JP5505333B2 - 車載用蓄電装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載される蓄電装置に関する。
従来から、非密閉型のケース体内に収容された蓄電部を有する車載用蓄電装置がある。このような車載用蓄電装置は、蓄電部の充放電に伴う発熱により蓄電部が温度上昇して蓄電性能が劣化することを防止するために、蓄電部を冷却するために有利な非密閉型のケース体を採用している。そして、非密閉型のケース体の側壁部開口からケース体の底壁部開口へ冷却空気を流通させるファンを備える車載用蓄電装置が知られている。このような車載用蓄電装置では、装置が水没してケース体内に水が浸入した場合には、ファンを作動させて水を速やかに排出させ、蓄電部の充放電機能を維持することを可能としている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００９−１１９９３６号公報
しかしながら、上記従来技術の車載用蓄電装置では、装置が水没した際にケース内に浸入した水を排出するためのファンを設けており、構成が複雑であるという問題がある。
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、非密閉型のケース体を用いても比較的簡単な構成で水没時も充放電機能を維持することが可能な車載用蓄電装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
車両に搭載され、開口（１６）が形成されたケース体（１０）と、
ケース体（１０）の内部に配設された蓄電部（２０）と、
ケース体（１０）の内部に配設され、蓄電部（２０）の充放電を制御する充放電制御部（３０）と、を備え、
ケース体（１０）は、車両に搭載された状態における開口（１６）よりも上方に、内面が上方に向かって凹んだ凹部を形成する凹部形成部（１７）を有しており、
蓄電部（２０）は、凹部形成部（１７）の内部に配設されており、
充放電制御部（３０）は、凹部形成部（１７）の内部のうち、ケース体（１０）の外部を水位が上昇して開口（１６）の全域を水が覆った時点における水位高さ位置よりも上方の領域である上部領域（１８）に配設されていることを特徴としている。
これによると、ケース体（１０）の開口（１６）の全域を覆う位置にまで水位が上昇したとしても、開口（１６）からケース体（１０）内へ浸入した水が凹部形成部（１７）内の上部領域（１８）へは浸入し難く、上部領域（１８）を空気溜まりとすることができる。したがって、上部領域（１８）に配設された充電制御部（３０）に水が浸入することを防止することができる。
また、蓄電部（２０）は、開口（１６）よりも上方の凹部形成部（１７）内に配設されている。したがって、蓄電部（２０）が、開口（１６）からケース体（１０）内へ浸入した水に浸かるようなことがあったとしても、水位が低下して凹部形成部（１７）内から開口（１６）を介して排水されれば、蓄電部（２０）の浸漬状態は速やかに解消される。
このようにして、充放電部（３０）を凹部形成部（１７）内の水没時の空気溜まりとなる上部領域（１８）に配設して、充放電部（３０）への水の浸入を防止し、蓄電部（２０）を凹部形成部（１７）内へ配設して、蓄電部（２０）に浸入した水があったとしても速やかに排出可能とすることで、開口（１６）を有する非密閉型のケース体（１０）を用いても、比較的簡単な構成で水没時も蓄電部（２０）の充放電機能を維持することができる。
また、請求項２に記載の発明では、充電制御部（３０）に加え蓄電部（２０）も、凹部形成部（１７）の内部のうち、上部領域（１８）に配設されていることを特徴としている。これによると、ケース体（１０）の開口（１６）の全域を覆う位置にまで水位が上昇したとしても、凹部形成部（１７）内の空気溜まりとなる上部領域（１８）に配設された蓄電部（２０）および充電制御部（３０）に水が浸入することを防止することができる。したがって、開口（１６）を有する非密閉型のケース体（１０）を用いても、比較的簡単な構成で水没時も蓄電部（２０）の充放電機能を確実に維持することができる。
