JP4168486B2

JP4168486B2 - Battery controller storage structure and storage method for electric vehicle

Info

Publication number: JP4168486B2
Application number: JP23918298A
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: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP2000067836A

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バッテリコントローラ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９は、上記したようなバッテリフレームを利用したバッテリ固定構造を示す分解斜視図である。バッテリフレーム１には、複数のバッテリモジュール３を搭載可能であり、このバッテリモジュール３内には、例えば円柱形状のバッテリセルが複数収容されている。上記バッテリモジュール３の上部には、収容されている複数のバッテリの電圧を監視するための電圧測定などの制御を行うコントローラ４が設けられている。
【０００４】
バッテリフレーム１は、上部開口にカバー５が被せられ、この状態で、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。
【０００５】
また、バッテリフレーム１の矢印Ｆで示す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。
【０００６】
冷却用空気がバッテリフレーム１内に導入される際に、水がバッテリフレーム１内に侵入する恐れがあるので、コントローラ４は、図１０に示すように、制御回路基板２１を上下のカバー２３，２５内に収容するとともに、両カバー２３，２５相互間にはシール材２７を介装することで、水密構造としている。また、制御回路基板２１とバッテリモジュール３内のバッテリとは、ハーネス２９およびコネクタ３１を介して接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来構造では、コントローラ４の機能として必要な制御回路基板２１の水密確保のために、上下のカバー２３，２５からなる筐体が必要であることから、バッテリモジュール３が大型化し、特にバッテリフレーム１を車体のフロア下面に装着する構造であると、地上高の確保が困難となって車両の小型化の阻害要因となる。また、制御回路基板２１とバッテリとの信号線の接続形態は、ハーネスおよびコネクタが必要であって部品構成が複雑であるとともに、接続作業が煩雑となって生産性の低下を招き、また、この接続部に対し、冷却空気導入とともに侵入する水がかかって信頼性の低下を招く。
【０００８】
そこで、この発明は、コントローラ専用の筐体を廃止することでバッテリケースの小型化を達成するとともに、コントローラの組み付け作業性を向上させることを目的としている。
【０００９】
【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、前記バッテリセルに対する電圧監視制御を行う制御回路基板を備えたコントローラを格納した電気自動車のバッテリコントローラ格納構造において、前記バッテリケースは、前記バッテリセルを収容可能な収容空間を複数備え、かつ、前記コントローラは、前記収容空間に収容可能な外形寸法を有し、前記複数の収容空間に、前記バッテリセルと前記コントローラをそれぞれ別々に収容した構成としてある。
【００１０】
このような構成の電気自動車のバッテリコントローラ格納構造によれば、コントローラは、バッテリセルが収容されるバッテリケース内に、バッテリセルとコントローラがそれぞれ別々の収容空間に収納されて格納されるので、制御回路基板を収容するためのコントローラ専用の筐体が不要となる。
【００１１】
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、コントローラは、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るとともに、制御回路基板と前記バッテリセルとを接続するための弱電系の接続コネクタを備えている。
【００１２】
上記構成によれば、コントローラは、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。
【００１３】
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、コントローラの一方の接続端子および弱電系の接続コネクタにそれぞれ導通可能なカバー側接続端子およびカバー側接続コネクタを備えた端子カバーが密閉状に装着される構成としてある。
【００１４】
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、コントローラの一方の接続端子および弱電系の接続コネクタが、端子カバーのカバー側接続端子およびカバー側接続コネクタにそれぞれ接続される。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項の発明の構成において、バッテリセルは、円柱形状を呈してバッテリケースの円筒形状部分の収容空間に収容され、コントローラは、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としてある。
【００１６】
上記構成によれば、コントローラは、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。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項の発明の構成において、制御回路基板は、周縁部にコネクタ部を備えてコントローラ本体側の基板用コネクタに嵌合可能である。
【００１８】
上記構成によれば、制御回路基板は、周縁部のコネクタ部をコントローラ本体側の基板用コネクタに嵌合することで、バッテリセルとの電気的接続がなされる。
【００１９】
