車両用の電源装置
【課題】ホルダーケースをコンパクトに軽くしながら、収納する電池モジュールの個数を変更する。
【解決手段】車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなる。このユニットケース３は、隣接する電池モジュール１の列間に配設される仕切り壁４の周囲に側壁５と端部壁６とを設けて片面を開口する箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けており、この保持壁７を貫通するように電池モジュール１を収納して、電池モジュール１を１列で複数段に収納している。電源装置は、複数のユニットケース３を、仕切り壁４を電池モジュール１の列間に位置させるように、列方向に連結してホルダーケース２としている。
【解決手段】車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなる。このユニットケース３は、隣接する電池モジュール１の列間に配設される仕切り壁４の周囲に側壁５と端部壁６とを設けて片面を開口する箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けており、この保持壁７を貫通するように電池モジュール１を収納して、電池モジュール１を１列で複数段に収納している。電源装置は、複数のユニットケース３を、仕切り壁４を電池モジュール１の列間に位置させるように、列方向に連結してホルダーケース２としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池モジュールをホルダーケースに収納している車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車や、内燃機関とモーターの両方で走行されるハイブリッドカー等の電動車両は、走行用モーターに電力を供給する電源として、多数の電池モジュールを直列に接続してホルダーケースに収納する電源装置を搭載している。
【０００３】
この種の用途に使用される電源装置は、大出力のモーターに電力を供給するために出力電圧を高くしている。このため、多数の電池モジュールを直列に接続して、これをホルダーに収納している。たとえば、現在市販されているハイブリッドカーに搭載される電源装置は、多数の電池モジュールを直列に接続して、出力電圧を数百Ｖと高くしている。この電源装置は、５〜６個の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールをホルダーケースに収納している。
【０００４】
この構造の電源装置は、搭載される車種によって要求される出力が異なる。大きくて重い車両に搭載され、かつモーター出力を大きくする車両にあっては、直列に接続する電池モジュールの個数を多くして出力電圧を高くする必要がある。また、軽くて小さい車両にあっては、直列に接続する電池モジュールの個数を少なくして、出力電圧を低く、すなわち電源装置の出力を小さくする必要がある。
【０００５】
本発明者は、ホルダーケースを複数のユニットケースに分割し、連結するユニットケースの個数を変更して、出力電圧を変化できる電源装置を開発した。（特許文献１参照）
【特許文献１】２００１−２５６９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電源装置は、図１に示すように、複数段で複数列に電池モジュールを収納するユニットケース９３を列方向に脱着できるように連結している。この電源装置は、連結するユニットケース９３の個数を調整して出力電圧を変更できる。ただ、この構造の電源装置は、閉鎖構造の箱形であるユニットケースに複数の電池モジュールを２段・２列に収納して、これを列方向に連結するので、全体の外形が大きく、また重くなる欠点がある。それは、ユニットケース９３の両面に仕切り壁９４を設けているので、ユニットケース９３を連結する状態で、２列の電池モジュールの間に二重の仕切り壁９４が配設されるからである。
【０００７】
仕切り壁を薄く成形して、ユニットケースの外形を小さく、また軽くできる。しかしながら、仕切り壁を薄くすると、ユニットケースを連結する状態で、仕切り壁の間に隙間が発生する。それは、ユニットケースの仕切り壁を構成するプラスチック製の壁は、薄く成形すると歪が発生するからである。とくに、プラスチック製の仕切り壁は、外側中央部を凹部とする形状に歪むので、これを当接するようにユニットケースを連結すると、仕切り壁の間に隙間ができる。この隙間は、電池モジュールを冷却する空気の通路となって、電池モジュールの冷却効率を悪化させる。それは、ユニットケースを通過するように空気を強制送風して、電池モジュールを冷却するからである。したがって、現実の製品においては、仕切り壁を薄くは成形できず、電池モジュールの間に多数に配設される仕切り壁が厚く、重くなってホルダーケース全体の外形を大きく、また重くする欠点がある。また、仕切り壁は、内面に補強リブを一体構造に設けて、軽くて強靭な構造にできる。ただ、内面に突出する補強リブは、仕切り壁の内側に配置される電池モジュールを冷却する空気の流れを阻害する。このため、仕切り壁に補強リブを設けると、電池モジュールの冷却を著しく悪化させる弊害が発生する。
【０００８】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、ホルダーケースをコンパクトに軽くしながら、収納する電池モジュールの個数を変更できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなる。このユニットケース３は、隣接する電池モジュール１の列間に配設される仕切り壁４の周囲に側壁５と端部壁６とを設けて片面を開口する箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けており、この保持壁７を貫通するように電池モジュール１を収納して、電池モジュール１を１列で複数段に収納している。電源装置は、複数のユニットケース３を、仕切り壁４を電池モジュール１の列間に位置させるように、列方向に連結してホルダーケース２としている。
【００１０】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなり、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２を構成している。このユニットケース３は、周囲に側壁５と端部壁６とを設けて両面を開口する枠形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。ユニットケース３は、保持壁７を貫通するように電池モジュール１を収納して、電池モジュール１を１列で複数段に収納している。電源装置は、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２としている。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、仕切り壁４と端部壁６と保持壁７を、分割ライン８が段方向となるように分割して、分割された保持壁７で電池モジュール１を段方向に挟着してユニットケース３に収納して保持することができる。
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、側壁５と端部壁６と保持壁７を、分割ライン８が列方向となるように分割して、分割された保持壁７で電池モジュール１を列方向に挟着してユニットケース３に収納して保持することができる。
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、保持壁７が、電池モジュール１を挿通する保持穴７Ａを貫通して設けており、この保持穴７Ａに電池モジュール１を挿通して電池モジュール１をユニットケース３の定位置に配置することができる。
【００１４】
本発明の請求項６の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなり、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２を構成している。さらに、ユニットケース３は、両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。中間ユニットケース３Ａは、隣接する電池モジュール１の列間に配設される仕切り壁４の周囲に両側に突出するように側壁５と端部壁６とを設けて、仕切り壁４の両面に開口される箱形として、側壁５と端部壁６で囲まれる内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０の周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。ホルダーケース２は、複数の中間ユニットケース３Ａを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、隣接する中間ユニットケース３Ａの保持壁７で電池モジュール１を保持して、隣接する中間ユニットケース３Ａの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納している。さらに、ホルダーケース２は、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの保持壁７で電池モジュール１を保持して、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納して、中間ユニットケース３Ａの開口部を端部ユニットケース３Ｂで閉塞している。
【００１５】
本発明の請求項７の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなり、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２を構成している。さらに、ユニットケース３は、両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。中間ユニットケース３Ａは、周囲に側壁５と端部壁６とを設けて、両面を開口する枠形として、側壁５と端部壁６で囲まれる内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０の周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。ホルダーケース２は、複数の中間ユニットケース３Ａを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、隣接する中間ユニットケース３Ａの保持壁７で電池モジュール１を保持して、隣接する中間ユニットケース３Ａの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納している。さらに、ホルダーケース２は、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの保持壁７で電池モジュール１を保持して、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納して、中間ユニットケース３Ａの開口部を端部ユニットケース３Ｂで閉塞している。
【００１６】
本発明の車両用の電源装置は、側壁５に電池モジュール１を冷却する空気を通過される送風穴を開口することができる。
【００１７】
本発明の車両用の電源装置は、端部壁６に、電池モジュール１の両端部を嵌着して保持する嵌着部を設けることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の車両用の電源装置は、電池モジュールの個数を簡単に変更できるので、出力を車種に最適なように調整できる特徴がある。この特徴は、同じ構造のユニットケースを連結する個数を変更して、ホルダーケースに収納する電池モジュールの数を自由に調整できるからである。とくに、本発明の電源装置は、ホルダーケースの電池モジュールの個数を、たとえば数個の単位で細かく調整できる特徴がある。それは、ホルダーケース内に段数よりも列数が多くなるように電池モジュールを収納して、ユニットケースを列方向に分割しているからである。この構造は、ユニットケースに１列・２段に電池モジュールを収納して、電池モジュールを２個単位で自由に調整できる。このため、ユニットケースの連結個数でもって、電源装置を搭載する車種に最適な出力電圧にできる。また、同じ構造のユニットケースの連結個数で電池モジュールの総数を調整するので、搭載される車種が変わって、ユニットケースの連結個数のみを変更して出力を最適値に設定できる。しかも、出力を細かく調整して、車種に理想的な出力にできる。
