JP2019040700A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】流体の検出を早く行うことのできる電池パックを提供する。【解決手段】電池１０と、電池の出力を制御する制御部２０と、電池と制御部それぞれを収納する筐体５１と、液状の流体を検出する水没センサ４１と、を有する電池パックであって、筐体は、底壁５３と、底壁から起立した環状の側壁５４と、を有し、底壁と側壁とによって流体の流入可能な収納空間ＳＳが構成され、電池と制御部は収納空間に設けられ、水没センサの少なくとも一部は、収納空間の外に位置している。【選択図】図４

Description

本明細書に記載の開示は、筐体に電池が収納された電池パックに関するものである。

特許文献１に示されるように、複数の単電池を有してなる組電池モジュールと、組電池モジュールの充放電を制御する制御基板と、ベースおよびカバーからなる収容ケースと、を備える電池ユニットが知られている。ベースは底板部と、底板部から起立して設けられる立ち壁部と、を有している。底板部は略四角形状をなしており、その周縁部又は周縁部付近を取り囲んで立ち壁部が形成されている。

また電池ユニットは水没センサを備えている。水没センサは、立ち壁部に囲まれるケース内空間において、立ち壁部の壁上端部よりも底板部に近い位置に設けられている。

特許第６００１３６０号公報

上記したように特許文献１には、水没センサがケース内空間に設けられた構成が開示されている。このような構成の場合、ケース内空間に水などの流体が流入した後でしか流体を検出することができなかった。したがって、流体が単電池などと接触した後でしか流体を検出することができなかった。流体が単電池に接触すると、それによって電気的な接続不良が生じる虞がある。

そこで本明細書に記載の開示物は、流体の検出を早く行うことのできる電池パックを提供することを目的とする。

開示の１つは、 電池（１０）と、
電池の出力を制御する制御部（２０）と、
電池と制御部それぞれを収納する筐体（５１）と、
液状の流体を検出する水没センサ（４１）と、を有する電池パックであって、
筐体は、底壁（５３）と、底壁から起立した環状の側壁（５４）と、を有し、
底壁と側壁とによって流体の流入可能な収納空間（ＳＳ）が構成され、
電池と制御部は収納空間に設けられ、
水没センサの少なくとも一部は、収納空間の外に位置している。

これによれば、収納空間（ＳＳ）に流体が流入する前に、水没センサ（４１）によって流体を検出することができる。したがって、流体が電池（１０）などと接触する前に、流体を検出することができる。電池（１０）で電気的な接続不良が生じる前に流体を検出することができる。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

電源システムを説明するためのブロック図である。 第１実施形態の電池パックを概略的に示す模式図である。 水没センサを説明するための模式図である。 収納空間を説明するための模式図である。 第２実施形態の電池パックを概略的に示す模式図である。 第３実施形態の電池パックを概略的に示す図表である。 外壁の変形例を説明するための模式図である。 第４実施形態の電池パックを概略的に示す図表である。 第５実施形態の電池パックを概略的に示す図表である。 電池パックの変形例を説明するための図表である。 電池パックの変形例を説明するための図表である。 電池パックの変形例を説明するための図表である。 電池パックの変形例を説明するための図表である。 電池パックの変形例を説明するための模式図である。

以下、実施形態を図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４に基づいて本実施形態にかかる電池パック１００、および、それを含む電源システム２００を説明する。

＜電源システムの概要＞
電源システム２００は車両に搭載される。電源システム２００は車両に搭載された複数の車載機器と電池パック１００とによって構成されている。車載機器の１つとして鉛蓄電池１１０がある。電池パック１００は組電池１０を有している。電源システム２００はこれら鉛蓄電池１１０と組電池１０とによって２電源システムを構築している。

他の車載機器としてエンジン１４０がある。電源システム２００を搭載する車両は、所定の停止条件が満たされるとエンジン１４０を停止し、所定の始動条件が満たされるとエンジン１４０を再始動するアイドルストップ機能を有する。

図１に示すように電源システム２００は、上記した鉛蓄電池１１０とエンジン１４０の他に、スタータモータ１２０、回転電機１３０、電気負荷１５０、上位ＥＣＵ１６０、および、ＭＧＥＣＵ１７０を有する。鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、電気負荷１５０それぞれは、第１ワイヤハーネス２０１を介して電池パック１００と電気的に接続されている。回転電機１３０は第２ワイヤハーネス２０２を介して電池パック１００と電気的に接続されている。

上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は図示しない配線を介して鉛蓄電池１１０と電池パック１００それぞれと電気的に接続されている。同様にして、車両に搭載された他の各種ＥＣＵも、図示しない配線を介して鉛蓄電池１１０と電池パック１００それぞれと電気的に接続されている。

以上に示したように電源システム２００は、鉛蓄電池１１０と電池パック１００（組電池１０）の２つを電源とする２電源システムを構築している。

スタータモータ１２０はエンジン１４０を始動する機能を果たす。回転電機１３０はエンジン１４０と機械的に連結されている。回転電機１３０は発電や力行を行う。回転電機１３０の発電により鉛蓄電池１１０や組電池１０が充電される。回転電機１３０の力行により車両走行のアシストやエンジン１４０の再始動が行われる。

電気負荷１５０は一般負荷１５１と保護負荷１５２を有する。一般負荷１５１には、シートヒータ、送風ファン、電動コンプレッサ、ルームライト、および、ヘッドライトなどの供給電力が一定でなくともよい車載機器が含まれる。保護負荷１５２には、電動シフトポジション、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）、ブレーキ（ＡＢＳ）、ドアロック、ナビゲーションシステム、および、オーディオなどの供給電力が一定であることが求められる車載機器が含まれる。保護負荷１５２には一般負荷１５１よりも車両走行に関連性の高い車載機器が含まれる。

