JP2012023945A - 電気自動車用バッテリディスコネクトユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】重量を軽減し、組立性と動作信頼性を向上させ、比較的重い複数の高電圧リレーを効果的に支持できる電気自動車用バッテリディスコネクトユニットを提供する。
【解決手段】電気自動車用バッテリディスコネクトユニット50は、バッテリからインバータに直流を供給する位置又は直流の供給を中断する位置にスイッチングする第１高電圧リレー51と、充電器からバッテリに直流を供給する位置又は直流の供給を中断する位置にスイッチングする第２高電圧リレー52と、第２高電圧リレー52に接続されるプリント配線回路を含み、充電器に接続される入力端子及びバッテリに接続される出力端子を備え充電器とバッテリとの間の直流供給経路を提供するプリント基板55と、第１及び第２高電圧リレーを支持するようにプリント基板55上に設置される基板54と、下部でプリント基板55、54を支持しヒートシンクとして動作する金属ブラケット56とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車に関し、特に、電気自動車用バッテリディスコネクトユニット（Battery Disconnect Unit: BDU）に関する。
電気自動車の電気駆動システムは、図１に示すように、外部の商用交流電源を整流して充電のための直流定電源（constant DC electric power source）に変換して供給する充電器１０と、電気自動車のホイールの駆動軸を回転駆動する交流電動機４０と、充電器１０からの直流定電源を充電して直流駆動電源を供給するバッテリ２０と、バッテリ２０からの直流駆動電源を交流電動機４０を駆動できる交流電源に変換して供給するインバータ３０と、バッテリディスコネクトユニット５０と、バッテリ２０の周囲温度を調節するヒータ６０とを含む。
バッテリディスコネクトユニット５０は、電源を供給する位置又は当該電源の供給を中断する位置にスイッチングするスイッチング回路部であって、充電器１０とバッテリ２０との間で充電器１０からの直流定電源を供給する位置又は当該直流定電源の供給を中断する位置にスイッチング可能であり、バッテリ２０とインバータ３０との間でバッテリ２０からの直流駆動電源を供給する位置又は当該直流駆動電源の供給を中断する位置にスイッチング可能である。バッテリディスコネクトユニット５０は、入力及び出力のための端子部として、充電器１０からの直流入力のための入力端子Ｔ１と、充電器１０からの直流定電源をバッテリ２０に供給するための出力端子Ｔ２と、バッテリ２０からの直流駆動電源の入力のための入力端子Ｔ３と、バッテリ２０からの直流駆動電源をインバータ３０に供給するための出力端子Ｔ４とを備える。
このような電源スイッチング機能は高電圧リレーにより行われ、前記高電圧リレーのうち、充電器１０に接続される高電圧リレーは、例えば電流容量が１０アンペア（Ａ）と比較的小容量であり、インバータ３０に接続される高電圧リレーは、例えば電流容量が１００アンペア（Ａ）と比較的大容量である。
韓国公開特許第１０−２００９−００９７０３０号公報
従来技術では、小容量の高電圧リレーと大容量の高電圧リレーのどちらも、接続線路をブスバー及び／又はワイヤ導線などのハーネスで構成していた。従って、従来技術では、バッテリディスコネクトユニットの重量の増加、組立性の低下、信頼性の低下などの問題があった。また、ブスバー及び／又はワイヤ導線は、バッテリの周囲温度調節用のヒータのオン／オフ制御のために使用される半導体スイッチの配線に適さないという問題があった。
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、本発明の第１の目的は、小容量の高電圧リレーの配線と大容量の高電圧リレーの配線を差別化及び単純化することにより、バッテリディスコネクトユニットの重量を軽減し、組立性と動作信頼性を向上させ、かつ比較的重い複数の高電圧リレーを効果的に支持することのできる、電気自動車用バッテリディスコネクトユニットを提供することにある。
本発明の第２の目的は、バッテリの周囲温度調節用のヒータのオン／オフ制御のために半導体スイッチを使用する場合、当該半導体スイッチの配線に適し、かつ当該半導体スイッチを冷却することのできる、電気自動車用バッテリディスコネクトユニットを提供することにある。
