車両用電源装置
【課題】
発熱を伴う複数のエネルギー蓄積ユニットを含み、経済的且つ安定的に動作する車両用電源装置を提供する。
【解決手段】
車両用電源装置（１０）は、発熱を伴う複数のウルトラキャパシタ等のエネルギー蓄積ユニット（２０）を収容する熱伝導性材料製のトレイ（３４）を備えている。このトレイ（３４）は、各々少なくとも１個のエネルギー蓄積ユニット（２０）を収容する少なくとも１個のリセプタクル又はハウジング（４４）を備え、熱伝導性接着剤又は熱伝導性樹脂製の熱伝導性層（５４）が、エネルギー蓄積ユニット（２０）及び関連するリセプタクル（４４）間に介挿され、エネルギー蓄積ユニット（２０）から発生する熱を伝導して放熱するようになっている。
発熱を伴う複数のエネルギー蓄積ユニットを含み、経済的且つ安定的に動作する車両用電源装置を提供する。
【解決手段】
車両用電源装置（１０）は、発熱を伴う複数のウルトラキャパシタ等のエネルギー蓄積ユニット（２０）を収容する熱伝導性材料製のトレイ（３４）を備えている。このトレイ（３４）は、各々少なくとも１個のエネルギー蓄積ユニット（２０）を収容する少なくとも１個のリセプタクル又はハウジング（４４）を備え、熱伝導性接着剤又は熱伝導性樹脂製の熱伝導性層（５４）が、エネルギー蓄積ユニット（２０）及び関連するリセプタクル（４４）間に介挿され、エネルギー蓄積ユニット（２０）から発生する熱を伝導して放熱するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、特に、少なくとも１個の電気エネルギー蓄積ユニットを受ける少なくとも１個のリセプタクルを有するトレイを備え、かつ発熱を伴う大容量の少なくとも１個の電気エネルギー蓄積ユニットを少なくとも１個備える車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用電源装置（以下、単に電源装置という）としては、極めて多くのものが知られている。
【０００３】
この電源装置は、例えば電動及び／又はハイブリッドタイプの車両の電動機への電源供給に使用される。ここで、ハイブリッドタイプの車両は、電動機及び従来の熱エンジンを併合し、運動エネルギーを回収して、車両バッテリを再充電し、搭載ネットワークに電力を供給するものである。この機能は、一般に電力回収制動と呼ばれ、例えば金属水素化物バッテリが使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の如き従来の電源装置には、次に述べるような、多くの解決するべき課題を有する。
【０００５】
即ち、エネルギー蓄積ユニットは、多数回の充電放電を繰り返す。例えば、モータの始動時には、大きな放電が行われる。また、例えば電力回収制動期間中に、蓄積ユニットには極めて高い充電が行われる。
【０００６】
放電動作時に、電流が開放されるか、又は充電動作時に充電されると、超大容量の蓄積ユニットは、従来のバッテリよりも大きく発熱する。この発熱量は、充放電中に循環する電流の大きさに比例する。
【０００７】
更に、この充放電サイクルは、極めて早いペースで継続され、特に、車両が市内を走行時であって、ドライバが車両を高い頻度で停止及び再始動されるときに顕著である。
【０００８】
しかし、蓄積ユニットが効率的に電流を蓄積するためには、蓄積ユニットを最高動作温度以下に維持する必要がある。
【０００９】
充放電サイクルを迅速に反復すると、蓄積ユニットの温度は、最高動作温度を超えて、極めて急速に上昇する。蓄積ユニットは、閉鎖状態のトレイに収容されているので、その温度上昇はきわめて速くなる。
【００１０】
さらに、各蓄積ユニットの寿命は、ユニットが晒される温度変化に依存する。従って、各蓄積ユニットの配置により、１つの蓄積ユニットが、他の蓄積ユニットよりも激しい温度変化に晒されることはよくある。従って、この１つの蓄積ユニットの使用寿命は、他の蓄積ユニットよりも短くなる。
【００１１】
１個の蓄積ユニットに欠陥があると、他の蓄積ユニットがまだ使用可能であっても、全ての蓄積ユニットを一度に交換するのが最も簡単である。そのため、不必要な経費を生じることとなる。
【００１２】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、本発明の主な目的は、上記の欠点を解消又は軽減し、使用寿命が長く、運転コストが低い電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明の電源装置は、次の如き特徴的な構成を採用している。
本発明の電源装置は、先ずトレイを熱伝導性材料で形成して、蓄積ユニットが放出する熱を、リセプタクルの壁の内面から外面へ伝導させ、次に、トレイを、それぞれが少なくとも１個の蓄積ユニットを収容し、かつ熱伝導性の材料で形成された複数のリセプタクルに分割し、かつ熱伝導性の接着剤又は熱伝導性の樹脂で形成された伝導層を、蓄積ユニット及び関連するリセプタクルの壁の内面間に遊びなく設け、蓄積ユニットの発熱が、リセプタクルの壁の内面へ直接伝導されるようになっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の電源装置の他の特徴として、次の何れか、又は組み合わせを備えている。
−上述した熱伝導性の接着剤又は樹脂は電気的に絶縁性である。
−熱伝導性樹脂は、蓄積ユニット及びリセプタクルの壁の間に注入される。
−熱伝導性樹脂は、注入後に硬化されて、蓄積ユニットをリセプタクル内に固定する。
−硬化された熱伝導性樹脂は、弾性変形可能である。
−硬化された熱伝導性樹脂は可撓性を有する。
−硬化された熱伝導性樹脂は接着性を有する。
−リセプタクルは隔壁である。
−各リセプタクルは、その外面がトレイの外面を形成するように、個別の壁を有する。
−リセプタクルの外面は、非平坦である。
−リセプタクルはブラインドであり、電気エネルギー蓄積ユニットが、ブラインドリセプタクルのベースに熱伝導性の接着剤により固定されている。
−この接着剤は、電気的に絶縁性である。
−リセプタクルは垂直を向き、かつ熱伝導性樹脂は、リセプタクルに沿って垂直高さの８０％未満まで延びている。
−リセプタクルは、長手方向又は横向きであり、かつ熱伝導性樹脂は、リセプタクルに沿って垂直高さの８０％未満まで延びている。
−熱伝導性樹脂は、リセプタクル全体の垂直高さの５０％まで延びている。
−熱伝導性樹脂又は接着剤の厚さは、２ｍｍ以下である。
−熱伝導性樹脂又は接着剤の厚さは、全体的に１ｍｍである。
−リセプタクルは、細長い形状の共通リセプタクル内に隣接して、１対の電気エネルギー蓄積ユニットを受けるリセプタクルである。
−共通のリセプタクルは、全体的に「８」字状である。
−各リセプタクルは、全体的に「８」字の半分の形状である。
−リセプタクルは、横向き及び／又は長手向きであり、かつエネルギー蓄積ユニット及びトレイのキャップをなすカバーにより閉鎖したトレイに属している。
−トレイは金属製である。
【発明の効果】
【００１５】
上述の如き特徴的な構成を採用する本発明の電源装置によると、次の如き効果が奏せられる。先ず、トレイ内に収容される複数のエネルギー蓄積ユニットの温度を均一にすると共に、良好な放熱が行われる。
【００１６】
熱伝導性樹脂又は熱伝導性接着剤は、同時に温度変化を伴うことなく、状態変化（固体−液体）を生じるパラフィンの如き熱規制材料とは異なり、状態変化を生じない。
【００１７】
一般に熱規制材料であるパラフィンは、熱を蓄積し、かつ僅かに変化する温度以上に過熱するのを抑えるために使用される。
【００１８】
本発明で使用される熱伝導性樹脂、又は接着剤、及び熱伝導性トレイは、広範囲に変化する温度の過熱を抑制するために使用される。本発明の解決手段によると、良好な放熱が可能になると共に、高い信頼性が得られる。
【００１９】
さらに、パラフィンは、状態変化時に液化するので、エネルギー蓄積ユニット及び／又はリセプタクル間に、特許文献１に開示されているような、特別の弾性カラー等を設ける必要がある。しかし、本発明によると、熱伝導性樹脂又は接着剤は、状態変化することなく、固体のままであり、かつエネルギー蓄積ユニットの固定に使用しているので、上述の如きスペーサを使用する必要はない。
【００２０】
従って、本発明の電源装置によると、使用する部品点数を減らし、構成を簡単且つ経済的（即ち、安価）にすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】フランス国特許第２８８３６７０号公報
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による電源装置の好適な実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電源装置に使用されるトレイ、及びこのトレイに収容される複数のエネルギー蓄積ユニットの分解斜視図である。
【図３】図２のトレイ内に収容された複数のエネルギー蓄積ユニットの平面図である。
【図４】図３中の線４−４におけるトレイ及びエネルギー蓄積ユニットの断面図である。
【図５】図３中の線５−５におけるトレイ及びエネルギー蓄積ユニットの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による電源装置用トレイの図４と同様の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による電源装置用トレイの図５と同様の断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による電源装置用トレイの平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態による電源装置用ハウジングの分解斜視図である。
【図１０】図９に示すハウジングの横断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による電源装置用ハウジングの外観を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示すハウジングの分解斜視図である。
【図１３】図１２の電気エネルギー蓄積ユニット用サポートトレイの正面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態による電源装置用ハウジングの断面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態による電源装置の正面図である。
【図１６】図１５に示す電源装置の第１変形例の正面図である。
【図１７】図１５に示す電源装置の第２変形例の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明による電源装置の好適な実施の形態の構成及び動作を、添付図面を参照して詳述する。尚、図中において、記号Ｌ、Ｖ及びＴは、それぞれ長手、垂直及び横方向を示すものとする。また、図中において、対応する構成要素には、説明の便宜上、同じ符号を付してある。
【００２４】
図１は、本発明により製造された車両用電源装置（又は電源装置）１０のアセンブリを示す。
【００２５】
図１において、電源装置１０は、少なくとも１個の回転電動機１２を、車両の少なくとも１個のバッテリ１６に接続するよう設計されている。電動機１２にはセンサ１４が設けられ、例えば熱エンジンを起動させ、車両の少なくとも１個の車輪を駆動する電気モータとして機能させるか、及び／又は例えば制動期間に車両の運動エネルギーを回収する発電機として機能させる。この回転電動機１２は、発電機（又はオルタネータ）−始動機（又はスタータ）と称され、リバーシブルである。この電動機１２は、以下の本発明の説明における例示であり、何ら本発明を限定するものではない。
【００２６】
発電機−始動機は、リバーシブルであり、発電機モードで動作中には、機械エネルギーを電気エネルギーに変換して、少なくとも１個のバッテリを充電し、及び／又は少なくとも１個の車両搭載ネットワークの消費者に供給可能である。次に、始動モードと称される電気モータモードで動作中には、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、車両の内燃エンジン又は熱エンジンを始動させ、かつ本発明の実施例によると、熱エンジンの失速（又は停止）を防止するか、又は車両の少なくとも１個の車輪を駆動する。
【００２７】
この発電機−始動機は、複数のブランチを備えるインバータに属する電流整流手段を備えている。この整流手段は、インバータのブランチにフィットされ、例えばＭＯＳＦＥＴタイプの複数のトランジスタによりなり、例えばフランス特許公開第２７４５４４４号及び同２７４５４４５号などに開示されている電子指令及び制御ユニットにより制御される。
【００２８】
この電子指令及び制御ユニットは、センサ１４から受け取った回転機の回転子の角度位置等の信号を受けるもので、パワー素子である所謂ドライバを備え、ＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタを制御するようになっている。本発明の一実施形態によると、ドライバは、インバータのＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタで構成されたパワーステージに属し、発電機モードでは、所謂ＡＣ／ＤＣリバーシブル交流−直流変換器を構成している。電動機モードでは、インバータのＭＯＳＦＥＴトランジスタは、１−０ベースで制御され、回転機の固定子の巻線に全波で指令するか、又は可変パルス幅の指令、即ちＰＷＭ（パルス幅変調）と称されるチョッパ技術の指令による変数で制御される。
【００２９】
この制御素子は、低パワーの制御ステージに属している。
【００３０】
本発明の一実施形態によると、パワーステージは、ＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタ及びドライバの如きパワー素子を備えるパワーボード（即ち、電力基板）よりなっている。他方、制御ステージは、制御素子が搭載された制御ボードにより構成されている。
【００３１】
上述した特許文献（公報）において、発電機−始動機は、多相（ポリフェーズ）である。一実施形態では、国際特許公開公報ＷＯ−Ａ−０２／０８３３４号及び同０３／０８８４７１号に開示されているように、この発電機−始動機は、車両用であって、少なくとも２個の電気エネルギー蓄積ユニットを備えている。これらエネルギー蓄積ユニットの１つはバッテリであり、他方はスーパーキャパシタ、即ちウルトラキャパシタと呼ばれている大容量のコンデンサである。
