JP7131489B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電装置に関する。

蓄電装置は、蓄電モジュールと、蓄電モジュールを収容する収容ケースとを備える。たとえば、下記特許文献１に記載された蓄電装置は、蓄電モジュールと、収容ケースに設けられた固定ブラケットとを備える。

固定ブラケットは、収容ケースの端面に設けられている。固定ブラケットには、冷却水インターフェースと、空調インターフェースと、モータインターフェースと、信号入力インターフェースとが設けられている。

冷却水インターフェースには、水ポンプに接続された冷却水ケーブルが接続されている。空調インターフェースには、車両の空調装置に連結された空調ケーブルが接続されている。モータインターフェースには、車両のフロントモータに接続された電気ケーブルが接続されており、信号入力インターフェースには、車両コントローラに接続された信号ケーブルが接続されている。

中国実用新案公告第２０７４０３５４３号明細書

上記の蓄電装置において、フロントモータに接続された電気ケーブルは信号ケーブルよりも高電圧の電圧が印加される高電圧ケーブルである。そして、たとえば、蓄電装置に車両など衝突物が衝突すると、高電圧ケーブルが損傷する場合がある。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電装置の外部から衝撃力が加えられた場合においても、高電圧ケーブルが損傷することが抑制された蓄電装置を提供することである。

本開示に係る蓄電装置は、蓄電モジュールと、蓄電モジュールを収容する収容ケースと、収容ケースに接続された高電圧ケーブルと、収容ケースに接続されると共に、高電圧ケーブルに印加される電圧よりも低い電圧が印加される低電圧ケーブルと、収容ケースに接続されると共に、蓄電モジュールを冷却する冷媒が流通する冷媒管とを備え、収容ケースは、高電圧ケーブルが挿入されると共に高電圧ケーブルを支持する第１支持部と、低電圧ケーブルが挿入されると共に低電圧ケーブルを支持する第２支持部と、冷媒管が挿入されると共に冷媒管を支持する第３支持部とを含み、第１支持部は、第２支持部および第３支持部の間に位置しており、第２支持部が収容ケースの表面から突出する突出長は、第１支持部が収容ケースから突出する突出長よりも長い。

上記の蓄電装置によれば、高電圧ケーブルが挿入された第１支持部は、第２支持部および第３支持部の間に配置されている。

そのため、第２支持部側から衝撃力が加えられた場合や第３支持部側から衝撃力が加えられたいずれの場合においても、第１支持部に大きな衝撃力が加えられることを抑制することができる。

低電圧ケーブルが挿入された第２支持部の高さは、第１支持部よりも高いため、第２支持部側から衝撃力が収容ケースに加えられたとしても、第１支持部に障害物が衝突することを抑制することができる。第２支持部には、低電圧ケーブルが挿入されており、冷媒管が挿入されていない。仮に、第２支持部に冷媒管が挿入されている場合において、第２支持部に衝撃力が加えられると、冷媒が収容ケース内に入り込む可能性が生じるが、上記の蓄電装置においては、上記のような弊害が生じることを抑制することができる。

本開示に係る蓄電装置によれば、蓄電装置の外部から衝撃力が加えられた場合においても、高電圧ケーブルが損傷することを抑制することができる。

本実施の形態に係る蓄電装置が搭載された車両１を模式的に示す模式図である。 蓄電装置３およびその周囲の構成を模式的に示す平面図である。 収容ケース４０の一部を示す分解斜視図である。 支持部６１，６２，６３，６４，６５を示す断面図である。

図１から図４を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置について説明する。図１から図４に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、実施の形態に示す構成において、請求項に記載された構成に対応する構成には、括弧書きで請求項の構成を併記する場合がある。

図１は、本実施の形態に係る蓄電装置が搭載された車両１を模式的に示す模式図である。車両１は、車両本体２と、蓄電装置３と、駆動装置４と、ＥＣＵ２０を備える。車両本体２は、車両１の底面を形成するフロアパネル６を含む。車両本体２内には、コンパートメント８と、車室９とが形成されている。コンパートメント８は、車室９の前方に形成されている。車室９は、たとえば、搭乗者が搭乗する空間であり、この図１に示す例においてはＥＣＵ２０は、車室９内に配置されている。

駆動装置４は、回転電機ＭＧと、ＰＣＵ１１とを含む。ＰＣＵ１１は、たとえば、インバータおよびコンバータを含む。インバータは、回転電機ＭＧに電気的に接続されており、コンバータは、蓄電装置３に電気的に接続されている。なお、ＥＣＵ２０は、ＰＣＵ１１などの駆動を制御する。

