JP3691273B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモーターの電源用に使用される大電流用の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車走行用のモーターを駆動する電源に使用される大電流用の電源装置は、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。駆動モーターの出力を大きくするためである。この種の用途に使用される電源装置は、出力電力を大きくするために、多数の電池を内蔵している。この種の電源装置は、たとえば、特開平１０−２７０００６号公報に記載される。この公報の電源装置は、図１の分解斜視図に示すように、複数の電源モジュール１をホルダー３５に収納している。ホルダー３５に収納される電源モジュール１は、図２に示すように、複数の電池６を直列に接続したもので、各々の電池６の表面に、温度センサー１３であるＰＴＣを付着している。ＰＴＣは、それぞれの電池温度を検出する。電池温度が異常に高くなると、ＰＴＣの電気抵抗が大きくなって、そのことが検出される。
【０００３】
ホルダー３５は、電源モジュール１を平行に収納できるようにプラスチックで成形される。図１に示すホルダー３５は、上方を開口する方形状の箱型に成形している。ホルダー３５は、細長い円柱状の電源モジュール１を挿入するために、円形の貫通孔３５ａを両端壁３５Ａに開口している。さらに、電源モジュール１を安定して保持するために、両端壁３５Ａと平行に中間壁３５Ｂを設け、この中間壁３５にも円形の貫通孔３５ｂを開口している。さらに、中間壁３５Ｂの貫通孔３５ｂには、振動を吸収するために、円筒状の防振ゴムリング３６Ａを挿入している。防振ゴムリング３６Ａは、中間壁３５Ｂの表面に沿って連結されるゴムシート３６に一体成形して設けられる。ゴムシート３６が中間壁３５Ｂに連結されて、防振ゴムリング３６Ａは貫通孔３５ｂに挿入される。防振ゴムリング３６Ａを入れた貫通孔に、電源モジュールが挿入されて、ホルダー３５の定位置に保持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この構造の電源装置は、電源モジュールの表面に温度センサーを固定し、温度センサーを固定している電源モジュールを、ホルダーの貫通孔に入れて組み立てるので、電源モジュールの製造と、電源モジュールをホルダーに入れて組み立てるのに著しく手間がかかる欠点がある。とくに、表面に温度センサーを固定して、一部が突出している電源モジュールを、複数の貫通孔に挿入して定位置にセットするのは手間がかかる。それは、温度センサーを固定している部分に多少の凹凸ができるからである。温度センサーは、複数のＰＴＣをセンサーリードで直線状に連結したものであるから、ＰＴＣの部分は厚く、センサーリードの部分は薄くなる。このため、温度センサーは縦方向に厚さが異なり、表面が凹凸形状となる。凹凸のある電源モジュールを貫通孔に挿入するとき、凸部がひっかかって、スムーズに貫通孔に挿入できない。凸部がスムーズに通過するように、貫通孔を大きくすると、貫通孔と電源モジュールの間に隙間ができて、電源モジュールを確実に保持できなくなる。
【０００５】
さらに、温度センサーを正確な直線状に連結して、直線状の温度センサーを電源モジュールに平行に固定することも難しい。温度センサーが直線からずれて蛇行し、あるいは、温度センサーが電源モジュールと平行に連結できないと、電源モジュールをホルダーの貫通孔に入れるのが難しくなる。貫通孔に設けた凹部に、温度センサーを案内して挿入するときに、電源モジュールを多少回転させながら挿入するからである。貫通孔と電源モジュールの間は、できる限り隙間を狭くすることが大切である。ホルダーが、がたがたしないように電源モジュールを保持するためである。隙間の少ない貫通孔に、形状や固定位置がずれている温度センサーを有する電源モジュールを挿入するのは非常に手間がかかる。
【０００６】
本発明は、このような従来の電源装置の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、能率よく低コストに組み立てできる電源装置を提供することにある。また、本発明の他の大切な目的は、安価に多量生産できる電源装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の電源装置は、複数の電源モジュール１をホルダーケース２に平行に保持している。ホルダーケース２は、両面に配設される蓋ケース２Ａと、蓋ケース２Ａの間に配設される中間ケース２Ｂとを備える。中間ケース２Ｂの両面と、蓋ケース２Ａの内面に、電源モジュール１を複数列に並べて定位置に挟着して保持するホルダーリブ１５を設けている。ホルダーリブ１５で定位置に保持される電源モジュール１の表面に位置して、蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂのいずれかまたは両方に、温度センサー１３を装着している。
ホルダーリブ１５に、温度センサー１３と電源モジュール１を平行に装着して、温度センサー１３を電源モジュール１の表面に配設している。
ホルダーリブ１５に、電源モジュール１を嵌着するための保持凹部１５Ａを設け、この保持凹部１５Ａの一部に、温度センサー１３を配設するセンサー溝１７を設けている。ホルダーケース２は、センサー溝１７に温度センサー１３を配設して、保持凹部１５Ａに電源モジュール１を配設している。
蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂに複数列のホルダーリブ１５を設け、複数列のホルダーリブ１５に直交する方向に延長して、直線状に保持凹部１５Ａとセンサー溝１７とを設けている。
【０００８】
本発明の請求項２の電源装置は、蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂに複数列のホルダーリブ１５を設け、複数列のホルダーリブ１５の間に、ホルダーリブ１５と平行な方向に延長して、蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂのいずれか又は両方に、直線状にセンサー溝１７とを設けており、このセンサー溝１７に温度センサー１３を装着している。
【０００９】
本発明の請求項３の電源装置は、ホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結している。緩衝パッキン１６と電源モジュール１との間に、または、センサー溝１７と緩衝パッキン１６の間に温度センサー１３を配設している。
【００１０】
本発明の請求項４の電源装置は、複数の温度検出素子１３Ａをセンサーリード１３Ｂで直線状に連結して温度センサー１３としている。
【００１１】
本発明の請求項５の電源装置は、温度検出素子１３ＡをＰＴＣとしている。
【００１２】
本発明の請求項６の電源装置は、複数の二次電池を直列に接続した電源モジュール１で、各々の温度検出素子１３Ａを、各々の二次電池の表面に配設している。
【００１３】
本発明の請求項７の電源装置は、緩衝パッキン１６が、センサー溝１７に連結される部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている。
【００１４】
本発明の請求項８の電源装置は、ホルダーケース２に、温度センサー１３を電源モジュール１の表面に向かって弾性的に押圧する弾性体１４を配設している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１８】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１９】
電源装置は、複数本の電源モジュールをホルダーケースに収納している。ホルダーケースは、電源モジュールと温度センサーを内蔵する。温度センサーは、ホルダーケースに装着されて、電源モジュールの表面に配設される。温度センサーと電源モジュールとを装着するホルダーケースの分解斜視図を図３に示している。さらに、ホルダーケースの全体を示す分解斜視図を図４に示している。ただし、図４は温度センサーを省略している。さらに、ホルダーケースに電源モジュールを装着した状態の斜視図を図５に示している。この図において、温度センサー１３は電源モジュール１の表面に配設されるが、電源モジュール１には固定されない。温度センサー１３は、ホルダーケース２に装着されて、図に示すように、電源モジュール１の表面に配設される。
【００２０】
図５に示すホルダーケース２は、複数本の電源モジュール１を平行に保持している。ホルダーケース２の両端にエンドプレート３を固定している。エンドプレート３は、電源モジュール１を接続するパスバー（図示せず）を定位置に内蔵している。パスバーは、ホルダーケース２に収納された電池の端部に設けられた電極端子にねじ止めして固定される。
【００２１】
ホルダーケース２に収納される複数本の電源モジュール１を連結する回路図を図６に示している。この図に示す電源装置は８列×２段の電源モジュール１を内蔵しており、各電源モジュール１は直列に接続している。各電源モジュール１を接続するパスバー４は、ヒューズ８を介して電源モジュール１の電圧を検出するためのリード線９を接続している。
【００２２】
図５のホルダーケース２に内蔵される電源モジュール１は、複数の二次電池、あるいは静電容量の大きなスーパーキャバシタを直線状に接続したもので、図の電源モジュール１は、６本の二次電池を、直線状に直列に連結している。スーパーキャバシタを使用する電源モジュールは、複数のスーパーキャバシタを並列に接続している。ただし、電源モジュールは１本の二次電池やスーパーキャバシタで構成することもできる。電源モジュールの二次電池は、ニッケル−水素電池である。ただ、電源モジュールの二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。
【００２３】
図５に示す電源モジュール１は、図７に示すように、円筒型の二次電池６を皿状接続体７で直線状に連結している。電源モジュール１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子５を連結している。皿状接続体が電池を直線状に連結する構造を、図８に示している。この構造の電池モジュール１は、皿状接続体７の円盤部７Ａを、円筒型電池６の正極に溶接して接続している。皿状接続体７の円盤部７Ａは、円筒型電池６の正極に溶接するプロジェクション７ａを設けている。皿状接続体７のプロジェクション７ａが正極に溶接されるとき、プロジェクション７ａの上面に溶接用電極棒が押圧される。皿状接続体７と円筒型電池６とのショートを阻止するために、皿状接続体７と円筒型電池６との間に、リング状に絶縁体１０が挟着される。