また、請求項３に記載の発明では、ケース体（１０）の内部から外部へ延設され、蓄電部（２０）を充放電する充放電電力を伝導する電力伝導線（７０）を備え、電力伝導線（７０）は、開口（１６）に挿通されてケース体（１０）の内部から外部へ延設されていることを特徴としている。これによると、蓄電部（２０）を充放電する充放電電力を伝導する電力伝導線（７０）を挿通するために、ケース体（１０）の凹部形成部（１７）に挿通開口を形成する必要がない。したがって、凹部形成部（１７）内に空気溜まりとなる上部領域（１８）を容易に形成することができる。
また、請求項４に記載の発明では、ケース体（１０）の外表面に設けられ、ケース体（１０）の内部の熱をケース体（１０）の外部に放熱する放熱フィン（１９）を備えることを特徴としている。これによると、蓄電部（２０）や充放電制御部（３０）が発生した熱を容易にケース体（１０）の外部へ放熱して、ケース体（１０）内の昇温を抑制することができる。
また、請求項５に記載の発明では、
蓄電部（２０）は、第１蓄電部（２０）であり、
凹部形成部（１７）の内部における充放電制御部（３０）よりも下方の所定高さ位置への水位到達を検出する水位到達検出手段（６０）と、
第１蓄電部（２０）よりも上方に搭載された第２蓄電部（４）と、を備え、
充放電制御部（３０）は、水位到達検出手段（６０）が凹部形成部（１７）内の所定高さ位置への水位到達を検出した場合には、第１蓄電部（２０）の充放電を禁止し、第２蓄電部（４）の充放電を許可することを特徴としている。
これによると、ケース体（１０）の開口（１６）の全域を覆う位置にまで水位が上昇してケース体（１０）が水没した際に、開口（１６）からケース体（１０）内へ浸入した水が、凹部形成部（１７）内において充放電制御部（３０）よりも下方の所定高さ位置にまで到達した場合には、第１蓄電部（２０）の充放電が禁止され、第１蓄電部（２０）よりも高い位置に搭載された第２蓄電部（４）の充放電が許可される。したがって、ケース体（１０）が水没した際には、水に浸漬する可能性が第２蓄電部（４）よりも高い第１蓄電部（２０）の充放電を行わず、水に浸漬する可能性が比較的低い第２蓄電部（４）の充放電を行って、車載機器等への給電を継続することが可能である。
また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明の車載用蓄電装置において、凹部形成部（１７）内の前記所定高さ位置は、凹部形成部（１７）の内部における充放電制御部（３０）よりも下方、かつ、第１蓄電部（２０）よりも下方に位置することを特徴としている。すなわち、水位到達検出手段（６０）は、凹部形成部（１７）の内部において第１蓄電部（２０）および充放電制御部（３０）のいずれよりも下方の所定高さ位置への水位到達を検出するものであることを特徴としている。
これによると、ケース体（１０）の開口（１６）の全域を覆う位置にまで水位が上昇してケース体（１０）が水没した際に、開口（１６）からケース体（１０）内へ浸入した水が、凹部形成部（１７）内において第１蓄電部（２０）および充放電制御部（３０）のいずれよりも下方の所定高さ位置にまで到達した場合には、第１蓄電部（２０）の充放電が禁止され、第１蓄電部（２０）よりも高い位置に搭載された第２蓄電部（４）の充放電が許可される。したがって、ケース体（１０）が水没した際には、第１蓄電部（２０）が水に浸漬していなくても、水に浸漬する可能性が第２蓄電部（４）よりも高い第１蓄電部（２０）の充放電を行わず、水に浸漬する可能性が比較的低い第２蓄電部（４）の充放電を行って、車載機器等への給電を確実に継続することが可能である。
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本発明を適用した第１の実施形態における車載用蓄電装置である電池パック１の概略構成を示す断面図である。 電池パック１および電池パック１と電気的に接続された充放電系統の構成を示す模式図である。 ＣＰＵ４１が水没時に行う概略制御動作を示すフローチャートである。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。 他の実施形態における車載用蓄電装置である電池パックの概略構成を示す断面図である。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した第１の実施形態における車載用蓄電装置である電池パック１の概略構成を示す断面図であり、図２は、電池パック１および電池パック１と電気的に接続された充放電系統の構成を示す模式図である。
