JP6128047B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載される電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack mounted on a vehicle.
ハイブリッド車両や電気自動車には、走行用モータに電力を供給する電池パックが搭載される。電池パックは、複数の電池セルを積層した電池スタックを含んで構成され、電池スタックの電流経路を遮断するための電流遮断器（ヒューズやサービスプラグ）や、電池スタック又は各電池セルの電圧を検出する電池監視ユニットなどの機器が取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。各機器には、電池スタックから延設される電力ケーブルや電圧検出ケーブルなどが接続される。 A hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a battery pack that supplies electric power to a traveling motor. The battery pack is configured to include a battery stack in which a plurality of battery cells are stacked. The battery pack detects a current breaker (fuse or service plug) for cutting off the current path of the battery stack, or detects the voltage of the battery stack or each battery cell. A device such as a battery monitoring unit is attached (for example, see Patent Document 1). Each device is connected to a power cable or a voltage detection cable extending from the battery stack.
しかしながら、例えば、電流遮断器に接続される電力ケーブルの配線位置や電流遮断器と電力ケーブルとの接続方向によっては、電流遮断器に対して電力ケーブルを大きく曲げて配線しなければならないことがある。電池スタックの高電流を通電する電力ケーブルは、径が太いケーブルが用いられることが多く、ケーブルの径が太いほど曲げに対する反力が大きくなり、組み付け作業の容易性を低下させる要因となる。 However, for example, depending on the wiring position of the power cable connected to the current breaker and the connection direction between the current breaker and the power cable, the power cable may have to be bent greatly with respect to the current breaker. . A power cable that conducts a high current of the battery stack is often a cable having a large diameter. The thicker the cable diameter, the greater the reaction force against bending, which causes a decrease in ease of assembly work.
また、電池パックの小型化や配線スペースの効率化を図るために、例えば、電池スタックの端部側面において電流遮断器と電池監視ユニットとを隣り合うように近接させて配置することができる。しかしながら、電流遮断器及び電池監視ユニットのそれぞれに接続される電力ケーブル及び電圧検出ケーブルが互いに干渉してしまうおそれがある。 In order to reduce the size of the battery pack and increase the efficiency of the wiring space, for example, the current breaker and the battery monitoring unit can be arranged adjacent to each other on the side surface of the end of the battery stack. However, the power cable and the voltage detection cable connected to each of the current breaker and the battery monitoring unit may interfere with each other.
そこで、本発明の目的は、電池スタックと機器とを接続するケーブルの組み付け性を向上させつつ、ケーブル同士の干渉を抑制した電池パックを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery pack that suppresses interference between cables while improving the assembling property of cables that connect a battery stack and a device.
本発明である電池パックは、所定の方向に複数の電池セルが並んで配置された電池スタックと、電池スタックの電流経路上に設けられる電流遮断器と、電池スタック又は各電池セルの電圧を検出する電池監視ユニットと、を有する。電流遮断器及び電池監視ユニットは、所定の方向における電池スタックの端部において横並びに隣接して配置されている。 The battery pack of the present invention detects a battery stack in which a plurality of battery cells are arranged in a predetermined direction, a current breaker provided on the current path of the battery stack, and the voltage of the battery stack or each battery cell A battery monitoring unit. The current breaker and the battery monitoring unit are arranged side by side at the end of the battery stack in a predetermined direction.
電流遮断器は、電池スタックから延びる電力ケーブルと接続される第１コネクタ部を備え、第１コネクタ部の接続面が、横並びに隣り合う方向と直交する上下方向において電流遮断器の下方に向かって面しており、電池監視ユニットは、電池スタックから延びる電圧検出ケーブルと接続する第２コネクタ部を備え、第２コネクタ部の接続面が、横並びに隣り合う方向において電流遮断器に面している。そして、電流遮断器は、第１コネクタ部の接続面が、横並びに隣り合う方向において電池監視ユニットとは逆側の方向から延設される電力ケーブルの配設方向に向かうように、傾斜して設けられている。 The current breaker includes a first connector portion connected to a power cable extending from the battery stack, and a connection surface of the first connector portion is directed downward from the current breaker in a vertical direction perpendicular to a side-by-side direction. The battery monitoring unit includes a second connector portion connected to a voltage detection cable extending from the battery stack, and the connection surface of the second connector portion faces the current breaker in the side-by-side direction. . The current breaker is inclined so that the connection surface of the first connector portion is directed in the direction of the power cable extending from the direction opposite to the battery monitoring unit in the side-by-side direction. Is provided.
本発明によれば、電流遮断器の第１コネクタ部の接続面が、電池監視ユニットと横並びに隣り合う方向において電池監視ユニットとは逆側の方向から延設される電力ケーブルの配設方向に向かうように、傾斜して設けられているので、電流遮断器の下方から上方に向かって第１コネクタ部に接続される電力ケーブルの曲げ量を低減することができる。 According to the present invention, the connection surface of the first connector part of the current breaker is arranged in the direction in which the power cable is extended from the direction opposite to the battery monitoring unit in the direction adjacent to the battery monitoring unit. Since it inclines and is provided so that it may go, the bending amount of the power cable connected to a 1st connector part can be reduced toward the upper direction from the downward direction of a current breaker.