【００２４】
さらに、皿状接続体７は、フランジ部７Ｂの内側に円筒型電池６を挿入して、フランジ部７Ｂを円筒型電池６の負極である外装缶６Ａに溶接する。フランジ部７Ｂも、円盤部７Ａと同じように、内面に設けたプロジェクション７ａを外装缶６Ａに溶接する。このとき、フランジ部７Ｂには、プロジェクション７ａの外側に溶接用電極棒が押圧される。
【００２５】
直列に連結される電池６は、皿状接続体７を使用することなく、図９に示すように、Ｕ曲したリード板１１の対向面を互いに溶接して連結することもできる。この図の電池モジュール１は、電池６を放電させる方向に、大電流をパルス通電して、Ｕ曲したリード板１１の対向面を溶着する。リード板１１は、たとえば、１ＫＡの電流を約１５ミリ秒間流す大電流パルス通電で溶着できる。
【００２６】
さらに、電池６は、図１０の断面図に示すように、電池６の＋−の電極の間に金属板１２を挟着する状態で、電池６を放電させる方向に大電流パルス通電処理をして、金属板１２を電池６の電極に溶着することもできる。
【００２７】
さらにまた、図１１に示すように、電池６の間に金属板を挟着することなく、電池６の＋−の電極を直接に溶着することもできる。この電池６は、正極端子である封口板の上部表面に円錐状の突起を設け、この突起を隣接する電池６の負極端子に大電流パルス通電して溶接している。
【００２８】
互いに直列に連結された電池モジュール１は、図１２と図１３に示すように、電池６の正極側には正極端子５Ａを接続し、負極側には負極端子５Ｂを接続する。正極端子５Ａの中央凸部と、負極端子５Ｂは、四角柱状に成形している。正極端子５Ａの中央凸部と、負極端子５Ｂとを四角柱状とするのは、エンドプレート３に設けた開口窓２０に嵌入して、複数の電池モジュール１を位置決めして接続するためである。正極端子５Ａと負極端子５Ｂである電極端子５は、パスバー４を連結する雌ネジ孔５ａを中心に設けている。
【００２９】
電源モジュール１を内蔵するホルダーケース２は、図４の分解斜視図において上下に図示している蓋ケース２Ａと、上下の蓋ケース２Ａの間に配設される中間ケース２Ｂとを備える。蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、全体をプラスチックで成形している。蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、電源モジュール１と温度センサー１３を挟着して定位置に保持するために、ホルダーリブ１５を一体成形している。図に示す蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、両端縁と中間に、複数列のホルダーリブ１５を平行に設けている。ホルダーリブ１５は、蓋ケース２Ａの内面と、中間ケース２Ｂの両面に設けられる。ホルダーリブ１５は、円筒状の電源モジュール１を定位置に保持するために、電源モジュール１の外形に沿って湾曲している半円状の保持凹部１５Ａを設けている。ホルダーリブ１５の保持凹部１５Ａは、電源モジュール１の表面に沿う形状に成形される。したがって、電源モジュール１が多角柱状である場合、保持凹部１５Ａの形状は多角柱に沿う形状に成形される。
【００３０】
ホルダーケース２は、図３と図１４に示すように、ホルダーリブ１５に直交する方向に温度センサー１３を装着する。ただし、これ等の図は温度センサー１３を一部に装着する状態を示しているが、温度センサー１３は電源モジュール１を装着する全ての部分に装着される。これ等の図に示すホルダーケース２に一体成形しているホルダーリブ１５は、図１５の断面図に示すように、温度センサー１３を装着するためのセンサー溝１７を、保持凹部１５Ａの一部に設けている。図のホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａの底部にセンサー溝１７を設けている。ホルダーリブ１５は、センサー溝１７に温度センサー１３を入れ、保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて、温度センサー１３と電源モジュール１を挟着する。センサー溝１７は、温度センサー１３を移動しない状態で嵌入できる大きさに開口される。
【００３１】
温度センサー１３は、電源モジュール１の温度を検出できる素子である。温度センサー１３は、温度で電気抵抗が変化する温度検出素子１３Ａを、センサーリード１３Ｂで直線状に連結したものである。図の温度センサー１３は、温度検出素子１３ＡをＰＴＣとしている。ただし、温度検出素子１３Ａには、電源モジュール１の温度を検出できる全ての素子、たとえば、ＰＴＣに代わってサーミスタ等も使用できる。
【００３２】
温度検出素子１３Ａは、センサーリード１３Ｂを介して直列に接続している。温度検出素子を直列に接続している温度センサーは、全ての温度センサーを直列に接続して、いずれかの電源モジュールの温度が異常に高くなったことを検出できる。複数の電池を直列に接続している電源モジュールの温度を検出する温度センサーは、各々の電池に接触する複数の温度検出素子を直列に接続している。そして、各温度検出素子は、電源モジュールの各々の電池の表面に接触する位置に連結される。ただし、ひとつの電源モジュールの温度をひとつの温度検出素子で検出し、あるいは、電源モジュールを複数のブロックに区分して、区分されたブロックの温度を温度検出素子で検出することもできる。
【００３３】
ＰＴＣのように、温度が高くなると電気抵抗が大きくなる温度検出素子は、複数の素子を直列に接続して、電源モジュールの温度が異常に高くなったことを検出できる。サーミスタのように、温度が高くなると電気抵抗が小さくなる温度検出素子は、複数の素子を並列に接続して、電源モジュールの温度が異常に高くなったことを検出できる。複数の温度検出素子を、直列あるいは並列に連結している温度センサーは、一対のリード線で、複数の温度検出素子が異常に高い温度を検出したことを検出できる。ただし、この温度センサーは、異常な温度になった電源モジュールや電池を特定できない。ただ、いずれの電源モジュールの温度が異常に高くなっても、電源モジュールを保護するために、電流を小さく制御するので、電源モジュールを特定できない温度センサーも有効に使用できる。複数の温度検出素子にセンサーリードを接続して、各センサーリードを外部に引き出して、電源モジュールの温度を検出することもできる。
【００３４】
温度センサー１３は、図１４と図１５に示すように、ホルダーリブ１５のセンサー溝１７に入れられて、ホルダーケース２の定位置にセットされる。この図の温度センサー１３は、ホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結しており、この緩衝パッキン１６とセンサー溝１７との間に温度センサー１３を装着している。この構造のホルダーケース２は、温度センサー１３を緩衝パッキン１６でホルダーリブ１５に外れないように装着できる。ただし、ホルダーケース２は、図示しないが、緩衝パッキン１６と電源モジュール１との間に温度センサー１３を装着することもできる。この構造の温度センサー１３は、電源モジュール１の表面により接近できる特長がある。
【００３５】
さらに、図１４と図１６に示すホルダーケース２は、温度センサー１３を電源モジュール１の表面に向かって弾性的に押圧する弾性体１４を固定している。弾性体１４は、ホルダーリブ１５の間であって、温度検出素子１３Ａを設けている部分に固定される。この構造のホルダーケース２は、弾性体１４でもって、温度検出素子１３Ａを電源モジュール１の表面に密着できる。
【００３６】
温度センサー１３を装着しているホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに電源モジュール１を嵌着して、定位置に挟着する状態で保持する。図のホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに沿ってゴム状弾性体１４の緩衝パッキン１６を連結して、電池の耐衝撃性を向上している。図１４のホルダーケース２は、中間に設けている２列のホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結して、その他のホルダーリブ１５には緩衝パッキン１６を連結していない。ただし、本発明のホルダーケース２は、全てのホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結することもでき、また、１列または３列以上のホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結することもできる。
【００３７】
ホルダーリブ１５は、緩衝パッキン１６を連結している列と、緩衝パッキン１６を連結していない列とで、多少形状を変更している。緩衝パッキン１６を連結するホルダーリブ１５は、緩衝パッキン１６を連結しないホルダーリブ１５よりも低く成形している。ホルダーリブ１５と電源モジュール１との間に緩衝パッキン１６を配設して、緩衝パッキン１６を電源モジュール１の表面に密着させるためである。緩衝パッキン１６を連結しないホルダーリブ１５は、緩衝パッキン１６が電源モジュール１を挟着して保持する状態において、先端縁を電源モジュール１の表面に接触し、あるいは接近させる形状に成形している。
【００３８】
緩衝パッキン１６は、図１７に示すように、ホルダーリブ１５に沿う形状に成形している。ホルダーリブ１５は、複数列の電源モジュール１を嵌入して保持できる保持凹部１５Ａを設けて、先端縁を凹凸のある波形に成形している。このホルダーリブ１５に連結するために、緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５の波形に沿う波形に成形している。波形の緩衝パッキン１６は、波形の保持凹部１５Ａに沿ってホルダーリブ１５に連結される。
【００３９】
さらに、緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５に簡単かつ容易に、しかも連結した状態で位置ずれしないように、ホルダーリブ１５の先端縁に沿って嵌入できる嵌着溝を縦に延長して設けている。緩衝パッキン１６は、嵌着溝をホルダーリブ１５の先端縁に嵌入して、ホルダーリブ１５の定位置に装着される。この状態でホルダーリブ１５に連結される緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５に接着することなく、定位置に装着することができる。ただ、緩衝パッキン１６は、局部的にホルダーリブ１５に接着して固定することもできるのは言うまでもない。
【００４０】
緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５のセンサー溝１７に連結される部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている。センサー溝１７に配設される電源モジュール１の凸部に、緩衝パッキン１６を押圧する状態で接触させて、安定して保持させるためである。図に示す緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５のセンサー溝１７に連結される部分にスリット１６Ａを設けて、この部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている。スリット１６Ａは、嵌着溝に連通して設けており、スリット両側に位置する部分を、センサー溝１７に橋をかける状態で配設している。
【００４１】
さらに、図に示す緩衝パッキン１６は、電源モジュール１に接触して押圧する面に、局部的に突出する凸部１６Ｂを設けている。凸部１６Ｂは、電源モジュール１と平行に延長された凸条の形状に成形している。この構造の緩衝パッキン１６は、凸部１６Ｂを局部的に電源モジュール１に密着させて、電源モジュール１を好ましい弾性で押圧して保持できる特長がある。
【００４２】
以上の構造の電源装置は、ホルダーリブ１５と直交する方向に温度センサー１３を装着している。温度センサーは、図１８の平面図と図１９の断面図に示すように、ホルダーリブ１５と平行に装着することもできる。この図は蓋ケース２Ａの平面図で、ホルダーリブ１５の間に、ホルダーリブ１５と平行に温度センサー１３を装着している。温度センサー１３は弾性体１４を介して蓋ケース２Ａに固定している。弾性体１４は、両面に両面接着テープを接着している。両面接着テープは、弾性体１４を介して温度センサー１３を蓋ケース２Ａに接着して固定する。さらに、温度センサー１３は、蓋ケース２Ａに設けたセンサー溝１７に嵌着して定位置に装着している。蓋ケース２Ａは、電源モジュール１の谷間に突出する凸条２ａを成形しており、この凸条２ａにセンサー溝１７を設けている。センサー溝１７は、温度センサー１３を正確な位置に装着する。センサー溝１７に温度センサー１３を入れて、両面接着テープや接着材で付着する構造は、温度センサー１３を正確な位置に外れないように装着できる特長がある。ただ、本発明の電源装置は、温度センサーを、必ずしも両面接着テープや接着材で接着して固定する必要はない。それは、ホルダーケースに装着される電源モジュールが、温度センサーをホルダーケースに押し付けて、移動しない状態にするからである。
【００４３】
図１８と図１９は、ホルダーケース２の蓋ケース２Ａに温度センサー１３を装着する構造を示している。温度センサーは、蓋ケースではなくて中間ケースに装着することもできる。中間ケースに装着される温度センサーは、中間ケースに設けているホルダーリブの間に装着される。中間ケースは、ホルダーリブを連結しているロッドにセンサー溝を設けて、温度センサーを定位置に装着する。中間ケースに連結される温度センサーは、好ましくは、両面接着テープや接着材を介して、中間ケースのロッドに付着する。ロッドの間に配設される温度検出素子を、電源モジュールの表面に接近させるためである。
【００４４】
以上の構造のホルダーケースは、以下の状態で組み立てて、電源モジュールを平行に保持する。
▲１▼ 蓋ケース２Ａのホルダーリブ１５に温度センサー１３を装着し、あるいは、ホルダーリブ１５の間に温度センサー１３を装着する。温度センサー１３は、ホルダーリブ１５に設けたセンサー溝１７、あるいは、蓋ケース２Ａの凸条に設けたセンサー溝１７に入れて定位置に装着される。
▲２▼ 下側の蓋ケース２Ａを水平に置いて、ホルダーリブの保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて平行に並べる。図の蓋ケース２Ａは、ホルダーリブ１５に８列に電源モジュール１を並べる。電源モジュール１は、両端面を同一平面とするように、ホルダーリブ１５に並べる。
▲３▼ 下側の蓋ケース２Ａに中間ケース２Ｂを載せる。中間ケース２Ｂは、下面に突出しているホルダーリブの保持凹部１５Ａに、電源モジュール１を入れて、決められた位置に積層される。
▲４▼ 中間ケース２Ｂの上面に突出しているホルダーリブの保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて平行に並べる。このときも、電源モジュール１の両端が同一平面となるように、電源モジュール１を並べる。
▲５▼ 上側の蓋ケース２Ａを、電源モジュール１の上に載せて、蓋ケース２Ａを定位置に積層する。この状態で、蓋ケース２Ａの下面に突出しているホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに電源モジュール１が案内される。
▲６▼ 上下の蓋ケース２Ａを連結ネジで連結して、上下の蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂとを連結して固定する。連結ネジは上下の蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂを貫通して、これ等を連結する。連結ネジは、上下の蓋ケース２Ａの四隅部とその中間を連結する。
【００４５】
以上の組み立て工程は、蓋ケースのホルダーリブに温度センサーを装着する。ただし、温度センサーは、中間ケースのホルダーリブに連結して、電源モジュールの表面に配設することもできる。さらに、２段の中間ケースを使用して、電源モジュールを３段に収納するホルダーケースは、中間ケースと蓋ケースのホルダーリブに温度センサーを装着して、全ての電源モジュールの表面に温度センサーを配設することもできる。
【００４６】
以上の状態で、定位置に電池を保持しているホルダーケースに、エンドプレートが固定される。エンドプレートは、ホルダーケースの電池を直列に接続するパスバーを内蔵している。パスバーを定位置に保持するエンドプレートは、図２０の分解斜視図に示すように、互いに積層状態で連結される本体部３Ａとカバー部３Ｂを備える。本体部とカバー部は、プラスチックで別々に一体成形して製造される。本体部は、電池と対向する側に配設され、カバー部は本体部の背面に配設される。
【００４７】
本体部３Ａは、電源モジュール１を直列に連結するパスバー４を背面に配設している。ここに配設されるパスバー４は、本体部３Ａとカバー部３Ｂとの間に挟着されて、エンドプレート３の定位置に保持される。
【００４８】
図の本体部３Ａは、パスバー４を定位置に保持するためのパスバー嵌着凹部１８を背面に成形している。パスバー嵌着凹部１８は、金属板であるパスバー４を定位置に嵌着できるように、長方形のパスバー４の外形にほぼ等しく、正確にはこれよりも多少大きな長方形である。図２０に示す本体部３Ａは、パスバー嵌着凹部１８を、横方向に延長して設けている。
【００４９】
パスバー嵌着凹部１８の開口部には、パスバー４が出るのを阻止するストッパ爪１９をプラスチック製の本体部３Ａに一体成形して設けている。ストッパ爪１９は、パスバー嵌着凹部１８の開口部から内側に突出して設けられる。パスバー嵌着凹部１８の両端部分には、ここに入れたパスバー４の両端部を、電源モジュール１の電極端子５に連結するための開口窓２０を設けている。
【００５０】
図４に示すホルダーケース２は、上下２段で、各段に８列の電源モジュール１を収納している。この電源モジュール１は、一方のエンドプレート３に横方向に内蔵されるパスバー４で一端を直列に連結して、他方のエンドプレート３に縦方向に内蔵されるパスバー４で直列に連結して、全ての電源モジュール１を直列に連結する。
【００５１】
パスバー嵌着凹部１８の両端部に開口された開口窓２０は、電池６の電極に固定している電極端子５を回転しない状態で嵌入できる形状に開口される。図に示す電源モジュール１は、方形状の電極端子５を両端に固定している。この電極端子５を嵌入するために、開口窓２０は電極端子５の外形にほぼ等しく、正確には電極端子５よりも多少大きな内形に開口されている。この構造の本体部３Ａは、電源モジュール１の電極端子５を開口窓２０に嵌入して、電源モジュール１を回転しないように保持して、パスバー４を連結できる。
【００５２】
さらに、図に示す本体部３Ａは、リード線を定位置に保持するリード線溝２１を設けている。リード線溝２１は、パスバー嵌着凹部１８と平行に設けられる。リード線溝２１の開口部にも、リード線が出るのを阻止するストッパ爪２２を設けている。ストッパ爪２２は、リード線溝２１の開口部の対向する位置に配設される。対向するストッパ爪２２の間隔は、リード線の太さにほぼ等しい。このストッパ爪２２は、リード線をリード線溝２１に入れやすく、リード線をリード線溝２１から出難くできる。
【００５３】
リード線は、各電源モジュール１の電圧を検出するために、ヒューズ８を介してパスバー４に接続される。本体部３Ａは、ヒューズ８を定位置に配設するために、ヒューズ凹部２３を設けている。ヒューズ凹部２３はリード線溝２１に連結して設けられる。ヒューズ凹部２３とパスバー嵌着凹部１８との間の壁には、ヒューズ８をパスバー４に連結するリード板を配設する切欠２４を設けている。
【００５４】
さらに、本体部３Ａは、温度センサー１３のセンサーリード１３Ｂを連結するセンサー連結板２５を装着する連結板嵌着凹部２６を背面に設けている。連結板嵌着凹部２６は、パスバー嵌着凹部１８に隣接して、パスバー嵌着凹部１８よりも外側にあって、パスバー嵌着凹部１８と平行に設けられる。連結板嵌着凹部２６の開口部にも、パスバー嵌着凹部１８と同じように、センサー連結板２５が出るのを阻止するストッパ爪を一体成形して設けるのがよい。
【００５５】
連結板嵌着凹部２６に嵌入されるセンサー連結板２５は、ホルダーケース２に装着される温度センサー１３を直列に連結する。このセンサーリード１３Ｂがセンサー連結板２５に連結されて、全ての温度センサー１３は直列に連結される。図１８に示すように、ホルダーリブ１５と平行に温度センサー１３を装着するホルダーケース２は、温度センサー１３のセンサーリード１３Ｂが突出する面に、センサーリード１３Ｂを連結するセンサー連結板を配設する。
【００５６】
センサーリード１３Ｂをセンサー連結板２５に連結するために、本体部３Ａは、センサーリード１３Ｂを通過させる連結孔２７を貫通して設けている。連結孔２７は、連結板嵌着凹部２６の端部に隣接して、連結板嵌着凹部２６よりも外側に開口されている。電源モジュール１から突出するセンサーリード１３Ｂは、本体部３Ａの連結孔２７を通過してセンサー連結板２５に連結されて、全ての温度センサー１３を直列に連結する。互いに直列に接続された温度センサー１３は、リード線を介して、外部に検出信号を出力する。
