CN111845383A - 车辆用电池装置 - Google Patents

Abstract

提供能够具备继电器装置等的附带设备且小型化的车辆用电池装置。本发明为搭载于车辆(1)的下部的车辆用电池装置(2)，其特征在于具有：电池壳体(34)；多个电池模组(42)，收容于该电池壳体的内部，至少一部分以重叠为多层的方式排列配置；以及第1继电器装置(24)，对上述的电池模组与外部的电气设备(20、22)的连接/非连接进行切换，第1继电器装置配置于电池模组多层重叠的部分的车宽方向侧方。

Description

车辆用电池装置

技术领域

本发明涉及车辆用电池装置，特别是涉及搭载于车辆的下部的车辆用电池装置。

背景技术

在专利第5776852号公报(专利文献1)中记载了电动车辆的强电线束连接构造。在该专利文献1所记载的电动车辆中，电池包配置于乘员座椅的下方，强电线束从该电池包的前端部延伸，与配置于驾驶席的前方的逆变器等连接。此外，在电池包的前端部内置有接线盒，对电池包和连接于外部的设备之间的电连接进行切换。

即，内置于电池包内的接线盒构成为通过继电器电路进行强电的供给、断开、分配。此外，接线盒与车辆的动力模组经由连接器端子以及线束连接。

专利文献1：日本特许第5776852号公报

发明内容

这样，接线盒(继电器装置)等电池装置所具备的必要附带设备的数量较多，由于具备这些设备而存在电池装置大型化的问题。

因此，本发明的目的在于，提供能够具备继电器装置等的附带设备且小型化的车辆用电池装置。

为了解决上述的课题，本发明为搭载于车辆的下部的车辆用电池装置，其特征在于，具有：电池壳体；多个电池模组，收容于该电池壳体的内部，至少一部分以沿车辆上下方向重叠为多层的方式排列配置；以及第1继电器装置，对上述电池模组与外部的电气设备的连接/非连接进行切换，上述第1继电器装置配置于上述电池模组多层重叠的部分的车宽方向侧方。

根据这样构成的本发明，由于第1继电器装置配置于电池模组多层重叠的部分的车宽方向侧方，因此能够具备继电器装置且使车辆用电池装置2小型化。

在本发明中优选的是，还具有用于将电池模组与搭载于车辆的电动机连接的第2继电器装置，该第2继电器装置在车辆的前后方向上，配置于电池壳体的前侧的端部。

根据这样构成的本发明，与第1继电器装置不同地还具备第2继电器装置，第2继电器装置在车辆的前后方向上，配置于电池壳体的前侧的端部。因此，能够使各个继电器装置小型化，能够有效地活用电池壳体内的较小的空置空间。

在本发明中优选的是，车辆具备用于对电池模组充电的充电装置，该充电装置配置于比车辆用电池装置更靠车辆的后侧，第1继电器装置对充电装置与电池模组的连接/非连接进行切换。

根据这样构成的本发明，由于通过第1继电器装置对配置于车辆用电池装置的后侧的充电装置、与电池模组的连接/非连接进行切换，因此能够缩短将它们连接的线束，能够抑制电力的传输损耗。

在本发明中优选的是，还具有用于控制第1继电器装置的电池控制器，该电池控制器在车宽方向上，相对于电池模组配置于第1继电器装置的相反一侧。

根据这样构成的本发明，由于电池控制器在车宽方向上，相对于电池模组配置于第1继电器装置的相反一侧，因此还能够在电池壳体中紧凑地收纳电池控制器。

在本发明中优选的是，第1继电器装置以在车辆的侧视下与多层重叠的电池模组重叠的方式配置。

根据这样构成的本发明，由于第1继电器装置以在车辆的侧视下与多层重叠的电池模组重叠的方式配置，因此能够抑制车辆用电池装置的侧视下的投影面积。

在本发明中优选的是，在电池模组的多层重叠的部分中，上侧的电池模组以相对于下侧的电池模组，在车辆前后方向上向车辆后方侧后退的方式配置，在通过使上侧的电池模组后退而产生的空间配置有与第1继电器装置连接的配线。