また、電流遮断器が、電池監視ユニットとは逆側の方向から延設される電力ケーブルの配設方向に向かうように傾斜して設けられているので、第１コネクタ部に接続される電力ケーブルが、電池監視ユニットの第２コネクタ部の接続面から離れるように配置される。このため、第２コネクタ部に接続される電圧検出ケーブルと電力ケーブルとを離間して配設することができ、電流遮断器と電池監視ユニットとが横並びに隣接して配置されても、電力ケーブルと電圧検出ケーブルとの干渉を抑制することができる。 In addition, since the current breaker is provided so as to be inclined in the direction of the power cable extending from the direction opposite to the battery monitoring unit, the power cable connected to the first connector portion However, it arrange | positions so that it may leave | separate from the connection surface of the 2nd connector part of a battery monitoring unit. For this reason, the voltage detection cable and the power cable connected to the second connector portion can be arranged apart from each other, and even if the current breaker and the battery monitoring unit are arranged side by side, the power cable And interference with the voltage detection cable can be suppressed.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
（実施例１）
本発明の実施例１である電池パックについて、図１から図３を用いて説明する。
Example 1
A battery pack that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
電池パック１は、例えば、車両に搭載することができ、車両を走行させるための動力源として用いることができる。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両の動力源として、電池パック１の他に、内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、電池パック１だけを備えた車両である。 The battery pack 1 can be mounted on a vehicle, for example, and can be used as a power source for running the vehicle. Vehicles include hybrid cars and electric cars. A hybrid vehicle is a vehicle provided with other power sources such as an internal combustion engine and a fuel cell in addition to the battery pack 1 as a power source of the vehicle. An electric vehicle is a vehicle including only the battery pack 1 as a power source of the vehicle.
電池パック１は、直列に接続された２つの電池スタック１０Ａ，１０Ｂを有する。電池スタック１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、電気的に直列に接続された複数の単電池１１で構成された組電池である。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。 The battery pack 1 has two battery stacks 10A and 10B connected in series. Each of the battery stacks 10A and 10B is an assembled battery including a plurality of unit cells 11 electrically connected in series. As the cell 11, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. An electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery.
電池スタック１０Ａ，１０Ｂを構成する各単電池１１の数は、電池パック１の要求出力などを考慮して、適宜設定することができる。本実施例では、すべての単電池１１が電気的に直列に接続されているが、電池スタック１０Ａ，１０Ｂには、電気的に並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。 The number of unit cells 11 constituting the battery stacks 10A and 10B can be appropriately set in consideration of the required output of the battery pack 1 and the like. In the present embodiment, all the unit cells 11 are electrically connected in series, but the battery stacks 10A and 10B may include a plurality of unit cells 11 electrically connected in parallel. .
電池スタック１０Ａ，１０Ｂを構成する各単電池１１は、車両左右方向（ＲＨ方向）に並んで配置され、隣り合う単電池１１間の正極端子１２と負極端子１３とがバスバー１４によって接続されている。電池スタック１０Ａと電池スタック１０Ｂは、車両前後方向（ＦＲ方向）に並んで配置されている。ＦＲ方向とＲＨ方向とは、互いに直交する方向である。 The unit cells 11 constituting the battery stacks 10A and 10B are arranged side by side in the vehicle left-right direction (RH direction), and the positive electrode terminal 12 and the negative electrode terminal 13 between the adjacent unit cells 11 are connected by the bus bar 14. . Battery stack 10A and battery stack 10B are arranged side by side in the vehicle longitudinal direction (FR direction). The FR direction and the RH direction are directions orthogonal to each other.
電池パック１の正極端子は、図１に示す電池パック１の回路構成において、電池スタック１０Ａの正極端子（電池スタック１０ＡのＲＨ方向一端に位置する単電池１１の正極端子１２）に相当する。電池パック１の負極端子は、電池スタック１０Ｂの負極端子（図１に示す電池パック１の回路構成において、電池スタック１０ＢのＲＨ方向一端に位置する単電池１１の負極端子１３）に相当する。 The positive terminal of the battery pack 1 corresponds to the positive terminal of the battery stack 10A (the positive terminal 12 of the unit cell 11 located at one end in the RH direction of the battery stack 10A) in the circuit configuration of the battery pack 1 shown in FIG. The negative electrode terminal of the battery pack 1 corresponds to the negative electrode terminal of the battery stack 10B (the negative electrode terminal 13 of the unit cell 11 positioned at one end in the RH direction of the battery stack 10B in the circuit configuration of the battery pack 1 shown in FIG. 1).
電池パック１の正極端子と負荷とは、正極ラインＰＬで接続されている。電池パック１の負極端子と負荷とは、負極ラインＮＬで接続されている。負荷としては、例えば、モータ・ジェネレータ（走行用モータ）を用いることができる。モータ・ジェネレータは、電池パック１からの電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。また、車両が減速したり、停止したりするとき、モータ・ジェネレータは、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギに変換する。モータ・ジェネレータが生成した電気エネルギは、回生電力として、電池パック１に蓄えることができる。 The positive electrode terminal of the battery pack 1 and the load are connected by a positive electrode line PL. The negative electrode terminal of the battery pack 1 and the load are connected by a negative electrode line NL. For example, a motor / generator (traveling motor) can be used as the load. The motor / generator receives electric power from the battery pack 1 and generates kinetic energy for running the vehicle. Further, when the vehicle decelerates or stops, the motor / generator converts kinetic energy generated during braking of the vehicle into electric energy. The electric energy generated by the motor / generator can be stored in the battery pack 1 as regenerative power.
