JP2011124072A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる電池の端子間を電気的に接続された複数の電池を並べて載置する電池載置部材が上下方向に複数段に並べられ、上下方向で隣接する前記電池載置部材間において異なる電池の端子間が段間接続用のバスバーにて電気的に接続された電源装置に関する。 In the present invention, battery mounting members for arranging and mounting a plurality of batteries electrically connected between terminals of different batteries are arranged in a plurality of stages in the vertical direction, and between the battery mounting members adjacent in the vertical direction. The present invention relates to a power supply apparatus in which terminals of different batteries are electrically connected by a bus bar for interstage connection.
かかる電源装置は、多数の電池を電気的に接続して、高い電圧あるいは高い容量の電池電源を構成し、各種の機器に直流電力を供給するための装置である。
このような電源装置の構成形態としては、下記特許文献1や下記特許文献2にも記載のように、蓄電池を一連に並べて載置する棚を上下に複数段に並べて、複数の蓄電池を電気配線する構成が一般的である。
この電気配線の仕方として、下記特許文献1にも記載のように、上下で隣接する棚間における蓄電池の端子間の接続をケーブル配線を取り回して行う手法がある。
具体的に説明すると、図8に示すように、仮に蓄電池を全て直列に接続するものとして、ある棚101の蓄電池101a,101b,101c,101dの並びの一端側に位置する蓄電池101aの端子104と、その棚101の下側の棚102の蓄電池102a,102b,102c,102d並びの他端側に位置する蓄電池102dの端子104とをケーブル配線103を引き回して接続することで、隣接する棚間の配線を行う。
Such a power supply apparatus is an apparatus for electrically connecting a large number of batteries to form a battery power supply having a high voltage or a high capacity and supplying DC power to various devices.
As a configuration form of such a power supply device, as described in Patent Document 1 and
As a method of this electrical wiring, there is a method of connecting the terminals of the storage battery between the shelves adjacent in the vertical direction by routing the cable wiring as described in Patent Document 1 below.
More specifically, as shown in FIG. 8, assuming that all the storage batteries are connected in series, a
このような配線の引き回しを行うことで、棚間で蓄電池の載置姿勢(前後方向での向き)を異ならせたり、棚間で各蓄電池における端子の極性を異ならせたりする必要がなく、各蓄電池の載置姿勢や端子の極性を共通化することができる。
ちなみに、下記特許文献2では、上下の棚間の接続をいわゆるバスバーにて行い、そのバスバーにて上下方向で隣接する蓄電池間を接続しているが、このような接続を可能とするためには、各蓄電池の端子の極性を異ならせたり、あるいは、蓄電池の載置姿勢を異ならせたりするという制限を伴うことになる。
By routing the wiring like this, there is no need to change the mounting position of the storage battery (direction in the front-rear direction) between shelves, or to change the polarity of the terminals in each storage battery between shelves, The mounting position of the storage battery and the polarity of the terminal can be made common.
By the way, in the following
上記特許文献1のような従来構成では、蓄電池の載置姿勢や端子の極性を可及的に共通化できるという利点を有するものの、上下の棚間に配線ケーブルを通すための空間が必要となり、それだけ電源装置の寸法が大となってしまう。特に、電池載置部材を多段構成とする場合にはその影響が大きくなる。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電池の載置姿勢や端子の極性を可及的に共通化できるようにしながら、上下で隣接する電池載置部材間での電気配線に要するスペースを可及的に小さくする点にある。
In the conventional configuration such as the above-mentioned Patent Document 1, although there is an advantage that the mounting posture of the storage battery and the polarity of the terminal can be shared as much as possible, a space for passing the wiring cable between the upper and lower shelves is necessary, Accordingly, the size of the power supply device becomes large. In particular, when the battery mounting member has a multi-stage configuration, the influence becomes large.
The present invention has been made in view of such a situation, and the object thereof is to make it possible to share as much as possible the mounting position of the battery and the polarity of the terminals, and between the battery mounting members adjacent in the vertical direction. It is in the point which makes the space required for electrical wiring in as small as possible.
本出願の第1の発明は、異なる電池の端子間を電気的に接続された複数の電池を並べて載置する電池載置部材が上下方向に複数段に並べられ、上下方向で隣接する前記電池載置部材間において異なる電池の端子間が段間接続用のバスバーにて電気的に接続された電源装置において、前記段間接続用のバスバーは、前記電池載置部材における前記電池の並び方向に沿って延びる配線部分が存在し、且つ、その配線部分は、バスバー固定用部材によって前記電池載置部材に沿わせて固定されている。 According to a first aspect of the present application, there is provided the battery in which battery mounting members for arranging and mounting a plurality of batteries electrically connected between terminals of different batteries are arranged in a plurality of stages in the vertical direction and adjacent in the vertical direction. In a power supply apparatus in which terminals of different batteries between the mounting members are electrically connected by a bus bar for interstage connection, the bus bar for interstage connection is arranged in the battery arranging direction in the battery mounting member. There is a wiring portion extending along the wiring portion, and the wiring portion is fixed along the battery mounting member by a bus bar fixing member.
