CN103975459B - 电动车用蓄电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动车用蓄电池组，通过将多个蓄电池模块(42)沿着中间横梁(20)的前后分割搭载，并在中间横梁(20)的前方及后方分别配置主开关(29)及接线板(28)，由此能够最大限度地确保车厢空间。呈U字状弯曲并通过中间横梁(20)的下方的第二高压线缆(65)的弯曲部被线缆支架(69)保持并固定在固定部上，因此第二高压线缆(65)的配线作业变得容易。仅使介于第一高压线缆(68)的中间部的母线(74)呈U字状弯曲并通过中间横梁(20)的下方，因此，不仅第一高压线缆(68)的配线作业变得容易，还能够将母线(74)的长度抑制在最小限度而提高相对于振动的可靠性。

Description

电动车用蓄电池组
技术领域
本发明涉及一种电动车用蓄电池组，该电动车用蓄电池组具备多个蓄电池模块列，该多个蓄电池模块列由电串联连接的多个蓄电池模块跨过沿着车宽方向延伸的车身框架而呈沿着前后方向延伸的列状配置而成，所述多个蓄电池模块列的位于所述车身框架的一侧的所述蓄电池模块构成第一蓄电池模块组，所述多个蓄电池模块列的位于所述车身框架的另一侧的所述蓄电池模块构成第二蓄电池模块组。
背景技术
通过下述专利文献1公知有如下的电动车用蓄电池组：该电动车用蓄电池组在电动车的板状的蓄电池框架的上表面配置格子状的分隔框架而对多个蓄电池收纳部进行划分，并在各蓄电池收纳部中分别搭载有多个蓄电池。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3050010号公报
发明概要
发明所要解决的课题
但是，电动车用蓄电池组的多个蓄电池利用线缆、母线而相互连接并且与主开关、接线板连接，当未适当地配置线缆、母线、主开关、接线板等时，存在蓄电池组变得大型化而对车厢的容积进行压迫、或与车身框架发生干渉而使配线作业变得困难的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的状况而作出的，其目的在于，合理性地配置对搭载于蓄电池组的多个蓄电池模块之间进行连接的线缆等，从而提高蓄电池组向车身的搭载性、配线作业的作业性。
用于解决课题的方式
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种电动车用蓄电池组，其具备多个蓄电池模块列，该多个蓄电池模块列由电串联连接的多个蓄电池模块跨过沿着车宽方向延伸的车身框架而呈沿着前后方向延伸的列状配置而成，所述多个蓄电池模块列的位于所述车身框架的一侧的所述蓄电池模块构成第一蓄电池模块组，所述多个蓄电池模块列的位于所述车身框架的另一侧的所述蓄电池模块构成第二蓄电池模块组，其特征在于，在所述第一蓄电池模块组的上方配置有能够对所述多个蓄电池模块列内的电连接进行截断的主开关，并且在所述第二蓄电池模块组的上方配置使所述多个蓄电池模块列并联而与第一高压线缆连接的接线板，使所述第一蓄电池模块组的所述多个蓄电池模块列与所述第二蓄电池模块组所对应的所述多个蓄电池模块列分别连接的多个第二高压线缆呈U字状弯曲并通过所述车身框架的下方，所述第二高压线缆的弯曲部被线缆支架保持而固定在固定部上，母线介于所述第一高压线缆的中间部，所述母线呈U字状弯曲并通过所述车身框架的下方。
另外，根据本发明，在所述第一特征的基础上，还提供一种电动车用蓄电池组，其特征在于，从所述接线板延伸的所述第一高压线缆在所述第一蓄电池模块组中通过并与输出部连接，介于所述第一高压线缆的中间部的所述母线经由所述主开关的壳体而与所述输出部侧的所述第一高压线缆连接。
另外，根据本发明，在所述第一或者第二特征的基础上，还提供一种电动车用蓄电池组，其特征在于，所述主开关具备手动开关，该手动开关能够通过手动进行开闭操作而对所述多个蓄电池模块列内的电连接进行截断，所述接线板具备接触器，该接触器能够按照车辆的状态而自动地进行开闭操作，从而对所述多个蓄电池模块列和所述第一高压线缆的电连接进行截断。
另外，根据本发明，在所述第一～第三中的任一特征的基础上，还提供一种电动车用蓄电池组，其特征在于，所述第一、第二高压线缆沿着前后方向配置在蓄电池组的车宽方向中央部，传送控制信号的低压线缆沿着前后方向配置在所述蓄电池组的车宽方向两侧部，并且沿着所述车身框架而配置在车宽方向上。
需要说明的是，实施方式的中间横梁20与本发明的车身框架对应，实施方式的高压连接器71与本发明的输出部对应，实施方式的第一～第三蓄电池模块列R1～R3与本发明的蓄电池模块列对应。
