JP2020090234A - Power supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源ユニットに関する。 The present invention relates to a power supply unit.
従来、電源ユニットとして、例えば、特許文献1には、車両に搭載され電力を供給するバッテリと、当該バッテリにハーネスを介して接続され当該バッテリから供給される電力を走行用モータ等の負荷部に分配するジャンクションボックスとを備えた電気自動車の部品搭載構造が開示されている。この電気自動車の部品搭載構造は、バッテリが車両室内の床下に組み付けられ、ジャンクションボックスが車両前部に組み付けられている。
BACKGROUND ART Conventionally, as a power supply unit, for example, in
ところで、上述の特許文献1に記載の電気自動車の部品搭載構造は、例えば、バッテリ及びジャンクションボックスを組み付ける点で更なる改善の余地がある。
By the way, the component mounting structure of the electric vehicle described in
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造時の組み付け性を向上することができる電源ユニットを提供することを目的とする。 Then, this invention is made|formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the power supply unit which can improve the assembling property at the time of manufacture.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源ユニットは、互いに接続された複数の電池セルを有し電力を蓄積可能な電池モジュールと、前記電池モジュールの車両前後方向の前側に組み付けられ電装機器に電力を分配可能な前側電気接続箱と、前記電池モジュールの前記車両前後方向の後側に組み付けられ電装機器に電力を分配可能な後側電気接続箱と、自立して形状を維持可能な剛体であり、前記電池モジュールに組み付けられ前記前側電気接続箱と前記後側電気接続箱との間に渡って延在し前記前側電気接続箱及び前記後側電気接続箱を電気的に接続する幹線と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a power supply unit according to the present invention has a battery module having a plurality of battery cells connected to each other and capable of storing electric power, and the battery module in the vehicle longitudinal direction. A front electrical junction box that is assembled on the front side and that can distribute power to electrical equipment; and a rear electrical junction box that is assembled on the rear side of the battery module in the vehicle front-rear direction and that can distribute power to electrical equipment; It is a rigid body that can maintain its shape, is assembled to the battery module, extends across the front electrical junction box and the rear electrical junction box, and electrically connects the front electrical junction box and the rear electrical junction box. And a trunk line that is connected to each other.
上記電源ユニットにおいて、前記幹線は、前記電池モジュール側から前記前側電気接続箱側又は前記後側電気接続箱側の少なくとも一方に突出した突出部を有することが好ましい。 In the power supply unit, it is preferable that the main line has a protruding portion that protrudes from the battery module side to at least one of the front electrical junction box side and the rear electrical junction box side.
上記電源ユニットにおいて、前記突出部は、前記前側電気接続箱又は前記後側電気接続箱に電気的に接続される端子を構成することが好ましい。 In the power supply unit, it is preferable that the projecting portion constitutes a terminal electrically connected to the front electrical connection box or the rear electrical connection box.
上記電源ユニットにおいて、前記幹線は、前記前側電気接続箱又は前記後側電気接続箱の少なくとも一方を貫通する貫通部を有することが好ましい。 In the power supply unit, it is preferable that the main line has a penetrating portion that penetrates at least one of the front side electrical connection box and the rear side electrical connection box.
上記電源ユニットにおいて、前記電池モジュールは、第1モジュール及び第2モジュールを有し前記第1モジュール及び前記第2モジュールを、前記車両前後方向に交差する車幅方向に沿って並んで配置し、前記幹線は、前記第1モジュールと前記第2モジュールとの間に位置することが好ましい。 In the power supply unit, the battery module has a first module and a second module, the first module and the second module are arranged side by side along a vehicle width direction intersecting the vehicle longitudinal direction, The main line is preferably located between the first module and the second module.
本発明に係る電源ユニットは、前側電気接続箱、後側電気接続箱、及び、剛体である幹線を電池モジュールに組み付けることにより、製造時の組み付け性を向上させることができる。 In the power supply unit according to the present invention, by assembling the front electrical junction box, the rear electrical junction box, and the rigid main line to the battery module, it is possible to improve the assemblability during manufacturing.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態〕
Modes (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the embodiments below. Further, the constituent elements described below include those that can be easily conceived by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.
