JP4817764B2 - Power supply for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電池モジュールをモジュールホルダに収納すると共に、複数のモジュールホルダを框体に収納してなる車両用の電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device for a vehicle in which a plurality of battery modules are housed in a module holder and the plurality of module holders are housed in a housing.
ハイブリッドカーや電気自動車等の電動車両は、その走行用のモーターを駆動する電源として、多数の電池を直列に接続している電源装置を使用する。この電源装置は、5〜6本の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールをホルダーケースに収納している。車両用の電源装置は、車両の重量や型式、あるいはセダンとSUV等の用途等によって、様々な形状や容量のものが要求される。また、車両に応じた出力が得られるように、直列に接続している電池モジュールの個数が異なる種々の電源装置が要求される。 An electric vehicle such as a hybrid car or an electric vehicle uses a power supply device in which a large number of batteries are connected in series as a power source for driving a motor for traveling. In this power supply device, 5 to 6 unit cells are connected in series to form a battery module, and the battery module is housed in a holder case. A power supply device for a vehicle is required to have various shapes and capacities depending on the weight and type of the vehicle, or uses such as a sedan and SUV. In addition, various power supply devices with different numbers of battery modules connected in series are required so that an output corresponding to the vehicle can be obtained.
ホルダーケースに電池モジュールを収納する従来の電源装置は、特定の本数の電池モジュールを収納するようにホルダーケースを設計しているので、車種によって、電池モジュールの本数を変更できない。電池モジュールの収納個数を変更するためには、専用のホルダーケースを準備しなければならない欠点がある。その結果、搭載される車種が異なるごとに、ホルダーケースの設計変更をしなければならないため、量産性が低下してしまい製造コストがかかるという問題があった。 Since the conventional power supply device that stores battery modules in the holder case is designed to store a specific number of battery modules, the number of battery modules cannot be changed depending on the vehicle type. In order to change the number of battery modules stored, there is a drawback that a dedicated holder case must be prepared. As a result, the design of the holder case has to be changed every time the type of vehicle mounted is different, resulting in a problem that mass productivity is reduced and manufacturing costs are increased.
この欠点を解消する電源装置として、複数の電池モジュールをモジュールホルダに収納し、モジュールホルダを框体に収納する電源装置が開発されている。(特許文献1および2参照)
特許文献1と2は、図1に示すように、複数本の電池を棒状に接続した複数の電池モジュール21をモジュールホルダ22に収納し、さらに複数のモジュールホルダ22の上下を補強フレーム23で連結している電源装置を記載する。この構造の電源装置は、補強フレーム23で連結するモジュールホルダ22の個数を変更して、電池モジュール21の個数を増減して、出力電圧を調整できる。この電源装置は、たとえば、SUVのように車重が重くて大出力の要求される電源装置には、補強フレームで連結するモジュールホルダの個数を多くして出力電圧を高くし、反対にコンパクトカーのように軽くて小さい車両には、補強フレームで連結するモジュールホルダの個数を少なくして、出力電圧を低くして出力を小さくできる。
In
ただ、図1に示す電源装置は、ひとつのホルダーケースに多数の電池モジュールを収納している従来の電源装置に比べると、衝撃強度が低下する欠点があった。それは、ホルダーケースを複数のモジュールホルダに分割して、これを補強フレームで連結しているために、上下方向の衝撃を受けるときに、各々のモジュールホルダが上下方向に振動されるからである。ひとつのホルダーケースに多数の電池モジュールを収納している電源装置は、上下方向の衝撃を受けると、ホルダーケース全体にその力が作用するが、ホルダーケースを複数のモジュールホルダに分割してなる電源装置は、上下方向の衝撃による力が、各々のモジュールホルダに個別に作用する。このため、各モジュールホルダは、個々に振動を受ける状態となって、一部のモジュールホルダが他のモジュールホルダに対して位置ずれしやすくなる。 However, the power supply device shown in FIG. 1 has a drawback that the impact strength is reduced as compared with the conventional power supply device in which a large number of battery modules are housed in one holder case. This is because the holder case is divided into a plurality of module holders and these are connected by a reinforcing frame, so that each module holder is vibrated in the vertical direction when receiving an impact in the vertical direction. A power supply unit that houses a large number of battery modules in a single holder case, when subjected to an impact in the vertical direction, the force acts on the entire holder case, but the power source is divided into a plurality of module holders. In the apparatus, the force due to the impact in the vertical direction acts on each module holder individually. For this reason, each module holder will be in the state which receives a vibration individually, and a part of module holder becomes easy to shift | deviate with respect to another module holder.