发明效果
根据本发明第一特征，将主开关配置在沿着车宽方向延伸的车身框架的一侧的第一蓄电池模块组的上方，并且将接线板配置在所述车身框架的另一侧的第二蓄电池模块组的上方，因此，能够沿着车身框架的前后分开主开关及接线板而最大限度地确保车厢空间。另外，使第一蓄电池模块组的多个蓄电池模块列与第二蓄电池模块组所对应的多个蓄电池模块列分别连接的多个第二高压线缆呈U字状弯曲并通过车身框架的下方，但此时第二高压线缆的弯曲部被线缆支架保持而固定在固定部上，因此，通过利用线缆支架来抑制第二高压线缆因自身的刚性而欲呈直线状伸展的情况，由此不但能够使第二高压线缆的配线作业容易化，而且还能够防止对将第二高压线缆与蓄电池模块连接的连接部施加较大的载重的情况。并且，由于仅使介于第一高压线缆的中间部的母线呈U字状弯曲并通过车身框架的下方，因此不仅第一高压线缆的配线作业变得容易，还能够将母线的长度抑制在最小限度而提高相对于振动的可靠性。
另外，根据本发明的第二特征，从接线板延伸的第一高压线缆通过第一蓄电池模块组而与输出部连接，但此时介于第一高压线缆的中间部的母线经由主开关的壳体而与输出部侧的第一高压线缆连接，因此，在母线与输出部侧的第一高压线缆的连接中利用主开关的壳体，从而可以无需特別的连接部。
另外，根据本发明的第三特征，能够利用由手动进行开闭操作的主开关的手动开关，根据需要对蓄电池模块列内的电连接进行截断而停止来自蓄电池组的电力供给，另外，能够利用根据车辆的状态而自动进行开闭操作的接线板的接触器，对多个蓄电池模块列和第一高压线缆的电连接自动地进行截断而停止来自蓄电池组的电力供给。
另外，根据本发明的第四特征，当在传送控制信号的低压线缆的附近平行地配置第一、第二高压线缆时，由于在第一、第二高压线缆中流动的高压电流而使在低压线缆中流动的控制信号产生较大的噪声，不过，由于在低压线缆与第一、第二高压线缆成为平行的部分使两者在车宽方向中央部及两侧部分离，在低压线缆与第一、第二高压线缆接近的车身框架的附近使两者正交，因此能够将在低压线缆中流动的控制信号所带来的噪声抑制在最小限度。
附图说明
图1是电动车的侧视图。(第一实施方式)
图2是蓄电池组的立体图。(第一实施方式)
图3是图2的三方向向视图。(第一实施方式)
图4是蓄电池组的电路图。(第一实施方式)
图5是图3的五方向向视图。(第一实施方式)
图6是图3的6-6线剖视图。(第一实施方式)
附图符号说明
20  中间横梁(车身框架)
28  接线板
29  主开关
31  蓄电池组
42  蓄电池模块
64  手动开关
65  第二高压线缆
67  接触器
68  第一高压线缆
71  高压连接器(输出部)
74  母线
76  低压线缆
G1  第一蓄电池模块组
G2  第二蓄电池模块组
R1  第一蓄电池模块列(蓄电池模块列)
R2  第二蓄电池模块列(蓄电池模块列)
R3  第三蓄电池模块列(蓄电池模块列)
具体实施方式
以下，根据图1～图6对本发明的实施方式进行说明。
第一实施方式
如图1所示，电动车的车身框架11具备：沿着车身前后方向延伸的左右一对底板框架12、12；从底板框架12、12的前端向上方弯曲且向前方延伸的左右一对前侧框架13、13；从底板框架12、12的后端向上方弯曲且向后方延伸的左右一对后侧框架14、14；配置在底板框架12、12的车宽方向外侧的左右一对侧门框15、15；使侧门框15、15的前端与底板框架12、12的前端连接的左右一对前支架16、16；使侧门框15、15的后端与底板框架12、12的后端连接的左右一对后支架17、17；沿着车宽方向将左右一对前侧框架13、13的前端部之间连接的前保险杠梁18；沿着车宽方向将左右一对底板框架12、12的前端部之间连接的前横梁19；沿着车宽方向将左右一对底板框架12、12的前后方向中间部之间连接的中间横梁20；沿着车宽方向将左右一对后侧框架14、14的前后方向中间部之间连接的后横梁21；沿着车宽方向将左右一对后侧框架14、14的后端部之间连接的后保险杠梁22。
作为电动车的行驶用驱动源的电动发动机23的电源、即蓄电池组31从车身框架11的下表面侧悬挂支承。即，在蓄电池组31的下表面固定有沿着车宽方向延伸的前悬挂梁32、中间悬挂梁33及后悬挂梁34，前悬挂梁32的两端被固定于左右一对底板框架12、12的前部，中间悬挂梁33的两端被固定于左右一对底板框架12、12的后部，后悬挂梁34的两端被固定于从左右一对后侧框架14、14的前部垂下的支承构件35、35的下端。另外，蓄电池组31的前端的车宽方向中央部经由前部托架36而支承于前横梁19，并且蓄电池组31的后端的车宽方向中央部经由后部托架37而支承于后横梁21。进而，蓄电池组31在前悬挂梁32及中间悬挂梁33的中间位置处支承于中间横梁20的下表面。
