JP5469569B2 - 電動車両用バッテリ - Google Patents

Description

本発明は、電動車両用のバッテリに関し、特に、スイングアームを備えた電動車両に対してバッテリを配置する場合の固定構造に関する。

電気自動二輪車、燃料電池自動二輪車、ハイブリッド自動二輪車等の電動車両におけるバッテリの固定構造としては、例えば特許文献１に示されるように、スイングアームの一端を揺動軸に連結し、スイングアームの他端が後輪を支持し、スイングアームの他端側に後輪を駆動する電動モータを設置し、スイングアームの揺動軸近傍位置にバッテリを配置した構造が開示されている。

特開２００８−２２１９７６号公報

特許文献１においては、スイングアームの揺動軸近傍位置にバッテリを配置することは記載されているものの、具体的にスイングアームに対してどのように固定するかについての開示はなく、揺動するスイングアームへのバッテリの固定手法については改善する余地が残されていた。
すなわち、動きがあるスイングアームに対してバッテリを固定する場合、固定に際して極力部品点数を少なくすることで、軽量化を図りながらコンパクトに搭載することが望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、電動車両のスイングアームにバッテリを固定する場合に、部品点数を減らして軽量化を図ることができる固定構造とした電動車両用バッテリを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、一端が揺動軸（１９）に連結し他端が後輪（ＷＲ）を支持するスイングアーム（３０）と、前記スイングアーム（３０）の他端側に設置し前記後輪（ＷＲ）を駆動する電動モータ（Ｍ）とを備えた電動車両に対して、前記電動モータ（Ｍ）へ電力を供給するために装着する電動車両用バッテリであって、
前記スイングアーム（３０）は、
前記スイングアーム（３０）の揺動軸近傍に設けた収納空間（３５）と、
前記収納空間内にバッテリを位置決めするガイド溝（４４）とを備え、
前記収納空間内に位置決めされたバッテリ（５６）をポッティング剤の介在により固定することでバッテリ（５６）を前記スイングアーム（３０）内に搭載することを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１の電動車両用バッテリにおいて、前記バッテリ（５６）は複数の方形板状のバッテリセルから構成され、前記収納空間（３５）のガイド溝（６２）をセル毎に設けることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の電動車両用バッテリにおいて、前記収納空間（３５）に穿孔した貫通孔（３８）ａに塞栓（４５）を嵌合し、収納空間内にポッティング剤を介在させた後に前記塞栓（４５）を外すことで、前記バッテリ（５６）を固定したポッティング剤によりバッテリ（５６）の高圧圧力抜き用の逃がし通路を形成することを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリにおいて、前記スイングアーム（３０）近傍位置には基板（５０）が配置され、基板（５０）は、主に前記電動モータ（Ｍ）を制御する制御基板（５０ａ）又は、主にバッテリ（５６）を充電する充電回路を有する発熱素子基板（５０ｂ）からなり、前記ポッティング剤で固定することを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４の電動車両用バッテリにおいて、前記基板（５０）は、前記スイングアーム（３０）の側面又は後面に配置することを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５の電動車両用バッテリにおいて、前記基板（５０）を前記バッテリ（５６）に対して固定し、前記スイングアーム近傍位置に前記基板（５０）を配置することを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項２の電動車両用バッテリにおいて、前記バッテリ（５６）を構成する複数のバッテリセルは、長手方向を上下方向に向けて配置することを特徴としている。

請求項８の発明は、請求項１の電動車両用バッテリにおいて、前記ポッティング剤を樹脂としたことを特徴としている。

請求項９は、請求項８の電動車両用バッテリにおいて、前記樹脂を樹脂コーティングとし、バッテリ（５６）を樹脂コーティングに対して圧入固定することを特徴としている。

請求項１０は、請求項１の電動車両用バッテリにおいて、前記スイングアーム（３０）の収納空間（３５）は、上方に開口部を有して形成することを特徴としている。

請求項１１は、請求項４の電動車両用バッテリにおいて、前記発熱素子基板（５０ｂ）は、前記制御基板（５０ａ）より車体後方側で制御基板（５０ａ）に固定されており、制御基板（５０ａ）、発熱素子基板（５０ｂ）はポッティング剤により囲繞され、発熱素子基板（５０ｂ）の発熱部材の一部は、ポッティング剤より露出していることを特徴としている。

