JP7149240B2 - 高電圧装置及び車両 - Google Patents
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Description
その結果、高電圧装置の組付前に液体検出センサが損傷するのを抑制できる。
一方、液体検出センサがバッテリモジュールの最下端よりも下方に配置されているため、バッテリセルやセル間バスバーが被水する前に、ケース内への水の進入を検出できる。
図1は、電動車両2の概略図である。
図1に示すように、本実施形態の高電圧装置1は、電動車両2に搭載されている。本実施形態において、電動車両2とは、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等、電力によって駆動する車両である。すなわち、本実施形態の電動車両2は、駆動源としてのモータ5と、駆動制御部としてのPCU(POWER CONTROL UNIT)6と、動力源(電源)としての高電圧装置1と、を備えている。
PCU6は、電動車両2の前部において、モータ5と隣接して配置されている。PCU6は、モータ5と高電圧装置1との間において、直流・交流電圧変換を行うインバータや、交流電圧の昇降圧を行うDC/DCコンバータ等を含む。PCU6からは、第1高圧ケーブル7(例えば、DCケーブル等)が引き出されている。第1高圧ケーブル7は、電動車両2のフロア下を通じて電動車両2の後部まで引き回されている。
図2は、高電圧装置1の分解斜視図である。
図2に示すように、高電圧装置1は、上述した下方空間4b内に収容されている。高電圧装置1は、ケース21と、バッテリユニット22と、水検出センサ(液体検出センサ)23と、衝撃吸収部材24と、バッテリECU(ELECTRONIC CONTROL UNIT)25と、を備えている。
ケース21は、収容部31と、蓋部32と、を備えている。
収容部31は、上方に開口する箱型に形成されている。収容部31は、平面視において、車幅方向を長手方向とする長方形状とされている。収容部31の周壁部30において、前壁部30aの上端縁には、ケーブル挿入口(開口部)33が形成されている。ケーブル挿入口33は、上方に開口するU字状に形成されている。ケーブル挿入口33には、PCU6から引き回された第1高圧ケーブル7が挿入される。なお、上述した周壁部30は、収容部31のうち、底壁部38の外周縁から上方に立ち上がり、バッテリユニット22を側方から取り囲んでいる。
バッテリユニット22は、ケース21内に収容されている。バッテリユニット22は、バッテリモジュール41と、ジャンクションボード42と、フロントフレーム43と、リヤフレーム44と、ハンガブラケット45と、を備えている。
図3、図4に示すように、バッテリモジュール41は、セルスタック53と、スタック保持フレーム54と、スタック端子55と、を備えている。
セルスタック53は、車幅方向に複数列並んでいる(図4参照)。各セルスタック53は、複数のバッテリセル57が前後方向(第1方向)に積層されて構成されている(図3参照)。バッテリセル57は、例えば矩形板状に形成されている。各バッテリセル57は、厚さ方向を前後方向に一致させた状態で積層されている。隣り合うバッテリセル57同士は、セル間バスバー58により互いに接続されている。セル間バスバー58は、バッテリセル57における車幅方向の一方側(図示の例では左側)に、上下方向に間隔をあけて配列されている。セル間バスバー58は、例えば隣り合うバッテリセル57の+セル端子同士、及び-セル端子同士を並列接続する。なお、バッテリセル57は、車幅方向に積層されていてもよい。
上下延在部63は、バッテリモジュール41に対して車幅方向の両側において、上下方向に延在している。各上下延在部63は、バッテリモジュール41に対して車幅方向の両側において、前後のフレーム43,44同士をそれぞれ架け渡している。
図2~図4に示すように、水検出センサ(液体検出センサ)23は、ケース21内において水の有無を検出する。水検出センサ23は、フロントフレーム43の下端部において、センサブラケット71を介して取り付けられている。センサブラケット71は、フロントフレーム43の下端部において、車幅方向の中央部から前方に突出した状態で設けられている。水検出センサ23は、センサブラケット71の前端部において、前方に突出した状態で設けられている。したがって、水検出センサ23は、前壁部30aに後方から近接して配置されている。