[Embodiment]
図面を参照しながら実施形態に係る電源ユニット1について説明する。図1は、実施形態に係る電源ユニット1の構成例を示す平面図である。図2は、実施形態に係る電源ユニット1の構成例を示す側面図である。図3は、実施形態に係る電源ユニット1の構成例を示す回路図である。図4は、実施形態に係る高圧幹線40の構成例を示す斜視図である。
The
以下の説明では、車両100の前後に沿った方向を車両前後方向と称する。車両前後方向は、車両100の全長方向又は車両100の進行方向ともいえる。車両100の車幅に沿った方向を車幅方向と称する。車両100の高さに沿った方向を高さ方向と称する。高さ方向は、鉛直方向に沿った方向ともいえる。車両前後方向、車幅方向、及び、高さ方向は、互いに交差し、典型的には互いに直交する。
In the following description, the direction along the front and rear of the
電源ユニット1は、車両100に搭載され、当該車両100に設けられた第1負荷部2及び第2負荷部3に電力を供給するものである。電源ユニット1は、図1及び図2に示すように、電池モジュールとしての高電圧バッテリ10と、前側電気接続箱としてのフロント電源ボックス20と、後側電気接続箱としてのリア電源ボックス30と、幹線としての高圧幹線40とを備える。ここで、車両100は、例えば、EV(Electric Vehicle)、HEV(Hybrid Electric Vehicle)、PHEV(Plug−in Hybrid Electric Vehicle)等の電動車両である。第1負荷部2及び第2負荷部3は、電装機器の一例である。ここで、第1負荷部2は、車両前後方向において前側に設けられる。つまり、第1負荷部2は、車両100のボンネットにより閉塞される空間部に設けられる。第1負荷部2は、例えば、フロントインバータ2a、フロントモータ2b、電動A/Cコンプレッサ2c、及び、PTC(正温度係数;Positive Temperature Coefficient)ヒータ2dを含んで構成される。フロントインバータ2aは、バスバーによりフロント電源ボックス20に接続され、当該フロント電源ボックス20から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をフロントモータ2bに供給する。フロントモータ2bは、フロントインバータ2aに接続され、当該フロントインバータ2aから供給される交流電力により車両100の前輪を回転させる。電動A/Cコンプレッサ2cは、フロント電源ボックス20に接続され、当該フロント電源ボックス20から供給される電力により車両100の室内を冷却する。PTCヒータ2dは、フロント電源ボックス20に接続され、当該フロント電源ボックス20から供給される電力により車両100の室内を温める。
The
第2負荷部3は、車両前後方向において後側(トランクルーム側)に設けられる。第2負荷部3は、例えば、リアインバータ3a及びリアモータ3bを含んで構成される。リアインバータ3aは、バスバーによりリア電源ボックス30に接続され、当該リア電源ボックス30から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をリアモータ3bに供給する。リアモータ3bは、リアインバータ3aに接続され、当該リアインバータ3aから供給される交流電力により車両100の後輪を回転させる。
The
車両100には、充電ポート3c、車載充電器3d、及び、DC/DCコンバータ3eが設けられている。充電ポート3cは、いわゆるインレットであり、外部の急速充電器や外部の普通充電器のコネクタが接続される。充電ポート3cは、リア電源ボックス30に接続され、外部の急速充電器から供給される電力をリア電源ボックス30に出力する。また、充電ポート3cは、車載充電器3dに接続され、外部の普通充電器から供給される電力を車載充電器3dに出力する。車載充電器3dは、電力を変換するものであり、充電ポート3cに接続される。車載充電器3dは、充電ポート3cに外部の普通充電器(交流充電器)が接続された場合に、交流電力の電圧を昇圧し且つ直流電力に変換する。車載充電器3dは、リア電源ボックス30に接続され、変換した直流電力をリア電源ボックス30に出力する。DC/DCコンバータ3eは、直流電力の電圧を変圧するものである。DC/DCコンバータ3eは、リア電源ボックス30に接続され、変圧した直流電力をリア電源ボックス30に出力する。
The
EV等の電動車両である車両100は、プラットフォームが共通化される傾向にある。車両100は、例えば、図2に示すように、プラットフォームが共通化される共通エリアE1と、プラットフォームが共通化されず個別に対応が必要な個別エリアE2とに区分けされる。共通エリアE1では、共通のプラットフォームとして高電圧バッテリ10を車両室内の床下に配置し、車両前後方向の前側にフロントインバータ2a及びフロントモータ2bを配置し、車両前後方向の後側にリアインバータ3a及びリアモータ3bを配置する。個別エリアE2では、車両100の車種やグレード毎に電装機器が配置され、この例では、車両前後方向の前側に電動A/Cコンプレッサ2c及びPTCヒータ2dを配置し、車両前後方向の後側に充電ポート3c、車載充電器3d、及び、DC/DCコンバータ3eを配置している。実施形態に係る電源ユニット1は、共通エリアE1のプラットフォームに対応した形態となっている。以下、電源ユニット1の構成について詳細に説明する。
The
高電圧バッテリ10は、電力を蓄積可能な電池モジュールであり、第1負荷部2及び第2負荷部3に電力を供給するものである。高電圧バッテリ10は、第1モジュール11と、第2モジュール12とを含んで構成される。第1モジュール11及び第2モジュール12は、車両100の車幅方向に沿って並んで配置され、互いに直列に接続されている。例えば、第2モジュール12の正極は、第1モジュール11の負極に接続されている。
The high-
第1モジュール11は、複数の電池セル11aを有する。各電池セル11aは、それぞれが充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。各電池セル11aは、それぞれが直方体形状に形成され、車両前後方向に沿って並んで配置されている。各電池セル11aは、隣に位置する電池セル11aと互いに直列に接続されている。
The
第2モジュール12は、第1モジュール11と同等に構成されている。具体的には、第2モジュール12は、複数の電池セル12aを有する。各電池セル12aは、それぞれが充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。各電池セル12aは、それぞれが直方体形状に形成され、車両前後方向に沿って並んで配置されている。各電池セル12aは、隣に位置する電池セル12aと互いに直列に接続されている。
