電源装置及びこれを備える車両
【課題】簡単な構造としながら、サービスプラグとこれを接続するソケットの接続部分の過熱による弊害が増大するのを有効に阻止して、信頼性を著しく高める。
【解決手段】電源装置は、複数の電池セル１を接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２又は電池ブロック２に接続してなる電気部品１０を収納してなる外装ケース３と、この外装ケース３に設けられて電池ブロック２と直列に接続してなるソケット４と、このソケット４に脱着自在に接続してなるサービスプラグ５とを備えており、サービスプラグ５をソケット４に接続して、ソケット４を介してサービスプラグ５を電池と直列に接続している。外装ケース３は、遮熱プレート７でもって、ソケット４及びサービスプラグ５を配置する遮熱隔離領域８を区画して設けており、この遮熱隔離領域８にソケット４及びサービスプラグ５を配置している。
【解決手段】電源装置は、複数の電池セル１を接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２又は電池ブロック２に接続してなる電気部品１０を収納してなる外装ケース３と、この外装ケース３に設けられて電池ブロック２と直列に接続してなるソケット４と、このソケット４に脱着自在に接続してなるサービスプラグ５とを備えており、サービスプラグ５をソケット４に接続して、ソケット４を介してサービスプラグ５を電池と直列に接続している。外装ケース３は、遮熱プレート７でもって、ソケット４及びサービスプラグ５を配置する遮熱隔離領域８を区画して設けており、この遮熱隔離領域８にソケット４及びサービスプラグ５を配置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモータの電源用等に使用される電源装置及びこれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータで走行する電気自動車、あるいはモータとエンジンの両方で走行するハイブリッド自動車等の自動車は、走行モータに電力を供給する大容量の電源装置を搭載している。この電源装置は、モータで自動車を走行させるための出力を得るために、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。この電源装置は、車両に搭載されない状態で、あるいは保守点検などのメンテナンスをする状態で、高電圧の出力端子などの高電圧部分が外部に露出すると、安全に取り扱いできない弊害がある。この弊害を避けるために、電池と直列にサービスプラグを接続するバッテリシステムが開発されている。このバッテリシステムは、サービスプラグを外して出力電圧を遮断できる。このバッテリシステムは、メンテナンス等のときにサービスプラグを外して、出力電圧を遮断できるので、安全に作業できる。
【０００３】
サービスプラグは、電源装置のケースに設けたソケットに脱着できるように連結される。このサービスプラグは、電池と直列に接続されて大電流が流れるので、大電流が流れる状態でソケットから外されると、電流のエネルギーによって火花放電を発生することがある。サービスプラグの火炎伝播を防止するために、サービスプラグ内に不燃ガスを噴射するインフレータを内蔵するものが開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のサービスプラグは、不燃ガスを発生するインフレータを内部に設けて、ガス導入条件が成立したかどうかを制御装置で判定する。制御装置は、ガス導入条件の成立を検出して、インフレータからソケット内に不燃ガスを導入する。この制御装置は、予め設定しておいた以上の衝撃値（例えば、エアバッグ等が作動するような衝撃値）が加速度センサから入力されるような車両事故等の非常事態において、車速センサにより車両の停止が検出され、かつ、電池が通電状態にあって、サービスプラグの脱着を検出するレバースイッチがＯＦＦ状態となってサービスプラグが外されたことを検出する状態で、ガス導入条件が成立したと判定して、インフレータを作動させて、窒素ガス等の不燃ガスをソケットに内に導入する。
【０００６】
以上のサービスプラグは、構造が極めて複雑となることに加えて、特定の条件を検出してガス導入条件を推定するので、条件によっては火炎を有効に阻止できないことがある。とくに、サービスプラグはソケットに挿入され、一対の接続端子をソケットに設けた被接続端子に接続し、接続端子と被接続端子とを介して電池に接続されるので、接続部分の接触抵抗が大きくなると、ここに流れる大電流によって異常な高温に加熱されることがある。接続部分の接触抵抗は、経年変化などによって増加することがある。接触抵抗は、電池に接続しているリード線と被接続端子との接続部分や、接続端子と被接続端子との接続部分で大きくなることがある。電池に接続しているリード線は、金属製の被接続端子にカシメや圧着して、あるいはリード線の先端に圧着端子を接続し、圧着端子を被接続端子にネジ止めして接続される。被接続端子は、弾性的に押圧されて接続端子に接続される。この構造の接続部分は、振動や経年変化で接触抵抗が大きくなるのを皆無にはできない。接触抵抗が増大すると、ジュール熱によって電流の二乗と接触抵抗の積に比例する熱が発生して接続部分を過熱し、発煙、発火等の可能性があり、発火が伝搬して他の部分を延焼させる弊害が発生する。とくに、車両用の電源装置などは、１００Ａ以上の大電流が流れるので、電流の二乗に比例して大きくなるジュール熱は、わずかな接触抵抗の増加によっても極めて発熱量が大きくなっても発火等の弊害を起こすことがある。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、極めて簡単な構造としながら、サービスプラグとこれを接続するソケットの接続部分の過熱による弊害が増大するのを有効に阻止して、信頼性を著しく高めることができる電源装置及びこれを備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の電源装置は、複数の電池セル１を接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２又は電池ブロック２に接続してなる電気部品１０を収納してなる外装ケース３と、この外装ケース３に設けられて電池ブロック２と直列に接続してなるソケット４と、このソケット４に脱着自在に接続してなるサービスプラグ５とを備えており、サービスプラグ５をソケット４に接続して、ソケット４を介してサービスプラグ５を電池と直列に接続している。外装ケース３は、遮熱プレート７でもって、ソケット４及びサービスプラグ５を配置する遮熱隔離領域８を区画して設けており、この遮熱隔離領域８にソケット４及びサービスプラグ５を配置している。
【０００９】