電池パック１は、例えばイグニッションスイッチがオン状態であっても車両が走行状態から停止した際にはエンジンを停止するアイドルストップ機能を備えるアイドルストップ車両に搭載され、鉛蓄電池の補助電池として使用されるものであって、車室内の前席シート下等に配設される。
図２に示すように、電池パック１は、車両内に配線された電力ライン７に接続している。電力ライン７には、エンジンルームに搭載された発電手段であるオルタネータ２、エンジンルームに搭載され、図示を省略したエンジンを始動するためのスタータ３、エンジンルームに搭載された鉛蓄電池４、被保護負荷５、一般負荷６等が電気的に接続している。
ここで、被保護負荷５は、電力ライン７に接続された電気負荷のうち、アイドルストップ後のスタータ３作動時にも（イグニッションスイッチがオンされているときには常に）動作可能な電圧が印加されるべき電気負荷である。被保護負荷５は、例えば、メータ等を表示するディスプレイ装置、ナビゲーション装置、自動変速機のオイルポンプ、電動パワーステアリング装置等である。
これらは、アイドルストップ車両においてアイドルストップ中（エンジン停止中）にも作動すべき電気負荷である。自動変速機のオイルポンプおよび電動パワーステアリング装置を被保護負荷５としているのは、アイドルストップ車両が、車両停止時だけでなく停止直前の減速状態時からエンジンを停止する車両である場合に、車両の減速走行に対応可能とするためである。
一方、一般負荷６は、電力ライン７に接続された電気負荷のうち、被保護負荷５以外の電気負荷である。一般負荷６は、例えば、パワーウィンドモータ等である。
電池パック１は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池からなる電池セル２１をバスバー等で複数個直列接続して構成された組電池２０と、組電池２０の充放電制御等を行う制御回路部３０とを備えている。制御回路部３０は、組電池２０の充放電動作を行うための充放電回路部５０と、組電池２０の状態を監視し組電池２０の状態に応じて充放電回路部５０の制御を行う電池状態検知回路部４０とから構成されている。
充放電回路部５０は、車両内の電力ライン７が電池パック１内に延設された部分に設けられて、電力ライン７の通電状態を調節するＭＯＳ−ＦＥＴ５１や、電力ライン７と組電池２０との電気的な接続状態をオンオフするリレー５２等を有している。
電池状態検知回路部４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）４１を備えている。ＣＰＵ４１は、ＭＯＳ−ＦＥＴ５１における通電状態をコントロールするＭＯＳ−ＦＥＴ制御機能部、リレー５２の開閉動作制御を行うリレー制御機能部、複数の電池セル２１の電圧を均等化する電圧均等化制御機能部、組電池２０の各電池セル２１の電圧情報および組電池２０の接地ラインに設けられた電流・温度センサ２２の検出情報に基づいて、組電池２０の状態検知を行うバッテリ状態検知機能部、電池パック１の外部との相互情報伝達を行うための通信インターフェース機能部等を有している。
電池パック１には、例えば車両が冠水路に進入して電池パック１が水没した場合に、水位が到達したことを検出する水没センサ６０を備えている。水没センサ６０は、例えば離間した対電極を有して、電極間の水の有無による通電状態に基づいて水位到達を検出するセンサである。ＣＰＵ４１には、水没センサ６０からの信号も入力するようになっている。
車両には、鉛蓄電池４および電池パック１の２つのバッテリの協調動作制御を行う２バッテリ制御部８が設けられている。２バッテリ制御部（２バッテリ制御機能部）８は、例えば、エンジン等の作動制御を行うエンジンＥＣＵ（エンジン制御装置）等から構成されている。２バッテリ制御部８は、鉛蓄電池４の接地ラインに設けられた電流・電圧センサ４ａの検出情報を入力し、オルタネータ２の発生電圧の調整制御を行う。また、２バッテリ制御部８は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して電池パック１のＣＰＵ４１の通信インターフェース機能部と接続し、相互情報伝達が可能となっている。
