JP4055257B2

JP4055257B2 - Electric vehicle junction box storage structure and storage method

Info

Publication number: JP4055257B2
Application number: JP23918598A
Authority: JP
Inventors: 雅彦安ヶ平
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP2000062473A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッテリを動力源とする電気自動車のジャンクションボックス格納構造および格納方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリを動力源とする電気自動車は、例えば特開平７−８１４３２号公報に記載されているように、複数のバッテリを搭載したバッテリフレームを車体のフロア下面に取り付けることで、バッテリの搭載を行っている。
【０００３】
図８は、上記したようなバッテリフレームユニットの分解斜視図である。バッテリフレーム１は、複数のバッテリ３を搭載可能であるとともに、矢印Ｆで示す車体前方側端部には、ジャンクションボックス４が搭載可能であり、その上部開口に、カバー５が被せられた状態で、車体下面のフロアメンバに、ボルト・ナットなどを利用して固定される。このとき、バッテリフレーム１内への水の侵入を防止するために、バッテリフレーム１と車体側との間に、シール材が介装されている。
【０００４】
また、バッテリフレーム１の車体前方側の端面には、吸気ダクト７，９が装着され、同矢印Ｒで示す車体後方側の端面には、排気ダクト１１，１３，１５，１７および排気用ファン１９がそれぞれ装着されている。排気用ファン１９の駆動により吸気ダクト７，９から吸入された空気は、バッテリフレーム１内に導入されてバッテリを冷却し、排気ダクト１１，１３，１５，１７から外部へ排出される。
【０００５】
複数のバッテリ３は相互に直列に接続されており、ジャンクションボックス４は、この直列接続されたバッテリ３と図示しない走行駆動用モータ側とを接続するもので、図９に分解斜視図として示す。ベース板２１上には、ヒューズ２３、電流センサ２５およびリレー２７がそれぞれ２個、絶縁劣化センサ２９が１個取付られ、ヒューズ２３とリレー２７との間およびリレー２７相互間は、バスバー３１によって電気的に接続された状態となる。バスバー３１は、ボルト３２ａあるいはナット３２ｂにより固定される。
【０００６】
電流センサ２５は、バスバー３１を流れる電流を、磁力線の検知により測定し、絶縁劣化センサ２９は、ジャンクションボックス４の外部における各部の絶縁度を測定する。
【０００７】
これら各種部品の両端側方のベース板２１上には、側壁３３が形成され、この側壁３３相互間の各種部品を覆うボックスカバー３５がベース板２１に固定される。
【０００８】
上記ベース板２１とボックスカバー３５との間には、シール材３７，３９を介装して水密構造としており、これにより、バッテリフレーム１内への冷却空気導入時に侵入する水のジャンクションボックス４内への侵入を防止している。
【０００９】
ベース板２１の両側壁３３からはハーネス４１，４３が引き出され、これら各ハーネス４１，４３は、バッテリ３側および走行駆動用モータ側にそれぞれ接続される。また、電流センサ２５、リレー２７および絶縁劣化センサ２９には、リード線４５が接続され、このリード線４５は、ボックスカバー３５の上部に設けたリード線引出部４７の貫通孔４７ａから外部に引き出される。上記リード線引出部４７は、カバー５の孔５ａを介して外部に露出している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来構造では、バッテリフレーム１内に導入する冷却空気とともに水が侵入することから、水密構造体としてあり、そのためにベース板２１、ボックスカバー３５およびシール材３７，３９などかならる専用の筐体が必要となってバッテリフレームユニットとして重量増しを招いている。その結果バッテリの積載量が少なくなって希望とする電圧値が得られなくなり、適用可能な車両が限られたものとなって汎用性の低いものとなる。
【００１１】
また、ヒューズ２３とリレー２７との接続などには、バスバー３１を用いておい、このバスバー３１はボルト３２ａやナット３２ｂにより締結固定する構造であるため、構成部品が多くなり、このため強電系の接続品質保証が不充分となる。
【００１２】
そこで、この発明は、バッテリと走行駆動用モータ側とを接続するジャンクションボックスをより軽量化し、ジャンクションボックスの内部における強電系の接続品質保証を容易なものとすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、バッテリセルが収容されるバッテリケース内に、ヒューズやリレーなど各種部品を備えて、前記バッテリセルと走行駆動用モータ側とを接続するジャンクションボックスを格納した電気自動車のジャンクションボックス格納構造において、前記バッテリケースは、円柱形状を呈する前記バッテリセルを収容可能な円筒形状部分の収容空間を複数備え、かつ、前記ジャンクションボックスは、前記収容空間に収容可能な外形寸法を有して前記バッテリセルと同等の直径を有する円筒内に含まれる構造であり、前記収容空間に、前記バッテリセルと前記ジャンクションボックスを収容した構成としてある。
【００１４】
このような構成の電気自動車のジャンクションボックス格納構造によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケース内のバッテリセルを収容可能な収容空間に格納されるので、ヒューズやリレーなどの各種部品を収容するためのジャンクションボックス専用の筐体が不要となる。
