JP2008243710A - サービスプラグ、電池機器モジュールおよび電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】電池パックの電池機器モジュールの整備性を向上させるとともに、サービスプラグを含む電池機器モジュールの小型軽量化および低廉化を進めること。
【解決手段】電池機器モジュール３では、パワーヒューズ５０に加えて電流センサ６１および電池ＥＣＵ６２がサービスプラグ４に搭載されているので、両者６１，６２を接続する信号ハーネスが不要になる。すると、電流センサ６１および電池ＥＣＵ６２がコンパクトにまとまりＥＳＤ対策部品が不要になり、信号ハーネスもなくその取り回しスペースが節約できるので、小型軽量化および低廉化が進む。また、不具合箇所の特定も速やかで、電流センサ６１および電池ＥＣＵ６２の点検や交換が容易になり、整備性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池の安全管理技術の分野に属し、より具体的には、ビークル搭載型や据置き型などの電池パック、その電池機器モジュール、同ユニットに含まれるサービスプラグや電池ＥＣＵなどの技術分野に属する。本発明の技術は、ハイブリッドカーを含む電動車両の車載動力用電池を始め、事業所用バックアップ電源としての電池設備など、比較的高電圧で整備点検作業中の感電や漏電を防止する必要性が高い電池には、特に好適である。

近年における電池技術の進歩は著しく、軽量で高性能な電池を搭載したハイブリッドカーや電気自動車がすでに市場に出回り始めている。また、携帯電話の基地局や病院などでは停電時のバックアップ電源設備として電池が装備されており、このような事業所ばかりではなく家庭でも補助的な電源設備として電池が普及しつつある。

このような大電力を供給する電池の一例として、ここではハイブリッドカー用の電池パックを取り上げ、その概略構成について図面を参照して説明しよう。ここで、図５（ａ）は、２００３年型のハイブリッド乗用車に搭載されていた電池パック１Ｐの形状を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、電池パック１Ｐの主要構成要素の概略配置を示す平面図である。一方、図６は、電池パック１Ｐの全体における回路の概要を示す回路模式図である。図５（ｂ）および図６から明らかなように、電池機器モジュール３Ｐでは、サービスプラグ４Ｐと電流センサ６１Ｐと電池ＥＣＵ（６２Ｐ）とが別個に配設されている。

すなわち、図７に概略構成を示すように、大きく分けて電池パック１Ｐは、電池本体に相当する電池スタック２と、これに付設されたアクセサリである電池機器モジュール３Ｐとからなる。電池機器モジュール３Ｐは、電池回路を開閉する二つのシステム・メインリレー７１，７２と、充電開始時の突入電流を防ぐプリチャージ・リレー７３およびプリチャージ抵抗７４と、パワーヒューズ５０Ｐを内蔵したヒューズ一体型のサービスプラグ４Ｐと、電流センサ６１Ｐおよび電池ＥＣＵ（６２Ｐ）とを有する。

ここで、電流センサ６１Ｐは、電池パック１Ｐの外部端子１１と内部端子１２との間を流れる電流を計測するように電池機器モジュール３の内部に取り付けられている。一方、電池ＥＣＵ（６２Ｐ）は、電池機器モジュール３Ｐのうち電流センサ６１Ｐから少し離れた位置に固定されている。そして、電流センサ６１Ｐと電池機器モジュール３Ｐとは、信号ハーネス８Ｐによって接続されており、信号ハーネス８Ｐの一端をなすコネクタ８１Ｐは電流センサ６１に、他端をなすコネクタ８２Ｐは電池機器モジュール３Ｐに、それぞれ接続されている。

一方、サービスプラグ４Ｐは、サービスプラグ・ソケット４０Ｐに挿置されるようになっており、ソケット４０Ｐは、電池スタック２を第一電池スタック２１と第二電池スタック２２とに二分する中間電圧部位に配置されている。そして、点検や整備の作業の際には、先ずソケット４０Ｐからサービスプラグ４Ｐを抜いておかないと、電池機器モジュール３Ｐの蓋が開かずその内部機器にアクセスできないように、電池機器モジュール３Ｐは設計されている。そこで、ソケット４０Ｐからサービスプラグ４Ｐを抜いてしまうと、ソケット４０Ｐが開放されてしまうから、第一電池スタック２１と第二電池スタック２２との間では導通がなくなる。すると、たとえ作業中に電池パック１の一対の内部端子１２，１２の間で短絡が起こったとしても、サービスプラグ４Ｐを抜いて電池スタック２内の導通を無くしてあるから、感電や漏電には繋がらないで済むようになっている。なお、サービスプラグ４Ｐが内蔵している回路要素は、パワーヒューズ５０Ｐだけである。

