DE102013107033A1

DE102013107033A1 - Batterieeinheit

Info

Publication number: DE102013107033A1
Application number: DE102013107033.7A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Adachi; Tatsuya Saito; Hirobumi Awakawa
Original assignee: Denso Corp; Suzuki Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2014-01-09
Also published as: CN103531836B; JP2014013723A; JP6001360B2; US8962174B2; US20140011058A1; CN103531836A

Abstract

Eine Batterieeinheit (10) weist ein Batteriepackmodul 11), welches eine Mehrzahl von einzelnen Zellen (41) aufweist, eine Steuerschaltkreisplatine (12), welche eine Steuersektion aufweist, welche ein Laden und ein Entladen in dem Batteriepackmodul (11) steuert, und ein Aufbewahrungsgehäuse (16), wo das Batteriepackmodul (11) und die Steuerschaltkreisplatine (12) aufgenommen sind, auf. Die Steuerschaltkreisplatine (12) ist in einer Position oberhalb des Batteriepackmoduls (11) angeordnet, und weg von der Basisplatte (12) um einen Abstand getrennt angeordnet, welcher größer ist, als ein Abstand von der Basisplatte (12) zu einem oberen Wandendteil der Wandsektion (22). Außerdem ist der Untertauchsensor (122) in einer Position angeordnet, welche näher zu der Basisplatte (21) ist, als zu dem oberen Wandendteil der Wandsektion (22), welcher sich in einem Raum innerhalb des Gehäuses (16) befindet, der durch die Wandsektion (22) umgeben ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieeinheit, welche durch das Aufweisen eines Batteriepackmoduls gebildet wird, und welche in Fahrzeugen, wie z. B. einem Auto, installiert ist.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Herkömmlicherweise ist eine Technologie bekannt, welche eine Batterieeinheit bildet, indem ein Batteriepackmodul vorgesehen wird, das eine Mehrzahl von einzelnen Zellen einheitlich zusammen mit einer Steuerschaltkreisplatine, etc., aufweist (beispielsweise Bezug nehmend auf die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2011-216401 ).
Außerdem wird ein Installieren einer solchen Batterieeinheit in Fahrzeugen vorgeschlagen.
Bei einem Aufbau, bei dem die Batterieeinheit in dem Fahrzeug installiert ist, wird das Untertauchen der Batterieeinheit durch einen Untertauchsensor, welcher in der Batterieeinheit angeordnet ist, erfasst, wenn das Fahrzeug mit Wasser geflutet wird.
In diesem Fall führen Steuersektionen, wie z. B. eine CPU, die auf der Steuerschaltkreisplatine befestigt ist, ein Verfahren durch, das eine Lade- und Entladefunktion des Batteriepackmoduls und dergleichen entsprechend einem erfassten Ergebnis des Untertauchsensors suspendiert bzw. unterbricht.
Allerdings, falls das Untertauchen der Batterieeinheit nicht geeignet erfasst wird, wenn das Fahrzeug mit Wasser geflutet wird oder in eine Wasserlache fährt, treten verschiedene Unannehmlichkeiten bzw. Umstände auf.
Beispielsweise, falls Wasser durch den Untertauchsensor erfasst wird, sogar obwohl nur eine kleine Wassermenge in die Batterieeinheit eintritt, und bei der Tatsache, dass der Wasserpegel nicht ansteigt, wird eine inkorrekte Erfassung erzeugt, dass sich die Batterieeinheit in einem untergetauchten Zustand befindet, und Funktionen der Batterieeinheit, wie z. B. die Lade- und Entladefunktion des Batteriepackmoduls, können unnotwendigerweise suspendiert werden.
Auf der anderen Seite, falls das Wasser ungeachtet dessen, dass der Wasserpegel tatsächlich steigt, nicht einfach bzw. unschwer erfasst wird, d. h., bei einem Aufbau, dass das Wasser durch den Untertauchsensor nur just vor einem Untertauchen einer Steuersektion in der Batterieeinheit erfasst wird, ist es möglich, dass eine Steuereinrichtung der Steuersektion suspendiert ist, bevor diese das Batterieladen- und -entladen, etc., suspendieren kann, und in diesem Fall wird es unmöglich, eine geeignete Gegenmaßnahme gegen das Überfluten durchzuführen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte des voranstehend vorgestellten Problems getätigt, und hat ihre Aufgabe darin, eine Batterieeinheit vorzusehen, welche ein Untertauchen geeignet erfassen kann und welche ein Batterieladen und -entladen, etc., passend suspendieren kann.
Bei einer Batterieeinheit gemäß einem ersten Aspekt weist die Batterieeinheit Folgendes auf: ein Batteriepackmodul, welches eine Mehrzahl von einzelnen Zellen aufweist, eine Steuerschaltkreisplatine, welche eine Steuersektion aufweist, die ein Laden und ein Entladen in dem Batteriepackmodul steuert, ein Aufbewahrungsgehäuse, wo das Batteriepackmodul und die Steuerschaltkreisplatine aufgenommen sind, eine Basis, welche als das Aufbewahrungsgehäuse ausgebildet ist, das eine Basisplatte aufweist, wo das Batteriepackmodul installiert ist, und ein Wandsektion, die sich von der Basisplatte erhebt, so dass diese das Batteriepackmodul umgibt, und einen Untertauchsensor, welcher elektrisch mit der Steuersektion verbunden ist, und der das Untertauchen der Batterieeinheit erfasst.
Die Steuerschaltkreisplatine ist in einer Position angeordnet, welche sich auf einer Seite des Batteriepackmoduls befindet, die der Basisplatte entgegengesetzt ist, und welche von der Basisplatte um einen Abstand separiert bzw. getrennt angeordnet ist, welcher größer ist, als ein Abstand von der Basisplatte zu einem oberen Wandendteil der Wandsektion.
Der Untertauchsensor ist in einer Position angeordnet, welche näher an der Basisplatte ist, als an dem oberen Wandendteil der Wandsektion, d. h., in einem Raum innerhalb des Gehäuses, der durch die Wandsektion umgeben ist.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Aufbau, wenn die Batterieeinheit derart angeordnet ist, so dass sich die Basisplatte auf einer Ebene befindet, ist der Untertauchsensor niedriger angeordnet, als der obere Wandendteil der Wandsektion der Basis, und die Steuerschaltkreisplatine (die Steuersektion) ist höher angeordnet, als der obere Wandendteil.
Das heißt, die Steuerschaltkreisplatine (die Steuersektion), der obere Wandendteil der Wandsektion, und der Untertauchsensor.
Daher, wenn die Batterieeinheit beispielsweise in Fahrzeugen installiert ist, tritt ein Überfluten innerhalb des Gehäuses nicht auf, bis der Wasserpegel die Wandhöhe der Wandsektion bei der Situation überschreitet, bei der das Fahrzeug mit dem Wasser geflutet ist und die Batterieeinheit untergegangen bzw. versunken ist.
Dann, wenn der Wasserpegel die Wandhöhe der Wandsektion überschreitet, wird das Fluten (d. h., das Untertauchen) durch den Untertauchsensor erfasst, wenn der Raum innerhalb des Gehäuses damit anfängt, überflutet zu sein.
Nachdem die Steuerschaltkreisplatine noch nicht geflutet ist, wenn das Fluten bzw. Überfluten anfängt, kann die Steuersektion der Steuerschaltkreisplatine notwendige Aufgaben bzw. Tasks durchführen, wie z. B. das Suspendieren des Ladens und des Entladens des Batteriepackmoduls durch sich selbst, basierend auf einem erfassten Signal des Untertauchsensors, bevor ein funktionaler Stopp, etc., der Batterieeinheit durch das Überfluten verursacht wird.
Außerdem, da die Wandsektion derart ausgebildet ist, dass diese das Batteriepackmodul in der Basis umgibt, erfasst der Untertauchsensor in dem Ausmaß, in dem die Batterieeinheit beispielsweise nur leicht mit dem Wasser geflutet ist oder das Wasser auf die Batterieeinheit gespritzt wird, das Untertauchen nicht, wobei auf diese Weise eine inkorrekte Erfassung des Untertauchens unterdrückt wird.
Daher wird ein nicht notwendiges Beenden des Ladens und des Entladens des Batteriepackmoduls, etc., unterdrückt.
Bei einer Batterieeinheit gemäß einem zweiten Aspekt weist das Aufbewahrungsgehäuse eine Abdeckung auf, welche an der Basis befestigt ist, wobei die Abdeckung eine Kopfplatte bzw. eine obere Platte aufweist, welche die Steuerschaltkreisplatine abdeckt, und wobei sich hängende Wände von der oberen Platte erstrecken, die Basis und die Abdeckung werden in einem Zustand montiert bzw. zusammengebaut, bei dem entweder der Wandabschnitt der Basis oder die hängenden Wände der Abdeckung innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und ein anderer außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, so dass sich diese in einer Horizontalrichtung innen und außen überlappen.
Bei einer Batterieeinheit gemäß einem dritten Aspekt werden die Basis und die Abdeckung in dem Zustand montiert, bei dem die Wandsektion der Basis innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und die hängenden Wände der Abdeckung außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Bei einer Batterieeinheit gemäß einem vierten Aspekt weist die Wandsektion eine Kragensektion auf, die derart kontinuierlich ausgebildet ist, dass diese das Batteriepackmodul umgibt, und welche ein oberes Endteil als das obere Wandendteil aufweist, und diese eine Mehrzahl von Stützsäulen aufweist, welche höher sind, als der obere Wandendteil, und wobei die Steuerschaltkreisplatine an dem oberen Endteil der Stützsäulen fixiert ist.
Bei einer Batterieeinheit gemäß einem fünften Aspekt weist das Batteriepackmodul ein Batteriegehäuse auf, wo die Mehrzahl von einzelnen Zellen untergebracht ist, wobei das Batteriegehäuse derart auf der Basisplatte installiert ist, dass das Batteriegehäuse in einem Raum innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und wobei eine Sensorbefestigung zum Befestigen des Untertauchsensors integral an einer Außenseite einer Seite des Batteriegehäuses ausgebildet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Es zeigt/Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines gesamten Aufbaus einer Batterieeinheit;
2 eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie II-II von 1 vorgenommen wurde;
3 eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie III-III von 2 vorgenommen wurde;
4 eine perspektivische Ansicht, bei der ein Hauptaufbau der Batterieeinheit aufgelöst dargestellt ist;
5 eine perspektivische Ansicht der Batterieeinheit bei einem Zustand, bei dem eine Abdeckung und eine Steuerschaltkreisplatine davon entfernt sind;
6 eine perspektivische Ansicht der Batterieeinheit bei einem Zustand, bei dem nur die Abdeckung davon entfernt ist;
7 eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus einer Basis;
8A eine ebene Draufsicht auf die Basis;
8B eine ebene Unteransicht der Basis;
9 eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus der Abdeckung;
10 eine perspektivische Ansicht eines ganzen Batteriepackmoduls;
11 eine perspektivische Ansicht von aufgelöst bzw. einzeln dargestellten Teilen, welche das Batteriepackmodul bilden;
12 eine perspektivische Ansicht von aufgelöst dargestellten Teilen, welche das Batteriepackmodul bilden;
13 eine ebene Ansicht des Batteriepackmoduls;
14 eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie XIV-XIV von 13 vorgenommen wurde;
15 eine Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie XV-XV von 13 vorgenommen wurde;
16 eine perspektivische Ansicht eines aufgelöst dargestellten Auslasskanals;
17 ein ausbildendes Muster bzw. eine bildende Struktur von metallischen Leitern in einem zweiten Körper;
18 eine perspektivische Ansicht der Steuerschaltkreisplatine und einen daran gefestigten Aufbau;
19A und 19B vergrößerte Ansichten eines Aufbaus von steuerplatinenseitigen Verbindungsanschlüssen;
20A und 20B Ansichten eines Aufbaus einer Rückhalteplatte;
21 eine Ansicht eines elektrischen Aufbaus eines elektrischen Leistungssystems; und
22 eine Querschnittsansicht eines anderen Aufbaus eines Batteriepackmoduls.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezugnahme auf die Zeichnung wird nachstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Gehäuse, welches für ein elektrisches Leistungsversorgungssystem, welches in Fahrzeugen installiert ist, geeignet ist, angenommen.
Das elektrische Leistungsversorgungssystem steuert ein sequentielles elektrisches Laden und Entladen in einer Elektrizitätssammelsektion (Leistungsversorgungssektion) zum Versorgen von elektrischer Leistung zu verschiedenen im Fahrzeug befindlichen elektrischen Lasten.
Das Fahrzeug ist mit einer Maschine, welche eine interne Verbrennungsmaschine ist, einer In-Fahrzeug-ECU, welche die Maschine und andere Teile steuert, einem Leistungsgenerator (einer Lichtmaschine), welche durch die Maschine angetrieben wird und Elektrizität erzeugt, und einer Elektrizitätssammelsektion, welche durch die erzeugte Elektrizität des Leistungsgenerators geladen wird, ausgestattet.
Insbesondere weist diese einen Aufbau darin auf, dass es eine Bleibatterie und eine Lithium-Ionenbatterie als die Elektrizitätssammelsektion verwendet.
Die vorliegende Ausführungsform erläutert im Detail eine Lithium-Batterieeinheit (künftig einfach Batterieeinheit bezeichnet), welche als die Lithium-Ionenbatterie funktioniert.
Zuerst wird der Gesamtaufbau der Batterieeinheit 10 unter Verwendung der 1 bis 6 erläutert.
Zusätzlich ist der Einfachheit halber bei den folgenden Erläuterungen eine Vertikalrichtung der Batterieeinheit 10 auf der Grundlage von 1 spezifiziert, bei der die Batterieeinheit 10 auf einer waagerechten Oberfläche angeordnet ist.
Die Batterieeinheit 10 weist ein Batteriepackmodul 11, eine Steuerschaltkreisplatine 12, eine Rückhalteplatte 13 und ein Aufbewahrungsgehäuse 16 auf.
Das Batteriepackmodul 11 weist eine Mehrzahl von einzelnen Zellen auf.