上位ＥＣＵ１６０とＭＧＥＣＵ１７０は車両に搭載された各種ＥＣＵのうちの１つである。これら各種ＥＣＵはバス配線１６１を介して互いに電気的に接続され、車載ネットワークを構築している。各種ＥＣＵが協調制御することで、エンジン１４０の燃焼および回転電機１３０の発電や力行などが制御される。上位ＥＣＵ１６０は電池パック１００を制御し、ＭＧＥＣＵ１７０は回転電機１３０を制御する。

また図示しないが、電源システム２００は、上記した各車載機器の他に、各種電圧や電流などの物理量、および、アクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報を測定するためのセンサを有している。これら各種センサの検出した検出信号は、各種ＥＣＵに入力される。

＜電池パックの概要＞
次に電池パック１００を説明する。図１に示すように電池パック１００は、組電池１０、回路基板２０、および、センサ部４０を有する。また図２に示すように電池パック１００はケース５０を有する。

組電池１０は鉛蓄電池１１０よりも体格が小さく、重量も軽くなっている。組電池１０は鉛蓄電池１１０よりもエネルギー密度が高い性質を有する。組電池１０が電池に相当する。

組電池１０は複数の直列接続された電池セルを有する。複数の電池セルはバスバーなどの導電部材とレーザ溶接によって電気的に直列接続されている。複数の直列接続された電池セルのうちの最高電位側の電池セルの正極端子が回路基板２０とはんだなどによってろう接される。複数の直列接続された電池セルのうちの最低電位側の電池セルの負極端子が後述の第３外部接続端子１００ｃに機械的および電気的に接続される。

電池セルは二次電池である。具体的には電池セルはリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は化学反応によって起電圧を生成する。起電圧の生成により電池セルに電流が流れる。これにより電池セルは発熱する。電池セルは膨張する。なお電池セルとしては上記例に限定されず、例えばニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などを採用することもできる。

回路基板２０は、配線基板２１にスイッチ２２とＢＭＵ２３とが搭載されて電気回路を構成している。この電気回路に組電池１０やセンサ部４０が電気的に接続されている。この電気回路が図１において二重丸で示す外部接続端子と電気的に接続されている。電気回路と外部接続端子との接続には、銅板などの金属導体を加工した導電部材が用いられる。回路基板２０が制御部に相当する。

外部接続端子としては、第１外部接続端子１００ａ、第２外部接続端子１００ｂ、第３外部接続端子１００ｃ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅがある。第１外部接続端子１００ａ、第４外部接続端子１００ｄ、および、第５外部接続端子１００ｅは第１ワイヤハーネス２０１を介して鉛蓄電池１１０、スタータモータ１２０、および、電気負荷１５０それぞれと電気的に接続されている。第２外部接続端子１００ｂは第２ワイヤハーネス２０２を介して回転電機１３０と電気的に接続されている。第３外部接続端子１００ｃは車両のボディにボルト止めされている。この第３外部接続端子１００ｃに挿入されるボルトが、電池パック１００と車両のボディとを接続する機能を果たす。これにより電池パック１００はボディアースされている。

図２に示すようにケース５０に組電池１０と回路基板２０が収納される。ケース５０は筐体５１とカバー５２を有する。

筐体５１はアルミダイカストによって生成される。筐体５１は底壁５３、および、底壁５３から起立した環状の側壁５４を有する。この底壁５３と側壁５４とによって構成される筐体５１の内部に組電池１０、回路基板２０、および、センサ部４０それぞれが収納される。筐体５１は組電池１０や回路基板２０にて生じた熱を放熱する機能も果たす。なお筐体５１は鉄やステンレスをプレス加工することで製造してもよい。

図示しないが、底壁５３の端部に孔が形成されている。この孔は上記の第３外部接続端子１００ｃに相当する。そして筐体５１の側壁５４によって開口部が構成されている。この開口部はカバー５２によって覆われる。これにより組電池１０と回路基板２０は防水されている。ただし筐体５１とカバー５２との間には空隙がある。したがってこの空隙を介して水などの液状の流体が筐体５１の内部（後述の収納空間ＳＳ）に流入可能となっている。なおこの空隙にシール材を設けることで防水してもよい。しかしながら例えば電池パック１００が水没すると、このようなシール材を設けても流体は筐体５１の内部に流入する。上記のカバー５２は樹脂製若しくは金属製である。

本実施形態のケース５０（電池パック１００）は車両の座席下方に設けられる。しかしながら電池パック１００の配置としてはこれに限定されない。電池パック１００は、例えば後部座席とトランクルームとの間の空間、および、運転席と助手席の間の空間などに配置することもできる。

＜電池パックの電気回路＞
次に、電池パック１００の電気回路を説明する。上記したように回路基板２０は、配線基板２１、スイッチ２２、および、ＢＭＵ２３を有している。

配線基板２１は絶縁基板に導電材料からなる配線パターンの形成されたプリント基板である。絶縁基板の表面および内部の少なくとも一方に、配線パターンとして第１給電線２４、第２給電線２５、第３給電線２６、および、第４給電線２７が形成されている。