【００１９】
さらに、本発明の電源装置の特筆すべき特徴は、ホルダーケースの電池モジュールの数を自由に調整できる構造としながら、ホルダーケース全体をコンパクトにし、また軽くできるという、車両に搭載される電源装置として理想的な特徴を実現する。それは、本発明の電源装置が、ホルダーケースを独特の構造のユニットケースに分割するからである。従来のユニットケースを連結するタイプのホルダーケースは、電池モジュールの列間に二重の仕切り壁が配設されることから、仕切り壁が厚く、重くなる欠点があり、さらに、二重の仕切り壁の間に冷却用の空気が漏れて、電池モジュールを効率よく冷却できない欠点があった。本発明の電源装置は、ユニットケースを独特の構造として、電池モジュールの列間に一枚の仕切り壁を配設し、あるいは、電池モジュールの列間に仕切り壁を配設しない。このため、ホルダーケースの全長を短くしながら、ホルダーケースを軽くできる特徴がある。また、電池モジュールの列間に一枚の仕切り壁を配設する構造においては、この仕切り壁を厚く成形できるので、補強リブを設ける必要がなく、補強リブが電池モジュールの冷却を阻害する弊害を解消できる。
【００２０】
さらに、本発明の電源装置は、ホルダーケースを列方向に分割して複数のユニットケースとしているので、水平姿勢で車両に搭載される状態において、耐振強度を向上できる特徴がある。それは、複数のユニットケースを連結する連結ラインが、車両の最も激しい上下の振動方向と平行となるからである。この構造のホルダーケースは、車両の振動方向が連結ラインの方向となり、振動のエネルギーはユニットケースを連結ラインでスリップさせる方向に作用する。この状態で振動されるホルダーケースは、連結ラインでスリップする摩擦抵抗として振動のエネルギーを吸収できる。また、各列の電池モジュールが、各々のユニットケースに収納されるので、ひとつのホルダーケースが全ての電池モジュールの振動に耐える必要がない。このため、本発明の電源装置は、車両の上下方向の振動に対する耐振性を向上できる特徴も実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図２ないし図９に示す第１の実施例の電源装置と、図１０ないし図１３に示す第２の実施例の電源装置と、図１４と図１５に示す第３の実施例と、図１６と図１７に示す第４の実施例の電源装置は、車両に搭載されて、車両を走行させるモーターに電力を供給する。電源装置は、コントローラー（図示せず）を介して車両のモーターに接続されて、モーターに電力を供給する。また、ハイブリッドカーに搭載される電源装置は、コントローラーを介して発電機に接続されて、発電機で充電される。
【００２４】
これ等の図に示す電源装置は、ホルダーケース２に複数本の電池モジュール１を収納している。各々の電池モジュール１は、両端をホルダーケース２の外部に表出して、両端に接続するバスバー１２で直列に接続される。ただ、電池モジュールは、並列と直列に接続することもできる。複数本の電池モジュール１は、互いに平行な姿勢として、複数段で複数列に配列して、ホルダーケース２に収納される。ホルダーケース２は、段数よりも列数が多くなるように電池モジュール１を配置している。図のホルダーケース２は、２段・５列に電池モジュール１を収納している。本明細書において、電池モジュールの「段数」とは、図において上下に配設される電池モジュールの個数を、電池モジュールの「列数」とは、図において左右方向、すなわち水平方向に配設される電池モジュールの個数を意味するものとする。
【００２５】
電池モジュール１は、複数の二次電池を直列に直線状に連結している。図の電池モジュール１は、二次電池を円筒型電池のニッケル水素電池としている。ただ、電池モジュールの二次電池には、リチウムイオン二次電池等の充電できる全ての電池を使用できる。図の電池モジュール１は、３個の二次電池を直列で直線状に接続している。ただ、電池モジュールは、２個以下、あるいは４個以上の二次電池を直列に接続することもできる。
【００２６】
ホルダーケース２は、複数のユニットケース３を連結している。いいかえると、ホルダーケース２は、複数のユニットケース３に分割され、複数のユニットケース３を連結してホルダーケース２としている。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に、複数のユニットケース３に分割している。この構造の電源装置は、ユニットケース３の連結個数を変更して、ホルダーケース２に収納される電池モジュール１の個数を調整できる。出力電圧の高い電源装置は、連結するユニットケース３の数を多く、出力電圧の低い電源装置は、連結するユニットケース３の数を少なくする。電池モジュール１を直列に接続しているので、電源装置の出力電圧は、ホルダーケース２に収納している電池モジュール１の個数に比例する。このため、高電圧で大出力特性の要求される電源装置は、連結するユニットケース３の個数を多くして、出力電圧を高くする。図の電源装置は、各々のユニットケース３に、１列・２段に配列して２本の電池モジュール１を収納するので、連結するユニットケース３を１個増加して、電池モジュール１の数を２個増加できる。いいかえると、ホルダーケース２に収納される電池モジュール１の個数はユニットケース３の個数の２倍となる。
【００２７】
ただし、本発明の電源装置は、ユニットケースに収納する電池モジュールの個数を２個には特定しない。ユニットケースに、１列・３段の電池モジュールを収納する電源装置は、連結されるユニットケースの個数の３倍の電池モジュールがホルダーケースに収納される。ユニットケースは、１〜４段に電池モジュールを収納することができる。
【００２８】
各々のユニットケース３は、絶縁材のプラスチックを成形して製作される。プラスチック製のユニットケース３は、電池モジュール１を絶縁状態で保持できる。図４と図５のユニットケース３は、片面（図において右面）を開口する箱形として、上下２段に電池モジュール１を収納している。このユニットケース３は、箱の底板に相当する仕切り壁４を、隣接して配設される電池モジュール１の列の間に配設する。仕切り壁４の周囲に、側壁５と端部壁６とを設けて片面を開口する箱形としている。側壁５は仕切り壁４の両側（図において上下縁）に、端部壁６は仕切り壁４の両端に連結している。
【００２９】
さらに、ユニットケース３は、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図４のユニットケース３は、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。保持壁７は、電池モジュール１を挿通する状態で保持する保持穴７Ａを設けている。電池モジュール１は、保持壁７の保持穴７Ａに挿通される状態で、ユニットケース３に収納される。図のユニットケース３は、２枚の保持壁７で電池モジュール１の中間を保持している。図の電池モジュール１は３個の二次電池を直線状に接続しているので、このユニットケース３は、２枚の保持壁７を二次電池の連結部分に配置して、電池モジュール１を保持している。ただ、ユニットケースは、保持壁の数を２枚に特定しない。ユニットケースは、保持壁を１枚とすることも、３枚以上とすることもできる。ユニットケースの保持壁の数は、電池モジュールを構成する二次電池の数や、ホルダーケースに送風される空気の流れ等を考慮して適宜変更することができる。ユニットケースは、たとえば、電池モジュールを構成する各二次電池に対応させて保持壁を設けることができる。この構造は、複数の二次電池で構成される電池モジュールを理想的に保持できる。ただ、保持壁の数は、電池モジュールを構成する二次電池の数より多くすることも、少なくすることもできる。複数の保持壁を備えるユニットケースは、電池モジュールをバランスよく保持できるように、複数の保持壁を配置する。
【００３０】
端部壁６は、電池モジュール１の両端部を嵌着して保持する嵌着部を備える。図に示す端部壁６は、嵌着部として端子穴６Ａを開口している。電池モジュール１は、両端に出力端子１３を固定している。端子穴６Ａは、電池モジュール１の出力端子１３を案内して定位置に保持する形状としている。
【００３１】
さらに、図４と図５のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに入れて簡単に挟んで保持できるように、段方向（図において上下方向）に３分割している。３分割されるユニットケース３は、仕切り壁４と端部壁６と保持壁７を、分割ライン８が段方向となるように分割している。ユニットケース３の分割ライン８は、電池モジュール１の中心を通過する水平面に位置する。保持壁７は、円形の保持穴７Ａの中心を通過する水平の分割ライン８で上下に分割される。このユニットケース３は、分割された保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を案内し、保持壁７でもって電池モジュール１を段方向、すなわち上下方向に挟着して定位置に配置する。この状態で、電池モジュール１の出力端子１３は、端部壁６の端子穴６Ａに挟んで定位置に保持される。電池モジュール１を保持壁７と端部壁６で挟んで保持する状態で、３分割されたユニットケース３は、脱着できるようにネジ止等の構造で連結され、あるいは分割ライン８を脱着できないように接着し、あるいは超音波溶着して固定する。この構造のユニットケース３は、電池モジュール１を上下に隙間なく挟んで定位置に保持できる。
【００３２】
さらに、図６と図７のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに入れて簡単に挟んで保持できるように、列方向（図において左右方向）に２分割している。２分割されるユニットケース３は、側壁５と端部壁６と保持壁７を分割ライン８が列方向となるように分割しており、ユニットケース３の分割ライン８は、電池モジュール１の中心を通過する垂直面に位置している。保持壁７は、円形の保持穴７Ａの中心を通過する垂直の分割ライン８で左右に分割される。このユニットケース３は、分割された保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を案内し、保持壁７でもって電池モジュール１を列方向、すなわち左右方向に挟着して定位置に配置する。この状態で、電池モジュール１の出力端子１３は、端部壁６の端子穴６Ａに挟んで定位置に保持される。電池モジュール１を保持壁７と端部壁６で挟んで保持する状態で、２分割されたユニットケース３は、脱着できるようにネジ止等の構造で連結され、あるいは分割ライン８を脱着できないように接着し、あるいは超音波溶着して固定する。この構造のユニットケース３は、電池モジュール１を左右から隙間なく挟んで定位置に保持できる。
【００３３】
さらに、図８と図９のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに挿通して保持できるように、全体をプラスチックで一体的に成形している。このユニットケース３は、端部壁６と保持壁７に電池モジュール１を挿通するので、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａを、電池モジュール１を挿通して保持できる大きさとしている。このユニットケース３は、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を挿通し、保持穴７Ａで電池モジュール１を定位置に配置する。この構造のユニットケース３は、全体をプラスチックで一体的に成形して、強靭な構造にできる。
【００３４】
以上の構造のユニットケース３は、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。連結されたユニットケース３は、図において右端のユニットケース３の開口部を板状の蓋材１１で閉塞する。ユニットケース３と蓋材１１は、図５の鎖線で示すように、ユニットケース３と蓋材１１を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレート（図示せず）に固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３と蓋材１１を固定する。ベーススレートは、各々のユニットケースが上面に固定される。さらに、ユニットケースの下にベースプレートを、上に上フレームを固定して、複数のユニットケースと蓋材を固定することもできる。
【００３５】