また、上記構成によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケースへの格納作業がバッテリセルと同等に行えて組み付け作業が容易となる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、バッテリセルは両端に電極端子を備えてバッテリケース内に複数直列に収容され、ジャンクションボックスは、前記複数直列接続された最端部のバッテリセルに対して直列接続されるよう両端に接続端子を備え、この両接続端子相互間のベース部に、各種部品が取り付けられている構成としてある。
【００１６】
上記構成によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケース内にバッテリセルと直列に接続された状態で格納でき、バッテリケースへの格納作業がバッテリセルと同様に行える。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２の発明の構成において、バッテリセルの両電極端子は、一方が嵌合突起で他方が嵌合穴で構成され、ジャンクションボックスの両接続端子も、前記バッテリセルと同様に嵌合突起と嵌合穴とで構成されている。
【００１８】
上記構成によれば、ジャンクションボックスとバッテリセルとの接続が、バッテリセル同士と同様に、嵌合突起と嵌合穴とで容易になされる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明の構成において、ヒューズなどの各種部品は、互いに隣接するもの同士の相互に対向する部位に、取付フランジを設けて締結具によって共締めより固定され、両端の接続端子に対向する部位には嵌合部を設けて接続端子に嵌合して固定され、前記取付フランジおよび嵌合部を介して両接続端子相互間が電気的に導通している。
【００２０】
上記構成によれば、両端の接続端子相互間は、ヒューズなどの各種部品に設けた取付フランジおよび嵌合部により電気的に接続されるので、接続部品として別途バスバーが不要となる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれか１項の発明の構成において、バッテリケースは、少なくとも一方の端部に開口部を備え、この開口部には、ジャンクションボックスの一方の接続端子に導通可能な端子部を備えた端子カバーが密閉状に装着される。
【００２２】
上記構成によれば、端子カバーをバッテリケースの開口部に装着することで、ジャンクションボックスの一方の接続端子が、端子カバーの端子部に接続される。
【００２５】
請求項６の発明は、バッテリセルが収容されるバッテリケース内に、ヒューズやリレーなど各種部品を備えて、前記バッテリセルと走行駆動用モータ側とを接続するジャンクションボックスを格納する電気自動車のジャンクションボックス格納方法において、前記バッテリケースの、円柱形状を呈する前記バッテリセルを収容可能な円筒形状部分の複数の収容空間に、前記バッテリセルと、前記収容空間に収容可能な外形寸法を有して前記バッテリセルと同等の直径を有する円筒内に含まれる構造の前記ジャンクションボックスを収容する格納方法としてある。
【００２６】
上記格納方法によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケース内のバッテリセルを収容可能な収容空間に格納されるので、ヒューズやリレーなどの各種部品を収容するためのジャンクションボックス専用の筐体が不要となる。
また、ジャンクションボックスは、バッテリケースへの格納作業がバッテリセルと同等に行えて組み付け作業が容易となる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケース内のバッテリセルを収容可能な収容空間に格納されるので、ヒューズやリレーなどの各種部品を収容するためのジャンクションボックス専用の筐体が不要となり、その分バッテリユニット全体として軽量化が達成でき、バッテリの積載量を増大できて希望とする車両の電圧値を得やすいものとなる。
また、ジャンクションボックスは、バッテリケースへの格納作業がバッテリセルと同等に行えて、組み付け作業が極めて容易なものとなる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケース内にバッテリセルと直列に接続された状態で格納でき、バッテリケースへの格納作業がバッテリセルと同様に行えて、組み付け作業が向上する。
【００２９】
請求項３の発明によれば、ジャンクションボックスとバッテリセルとの接続が、バッテリセル同士と同様に、嵌合突起と嵌合穴とで容易に行え、組み付け作業性が向上する。
【００３０】
請求項４の発明によれば、ジャンクションボックスにおける両端の接続端子相互間は、ヒューズなどの各種部品に設けた取付フランジおよび嵌合部により電気的に接続されるので、接続部品として別途バスバーが不要となり、軽量化が達成できるとともに、バスバーが廃止される分強電系の締結部が減少し、強電系の接続品質保証が容易となる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、ジャンクションボックスの一方の接続端子と、端子カバーの端子部との接続は、端子カバーをバッテリケースの開口部に装着することで、容易に行うことができる。
【００３３】
請求項６の発明によれば、ジャンクションボックスは、バッテリケース内のバッテリセルを収容可能な収容空間に格納されるので、ヒューズやリレーなどの各種部品を収容するためのジャンクションボックス専用の筐体が不要となり、その分バッテリユニット全体として軽量化が達成でき、バッテリの積載量を増大できて希望とする車両の電圧値を得やすいものとなる。
また、ジャンクションボックスは、バッテリケースへの格納作業がバッテリセルと同等に行えて、組み付け作業が極めて容易なものとなる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３５】