配線基板２１には外部接続端子と電気的に接続される端子が形成されている。この端子としては、第１内部端子２８ａ、第２内部端子２８ｂ、第３内部端子２８ｃ、第４内部端子２８ｄ、および、第５内部端子２８ｅがある。これら内部端子が上記の導電部材を介して外部接続端子と電気的に接続されている。

具体的に言えば、第１内部端子２８ａは第１外部接続端子１００ａと電気的に接続されている。第２内部端子２８ｂは第２外部接続端子１００ｂと電気的に接続されている。第３内部端子２８ｃは第３外部接続端子１００ｃと電気的に接続されている。第４内部端子２８ｄは第４外部接続端子１００ｄと電気的に接続されている。第５内部端子２８ｅは第５外部接続端子１００ｅと電気的に接続されている。

そして、第１内部端子２８ａと第２内部端子２８ｂとは第１給電線２４を介して電気的に接続されている。第１給電線２４と第３内部端子２８ｃとは第２給電線２５を介して電気的に接続されている。第１給電線２４と第２給電線２５とは第３給電線２６を介して電気的に接続されている。第４内部端子２８ｄと第１給電線２４とは第４給電線２７を介して電気的に接続されている。また第１給電線２４と第３給電線２６とは第４給電線２７を介して電気的に接続されている。第３給電線２６と第５内部端子２８ｅとは第４給電線２７を介して電気的に接続されている。

スイッチ２２は、第１スイッチ２９、第２スイッチ３０、第３スイッチ３１、第４スイッチ３２、第５スイッチ３３、および、第６スイッチ３４を有する。第１スイッチ２９〜第４スイッチ３２それぞれは半導体スイッチを有する。この半導体スイッチは、具体的にはＭＯＳＦＥＴである。ただし半導体スイッチとしてはＩＧＢＴなどを採用することができる。この場合、ＩＧＢＴにはダイオードが並列接続される。

第１スイッチ２９〜第４スイッチ３２それぞれは、２つのＭＯＳＦＥＴが直列接続されてなる開閉部を少なくとも１つ有する。２つのＭＯＳＦＥＴはソース電極同士が連結されている。２つのＭＯＳＦＥＴのゲート電極は電気的に独立している。ＭＯＳＦＥＴは寄生ダイオードを有する。２つのＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードは、互いにアノード電極同士が連結されている。

第１スイッチ２９と第２スイッチ３０は複数の開閉部を有する。複数の開閉部は並列接続されている。複数の開閉部それぞれのソース電極は互いに電気的に接続されている。

第３スイッチ３１は１つの開閉部を有する。第４スイッチ３２は複数の開閉部を有する。第４スイッチ３２の有する複数の開閉部は直列接続されている。

図１では、第１スイッチ２９と第２スイッチ３０それぞれの並列接続された開閉部を２つ示している。第４スイッチ３２の有する直列接続された開閉部を２つ示している。開閉部の数は電流量や冗長性などに応じて定めることができる。ただし開閉部の数は特に限定されない。

第１スイッチ２９は第１給電線２４に設けられる。これにより、第１スイッチ２９を開閉制御することで第１内部端子２８ａと第２内部端子２８ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第１スイッチ２９を開閉制御することで鉛蓄電池１１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。

第２スイッチ３０は第２給電線２５に設けられる。これにより、第２スイッチ３０を開閉制御することで第３内部端子２８ｃと第２内部端子２８ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第２スイッチ３０を開閉制御することで組電池１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。

第３スイッチ３１と第４スイッチ３２それぞれは第３給電線２６に設けられる。詳しく言えば、第３スイッチ３１は第３給電線２６における第１給電線２４との接続点と第４給電線２７との接続点との間に設けられる。第４スイッチ３２は第３給電線２６における第４給電線２７との接続点と第２給電線２５との接続点との間に設けられる。

これにより、第３スイッチ３１を開閉制御することで第１内部端子２８ａと第５内部端子２８ｅとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第３スイッチ３１を開閉制御することで鉛蓄電池１１０と保護負荷１５２との電気的な接続が制御される。

また、第４スイッチ３２を開閉制御することで第３内部端子２８ｃと第５内部端子２８ｅとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第４スイッチ３２を開閉制御することで組電池１０と保護負荷１５２との電気的な接続が制御される。

第５スイッチ３３と第６スイッチ３４それぞれはメカニカルリレーである。詳しく言えば第５スイッチ３３と第６スイッチ３４それぞれはノーマリクローズ式の電磁リレーである。

第５スイッチ３３と第６スイッチ３４それぞれは第４給電線２７に設けられる。詳しく言えば、第５スイッチ３３は第４給電線２７における第４内部端子２８ｄとの接続点と第１給電線２４との接続点との間に設けられる。第６スイッチ３４は第４給電線２７における第１給電線２４との接続点と第３給電線２６との接続点との間に設けられる。

これにより、第５スイッチ３３を開閉制御することで第４内部端子２８ｄと第２内部端子２８ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第５スイッチ３３を開閉制御することで鉛蓄電池１１０と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。

また、第６スイッチ３４を開閉制御することで第５内部端子２８ｅと第２内部端子２８ｂとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第６スイッチ３４を開閉制御することで保護負荷１５２と回転電機１３０との電気的な接続が制御される。

上記したように回路基板２０の構成する電気回路にセンサ部４０が電気的に接続されている。このセンサ部４０は、組電池１０とスイッチ２２それぞれの状態を検出するセンサ素子を有する。センサ部４０はセンサ素子として、温度センサ、電流センサ、および、電圧センサを有する。

