JP6696394B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に基づいて説明する。車両用制御システムを構成する電源装置は、車載の各種電気負荷に電力を供給する。また、この実施形態において、電源装置が実装される車両は、走行動力源として、内燃機関であるエンジンと、回転電機とを備えるハイブリット車両である。
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
以下、第3実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
以下、第4実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。第4実施形態では、車両用制御システム100は、電池セル30の使用温度範囲の下限値を下回った場合に、電池セル30を暖機するために、電池セル30及びキャパシタセル50のうち、キャパシタセル50から優先的に放電させる。なお、電池セル30の使用温度範囲は、電池セル30が安定的に充放電を行うことができる温度の上限値と下限値とで規定され、電池セル30がリチウムイオン電池であればマイナス20度からプラス60度の範囲とすることができる。
・電池セル30は、直方体状の外装缶を備える構成以外にも、蓄電素子をラミネートフィルムに収容したいわゆるラミネート型のセルであってもよい。この場合においても、電池セル30とキャパシタセル50とをその厚さ方向D1に配置させるとともに、両者を熱的に接続させる。
Claims (12)
- 主電源として用いられる複数の主蓄電セル(30)と、前記主蓄電セルよりも内部抵抗及び容量が小さく、前記主蓄電セルに対して補完的に用いられる複数の副蓄電セル(50)と、を有する複合電源部と、
前記複合電源部に接続され、前記主蓄電セルと前記副蓄電セルとに生じる熱を放熱する放熱器(11)と、を備え、
前記複合電源部は、前記主蓄電セルと前記副蓄電セルとが交互に配置されて構成されており、
前記主蓄電セルは、前記副蓄電セルの外装缶(51)を介して前記放熱器と熱的に接続されている、電源装置。 - 前記主蓄電セルの外装缶を主外装缶とし、
前記副蓄電セルの外装缶を副外装缶とし、
前記主外装缶及び前記副外装缶のそれぞれは、厚さ方向において扁平な直方体状をなしており、
前記主蓄電セルと前記副蓄電セルとは、前記主外装缶において厚さ方向を向く側面と前記副外装缶において厚さ方向を向く側面とを当接させて交互に配置されており、
前記主外装缶において厚さ方向を向く側面は、前記副外装缶において厚さ方向を向く側面よりも面積が小さくされており、かつ前記主外装缶において厚さ方向を向く側面の全面が前記副外装缶において厚さ方向を向く側面に当接されている、請求項1に記載の電源装置。 - 前記主外装缶において厚さ方向と直交する幅方向に延びる面であって、かつ、前記主外装缶において厚さ方向を向く側面と直交する面が主端子面(34)とされており、
前記副外装缶において厚さ方向と直交する幅方向に延びる面であって、かつ、前記副外装缶において厚さ方向を向く側面と直交する面が副端子面(54)とされており、
前記主外装缶は、前記主端子面において幅方向に離間して配置された正極端子(32)と負極端子(33)とを有し、
前記副外装缶は、前記副端子面において幅方向に離間して配置された正極端子(52)と負極端子(53)とを有し、
前記各主蓄電セルは、前記主端子面を同一方向に向けて、かつ、厚さ方向において隣り合う前記主蓄電セルのうち一方の前記主蓄電セルの正極端子と他方の前記主蓄電セルの負極端子とが厚さ方向に並ぶように配置されており、
前記各副蓄電セルは、前記副端子面を同一方向に向けて、かつ、厚さ方向において隣り合う前記副蓄電セルのうち一方の前記副蓄電セルの正極端子と他方の前記副蓄電セルの負極端子とが厚さ方向に並ぶように配置されており、
厚さ方向に隣り合う前記主蓄電セルのうち、一方の前記主蓄電セルの正極端子と他方の前記主蓄電セルの負極端子とを電気的に接続している主導電部材(70)と、
厚さ方向に隣り合う前記副蓄電セルのうち、一方の前記副蓄電セルの正極端子と他方の前記副蓄電セルの負極端子とを電気的に接続している副導電部材(75)と、を備える請求項2に記載の電源装置。 - 前記各主蓄電セルと前記各副蓄電セルとは、前記主端子面と前記副端子面とを同一方向に向けて配置されており、
前記副外装缶の幅方向の長さ寸法は、前記主外装缶の幅方向の長さ寸法よりも大きくされており、
