電池モジュール、１３０１…正極側の接続口、１３０３…負極側の接続口、１４０１…中継導体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Negative electrode, 11 ... Positive electrode, 12 ... Separator, 13 ... Negative electrode junction, 14 ... Positive electrode junction, 20 ... Electrode group, 100 ... Battery cell, 101 ... Negative electrode tab, 103 ... Positive electrode tab, 104 ... Sealing material, 105 ... Laminate sheet, 200 ... Equivalent circuit, 201 ... Electromotive force of battery, 202 ... Capacitance, 203 ... Charge transfer resistance, 204 ... Inductance in electrode, 205 ... Inductance resistance, 206 ... DC resistance, 207 ... Inductance derived from wiring 208 ... Resistance derived from wiring, 209 ... Inductance of foil, 210 ... Equivalent circuit, 300 ... Battery cell, 301 ... Negative electrode tab, 302 ... Positive electrode tab, 303 ... Insulating plate, 304 ... Negative electrode tab folded portion, 305 ... Positive electrode tab Folded portion, 306 ... negative electrode tab joint, 307 ... positive electrode tab joint, 308 ... sealing material, 500 ... battery module 501 ... current, 502 ... current, 503 ... load connection, 504 ... negative electrode side bus bar, 505 ... positive electrode side bus bar, 506 ... insulating member, 507 ... metal plate, 508 ... fixing member, 510 ... relay conductor, 511 ... bus bar, 512 ... load connection part, 513 ... load connection part, 515 ... fixing member, 600 ... motor, 601 ... inverter, 602 ... battery, 800 ... battery module, 801 ... relay conductor, 802 ... connection part, 803 ... bus bar 804 ... current, 805 ... current, 810 ... battery cell, 811 ... negative electrode tab, 812 ... positive electrode tab, 901 ... power wheel, 903 ... inverter, 904 ... power type battery, 904A to 904F ... battery unit, 910 ... motor, 911 ... Stator, 912 ... Rotor, 913 ... Tire, 914 ... Rotor frame, 920 ... Shaft, 9 30U ... U-phase power semiconductor module, 930V ... V-phase power semiconductor module, 930W ... W-phase power semiconductor module, 931 ... Capacitor module, 932 ... DC bus bar, 940 ... Body side base, 941A ... First battery side bus bar, 941B ... Second battery side bus bar, 941C ... Third battery side bus bar, 941D ... Fourth battery side bus bar, fifth battery side bus bar 941E, 941F ... Sixth battery side bus bar, 941G ... Seventh battery side bus bar, 942 ... Relay side bus bar , 943 ... Relay, 943A ... Relay positive terminal, 943B ... Relay negative terminal, 944 ... Insulating member, 945 ... Relay bus bar, 946 ... First through hole, 947 ... Second through hole, 948 ... Third through hole, 949 ... 4th through-hole, 950 ... 5th through-hole, 951 ... Board fixing part, 952 ... Circuit board, 53U ... Current sensor, 953V ... Current sensor, 953W ... Current sensor, 954 ... Coil, 955 ... Stator core, 956 ... Air gap, 957 ... Housing, 957A ... First storage part, 957B ... Stator fixing part, 957C ... Second storage , 958... Hub, 959. Bearing, 960... Bearing, 961... Projection, 1100. Connection port 1303 ... negative electrode connection port 1401 ... relay conductor

Claims (4)

互いに電気的に直列に接続される複数の電池セル（３００）と、
前記複数の電池セルから供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換回路部（９０３）と、
前記電力変換回路部と前記複数の電池セルを電気的に接続するバスバー（５１１）と、
前記複数の電池セルと前記電力変換回路部と前記バスバーの収納空間を形成しかつシャフト（９２０）と接続するホイール部（９１４）と、を備え、
前記複数の電池セルは、当該複数の電池セルを前記シャフトの軸方向に並べられる第１セルユニット（９０４Ａ）と、当該複数の電池セルを前記軸方向に並べられかつ当該第１セルユニットに対して前記シャフトの周方向に並べられる第２セルユニット（９０４Ｂ）と、により構成され、
前記複数の電池セルのそれぞれは、各電池セルの電池格納部から突出したタブ群（３０１、３０２）を有し、
前記タブ群は、隣接する電池セル間の異極のタブ同士を接続した端子部（３０４、３０５）を有し、
