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図面 (7)

課題

全体を薄くしながら、全ての電池モジュールを均一に冷却する。

解決手段

車両用電源装置は、複数の電池モジュール1を二段の積層構造に配置しており、第1段の電池モジュールを離して配置して、分離間隔(D)によってできる分離スペースに第2段の電池モジュールの一部を配置すると共に、第2段の電池モジュールを離して配置して、分離間隔(D)によってできる分離スペースに第1段の電池モジュールの一部を配置している。第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの間には、冷却空気を通過させる送風隙間(S)を設けている。分離間隔(D)が送風隙間(S)よりも広くなるように、隣接する電池モジュール1を互いに離して配置している。第1段の電池モジュール1A、あるいは第2段の電池モジュール1Bに冷却空気を強制送風して、送風隙間(S)に冷却空気を透過させて電池モジュール1を冷却する。

概要

背景

車両用電源装置は、多数の電池モジュール直列に連結して出力電圧を高くしている。車両を走行させる駆動モーターの出力を大きくするためである。この種の用途に使用される電源装置は、極めて大きな電流が流れる。たとえば、ハイブリッド自動車等では、スタートするときや加速するときに、電池の出力で自動車を加速するので、100Aもの大電流が流れる。さらに、短時間で急速に充電するときにも大きな電流が流れる。

大電流で充放電される電源装置は、電池の温度が上昇するので冷却する必要がある。とくに、多数の電源モジュールを、平行に並べてケース収納している電源装置は、全ての電源モジュールを均等に冷却することが大切である。冷却される電池の温度にむらができると、温度が高くなる電池の性能が低下するからである。

ホルダーケースに多数の電源モジュールを収納して、電源モジュールを均等に冷却する構造の電源装置は開発されている(特許文献1参照)。

特許文献1に記載される電源装置は、図1の断面斜視図に示すように、複数本の電源モジュール21と、電源モジュール21を複数の行列に平行に並べて収納しているホルダーケース22と、ファン25を備える。ホルダーケース22は、隔壁23で内部を複数列区画室24に区画している。隔壁23は、電源モジュール21との対向面23aを電源モジュール21の表面に沿う形状として一定間隔送風冷却ダクト28を設けている。ホルダーケース22は、第1表面プレート22aに流入口26を、第2表面プレート22bに排気口27を開口している。電源装置は、ファン25でもって、流入口26から複数列の区画室24に分流して空気を流入させて、送風冷却ダクト28を通過した空気を排気口27から排気して区画室24に収納している電源モジュール21を冷却している。

この図の電源装置は、電池モジュールを2段に配置するので、冷却空気風下側に配置される電池モジュールの温度が高くなる傾向がある。それは、風上側の電池モジュールを冷却して温度が上昇した空気が、風下側の電池モジュールを冷却するからである。

この欠点を解消する電源装置として、全ての電池モジュールを同じ条件で冷却する電源装置が開発されている(特許文献2参照)。

特許文献2の公報に記載される電源装置は、図2の断面図に示すように、複数本の電源モジュール31をホルダーケース32に入れて、ファン35で冷却している。ホルダーケース32は、両面に第1表面プレート32aと第2表面プレート32bを有する箱形で、複数の電源モジュール31を同一平面に平行に横に並べて配設している。さらに、ホルダーケース32は、横に並べた複数列の電源モジュール31の間に隔壁33を設けて、内部を複数列の区画室34に区画している。各々の列の区画室34には、1列の電源モジュール31を配設している。電源装置は、ファン35でもって、第1表面プレート32aの流入口36から複数列の区画室34に分流して空気を流入させて、第2表面プレート32bの排気口37から排気して、各区画室34に収納している電源モジュール31を冷却している。

この構造の電源装置は、電池モジュールを冷却した空気で別の電池モジュールを冷却しないので、全ての電池モジュールを均一に冷却できる特徴がある。
特開2002−50412号公報
特開2002−141113号公報

概要

全体を薄くしながら、全ての電池モジュールを均一に冷却する。車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を二段の積層構造に配置しており、第1段の電池モジュールを離して配置して、分離間隔(D)によってできる分離スペースに第2段の電池モジュールの一部を配置すると共に、第2段の電池モジュールを離して配置して、分離間隔(D)によってできる分離スペースに第1段の電池モジュールの一部を配置している。第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの間には、冷却空気を通過させる送風隙間(S)を設けている。分離間隔(D)が送風隙間(S)よりも広くなるように、隣接する電池モジュール1を互いに離して配置している。第1段の電池モジュール1A、あるいは第2段の電池モジュール1Bに冷却空気を強制送風して、送風隙間(S)に冷却空気を透過させて電池モジュール1を冷却する。

