JP6279493B2 - Battery system - Google Patents
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Description
本発明は、電池システムに関する。 The present invention relates to a battery system.
近年、ハイブリッド車(HV)、プラグインハイブリッド車(PHV)、電気自動車(EV)が普及してきている。これらの車にはキーデバイスとして二次電池が搭載される。車載用二次電池としては主に、ニッケル水素電池およびリチウムイオン電池が普及している。今後、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池の普及が加速すると予想される。 In recent years, hybrid vehicles (HV), plug-in hybrid vehicles (PHV), and electric vehicles (EV) have become widespread. These cars are equipped with secondary batteries as key devices. Nickel metal hydride batteries and lithium ion batteries are mainly used as in-vehicle secondary batteries. In the future, the spread of lithium ion batteries with high energy density is expected to accelerate.
車載用二次電池は高出力であり、100Aを超える大電流の入出力が必要となるため、二次電池の冷却が必要となる。特にEVモードがある車両では高容量の二次電池が搭載されるため、二次電池の発熱が蓄積しやすく、優れた冷却能力が必要となる。二次電池の冷却には大別すると空冷式と液冷式がある(例えば、特許文献1、2参照)。
Since the in-vehicle secondary battery has a high output and requires input / output of a large current exceeding 100 A, the secondary battery needs to be cooled. In particular, a vehicle having an EV mode is equipped with a high-capacity secondary battery, so that heat generated by the secondary battery is likely to accumulate, and an excellent cooling capacity is required. The cooling of the secondary battery is roughly classified into an air cooling type and a liquid cooling type (for example, refer to
液冷式を採用した代表的な電源装置は、二次電池が収納されるバッテリケース内に、クーラントパイプ等の流路が配置され、流路内をクーラント液等の冷却用液体が循環するように構成される。冷却用液体を冷却する冷却構造としては、放熱フィンやコンプレッサ等の種々の冷却装置を用いた構成が採用できる。二次電池の熱がこの流路内を流れる冷却用液体へ伝熱されることで、電池が冷却される。このような構成では、二次電池と流路との間に介在する部材が少ないほど、二次電池の冷却効率を向上させることができる。そのため、流路は二次電池に近接して配置する必要があり、流路と二次電池とがバッテリケース内に配置されることが多い。 In a typical power supply device adopting a liquid cooling system, a flow path such as a coolant pipe is arranged in a battery case in which a secondary battery is accommodated, and a cooling liquid such as a coolant liquid circulates in the flow path. Configured. As a cooling structure for cooling the cooling liquid, a configuration using various cooling devices such as a heat radiating fin and a compressor can be employed. The battery is cooled by transferring the heat of the secondary battery to the cooling liquid flowing in the flow path. In such a configuration, the cooling efficiency of the secondary battery can be improved as the number of members interposed between the secondary battery and the flow path is smaller. Therefore, it is necessary to arrange the flow path close to the secondary battery, and the flow path and the secondary battery are often arranged in the battery case.
しかしながら、この流路から、冷却媒体である液体が漏れた場合、バッテリケース内の二次電池やジャンクションボックスが浸漬する可能性がある。浸漬した液体により、二次電池の給電ラインが液絡する可能性がある。また、車載用二次電池を収容するバッテリケースは、外部からの浸水や塵埃の浸入を防ぐために防水ケースや密閉ケースとされることがある。特に、このような構造では、バッテリケース内に漏れた液体をバッテリケースから容易に排出することができないため、バッテリケース内の二次電池やジャンクションボックスが浸漬する可能性がさらに高まる。 However, when liquid that is a cooling medium leaks from this flow path, there is a possibility that a secondary battery or a junction box in the battery case may be immersed. There is a possibility that the power supply line of the secondary battery may be in liquid junction due to the immersed liquid. In addition, a battery case that houses a vehicle-mounted secondary battery may be a waterproof case or a sealed case to prevent water from entering or dust from entering from the outside. In particular, in such a structure, since the liquid leaking into the battery case cannot be easily discharged from the battery case, the possibility that the secondary battery or the junction box in the battery case is immersed further increases.