【００５７】
本体部３Ａは、カバー部３Ｂを定位置に保持するために、背面に突出して周縁に沿って周壁２８を一体成形して設けている。周壁２８のある本体部３Ａは、カバー部３Ｂを正確に位置ずれしないように積層して固定できる。
【００５８】
カバー部３Ｂは、本体部３Ａの背面に積層して固定されて、パスバー嵌着凹部１８と連結板嵌着凹部２６とリード線溝２１の開口部を閉塞する。この状態で、本体部３Ａとカバー部３Ｂは、パスバー４とセンサー連結板２５とリード線とを挟着する状態で、定位置に保持する。本体部３Ａにカバー部３Ｂを連結して固定する状態で、パスバー４とセンサー連結板２５とリード線とは、定位置にセットされて外部に出ることはない。カバー部３Ｂは外形を、本体部３Ａに設けた周壁２８の内形にほぼ等しくしている。ここに嵌入して、カバー部３Ｂを本体部３Ａの定位置に積層するためである。
【００５９】
図２０に示すカバー部３Ｂは、本体部３Ａに設けている開口窓２０と同じ位置に開口窓２０を開口している。このエンドプレート３は、本体部３Ａとカバー部３Ｂの両方の対向する位置に開口窓２０を開口して、エンドプレート３に内蔵されるパスバー４を電源モジュール１の電極端子５に止ネジ３０で連結できる。
【００６０】
さらに、カバー部３Ｂは、電源モジュール１のセンサーリード１３Ｂをセンサー連結板２５に連結するための切欠部３１を外周に設けている。切欠部３１は、開口窓２０の外側に配設される。そして、カバー部３Ｂは、外周と開口窓２０の周縁に沿って、凸条を一体成形して設けている。凸条は、カバー部３Ｂを補強すると共に、開口窓２０や切欠部３１からエンドプレート３の内部に水等が侵入するのを有効に防止する。
【００６１】
図２０のカバー部３Ｂは、リード線を外部にエンドプレート３から引き出すための引出開口３２を両端部に開口している。リード線溝２１にセットされたリード線は、引出開口３２から外部に引き出される。
【００６２】
カバー部３Ｂを本体部３Ａの周壁２８に嵌入して連結できるように、カバー部３Ｂは、ストッパ凸部３３を外周面に一体成形して設けている。図に示すカバー部３Ｂは、全体の形状を方形状としているカバー部３Ｂの各辺に、複数個のストッパ凸部３３を突出するように成形している。このストッパ凸部３３を案内するストッパ凹部３４は、本体部３Ａの周壁２８の内面に設けられる。
【００６３】
以上の嵌着構造で、カバー部３Ｂと本体部３Ａとを連結しているエンドプレート３は、カバー部３Ｂを本体部３Ａに簡単かつ容易に、しかも迅速に脱着して連結できる特長がある。ただ、カバー部は、スポット溶着、局部的な接着、ネジ止等の構造で本体部に連結することもできる。
【００６４】
以上の構造のエンドプレート３は、本体部３Ａに、パスバー４とセンサー連結板２５とヒューズ８とを決められた位置に配設して、背面にカバー部３Ｂを固定する。この状態で、電源モジュール１を定位置に保持しているホルダーケース２にエンドプレート３を固定し、カバー部３Ｂの開口窓２０に入れる止ネジ３０で、エンドプレート３のパスバー４を電源モジュール１の電極端子５に連結する。エンドプレート３をホルダーケース２に連結した状態で、パスバー４を電極端子５に簡単に能率よく連結できる。ただ、エンドプレート３は、パスバー４を電源モジュール１の電極端子５に連結した後、ホルダーケース２に連結して固定することもできる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の電源装置は、能率よく低コストに組み立てできる優れた特長がある。それは、本発明の電源装置が、電源モジュールを定位置に収納するホルダーケースを、蓋ケースと中間ケースで構成すると共に、蓋ケースと中間ケースに設けたホルダーリブに、電源モジュールを複数列に並べて定位置に保持させると共に、このホルダーリブに設けたセンサー溝に温度センサーを装着しているからである。この構造の電源装置は、従来のように、電源モジュールの決められた位置に正確に温度センサーを固定する必要がない。温度センサーは、ホルダーリブに設けたセンサー溝にセットして、正確に定位置に配設され、しかも、電源モジュールの表面に対向する位置に配設される。
【００６６】
とくに、この構造の電源装置は、温度センサーと電源モジュールの両方を簡単かつ容易に、しかも能率よくホルダーケースの定位置に装着できるので、温度センサーと一緒に、電源モジュールも能率よくホルダーケースの定位置に装着できる特長がある。さらに、蓋ケースと中間ケースに設けているホルダーリブが、電源モジュール及び温度センサーを、挟着する状態で定位置に保持するので、温度センサーを電源モジュールの表面に密着させる状態とし、さらに、電源モジュールとホルダーリブとの間に隙間ができない構造として、能率よく組み立てできる特長がある。
【００６７】
さらに、本発明の電源装置は、温度センサーを電源モジュールの正確な位置に、正確な姿勢で固定する必要がない。温度センサーは、ホルダーリブのセンサー溝にセットして正確に定位置に装着できる。このため、電源モジュールの製造コストを相当に安価にできる。さらに、ホルダーケースを蓋ケースと中間ケースとに分割して成形し、しかも、ホルダーリブにセンサー溝を成形して、温度センサーを定位置にセットできるので、温度センサーのみでなく、ホルダーケースも安価に製造できて、全体のトータルコストを相当に安価にできる特長も実現される。
【００６８】
さらにまた、本発明の電源装置は、単一構造のホルダーケースを使用して、収納する電源モジュールの数を変更して、各々の電源モジュールの表面に温度センサーを配設できる特長もある。それは、中間ケースを積層する段数を変更して、電源モジュールと温度センサーの数を変更できるからである。たとえば、図に示すように、蓋ケースの間に１段の中間ケースを備える構造では、電源モジュールを２段に収納できるが、中間ケースを２層に積層して使用することにより、電源モジュールを３段に収納して、電源モジュールの数を多くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電源装置を示す分解斜視図
【図２】図１の電源装置に内蔵される電源モジュールの斜視図
【図３】本発明の実施例にかかる電源装置のホルダーケースの一部を示す分解斜視図
【図４】本発明の実施例にかかる電源装置のホルダーケースの一部を示す分解斜視図
【図５】本発明の実施例にかかる電源装置のホルダーケースを示す分解斜視図
【図６】図５に示す電源装置の電源モジュールを接続する状態を示す回路図
【図７】ホルダーケースに内蔵される電源モジュールの側面図
【図８】図７に示す電源モジュールの電池の連結構造を示す分解断面図
【図９】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１０】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１１】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１２】図７に示す電源モジュールの正極側の電極端子の連結構造を示す分解断面図
【図１３】図７に示す電源モジュールの負極側の電極端子の連結構造を示す分解断面図
【図１４】図３に示す蓋ケースの平面図
【図１５】図１４に示す蓋ケースの一部断面図
【図１６】図１４に示す蓋ケースの一部断面図
【図１７】図３に示すホルダーケースのホルダーリブに連結される緩衝パッキンの拡大斜視図
【図１８】本発明の他の実施例にかかる蓋ケースの平面図
【図１９】図１８に示す蓋ケースの一部断面図
【図２０】図５に示すホルダーケースに装着されるエンドプレートの分解斜視図
【符号の説明】
１…電源モジュール
２…ホルダーケース ２Ａ…蓋ケース ２Ｂ…中間ケース
２ａ…凸条
３…エンドプレート ３Ａ…本体部 ３Ｂ…カバー部
４…パスバー
５…電極端子 ５Ａ…正極端子 ５Ｂ…負極端子
５ａ…雌ネジ孔
６…電池 ６Ａ…外装缶
７…皿状接続体 ７Ａ…円盤部 ７Ｂ…フランジ部
７ａ…プロジェクション
８…ヒューズ
９…リード線
１０…絶縁体
１１…リード板
１２…金属板
１３…温度センサー １３Ａ…温度検出素子 １３Ｂ…センサーリード
１４…弾性体
１５…ホルダーリブ １５Ａ…保持凹部
１６…緩衝パッキン １６Ａ…スリット １６Ｂ…凸部
１７…センサー溝
１８…パスバー嵌着凹部
１９…ストッパ爪
２０…開口窓
２１…リード線溝
２２…ストッパ爪
２３…ヒューズ凹部
２４…切欠
２５…センサー連結板
２６…連結板嵌着凹部
２７…連結孔
２８…周壁
３０…止ネジ
３１…切欠部
３２…引出開口
３３…ストッパ凸部
３４…ストッパ凹部
３５…ホルダー ３５Ａ…両端壁 ３５Ｂ…中間壁
３５ａ…貫通孔 ３５ｂ…貫通孔
３６…ゴムシート ３６Ａ…防振ゴムリング
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモーターの電源用に使用される大電流用の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車走行用のモーターを駆動する電源に使用される大電流用の電源装置は、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。駆動モーターの出力を大きくするためである。この種の用途に使用される電源装置は、出力電力を大きくするために、多数の電池を内蔵している。この種の電源装置は、たとえば、特開平１０−２７０００６号公報に記載される。この公報の電源装置は、図１の分解斜視図に示すように、複数の電源モジュール１をホルダー３５に収納している。ホルダー３５に収納される電源モジュール１は、図２に示すように、複数の電池６を直列に接続したもので、各々の電池６の表面に、温度センサー１３であるＰＴＣを付着している。ＰＴＣは、それぞれの電池温度を検出する。電池温度が異常に高くなると、ＰＴＣの電気抵抗が大きくなって、そのことが検出される。
【０００３】