The
フロント電源ボックス20は、第1負荷部2に電力を分配するものである。フロント電源ボックス20は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックス等とも呼ばれる場合があるが、本実施形態ではこれらを総称して電源ボックスと称する。フロント電源ボックス20は、高電圧バッテリ10の車両前後方向の前側に組み付けられている。フロント電源ボックス20は、例えば、当該フロント電源ボックス20の側壁と高電圧バッテリ10の側壁とが当接した状態で組み付けられている。フロント電源ボックス20は、例えば、その側壁が高電圧バッテリ10の側壁に当接した状態でボルト等により固定されている。フロント電源ボックス20は、高圧幹線40及び第1負荷部2に電気的に接続されている。つまり、フロント電源ボックス20は、高圧幹線40、フロントインバータ2a、電動A/Cコンプレッサ2c、及び、PTCヒータ2dに電気的に接続されている。フロント電源ボックス20は、高電圧バッテリ10等から高圧幹線40を介して供給される電力を、フロントインバータ2a、電動A/Cコンプレッサ2c、及び、PTCヒータ2dに分配する。
The front
フロント電源ボックス20は、サービスプラグ21と、ヒューズ22、23と、第1及び第2端子24、25とを含んで構成される。サービスプラグ21は、保守点検時に電気的安全性を確保するものである。サービスプラグ21は、高電圧バッテリ10から第1及び第2負荷部2、3への電源供給を行うための電源回路に組み込まれ、この電源回路を必要に応じて接続(通電)又は遮断する。例えば、作業者による保守点検時には、サービスプラグ21を電源回路から取り外すことにより当該電源回路を遮断して非通電状態とし、感電防止等の作業者の安全を確保する。なお、サービスプラグ21は、過電流が流れた場合に電流流路を遮断するヒューズ21aを有している。
The front
ヒューズ22は、過電流が流れた場合に電流流路を遮断するものである。ヒューズ22は、高圧幹線40の正極側の高圧幹線41と電動A/Cコンプレッサ2cとの間に設けられている。ヒューズ22は、低融点の導電性を有する可溶体を有する。この可溶体は、正極側の高圧幹線41から電動A/Cコンプレッサ2cに流れる過電流により溶断する。ヒューズ22は、可溶体が溶断することにより、正極側の高圧幹線41と電動A/Cコンプレッサ2cとの電気的な接続を遮断する。
The
ヒューズ23は、過電流が流れた場合に電流流路を遮断するものである。ヒューズ23は、正極側の高圧幹線41とPTCヒータ2dとの間に設けられている。ヒューズ23は、低融点の導電性を有する可溶体を有する。この可溶体は、正極側の高圧幹線41からPTCヒータ2dに流れる過電流により溶断する。ヒューズ23は、可溶体が溶断することにより、正極側の高圧幹線41とPTCヒータ2dとの電気的な接続を遮断する。
The
第1端子24は、フロント電源ボックス20の筐体の外部に露出して設けられている。第1端子24は、正極側の高圧幹線41に接続され且つ第1負荷部2に接続されている。
The
第2端子25は、フロント電源ボックス20の筐体の外部に露出して設けられている。第2端子25は、負極側の高圧幹線42に接続され且つ第1負荷部2に接続されている。
The
リア電源ボックス30は、第2負荷部3に電力を分配するものである。リア電源ボックス30は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックス等とも呼ばれる場合があるが、本実施形態ではこれらを総称して電源ボックスと称する。リア電源ボックス30は、高電圧バッテリ10の車両前後方向の後側に組み付けられている。リア電源ボックス30は、例えば、当該リア電源ボックス30の側壁と高電圧バッテリ10の側壁とが当接した状態で組み付けられている。リア電源ボックス30は、例えば、その側壁が高電圧バッテリ10の側壁に当接した状態でボルト等により固定されている。リア電源ボックス30は、高電圧バッテリ10、高圧幹線40、及び、第2負荷部3に電気的に接続されている。つまり、リア電源ボックス30は、高電圧バッテリ10、高圧幹線40、リアインバータ3a、充電ポート3c、車載充電器3d、及び、DC/DCコンバータ3eに電気的に接続されている。
The rear
リア電源ボックス30は、システムメインリレー31、32と、急速充電リレー33、34と、普通充電リレー35、36と、ヒューズ37と、第1及び第2端子38、39とを含んで構成される。
The rear
システムメインリレー31、32は、高電圧バッテリ10からリアインバータ3aに電力を供給する電源回路を接続(通電)又は遮断するものである。システムメインリレー31は、一端が第1モジュール11の正極に接続され、他端がリアインバータ3aの正極に接続されている。システムメインリレー31は、第1モジュール11からリアインバータ3aに流れる電流を通電又は遮断する。システムメインリレー32は、一端が第2モジュール12の負極に接続され、他端がリアインバータ3aの負極に接続されている。システムメインリレー32は、リアインバータ3aから第2モジュール12に流れる電流を通電又は遮断する。
The system
急速充電リレー33、34は、充電ポート3cから高電圧バッテリ10に電力を供給する電源回路を接続(通電)又は遮断するものである。急速充電リレー33は、一端が充電ポート3cの正極に接続され、他端が第1モジュール11の正極に接続されている。急速充電リレー33は、充電ポート3cから第1モジュール11に流れる電流を通電又は遮断する。急速充電リレー34は、一端が第2モジュール12の負極に接続され、他端が充電ポート3cの負極に接続されている。急速充電リレー34は、第2モジュール12から充電ポート3cに流れる電流を通電又は遮断する。急速充電リレー33、34は、充電ポート3cの近くに配置されるため、充電時に流れる電流の経路を短くすることができ、充電損失を抑制できると共にワイヤハーネスの線長を削減できる。
The quick charging relays 33 and 34 connect (energize) or cut off a power supply circuit that supplies power from the charging
普通充電リレー35、36は、車載充電器3dから高電圧バッテリ10又は高圧幹線40に電力を供給する電源回路を接続(通電)又は遮断するものである。普通充電リレー35は、一端が車載充電器3dの正極に接続され、他端が第1モジュール11の正極又は正極側の高圧幹線41に接続されている。普通充電リレー35は、車載充電器3dから第1モジュール11又は正極側の高圧幹線41に流れる電流を通電又は遮断する。普通充電リレー36は、一端が車載充電器3dの負極に接続され、他端が第2モジュール12の負極又は負極側の高圧幹線42に接続されている。普通充電リレー36は、第2モジュール12又は負極側の高圧幹線42から車載充電器3dに流れる電流を通電又は遮断する。