衝撃吸収部材24は、水検出センサ23と上下方向で同等の位置において、水検出センサ23に対して車幅方向に隣接した位置に配置されている。衝撃吸収部材24は、例えば前後方向に延びる筒状部が並んだ、いわゆるハニカム構造である。衝撃吸収部材24は、前方からの衝撃入力時に優先して圧縮変形可能に構成されている。衝撃吸収部材24は、フロントフレーム43から前方に突出している。衝撃吸収部材24の前端は、水検出センサ23の前端よりも前方に位置している。フロントフレーム43の前方において、水検出センサ23や衝撃吸収部材24の上方には、上述した第2ケーブル61が延在している。第2ケーブル61は、水検出センサ23の前端よりも後方に位置している。なお、衝撃吸収部材24は、水検出センサ23やバッテリモジュール41よりも先に衝撃荷重が入力される構成であれば、例えば水検出センサ23に対して上下方向にずれた位置に配置されていてもよい。
電動車両2では、大雨や洪水の際に例えばケーブル挿入口33を通じてケース21内に水が進入する可能性がある。ケース21内に進入した水は、ケース21内を下方に流れ、ケース21の下部に溜まり易い。
この構成によれば、水検出センサ23が前壁部30a寄りに配置されているため、ケーブル挿入口33を通じてケース21内に進入した水を水検出センサ23によって検出し易くなる。また、水検出センサ23がケーブル挿入口33の下方に配置されているため、ケース21の下部に溜まった水を水検出センサ23によって検出し易くなる。そのため、ケース21内への水の進入を迅速に検出し易くなり、バッテリユニット22の損傷(短絡等)を抑制できる。
この構成によれば、水検出センサ23がフレーム43,44の最下端よりも上方に配置されているため、バッテリユニット22をアッセンブリして搬送する際に水検出センサ23が搬送時の載置面に接触するのを抑制できる。また、バッテリユニット22を収容部31の上端開口部を通じて組み付ける際に、水検出センサ23が収容部31の底壁部38に接触するのを抑制できる。
その結果、高電圧装置1の組付前に水検出センサ23が損傷するのを抑制できる。
一方、水検出センサ23がバッテリモジュール41の最下端よりも下方に配置されているため、バッテリセル57やセル間バスバー58が被水する前に、ケース21内への水の進入を検出できる。
この構成によれば、例えば前方からの衝撃荷重の入力時において、水検出センサ23よりも先に衝撃吸収部材24によって衝撃荷重を吸収できる。そのため、水検出センサ23に伝わる衝撃荷重を低減でき、水検出センサ23の損傷を抑制できる。なお、衝撃吸収部材24に入力された衝撃荷重のうち、衝撃吸収部材24で吸収しきれなかった衝撃荷重は、フロントフレーム43やハンガブラケット45等をロードパスとして伝達する過程で吸収される。
この構成によれば、例えば結露等によってセンサケーブル78に付着した水が、センサケーブル78を伝って水検出センサ23に到達するのを抑制できる。これにより、水検出センサ23による誤検出を抑制できる。
この構成によれば、減速時等においては、ケース21内の水が慣性によって前方に移動するため、水検出センサ23によってケース21内の水を検出し易くなる。
この構成によれば、ケース21内の下部に溜まった水は、電動車両2の左右旋回時において車幅方向の中央部を通って旋回方向とは逆方向に集まり、直進走行時において車幅方向の中央部に滞留する。そのため、走行時において、ケース21内への水の進入を安定して検出し易い。
この構成によれば、高電圧装置1が運転者から遠い位置に配置されている場合であっても、上述したようにケース21内への水の進入を水検出センサ23によって迅速に検出できる。
次に、変形例について説明する。図5は、変形例に係る高電圧装置1の部分断面図である。本変形例では、ケース21に水溜まり部100を形成した点で、上述した実施形態と相違している。なお、以下の説明において、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図5に示すケース21において、底壁部38の前部には水溜まり部100が形成されている。水溜まり部100底壁部38に対して下方に窪んでいる。水溜まり部100は、底部101に向かうに従い漸次下方に傾斜するテーパ部102を備えていることが好ましい。水溜まり部100内には、上述した水検出センサ23が配置されている。