以上のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の列間に位置するように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割している。図１０ないし図１３のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の中心を通過する垂直面となるように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割する。このホルダーケース２は、分割されたユニットケース３が、列方向の両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。
【００３６】
中間ユニットケース３Ａは、両側（図１２と図１３においては左右の両側）に開口する箱形としている。このユニットケース３は、箱形の底板に相当する仕切り壁４を、隣接して配設される電池モジュール１の列間に配置している。この仕切り壁４の周囲には、両側に突出するように、側壁５と端部壁６とを設けて、仕切り壁４の両面に開口する箱形としている。側壁５は仕切り壁４の両側（図において上下縁）に、端部壁６は仕切り壁４の両端に連結している。さらに、中間ユニットケース３Ａは、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図１２の中間ユニットケース３Ａは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。
【００３７】
保持壁７は、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。電池モジュール１は保持凹部７Ｂに嵌着されて定位置に配置される。すなわち、電池モジュール１は、保持壁７の保持凹部７Ｂに案内され、ここで保持凹部７Ｂの内面に当接する状態で、ユニットケース３に収納される。端部壁６は、電池モジュール１の両端を挟んで嵌着して保持する嵌着部を備える。図に示す端部壁６は、嵌着部として端子凹部６Ｂを開口している。電池モジュール１は、両端に出力端子１３を固定している。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の出力端子１３を両側から挟んで保持する形状としている。
【００３８】
端部ユニットケース３Ｂは、ホルダーケース２の両端部に積層される。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞すると共に、中間ユニットケース３Ａとの間に、１列・２段に電池モジュール１を挟んで保持する。この端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの両側に中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０を有する。この閉塞プレート１０は、その周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口部される箱形としている。さらに、端部ユニットケース３Ｂは、側壁５と端部壁６で囲まれる内側には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図１２の端部ユニットケース３Ｂは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。
【００３９】
端部ユニットケース３Ｂの保持壁７は、中間ユニットケース３Ａの保持壁７とで電池モジュール１を挟着する。したがって、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。この保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの保持壁７に設けている保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の外径にほぼ等しい半円形としている。半円形の保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の半分を嵌着する。ホルダーケース２の両端の列に配設される電池モジュール１は、端部ユニットケース３Ｂと中間ユニットケース３Ａの保持壁７に設けている保持凹部７Ｂに嵌着されて、定位置に配置される。
【００４０】
端部ユニットケース３Ｂの端部壁６も、電池モジュール１の両端を挟んで保持する嵌着部として、端子凹部６Ｂを設けている。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の両端に設けている出力端子１３を案内し、これを両側から挟んで保持する形状としている。
【００４１】
図に示す中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース２Ｂは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けているが、中間ユニットケースと端部ユニットケースに設ける保持壁は２枚に特定しない。中間ユニットケースと端部ユニットケースは、前述のユニットケースのように、保持壁を１枚とすることも、３枚以上とすることもできる。中間ユニットケースと端部ユニットケースに設ける保持壁の数は、たとえば、電池モジュールを構成する二次電池の数等を考慮して適宜変更することができる。さらに、互いに隣接して配置される中間ユニットケース同士、あるいは、中間ユニットケースと端部ユニットケースに設ける保持壁は、電池モジュール１を両側から挟着できるように、互いに対向する位置に設けられる。
【００４２】
以上の構造の中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図１３の鎖線で示すように、ユニットケース３を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレートに固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３を固定する。
【００４３】
ユニットケース３を連結する状態で、ユニットケース３に収納している電池モジュール１の出力端子１３にバスバー１２が連結される。バスバー１２は、これを貫通する止ネジ１６を出力端子１３のネジ孔（図示せず）にねじ込んで、出力端子１３に固定される。
【００４４】
さらに、ホルダーケース２は、内部に収納する電池モジュール１に送風して冷却する送風穴１７を開口している。図のホルダーケース２は、ユニットケース３に設けた仕切り壁４で区画された区画室１８に、１列・２段に電池モジュール１を収納する。各々の区画室１８に空気を送風して、電池モジュール１が冷却される。区画室１８に空気を送風するために、側壁５に送風穴１７を開口している。図２ないし図９のホルダーケース２は、上下の側壁５の中央部に送風穴１７を開口している。図１０ないし図１３のホルダーケース２は、上下の側壁５の連結ライン９に沿って送風穴１７を設けている。送風穴１７は、空気を下から上に、あるいは上から下に向かって送風して、電池モジュール１を冷却する。送風穴１７は、電池モジュール１を均一に冷却するために、隣接する仕切り壁４の間であってその中央部にあって、電池モジュール１の方向に細長い形状に開口される。図のホルダーケース２は、仕切り壁４の中央に沿って１列に送風穴１７を開口する。このホルダーケース２は、各々の区画室１８の中央部に１列に送風穴１７が開口される。区画室には、複数列に送風穴を開口することもできる。たとえば、流入側の送風穴は区画室の両側に遍在して開口し、排出側の送風穴を区画室の中央に開口して、上下の電池モジュールを均一な温度に冷却することもできる。
【００４５】
以上のホルダーケース２は、図１４の断面図に示すように、ホルダーケース２の上下に空気ダクト１９を設け、ファン２０で空気ダクト１９に送風し、各々の区画室１８に送風して区画室１８の電池モジュール１を冷却できる。
【００４６】
以上の実施例の電源装置は、ユニットケース３が仕切り壁４を備えており、この仕切り壁４を、隣接して配設される電池モジュール１の列の間に配設する構造としている。ただ、本発明の電源装置は、必ずしもユニットケースに仕切り壁を設ける必要はない。電池モジュールの列の間に配設される仕切り壁のないユニットケースは、複数のユニットケースを連結する状態において、ホルダーケースの全長を最も短くしながら、ホルダーケースを軽くできる特徴がある。以下、仕切り壁のないユニットケースを備える電源装置について詳述する。
【００４７】
図１５と図１６に示すホルダーケース２は、ユニットケース３に仕切り壁を設けることなく、両面を開口する枠形としている。図のユニットケース３は、周囲に側壁５と端部壁６とを設けており、側壁５と端部壁６を互いの両端で連結して、全体の形状を枠形としている。さらに、図のユニットケース３は、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図のユニットケース３は、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。保持壁７は、電池モジュール１を挿通する状態で保持する保持穴７Ａを設けている。図のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに挿通して保持できるように、全体をプラスチックで一体的に成形している。このユニットケース３は、端部壁６と保持壁７に電池モジュール１を挿通するので、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａを、電池モジュール１を挿通して保持できる大きさとしている。このユニットケース３は、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を挿通し、保持穴７Ａで電池モジュール１を定位置に配置する。この構造のユニットケース３は、全体をプラスチックで一体的に成形して、強靭な構造にできる。
【００４８】
ただ、枠形のユニットケースも、図示しないが、列方向に２分割することができる。２分割される枠形のユニットケースは、分割ラインが列方向となると共に、電池モジュールの中心軸を通過するように側壁と端部壁と保持壁とを分割する。このユニットケースは、分割された保持壁の保持穴に電池モジュールを案内し、保持壁でもって電池モジュールを列方向に挟着して定位置に配置し、分割された端部壁の端子穴に電池モジュールを案内し、端部壁でもって電池モジュールの出力端子を挟着して定位置に配置する。
【００４９】
以上のように、仕切り壁のない枠形のユニットケース３は、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。連結されたユニットケース３は、図において左右の両端のユニットケース３の開口部を板状の蓋材１１で閉塞する。ユニットケース３と蓋材１１は、図１６の鎖線で示すように、ユニットケース３と蓋材１１を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレート（図示せず）に固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３と蓋材１１を固定する。ただ、図示しないが、両端に配設されるユニットケースは、枠形の開口部を閉塞する蓋材を一体的に成形することもできる。このユニットケースは、蓋材の周囲に、側壁と端部壁を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁と平行な保持壁を設ける。
【００５０】
図１５と図１６のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の列間に位置するように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割している。図１７と図１８のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の中心を通過する垂直面となるように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割している。このホルダーケース２は、列方向の両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。
【００５１】
