JP6180982B2 - 車両 - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリを備える車両に関する。
近年、バッテリのみの電力で駆動するモータを備えたバッテリ式電気自動車(BEV:Battery Electric Vehicle)の開発が進められている。例えば、特許文献1には、車両の床下に設置される複数のバッテリと、各バッテリと電気機器とを接続する一つのジャンクションボックスと、を備える電気自動車について記載されている。
また、車両の発進時等にモータを駆動し、エンジンを高効率で駆動できる速度に達したら動力源をエンジンに切り替えることで燃費の向上を図ったハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)が知られている。例えば、特許文献2には、走行用バッテリと、補機用バッテリと、前記した走行用バッテリ及び補機用バッテリに接続される一つのジョイントボックスと、を備えるハイブリッド自動車について記載されている。
また、水素と酸素との電極反応によって得られる電力でモータを駆動し、石油等のエネルギ資源を用いることなく環境にやさしい燃料電池自動車(FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle)の開発も進められている。例えば、特許文献3には、燃料電池と、モータへの供給電力を制御するパワーコントロールユニットと、を備える燃料電池自動車について記載されている。
特開2012−176751号公報 特開2013−147044号公報 特開2009−190438号公報
前記したように、バッテリ式電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の開発が進められているが、その市場規模は機種ごとに大きく異なる。例えば、ハイブリッド自動車と比較してバッテリ式電気自動車は市場規模が小さく生産台数が少ないため、1台当たりの製造コストが高くなりやすい。
そこで、製造コストを低減するために別の機種の部品を流用することが考えられる。しかしながら、バッテリ式電気自動車の電動パワープラントに関する部品を、同じく電動系の機種であるハイブリッド自動車や燃料電池自動車に流用することは簡単なことではない。特に、高コストであると共に大きな設置スペースを要するバッテリは、ハイブリッド自動車でも燃料電池自動車でも必要となる部品だが、前記した各機種では充電容量の異なるバッテリが搭載される。したがって、異なる機種間でバッテリを流用することは困難であった。
例えば、ハイブリッド自動車には、バッテリ式電気自動車には搭載されないエンジン及びその関連デバイスが搭載されるため、これらの機器とバッテリとの相互レイアウトを考慮しなければならず、バッテリを搭載する際にスペース的な制約が発生する。また、発電装置を有するハイブリッド自動車や燃料電池自動車は、バッテリ式電気自動車ほど充電容量を必要としない。結果的に、バッテリ式電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車のそれぞれで全く異なる充電容量、形状のバッテリを構成することになってしまう。
また、ジャンクションボード等、バッテリに設置される付属デバイスもそれぞれのバッテリの出力に合ったものが要求される。したがって、それぞれの機種ごとに特注の付属デバイスが必要になってしまい、車両の製造コストが増大するという問題がある。特に、コンタクタのように付属デバイスの中でもとりわけ大きな容積と重量を持ち、比較的高価なデバイスが特注品となると、製造コストの増大は免れない。
そこで本発明は、製造コストの低い車両を提供することを課題とする。
前記した課題を解決するための手段として、本発明に係る車両は、車体と、前記車体に設置され、所定個のバッテリセルが直列接続されてなる直列ユニットを少なくとも一つ有する第1組電池と、前記車体に設置され、前記直列ユニットを少なくとも一つ有する第2組電池と、前記車体に設置され、前記第1組電池及び前記第2組電池から電力を供給される負荷装置と、前記第1組電池と前記負荷装置との間に電気的に接続されるとともに、前記第1組電池と前記負荷装置との間の電力供給経路の接続/遮断を切り替える第1開閉器を有する、第1開閉ユニットと、前記第2組電池と前記負荷装置との間に電気的に接続されるとともに、前記第2組電池と前記負荷装置との間の電力供給経路の接続/遮断を切り替える第2開閉器を有する、第2開閉ユニットと、を備え、前記第1開閉ユニット及び前記第2開閉ユニットは、前記車体に設置され、前記第1開閉ユニットは、前記第1組電池と前記負荷装置側とを接続する前記電力供給経路と、前記電力供給経路において前記第1開閉器よりも前記負荷装置側から分岐して、前記電力供給経路とユニット外部へ接続可能な接続端子とを接続する分岐経路と、を備え、前記第2開閉ユニットの出力端子は、前記第1開閉ユニットの前記接続端子に接続配線を介して接続されることで、前記第1組電池が有する少なくとも一つの前記直列ユニット、及び、前記第2組電池が有する少なくとも一つの前記直列ユニット並列接続されることを特徴とする。
このような構成によれば、第1開閉ユニットを介して第1組電池から負荷装置に電力が供給されるとともに、第2開閉ユニットを介して第2組電池から負荷装置に電力が供給される。
したがって、本発明に係る車両よりも充電容量が小さくて済む別機種の車両に合わせて、例えば、第1組電池及び第1開閉ユニットを構成すれば、この第1組電池及び第1開閉ユニットを別機種の車両にそのまま搭載(つまり、流用)できる。したがって、本発明に係る車両に特化した組電池及び開閉ユニットを製造する場合と比較して、第1組電池及び第1開閉ユニットを大量生産でき、これらの製造コストを安くすることができる。なお、第2組電池及び第2開閉ユニットを別機種の車両に流用する場合も同様のことがいえる。
