WO2014068882A1

WO2014068882A1 - 車載用の電装予備バッテリユニットと車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両

Info

Publication number: WO2014068882A1
Application number: PCT/JP2013/006166
Authority: WO
Inventors: 中島　薫; 昭伸常定; 坂田　英樹; 大隅　信幸
Original assignee: 三洋電機株式会社
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-05-08
Also published as: JPWO2014068882A1; US20150246650A1

Abstract

　キャビン内に配置したサブバッテリの電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出する配管作業を容易にする。車載用の電装予備バッテリユニットは、車両に搭載される電装用バッテリに並列接続可能であって、複数の電池セルを収納ケース(３)に収納してなるサブバッテリ(２)と、サブバッテリ(２)の収納ケース(３)を、車両のキャビン内に固定する固定機構(５)と、車両のキャビンの内壁(１４)を貫通する引出穴(１６)に挿通されて、サブバッテリ(２)を、車両のキャビン外に配置された電装用バッテリに並列接続するハーネス(６)と、収納ケース(３)に連結されて、電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出するためのガス配管(８)とを備えており、ガス配管(８)が、前記ハーネス(６)が挿通される引出穴(１６)に挿通されてキャビンの外部に引き出されている。

Description

車載用の電装予備バッテリユニットと車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両

　本発明は、車両に搭載された車両負荷に電力を供給する電装用バッテリに並列接続可能な車載用の電装予備バッテリユニットと、この電装予備バッテリユニットを備える車両用の電源装置、及びこの電源装置を搭載する車両に関する。

　従来の車両は、電装用バッテリとして、定格電圧を１２Ｖとする鉛蓄電池を用いた鉛バッテリを搭載し、さらに、大型車両にあっては１２Ｖの鉛バッテリを２組直列に接続して定格電圧を２４Ｖとするバッテリを搭載している。鉛バッテリは、車両のオルタネータで充電されて、車両の電装機器やスターターモータなどの車両負荷に電力を供給している。この鉛バッテリは、放電抵抗は小さいが、充電抵抗が大きいので、効率よく充電するのが難しい欠点がある。この欠点を改善し、さらに容積や重量に対する電池容量（Ａｈ）を大きくすることを目的として、鉛バッテリと並列にニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池などのサブバッテリを接続している車両用の電源装置は開発されている（特許文献１参照）。

　このようなサブバッテリを、通常の鉛バッテリと同様にエンジンルームに配置する場合は、極めて高温となる環境下に置かれることとなる。特にサブバッテリにニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池を用いる場合は、高温によって電池性能が劣化する。そこで、車内のキャビンにサブバッテリを配置することが提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００７－４６５０８号公報特開２００８－７４１５９号公報

　一方、サブバッテリの電池セルにリチウムイオン二次電池やニッケル水素電池を用いる場合、電池セルが高温時に内圧が上昇してガスが排出されることがある。この場合、電池セルから排出されるガスがキャビン内に充満されないよう、ガスをキャビン外に排出するためのガスダクト等を別途用意する必要が生じる。また、ガスダクトを這わせるためにキャビンの内壁に穴を開けるなど、コストがかかる。

　本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、キャビン内に配置したサブバッテリの電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出する配管作業を容易にできる車載用の電装予備バッテリと車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

　本発明の車載用の電装予備バッテリユニットによれば、車両に搭載される電装用バッテリ１に並列接続可能な車載用の電装予備バッテリユニットであって、複数の電池セル４を収納ケース３に収納してなるサブバッテリ２と、前記サブバッテリ２の収納ケース３を、車両のキャビン１２内に固定する固定機構５と、前記車両のキャビン１２の内壁１４を貫通する引出穴１６に挿通されて、前記サブバッテリ２を、車両のキャビン１２外に配置された電装用バッテリ１に並列接続するハーネス６と、前記収納ケース３に連結されて、前記電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出するためのガス配管８とを備えており、前記ガス配管８が、前記ハーネス６が挿通される引出穴１６に挿通されてキャビン１２の外部に引き出されている。
　上記構成により、ガス配管のためにキャビンから引き出す引出穴を新たに開口させる必要が無く、ハーネス用の引出穴を兼用することで、製造コストを低減しながら配管作業を簡素化できる利点が得られる。とくに、ハーネスを配線する工程と、ガス配管を配管する工程とを同時に行うことで、作業の効率化を図りながら、キャビン内に配置されるサブバッテリの電池セルから排出されるガスを、確実にキャビンの外部に排出できる。

　さらに、本発明の他の車載用の電装予備バッテリユニットによれば、車両に搭載される電装用バッテリ１に並列接続可能な車載用の電装予備バッテリユニットであって、複数の電池セル４を収納ケース３に収納してなるサブバッテリ２と、前記サブバッテリ２の収納ケース３を、車両のキャビン１２内の床面１４Ａに固定する固定機構５と、前記サブバッテリ２の電池セル４から排出されるガスを前記収納ケース３から排出するためのガス排出部９とを備えて、前記ガス排出部９が、前記収納ケース３から排出されるガスを、キャビン１２の床面１４Ａに開口された貫通穴１７に通過させてキャビン１２の外部に排出することができる。
　これにより、サブバッテリの電池セルから発生したガスを排出するための独立したガス排出用の配管が不要となり、製造コストを低減しながら、キャビン内に配置されるサブバッテリの電池セルから排出されるガスを、確実にキャビンの外部に排出できる。

　さらに、本発明の他の車載用の電装予備バッテリユニットによれば、前記ガス排出部９を、前記収納ケース３の底面側対向面３Ｂに開口された連結穴３２として、該連結穴３２をキャビン１２の床面１４Ａに開口された貫通穴１７に連結することができる。
　これにより、サブバッテリの電池セルから排出されて収納ケースに充満されるガスを、最も簡単な構造でキャビンの外部に排出できる。