センサ部４０は組電池１０の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部４０はそれを組電池１０の状態信号としてＢＭＵ２３に出力する。またセンサ部４０はスイッチ２２の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部４０はそれをスイッチ２２の状態信号としてＢＭＵ２３に出力する。

図２に示すようにセンサ部４０は、上記の温度センサ、電流センサ、および、電圧センサの他に水没センサ４１を有する。図３に示すようにこの水没センサ４１は流体のセンシング部としての第１対向電極４２と第２対向電極４３、および、第１対向電極４２と第２対向電極４３を回路基板２０に接続する第１絶縁電線４４と第２絶縁電線４５を有する。

第１対向電極４２と第２対向電極４３は互いに対向している。第１対向電極４２と第２対向電極４３との間に水などの流体があると、流体を介して第１対向電極４２と第２対向電極４３が通電する。これにより第１対向電極４２と第２対向電極４３の間の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化が状態信号としてＢＭＵ２３に入力される。ＢＭＵ２３は抵抗値の変化が所定時間継続されるか否かに基づいて、電池パック１００の水没を検出する。なお図３以外で水没センサ４１を図示する場合、水没センサ４１の構成要素の代表として、第１対向電極４２と第１絶縁電線４４を示している。

ＢＭＵ２３はセンサ部４０の状態信号、および、上位ＥＣＵ１６０からの指令信号の少なくとも一方に基づいてスイッチ２２を制御する。ＢＭＵはbattery management unitの略である。

ＢＭＵ２３はセンサ部４０の状態信号に基づいて組電池１０の充電状態（ＳＯＣ）やスイッチ２２の異常を判定する。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＢＭＵ２３はこれらＳＯＣや異常を判定した信号（判定情報）を上位ＥＣＵ１６０に出力する。

上位ＥＣＵ１６０はＢＭＵ２３から入力された判定情報、および、他の各種ＥＣＵから入力された車両情報に基づいてスイッチ２２の制御を決定する。そして上位ＥＣＵ１６０はその決定したスイッチ２２の制御を含む指令信号をＢＭＵ２３に出力する。ＢＭＵ２３は上位ＥＣＵ１６０からの指令信号に基づいてスイッチ２２を制御する。

ただしＢＭＵ２３は、水没センサ４１の状態信号に基づいて電池パック１００が水没したと判断した場合、スイッチ２２への制御信号の出力の停止を独自で判断し、そして実行する。これにより組電池１０の車載機器との電気的な接続が遮断される。

＜電池パック＞
次に、電池パック１００の構成を詳しく説明する。以下においては互いに直交の関係にある３方向を、横方向、縦方向、および、高さ方向と示す。また、高さ方向における筐体５１の底壁５３側を下側、筐体５１の開口部を覆うカバー５２側を上側と示す。縦方向と横方向とによって規定される平面に沿う方向を平面方向と示す。

本実施形態では縦方向は車両の進退方向に沿っている。横方向は車両の左右方向に沿っている。高さ方向は車両の天地方向に沿っている。車両が水平面に停車している場合、進退方向と左右方向は水平方向に沿い、天地方向は鉛直方向に沿う。

図２に示すように筐体５１は平面方向に沿う底壁５３と、底壁５３の内底面５３ａから上側に起立する環状の側壁５４と、を有する。底壁５３の内底面５３ａが側壁５４によって囲まれている。この内底面５３ａにおける側壁５４によって囲まれた部位の上側に、筐体５１の収納空間ＳＳが構成されている。この収納空間ＳＳに組電池１０と回路基板２０とが収納されている。なお底壁５３の外底面５３ｂは車両のボディと対向配置される。

側壁５４の底壁５３から上側に延びた先端の内側面５４ａによって開口部が構成されている。車両が水平面に停車している場合、この開口部は鉛直方向に開口している。図４に破線で囲って示すように、収納空間ＳＳはこの開口部の上側にも位置している。側壁５４の先端の高さ方向に面する上面５４ｂは収納空間ＳＳの外に位置している。

カバー５２は平面方向に沿う蓋部５５と、蓋部５５の内蓋面５５ａから下側に起立した環状の庇部５６と、を有する。蓋部５５は底壁５３よりも平面方向での体格が大きくなっている。そのために高さ方向で内蓋面５５ａと内底面５３ａとが対向している。内蓋面５５ａと上面５４ｂとが対向している。この内蓋面５５ａと、内底面５３ａおよび上面５４ｂとの間に空隙が構成されている。

図４に破線で囲って示すように、収納空間ＳＳは内蓋面５５ａと内底面５３ａとの間にある。このように収納空間ＳＳの高さ方向の体格は底壁５３と蓋部５５とによって規定される。そして収納空間ＳＳの平面方向での体格は側壁５４によって規定される。ただしケース５０がカバー５２を有さない場合、収納空間ＳＳの高さ方向の体格は特に規定されない。

本実施形態では、収納空間ＳＳにおける側壁５４の上面５４ｂよりも下側の部位に組電池１０は設けられている。収納空間ＳＳにおける側壁５４の上面５４ｂよりも上側の部位に回路基板２０の少なくとも一部が設けられている。

そして収納空間ＳＳの外に水没センサ４１の流体を検出するセンシング部としての第１対向電極４２と第２対向電極４３が位置している。第１対向電極４２と第２対向電極４３は平面方向において側壁５４を介して収納空間ＳＳと並んでいる。また第１対向電極４２と第２対向電極４３は互いに平面方向で対向している。