請求項１２は、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリにおいて、前記バッテリ（５６)は、１セルごとにパッキングされたラミネート型バッテリのセル集合体にて構成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、収納空間（３５）内のガイド溝（４４）により位置決めされたバッテリ（５６）をポッティング剤の介在により固定することにより、バッテリ（５６）を保持するための専用のケースを不要とし、スイングアーム（３０）自体をバッテリ（５６）の保持ケースとして活用することで、バッテリ（５６）を確実にスイングアーム（３０）へ固定しながらも部品点数の削減及び軽量化を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、各ガイド溝（４４）により各バッテリセルを固定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ポッティング剤を硬化させることでバッテリ（５６）の高圧圧力抜き用の逃がし通路を形成することができる。

請求項４に記載の発明によれば、基板（５０）を制御基板（５０ａ）又は発熱素子基板（５０ｂ）で構成し、ポッティング剤で固定することで、基板（５０）の専用固定部品を削減することができる。

請求項５に記載の発明によれば、基板（５０）をスイングアーム（３０）の側面又は後面に配置し、基板（５０）に形成されるバッテリ（５６）の関連部品を近接配置することで、配線等の部品点数を削減することができる。また、バッテリ（５６）と電動モータ（Ｍ）との配線経路を短くすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、基板（５０）をバッテリ（５６）に対して固定することで、基板（５０）の専用固定部品の削減を図るとともに、スイングアーム近傍位置に基板（５０）を確実に配置することができる。

請求項７に記載の発明によれば、バッテリ（５６）を構成するバッテリセルの長手方向を上下方向に向けて配置可能とすることで、スイングアーム（３０）の幅方向を短くすることができる。

請求項８に記載の発明によれば、ポッティング剤を樹脂とすることでバッテリ（５６）を軽量強固に固定することができる。

請求項９の記載の発明によれば、バッテリ（５６）を樹脂コーティングに対して圧入させることで、樹脂コーティングが圧力を受けて隙間に満たされるので、バッテリを強固に固定することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、上方に収納空間（３５）の開口を有する構成とすることで、バッテリの搭載性も向上し、また、従来のバッテリケースに相当する部分をスイングアーム（３０）で代用することができ、専用部品の削減及び軽量化を行うことができる。

請求項１１に記載の発明によれば、発熱素子基板（５０ｂ）の発熱部材の一部をポッティング剤より露出することで、放熱効果を向上させることができる。

請求項１２に記載の発明によれば、セル集合体で構成されたラミネート型バッテリを使用することで、高いエネルギ密度や放熱性能の向上が期待できるほか、スイングアーム（３０）への取付作業やバッテリの交換作業が容易になる。

本発明の電動車両用バッテリが搭載された電動二輪車の左側面図である。 本発明の電動車両用バッテリの実施形態の一例を示すもので、電動車両用バッテリが配置されたスイングアーム部分の左側面図である。 図２の電動車両用バッテリが配置されたスイングアーム部分の上面図である。 スイングアームの分解斜視図である。 ポッティング処理後の状態を示すスイングアームの上面図である。 電動二輪車に適用される電気系統の全体構成を示すブロック図である。 電動二輪車に適用される電気系統の充電器部分の構成を示すブロック図である。 本発明の電動車両用バッテリの実施形態の他の例を示すもので、電動車両用バッテリが配置されたスイングアーム部分の左側面図である。 図８の電動車両用バッテリが配置されたスイングアーム部分の上面図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車１の側面図である。電動二輪車１は、低床フロア１６を有するスクータ型の鞍乗型車両であり、スイングアーム（ユニットスイング）３０に収納された電動モータＭによって後輪ＷＲを駆動する。車体フレーム２の前部には、ステムシャフト（不図示）を回転自在に軸支するヘッドパイプ３が結合されている。ステムシャフトの上部には、ハンドルカバー１１で覆われる操向ハンドル８が結合されており、一方の下部には、車軸７によって前輪ＷＦを回動自在に軸支する左右一対のフロントフォーク６が結合されている。

車体フレーム２は、ヘッドパイプ３の後部から下方に延びるメインパイプ４と、該メインパイプ４の後端部に連結されて車体後部上方へ延びるリヤフレーム５とを備える。低床フロア１６の下部に位置するメインパイプ４には、低床フロア１６を支持するフロアフレーム１５が取り付けられている。また、メインパイプ４とリヤフレーム５との結合部には、左右一対のピボットプレート１７が取り付けられている。