すなわち、上下で隣接する電池載置部材間の配線は棒状の導電体部材であるバスバーにて行い、そのバスバーを電池の並び方向に沿って引き回す配線を行う。
このように、一般に同一の電流容量のケーブルに対して容積が小さく、且つ、剛体として所望の配置形状に設定し易いバスバーを段間の配線に使用することで、電池の並びに沿ってバスバーを長く引き回す場合でも、上下方向で必要となるスペースは可及的に抑制することができる。
That is, wiring between battery mounting members adjacent in the upper and lower directions is performed by a bus bar which is a rod-shaped conductor member, and wiring for routing the bus bar along the battery arrangement direction is performed.
As described above, the bus bars are generally small in size with respect to the cables having the same current capacity and are easy to set as a desired arrangement shape as a rigid body in the wiring between the stages, so that the bus bars are elongated along the battery line. Even in the case of drawing, the space required in the vertical direction can be suppressed as much as possible.
又、本出願の第2の発明は、上記第1の発明の構成に加えて、前記段間接続用のバスバーにおける前記電池の並び方向に沿って延びる配線部分が薄板状に形成され、且つ、その薄板状の配線部分の扁平な板面が前記電池載置部材を向く姿勢で固定されている。
従って、段間配線のためのバスバーが上下方向で支配するスペースを可及的に小さくできる。
又、本出願の第3の発明は、上記第1又は第2の発明の構成に加えて、前記段間接続用のバスバーにおける前記電池の並び方向に沿って延びる配線部分は、前記バスバー固定用部材によって前記電池載置部材の下面側に押圧される状態で固定されている。
すなわち、段間の配線のためのバスバーを電池載置部材の下面側に押しつけた状態で配線することにより、電池の並びに沿ってバスバーを長く引き回す場合でも、上下方向で必要となるスペースは可及的に抑制することができる。
In addition to the configuration of the first invention, the second invention of the present application is such that a wiring portion extending in the battery arranging direction in the interstage connection bus bar is formed in a thin plate shape, and A flat plate surface of the thin plate-like wiring portion is fixed so as to face the battery mounting member.
Therefore, the space where the bus bar for interstage wiring dominates in the vertical direction can be made as small as possible.
According to a third invention of the present application, in addition to the configuration of the first or second invention, a wiring portion extending along the battery arrangement direction in the interstage connection busbar is provided for fixing the busbar. The member is fixed in a state of being pressed to the lower surface side of the battery mounting member.
In other words, by wiring the bus bars for wiring between the stages while being pressed against the lower surface side of the battery mounting member, the space required in the vertical direction is as much as possible even when the bus bars are routed long along the battery. Can be suppressed.
又、本出願の第4の発明は、上記第3の発明の構成に加えて、前記電池載置部材又は前記バスバー固定用部材における前記バスバーとの接当箇所に前記電池の並び方向に延びる凹溝が形成され、前記バスバーが前記凹溝内に位置する状態で固定されている。
すなわち、バスバー固定用部材にて電池載置部材の下面側にバスバーを押圧固定する場合において、電池載置部材又はバスバー固定用部材に凹溝を形成して、その中にバスバーを位置させることで、その凹溝の深さ分に応じて、バスバーの配線が支配する上下幅を小さくすることができる。
According to a fourth aspect of the present application, in addition to the configuration of the third aspect of the present invention, a recess extending in the direction in which the batteries are arranged at a contact position of the battery mounting member or the bus bar fixing member with the bus bar. A groove is formed, and the bus bar is fixed in a state of being positioned in the concave groove.
That is, when the bus bar is pressed and fixed to the lower surface side of the battery mounting member by the bus bar fixing member, a concave groove is formed in the battery mounting member or the bus bar fixing member, and the bus bar is positioned therein. Depending on the depth of the concave groove, the vertical width governed by the wiring of the bus bar can be reduced.
又、本出願の第5の発明は、上記第1〜第4のいずれかの発明の構成に加えて、前記電池載置部材と前記バスバー固定用部材とが電気的絶縁材にて構成されている。
従って、電池載置部材やバスバー固定用部材の材質自体を電気的な絶縁材にて構成しているので、電池載置部材やバスバー固定用部材におけるバスバーとの接触箇所に絶縁処理を施す作業や、電源装置に組み立て時において、電池載置部材やバスバー固定用部材とバスバーとの間に絶縁部材を挟み込むような作業等の作業が不要となる。
According to a fifth invention of the present application, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the battery mounting member and the bus bar fixing member are made of an electrically insulating material. Yes.
Therefore, since the material itself of the battery mounting member and the bus bar fixing member is composed of an electrical insulating material, the work of applying insulation treatment to the contact point with the bus bar in the battery mounting member and the bus bar fixing member When assembling the power supply device, work such as work for sandwiching the insulating member between the battery mounting member or the bus bar fixing member and the bus bar becomes unnecessary.