つまり、本発明によれば、電動パワープラントの異なる車両間で機器(第1組電池、第1開閉ユニット、第2組電池、第2開閉ユニット)の互換性を高くし、本発明に係る車両、及び別機種の車両の製造コストを従来よりも低減できる。
また、前記第1組電池は、車室の床下に配置され、前記第2組電池は、前記第1組電池よりも車両後方側に配置されることが好ましい。
このような構成によれば、第1組電池が有する直列ユニットの個数が比較的多い(つまり、体積が大きい)場合でも、広い設置スペースを確保できる車両の床下に第1組電池を配置できる。また、燃料タンク等が設置されることが多い車両後方側に第2組電池を配置することで、別機種の車両との互換性を高めることができ、車両の製造コストを低減できる。
また、前記第1組電池が有する前記直列ユニットの個数は、前記第2組電池が有する前記直列ユニットの個数よりも多いことが好ましい。
このような構成によれば、第1組電池が有する直列ユニットの個数は、第2組電池が有する直列ユニットの個数よりも多い。したがって、直列ユニットの個数が比較的多い第1組電池と、これに接続される第1開閉ユニットとを、例えば、レンジエクステンダーEV(REV:Range Extender Electric Vehicle)等、比較的大きな充電容量を要する別機種の車両にそのまま搭載できる。このように第1組電池及び第1開閉ユニットの構成を変更することなく別機種の車両に流用することで、これらを大量生産して車両の製造コストを低減できる。
また、直列ユニットの個数が比較的少ない第2組電池と、これに接続される第2開閉ユニットとを、例えば、燃料電池自動車やハイブリッド自動車等、充電容量が比較的小さくて済む別機種の車両にそのまま搭載できる。このように第2組電池及び第2開閉ユニットの構成を変更することなく別機種の車両に流用することで、これらを大量生産して車両の製造コストを低減できる。
本発明によれば、製造コストの低い車両を提供できる。
本発明の一実施形態に係る車両のシステム構成図である。 車両が備える第1電池パック及び第2電池パックを含む構成図である。 第1電池パック及び第2電池パックの配置を示す説明図であり、(a)は側面図であり、(b)は平面図である。 別機種の車両に第1電池パックを設置した例を示す参考図であり、(a)は別機種の車両のシステム構成図であり、(b)は第1電池パックの構成図である。 比較例の説明図であり、(a)は比較例に係る車両に搭載される電池パックの構成図であり、(b)は(a)の電池パックを別機種の車両に流用する場合の説明図である。
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、一例として、車両V(図1参照)が、バッテリを電源とするバッテリ式電気自動車である場合について説明する。
≪実施形態≫
<車両の構成>
図1は、本実施形態に係る車両のシステム構成図である。
車両Vは、車体D(図3参照)と、蓄電池装置1と、VCU2(Voltage Control Unit)と、インバータ3と、走行モータ4と、コンバータ5と、補機6と、チャージャ7と、ECU8(Electric Control Unit)と、を備えている。
車体D(図3参照)は、車両Vの外形を構成すると共に、蓄電池装置1、VCU2、インバータ3、走行モータ4、コンバータ5、補機6、チャージャ7、ECU8等の機器が設置されるものである。
蓄電池装置1は、チャージャ7を介して外部電源(図示せず)から供給される電力や、回生制動時に走行モータ4(発電機)から供給される電力を充電したり、充電した電力をVCU2やコンバータ5の動作に応じて放電したりする装置である。なお、蓄電池装置1の詳細については後記する。
VCU2は、ECU8からの指令に従って蓄電池装置1の充放電を制御する。インバータ3は、蓄電池装置1からVCU2を介して供給される直流電力を三相交流電力に変換し、この三相交流電力を走行モータ4に出力する。なお、インバータ3は、回生制動時に走行モータ4から供給される三相交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を蓄電池装置1に出力する機能も有している。
走行モータ4(負荷装置)は、例えば、同期モータであり、インバータ3を介して供給される電力で駆動する。コンバータ5は、蓄電池装置1の電圧を降圧するDC/DCコンバータである。補機6(負荷装置)は、例えば、エアコン(図示せず)やカーナビ(図示せず)であり、コンバータ5を介して供給される電力で駆動する。ECU8は、VCU2、インバータ3、及びコンバータ5の動作を統括制御する。
<蓄電池装置の構成>
図2は、車両が備える第1電池パック及び第2電池パックを含む構成図である。蓄電池装置1は、第1電池パック10と、第2電池パック20と、を備えている。なお、第1電池パック10及び第2電池パック20は、端子T1,T2を介してVCU2(図1参照)、コンバータ5、及びチャージャ7に接続されている。
(第1電池パック)
第1電池パック10は、直列ユニット11a,11bと、ジャンクションボード12と、を備えている。
直列ユニット11aは、直列接続された所定個のバッテリセルCを有している。バッテリセルCとして、例えば、リチウムイオン蓄電池を用いることができる。図2に示す例では、直列ユニット11aは、複数のバッテリセルCが直列接続されてなる電池ブロックB,Bが、スイッチSを介して直列接続されることで構成されている。他方の直列ユニット11bについても同様である。
なお、所定個のバッテリセルCが直列接続されてなる直列ユニットを少なくとも一つ有する「第1組電池」は、直列ユニット11a,11bを含んで構成される。
