WO2024201898A1 - バッテリユニット - Google Patents

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WO2024201898A1
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battery
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center
motor
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裕 横山
将太 栃金
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Subaru Corp
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Subaru Corp
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery unit installed in a vehicle.
  • the positive and negative terminals of the battery are connected to one of the electrical junction boxes.
  • the electrical junction box to which the positive and negative terminals are connected is damaged, there is a risk that the battery will be short-circuited.
  • the present invention aims to reduce battery short circuits.
  • a battery unit includes a battery, a battery case that houses the battery, a front junction box that is provided on the front side in the longitudinal direction of the vehicle and distributes power to the front motor, a rear junction box that is provided on the rear side in the longitudinal direction and distributes power to the rear motor, a front bus bar that connects one of the positive and negative terminals of the battery to the front junction box, a rear bus bar that connects the other of the positive and negative terminals of the battery to the rear junction box, and a center bus bar that connects the front junction box and the rear junction box.
  • the present invention can reduce battery short circuits.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a vehicle.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the battery module.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the front junction box and the rear junction box.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the electrical configuration of the front junction box and the rear junction box.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the connection relationship between the center bus bar, the system main relay, and the front junction box.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a modified example of the connection relationship between the center bus bar and the front junction box.
  • Overview of vehicle configuration> 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle 1.
  • the front-rear direction of the vehicle 1 will be simply referred to as the front-rear direction
  • the left-right direction of the vehicle 1 will be simply referred to as the left-right direction.
  • the vehicle 1 is an electric vehicle equipped with a battery module 2, a front motor 3, a front inverter 4, a rear motor 5, and a rear inverter 6.
  • the battery module 2 is disposed, for example, in the center in the front-rear direction and below the floor.
  • the battery module 2 includes a battery 11, a front junction box 12, a rear junction box 13, and an electrical device 14, as described in detail below.
  • the battery 11 is capable of storing power (electricity) to be supplied to the front motor 3 and the rear motor 5 .
  • the front junction box 12 is connected to the battery 11 and the front inverter 4 , and distributes power from the battery 11 to the front motor 3 via the front inverter 4 .
  • the rear junction box 13 is connected to the battery 11 and the rear inverter 6 , and distributes power from the battery 11 to the rear motor 5 via the rear inverter 6 .
  • the electrical device 14 is, for example, a DC-DC converter that generates a voltage of 100 V, or an OBC (On Board Charger) that can be connected to an external charging device, and is connected to the battery 11 .
  • the front motor 3 and the rear motor 5 are power sources for propelling the vehicle 1 and are, for example, three-phase AC motors.
  • the front motor 3 is connected to the front wheels.
  • the front motor 3 When power is supplied from the battery 11 via the front junction box 12 and the front inverter 4, the front motor 3 generates driving force and transmits the driving force to the front wheels to rotate the front wheels.
  • the rear motor 5 is connected to the rear wheels. When power is supplied from the battery 11 via the rear junction box 13 and the rear inverter 6, the rear motor 5 generates driving force and transmits the driving force to the rear wheels to rotate the rear wheels.
  • the front motor 3 and the rear motor 5 generate electricity (power) by performing regenerative operation.
  • the electricity generated by the regenerative operation of the front motor 3 and the rear motor 5 is supplied to the battery 11 via the front inverter 4 and the rear inverter 6, respectively, to charge the battery 11.
  • the front inverter 4 converts the DC current supplied from the battery 11 into three-phase AC current and supplies it to the front motor 3.
  • the front inverter 4 converts the AC current supplied from the front motor 3 into DC current and supplies it to the battery 11, thereby charging the battery 11.
  • the rear inverter 6 converts the DC current supplied from the battery 11 into a three-phase AC current and supplies it to the rear motor 5.
  • the rear inverter 6 converts the AC current supplied from the rear motor 5 into a DC current and supplies it to the battery 11, thereby charging the battery 11.
  • Fig. 2 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the battery module 2.
  • the battery module 2 includes a battery 11, a front junction box 12, a rear junction box 13, and an electrical device 14, as well as a battery case 15, a front bus bar 16, a rear bus bar 17, and a center bus bar 18.
  • the battery case 15 includes a battery tray 21 and a battery cover 22 .
  • the battery tray 21 is made of, for example, iron or aluminum.
  • the battery tray 21 is integrally formed with a flat bottom 21a and a frame 21b that protrudes upward from the bottom 21a to form a substantially rectangular frame.
  • the space surrounded by the bottom 21a and the frame 21b is the storage space that stores the battery 11.
  • the battery cover 22 is made of, for example, a resin material or an aluminum material.
  • the battery cover 22 is integrally formed with a flat ceiling portion 22a that serves as the ceiling, and a frame portion 22b that protrudes downward from the ceiling portion 22a to form a roughly rectangular frame shape.
  • the battery case 15 is housed in a space surrounded by the ceiling 22a and frame 22b of the battery cover 22 so that the frame 21b of the battery tray 21 is covered. In other words, the battery case 15 covers the battery 11 with the battery tray 21 and battery cover 22 without exposing it to the outside.
  • the battery 11 is composed of multiple battery cells 23.
  • the battery cells 23 are, for example, lithium ion batteries, and can be used by repeatedly charging and discharging.
  • the battery cells 23 are formed into a roughly rectangular parallelepiped shape and are arranged side by side in the front-to-back and left-to-right directions inside the battery case 15.
  • the vertical length of the battery cells 23, i.e., the height of the battery cells 23, is roughly the same as the vertical length of the frame portion 21b of the battery tray 21.
  • the battery cells 23 arranged in the battery case 15 are connected in series with adjacent battery cells 23. This allows the battery 11 to supply high-voltage power, for example, 200V or 400V.
  • the battery cell 23 arranged on the most positive side in the series direction is provided with a positive terminal 24. Also, among the multiple battery cells 23 connected in series, the battery cell 23 arranged on the most negative side in the series direction is provided with a negative terminal 25.
  • the positive electrode terminal 24 and the negative electrode terminal 25 are each provided on the battery cell 23 so as to protrude upward.