このような電池の安全管理にかかわる技術については、公知文献がいくつも発行されている。たとえば特許文献１には、前述のヒューズ一体型サービスプラグ４Ｐと同様に、ヒューズを内蔵したサービスプラグの構成が開示されている。また、特許文献２および特許文献３には、ハイブリッドカー用ないし電気自動車用の電池パックの構成の一例が開示されており、特に電池スタックに付設された電池機器モジュールに相当する部分の構成と、その取り付け方などが詳しく開示されている。さらに特許文献４には、電池スタックの交換を容易にしたハイブリッドカー用の電池パックの構造が開示されている。
特開平１０−８３７５３号公報 特開２００１−２３７００号公報 特開２００１−１４５２１２号公報 特開２００２−１９０２８８号公報

しかしながら、再び図７を参照して説明すると、前述の背景技術では次のような不都合が生じている。

第一に、電池機器モジュール３Ｐの中で電流センサ６１Ｐと電池ＥＣＵ（６２Ｐ）とが別個に設置されており、それ故にコネクタ８１Ｐ，８２を両端に持つ信号ハーネス８Ｐで両者６１Ｐ，６２Ｐが接続されていることに起因する不都合がある。

すなわち、電池ＥＣＵ（６２Ｐ）のコネクタ接続口に連なる基板（図略）には、ＥＳＤ（electro-static discharge；静電放電）対策に複数のコンデンサなどの部品（図略）を付設しておくことが必要になる。また、両端にコネクタ８１Ｐ，８２Ｐがついた信号ハーネス８Ｐが必要になり、信号ハーネス８Ｐを取り回したりコネクタ８１Ｐ，８２Ｐを抜き差ししたりするための空間も、電池機器モジュール３Ｐの内部に必要になる。さらに、両コネクタ８１Ｐ，８２Ｐに接続するコネクタ接続口（図略）を、電流センサ６１Ｐと電池ＥＣＵ（６２）とにそれぞれ設けておく必要が生じる。

その結果、電池機器モジュール３Ｐの部品点数が増えて、その小型軽量化や低廉化の妨げになっているばかりではなく、その設計、製造、点検や整備にかかる工数が増大するという不都合が生じている。

第二に、電池パック１Ｐのうち、サービスプラグ４Ｐに内蔵されたパワーヒューズ５０Ｐの断線以外の不都合があった場合には、電池ＥＣＵ（６２）や電流センサ６１の取り外し作業が生じてしまい、点検や整備に手間がかかるという不都合がある。

すなわち、その場合のトラブルシューティング手順は、先ずサービスプラグ４Ｐを取り外して内蔵されたパワーヒューズ５０Ｐが切れていないかを調べ、それから電池機器モジュール３Ｐの蓋（図略）を開けて内部機器を調べることになる。つまり、サービスプラグ４Ｐを抜いて電池機器モジュール３Ｐの蓋を開けてから、内部の電池ＥＣＵ（６２Ｐ）を電池機器モジュール３Ｐから取り外して調べ、さらに電流センサ６１Ｐを点検する。しかる後に、システム・メインリレー７１，７２やプリチャージリレー７３などを調べ、それでも不具合箇所が特定できない場合に電池スタック２を調べることになる。

その際に、背景技術の電池機器モジュール３Ｐでは、電池ＥＣＵ（６２Ｐ）を取り外すために、信号ハーネス８Ｐを外したり図略のネジ等を外したりという作業をしなくてはならず、点検作業に手間がかかるという不都合が生じている。また、電流センサ６１を取り外す際に、やはり手間がかかるというのも不都合である。

そこで本発明は、電池機器モジュールの小型軽量化および低廉化を進めることと、電池ＥＣＵや電流センサを取り外す際にかかる手間を低減して電池機器モジュールの整備性を向上させることとを、同時に実現する技術を提供することを解決すべき課題とする。

前記課題を解決するために、発明者は以下の手段を発明した。そこで、本項では各手段の構成について説明し、併せてその構成がもたらす作用効果についても簡潔に説明する。なお、以下の各手段に付せられた順序数は、本願出願時に特許請求の範囲に記載された請求項の番号にそれぞれ対応している。

［サービスプラグ］
（第１手段）
本発明の第１手段は、ケーシングと、このケーシングに保持されている一対の接続導体と、このケーシングに内蔵されておりこれら一対の接続導体の間に流れる電流で作動すべきパワーヒューズとを有するサービスプラグである。本手段のサービスプラグの特徴は、前記電流を計測する電流センサと、この電流センサの信号を監視する機能を持つ電池ＥＣＵとを、搭載していることである。

