JP3235177U - 車両用電池ユニット及びこれを備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】配置場所が限られた車両において多くのリチウムイオン電池を搭載することができる車両用電池ユニットを提供する。【解決手段】車両の駆動力源であるモータに電力を供給する車両用電池ユニット１は、複数のリチウムイオン電池セル１１を上下方向に積層して形成される電池モジュール１０と、前記電池モジュールを収容する筐体２０と、前記筐体を覆うカバー３０とを有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本考案は、車両用電池ユニットに関し、特にリチウムイオン電池を上下方向に複数有する車両用電池ユニットに関する。

近年、地球温暖化や大気汚染等の環境意識の高まりを受け、ガソリン以外のエネルギーである太陽電池をエネルギー源とした車両が開発されている。太陽電池を利用すれば、エンジン車と比較して、二酸化炭素の排出量をかなり削減することができる。

例えば、特許文献１には、トレーラーのコンテナ部分あるいは自走型車両の上部に太陽光発電パネルが設けられる電力供給設備が開示されている。このような電力供給設備を用いることにより、自然エネルギーを用いることの有用性を確保しつつ利用者側の利便性を向上させることができる。これによって、自然環境に配慮しつつ、自然エネルギーを用いる電気機器の普及向上に大きく寄与することができる。

特開２０１３−２３３０６１号公報

ところで、近年太陽電池に代えてリチウムイオン電池等の二次電池を搭載した電気自動車が開発されている。例えば、４トントラック等の長距離を走行する車両には多くの電力を供給する必要がある。特に、走行のみならず停車時に産業廃棄物等の処理を行うこともある車両には、より多くの電力を供給する必要がある。ところで、多くの電力を供給するためにはリチウムイオン電池を頻繁に充電するか、予め多くのリチウムイオン電池を車両に搭載する必要がある。しかしながら、リチウムイオン電池を充電するための充電ステーションの配置場所は限られているため、必ずしも必要な電力をえることができない可能性がある。また、リチウムイオン電池を搭載する場合、搭載する場所は屋根あるいは荷台等の一部の場所に限られてしまうため、効率よく配置することが求められる。

そこで、本考案は、配置場所が限られた車両において多くのリチウムイオン電池を搭載することができる車両用電池ユニットを提供することを目的とする。

本考案は、車両の駆動力源であるモータに電力を供給する車両用電池ユニットであって、複数のリチウムイオン電池セルを上下方向に積層して形成される電池モジュールと、前記電池モジュールを収容する筐体と、前記筐体を覆うカバーとを有することを特徴とする車両用電池ユニットである。

本考案に係る車両用電池ユニットにおいて、前記筐体において、複数の前記電池モジュールが並列配置されることとすることができる。

さらに、本考案は、前記車両用電池ユニットを備えた車両である。

本考案に係る車両において、車両用電池ユニットが、運転席の頭上の屋根に配置されていることとすることができる。

以上説明したように本考案によれば、配置場所が限られた車両において多くのリチウムイオン電池を搭載することができる。

図１（ａ）は、本考案の実施形態に係る車両用電池ユニットを搭載した車両の模式的な側面図であり、図１（ｂ）は、本考案の実施形態に係る車両の模式的な上面図である。 本考案の実施形態に係る車両用電池ユニットの模式的な斜視図である。 図３（ａ）は本考案の実施形態に係る電池モジュールの模式的な斜視図であり、図３（ｂ）は本考案の変形例に係る電池モジュールの模式的な斜視図である。

以下、図面を参照して、本考案の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本考案の解決手段として必須であるとは限らない。

図１（ａ）は、本考案の実施形態に係る車両用電池ユニットを搭載した車両１００の模式的な側面図であり、図１（ｂ）は、本考案の実施形態に係る車両１００の模式的な上面図である。図１には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が図示されている。Ｘ軸方向が車両１００の長手方向であり、Ｙ軸方向が車両１００の幅方向であり、Ｚ軸方向が車両１００の高さ方向（鉛直方向）である。なお、以下の説明では、車両用電池ユニットを単に「電池ユニット」と称することがある。

以下の説明では、車両１００は、例えば産業廃棄物等の処理に用いられるアームロール機構１０２ａ（アームロール：登録商標）を有する車両（４トントラック等）である。長距離を移動するトラックである。但し、車両の種類は特に限定されず、長距離を移動するトラックや商業用のバス、タクシー、レンタカー等であってもよい。あるいは、個人が所有するマイカーであってもよい。

車両１００は、キャブ１０１と、リアボディ１０２とを有して構成される。キャブ１０１は、車両１００の前方側に設けられ、運転手等の乗員が乗るための空間が形成される。リアボディ１０２は車両１００の後方側に設けられ、荷物を積載する部分である。車両１００は、駆動源として図示しないモータを有する。

リアボディ１０２には、アームロール機構１０２ａが設けられ、アームロール機構１０２ａには、図示しないコンテナが着脱可能に支持される。アームロール機構１０２ａを制御することにより、コンテナを傾斜させて産業廃棄物を処理することができる。