  • the ceiling portion 22 a of the battery cover 22 is formed with through holes (not shown) at positions facing the positive electrode terminal 24 and the negative electrode terminal 25 .
  • the positive terminal 24 and the negative terminal 25 pass through through holes formed in the ceiling portion 22a of the battery cover 22 and protrude upward from the ceiling portion 22a.
  • the ceiling portion 22a is provided with a front junction box 12, a rear junction box 13, electrical equipment 14, a front bus bar 16, a rear bus bar 17, and a center bus bar 18.
  • the front junction box 12 is located on the front-rear direction front side of the ceiling portion 22a and in the center in the left-right direction. At this time, the front junction box 12 is located so that it fits entirely inside the outer edge of the battery case 15.
  • the rear junction box 13 is located on the rear side of the ceiling portion 22a in the front-to-rear direction and in the center in the left-to-right direction. At this time, the rear junction box 13 is positioned so that it fits entirely inside the outer edge of the battery case 15.
  • the front bus bar 16 is disposed on the front side of the ceiling portion 22a in the front-rear direction, along the left-right direction so that both ends are connected to the positive terminal 24 protruding above the ceiling portion 22a and the front junction box 12.
  • the front bus bar 16 is insulated from the outside by being covered with, for example, a resin material.
  • the rear bus bar 17 is located on the rear side of the ceiling portion 22a in the front-to-rear direction, and is arranged in the left-right direction so that both ends are connected to the negative terminal 25 protruding above the ceiling portion 22a and the rear junction box 13.
  • the rear bus bar 17 is insulated from the outside by being covered with, for example, a resin material.
  • the center bus bar 18 is composed of a positive electrode side center bus bar 18a and a negative electrode side center bus bar 18b.
  • the positive and negative center bus bars 18a, 18b are disposed in the center of the ceiling portion 22a in the left-right direction, along the front-rear direction, such that both ends are connected to the front junction box 12 and the rear junction box 13.
  • the positive and negative center bus bars 18a, 18b are insulated from the outside by being covered with, for example, a resin material.
  • the positive and negative center bus bars 18a, 18b are disposed approximately parallel to each other and spaced a predetermined distance apart.
  • the electrical equipment 14 is located in the center of the ceiling portion 22a in the front-rear and left-right directions, and is disposed on the center bus bar 18 via a cooling plate 26. As will be described in detail later, the electrical equipment 14 is connected to the positive center bus bar 18a and the negative center bus bar 18b.
  • the cooling plate 26 is structured so that a cooling medium flows inside, for example, and cools the electrical equipment 14 arranged above it.
  • the cooling plate 26 is also positioned so that it abuts against the center bus bar 18, thereby cooling the center bus bar 18 as well.
  • FIG. 3 is a diagram explaining the configuration of the front junction box 12 and the rear junction box 13. Note that FIG. 3 illustrates only a portion of the configuration of the battery module 2, and omits a portion of the configuration of the front junction box 12 and the rear junction box 13.
  • the front junction box 12 includes a system main relay 31, a first front internal bus bar 32, a second front internal bus bar 33, a third front internal bus bar 34, fastening members 35, 36, 37, and connectors 38, 39.
  • the first front internal bus bar 32 has one end connected to the front bus bar 16 via a fastening member 35 and the other end connected to the system main relay 31 .
  • the second front internal bus bar 33 is formed so as to branch in three directions, with one end connected to the system main relay 31, a second end connected to the positive electrode side center bus bar 18a via a fastening member 36, and a third end connected to a connector 38.
  • the first front internal bus bar 32 and the second front internal bus bar 33 can be electrically connected by the system main relay 31.
  • the third front internal bus bar 34 has one end connected to the negative electrode side center bus bar 18 b via a fastening member 37 and the other end connected to a connector 39 .
  • the system main relay 31 is configured to be able to electrically connect and disconnect the positive terminal 24 of the battery 11, which is connected via the front bus bar 16, the fastening member 35, and the first front internal bus bar 32, to the second front internal bus bar 33.
  • the fastening members 35, 36, and 37 are constituted by bolts and nuts made of conductive metal material, for example, and fasten the pair of bus bars together.
  • the connectors 38 , 39 are connected to the front inverter 4 .
  • the rear junction box 13 includes a system main relay 41, a first rear internal bus bar 42, a second rear internal bus bar 43, a third rear internal bus bar 44, fastening members 45, 46, 47, and connectors 48, 49.
  • the first rear internal bus bar 42 has one end connected to the rear bus bar 17 via a fastening member 45 and the other end connected to the system main relay 41 .
  • the second rear internal bus bar 43 is formed so as to branch in three directions, with one end connected to the system main relay 41, a second end connected to the negative electrode side center bus bar 18b via a fastening member 46, and a third end connected to a connector 48.
  • the first rear internal bus bar 42 and the second rear internal bus bar 43 can be electrically connected within the system main relay 41.
  • the third rear internal bus bar 44 has one end connected to the positive electrode side center bus bar 18 a via a fastening member 47 and the other end connected to a connector 49 .
  • the system main relay 41 is configured to be able to electrically connect and disconnect the negative terminal 25 of the battery 11, which is connected via the rear bus bar 17, the fastening member 45, and the first rear internal bus bar 42, to the second rear internal bus bar 43.
  • the fastening members 45, 46, 47 are constituted by bolts and nuts made of conductive metal material, for example, and fasten the pair of bus bars together.
  • the connectors 48 , 49 are connected to the rear inverter 6 .
  • the electrical device 14 is provided with connectors 61 and 62.
  • the electrical device 14 is connected to the positive center bus bar 18a via the connector 61, and is connected to the negative center bus bar 18b via the connector 62. This makes it possible to connect the battery 11 and the electrical device 14 without installing new electrical wiring to connect the battery 11 and the electrical device 14, thereby reducing the number of parts and making the device smaller.