スイングアーム３０は、車幅方向左側のみにアーム部を有する片持ち式であり、ピボットプレート１７に取り付けられたリンク１８を貫通する揺動軸１９を介して、車体フレーム２に揺動自在に軸支されている。スイングアーム３０は、アルミ等の金属からなる一部中空構造体であり、車軸３２の近傍に電動モータＭが収納されると共に、電動モータＭの車体前方には、制御装置としての基板５０が配設されている。電動モータＭに電力を供給するバッテリ５６（図３参照）は、基板５０の車幅方向右側に配設されている。

後輪ＷＲは、車軸３２によってスイングアーム３０に回転自在に軸支されており、スイングアーム３０の後端部は、リヤクッション２６を介してリヤフレーム５に吊り下げられている。また、シート２０の下部には、荷物入れスペースとなる収納ボックス２１が、左右一対のリヤフレーム５に挟まれるように配設されている。

車体フレーム２のメインパイプ４は、車体前方側のフロントカウル１３および車体後方側のレッグシールド１２で覆われている。ハンドルカバー１１の上部には、メータ装置９が配設されており、メータ装置９の車体前方側には前照灯１０が取り付けられている。フロントフォーク６の上部には、前輪ＷＦを覆うフロントフェンダ１４が固定されている。

リヤフレーム５の車幅方向外側はシートカウル２３で覆われており、シートカウル２３の後端部には尾灯装置２４が取り付けられている。尾灯装置２４の上方には、リヤフレーム５に結合されたリヤキャリア２２が突出しており、尾灯装置２４の下方には、後輪ＷＲの後方上方を覆うリヤフェンダ２５が設けられている。

図２は、電動車両用バッテリを搭載するスイングアーム３０の拡大側面図である。また、図３はスイングアーム３０の上面図であり、図４は、スイングアーム３０の分解斜視図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。前記したように、スイングアーム３０は、アルミ等の金属からなる一部中空構造体であり、後輪ＷＲを車幅方向左側のアーム部３９で支持する片持ち式とされる。スイングアーム３０の車体前方側下部には、揺動軸１９（図１参照）の貫通孔１９ａが形成された左右一対のピボットフランジ３６が設けられている。

ピボットフランジ３６の車体上方側には、複数のバッテリセル５６が挿入される収納空間３５が形成されており、この収納空間３５の外殻部を形成する幅広ケース部３８とアーム部３９とは、湾曲部４０を介して連続的に形成されている。収納空間３５およびアーム部３９の車幅方向左側には、基板５０および電動モータＭを一体的に覆う薄板状のスイングアームカバー５７が取り付けられている。

アーム部３９の後端部には、電動モータＭの回転を減速する減速機が収納された減速機ケース３３，４１が取り付けられている。車軸３２は、減速機ケース４１から車幅方向右側に向けて突出しており、この車軸３２の端部に、後輪ＷＲのホイール３４がナット３２ａによって固定されている。後輪ＷＲにはチューブレスタイヤが使用され、ホイール３４にはエアバルブ４２が設けられている。また、減速機ケース３３には、リヤクッション２６（図１参照）を取り付けるための貫通孔２６ａが形成された取付フランジ３７が設けられている。

スイングアーム３０の一端側の揺動軸近傍には、内部に方形状の収納空間３５が一体的に形成されている。収納空間３５は、スイングアーム３０を電動車両に装着した場合に、電動車両の側方側に収納空間３５の開口側が位置し、この開口側からバッテリ５６を挿入可能なようになっている。

本実施形態に係るバッテリ５６は、複数のバッテリセルを接続することで所定の高電圧を得るようにしたモジュール構造を有する。板状のバッテリセル５６は、その平面部を車体前後方向に指向させて積層された状態で、幅広ケース部３８に形成された略直方体形状の収納空間３５に収められる。これにより、重量物としてのバッテリ５６がスイングアーム３０の揺動軸１９に近接配置されることとなり、スイングアーム３０の揺動時の慣性モーメントを低減してスムーズな揺動動作が可能となる。また、各バッテリセルは、軟質のラミネートシートで１セル毎にパッキングされたラミネート型とされる。このラミネート型バッテリによれば、高いエネルギ密度や放熱性能の向上が期待できるほか、スイングアーム３０への取付作業やバッテリの交換作業が容易になる。