たとえば、図2に示すように、複数の電池モジュール21を上下に配置して収納している複数のモジュールホルダ22を、互いに隣接する対向面が垂直面となるように水平方向に並べて連結してなる電源装置では、振動によってモジュールホルダ22に働く上下方向の力が、隣接するモジュールホルダ22の対向面と同方向となる。このため、各モジュールホルダ22には、上下方向への力が個別に作用して、これらの力により、各モジュールホルダ22が個々に振動を受ける状態となる。ここで、モジュールホルダ22に働く上下方向への力とは、主として、路面の凹凸から受ける衝撃によって上向きに作用する力Fと、その反動で下向きに作用する重力Wからなる。
For example, as shown in FIG. 2, a plurality of
以上のように、上下方向への力が各モジュールホルダに個別に作用する電源装置は、隣接するモジュールホルダが相対的に位置ずれしやすくなる。このため、この電源装置は、複数のモジュールホルダ間において、強い連結強度が求められる。仮に、隣接するモジュールホルダが位置ずれすると、隣接するモジュールホルダ間で電池モジュールを接続する接続部材(バスバーやリード)に上下方向の力が作用して、接触不良や断線の原因となる。しかしながら、従来の電源装置、たとえば、複数のモジュールホルダをネジ棒とナットで締め付けて連結する電源装置では、振動等による経時的な緩みを皆無にできず、連結強度が低下する恐れがあった。したがって、複数のモジュールホルダを連結する構造の電源装置は、隣接するモジュールホルダ同士を強い連結強度で連結する必要があった。 As described above, in the power supply device in which the vertical force acts on each module holder individually, the adjacent module holders are relatively easily displaced. For this reason, this power supply device is required to have a strong connection strength between a plurality of module holders. If adjacent module holders are misaligned, vertical force acts on connecting members (bus bars and leads) that connect battery modules between adjacent module holders, causing contact failure and disconnection. However, in a conventional power supply device, for example, a power supply device in which a plurality of module holders are connected by tightening them with screw rods and nuts, there is a possibility that the looseness with time due to vibration or the like cannot be completely eliminated, and the connection strength may be reduced. Therefore, the power supply device having a structure for connecting a plurality of module holders needs to connect adjacent module holders with a strong connection strength.
また、複数の電池モジュールを上下に配置してモジュールホルダに収納する構造では、図3に示すように、上方に配置される電池モジュール21に作用する重力wが、下方に配置される電池モジュール21に直接に作用する。このため、振動によって上向きの力fを受けた反動で、下向きの重力wが作用するときに、下方に位置する電池モジュール21に過大な力が作用しやすい問題点があった。このように、電池モジュールは、軸方向に対して交差する方向に過大な力が作用すると、電池モジュールの両端面の出力端子部分で接触不良が生じ、あるいは、複数の素電池を連結してなる電池モジュールにおいては、素電池の連結部において、接触不良や絶縁不良が生じる恐れもある。したがって、上下に配置される電池モジュール間における荷重を低減することも重要である。
Further, in the structure in which a plurality of battery modules are arranged vertically and stored in the module holder, as shown in FIG. 3, the gravity w acting on the
とくに、電源装置に作用する上下方向への力は、路面の凹凸から受ける衝撃によって生じる力であるため、車両の走行時において、常に作用する力であり、この上下方向の振動による弊害を極減することは車両用の電源装置にとって極めて重要である。 In particular, the vertical force acting on the power supply device is a force generated by the impact received from the unevenness of the road surface. Therefore, it is a force that always acts when the vehicle is running, and the adverse effects caused by this vertical vibration are minimized. It is extremely important for a power supply device for a vehicle.
本発明は、さらにこ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、框体に複数のモジュールホルダを収納する構造としながら、耐衝撃強度を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
とくに、本発明は、車両の走行中において、上下方向に作用する振動による衝撃を効果的に低減できる車両用の電源装置を提供することにある。
The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle capable of improving impact resistance strength while having a structure in which a plurality of module holders are housed in a housing.
In particular, it is an object of the present invention to provide a power supply device for a vehicle that can effectively reduce an impact caused by vibrations acting in the vertical direction while the vehicle is running.