  • FIG. 4 is a diagram explaining the electrical configuration of the front junction box 12 and the rear junction box 13. Note that FIG. 4 only illustrates a portion of the configuration of the battery module 2. Also, in FIG. 4, for ease of explanation, the positive electrode side center bus bar 18a and the negative electrode side center bus bar 18b are crossed midway.
  • the front junction box 12 includes a fuse 40 in addition to a system main relay 31.
  • the system main relay 31 and the fuse 40 are connected in series between the first front internal bus bar 32 and the second front internal bus bar 33.
  • the system main relay 31 can electrically connect and disconnect the first front internal bus bar 32 and the second front internal bus bar 33, and is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) (not shown).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the fuse 40 breaks and disconnects the first front internal bus bar 32 and the second front internal bus bar 33 .
  • the rear junction box 13 includes a system main relay 41 , as well as a relay 50 , a resistor 51 , and an ammeter 52 .
  • the system main relay 41 and the relay 50 are connected in parallel between the first rear internal bus bar 42 and the second rear internal bus bar 43 .
  • the resistor 51 is connected in series to the relay 50 and in parallel to the system main relay 41 .
  • the ammeter 52 is disposed closer to the first rear internal bus bar 42 than the system main relay 41 , the relay 50 , and the resistor 51 , and measures the current value of the current flowing through the first rear internal bus bar 42 .
  • the system main relay 41 and relay 50 can electrically connect and disconnect the first rear internal bus bar 42 and the second rear internal bus bar 43, and are controlled by an ECU (not shown).
  • the ECU electrically connects the first front internal bus bar 32 and the second front internal bus bar 33 by turning on the system main relay 31.
  • the ECU also electrically connects the first rear internal bus bar 42 and the second rear internal bus bar 43 by turning on the system main relay 41.
  • the ECU also electrically connects the first rear internal bus bar 42 and the second rear internal bus bar 43 via resistor 51 by turning on relay 50.
  • the positive terminal 24 of the battery 11 is then connected to the front motor 3 via the front bus bar 16, fastening member 35, first front internal bus bar 32, system main relay 31, second front internal bus bar 33, connector 38, and front inverter 4.
  • the negative terminal 25 of the battery 11 is then connected to the front motor 3 via the rear bus bar 17, fastening member 45, first rear internal bus bar 42, system main relay 41, second rear internal bus bar 43, fastening member 46, negative center bus bar 18b, fastening member 37, third front internal bus bar 34, connector 39, and front inverter 4. This allows power from the battery 11 to be supplied to the front motor 3.
  • the positive terminal 24 of the battery 11 is connected to the rear motor 5 via the front bus bar 16, fastening member 35, first front internal bus bar 32, system main relay 31, second front internal bus bar 33, fastening member 36, positive center bus bar 18a, fastening member 47, third rear internal bus bar 44, connector 49, and rear inverter 6.
  • the negative terminal 25 of the battery 11 is connected to the rear motor 5 via the rear bus bar 17, fastening member 45, first rear internal bus bar 42, system main relay 41, second rear internal bus bar 43, connector 48, and rear inverter 6. This allows power from the battery 11 to be supplied to the rear motor 5.
  • the battery 11 and the electrical device 14 can be electrically connected in a similar manner.
  • the ECU electrically disconnects the first front internal bus bar 32 and the second front internal bus bar 33 by turning off the system main relay 31.
  • the ECU also electrically connects the first rear internal bus bar 42 and the second rear internal bus bar 43 by turning off the system main relay 41 and relay 50. In this way, the ECU electrically disconnects the front motor 3, rear motor 5, and electrical device 14 from the battery 11.
  • FIG. 5 is a diagram explaining the connection relationship between the center bus bar 18, the system main relay 31, and the front junction box 12. Note that FIG. 5 illustrates the front junction box 12, part of the configuration of the electrical device 14, and the positive center bus bar 18a, and omits other configuration.
  • the center bus bar 18 (positive pole side center bus bar 18a in the figure) is arranged so as to be in close contact with the upper surface of the ceiling portion 22a.
  • one end of the positive pole side center bus bar 18a is inserted up to just above the second end of the second front internal bus bar 33 in the front junction box 12. Then, one end of the positive pole side center bus bar 18a and the second end of the second front internal bus bar 33 are fastened and electrically connected by the fastening member 36.
  • heat generated in the system main relay 31 can be transferred to the positive center bus bar 18a.
  • the positive center bus bar 18a is in close contact with the battery cover 22 (ceiling portion 22a)
  • the battery cover 22 is made of a material with high thermal conductivity (e.g., aluminum), it is possible for the heat generated in the system main relay 31 to be dissipated to the battery cover 22.
  • the cooling plate 26 is disposed so as to abut against the center bus bar 18. This allows the cooling plate 26 to cool not only the electrical equipment 14 but also the center bus bar 18.
  • the front junction box 12 and the positive terminal 24 of the battery 11 are connected by the front bus bar 16.
  • the front junction box 12 and the negative terminal 25 of the battery 11 may also be connected by the front bus bar 16.
  • the negative terminal 25 needs to be provided on the front side.
  • the rear junction box 13 and the negative terminal 25 of the battery 11 are connected by the rear bus bar 17.
  • the rear junction box 13 and the positive terminal 24 of the battery 11 may also be connected by the rear bus bar 17. In this case, the positive terminal 24 needs to be provided on the rear side.
  • the center bus bar 18 is arranged on the upper surface of the ceiling portion 22a.
  • the center bus bar 18 may be arranged so as to be in close contact with the lower surface of the ceiling portion 22a.
  • the positive electrode side center bus bar 18a is arranged inside the battery case 15 so that one end is located directly below the second end of the second front internal bus bar 33 in the front junction box 12. Then, one end of the positive electrode side center bus bar 18a and the second end of the second front internal bus bar 33 are fastened and electrically connected by a fastening member 36 inserted into a through hole 22c formed in the ceiling portion 22a.
  • heat generated in the system main relay 31 can be dissipated to the battery cover 22. Furthermore, even if an external force is applied to the battery module 2 due to, for example, a collision of the vehicle 1, the center bus bar 18 is housed within the battery case 15, so that the risk of deformation or damage to the center bus bar 18 can be reduced.