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、前記バッテリセルに対する電圧監視制御を行う制御回路基板を備えたコントローラを格納する電気自動車のバッテリコントローラ格納方法において、前記バッテリケースの前記バッテリセルを収容可能な複数の収容空間に、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する前記コントローラを、それぞれ別々に収容するバッテリコントローラ格納方法としてある。
【００２０】
上記格納方法によれば、コントローラは、バッテリセルが収容されるバッテリケース内に、バッテリセルとコントローラがそれぞれ別々の収容空間に収納されて格納されるので、制御回路基板を収容するためのコントローラ専用の筐体が不要となる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、コントローラは、バッテリセルが収容されるバッテリケース内に、バッテリセルとコントローラがそれぞれ別々の収容空間に収納されて格納されるので、制御回路基板を収容するためのコントローラ専用の筐体が不要となり、その分バッテリケースの小型化が達成でき、バッテリケースを車体の下面に設置する際に地上高の確保が容易となって車両の小型化に寄与することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、コントローラは、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るので、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容易となる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、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、コントローラの一方の接続端子および弱電系の接続コネクタが、端子カバーのカバー側接続端子およびカバー側接続コネクタにそれぞれ接続され、これらの接続作業が容易かつ確実に行える。
【００２４】
請求項４の発明によれば、コントローラは、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。
【００２５】
請求項５の発明によれば、制御回路基板は、周縁部にコネクタ部を備えてコントローラ本体側のコネクタに嵌合可能であるので、制御回路基板の交換が容易になる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、コントローラは、バッテリセルが収容されるバッテリケース内に、バッテリセルとコントローラがそれぞれ別々の収容空間に収納されて格納されるので、制御回路基板を収容するためのコントローラ専用の筐体が不要となり、その分バッテリケースの小型化が達成でき、バッテリケースを車体の下面に設置する際に地上高の確保が容易となって車両の小型化に寄与することができる。
【００２７】
【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。
【００２８】
図１は、この発明の実施の一形態を示す電気自動車のバッテリコントローラ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３３は、円柱形状を呈して両端に電極端子３３ａ，３３ｂを備えたものが複数使用される。このバッテリセル３３を収容するバッテリケース３５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３７ａを有する円筒形状部３７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。
【００２９】
これらの各バッテリ収容空間３７ａには、上記したバッテリセル３３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３３のほか、バッテリセル３３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３９およびコントローラ４１がそれぞれ収容されている。ジャンクションボックス３９は、電流センサ、ヒューズ、リレーなどを備えて全長がバッテリセル３３の２個分あり、一方のバッテリケース３５に１個収容されている。一方、コントローラ４１は、個々のバッテリセル３３の電圧監視などに対する制御回路基板を備えて全長がバッテリセル３３と同等であり、両バッテリケース３５に２個ずつ全部で４個収容されている。
【００３０】
バッテリケース３５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３７ａを有する２個のケース単体４３から構成され、これら各ケース単体４３相互が２カ所の結合部４５にて結合固定されている。結合部４５は、１個のケース単体４３における４個のバッテリ収容空間３７ａの中央２個の、相手側のケース単体４３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４３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。
【００３１】
上記２個のケース単体４３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４７が形成されている。上部側のケース単体４３の上部には天板４９が、下部側のケース単体４３の下部には底板５１がそれぞれボルトにより固定され、天板４９および底板５１とケース単体４３との間には、冷却風導入空間５５が形成されている。
【００３２】
各ケース単体４３の周囲適宜位置には、図１に示されている端子カバー５７を、バッテリケース３５の車体前後方向両端に固定するためのねじ孔５９が形成されている。端子カバー５７は、バッテリケース３５の車体前後方向両端に、シール材６１を介し、８個のバッテリ収容空間３７ａ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３５側の冷却風導入空間４７に整合する冷却風導入孔５７ａが形成されている。
【００３３】
