JP2012094472A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケーシング内の電池ブロックから、二次電池セルの物理量を監視する制御装置900に、信号を導くとともに、電池ブロックのケーシングの一面上を這い回る複数のハーネス821,822を案内するハーネスガード700は、ハーネス821,822の部位に対して、その並置方向両側から複数のハーネス821,822を押圧した状態で複数のハーネスの這い回しを案内する内面壁部740,外面壁741と、電池ブロックの筐体の一面に向かう方向に並置されたハーネス821,822の部位を、電池ブロックのケーシングの一面に向かう方向から押圧し、複数のハーネス821,822を固定する突起部750,751もしくは上面壁760とを備える。
【選択図】図7
Description
本実施形態は、電動車両、とくに電気自動車の車載電源装置を構成する蓄電装置に本発明を適用した例である。電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車等を含む。
車載電機システムは、モータジェネレータ10、インバータ装置20、車両全体を制御する車両コントローラ30、および車載電源装置を構成する蓄電装置1000等を備える。蓄電装置1000は、複数の蓄電池を備えており、例えば、複数のリチウムイオン電池セルを備えたリチウムイオンバッテリ装置として構成される。
モータジェネレータ10は、三相交流同期機である。モータジェネレータ10は、車両の力行時および内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪およびエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ10に、リチウムイオンバッテリ装置1000から電力変換装置であるインバータ装置20を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。
インバータ装置20は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、および三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動(オン・オフ)によって制御する電子回路装置である。インバータ装置20は、パワーモジュール21、ドライバ回路22、モータコントローラ23を備えている。
モータコントローラ23は、パワーモジュール21を構成する6つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ23は、上位制御装置、例えば車両全体を制御する車両コントローラ30から出力されたトルク指令に基づいて、6つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号(例えばPWM(パルス幅変調信号)を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路22に出力される。
図2〜図4を用いて、リチウムイオンバッテリ装置1000の構成について説明する。図2は、リチウムイオンバッテリ装置1000の全体構成を表す斜視図、図3は、リチウムイオンバッテリ装置1000を構成する電池ブロックの斜視図、図4は、図3に示す電池ブロックの分解斜視図を示す。
筐体ケース930の側面には一対のボス932が突設されている。一方、入口流路形成板111の上面にはネジ穴が設けられた図示しないボス部が突設され、制御装置900は、ボス932を入口流路形成板111のボス部に載置してネジ締結することにより、電池ブロック100a,100bに固定される。
図7〜図10を参照して接続配線800およびそのハーネスガード700,710について詳細に説明する。
したがって、この実施形態におけるハーネス821,822とは、N本の電圧検出信号線について、たとえばN/2本ずつを2つの樹脂製保護筒で束ねた信号線の集合体のことである。なお、ハーネス821,822を総称して接続配線800と呼び、ハーネスそれぞれも配線と呼ぶ。
次にハーネスガード700、710の構成について図8〜図10を参照して説明する。ここでは説明を簡単にするため、電池ブロック100a上に設置されるハーネスガード700の構成についてのみ説明する。他方のハーネスガード710はハーネスガード700と勝手違いに構成されている。
内面壁740と外面壁741は協働してハーネス821,822の引き回し経路を規定する。すなわち、コネクタ912に接続したコネクタ831から引き出された2本のハーネス821,822は、側板130に沿って引き回され、外面壁741により、電池ブロック100aの側面から外側に突出しないようにガイドされつつ、電池ブロック内側に直角に折り曲げられる。図7では、外面壁741はとくにハーネス822が外方に膨らまないように規制している。電池ブロック内側に折り曲げられたハーネス821,822はさらに、内面壁740の第2壁740bにより電池ブロック長手方向に経路を変更される。電池ブロック長手方向に経路が変更されたハーネス821,822の先端はそれぞれ、電池ブロック短手方向に2叉に分岐する。これら分岐したハーネス821、822の電圧検出信号線のそれぞれの先端には4つのコネクタ832〜835が接続され、これら4つのコネクタ832〜835が4つの接続端子811〜814にそれぞれ接続される。
以上説明したハーネスガード700、710の設置および接続配線の配線部分に関するリチウムイオンバッテリ装置1000の組み立て方法を説明する。
のような作用効果を奏することができる。
る。
(3)ハーネス821,822の固定具に樹脂構造物のハーネスガード700を用いることで、リチウムイオンバッテリ装置1000内部への固定具の取り付け忘れや置忘れも無く、ハーネス821,822の固定作業も楽に行うことができ、同様の支持強度での固定が可能となる。
(1)以上の実施形態では、高電位電池ブロック100aと低電位電池ブロック100bを並設した蓄電モジュールについて説明した。したがって、電池ブロック100a側のハーネス用にハーネスガード700を使用し、電池ブロック100b側のハーネス用にハーネスガード710を使用した。しかし、本発明は、一つの電池ブロック100aのみで構成する蓄電装置にも適用できる。