The normal charging relays 35 and 36 connect (energize) or cut off a power supply circuit that supplies power from the vehicle-mounted
ヒューズ37は、過電流が流れた場合に電流流路を遮断するものである。ヒューズ37は、DC/DCコンバータ3eの正極と正極側の高圧幹線41との間に設けられている。ヒューズ37は、低融点の導電性を有する可溶体を有する。この可溶体は、DC/DCコンバータ3eの正極から正極側の高圧幹線41に流れる過電流により溶断する。ヒューズ37は、可溶体が溶断することにより、DC/DCコンバータ3eの正極と正極側の高圧幹線41との電気的な接続を遮断する。
The
第1端子38は、リア電源ボックス30の筐体の外部に露出して設けられている。第1端子38は、正極側の高圧幹線41に接続され且つ第2負荷部3に接続されている。
The
第2端子39は、リア電源ボックス30の筐体の外部に露出して設けられている。第2端子39は、負極側の高圧幹線42に接続され且つ第2負荷部3に接続されている。
The
リア電源ボックス30は、システムメインリレー31及びシステムメインリレー32をオンすることにより、第1負荷部2及び第2負荷部3と高電圧バッテリ10とを電気的に接続し、高電圧バッテリ10から供給される電力を第1負荷部2及び第2負荷部3に分配する。リア電源ボックス30は、システムメインリレー31及びシステムメインリレー32をオフすることにより、第1負荷部2及び第2負荷部3と高電圧バッテリ10との電気的な接続を遮断し、高電圧バッテリ10から供給される電力を第1負荷部2及び第2負荷部3に分配しない。
The rear
リア電源ボックス30は、急速充電リレー33及び急速充電リレー34をオンすることにより、充電ポート3c及び高電圧バッテリ10を電気的に接続し、充電ポート3cから供給される電力を高電圧バッテリ10に充電する。リア電源ボックス30は、急速充電リレー33及び急速充電リレー34をオフすることにより、充電ポート3c及び高電圧バッテリ10の電気的な接続を遮断し、充電ポート3cから供給される電力を高電圧バッテリ10に充電しない。
The rear
リア電源ボックス30は、普通充電リレー35及び普通充電リレー36等をオンすることにより、例えば、車載充電器3d及び高電圧バッテリ10を電気的に接続し、車載充電器3dから供給される電力を高電圧バッテリ10に充電する。リア電源ボックス30は、普通充電リレー35及び普通充電リレー36等をオフすることにより、例えば、車載充電器3d及び高電圧バッテリ10の電気的な接続を遮断し、車載充電器3dから供給される電力を高電圧バッテリ10に充電しない。
The rear
高圧幹線40は、フロント電源ボックス20とリア電源ボックス30との間で電流を流す導電線である。高圧幹線40は、例えば、図4に示すように、金属バスバーであり、板状金属40aと、絶縁体40bと、シールド層40cと、外装被覆40dとを含んで構成される。板状金属40aは、長尺状且つ板状に形成された導電性の部材である。絶縁体40bは、板状金属40aとシールド層40cとの間に設けられ、当該板状金属40a及びシールド層40cを絶縁する。シールド層40cは、絶縁体40bの外側に設けられ、板状金属40aによる周囲への電磁波等のノイズを遮蔽する。外装被覆40dは、シールド層40cの外側に設けられ、内側に設けられた板状金属40a、絶縁体40b、及び、シールド層40cを保護する。高圧幹線40は、板状金属40aを用いることにより従来の電線と比較して表面積を大きくすることができ、高電圧バッテリ10やフロント電源ボックス20、リア電源ボックス30等から生じる熱を外部に逃がすことができる。高圧幹線40は、外装被覆40dに熱伝導率のよい材料を用いることで放熱性能を向上させることができる。
The high-
高圧幹線40は、上述のような構成を有する金属バスバーであり、自立して形状を維持可能な剛体である。つまり、高圧幹線40は、配索経路をガイドするガイド部材等がなくても配索経路を規定可能な剛体である。換言すれば、高圧幹線40は、例えば、フロント電源ボックス20及び電動A/Cコンプレッサ2c等を接続する電線(撚り線)よりも剛性が高い剛体である。ここで、撚り線は、金属線を複数撚り合わせた電線である。高圧幹線(幹線部)40は、正極側の高圧幹線41と、負極側の高圧幹線42とを含んで構成される。
The high-
正極側の高圧幹線41は、高電圧バッテリ10に組み付けられ、当該高電圧バッテリ10の正極側に接続されている。正極側の高圧幹線41は、高電圧バッテリ10の上面側、つまり車両100の高さ方向の上側に配置され、車幅方向において第1モジュール11と第2モジュール12との間に位置している。正極側の高圧幹線41は、フロント電源ボックス20とリア電源ボックス30との間に渡って延在し、当該フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30を電気的に接続している。正極側の高圧幹線41は、例えば、当該正極側の高圧幹線41の一端とフロント電源ボックス20の第1端子24とが電気的に接続され、当該正極側の高圧幹線41の他端とリア電源ボックス30の第1端子38とが電気的に接続されている。
The high voltage
負極側の高圧幹線42は、高電圧バッテリ10に組み付けられ、当該高電圧バッテリ10の負極側に接続されている。負極側の高圧幹線42は、高電圧バッテリ10の上面側、つまり車両100の高さ方向の上側に配置され、車幅方向において第1モジュール11と第2モジュール12との間に位置している。負極側の高圧幹線42は、フロント電源ボックス20とリア電源ボックス30との間に渡って延在し、当該フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30を電気的に接続している。負極側の高圧幹線42は、例えば、当該負極側の高圧幹線42の一端とフロント電源ボックス20の第2端子25とが電気的に接続され、当該負極側の高圧幹線42の他端とリア電源ボックス30の第2端子39とが電気的に接続されている。高圧幹線40は、板状に形成されているので当該高圧幹線40の厚みを薄くすることができ、電源ユニット1の高さ方向の高さを抑制することができる。
The high voltage
