電池パック構造

【課題】ワイヤハーネスを冷却可能な電池パック構造を提供する。
【解決手段】電池パック構造１０は、対向する側面１１１，１１２を有する電池モジュール１１と、対向する側面１１１，１１２に設けられ、冷媒が通過する吸入ダクト８および排出ダクト９と、電池モジュール１１に接続され、吸入ダクト８および排出ダクト９のいずれかに設けられたワイヤハーネス１００，１０１，１０２とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電池パック構造に関し、より特定的には、電池モジュールを冷却する構造を備えた電池パック構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池パック構造は、たとえば特開２００６−１７９１９０号公報（特許文献１）、特開２００３−３４６７５９号公報（特許文献２）、特開２００６−１８５８６３号公報（特許文献３）および特開２００６−４０６２５号公報（特許文献４）に開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１７９１９０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６７５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１８５８６３号公報
【特許文献４】特開２００６−４０６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来に技術では、電池モジュールに接続されるワイヤハーネスの冷却が困難であるという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、ワイヤハーネスの冷却を十分に行なうことが可能な構造の電池パック構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従った電池パック構造は、対向する側面を有する電池モジュールと、対向する側面に設けられ、冷媒が通過するチャンバダクトと、電池モジュールに接続され、チャンバダクトに設けられたワイヤハーネスとを備える。
【０００６】
このように構成された電池パック構造では、新たな冷却システムを設けることなく、チャンバダクトを通過する冷媒によりワイヤハーネスの温度上昇を抑制することができる。
【０００７】
さらに、チャンバダクトによりワイヤハーネスを保護することができる。
好ましくは、冷媒吸入側のチャンバダクトにワイヤハーネスが設けられる。
【０００８】
好ましくは、冷媒排出側のチャンバダクトにワイヤハーネスが設けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った電池パック構造の平面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った電池パック構造１０では、複数の電池モジュール１１が隣接して設けられており、各々の電池モジュール１１はバスバー１３で接続されている。電池モジュール１１の集合体の両端部はエンドプレート２１，２２と接触している。
【００１１】
電池モジュール１１の各々は端子１２を有し、それぞれの端子１２がバスバー１３で接続されることにより、複数の電池モジュール１１が直列に接続されている。
【００１２】
電池モジュール１１としては、たとえばニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池を用いることができる。電池モジュール１１は、いわゆる角型平板状の外形を有しており、２列を構成するように並べられている。なお、この配列に関しては特に制限されるだけでなく、１列に電池モジュール１１が並べられていてもよい。また、この実施の形態では複数の電池モジュール１１が並べられる構成を示しているが、１つの電池モジュール１１のみが電池パック構造１０に含まれていてもよい。
【００１３】
電池モジュール１１の対向する側面１１１，１１２には、吸入ダクト８および排出ダクト９が設けられている。吸入ダクト８は開口８１を有し、矢印８１ａで示す方向から開口８１に冷媒が導入される。なお、この冷媒は流体であればよく、たとえば空気、水などが挙げられる。
【００１４】
吸入ダクト８に対向するように排出ダクト９が設けられている。排出ダクト９は吸入ダクト８と平行に延びている。排出ダクト９の開口９１から矢印９１ａで示す方向に冷媒が排出される。吸入ダクト８に取込まれた冷媒は各々の電池モジュール１１の間、電池モジュール１１の上面および電池モジュール１１の底面を通過して電池モジュール１１の熱を奪う。熱を奪った冷媒は排出ダクト９内を流れて開口９１から矢印９１ａで示す方向に排出される。
【００１５】
吸入ダクト８上にワイヤハーネス１００，１０１，１０２が設けられている。ワイヤハーネス１００，１０１は、電池モジュール１１の端子１２に接続されており、電池モジュール１１とインバータなどの電子機器とを接続する役割を果たす。電池パック構造１０は、たとえば車両に搭載され、車両の駆動装置であるモータと接続される。モータへ電力を供給する装置が電池パック構造１０である。電池パック構造１０に蓄えられたエネルギをモータで使用可能な形態とするためにインバータ、コンバータおよびキャパシタなどの電気機器が設けられる。ワイヤハーネス１０２は温度センサ１０３に接続され、吸気温度に関する電気信号を制御部へ伝える働きをする。電池モジュール１１は使用中に発熱するので、この熱を除去するために冷媒を取入れている。しかしながら、冷媒の温度によって冷却能力が異なるため、冷媒の温度を常に監視する必要がある。このため吸入ダクト８上に温度センサ１０３が設けられ、温度センサ１０３がワイヤハーネス１０２と接続されて温度情報が制御部へ送られる。
【００１６】
なお、この実施の形態では、３本のワイヤハーネス１００，１０１，１０２が吸入ダクト８に設けられている構造を示したが、この３本のワイヤハーネスすべてが吸入ダクト８上に設けられている必要はない。すなわち、一部のワイヤハーネスが排出ダクト９上に設けられていてもよい。
【００１７】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図２を参照して、中空形状の吸入ダクト８の内部空間８２内を冷媒が流れる。内部空間８２は内壁８０によって規定されており、開口８１が吸入ダクト８の端部である。吸入ダクト８を厚み方向に貫通するように吸入冷媒の温度を計測する温度センサ１０３が嵌め込まれている。
【００１８】
図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図３を参照して、ワイヤハーネス１０１，１０２はアンカー１２１で止められている。アンカー１２１はワイヤハーネス１０１，１０２と接続され、吸入ダクト８の内部空間８２へ差込まれる。これによりワイヤハーネス１０１，１０２が吸入ダクト８に固定されている。
【００１９】