根据这样构成的本发明，由于在通过使上侧的电池模组后退而产生的空间配置配线，因此在万一车辆发生碰撞的情况下，配线也难以损伤，能够保护配线。

发明效果

根据本发明，能够具备继电器装置等的附带设备且使车辆用电池装置小型化。

附图说明

图1是从上方观察搭载了本发明的实施方式的车辆用电池装置的车辆的布局图。

图2是本发明的实施方式的车辆用电池装置的立体图。

图3是搭载了本发明的实施方式的车辆用电池装置的车辆沿图1的III-III线的截面图。

图4是搭载了本发明的实施方式的车辆用电池装置的车辆沿图3的IV-IV线的截面图。

图5是以取下上盖的状态示出本发明的实施方式的车辆用电池装置状态的立体图。

图6是以取下上盖的状态示出本发明的实施方式的车辆用电池装置的俯视图。

图7是在本发明的实施方式的车辆用电池装置中，示出维护插接器的支承构造的图。

图8是搭载了本发明的实施方式的变形例的车辆用电池装置的车辆的截面图。

附图标记说明

1车辆；2车辆用电池装置；4前部座椅；6后部座椅；8通道部；10前轮；12驱动用马达(电气设备、电动机)；14逆变器(电气设备)；16DC/DC变换器(电气设备)；18充电口(电气设备、充电装置)；20充电器(电气设备、充电装置)；22供电器(电气设备、充电装置)；24第1继电器装置；26第2继电器装置；28电池控制器；30a配线；30b配线；32电池主体；32a抬高部；34电池壳体；34a下部托盘；34b上盖；36维护插接器(强电断路器)；38突设部；40连接器部；42电池模组；44支承部件；44a平板部；44b腿部；44c腿部；44d腿部；46配线；48垂下部

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式的车辆用电池装置进行说明。

图1是从上方观察搭载了本发明的实施方式的车辆用电池装置的车辆的布局图。图2是本发明的实施方式的车辆用电池装置的立体图。图3是搭载了本发明的实施方式的车辆用电池装置的车辆沿图1的III-III线的截面图。图4是搭载了本发明的实施方式的车辆用电池装置的车辆沿图3的IV-IV线的截面图。

如图1所示，本发明的实施方式的车辆用电池装置搭载于车辆1的下部，并与搭载于车辆1的各种电气设备连接。具体而言，车辆用电池装置2在俯视时大体构成为长方形，配置于车辆1的下部中央。即，车辆用电池装置2从车辆1的前部座椅4的下方延伸至后部座椅6的下方附近，配置于车辆的宽度方向中央。此外，在车辆1下部的宽度方向中央以沿前后方向延伸的方式设置有通道部8，车辆用电池装置2配置于该通道部8的下方。即，通道部8形成为从车辆1的前部穿过前部座椅4之间而延伸至后部座椅6附近。

此外，在车辆1的前部配置有作为用于驱动车辆1的前轮10的电动机的驱动用马达12、用于将直流电力转换为交流的逆变器14、以及用于变换直流电压的DC/DC变换器16等。并且，在车辆1的后部侧面，为了对车辆用电池装置2进行充电而设置有供充电站的充电插头(未图示)连接的充电口18。此外，在车辆1的后部配置有作为用于对车辆用电池装置2进行充电的电气设备的充电器20和供电器22。该充电口18、充电器20、以及供电器22作为用于对车辆用电池装置2进行充电的充电装置发挥功能。

如后述那样，车辆用电池装置2具备第1继电器装置24、第2继电器装置26、以及电池控制器28，该第1继电器装置24、第2继电器装置26、以及电池控制器28构成为对搭载于车辆1的电气设备与车辆用电池装置2的连接、非连接进行切换。在本实施方式中，第1继电器装置24内置于车辆用电池装置2的后部侧面，与配置于车辆1的后部的充电口18、充电器20、以及供电器22连接。此外，第2继电器装置26内置于车辆用电池装置2的前端部中央，与配置于车辆1的前部的驱动用马达12、逆变器14、以及DC/DC变换器16连接。此外，电池控制器28内置于车辆用电池装置2后部的与第1继电器装置24相反的一侧的侧面，构成为对第1继电器装置24进行控制。

并且，第1继电器装置24、充电口18、充电器20、供电器22通过配线30a连接，第2继电器装置26、驱动用马达12、逆变器14、DC/DC变换器16通过配线30b连接。这样，由于设置于车辆用电池装置2的后部侧方的第1继电器装置24与配置于车辆用电池装置2的后侧的充电口18、充电器20、以及供电器22连接，因此能够缩短将其连接的配线30a，能够抑制电力的传输损耗。另外，在本说明书中，“继电器装置”设为包括通过跳线、熔断器等的安装、拆除来切换连接、非连接的接线盒等。