図１は、この発明の実施の一形態を示す電気自動車のジャンクションボックス格納構造の分解斜視図であり、図２は、上記した格納構造を備えた電気自動車の側面図である。バッテリセル４９は、円柱形状を呈して両端に電極端子４９ａ，４９ｂを備えたものが複数使用される。このバッテリセル４９を収容するバッテリケース５１は、アルミニウム製の押し出し材で構成されて車幅方向に２個並列に配置され、車体前方側あるいは車体後方側からの拡大された正面図である図３に示すように、車体前後方向に貫通するバッテリ収容空間５３ａを有する円筒形状部５３が、上下２段にそれぞれ４個ずつ全部で８個形成されている。
【００３６】
これらの各バッテリ収容空間５３ａには、上記したバッテリセル４９が３個直列に接続された状態で収容可能であるが、ここでは、バッテリセル４９のほか、バッテリセル４９と直径が同等な円筒内に含まれるジャンクションボックス５５が収容されている。ジャンクションボックス５５は、複数直列に接続されたバッテリセル４９と、このバッテリセル４９の電力が供給される走行駆動用モータ側との間に設けられるもので、リレーおよびヒューズなどの各種部品を備えて全長がバッテリセル４９の２個分あり、一方のバッテリケース５１に１個格納されている。
【００３７】
バッテリケース５１は、図３に示すように、上段側および下段側のそれぞれの４個のバッテリ収容空間５３ａを有する２個のケース単体５６から構成され、これら各ケース単体５６相互が２カ所の結合部５７にて結合固定されている。結合部５７は、１個のケース単体５６における４個のバッテリ収容空間５３ａの中央２個の、相手側のケース単体５６に対向する位置に設けられている。上記した２個のケース単体５６は、上下を逆に配置して使用しているだけで、互いに同一形状である。
【００３８】
上記２個のケース単体５６相互間には、外気を車体前方から導入して同後方に排出する冷却風導入空間５９が形成されている。上部側のケース単体５６の上部には天板６１が、下部側のケース単体５６の下部には底板６３がそれぞれボルトにより固定され、天板６１および底板６３とケース単体５６との間には、冷却風導入空間６５および６７がそれぞれ形成されている。
【００３９】
各ケース単体５６の周囲適宜位置には、図１に示されている端子カバー６９を、バッテリケース５１の車体前後方向両端に固定するためのねじ孔７１が形成されている。端子カバー６９は、バッテリケース５１の車体前後方向両端に、シール材７３を介し、８個のバッテリ収容空間５３ａを密閉状に閉塞して装着するもので、この装着状態でバッテリケース５１側の冷却風導入空間５９に整合する冷却風導入孔６９ａが形成されている。
【００４０】
図４は、前記図１に示されているジャンクションボックス５５の分解斜視図、図５は同平面図、図６は同側面断面図である。このジャンクションボックス５５は、中央のベース部７５の両端に、バッテリセル４９とほぼ同径のボス部７７，７９を備え、ボス部７７の中心には接続端子としての雄端子８１が両側に突出した状態で設けられ、ボス部７９の中心には接続端子としての雌端子８３が外側部分のみ突出した状態で設けられている。上記雄端子８１と雌端子８３とで、嵌合突起と嵌合穴とを構成している。
【００４１】
ベース部７５上には、リレー８５，ヒューズ８７，電流センサ８９，絶縁劣化センサ９１がそれぞれ取り付けられている。リレー８５は、電気自動車のイグニッションキーのオン・オフ操作により作動する。ヒューズ８７は、所定値以上の電流が流れたときに走行駆動用モータ側への電力の供給を遮断する。電流センサ８９は、ジャンクションボックス５５を流れる電流を、磁力線を検知することで測定し、この測定値があらかじめ設定した電流値の範囲外となったときに、図示しないコントローラに信号出力して、所定の動作を行わせる。なお、コントローラは各バッテリセル４９に対する電圧測定および充電などの制御を行う。絶縁劣化センサ９１は、ジャンクションボックス５５の外部における各部の電圧値を測定し、初期設定値に対してどの程度変化しているかで、絶縁度を確認する。
【００４２】
リレー８５の一方の端部には、雌端子８３に嵌合する、雄端子８１と同様な形状の嵌合部としての嵌合雄端子部８５ａが形成され、同他方の端部には、ベース部７５に締結具としてのボルト９３によって取付られる取付用フランジ８５ｂが形成されている。絶縁劣化センサ９１の一方の端部には、雄端子８１に嵌合する、半円筒形状の嵌合部としての嵌合雌端子部９１ａが形成され、同他方の端部には、締結部としてのボルト９５によってベース部７５の取付用ボス部７５ａに取り付けられる取付用フランジ９１ｂが形成されている。
【００４３】
ヒューズ８７は、ベース部７５に取付けるための取付用フランジ８７ａ，８７ｂが両端にそれぞれ形成され、一方の取付用フランジ８７ａは、リレー８５の取付用フランジ８５ｂとボルト９３により共締めされ、他方の取付用フランジ８７ｂは、絶縁劣化センサ９１の取付用フランジ９１ｂとボルト９５により共締めされる。電流センサ８９は、ヒューズ８７の取付用フランジ８７ｂを覆うように配置され、この取付用フランジ８７ｂの両側に位置する固定用フランジ８９ａ，８９ｂを利用してねじ９７により、ベース部７５に固定される。
【００４４】
上記絶縁劣化センサ９１の雌端子部９１ａと取付用フランジ９１ｂとは、絶縁劣化センサ９１の内部で直接連結されており、単に雄端子８１とヒューズ８７側とを電気的に導通させるためのものである。
【００４５】
リレー８５，電流センサ８９および絶縁劣化センサ９１には、それぞれリード線９９が引き出され、このリード線９９は、ボス部７７の外周部分に形成された雌コネクタ１００のベース部７５側の端部に接続される。
【００４６】
図７は、バッテリケース５１に、ジャンクションボックス５５が格納されるとともに、端子カバー６９が装着された状態での図３のＡ−Ａ断面図に相当するもので、端子カバー６９にはバスバー１０１が設けられている。
【００４７】
上記ジャンクションボックス５５の雄端子８１は、端子カバー６９に設けた前記雌端子８３と同様なバスバー１０１の雌端子部１０１ａに嵌合する一方、雌端子８３はジャンクションボックス５５に対して直列に接続されているバッテリセル４９の前記雄端子８１と同様な形状の嵌合突起となる電極端子４９ａに嵌合する。バッテリセル４９の図７では図示されていない右側の電極端子４９ｂは、雌端子８３と同様な嵌合穴を備え、図７では図示されていない右側の端子カバー６９におけるバスバー１０１の電極端子４９ａと同様な形状の雄端子部に嵌合接続される。
