JP2001023700A - バッテリ装置 - Google Patents
バッテリ装置Info
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- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
を一体集約化すること。 【解決手段】 バッテリ11のフレーム30には複数の
バッテリセル11Aが支持されている。バッテリ11の
側面にはフレーム30にジャンクションボードのベース
プレート170が取付けられ、その上にメインスイッ
チ、コンタクタ、およびヒューズ等のバッテリ保護機能
部品を含む回路が配線される。これによって配線ケーブ
ルの短縮化やメンテナンスの容易化等の降下が得られ
る。
Description
し、特に、内燃機関(以下、「エンジン」という)の出
力をモータジェネレータの出力で補助するようにしたハ
イブリッド車両の電源として用いられるバッテリ装置に
関する。
ボルト)のバッテリのほか、モータジェネレータの電源
として高圧のバッテリ(例えば144ボルト)が搭載さ
れる。この高圧のバッテリの出力はコンタクタやヒュー
ズを中継し、さらにパワー駆動ユニット(PDU)を介
してモータジェネレータに接続されている。
両では、前記コンタクタやヒューズ等、高圧バッテリの
保護機能を有する部品は車両の各所に分散して配置され
ていたため、次のような問題点があった。まず、各所に
分散された部品に比較的高圧のケーブルを引き回すと、
このケーブルから発せられるノイズが、車両の電気制御
系に影響を与えることがある。また、部品が各所に分散
していると、バッテリのメンテナンスが煩雑になるとい
う問題点もある。コンタクタやヒューズの一部を集約し
てジャンクションボードを構成することも考えられてい
たが、メンテナンスの作業性を改善したり、部品の占有
スペースを小さくしたりする点では、依然として十分で
はなかった。
ッド車両に搭載される高圧バッテリの保護機能のための
部品を集約してメンテナンス性や安全性を一層向上させ
ることができるバッテリ装置を提供することを目的とす
る。
の本発明は、内燃機関にモータジェネレータを結合した
原動機部を有するハイブリッド車両に、前記モータジェ
ネレータ用として搭載されたバッテリ装置において、バ
ッテリと、前記バッテリを支持する支持フレームと、前
記支持フレームに結合されたプレートと、前記プレート
上に設けられた前記バッテリの保護機能部および該バッ
テリの入出力接続機能部とを具備した点に特徴がある。
部がバッテリの支持フレームに直結されたプレート上に
一体的に集約化して取付けられる。
明する。図1は、本発明のバッテリ装置を適用するのに
好適なハイブリッド車両の要部平面図である。同図にお
いて、ハイブリッド車両Vの前部に設けられた原動機部
1は、3気筒の内燃機関(エンジン)2と、このエンジ
ン2に直結されてその出力を補助するためのモータジェ
ネレータ3と、トランスミッション4とを備える。原動
機部1の出力はシャフト5を介して前輪6,7に伝達さ
れる。第1バッテリ8はエンジン2の点火装置や灯火装
置等へ電力を供給するために設けられ、例えば定格12
ボルトのものが使用される。
駆動するためのパワー駆動ユニット(PDU)9と、モ
ータジェネレータ3用の電源として使用される第2バッ
テリ11とが設けられる。第2バッテリ11としては、
例えば144ボルト定格のNi−MHバッテリを使用す
ることができる。また、モータジェネレータ3で発生し
た回生電流は前記第2バッテリ11に供給され蓄積され
る。ダウンバータ10は第2バッテリ11の出力電圧を
第1バッテリ8の定格電圧に変換する。
の保護機能部品を一体的に集約した基板(ジャンクショ
ンボード)17が取り付けられていて、かつ第2バッテ
リ11およびジャンクションボード17は保護カバー1
8で覆われている。
は単相ケーブル12で接続され、モータジェネレータ3
とPDU9とは3相(高圧)ケーブル13で接続されて
いる。ケーブル13には外周が導体で覆われたシールド
線が用いられている。車両Vの後部左右には後輪14,
15が設けられる。
直流はPDU9に含まれるインバータ装置によって3相
交流に変換され、ケーブル13を通じてモータジェネレ
ータ3に供給される。モータジェネレータ3はエンジン
2のクランクシャフトに結合されていて、該エンジン2
と同時に駆動されて駆動力を補助するとともに、エンジ
ン2のアイドル運転時は回生作用により電流を発生して
第2バッテリ11に電力を蓄積する。
U9や第2バッテリ11のレイアウトを説明する。図2
は、車両Vの後部の要部を示す斜視図であり、前記第2
バッテリ11の保護カバー18は取り除いた状態を示
す。同図において、車両Vの後部左側に配置されたPD
U9およびダウンバータ10の間には冷却装置16が設
けられている。冷却装置16はPDU9およびダウンバ
ータ10にそれぞれ個別に設けられたヒートシンク(図
示せず)を内蔵していて、このヒートシンクには車両V
の外部から空気が導入される。空気の導入経路は、一端
が車両Vの床から下方に開口した吸入口19に接続さ
れ、他端が冷却装置16の一方の開口部に接続された空