以上の組電池は、極めて簡単な構造としながら、サービスプラグとこれを接続するソケットの接続部分の過熱による弊害の増大を有効に阻止して、信頼性を著しく高めることができる特徴がある。それは、以上の組電池が、ソケットやサービスプラグを遮熱プレートで区画された遮熱隔離領域に配置しているからである。この電源装置は、ソケットやサービスプラグの接続部分の接触抵抗が大きくなって、大電流で発熱して異常な温度に過熱され、あるいは発火する状態となっても、遮熱プレートで他の部位と熱的に隔離されるため、他の部位への発熱や火炎の伝搬や拡散を阻止でき、安全性を高めることができる。またソケットやサービスプラグの接続部を遮熱プレートで区画しているので、ソケットやサービスプラグの樹脂が熱で溶融されても、これが他の部位に流出する弊害も回避できる。
【００１０】
本発明の電源装置は、遮熱プレート７が、外装ケース３の外側に開口された形状の遮熱隔離領域８を設けて、この遮熱隔離領域８にソケット４を固定することができる。
以上の電源装置は、サービスプラグを外装ケースの外側に簡単に脱着しながら、サービスプラグやソケットの過熱による弊害の拡散を有効に防止できる。
【００１１】
本発明の電源装置は、遮熱プレート７を金属製とすることができる。
以上の電源装置は、ソケットやサービスプラグの接続部分が異常な高温となっても、遮熱プレートが熱で変形することがなく、ソケットやサービスプラグの過熱による弊害の拡散を安定して阻止でき、しかもソケットを高い強度で強固に固定でき、かつ保護できる。
【００１２】
本発明の電源装置は、遮熱隔離領域８を区画する遮熱プレート７が、リード線１３を挿通する引き出し穴２４を有し、リード線１３をこの引き出し穴２４に挿入して、絶縁状態で引き出し穴２４を気密に閉塞することができる。
以上の電源装置は、リード線を挿通する引き出し穴をリード線で気密に閉塞するので、この引き出し穴から遮熱隔離領域への空気の侵入を阻止できる。このため、引き出し穴の内側にある遮熱隔離領域に配置しているソケットやサービスプラグの接続部分が過熱しても、外部からの酸素の供給を遮断して、燃焼を制限し、発火を抑制できる特徴がある。
【００１３】
本発明の電源装置は、引き出し穴２４の内周に沿って周壁２５を設けることができる。
以上の電源装置は、引き出し穴の内周に設けている周壁によって、引き出し穴の内周面とリード線との接線面を広くできる。広い面積で接触するリード線は、引き出し穴の開口端縁のエッジで絶縁被覆が破損する事態を効果的に回避できると共に、周壁で出力線の側面を広い面積で押圧して安定に保持できる。
【００１４】
本発明の電源装置は、遮熱隔離領域８を、複数に分割してなる遮熱プレート７で構成すると共に、複数の遮熱プレート７の境界に引き出し穴２４を設けることができる。
以上の電源装置は、遮熱隔離領域を分割して、リード線を簡単に引き出し穴に案内できる特徴がある。
【００１５】
本発明の電源装置は、ソケット４を固定してなる外装ケース３が、電池ブロック２に直列に接続してなる出力遮断器１１、電池セル１の電流を検出する電流検出部、電池セル１に接続してなる電子回路を実装する回路基板の何れかを収納することができる。
以上の電源装置は、ソケットやサービスプラグの接続部分が過熱され、また発火しても、外装ケースに収納している出力遮断器、電池セルの電流を検出する電流検出部、電池セルに接続してなる電子回路等を保護できる特徴がある。
【００１６】
本発明の電源装置を備える車両は、以上の電源装置を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例にかかる電源装置の概略構成図である。
【図２】外装ケースにソケットを固定する部分の拡大断面図である。
【図３】サービスプラグとソケットと遮熱プレートの分解斜視図である。
【図４】図３に示すサービスプラグとソケットと遮熱プレートを下側から見た分解斜視図である。
【図５】図４に示す遮熱プレートの分解斜視図である。
【図６】被接続端子の拡大斜視図である。
【図７】リード線と接続端子の接続部分を遮熱シートで被覆する状態を示す斜視図である。
【図８】リード線の接続端子を電源装置の出力端子に接続する状態を示す一部拡大斜視図である。
【図９】リード線の接続端子を電源装置の電気部品に接続する状態を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の一実施例にかかる車両であってエンジンとモータで走行するハイブリッドカーを示すブロック図である。
【図１１】本発明の他の実施例にかかる車両であってモータのみで走行する電気自動車を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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電源装置及びこれを備える車両を例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両を以下のものに特定しない。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。
【００１９】
本発明の電源装置は、主としてハイブリッドカーや電気自動車などの車両に搭載されて、車両を走行させるモータに電力を供給する電源として最適である。ただ、本発明の電源装置は、電動車両に限らず、ハイパワーな出力が要求される種々の機器の電源として使用することもできる。
【００２０】
図１の概略構成図に示す電源装置は、複数の電池セル１を直列に接続している電池ブロック２と、この電池ブロック２に接続している電気部品１０を収納している外装ケース３と、この外装ケース３に設けられて電池ブロック２と直列に接続しているソケット４と、このソケット４に脱着自在に接続しているサービスプラグ５とを備える。サービスプラグ５は、ソケット４を介して２組の電池ブロック２の間に直列に接続される。この電源装置は、サービスプラグ５をソケット４に接続して、サービスプラグ５とソケット４を介して電池ブロック２を直列に接続して、電源装置の出力に高電圧を出力する。
【００２１】
図１の電源装置は、電池セル１を電池ケース６に収納して、これに接続している出力遮断器１１のコンタクタ１１Ａなどの電気部品１０を、サービスプラグ５を連結する外装ケース３に収納している。本発明の電源装置は、サービスプラグを連結する外装ケースに電池セルを収納することもできる。また、外装ケースには、出力遮断器であるコンタクタ以外の電気部品、たとえば、電池セルの保護回路や電池の電流を検出する回路基板、さらに電池セルの電流を検出する電流検出部等を実装することもできる。さらにまた、本発明の電源装置は、サービスプラグを連結する外装ケースに電池ブロックを収納して、電気部品を他のケースに収納することもできる。
【００２２】
図１の電源装置は、電池ブロック２を電池ケース６に収納して、電池に接続している出力遮断器１１等の電気部品１０を外装ケース３に内蔵している。電源装置は、サービスプラグ５を接続する状態で、電池の出力側に高電圧が供給される。高電圧が出力される状態は、電源装置のメンテナンスや運搬などにおいて、安全な作業を保障できない。この弊害を防止するために、運搬やメンテナンスなどのときには、サービスプラグ５をソケット４から外して、電池の出力側に高電圧を供給しない状態とする。
【００２３】