以上のように、実施形態に係る電源ユニット1は、高電圧バッテリ10と、フロント電源ボックス20と、リア電源ボックス30と、高圧幹線40とを備える。高電圧バッテリ10は、互いに接続された複数の電池セル11a、12aを有し、電力を蓄積可能なバッテリである。フロント電源ボックス20は、高電圧バッテリ10の車両前後方向の前側に組み付けられ、第1負荷部2に電力を分配可能な電気接続箱である。リア電源ボックス30は、高電圧バッテリ10の車両前後方向の後側に組み付けられ、第2負荷部3に電力を分配可能な電気接続箱である。高圧幹線40は、自立して形状を維持可能な剛体であり、高電圧バッテリ10に組み付けられ、フロント電源ボックス20とリア電源ボックス30との間に渡って延在し、フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30を電気的に接続する。
As described above, the
ここで、従来の電源ユニットは、例えば、高圧幹線が金属線を複数撚り合わせた撚り線により形成されているため、製造機械により当該高圧幹線を保持して移動させることが困難であり、高圧幹線を高電圧バッテリに自動的に組み付けることが困難であった。これに対して、実施形態に係る電源ユニット1は、高圧幹線40が剛体であるので、製造機械により高圧幹線40を容易に保持且つ移動させることができ、当該高圧幹線40を高電圧バッテリ10に自動的に組み付けることができる。これにより、電源ユニット1は、製造時において高圧幹線40の組み付け性を向上することができる。
Here, in the conventional power supply unit, for example, since the high voltage main line is formed by a stranded wire in which a plurality of metal wires are twisted together, it is difficult to hold and move the high voltage main line by a manufacturing machine. It was difficult to automatically assemble the battery into a high voltage battery. On the other hand, in the
また、実施形態に係る電源ユニット1は、高電圧バッテリ10、フロント電源ボックス20、リア電源ボックス30、及び、高圧幹線40を一体化することができる。これにより、電源ユニット1は、一体化された高電圧バッテリ10、フロント電源ボックス20、リア電源ボックス30、及び、高圧幹線40を一度で車両100に組み付けることができるので、車両100への組み付け性も向上することができる。また、電源ユニット1は、フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30と高電圧バッテリ10とを接続する電線を抑制することができ、電線の配索スペースの増加を抑制できる。
Further, the
上記電源ユニット1において、高電圧バッテリ10は、第1モジュール11及び第2モジュール12を有し、第1及び第2モジュール11、12を車幅方向に沿って並んで配置する。高圧幹線40は、第1モジュール11と第2モジュール12との間に位置する。この構成により、電源ユニット1は、高電圧バッテリ10の空きスペースを有効活用して高圧幹線40を高電圧バッテリ10に組み付けることができ、ユニットの大型化を抑制することができる。
〔第1変形例〕
In the
[First Modification]
次に、実施形態の第1〜第4変形例について説明する。なお、実施形態の第1〜第4変形例では、実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図5は、実施形態の第1変形例に係る電源ユニット1Aの構成例を示す回路図である。第1変形例に係る電源ユニット1Aは、正極側の高圧幹線41A及び負極側の高圧幹線42Aの端部を端子として用いる点で実施形態に係る電源ユニット1と異なる。第1変形例に係る電源ユニット1Aは、図5に示すように、高電圧バッテリ10と、フロント電源ボックス20と、リア電源ボックス30と、高圧幹線40とを備える。高圧幹線40は、正極側の高圧幹線41Aと、負極側の高圧幹線42Aとを含んで構成される。
Next, first to fourth modified examples of the embodiment will be described. In addition, in the 1st-4th modification of embodiment, the same code|symbol is attached|subjected to the component equivalent to embodiment, and the detailed description is abbreviate|omitted. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the power supply unit 1A according to the first modified example of the embodiment. The power supply unit 1A according to the first modification is different from the
正極側の高圧幹線41Aは、連続する1本の導電線により形成され、第1突出部41aと、第2突出部41bを有する。第1突出部41aは、高電圧バッテリ10側からフロント電源ボックス20側に突出した部分であり、外部に露出している。第1突出部41aは、フロント電源ボックス20の第1端子24に電気的に接続される端子である。第1突出部41aは、フロント電源ボックス20を高電圧バッテリ10に組み付けた状態で、フロント電源ボックス20の第1端子24と同じポジションに位置し、当該第1端子24に連結される。
The high-voltage main line 41A on the positive electrode side is formed by one continuous conductive wire and has a first protruding
第2突出部41bは、高電圧バッテリ10側からリア電源ボックス30側に突出した部分であり、外部に露出している。第2突出部41bは、リア電源ボックス30の第1端子38に電気的に接続される端子である。第2突出部41bは、リア電源ボックス30を高電圧バッテリ10に組み付けた状態で、リア電源ボックス30の第1端子38と同じポジションに位置し、当該第1端子38に連結される。
The second protruding