本手段では、前述のように電流センサおよび電池ＥＣＵ（ここでは「両者」と呼ぶ）がパワーヒューズと共にサービスプラグに搭載されているので、次のような作用効果が得られる。

第一に、電流センサと電池ＥＣＵとが互いに近接して配置されており、両者を恒常的に接続しておくことができるようになるから、両者間の接続を外す必要がなくなる。

すると、従来技術で両者を接続していた着脱可能なコネクタ付きの信号ハーネスは不要になり、同ハーネスの両端のコネクタを接続すべきコネクタ接続部を両者に設ける必要もなくなる。また電池機器モジュールでは、コネクタ接続部に設ける必要があったコンデンサなどのＥＳＤ対策部品をも廃することができるから、その分だけ基板上の面積を有効に利用できるようになる。

一方、本手段のサービスプラグを装備した電池機器モジュールないし電池パックでは、従来の電流センサおよび電池ＥＣＵの配置に必要とされていたスペースが不要になる。また、前述のように着脱可能な信号ハーネスやその両端のコネクタを廃止することができるから、信号ハーネスの取り回しやコネクタの着脱に要していたスペースも不要になる。そして、その分だけ電池機器モジュールの小型軽量化を進めることができる。

その結果、本手段のサービスプラグを使用することにより、電池機器モジュールの小型軽量化および低廉化を進めることができる。また、本手段のサービスプラグの仕様を前提にして電池機器モジュールを設計すれば、設計の規格化が進むので、設計、製造、整備点検や補修にかかる工数を低減することもできる。さらに、前述のようにハーネスやそのコネクタならびにＥＳＤ対策部品などが不要になる分、電池機器モジュールの部品点数が低減されるので、電池機器モジュールの信頼性も向上する。

第二に、本手段のサービスプラグが電池機器モジュールから抜かれると、パワーヒューズばかりではなく電流センサおよび電池ＥＣＵも一緒に電池機器モジュールから取り外されている。

それゆえ、パワーヒューズが断線していなかった場合には、その他に取り外し作業を要することなく、そのまま電池ＥＣＵや電流センサの検査に移行することができる。すなわち、電池パックにおけるトラブルシューティングの手順のうち、電池ＥＣＵの検査と電流センサの検査とまでであれば、電池機器モジュールの蓋を開けてその内部機器にアクセスする必要がなくなる。

ところで、不具合箇所がパワーヒューズ、電池ＥＣＵおよび電流センサの三箇所のうちいずれかであれば、本手段のサービスプラグをそっくり交換してしまえば不具合は解消してしまうはずである。それゆえ、トラブルシューティングの冒頭にサービスプラグの交換を行えば、不具合箇所が前記三箇所のうちいずれかであるか否かを判定することができる。また、それで不具合が解消すれば、取り外されたサービスプラグだけを検査に回して、電池パックを運用に復帰させることもできる。

したがって、本手段のサービスプラグを採用すれば、前述のように電池機器モジュールの小型軽量化および低廉化とを進めることができ、同時に電池機器モジュールの点検整備に要する工数が低減されるという効果がある。また、このような電池機器モジュールの整備性の改善は、電池パックの稼働率が向上するという効果にもつながる。さらに、前述のように部品点数が減る分、電池機器モジュールの信頼性も向上するという効果も得られる。

（第２手段）
本発明の第２手段は、前述の第１手段において、前記電流センサは前記電池ＥＣＵの基板に固定されていることを特徴とするサービスプラグである。

すなわち、本手段のサービスプラグでは、電流センサが電池ＥＣＵの基板に対し直接的に固定されているから、電流センサおよび電池ＥＣＵは一体になり、たいへん軽量かつコンパクトになる。また、本手段のサービスプラグを製造する際には、電流センサと電池ＥＣＵとの間を接続する工数や、両者をケーシングに組み付ける工数などで、組み立て工数の低減が見込まれる。さらに、両者の間を結ぶ結線も必要ないから、その分の材料費や重量も低減される。

したがって、本手段のサービスプラグによれば、本手段を含む電池機器モジュールの小型軽量化および低廉化がさらに進むという効果がある。

（第３手段）
本発明の第３手段は、前述の第１手段において、前記一対の接続導体は、前記パワーヒューズがもつ一対の端子金具により形成されていることを特徴とするサービスプラグである。