上記本発明の第１の目的は、直流電源を供給するバッテリ、交流電源を直流電源に変換して前記バッテリを充電する充電器、及び前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して電動機に供給するインバータを有する電気自動車における電気自動車用バッテリディスコネクトユニットであって、前記バッテリと前記インバータとの間に電気的に接続され、前記バッテリから前記インバータに供給される直流電力を供給する位置又は当該直流電力の供給を中断する位置にスイッチングする第１高電圧リレーと、前記充電器と前記バッテリとの間に電気的に接続され、前記充電器から前記バッテリに供給される直流電力を供給する位置又は当該直流電力の供給を中断する位置にスイッチングする第２高電圧リレーと、前記第２高電圧リレーに電気的に接続されるプリント配線回路を含み、前記充電器に接続される入力端子及び前記バッテリに接続される出力端子を備えて前記充電器と前記バッテリ間の直流電源供給経路を提供するプリント基板と、前記第１及び第２高電圧リレーを支持するように、前記プリント基板上に設置される基板と、下部で前記プリント基板及び前記基板を支持すると共に、放熱のためのヒートシンクとして動作する金属ブラケットとを含むことを特徴とする、本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットを提供することにより達成される。
上記本発明の第２の目的は、垂直方向において前記金属ブラケットと前記プリント基板との間の前記金属ブラケット上に、前記金属ブラケットへの熱伝導により放熱されるように、前記バッテリの周囲温度調節用のヒータのオン又はオフ制御のための金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: MOSFET）が固定設置されることを特徴とする、本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットを提供することにより達成される。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、第２高電圧リレー５２、充電器１０、バッテリ２０間の回路経路を、ブスバー及び導線で接続するのではなく、薄いプリント基板５５で接続するため、ブスバー及び導線で接続した場合に比べて、バッテリディスコネクトユニット５０の重量が軽減され、配線組み立てが簡単になり、従って、配線接続構成が単純化されて誤組み立てを防止し、動作信頼性も向上するという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、プリント基板５５上に設置される厚さ約４ｍｍのプラスチック製基板５４により、第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を支持するため、それぞれ重量約４００ｇ、８０ｇの第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を、プリント基板５５ではなく、別途の支持基板、すなわち基板５４により安定して支持できるという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、下部でプリント基板５５及び基板５４を支持すると共に、放熱のためのヒートシンクとして動作する金属ブラケット５６を含むため、バッテリディスコネクトユニット５０の全重量を安定して支持し、かつバッテリディスコネクトユニット５０に放熱部を提供するという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、バッテリ２０の周囲温度調節用のヒータ６０のオン又はオフ制御のための半導体スイッチ素子として、ＭＯＳＦＥＴ５７を金属ブラケット５６とプリント基板５５との間に設置するため、金属ブラケット５６を介してＭＯＳＦＥＴ５７の発熱を容易に放出してＭＯＳＦＥＴ５７の過熱損傷を防止できるという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、ＭＯＳＦＥＴ５７と金属ブラケット５６との間に電気絶縁性と熱伝導性を有する冷却繊維シート５８をさらに含む構成を有するため、ＭＯＳＦＥＴ５７の発熱をより効果的に金属ブラケット５６に熱伝導させて放熱できるという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、第２高電圧リレー５２が端子５２ａを備え、当該端子５２ａを挿入して接続できるように、プリント基板５５が電気導体で構成されたフォーク状の接続端子５５ａを備えるため、第２高電圧リレー５２をプリント基板５５に接続する際、第２高電圧リレー５２の端子５２ａをプリント