JP2019041486A

JP2019041486A - 電池パック

Info

Publication number: JP2019041486A
Application number: JP2017161711A
Authority: JP
Inventors: 慎司広瀬; Shinji Hirose; 正彰鈴木; Masaaki Suzuki; 俊雄小田切; Toshio Odagiri; 裕人佐藤; Hiroto Sato
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-03-14

Abstract

【課題】電池パックにおいて、製造コストを抑えつつ、電池から他の車両に搭載されるセルモータなどに電力を供給するとき、電池、リレー、及びヒューズに過電流が流れることを防止する。【解決手段】第１の電池Ｂ１と、リレーＲｅと、リレーＲｅに直列接続されるヒューズＦｕと、第２の車両Ｖ２に搭載される第２の電池Ｂ２の一方端に接続される救援端子Ｔｒと、リレーＲｅ及びヒューズＦｕを介して第１の電池Ｂ１の一方端に接続されるとともに、第１の車両Ｖ１に搭載される負荷Ｌｏの一方端に接続される第１の端子Ｔ１と、第１の電池Ｂ１の他方端に接続されるとともに、負荷Ｌｏの他方端及び第２の電池Ｂ２の他方端に接続される第２の端子Ｔ２と、リレーＲｅまたはヒューズＦｕと第１の端子Ｔ１との接続点Ｐ１に一方端が接続され、救援端子Ｔｒに他方端が接続される電流制限用抵抗Ｒとを備えて電池パック１を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池パックに関する。

既存の電池パックとして、電池から負荷に電力を供給するとき、電池に過電流が流れることを防止するために、電池と負荷との間にリレーやヒューズが接続されるものがある。例えば、特許文献１参照。

しかしながら、上記電池パックは、電池から他の車両に搭載されるセルモータなどに電力を供給するとき、リレーやヒューズに過電流が流れると、リレーの接点が溶着したり、ヒューズが溶断したりするおそれがある。

そこで、既存の他の電池パックとして、リレーやヒューズを迂回する電流経路を介して、電池から他の車両に搭載されるセルモータなどに電力を供給するものがある。例えば、特許文献２参照。

しかしながら、上述のように、リレーやヒューズを迂回する電流経路を介して、電池から他の車両に搭載されるセルモータなどに電力を供給する電池パックでは、電流からセルモータに流れる電流がリレーやヒューズを通らないため、電池に過電流が流れるおそれがある。

そこで、既存の他の電池パックとして、リレー及びヒューズを迂回する経路に、さらに別のリレーやヒューズを接続することが考えられる。

特開２０１０−１８７４６６号公報特開２０１５−１９９４３５号公報

しかしながら、上述のように、リレー及びヒューズを迂回する経路に、さらに別のリレーやヒューズを接続する電池パックは、リレーやヒューズがさらに増える分、製造コストが増加する懸念がある。

そこで、本発明の一側面に係る目的は、製造コストを抑えつつ、電池から他の車両に搭載されるセルモータなどに電力を供給するとき、電池、リレー、及びヒューズに過電流が流れることを防止することが可能な電池パックを提供することである。

本発明に係る一つの形態である電池パックは、第１の車両に搭載される電池パックであって、第１の電池と、リレーと、リレーに直列接続されるヒューズと、第２の車両に搭載される第２の電池の一方端に接続される救援端子と、リレー及びヒューズを介して第１の電池の一方端に接続されるとともに、第１の車両に搭載される負荷の一方端に接続される第１の端子と、第１の電池の他方端に接続されるとともに、負荷の他方端及び第２の電池の他方端に接続される第２の端子と、リレーまたはヒューズと第１の端子との接続点に一方端が接続され、救援端子に他方端が接続される電流制限用抵抗とを備える。

また、本発明に係る一つの形態である電池パックは、第１の車両に搭載される電池パックであって、第１の電池と、リレーと、リレーに直列接続されるヒューズと、第２の車両に搭載される第２の電池の一方端に接続される救援端子と、第１の電池の一方端に接続されるとともに、第１の車両に搭載される負荷の一方端に接続される第１の端子と、リレー及びヒューズを介して第１の電池の他方端に接続されるとともに、負荷の他方端及び第２の電池の他方端に接続される第２の端子と、第１の電池の一方端と第１の端子との接続点に一方端が接続され、救援端子に他方端が接続される電流制限用抵抗とを備える。