すなわち、本手段のサービスプラグでは、一対の接続導体がパワーヒューズの両端子金具で形成されているから、製造段階からパワーヒューズと一対の接続導体とは一体になっている。それゆえ、パワーヒューズと接続導体とをネジカシメなどにより接続する必要はなくなり、部品点数がいっそう低減されて信頼性が向上するうえに、サービスプラグの組み立て工数もヒューズ交換作業の工数も低減される。

したがって、本手段のサービスプラグによれば、小型軽量化および低廉化がいっそう進むうえに、ヒューズ交換作業の工数も低減されるという効果がある。

（第４手段）
本発明の第４手段は、前述の第１手段において、前記電流センサが前記ケーシングに固定されたままの状態で、この電流センサおよびこのケーシングから、前記パワーヒューズと前記一対の接続導体とが一体になったものを引き抜くことができるようになっていることを特徴とするサービスプラグである。ここで、パワーヒューズと一対の接続導体とが一体になったものは、前述の第３手段のようにパワーヒューズの両端子金具で一対の接続導体が形成されたものであっても良いし、あるいは一対の接続導体がネジカシメなどでパワーヒューズの両端子金具に接続されたものであっても構わない。

本手段では、パワーヒューズと一対の接続導体とのいずれかに不具合があった場合などに、サービスプラグからパワーヒューズと一対の接続導体とを一度に交換することができる。そして、その交換作業がたいへん簡単であるから、本手段によればパワーヒューズや接続導体の交換作業に要する工数がいっそう低減されるという効果がある。

［電池機器モジュール］
（第５手段）
本発明の第５手段は、電池スタックの両端への回路を開閉する一対のメインリレーと、この電池スタックに流れる電流を計測する電流センサと、この電流センサからの信号を監視する電池ＥＣＵと、この電池スタックの回路に挿置されるパワーヒューズ内蔵型サービスプラグとを有する電池機器モジュールである。本手段の特徴は、前記サービスプラグは、前記電流センサおよび前記電池ＥＣＵを搭載しており、この電流センサは、このサービスプラグのパワーヒューズに流れる電流を計測することである。

本手段の電池機器モジュールでは、電池スタックの回路に挿置されるサービスプラグは、パワーヒューズに加えて電流センサおよび電池ＥＣＵを搭載している。それゆえ、このサービスプラグは前述の第１手段とほぼ同様の構成であるから、本手段の電池機器モジュールでも第１手段の項で説明した作用効果とほぼ同様の作用効果が得られる。

すなわち、本手段の電池機器モジュールによれば、小型軽量化および低廉化と同時に、点検整備の工数低減という効果が発揮される。また、部品点数の低減によって信頼性が向上するという効果があり、さらに、本手段の電池機器モジュールを備えた電池パックでは、稼働率が向上するという効果も得られる。

なお、本手段の電池機器モジュールでは、このサービスプラグを抜くことなしには内部機器へのアクセスできないようになっていることが望ましい。

また、本手段の電池機器モジュールに対しても、第１手段に対する第２手段〜第４手段に相当する限定を加えることができ、いずれの限定が加えられた場合にもそれぞれに特有の作用効果が発揮される。

（第６手段）
本発明の第６手段は、前述の第５手段において、前記サービスプラグが所定の位置に正規の状態で挿置されていないと、前記一対のメインリレーを開放するインターロック手段を持つことを特徴とする電池機器モジュールである。

本手段では、例えばサービスプラグの取っ手を覆う蓋が開いていたり、サービスプラグが中途半端にしか挿置されていなかったり、サービスプラグが抜かれたりすると、インターロック手段の作用により両メインリレーがより確実に開放される。したがって本手段によれば、サービスプラグがしっかりと挿置されていないと自動的に両メインリレーが開放され、電池機器モジュールと電池スタックとの導通が遮断されるので、点検・整備・修理などの際に作業安全性がいっそう増すという効果が得られる。

［電池パック］
（第７手段）
本発明の第７手段は、電池スタックと、この電池スタックに付設された電池機器モジュールとを有する電池パックであり、本手段の特徴は、前記電池機器モジュールが第５手段および第６手段のうちいずれかであることである。

本手段の電池パックでは、電池機器モジュールが第５手段および第６手段のうちいずれかであるから、本手段の電池パックによれば、前述の当該手段の項に記載された作用効果が発揮される。

［進歩性に関するコメント］
図６の回路構成を持つ従来技術から、以上の各手段のように電流センサおよび電池ＥＣＵがパワーヒューズと共にサービスプラグに搭載されているという構成にまで到達することは、当業者であっても容易に為し得るものではないであろう。