電池スタック１０Ａの負極端子と電池スタック１０Ｂの正極端子は、連結ケーブルＬ１，Ｌ２で接続されている。なお、電池スタック１０Ａの負極端子は、電池スタック１０ＡのＲＨ方向他端に位置する単電池１１の負極端子１３に相当し、電池スタック１０Ｂの正極端子は、電池スタック１０ＢのＲＨ方向他端に位置する単電池１１の正極端子１２に相当する。 The negative terminal of the battery stack 10A and the positive terminal of the battery stack 10B are connected by connecting cables L1 and L2. The negative electrode terminal of the battery stack 10A corresponds to the negative electrode terminal 13 of the unit cell 11 located at the other end of the battery stack 10A in the RH direction, and the positive electrode terminal of the battery stack 10B is located at the other end of the battery stack 10B in the RH direction. This corresponds to the positive electrode terminal 12 of the unit cell 11.
連結ケーブルＬ１，Ｌ２は、電池パック１の正極ラインＰＬや負極ラインＮＬと同様に、直列に接続された電池スタック１０Ａ，１０Ｂの高電流を通電させるための電力ケーブルである。連結ケーブルＬ１，Ｌ２の電流経路上には、電流遮断器２０が設けられ、電池スタック１０Ａの負極端子に接続される連結ケーブルＬ１と、電池スタック１０Ｂの正極端子に接続される連結ケーブルＬ２とは、電流遮断器２０を介して接続されている。 The connection cables L1 and L2 are power cables for energizing high currents of the battery stacks 10A and 10B connected in series, like the positive electrode line PL and the negative electrode line NL of the battery pack 1. A current breaker 20 is provided on the current path of the connection cables L1 and L2, and the connection cable L1 connected to the negative terminal of the battery stack 10A and the connection cable L2 connected to the positive terminal of the battery stack 10B are as follows. Are connected via a current breaker 20.
電流遮断器２０は、電池スタック１０Ａ，１０Ｂ間の電流経路を遮断するために用いられる電流通電機器であり、サービスプラグやヒューズで構成することができる。本実施例では、電流遮断器２０としてサービスプラグを一例に説明する。 The current breaker 20 is a current conducting device used for breaking a current path between the battery stacks 10A and 10B, and can be constituted by a service plug or a fuse. In the present embodiment, a service plug will be described as an example of the current breaker 20.
サービスプラグは、例えば、プラグ本体２１と、プラグ本体２１に差し込まれるグリップ２２とで構成することができ、グリップ２２が連結ケーブルＬ１，Ｌ２の電流経路に対して着脱可能に設けられる。グリップ２２がプラグ本体２１に差し込まれている状態では、サービスプラグを介して電流が流れることが可能な状態（遮断されていない状態）であり、グリップ２２がプラグ本体２１から抜かれた（取り外した）状態では、連結ケーブルＬ１，Ｌ２の電流経路が物理的に切断された状態（遮断された状態）となる。 The service plug can be constituted by, for example, a plug main body 21 and a grip 22 inserted into the plug main body 21, and the grip 22 is provided so as to be detachable from the current paths of the connecting cables L1 and L2. In a state where the grip 22 is inserted into the plug main body 21, a current can flow through the service plug (a state where the grip 22 is not cut off), and the grip 22 is removed (removed) from the plug main body 21. In the state, the current paths of the connection cables L1 and L2 are physically disconnected (a state where they are blocked).
プラグ本体２１は、連結ケーブルＬ１と接続されるコネクタ部Ｃ１が設けられている。連結ケーブルＬ１の端部に設けられるアダプタをコネクタ部Ｃ１に接続することにより、連結ケーブルＬ１をサービスプラグに接続することができる。また、プラグ本体２１は、連結ケーブルＬ２と接続されるコネクタ部Ｃ２が設けられている。連結ケーブルＬ２の端部に設けられるアダプタをコネクタ部Ｃ２に接続することにより、連結ケーブルＬ２をサービスプラグに接続することができる。 The plug main body 21 is provided with a connector portion C1 connected to the connection cable L1. By connecting an adapter provided at the end of the connection cable L1 to the connector C1, the connection cable L1 can be connected to the service plug. Further, the plug main body 21 is provided with a connector portion C2 connected to the connecting cable L2. The connection cable L2 can be connected to the service plug by connecting an adapter provided at the end of the connection cable L2 to the connector C2.
サービスプラグ（電流遮断器２０）は、電池スタック１０Ａ，１０Ｂの組付け作業や交換作業の際に、プラグ本体２１からグリップ２２を取り外すことで電流経路を遮断し、直列に接続された電池スタック１０Ａ，１０Ｂの総電圧を分散させ、電池パック１全体の高電圧への接触を回避するために用いられる。電池スタック１０Ａ，１０Ｂの組付け作業後や交換作業後は、グリップ２２をプラグ本体２１に差し込むことで電池スタック１０Ａ，１０Ｂ間の電気的な接続が許容されるようになる。 The service plug (current breaker 20) cuts off the current path by removing the grip 22 from the plug body 21 when the battery stacks 10A and 10B are assembled or replaced, and the battery stack 10A connected in series. , 10B is used to disperse the battery pack 1 and avoid contact with the entire battery pack 1 at a high voltage. After the battery stacks 10A and 10B are assembled or replaced, the grip 22 is inserted into the plug body 21 to allow electrical connection between the battery stacks 10A and 10B.