一方、空冷式を採用した代表的な電源装置は、二次電池の表面に沿って冷却風が流れるように、隙間を形成した状態で二次電池をバッテリケース内に配置する。バッテリケース内には、二次電池の表面に沿って形成される隙間と連通するダクトが形成されており、冷却ファンを用いて強制送風することで、二次電池の表面に沿って冷却風が流れるように構成される。空冷式の電源装置は、低コストで製造することができるというメリットがあり、バッテリケースの構成も簡略化されることが多い。そのため、外部からの浸水や塵埃の浸入を完全に防ぐことはできない場合があり、バッテリケース内の二次電池やジャンクションボックスが浸漬する可能性がある。 On the other hand, a typical power supply device adopting an air cooling type arranges a secondary battery in a battery case in a state where a gap is formed so that cooling air flows along the surface of the secondary battery. In the battery case, a duct is formed that communicates with a gap formed along the surface of the secondary battery, and the cooling air is forced along the surface of the secondary battery by forcibly blowing air using a cooling fan. Configured to flow. The air-cooled power supply device has an advantage that it can be manufactured at low cost, and the configuration of the battery case is often simplified. For this reason, it may not be possible to completely prevent water from entering from outside or dust from entering, and the secondary battery or junction box in the battery case may be immersed.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、バッテリケース内への液体の浸入に対して、安全性を確保する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which ensures safety | security with respect to the penetration | invasion of the liquid in a battery case.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電池システムは、外部正極端子及び外部負極端子を備える電池システムであって、正極端子及び負極端子を有する二次電池と、二次電池の正極端子と外部正極端子とを結ぶ電流経路に挿入された正極側コンタクタと、二次電池の負極端子と外部負極端子とを結ぶ電流経路に挿入された負極側コンタクタと、二次電池、正極側コンタクタ、負極側コンタクタ及び前記流路が収納されるケースと、を備える。本電池システムの規定の設置状態にて、正極側コンタクタ及び負極側コンタクタの少なくとも一方が二次電池より高い位置に配置されるよう二次電池、正極側コンタクタ及び負極側コンタクタが設置される。 In order to solve the above problems, a battery system according to an aspect of the present invention is a battery system including an external positive electrode terminal and an external negative electrode terminal, the secondary battery having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and the positive electrode of the secondary battery. A positive contactor inserted in a current path connecting the terminal and the external positive terminal, a negative contactor inserted in a current path connecting the negative electrode terminal of the secondary battery and the external negative terminal, a secondary battery, and a positive contactor A negative electrode side contactor and a case in which the flow path is accommodated. The secondary battery, the positive electrode side contactor, and the negative electrode side contactor are installed such that at least one of the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor is disposed at a higher position than the secondary battery in a predetermined installation state of the battery system.
本発明によれば、その目的は、液冷式のバッテリシステムの冷却効率の低下を抑制しつつ、安全性を向上させることができる。 According to the present invention, the object of the present invention is to improve safety while suppressing a decrease in cooling efficiency of a liquid-cooled battery system.