中間ユニットケース３Ａは、両面を開口する枠形としている。図の中間ユニットケース３Ａは、周囲に側壁５と端部壁６とを設けており、側壁５と端部壁６を互いの両端で連結して、全体の形状を枠形としている。さらに、図の中間ユニットケース３Ａは、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図のユニットケース３は、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。この保持壁７は、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。電池モジュール１は保持凹部７Ｂに嵌着されて定位置に配置される。端部壁６は、電池モジュール１の両端を挟んで嵌着して保持する嵌着部を備える。図に示す端部壁６は、嵌着部として端子凹部６Ｂを開口している。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の出力端子１３を両側から挟んで保持する形状としている。
【００５２】
端部ユニットケース３Ｂは、ホルダーケース２の両端部に積層される。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞すると共に、中間ユニットケース３Ａとの間に電池モジュール１を挟んで保持する。この端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの両側に中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０を有する。この閉塞プレート１０は、その周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口部される箱形としている。さらに、端部ユニットケース３Ｂは、側壁５と端部壁６で囲まれる内側に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図の端部ユニットケース３Ｂは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。端部ユニットケース３Ｂの保持壁７は、中間ユニットケース３Ａの保持壁７とで電池モジュール１を挟着する。したがって、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。この保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。ホルダーケース２の両端の列に配設される電池モジュール１は、端部ユニットケース３Ｂと中間ユニットケース３Ａの保持壁７に設けている保持凹部７Ｂに嵌着されて、定位置に配置される。端部ユニットケース３Ｂの端部壁６も、電池モジュール１の両端を挟んで保持する嵌着部として、端子凹部６Ｂを設けている。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の両端に設けている出力端子１３を案内し、これを両側から挟んで保持する形状としている。
【００５３】
以上の構造の中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図１８の鎖線で示すように、ユニットケース３を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレートに固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３を固定する。
【００５４】
さらに、図１５ないし図１８の電源装置は、ユニットケース３を連結する状態で、ユニットケース３に収納している電池モジュール１の出力端子１３にバスバー（図示せず）が連結される。バスバーは、これを貫通する止ネジ（図示せず）を出力端子１３のネジ孔（図示せず）にねじ込んで、出力端子１３に固定される。
【００５５】
図１５ないし図１８のホルダーケース２も、内部に収納する電池モジュール１に送風して冷却する送風穴１７を開口している。図のホルダーケース２は、内部に収納された電池モジュール１に、段方向に空気を送風して、電池モジュール１を冷却する。ホルダーケース２に段方向に空気を送風するために、側壁５に送風穴１７を開口している。図１５と図１６のホルダーケース２は、上下の側壁５の中央部に送風穴１７を開口している。図１７と図１８のホルダーケース２は、上下の側壁５の連結ライン９に沿って送風穴１７を設けている。送風穴１７は、空気を下から上に、あるいは上から下に向かって送風して、電池モジュール１を冷却する。ただ、ホルダーケースは、両側に位置する蓋材または閉塞プレートに送風穴を開口することもできる。蓋材または閉塞プレートに送風穴を開口するホルダーケースは、列方向に空気を送風して電池モジュールを冷却することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本出願人が先に出願した車両用の電源装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図３】図２に示す電源装置のホルダーケースの斜視図である。
【図４】図３に示すホルダーケースの分解斜視図である。
【図５】図２に示す電源装置の断面図である。
【図６】ユニットケースの他の一例を示す分解斜視図である。
【図７】図６に示すユニットケースを備える電源装置の断面図である。
【図８】ユニットケースの他の一例を示す分解斜視図である。
【図９】図８に示すユニットケースを備える電源装置の断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図１１】図１０に示す電源装置のホルダーケースの斜視図である。
【図１２】図１１に示すホルダーケースの分解斜視図である。
【図１３】図１０に示す電源装置の断面図である。
【図１４】図５に示す電源装置に送風する状態を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施例にかかる車両用の電源装置のホルダーケースの分解斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施例にかかる車両用の電源装置の断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施例にかかる車両用の電源装置のホルダーケースの分解斜視図である。
【図１８】本発明の第４の実施例にかかる車両用の電源装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…電池モジュール
２…ホルダーケース
３…ユニットケース ３Ａ…中間ユニットケース
３Ｂ…端部ユニットケース
４…仕切り壁
５…側壁
６…端部壁 ６Ａ…端子穴
６Ｂ…端子凹部
７…保持壁 ７Ａ…保持穴
７Ｂ…保持凹部
８…分割ライン
９…連結ライン
１０…閉塞プレート
１１…蓋材
１２…バスバー
１３…出力端子
１４…連結ロッド １４Ａ…頭部
１５…ナット
１６…止ネジ
１７…送風穴
１８…区画室
１９…空気ダクト
２０…ファン
９３…ユニットケース
９４…仕切り壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池モジュールをホルダーケースに収納している車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車や、内燃機関とモーターの両方で走行されるハイブリッドカー等の電動車両は、走行用モーターに電力を供給する電源として、多数の電池モジュールを直列に接続してホルダーケースに収納する電源装置を搭載している。
【０００３】
この種の用途に使用される電源装置は、大出力のモーターに電力を供給するために出力電圧を高くしている。このため、多数の電池モジュールを直列に接続して、これをホルダーに収納している。たとえば、現在市販されているハイブリッドカーに搭載される電源装置は、多数の電池モジュールを直列に接続して、出力電圧を数百Ｖと高くしている。この電源装置は、５〜６個の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールをホルダーケースに収納している。
【０００４】
この構造の電源装置は、搭載される車種によって要求される出力が異なる。大きくて重い車両に搭載され、かつモーター出力を大きくする車両にあっては、直列に接続する電池モジュールの個数を多くして出力電圧を高くする必要がある。また、軽くて小さい車両にあっては、直列に接続する電池モジュールの個数を少なくして、出力電圧を低く、すなわち電源装置の出力を小さくする必要がある。
【０００５】
本発明者は、ホルダーケースを複数のユニットケースに分割し、連結するユニットケースの個数を変更して、出力電圧を変化できる電源装置を開発した。（特許文献１参照）
【特許文献１】２００１−２５６９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電源装置は、図１に示すように、複数段で複数列に電池モジュールを収納するユニットケース９３を列方向に脱着できるように連結している。この電源装置は、連結するユニットケース９３の個数を調整して出力電圧を変更できる。ただ、この構造の電源装置は、閉鎖構造の箱形であるユニットケースに複数の電池モジュールを２段・２列に収納して、これを列方向に連結するので、全体の外形が大きく、また重くなる欠点がある。それは、ユニットケース９３の両面に仕切り壁９４を設けているので、ユニットケース９３を連結する状態で、２列の電池モジュールの間に二重の仕切り壁９４が配設されるからである。
【０００７】
仕切り壁を薄く成形して、ユニットケースの外形を小さく、また軽くできる。しかしながら、仕切り壁を薄くすると、ユニットケースを連結する状態で、仕切り壁の間に隙間が発生する。それは、ユニットケースの仕切り壁を構成するプラスチック製の壁は、薄く成形すると歪が発生するからである。とくに、プラスチック製の仕切り壁は、外側中央部を凹部とする形状に歪むので、これを当接するようにユニットケースを連結すると、仕切り壁の間に隙間ができる。この隙間は、電池モジュールを冷却する空気の通路となって、電池モジュールの冷却効率を悪化させる。それは、ユニットケースを通過するように空気を強制送風して、電池モジュールを冷却するからである。したがって、現実の製品においては、仕切り壁を薄くは成形できず、電池モジュールの間に多数に配設される仕切り壁が厚く、重くなってホルダーケース全体の外形を大きく、また重くする欠点がある。また、仕切り壁は、内面に補強リブを一体構造に設けて、軽くて強靭な構造にできる。ただ、内面に突出する補強リブは、仕切り壁の内側に配置される電池モジュールを冷却する空気の流れを阻害する。このため、仕切り壁に補強リブを設けると、電池モジュールの冷却を著しく悪化させる弊害が発生する。
【０００８】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、ホルダーケースをコンパクトに軽くしながら、収納する電池モジュールの個数を変更できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなる。このユニットケース３は、隣接する電池モジュール１の列間に配設される仕切り壁４の周囲に側壁５と端部壁６とを設けて片面を開口する箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けており、この保持壁７を貫通するように電池モジュール１を収納して、電池モジュール１を１列で複数段に収納している。電源装置は、複数のユニットケース３を、仕切り壁４を電池モジュール１の列間に位置させるように、列方向に連結してホルダーケース２としている。
【００１０】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなり、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２を構成している。このユニットケース３は、周囲に側壁５と端部壁６とを設けて両面を開口する枠形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。ユニットケース３は、保持壁７を貫通するように電池モジュール１を収納して、電池モジュール１を１列で複数段に収納している。電源装置は、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２としている。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、仕切り壁４と端部壁６と保持壁７を、分割ライン８が段方向となるように分割して、分割された保持壁７で電池モジュール１を段方向に挟着してユニットケース３に収納して保持することができる。