目的

本発明は、従来の欠点を解消しながら、さらに優れた効果を実現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、全体を薄くしながら、全ての電池モジュールを均一に冷却できる車両用の電源装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

複数の電池モジュール(1)を平行に配置すると共に、各々の電池モジュール(1)の表面に冷却空気送風して冷却するようにしてなる車両用電源装置であって、複数の電池モジュール(1)は、第1段に配置される電池モジュール(1)と第2段に配置される電池モジュール(1)を二段の積層構造に配置しており、第1段の電池モジュール(1A)は隣接する電池モジュール(1)を離して配置して、隣接する電池モジュール(1)の間に電池モジュール(1)の太さよりも狭い分離間隔(D)を設けて、分離間隔(D)によってできる電池モジュール(1)間の分離スペース(3)に第2段の電池モジュール(1B)の一部を配置しており、第2段の電池モジュール(1B)は隣接する電池モジュール(1)を離して配置して、隣接する電池モジュール(1)の間に電池モジュール(1)の太さよりも狭い分離間隔(D)を設けて、分離間隔(D)によってできる電池モジュール(1)間の分離スペース(3)に第1段の電池モジュール(1A)の一部を配置しており、さらに、分離スペース(3)に電池モジュール(1)を配置して、第1段の電池モジュール(1A)と第2段の電池モジュール(1B)の間には、冷却空気を通過させる送風隙間(S)を設けており、さらにまた、分離間隔(D)が送風隙間(S)よりも広くなるように、第1段の電池モジュール(1A)と、第2段の電池モジュール(1B)は隣接する電池モジュール(1)を互いに離して配置しており、第1段の電池モジュール(1A)に冷却空気を強制送風し、あるいは第2段の電池モジュール(1B)に冷却空気を強制送風して、第1段の電池モジュール(1A)と第2段の電池モジュール(1B)の送風隙間(S)に冷却空気を透過させて第1段の電池モジュール(1A)と第2段の電池モジュール(1B)を冷却するようにしてなる車両用の電源装置。

請求項2

第1段の電池モジュール(1A)の中心線を含む第1の面と、第2段の電池モジュール(1B)の中心線を含む第2の面との積層間隔(H)が、電池モジュール(1)の太さの1/4よりも大きく、かつ、太さよりも小さい請求項1に記載される車両用の電源装置。

請求項3

分離間隔(D)が電池モジュール(1)の太さの半分よりも広く、送風隙間(S)が電池モジュール(1)の太さの半分よりも小さい請求項1に記載される車両用の電源装置。

請求項4

電池モジュール(1)が円柱状で、電池モジュール(1)の太さが電池モジュール(1)の外径である請求項1に記載される車両用の電源装置。

請求項5

第1段の電池モジュール(1A)の外側に第1の挟着フレーム(5A)を、第2段の電池モジュール(1B)の外側に第2の挟着フレーム(5B)を配置して、第1の挟着フレーム(5A)と第2の挟着フレーム(5B)の間に互いに積層している第1段の電池モジュール(1A)と第2段の電池モジュール(1B)を挟着して配置しており、第1の挟着フレーム(5A)と第2の挟着フレーム(5B)の間には、ジグザグフレーム(6)を配置して、ジグザグフレーム(6)を介して第1の挟着フレーム(5A)と第2の挟着フレーム(5B)を連結すると共に、このジグザグフレーム(6)を第1段の電池モジュール(1A)と第2段の電池モジュール(1B)の間に設けている送風隙間(S)に配置しており、第1段の電池モジュール(1A)と第2段の電池モジュール(1B)とでジグザグフレーム(6)を挟着して、ジグザグフレーム(6)でもって電池モジュール(1)の間に送風隙間(S)を設けている請求項1に記載される車両用の電源装置。

請求項6

挟着フレーム(5)が角パイプで、ジグザグフレーム(6)が板材である請求項5に記載される車両用の電源装置。

請求項7

ジグザグフレーム(6)の頂点部分を挟着フレーム(5)に固定している請求項5または6に記載される車両用の電源装置。

請求項8

ジグザグフレーム(6)と挟着フレーム(5)が三角形を形成するように、ジグザグフレーム(6)を挟着フレーム(5)に固定している請求項5ないし7のいずれかに記載される車両用の電源装置。