本発明によれば、電池パックにおいて、製造コストを抑えつつ、電池から他の車両に搭載されるセルモータなどに電力を供給するとき、電池、リレー、及びヒューズに過電流が流れることを防止することができる。

実施形態の電池パックの一例を示す図である。実施形態の電池パックの他の例を示す図である。

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態の電池パックの一例を示す図である。
図１に示す電池パック１は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車などの第１の車両Ｖ１に搭載され、電装機器や補機などの負荷Ｌｏに電力を供給する。

また、図１に示す電池パック１は、第１の電池Ｂ１と、リレーＲｅと、ヒューズＦｕと、救援端子Ｔｒと、第１の端子Ｔ１と、第２の端子Ｔ２と、電流制限用抵抗Ｒと、制御部２とを備える。なお、リレーＲｅとヒューズＦｕの位置を入れ替えてもよい。また、第１の電池Ｂ１のプラス端子とマイナス端子を入れ替えてもよい。

第１の電池Ｂ１は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの１つ以上の二次電池により構成される。
リレーＲｅは、例えば、電磁式リレーなどにより構成され、第１の電池Ｂ１に直列接続される。

ヒューズＦｕは、リレーＲｅに直列接続される。ヒューズＦｕに比較的大きな電流が流れヒューズＦｕが溶断すると、第１の電池Ｂ１から負荷Ｌｏへの電流経路や第１の電池Ｂ１から第２の車両Ｖ２に搭載される第２の電池Ｂ２やセルモータＭへの電流経路が遮断される。これにより、第１の電池Ｂ１やリレーＲｅに定格電流を超える過電流が流れることを防止することができるため、第１の電池Ｂ１が劣化したり、リレーＲｅの接点が溶着したりすることを防止することができる。

制御部２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、またはプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）により構成され、第１の電池Ｂ１から負荷Ｌｏへの電流経路や第１の電池Ｂ１から第２の電池Ｂ２やセルモータＭへの電流経路に閾値以上の電流が流れると、リレーＲｅを閉状態から開状態に切り替える。これにより、第１の電池Ｂ１やヒューズＦｕに定格電流を超える過電流が流れることを防止することができるため、第１の電池Ｂ１が劣化したり、ヒューズＦｕが溶断したりすることを防止することができる。

救援端子Ｔｒは、充電ケーブルなどを介して、第２の電池Ｂ２の一方端に接続される。また、救援端子Ｔｒは、セルモータＭの一方端に接続される。なお、救援端子Ｔｒは、第２の電池Ｂ２の一方端を介してセルモータＭの一方端に接続されてもよい。

第１の端子Ｔ１は、リレーＲｅ及びヒューズＦｕを介して第１の電池Ｂ１の一方端に接続されるとともに、負荷Ｌｏの一方端に接続される。
第２の端子Ｔ２は、第１の電池Ｂ１の他方端に接続されるとともに、負荷Ｌｏの他方端に接続される。また、第２の端子Ｔ２は、充電ケーブルなどを介して、第２の電池Ｂ２の他方端に接続される。また、第２の端子Ｔ２は、セルモータＭの他方端に接続される。なお、第２の端子Ｔ２は、第２の電池Ｂ２の他方端を介して、セルモータＭの他方端に接続されてもよい。

電流制限用抵抗Ｒの一方端はヒューズＦｕと第１の端子Ｔ１との接続点Ｐ１に接続され、電流制限用抵抗Ｒの他方端は救援端子Ｔｒに接続される。なお、リレーＲｅとヒューズＦｕの位置を入れ替える場合、電流制限用抵抗Ｒの一方端はリレーＲｅと第１の端子Ｔ１との接続点に接続される。

第１の電池Ｂ１から負荷Ｌｏに電力が供給されるとき、第１の電池Ｂ１の一方端からリレーＲｅ、ヒューズＦｕ、第１の端子Ｔ１、負荷Ｌｏの一方端、負荷Ｌｏの他方端、及び第２の端子Ｔ２を介して第１の電池Ｂ１の他方端に電流が流れる。