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、側壁５と端部壁６と保持壁７を、分割ライン８が列方向となるように分割して、分割された保持壁７で電池モジュール１を列方向に挟着してユニットケース３に収納して保持することができる。
【００１３】
本発明の車両用の電源装置は、保持壁７が、電池モジュール１を挿通する保持穴７Ａを貫通して設けており、この保持穴７Ａに電池モジュール１を挿通して電池モジュール１をユニットケース３の定位置に配置することができる。
【００１４】
本発明の請求項６の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなり、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２を構成している。さらに、ユニットケース３は、両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。中間ユニットケース３Ａは、隣接する電池モジュール１の列間に配設される仕切り壁４の周囲に両側に突出するように側壁５と端部壁６とを設けて、仕切り壁４の両面に開口される箱形として、側壁５と端部壁６で囲まれる内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０の周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。ホルダーケース２は、複数の中間ユニットケース３Ａを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、隣接する中間ユニットケース３Ａの保持壁７で電池モジュール１を保持して、隣接する中間ユニットケース３Ａの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納している。さらに、ホルダーケース２は、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの保持壁７で電池モジュール１を保持して、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納して、中間ユニットケース３Ａの開口部を端部ユニットケース３Ｂで閉塞している。
【００１５】
本発明の請求項７の車両用の電源装置は、複数本の電池モジュール１を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列に、段数よりも列数を多く配置してホルダーケース２に収納している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に分割された複数のユニットケース３からなり、複数のユニットケース３を列方向に連結してホルダーケース２を構成している。さらに、ユニットケース３は、両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。中間ユニットケース３Ａは、周囲に側壁５と端部壁６とを設けて、両面を開口する枠形として、側壁５と端部壁６で囲まれる内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０の周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。ホルダーケース２は、複数の中間ユニットケース３Ａを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、隣接する中間ユニットケース３Ａの保持壁７で電池モジュール１を保持して、隣接する中間ユニットケース３Ａの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納している。さらに、ホルダーケース２は、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂを、側壁５と端部壁６の端縁を互いに対向させて列方向に連結しており、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの保持壁７で電池モジュール１を保持して、中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの間に１列で複数段に電池モジュール１を収納して、中間ユニットケース３Ａの開口部を端部ユニットケース３Ｂで閉塞している。
【００１６】
本発明の車両用の電源装置は、側壁５に電池モジュール１を冷却する空気を通過される送風穴を開口することができる。
【００１７】
本発明の車両用の電源装置は、端部壁６に、電池モジュール１の両端部を嵌着して保持する嵌着部を設けることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の車両用の電源装置は、電池モジュールの個数を簡単に変更できるので、出力を車種に最適なように調整できる特徴がある。この特徴は、同じ構造のユニットケースを連結する個数を変更して、ホルダーケースに収納する電池モジュールの数を自由に調整できるからである。とくに、本発明の電源装置は、ホルダーケースの電池モジュールの個数を、たとえば数個の単位で細かく調整できる特徴がある。それは、ホルダーケース内に段数よりも列数が多くなるように電池モジュールを収納して、ユニットケースを列方向に分割しているからである。この構造は、ユニットケースに１列・２段に電池モジュールを収納して、電池モジュールを２個単位で自由に調整できる。このため、ユニットケースの連結個数でもって、電源装置を搭載する車種に最適な出力電圧にできる。また、同じ構造のユニットケースの連結個数で電池モジュールの総数を調整するので、搭載される車種が変わって、ユニットケースの連結個数のみを変更して出力を最適値に設定できる。しかも、出力を細かく調整して、車種に理想的な出力にできる。
【００１９】
さらに、本発明の電源装置の特筆すべき特徴は、ホルダーケースの電池モジュールの数を自由に調整できる構造としながら、ホルダーケース全体をコンパクトにし、また軽くできるという、車両に搭載される電源装置として理想的な特徴を実現する。それは、本発明の電源装置が、ホルダーケースを独特の構造のユニットケースに分割するからである。従来のユニットケースを連結するタイプのホルダーケースは、電池モジュールの列間に二重の仕切り壁が配設されることから、仕切り壁が厚く、重くなる欠点があり、さらに、二重の仕切り壁の間に冷却用の空気が漏れて、電池モジュールを効率よく冷却できない欠点があった。本発明の電源装置は、ユニットケースを独特の構造として、電池モジュールの列間に一枚の仕切り壁を配設し、あるいは、電池モジュールの列間に仕切り壁を配設しない。このため、ホルダーケースの全長を短くしながら、ホルダーケースを軽くできる特徴がある。また、電池モジュールの列間に一枚の仕切り壁を配設する構造においては、この仕切り壁を厚く成形できるので、補強リブを設ける必要がなく、補強リブが電池モジュールの冷却を阻害する弊害を解消できる。
【００２０】
さらに、本発明の電源装置は、ホルダーケースを列方向に分割して複数のユニットケースとしているので、水平姿勢で車両に搭載される状態において、耐振強度を向上できる特徴がある。それは、複数のユニットケースを連結する連結ラインが、車両の最も激しい上下の振動方向と平行となるからである。この構造のホルダーケースは、車両の振動方向が連結ラインの方向となり、振動のエネルギーはユニットケースを連結ラインでスリップさせる方向に作用する。この状態で振動されるホルダーケースは、連結ラインでスリップする摩擦抵抗として振動のエネルギーを吸収できる。また、各列の電池モジュールが、各々のユニットケースに収納されるので、ひとつのホルダーケースが全ての電池モジュールの振動に耐える必要がない。このため、本発明の電源装置は、車両の上下方向の振動に対する耐振性を向上できる特徴も実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図２ないし図９に示す第１の実施例の電源装置と、図１０ないし図１３に示す第２の実施例の電源装置と、図１４と図１５に示す第３の実施例と、図１６と図１７に示す第４の実施例の電源装置は、車両に搭載されて、車両を走行させるモーターに電力を供給する。電源装置は、コントローラー（図示せず）を介して車両のモーターに接続されて、モーターに電力を供給する。また、ハイブリッドカーに搭載される電源装置は、コントローラーを介して発電機に接続されて、発電機で充電される。
【００２４】
これ等の図に示す電源装置は、ホルダーケース２に複数本の電池モジュール１を収納している。各々の電池モジュール１は、両端をホルダーケース２の外部に表出して、両端に接続するバスバー１２で直列に接続される。ただ、電池モジュールは、並列と直列に接続することもできる。複数本の電池モジュール１は、互いに平行な姿勢として、複数段で複数列に配列して、ホルダーケース２に収納される。ホルダーケース２は、段数よりも列数が多くなるように電池モジュール１を配置している。図のホルダーケース２は、２段・５列に電池モジュール１を収納している。本明細書において、電池モジュールの「段数」とは、図において上下に配設される電池モジュールの個数を、電池モジュールの「列数」とは、図において左右方向、すなわち水平方向に配設される電池モジュールの個数を意味するものとする。
【００２５】
電池モジュール１は、複数の二次電池を直列に直線状に連結している。図の電池モジュール１は、二次電池を円筒型電池のニッケル水素電池としている。ただ、電池モジュールの二次電池には、リチウムイオン二次電池等の充電できる全ての電池を使用できる。図の電池モジュール１は、３個の二次電池を直列で直線状に接続している。ただ、電池モジュールは、２個以下、あるいは４個以上の二次電池を直列に接続することもできる。
【００２６】
ホルダーケース２は、複数のユニットケース３を連結している。いいかえると、ホルダーケース２は、複数のユニットケース３に分割され、複数のユニットケース３を連結してホルダーケース２としている。ホルダーケース２は、電池モジュール１の列方向に、複数のユニットケース３に分割している。この構造の電源装置は、ユニットケース３の連結個数を変更して、ホルダーケース２に収納される電池モジュール１の個数を調整できる。出力電圧の高い電源装置は、連結するユニットケース３の数を多く、出力電圧の低い電源装置は、連結するユニットケース３の数を少なくする。電池モジュール１を直列に接続しているので、電源装置の出力電圧は、ホルダーケース２に収納している電池モジュール１の個数に比例する。このため、高電圧で大出力特性の要求される電源装置は、連結するユニットケース３の個数を多くして、出力電圧を高くする。図の電源装置は、各々のユニットケース３に、１列・２段に配列して２本の電池モジュール１を収納するので、連結するユニットケース３を１個増加して、電池モジュール１の数を２個増加できる。いいかえると、ホルダーケース２に収納される電池モジュール１の個数はユニットケース３の個数の２倍となる。
【００２７】
ただし、本発明の電源装置は、ユニットケースに収納する電池モジュールの個数を２個には特定しない。ユニットケースに、１列・３段の電池モジュールを収納する電源装置は、連結されるユニットケースの個数の３倍の電池モジュールがホルダーケースに収納される。ユニットケースは、１〜４段に電池モジュールを収納することができる。
【００２８】
各々のユニットケース３は、絶縁材のプラスチックを成形して製作される。プラスチック製のユニットケース３は、電池モジュール１を絶縁状態で保持できる。図４と図５のユニットケース３は、片面（図において右面）を開口する箱形として、上下２段に電池モジュール１を収納している。このユニットケース３は、箱の底板に相当する仕切り壁４を、隣接して配設される電池モジュール１の列の間に配設する。仕切り壁４の周囲に、側壁５と端部壁６とを設けて片面を開口する箱形としている。側壁５は仕切り壁４の両側（図において上下縁）に、端部壁６は仕切り壁４の両端に連結している。
【００２９】