  • the battery module 2 of the embodiment comprises a battery 11, a battery case 15 that accommodates the battery 11, a front junction box 12 that is provided on the front side in the fore-and-aft direction of the vehicle 1 and distributes power to the front motor 3, a rear junction box 13 that is provided on the rear side in the fore-and-aft direction and distributes power to the rear motor 5, a front bus bar 16 that connects one of the positive terminal 24 and the negative terminal 25 of the battery 11 to the front junction box 12, a rear bus bar 17 that connects the other of the positive terminal 24 and the negative terminal 25 of the battery 11 to the rear junction box 13, and a center bus bar 18 that connects the front junction box 12 and the rear junction box 13.
  • the positive terminal 24 and the negative terminal 25 of the battery 11 are connected to the front junction box 12 and the rear junction box 13, respectively. That is, in the battery module 2, the positive and negative electrodes of the battery 11 are connected to different junction boxes. As a result, even if one of the bus bars is deformed or damaged due to a collision or the like, it is unlikely that an electrical circuit will be formed in which the positive and negative electrodes of the battery 11 are connected, so that the battery module 2 can reduce the risk of the battery 11 being short-circuited. In addition, since the front junction box 12 and the rear junction box 13 are disposed at a distance from each other in the front-rear direction, the possibility of them being damaged simultaneously due to a collision, etc.
  • the other rear junction box 13 (system main relay 41, relay 50) cuts off the electric circuit, so that the battery module 2 can reduce the risk of the battery 11 being short-circuited.
  • the front junction box 12 , the rear junction box 13 , the front bus bar 16 , the rear bus bar 17 and the center bus bar 18 are disposed on the ceiling portion 22 a of the battery case 15 . Since the battery case 15 is constructed to be strong enough to withstand collisions, etc., by disposing these components on the ceiling portion 22a, the risk of these components being deformed or damaged by external forces such as a collision can be reduced. Thus, the battery module 2 can further reduce the risk of the battery 11 being short-circuited.
  • the front junction box 12 and the rear junction box 13 are arranged so that they are all contained inside the outer edge of the battery case 15. As a result, when an external force such as a collision is applied, the front junction box 12 and the rear junction box 13 are protected by the robustly constructed battery case 15. Thus, the battery module 2 can further reduce the risk of the battery 11 being short-circuited.
  • the center bus bar 18 is disposed in the center of the ceiling portion 22a in the left-right direction of the vehicle 1. This reduces the risk of deformation or damage to the center bus bar 18 due to a collision or the like, and enables the front junction box 12 and the rear junction box 13 to be connected over the shortest distance.