直列ユニット11a,11bが有するバッテリセルCの個数は等しく、その電圧値も略等しい。後記するように直列ユニット11a,11bは、ジャンクションボード12を介して並列接続されているため、直列ユニット11a,11bの電圧値は自ずから等しくなる。
ジャンクションボード12(第1開閉ユニット)は、直列ユニット11aと直列ユニット11bとを並列接続すると共に、直列ユニット11a,11bと負荷装置(走行モータ4、補機6:図1参照)との接続/遮断を切り替える機能を有している。
ジャンクションボード12は、端子T3を介して直列ユニット11aの正極端子に接続され、端子T4を介して直列ユニット11aの負極端子に接続されている。同様に、ジャンクションボード12は、端子T5,T6を介して直列ユニット11bに接続されている。
ジャンクションボード12は、メインコンタクタ12a,12b,12c,12dと、電流センサ12e,12fと、ヒューズ12g,12hと、プリチャージコンタクタ12i,12jと、プリチャージ抵抗12m,12nと、を有している。メインコンタクタ12a、電流センサ12e、ヒューズ12g、直列ユニット11a、及びメインコンタクタ12bは、図2に示すように、順次直列接続されている。互いに直列接続されたプリチャージコンタクタ12i及びプリチャージ抵抗12mは、メインコンタクタ12aに対して並列接続されている。
メインコンタクタ12a,12b(第1開閉器)は、例えば、電磁開閉器であり、直列ユニット11aと、VCU2(図1参照)、コンバータ5、及びチャージャ7と、を接続/遮断する機能を有している。メインコンタクタ12a,12bによる接続/遮断は、ECU8(図1参照)からの指令に従って切り替えられるが、通常使用時においてメインコンタクタ12a,12bはオン状態になっている。
電流センサ12eは、直列ユニット11aの充放電電流を検出し、その検出値をECU8(図1参照)に出力するようになっている。
ヒューズ12gは、自身に定格以上の大電流が流れた際に溶断することで、直列ユニット11a及びジャンクションボード12のデバイスを保護するものである。
プリチャージコンタクタ12i及びプリチャージ抵抗12mは、充放電の開始直後において直列ユニット11aに流れる電流を抑制するために設置されている。例えば、充放電の開始直後にはECU8(図1参照)によって、プリチャージコンタクタ12iが接続される。これによって、プリチャージ抵抗12mを介して電流が流れるため、直列ユニット11aへの電流が抑制される。その後、メインコンタクタ12aが接続され、プリチャージコンタクタ12iが遮断された状態で直列ユニット11aの充放電が継続される。
また、メインコンタクタ12c、電流センサ12f、ヒューズ12h、直列ユニット11b、及びメインコンタクタ12dは順次直列接続され、プリチャージコンタクタ12j及びプリチャージ抵抗12nはメインコンタクタ12cに対して並列接続されている。これらの構成については、直列ユニット11a側の各デバイスと同様であるから説明を省略する。
図2に示すように直列ユニット11aと、直列ユニット11bと、は並列接続されている。そして、その正極側の接続点H1は、直列ユニット11a,11b(第1組電池)と走行モータ4側(負荷装置側:図1参照)とを接続する「電力供給経路」の一部を介して端子T1に接続され、負極側の接続点H2は、前記した「電力供給経路」の一部を介して端子T2に接続されている。
また、正極側の接続点H1は、配線J1(分岐経路)を介して端子T7(接続端子)に接続され、負極側の接続点H2は、別の配線J2(分岐経路)を介して端子T8(接続端子)に接続されている。
なお、配線J1,J2は、前記した「電力供給経路」においてメインコンタクタ12a,12b等よりも走行モータ4側(図1参照)から分岐して、「電力供給経路」と、ジャンクションボード12の外部へ接続可能な端子T7,T8と、を接続する配線である。
また、直列ユニット11a,11bが有する電池ブロックBと、ジャンクションボード12と、は樹脂製の筐体G1(図3参照)に収納されている。
(第2電池パック)
図2に示す第2電池パック20は、直列ユニット21と、ジャンクションボード22と、を備えている。
直列ユニット21は、複数のバッテリセルCが直列接続されてなる電池ブロックB,Bが、スイッチSを介して直列接続されることで構成されている。直列ユニット21が有するバッテリセルCの個数は、第1電池パック10の直列ユニット11a,11bが有するバッテリセルCの個数に等しい。
なお、所定個のバッテリセルCが直列接続されてなる直列ユニットを少なくとも一つ有する「第2組電池」は、直列ユニット21を含んで構成される。
ジャンクションボード22(第2開閉ユニット)は、直列ユニット21と負荷装置(走行モータ4、補機6:図1参照)との接続/遮断を切り替える機能を有している。ジャンクションボード22は、端子T9を介して直列ユニット21の正極端子に接続され、端子T10を介して直列ユニット21の負極端子に接続されている。
ジャンクションボード22は、メインコンタクタ22a,22b(第2開閉器)と、電流センサ22cと、ヒューズ22dと、プリチャージコンタクタ22eと、プリチャージ抵抗22fと、を有している。メインコンタクタ22a、電流センサ22c、ヒューズ22d、直列ユニット21、及びメインコンタクタ22bは順次直列接続されている。これらのデバイスを含む回路体の正極側は、端子T11(出力端子)及び接続配線K1を介してジャンクションボード12の端子T7に接続されている。また、前記した回路体の負極側は、端子T12(出力端子)及び接続配線K2を介してジャンクションボード12の端子T8に接続されている。
また、互いに直列接続されたプリチャージコンタクタ22e及びプリチャージ抵抗22fは、メインコンタクタ22aに対して並列接続されている。これらの構成は、第1電池パック10の直列ユニット11a,11bに接続された各デバイスの構成と同様であるから説明を省略する。
