JP2006073255A - Power source device for vehicle - Google Patents

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Takashi Oda
貴史 小田
Kazuhiro Kono
和宏 河野
Toru Nakaoka
透 中岡
Wataru Okada
渉 岡田
Naoki Suetsugu
直樹 末次
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To extremely reduce failure of electronic components or the like caused by dust or salts contained in outside air while a battery is cooled with the outside air. <P>SOLUTION: A power source device for a vehicle is equipped with a battery case 2 in which a plurality of batteries are housed, and an electric component case 20 housing the electric component connected to the batteries housed in the battery case 2. The battery case 2 has an air inhaling port 3 inhaling the air outside of the vehicle into the inside and an exhausting port 4 forcibly sending the outside air inhaled from the inhaling port 3 to cool the battery and exhausting the air used in cooling the battery to the outside of the vehicle. The power source device circulates the outside air inhaled from the air inhaling port 3 in the battery case 2 without forcibly sending to the electric component case 20, and exhausted from the exhausting port 4 to the outside of the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主として、燃料電池車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の自動車に搭載されて大電流で充放電される車両用の電源装置に関する。   The present invention mainly relates to a power supply device for a vehicle that is mounted on a vehicle such as a fuel cell vehicle, a hybrid vehicle, and an electric vehicle and is charged and discharged with a large current.

車両用の電源装置は、多数の電池を直列に連結して出力電圧を高くしている。また、この電源装置は、電池を大電流で充放電するので、電池温度が高くなることがある。電池の温度上昇は電池の性能を低下して寿命を短くするので、電池温度が高くなるときには、強制送風して冷却している。   The power supply device for a vehicle increases the output voltage by connecting a number of batteries in series. Moreover, since this power supply device charges and discharges the battery with a large current, the battery temperature may increase. The battery temperature rise reduces the battery performance and shortens the service life, so when the battery temperature rises, it is forced to blow and cool.

多数の電池をケースに収納し、ケース内に冷却空気で強制送風して電池を冷却する車両用の電源装置は開発されている（特許文献１参照）。
特開２００３−４５５０５号公報 A power supply device for a vehicle has been developed that houses a large number of batteries in a case and cools the batteries by forcibly blowing air with cooling air in the case (see Patent Document 1).
JP 2003-45505 A

この公報に記載される電源装置は、ケースの中央部分に中心ダクトを設けて、中心ダクトの周囲に、複数の電池モジュールを配設し、さらに、電池モジュール間には空気通過隙間を設けている。強制送風器でもって、中心ダクトから空気通過隙間に、あるいは空気通過隙間から中心ダクトに冷却空気を強制的に送風して電池モジュールを冷却するようにしている。   In the power supply device described in this publication, a central duct is provided in the central portion of the case, a plurality of battery modules are disposed around the central duct, and an air passage gap is provided between the battery modules. . With the forced blower, the battery module is cooled by forcibly blowing cooling air from the central duct to the air passage gap or from the air passage gap to the central duct.

この公報に記載されるように、ケース内に冷却空気を強制送風して電池を冷却する従来の電源装置は、車内の空気をケース内に循環させて電池を冷却するのに適している。しかしながら、車内の空気をケース内に循環させると、車内の空気が電池で加温される。車両は、車内空気のエアコンで温度調整している。したがって、車内空気が電池で加温されると、エアコンで車内空気を冷却する必要がある。車内空気を冷却するには、エンジンやモーターで車両に搭載しているエアコンのコンプレッサーを運転する必要がある。このため、燃料や電力を消費する。すなわち、電池を冷却するために、モーターで強制送風することに加えて、車内空気を冷却するために、燃料や電力を無駄に消費する欠点がある。このことは、燃料の消費量が多くなるばかりでなく、車内温度が上昇するので快適な車内環境とするのが難しくなる欠点もある。   As described in this publication, the conventional power supply device that cools the battery by forcibly blowing cooling air into the case is suitable for cooling the battery by circulating the air in the vehicle inside the case. However, when the air in the vehicle is circulated in the case, the air in the vehicle is heated by the battery. The temperature of the vehicle is adjusted with an air conditioner in the vehicle. Therefore, when the vehicle interior air is heated by the battery, it is necessary to cool the vehicle interior air with an air conditioner. In order to cool the air inside the vehicle, it is necessary to operate an air conditioner compressor mounted on the vehicle with an engine or motor. For this reason, fuel and electric power are consumed. That is, in addition to forcibly blowing air with a motor to cool the battery, there is a disadvantage that fuel and electric power are wasted in order to cool the air inside the vehicle. This not only increases the amount of fuel consumed, but also raises the drawback that it is difficult to create a comfortable interior environment because the interior temperature rises.

この欠点は、車内空気に代わって車外から外気を電池のケース内に循環させて解消できる。ただ、外気は、車内空気のように清澄な空気とは限らない。空気に浮遊する塵が一緒に電池ケースに吸入され、さらに塵と一緒に塩分等も吸入される。この弊害は、外気をフィルターに透過させて、フィルターで塵や塩分を除去して少なくできる。ただ、このことを実現するには、フィルターを極めて微細な空隙のものとする必要があるが、この種のフィルターは目詰まりしやすい欠点がある。フィルターが目詰まりして空気の吸入量が少なくなると、電池を効率よく冷却できなくなる。このため、現実には、フィルターとして小さい空隙のものを使用できない。このため、外気と一緒に塵や塩分が吸入されるのを皆無にはできず、これ等が電源装置に実装される回路基板や電子部品を故障させ、あるいは寿命を短くする欠点があった。   This drawback can be solved by circulating outside air from outside the vehicle instead of the inside air in the battery case. However, the outside air is not always as clean as the air inside the car. Dust floating in the air is sucked into the battery case together with salt and the like. This adverse effect can be reduced by allowing outside air to pass through the filter and removing dust and salt with the filter. However, in order to realize this, it is necessary to make the filter have very fine voids, but this type of filter has a drawback that it is easily clogged. If the filter is clogged and the amount of inhaled air is reduced, the battery cannot be cooled efficiently. For this reason, in reality, a filter having a small gap cannot be used. For this reason, it is impossible to completely eliminate the inhalation of dust and salt together with the outside air, which has the disadvantage that the circuit board and the electronic components mounted on the power supply device fail or the life is shortened.