ホルダー３５は、電源モジュール１を平行に収納できるようにプラスチックで成形される。図１に示すホルダー３５は、上方を開口する方形状の箱型に成形している。ホルダー３５は、細長い円柱状の電源モジュール１を挿入するために、円形の貫通孔３５ａを両端壁３５Ａに開口している。さらに、電源モジュール１を安定して保持するために、両端壁３５Ａと平行に中間壁３５Ｂを設け、この中間壁３５にも円形の貫通孔３５ｂを開口している。さらに、中間壁３５Ｂの貫通孔３５ｂには、振動を吸収するために、円筒状の防振ゴムリング３６Ａを挿入している。防振ゴムリング３６Ａは、中間壁３５Ｂの表面に沿って連結されるゴムシート３６に一体成形して設けられる。ゴムシート３６が中間壁３５Ｂに連結されて、防振ゴムリング３６Ａは貫通孔３５ｂに挿入される。防振ゴムリング３６Ａを入れた貫通孔に、電源モジュールが挿入されて、ホルダー３５の定位置に保持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この構造の電源装置は、電源モジュールの表面に温度センサーを固定し、温度センサーを固定している電源モジュールを、ホルダーの貫通孔に入れて組み立てるので、電源モジュールの製造と、電源モジュールをホルダーに入れて組み立てるのに著しく手間がかかる欠点がある。とくに、表面に温度センサーを固定して、一部が突出している電源モジュールを、複数の貫通孔に挿入して定位置にセットするのは手間がかかる。それは、温度センサーを固定している部分に多少の凹凸ができるからである。温度センサーは、複数のＰＴＣをセンサーリードで直線状に連結したものであるから、ＰＴＣの部分は厚く、センサーリードの部分は薄くなる。このため、温度センサーは縦方向に厚さが異なり、表面が凹凸形状となる。凹凸のある電源モジュールを貫通孔に挿入するとき、凸部がひっかかって、スムーズに貫通孔に挿入できない。凸部がスムーズに通過するように、貫通孔を大きくすると、貫通孔と電源モジュールの間に隙間ができて、電源モジュールを確実に保持できなくなる。
【０００５】
さらに、温度センサーを正確な直線状に連結して、直線状の温度センサーを電源モジュールに平行に固定することも難しい。温度センサーが直線からずれて蛇行し、あるいは、温度センサーが電源モジュールと平行に連結できないと、電源モジュールをホルダーの貫通孔に入れるのが難しくなる。貫通孔に設けた凹部に、温度センサーを案内して挿入するときに、電源モジュールを多少回転させながら挿入するからである。貫通孔と電源モジュールの間は、できる限り隙間を狭くすることが大切である。ホルダーが、がたがたしないように電源モジュールを保持するためである。隙間の少ない貫通孔に、形状や固定位置がずれている温度センサーを有する電源モジュールを挿入するのは非常に手間がかかる。
【０００６】
本発明は、このような従来の電源装置の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、能率よく低コストに組み立てできる電源装置を提供することにある。また、本発明の他の大切な目的は、安価に多量生産できる電源装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の電源装置は、複数の電源モジュール１をホルダーケース２に平行に保持している。ホルダーケース２は、両面に配設される蓋ケース２Ａと、蓋ケース２Ａの間に配設される中間ケース２Ｂとを備える。中間ケース２Ｂの両面と、蓋ケース２Ａの内面に、電源モジュール１を複数列に並べて定位置に挟着して保持するホルダーリブ１５を設けている。ホルダーリブ１５で定位置に保持される電源モジュール１の表面に位置して、蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂのいずれかまたは両方に、温度センサー１３を装着している。
ホルダーリブ１５に、温度センサー１３と電源モジュール１を平行に装着して、温度センサー１３を電源モジュール１の表面に配設している。
ホルダーリブ１５に、電源モジュール１を嵌着するための保持凹部１５Ａを設け、この保持凹部１５Ａの一部に、温度センサー１３を配設するセンサー溝１７を設けている。ホルダーケース２は、センサー溝１７に温度センサー１３を配設して、保持凹部１５Ａに電源モジュール１を配設している。
蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂに複数列のホルダーリブ１５を設け、複数列のホルダーリブ１５に直交する方向に延長して、直線状に保持凹部１５Ａとセンサー溝１７とを設けている。
【０００８】
本発明の請求項２の電源装置は、蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂに複数列のホルダーリブ１５を設け、複数列のホルダーリブ１５の間に、ホルダーリブ１５と平行な方向に延長して、蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂのいずれか又は両方に、直線状にセンサー溝１７とを設けており、このセンサー溝１７に温度センサー１３を装着している。
【０００９】
本発明の請求項３の電源装置は、ホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結している。緩衝パッキン１６と電源モジュール１との間に、または、センサー溝１７と緩衝パッキン１６の間に温度センサー１３を配設している。
【００１０】
本発明の請求項４の電源装置は、複数の温度検出素子１３Ａをセンサーリード１３Ｂで直線状に連結して温度センサー１３としている。
【００１１】
本発明の請求項５の電源装置は、温度検出素子１３ＡをＰＴＣとしている。
【００１２】
本発明の請求項６の電源装置は、複数の二次電池を直列に接続した電源モジュール１で、各々の温度検出素子１３Ａを、各々の二次電池の表面に配設している。
【００１３】
本発明の請求項７の電源装置は、緩衝パッキン１６が、センサー溝１７に連結される部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている。
【００１４】
本発明の請求項８の電源装置は、ホルダーケース２に、温度センサー１３を電源モジュール１の表面に向かって弾性的に押圧する弾性体１４を配設している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１８】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１９】
電源装置は、複数本の電源モジュールをホルダーケースに収納している。ホルダーケースは、電源モジュールと温度センサーを内蔵する。温度センサーは、ホルダーケースに装着されて、電源モジュールの表面に配設される。温度センサーと電源モジュールとを装着するホルダーケースの分解斜視図を図３に示している。さらに、ホルダーケースの全体を示す分解斜視図を図４に示している。ただし、図４は温度センサーを省略している。さらに、ホルダーケースに電源モジュールを装着した状態の斜視図を図５に示している。この図において、温度センサー１３は電源モジュール１の表面に配設されるが、電源モジュール１には固定されない。温度センサー１３は、ホルダーケース２に装着されて、図に示すように、電源モジュール１の表面に配設される。
【００２０】
図５に示すホルダーケース２は、複数本の電源モジュール１を平行に保持している。ホルダーケース２の両端にエンドプレート３を固定している。エンドプレート３は、電源モジュール１を接続するパスバー（図示せず）を定位置に内蔵している。パスバーは、ホルダーケース２に収納された電池の端部に設けられた電極端子にねじ止めして固定される。
【００２１】
ホルダーケース２に収納される複数本の電源モジュール１を連結する回路図を図６に示している。この図に示す電源装置は８列×２段の電源モジュール１を内蔵しており、各電源モジュール１は直列に接続している。各電源モジュール１を接続するパスバー４は、ヒューズ８を介して電源モジュール１の電圧を検出するためのリード線９を接続している。
【００２２】
図５のホルダーケース２に内蔵される電源モジュール１は、複数の二次電池、あるいは静電容量の大きなスーパーキャバシタを直線状に接続したもので、図の電源モジュール１は、６本の二次電池を、直線状に直列に連結している。スーパーキャバシタを使用する電源モジュールは、複数のスーパーキャバシタを並列に接続している。ただし、電源モジュールは１本の二次電池やスーパーキャバシタで構成することもできる。電源モジュールの二次電池は、ニッケル−水素電池である。ただ、電源モジュールの二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等を使用することもできる。
【００２３】
図５に示す電源モジュール１は、図７に示すように、円筒型の二次電池６を皿状接続体７で直線状に連結している。電源モジュール１の両端には、正極端子と負極端子からなる電極端子５を連結している。皿状接続体が電池を直線状に連結する構造を、図８に示している。この構造の電池モジュール１は、皿状接続体７の円盤部７Ａを、円筒型電池６の正極に溶接して接続している。皿状接続体７の円盤部７Ａは、円筒型電池６の正極に溶接するプロジェクション７ａを設けている。皿状接続体７のプロジェクション７ａが正極に溶接されるとき、プロジェクション７ａの上面に溶接用電極棒が押圧される。皿状接続体７と円筒型電池６とのショートを阻止するために、皿状接続体７と円筒型電池６との間に、リング状に絶縁体１０が挟着される。
【００２４】
さらに、皿状接続体７は、フランジ部７Ｂの内側に円筒型電池６を挿入して、フランジ部７Ｂを円筒型電池６の負極である外装缶６Ａに溶接する。フランジ部７Ｂも、円盤部７Ａと同じように、内面に設けたプロジェクション７ａを外装缶６Ａに溶接する。このとき、フランジ部７Ｂには、プロジェクション７ａの外側に溶接用電極棒が押圧される。
【００２５】
直列に連結される電池６は、皿状接続体７を使用することなく、図９に示すように、Ｕ曲したリード板１１の対向面を互いに溶接して連結することもできる。この図の電池モジュール１は、電池６を放電させる方向に、大電流をパルス通電して、Ｕ曲したリード板１１の対向面を溶着する。リード板１１は、たとえば、１ＫＡの電流を約１５ミリ秒間流す大電流パルス通電で溶着できる。
【００２６】
さらに、電池６は、図１０の断面図に示すように、電池６の＋−の電極の間に金属板１２を挟着する状態で、電池６を放電させる方向に大電流パルス通電処理をして、金属板１２を電池６の電極に溶着することもできる。
【００２７】
さらにまた、図１１に示すように、電池６の間に金属板を挟着することなく、電池６の＋−の電極を直接に溶着することもできる。この電池６は、正極端子である封口板の上部表面に円錐状の突起を設け、この突起を隣接する電池６の負極端子に大電流パルス通電して溶接している。
【００２８】
互いに直列に連結された電池モジュール１は、図１２と図１３に示すように、電池６の正極側には正極端子５Ａを接続し、負極側には負極端子５Ｂを接続する。正極端子５Ａの中央凸部と、負極端子５Ｂは、四角柱状に成形している。正極端子５Ａの中央凸部と、負極端子５Ｂとを四角柱状とするのは、エンドプレート３に設けた開口窓２０に嵌入して、複数の電池モジュール１を位置決めして接続するためである。正極端子５Ａと負極端子５Ｂである電極端子５は、パスバー４を連結する雌ネジ孔５ａを中心に設けている。
【００２９】