本実施形態に係る制御装置としての基板５０は、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配設されている。基板５０は、制御基板５０ａと発熱素子基板５０ｂとアルミ基板５０ｃとからなり、それぞれの平面部が車幅方向に指向するように配置されている。制御基板５０ａは、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配置されており、発熱素子基板５０ｂは、制御基板５０ａの車体後方側に連結されている。すなわち、図５に示されるように、発熱素子基板（５０ｂ）は、制御基板（５０ａ）より車体後方側で制御基板（５０ａ）に固定されている。また、アルミ基板５０ｃは、バッテリ５６の車幅方向左側に近接配置されている。

バッテリ５６とアルミ基板５０ｃとの間には、所定の厚みを有するスポンジラバー５０１が配設されている。スポンジラバー５０１には、各バッテリセルの図示左端部に設けられた板状端子を差し込むための複数のスリットが形成されている。板状端子５０１を各スリットに挿入することで、板状端子の位置が規定されることとなる。また、スポンジラバー５００によれば、ラバー性のスポンジ内にポッティング剤が浸潤することがなく、結果、後述するポッティング処理時のポッティング剤５９の使用量を低減して、スイングアーム３０の軽量化を図ることができる。アルミ基板５０ｃは、このスポンジラバー５００に近接配置されている。

制御基板５０ａには、主に信号素子や半導体（ＦＥＴ）等の熱容量が小さい素子が実装されている。これに対し、発熱素子基板５０ｂには、サーミスタ５１、充電器用の入出力フィルタ群５２、充電器力率改善用コンデンサ（ＰＦＣ回路）５３、充電器ＤＣ変換用コンデンサ（ＡＣ−ＤＣトランス）５４、各種トランス群（ＤＣ−ＤＣトランス等）５５等の発熱量が大きな素子、すなわち、発熱素子が実装されている。そして、アルミ基板５０ｃには、発熱基板５０ｂに実装される発熱素子に比して発熱量の小さな半導体素子等が配設されている。
このように、発熱量の大きい発熱素子のみを集中配置した発熱素子基板５０ｂを設けることで、発熱素子の発熱が他の素子へ与える熱負荷を低減することが可能となる。また、発熱素子の配設位置と他の制御素子との配設位置を分けたことにより、ピボットフランジ３９および貫通孔１９ａ等のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。

バッテリ５６を構成する各バッテリセルは、電動モータＭを制御する制御基板５０ａに対してそれぞれ固定され、制御基板５０ａがスイングアーム近傍位置に配置するように構成されている。
制御基板５０ａの回路と各バッテリセルとは電気的に接続されることで、バッテリ５６への充電や、バッテリ５６からの電圧が制御基板５０ａに供給されて電動モータＭの駆動を制御するようになっている。

また、制御基板５０ａの車体後方側に発熱素子基板５０ｂを配置することにより、車体進行方向の上流側に位置する制御基板５０ａに発熱素子の熱影響が及ぶことを防ぐことができる。さらに、バッテリ５６の車幅方向外側に制御基板５０ａが配置されることで、車幅方向の厚みを小さくできる。そして、発熱基板５０ｂは、車体側面視で後輪ＷＲとオーバーラップする位置に配設されているので、バッテリ５６と電動モータＭとの間に形成されるスペースを有効活用して発熱素子を配設することができ、スイングアーム長が長くなりすぎることを防止できる。

また、図４に示すように、バッテリ５６は、車体前後方向に所定枚数が積層されることにより、その長手方向が車幅方向に指向する略直方体形状をなして、幅広ケース部３８の収納空間３５に収納される。収納空間３５の内面４３には、板状の各バッテリセルをそれぞれ所定位置に収めるためのガイド溝４４が形成されている。

ガイド溝４４は、収納空間３５内の上面及び下面に、バッテリ５６の挿入方向に沿って各バッテリセルに対応する複数の溝部を形成することにより、バッテリ５６を構成する各バッテリセルを収納するに際して、各セル（セル毎）の側面部がガイド溝４４に嵌合して位置が固定可能なようになっている。ガイド溝４４を設けることで、セル保持用の専用部品の削減、及び、全体をコンパクトに構成することができる。