在将蓄电池组31支承于车身框架11的状态下，蓄电池组31的上表面隔着地板26而与车厢25的下部对置。即，本实施方式的蓄电池组31配置在车厢25的外部。
如图2及图3所示，蓄电池组31具备：金属制的蓄电池托盘38；从上方重叠于蓄电池托盘38的合成树脂制的蓄电池盖39。蓄电池托盘38的周缘部和蓄电池盖39的周缘部夹着密封构件(未图示)而由多个螺栓41……紧固，因而蓄电池组31的内部成为基本上被密闭的空间。在蓄电池托盘38的上表面搭载有多个将多个蓄电池单元串联层叠而成的蓄电池模块42……。蓄电池托盘38及蓄电池盖39构成本发明的蓄电池壳体24。
设于蓄电池组31的后部的冷却装置46具备：配置于车宽方向中央部的吸入管道48；配置于吸入管道48的车宽方向两侧的左右一对排出管道49、49。从吸入管道48吸入来的冷却空气在配置于蓄电池托盘38的内部的冷却通路中流动而从左右的排出管道49、49向外部排出。
在吸入管道48的上部前表面朝向前方而开口有冷却空气吸入口48a，该冷却空气吸入口48a用于向该吸入管道48的内部作为冷却空气而吸入蓄电池组31的外部的空气。另外，在排出管道49、49的内部分别收纳有电动的冷却风扇47、47，用于排出换热后的冷却空气的冷却空气排出口49a、49a以面对各冷却风扇47、47的外周的方式形成。左右的冷却空气排出口49a、49a朝向后方且朝向车宽方向外侧进行开口。
因而，当驱动冷却风扇47、47时，从吸入管道48的冷却空气吸入口48a吸入的冷却空气向蓄电池托盘38的内部供给，在蓄电池托盘38的内部的冷却通路中流动的期间与蓄电池模块42……之间进行换热，之后通过排出管道49、49的冷却风扇47、47而从冷却空气排出口49a、49a排出。
如图3及图4所示，搭载于蓄电池托盘38的蓄电池模块42……包括：由沿着前后方向配置在车宽方向中央部的12个蓄电池模块42……构成的第一蓄电池模块列R1；由沿着前后方向配置在车宽方向左侧的12个蓄电池模块42……构成的第二蓄电池模块列R2；由沿着前后方向配置在车宽方向右侧的12个蓄电池模块42……构成的第三蓄电池模块列R3。第一蓄电池模块列R1的前部的两个蓄电池模块42……比第二、第三蓄电池模块列R2、R3的前端向前方突出，另外，第一蓄电池模块列R1的后部的两个蓄电池模块42……被载置在配置于比蓄电池托盘38更高一层的位置的蓄电池支承构件27的上表面(参照图2及图3)。
第一～第三蓄电池模块列R1～R3的共计36个蓄电池模块42……夹着沿着车宽方向延伸的中间横梁20而前后分割，中间横梁20的前侧的14个蓄电池模块42……构成第一蓄电池模块组G1，中间横梁20的后侧的22个蓄电池模块42……构成第二蓄电池模块组G2。在第一蓄电池模块组G1的上方配置有主开关29(参照图2及图3)，在第二蓄电池模块组G2的上方载置有接线板28(参照图2及图3)。
第一～第三蓄电池模块列R1～R3的各12个蓄电池模块42……基本上利用母线61……(参照图5)串联连接，但仅跨过中间横梁20的下方的三个母线62……(参照图3～图5)、也就是说将第一蓄电池模块组G1的蓄电池模块42……及第二蓄电池模块组G2的蓄电池模块42……连接的三个母线62……呈U字状弯曲而在中间横梁20的下方通过。
另外，从第一蓄电池模块组G1中的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……的中间部引出各两条母线63……，分别与主开关29的三个手动开关64……连接。因而，若通过手动将主开关29的三个手动开关64……打开，则能够将第一～第三蓄电池模块列R1～R3的各12个蓄电池模块42……的电连接在中途截断而将蓄电池组31的电力设为断开。
从第一蓄电池模块组G1中的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……的端部引出的三条第二高压线缆65……(参照图3～图5)成束而在中间横梁20的下方从前向后通过，之后分别与第二蓄电池模块组G2所对应的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……连接，进而从第二蓄电池模块组G2中的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……的端部引出的三条第二高压线缆65′……(参照图4)被引入接线板28内。另外，从第二蓄电池模块组G2中的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……的端部引出的三条第二高压线缆66……(参照图4)成束而被引入接线板28内。接线板28具备6个接触器67……，而将共计6条第二高压线缆65′……、66……与两条第一高压线缆68、68(参照图3～图5)连接。