【００３２】
上述した国際特許公開公報の前者において、電源装置は、電気回転機を異なる電圧の基板搭載ネットワークに属する２個のバッテリに接続している。
【００３３】
この場合に、ウルトラキャパシタは、後述する複数のウルトラキャパシタ一次エネルギー蓄積ユニットにより構成されている。（電気モータモードで動作する）始動モードにおいて、この装置は、発電機−始動機に発電機モードにおける電圧よりも高い電圧を供給する。
【００３４】
このタイプの構成により、制動中にエネルギーを回収することが可能であり、かつ２個の配電ネットワーク、少なくとも１個のスイッチ、又は２個のスイッチ付き回路、及びＤＣ／ＤＣコンバータと呼ばれている直流−直流コンバータを備え、電圧変換を可能にし、２つの異なる電圧で動作する。
【００３５】
インバータは、電流変換器であるとの知識のもとに、上述した文献を参照して更に詳述する。
【００３６】
この構成では、バッテリと電気的に接続された、簡単な発電機の如き電気回転機を使用していることは明らかである。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、この発電機は、接地された第１端子、及び回路に接続された第２端子間に並列接続されるように設計され、一実施形態では、例えば１２ボルトの２個のバッテリを直列に接続可能にし、始動時には、始動機に２４ボルトを供給し、車両の始動後には、これら２個のバッテリを並列接続する。
【００３８】
従って、この電源装置１０は、少なくとも１個の電子コンバータ１８、２２、及びウルトラキャパシタを有する１個の電気エネルギー蓄積ユニット２０を備えている。この装置は、２個のネットワークを備え、その一方は、パワー専用で（エネルギー蓄積ユニット２０は直列）、かつエネルギー回収用であり、他方は、エネルギー専用であり、特に基板に搭載された車両ネットワークに接続されたバッテリ１６を再充電するか、及び／又は基板搭載されたネットワークに供給する。
【００３９】
本発明を限定するものではないが、第１実施形態によると、電源装置１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ又は直流−直流変換器２２を備えている。
【００４０】
同様に、本発明の第２実施形態によると、電源装置１０は、インバータ１８を備えている。このインバータ１８は、リバーシブルＤＣ−ＡＣコンバータである。これは、マシンが発電機モードのとき、ＡＣ−ＤＣコンバータ（整流ブリッジと呼ばれる場合もある）として動作し、マシンが電気モータモードのときＤＣ−ＡＣコンバータとして動作する。
【００４１】
また、本発明の第３実施形態によると、電源装置１０は、インバータ１８及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２を備えている。
【００４２】
図１に示す本発明の第４実施形態によると、電源装置１０は、３個の電子コンバータ、即ちインバータ１８、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、更にバスバー（図示せず）の如きパワーコネクションにより相互に接続された２位置スイッチ３０、又は２個のスイッチ３０を備えている。
【００４３】
上述の構成により、インバータ１８は、発電機モードでは、いわゆるＡＣ−ＤＣリバーシブル交流／直流変換器であるか、或いは電気モータモードでは所謂ＤＣ−ＡＣ直流／交流変換器である。
【００４４】
直流／交流変換器２２は、エネルギー蓄積ユニット２０側の電圧を変換することが可能であり、ある例では６ボルト〜３５ボルトの範囲にある電圧を、バッテリ１６に適合する電圧に変換する。バッテリ１６は、基板に搭載されたネットワークに、例えば約１２ボルトの電圧を供給する。
【００４５】
２位置スイッチ３０又は２個のスイッチ３０は、電気マシン１２の動作モードの決定を可能にする。
【００４６】
具体例では、発電機モードは、２つのフェーズ、即ちいわゆる発電機フェーズ、及びいわゆるエネルギー回収フェーズを備えている。他方、電動機モードは、始動及びダイナミック支援フェーズを備えている。
【００４７】
２位置スイッチによるマシン１２の動作モードは、次のとおりである。
‐スイッチは、モータモード及びエネルギー回収フェーズで、インバータ１８及びエネルギー蓄積ユニット２０を接続する。
‐スイッチは、発電機フェーズで、インバータ１８及びバッテリ１６を接続する。
【００４８】
他の実施形態では、スイッチがないことに留意されたい。そのため、電源装置１０は、ケーブル２４で電気マシン１２に接続され、ケーブル２６でバッテリ１６に接続され、ケーブル２８で車両の電源ネットワークに接続されている。
【００４９】
電源装置１０は、電気マシン１２により、車両の運動エネルギーを回収可能にする。「１４＋Ｘ」アーキテクチャの名称で、この機構の詳細が知られている。
【００５０】
図１に示すように、電源装置１０は、単一のハウジング３２を備え、このハウジング内に、電子コンバータ１８、２２及び電気エネルギー蓄積ユニット２０が収容され、これらの構成要素間の接続長は短縮されて、接続インダクタンスの影響を抑制している。
【００５１】
更に、フランス特許第２８８３６７０号公報の例、及び特にその図５を参照して詳述する。図５は、エネルギー蓄積ユニットを受け、電子コンバータを収容する下トレイ、及び下トレイのカバーをなす上部の斜視図を示している。変形例として、電子コンバータをオフセットし、上部を簡単にすることもある。第１実施形態によると、この上部は、上述したフランス特許の図５に示す如く複数のフィンを有するプレートである。一般に、図２〜図５に示すように、本発明の電源装置のハウジング３２の下部は、１個又は複数個の電気エネルギー蓄積ユニット２０を受けるトレイ３４を形成している。
【００５２】
図２〜図５に示す例においては、トレイ３４は、直列接続された１２個のエネルギー蓄積ユニット２０を備えている。
【００５３】
エネルギー蓄積ユニット２０は、この例ではウルトラキャパシタであり、「スーパーキャパシタ」とも呼ばれている。このウルトラキャパシタは、例えば国際特許文献ＷＯ０２／０８０３３４号に説明されているように、従来のバッテリよりも迅速に、放電及び再充電が可能である。変形例として、これらのエネルギー蓄積ユニット２０の少なくとも幾つかを、ウルトラキャパシタと同じ寸法形状のバッテリとすることができる。
【００５４】
複数のエネルギー蓄積ユニット２０は、同じ外観（即ち、寸法形状）を有する。各ユニット２０は、垂直軸を有する円筒状である。各ユニット２０のご外周は、筒状の外表面３６であり、上端面３８及び下端面４０は円形である。各ユニット２０は、２個の接続端子４２を有する。各端子４２は、それぞれ、端面３８及び４０から垂直方向に突出している。
【００５５】
一方、トレイ３４は、全体的に平行なパイプ状であり、全体的に矩形断面を有する。このトレイ３４は、上面は後述する如く開口し、下面は、平坦な水平底壁４８で閉じられている。
【００５６】
このトレイ３４は、エネルギー蓄積ユニット２０の形状にマッチする波状の垂直面５１を有する。この垂直面５１は、トレイ３４の基部となる平坦な水平底壁４８に対して垂直である。
【００５７】
本発明の一実施形態によると、底壁４８は、突出する開口ラグ又は鳩目（図示せず）を備え、トレイ３４を、ラグ又は鳩目の開口へ貫通したねじ、リベット、又はボルト等の固定手段により、車両のボディ等の冷たい部分である固定部に固定することができる。
【００５８】
この場合、ハウジング３２の上部は、エネルギー蓄積ユニット２０が見えるようにするために、図示していない。この上部は、トレイ３４の上面を閉じるためのカバーである。
【００５９】
トレイ３４は、少なくとも１個のリセプタクル４４を備え、これに、少なくとも１個のウルトラキャパシタであるエネルギー蓄積ユニット２０が受容される。図２に示す例では、トレイ３４は、同じ寸法の６個のリセプタクル４４に分割されており、各リセプタクル４４は、１対のウルトラキャパシタエネルギー蓄積ユニット２０を受け入れている。各対の２個のエネルギー蓄積ユニット２０は、長手方向に隣接し、かつ本発明の１つの特徴として、リセプタクル４４内で共通の垂直向きに受容されている。これらのリセプタクル４４は、細長い形状を有する。
【００６０】
各対のエネルギー蓄積ユニット２０の下端面４０の端子４２は、図５に示す如く銅等の導電性材料製のバー４５により、電気的に共通接続されている。また、図示しないバーが、上面の端子４２を接続している。
【００６１】
上述したバーは、複数のエネルギー蓄積ユニット２０を直列接続するよう構成され、入力端子及び出力端子を有する。入出力端子の位置は、アプリケーションに依存する。
【００６２】
各リセプタクル４４は、上面に開口５０を有し、この開口５０から、１対のエネルギー蓄積ユニット２０を、閉じたベースに向けて垂直方向へ移動させることにより、挿入できる。各リセプタクル４４は、平坦な水平底壁４８により形成される水平のベースにより、その底面が閉鎖されている。
【００６３】
図３に示す如く、各リセプタクル４４の水平断面は、全体的に略「８」の字状をなしている。
【００６４】
更に詳述すると、隣接する１対のエネルギー蓄積ユニット２０の各リセプタクル４４は、細長い底面４６を有する横壁４３により区画されており、全体的に略「８」の字状である。図２及び図３に示すように、この底面４６は、相互に反対の平坦面を有する２個の中央部により相互接続された２個の円形部を有する。これらの中央部は、図３に示すように、１８０°以上延びる円形部の端部にそれぞれ接続されている。
【００６５】
中央部の平坦面は、全体的に略矩形状であり、図２に示す如く、垂直方向の寸法はその長手寸法よりも大きい。従って、各リセプタクル４４は、対向する中央部の平坦面のレベルで狭くなっている。
【００６６】
円形部は、それぞれエネルギー蓄積ユニット２０を受容できるような寸法を有する。この寸法は、エネルギー蓄積ユニット２０の外面３６の寸法により決まる。
【００６７】
従って、図３から理解しうるように、細長い形状の各リセプタクル４４は、各エネルギー蓄積ユニットの略２倍の長手方向の寸法を有し、かつエネルギー蓄積ユニット２０とほぼ等しい横幅を有する。
【００６８】
図４から明らかなように、各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６は、関連するリセプタクル４４の横内面４６の付近に少なくとも部分的に配置され、横方向の遊び「ｊ」を有する。
【００６９】
横壁４３は、垂直外表面５１により外部を部分的に制限し、かつ後述するように、隣接する２個のリセプタクル間にある材料により部分的に制限している。各横壁４３の厚さは、各リセプタクル４４につきほぼ同じである。横壁４３の厚さは、表面５１のレベルでは比較的小さく、トレイ３４の内外面間の熱交換を助けている。
【００７０】
また、横壁４３の厚さは、図３に示すように、隣接する２個のリセプタクル４４間で大きい。
【００７１】
説明及び図面から明らかなように、各リセプタクル４４は、ブラインド形状であり、上面に開口５０を有し、上から下向きに移動させることにより、エネルギー蓄積ユニット２０を挿入いうるようになっている。
【００７２】
リセプタクル４４は、横３列に配列され、各列には４個のエネルギー蓄積ユニット２０が設けられている。この配列は、コンパクトであり、トレイは車両バッテリと類似の寸法形状を有する。
【００７３】
リセプタクル４４は隔壁により分割され、横壁４３の少なくとも一部は、隣接する２個のリセプタクル４４の共通隔壁又はパーティションを形成している。従って、図５に示すように、１つのリセプタクル４４Ａの外面５２Ａの一部は、隣接するリセプタクル４４Ｂの内面４６Ｂを形成している。
【００７４】
横壁４３の共通隔壁となっていない外表面は、トレイ３４の外表面５１を形成している。
【００７５】
図３及び図５に示す如く、対をなす２個のエネルギー蓄積ユニット２０は、垂直の接線と接触している。従って、各リセプタクル４４内において、各対のエネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６の２つの反対部間には、接線の両側において、長手方向の遊びがある。この接線により、１つの対のエネルギー蓄積ユニット２０の温度を一層均一にすることが可能である。
【００７６】
変形例として、上述した接線をなくし、若干の遊びが生じるようにしてもよい。
【００７７】
充放電動作中に、各エネルギー蓄積ユニット２０は、その上面３８、底面４０並びにその筒状面３６から強い熱流を放出する。
【００７８】
各エネルギー蓄積ユニット２０により生じた熱を迅速に放熱するとともに、トレイ３４内の各エネルギー蓄積ユニット２０の加熱を均一にするために、本発明の電源装置の特徴の１つとして、トレイ３４を熱導電性材料により形成し、各エネルギー蓄積ユニット２０の発熱を、関連するリセプタクル４４の横壁４３の内面４６から外面へ、可能な限り迅速に伝導させるようにしている。
【００７９】
本発明の一実施形態によると、トレイ３４は、単一の熱伝導性材料により一体的に形成されている。一実施形態によると、この材料は成型可能な材料であり、トレイ３４は成型により一体形成される。
【００８０】
また、本発明の一実施形態によると、トレイ３４は金属製である。この例においては、トレイ３４はアルミニウム製であり、軽量化させるとともに、鋳造により一体加工されている。
【００８１】
変形例として、トレイ３４をマグネシウムをベースとして形成することもある。例えば、マグネシウムとアルミニウムの合金で製造することもある。
【００８２】
図４及び図５に示す如く、関連するリセプタクル４４内に、垂直方向に各エネルギー蓄積ユニット２０を挿入可能にするため、及び／又はトレイ３４の製造上の固有の制約のために、各リセプタクル４４の内面４６は、垂直方向に対して隙間角度「α」を有し、内面４６は、リセプタクル４４のベース（又は基部）４８に向けて収斂している。この隙間角度により、トレイ３４の鋳造による一体成型が可能となる。
【００８３】
従って、各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に、横方向の遊び「ｊ」が形成される。各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に沈滞する空気層は、断熱体として作用する。
【００８４】
この問題を解決するために、熱伝導特性を有する物質製の（熱）伝導層５４が、エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に、迅速かつ遊びなく挿入される。
【００８５】