幅広ケース部３８には、塞栓４５を嵌合させる貫通孔３８ａが形成されている。一方、バッテリ５６と基板５０とを車体前方で連結する連結板４６には、塞栓４５が嵌合する貫通孔４７が形成されている。この塞栓４５および貫通孔３８ａ，４７は、スイングアーム３０の組立時に行われる「樹脂ポッティング処理」において使用される。このポッティング処理は、バッテリ５６および基板５０をスイングアーム３０に対して物理的に固定すると共に、基板５０の絶縁および防振を図り、さらに各部の放熱性を高めるものである。

ポッティング処理は、幅広ケース部３８にバッテリ５６および基板５０を挿入し、貫通孔３８ａ，４７に塞栓４７を嵌合することによって位置決めを行った後、幅広ケース３８の開口部を上方に向けて、時間の経過により硬化する液状樹脂によるポッティング剤５９をバッテリ５６の周囲に流し込むことで行われる。ポッティング剤５９は、図５に示すように、制御基板５０ａおよびアルミ基板５０ｃを覆うと共に、発熱基板５０ｂに実装されたコンデンサ５３や各種トランス群５５等の実装面側の一部を覆うように注入される。ポッティング剤５９は、バッテリ５６等の放熱性を高める機能も有する。
すなわち、このポッティング処理により、制御基板（５０ａ）、発熱素子基板（５０ｂ）はポッティング剤により囲繞され、発熱素子基板（５０ｂ）に形成された発熱部材（コンデンサ５３や各種トランス群５５等）の一部（上側部分）は、ポッティング剤より露出するようにしている。

そして、ポッティング剤５９が硬化した後に塞栓４５を除去すると、この塞栓４５のあった位置に幅広ケース部３８の内外を連通する連通孔が形成される。この連通孔によれば、バッテリ５６からガスが排出されても、このガスがスムーズに外部へ排出されることとなり、スイングアーム３０内の圧力上昇を防ぐことができる。
すなわち、高温となったバッテリの雰囲気温度が上昇した場合の空気圧力（高圧圧力抜き用）を外部に導く高圧圧力抜き用の逃がし通路をポッティング剤で形成することができ、逃がし通路形成のための専用部材を削減することができる。

収納空間３５内に周囲から流し込まれたポッティング剤は、収納空間３５内に収納されたバッテリ５６の空間周囲に充填され、少なくともセル上部の制御基板５０ａとの連結部分を含む収納空間３５内の空間周囲にポッティング剤が存在する状態で硬化することにより、ポッティング剤の介在により収納空間３５に対してバッテリ５６の位置が固定される。この状態で収納空間３５の開口側に蓋体となるスイングアームカバー５７を被せる。
この構造により、収納空間３５内に位置決めされたバッテリ５６をポッティング剤の介在により固定することで、バッテリ５６をスイングアーム３０内に一体的に搭載することができる。また、制御基板５０ａをバッテリ（各バッテリセル）５６とともにポッティング固定を行うことで、専用固定部品を削減することができる。

ポッティング剤としては、バッテリ５６を軽量強固に固定するため、例えば樹脂を使用することができる。ポッティング剤の量は、必ずしもバッテリセルの周囲空間の全ての部分に充填される必要はなく、バッテリセルの周囲空間の１／３以上の隙間を充填する程度であればよい。これは収納空間３５内で、各バッテリセルの位置を確実に固定させるために十分な量であり、過剰充填を防止し省エネ化を図るためである。

上述の例では、収納空間３５内にバッテリ５６を挿入配置した後に、樹脂であるポッティング剤を流し込むようにしたが、収納空間３５内に予め適量の樹脂コーティングを入れておき、バッテリ５６を樹脂コーティングに対して圧入させ、樹脂コーティングが空間に圧入されてその後に樹脂コーティングが硬化することで、収納空間３５内にバッテリ５６を固定するようにしてもよい。
バッテリ５６の各バッテリセルを樹脂コーティングに対して圧入させることで、樹脂コーティングが圧力を受けて隙間に満たされるので、バッテリを強固に固定することができる。