電池監視ユニット３０は、各電池スタック１０Ａ，１０Ｂそれぞれの電圧又は電池スタック１０Ａ，１０Ｂを構成する各単電池１１の電圧を検出する。検出結果は、電池パック１の充放電を制御するコントローラに出力される。コントローラは、電圧検出値、電流センサや温度センサ等の他のセンサ機器による検出値に基づいて電池パック１（電池スタック１０Ａ，１０Ｂ）の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を算出したり、電池パック１の入出力電力を把握することができ、車両出力要求に応じた充放電制御を行うことができる。 The battery monitoring unit 30 detects the voltages of the battery stacks 10A and 10B or the voltages of the single cells 11 constituting the battery stacks 10A and 10B. The detection result is output to a controller that controls charging / discharging of the battery pack 1. The controller calculates the state of charge (SOC) of the battery pack 1 (battery stacks 10A and 10B) based on the voltage detection value, the detection value of another sensor device such as a current sensor or temperature sensor, The input / output power of the pack 1 can be grasped, and the charge / discharge control according to the vehicle output request can be performed.
電圧検出線Ｌｖは、各バスバー１４に接続される。電圧検出線Ｌｖ間の電圧を検出することで、単電池１１の電圧を検出することができる。電圧検出線Ｌｖを適宜選択した電圧検出により、２つ以上の単電池１１群単位で、電圧を検出することもできる。 The voltage detection line Lv is connected to each bus bar 14. By detecting the voltage between the voltage detection lines Lv, the voltage of the unit cell 11 can be detected. The voltage can also be detected in units of two or more unit cells 11 by voltage detection appropriately selecting the voltage detection line Lv.
各バスバー１４に接続される複数の電圧検出線Ｌｖは、電圧検出線ユニット３１で集約される。電圧検出線ユニット３１は、複数の電圧検出線を束ねて１つの電圧検出ケーブルに集約するユニットである。電圧検出線ユニット３１は、ＲＨ方向に並ぶ単電池１１の正極端子１２及び負極端子１３に対応した各バスバー１４に対し、電池スタック１０ＡのＦＲ方向両側に２つ設けることができる。電池スタック１０Ｂについても同様である。 The plurality of voltage detection lines Lv connected to each bus bar 14 are collected by the voltage detection line unit 31. The voltage detection line unit 31 is a unit that bundles a plurality of voltage detection lines into a single voltage detection cable. Two voltage detection line units 31 can be provided on both sides of the battery stack 10 </ b> A in the FR direction with respect to the bus bars 14 corresponding to the positive terminal 12 and the negative terminal 13 of the cells 11 arranged in the RH direction. The same applies to the battery stack 10B.
電池スタック１０Ａに対応する各電圧検出線ユニット３１，３１からは、電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４が延設されている。電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４は、電池監視ユニット３０と接続される。電池監視ユニット３０は、電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４と接続されるコネクタ部Ｃ３を備えている。図１の例において、電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４は、コネクタ部Ｃ３に対応する１つのアダプタに接続され、コネクタ部Ｃ３に２つの電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４が接続されている。 Voltage detection cables L3 and L4 are extended from the voltage detection line units 31 and 31 corresponding to the battery stack 10A. The voltage detection cables L3 and L4 are connected to the battery monitoring unit 30. The battery monitoring unit 30 includes a connector portion C3 connected to the voltage detection cables L3 and L4. In the example of FIG. 1, the voltage detection cables L3 and L4 are connected to one adapter corresponding to the connector part C3, and the two voltage detection cables L3 and L4 are connected to the connector part C3.
同様に、電池スタック１０Ｂに対応する各電圧検出線ユニット３１，３１からも、電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６が延設されている。電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６は、電池監視ユニット３０と接続される。電池監視ユニット３０は、電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６と接続されるコネクタ部Ｃ４を備えている。図１の例において、電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６は、コネクタ部Ｃ４に対応する１つのアダプタに接続され、コネクタ部Ｃ４に２つの電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６が接続されている。 Similarly, voltage detection cables L5 and L6 are extended from the voltage detection line units 31 and 31 corresponding to the battery stack 10B. The voltage detection cables L5 and L6 are connected to the battery monitoring unit 30. The battery monitoring unit 30 includes a connector portion C4 connected to the voltage detection cables L5 and L6. In the example of FIG. 1, the voltage detection cables L5 and L6 are connected to one adapter corresponding to the connector part C4, and the two voltage detection cables L5 and L6 are connected to the connector part C4.
図２は、電流遮断器２０及び電池監視ユニット３０の配置例及び電流遮断器２０及び電池監視ユニット３０に接続されるケーブルの接続例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 and a connection example of a cable connected to the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30.