サービスプラグ５は、図１の概略図に示すように、多数の電池セル１を直列に接続している電池ブロック２の中間にあって、２組の電池ブロック２と直列に接続される。サービスプラグ５が除去されると、プラス側とマイナス側の電池ブロック２が切り離されて、電池の出力側に出力される電圧は遮断される。サービスプラグ５は、ソケット４から除去されて高電圧の出力を遮断する。
【００２４】
ソケット４は、外装ケース３に固定されて、被接続端子１２をリード線１３を介して電池に接続している。図２は外装ケース３にソケット４を固定する部分の断面図である。この図の外装ケース３は、遮熱プレート７を固定して、遮熱プレート７でもって、ソケット４及びサービスプラグ５を配置する遮熱隔離領域８を区画して設けている。遮熱プレート７は、鉄板やステンレス板、あるいはアルミニウム板などの金属板を折曲加工して製作している。遮熱隔離領域８は、図２ないし図４に示すように、遮熱プレート７を箱形に加工して、外装ケース３の外側に開口された形状に設けている。外装ケース３の外側に開口するこの遮熱隔離領域８にソケット４を固定して、外装ケース３の外側にサービスプラグ５を脱着できるようにしている。
【００２５】
図３ないし図５は、図において上方に開口する遮熱隔離領域８を設ける遮熱プレート７を示している。これ等の図に示す遮熱プレート７は、２枚の金属板を連結して、開口部を四角形とし、底を閉塞している箱形として、内側にソケット４を固定できる形状としている。底板２１には、ソケット４の被接続端子１２に接続されるリード線１３を挿通する複数の引き出し穴２４を設けている。引き出し穴２４は、内周に沿って周壁２５を設けている。周壁２５は、金属板をプレス加工して遮熱プレート７に一体構造に設けている。周壁２５のある引き出し穴２４は、内周面とリード線１３との接触面を広くして、開口端縁のエッジで絶縁被覆が破損するのを防止できる。この引き出し穴２４に挿入されるリード線１３は、図２に示すように、引き出し穴２４とリード線１３との間を絶縁材１５で気密に密閉している。絶縁材１５には、シリコン樹脂などの未硬化でペースト状の断熱材や耐熱チューブ等が使用できる。リード線１３を挿通する引き出し穴２４を気密に閉塞する構造は、引き出し穴２４から遮熱隔離領域８への空気の侵入を阻止して、ソケット４やサービスプラグ５の燃焼を制限し、発火を抑制できる。
【００２６】
さらに、図３ないし図５に示す遮熱プレート７は、複数に分割している金属板で遮熱隔離領域８を形成している。図の遮熱プレート７は２枚の金属板を連結して、遮熱隔離領域８を設けている。２枚の金属板からなる遮熱プレート７は、連結する境界に引き出し穴２４を設けている。一方の遮熱プレート７Ａは、底板２１と３辺の側壁２２を有し、他方の遮熱プレート７Ｂは、１辺の側壁２２と底板２１を設ける形状としている。各遮熱プレート７Ａ、７Ｂは、底板２１を重ねて引き出し穴２４を設ける構造としている。遮熱プレート７Ａの底板２１は、連結方向に伸びる長孔２４Ａを設けて、引き出し穴２４としている。長孔２４Ａは境界まで伸びて開口しており、底板２１を重ねる状態で、リード線１３を挿通できる引き出し穴２４ができる形状としている。この遮熱プレート７は、長孔２４Ａにリード線１３を案内する状態で、互いの底板２１を積層するように接近させて、互いの鍔部２３を連結して、ソケット４を固定するための遮熱隔離領域８を設けることができる。
【００２７】
ソケット４は、プラスチック製の絶縁ケース１６に被接続端子１２を固定している。被接続端子１２は弾性変形できる金属板で、サービスプラグ５の接続端子１４が電気接続される。被接続端子１２の斜視図を図６に示している。この被接続端子１２は、図において上部に、サービスプラグ５の接続端子１４に弾性的に押圧される弾性片１２Ｃを有し、下端にはリード線１３をかしめて連結するリード線１３の固定部１２Ｂを設けている。さらに、図の被接続端子１２は、その中間部に連結部１２Ｃを設けて、ソケット４の絶縁ケース１６内の定位置にセットされるようにしている。弾性片１２Ａは、金属板を折曲加工して設けており、図２に示すように、絶縁ケース１６に挿入される接続端子１４に弾性的に押圧されて電気接続するようにしている。固定部１２Ｂは、リード線１３を挿通して挟着して固定する筒部１２ａを下端に有し、この筒部１２ａの上方に、リード線１３の導電部１３Ａに圧着されるカシメ部１２ｂを有する。この被接続端子１２は、筒部１２ａを圧着してリード線１３を被覆１３Ｂの上から圧着して固定し、さらに被覆１３Ｂから突出して露出するリード線１３の導電部１３Ａをカシメ部１２ｂに挿入し、カシメ部１２ｂを押し潰して導電部１３Ａに電気接続する状態で固定する。
【００２８】
ソケット４は、絶縁ケース１６を、遮熱プレート７で外装ケース３から区画される遮熱隔離領域８に嵌着して定位置に固定される。したがって、ソケット４は、絶縁ケース１６の外形を遮熱隔離領域８の内形にほぼ等しくしている。外装ケース３に固定されたソケット４は、被接続端子１２に接続しているリード線１３を遮熱プレート７の底板２１に設けた引き出し穴２４に挿入して、このリード線１３を電池に接続する。
【００２９】
サービスプラグ５は、プラスチック製のプラグ本体１７に、金属板からなる接続端子１４を固定している。プラグ本体１７は、外形を四角形とする形状に絶縁材のプラスチックを成形している。プラグ本体１７の内部に、一対の接続端子１４を固定して、金属製の接続端子１４をプラグ本体１７で被覆して絶縁している。さらに、プラグ本体１７は、簡単に脱着できるように、外側に取っ手１８が連結される。取っ手１８は、プラスチックをコ字状に成形したもので、その両端を傾動できるようにプラグ本体１７に連結している。このサービスプラグ５は取っ手１８を引っ張って簡単に外すことができる。
【００３０】
一対の接続端子１４は、ソケット４に設けている一対の被接続端子１２に挿入して接続される。一対の接続端子１４はプラグ本体１７の内部で互いに接続されている。サービスプラグ５が外装ケース３に固定しているソケット４に装着される状態で、一対の接続端子１４は、被接続端子１２に接続される。この状態で、一対の被接続端子１２は互いに接続されて、プラス側とマイナス側の電池ブロック２を直列に接続する。サービスプラグ５が除去されると、一対の被接続端子１２はサービスプラグ５を介して接続されず、出力電圧を遮断する。
【００３１】
さらに、電源装置は、出力ラインとなるリード線と、これに接続される接続端子との接続部分における発火や発煙等を防止することもできる。出力ラインとなるリード線１３は、図７に示すように、先端に接続端子３０を連結している。図の接続端子３０は、貫通孔３１Ａを有する金属板、すなわち丸端子３１で、電池の出力端子や電気部品に接続されて、電源装置の出力電流が通電される。丸端子３１である接続端子３０は、図７に示すように、リード線１３の導電部１３Ａを圧着して連結している。図の接続端子３０は、リード線１３の導電部１３Ａとの接続部をリング状のカシメ部３１Ｂとしており、リード線１３の導電部１３Ａをカシメ部３１Ｂに挿入する状態でカシメ部３１Ｂを圧着して、リード線１３に電気接続している。この構造の接続端子３０は、リード線１３との接続部分において接触抵抗が大きくなることがある。接触抵抗が増大すると、ジュール熱によって電流の二乗と接触抵抗の積に比例する熱が発生して接続部分を過熱し、発煙、発火等の弊害が発生するおそれがある。