気吸入ダクト20で形成されている。冷却装置16の他
方の開口部には送風ファン(シロッコファンが望まし
い)21が接続されている。また空気の排出経路は、送
風ファン21に一端が接続された排出ダクト22からな
り、この排出ダクト22の他端は車両Vの、前記吸入口
19から離れた位置で車外に開口する排出口23に接続
されている。
されると、吸入ダクト20を経由して吸入口19から冷
却装置16に空気が取込まれ、PDU9やダウンコンバ
ータ10が冷却される。PDU9等から熱を奪って温度
が上がった空気は送風ファン21を通り、排出ダクト2
2を経由して排出口23から車外に放出される。
2バッテリ11も空冷の冷却装置を有している。第2バ
ッテリ11の冷却装置は、図3も併せて参照する。図3
は第2バッテリ11の平面図である。図2および図3に
おいて、第2バッテリ11の前部には空気吸入ダクト2
4が設けられ、この空気吸入ダクト24の一端に設けら
れた吸入口25から空気が導入される。吸入口25は車
両Vの室内から空気を取り入れられるように開口位置が
設定される。一方、第2バッテリ11の後部には排出ダ
クト26が設けられ、排出ダクト26の端部には送風フ
ァン27が設けられている。
リ11とPDU9間の回路を開閉するコンタクタ(後
述)の制御等を行うバッテリECU28とモータジェネ
レータ3の制御用のモータECU29とが設けられてい
る。また、前方に向かって第2バッテリ11の左側面に
はジャンクションボード17が取り付けられている。
されると、吸入ダクト24を経由して吸入口25から第
2バッテリ11内に空気が取込まれ、第2バッテリ11
が冷却される。第2バッテリ11から熱を奪って温度が
上がった空気は排出ダクト26および送風ファン27を
通って車外に放出される。
ついて詳述する。図4はジャンクションボード17、つ
まり第2バッテリ11の保護機能を実現する基板の回路
図である。同図において、第2バッテリ11は、第1バ
ッテリ部分(57.6ボルト)111と第2バッテリ部
分(86.4ボルト)112とからなる、これら2つに
分割されたバッテリ部分は、ジャンクションボード17
上のメインスイッチ171およびメインヒューズ172
を通じて直列に接続されている。ジャンクションボード
17と、第2バッテリ11の第1バッテリ部分111お
よび第2バッテリ部分112の各々とは、端子T1〜T
4を通じて接続されている。一方、ジャンクションボー
ド17とPDU9およびダウンバータ10とは端子T5
〜T8を通じて接続されている。
Uの端子T5との間にはコンタクタ173が設けられて
いる。コンタクタ173は、高圧回路の開閉を行うとと
もに過電流からの保護機能を果たす。このコンタクタ1
73は互いに並列に接続されたメインコンタクタ173
Aおよびプリチャージコンタクタ173Bとプリチャー
ジ抵抗173Cとからなる。また、端子T1とコンタク
タ173との間には第2バッテリ11から流れる電流を
検出するバッテリ電流センサ174が設けられ、コンタ
クタ173と端子T5との間にはPDU9に入力される
電流を検出するPDU電流センサ175が設けられてい
る。また、コンタクタ173と端子T7との間にはダウ
ンバータ10の短絡保護のためのダウンバータヒューズ
176が設けられている。
子T6およびT8とはラジオノイズ低減のためのコンデ
ンサ177を通じてアースに接続されており、同様に、
端子T1はコンデンサ178を通じてアースに接続され
ている。端子T2および端子T3間には、前記メインス
イッチ171およびメインヒューズ172が接続されて
いる。メインスイッチ171は第2バッテリ11の開閉
を行うものであり、メンテナンスのときには手動で遮断
される。
PDU9およびダウンバータ10とを接続するときは、
メインスイッチ171を投入する。メインスイッチ17
1が投入された後、バッテリECU28からの指令によ
り、まずプリチャージコンタクタ173Bがオン動作し
てプリチャージ回路が閉成される。このプリチャージ回
路を流れる電流はプリチャージ抵抗173Cで制限され
ている。続いてバッテリECU28からの指令によりメ
インコンタクタ173Aがオン動作してメイン回路が閉
成される。こうして、プリチャージ回路で電流が制限さ
れているためにメインコンタクタ173Aの溶着が防止
される。
ションボード17上の接続およびジャンションボード1
7上での部品の具体的な配置を説明する。図5は第2バ
ッテリ11およびジャンクションボード17を含んだバ
ッテリ装置の斜視図であり、図6はジャンクションボー
ド17側からみたバッテリ装置の側面図である。図5
は、第2バッテリ11から、前記冷却のための排出ダク
ト26が取り外された図であり、内部のバッテリセル1
1Aが観察されている。ジャンクションボード17のベ
ースプレート170は第2バッテリ11の直方体状の支
持フレーム30の側面に取付けられていて、このベース
プレート170上の、向かって右上部には、メインスイ
ッチ171が配され、右下部にはメインヒューズ172
が配されている(図5ではカバー185で隠れてい
る)。メインスイッチ171とメインヒューズ172と
の間にはこれらに接続されるバッテリの中性点端子(端
子T2,T3)ならびにマイナス端子(T4)が位置し
ている。