図４は、前記図１に示されているコントローラ４１の分解斜視図、図５は同平面図、図６は同側面図である。このコントローラ４１は、個々のバッテリセル３３の電圧監視などの制御を行うための２枚の制御回路基板６３が、コントローラ本体６５に対して着脱可能となっている。コントローラ本体６５は、中央のベース部６７の両端に、バッテリセル３３とほぼ同径のボス部６９，７１を備え、ボス部６９の端部中心には接続端子としての雄端子７３が、ボス部７１の端部中心には接続端子としての雌端子７５がそれぞれ突出している。
【００３４】
この雄端子７３および雌端子７５は、ベース部６７内に埋め込まれている導電部７５により相互に電気的に接続されている。図７は、バッテリケース３５に、コントローラ４１が格納されるとともに、端子カバー５７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５７にはバスバー７７が設けられている。
【００３５】
上記コントローラ４１の雄端子７３は、端子カバー５７に設けた前記雌端子７５と同様なバスバー７７のカバー側接続端子としての雌端子部７９に嵌合する一方、雌端子７５はコントローラ４１に対して直列に接続されているバッテリセル３３の前記雄端子７３と同様な形状の電極端子３３ａに嵌合する。このような雄、雌の嵌合により、バッテリケース３５の両端の端子カバー５７相互間での１個のコントローラ４１と２個のバッテリセル３３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３３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３３が、両端の端子カバー５７相互間にて雄と雌との嵌合によって接続される。
【００３６】
図７に示されているバスバー７７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３３の雌側の端子に嵌合接続する。これにより、図７に示されているコントローラ４１とその下部側に配置されているバッテリセル３３とが電気的に直列接続されることになる。
【００３７】
このように、上下あるいは左右に隣接するコントローラ４１とバッテリセル３３との間あるいは、バッテリセル３３相互間が、バスバー７７を介して接続され、バッテリケース３５内に収容される複数のバッテリセル３３が、ジャンクションボックス３９およびコントローラ４１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３３あるいはジャンクションボックス３９には、例えばリード線が接続されて外部に引き出される。
【００３８】
コントローラ４１の端子カバー５７に対向する側のボス部６９には、制御回路基板６３と各バッテリセル３３とを接続するための弱電系電圧信号線用の接続コネクタとしての雌コネクタ８１が設けられている。
【００３９】
この雌コネクタ８１に対応して端子カバー５７側には、弱電系電圧信号線用のカバー側接続コネクタとしてのピン端子からなるカバー側コネクタ８３が突出して設けられている。端子カバー５７をバッテリケース３５に装着した状態で、雌コネクタ８１にカバー側コネクタ８３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。
【００４０】
図８は、前記図７におけるコントローラ４１に代えてバッテリセル３３が収容された部位の前記図３におけるＡ−Ａ断面に相当する図で、バッテリセル３３の表面には、フラットケーブル８７が貼り付けられ、一方の端末８７ａが電極端子３３ｂにねじ止め固定され、他方の端末８７ｂが、端子カバー５７の内面に固定された端子部材８５に弾性的に圧接している。この端子部材８５と前記図７に示したカバー側コネクタ８３とが、端子カバー５７の内面に実装される図示しない配線パターンによって相互に接続される。これにより、バッテリセル３３の一方の電極端子３３ｂがフラットケーブル８７を介してコントローラ４１側に接続されることになる。バッテリセル３３の他方の電極端子３３ａは、バスバー７７から配線パターンを引き出すことでコントローラ４１側に接続可能である。
【００４１】
なお、上記図８に示されている端子カバー５７と反対側の車体後方側の端子カバー５７からの配線は、バッテリケース３５の外部に引き出され、図８に示されている車体前方側の端子カバー５７を貫通してコントローラ４１に接続されるものとする。
【００４２】
このように、各バッテリセル３３の両端の電極端子３３ａ，３３ｂがコントローラ４１に接続されることで、バッテリセル３３の電圧が測定される。図８に示されているバッテリセル３３と反対側の端子カバー５７側のバッテリセル３３についても同様にして電圧が測定される。中央のバッテリセル３３の電圧については、両端のバッテリセル３３の電圧測定後、両者間の電位の差により、特定することが可能である。
【００４３】
コントローラ本体６５のベース部６７の両側面には、基板用雌コネクタ８９が設けられ、これに対応して制御回路基板６３には、雄コネクタ部９１が形成されている。基板用雌コネクタ８９と前記雌コネクタ８１とは、リード線９３により連結されている。上記基板用雌コネクタ８９に雄コネクタ部９１が嵌合することで、制御回路基板６３と各バッテリセル３３の両電極端子３３ａ，３３ｂとが相互に接続されることとなる。
【００４４】
制御回路基板６３の長手方向両端部には取付部６３ａが形成され、これに対応してベース部６７には、取付用ボス６７ａが形成されている。取付用フランジ６３ａのねじ穴に、図５および図６に示すように、ねじ９５を挿入してボス６７ａにねじ込むことで、制御回路基板６３はコントローラ本体６５に固定されることになる。
【００４５】
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３５それぞれの車体後方側の端部には、排気ダクト９７が装着される。排気ダクト９７は、車体前方側に開口部が形成され、この開口部に、天板４９および底板５１を装着した状態のバッテリケース３５の端部が挿入された状態で、天板４９および底板５１を固定するためのボルトにより、天板４９および底板５１と共締めによりバッテリケース３５に固定される。
【００４６】
排気ダクト９７の後面の開口部が形成された部位には排気用ファン９９が装着される。排気用ファン９９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４７に導入する一方、車両走行時に停止して、冷却風導入空間４７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。