第１の電池Ｂ１から第２の電池Ｂ２に電力が供給されるとき（他車救援時）、第１の電池Ｂ１の一方端からリレーＲｅ、ヒューズＦｕ、電流制限用抵抗Ｒ、救援端子Ｔｒ、第２の電池Ｂ２の一方端、第２の電池Ｂ２の他方端、第２の端子Ｔ２を介して第１の電池Ｂ１の他方端に電流が流れ、その電流は、電流制限用抵抗Ｒにより制限される。また、その電流により、セルモータＭを駆動させることができるようになるまで、第２の電池Ｂ２を充電させることができ、セルモータＭを駆動させることにより第２の車両Ｖ２のエンジンを始動させることができる。

第２の電池Ｂ２からセルモータＭに電力が供給されるとき（クランキング時）、第１の電池Ｂ１からセルモータＭへ電流が引っ張られる。このとき、第１の電池Ｂ１の一方端からリレーＲｅ、ヒューズＦｕ、電流制限用抵抗Ｒ、救援端子Ｔｒ、セルモータＭの一方端、セルモータＭの他方端、及び第２の端子Ｔ２を介して第１の電池Ｂ１の他方端に電流が流れ、その電流は、電流制限用抵抗Ｒにより制限される。

図１に示す電池パック１によれば、第１の電池Ｂ１から第２の電池Ｂ２やセルモータＭに電力を供給するとき、電流制限用抵抗Ｒにより電流が制限されるため、第１の電池Ｂ１、リレーＲｅ、及びヒューズＦｕに定格電流を超える過電流が流れることを防止することができる。

また、図１に示す電池パック１によれば、比較的安価な電流制限用抵抗Ｒを用いて、第１の電池Ｂ１、リレーＲｅ、及びヒューズＦｕに過電流が流れることを防止する構成であるため、製造コストを抑えることができる。

また、図１に示す電池パック１によれば、電流制限用抵抗Ｒの一方端が接続点Ｐ１に接続されているため、電流制限用抵抗Ｒの一方端がリレーＲｅとヒューズＦｕとの接続点Ｐ２に接続される構成に比べて、クランキング時にセルモータＭにより引っ張られる電流と負荷Ｌｏから引っ張られる電流の合計電流が比較的大きい場合にヒューズＦｕの溶断により第１の電池Ｂ１とセルモータＭとの間の電流経路や第１の電池Ｂ１と負荷Ｌｏとの間の電流経路を遮断させることができるため、リレーＲｅや第１の電池Ｂ１に過電流が流れることを防止することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
図２は、実施形態の電池パックの他の例を示す図である。なお、図２において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図２に示す電池パック１は、第１の電池Ｂ１と、リレーＲｅと、ヒューズＦｕと、救援端子Ｔｒと、第１の端子Ｔ１と、第２の端子Ｔ２と、電流制限用抵抗Ｒと、制御部２とを備える。なお、リレーＲｅとヒューズＦｕの位置を入れ替えてもよい。また、第１の電池Ｂ１のプラス端子とマイナス端子を入れ替えてもよい。

ヒューズＦｕは、リレーＲｅに直列接続される。
救援端子Ｔｒは、充電ケーブルなどを介して、第２の車両Ｖ２に搭載される第２の電池Ｂ２の一方端に接続される。また、救援端子Ｔｒは、第２の車両Ｖ２に搭載されるセルモータＭの一方端に接続される。なお、救援端子Ｔｒは、第２の電池Ｂ２の一方端を介してセルモータＭの一方端に接続されてもよい。

第１の端子Ｔ１は、第１の電池Ｂ１の一方端に接続されるとともに、第１の車両Ｖ１に搭載される負荷Ｌｏの一方端に接続される。
第２の端子Ｔ２は、リレーＲｅ及びヒューズＦｕを介して第１の電池Ｂ１の他方端に接続されるとともに、負荷Ｌｏの他方端に接続される。また、第２の端子Ｔ２は、充電ケーブルなどを介して、第２の電池Ｂ２の他方端に接続される。また、第２の端子Ｔ２は、セルモータＭの他方端に接続される。なお、第２の端子Ｔ２は、第２の電池Ｂ２の他方端を介して、セルモータＭの他方端に接続されてもよい。