本発明は、さらにこの欠点を解決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、外気で電池を冷却しながら、外気に含まる塵や塩分等による電子部品等の故障を極減できる車両用の電源装置を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle that can minimize failure of electronic components and the like due to dust and salt contained in the outside air while cooling the battery with the outside air.

本発明の車両用の電源装置は、複数の電池１を収納している電池ケース２と、この電池ケース２に収納される電池１に接続している電気部品２１を内蔵している電気部品ケース２０とを備える。電池ケース２は、車外の空気を内部に吸入する空気の吸入口３と、この吸入口３から吸入した外気を強制送風して電池１を冷却して、電池１を冷却した空気を車外に排気するための排気口４を開口している。電気部品ケース２０は、電池ケース２に強制送風される外気を電気部品ケース２０に強制送風しない状態で、電池ケース２に連結している。この電源装置は、吸入口３から吸入した外気を、電気部品ケース２０に強制送風することなく、電池ケース２に循環させて、排気口４から車外に排気する。
ただし、本明細書において外気を強制送風するとは、吸入した外気を、強制的に送風することを意味している。 The power supply device for a vehicle according to the present invention includes a battery case 2 housing a plurality of batteries 1 and an electrical component case containing an electrical component 21 connected to the battery 1 housed in the battery case 2. 20. The battery case 2 has an air inlet 3 for taking air outside the vehicle into the interior, and forcedly blows the outside air sucked from the inlet 3 to cool the battery 1 and exhausts the air that has cooled the battery 1 out of the vehicle. The exhaust port 4 is opened. The electrical component case 20 is connected to the battery case 2 in a state where the outside air forced to the battery case 2 is not forcedly blown to the electrical component case 20. This power supply device circulates outside air sucked from the suction port 3 to the battery case 2 without exhausting it to the electrical component case 20 and exhausts it from the exhaust port 4 to the outside of the vehicle.
However, in this specification, forcibly blowing the outside air means forcibly blowing the sucked outside air.

本発明の車両用の電源装置は、電気部品ケース２０を電池ケース２の中間に直交する姿勢で連結して、電池ケース２と電気部品ケース２０を、平面形状においてＴ字状に配置すると共に、電池ケース２の中央部分に吸入口３を開口して、両端部分に排気口４を開口することができる。   The power supply device for a vehicle of the present invention connects the electric component case 20 in a posture orthogonal to the middle of the battery case 2, and arranges the battery case 2 and the electric component case 20 in a T shape in a planar shape, The suction port 3 can be opened at the center of the battery case 2 and the exhaust port 4 can be opened at both ends.

本発明の車両用の電源装置は、電池ケース２に、内部の空気を吸入する冷却ファン９を設けて、この冷却ファン９が電池ケース２内の空気を吸入して、電池ケース２の内圧を電気部品ケース２０の内圧よりも低くすることができる。   In the vehicle power supply device of the present invention, the battery case 2 is provided with a cooling fan 9 for sucking the air inside, and the cooling fan 9 sucks the air in the battery case 2 to reduce the internal pressure of the battery case 2. The internal pressure of the electrical component case 20 can be lowered.

本発明の車両用の電源装置は、電池ケース２が、ふたつの内ケース６と、この内ケース６を収納している外ケース７とを備え、内ケース６を縦一列に隙間ができるように外ケース７に収納して、内ケース６の間に吸入隙間８を設けることができる。   In the power supply device for a vehicle according to the present invention, the battery case 2 includes two inner cases 6 and an outer case 7 that houses the inner cases 6 so that the inner cases 6 can be vertically spaced apart. The suction gap 8 can be provided between the inner case 6 by being housed in the outer case 7.

本発明の車両用の電源装置は、内ケース６の両端部に冷却ファン９を設けることができる。   In the vehicle power supply device of the present invention, the cooling fan 9 can be provided at both ends of the inner case 6.

本発明の車両用の電源装置は、プラスチック成形体を連結して電池ケース２とすると共に、プラスチック成形体の連結部に絶縁シール材を充填することができる。   The power supply device for a vehicle of the present invention can connect the plastic molded body to the battery case 2 and can fill the connecting portion of the plastic molded body with an insulating sealing material.

本発明の車両用の電源装置は、プラスチック成形体が、電池１を収納するサブケース１１と、このサブケース１１に連結されて、電池１を接続するバスバーを固定しているエンドプレート１２を備え、エンドプレート１２とサブケース１１との間に絶縁シールを充填することができる。   The power supply device for a vehicle according to the present invention includes a sub case 11 in which a plastic molded body stores a battery 1 and an end plate 12 that is connected to the sub case 11 and fixes a bus bar that connects the battery 1. An insulating seal can be filled between the end plate 12 and the sub case 11.