【００４８】
これにより、バッテリケース５１の両端の端子カバー６９相互間での１個のジャンクションボックス５５と２個のバッテリセル４９とが電気的に直列に接続されることになる。バッテリセル４９が３個直列に配置された列についても同様にしてこの３個のバッテリセル４９が、両端の端子カバー６９相互間にて嵌合突起と嵌合穴とで相互に嵌合接続される。
【００４９】
図７に示されているバスバー１０１の下部側の図示されていない端部は、雄端子部となって他のバッテリセル４９の嵌合穴を有する雌側の電極端子に嵌合接続する。これにより、図７に示されているジャンクションボックス５５と、その下部側に配置されているバッテリセル４９とが電気的に直列接続されることになる。
【００５０】
このように、上下あるいは並列方向に隣接するジャンクションボックス５５とバッテリセル４９との間あるいはバッテリセル４９相互間が、バスバー１０１を介して接続され、バッテリケース５１内に収容される複数のバッテリセル４９が、ジャンクションボックス５５とともに直列接続されることとなる。直列接続された最端部のバッテリセル４９あるいはジャンクションボックス５５には、例えばリード線が接続されて外部に引き出される。
【００５１】
ジャンクションボックス５５の雌コネクタ１００に対応して端子カバー６９側には、ピン端子からなるカバー側コネクタ１０３が突出して設けられている。端子カバー６９をバッテリケース５１に装着した状態で、雌コネクタ１００にカバー側コネクタ１０３のピン端子が嵌入されて相互が電気的に接続された状態となる。カバー側コネクタ１０３の端子カバー６９内に固定された端部は、端子カバー６９の外部にリード線などにより引き出されて所定の部位に接続される。
【００５２】
図１に示すように、並列配置された２個のバッテリケース５１それぞれの車体後方側の端部には、排気ダクト１０５が装着される。排気ダクト１０５は、車体前方側に開口部が形成され、この開口部に、天板６１および底板６３を装着した状態のバッテリケース５１の端部が挿入された状態で、天板６１および底板６３を固定するためのボルトにより、天板６１および底板６３と共締めによりバッテリケース５１に固定される。
【００５３】
排気ダクト１０５の後面の開口部が形成された部位には排気用ファン１０７が装着される。排気用ファン１０７は、車両停止時に作動して外気を強制的に冷却風導入空間５９に導入する一方、車両走行時に停止して、冷却風導入空間５９に走行風が導入されるものとするが、走行時であっても必要とあれば作動するような構成としてもよい。
【００５４】
上記した天板６１、底板６３、端子カバー６９、排気ダクト１０５および排気用ファン１０７が装着されたバッテリケース５１は、２本の支持ブラケット１０９を用い、図２に示すように、車体１１１のフロア下面１１１ａにボルトにより固定装着される。
【００５５】
上記したような電気自動車のジャンクションボックス格納構造によれば、ジャンクションボックス５５は、バッテリセル４９が収容される密閉されたバッテリケース５１内に格納されるので、水密確保のための専用の筐体が不要となってバッテリケース５１の小型、軽量化が達成される。これにより、バッテリセル４９の積載量が充分なものとなって希望とする電圧値を得ることができ、本バッテリケース５１を利用することでより多くの車両に対応可能となる。
【００５６】
また、ジャンクションボックス５５における両端の雄端子８１と雌端子８３との間は、リレー８５やヒューズ８７などの各種部品に設けた取付用フランジ８５ｂ，８７ａ，８７ｂ，９１ｂや雄端子部８５ａおよび雌端子部９１ａを介して電気的に接続されるので、接続部品として専用のバスバーが不要となり、部品点数が削減されてより軽量化が可能であるとともに、強電系の締結部位は、バスバーを廃止した分削減されることとなり、強電系の接続品質保証が容易となる。
【００５７】
さらに、ジャンクションボックス５５は、バッテリセル４９と同様に、両端に嵌合突起と嵌合穴とからなる接続端子、すなわち雄端子８１および雌端子８３を備えてバッテリセル４９に対して直列に接続され、かつバッテリセル４９の直径と同等な円筒内に含まれる構造としてあるので、バッテリケース５１への格納は、バッテリセル４９と同様にして行うことができ、組み付け作業性が優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示す電気自動車のジャンクションボックス格納構造の分解斜視図である。
【図２】図１のジャンクションボックス格納構造を備えた電気自動車の側面図である。
【図３】図１のジャンクションボックス格納構造におけるバッテリセルを収容するバッテリケースの正面図である。
【図４】図１に示されているジャンクションボックスの分解斜視図である。
【図５】図１に示されているジャンクションボックスの平面図である。
【図６】図１に示されているジャンクションボックスの側面断面図である。
【図７】図３における、ジャンクションボックスを収容した状態でのＡ−Ａ断面図である。
【図８】従来のジャンクションボックスを備えた電気自動車のバッテリフレームの分解斜視図である。
【図９】図８におけるジャンクションボックスの分解斜視図である。
【符号の説明】
４９バッテリセル
４９ａ電極端子（嵌合突起）
４９ｂ電極端子（嵌合穴）
５１バッテリケース
５５ジャンクションボックス
６９端子カバー
７５ベース部
８１雄端子（接続端子、嵌合突起）
８３雌端子（接続端子、嵌合穴）
８５ヒューズ
８５ａ嵌合雄端子部（嵌合部）
８５ｂ，８７ａ，８７ｂ，９１ｂ取付フランジ
８７リレー
９１ａ嵌合雌端子部（嵌合部）
１０１ａ雌端子部（端子部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a junction box storage structure and a storage method for an electric vehicle using a battery as a power source.
