DE112017005200B4

DE112017005200B4 - Verbindungselement, elektrische bauteileinheit und batterievorrichtung

Info

Publication number: DE112017005200B4
Application number: DE112017005200.9T
Authority: DE
Inventors: Tatsuki NISHIMATA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: DE112017005200T5; JP2018067530A; US10938006B2; US20190173067A1; JP6589952B2

Abstract

Verbindungselement mit einer Primärsammelschiene (21, 23) und einer Sekundärsammelschiene (22), von denen jede einen Hauptkörperabschnitt (21a, 22a, 23a) und eine Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten (21a1, 21a2, 22b1, 22b2, 22b3, 22b4, 23a1, 23a2) hat, wobei jeder der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten mit dem Hauptkörperabschnitt einstückig in einem Stück ausgebildet ist und eine Verbindungsfläche hat, die so aufgebaut ist, dass sie mit einem entsprechenden komponentenseitigen Anschlussabschnitt (32, 42) einer entsprechenden aus einer Vielzahl an elektrischen Komponenten (3, 4) verbunden wird, wobei:in einem Zustand, bei dem die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene eine nach der anderen in einer senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu einer Fläche des Hauptkörperabschnittes von sowohl der Primärsammelschiene als auch der Sekundärsammelschiene ist, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) koplanar sind und parallel zu der Oberfläche des Hauptkörperabschnittes sowohl der Primärsammelschiene (21, 23) als auch der Sekundärsammelschiene (22) sind, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) abwechselnd in einer kreuzenden Richtung angeordnet sind, die senkrecht zur senkrechten Richtung ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement, eine elektrische Bauteileinheit und eine Batterievorrichtung.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Patentdokument 1 offenbart eine Batterieeinheit mit einer Vielzahl an Leistungsvorrichtungen, die eine Eingabe und Abgabe von elektrischer Energie (elektrische Leistung) relativ zu einer zusammengebauten Batterie steuern. Die Leistungsvorrichtungen sind mit Sammelschienen verbunden und elektrisch mit beispielsweise der zusammengebauten Batterie gekoppelt.
In der Batterieeinheit von Patentdokument 1 können die Verbindungen von Anschlüssen der Leistungsvorrichtungen relativ zu den Sammelschienen in Abhängigkeit von den Orten der jeweiligen Leistungsvorrichtungen verteilt sein. In diesem Fall muss bei einem Prozess zum Verbinden zwischen jeder der Leistungsvorrichtungen und der entsprechenden Sammelschiene der Sammelschienen ein Werkzeug oder eine Maschine bewegt werden und muss an Ort und Stelle positioniert werden zum Ausführen des Verbindungsvorgangs an den Verbindungsstellen, sodass eine relativ hohe Anzahl an Schritten und umfangreiche Tätigkeit in nachteilhafter Weise erforderlich sind.
AUFLISTUNG DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

PATENTDOKUMENT 1: JP 2016-46167 A
PATENTDOKUMENT 2: JP H07-192827 A

Die JP H07-192827 A offenbart ein Verbindungselement, bei dem die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene, die mit den mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten der elektrischen Komponenten verbunden sind, senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes sowohl der Primärsammelschiene als auch der Sekundärsammelschiene sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungselement, eine elektrische Bauteileinheit und eine Batterievorrichtung zu schaffen, die eine Verringerung bei der Anzahl an Schritten und der Tätigkeit ermöglichen, die zum Verbinden zwischen einem elektrischen Bauteil und einer Sammelschiene erforderlich sind.
Diese Aufgabe ist durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Eine elektrische Bauteileinheit ist in Anspruch 7 aufgezeigt. Eine Batterievorrichtung ist in Anspruch 9 aufgezeigt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei diesem Verbindungselement gemäß Anspruch 1 sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschienen einer nach dem anderen in der Querrichtung angeordnet, die die senkrechte Richtung kreuzt, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes ist. Daher kann zum Zeitpunkt des Verbindens der Verbindungsanschlussabschnitte mit den jeweiligen komponentenseitigen Anschlussabschnitten der Verbindungsvorgang ausgeführt werden, indem beispielsweise ein Werkzeug oder eine Maschine in der Querrichtung bewegt wird. Somit kann ein Verbindungselement geschaffen werden, das die Bewegung von beispielsweise dem Werkzeug oder der Maschine begrenzen kann, was zu einer umfangreichen Änderung dessen Bewegungsrichtung führt, wodurch ermöglicht wird, dass der Vorgang zum Ausbilden der Verbindungen zwischen den elektrischen Komponenten und den Sammelschienen vereinfacht und erleichtert wird.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung ist zusammen mit ihren weiteren Zielen, Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich.

1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Aufbaus einer Batterievorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine Schaltungsdarstellung für die Batterievorrichtung des ersten Ausfüh ru ngsbeispiels.
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer Beziehung zwischen jeder der Leistungsvorrichtungen und einem entsprechenden der Sammelschienen an der Batterievorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
4 zeigt eine ausschnittartige Draufsicht auf die Beziehung zwischen jeder der Leistungsvorrichtungen und dem entsprechenden der Sammelschienen an der Batterievorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
5 zeigt eine ausschnittartige Seitenansicht einer Beziehung zwischen der Leistungsvorrichtung und einem entsprechenden der Sammelschienen an der Batterievorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Sammelschienen des ersten Ausführungsbeispiels.
7 zeigt eine Seitenansicht der Sammelschienen des ersten Ausführungsbeispiels.
8 zeigt eine Draufsicht auf die Sammelschienen des ersten Ausführungsbeispiels.
9 zeigt eine schematische Darstellung von Sammelschienen eines zweiten Ausfüh ru ngsbeispiels.
10 zeigt eine Seitenansicht der Sammelschienen des zweiten Ausführungsbeispiels.
11 zeigt eine Draufsicht auf die Sammelschienen des zweiten Ausführungsbeispiels.
12 zeigt eine schematische Darstellung von Sammelschienen eines dritten Ausführungsbeispiels.
13 zeigt eine Seitenansicht von Sammelschienen des dritten Ausführungsbeispiels.
14 zeigt eine Draufsicht auf die Sammelschienen des dritten Ausführungsbeispiels.
15 zeigt eine schematische Darstellung von Sammelschienen eines vierten Ausführungsbeispiels.
16 zeigt eine Draufsicht auf Sammelschienen eines fünften Ausführungsbeispiels.
17 zeigt eine Darstellung eines ersten Beispiels eines anderen Aufbaus eines Leitungsabschnittes für elektrische Leistung und eines Anschlusses des Busstabes.
18 zeigt eine Darstellung eines zweiten Beispiels des anderen Aufbaus des Leitungsabschnittes für elektrische Leistung und des Anschlusses des Busstabes.
19 zeigt eine Darstellung eines dritten Beispiels des anderen Aufbaus des Leitungsabschnittes für elektrische Leistung und des Anschlusses des Busstabes.
20 zeigt eine vergrößerte ausschnittartige Ansicht von Anschlussabschnitten für hohe Stromstärke von Sammelschienen eines sechsten Ausführungsbeispiels.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In jedem der folgenden Ausführungsbeispiele sind die Abschnitte, die in einem vorherigen Ausführungsbeispiel (in vorherigen Ausführungsbeispielen) beschrieben sind, anhand der gleichen Bezugszeichen bezeichnet und sind mitunter aus Gründen der Vereinfachung nicht weiter beschrieben. In jedem der folgenden Ausführungsbeispiele kann in einem Fall, bei dem lediglich ein Abschnitt (lediglich Abschnitte) des Aufbaus beschrieben ist (sind), der restliche Aufbau der Gleiche wie im vorherigen Ausführungsbeispiel (in den vorherigen Ausführungsbeispielen) sein. Außer den Kombinationen von Abschnitten, die explizit in jedem der Ausführungsbeispiele aufgezeigt sind, können Abschnitte unterschiedliche Ausführungsbeispiele sogar dann teilweise miteinander kombiniert sein, wenn eine derartige Kombination nicht explizit beschrieben ist, sofern es nicht im Hinblick auf eine derartige Kombination ein Problem gibt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Eine Batterievorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Die Batterievorrichtung 10 kann auf verschiedene Arten von elektrischen Vorrichtungen angewendet werden, von denen jede eine Sekundärbatterie aufweist. Die verschiedenen Arten der elektrischen Vorrichtungen können beispielsweise folgendes umfassen: eine Vorrichtung, die eine Batterie hat; ein Computer; und ein Fahrzeug. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist als ein derartiges Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem die Batterievorrichtung 10 in einem Fahrzeug wie beispielsweise ein Hybridfahrzeug angewendet ist, das eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der von einer Batterie angetrieben wird, als Antriebsquellen zum Antreiben des Hybridfahrzeugs verwendet, oder beispielsweise ein Elektrofahrzeug, das durch den Elektromotor angetrieben wird, der von der Batterie angetrieben (versorgt) wird.
Der Aufbau der Batterievorrichtung 10 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Batterievorrichtung 10 hat: eine zusammengebaute Batterie 13, die eine Vielzahl an gestapelten Zellen hat; eine Schalttafel 2, die beispielsweise einen Steuervorgang zum Aufladen/Entladen der zusammengebauten Batterie ausführt; eine Begrenzungsplatte 12, die die zusammengebaute Batterie 13 von einer oberen Seite der zusammengebauten Batterie 13 arretiert; und ein Gehäuse, in dem die zusammengebaute Batterie 13 aufgenommen ist. Die Batterievorrichtung 10 ist beispielsweise unter einem Sitz des Fahrzeugs; in einem Raum zwischen einem hinteren Sitz und einem Kofferraum des Fahrzeugs; oder in einem Raum zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet. Das Gehäuse ist in einer rechtwinkligen parallelepipedartigen Form geformt und hat: ein Basisgehäuse 15, das an einem Ort fixiert ist, an dem die Batterievorrichtung 10 montiert ist; und eine Abdeckung 11, die an dem Basisgehäuse 15 so eingebaut ist, dass die Abdeckung 11 das Basisgehäuse 15 von der oberen Seite des Basisgehäuses 15 bedeckt. Das Basisgehäuse 15 und die Abdeckung 11 sind aus Metall (beispielsweise Aluminium, Kupfer, eine Legierung aus Aluminium oder eine Legierung aus Kupfer) oder einem Kunststoffmaterial hergestellt. Wenn das Batteriegehäuse 15 aus dem Kunststoffmaterial hergestellt ist, ist es erwünscht, dass ein Kunststoffmaterial verwendet wird, das eine relativ gute thermische Leitfähigkeit hat, oder ein Material, das die relativ gute thermische Leitfähigkeit hat, ist in dem Kunststoffmaterial vermischt.
Die zusammengebaute Batterie 13 und die Schalttafel 2 stehen einander so gegenüber, dass die zusammengebaute Batterie 13 an einer unteren Seite der Schalttafel 2 angeordnet ist, und die zusammengebaute Batterie 13 und die Schalttafel 2 sind an dem Basisgehäuse 15 beispielsweise durch Schrauben fixiert. Die Abdeckung 11 ist an dem Basisgehäuse 15 von der oberen Seite des Basisgehäuses 15 eingebaut, und dadurch sind die zusammengebaute Batterie 13 und die Schalttafel 2 an einer Innenseite des Gehäuses aufgenommen.
Die Batterievorrichtung 10 hat: Anschlussblockeinheiten 14, durch die ein Eingeben und Abgeben von elektrischer Energie ausgeführt werden; und einen Verbindungselementabschnitt, der mit beispielsweise einer Fahrzeug-ECU elektrisch verbunden ist. Die Anschlussblockeinheiten 14 umfassen: eine Anschlussblockeinheit 14A, die für eine Verbindung mit einer Pb-Batterie verwendet wird; und eine Anschlussblockeinheit 14B, die für eine Verbindung mit einem integrierten Startergenerator (ISG) verwendet wird. Die Anschlussblockeinheit 14A hat: einen ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss 140, der mit einer externen Batterie 17 verbunden ist, wie dies in 2 gezeigt ist; und einen Anschlussblock, der den ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 140 stützt. Die Anschlussblockeinheit 14B hat: einen zweiten Eingabe/Abgabe-Anschuss 141, der mit einer elektrischen Drehmaschine 19 verbunden ist, wie dies in 2 gezeigt ist; und einen Anschlussblock, der den zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 stützt. Jeder der Anschlussblöcke ist aus einem dielektrischen Kunststoffmaterial hergestellt. Die Anschlussblockeinheit 14A und die Anschlussblockeinheit 14B sind Seite an Seite angeordnet, und die Anschlussblöcke der Anschlussblockeinheit 14A und der Anschlussblockeinheit 14B sind an dem Basisgehäuse 15 fixiert.