基板５５のフォーク状の接続端子５５ａに挿入することで簡単に接続することができ、組み立て及び分解が簡単であるので電気自動車用バッテリディスコネクトユニットの生産性が向上するという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、バンド状のゴム製孤立部材５９で第２高電圧リレー５２を囲んで付勢する構成を有するため、第２高電圧リレー５２の振動や遊動を防止でき、従って、第２高電圧リレー５２と周辺の基板５４、とりわけ基板５４の支持壁部５４ａの接触による騒音を防止できるという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、基板５４の上部を覆う蓋体５３をさらに含むため、バッテリディスコネクトユニット５０を外部の異物の侵入や接近から安全に保護できるという効果がある。
本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０においては、基板５４は、それぞれ第２高電圧リレー５２の形状に対応して形成され、第２高電圧リレー５２を収容して支持するように、基板５４の底面から上方に延設される複数の支持壁部５４ａを含む。さらに、基板５４は、第２高電圧リレー５２をプリント基板５５に電気的に接続するために、基板５４の中で各支持壁部５４ａ内に設けられ、第２高電圧リレー５２の通過を部分的に許容する複数の開口部５４ｂを含む。従って、第２高電圧リレー５２が基板５４により安定して支持されると共に、接続導線を使用するのではなく、第２高電圧リレー５２を基板５４下部のプリント基板５５に直接接続するため、プリント基板５５との電気的接続構成が簡単になるという効果がある。
電気自動車の電気駆動システムの構成を概略的に示す図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットにおける第２高電圧リレーとプリント基板の接続構造を示す側面図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットの第２高電圧リレーの支持構造を示す部分縦断面図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットにおけるプリント基板とＭＯＳＦＥＴの接続構造を示す部分平面図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットにおけるプリント基板、ＭＯＳＦＥＴ、冷却繊維シート、及び金属ブラケットを示す部分側面図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットの基板の構成を示す平面図である。 本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニットにおける第２高電圧リレーを支持する基板部分を拡大して示す部分拡大斜視図である。
上記本発明の目的とこれを達成する本発明の構成及び作用効果は、添付の図面を参照した本発明の好ましい実施形態の詳細な説明によりさらに明確に理解できるであろう。
図１に示すように、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、電気自動車の電気駆動システムに含まれるものであり、当該電気自動車の電気駆動システムは、バッテリ２０と、充電器１０と、インバータ３０と、電動機４０と、バッテリディスコネクトユニット５０とを含む。
このような電気自動車の電気駆動システムに関するより詳細な構成及び作用については、本出願人が出願して公開された特許文献１（発明の名称：電気自動車用充電及び駆動装置とその充電方法）を参照されたい。
充電器１０は、商用交流電源を直流電源に変換してバッテリ２０を充電する回路部であって、例えばダイオード整流回路、半導体スイッチ、及びキャパシタを含む回路で構成されるが、詳細な構成及び作用についての説明は省略する（必要であれば、特許文献１を参照。）。
バッテリ２０は、バッテリパックとも呼ばれる再充電可能な直流電源手段であって、電気自動車を駆動、すなわち電動機４０を回転駆動できる高電圧の直流電源を供給する高電圧バッテリで構成される。バッテリ２０は、電気自動車に使用されるものとしてよく知られている鉛バッテリ、ニッケル・カドミウムバッテリ、リチウムイオンバッテリなどから選択して構成することができる。
インバータ３０は、バッテリ２０から供給される直流電力を交流電力に変換して電動機４０に供給する電力変換手段であり、公知であるので詳細な構成及び作用についての説明は省略する（必要であれば、特許文献１を参照。）。