　さらに、本発明の他の車載用の電装予備バッテリユニットによれば、前記ガス排出部９が、キャビン１２の床面１４Ａに開口された貫通穴１７を貫通して、前記収納ケース３の内部とキャビン１２の外部とを連通するガス排出筒部３３、３４とすることができる。
　これにより、収納ケースから排出されるガスを漏れないように確実にキャビンの外部に排出できる。とくに、走行等によって車両が上下に振動する環境においても、収納ケースの内部とキャビンの外部とをガス排出筒部を介して確実に連通できる。

　さらに、本発明の他の車載用の電装予備バッテリユニットによれば、前記ガス排出部９が排出弁４０を備えることができる。この排出弁４０は、前記収納ケース３の内部からキャビン１２の外部に向かってガスを通過させるが、キャビン１２の外部から前記収納ケース３の内部に向かってガスを通過させない構造とすることができる。
　これにより、ガス排出部を通過するガスをスムーズにキャビンの外部に排気しながら、キャビン外に排出されたガスが収納ケースに逆流するのを確実に防止できると共に、外部からの異物や湿気が収納ケースの内部に流入するのを有効に防止できる。

　さらに、本発明の他の車載用の電装予備バッテリユニットによれば、前記電池セル４を、ニッケル水素電池とすることができる。
　上記構成により、高温環境下でも優れた特性を示す蓄電を可能としつつ、ニッケル水素電池から排出されるガスを、安全に排出でき、安定して利用できる。

　本発明の車両用の電源装置によれば、車両のキャビン１２外に配置されて、車両に搭載される車両負荷６１に電力を供給する電装用バッテリ１と、車両のキャビン１２内に配置されて、複数の電池セル４を収納ケース３に収納してなるサブバッテリ２と、前記キャビン１２の内壁１４を貫通する引出穴１６に挿通されて、前記電装用バッテリ１と前記サブバッテリ２とを並列接続するハーネス６と、前記収納ケース３に連結されて、前記電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出するためのガス配管８と備えており、前記ガス配管８が、前記ハーネス６が挿通される引出穴１６に挿通されてキャビン１２の外部に引き出されている。
　これにより、ハーネスを配線する引出穴をガス配管の配管に兼用することにより、ガス配管を挿通させるための専用の貫通孔を開口することがなく、しかも、配管の効率化を図りながら、キャビン内に配置されるサブバッテリの電池セルから排出されるガスを、確実にキャビンの外部に排出できる。

　本発明の他の車両用の電源装置によれば、車両のキャビン１２外に配置されて、車両に搭載される車両負荷６１に電力を供給する電装用バッテリ１と、車両のキャビン１２内に配置されて、複数の電池セル４を収納ケース３に収納してなるサブバッテリ２と、前記サブバッテリ２の電池セル４から排出されるガスを前記収納ケース３から排出するためのガス排出部９とを備えて、前記ガス排出部９が、前記収納ケース３から排出されるガスを、キャビン１２の床面１４Ａに開口された貫通穴１７に通過させてキャビン１２の外部に排出することができる。
　これにより、サブバッテリの電池セルから発生したガスを排出するための独立したガス排出用の配管が不要となり、製造コストを低減しながら、キャビン内に配置されるサブバッテリの電池セルから排出されるガスを、確実にキャビンの外部に排出できる。

　本発明の車両によれば、車両負荷６１に電力を供給する電装用バッテリ１と、前記電装用バッテリ１に並列接続されるサブバッテリ２とを備える電源装置を搭載する車両であって、前記サブバッテリ２は、複数の電池セル４を収納ケース３に収納して、キャビン１２内に配置されると共に、前記電装用バッテリ１がキャビン１２外に配置されており、前記サブバッテリ２と前記電装用バッテリ１は、前記キャビン１２の内壁１４を貫通する引出穴１６に挿通されるハーネス６を介して並列接続されており、さらに、前記サブバッテリ２の電池セル４から排出されるガスをキャビンの外部に排出するためのガス配管８を備えており、前記ガス配管８が、前記ハーネス６が挿通される引出穴１６に挿通されてキャビン１２の外部に引き出されている。

　本発明の他の車両によれば、車両負荷６１に電力を供給する電装用バッテリ１と、前記電装用バッテリ１に並列接続されるサブバッテリ２とを備える電源装置を搭載する車両であって、前記サブバッテリ２は、複数の電池セル４を収納ケース３に収納して、キャビン１２内に配置されると共に、前記電装用バッテリ１がキャビン１２外に配置されており、前記収納ケース３は、前記キャビン１２の床面１４Ａに固定されると共に、前記サブバッテリの電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出するためのガス排出部９を備えており、前記ガス排出部９を、前記床面１４Ａに開口された貫通穴１７に連結してキャビン１２の外部に連通させている。

本発明の一実施の形態にかかる電源装置を搭載した車両の概略図である。本発明の一実施の形態にかかる電源装置を搭載した車両のブロック図である。サブバッテリを座席の下側にセットする状態を示す状態を示す断面図である。サブバッテリの一例を示す斜視図である。本発明の他の実施の形態にかかる電源装置のサブバッテリのガス排出部を示す断面図である本発明の他の実施の形態にかかる電源装置のサブバッテリのガス排出部を示す断面図である本発明の他の実施の形態にかかる電源装置のサブバッテリのガス排出部を示す断面図である

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための車載用の電装予備バッテリユニットと車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両を例示するものであって、本発明は電装予備バッテリユニットと電源装置、及び車両を以下のものに特定しない。また、実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施の形態１）

　本発明の実施の形態１にかかる電源装置１００を図１と図２に示す。図１は電源装置１００を搭載してなる車両の概略構成図を、図２はこの車両のブロック図をそれぞれ示している。これらの図に示す電源装置１００は、車両に搭載される車両負荷６１に電力を供給する電装用バッテリ１と、この電装用バッテリ１に並列接続されるサブバッテリ２と、電装用バッテリ１とサブバッテリ２とを並列接続するハーネス６とを備えている。電装用バッテリ１は車両のキャビン１２外に配置されて、サブバッテリ２は車両のキャビン１２内に配置されている。さらに、電源装置１００は、サブバッテリ２に内蔵される電池セル４から排出されるガスをキャビン１２外に排出するためのガス配管８も備えている。