本発明の車両用の電源装置は、高電圧部品２１Ａを電気部品ケース２０の下部に配置することができる。   In the vehicle power supply device of the present invention, the high voltage component 21 </ b> A can be disposed below the electrical component case 20.

本発明の車両用の電源装置は、外気で電池を冷却しながら、外気に含まる塵や塩分等に起因する電子部品等の故障を極減できる特長がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、複数の電池を収納している電池ケースに、車外の空気を内部に吸入する空気の吸入口と、電池を冷却した空気を車外に排気する排気口を開口しており、吸入口から吸入した外気を、電気部品を内蔵している電気部品ケースに強制送風することなく電池ケースに循環させて排気口から車外に排気しているからである。本発明の電源装置は、車外から吸入する外気を電池ケースに強制送風して循環させるが、電気部品ケースには外気を強制送風しない。吸入される外気は、電池ケースの内部にのみ循環されて、電池ケースに内蔵する電池を冷却する。したがって、本発明の電源装置は、吸入した外気で電池を冷却しながら、外気に含まる塵や塩分等によって電子部品等が故障するのを有効に防止できる。   The power supply device for a vehicle according to the present invention has an advantage that failure of an electronic component or the like caused by dust or salt contained in the outside air can be minimized while the battery is cooled by the outside air. The vehicle power supply device of the present invention includes a battery case that houses a plurality of batteries, an air intake port that sucks air outside the vehicle, and an exhaust port that discharges air that has cooled the battery outside the vehicle. This is because the outside air sucked from the suction port is circulated to the battery case without being forced to blow into the electrical component case containing the electrical component and exhausted from the exhaust port to the outside of the vehicle. The power supply device of the present invention forcibly blows outside air sucked from the outside of the vehicle and circulates it to the battery case, but does not forcibly blow outside air to the electrical component case. The sucked outside air is circulated only inside the battery case to cool the battery built in the battery case. Therefore, the power supply device of the present invention can effectively prevent the electronic components and the like from being damaged by dust, salt, etc. contained in the outside air while cooling the battery with the outside air sucked.

さらに、本発明の請求項２の車両用の電源装置は、電気部品ケースを電池ケースの中間に直交する姿勢でＴ字状に連結すると共に、電池ケースの中央部分に吸入口を開口して、両端部分に排気口を開口しているので、吸入口から吸入される外気を電池ケース両端の排気口に強制送風させて、電気部品ケースに外気を送風させることなく理想的に電池ケースに循環できる特長がある。とくに、この構造は、電気部品ケースを電池ケースの中間に配置するので、電池ケースに収納される電池の電圧や温度等を検出するためのリード等を最短で電気部品ケースに配線する点においても好都合である。   Furthermore, the power supply device for a vehicle according to claim 2 of the present invention connects the electric component case in a T-shape in a posture orthogonal to the middle of the battery case, and opens an inlet in the central portion of the battery case, Since the exhaust ports are open at both ends, the outside air sucked from the suction ports can be forced to blow to the exhaust ports at both ends of the battery case, and ideally circulate to the battery case without blowing the outside air to the electrical component case There are features. In particular, this structure places the electrical component case in the middle of the battery case, so that leads for detecting the voltage, temperature, etc. of the battery stored in the battery case are wired to the electrical component case in the shortest time. Convenient.

さらに、本発明の請求項３の車両用の電源装置は、電池ケースに冷却ファンを設けて、この冷却ファンで電池ケース内の空気を吸入して、電池ケースの内圧を電気部品ケースの内圧よりも低くするので、電池ケースの空気が電気部品ケースに流入するのを有効に防止できる。とくに、この電源装置は、電気部品ケースと電池ケースとの間を、空気の流通を完全に遮断する構造とすることなく、電池ケースに循環させる外気を電気部品ケースに流入させない構造にできる。   Furthermore, in the power supply device for a vehicle according to claim 3 of the present invention, a cooling fan is provided in the battery case, and the air in the battery case is sucked by the cooling fan, so that the internal pressure of the battery case is higher than the internal pressure of the electric component case. Therefore, the air in the battery case can be effectively prevented from flowing into the electrical component case. In particular, the power supply device can be structured such that the outside air circulated through the battery case does not flow into the electrical component case without completely blocking the air flow between the electrical component case and the battery case.

さらに、本発明の請求項６の車両用の電源装置は、プラスチック成形体を連結して電池ケースとすると共に、プラスチック成形体の連結部に絶縁シール材を充填しているので、電池ケースを低コストに製造しながら、プラスチック成形体の連結部の隙間に外気が通過するのを防止して、この部分に塵や塩分が堆積するのを有効に防止できる。このように、塵や塩分の堆積を防止できる電源装置は、電池ケースの絶縁抵抗が低下するのを防止して、漏電や絶縁破壊を有効に防止できる。   Furthermore, in the power supply device for a vehicle according to claim 6 of the present invention, the plastic molded body is connected to form a battery case, and the connecting portion of the plastic molded body is filled with the insulating sealing material. While manufacturing at a low cost, it is possible to prevent the outside air from passing through the gap between the connecting portions of the plastic molded body and effectively prevent dust and salt from accumulating in this portion. Thus, the power supply device that can prevent the accumulation of dust and salt can prevent the insulation resistance of the battery case from being lowered, and can effectively prevent leakage and insulation breakdown.