即，来自并联配置的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……的电力在接线板28中汇合而向两条第一高压线缆68、68输出。此时，通过按照车辆的运转状态、蓄电池模块42……的状态而对6个接触器67……自动地进行开闭控制，由此能够对第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……中任一者的电力进行截断。
从第一蓄电池模块组G1中的第一～第三蓄电池模块列R1～R3的蓄电池模块42……的端部引出的三条第二高压线缆65……在蓄电池组31的车宽方向中央部处在主开关29的下方从前向后通过，之后在中间横梁20的下方从前向后通过。在该部分中，三条第二高压线缆65……在线缆支架69……的作用下扁平地成束且同时被弯曲为规定形状，并利用固定构件70……而固定在蓄电池模块42……及蓄电池托盘38(参照图5及图6)。
从接线板28伸出的两条第一高压线缆68、68在蓄电池组31的车宽方向中央部沿着前方延伸而通过中间横梁20的下方，进而绕过主开关29的内部之后，与设于蓄电池托盘38的左前部的高压连接器71(参照图3)连接，在此经由另一线缆72(参照图1)而与设于车身前部的电动发动机23的上部的动力控制单元73(参照图1)连接。
两条第一高压线缆68、68通过中间横梁20的下方的部分被替换为两条呈U字状弯曲的母线74、74(参照图4及图5)。通过了中间横梁20的下方的母线74、74绕过主开关29的内部之后，再次成为两条第一高压线缆68、68并与高压连接器71连接。此时，将母线74、74与高压连接器71侧的第一高压线缆68、68连接的连接部74a、74a(参照图5)变得必要，但由于利用主开关29的壳体来设置该连接部74a、74a，因此无需特别的连接部。
从设于蓄电池托盘38的右前部的低压连接器75(参照图3)延伸的低压线缆76……基本上沿着前后方向配置在蓄电池组31的车宽方向两侧部，并且沿着中间横梁20配置在车宽方向上，并与设于接线板28、各蓄电池模块42……的温度传感器(未图示)连接。
如上所述，将主开关29配置在第一蓄电池模块组G1的中央部上表面，因此，通过将左右的前座椅30A(参照图1)所夹持的空间用于收纳主开关29，由此能够避免车厢空间的压迫，另外，将接线板28配置在第二蓄电池模块组G2的上表面，因此，通过将后座椅30B(参照图1)的下方的空间用于收纳接线板28，由此能够避免车厢空间的压迫。并且，通过沿着车身前后分开配置主开关29及接线板28，由此能够最大限度地确保车厢空间。
另外，将第一蓄电池模块组G1的第一～第三蓄电池模块列R1～R3与第二蓄电池模块组G2所对应的第一～第三多个蓄电池模块列R1～R3分别连接的三条第二高压线缆65……呈U字状弯曲并通过中间横梁20的下方，但此时第二高压线缆65……的弯曲部由三个线缆支架69……保持，利用固定构件70……而固定在蓄电池模块42……及蓄电池托盘38上，因此，通过利用线缆支架69……来抑制第二高压线缆65……因自身的刚性而欲呈直线状伸展的情况，由此不但第二高压线缆65……的配线作业变得容易，而且还能够防止对将第二高压线缆65……与蓄电池模块42……的端子连接的连接部施加较大的载重的情况。
另外，为了使直径较大的第一高压线缆68、68通过中间横梁20的下方而进行弯曲较为困难，但通过使母线74、74介于第一高压线缆68、68的中间部，并仅使该母线74、74呈U字状弯曲而在中间横梁20的下方通过，由此第一高压线缆68、68的配线作业变得容易，并且能够将母线74、74的长度抑制在最小限度而提高相对于振动的可靠性。