上述の例では、バッテリ５６を構成する複数のバッテリセルは、バッテリ５６の挿入方向に長い長方形状のセルとしたが、バッテリセルの長手方向をスイングアーム３０の上下方向に向けて配置可能なように収納空間３５の形状を構成してもよい。
この場合、スイングアーム３０の幅方向を短くすることができ、スイングアーム３０の基本寸法に対して特に幅方向で大きくならないように配置することができる。

図６および図７は、電動二輪車１に適用される電気系統の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。図７は充電器のみの構成回路を示し、図６はそれ以外の全体構成を示している。図６，７では、制御基板５０ａに実装されている素子を「破線」で、アルミ基板５０ｃに実装されている素子を「一点鎖線」で、発熱素子基板５０ｂに実装されている素子を「実線」でそれぞれ示している。

制御基板５０ａには、制御信号用の小電流が流れる素子が実装される。これらの素子はほとんど発熱せず、制御基板５０ａはガラスエポキシ基板によって形成されている。また、アルミ基板５０ｃには、主に、大電流が流れると共に自己放熱ができない素子が実装される。これらの電子部品は、例えば、半導体素子（ＦＥＴ、ダイオード）、抵抗、フィルムコンデンサ等であり、熱伝導性の高いアルミ基板５０ｃに実装されることにより放熱性が高められる。さらに、発熱素子基板５０ｂには、主に、大電流が流れると共に自己放熱ができる大型の電子部品が実装される。これらの電子部品は、例えば、インダクタ、トランス、電解コンデンサ等であり、発熱素子基板５０ｂをバッテリ熱の影響を受けにくい位置に配設することで、発熱性の向上が図られている。

なお、図６，７のブロック図において、発熱素子基板５０ｃに実装されるのは、充電器２００の入力フィルタ２０９および出力フィルタ２０１（前記入出力フィルタ群５２に相当）、ＰＦＣ回路２０７（前記充電器力率改善用コンデンサ５３に相当）、ＡＣ−ＤＣトランス２０４（前記充電器ＤＣ変換用コンデンサ５４に相当）、ＤＣ−ＤＣ部１０６のＤＣ−ＤＣトランス１０８（各種トランス群５５に相当）および出力フィルタ１１０となる。

図６を参照して、リチウム・イオンのバッテリ５６は、コンタクタ１０４を介してインバータ１２３の入力側に電気的に接続され、インバータ１２３の出力側は、三相交流ラインによって電動モータＭに接続されている。電磁力で動作する機械的接点によりオン・オフ制御されるコンタクタ１０４には、供給電流の急な立ち上がりを防ぐプリチャージリレー１０５が並列接続されている。

ＢＭＵ（バッテリ・マネージメント・ユニット）１００には、バッテリ５６の電圧や温度等の監視用回路（ＡＳＩＣ）１０１、バッテリセルの容量バラツキを補正するためのセルバランス放電部１０２およびこれらを制御するコントローラ１０３が含まれる。

ＢＭＵ１００内のコントローラ１０３と、インバータ１２３を制御する制御装置としてのコントローラ１２２との間には、常時系統１１６、制御系統１１７、メインスイッチ系統１１８、ＣＡＮ通信１１９の各ラインが配設されている。また、ＢＭＵ１００のコントローラ１０３からは過充電のアラート信号１２０が発信され、インバータ１２３のコントローラ１２２からはコンタクタ制御信号１２１が発信される。

インバータ１２３のコントローラ１２２には、電動モータＭの回転角度を検知するアングルセンサ１２４、乗員のスロットル操作量を検知するスロットルセンサ１２５、シート２０に着座しているか否かを検知するシートＳＷ（スイッチ）１２６、電動車両１のサイドスタンド（不図示）が格納されているか否かを検知するサイドスタンドＳＷ１２７、電動車両の傾斜角（バンク角）を検知するバンクアングルセンサ１２９からのセンサ信号が入力される。警報装置としてのブザー１２８は、バッテリ５６の過放電状態等が検知された際にコントローラ１２２からの作動信号に応じて作動する。

