JP2007066772A - 車両用の電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】框体に複数のモジュールホルダを収納する構造としながら、耐衝撃強度を向上する。
【解決手段】車両用の電源装置は、複数の電池モジュール１を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ２と、複数のモジュールホルダ２を水平方向に並べて収納している框体３とを備える。各モジュールホルダ２は、複数の電池モジュール１を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ２の対向面を傾斜面としており、隣接して框体３に収納している各モジュールホルダ２は、電池モジュール１を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数の電池モジュールをモジュールホルダに収納すると共に、複数のモジュールホルダを框体に収納してなる車両用の電源装置に関する。

ハイブリッドカーや電気自動車等の電動車両は、その走行用のモーターを駆動する電源として、多数の電池を直列に接続している電源装置を使用する。この電源装置は、５〜６本の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールをホルダーケースに収納している。車両用の電源装置は、車両の重量や型式、あるいはセダンとＳＵＶ等の用途等によって、様々な形状や容量のものが要求される。また、車両に応じた出力が得られるように、直列に接続している電池モジュールの個数が異なる種々の電源装置が要求される。

ホルダーケースに電池モジュールを収納する従来の電源装置は、特定の本数の電池モジュールを収納するようにホルダーケースを設計しているので、車種によって、電池モジュールの本数を変更できない。電池モジュールの収納個数を変更するためには、専用のホルダーケースを準備しなければならない欠点がある。その結果、搭載される車種が異なるごとに、ホルダーケースの設計変更をしなければならないため、量産性が低下してしまい製造コストがかかるという問題があった。

この欠点を解消する電源装置として、複数の電池モジュールをモジュールホルダに収納し、モジュールホルダを框体に収納する電源装置が開発されている。（特許文献１および２参照）
特開２００１−２５６９４０号公報 特開２００２−１４１１１４号公報

特許文献１と２は、図１に示すように、複数本の電池を棒状に接続した複数の電池モジュール２１をモジュールホルダ２２に収納し、さらに複数のモジュールホルダ２２の上下を補強フレーム２３で連結している電源装置を記載する。この構造の電源装置は、補強フレーム２３で連結するモジュールホルダ２２の個数を変更して、電池モジュール２１の個数を増減して、出力電圧を調整できる。この電源装置は、たとえば、ＳＵＶのように車重が重くて大出力の要求される電源装置には、補強フレームで連結するモジュールホルダの個数を多くして出力電圧を高くし、反対にコンパクトカーのように軽くて小さい車両には、補強フレームで連結するモジュールホルダの個数を少なくして、出力電圧を低くして出力を小さくできる。

ただ、図１に示す電源装置は、ひとつのホルダーケースに多数の電池モジュールを収納している従来の電源装置に比べると、衝撃強度が低下する欠点があった。それは、ホルダーケースを複数のモジュールホルダに分割して、これを補強フレームで連結しているために、上下方向の衝撃を受けるときに、各々のモジュールホルダが上下方向に振動されるからである。ひとつのホルダーケースに多数の電池モジュールを収納している電源装置は、上下方向の衝撃を受けると、ホルダーケース全体にその力が作用するが、ホルダーケースを複数のモジュールホルダに分割してなる電源装置は、上下方向の衝撃による力が、各々のモジュールホルダに個別に作用する。このため、各モジュールホルダは、個々に振動を受ける状態となって、一部のモジュールホルダが他のモジュールホルダに対して位置ずれしやすくなる。

たとえば、図２に示すように、複数の電池モジュール２１を上下に配置して収納している複数のモジュールホルダ２２を、互いに隣接する対向面が垂直面となるように水平方向に並べて連結してなる電源装置では、振動によってモジュールホルダ２２に働く上下方向の力が、隣接するモジュールホルダ２２の対向面と同方向となる。このため、各モジュールホルダ２２には、上下方向への力が個別に作用して、これらの力により、各モジュールホルダ２２が個々に振動を受ける状態となる。ここで、モジュールホルダ２２に働く上下方向への力とは、主として、路面の凹凸から受ける衝撃によって上向きに作用する力Ｆと、その反動で下向きに作用する重力Ｗからなる。