又、本出願の第6の発明は、上記第1〜第5のいずれかの発明の構成に加えて、前記電池の上面側と接当して上方への移動を阻止するための上方移動阻止部材が備えられている。
すなわち、上下で隣接する電池載置部材間の配線をバスバーにて行う場合、振動等によって電池が移動してしまうと、電池とバスバーとの接続箇所の他に電池やバスバー自体にもに機械的なストレスがかかってしまうことになる。
そこで、上方移動阻止部材にて電池の上方への移動(浮き上がり)を阻止することによって、振動等による電池の移動を阻止する。
According to a sixth aspect of the present application, in addition to the structure of any one of the first to fifth aspects of the present invention, an upward movement prevention for contacting the upper surface side of the battery to prevent the upward movement. A member is provided.
That is, when wiring between adjacent battery mounting members in the upper and lower directions is performed on the bus bar, if the battery moves due to vibration or the like, the battery and the bus bar itself are mechanically connected to the battery and the bus bar itself. Will be stressed.
Therefore, the movement of the battery due to vibration or the like is blocked by blocking the upward movement (lifting) of the battery by the upward movement blocking member.
又、本出願の第7の発明は、上記第6の発明の構成に加えて、前記上方移動阻止部材は、前記電池載置部材における前記電池の並び幅の全幅に亘って延びる単一部材にて構成されている。
従って、1つの電池載置部材上の電池に対して、単一部材の上方移動阻止部材にてまとめて上方移動を阻止できる。
According to a seventh invention of the present application, in addition to the configuration of the sixth invention, the upward movement prevention member is a single member extending over the entire width of the battery in the battery mounting member. Configured.
Therefore, the upward movement of the batteries on one battery mounting member can be blocked together by the upward movement blocking member of the single member.
又、本出願の第8の発明は、上記第1〜第7のいずれかの発明の構成に加えて、前記電池載置部材上で並ぶ前記電池間に、前記電池と接当して前記電池の並び方向での前記電池のすべり移動を阻止する第1移動阻止部材が備えられている。
すなわち、上下で隣接する電池載置部材間の配線をバスバーにて行う場合、振動等によって電池が移動してしまうと電池とバスバーとの接続箇所の他に電池やバスバー自体にもに機械的なストレスがかかってしまうことになる。
そこで、電池の並び方向での電池のすべり移動を阻止する第1移動阻止部材を備えることで、振動等による電池の移動を阻止する。
According to an eighth invention of the present application, in addition to the structure of any of the first to seventh inventions, the battery is brought into contact with the battery between the batteries arranged on the battery mounting member. There is provided a first movement preventing member that prevents the battery from sliding in the direction in which the batteries are arranged.
In other words, when wiring between adjacent battery mounting members in the upper and lower directions is performed on the bus bar, if the battery moves due to vibration or the like, the battery and the bus bar itself are mechanically connected to the battery and the bus bar itself. It will be stressful.
Therefore, the movement of the battery due to vibration or the like is prevented by providing the first movement preventing member that prevents the sliding movement of the battery in the battery arranging direction.
又、本出願の第9の発明は、上記第1〜第8のいずれかの発明の構成に加えて、前記電池載置部材上に、前記電池と接当して前記電池の並び方向と交差する方向で前記電池のすべり移動を阻止する第2移動阻止部材が備えられている。
すなわち、上下で隣接する電池載置部材間の配線をバスバーにて行う場合、振動等によって電池が移動してしまうと電池とバスバーとの接続箇所の他に電池やバスバー自体にもに機械的なストレスがかかってしまうことになる。
そこで、電池の並び方向と交差する方向での電池のすべり移動を阻止する第2移動阻止部材を備えることで、振動等による電池の移動を阻止する。
According to a ninth invention of the present application, in addition to the configuration of any one of the first to eighth inventions, the battery is placed on the battery mounting member and intersects with the arrangement direction of the batteries. A second movement preventing member is provided for preventing the battery from sliding in the direction in which the battery moves.
That is, when wiring between adjacent battery mounting members in the upper and lower directions is performed on the bus bar, if the battery moves due to vibration or the like, the battery and the bus bar itself are mechanically connected in addition to the connection point between the battery and the bus bar. It will be stressful.
Therefore, the movement of the battery due to vibration or the like is prevented by providing the second movement prevention member that prevents the battery from moving in the direction intersecting the battery arrangement direction.
