JP6420477B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の一態様による蓄電装置は、複数の蓄電素子および複数の蓄電素子を収容するケースを有する1以上の蓄電モジュールを備えた蓄電装置であって、複数の蓄電素子がN段目(Nは1以上の整数)に配列されてなる第1素子群と、複数の蓄電素子が(N+1)段目に配列されてなる第2素子群と、ケースの外部からケースの内部に冷却媒体を供給するダクトと、複数の蓄電モジュールを収納する筐体と、を備え、ダクトは、複数の蓄電モジュールのそれぞれに連結されて、複数の蓄電モジュールのそれぞれと連通し、複数の蓄電モジュールのそれぞれに対して冷却媒体を供給し、ダクトは、筐体の第1方向の一方側端部から他方側端部に延びるように、第1方向に直交する第2方向の筐体における中央部に配置され、複数の蓄電モジュールは、第1方向に沿って配置され、複数の蓄電モジュールのそれぞれのケースには、ダクトが配置される窪みが形成されており、ダクトは、第1素子群において隣接する一対の蓄電素子間であって、かつ、第1素子群を構成する複数の蓄電素子の配列方向と直交する方向から見たときに、ダクトが第2素子群を構成する所定の蓄電素子に重なるように、窪みに配置されている。
以下、図面を参照して、本発明の蓄電装置の第1の実施形態を説明する。
図1は第1の実施形態に係る蓄電装置の外観斜視図であり、図2は蓄電装置の内部構造を示す斜視図である。図3は、下方から見た蓄電装置の一部断面斜視図である。なお、説明の便宜上、本明細書において、左右方向、前後方向および上下方向は、図示の通りとする。左右方向、前後方向および上下方向は、互いに直交する方向である。
各蓄電モジュール4における最高電位の蓄電素子9の正極は、蓄電モジュール4の正極端子11に接続される。各蓄電モジュール4における最低電位の蓄電素子9の負極は、蓄電モジュール4の負極端子12に接続される。各蓄電モジュール4の正極端子11は、モジュールケース70の右後方の隅部の上面に固定される。各蓄電モジュール4の負極端子12は、モジュールケース70の左後方の隅部の上面に固定される。図2に示す隣り合う蓄電モジュール4のうち、一の蓄電モジュール4の正極端子11と、他の蓄電モジュール4の負極端子12とは、図示しない導電部材によりに接続される。
外側板76および内側板77は蓄電素子9の前後方向外方に配置され、端板78,79は蓄電素子9の左右方向外方に配置される。前後方向の一方の側板である外側板76の上部には、窪み76aが設けられている。前後方向の他方の側板である内側板77には、モジュールケース70への冷却風の入口となる開口である冷却風導入口70iが設けられている。
(1)蓄電装置1は、複数の蓄電素子9および複数の蓄電素子9を収容するモジュールケース70を有する1以上の蓄電モジュール4を備えている。蓄電装置1は、複数の蓄電素子9が1段目に配列されてなる第1素子群91と、複数の蓄電素子9が2段目に配列されてなる第2素子群92と、モジュールケース70の外部からモジュールケース70の内部に冷却風を供給する冷却ダクト5を備えている。冷却ダクト5は、第1素子群91において隣接する一対の蓄電素子9C,9D間に配置されている。このため、蓄電装置1の高さ寸法(上下方向寸法)を増加させることなく、冷却ダクト5を蓄電装置1に設けることができる。
図10を参照して第2の実施の形態に係る蓄電モジュール204について説明する。図中、第1の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。図10(a)は、図5(a)と同様の図であり、第2の実施の形態に係る蓄電モジュール204を示す側面図である。図10(b)は、第2の実施の形態に係る蓄電モジュール204の側面断面模式図である。
(6)第2の実施の形態では、第1の実施の形態で説明した空間SL(図8(a)参照)は形成されないが、空間SLを形成しない分、前後方向の寸法を短くできる。
(7)第1の実施の形態に比べて、部品点数を削減することができる。
図11および図12を参照して第3の実施の形態に係る蓄電装置301について説明する。図中、第1の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。図11は、第3の実施の形態に係る蓄電装置301を模式的に示す斜視図である。図11では、装置筐体3030を二点鎖線で示している。図中、破線で囲まれた領域内が1つの蓄電モジュール304である。図12は、モジュールケース370と冷却ダクト305を模式的に示す斜視図である。
第1の実施の形態では、前側蓄電モジュール4fの垂直部77aと、後側蓄電モジュール4rの垂直部77aとを所定の間隔をあけて対向させる例(図8参照)について説明したが、本発明はこれに限定されない。前側蓄電モジュール4fの垂直部77aと、後側蓄電モジュール4rの垂直部77aとを突き合わせてもよい。この場合、第2の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
装置筐体30、モジュールケース70、冷却ダクト5の形状は、上述した実施の形態に限定されない。たとえば、モジュールケース70の突出部位は、垂直部77aに代えて湾曲部としてもよい。冷却ダクト5,5Cの形状は、中空台形柱形状(図7参照)とする場合や矩形筒形状(図12参照)とする場合に限定されず、その他の多角筒形状や円筒形状、楕円筒形状など様々な形状とすることができる。
上述した実施の形態では、上段の蓄電素子と下段の蓄電素子の2段構成で蓄電モジュールが構成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の蓄電素子を3段以上配列してもよい。たとえば、上段、中段、下段の3段構成とされる場合、上段に所定間隔で配置される蓄電素子の一部を取り除いて形成される空間に冷却ダクトを配置することができる。また、上段および中段の蓄電素子の一部を取り除いて形成される空間に冷却ダクトを配置することができる。さらに、中段の蓄電素子の一部を取り除いて形成される空間に冷却ダクトを配置することができる。