電動機４０は、３相誘導電動機で構成することができる。
本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、バッテリ２０の周囲温度調節用のヒータ６０のオン／オフ制御のために、ヒータ６０に接続される。
本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、充電器１０に接続される入力端子Ｔ１と、バッテリ２０に接続される出力端子Ｔ２と、バッテリ２０に接続される入力端子Ｔ３と、インバータ３０に接続される出力端子Ｔ４とを含む。さらに、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、第１高電圧リレー５１と第２高電圧リレー５２とを含む。第１高電圧リレー５１は、バッテリ２０とインバータ３０との間に電気的に接続され、バッテリ２０からインバータ３０に供給される直流電源を供給する位置又は当該直流電源の供給を中断する位置にスイッチングするスイッチ手段である。第２高電圧リレー５２は、充電器１０とバッテリ２０との間に電気的に接続され、充電器１０からバッテリ２０に供給される直流電源を供給する位置又は当該直流電源の供給を中断する位置にスイッチングするスイッチ手段である。
以下、図２〜図８を参照して、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０の構成及び作用を説明する。
図２に示すように、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、プリント基板５５、基板５４、及び金属ブラケット５６を含む。
さらに、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、基板５４の上部を覆う蓋体５３を含んでもよい。蓋体５３は、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０を外部の衝撃や接触から保護するための手段である。
また、第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２は、基板５４上に設けられ、基板５４により支持される。
プリント基板５５は、第２高電圧リレー５２に電気的に接続されるプリント配線回路を含み、図１を参照すると、充電器１０に接続される入力端子Ｔ１及びバッテリ２０に接続される出力端子Ｔ２を備えて、充電器１０とバッテリ２０との間の直流電源供給経路を提供する。プリント基板５５は、公知のように、強化繊維ガラス又はプラスチックと呼ばれる合成樹脂製基板上に銅薄膜の回路パターンを形成したものである。プリント基板５５は、図３に示すように、第２高電圧リレー５２に電気的に接続するためのフォーク状の接続端子５５ａを備える。
基板５４は、第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を支持するように、プリント基板５５上に設置される。基板５４は、プラスチックと呼ばれる合成樹脂で形成され、２〜４ｍｍの厚さを有する、機械的強度に優れて鋳型（モールド）による大量生産に適した板で構成することが好ましい。本実施形態によれば、第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２の重量がそれぞれ約４００ｇ、８０ｇと相当重いため、一般的なプリント基板により第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を支持するには無理があった。そこで、本発明者は、これらの重い第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を支持する別途の基板５４を考案した。本発明による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、プリント基板５５上に設置される、例えば厚さ約４ｍｍのプラスチック製基板５４により、第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を支持する構成を有する。従って、それぞれ重量約４００ｇ、８０ｇの第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２を、プリント基板５５ではなく、別途の支持基板、すなわち基板５４により安定して支持することができる。基板５４は、図７及び図８に示すように、複数の支持壁部５４ａと複数の開口部５４ｂとを含む。