キャブ１０１の屋根１０１ａには車両用電池ユニット１が設けられ、リアボディ１０２には通常の動力源としてリチウムイオン電池モジュール１１３が設けられている。トラックのような長距離を移動する車両１００は、多くの電力を消費するにも拘わらず、時間的な制約により充電ステーションに寄って充電する余裕もない場合がある。そのため、リアボディ１０２に設けられるリチウムイオン電池モジュール１１３では十分な電力を供給することができない虞があり、運転席の頭上の屋根１０１ａにも電池ユニット１が配置されている。電池ユニット１及びリチウムイオン電池モジュール１１３から供給される電力により、図示しないモータが駆動する。

電池ユニット１は、車両の駆動力源である駆動モータに電力を供給する電力源として設けられている。電池ユニット１の配置場所は屋根１０１ａに限定されるものではなく、車両１００の外部であれば設置場所は特に限定されるものではない。

図２は、本考案の実施形態に係る電池ユニット１の模式的な斜視図である。電池ユニット１は、複数のリチウムイオン電池セル１１を上下方向に積層して形成される電池モジュール１０と、電池モジュール１０を収容する筐体２０と、筐体２０を覆うカバー３０とを有して構成されている。

図２に示すように、電池ユニット１は、四角錐台形状に形成される。なお、屋根１０１ａに取り付けられるのであれば、電池ユニット１の形状は、特に限定されるものではない。また、電池ユニット１の寸法は、収容する電池モジュール１０の寸法に応じて適宜変更すればよい。

筐体２０は、箱状に形成され、屋根１０１ａに配置される。筐体２０には、複数のリチウムイオン電池セル１１が上下方向に積層される。筐体２０は、断熱性の高い材質が好ましく、樹脂あるいは金属により形成されていることが望ましいが、これに限定されるものではない。

カバー３０は、筐体２０を覆うように、筐体２０の上側及び前方に設けられている。カバー３０は、開閉可能な状態で筐体２０支持されている。カバー３０の開閉により、筐体２０のリチウムイオン電池セル１１の着脱が可能となる。カバー３０は、筐体２０に対して着脱可能に取り付けられてもよい。カバー３０は、車両１００の走行中の衝撃あるいは風雨による被害からリチウムイオン電池セル１１を保護するために設けられている。

カバー３０は、断熱性の高い材質が好ましく、樹脂あるいは金属により形成されていることが望ましいが、これに限定されるものではない。

図３（ａ）は、本考案の実施形態に係る電池ユニット１が有する電池モジュール１０の斜視図である。電池モジュール１０は、４個のリチウムイオン電池セル１１が上下方向（Ｚ軸方向）に積層されている。各リチウムイオン電池セル１１は同形状に形成されている。なお、積層されるリチウムイオン電池セル１１の個数は、２個以上であれば特に限定されるものではない。

リチウムイオン電池セル１１は、例えば繰り返し充電と放電を行うことが可能なリチウムイオン電池のような蓄電池である。なお、リチウムイオン電池セル１１の形状及び大きさは、特に限定されるものではない。各リチウムイオン電池セル１１の大きさ及び形状が異なっていてもよい。

図３（ｂ）は、変形例に係る電池モジュール５０の斜視図である。電池モジュール５０は、２個の電池モジュール１０ａ、１０ｂを有して構成されている。即ち、図３（ｂ）に示すように、電池モジュール１０ａ、１０ｂがＹ軸方向に並列配置されている。このように、電池モジュール５０を構成するリチウムイオン電池セル１１の個数を増加させることにより、駆動源としてのモータに供給される電力量を増加させることができる。従って、車両１００の移動距離が増加した場合、あるいは車両１００の停止中にアームロール機構１０２ａを動作させる場合であっても、十分な電力を供給することができる。

なお、電池モジュール５０を構成する電池モジュール１０の個数は２個に限定されず、要求される電気量に応じて３個以上としてもよい。また、Ｙ軸方向のみならずＸ軸方向に並列配置されてもよい。

以上説明したように、車両１００の駆動力源であるモータに電力を供給する車両用電池ユニット１は、複数のリチウムイオン電池セル１１と、複数のリチウムイオン電池セル１１が上下方向に積層されて配置される筐体２０と、筐体を覆うカバー３０とを有する。このような電池ユニット１を、車両１００の屋根１０１ａに配置することができる。これにより、配置場所が限られた車両において多くのリチウムイオン電池を搭載することができる。従って。リチウムイオン電池セル１１が少ない場合と比較して車両１００のモータに供給される電気量は相対的に増加するため、車両１００の走行距離を長く維持することができる。更に、産業廃棄物の処理に使用するアームロール機構１０２ａの制御も行うことができる。

なお、上記のように本考案の一実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本考案の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本考案の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、電池ユニットの構成も本考案の一実施形態及び実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１ 車両用電池ユニット、１０ 電池モジュール、１１ リチウムイオン電池セル、２０ 筐体、３０ カバー、１００ 車両

Claims (4)

1. 車両の駆動力源であるモータに電力を供給する車両用電池ユニットであって、
   複数のリチウムイオン電池セルを上下方向に積層して形成される電池モジュールと、
   前記電池モジュールを収容する筐体と、
   前記筐体を覆うカバーとを有することを特徴とする車両用電池ユニット。
2. 前記筐体において、複数の前記電池モジュールが並列配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用電池ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の車両用電池ユニットを備えた車両。
4. 前記車両用電池ユニットが、運転席の頭上の屋根に配置されていること
   を特徴とする請求項３に記載の車両。

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