電流制限用抵抗Ｒの一方端は第１の電池Ｂ１の一方端と第１の端子Ｔ１との接続点Ｐ３に接続され、電流制限用抵抗Ｒの他方端は救援端子Ｔｒに接続される。
第１の電池Ｂ１から負荷Ｌｏに電力が供給されるとき、第１の電池Ｂ１の一方端から第１の端子Ｔ１、負荷Ｌｏの一方端、負荷Ｌｏの他方端、第２の端子Ｔ２、ヒューズＦｕ、及びリレーＲｅを介して第１の電池Ｂの一方端に電流が流れる。

第１の電池Ｂ１から第２の電池Ｂ２に電力が供給されるとき（他車救援時）、第１の電池Ｂ１の一方端から電流制限用抵抗Ｒ、救援端子Ｔｒ、第２の電池Ｂ２の一方端、第２の電池Ｂ２の他方端、第２の端子Ｔ２、ヒューズＦｕ、及びリレーＲｅを介して第１の電池Ｂ１の他方端に電流が流れ、その電流は、電流制限用抵抗Ｒにより制限される。また、その電流により、セルモータＭを駆動させることができるようになるまで、第２の電池Ｂ２を充電させることができ、セルモータＭを駆動させることにより第２の車両Ｖ２のエンジンを始動させることができる。

第２の電池Ｂ２からセルモータＭに電力が供給されるとき（クランキング時）、第１の電池Ｂ１からセルモータＭへ電流が引っ張られる。このとき、第１の電池Ｂ１の一方端から電流制限用抵抗Ｒ、救援端子Ｔｒ、セルモータＭの一方端、セルモータＭの他方端、第２の端子Ｔ２、ヒューズＦｕ、及びリレーＲｅを介して第１の電池Ｂ１の他方端に電流が流れ、その電流は、電流制限用抵抗Ｒにより制限される。

図２に示す電池パック１によれば、第１の電池Ｂ１から第２の電池Ｂ２やセルモータＭに電力を供給するとき、電流制限用抵抗Ｒにより電流が制限されるため、第１の電池Ｂ１、リレーＲｅ、及びヒューズＦｕに定格電流を超える過電流が流れることを防止することができる。

また、図２に示す電池パック１によれば、比較的安価な電流制限用抵抗Ｒを用いて、第１の電池Ｂ１、リレーＲｅ、及びヒューズＦｕに過電流が流れることを防止する構成であるため、製造コストを抑えることができる。

１電池パック
２制御部
Ｖ１第１の車両
Ｖ２第２の車両
Ｂ１第１の電池
Ｂ２第２の電池
Ｒｅリレー
Ｆｕヒューズ
Ｒ電流制限用抵抗
Ｔｒ救援端子
Ｔ１第１の端子
Ｔ２第２の端子
Ｌｏ負荷
Ｍセルモータ
Ｐ１接続点
Ｐ２接続点
Ｐ３接続点

Claims

第１の車両に搭載される電池パックであって、
第１の電池と、
リレーと、
前記リレーに直列接続されるヒューズと、
第２の車両に搭載される第２の電池の一方端に接続される救援端子と、
前記リレー及び前記ヒューズを介して前記第１の電池の一方端に接続されるとともに、前記第１の車両に搭載される負荷の一方端に接続される第１の端子と、
前記第１の電池の他方端に接続されるとともに、前記負荷の他方端及び前記第２の電池の他方端に接続される第２の端子と、
前記リレーまたは前記ヒューズと前記第１の端子との接続点に一方端が接続され、前記救援端子に他方端が接続される電流制限用抵抗と、
を備えることを特徴とする電池パック。
第１の車両に搭載される電池パックであって、
第１の電池と、
リレーと、
前記リレーに直列接続されるヒューズと、
第２の車両に搭載される第２の電池の一方端に接続される救援端子と、
前記第１の電池の一方端に接続されるとともに、前記第１の車両に搭載される負荷の一方端に接続される第１の端子と、
前記リレー及び前記ヒューズを介して前記第１の電池の他方端に接続されるとともに、前記負荷の他方端及び前記第２の電池の他方端に接続される第２の端子と、
前記第１の電池の一方端と前記第１の端子との接続点に一方端が接続され、前記救援端子に他方端が接続される電流制限用抵抗と、
を備えることを特徴とする電池パック。