従って、伝導層５４は、対をなすエネルギー蓄積ユニット２０間に存在する長手方向の遊び５３を効果的に充填する。本発明の一実施形態においては、この伝導層５４は、電気絶縁性である。
【００８６】
本発明の１つの特徴によると、エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に遊びなく迅速に挿入された熱伝導層５４は、熱伝導性樹脂又は熱伝導性接着剤である。
【００８７】
本発明の一実施形態によると、この熱伝導性接着剤又は熱伝導性樹脂は、電気絶縁性である。
【００８８】
この熱伝導性樹脂は、当初液状又は粘性体である。それを、各エネルギー蓄積ユニット２０及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に注入すると、エネルギー蓄積ユニット２０の配列後に、リセプタクル４４を充填する。これにより、熱伝導性樹脂は、２個のエネルギー蓄積ユニット２０間に設けられ、対をなす隣接する２個のエネルギー蓄積ユニット２０を同じ温度状態とする。
【００８９】
この熱伝導性樹脂は、注入後に硬化して熱伝導層５４を形成し、エネルギー蓄積ユニット２０をリセプタクル４４内で横方向、即ち長手方向及び横方向に固定すると有利である。本発明の一実施形態によると、硬化された熱伝導層５４は、弾性的に変形可能であり、衝撃を吸収する。
【００９０】
すなわち、この熱伝導性樹脂は可撓性を有し、エネルギー蓄積ユニット２０の固定にも使用しうる。
【００９１】
上述した熱伝導性樹脂の注入操作を可能にするために、エネルギー蓄積ユニット２０は、関連するリセプタクル４４のベースに、接着剤層５６により接着固定可能である。もし、エネルギー蓄積ユニット２０が固定されていないと、図５に示す関連するバー４５上で不安定になる。
【００９２】
上述した熱導電性接着剤５６の形成に使用される接着剤は、電気的絶縁体であるのが好ましい。
【００９３】
また、上述した接着剤５６の層は、熱伝導特性を有する材料で形成するのが効果的である。
【００９４】
組立中に、熱伝導性接着剤５６による熱伝導性層５４は、先ず各リセプタクル４４のベース４８に付着する。次に、１対のエネルギー蓄積ユニット２０を、関連するリセプタクル４４内にその開口５０から垂直方向に挿入する。
【００９５】
次に、熱伝導性樹脂を各リセプタクル４４内に注入し、熱伝導性層５４を形成する。熱伝導性樹脂の層の厚さは、熱伝導性トレイ３４と組み合わせて良好な放熱を行うために、２ｍｍ未満であるのが効果的である。本発明の一実施形態によると、この厚さは概ね１ｍｍである。
【００９６】
また、熱伝導性接着剤５６は、エネルギー蓄積ユニット２０をトレイ３４に固定するためにも使用される。
【００９７】
この接着剤５６は、樹脂５４の使用量を減少させることができる。図４及び図５において、樹脂５４は、リセプタクル４４の高さ全体に延びている。変形例として、接着剤５６により、樹脂をリセプタクル４４の高さの８０％未満、例えばリセプタクル４４の高さの５０％へ延ばすことができる。このことは、図６及び図７に示す第２実施形態についても適用しうる。全体的には「８」の字状であるリセプタクル４４の形状により、使用する熱伝導性層５４の熱伝導性樹脂の量及び体積を減少させることができる。
【００９８】
変形例として、熱導電性樹脂の熱伝導性層５４を、接着剤５６と同様タイプの接着剤に置換することができる。
【００９９】
更に、変形例として、熱伝導性層５４及び５６を、接着性を有する熱導電性樹脂により形成することもできる。一旦硬化すると、この樹脂は接着性を発揮する。
【０１００】
上述した方法において、樹脂を選択して、一旦硬化すると、接着性、可撓性、弾性変形性、および耐衝撃特性を発揮させるようにすることができる。
【０１０１】
熱導電性樹脂は、硬化して、固体化し、かつ安定した弾性を有するものであるのが好ましい。
【０１０２】
一般的に、本発明による樹脂又は接着剤は、絶縁性を有し、かつ水やその他の不純物の浸入を阻止する。
【０１０３】
エネルギー蓄積ユニット２０の充放電動作中に、各エネルギー蓄積ユニット２０が、その筒状面３６を介して放出する熱流は、熱伝導性層５４を介して、各リセプタクル４４の内面へ直接かつ迅速に伝導する。次に、この熱は、関連する壁４３の外面へ伝えられる。
【０１０４】
従って、熱の一部は、トレイ３４の外面５１からトレイ３４の外部へ直接伝導され、熱の他の一部は、隔壁を形成する横壁４３により、他のリセプタクル４４へ伝導される。
【０１０５】
本発明により上述の如く製造された電源装置は、トレイ３４内の全てのエネルギー蓄積ユニット２０の瞬間温度を、実質的に均一にすることができる。そのため、全てのエネルギー蓄積ユニット２０の使用寿命をほぼ同じにする。
【０１０６】
更に、全てのエネルギー蓄積ユニット２０が発する熱は、熱伝導により、トレイ３４の外面５１へ、直接的又は間接的に伝えられる。
【０１０７】
トレイ３４の外面５１は、冷たい空気流、ヒートパイプ、又はその他適当な冷却手段等の冷却手段に、熱的に結合されているのが効果的である。
【０１０８】
図６及び図７に示す本発明の第２実施形態では、トレイ３４は、上述した第１実施形態について説明したものとほぼ同様の外観及び構成を有する。
【０１０９】
しかし、リセプタクル４４は、分割壁を備えていない。即ち、各リセプタクル４４は、それぞれの横壁４３で仕切られている。
【０１１０】
従って、各リセプタクル４４の各横壁４３の外面は、トレイ３４の外面５１を形成している。各リセプタクル４４の横壁４３の外面５１は、相互に横方向に間隔を有し、リセプタクル４４内のエネルギー蓄積ユニット２０の発熱を、隣接するリセプタクル４４を通すことなくトレイの外へ熱を直接に伝導する。
【０１１１】
トレイ３４の上面５８から、リセプタクル４４が下方へ垂直に延びている。各リセプタクル４４の上部開口が、トレイ３４のプレート５８に形成されている。
【０１１２】
トレイ３４は、例えば押し出し成型技法で一体形成され、アルミニウム製の水平プレートより垂直下向きに延びる横長領域を有する。このアルミニウム製プレートは、熱により延性が付与され、リセプタクル４４を形成可能にしている。
【０１１３】
この実施形態においても、上述した実施形態と同様に、熱伝導性層５４が、各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６及び各リセプタクル４４の内面４６間に設けられている。また、接着剤層５６も設けられ、エネルギー蓄積ユニット２０を、トレイ３４のベース４８に接着している。
【０１１４】
従って、本発明の第２実施形態による電源装置のトレイ３４は、壁の外面５１の累積領域又は面積を増加させ、エネルギー蓄積ユニット２０の発熱を、より迅速に放熱可能にしている。
【０１１５】
図９に示す本発明の第３実施形態においては、電源装置は、３対の隣接するエネルギー蓄積ユニット２０を備えている。
【０１１６】
単一のハウジング３２があり、これは、エネルギー蓄積ユニット２０を収容するためのトレイを構成している。従って、単一の中空部が、エネルギー蓄積ユニット２０用の横長のリセプタクル２３４を形成している。このリセプタクル２３４は、長手方向を向き、熱伝導樹脂又は熱伝導接着剤５４がリセプタクル２３４の内面とエネルギー蓄積ユニット２０の外面との間に設けられている。一実施形態によると、ハウジングはアルミニウム製である。変形例として、ハウジングを銅製とすることである。
【０１１７】
横長のリセプタクル２３４は、２個の半円形部、及び半円形部の周端を相互に連結する２個の直線状部を有する。
【０１１８】
この実施形態によると、上述したその他の全ての実施形態と同様に、ハウジング３２、従ってトレイの外面には、破線で示すように、フィン６０又はピンのような複数の突起物を備え、ハウジング３２の内面、及びハウジング３２の外面間の熱交換を増加させている。符号１３５は、ハウジング３２を車両の固定物、例えば車両のボディワーク等に固定するラグを示す。
【０１１９】
これらのラグ１３５は開口を有し、ハウジング３２を、例えばねじ、ボルト又はリベット等の固定手段により、車両のボディに固定している。
【０１２０】
図９及び図１０の実施形態において、エネルギー蓄積ユニット２０は、部分的に長手方向、かつ部分的には横方向にインプラントされている。
【０１２１】
この実施形態において、ハウジング３２は、３グループに分けられた９個のエネルギー蓄積ユニット２０に適合する９個の長手リセプタクル４４´を形成する長手方向に波打つベースを有する中空のトレイ３４を備えている。これらのリセプタクル４４´は、図９に最も良く示すように、横隔壁１４４´で仕切られている。
【０１２２】
これらの隔壁１４４´は、中央部が中空であり、エネルギー蓄積ユニット２０の端子を通すことができるようになっている。上述した各図の場合と同様に、エネルギー蓄積ユニット２０の端子は、導電バー４５により相互に接続され、２個の端子１４６及び１４７間に、エネルギー蓄積ユニット２０を直列接続している。
【０１２３】
各リセプタクル４４´は、筒の一部をなすベースを備えている。
【０１２４】
また、他のエネルギー蓄積ユニット２０がトレイ３４の一端に設けられている。このために、このトレイ３４には、横方向のリセプタクル１４４が設けられている。この横方向リセプタクル１４４は、リセプタクル４４´と同様のイメージのものであるが、それは直交している。
【０１２５】
熱伝導性樹脂層５４が、各エネルギー蓄積ユニット２０と関連するリセプタクル４４´及び１４４の壁４３の内面４６との間に、上述した各図の場合と同様に、遊びなく介挿されている。
【０１２６】
これらのエネルギー蓄積ユニット２０は、図１０に最もよく示す如く、相互に接触していない。上述したように、壁４３のレベルにおける樹脂の厚さは、良好な熱伝導を行うように、２ｍｍ以下である。図示の場合には、厚さは１ｍｍである。
【０１２７】
経済的となるように、樹脂は、波打ちベースを有するトレイ３４の高さの８０％未満のところまで、延びている。この場合には、出張っているトレイ３４の高さの５０％以上に延び、図１０に示す如く外部へ向いている。このトレイ３４の自由端部及び周縁の厚さは厚くなっており、平らなカバー１３２を受けて、トレイを閉じるためのエッジを形成している。
【０１２８】
この付加的な厚さは、図示しないシールをフィットさせるためのリセプタクルを有する。このシールは、カバー１３２により圧縮され、このカバー１３２には、カバー１３２をトレイ３４に固定するためのねじのような固定手段を挿入するための孔が、離間して設けられている。
【０１２９】
この場合には電気的絶縁性である熱伝導性樹脂が選択され、これは、硬化させた後に、接着性及び弾性変形特性を有する。
【０１３０】
この樹脂は、可撓性であると共に不浸透性である。従って、エネルギー蓄積ユニット２０は、トレイ３４内に保持され、かつ接着性樹脂により、確実に固定されている。
【０１３１】
トレイ３４を閉鎖するためのカバー１３２は、エネルギー蓄積ユニット２０の保護カバーをなしている。
【０１３２】
トレイ３４は、例えばアルミニウム製であり、カバー１３２は、金属シートである。トレイ３４は、例えば鋳成してもよい。
【０１３３】
樹脂５４により、このアセンブリ又は組立体３４、１３２及び２０は、取扱及び運搬可能にすることは、他の実施形態についても同様である。
【０１３４】
図１１〜図１３に示す実施形態では、ハウジング３２は複数の電気エネルギー蓄積ユニット２０を受容するトレイ１３４を備えている。トレイ１３４は比較的平坦であり、その全体がカバー１３２により覆われている。このカバー１３２は、中空状であり、図１１から明らかな如く、エネルギー蓄積ユニット２０及びトレイ１３４のキャップをなしている。この実施形態において、カバー１３２は矩形のベースを有し、このベースは、ベースに対して直交する横エッジで区切られている。この横エッジは、２個の長手方向の側壁、及び２個の横断壁を有する。この実施例におけるカバー１３２は、アルミニウム製である。ベース及びカバー１３２のエッジの長手壁には、それぞれ孔１４１及び１４０が設けられ、放熱性を良好にしている。この実施形態において、ハウジング３２は、例えば車両のブート、又は乗車スペースに取り付けられている。
【０１３５】
カバー１３２のエッジの各横断壁には、トレイ１３４の横方向起立部１３９に、カバー１３２をねじ１３８により固定するために、２個のリブ付きラグが設けられ、各ねじ１３８は、起立部１３９のねじ孔に挿入される。
【０１３６】
この例のトレイ１３４は、複数のエネルギー蓄積ユニット２０を受容するリセプタクル１４４を備えている。このリセプタクル１４４は、横断方向を向いている。
【０１３７】
リセプタクル１４４は、上述した第１実施形態と同様に、１対のエネルギー蓄積ユニット２０を受容するようになっている。これらのリセプタクル１４４は、エネルギー蓄積ユニット２０の筒状外面を受容するのに適当な寸法形状の２個の半円筒状部で仕切られている。各リセプタクル１４４は、全体的に「８」の字の半分の形状である。各対の２個のエネルギー蓄積ユニット２０は、この例では、相互に横断線により局所的に接触している。変形例として、図１０の如く非接触とすることもある。リセプタクル１４４の内面及び対をなすエネルギー蓄積ユニット２０の筒状外面間には、遊びを設けることなく、熱伝導層５４が図２〜図５の第１実施形態と同様に、ラジアル方向に設けられている。この熱伝導層５４は、例えば熱伝導性樹脂からなっている。トレイ１３４は例えばアルミニウム製である。変形例として、熱伝導性接着剤を上述したように使用することも可能である。
【０１３８】
トレイ１３４は、矩形のプレート状であり、横断方向に中空状であって、３対のリセプタクル１４４が形成され、３対のウルトラキャパシタであるエネルギー蓄積ユニット２０が受容される。
【０１３９】
このトレイ１３４は、例えば金属製である。本発明の一実施形態においては、アルミニウム製である。
【０１４０】
このトレイ１３４は、横方向の両端に、カバー１３２を固定するための２個の横断方向の起立部１３９を有し、長手方向には２個のクロス部材１４２を有する。各クロス部材１４２の両端には、それぞれ開口を有するラグ１３５が設けられ、各クロス部材は、起立部１３９の端部に連結されている。
【０１４１】
アップライト１４２は、冷たい取付用部材との接触面積を増大させている。
【０１４２】
図１１に示す如く、ラグ１３５は、ハウジング３２を、例えば車両のボディワークの如き冷たい部材に取り付けるためのものである。この例では、取り付けは、ラグ１３の開口へ挿入したねじ１３７、各種リベット、ボルト又はスタッド等により行われる。
【０１４３】