Außerdem steuert die Steuerschaltkreisplatine 12 ein Laden und ein Entladen des Batteriepackmoduls 11, etc..
Ferner hält die Rückhalteplatte 13 das Batteriepackmodul 11 von oben.
Außerdem ist das Aufbewahrungsgehäuse 16 aus einer Basis 14 und einer Abdeckung 15 hergestellt.
Das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 sind in einer Vertikalrichtung einander gegenüberliegend derart angeordnet, dass sich das Batteriepackmodul 11 an der Unterseite und die Steuerschaltkreisplatine 12 an der Oberseite befindet, und beide an der Basis 14 angebracht sind.
5 zeigt einen Zustand, bei dem das Batteriepackmodul 11 und die Rückhalteplatte 13 an der Basis 14 montiert sind, und 6 zeigt einen Zustand, bei dem die Steuerschaltkreisplatine 12 im Vergleich mit 5 zusätzlich montiert ist.
Dann wird die Batterieeinheit 10, welche in 1 gezeigt ist, durch das Montieren der Abdeckung 15 von oben an die integral montierten Teile, welche in 6 gezeigt sind, geschaffen, und die Batterieeinheit 10 wird durch das Unterbringen des Batteriepackmoduls 11 und der Steuerschaltkreisplatine 12 in dem Aufbewahrungsgehäuse 16 geschaffen.
Außerdem weist die Batterieeinheit 10 einen Anschlussblock 17, welcher elektrisch mit der Bleibatterie und dem Leistungsgenerator außerhalb der Einheit verbunden ist, und einen Verbinder 18 auf, welcher elektrisch mit einer In-Fahrzeug-ECU verbunden ist.
Die Anschlussblöcke 17 und der Verbinder 18 sind derart angeordnet, dass diese außerhalb der Batterieeinheit 10 freigestellt sind, wie in 1 gezeigt.
Nachstehend wird ein Aufbau von jedem Teil der Batterieeinheit 10 im Detail erläutert.
Aufbewahrungsgehäuse 16
Die Basis 14 des Aufbewahrungsgehäuses 16 wird erläutert.
Die Basis 14 wird mit Metall, wie z. B. Aluminium, fabriziert und weist eine Basisplatte 21 und eine Wandsektion 22 auf, welche sich von der Basisplatte 21 erhebt.
Die Basisplatte weist eine im Wesentlichen viereckige Form auf, und die Wandsektion 22 ist derart ausgebildet, dass diese einen peripheren Teil umgibt oder sich in der Nähe eines peripheren Teils der Basisplatte 21 befindet.
Die Basisplatte 21 ist eine Modulinstallationssektion, in welcher das Batteriepackmodul 11 installiert wird.
Bei einem Zustand, bei dem das Batteriepackmodul 11 auf der Basisplatte 21 installiert ist, wird das Batteriepackmodul 11 durch die Wandsektion 22 umgeben (eingeschlossen).
Die Wandsektion 22 weist eine Kragensektion 23, welche derart kontinuierlich ausgebildet ist, dass diese das Batteriepackmodul 11 umgibt, und eine Mehrzahl von Stützsäulen 24 auf, welche sich von der Kragensektion 23 aufwärts erstrecken.
In der Wandsektion 22 wird eine wesentliche Wandhöhe durch die Kragensektion 23 unterdrückt bzw. niedergehalten und ein oberer Endteil der Kragensektion 23 wird ein oberer Wandendteil.
Bei dem Zustand, bei dem die Basisplatte 21 eben liegt und die Basis 14 darauf installiert ist, wird die Höhenposition des oberen Wandendteils der Kragensektion 23 eine Grenzhöhe für das Eindringen von Wasser in die Basis 14.
Jede Stützsäule 24 ist derart ausgebildet, dass sich diese höher als der obere Endteil der Kragensektion 23 erstreckt (d. h., auf eine Seite, die der Basisplattenseite entgegengesetzt ist), und das Batteriepackmodul 11, die Steuerschaltkreisplatine 12 und die Rückhalteplatte 13 sind auf die oberen Endteile von diesen Stützsäulen 24 fixiert.
In diesem Fall sind Schraubenlöcher in den oberen Endteilen von jeder Stützsäule 24 ausgebildet, und das Batteriepackmodul 11, die Steuerschaltkreisplatine 12 und die Rückhalteplatte 13 sind mit Fixierschrauben N bei einem Zustand fixiert, bei dem jede dieser Komponenten von oben an den vorbestimmten Positionen montiert ist.
Zusätzlich ist eine Mehrzahl von Fixierungssäulen 25, welche andere sind, als die vorstehend erwähnten Stützsäulen 24, in bzw. an der Basis an der Stelle, wo das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 fixiert sind, ausgebildet.
Die Fixierungssäulen 25 sind sich von der Basisplatte 21 unabhängig zu bzw. von der Wandsektion 22 erhebend ausgebildet.
Auf der Basis 14 ist ein Wärmeabstrahler angeordnet, welcher die Wärme nach Außen abstrahlt, welche in dem Batteriepackmodul 11 oder der Steuerschaltkreisplatine 12 erzeugt wird.
Genauer gesagt sind Rippen 27 zur Wärmeabstrahlung als der Wärmeabstrahler auf einer Bodenoberflächenseite der Basisplatte 21 ausgebildet, wie in 8B gezeigt.
In diesem Fall wird die Wärme, die in dem Batteriepackmodul 11 oder der Steuerschaltkreisplatine 12 erzeugt wird, zu der Basisplatte 21 über die Wandsektion 22 geleitet, und durch die Rippen 27 der Basisplatte 21 aus der Einheit heraus abgestrahlt.
Außerdem ist eine Wärmeabstrahlsektion für Leistungselemente an einer oberen Oberflächenseite der Basisplatte 21 derart ausgebildet, dass diese einer Rückseite der Steuerschaltkreisplatine 12 gegenüberliegt.
Diese wird im foglenden als Element-Wärmeabstrahler 28 bezeichnet.
Eine obere Oberfläche des Element-Wärmeabstrahlers 28 ist ein gegenüberliegendes Plattenteil 29, das der Steuerschaltkreisplatine 12 gegenüberliegt, und an einer unteren Oberfläche des gegenüberliegenden Plattenteils 29 ist eine Mehrzahl von Finnen bzw. Rippen 30 zur Wärmeabstrahlung ausgebildet.
Der Element-Wärmeabstrahler 28 ist derart angeordnet, dass dieser befestigten Abschnitten von Leistungselementen P in bzw. auf der Steuerschaltkreisplatine 12 gegenüberliegt, und dass die Wärme, welche durch die Leistungselemente P erzeugt wird, zu dem gegenüberliegenden Plattenteil 29 geleitet wird, und weiter durch die Rippen 30 aus der Einheit heraus abgestrahlt wird.
Das Leistungselement P ist aus einem Halbleitelement für eine elektrische Leistung hergestellt, und ein Leistungstransistor (beispielsweise ein Leistungs-MOSFET oder ein IGBT) als die Leistungselemente P ist in einem elektrischen Leistungsweg angeordnet, welcher zu dem Batteriepackmodul 11 in der Batterieeinheit 10 führt.
Die Aufnahme und die Abgabe von elektrischer Leistung zu dem Batteriemodul 11 werden durch Öffnen oder Schließen des Leistungselements P (AN oder AUS) gesteuert.
Zusätzlich ist die Batterieeinheit 10 mit der Bleibatterie und dem Leistungsgenerator verbunden, und der elektrische Leistungsweg, welcher zu dem Batteriepackmodul 11 führt, ist ebenso ein elektrischer Leistungsweg, der zu der Bleibatterie und dem Leistungsgenerator führt.
Zwei hervorstehende Abschnitte 23, welche nach oben hervorstehen, sind in der oberen Oberflächenseite der Basisplatte 21 ausgebildet.
Die oberen Oberflächen der hervorstehenden Abschnitte 32 sind flach gestaltet und wenn ein Anschwellen einer einzelnen Zelle 41 des Batteriepackmoduls 11 auftritt, werden die oberen Oberflächen der hervorstehenden Abschnitte 32 kontaktierende bzw. berührende Oberflächen 33, die das Batteriepackmodul 11 berühren (den angeschwollenen Abschnitt der einzelnen Zelle 41 auf der Seite der Basisplatte).
Die berührende Oberfläche 33 des hervorstehenden Abschnitts 32 ist kleiner, als eine Bodenoberfläche der einzelnen Zelle 41 (später näher erläutert) des Batteriepackmoduls 11, und berührt einen Teil der Seite der Bodenoberfläche des Batteriegehäuses 42.
Zusätzlich sind in der Basisplatte 21 außerhalb der Wandsektion 22 Flansche 34 ausgebildet, und es sind Durchgangslöcher 34a zum Einfügen von Befestigungselementen (Bolzen etc.), welche die Einheit fixieren, in den Flanschen 34 ausgebildet.
Auf der anderen Seite weist die Abdeckung 15 einen Aufbau auf, wie in 9 gezeigt.
Die Abdeckung 15 ist aus Metall, wie z. B. Aluminium, in ähnlicher Weise wie die Basis 14 ausgebildet, oder ist aus einem synthetischen Harzmaterial ausgebildet, und weist eine obere Platte 35 auf, welche die Steuerschaltkreisplatine 12 von oben abdeckt, und weist hängende Wände 36 auf, welche sich von den Kanten der oberen Platte 35 erstrecken.
Die obere Platte 35 weist eine im Wesentlichen viereckige Form auf und die hängenden Wände 36 sind derart ausgebildet, dass diese einen peripheren Teil der oberen Platte 35 umgeben, oder sich in der Nähe eines peripheren Teils der oberen Platte 35b befinden.
Ein Nicht-Wandabschnitt 37 zum Freistellen des Anschlussblocks 17 und des Verbinders 18 nach außen ist in einer der hängenden Wände 36 ausgebildet, welche an den vier Seiten der oberen Platte 35 angeordnet sind.
Die Basis 14 und die Abdeckung 15 werden in einem Zustand montiert, bei dem die Wandsektion 22 der Basis 14 innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist und die hängenden Wände 36 der Abdeckung 15 außerhalb des Gehäuses angeordnet sind, so dass sich diese innen und außen in der Horizontalrichtung überlappen (Bezug nehmend auf 2 und 3).
In diesem Fall ist die Abdeckung 15 in einem Zustand angeordnet, bei dem ein Teil der Bodenoberfläche der oberen Platte 35 die oberen Endteile der Stützsäulen 24 der Wandsektion in der Basis 14 berühren.
Bei diesem Zustand überlappen die hängenden Wände 36 der Abdeckung 15 und die Kragensektion 23 der Wandsektion 22 innen und außen in der Horizontalrichtung des Gehäuses (allerdings, mit Ausnahme des Abschnitts, bei dem der Nicht-Wandabschnitt 37 in der Abdeckung 15 ausgebildet ist).
Daher, in dem Zustand, bei dem die Batterieeinheit 10 mit dem Wasser geflutet ist, dringt das Wasser außerhalb der Einheit in einen Raum innerhalb des Gehäuses 16 ein, indem dieses durch einen Spalt zwischen der Wandsektion 22 und den hängenden Wänden 36 nach oben fließt, wobei auf diese Weise vermieden werden kann, dass das Wasser sofort in den Raum innerhalb des Gehäuses 16 fließt.
Außerdem, sogar falls auf die Batterieeinheit 10 Wasser in einem Zustand gegossen wird, bei dem die Batterieeinheit 10 fast mit dem Wasser geflutet wird, dringt das Wasser nicht in das Aufbewahrungsgehäuse 16 ein, falls der Wasserpegel die Kragensektion 23 nicht überschreitet, welche sich an einer Innenseite eines überlappenden Abschnitts des Gehäuses 16 befindet, und ein Eindringen des Wassers aus anderen Gründen als durch den Anstieg des Wasserpegels kann unterdrückt werden.
Batteriepackmodul 11
Nachstehend wird das Batteriepackmodul 11 erläutert.
Das Batteriepackmodul 11 weist im Groben eine Mehrzahl von (fünf in der vorliegenden Ausführungsform) einzelnen Zellen 41, ein Batteriegehäuse 42, wo diese einzelnen Zellen 41 untergebracht sind, eine Isolationsabdeckung 43, die an dem Batteriegehäuse 42 befestigt ist, und einen Auslasskanal 44 auf, welcher an einer Seite, welche zu der Batterie entgegengesetzt ist, mit der Isolationsabdeckung 43 überlappt.
Eine Hauptbatteriesektion Y wird durch die Mehrzahl von einzelnen Zellen 41, das Batteriegehäuse 42, wo die einzelnen Zellen in einem gestapelten Zustand untergebracht sind, und die Isolationsabdeckung 43 gebildet.
Einzelne Zelle 41
Jede der fünf einzelnen Zellen 41 ist eine Lithium-Ionen-Batterie, welche eine dünne quaderförmige Form aufweist.
Wie in 11 gezeigt, sind ein Anodenanschluss 51 und ein Kathodenanschluss 52 an einer Seite von jeder einzelnen Zelle 41 ausgebildet.
Jeder der Anschlüsse 51 und 52 wird durch Elektrodenanschlüsse gebildet, welche etwas von einer Seite der Batterie hervorragen.
Außerdem ist in jeder einzelnen Zelle 41 ein Auslassventil 53 zwischen dem Anodenanschluss 51 und dem Kathodenanschluss 52 angeordnet.
Das Auslassventil 53 ist ein Sicherheitsventil, welches bricht und sich öffnet, wenn ein interner Druck der einzelnen Zelle 41 ein abnormaler Druck wird, und dieses wird durch das Schließen eines Lochs, welches sich an einer Endfläche eines Außengehäuses der einzelnen Zelle 41 öffnet, mit beispielsweise einem dünnen metallischen Film gebildet.
Der metallische Film des Auslassventils 53 bricht und das Gas innerhalb einer Batterie, etc., wird zu dem Äußeren der Batterie abgegeben, wenn der interne Druck der einzelnen Zelle 14 abnormal wird.
Daher fällt der interne Druck der Zelle und ein Bruch der einzelnen Zelle selbst wird unterdrückt.
