JP7230513B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本開示は、少なくとも１つの電池モジュールと、当該電池モジュールを収容するケースとを含む電池パックに関する。

従来、バスバー等を介して電気的に接続された略直方体状の複数のバッテリセルを含むバッテリモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。複数のバッテリセルは、一方向に隙間無く積層されると共に、ねじ、ボルトあるいは接着剤等により冷却器の上面に固定される。冷却器は、バッテリセルの積層方向に沿って冷却液を流通させる複数の冷却流路を内部に有するものである。かかる冷却器は、冷却液がバッテリセルの積層方向に沿って冷却流路を流れる間に冷却され、冷却された冷却器が近接するバッテリセルで発生した熱を吸収することで、各バッテリセルが冷却される。

特開２０１８－１２７０８７号公報

上述のように複数のバッテリセル（バッテリモジュール）を冷却器の上面に直接搭載することで、バッテリモジュールを収容したケースを冷却器の上面に固定する場合に比べて、軽量化や低コスト化を図ることができる。しかしながら、上述のような冷却器において、バッテリモジュールが搭載される上壁部と側壁部との間等に万が一クラック等が発生してしまうと、冷却器の上面に冷却液が漏れ出し、冷却器がバッテリセルに接触すると、漏出した冷却液やバッテリセルにより形成される閉回路を電流が流れることで当該バッテリセルが過熱してしまうおそれがある。

そこで、本開示は、電池パックの軽量化や低コスト化を図りつつ、電池モジュールを冷却する冷却器から漏れ出た冷却液が当該電池モジュールに接触するのを抑制することを主目的とする。

本開示の電池パックは、少なくとも１つの電池モジュールと、前記電池モジュールを収容するケースとを含む電池パックにおいて、前記電池モジュールが載置される載置面を含む前記ケースの底部を隔壁として利用すると共に、前記底部を介して前記電池モジュールと冷却液とを熱交換させる冷却器と、前記載置面から窪むと共に前記ケースの一対の側部および一対の端壁部に沿って前記載置面を包囲するように前記底部に形成された凹部とを含むものである。

本開示の電池パックの冷却器は、電池モジュールが載置される載置面を含むケースの底部を隔壁として利用すると共に、当該底部を介して電池モジュールと冷却液とを熱交換させるものである。これにより、電池モジュールを収容したケースを冷却器の上面（隔壁）等に固定する場合に比べて、電池パックの軽量化や低コスト化を図ることができる。更に、ケースの底部には、電池モジュールの載置面から窪むと共に当該ケースの一対の側部および一対の端壁部に沿って当該載置面を包囲する凹部が形成されている。これにより、底部と側部との間や、底部と端壁部との間に万が一クラック等が発生したとしても、当該クラック等から漏れ出た冷却液を凹部に溜めて、当該冷却液が載置面上の電池モジュールに接触するのを抑制することができる。この結果、本開示の電池パックでは、軽量化や低コスト化を図りつつ、電池モジュールを冷却する冷却器から漏れ出た冷却液が当該電池モジュールに接触するのを抑制することが可能となる。

また、前記ケースの前記一対の側部および前記一対の端壁部の少なくとも何れかは、前記底部に溶接されてもよい。すなわち、本開示の発明は、ケースの側部および端壁部との少なくとも何れかが底部に溶接されており、劣化等により溶接部にクラック等が生じるおそれのある電池パックに特に有用である。

更に、前記冷却器は、液位計を有すると共に前記冷却液貯留する冷却液タンクと前記冷却液を圧送する冷却液ポンプとを含む冷却液循環通路に接続されてもよく、前記凹部の容積は、前記冷却器から漏れ出た前記冷却液が前記凹部から溢れる前に前記液位計により検出可能な液位変動を生じさせるように定められてもよい。これにより、冷却器から漏れ出た冷却液が凹部から溢れる前に、冷却液タンクの液位計の検出値に基づいて冷却液が凹部に漏出しているか否かを精度よく判定することが可能となる。