また、本発明によれば、解決すべき課題として提示されていた小型軽量化、低廉化および整備性向上の効果が顕著であるばかりではなく、それ以外にも得られる効果が大きい。すなわち、電池パックから簡単に切り離されるから、電流センサおよび電池ＥＣＵの点検時や交換時の作業安全性を確保するうえで特段の効果がある。さらに、多くの場合にはサービスプラグの交換だけで電池パックを運用に復帰させることができるから、電池パック自体の稼働率が顕著に向上するという効果も得られる。

本発明の「サービスプラグ、電池機器モジュールおよび電池パック」がもつ実施形態については、当業者に実施可能な理解が得られるように、本項で明確かつ十分に説明する。なお、本発明の出願時点では、本項で説明する実施形態およびその変形態様のうちいずれかが最良の形態に相当するものと、発明者は考えている。

実施形態１

（構成）
図１に、本発明の実施形態１としてのサービスプラグ４、電池機器モジュール３および電池パック１がもつ構成の要点を示す。

すなわち、電池パック１は、電池スタック２と、電池スタック２に付設された電池機器モジュール３とを有し、その主たる特徴は、サービスプラグ４を含む電池機器モジュール３にある。一方、電池スタック２は、第一電池スタック２１と第二電池スタック２２とに二分されており、両者２１，２２の中間電圧部には、一対のソケット金具４０１，４０２をもつサービスプラグ・ソケット４０が接続されている。

ここで、ソケット４０は、電池スタック２の電池拘束プレート（図略）に固定されたソケット金具４０１，４０２をもち、両金具４０１，４０２は、それぞれ第一電池スタック２１および第二電池スタック２２の一端に導電ロッドで接続されている。そして、サービスプラグ４がソケット４０に挿置されており、このようにサービスプラグ４を通じてソケット金具４０１，４０２の間が導通した運用状態では、一対の内部端子１２，１２間に電池電圧がかかるようになっている。

先ず、電池機器モジュール３は、一対のシステム・メインリレー７１，７２と、プリチャージ・リレー７３およびプリチャージ抵抗７４とを、内蔵している。ここで、システム・メインリレー７１，７２は、電池スタック２の両端に相当する内部端子１２，１２と電池パック１の外部端子１１，１１との間を開閉する継電器である。一方、プリチャージ・リレー７３およびプリチャージ抵抗７４は、充電の開始時などに突入電流が発生することを防ぐために、負極側のシステム・メインリレー７１に対しバイパス回路を形成している。そして、これらの内部機器７１〜７４にアクセスするためには、ソケット４０からサービスプラグ４を抜き、それによって図示しない蓋を開けられるようにすることが必要になっている。すなわち、サービスプラグ４を抜くことなしには、電池機器モジュール３の内部機器へのアクセスは困難になっている。

次に、電池機器モジュール３は、パワーヒューズ内蔵型サービスプラグ４を有しており、サービスプラグ４は、前述のようにソケット４０を通じて、電池スタック２の回路に挿置されるようになっている。電池機器モジュール３はさらに、電池スタック２に流れる電流を計測する電流センサ６１と、電流センサ６１からの信号を監視する電池ＥＣＵ（６２）とを有するが、電流センサ６１および電池ＥＣＵ（６２）はサービスプラグ４に搭載されている。それゆえ電流センサ６１は、サービスプラグ４のパワーヒューズ５０に流れる電流をもって、電池スタック２に流れる電流として計測するようになっている。

すなわち、サービスプラグ４は、ケーシング４１と、ケーシング４１に保持されている一対の接続導体５１，５２と、接続導体５１，５２の間に流れる電流で作動すべきパワーヒューズ５０とを有する。そして、サービスプラグ４は、パワーヒューズ５０に加えて、接続導体５２を流れる電流を計測する電流センサ６１と、電流センサ６１の信号を監視する機能を持つ電池ＥＣＵ６２とを、ケーシング４１に内蔵して搭載している。ここで、電流センサ６１は、電池ＥＣＵ（６２）の基板に直接固定されており、電流センサ６１の出力信号は、電池ＥＣＵ（６２）の回路に直接取り込まれるようになっている。一方、一対の接続導体５１，５２は、互いに平行にケーシング４１の一端から突出して保持されており、ケーシング４１の他端には、作業員がサービスプラグ４を握れるように握り部４２が形成されている。