Batteriegehäuse 42
Das Batteriegehäuse 42 ist eine Batterieaufbewahrungskomponente zum Anordnen der fünf einzelnen Zellen 41 in dem vorbestimmten gestapelten Zustand, und diese ist aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt, welches beispielsweise eine Isolationseigenschaft aufweist.
Wie in 11, 14 und 15 gezeigt, weist das Batteriegehäuse 42 eine Perimeterplatte 55, welche ein Perimeterteil ist, und Trennplatten 56 auf, welche zwischen den einzelnen Zellen 41, welche vertikal gestapelt sind, angeordnet sind.
In dem Batteriegehäuse 42 ist eine Mehrzahl von Batterieaufbewahrungsräumen, welche in einer Vertikalrichtung durch die Trennplatten 56 getrennt werden, für jede einzelne Zelle ausgebildet.
Die Perimeterplatte 55 beinhaltet eine Bodenplatte 55a, welche eine Bodenoberfläche des Batteriepackmoduls 11 wird und der Basisplatte 21 der Basis 14 gegenüberliegt, und eine obere Platte 55b, welche eine obere Oberfläche des Batteriepackmoduls 11 wird.
Die fünf einzelnen Zellen 41 sind in eine Batteriegruppe G1 mit drei gestapelten Zellen und eine Batteriegruppe G2 mit zwei gestapelten Zellen verteilt bzw. unterteilt, und in der vorliegenden Ausführungsform ist ein Höhenunterschied bzw. ein Niveauunterschied, welcher äquivalent einer Dicke einer einzelnen Zelle ist, in der oberen Oberfläche (obere Platte 55b) der Perimeterplatte 55 ausgebildet.
Daher ist ein Niveauunterschied Z in der oberen Oberflächenseite des Batteriepackmoduls 11 ausgebildet, und die Steuerschaltkreisplatine 12 ist derart installiert, dass diese mit der Position des Niveauunterschieds Z übereinstimmt (Bezug nehmend auf 2).
Zusätzlich, unter Verwendung eines Raums, welcher durch den Niveauunterschied Z ausgebildet wird, oberhalb des Moduls, wird ein Verdrahten von verschiedenen Verbindungsleitungen unter der Schaltkreisplatine durchgeführt, oder elektrische Teile, wie z. B. ein Thermistor, sind dort angeordnet.
Jede einzelne Zelle 41 weist ein paar von Maximaloberflächen auf, bei denen die Flächen unter den Perimeteroberflächen der Batterie am größten werden.
Zusätzlich ist jede einzelne Zelle 41 in dem Batteriegehäuse 42 aufgenommen, so dass diese miteinander derart gestapelt sind, dass eine der Maximaloberflächen (die Bodenseite in der Figur) an der Seite der Basisplatte 21 und die andere Oberfläche (obere Seite in der Figur) an einer Seite, die der Basisplatte 21 entgegengesetzt ist, angeordnet sind.
Ein Teil der einzelnen Zellen 41 (ein Elektrodenseitenteil) steht von dem Batteriegehäuse 42 in dem Zustand hervor, bei dem jede einzelne Zelle 41 in dem Batteriegehäuse 42 aufgenommen ist.
Die Isolationsabdeckung 43 ist an dem Batteriegehäuse 42 derart befestigt, dass diese einen Abschnitt abdeckt, wo die einzelnen Zellen 41 Vorsprünge aufweisen.
Obwohl Ausschnitte (Öffnungen), welche die Bodenplatte 55a und die obere Platte 55b vertikal durchdringen, in dem Batteriegehäuse 42 ausgebildet sind, weist dieses einen Aufbau auf, bei dem Platten (Teile der oberen Platte 55b und der Bodenplatte 55a) einander in der Vertikalrichtung in zumindest bestimmten Bereichen, beinhaltend Mittenbereiche (J in 14) der einzelnen Zellen 41, gegenüberliegen.
Das heißt, es wird angenommen, dass der Betrag des Anschwellens in dem Mittenbereich der Batterie maximal wird, wenn das Anschwellen in jeder einzelnen Zelle 41 auftritt, und diese weist einen Aufbau auf, bei dem dem Gehäuse gegenüberliegende Platten, welche den einzelnen Zellen 41 gegenüberliegen, in dem Mittenbereich der Batterie existieren.
Eine Sensorbefestigung 59 zum Befestigen eines Untertauchsensors 122 (später näher erläutert) in einer vorbestimmten Höhe relativ zu der oberen Oberfläche der Basisplatte 21 der Basis 14 ist integral an einer Seite des Batteriegehäuses 42 ausgeformt.
Die Sensorbefestigung 59 ist derart angeordnet, dass diese von der Perimeterplatte 55 des Batteriegehäuses 42 zur Seite hervorsteht, und der Untertauchsensor 122 sollte in der gleichen Höhe wie die Bodenplatte 55a des Batteriegehäuses 42 installiert sein (Bezug nehmend auf 2).
Isolationsabdeckung 43
Wie in 11 gezeigt, gibt es eine Mehrzahl von (zehn in dieser Ausführungsform) Öffnungen 67, welche entsprechend zu den Positionen der Anodenanschlüsse 51 und der Kathodenanschlüsse 52 von jeder einzelnen Zelle 41 in der Isolationsabdeckung 43 ausgebildet sind.
Die Anschlüsse 51 und 52 von jeder einzelnen Zelle 41 werden durch das Montieren der Isolationsabdeckung 43 an dem Batteriegehäuse 42 in die Mehrzahl von Öffnungen 67 eingefügt.
Dann wird bei diesem Zustand eine Mehrzahl von Sammelschienen 61 bis 66 an der Isolationsabdeckung 43 derart befestigt, so dass diese jede der Öffnungen 67 schließt (12).
Die Sammelschienen 61 bis 66 sind Elektroden-verbindende Anschlüsse, welche mit jeder Elektrode der Mehrzahl der einzelnen Zellen 41, welche in Vertikal- und Horizontalrichtungen ausgerichtet sind, verbunden sind, und jede dieser einzelnen Zellen 41 in Serie verbinden.
Ein Zustand, welcher in 12 gezeigt ist, ist der Zustand, bei dem die Sammelschienen 61 bis 66 an der Isolationsabdeckung 43 angebracht sind.
Die vier Sammelschienen 62 bis 65 von all denen sechs Sammelschienen 61 bis 66 sind verbindende Anschlüsse, welche die einzelnen Zellen 41 gegenseitig elektrisch verbinden.
Der Anodenanschluss 51 der einzelnen Zelle 41 und der Kathodenanschluss 52 der anderen Zelle 41 sind mit diesen Sammelschienen 62 bis 65 für jede der zwei einzelnen Zellen 41, welche in der Vertikal- oder Horizontalrichtung benachbart sind, elektrisch verbunden.
Genauer gesagt, sind die Anoden- und Kathodenanschlüsse 51 und 52 von zwei einzelnen Zellen 41, welche in der Vertikalrichtung benachbart sind, durch die Sammelschienen 62 und 64 verbunden, und die Anoden- und Kathodenanschlüsse 51 und 52 von zwei einzelnen Zellen 41, welche in der Horizontalrichtung benachbart sind, werden durch die Sammelschienen 63 und 65 verbunden.
Außerdem ist die Sammelschiene 61 ein Verbindungsanschluss zum Verbinden des positiv-seitigen Anschlusses des Batteriepacks, so dass die fünf einzelnen Zellen 41 in Serie mit der Steuerschaltkreisplatine 12 verbunden sind.
Außerdem ist die Sammelschiene 66 ein Verbindungsanschluss zum Verbinden des negativ-seitigen Anschlusses des Batteriepacks mit Masse.
Die Sammelschiene 61 ist mit dem Anodenanschluss 51 der einzelnen Zelle 41, welche die eine Endseite eines seriellen Batterieschaltkreises von den fünf einzelnen Zellen 41 ist, verbunden.
Außerdem sind Anschlussteile 61x, welche mit der Steuerschaltkreisplatine 12 verbunden sind, an einem vorstehenden Abschnitt, welcher zu einer Seite hervorsteht, welche der Batterie entgegengesetzt ist, aus den Elektrodenanschlussteilen ausgebildet, welche mit dem Anodenanschluss 51 in der Sammelschiene 61 verbunden sind.
Genauer gesagt, sind die Anschlussteile 61x derart angeordnet, dass sich diese in Richtung des Bereichs oberhalb des Batteriepackmoduls 11 erstrecken.
Außerdem ist die Sammelschiene 66 mit dem Kathodenanschluss 52 der einzelnen Zelle 41 verbunden, welche die andere Endseite des Serienbatterieschaltkreises bildet.
Außerdem ist ein großer Anschlussteil 66x, welcher mit der Masse (beispielsweise mit dem Fahrzeugkörper) verbunden ist, an einem hervorstehenden Abschnitt ausgebildet, welcher zu einer Seite, die der Batterie entgegengesetzt ist, aus bzw. von den Elektrodenanschlussteilen, welche mit dem Kathodenanschluss 52 in der Sammelschiene 66 verbunden sind, ausgebildet.
Spannungsmessanschlüsse 61a bis 66a, welche auf eine Seite hervorstehen, die der Batterie entgegengesetzt ist, sind in jeder Sammelschiene 61 bis 66 einheitlich angeordnet.
Außerdem, wie in 12 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Öffnungen 68 (fünf Öffnungen in der vorliegenden Ausführungsform) entsprechend den Positionen der Auslassventile 53 von jeder einzelnen Zelle 41 in der Isolationsabdeckung 43 ausgebildet, wobei diese andere Öffnungen sind, als die vorstehend erwähnten Öffnungen 67 für die Elektroden.
In der Isolationsabdeckung 43 sind für jede Öffnung 68 von jeder Batteriegruppe in der Horizontalrichtung ausgesparte Abschnitte 69 in einer Seite, welche der Batterie entgegengesetzt ist, ausgebildet, und Dichtungen 71 und 72 sind an den jeweiligen ausgesparten Abschnitten 69 befestigt.
In diesem Fall sind in den Dichtungen 71 und 72 insgesamt fünf Öffnungen 73 ausgebildet, und bei einem Zustand, bei dem die Dichtungen 71 und 72 an der Isolationsabdeckung 43 angebracht sind, sind die Öffnungen 68 der Isolationsabdeckung 43 und die Öffnungen 73 der Dichtungen 71 und 72 miteinander verbunden.
Die Isolationsabdeckung 43 wird durch ein Material ausgebildet, welches elektrische Isolationseigenschaften aufweist, wie synthetische Harze, wie z. B. Polypropylen (PP-Harz) oder PP-Harz, welches beispielsweise ein Füllmittel oder Talk enthält.
Zusätzlich ist es vorzuziehen die Isolationsabdeckung 43 durch das synthetische Harz, welches einen Wärmewiderstand und Wärmeisolationseigenschaften aufweist, auszubilden.
Das Batteriegehäuse 42 und die Isolationsabdeckung 43 werden unter Verwendung einer Mehrzahl von Metallfittings 75 montiert.
Insbesondere sind an Verbindungsenden von sowohl dem Batteriegehäuse 42 als auch der Isolationsabdeckung 43 hervorstehende Abschnitte ausgebildet, und das Batteriegehäuse 42 und die Isolationsabdeckung 43 werden durch das Zusammenpressen der hervorstehenden Abschnitte beider durch die Metallfittings 75 befestigt.
Auslasskanal 44
Als Nächstes wird der Auslasskanal 44 erläutert.
Der Auslasskanal 44 weist eine Sammelraumsektion auf, welche Gas und Elektrolyt sammelt, das von dem Inneren der Batterie herausfließt, wenn das Auslassventil 53 von jeder einzelnen Zelle 41 geöffnet wird.
Der Auslasskanal 44 weist einen ersten Körper 81 und einen zweiten Körper 82 auf, um die Sammelraumsektion auszubilden.
Der erste Körper 81 ist auf der Seite der Batterie angeordnet, und der zweite Körper 82 ist an einer Seite angeordnet, die der Batterie entgegengesetzt ist.
Jeder der Körper 81 und 82 ist mit einem Material ausgebildet, welches einen Wärmewiderstand aufweist, so dass ein Schmelzen nicht auftritt, sogar falls das Innere der einzelnen Zelle 41 einen unüblichen Hochdruckzustand annimmt und heißes Gas und Elektrolyt, etc., aus dem Auslassventil 53 herausfließt, und so sind diese beispielsweise durch bzw. mit Polyphenylensulfidharz (PPS), Polybutylenterephtalat (PBT) oder verschiedene Harze, welchen ein Flammhemmmittel hinzugefügt wurde, etc., ausgebildet.
Außerdem ist es vorzuziehen, den Auslasskanal 44 durch das synthetische Harz auszubilden, welches Wärmeisolationseigenschaften aufweist.
Ein ausgesparter Abschnitt zum Ausbilden eines Wiedergewinnungsraums ist in zumindest einem der Körper 81 und 82 ausgebildet (ein ausgesparter Abschnitt 81b, welcher in einer Hauptkörpersektion 81a des ersten Körpers 81 angeordnet ist, ist in 16 gezeigt), und die Sammelraumsektion ist in dem Inneren des Kanals ausgebildet, in dem die beiden Körper 81 und 82 verbunden werden.
Der ausgesparte Abschnitt zum Ausbilden von Wiedergewinnungsraum kann in dem zweiten Körper 82 ausgebildet sein, anstelle diesen zu dem ersten Körper 81 hinzuzufügen.
Zusätzlich ist ein wärmewiderstandsfähiger Verschluss, welcher einen Wärmewiderstand aufweist, an einem Verbindungsteil von sowohl dem Körper 81 als auch dem Körper 82 angeordnet.
Ein Austritt 83, welcher mit der Sammelraumsektion innerhalb des Kanals verbunden ist, ist einheitlich mit dem ersten Körper 81 ausgebildet.
Der Austritt 83 weist eine Funktion darin auf, dass dieser das Gas und das Elektrolyt, welches in der Sammelraumsektion gesammelt wurde, zu dem Äußeren der Batterieeinheit 10 austreten lässt.