以上のように、上下方向への力が各モジュールホルダに個別に作用する電源装置は、隣接するモジュールホルダが相対的に位置ずれしやすくなる。このため、この電源装置は、複数のモジュールホルダ間において、強い連結強度が求められる。仮に、隣接するモジュールホルダが位置ずれすると、隣接するモジュールホルダ間で電池モジュールを接続する接続部材（バスバーやリード）に上下方向の力が作用して、接触不良や断線の原因となる。しかしながら、従来の電源装置、たとえば、複数のモジュールホルダをネジ棒とナットで締め付けて連結する電源装置では、振動等による経時的な緩みを皆無にできず、連結強度が低下する恐れがあった。したがって、複数のモジュールホルダを連結する構造の電源装置は、隣接するモジュールホルダ同士を強い連結強度で連結する必要があった。

また、複数の電池モジュールを上下に配置してモジュールホルダに収納する構造では、図３に示すように、上方に配置される電池モジュール２１に作用する重力ｗが、下方に配置される電池モジュール２１に直接に作用する。このため、振動によって上向きの力ｆを受けた反動で、下向きの重力ｗが作用するときに、下方に位置する電池モジュール２１に過大な力が作用しやすい問題点があった。このように、電池モジュールは、軸方向に対して交差する方向に過大な力が作用すると、電池モジュールの両端面の出力端子部分で接触不良が生じ、あるいは、複数の素電池を連結してなる電池モジュールにおいては、素電池の連結部において、接触不良や絶縁不良が生じる恐れもある。したがって、上下に配置される電池モジュール間における荷重を低減することも重要である。

とくに、電源装置に作用する上下方向への力は、路面の凹凸から受ける衝撃によって生じる力であるため、車両の走行時において、常に作用する力であり、この上下方向の振動による弊害を極減することは車両用の電源装置にとって極めて重要である。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、框体に複数のモジュールホルダを収納する構造としながら、耐衝撃強度を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
とくに、本発明は、車両の走行中において、上下方向に作用する振動による衝撃を効果的に低減できる車両用の電源装置を提供することにある。

本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
本発明の請求項１の車両用の電源装置は、複数の電池モジュール１を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ２と、複数のモジュールホルダ２を水平方向に並べて収納している框体３とを備える。各モジュールホルダ２は、複数の電池モジュール１を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ２の対向面を傾斜面としている。さらに、隣接して框体３に収納している各モジュールホルダ２は、電池モジュール１を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。

本発明の請求項２の車両用の電源装置は、複数の電池モジュール１を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ２と、複数のモジュールホルダ２を水平方向に並べて収納している框体３とを備える。電源装置は、框体３に収納するモジュールホルダ２を複数のブロックに区画して収納している。同じブロックに収納される各モジュールホルダ２は、複数の電池モジュール１を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ２の対向面を傾斜面としている。さらに、隣接して框体３に収納しているモジュールホルダ２は、電池モジュール１を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。

車両用の電源装置は、框体３に収納するモジュールホルダ２を２ブロックに区画して収納することができる。各々のブロックのモジュールホルダ２は、上方の電池モジュール１が框体３の側壁３Ｂに接近する方向に傾斜するように、複数の電池モジュール１を収納することができる。

本発明の車両用の電源装置は、モジュールホルダ２に、電池モジュール１を冷却する空気を上下方向に強制送風する冷却隙間８を設けて、この冷却隙間８に連通して、モジュールホルダ２に強制送風する空気ダクト１４をモジュールホルダ２の上下に設けることができる。空気ダクト１４には、空気ダクト１４の送風方向と、モジュールホルダ２の傾斜面とが、互いに鈍角となる方向に空気を送風して、モジュールホルダ２に収納する電池モジュール１を冷却することができる。

本発明の車両用の電源装置は、モジュールホルダ２の上方の空気ダクト１４を、モジュールホルダ２に空気を供給する給気ダクトとし、モジュールホルダ２の下方の空気ダクト１４を、電池モジュール１を通過した空気を排気する排気ダクトとすることができる。

本発明の車両用の電源装置は、框体に複数のモジュールホルダを収納する構造としながら、耐衝撃強度を向上できる特長がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、複数の電池モジュールを互いに平行な姿勢で上下に収納している複数のモジュールホルダを水平方向に並べて框体に収納しており、各モジュールホルダが、複数の電池モジュールを傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダの対向面を傾斜面としており、隣接する各モジュールホルダは、傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としているからである。