負極側の高圧幹線42Aは、連続する1本の導電線により形成され、第1突出部42aと、第2突出部42bを有する。第1突出部42aは、高電圧バッテリ10側からフロント電源ボックス20側に突出した部分であり、外部に露出している。第1突出部42aは、フロント電源ボックス20の第2端子25に電気的に接続される端子である。第1突出部42aは、フロント電源ボックス20を高電圧バッテリ10に組み付けた状態で、フロント電源ボックス20の第2端子25と同じポジションに位置し、当該第2端子25に連結される。
The high voltage
第2突出部42bは、高電圧バッテリ10側からリア電源ボックス30側に突出した部分であり、外部に露出している。第2突出部42bは、リア電源ボックス30の第2端子39に電気的に接続される端子である。第2突出部42bは、リア電源ボックス30を高電圧バッテリ10に組み付けた状態で、リア電源ボックス30の第2端子39と同じポジションに位置し、当該第2端子39に連結される。
The second protruding
以上のように、第1変形例に係る電源ユニット1Aにおいて、正極側の高圧幹線41Aは、高電圧バッテリ10側からフロント電源ボックス20側に突出した第1突出部41aと、高電圧バッテリ10側からリア電源ボックス30側に突出した第2突出部41bとを有する。負極側の高圧幹線42Aは、高電圧バッテリ10側からフロント電源ボックス20側に突出した第1突出部42aと、高電圧バッテリ10側からリア電源ボックス30側に突出した第2突出部42bとを有する。そして、第1突出部41a、42aは、フロント電源ボックス20の第1及び第2端子24、25に電気的に接続される端子を構成する。第2突出部41b、42bは、リア電源ボックス30の第1及び第2端子38、39に電気的に接続される端子を構成する。
As described above, in the power supply unit 1A according to the first modification, the high-voltage main line 41A on the positive electrode side has the first protruding
この構成により、電源ユニット1Aは、正極側の高圧幹線41A及び負極側の高圧幹線42Aの端部を端子として用いることができるので、別途端子を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制でき、ユニット構成を簡素化することができる。また、電源ユニット1Aは、製造工程を簡略化することができ、製造コストの増加を抑制できる。
〔第2変形例〕
With this configuration, the power supply unit 1A can use the ends of the positive side high voltage main line 41A and the negative side high voltage
[Second Modification]
次に、実施形態の第2変形例に係る電源ユニット1Bについて説明する。図6は、実施形態の第2変形例に係る電源ユニット1Bの構成例を示す回路図である。第2変形例に係る電源ユニット1Bは、正極側の高圧幹線41B及び負極側の高圧幹線42Bとフロントインバータ2aとを直接連結する点で実施形態に係る電源ユニット1と異なる。第2変形例に係る電源ユニット1Bは、図6に示すように、高電圧バッテリ10と、フロント電源ボックス20と、リア電源ボックス30と、高圧幹線40とを備える。高圧幹線40は、正極側の高圧幹線41Bと、負極側の高圧幹線42Bとを含んで構成される。
Next, a
正極側の高圧幹線41Bは、連続する1本の導電線により形成され、基部41cと、貫通部41dと、露出部41eを有する。基部41c、貫通部41d、及び、露出部41eは、一体化されて形成されている。基部41cは、車両前後方向に沿って直線状に形成されている。基部41cは、高電圧バッテリ10の車両前後方向の前側から後側まで延在する部分である。つまり、基部41cは、高電圧バッテリ10の車両前後方向の全長と同等の長さの部分である。基部41cは、フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30を貫通していない。基部41cは、一端がリア電源ボックス30の第1端子38に接続され、他端が貫通部41dの端部に接続されている。
The high-voltage
貫通部41dは、フロント電源ボックス20を貫通する部分である。つまり、貫通部41dは、フロント電源ボックス20の筐体の内部を貫通する部分である。貫通部41dは、基部41cのフロント電源ボックス20側の端部から延在し、フロント電源ボックス20の配索経路に沿った形状に形成されている。貫通部41dは、一端が基部41cの端部に接続され、他端が露出部41eの端部に接続されている。
The
露出部41eは、外部に露出する部分である。露出部41eは、貫通部41dのフロントインバータ2a側の端部から延在している。露出部41eは、一端が貫通部41dの端部に接続され、他端がフロントインバータ2aの端子に接続されている。
The exposed
負極側の高圧幹線42Bは、連続する1本の導電線により形成され、基部42cと、貫通部42dと、露出部42eを有する。基部42c、貫通部42d、及び、露出部42eは、一体化されて形成されている。基部42cは、車両前後方向に沿って直線状に形成されている。基部42cは、高電圧バッテリ10の車両前後方向の前側から後側まで延在する部分である。つまり、基部42cは、高電圧バッテリ10の車両前後方向の全長と同等の長さの部分である。基部42cは、フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30を貫通していない。基部42cは、一端がリア電源ボックス30の第2端子39に接続され、他端が貫通部42dの端部に接続されている。
The high voltage
貫通部42dは、フロント電源ボックス20を貫通する部分である。つまり、貫通部42dは、フロント電源ボックス20の筐体の内部を貫通する部分である。貫通部42dは、基部42cのフロント電源ボックス20側の端部から延在し、フロント電源ボックス20の配索経路に沿った形状に形成されている。貫通部42dは、一端が基部42cの端部に接続され、他端が露出部42eの端部に接続されている。
The
露出部42eは、外部に露出する部分である。露出部42eは、貫通部42dのフロントインバータ2a側の端部から延在している。露出部42eは、一端が貫通部42dの端部に接続され、他端がフロントインバータ2aの端子に接続されている。
The exposed