さらに、本発明の請求項８の車両用の電源装置は、高電圧部品を電気部品ケースの下部に配置しているので、電気部品ケースを自動車の後部座席の肘掛部に安全に配置できる。   Further, in the power supply device for a vehicle according to claim 8 of the present invention, since the high voltage component is arranged at the lower part of the electric component case, the electric component case can be safely arranged on the armrest portion of the rear seat of the automobile.

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、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a vehicle power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the vehicle power supply device as follows.

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。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

本発明の車両用の電源装置は、燃料電池車、ハイブリッドカー、電気自動車等の自動車の電源用に使用される。   The power supply device for a vehicle according to the present invention is used for the power supply of a vehicle such as a fuel cell vehicle, a hybrid car, and an electric vehicle.

図１ないし図６に示す車両用の電源装置は、複数の電池１を収納している電池ケース２と、この電池ケース２に収納する電池１に接続している電気部品２１を内蔵している電気部品ケース２０とを備えている。   1 to 6 includes a battery case 2 that houses a plurality of batteries 1 and an electrical component 21 that is connected to the battery 1 housed in the battery case 2. An electrical component case 20 is provided.

電池ケース２は、内部に車外の空気を循環させて、内部に収納している電池１を車外の空気で冷却する。このことを実現するために、電池ケース２は、車外の空気を内部に吸入する空気の吸入口３と、吸入口３から吸入した外気をケース内に強制送風させて電池１を冷却した空気を車外に排気するための排気口４を開口している。電池ケース２の吸入口３は、図２に示すように、ダクト５を介して車外に連結される。排気口４もダクト（図示せず）を介して車外に連結される。この電池ケース２は、ダクト５を介して吸入口３から外気を吸入し、また、吸入した空気を排気口４からダクトを介して車外に排気する。電源装置は、車内の空気を電池ケース２に循環させるのではなく、車外の空気を電池ケース２に循環して電池１を冷却する。   The battery case 2 circulates air outside the vehicle inside and cools the battery 1 housed inside with the air outside the vehicle. In order to realize this, the battery case 2 has an air inlet 3 for sucking air outside the vehicle and air that has cooled the battery 1 by forcibly blowing the outside air sucked from the inlet 3 into the case. An exhaust port 4 for exhausting outside the vehicle is opened. As shown in FIG. 2, the suction port 3 of the battery case 2 is connected to the outside of the vehicle via a duct 5. The exhaust port 4 is also connected to the outside of the vehicle via a duct (not shown). The battery case 2 sucks outside air from the suction port 3 through the duct 5 and exhausts the sucked air from the exhaust port 4 to the outside of the vehicle through the duct. The power supply device cools the battery 1 by circulating air outside the vehicle to the battery case 2 instead of circulating the air inside the vehicle to the battery case 2.

本発明の電源装置は、車外から吸入する外気を電池ケース２に循環させるが、電気部品ケース２０には外気を循環させない。外気は、電池ケース２の内部にのみ循環されて、電池ケース２に内蔵する電池１を冷却する。   The power supply device of the present invention circulates the outside air sucked from the outside of the vehicle to the battery case 2 but does not circulate the outside air to the electrical component case 20. The outside air is circulated only inside the battery case 2 to cool the battery 1 built in the battery case 2.

図５の電池ケース２は、ふたつの内ケース６を外ケース７に収納している。細長いふたつの内ケース６は、縦一列に互いに離して外ケース７内に配置している。内ケース６の間に外気の吸入隙間８を設けている。外ケース７は、内ケース６の間の吸入隙間８に連結するように、中央部に吸入口３を開口している。吸入口３から吸入された外気は、内ケース６の間の吸入隙間８を通過して、各々の内ケース６に流入される。内ケース６に流入される空気は、内部に収納している電池１を冷却して外部に排気される。   In the battery case 2 of FIG. 5, two inner cases 6 are accommodated in an outer case 7. The two elongated inner cases 6 are arranged in the outer case 7 apart from each other in a vertical row. An outside air suction gap 8 is provided between the inner cases 6. The outer case 7 has a suction port 3 at the center so as to be connected to the suction gap 8 between the inner cases 6. The outside air sucked from the suction port 3 passes through the suction gap 8 between the inner cases 6 and flows into each inner case 6. The air flowing into the inner case 6 cools the battery 1 housed inside and exhausts it to the outside.