【００３２】
このような弊害を防止するために、図に示す接続端子３０は、リード線１３との接続部分、とくに、接触抵抗が大きくなりやすい、導電部１３Ａとカシメ部３１Ｂとの圧着部分を遮熱シート３２で被覆して、この部分における過熱に起因する発煙や発火等を防止している。この遮熱シート３２として、アルミニウム等の金属シートが使用される。金属シートである遮熱シート３２は、耐熱性と放熱性に優れており、接続部の過熱に起因する弊害を有効に防止できる。この遮熱シート３２は、図７に示すように、接続端子３０のカシメ部３１Ｂの周辺部に巻き付けられて、接続部を気密に密閉する。リード線１３との接続部が遮熱シート３２で気密に被覆される接続端子３０は、空気の侵入を阻止して、接続部の発火や発煙を有効に防止できる。さらに、放熱性に優れた金属シートで被覆することで、放熱特性を向上して、効率よく放熱できる特徴もある。金属シートである遮熱シート３２は、全体の面積を広くして、放熱特性を向上できる。ただ、金属シートは導電性があるので、接続端子３０の接続箇所に応じて全体の面積を調整する。したがって、遮熱シート３２は、好ましくは、最も過熱されやすい接続端子３０と導電部１３Ａとの接続部を被覆できる形状と大きさとしながら、接続端子３０の接続箇所に応じて全体の面積を調整する。さらに、金属シートである遮熱シート３２は、内面に粘着層を設けて金属テープとして、簡単かつ容易に、接続部分を被覆して、剥がれないように付着することもできる。
【００３３】
以上の接続端子３０は、図８に示すように、電池ブロック２の出力側に接続され、あるいは、図９に示すように、外装ケース３に収納される電気部品１０に接続される。図９は、電流検出抵抗３６の両端に接続端子３０を接続する状態を示している。丸端子３１である接続端子３０は、貫通孔３１Ａに挿入される止ネジ３３を介して出力端子３５や電気部品１０に接続される。このように、電源装置の出力ラインに接続される接続端子３０は、大電流が通電されるので、接触抵抗によって発熱量が大きくなるおそれがあるが、図に示す接続端子３０は、この接続部分を遮熱シート３２で被覆しているので、この部分への酸素の供給を遮断して発火や発煙を防ぐと共に、放熱性に優れた遮熱シートで被覆することで、発熱部分を有効に放熱して発熱を理想的に抑制できる。
【００３４】
以上の電源装置を車両に搭載する状態を図１０と図１１に示す。図１０は、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーに電源装置９０を搭載する例を示す。この図に示す電源装置９０を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置９０と、電源装置９０の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置９０は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置９０の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、たとえば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、電源装置９０から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置９０の電池を充電する。
【００３５】
また、図１１は、モータのみで走行する電気自動車に電源装置９０を搭載する例を示す。この図に示す電源装置９０を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置９０と、この電源装置９０の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置９０は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。モータ９３は、電源装置９０から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置９０の電池を充電する。
【符号の説明】
【００３６】
１…電池セル
２…電池ブロック
３…外装ケース
４…ソケット
５…サービスプラグ
６…電池ケース
７…遮熱プレート ７Ａ…遮熱プレート
７Ｂ…遮熱プレート
８…遮熱隔離領域
１０…電気部品
１１…出力遮断器 １１Ａ…コンタクタ
１２…被接続端子 １２Ａ…弾性片
１２Ｂ…固定部
１２Ｃ…連結部
１２ａ…筒部
１２ｂ…カシメ部
１３…リード線 １３Ａ…導電部
１３Ｂ…被覆
１４…接続端子
１５…絶縁材
１６…絶縁ケース
１７…プラグ本体
１８…取っ手
２１…底板
２２…側壁
２３…鍔部
２４…引き出し穴 ２４Ａ…長穴
２５…周壁
３０…接続端子
３１…丸端子 ３１Ａ…貫通孔
３１Ｂ…カシメ部
３２…遮熱シート
３３…止ネジ
３５…出力端子
３６…電流検出抵抗
９０…電源装置
９３…モータ
９４…発電機
９５…インバータ
９６…エンジン
ＨＶ…車両
ＥＶ…車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモータの電源用等に使用される電源装置及びこれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータで走行する電気自動車、あるいはモータとエンジンの両方で走行するハイブリッド自動車等の自動車は、走行モータに電力を供給する大容量の電源装置を搭載している。この電源装置は、モータで自動車を走行させるための出力を得るために、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。この電源装置は、車両に搭載されない状態で、あるいは保守点検などのメンテナンスをする状態で、高電圧の出力端子などの高電圧部分が外部に露出すると、安全に取り扱いできない弊害がある。この弊害を避けるために、電池と直列にサービスプラグを接続するバッテリシステムが開発されている。このバッテリシステムは、サービスプラグを外して出力電圧を遮断できる。このバッテリシステムは、メンテナンス等のときにサービスプラグを外して、出力電圧を遮断できるので、安全に作業できる。
【０００３】
サービスプラグは、電源装置のケースに設けたソケットに脱着できるように連結される。このサービスプラグは、電池と直列に接続されて大電流が流れるので、大電流が流れる状態でソケットから外されると、電流のエネルギーによって火花放電を発生することがある。サービスプラグの火炎伝播を防止するために、サービスプラグ内に不燃ガスを噴射するインフレータを内蔵するものが開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のサービスプラグは、不燃ガスを発生するインフレータを内部に設けて、ガス導入条件が成立したかどうかを制御装置で判定する。制御装置は、ガス導入条件の成立を検出して、インフレータからソケット内に不燃ガスを導入する。この制御装置は、予め設定しておいた以上の衝撃値（例えば、エアバッグ等が作動するような衝撃値）が加速度センサから入力されるような車両事故等の非常事態において、車速センサにより車両の停止が検出され、かつ、電池が通電状態にあって、サービスプラグの脱着を検出するレバースイッチがＯＦＦ状態となってサービスプラグが外されたことを検出する状態で、ガス導入条件が成立したと判定して、インフレータを作動させて、窒素ガス等の不燃ガスをソケットに内に導入する。