また、前記ケースの前記一対の側部は、衝撃を吸収するための複数の空洞部をそれぞれ含んでもよく、前記冷却液循環通路の少なくとも一部は、前記複数の空洞部の少なくとも何れかにより形成されてもよい。これにより、電池モジュールの保護を図りつつ、冷却液循環通路の占有スペースを削減することが可能となる。

更に、前記冷却液循環通路は、前記冷却液ポンプの吐出口と前記冷却器との間に配置された三方弁と、前記三方弁と前記冷却液タンクとに接続された第１バイパス通路と、開閉弁を含むと共に前記冷却液ポンプの吸入口と前記冷却器の前記凹部とに接続された第２バイパス通路とを含むものであってもよい。これにより、冷却液ポンプにより冷却液タンクと冷却器との間で冷却液を循環させると共に、三方弁および開閉弁の状態を切り替えることで、冷却液ポンプにより凹部から冷却液を吸い出して冷却液タンクに返送することが可能となる。

また、前記冷却液循環通路は、前記冷却液ポンプの吐出口と前記冷却器との間に配置された第１三方弁と、前記第１三方弁と前記冷却液タンクとに接続された第１バイパス通路と、前記冷却液タンクと前記冷却器との間に配置された第２三方弁と、前記第２三方弁と前記冷却液ポンプの吸入口とに接続された第２バイパス通路とを含むものであってもよい。これにより、冷却液ポンプにより冷却液タンクと冷却器との間で冷却液を循環させると共に、第１および第２三方弁の状態を切り替えることで、冷却液ポンプにより冷却器を介して凹部から冷却液を吸い出して冷却液タンクに返送することが可能となる。

更に、前記電池パックは、前記凹部内に配置されると共に漏電検出回路に接続される導電体をを含むものであってもよい。これにより、漏電検出回路からの検出信号に基づいて、冷却液が凹部に漏出しているか否かを判定することが可能となる。

また、前記電池パックは、直列に接続される複数の前記電池モジュールを含むものであってもよく、所定数の前記電池モジュールが１つのユニットを形成してもよく、互いに接続される前記ユニット同士の間にヒューズが設置されてもよい。かかる電池パックでは、ヒューズの定格電流を電池パックの定格電流よりも大きくしておき、冷却液が凹部に漏出した際に複数の電池モジュールにヒューズの定格電流以上の電流を流す。これにより、ヒューズを切って電池モジュールおよび漏出した冷却液を含む閉回路が形成されないようにすることができる。この結果、万が一、冷却器から冷却液が漏出しても電池モジュールが過熱するのを良好に抑制することが可能となる。

本開示の電池パックを搭載した車両を例示する概略構成図である。 本開示の電池パックにおける電池モジュールの接続態様を例示する模式図である。 本開示の電池パックを示す平面図である。 図３におけるＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。 図４におけるＶ－Ｖ線に沿った断面図である。 本開示の電池パックにおいて、冷却器から冷却液が漏出した際に電池モジュールの過熱を抑制するために実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。 本開示の電池パックの冷却器に接続される冷却液循環通路の他の例を示す概略構成図である。

次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の電池パック１０を搭載した車両である電気自動車１を示す概略構成図である。同図に示す電気自動車１は、電池パック１０に加えて、正極側電力ラインＰＬおよび負極側電力ラインＮＬを介して電池パック１０に接続される電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という。）２や、ＰＣＵ２を介して電池パック１０に接続されるモータジェネレータ（三相交流電動機）ＭＧ、ＰＣＵ２を制御する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）５等を含む。

電池パック１０は、直列に接続される複数（本実施形態では、例えば４８個）の電池モジュール（電池スタック）ＢＭと、当該複数の電池モジュールＢＭを収容するパックケース１１と、各電池モジュールＢＭとＬＬＣ（ロングライフクーラント）等の冷却液とを熱交換させて複数の電池モジュールＢＭを冷却する冷却器２０とを含む。本実施形態において、電池パック１０は、後部座席付近の電気自動車１の床下すなわち車体（モノコック）のフロアパネルの下方にボルト等を介して固定される。