図２に示すように、電流遮断器２０及び電池監視ユニット３０は、ＲＨ方向の電池スタック１０Ａ，１０Ｂの端部において横並びに隣接して配置することができる。図１に示すように、ＲＨ方向の電池スタック１０Ａ，１０Ｂの端部には、エンドプレート１５が設けられる。電流遮断器２０及び電池監視ユニット３０は、このエンドプレート１５に対して外側から取り付けることができる。 As shown in FIG. 2, the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 can be arranged side by side and adjacent to each other at the ends of the battery stacks 10A and 10B in the RH direction. As shown in FIG. 1, end plates 15 are provided at the ends of the battery stacks 10A and 10B in the RH direction. The current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 can be attached to the end plate 15 from the outside.
エンドプレート１５は、ＲＨ方向に所定の厚さを有し、電流遮断器２０及び電池監視ユニット３０は、エンドプレート１５にねじ等の締結部材で固定することができる。なお、電池スタック１０Ａ，１０Ｂの両端に配置されるエンドプレート１５は、ＲＨ方向において電池スタック１０Ａ，１０Ｂを挟み込む部材である。拘束ロッド１５ａでエンドプレート１５間を接続することで、電池スタック１０Ａ，１０ＢをＲＨ方向において拘束することができる。 The end plate 15 has a predetermined thickness in the RH direction, and the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 can be fixed to the end plate 15 with a fastening member such as a screw. The end plates 15 arranged at both ends of the battery stacks 10A and 10B are members that sandwich the battery stacks 10A and 10B in the RH direction. The battery stacks 10A and 10B can be restrained in the RH direction by connecting the end plates 15 with the restraining rod 15a.
なお、本実施例のエンドプレート１５は、２つの電池スタック１０Ａ，１０Ｂに対して共通する一枚のプレート部材で構成されているが、各電池スタック１０Ａ，１０Ｂにエンドプレート１５が個別に設けられる構成であってもよい。 In addition, although the end plate 15 of a present Example is comprised by the one plate member common with respect to two battery stack 10A, 10B, the end plate 15 is separately provided in each battery stack 10A, 10B. It may be a configuration.
図２の例において、電流遮断器２０及び電池監視ユニット３０は、ボックス型のケース体として構成することができる。上述のように電流遮断器２０は、電池スタック１０Ａ，１０Ｂから延びる連結ケーブルＬ１，Ｌ２と接続されるコネクタ部Ｃ１，Ｃ２（第１コネクタ部に相当する）を備えており、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２は、電流遮断器２０のケース下端面に設けられている。 In the example of FIG. 2, the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 can be configured as a box-type case body. As described above, the current breaker 20 includes the connector portions C1 and C2 (corresponding to the first connector portion) connected to the connecting cables L1 and L2 extending from the battery stacks 10A and 10B, and the connector portions C1 and C2. Is provided on the lower end surface of the case of the current breaker 20.
このように本実施例の電流遮断器２０は、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２の接続面が、ＦＲ方向に直交する上下方向（ＵＰ方向）において電流遮断器２０の下方に向かって面している。これは、結露等によってコネクタ部Ｃ１，Ｃ２付近に水が溜まることによるコネクタ部Ｃ１，Ｃ２間での短絡を防止するために、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２に対する連結ケーブルＬ１，Ｌ２の取付方向が、電流遮断器２０の下端側から上端に向かう方向となるように構成されている。図２に示すように、連結ケーブルＬ１，Ｌ２は、電流遮断器２０の下方から上方に向かってコネクタ部Ｃ１，Ｃ２に接続される。 As described above, in the current breaker 20 according to the present embodiment, the connection surfaces of the connector portions C1 and C2 face the lower side of the current breaker 20 in the vertical direction (UP direction) orthogonal to the FR direction. This is because the mounting direction of the connecting cables L1 and L2 with respect to the connector parts C1 and C2 is determined in order to prevent a short circuit between the connector parts C1 and C2 due to water collecting near the connector parts C1 and C2 due to condensation. It is comprised so that it may become the direction which goes to an upper end from the lower end side of the circuit breaker 20. FIG. As shown in FIG. 2, the connecting cables L1 and L2 are connected to the connector portions C1 and C2 from below the current breaker 20 upward.
また、連結ケーブルＬ１，Ｌ２は、電流遮断器２０と電池監視ユニット３０とが横並びに隣り合うＦＲ方向において電池監視ユニット３０とは逆側の方向から延設される。連結ケーブルＬ１，Ｌ２は、電池監視ユニット３０とは逆側の電池パック１のＲＨ方向側面側からエンドプレート１５を迂回して、エンドプレート１５の外表面に設けられる電流遮断器２０まで延設されている。 Further, the connecting cables L1 and L2 are extended from a direction opposite to the battery monitoring unit 30 in the FR direction in which the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 are side by side. The connecting cables L1 and L2 extend from the side surface of the battery pack 1 on the opposite side of the battery monitoring unit 30 in the RH direction to the current breaker 20 provided on the outer surface of the end plate 15 by bypassing the end plate 15. ing.