電池ケース２は、内ケース６の排気側で外ケース７の内側に冷却ファン９を固定している。冷却ファン９は、内ケース６内の空気、すなわち電池ケース２内の空気を吸入して外部に強制的に排気する。冷却ファン９は、電池ケース２内の空気を排気して、電気部品ケース２０内の空気を強制的には排気しない。したがって、電池ケース２の内圧は電気部品ケース２０の内圧よりも低く、電池ケース２の空気が電気部品ケース２０に流入することはない。したがって、電池ケース２の空気を冷却ファン９で吸入して強制排気する電源装置は、電気部品ケース２０と電池ケース２との間を、空気の流通を完全に遮断する構造とする必要はない。電池ケース２と電気部品ケース２０との間に空気が流通する隙間があっても、電池ケース２の内圧を電気部品ケース２０の内圧よりも低くすることで、電池ケース２に循環させる外気から電気部品ケース２０を遮断して、電池ケース２の外気が電気部品ケース２０に流入しない構造にできるからである。ただし、本発明の電源装置は、電池ケースと電気部品ケースとを空気が流通しない構造として、電気部品ケースを電池ケースの外気から遮断することもできるのはいうまでもない。電池ケースと電気部品ケースとを空気が流通しないように遮断する電源装置は、電池ケースの内圧を電気部品ケースの内圧に等しく、あるいは電気部品ケースの内圧よりも高くすることができる。このため、冷却ファンでもって、電池ケースに外気を供給して電池を冷却することができる。   In the battery case 2, a cooling fan 9 is fixed inside the outer case 7 on the exhaust side of the inner case 6. The cooling fan 9 sucks air in the inner case 6, that is, air in the battery case 2 and forcibly exhausts it to the outside. The cooling fan 9 exhausts the air in the battery case 2 and does not forcibly exhaust the air in the electrical component case 20. Therefore, the internal pressure of the battery case 2 is lower than the internal pressure of the electrical component case 20, and the air in the battery case 2 does not flow into the electrical component case 20. Therefore, the power supply device that sucks the air in the battery case 2 with the cooling fan 9 and forcibly exhausts the air does not need to be configured to completely block the air flow between the electrical component case 20 and the battery case 2. Even if there is a gap through which air flows between the battery case 2 and the electrical component case 20, the internal pressure of the battery case 2 is made lower than the internal pressure of the electrical component case 20, so that electricity from the outside air circulated in the battery case 2 can be This is because the component case 20 is shut off so that the outside air of the battery case 2 does not flow into the electrical component case 20. However, it goes without saying that the power supply device of the present invention can also block the electrical component case from the outside air of the battery case with a structure in which air does not flow between the battery case and the electrical component case. The power supply device that shuts off the battery case and the electrical component case so as not to allow air to flow can make the internal pressure of the battery case equal to or higher than the internal pressure of the electrical component case. Therefore, the battery can be cooled by supplying outside air to the battery case with the cooling fan.

図の電源装置は、内ケース６の両端部に冷却ファン９を固定している。内ケース６の両端部は、外ケース７の両端部に位置する。外ケース７は、両端部に排気口４を開口しているので、冷却ファン９は外ケース７の両端部に配置させて、排気する空気を排気口４から外部に排気する。この構造の電源装置は、両方の内ケース６に収納する電池１をバランスよく均一に冷却できる。各々の冷却ファン９が、内ケース６に外気を強制的に循環させるからである。すなわち、電池ケース２の中央部に設けた吸入口３から両側の排気口４に向かって、内ケース６の内部に外気を通過させて、収納している電池１を冷却できる。   In the illustrated power supply apparatus, cooling fans 9 are fixed to both ends of the inner case 6. Both end portions of the inner case 6 are located at both end portions of the outer case 7. Since the outer case 7 has the exhaust ports 4 at both ends, the cooling fans 9 are arranged at both ends of the outer case 7 to exhaust the exhausted air from the exhaust ports 4 to the outside. The power supply device having this structure can cool the batteries 1 housed in both inner cases 6 in a balanced manner. This is because each cooling fan 9 forcibly circulates outside air to the inner case 6. In other words, the stored battery 1 can be cooled by allowing outside air to pass through the inside of the inner case 6 from the suction port 3 provided at the center of the battery case 2 toward the exhaust ports 4 on both sides.

電池ケース２の内ケース６に電池１を収納する状態を図７と図８に示す。電池１は、図８に示すように、複数を直列に直線状に連結して電池モジュール１０として、電池ケース２に収納している。図の電池モジュール１０は、６個の円筒型電池１を直線状に直列に連結したものであるが、電池モジュールは、５個以下の電池を連結したもの、あるいは７個以上の電池を連結したものとすることもできる。   A state in which the battery 1 is housed in the inner case 6 of the battery case 2 is shown in FIGS. As shown in FIG. 8, the battery 1 is housed in the battery case 2 as a battery module 10 by connecting a plurality of batteries in a straight line. The battery module 10 shown in the figure is obtained by connecting six cylindrical batteries 1 in series in a straight line. However, the battery module is obtained by connecting five or less batteries or seven or more batteries. It can also be.

これ等の図に示す電池ケース２は、複数のプラスチック成形体を連結して電池１を収納している。内ケース６は、プラスチック成形体のサブケース１１に、プラスチック成形体であるエンドプレート１２を連結している。エンドプレート１２は、サブケース１１に収納している電池モジュール１０を直列に連結するバスバー（図示せず）を固定している。サブケース１１は、複数のプラスチック成形体を連結して電池モジュール１０を収納している。図のサブケース１１は、３列の電池モジュール１０と２列の電池モジュール１０を２段に収納して、合計５本の電池モジュール１０を平行な姿勢で収納している。電池モジュール１０は、空気通過隙間１３ができるようにサブケース１１に収納している。図のサブケース１１は、５本の電池モジュール１０を収納するが、４本以下あるいは６本以上の電池モジュールを収納することもできる。   The battery case 2 shown in these drawings accommodates the battery 1 by connecting a plurality of plastic molded bodies. The inner case 6 connects an end plate 12 that is a plastic molded body to a sub case 11 that is a plastic molded body. The end plate 12 fixes a bus bar (not shown) that connects the battery modules 10 housed in the sub case 11 in series. The subcase 11 houses the battery module 10 by connecting a plurality of plastic molded bodies. The subcase 11 shown in the figure stores three rows of battery modules 10 and two rows of battery modules 10 in two stages, and stores a total of five battery modules 10 in a parallel posture. The battery module 10 is housed in the sub case 11 so that an air passage gap 13 is formed. The subcase 11 shown in the figure accommodates five battery modules 10, but can accommodate four or less battery modules or six or more battery modules.