　電装用バッテリ１とサブバッテリ２は、キャビン１２の外側と内側において、所定の位置に配置される。図１に示す車両は、エンジンルーム１１に電装用バッテリ１を配置し、キャビン１２内に配設された座席１３の下側にサブバッテリ２を配置している。本発明は、キャビン１２内に配置されるサブバッテリ２に内蔵される電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出する構造を特徴とする。したがって、キャビン１２外に配置される電装用バッテリ１の設置位置や、キャビン１２内に配置されるサブバッテリ２の設置位置を特定するものではない。キャビン１２外に配置される電装用バッテリ１は、好ましくは、図１に示すように、車両のエンジンルーム１１に配置される。ただ、電装用バッテリ１は、必ずしもエンジンルーム１１に配置する必要はなく、キャビン１２外の他の場所、たとえば、トランクルームに配置することも、あるいは、荷台を有するトラック等においては、荷台の下側等に配置することも可能である。

　キャビン１２内に配置されるサブバッテリ２は、好ましくは、図３に示すように、座席１３の下側に配置される。サブバッテリ２を座席１３の下側に配置する構造は、座席１３の下にできるデッドスペースを有効に利用しながら、サブバッテリ２をキャビン１２内に配置できる。ただ、サブバッテリ２は、キャビン１２内の他の場所、たとえば、運転席と助手席の間のスペースや、ダッシュボードの下側のスペース等に配置することもできる。図３は、サブバッテリ２を、助手席１３Ｘの下側に配置する状態を示している。ただ、サブバッテリ２は、運転席の下側に配置することもできる。さらに、サブバッテリ２は、後部座席１３の下側に配置することもできる。とくに、ワゴン車やボックスカー等のように、後部に複数列の座席１３を有する車両においては、２列目や３列目の座席１３の下側にサブバッテリ２を配置することができる。ただ、エンジンルームから離れた車両の後部にサブバッテリを配置すると、エンジンルームに配置される電装用バッテリと接続するためのハーネスを長くする必要があるので、サブバッテリは、好ましくは車両の前方側の座席１３の下側に配置する。
（電装用バッテリ１）

　電装用バッテリ１は、定格電圧を１２Ｖとする鉛バッテリ１Ａである。鉛バッテリ１Ａは、６セルを直列に接続して定格電圧を１２Ｖとしている。鉛バッテリ１Ａは、直列に接続するセルの数で定格電圧を調整できる。したがって、鉛バッテリである電装用バッテリは、定格電圧を１２Ｖ以外とするものも使用できる。さらに、電装用バッテリは、１２Ｖのバッテリを直列に接続して、定格電圧を２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖとすることもできる。従来の電装機器は、１２Ｖの電源電圧で動作するように設計されているが、２４Ｖ～４８Ｖの電装用バッテリを搭載する車両は、この電圧で動作する電装機器を搭載する。
（サブバッテリ２）

　サブバッテリ２は、図４に示すように、複数の電池セル４と、これら複数の電池セル４を収納する収納ケース３とを備えている。複数の電池セル４を備えるサブバッテリ２は、複数の電池セル４を直列に接続して出力電圧を高くでき、複数の電池セル４を並列に接続して容量を大きくできる。したがって、このサブバッテリ２は、電池セル４を直列接続する個数で出力電圧を調整し、並列接続する個数で容量を調整する。
（電池セル４）

　電池セル４は、充電可能な二次電池である。二次電池である電池セル４は、車両に搭載される発電機６４から供給される電力で充電され、また、蓄えた電力を車両負荷６１に放電する。図の電池セル４は、二次電池としてニッケル水素電池を使用している。ただ、電池セル４には、ニッケル水素電池に代わって、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の非水系電解液電池や、ニッケルカドミウム電池など、他の全ての二次電池が使用できる。電源電圧を１２Ｖとする電装用バッテリ１には、１０個のニッケル水素電池を直列に接続してなるサブバッテリ２が並列に接続される。ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池は電源電圧を１．２Ｖとするので、直列に接続する個数で電装用バッテリ１の電圧と同じ電圧とする。電池セルには、ニッケル水素電池に代わって、リチウムイオン電池やリチウムポリマー二次電池などの非水系電解液二次電池も使用できる。リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池は、４．１Ｖ／セル～４．２Ｖ／セルまで充電されて満充電される。したがって、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池は３個または４個を直列に接続して、電装用バッテリに並列に接続される。

　これらの電池セル４は、図示しないが、外装缶の内部に、正負の電極板をセパレータで絶縁状態に積層してなる電極体を配置すると共に、外装缶の開口部を封口板で閉塞し、さらに所定の液面レベルまで電解液を充電している。この電池セル４は、外装缶の内部で発生したガスを外部に排出するためのガス排出弁を備えている。ガス排出弁は、発生したガスにより内圧が外設定圧力よりも高くなると開弁して、内圧の上昇を防止する。このガス排出弁は、ガス排出口を閉塞する弁体を備えている。弁体は、設定圧力で破壊される薄膜、あるいは設定圧力で開弁するように弾性体で弁座に押圧されている弁である。ガス排出弁が開弁されると、ガス排出口を介して電池セルの内部が外部に開放され、内部のガスを放出して内圧の上昇が防止される。

　図４のサブバッテリ２は、電池セル４を円筒形電池としている。このサブバッテリ２は、互いに直列に接続している１０個の電池セル４を水平姿勢で同一平面に配置して、１ユニットの組電池７としている。１ユニットの組電池７は、円筒形電池である２本の電池セル４を直線状に並べて直列に接続すると共に、直列に接続された２本の電池セル４を５列に並べている。５列に配列される電池セル４は、互いに隣り合う列の電池セル４を逆向きに配列すると共に、これらの電池セル４を直列に接続して、１０個の電池セル４を直列に接続している。図４のサブバッテリ２は、２ユニットの組電池７を上下方向に積層し、積層している組電池７を互いに並列に接続している。すなわち、全体として２０個のニッケル水素電池を、１０直２並に接続している。図４に示すように、複数の組電池７を積層するように配置して、互いに並列に接続するサブバッテリ２は、並列に接続する組電池７を多くして、電流容量を大きくできる。たとえば、１ユニットの電流容量を５Ａｈとする組電池７を２組積層して、サブバッテリ２の電流容量を１０Ａｈと２倍にできる。