ここで、組電池２０は、本実施形態における蓄電部に相当し、制御回路部３０は、蓄電部の充放電を制御する充放電制御部に相当する。また、水没センサ６０は、水位到達を検出する水位到達検出手段に相当する。
前述したように、電池パック１は、車室内の前席シート下等の比較的低い場所に設置されている。これに対して、鉛蓄電池４は、例えばエンジンルーム内の上部に配設され、電池パック１よりも高い場所に設置されている。電池パック１の組電池２０は、本実施形態における第１蓄電部に相当し、鉛蓄電池４は、第１蓄電部よりも上方に搭載された第２蓄電部に相当する。
図１に示すように、電池パック１は、外殻ケースであるケース体１０を有している。ケース体１０は、例えば金属製もしくは高熱伝導樹脂製であり、矩形筒状の側壁部１２の上端を平板状の天井部１１が閉塞した概略構造をなしている。ケース体１０は、側壁部１２の下端から外方に向かって突出した取付け部１３を有しており、この取付け部１３が、例えば車両の車室内の床面部９０に係止されて、車両に搭載される。
ケース体１０の内部には、複数の（本例では５つの）電池セル２１からなる組電池２０と制御回路部３０とが配設されている。ケース体１０の内部には、内面同士を繋ぐように梁部１４、１５が架設されている。組電池２０は、梁部１４に支持されており、制御回路部３０は、梁部１５に支持されている。組電池２０および制御回路部３０の支持構造は、梁構造に限定されるものではなく、例えば、それぞれケース体１０の内面に直接取り付けられるものであってもよい。
ケース体１０の天井部１１の上面（外表面）には、放熱フィン１９が配設されている。放熱フィン１９は、例えば金属製もしくは高熱伝導樹脂製であり、断面形状が櫛歯状をなしている。図１では、放熱フィン１９は、天井面１１の上面のうち、制御回路部３０の上方となる領域に配設されているが、これに限定されるものではない。例えば、組電池２０を構成する電池セル２１が接触もしくは近接する面部の外表面にも設けるものであってもよい。
また、放熱フィン１９は、ケース体１０とは別体として形成され、ケース体１０の外表面に取り付けられているが、これに限定されるものではない。放熱フィン１９は、ケース体１０内からケース体１０外への放熱を効率的に行うことができるものであればよく、例えば、ケース体１０と一体的に形成されるものであってもよい。
ケース体１０には、取付け部１３よりも内側の下端面部の全域、および、図示左方の側壁部１２の下方部に開口１６が形成されている。ケース体１０には、この開口１６よりも上方の部位に、貫通孔等の壁面を貫通する貫通構造部は形成されていない。ケース体１０のうち、図１に示す車両搭載姿勢における開口１６よりも上方の部位は、貫通構造部のない有底筒状体を、上下逆転させて伏せた構造をなしている。
すなわち、ケース体１０は、図１に示す車両に搭載された姿勢における開口１６よりも上方が、内面が上方に向かって凹んだ凹部を形成する凹部形成部１７となっている。そして、電池パック１が水に浸り、開口１６の全域を覆う位置まで（すなわち、開口１６の上端１６ａ以上の高さまで）水位が上昇したとしても、凹部形成部１７の内部には、空気が溜まる空気溜まり領域１８が形成される。
図１に示す二点鎖線が、開口１６の全域が水に覆われた時点のケース体１０内の水位レベル６１であり、この水位レベル６１よりも上方の空間が、空気溜まりとなる空気溜まり領域１８である。空気溜まり領域１８は、凹部形成部１７内のうち、ケース体１０の外部を水位が上昇して開口１６の全域を水が覆った時点における水位高さ位置よりも上方の領域である上部領域に相当する。図１から明らかなように、組電池２０の各電池セル２１および制御回路部３０は、いずれも、全てが空気溜まり領域１８に配設されている。