Die elektrische Batterie 17 und eine elektrische Last 18 sind mit dem ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 114 der Anschlussblockeinheit 14A durch eine Verdrahtung verbunden. Die elektrische Drehmaschine 19 ist mit dem zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 der Anschlussblockeinheit 14B durch eine Verdrahtung verbunden. Die elektrische Drehmaschine 19 ist beispielsweise ein Motorgenerator. Eine Fahrzeug-ECU, die so betreibbar ist, dass sie mit der Steuervorrichtung 100 in Kommunikation steht, ist mit dem Verbindungselementabschnitt verbunden. Der Verbindungselementabschnitt ist außerdem so aufgebaut, dass er mit verschiedenen elektrischen Lasten verbindbar ist, die eine Lieferung von elektrischer Energie von der Batterievorrichtung 10 empfangen. Jede Anschlussblockeinheit und der Verbindungselementabschnitt sind an einem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses angeordnet und sind zu einer Außenseite der Batterievorrichtung 10 freigelegt.
Das Batteriegehäuse 15 hat: einen Basisabschnitt 15a; Nabenabschnitte 15b, die von dem Basisabschnitt 15a nach oben vorragen und die zum Fixieren verwendet werden; und Seitenwandabschnitte 15c, die von dem Basisabschnitt 15a nach oben vorragen. Der Basisabschnitt 15a ist zu einer rechtwinkligen Form geformt, und die Seitenwandabschnitte 15c sind an einem Umfangsrandabschnitt des Basisabschnittes 15a ausgebildet. Der Basisabschnitt 15a fungiert als ein Batteriemontageabschnitt, an dem die zusammengebaute Batterie 13 angeordnet ist. Die Schalttafel 3 und die Begrenzungsplatte 12 sind beispielsweise durch Schrauben an oberen Endabschnitten der Seitenwandabschnitte 15c und oberen Endabschnitten der Nabenabschnitte 15b fixiert. Eine Vielzahl an Befestigungsabschnitten, die nach außen vorragen, ist an einem Außenumfangsrand des Basisabschnittes 15a ausgebildet.
Ein erster Zellenstapel 13a und ein zweiter Zellenstapel 13b, die die zusammengebaute Batterie 13 ausbilden, sind einer nach dem anderen in einer vorbestimmten Richtung an dem Basisabschnitt 15a angeordnet. In einer Draufsicht sind der erste Zellenstapel 13a und der zweite Zellenstapel 13b einer nach dem anderen in einer Querrichtung angeordnet. Die Schalttafel 2 ist an einer oberen Seite des ersten Zellenstapels 13a und des zweiten Zellenstapels 13b angeordnet.
Primärleistungsvorrichtungen 3 und Sekundärleistungsvorrichtungen 4, die für die Steuerung der elektrischen Leistung gedachte Halbleitervorrichtungen sind, sind Hableiterschaltvorrichtungen und sind Beispiele einer Schaltvorrichtung, die die Eingabe und Abgabe von elektrischer Energie relativ zu der Batterie steuert. Die Schaltvorrichtung ist ein Beispiel eines elektrischen Bauteils, das mit einem Verbindungsanschlussabschnitt eines Primärbusstabes und einem Verbindungsanschlussabschnitt eines Sekundärbusstabes verbunden ist. Außer den Schaltvorrichtungen können die elektrischen Bauteile solche Bauteile umfassen wie beispielsweise eine Sicherung, einen Widerstand und einen Kondensator. Eine Außenabdeckung von jeder der Primärleistungsvorrichtungen 3 und der Sekundärleistungsvorrichtungen 4 dient als ein Außenabdeckungsgehäuse für einen Schutz einer Kernanordnung der Vorrichtung und ist aus einem Material hergestellt, das in ihm erzeugte Wärme zur Außenseite abgeben kann. Diese Außenabdeckung ist zu einer flachen rechtwinkligen parallelepipedartigen Form geformt und ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt.
Ein Wärmeabgabeelement 6A ist einstückig mit dem Basisgehäuse 15 ausgebildet. Das Wärmeabgabeelement 6A dient als ein erstes Wärmeabgabeelement, das einen Teil eines Wärmeabgabepfades zum Abgeben der Wärme, die von den Primärleistungsvorrichtungen 3 erzeugt wird, zu der Außenseite ausbildet. Ein Wärmeabgabeelement 6B ist einstückig mit dem Basisgehäuse 15 ausgebildet. Das Wärmeabgabeelement 6B dient als ein zweites Wärmeabgabeelement, das einen Teil eines Wärmeabgabepfades zum Abgeben der Wärme, die von den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 erzeugt wird, zu der Außenseite bildet. Die Wärmeabgabeelemente 6A, 6B bilden jeweils einen Teil des Basisgehäuses 15. Die Wärmeabgabeelemente 6A, 6B können beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, einer Legierung aus Aluminium oder einer Legierung aus Kupfer gebildet sein. Die Wärmeabgabeelemente 6A, 6B stehen den Außenabdeckungen der Primärleistungsvorrichtungen 3 und den Außenabdeckungen der Sekundärleistungsvorrichtungen 4 jeweils an einem Ort benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 gegenüber. Die Wärmeabgabeelemente 6A, 6B sind benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 in der Querrichtung angeordnet. Die Primärleistungsvorrichtungen 3 und die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 sind benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 in der Querrichtung angeordnet, in der die Wärmeabgabeelemente 6A, 6B benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 angeordnet sind.
Das Wärmeabgabeelement 6A und das Wärmeabgabeelement 6B sind benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 positioniert, und ein ebener Abschnitt einer oberen Fläche des Wärmeabgabeelementes 6A und ein ebener Abschnitt einer oberen Fläche des Wärmeabgabeelementes 6B stehen den Außenabdeckungen der Primärleistungsvorrichtungen 3 und den Außenabdeckungen der Sekundärleistungsvorrichtungen 4 durch wärmeleitfähige Elemente 5 gegenüber. Jedes der wärmeleitfähigen Elemente 5 ist ein Element, das eine thermische Leitfähigkeit und eine Dielektrizität besitzt. Ein Element, das aus einem Material auf Silikonbasis hergestellt ist, kann als das wärmeleitfähige Element 5 verwendet werden. Wunschgemäß ist das wärmeleitfähige Element 5 durch eine externe Kraft verformbar, um mit der Außenabdeckung von jeder entsprechenden Schaltvorrichtung, die eine Außenfläche der Schaltvorrichtung bildet, und den entsprechenden Wärmeabgabeelementen 6A, 6B dicht in Kontakt zu gelangen. Das wärmeleitfähige Element 5 kann beispielsweise durch ein elastisch verformbares Blatt, Gel oder Fett ausgebildet sein. Das wärmeleitfähige Element 5 ermöglicht eine Übertragung der Wärme zwischen jeder Leistungsvorrichtung und dem entsprechenden Wärmeabgabeelement 6A, 6B und isoliert elektrisch zwischen jeder Leistungsvorrichtung und dem entsprechenden Wärmeabgabeelement 6A, 6B.
Die Batterievorrichtung 10 hat eine Vielzahl an Befestigungsabschnitten 15a1, die an dem Gehäuse in einer solchen Weise vorgesehen sind, dass eine Übertragung der Wärme von den Wärmeabgabeelementen 6A, 6B ermöglicht wird. Die Wärmeabgabeelementen 6A, 6B sind so aufgebaut, dass die Wärme von den Wärmeabgabeelementen 6A, 6B zu einem fahrzeugseitigen Element, das ein Abschnitt des Fahrzeugs ist, durch die Befestigungsabschnitte 15a1 übertragbar ist. Die Befestigungsabschnitte 15a1 sind direkt oder indirekt an dem fahrzeugseitigen Element in einer solchen Weise befestigt, dass eine Abgabe der Wärme zu dem fahrzeugseitigen Element ermöglicht wird. Jeder Befestigungsabschnitt 15a1 ist an dem fahrzeugseitigen Element durch eine Fixiereinrichtung wie beispielsweise ein Bolzen, eine Schraube oder per Schweißen fixiert. Das fahrzeugseitige Element kann beispielsweise folgendes sein: ein Rahmenelement, das zum Fixieren einer vorbestimmten Vorrichtung an dem Fahrzeug verwendet wird; ein Element, das mit einem Unterbau (Gehäuse, Chassis) verbunden ist; oder ein Element, das ein Innenmaterial stützt, das eine Fahrzeugkabine ausbildet.
Die Wärme, die an den Primärleistungsvorrichtungen 3 erzeugt wird, wird zu dem Wärmeabgabeelement 6A übertragen und wird danach zu dem Basisabschnitt 15a übertragen. Dann wird die Wärme zu dem fahrzeugseitigen Element durch einen nächstliegenden der Befestigungsabschnitte 15a1 abgegeben, der zu den Primärleistungsvorrichtungen 3 am nächsten ist. Die Wärme, die an den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 erzeugt wird, wird zu dem Wärmeabgabeelement 6B übertragen und wird danach zu dem Basisabschnitt 15a übertragen. Dann wird die Wärme zu dem fahrzeugseitigen Element durch einen nächstliegenden der Befestigungsabschnitte 15a abgegeben, der zu den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 am nächsten ist.
Wenn die Batterievorrichtung 10 so eingebaut ist, dass die zusammengebaute Batterie 13 und der Basisabschnitt 15a des Basisgehäuses 15 einer nach dem anderen in der nach oben und nach unten weisenden Richtung angeordnet sind, bezieht sich die Draufsicht der vorliegenden Beschreibung auf eine Ansicht der zusammengebauten Batterie 13, die zu dem Basisabschnitt 15a hin nach unten aufgenommen worden ist.
Die Anschlussblockeinheit 14A und die Anschlussblockeinheit 14B sind einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet und sind eine nach der anderen in der Querrichtung an einem Ort angeordnet, der zu den Primärleistungsvorrichtungen 3 im Vergleich zu den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 näher ist. Daher sind die Anschlussblockeinheit 14A und die Anschlussblockeinheit 14B einstückig mit dem Gehäuse an dem Ort vorgesehen, der benachbart zu dem nächstgelegenen der Befestigungsabschnitte 15a1 ist, der zu den Primärleistungsvorrichtungen 3 am nächsten ist. Die Anschlussblockeinheit 14A und die Anschlussblockeinheit 14B können als ein Abschnitt des Gehäuses vorgesehen sein oder können separat von dem Gehäuse vorgesehen sein und an dem Gehäuse angebaut sein, wodurch sie mit dem Gehäuse einstückig sind.
Die Befestigungsabschnitte 15a1 können mit dem fahrzeugseitigen Element durch eine Halterung gekuppelt sein. Diese Halterung ist ein Kupplungselement, das aus einem Material mit einer thermischen Leitfähigkeit hergestellt ist und die Befestigungsabschnitte 15a1 an dem fahrzeugseitigen Element kuppelt. Jedes der Wärmeabgabeelemente 6A und 6B ist zu einer rechtwinkligen Kastenform mit einem hohlen Innenraum geformt. Die Wärme, die an jeder Leistungsvorrichtung erzeugt wird, wird von der Außenabdeckung der Leistungsvorrichtung zu einem Kontaktabschnitt des Wärmeabgabeelementes 6A, 6B übertragen, der mit der Außenabdeckung der Leistungsvorrichtung in Kontakt steht. Dann wird die Wärme von dem ebenen Abschnitt des Wärmeabgabeelementes 6A, 6B zu Seitenwänden des Wärmeabgabeelementes 6A, 6B nach unten übertragen. Darüber hinaus wird die Wärme von einem unteren Ende jeder Seitenwand des Wärmeabgabeelementes 6A, 6B zu dem Basisabschnitt 15a geleitet und zu dem fahrzeugseitigen Element durch den entsprechenden Befestigungsabschnitt 15a1 abgegeben. Die zusammengebaute Batterie 13 ist nicht in dem Wärmeabgabepfad der Primärleistungsvorrichtungen 3 und in dem Wärmeabgabepfad der Sekundärleistungsvorrichtungen 4 vorhanden, die in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut sind. Daher kann eine Fehlfunktion der zusammengebauten Batterie 13, die durch die Wärmeübertragung verursacht wird, beschränkt werden.