電池パック１０の各電池モジュールＢＭは、直列または並列に接続された図示しない複数の電池セルを含むものである。各電池セルは、例えば、リチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池等である。電池パック１０の正極端子には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢを介して正極側電力ラインＰＬが接続され、電池パック１０の負極端子には、負極側システムメインリレーＳＭＲＧを介して負極側電力ラインＮＬが接続される。更に、電池パック１０では、図２に示すように、所定数（本実施形態では、例えば６～１２個）の電池モジュールＢＭ（所定数の電池セル）が１つのユニットを形成し、互いに接続されるユニット同士の間にヒューズＨが設置される。各ヒューズＨは、電池パック１０（複数の電池モジュールＢＭ）の定格電流よりも大きい定格電流を有する電力ヒューズである。

また、電池パック１０の複数の電池モジュールＢＭは、家庭用電源に接続される充電器あるいはスタンドに設置された急速充電器といった外部充電装置１００からの電力により充電可能であり、電気自動車１は、外部充電装置１００の送電コネクタ１０１と結合可能な受電コネクタ６を含む。受電コネクタ６は、正極側充電リレーＣＨＲＢを介して正極側システムメインリレーＳＭＲＢとＰＣＵ２との間で正極側電力ラインＰＬに接続されると共に。負極側充電リレーＣＨＲＧを介して負極側システムメインリレーＳＭＲＧとＰＣＵ２との間で負極側電力ラインＮＬに接続されている。

更に、電気自動車１は、電池パック１０等からの漏電を検出するための漏電検出回路７を含む。漏電検出回路７は、例えばフォトリレー等である第１から第４スイッチＳ１－Ｓ４や、コンデンサＣ、当該コンデンサＣの端子間電圧を増幅して出力する差動増幅器ＤＡ等（何れも図示省略）を含む。本実施形態において、漏電検出回路７の第１スイッチＳ１の一方の端子は、正極側充電リレーＣＨＲＢと受電コネクタ６との間の電力ラインに接続され、第２スイッチＳ２の一方の端子は、負極側充電リレーＣＨＲＧと受電コネクタ６との間の電力ラインに接続される。また、第１スイッチＳ１の他方の端子は、第３スイッチＳ３の一方の端子に接続され、第３スイッチＳ３の他方の端子は、差動増幅器ＤＡの一方の入力端子に接続されると共に図示しない絶縁抵抗を介して接地される。更に、第２スイッチＳ２の他方の端子は、第４スイッチＳ４の一方の端子に接続され、第４スイッチＳ４の他方の端子は、差動増幅器ＤＡの他方の入力端子に接続されると共に図示しない絶縁抵抗を介して接地される。また、差動増幅器ＤＡの出力端子は、図示しないＡ／Ｄコンバータを介してＥＣＵ５に接続され、コンデンサＣは、第１および第３スイッチＳ１，Ｓ３の接点と第２および第４スイッチＳ２，Ｓ４の接点とに接続される。

モータジェネレータＭＧは、同期発電電動機（三相交流電動機）であり、当該モータジェネレータＭＧのロータは、伝達軸や、減速機およびデファレンシャルギヤを含むギヤ機構を介して駆動輪ＤＷに連結されたドライブシャフトＤＳに連結される。モータジェネレータＭＧは、電池パック１０からの電力により駆動されてドライブシャフトＤＳに駆動トルクを出力すると共に、電気自動車１の制動に際してドライブシャフトＤＳに回生制動トルクを出力する。ＰＣＵ２は、モータジェネレータＭＧを駆動するインバータ（駆動回路）３や、電池パック１０からの電力を昇圧すると共にモータジェネレータＭＧ側からの電圧を降圧することができる昇圧コンバータ４、充放電可能なコンデンサ（図示省略）等を含む。

ＥＣＵ５は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータである。ＥＣＵ５は、モータジェネレータＭＧのロータの回転位置を検出する図示しない回転位置センサ、ＰＣＵ２に設けられた各種センサ、電池パック１０の端子間電圧を検出する図示しない電圧センサ、電池パック１０を流れる電流の値を検出する図示しない電流センサ等の検出値等を入力し、これらの検出値等に基づいてＰＣＵ２のインバータ３および昇圧コンバータ４を制御する。また、ＥＣＵ５は、正極側システムメインリレーＳＭＲＢおよび負極側システムメインリレーＳＭＲＧを開閉制御すると共に、正極側充電リレーＣＨＲＢおよび負極側充電リレーＣＨＲＧを開閉制御する。更に、ＥＣＵ５は、漏電検出回路７の第１から第４スイッチＳ１－Ｓ４をオンオフ制御し、漏電検出回路７（差動増幅器）からの信号に基づいて漏電の有無を判定する。なお、ＥＣＵ５の機能は、複数の電子制御装置により提供されてもよい。