制御回路部３０からは、ケース体１０の外部へリード線７０が延設されている。リード線７０の先端にはコネクタ７１が接続しており、コネクタ７１を介して車両内に配線された電力ライン７（図２参照）と電気的に接続している。リード線７０は、図２に示す電力ライン７のうち、電池パック１内において充放電回路部５０から延出された部分に相当する。
リード線７０は、ケース体１０の開口１６に挿通されてケース体１０の内部から外部へ延設されている。リード線７０は、本実施形態における電力伝導線に相当する。
図１に示すように、水没センサ６０は、例えば、梁部１４に係着され、ケース体１０の凹部形成部１７内に配設されている。水没センサ６０は、制御回路部３０の下端３０ａより下方、かつ、組電池２０の下端２０ａより下方、かつ、開口１６水没時の水位レベル６１よりも上方となる位置に配設されている。
したがって、ケース体１０の開口１６の全域が水に覆われた状態で、振動等によりケース体１０の凹部形成部１７内の水位が上昇するようなことがあったとしても、水位が組電池２０の下端２０ａや制御回路部３０の下端３０ａに到達する前に、水没センサ６０で水位到達を検出することができる。水没センサ６０は、凹部形成部１７の内部における充放電制御部よりも下方、かつ、第１蓄電部よりも下方の所定高さ位置への水位到達を検出する水位到達検出手段に相当する。
次に、上記構成に基づき、電池パック１が水没した際の制御回路部３０のＣＰＵ４１の制御動作について説明する。図３は、ＣＰＵ４１が水没時に行う概略制御動作を示すフローチャートである。
図３に示すように、ＣＰＵ４１は、車両のイグニッションスイッチがオン状態にあるときには、水没センサ６０からの信号に基づいて、水没センサ６０の高さまで水位が到達していないか（水没していないか）監視している（ステップ１１０）。
水没センサ６０の高さへの水位到達を検出した場合には、組電池２０の充放電を禁止し、鉛蓄電池４の充放電のみを許可する（ステップ１２０）。具体的には、ＣＰＵ４１は、リレー５２をオフ状態とする。そして、２バッテリ制御部８を構成するエンジンＥＣＵにエンジンのアイドルストップを禁止する指示信号を出力する（ステップ１３０）。
これにより、組電池２０および制御回路部３０が水に浸漬していなくても、水位が迫っており、水に浸漬する可能性が大きくなった場合には、電池パック１の組電池２０への充放電を行わず、水に浸漬する可能性が比較的低い鉛蓄電池４の充放電を行って、被保護負荷５や一般負荷６への給電を確実に継続する。また、車両が冠水路上にいる可能性があるので、車両が走行状態になくてもエンジンを停止せず安全を確保する。
ＣＰＵ４１は、ステップ１３０までを実行したら、水没センサ６０からの信号に基づいて、水没センサ６０の高さよりも低い位置まで水位が低下したか（水没が解消したか）監視している（ステップ１４０）。
水没センサ６０の高さよりも低い位置まで水位が低下したことを検出した場合には、まず、制御回路部３０の各機能が正常であるか否か自己診断する（ステップ１５０）。制御回路部３０の各機能が正常であれば、組電池２０の充放電の禁止を解除する（ステップ１６０）。具体的には、ＣＰＵ４１は、リレー５２をオン状態とする。そして、２バッテリ制御部８を構成するエンジンＥＣＵにエンジンのアイドルストップ禁止を解除する指示信号を出力する（ステップ１７０）。ＣＰＵ４１は、ステップ１７０までを実行したら、ステップ１１０へリターンする。
上述した水没時制御では、充放電制御部である制御回路部３０は、水位到達検出手段である水没センサ６０が所定高さ位置への水位到達を検出した場合には、第１蓄電部である組電池２０の充放電を禁止し、組電池２０よりも上方に（高い位置に）車両搭載された第２蓄電部である鉛蓄電池４の充放電を許可している。
上述の構成および作動によれば、電池パック１のケース体１０は、車両に搭載された状態における開口１６よりも上方に、内面が上方に向かって凹んだ凹部を形成する凹部形成部１７を有して、開口１６の全域を覆う位置まで水位が上昇した場合に、凹部形成部１７内の水位レベル６１よりも上方の領域が、空気が溜まる空気溜まり領域１８となるようになっている。そして、組電池２０および制御回路部３０は、ケース体１０内の空気溜まり領域１８に配設されている。