一方、電池監視ユニット３０は、上述のように、電池スタック１０Ａ，１０Ｂから延びる電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６と接続するコネクタ部Ｃ３，Ｃ４を備えている。このとき、コネクタ部Ｃ３（第２コネクタ部に相当する）の接続面が、電池監視ユニット３０のケース側面であって、横並びに隣り合うＦＲ方向において電流遮断器２０側に面している。コネクタ部Ｃ４の接続面は、横並びに隣り合うＦＲ方向において電流遮断器２０とは逆側のケース側面に設けられている。 On the other hand, as described above, the battery monitoring unit 30 includes the connector portions C3 and C4 connected to the voltage detection cables L3, L4, L5, and L6 extending from the battery stacks 10A and 10B. At this time, the connection surface of the connector portion C3 (corresponding to the second connector portion) is the case side surface of the battery monitoring unit 30 and faces the current breaker 20 side in the adjacent FR direction. The connection surface of the connector portion C4 is provided on the side surface of the case opposite to the current breaker 20 in the sideways and adjacent FR directions.
コネクタ部Ｃ３に接続される電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４は、連結ケーブルＬ１，Ｌ２と同様に、電池監視ユニット３０とは逆側の電池パック１のＲＨ方向側面側からエンドプレート１５を迂回して、エンドプレート１５の外表面に設けられる電池監視ユニット３０のコネクタ部Ｃ３まで延設されている。一方、コネクタ部Ｃ４に接続される電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６は、電流遮断器２０とは逆側の電池パック１のＲＨ方向側面側からエンドプレート１５を迂回して、エンドプレート１５の外表面に設けられる電池監視ユニット３０のコネクタ部Ｃ４まで延設されている。 The voltage detection cables L3 and L4 connected to the connector C3 bypass the end plate 15 from the side of the RH direction side of the battery pack 1 opposite to the battery monitoring unit 30 in the same manner as the connection cables L1 and L2. It extends to the connector portion C3 of the battery monitoring unit 30 provided on the outer surface of the end plate 15. On the other hand, the voltage detection cables L5 and L6 connected to the connector C4 bypass the end plate 15 from the side of the RH direction side of the battery pack 1 opposite to the current breaker 20, and are connected to the outer surface of the end plate 15. It extends to the connector C4 of the battery monitoring unit 30 provided.
そして、本実施例では、図２に示すように、電流遮断器２０のコネクタ部Ｃ１，Ｃ２の接続面が、ＦＲ方向において電池監視ユニット３０とは逆側の方向から延設される連結ケーブルＬ１，Ｌ２の配設方向に向かうように、傾斜して設けられている。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the connecting cable L1 in which the connection surfaces of the connector parts C1 and C2 of the current breaker 20 extend from the direction opposite to the battery monitoring unit 30 in the FR direction. , L2 so as to be directed in the arrangement direction.
例えば、図２に示すように、車両前方方向であるＦＲ方向において、前方側に電池監視ユニット３０、後方側に電流遮断器３０を横並びに設けつつ、電流遮断器２０の下端側を電池監視ユニット３０から離れる方向に傾けて、当該電流遮断器２０を配置することができる。このように構成することで、電流遮断器２０のコネクタ部Ｃ１，Ｃ２の接続面が、ＦＲ方向において電池監視ユニット３０とは逆側の方向から延設される連結ケーブルＬ１，Ｌ２の配設方向に向かうように、傾斜して設けることができる。 For example, as shown in FIG. 2, in the FR direction which is the vehicle front direction, the battery monitoring unit 30 is provided side by side on the front side and the current circuit breaker 30 is provided side by side, while the lower end side of the current circuit breaker 20 is connected to the battery monitoring unit. The current breaker 20 can be arranged at an angle away from 30. With this configuration, the connection direction of the connecting cables L1 and L2 in which the connection surfaces of the connector parts C1 and C2 of the current breaker 20 extend from the direction opposite to the battery monitoring unit 30 in the FR direction. It can be provided so as to be inclined.
電流遮断器２０のコネクタ部Ｃ１，Ｃ２の接続面が、連結ケーブルＬ１，Ｌ２の配設方向に向かうように傾斜しているので、図２に示すように、電流遮断器２０の下方から上方に向かってコネクタ部Ｃ１，Ｃ２に接続される連結ケーブルＬ１，Ｌ２の曲げ量を低減（曲げ角度を小さく）することができる。 Since the connection surfaces of the connector portions C1 and C2 of the current breaker 20 are inclined so as to be directed in the direction in which the connecting cables L1 and L2 are disposed, as shown in FIG. The amount of bending of the connecting cables L1, L2 connected to the connector portions C1, C2 can be reduced (the bending angle can be reduced).
電池スタック１０Ａ，１０Ｂの高電流を通電する連結ケーブルＬ１，Ｌ２は、径が太いケーブルが用いられるが、電流遮断器２０の下端面に設けられるコネクタ部Ｃ１，Ｃ２が、連結ケーブルＬ１，Ｌ２の配設方向に面するように配置されるので、電池監視ユニット３０とは逆側の電池パック１のＲＨ方向側面側からエンドプレート１５を迂回して延設される連結ケーブルＬ１，Ｌ２を、電流遮断器２０に対して略垂直に曲げて配置する必要がなく、曲げに対する反力を抑制することができる。このため、電流遮断器２０に対する連結ケーブルＬ１，Ｌ２の組み付け作業の容易性を向上させることができる。 The connecting cables L1 and L2 for passing a high current of the battery stacks 10A and 10B are cables having a large diameter, but the connector portions C1 and C2 provided on the lower end surface of the current breaker 20 are connected to the connecting cables L1 and L2. Since it is arranged so as to face the arrangement direction, the connection cables L1 and L2 extending around the end plate 15 from the side of the RH direction side of the battery pack 1 opposite to the battery monitoring unit 30 are connected to the current. There is no need to be bent substantially perpendicular to the circuit breaker 20, and the reaction force against bending can be suppressed. For this reason, the ease of the assembly | attachment operation | work of the connection cables L1 and L2 with respect to the current breaker 20 can be improved.