電源モジュール１を内蔵するホルダーケース２は、図４の分解斜視図において上下に図示している蓋ケース２Ａと、上下の蓋ケース２Ａの間に配設される中間ケース２Ｂとを備える。蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、全体をプラスチックで成形している。蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、電源モジュール１と温度センサー１３を挟着して定位置に保持するために、ホルダーリブ１５を一体成形している。図に示す蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂは、両端縁と中間に、複数列のホルダーリブ１５を平行に設けている。ホルダーリブ１５は、蓋ケース２Ａの内面と、中間ケース２Ｂの両面に設けられる。ホルダーリブ１５は、円筒状の電源モジュール１を定位置に保持するために、電源モジュール１の外形に沿って湾曲している半円状の保持凹部１５Ａを設けている。ホルダーリブ１５の保持凹部１５Ａは、電源モジュール１の表面に沿う形状に成形される。したがって、電源モジュール１が多角柱状である場合、保持凹部１５Ａの形状は多角柱に沿う形状に成形される。
【００３０】
ホルダーケース２は、図３と図１４に示すように、ホルダーリブ１５に直交する方向に温度センサー１３を装着する。ただし、これ等の図は温度センサー１３を一部に装着する状態を示しているが、温度センサー１３は電源モジュール１を装着する全ての部分に装着される。これ等の図に示すホルダーケース２に一体成形しているホルダーリブ１５は、図１５の断面図に示すように、温度センサー１３を装着するためのセンサー溝１７を、保持凹部１５Ａの一部に設けている。図のホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａの底部にセンサー溝１７を設けている。ホルダーリブ１５は、センサー溝１７に温度センサー１３を入れ、保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて、温度センサー１３と電源モジュール１を挟着する。センサー溝１７は、温度センサー１３を移動しない状態で嵌入できる大きさに開口される。
【００３１】
温度センサー１３は、電源モジュール１の温度を検出できる素子である。温度センサー１３は、温度で電気抵抗が変化する温度検出素子１３Ａを、センサーリード１３Ｂで直線状に連結したものである。図の温度センサー１３は、温度検出素子１３ＡをＰＴＣとしている。ただし、温度検出素子１３Ａには、電源モジュール１の温度を検出できる全ての素子、たとえば、ＰＴＣに代わってサーミスタ等も使用できる。
【００３２】
温度検出素子１３Ａは、センサーリード１３Ｂを介して直列に接続している。温度検出素子を直列に接続している温度センサーは、全ての温度センサーを直列に接続して、いずれかの電源モジュールの温度が異常に高くなったことを検出できる。複数の電池を直列に接続している電源モジュールの温度を検出する温度センサーは、各々の電池に接触する複数の温度検出素子を直列に接続している。そして、各温度検出素子は、電源モジュールの各々の電池の表面に接触する位置に連結される。ただし、ひとつの電源モジュールの温度をひとつの温度検出素子で検出し、あるいは、電源モジュールを複数のブロックに区分して、区分されたブロックの温度を温度検出素子で検出することもできる。
【００３３】
ＰＴＣのように、温度が高くなると電気抵抗が大きくなる温度検出素子は、複数の素子を直列に接続して、電源モジュールの温度が異常に高くなったことを検出できる。サーミスタのように、温度が高くなると電気抵抗が小さくなる温度検出素子は、複数の素子を並列に接続して、電源モジュールの温度が異常に高くなったことを検出できる。複数の温度検出素子を、直列あるいは並列に連結している温度センサーは、一対のリード線で、複数の温度検出素子が異常に高い温度を検出したことを検出できる。ただし、この温度センサーは、異常な温度になった電源モジュールや電池を特定できない。ただ、いずれの電源モジュールの温度が異常に高くなっても、電源モジュールを保護するために、電流を小さく制御するので、電源モジュールを特定できない温度センサーも有効に使用できる。複数の温度検出素子にセンサーリードを接続して、各センサーリードを外部に引き出して、電源モジュールの温度を検出することもできる。
【００３４】
温度センサー１３は、図１４と図１５に示すように、ホルダーリブ１５のセンサー溝１７に入れられて、ホルダーケース２の定位置にセットされる。この図の温度センサー１３は、ホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結しており、この緩衝パッキン１６とセンサー溝１７との間に温度センサー１３を装着している。この構造のホルダーケース２は、温度センサー１３を緩衝パッキン１６でホルダーリブ１５に外れないように装着できる。ただし、ホルダーケース２は、図示しないが、緩衝パッキン１６と電源モジュール１との間に温度センサー１３を装着することもできる。この構造の温度センサー１３は、電源モジュール１の表面により接近できる特長がある。
【００３５】
さらに、図１４と図１６に示すホルダーケース２は、温度センサー１３を電源モジュール１の表面に向かって弾性的に押圧する弾性体１４を固定している。弾性体１４は、ホルダーリブ１５の間であって、温度検出素子１３Ａを設けている部分に固定される。この構造のホルダーケース２は、弾性体１４でもって、温度検出素子１３Ａを電源モジュール１の表面に密着できる。
【００３６】
温度センサー１３を装着しているホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに電源モジュール１を嵌着して、定位置に挟着する状態で保持する。図のホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに沿ってゴム状弾性体１４の緩衝パッキン１６を連結して、電池の耐衝撃性を向上している。図１４のホルダーケース２は、中間に設けている２列のホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結して、その他のホルダーリブ１５には緩衝パッキン１６を連結していない。ただし、本発明のホルダーケース２は、全てのホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結することもでき、また、１列または３列以上のホルダーリブ１５に緩衝パッキン１６を連結することもできる。
【００３７】
ホルダーリブ１５は、緩衝パッキン１６を連結している列と、緩衝パッキン１６を連結していない列とで、多少形状を変更している。緩衝パッキン１６を連結するホルダーリブ１５は、緩衝パッキン１６を連結しないホルダーリブ１５よりも低く成形している。ホルダーリブ１５と電源モジュール１との間に緩衝パッキン１６を配設して、緩衝パッキン１６を電源モジュール１の表面に密着させるためである。緩衝パッキン１６を連結しないホルダーリブ１５は、緩衝パッキン１６が電源モジュール１を挟着して保持する状態において、先端縁を電源モジュール１の表面に接触し、あるいは接近させる形状に成形している。
【００３８】
緩衝パッキン１６は、図１７に示すように、ホルダーリブ１５に沿う形状に成形している。ホルダーリブ１５は、複数列の電源モジュール１を嵌入して保持できる保持凹部１５Ａを設けて、先端縁を凹凸のある波形に成形している。このホルダーリブ１５に連結するために、緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５の波形に沿う波形に成形している。波形の緩衝パッキン１６は、波形の保持凹部１５Ａに沿ってホルダーリブ１５に連結される。
【００３９】
さらに、緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５に簡単かつ容易に、しかも連結した状態で位置ずれしないように、ホルダーリブ１５の先端縁に沿って嵌入できる嵌着溝を縦に延長して設けている。緩衝パッキン１６は、嵌着溝をホルダーリブ１５の先端縁に嵌入して、ホルダーリブ１５の定位置に装着される。この状態でホルダーリブ１５に連結される緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５に接着することなく、定位置に装着することができる。ただ、緩衝パッキン１６は、局部的にホルダーリブ１５に接着して固定することもできるのは言うまでもない。
【００４０】
緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５のセンサー溝１７に連結される部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている。センサー溝１７に配設される電源モジュール１の凸部に、緩衝パッキン１６を押圧する状態で接触させて、安定して保持させるためである。図に示す緩衝パッキン１６は、ホルダーリブ１５のセンサー溝１７に連結される部分にスリット１６Ａを設けて、この部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている。スリット１６Ａは、嵌着溝に連通して設けており、スリット両側に位置する部分を、センサー溝１７に橋をかける状態で配設している。
【００４１】
さらに、図に示す緩衝パッキン１６は、電源モジュール１に接触して押圧する面に、局部的に突出する凸部１６Ｂを設けている。凸部１６Ｂは、電源モジュール１と平行に延長された凸条の形状に成形している。この構造の緩衝パッキン１６は、凸部１６Ｂを局部的に電源モジュール１に密着させて、電源モジュール１を好ましい弾性で押圧して保持できる特長がある。
【００４２】
以上の構造の電源装置は、ホルダーリブ１５と直交する方向に温度センサー１３を装着している。温度センサーは、図１８の平面図と図１９の断面図に示すように、ホルダーリブ１５と平行に装着することもできる。この図は蓋ケース２Ａの平面図で、ホルダーリブ１５の間に、ホルダーリブ１５と平行に温度センサー１３を装着している。温度センサー１３は弾性体１４を介して蓋ケース２Ａに固定している。弾性体１４は、両面に両面接着テープを接着している。両面接着テープは、弾性体１４を介して温度センサー１３を蓋ケース２Ａに接着して固定する。さらに、温度センサー１３は、蓋ケース２Ａに設けたセンサー溝１７に嵌着して定位置に装着している。蓋ケース２Ａは、電源モジュール１の谷間に突出する凸条２ａを成形しており、この凸条２ａにセンサー溝１７を設けている。センサー溝１７は、温度センサー１３を正確な位置に装着する。センサー溝１７に温度センサー１３を入れて、両面接着テープや接着材で付着する構造は、温度センサー１３を正確な位置に外れないように装着できる特長がある。ただ、本発明の電源装置は、温度センサーを、必ずしも両面接着テープや接着材で接着して固定する必要はない。それは、ホルダーケースに装着される電源モジュールが、温度センサーをホルダーケースに押し付けて、移動しない状態にするからである。