  • the battery module 2 includes an electrical device 14 arranged on a center bus bar 18 , and a cooling plate 26 arranged between the center bus bar 18 and the electrical device 14 to cool the electrical device 14 .
  • a cooling plate 26 arranged between the center bus bar 18 and the electrical device 14 to cool the electrical device 14 .
  • heat generated in the front junction box 12 and the rear junction box 13 can be cooled by the cooling plate 26 via the center bus bar 18.
  • the cross-sectional area of the center bus bar 18 can be prevented from increasing, and the front junction box 12 and the rear junction box 13 can be made smaller.

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Abstract

バッテリユニットは、バッテリと、バッテリを収容するバッテリケースと、車両の前後方向における前方側に設けられ、前方モータに電力を分配する前方ジャンクションボックスと、前後方向における後方側に設けられ、後方モータに電力を分配する後方ジャンクションボックスと、バッテリの正極端子及び負極端子の一方と、前方ジャンクションボックスとを接続する前方バスバーと、バッテリの正極端子及び負極端子の他方と、後方ジャンクションボックスとを接続する後方バスバーと、前方ジャンクションボックスと後方ジャンクションボックスとを接続するセンターバスバーと、を備える。

Description

バッテリユニット
　本発明は、車両に設けられるバッテリユニットに関する。
　車両には、バッテリの前後に電気接続箱を備え、バッテリから前方の電気接続箱を介してフロントモータに電力を供給するとともに、バッテリから後方の電気接続箱を介してリアモータに電力を供給するものが提案されている（例えば特許文献１）。
特開２０２０－９０２３４号公報
　上記した車両では、バッテリの正極端子及び負極端子が一方の電気接続箱に接続されている。このような場合、例えば車両が衝突し正極端子及び負極端子が接続された電気接続箱が破損した場合にバッテリが短絡してしまうおそれがある。
　そこで本発明は、バッテリの短絡を低減することを目的とする。
　本発明の一実施形態に係るバッテリユニットは、バッテリと、前記バッテリを収容するバッテリケースと、車両の前後方向における前方側に設けられ、前方モータに電力を分配する前方ジャンクションボックスと、前記前後方向における後方側に設けられ、後方モータに電力を分配する後方ジャンクションボックスと、前記バッテリの正極端子及び負極端子の一方と、前記前方ジャンクションボックスとを接続する前方バスバーと、前記バッテリの前記正極端子及び前記負極端子の他方と、前記後方ジャンクションボックスとを接続する後方バスバーと、前記前方ジャンクションボックスと前記後方ジャンクションボックスとを接続するセンターバスバーと、を備える。
　本発明によれば、バッテリの短絡を低減することができる。
図１は、車両の構成を示した図である。 図２は、バッテリモジュールの構成を説明する分解斜視図である。 図３は、前方ジャンクションボックス及び後方ジャンクションボックスの構成を説明する図である。 図４は、前方ジャンクションボックス及び後方ジャンクションボックスの電気的構成を説明する図である。 図５は、センターバスバーとシステムメインリレー及び前方ジャンクションボックスとの接続関係を説明する図である。 図６は、センターバスバーと前方ジャンクションボックスとの接続関係の変形例を説明する図である。
＜１．車両の概要構成＞
　図１は、車両１の構成を示した図である。なお、以下では、車両１の前後方向を単に前後方向と表記する。また、車両１の左右方向を単に左右方向と表記する。
　図１に示すように、車両１は、バッテリモジュール２、前方モータ３、前方インバータ４、後方モータ５及び後方インバータ６を備える電気自動車である。
　バッテリモジュール２は、例えば前後方向の中央であってフロア下方に配置される。バッテリモジュール２は、詳しくは後述するようにバッテリ１１、前方ジャンクションボックス１２、後方ジャンクションボックス１３及び電装装置１４を備える。
　バッテリ１１は、前方モータ３及び後方モータ５に供給するための電力（電気）を蓄電可能である。
　前方ジャンクションボックス１２は、バッテリ１１及び前方インバータ４に接続されており、バッテリ１１からの電力を前方インバータ４を介して前方モータ３に分配する。
　後方ジャンクションボックス１３は、バッテリ１１及び後方インバータ６に接続されており、バッテリ１１からの電力を後方インバータ６を介して後方モータ５に分配する。
　電装装置１４は、例えば１００Ｖの電圧を生成するＤＣＤＣコンバータや、外部の充電装置に接続可能なＯＢＣ（On Board Charger）等であり、バッテリ１１に接続される。
　前方モータ３及び後方モータ５は、車両１を走行させる動力源であり、例えば三相交流モータである。
　前方モータ３は、前輪に接続される。前方モータ３は、バッテリ１１から前方ジャンクションボックス１２及び前方インバータ４を介して電力が供給されると駆動力を発生させ、駆動力を前輪に伝達することで前輪を回転させる。
　後方モータ５は、後輪に接続される。後方モータ５は、バッテリ１１から後方ジャンクションボックス１３及び後方インバータ６を介して電力が供給されると駆動力を発生させ、駆動力を後輪に伝達することで後輪を回転させる。
　また、前方モータ３及び後方モータ５は、回生運転を行うことによって電気（電力）を生成する。前方モータ３及び後方モータ５の回生運転によって生成された電気は、前方インバータ４及び後方インバータ６をそれぞれ介してバッテリ１１に供給されることでバッテリ１１を充電する。
　前方インバータ４は、バッテリ１１から供給される直流電流を三相の交流電流に変換して前方モータ３に供給する。また、前方モータ３が回生運転を行う場合、前方インバータ４は、前方モータ３から供給される交流電流を直流電流に変換してバッテリ１１に供給することでバッテリ１１を充電する。
　後方インバータ６は、バッテリ１１から供給される直流電流を三相の交流電流に変換して後方モータ５に供給する。また、後方モータ５が回生運転を行う場合、後方インバータ６は、後方モータ５から供給される交流電流を直流電流に変換してバッテリ１１に供給することでバッテリ１１を充電する。
＜２．バッテリモジュール２の構成＞
　図２は、バッテリモジュール２の構成を説明する分解斜視図である。図２に示すように、バッテリモジュール２は、バッテリ１１、前方ジャンクションボックス１２、後方ジャンクションボックス１３及び電装装置１４に加え、バッテリケース１５、前方バスバー１６、後方バスバー１７及びセンターバスバー１８を備える。
　バッテリケース１５は、バッテリトレイ２１及びバッテリカバー２２を備える。