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
本発明の請求項1の車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ2と、複数のモジュールホルダ2を水平方向に並べて収納している框体3とを備える。各モジュールホルダ2は、複数の電池モジュール1を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ2の対向面を傾斜面としている。さらに、隣接して框体3に収納している各モジュールホルダ2は、電池モジュール1を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。
The vehicle power supply device of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The power supply device for a vehicle according to
本発明の請求項2の車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を水平で互いに平行な姿勢として上下に配置して収納しているモジュールホルダ2と、複数のモジュールホルダ2を水平方向に並べて収納している框体3とを備える。電源装置は、框体3に収納するモジュールホルダ2を複数のブロックに区画して収納している。同じブロックに収納される各モジュールホルダ2は、複数の電池モジュール1を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ2の対向面を傾斜面としている。さらに、隣接して框体3に収納しているモジュールホルダ2は、電池モジュール1を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。
The power supply device for a vehicle according to
車両用の電源装置は、框体3に収納するモジュールホルダ2を2ブロックに区画して収納することができる。各々のブロックのモジュールホルダ2は、上方の電池モジュール1が框体3の側壁3Bに接近する方向に傾斜するように、複数の電池モジュール1を収納することができる。
The power supply device for a vehicle can store the
本発明の車両用の電源装置は、モジュールホルダ2に、電池モジュール1を冷却する空気を上下方向に強制送風する冷却隙間8を設けて、この冷却隙間8に連通して、モジュールホルダ2に強制送風する空気ダクト14をモジュールホルダ2の上下に設けることができる。空気ダクト14には、空気ダクト14の送風方向と、モジュールホルダ2の傾斜面とが、互いに鈍角となる方向に空気を送風して、モジュールホルダ2に収納する電池モジュール1を冷却することができる。
In the vehicle power supply device of the present invention, the
本発明の車両用の電源装置は、モジュールホルダ2の上方の空気ダクト14を、モジュールホルダ2に空気を供給する給気ダクトとし、モジュールホルダ2の下方の空気ダクト14を、電池モジュール1を通過した空気を排気する排気ダクトとすることができる。
The power supply device for a vehicle of the present invention uses the
本発明の車両用の電源装置は、框体に複数のモジュールホルダを収納する構造としながら、耐衝撃強度を向上できる特長がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、複数の電池モジュールを互いに平行な姿勢で上下に収納している複数のモジュールホルダを水平方向に並べて框体に収納しており、各モジュールホルダが、複数の電池モジュールを傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダの対向面を傾斜面としており、隣接する各モジュールホルダは、傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としているからである。 The power supply device for a vehicle according to the present invention has a feature that the impact strength can be improved while having a structure in which a plurality of module holders are housed in a housing. That is, the power supply device for a vehicle of the present invention stores a plurality of module holders that store a plurality of battery modules vertically in parallel postures in a horizontal direction, and stores each module holder in a housing. This is because the plurality of battery modules are arranged on the inclined surface, and the opposing surfaces of the module holders adjacent to each other are inclined surfaces, and the adjacent module holders are inclined in the same direction.
この構造の電源装置は、上下方向の振動を受けるときに、各々のモジュールホルダに作用する上下方向の力が、図11に示すように、対向する傾斜面よって、傾斜面に垂直な方向と平行な方向とに分解された状態で作用する。すなわち、モジュールホルダに作用する上向きの力Fは、傾斜面に垂直な分力Sと傾斜面に平行な分力Rとに分解されて作用する。また、モジュールホルダに作用する重力Wも、傾斜面に垂直な分力Qと傾斜面に平行な分力Pとに分解されて作用する。このため、隣接するモジュールホルダを相対的に位置ずれさせようとする力(分力P及び分力R)が小さくなり、隣接するモジュールホルダの相対的な位置ずれが効果的に防止される。 In the power supply device with this structure, when receiving vertical vibration, the vertical force acting on each module holder is parallel to the direction perpendicular to the inclined surface by the opposing inclined surfaces as shown in FIG. Acts in a disassembled state. That is, the upward force F acting on the module holder acts by being decomposed into a component force S perpendicular to the inclined surface and a component force R parallel to the inclined surface. Further, the gravity W acting on the module holder is also decomposed into a component force Q perpendicular to the inclined surface and a component force P parallel to the inclined surface. For this reason, the force (component force P and component force R) which makes the adjacent module holder relatively displaced is reduced, and the relative displacement of the adjacent module holder is effectively prevented.