図１２に示す如く、エネルギー蓄積ユニット２０の端子４２間の電気的接続バー４５、及び複数の電子部品よりなるプリント回路１４５が設けられている。エネルギー蓄積ユニット２０が、ウルトラキャパシタ又はスーパーキャパシタよりなる場合のバランスをとり、これらのユニットは、一様に充電されるようにする。
【０１４４】
この例では、接続バー４５及びプリント回路１４５により直列接続された複数のエネルギー蓄積ユニット２０は、トレイ１３４内に取り付けられたモジュール１２０を予め形成し、保護カバー１３２により覆われる。
【０１４５】
この保護カバー１３２は、モジュール１２０を覆うと共に保持している。
【０１４６】
変形例として、保護カバー１３２に、トレイ１３４の如きリセプタクルを設け、エネルギー蓄積ユニット２０を、半円筒形のリセプタクルと、トレイ１３４と対向するカバー１３２とで挟むこともできる。
【０１４７】
この電源装置のあらゆる組み合わせ及び変形が可能である。
【０１４８】
例えば図２〜図５に示す実施形態を、９０°回転させ、ベース４８を縦向きにすることも可能である。
【０１４９】
また、変形例として、図１１〜図１３に示すトレイ１３４に、図２〜図５と同様の波打つ外壁を設けてもよい。
【０１５０】
更なる変形例として、図１１〜図１３のカバー１３２に、トレイ１３４のような半円筒状のリセプタクルを設けてもよい。
【０１５１】
この場合には、エネルギー蓄積ユニットのリセプタクルは、２つの部分を有し、かつエネルギー蓄積ユニット２０の外面に適合する全体的な寸法と形状を有し、エネルギー蓄積ユニットを受容するようにする。
【０１５２】
次に、本発明による電源装置の実施形態である上述したタイプのリセプタクルの例を、図１４及び図１５を参照して説明する。
【０１５３】
変形例として、図１４から明らかな如く、トレイ１３４及びカバー１３２を、熱伝導性材料で形成し、かつ図２〜図５及びエネルギー蓄積ユニット２０用のリセプタクル３４と同様に、波打つ外壁１５１を設けることもある。
【０１５４】
これに対して、図２〜図５の実施形態を、９０°回転させて、外壁１５１を横方向になるようにすることもある。
【０１５５】
２００は、トレイ１３４及び車両のボディワークの如き冷たい取付部材間の部分的な接触面を示す。２０１は、保護カバー１３２の外壁及び空気又は冷たい取付部材間の部分的な接触面を示す。また、１５４は、エネルギー蓄積ユニット２０及びリセプタクル１４４間の接触面を示す。従って、リセプタクル１４４の外面は波打っている。
【０１５６】
本発明の一実施形態によると、接触面１５４は、図１１〜図１３に示す如く、熱伝導性かつ電気的絶縁性の熱伝導体である。
【０１５７】
変形例として、図１５に示す如く、エネルギー蓄積ユニット２０を、例えば熱伝導性材料で形成されたカバー１３２、及びトレイ１３４のリセプタクル１４４と、熱伝導性接着剤を介して接触させる。この変形例において、トレイ１３４及び冷たい取付部材間の接触面は、平坦な外面を有するトレイ１３４の全長に渡り設けられている。同様に、トレイ１３２の外面、及び空気、又は冷たい取付部材間の接触は、カバー１３２の全長に渡って行われる。
【０１５８】
接触面の長さは、適用例に応じて定められることは理解しうると思う。例えば、図１４において、少なくとも２面、即ち面２００及び２０１を、相互に連結して単一面とすることができる。
【０１５９】
また、上述した面２０１には、必要に応じて、図８に示す如き複数の突起物を設けることもある。
【０１６０】
図１５におけるカバー１３２は、ねじ１３８等の固定具により、トレイ１３４に連結されていることに留意されたい。この固定具は、２つのリセプタクル１４４間の材料の厚さ方向に螺入される。これにより、エネルギー蓄積ユニット２０のねじクランプを形成する２個のパーツ１３２及び１３４によりハウジングが形成される。
【０１６１】
エネルギー蓄積ユニット２０の数は、アプリケーション、特に必要とする電圧に依存することは理解しうると思う。即ち、エネルギー蓄積ユニット２０の数は、６個又は１２個、或いはそれ以外の数であってもよい。例えば、エネルギー蓄積ユニット２０は、６個のウルトラキャパシタ、及び２個の通常のバッテリである。
図１０に示す実施形態では、リセプタクル２３４を縦向きとし、図１６に示す如く（横方向の長さ当たりの）エネルギー蓄積ユニット２０の数を２倍にしている。
【０１６２】
上述した構成により、ハウジング３２の軸方向の長さを一定にし、ハウジング３２の厚さを増大させることができる。
【０１６３】
このことは、図１７に示す如く、図１５の実施形態に適用可能である。
【０１６４】
ハウジング３２は、車両のブート又は乗車空間等の保護されたエリアに取付可能である。
【０１６５】
図１１〜図１５に示すエネルギー蓄積ユニット２０、及び図１１〜図１５に示すトレイを、縦向きにしてもよいことは明らかである。
【０１６６】
変形例として、エネルギー蓄積ユニット２０の断面は、円形以外であってもよいことは明らかである。例えば、エネルギー蓄積ユニット２０の断面を、楕円又は多角形とする。このことは、エネルギー蓄積ユニット２０を受容するリセプタクルについても当てはまる。
【０１６７】
リセプタクルは、横向き又は縦向きであってもよい。例えば、図１６のハウジング３２は、８個のエネルギー蓄積ユニット２０を受容可能である。この場合、ハウジング３２は、２個の垂直リセプタクル２３４、及び２個の水平リセプタクルを備えている。
【０１６８】
複数のエネルギー蓄積ユニット２０を、並列に取り付け、各々直列に取り付けられた２つのグループから構成してもよい。
【０１６９】
本発明の電源装置のトレイ３２、３４、１３４及び２３４により、エネルギー蓄積ユニット２０による発熱は急速に放熱され、その結果、エネルギー蓄積ユニット２０の許容動作温度を超える急激な温度上昇の阻止が可能となっている。
【０１７０】
さらに、熱伝導性層の存在により、熱を伝導によって放熱することが可能であり、熱の通過を阻害する空気のエリアは除去される。
【０１７１】
トレイを熱伝導性材料で形成することにより、複数のエネルギー蓄積ユニット２０の温度をほぼ均一に保つことが可能である。
このトレイは、エネルギー蓄積ユニット２０、及び冷たい取付部材と間接的に接触している。本発明の一実施形態によると、この冷却源は、車両のボディワークのおける金属の薄板である。変形例として、少なくとも１個のペルチェ効果セルとし、下面を高温とし、冷たい上面をトレイと接触させることもある。
【０１７２】
また、変形例として、冷気の流れが、図１０に示す複数のフィンのように、トレイと一体形成された複数の突起を掃引するようにすることもある。
【０１７３】
空気流の循環は、例えばエネルギー蓄積ユニット２０の温度に基づいて制御される、少なくとも１個のファンにより行われる。
【０１７４】
また、少なくとも１個のヒートパイプを、トレイ及び例えば冷たいプレートである冷たい取り付け部材間に接続してもよい。更に、変形例として、トレイ及びカバーを、熱伝導性かつ電気絶縁性材料で製造してもよい。
【０１７５】
エネルギー蓄積ユニット２０の外面が電気的絶縁性である場合には、図１５及び図１７に示すトレイ及びカバーは、金属製であってもよい。
【０１７６】
熱導電性層５４の材料が電気的絶縁性であれば、トレイは、導電性又は電気的絶縁性の何れであってもよい。この層により、各対のエネルギー蓄積ユニット２０の温度を一層均一にすることが可能である。
【０１７７】
図示の例において、複数のエネルギー蓄積ユニット２０は、対として相互に接触して取り付けられている。これにより、複数のエネルギー蓄積ユニット２０の温度を、更に均一にすることが可能であることが理解できよう。
【０１７８】
また、リセプタクル１４４及び２３４は、仕切壁であり、下側と冷３２、３４、１３４及び２３４は、エネルギー蓄積ユニット２０を支持するトレイであることに留意されたい。
【０１７９】
また、全体的に略「８」の字状のリセプタクルは、細長い形状を有することに留意されたい。
【０１８０】
一例として、使用する樹脂は、その１つが硬化材である２個のコンポーネントを有するポリウレタン系樹脂でもよい。例えば、ＲＡＩＧＩ社からＲＡＩＧＩＴＡＮＥ ４７５９／ＲＡＩＧＩＤＵＲＨＲの記号で市販されている２コンポーネント樹脂であり、この樹脂は、室温で液状ポリウレタンでる。この黒色樹脂は、可撓性（５０ショアＨＲ）を有し、優れた熱衝撃特性を有し、かつ金属やプラスチック部品に対して良好な接着性を有する。従って、この樹脂は、接着性樹脂である。
【０１８１】
変形例として、ＷＥＶＯ社から市販されているショア硬度が５０−５５であるＰＤ４４３１ＦＬ樹脂、及び３００硬化材の２成分ポリウレタン系樹脂を使用してもよい。
【０１８２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳述した。しかし、これらの実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。なお、上述した説明に基づいて、特定用途に応じて、種々の変形変更が可能であることは、当業者には容易に理解されると思う。
【符号の説明】
【０１８３】
１０ 電源装置
２０ エネルギー蓄積ユニット（ウルトラキャパシタ）
３２、３４ トレイ
３６ 筒状面
４２ 端子
４３ 壁
４４ リセプタクル
４５ 接続バー
４６ 壁の内面
５０ 開口
５１、５２ 壁の外面
５４ 熱導電性層
５６ 熱伝導性接着剤
６０ フィン
１２０ モジュール
１３２ 保護カバー
１３４ トレイ
１３５ ラグ
１３７ ねじ
１３８ ねじ
１３９ 起立部
１４０、１４１ 孔
１４２ クロス部材
１４４ リセプタクル
１４５ プリント回路
１５１ 壁の外面
１５４ 接触面
２００ 接触面
２０１ 接触面
２３４ リセプタクル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、特に、少なくとも１個の電気エネルギー蓄積ユニットを受ける少なくとも１個のリセプタクルを有するトレイを備え、かつ発熱を伴う大容量の少なくとも１個の電気エネルギー蓄積ユニットを少なくとも１個備える車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用電源装置（以下、単に電源装置という）としては、極めて多くのものが知られている。
【０００３】
この電源装置は、例えば電動及び／又はハイブリッドタイプの車両の電動機への電源供給に使用される。ここで、ハイブリッドタイプの車両は、電動機及び従来の熱エンジンを併合し、運動エネルギーを回収して、車両バッテリを再充電し、搭載ネットワークに電力を供給するものである。この機能は、一般に電力回収制動と呼ばれ、例えば金属水素化物バッテリが使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の如き従来の電源装置には、次に述べるような、多くの解決するべき課題を有する。
【０００５】
即ち、エネルギー蓄積ユニットは、多数回の充電放電を繰り返す。例えば、モータの始動時には、大きな放電が行われる。また、例えば電力回収制動期間中に、蓄積ユニットには極めて高い充電が行われる。
【０００６】
放電動作時に、電流が開放されるか、又は充電動作時に充電されると、超大容量の蓄積ユニットは、従来のバッテリよりも大きく発熱する。この発熱量は、充放電中に循環する電流の大きさに比例する。
【０００７】
更に、この充放電サイクルは、極めて早いペースで継続され、特に、車両が市内を走行時であって、ドライバが車両を高い頻度で停止及び再始動されるときに顕著である。
【０００８】
しかし、蓄積ユニットが効率的に電流を蓄積するためには、蓄積ユニットを最高動作温度以下に維持する必要がある。
【０００９】
充放電サイクルを迅速に反復すると、蓄積ユニットの温度は、最高動作温度を超えて、極めて急速に上昇する。蓄積ユニットは、閉鎖状態のトレイに収容されているので、その温度上昇はきわめて速くなる。
【００１０】
さらに、各蓄積ユニットの寿命は、ユニットが晒される温度変化に依存する。従って、各蓄積ユニットの配置により、１つの蓄積ユニットが、他の蓄積ユニットよりも激しい温度変化に晒されることはよくある。従って、この１つの蓄積ユニットの使用寿命は、他の蓄積ユニットよりも短くなる。
【００１１】
１個の蓄積ユニットに欠陥があると、他の蓄積ユニットがまだ使用可能であっても、全ての蓄積ユニットを一度に交換するのが最も簡単である。そのため、不必要な経費を生じることとなる。
【００１２】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、本発明の主な目的は、上記の欠点を解消又は軽減し、使用寿命が長く、運転コストが低い電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明の電源装置は、次の如き特徴的な構成を採用している。
本発明の電源装置は、先ずトレイを熱伝導性材料で形成して、蓄積ユニットが放出する熱を、リセプタクルの壁の内面から外面へ伝導させ、次に、トレイを、それぞれが少なくとも１個の蓄積ユニットを収容し、かつ熱伝導性の材料で形成された複数のリセプタクルに分割し、かつ熱伝導性の接着剤又は熱伝導性の樹脂で形成された伝導層を、蓄積ユニット及び関連するリセプタクルの壁の内面間に遊びなく設け、蓄積ユニットの発熱が、リセプタクルの壁の内面へ直接伝導されるようになっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の電源装置の他の特徴として、次の何れか、又は組み合わせを備えている。
−上述した熱伝導性の接着剤又は樹脂は電気的に絶縁性である。
−熱伝導性樹脂は、蓄積ユニット及びリセプタクルの壁の間に注入される。
−熱伝導性樹脂は、注入後に硬化されて、蓄積ユニットをリセプタクル内に固定する。
−硬化された熱伝導性樹脂は、弾性変形可能である。
−硬化された熱伝導性樹脂は可撓性を有する。
−硬化された熱伝導性樹脂は接着性を有する。
−リセプタクルは隔壁である。
−各リセプタクルは、その外面がトレイの外面を形成するように、個別の壁を有する。
−リセプタクルの外面は、非平坦である。
−リセプタクルはブラインドであり、電気エネルギー蓄積ユニットが、ブラインドリセプタクルのベースに熱伝導性の接着剤により固定されている。
−この接着剤は、電気的に絶縁性である。
−リセプタクルは垂直を向き、かつ熱伝導性樹脂は、リセプタクルに沿って垂直高さの８０％未満まで延びている。
−リセプタクルは、長手方向又は横向きであり、かつ熱伝導性樹脂は、リセプタクルに沿って垂直高さの８０％未満まで延びている。
−熱伝導性樹脂は、リセプタクル全体の垂直高さの５０％まで延びている。
−熱伝導性樹脂又は接着剤の厚さは、２ｍｍ以下である。