図３は、電池パック１０を示す平面図であり、図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は、図３におけるＶ－Ｖ線に沿った断面図である。これらの図面に示すように、電池パック１０のパックケース１１は、底部１２、それぞれ電気自動車１の対応する側部に沿って延在する一対のサイドフレーム（側部）１３，１４、電気自動車１の前部側に位置する前端板（端壁部）１５，電気自動車１の後部側に位置する後端板（端壁部）１６およびカバー１７を含む。パックケース１１の底部１２、サイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６は、何れも金属により形成されている。

図３から図５に示すように、パックケース１１の底部１２は、平板状に形成されており、複数の電池モジュールＢＭが載置される載置面１２０と、当該載置面１２０の周囲に形成された凹部１２５とを含む。複数の電池モジュールＢＭは、伝熱シート１８を介して底部１２の載置面１２０上にマトリックス状に載置され、それぞれ底部１２に固定される。凹部１２５は、載置面１２０から窪んでおり、底部１２の外周に沿って延在して載置面１２０を包囲する。また、凹部１２５の底面には、図１に示すように、上述の漏電検出回路７に電気的に接続される導電体７０が固定（締結）されている。本実施形態において、漏電検出回路７は、一端が導電体７０に接続される抵抗および一方の端子が当該抵抗の他端に接続される第５スイッチＳ５を含み、第５スイッチＳ５の他方の端子は、上記第２および第４スイッチＳ２，Ｓ４の接点（グランド側）に接続される。漏電検出回路７の第５スイッチＳ５も上記ＥＣＵ５によりオンオフ制御される。これにより、漏電検出回路７からの検出信号に基づいて、冷却液が凹部１２５に漏出しているか否かを判定することが可能となる。

パックケース１１のサイドフレーム１３，１４は、図５に示すように、底部１２の対応する側縁部の上面（凹部１２５の上面）に溶接により液密に接合される。また、サイドフレーム１３，１４は、それぞれ電気自動車１の前後方向に延在するように形成された衝撃を吸収するための複数の空洞部１３０，１４０をそれぞれ含み、いわゆるクラッシャルブルゾーンとして機能する。更に、サイドフレーム１３，１４には、電池パック１０を車体に固定するための図示しないボルトが挿通されるカラー１３１，１４１が固定されている。また、前端板１５は、底部１２の前端面およびサイドフレーム１３，１４の前端面に溶接により液密に接合され、後端板１６は、底部１２の後端面およびサイドフレーム１３，１４の後端面に溶接により液密に接合される。これにより、底部１２の凹部１２５は、一対のサイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６に沿って延在する。パックケース１１のカバー１７は、金属あるいは樹脂により形成されており、サイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６に対して図示しないボルト等を介して固定される。図示するように、カバー１７と、サイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６との間には、シール部材１９が配置される。

電池パック１０の冷却器２０は、図３から図５に示すように、電池モジュールＢＭが載置される載置面１２０を含むパックケース１１の底部１２を上側の隔壁として利用するものであり、当該底部１２に加えて、金属により形成されたアンダーパネル（下側隔壁）２１を含む。アンダーパネル２１は、図４に示すように、底部１２の下面および当該アンダーパネル２１の上面と共に車幅方向に延びる複数の冷却液通路２２を画成する複数の突部２３を含む。アンダーパネル２１の外周部は、パックケース１１の底部１２の下面、サイドフレーム１３および１４の下面に溶接により液密に接合される