リチウムイオン電池を蓄電素子9,309の一例として説明したが、ニッケル水素電池など、その他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした蓄電モジュールなどにも本発明を適用できる。
上述した実施の形態では、電気自動車に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、これに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両の車両用電源装置を構成する蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールにも本発明を適用できる。
上述した実施の形態では、冷却媒体に空気を採用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。種々の流体を冷却媒体に採用することができる。
Claims (5)
- 複数の蓄電素子および前記複数の蓄電素子を収容するケースを有する1以上の蓄電モジュールを備えた蓄電装置であって、
複数の蓄電素子がN段目(Nは1以上の整数)に配列されてなる第1素子群と、
複数の蓄電素子が(N+1)段目に配列されてなる第2素子群と、
前記ケースの外部から前記ケースの内部に冷却媒体を供給するダクトと、
複数の前記蓄電モジュールを収納する筐体と、を備え、
前記ダクトは、前記複数の蓄電モジュールのそれぞれに連結されて、前記複数の蓄電モジュールのそれぞれと連通し、前記複数の蓄電モジュールのそれぞれに対して冷却媒体を供給し、
前記ダクトは、前記筐体の第1方向の一方側端部から他方側端部に延びるように、前記第1方向に直交する第2方向の前記筐体における中央部に配置され、
前記ダクトを挟んだ前記第2方向の両側には、それぞれ、前記蓄電モジュールが複数、前記第1方向に沿って配置され、
前記ダクトの前記第2方向の一方側に配置された複数の蓄電モジュールは、前記ダクトとの連結側の端部の一部が前記ダクトの前記第2方向の他方側に突出するように形成され、
前記ダクトの前記第2方向の他方側に配置された複数の蓄電モジュールは、前記ダクトとの連結側の端部の一部が前記ダクトの前記第2方向の一方側に突出するように形成され、
前記ダクトの前記第2方向の一方側に配置された複数の蓄電モジュールの突出部位と、前記ダクトの前記第2方向の他方側に配置された複数の蓄電モジュールの突出部位とが対向するように、前記ダクトの前記第2方向の一方側に配置された複数の蓄電モジュールと前記ダクトの前記第2方向の他方側に配置された複数の蓄電モジュールとが配置され、
前記ダクトの前記第2方向の一方側に配置された複数の蓄電モジュールと前記ダクトの前記第2方向の他方側に配置された複数の蓄電モジュールとの間に窪みが形成されており、
前記ダクトは、前記第1素子群において隣接する一対の蓄電素子間であって、かつ、前記第1素子群を構成する複数の蓄電素子の配列方向と直交する方向から見たときに、前記ダクトが前記第2素子群を構成する所定の蓄電素子に重なるように、前記窪みに配置されている、蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置において、
前記ダクトの前記第2方向の一方側に配置された蓄電モジュールの突出部位と、前記ダクトの前記第2方向の他方側に配置された蓄電モジュールの突出部位との間に、配線が配置される配線領域が形成されている、蓄電装置。 - 複数の蓄電素子および前記複数の蓄電素子を収容するケースを有する1以上の蓄電モジュールを備えた蓄電装置であって、
複数の蓄電素子がN段目(Nは1以上の整数)に配列されてなる第1素子群と、
複数の蓄電素子が(N+1)段目に配列されてなる第2素子群と、
前記ケースの外部から前記ケースの内部に冷却媒体を供給するダクトと、
複数の前記蓄電モジュールを収納する筐体と、を備え、
前記ダクトは、前記複数の蓄電モジュールのそれぞれに連結されて、前記複数の蓄電モジュールのそれぞれと連通し、前記複数の蓄電モジュールのそれぞれに対して冷却媒体を供給し、
前記ダクトは、前記筐体の第1方向の一方側端部から他方側端部に延びるように、前記第1方向に直交する第2方向の前記筐体における中央部に配置され、
前記複数の蓄電モジュールは、前記第1方向に沿って配置され、
前記複数の蓄電モジュールのそれぞれの前記ケースには、前記ダクトが配置される窪みが形成されており、
前記ダクトは、前記第1素子群において隣接する一対の蓄電素子間であって、かつ、前記第1素子群を構成する複数の蓄電素子の配列方向と直交する方向から見たときに、前記ダクトが前記第2素子群を構成する所定の蓄電素子に重なるように、前記窪みに配置されている、蓄電装置。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の蓄電装置において、
前記ダクトにおける前記第1方向および前記第2方向のそれぞれに直交する第3方向の寸法が、前記筐体における前記第3方向の寸法の半分以下とされている、蓄電装置。 - 請求項1ないし4のいずれか一項に記載に蓄電装置において、
前記複数の蓄電素子は、それぞれ円筒状とされ、
前記複数の蓄電素子は、前記蓄電素子の中心軸が互いに平行となるように配置され、
前記第1素子群を構成する蓄電素子の数は、前記第2素子群を構成する蓄電素子の数よりも少なく、
前記第1素子群を構成する複数の蓄電素子は、それぞれが前記第2素子群を構成する蓄電素子に対して半ピッチずれた位置であって、かつ、前記第2素子群において隣接する一対の蓄電素子間に配置され、
前記ダクトの前記第2方向の一方側および他方側の少なくともいずれか一方において、前記筐体の側板と、前記筐体の側板に対向して配置される前記第1素子群を構成する蓄電素子との間に、配線が配置される配線領域が設けられている、蓄電装置。
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