JP5791578B2 - 蓄電モジュール - Google Patents
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Description
xyz直交座標系を定義したとき、
z方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの間に配置された少なくとも1枚の伝熱板、及び
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置され、前記蓄電セルに、該蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える一対の押さえ板
を含む積層体と、
前記積層体をy方向に挟む第1の壁板及び第2の壁板と、
前記第1の壁板と前記第2の壁板とに、両者の間隔を狭める向きの圧縮力を印加して、前記伝熱板を、その端面において前記第1の壁板及び前記第2の壁板に接触させることにより、前記第1の壁板及び前記第2の壁板に熱的に結合させる締付具と
を有し、
前記伝熱板の位置が、前記第1の壁板及び前記第2の壁板に対して拘束されている蓄電モジュールが提供される。
図1Aに、実施例1による蓄電モジュールの断面図を示す。理解を容易にするために、xyz直交座標系を定義する。
タイロッド33を含む構造物を、積層体30と呼ぶこととする。x方向に関して積層体30の両側に、すなわち積層体30をx方向に挟むように、一対の壁板13、14が配置されている。壁板13及び14の各々は、ボルトで押さえ板31に固定されている。
板25を経由して壁板11、12に伝わる。このため、蓄電セル20を効率的に冷却することができる。押さえ板31により蓄電セル20及び伝熱板25に圧縮力を加えているため、蓄電セル20と伝熱板25との密着状態を高めることができる。これにより、蓄電セル20と伝熱板25との間の熱伝達効率を高めることができる。
図3A及び図3Bに実施例2による蓄電モジュールの断面図を示す。図3Bは、図3Aの一点鎖線3B−3Bにおける断面図であり、図3Aは、図3Bの一点鎖線3A−3Aにおける断面図である。以下、実施例1による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
1、12を、伝熱板25に、より大きな力で押し付けることができる。これにより、伝熱板25から壁板11、12への熱伝達率を高めることができる。
図4に、実施例3による蓄電モジュールの断面図を示す。以下、実施例1による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
図5Aに、実施例4による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例4による蓄電モジュールでは、図1Bに示した実施例1による蓄電モジュールと同一構造の3個の蓄電モジュールがy方向に配列している。相互に隣り合う積層体30の間の壁板は、両側の蓄電モジュールで共有される。すなわち、一方の蓄電モジュールの壁板12が、隣の蓄電モジュールの壁板11を兼ねる。各積層体30の伝熱板25は、当該積層体30をy方向に挟む2枚の壁板11、12に接触している。3個の積層体30をx方向に挟む壁板13、14の各々は、連続した1枚の板部材で構成される。
定する。
図5Bに、実施例5による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例5による蓄電モジュールは、実施例1による蓄電モジュールと同一構造の3個の積層体30を含む。
図5Cに、実施例6による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例6による蓄電モジュールでは、図1Bに示した実施例1による蓄電モジュールと同一構造の3個の蓄電モジュールがy方向に配列している。相互に隣り合う蓄電モジュールは、壁板11、12を共有しておらず、個別に壁板が設けられている。このため、隣り合う積層体30の間に、2枚の壁板11、12が配置される。
図6Aに、実施例7による蓄電モジュールの部分断面図を示す。以下、図1A〜図1Dに示した実施例1による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
図7A及び図7Bに、実施例8による蓄電モジュールの断面図を示す。図7Bは、図7Aの一点鎖線7B−7Bにおける断面図であり、図7Aは、図7Bの一点鎖線7A−7Aにおける断面図である。以下、図3A及び図3Bに示した実施例2による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
安定した熱的結合を確保することができる。このように、伝熱板25が壁板11、12に摺接しないようにすることで、接触箇所における熱抵抗を小さくすることができる。これにより、伝熱板25及び蓄電セル20の冷却効率を向上させ、蓄電セル20の著しい温度上昇を抑制することができる。
図8Aに、実施例9による蓄電モジュールの部分断面図を示す。以下、図1A〜図1Dに示した実施例1による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
図9に、実施例10による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例10では、図1Bに示した実施例1の冷媒流路17に代えて、壁板11、12の外側の表面に放熱効率を高めるための凹凸55が形成されている。凹凸55の凹部が、例えば格子模様を構成している。他の構造は、実施例1による蓄電モジュールの構造と同一である。冷媒流路17に代えて放熱用の凹凸55を取り付けても、蓄電セル20で発生した熱を効率よく放熱することができる。
図10に、実施例11による蓄電モジュールの断面図を示す。以下の説明では、図7A及び図7Bに示した実施例8との相違点に着目し、同一の構成については説明を省略する。
側の表面から、壁板12、押さえ板31、他方の壁板11内をy軸方向に貫通して、壁板11の外側の表面まで達している。締付具56により、壁板11と12とに、y軸方向の圧縮力が印加される。