ここで、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、一対の接続導体５１，５２は、パワーヒューズ５０がもつ一対の端子金具が所定の寸法および角度に曲げられて形成されており、パワーヒューズ５０と一体不可分になっている。すなわち、パワーヒューズ５０と一対の接続導体５１，５２とは、一体になってヒューズユニット５を構成している。そして、再び図１に示すように電流センサ６１がケーシング４１に固定されたままの状態で、電流センサ６１およびケーシング４１から、図２（ａ）〜（ｃ）に示すパワーヒューズ５０と一対の接続導体５１，５２とが一体になったヒューズユニット５を、引き抜くことができるようになっている。

最後に、電池機器モジュール３は、サービスプラグ４が所定位置に挿置されていないと、一対のシステム・メインリレー７１，７２を開放するインターロック手段（図略）を有する。ここで、このインターロック手段の一部として、インターロックピン４３がサービスプラグ４の一端から一対の接続導体５１，５２と平行に突出している。

すなわち、サービスプラグ４が所定位置にしっかりと挿置されていないと、インターロック手段が作動する。また、サービスプラグ４の握り部４２を覆う蓋（図略）がしっかりと閉まっていなかったり、電池機器モジュール３の内部機器を覆うアクセスドア（図略）がしっかりと閉まっていなかったりしても、インターロック手段は作動するようになっている。

（作用効果）
本実施形態のサービスプラグ４、電池機器モジュール３ならびに電池パック１は、以上のように構成されているので、次のような作用効果を発揮する。

第一の作用効果は、再び図１に示すように、電流センサ６１と電池ＥＣＵ（６２）とがサービスプラグ４に搭載されており、互いに近接してケーシング４１内に配置されていることに起因するものである。

そればかりではなく、本実施形態では、電流センサ６１が電池ＥＣＵ（６２）の基板に対し直接的に固定されているから、両者６１，６２は一体になり、たいへん軽量かつコンパクトになっている。そして両者６１，６２は、ヒューズユニット５の要部と共にサービスプラグ４のケーシング４１が形成する内部空間に収容されている。

すると、電流センサ６１と電池ＥＣＵ（６２）との接続を外す必要はなくなっているから、従来技術のような信号ハーネス８Ｐは不要になり、同ハーネス８Ｐの両端のコネクタ８１Ｐ，８２Ｐを接続すべきコネクタ接続部を両者６１，６２に設ける必要もなくなる。また、電池ＥＣＵ（６２）では、コネクタ接続部に設ける必要があったコンデンサなどのＥＳＤ対策部品をも廃することができるから、その分だけ基板上の面積を有効に利用できるようになる。

また、電池機器モジュール３や電池パック１では、このようにサービスプラグ４に電流センサ６１および電池ＥＣＵ（６２）を搭載してしまったから、従来の電流センサ６１Ｐおよび電池ＥＣＵ（６２Ｐ）の配置に必要とされていた収容スペースが不要になる。そればかりではなく、前述のように着脱可能なハーネス８Ｐやその両端のコネクタ８１Ｐ，８２Ｐを廃止することができるから、信号ハーネス８Ｐの取り回しやコネクタ８１Ｐ，８２Ｐの着脱に要していたスペースも不要になる。それゆえ、電流センサ６１Ｐ、電池ＥＣＵ（６２Ｐ）および信号ハーネス８Ｐの分だけ、電池機器モジュール３では小型軽量化が進められる。

さらに、サービスプラグ４を含む電池機器モジュール３の製造の際には、電流センサ６１と電池ＥＣＵ（６２）とを接続する工数や、両者６１，６２を組み付ける工数などで、組み立て工数の低減が見込まれる。さらに、電流センサ６１は電池ＥＣＵ（６２）の基板に直接固定されており、信号ハーネス８Ｐおよびコネクタ８１Ｐ，８２Ｐ（図７参照）どころか、両者６１，６２の間を結ぶ結線さえも必要ないから、その分の材料費や工数も低減されている。

その結果、サービスプラグ４を使用することにより、電池機器モジュール３の小型軽量化および低廉化を進めることができる。また、のサービスプラグ４の採用を前提にして電池機器モジュール３を設計すれば、設計の規格化が進むので、設計、製造、整備点検や補修にかかる工数を低減することもできる。さらに、従来技術（図７参照）とは違って、ハーネス８Ｐやコネクタ８１Ｐ，８２ＰならびにＥＳＤ対策部品などが不要になる分、電池機器モジュール３の部品点数が低減されるので、信頼性も向上する。

第二の作用効果は、サービスプラグ４がソケット４０から抜かれると、パワーヒューズ５０ばかりではなく電流センサ６１および電池ＥＣＵ（６２）も一緒に電池機器モジュール３から取り外されてしまうことに起因するものである。