また、この図において、右側に位置するモジュールホルダは、左側に位置するモジュールホルダから重力Wの分力Qを受けるので、この力により、上方向への移動が抑制される。すなわち、傾斜面の下側(図において右側)に位置するモジュールホルダには、傾斜面の上側(図において左側)に位置するモジュールホルダの荷重がかかる状態となって、下側に位置するモジュールホルダの位置ずれが有効に防止される。さらに、隣接するモジュールホルダ間にはたらく分力Qに対する垂直抗力に比例して、隣接するモジュールホルダの傾斜面間に摩擦力が作用するので、この摩擦力によっても、隣接するモジュールホルダを相対的に位置ずれさせるのを有効に防止できる。 Further, in this figure, the module holder located on the right side receives the component force Q of gravity W from the module holder located on the left side, so that the upward movement is suppressed by this force. That is, the module holder located on the lower side (right side in the figure) of the inclined surface is subjected to the load of the module holder located on the upper side (left side in the figure) of the inclined surface. Is effectively prevented. Further, since a frictional force acts between the inclined surfaces of the adjacent module holders in proportion to the vertical drag against the component force Q acting between the adjacent module holders, the adjacent module holders are relatively moved by this frictional force. It is possible to effectively prevent displacement.
また、本発明の電源装置は、図12に示すように、電池モジュールを傾斜面に配置するので、上方に配置される電池モジュールに作用する重力wは、傾斜面に平行な分力pと傾斜面に垂直な分力qとに分解され、この分力pが下方に配置される電池モジュールに作用する。このため、下方に配置される電池モジュールには、上方に配置される電池モジュールに作用する全重力wが作用することなく、下方に位置する電池モジュールに過大な力が作用するのを有効に防止できる。したがって、電池モジュールの接触不良等を有効に防止できる。 Further, as shown in FIG. 12, the power supply device of the present invention arranges the battery module on the inclined surface, so that the gravitational force w acting on the battery module arranged above is inclined with the component force p parallel to the inclined surface. It is decomposed into a component force q perpendicular to the surface, and this component force p acts on the battery module disposed below. For this reason, it is possible to effectively prevent an excessive force from acting on the battery module positioned below without the total gravity w acting on the battery module disposed above acting on the battery module disposed below. it can. Therefore, contact failure of the battery module can be effectively prevented.
以上のように、本発明の電源装置は、複数のモジュールホルダを框体に収納する構造としながら、車両の走行中における振動によって各モジュールホルダや電池モジュールに作用する上下方向の力を効果的に低減し、耐衝撃強度を向上できる特長がある。 As described above, the power supply device according to the present invention is configured to accommodate a plurality of module holders in a housing, and effectively applies the vertical force acting on each module holder and the battery module due to vibration during traveling of the vehicle. It has the feature that it can reduce and improve impact strength.
さらに、本発明の請求項4の車両用の電源装置は、モジュールホルダに、電池モジュールを冷却する空気を上下方向に強制送風する冷却隙間を設けると共に、モジュールホルダの上下に空気ダクトを設けて、空気ダクトの送風方向と、モジュールホルダの傾斜面とが、互いに鈍角となる方向に空気を送風している。この構造の電源装置は、空気ダクトからモジュールホルダ内に、また、モジュールホルダから空気ダクトにスムーズに空気を強制送風できる特長がある。それは、空気ダクトからモジュールホルダに流入する部分での圧力損失と、モジュールホルダから空気ダクトに流入する部分での圧力損失を小さくできるからである。従来の電源装置では、空気ダクトからモジュールホルダに、また、モジュールホルダから空気ダクトに送風する空気を直角に方向変換するので、この部分の圧力損失が大きく、空気ダクトを介してモジュールホルダに効率よく強制送風するのが難しかった。これに対して、本発明の電源装置では、圧力損失を小さくしながら強制送風できるので、モジュールホルダに収納する電池モジュールを効率よく冷却できる特長が実現できる。
Furthermore, the vehicle power supply device according to
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the power supply device as follows.