庇部５６の蓋部５５から下側に延びた先端の内庇面５６ａによって開口部が構成されている。この内庇面５６ａは外側面５４ｃと平面方向で対向している。内庇面５６ａと外側面５４ｃとの間に空隙が構成されている。また高さ方向において蓋部５５の内蓋面５５ａと上面５４ｂとが対向し、両者の間に空隙が構成されている。これらの空隙が、水などの流体の収納空間ＳＳへの浸入経路となっている。庇部５６の開口部が浸入経路の上流に相当し、側壁５４の開口部が浸入経路の下流に相当する。

この浸入経路に水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が位置している。そのために第１対向電極４２と第２対向電極４３は側壁５４の上面５４ｂよりも底壁５３の外底面５３ｂ側に位置している。換言すれば、第１対向電極４２と第２対向電極４３は側壁５４の開口部（収納空間ＳＳ）よりも浸入経路の上流側に位置している。したがって車両が水平面に停車している場合、第１対向電極４２と第２対向電極４３は、収納空間ＳＳよりも鉛直方向において下側に位置している。

また第１対向電極４２と第２対向電極４３は浸入経路に設けられることにより、第１対向電極４２と第２対向電極４３それぞれの上側と平面方向側が側壁５４とカバー５２とによって覆われている。ただし第１対向電極４２と第２対向電極４３それぞれの下側は何ら覆われていない。

＜作用効果＞
次に、本実施形態にかかる電池パック１００の作用効果を説明する。上記したように水などの流体を抵抗値の変化によって検出する水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３は収納空間ＳＳの外に位置している。より詳しく言えば、流体が収納空間ＳＳへ流入する経路（浸入経路）に第１対向電極４２と第２対向電極４３は位置している。

これによれば、収納空間ＳＳに流体が流入する前に、水没センサ４１によって流体を検出することができる。したがって、流体が組電池１０や回路基板２０と接触する前に、流体を検出することができる。組電池１０で電気的な接続不良が生じる前に流体を検出することができる。回路基板２０で誤作動が生じることが抑制される。回路基板２０の誤作動による組電池１０と車載機器との意図しない電気的な接続が生じることが抑制される。

第１対向電極４２と第２対向電極４３それぞれの上側と平面方向側が側壁５４とカバー５２とによって覆われている。これにより、例えば上側から落ちてきた流体や、平面方向側から飛び跳ねてきた流体が第１対向電極４２と第２対向電極４３に接触することが抑制される。この結果、収納空間ＳＳに流入しようとする流体を誤検出することが抑制される。

回路基板２０の少なくとも一部は、収納空間ＳＳにおける側壁５４の上面５４ｂよりも上側の部位に設けられている。これによれば、回路基板２０の全てが収納空間ＳＳにおける側壁５４の上面５４ｂよりも下側の部位に設けられた構成と比べて、回路基板２０が流体と接触し難くなる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５に基づいて説明する。以下に示す各実施形態にかかる電池パックは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。

第１実施形態では第１対向電極４２と第２対向電極４３が側壁５４の上面５４ｂよりも下側に位置している例を示した。これに対して本実施形態では、図５に示すように、第１対向電極４２と第２対向電極４３は側壁５４の上面５４ｂに位置している。

そのために第１対向電極４２と第２対向電極４３の下側が上面５４ｂによって覆われる。したがって上側に飛び跳ねた流体が第１対向電極４２と第２対向電極４３に接触することが抑制される。これにより、収納空間ＳＳに流入しようとする流体を誤検出することが抑制される。

なお本実施形態にかかる電池パック１００には第１実施形態に記載の電池パック１００と同等の構成要素が含まれている。そのために本実施形態にかかる電池パック１００は第１実施形態に記載の電池パック１００と同等の作用効果を奏する。

以上、第１実施形態と第２実施形態で示したように、水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３は、側壁５４の外側面５４ｃと対向するように位置してもよいし、側壁５４の上面５４ｂに位置してもよい。いずれにおいても、収納空間ＳＳに流体が流入する前に、水没センサ４１によって流体を検出することができる。このような作用効果を奏するための構成は、表現を変えてまとめると、水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が、底壁５３の外底面５３ｂと側壁５４の上面５４ｂとの間に位置すればよい。また水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が上面５４ｂに位置すればよい。

また、回路基板２０への流体の接触前の流体の検出を主眼において述べると、図５に示すように回路基板２０が上面５４ｂよりも上側に位置する場合、以下に示す構成を採用することができる。すなわち、第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が、高さ方向において回路基板２０と底壁５３の外底面５３ｂとの間に位置する構成を採用することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図６に基づいて説明する。第１実施形態では、筐体５１は底壁５３と側壁５４を有する例を示した。これに対して本実施形態では、筐体５１は底壁５３と側壁５４の他に、外壁５７を有する。

図６の（ａ）欄と（ｂ）欄に示すように、環状の側壁５４は底壁５３の内底面５３ａに起立している。そして外壁５７も内底面５３ａから起立している。外壁５７は側壁５４の一部の外側面５４ｃに連結されている。この外壁５７、および、外壁５７の連結された側壁５４の一部によって上側に開口する筒形状の壁が構成されている。この筒形状の壁を成す外壁５７の内壁面５７ａ、および、外壁５７の連結された側壁５４の外側面５４ｃによって検出空間ＤＳが構成されている。図６においては検出空間ＤＳを破線で囲って示している。

外壁５７は側壁５４よりも高さ方向の長さが短くなっている。したがって車両が水平面に停車している場合、外壁５７の上壁面５７ｂは、側壁５４の上面５４ｂよりも鉛直方向において下側に位置している。そのために収納空間ＳＳよりも検出空間ＤＳに流体が流入しやすくなっている。この検出空間ＤＳに水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３が設けられている。

