JP7299168B2 - バッテリを封入するためおよびバッテリの電力供給を遮断するためのデバイス - Google Patents

Description

本発明は、バッテリ用の封入デバイス、またはバッテリを封入するためのデバイスに関する。

また、本発明は、そのような封入デバイスと、封入デバイス内に取り付けられたバッテリとを備えるアセンブリに関する。

最後に、本発明は、そのような封入デバイス、またはそのようなアセンブリを備える車両に関する。

すべての自動車が、少なくとも１つのバッテリを備える。メンテナンス時または事故時、車両に携わっている搭乗者および人員を保護するために、車両バッテリにはＳＤＳＷ（Ｓａｆｅｔｙ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ Ｓｗｉｔｃｈ）が装備されている。多くの電気自動車では、切断スイッチは、車室からアクセス可能であり、パネルによって隠されており、それにより湿気や風雨から保護されていると考えられる。そのような切断スイッチに対して車外からアスセスできないことは、多くの場合、バッテリに接続された電気ケーブルを緊急事態対応チームが完全に切断しなければならないことを意味する。

本発明の目的は、上述の欠点を克服し、先行技術における既知のバッテリ電力供給切断スイッチデバイスを改良する、バッテリを封入するためのデバイスを提供することである。

この目的のために、本発明は、バッテリを封入するためのデバイスであって、ケースおよびカバーを備え、バッテリを収容するためのハウジングを形成するエンクロージャと、エンクロージャ内に配置された切断スイッチと、エンクロージャの外部に配置された、または一部がエンクロージャの外部に配置された、切断スイッチを作動させるための要素とを備えるデバイスに関する。

有利には、デバイスは、第１、第２、および第３の電線路と、第１および第２の電線路出力要素とを備える。第１の電線路は、バッテリの第１の端子を第１の電線路出力要素に接続するように設計されている。第２の電線路は、バッテリの第２の端子を切断スイッチに接続するように設計されており、第３の電線路は、切断スイッチを第２の電線路出力要素に接続するように設計されている。

特に、デバイスは、第１および第２のリレーを備える第２の切断スイッチを備えることができ、第１のリレーが第１の電線路にあり、第２のリレーが第３の電線路または第２の電線路にある。

有利には、切断スイッチは、第１の電気接点、特に第１の雄型電気接点と、第２の電気接点、特に第２の雌型電気接点と、第３の電気接点、特に第３の雌型電気接点とを備えることができる。

さらに、第２の電気接点および第３の電気接点は、１つまたは２つの絶縁リング内に取り付けることができ、絶縁リングは、ケースおよび／またはカバー内に取り付けられ、第１の電気接点が、作動要素に強固にと接続されている。

特に、第１の電気接点は、第２の電気接点および第３の電気接点に対して自由に取り付けられて、特に自由に並進および／または回転することができる。

有利には、第１の電気接点が第１の位置を有し、第１の位置では第２および第３の電気接点がそれぞれ第１の電気接点に電気的に接続され、第１の電気接点が第２の位置を有し、第２の位置では第２および第３の電気接点の少なくとも一方が第１の電気接点と電気的に接続されないように電気接点を配置することができる。

さらに、作動要素は、手動把持要素を備えることができる。

特に、作動要素は、電気アクチュエータを備えることができる。

さらに、本発明は、上で定義したデバイスと、上記デバイス内に取り付けられたバッテリとを備えるアセンブリに関する。

また、本発明は、上で定義したバッテリを封入するためのデバイス、または上で定義したアセンブリを備える車両に関する。

本発明のこれらの狙い、特徴、および利点を、本発明によるバッテリ封入デバイスの実施形態の以下の説明において詳細に述べる。説明は、添付の図面を参照して非限定的に述べる。

一実施形態によるバッテリを封入するためのデバイスを示す。 バッテリを封入するためのデバイスを備える車両を示す。 代替実施形態によるバッテリを封入するためのデバイスを示す。