Nachstehend sind die Positionsbeziehungen zwischen der Schalttafel 2, dem wärmeleitfähigen Element 5, dem Wärmeabgabeelement 6A, 6B und dem Befestigungsabschnitt 15a1 relativ zu den Leistungsvorrichtungen und auch den Wärmeabgabepfaden, die die Wärme der Leistungsvorrichtungen zu den Befestigungsabschnitten 15a1 leiten, beschrieben. Die Positionsbeziehungen der Primärleistungsvorrichtungen 3 relativ zu der Schalttafel 2 und dem Wärmeabgabeelement 6A, die nachstehend beschrieben sind, sind identisch zu den Positionsbeziehungen der Sekundärleistungsvorrichtungen 4 relativ zu der Schalttafel 2 und dem Wärmeabgabeelement 6B. Daher entsprechen die Signalleitungsabschnitte 41 von jeder Sekundärleistungsvorrichtung 4 den Signalleitungsabschnitten 31 von jeder Primärleistungsvorrichtung 3, und die Leitungsabschnitte 42 für elektrische Energie (Leistung) von jeder Sekundärleistungsvorrichtung 4 entsprechend den Leitungsabschnitten 32 für elektrische Energie (Leistung) von jeder Primärleistungsvorrichtung 3.
In der Batterievorrichtung 10 sind die Schaltvorrichtungen wie beispielsweise die Primärleistungsvorrichtungen 3 und die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 so aufgebaut, dass sie mit der Schalttafel 2 durch die Signalleitungsabschnitte 31, die den elektrischen Strom für die elektrische Energieversorgung nicht leiten, in einer Weise gekuppelt sind, dass eine Kommunikation eines Signales ermöglicht wird. Darüber hinaus sind in den jeweiligen Schaltvorrichtungen die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie, die einen hohen elektrischen Strom für die Versorgung mit elektrischer Energie leiten, nicht mit der Schalttafel 2 verbunden. Daher wird an den jeweiligen Schaltvorrichtungen der hohe elektrische Strom, der in dem Vorrichtungshauptkörper und den Leitungsabschnitten 32 für elektrische Energie fließt, nicht zu der Schalttafel 2 geleitet.
An einem von der Schalttafel 2 beabstandeten Ort ist jede Primärleistungsvorrichtung 3 so ausgerichtet, dass eine Dickenrichtung der Primärleistungsvorrichtung 3 senkrecht zu einer Fläche der Schalttafel 2 ist, die die Hauptebene der Schalttafel 2 bildet, und die Primärleistungsvorrichtung 3 indirekt mit dem Wärmeabgabeelement 6A über das wärmeleitfähige Element 5 in Kontakt steht. Daher sind die Primärleistungsvorrichtung 3 und das Wärmeabgabeelement 6A benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 in der Querrichtung angeordnet und sind benachbart zu der zusammengebauten Batterie 13 angeordnet. In der Primärleistungsvorrichtung 3 sind eine Vorragerichtung der Signalleitungsabschnitte 31 von der Außenabdeckung und eine Vorragerichtung der Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie von der Außenabdeckung entlang der Hauptebene der Schalttafel 2. Die Primärleistungsvorrichtung 3 ist so angeordnet, dass eine Richtung einer Breite der Primärleistungsvorrichtung 3, die eine Länge gemessen zwischen einem vorragenden Endabschnitt des Signalleitungsabschnittes 31 und einem vorragenden Endabschnitt des Leitungsabschnittes 32 für elektrische Energie ist, entlang der Hauptebene der Schalttafel 2. Die Primärleistungsvorrichtung 3 ist zu einer ebenen Form so geformt, dass die Breite der Außenabdeckung größer als eine Dicke der Außenabdeckung ist.
Die Signalleitungsabschnitte 31 ragen von der Außenabdeckung in der Querrichtung vor und sind in einer Richtung gebogen, die senkrecht zu der Hauptebene der Schalttafel 2 ist, und dadurch sind die Signalleitungsabschnitte 31 mit der Schalttafel 2 verbunden oder mit einem elektrischen Bauteil (mit elektrischen Bauteilen) verbunden, das (die) an der Schalttafel 2 eingebaut ist (sind). Die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie sind nicht mit der Schalttafel 2 verbunden und dienen als komponentenseitige Anschlussabschnitte (bauteilseitige Anschlussabschnitte), die elektrisch leitfähig sind und jeweils mit dem ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 140 oder dem zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 durch die entsprechende Sammelschiene (Busbar) 21, 22, 23 gekuppelt sind. Die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie sind bauteilseitige Anschlussabschnitte, die elektrisch leitfähig sind und jeweils mit der entsprechenden Sammelschiene 21, 22, 23 beispielsweise durch Schweißen verbunden sind. Wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist, sind die Sammelschiene 21, die Sammelschiene 22 und die Sammelschiene 23 leitfähige Elemente, die aus Kupfer hergestellt sind und sie sind durch ein Sammelschienenstützelement 16 gestützt, das in dem Basisgehäuse 15 zusammen mit der zusammengebauten Batterie 13 aufgenommen ist. Jeder n ist ein Plattenelement, das elektrisch leitfähig ist und mit dem ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 140 oder dem zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 verbunden ist. Das Sammelschienenstützelement 16 ist ein Sammelschienenaufnahmegehäuse, das die Sammelschiene 21, die Sammelschiene 22 und die Sammelschiene 23 in einem stabilen Zustand aufnimmt. Das Sammelschienenstützelement 16 ist aus einem dielektrischen Material hergestellt und isoliert elektrisch jede Sammelschiene von den Elementen, die um das Sammelschienenstützelement 16 herum angeordnet sind.
Der Verbindungsabschnitt von jedem Wärmeabgabeelement 6A, 6B, der mit den entsprechenden Leistungsvorrichtungen thermisch verbunden ist, hat eine Fläche (Oberfläche), die sich in der Querrichtung erstreckt. Darüber hinaus kann die Außenabdeckung von jeder Leistungsvorrichtung so aufgebaut sein, dass sie direkt mit dem Wärmeabgabeelement 6A, 6B ohne das wärmeleitfähige Element 5 in Kontakt steht. Eine Fixiereinrichtung zum Fixieren der Primärleistungsvorrichtung 3 an dem wärmeleitfähigen Element 5 und dem Wärmeabgabeelement 6A kann ein dielektrisches Bindemittel (beispielsweise ein Bindemittel aus Silikonbasis), ein Bolzen oder eine Schraube sein. Das Wärmeabgabeelement 6A, 6B ist so angeordnet, dass die Wärme zu dem Basisabschnitt 15a des Basisgehäuses 15 übertragen werden kann, dass die zusammengebaute Batterie 13 aufnimmt. Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau wird die Wärme, die von den Außenabdeckungen der entsprechenden Leistungsvorrichtungen zu jedem Wärmeabgabeelement 6A, 6B durch das wärmeleitfähige Element 5 übertragen wird, zu dem Basisabschnitt 15a übertragen, und danach wird die Wärme durch den Wärmeabgabepfad abgegeben, der die Wärme zu dem fahrzeugseitigen Element durch den Befestigungsabschnitt 15a1 überträgt.
Die Steuervorrichtung 100 ist eine Vorrichtung, die zumindest die Menge an Elektrizität handhabt, die in der zusammengebauten Batterie 13 gespeichert ist, und die Steuervorrichtung 100 kann eine Batteriehandhabungseinheit (BMU) sein. Desweiteren kann die Batteriehandhabungseinheit (Batteriemanagementeinheit) eine Vorrichtung sein, die die elektrische Stromstärke, die elektrische Spannung, und die Temperatur der zusammengebauten Batterie 13 überwacht und die beispielsweise eine Anormalität von Zellen oder eine Leckageanormalität handhabt. Die Batteriehandhabungseinheit ist so betreibbar, dass sie mit verschiedenen an dem Fahrzeug eingebauten elektronischen Steuervorrichtungen in Kommunikation steht. Die Batteriehandhabungseinheit kann ein Signal empfangen, das einen elektrischen Stromstärkewert anzeigt, der durch einen elektrischen Stromstärkesensor gemessen wird, oder kann eine Steuervorrichtung sein, die den Betrieb eines Hauptrelais und einen Betrieb eines Voraufladerelais steuert. Die Batteriehandhabungseinheit kann außerdem aus einer Vorrichtung fungieren, die einen Betrieb eines Elektromotors oder einer Gebläsevorrichtung steuert, die ein Kühlfluid antreibt zum Kühlen von Energieerzeugungsvorrichtungen wie beispielsweise die Zellen. Die Batteriehandhabungseinheit ist so betreibbar, dass sie mit verschiedenen elektronischen Steuervorrichtungen (beispielsweise eine Fahrzeug-ECU) in Kommunikation steht, die an dem Fahrzeug eingebaut sind.
Wie dies in 2 gezeigt ist, umfasst die Schaltung, die zu der Batterievorrichtung 10 zugehörig ist, die externe Batterie 17, die zusammengebaute Batterie 13, die elektrische Last 18, die elektrische Drehmaschine 19, die Primärleistungsvorrichtungen 3, die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 und die Steuervorrichtung 100. Die zusammengebaute Batterie 13 ist eine innere Batterie, die im Inneren des Gehäuses eingebaut ist, in dem die Batterievorrichtung 10 aufgenommen ist. Die zusammengebaute Batterie 13 ist beispielsweise durch eine Lithiumionensekundärbatterie ausgebildet. Die zusammengebaute Batterie 13 ist vorzugsweise eine Sekundärbatterie mit einem niedrigen Widerstand und einem ausgezeichneten Regenerationsvermögen. Die externe Batterie 17 ist eine Sekundärbatterie, die an einer Außenseite eines Gehäuses angeordnet ist, das die Batterievorrichtung 10 aufnimmt. Die externe Batterie 17 kann beispielsweise eine Bleisäurebatterie sein. Vorzugsweise ist die externe Batterie 17 an einem anderen Ort beabstandet von der inneren Batterie eingebaut und ist eine Sekundärbatterie mit einer hohen Kapazität.
Die zusammengebaute Batterie 13 hat die Vielzahl an Zellen, die beispielsweise in Reihe verbunden sind, und diese Zellen sind in einem vorbestimmten Aufbau angeordnet und in dem Gehäuse einstückig aufgenommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie dies in 1 gezeigt ist, der erste Zellenstapel 13a, der die zwei Zellen aufweist, die in der nach oben und nach unten weisenden Richtung gestapelt sind, und der zweite Zellenstapel 13b, der drei Zellen aufweist, die in der nach oben und nach unten weisenden Richtung gestapelt sind, Seite an Seite in zwei Reihen angeordnet. Jede der fünf Zellen ist eine Lithiumionensekundärbatterie, die zu einer dünnen rechtwinkligen parallelepipedartigen Form geformt ist, und die Zelle ist so ausgerichtet, dass eine Dickenrichtung der Zelle mit der nach oben und nach unten weisenden Richtung übereinstimmt. In jedem Zellenstapel sind sämtliche der Zellen in Reihe verbunden und sind dadurch in einer Weise verbunden, die ein Leiten des elektrischen Stroms durch diese hindurch ermöglicht. Sämtliche der Zellenstapel sind in einer Weise verbunden, die ein Leiten des elektrischen Stroms durch diese hindurch ermöglicht, sodass die Zellenstapel als die zusammengebaute Batterie 13 der Batterievorrichtung 10 fungieren.
Die Bestandteile (die einzelnen Komponenten) der Steuervorrichtung 100 sind an der Schalttafel 2 eingebaut. Die Schalttafel 2 wird auch als eine BMU-Schalttafel bezeichnet, die als die Batteriehandhabungseinheit fungiert. Die Steuervorrichtung 100 führt ein Einschalten (Schließen) und ein Ausschalten (Öffnen) von jedem Schalter aus, der die vorstehend beschriebene Leistungsvorrichtung ist, und dadurch steuert die Steuervorrichtung 100 ein Aufladen/Entladen von sowohl der externen Batterie 17 als auch der zusammengebauten Batterie 13.