蓄電装置３は、フロアパネル６の下面に設けられている。図２は、蓄電装置３およびその周囲の構成を模式的に示す平面図である。蓄電装置３は、収容ケース４０と、蓄電モジュール４１と、バッテリＥＣＵ４２と、ジャンクションボックス４３とを含む。

収容ケース４０は、前端面５０と、後端面５１と、側面５２と、側面５３と、傾斜面５４とを含む。図２に示す例においては、側面５２は左側に位置しており、側面５３および傾斜面５４は右側に位置している。なお、傾斜面５４は側面５３の先端部に接続されており、傾斜面５４は前方に向かうにつれて、側面５２に近づくように傾斜している。

蓄電モジュール４１、バッテリＥＣＵ４２およびジャンクションボックス４３は、蓄電モジュール４１内に設けられており、バッテリＥＣＵ４２およびジャンクションボックス４３は、蓄電モジュール４１よりも前方に設けられている。

バッテリＥＣＵ４２には、信号線などを含む低電圧ケーブル４４が接続されており、低電圧ケーブル４４はＥＣＵ２０およびバッテリＥＣＵ４２を接続している。バッテリＥＣＵ４２は、蓄電モジュール４１に設けられた温度センサ、電流センサおよび電圧センサから送信される信号を受信しており、たとえば、蓄電モジュール４１のＳＯＣなどを算出し、ＥＣＵ２０にＳＯＣなどの情報を送信している。

ジャンクションボックス４３には、高電圧ケーブル４５Ａ，４５Ｂと、蓄電モジュール４１に接続された正極電力線および負極電力線とが接続されている。ジャンクションボックス４３には、リレーが設けられており、ジャンクションボックス４３は、高電圧ケーブル４５Ａ，４５Ｂと、正極電力線および負極電力線との電気的な接続を切り替えている。これにより、ジャンクションボックス４３は、蓄電モジュール４１およびＰＣＵ１１の間の電気的な接続を切り替えている。なお、低電圧ケーブル４４に印加される電圧は、高電圧ケーブル４５Ａ，４５Ｂに印加される電圧よりも低い。

そして、低電圧ケーブル４４および高電圧ケーブル４５Ａ，４５Ｂは、前端面５０から収容ケース４０の外部に引き出されている。

車両１は、冷却回路３１を含む。冷却回路３１は、エクスパンションバルブ３６と、冷却管３７と、冷媒管３８Ｃとを含み、冷却回路３１内を冷媒Ｃが循環している。

エクスパンションバルブ３６には冷却管３７と、冷媒管３８Ｃとが接続されており、冷却管３７には、冷媒管３８Ｅが接続されている。エクスパンションバルブ３６および冷却管３７は、収容ケース４０内に配置されており、冷却管３７は、蓄電モジュール４１の下面に配置されている。冷媒管３８Ｅは、収容ケース４０の前端面５０から収容ケース４０の外部空間に向けて延びている。

冷却回路３１が駆動すると、エクスパンションバルブ３６には、高温高圧の液体状態の冷媒Ｃが供給される。そして、エクスパンションバルブ３６は、高温高圧の液状の冷媒Ｃを断熱膨張させて、冷媒Ｃを低温低圧の霧状にする。

冷却管３７内を低温低圧の霧状の冷媒Ｃが流通する。そして、冷媒Ｃは、蓄電モジュール４１を冷却し、冷媒Ｃは、低温低圧の気体状態となる。その後、冷媒Ｃは、冷媒管３８Ｅを通って、収容ケース４０の外部に引き出される。

図３は、収容ケース４０の一部を示す分解斜視図である。収容ケース４０は、ロアーケース４６およびアッパーケース４７を含む。ロアーケース４６およびアッパーケース４７は、たとえば、金属材料または樹脂などによって形成されている。

収容ケース４０は、前端面５０に設けられた接続パネル５５を含む。接続パネル５５は、基板６０と、支持部６１，６２，６３，６４，６５とを含む。

基板６０は、前端面５０に固定されており、支持部６１，６２，６３，６４，６５は、基板６０の表面から前方に突出するように形成されている。各支持部６１，６２，６３，６４，６５は、筒状に形成されており、各支持部６１，６２，６３，６４，６５には、貫通孔７１，７２，７３，７４，７５が形成されている。各貫通孔７１，７２，７３，７４，７５は、収容ケース４０の外部から内部に達するように形成されている。

ここで、支持部６２，６３は、支持部６１と、支持部６４，６５の間に位置している。具体的には、側面５２側から傾斜面５４側に向けて、順次、支持部６１と、支持部６２と、支持部６３と、支持部６４と、支持部６５となるように各支持部６１～６５が形成されている。