さらに、図の内ケース６は、同じ形状のサブケース１１を収納している。ふたつのサブケース１１は、中心部分に中心ダクト１４ができるようにして、中心ダクト１４の両側に配置し、残りひとつのサブケース１１は中心ダクト１４の上に配置している。中心ダクト１４の周囲に配置されるサブケース１１は、３列に並ぶ電池モジュール１０が中心ダクト１４側に位置するように電池ケース２に収納される。この電源装置は、同じサブケース１１を多数に製作して安価に能率よく多量生産できる特長がある。   Further, the inner case 6 in the figure accommodates a sub case 11 having the same shape. The two sub cases 11 are arranged on both sides of the central duct 14 so that a central duct 14 is formed in the central portion, and the remaining one sub case 11 is arranged on the central duct 14. The sub cases 11 arranged around the central duct 14 are accommodated in the battery case 2 so that the battery modules 10 arranged in three rows are positioned on the central duct 14 side. This power supply device has the advantage that it can be mass-produced efficiently at low cost by producing a large number of the same subcases 11.

サブケース１１は、収納する電池モジュール１０を冷却するために、空気の透過隙間１５を開口している。内ケース６は、サブケース１１との間に冷却ダクト１６を設けている。冷却ダクト１６は、冷却ファン９の吸入側に連結される。これらの図に示す電源装置は、冷却空気を電池モジュール１０の間に強制送風して電池１を冷却する。   The sub case 11 opens an air transmission gap 15 in order to cool the battery module 10 to be stored. The inner case 6 is provided with a cooling duct 16 between the sub case 11. The cooling duct 16 is connected to the suction side of the cooling fan 9. The power supply apparatus shown in these drawings cools the battery 1 by forcibly blowing cooling air between the battery modules 10.

複数のプラスチック成形体を連結しているサブケース１１は、連結部に隙間ができる。エンドプレート１２とサブケース１１との連結部にも隙間ができる。プラスチック成形体を連結する隙間や、エンドプレート１２とサブケース１１との連結隙間には、シリコンゴムやグリース等の絶縁シール材を充填している。隙間に充填された絶縁シール材は、隙間に塵や塩分が堆積するのを阻止する。複数のプラスチック成形体を連結している電池ケース２は、隙間に塵や塩分が堆積して絶縁抵抗が低下する。絶縁抵抗が低下すると、漏電や絶縁破壊の原因となるが、ここに絶縁シール材を充填するケースは、長期間にわたって絶縁抵抗が低下するのを有効に阻止する。とくに、外気を吸入して循環させる電池ケース２は、外気に含まれる塵や塩分が隙間に堆積しやすいが、ここに絶縁シール材を充填している電池ケース２は、連結部の漏電や絶縁破壊を有効に防止できる。   The sub case 11 connecting a plurality of plastic molded bodies has a gap in the connecting portion. A gap is also formed at the connecting portion between the end plate 12 and the sub case 11. Insulating sealing materials such as silicon rubber and grease are filled in the gaps connecting the plastic molded bodies and the connecting gaps between the end plate 12 and the sub case 11. The insulating sealing material filled in the gap prevents dust and salt from accumulating in the gap. In the battery case 2 in which a plurality of plastic molded bodies are connected, dust and salt are accumulated in the gaps, and the insulation resistance is lowered. When the insulation resistance is lowered, it causes leakage and breakdown, but the case where the insulation seal material is filled here effectively prevents the insulation resistance from being lowered over a long period of time. In particular, the battery case 2 that sucks and circulates the outside air easily accumulates dust and salt contained in the outside air in the gaps. However, the battery case 2 filled with an insulating sealing material has a leakage or insulation in the connecting portion. Destruction can be effectively prevented.

さらに、内ケース６を構成する複数のプラスチック成形体は、表面を撥水処理することができる。プラスチック成形体は、シリコン系あるいはフッ素系の撥水剤を表面に塗布して撥水処理することができる。表面を撥水処理してなるプラスチック成形体は、結露によって凝結した水分が薄い膜状となって表面の広い面積に付着するのを防止できる。撥水処理されたプラスチック成形体の表面に付着する水滴は、凝集されて粒状の水滴となるからである。プラスチック成形体の表面全体に薄い膜状に付着する水分、とくに、塵や塩分が付着した水分被膜に高電圧がかかると、この被膜に電流が流れて漏電するおそれがある。しかしながら、表面を撥水処理してなるプラスチック成形体は、表面に付着する水滴が凝集されて粒状となるので、電流の道筋ができるのを阻止して、結露による漏電を有効に防止できる。したがって、内ケース６を構成する複数のプラスチック成形体は、とくに高電圧が印可されやすい部分、たとえば、図８に示すエンドプレート１２や、エンドプレート１２と電池モジュール１０の端子部分を保護するサポートプレート１７、あるいは、電源装置の出力端子近傍に位置するサブケース１１等の表面を撥水処理することによって、結露に起因する漏電を効果的に防止できる。   Furthermore, the surface of the plurality of plastic molded bodies constituting the inner case 6 can be subjected to water repellent treatment. The plastic molded body can be subjected to a water repellent treatment by applying a silicon-based or fluorine-based water repellent to the surface. A plastic molded body having a water repellent treatment on the surface can prevent moisture condensed by condensation from forming a thin film and sticking to a large surface area. This is because water droplets adhering to the surface of the water-repellent plastic molded body are aggregated into granular water droplets. When a high voltage is applied to the moisture film adhering to the entire surface of the plastic molded body in a thin film shape, particularly a moisture film adhering to dust or salt, there is a possibility that current flows through the film and an electric leakage occurs. However, a plastic molded body having a water repellent treatment on the surface aggregates the water droplets adhering to the surface into a granular shape, thereby preventing the formation of a current path and effectively preventing leakage due to condensation. Therefore, the plurality of plastic moldings constituting the inner case 6 are parts that are particularly susceptible to high voltage, such as the end plate 12 shown in FIG. 8 and the support plate that protects the terminal part of the end plate 12 and the battery module 10. 17 or by subjecting the surface of the sub case 11 or the like located near the output terminal of the power supply device to a water repellent treatment can effectively prevent leakage due to condensation.