接下来，参照图2至图4，对本发明的实施方式的车辆用电池装置2的概略结构进行说明。

如图2所示，本发明的实施方式的车辆用电池装置2作为整体具有大体长方形板状的电池主体32。该电池主体32以图2中的左侧朝向车辆1的前方侧、右侧朝向车辆1的后方侧的方式配置。此外，在电池主体32上面的后方侧的约1/4的区域形成有高度增高的抬高部32a，在该抬高部32a的上方配置车辆1的后部座椅6的座椅(未图示)。此外，电池主体32被电池壳体34覆盖，电池壳体34由配置于下侧的下部托盘34a、配置于上侧的上盖34b构成。

并且，在电池主体32上面与抬高部32a的前侧邻接地设置有作为强电断路器的维护插接器(service plug)36。该维护插接器36为了断开电池主体32内的电路而在电池主体32上面的车宽方向中央向上方突出地设置。因此，如图3所示，维护插接器36以向设置于车辆1的下部中央的通道部8中突出的方式配置。在本实施方式中，通过这样的布局，维护插接器36位于车辆1的后部座椅6的座椅之前(未图示)。因此，通过打开车厢的该部分的地板构件，能够从车厢内容易地接近维护插接器36。另外，图3中的左侧对应于车辆1的前方侧，右侧对应于车辆1的后方侧。

此外，在电池主体32上面，在电池主体32的前端部且车宽方向中央形成有突设部38。该突设部38通过使形成电池主体32的上表面的上盖34b的车宽方向的中央部向上方隆起而形成。由此，如图3以及图4所示，突设部38与维护插接器36相比在更靠车辆1的前方侧，以封塞通道部8的车宽方向截面的方式配置。即，如图4所示，通道部8通过使车辆1的地板面向上方隆起而形成，在这样形成的通道部8之中，电池主体32的突设部38从下方突出。由此，通道部8的车宽方向截面在比维护插接器36更靠车辆的前方侧中被突设部38封塞，防止异物进入通道部8之中。

另外，在本实施方式中，如图4所示，突设部38虽然将通道部8的车宽方向截面的大部分封堵，但只要突设部38向通道部8之中突出而将通道部8的车宽方向截面的至少一部分封堵，便能够获得抑制异物进入的效果。优选的是，突设部38构成为将通道部8的车宽方向截面的一半以上封堵。

此外，如图3以及图4所示，在突设部38的车辆前方侧的端面设置连接器部40，车辆用电池装置2经由连接器部40与作为搭载于车辆1的电气设备的驱动用马达12等电连接。具体而言，连接器部40与配线30b连接，在车辆用电池装置2中积蓄的电能从连接器部40经由配线30b向逆变器14等供给，使驱动用马达12被驱动。

并且，在设置于突设部38的连接器部40的下方的电池壳体34内，内置有第2继电器装置26。在本实施方式中，该第2继电器装置26在车辆1的前后方向上，配置于电池壳体34的前侧的端部，对驱动用马达12等与车辆用电池装置2之间的电连接进行切换。这样，通过与充电器20等连接的第1继电器装置24不同地设置与驱动用马达12等连接的第2继电器装置26，能够使各个继电器装置小型化，能够充分利用电池壳体34内的较小空置空间来收容继电器装置。

接下来，参照图5至图7，对车辆用电池装置的内部构造进行说明。

图5是以取下上盖的状态示出车辆用电池装置状态的立体图。图6是以取下上盖的状态示出车辆用电池装置的俯视图。图7是示出维护插接器的支承构造的图。

如图5所示，多个电池模组42排列配置而被收容在电池壳体34的内部，这些电池模组42中的一部分重叠2层地排列。在本实施方式中，各电池模组42具有大体立方体的形状，以其长边朝向车辆1的前后方向的方式配置。在电池模组42的排列的下层，排列有沿车宽方向4个、沿车辆1的前后方向3个的合计12个电池模组42。此外，在配置于下层的电池模组42中的、车辆1的后方侧的1列上，分别配置上层的电池模组42。即，在上层沿车宽方向配置4个电池模组42。以覆盖这些配置于上层的电池模组42的方式形成抬高部32a(图2)，该部分的高度增高。