また、このように電流遮断器２０を斜めに配置することで、電池監視ユニット３０のケース側面において電流遮断器２０に面して設けられるコネクタ部Ｃ３に対し、電流遮断器２０のコネクタ部Ｃ１に接続される連結ケーブルＬ１が離間するように構成することができる。 Further, by arranging the current breaker 20 obliquely in this way, the connector part C1 of the current breaker 20 is connected to the connector part C3 provided facing the current breaker 20 on the case side surface of the battery monitoring unit 30. It can comprise so that the connection cable L1 connected may space apart.
このように構成することで、コネクタ部Ｃ３に接続される電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４と連結ケーブルＬ１とを離間して配設することができ、ケーブル間の距離を確保することができる。したがって、電流遮断器２０と電池監視ユニット３０とをＦＲ方向に横並びに隣接して配置しても、連結ケーブル（電力ケーブル）Ｌ１と電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４との干渉を抑制することができる。 By comprising in this way, the voltage detection cables L3 and L4 connected to the connector part C3 and the connection cable L1 can be arrange | positioned apart, and the distance between cables can be ensured. Therefore, even if the current breaker 20 and the battery monitoring unit 30 are arranged side by side in the FR direction, interference between the connection cable (power cable) L1 and the voltage detection cables L3 and L4 can be suppressed.
図３は、電池パック１の浸水ラインＷＬに対する電流遮断器２０の位置関係を説明するための図である。上述のように、電流遮断器２０は、その下端面が連結ケーブルＬ１，Ｌ２の配設方向を向くように、傾斜して設けられるが、この傾斜角度及び電流遮断器２０の取付位置は、例えば、車両に搭載される電池パック１の浸水ラインＷＬに基づいて設定することができる。 FIG. 3 is a diagram for explaining the positional relationship of the current breaker 20 with respect to the water immersion line WL of the battery pack 1. As described above, the current breaker 20 is provided so as to be inclined so that the lower end surface thereof faces the arrangement direction of the connecting cables L1 and L2. The inclination angle and the mounting position of the current breaker 20 are, for example, It can be set based on the inundation line WL of the battery pack 1 mounted on the vehicle.
図３に示すように、例えば、電池パック１は車両の座席シート下に搭載することができる。そして、車両のフロアパネルＰに固定される電池パック１は、車両の傾きに伴って傾斜する。例えば、上り坂等の斜面において、電池パック１は、車両前方が高く車両後方が低くなるように傾く。 As shown in FIG. 3, for example, the battery pack 1 can be mounted under the seat of a vehicle. And the battery pack 1 fixed to the floor panel P of a vehicle inclines with the inclination of a vehicle. For example, on a slope such as an uphill, the battery pack 1 is tilted so that the front of the vehicle is high and the rear of the vehicle is low.
このとき、車両が傾いた状態で電池パック１周辺に水が入ると、図３に示すようにフロアパネルＰの角部に水溜まりが発生する。このような水溜まりが生じると、電池パック１の電流遮断器２０が水没してしまい、漏電する可能性がある。そこで、図２及び図３に示すように、車両の傾きに対して電池パック１の高電流・高電圧箇所の浸水ラインＷＬを規定することができる。浸水ラインＷＬは、電池パック１が搭載される車両の構造等によって適宜決めることができる。 At this time, if water enters the periphery of the battery pack 1 while the vehicle is tilted, a pool of water is generated at the corner of the floor panel P as shown in FIG. When such a water pool occurs, the current breaker 20 of the battery pack 1 may be submerged, and there is a possibility of electric leakage. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, it is possible to define the inundation line WL at the high current / high voltage location of the battery pack 1 with respect to the inclination of the vehicle. The inundation line WL can be appropriately determined depending on the structure of the vehicle on which the battery pack 1 is mounted.
したがって、浸水ラインＷＬよりもＵＰ方向上方に電流遮断器２０を設けることで、車両が傾いた状態で電池パック１周辺に水入りがあった場合でも、電流遮断器２０が水没することなく、電池パック１の漏電を回避することができる。 Therefore, by providing the current breaker 20 above the flooding line WL in the UP direction, even if there is water in the vicinity of the battery pack 1 while the vehicle is tilted, the current breaker 20 is not submerged and the battery is not submerged. The leakage of the pack 1 can be avoided.
特に、電流遮断器２０は、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２が設けられる下端面を、ＦＲ方向の車両後方に向かって高くなる浸水ラインＷＬに沿って傾斜させるように配置することができる。このように構成することで、コネクタ部Ｃ１，Ｃ２（接続面）が浸水ラインＷＬよりもＵＰ方向上方に位置するので、電流遮断器２０を介した電池パック１の漏電を回避することができる。 In particular, the current breaker 20 can be arranged so that the lower end surface on which the connector portions C1 and C2 are provided is inclined along the inundation line WL that increases toward the rear of the vehicle in the FR direction. By configuring in this way, the connector portions C1 and C2 (connection surfaces) are positioned above the water immersion line WL in the UP direction, so that leakage of the battery pack 1 via the current breaker 20 can be avoided.