図1は、本発明の実施の形態に係る電池システム100の構造を説明するための模式図である。図1(a)は、規定の設置状態にて上から見た図を示し、図1(b)は、規定の設置状態にて横から見た図を示す。具体的には図1(a)のA方向から見た図を示す。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the structure of a
電池システム100はHV、PHV、EVに搭載され、走行用モータに給電するための電源装置として使用される。電池システム100は、二次電池10、冷却機構、ジャンクションボックス50を備え、それらは一つのバッテリケース内に収容される。バッテリケースは、外部からの浸水や塵埃の浸入を防ぐために防水ケースや密閉ケースとすることもできる。また、バッテリケースは、車両側のフレームとは別のケースで構成してもよいし、車両側のフレームでバッテリケースを構成してもよい。換言すると、電池システム100は、二次電池10、冷却機構、ジャンクションボックス50を収容したバッテリケースを車両側のフレームに固定する構成とすることもできるし、車両側のフレームでバッテリケースを構成し、車両側のフレームに、二次電池等を配置することで、バッテリケース内に二次電池10、冷却機構、ジャンクションボックス50を収容するように構成することもできる。
The
二次電池10は複数の電池セルの直列接続または直並列接続で構成される。例えば、電池セルにはニッケル水素電池、リチウムイオン電池などを用いることができる。本実施の形態では二次電池10は8個のセルスタック10a〜10hの直列接続により形成され、300V以上の高電圧を出力する。各セルスタックは、複数の電池セルの直列接続により形成される。セルスタック10aとセルスタック10bは冷却板20aを挟んで配置され、同様にセルスタック10cとセルスタック10dは冷却板20bを挟んで配置され、セルスタック10eとセルスタック10fは冷却板20cを挟んで配置され、セルスタック10gとセルスタック10hは冷却板20dを挟んで配置される。
The
冷却板20a〜dは、図示しない絶縁性の熱伝導シートを介して、セルスタック10a〜10hと熱的に接触するように構成されている。セルスタックを構成する電池セルの外装缶は、アルミニウムやアルミニウム合金で構成され、冷却板も熱伝導性を高めるために金属で形成されるため、冷却板20a〜dとセルスタック10a〜10hは、絶縁性の熱伝導シート等を介して絶縁する必要がある。また、熱伝導シートは、セルスタックと冷却板の接触性を向上させる目的も有している。なお、電池セルの外装缶が絶縁性材料で形成される場合は、必ずしも熱伝導シートを用いなくてもよい。冷却板とセルスタックの間に、介在する部材が少ないほど、二次電池の冷却効率を向上させることができる。
The
本実施の形態では冷却方式として液冷式を用いる。バッテリケース内には、二次電池10を冷却するための冷却用液体(以下、クーラント液という)を流す流路としてクーラントパイプ30が配設される。クーラントインレット30iに接続された注入用のクーラントパイプ30と、クーラントアウトレット30oに接続された排出用のクーラントパイプ30が、各冷却板20a〜20dにそれぞれ接続される。クーラントインレット30iからクーラント液が注入され、注入されたクーラント液はクーラントパイプ30及び各冷却板20a〜20d内を循環し、クーラントアウトレット30oから排出される。
In this embodiment, a liquid cooling method is used as a cooling method. In the battery case, a
ジャンクションボックス50は、プラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYmを含む。ジャンクションボックス50は例えば、樹脂ケースで覆われる。プラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYmは大型のリレーで構成される。プラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYmは二次電池10と、図示しない車両側の負荷(具体的には、走行用モータ、インバータ、プリチャージコンデンサ)との間の電流経路に設けられ、両者を電気的に遮断するために使用される。具体的には、プラス側コンタクタRYpは二次電池10のプラス端子と、高電圧(HV)インタフェースT1内の外部プラス端子を結ぶプラス配線40p上に挿入される。マイナス側コンタクタRYmは二次電池10のマイナス端子と、高電圧インタフェースT1内の外部マイナス端子を結ぶマイナス配線40m上に挿入される。高電圧インタフェースT1は電池システム100を、車両側と通電させるためのインタフェースである。
図2は、本発明の実施の形態に係る電池システム100の回路構成を説明するための図である。実施の形態に係る電池システム100はコントローラ200により制御される。図2ではジャンクションボックス50内の回路素子がより詳細に示されている。二次電池10のプラス端子と、高電圧インタフェースT1内の外部プラス端子の間には、電流センサCT、プラス側コンタクタRYp、ヒューズF1が挿入される。二次電池10のマイナス端子と、高電圧インタフェースT1内の外部マイナス端子の間には、マイナス側コンタクタRYmが挿入される。
FIG. 2 is a diagram for explaining a circuit configuration of the
電流センサCTは、プラス配線に流れる電流の値を検出し、コントローラ200に出力する。電流センサCTには、シャント抵抗やホール素子を用いることができる。ヒューズF1は、規定値以上の大電流が流れると溶断し、二次電池10と車両側の負荷を切り離す。
The current sensor CT detects the value of the current flowing through the plus wiring and outputs it to the