【０００６】
以上のサービスプラグは、構造が極めて複雑となることに加えて、特定の条件を検出してガス導入条件を推定するので、条件によっては火炎を有効に阻止できないことがある。とくに、サービスプラグはソケットに挿入され、一対の接続端子をソケットに設けた被接続端子に接続し、接続端子と被接続端子とを介して電池に接続されるので、接続部分の接触抵抗が大きくなると、ここに流れる大電流によって異常な高温に加熱されることがある。接続部分の接触抵抗は、経年変化などによって増加することがある。接触抵抗は、電池に接続しているリード線と被接続端子との接続部分や、接続端子と被接続端子との接続部分で大きくなることがある。電池に接続しているリード線は、金属製の被接続端子にカシメや圧着して、あるいはリード線の先端に圧着端子を接続し、圧着端子を被接続端子にネジ止めして接続される。被接続端子は、弾性的に押圧されて接続端子に接続される。この構造の接続部分は、振動や経年変化で接触抵抗が大きくなるのを皆無にはできない。接触抵抗が増大すると、ジュール熱によって電流の二乗と接触抵抗の積に比例する熱が発生して接続部分を過熱し、発煙、発火等の可能性があり、発火が伝搬して他の部分を延焼させる弊害が発生する。とくに、車両用の電源装置などは、１００Ａ以上の大電流が流れるので、電流の二乗に比例して大きくなるジュール熱は、わずかな接触抵抗の増加によっても極めて発熱量が大きくなっても発火等の弊害を起こすことがある。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、極めて簡単な構造としながら、サービスプラグとこれを接続するソケットの接続部分の過熱による弊害が増大するのを有効に阻止して、信頼性を著しく高めることができる電源装置及びこれを備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の電源装置は、複数の電池セル１を接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２又は電池ブロック２に接続してなる電気部品１０を収納してなる外装ケース３と、この外装ケース３に設けられて電池ブロック２と直列に接続してなるソケット４と、このソケット４に脱着自在に接続してなるサービスプラグ５とを備えており、サービスプラグ５をソケット４に接続して、ソケット４を介してサービスプラグ５を電池と直列に接続している。外装ケース３は、遮熱プレート７でもって、ソケット４及びサービスプラグ５を配置する遮熱隔離領域８を区画して設けており、この遮熱隔離領域８にソケット４及びサービスプラグ５を配置している。
【０００９】
以上の組電池は、極めて簡単な構造としながら、サービスプラグとこれを接続するソケットの接続部分の過熱による弊害の増大を有効に阻止して、信頼性を著しく高めることができる特徴がある。それは、以上の組電池が、ソケットやサービスプラグを遮熱プレートで区画された遮熱隔離領域に配置しているからである。この電源装置は、ソケットやサービスプラグの接続部分の接触抵抗が大きくなって、大電流で発熱して異常な温度に過熱され、あるいは発火する状態となっても、遮熱プレートで他の部位と熱的に隔離されるため、他の部位への発熱や火炎の伝搬や拡散を阻止でき、安全性を高めることができる。またソケットやサービスプラグの接続部を遮熱プレートで区画しているので、ソケットやサービスプラグの樹脂が熱で溶融されても、これが他の部位に流出する弊害も回避できる。
【００１０】
本発明の電源装置は、遮熱プレート７が、外装ケース３の外側に開口された形状の遮熱隔離領域８を設けて、この遮熱隔離領域８にソケット４を固定することができる。
以上の電源装置は、サービスプラグを外装ケースの外側に簡単に脱着しながら、サービスプラグやソケットの過熱による弊害の拡散を有効に防止できる。
【００１１】
本発明の電源装置は、遮熱プレート７を金属製とすることができる。
以上の電源装置は、ソケットやサービスプラグの接続部分が異常な高温となっても、遮熱プレートが熱で変形することがなく、ソケットやサービスプラグの過熱による弊害の拡散を安定して阻止でき、しかもソケットを高い強度で強固に固定でき、かつ保護できる。
【００１２】
本発明の電源装置は、遮熱隔離領域８を区画する遮熱プレート７が、リード線１３を挿通する引き出し穴２４を有し、リード線１３をこの引き出し穴２４に挿入して、絶縁状態で引き出し穴２４を気密に閉塞することができる。
以上の電源装置は、リード線を挿通する引き出し穴をリード線で気密に閉塞するので、この引き出し穴から遮熱隔離領域への空気の侵入を阻止できる。このため、引き出し穴の内側にある遮熱隔離領域に配置しているソケットやサービスプラグの接続部分が過熱しても、外部からの酸素の供給を遮断して、燃焼を制限し、発火を抑制できる特徴がある。
【００１３】
本発明の電源装置は、引き出し穴２４の内周に沿って周壁２５を設けることができる。
以上の電源装置は、引き出し穴の内周に設けている周壁によって、引き出し穴の内周面とリード線との接線面を広くできる。広い面積で接触するリード線は、引き出し穴の開口端縁のエッジで絶縁被覆が破損する事態を効果的に回避できると共に、周壁で出力線の側面を広い面積で押圧して安定に保持できる。
【００１４】
本発明の電源装置は、遮熱隔離領域８を、複数に分割してなる遮熱プレート７で構成すると共に、複数の遮熱プレート７の境界に引き出し穴２４を設けることができる。
以上の電源装置は、遮熱隔離領域を分割して、リード線を簡単に引き出し穴に案内できる特徴がある。
【００１５】
本発明の電源装置は、ソケット４を固定してなる外装ケース３が、電池ブロック２に直列に接続してなる出力遮断器１１、電池セル１の電流を検出する電流検出部、電池セル１に接続してなる電子回路を実装する回路基板の何れかを収納することができる。
以上の電源装置は、ソケットやサービスプラグの接続部分が過熱され、また発火しても、外装ケースに収納している出力遮断器、電池セルの電流を検出する電流検出部、電池セルに接続してなる電子回路等を保護できる特徴がある。
【００１６】
本発明の電源装置を備える車両は、以上の電源装置を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例にかかる電源装置の概略構成図である。
【図２】外装ケースにソケットを固定する部分の拡大断面図である。
【図３】サービスプラグとソケットと遮熱プレートの分解斜視図である。
【図４】図３に示すサービスプラグとソケットと遮熱プレートを下側から見た分解斜視図である。
【図５】図４に示す遮熱プレートの分解斜視図である。
【図６】被接続端子の拡大斜視図である。