Außerdem sind fünf Öffnungen 85 an Positionen ausgebildet, welche mit jedem Auslassventil 53 der fünf einzelnen Zellen 41 in dem ersten Körper 81 übereinstimmen.
Bei dem Zustand, bei dem der Auslasskanal 44 an der Isolationsabdeckung 43 montiert ist, sind die Auslassventile 53 mit den Öffnungen 85 des ersten Körpers 81 durch jede Öffnung 68 und 63 der Isolationsabdeckung 43 und die Dichtungen 71 und 72 verbunden.
Zusätzlich funktionieren die Dichtungen 71 und 72 als Leckunterdrückungsmittel, wobei durch die Dichtungen 71 und 72 unterdrückt Gas und Flüssigkeitslecks werden.
In beiden Körpern 81 und 82 weist die Sammelraumsektion eine Größe auf, die groß genug ist, um all die Auslassventile 53 der Isolationsabdeckung 43 abzudecken, und einige Sammelschienen (Sammelschienen 63, 64 und 65) von den Sammelschienen 61 bis 66 werden von der Seite, die der Batterie entgegengesetzt ist, durch plattenähnliche Hauptkörpersektionen 81a und 82a zum Ausbilden eines Wiedergewinnungsraums zusätzlich zu all den Ablassventilen 53 abgedeckt.
Auf der anderen Seite sind die verbleibenden Sammelschienen (Sammelschienen 61, 62 und 66) nicht durch die Hauptkörpersektionen 81a und 82a abgedeckt.
An einer Mehrzahl von Orten sind Überhangplatten 87 derart angeordnet, dass diese seitwärts von der Hauptkörpersektion 81a in dem ersten Körper 81 hervorragen bzw. herausragen, und die Sammelschienen 61, 62 und 66 werden durch die Überhangplatten 67 von der Seite, die der Batterie entgegengesetzt ist, abgedeckt.
Zusätzlich, Bezug nehmend auf die Sammelschienen 61 und 66, sind nicht die ganzen Teile der Sammelschienen 61 und 66 abgedeckt, sondern Abschnitte mit Ausnahme der hervorstehenden Teile (Teile, welche die schaltkreisplatinenseitigen Anschlüsse und die masseseitigen Anschlüsse ausbilden), welche zu einer Seite, die der Batterie entgegengesetzt ist, hervorstehen, werden durch die Überhangplatten 87 abgedeckt.
Die Überhangplatten 87 bilden ein Schutzmittel aus, um die Sammelschienen 61, 62 und 66 zu schützen, und durch die Überhangplatten 87 können Unannehmlichkeiten unterdrückt werden, bei denen beispielsweise Werkzeuge oder andere Teile die Sammelschienen 61, 62 und 66 bei dem Zeitpunkt des Arbeitens an der Gruppe des Batteriepackmoduls 11 während der Montage der Batterieeinheit 10 berühren.
Wie in 12 gezeigt, sind Verbindungsstangen 91, welche sich auf eine Seite, die der Batterie entgegengesetzt ist, erstrecken, an einer Mehrzahl von Orten (vier Orte in der vorliegenden Ausführungsform) in der Isolationsabdeckung 43 als eine Struktur zum Anbringen des Auslasskanals 44 an der Isolationsabdeckung 43 angeordnet.
Außerdem ist eine Mehrzahl von Einfügeteilen 82, welche Durchgangslöcher zum Einfüngen der Verbindungsstangen 91 aufweisen, in dem Auslasskanal 44 ausgebildet.
An einer Spitze von jeder Verbindungsstange 91 ist eine männliche Schraube ausgebildet, und bei dem Zustand, bei dem die Verbindungsstangen 91 in die Durchgangslöcher der Einfügeteile 92 eingefügt werden, wird der Auslasskanal 44 an der Isolationsabdeckung 43 durch das Befestigen von Mutter 93 an den männlichen Schrauben angebracht.
Außerdem, Bezug nehmend auf das Batteriepack, bei dem fünf einzelne Zellen 41 in Serie verbunden sind, ist der Auslasskanal 44 mit einer Spannungsausgangsleitungsbahn bzw. einem Spannungsausgangsleitungspfad zum Ausgeben bzw. Abgeben der Anschlussspannung von jeder einzelnen Zelle 41 an die Steuerschaltkreisplatine 12 vorgesehen.
Genauer gesagt, wie in 17 gezeigt, sind die Metallleiter 101 bis 106 in den zweiten Körper 82 als ein leitfähiges Element einfüge-geformt, welches eine erfasste Spannung, welche durch die Spannungsmessanschlüsse 61a bis 66a von jeder Sammelschiene 61 bis 66 erfasst wird, an die Steuerschaltkreisplatine 12 ausgibt.
Zusätzlich wird die Spannungsausgabeleitungsbahn für jede Sammelschiene 61 bis 66 durch die Metalleiter 101 bis 106 ausgebildet.
Alle Metallleiter 101 bis 106 sind in ihrer Querschnittsform rechteckförmige flache Leiter und werden beispielsweise durch das Stanzen einer Kupferplatte, welche eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, ausgebildet.
Elektrodenseitige Verbindungsanschlüsse 101a bis 106a, welche mit den Messanschlüssen 61a bis 66a der Sammelschienen 61 bis 66 verbunden sind, sind an einem Ende von jedem Metallleiter 101 bis 106 vorgesehen.
Die elektrodenseitigen Verbindungsanschlüsse 101a bis 106a sind verteilt entsprechend der Position von jedem Messanschluss 61a bis 66a angeordnet. Gruppen von zusammenpassenden Positionen, wie z. B. der elektrodenseitige Verbindungsanschluss 101a und der Messanschluss 61a, der elektrodenseitige Verbindungsanschluss 102a und der Messanschluss 62a, der elektrodenseitige Verbindungsanschluss 103a und der Messanschluss 63a, der elektrodenseitige Verbindungsanschluss 104a und der Messanschluss 64a, der elektrodenseitige Verbindungsanschluss 105a und der Messanschluss 65a, und der elektrodenseitige Verbindungsanschluss 106a und der Messanschluss 66a, sind solchermaßen angeordnet.
Die elektrodenseitigen Verbindungsanschlüsse 101a bis 106a sind derart angeordnet, dass diese außerhalb des zweiten Körpers 82 hervorragen.
Außerdem, wo dies nicht gezeigt ist, sind Durchdringungslöcher in den elektrodenseitigen Verbindungsanschlüssen 101a bis 106a ausgebildet, und die Messanschlüsse 61a bis 66a und die elektrodenseitigen Verbindungsanschlüsse 101a bis 106a sind in dem Zustand verbunden, bei dem die Messanschlüsse 61a bis 66a in die Durchdringungslöcher eingefügt sind.
Es ist vorzuziehen, dass die Verbindung durch Löten, Schweißen, Adhäsion, Schraubbefestigung, etc. ausgeführt ist.
Außerdem sind die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107, welche die gleiche Anzahl aufweisen, wie die Metallleiter 101 bis 106, mit den anderen Enden der Metallleiter 101 bis 106 verbunden.
Jeder der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse ist aus einem stabähnlichen Metallelement mit einer viereckigen oder runden Querschnittsform hergestellt.
Die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 sind kollektiv in einem Anschlussunterstützungsteil 88 angeordnet, welches in einem oberen Teil des zweiten Körpers 82 ausgebildet ist, und sind in dem Anschlussunterstützungsteil 88 in einer vorbestimmten Anordnung geordnet (drei in zwei Reihen, in der vorliegenden Ausführungsform).
Jeder der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 erstreckt sich in Richtung nach oben in der Vertikalrichtung, und die Spitzen davon sind mit der Steuerschaltkreisplatine 12 verbunden.
Jeder der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 wird durch ein elastisch deformierbares elastisches Material gebildet, und ein Biegeabschnitt 107a als ein Verschiebungsabsorptionsteil ist in einem Teil in einer longitudinalen Richtung ausgebildet. Allerdings werden die Details dazu später erwähnt.
Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 durch Schweißen oder Befestigen mit den Metallleitern 107 bis 106 verbunden werden.
Außerdem können die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 integral mit den Metalleitern 101 bis 106 geformt sein.
Steuerschaltkreisplatine 12
Als Nächstes wird die Steuerschaltkreisplatine 12 erläutert.
Für den befestigten Zustand der Steuerschaltkreisplatine 12 in der Batterieeinheit 10 sollen die 2, 3 und 6 genannt werden.
Wie in 18 gezeigt, ist die Steuerschaltkreisplatine 12 aus einer gedruckten Schaltkreisplatine hergestellt, welche eine L-Form aufweist (ein re-entrantes Polygon), und verschiedene Arten von elektronischen Komponenten und der Verbinder 18 sind auf der Oberfläche der Steuerschaltkreisplatine befestigt.
Eine CPU (Central Processing Unit, Steuerberechnungselement) als eine Steuersektion, welche eine Verarbeitung einer Lade- und Entladesteuerung des Batteriepackmoduls 11, etc., durchführt, und die vorstehend erwähnten Leistungselemente P sind in den elektronischen Komponenten enthalten.
Die Steuerschaltkreisplatine 12 weist einen Überlappungsbereich, welcher mit dem Batteriepackmodul 11 in der Vertikalrichtung überlappt (d. h., ein Abschnitt gerade oberhalb des Batteriepackmoduls 11), und einen nicht-überlappenden Bereich auf, welcher in der Vertikalrichtung nicht mit dem Batteriepackmodul 11 überlappt, und die Leistungselemente P sind in dem nicht-überlappenden Bereich angeordnet.
Daher können der Element-Wärmeabstrahler 28 der Basis 14 und die befestigten Abschnitte der Leistungselemente P einander in der Vertikalrichtung gegenüberliegend, wie vorstehend erwähnt, angeordnet werden, und Wärme, welche durch die Leistungselemente P erzeugt wird, wird durch den Element-Wärmeabstrahler 28 emittiert (Bezug nehmend auf 3).
Zusätzlich ist ein Isolationsblatt 111 zwischen dem gegenüberliegenden Plattenteil 29 des Element-Wärmeabstrahlers 28 und der Steuerschaltkreisplatine 12 angeordnet, so dass der Element-Wärmeabstrahler 28 und die Steuerschaltkreisplatine 12 elektrisch isoliert sind (Bezug nehmend auf 4 und 5).
Die Steuerschaltkreisplatine 12 ist an einer Seite des Batteriepackmoduls 11, welche der Basisplatte 21 entgegengesetzt ist, angeordnet.
Eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 112, 113 und 114 ist an der Steuerschaltkreisplatine 12 angeordnet. Die Anschlussteile 61x der Sammelschiene 61 werden in die Durchgangslöcher 112 eingefügt, die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 werden in die Durchgangslöcher 113 eingefügt, und die Sammelschiene 17a (Bezug nehmend auf 6) des Anschlussblocks 17 wird in die Durchgangslöcher 114 eingefügt.
Die Anschlüsse etc., welche vorstehend erwähnt sind, werden in jedes der Durchgangslöcher 112 bis 114 durch Löten fixiert.
Bezug nehmend auf die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107, sind die Verbindungsanschlüsse 107 elektrisch mit einem Spannungserfassungsschaltkreis der Steuerschaltkreisplatine 12 durch das Fixieren der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 an den Durchgangslöchern 113 verbunden.
Bei der Steuerschaltkreisplatine 12 werden die Durchgangslöcher 113 in dem Überlappungsbereich ausgebildet, welcher in der Vertikalrichtung mit dem Batteriepackmodul 11 überlappt (d. h., der Abschnitt, welcher sich gerade oberhalb des Batteriepackmoduls 11 befindet).
Außerdem weist das Batteriepackmodul 11 die Batteriegruppe G1 mit drei gestapelten einzelnen Zellen 41 und die Batteriegruppe G2 mit zwei gestapelten einzelnen Zellen 41 auf, und die Durchgangslöcher sind gerade oberhalb eines Abschnittes ausgebildet, welcher sich auf der Seite der Batteriegruppe G2 befindet (untere Stufenseite).
Das heißt, dass die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 unter Verwendung eines Raums, welcher durch einen gestuften Teil einer oberen Oberfläche des Batteriepackmoduls 11 zwischen dem Batteriepackmodul 11 und der Steuerschaltkreisplatine 12 ausgebildet wird, angeordnet sind.
Hier kann sich unter Betrachtung von sowohl dem Batteriepackmodul 11 als auch der Steuerschaltkreisplatine 12 die relative Position zwischen diesen beiden aufgrund der Vibration des Fahrzeugs, der Änderung der Umgebungslufttemperatur, etc., ändern.
Insbesondere bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 mit Befestigungsschrauben N individuell an der Basis 14 des Aufbewahrungsgehäuses 16 fixiert.
Daher ist es einfach, eine relative Verschiebung zwischen diesen beiden zu erzeugen, obwohl das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 fest an der Basis 14 fixiert werden können.
Auf diese Weise ist es möglich, dass ein Abstellen bzw. ein Abfallen, ein Bruch, etc., in dem Lötabschnitt der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 durch eine solche relative Verschiebung auftreten könnte.
Folglich, um diese Unannehmlichkeiten zu beseitigen, die durch die relative Verschiebung zwischen diesen beiden verursacht wird, ist der Biegeabschnitt 107a als Verschiebungsabsorptionsteil in jedem der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 ausgebildet, wie in den 19A und 19B gezeigt.
Der Biegeabschnitt 107a ist in einer zur Longitudinalrichtung des steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlusses 107 unterschiedlichen Richtungen gebogen und ausgebildet und ist in einer U-Form gekrümmt.
In diesem Fall sind alle der Mehrzahl der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 in die gleiche Richtung gebogen, um die Biegeabschnitte 107a auszubilden.
Zusätzlich erstrecken sich sowohl ein basisseitiger gerader Abschnitt 107b unterhalb des Biegeabschnitts 107a und ein spitzen-seitiger gerader Abschnitt 107c oberhalb des Biegeabschnitts 107a des steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlusses 107 in der Vertikalrichtung (in anderen Worten, diese erstrecken sich in eine Richtung, welche senkrecht auf der Schaltkreisplatinenoberfläche steht), und diese sind an der gleichen geraden Linie ausgerichtet ausgebildet.