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」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。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図4ないし図8に示す車両用の電源装置は、複数のモジュールホルダ2を框体3に収納している。モジュールホルダ2は、複数の電池モジュール1を、水平な姿勢であって、互いに平行な姿勢として、上下に配置して収納している。框体3は、複数のモジュールホルダ2を水平方向に並べて収納している。
The power supply device for a vehicle shown in FIGS. 4 to 8 stores a plurality of
電池モジュール1は、複数の素電池を直列に接続して直線状に連結している。各々のモジュールホルダ2に収納している複数の電池モジュール1は、互いに直列に接続している。ただ、モジュールホルダの電池モジュールは、直列と並列に接続することもできる。また、電池モジュールは、ひとつの素電池とすることもできる。
The
電池モジュール1の素電池は、円筒型電池のニッケル水素電池である。ただし、素電池は、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池も使用でき、また角形電池も使用できる。図の電池モジュール1は、両端に出力端子4を固定している。隣接する電池モジュール1は、出力端子4に接続されるバスバー(図示せず)を介して接続される。
The unit cell of the
モジュールホルダ2は、複数の電池モジュール1を、上下に多段に離して、あるいは互いに接近させて、あるいはまた互いに接触させて、水平姿勢として平行に収納している。図に示すモジュールホルダ2は、4本の電池モジュール1を上下に4段に収納している。ただ、モジュールホルダ2は、多段に配置する電池モジュール1を垂直面に並べては配設しない。上下に多段に配設される複数の電池モジュール1は、垂直面に対して傾斜する傾斜面に並べて配列される。図4ないし図8に示すモジュールホルダ2は、上段の電池モジュール1を下段の電池モジュール1よりも図において右側にずらせるように傾斜面に配置する。このモジュールホルダ2は、図において、左から右に向かって上り勾配の傾斜面に電池モジュール1を並べて収納する。さらに、各々のモジュールホルダ2は、互いに隣接するモジュールホルダ2の対向面を傾斜面としている。隣接して框体3に収納している各モジュールホルダ2は、電池モジュール1を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている。
The
図6と図7に示すモジュールホルダ2は、一対の分割ケース6で両側から挟着して、電池モジュール1を定位置に収納する。分割ケース6は、底面プレート6Aの周囲に、端面壁6Bと上下壁6Cからなる周壁を設けた箱形にプラスチックを成形している。底面プレート6Aと上下壁6Cは長方形、端面壁6Bは内角を直角としない平行四辺形としている。上下壁6Cは水平面、端面壁6Bは垂直面、底面プレート6Aは傾斜面となる。
The
図のモジュールホルダ2は、平行四辺形である端面壁6Bの合せ目が傾斜する角度で、電池モジュール1を配置する傾斜面を特定する。合せ目に沿って電池モジュール1を配置しているからである。本発明のモジュールホルダ2は、必ずしも合せ目に沿って電池モジュール1を配置する必要はないが、合せ目に電池モジュール1を配置するモジュールホルダ2は、以下のように、合せ目の角度で、電池モジュール1を配置する傾斜面が傾斜する角度を特定できる。
The
端面壁6Bの合せ目が、モジュールホルダ2の上面と下面に対してなす角度の和は180度となる。図のモジュールホルダ2は、合せ目の上端部が上面となす角度を90+αとし、合せ目の下端部が底面となす角度を90−αとして、傾斜面の垂直面に対する傾斜角をαとしている。傾斜角(α)を大きくすると、傾斜面は水平方向に近付き、小さくすると垂直方向に近付く。傾斜角(α)が大き過ぎると、横幅が広くなり、反対に小さ過ぎると、モジュールホルダ2の耐衝撃性が低下する。したがって、傾斜角(α)は、横幅と耐衝撃性とを考慮して、例えば15〜45度、好ましくは15〜40度、さらに好ましくは15〜30度とする。
The sum of the angles formed by the joint of the
図のモジュールホルダ2は、電池モジュール1の端部を挟着する電極窓5を端面壁6Bに一定の間隔に開口している。電極窓5は、電池モジュール1の出力端子4を外部に表出させる。電極窓5は、電池モジュール1の出力端子4を嵌着できる形状としている。図の電池モジュール1は、正負の出力端子4を異なる形状とする。したがって、電極窓5の形状も正負の出力端子4を嵌合できるように異なる形状としている。図6と図7のモジュールホルダ2は、電池モジュール1の端部に設けている出力端子4を端面壁6Bで挟着して、電池モジュール1を定位置に配置する。ただし、モジュールホルダは、図示しないが、電池モジュールの本体部を端面壁で挟着し、あるいは端面壁と平行な区画壁(図示せず)を内部に設けて、この区画壁で電池モジュールの本体部を挟着して、定位置に配置することもできる。
In the illustrated