【００４３】
図１８と図１９は、ホルダーケース２の蓋ケース２Ａに温度センサー１３を装着する構造を示している。温度センサーは、蓋ケースではなくて中間ケースに装着することもできる。中間ケースに装着される温度センサーは、中間ケースに設けているホルダーリブの間に装着される。中間ケースは、ホルダーリブを連結しているロッドにセンサー溝を設けて、温度センサーを定位置に装着する。中間ケースに連結される温度センサーは、好ましくは、両面接着テープや接着材を介して、中間ケースのロッドに付着する。ロッドの間に配設される温度検出素子を、電源モジュールの表面に接近させるためである。
【００４４】
以上の構造のホルダーケースは、以下の状態で組み立てて、電源モジュールを平行に保持する。
▲１▼ 蓋ケース２Ａのホルダーリブ１５に温度センサー１３を装着し、あるいは、ホルダーリブ１５の間に温度センサー１３を装着する。温度センサー１３は、ホルダーリブ１５に設けたセンサー溝１７、あるいは、蓋ケース２Ａの凸条に設けたセンサー溝１７に入れて定位置に装着される。
▲２▼ 下側の蓋ケース２Ａを水平に置いて、ホルダーリブの保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて平行に並べる。図の蓋ケース２Ａは、ホルダーリブ１５に８列に電源モジュール１を並べる。電源モジュール１は、両端面を同一平面とするように、ホルダーリブ１５に並べる。
▲３▼ 下側の蓋ケース２Ａに中間ケース２Ｂを載せる。中間ケース２Ｂは、下面に突出しているホルダーリブの保持凹部１５Ａに、電源モジュール１を入れて、決められた位置に積層される。
▲４▼ 中間ケース２Ｂの上面に突出しているホルダーリブの保持凹部１５Ａに電源モジュール１を入れて平行に並べる。このときも、電源モジュール１の両端が同一平面となるように、電源モジュール１を並べる。
▲５▼ 上側の蓋ケース２Ａを、電源モジュール１の上に載せて、蓋ケース２Ａを定位置に積層する。この状態で、蓋ケース２Ａの下面に突出しているホルダーリブ１５は、保持凹部１５Ａに電源モジュール１が案内される。
▲６▼ 上下の蓋ケース２Ａを連結ネジで連結して、上下の蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂとを連結して固定する。連結ネジは上下の蓋ケース２Ａと中間ケース２Ｂを貫通して、これ等を連結する。連結ネジは、上下の蓋ケース２Ａの四隅部とその中間を連結する。
【００４５】
以上の組み立て工程は、蓋ケースのホルダーリブに温度センサーを装着する。ただし、温度センサーは、中間ケースのホルダーリブに連結して、電源モジュールの表面に配設することもできる。さらに、２段の中間ケースを使用して、電源モジュールを３段に収納するホルダーケースは、中間ケースと蓋ケースのホルダーリブに温度センサーを装着して、全ての電源モジュールの表面に温度センサーを配設することもできる。
【００４６】
以上の状態で、定位置に電池を保持しているホルダーケースに、エンドプレートが固定される。エンドプレートは、ホルダーケースの電池を直列に接続するパスバーを内蔵している。パスバーを定位置に保持するエンドプレートは、図２０の分解斜視図に示すように、互いに積層状態で連結される本体部３Ａとカバー部３Ｂを備える。本体部とカバー部は、プラスチックで別々に一体成形して製造される。本体部は、電池と対向する側に配設され、カバー部は本体部の背面に配設される。
【００４７】
本体部３Ａは、電源モジュール１を直列に連結するパスバー４を背面に配設している。ここに配設されるパスバー４は、本体部３Ａとカバー部３Ｂとの間に挟着されて、エンドプレート３の定位置に保持される。
【００４８】
図の本体部３Ａは、パスバー４を定位置に保持するためのパスバー嵌着凹部１８を背面に成形している。パスバー嵌着凹部１８は、金属板であるパスバー４を定位置に嵌着できるように、長方形のパスバー４の外形にほぼ等しく、正確にはこれよりも多少大きな長方形である。図２０に示す本体部３Ａは、パスバー嵌着凹部１８を、横方向に延長して設けている。
【００４９】
パスバー嵌着凹部１８の開口部には、パスバー４が出るのを阻止するストッパ爪１９をプラスチック製の本体部３Ａに一体成形して設けている。ストッパ爪１９は、パスバー嵌着凹部１８の開口部から内側に突出して設けられる。パスバー嵌着凹部１８の両端部分には、ここに入れたパスバー４の両端部を、電源モジュール１の電極端子５に連結するための開口窓２０を設けている。
【００５０】
図４に示すホルダーケース２は、上下２段で、各段に８列の電源モジュール１を収納している。この電源モジュール１は、一方のエンドプレート３に横方向に内蔵されるパスバー４で一端を直列に連結して、他方のエンドプレート３に縦方向に内蔵されるパスバー４で直列に連結して、全ての電源モジュール１を直列に連結する。
【００５１】
パスバー嵌着凹部１８の両端部に開口された開口窓２０は、電池６の電極に固定している電極端子５を回転しない状態で嵌入できる形状に開口される。図に示す電源モジュール１は、方形状の電極端子５を両端に固定している。この電極端子５を嵌入するために、開口窓２０は電極端子５の外形にほぼ等しく、正確には電極端子５よりも多少大きな内形に開口されている。この構造の本体部３Ａは、電源モジュール１の電極端子５を開口窓２０に嵌入して、電源モジュール１を回転しないように保持して、パスバー４を連結できる。
【００５２】
さらに、図に示す本体部３Ａは、リード線を定位置に保持するリード線溝２１を設けている。リード線溝２１は、パスバー嵌着凹部１８と平行に設けられる。リード線溝２１の開口部にも、リード線が出るのを阻止するストッパ爪２２を設けている。ストッパ爪２２は、リード線溝２１の開口部の対向する位置に配設される。対向するストッパ爪２２の間隔は、リード線の太さにほぼ等しい。このストッパ爪２２は、リード線をリード線溝２１に入れやすく、リード線をリード線溝２１から出難くできる。
【００５３】
リード線は、各電源モジュール１の電圧を検出するために、ヒューズ８を介してパスバー４に接続される。本体部３Ａは、ヒューズ８を定位置に配設するために、ヒューズ凹部２３を設けている。ヒューズ凹部２３はリード線溝２１に連結して設けられる。ヒューズ凹部２３とパスバー嵌着凹部１８との間の壁には、ヒューズ８をパスバー４に連結するリード板を配設する切欠２４を設けている。
【００５４】
さらに、本体部３Ａは、温度センサー１３のセンサーリード１３Ｂを連結するセンサー連結板２５を装着する連結板嵌着凹部２６を背面に設けている。連結板嵌着凹部２６は、パスバー嵌着凹部１８に隣接して、パスバー嵌着凹部１８よりも外側にあって、パスバー嵌着凹部１８と平行に設けられる。連結板嵌着凹部２６の開口部にも、パスバー嵌着凹部１８と同じように、センサー連結板２５が出るのを阻止するストッパ爪を一体成形して設けるのがよい。
【００５５】
連結板嵌着凹部２６に嵌入されるセンサー連結板２５は、ホルダーケース２に装着される温度センサー１３を直列に連結する。このセンサーリード１３Ｂがセンサー連結板２５に連結されて、全ての温度センサー１３は直列に連結される。図１８に示すように、ホルダーリブ１５と平行に温度センサー１３を装着するホルダーケース２は、温度センサー１３のセンサーリード１３Ｂが突出する面に、センサーリード１３Ｂを連結するセンサー連結板を配設する。
【００５６】
センサーリード１３Ｂをセンサー連結板２５に連結するために、本体部３Ａは、センサーリード１３Ｂを通過させる連結孔２７を貫通して設けている。連結孔２７は、連結板嵌着凹部２６の端部に隣接して、連結板嵌着凹部２６よりも外側に開口されている。電源モジュール１から突出するセンサーリード１３Ｂは、本体部３Ａの連結孔２７を通過してセンサー連結板２５に連結されて、全ての温度センサー１３を直列に連結する。互いに直列に接続された温度センサー１３は、リード線を介して、外部に検出信号を出力する。
【００５７】
本体部３Ａは、カバー部３Ｂを定位置に保持するために、背面に突出して周縁に沿って周壁２８を一体成形して設けている。周壁２８のある本体部３Ａは、カバー部３Ｂを正確に位置ずれしないように積層して固定できる。
【００５８】
カバー部３Ｂは、本体部３Ａの背面に積層して固定されて、パスバー嵌着凹部１８と連結板嵌着凹部２６とリード線溝２１の開口部を閉塞する。この状態で、本体部３Ａとカバー部３Ｂは、パスバー４とセンサー連結板２５とリード線とを挟着する状態で、定位置に保持する。本体部３Ａにカバー部３Ｂを連結して固定する状態で、パスバー４とセンサー連結板２５とリード線とは、定位置にセットされて外部に出ることはない。カバー部３Ｂは外形を、本体部３Ａに設けた周壁２８の内形にほぼ等しくしている。ここに嵌入して、カバー部３Ｂを本体部３Ａの定位置に積層するためである。
【００５９】
図２０に示すカバー部３Ｂは、本体部３Ａに設けている開口窓２０と同じ位置に開口窓２０を開口している。このエンドプレート３は、本体部３Ａとカバー部３Ｂの両方の対向する位置に開口窓２０を開口して、エンドプレート３に内蔵されるパスバー４を電源モジュール１の電極端子５に止ネジ３０で連結できる。
【００６０】
さらに、カバー部３Ｂは、電源モジュール１のセンサーリード１３Ｂをセンサー連結板２５に連結するための切欠部３１を外周に設けている。切欠部３１は、開口窓２０の外側に配設される。そして、カバー部３Ｂは、外周と開口窓２０の周縁に沿って、凸条を一体成形して設けている。凸条は、カバー部３Ｂを補強すると共に、開口窓２０や切欠部３１からエンドプレート３の内部に水等が侵入するのを有効に防止する。
【００６１】
図２０のカバー部３Ｂは、リード線を外部にエンドプレート３から引き出すための引出開口３２を両端部に開口している。リード線溝２１にセットされたリード線は、引出開口３２から外部に引き出される。
【００６２】
カバー部３Ｂを本体部３Ａの周壁２８に嵌入して連結できるように、カバー部３Ｂは、ストッパ凸部３３を外周面に一体成形して設けている。図に示すカバー部３Ｂは、全体の形状を方形状としているカバー部３Ｂの各辺に、複数個のストッパ凸部３３を突出するように成形している。このストッパ凸部３３を案内するストッパ凹部３４は、本体部３Ａの周壁２８の内面に設けられる。
【００６３】