Wie in 19B gezeigt, weist der Biegeabschnitt 107a drei gekrümmte Abschnitte 108a, 108b und 108c auf, und eine anschwellende Richtung der gekrümmten Abschnitte 108a und 108b der oberen und unteren Seiten und eine abschwellende Richtung des Kreisteiles 108c zwischen diesen beiden sind gegenseitig umgekehrt.
In diesem Fall, unter der Annahme dass eine Belastung auf die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 in einer komprimierenden Richtung oder in einer ziehenden Richtung wirkt, ist jeder gekrümmte Abschnitt 108a bis 108c vorzugsweise mit einem Krümmungsradius ausgebildet, welcher keine überflüssige Konzentration der Belastung verursacht.
Der Krümmungsradius von jedem gekrümmten Abschnitt 108a bis 108c ist bei der Ausführungsform auf einen Krümmungsradius eingestellt, welcher größer als eine Dicke (oder ein Durchmesser) der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 in der vorliegenden Ausführungsform ist.
Außerdem sind die drei gekrümmten Abschnitte 108a bis 108c derart ausgebildet, so dass sich eine elastische Deformation nicht auf irgendeinen von diesen konzentriert.
Genauer gesagt sind die Krümmungsradien der drei gekrümmten Abschnitte 108a bis 108c im Wesentlichen die gleichen.
Daher, wenn eine Belastung auf die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 aufgrund der erzeugten Vibration, etc., wirkt, kann eine Konzentration einer Biegebelastung auf irgendeinen der gekrümmten Abschnitte 108a bis 108c unterdrückt werden, und dadurch können die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse geschützt werden.
Außerdem ist in dem Biegeabschnitt 107a ein überhängender Abstand (L10 in 19B) in einer Richtung, welche sich senkrecht mit der Longitudinalrichtung des steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlusses 107 schneidet, kleiner konfiguriert, als ein Abstand zwischen dem steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschluss 107 in der Steuerschaltkreisplatine 12 und dem Anschlussunterstützungsteil 88.
Daher treten zwischen den steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüssen 107 keine Störungen auf.
Hier ist der gestufte Teil, welcher sich in seinem Höhenabstand von der Basisplatte 21 unterscheidet, auf der oberen Oberfläche (der Seite, welche der Basisplatte 21 entgegengesetzt ist) des Batteriepackmoduls 11, wie vorstehend erwähnt, angeordnet und ein entfernter Raum ist zwischen einem Teil, welcher durch den gestuften Teil herabgesetzt ist, in dem Batteriepackmodul 11 und der Steuerschaltkreisplatine 12 ausgebildet (Bezug nehmend auf 2).
Dann werden die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 in dem entfernten Raum angeordnet.
Das heißt, dass die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 auf der Seite der Batteriegruppe G2, welche die niedrigere Gruppe von den zwei Batteriegruppen G1 und G2 des Batteriepackmoduls 11 ist, angeordnet sind.
In diesem Fall, obwohl das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 einander gegenüberliegend in der Position angeordnet sind, in der sich diese gegenseitig überlappen, kann ein Raum zum Anordnen des Biegeabschnitts 107a durch das Verwenden des Raumes, welcher durch den gestuften Teil in der oberen Oberfläche des Batteriepackmoduls 11 ausgebildet wird, sichergestellt werden, wobei dadurch eine gewünschte Funktion der Absorption einer Verschiebung geschaffen werden kann.
Das heißt, falls das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 zu nahe zueinander sind, wird es schwierig, die Biegeabschnitte 107a in den steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüssen 107 auszubilden, welche diese beiden verbinden.
Allerdings, durch einen moderaten bzw. angemessenen Raum, welcher wie vorstehend erläutert sichergestellt wird, können die Biegeabschnitte 107a in den steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüssen 107 in geeigneter Weise ausgebildet werden.
Durch das Ausbilden der Biegeabschnitte 107a in den steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüssen 107, wie vorstehend erwähnt, kann die Positionsverschiebung, welche vorstehend erwähnt ist, durch eine Deformation des Biegeabschnitts 107a in dem steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschluss 107 absorbiert werden, sogar falls irgendeine Verschiebung auftritt, wenn sich das Batteriepackmodul 11 und die Steuerschaltkreisplatine 12 einander annähern oder entfernen.
Außerdem kann ebenso damit zurechtgekommen werden, sogar falls die Positionsverschiebung in einer Richtung entlang der Oberfläche der Steuerschaltkreisplatine auftritt (die Horizontalrichtung in der Figur).
Daher können Umstände aufgrund mechanischer Überlastung, welche auf irgendeinen des Batteriepackmoduls 11, der Steuerschaltkreisplatine 12 und der steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 aufgrund der relativen Verschiebung, welche vorstehend erwähnt wird, wirken, unterdrückt werden.
Wenn die Steuerschaltkreisplatine 12 an die Batterieeinheit 10 montiert wird, werden die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 in die Durchgangslöcher 113 der Steuerschaltkreisplatine 12 eingefügt, und in diesem Zustand wird die Steuerschaltkreisplatine 12 an der Basis 14 mit Befestigungsschrauben fixiert.
In diesem Fall, falls in jedem Teil die Abstandsfehler auftreten, gibt es die Bedenken, dass die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 unfähig sein können, in die Durchgangslöcher 113 eingefügt zu werden, oder dass eine überflüssige Last auf die steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschlüsse 107 angewandt werden kann, wenn die Steuerschaltkreisplatine 12 an der Basis 14 fixiert wird.
Allerdings können diese Probleme bezüglich der Montage der Steuerschaltkreisplatine 12 durch das Ausbilden des Biegeabschnitts 107a in dem steuerschaltkreisseitigen Verbindungsanschluss 107 unterdrückt werden.
Der Untertauchsensor 122 als ein Untertauchsensor ist durch eine elektrische Verdrahtung 121, wie in 18 gezeigt, mit der Steuerschaltkreisplatine 12 verbunden.
Der Untertauchsensor 122 erfasst ein Untertauchen der Batterieeinheit 10, wenn das Wasser erfasst wird, das in die Batterieeinheit 10 eingedrungen ist.
Der Untertauchsensor 122 weist eine Schaltkreisplatine 122a und einen Wasserdetektor 122b auf, welche auf einer oberen Oberfläche der Schaltkreisplatine 122a als ein Aufbau befestigt ist.
Zusätzlich, wie in 2 gezeigt, ist der Untertauchsensor 122 an der Sensorbefestigung 59 durch das Fixieren der Schaltkreisplatine 122a an der Sensorbefestigung 59 des Batteriegehäuses 42 angebracht.
Hier ist eine Erläuterung bezüglich einer Befestigungsposition der Steuerschaltkreisplatine 12 und des Untertauchsensors 122 in der Batterieeinheit 10 hinzugefügt.
Der Untertauchsensor 122 ist in einer Position, welche niedriger ist, als der obere Endteil der Kragensektion 23 der Wandsektion 22 (eine Position, welche näher an der Basisplatte 21 liegt, als der obere Wandendteil der Wandsektion 22) in einem Raum innerhalb des Gehäuses 16, welcher durch die Wandsektion 22 umgeben ist, durch das Anbringen des Sensors 122 an der Sensorbefestigung 59, welche einheitlich mit dem Batteriegehäuse 42 ausgebildet ist, angeordnet.
Außerdem ist die Steuerschaltkreisplatine 12 in einer Position, welche höher ist, als der obere Endteil der Kragensektion 23 (eine Position, welche von der Basisplatte 21 weiter entfernt ist, als der obere Wandendteil der Wandsektion 22), durch das Fixieren der Steuerschaltkreisplatine 12 an den oberen Endteilen der Stützsäulen 24 der Wandsektion 22 angeordnet.
Das heißt, dass der Untertauchsensor 122 in der Position angeordnet ist, welche niedriger ist, als eine Wassereindringhöhe, welche eine Höhe des Wassers ist, welches in das Innere eines Gehäuses eindringt, und die Steuerschaltkreisplatine 12 ist in einer Position angeordnet, die höher ist, als die Wassereindringhöhe in dem Batteriegehäuse 42.
Um dies mit 2 zu erläutern, ist die Höhe der Kragensektion 23 der Wandsektion 22 (die Höhe von dem Boden der Batterieeinheit 10) H1.
Auf der anderen Seite ist die Höhe des Untertauchsensors 122 H2 und ist die Höhe der Steuerschaltkreisplatine 12 H3.
Die Beziehung zwischen diesen Höhen wird H2 < H1, H3 > H1.
In diesem Fall tritt eine Überflutung des Raums innerhalb des Gehäuses 16 nicht auf, bis der Wasserpegel die Wandhöhe H1 der Wandsektion 22 bei der Situation überschreitet, bei der das Fahrzeug mit dem Wasser geflutet ist und die Batterieeinheit 10 untergegangen ist.
Dann, wenn der Wasserpegel die Wandhöhe H1 der Wandsektion 22 überschreitet, wird das Überfluten (d. h., das Untertauchen) durch den Untertauchsensor 122 mit einem Start des Überflutens in dem Raum innerhalb des Gehäuses 16 erfasst.
Nachdem die Steuerschaltkreisplatine 12 noch nicht geflutet ist, wenn das Überfluten startet, kann die CPU (Steuersektion) der Steuerschaltkreisplatine 12 Anordnungen ausführen, wie z. B. das Suspendieren des Ladens und des Entladens des Batteriepackmoduls 11 durch sich selbst basierend auf einem erfassten Signal des Untertauchsensors 122 bevor ein funktionaler Stopp, etc., der Batterieeinheit 10 auftritt, welcher durch das Überfluten verursacht wird.
Da die Positionen in der Höhenrichtung des oberen Endteils (des oberen Wandendteils) der Kragensektion 23 und der Steuerschaltkreisplatine 12 unterschiedlich sind, ist ein Spalt mit einer Größe von H3 – H1 in der Höhenrichtung zwischen diesen beiden ausgebildet (Bezug nehmend auf 2).
Daher, wenn das Wasser eindringt, wird das Wasser durch den vorstehend erwähnten Spalt fließen und wird in den Raum innerhalb des Gehäuses 16 eindringen.
Daher ist das Eindringen des Wassers durch den Untertauchsensor 122 erfassbar, bevor der Wasserpegel die Höhenposition der Steuerschaltkreisplatine 12 erreicht.
Außerdem, wie vorstehend erwähnt, sind die Basis 14 und die Abdeckung 15 des Aufbewahrungsgehäuses 16 in dem Zustand montiert, bei dem die Wandsektion 22 der Basis 14 innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist, und die hängenden Wände 36 der Abdeckung 15 außerhalb des Gehäuses 16 angeordnet sind, so dass sich diese innen und außen in der Horizontalrichtung überlappen (Bezug nehmend auf 2 und 3).
Daher, bei einem Ausmaß, bei dem die Batterieeinheit 10 beispielsweise nur leicht mit dem Wasser überflutet wird oder das Wasser auf die Batterieeinheit 10 gespritzt wird, erfasst der Untertauchsensor 122 das Untertauchen nicht, wobei dadurch eine inkorrekte Erfassung des Untertauchens unterdrückt wird.
Dadurch wird ein nicht notwendiges Beenden des Ladens und des Entladens des Batteriepackmoduls 11, etc., unterdrückt.
Rückhalteplatte 13
Als Nächstes ist die Rückhalteplatte 13 erläutert.
Für den angebrachten Zustand der Rückhalteplatte 13 in der Batterieeinheit 10 sollen die 2, 5 und 6 genannt werden.
Wie in 20A und 20B gezeigt, ist die Rückhalteplatte 13 aus einer röhrenförmigen hoch-stabilen Metallplatte hergestellt, welche eine vorbestimmte Dicke aufweist (beispielsweise einige Millimeter).
Die Rückhalteplatte 13 weist eine gestufte Platte 131, welche sich in eine Richtung in Richtung des gestuften Teils der oberen Oberfläche des Batteriepackmoduls 11 (des Batteriegehäuses 42) erstreckt, und eine Mehrzahl von Armplatten 132 bis 135, welche sich von der gestuften Platte 131 seitwärts erstrecken, auf.
Das heißt, die Rückhalteplatte 13 weist eine gebogene Form entsprechend der Form des gestuften Teils der oberen Oberfläche des Batteriepackmoduls 11 auf.
Ein Endteil einer oberen Etage der gestuften Platte 131 und Spitzen von jeder Armplatte 132 bis 135 werden als Fixierabschnitte zum Fixieren der Rückhalteplatte 13 an der Basis 14 verwendet, und jeder dieser Abschnitte ist mit Durchdringungslöchern zum Einfügen von Befestigungsschrauben vorgesehen.
Das heißt, die Rückhalteplatte 13 ist an der Basis 14 durch Befestigen des Endteils der oberen Ebene der gestuften Platte 131 und der Spitzen von jeder Armplatte 132 bis 136 mit Schrauben an den oberen Endteilen der Stützsäulen 24 der Basis 14 angebracht.
Dadurch ist die Rückhalteplatte derart angeordnet, dass diese jede aufsteigende Sektion (die Wandsektion 22 und die Befestigungssäulen 25), welche in der Basis 14 ausgebildet sind, und die das Batteriepackmodul 11 umgeben, in jeder Richtung berührt.
Die Rückhalteplatte 13 weist eine Anschwellunterdrückungsfunktion auf, welche eine Deformation der einzelnen Zelle 41 des Batteriepackmoduls 11 unterdrückt, wenn ein überflüssiges Anschwellen der Zelle auftritt, und diese weist eine Wärmeabstrahlfunktion auf, die die Wärme, welche in dem Batteriepackmodul 11 oder der Steuerschaltkreisplatine 12 aufgetreten ist, zu dem Äußeren des Gehäuses 16 abstrahlt.
Nachstehend ist jede dieser Funktionen erläutert.
Zuerst ist die Anschwellunterdrückungsfunktion erläutert.
Zusätzlich ist die Anschwellunterdrückungsfunktion nicht nur durch die Rückhalteplatte 13 realisiert, sondern auch die Basis 14 und das Batteriegehäuse 42 haben die Aufgabe in der Batterieeinheit 10, wobei deshalb die Basis 14 und das Batteriegehäuse 42 ebenso hier erwähnt sind.