【図７】リード線と接続端子の接続部分を遮熱シートで被覆する状態を示す斜視図である。
【図８】リード線の接続端子を電源装置の出力端子に接続する状態を示す一部拡大斜視図である。
【図９】リード線の接続端子を電源装置の電気部品に接続する状態を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の一実施例にかかる車両であってエンジンとモータで走行するハイブリッドカーを示すブロック図である。
【図１１】本発明の他の実施例にかかる車両であってモータのみで走行する電気自動車を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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電源装置及びこれを備える車両を例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両を以下のものに特定しない。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。
【００１９】
本発明の電源装置は、主としてハイブリッドカーや電気自動車などの車両に搭載されて、車両を走行させるモータに電力を供給する電源として最適である。ただ、本発明の電源装置は、電動車両に限らず、ハイパワーな出力が要求される種々の機器の電源として使用することもできる。
【００２０】
図１の概略構成図に示す電源装置は、複数の電池セル１を直列に接続している電池ブロック２と、この電池ブロック２に接続している電気部品１０を収納している外装ケース３と、この外装ケース３に設けられて電池ブロック２と直列に接続しているソケット４と、このソケット４に脱着自在に接続しているサービスプラグ５とを備える。サービスプラグ５は、ソケット４を介して２組の電池ブロック２の間に直列に接続される。この電源装置は、サービスプラグ５をソケット４に接続して、サービスプラグ５とソケット４を介して電池ブロック２を直列に接続して、電源装置の出力に高電圧を出力する。
【００２１】
図１の電源装置は、電池セル１を電池ケース６に収納して、これに接続している出力遮断器１１のコンタクタ１１Ａなどの電気部品１０を、サービスプラグ５を連結する外装ケース３に収納している。本発明の電源装置は、サービスプラグを連結する外装ケースに電池セルを収納することもできる。また、外装ケースには、出力遮断器であるコンタクタ以外の電気部品、たとえば、電池セルの保護回路や電池の電流を検出する回路基板、さらに電池セルの電流を検出する電流検出部等を実装することもできる。さらにまた、本発明の電源装置は、サービスプラグを連結する外装ケースに電池ブロックを収納して、電気部品を他のケースに収納することもできる。
【００２２】
図１の電源装置は、電池ブロック２を電池ケース６に収納して、電池に接続している出力遮断器１１等の電気部品１０を外装ケース３に内蔵している。電源装置は、サービスプラグ５を接続する状態で、電池の出力側に高電圧が供給される。高電圧が出力される状態は、電源装置のメンテナンスや運搬などにおいて、安全な作業を保障できない。この弊害を防止するために、運搬やメンテナンスなどのときには、サービスプラグ５をソケット４から外して、電池の出力側に高電圧を供給しない状態とする。
【００２３】
サービスプラグ５は、図１の概略図に示すように、多数の電池セル１を直列に接続している電池ブロック２の中間にあって、２組の電池ブロック２と直列に接続される。サービスプラグ５が除去されると、プラス側とマイナス側の電池ブロック２が切り離されて、電池の出力側に出力される電圧は遮断される。サービスプラグ５は、ソケット４から除去されて高電圧の出力を遮断する。
【００２４】
ソケット４は、外装ケース３に固定されて、被接続端子１２をリード線１３を介して電池に接続している。図２は外装ケース３にソケット４を固定する部分の断面図である。この図の外装ケース３は、遮熱プレート７を固定して、遮熱プレート７でもって、ソケット４及びサービスプラグ５を配置する遮熱隔離領域８を区画して設けている。遮熱プレート７は、鉄板やステンレス板、あるいはアルミニウム板などの金属板を折曲加工して製作している。遮熱隔離領域８は、図２ないし図４に示すように、遮熱プレート７を箱形に加工して、外装ケース３の外側に開口された形状に設けている。外装ケース３の外側に開口するこの遮熱隔離領域８にソケット４を固定して、外装ケース３の外側にサービスプラグ５を脱着できるようにしている。
【００２５】
図３ないし図５は、図において上方に開口する遮熱隔離領域８を設ける遮熱プレート７を示している。これ等の図に示す遮熱プレート７は、２枚の金属板を連結して、開口部を四角形とし、底を閉塞している箱形として、内側にソケット４を固定できる形状としている。底板２１には、ソケット４の被接続端子１２に接続されるリード線１３を挿通する複数の引き出し穴２４を設けている。引き出し穴２４は、内周に沿って周壁２５を設けている。周壁２５は、金属板をプレス加工して遮熱プレート７に一体構造に設けている。周壁２５のある引き出し穴２４は、内周面とリード線１３との接触面を広くして、開口端縁のエッジで絶縁被覆が破損するのを防止できる。この引き出し穴２４に挿入されるリード線１３は、図２に示すように、引き出し穴２４とリード線１３との間を絶縁材１５で気密に密閉している。絶縁材１５には、シリコン樹脂などの未硬化でペースト状の断熱材や耐熱チューブ等が使用できる。リード線１３を挿通する引き出し穴２４を気密に閉塞する構造は、引き出し穴２４から遮熱隔離領域８への空気の侵入を阻止して、ソケット４やサービスプラグ５の燃焼を制限し、発火を抑制できる。
【００２６】
さらに、図３ないし図５に示す遮熱プレート７は、複数に分割している金属板で遮熱隔離領域８を形成している。図の遮熱プレート７は２枚の金属板を連結して、遮熱隔離領域８を設けている。２枚の金属板からなる遮熱プレート７は、連結する境界に引き出し穴２４を設けている。一方の遮熱プレート７Ａは、底板２１と３辺の側壁２２を有し、他方の遮熱プレート７Ｂは、１辺の側壁２２と底板２１を設ける形状としている。各遮熱プレート７Ａ、７Ｂは、底板２１を重ねて引き出し穴２４を設ける構造としている。遮熱プレート７Ａの底板２１は、連結方向に伸びる長孔２４Ａを設けて、引き出し穴２４としている。長孔２４Ａは境界まで伸びて開口しており、底板２１を重ねる状態で、リード線１３を挿通できる引き出し穴２４ができる形状としている。この遮熱プレート７は、長孔２４Ａにリード線１３を案内する状態で、互いの底板２１を積層するように接近させて、互いの鍔部２３を連結して、ソケット４を固定するための遮熱隔離領域８を設けることができる。
【００２７】