さらにプラス側コンタクタRYpと並列に、電流制限抵抗R1とプリチャージ用コンタクタの直列回路が接続される。二次電池10から車両側の負荷への通電を開始する際、コントローラ200は、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmをクローズする前に、まずプリチャージ用コンタクタRYcをクローズする。これにより車両側の図示しないプリチャージコンデンサに電荷が蓄えられる。コントローラ200は、その後、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmをクローズする。この制御手順により走行用モータへの突入電流を抑制できる。
Further, a series circuit of a current limiting resistor R1 and a precharge contactor is connected in parallel with the plus side contactor RYp. When starting energization from the
コントローラ200は、二次電池10から車両側の負荷への給電を中止すべき事象が発生したとき、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmをオープンして、二次電池10と車両側の負荷とを切り離す。給電を中止すべき事象としては例えば、電流センサCTにより異常電流が検出されたとき、図示しない電圧検出センサにより異常電圧が検出されたとき、図示しない温度センサにより異常温度が検出されたとき、図示しない漏電センサにより漏電が検出されたとき、車両側のECUから給電停止指示を受信したとき等が挙げられる。
When an event that should stop power supply from the
図1に戻る。二次電池10を収容しているバッテリケースは防水仕様で生成される。これにより外部からの浸水を防ぐことができる。しかしながらクーラントパイプ30の割れ、クーラントパイプ30の接続部の隙間からの液漏れ等により、バッテリケースが内部から浸水する可能性がある。これによりジャンクションボックス50が浸漬し、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmが意図しない道通状態となり、高電圧の給電ラインが液絡する可能性がある。具体的には、コンタクタが導通状態となると、ジャンクションボックス内の高電圧の給電ラインに電圧が印加される状態となるため、ジャンクションボックス内に侵入した液体を介して、高電圧の給電ラインが液絡するおそれがある。
Returning to FIG. The battery case that houses the
そこで図1(a)、(b)に示すように、電池システム100の規定の設置状態にて、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmを、二次電池10より高い位置に配置する。詳細に説明すると、ジャンクションボックス自体は、必ずしも二次電池10より高い位置に配置する必要はなく、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmが、二次電池10より高い位置に配置されることが重要である。この構成によれば、仮にジャンクションボックスが浸漬したとしても、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの両方が浸漬されなければ、ジャンクションボックス内の高電圧の給電ラインの液絡を防止できる。厳密には、ジャンクションボックスが浸漬されると、高電圧の給電ラインの液絡が生じるが、すぐにプラス側コンタクタRYpまたはマイナス側コンタクタRYmをオープンにすることで、高電圧の給電ラインに高電圧が印加されなくなり、高電圧の給電ラインの液絡状態を停止することができる。液絡による回路の短絡は、液絡を引き起こしている液体が蒸発するまでの間、ある程度温度上昇が抑制されるため、液絡が生じてもすぐにプラス側コンタクタRYpまたはマイナス側コンタクタRYmをオープンにすることで、二次電池と高電圧の給電ラインとの間の電流経路を電気的に遮断し、電源装置を安全に停止させることができる。
Therefore, as shown in FIGS. 1A and 1B, the plus-side contactor RYp and the minus-side contactor RYm are arranged at a higher position than the
図3は、本発明の実施の形態に係る電池システム100におけるコンタクタの制御を説明するためのフローチャートである。電池システム100の電源がオンされると(S10のY)、コントローラ200は、まずプリチャージ用コンタクタRYcをクローズし、次いでプラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmをクローズする(S11)。クーラント液漏れが発生し、図示しない漏電センサにより漏電が検知されると(S12のY)、コントローラ200はプラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYm、プリチャージ用コンタクタRYcをオープンする(S14)。それらがオープンするとコントローラ200は、電源遮断を示すアラート信号をECUに送信する(S15)。漏電が検知されない場合(S12のN)、ステップS14及びステップS15をスキップする。電池システム100の電源がオフされると(S16のY)、コントローラ200は、プラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYm、プリチャージ用コンタクタRYcをオープンする(S17)。
FIG. 3 is a flowchart for explaining control of the contactor in