以上に示した構成により、第１対向電極４２と第２対向電極４３は側壁５４とカバー５２だけではなく、外壁５７と底壁５３とによって覆われる。これにより、上側から落ちてきた流体、平面方向側から飛び跳ねてきた流体、および、上側に飛び跳ねた流体が第１対向電極４２と第２対向電極４３に接触することが抑制される。このために収納空間ＳＳに流入しようとする流体の誤検出が効果的に抑制される。

そして本実施形態にかかる電池パック１００には第１実施形態に記載の電池パック１００と同等の構成要素が含まれている。そのために本実施形態にかかる電池パック１００は第１実施形態に記載の電池パック１００と同等の作用効果を奏する。

なお、図７に示すように外壁５７は環状を成してもよい。この場合、外壁５７の内側に側壁５４が位置する。このように外壁５７を側壁５４よりもケース５０の外側に配置する。これにより、検出空間ＤＳは収納空間ＳＳよりもケース５０の外側に位置する。この結果、流体は先ず検出空間ＤＳに浸入した後に収納空間ＳＳに浸入する。これによっても、収納空間ＳＳに流体が流入する前に、流体を検出することができる。なおこの変形例の場合、外壁５７の高さ方向の長さは、側壁５４の高さ方向の長さよりも短くとも、長くともよい。なお図７に示す外壁５７と側壁５４との間の壁は、両者を連結して強度を高めるための連結壁５７ｃである。この連結壁５７ｃによって検出空間ＤＳが複数に区切られても区切られなくともよい。検出空間ＤＳが連結壁５７ｃによって複数に区切られている場合、各検出空間ＤＳそれぞれに水没センサ４１を設けてもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図８に基づいて説明する。第１実施形態では、筐体５１は底壁５３と側壁５４を有する例を示した。これに対して本実施形態では、筐体５１は底壁５３と側壁５４の他に囲み壁５８を有する。

図８の（ａ）欄と（ｂ）欄に示すように、環状の側壁５４は底壁５３の内底面５３ａに起立している。この側壁５４の一部の外側面５４ｃに囲み壁５８が連結されている。この囲み壁５８、および、囲み壁５８の連結された側壁５４の一部によって上側と下側の両方に開口する筒形状の壁が構成されている。この筒形状の壁を成す囲み壁５８の内面５８ａ、囲み壁５８の連結された側壁５４の外側面５４ｃによって検出空間ＤＳが構成されている。図８においては検出空間ＤＳを破線で囲って示している。

検出空間ＤＳは下側に開口している。そのために収納空間ＳＳよりも検出空間ＤＳに流体が流入しやすくなっている。この検出空間ＤＳに第１対向電極４２と第２対向電極４３が設けられている。したがって、本実施形態にかかる電池パック１００は第１実施形態に記載の電池パック１００と同等の作用効果を奏する。

なお図示しないが、図７に示した変形例と同様にして、囲み壁５８が環状を成し、囲み壁５８の内側に側壁５４が位置してもよい。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態を図９に基づいて説明する。第１実施形態では、庇部５６の内庇面５６ａと側壁５４の外側面５４ｃとの間に構成される空隙に水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が位置する例を示した。これに対して本実施形態では、図９の（ａ）欄と（ｂ）欄に示すように、底壁５３に内底面５３ａと外底面５３ｂとを高さ方向に貫く貫通孔５３ｃが形成されている。この収納空間ＳＳの外に位置する貫通孔５３ｃに水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が位置する。このため、本実施形態にかかる電池パック１００は第１実施形態に記載の電池パック１００と同等の作用効果を奏する。

なお図９の（ａ）欄に示すように、本実施形態では貫通孔５３ｃの内底面５３ａ側の縁部から環状の縁壁５３ｄが上側に起立している。そしてこの縁壁５３ｄによって第１対向電極４２と第２対向電極４３の一部が平面方向において囲まれている。これにより流体が収納空間ＳＳに流入することが抑制される。

以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

（第１の変形例）
第１実施形態および第２実施形態それぞれでは、図４および図５に示すように側壁５４の高さ方向の長さが一律である例を示した。しかしながら側壁５４の高さ方向の長さは電池パック１００の構成要素や他の車載機器との接続、および、電池パック１００の車両への配置位置や配置角度などに応じて変更可能であり、一律に長さが等しくなくともよい。

図１０の（ａ）欄と（ｂ）欄に破線で囲って示すように、側壁５４の一部は、他よりも高さ方向の長さが短くなっている。換言すれば、側壁５４の一部の上面５４ｂは、他の上面５４ｂよりも高さ方向における底壁５３との離間距離が短くなっている。この場合、図１０の（ｃ）欄に示すように、最も高さ方向の長さの短い側壁５４とカバー５２の庇部５６との間に水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部を配置する。図１０の（ｄ）欄に示すように、最も高さ方向の長さの短い側壁５４の上面５４ｂに第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部を配置する。これによれば、収納空間ＳＳに流体が浸入する前に水没センサ４１によって流体を検出することができる。

車両が水平面に停車している場合において、電池パック１００が鉛直方向に対して傾斜して車両に取り付けられる場合、側壁５４も鉛直方向に対して傾斜する。この場合、第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部は、最も鉛直方向の長さの短い側壁５４の外側面５４ｃと対向配置する。これにより収納空間ＳＳに流体が浸入する前に流体を検出することができる。