この構造の電源装置は、上下方向の振動を受けるときに、各々のモジュールホルダに作用する上下方向の力が、図１１に示すように、対向する傾斜面よって、傾斜面に垂直な方向と平行な方向とに分解された状態で作用する。すなわち、モジュールホルダに作用する上向きの力Ｆは、傾斜面に垂直な分力Ｓと傾斜面に平行な分力Ｒとに分解されて作用する。また、モジュールホルダに作用する重力Ｗも、傾斜面に垂直な分力Ｑと傾斜面に平行な分力Ｐとに分解されて作用する。このため、隣接するモジュールホルダを相対的に位置ずれさせようとする力（分力Ｐ及び分力Ｒ）が小さくなり、隣接するモジュールホルダの相対的な位置ずれが効果的に防止される。

また、この図において、右側に位置するモジュールホルダは、左側に位置するモジュールホルダから重力Ｗの分力Ｑを受けるので、この力により、上方向への移動が抑制される。すなわち、傾斜面の下側（図において右側）に位置するモジュールホルダには、傾斜面の上側（図において左側）に位置するモジュールホルダの荷重がかかる状態となって、下側に位置するモジュールホルダの位置ずれが有効に防止される。さらに、隣接するモジュールホルダ間にはたらく分力Ｑに対する垂直抗力に比例して、隣接するモジュールホルダの傾斜面間に摩擦力が作用するので、この摩擦力によっても、隣接するモジュールホルダを相対的に位置ずれさせるのを有効に防止できる。

また、本発明の電源装置は、図１２に示すように、電池モジュールを傾斜面に配置するので、上方に配置される電池モジュールに作用する重力ｗは、傾斜面に平行な分力ｐと傾斜面に垂直な分力ｑとに分解され、この分力ｐが下方に配置される電池モジュールに作用する。このため、下方に配置される電池モジュールには、上方に配置される電池モジュールに作用する全重力ｗが作用することなく、下方に位置する電池モジュールに過大な力が作用するのを有効に防止できる。したがって、電池モジュールの接触不良等を有効に防止できる。

以上のように、本発明の電源装置は、複数のモジュールホルダを框体に収納する構造としながら、車両の走行中における振動によって各モジュールホルダや電池モジュールに作用する上下方向の力を効果的に低減し、耐衝撃強度を向上できる特長がある。

さらに、本発明の請求項４の車両用の電源装置は、モジュールホルダに、電池モジュールを冷却する空気を上下方向に強制送風する冷却隙間を設けると共に、モジュールホルダの上下に空気ダクトを設けて、空気ダクトの送風方向と、モジュールホルダの傾斜面とが、互いに鈍角となる方向に空気を送風している。この構造の電源装置は、空気ダクトからモジュールホルダ内に、また、モジュールホルダから空気ダクトにスムーズに空気を強制送風できる特長がある。それは、空気ダクトからモジュールホルダに流入する部分での圧力損失と、モジュールホルダから空気ダクトに流入する部分での圧力損失を小さくできるからである。従来の電源装置では、空気ダクトからモジュールホルダに、また、モジュールホルダから空気ダクトに送風する空気を直角に方向変換するので、この部分の圧力損失が大きく、空気ダクトを介してモジュールホルダに効率よく強制送風するのが難しかった。これに対して、本発明の電源装置では、圧力損失を小さくしながら強制送風できるので、モジュールホルダに収納する電池モジュールを効率よく冷却できる特長が実現できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図４ないし図８に示す車両用の電源装置は、複数のモジュールホルダ２を框体３に収納している。モジュールホルダ２は、複数の電池モジュール１を、水平な姿勢であって、互いに平行な姿勢として、上下に配置して収納している。框体３は、複数のモジュールホルダ２を水平方向に並べて収納している。

電池モジュール１は、複数の素電池を直列に接続して直線状に連結している。各々のモジュールホルダ２に収納している複数の電池モジュール１は、互いに直列に接続している。ただ、モジュールホルダの電池モジュールは、直列と並列に接続することもできる。また、電池モジュールは、ひとつの素電池とすることもできる。

電池モジュール１の素電池は、円筒型電池のニッケル水素電池である。ただし、素電池は、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池も使用でき、また角形電池も使用できる。図の電池モジュール１は、両端に出力端子４を固定している。隣接する電池モジュール１は、出力端子４に接続されるバスバー（図示せず）を介して接続される。