さらに、モジュールホルダ2は、図8に示すように、内部に空気を強制送風して、内蔵する電池モジュール1を冷却する。内部に強制送風するために、上下壁6Cを貫通して、空気孔7を開口している。さらに、モジュールホルダ2は、電池モジュール1との間に、空気を強制送風する冷却隙間8を設けている。図のモジュールホルダ2は、上側の上下壁6Cの空気孔7から内部に流入する空気で電池モジュール1を冷却して、下側の上下壁6Cの空気孔7から外部に排出される。
Further, as shown in FIG. 8, the
一対の分割ケース6は、端面壁6Bの合せ目で電池モジュール1を挟着し、かつ周壁の合せ目を互いに当接させる状態で連結されて、内部に電池モジュール1を収納する。一対の分割ケース6は、ネジ(図示せず)を介して互いに連結され、あるいは合せ目を超音波溶着又は接着して連結され、あるいは又、係止フック(図示せず)等を一体的に成形し、これ等を介して連結される。
A pair of division |
框体3は、図4と図5に示すように、底板3Aの両端に側壁3Bを設けて、全体の形状をコ字状としている。框体3は、プラスチック製又は金属製である。この框体3は、底板3Aの上であって側壁3Bの間に、複数のモジュールホルダ2を並べて収納する。框体3に隣接して収納されるモジュールホルダ2は、電池モジュール1を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜する姿勢に並べて収納される。図に示す電源装置は、底面プレート6Aが左から右に向かって上り勾配に傾斜する姿勢で、モジュールホルダ2を框体3に収納しているる
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図の框体3は、側壁3Bを底板3Aに対して直角に連結する形状とする。この框体3は、側壁3Bの内面と、モジュールホルダ2の底面プレート6Aの傾斜面とが平行にならない。したがって、両端に配設する端部モジュールホルダ2Aは、中間モジュールホルダ2Bと異なる形状としている。端部モジュールホルダ2Aは、側壁3Bと対向する面を垂直面とし、中間モジュールホルダ2Bと対向する面を傾斜面としている。
The illustrated
図において、右側の側壁3Bの内側に配設される端部モジュールホルダ2Aは、右側の分割ケース6の底面プレート6Aを垂直面とし、左側の分割ケース6の底面プレート6Aを傾斜面としている。また、左側の端部モジュールホルダ2Aは、左側の分割ケース6の底面プレート6Aを垂直面とし、右側の分割ケース6の底面プレート6Aを傾斜面としている。一方の面を垂直面として、他方の面を傾斜面とする端部モジュールホルダ2Aは、端面壁6Bの上下幅が異なる。図4ないし図8の電源装置は、右側の側壁3Bの内面に配設される端部モジュールホルダ2Aは、右側に位置する分割ケース6の端面壁6Bを、上幅よりも下幅を広くし、左側の側壁3Bの内面に配設される端部モジュールホルダ2Aは、左側に配設される分割ケース6の端面壁6Bを、下幅よりも上幅が広くなるようにしている。
In the figure, the
図の框体3は、上幅を広くする端部モジュールホルダ2Aを、側壁3Bを貫通する止ネジ9で抜けないように固定する。止ネジ9で固定されるように、端部モジュールホルダ2Aには、止ネジ9を案内する連結用凹部10を設けている。止ネジ9は、側壁3Bに設けられた雌ネジ孔にねじ込まれ、先端部を連結用凹部10に案内して、端部モジュールホルダ2Aを抜けないように框体3に固定する。上幅を狭くする、図において右側の端部モジュールホルダ2Aは、側壁3Bの上端に設けた内側に突出する係止部11で抜けないように保持される。図の側壁3Bは、上端を内側に折曲して、係止部11としている。
In the illustrated
さらに、互いに隣接するモジュールホルダ2は、対向する傾斜面に、連結用突起部12と、この連結用突起部12を案内するための嵌合用凹部13を設けている。図の電源装置は、図において右側に配設されるモジュールホルダ2の傾斜面に連結用突起部12を設けて、左側に配設されるモジュールホルダ2の傾斜面に嵌合用凹部13を設けている。この図とは反対に、図において左側に配設されるモジュールホルダの傾斜面に連結用突起部を設けて、右側に配設されるモジュールホルダの傾斜面に嵌合用凹部を設けることもできる。
Further, the
以上の電源装置は、以下のようにして組み立てられる。
(1) 框体3の右側に、上幅の狭くなった端部モジュールホルダ2Aをセットする。端部モジュールホルダ2Aは、右側の側壁3Bの上端に設けた係止部11に係止されて、框体3に抜けないように保持される。
(2) 両面を傾斜面とする中間モジュールホルダ2Bを右側から順番に、框体3の底板3Aの上に載せて並べて定位置にセットする。中間モジュールホルダ2は、連結用突起部12を嵌合用凹部13に案内して抜けない状態で框体3にセットされる。
(3) 最後に、左側の側壁3Bと中間モジュールホルダ2Bとの間に、上幅を広くする端部モジュールホルダ2Aをセットする。その後、端部モジュールホルダ2Aが抜けないように、側壁3Bの雌ネジ孔に止ネジ9をねじ込む。止ネジ9は、側壁3Bの内面から突出して、先端部を端部モジュールホルダ2Aの連結用凹部10に入れて、端部モジュールホルダ2Aを抜けないように框体3に固定する。
The above power supply apparatus is assembled as follows.