ソケット４は、プラスチック製の絶縁ケース１６に被接続端子１２を固定している。被接続端子１２は弾性変形できる金属板で、サービスプラグ５の接続端子１４が電気接続される。被接続端子１２の斜視図を図６に示している。この被接続端子１２は、図において上部に、サービスプラグ５の接続端子１４に弾性的に押圧される弾性片１２Ｃを有し、下端にはリード線１３をかしめて連結するリード線１３の固定部１２Ｂを設けている。さらに、図の被接続端子１２は、その中間部に連結部１２Ｃを設けて、ソケット４の絶縁ケース１６内の定位置にセットされるようにしている。弾性片１２Ａは、金属板を折曲加工して設けており、図２に示すように、絶縁ケース１６に挿入される接続端子１４に弾性的に押圧されて電気接続するようにしている。固定部１２Ｂは、リード線１３を挿通して挟着して固定する筒部１２ａを下端に有し、この筒部１２ａの上方に、リード線１３の導電部１３Ａに圧着されるカシメ部１２ｂを有する。この被接続端子１２は、筒部１２ａを圧着してリード線１３を被覆１３Ｂの上から圧着して固定し、さらに被覆１３Ｂから突出して露出するリード線１３の導電部１３Ａをカシメ部１２ｂに挿入し、カシメ部１２ｂを押し潰して導電部１３Ａに電気接続する状態で固定する。
【００２８】
ソケット４は、絶縁ケース１６を、遮熱プレート７で外装ケース３から区画される遮熱隔離領域８に嵌着して定位置に固定される。したがって、ソケット４は、絶縁ケース１６の外形を遮熱隔離領域８の内形にほぼ等しくしている。外装ケース３に固定されたソケット４は、被接続端子１２に接続しているリード線１３を遮熱プレート７の底板２１に設けた引き出し穴２４に挿入して、このリード線１３を電池に接続する。
【００２９】
サービスプラグ５は、プラスチック製のプラグ本体１７に、金属板からなる接続端子１４を固定している。プラグ本体１７は、外形を四角形とする形状に絶縁材のプラスチックを成形している。プラグ本体１７の内部に、一対の接続端子１４を固定して、金属製の接続端子１４をプラグ本体１７で被覆して絶縁している。さらに、プラグ本体１７は、簡単に脱着できるように、外側に取っ手１８が連結される。取っ手１８は、プラスチックをコ字状に成形したもので、その両端を傾動できるようにプラグ本体１７に連結している。このサービスプラグ５は取っ手１８を引っ張って簡単に外すことができる。
【００３０】
一対の接続端子１４は、ソケット４に設けている一対の被接続端子１２に挿入して接続される。一対の接続端子１４はプラグ本体１７の内部で互いに接続されている。サービスプラグ５が外装ケース３に固定しているソケット４に装着される状態で、一対の接続端子１４は、被接続端子１２に接続される。この状態で、一対の被接続端子１２は互いに接続されて、プラス側とマイナス側の電池ブロック２を直列に接続する。サービスプラグ５が除去されると、一対の被接続端子１２はサービスプラグ５を介して接続されず、出力電圧を遮断する。
【００３１】
さらに、電源装置は、出力ラインとなるリード線と、これに接続される接続端子との接続部分における発火や発煙等を防止することもできる。出力ラインとなるリード線１３は、図７に示すように、先端に接続端子３０を連結している。図の接続端子３０は、貫通孔３１Ａを有する金属板、すなわち丸端子３１で、電池の出力端子や電気部品に接続されて、電源装置の出力電流が通電される。丸端子３１である接続端子３０は、図７に示すように、リード線１３の導電部１３Ａを圧着して連結している。図の接続端子３０は、リード線１３の導電部１３Ａとの接続部をリング状のカシメ部３１Ｂとしており、リード線１３の導電部１３Ａをカシメ部３１Ｂに挿入する状態でカシメ部３１Ｂを圧着して、リード線１３に電気接続している。この構造の接続端子３０は、リード線１３との接続部分において接触抵抗が大きくなることがある。接触抵抗が増大すると、ジュール熱によって電流の二乗と接触抵抗の積に比例する熱が発生して接続部分を過熱し、発煙、発火等の弊害が発生するおそれがある。
【００３２】
このような弊害を防止するために、図に示す接続端子３０は、リード線１３との接続部分、とくに、接触抵抗が大きくなりやすい、導電部１３Ａとカシメ部３１Ｂとの圧着部分を遮熱シート３２で被覆して、この部分における過熱に起因する発煙や発火等を防止している。この遮熱シート３２として、アルミニウム等の金属シートが使用される。金属シートである遮熱シート３２は、耐熱性と放熱性に優れており、接続部の過熱に起因する弊害を有効に防止できる。この遮熱シート３２は、図７に示すように、接続端子３０のカシメ部３１Ｂの周辺部に巻き付けられて、接続部を気密に密閉する。リード線１３との接続部が遮熱シート３２で気密に被覆される接続端子３０は、空気の侵入を阻止して、接続部の発火や発煙を有効に防止できる。さらに、放熱性に優れた金属シートで被覆することで、放熱特性を向上して、効率よく放熱できる特徴もある。金属シートである遮熱シート３２は、全体の面積を広くして、放熱特性を向上できる。ただ、金属シートは導電性があるので、接続端子３０の接続箇所に応じて全体の面積を調整する。したがって、遮熱シート３２は、好ましくは、最も過熱されやすい接続端子３０と導電部１３Ａとの接続部を被覆できる形状と大きさとしながら、接続端子３０の接続箇所に応じて全体の面積を調整する。さらに、金属シートである遮熱シート３２は、内面に粘着層を設けて金属テープとして、簡単かつ容易に、接続部分を被覆して、剥がれないように付着することもできる。
【００３３】
以上の接続端子３０は、図８に示すように、電池ブロック２の出力側に接続され、あるいは、図９に示すように、外装ケース３に収納される電気部品１０に接続される。図９は、電流検出抵抗３６の両端に接続端子３０を接続する状態を示している。丸端子３１である接続端子３０は、貫通孔３１Ａに挿入される止ネジ３３を介して出力端子３５や電気部品１０に接続される。このように、電源装置の出力ラインに接続される接続端子３０は、大電流が通電されるので、接触抵抗によって発熱量が大きくなるおそれがあるが、図に示す接続端子３０は、この接続部分を遮熱シート３２で被覆しているので、この部分への酸素の供給を遮断して発火や発煙を防ぐと共に、放熱性に優れた遮熱シートで被覆することで、発熱部分を有効に放熱して発熱を理想的に抑制できる。
【００３４】
以上の電源装置を車両に搭載する状態を図１０と図１１に示す。図１０は、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーに電源装置９０を搭載する例を示す。この図に示す電源装置９０を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置９０と、電源装置９０の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置９０は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置９０の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、たとえば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、電源装置９０から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置９０の電池を充電する。
【００３５】