　ただ、複数の組電池を上下方向に積層するように配置して、互いに並列に接続するサブバッテリ２は、収納ケース３の上下幅が大きくなる。収納ケース３は、座席１３の下側の収納スペース１５に配置するので、収納ケース３の上下幅が大きすぎると、座席１３の下側の限られた収納スペース１５に簡単に設置できなくなり、また、配線やメンテナンス等に手間がかかる問題点が生じる。したがって、サブバッテリ２は、複数の組電池を上下に積層する構造には特定せず、水平方向に並べて互いに並列に接続することもできる。さらに、サブバッテリ２は、座席１３の下側のスペースに収納できるように、多数の電池セル４を水平方向と上下方向とに配列して、複数の組電池を並列に接続することもできる。
（収納ケース３）

　収納ケース３は、外形を矩形状としている。収納ケース３は、好ましくは絶縁性に優れた材質、例えば樹脂製とする。図の収納ケース３は、内部に複数の電池セル４を所定の配列で収納できる形状と大きさとしている。さらに、収納ケース３は、車両のキャビン１２内の座席１３の下に形成される収納スペース１５に配置可能な形状と大きさとしている。図の収納ケース３は、収納される電池セル４から排出されるガスがケース外に漏れないように密閉構造としている。密閉構造の収納ケース３は、収納する電池セル４の内圧が上昇してガスが排出される状態になっても、ケース内に充満されたガスがケース外に漏れることがない。したがって、電池セル４から排出されるガスがキャビン１２内に充満されるのを有効に防止できる。ただし、サブバッテリが、電池セルから排出されるガスを、外部に漏れないように排出できる密閉構造のガスダクト等を備える場合には、必ずしも収納ケースを密閉構造とする必要はない。密閉構造としない収納ケースは、簡単な構造として安価に多量生産できると共に、空気を通過させる換気口を開口して内蔵される電池セルを効果的に冷却することもできる。

　図３と図４に示す収納ケース３は、座席１３の下に配置できるように、縦横の幅を座席１３の縦横の幅よりも小さくすると共に、収納ケース３の上下幅を、座席１３の底面１３Ａと、キャビン１２の内壁１４である床面１４Ａとの間の間隔よりも小さくしている。たとえば、収納ケース３は、縦横の幅を、座席１３の縦横の幅の９０％以下、好ましくは８０％以下とし、収納ケース３の上下幅を、座席１３の底面１３Ａと床面１４Ａとの間の間隔の９０％以下、好ましくは８０％以下とする。

　さらに、図に示す収納ケース３は、ひとつの側面を端子面３Ａとして、充放電用の出力端子１９を表出させている。図に示す収納ケース３は、端子面３Ａの両側に正負の出力端子１９を突出して設けている。このように、収納ケース３の側面に出力端子１９を設ける構造は、上下の大きさに制約を受ける収納ケース３を座席１３の下側の狭いスペースに配置しながら、出力端子１９とハーネス６との接続を簡単にできる特徴がある。収納ケース３の端子面３Ａに表出する出力端子１９は、図４に示すように、接続端子２９を介してハーネス６が接続される。ただ、収納ケース３は、端子面を上面とすることもできる。この収納ケースは、上面に表出する出力端子にハーネスを接続する。

　さらに、収納ケースは、図示しないが、内部に収納される円筒形電池の外形に沿うように、外周面を波形形状とすることができる。この形状の収納ケースは、収納される円筒形電池との密着性を高めることができると共に、直方体形状のケースと比較してケースの表面積を増やすことができ、収納ケースの冷却性能を高めることができる。

　さらに、収納ケース３は、収納される電池セル４から排出されるガスを収納ケース３の外部に排出するためのガス排出部９を設けている。図に示すガス排出部９は、ガス排出筒部３１で、一端を収納ケース３に連結して、多端を収納ケース３の外部に突出させて、ガス配管８の連結部３１Ａとしている。ガス排出筒部３１は、収納ケース３の内部に連通されており、連結部３１Ａに連結されるガス配管８を介して、収納ケース３内に充満するガスを外部に排出できるようにしている。図に示す収納ケース３は、ガス排出筒部３１をケースの上面に設けている。この構造は、収納ケース３を安定してキャビン１２の床面１４Ａに固定しながら、ガス配管８を簡単に連結できる特徴がある。ただ、収納ケースは、ガス排出筒部を側面に設けることもできる。たとえば、収納ケース３は、連結部を端子面に設けることで、端子面に連結されるハーネスとガス配管とを収納ケース３の同方向に引き出しながら配置できる。
（固定機構５）

　固定機構５は、収納ケース３を、座席１３の下側の定位置に固定する。図に示す固定機構５は、収納ケース３をキャビン１２の床面１４Ａに固定する連結具２１としている。連結具２１は、たとえば、金属板を折曲加工してなる金具が使用できる。図３と図４に示す連結具２１は、帯状の金属板を、コ字状に折曲すると共に、両端部を外側に折曲して折曲片を設けて、この折曲部を床面に固定する固定部２１Ｂとしている。この形状の連結具２１は、両端の固定部２１Ｂをキャビン１２の内壁１４である床面１４Ａ、たとえば車体のシャーシ２０に固定すると共に、中央部を上方に突出させて、収納ケース３を保持する保持部２１Ａとしている。固定部２１Ｂは、ボルト２２とナット２３を介してシャーシ２０に固定し、あるいは溶着してシャーシに固定することができる。連結具２１をボルト２２とナット２３を介してシャーシ２０に固定する構造は、たとえば、シャーシ２０の定位置にボルト２２を挿通する貫通孔（図示せず）を開口すると共に、この貫通孔に対向してシャーシ２０の裏面側にナット２３を溶着等によって固定することで、ボルト２２をシャーシ２０の定位置に連結して連結具２１を固定できる。図示しないが、シャーシには、ボルトのネジ部が床面側に突出する姿勢で固定して、このネジ部に連結具の固定部を貫通させた後、ナットをねじ込んで固定することもできる。保持部２１Ａは、止ネジを介して収納ケース３に固定し、あるいは、係止構造や接着によって収納ケース３に固定することができる。ただ、連結具は、以上の形状には特定せず、Ｌ金具やＺ金具、あるいはこれらの金具を組み合わせた種々の形状のものが使用できる。以上の固定機構５は、サブバッテリ２の収納ケース３をキャビン１２の床面１４Ａに固定するが、固定機構は、収納ケースを座席の底面側に固定する連結具とすることもできる。