冷却器２０すなわち複数の冷却液通路２２には、図１に示すように、冷却液循環通路Ｌ０が接続される。冷却液循環通路Ｌ０は、冷却液を貯留する冷却液タンク２４と、冷却液タンク２４から冷却液を吸入して冷却液循環通路Ｌ０すなわち冷却器２０と冷却液タンク２４との間で循環させる冷却液ポンプ２５と、冷却液ポンプ２５と冷却器２０との間で当該冷却液ポンプ２５により吐出された冷却液を冷却する冷却装置２６とを含む。本実施形態において、冷却液循環通路Ｌ０の少なくとも一部は、パックケース１１のサイドフレーム１３，１４に形成された空洞部１３０Ｌ，１４０Ｌ（図５参照）により形成される。

冷却液タンク２４は、液位を検出すると共に検出値を示す信号を上述のＥＣＵ５に送信する液位計２７を含み、電気自動車１の車体あるいはパックケース１１に固定される。また、冷却液ポンプ２５は、ＥＣＵ５により制御される。すなわち、ＥＣＵ５は、電池パック１０のパックケース１１内（電池モジュールＢＭの収容空間）内に設置されるか、あるいは何れかの電池モジュールＢＭに取り付けられた図示しない温度センサの検出値（電池温度Ｔ）に応じて冷却液ポンプ２５を作動または停止させる。また、冷却装置２６は、例えば、空冷ラジエータあるいは電気自動車１の車室内の空気調和を行う空気調和装置と冷媒を共用する熱交換器（チラー）であり、当該冷却装置２６の動作（ファンの動作あるいは冷媒の供給の有無）は、ＥＣＵ５により制御される。

更に、冷却液循環通路Ｌ０は、冷却液ポンプ２５と冷却装置２６との間に設置された三方弁２８と、第１バイパス通路Ｌ１と、第２バイパス通路Ｌ２とを含む。三方弁２８の流入口は、冷却液ポンプ２５の吐出口に連通し、三方弁２８の第１流出口は、冷却装置２６の冷却液入口に連通する。また、三方弁２８の第２流出口は、第１バイパス通路Ｌ１の一端に接続され、当該第１バイパス通路Ｌ１の他端は、冷却液タンク２４の内部に連通する。第２バイパス通路Ｌ２は、中途に開閉弁２９を含む。第２バイパス通路Ｌ２の一端は、冷却液ポンプ２５の吸入口に連通し、第２バイパス通路Ｌ２の他端は、パックケース１１の底部１２の凹部１２５に連通する。本実施形態において、三方弁２８は、ＥＣＵ５により切替制御され、開閉弁２９は、ＥＣＵ５により開閉制御される。なお、上記冷却液ポンプ２５、冷却装置２６、三方弁２８および開閉弁２９は、上記ＥＣＵ５と相互に情報をやり取りする専用の電子制御装置により制御されてもよい。

上述のように、本開示の電池パック１０の冷却器２０は、複数の電池モジュールＢＭが載置される載置面１２０を含むパックケース１１の底部１２を上側の隔壁として利用すると共に、底部１２を介して各電池モジュールＢＭと冷却液とを熱交換させるものである。これにより、複数の電池モジュールＢＭを収容したパックケース１１を専用の上側隔壁を含む冷却器の上面に固定する場合に比べて、電池パック１０の軽量化や低コスト化を図ることができる。

また、パックケース１１の底部１２には、電池モジュールＢＭの載置面１２０から窪むと共に当該パックケース１１の一対のサイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６に沿って当該載置面１２０を包囲する凹部１２５が形成されている。これにより、底部１２とサイドフレーム１３，１４との溶接部や、底部１２と前端板１５または後端板１６との溶接部に例えば腐食等の劣化によるクラックや孔が万が一発生したとしても、当該クラック等から漏れ出た冷却液を凹部１２５に溜めて、当該冷却液が載置面１２０上の電池モジュールＢＭに接触するのを抑制することができる。この結果、電池パック１０では、軽量化や低コスト化を図りつつ、複数の電池モジュールＢＭを冷却する冷却器２０（複数の冷却液通路２２）から漏れ出た冷却液が各電池モジュールＢＭに接触するのを抑制することが可能となる。