−熱伝導性樹脂又は接着剤の厚さは、全体的に１ｍｍである。
−リセプタクルは、細長い形状の共通リセプタクル内に隣接して、１対の電気エネルギー蓄積ユニットを受けるリセプタクルである。
−共通のリセプタクルは、全体的に「８」字状である。
−各リセプタクルは、全体的に「８」字の半分の形状である。
−リセプタクルは、横向き及び／又は長手向きであり、かつエネルギー蓄積ユニット及びトレイのキャップをなすカバーにより閉鎖したトレイに属している。
−トレイは金属製である。
【発明の効果】
【００１５】
上述の如き特徴的な構成を採用する本発明の電源装置によると、次の如き効果が奏せられる。先ず、トレイ内に収容される複数のエネルギー蓄積ユニットの温度を均一にすると共に、良好な放熱が行われる。
【００１６】
熱伝導性樹脂又は熱伝導性接着剤は、同時に温度変化を伴うことなく、状態変化（固体−液体）を生じるパラフィンの如き熱規制材料とは異なり、状態変化を生じない。
【００１７】
一般に熱規制材料であるパラフィンは、熱を蓄積し、かつ僅かに変化する温度以上に過熱するのを抑えるために使用される。
【００１８】
本発明で使用される熱伝導性樹脂、又は接着剤、及び熱伝導性トレイは、広範囲に変化する温度の過熱を抑制するために使用される。本発明の解決手段によると、良好な放熱が可能になると共に、高い信頼性が得られる。
【００１９】
さらに、パラフィンは、状態変化時に液化するので、エネルギー蓄積ユニット及び／又はリセプタクル間に、特許文献１に開示されているような、特別の弾性カラー等を設ける必要がある。しかし、本発明によると、熱伝導性樹脂又は接着剤は、状態変化することなく、固体のままであり、かつエネルギー蓄積ユニットの固定に使用しているので、上述の如きスペーサを使用する必要はない。
【００２０】
従って、本発明の電源装置によると、使用する部品点数を減らし、構成を簡単且つ経済的（即ち、安価）にすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】フランス国特許第２８８３６７０号公報
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による電源装置の好適な実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電源装置に使用されるトレイ、及びこのトレイに収容される複数のエネルギー蓄積ユニットの分解斜視図である。
【図３】図２のトレイ内に収容された複数のエネルギー蓄積ユニットの平面図である。
【図４】図３中の線４−４におけるトレイ及びエネルギー蓄積ユニットの断面図である。
【図５】図３中の線５−５におけるトレイ及びエネルギー蓄積ユニットの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による電源装置用トレイの図４と同様の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による電源装置用トレイの図５と同様の断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による電源装置用トレイの平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態による電源装置用ハウジングの分解斜視図である。
【図１０】図９に示すハウジングの横断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による電源装置用ハウジングの外観を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示すハウジングの分解斜視図である。
【図１３】図１２の電気エネルギー蓄積ユニット用サポートトレイの正面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態による電源装置用ハウジングの断面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態による電源装置の正面図である。
【図１６】図１５に示す電源装置の第１変形例の正面図である。
【図１７】図１５に示す電源装置の第２変形例の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明による電源装置の好適な実施の形態の構成及び動作を、添付図面を参照して詳述する。尚、図中において、記号Ｌ、Ｖ及びＴは、それぞれ長手、垂直及び横方向を示すものとする。また、図中において、対応する構成要素には、説明の便宜上、同じ符号を付してある。
【００２４】
図１は、本発明により製造された車両用電源装置（又は電源装置）１０のアセンブリを示す。
【００２５】
図１において、電源装置１０は、少なくとも１個の回転電動機１２を、車両の少なくとも１個のバッテリ１６に接続するよう設計されている。電動機１２にはセンサ１４が設けられ、例えば熱エンジンを起動させ、車両の少なくとも１個の車輪を駆動する電気モータとして機能させるか、及び／又は例えば制動期間に車両の運動エネルギーを回収する発電機として機能させる。この回転電動機１２は、発電機（又はオルタネータ）−始動機（又はスタータ）と称され、リバーシブルである。この電動機１２は、以下の本発明の説明における例示であり、何ら本発明を限定するものではない。
【００２６】
発電機−始動機は、リバーシブルであり、発電機モードで動作中には、機械エネルギーを電気エネルギーに変換して、少なくとも１個のバッテリを充電し、及び／又は少なくとも１個の車両搭載ネットワークの消費者に供給可能である。次に、始動モードと称される電気モータモードで動作中には、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、車両の内燃エンジン又は熱エンジンを始動させ、かつ本発明の実施例によると、熱エンジンの失速（又は停止）を防止するか、又は車両の少なくとも１個の車輪を駆動する。
【００２７】
この発電機−始動機は、複数のブランチを備えるインバータに属する電流整流手段を備えている。この整流手段は、インバータのブランチにフィットされ、例えばＭＯＳＦＥＴタイプの複数のトランジスタによりなり、例えばフランス特許公開第２７４５４４４号及び同２７４５４４５号などに開示されている電子指令及び制御ユニットにより制御される。
【００２８】
この電子指令及び制御ユニットは、センサ１４から受け取った回転機の回転子の角度位置等の信号を受けるもので、パワー素子である所謂ドライバを備え、ＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタを制御するようになっている。本発明の一実施形態によると、ドライバは、インバータのＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタで構成されたパワーステージに属し、発電機モードでは、所謂ＡＣ／ＤＣリバーシブル交流−直流変換器を構成している。電動機モードでは、インバータのＭＯＳＦＥＴトランジスタは、１−０ベースで制御され、回転機の固定子の巻線に全波で指令するか、又は可変パルス幅の指令、即ちＰＷＭ（パルス幅変調）と称されるチョッパ技術の指令による変数で制御される。
【００２９】
この制御素子は、低パワーの制御ステージに属している。
【００３０】
本発明の一実施形態によると、パワーステージは、ＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタ及びドライバの如きパワー素子を備えるパワーボード（即ち、電力基板）よりなっている。他方、制御ステージは、制御素子が搭載された制御ボードにより構成されている。
【００３１】
上述した特許文献（公報）において、発電機−始動機は、多相（ポリフェーズ）である。一実施形態では、国際特許公開公報ＷＯ−Ａ−０２／０８３３４号及び同０３／０８８４７１号に開示されているように、この発電機−始動機は、車両用であって、少なくとも２個の電気エネルギー蓄積ユニットを備えている。これらエネルギー蓄積ユニットの１つはバッテリであり、他方はスーパーキャパシタ、即ちウルトラキャパシタと呼ばれている大容量のコンデンサである。
【００３２】
上述した国際特許公開公報の前者において、電源装置は、電気回転機を異なる電圧の基板搭載ネットワークに属する２個のバッテリに接続している。
【００３３】
この場合に、ウルトラキャパシタは、後述する複数のウルトラキャパシタ一次エネルギー蓄積ユニットにより構成されている。（電気モータモードで動作する）始動モードにおいて、この装置は、発電機−始動機に発電機モードにおける電圧よりも高い電圧を供給する。
【００３４】
このタイプの構成により、制動中にエネルギーを回収することが可能であり、かつ２個の配電ネットワーク、少なくとも１個のスイッチ、又は２個のスイッチ付き回路、及びＤＣ／ＤＣコンバータと呼ばれている直流−直流コンバータを備え、電圧変換を可能にし、２つの異なる電圧で動作する。
【００３５】
インバータは、電流変換器であるとの知識のもとに、上述した文献を参照して更に詳述する。
【００３６】
この構成では、バッテリと電気的に接続された、簡単な発電機の如き電気回転機を使用していることは明らかである。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、この発電機は、接地された第１端子、及び回路に接続された第２端子間に並列接続されるように設計され、一実施形態では、例えば１２ボルトの２個のバッテリを直列に接続可能にし、始動時には、始動機に２４ボルトを供給し、車両の始動後には、これら２個のバッテリを並列接続する。
【００３８】
従って、この電源装置１０は、少なくとも１個の電子コンバータ１８、２２、及びウルトラキャパシタを有する１個の電気エネルギー蓄積ユニット２０を備えている。この装置は、２個のネットワークを備え、その一方は、パワー専用で（エネルギー蓄積ユニット２０は直列）、かつエネルギー回収用であり、他方は、エネルギー専用であり、特に基板に搭載された車両ネットワークに接続されたバッテリ１６を再充電するか、及び／又は基板搭載されたネットワークに供給する。
【００３９】
本発明を限定するものではないが、第１実施形態によると、電源装置１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ又は直流−直流変換器２２を備えている。
【００４０】
同様に、本発明の第２実施形態によると、電源装置１０は、インバータ１８を備えている。このインバータ１８は、リバーシブルＤＣ−ＡＣコンバータである。これは、マシンが発電機モードのとき、ＡＣ−ＤＣコンバータ（整流ブリッジと呼ばれる場合もある）として動作し、マシンが電気モータモードのときＤＣ−ＡＣコンバータとして動作する。
【００４１】
また、本発明の第３実施形態によると、電源装置１０は、インバータ１８及びＤＣ−ＤＣコンバータ２２を備えている。
【００４２】
図１に示す本発明の第４実施形態によると、電源装置１０は、３個の電子コンバータ、即ちインバータ１８、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２、更にバスバー（図示せず）の如きパワーコネクションにより相互に接続された２位置スイッチ３０、又は２個のスイッチ３０を備えている。
【００４３】
上述の構成により、インバータ１８は、発電機モードでは、いわゆるＡＣ−ＤＣリバーシブル交流／直流変換器であるか、或いは電気モータモードでは所謂ＤＣ−ＡＣ直流／交流変換器である。
【００４４】
直流／交流変換器２２は、エネルギー蓄積ユニット２０側の電圧を変換することが可能であり、ある例では６ボルト〜３５ボルトの範囲にある電圧を、バッテリ１６に適合する電圧に変換する。バッテリ１６は、基板に搭載されたネットワークに、例えば約１２ボルトの電圧を供給する。
【００４５】
２位置スイッチ３０又は２個のスイッチ３０は、電気マシン１２の動作モードの決定を可能にする。
【００４６】
具体例では、発電機モードは、２つのフェーズ、即ちいわゆる発電機フェーズ、及びいわゆるエネルギー回収フェーズを備えている。他方、電動機モードは、始動及びダイナミック支援フェーズを備えている。
【００４７】
２位置スイッチによるマシン１２の動作モードは、次のとおりである。
‐スイッチは、モータモード及びエネルギー回収フェーズで、インバータ１８及びエネルギー蓄積ユニット２０を接続する。
‐スイッチは、発電機フェーズで、インバータ１８及びバッテリ１６を接続する。
【００４８】
他の実施形態では、スイッチがないことに留意されたい。そのため、電源装置１０は、ケーブル２４で電気マシン１２に接続され、ケーブル２６でバッテリ１６に接続され、ケーブル２８で車両の電源ネットワークに接続されている。
【００４９】
電源装置１０は、電気マシン１２により、車両の運動エネルギーを回収可能にする。「１４＋Ｘ」アーキテクチャの名称で、この機構の詳細が知られている。
【００５０】
図１に示すように、電源装置１０は、単一のハウジング３２を備え、このハウジング内に、電子コンバータ１８、２２及び電気エネルギー蓄積ユニット２０が収容され、これらの構成要素間の接続長は短縮されて、接続インダクタンスの影響を抑制している。
【００５１】
更に、フランス特許第２８８３６７０号公報の例、及び特にその図５を参照して詳述する。図５は、エネルギー蓄積ユニットを受け、電子コンバータを収容する下トレイ、及び下トレイのカバーをなす上部の斜視図を示している。変形例として、電子コンバータをオフセットし、上部を簡単にすることもある。第１実施形態によると、この上部は、上述したフランス特許の図５に示す如く複数のフィンを有するプレートである。一般に、図２〜図５に示すように、本発明の電源装置のハウジング３２の下部は、１個又は複数個の電気エネルギー蓄積ユニット２０を受けるトレイ３４を形成している。
【００５２】
図２〜図５に示す例においては、トレイ３４は、直列接続された１２個のエネルギー蓄積ユニット２０を備えている。
【００５３】
エネルギー蓄積ユニット２０は、この例ではウルトラキャパシタであり、「スーパーキャパシタ」とも呼ばれている。このウルトラキャパシタは、例えば国際特許文献ＷＯ０２／０８０３３４号に説明されているように、従来のバッテリよりも迅速に、放電及び再充電が可能である。変形例として、これらのエネルギー蓄積ユニット２０の少なくとも幾つかを、ウルトラキャパシタと同じ寸法形状のバッテリとすることができる。
【００５４】