したがって、ケース体１０の開口１６の全域を覆う位置にまで水位が上昇したとしても、空気溜まり領域１８に配設された組電池２０および制御回路部３０が水没し、組電池２０および制御回路部３０に水が侵入することを防止することができる。これにより、開口１６を有する非密閉型のケース体１０を用いても、水の強制排出手段等を設ける複雑な構成を採用せずに、比較的簡単な構成で組電池２０の充放電機能を維持することができる。
また、ケース体１０の内部から外部へ延設されるリード線７０は、開口１６に挿設されている。したがって、ケース体１０の凹部形成部１７にリード線７０の挿通開口を形成する必要がない。したがって、凹部形成部１７内に空気溜まり領域１８を容易に形成することができる。
本実施形態の組電池２０を構成するリチウムイオン電池の電池セル２１は、比較的高温に弱く、例えば６０℃以上の温度では劣化を促進してしまう場合がある。したがって、車両のエンジンルーム内に配設することは比較的困難であり、車両の室内（パッセンジャールーム、ラゲッジルーム、トランクルーム等）に配設することが好ましい。車室内であっても、炎天下では高温となり易いダッシュボード付近を除き、エンジンルームのオルタネータ２（車載発電機）に近い場所が配線抵抗を小さくでき好ましい。このようにして、電池パック１の車載位置を選択すると、本実施形態で説明した前席シート下が極めて好適である。
しかしながら、車両が冠水路を走行した際などに、車室内に水が浸入した場合には、シートの下方部は最も水が浸入し易い場所の１つである。本実施形態の電池パック１は、このような水の浸入に対して不利な位置に設置したとしても、比較的簡単な構成で組電池２０の充放電機能を維持することができる。すなわち、本実施形態の電池パック１は、車両への搭載位置の設定自由度が極めて大きいという利点がある。
また、電池パックを搭載した車両がアイドルストップ車両である場合には、エンジンＥＣＵや他の車両制御装置のような車両走行に重要な機能を発揮する電気負荷は、比較的高頻度で行われるスタータ作動時に給電電圧が大きく低下するようなことがあると、制御設定条件等がリセットされて不具合を発生する場合がある。しかしながら、本実施形態の電池パック１によれば、組電池２０の放電機能を確実に維持することができるので、アイドルストップ車両に用いて極めて有効である。
また、本実施形態の電池パック１は、ケース体１０の外表面に、ケース体１０の内部の熱をケース体１０の外部に放熱する放熱フィン１９を設けている。したがって、電池セル２１や制御回路部３０の素子等が発生した熱を容易にケース体１０の外部へ放熱して、ケース体１０内の昇温を抑制することができる。
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
上記実施形態では、電池パック１は、車室内の水平な床面部９０上に搭載されるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、車室内の傾斜した床面部９０Ａ上に搭載されるものであってもよい。
また、上記実施形態では、電池パック１のケース体１０は、下方端面部の全域および側壁部１２の一部に開口１６が形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、ケース体１０の下方端面部のみに開口１６が形成されるものであってもよい。
また、上記実施形態では、組電池２０を５つの電池セル２１で構成していたが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、組電池２０を４つの電池セル２１で構成するものであってもよい。
また、上記実施形態では、電池パック１は、ケース体１０の凹部形成部１７内に組電池２０と制御回路部３０とを備え、ケース体１０の側壁部１２と組電池２０との間に空隙部を設けていたが、これに限定されるものではない。例えば、図６または図７に示すように、ケース体１０の凹部形成部１７内に組電池２０と制御回路部３０とを高密度配置し、組電池２０を側壁部１２に密着させるものであってもよい。