[0002]
[Prior art]
An electric vehicle using a battery as a power source is mounted with a battery frame by mounting a battery frame on which a plurality of batteries are mounted on the lower surface of a vehicle body, as described in, for example, JP-A-7-81432. Yes.
[0003]
FIG. 8 is an exploded perspective view of the battery frame unit as described above. The battery frame 1 can be mounted with a plurality of batteries 3, a junction box 4 can be mounted at the front end of the vehicle body indicated by arrow F, and a cover 5 is covered on the upper opening. It is fixed to the floor member on the lower surface of the vehicle body using bolts and nuts. At this time, a sealing material is interposed between the battery frame 1 and the vehicle body side in order to prevent water from entering the battery frame 1.
[0004]
Further, intake ducts 7 and 9 are mounted on the end surface of the battery frame 1 on the front side of the vehicle body, and exhaust ducts 11, 13, 15, and 17 and an exhaust fan 19 are provided on the end surface on the rear side of the vehicle body indicated by the arrow R. Are installed. Air sucked from the intake ducts 7 and 9 by driving the exhaust fan 19 is introduced into the battery frame 1 to cool the battery, and is discharged from the exhaust ducts 11, 13, 15 and 17 to the outside.
[0005]
The plurality of batteries 3 are connected in series with each other, and the junction box 4 connects the series-connected batteries 3 and a travel drive motor side (not shown), and is shown in an exploded perspective view in FIG. Two fuses 23, two current sensors 25 and one relay 27 and one insulation deterioration sensor 29 are mounted on the base plate 21, and the bus bar 31 electrically connects between the fuse 23 and the relay 27 and between the relays 27. Connected state. The bus bar 31 is fixed by a bolt 32a or a nut 32b.
[0006]
The current sensor 25 measures the current flowing through the bus bar 31 by detecting the lines of magnetic force, and the insulation deterioration sensor 29 measures the degree of insulation of each part outside the junction box 4.
[0007]
Side walls 33 are formed on the base plates 21 on both sides of these various components, and a box cover 35 that covers the various components between the side walls 33 is fixed to the base plate 21.
[0008]
Between the base plate 21 and the box cover 35, a sealing material 37, 39 is interposed to form a watertight structure, whereby the inside of the junction box 4 of water entering when cooling air is introduced into the battery frame 1 is provided. To prevent intrusion.
[0009]
Harnesses 41 and 43 are drawn out from both side walls 33 of the base plate 21, and these harnesses 41 and 43 are connected to the battery 3 side and the travel drive motor side, respectively. In addition, a lead wire 45 is connected to the current sensor 25, the relay 27, and the insulation deterioration sensor 29, and the lead wire 45 is drawn out from a through hole 47 a of a lead wire lead-out portion 47 provided in the upper part of the box cover 35. It is. The lead wire lead-out portion 47 is exposed to the outside through the hole 5 a of the cover 5.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional structure, since water enters with the cooling air introduced into the battery frame 1, it is a watertight structure, and for that purpose, the base plate 21, the box cover 35, the sealing materials 37 and 39, etc. A dedicated housing is required, which increases the weight of the battery frame unit. As a result, the load capacity of the battery is reduced, and a desired voltage value cannot be obtained, and the applicable vehicles are limited and the versatility is low.
[0011]
Further, the bus bar 31 is used for the connection between the fuse 23 and the relay 27, and the bus bar 31 has a structure that is fastened and fixed by bolts 32a and nuts 32b. Connection quality assurance is insufficient.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to further reduce the weight of the junction box that connects the battery and the travel drive motor side, and to make it easy to guarantee the connection quality of the high voltage system inside the junction box.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a junction for connecting a battery cell and a traveling drive motor side having various components such as a fuse and a relay in a battery case in which the battery cell is accommodated. In the junction box storage structure of the electric vehicle storing the box, the battery case includes a plurality of cylindrical space for accommodating the battery cells having a columnar shape , and the junction box is disposed in the storage space. It is a structure that is contained in a cylinder having an outer dimension that can be accommodated and having a diameter equivalent to that of the battery cell, and the battery cell and the junction box are accommodated in the accommodation space.
[0014]
According to the junction box storage structure of the electric vehicle having such a configuration, the junction box is stored in the storage space in which the battery cell in the battery case can be stored, so that various parts such as fuses and relays can be stored. A special enclosure for the junction box is not required.
Further, according to the above configuration, the junction box can be stored in the battery case in the same manner as the battery cell, and the assembly operation is facilitated.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the battery cell has electrode terminals at both ends and is accommodated in a plurality in series in the battery case, and a junction box is provided at the end of the plurality connected in series. Connection terminals are provided at both ends so as to be connected in series with the battery cell, and various components are attached to a base portion between the connection terminals.
[0016]
According to the said structure, a junction box can be stored in the battery case in the state connected in series with the battery cell, and the storage operation to a battery case can be performed similarly to a battery cell.
[0017]
According to a third aspect of the invention, in the configuration of the second aspect of the invention, one of the electrode terminals of the battery cell is formed by a fitting protrusion and the other is formed by a fitting hole, and both connection terminals of the junction box are also connected to the battery cell. It is comprised by the fitting protrusion and the fitting hole similarly.
[0018]
According to the said structure, the connection of a junction box and a battery cell is made easily with a fitting protrusion and a fitting hole similarly to battery cells.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second or third aspect of the present invention, various parts such as fuses are fixed by tightening together with fasteners by providing mounting flanges at mutually opposing parts. A fitting portion is provided at a portion facing the connection terminal at both ends and is fitted and fixed to the connection terminal, and the connection terminals are electrically connected to each other via the mounting flange and the fitting portion. Yes.