（第２の変形例）
第３実施形態および第４実施形態それぞれにおいても、図６および図８に示すように側壁５４の高さ方向の長さが一律である例を示した。しかしながら側壁５４の高さ方向の長さは一律に等しくなくともよい。

このように側壁５４の高さが一律に等しくない場合、図１１の（ａ）に示すように、最も高さ方向の長さの短い側壁５４に外壁５７が連結された構成を採用することができる。図１１の（ｂ）に示すように、最も高さ方向の長さの短い側壁５４に囲み壁５８が連結された構成を採用することができる。

（第３の変形例）
第５実施形態では、底壁５３の貫通孔５３ｃに水没センサ４１の第１対向電極４２と第２対向電極４３の少なくとも一部が位置する例を示した。しかしながら車両のボディと筐体５１との連結の都合により、底壁５３とボディとの間に空隙が有る場合、図１２の（ａ）欄に示すように第１対向電極４２と第２対向電極４３は底壁５３とボディとの間に位置してもよい。

（第４の変形例）
各実施形態では電池パック１００が水没センサ４１を１つ有する例を示した。しかしながら電池パック１００は水没センサ４１を複数有してもよい。このように電池パック１００が水没センサ４１を複数有する場合、平面方向において、筐体５１を介して複数の水没センサ４１を対向配置する構成を採用することができる。

例えば図１２の（ｂ）欄に示すように筐体５１を介して縦方向に２つの水没センサ４１が並べられた構成を採用することができる。縦方向は、上記したように車両の前後方向に沿っている。車両の載置される地面の傾斜によって、車両の前方と後方の一方が、他方に対して鉛直方向下側に位置する。この際に車両内に水が浸入した場合、車両の前方と後方の一方に水がたまりやすくなる。そのため、例えば車両の前方と後方の他方に水没センサが位置している場合、水が収納空間ＳＳに侵入しようとしているのに、それを検出することができなくなる虞がある。

これに対して、上記したように筐体５１を介して縦方向に２つの水没センサ４１が並べられた構成の場合、車両の前方と後方の一方に水がたまった場合においても、水が収納空間ＳＳに侵入する前に水を検出することができる。

なお、図１２の（ｂ）欄では、２つの水没センサ４１と平面方向で対向配置される側壁５４の長さが異なっている。しかしながらこれらの側壁５４の長さは同一でもよい。ただし、車両が水平面に停車している場合において、電池パック１００が鉛直方向に対して傾斜して車両に取り付けられる場合、側壁５４も鉛直方向に対して傾斜する。この場合、鉛直方向の長さが同一と成るように側壁５４の長さを決定してもよい。この構成では２つの水没センサ４１と平面方向で対向配置される側壁５４の上面５４ｂが水平方向で並ぶ。

また、図示しないが、筐体５１を介して横方向に２つの水没センサ４１が並べられた構成を採用することもできる。水没センサ４１の個数や配置は、電池パック１００の形状や電池パック１００の車両への配置位置や配置角度に応じて適宜決定することができる。例えば複数の水没センサを同一の高さ位置において平面方向で並べて配置してもよい。さらに例示すれば、複数の水没センサを同一の平面位置において高さ方向で並べて配置してもよい。

（第５の変形例）
図１３の（ａ）欄に示すように、環状の側壁５４の一部に、筐体５１の内側へと凹む凹み部５４ｄが形成され、この凹み部５４ｄに水没センサ４１が設けられた構成を採用することもできる。これにより水没センサ４１に車載機器が接触することが抑制される。

（第６の変形例）
各実施形態では、高さ方向において上側から下側に向かって、回路基板２０と水没センサ４１が並ぶ構成を示した。しかしながら図１３の（ｂ）欄に示すように、高さ方向において上側から下側に向かって、水没センサ４１と回路基板２０が並ぶ構成を採用することができる。

水没センサ４１が収納空間ＳＳ内にある構成の場合、水没センサ４１による流体の検出の前に回路基板２０に流体が接触する虞がある。そのためにこのような構成の場合、回路基板２０は側壁５４の上面５４ｂよりも上側に配置しなくてはならない。しかしながら本開示で明示されてあるように、水没センサ４１は収納空間ＳＳの外に位置するために収納空間ＳＳに流体が流入する前に流体を検出することができる。そのため、図１３の（ｂ）欄に示すように回路基板２０を上面５４ｂよりも下側に配置することができる。回路基板２０の収納空間ＳＳにおける配置位置が特に限定されなくなる。

（第７の変形例）
図１３の（ｃ）欄に示すように、カバー５２の庇部５６に平面方向に沿う孔５６ｄが形成され、この孔５６ｄを介して庇部５６の外に第１対向電極４２と第２対向電極４３が設けられた構成を採用することもできる。

（第８の変形例）
図１３の（ｄ）欄に示すように、第１対向電極４２と第２対向電極４３が庇部５６の外に位置する構成を採用することもできる。

（第９の変形例）
本実施形態では、回路基板２０（配線基板２１）の最も面積の広い主面が高さ方向に面し、平面方向に沿う例を示した。しかしながら図１４に示すように、回路基板２０の主面が例えば縦方向に面し、高さ方向に沿う構成を採用することもできる。なお図示しないが、回路基板２０の主面が横方向に面する構成を採用することもできる。さらに言えば、回路基板２０の主面が平面方向に沿う方向に対して交差する構成を採用することもできる。