Die Batterievorrichtung 10 hat den ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 140 und den zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141, die als externe Anschlüsse vorgesehen sind. Die externe Batterie 17 und die elektrische Last 18 sind parallel mit dem ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 140 verbunden, und die Primärleistungsvorrichtungen 3 sind mit einer entgegengesetzten Seite des ersten Eingabe/Abgabe-Anschlusses 140 verbunden, der von der externen Batterie 17 entgegengesetzt ist. Darüber hinaus ist der zweite Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 in Reihe mit den Primärleistungsvorrichtungen 3 verbunden. Die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 sind in Reihe mit der zusammengebauten Batterie 13 verbunden. Die Primärleistungsvorrichtungen 3 und die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 sind parallel mit dem zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 verbunden. Anders ausgedrückt ist der zweite Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 mit einer Verbindung zwischen dem Pfad, der die Primärleistungsvorrichtungen 3 umfasst, und dem Pfad verbunden, der die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 umfasst. Die externe Batterie 17 ist mit der elektrischen Last 18 in einer Weise verbunden, die eine Lieferung der elektrischen Energie zu der elektrischen Last 18 ermöglicht. Die elektrische Last 18 ist eine gewöhnliche elektrische Last, die sich von einer elektrischen Last unterscheidet, die eine konstante elektrische Spannung erforderlich macht. Die elektrische Last 18 kann beispielsweise ein Scheinwerfer (Vorderlicht), eine Wischervorrichtung von beispielsweise einer vorderen Windschutzscheibe, ein Gebläselüfter einer Luftkonditioniervorrichtung (Klimaanlage), eine Auftauheizeinrichtung einer hinteren Windschutzscheibe sein.
Die elektrische Drehmaschine 19 ist mit einer entgegengesetzten Seite des zweiten Eingabe/Abgabe-Anschlusses 141 verbunden, die von den Leistungsvorrichtungen entgegengesetzt ist. Daher sind die Primärleistungsvorrichtungen 3 und die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 parallel mit der elektrischen Drehmaschine 19 verbunden. Die Primärleistungsvorrichtungen 3, die Primärschaltvorrichtungen sind, sind so betreibbar, dass sie zwischen einem Ermöglichungszustand, bei dem der elektrische Strom zwischen der elektrischen Drehmaschine 19 und sowohl der externen Batterie 17 als auch der elektrischen Last 18 durch die Primärleistungsvorrichtungen 3 geleitet werden kann, und einem Außerkraftzustand schaltbar sind, bei dem der elektrische Strom nicht zwischen der elektrischen Drehmaschine 19 und sowohl der externen Batterie 17 als auch der elektrischen Last 18 durch die Primärleistungsvorrichtungen 3 geleitet werden kann. Die Sekundärleistungsvorrichtungen 4, die Sekundärschaltvorrichtungen sind, sind so betreibbar, dass sie zwischen einem Ermöglichungszustand, bei dem der elektrische Strom zwischen der zusammengebauten Batterie 13 und der elektrischen Drehmaschine 19 durch die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 geleitet werden kann, und einem Außerkraftzustand geschaltet werden, bei dem der elektrische Strom nicht zwischen der zusammengebauten Batterie 13 und der elektrischen Drehmaschine 19 durch die Sekundärleistungsvorrichtungen geleitet werden kann.
Die elektrische Drehmaschine 19 hat: eine elektrische Energieerzeugungsfunktion zum Erzeugen von elektrischer Energie durch Drehung einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, d.h. zum Ausführen einer regenerativen Energieerzeugung; und eine Antriebskraftabgabefunktion zum Aufbringen einer Drehkraft auf die Kurbelwelle. Die elektrische Drehmaschine 19 bildet einen integrierten Startergenerator (ISG). Die externe Batterie 17 und die zusammengebaute Batterie 13 sind elektrisch parallel mit der elektrischen Drehmaschine 19 verbunden. Wenn die Primärleistungsvorrichtungen 3 eingeschaltet sind, ist die externe Batterie in einen Zustand versetzt, bei dem die elektrische Energie von der elektrischen Drehmaschine 19 zu der externen Batterie 17 geliefert werden kann, sodass die externe Batterie 17 mit der von der elektrischen Drehmaschine 19 gelieferten regenerativen elektrischen Energie aufgeladen werden kann. Wenn die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 eingeschaltet sind, ist die zusammengebaute Batterie 13 in einen Zustand versetzt, bei dem die elektrische Energie von der elektrischen Drehmaschine 19 zu der zusammengebauten Batterie 13 geliefert werden kann, sodass die zusammengebaute Batterie 13 mit der von der elektrischen Drehmaschine 19 gelieferten regenerativen elektrischen Energie aufgeladen werden kann. Daher bilden die Primärleistungsvorrichtungen 3 und die Sekundärleistungsvorrichtungen 4 Abschnitte eines großen elektrischen Strompfades, in dem ein relativ hoher elektrischer Strom zwischen der elektrischen Drehmaschine 19 und die der Batterie fließen kann.
Nachstehend sind die Strukturen der Sammelschienen (Busbars) 21, 22, 23 und eine Positionsbeziehung zwischen jeder Sammelschiene 21, 22, 23 und den entsprechenden Leistungsvorrichtungen 3, 4 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Jede Sammelschiene ist ein Plattenelement mit einer elektrischen Leitfähigkeit und ist mit den Leitungsabschnitten 32, 42 für elektrische Energie der entsprechenden Leistungsvorrichtungen 3, 4 verbunden, um den hohen elektrischen Strom für die Versorgung mit elektrischer Energie zu leiten. Die Sammelschiene 21 und die Sammelschiene 23 sind in dem Sammelschienenstützelement 16 in einem Zustand aufgenommen, bei dem die Sammelschiene 21 und die Sammelschiene 23 eine nach der anderen in einer Schaltausrichtrichtung angeordnet sind, die als eine Richtung definiert ist, entlang der die Leistungsvorrichtungen eine nach der anderen angeordnet sind. Die Sammelschiene 22 ist an der entgegengesetzten Seite der Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 23 angeordnet, die von den Leistungsvorrichtungen entgegengesetzt ist. Die Sammelschiene 22 ist an einer „Sammelschienenseite“ der in 4 gezeigten Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 23 angeordnet, d.h. sie ist an einer Seite der Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 23 angeordnet, die von den Schaltvorrichtungen entgegengesetzt ist, um mit der Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 23 zu überlappen.
Die Sammelschiene 21 hat: einen Hauptkörperabschnitt 21a, der in der Schaltvorrichtungsausrichtrichtung länglich ist; eine Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten 21a1, 21a2, die von dem Hauptkörperabschnitt 21a vorragen; und einen Anschlussabschnitt 21b für eine hohe Stromstärke, der an einem Ende des Hauptkörperabschnittes 21a ausgebildet ist. Eine Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes 21a stimmt mit der Schaltvorrichtungsausrichtrichtung (auch als Schaltausrichtrichtung bezeichnet) überein, entlang der die Schaltvorrichtungen eine nach der anderen angeordnet sind. Jeder der Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 21 ist ein Abschnitt, der an einer distalen Endseite eines entsprechenden Fußabschnittes angeordnet ist, der von einem entsprechenden vorbestimmten Ort entlang eines Außenrandes des Hauptkörperabschnittes 21a nach außen vorragt, der zu der rechtwinkligen Plattenform geformt ist. Die Anzahl der Verbindungsanschlussabschnitte und die Anzahl der Fußabschnitte der Sammelschiene 21 entsprechend der Anzahl an Anschlussabschnitten für elektrische Energie der Schaltvorrichtungen, die mit der Sammelschiene 21 verbunden sind. Eine Vorragerichtung, eine Form, ein Biegewinkel, die Häufigkeit der Biegung von jedem Fußabschnitt der Sammelschiene 21 sind in Abhängigkeit von den Orten der Anschlussabschnitte für elektrische Energie festgelegt, die mit der Sammelschiene 21 verbunden sind.
Der Anschlussabschnitt 21b für den hohen Strom an dem einen Ende des Hauptkörperabschnittes 21a ist mit dem ersten Eingabe/Abgabe-Anschluss 140 verbunden, um die hohe elektrische Stromstärke zu leiten. Der Anschlussabschnitt 21b für den hohen Strom ist ein Anschlussabschnitt für elektrischen Strom, durch den der elektrische Strom relativ zu dem Hauptkörperabschnitt 21a eingegeben oder ausgegeben wird. Der Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 21a2 sind jeweils als nach oben vorragende rechtwinklige Abschnitte ausgebildet, die einer nach dem anderen angeordnet sind und voneinander in der Schaltausrichtrichtung beabstandet sind. Außerdem sind der Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 21a2 in der Ausrichtrichtung der Schaltvorrichtungen und in der Ausrichtrichtung der Sammelschienen ausgerichtet. Anders ausgedrückt stimmt die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 und die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 21a2 miteinander in der Richtung überein, die senkrecht zu so sowohl der nach oben und nach unten weisenden Richtung als auch der Schaltausrichtrichtung ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 32 für elektrischen Strom der entsprechenden Primärleistungsvorrichtung 3 verbunden ist, die zu dem Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom von den Primärleistungsvorrichtungen 3 am nächsten ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 32 für elektrischen Strom der anderen Primärleistungsvorrichtung 3 verbunden ist, die am zweitnächsten unter den Primärleistungsvorrichtungen 3 zu dem Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom ist.
Die Sammelschiene 23 hat: einen Hauptkörperabschnitt 23a, der in der Schaltausrichtrichtung länglich ist; eine Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten 23a1, 23a2, die von dem Hauptkörperabschnitt 23a vorragen; und einen Anschlussabschnitt 23b für hohen Strom, der an dem anderen Ende des Hauptkörperabschnittes 23a ausgebildet ist. Eine Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes 23a stimmt mit der Schaltausrichtrichtung überein, in der die Schaltvorrichtungen eine nach der anderen angeordnet sind. Jeder der Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 23 ist ein Abschnitt, der sich an einer distalen Endseite eines entsprechenden Fußabschnittes befindet, der von einem entsprechenden vorbestimmten Ort entlang einem Außenrand des Hauptkörperabschnittes 23a nach außen vorragt, der zu der rechtwinkligen Plattenform geformt ist. Die Anzahl der Verbindungsanschlussabschnitte und die Anzahl der Fußabschnitte der Sammelschiene 23 entsprechen der Anzahl der Anschlussabschnitte für elektrischen Strom der Schaltvorrichtungen, die mit der Sammelschiene 23 verbunden sind. Eine Vorragerichtung, eine Form, ein Biegewinkel, die Häufigkeit des Biegens von jedem Fußabschnitt der Sammelschiene 23 sind in Abhängigkeit von den Orten der Anschlussabschnitte für elektrischen Strom festgelegt, die mit der Sammelschiene 23 verbunden sind.
Der Anschlussabschnitt 23b für hohen Strom (hohe Stomstärke) an dem anderen Ende des Hauptkörperabschnittes 23a ist mit einem Eingabe/Abgabe-Anschluss verbunden, der mit der zusammengebauten Batterie 13 verbunden ist, um den hohen elektrischen Strom zu leiten. Der Verbindungsanschlussabschnitt 23a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 23a2 sind jeweils als nach oben vorragende rechtwinklige Abschnitte ausgebildet, die einer nach dem anderen angeordnet sind und die voneinander in der Schaltausrichtrichtung beabstandet sind. Außerdem sind der Verbindungsanschlussabschnitt 23a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 23a2 in der Ausrichtrichtung der Schaltvorrichtungen und der Ausrichtrichtung der Sammelschienen ausgerichtet. Anders ausgedrückt stimmt die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 23a1 und die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 23a2 miteinander in der Richtung überein, die senkrecht zu sowohl der nach oben und nach unten weisenden Richtung als auch der Schaltausrichtrichtung ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 23a2 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 42 für elektrische Energie der entsprechenden Sekundärleistungsvorrichtung 4 verbunden ist, die am nächsten zu dem Anschlussabschnitt 23b für hohen Strom von den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 23a2 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 42 für elektrische Energie der Sekundärleistungsvorrichtung 4 verbunden ist, die am zweitnächsten zu dem Anschlussabschnitt 23b für hohen Strom von den (unter den) Sekundärleistungsvorrichtungen 4 ist.