以下、図１～図３を参照して、車両５０の実施形態を述べる。

好ましくは、車両は、熱エンジン、電気エンジン、またはハイブリッドエンジンを備える自動車タイプのものである。

車両５０は、バッテリ１を封入するためのデバイス１００を備える。デバイス１００はエンクロージャ１０を備え、エンクロージャ１０は、ケース１１およびカバー１２を備える。ケース１１およびカバー１２は、バッテリ１を収容するためのハウジング１１０を形成する。カバー１２がケース１１を閉じているとき、ハウジング１１０は、液密かつ塵密である。エンクロージャ１０は、電気絶縁材料から作製される。

熱エンジンを備える車両の場合、バッテリは、例えば、車両の電気機器に給電するためのバッテリである。

電気エンジンまたはハイブリッドエンジンを備える車両の場合、バッテリは、例えば、車両を駆動するための電気モータに給電するためのバッテリである。

デバイス１００は、エンクロージャ１０内に配置された切断スイッチ３０を備える。

デバイス１００は、切断スイッチを作動させるための要素３４を備える。作動要素３４は、エンクロージャ１０の外部に配置されるか、または一部がエンクロージャの外部に配置される。作動要素３４は、把持要素３６を備えることができる。把持要素３６は、作動要素３４の外端に配設することができる。有利には、作動要素３４とケース１１との間にシール３５が提供される。例えば、シール３５は、作動要素３４の内側表面を一周する凹部に配設され、ケース１１に接触するように設計される。有利には、シール３５は、弾性材料、例えばゴムから作製されたリングによって形成される。有利には、把持要素３６は、電気絶縁材料によって形成される。有利には、把持要素は、ボタンの形態である。

デバイス１００は、バッテリ１の第１の端子２０１を第１の電線路出力要素または端子５に接続する第１の電線路２を備える。デバイス１００は、バッテリ１の第２の端子２０２を切断スイッチ３０に接続する第２の電線路３を備える。第１の有線接続４１は、第２の電線路３を切断スイッチ３０に接続する。デバイス１００は、切断スイッチ３０を第２の電線路出力要素または端子６に接続する第３の電線路４を備える。第２の有線リンク４２は、第３の電線路を切断スイッチ３０に接続する。第１の電線路出力要素５および第２の電線路出力要素６は、ハウジング１１０のシールを維持するように設計されている。この目的のために、これらの要素は、エンクロージャの壁、特にケースおよび／またはカバーの壁に一体化される。それらの要素は、エンクロージャの内側と外側との間のガルバニ接続を提供する。

切断スイッチ３０は、第１の電気接点３１、特に第１の雄型電気接点３１を備える。第１の電気接点３１は、作動要素３４に強固にと接続される。第１の電気接点３１は、第１の絶縁リング２１に対して、および／またはエンクロージャに対して、自由に取り付けられて、特に自由に並進および／または回転する。第１の電気接点３１は、概して、導電性材料から作製された円柱形状のものである。特に、第１の電気接点３１は、銅もしくは銅合金の導電性シャフトによって形成され、または任意の他の導電性材料から作製されている。把持要素３６は、エンクロージャ１１０の外部にある導電性シャフトの一区域に固定される。

切断スイッチ３０は、第２の電気接点３２、特に第２の雌型電気接点３２を備える。第２の電気接点３２は、概して、リング状またはリングの円弧形状である。第２の電気接点は、第１の電気接点３１と、互いに対して摺動することによって係合する。第２の電気接点３２は、第２の絶縁リング２２内に取り付けられ、および／またはエンクロージャに対して固定して取り付けられる。第２の絶縁リング２２は、ケース１１内および／またはカバー１２内に取り付けられる。有利には、第２の絶縁リング２２は円筒形状である。