　バッテリトレイ２１は、例えば鉄材又はアルミニウム材によって形成される。バッテリトレイ２１は、底となる平らな底部２１ａと、底部２１ａから略四角形の枠状となるように上方向に突出した枠部２１ｂとが一体に成形される。そして、底部２１ａ及び枠部２１ｂに囲まれた空間がバッテリ１１を収容する収容空間となる。
　バッテリカバー２２は、例えば樹脂材又はアルミニウム材によって形成される。バッテリカバー２２は、天井となる平らな天井部２２ａと、天井部２２ａから略四角形の枠状となるように下方向に突出した枠部２２ｂとが一体に成形される。
　バッテリケース１５は、バッテリカバー２２の天井部２２ａ及び枠部２２ｂに囲まれた空間内にバッテリトレイ２１の枠部２１ｂが覆われるように収容される。すなわち、バッテリケース１５は、バッテリトレイ２１及びバッテリカバー２２によって、バッテリ１１を外部に露出させることなく覆う。
　ここで、バッテリ１１は、複数の電池セル２３によって構成される。電池セル２３は、例えばリチウムイオン電池等であり、充電及び放電を繰り返して使用することが可能である。
　電池セル２３は、略直方体に形成されており、バッテリケース１５内において前後方向及び左右方向に並べて配置される。電池セル２３の上下方向の長さ、すなわち、電池セル２３の高さは、バッテリトレイ２１の枠部２１ｂの上下方向の長さと略同一となっている。
　バッテリケース１５に配置された電池セル２３は、互いに隣接する電池セル２３同士が直列に接続されている。これにより、バッテリ１１は、例えば２００Ｖや４００Ｖの高電圧の電力を供給することが可能となる。
　直列に接続された複数の電池セル２３のうち、直列方向の最も正極側に配置された電池セル２３には正極端子２４が設けられる。また、直列に接続された複数の電池セル２３のうち、直列方向の最も負極側に配置された電池セル２３には負極端子２５が設けられる。
　正極端子２４及び負極端子２５は、上方向に突出するように電池セル２３にそれぞれ設けられる。
　バッテリカバー２２の天井部２２ａには、正極端子２４及び負極端子２５と対向する位置に不図示の貫通孔が形成される。
　そして、電池セル２３がバッテリケース１５に収容されると、正極端子２４及び負極端子２５が、バッテリカバー２２の天井部２２ａに形成された貫通孔を通って天井部２２ａより上方向に突出する。
　天井部２２ａには、前方ジャンクションボックス１２、後方ジャンクションボックス１３、電装装置１４、前方バスバー１６、後方バスバー１７及びセンターバスバー１８が設けられる。
　前方ジャンクションボックス１２は、天井部２２ａにおける前後方向の前方側であって、左右方向の中央に配置される。このとき、前方ジャンクションボックス１２は、バッテリケース１５の外縁内側に全てが収まるように配置される。
　後方ジャンクションボックス１３は、天井部２２ａにおける前後方向の後方方側であって、左右方向の中央に配置される。このとき、後方ジャンクションボックス１３は、バッテリケース１５の外縁内側に全てが収まるように配置される。
　前方バスバー１６は、天井部２２ａにおける前後方向の前方側であって、天井部２２ａより上部に突出した正極端子２４と前方ジャンクションボックス１２とに両端部が接続されるように左右方向に沿って配置される。なお、前方バスバー１６は、例えば樹脂材によって覆われることで外部と絶縁されている。
　後方バスバー１７は、天井部２２ａにおける前後方向の後方側であって、天井部２２ａより上部に突出した負極端子２５と後方ジャンクションボックス１３とに両端部が接続させるように左右方向に沿って配置される。なお、後方バスバー１７は、例えば樹脂材によって覆われることで外部と絶縁されている。
　センターバスバー１８は、正極側センターバスバー１８ａ及び負極側センターバスバー１８ｂによって構成される。
　正極側センターバスバー１８ａ及び負極側センターバスバー１８ｂは、天井部２２ａにおける左右方向の中央であって、前方ジャンクションボックス１２と後方ジャンクションボックス１３に両端部が接続されるように前後方向に沿って配置される。なお、正極側センターバスバー１８ａ及び負極側センターバスバー１８ｂは、例えば樹脂材によって覆われることで外部と絶縁されている。また、正極側センターバスバー１８ａと負極側センターバスバー１８ｂとは、所定距離だけ離隔して略並行に配置される。
　電装装置１４は、天井部２２ａにおける前後方向及び左右方向の中央であって、センターバスバー１８の上に冷却プレート２６を介して配置される。電装装置１４は、詳しくは後述するように、正極側センターバスバー１８ａ及び負極側センターバスバー１８ｂにそれぞれ接続される。
　冷却プレート２６は、例えば内部に冷却媒体が流れる構造となっており、上部に配された電装装置１４を冷却する。また、冷却プレート２６は、センターバスバー１８に当接するように配置されることでセンターバスバー１８も冷却する。
　図３は、前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３の構成を説明する図である。なお、図３では、バッテリモジュール２の一部の構成のみを図示しているとともに、前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３の構成の一部を省略して図示している。
　図３に示すように、前方ジャンクションボックス１２は、システムメインリレー３１、第１前方内部バスバー３２、第２前方内部バスバー３３、第３前方内部バスバー３４、締結部材３５、３６、３７、コネクタ３８、３９を備える。
　第１前方内部バスバー３２は、一端が締結部材３５を介して前方バスバー１６に接続され、他端がシステムメインリレー３１に接続される。
　第２前方内部バスバー３３は、三方向に分かれるように形成されており、１つ目の端部がシステムメインリレー３１に接続され、２つ目の端部が締結部材３６を介して正極側センターバスバー１８ａに接続され、３つ目の端部がコネクタ３８に接続される。なお、第１前方内部バスバー３２及び第２前方内部バスバー３３は、システムメインリレー３１によって電気的に接続可能である。
　第３前方内部バスバー３４は、一端が締結部材３７を介して負極側センターバスバー１８ｂに接続され、他端がコネクタ３９に接続される。
　システムメインリレー３１は、前方バスバー１６、締結部材３５、第１前方内部バスバー３２を介して接続されるバッテリ１１の正極端子２４を、第２前方内部バスバー３３に対して電気的に接続及び切断可能に構成される。
　締結部材３５、３６、３７は、例えば導電性の金属部材でなるボルト及びナットによって構成され、一対のバスバーを締結する。
　コネクタ３８、３９は、前方インバータ４に接続される。
　後方ジャンクションボックス１３は、システムメインリレー４１、第１後方内部バスバー４２、第２後方内部バスバー４３、第３後方内部バスバー４４、締結部材４５、４６、４７、コネクタ４８、４９を備える。
　第１後方内部バスバー４２は、一端が締結部材４５を介して後方バスバー１７に接続され、他端がシステムメインリレー４１に接続される。
　第２後方内部バスバー４３は、三方向に分かれるように形成されており、１つ目の端部がシステムメインリレー４１に接続され、２つ目の端部が締結部材４６を介して負極側センターバスバー１８ｂに接続され、３つ目の端部がコネクタ４８に接続される。なお、第１後方内部バスバー４２及び第２後方内部バスバー４３は、システムメインリレー４１内で電気的に接続可能である。