　座席１３の下側に配置される収納ケース３は、好ましくは、出力端子１９を設けた端子面３Ａが、車両の左右方向に向く姿勢で配置する。それは、前後方向から接近する異物等が直接に端子面３Ａに接触するのを防止して保護できるからである。ただ、サブバッテリ２は、必ずしも出力端子を設けた端子面を車両の左右方向に向ける姿勢とする必要はなく、端子面を前後方向に向ける姿勢で配置することもできる。このサブバッテリは、たとえば、出力端子または端子面をカバー部材でカバーすることで、外側から異物による接触を防止できる。さらに、収納ケースは、出力端子を上面に設けることもできる。

　以上の構造で座席１３の下側の収納スペースに配置されるサブバッテリ２は、収納ケース３の端子面３Ａに配置される出力端子１９にハーネス６が接続され、収納ケース３に設けたガス排出筒部３１の連結部３１Ａにガス配管８が連結される。
（ハーネス６）

　キャビン１２の外側と内側とに離れて配置される電装用バッテリ１とサブバッテリ２は、ハーネス６を介して互いに並列接続される。ハーネス６は、キャビン１２の内壁１４を貫通する引出穴１６に挿通されて、キャビン１２内のサブバッテリとキャビン１２外の電装用バッテリ１とを電気接続する。図示しないが、電源装置は、電装用バッテリとサブバッテリの間に接続スイッチを接続することもできる。この電源装置は、接続スイッチをオンとする状態で電装用バッテリとサブバッテリとを並列に接続し、接続スイッチをオフとする状態で電装用バッテリとサブバッテリの接続状態を遮断する。

　図３と図４に示す車両は、サブバッテリ２に連結されたハーネス６をキャビン１２の内壁１４に貫通させてキャビン１２の外部に引き出している。一般に、車両のキャビン１２は、金属板である内壁１４を介して外部と区画されている。したがって、電装用バッテリ１をキャビン１２外に配置して、サブバッテリ２をキャビン１２内に配置する構造においては、電装用バッテリ１とサブバッテリ２とを並列接続するハーネス６をキャビン１２の内壁１４に貫通させる必要がある。図に示す車両は、キャビン１２の内壁１４である金属板に引出穴１６を開口しており、この引出穴１６にハーネス６を配線してキャビン１２の内外に配置される電装用バッテリ１とサブバッテリ２とを電気接続している。図に示す車両は、キャビン１２の内壁１４である床面１４Ａに引出穴１６を開口しており、この引出穴１６に、挿通されるハーネス６をキャビン１２の床面１４Ａに貫通させて外部に引き出している。

　ただ、引出穴１６は、必ずしもキャビン１２の床面１４Ａに開口する必要はない。たとえば、後輪駆動の車両のように、後輪を駆動するための駆動軸を車体の中心に配置してなる車両においては、この駆動軸を配置するために、キャビン内に床面から突出して形成される中央凸条の側壁を貫通する引出穴を設けて、この引出穴にハーネスを挿通してキャビン外に引き出すこともできる。
（ガス配管）

　ガス配管８は、サブバッテリ２の電池セル４から排出されるガスをキャビン１２外に排出するためのチューブで、収納ケース３のガス排出部９に連結されている。ガス配管８は、プラスチックチューブで、好ましくは、可撓性と耐熱性を有する。プラスチックチューブであるガス配管８は、キャビン１２の内壁１４を貫通する引出穴１６に挿通されて、一端を収納ケース３に設けたガス排出筒部３１の連結部３１Ａに連結し、他端をキャビン１２の外部に引き出している。すなわち、ガス配管８をキャビン１２外に引き出すための専用の貫通穴をキャビン１２の内壁１４に開口することなく、ハーネス６を挿通するためにキャビン１２の内壁１４に開口された引出穴１６をガス配管８の引出穴に兼用して、この引出穴１６にガス配管８を挿通してキャビン１２外に引き出している。このように、ハーネス６を配線する引出穴１６をガス配管８の引出穴に兼用する構造は、ガス配管８を挿通させるための専用の貫通孔を開口することがないので、製造工程を簡単にできる。

　さらに、キャビン１２の内壁１４の引出穴１６に挿通されるガス配管８は、図４に示すように、ハーネス６に一体的に連結されて、ハーネス６と一緒にキャビン１２外に引き出すことができる。図４に示すガス配管８とハーネス６は、蛇腹状の被覆チューブ１８で被覆される状態で一体的に連結されて、キャビン１２の内壁１４に開口された引出穴１６に挿通されている。図に示す被覆チューブ１８は、硬質のプラスチックを厚さの薄い蛇腹状に成形したもので、可撓性を有している。被覆チューブ１８は、縦方向に両端まで延びる切断ライン１８Ａでカットされており、この切断ライン１８Ａを開いて、この開口部から内部にガス配管８とハーネス６とを挿入できるようにしている。この構造の被覆チューブ１８は、簡単にガス配管８とハーネス６とを収納して被覆することができる。このように、蛇腹状の被覆チューブ１８で被覆される状態でガス配管８とハーネス６とを車内に配管する構造は、ハーネス６とガス配管８とを同時に効率よく配管しながら、ハーネス６とガス配管８とを被覆チューブで保護できる特徴がある。さらに、内壁１４の引出穴１６に挿通される被覆チューブ１８は、図示しないが、被覆チューブ１８の外周面と引出穴１６の開口縁との間にできる隙間や、被覆チューブ１８に収納されるガス配管８及びハーネス６と被覆チューブ１８の内面との間にできる隙間をパッキンやシール材で閉塞することができる。このような閉塞部材として、ウレタンやゴム等のパッキンやキャップ、充填材が使用できる。このように、引出穴１６や被覆チューブ１８の隙間を気密にシールする構造は、引出穴１６や被覆チューブ１８を介してキャビン外の空気がキャビン内に浸入するのを確実に阻止できる。この被覆チューブ１８は、キャビン１２の内部から車両のエンジンルーム１１まで延長して配管され、あるいは、引出穴１６とエンジンルーム１１の中間まで配管することができる。