切断スイッチ３０は、第３の電気接点３３、特に第３の雌型電気接点３３を備える。第３の電気接点３３は、概して、リング状またはリングの円弧形状である。第３の電気接点は、第１の電気接点３１と、互いに対して摺動することによって係合する。第３の電気接点３３は、第３の絶縁リング２３内に取り付けられ、および／またはエンクロージャに対して固定して取り付けられる。第３の絶縁リング２３は、ケース１１内またはカバー１２内に取り付けられる。有利には、第３の絶縁リング２３は円筒形状である。

第２の電気接点３２および第３の電気接点３３は、導電性材料から作製されており、第１の電気接点３１がそれらと係合したときに電気的に接触する。有利には、第２の電気接点３２および第３の電気接点３３は、第１および第２の接点で第１の接点が導入されたときに第１の電気接点３１とのガルバニ接触を維持するために、導電性の板ばねを備えている。

切断スイッチ３０は、ケースの壁の穴内に配置されている。有利には、切断スイッチ３０は、カバー１２とは反対側に配設された穴内に配置されている。

第１の電気接点３１は、第２の電気接点３２および第３の電気接点３３に対して、自由に取り付けられて、特に自由に並進および／または回転する。

これらの電気接点は、第１の電気接点３１が、作動要素の第１の位置に対応する第１の位置を有するように配置されており、第１の位置では、第２の電気接点３２および第３の電気接点３３がそれぞれ第１の電気接点３１に電気的に接続される。この構成では、端子２０２が、端子５に電気的に接続される。さらに、第１の電気接点は、作動要素の第２の位置に対応する第２の位置を有し、第２の位置では、第２および第３の電気接点の少なくとも一方が、第１の電気接点３１と電気的に接続されない。作動要素の第１の位置から作動要素の第２の位置への移行、またはその逆の移行は、好ましくは、自軸に沿った第１の電気接点３１の並進運動によって行われる。

作動要素３４は、図２に示すように電気アクチュエータ７０を備えることができる。電気アクチュエータ７０は、手動介入なしで切断スイッチ３０を作動させることができる。一実施形態によれば、電気アクチュエータ７０は、作動要素３４をその第１の位置からその第２の位置へ切り替えることができ、その逆も同様に、作動要素３４をその第２の位置からその第１の位置へ切り替えることができる。電気アクチュエータ７０は、例えば電気コイルを作動させることによって作動要素３４の位置を変える。

図３に示す代替実施形態によれば、第２の電子式切断スイッチ６３が、エンクロージャ１０内に配設される。第２の電子式切断スイッチ６３は、第１のリレー６１および第２のリレー６２を備える。第１のリレー６１は、第１の電線路２を開閉するように設計されており、第２のリレー６２は、第３の電線路４を開閉するように設計されている。また、第２の切断スイッチ６３は、第１および第２のリレーを制御するためのユニット６０を備える。第２の電子式切断スイッチ６３は、例えば、車両５０の制御ユニット５５からのコマンドに従って、切断スイッチ３０から独立して、バッテリ１の電気回路を遮断することができる。第１のリレー６１および第２のリレー６２は開放制御リレーであり、すなわち、電子コマンドがない場合、リレー６１、６２の接点が閉じている。

次に、デバイス１００の動作を、図１を参照して以下に述べる。

デバイス１００と、デバイス１００のエンクロージャ１０内に配置されたバッテリ１とを備える車両５０に関して、バッテリ１は、第１の電線路２および第２の電線路３に接続されている。作動要素３４が機能位置または作動位置にあるとき、第１の電気接点３１が第１の位置にあり、それにより、第２の電線路３が第３の電線路４に電気的に接続される。代替実施形態では、機能作動要素に加えて、切断スイッチ６３が機能構成でなければならず、すなわち、制御ユニット６０は、第１のリレー６１および第２のリレー６２に給電しない。