以上のように、第2変形例に係る電源ユニット1Bにおいて、正極側の高圧幹線41Aは、フロント電源ボックス20を貫通する貫通部41dを有する。負極側の高圧幹線41Aは、フロント電源ボックス20を貫通する貫通部42dを有する。この構成により、電源ユニット1Bは、配線の連結部を削減することができるので、抵抗による損失を抑制することができ、接続されるフロントインバータ2aに適正に電流を流すことができる。電源ユニット1Bは、配線の連結部を削減することができるので、接触不良を抑制することができ耐久性を向上できる。
〔比較例〕
As described above, in the
(Comparative example)
次に、実施形態の比較例について説明する。上記実施形態では、車両100がフロントモータ2b及びリアモータ3bの2つのモータで駆動する車両に電力を供給する例について説明した。比較例では、車両100が1つのフロントモータ2bで駆動する車両に電力を供給する例について説明する。図7は、実施形態の比較例に係る電源ユニット1Dの構成例を示す平面図である。図8は、実施形態の比較例に係る電源ユニット1Dの構成例を示す回路図である。
Next, a comparative example of the embodiment will be described. In the above embodiment, the example in which the
比較例に係る電源ユニット1Dは、図7及び図8に示すように、フロント電源ボックス20Dを備える。フロント電源ボックス20Dは、高電圧バッテリ10Dの車両前後方向の前側に組み付けられている。フロント電源ボックス20Dは、高圧電線4aを介して充電ポート3cに接続され、高圧電線4bを介して車載充電器3dに接続されている。電源ユニット1Dは、充電ポート3c及び車載充電器3dが車両の後側に設けられているので、高圧電線4a、4bを車両100の前後に渡って配索する必要があり、高圧電線4a、4bの線長が長くなっている。このため、電源ユニット1Dは、充電時に高圧電線4a、4bの電力損失や発熱が懸念される。なお、フロント電源ボックス20Dは、ヒューズ26を有し、DC/DCコンバータ2eが当該ヒューズ26を介して接続されている。また、高電圧バッテリ10Dは、第1モジュール11及び第2モジュール12がサービスプラグ4cを介して接続されている。
〔第3変形例〕
The
[Third Modification]
次に、上記比較例に対して優位性を有する実施形態の第3変形例について説明する。図9は、実施形態の第3変形例に係る電源ユニット1Cの構成例を示す平面図である。図10は、実施形態の第3変形例に係る電源ユニット1Cの構成例を示す回路図である。 Next, a third modified example of the embodiment having an advantage over the comparative example will be described. FIG. 9 is a plan view showing a configuration example of a power supply unit 1C according to the third modified example of the embodiment. FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply unit 1C according to the third modified example of the embodiment.
実施形態の第3変形例に係る電源ユニット1Cは、車両100が1つのフロントモータ2bで駆動する車両100に電力を供給する。第3変形例に係る電源ユニット1Cは、図9及び図10に示すように、フロント電源ボックス20C及びリア電源ボックス30Cを備える。フロント電源ボックス20Cは、高電圧バッテリ10の車両前後方向の前側に組み付けられている。リア電源ボックス30Cは、高電圧バッテリ10の車両前後方向の後側に組み付けられ、フロント電源ボックス(電装機器)20Cに電力を分配可能である。リア電源ボックス30Cは、高圧電線4aを介して充電ポート3cに接続され、高圧電線4bを介して車載充電器3dに接続されている。このように、電源ユニット1Cは、車両の後側に設けられた充電ポート3c及び車載充電器3dにリア電源ボックス30Cを接続している。
The power supply unit 1C according to the third modified example of the embodiment supplies electric power to the
この構成により、第3変形例に係る電源ユニット1Cは、比較例に係る電源ユニット1Dのように高圧電線4a、4bを車両100の前後に渡って配索する必要がなく、電源ユニット1Dよりも高圧電線4a、4bを短くすることができる。これにより、電源ユニット1Cは、充電時に高圧電線4a、4bの電力損失や発熱を抑制することができる。また、電源ユニット1Cは、電源ユニット1Dよりも高電圧回路の配索を車両の前後に分散させることができ、ユニットの組み付け性を向上できる。電源ユニット1Cは、電源ユニット1Dよりもコネクタ接続のための開口部を車両の前後に分散させることができ、各電源ボックスの大型化を抑制できる。
〔第4変形例〕
With this configuration, the power supply unit 1C according to the third modification does not need to route the high-voltage
[Fourth Modification]
次に、実施形態の第4変形例について説明する。図11は、実施形態の第4変形例に係る高圧幹線40Aの構成例を示す斜視図である。第4変形例に係る高圧幹線40Aは、円柱状金属40eを有する点で実施形態に係る高圧幹線40と異なる。高圧幹線40Aは、例えば、図11に示すように、金属バスバーであり、円柱状金属40eと、絶縁体40fと、シールド層40gと、外装被覆40hとを含んで構成される。円柱状金属40eは、長尺状且つ円柱状に形成された導電性の部材である。絶縁体40fは、円柱状金属40eとシールド層40gとの間に設けられ、当該円柱状金属40e及びシールド層40gを絶縁する。シールド層40gは、絶縁体40fの外側に設けられ、円柱状金属40eによる周囲への電磁波等のノイズを遮蔽する。外装被覆40hは、シールド層40gの外側に設けられ、内側に設けられた円柱状金属40e、絶縁体40f、及び、シールド層40gを保護する。高圧幹線40Aは、配索経路をガイドするガイド部材等がなくても配索経路を規定可能な剛体である。高圧幹線40Aが剛体であるので、製造機械により高圧幹線40Aを容易に保持且つ移動させることができ、当該高圧幹線40Aを高電圧バッテリ10に自動的に組み付けることができる。これにより、電源ユニット1は、製造時において高圧幹線40Aの組み付け性を向上することができる。