常時系統１１６は、バッテリ５６から供給される大電流を制御用の電流に変換するＤＣＤＣ部１０６に接続されている。ＤＣＤＣ部１０６には、１次側駆動部１０７、ＤＣ−ＤＣトランス１０８、出力整流回路１０９、出力フィルタ１１０、前記１次側駆動部１０７にＰＷＭ信号を供給する１次側駆動ＩＣ１１３、前記出力整流回路１０９にＰＷＭ信号を供給する２次側駆動ＩＣ１１４が含まれる。１次側駆動ＩＣ１１３には、コントローラ１２２から起動信号１１５が供給される。また、常時系統１１６には、盗難防止アラームユニット１３３およびメインＳＷ１３６の一端側が接続される。

制御系統１１７は、インバータ１２３のコントローラ１２２に接続されている。制御系統１１７には、盗難防止アラームユニット１３３の作動表示灯としてのメータインジケータ１３２の一端が接続される。また、メータインジケータ１３３には車速を検知するスピードセンサが接続されており、メータインジケータ１３３は車速が所定値を超えた際に速度警告灯として機能するように構成されている。

メインＳＷ系統１１８には、ウインカ装置等の灯火器１３０、ヘッドライト（Ｈ／Ｌ）１０、バッテリ冷却用ファン等の一般電装１３１が接続されている。メインＳＷ系統１１８の端部は、メインＳＷ１３６がオフにされても所定条件下でヘッドライト１０等の作動を可能とするオートパワーオフリレー１３５に接続されている。

図７を参照して、充電器２００には、バッテリ５６に接続される直流電流の入出力ライン（Ａ，Ｂ）と、商用交流電源等に接続されるＡＣプラグ２１５とが接続される。充電器２０９には、入力フィルタ２０９、ブリッジダイオード２０８、力率改善回路としてのＰＦＣ回路２０７、１次側駆動部２０６、ＡＣ−ＤＣトランス２０４、出力整流回路２０３、出力フィルタ２０１が含まれる。１次側駆動部２０６とＡＣ−ＤＣトランス２０４との間に配設される過電流検出回路２１２の信号は、ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３に入力され、一方、出力フィルタ２０１に接続された電圧検出回路２０２の信号は、フォトカプラ２０５を介してＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３に入力される。ＰＦＣ回路２０７および１次側駆動部２０６は、ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３から出力されるＰＷＭ信号２１０，２１４によってそれぞれ駆動される。ＰＦＣ−ＰＷＭ駆動ＩＣ２１３には、インバータ１２３のコントローラ１２２からの起動信号２１４（Ｃ）が入力される。

図８及び図９は、本発明の他の実施形態の一例を示すものである。図８及び図９において、図２及び図３と同一構成を採る部分については同一符号を付している。
すなわち、図２及び図３の電動車両用バッテリの例では、収納空間３５内にバッテリ５６を側方から挿入配置することで、基板５０をスイングアーム３０の側面に配置するように構成したが、図８及び図９の例では、収納空間３５の開口側（開口部）を上面若しくは前面（前輪ＷＦ側）に配置させることで、バッテリ５６を上面側から若しくは前面側から挿入配置可能とし、基板５０を後面に配置するようにしている。そして、バッテリ５６において、長方形状のバッテリセルの長手方向が前後に長くなるようにすることで、スイングアーム３０の幅方向が短くなるように配置することができる。
この構成によれば、基板５０を収納空間３５の最も後面に配置できるので、電力モータＭの関連部品を極力近接配置することで、配線等の部品点数の削減を行うことができ、また、バッテリ５６と電動モータＭとの配線経路を短くできる。

また、電動車両の上面側に収納空間３５の開口側を位置させ、この開口側からバッテリ５６を挿入可能なように構成した場合、従来から使用される通常のバッテリケースは上方から挿入される形状となっているので、上方に収納空間３５の開口部を有する構成とすることで、バッテリの搭載性も向上し、また、従来のバッテリケースに相当する部分をスイングアームで代用することができ、部品点数の削減及び軽量化に貢献することができる。

上述した電動車両用バッテリの構成によれば、バッテリ５６を保持するための専用のケースを不要とし、スイングアーム３０自体をバッテリ５６の保持ケースとして活用することで、バッテリ５６を確実にスイングアーム３０へ固定しながらも部品点数の削減及び軽量化を行うことができる。
重量物であるバッテリ５６を後から組み込める構造としたので、車両組立性の向上を図りつつ、バッテリ５６の形状に合わせて部分的にスイングアーム３０を膨出させる必要も無いことから、部品点数の削減、軽量化に貢献しながらバッテリを確実にスイングアーム３０に固定することができる。
バッテリ５６をスイングアーム３０に直接固定することで、スイングアーム３０を放熱体として使用可能となるので、バッテリ５６の冷却効果を向上させることができる。
また、バッテリ５６の搭載構造を簡略化したことで、バッテリユニット全体をコンパクトにでき、電装部品の配置等、他の構成に対する設計の自由度を向上できる。