図７及び図８に示すように、複数（本実施形態では３つ）の四角形状の支持壁部５４ａは、それぞれ第２高電圧リレー５２の形状に対応して形成され、第２高電圧リレー５２を収容して支持するように、基板５４の底面から上方に延設される。本実施形態の支持壁部５４ａの高さは、図４及び図８に示すように、第２高電圧リレー５２の中で幅の広い上部の高さとほぼ同じ高さに形成される。
第２高電圧リレー５２をプリント基板５５に電気的に接続するために、複数の開口部５４ｂは、図７に示すように、基板５４の中で各支持壁部５４ａ内に設けられ、第２高電圧リレー５２の通過を部分的に許容する。ここで、開口部５４ｂが第２高電圧リレー５２の通過を部分的に許容するとは、第２高電圧リレー５２の中で幅の狭い下部５２ｂのみ通過させることを意味する。第２高電圧リレー５２の中で幅の広い上部の下側には、後述するバンド状のゴム製孤立部材５９が囲むように嵌められる。
図７及び図８の符号ＷＧは、対向するように基板５４の板面から上方に突設されてその間に第１高電圧リレー５１に接続される導線Ｗを挟んで案内及び支持する１対の支持突部を示す。図７の符号ＦＨは、金属ブラケット５６からプリント基板５５を貫通して延びる接続ボルト（図示せず）と螺合されるナット部材が取り付けられるボルト穴を示す。図７の符号５１Ｐは、基板５４の中で２つの第１高電圧リレー５１が設けられる位置を示す。
図２に示すように、金属ブラケット５６は、下部でプリント基板５５及び基板５４を支持すると共に、放熱のためのヒートシンクとして動作する。本実施形態では、金属ブラケット５６の材料としてアルミニウムを使用する。金属ブラケット５６は、上部のプリント基板５５及び基板５４を収納するのに適するように、長手方向の両端部を折り曲げた略Ｕ字状又は上面が開放された箱状に形成してもよく、外部導線の通過を許容するための複数の開口部、及び電気自動車に固定するための複数のボルト穴を備えてもよい。
図１に示すように、第１高電圧リレー５１は、バッテリ２０とインバータ３０との間に電気的に接続され、バッテリ２０からインバータ３０に供給される直流電源を供給する位置又は当該直流電源の供給を中断する位置にスイッチングするスイッチ手段である。第１高電圧リレー５１は、電気信号の印加により励磁されるコイルと、前記コイルの励磁時に開路又は閉路される接点とを含んでもよい。第１高電圧リレー５１は、高電圧・大容量のバッテリ２０からの電源をインバータ３０に供給するスイッチであるため、充電器１０とバッテリ２０との間に接続される第２高電圧リレー５２よりも電流容量が大きく、重量も第２高電圧リレー５２の５倍に達するほど重い。本実施形態では、第１高電圧リレー５１の電流容量は、１００Ａであり、１０Ａの第２高電圧リレー５２の１０倍に相当し、第１高電圧リレー５１の重量は、前述のように約４００ｇであり、約８０ｇの第２高電圧リレー５２の５倍に相当する。従って、第１高電圧リレー５１の配線は、図８に示すように、導線Ｗ及びブスバーＢを介してバッテリ２０とインバータ３０に電気的に接続される。図８の符号ＷＴは、導線ＷをブスバーＢに電気的及び機械的に接続するために導線Ｗの端部に設けられる端子を示す。
第２高電圧リレー５２は、充電器１０とバッテリ２０との間に電気的に接続され、充電器１０からバッテリ２０に供給される直流電源を供給する位置又は当該直流電源の供給を中断する位置にスイッチングするスイッチ手段である。第２高電圧リレー５２は、電気信号の印加により励磁されるコイルと、前記コイルの励磁時に開路又は閉路される接点とを含んでもよい。第２高電圧リレー５２は、電気的容量の小さい充電器１０からの直流電源をバッテリ２０に供給する回路に設けられるスイッチであるため、前述のように、第１高電圧リレー５１よりも電流容量が小さく、かつ重量が軽いリレーで構成する。
第１高電圧リレー５１及び第２高電圧リレー５２の開閉位置スイッチング制御は、車両制御ユニット（図示せず）からのスイッチング制御信号により制御することができる。当該車両制御ユニットについてのより詳細な説明は本願発明と直接的な関連がないので省略する（必要であれば、特許文献１を参照。）。
図３に示すように、第２高電圧リレー５２は端子５２ａを備え、プリント基板５５は、第２高電圧リレー５２の端子５２ａを挿入して機械的及び電気的に接続できるように、電気導体で構成されたフォーク状の接続端子５５ａを備える。