図11Aに、実施例12による蓄電モジュールに用いられる蓄電セル及び支持枠の平面図を示す。蓄電セル20及び電極21の構成は、実施例1のものと同一である。蓄電セル20の相互に反対側の縁から、一対の電極21が引き出されている。平面視において、蓄電セル20を取り囲むように、支持枠60が配置されている。支持枠60には、例えば絶縁性の樹脂が用いられる。電極21は、支持枠60の外周側の縁よりも外側まで張り出している。
実施例13では、実施例1〜実施例12のいずれかの蓄電モジュールの少なくとも1つが搭載されるショベルが例示される。
からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。
実施例14では、実施例1〜実施例12のいずれかの蓄電モジュールの少なくとも1つが搭載されるショベルが例示される。
ョベルにも適用することが可能である。
xyz直交座標系を定義したとき、
各々が、
z方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置された一対の押さえ板、
前記一対の押さえ板を連結し、前記蓄電セルの積層構造にz方向の圧縮力を加える第1のタイロッド、及び
前記蓄電セルの間に挟まれた少なくとも1枚の伝熱板
を含み、x方向に配列する複数の積層体と、
複数の前記積層体をy方向に挟み、前記積層体の押さえ板に固定された第1の壁板及び第2の壁板と、
複数の前記積層体をx方向に挟み、前記第1の壁板及び前記第2の壁板に固定された第3の壁板及び第4の壁板と
を有し、
x方向に関して一方の端に配置された前記積層体の前記押さえ板が、前記第3の壁板に固定され、他方の端に配置された前記積層体の前記押さえ板が、前記第4の壁板に固定されており、
前記伝熱板が、前記第1の壁板及び前記第2の壁板に熱的に結合している作業機械用蓄電モジュール。
さらに、x方向に隣り合う前記積層体の間に配置された隔壁を有し、
前記隔壁は、前記第1の壁板、前記第2の壁板、及び該隔壁の両側の前記積層体の前記押さえ板に固定されている付記1に記載の作業機械用蓄電モジュール。
付記1または2に記載の作業機械用蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールから供給される電力で駆動されるとともに、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生し、前記蓄電モジュールを充電するモータを有するショベル。
さらに、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と
を有し、前記モータは、前記上部旋回体を旋回させる付記3に記載のショベル。
15 隔壁
17 冷媒流路
20 蓄電セル
20A 薄い部分
21 電極
25 伝熱板
27 ガス抜き弁
30 積層体
31 押さえ板
33 タイロッド(第1のタイロッド)
40 タイロッド(第2のタイロッド)
43 中間板
45 熱伝導性接着剤
46 溝
50 溝
51 伝熱ゴムシート
55 凹凸
56 締付具
60 支持枠
61 踏み面
70 上部旋回体
71 下部走行体(基体)
73 旋回軸受け
74 エンジン
75 メインポンプ
76 旋回モータ
77 油タンク
78 冷却ファン
79 座席
80 蓄電モジュール
81 トルク伝達機構
82 ブーム
83 電動発電機
85 アーム
86 バケット
87 外部電源接続プラグ
88 電圧コンバータ
90 蓄電モジュールマウント
91 ダンパー(防振装置)
101A、101B 油圧モータ
107 ブームシリンダ
108 アームシリンダ
109 バケットシリンダ
114 メインポンプ
115 パイロットポンプ
116 高圧油圧ライン
117 コントロールバルブ
118 インバータ
119 キャパシタ
120 インバータ
122 レゾルバ
123 メカニカルブレーキ
124 減速機
125 パイロットライン
126 操作装置
127、128 油圧ライン
129 圧力センサ
130 制御装置
135 表示装置
136 温度検出器
200 コンバータ
201 リアクトル
202A 昇圧用IGBT
202B 降圧用IGBT
202a、202b ダイオード
203A、203B 電源接続端子
204A、204B 出力端子
205 平滑用コンデンサ
206 電圧計
207 電流計
211 電圧計
Claims (6)
- xyz直交座標系を定義したとき、
z方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの間に配置された少なくとも1枚の伝熱板、及び
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置され、前記蓄電セルに、該蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える一対の押さえ板
を含む積層体と、
前記積層体をy方向に挟む第1の壁板及び第2の壁板と、
前記第1の壁板と前記第2の壁板とに、両者の間隔を狭める向きの圧縮力を印加して、前記伝熱板を、その端面において前記第1の壁板及び前記第2の壁板に接触させることにより、前記第1の壁板及び前記第2の壁板に熱的に結合させる締付具と
を有し、
前記伝熱板の位置が、前記第1の壁板及び前記第2の壁板に対して拘束されている蓄電モジュール。 - さらに、前記第1の壁板及び前記第2の壁板を冷却するための冷媒流路を有する請求項1に記載の蓄電モジュール。
- 前記冷媒流路は、z方向に延在し、かつ相互に平行に配置された複数の流路部分を含む請求項2に記載の蓄電モジュール。
- 前記冷媒流路は、前記第1の壁板及び前記第2の壁板の各々の内部に配置されており、前記冷媒流路の両端は、前記第1の壁板及び前記第2の壁板の各々の、1つの端面に開口している請求項2または3に記載の蓄電モジュール。
- 前記蓄電セルは、一対の電極端子を有し、前記蓄電セルの電極端子は、前記伝熱板の縁よりも外側を通って、隣の蓄電セルの電極端子に接続されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
- さらに、前記蓄電セル及び前記伝熱板が密閉空間に配設される請求項1乃至5のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
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