这样，在本实施方式中，在电池壳体34内配置有合计16个电池模组42。这些电池模组42通过母线42a以串联的方式电连接。此外，与配置于上层的4个电池模组42的前侧邻接地在车宽方向中央配置有维护插接器36。通过拔出该维护插接器36，使串联连接的电池模组42之间的1处位置的连接断开，不再对连接器部40作用高电压。

此外，如图6所示，维护插接器36配置于一部分的电池模组42的上方，配置于在上下方向上与电池模组42的一部分重叠的位置。如图6所示，在本实施方式中，维护插接器36在上下方向上与车辆1的前后方向中央一列的、位于车宽方向中央的2个电池模组42的一部分重叠。

接下来，如图7所示，维护插接器36通过支承部件44被电池壳体34的下部托盘34a支承。即，支承部件44具备形成为平板状的平板部44a、以及从该平板部44a向下方延伸的3个腿部44b、44c、44d。维护插接器36安装于平板部44a，并被支承于电池模组42的上方。3个腿部中的车辆1后方侧的2个腿部44b、44d在电池模组42的后方侧被支承于下部托盘34a的上方。此外，车辆1前方侧的一个腿部44c安装于电池壳体34的下部托盘34a，在2个电池模组42之间向上方延伸，并在电池模组42的上侧隔着平板部44a支承维护插接器36。这样，在本实施方式中，由于维护插接器36通过支承部件44被支承于下部托盘34a，因此能够在取下上盖34b的状态下将各电池模组42配置于下部托盘34a上，并且能够对维护插接器36进行安装，能够使组装性良好。

此外，如图5所示，在电池模组42重叠为2层的部分的车宽方向侧方配置有第1继电器装置24。即，第1继电器装置24在车辆1的侧视下，以与重叠为2层的电池模组42重叠的方式配置。内置于车辆用电池装置2的电池模组42经由第1继电器装置24以及配线30a与作为充电装置的充电口18、充电器20、以及供电器22(图1)连接。第1继电器装置24构成为对为了对电池模组42进行充电而配置于车辆用电池装置2的后方的充电口18、充电器20、以及/或者供电器22与电池模组42之间的连接/非连接进行切换。

并且，如图5所示，在电池模组42重叠为2层的部分的与第1继电器装置24相反的一侧的侧部，配置有电池控制器28。即，电池控制器28在车宽方向上，相对于电池模组42配置于第1继电器装置24的相反一侧。该电池控制器28构成为通过对第1继电器装置24发送控制信号，来控制第1继电器装置24。这样，第1继电器装置24以及电池控制器28以在电池模组42的多层重叠的部分的两侧，在车辆1的侧视下与电池模组42重叠的方式配置。因此，能够在电池壳体34中紧凑地收纳第1继电器装置24以及电池控制器28，并且能够抑制车辆用电池装置2的侧视下的投影面积。

接下来，如图3所示，在电池模组42重叠2层的部分中，配置于上层的电池模组42以相对于配置于下层的电池模组42稍向车辆1的后方侧后退的方式配置。这样在通过使上层的电池模组42向后方后退而产生的空间(上层的电池模组42的前侧的空间)，以沿车宽方向延伸的方式配置配线46。该配线46在电池壳体34内设置以用于将电池模组42彼此连接。这样，使配置于上层的电池模组42后退，在通过后退而产生的空间配置配线46，从而在车辆1发生碰撞时等，能够降低配线46被夹在与电池模组42之间而损伤的风险。

根据本发明的实施方式的车辆用电池装置2，由于第1继电器装置24配置于电池模组42多层重叠的部分的车宽方向侧方(图5)，因此能够具备继电器装置且使车辆用电池装置2小型化。

此外，根据本实施方式的车辆用电池装置2，与第1继电器装置24不同地还具备第2继电器装置26，第2继电器装置26在车辆的前后方向上，配置于电池壳体34的前侧的端部(图5)。因此，能够使各个继电器装置小型化，能够有效地活用电池壳体34内的较小的空置空间。

并且，根据本实施方式的车辆用电池装置2，由于通过第1继电器装置24对配置于车辆用电池装置2的后侧的作为充电装置的充电口18、充电器20、供电器22与电池模组42的连接/非连接进行切换，因此能够缩短将它们连接的配线30a，能够抑制电力的传输损耗。

此外，根据本实施方式的车辆用电池装置2，由于电池控制器28在车宽方向上，相对于电池模组42配置于第1继电器装置24的相反一侧(图6)，因此还能够在电池壳体34中紧凑地收纳电池控制器28。