すなわち、本実施形態では、サービスプラグ４を取り外して検査した結果、パワーヒューズ５０が断線していなかった場合には、その他に取り外し作業を要することなく、そのまま電池ＥＣＵ（６２）や電流センサ６１の検査に移行することができる。すなわち、電池パック１におけるトラブルシューティングの手順のうち、電池ＥＣＵ（６２）の検査と電流センサ６１の検査とまでであれば、電池機器モジュール３の蓋を開けてその内部機器にアクセスする必要がなくなるから、整備性が向上する。また、サービスプラグ４を電池パック１から抜いた段階で、電流センサ６１および電池ＥＣＵ（６２）は電池パック１から電気的に独立してしまうので、漏電や感電に関しては極めて高い作業安全性が確保される。

ところで、不具合箇所がパワーヒューズ５０、電流センサ６１および電池ＥＣＵ（６２）の三箇所のうちいずれかであれば、サービスプラグ４をそっくり交換してしまえば不具合は解消してしまうはずである。それゆえ、トラブルシューティングの冒頭にサービスプラグ４の交換を行えば、不具合箇所が前記三箇所のうちいずれかであるか否かを判定することができる。また、それで不具合が解消すれば、取り外されたサービスプラグ４だけを検査に回し、電池パック１をそのま運用に復帰させることもできるから、電池パック１の稼働率が向上する。逆に、それで不具合が解消しなければ、不具合箇所の候補を一気に絞り込むことができる。

したがって、本実施形態によれば、前述のように電池機器モジュール３の小型軽量化および低廉化とを進めることができ、同時にその点検整備に要する工数が低減されるという効果がある。また、このような電池機器モジュール３の整備性の改善は、電池パック１の稼働率が向上するという効果にもつながる。

第三の作用効果は、サービスプラグ４では、再び図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、パワーヒューズ５０と一対の接続導体５１，５２とが一体化してヒューズユニット５が構成されていることに起因するものである。

すなわち、ヒューズユニット５の製造段階から、パワーヒューズ５と一対の接続導体５１，５２とは一体化されており、一対の接続導体５１，５２はパワーヒューズ５０の両端子金具で形成されている。それゆえ、本実施形態では後述の変形態様１とは異なり、パワーヒューズ５０の両端に一対の接続導体５１，５２とをネジカシメなどによって接続する必要はなくなっている。

また、再び図１に示すように、サービスプラグ４のケーシング４１にヒューズユニット５を固定しているストッパ（図略）を外せば、ヒューズユニット５をそのまま電流センサ６１から引き抜いて交換することができるようになっている。それゆえ、サービスプラグ４に導通がなくなった場合には、サービスプラグ４からパワーヒューズ５０と一対の接続導体５１，５２とを一度に交換できるばかりではなく、その交換作業がたいへん容易になっている。

したがって、本実施形態ではパワーヒューズ５０周りの部品点数がいっそう低減されて信頼性が向上しているうえに、ヒューズユニット５の組み立て工数やその交換作業の工数も低減されているという効果がある。

第四の作用効果は、インターロックピン４３を含むインターロック手段の作用によってもたらされるものである。

すなわち、インターロック手段が作動すると、その機能によって両システム・メインリレー７１，７２が開放され、電池機器モジュール３は電池パック１から電気的に切り離される。それゆえ、ソケット４０、電池機器モジュール３の点検・整備・修理などの際に、作業の安全性がより確実に確保されるという効果が得られる。

（変形態様１）
本実施形態の変形態様１として、ヒューズユニット５Ａの構成が、図２（ａ）〜（ｃ）に示した実施形態１のそれとはいくぶん異なる変形態様も実施可能である。

すなわち図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本変形態様のヒューズユニット５Ａでは、パワーヒューズ５０Ｐは在来型であって、その両端の端子金具５３，５３は短くて互いに同じ形状をしている。そして、一対の接続導体５１Ａ，５２Ａは、ボルトナットによるネジカシメ部５４，５４によって、それぞれにパワーヒューズ５０Ｐの端子金具５３，５３に接続されている。

本変形態様によれば、在来型のパワーヒューズ５０Ｐをそのまま部品として採用することができながら、前述の実施形態１の作用効果はおおむね損なわれることなく発揮される。また、本変形態様によっても、パワーヒューズ５０Ｐおよび接続導体５１，５２が一体になったまま、ヒューズユニット５Ａを電流センサ６１から引き抜いてサービスプラグ４から取り出すことがなお可能である。このことは、図３（ａ）〜（ｃ）に示す構成と、図１に示すサービスプラグ４の構成とを、併せて参照すれば分かりやすい。