Die Sammelschiene 22 hat: einen Hauptkörperabschnitt 22a, der in der Schaltausrichtrichtung länglich ist; eine Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten 23b1, 22b2, 22b3, 22b4, die von dem Hauptkörperabschnitt 22a vorragen; und einen Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom, der an einem Ende des Hauptkörperabschnittes 22a ausgebildet ist. Eine Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes 22a stimmt mit der Schaltausrichtrichtung überein, in der die Schaltvorrichtungen eine nach der anderen angeordnet sind. Der Hauptkörperabschnitt 21a der Sammelschiene 21 und der Hauptkörperabschnitt 22a der Sammelschiene 22 sind einer nach dem anderen angeordnet und sind voneinander in der Plattendickenrichtung der Sammelschiene 21, 22 beabstandet. Der Hauptkörperabschnitt 22a der Sammelschiene 22 und der Hauptkörperabschnitt 23a der Sammelschiene 23 sind einer nach dem anderen angeordnet und sind voneinander in der Plattendickenrichtung der Sammelschiene 22, 23 beabstandet. Jeder der Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 22 ist ein Abschnitt, der an einer distalen Endseite des entsprechenden Fußabschnittes angeordnet ist, der von einem entsprechenden vorbestimmten Ort entlang einem Außenrand des Hauptkörperabschnittes 22a nach außen vorragt, der zu der rechtwinkligen Plattenform geformt ist. Die Anzahl der Verbindungsanschlussabschnitte und die Anzahl der Fußabschnitte der Sammelschiene 22 entsprechen der Anzahl an Anschlussabschnitten für elektrischen Strom der Schaltvorrichtungen, die mit der Sammelschiene 22 verbunden sind. Eine Vorragerichtung, eine Form, ein Biegewinkel, die Häufigkeit der Biegung von jedem Fußabschnitt der Sammelschiene 22 sind in Abhängigkeit von den Orten der entsprechenden Anschlussabschnitte für elektrischen Strom festgelegt, die mit der Sammelschiene 22 verbunden sind.
Der Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom an einem Ende des Hauptkörperabschnittes 22a ist mit dem zweiten Eingabe/Abgabe-Anschluss 141 verbunden, um den hohen elektrischen Strom zu leiten. Der Anschluss 22d für hohen Strom ist ein Anschlussabschnitt für elektrischen Strom, durch den der elektrische Strom relativ zu dem Hauptkörperabschnitt 22a eingegeben oder ausgegeben wird. Der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 sind Abschnitte, die an einer distalen Endseite von entsprechenden nach oben vorragenden gebogenen Fußabschnitten angeordnet sind, die so an entsprechenden Orten angeordnet sind, die den Primärleistungsvorrichtungen 3 so entsprechen, dass die Fußabschnitte einer nach dem anderen angeordnet sind und voneinander in der Schaltausrichtrichtung beabstandet sind. Außerdem sind der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 in der Ausrichtrichtung der Schaltvorrichtungen und der Ausrichtrichtung der Sammelschienen ausgerichtet. Anders ausgedrückt stimmen die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 22b1 und die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 22b2 miteinander in der Richtung überein, die senkrecht zu sowohl der nach oben und nach unten weisenden Richtung als auch der Schaltausrichtrichtung ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 32 für elektrische Energie der entsprechenden Primärleistungsvorrichtung 3 verbunden ist, die am nächsten zu dem Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom von den Primärleistungsvorrichtungen 3 ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 32 für elektrische Energie der anderen Primärleistungsvorrichtung 3 verbunden ist, die am zweitnächsten zu dem Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom von den Primärleistungsvorrichtungen 3 ist.
Der Verbindungsanschlussabschnitt 223b3 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b4 sind Abschnitte, die an einer distalen Endseite von entsprechenden nach oben vorragenden gebogenen Fußabschnitten angeordnet sind, die an entsprechenden Orten angeordnet sind, die den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 so entsprechen, dass die Fußabschnitte einer nach dem anderen angeordnet sind und voneinander beabstandet in der Schaltausrichtrichtung sind. Außerdem sind der Verbindungsanschlussabschnitt 22b3 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b4 in der Ausrichtrichtung der Schaltvorrichtungen und der Ausrichtrichtung der Sammelschienenausgerichtet. Anders ausgedrückt stimmen die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 22b3 und die Position des Verbindungsanschlussabschnittes 23b4 miteinander in der Richtung überein, die senkrecht zu sowohl der nach oben und nach unten weisenden Richtung und der Schaltausrichtrichtung ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 22b4 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 42 für elektrische Energie der entsprechenden Sekundärleistungsvorrichtung verbunden ist, die am nächsten zu dem Anschlussabschnitt 23b für hohen Strom von den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 ist. Der Verbindungsanschlussabschnitt 22b4 ist ein Anschlussabschnitt, der mit dem Leitungsabschnitt 42 für elektrische Energie der anderen Sekundärleistungsvorrichtung 4 verbunden ist, die am zweitnächsten zu dem Anschlussabschnitt 23b für hohen Strom von den Sekundärleistungsvorrichtungen 4 ist.
Die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 21, der Sammelschiene 22 und der Sammelschiene 23 sind die Abschnitte, die mit den Leitungsabschnitten 32, 42 für elektrische Energie verbunden sind, die die komponentenseitigen Anschlussabschnitte der Schaltvorrichtungen sind. Die Sammelschiene 21 und die Sammelschiene 22 sind so angeordnet, dass eine Fläche des Hauptkörperabschnittes 21a der Sammelschiene 21 und eine Fläche des Hauptkörperabschnittes 22a der Sammelschiene 22 einander gegenüber stehen, und die Sammelschienen 21, 22 sind eine nach der anderen in einer senkrechten Richtung angeordnet, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes 21a, 22a von jeder der Sammelschienen 21, 22 ist. Die Sammelschiene 22 und die Sammelschiene 23 sind so angeordnet, dass eine Fläche des Hauptkörperabschnittes 22a der Sammelschiene 22 und eine Fläche des Hauptkörperabschnittes 23a der Sammelschiene 23 einander gegenüberstehen, und die Sammelschienen 22, 23 sind einer nach dem anderen in einer senkrechten Richtung angeordnet, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes 21a, 22a von jeder der Sammelschienen 22, 23 ist. Diese senkrechte Richtung ist ebenfalls eine Richtung, entlang der die Leistungsvorrichtungen und die Sammelschienen eine nach der anderen angeordnet sind. Die Sammelschiene 21 und die Sammelschiene 23 sind eine nach der anderen in einer Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes von jeder der Sammelschienen 21, 23 angeordnet. Der Hauptkörperabschnitt 21a der Sammelschiene 21 und der Hauptkörperabschnitt 23a der Sammelschiene 23 sind einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes 21a, 23a von jeder der Sammelschienen 21, 23 angeordnet. Beispiele der Kombination der Primärsammelschiene und der Sekundärsammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen eine Kombination von der Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 22, eine Kombination von der Sammelschiene 23 und der Sammelschiene 22 und eine Kombination von der Sammelschiene 21, der Sammelschiene 22 und der Sammelschiene 23.
Das Verbindungselement das zu den Schaltvorrichtungen zugehörig ist, von denen jede ein Beispiel der elektrischen Komponente (elektrisches Bauteil) der Batterievorrichtung 10 ist, umfasst: die Sammelschiene 22; und die Sammelschiene 21 oder die Sammelschiene 23. Bei dem in den 6 bis 8 gezeigten Beispiel sind die Verbindungsanschlussabschnitte in Bezug auf die Sammelschiene 21 und die Sammelschiene 22 beschrieben, die einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes von jeweils der Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 22 ist. Die Verbindungsanschlussabschnitte 21a1, 21a2 der Sammelschiene 21 und die Verbindungsanschlussabschnitte 22b1, 22b2 der Sammelschiene 22 sind einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes 21a, 22a oder der Schaltausrichtrichtung angeordnet. Die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene können einer nach dem anderen in einer kreuzenden Richtung angeordnet sein, die die senkrechte Richtung kreuzt, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes der Sammelschiene ist.
Eine elektrische Bauteileinheit (Komponenteneinheit) der Batterievorrichtung 10 umfasst: das Verbindungselement; und die Vielzahl an elektrischen Komponenten (elektrische Bauteile), von denen jedes die komponentenseitigen Anschlussabschnitte hat, die jeweils mit den entsprechenden Verbindungsanschlussabschnitten verbunden sind. Die elektrische Komponenteneinheit kann das Sammelschienenaufnahmegehäuse umfassen, das die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene so aufnimmt, dass die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene eine nach der anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes von jeweils der Primärsammelschiene und der Sekundärsammelschiene ist. Wenn die elektrische Komponenteneinheit das Sammelschienenaufnahmegehäuse aufweist, können die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene jeweils an erwünschten Orten gehalten werden. Daher können die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene, die jeweils mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, einer nach dem anderen in der kreuzenden Richtung angeordnet sein, die die senkrechte Richtung kreuzt.
Wie dies in den 7 und 8 gezeigt ist, sind der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 der Sammelschiene 22 die Abschnitte, die an der distalen Endseite der gebogenen Fußabschnitte angeordnet sind, die von dem Hauptkörperabschnitt 22a zu der Sammelschiene 21 vorragen und in der Mitte des Weges gebogen sind. Ein Verbindungsteil des Verbindungsanschlussabschnittes 22b1 und ein Verbindungsteil des Verbindungsanschlussabschnittes 22b2, die jeweils mit den entsprechenden komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, bilden jeweils Verbindungsflächen 22c, die parallel zu Verbindungsflächen 21c des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 21a2 der Sammelschiene 21 sind. Der Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 21a2 sind so aufgebaut, dass sie von einem oberen Endteil des Hauptkörperabschnittes 21a nach oben vorragen, und ein Verbindungsteil des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 und ein Verbindungsteil des Verbindungsanschlussabschnittes 21a2, die jeweils mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, bilden jeweils die Verbindungsflächen 21c, die sich entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes erstrecken. Eine Position der Verbindungsfläche 22c und jeweils dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 stimmt mit einer Position der Verbindungsfläche 21c von jeweils dem Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 21a2 in der senkrechten Richtung überein, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes 22a ist.
Daher sind der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 an der Position vorgesehen, die mit der Position des Hauptkörperabschnittes 21a und den Verbindungsanschlussabschnitten 21a1, 21a2 der Sammelschiene 21 in der senkrechten Richtung übereinstimmt. Wie dies vorstehend erörtert ist, ragen der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 in großem Maße bis jenseits des Hauptkörperabschnittes 22a zu der Schalterseite vor, um auf die komponentenseitigen Anschlussabschnitte zu treffen. Hierbei können, wie dies in einem anderen Beispiel der Fall ist, dass es sich von dem in den 6 bis 8 gezeigten Beispiel unterscheidet, die Sammelschiene 21 und die Sammelschiene 22 miteinander so vertauscht (gewechselt) sein, dass die Verbindungsanschlussabschnitte 21a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 21a2 in hohem Maße bis jenseits des Hauptkörperabschnittes 21a zu der Schalterseite vorragen, um auf die komponentenseitigen Anschlussabschnitte zu treffen.
Nachstehend sind die Vorteile beschrieben, die durch das erste Ausführungsbeispiel erzielt werden können. Das Verbindungselement der Batterievorrichtung 10 bildet die Primärsammelschiene (die Primärsammelschienen) und die Sekundärsammelschiene anhand beliebiger Kombinationen aus: die Kombination aus der Sammelschiene 21 und der Sammelschiene 22; die Kombination aus der Sammelschiene 23 und der Sammelschiene 22; und die Kombination aus der Sammelschiene 21, der Sammelschiene 22 und der Sammelschiene 23. In dem Zustand, bei dem die Sammelschienen, die jeweils als die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene dienen, eine nach der anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes von jeder der Sammelschienen ist, sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschienen, die jeweils als die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene dienen, einer nach dem anderen in der kreuzenden Richtung angeordnet, die die senkrechte Richtung kreuzt. Bei den Sammelschienen, die den Hauptkörperabschnitt jeweils haben, die einander gegenüberstehen, sind die Fußabschnitte (anders ausgedrückt die Erstreckungsabschnitte), von denen jeder zwischen dem entsprechenden Hauptkörperabschnitt und dem entsprechenden Verbindungsanschlussabschnitt verbindet, so aufgebaut, dass die Fußabschnitte von jeder der Sammelschienen zu den Verbindungsanschlussabschnitten der anderen der Sammelschienen vorragen. Dadurch trägt diese Anordnung dazu bei, dass die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschienen einer nach dem anderen in der kreuzenden Richtung angeordnet sind.
In dem Verbindungselement sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschienen einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes oder der kreuzenden Richtung angeordnet. Daher kann zum Zeitpunkt des jeweiligen Verbindens der Verbindungsanschlussabschnitte mit den Leitungsabschnitten 32, 42 für elektrische Energie der Verbindungsvorgang ausgeführt werden, in dem beispielsweise ein Werkzeug oder eine Maschine in einer einzigen Richtung bewegt wird. Dadurch kann der Verbindungsvorgang ausgeführt werden, ohne die Bewegungsrichtung in der Mitte des Verbindungsvorgangs wesentlich zu ändern. Somit kann durch das vorstehend beschriebene Verbindungselement der Verbindungsvorgang vereinfacht werden. Dadurch können die Verbindungen zwischen jeder Schaltvorrichtung (bei dem Beispiel der elektrischen Vorrichtung) und der entsprechenden Sammelschienen mit Leichtigkeit ausgebildet werden.