また、第２高電圧リレー５２は、第２高電圧リレー５２の胴部を囲むバンド状のゴム製孤立部材５９により付勢される。本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、バンド状のゴム製孤立部材５９で第２高電圧リレー５２を囲んで付勢する構成を有する。これにより、第２高電圧リレー５２の振動や遊動を防止することができ、従って、第２高電圧リレー５２と周辺の基板５４の接触による騒音を防止することができる。また、バンド状のゴム製孤立部材５９は、電気絶縁性を有するため、第２高電圧リレー５２と周辺の基板５４との間の電気絶縁性をさらに確保することができる。
本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、バッテリ２０の周囲温度調節用のヒータ６０のオン又はオフ制御のために、図５及び図６に示すような金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（以下、ＭＯＳＦＥＴという。）５７をさらに含んでもよい。ＭＯＳＦＥＴ５７は、垂直方向において金属ブラケット５６とプリント基板５５との間に位置するように、固定ボルトＳにより金属ブラケット５６上に固定設置される。ＭＯＳＦＥＴ５７は、前述のように、図１に示すバッテリ２０の周囲温度を調節するヒータ６０のオン／オフ制御のための半導体スイッチ素子であるので、オン／オフ制御信号の入力のためにプリント基板５５に信号経路（図示せず）を介して接続され、またオン／オフ制御信号の出力のためにヒータ６０に信号経路（図示せず）を介して接続される。
また、図６に示すように、本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０は、ＭＯＳＦＥＴ５７の発熱をより効果的に放熱できるように、ＭＯＳＦＥＴ５７と金属ブラケット５６との間に設けられる、電気絶縁性と熱伝導性を有する冷却繊維シート（クールシート）５８をさらに含んでもよい。冷却繊維シート５８は、アラミド系芳香族ポリアミド繊維であるデュポン社の登録商標「ノーメックス（ＮＯＭＥＸ）」と呼ばれる繊維からなる薄い繊維シートで構成してもよい。前記ノーメックス繊維は、電気絶縁性と熱伝導性に優れ、耐熱性、防染性、耐久性、及び強度にも非常に優れた特性を有する。
次に、前述のように構成される本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０の組み立て過程を説明する。
電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０の組み立ては、図２を参照して簡単に説明すると、最下部である金属ブラケット５６を電気自動車の設置位置に固定した状態で、金属ブラケット５６の上面にプリント基板５５を配置し、プリント基板５５の上面に基板５４を設置し、基板５４の上部に蓋体５３を設置することにより行われる。
最下部である金属ブラケット５６とプリント基板５５及び基板５４との結合は、固定ボルト及びナット（図示せず）により位置固定して行ってもよい。
蓋体５３と基板５４との結合は、図２において蓋体５３の右端部に設けられたヒンジ部を基板５４の右端部に対応して設けられたヒンジ溝部に嵌め、蓋体５３の反対側を下方に移動させて覆うことにより行ってもよい。
ここで、図３及び図７を参照して第２高電圧リレー５２の組み込みをより詳細に説明すると、基板５４に開口部５４ｂから３つの第２高電圧リレー５２の下部５２ｂを挿入し、第２高電圧リレー５２の下端部に設けられた端子５２ａをプリント基板５５に対応して設けられたフォーク状の接続端子５５ａに挿入することにより、第２高電圧リレー５２とプリント基板５５を機械的及び電気的に接続する。
また、図５及び図６を参照してＭＯＳＦＥＴ５７の組み込みをより詳細に説明すると、ＭＯＳＦＥＴ５７は、垂直方向において金属ブラケット５６とプリント基板５５との間に位置するように、固定ボルトＳにより金属ブラケット５６上に固定設置する。そして、ＭＯＳＦＥＴ５７は、ＭＯＳＦＥＴ５７にオン／オフ制御信号を入力できるように、プリント基板５５に信号経路（図示せず）を介して接続し、またＭＯＳＦＥＴ５７からヒータ（図１の符号６０）にオン／オフ制御信号を出力できるように、ヒータ６０に信号経路（図示せず）を介して接続する。
さらに、本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ５７の発熱をより効果的に放熱できるように、ＭＯＳＦＥＴ５７と金属ブラケット５６との間に、優れた電気絶縁性と熱伝導性を有する冷却繊維シート５８を設ける。
一方、図１を参照して、前述のように構成されて組み立てられる本発明の好ましい実施形態による電気自動車用バッテリディスコネクトユニット５０の動作を簡単に説明する。