当在传送控制信号的低压线缆76……的附近平行地配置第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……时，在第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……中流动的高压电流的作用下，在低压线缆76……中流动的控制信号产生较大的噪声。但是，根据本实施方式，相对于沿着前后方向配置在蓄电池组31的车宽方向中间部的第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……而平行地延伸的低压线缆76……沿着前后方向配置在蓄电池组31的车宽方向两侧部，因此，能够较大地确保第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……及低压线缆76……之间的距离而减少噪声。
另外，在低压线缆76沿着中间横梁20而配置在车宽方向上的部分处，该低压线缆76接近第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……，但通过在该接近部分中使低压线缆76与第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……正交，由此低压线缆76不易受到第一、第二高压线缆68、68、65……、65′……、66……的磁性影响而降低噪声。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明在不超出其主旨的范围内可以进行各种各样的设计变更。
例如，在实施方式中，蓄电池组31具备第一～第三蓄电池模块列R1～R3，但蓄电池模块列的数量并不局限于三列。

Claims (6)

1.一种电动车用蓄电池组，其具备多个蓄电池模块列(R1～R3)，该多个蓄电池模块列(R1～R3)由电串联连接的多个蓄电池模块(42)跨过沿着车宽方向延伸的车身框架(20)而呈沿着前后方向延伸的列状配置而成，所述多个蓄电池模块列(R1～R3)的、位于所述车身框架(20)的前后一侧的所述蓄电池模块(42)构成第一蓄电池模块组(G1)，所述多个蓄电池模块列(R1～R3)的、位于所述车身框架(20)的前后另一侧的所述蓄电池模块(42)构成第二蓄电池模块组(G2)，其特征在于，
在所述第一蓄电池模块组(G1)的上方配置有能够对所述多个蓄电池模块列(R1～R3)内的电连接进行截断的主开关(29)，并且在所述第二蓄电池模块组(G2)的上方配置有使所述多个蓄电池模块列(R1～R3)并列而与第一高压线缆(68)连接的接线板(28)，
使所述第一蓄电池模块组(G1)的所述多个蓄电池模块列(R1～R3)与所述第二蓄电池模块组(G2)所对应的所述多个蓄电池模块列(R1～R3)分别连接的多个第二高压线缆(65)呈U字状弯曲并通过所述车身框架(20)的下方，所述第二高压线缆(65)的弯曲部被线缆支架(69)保持而固定在固定部上，
所述第一高压线缆(68)通过所述车身框架(20)的下方的部分被替换为呈U字状弯曲的母线(74)。
2.根据权利要求1所述的电动车用蓄电池组，其特征在于，
从所述接线板(28)延伸的所述第一高压线缆(68)在所述第一蓄电池模块组(G1)中通过并与输出部(71)连接，所述母线(74)经由所述主开关(29)的壳体而与所述输出部(71)侧的所述第一高压线缆(68)连接。
3.根据权利要求1或2所述的电动车用蓄电池组，其特征在于，
所述主开关(29)具备手动开关(64)，该手动开关(64)能够通过手动进行开闭操作而对所述多个蓄电池模块列(R1～R3)内的电连接进行截断，所述接线板(28)具备接触器(67)，该接触器(67)能够按照车辆的状态而自动地进行开闭操作，从而对所述多个蓄电池模块列(R1～R3)和所述第一高压线缆(68)的电连接进行截断。
4.根据权利要求1所述的电动车用蓄电池组，其特征在于，
所述第一、第二高压线缆(68、65)沿着前后方向配置在蓄电池组(31)的车宽方向中央部，传送控制信号的低压线缆(76)沿着前后方向配置在所述蓄电池组(31)的车宽方向两侧部，并且沿着所述车身框架(20)而配置在车宽方向上。
5.根据权利要求2所述的电动车用蓄电池组，其特征在于，
所述第一、第二高压线缆(68、65)沿着前后方向配置在蓄电池组(31)的车宽方向中央部，传送控制信号的低压线缆(76)沿着前后方向配置在所述蓄电池组(31)的车宽方向两侧部，并且沿着所述车身框架(20)而配置在车宽方向上。
6.根据权利要求3所述的电动车用蓄电池组，其特征在于，
所述第一、第二高压线缆(68、65)沿着前后方向配置在蓄电池组(31)的车宽方向中央部，传送控制信号的低压线缆(76)沿着前后方向配置在所述蓄电池组(31)的车宽方向两侧部，并且沿着所述车身框架(20)而配置在车宽方向上。
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