【００４７】
上記した天板４９、底板５１、端子カバー５７、排気ダクト９７および排気用ファン９９が装着されたバッテリケース３５は、２本の支持ブラケット１０１を用い、図２に示すように、車体１０３のフロア下面１０３ａにボルトにより固定装着される。
【００４８】
上記したようなバッテリコントローラ格納構造によれば、コントローラ４１は、バッテリセル３３が収容される密閉されたバッテリケース３５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３５の小型化が達成できる。しかも、上記コントローラ４１は、バッテリセル３３の直径と同等な円筒内に含まれる構造としてバッテリセル３３に対して直列に格納されるので、バッテリケース３５の全体の高さ寸法を小さく設定でき、バッテリケース３３を車体１０３のフロア下面１０３ａに装着する際の地上高の確保が容易であり、車両の小型化に寄与できるとともに、コントローラ４１のバッテリケース３５への格納は、バッテリセル３３と同様にして行えるので、組み付け作業性が優れている。
【００４９】
また、コントローラ４１と各バッテリセル３３との信号線の接続は、端子カバー５７のバッテリケース３５への装着作業によって、コントローラ４１の雌コネクタ８１と端子カバー５７のカバー側コネクタ８３とが相互に嵌合するので、作業性が極めてよく、接続信頼性も充分確保される。上記信号線の接続部分、すなわち雌コネクタ８１およびカバー側コネクタ８３は、コントローラ４１および端子カバー５７にそれぞれ一体化されているので、部品構成も簡素化されたものとなる。
【００５０】
さらに、上記信号線の接続部分を含むコントローラ４１は、密閉されたバッテリケース３５内に収容されているので、コントローラ４１およびその信号線接続部分への水の侵入が回避され、漏電および錆などが防止され、製品の信頼性がより一層向上する。
【００５１】
コントローラ４１に対する保守点検作業については、端子カバー５７を外し、バッテリケース３５から取り出すことで行え、また制御回路基板６３は、コントローラ本体６５の基板用雌コネクタ８９に雄コネクタ部９１が嵌合する構造であるため、交換も容易である。
【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バッテリコントローラ格納構造の分解斜視図である。
【図２】図１のバッテリコントローラ格納構造を備えた電気自動車の側面図である。
【図３】図１のバッテリコントローラ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に示されているコントローラの分解斜視図である。
【図５】図１に示されているコントローラの平面図である。
【図６】図１に示されているコントローラの側面図である。
【図７】図３における、コントローラを収容した状態でのＡ−Ａ断面図である。
【図８】図３における、バッテリセルを収容した状態でのＡ−Ａ断面図である。
【図９】従来のコントローラ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１０】図９におけるコントローラの分解斜視図である。
【符号の説明】
３３バッテリセル
３５バッテリケース
４１コントローラ
５７端子カバー
６３制御回路基板
６５コントローラ本体
７３雄端子（接続端子）
７５雌端子（接続端子）
７９雌端子部（カバー側接続端子）
８１雌コネクタ（接続コネクタ）
８３カバー側コネクタ（カバー側接続コネクタ）
８９基板用雌コネクタ（基板用コネクタ）
９１雄コネクタ部（コネクタ部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery controller storage structure and 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. 9 is an exploded perspective view showing a battery fixing structure using the battery frame as described above. A plurality of battery modules 3 can be mounted on the battery frame 1, and a plurality of, for example, cylindrical battery cells are accommodated in the battery module 3. A controller 4 that performs control such as voltage measurement for monitoring the voltages of a plurality of batteries accommodated is provided on the battery module 3.
[0004]
The battery frame 1 is covered with a cover 5 at an upper opening. In this state, the battery frame 1 is fixed to a 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.
[0005]
In addition, intake ducts 7 and 9 are attached to the front surface of the vehicle frame 1 indicated by an arrow F on the battery frame 1, and exhaust ducts 11, 13, 15, and 17 are provided on the rear surface of the vehicle body indicated by the arrow R. Exhaust fans 19 are respectively mounted. 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.