支持部６１の貫通孔７１には、低電圧ケーブル４４が挿入されており、支持部６１は低電圧ケーブル４４を支持している。支持部６２の貫通孔７２には、高電圧ケーブル４５Ａが挿入されており、支持部６２は、高電圧ケーブル４５Ａを支持している。支持部６３の貫通孔７３には、高電圧ケーブル４５Ｂが挿入されており、支持部６３は、高電圧ケーブル４５Ｂを支持している。支持部６４の貫通孔７４には、冷媒管３８Ｅが挿入されており、支持部６４は冷媒管３８Ｅを支持している。支持部６５の貫通孔７５には、冷媒管３８Ｃが挿入されており、支持部６５は冷媒管３８Ｃを支持している。

図４は、支持部６１，６２，６３，６４，６５を示す断面図である。ここで、支持部６１，６２，６３，６４，６５が前端面５０から突出する突出長を突出長Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５とする。

突出長Ｌ１は、突出長Ｌ２、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５よりも長い。図２において、側面５２側から衝突物が蓄電装置３に衝突した場合において、支持部６１の突出長Ｌ１が支持部６２の突出長Ｌ２よりも長いため、衝突物が支持部６２に直接衝突することを抑制することができる。これにより、高電圧ケーブル４５Ａが断線したり、損傷したりすることを抑制することができる。

ここで、仮に、支持部６１に、低電圧ケーブル４４ではなく、冷媒管が挿入されている場合には、冷媒管が破断して、収容ケース４０内に冷媒Ｃが入り込む可能性が生じる。その一方で、本実施の形態においては、支持部６１には、低電圧ケーブル４４が挿入されており、上記のような弊害が生じることを抑制することができる。

支持部６３は、支持部６２に対して支持部６１と反対側に配置されており、さらに、突出長Ｌ３は、突出長Ｌ１よりも短い。このため、支持部６３に衝突物が直接的に衝突することが抑制されており、高電圧ケーブル４５Ｂが損傷などすることを抑制することができる。

図２において、衝突物が、蓄電装置３の右側から進入してきたとする。この際、傾斜面５４は、車両１の前方から後方に向かうにつれて、前端面５０から離れるように傾斜している。そのため、前端面５０よりも少し後方側に衝突物が衝突した場合には、衝突物は、前端面５０から右側に離れた位置において、収容ケース４０と衝突することになる。このため、衝突物から収容ケース４０に加えられた衝撃力が、支持部６５に加えられ難く、支持部６５および冷媒管３８Ｃに大きな衝撃力が加えられることが抑制されている。

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。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、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。

１ 車両、２ 車両本体、３ 蓄電装置、４ 駆動装置、６ フロアパネル、８ コンパートメント、９ 車室、１０ エンジン、３１ 冷却回路、３６ エクスパンションバルブ、３７ 冷却管、３８Ｃ，３８Ｅ 冷媒管、４０ 収容ケース、４１ 蓄電モジュール、４３ ジャンクションボックス、４４ 低電圧ケーブル、４５Ａ，４５Ｂ 高電圧ケーブル、４６ ロアーケース、４７ アッパーケース、５０ 前端面、５１ 後端面、５２，５３ 側面、５４ 傾斜面、５５ 接続パネル、６０ 基板、６１，６２，６３，６４，６５ 支持部、７１，７２，７３，７４，７５ 貫通孔、Ｃ 冷媒、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５ 突出長、ＭＧ 回転電機。

Claims (1)

1. 蓄電モジュールと、
   前記蓄電モジュールを収容する収容ケースと、
   前記収容ケースに接続された高電圧ケーブルと、
   前記収容ケースに接続されると共に、前記高電圧ケーブルに印加される電圧よりも低い電圧が印加される低電圧ケーブルと、
   前記収容ケースに接続されると共に、前記蓄電モジュールを冷却する冷媒が流通する冷媒管と、
   を備え、
   前記収容ケースは、
   前記高電圧ケーブルが挿入されると共に前記高電圧ケーブルを支持する第１支持部と、
   前記低電圧ケーブルが挿入されると共に前記低電圧ケーブルを支持する第２支持部と、
   前記冷媒管が挿入されると共に前記冷媒管を支持する第３支持部とを含み、
   前記第１支持部は、前記第２支持部および前記第３支持部の間に位置しており、
   前記第２支持部が前記収容ケースの表面から突出する突出長は、前記第１支持部が前記収容ケースから突出する突出長よりも長い、蓄電装置。
   

Images