Hervorstehende Abschnitte 136, welche von den beiden Plattenoberflächenseiten in Richtung einer Seite einer Plattenoberfläche hervorstehen, sind an zwei Orten in der gestuften Platte 131 derart angeordnet, dass diese sowohl der Batteriegruppe G1 mit drei gestapelten Zellen als auch der Batteriegruppe G2 mit zwei gestapelten Zellen entsprechen
Das heißt, die hervorstehenden Abschnitte 136 sind jeweils in einem Seitenabschnitt der oberen Ebene 131a und einem Seitenabschnitt der unteren Ebene 131b der gestuften Platte 131 ausgebildet.
Die hervorstehenden Abschnitte 136 stehen in Richtung einer Seite des Batteriepackmoduls 11 in einem Zustand hervor, bei dem die gestufte Platte 131 in der Basis 14 installiert ist.
Die hervorstehenden Abschnitte 136 weisen Kontaktoberflächen 137 auf, welche das Batteriepackmodul 11 berühren (angeschwollene Abschnitte an Seiten, die der Seite der Basisplatte 21 entgegengesetzt sind), wenn das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 auftritt.
Außerdem, wie vorstehend erwähnt, sind die hervorstehenden Abschnitte 32 nach oben hervorstehend in der Basisplatte 21 der Basis 14 ausgebildet (Bezug nehmend auf 8A).
Die hervorstehenden Abschnitte 32 weisen die Kontaktoberflächen 33 auf, die das Batteriepackmodul 11 berühren (angeschwollene Abschnitte in der Seite der Basisplatte 21), wenn das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 auftritt.
Es sollte geschätzt werden, dass der hervorstehende Abschnitt 32 der Basis 14 mit einem ersten hervorstehenden Abschnitt äquivalent ist, und dass der hervorstehende Abschnitt 136 der Rückhalteplatte 13 mit einem zweiten hervorstehenden Abschnitt äquivalent ist.
Nachstehend ist der Einfachheit halber der hervorstehende Abschnitt 32, welcher mit einem ersten hervorstehenden Abschnitt äquivalent ist, auch als hervorstehender Abschnitt der unteren Seite 32 bezeichnet, und die hervorstehenden Abschnitte 136, welche mit dem zweiten hervorstehenden Abschnitt äquivalent sind, werden ebenso als hervorstehender Abschnitt der oberen Seite 136 bezeichnet.
Wie in 2 gezeigt, sind die hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 und die hervorstehenden Abschnitte der unteren Seite 32 in den vertikalen Positionen mit dem Batteriepackmodul 11 dazwischen angeordnet, wenn das Batteriepackmodul 11 und die Rückhalteplatte 13 an die Basis 14 montiert werden.
In diesem Fall sind die hervorstehenden Abschnitte der unteren Seite 32 derart ausgebildet, dass diese Bereiche berühren, welche Mittenbereiche der Bodenoberflächenseiten der einzelnen Zellen 41 unter den Bodenplatten 55a des Batteriegehäuses 42 werden.
Zusätzlich sind die hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 derart ausgebildet, so dass diese Bereiche berühren, welche Mittenbereiche der oberen Oberflächenseiten der einzelnen Zellen 41 unter den oberen Platten 55b des Batteriegehäuses 42 werden.
Insbesondere sind in dem montierten Zustand, welcher in 2 gezeigt ist, bei der vorliegenden Ausführungsform die obere Platte 55b des Batteriegehäuses 42 und die hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 der Rückhalteplatte 13 nicht in Berührung miteinander, falls das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 nicht aufgetreten ist, und ein vorbestimmter Spalt ist zwischen der oberen Platte 55b des Batteriegehäuses 42 und den hervorstehenden Abschnitten der oberen Seite 136 der Rückhalteplatte 13 ausgebildet.
Dieser Spalt (trennender Abstand) beträgt beispielsweise 0,3–1,0 mm. Zusätzlich stehen die Bodenplatte 55a des Batteriegehäuses 42 und der hervorstehende Abschnitt der unteren Seite 32 der Basis 14 unterhalb des Batteriepackmoduls 11 in Berührung miteinander.
Jede einzelne Zelle ist in der Dickenrichtung der Batterie in dem Batteriepackmodul 11 gestapelt, und wenn das Anschwellen in jeder einzelnen Zelle 41 auftritt, wird der Betrag des Anschwellens in den Mittenbereichen von sowohl der oberen Oberfläche als auch der unteren Oberfläche der einzelnen Zelle 41 ein Maximum.
Bei diesem Zeitpunkt, wird der Zustand, bei dem die Bodenplatte 55a des Batteriegehäuses 42 den hervorstehenden Abschnitt der unteren Seite 32 berührt, unterhalb des Batteriepackmoduls 11 beibehalten.
Außerdem wird das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 gemäß dem Betrag des Spalts oberhalb des Batteriepackmoduls 11 ermöglicht, und wenn die einzelne Zelle 41 auf den Betrag des Spalts anschwillt, berührt die obere Platte 55b des Batteriegehäuses 42 die hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 der Rückhalteplatte 13.
Da die Rückhalteplatte 13 aus einer Platte mit einer hohen Stabilität hergestellt ist, und sich nicht elastisch deformiert, sogar falls die Rückhalteplatte 13 die Last aufnimmt, welche durch das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 verursacht wird, wird das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 in dem Zustand unterdrückt, bei dem die obere Platte 55b des Batteriegehäuses 42 die hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 berührt.
Daher kann die Deformation der einzelnen Zelle 41 aufgrund des Anschwellens unterdrückt werden.
Hier ist der trennende Abstand des Batteriegehäuses 42 und der Rückhalteplatte 13 in einer Position eines maximalen Anschwellens, welches einen Abschnitt beinhaltet, an dem der Betrag des Anschwellens das Maximum wird, wenn die einzelne Zelle anschwillt, zu den anderen Positionen unterschiedlich, und der trennende Abstand ist in der Position des maximalen Anschwellens kleiner.
Das heißt, dass der trennende Abstand des Batteriegehäuses 42 und der Rückhalteplatte 13 in einem Bereich unterschiedlich ist, welcher dem Mittenbereich der oberen Oberfläche der einzelnen Zelle 41 und anderen Bereichen entspricht.
Die hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 werden an der Rückhalteplatte 13 durch das Hervorstehen von Teilen dieser als ein spezifischer Aufbau ausgebildet.
Daher, wenn das Anschwellen in jeder einzelnen Zelle 41 auftritt, berühren die Kontaktoberflächen 137 der hervorstehenden Abschnitte der oberen Seite 136 das Batteriegehäuse 42 (angeschwollene Abschnitte an Seiten, die der Seite der Basisplatte 21 entgegengesetzt sind) vorzugsweise mehr, als andere Abschnitte der Rückhalteplatte 13.
Außerdem, wenn das Anschwellen in jeder einzelnen Zelle 41 auftritt, berühren die Kontaktoberflächen 33 der hervorstehenden Abschnitte der unteren Seite 32 das Batteriegehäuse 42 (angeschwollene Abschnitte an der Seite der Basisplatte 21) in ähnlicher Weise in der Basis 14 vorzugsweise mehr, als andere Abschnitte.
Bei dem Batteriepackmodul 11 ist ein solcher Aufbau geeignet, das Anschwellen in den Bereichen zu unterdrücken, wo der Betrag des Anschwellens der einzelnen Zelle 41 maximal wird.
Außerdem treten die Trennplatten 56 zwischen jede einzelne Zelle 41, welche vertikal in dem Batteriegehäuse 42 gestapelt sind, und wenn das Anschwellen in jeder einzelnen Zelle 41 auftritt, wird das Anschwellen ebenso durch das Berühren der Trennplatten 56 durch jede einzelne Zelle 41 unterdrückt.
In diesem Fall kann die Berührung zwischen der einzelnen Zelle 41 durch die Trennplatten 56 unterdrückt werden, wenn das Anschwellen auftritt.
Als Nächstes wird die Wärmeabstrahlfunktion der Rückhalteplatte 13 erläutert.
Wie in 2 gezeigt, ist die Rückhalteplatte 13 entlang der oberen Oberfläche des Batteriepackmoduls 11 angeordnet.
Ein Abschnitt in einem oberen Teil der Batteriegruppe G2 mit zwei gestapelten Zellen ist zwischen dem Batteriepackmodul 11 und der Steuerschaltkreisplatine 12 angeordnet und zwischengelagert.
Ein Abschnitt in einem oberen Teil der Batteriegruppe G1 mit drei gestapelten Zellen ist in der Nähe zu der Steuerschaltkreisplatine 12 in der Horizontalrichtung mit der gleichen Höhenposition wie die Steuerschaltkreisplatine 12 angeordnet.
Der Endteil der oberen Ebene der gestuften Platte 131 und die Spitzen von jeder Armplatte 132 und 135 sind an den oberen Endteilen der Stützsäulen 24 der Basis 14 in der Rückhalteplatte 13 mit Schrauben befestigt.
Daher weist diese einen Aufbau darin auf, dass die Wärme, welche in dem Batteriepackmodul 11 oder der Steuerschaltkreisplatine 12 auftritt, zu der Wandsektion 22 der Basis 14 durch die Rückhalteplatte 13 entweicht.
In diesem Fall funktioniert die Rückhalteplatte 13 als ein Wärmeabstrahlelement und ein Abstrahlpfad ist durch die Rückhalteplatte 13 und die Wandsektion 22 ausgebildet.
Die Wärme, welche zu der Wandsektion 22 der Basis 14 durch die Rückhalteplatte 13 geleitet wird, wird weiter zu der Basisplatte 21 geleitet und an die Atmosphäre durch die Rippen 27, welche in der Bodenoberfläche der Basisplatte 21 ausgebildet sind, abgestrahlt, und die Wärme wird auch nach außen abgestrahlt, indem diese von der Basisplatte 21 zu dem Fahrzeugkörper geleitet wird.
Insbesondere können mit dem vorstehend erwähnten Aufbau durch das Zwischenliegen der Rückhalteplatte 13 als ein Wärmeabstrahlelement zwischen dem Batteriepackmodul 11 und der Steuerschaltkreisplatine 12 Probleme aufgrund der Wärme, welche sowohl auf das Batteriepackmodul 11 als auch auf die Steuerschaltkreisplatine 12 wirkt, unterdrückt werden.
Die Wärmeunterdrückungsstruktur innerhalb des Aufbewahrungsgehäuses 16 Die Mehrzahl der einzelnen Zellen 41 und die Leistungselemente P werden als eine Wärmequelle mit einem großen kalorischen Wert bzw. Wärmewert von jeder Komponente in der Batterieeinheit 10 verstanden.
Ein Aufbau, welcher es dem Einfluss der Wärme schwierig gestaltet, die einzelnen Zellen 41 und die Leistungselemente P zu erreichen, ist in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen und der Aufbau davon wird nachstehend erläutert.
Wie in 3 gezeigt, weist die Steuerschaltkreisplatine 12 eine erste Schaltkreissektion X1, welche derart angeordnet ist, dass diese mit dem Batteriepackmodul 11 in der Vertikalrichtung überlappt, und eine zweite Schaltkreissektion X2 auf, welche derart angeordnet ist, dass diese nicht mit dem Batteriepackmodul 11 in der Vertikalrichtung überlappt, und die Leistungselemente P sind in der zweiten Schaltkreissektion X1 der Steuerschaltkreisplatine 12 befestigt.
In diesem Fall, wenn man von einer Anordnung der einzelnen Zellen 41 und der Leistungselemente P spricht, sind die einzelnen Zellen 41 und die Leistungselemente P nicht in Positionen in der Vertikalrichtung angeordnet, sondern sind in Positionen angeordnet, die in der Horizontalrichtung getrennt sind.
Außerdem ist der Element-Wärmeabstrahler 28 in der Position angeordnet, die der Oberfläche der Schaltkreisplatine der zweiten Schaltkreissektion X1 entgegengesetzt ist (eine Oberfläche, die der Oberfläche entgegengesetzt ist, wo die Elemente befestigt sind), und der Element-Wärmeabstrahler 28 ist Seite an Seite relativ zu dem Batteriepackmodul 11 in der Richtung angeordnet, in der sich die Oberfläche der Schaltkreisplatine der Steuerschaltkreisplatine 12 erstreckt (die links nach rechts-Richtung in 3).
Außerdem ist das Batteriepackmodul 11 in dem Aufbewahrungsgehäuse 16 in einer Position angeordnet, in der die Isolationsabdeckung 43 und der Auslasskanal 44 der Wärmeabstrahlsektion 28 gegenüberliegen.
Bei dem vorstehend erwähnten Aufbau wird die Wärme, die in jeder einzelnen Zelle 41 erzeugt wird, direkt zu der Basisplatte 21 der Basis 14 geleitet, und wird ebenso zu der Basisplatte 21 durch die Rückhalteplatte 13 und die Wandsektion 22 geleitet, und dann wird die Wärme von der Basisplatte 21 zu dem äußeren der Einheit abgestrahlt.
Auf der anderen Seite, wird die Wärme, die in den Leistungselementen P erzeugt wird, durch den Element-Wärmeabstrahler 28 zu dem Äußeren der Einheit abgestrahlt.
Zu diesem Zeitpunkt, da jeweils unterschiedliche Abstrahlrouten bzw. -Pfade für die einzelnen Zellen 41 und die Leistungselemente P vorgesehen sind, und die Leistungselemente P derart angeordnet sind, dass diese nicht mit dem Batteriepackmodul 11 in der Steuerschaltkreisplatine 12 überlappen, werden Wärmeeinflüsse zwischen den einzelnen Zellen 41 und den Leistungselementen P unterdrückt.
Außerdem existiert die Isolationsabdeckung 43 und der Auslasskanal 44 an der Seite der Leistungselemente P in dem Batteriepackmodul 11.
In anderen Worten sind die Isolationsabdeckung 44 und der Auslasskanal 44, welcher aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, zwischen der Mehrzahl der einzelnen Zellen 41 und dem Element-Wärmeabstrahler 28 angeordnet.