複数のエネルギー蓄積ユニット２０は、同じ外観（即ち、寸法形状）を有する。各ユニット２０は、垂直軸を有する円筒状である。各ユニット２０のご外周は、筒状の外表面３６であり、上端面３８及び下端面４０は円形である。各ユニット２０は、２個の接続端子４２を有する。各端子４２は、それぞれ、端面３８及び４０から垂直方向に突出している。
【００５５】
一方、トレイ３４は、全体的に平行なパイプ状であり、全体的に矩形断面を有する。このトレイ３４は、上面は後述する如く開口し、下面は、平坦な水平底壁４８で閉じられている。
【００５６】
このトレイ３４は、エネルギー蓄積ユニット２０の形状にマッチする波状の垂直面５１を有する。この垂直面５１は、トレイ３４の基部となる平坦な水平底壁４８に対して垂直である。
【００５７】
本発明の一実施形態によると、底壁４８は、突出する開口ラグ又は鳩目（図示せず）を備え、トレイ３４を、ラグ又は鳩目の開口へ貫通したねじ、リベット、又はボルト等の固定手段により、車両のボディ等の冷たい部分である固定部に固定することができる。
【００５８】
この場合、ハウジング３２の上部は、エネルギー蓄積ユニット２０が見えるようにするために、図示していない。この上部は、トレイ３４の上面を閉じるためのカバーである。
【００５９】
トレイ３４は、少なくとも１個のリセプタクル４４を備え、これに、少なくとも１個のウルトラキャパシタであるエネルギー蓄積ユニット２０が受容される。図２に示す例では、トレイ３４は、同じ寸法の６個のリセプタクル４４に分割されており、各リセプタクル４４は、１対のウルトラキャパシタエネルギー蓄積ユニット２０を受け入れている。各対の２個のエネルギー蓄積ユニット２０は、長手方向に隣接し、かつ本発明の１つの特徴として、リセプタクル４４内で共通の垂直向きに受容されている。これらのリセプタクル４４は、細長い形状を有する。
【００６０】
各対のエネルギー蓄積ユニット２０の下端面４０の端子４２は、図５に示す如く銅等の導電性材料製のバー４５により、電気的に共通接続されている。また、図示しないバーが、上面の端子４２を接続している。
【００６１】
上述したバーは、複数のエネルギー蓄積ユニット２０を直列接続するよう構成され、入力端子及び出力端子を有する。入出力端子の位置は、アプリケーションに依存する。
【００６２】
各リセプタクル４４は、上面に開口５０を有し、この開口５０から、１対のエネルギー蓄積ユニット２０を、閉じたベースに向けて垂直方向へ移動させることにより、挿入できる。各リセプタクル４４は、平坦な水平底壁４８により形成される水平のベースにより、その底面が閉鎖されている。
【００６３】
図３に示す如く、各リセプタクル４４の水平断面は、全体的に略「８」の字状をなしている。
【００６４】
更に詳述すると、隣接する１対のエネルギー蓄積ユニット２０の各リセプタクル４４は、細長い底面４６を有する横壁４３により区画されており、全体的に略「８」の字状である。図２及び図３に示すように、この底面４６は、相互に反対の平坦面を有する２個の中央部により相互接続された２個の円形部を有する。これらの中央部は、図３に示すように、１８０°以上延びる円形部の端部にそれぞれ接続されている。
【００６５】
中央部の平坦面は、全体的に略矩形状であり、図２に示す如く、垂直方向の寸法はその長手寸法よりも大きい。従って、各リセプタクル４４は、対向する中央部の平坦面のレベルで狭くなっている。
【００６６】
円形部は、それぞれエネルギー蓄積ユニット２０を受容できるような寸法を有する。この寸法は、エネルギー蓄積ユニット２０の外面３６の寸法により決まる。
【００６７】
従って、図３から理解しうるように、細長い形状の各リセプタクル４４は、各エネルギー蓄積ユニットの略２倍の長手方向の寸法を有し、かつエネルギー蓄積ユニット２０とほぼ等しい横幅を有する。
【００６８】
図４から明らかなように、各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６は、関連するリセプタクル４４の横内面４６の付近に少なくとも部分的に配置され、横方向の遊び「ｊ」を有する。
【００６９】
横壁４３は、垂直外表面５１により外部を部分的に制限し、かつ後述するように、隣接する２個のリセプタクル間にある材料により部分的に制限している。各横壁４３の厚さは、各リセプタクル４４につきほぼ同じである。横壁４３の厚さは、表面５１のレベルでは比較的小さく、トレイ３４の内外面間の熱交換を助けている。
【００７０】
また、横壁４３の厚さは、図３に示すように、隣接する２個のリセプタクル４４間で大きい。
【００７１】
説明及び図面から明らかなように、各リセプタクル４４は、ブラインド形状であり、上面に開口５０を有し、上から下向きに移動させることにより、エネルギー蓄積ユニット２０を挿入いうるようになっている。
【００７２】
リセプタクル４４は、横３列に配列され、各列には４個のエネルギー蓄積ユニット２０が設けられている。この配列は、コンパクトであり、トレイは車両バッテリと類似の寸法形状を有する。
【００７３】
リセプタクル４４は隔壁により分割され、横壁４３の少なくとも一部は、隣接する２個のリセプタクル４４の共通隔壁又はパーティションを形成している。従って、図５に示すように、１つのリセプタクル４４Ａの外面５２Ａの一部は、隣接するリセプタクル４４Ｂの内面４６Ｂを形成している。
【００７４】
横壁４３の共通隔壁となっていない外表面は、トレイ３４の外表面５１を形成している。
【００７５】
図３及び図５に示す如く、対をなす２個のエネルギー蓄積ユニット２０は、垂直の接線と接触している。従って、各リセプタクル４４内において、各対のエネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６の２つの反対部間には、接線の両側において、長手方向の遊びがある。この接線により、１つの対のエネルギー蓄積ユニット２０の温度を一層均一にすることが可能である。
【００７６】
変形例として、上述した接線をなくし、若干の遊びが生じるようにしてもよい。
【００７７】
充放電動作中に、各エネルギー蓄積ユニット２０は、その上面３８、底面４０並びにその筒状面３６から強い熱流を放出する。
【００７８】
各エネルギー蓄積ユニット２０により生じた熱を迅速に放熱するとともに、トレイ３４内の各エネルギー蓄積ユニット２０の加熱を均一にするために、本発明の電源装置の特徴の１つとして、トレイ３４を熱導電性材料により形成し、各エネルギー蓄積ユニット２０の発熱を、関連するリセプタクル４４の横壁４３の内面４６から外面へ、可能な限り迅速に伝導させるようにしている。
【００７９】
本発明の一実施形態によると、トレイ３４は、単一の熱伝導性材料により一体的に形成されている。一実施形態によると、この材料は成型可能な材料であり、トレイ３４は成型により一体形成される。
【００８０】
また、本発明の一実施形態によると、トレイ３４は金属製である。この例においては、トレイ３４はアルミニウム製であり、軽量化させるとともに、鋳造により一体加工されている。
【００８１】
変形例として、トレイ３４をマグネシウムをベースとして形成することもある。例えば、マグネシウムとアルミニウムの合金で製造することもある。
【００８２】
図４及び図５に示す如く、関連するリセプタクル４４内に、垂直方向に各エネルギー蓄積ユニット２０を挿入可能にするため、及び／又はトレイ３４の製造上の固有の制約のために、各リセプタクル４４の内面４６は、垂直方向に対して隙間角度「α」を有し、内面４６は、リセプタクル４４のベース（又は基部）４８に向けて収斂している。この隙間角度により、トレイ３４の鋳造による一体成型が可能となる。
【００８３】
従って、各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に、横方向の遊び「ｊ」が形成される。各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に沈滞する空気層は、断熱体として作用する。
【００８４】
この問題を解決するために、熱伝導特性を有する物質製の（熱）伝導層５４が、エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に、迅速かつ遊びなく挿入される。
【００８５】
従って、伝導層５４は、対をなすエネルギー蓄積ユニット２０間に存在する長手方向の遊び５３を効果的に充填する。本発明の一実施形態においては、この伝導層５４は、電気絶縁性である。
【００８６】
本発明の１つの特徴によると、エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６、及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に遊びなく迅速に挿入された熱伝導層５４は、熱伝導性樹脂又は熱伝導性接着剤である。
【００８７】
本発明の一実施形態によると、この熱伝導性接着剤又は熱伝導性樹脂は、電気絶縁性である。
【００８８】
この熱伝導性樹脂は、当初液状又は粘性体である。それを、各エネルギー蓄積ユニット２０及び関連するリセプタクル４４の内面４６間に注入すると、エネルギー蓄積ユニット２０の配列後に、リセプタクル４４を充填する。これにより、熱伝導性樹脂は、２個のエネルギー蓄積ユニット２０間に設けられ、対をなす隣接する２個のエネルギー蓄積ユニット２０を同じ温度状態とする。
【００８９】
この熱伝導性樹脂は、注入後に硬化して熱伝導層５４を形成し、エネルギー蓄積ユニット２０をリセプタクル４４内で横方向、即ち長手方向及び横方向に固定すると有利である。本発明の一実施形態によると、硬化された熱伝導層５４は、弾性的に変形可能であり、衝撃を吸収する。
【００９０】
すなわち、この熱伝導性樹脂は可撓性を有し、エネルギー蓄積ユニット２０の固定にも使用しうる。
【００９１】
上述した熱伝導性樹脂の注入操作を可能にするために、エネルギー蓄積ユニット２０は、関連するリセプタクル４４のベースに、接着剤層５６により接着固定可能である。もし、エネルギー蓄積ユニット２０が固定されていないと、図５に示す関連するバー４５上で不安定になる。
【００９２】
上述した熱導電性接着剤５６の形成に使用される接着剤は、電気的絶縁体であるのが好ましい。
【００９３】
また、上述した接着剤５６の層は、熱伝導特性を有する材料で形成するのが効果的である。
【００９４】
組立中に、熱伝導性接着剤５６による熱伝導性層５４は、先ず各リセプタクル４４のベース４８に付着する。次に、１対のエネルギー蓄積ユニット２０を、関連するリセプタクル４４内にその開口５０から垂直方向に挿入する。
【００９５】
次に、熱伝導性樹脂を各リセプタクル４４内に注入し、熱伝導性層５４を形成する。熱伝導性樹脂の層の厚さは、熱伝導性トレイ３４と組み合わせて良好な放熱を行うために、２ｍｍ未満であるのが効果的である。本発明の一実施形態によると、この厚さは概ね１ｍｍである。
【００９６】
また、熱伝導性接着剤５６は、エネルギー蓄積ユニット２０をトレイ３４に固定するためにも使用される。
【００９７】
この接着剤５６は、樹脂５４の使用量を減少させることができる。図４及び図５において、樹脂５４は、リセプタクル４４の高さ全体に延びている。変形例として、接着剤５６により、樹脂をリセプタクル４４の高さの８０％未満、例えばリセプタクル４４の高さの５０％へ延ばすことができる。このことは、図６及び図７に示す第２実施形態についても適用しうる。全体的には「８」の字状であるリセプタクル４４の形状により、使用する熱伝導性層５４の熱伝導性樹脂の量及び体積を減少させることができる。
【００９８】
変形例として、熱導電性樹脂の熱伝導性層５４を、接着剤５６と同様タイプの接着剤に置換することができる。
【００９９】
更に、変形例として、熱伝導性層５４及び５６を、接着性を有する熱導電性樹脂により形成することもできる。一旦硬化すると、この樹脂は接着性を発揮する。
【０１００】
上述した方法において、樹脂を選択して、一旦硬化すると、接着性、可撓性、弾性変形性、および耐衝撃特性を発揮させるようにすることができる。
【０１０１】
熱導電性樹脂は、硬化して、固体化し、かつ安定した弾性を有するものであるのが好ましい。
【０１０２】
一般的に、本発明による樹脂又は接着剤は、絶縁性を有し、かつ水やその他の不純物の浸入を阻止する。
【０１０３】
エネルギー蓄積ユニット２０の充放電動作中に、各エネルギー蓄積ユニット２０が、その筒状面３６を介して放出する熱流は、熱伝導性層５４を介して、各リセプタクル４４の内面へ直接かつ迅速に伝導する。次に、この熱は、関連する壁４３の外面へ伝えられる。
【０１０４】
従って、熱の一部は、トレイ３４の外面５１からトレイ３４の外部へ直接伝導され、熱の他の一部は、隔壁を形成する横壁４３により、他のリセプタクル４４へ伝導される。
【０１０５】
本発明により上述の如く製造された電源装置は、トレイ３４内の全てのエネルギー蓄積ユニット２０の瞬間温度を、実質的に均一にすることができる。そのため、全てのエネルギー蓄積ユニット２０の使用寿命をほぼ同じにする。
【０１０６】
更に、全てのエネルギー蓄積ユニット２０が発する熱は、熱伝導により、トレイ３４の外面５１へ、直接的又は間接的に伝えられる。
【０１０７】
トレイ３４の外面５１は、冷たい空気流、ヒートパイプ、又はその他適当な冷却手段等の冷却手段に、熱的に結合されているのが効果的である。
【０１０８】
図６及び図７に示す本発明の第２実施形態では、トレイ３４は、上述した第１実施形態について説明したものとほぼ同様の外観及び構成を有する。
【０１０９】
しかし、リセプタクル４４は、分割壁を備えていない。即ち、各リセプタクル４４は、それぞれの横壁４３で仕切られている。
【０１１０】
従って、各リセプタクル４４の各横壁４３の外面は、トレイ３４の外面５１を形成している。各リセプタクル４４の横壁４３の外面５１は、相互に横方向に間隔を有し、リセプタクル４４内のエネルギー蓄積ユニット２０の発熱を、隣接するリセプタクル４４を通すことなくトレイの外へ熱を直接に伝導する。
【０１１１】
トレイ３４の上面５８から、リセプタクル４４が下方へ垂直に延びている。各リセプタクル４４の上部開口が、トレイ３４のプレート５８に形成されている。
【０１１２】
トレイ３４は、例えば押し出し成型技法で一体形成され、アルミニウム製の水平プレートより垂直下向きに延びる横長領域を有する。このアルミニウム製プレートは、熱により延性が付与され、リセプタクル４４を形成可能にしている。
【０１１３】
この実施形態においても、上述した実施形態と同様に、熱伝導性層５４が、各エネルギー蓄積ユニット２０の筒状面３６及び各リセプタクル４４の内面４６間に設けられている。また、接着剤層５６も設けられ、エネルギー蓄積ユニット２０を、トレイ３４のベース４８に接着している。
【０１１４】