また、直列ユニット21が有する電池ブロックBと、ジャンクションボード22と、は樹脂製の筐体G2(図3参照)に収納されている。
(接続配線)
正極側の接続配線K1は、ジャンクションボード12の端子T7と、ジャンクションボード22の端子T11と、を接続する配線である。つまり、ジャンクションボード22(第2開閉ユニット)の端子T11(出力端子)は、ジャンクションボード12(第1開閉ユニット)の端子T7(接続端子)に接続配線K1を介して接続されている。同様に、負極側の接続配線K2は、ジャンクションボード12の端子T8と、ジャンクションボード22の端子T12と、を接続する配線である。接続配線K1,K2がジャンクションボード12,22に接続されることで、第1電池パック10の直列ユニット11a,11b、及び第2電池パック20の直列ユニット21が並列接続されている。
また、「負荷装置」である走行モータ4(図1参照)及び補機6は、ジャンクションボード12等を介して直列ユニット11a,11b(第1組電池)に接続されると共に、ジャンクションボード22等を介して直列ユニット21(第2組電池)に接続されている。
<電池パックの配置>
図3(a)、(b)は、第1電池パック及び第2電池パックの配置を示す説明図である。なお、図3(a)、(b)では、各電池ブロックBとジャンクションボード12,22とを接続する配線の図示を省略している。
図3(a)、(b)に示す例では、横置きに並べられた4個の電池ブロックBと、ジャンクションボード12と、が樹脂製の筐体G1に収納されることで第1電池パック10が構成されている。同様に、横置きに並べられた2個の電池ブロックBと、ジャンクションボード22と、が樹脂製の筐体G2に収納されることで第2電池パック20が構成されている。なお、各電池ブロックB及びジャンクションボード12,22の配置を適宜変更してもよい。
第1電池パック10は、車両VのフロアパネルFの下側(平面視で中央付近)に配置されている。第1電池パック10は、第2電池パック20と比較して電池ブロックBの個数が多いぶん、その体積も大きい。したがって、車両Vの中でも比較的広い設置スペースを確保できる床下に第1電池パック10を配置することが好ましい。
なお、図3(b)では簡略化して図示したが、センタコンソールLを構成し前後方向に延びる枠体(図示せず)に、ジャンクションボード12が設置されることが多い。
本実施形態では、ジャンクションボードを二つ(ジャンクションボード12,22)に分けたため、直列ユニット11a,11b,21に対応する一つのジャンクションボードを設ける場合と比較して、ジャンクションボード12の縦幅及び横幅を小さくすることができる。したがって、ジャンクションボード12の大きさに合わせてセンタコンソールLの横幅を広げる必要はなく、その分だけフロントシートQaの横幅を充分に確保し、乗員の乗り心地を良くすることができる。
第2電池パック20は、リアシートQbの後側の床下に設置されている。第2電池パック20が有する電池ブロックBの個数は比較的少ないため、リアシートQbの後側でも第2電池パック20の設置スペースを充分に確保できる。
なお、別機種の車両(例えば、燃料電池自動車)において、燃料ガスが充填されたタンク(図示せず)がリアシートの後側に設置されることが多い。詳細については後記するが、例えば、第1電池パック10のみをそのまま別機種の車両に設置する(第1電池パック10を流用する)場合、第2電池パック20に代えてタンクを設置すればよく、第1電池パック10の構成や配置を変更する必要はない。したがって、本実施形態に係る車両Vと別機種の車両との間で第1電池パック10の共用化を図り、これらの車両の製造コストを低減できる。
<別機種の車両への設置例>
以下では、一例として、レンジエクステンダーEVである別機種の車両VAに、第1電池パック10を設置する場合について説明する。
図4(a)に示すように、別機種の車両VAは、本実施形態に係る車両V(バッテリ式電気自動車)に、発電用エンジン91と、この発電用エンジン91に連結される発電機92と、を追加し、蓄電池装置1Aが第1電池パック10を備える構成になっている(図4(b)参照)。
詳細な説明は省略するが、第1電池パック10の残量が少なくなった際に発電用エンジン91を駆動して発電機92で発電を行い、その発電電力で蓄電池装置1Aの直列ユニット11a,11b(図4参照)を充電するようになっている。
図4(b)に示すように、別機種の車両VAが備える蓄電池装置1Aは、第1電池パック10を備えている。つまり、本実施形態に係る車両V(図1参照)の蓄電池装置1(図2参照)から第2電池パック20を省略した構成になっている。レンジエクステンダーEVは、発電用エンジン91及び発電機92を備えるため、これらを備えないバッテリ式電気自動車よりも蓄電池装置1Aの充電容量が小さくて済むからである。
また、本実施形態では、車両Vに要する充電容量(3個の直列ユニット11a,11b,21)を、別機種の車両VAに要する充電容量(2個の直列ユニット11a,11b)と、残りの充電容量(1個の直列ユニット21)と、に分割し、これに対応して2つのジャンクションボード12,22を設けるようにした。
これによって、本実施形態に係る車両Vが備える直列ユニット11a,11b及びジャンクションボード12の構成を変更することなく、別機種の車両VAにそのまま流用できる。つまり、本実施形態に係る車両Vと、別機種の車両VAと、の間で直列ユニット11a,11b及びジャンクションボード12の共用化を図ることができ、ひいては車両V,VAの製造コストを低減できる。
なお、図4(a)、(b)では、別機種の車両VAにそのまま第1電池パック10を設置する例を図示したが、車両V,VAにおいて共通のジャンクションボード12を用い、直列ユニット11a,11bが有する電池ブロックBの個数を車両V,VAで異なるものにしてもよい。