[0006]
When cooling air is introduced into the battery frame 1, water may enter the battery frame 1, so that the controller 4, as shown in FIG. 25, and a sealing material 27 is interposed between the covers 23 and 25 to form a watertight structure. The control circuit board 21 and the battery in the battery module 3 are connected via a harness 29 and a connector 31.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional structure, since the casing made of the upper and lower covers 23 and 25 is necessary to ensure the watertightness of the control circuit board 21 necessary as a function of the controller 4, the battery module 3 is increased in size, In particular, when the battery frame 1 is mounted on the lower surface of the floor of the vehicle body, it is difficult to secure the ground clearance, which is an obstacle to downsizing the vehicle. Further, the connection form of the signal line between the control circuit board 21 and the battery requires a harness and a connector, and the component configuration is complicated, and the connection work becomes complicated, resulting in a decrease in productivity. As the cooling air is introduced to the connection portion, the water that enters enters the connection portion, resulting in a decrease in reliability.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to achieve a reduction in the size of the battery case by eliminating a dedicated housing for the controller and to improve the assembling workability of the controller.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention of claim 1, in the battery cell is accommodated resolver Tterikesu, the battery controller of the electric vehicle that contains a controller with a control circuit board which performs voltage monitoring control for the battery cell In the storage structure, the battery case includes a plurality of storage spaces in which the battery cells can be stored, and the controller has an outer dimension that can be stored in the storage space, and the batteries are provided in the storage spaces. The cell and the controller are separately accommodated .
[0010]
According to the battery controller storage structure of the electric vehicle having such a configuration, the controller is stored in the battery case in which the battery cell is stored , and the battery cell and the controller are stored in separate storage spaces. A housing dedicated to the controller for accommodating the circuit board is not required.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the battery cell includes electrode terminals at both ends and is accommodated in a plurality of series in the battery case, and a controller is provided at the end of the plurality connected in series. A connection terminal is provided at both ends so as to be connected in series to the battery cell, and a weak electrical connection connector for connecting the control circuit board and the battery cell is provided.
[0012]
According to the said structure, a controller can be stored in the battery case in the state connected in series with the battery cell, and the storing operation | work to a battery case can be performed similarly to a battery cell.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, the battery case includes an opening at at least one end, and the opening includes one connection terminal of the controller and a connection connector of a weak electric system. terminal cover having a their respective conductible cover side connection terminal and the cover-side connector is a configuration which is mounted in a sealed manner.
[0014]
According to the above configuration, by attaching the terminal cover to the opening of the battery case, one of the connection terminals of the controller and the low-voltage connection connector are connected to the cover-side connection terminal and the cover-side connection connector of the terminal cover, respectively. The
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to third aspects of the present invention, the battery cell has a columnar shape and is accommodated in the accommodating space of the cylindrical portion of the battery case, and the controller includes the battery The structure is contained in a cylinder having the same diameter as the cell.
[0016]
According to the above configuration, the controller can be stored in the battery case in the same manner as the battery cell, and the assembly work is facilitated.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fourth aspects of the present invention, the control circuit board is provided with a connector part at the peripheral part and can be fitted to a board connector on the controller main body side.
[0018]
According to the above configuration, the control circuit board is electrically connected to the battery cell by fitting the peripheral connector portion to the board connector on the controller main body side.
[0019]
The invention of claim 6, in the battery cell is accommodated resolver Tterikesu, in the battery controller storing method of an electric vehicle that stores the controller with a control circuit board which performs voltage monitoring control for the battery cell, the battery case A battery controller storage method is provided in which the battery cell and the controller having an outer dimension that can be accommodated in the accommodation space are separately accommodated in a plurality of accommodation spaces in which the battery cells can be accommodated .
[0020]
According to the above storage method, since the battery cell and the controller are stored in separate storage spaces in the battery case in which the battery cell is stored, the controller is dedicated for storing the control circuit board. No housing is required.
[0021]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, since the battery cell and the controller are housed and stored in separate housing spaces in the battery case in which the battery cell is housed, the controller is for housing the control circuit board. A controller-dedicated casing is not required, and the battery case can be reduced in size, and when the battery case is installed on the lower surface of the vehicle body, it is easy to secure ground clearance and contribute to vehicle size reduction. .
[0022]
According to the invention of claim 2, since the controller can be stored in the battery case in a state of being connected in series with the battery cell, the storing operation to the battery case can be performed in the same manner as the battery cell, and the assembling operation is facilitated. .
[0023]
According to the invention of claim 3, by attaching the terminal cover to the opening of the battery case, one of the connection terminals of the controller and the low-voltage connection connector are connected to the cover-side connection terminal and the cover-side connection connector of the terminal cover. They are connected to each other, and these connection operations can be performed easily and reliably.
[0024]
According to the invention of claim 4, the controller can perform the storing operation in the battery case in the same manner as the battery cell, and the assembling operation becomes easy.
[0025]
According to the invention of claim 5, since the control circuit board is provided with the connector part at the peripheral part and can be fitted to the connector on the controller main body side, the control circuit board can be easily replaced.