また、図１１は、モータのみで走行する電気自動車に電源装置９０を搭載する例を示す。この図に示す電源装置９０を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置９０と、この電源装置９０の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置９０は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。モータ９３は、電源装置９０から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置９０の電池を充電する。
【符号の説明】
【００３６】
１…電池セル
２…電池ブロック
３…外装ケース
４…ソケット
５…サービスプラグ
６…電池ケース
７…遮熱プレート ７Ａ…遮熱プレート
７Ｂ…遮熱プレート
８…遮熱隔離領域
１０…電気部品
１１…出力遮断器 １１Ａ…コンタクタ
１２…被接続端子 １２Ａ…弾性片
１２Ｂ…固定部
１２Ｃ…連結部
１２ａ…筒部
１２ｂ…カシメ部
１３…リード線 １３Ａ…導電部
１３Ｂ…被覆
１４…接続端子
１５…絶縁材
１６…絶縁ケース
１７…プラグ本体
１８…取っ手
２１…底板
２２…側壁
２３…鍔部
２４…引き出し穴 ２４Ａ…長穴
２５…周壁
３０…接続端子
３１…丸端子 ３１Ａ…貫通孔
３１Ｂ…カシメ部
３２…遮熱シート
３３…止ネジ
３５…出力端子
３６…電流検出抵抗
９０…電源装置
９３…モータ
９４…発電機
９５…インバータ
９６…エンジン
ＨＶ…車両
ＥＶ…車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル(1)を接続してなる電池ブロック(2)と、この電池ブロック(2)又は電池ブロック(2)に接続してなる電気部品(10)を収納してなる外装ケース(3)と、この外装ケース(3)に設けられて前記電池ブロック(2)と直列に接続してなるソケット(4)と、このソケット(4)に脱着自在に接続してなるサービスプラグ(5)とを備え、前記サービスプラグ(5)がソケット(4)に接続されて、ソケット(4)を介してサービスプラグ(5)を電池と直列に接続するようにしてなる電源装置であって、
前記外装ケース(3)が、遮熱プレート(7)でもって、前記ソケット(4)及びサービスプラグ(5)を配置する遮熱隔離領域(8)を区画して設けており、この遮熱隔離領域(8)にソケット(4)及びサービスプラグ(5)が配置されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記遮熱プレート(7)が、外装ケース(3)の外側に開口された形状の遮熱隔離領域(8)を設けており、この遮熱隔離領域(8)にソケット(4)を固定してなる請求項１に記載される電源装置。
【請求項３】
前記遮熱プレート(7)が金属製であることを特徴とする請求項１又は２に記載される電源装置。
【請求項４】
前記遮熱隔離領域(8)を区画する遮熱プレート(7)が、リード線(13)を挿通する引き出し穴(24)を有し、リード線(13)がこの引き出し穴(24)に挿入されて、絶縁状態で引き出し穴(24)を気密に閉塞してなる請求項１ないし３のいずれかに記載される電源装置。
【請求項５】
前記引き出し穴(24)の内周に沿って周壁(25)を設けてなる請求項４に記載される電源装置。
【請求項６】
前記遮熱隔離領域(8)が、複数に分割してなる遮熱プレート(7A；7B)で構成されると共に、複数の遮熱プレート(7A；7B)の境界に引き出し穴(24)を設けてなる請求項４または５に記載される電源装置。
【請求項７】
前記ソケット(4)を固定してなる外装ケース(3)が、電池ブロック(2)に直列に接続してなる出力遮断器、電池セル(1)の電流を検出する電流検出部、電池セル(1)に接続してなる電子回路を実装する回路基板の何れかを収納してなる請求項１ないし６のいずれかに記載される電源装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の電源装置を備える車両。
【請求項１】
複数の電池セル(1)を接続してなる電池ブロック(2)と、この電池ブロック(2)又は電池ブロック(2)に接続してなる電気部品(10)を収納してなる外装ケース(3)と、この外装ケース(3)に設けられて前記電池ブロック(2)と直列に接続してなるソケット(4)と、このソケット(4)に脱着自在に接続してなるサービスプラグ(5)とを備え、前記サービスプラグ(5)がソケット(4)に接続されて、ソケット(4)を介してサービスプラグ(5)を電池と直列に接続するようにしてなる電源装置であって、
前記外装ケース(3)が、遮熱プレート(7)でもって、前記ソケット(4)及びサービスプラグ(5)を配置する遮熱隔離領域(8)を区画して設けており、この遮熱隔離領域(8)にソケット(4)及びサービスプラグ(5)が配置されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記遮熱プレート(7)が、外装ケース(3)の外側に開口された形状の遮熱隔離領域(8)を設けており、この遮熱隔離領域(8)にソケット(4)を固定してなる請求項１に記載される電源装置。
【請求項３】
前記遮熱プレート(7)が金属製であることを特徴とする請求項１又は２に記載される電源装置。
【請求項４】
前記遮熱隔離領域(8)を区画する遮熱プレート(7)が、リード線(13)を挿通する引き出し穴(24)を有し、リード線(13)がこの引き出し穴(24)に挿入されて、絶縁状態で引き出し穴(24)を気密に閉塞してなる請求項１ないし３のいずれかに記載される電源装置。
【請求項５】
前記引き出し穴(24)の内周に沿って周壁(25)を設けてなる請求項４に記載される電源装置。
【請求項６】
前記遮熱隔離領域(8)が、複数に分割してなる遮熱プレート(7A；7B)で構成されると共に、複数の遮熱プレート(7A；7B)の境界に引き出し穴(24)を設けてなる請求項４または５に記載される電源装置。
【請求項７】
前記ソケット(4)を固定してなる外装ケース(3)が、電池ブロック(2)に直列に接続してなる出力遮断器、電池セル(1)の電流を検出する電流検出部、電池セル(1)に接続してなる電子回路を実装する回路基板の何れかを収納してなる請求項１ないし６のいずれかに記載される電源装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の電源装置を備える車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３４０９０（Ｐ２０１２−１３４０９０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７０９８（Ｐ２０１０−２８７０９８）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【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２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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