<効果>
本実施形態に係る車両Vによれば、バッテリ式電気自動車である車両Vよりも充電容量が小さくて済む別機種の車両VA(例えば、レンジエクステンダーEV)に合わせて第1電池パック10を構成することで、直列ユニット11a,11b及びジャンクションボード12を車両VAとの間で共用化できる。したがって、本実施形態に係る車両Vに特化した直列ユニット及びジャンクションボードを製造する場合と比較して、これらを大量生産でき、車両V,VAの製造コストを低減できる。
従来のバッテリ式電気自動車では、図5(a)の比較例に示すように、例えば、一つのジャンクションボード32に3つの直列ユニット11a,11b,21が接続された構成になっていた。つまり、車両の充電容量に応じて専用のジャンクションボード32が製造されていたため、機種の異なる車両にジャンクションボード32を流用できなかった。特に、バッテリ式電気自動車はハイブリッド自動車等と比較して生産台数が少ないため、これに特化したジャンクションボードを用いると製造コストの増加を招いてしまう。
仮に、図5(a)に示すジャンクションボード32をそのままレンジエクステンダーEVに流用しようとすると、図5(b)に示す構成になる。図5(b)に示すメインコンタクタ22a,22b、電流センサ22c、ヒューズ22d、プリチャージコンタクタ22e、及びプリチャージ抵抗22fは、本来は設置する必要のないものである。特に、メインコンタクタ22a,22b及びプリチャージコンタクタ22eは、他のデバイスに比べて高価であり、製造コストの無駄を招いてしまう。
これに対して本実施形態に係る車両Vでは、別機種の車両VAの充電容量に対応して直列ユニット11a,11b(図2参照)及びジャンクションボード12を構成し、その不足分の充電容量に対応して直列ユニット21及びジャンクションボード22を構成した。これによって、パワープラントの異なる車両VAとの間で直列ユニット11a,11b及びジャンクションボード12を共用化できる。その結果、共用化する直列ユニット11a,11b及びジャンクションボード12を大量生産し、生産台数の比較的少ない車両V(バッテリ式電池自動車)の製造コストを従来よりも低減できる。
また、本実施形態では、図5(b)に示す比較例とは異なり、メインコンタクタ22a,22b及びプリチャージコンタクタ22eを含むデバイスを無駄なく使用できる。特に、デバイスの中でも比較的高価であり重量及び体積の大きいコンタクタを無駄なく使用することで、従来よりも製造コストを大幅に削減できると共に、蓄電池装置1,1Aの設置スペースを最小限に抑えることができる。
また、図5(a)の比較例と比べて、図2に示すジャンクションボード12は、接続対象である直列ユニット11a,11bの個数が少ない分、その縦幅・横幅を小さくすることができる。したがって、ジャンクションボード12の大きさに合わせてセンタコンソールL(図3(b)参照)の横幅を広げる必要がなく、フロントシートQa(図3(b)参照)の設置スペースを充分に確保できる。
≪変形例≫
以上、本発明に係る車両Vについて前記実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、前記実施形態では、車両Vに搭載される第1電池パック10及び第2電池パック20のうち、第1電池パック10をレンジエクステンダーEVに搭載可能に構成する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、燃料電池自動車やハイブリッド自動車等、バッテリの充電容量が比較的小さくて済む別機種の車両に第2電池パック20をそのまま搭載してもよい。換言すると、別機種の車両に合わせて第2電池パック20を構成し、充電容量の不足分を第1電池パック10で補うようにしてもよい。これによって、本実施形態に係る車両Vと別機種の車両との間で第2電池パック20を共用化できる。
また、第1電池パック10をレンジエクステンダーEVにも搭載可能に構成すると共に、第2電池パック20を燃料電池自動車やハイブリッド自動車等にも搭載可能に構成してもよい。これによって、幅広い機種間で直列ユニット11a,11b,21及びジャンクションボード12,22を共用化でき、各車両の製造コストを低減できる。
また、前記実施形態では、第1電池パック10が2個の直列ユニット11a,11bを備え、第2電池パック20が1個の直列ユニット21を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第1電池パック10及び第2電池パック20が備える直列ユニットの個数を適宜変更し、それに対応してジャンクションボード12,22の回路構成を変更してもよい。例えば、第1電池パック10が備える直列ユニットの個数と、第2電池パック20が備える直列ユニットの個数と、を同じにしてもよい。
また、前記実施形態では、直列ユニット(例えば、直列ユニット11a,11b:図2参照)に接続される「付属デバイス」がジャンクションボード(例えば、ジャンクションボード12:図2参照)である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ジャンクションボード12に代えて第1コンバータ(図示せず)を設置し、ジャンクションボード22に代えて第2コンバータ(図示せず)を設置してもよい。この場合、第1コンバータは、ECU8からの指令に従って直列ユニット11a,11bの充放電を行う。また、第2コンバータは、ECU8からの指令に従って直列ユニット21の充放電を行う。