又、本出願の第10の発明は、上記第9の発明の構成に加えて、前記第2移動阻止部材は、上下方向の前記電池載置部材の並びと前記電池載置部材上の前記電池の並びとに沿う姿勢で前記電池の一方の側部に設置される壁部材と、前記電池に対して前記壁部材の存在側と反対側に設置される飛び出し阻止部材とによって構成され、前記電池の筐体における前記壁部材との接当面に、前記壁部材に形成された被係合部と係合作用して前記壁部材の面に沿う方向での前記電池の移動を阻止するための係合部が形成されている。
すなわち、電池は、電池載置部材側の壁部材と飛び出し阻止部材とに挟まれる状態で、電池の並び方向と交差する方向でのすべり移動を阻止され、更にその状態では、電池の縦壁面に形成された係合部と壁部材側の被係合部とが、例えば嵌合させる形で係合作用して、壁部材の面に沿う方向への移動が阻止される。
According to a tenth aspect of the present application, in addition to the configuration of the ninth aspect, the second movement prevention member includes an arrangement of the battery placement members in the vertical direction and the battery on the battery placement member. A wall member that is installed on one side of the battery in a posture along the alignment of the battery, and a pop-up preventing member that is installed on the opposite side of the wall member from the battery. An engagement for preventing the battery from moving in a direction along the surface of the wall member by engaging with an engaged portion formed on the wall member on a contact surface of the housing with the wall member A joint is formed.
That is, when the battery is sandwiched between the wall member on the battery mounting member side and the jump-out preventing member, the battery is prevented from sliding in a direction that intersects the battery alignment direction. The formed engaging portion and the engaged portion on the wall member side engage with each other, for example, in a fitting manner, and movement in the direction along the surface of the wall member is prevented.
上記第1の発明によれば、電池の並びに沿ってバスバーを長く引き回す場合でも、上下方向で必要となるスペースを抑制することができるので、電池の載置姿勢や端子の極性を可及的に共通化できるようにしながら、上下で隣接する電池載置部材間での電気配線に要するスペースを可及的に小さくできるものとなった。
又、上記第2の発明によれば、段間配線のためのバスバーが上下方向で支配するスペースを可及的に小さくできるので、上下で隣接する電池載置部材間での電気配線に要するスペースをより一層小さくできるものとなった。
又、上記第3の発明によれば、段間の配線のためのバスバーを電池載置部材の下面側に押しつけた状態で配線することで、電池の並びに沿ってバスバーを長く引き回す場合でも、上下方向で必要となるスペースを更に抑制することができる。
According to the first aspect of the present invention, even when the bus bar is routed long along the battery, the space required in the vertical direction can be suppressed, so that the mounting position of the battery and the polarity of the terminal are made as much as possible. The space required for the electrical wiring between the battery mounting members that are vertically adjacent to each other can be made as small as possible while allowing common use.
Further, according to the second invention, the space that the bus bar for interstage wiring dominates in the vertical direction can be made as small as possible, so that the space required for the electrical wiring between the battery mounting members adjacent in the vertical direction Can be made even smaller.
According to the third aspect of the invention, the bus bar for wiring between the stages is wired in a state where it is pressed against the lower surface side of the battery mounting member. Space required in the direction can be further suppressed.
又、上記第4の発明によれば、バスバーの配線が支配する上下幅を小さくすることができ、電池の並びに沿ってバスバーを長く引き回す場合でも、上下方向で必要となるスペースを更に抑制することができる。
又、上記第5の発明によれば、電池載置部材やバスバー固定用部材おけるバスバーとの接触箇所に絶縁処理を施す作業や、電源装置に組み立て時において、電池載置部材やバスバー固定用部材とバスバーとの間に絶縁部材を挟み込むような作業等の作業が不要となり、電源装置の製作に要する作業負担を軽減することができる。
In addition, according to the fourth invention, the vertical width governed by the wiring of the bus bar can be reduced, and the space required in the vertical direction can be further suppressed even when the bus bar is drawn long along the battery. Can do.
According to the fifth aspect of the invention, the battery mounting member and the bus bar fixing member may be provided at the time of assembling the battery mounting member and the bus bar fixing member in contact with the bus bar, or when assembling the power supply device. Work such as sandwiching an insulating member between the bus bar and the bus bar becomes unnecessary, and the work burden required for manufacturing the power supply device can be reduced.
又、上記第6の発明によれば、上方移動阻止部材にて電池の上方への移動(浮き上がり)を阻止することによって、振動等による電池の移動を阻止できるので、電池やバスバーにかかる機械的なストレスを低減してより信頼性の高いものとすることができる。
又、上記第7の発明によれば、単一部材の上方移動阻止部材にて1つの電池載置部材上の電池をまとめて電池載置部材上に押しつけることができるので、電源装置の装置構成の簡素化及び電源装置の組み立て作業の簡単化を図れる。
According to the sixth aspect of the invention, the movement of the battery due to vibration or the like can be prevented by preventing the battery from moving upward (lifting) by the upward movement preventing member. It is possible to reduce the stress and make it more reliable.
According to the seventh aspect of the invention, since the batteries on one battery mounting member can be pressed together on the battery mounting member by the single member upward movement preventing member, the power supply device configuration And the assembly work of the power supply device can be simplified.