Die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene sind einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes angeordnet. Bei den Sammelschienen, bei denen die Hauptkörperabschnitte jeweils zueinander gegenüberstehen, sind die Fußabschnitte (anders ausgedrückt die Erstreckungsabschnitte), von denen jeder zwischen dem entsprechenden Hauptkörperabschnitt und dem entsprechenden Verbindungsanschlussabschnitt verbindet, so aufgebaut, dass die Fußabschnitte der einen der Sammelschienen zu den Verbindungsanschlussabschnitten der anderen der Sammelschienen vorragen. Dadurch trägt diese Anordnung zu einem Aufbau bei, bei dem die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschienen einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes von jeder der Sammelschienen angeordnet sind.
Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau kann zum Zeitpunkt des jeweiligen Verbindens der Verbindungsanschlussabschnitte mit den Leitungsabschnitten 32, 42 für elektrische Energie der Verbindungsvorgang ausgeführt werden, indem beispielsweise das Werkzeug oder die Maschine in der Richtung, die als die einzige Richtung dient, entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes bewegt wird. Daher kann der Verbindungsvorgang ausgeführt werden, ohne dass die Bewegungsrichtung in der Mitte des Verbindungsvorgangs sich im Wesentlichen ändert. Darüber hinaus ist es in dem Fall, bei dem die Schaltvorrichtungen, die mit den Verbindungsanschlussabschnitten zu verbinden sind, einer nach der anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes angeordnet sind, möglich, die Schaltvorrichtungen zu verwenden, die die komponentenseitigen Anschlussabschnitte haben, von denen jeder eine identische Vorragelänge hat. Daher ist es möglich, die gemeinsame Art an Schaltvorrichtungen als die Schaltvorrichtungen zu verwenden, die an der Batterievorrichtung 10 eingebaut werden. Somit ist ein zusätzlicher Prozess oder eine zusätzliche Einstellung in Bezug auf die vorragende Länge der komponentenseitigen Anschlussabschnitte nicht erforderlich, und es ist möglich, die Schaltvorrichtungen zu vereinheitlichen.
Die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschienen und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschienen haben die Verbindungsflächen, die sich entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes erstrecken und die jeweils mit den entsprechenden komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind. Durch diesen Aufbau bilden die Verbindungsflächen, die mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, die ebenen Flächen, die parallel zu der Richtung entlang des Hauptkörperabschnittes sind, entlang der beispielsweise das Werkzeug oder die Maschine bewegt wird. Daher können die Flächeninhalte der Verbindungsabschnitte, die beispielsweise durch Schweißen verbunden sind, vergrößert werden, und dadurch kann eine erforderliche Verbindungskraft der Verbindungsabschnitte sichergestellt werden.
Die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene haben Verbindungsflächen, die sich in der kreuzenden Richtung erstrecken, die die Fläche des Hauptkörperabschnittes kreuzt, und die mit den entsprechenden komponentenseitigen Anschlussabschnitten jeweils verbunden sind. Durch diesen Aufbau bilden die Verbindungsflächen, die mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, die ebenen Flächen, die sich in der kreuzenden Richtung erstrecken, in der beispielsweise das Werkzeug oder die Maschine bewegt wird. Daher können die Flächeninhalte der Verbindungsabschnitte, die beispielsweise durch Schweißen verbunden werden, vergrößert werden, und dadurch kann die erforderliche Verbindungskraft der Verbindungsabschnitte sichergestellt werden. Durch diesen Aufbau ragen die Verbindungsanschlussabschnitte nicht nach außen bis jenseits der Primärsammelschiene oder der Sekundärsammelschiene vor, sodass die Größe des Verbindungselementes eingeschränkt werden kann, und dadurch kann die Batterievorrichtung 10 kompakt gestaltet werden. Darüber hinaus ist es durch diesen Aufbau möglich, den Aufbau so vorzusehen, dass die Verbindungsanschlussabschnitte von entweder der Primärsammelschiene oder der Sekundärsammelschiene nicht zu dem anderen d.h. der Sekundärsammelschiene oder der Primärsammelschiene vorragen. Daher ist es möglich, den Prozessumfang wie beispielsweise das Biegen für die Verbindungsanschlussabschnitte zu reduzieren.
Die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene sind an einer Position angeordnet, die mit einer Position der äußersten Sammelschiene von der Vielzahl an Sammelschienen übereinstimmen, die die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene umfassen und die einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes ist. Durch diesen Aufbau ragen die Verbindungsanschlussabschnitte nicht nach außen bis jenseits der vorstehend beschriebenen äußersten Sammelschienen vor, sodass die Größe des Verbindungselementes eingeschränkt werden kann, und dadurch kann die Batterievorrichtung 10 kompakt gestaltet werden.
Die Außenabdeckungen der Schaltvorrichtungen sind in einem Zustand eingebaut, bei dem die Außenabdeckungen der Schaltvorrichtungen von der Schalttafel 2 beabstandet sind. Durch diesen Aufbau gelangen die Außenabdeckungen der Schaltvorrichtungen nicht mit der Schalttafel 2 in Kontakt. Somit ist es möglich, den Aufbau so vorzusehen, dass die Schalttafel 2 nicht in dem Wärmeabgabepfad umfasst ist. In dieser Weise wird die Wärme der Schaltvorrichtungen zu den Wärmeabgabeelementen 6A, 6B geleitet, ohne durch die Schalttafel 2 zu treten, die einen hohen thermischen Widerstand hat. Daher kann das Wärmeabgabevermögen im Vergleich zu einem Aufbau verbessert werden, bei dem die Schaltvorrichtungen mit der Schalttafel 2 in Kontakt stehen.
Die Schaltvorrichtung umfasst: die Signalleitungsabschnitte 31, die das elektrische Signal leiten; und die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie, die den elektrischen Strom leiten. Die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie sind mit dem Eingabe/Abgabe-Anschluss durch die Sammelschiene 33 verbunden und sind nicht der Schalttafel 2 verbunden. Die Signalleitungsabschnitte 31 sind Reedanschlüsse, die von der Innenseite zu der Außenseite der Schaltvorrichtung vorragen und mit der Schalttafel 2 verbunden sind. Die Signalleitungsabschnitte 31 sind in Löcher der Schalttafel 2 eingeführt und an einer der entgegengesetzten Flächen der Schalttafel 2 verschweißt oder an beiden der entgegengesetzten Flächen der Schalttafel 2 verschweißt, sodass die Signalleitungsabschnitte 31 mit der Schalttafel 2 verbunden sind. Durch diesen Aufbau fließt der hohe elektrische Strom nicht durch die Signalleitungsabschnitte 31. Dadurch tritt eine hohe Wärmeübertragung von den Signalleitungsabschnitten 31 zu der Schalttafel 2 nicht auf. Darüber hinaus sind die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie nicht mit der Schalttafel 2 verbunden. Daher wird die an den Leitungsabschnitten 32 für elektrische Energie erzeugte Wärme nicht zu der Schalttafel übertragen. Als ein Ergebnis kann die Wärme, die von den Leitungsabschnitten 32 für elektrische Energie erzeugt wird, zu den Wärmeabgabeelementen 6A, 6B durch die Schaltvorrichtungen übertragen werden und kann von den Wärmeabgabeelementen 6A, 6B abgegeben werden.
In dem Verbindungselement des ersten Ausführungsbeispiels sind der Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene und der Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene einer nach dem anderen angeordnet und voneinander in der Plattendickenrichtung von jedem Hauptkörperabschnitt beabstandet. Die Anschlussabschnitte für elektrischen Strom an jeweils der Primärsammelschiene und der Sekundärsammelschiene ragen jeweils von dem entsprechenden Hauptkörperabschnitt in der gemeinsamen Richtung an den entsprechenden Orten vor, die voneinander in der Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes versetzt sind.
Durch diesen Aufbau können der Anschlussabschnitt 21B für hohen Strom und der Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom in einer von einer Vielzahl an verschiedenen Richtungen wie in dem Fall von 20 vorragen, bei der die beiden Hauptkörperabschnitte sich gerade in der einen Richtung erstrecken, und wie in einem Fall von 3, bei dem die beiden Hauptkörperabschnitte jeweils in der Mitte gebogen sind. Dadurch ist es möglich, das Verbindungselement vorzusehen, das einen hohen Freiheitsgrad in Hinblick auf den Einbauort für die Eingabe/Abgabe-Anschlüsse hat, die jeweils mit dem Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom und dem Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom verbunden sind.
Gemäß dem in 3 gezeigten Aufbau ragen der Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom der Sammelschiene 21 und der Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom der Sammelschiene 22 jeweils von den Hauptkörperabschnitten 21a, 22a, die einer nach dem anderen in deren Dickenrichtung angeordnet sind, in der gemeinsamen Richtung an den entsprechenden Orten vor, die voneinander in der Erstreckungsrichtung der Endteile der Hauptkörperabschnitte 21a, 22a versetzt sind, die in der Mitte der Hauptkörperabschnitte 21a, 22a gebogen sind. Durch diesen Aufbau ist es möglich, den Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom und den Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom, die in der kreuzenden Richtung vorragen, die die Ausrichtrichtung der beiden Hauptkörperabschnitte kreuzt, an den beiden Sammelschienen vorzusehen, die jeweils die Hauptkörperabschnitte haben, die in der Mitte gebogen sind.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben. In jeder der Zeichnungen sind die Bestandteile anhand der Bezugszeichen gezeigt, die die Gleichen wie die Bezugszeichen in den Zeichnungen des ersten Ausführungsbeispiels sind, wobei sie ähnliche Bauelemente sind und gleiche Effekte und Vorteile wie im ersten Ausführungsbeispiel vorsehen. Nachstehend sind die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Das in den 9 bis 11 gezeigte Beispiel ist eine Abwandlung des in den 6 bis 8 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels. Nachstehend sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 121 und der Sammelschiene 22 beschrieben, die einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes von jeweils der Sammelschiene 121 und der Sammelschiene 22 ist. Die Verbindungsanschlussabschnitte 121a1, 121a2 der Sammelschiene 121 und die Verbindungsanschlussabschnitte 22b1, 22b2 der Sammelschiene 22 sind einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes 121a, 22a oder der Schaltausrichtrichtung angeordnet.
Die Sammelschiene 121 unterscheidet sich von der Sammelschiene 21 im Hinblick darauf, dass der Verbindungsanschlussabschnitt 121a1 und der Verbindungsanschlussabschluss 121a2 distale Endabschnitte der Fußabschnitte sind, die von dem Hauptkörperabschnitt 121a zu der Sammelschiene 22 vorragen und an der Mitte gebogen sind. Verbindungsteile des Verbindungsanschlussabschnittes 121a1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 121a2, die mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, bilden jeweils die Verbindungsflächen 121c, die jeweils parallel zu den Verbindungsflächen 22c des Verbindungsanschlussabschnittes 22b1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 22b2 der Sammelschiene 22 sind. Eine Position der Verbindungsfläche 121c von jeweils dem Verbindungsanschlussabschnitt 121a1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 121a2 stimmt mit einer Position der Verbindungsfläche 22c von jeweils dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 in der senkrechten Richtung überein, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes 121a ist.
Der Verbindungsanschlussabschnitt 121a1, der Verbindungsanschlussabschnitt 121a2, der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 sind zwischen der Sammelschiene 121 und der Sammelschiene 22 oder zwischen dem Hauptkörperabschnitt 121a und dem Hauptkörperabschnitt 22a in der senkrechten Richtung angeordnet. Der Verbindungsanschlussabschnitt 121a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 121a2 ragen in hohem Maße bis jenseits des Hauptkörperabschnittes 121a zu der Seite der Sammelschiene 22 vor und ragen dadurch weg von den Außenabdeckungen der Leistungsvorrichtungen vor. Der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 ragen bis jenseits des Hauptkörperabschnittes 22a zu der Schalterseite vor, um auf die komponentenseitigen Anschlussabschnitte zu treffen.