　さらに、ガス配管とハーネスは、図示しないが、結束具を介して一体的に連結することもできる。このような結束具として、プラスチック製の結束部材や金属製の線材、テープ等が使用できる。このようにガス配管とハーネスとを結束具で一体的に連結する構造は、ハーネスを引出穴に挿通する工程で、ガス配管も同時に引出穴に挿通できる特徴がある。ただ、ガス配管とハーネスは、必ずしも結束具を介して一体的に連結する必要はない。

　キャビン１２の内壁１４に設けた引出穴１６から引き出されたハーネス６は、エンジンルーム１１まで配線されて、電装用バッテリ１に接続される。引出穴１６から引き出されたガス配管８は、エンジンルーム１１まで延長されて、先端開口をエンジンルーム１１内に開放し、あるいは、エンジンルーム１１まで延長されることなく、先端開口部をキャビンの外部に開放する。
（電装予備バッテリユニット）

　以上の電源装置１００は、複数の電池セル４を収納ケース３に収納しているサブバッテリ２と、このサブバッテリ２の収納ケース３を、車両のキャビン１２内（の座席１３の下側）に固定する固定機構５と、サブバッテリ２を車両のキャビン１２外に配置された電装用バッテリ１に並列接続するためのハーネス６と、サブバッテリ２の電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出するためのガス配管８とで、電装予備バッテリユニット１０を構成している。この電装予備バッテリユニットは、電装用バッテリ１を備える車両に搭載されると共に、サブバッテリ２が電装用バッテリ１に並列接続されることにより、電装用バッテリ１を補助するサブバッテリ２として機能する。
（実施の形態２）

　さらに、図５ないし図７に示す電源装置は、サブバッテリ２に内蔵される電池セル４から排出されるガスを、ガス配管８を介することなく、直接にキャビン１２の床面１４Ａを貫通させて、キャビン１２外に排出する構造としている。これらの図に示す電源装置は、固定機構５を介して収納ケース３をキャビン１２の床面１４Ａに固定すると共に、収納ケース３には、収納ケース３内に充満されるガスを収納ケース３の外部に排出するためのガス排出部９を設けている。
　なお、図５ないし図７に示す電源装置において、収納ケース３に充満されるガスをキャビン１２の外部に排出する構造以外の構造については、前述の実施の形態１に記載する電源装置と同様の構造とすることができる。したがって、前述の説明と同じ部材については同符号を付してその詳細な説明を省略する。
（ガス排出部９）

　図５ないし図７に示す電源装置は、電池セル４から排出されて収納ケース３に充満されるガスを外部に排出するためのガス排出部９を備えている。ガス排出部９は、収納ケース３から排出されるガスを、キャビン１２の床面１４Ａに開口された貫通穴１７に通過させてキャビン１２の外部に排出する。

　図５に示すガス排出部９Ｂは、収納ケース３の底面側対向面３Ｂに開口された連結穴３２としている。連結穴３２であるガス排出部９Ｂは、キャビン１２の内壁１４である床面１４Ａに開口された貫通穴１７に連結されている。この構造は、収納ケース３の内部に充満されるガスを、収納ケース３の底面側対向面３Ｂに開口された連結穴３２からキャビン１２の床面１４Ａに開口された貫通穴１７に通過させてキャビン１２の外部に排気する。この構造は、長いガス配管や、その配管にかかる手間を省いて簡単な構造としながら、電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出できる。図に示す電源装置は、収納ケース３の連結穴３２と床面１４Ａの貫通穴１７とを気密に連結するために、連結穴３２と貫通穴１７の開口縁沿ってリング状のパッキン３５を配置している。

　さらに、図６に示すガス排出部９Ｃは、収納ケース３の底面側対向面３Ｂに開口された連結穴３２に連結してなるガス排出筒部３３としている。ガス排出筒部３３は、プラスチック等の筒体で、一端を収納ケース３の連結穴３２に気密に連結すると共に、多端を床面１４Ａの貫通穴１７に通過させてキャビン１２の外部に開放している。図に示すガス排出筒部３３は全体の形状を蛇口形状に湾曲させており、キャビン１２の外部に引き出された先端縁を水平方向に開口している。図のガス排出筒部３３は、収納ケース３に開口された連結穴３２に気密に連結できるように、収納ケース３との連結部に鍔部３３Ａを設けて、この鍔部３３Ａを連結穴３２の開口縁部に密着させている。

　さらに、図７に示すガス排出部９Ｄは、収納ケース３の端子面３Ａに開口された連結穴３２に連結してなるガス排出筒部３４としている。図のガス排出筒部３４も、プラスチック等の筒体で、一端を収納ケース３の連結穴３２に気密に連結すると共に、多端を床面１４Ａの貫通穴１７に通過させてキャビン１２の外部に開放している。図に示すガス排出筒部３４は上端部を水平方向に湾曲させて収納ケース３の端子面３Ａに連結すると共に、下部を直線状に下方に延長して、下端をキャビン１２の外部に引き出して開放している。このガス排出筒部３４も、収納ケース３に開口された連結穴３２に気密に連結できるように、収納ケース３との連結部に鍔部３４Ａを設けて、この鍔部３４Ａを連結穴３２の開口縁部に密着させている。さらに、床面１４Ａに開口された貫通穴１７とガス排出筒部３４との間にパッキン３６を挿入してガス排出筒部３４を床面１４Ａに対して気密に連結している。