以上、本発明の実施例について説明したが、電池監視ユニット３０のコネクタ部Ｃ３に接続される電圧検出ケーブルＬ３，Ｌ４は、対応する電圧検出線ユニット３１，３１からコネクタ部Ｃ３までの領域において、１つのワイヤーハーネスとして構成することができる。電圧検出ケーブルＬ５，Ｌ６についても同様である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the voltage detection cables L3 and L4 connected to the connector part C3 of the battery monitoring unit 30 are in the region from the corresponding voltage detection line units 31 and 31 to the connector part C3. It can be configured as one wire harness. The same applies to the voltage detection cables L5 and L6.
また、上記説明では、複数の電池スタック１０Ａ，１０Ｂで構成される電池パック１を一例に説明したが、これに限るものではない。例えば、電池パック１を１つの電池スタックで構成してもよい。この場合、単電池１１間の電流経路上に電流遮断器２０が設けられるように構成することができ、直列に接続される単電池１１間の一方の電極端子から連結ラインＬ１を延設し、他方の電極端子から連結ラインＬ２を延設する。そして、各連結ラインＬ１，Ｌ２を電流遮断器２０のコネクタ部Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ接続する。また、電池スタックのＦＲ方向両側に配置される各電圧検出線ユニット３１，３１から延びる２つの電圧検出ケーブルが、電池監視ユニット３０のコネクタ部Ｃ３，Ｃ４に接続されることになる。 Moreover, in the said description, although the battery pack 1 comprised by several battery stack 10A, 10B was demonstrated to an example, it is not restricted to this. For example, the battery pack 1 may be composed of one battery stack. In this case, the current breaker 20 can be provided on the current path between the single cells 11, and the connection line L1 is extended from one electrode terminal between the single cells 11 connected in series, A connecting line L2 is extended from the other electrode terminal. And each connection line L1, L2 is connected to the connector parts C1, C2 of the current breaker 20, respectively. Further, two voltage detection cables extending from the voltage detection line units 31 and 31 arranged on both sides of the battery stack in the FR direction are connected to the connector portions C3 and C4 of the battery monitoring unit 30.
１：電池パック
１０Ａ，１０Ｂ：電池スタック
１１：単電池
１２：正極端子
１３：負極端子
１４：バスバー
１５：エンドプレート
２０：電流遮断器
２１：プラグ本体
２２：グリップ
３０：電池監視ユニット
３１：電圧検出線ユニット
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４：コネクタ部
Ｌ１，Ｌ２：連結ケーブル
Ｌｖ：電圧検出線
Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５、Ｌ６：電圧検出ケーブル
ＰＬ：正極ライン
ＮＬ：負極ライン
1: Battery pack 10A, 10B: Battery stack 11: Single cell 12: Positive terminal 13: Negative terminal 14: Bus bar 15: End plate 20: Current breaker 21: Plug body 22: Grip 30: Battery monitoring unit 31: Voltage detection Line units C1, C2, C3, C4: Connector portions L1, L2: Connection cable Lv: Voltage detection lines L3, L4, L5, L6: Voltage detection cable PL: Positive line NL: Negative line
Claims (1)
前記電池スタックの電流経路上に設けられる電流遮断器と、
前記電池スタック又は前記各電池セルの電圧を検出する電池監視ユニットと、を有し、
前記電流遮断器及び前記電池監視ユニットは、前記所定の方向における前記電池スタックの端部において横並びに隣接して配置されており、
前記電流遮断器は、前記電池スタックから延びる電力ケーブルと接続される第１コネクタ部を備え、前記第１コネクタ部の接続面が、前記横並びに隣り合う方向と直交する上下方向において前記電流遮断器の下方に向かって面しており、
前記電池監視ユニットは、前記電池スタックから延びる電圧検出ケーブルと接続する第２コネクタ部を備え、前記第２コネクタ部の接続面が、前記横並びに隣り合う方向において前記電流遮断器に面しており、
前記電流遮断器は、前記第１コネクタ部の接続面が、前記横並びに隣り合う方向において前記電池監視ユニットとは逆側の方向から延設される前記電力ケーブルの配設方向に向かうように、傾斜して設けられていることを特徴とする電池パック。
A battery stack in which a plurality of battery cells are arranged in a predetermined direction;
A current breaker provided on the current path of the battery stack;
A battery monitoring unit that detects the voltage of the battery stack or each battery cell, and
The current breaker and the battery monitoring unit are disposed side by side and adjacent to the end of the battery stack in the predetermined direction,
The current breaker includes a first connector portion connected to a power cable extending from the battery stack, and the connection surface of the first connector portion is in the vertical direction perpendicular to the side-by-side and adjacent directions. Facing downward,
The battery monitoring unit includes a second connector portion connected to a voltage detection cable extending from the battery stack, and a connection surface of the second connector portion faces the current breaker in the side-by-side direction. ,
In the current breaker, the connection surface of the first connector portion is directed in the direction in which the power cable is extended from the direction opposite to the battery monitoring unit in the side-by-side direction. A battery pack characterized by being inclined.
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