[0026]
According to the invention of claim 6, since the battery cell and the controller are housed and stored in separate housing spaces in the battery case in which the battery cell is housed, the controller is for housing the control circuit board. A controller-dedicated casing is not required, and the battery case can be reduced in size, and when the battery case is installed on the lower surface of the vehicle body, it is easy to secure ground clearance and contribute to vehicle size reduction. .
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery controller storage structure of 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 33 having a cylindrical shape and having electrode terminals 33a and 33b at both ends are used. The battery case 35 that accommodates the battery cell 33 is made of an extruded material made of aluminum and arranged in parallel in the vehicle width direction, and is an enlarged front view from the vehicle body front side or vehicle body rear side. As shown in the figure, a total of eight cylindrical portions 37 each having four battery storage spaces 37a penetrating in the longitudinal direction of the vehicle body are formed in two upper and lower stages.
[0029]
In each of these battery housing spaces 37a, the above-described three battery cells 33 can be housed in a state of being connected in series. Here, in addition to the battery cell 33, the inside of a cylinder having the same diameter as the battery cell 33 is used. The junction box 39 and the controller 41 included in each are accommodated. The junction box 39 includes a current sensor, a fuse, a relay, and the like, has a total length of two battery cells 33, and is accommodated in one battery case 35. On the other hand, the controller 41 includes a control circuit board for voltage monitoring of the individual battery cells 33 and has a total length equivalent to that of the battery cells 33, and is accommodated in each of the battery cases 35 in a total of four.
[0030]
As shown in FIG. 3, the battery case 35 is composed of two case single bodies 43 each having four battery accommodating spaces 37a on the upper side and the lower side, and the case single bodies 43 are connected to each other at two locations. The portion 45 is fixedly coupled. The coupling portion 45 is provided at a position opposite to the other case unit 43 at the center of the four battery housing spaces 37 a in the case unit 43. The above-mentioned two case single bodies 43 have the same shape as each other only by using them arranged upside down.
[0031]
A cooling air introduction space 47 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 43. A top plate 49 is fixed to the upper part of the upper case unit 43 by a bolt, and a bottom plate 51 is fixed to the lower part of the lower case unit 43 by bolts. A cooling air introduction space 55 is formed.
[0032]
Screw holes 59 for fixing the terminal cover 57 shown in FIG. 1 to both ends of the battery case 35 in the longitudinal direction of the vehicle body are formed at appropriate positions around each case unit 43. The terminal cover 57 is attached to both ends of the battery case 35 in the front-rear direction of the vehicle body via the sealing material 61 so that the eight battery housing spaces 37a are closed in a hermetically sealed state. A cooling air introduction hole 57 a that matches the air introduction space 47 is formed.
[0033]
4 is an exploded perspective view of the controller 41 shown in FIG. 1, FIG. 5 is a plan view thereof, and FIG. 6 is a side view thereof. In the controller 41, two control circuit boards 63 for performing control such as voltage monitoring of individual battery cells 33 can be attached to and detached from the controller main body 65. The controller main body 65 includes boss portions 69 and 71 having substantially the same diameter as the battery cell 33 at both ends of the central base portion 67, and a male terminal 73 as a connection terminal is provided at the center of the end portion of the boss portion 69. A female terminal 75 as a connection terminal protrudes from the center of the end portion 71.
[0034]
The male terminal 73 and the female terminal 75 are electrically connected to each other by a conductive portion 75 embedded in the base portion 67. 7 corresponds to the AA sectional view of FIG. 3 in a state where the controller 41 is stored in the battery case 35 and the terminal cover 57 is attached. The terminal cover 57 is provided with a bus bar 77. It has been.
[0035]
The male terminal 73 of the controller 41 is fitted into a female terminal portion 79 as a cover side connection terminal of the bus bar 77 similar to the female terminal 75 provided on the terminal cover 57, while the female terminal 75 is connected to the controller 41. The battery cell 33 is connected to the electrode terminal 33a having the same shape as the male terminal 73 of the battery cell 33 connected in series. By such male and female fitting, one controller 41 and two battery cells 33 between the terminal covers 57 at both ends of the battery case 35 are electrically connected in series. Similarly, in the row in which three battery cells 33 are arranged in series, the three battery cells 33 are connected between the terminal covers 57 at both ends by fitting a male and a female.
[0036]
An end portion (not shown) of the lower side of the bus bar 77 shown in FIG. 7 becomes a male terminal portion and is fitted and connected to a terminal on the female side of another battery cell 33. Thereby, the controller 41 shown in FIG. 7 and the battery cell 33 arranged on the lower side thereof are electrically connected in series.