　図６と図７に示すサブバッテリ２は、ガス排出筒部３３、３４を床面１４Ａに貫通させて、収納ケース３内のガスをキャビン１２の外部に排出するので、走行等によって車両が上下に振動する環境においても、収納ケース３の連結穴３２と床面１４Ａの貫通穴１７とを、ガス排出筒部３３、３４を介して気密に連結してこの部分からガスが漏れるのを有効に防止できる。

　さらに、ガス排出部９は、図６に示すように、排出弁４０を備えることができる。この排出弁４０は、電池セル４から排出されたガスが収納ケース３内に充満される状態で、収納ケース３内の圧力が上昇すると開弁して、収納ケース３内のガスを通過させて外部に排出する。この排出弁４０は、収納ケース３の内部からキャビン１２の外部に向かって開弁してガスを通過させるが、外部から内部に向かってガスを通過させない逆止弁である。図６に示すガス排出部９は、逆止弁である排出弁４０をガス排出筒部３３の内部に設けている。ただ、図示しないが、逆止弁は、図５に示す収納ケースの排出口に設けることもできる。このように、ガス排出部９に排出弁４０を設ける構造は、電池セル４から排出されるガスを、ガス排出部９に通過させてスムーズにキャビン１２の外部に排気しながら、キャビン１２外に排出されたガスが収納ケース３に逆流するのを確実に防止できると共に、外部からの異物や湿気が収納ケース３の内部に流入するのを有効に防止できる特徴がある。

　図６の一部拡大断面図に示す排出弁４０は、ガス排出筒部３３の内部に設けられて、このガス排出筒部３３の内部を閉塞する弁座４１と、この弁座４１に開口された弁孔４２を閉塞する弁体４３と、この弁体４３を弁座４１に向かって押圧する弾性体４４とを備えている。

　弁座４１は、筒体４０の内部を閉塞する隔壁として、筒体４０の内部に設けている。隔壁である弁座４１は、収納ケース３内のガスを外部に通過させる弁孔４２を開口している。弁座４１に開口された弁孔４２は、弁体４３で閉塞される。弁体４３は、弁孔４２の周縁部に沿う形状であって、弁孔４２を閉塞できる大きさを有している。弁体４３は、弁座４１のガスの排出側に配置されて、弁孔４２を密閉状態に閉塞する。弁体４３は、弾性体４４に押圧されて弁孔４２を閉塞する。図に示す弾性体４４はコイルスプリング４４Ａで、一端を弁体４３に固定すると共に、他端を筒体４０の内部に固定した支持部材４５に固定している。この弾性体４４は、弁体４３が弁座４１を押圧する弾性力を、コイルスプリング４４Ａのバネ定数、バネの全長及び支持部材４５と弁座４１との距離で特定できる。さらに、図に示すコイルスプリング４４Ａは円錐形状をしており、弁体４３を所定の方向に往復運動できる構造としている。

　以上の排出弁４０は、弁座４１に開口される弁孔４２の開口面積と、弾性体４４の弾性力とで開弁圧が特定される。排出弁４０は、好ましくは、収納ケース３内の圧力が所定の圧力よりも大きくなると開弁し、収納ケース３内の圧力が所定の圧力よりも小さくなると閉弁する開閉弁とする。この排出弁４０は、収納ケース３内の圧力が所定の圧力よりも上昇すると、図６の矢印で示すように、弁体４３が弁孔４２から離れる方向に移動して弁孔４２を開口し、収納ケース３内のガスを排出する。収納ケース３内のガスが排出されて、収納ケース３内の圧力が所定の圧力まで低下すると、コイルスプリング４４Ａが元の形状に復元して弁体４３で弁孔４２を閉塞し、外部から収納ケース３内にガスが流入するのを阻止する。

　ただ、排出弁は、以上の構造には特定しない。排出弁は、弾性体を板バネとすることもできる。また、排出弁は、弁体を球体とし、弁座を円筒の開口端部とすることもできる。この排出弁は、排出ダクト内の圧力が上昇するとこの球体を移動させて開弁する。さらに、排出弁は、現在既に開発され、あるいは、今後開発される他の全ての構造の逆止弁が使用できる。
（電装予備バッテリユニット）

　図５ないし図７に示す電源装置は、複数の電池セル４を収納ケース３に収納しているサブバッテリ２と、このサブバッテリ２の収納ケース３を、車両のキャビン１２内の床面１４Ａに固定する固定機構５と、サブバッテリ２の電池セル４から排出されるガスをキャビン１２の外部に排出するためのガス排出部９とで電装予備バッテリユニット５０を構成している。この電装予備バッテリユニット５０は、電装用バッテリ１を備える車両に搭載されると共に、サブバッテリ２が電装用バッテリ１に並列接続されることにより、電装用バッテリ１を補助するサブバッテリ２として機能する。

　以上の電源装置は、車両に搭載される発電機６４を介して、電装用バッテリ１とサブバッテリ２が充電される。さらに、電源装置１００は、電装用バッテリ１とサブバッテリ２から放電して、車両に装備されるスタータモータ６３や電装機器６２等の車両負荷６１に電力を供給する。

　本発明の車載用の電装予備バッテリユニットと車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両は、車両に搭載される電装用バッテリに並列接続可能なサブバッテリを理想的な状態で搭載でき、車両用の電源装置として好適に車両に搭載される。