１…電動二輪車、 ２…車体フレーム、 ８…操向ハンドル、 １９…揺動軸、 ３０…スイングアーム、 ３２…車軸、 ３５…収納空間、 ３８…幅広ケース部、 ３８ａ…貫通孔、 ３９…アーム部、 ４０…湾曲部、 ４４…ガイド溝、 ４５…塞栓、 ５０…基板（制御装置）、 ５０ａ…制御基板、 ５０ｂ…発熱素子基板、 ５０ｃ…アルミ基板、 ５６…バッテリ、 ５７…スイングアームカバー、 ５９…ポッティング剤 Ｍ…電動モータ、 ＷＲ…後輪。

Claims (12)

1. 一端が揺動軸（１９）に連結し他端が後輪（ＷＲ）を支持するスイングアーム（３０）と、前記スイングアーム（３０）の他端側に設置し前記後輪（ＷＲ）を駆動する電動モータ（Ｍ）とを備えた電動車両に対して、前記電動モータ（Ｍ）へ電力を供給するために装着する電動車両用バッテリであって、
   前記スイングアーム（３０）は、
   前記スイングアーム（３０）の揺動軸近傍に設けた収納空間（３５）と、
   前記収納空間内にバッテリを位置決めするガイド溝（４４）とを備え、
   前記収納空間内に位置決めされたバッテリ（５６）をポッティング剤の介在により固定することでバッテリを前記スイングアーム内に搭載する
   ことを特徴とする電動車両用バッテリ。
2. 前記バッテリ（５６）は複数の方形板状のバッテリセルから構成され、前記収納空間（３５）のガイド溝（４４）をセル毎に設ける請求項１に記載の電動車両用バッテリ。
3. 前記収納空間（３５）に穿孔した貫通孔（３８ａ）に塞栓（４５）を嵌合し、収納空間内にポッティング剤を介在させた後に前記塞栓（４５）を外すことで、前記バッテリ（５６）を固定したポッティング剤によりバッテリ（５６）の高圧圧力抜き用の逃がし通路を形成する請求項１又は請求項２に記載の電動車両用バッテリ。
4. 前記スイングアーム（３０）近傍位置には基板（５０）が配置され、基板（５０）は、主に前記電動モータ（Ｍ）を制御する制御基板（５０ａ）又は、主にバッテリ（５６）を充電する充電回路を有する発熱素子基板（５０ｂ）からなり、前記ポッティング剤で固定する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリ。
5. 前記基板（５０）は、前記スイングアーム（３０）の側面又は後面に配置する請求項４に記載の電動車両用バッテリ。
6. 前記基板（５０）を前記バッテリ（５６）に対して固定し、前記スイングアーム近傍位置に前記基板（５０）を配置する請求項４又は請求項５に記載の電動車両用バッテリ。
7. 前記バッテリ（５６）を構成する複数のバッテリセルは、長手方向を上下方向に向けて配置する請求項２に記載の電動車両用バッテリ。
8. 前記ポッティング剤を樹脂とした請求項１に記載の電動車両用バッテリ。
9. 前記樹脂を樹脂コーティングとし、バッテリ（５６）を樹脂コーティングに対して圧入固定する請求項８に記載の電動車両用バッテリ。
10. 前記スイングアーム（３０）の収納空間（３５）は、上方に開口を有して形成する請求項１に記載の電動車両用バッテリ。
11. 前記発熱素子基板（５０ｂ）は、前記制御基板（５０ａ）より車体後方側で制御基板（５０ａ）に固定されており、制御基板（５０ａ）、発熱素子基板（５０ｂ）はポッティング剤により囲繞され、発熱素子基板（５０ｂ）の発熱部材の一部は、ポッティング剤より露出していることを特徴とする請求項４に記載の電動車両用バッテリ。
12. 前記バッテリ（５６)は、１セルごとにパッキングされたラミネート型バッテリのセル集合体にて構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリ。

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