モジュールホルダ２は、複数の電池モジュール１を、上下に多段に離して、あるいは互いに接近させて、あるいはまた互いに接触させて、水平姿勢として平行に収納している。図に示すモジュールホルダ２は、４本の電池モジュール１を上下に４段に収納している。ただ、モジュールホルダ２は、多段に配置する電池モジュール１を垂直面に並べては配設しない。上下に多段に配設される複数の電池モジュール１は、垂直面に対して傾斜する傾斜面に並べて配列される。図４ないし図８に示すモジュールホルダ２は、上段の電池モジュール１を下段の電池モジュール１よりも図において右側にずらせるように傾斜面に配置する。このモジュールホルダ２は、図において、左から右に向かって上り勾配の傾斜面に電池モジュール１を並べて収納する。さらに、各々のモジュールホルダ２は、互いに隣接するモジュールホルダ２の対向面を傾斜面としている。隣接して框体３に収納している各モジュールホルダ２は、電池モジュール１を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。

図６と図７に示すモジュールホルダ２は、一対の分割ケース６で両側から挟着して、電池モジュール１を定位置に収納する。分割ケース６は、底面プレート６Ａの周囲に、端面壁６Ｂと上下壁６Ｃからなる周壁を設けた箱形にプラスチックを成形している。底面プレート６Ａと上下壁６Ｃは長方形、端面壁６Ｂは内角を直角としない平行四辺形としている。上下壁６Ｃは水平面、端面壁６Ｂは垂直面、底面プレート６Ａは傾斜面となる。

図のモジュールホルダ２は、平行四辺形である端面壁６Ｂの合せ目が傾斜する角度で、電池モジュール１を配置する傾斜面を特定する。合せ目に沿って電池モジュール１を配置しているからである。本発明のモジュールホルダ２は、必ずしも合せ目に沿って電池モジュール１を配置する必要はないが、合せ目に電池モジュール１を配置するモジュールホルダ２は、以下のように、合せ目の角度で、電池モジュール１を配置する傾斜面が傾斜する角度を特定できる。

端面壁６Ｂの合せ目が、モジュールホルダ２の上面と下面に対してなす角度の和は１８０度となる。図のモジュールホルダ２は、合せ目の上端部が上面となす角度を９０＋αとし、合せ目の下端部が底面となす角度を９０−αとして、傾斜面の垂直面に対する傾斜角をαとしている。傾斜角（α）を大きくすると、傾斜面は水平方向に近付き、小さくすると垂直方向に近付く。傾斜角（α）が大き過ぎると、横幅が広くなり、反対に小さ過ぎると、モジュールホルダ２の耐衝撃性が低下する。したがって、傾斜角（α）は、横幅と耐衝撃性とを考慮して、例えば１５〜４５度、好ましくは１５〜４０度、さらに好ましくは１５〜３０度とする。

図のモジュールホルダ２は、電池モジュール１の端部を挟着する電極窓５を端面壁６Ｂに一定の間隔に開口している。電極窓５は、電池モジュール１の出力端子４を外部に表出させる。電極窓５は、電池モジュール１の出力端子４を嵌着できる形状としている。図の電池モジュール１は、正負の出力端子４を異なる形状とする。したがって、電極窓５の形状も正負の出力端子４を嵌合できるように異なる形状としている。図６と図７のモジュールホルダ２は、電池モジュール１の端部に設けている出力端子４を端面壁６Ｂで挟着して、電池モジュール１を定位置に配置する。ただし、モジュールホルダは、図示しないが、電池モジュールの本体部を端面壁で挟着し、あるいは端面壁と平行な区画壁（図示せず）を内部に設けて、この区画壁で電池モジュールの本体部を挟着して、定位置に配置することもできる。

さらに、モジュールホルダ２は、図８に示すように、内部に空気を強制送風して、内蔵する電池モジュール１を冷却する。内部に強制送風するために、上下壁６Ｃを貫通して、空気孔７を開口している。さらに、モジュールホルダ２は、電池モジュール１との間に、空気を強制送風する冷却隙間８を設けている。図のモジュールホルダ２は、上側の上下壁６Ｃの空気孔７から内部に流入する空気で電池モジュール１を冷却して、下側の上下壁６Ｃの空気孔７から外部に排出される。

一対の分割ケース６は、端面壁６Ｂの合せ目で電池モジュール１を挟着し、かつ周壁の合せ目を互いに当接させる状態で連結されて、内部に電池モジュール１を収納する。一対の分割ケース６は、ネジ（図示せず）を介して互いに連結され、あるいは合せ目を超音波溶着又は接着して連結され、あるいは又、係止フック（図示せず）等を一体的に成形し、これ等を介して連結される。

