説明

車両用の電池モジュール

【課題】電池パックを収容する電池モジュール内の放熱を図る。
【解決手段】電池パックを収容する金属製のシールドケースの内部にジャンクションボックスを収容し、該ジャンクションボックスの樹脂製のケースを前記シールドケースの底壁上に搭載し、前記シールドケースの壁にファンを取り付けると共に該シールドケース内部を流通した空気を排出する排気口を設け、かつ、前記ジャンクションボックスのケースに通気口を設け、前記シールドケース内に流入した空気の一部をジャンクションボックスのケース内に流通させる構成としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両用の電池モジュールに関し、特に、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電池パックを収容する金属製のシールドケース内に、該電池パック側電源と接続するリレー等を内蔵するジャンクションボックスを収容配置する電池モジュールにおいて、ジャンクションボックス内の放熱を図るものである。
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリッド自動車においては、従来、特開2010−36594号公報のハイブリッド自動車で図4に示すように、高電圧の電池パック100を車室内のリヤ側等に配置し、該電池パック100を高圧電源ケーブル101を介してエンジンルーム内に搭載した機器103と接続し、該機器103内でヒューズ104、高圧・低圧のジャンクションボックスと一体または近接配置したDC−DCモジュール105と接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−36594号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示されたハイブリッド自動車等では、電池パックは車室側、該電池パックに接続されるヒューズ等を含むジャンクションボックスはエンジンルーム側と別位置に配置し、高圧電源ケーブル101を介して接続している。該構成とすると高圧電源ケーブルの配線長さが大きくなり、かつ、高圧電源ケーブル101と接続する機器103も金属製のシールドケースに収容し、該機器103内の高圧電線から生じるノイズを遮蔽する必要があり、機器や設備が大型化する問題がある。
【0005】
よって、近時、電池パックを収容する金属製ケース(シールドケース)内にジャンクションボックスも収容し、該ジャンクションボックスに収容するリレーやヒューズを含む分岐接続回路の負荷側にシールド電線を接続し、該シールド電線をシールドケースより外方へ引き出す電池モジュールが開発されている。
【0006】
しかしながら、電池パックを収容するシールドケース内および該シールドケース内に収容するジャンクションボックス内は、通電時に過熱する。特にジャンクションボックス内のケース内に密閉されたバスバー、発熱体となるリレーに高電流が流れると、発熱によりジャンクションボックス内の温度は急上昇する。該発熱により、端子接続部の応力緩和が発生し接触不良を起こす恐れがある。
【0007】
この電池モジュール内にジャンクションボックスを収容配置した時に発生する過熱の問題は、ジャンクションボックスを大型化し、発熱源となるリレーの設置間隔を明けたり、バスバーの幅を広げて発熱量を抑制する等の対策が考えられる。しかしながら、いずれの場合もジャンクションボックスが大型化し、ひいては電池モジュールの大型化を招き、小型車では電池モジュールの設置スペースに問題が発生する。
【0008】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、電池パックを収容するシールドケース内にジャンクションボックスを収容する場合に、シールドケース内の全体およびジャンクションボックス内の放熱を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するため、本発明は、電池パックを収容する金属製のシールドケースの内部にジャンクションボックスを収容し、該ジャンクションボックスの樹脂製のケースを前記シールドケースの底壁上に搭載し、
前記シールドケースの壁にファンを取り付けると共に該シールドケース内部を流通した空気を排出する排気口を設け、かつ、前記ジャンクションボックスのケースに通気口を設け、前記シールドケース内に流入した空気の一部をジャンクションボックスのケース内に流通させる構成としている電池モジュールを提供している。
【0010】
前記ジャンクションボックスのケースの上面にリレーを露出させて搭載することが好ましい。
該構成とすると、発熱体となるリレーをシールドケース内に循環する空気で放熱できるとともに、ジャンクションボックス内部に発生する熱を低減することができる。
【発明の効果】
【0011】
前記のように、電池モジュールのシールドケースにファンを取り付け、冷却した空気をシールドケース内に流入させ、該シールドケース内を循環させると、該シールドケース内に配置したジャンクションボックスを全体的に冷却できると共に、該ジャンクションボックス内にも循環する空気を流通させるため、ジャンクションボックス内に収容されたバスバー等も冷却することができる。このように、シールドケース内を冷却する空気で該シールドケース内に収容するジャンクションボックス内の冷却を同時に図ることができる。
さらに、ジャンクションボックスのケースをシールドケースの底面に接触させて搭載固定すると、ジャンクションボックスのケースの熱を金属製のシールドケースへと伝導して放熱を図ることができる。
これにより、ジャンクションボックスの過熱を抑制し、端子接続部の接触不良を防止する等、電気接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図2】図1に示すジョンクションボックスの拡大概略斜視図である。
【図3】第2実施形態を示す概略図である。
【図4】従来例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1および図2に本発明の第1実施形態を示す。
図1に電気自動車に搭載する電池モジュール1を示す。
【0014】