技術分野

0001

本発明は、主として、ハイブリッド自動車電気自動車等の自動車を駆動する車両用電源装置に関する。

背景技術

0002

車両用の電源装置は、多数の電池モジュール直列に連結して出力電圧を高くしている。車両を走行させる駆動モーターの出力を大きくするためである。この種の用途に使用される電源装置は、極めて大きな電流が流れる。たとえば、ハイブリッド自動車等では、スタートするときや加速するときに、電池の出力で自動車を加速するので、100Aもの大電流が流れる。さらに、短時間で急速に充電するときにも大きな電流が流れる。

0003

大電流で充放電される電源装置は、電池の温度が上昇するので冷却する必要がある。とくに、多数の電源モジュールを、平行に並べてケース収納している電源装置は、全ての電源モジュールを均等に冷却することが大切である。冷却される電池の温度にむらができると、温度が高くなる電池の性能が低下するからである。

0004

ホルダーケースに多数の電源モジュールを収納して、電源モジュールを均等に冷却する構造の電源装置は開発されている(特許文献1参照)。

0005

特許文献1に記載される電源装置は、図1の断面斜視図に示すように、複数本の電源モジュール21と、電源モジュール21を複数の行列に平行に並べて収納しているホルダーケース22と、ファン25を備える。ホルダーケース22は、隔壁23で内部を複数列区画室24に区画している。隔壁23は、電源モジュール21との対向面23aを電源モジュール21の表面に沿う形状として一定間隔送風冷却ダクト28を設けている。ホルダーケース22は、第1表面プレート22aに流入口26を、第2表面プレート22bに排気口27を開口している。電源装置は、ファン25でもって、流入口26から複数列の区画室24に分流して空気を流入させて、送風冷却ダクト28を通過した空気を排気口27から排気して区画室24に収納している電源モジュール21を冷却している。

0006

この図の電源装置は、電池モジュールを2段に配置するので、冷却空気風下側に配置される電池モジュールの温度が高くなる傾向がある。それは、風上側の電池モジュールを冷却して温度が上昇した空気が、風下側の電池モジュールを冷却するからである。

0007

この欠点を解消する電源装置として、全ての電池モジュールを同じ条件で冷却する電源装置が開発されている(特許文献2参照)。

0008

特許文献2の公報に記載される電源装置は、図2の断面図に示すように、複数本の電源モジュール31をホルダーケース32に入れて、ファン35で冷却している。ホルダーケース32は、両面に第1表面プレート32aと第2表面プレート32bを有する箱形で、複数の電源モジュール31を同一平面に平行に横に並べて配設している。さらに、ホルダーケース32は、横に並べた複数列の電源モジュール31の間に隔壁33を設けて、内部を複数列の区画室34に区画している。各々の列の区画室34には、1列の電源モジュール31を配設している。電源装置は、ファン35でもって、第1表面プレート32aの流入口36から複数列の区画室34に分流して空気を流入させて、第2表面プレート32bの排気口37から排気して、各区画室34に収納している電源モジュール31を冷却している。

0009

この構造の電源装置は、電池モジュールを冷却した空気で別の電池モジュールを冷却しないので、全ての電池モジュールを均一に冷却できる特徴がある。
特開2002−50412号公報
特開2002−141113号公報

発明が解決しようとする課題

0010

しかしながら、特許文献2の公報に記載される電源装置は、電池モジュールを2段に積層する場合、上段下段の電池モジュールの間に空気ダクトを設ける必要があり、全体が厚くなる。ところで、車両用の電源装置は、種々の位置に搭載されるが、いずれの搭載位置においても薄くして搭載位置の制約を少なくすることが大切である。

0011

本発明は、従来の欠点を解消しながら、さらに優れた効果を実現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、全体を薄くしながら、全ての電池モジュールを均一に冷却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