[0020]
According to the above configuration, the connection terminals at both ends are electrically connected by the mounting flanges and fitting portions provided in various components such as fuses, so that a separate bus bar is not necessary as a connection component.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the second to fourth aspects of the present invention, the battery case has an opening at at least one end, and one opening of the junction box is connected to the opening. A terminal cover having a terminal portion capable of conducting to the terminal is attached in a sealed manner.
[0022]
According to the above configuration, by attaching the terminal cover to the opening of the battery case, one connection terminal of the junction box is connected to the terminal part of the terminal cover.
[0025]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a junction for an electric vehicle which includes various parts such as a fuse and a relay in a battery case in which the battery cell is accommodated, and stores a junction box for connecting the battery cell and the driving motor side. in box storage method, wherein the battery case, a plurality of receiving spaces of said battery cells capable of accommodating cylindrical portion exhibiting a cylindrical shape, and closed with the battery cells, can accommodate external dimensions to the receiving space the The storage method accommodates the junction box having a structure included in a cylinder having the same diameter as the battery cell .
[0026]
According to the above storage method, since the junction box is stored in the accommodation space that can accommodate the battery cells in the battery case, there is no need for a junction box dedicated housing for accommodating various components such as fuses and relays. Become.
Further, the junction box can be stored in the battery case in the same manner as the battery cell, so that the assembly work is facilitated.
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the junction box is stored in the accommodating space that can accommodate the battery cells in the battery case, a housing dedicated to the junction box for accommodating various components such as a fuse and a relay is provided. Accordingly, the weight of the entire battery unit can be reduced, and the load capacity of the battery can be increased to easily obtain the desired vehicle voltage value.
Further, the junction box can be stored in the battery case in the same manner as the battery cell, and the assembling work is extremely easy.
[0028]
According to the invention of claim 2 , the junction box can be stored in the battery case in a state of being connected in series with the battery cell, and the storing operation to the battery case can be performed in the same manner as the battery cell, so that the assembling operation is improved. .
[0029]
According to the invention of claim 3 , the junction box and the battery cell can be easily connected with the fitting protrusion and the fitting hole as in the case of the battery cells, and the assembling workability is improved.
[0030]
According to the invention of claim 4 , since the connection terminals at both ends of the junction box are electrically connected by the mounting flanges and fitting portions provided on various parts such as fuses, a separate bus bar is unnecessary as a connection part. As a result, weight reduction can be achieved, and the number of high-voltage fastening portions is reduced as bus bars are abolished, making it easy to guarantee high-power connection quality.
[0031]
According to the invention of claim 5 , the connection between the one connection terminal of the junction box and the terminal portion of the terminal cover can be easily performed by mounting the terminal cover on the opening of the battery case.
[0033]
According to the invention of claim 6 , since the junction box is stored in the accommodating space that can accommodate the battery cells in the battery case, the junction box dedicated housing for accommodating various parts such as fuses and relays is provided. Accordingly, the weight of the entire battery unit can be reduced, and the load capacity of the battery can be increased to easily obtain the desired vehicle voltage value.
Further, the junction box can be stored in the battery case in the same manner as the battery cell, and the assembling work is extremely easy.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a junction box storage structure for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the electric vehicle having the storage structure described above. A plurality of battery cells 49 having a cylindrical shape and having electrode terminals 49a and 49b at both ends are used. The battery case 51 that accommodates the battery cell 49 is made of an aluminum extrusion material and is arranged in parallel in the vehicle width direction, and is an enlarged front view from the front side or the rear side of the vehicle body. As shown in FIG. 4, a total of eight cylindrical portions 53 each having four battery housing spaces 53a penetrating in the longitudinal direction of the vehicle body are formed in two upper and lower stages.
[0036]
In each of these battery housing spaces 53a, the above-described three battery cells 49 can be housed in a state of being connected in series. Here, in addition to the battery cells 49, the inside of a cylinder having the same diameter as the battery cells 49 is used. The junction box 55 included in the box is accommodated. The junction box 55 is provided between a plurality of battery cells 49 connected in series and the traveling drive motor side to which the electric power of the battery cells 49 is supplied, and includes various components such as relays and fuses. There are two battery cells 49 in total length, and one battery case 51 is stored.
[0037]
As shown in FIG. 3, the battery case 51 is composed of two case single bodies 56 each having four battery accommodating spaces 53a on the upper and lower sides, and the case single bodies 56 are connected to each other at two locations. The parts 57 are coupled and fixed. The coupling portion 57 is provided at a position opposite to the other case unit 56 in the center of the four battery housing spaces 53 a in the case unit 56. The above-mentioned two case single bodies 56 have the same shape as each other only by using them arranged upside down.
[0038]
A cooling air introduction space 59 for introducing outside air from the front of the vehicle body and discharging it to the rear is formed between the two case single bodies 56. A top plate 61 is fixed to the upper part of the upper case unit 56, and a bottom plate 63 is fixed to the lower part of the lower case unit 56 with bolts, and the top plate 61, the bottom plate 63, and the case unit 56 are Cooling air introduction spaces 65 and 67 are formed, respectively.
[0039]
Screw holes 71 for fixing the terminal cover 69 shown in FIG. 1 to both ends of the battery case 51 in the longitudinal direction of the vehicle body are formed at appropriate positions around each case unit 56. The terminal cover 69 is attached to both ends of the battery case 51 in the front-rear direction of the vehicle body via the sealing material 73 so that the eight battery housing spaces 53a are sealed and attached. In this attached state, the battery case 51 is cooled. A cooling air introduction hole 69 a that matches the air introduction space 59 is formed.