従って、本発明の第２実施形態による電源装置のトレイ３４は、壁の外面５１の累積領域又は面積を増加させ、エネルギー蓄積ユニット２０の発熱を、より迅速に放熱可能にしている。
【０１１５】
図９に示す本発明の第３実施形態においては、電源装置は、３対の隣接するエネルギー蓄積ユニット２０を備えている。
【０１１６】
単一のハウジング３２があり、これは、エネルギー蓄積ユニット２０を収容するためのトレイを構成している。従って、単一の中空部が、エネルギー蓄積ユニット２０用の横長のリセプタクル２３４を形成している。このリセプタクル２３４は、長手方向を向き、熱伝導樹脂又は熱伝導接着剤５４がリセプタクル２３４の内面とエネルギー蓄積ユニット２０の外面との間に設けられている。一実施形態によると、ハウジングはアルミニウム製である。変形例として、ハウジングを銅製とすることである。
【０１１７】
横長のリセプタクル２３４は、２個の半円形部、及び半円形部の周端を相互に連結する２個の直線状部を有する。
【０１１８】
この実施形態によると、上述したその他の全ての実施形態と同様に、ハウジング３２、従ってトレイの外面には、破線で示すように、フィン６０又はピンのような複数の突起物を備え、ハウジング３２の内面、及びハウジング３２の外面間の熱交換を増加させている。符号１３５は、ハウジング３２を車両の固定物、例えば車両のボディワーク等に固定するラグを示す。
【０１１９】
これらのラグ１３５は開口を有し、ハウジング３２を、例えばねじ、ボルト又はリベット等の固定手段により、車両のボディに固定している。
【０１２０】
図９及び図１０の実施形態において、エネルギー蓄積ユニット２０は、部分的に長手方向、かつ部分的には横方向にインプラントされている。
【０１２１】
この実施形態において、ハウジング３２は、３グループに分けられた９個のエネルギー蓄積ユニット２０に適合する９個の長手リセプタクル４４´を形成する長手方向に波打つベースを有する中空のトレイ３４を備えている。これらのリセプタクル４４´は、図９に最も良く示すように、横隔壁１４４´で仕切られている。
【０１２２】
これらの隔壁１４４´は、中央部が中空であり、エネルギー蓄積ユニット２０の端子を通すことができるようになっている。上述した各図の場合と同様に、エネルギー蓄積ユニット２０の端子は、導電バー４５により相互に接続され、２個の端子１４６及び１４７間に、エネルギー蓄積ユニット２０を直列接続している。
【０１２３】
各リセプタクル４４´は、筒の一部をなすベースを備えている。
【０１２４】
また、他のエネルギー蓄積ユニット２０がトレイ３４の一端に設けられている。このために、このトレイ３４には、横方向のリセプタクル１４４が設けられている。この横方向リセプタクル１４４は、リセプタクル４４´と同様のイメージのものであるが、それは直交している。
【０１２５】
熱伝導性樹脂層５４が、各エネルギー蓄積ユニット２０と関連するリセプタクル４４´及び１４４の壁４３の内面４６との間に、上述した各図の場合と同様に、遊びなく介挿されている。
【０１２６】
これらのエネルギー蓄積ユニット２０は、図１０に最もよく示す如く、相互に接触していない。上述したように、壁４３のレベルにおける樹脂の厚さは、良好な熱伝導を行うように、２ｍｍ以下である。図示の場合には、厚さは１ｍｍである。
【０１２７】
経済的となるように、樹脂は、波打ちベースを有するトレイ３４の高さの８０％未満のところまで、延びている。この場合には、出張っているトレイ３４の高さの５０％以上に延び、図１０に示す如く外部へ向いている。このトレイ３４の自由端部及び周縁の厚さは厚くなっており、平らなカバー１３２を受けて、トレイを閉じるためのエッジを形成している。
【０１２８】
この付加的な厚さは、図示しないシールをフィットさせるためのリセプタクルを有する。このシールは、カバー１３２により圧縮され、このカバー１３２には、カバー１３２をトレイ３４に固定するためのねじのような固定手段を挿入するための孔が、離間して設けられている。
【０１２９】
この場合には電気的絶縁性である熱伝導性樹脂が選択され、これは、硬化させた後に、接着性及び弾性変形特性を有する。
【０１３０】
この樹脂は、可撓性であると共に不浸透性である。従って、エネルギー蓄積ユニット２０は、トレイ３４内に保持され、かつ接着性樹脂により、確実に固定されている。
【０１３１】
トレイ３４を閉鎖するためのカバー１３２は、エネルギー蓄積ユニット２０の保護カバーをなしている。
【０１３２】
トレイ３４は、例えばアルミニウム製であり、カバー１３２は、金属シートである。トレイ３４は、例えば鋳成してもよい。
【０１３３】
樹脂５４により、このアセンブリ又は組立体３４、１３２及び２０は、取扱及び運搬可能にすることは、他の実施形態についても同様である。
【０１３４】
図１１〜図１３に示す実施形態では、ハウジング３２は複数の電気エネルギー蓄積ユニット２０を受容するトレイ１３４を備えている。トレイ１３４は比較的平坦であり、その全体がカバー１３２により覆われている。このカバー１３２は、中空状であり、図１１から明らかな如く、エネルギー蓄積ユニット２０及びトレイ１３４のキャップをなしている。この実施形態において、カバー１３２は矩形のベースを有し、このベースは、ベースに対して直交する横エッジで区切られている。この横エッジは、２個の長手方向の側壁、及び２個の横断壁を有する。この実施例におけるカバー１３２は、アルミニウム製である。ベース及びカバー１３２のエッジの長手壁には、それぞれ孔１４１及び１４０が設けられ、放熱性を良好にしている。この実施形態において、ハウジング３２は、例えば車両のブート、又は乗車スペースに取り付けられている。
【０１３５】
カバー１３２のエッジの各横断壁には、トレイ１３４の横方向起立部１３９に、カバー１３２をねじ１３８により固定するために、２個のリブ付きラグが設けられ、各ねじ１３８は、起立部１３９のねじ孔に挿入される。
【０１３６】
この例のトレイ１３４は、複数のエネルギー蓄積ユニット２０を受容するリセプタクル１４４を備えている。このリセプタクル１４４は、横断方向を向いている。
【０１３７】
リセプタクル１４４は、上述した第１実施形態と同様に、１対のエネルギー蓄積ユニット２０を受容するようになっている。これらのリセプタクル１４４は、エネルギー蓄積ユニット２０の筒状外面を受容するのに適当な寸法形状の２個の半円筒状部で仕切られている。各リセプタクル１４４は、全体的に「８」の字の半分の形状である。各対の２個のエネルギー蓄積ユニット２０は、この例では、相互に横断線により局所的に接触している。変形例として、図１０の如く非接触とすることもある。リセプタクル１４４の内面及び対をなすエネルギー蓄積ユニット２０の筒状外面間には、遊びを設けることなく、熱伝導層５４が図２〜図５の第１実施形態と同様に、ラジアル方向に設けられている。この熱伝導層５４は、例えば熱伝導性樹脂からなっている。トレイ１３４は例えばアルミニウム製である。変形例として、熱伝導性接着剤を上述したように使用することも可能である。
【０１３８】
トレイ１３４は、矩形のプレート状であり、横断方向に中空状であって、３対のリセプタクル１４４が形成され、３対のウルトラキャパシタであるエネルギー蓄積ユニット２０が受容される。
【０１３９】
このトレイ１３４は、例えば金属製である。本発明の一実施形態においては、アルミニウム製である。
【０１４０】
このトレイ１３４は、横方向の両端に、カバー１３２を固定するための２個の横断方向の起立部１３９を有し、長手方向には２個のクロス部材１４２を有する。各クロス部材１４２の両端には、それぞれ開口を有するラグ１３５が設けられ、各クロス部材は、起立部１３９の端部に連結されている。
【０１４１】
アップライト１４２は、冷たい取付用部材との接触面積を増大させている。
【０１４２】
図１１に示す如く、ラグ１３５は、ハウジング３２を、例えば車両のボディワークの如き冷たい部材に取り付けるためのものである。この例では、取り付けは、ラグ１３の開口へ挿入したねじ１３７、各種リベット、ボルト又はスタッド等により行われる。
【０１４３】
図１２に示す如く、エネルギー蓄積ユニット２０の端子４２間の電気的接続バー４５、及び複数の電子部品よりなるプリント回路１４５が設けられている。エネルギー蓄積ユニット２０が、ウルトラキャパシタ又はスーパーキャパシタよりなる場合のバランスをとり、これらのユニットは、一様に充電されるようにする。
【０１４４】
この例では、接続バー４５及びプリント回路１４５により直列接続された複数のエネルギー蓄積ユニット２０は、トレイ１３４内に取り付けられたモジュール１２０を予め形成し、保護カバー１３２により覆われる。
【０１４５】
この保護カバー１３２は、モジュール１２０を覆うと共に保持している。
【０１４６】
変形例として、保護カバー１３２に、トレイ１３４の如きリセプタクルを設け、エネルギー蓄積ユニット２０を、半円筒形のリセプタクルと、トレイ１３４と対向するカバー１３２とで挟むこともできる。
【０１４７】
この電源装置のあらゆる組み合わせ及び変形が可能である。
【０１４８】
例えば図２〜図５に示す実施形態を、９０°回転させ、ベース４８を縦向きにすることも可能である。
【０１４９】
また、変形例として、図１１〜図１３に示すトレイ１３４に、図２〜図５と同様の波打つ外壁を設けてもよい。
【０１５０】
更なる変形例として、図１１〜図１３のカバー１３２に、トレイ１３４のような半円筒状のリセプタクルを設けてもよい。
【０１５１】
この場合には、エネルギー蓄積ユニットのリセプタクルは、２つの部分を有し、かつエネルギー蓄積ユニット２０の外面に適合する全体的な寸法と形状を有し、エネルギー蓄積ユニットを受容するようにする。
【０１５２】
次に、本発明による電源装置の実施形態である上述したタイプのリセプタクルの例を、図１４及び図１５を参照して説明する。
【０１５３】
変形例として、図１４から明らかな如く、トレイ１３４及びカバー１３２を、熱伝導性材料で形成し、かつ図２〜図５及びエネルギー蓄積ユニット２０用のリセプタクル３４と同様に、波打つ外壁１５１を設けることもある。
【０１５４】
これに対して、図２〜図５の実施形態を、９０°回転させて、外壁１５１を横方向になるようにすることもある。
【０１５５】
２００は、トレイ１３４及び車両のボディワークの如き冷たい取付部材間の部分的な接触面を示す。２０１は、保護カバー１３２の外壁及び空気又は冷たい取付部材間の部分的な接触面を示す。また、１５４は、エネルギー蓄積ユニット２０及びリセプタクル１４４間の接触面を示す。従って、リセプタクル１４４の外面は波打っている。
【０１５６】
本発明の一実施形態によると、接触面１５４は、図１１〜図１３に示す如く、熱伝導性かつ電気的絶縁性の熱伝導体である。
【０１５７】
変形例として、図１５に示す如く、エネルギー蓄積ユニット２０を、例えば熱伝導性材料で形成されたカバー１３２、及びトレイ１３４のリセプタクル１４４と、熱伝導性接着剤を介して接触させる。この変形例において、トレイ１３４及び冷たい取付部材間の接触面は、平坦な外面を有するトレイ１３４の全長に渡り設けられている。同様に、トレイ１３２の外面、及び空気、又は冷たい取付部材間の接触は、カバー１３２の全長に渡って行われる。
【０１５８】
接触面の長さは、適用例に応じて定められることは理解しうると思う。例えば、図１４において、少なくとも２面、即ち面２００及び２０１を、相互に連結して単一面とすることができる。
【０１５９】
また、上述した面２０１には、必要に応じて、図８に示す如き複数の突起物を設けることもある。
【０１６０】
図１５におけるカバー１３２は、ねじ１３８等の固定具により、トレイ１３４に連結されていることに留意されたい。この固定具は、２つのリセプタクル１４４間の材料の厚さ方向に螺入される。これにより、エネルギー蓄積ユニット２０のねじクランプを形成する２個のパーツ１３２及び１３４によりハウジングが形成される。
【０１６１】
エネルギー蓄積ユニット２０の数は、アプリケーション、特に必要とする電圧に依存することは理解しうると思う。即ち、エネルギー蓄積ユニット２０の数は、６個又は１２個、或いはそれ以外の数であってもよい。例えば、エネルギー蓄積ユニット２０は、６個のウルトラキャパシタ、及び２個の通常のバッテリである。
図１０に示す実施形態では、リセプタクル２３４を縦向きとし、図１６に示す如く（横方向の長さ当たりの）エネルギー蓄積ユニット２０の数を２倍にしている。
【０１６２】
上述した構成により、ハウジング３２の軸方向の長さを一定にし、ハウジング３２の厚さを増大させることができる。
【０１６３】
このことは、図１７に示す如く、図１５の実施形態に適用可能である。
【０１６４】
ハウジング３２は、車両のブート又は乗車空間等の保護されたエリアに取付可能である。
【０１６５】
図１１〜図１５に示すエネルギー蓄積ユニット２０、及び図１１〜図１５に示すトレイを、縦向きにしてもよいことは明らかである。
【０１６６】
変形例として、エネルギー蓄積ユニット２０の断面は、円形以外であってもよいことは明らかである。例えば、エネルギー蓄積ユニット２０の断面を、楕円又は多角形とする。このことは、エネルギー蓄積ユニット２０を受容するリセプタクルについても当てはまる。
【０１６７】
リセプタクルは、横向き又は縦向きであってもよい。例えば、図１６のハウジング３２は、８個のエネルギー蓄積ユニット２０を受容可能である。この場合、ハウジング３２は、２個の垂直リセプタクル２３４、及び２個の水平リセプタクルを備えている。
【０１６８】
複数のエネルギー蓄積ユニット２０を、並列に取り付け、各々直列に取り付けられた２つのグループから構成してもよい。
【０１６９】
本発明の電源装置のトレイ３２、３４、１３４及び２３４により、エネルギー蓄積ユニット２０による発熱は急速に放熱され、その結果、エネルギー蓄積ユニット２０の許容動作温度を超える急激な温度上昇の阻止が可能となっている。
【０１７０】
さらに、熱伝導性層の存在により、熱を伝導によって放熱することが可能であり、熱の通過を阻害する空気のエリアは除去される。
【０１７１】
トレイを熱伝導性材料で形成することにより、複数のエネルギー蓄積ユニット２０の温度をほぼ均一に保つことが可能である。
このトレイは、エネルギー蓄積ユニット２０、及び冷たい取付部材と間接的に接触している。本発明の一実施形態によると、この冷却源は、車両のボディワークのおける金属の薄板である。変形例として、少なくとも１個のペルチェ効果セルとし、下面を高温とし、冷たい上面をトレイと接触させることもある。
【０１７２】
また、変形例として、冷気の流れが、図１０に示す複数のフィンのように、トレイと一体形成された複数の突起を掃引するようにすることもある。
【０１７３】