0012

本発明の車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を平行に配置すると共に、各々の電池モジュール1の表面に冷却空気を送風して冷却する。複数の電池モジュール1は、第1段に配置される電池モジュール1と第2段に配置される電池モジュール1を二段の積層構造に配置している。第1段の電池モジュール1Aは、隣接する電池モジュール1を離して配置して、隣接する電池モジュール1の間に電池モジュール1の太さよりも狭い分離間隔(D)を設けて、分離間隔(D)によってできる電池モジュール1間の分離スペース3に第2段の電池モジュール1Bの一部を配置している。第2段の電池モジュール1Bは、隣接する電池モジュール1を離して配置して、隣接する電池モジュール1の間に電池モジュール1の太さよりも狭い分離間隔(D)を設けて、分離間隔(D)によってできる電池モジュール1間の分離スペース3に第1段の電池モジュール1Aの一部を配置している。さらに、分離スペース3に電池モジュール1を配置して、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの間には、冷却空気を通過させる送風隙間(S)を設けている。さらにまた、分離間隔(D)が送風隙間(S)よりも広くなるように、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bは隣接する電池モジュール1を互いに離して配置している。第1段の電池モジュール1Aに冷却空気を強制送風し、あるいは第2段の電池モジュール1Bに冷却空気を強制送風して、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの送風隙間(S)に冷却空気を透過させて第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bを冷却する。

0013

本発明の車両用の電源装置は、第1段の電池モジュール1Aの中心線を含む第1の面と、第2段の電池モジュール1Bの中心線を含む第2の面との積層間隔(H)を、電池モジュール1の太さの1/4よりも大きく、かつ、太さよりも小さくすることができる。

0014

本発明の車両用の電源装置は、分離間隔(D)を電池モジュール1の太さの半分よりも広くし、送風隙間(S)を電池モジュール1の太さの半分よりも小さくすることができる。

0015

本発明の車両用の電源装置は、電池モジュール1を円柱状として、電池モジュール1の太さを電池モジュール1の外径とすることができる。

0016

本発明の車両用の電源装置は、第1段の電池モジュール1Aの外側に第1の挟着フレーム5Aを、第2段の電池モジュール1Bの外側に第2の挟着フレーム5Bを配置して、第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bの間に互いに積層している第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bを挟着して配置することができる。この電源装置は、第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bの間にジグザグフレーム6を配置して、ジグザグフレーム6を介して第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bを連結すると共に、このジグザグフレーム6を第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの間に設けている送風隙間(S)に配置して、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bとでジグザグフレーム6を挟着して、ジグザグフレーム6でもって電池モジュール1の間に送風隙間(S)を設けることができる。

0017

本発明の車両用の電源装置は、挟着フレーム5を角パイプとして、ジグザグフレーム6を板材とすることができる。さらに、本発明の車両用の電源装置は、ジグザグフレーム6の頂点部分を挟着フレーム5に固定することができる。さらにまた、本発明の車両用の電源装置は、ジグザグフレーム6と挟着フレーム5が三角形を形成するように、ジグザグフレーム6を挟着フレーム5に固定することができる。

発明の効果

0018

本発明の車両用の電源装置は、全体を薄くしながら、全ての電池モジュールを均一に冷却できる特長がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、複数の電池モジュールを二段の積層構造に配置すると共に、第1段の電池モジュールと第2段の電池モジュールとを独特の構造で配列しており、第1段の電池モジュール、あるいは第2段の電池モジュールに冷却空気を強制送風して、第1段の電池モジュールと第2段の電池モジュールとを冷却するからである。この電源装置は、第1段の電池モジュールを離して配置して、分離間隔(D)によってできる分離スペースに第2段の電池モジュールの一部を配置すると共に、第2段の電池モジュールを離して配置して、分離間隔(D)によってできる分離スペースに第1段の電池モジュールの一部を配置している。すなわち、一方の段の電池モジュールの間に、他方の段の電池モジュールを配置する配列として全体を薄くしている。さらに、第1段の電池モジュールと第2段の電池モジュールの間には、冷却空気を通過させる送風隙間(S)を設けており、強制送風される冷却空気をこの送風隙間(S)に透過させて冷却して、第1段の電池モジュールと第2段の電池モジュールとを均一に冷却するようにしている。したがって、この構造の電源装置は、複数の電池モジュールを二段に積層する構造としながら、全体を薄くして、全ての電池モジュールを均一に冷却できる特長が実現できる。