前記バスバーは、前記端子部に対向するとともに、前記端子部の配列方向に沿って延在し、当該バスバーの電流の流通方向が前記端子部を流通する電流の流通方向と逆方向になるように前記タブ群と接続され、前記第１セルユニット及び前記第２セルユニットよりも前記シャフトに近い側に配置されるホイール内電動システム。 A plurality of battery cells (300) electrically connected to each other in series;
A power conversion circuit unit (903) for converting DC power supplied from the plurality of battery cells into AC power;
A bus bar (511) for electrically connecting the power conversion circuit unit and the plurality of battery cells;
A wheel portion (914) that forms a housing space for the bus bar and is connected to the shaft (920), the plurality of battery cells, the power conversion circuit portion,
The plurality of battery cells includes a first cell unit (904A) in which the plurality of battery cells are arranged in the axial direction of the shaft, and the plurality of battery cells are arranged in the axial direction with respect to the first cell unit. And the second cell unit (904B) arranged in the circumferential direction of the shaft,
Each of the plurality of battery cells has a tab group (301, 302) protruding from the battery storage portion of each battery cell,
The tab group has terminal portions (304, 305) that connect tabs of different polarities between adjacent battery cells,
The bus bar is opposed to the terminal portion and extends along the arrangement direction of the terminal portion, so that a current flowing direction of the bus bar is opposite to a flowing direction of the current flowing through the terminal portion. An in- wheel electric system connected to the tab group and disposed closer to the shaft than the first cell unit and the second cell unit . 請求項１に記載のホイール内電動システムであって、
前記タブ群は、正極タブおよび負極タブの互いの最も広い面を対向させた状態で各電池セルの電池格納部から突出し、
前記正極タブは、当該正極タブの一部を一方の方向に屈曲させて形成される正極端子部を有し、
前記負極タブは、当該負極タブの一部を前記一方の方向と異なる他方の方向に屈曲させて形成される負極端子部を有するホイール内電動システム。 The in-wheel electric system according to claim 1,
Said tab group, out collision from the battery storage portion of each battery cell in a state of being opposed to the broadest aspects of the mutual positive electrode tab and negative electrode tab,
The positive electrode tab has a positive electrode terminal portion formed by bending a part of the positive electrode tab in one direction,
The negative electrode tab is an in- wheel electric system having a negative electrode terminal portion formed by bending a part of the negative electrode tab in the other direction different from the one direction . 請求項１または２に記載のホイール内電動システムであって、
前記第１セルユニットと前記第２セルユニットのいずれか又は双方が、前記シャフトから遠ざかるほど周方向の幅が大きくなるように形成されるホイール内電動システム。 The in-wheel electric system according to claim 1 or 2,
An in-wheel electric system formed such that one or both of the first cell unit and the second cell unit has a circumferential width that increases as the distance from the shaft increases. 請求項１乃至３のいずれかひとつに記載のホイール内電動システムであって、
前記バスバーは、前記第１セルユニットと前記第２セルユニットのそれぞれに設けられかつ前記端子部と対向する第１バスバー部（５１１）と、前記第１セルユニットの第１バスバー部と前記第２セルユニットの第１バスバー部を繋ぐ第２バスバー部（９４１）と、により構成され、
前記第２バスバー部は、正極側第２バスバー部と、絶縁部材を介して当該正極側第２バスバー部と対向する負極側第２バスバー部と、を有するホイール内電動システム。 The in-wheel electric system according to any one of claims 1 to 3 ,
The bus bar is provided in each of the first cell unit and the second cell unit and is opposed to the terminal portion, the first bus bar portion (511), the first bus bar portion of the first cell unit, and the second cell bar. A second bus bar portion (941) connecting the first bus bar portions of the cell unit,
The in-wheel electric system, wherein the second bus bar portion includes a positive electrode side second bus bar portion and a negative electrode side second bus bar portion facing the positive electrode side second bus bar portion via an insulating member.
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