框体３は、図４と図５に示すように、底板３Ａの両端に側壁３Ｂを設けて、全体の形状をコ字状としている。框体３は、プラスチック製又は金属製である。この框体３は、底板３Ａの上であって側壁３Ｂの間に、複数のモジュールホルダ２を並べて収納する。框体３に隣接して収納されるモジュールホルダ２は、電池モジュール１を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜する姿勢に並べて収納される。図に示す電源装置は、底面プレート６Ａが左から右に向かって上り勾配に傾斜する姿勢で、モジュールホルダ２を框体３に収納しているる

図の框体３は、側壁３Ｂを底板３Ａに対して直角に連結する形状とする。この框体３は、側壁３Ｂの内面と、モジュールホルダ２の底面プレート６Ａの傾斜面とが平行にならない。したがって、両端に配設する端部モジュールホルダ２Ａは、中間モジュールホルダ２Ｂと異なる形状としている。端部モジュールホルダ２Ａは、側壁３Ｂと対向する面を垂直面とし、中間モジュールホルダ２Ｂと対向する面を傾斜面としている。

図において、右側の側壁３Ｂの内側に配設される端部モジュールホルダ２Ａは、右側の分割ケース６の底面プレート６Ａを垂直面とし、左側の分割ケース６の底面プレート６Ａを傾斜面としている。また、左側の端部モジュールホルダ２Ａは、左側の分割ケース６の底面プレート６Ａを垂直面とし、右側の分割ケース６の底面プレート６Ａを傾斜面としている。一方の面を垂直面として、他方の面を傾斜面とする端部モジュールホルダ２Ａは、端面壁６Ｂの上下幅が異なる。図４ないし図８の電源装置は、右側の側壁３Ｂの内面に配設される端部モジュールホルダ２Ａは、右側に位置する分割ケース６の端面壁６Ｂを、上幅よりも下幅を広くし、左側の側壁３Ｂの内面に配設される端部モジュールホルダ２Ａは、左側に配設される分割ケース６の端面壁６Ｂを、下幅よりも上幅が広くなるようにしている。

図の框体３は、上幅を広くする端部モジュールホルダ２Ａを、側壁３Ｂを貫通する止ネジ９で抜けないように固定する。止ネジ９で固定されるように、端部モジュールホルダ２Ａには、止ネジ９を案内する連結用凹部１０を設けている。止ネジ９は、側壁３Ｂに設けられた雌ネジ孔にねじ込まれ、先端部を連結用凹部１０に案内して、端部モジュールホルダ２Ａを抜けないように框体３に固定する。上幅を狭くする、図において右側の端部モジュールホルダ２Ａは、側壁３Ｂの上端に設けた内側に突出する係止部１１で抜けないように保持される。図の側壁３Ｂは、上端を内側に折曲して、係止部１１としている。

さらに、互いに隣接するモジュールホルダ２は、対向する傾斜面に、連結用突起部１２と、この連結用突起部１２を案内するための嵌合用凹部１３を設けている。図の電源装置は、図において右側に配設されるモジュールホルダ２の傾斜面に連結用突起部１２を設けて、左側に配設されるモジュールホルダ２の傾斜面に嵌合用凹部１３を設けている。この図とは反対に、図において左側に配設されるモジュールホルダの傾斜面に連結用突起部を設けて、右側に配設されるモジュールホルダの傾斜面に嵌合用凹部を設けることもできる。

以上の電源装置は、以下のようにして組み立てられる。
（１） 框体３の右側に、上幅の狭くなった端部モジュールホルダ２Ａをセットする。端部モジュールホルダ２Ａは、右側の側壁３Ｂの上端に設けた係止部１１に係止されて、框体３に抜けないように保持される。
（２） 両面を傾斜面とする中間モジュールホルダ２Ｂを右側から順番に、框体３の底板３Ａの上に載せて並べて定位置にセットする。中間モジュールホルダ２は、連結用突起部１２を嵌合用凹部１３に案内して抜けない状態で框体３にセットされる。
（３） 最後に、左側の側壁３Ｂと中間モジュールホルダ２Ｂとの間に、上幅を広くする端部モジュールホルダ２Ａをセットする。その後、端部モジュールホルダ２Ａが抜けないように、側壁３Ｂの雌ネジ孔に止ネジ９をねじ込む。止ネジ９は、側壁３Ｂの内面から突出して、先端部を端部モジュールホルダ２Ａの連結用凹部１０に入れて、端部モジュールホルダ２Ａを抜けないように框体３に固定する。