さらに、ユニットケース３は、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図４のユニットケース３は、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。保持壁７は、電池モジュール１を挿通する状態で保持する保持穴７Ａを設けている。電池モジュール１は、保持壁７の保持穴７Ａに挿通される状態で、ユニットケース３に収納される。図のユニットケース３は、２枚の保持壁７で電池モジュール１の中間を保持している。図の電池モジュール１は３個の二次電池を直線状に接続しているので、このユニットケース３は、２枚の保持壁７を二次電池の連結部分に配置して、電池モジュール１を保持している。ただ、ユニットケースは、保持壁の数を２枚に特定しない。ユニットケースは、保持壁を１枚とすることも、３枚以上とすることもできる。ユニットケースの保持壁の数は、電池モジュールを構成する二次電池の数や、ホルダーケースに送風される空気の流れ等を考慮して適宜変更することができる。ユニットケースは、たとえば、電池モジュールを構成する各二次電池に対応させて保持壁を設けることができる。この構造は、複数の二次電池で構成される電池モジュールを理想的に保持できる。ただ、保持壁の数は、電池モジュールを構成する二次電池の数より多くすることも、少なくすることもできる。複数の保持壁を備えるユニットケースは、電池モジュールをバランスよく保持できるように、複数の保持壁を配置する。
【００３０】
端部壁６は、電池モジュール１の両端部を嵌着して保持する嵌着部を備える。図に示す端部壁６は、嵌着部として端子穴６Ａを開口している。電池モジュール１は、両端に出力端子１３を固定している。端子穴６Ａは、電池モジュール１の出力端子１３を案内して定位置に保持する形状としている。
【００３１】
さらに、図４と図５のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに入れて簡単に挟んで保持できるように、段方向（図において上下方向）に３分割している。３分割されるユニットケース３は、仕切り壁４と端部壁６と保持壁７を、分割ライン８が段方向となるように分割している。ユニットケース３の分割ライン８は、電池モジュール１の中心を通過する水平面に位置する。保持壁７は、円形の保持穴７Ａの中心を通過する水平の分割ライン８で上下に分割される。このユニットケース３は、分割された保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を案内し、保持壁７でもって電池モジュール１を段方向、すなわち上下方向に挟着して定位置に配置する。この状態で、電池モジュール１の出力端子１３は、端部壁６の端子穴６Ａに挟んで定位置に保持される。電池モジュール１を保持壁７と端部壁６で挟んで保持する状態で、３分割されたユニットケース３は、脱着できるようにネジ止等の構造で連結され、あるいは分割ライン８を脱着できないように接着し、あるいは超音波溶着して固定する。この構造のユニットケース３は、電池モジュール１を上下に隙間なく挟んで定位置に保持できる。
【００３２】
さらに、図６と図７のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに入れて簡単に挟んで保持できるように、列方向（図において左右方向）に２分割している。２分割されるユニットケース３は、側壁５と端部壁６と保持壁７を分割ライン８が列方向となるように分割しており、ユニットケース３の分割ライン８は、電池モジュール１の中心を通過する垂直面に位置している。保持壁７は、円形の保持穴７Ａの中心を通過する垂直の分割ライン８で左右に分割される。このユニットケース３は、分割された保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を案内し、保持壁７でもって電池モジュール１を列方向、すなわち左右方向に挟着して定位置に配置する。この状態で、電池モジュール１の出力端子１３は、端部壁６の端子穴６Ａに挟んで定位置に保持される。電池モジュール１を保持壁７と端部壁６で挟んで保持する状態で、２分割されたユニットケース３は、脱着できるようにネジ止等の構造で連結され、あるいは分割ライン８を脱着できないように接着し、あるいは超音波溶着して固定する。この構造のユニットケース３は、電池モジュール１を左右から隙間なく挟んで定位置に保持できる。
【００３３】
さらに、図８と図９のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに挿通して保持できるように、全体をプラスチックで一体的に成形している。このユニットケース３は、端部壁６と保持壁７に電池モジュール１を挿通するので、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａを、電池モジュール１を挿通して保持できる大きさとしている。このユニットケース３は、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を挿通し、保持穴７Ａで電池モジュール１を定位置に配置する。この構造のユニットケース３は、全体をプラスチックで一体的に成形して、強靭な構造にできる。
【００３４】
以上の構造のユニットケース３は、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。連結されたユニットケース３は、図において右端のユニットケース３の開口部を板状の蓋材１１で閉塞する。ユニットケース３と蓋材１１は、図５の鎖線で示すように、ユニットケース３と蓋材１１を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレート（図示せず）に固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３と蓋材１１を固定する。ベーススレートは、各々のユニットケースが上面に固定される。さらに、ユニットケースの下にベースプレートを、上に上フレームを固定して、複数のユニットケースと蓋材を固定することもできる。
【００３５】
以上のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の列間に位置するように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割している。図１０ないし図１３のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の中心を通過する垂直面となるように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割する。このホルダーケース２は、分割されたユニットケース３が、列方向の両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。
【００３６】
中間ユニットケース３Ａは、両側（図１２と図１３においては左右の両側）に開口する箱形としている。このユニットケース３は、箱形の底板に相当する仕切り壁４を、隣接して配設される電池モジュール１の列間に配置している。この仕切り壁４の周囲には、両側に突出するように、側壁５と端部壁６とを設けて、仕切り壁４の両面に開口する箱形としている。側壁５は仕切り壁４の両側（図において上下縁）に、端部壁６は仕切り壁４の両端に連結している。さらに、中間ユニットケース３Ａは、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図１２の中間ユニットケース３Ａは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。
【００３７】
保持壁７は、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。電池モジュール１は保持凹部７Ｂに嵌着されて定位置に配置される。すなわち、電池モジュール１は、保持壁７の保持凹部７Ｂに案内され、ここで保持凹部７Ｂの内面に当接する状態で、ユニットケース３に収納される。端部壁６は、電池モジュール１の両端を挟んで嵌着して保持する嵌着部を備える。図に示す端部壁６は、嵌着部として端子凹部６Ｂを開口している。電池モジュール１は、両端に出力端子１３を固定している。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の出力端子１３を両側から挟んで保持する形状としている。
【００３８】
端部ユニットケース３Ｂは、ホルダーケース２の両端部に積層される。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞すると共に、中間ユニットケース３Ａとの間に、１列・２段に電池モジュール１を挟んで保持する。この端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの両側に中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０を有する。この閉塞プレート１０は、その周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口部される箱形としている。さらに、端部ユニットケース３Ｂは、側壁５と端部壁６で囲まれる内側には、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図１２の端部ユニットケース３Ｂは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。
【００３９】
端部ユニットケース３Ｂの保持壁７は、中間ユニットケース３Ａの保持壁７とで電池モジュール１を挟着する。したがって、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。この保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂの保持壁７に設けている保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の外径にほぼ等しい半円形としている。半円形の保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の半分を嵌着する。ホルダーケース２の両端の列に配設される電池モジュール１は、端部ユニットケース３Ｂと中間ユニットケース３Ａの保持壁７に設けている保持凹部７Ｂに嵌着されて、定位置に配置される。
【００４０】
端部ユニットケース３Ｂの端部壁６も、電池モジュール１の両端を挟んで保持する嵌着部として、端子凹部６Ｂを設けている。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の両端に設けている出力端子１３を案内し、これを両側から挟んで保持する形状としている。
【００４１】
図に示す中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース２Ｂは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けているが、中間ユニットケースと端部ユニットケースに設ける保持壁は２枚に特定しない。中間ユニットケースと端部ユニットケースは、前述のユニットケースのように、保持壁を１枚とすることも、３枚以上とすることもできる。中間ユニットケースと端部ユニットケースに設ける保持壁の数は、たとえば、電池モジュールを構成する二次電池の数等を考慮して適宜変更することができる。さらに、互いに隣接して配置される中間ユニットケース同士、あるいは、中間ユニットケースと端部ユニットケースに設ける保持壁は、電池モジュール１を両側から挟着できるように、互いに対向する位置に設けられる。
【００４２】
以上の構造の中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図１３の鎖線で示すように、ユニットケース３を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレートに固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３を固定する。
【００４３】
ユニットケース３を連結する状態で、ユニットケース３に収納している電池モジュール１の出力端子１３にバスバー１２が連結される。バスバー１２は、これを貫通する止ネジ１６を出力端子１３のネジ孔（図示せず）にねじ込んで、出力端子１３に固定される。
【００４４】