図4は、本発明の実施の形態に係る電池システム100における、コンタクタの配置例1を説明するための模式図である。図4(a)は、規定の設置状態にて上から見た図を示し、図4(b)は、規定の設置状態にて横から見た図を示す。具体的には図4(a)のA方向から見た図を示す。配置例1では、図1(a)、(b)に示したように電池システム100の規定の設置状態にて、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmを、二次電池10より高い位置に配置する。なお図面を簡略化するため、プリチャージ用コンタクタRYcを省略して描いているが、プリチャージ用コンタクタRYcはプラス側コンタクタRYpに隣接した位置に配置される。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a contactor arrangement example 1 in the
図5は、図1(b)の電池システム100が横転した状態を示す模式図である。図5に示すように電池システム100が横転し、クーラントパイプ30から液漏れした場合、ジャンクションボックス50が先に浸漬することになる。図1や図4に示される実施の形態に係る電池システム100の構成では、図5に例示されるように、車両横転時にジャンクションボックス内に位置する高電圧の給電ラインの液絡を防止することが難しい。事故や運転ミスなどに車両が横転した場合、横転した状態が長時間継続する可能性があり、微量の液漏れであってもジャンクションボックス50が浸漬する可能性がある。図6乃至図8に示す本発明の実施の形態に係る電池システムは、特に車両の横転を考慮する場合に好適な実施形態である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the
図6は、本発明の実施の形態に係る電池システム100における、コンタクタの配置例2を説明するための模式図である。図6(a)は、規定の設置状態にて上から見た図を示し、図6(b)は、規定の設置状態にて横から見た図を示す。配置例2では、電池システム100の規定の設置状態にて、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの一方を、二次電池10より高い位置に配置し、他方を二次電池10と略同じ高さの位置に配置する。プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの内、プリチャージ用コンタクタRYcが並列接続されているほうのコンタクタを、二次電池10より高い位置に配置している。本実施の形態ではプリチャージ用コンタクタRYcが並列接続されてプラス側コンタクタRYpを、二次電池10より高い位置に配置する。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a contactor arrangement example 2 in the
以上説明したように配置例2によれば、プラス側コンタクタRYpとマイナス側コンタクタRYmを上下にずらして配置することにより、図5に示すような電池システム100の横転時に給電ラインが液絡する可能性を低くできる。プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmのいずれかが浸漬しなければ、浸漬していないほうのコンタクタをオープンすることにより、ジャンクションボックス内の高電圧の給電ラインに高電圧が印加される状態を停止でき、給電ラインが浸漬されても液絡を阻止できる。
As described above, according to the arrangement example 2, by arranging the plus-side contactor RYp and the minus-side contactor RYm so as to be shifted up and down, the power supply line can be in liquid junction when the
ジャンクションボックス50自体またはコンタクタを全て防水仕様とすることも考えられるがコスト増になる。配置例2によればコスト増を抑えながら、内部浸水による液絡の可能性を低減でき、安全性を向上できる。また図4の配置例1と比較して、プリチャージ用コンタクタRYcが並列接続されていないほうのコンタクタを下に移動させることにより、配置例1から配置例2への変更の際、設計変更を軽微にとどめることができる。
Although it is conceivable to make the
以上の説明では、プラス側コンタクタRYpを、二次電池10より高い位置に配置する構成について説明したが、マイナス側コンタクタRYmを二次電池10より高い位置に配置する構成とすることもできる。具体的には、マイナス側コンタクタRYmを二次電池10より高い位置に配置すると共に、プラス側コンタクタRYpを、マイナス側コンタクタRYmより低い位置に配置する。
In the above description, the configuration in which the plus-side contactor RYp is disposed at a position higher than the
図7は、本発明の実施の形態に係る電池システム100における、コンタクタの配置例3を説明するための模式図である。図7(a)は、規定の設置状態にて上から見た図を示し、図7(b)は、規定の設置状態にて横から見た図を示す。なお図7では図面を簡素化するため、プラス配線40p、マイナス配線40mの一部を省略して描いている。後述する図8でも同様である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a contactor arrangement example 3 in the
配置例3では配置例1と同様に、電池システム100の規定の設置状態にて、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmを、二次電池10より高い位置に配置する。配置例3ではプラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの一方を防水仕様とする。