0019

さらに、本発明の請求項5の車両用の電源装置は、第1の挟着フレームと第2の挟着フレームの間に、互いに積層している第1段の電池モジュールと第2段の電池モジュールを挟着して配置すると共に、第1の挟着フレームと第2の挟着フレームの間に配置したジグザグフレームを介して第1の挟着フレームと第2の挟着フレームを連結しているので、挟着フレームとジグザグフレームを安価なパーツとして、極めて簡単な構造で、多数の電池モジュールをしっかりと定位置に保持できる特長がある。とくに、ジグザグフレームの形状を変更することによって、分離間隔(D)と積層間隔(H)の大きさを自由に変更できる特長がある。さらに、この電源装置は、第1段の電池モジュールと第2段の電池モジュールとでジグザグフレームを挟着して、ジグザグフレームで電池モジュールの間に送風隙間(S)を設けているので、ジグザグフレームの厚さで、送風隙間(S)の大きさを簡単に調整できる特長もある。

発明を実施するための最良の形態

0020

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構造に特定するのでは決してない。

0021

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。

0022

図3の分解斜視図と図4の断面図に示す車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を平行に配置している。この電源装置は、各々の電池モジュール1の表面に冷却空気を送風して、電池モジュール1を冷却する。これらの図の電源装置は、複数の電池モジュール1を連結している電池組立9をケース2に収納している。

0023

電池組立9は、第1段に配置している電池モジュール1と、第2段に配置している電池モジュール1を二段の積層構造に配置している。図に示す電池組立9は、たとえば、下段の電池モジュール1を第1段の電池モジュール1Aとし、上段の電池モジュール1を第2段の電池モジュール1Bとする。電池組立9の拡大断面図を図5に示す。

0024

下段に位置する第1段の電池モジュール1Aは、隣接する電池モジュール1を離して配置して、隣接する電池モジュール1の間に電池モジュール1の太さよりも狭い分離間隔(D)を設けて、電池モジュール1の間に分離スペース3を設け、この分離スペース3には第2段の電池モジュール1Bの一部を配置している。
上段に位置する第2段の電池モジュール1Bも、隣接する電池モジュール1を離して配置して、隣接する電池モジュール1の間に電池モジュール1の太さよりも狭い分離間隔(D)を設けて、電池モジュール1の間に分離スペース3を設け、この分離スペース3に第1段の電池モジュール1Aの一部を配置している。
図の電池組立9は、第1段の電池モジュール1Aの間に設けている分離間隔(D)と、第2段の電池モジュール1Bの間に設けている分離間隔(D)を同じ間隔としている。

0025

分離スペース3は、他段の電池モジュール1の一部を配置して、分離スペース3に供給する冷却空気で他段の電池モジュール1を冷却する。したがって、分離スペース3を設ける分離間隔(D)が狭すぎると、他段の電池モジュール1を有効に冷却できなくなる。また、上下方向の厚さが大きくなる欠点もある。反対に分離間隔(D)が広すぎると、装置全体据え付け面積が大きくなる。分離間隔(D)は、第1段の電池モジュール1Aの中心線を含む第1の面と、第2段の電池モジュール1Bの中心線を含む第2の面との積層間隔(H)で特定される。積層間隔(H)を小さくすると分離間隔(D)は広くなって、装置の外形が大きくなって薄くなる。反対に積層間隔(H)を大きくすると、分離間隔(D)が狭くなって、装置の外形が小さくなって厚くなる。

0026

積層間隔(H)は、好ましくは電池モジュール1の太さの半分、円柱形の電池モジュール1にあっては半径にほぼ等しくする。ただし、積層間隔(H)は、電池モジュール1の太さの1/4よりも大きく、かつ、太さよりも小さくすることができる。電池モジュールの太さは、電池モジュールが円柱状であると、電池モジュールの直径、すなわち半径の2倍とし、四角柱状の電池モジュールにおいては、四角形の1辺の長さとする。

0027

分離間隔(D)は、分離スペース3に一部を配置している他段の電池モジュール1を温度差ができないように冷却できる間隔であって、全体の据え付け面積と、厚さを考慮して最適値に設定される。分離間隔(D)は、積層間隔(H)で特定されるが、好ましくは、電池モジュール1の太さの半分、すなわち円柱状電池モジュール1の半径よりも広くされる。

0028

さらに、電池組立9は、分離スペース3に他段の電池モジュール1の一部を配置して、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの間に、冷却空気を通過させて電池モジュール1を冷却する送風隙間(S)を設けている。送風隙間(S)は分離間隔(D)よりも狭く、いいかえると、分離間隔(D)を送風隙間(S)よりも広くしている。送風隙間(S)は、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの間に設けられるので、接する電池モジュール1を互いに離して配置している。