１００…電源装置
　　１…電装用バッテリ　　　　　　　　　１Ａ…鉛バッテリ
　　２…サブバッテリ
　　３…収納ケース　　　　　　　　　　　３Ａ…端子面
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３Ｂ…底面側対向面
　　４…電池セル
　　５…固定機構
　　６…ハーネス
　　７…組電池
　　８…ガス配管
　　９…ガス排出部　　　　　　　　　　　９Ａ…ガス排出部
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９Ｂ…ガス排出部
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９Ｃ…ガス排出部
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９Ｄ…ガス排出部
　１０…電装予備バッテリユニット
　１１…エンジンルーム
　１２…キャビン
　１３…座席　　　　　　　　　　　　　１３Ｘ…助手席
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３Ａ…底面
　１４…内壁　　　　　　　　　　　　　１４Ａ…床面
　１５…収納スペース
　１６…引出穴
　１７…貫通穴
　１８…被覆チューブ　　　　　　　　　１８Ａ…切断ライン
　１９…出力端子
　２０…シャーシ
　２１…連結具　　　　　　　　　　　　２１Ａ…保持部
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２１Ｂ…固定部
　２２…止ネジ
　２３…ナット
　２９…接続端子
　３１…ガス排出筒部　　　　　　　　　３１Ａ…連結部
　３２…連結穴
　３３…ガス排出筒部　　　　　　　　　３３Ａ…鍔部
　３４…ガス排出筒部　　　　　　　　　３４Ａ…鍔部
　３５…パッキン
　３６…パッキン
　４０…排出弁
　４１…便座
　４２…弁孔
　４３…弁体
　４４…弾性体　　　　　　　　　　　　４４Ａ…コイルスプリング
　４５…支持部材
　５０…電装予備バッテリユニット
　６１…車両負荷
　６２…電装機器
　６３…スタータモータ
　６４…発電機

Claims

　車両に搭載される電装用バッテリに並列接続可能な車載用の電装予備バッテリユニットであって、
　複数の電池セルを収納ケースに収納してなるサブバッテリと、
　前記サブバッテリの収納ケースを、車両のキャビン内に固定する固定機構と、
　前記車両のキャビンの内壁を貫通する引出穴に挿通されて、前記サブバッテリを、車両のキャビン外に配置された電装用バッテリに並列接続するハーネスと、
　前記収納ケースに連結されて、前記電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出するためのガス配管とを備えており、
　前記ガス配管が、前記ハーネスが挿通される引出穴に挿通されてキャビンの外部に引き出されてなることを特徴とする車載用の電装予備バッテリユニット
　車両に搭載される電装用バッテリに並列接続可能な車載用の電装予備バッテリユニットであって、
　複数の電池セルを収納ケースに収納してなるサブバッテリと、
　前記サブバッテリの収納ケースを、車両のキャビン内の床面に固定する固定機構と、
　前記サブバッテリの電池セルから排出されるガスを前記収納ケースから排出するためのガス排出部とを備えており、
　前記ガス排出部が、前記収納ケースから排出されるガスを、キャビンの床面に開口された貫通穴に通過させてキャビンの外部に排出するようにしてなることを特徴とする車載用の電装予備バッテリユニット。
　請求項２に記載の車載用の電装予備バッテリユニットであって、
　前記ガス排出部が、前記収納ケースの底面側対向面に開口された連結穴で、該連結穴がキャビンの床面に開口された貫通穴に連結される車載用の電装予備バッテリユニット。
　請求項２に記載の車載用の電装予備バッテリユニットであって、
　前記ガス排出部が、キャビンの床面に開口された貫通穴を貫通して、前記収納ケースの内部とキャビンの外部とを連通するガス排出筒部である車載用の電装予備バッテリユニット。
　請求項２に記載の車載用の電装予備バッテリユニットであって、
　前記ガス排出部が排出弁を備えており、該排出弁が前記収納ケースの内部からキャビンの外部に向かってガスを通過させるが、キャビンの外部から前記収納ケースの内部に向かってガスを通過させない車載用の電装予備バッテリユニット。
　請求項１から５のいずれか一に記載の車載用の電装予備バッテリユニットであって、
　前記電池セルが、ニッケル水素電池であることを特徴とする車載用の車載用電装予備バッテリユニット。
　車両のキャビン外に配置されて、車両に搭載される車両負荷に電力を供給する電装用バッテリと、
　車両のキャビン内に配置されて、複数の電池セルを収納ケースに収納してなるサブバッテリと、
　前記キャビンの内壁を貫通する引出穴に挿通されて、前記電装用バッテリと前記サブバッテリとを並列接続するハーネスと、
　前記収納ケースに連結されて、前記電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出するためのガス配管とを備えており、
　前記ガス配管が、前記ハーネスが挿通される引出穴に挿通されてキャビンの外部に引き出されてなることを特徴とする車両用の電源装置。
　車両のキャビン外に配置されて、車両に搭載される車両負荷に電力を供給する電装用バッテリと、
　車両のキャビン内に配置されて、複数の電池セルを収納ケースに収納してなるサブバッテリと、
　前記サブバッテリの電池セルから排出されるガスを前記収納ケースから排出するためのガス排出部とを備えており、
　前記ガス排出部が、前記収納ケースから排出されるガスを、キャビンの床面に開口された貫通穴に通過させてキャビンの外部に排出するようにしてなることを特徴とする車両用の電源装置。
　車両負荷に電力を供給する電装用バッテリと、
　前記電装用バッテリに並列接続されるサブバッテリとを備える電源装置を搭載する車両であって、
　前記サブバッテリは、複数の電池セルを収納ケースに収納して、キャビン内に配置されると共に、
　前記電装用バッテリがキャビン外に配置されており、
　前記サブバッテリと前記電装用バッテリは、前記キャビンの内壁を貫通する引出穴に挿通されるハーネスを介して並列接続されており、
　さらに、前記サブバッテリの電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出するためのガス配管を備えており、
　前記ガス配管が、前記ハーネスが挿通される引出穴に挿通されてキャビンの外部に引き出されてなることを特徴とする車両。
　車両負荷に電力を供給する電装用バッテリと、
　前記電装用バッテリに並列接続されるサブバッテリとを備える電源装置を搭載する車両であって、
　前記サブバッテリは、複数の電池セルを収納ケースに収納して、キャビン内に配置されると共に、
　前記電装用バッテリがキャビン外に配置されており、
　前記収納ケースは、前記キャビンの床面に固定されると共に、前記サブバッテリの電池セルから排出されるガスをキャビンの外部に排出するためのガス排出部を備えており、
　前記ガス排出部を、前記床面に開口された貫通穴に連結してキャビンの外部に連通させてなることを特徴とする車両。