　第３後方内部バスバー４４は、一端が締結部材４７を介して正極側センターバスバー１８ａに接続され、他端がコネクタ４９に接続される。
　システムメインリレー４１は、後方バスバー１７、締結部材４５、第１後方内部バスバー４２を介して接続されるバッテリ１１の負極端子２５を、第２後方内部バスバー４３に対して電気的に接続及び切断可能に構成される。
　締結部材４５、４６、４７は、例えば導電性の金属部材でなるボルト及びナットによって構成され、一対のバスバーを締結する。
　コネクタ４８、４９は、後方インバータ６に接続される。
　電装装置１４には、コネクタ６１、６２が設けられている。電装装置１４は、コネクタ６１を介して正極側センターバスバー１８ａに接続されるとともに、コネクタ６２を介して負極側センターバスバー１８ｂに接続される。
　これにより、バッテリ１１と電装装置１４とを接続するための電気配線を新たに設けることなく、バッテリ１１と電装装置１４と接続することが可能となり、部品点数を減らすことができるとともに、小型化することができる。
　図４は、前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３の電気的構成を説明する図である。なお、図４では、バッテリモジュール２の一部の構成のみを図示している。また、図４では、説明の便宜上、正極側センターバスバー１８ａ及び負極側センターバスバー１８ｂを途中で交差させている。
　図４に示すように、前方ジャンクションボックス１２は、システムメインリレー３１に加えヒューズ４０を備える。システムメインリレー３１及びヒューズ４０は、第１前方内部バスバー３２と第２前方内部バスバー３３との間に直列に接続される。
　システムメインリレー３１は、第１前方内部バスバー３２と第２前方内部バスバー３３とを電気的に接続及び切断可能であり、不図示のＥＣＵ(Electronic Control Unit)に制御される。
　ヒューズ４０は、過電流が流れた場合に破損し、第１前方内部バスバー３２と第２前方内部バスバー３３とを遮断する。
　後方ジャンクションボックス１３は、システムメインリレー４１に加えリレー５０、抵抗５１、電流計５２を備える。
　システムメインリレー４１及びリレー５０は、第１後方内部バスバー４２と第２後方内部バスバー４３との間で並列に接続される。
　抵抗５１は、リレー５０に直列に接続され、システムメインリレー４１に並列に接続される。
　電流計５２は、システムメインリレー４１、リレー５０及び抵抗５１よりも第１後方内部バスバー４２側に配置され、第１後方内部バスバー４２を流れる電流の電流値を計測する。
　システムメインリレー４１、リレー５０は、第１後方内部バスバー４２と第２後方内部バスバー４３とを電気的に接続及び切断可能であり、不図示のＥＣＵに制御される。
　ＥＣＵは、システムメインリレー３１をオンにすることで第１前方内部バスバー３２と第２前方内部バスバー３３とを電気的に接続する。また、ＥＣＵは、システムメインリレー４１をオンにすることで第１後方内部バスバー４２と第２後方内部バスバー４３とを電気的に接続する。また、ＥＣＵは、リレー５０をオンにすることで、抵抗５１を介して第１後方内部バスバー４２と第２後方内部バスバー４３とを電気的に接続する。
　そうすると、バッテリ１１の正極端子２４が前方バスバー１６、締結部材３５、第１前方内部バスバー３２、システムメインリレー３１、第２前方内部バスバー３３、コネクタ３８、前方インバータ４を介して前方モータ３に接続される。また、バッテリ１１の負極端子２５が後方バスバー１７、締結部材４５、第１後方内部バスバー４２、システムメインリレー４１、第２後方内部バスバー４３、締結部材４６、負極側センターバスバー１８ｂ、締結部材３７、第３前方内部バスバー３４、コネクタ３９、前方インバータ４を介して前方モータ３に接続される。これにより、バッテリ１１からの電力が前方モータ３に供給されることになる。
　また、バッテリ１１の正極端子２４が前方バスバー１６、締結部材３５、第１前方内部バスバー３２、システムメインリレー３１、第２前方内部バスバー３３、締結部材３６、正極側センターバスバー１８ａ、締結部材４７、第３後方内部バスバー４４、コネクタ４９、後方インバータ６を介して後方モータ５に接続される。また、バッテリ１１の負極端子２５が後方バスバー１７、締結部材４５、第１後方内部バスバー４２、システムメインリレー４１、第２後方内部バスバー４３、コネクタ４８、後方インバータ６を介して後方モータ５に接続される。これにより、バッテリ１１からの電力が後方モータ５に供給されることになる。
　また、バッテリモジュール２では、同様にして、バッテリ１１と電装装置１４とを電気的に接続することができる。
　一方、ＥＣＵは、例えば電流計５２で計測された電圧値が所定の閾値以上である場合や、車両１の衝突を検出した場合に、システムメインリレー３１をオフにすることで第１前方内部バスバー３２と第２前方内部バスバー３３とを電気的に切断する。また、ＥＣＵは、システムメインリレー４１、リレー５０をオフにすることで第１後方内部バスバー４２と第２後方内部バスバー４３とを電気的に接続する。これにより、ＥＣＵは、前方モータ３、後方モータ５及び電装装置１４とバッテリ１１とを電気的に切断する。
　図５は、センターバスバー１８とシステムメインリレー３１及び前方ジャンクションボックス１２との接続関係を説明する図である。なお、図５では、前方ジャンクションボックス１２及び電装装置１４の構成の一部と正極側センターバスバー１８ａとを図示しており、他の構成は省略している。
　図５に示すように、センターバスバー１８（図では、正極側センターバスバー１８ａ）は、天井部２２ａの上面に密着するように配置される。この場合、例えば正極側センターバスバー１８ａは、一端が前方ジャンクションボックス１２内の第２前方内部バスバー３３の２つ目の端部の直上まで挿入される。そして、正極側センターバスバー１８ａの一端と、第２前方内部バスバー３３の２つ目の端部とが締結部材３６により締結され電気的に接続される。
　このようにすることで、バッテリモジュール２では、システムメインリレー３１で発生した熱を正極側センターバスバー１８ａに伝熱させることができる。そして、正極側センターバスバー１８ａは、バッテリカバー２２（天井部２２ａ）に密着しているため、バッテリカバー２２が熱伝導率の高い材質（例えばアルミニウム材）で形成されている場合、システムメインリレー３１で発生した熱をバッテリカバー２２に放熱することが可能である。
　また、冷却プレート２６は、センターバスバー１８に当接するように配置されている。これにより、冷却プレート２６は、電装装置１４を冷却するのみならず、センターバスバー１８を冷却することができる。
＜３．変形例＞
　なお、以上の実施形態は本発明を実施する一例で有り、本発明の実施は以上の例に限定されず、各種の変形例が考えられる。
　例えば、上記した実施形態では、前方ジャンクションボックス１２とバッテリ１１の正極端子２４とを前方バスバー１６によって接続するようにした。しかしながら、前方ジャンクションボックス１２とバッテリ１１の負極端子２５とを前方バスバー１６によって接続するようにしてもよい。この場合、負極端子２５が前方側に設けられる必要がある。