(1) On the right side of the
(2) The
(3) Finally, the
以上の状態で、モジュールホルダ2を框体3の定位置にセットした後、電池モジュール1の出力端子4にバスバー(図示せず)を連結し、バスバーで電池モジュール1を直列に接続する。
In the above state, after setting the
さらに、図8の電源装置は、各々のモジュールホルダ2に強制送風する空気ダクト14を、モジュールホルダ2の上下に設けている。空気ダクト14には、空気ダクト14の送風方向と、モジュールホルダ2の傾斜面とが互いに鈍角となる方向に空気が送風される。この電源装置は、空気ダクト14からモジュールホルダ2内に、また、モジュールホルダ2から空気ダクト14にスムーズに空気を強制送風できる。それは、空気ダクト14からモジュールホルダ2に流入する部分での圧力損失と、モジュールホルダ2から空気ダクト14に流入する部分での圧力損失を小さくできるからである。
Furthermore, the power supply apparatus of FIG. 8 is provided with
従来の電源装置は、図10に示すように、空気ダクト24からモジュールホルダ22に、また、モジュールホルダ22から空気ダクト24に流入させる空気を、直角に方向変換するので、この部分の圧力損失が大きく、空気ダクト24を介してモジュールホルダ22に効率よく強制送風するのが難しい欠点があった。
As shown in FIG. 10, the conventional power supply device redirects the air flowing from the
本発明の電源装置は、直角でなくて、鈍角に方向変換して空気を空気ダクト14からモジュールホルダ2内に、また、モジュールホルダ2から空気ダクト14に流入できるので、この部分の圧力損失を小さくできる。
Since the power supply device of the present invention can change the direction to an obtuse angle instead of a right angle and allow air to flow into the
さらに、本発明の電源装置は、図9に示すように、框体3に収納するモジュールホルダ2を複数のブロックに区画して収納することができる。この図の電源装置は、框体3に収納するモジュールホルダ2を、左右の2ブロックに区画して収納している。同じブロックに収納されるモジュールホルダ2は、電池モジュール1を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢とする。図において、右側のブロックに配設されるモジュールホルダ2は、傾斜面を左から右に向かって上り勾配に傾斜する姿勢とする。図において、左側のブロックに配設されるモジュールホルダ2は、傾斜面を右から左に向かって上り勾配に傾斜する姿勢としている。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the power supply device of the present invention can divide and store the
この状態で框体3にモジュールホルダ2を収納する電源装置においては、両側に位置する側壁3Bの内側に配設される端部モジュールホルダ2Aは、端面壁6Bの上幅が狭くなり、左右ブロックの中間に配設される中央モジュールホルダ2Cは、端面壁6Bの上幅が広くなる。この電源装置は、両側の側壁3Bの内面から中央に向かって順番にモジュールホルダ2を框体3の底板3Aに載せて収納し、最後に中央モジュールホルダ2Cを収納する。端部モジュールホルダ2Aと中間モジュールホルダ2Bの間、さらに、隣接する中間モジュールホルダ2Bの間、さらに、中間モジュールホルダ2Bと中央モジュールホルダ2Cの間には、対向面に連結用突起部12と嵌合用凹部13を設けており、連結用突起部12を嵌合用凹部13に案内して、互いに抜けないように框体3にセットされる。
In the power supply device in which the
さらに、この図の電源装置は、端部モジュールホルダ2Aと側壁3Bとの間にも、連結用突起部12を嵌合用凹部13とを設け、連結用突起部12を嵌合用凹部13に入れて、端部モジュールホルダ2Aを抜けないように、框体3に連結している。最後にセットされる中央モジュールホルダ2Cを固定するために、框体3の底板3Aに止ネジ9をねじ込んでいる。この止ネジ9は、底板3Aに設けた貫通孔に挿通されて、先端部を、中央モジュールホルダ2の下側の上下壁に設けた雌ネジ孔にねじ込んで、中央モジュールホルダ2を框体3に抜けないように連結する。
Further, in the power supply device of this figure, the connecting
図9の電源装置も、各々のモジュールホルダ2に強制送風する空気ダクト14を、モジュールホルダ2の上下に設けている。この空気ダクト14にも、空気ダクト14の送風方向と、モジュールホルダ2の傾斜面とが互いに鈍角となる方向に空気が送風される。この電源装置は、左右の2ブロックにおいて、モジュールホルダ2の傾斜面が異なるので、空気ダクト14の両側から中央に向かって強制送風して、空気ダクト14とモジュールホルダ2との境界における空気の曲がり角度を鈍角とする。排出側は、両側から中央に向かって送風して、中央部から外部に排出して、モジュールホルダ2から空気ダクト14の境界における空気の曲がり角度を鈍角としている。
The power supply device of FIG. 9 also has
この電源装置も、空気ダクト14からモジュールホルダ2内にスムーズに空気を強制送風でき、またモジュールホルダ2から空気ダクト14に空気をスムーズに送風できる。それは、空気ダクト14からモジュールホルダ2に流入する部分と、モジュールホルダ2から空気ダクト14に排出する部分での圧力損失を小さくできるからである。
This power supply device can also smoothly blow air from the
1…電池モジュール
2…モジュールホルダ 2A…端部モジュールホルダ
2B…中間モジュールホルダ
2C…中央モジュールホルダ
3…框体 3A…底板
3B…側壁
4…出力端子
5…電極窓
6…分割ケース 6A…底面プレート
6B…端面壁
6C…上下壁
7…空気孔
8…冷却隙間
9…止ネジ
10…連結用凹部
11…係止部
12…連結用突起部
13…嵌合用凹部
14…空気ダクト
21…電池モジュール
22…モジュールホルダ
23…補強フレーム
24…空気ダクト
DESCRIPTION OF
2B ... Intermediate module holder
2C ...