プラグ（符号なし）を介した商用交流電源を充電器１０で直流電源に変換し、バッテリディスコネクトユニット５０の第２高電圧リレー５２でバッテリ２０に供給することにより、バッテリ２０を充電する。ここで、第２高電圧リレー５２のオン位置へのスイッチングは、車両制御装置（図示せず）からの制御信号により行うことができる。
バッテリ２０に車両の駆動に必要な直流電源が充電された状態で、前記車両制御装置からの制御信号によりバッテリディスコネクトユニット５０の第１高電圧リレー５１をオン位置にスイッチングすることにより、直流電源をバッテリ２０からインバータ３０に供給する。
インバータ３０は、バッテリ２０からの直流電源を交流電源に変換して交流電動機である電動機４０を駆動することにより、車両を駆動する。
１０ 充電器
２０ バッテリ
３０ インバータ
４０ 電動機
５０ バッテリディスコネクトユニット
５１ 第１高電圧リレー
５２ 第２高電圧リレー
５２ａ 端子
５３ 蓋体
５４ 基板
５４ａ 支持壁部
５４ｂ 開口部
５５ プリント基板
５５ａ 接続端子
５６ 金属ブラケット
５７ 金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）
５８ 冷却繊維シート
５９ 孤立部材

Claims (7)

  1. 直流電源を供給するバッテリ、交流電源を直流電源に変換して前記バッテリを充電する充電器、及び前記バッテリからの直流電力を交流電力に変換して電動機に供給するインバータを有する電気自動車における電気自動車用バッテリディスコネクトユニットであって、
    前記バッテリと前記インバータとの間に電気的に接続され、前記バッテリから前記インバータに供給される直流電力を供給する位置又は当該直流電力の供給を中断する位置にスイッチングする第１高電圧リレーと、
    前記充電器と前記バッテリとの間に電気的に接続され、前記充電器から前記バッテリに供給される直流電力を供給する位置又は当該直流電力の供給を中断する位置にスイッチングする第２高電圧リレーと、
    前記第２高電圧リレーに電気的に接続されるプリント配線回路を含み、前記充電器に接続される入力端子及び前記バッテリに接続される出力端子を備えて前記充電器と前記バッテリとの間の直流電源供給経路を提供するプリント基板と、
    前記第１及び第２高電圧リレーを支持するように、前記プリント基板上に設置される基板と、
    下部で前記プリント基板及び前記基板を支持すると共に、放熱のためのヒートシンクとして動作する金属ブラケットと
    を含むことを特徴とする電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
  2. 前記金属ブラケットへの熱伝導により放熱されるように、前記バッテリの周囲温度調節用のヒータのオン又はオフ制御のための金属酸化膜半導体電界効果トランジスタが前記金属ブラケット上に固定設置されることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
  3. 前記金属酸化膜半導体電界効果トランジスタと前記金属ブラケットとの間に設けられる、電気絶縁性と熱伝導性を有する冷却繊維シートをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
  4. 前記第２高電圧リレーは、端子を備え、
    前記プリント基板は、前記第２高電圧リレーの端子を挿入して接続できるように、電気導体で構成されたフォーク状の接続端子を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
  5. 前記第２高電圧リレーを囲んで付勢するバンド状のゴム製孤立部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
  6. 前記基板の上部を覆う蓋体をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
  7. 前記基板は、
    それぞれ前記第２高電圧リレーの形状に対応して形成され、前記第２高電圧リレーを収容して支持するように、前記基板の底面から上方に延設される複数の支持壁部と、
    前記第２高電圧リレーを前記プリント基板に電気的に接続するために、前記基板の中で前記各支持壁部内に設けられ、前記第２高電圧リレーの通過を部分的に許容する複数の開口部と
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用バッテリディスコネクトユニット。
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