In the arrangement example 3, as in the arrangement example 1, the plus-side contactor RYp and the minus-side contactor RYm are arranged at a higher position than the
図7(a)、(b)では、プリチャージ用コンタクタRYcが並列接続されていないほうのマイナス側コンタクタRYmに、凹部状の防水壁55を上から被せている。電池システム100が横転すると、防水壁55がマイナス側コンタクタRYmの底面および側面を覆うことになり、防水作用を発揮する。規定の設置状態ではマイナス側コンタクタRYmの下面が開放されるが、その下面は配線口となる。下面を閉じてマイナス側コンタクタRYmを密閉すると、いずれかの面に配線口を別途に開ける必要が生じ、コスト増となる。
7A and 7B, a concave
以上説明したように配置例3によれば、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの一方を防水仕様にすることにより、両方を防水仕様にする場合より低コストで、内部浸水による液絡対策を実現できる。またプリチャージ用コンタクタRYcが並列接続されていない、回路規模が小さいほうのコンタクタを防水することにより、防水壁55のサイズ及び設置コストを抑えることができる。
As described above, according to the arrangement example 3, by making one of the plus side contactor RYp and the minus side contactor RYm waterproof, it is possible to reduce the liquid junction due to internal flooding at a lower cost than when both are made waterproof. realizable. Further, by waterproofing the contactor having a smaller circuit scale, to which the precharge contactor RYc is not connected in parallel, the size and installation cost of the
図8は、本発明の実施の形態に係る電池システム100における、コンタクタの配置例4を説明するための模式図である。図8(a)は、規定の設置状態にて上から見た図を示し、図8(b)は、規定の設置状態にて横から見た図を示す。配置例4では、電池システム100の規定の設置状態にて、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの少なくとも一方を、二次電池10より高い位置に配置する。配置例1、3のように両方を高い位置に配置してもよいし、配置例2のように一方のみを高い位置に配置してもよい。図8(a)、(b)では両方を高い位置に配置する例を描いている。配置例4では、二次電池10より高い位置に配置されるプラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの少なくとも一方を、バッテリケース内の中央部に配置する。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a contactor arrangement example 4 in the
以上説明したように配置例4によれば、図5に示すような完全な横転ではなく、車両および電池システム100がいずれかの方向に偏った状態で長期間静止することにより発生し得る、内部浸水による液絡対策を実現できる。例えば、事故や運転ミスにより車両の右側壁または左側面を底面として静止することが発生し得る。また前輪が浮いた状態で障害物に乗り上げることもある。また溝などに前のめりの状態で車体の一部が嵌ることもある。配置例4によれば、電池システム100がいずれの方向に偏った場合でも、バッテリケース内において、プラス側コンタクタRYp及びマイナス側コンタクタRYmの設置位置が、クーラント液が溜まりやすい位置になることを回避できる。また配置例2または配置例3と組み合わせて使用することにより、完全な横転状態に対する、液絡対策も実現できる。
As described above, according to the arrangement example 4, not the complete rollover as shown in FIG. 5 but the internal state that may occur when the vehicle and the
図9は、車両の横転を考慮した本発明の実施の形態に係る電池システム100におけるコンタクタの制御を説明するためのフローチャートである。なお、漏電センサによる漏電の検知のフローは、図4と同一であるため、説明を省略する。
FIG. 9 is a flowchart for explaining contactor control in
車両が横転すると、ECUは図示しないジャイロセンサ等の出力値から車両の横転を検知する。車両の横転を検知するとECUは、電源遮断指示をコントローラ200に通知する。コントローラ200はECUから車両横転に基づく電源遮断指示を受信すると(S13のY)、プラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYm、プリチャージ用コンタクタRYcをオープンする(S14)。それらがオープンするとコントローラ200は、電源遮断を示すアラート信号をECUに送信する(S15)。