電気部品ケース２０は、電池ケース２の電池１を保護しながら充放電させる電気部品２１を収納している。図１ないし図３の電源装置は、電気部品ケース２０を電池ケース２の中間に直交する姿勢で連結して、電池ケース２と電気部品ケース２０を、平面形状においてＴ字状に配置している。この電源装置は、電池ケース２の中央部分の上面に吸入口３を開口して、両端部分の上面に排気口４を開口している。   The electrical component case 20 houses an electrical component 21 that is charged and discharged while protecting the battery 1 of the battery case 2. In the power supply device of FIGS. 1 to 3, the electrical component case 20 is connected in a posture orthogonal to the middle of the battery case 2, and the battery case 2 and the electrical component case 20 are arranged in a T shape in a planar shape. . In this power supply device, the inlet 3 is opened on the upper surface of the central portion of the battery case 2, and the exhaust ports 4 are opened on the upper surfaces of both end portions.

電気部品ケース２０は、電池ケース２とは別に製作されたケースで、電池ケース２に循環される外気を流入しない構造としている。電池ケース２と電気部品ケース２０はベースプレート１９の上面に固定されて、車両に搭載される。図の電源装置は、電気部品ケース２０の天板と両側の側板を電池ケース２の側面に連結して、電気部品ケース２０を電池ケース２に連結している。電気部品ケース２０は、電池ケース２よりも低くしている。さらに、電気部品ケース２０は、電池ケース２から離れる端部をさらに低くして段差のある形状としている。   The electrical component case 20 is a case manufactured separately from the battery case 2, and has a structure that does not flow outside air circulated into the battery case 2. The battery case 2 and the electrical component case 20 are fixed to the upper surface of the base plate 19 and mounted on the vehicle. In the illustrated power supply apparatus, the top plate and the side plates on both sides of the electric component case 20 are connected to the side surface of the battery case 2, and the electric component case 20 is connected to the battery case 2. The electrical component case 20 is lower than the battery case 2. Furthermore, the electrical component case 20 has a stepped shape by further lowering the end portion away from the battery case 2.

電気部品ケース２０は、高電圧部品２１Ａと低電圧部品２１Ｂとからなる電気部品２１を収納している。高電圧部品２１Ａは、多数の電池１を直列に接続して高くなっている出力側に接続される部品で、たとえば電流センサー、リレー、ヒューズ、抵抗等である。低電圧部品２１Ｂは、たとえば１２Ｖの電装バッテリーで動作する充放電の制御回路、電池１の残容量の演算回路、保護回路等である。図４と図６の電気部品ケース２０は、下部に高電圧部品２１Ａを配置して、上部に電気部品ケース２０を配置している。この電気部品ケース２０は、自動車の後部座席の肘掛部に安全に配置できる。それは、上部に低電圧部品２１Ｂを配置しているからである。   The electrical component case 20 houses an electrical component 21 composed of a high voltage component 21A and a low voltage component 21B. The high-voltage component 21A is a component connected to the output side that is increased by connecting a number of batteries 1 in series, and is, for example, a current sensor, a relay, a fuse, a resistor, or the like. The low-voltage component 21B is, for example, a charge / discharge control circuit that operates with a 12V electric battery, an arithmetic circuit for the remaining capacity of the battery 1, a protection circuit, and the like. The electric component case 20 of FIGS. 4 and 6 has a high voltage component 21A disposed at the lower portion and an electric component case 20 disposed at the upper portion. The electrical component case 20 can be safely placed on the armrest of the rear seat of the automobile. This is because the low voltage component 21B is arranged on the upper part.

さらに、図の電源装置は、電池ケース２を後部座席の背もたれの背面に配置して、電気部品ケース２０を肘掛部に配置するのに適している。とくに、図に示すように、上に向かって幅が狭くなるように両面を傾斜面とする電池ケース２は、背もたれの対面に配置するのに適している。ここに配置される電源装置は、車両の後輪近傍から外気を吸入して、電池ケース２に循環させる。   Furthermore, the power supply device shown in the figure is suitable for placing the battery case 2 on the back of the backrest of the rear seat and placing the electrical component case 20 on the armrest. In particular, as shown in the figure, the battery case 2 having both surfaces inclined so that the width becomes narrower upward is suitable for being disposed on the opposite side of the backrest. The power supply device disposed here sucks outside air from the vicinity of the rear wheel of the vehicle and circulates it to the battery case 2.