[0040]
4 is an exploded perspective view of the junction box 55 shown in FIG. 1, FIG. 5 is a plan view thereof, and FIG. 6 is a side sectional view thereof. The junction box 55 includes boss portions 77 and 79 having substantially the same diameter as the battery cell 49 at both ends of a central base portion 75, and a male terminal 81 as a connection terminal protrudes on both sides at the center of the boss portion 77. A female terminal 83 as a connection terminal is provided at the center of the boss 79 in a state where only the outer portion protrudes. The male terminal 81 and the female terminal 83 constitute a fitting projection and a fitting hole.
[0041]
On the base portion 75, a relay 85, a fuse 87, a current sensor 89, and an insulation deterioration sensor 91 are attached. The relay 85 is activated by an on / off operation of an ignition key of the electric vehicle. The fuse 87 interrupts the supply of electric power to the traveling drive motor when a current of a predetermined value or more flows. The current sensor 89 measures the current flowing through the junction box 55 by detecting the lines of magnetic force, and outputs a signal to a controller (not shown) when the measured value falls outside the preset current value range. Let's do the operation. The controller controls voltage measurement and charging for each battery cell 49. The insulation deterioration sensor 91 measures the voltage value of each part outside the junction box 55 and confirms the degree of insulation according to how much it has changed with respect to the initial set value.
[0042]
One end of the relay 85 is formed with a fitting male terminal portion 85a as a fitting portion having the same shape as that of the male terminal 81 and fitting with the female terminal 83, and the other end portion with a base. An attachment flange 85b attached to the portion 75 by a bolt 93 as a fastener is formed. A fitting female terminal portion 91a as a semi-cylindrical fitting portion that fits the male terminal 81 is formed at one end portion of the insulation deterioration sensor 91, and a fastening portion is provided at the other end portion. The mounting flange 91b attached to the mounting boss 75a of the base portion 75 is formed by the bolt 95.
[0043]
In the fuse 87, mounting flanges 87a and 87b for mounting to the base portion 75 are formed at both ends, respectively, and one mounting flange 87a is fastened together with the mounting flange 85b of the relay 85 and the bolt 93, and the other mounting The flange 87 b is fastened together with the mounting flange 91 b of the insulation deterioration sensor 91 and the bolt 95. The current sensor 89 is disposed so as to cover the mounting flange 87b of the fuse 87, and is fixed to the base portion 75 by screws 97 using fixing flanges 89a and 89b located on both sides of the mounting flange 87b. .
[0044]
The female terminal portion 91a and the mounting flange 91b of the insulation deterioration sensor 91 are directly connected inside the insulation deterioration sensor 91, and are simply for electrically connecting the male terminal 81 and the fuse 87 side. is there.
[0045]
A lead wire 99 is drawn out to each of the relay 85, the current sensor 89, and the insulation deterioration sensor 91, and the lead wire 99 is connected to an end portion on the base portion 75 side of the female connector 100 formed in the outer peripheral portion of the boss portion 77. Connected.
[0046]
7 corresponds to the AA sectional view of FIG. 3 with the junction box 55 housed in the battery case 51 and the terminal cover 69 attached thereto. Is provided.
[0047]
The male terminal 81 of the junction box 55 is fitted to the female terminal portion 101a of the bus bar 101 similar to the female terminal 83 provided on the terminal cover 69, while the female terminal 83 is connected in series to the junction box 55. The battery cell 49 is fitted to an electrode terminal 49a which is a fitting projection having the same shape as the male terminal 81 of the battery cell 49. The right electrode terminal 49b (not shown in FIG. 7) of the battery cell 49 has a fitting hole similar to the female terminal 83, and the electrode terminal 49a of the bus bar 101 in the right terminal cover 69 (not shown in FIG. 7) The male terminal portion having the same shape is fitted and connected.
[0048]
Thus, one junction box 55 and two battery cells 49 between the terminal covers 69 at both ends of the battery case 51 are electrically connected in series. Similarly, in the row in which three battery cells 49 are arranged in series, the three battery cells 49 are fitted and connected to each other by fitting protrusions and fitting holes between the terminal covers 69 at both ends. The
[0049]
An end portion (not shown) of the lower side of the bus bar 101 shown in FIG. 7 becomes a male terminal portion and is fitted and connected to a female electrode terminal having a fitting hole for another battery cell 49. As a result, the junction box 55 shown in FIG. 7 and the battery cells 49 arranged on the lower side thereof are electrically connected in series.
[0050]
As described above, a plurality of battery cells 49 accommodated in the battery case 51 are connected between the junction boxes 55 and the battery cells 49 adjacent in the vertical or parallel direction or between the battery cells 49 via the bus bar 101. Are connected in series with the junction box 55. For example, a lead wire is connected to the battery cell 49 or the junction box 55 at the endmost part connected in series and pulled out to the outside.
[0051]
Corresponding to the female connector 100 of the junction box 55, a cover-side connector 103 made up of pin terminals protrudes from the terminal cover 69 side. With the terminal cover 69 attached to the battery case 51, the pin terminals of the cover-side connector 103 are inserted into the female connector 100 and are electrically connected to each other. An end portion of the cover-side connector 103 fixed in the terminal cover 69 is pulled out of the terminal cover 69 by a lead wire or the like and connected to a predetermined part.