Next, a fourth modified example of the embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration example of a high voltage
なお、上記説明において、高圧幹線40は、第1モジュール11と第2モジュール12との間に位置する例について説明したが、これに限定されない。高圧幹線40は、例えば、第1モジュール11の第2モジュール12とは反対側の側壁に位置するようにしてもよい。
In the above description, the high voltage
高圧幹線40は、高電圧バッテリ10側からフロント電源ボックス20側又はリア電源ボックス30側に突出する例について説明したが、これに限定されず、高電圧バッテリ10側からフロント電源ボックス20側又はリア電源ボックス30側に突出しなくてもよい。
The high voltage
高圧幹線40は、フロント電源ボックス20を貫通する例について説明したが、これに限定されず、リア電源ボックス30を貫通してもよい。また、高圧幹線40は、フロント電源ボックス20及びリア電源ボックス30を貫通しなくてもよい。
Although the high voltage
第3変形例に係る電源ユニット1Cは、車両の後側に設けられた充電ポート3c及び車載充電器3dにリア電源ボックス30Cを接続する例について説明したが、これに限定されない。第3変形例に係る電源ユニット1Cは、例えば、充電ポート3c及び車載充電器3dが車両の前側に設けられている場合、充電ポート3c及び車載充電器3dにフロント電源ボックス20Cを接続し、リア電源ボックス30Cに負荷部を接続してもよい。
In the power supply unit 1C according to the third modification, an example in which the rear
1、1A、1B、1C 電源ユニット
2 第1負荷部(電装機器)
3 第2負荷部(電装機器)
10 高電圧バッテリ(電池モジュール)
11 第1モジュール
12 第2モジュール
11a、12a 電池セル
20、20C フロント電源ボックス(前側電気接続箱、電装機器)
30、30C リア電源ボックス(後側電気接続箱、電装機器)
40、40A 高圧幹線(幹線)
41a、42a 第1突出部(突出部)
41b、42b 第2突出部(突出部)
41d、42d 貫通部
1, 1A, 1B, 1C
3 2nd load part (electrical equipment)
10 High voltage battery (battery module)
11
30, 30C Rear power supply box (rear electrical junction box, electrical equipment)
40, 40A high voltage main line (main line)
41a, 42a 1st protrusion part (protrusion part)
41b, 42b Second protrusion (protrusion)
41d, 42d penetration part
Claims (5)
前記電池モジュールの車両前後方向の前側に組み付けられ電装機器に電力を分配可能な前側電気接続箱と、
前記電池モジュールの前記車両前後方向の後側に組み付けられ電装機器に電力を分配可能な後側電気接続箱と、
自立して形状を維持可能な剛体であり、前記電池モジュールに組み付けられ前記前側電気接続箱と前記後側電気接続箱との間に渡って延在し前記前側電気接続箱及び前記後側電気接続箱を電気的に接続する幹線と、を備えることを特徴とする電源ユニット。 A battery module having a plurality of battery cells connected to each other and capable of storing power,
A front electrical connection box that is assembled on the front side in the vehicle front-rear direction of the battery module and is capable of distributing electric power to electrical equipment,
A rear electrical connection box that is assembled on the rear side of the vehicle module in the vehicle front-rear direction and is capable of distributing electric power to electrical equipment,
It is a rigid body that is self-supporting and can maintain its shape, and is assembled to the battery module and extends between the front electrical junction box and the rear electrical junction box to connect the front electrical junction box and the rear electrical junction. A power supply unit, comprising: a main line that electrically connects the boxes.
前記幹線は、前記第1モジュールと前記第2モジュールとの間に位置する請求項1〜4のいずれか1項に記載の電源ユニット。 The battery module has a first module and a second module, the first module and the second module are arranged side by side along a vehicle width direction intersecting the vehicle longitudinal direction,
The power supply unit according to claim 1, wherein the main line is located between the first module and the second module.
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