又、上記第8の発明によれば、電池の並び方向での電池のすべり移動を阻止する第1移動阻止部材を備えることで、振動等による電池の移動を阻止することができ、電池やバスバーにかかる機械的なストレスを低減してより信頼性の高いものとすることができる。
又、上記第9の発明によれば、電池の並び方向と交差する方向での電池のすべり移動を阻止する第2移動阻止部材を備えることで、振動等による電池の移動を阻止することができ、電池やバスバーにかかる機械的なストレスを低減してより信頼性の高いものとすることができる。
又、上記第10の発明によれば、電池は、電池載置部材側の壁部材と飛び出し阻止部材とに挟まれる状態で、電池の並び方向と交差する方向でのすべり移動を阻止され、更にその状態では、電池の縦壁面に形成された係合部と壁部材側の被係合部とが係合作用して、壁部材の面に沿う方向での移動が阻止されるので、電池の並び方向と交差する方向での電池のすべり移動を阻止するための構成要素である壁部材を利用しながら更に電池の移動を阻止して、振動等による電池の移動をより効果的に阻止することができ、電池やバスバーにかかる機械的なストレスを低減してより信頼性の高いものとすることができる。
In addition, according to the eighth aspect of the present invention, by including the first movement blocking member that blocks the sliding movement of the batteries in the direction in which the batteries are arranged, the movement of the batteries due to vibration or the like can be prevented. It is possible to reduce the mechanical stress applied to the film and make it more reliable.
In addition, according to the ninth aspect of the present invention, the battery movement due to vibration or the like can be prevented by providing the second movement preventing member that prevents the battery from moving in the direction intersecting the battery arranging direction. The mechanical stress applied to the battery and the bus bar can be reduced and the reliability can be improved.
According to the tenth aspect of the invention, the battery is prevented from sliding in a direction intersecting the battery alignment direction while being sandwiched between the wall member on the battery mounting member side and the pop-out prevention member. In this state, the engaging portion formed on the vertical wall surface of the battery and the engaged portion on the wall member side are engaged to prevent movement in the direction along the surface of the wall member. More effective prevention of battery movement due to vibration or the like by further preventing movement of the battery while utilizing a wall member which is a component for preventing the sliding movement of the battery in a direction crossing the alignment direction. It is possible to reduce the mechanical stress applied to the battery and the bus bar and to make it more reliable.
以下、本発明の電源装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態の電源装置PUは、正面視の概略図である図7に示すように、枠体1に複数段(本実施の形態では5段)の棚2を備えて、その棚2上に電池3を複数個(本実施の形態では4個)並べて載置し、異なる電池3の端子間を電気的に接続している。本実施の形態の電池3は後述のように蓄電池であり、以下において「蓄電池3」と表記する。
図6では、電源装置PUを枠体1を除いた状態で斜視図で示しており、図6において矢印Aにて示す方向が正面側である。尚、他の図面においても、正面側を矢印Aにて示している。
本実施の形態では、これらの蓄電池3を全て直列接続して高電圧高容量の群電池を構成する場合を例示して説明するが、直列接続及び並列接続を適宜に組合わせた蓄電池3の接続構成としても良い。
Embodiments of a power supply apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 7, which is a schematic diagram in front view, the power supply device PU according to the present embodiment includes a plurality of (two in this embodiment)
In FIG. 6, the power supply device PU is shown in a perspective view with the frame body 1 removed, and the direction indicated by the arrow A in FIG. 6 is the front side. In other drawings, the front side is indicated by an arrow A.
In the present embodiment, the case where all of these
蓄電池3の夫々は、単電池でも良いが本実施の形態では、複数個のリチウムイオン電池を接続して略直方体形状の筐体内に収納した組電池としており、正極端子3a及び負極端子3bを一対に備えている。
正極端子3a及び負極端子3bは、棚2の左端側の斜視図である図1に示すように、図7における正面側(図1において矢印Aで示す側)の端部に寄せる状態で蓄電池3の上面に配置し、端子ボルトの形状を有して電気配線部材をボルト止めする構成としている。本実施の形態の電源装置PUにおいては、何れの蓄電池3も、正極端子3aが正面視で右側に位置し負極端子3bが正面視で左側に位置するものを使用する場合を例示して説明する。
尚、以下において「左」あるいは「右」と表現するときは、全てこの正面視を基準にしているものとする。又、矢印Aで示す方向を、正面側を「前」とした前後方向として表記する場合もある。
Each of the
As shown in FIG. 1, which is a perspective view of the left end side of the
In the following, the expression “left” or “right” is based on this front view. Further, the direction indicated by the arrow A may be described as the front-rear direction with the front side as “front”.