[0052]
As shown in FIG. 1, an exhaust duct 105 is attached to the end of each of the two battery cases 51 arranged in parallel on the vehicle body rear side. The exhaust duct 105 has an opening formed on the front side of the vehicle body, and the end of the battery case 51 with the top plate 61 and the bottom plate 63 attached thereto is inserted into the opening. The battery case 51 is fixed together with the top plate 61 and the bottom plate 63 by a bolt for fixing the battery.
[0053]
An exhaust fan 107 is attached to a portion where the opening on the rear surface of the exhaust duct 105 is formed. The exhaust fan 107 operates when the vehicle is stopped and forcibly introduces outside air into the cooling air introduction space 59, while it stops when the vehicle travels, and traveling air is introduced into the cooling air introduction space 59. Further, it may be configured to operate if necessary even during traveling.
[0054]
The battery case 51 to which the top plate 61, the bottom plate 63, the terminal cover 69, the exhaust duct 105, and the exhaust fan 107 are mounted uses two support brackets 109, and as shown in FIG. It is fixedly attached to the lower surface 111a with bolts.
[0055]
According to the junction box storage structure for an electric vehicle as described above, the junction box 55 is stored in the sealed battery case 51 in which the battery cell 49 is accommodated. It becomes unnecessary, and the battery case 51 is reduced in size and weight. Thereby, the load amount of the battery cell 49 becomes sufficient, and a desired voltage value can be obtained. By using the battery case 51, it is possible to deal with more vehicles.
[0056]
Further, between the male terminal 81 and the female terminal 83 at both ends of the junction box 55, mounting flanges 85b, 87a, 87b, 91b provided on various components such as the relay 85 and the fuse 87, the male terminal portion 85a, and the female terminal are provided. Since it is electrically connected via the portion 91a, a dedicated bus bar is not required as a connecting part, the number of parts can be reduced, and the weight can be reduced. As a result, it is easy to guarantee the connection quality of high voltage systems.
[0057]
Further, like the battery cell 49, the junction box 55 includes connection terminals including fitting protrusions and fitting holes at both ends, that is, a male terminal 81 and a female terminal 83, and is connected in series to the battery cell 49. In addition, since it is included in a cylinder equivalent to the diameter of the battery cell 49, the battery case 51 can be stored in the same manner as the battery cell 49, and the assembly workability is excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a junction box storage structure for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of an electric vehicle having the junction box storage structure of FIG.
3 is a front view of a battery case that houses battery cells in the junction box storage structure of FIG. 1; FIG.
4 is an exploded perspective view of the junction box shown in FIG. 1. FIG.
5 is a plan view of the junction box shown in FIG. 1. FIG.
6 is a side sectional view of the junction box shown in FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 in a state in which the junction box is accommodated.
FIG. 8 is an exploded perspective view of a battery frame of an electric vehicle including a conventional junction box.
9 is an exploded perspective view of the junction box in FIG. 8. FIG.
[Explanation of symbols]
49 Battery cell 49a Electrode terminal (fitting protrusion)
49b Electrode terminal (fitting hole)
51 Battery case 55 Junction box 69 Terminal cover 75 Base part 81 Male terminal (connection terminal, fitting protrusion)
83 Female terminal (connection terminal, fitting hole)
85 Fuse 85a Fitting male terminal part (fitting part)
85b, 87a, 87b, 91b Mounting flange 87 Relay 91a Fitting female terminal part (fitting part)
101a Female terminal part (terminal part)

Claims

In a junction box storage structure for an electric vehicle, the battery case in which the battery cell is housed includes various components such as a fuse and a relay, and the junction box for connecting the battery cell and the driving motor side is stored. case, a plurality of receiving spaces of said battery cells capable of accommodating cylindrical portion exhibiting a cylindrical shape, and wherein the junction box is equivalent to said battery cell has a housing capable of dimensions in the accommodating space A junction box storage structure for an electric vehicle, wherein the battery cell and the junction box are accommodated in the accommodation space, the structure being contained in a cylinder having a diameter .

The battery cells have electrode terminals at both ends and are accommodated in series in the battery case, and the junction box has connection terminals at both ends so as to be connected in series with the battery cells at the end connected in series. the base portion between both connection terminals mutually junction box storage structure for an electric vehicle according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that the various components are mounted.

Both electrode terminals of the battery cell are configured with one fitting protrusion and the other with a fitting hole, and both connection terminals of the junction box are also configured with a fitting protrusion and a fitting hole, similar to the battery cell. The junction box storage structure for an electric vehicle according to claim 2 .

Various parts such as fuses are fixed by fastening with fastening fasteners at the parts facing each other adjacent to each other, and fitting parts are provided at parts facing the connection terminals at both ends. are fitted and fixed to the connecting terminal, said via a mounting flange and the fitting portion between the connection terminals each other for an electric vehicle according to claim 2 or 3, wherein the electrically conductive junction box Storage structure.

The battery case is provided with an opening at at least one end, and a terminal cover having a terminal portion capable of conducting to one connection terminal of the junction box is hermetically attached to the opening. The junction box storage structure for an electric vehicle according to any one of claims 2 to 4 .

In a method for storing a junction box of an electric vehicle, the battery case in which the battery cell is housed includes various components such as a fuse and a relay, and the junction box for connecting the battery cell and the driving motor side is stored. case, a plurality of receiving spaces of said battery cells capable of accommodating cylindrical portion exhibiting a cylindrical shape, and the battery cells, the battery cells equivalent diameter possess can accommodate external dimensions in the accommodating space A method for storing a junction box of an electric vehicle, comprising: housing the junction box having a structure included in a cylinder having the cylinder .