When the vehicle rolls over, the ECU detects the rollover of the vehicle from an output value of a gyro sensor or the like (not shown). When detecting the rollover of the vehicle, the ECU notifies the
漏電および車両の横転が検知されない場合(S12のN、S13のN)、ステップS14及びステップS15をスキップする。電池システム100の電源がオフされると(S16のY)、コントローラ200は、プラス側コンタクタRYp、マイナス側コンタクタRYm、プリチャージ用コンタクタRYcをオープンする(S17)。
When the electric leakage and the vehicle rollover are not detected (N in S12, N in S13), Steps S14 and S15 are skipped. When the power supply of the
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。こられ実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. Those skilled in the art will understand that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. By the way.
なお、本発明を実施の形態では、冷却方式として液冷式を用いる場合について説明したが、空冷式を用いることもできる。上述の通り、空冷式の電源装置は、低コストで製造することができるというメリットがあり、バッテリケースの構成も簡略化されることが多い。そのため、外部からの浸水や塵埃の浸入を完全に防ぐことはできない場合がある。バッテリケース内にクーラントパイプを配置しない構成であっても、バッテリケース内に浸水が生じた場合には、バッテリケース内の二次電池やジャンクションボックスが浸漬する可能性がある。 In the embodiment of the present invention, the case where the liquid cooling method is used as the cooling method has been described. However, the air cooling method can also be used. As described above, the air-cooled power supply device has an advantage that it can be manufactured at low cost, and the configuration of the battery case is often simplified. For this reason, it may not be possible to completely prevent water from entering or dust from entering from outside. Even when the coolant pipe is not disposed in the battery case, there is a possibility that the secondary battery or the junction box in the battery case may be immersed in the case where water is generated in the battery case.
従って、冷却方式として空冷式を用いる電源装置においても、本願発明は、有効に機能すること、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 Accordingly, it is understood by those skilled in the art that the present invention functions effectively even in a power supply apparatus that uses an air cooling system as a cooling system, and that such modifications are within the scope of the present invention.
100 電池システム、 10 二次電池、 10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10h セルスタック、 20a,20b,20c,20d 冷却板、 30 クーラントパイプ、 30i クーラントインレット、 30o クーラントアウトレット、 40p プラス配線、 40m マイナス配線、 50 ジャンクションボックス、 CT 電流センサ、 R1 電流制限抵抗、 RYp プラス側コンタクタ、 RYm マイナス側コンタクタ、 RYc プリチャージ用コンタクタ、 F1 ヒューズ、 T1 高電圧インタフェース、 200 コントローラ。
100 battery system, 10 secondary battery, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h cell stack, 20a, 20b, 20c, 20d cold plate, 30 coolant pipe, 30i coolant inlet, 30o coolant outlet, 40p Positive wiring, 40m negative wiring, 50 junction box, CT current sensor, R1 current limiting resistor, RYp positive side contactor, RYm negative side contactor, RYc precharge contactor, F1 fuse, T1 high voltage interface, 200 controller.