特に、水溜まり部100内に水検出センサ23が配置されることで、バッテリユニット22が被水する前にケース21内への水の進入を検出し易くなる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上述した実施形態では、バッテリユニット22側に水検出センサ23が設けられた構成について説明したが、この構成に限らず、ケース21側(例えば、周壁部30)に水検出センサ23を設ける構成であってもよい。
上述した実施形態では、バッテリユニット22の前方に水検出センサ23が設けられた構成について説明したが、この構成に限られない。バッテリユニット22に対して車幅方向の外側や後方、下方に水検出センサ23が設けられた構成であってもよい。
上述した実施形態では、高電圧装置1が下方空間4bに配置された構成について説明したが、この構成に限られない。
上述した実施形態では、高電圧装置1が電動車両2に搭載された構成について説明したが、この構成に限られない。高電圧装置1は、車両以外の装置に搭載されていてもよい。
2…電動車両(車両)
21…ケース
22…バッテリユニット
23…水検出センサ(液体検出センサ)
24…衝撃吸収部材
30…周壁部
33…ケーブル挿入口(開口部)
41…バッテリモジュール
43…フロントフレーム(フレーム部材)
44…リヤフレーム(フレーム部材)
54…スタック保持フレーム(フレーム部材)
57…バッテリセル
100…水溜まり部(液溜まり部)
Claims (9)
- バッテリユニットと、
上方又は側方に開口する開口部が形成された壁部を有し、前記バッテリユニットを収容するケースと、
前記ケース内において、前記開口部の下方であって、前記壁部寄りに位置する部分に配置され、前記ケース内に進入した液体を検出する液体検出センサと、を備え、
前記液体検出センサから引き出されたケーブルは、前記液体検出センサから下方に弛んだ後、上方に延在している高電圧装置。 - 前記バッテリユニットは、
複数のバッテリセルが第1方向に積層されたバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールの周囲を取り囲み、前記バッテリモジュールを保持するフレーム部材と、を備え、
前記液体検出センサの下端位置は、前記フレーム部材の最下端よりも上方であって、前記バッテリモジュールの最下端よりも下方に配置されている請求項1に記載の高電圧装置。 - 前記液体検出センサは、前記ケースの前記壁部と前記バッテリユニットとの間に配置され、
前記バッテリユニットには、前記液体検出センサよりも前記壁部に向けて延びる衝撃吸収部材が設けられている請求項1又は請求項2に記載の高電圧装置。 - 前記衝撃吸収部材は、前記液体検出センサに対して車幅方向に隣接した位置に配置されている請求項3に記載の高電圧装置。
- 前記衝撃吸収部材は、車幅方向において前記液体検出センサに対して前記開口部とは反対側に配置されている請求項4に記載の高電圧装置。
- 前記ケースは、
前記バッテリユニットの下方に位置する底壁部と、
前記底壁部の外周縁から立ち上がり、前記バッテリユニットを側方から取り囲む前記壁部と、を備え、
前記底壁部には、液溜まり部が形成され、
前記液体検出センサは、前記液溜まり部の近傍に配置されている請求項1から請求項5の何れか1項に記載の高電圧装置。 - 請求項1から請求項6の何れか1項に記載の高電圧装置が搭載された車両であって、
前記液体検出センサは、前記ケース内において前記バッテリユニットに対して車両前方に配置されている車両。 - 前記液体検出センサは、前記ケース内において、車幅方向の中央部に配置されている請求項7に記載の車両。
- 前記高電圧装置は、シート後方に画成された荷室の下方空間に配置されている請求項7又は請求項8に記載の車両。
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