短手方向に広がる筐体側面にコネクタ912を設ける場合は、ハーネス821,822を少なくとも1回折り曲げる必要があり、ハーネスガードの形状もこのようなハーネス引き回し態様に応じた構造とすればよい。
スガード700,710についても本発明を適用することができる。
110:ケーシング 111:入口流路形成板
112:入口側案内板 113:出口側案内板
114:冷却媒体入口 115:冷却媒体出口
116:ねじ穴 117:位置調整用穴
118:出口流路形成板 120:組電池
130:側板 131:側板
132:貫通孔 140:リチウムイオン電池セル
160:覆い部材 700:ハーネスガード
710:ハーネスガード 720:貫通穴
730:位置調整用ピン 740:内面壁
741:外面壁 750:爪状突起部
751:爪状突起部 760:上面壁
790:ねじ 800、821,822:ハーネス
810:接続端子 811〜814:接続端子のコネクタ
831〜835:ハーネスコネクタ 900:制御装置
910:筐体 912:電圧検出用コネクタ
920:筐体カバー 930:筐体ケース
950:回路基板 1000:リチウムイオンバッテリ装置
Claims (12)
- 筐体内に複数の蓄電池を収納した電池ブロックと、
前記筐体の一面上に配置され、前記複数の蓄電池の物理量に関する信号を入力して、前記複数の蓄電池の状態を監視する制御装置と、
前記複数の蓄電池の物理量に関する信号を前記制御装置に導くとともに、前記制御装置が配置された前記筐体の一面上を這い回って前記電池ブロックから前記制御装置まで延びる複数の配線と、
前記制御装置が配置された前記筐体の一面上に固着され、前記筐体の一面に沿って前記複数の配線を折り曲げつつ引き回し経路を規定する規定部材とを有し、
前記規定部材は、前記複数の配線の折り曲げにともなう反力を受けて前記経路を規定する第1方向抑え部と、前記経路内に挿入された前記複数の配線が前記筐体の一面から離間する方向へ浮き上がろうとする力を抑える第2方向抑え部とを有することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置において、
前記第1方向抑え部は、前記複数の配線が前記電池ブロックの側方からはみ出すことを規制する第1方向規制部材を含むことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1または2に記載の蓄電装置において、
前記第2方向抑え部は、前記複数の配線が前記電池ブロックの前記一面から所定高さを越えて浮き上がることを規制する第2方向規制部材を含むことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電装置において、
前記規定部材は前記電池ブロックの前記一面に設置する底板をさらに有し、
前記第1方向抑え部は、前記底板の上方に前記経路となる空間を規定するように立設さ
れ、前記経路内に挿入された前記複数の配線の並置状態を保持する一対の壁部を含み、
前記第2方向抑え部は、前記一対の壁部から前記経路内に突設された突起部、もしくは、前記底板と所定間隔をもって平行に設けられた壁部を含むことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電装置において、
前記第2方向抑え部は、前記複数の配線が前記電池ブロックの前記一面から離れる方向へ浮き上がることを抑止するとともに、前記電池ブロックの前記一面に向かう外力を受ける抑止/保護部材を含むことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電装置において、
前記第2方向抑え部は、少なくとも3つの第1〜第3抑止部材を含み、
前記第1抑止部材は、前記複数の配線のうちの一方の配線の浮き上がりを抑止し、前記第2抑止部材は、前記複数の配線のうちの他方の配線の浮き上がりを抑止し、前記第3抑止部材は、前記複数の配線の浮き上がりを抑止することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の蓄電装置において、
前記第1方向抑え部材と前記第2方向抑え部材は一体に成型されていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項7に記載の蓄電装置において、
前記規定部材は、前記電池ブロックの前記一面に設けた回転阻止部と協働して規定部材の回転を阻止する回転阻止部材をさらに有することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の蓄電装置において、
前記複数の配線の一端は単一のコネクタに接続され、他端は4つに分岐されて4つの分岐コネクタに接続され、
前記単一のコネクタは、前記制御装置に固着されたコネクタに接続され、
前記分岐コネクタは、前記電池ブロックに設けた物理量に関する信号の4つの接続端子に接続されていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項9に記載の蓄電装置において、
前記単一のコネクタに接続された前記複数の配線は、前記規制部材で規制され、第1および第2折り曲げ部で2回折り曲げられて電池ブロック長手方向に引き回され、
第2折り曲げ部で折り曲げられた前記配線の複数の信号線は電池ブロックの短手方向に2つに分岐されて前記分岐コネクタに接続され、第2折り曲げ部で折り曲げられた前記配線の複数の信号線は電池ブロックの短手方向に2つに分岐されて前記分岐コネクタに接続されていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項9に記載の蓄電装置において、
前記単一のコネクタに接続される前記制御装置の前記コネクタは、前記電池ブロックの短手方向に配置されていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の蓄電装置において、
前記配線はシリコンワニスガラスチューブで覆われていることを特徴とする蓄電装置。
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