更に、本実施形態において、凹部１２５の容積は、電気自動車１が前後方向や車幅方向に傾斜している場合であっても、冷却器２０から漏れ出た冷却液が当該凹部１２５から溢れる前に液位計２７により検出可能な液位変動を冷却液タンク２４内で生じさせるように定められる。これにより、冷却器２０から漏れ出た冷却液が凹部１２５から溢れる前に、冷却液タンク２４の液位計２７の検出値に基づいて冷却液が凹部１２５に漏出しているか否かを精度よく判定することが可能となる。

また、冷却器２０に接続される冷却液循環通路Ｌ０は、冷却液ポンプ２５の吐出口と冷却装置２６（冷却器２０）との間に配置された三方弁２８と、三方弁２８と冷却液タンク２４とに接続された第１バイパス通路Ｌ１と、開閉弁２９を含むと共に冷却液ポンプ２５の吸入口と底部１２の凹部１２５とに接続された第２バイパス通路Ｌ２とを含む。これにより、冷却液ポンプ２５の吐出口と第１バイパス通路Ｌ１とが連通するように三方弁２８を切り替えると共に開閉弁２９を開弁させることで、冷却液ポンプ２５により凹部１２５から冷却液を吸い出して冷却液タンク２４に返送することが可能となる。更に、本実施形態において、冷却液循環通路Ｌ０の少なくとも一部は、パックケース１１のサイドフレーム１３，１４に形成された衝撃吸収用の空洞部１３０Ｌ，１４０Ｌにより形成される。これにより、複数の電池モジュールＢＭの保護を図りつつ、冷却液循環通路Ｌ０の占有スペースを削減することが可能となる。

続いて、図６を参照しながら、電池パック１０において、冷却器２０から冷却液が漏出した際に各電池モジュールＢＭの過熱を抑制する手順について説明する。

図６は、冷却器２０から冷却液が漏出した際に各電池モジュールＢＭの過熱を抑制するためにＥＣＵ５により所定時間おきに実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。ＥＣＵ５は、図６のルーチンの実行タイミングが到来すると、電池パック１０の凹部１２５での漏電を検出するように漏電検出回路７の上記第５スイッチＳ５等をオンオフ制御し（ステップＳ１００）、漏電検出回路７からの信号に基づいて凹部１２５での漏電の有無を判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて凹部１２５での漏電が発生していないと判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＥＣＵ５は、その時点で本ルーチンを終了させ、次の実行タイミングが到来した時点で本ルーチンを再度実行する。

一方、ステップＳ１１０にて凹部１２５で漏電が発生していると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５は、液位計２７により検出された冷却液タンク２４の液位を取得し（ステップＳ１２０）、取得した液位が予め定められた閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０にて液位が当該閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ＥＣＵ５は、その時点で本ルーチンを終了させ、次の実行タイミングが到来した時点で本ルーチンを再度実行する。これに対して、ステップＳ１３０にて液位が上記閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５は、漏電カウンタＣをインクリメントし（ステップＳ１４０）、電気自動車１の車速Ｖおよび電池パック１０の温度センサにより検出される電池温度Ｔを取得する（ステップＳ１５０）。

更に、ＥＣＵ５は、漏電カウンタＣが予め定められた閾値Ｃｒｅｆ（例えば、値２以上の整数）以上であること、車速Ｖがゼロであること、および電池温度Ｔが予め定められた閾値Ｔｒｅｆ以上であることの何れかが成立しているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０にて漏電カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上であること、車速Ｖがゼロであること、および電池温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上であることの何れも成立していないと判定した場合（ステップＳ１６０：ＮＯ）、ＥＣＵ５は、その時点で本ルーチンを終了させ、次の実行タイミングが到来した時点で本ルーチンを再度実行する。