[0037]
As described above, a plurality of battery cells 33 accommodated in the battery case 35 are connected between the controller 41 and the battery cell 33 adjacent to each other in the vertical or horizontal direction or between the battery cells 33 via the bus bar 77. The junction box 39 and the controller 41 are connected in series. For example, a lead wire is connected to the battery cell 33 or the junction box 39 at the endmost part connected in series and pulled out to the outside.
[0038]
A boss 69 on the side of the controller 41 facing the terminal cover 57 is provided with a female connector 81 as a connection connector for a weak electric system voltage signal line for connecting the control circuit board 63 and each battery cell 33. Yes.
[0039]
Corresponding to the female connector 81, a cover-side connector 83 made up of pin terminals as a cover-side connection connector for the weak electric system voltage signal line is provided protruding from the terminal cover 57 side. With the terminal cover 57 attached to the battery case 35, the pin terminals of the cover-side connector 83 are fitted into the female connector 81 and are electrically connected to each other.
[0040]
FIG. 8 is a view corresponding to the AA cross section in FIG. 3 of a portion in which the battery cell 33 is accommodated instead of the controller 41 in FIG. 7. A flat cable 87 is attached to the surface of the battery cell 33. One terminal 87 a is screwed and fixed to the electrode terminal 33 b, and the other terminal 87 b is elastically pressed against the terminal member 85 fixed to the inner surface of the terminal cover 57. The terminal member 85 and the cover-side connector 83 shown in FIG. 7 are connected to each other by a wiring pattern (not shown) mounted on the inner surface of the terminal cover 57. Thereby, one electrode terminal 33b of the battery cell 33 is connected to the controller 41 side via the flat cable 87. The other electrode terminal 33 a of the battery cell 33 can be connected to the controller 41 side by drawing a wiring pattern from the bus bar 77.
[0041]
Note that the wiring from the terminal cover 57 on the rear side of the vehicle body opposite to the terminal cover 57 shown in FIG. 8 is pulled out to the outside of the battery case 35, and the terminal on the front side of the vehicle body shown in FIG. It is assumed that the cover 57 passes through and is connected to the controller 41.
[0042]
Thus, the voltage of the battery cell 33 is measured by connecting the electrode terminals 33 a and 33 b at both ends of each battery cell 33 to the controller 41. The voltage is measured in the same manner for the battery cell 33 on the terminal cover 57 side opposite to the battery cell 33 shown in FIG. The voltage of the central battery cell 33 can be specified by measuring the voltage of the battery cells 33 at both ends and then by the potential difference between the two.
[0043]
A board female connector 89 is provided on both sides of the base part 67 of the controller main body 65, and a male connector part 91 is formed on the control circuit board 63 correspondingly. The board female connector 89 and the female connector 81 are connected by a lead wire 93. By fitting the male connector portion 91 to the female connector 89 for board, the control circuit board 63 and the electrode terminals 33a and 33b of each battery cell 33 are connected to each other.
[0044]
At both ends in the longitudinal direction of the control circuit board 63, mounting portions 63a are formed, and correspondingly, mounting bases 67 are formed with mounting bosses 67a. As shown in FIGS. 5 and 6, the control circuit board 63 is fixed to the controller main body 65 by inserting the screw 95 into the screw hole of the mounting flange 63a and screwing it into the boss 67a.
[0045]
As shown in FIG. 1, an exhaust duct 97 is attached to each end of the two battery cases 35 arranged in parallel on the vehicle body rear side. The exhaust duct 97 has an opening formed on the front side of the vehicle body, and the end of the battery case 35 with the top plate 49 and the bottom plate 51 attached thereto is inserted into the opening. It is fixed to the battery case 35 by fastening together with the top plate 49 and the bottom plate 51 with a bolt for fixing the battery.
[0046]
An exhaust fan 99 is attached to a portion where the opening on the rear surface of the exhaust duct 97 is formed. The exhaust fan 99 operates when the vehicle is stopped and forcibly introduces outside air into the cooling air introduction space 47, while it stops when the vehicle travels and the traveling air is introduced into the cooling air introduction space 47. Further, it may be configured to operate if necessary even during traveling.
[0047]
The battery case 35 to which the top plate 49, the bottom plate 51, the terminal cover 57, the exhaust duct 97, and the exhaust fan 99 are attached uses two support brackets 101, and as shown in FIG. The lower surface 103a is fixedly mounted with bolts.