Ein gegenseitiger Wärmeaustausch zwischen den einzelnen Zellen 41 und den Leistungselementen P wird durch die Existenz der Isolationsabdeckung 43 und des Auslasskanals 44 unterdrückt.
Das heißt, dass die Wärme, welche in der einzelnen Zelle 41 erzeugt wird, nicht leicht zu den Leistungselementen P geleitet wird, und umgekehrt, die Wärme, welche in den Leistungselementen P erzeugt wird, wird nicht leicht zu der einzelnen Zelle 41 geleitet.
Dadurch kann der Wärmeeinfluss zwischen den einzelnen Zellen 41 in den Leistungselementen P weiter unterdrückt werden.
Zusätzlich wird ebenso angenommen, dass die Wärme des Batteriepackmoduls 11 zu dem Element-Wärmeabstrahler 28 geleitet werden kann.
An diesem Punkt sind die Mehrzahl der Rippen 30 in dem Element-Wärmeabstrahler 28 ausgebildet, welche sich von der Seite des Batteriepackmoduls 11 zu einer entgegengesetzten Seite davon erstrecken, und die Rippen 30 sind getrennt an einer Seite, die dem Batteriepackmodul 11 entgegengesetzt ist, und in einer Seite einer Bodenoberfläche des Gehäuses angeordnet (Bezug nehmend auf 5 und 8B).
Daher, wenn die Wärme des Batteriepackmoduls 11 zu dem Element-Wärmeabstrahler 28 geleitet wird, wird die Wärme von der Seite des Batteriepackmoduls 11 zu der entgegengesetzten Seite davon geleitet und durch jede Rippe 30 abgestrahlt, wobei deshalb der Wärmeabstrahleffekt hoch ist.
Beispielsweise kann der Wärmeabstrahleffekt im Vergleich zu dem Aufbau erhöht werden, der nur die Mehrzahl von Rippen 30 aufweist, welche zu der Seite des Batteriepackmoduls 11 entgegengesetzten Seite ausgerichtet angeordnet sind.
Ein elektrischer Aufbau des elektrischen Leistungssystems eines Fahrzeugs
Als Nächstes wird ein Überblick des elektrischen Aufbaus des vorliegenden elektrischen Leistungssystems unter Verwendung der 21 erläutert.
Bei der Batterieeinheit 10 weist das Batteriepackmodul 11 die fünf einzelnen Zellen 41, welche in Serie verbunden sind, auf, um die Anode und die Kathode von jeder einzelnen Zelle ist mit einem Controller 152 über Verdrahtungen 151 verbunden.
Der Controller 152 wird durch die CPU gebildet (Central Processing Unit, steuerndes Berechnungselement), welche die Verarbeitung der Lade- und Entladesteuerung des Batteriepackmoduls 11 durchführt, und welche auf der Steuerschaltkreisplatine 12 befestigt ist.
Die Sammelschienen 61 bis 66, welche in 12 gezeigt sind, sind an der Anodenseite und der Kathodenseite von jeder einzelnen Seite 41 angeordnet, und die Verdrahtungen 151 werden durch die Metallleiter 101 bis 106 gebildet, welche in 17 erläutert sind.
Außerdem, während in der Batterieeinheit 10 Verbindungsanschlüsse 153, 154 angeordnet sind und die Verbindungsanschlüsse 153, 154 gegenseitig durch eine Verdrahtung 155 verbunden sind, ist das Batteriepackmodul 11 mit einer Verdrahtung 156 verbunden, welche von der Verdrahtung 155 abzweigt.
Außerdem ist ein Schalter 157 in der Verdrahtung 155 angeordnet, und ein anderer Schalter 158 ist in der Verdrahtung 156 angeordnet.
Die Schaltelemente 157, 158 sind Schaltelemente zur elektrischen Leistungssteuerung, welche beispielsweise aus einem Leistungs-MOSFET bestehen, und welche mit den Leistungselementen P äquivalent sind, welche beispielsweise in 6 gezeigt sind.
Außerdem ist der Untertauchsensor 122 mit dem Controller 152 verbunden.
Bei dem vorliegenden In-Fahrzeug elektrischen Leistungssystem ist eine Bleibatterie 161 neben der Batterieeinheit 10 als eine Leistungsversorgung vorgesehen, und die Bleibatterie 161 ist mit dem Verbindungsanschluss 153 der Batterieeinheit 10 verbunden.
Ein Laden der Batterieeinheit 10 und der Bleibatterie 161 durch den Leistungsgenerator 162 (Lichtmaschine) wird in geeigneter Weise durchgeführt.
Außerdem ist ein Starter 163 zum Starten einer Maschine als eine elektrische Last angeordnet und wenn die Maschine durch das Verwenden des Starters 163 gestartet wird, wird die elektrische Leistung zu dem Starter 163 im Wesentlichen durch die Bleibatterie 161 zugeführt.
Auf der anderen Seite, sind in der Batterieeinheit 10, obwohl diese alles nicht gezeigt ist, elektrische Lasten 164, welche nicht der Starter sind, wie z. B. ein Audio-Equipment oder ein Navigations-Equipment, mit dem Verbindungsanschluss 164 verbunden, und die elektrische Leistung wird von dem Batteriepackmodul 11 zu den momentanen Konsumenten 164 zugeführt.
Zur kurzen Erläuterung der Steuerung des Schalters 157 durch den Controller 152: so wird ein AN (geschlossen) und ein AUS (offen) des Schalters 157 basierend auf einer Leistung, welche in dem Batteriepackmodul 11 gespeichert ist, und einer Leistung, welche in der Bleibatterie 161 gespeichert ist, gesteuert.
Genauer gesagt, falls die Leistung, die in dem Batteriepackmodul 11 gespeichert ist, größer ist, als ein vorbestimmter Wert K1, wird der Schalter 157 ausgeschaltet.
Auf der anderen Seite, falls die Leistung, die in dem Batteriepackmodul 11 gespeichert ist, niedriger ist, als der vorbestimmte Wert K1, wird der Schalter 157 angeschaltet, und das Laden des Batteriepackmoduls 11 mit dem Leistungsgenerator 162 wird durchgeführt.
Außerdem, falls die Leistung, die in der Bleibatterie 161 gespeichert ist, größer ist, als ein vorbestimmter Wert K2, wenn die Maschine durch den Starter 163 gestartet wird, wird der Schalter 157 ausgeschaltet und die elektrische Leistung wird von der Bleibatterie 161 zu dem Starter 163 zugeführt.
Auf der anderen Seite, falls die Leistung, die in Bleibatterie gespeichert ist, niedriger ist, als der vorbestimmte Wert K2, wird der Schalter 157 angeschaltet und die elektrische Leistung wird von der Batterieeinheit 10 zu dem Starter 163 zugeführt.
Die Fahrzeuge, bei welchen das vorliegende elektrische Leistungssystem installiert ist, weist eine Leerlauf-Stoppfunktion auf, welche die Maschine automatisch gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs stoppt, wenn ein Zündschalter AN ist, und wenn vorbestimmte automatische Stopp-Bedingungen erfüllt sind, wird die Maschine durch eine In-Fahrzeug ECU automatisch gestoppt (Leerlauf-Stopp ECU).
Außerdem, falls vorbestimmte Neustartbedingungen nach dem automatischen Maschinenstopp erfüllt sind, wird der Starter 163 durch die In-Fahrzeug ECU angetrieben, und die Maschine startet neu.
Als die automatischen Stopp-Bedingungen ist umfasst, dass beispielsweise ein Beschleuniger AUS ist, dass eine Bremse AN ist, oder dass sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit befindet, etc.
Außerdem ist als die Neustartbedingung umfasst, dass beispielsweise der Beschleuniger AN ist, oder die Bremse AUS ist, etc.
Installation der Batterieeinheit 10
Obwohl in den Figuren nicht genauer gezeigt, ist die Batterieeinheit 10 auf einem Boden des Fahrzeugs angeordnet, welcher ein Passagierabteil des Fahrzeugs ausbildet, und genauer gesagt, ist die Batterieeinheit unterhalb eines Frontsitzes des Fahrzeugs derart angeordnet, dass die Basisplatte 21 der Basis 14 eben ist.
Da die Batterieeinheit 10 in dem Passagierabteil des Fahrzeugs angeordnet ist, wird während des Fahrzeug-Fahrens im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Batterie 10 beispielsweise in einem Maschinenabteil angeordnet ist, Wasser oder Schlamm, etc., nur schwerlich auf die Batterieeinheit 10 gelangen,.
Die Batterieeinheit 10 kann an einem Ort angeordnet sein, welcher ein anderer ist, als unter dem Frontsitz.
Beispielsweise kann die Batterieeinheit 10 in einem Raum zwischen einem Rücksitz und einem Kofferraum, einem Raum zwischen einem Fahrersitz und einem Passagiersitz, etc., angeordnet sein.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, welche im vollen Detail vorstehend erläutert wird, werden die folgenden bemerkenswerten Effekte erzielt.
Die Steuerschaltkreisplatine 12 ist in der Position angeordnet, welche höher ist, als der obere Wandendteil (der obere Endteil der Kragensektion 23) der Wandsektion 22 während der Untertauchsensor 122 in dem Raum innerhalb des Gehäuses 16, welcher durch die Wandsektion 22 umgeben ist, und in der Position, welche niedriger ist, als der obere Wandendteil (der obere Endteil der Kragensektion 23) der Wandsektion 22, angeordnet ist.
Daher tritt das Überfluten des Raums innerhalb des Gehäuses 16 nicht auf, bis der Wasserpegel die Wandhöhe der Wandsektion 22 bei der Situation überschreitet, bei der das Fahrzeug mit dem Wasser geflutet ist und die Batterie 10 untergetaucht ist.
Dann, wenn der Wasserpegel die Wandhöhe der Wandsektion 22 überschreitet, wird das Überfluten (d. h., das Untertauchen) durch den Untertauchsensor 122 mit einem Beginn des Flutens des Raumes innerhalb des Gehäuses 16 erfasst.
Da die Steuerschaltkreisplatine 12 noch nicht geflutet ist, wenn das Fluten anfängt, kann die Steuersektion der Steuerschaltkreisplatine 12 Anordnungen treffen, wie z. B. das Suspendieren des Ladens und des Entladens des Batteriepackmoduls 11 durch sich selbst basierend auf einem erfassten Signals des Untertauchsensors 122, bevor ein funktionaler Stopp, etc., der Batterieeinheit 10, welcher durch das Überfluten verursacht wird, auftritt.
Außerdem, da die Wandsektion derart ausgebildet ist, so dass diese das Batteriepackmodul 11 in der Basis 14 umgibt, falls die Batterieeinheit 10 beispielsweise nur leicht mit dem Wasser geflutet ist oder Wasser auf die Batterieeinheit 10 gespritzt wird, erfasst der Untertauchsensor 122 nicht das Untertauchen, wobei auf diese Weise inkorrekte Erfassung des Untertauchens unterdrückt wird.
Daher wird eine nicht notwendige Beendigung des Ladens und des Entladens des Batteriepackmoduls 11, etc., unterdrückt.
Die Basis 14 und die Abdeckung 15 des Aufbewahrungsgehäuses 16 werden in dem Zustand montiert, bei dem einer der Wandsektion 22 der Basis 14 und der hängenden Wände 36 der Abdeckung 14 innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist, und der andere außerhalb des Gehäuses 16 derart angeordnet, so dass sich diese innen und außen in der Horizontalrichtung überlappen.
Daher, bei dem Zustand, bei dem die Batterieeinheit 10 mit dem Wasser überflutet ist, tritt das Wasser außerhalb der Einheit in den Raum innerhalb des Gehäuses 16 ein, nachdem dieses durch den Spalt zwischen der Wandsektion 22 und den hängenden Wänden 36 hindurchgetreten ist, und auf diese Weise kann vermieden werden, dass das Wasser sofort in den Raum innerhalb des Gehäuses 16 fließt.
Daher, wenn die Batterieeinheit 10 mit dem Wasser überflutet ist, ist es möglich, sich die Zeit von der Wassererfassung des Untertauchsensors 122 bis zu dem Untertauchen der Steuersektion zu nehmen, und das Laden und Entladen des Batteriepackmoduls 11 durch die Steuersektion zuverlässig zu beenden.
Die Basis 14 und die Abdeckung 15 sind in dem Zustand montiert, bei dem die Wandsektion 22 der Basis 14 innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist, und die hängenden Wände 36 der Abdeckung 15 außerhalb des Gehäuses 16 angeordnet sind.
Durch dies wird der Spalt zwischen der Wandsektion 22 der Basis 14 und den hängenden Wänden 36 der Abdeckung 15 in dem Boden (die Seite der Basisplatte 21 der Basis 14) weit geöffnet.
Daher, falls das Wasser leicht auf das Äußere des Gehäuses 16 gespritzt wird, tritt das Wasser nicht in das Innere des Gehäuses 16 ein, und eine fehlerhafte Erfassung des Untertauchens kann unterdrückt werden.
Die Steuerschaltkreisplatine 12 ist auf dem oberen Endteil der Stützsäulen 24, welche sich höher als der obere Endteil der Kragensektion 23 (d. h., zu einer Seite, die der Seite der Basisplatte entgegengesetzt ist) in der Wandsektion 22 der Basis 14 erstrecken, fixiert.
Auf diese Weise wird ein Spalt zwischen dem oberen Endteil der Kragensektion 23 und der Steuerschaltkreisplatine 12 ausgebildet.
In diesem Fall, bei dem Prozess des Ansteigens des Wasserpegels, kann ein Überfluten der Steuerschaltkreisplatine 12, wenn das Wasser eindringt, unterdrückt werden, da das Wasser in den Raum innerhalb des Gehäuses 16 durch den vorstehend erwähnten Spalt eindringt.
Da der Spalt zwischen dem oberen Endteil der Kragensektion 23 und der Steuerschaltkreisplatine 12 ausgebildet ist, kann der Verbindungszustand der Steuerschaltkreisplatine 12 und des Batteriepackmoduls 11, etc., visuell durch den Spalt in dem Zustand überprüft werden, bei dem die Abdeckung 15 entfernt ist.