従って、この構成の蓄電池3を使用した電源装置PUのおける蓄電池3の並びは、1つの棚2内においては、正面視で右端の蓄電池3が最も高電位側に位置し、棚2上で右側から左側へ並ぶ各蓄電池3において、各蓄電池の負極端子3aが左側で隣接する蓄電池3の正極端子3aと接続される形で直列接続される。
更に、棚2上で左端に位置する蓄電池3の負極は、その棚2と上下方向で隣接する棚2(すなわち、上側あるいは下側の棚2)で右端に位置する蓄電池3の正極端子3aに電気的に接続される。
Accordingly, the
Further, the negative electrode of the
本実施の形態では、棚2の左端の蓄電池3の負極端子3bは、下側の棚2の右端に位置する蓄電池3の正極端子3aに接続する場合を例示して説明する。従って、棚2の左端の蓄電池3の負極端子3bから下段側の棚2の右端側の蓄電池3の正極端子3aへと、棚2の略全幅に亘って電気配線を引き回すことになる。
このような電気配線によって、本実施の形態の電源装置PU全体としては、最上段の棚2の右端の蓄電池3が最も高電位側に位置し、最下段の左端の蓄電池3が最も低電位側に位置することになる。
In the present embodiment, a case where the
With such an electrical wiring, as a whole power supply device PU of the present embodiment, the
本実施の形態の電源装置PUでは、上記の蓄電池3間の電気配線は、全てバスバー(あるいはブスバー)と称される棒状の導電体配線部材を使用している。より具体的には、薄板状の金属製バスバーを使用している。
1つの棚2内において隣接する蓄電池3間の負極端子3bと正極端子3aとの接続は、図1等に示すように、比較的に短尺の電池間バスバー4aを使用し、電池間バスバー4aの両端付近を負極端子3bと正極端子3aとにボルト止めしている。
In the power supply device PU of the present embodiment, all the electric wiring between the
The connection between the
一方、棚2の左端の蓄電池3の負極端子3bと下段側の棚2の右端の蓄電池3の正極端子3aとの電気的な接続は、上下方向で隣接する棚間(より正確には、後述の電池載置部材間)において蓄電池3の端子間を接続する段間接続用のバスバーにて行う。
この段間接続用のバスバーは、上述のように棚2の略全幅に亘って、棚2上での蓄電池3の並び方向に沿って引き回される配線部分を有している。
On the other hand, the electrical connection between the
This inter-stage bus bar has a wiring portion that is routed along the direction in which the
段間接続用のバスバーは、より具体的には、左端に位置する蓄電池3の負極端子3bに基端側がボルト止めされ、且つ、先端側が下方に屈曲形成された比較的に短尺の負極用バスバー4bと、棚2の右端側の斜視図である図2に示すように、下側の棚2の右端に位置する蓄電池3の正極端子3aに基端側がボルト止めされ、且つ、先端側が上方に屈曲形成された比較的に短尺の正極用バスバー4cと、負極用バスバー4bと正極用バスバー4cとを中継する中継用バスバー4dとから構成されている。負極用バスバー4b及び正極用バスバー4cと中継用バスバー4dとの接続は、図1及び図2に示すように、緩み止めナットを使用して強固にボルト固定している。
More specifically, the inter-stage bus bar is a relatively short negative bus bar in which the base end side is bolted to the
従って、中継用バスバー4dは、他のバスバーに比べてかなり長尺で、棚2の略全幅に亘る長さを有する。この中継用バスバー4dが、蓄電池3の並び方向に沿って延びる配線部分であり、この部分が後述のように、棚2の下面側(より正確には、後述する電池載置部材の下面側)に固定される。この中継用バスバー4dも上述のように薄板状に形成されており、且つ、その薄板状の配線部分の扁平な板面が電池載置部材を向く姿勢(より厳密には、電池載置部材12の下面側を向く姿勢)で固定されている。
Accordingly, the
次ぎに、この中継用バスバー4dの配線態様について、棚2の構造と共に説明する。
各棚2は、枠体1に対して左右方向に掛け渡されているアングル部材11とそのアングル部材11上に固定支持される電池載置部材12とを主要部として構成されている。
アングル部材11は、平面を上方に向ける姿勢で両端を枠体1に固定されて、前後方向(矢印Aで示す方向)に2本並べて設置されている。
電池載置部材12は、ガラス材を混成して補強したフェノール樹脂等の電気的絶縁材にて板状に形成され、この電池載置部材12上に、電池間バスバー4aにて端子間が電気的に接続された蓄電池3が並べて載置されている。
Next, the wiring mode of the
Each
Two
The
中継用バスバー4dは、この電池載置部材12の下面側において、正面側端部付近を、電池載置部材12上の蓄電池3の並び方向(左右方向)に沿って延びるように保持されている。
中継用バスバー4dは、バスバー固定用部材であるバスバー押圧板13と、電池載置部材12の下面との間に、夫々の板面が平行となる姿勢の状態で挟まれ、図示を省略するネジ止め等でバスバー押圧板13を電池載置部材12の下面側に固定することで、電池載置部材12に沿わせた姿勢で、電池載置部材12の下面側に押圧される状態で固定されている。
The
The
バスバー押圧板13は、電池載置部材12の左右幅と同一の長さを有する1方向(左右方向)に長い板材にて形成され、蓄電池3の並び方向に沿って延びる配線部分である中継用バスバー4dの略全体を電池載置部材12の下面側に押圧している。
バスバー押圧板13の材質は、電池載置部材12と同様にフェノール樹脂等の電気的絶縁材を使用している。
又、バスバー押圧板13における電池載置部材12の下面を向く側の面には、中継用バスバー4dとの接当箇所に、中継用バスバー4dを通すための幅広で浅い凹溝が蓄電池3の並び方向延びる状態で形成されている。電池載置部材12の下面側にバスバー押圧板13を組み付ける際は、上記の凹溝内に中継用バスバー4dが位置するように組み付けて固定する。