電池モジュール1はアルミニウム合金等の金属製のシールドケース2内に電池パック3を収容している。シールドケース2の前壁2aと右側壁2bに囲まれた部分にジャンクションボックスの収容領域Xを設け、該収容領域Xにジャンクションボックス5を収容している。
【0015】
前記ジャンクションボックス5は樹脂成形品からなるケース10の内部に分岐接続回路を形成するバスバー(図示せず)を収容し、ケース10の表面にリレー収容部およびヒューズ収容部を設け、リレー11およびヒューズ12を表面に露出させて搭載している。
詳細には、図2に示すように、ケース10は下面開口で前後左右の側壁からなるロアケース10aと該ロアケース10aの上部にロック結合するアッパーケース10bとからなり、前記リレー11、ヒューズ12はアッパーケース10bの上面に搭載している。
また、該ジャンクションボックス5に接続する負荷側の電線はシールド電線とし、シールドケース2に設けた貫通穴(図示せず)を通して外部から挿入している。
【0016】
前記シールドケース2の電池パック3のみを収容した左側の左側壁2cの前端側上部にファン(送風機)6を取り付け、シールドケース2内に外部からの冷却用の空気を流入させるようにしている。該ファン6は自動車運転時の電池からの通電時にのみ駆動するように自動制御している。該ファン6の取り付け位置と対向する右側壁2bの後端側に排気ダクト7を設け、ファン6から導入される空気がシールドケース2内部の全体を循環した後に排気ダクト7から排気されるようにしている。
【0017】
また、前記ジャンクションボックス5のケース10のロアケース10aの左右側壁10c、10d及び前後側壁10e、10fには通風口15(15a〜15d)を設けている。これら通風口15のうち左側に設ける通風口15aは主として空気流入側となり、右側の通風口15bは排気側となる。これら通風口15はシールドケース2内を循環する空気の循環経路に位置させ、シールドケース2内を循環する空気がジャンクションボックス5のケース10内を流通するように設定している。
【0018】
前記ケース10に設ける通風口15はシールドケース2の底壁2rに接触する下端を開口して設け、底壁2rに沿って流れる比較的低温の空気が流入するようにしている。
【0019】
前記のように、ファン6からシールドケース2内に強制的に外部の冷却した空気を流入し、図1に示すように、シールドケース2内を循環させ、シールドケース2内の空気を下降させて排気ダクト7から排気している。これにより、シールドケース2内の加熱空気が排気ダクト7を通して放熱されることで、シールドケース2の内部温度を低下させることができる。よって、収容した電池パック3の温度上昇を抑制できると共に、ジャンクションボックス5も外部空気で温度上昇を抑制できる。特に、ジャンクションボックス5のアッパーケース10bの上面に発熱体となるリレー11を露出させて搭載しているため、ジャンクションボックス10の上方を流れる空気により加熱を抑制できる。
【0020】
さらに、シールドケース2内を循環させるファン6からの風をジャンクションボックス5のケース10の内部に通風口15を通して流通させることができる。これにより、ケース10の内部の加熱空気を放熱でき、バスバーの加熱を抑制できる。かつ、ケース10のロアケース10aを下面開口とし、ケース10内の加熱した空気をシールドケース2の底壁2rに伝導して放熱を図ることができ、ケース10の大型化を図ることなくジャンクションボックス5の外面および内部の放熱を図ることができ、電気接続信頼性を高めることができる。
【0021】
図3に第2実施形態を示す。
第2実施形態では、ジャンクションボックスの搭載部品の中でも大きな発熱源となる高圧リレー21およびレジスタ22をジャンクションボックス5に搭載せずに分離し、電池モジュールのシールドケースの底壁に敷設する金属板24上に直接固定している。該高圧リレー21等を囲むようにジャンクションボックス5のケース10を被せ、該ケース10の上壁10uにバスバー25を配置している。該ケース10は高圧リレー21およびレジスタ22の上面を開口している。
該ジャンクションボックス5は金属板24を電池モジュール1のシールドケース2底壁2r上に固定している。シールドケース2にファン6および排気ダクト7を取り付けている構成は第1実施形態と同様である。
【0022】
該構成とすることで、高圧リレー21、レジスタ22に発生した熱を金属板24を介してシールドケース2の底壁2rに直接伝導して放熱できる。また、高圧リレー21、レジスタ22をジャンクションボックス5のケース10の開口に露出して設置していることで、シールドケース2内を流れるファン6の冷却空気で過熱防止を図ることができる。
【0023】
なお、本発明は前記実施形態に限定されず、シールドケースに取り付けるファンは1台に限定されず、複数台としてもよい。また、排気ダクトを取り付けずに排気口を設けただけでもよい。
【符号の説明】
【0024】
1 電池モジュール
2 シールドケース
3 電池パック
5 ジャンクションボックス
6 送風機
7 排気ダクト
10 ジャンクションボックスのケース
11 リレー
15 通風口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池パックを収容する金属製のシールドケースの内部にジャンクションボックスを収容し、該ジャンクションボックスの樹脂製のケースを前記シールドケースの底壁上に搭載し、
前記シールドケースの壁にファンを取り付けると共に該シールドケース内部を流通した空気を排出する排気口を設け、かつ、前記ジャンクションボックスのケースに通気口を設け、前記シールドケース内に流入した空気の一部をジャンクションボックスのケース内に流通させる構成としていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項2】
前記ジャンクションボックスのケースの上面にリレーを露出させて配置している請求項1に記載の電池モジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−90484(P2013−90484A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−229897(P2011−229897)
【出願日】平成23年10月19日(2011.10.19)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【Fターム(参考)】