[0048]
According to the battery controller storage structure as described above, since the controller 41 is stored in the sealed battery case 35 in which the battery cell 33 is accommodated, a dedicated housing for ensuring watertightness is not required. The battery case 35 can be downsized. Moreover, since the controller 41 is stored in series with respect to the battery cell 33 as a structure contained in a cylinder equivalent to the diameter of the battery cell 33, the overall height of the battery case 35 can be set small, and the battery It is easy to ensure the ground clearance when the case 33 is mounted on the floor lower surface 103a of the vehicle body 103, which can contribute to the miniaturization of the vehicle, and the controller 41 is stored in the battery case 35 in the same manner as the battery cell 33. Because it can be done, the assembly workability is excellent.
[0049]
In addition, the signal line connection between the controller 41 and each battery cell 33 is performed by fitting the female connector 81 of the controller 41 and the cover-side connector 83 of the terminal cover 57 to each other by attaching the terminal cover 57 to the battery case 35. Therefore, workability is extremely good and connection reliability is sufficiently secured. Since the signal line connecting portion, that is, the female connector 81 and the cover-side connector 83 are respectively integrated with the controller 41 and the terminal cover 57, the component configuration is also simplified.
[0050]
Furthermore, since the controller 41 including the signal line connection portion is housed in a sealed battery case 35, water can be prevented from entering the controller 41 and the signal line connection portion, and leakage, rust, and the like can be prevented. It is prevented and the reliability of the product is further improved.
[0051]
Maintenance and inspection work for the controller 41 can be performed by removing the terminal cover 57 and removing it from the battery case 35. The control circuit board 63 has a structure in which the male connector portion 91 is fitted to the female connector 89 for the board of the controller main body 65. Therefore, replacement is easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery controller storage structure for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of an electric vehicle provided with the battery controller storage structure of FIG. 1; FIG.
3 is a front view of a battery case that houses battery cells in the battery controller storage structure of FIG. 1; FIG.
4 is an exploded perspective view of the controller shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a plan view of the controller shown in FIG. 1;
6 is a side view of the controller shown in FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 in a state where the controller is accommodated. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 in a state in which the battery cell is accommodated.
FIG. 9 is an exploded perspective view of a battery frame of an electric vehicle equipped with a conventional controller.
10 is an exploded perspective view of the controller in FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
33 Battery cell 35 Battery case 41 Controller 57 Terminal cover 63 Control circuit board 65 Controller main body 73 Male terminal (connection terminal)
75 Female terminal (connection terminal)
79 Female terminal (cover side connection terminal)
81 Female connector (connector connector)
83 Cover side connector (cover side connector)
89 Female connector for PCB (Connector for PCB)
91 Male connector (connector)

Claims

In a battery cell is accommodated resolver Tterikesu, in the battery controller storage structure for an electric vehicle that contains a controller with a control circuit board which performs voltage monitoring control for the battery cell, the battery case is capable of accommodating the battery cell And the controller has an outer dimension that can be accommodated in the accommodation space, and the battery cells and the controller are separately accommodated in the plurality of accommodation spaces, respectively. Battery controller storage structure for electric vehicles.

The battery cells have electrode terminals at both ends and are accommodated in series in a battery case, and the controller has connection terminals at both ends so as to be connected in series with the battery cells at the end connected in series. The battery controller storage structure for an electric vehicle according to claim 1, further comprising a weak electrical connection connector for connecting the control circuit board and the battery cell.

Battery case is provided with an opening in at least one end, this opening, one of the connection terminals and light electric system of the connector Niso respectively conductible cover side connection terminal and the cover-side connector of the controller The battery controller storage structure for an electric vehicle according to claim 2, wherein a terminal cover provided with is attached in a sealed manner.

The battery cell has a cylindrical shape and is accommodated in an accommodating space of a cylindrical portion of the battery case, and the controller is included in a cylinder having a diameter equivalent to that of the battery cell. 4. A battery controller storage structure for an electric vehicle according to any one of items 1 to 3.

Control circuit board, battery controller stores the electric vehicle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a connector portion to the peripheral portion can be fitted to the board connector of the controller body side Construction.

In a battery cell is accommodated resolver Tterikesu, in the battery controller storing method of an electric vehicle that stores the controller with a control circuit board which performs voltage monitoring control for the battery cell, capable of accommodating the battery cells of the battery case A battery controller storage method for an electric vehicle , wherein the battery cell and the controller having an outer dimension that can be accommodated in the accommodation space are separately accommodated in a plurality of accommodation spaces .