バッテリ１が車両５０の電気および／または電子回路に給電するとき、切断スイッチ３０を使用して、バッテリ１から生じる電力供給を遮断することが可能である。手動把持要素３６を使用して、第１の電気接点３１を第２の位置にし、それにより第２の電線路３と第３の電線路４との間の電気的接続を遮断するように切断スイッチを作動させることによって、電力供給が遮断される。

作動要素３４は、電気アクチュエータ７０によっても制御される。例えば、電気アクチュエータ７０に電気が供給されると、電気アクチュエータ７０内に配設されたコイルに電流が確立される。このコイルが、作動要素３４の位置を変えることができる磁場を生成する。

代替実施形態によれば、第２の電子式切断スイッチ６３を使用して、バッテリ１から生じる電力供給の遮断を制御することが可能である。第２の電子式切断スイッチは、作動されると、第１のリレー６１および第２のリレー６２を開き、それによりバッテリ１から生じる電力供給を遮断する。

有利には、封入デバイス１００は、封止されたハウジング１１０内にバッテリを置いた状態で、バッテリ１から生じる電力供給を遮断またはトリガすることを可能にする。

Claims (9)

1. バッテリ（１）を封入するためのデバイス（１００）であって、
   ケース（１１）およびカバー（１２）を備え、前記バッテリを収容するためのハウジング（１１０）を形成するエンクロージャ（１０）と、
   前記エンクロージャ内に配置された切断スイッチ（３０）と、
   前記エンクロージャの外部に配置された、または一部が前記エンクロージャの外部に配置された、前記切断スイッチを作動させるための要素（３４）とを備え、
   前記切断スイッチ（３０）が、第１の雄型電気接点（３１）と、第２の雌型電気接点（３２）と、第３の雌型電気接点（３３）とを備え、
   前記第１の電気接点（３１）が第１の位置を有し、前記第１の位置では前記第２および前記第３の電気接点がそれぞれ前記第１の電気接点に電気的に接続され、前記第１の電気接点（３１）が第２の位置を有し、前記第２の位置では前記第２および前記第３の電気接点の一方が前記第１の電気接点と電気的に接続されないように前記電気接点が配置されていることを特徴とするデバイス（１００）。
2. 第１、第２、および第３の電線路（２、３、４）と、第１および第２の電線路出力要素（５、６）とを備え、
   前記第１の電線路（２）が、前記バッテリ（１）の第１の端子（２０１）を第１の電線路出力要素（５）に接続するように設計されており、
   前記第２の電線路（３）が、前記バッテリ（１）の第２の端子（２０２）を前記切断スイッチ（３０）に接続するように設計されており、
   前記第３の電線路（４）が、前記切断スイッチ（３０）を第２の電線路出力要素（６）に接続するように設計されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
3. 第１および第２のリレー（６１、６２）を備える第２の切断スイッチ（６３）を備え、前記第１のリレー（６１）が前記第１の電線路（２）にあり、前記第２のリレー（６２）が前記第３の電線路（４）または前記第２の電線路（３）にあることを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス（１００）。
4. 前記第２の電気接点（３２）および前記第３の電気接点（３３）が、１つまたは２つの絶縁リング（２１、２２）内に取り付けられ、前記絶縁リング（２１、２２）が、前記ケース（１１）および／または前記カバー（１２）内に取り付けられ、前記第１の電気接点（３１）が、前記作動要素（３４）に強固に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
5. 前記第１の電気接点（３１）が、前記第２の電気接点（３２）に対して、かつ前記第３の電気接点（３３）に対して自由に並進および／または回転するように自由に取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
6. 前記作動要素（３４）が、手動把持要素（３６）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
7. 前記作動要素（３４）が、電気アクチュエータ（７０）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイスと、前記デバイス（１００）内に取り付けられたバッテリ（１）とを備える、アセンブリ。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリ（１）を封入するためのデバイス（１００）、または請求項８に記載のアセンブリを備える車両（５０）。
   
   
   

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