さらに、ホルダーケース２は、内部に収納する電池モジュール１に送風して冷却する送風穴１７を開口している。図のホルダーケース２は、ユニットケース３に設けた仕切り壁４で区画された区画室１８に、１列・２段に電池モジュール１を収納する。各々の区画室１８に空気を送風して、電池モジュール１が冷却される。区画室１８に空気を送風するために、側壁５に送風穴１７を開口している。図２ないし図９のホルダーケース２は、上下の側壁５の中央部に送風穴１７を開口している。図１０ないし図１３のホルダーケース２は、上下の側壁５の連結ライン９に沿って送風穴１７を設けている。送風穴１７は、空気を下から上に、あるいは上から下に向かって送風して、電池モジュール１を冷却する。送風穴１７は、電池モジュール１を均一に冷却するために、隣接する仕切り壁４の間であってその中央部にあって、電池モジュール１の方向に細長い形状に開口される。図のホルダーケース２は、仕切り壁４の中央に沿って１列に送風穴１７を開口する。このホルダーケース２は、各々の区画室１８の中央部に１列に送風穴１７が開口される。区画室には、複数列に送風穴を開口することもできる。たとえば、流入側の送風穴は区画室の両側に遍在して開口し、排出側の送風穴を区画室の中央に開口して、上下の電池モジュールを均一な温度に冷却することもできる。
【００４５】
以上のホルダーケース２は、図１４の断面図に示すように、ホルダーケース２の上下に空気ダクト１９を設け、ファン２０で空気ダクト１９に送風し、各々の区画室１８に送風して区画室１８の電池モジュール１を冷却できる。
【００４６】
以上の実施例の電源装置は、ユニットケース３が仕切り壁４を備えており、この仕切り壁４を、隣接して配設される電池モジュール１の列の間に配設する構造としている。ただ、本発明の電源装置は、必ずしもユニットケースに仕切り壁を設ける必要はない。電池モジュールの列の間に配設される仕切り壁のないユニットケースは、複数のユニットケースを連結する状態において、ホルダーケースの全長を最も短くしながら、ホルダーケースを軽くできる特徴がある。以下、仕切り壁のないユニットケースを備える電源装置について詳述する。
【００４７】
図１５と図１６に示すホルダーケース２は、ユニットケース３に仕切り壁を設けることなく、両面を開口する枠形としている。図のユニットケース３は、周囲に側壁５と端部壁６とを設けており、側壁５と端部壁６を互いの両端で連結して、全体の形状を枠形としている。さらに、図のユニットケース３は、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図のユニットケース３は、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。保持壁７は、電池モジュール１を挿通する状態で保持する保持穴７Ａを設けている。図のユニットケース３は、電池モジュール１を保持穴７Ａに挿通して保持できるように、全体をプラスチックで一体的に成形している。このユニットケース３は、端部壁６と保持壁７に電池モジュール１を挿通するので、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａを、電池モジュール１を挿通して保持できる大きさとしている。このユニットケース３は、端部壁６の端子穴６Ａと保持壁７の保持穴７Ａに電池モジュール１を挿通し、保持穴７Ａで電池モジュール１を定位置に配置する。この構造のユニットケース３は、全体をプラスチックで一体的に成形して、強靭な構造にできる。
【００４８】
ただ、枠形のユニットケースも、図示しないが、列方向に２分割することができる。２分割される枠形のユニットケースは、分割ラインが列方向となると共に、電池モジュールの中心軸を通過するように側壁と端部壁と保持壁とを分割する。このユニットケースは、分割された保持壁の保持穴に電池モジュールを案内し、保持壁でもって電池モジュールを列方向に挟着して定位置に配置し、分割された端部壁の端子穴に電池モジュールを案内し、端部壁でもって電池モジュールの出力端子を挟着して定位置に配置する。
【００４９】
以上のように、仕切り壁のない枠形のユニットケース３は、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。連結されたユニットケース３は、図において左右の両端のユニットケース３の開口部を板状の蓋材１１で閉塞する。ユニットケース３と蓋材１１は、図１６の鎖線で示すように、ユニットケース３と蓋材１１を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレート（図示せず）に固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３と蓋材１１を固定する。ただ、図示しないが、両端に配設されるユニットケースは、枠形の開口部を閉塞する蓋材を一体的に成形することもできる。このユニットケースは、蓋材の周囲に、側壁と端部壁を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁と平行な保持壁を設ける。
【００５０】
図１５と図１６のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の列間に位置するように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割している。図１７と図１８のホルダーケース２は、複数のユニットケース３の連結ライン９が電池モジュール１の中心を通過する垂直面となるように、ホルダーケース２を複数のユニットケース３に分割している。このホルダーケース２は、列方向の両端部に連結される端部ユニットケース３Ｂと、中間に連結される複数の中間ユニットケース３Ａとからなる。
【００５１】
中間ユニットケース３Ａは、両面を開口する枠形としている。図の中間ユニットケース３Ａは、周囲に側壁５と端部壁６とを設けており、側壁５と端部壁６を互いの両端で連結して、全体の形状を枠形としている。さらに、図の中間ユニットケース３Ａは、側壁５と端部壁６で囲まれる内部に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図のユニットケース３は、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。この保持壁７は、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。電池モジュール１は保持凹部７Ｂに嵌着されて定位置に配置される。端部壁６は、電池モジュール１の両端を挟んで嵌着して保持する嵌着部を備える。図に示す端部壁６は、嵌着部として端子凹部６Ｂを開口している。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の出力端子１３を両側から挟んで保持する形状としている。
【００５２】
端部ユニットケース３Ｂは、ホルダーケース２の両端部に積層される。端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞すると共に、中間ユニットケース３Ａとの間に電池モジュール１を挟んで保持する。この端部ユニットケース３Ｂは、中間ユニットケース３Ａの両側に中間ユニットケース３Ａの開口部を閉塞する閉塞プレート１０を有する。この閉塞プレート１０は、その周囲に、側壁５と端部壁６を設けて、片面に開口部される箱形としている。さらに、端部ユニットケース３Ｂは、側壁５と端部壁６で囲まれる内側に、端部壁６と平行な保持壁７を設けている。図の端部ユニットケース３Ｂは、両端の端部壁６の間に２枚の保持壁７を設けている。端部ユニットケース３Ｂの保持壁７は、中間ユニットケース３Ａの保持壁７とで電池モジュール１を挟着する。したがって、電池モジュール１を案内する保持凹部７Ｂを設けている。この保持凹部７Ｂは、電池モジュール１の表面に沿う形状としている。ホルダーケース２の両端の列に配設される電池モジュール１は、端部ユニットケース３Ｂと中間ユニットケース３Ａの保持壁７に設けている保持凹部７Ｂに嵌着されて、定位置に配置される。端部ユニットケース３Ｂの端部壁６も、電池モジュール１の両端を挟んで保持する嵌着部として、端子凹部６Ｂを設けている。端子凹部６Ｂは、電池モジュール１の両端に設けている出力端子１３を案内し、これを両側から挟んで保持する形状としている。
【００５３】
以上の構造の中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図に示すように、列方向に連結されてホルダーケース２となる。中間ユニットケース３Ａと端部ユニットケース３Ｂは、図１８の鎖線で示すように、ユニットケース３を列方向に貫通する連結ロッド１４で連結され、あるいは、ベースプレートに固定して連結される。連結ロッド１４は、先端にねじ込まれるナット１５と頭部１４Ａとで挟着して、複数のユニットケース３を固定する。
【００５４】
さらに、図１５ないし図１８の電源装置は、ユニットケース３を連結する状態で、ユニットケース３に収納している電池モジュール１の出力端子１３にバスバー（図示せず）が連結される。バスバーは、これを貫通する止ネジ（図示せず）を出力端子１３のネジ孔（図示せず）にねじ込んで、出力端子１３に固定される。
【００５５】
図１５ないし図１８のホルダーケース２も、内部に収納する電池モジュール１に送風して冷却する送風穴１７を開口している。図のホルダーケース２は、内部に収納された電池モジュール１に、段方向に空気を送風して、電池モジュール１を冷却する。ホルダーケース２に段方向に空気を送風するために、側壁５に送風穴１７を開口している。図１５と図１６のホルダーケース２は、上下の側壁５の中央部に送風穴１７を開口している。図１７と図１８のホルダーケース２は、上下の側壁５の連結ライン９に沿って送風穴１７を設けている。送風穴１７は、空気を下から上に、あるいは上から下に向かって送風して、電池モジュール１を冷却する。ただ、ホルダーケースは、両側に位置する蓋材または閉塞プレートに送風穴を開口することもできる。蓋材または閉塞プレートに送風穴を開口するホルダーケースは、列方向に空気を送風して電池モジュールを冷却することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本出願人が先に出願した車両用の電源装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図３】図２に示す電源装置のホルダーケースの斜視図である。
【図４】図３に示すホルダーケースの分解斜視図である。
【図５】図２に示す電源装置の断面図である。
【図６】ユニットケースの他の一例を示す分解斜視図である。
【図７】図６に示すユニットケースを備える電源装置の断面図である。
【図８】ユニットケースの他の一例を示す分解斜視図である。
【図９】図８に示すユニットケースを備える電源装置の断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図１１】図１０に示す電源装置のホルダーケースの斜視図である。
【図１２】図１１に示すホルダーケースの分解斜視図である。
【図１３】図１０に示す電源装置の断面図である。
【図１４】図５に示す電源装置に送風する状態を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施例にかかる車両用の電源装置のホルダーケースの分解斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施例にかかる車両用の電源装置の断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施例にかかる車両用の電源装置のホルダーケースの分解斜視図である。
【図１８】本発明の第４の実施例にかかる車両用の電源装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…電池モジュール
２…ホルダーケース
３…ユニットケース ３Ａ…中間ユニットケース
３Ｂ…端部ユニットケース
４…仕切り壁
５…側壁
６…端部壁 ６Ａ…端子穴
６Ｂ…端子凹部
７…保持壁 ７Ａ…保持穴
７Ｂ…保持凹部
８…分割ライン
９…連結ライン
１０…閉塞プレート
１１…蓋材
１２…バスバー
１３…出力端子
１４…連結ロッド １４Ａ…頭部
１５…ナット
１６…止ネジ
１７…送風穴
１８…区画室
１９…空気ダクト
２０…ファン
９３…ユニットケース
９４…仕切り壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、このユニットケース(3)は、隣接する電池モジュール(1)の列間に配設される仕切り壁(4)の周囲に側壁(5)と端部壁(6)とを設けて片面を開口する箱形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、この保持壁(7)を貫通するように電池モジュール(1)を収納して、電池モジュール(1)を１列で複数段に収納しており、