このように板状の中継用バスバー4dを取り付け保持することで、中継用バスバー4dの取り回しのために要する正面視でのスペースは、極めて狭い上下幅の範囲内に収まっている。
The bus
As the material of the bus
Further, on the surface of the bus
By mounting and holding the plate-like
中継用バスバー4dが上記のように電池載置部材12の下面側に取付け固定される関係で、蓄電池3が振動等によって移動してしまうと、蓄電池3の正極端子3a部分及び負極端子3b部分やバスバー自体にも機械的なストレスがかかるため、蓄電池3の移動を阻止するための構成が複数種類備えられている。
When the
蓄電池3の移動を阻止するための構成としては、(1)蓄電池3の上面側に接当して蓄電池3の上方への移動(浮き上がり)を阻止する構成、(2)蓄電池3の左右方向(蓄電池3の並び方向)での移動を阻止する構成、(3)蓄電池3の並び方向と交差する方向(具体的には、前後方向)での移動を阻止する構成、及び、(4)蓄電池3の一部と係合作用して移動を阻止する構成、の4種類がある。
以下、これらの構成について順次に説明する。
The configuration for preventing the movement of the
Hereinafter, these configurations will be sequentially described.
先ず、蓄電池3の上方への移動を阻止するための構成として、棚2の1段分を抜き出した斜視図である図3に示すように、蓄電池3の上面側と接当して上方への移動を阻止する上方移動阻止部材14が備えられている。
上方移動阻止部材14は、長尺の板材を屈曲形成して、おおまかには略L字状の断面形状を有するように構成され、前後方向で2本並べて配置している。上方移動阻止部材14の縦壁面がアングル部材11の縦壁面の前面側に固定され、上方移動阻止部材14の底面側が蓄電池3の上面と接当する。
上方移動阻止部材14の長手方向(電池載置部材12上の蓄電池3の並び方向)の長さは、電池載置部材12上の蓄電池3の並び幅の全幅の長さに相当し、単一部材の上方移動阻止部材14を、それの長手方向が蓄電池3の並び方向となる姿勢で設置して、電池載置部材12上の4個全ての蓄電池3の上方移動を阻止している。
First, as a configuration for preventing the
The upward
The length in the longitudinal direction of the upward movement prevention member 14 (the direction in which the
次ぎに、蓄電池3の左右方向(すなわち、電池載置部材12上での蓄電池3の並び方向)での移動を阻止する構成として、図3に示す棚2の1段分の斜視図から最も手前側の蓄電池3やアングル部材11を仮想線に置き換えて示す図4のように、左右方向で隣り合う蓄電池3間の隙間を埋めるように短冊状の板材で構成される横移動阻止部材17(第1移動阻止部材FB)が電池載置部材12上に固定されている。
横移動阻止部材17は、蓄電池3の前後幅の略全幅に亘って存在し、その上面には細長いL字形状の2本の連結桿18が固定され、その連結桿18の上端部がアングル部材11の縦壁面の後面側に固定されることで、横移動阻止部材17の取付け状態を補強している。
振動等によって蓄電池3が左右方向に移動しようとすると、横移動阻止部材17が蓄電池3と接当して、その電池載置部材12上でのすべり移動を阻止する。
Next, as a configuration for preventing the movement of the
The lateral
When the
次ぎに、蓄電池3の前後方向での移動を阻止する構成として、図6に2点鎖線で示すように、上下方向の電池載置部材12の並びに沿って蓄電池3の背面側(後面側)で枠体1に固定されて設置されている壁部材である背面パネル16が備えられ、蓄電池3の後方への移動を阻止し、更に、図1乃至図3に示すように、蓄電池3に対して背面パネル16の存在側と反対側(すなわち、正面側)において、電池載置部材12の電池載置面上の正面側端部位置で、蓄電池3の並び方向に沿う姿勢で細長い短冊状の飛び出し阻止部材15が固定され、蓄電池3の前方側(正面側)への移動を阻止している。飛び出し阻止部材15は、蓄電池3の並び幅よりわずかに短い長さを有して、単一の部材で4個の蓄電池3に対する移動阻止を行っている。
飛び出し阻止部材15と背面パネル16とによって構成される第2移動阻止部材SBは、振動等によって蓄電池3が前後方向に移動しようとすると、その蓄電池3と接当して移動を阻止する。
Next, as a configuration for preventing the movement of the
The second movement blocking member SB configured by the pop-out blocking
次ぎに、蓄電池3の一部と係合作用して移動を阻止する構成について簡単に説明する。
背面パネル16との接当面である蓄電池3の背面側には、蓄電池3の後面側(背面側)を概略的に示す斜視図である図5(a)のように、高さの低い直方体形状の段差部3cが形成されている。
この段差部3cは、前後方向視で、図5(b)に示す背面パネル16に形成されている長方形の開口16aに適合する形状としている。
背面パネル16の開口16aの並び位置は、背面パネル16を枠体1に取り付けた状態で、上下5段の棚2上に並ぶ蓄電池3の上下方向及び左右方向での並び位置と対応しており、蓄電池3を電池載置部材12に載置するときに、蓄電池3の段差部3cを係合部とし、背面パネル16の開口16aを被係合部として、それらを嵌合させる形で係合作用させることで、蓄電池3の後端側が背面パネル16の面に沿う方向で移動するのを阻止する。
Next, a configuration that engages with a part of the
On the back side of the
The
The arrangement positions of the
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
(1)上記実施の形態では、5段の棚2に並べる蓄電池3を全て直列に接続する場合を例示しているが、蓄電池3間の電気回路上の接続形態は、種々に変更可能である。
又、段間接続用のバスバーを構成する中継用バスバー4dは、電池載置部材12上の蓄電池3の並びの全幅に亘って電池載置部材12の下面側に固定しているが、上記のように蓄電池3の接続形態を種々に異ならせるのに応じて、電池載置部材12上の蓄電池3の並び幅の一部において、電池載置部材12の下面側に固定させる構成としても良い。