また、前記実施形態では、直列ユニット11a,11b及びジャンクションボード12が一つの筐体G1に収容されることで第1電池パック10を構成する場合について説明したが、これに限らない。例えば、直列ユニット11a,11bを筐体G1に収容して車両Vの床下に設置し、ジャンクションボード12を筐体G1の外部に設置するようにしてもよい。なお、第2電池パック20についても同様である。
また、前記実施形態では、第1電池パック10を車両Vの床下に設置し、第2電池パック20をリアシートQbの後側に設置する場合について説明したが、第1電池パック10及び第2電池パック20の設置位置を適宜変更してもよい。
また、前記実施形態では、車両Vがバッテリ式電気自動車である場合について説明したが、これに限らない。例えば、車両Vを燃料電池自動車とし、この燃料電池自動車に搭載される二つの電池パックのうち一方又は両方に関して、別機種の車両との間で共用化を図るようにしてもよい。
V 車両
1 蓄電池装置
10 第1電池パック
11a,11b 直列ユニット(第1組電池)
12 ジャンクションボード(第1開閉ユニット
12a,12b,12c,12d メインコンタクタ(第1開閉器、電力供給経路
12e,12f 電流センサ(電力供給経路)
12h,12h ヒューズ(電力供給経路)
20 第2電池パック
21 直列ユニット(第2組電池)
22 ジャンクションボード(第2開閉ユニット
22a,22b メインコンタクタ(第2開閉器、電力供給経路
4 走行モータ(負荷装置)
6 補機(負荷装置)
C バッテリセル
D 車体
F フロアパネル
J1,J2 配線(分岐経路)
K1,K2 接続配線
Qa フロントシート
Qb リアシート

Claims (3)

  1. 車体と、
    前記車体に設置され、所定個のバッテリセルが直列接続されてなる直列ユニットを少なくとも一つ有する第1組電池と
    記車体に設置され、前記直列ユニットを少なくとも一つ有する第2組電池と
    記車体に設置され、前記第1組電池及び前記第2組電池から電力を供給される負荷装置と、
    前記第1組電池と前記負荷装置との間に電気的に接続されるとともに、前記第1組電池と前記負荷装置との間の電力供給経路の接続/遮断を切り替える第1開閉器を有する、第1開閉ユニットと、
    前記第2組電池と前記負荷装置との間に電気的に接続されるとともに、前記第2組電池と前記負荷装置との間の電力供給経路の接続/遮断を切り替える第2開閉器を有する、第2開閉ユニットと、を備え、
    前記第1開閉ユニット及び前記第2開閉ユニットは、前記車体に設置され、
    前記第1開閉ユニットは、前記第1組電池と前記負荷装置側とを接続する前記電力供給経路と、前記電力供給経路において前記第1開閉器よりも前記負荷装置側から分岐して、前記電力供給経路と、ユニット外部へ接続可能な接続端子と、を接続する分岐経路と、を備え、
    前記第2開閉ユニットの出力端子は、前記第1開閉ユニットの前記接続端子に接続配線を介して接続されることで、前記第1組電池が有する少なくとも一つの前記直列ユニット、及び、前記第2組電池が有する少なくとも一つの前記直列ユニット並列接続されること
    を特徴とする車両。
  2. 前記第1組電池は、車室の床下に配置され、
    前記第2組電池は、前記第1組電池よりも車両後方側に配置されること
    を特徴とする請求項1に記載の車両。
  3. 前記第1組電池が有する前記直列ユニットの個数は、前記第2組電池が有する前記直列ユニットの個数よりも多いこと
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109301140A (zh) * 2015-06-02 2019-02-01 重庆大学 一种串联成组型动力电池组

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6235529B2 (ja) * 2015-05-25 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 電動車両および電池パック
JP6647005B2 (ja) * 2015-10-20 2020-02-14 本田技研工業株式会社 車両
US10259337B2 (en) * 2015-10-30 2019-04-16 Faraday & Future Inc. Electric vehicle battery charge and discharge management
DE102016203923B4 (de) * 2016-03-10 2022-09-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriesystem mit räumlich getrennten Teilbatterien
DE102016207572A1 (de) * 2016-05-03 2017-11-09 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul, Batterie und Vorrichtung
JP6423389B2 (ja) 2016-06-29 2018-11-14 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
US20180069425A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Electric vehicle system
US10516189B2 (en) * 2016-11-15 2019-12-24 Ford Global Technologies, Llc High voltage bus contactor fault detection