ステップＳ１６０にて漏電カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上であるか、車速Ｖがゼロであるか、あるいは電池温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定した場合（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５は、別途算出されている電池パック１０のＳＯＣ（充電率）を取得し（ステップＳ１７０）、ＳＯＣが予め定められた閾値Ｓｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１８０にてＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であると判定した場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５は、複数の電池モジュールＢＭの放電によりヒューズＨの定格電流以上の電流（放電電流）が瞬間的に流れるようにＰＣＵ２を制御し（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了させる。この場合、複数の電池モジュールＢＭからの電荷は、ＰＣＵ２のコンデンサに蓄えられる。ただし、モータジェネレータＭＧとドライブシャフトＤＳとの間にクラッチが配置されている場合には、当該クラッチを解放させた上で、複数の電池モジュールＢＭからの電力をモータジェネレータＭＧに消費させてもよい。また、ステップＳ１８０にてＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であると判定した場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）、ＥＣＵ５は、ＰＣＵ２のコンデンサの放電によりヒューズＨの定格電流以上の電流（充電電流）が瞬間的に流れるようにＰＣＵ２を制御し（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了させる。これにより、各ヒューズＨを切って電池モジュールＢＭおよび漏出した冷却液を含む閉回路が形成されないようにすることができる。この結果、万が一、冷却器２０から冷却液が漏出しても各電池モジュールＢＭが過熱するのを良好に抑制することが可能となる。

以上説明したように、本開示の電池パック１０は、少なくとも１つの電池モジュールＢＭと、電池モジュールＢＭを収容するパックケース１１と、電池モジュールＢＭが載置される載置面１２０を含むパックケース１１の底部１２を隔壁として利用すると共に、底部１２を介して電池モジュールＢＭと冷却液とを熱交換させる冷却器２０と、載置面１２０から窪むと共にパックケース１１の一対のサイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６に沿って載置面１２０を包囲するように底部１２に形成された凹部１２５とを含む。これにより、電池パック１０では、軽量化や低コスト化を図りつつ、電池モジュールＢＭを冷却する冷却器２０から漏れ出た冷却液が当該電池モジュールＢＭに接触するのを抑制することが可能となる。

なお、上述の電池パックがハイブリッド車両に搭載されてもよいことはいうまでもない。また、上述のヒューズＨの代わりに、パイロヒューズといった火薬式ヒューズが採用されてもよく、この場合、図６のステップＳ１６０にて肯定判定がなされた時点で、当該火薬式ヒューズを着火させて隣り合う上記ユニット同士を切り離してもよい。更に、電池パック１０において、サイドフレーム１３，１４、前端板１５および後端板１６の少なくとも何れか、またはすべてが、底部１２と一体に形成されてもよい。また、電気自動車１に対して、電池パック１０すなわち冷却器２０の下方に位置する冷却液受けが設置されてもよく、電池パック１０に対して、凹部１２５に連通すると共に冷却液受けの上方で開口する排出口と、当該排出口を開閉可能な蓋部材（フラップ）と、当該蓋部材を開閉させる駆動機構とが設けられてもよい。これにより、駆動機構により蓋部材を開くことで凹部１２５に漏出した冷却液を冷却液受けへと流出させ、当該冷却液受けに冷却液を溜めておくことが可能となる。

また、冷却液循環通路Ｌ０は、図７に示すように、上記第２バイパス通路Ｌ２の代わりに、第２の三方弁２８Ｂおよび第２バイパス通路Ｌ２Ｂを含むものであってもよい。図示するように、第２の三方弁２８Ｂの流入口は、冷却器２０（複数の冷却液通路２２）の冷却液出口に連通し、第２の三方弁２８Ｂの第１流出口は、冷却液タンク２４の冷却液入口に連通する。また、第２の三方弁２８Ｂの第２流出口は、第２バイパス通路Ｌ２Ｂの一端に接続され、当該第２バイパス通路Ｌ２Ｂの他端は、冷却液タンク２４と冷却液ポンプ２５の吸入口との間で冷却液循環通路Ｌ０に接続される。これにより、冷却器２０の冷却液出口と冷却液ポンプ２５の吸入口とが第２バイパス通路Ｌ２Ｂを介して連通するように第２の三方弁２８Ｂを切り替えることで、冷却液ポンプ２５により冷却器２０（複数の冷却液通路２２）を介して凹部１２５から冷却液を吸い出して冷却液タンク２４に返送することが可能となる。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、電池パックの製造産業等において利用可能である。