空気流の循環は、例えばエネルギー蓄積ユニット２０の温度に基づいて制御される、少なくとも１個のファンにより行われる。
【０１７４】
また、少なくとも１個のヒートパイプを、トレイ及び例えば冷たいプレートである冷たい取り付け部材間に接続してもよい。更に、変形例として、トレイ及びカバーを、熱伝導性かつ電気絶縁性材料で製造してもよい。
【０１７５】
エネルギー蓄積ユニット２０の外面が電気的絶縁性である場合には、図１５及び図１７に示すトレイ及びカバーは、金属製であってもよい。
【０１７６】
熱導電性層５４の材料が電気的絶縁性であれば、トレイは、導電性又は電気的絶縁性の何れであってもよい。この層により、各対のエネルギー蓄積ユニット２０の温度を一層均一にすることが可能である。
【０１７７】
図示の例において、複数のエネルギー蓄積ユニット２０は、対として相互に接触して取り付けられている。これにより、複数のエネルギー蓄積ユニット２０の温度を、更に均一にすることが可能であることが理解できよう。
【０１７８】
また、リセプタクル１４４及び２３４は、仕切壁であり、下側と冷３２、３４、１３４及び２３４は、エネルギー蓄積ユニット２０を支持するトレイであることに留意されたい。
【０１７９】
また、全体的に略「８」の字状のリセプタクルは、細長い形状を有することに留意されたい。
【０１８０】
一例として、使用する樹脂は、その１つが硬化材である２個のコンポーネントを有するポリウレタン系樹脂でもよい。例えば、ＲＡＩＧＩ社からＲＡＩＧＩＴＡＮＥ ４７５９／ＲＡＩＧＩＤＵＲＨＲの記号で市販されている２コンポーネント樹脂であり、この樹脂は、室温で液状ポリウレタンでる。この黒色樹脂は、可撓性（５０ショアＨＲ）を有し、優れた熱衝撃特性を有し、かつ金属やプラスチック部品に対して良好な接着性を有する。従って、この樹脂は、接着性樹脂である。
【０１８１】
変形例として、ＷＥＶＯ社から市販されているショア硬度が５０−５５であるＰＤ４４３１ＦＬ樹脂、及び３００硬化材の２成分ポリウレタン系樹脂を使用してもよい。
【０１８２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳述した。しかし、これらの実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。なお、上述した説明に基づいて、特定用途に応じて、種々の変形変更が可能であることは、当業者には容易に理解されると思う。
【符号の説明】
【０１８３】
１０ 電源装置
２０ エネルギー蓄積ユニット（ウルトラキャパシタ）
３２、３４ トレイ
３６ 筒状面
４２ 端子
４３ 壁
４４ リセプタクル
４５ 接続バー
４６ 壁の内面
５０ 開口
５１、５２ 壁の外面
５４ 熱導電性層
５６ 熱伝導性接着剤
６０ フィン
１２０ モジュール
１３２ 保護カバー
１３４ トレイ
１３５ ラグ
１３７ ねじ
１３８ ねじ
１３９ 起立部
１４０、１４１ 孔
１４２ クロス部材
１４４ リセプタクル
１４５ プリント回路
１５１ 壁の外面
１５４ 接触面
２００ 接触面
２０１ 接触面
２３４ リセプタクル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用電源装置（１０）であって、熱を発生し得る少なくとも１つの大容量電気エネルギー蓄積ユニット（２０）を収容するトレイ（３２）（３４）（１３４）を備え、前記トレイ（３２）（３４）（１３４）（３３４）は、少なくとも１つの電気エネルギー蓄積ユニット（２０）を受容する少なくとも１つのリセプタクル（４４）（１４４）（２３４）を備え、第１に、トレイ（３２）（３４）（１３４）は、熱伝導性材料から成り、蓄積ユニットによる熱が、前記リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）の壁（４３）の内面（４６）から外面（５１）（５２）（１５１）へ伝導されるようになっており、第２に、トレイは、複数のリセプタクル（４４）（４４'）（１４４）に分割され、前記リセプタクル（４４）（４４'）（１４４）は、それぞれ少なくとも１つの蓄積ユニット（２０）を収容するようになっており、各リセプタクルの壁（４３）は、前記熱伝導性材料から成り、
熱伝導性接着剤または熱伝導性樹脂から成る熱伝導層（５４）が、蓄積ユニット（２０）と、関連するリセプタクル（４４）（１４４）（２３４）の壁（４３）の内面（４６）との間に、遊びなしに挿入され、蓄積ユニット（２０）による熱が、リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）の壁（４３）の内面（４６）へ直接伝導されるようになっていることを特徴とする車両用電源装置（１０）。
【請求項２】
前記熱伝導性樹脂及び前記熱伝導性接着剤は、電気的絶縁体であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項３】
前記熱伝導性樹脂は、前記エネルギー蓄積ユニット（２０）と前記リセプタクル（４４）の前記壁（４３）との間に注入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項４】
前記熱伝導性樹脂は注入後に硬化され、前記エネルギー蓄積ユニット（２０）を、前記リセプタクル（４４）内に固定していることを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項５】
前記硬化された熱伝導性樹脂は、弾性変形可能であることを特徴とする請求項４に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項６】
前記硬化された熱伝導性樹脂は、接着性を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項７】
前記リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）は仕切壁であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項８】
各リセプタクル（４４）は、前記リセプタクル（４４）の外面（５１）が前記トレイ（３４）の外面（５１）を形成するように、個別の壁（４３）を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項９】
前記リセプタクル（４４）（１４４）の外面（５１）（１５１）は波打っていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１０】
前記リセプタクルはブラインド（４４）であり、かつ前記エネルギー蓄積ユニット（２０）は、ブラインドリセプタクル（４４）のベース（４８）に熱伝導性接着剤（５６）の層により固定されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１１】
前記リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）は、共通の矩形状のリセプタクル（４４）（１４４）（２３４）内に隣接配置された前記エネルギー蓄積ユニットを、対として受容していることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１２】
前記共通リセプタクルは、全体的に略「８」の字状であることを特徴とする請求項１１に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１３】
前記各リセプタクル（１４４）は、全体的に「８」の字の半分の形状であることを特徴とする請求項１１に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１４】
前記トレイ（４４）（１３４）は、金属製であることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１５】
前記熱伝導性樹脂層の厚さは、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１】
車両用電源装置（１０）であって、熱を発生し得る少なくとも１つの大容量電気エネルギー蓄積ユニット（２０）を収容するトレイ（３２）（３４）（１３４）を備え、前記トレイ（３２）（３４）（１３４）（３３４）は、少なくとも１つの電気エネルギー蓄積ユニット（２０）を受容する少なくとも１つのリセプタクル（４４）（１４４）（２３４）を備え、第１に、トレイ（３２）（３４）（１３４）は、熱伝導性材料から成り、蓄積ユニットによる熱が、前記リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）の壁（４３）の内面（４６）から外面（５１）（５２）（１５１）へ伝導されるようになっており、第２に、トレイは、複数のリセプタクル（４４）（４４'）（１４４）に分割され、前記リセプタクル（４４）（４４'）（１４４）は、それぞれ少なくとも１つの蓄積ユニット（２０）を収容するようになっており、各リセプタクルの壁（４３）は、前記熱伝導性材料から成り、
熱伝導性接着剤または熱伝導性樹脂から成る熱伝導層（５４）が、蓄積ユニット（２０）と、関連するリセプタクル（４４）（１４４）（２３４）の壁（４３）の内面（４６）との間に、遊びなしに挿入され、蓄積ユニット（２０）による熱が、リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）の壁（４３）の内面（４６）へ直接伝導されるようになっていることを特徴とする車両用電源装置（１０）。
【請求項２】
前記熱伝導性樹脂及び前記熱伝導性接着剤は、電気的絶縁体であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項３】
前記熱伝導性樹脂は、前記エネルギー蓄積ユニット（２０）と前記リセプタクル（４４）の前記壁（４３）との間に注入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項４】
前記熱伝導性樹脂は注入後に硬化され、前記エネルギー蓄積ユニット（２０）を、前記リセプタクル（４４）内に固定していることを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項５】
前記硬化された熱伝導性樹脂は、弾性変形可能であることを特徴とする請求項４に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項６】
前記硬化された熱伝導性樹脂は、接着性を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項７】
前記リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）は仕切壁であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項８】
各リセプタクル（４４）は、前記リセプタクル（４４）の外面（５１）が前記トレイ（３４）の外面（５１）を形成するように、個別の壁（４３）を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項９】
前記リセプタクル（４４）（１４４）の外面（５１）（１５１）は波打っていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１０】
前記リセプタクルはブラインド（４４）であり、かつ前記エネルギー蓄積ユニット（２０）は、ブラインドリセプタクル（４４）のベース（４８）に熱伝導性接着剤（５６）の層により固定されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１１】
前記リセプタクル（４４）（１４４）（２３４）は、共通の矩形状のリセプタクル（４４）（１４４）（２３４）内に隣接配置された前記エネルギー蓄積ユニットを、対として受容していることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１２】
前記共通リセプタクルは、全体的に略「８」の字状であることを特徴とする請求項１１に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１３】
前記各リセプタクル（１４４）は、全体的に「８」の字の半分の形状であることを特徴とする請求項１１に記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１４】
前記トレイ（４４）（１３４）は、金属製であることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【請求項１５】
前記熱伝導性樹脂層の厚さは、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の車両用電源装置（１０）。
【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】
【公表番号】特表２０１１−５０８３６６（Ｐ２０１１−５０８３６６Ａ）
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３６５１８（Ｐ２０１０−５３６５１８）
【出願日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００８／０５２２０１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８０９３６
【国際公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（５０４３５６１６６）ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール (47)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００８／０５２２０１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８０９３６
【国際公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（５０４３５６１６６）ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール (47)
【Ｆターム（参考）】
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