複数のユニットケース(3)が、仕切り壁(4)を電池モジュール(1)の列間に位置させるように列方向に連結されてホルダーケース(2)としてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)を構成しており、このユニットケース(3)は、周囲に側壁(5)と端部壁(6)とを設けて両面を開口する枠形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、この保持壁(7)を貫通するように電池モジュール(1)を収納して、電池モジュール(1)を１列で複数段に収納しており、
複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)としてなる車両用の電源装置。
【請求項３】
仕切り壁(4)と端部壁(6)と保持壁(7)を、分割ライン(8)が段方向となるように分割しており、分割された保持壁(7)で電池モジュール(1)を段方向に挟着してユニットケース(3)に収納して保持する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
側壁(5)と端部壁(6)と保持壁(7)を、分割ライン(8)が列方向となるように分割しており、分割された保持壁(7)で電池モジュール(1)を列方向に挟着してユニットケース(3)に収納して保持する請求項１または２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
保持壁(7)が、電池モジュール(1)を挿通する保持穴(7A)を貫通して設けており、この保持穴(7A)に電池モジュール(1)を挿通して電池モジュール(1)をユニットケース(3)の定位置に配置している請求項１または２に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)を構成しており、さらにユニットケース(3)は、両端部に連結される端部ユニットケース(3B)と、中間に連結される複数の中間ユニットケース(3A)とからなり、
中間ユニットケース(3A)は、隣接する電池モジュール(1)の列間に配設される仕切り壁(4)の周囲に両側に突出するように側壁(5)と端部壁(6)とを設けて、仕切り壁(4)の両面に開口される箱形として、側壁(5)と端部壁(6)で囲まれる内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
端部ユニットケース(3B)は、中間ユニットケース(3A)の開口部を閉塞する閉塞プレート(10)の周囲に、側壁(5)と端部壁(6)を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
複数の中間ユニットケース(3A)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、隣接する中間ユニットケース(3A)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、隣接する中間ユニットケース(3A)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納しており、
さらに、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納して、中間ユニットケース(3A)の開口部を端部ユニットケース(3B)で閉塞してなる車両用の電源装置。
【請求項７】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)を構成しており、このユニットケース(3)は、両端部に連結される端部ユニットケース(3B)と、中間に連結される複数の中間ユニットケース(3A)とからなり、
中間ユニットケース(3A)は、周囲に側壁(5)と端部壁(6)とを設けて、両面を開口する枠形として、側壁(5)と端部壁(6)で囲まれる内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
端部ユニットケース(3B)は、中間ユニットケース(3A)の開口部を閉塞する閉塞プレート(10)の周囲に、側壁(5)と端部壁(6)を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
複数の中間ユニットケース(3A)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、隣接する中間ユニットケース(3A)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、隣接する中間ユニットケース(3A)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納しており、
さらに、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納して、中間ユニットケース(3A)の開口部を端部ユニットケース(3B)で閉塞してなる車両用の電源装置。
【請求項８】
側壁(5)に電池モジュール(1)を冷却する空気を通過させる送風穴(17)を開口している請求項１ないし７のいずれかに記載される車両用の電源装置。
【請求項９】
端部壁(6)が電池モジュール(1)の両端部を嵌着して保持する嵌着部を有する請求項１ないし７いずれかに記載される車両用の電源装置。
【請求項１】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、このユニットケース(3)は、隣接する電池モジュール(1)の列間に配設される仕切り壁(4)の周囲に側壁(5)と端部壁(6)とを設けて片面を開口する箱形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、この保持壁(7)を貫通するように電池モジュール(1)を収納して、電池モジュール(1)を１列で複数段に収納しており、
複数のユニットケース(3)が、仕切り壁(4)を電池モジュール(1)の列間に位置させるように列方向に連結されてホルダーケース(2)としてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)を構成しており、このユニットケース(3)は、周囲に側壁(5)と端部壁(6)とを設けて両面を開口する枠形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、この保持壁(7)を貫通するように電池モジュール(1)を収納して、電池モジュール(1)を１列で複数段に収納しており、
複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)としてなる車両用の電源装置。
【請求項３】
仕切り壁(4)と端部壁(6)と保持壁(7)を、分割ライン(8)が段方向となるように分割しており、分割された保持壁(7)で電池モジュール(1)を段方向に挟着してユニットケース(3)に収納して保持する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
側壁(5)と端部壁(6)と保持壁(7)を、分割ライン(8)が列方向となるように分割しており、分割された保持壁(7)で電池モジュール(1)を列方向に挟着してユニットケース(3)に収納して保持する請求項１または２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
保持壁(7)が、電池モジュール(1)を挿通する保持穴(7A)を貫通して設けており、この保持穴(7A)に電池モジュール(1)を挿通して電池モジュール(1)をユニットケース(3)の定位置に配置している請求項１または２に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)を構成しており、さらにユニットケース(3)は、両端部に連結される端部ユニットケース(3B)と、中間に連結される複数の中間ユニットケース(3A)とからなり、
中間ユニットケース(3A)は、隣接する電池モジュール(1)の列間に配設される仕切り壁(4)の周囲に両側に突出するように側壁(5)と端部壁(6)とを設けて、仕切り壁(4)の両面に開口される箱形として、側壁(5)と端部壁(6)で囲まれる内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
端部ユニットケース(3B)は、中間ユニットケース(3A)の開口部を閉塞する閉塞プレート(10)の周囲に、側壁(5)と端部壁(6)を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
複数の中間ユニットケース(3A)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、隣接する中間ユニットケース(3A)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、隣接する中間ユニットケース(3A)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納しており、
さらに、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納して、中間ユニットケース(3A)の開口部を端部ユニットケース(3B)で閉塞してなる車両用の電源装置。
【請求項７】
複数本の電池モジュール(1)を互いに平行な姿勢で、複数段で複数列にホルダーケース(2)に収納すると共に、段数よりも列数を多く配置してなる車両用の電源装置であって、
ホルダーケース(2)が、電池モジュール(1)の列方向に分割された複数のユニットケース(3)からなり、複数のユニットケース(3)が列方向に連結されてホルダーケース(2)を構成しており、このユニットケース(3)は、両端部に連結される端部ユニットケース(3B)と、中間に連結される複数の中間ユニットケース(3A)とからなり、
中間ユニットケース(3A)は、周囲に側壁(5)と端部壁(6)とを設けて、両面を開口する枠形として、側壁(5)と端部壁(6)で囲まれる内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
端部ユニットケース(3B)は、中間ユニットケース(3A)の開口部を閉塞する閉塞プレート(10)の周囲に、側壁(5)と端部壁(6)を設けて、片面に開口される箱形として、内部には、端部壁(6)と平行な保持壁(7)を設けており、
複数の中間ユニットケース(3A)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、隣接する中間ユニットケース(3A)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、隣接する中間ユニットケース(3A)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納しており、
さらに、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が、側壁(5)と端部壁(6)の端縁を互いに対向させて列方向に連結されると共に、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)が保持壁(7)で電池モジュール(1)を保持して、中間ユニットケース(3A)と端部ユニットケース(3B)の間に１列で複数段に電池モジュール(1)を収納して、中間ユニットケース(3A)の開口部を端部ユニットケース(3B)で閉塞してなる車両用の電源装置。
【請求項８】
側壁(5)に電池モジュール(1)を冷却する空気を通過させる送風穴(17)を開口している請求項１ないし７のいずれかに記載される車両用の電源装置。
【請求項９】
端部壁(6)が電池モジュール(1)の両端部を嵌着して保持する嵌着部を有する請求項１ないし７いずれかに記載される車両用の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２７３１８１（Ｐ２００７−２７３１８１Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９５６０２（Ｐ２００６−９５６０２）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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