3B ...
6B ... End wall
6C ... Upper and
Claims (5)
各モジュールホルダ(2)が、複数の電池モジュール(1)を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ(2)の対向面を傾斜面としており、隣接して框体(3)に収納している各モジュールホルダ(2)は、電池モジュール(1)を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている車両用の電源装置。 A module holder (2) that stores a plurality of battery modules (1) in a horizontal and parallel posture, and a housing that stores a plurality of module holders (2) arranged in a horizontal direction ( 3) a vehicle power supply device comprising:
Each module holder (2) has a plurality of battery modules (1) arranged on an inclined surface, and the opposing surfaces of the module holders (2) adjacent to each other are inclined surfaces, and are stored in the housing (3) adjacent to each other. Each of the module holders (2) is a power supply device for a vehicle in which the inclined surface on which the battery module (1) is arranged is inclined in the same direction.
框体(3)に収納するモジュールホルダ(2)を複数のブロックに区画して収納しており、同じブロックに収納される各モジュールホルダ(2)は、複数の電池モジュール(1)を傾斜面に配列すると共に、互いに隣接するモジュールホルダ(2)の対向面を傾斜面としており、隣接して框体(3)に収納している各モジュールホルダ(2)は、電池モジュール(1)を配置する傾斜面を同じ方向に傾斜させる姿勢としている車両用の電源装置。 A module holder (2) that stores a plurality of battery modules (1) in a horizontal and parallel posture, and a housing that stores a plurality of module holders (2) arranged in a horizontal direction ( 3) a vehicle power supply device comprising:
The module holder (2) stored in the housing (3) is divided into a plurality of blocks and stored, and each module holder (2) stored in the same block has a plurality of battery modules (1) inclined surfaces. The module holders (2) housed in the housing (3) adjacent to the module holders (2) adjacent to each other are arranged as inclined surfaces. The power supply device for vehicles which makes it the attitude | position which makes the inclined surface to incline in the same direction.
空気ダクト(14)には、空気ダクト(14)の送風方向と、モジュールホルダ(2)の傾斜面とが、互いに鈍角となる方向に空気が送風されて、モジュールホルダ(2)に収納する電池モジュール(1)を冷却するようにしてなる請求項1又は2に記載される車両用の電源装置。 The module holder (2) has a cooling gap (8) that forcibly blows air to cool the battery module (1) in the vertical direction, and communicates with the cooling gap (8) to connect the module holder (2). Air ducts (14) for forced ventilation are provided above and below the module holder (2),
The air duct (14) is stored in the module holder (2) by blowing air in a direction where the air blowing direction of the air duct (14) and the inclined surface of the module holder (2) are obtuse to each other. The power supply device for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the module (1) is cooled.
The air duct (14) above the module holder (2) is an air supply duct that supplies air to the module holder (2), and the air duct (14) below the module holder (2) is the battery module (1). The vehicle power supply device according to claim 4, wherein the power supply device is an exhaust duct that exhausts air that has passed through the vehicle.
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