吸入ダクト８，排出ダクト９は側面１１１，１１２側に向けて開口しており、吸入ダクト８から側面１１１側へ向けて冷媒が流れる。流れた冷媒は電池モジュール１１を冷却して側面１１２側から排出されて排出ダクト９で集められて放出される。
【００２０】
なお、吸入ダクト８および排出ダクト９において側面１１１，１１２側のすべての面が開口している必要はなく、一部が開口して側面１１１側に冷媒を供給可能とされ、かつ、側面１１２側から冷媒が供給されることが可能な形状とされていればよい。
【００２１】
すなわち、実施の形態１に従った電池パック構造１０は、対向する側面１１１，１１２を有する電池モジュール１１と、対向する側面１１１，１１２に設けられ、冷媒が通過する吸入ダクト８および排出ダクト９と、電池モジュール１１に接続され、吸入ダクト８および排出ダクト９の少なくとも一方に設けられるワイヤハーネス１００，１０１，１０２とを備える。
【００２２】
このように構成された電池パック構造では、冷却用の吸入ダクト８または排出ダクト９上にワイヤハーネス１００，１０１，１０２を配置することで、通電時のワイヤハーネスの発熱による温度上昇を抑制することができる。
【００２３】
また、吸入ダクト８および排出ダクト９によりワイヤハーネス１００，１０１，１０２を保持および固定することができる。
【００２４】
さらに、吸入ダクト８および排出ダクト９によりワイヤハーネス１００，１０１，１０２を保護することができる。
【００２５】
さらに、温度センサ１０３を一体化することで、省スペースで冷媒温度を測定することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図４から図９は、この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【００２７】
図４を参照して、この発明の実施の形態２に従った電池パック構造では、吸入ダクト８上にワイヤハーネス１０１，１０２が載置されていてもよい。
【００２８】
また、吸入ダクト８を貫通するようにヒートシンク１２２が設けられ、このヒートシンクに接触するようにワイヤハーネス１０１，１０２が設けられていてもよい。
【００２９】
さらに、上述の例とは異なり、吸入ダクト８の内部空間８２にワイヤハーネス１０１，１０２が設けられていてもよい。
【００３０】
さらに、図７で示すように、クリップ１２３によってワイヤハーネス１０１，１０２が固定されていてもよい。クリップ１２３は内部空間８２内へ到達するアンカー部と、アンカー部に接続され、外部へ設けられてワイヤハーネス１０１，１０２を保護するリング部とを有する。
【００３１】
また、図８で示すように、溝１２５が吸入ダクト８表面に設けられており、この溝１２５にワイヤハーネス１０１，１０２が嵌め合わせられていてもよい。
【００３２】
さらに、図９で示すように、溝１２６と蓋１２７で囲まれた空間にワイヤハーネス１０１が設けられていてもよい。
【００３３】
（実施の形態３）
図１０は、この発明の実施の形態３に従った電池パック構造の平面図である。図１０を参照して、この発明の実施の形態３に従った電池パック構造では、一部のワイヤハーネス１０２が吸入ダクト８に設けられ、別のワイヤハーネス１００，１０１が排出ダクト９側へ設けられている。
【００３４】
このような構成された実施の形態３に従った電池パック構造でも、実施の形態１に従った電池パック構造と同様の効果がある。
【００３５】
図１１は、上述の実施の形態に従った電池パック構造を有する車両のブロック図である。図１１を参照して、本発明による電池パック構造を用いた自動車１は、本発明に従った電池パック構造を有する電池部３と、制御部２と、駆動部４とを備える。制御部２は電池部３および駆動部４を制御する。駆動部４は、電池部３から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機を含む。さらに、この電動機以外に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を含んでいてもよい。すなわち、自動車１には、電池部３から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車だけでなく、動力源としてガソリンエンジンなどの電動機以外の駆動手段を備えた、いわゆるハイブリッドカーも含まれる。
【００３６】
さらに、電池部３にエネルギを供給する装置として、エンジンおよびジェネレータで発電した電力が電池部３に供給されてもよい。また、家庭用のコンセント（プラグ）が電池部３に接続されて電池部３に電気エネルギが供給されてもよい。
【００３７】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。
【００３８】
まず、ワイヤハーネスの本数としては今回表示された３本に限られず、さらに多い、または少ないワイヤハーネスを用いてもよい。
【００３９】
さらに、吸入ダクト８および排出ダクト９の構造に関しては、断面が矩形状のものでなく、断面が円形状または半円形状さらに楕円形状の吸入ダクト８および排出ダクト９を用いてもよい。
【００４０】
また、各々の電池モジュール１１の形状に関しても角型だけでなく各々の辺および面が湾曲していてもよい。
【００４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態１に従った電池パック構造の平面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に従った電池パック構造の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に従った電池パック構造の平面図である。
【図１１】この発明に従った電池パック構造を用いた自動車のブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１自動車、２制御部、３電池部、４駆動部、８吸入ダクト、９排出ダクト、１０電池パック構造、１１電池モジュール、１２端子、１３バスバー、２１，２２エンドプレート、８０，９０内壁、８１，９１開口、８１ａ，９１ａ矢印、８２，９２内部空間、１００，１０１，１０２ワイヤハーネス、１１１，１１２側面、１２１アンカー、１２２ヒートシンク、１２３クリップ、１２５，１２６溝、１２７蓋。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する側面を有する電池モジュールと、
前記対向する側面に設けられ、冷媒が通過するチャンバダクトと、
前記電池モジュールに接続され、前記チャンバダクトに設けられたワイヤハーネスとを備えた、電池パック構造。
【請求項２】
冷媒吸入側の前記チャンバダクトに前記ワイヤハーネスが設けられる、請求項１に記載の電池パック構造。
【請求項３】
冷媒排出側の前記チャンバダクトに前記ワイヤハーネスが設けられる、請求項１に記載の電池パック構造。

【図１】