（変形態様２）
本実施形態の変形態様２として、図４に示すように、電流センサ６１Ａと電池ＥＣＵ（６２Ａ）との接続をフレキシブルな結線６３で行うようにしたサービスプラグ４Ａの実施も可能である。

本変形態様では、結線６３の両端で電流センサ６１Ａと電池ＥＣＵ（６２Ａ）とに接続する分、製造時の工数と重量がやや増えるが、それ以外はおおむね実施形態１と同様の作用効果が得られる。なお、実施形態１とは異なって本変形態様では、電流センサ６１Ａが電池ＥＣＵ（６２Ａ）の基板に固定されておらず、ある程度の範囲で相対移動が可能である。すなわち、両者６１Ａ，６２Ａをサービスプラグ４Ａに着脱する際などには、結線６３のフレキシビリティーのおかげで、電池ＥＣＵ（６２Ａ）の基板に曲げモーメントや外力が加わりにくいという利点がある。

実施形態１としての電池パック等の要部構成を示す概念図 実施形態１のうちヒューズユニットの構成を示す組図 （ａ）平面図 （ｂ）正面図 （ｃ）側面図 実施形態１の変形態様１でのヒューズユニットの構成を示す組図 （ａ）平面図 （ｂ）正面図 （ｃ）側面図 実施形態１の変形態様２としての電池パック等の要部構成を示す概念図 従来技術による電池パックの構成を示す組図 （ａ）斜視図 （ｂ）平面図 従来技術による電池パック全体の概要構成を示す回路図 従来技術による電池パック等の要部構成を示す概念図

符号の説明

１：電池パック（１Ａは変形態様を示し、１Ｐは従来型を示す。以下同様である。）
１１：外部端子 １２：内部端子
２：電池スタック
２１：第一電池スタック ２２：第二電池スタック
４０：サービスプラグ・ソケット ４０１，４０２：ソケット金具
３：電池機器モジュール
４：サービスプラグ
４１：ケーシング ４２：握り部
４３：インターロックピン（インターロック手段の一部として）
５：ヒューズユニット
５０：パワーヒューズ ５１，５２：接続導体
５Ａ：ヒューズユニット（変形態様１での）
５０Ｐ：パワーヒューズ（従来型と共通）
５３：端子金具 ５４：ネジカシメ部
６１：電流センサ ６２：電池ＥＣＵ ６３：結線
７１，７２：メインリレー（ＳＭＲ：システム・メインリレー）
７３：プリチャージ・リレー ７４：プリチャージ抵抗
８Ｐ：信号ハーネス ８１Ｐ，８２Ｐ：信号コネクタ

Claims (7)

1. ケーシングと、
   このケーシングに保持されている一対の接続導体と、
   このケーシングに内蔵されておりこれら一対の接続導体の間に流れる電流で作動すべきパワーヒューズと、
   を有するサービスプラグにおいて、
   前記電流を計測する電流センサと、
   この電流センサの信号を監視する機能を持つ電池ＥＣＵと、
   を搭載していることを特徴とする、
   サービスプラグ。
2. 前記電流センサは、前記電池ＥＣＵの基板に固定されている、
   請求項１記載のサービスプラグ。
3. 前記一対の接続導体は、前記パワーヒューズがもつ一対の端子金具により形成されている、
   請求項１および請求項２のうちいずれか記載のサービスプラグ。
4. 前記電流センサが前記ケーシングに固定されたままの状態で、この電流センサおよびこのケーシングから、前記パワーヒューズと前記一対の接続導体とが一体になったものを引き抜くことができるようになっている、
   請求項１〜請求項３のうちいずれかに記載のサービスプラグ。
5. 電池スタックの両端への回路を開閉する一対のメインリレーと、
   この電池スタックに流れる電流を計測する電流センサと、
   この電流センサからの信号を監視する電池ＥＣＵと、
   この電池スタックの回路に挿置されるパワーヒューズ内蔵型サービスプラグと、
   を有する電池機器モジュールにおいて、
   前記サービスプラグは、前記電流センサおよび前記電池ＥＣＵを搭載しており、
   この電流センサは、このサービスプラグのパワーヒューズに流れる電流を計測することを特徴とする、
   電池機器モジュール。
6. 前記サービスプラグが所定の位置に正規の状態で挿置されていないと前記一対のメインリレーを開放するインターロック手段を持つ、
   請求項５記載の電池機器モジュール。
7. 電池スタックと、この電池スタックに付設された電池機器モジュールとを有する電池パックにおいて、
   前記電池機器モジュールは、請求項５および請求項６のうちいずれかに記載のものであることを特徴とする、
   電池パック。

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