以上の状態で、モジュールホルダ２を框体３の定位置にセットした後、電池モジュール１の出力端子４にバスバー（図示せず）を連結し、バスバーで電池モジュール１を直列に接続する。

さらに、図８の電源装置は、各々のモジュールホルダ２に強制送風する空気ダクト１４を、モジュールホルダ２の上下に設けている。空気ダクト１４には、空気ダクト１４の送風方向と、モジュールホルダ２の傾斜面とが互いに鈍角となる方向に空気が送風される。この電源装置は、空気ダクト１４からモジュールホルダ２内に、また、モジュールホルダ２から空気ダクト１４にスムーズに空気を強制送風できる。それは、空気ダクト１４からモジュールホルダ２に流入する部分での圧力損失と、モジュールホルダ２から空気ダクト１４に流入する部分での圧力損失を小さくできるからである。

従来の電源装置は、図１０に示すように、空気ダクト２４からモジュールホルダ２２に、また、モジュールホルダ２２から空気ダクト２４に流入させる空気を、直角に方向変換するので、この部分の圧力損失が大きく、空気ダクト２４を介してモジュールホルダ２２に効率よく強制送風するのが難しい欠点があった。

本発明の電源装置は、直角でなくて、鈍角に方向変換して空気を空気ダクト１４からモジュールホルダ２内に、また、モジュールホルダ２から空気ダクト１４に流入できるので、この部分の圧力損失を小さくできる。

さらに、本発明の電源装置は、図９に示すように、框体３に収納するモジュールホルダ２を複数のブロックに区画して収納することができる。この図の電源装置は、框体３に収納するモジュールホルダ２を、左右の２ブロックに区画して収納している。同じブロックに収納されるモジュールホルダ２は、電池モジュール１を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢とする。図において、右側のブロックに配設されるモジュールホルダ２は、傾斜面を左から右に向かって上り勾配に傾斜する姿勢とする。図において、左側のブロックに配設されるモジュールホルダ２は、傾斜面を右から左に向かって上り勾配に傾斜する姿勢としている。

この状態で框体３にモジュールホルダ２を収納する電源装置においては、両側に位置する側壁３Ｂの内側に配設される端部モジュールホルダ２Ａは、端面壁６Ｂの上幅が狭くなり、左右ブロックの中間に配設される中央モジュールホルダ２Ｃは、端面壁６Ｂの上幅が広くなる。この電源装置は、両側の側壁３Ｂの内面から中央に向かって順番にモジュールホルダ２を框体３の底板３Ａに載せて収納し、最後に中央モジュールホルダ２Ｃを収納する。端部モジュールホルダ２Ａと中間モジュールホルダ２Ｂの間、さらに、隣接する中間モジュールホルダ２Ｂの間、さらに、中間モジュールホルダ２Ｂと中央モジュールホルダ２Ｃの間には、対向面に連結用突起部１２と嵌合用凹部１３を設けており、連結用突起部１２を嵌合用凹部１３に案内して、互いに抜けないように框体３にセットされる。

さらに、この図の電源装置は、端部モジュールホルダ２Ａと側壁３Ｂとの間にも、連結用突起部１２を嵌合用凹部１３とを設け、連結用突起部１２を嵌合用凹部１３に入れて、端部モジュールホルダ２Ａを抜けないように、框体３に連結している。最後にセットされる中央モジュールホルダ２Ｃを固定するために、框体３の底板３Ａに止ネジ９をねじ込んでいる。この止ネジ９は、底板３Ａに設けた貫通孔に挿通されて、先端部を、中央モジュールホルダ２の下側の上下壁に設けた雌ネジ孔にねじ込んで、中央モジュールホルダ２を框体３に抜けないように連結する。

図９の電源装置も、各々のモジュールホルダ２に強制送風する空気ダクト１４を、モジュールホルダ２の上下に設けている。この空気ダクト１４にも、空気ダクト１４の送風方向と、モジュールホルダ２の傾斜面とが互いに鈍角となる方向に空気が送風される。この電源装置は、左右の２ブロックにおいて、モジュールホルダ２の傾斜面が異なるので、空気ダクト１４の両側から中央に向かって強制送風して、空気ダクト１４とモジュールホルダ２との境界における空気の曲がり角度を鈍角とする。排出側は、両側から中央に向かって送風して、中央部から外部に排出して、モジュールホルダ２から空気ダクト１４の境界における空気の曲がり角度を鈍角としている。