并且，根据本实施方式的车辆用电池装置2，由于第1继电器装置24以在车辆1的侧视下与多层重叠的电池模组42重叠的方式配置(图5)，因此能够抑制车辆用电池装置2的侧视下的投影面积。

此外，根据本实施方式的车辆用电池装置2，由于在通过使上侧的电池模组42后退而产生的空间配置配线46(图3)，因此在万一车辆1发生碰撞的情况下，配线46也难以损伤，能够保护配线46。

以上，说明了本发明的实施方式，但能够对上述的实施方式增加各种的变更。例如，在上述的实施方式中，维护插接器36在电池模组42的上侧，配置于沿上下方向与电池模组42重叠的位置，但也能够将维护插接器36配置于电池模组42的下侧。

此外，在上述的实施方式中，通道部8的前方仅被突设部3封堵，但作为变形例，也能够对突设部增加其他的构成来封塞通道部8的车宽方向截面。

图8是搭载了本发明的实施方式的变形例的车辆用电池装置的车辆的截面图。如图8所示，在本变形例中，在通道部8内形成有垂下部48，通过突设部38以及垂下部48，使通道部8的车宽方向截面被封塞。即，通道部8通过弯曲为反U形的薄板形成，以从下方向其内部突出的方式配置车辆用电池装置的突设部38。垂下部48通过安装于通道部8的内侧的上部的薄板形成，以从通道部8内的顶板部附近向下方延伸的方式垂下。该垂下部48在车辆1的前后方向上设置于比突设部38更靠后方且比维护插接器36更靠前方的位置。

由此，除了从通道部8的下端向上方突出地配置的突设部38之外，还通过从通道部8内的顶板部附近向下方垂下的垂下部48，使通道部8的车宽方向的截面被封堵。这样，通过在通道部8内设置垂下部48，即使在异物从通道部8的内壁面与突设部38的缝隙进入的情况下，也能够通过垂下部48阻挡异物，能够更可靠地保护维护插接器36。

Claims (9)

1.一种车辆用电池装置，是搭载于车辆的下部的车辆用电池装置，其特征在于，具有：

电池壳体；

多个电池模组，收容于该电池壳体的内部，至少一部分以沿车辆上下方向重叠为多层的方式排列配置；以及

第1继电器装置，对上述电池模组与外部的电气设备的连接/非连接进行切换，

上述第1继电器装置配置于上述电池模组多层重叠的部分的车宽方向侧方。

2.如权利要求1所述的车辆用电池装置，

还具有用于将上述电池模组与搭载于上述车辆的电动机连接的第2继电器装置，该第2继电器装置在上述车辆的前后方向上，配置于上述电池壳体的前侧的端部。

3.如权利要求1或2所述的车辆用电池装置，

上述车辆具备用于对上述电池模组充电的充电装置，该充电装置配置于比上述车辆用电池装置更靠上述车辆的后侧，上述第1继电器装置对上述充电装置与上述电池模组的连接/非连接进行切换。

4.如权利要求1或2所述的车辆用电池装置，

还具有用于控制上述第1继电器装置的电池控制器，该电池控制器在车宽方向上，相对于上述电池模组配置于上述第1继电器装置的相反一侧。

5.如权利要求1或2所述的车辆用电池装置，

上述第1继电器装置以在上述车辆的侧视时与多层重叠的上述电池模组重叠的方式配置。

6.如权利要求1或2所述的车辆用电池装置，

在上述电池模组的多层重叠的部分，上侧的电池模组以相对于下侧的电池模组在上述车辆前后方向上向车辆后方侧后退的方式配置，在通过使上侧的电池模组后退而产生的空间配置有与上述第1继电器装置连接的配线。

7.如权利要求4所述的车辆用电池装置，

上述第1继电器装置以在上述车辆的侧视时与多层重叠的上述电池模组重叠的方式配置。

8.如权利要求5所述的车辆用电池装置，

在上述电池模组的多层重叠的部分，上侧的电池模组以相对于下侧的电池模组在上述车辆前后方向上向车辆后方侧后退的方式配置，在通过使上侧的电池模组后退而产生的空间配置有与上述第1继电器装置连接的配线。

9.如权利要求7所述的车辆用电池装置，

在上述电池模组的多层重叠的部分，上侧的电池模组以相对于下侧的电池模组在上述车辆前后方向上向车辆后方侧后退的方式配置，在通过使上侧的电池模组后退而产生的空间配置有与上述第1继电器装置连接的配线。

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