インコンタクタ173A、プリチャージコンタクタ17
3B、およびプリチャージ抵抗172Cが配されてい
る。メインコンタクタ173Aとプリチャージコンタク
タ173Bとの間にはプラス端子(端子T1)が位置し
ている。
にはダウンバータヒューズ176、バッテリ電流センサ
174、およびPDU電流センサ175が配されてい
る。出力端子(端子T5〜T8)はPDU電流センサ1
75の上方に配されている。符号179は送風ファン2
7のオン・オフを制御するファンコントロールリレー、
符号180は送風ファン27の風量を制御するためのフ
ァンコントロール抵抗である。ダウンバータ10はカプ
ラ181を介して接続され、信号線はカプラ182を介
して接続される。PDU9およびダウンバータ10間の
プラス側はアルミニウムのバスバー183で接続されて
いる。
外した状態を示す第2バッテリ11の側面図つまり車両
Vの左側からみた図である。同図において、第2バッテ
リ11のプラス端子T1、マイナス端子T4、ならびに
中性点端子T3、T4は、第2バッテリ11の側板18
4から外部に臨んであり、図6に示したように、ベース
プレート170上の各構成部品に接続される。
1〜請求項4の発明によれば、バッテリの保護機能部を
バッテリに隣接して配置し、一体的に集約することがで
きる。したがって、前記保護機能部を車両内に分散する
のと違い、各部品間の配線の簡素化と接続ケーブルの短
縮化が図られ、結果的に、電圧降下やノイズの影響の低
減が図られる。また、保護機能部を一体的に集約できる
ことによってメンテナンスも容易になる。
車両の平面図である。
傍を示す斜視図である。
面図である。
すバッテリ装置の側面図である。
ータ、 4…トランスミッション、 9…パワー駆動ユ
ニット(PDU)、 10…ダウンバータ、11…第2
バッテリ、 16…冷却装置、 17…ジャンクション
ボード、18…保護カバー、 30…支持フレーム、
170…ジャンクションボードのベースプレート
6)
めの本発明は、内燃機関の出力をモータジェネレータの
出力で補助するハイブリッド車両に搭載されるバッテリ
装置において、前記モータジェネレータ用のバッテリ
と、前記バッテリを支持し、該バッテリの端子を結合し
た一つの面を含む支持フレームと、前記支持フレームの
前記一つの面に対向して設けられ、前記支持フレームに
結合されたベースプレートと、前記ベースプレート上に
設けられた、メインスイッチ、過電流検出用のセンサ手
段、および前記センサ手段による過電流検出時に前記バ
ッテリの出力回路を遮断するコンタクタ手段からなるバ
ッテリ保護機能部とを具備し、前記端子が、前記ベース
プレート上に延びて前記バッテリ保護機能部に接続され
た点に特徴がある。
外した状態を示す第2バッテリ11の側面図つまり車両
Vの左側からみた図である。同図において、第2バッテ
リ11のプラス端子T1、マイナス端子T4、ならびに
中性点端子T2、T3は、第2バッテリ11の側板18
4から外部に臨んであり、図6に示したように、ベース
プレート170上の各構成部品に接続される。
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関にモータジェネレータにて駆動
力を得るハイブリッド車両に搭載されるバッテリ装置に
おいて、 バッテリと、 前記バッテリを支持する支持フレームと、 前記支持フレームに結合されたベースプレートと、 前記ベースプレート上に設けられた前記バッテリの保護
機能部および該バッテリの入出力接続機能部とを具備し
たことを特徴とするバッテリ装置。 - 【請求項2】 前記保護機能部には、 メインスイッチと、 過電流検出用のセンサ手段と、 前記センサ手段による過電流検出時に前記バッテリの出
力回路を遮断するコンタクタ手段とを具備したことを特
徴とする請求項1記載のバッテリ装置。 - 【請求項3】 前記ベースプレートには前記バッテリの
電極が接続されていることを特徴とする請求項1または
請求項2記載のバッテリ装置。 - 【請求項4】 送風ファンと、 前記送風ファンによって空気をバッテリに導入し、かつ
排出するダクトとからなる強制空冷装置を具備したこと
を特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のバ
ッテリ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19104999A JP3184185B2 (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | バッテリ装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001023700A true JP2001023700A (ja) | 2001-01-26 |
JP3184185B2 JP3184185B2 (ja) | 2001-07-09 |
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Family Applications (1)
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