0029

図の電源装置は、インナーケース4で電池モジュール1を定位置に連結して電池組立9としている。インナーケース4は、電池モジュール1を両側から挟着する挟着フレーム5と、挟着フレーム5の間にあって電池モジュール1を定位置に配置するジグザグフレーム6とを備える。挟着フレーム5は、第1段の電池モジュール1Aの外側、すなわち下段の電池モジュール1の下に配設している第1の挟着フレーム5Aと、第2段の電池モジュール1Bの外側、すなわち上段の電池モジュール1の上に配設している第2の挟着フレーム5Bとからなる。ジグザグフレーム6は、第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bの間に、互いに積層している第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bを配置している。図の電池組立9は、電池モジュール1の両端部に、挟着フレーム5とジグザグフレーム6からなるインナーケース4を設けて、電池モジュール1を定位置に連結している。電池組立9は、電池モジュール1の複数カ所にインナーケース4を設けて、電池モジュール1を連結することができる。たとえば、電池組立は、両端部と中間とにインナーケースを設けて電池モジュールを連結することもできる。

0030

挟着フレーム5は、金属製、あるいは硬質プラスチック製の角パイプを所定の長さとしたものである。この挟着フレーム5は、規格の角パイプを所定の長さに切断して安価に製作できる。とくに、挟着フレーム5には、アルミニウム等の金属製角パイプが最適である。角パイプは軽くて優れた曲げ強度があり、重い電池モジュール1をしっかりと挟着して保持する。とくに、アルミニウム製の角パイプは、軽くて強靭な構造の電池組立9にできる。アルミニウム等の金属製の角パイプは、表面に絶縁層を設けている。絶縁層は、角パイプの表面に絶縁塗料を塗布している絶縁塗膜、あるいは熱収縮チューブ等のように、角パイプの表面を被覆する絶縁フィルムである。絶縁層は、金属製の角パイプが直接に電池モジュール1に接触しないように、電池モジュール1と角パイプとの間を絶縁する。電池モジュール1は、表面を絶縁している。したがって、絶縁層のある角パイプを、絶縁している電池モジュール1の表面に配置すると、角パイプと電池モジュール1の金属との間に二重の絶縁層を設けて、角パイプと電池モジュール1の金属が接触するのを確実に阻止できる。電池モジュール1は表面を絶縁しているので、金属製の角パイプは必ずしも表面に絶縁層を設ける必要はない。

0031

ジグザグフレーム6は、金属板、あるいは硬質プラスチック板を所定の間隔で山折りと谷折りを交互に繰り返す状態でジグザグ折曲加工したものである。このジグザグフレーム6は、ジグザグに折曲加工された板材を所定の幅と長さに切断して安価に製作できる。とくに、ジグザグフレーム6は、アルミニウム等の金属板が最適である。アルミニウム製の金属板は、軽くて強靭な特徴がある。ただ、ジグザグフレーム6には、アルミニウム以外の金属、たとえば、ステンレス等の金属板も使用できる。アルミニウム等の金属製のジグザグフレーム6は、表面に絶縁層を設けている。絶縁層は、金属板の表面に絶縁塗料を塗布している絶縁塗膜、あるいは熱収縮チューブ等のように金属板の表面を被覆する絶縁フィルムである。絶縁層は、金属板が直接に電池モジュール1に接触しないように、電池モジュール1と金属板の間を絶縁する。絶縁層のある金属板のジグザグフレーム6は、電池モジュール1の金属との間に、二重の絶縁層を設けることができる。ただ、金属板のジグザグフレームも、挟着フレームの角パイプと同じように、必ずしも表面に絶縁層を設ける必要はない。電池モジュール1の表面を絶縁しているからである。

0032

ジグザグフレーム6は、その厚さで送風隙間(S)の間隔を特定する。第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bにジグザグフレーム6を挟着して、ジグザグフレーム6で電池モジュール1を定位置に保持するからである。このジグザグフレーム6は、第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bの間にあって、第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bを連結する。ジグザグフレーム6は、頂点部分を挟着フレーム5に固定している。図6は、ジグザグフレーム6を挟着フレーム5に連結する部分の拡大断面図である。このジグザグフレーム6は、頂点を貫通する止ネジ7で挟着フレーム5に固定している。