Die Sensorbefestigung 59 zum Befestigen des Untertauchsensors 122 ist integral an dem Äußeren der Seite des Batteriegehäuses 42 ausgebildet.
Daher kann der Untertauchsensor 122 in einfacher Weise angebracht werden.
Das heißt, dass der Untertauchsensor 122 in einer gewünschten Höhenposition gleichzeitig mit dem Installieren und Fixieren des Batteriepackmoduls 11 installiert werden kann, wenn das Batteriepackmodul 11 an der Basis 14 installiert und fixiert wird.
Andere Ausführungsformen
Die vorstehend erwähnte Ausführungsform kann beispielsweise wie nachstehend geändert werden.
Der Aufbau des Batteriegehäuses 42 in dem Batteriepackmodul 11 kann wie in 22 gezeigt, geändert werden.
22 ist eine Schnittansicht, bei der ein Teil des Aufbaus von 14 geändert ist.
Es sollte gewürdigt werden, dass bei den nachstehenden Ausführungsformen Komponenten, welche identisch oder ähnlich zu denjenigen der vorstehend erwähnten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und Strukturen und Merkmale davon nicht beschrieben werden, um eine redundante Erläuterung zu vermeiden.
Ein in 22 gezeigtes Batteriegehäuse 171 weist eine Perimeterplatte 172, welche ein Perimeterteil ist, und Trennplatten 173, welche zwischen den einzelnen Zellen 41, welche vertikal gestapelt sind, angeordnet sind, auf, und das Batteriegehäuse 171 weist einen dahingehenden Aufbau auf, dass dieses die einzelnen Zellen 41 durch das Berühren von zumindest einem Teil der Perimeteroberfläche der einzelnen Zelle 41 lagert.
Das heißt, dass jede der fünf Batterieaufbewahrungssektionen (der Aufbewahrungsraum) in dem Batteriegehäuse 171 als ein Raum ausgebildet ist, bei dem ein Abstand in einer Vertikalrichtung (ein Abstand in einer Dickenrichtung der Batterie) in einem Hinterteil des Gehäuses klein ist und ein Abstand in einer Vertikalrichtung (Abstand in einer Dickenrichtung der Batterie) in einem Eintritt des Gehäuses groß ist, und die einzelne Zelle 41 in einer Sektion in einem Hinterteil des Gehäuses gelagert ist, bei dem der Raum eng wird.
Genauer gesagt, wenn die Distanz in der Vertikalrichtung des Hinterteils des Gehäuses als L1 definiert ist, und die Distanz in der Vertikalrichtung des Eintritts des Gehäuses als L2 definiert ist, ist eine Beziehung zwischen den Abständen L1 < L2.
Außerdem ist das Batteriegehäuse 171 geeignet, eine elastische Deformation durch das Drücken der einzelnen Zelle 41 zu erfahren, und der Abstand in der Vertikalrichtung des Hinterteils des Gehäuses L1 (hier, ein Abstand bevor die einzelne Zelle aufgenommen ist) ist etwas kleiner, als der Abstand L3 in der Dickenrichtung der einzelnen Zelle 41.
Daher ist ein Teil der einzelnen Zelle 41, welcher in dem Hinterteil des Gehäuses positioniert ist, fest in der Vertikalrichtung durch das Drücken der einzelnen Zelle 41 in den Hinterteil des Gehäuses an dem Batteriegehäuse 171 fixiert.
Auf der anderen Seite sind Spalte zwischen dem Batteriegehäuse 171 und einer Perimeteroberfläche der einzelnen Zelle 41 in der Vertikalrichtung bei dem Eintritt des Gehäuses ausgebildet.
In diesem Fall wird ein Abschnitt der einzelnen Zelle 41, welcher von dem Batteriegehäuse 171 hervorsteht, durch die Isolationsabdeckung 43 gelagert, wobei dadurch ein Wackeln der einzelnen Zelle 41 nicht auftritt, sogar falls die Spalte zwischen dem Batteriegehäuse 171 und der Perimeteroberfläche der einzelnen Zelle 41 bei dem Eintritt des Gehäuses ausgebildet sind.
Der Spalt zwischen der einzelnen Zelle 41 und dem Batteriegehäuse 171 in den Vertikalrichtungen ist in den Mittenbereichen der einzelnen Zelle 41 ausgebildet, d. h., die Teile, wo der Betrag des Anschwellens maximal wird, wenn das Anschwellen in der einzelnen Zelle 41 auftritt, und die obere Oberfläche und die Bodenoberfläche der Batterie in dem Batteriemittenbereich liegen dem Batteriegehäuse 171 mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen gegenüber.
Obwohl der Spaltabstand bei der vorliegenden Ausführungsform etwa 1 mm beträgt, kann dieser innerhalb der Grenzen von 0,5 bis 2 mm angeordnet werden.
Bei dem Batteriegehäuse 171 kann der Unterschied in dem Abstand von L1 und L2 durch das Anordnen von Flanken bzw. Neigungen, welche sich relativ zu einer Horizontalrichtung der Bodenplatte 172a des Batteriegehäuses 171 und einer oberen Platte 172b der Trennplatten 173 neigen, realisiert werden.
Außerdem kann der Unterschied durch das Anordnen von Höhenunterschiedsoberflächen in jeder Platte realisiert werden.
Bei dem vorstehend erwähnten Aufbau der 22 ist in dem Batteriegehäuse 171 jede gestapelte einzelne Zelle 41 mit einem vorbestimmten Trennungsabstand relativ zu den Trennplatten 173 in dem Zustand angeordnet, bei dem das Anschwellen in einer Stapelrichtung nicht aufgetreten ist.
Das heißt, dass die Mittenbereiche der oberen und Bodenoberflächen von jeder einzelnen Zelle 41 von dem Batteriegehäuse 171 getrennt sind, und es einen Aufbau darin aufweist, dass das Anschwellen von jeder einzelnen Zelle 41 in dem Batteriegehäuse 171 durch den Spalt zwischen den getrennten Abschnitten ermöglicht wird.
In diesem Fall, falls das Anschwellen der einzelnen Zelle 41 regulär durch die Berührung der Perimeterseite der einzelnen Zelle 41 und dem Batteriegehäuse 171 unterdrückt wird, ist es zu berücksichtigen, dass eine überflüssige Last auf jede einzelnen Zelle 41 entsprechend angewandt wird, allerdings kann eine solche Unannehmlichkeit unterdrückt werden.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Mehrzahl der Stützsäulen 24 sich aufwärts erstreckend von der Kragensektion 23 in der Wandsektion 22 der Basis 14 ausgebildet, und das Batteriepackmodul 11, die Steuerschaltkreisplatine 12 und die Rückhalteplatte 13 sind an den Stützsäulen 24 fixiert.
Allerdings kann die vorstehende Struktur derart modifiziert werden, dass diese flache oder pfeilerförmige aufstrebende Sektionen aufweist, welche derart ausgebildet sind, dass sich diese unabhängig von der Wandsektion 22 auf der Basis 21 nach oben erstrecken, und dass das Batteriepackmodul 11, die Steuerschaltkreisplatine 12 und die Rückhalteplatte 13 an den aufstrebenden Sektionen fixiert sind.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform sind die Basis 14 und die Abdeckung 15 in dem Zustand montiert, bei dem die Wandsektion 22 der Basis 14 innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist, und die hängenden Wände 36 der Abdeckung 15 außerhalb des Gehäuses 16 derart angeordnet sind, dass diese innen und außen in der Horizontalrichtung überlappen.
Allerdings kann die vorstehende Struktur derart modifiziert werden, dass die Basis 14 und die Abdeckung 15 in dem Zustand montiert werden können, bei dem die Wandsektion 22 der Basis 14 außerhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist, und die hängenden Wände 36 der Abdeckung 15 innerhalb des Gehäuses 16 derart angeordnet sind, so dass diese innen und außen in der Horizontalrichtung überlappen.
Mit diesem Aufbau fließt das Wasser von dem oberen zwischen der Wandsektion 22 und den hängenden Wänden 36 nach unten, wenn die Batterieeinheit 10 mit dem Wasser überflutet wird, und das Wasser dringt in das Aufbewahrungsgehäuse 16 von dem unteren Ende der hängenden Wände 36 ein.
Das heißt, dass das Wasser in einer Position eindringt, welche niedriger als die Wandsektion 22 (Kragensektion 23) der Basis 14 ist.
Daher kann es für die Steuerschaltkreisplatine 12 schwierig gemacht werden, mit dem Wasser bei dem Anfang des Eindringens des Wassers überflutet zu werden.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Steuerschaltkreisplatine 12 derart angeordnet, so dass ein Teil davon mit dem Batteriepackmodul 11 überlappt (so dass diese einander gegenüberliegen).
Allerdings kann die vorstehende Struktur derart modifiziert werden, dass die Steuerschaltkreisplatine 12 angeordnet sein kann, so dass ein ganzer Teil davon mit dem Batteriepackmodul 11 überlappt (so dass diese einander gegenüberliegen).
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Sensorbefestigung 59 integral mit dem Batteriegehäuse 42 ausgebildet, und der Untertauchsensor 122 ist an der Sensorbefestigung 59 befestigt. Allerdings kann dieser Aufbau geändert werden, und eine Sensorbefestigung kann integral mit der Basis 14 ausgebildet sein.
Die Sensorbefestigung kann beispielsweise sowohl in oder an der Basisplatte 21 der Basis 14 oder in den Wandsektionen 22 angeordnet sein.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist die Batterieeinheit 10 unterhalb des Sitzes in dem Fahrzeug angeordnet.
Allerdings kann die vorstehende Struktur derart modifiziert werden, dass es möglich ist, die Batterieeinheit 10 in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs oder in einem Maschinenabteil anzuordnen.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist die Lithium-Ionen-Batterie als eine einzelne Zelle verwendet.
Allerdings kann die vorstehende Struktur derart modifiziert werden, dass andere wiederaufladbare Batterien, wie z. B. eine NiCad (Nickel-Cadmium) Batterie oder eine Mehrzahl von Nickelmetallhydrid-Batterien als eine einzelne Zelle verwendet werden können.
Die Batterieeinheit der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann für ein Hybridfahrzeug verwendet werden, welches sowohl eine interne Verbrennungsmaschine und einen Motor als Leistungsquelle für den Antrieb des Fahrzeugs verwendet, oder kann diese für ein elektrisches Fahrzeug verwendet werden, welches keine interne Verbrennungsmaschine aufweist, sondern nur einen Motor als eine Leistungsquelle für einen Antrieb des Fahrzeugs aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-216401 [0002]

Claims

Batterieeinheit (10), aufweisend: ein Batteriepackmodul (11), welche eine Mehrzahl von einzelnen Zellen (41) aufweist; eine Steuerschaltkreisplatine (12), welche eine Steuersektion aufweist, welche ein Laden und ein Entladen in dem Batteriepackmodul (11) steuert; ein Aufbewahrungsgehäuse (16), wo das Batteriepackmodul (11) und die Steuerschaltkreisplatine (12) aufgenommen sind; eine Basis, welche als das Aufbewahrungsgehäuse (16) ausgebildet ist, das eine Basisplatte (21) aufweist, wo das Batteriepackmodul (11) installiert ist, und wo eine Wandsektion (22) von der Basisplatte (21) derart ansteigt, so dass diese das Batteriepackmodul (11) umgibt; und einen Untertauchsensor (122), welcher elektrisch mit der Steuersektion verbunden ist, und der das Untertauchen der Batterieeinheit (10) erfasst; wobei die Steuerschaltkreisplatine (12) in einer Position angeordnet ist, welche sich auf einer Seite des Batteriepackmoduls (11), die der Basisplatte entgegengesetzt ist (21), befindet, und welche um einen Abstand weg von der Basisplatte (21) getrennt angeordnet ist, welcher größer ist, als ein Abstand von der Basisplatte (21) zu einem oberen Wandendteil der Wandsektion (22); und wobei der Untertauchsensor (122) in einer Position angeordnet ist, welche näher zu der Basisplatte (21) ist, als zu dem oberen Wandendteil der Wandsektion (22), welche sich in einem Raum innerhalb des Gehäuses befindet, der durch die Wandsektion (22) umgeben ist.
Batterieeinheit (10) gemäß Anspruch 1, wobei das Aufbewahrungsgehäuse (16) eine Abdeckung (15) aufweist, welche an der Basis (14) befestigt ist, die Abdeckung (15) eine obere Platte (35), welche die Steuerschaltkreisplatine (12) abdeckt, und hängende Wände (36) aufweist, welche sich von der oberen Platte (35) erstrecken, die Basis (14) und die Abdeckung (15) in einem Zustand montiert sind, bei dem einer der Wandsektion (22) der Basis (14) und der hängenden Wände (36) der Abdeckung (15) innerhalb des Gehäuses und ein anderer außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, so dass diese in einer Horizontalrichtung innen und außen überlappen.
Batterieeinheit (10) gemäß Anspruch 2, wobei die Basis (14) und die Abdeckung (15) in dem Zustand montiert sind, bei dem die Wandsektion (22) der Basis (14) innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und die hängenden Wände (36) der Abdeckung (15) außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Batterieeinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wandsektion (22) eine Kragensektion (23) aufweist, welche derart kontinuierlich ausgebildet ist, dass diese das Batteriepackmodul (11) umgibt, und welche einen oberen Endteil als das oberen Wandendteil aufweist, und diese weist eine Mehrzahl von Stützsäulen (24) auf, welche höher sind, als der obere Wandendteil, und die Steuerschaltkreisplatine (12) an dem oberen Endteil der Stützsäulen (24) fixiert ist.
Batterieeinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Batteriepackmodul (11) ein Batteriegehäuse (42) aufweist, wo die Mehrzahl der einzelnen Zellen (41) aufgenommen ist, das Batteriegehäuse auf der Basisplatte (21) derart installiert ist, dass das Batteriegehäuse in einem Raum innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und eine Sensorbefestigung (59) zum Befestigen des Untertauchsensors (122) integral an einem Äußeren einer Seite des Batteriegehäuses (42) ausgebildet ist.