DE102016014932A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Man Truck & Bus Ag Technik zum veränderlichen Verschalten eines Traktionsenergiespeichersystems
CN107221616B (zh) * 2017-05-11 2020-07-03 山东鲁阔车辆制造有限公司 一种分散式电动车电池放置机构
ES2927186T3 (es) * 2017-06-07 2022-11-03 Carrier Corp Sistema de unidad de refrigeración de transporte y un método de funcionamiento de un sistema de unidad de refrigeración de transporte
US11233419B2 (en) * 2017-08-10 2022-01-25 Zoox, Inc. Smart battery circuit
IT201800002789A1 (it) * 2018-02-19 2019-08-19 Alfazero S P A Pacco batterie ed un veicolo a propulsione elettrica comprendente detto pacco batterie
EP3597554B1 (de) * 2018-07-18 2021-10-20 Avdu Milan Marovac Transportpalette, transportbehälter sowie transportfahrzeug mit zumindest einer solchen palette oder einem solchen behälter
US10596917B2 (en) * 2018-08-14 2020-03-24 GM Global Technology Operations LLC Vehicle and electrical system with dual battery modules
US20220407122A1 (en) * 2019-08-28 2022-12-22 Briggs & Stratton, Llc Battery system with parallel joining protection
GB2591755A (en) * 2020-02-05 2021-08-11 Dar Yun Energy Science Tech Co Ltd Power-supplying battery of electric vehicle
US11661180B2 (en) 2020-07-08 2023-05-30 Archer Aviation Inc. Systems and methods for power distribution in electric aircraft
US11465764B2 (en) 2020-12-08 2022-10-11 Archer Aviation, Inc. Systems and methods for power distribution in electric aircraft
US11465532B2 (en) 2021-01-22 2022-10-11 Archer Aviation, Inc. Systems and methods for power distribution in electric aircraft
US11919631B2 (en) 2021-02-08 2024-03-05 Archer Aviation, Inc. Vertical take-off and landing aircraft with aft rotor tilting

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721947A (en) * 1972-07-13 1973-03-20 E Robin Battery terminal guard
US3989544A (en) * 1973-08-22 1976-11-02 Santo Charles P Quick disconnect battery
US4690478A (en) * 1986-04-10 1987-09-01 United Technologies Automotive, Inc. Sealed electrical connector assembly
US5187328A (en) * 1990-11-28 1993-02-16 Electro Wire Products, Inc. Environmentally sealed vehicular air bag sensor
US5390754A (en) * 1992-01-16 1995-02-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery box for an electric vehicle
JP2003059541A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Nissan Motor Co Ltd 組電池、組電池構造体、組電池または組電池構造体を備えた車両、及び組電池又は組電池構造体の制御方法
JP3939546B2 (ja) * 2001-12-06 2007-07-04 パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 電動車両の電池電源装置
US9045018B2 (en) * 2005-01-21 2015-06-02 Thermo King Corporation Control system for auxiliary power unit