Gemäß dem Verbindungselement des zweiten Ausführungsbeispiels ragen die Verbindungsanschlussabschnitte nicht nach außen bis jenseits der Primärsammelschiene oder der Sekundärsammelschiene vor, sodass die Größe der Schaltvorrichtungen und des Verbindungselementes gemessen in der senkrechten Richtung begrenzt werden kann, und dadurch kann die Batterievorrichtung 10 kompakt gestaltet werden.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene zwischen den beiden entgegengesetzten äußersten Sammelschienen von der Vielzahl an Sammelschienen, die die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene umfassen, angeordnet und sind einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes ist. Durch diesen Aufbau ragen die Verbindungsanschlussabschnitte nicht nach außen bis jenseits der beiden entgegengesetzten äußersten Sammelschienen vor, sodass die Größe des Verbindungselementes begrenzt werden kann, und dadurch kann die Batterievorrichtung 10 kompakt gestaltet werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Nachstehend ist in einem dritten Ausführungsbeispiel eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben. In jeder der Zeichnungen sind die Bestandteile, die anhand der gleichen Bezugszeichen wie die Bezugszeichen in den Zeichnungen der vorherigen Ausführungsbeispiele gezeigt sind, ähnliche Bestandteile und sehen gleiche Effekte und Vorteile wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen vor. Nachstehend sind die Unterschiede gegenüber den vorliegenden Ausführungsbeispielen beschrieben.
Das in den 12 bis 14 gezeigte Beispiel ist eine Abwandlung des in den 9 bis 11 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels. Nachstehend sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 221 und der Sammelschiene 22 beschrieben, die einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes sowohl der Sammelschiene 221 als auch der Sammelschiene 22 ist. Die Verbindungsanschlussabschnitte 221a1, 221a2 der Sammelschiene 221 und die Verbindungsanschlussabschnitte 22b1, 22b2 der Sammelschiene 22 sind einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes 221a, 22a oder der Schaltausrichtrichtung angeordnet.
Die Sammelschiene 221 unterscheidet sich von der Sammelschiene 121 im Hinblick darauf, dass der Verbindungsanschlussabschnitt 221a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 221a2 an der oberen Seite des Verbindungsanschlussabschnittes 22b1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 22b2 angeordnet sind. Wie dies in 13 gezeigt ist, sind der Verbindungsanschlussabschnitt 221a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 212a2 Abschnitte, die sich an der distalen Endseite der Fußabschnitte befinden, die in hohem Maße in einer derartigen Weise nach oben vorragen, das untere Enden des Verbindungsanschlussabschnittes 221a1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 221a2, die mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, sich an der oberen Seite von oberen Enden des Anschlussverbindungsabschnittes 22b1 und des Anschlussverbindungsabschnittes 22b2 befinden. Daher sind die komponentenseitigen Anschlussabschnitte, die mit dem Verbindungsanschlussabschnitt 221a1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 221a2 verbunden sind, an der oberen Seite der komponentenseitigen Anschlussabschnitte angeordnet, die mit dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 verbunden sind.
Verbindungsteile des Verbindungsanschlussabschnittes 221a1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 221a2, die mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, bilden jeweils die Verbindungsflächen 221c, die parallel zu den Verbindungsflächen 22c des Verbindungsanschlussabschnittes 22b1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 22b2 der Sammelschiene 22 sind. Eine Position der Verbindungsfläche 221c von jeweils dem Verbindungsanschlussabschnitt 221a1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 221a2 stimmt mit einer Position der Verbindungsfläche 22c von jeweils dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 in der senkrechten Richtung überein, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes 221a ist.
Der Verbindungsanschlussabschnitt 221a1, der Verbindungsanschlussabschnitt 221a2, der Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 sind zwischen dem Hauptkörperabschnitt 221a der Sammelschiene 221 und dem Hauptkörperabschnitt 22a der Sammelschiene 22 in der senkrechten Richtung angeordnet. Der Verbindungsanschlussabschnitt 221a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 221a2 ragen bis jenseits des Hauptkörperabschnittes 221a zu der Seite der Sammelschiene 22 vor und ragen nach oben bis jenseits der Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 22 vor. Daher ist es möglich, die Leistungsvorrichtungen zu verbinden, die bei unterschiedlichen Höhen angeordneten Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie haben.
Gemäß dem Verbindungselement des dritten Ausführungsbeispiels ragen die Verbindungsanschlussabschnitte nicht nach außen von der Primärsammelschiene oder der Sekundärsammelschiene vor, sodass die Größe der Batterievorrichtung 10, die die Schaltvorrichtungen und das Verbindungselement aufweist, in der senkrechten Richtung begrenzt werden kann, und dadurch kann die Batterievorrichtung 10 kompakt gestaltet werden.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene zwischen den beiden entgegengesetzten äußersten Sammelschienen von der Vielzahl an Sammelschienen, die die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene umfassen und die einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes ist, angeordnet.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In einem vierten Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. In jeder der Zeichnungen sind die Bestandteile, die die gleichen Bezugszeichen wie die Bezugszeichen in den Zeichnungen des ersten Ausführungsbeispiels haben, ähnliche Bestandteile und sehen gleiche Effekte und Vorteile wie im ersten Ausführungsbeispiel vor. Nachstehend sind die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie dies in 15 gezeigt ist, sind bei der Sammelschiene 321 und der Sammelschiene 122, die einer nach dem anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes ist, obwohl die Position der Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 321 und die Position der Verbindungsanschlussabschnitte der Sammelschiene 122 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung identisch festgelegt sind, die Position des Hauptkörperabschnittes der Sammelschiene 321 und die Position des Hauptkörperabschnittes der Sammelschiene 122 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung voneinander unterschiedlich. Die Sammelschiene 122 umfasst: den Hauptkörperabschnitt 122a, der in der Schaltausrichtrichtung länglich ist; und den Verbindungsanschlussabschnitt 122b1 und den Verbindungsanschlussabschnitt 122b2, die jeweils von dem Hauptkörperabschnitt 122a vorragen. Die Sammelschiene 321 umfasst: den Hauptkörperabschnitt 321a, der in der Schaltausrichtrichtung länglich ist; und den Verbindungsanschlussabschnitt 321a1 und den Verbindungsanschlussabschnitt 321a2, die jeweils von dem Hauptkörperabschnitt 321a durch einen gebogenen Abschnitt vorragen, der zu einer U-Form geformt ist.
Der Hauptkörperabschnitt 321a befindet sich an der unteren Seite des Hauptkörperabschnittes 122a, und jeder der gebogenen Abschnitte, die jeweils in der U-Form geformt sind und sich jeweils von dem Hauptkörperabschnitt 321a zu dem entsprechenden Verbindungsanschlussabschnitt erstrecken, hat eine Länge gemessen in der nach oben und nach unten weisenden Richtung, die gleich wie die Länge des Hauptkörperabschnittes 122a gemessen in der nach oben und nach unten weisenden Richtung ist. Die Verbindungsanschlussabschnitte 321a1, 321a2 der Sammelschiene 321 und die Verbindungsanschlussabschnitte 122b1, 122b2 der Sammelschiene 122 sind einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes 321a, 122a oder der Schaltausrichtrichtung angeordnet, und die Position der Verbindungsanschlussabschnitte 321a1, 321a2 der Sammelschiene 321 und die Position der Verbindungsanschlussabschnitte 122b1, 122b2 der Sammelschiene 122 in der nach oben und nach unten weisenden Richtung sind identisch festgelegt.
Verbindungsteile des Verbindungsanschlussabschnittes 321a1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 321a2, die mit den komponentenseitigen Anschlussabschnitten verbunden sind, bilden jeweils die Verbindungsflächen 321c, die parallel mit den Verbindungsflächen 122c des Verbindungsanschlussabschnittes 122b1 und des Verbindungsanschlussabschnittes 122b2 der Sammelschiene 122 sind. Eine Position der Verbindungsfläche 321c von sowohl dem Verbindungsanschlussabschnitt 321a1 als auch dem Verbindungsanschlussabschnitt 321a2 stimmt mit einer Position der Verbindungsfläche 122c von sowohl dem Verbindungsanschlussabschnitt 122b1 als auch dem Verbindungsanschlussabschnitt 122b2 in der senkrechten Richtung überein, die senkrecht zu dem Hauptkörperabschnitt 321a ist.
Daher sind der Verbindungsanschlussabschnitt 321a1 und der Verbindungsanschlussabschnitt 321a2 an der Position vorgesehen, die mit der Position des Hauptkörperabschnittes 122a und der Verbindungsanschlussabschnitte 122b1, 122b2 der Sammelschiene 122 in der senkrechten Richtung übereinstimmt. Der Hauptkörperabschnitt 321a ist an der Position vorgesehen, die mit der Position der Verbindungsanschlussabschnitte 321a1, 321a2 in der senkrechten Richtung übereinstimmt.
Bei dem Verbindungselement des vierten Ausführungsbeispiels sind der Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene und der Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene einer nach dem anderen in der nach oben und nach unten weisenden Richtung an der gleichen Position in der senkrechten Richtung angeordnet, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes ist. Durch diesen Aufbau ist es möglich, die Größe des Sammelschienenstützelementes zu begrenzen, das den Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene und den Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene aufnimmt. Außerdem sind bei diesem Aufbau die Verbindungsanschlussabschnitte auch benachbart zu dem Hauptkörperabschnitt in der nach oben und nach unten weisenden Richtung angeordnet. Daher kann die Größe des Verbindungselementes in der senkrechten Richtung reduziert werden und dadurch kann die Batterievorrichtung 10 kompakt gestaltet werden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
In einem fünften Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. In jeder der Zeichnungen sind die Bestandteile anhand von Bezugszeichen gezeigt, die die Gleichen wie die Bezugszeichen der Zeichnungen des ersten Ausführungsbeispiels sind, und sie sind ähnliche Bestandteile und sehen die gleichen Effekte und Vorteile wie im ersten Ausführungsbeispiel vor. Nachstehend sind die Unterschiede gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie dies in 16 gezeigt ist, ist eine Position der Verbindungsfläche 121c von sowohl dem Verbindungsanschlussabschnitt 121a1 als auch dem Verbindungsanschlussabschnitt 121a2 um einen Betrag, der im Allgemeinen einer Plattendicke der Sammelschiene 121, 22 entspricht, von einer Position der Verbindungsfläche 22c von sowohl dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b1 als auch dem Verbindungsanschlussabschnitt 22b2 in der senkrechten Richtung versetzt, die senkrecht zu der Fläche des Hauptkörperabschnittes 121a ist. Selbst bei dem Aufbau des fünften Ausführungsbeispiels sind die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene einer nach dem anderen in der Richtung entlang der Fläche des Hauptkörperabschnittes 121a angeordnet. Der Aufbau des fünften Ausführungsbeispiels, bei dem die Position der Verbindungsfläche von jedem der Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene gegenüber der Position der Verbindungsfläche von jedem der Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene um den Betrag versetzt ist, der der Plattendicke entspricht, ist ebenfalls auf die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene der anderen Ausführungsbeispiele anwendbar, die anders als bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind (die anderen Ausführungsbeispiele außer dem zweiten Ausführungsbeispiel).
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
In einem sechsten Ausführungsbeispiel sind die Sammelschienen 421, 222, die eine Abwandlung der Sammelschienen 21, 22 des ersten Ausführungsbeispiels sind, unter Bezugnahme auf 20 beschrieben. Die Sammelschiene 421, die als die Primärsammelschiene dient und die Sammelschiene 222, die als die Sekundärsammelschiene dient, sind im Wesentlichen identisch zu den Sammelschienen 21 und der Sammelschiene 22 des ersten Ausführungsbeispiels und sehen die gleichen Funktionen und gleichen Vorteile vor mit Ausnahme des in 20 gezeigten Aufbaus. Nachstehend sind die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie dies in 20 gezeigt ist, ragen ein Anschlussabschnitt 421b für einen hohen Strom der Sammelschiene 421 und ein Anschlussabschnitt 222d für hohen Strom der Sammelschiene 222 jeweils in einer gemeinsamen Richtung von den Hauptkörperabschnitten 421a, 222a an den jeweiligen entsprechenden Orten vor, die voneinander in der Erstreckungsrichtung von jeden Hauptkörperabschnitt 421a, 222a versetzt sind, während die Hauptkörperabschnitte 421a, 222a einer nach dem anderen in der Plattendickenrichtung angeordnet sind. Die Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes 421a und die Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes 222a stimmen mit einer einzigen Richtung überein, die als auch die Schaltausrichtrichtung bezeichnet ist. Der Anschlussabschnitt 421b für hohen Strom und der Anschlussabschnitt 222d für hohen Strom entsprechen jeweils dem Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom und dem Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom. Der Hauptkörperabschnitt 421a und der Hauptkörperabschnitt 222a entsprechen jeweils dem Hauptkörperabschnitt 21a und dem Hauptkörperabschnitt 22a.