また、ケース体１０の凹部形成部１７内における組電池２０と制御回路部３０との位置関係も上記実施形態に限定されず、例えば、図６に示すように、制御回路部３０を組電池２０の側方に並設してもかまわない。なお、図６および図７では、放熱フィン１９やリード線７０等の図示を省略している。これは、以降の説明に使用する図８〜図１１についても同様である。また、ケース体１０内からケース体１０外への放熱を促進する必要がなければ、放熱フィン１９は、廃止することも可能である。
また、上記実施形態では、ケース体１０の凹部形成部１７内の空気溜まり領域１８に組電池２０の全てと制御回路部３０の全てとを配設していたが、これに限定されるものではない。制御回路部３０の全てが凹部形成部１７内の空気溜まり領域１８に配設されていれば、組電池２０の一部もしくは全てが凹部形成部１７内の空気溜まり領域１８外に配設されるものであってもよい。組電池２０が水に浸漬した際の僅かな漏電が許容できるものであれば、こうような構成を採用することが可能である。
例えば、図８または図９に示すように、ケース体１０の凹部形成部１７内に組電池２０と制御回路部３０とを配設するものであってもよい。これによると、ケース体１０の開口１６の全域を覆う位置にまで水位が上昇したとしても、空気溜まり領域１８に配設された制御回路部３０が水没することを防止することができる。また、組電池２０は、開口１６よりも上方の凹部形成部１７内に配設されており、組電池２０が、開口１６からケース体１０内へ浸入した水に浸かるようなことがあったとしても、水位が低下して凹部形成部１７内から開口１６を介して排水されれば、組電池２０の浸漬状態は速やかに解消される。
また、上記実施形態では、水没センサ６０は、ケース体１０の凹部形成部１７内において、制御回路部３０の下端３０ａより下方、かつ、組電池２０の下端２０ａより下方、かつ、開口１６水没時の水位レベル６１よりも上方となる位置に配設されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図８または図９に示すように、水没センサ６０は、ケース体１０の凹部形成部１７内において、制御回路部３０の下端３０ａより下方、かつ、開口１６水没時の水位レベル６１よりも上方となる位置であれば、組電池２０の下端２０ａより上方に配設されるものであってもよい。また、水没センサ６０は、ケース体１０の凹部形成部１７内において、制御回路部３０の下端３０ａより下方となる位置であれば、開口１６水没時の水位レベル６１よりも下方に配設されるものであってもよい。
これらのいずれかによれば、ケース体１０の開口１６の全域を覆う位置にまで水位が上昇した際に、開口１６からケース体１０内へ浸入した水が、制御回路部３０よりも下方の凹部形成部１７内の所定高さ位置（水没センサ６０配設位置）にまで到達した場合には、水位の到達を確実に検知することができる。この水位到達検知に基づいて、上記実施形態と同様に、組電池２０の充放電を禁止し、鉛蓄電池４の充放電を許可する制御を行えば、車両に搭載された被保護負荷５および一般負荷６への給電を継続することが可能である。
また、上記実施形態では、電池パック１のケース体１０は、矩形筒状の側壁部１２と、側壁部１２の上端を閉塞する平板状の天井部１１とを有する構造をなしていたが、これに限定されるものではない。例えば、図５、図９〜図１１に示すように、各種の形状を採用することが可能である。車両への搭載位置における搭載スペースの制約条件や、ケース体が必要とする強度等に応じて、ケース体の形状を設定することが可能である。
例えば、図１０に示すように、ケース体１０をドーム型とすることも可能である。また、ケース体の全てをドーム型とするのではなく、筒状の側壁部の上端を閉塞する天井部をドーム型とするものであってもかまわない。また、図１１に示すように、筒状の側壁部１２の上端を閉塞する天井部１１を傾斜させるものであってもよい。
また、上記実施形態では説明を省略していたが、図２に示す電力ライン７のＭＯＳ−ＦＥＴ５１の両側部を接続してＭＯＳ−ＦＥＴ５１をバイパスするバイパス回路と、このバイパス回路をオンオフする例えばリレー装置等の開閉手段とを設け、水没センサ６０が水位到達を検出した場合に、開閉手段をオフ状態からオン状態としてバイパス回路を通電可能とし、被保護負荷５および一般負荷６への給電を継続するものであってもよい。