JP4376874B2 (ja) * 2006-05-17 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 電源装置および車両
JP2008029071A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Honda Motor Co Ltd 電動車両
ES2461867T3 (es) * 2007-04-02 2014-05-21 Mitoshi Ishii Batería de almacenamiento, dispositivo de alojamiento de batería de almacenamiento, dispositivo de carga de batería de almacenamiento y dispositivo para el abono de los gastos de uso para una batería de almacenamiento
DE102007061116A1 (de) * 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Steuergerätegehäuse
JP2009190438A (ja) 2008-02-12 2009-08-27 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システムの車両搭載構造
JP4998348B2 (ja) * 2008-03-27 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 車両
US8167262B2 (en) * 2009-01-10 2012-05-01 Ford Global Technologies, Llc Power converter mounting assemblies
DE212010000081U1 (de) * 2009-06-15 2012-03-06 Hak Hon Chau Fehlertolerantes modulares Batteriemanagementsystem
GB2474226A (en) * 2009-08-25 2011-04-13 Terry Charles Rowlands Motorised wheelbarrow
JP5528772B2 (ja) * 2009-11-05 2014-06-25 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに防水ケース
WO2011135762A1 (ja) * 2010-04-28 2011-11-03 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP5556354B2 (ja) * 2010-05-18 2014-07-23 スズキ株式会社 電力供給回路の制御装置
JP5618359B2 (ja) * 2010-08-02 2014-11-05 Necエナジーデバイス株式会社 二次電池パック接続制御方法、および、蓄電システム
US8776920B2 (en) * 2010-08-03 2014-07-15 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Rear protection structure for vehicle
US9166515B2 (en) * 2010-12-20 2015-10-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically powered vehicle and method for controlling the same
IT1403523B1 (it) * 2011-01-13 2013-10-31 Ferrari Spa Sistema di accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica
JP5594430B2 (ja) * 2011-05-18 2014-09-24 トヨタ自動車株式会社 車両搭載用装置
KR20120136923A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 현대자동차주식회사 전기자동차의 배터리 냉각구조
US9278612B2 (en) * 2011-08-30 2016-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle
JP6089403B2 (ja) 2012-01-17 2017-03-08 日産自動車株式会社 電動車両のバッテリ系要素配置構造
US8824151B2 (en) * 2012-02-13 2014-09-02 Ford Global Technologies, Llc Mounting system for an electronic control module housing in a vehicle
JP5472361B2 (ja) 2012-04-16 2014-04-16 日産自動車株式会社 車両のバッテリ搭載構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109301140A (zh) * 2015-06-02 2019-02-01 重庆大学 一种串联成组型动力电池组

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US9783037B2 (en) 2017-10-10
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