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel sind der Hauptkörperabschnitt 421a der Primärsammelschiene und der Hauptkörperabschnitt 222a der Sekundärsammelschiene einer nach dem anderen angeordnet und sind voneinander in der Plattendickenrichtung beabstandet. Der Anschlussabschnitt 421b für hohen Strom der Primärsammelschiene und der Anschlussabschnitt 222d für hohen Strom der Sekundärsammelschiene ragen jeweils in der gemeinsamen Richtung von den Hauptkörperabschnitten 421a, 222a an den entsprechenden Orten vor, die voneinander in der Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnittes 421a, 222a versetzt sind. Durch diesen Aufbau können in dem Fall, bei dem die beiden Hauptkörperabschnitte sich in der einen Richtung erstrecken, der Anschlussabschnitt 21b für hohen Strom und der Anschlussabschnitt 22d für hohen Strom, die jeweils von den Hauptkörperabschnitten in der Ausrichtrichtung der Hauptkörperabschnitte vorragen, vorgesehen werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die vorliegende Erfindung deckt die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele und deren Abwandlungen ab, auf die Fachleute kommen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung in verschiedenen Weisen ausgeführt werden, ohne auf die Kombinationen der Komponenten und Elemente beschränkt zu sein, die in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Die vorliegende Erfindung kann anhand verschiedener Kombinationen ausgeführt werden. Die vorliegende Erfindung kann zusätzliche Abschnitte umfassen, die zu den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen hinzugefügt sind. Die vorliegende Erfindung deckt Abwandlungen der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele ab, bei denen eine oder mehrere Komponenten und/oder Elemente der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele weggelassen sind. Die vorliegende Erfindung deckt ein Austauschen oder Ersetzen oder ein Kombinieren von einem oder mehreren Komponenten und/oder Elementen von einem der Ausführungsbeispiele mit einer oder mehreren Komponenten und/oder Elementen eines anderen oder mehreren der Ausführungsbeispiele ab. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Offenbarung der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt.
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen kann jeder der Schaltvorrichtungen, die mit den Sammelschienen verbunden sind, durch eine Komponente (ein Bauelement) wie beispielsweise eine Sicherung, ein Widerstand oder ein Kondensator ersetzt werden, die als elektrisches Bauteil eingeordnet wird.
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen kann die Verbindung zwischen jedem komponentenseitigen Anschlussabschnitt und dem entsprechenden Verbindungsanschlussabschnitt gestaltet werden durch: Verstemmen; einem Fixieraufbau unter Verwendung einer Schraube, eines Bolzen und einer Mutter; ein Schmelzverbinden oder Schweißverbinden, wie beispielsweise TIG-Schweißen; Laserschweißen; oder Festzustandsschweißen wie beispielsweise Widerstandsschweißen. In dem Fall des Ausführens des TIG-Schweißens wird wunschgemäß sauerstofffreies Kupfer als das Material von zumindest einem der Elemente angewendet, um ein Heißreißen zu begrenzen.
Die Formen der distalen Endteile von beispielsweise dem Leitungsabschnitt für elektrische Energie (der als der komponentenseitige Anschlussabschnitt dient) 32 und des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 können eine in 17 gezeigte vorragende Form außer der flachen Form haben. Außerdem können die Formen der distalen Endteile von beispielsweise dem Leitungsabschnitt für elektrische Energie (der als der komponentenseitige Anschlussabschnitt dient) 32 und des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 so sein, dass der distale Endteil von entweder dem Leitungsabschnitt 32 für elektrische Energie oder dem Verbindungsabschnitt 21a1 abgeschrägt ist, wie dies in 18 gezeigt ist. In diesen Fällen ist ein Ort von beispielsweise dem Schweißen einer Verbindung zwischen den beiden Abschnitten. Außerdem kann die entgegengesetzte (gegenüberliegende) Richtung der beiden Abschnitte beispielsweise die Querrichtung oder die nach oben und nach unten weisende Richtung sein. Das Verbindungsverfahren von beispielsweise dem Leitungsabschnitt für elektrische Energie (der als der komponentenseitige Anschlussabschnitt dient) 32 und dem Verbindungsanschlussabschnitt 21a1 kann ein Verfahren sein, bei dem beispielsweise das TIG-Schweißen von der Fläche des Leitungsabschnittes 32 für elektrische Energie oder des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem die Fläche des Leitungsabschnittes 32 für elektrische Energie und die Fläche des Verbindungsanschlussabschnittes 21a1 miteinander in Kontakt stehen, wie dies in 19 gezeigt ist.
Die Primärsammelschiene (die Primärsammelschienen) und die Sekundärsammelschiene (die Sekundärsammelschienen) der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die Kombination der Sammelschienen und die Anzahl der Sammelschienen beschränkt, die in der vorliegenden Beschreibung aufgeführt ist. Beispielsweise kann die Anzahl der Sammelschienen, die einer hinter dem anderen in der Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu dem Hauptkörperabschnitt ist, drei oder mehr betragen.
Die Fußabschnitte der Primärsammelschiene und der Sekundärsammelschiene, die in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben sind, sind zu der gebogenen Form geformt. Alternativ können die Fußabschnitte der Primärsammelschiene und der Sekundärsammelschiene zu einer gekrümmten Form geformt sein.
Die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele können jeweils unterschiedliche Plattendicken haben. Die Verbindungsanschlussabschnitte der Primärsammelschiene und die Verbindungsanschlussabschnitte der Sekundärsammelschiene der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele können zueinander im Hinblick auf die Plattendicke und/oder die Größe in der Ausrichtrichtung unterschiedlich sein.
Die Leistungsvorrichtungen der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele können jeweils durch ein mechanisches Relais ersetzt werden, das eine Halbleitervorrichtung nicht aufweist und eine Eingabe und Abgabe von elektrischer Energie relativ zu einer Batterie steuert. Das mechanische Relais ist eine Schaltvorrichtung, die beispielsweise eine Spule und Kontakte aufweist und die Eingabe und Abgabe der elektrischen Energie durch Herbeiführen eines Zustandes steuert, bei dem das Fließen elektrischer Energie durch Schließen der Kontakte ermöglicht wird. In dem Fall des mechanischen Relais ist die Außenabdeckung des mechanischen Relais in einer Form eines rechtwinkligen parallelepipedartigen Gehäuses, das beispielsweise aus Kunststoff hergestellt ist. Die Signalleitungsabschnitte 31 und die Leitungsabschnitte 32 für elektrische Energie ragen zu der Außenseite des Gehäuses vor, wie dies vorstehend erörtert ist. Wie dies vorstehend erörtert ist, können die Schaltvorrichtungen der vorliegenden Erfindung beispielsweise die Leistungsvorrichtungen und/oder die mechanischen Relais umfassen.
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen können die Zellen, die die externe Batterie 17 und die zusammengebaute Batterie 13 bilden, eine Nickelwasserstoffsekundärbatterie oder eine sogenannte organic radical Batterie (ORB) außer der Bleisäurebatterie oder der Lithiumionensekundärbatterie sein, die im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Die Zellen der Batterievorrichtung der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele können jeweils so aufgebaut sein, dass das Außenabdeckungsgehäuse der Zelle zu einer dünnen flachen Plattenform geformt ist und aus einem Laminatblatt hergestellt ist. Das Laminatblatt ist aus einem dielektrischen Material hergestellt. In diesem Fall hat jede Zelle einen Innenraum in einem flachen Behältnis, das hergestellt wird durch thermisches Schmelzen von zwei Endteilen des Laminatblattes, das halbierend gefaltet ist, um die beiden Endteile des Laminatblattes abzudichten. Dieser Innenraum nimmt einen Batteriehauptkörper auf mit einer Elektrodenbaugruppe, Elektrolytanschlussverbindungsabschnitte, einem Teil eines Anschlussabschnittes einer positiven Elektrode und einem Teil eines Anschlussabschnittes einer negativen Elektrode. Daher ist in der Zelle ein Umfangsabschnitt des flachen Behältnisses abgedichtet, sodass der Batteriehauptkörper in einem abgedichteten Zustand im Inneren des flachen Behältnisses untergebracht ist. Die Zelle hat ein paar an Elektrodenanschlüssen, die aus dem flachen Behältnis herausgezogen sind.
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen können beispielsweise Zellen, von denen jede eine zylindrische Außenform hat, als die Zellen der Batterievorrichtung angewendet werden.
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen kann die Batterie der Batterievorrichtung durch eine einzelne Zelle oder eine Vielzahl an Zellen ausgebildet sein. Die in Vielzahl vorgesehenen Zellen können in der nach oben und nach unten weisenden Richtung gestapelt sein oder sie können Seite an Seite in der Querrichtung gestapelt sein.

Claims

Verbindungselement mit einer Primärsammelschiene (21, 23) und einer Sekundärsammelschiene (22), von denen jede einen Hauptkörperabschnitt (21a, 22a, 23a) und eine Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten (21a1, 21a2, 22b1, 22b2, 22b3, 22b4, 23a1, 23a2) hat, wobei jeder der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten mit dem Hauptkörperabschnitt einstückig in einem Stück ausgebildet ist und eine Verbindungsfläche hat, die so aufgebaut ist, dass sie mit einem entsprechenden komponentenseitigen Anschlussabschnitt (32, 42) einer entsprechenden aus einer Vielzahl an elektrischen Komponenten (3, 4) verbunden wird, wobei: in einem Zustand, bei dem die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene eine nach der anderen in einer senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu einer Fläche des Hauptkörperabschnittes von sowohl der Primärsammelschiene als auch der Sekundärsammelschiene ist, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) koplanar sind und parallel zu der Oberfläche des Hauptkörperabschnittes sowohl der Primärsammelschiene (21, 23) als auch der Sekundärsammelschiene (22) sind, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) abwechselnd in einer kreuzenden Richtung angeordnet sind, die senkrecht zur senkrechten Richtung ist.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) an einer Position angeordnet sind, die mit einer Position der Primärsammelschiene oder einer Position der Sekundärsammelschiene in der senkrechten Richtung übereinstimmt.
Verbindungselement gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) zwischen der Primärsammelschiene und der Sekundärsammelschiene in der senkrechten Richtung angeordnet sind.
Verbindungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Primärsammelschiene (21, 23) und die Verbindungsflächen der Vielzahl an Verbindungsanschlussabschnitten der Sekundärsammelschiene (22) zwischen zwei entgegengesetzten äußersten Sammelschienen von einer Vielzahl an Sammelschienen angeordnet sind, die die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene umfassen und die eine nach der anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind.
Verbindungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Primärsammelschiene einen Anschlussabschnitt (21b) für elektrischen Strom hat, durch den ein elektrischer Strom zu dem Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene eingegeben oder ausgegeben wird; die Sekundärsammelschiene einen Anschlussabschnitt (22d) für elektrischen Strom hat, durch den der elektrische Strom zu dem Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene eingegeben oder abgegeben wird; der Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene und der Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene einer nach dem anderen angeordnet sind und voneinander in einer Plattendickenrichtung von sowohl dem Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene als auch dem Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene beabstandet sind; der Anschlussabschnitt für elektrischen Strom der Primärsammelschiene und der Anschlussabschnitt für elektrischen Strom der Sekundärsammelschiene in einer gemeinsamen Richtung an einer entsprechenden Position des Hauptkörperabschnittes der Primärsammelschiene und einer entsprechenden Position des Hauptkörperabschnittes der Sekundärsammelschiene jeweils vorragen, die voneinander in einer Erstreckungsrichtung von sowohl dem Hauptkörperabschnitt der Primärsammelschiene als auch dem Hauptkörperabschnitt der Sekundärsammelschiene versetzt sind.
Verbindungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vielzahl an elektrischen Komponenten (3, 4) eine Vielzahl an Halbleiterschaltvorrichtungen ist, die eine Eingabe und eine Ausgabe von elektrischer Energie relativ zu einer Batterie steuern.
Elektrische Bauteileinheit mit: dem Verbindungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6; und einer Vielzahl von elektrischen Komponenten oder Bauteilen, von denen jedes den komponentenseitigen Anschlussabschnitt hat, der mit dem entsprechenden Verbindungsanschlussabschnitt verbunden ist.
Elektrische Bauteileinheit gemäß Anspruch 7, mit einem Sammelschienenaufnahmegehäuse (16), das die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene so aufnimmt, dass die Primärsammelschiene und die Sekundärsammelschiene eine nach der anderen in der senkrechten Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Oberfläche des Hauptkörperabschnittes von sowohl der Primärsammelschiene als auch der Sekundärsammelschiene ist.
Batterievorrichtung mit: der elektrischen Bauteileinheit gemäß Anspruch 7 oder 8; und einer Sekundärbatterie (13).