Claims (8)
正極端子及び負極端子を有する二次電池と、
前記二次電池の正極端子と前記外部正極端子とを結ぶ電流経路に挿入された正極側コンタクタと、
前記二次電池の負極端子と前記外部負極端子とを結ぶ電流経路に挿入された負極側コンタクタと、
前記二次電池、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタが収納されるケースと、を備え、
本電池システムの規定の設置状態にて、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの少なくとも一方が前記二次電池より高い位置に配置され、他方が前記二次電池と略同じ高さに配置されるよう前記二次電池、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタが設置されたことを特徴とする電池システム。 A battery system comprising an external positive terminal and an external negative terminal,
A secondary battery having a positive terminal and a negative terminal;
A positive electrode side contactor inserted in a current path connecting the positive electrode terminal of the secondary battery and the external positive electrode terminal;
A negative contactor inserted in a current path connecting the negative electrode terminal of the secondary battery and the external negative electrode terminal;
A case in which the secondary battery, the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor are accommodated, and
In a predetermined installation state of the battery system, at least one of the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor is arranged at a position higher than the secondary battery, and the other is arranged at substantially the same height as the secondary battery. A battery system comprising the secondary battery, the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor.
前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの内、前記プリチャージコンタクタが並列に接続されているほうのコンタクタが、前記二次電池より高い位置に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の電池システム。 A precharge contactor is connected in parallel to one of the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor,
2. The contactor of the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor to which the precharge contactor is connected in parallel is disposed at a position higher than the secondary battery. Battery system.
正極端子及び負極端子を有する二次電池と、
前記二次電池の正極端子と前記外部正極端子とを結ぶ電流経路に挿入された正極側コンタクタと、
前記二次電池の負極端子と前記外部負極端子とを結ぶ電流経路に挿入された負極側コンタクタと、
前記二次電池、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタが収納されるケースと、を備え、
本電池システムの規定の設置状態にて、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの両方が前記二次電池より高い位置に配置され、
前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの一方が防水仕様で設計されたことを特徴とする電池システム。 A battery system comprising an external positive terminal and an external negative terminal,
A secondary battery having a positive terminal and a negative terminal;
A positive electrode side contactor inserted in a current path connecting the positive electrode terminal of the secondary battery and the external positive electrode terminal;
A negative contactor inserted in a current path connecting the negative electrode terminal of the secondary battery and the external negative electrode terminal;
A case in which the secondary battery, the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor are accommodated, and
In the specified installation state of the battery system, both the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor are arranged at a position higher than the secondary battery
One of the said positive side contactor and the said negative side contactor was designed by waterproof specification, The battery system characterized by the above-mentioned.
正極端子及び負極端子を有する二次電池と、
前記二次電池の正極端子と前記外部正極端子とを結ぶ電流経路に挿入された正極側コンタクタと、
前記二次電池の負極端子と前記外部負極端子とを結ぶ電流経路に挿入された負極側コンタクタと、
前記二次電池、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタが収納されるケースと、を備え、
本電池システムの規定の設置状態にて、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの両方が前記二次電池より高い位置に配置され、
本電源装置の規定の設置状態にて、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの一方は、凹部状の防水壁が上から被せられたことを特徴とする電池システム。 A battery system comprising an external positive terminal and an external negative terminal,
A secondary battery having a positive terminal and a negative terminal;
A positive electrode side contactor inserted in a current path connecting the positive electrode terminal of the secondary battery and the external positive electrode terminal;
A negative contactor inserted in a current path connecting the negative electrode terminal of the secondary battery and the external negative electrode terminal;
A case in which the secondary battery, the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor are accommodated, and
In the specified installation state of the battery system, both the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor are arranged at a position higher than the secondary battery,
One of the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor is covered with a recessed waterproof wall from above in a prescribed installation state of the power supply device.
前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタの内、前記プリチャージコンタクタが接続されていないほうのコンタクタに、前記凹部状の防水壁が上から被せられたことを特徴とする請求項5に記載の電池システム。 A precharge contactor is connected in parallel to one of the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor,
6. The battery according to claim 5, wherein the recessed waterproof wall is covered from the top of the contactor to which the precharge contactor is not connected among the positive electrode side contactor and the negative electrode side contactor. system.
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