１ 電気自動車、２ 電力制御装置（ＰＣＵ）、３ インバータ、４ 昇圧コンバータ、５ 電子制御装置（ＥＣＵ）、６ 受電コネクタ、７ 漏電検出回路、７０ 導電体、１０ 電池パック、１１ パックケース、１２ 底部、１２０ 載置面、１２５ 凹部、１３，１４ サイドフレーム、１３０，１４０，１３０Ｌ，１４０Ｌ 空洞部、１３１，１４１ カラー、１５ 前端板、１６ 後端板、１７ カバー、１８ 伝熱シート、１９ シール部材、２０ 冷却器、２１ アンダーパネル、２２ 冷却液通路、２３ 突部、２４ 冷却液タンク、２５ 冷却液ポンプ、２６ 冷却装置、２７ 液位計、２８ 三方弁、２８Ｂ 第２の三方弁、２９ 開閉弁、１００ 外部充電装置、１０１ 送電コネクタ、ＢＭ 電池モジュール、Ｃ コンデンサ、ＣＨＲＢ 正極側充電リレー、ＣＨＲＧ 負極側充電リレー、ＤＡ 差動増幅器、ＤＳ ドライブシャフト、ＤＷ 駆動輪、Ｈ ヒューズ、Ｌ１ 第１バイパス通路、Ｌ２，Ｌ２Ｂ 第２バイパス通路、ＭＧ モータジェネレータ、ＮＬ 負極側電力ライン、ＰＬ 正極側電力ライン、Ｓ１ 第１スイッチ、Ｓ２ 第２スイッチ、Ｓ３ 第３スイッチ、Ｓ４ 第４スイッチ、Ｓ５ 第５スイッチ、ＳＭＲＢ 正極側システムメインリレー、ＳＭＲＧ 負極側システムメインリレー。

Claims (7)

1. 少なくとも１つの電池モジュールと、前記電池モジュールを収容するケースとを含む電池パックにおいて、
   前記電池モジュールが載置される載置面を含む前記ケースの底部を隔壁として利用すると共に、前記底部を介して前記電池モジュールと冷却液とを熱交換させる冷却器と、
   前記載置面から窪むと共に前記ケースの一対の側部および一対の端壁部に沿って前記載置面を包囲するように前記底部に形成された凹部と、
   を備え、
   前記ケースの前記一対の側部および前記一対の端壁部が前記底部に液密に接合されている電池パック。
2. 請求項１に記載の電池パックにおいて、
   前記冷却器は、液位計を有すると共に前記冷却液を貯留する冷却液タンクと前記冷却液を圧送する冷却液ポンプとを含む冷却液循環通路に接続されており、
   前記凹部の容積は、前記冷却器から漏れ出た前記冷却液が前記凹部から溢れる前に前記液位計により検出可能な液位変動を生じさせるように定められている電池パック。
3. 請求項２に記載の電池パックにおいて、
   前記ケースの前記一対の側部は、衝撃を吸収するための複数の空洞部をそれぞれ含み、
   前記冷却液循環通路の少なくとも一部は、前記複数の空洞部の少なくとも何れかにより形成される電池パック。
4. 請求項２または３に記載の電池パックにおいて、
   前記冷却液循環通路は、前記冷却液ポンプの吐出口と前記冷却器との間に配置された三方弁と、前記三方弁と前記冷却液タンクとに接続された第１バイパス通路と、開閉弁を含むと共に前記冷却液ポンプの吸入口と前記冷却器の前記凹部とに接続された第２バイパス通路とを含む電池パック。
5. 請求項２または３に記載の電池パックにおいて、
   前記冷却液循環通路は、前記冷却液ポンプの吐出口と前記冷却器との間に配置された第１三方弁と、前記第１三方弁と前記冷却液タンクとに接続された第１バイパス通路と、前記冷却液タンクと前記冷却器との間に配置された第２三方弁と、前記第２三方弁と前記冷却液ポンプの吸入口とに接続された第２バイパス通路とを含む電池パック。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の電池パックにおいて、
   前記凹部内に配置されると共に漏電検出回路に接続される導電体を更に備える電池パック。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の電池パックにおいて、
   直列に接続される複数の前記電池モジュールを含み、
   所定数の前記電池モジュールが１つのユニットを形成し、互いに接続される前記ユニット同士の間にヒューズが設置されている電池パック。
   
   

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