（第１０の変形例）
本実施形態では電池パック１００に鉛蓄電池１１０が接続され、電池パック１００が組電池１０を有する例を示した。しかしながら電池パック１００に対する鉛蓄電池１１０と組電池１０の包含関係は上記例に限定されない。電池パック１００は鉛蓄電池１１０と組電池１０の少なくとも一方を有する構成を採用することができる。

（第１１の変形例）
本実施形態では電源システム２００を搭載する車両がアイドルストップ機能を有する例を示した。しかしながら電源システム２００を搭載する車両としては上記例に限定されない。例えばハイブリッド自動車や電気自動車を採用することができる。この場合、本実施形態で示したスタータモータ１２０や回転電機１３０は、モータジェネレータに代わる。

（第１２の変形例）
本実施形態では、スイッチ２２が配線基板２１に搭載される例を示した。しかしながらスイッチ２２は配線基板２１に電気的に接続されるだけでよく、配線基板２１に直接搭載されなくともよい。この変形例の場合、例えばスイッチ２２は絶縁性のフィルムを介して筐体５１に搭載される。これによりスイッチ２２と筐体５１とが熱的に接続される。スイッチ２２にて生じた熱は配線基板２１ではなく筐体５１に積極的に流れる。これによりスイッチ２２の放熱が促される。

上記したようにスイッチ２２は第１スイッチ２９〜第６スイッチ３４を有する。これらのうちの一部を選択的に配線基板２１に搭載しつつ、他を筐体５１に搭載してもよい。

１０…組電池、２０…回路基板、４０…センサ部、４１…水没センサ、５０…ケース、５１…筐体、５２…カバー、５３…底壁、５３ａ…内底面、５３ｂ…外底面、５３ｃ…貫通孔、５４…側壁、５４ａ…内側面、５４ｂ…上面、５４ｃ…外側面、５５…蓋部、５６…庇部、５７…外壁、５７ｂ…上面、５８…囲み壁、１００…電池パック、２００…電源システム、ＤＳ…検出空間、ＳＳ…収納空間

Claims (14)

1. 電池（１０）と、
   前記電池の出力を制御する制御部（２０）と、
   前記電池と前記制御部それぞれを収納する筐体（５１）と、
   液状の流体を検出する水没センサ（４１）と、を有する電池パックであって、
   前記筐体は、底壁（５３）と、前記底壁から起立した環状の側壁（５４）と、を有し、
   前記底壁と前記側壁とによって前記流体の流入可能な収納空間（ＳＳ）が構成され、
   前記電池と前記制御部は前記収納空間に設けられ、
   前記水没センサの少なくとも一部は、前記収納空間の外に位置している電池パック。
2. 前記水没センサの少なくとも一部は、前記底壁と前記制御部の並ぶ高さ方向において、前記高さ方向における前記側壁の上面（５４ｂ）と前記底壁の外底面（５３ｂ）との間に位置している請求項１に記載の電池パック。
3. 前記水没センサの少なくとも一部は、前記高さ方向における前記底壁との離間距離が最も短い前記側壁の上面と前記底壁の外底面との間に位置している請求項２に記載の電池パック。
4. 前記水没センサの少なくとも一部は、前記側壁の上面（５４ｂ）に設けられている請求項１に記載の電池パック。
5. 前記水没センサの少なくとも一部は、前記底壁と前記制御部の並ぶ高さ方向において、前記高さ方向における前記底壁との離間距離が最も短い前記側壁の上面に設けられている請求項４に記載の電池パック。
6. 前記側壁の開口部を閉塞するカバー（５２）を有し、
   前記カバーによって前記水没センサは覆われている請求項１〜５いずれか１項に記載の電池パック。
7. 前記カバーは、蓋部（５５）と、前記蓋部から前記底壁側に向かって起立した環状の庇部（５６）と、を有し、
   前記水没センサの少なくとも一部は前記カバーと前記側壁との間に位置する請求項６に記載の電池パック。
8. 前記底壁と前記制御部の並ぶ高さ方向において、前記制御部と前記底壁との間に前記側壁が位置しており、
   前記水没センサの少なくとも一部は、前記高さ方向において前記制御部と前記底壁の外底面（５３ｂ）との間に位置している請求項１に記載の電池パック。
9. 前記収納空間とは異なる、前記水没センサを収納する検出空間（ＤＳ）を前記底壁および前記側壁とともに構成する外壁（５７）を有する請求項１〜８いずれか１項に記載の電池パック。
10. 前記底壁と前記制御部の並ぶ高さ方向における前記底壁の外底面との離間距離は、前記側壁の上面よりも前記外壁の上面（５７ｂ）の方が短い請求項９に記載の電池パック。
11. 前記筐体は、前記水没センサを前記側壁とともに囲む囲み壁（５８）を有し、
    前記囲み壁、および、前記囲み壁と連結された前記側壁の一部によって前記底壁側に開口する開口部が形成されている請求項１〜１０いずれか１項に記載の電池パック。
12. 前記底壁には、前記底壁と前記制御部の並ぶ高さ方向に面する前記底壁の内底面（５３ａ）と外底面（５３ｂ）とを貫く貫通孔（５３ｃ）が形成されており、
    前記貫通孔に前記水没センサの少なくとも一部が設けられている請求項１に記載の電池パック。
13. 前記水没センサを複数有し、
    複数の前記水没センサは、前記収納空間を介して対向配置されている請求項１〜１２いずれか１項に記載の電池パック。
14. 車両に搭載され、
    複数の前記水没センサは、前記車両の進退方向において、前記収納空間を介して並んで配置されている請求項１３に記載の電池パック。

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