この電源装置も、空気ダクト１４からモジュールホルダ２内にスムーズに空気を強制送風でき、またモジュールホルダ２から空気ダクト１４に空気をスムーズに送風できる。それは、空気ダクト１４からモジュールホルダ２に流入する部分と、モジュールホルダ２から空気ダクト１４に排出する部分での圧力損失を小さくできるからである。

従来の車両用の電源装置の一例を示す概略断面図である。 従来の車両用の電源装置に上下方向の力が作用する状態を示す概念図である。 図２に示す電源装置の電池モジュールに上下方向の力が作用する状態を示す概念図である。 本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。 図４に示す車両用の電源装置の側面図である。 図４に示す電源装置のモジュールホルダの分解斜視図である。 図５に示す電源装置のモジュールホルダの分解側面図である。 図４に示す車両用の電源装置を冷却する状態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置を冷却する状態を示す概略断面図である。 従来の車両用の電源装置を冷却する状態を示す概略断面図である。 本発明の車両用の電源装置に上下方向の力が作用する状態を示す概念図である。 図１１に示す電源装置の電池モジュールに上下方向の力が作用する状態を示す概念図である。

符号の説明

１…電池モジュール
２…モジュールホルダ ２Ａ…端部モジュールホルダ
２Ｂ…中間モジュールホルダ
２Ｃ…中央モジュールホルダ
３…框体 ３Ａ…底板
３Ｂ…側壁
４…出力端子
５…電極窓
６…分割ケース ６Ａ…底面プレート
６Ｂ…端面壁
６Ｃ…上下壁
７…空気孔
８…冷却隙間
９…止ネジ
１０…連結用凹部
１１…係止部
１２…連結用突起部
１３…嵌合用凹部
１４…空気ダクト
２１…電池モジュール
２２…モジュールホルダ
２３…補強フレーム
２４…空気ダクト

Claims (5)

1. 複数の電池モジュール(1)を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ(2)と、複数のモジュールホルダ(2)を水平方向に並べて収納している框体(3)とを備える車両用の電源装置であって、
   各モジュールホルダ(2)が、複数の電池モジュール(1)を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ(2)の対向面を傾斜面としており、隣接して框体(3)に収納している各モジュールホルダ(2)は、電池モジュール(1)を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている車両用の電源装置。
2. 複数の電池モジュール(1)を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ(2)と、複数のモジュールホルダ(2)を水平方向に並べて収納している框体(3)とを備える車両用の電源装置であって、
   框体(3)に収納するモジュールホルダ(2)を複数のブロックに区画して収納しており、同じブロックに収納される各モジュールホルダ(2)は、複数の電池モジュール(1)を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ(2)の対向面を傾斜面としており、隣接して框体(3)に収納している各モジュールホルダ(2)は、電池モジュール(1)を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている車両用の電源装置。
3. 框体(3)に収納するモジュールホルダ(2)を２ブロックに区画して収納しており、各々のブロックのモジュールホルダ(2)は、上方の電池モジュール(1)が框体(3)の側壁(3B)に接近する方向に傾斜するように、複数の電池モジュール(1)を収納している請求項２に記載される車両用の電源装置。
4. モジュールホルダ(2)が、電池モジュール(1)を冷却する空気を上下方向に強制送風する冷却隙間(8)を設けており、この冷却隙間(8)に連通して、モジュールホルダ(2)に強制送風する空気ダクト(14)をモジュールホルダ(2)の上下に設けており、
   空気ダクト(14)には、空気ダクト(14)の送風方向と、モジュールホルダ(2)の傾斜面とが、互いに鈍角となる方向に空気が送風されて、モジュールホルダ(2)に収納する電池モジュール(1)を冷却するようにしてなる請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
5. モジュールホルダ(2)の上方の空気ダクト(14)を、モジュールホルダ(2)に空気を供給する給気ダクトとし、モジュールホルダ(2)の下方の空気ダクト(14)を、電池モジュール(1)を通過した空気を排気する排気ダクトとしている請求項４に記載される車両用の電源装置。
   

Images