また、上記実施形態では、電池パック１の第１蓄電部は、リチウムイオン電池からなる電池セル２１を組み合わせた組電池２０であり、電池パック１外の第２蓄電部は、鉛蓄電池４であったが、第１蓄電部および第２蓄電部は、これらに限定されるものではない。例えば、電池セル２１は、リチウムイオン電池に限定されず、充放電可能な他の二次電池であってもよい。また、第１蓄電部および第２蓄電部は、蓄電可能なものであれば、電池に限定されるものでもなく、例えば、キャパシタ等であってもかまわない。また、第１蓄電部を複数の電池からなる組電池２０としていたが、第１蓄電部は、１つの電池であってもかまわない。
また、上記実施形態では、電池パック１は、鉛蓄電池４の補助電池として使用されるものであったが、これに限定されるものではなく、単独で車載される蓄電装置にも本発明は適用して有効でる。
また、上記実施形態では、電池パック１が搭載される車両は、アイドルストップ機能を備えたアイドルストップ車両であったが、これに限定されるものではなく、他の車両であってもかまわない。
１ 電池パック（車載用蓄電装置）
４ 鉛蓄電池（第２蓄電部）
１０ ケース体
１６ 開口
１７ 凹部形成部
１８ 空気溜まり領域（上部領域）
１９ 放熱フィン
２０ 組電池（蓄電部、第１蓄電部）
３０ 制御回路部（充放電制御部）
６０ 水没センサ（水位到達検出手段）
７０ リード線（電力伝導線）

Claims (6)

  1. 車両に搭載され、開口（１６）が形成されたケース体（１０）と、
    前記ケース体（１０）の内部に配設された蓄電部（２０）と、
    前記ケース体（１０）の内部に配設され、前記蓄電部（２０）の充放電を制御する充放電制御部（３０）と、を備え、
    前記ケース体（１０）は、前記車両に搭載された状態における前記開口（１６）よりも上方に、内面が上方に向かって凹んだ凹部を形成する凹部形成部（１７）を有しており、
    前記蓄電部（２０）は、前記凹部形成部（１７）の内部に配設されており、
    前記充放電制御部（３０）は、前記凹部形成部（１７）の内部のうち、前記ケース体（１０）の外部を水位が上昇して前記開口（１６）の全域を水が覆った時点における水位高さ位置よりも上方の領域である上部領域（１８）に配設されていることを特徴とする車載用蓄電装置。
  2. 前記蓄電部（２０）は、前記凹部形成部（１７）の内部のうち、前記上部領域（１８）に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車載用蓄電装置。
  3. 前記ケース体（１０）の内部から外部へ延設され、前記蓄電部（２０）を充放電する充放電電力を伝導する電力伝導線（７０）を備え、
    前記電力伝導線（７０）は、前記開口（１６）に挿通されて前記ケース体（１０）の内部から外部へ延設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用蓄電装置。
  4. 前記ケース体（１０）の外表面に設けられ、前記ケース体（１０）の内部の熱を前記ケース体（１０）の外部に放熱する放熱フィン（１９）を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車載用蓄電装置。
  5. 前記蓄電部（２０）は、第１蓄電部（２０）であり、
    前記凹部形成部（１７）の内部における前記充放電制御部（３０）よりも下方の所定高さ位置への水位到達を検出する水位到達検出手段（６０）と、
    前記第１蓄電部（２０）よりも上方に搭載された第２蓄電部（４）と、を備え、
    前記充放電制御部（３０）は、前記水位到達検出手段（６０）が前記所定高さ位置への水位到達を検出した場合には、前記第１蓄電部（２０）の充放電を禁止し、前記第２蓄電部（４）の充放電を許可することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車載蓄電装置。
  6. 前記所定高さ位置は、前記凹部形成部（１７）の内部における前記充放電制御部（３０）よりも下方、かつ、前記第１蓄電部（２０）よりも下方に位置することを特徴とする請求項５に記載の車載蓄電装置。
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