(2)上記実施の形態では、電池載置部材12とバスバー押圧板13とを何れも電気的絶縁材にて構成して、そのまま金属製の中継用バスバー4dを挟み込む構成としているが、電池載置部材12とバスバー押圧板13とにおける中継用バスバー4dとの接触箇所にのみ絶縁シートを貼り付ける等の処理を行うように構成しても良い。
(3)上記実施の形態では、バスバー押圧板13側に中継用バスバー4dを位置させる凹溝を形成する場合を例示しているが、電池載置部材12の下面側の中継用バスバー4dとの接当箇所に、蓄電池3の並び方向に沿って延びる凹溝を形成し、その凹溝に中継用バスバー4dが位置する状態で固定するように構成しても良く、更には、電池載置部材12とバスバー押圧板13との双方に、上記のような凹溝を形成しても良い。
(4)上記実施の形態では、電池3としてリチウムイオン電池を例示しているが、リチウムイオン電池以外の非水電解質二次電池、ニッケル水素二次電池、電気二重層等のキャパシタ等々の電池や、更には、一次電池を用いる場合にも本発明を適用できる。
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be listed.
(1) In the above embodiment, the case where all the
The
(2) In the above embodiment, the
(3) In the above embodiment, the case where the concave groove for positioning the
(4) Although the lithium ion battery is illustrated as the
3 電池
3a,3b 端子
3c 係合部
4b,4c,4d 段間接続用のバスバー
12 電池載置部材
14 上方移動阻止部材
15 飛び出し阻止部材
16 壁部材
16a 被係合部
FB 第1移動阻止部材
SB 第2移動阻止部材
3
Claims (10)
上下方向で隣接する前記電池載置部材間において異なる電池の端子間が段間接続用のバスバーにて電気的に接続された電源装置であって、
前記段間接続用のバスバーは、前記電池載置部材における前記電池の並び方向に沿って延びる配線部分が存在し、且つ、その配線部分は、バスバー固定用部材によって前記電池載置部材に沿わせて固定されている電源装置。 Battery mounting members for arranging and mounting a plurality of batteries electrically connected between terminals of different batteries are arranged in a plurality of stages in the vertical direction,
Between the battery mounting members adjacent in the vertical direction is a power supply device in which the terminals of different batteries are electrically connected by a bus bar for interstage connection,
The interstage connection bus bar has a wiring portion extending along the battery arrangement direction in the battery mounting member, and the wiring portion is arranged along the battery mounting member by a bus bar fixing member. Fixed power supply.
前記バスバーが前記凹溝内に位置する状態で固定されている請求項3記載の電源装置。 A concave groove extending in the direction in which the batteries are arranged is formed at a contact position with the bus bar in the battery mounting member or the bus bar fixing member,
The power supply device according to claim 3, wherein the bus bar is fixed in a state where the bus bar is positioned in the concave groove.
前記電池の筐体における前記壁部材との接当面に、前記壁部材に形成された被係合部と係合作用して前記壁部材の面に沿う方向での前記電池の移動を阻止するための係合部が形成されている請求項9記載の電源装置。 The second movement blocking member is a wall member installed on one side of the battery in a posture along the vertical arrangement of the battery placement members and the arrangement of the batteries on the battery placement members; Consists of a pop-up preventing member installed on the opposite side of the wall member to the battery,
In order to prevent movement of the battery in a direction along the surface of the wall member by engaging with an engaged portion formed on the wall member on a contact surface of the battery casing with the wall member The power supply device according to claim 9, wherein the engaging portion is formed.
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