以上の嵌着構造で、カバー部３Ｂと本体部３Ａとを連結しているエンドプレート３は、カバー部３Ｂを本体部３Ａに簡単かつ容易に、しかも迅速に脱着して連結できる特長がある。ただ、カバー部は、スポット溶着、局部的な接着、ネジ止等の構造で本体部に連結することもできる。
【００６４】
以上の構造のエンドプレート３は、本体部３Ａに、パスバー４とセンサー連結板２５とヒューズ８とを決められた位置に配設して、背面にカバー部３Ｂを固定する。この状態で、電源モジュール１を定位置に保持しているホルダーケース２にエンドプレート３を固定し、カバー部３Ｂの開口窓２０に入れる止ネジ３０で、エンドプレート３のパスバー４を電源モジュール１の電極端子５に連結する。エンドプレート３をホルダーケース２に連結した状態で、パスバー４を電極端子５に簡単に能率よく連結できる。ただ、エンドプレート３は、パスバー４を電源モジュール１の電極端子５に連結した後、ホルダーケース２に連結して固定することもできる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の電源装置は、能率よく低コストに組み立てできる優れた特長がある。それは、本発明の電源装置が、電源モジュールを定位置に収納するホルダーケースを、蓋ケースと中間ケースで構成すると共に、蓋ケースと中間ケースに設けたホルダーリブに、電源モジュールを複数列に並べて定位置に保持させると共に、このホルダーリブに設けたセンサー溝に温度センサーを装着しているからである。この構造の電源装置は、従来のように、電源モジュールの決められた位置に正確に温度センサーを固定する必要がない。温度センサーは、ホルダーリブに設けたセンサー溝にセットして、正確に定位置に配設され、しかも、電源モジュールの表面に対向する位置に配設される。
【００６６】
とくに、この構造の電源装置は、温度センサーと電源モジュールの両方を簡単かつ容易に、しかも能率よくホルダーケースの定位置に装着できるので、温度センサーと一緒に、電源モジュールも能率よくホルダーケースの定位置に装着できる特長がある。さらに、蓋ケースと中間ケースに設けているホルダーリブが、電源モジュール及び温度センサーを、挟着する状態で定位置に保持するので、温度センサーを電源モジュールの表面に密着させる状態とし、さらに、電源モジュールとホルダーリブとの間に隙間ができない構造として、能率よく組み立てできる特長がある。
【００６７】
さらに、本発明の電源装置は、温度センサーを電源モジュールの正確な位置に、正確な姿勢で固定する必要がない。温度センサーは、ホルダーリブのセンサー溝にセットして正確に定位置に装着できる。このため、電源モジュールの製造コストを相当に安価にできる。さらに、ホルダーケースを蓋ケースと中間ケースとに分割して成形し、しかも、ホルダーリブにセンサー溝を成形して、温度センサーを定位置にセットできるので、温度センサーのみでなく、ホルダーケースも安価に製造できて、全体のトータルコストを相当に安価にできる特長も実現される。
【００６８】
さらにまた、本発明の電源装置は、単一構造のホルダーケースを使用して、収納する電源モジュールの数を変更して、各々の電源モジュールの表面に温度センサーを配設できる特長もある。それは、中間ケースを積層する段数を変更して、電源モジュールと温度センサーの数を変更できるからである。たとえば、図に示すように、蓋ケースの間に１段の中間ケースを備える構造では、電源モジュールを２段に収納できるが、中間ケースを２層に積層して使用することにより、電源モジュールを３段に収納して、電源モジュールの数を多くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電源装置を示す分解斜視図
【図２】図１の電源装置に内蔵される電源モジュールの斜視図
【図３】本発明の実施例にかかる電源装置のホルダーケースの一部を示す分解斜視図
【図４】本発明の実施例にかかる電源装置のホルダーケースの一部を示す分解斜視図
【図５】本発明の実施例にかかる電源装置のホルダーケースを示す分解斜視図
【図６】図５に示す電源装置の電源モジュールを接続する状態を示す回路図
【図７】ホルダーケースに内蔵される電源モジュールの側面図
【図８】図７に示す電源モジュールの電池の連結構造を示す分解断面図
【図９】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１０】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１１】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を示す断面図
【図１２】図７に示す電源モジュールの正極側の電極端子の連結構造を示す分解断面図
【図１３】図７に示す電源モジュールの負極側の電極端子の連結構造を示す分解断面図
【図１４】図３に示す蓋ケースの平面図
【図１５】図１４に示す蓋ケースの一部断面図
【図１６】図１４に示す蓋ケースの一部断面図
【図１７】図３に示すホルダーケースのホルダーリブに連結される緩衝パッキンの拡大斜視図
【図１８】本発明の他の実施例にかかる蓋ケースの平面図
【図１９】図１８に示す蓋ケースの一部断面図
【図２０】図５に示すホルダーケースに装着されるエンドプレートの分解斜視図
【符号の説明】
１…電源モジュール
２…ホルダーケース ２Ａ…蓋ケース ２Ｂ…中間ケース
２ａ…凸条
３…エンドプレート ３Ａ…本体部 ３Ｂ…カバー部
４…パスバー
５…電極端子 ５Ａ…正極端子 ５Ｂ…負極端子
５ａ…雌ネジ孔
６…電池 ６Ａ…外装缶
７…皿状接続体 ７Ａ…円盤部 ７Ｂ…フランジ部
７ａ…プロジェクション
８…ヒューズ
９…リード線
１０…絶縁体
１１…リード板
１２…金属板
１３…温度センサー １３Ａ…温度検出素子 １３Ｂ…センサーリード
１４…弾性体
１５…ホルダーリブ １５Ａ…保持凹部
１６…緩衝パッキン １６Ａ…スリット １６Ｂ…凸部
１７…センサー溝
１８…パスバー嵌着凹部
１９…ストッパ爪
２０…開口窓
２１…リード線溝
２２…ストッパ爪
２３…ヒューズ凹部
２４…切欠
２５…センサー連結板
２６…連結板嵌着凹部
２７…連結孔
２８…周壁
３０…止ネジ
３１…切欠部
３２…引出開口
３３…ストッパ凸部
３４…ストッパ凹部
３５…ホルダー ３５Ａ…両端壁 ３５Ｂ…中間壁
３５ａ…貫通孔 ３５ｂ…貫通孔
３６…ゴムシート ３６Ａ…防振ゴムリング
Claims (8)
- 複数の電源モジュール(1)をホルダーケース(2)に平行に保持している電源装置において、
ホルダーケース(2)が、両面に配設される蓋ケース(2A)と、蓋ケース(2A)の間に配設される中間ケース(2B)とを備え、中間ケース(2B)の両面と、蓋ケース(2A)の内面に、電源モジュール(1)を複数列に並べて定位置に挟着して保持するホルダーリブ(15)を設けており、
このホルダーリブ(15)で定位置に保持される電源モジュール(1)の表面に位置して、蓋ケース(2A)と中間ケース(2B)のいずれかまたは両方に、温度センサー(13)を装着し、
ホルダーリブ (15) に、温度センサー (13) と電源モジュール (1) を平行に装着して、温度センサー (13) を電源モジュール (1) の表面に配設し、
ホルダーリブ (15) が、電源モジュール (1) を嵌着するための保持凹部 (15A) を有し、この保持凹部 (15A) の一部に、温度センサー (13) を配設するセンサー溝 (17) を設けており、センサー溝 (17) に温度センサー (13) を配設して、保持凹部 (15A) に電源モジュール (1) を配設し、
蓋ケース (2A) と中間ケース (2B) が、複数列のホルダーリブ (15) を有し、複数列のホルダーリブ (15) に直交する方向に延長して、直線状に保持凹部 (15A) とセンサー溝 (17) とを設けていることを特徴とする電源装置。 - 複数の電源モジュール (1) をホルダーケース (2) に平行に保持している電源装置において、
ホルダーケース (2) が、両面に配設される蓋ケース (2A) と、蓋ケース (2A) の間に配設される中間ケース (2B) とを備え、中間ケース (2B) の両面と、蓋ケース (2A) の内面に、電源モジュール (1) を複数列に並べて定位置に挟着して保持するホルダーリブ (15) を設けており、
このホルダーリブ (15) で定位置に保持される電源モジュール (1) の表面に位置して、蓋ケース (2A) と中間ケース (2B) のいずれかまたは両方に、温度センサー (13) を装着し、
蓋ケース (2A) と中間ケース (2B) が、複数列のホルダーリブ (15) を有し、複数列のホルダーリブ (15) の間に、ホルダーリブ (15) と平行な方向に延長して、蓋ケース (2A) と中間ケース (2B) のいずれか又は両方に、直線状にセンサー溝 (17) とを設けており、このセンサー溝 (17) に温度センサー (13) を装着していることを特徴とする電源装置。 - 複数の電源モジュール (1) をホルダーケース (2) に平行に保持している電源装置において、
ホルダーケース (2) が、両面に配設される蓋ケース (2A) と、蓋ケース (2A) の間に配設される中間ケース (2B) とを備え、中間ケース (2B) の両面と、蓋ケース (2A) の内面に、電源モジュール (1) を複数列に並べて定位置に挟着して保持するホルダーリブ (15) を設けており、
このホルダーリブ (15) で定位置に保持される電源モジュール (1) の表面に位置して、蓋ケース (2A) と中間ケース (2B) のいずれかまたは両方に、温度センサー (13) を装着し、
ホルダーリブ (15) に緩衝パッキン (16) を連結しており、緩衝パッキン (16) と電源モジュール (1) との間に、または、センサー溝 (17) と緩衝パッキン (16) の間に温度センサー (13) を配設していることを特徴する電源装置。 - 温度センサー(13)が、複数の温度検出素子(13A)をセンサーリード(13B)で直線状に連結したものである請求項１乃至３に記載される電源装置。
- 温度検出素子(13A)がＰＴＣである請求項１乃至３に記載される電源装置。
- 電源モジュール(1)が、複数の二次電池を直列に接続したもので、各々の温度検出素子(13A)が、各々の二次電池の表面に配設されてなる請求項１乃至３に記載される電源装置。
- 緩衝パッキン(16)が、センサー溝(17)に連結される部分を細く成形して、柔軟に変形できる形状としている請求項３に記載される電源装置。
- ホルダーケース(2)に、温度センサー(13)を電源モジュール(1)の表面に向かって弾性的に押圧する弾性体(14)を配設している請求項１乃至３に記載される電源装置。
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