　また、上記した実施形態では、後方ジャンクションボックス１３とバッテリ１１の負極端子２５とを後方バスバー１７によって接続するようにした。しかしながら、後方ジャンクションボックス１３とバッテリ１１の正極端子２４とを後方バスバー１７によって接続するようにしてもよい。この場合、正極端子２４が後方側に設けられる必要がある。
　また、上記した実施形態では、センターバスバー１８が天井部２２ａの上面に配置されるようにした。しかしながら、図６に示すように、センターバスバー１８は、天井部２２ａの下面に密着するように配置されるようにしてもよい。この場合、例えば正極側センターバスバー１８ａは、バッテリケース１５の内部において一端が前方ジャンクションボックス１２内の第２前方内部バスバー３３の２つ目の端部の直下に位置するように配置される。そして、天井部２２ａに形成された貫通孔２２ｃに挿入された締結部材３６によって正極側センターバスバー１８ａの一端と、第２前方内部バスバー３３の２つ目の端部とが締結され電気的に接続されるようにすればよい。
　このようにすることで、図５に示した場合と同様にシステムメインリレー３１で発生した熱をバッテリカバー２２に放熱することが可能である。また、例えば車両１の衝突等によりバッテリモジュール２に外力が加えられたとしても、センターバスバー１８がバッテリケース１５内に収容されているため、センターバスバー１８が変形や破損するおそれを低減することができる。
＜４．まとめ＞
　上記のように実施形態のバッテリモジュール２は、バッテリ１１と、バッテリ１１を収容するバッテリケース１５と、車両１の前後方向における前方側に設けられ、前方モータ３に電力を分配する前方ジャンクションボックス１２と、前後方向における後方側に設けられ、後方モータ５に電力を分配する後方ジャンクションボックス１３と、バッテリ１１の正極端子２４及び負極端子２５の一方と、前方ジャンクションボックス１２とを接続する前方バスバー１６と、バッテリ１１の正極端子２４及び負極端子２５の他方と、後方ジャンクションボックス１３とを接続する後方バスバー１７と、前方ジャンクションボックス１２と後方ジャンクションボックス１３とを接続するセンターバスバー１８と、を備える。
　これにより、バッテリモジュール２では、バッテリ１１の正極端子２４及び負極端子２５がそれぞれ前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３に接続される。
　すなわち、バッテリモジュール２では、バッテリ１１の正極と負極とが異なるジャンクションボックスに接続される。
　これにより、衝突等によりいずれかのバスバーが変形や破損したとしても、バッテリ１１の正極と負極とが接続されてしまう電気回路が形成されにくいため、バッテリモジュール２はバッテリ１１が短絡してしまうおそれを低減することができる。
　また、前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３は前後方向に離隔して配置されているため、衝突等により同時に破損する可能性は低い。そして、衝突等により例えば前方バスバー１６が前方ジャンクションボックス１２に押し込まれたとしても、他方の後方ジャンクションボックス１３（システムメインリレー４１、リレー５０）によって電気回路が切断されるため、バッテリモジュール２はバッテリ１１が短絡してしまうおそれを低減することができる。
　前方ジャンクションボックス１２、後方ジャンクションボックス１３、前方バスバー１６、後方バスバー１７及びセンターバスバー１８は、バッテリケース１５の天井部２２ａに配置される。
　バッテリケース１５は衝突等に耐え得るように強固に作られているため、これらの構成が天井部２２ａに配置されることで、衝突等の外力によりこれらの構成が変形や破損するおそれを低減することができる。
　かくして、バッテリモジュール２は、バッテリ１１が短絡してしまうおそれをさらに低減することができる。
　前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３は、バッテリケース１５の外縁内側に全てが収まるように配置される。
　これにより、衝突等の外力が加えられたときに、強固に作られたバッテリケース１５によって前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３が守られる。
　かくして、バッテリモジュール２は、バッテリ１１が短絡してしまうおそれをさらに低減することができる。
　センターバスバー１８は、天井部２２ａにおいて、車両１の左右方向の中央に配置される。
　これにより、センターバスバー１８は衝突等により変形や破損してしまうおそれを低減できるとともに、前方ジャンクションボックス１２と後方ジャンクションボックス１３とを最短距離で接続することができる。
　バッテリモジュール２は、センターバスバー１８上に配置される電装装置１４と、センターバスバー１８と電装装置１４との間に配置され、電装装置１４を冷却する冷却プレート２６と、を備える。
　これにより、前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３で発生した熱をセンターバスバー１８を介して冷却プレート２６で冷却することができる。そして、冷却プレート２６で冷却することにより、センターバスバー１８の断面積の拡大を抑制できるとともに、前方ジャンクションボックス１２及び後方ジャンクションボックス１３を小型化することができる。
１　車両
２　バッテリモジュール
３　前方モータ
５　後方モータ
１１　バッテリ
１２　前方ジャンクションボックス
１３　後方ジャンクションボックス
１４　電装装置
１５　バッテリケース
１６　前方バスバー
１７　後方バスバー
１８　センターバスバー

Claims (5)

  1. 　バッテリと、
    　前記バッテリを収容するバッテリケースと、
    　車両の前後方向における前方側に設けられ、前方モータに電力を分配する前方ジャンクションボックスと、
    　前記前後方向における後方側に設けられ、後方モータに電力を分配する後方ジャンクションボックスと、
    　前記バッテリの正極端子及び負極端子の一方と、前記前方ジャンクションボックスとを接続する前方バスバーと、
    　前記バッテリの前記正極端子及び前記負極端子の他方と、前記後方ジャンクションボックスとを接続する後方バスバーと、
    　前記前方ジャンクションボックスと前記後方ジャンクションボックスとを接続するセンターバスバーと、
    を備えるバッテリユニット。
  2. 　前記前方ジャンクションボックス、前記後方ジャンクションボックス、前記前方バスバー、前記後方バスバー及び前記センターバスバーは、前記バッテリケースの天井部に配置される
    請求項１に記載のバッテリユニット。
  3. 　前記前方ジャンクションボックス及び前記後方ジャンクションボックスは、前記バッテリケースの外縁内側に全てが収まるように配置される
    請求項２に記載のバッテリユニット。
  4. 　前記センターバスバーは、前記天井部において、車両の左右方向の中央に配置される
    請求項２に記載のバッテリユニット。
  5. 　前記センターバスバー上に配置される電装装置と、
    　前記センターバスバーと前記電装装置との間に配置され、前記電装装置を冷却する冷却プレートと、
    を備える請求項２に記載のバッテリユニット。
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