本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。It is a perspective view of the power supply device for vehicles concerning one example of the present invention. 図１に示す車両用の電源装置にダクトを接続する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which connects a duct to the power supply device for vehicles shown in FIG. 図１に示す車両用の電源装置の平面図である。It is a top view of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図３に示す車両用の電源装置のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of the vehicle power supply device shown in FIG. 3. 図１に示す車両用の電源装置の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図５に示す車両用の電源装置の側面図である。It is a side view of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図４に示す車両用の電源装置の電池ケースの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the battery case of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図４に示す車両用の電源装置の内ケースの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the inner case of the power supply device for vehicles shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…電池
２…電池ケース
３…吸入口
４…排気口
５…ダクト
６…内ケース
７…外ケース
８…吸入隙間
９…冷却ファン
１０…電池モジュール
１１…サブケース
１２…エンドプレート
１３…空気通過隙間
１４…中心ダクト
１５…透過隙間
１６…冷却ダクト
１７…サポートプレート
１９…ベースプレート
２０…電気部品ケース
２１…電気部品 ２１Ａ…高電圧部品 ２１Ｂ…低電圧部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery 2 ... Battery case 3 ... Intake port 4 ... Exhaust port 5 ... Duct 6 ... Inner case 7 ... Outer case 8 ... Intake gap 9 ... Cooling fan 10 ... Battery module 11 ... Subcase 12 ... End plate 13 ... Air passage Gap 14 ... Center duct 15 ... Transmission gap 16 ... Cooling duct 17 ... Support plate 19 ... Base plate 20 ... Electrical component case 21 ... Electrical component 21A ... High voltage component 21B ... Low voltage component

Claims (8)

複数の電池(1)を収納している電池ケース(2)と、この電池ケース(2)に収納される電池(1)に接続している電気部品(21)を内蔵している電気部品ケース(20)とを備えており、
電池ケース(2)は、車外の空気を内部に吸入する空気の吸入口(3)と、この吸入口(3)から吸入した外気を強制送風して電池(1)を冷却して、電池(1)を冷却した空気を車外に排気するための排気口(4)を開口しており、
電気部品ケース(20)は、電池ケース(2)に強制送風される外気を電気部品ケース(20)に強制送風しない状態で電池ケース(2)に連結しており、
吸入口(3)から吸入した外気を、電気部品ケース(20)に強制送風することなく、電池ケース(2)に循環させて、排気口(4)から車外に排気するようにしてなる車両用の電源装置。 A battery case (2) containing a plurality of batteries (1) and a battery case (2) connected to the battery (1) stored in the battery case (2). (20) and
The battery case (2) has an air inlet (3) that sucks air outside the vehicle into the inside, and forcedly blows outside air sucked from the inlet (3) to cool the battery (1), Opening the exhaust port (4) for exhausting the air cooled 1) out of the car,
The electrical component case (20) is connected to the battery case (2) in a state where the outside air forced to the battery case (2) is not forced to the electrical component case (20),
For vehicles in which outside air drawn from the inlet (3) is circulated to the battery case (2) without being forced to blow to the electrical parts case (20), and then exhausted outside the vehicle through the outlet (4) Power supply. 電気部品ケース(20)を電池ケース(2)の中間に直交する姿勢で連結して、電池ケース(2)と電気部品ケース(20)を、平面形状においてＴ字状に配置しており、電池ケース(2)の中央部分に吸入口(3)を開口して、両端部分に排気口(4)を開口している請求項１に記載される車両用の電源装置。   The battery case (2) and the electric component case (20) are arranged in a T shape in a planar shape by connecting the electric component case (20) in a posture orthogonal to the middle of the battery case (2). The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein an inlet (3) is opened at a central portion of the case (2), and an exhaust port (4) is opened at both ends. 電池ケース(2)に、内部の空気を吸入する冷却ファン(9)を設けており、この冷却ファン(9)が電池ケース(2)内の空気を吸入して、電池ケース(2)の内圧を電気部品ケース(20)の内圧よりも低くしている請求項１に記載される車両用の電源装置。   The battery case (2) is provided with a cooling fan (9) that sucks the air inside, and this cooling fan (9) sucks the air inside the battery case (2) and the internal pressure of the battery case (2) The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the pressure is lower than the internal pressure of the electric component case (20). 電池ケース(2)が、ふたつの内ケース(6)と、この内ケース(6)を収納している外ケース(7)とを備え、内ケース(6)を縦一列に隙間ができるように外ケース(7)に収納して、内ケース(6)の間に吸入隙間(8)を設けている請求項１に記載される車両用の電源装置。   The battery case (2) includes two inner cases (6) and an outer case (7) that houses the inner case (6) so that the inner case (6) has a vertical line. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the vehicle is accommodated in an outer case (7), and a suction gap (8) is provided between the inner case (6). 内ケース(6)の両端部に冷却ファン(9)を設けている請求項３と４に記載される車両用の電源装置。   The power supply device for vehicles according to claim 3 and 4, wherein a cooling fan (9) is provided at both ends of the inner case (6). プラスチック成形体を連結して電池ケース(2)とすると共に、プラスチック成形体の連結部に絶縁シール材を充填している請求項１に記載される車両用の電源装置。   The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the plastic molded body is connected to form a battery case (2), and a connecting portion of the plastic molded body is filled with an insulating sealing material. プラスチック成形体が、電池(1)を収納するサブケース(11)と、このサブケース(11)に連結されて、電池(1)を接続するバスバーを固定しているエンドプレート(12)を備え、エンドプレート(12)とサブケース(11)との間に絶縁シールを充填している請求項６に記載される車両用の電源装置。   The plastic molded body includes a sub case (11) that houses the battery (1), and an end plate (12) that is connected to the sub case (11) and fixes the bus bar that connects the battery (1). The vehicle power supply device according to claim 6, wherein an insulating seal is filled between the end plate (12) and the sub case (11). 高電圧部品(21A)を電気部品ケース(20)の下部に配置している請求項１に記載される車両用の電源装置。
The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the high-voltage component (21A) is arranged below the electric component case (20).
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