0033

ジグザグフレーム6の頂点を挟着フレーム5に固定しているインナーケース4は、ジグザグフレーム6と挟着フレーム5で三角形を形成して、三角形に内接するように電池モジュール1を配置して収納する。電池モジュール1は、三角形の2辺をジグザグフレーム6とし、残りの1辺を挟着フレーム5として、三角形の内部に配置される。この構造のインナーケース4は、ジグザグフレーム6で三角形ができるように挟着フレーム5を連結するので、ジグザグフレーム6で第1の挟着フレーム5Aと第2の挟着フレーム5Bをしっかりと強靭な構造に連結できる特長がある。また、このインナーケース4は、挟着フレーム5とジグザグフレーム6を安価なパーツとし、さらに極めて簡単な構造で、多数の電池モジュール1をしっかりと定位置に保持できる特長がある。さらにまた、ジグザグフレーム6の頂点の角度を変更して、分離間隔(D)と積層間隔(H)の大きさを自由に変更できる特長もある。さらに、ジグザグフレーム6の厚さで、送風隙間(S)の大きさを簡単に調整できる特長もある。第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bとでジグザグフレーム6を挟着して、ジグザグフレーム6で電池モジュール1の間に送風隙間(S)を設けているからである。

0034

電源装置は、図4の矢印で示すように、第1段の電池モジュール1Aに冷却空気を強制送風し、あるいは、図に示す矢印とは反対方向に、第2段の電池モジュール1Bに冷却空気を強制送風して、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bの送風隙間(S)に冷却空気を透過させて、第1段の電池モジュール1Aと第2段の電池モジュール1Bを冷却する。

0035

図3図4の電源装置は、第1段の電池モジュール1Aに冷却空気を強制送風し、あるいは第2段の電池モジュール1Bに冷却空気を強制送風するために、ケース2に所定の間隔で複数の送風孔8を貫通して設けている。ケース2は、電池組立9を収納できる箱形で、第1段の電池モジュール1Aの表面をカバーする第1の表プレート2aと、第2段の電池モジュール1Bの表面をカバーする第2の表プレート2bに、所定の間隔で複数の送風孔8を開口している。図の送風孔8は、電池モジュール1の方向に細長スリットで、電池モジュール1に対向する位置と、分離間隔(D)に対向する位置に開口している。さらに、ケース2は、表プレートの周囲に周壁を設け、この周壁を連結して、閉鎖構造の箱形としている。

0036

図4の電源装置は、ファン(図示せず)でもって、第1の表プレート2aの送風孔8からケース2内に冷却空気を強制送風すると、冷却空気は、第1段の電池モジュール1A側に供給されて第1段の電池モジュール1Aを冷却し、さらにこの冷却空気は、分離間隔(D)と送風隙間(S)を通過して、第2段の電池モジュール1Bを冷却して、第2の表プレート2bの送風孔8から外部に排気される。また、反対に、ファン(図示せず)が第2の表プレートの送風孔からケース内に冷却空気を強制送風すると、冷却空気は、第2段の電池モジュール側に供給されて第2段の電池モジュールを冷却し、さらにこの冷却空気は、分離間隔(D)と送風隙間(S)を通過して、第1段の電池モジュールを冷却して、第1の表プレートの送風孔から外部に排気される。

図面の簡単な説明

0037

従来の電源装置の断面斜視図である。
従来の他の電源装置の断面図である。
本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の分解斜視図である。
図3に示す車両用の電源装置の断面図である。
図3に示す車両用の電源装置の電池組立の拡大断面図である。
挟着フレームとジグザグフレームの連結構造を示す拡大断面図である。

符号の説明

0038

1…電池モジュール1A…第1段の電池モジュール
1B…第2段の電池モジュール
2…ケース2a…第1の表プレート
2b…第2の表プレート
3…分離スペース
4…インナーケース
5…挟着フレーム5A…第1の挟着フレーム
5B…第2の挟着フレーム
6…ジグザグフレーム
7…止ネジ
8…送風孔
9…電池組立
21…電源モジュール
22…ホルダーケース22a…第1表面プレート
22b…第2表面プレート
23…隔壁23a…対向面
24…区画室
25…ファン
26…流入口
27…排気口
28…送風冷却ダクト
31…電源モジュール
32…ホルダーケース 32a…第1表面プレート
32b…第2表面プレート
33…隔壁
34…区画室
35…ファン
36…流入口
37…排気口

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