前記副外装缶の幅方向における外縁のそれぞれが前記主外装缶の幅方向における外縁のそれぞれよりも幅方向において外側となるように、前記各主蓄電セル及び前記各副蓄電セルとが配置されており、
前記副端子面の正極端子及び負極端子のそれぞれは、幅方向において前記主端子面よりも外側となるように前記副端子面に設けられており、
前記副導電部材は、前記副端子面の正面視において、厚さ方向に並ぶ前記副蓄電セルに挟まれた空間の上方を通るように設けられている、請求項3に記載の電源装置。 - 厚さ方向に並ぶ前記主蓄電セルにおいて高電位側の前記主蓄電セルから低電位側の前記主蓄電セルへと向かう配置方向と、厚さ方向に並ぶ前記副蓄電セルにおいて高電位側の前記副蓄電セルから低電位側の前記副蓄電セルへと向かう配置方向とが同じになるように、前記各主蓄電セルと前記各副蓄電セルとが配置されている、請求項3から請求項4のいずれか一項に記載の電源装置。
- 前記複合電源部を収容する収容ケース(14)を備え、
前記主導電部材と、前記副導電部材とは、前記収容ケースに配置された共通のグランド端子(T3)に接続されている、請求項5に記載の電源装置。 - 前記収容ケースは直方体状であって、
前記グランド端子と、直列に接続された前記主蓄電セルのうち最も高電位側の主蓄電セルが接続された端子である第1端子(T1)と、直列に接続された前記副蓄電セルのうち最も高電位側の副蓄電セルが接続された端子である第2端子(T2)とを配置する端子配置部(15)を備え、
前記端子配置部は、前記収容ケースの一辺に沿って、前記第2端子と、前記第1端子と、前記グランド端子とをこの順序で配置している、請求項6に記載の電源装置。 - 前記各主蓄電セルと前記各副蓄電セルとは、前記主端子面と前記副端子面とを同一方向に向けて配置されており、
前記複合電源部は、
厚さ方向に並ぶ前記主蓄電セルと前記副蓄電セルとで構成された第1蓄電セル群(21)と、
厚さ方向に並ぶ前記主蓄電セルと前記副蓄電セルとで構成され、前記主蓄電セル及び前記副蓄電セルの幅方向において前記第1蓄電セル群と並ぶ第2蓄電セル群(22)と、を有し、
幅方向において前記第1蓄電セル群を構成する前記主蓄電セルの隣りに前記第2蓄電セル群を構成する前記主蓄電セルが配置され、幅方向において前記第1蓄電セル群を構成する前記副蓄電セルの隣りに前記第2蓄電セル群を構成する前記副蓄電セルが配置されており、
幅方向に隣り合う前記主蓄電セルの内、一方の前記主蓄電セルの前記正極端子と、他方の前記主蓄電セルの前記負極端子とが隣り合って配置されており、
前記幅方向に隣り合う前記副蓄電セルの内、一方の前記副蓄電セルの前記正極端子と、他方の前記副蓄電セルの前記負極端子とが隣り合って配置されており、
前記第1蓄電セル群を構成する前記主蓄電セルにおいて厚さ方向で最も端に位置する2つの前記主蓄電セルのうち、一方の主蓄電セルが第1主端部セル(36)とされており、
前記第1蓄電セル群を構成する前記副蓄電セルにおいて厚さ方向で最も端に位置する2つの前記副蓄電セルのうち、前記第1主端部セルと厚さ方向で隣り合う副蓄電セルが第1副端部セル(37)とされており、
前記第2蓄電セル群を構成する前記主蓄電セルのうち、幅方向において前記第1主端部セルと隣り合う主蓄電セルが第2主端部セル(56)とされており、
前記第2蓄電セル群を構成する前記副蓄電セルのうち、幅方向において前記第1副端部セルと隣り合う副蓄電セルが第2副端部セル(57)とされており、
前記第1主端部セルと前記第2主端部セルとは、前記主導電部材により直列接続されており、
前記第1副端部セルと前記第2副端部セルとは、前記副導電部材により直列接続されている、請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の電源装置。 - 前記主蓄電セルは、前記主端子面が前記副端子面から略90度又は略180度ずれた状態で、前記副蓄電セルに対して配置されている、請求項3に記載の電源装置。
- 前記主蓄電セルの状態を管理する第1管理部(17)と、
前記副蓄電セルの状態を管理する第2管理部(18)と、
前記第1管理部と前記第2管理部とが配置されている共通の基板と、を備える、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の電源装置。 - 前記主蓄電セルは二次電池であり、前記副蓄電セルはキャパシタである、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電源装置。
- 前記放熱器の放熱制御を行う放熱制御部と、
前記主蓄電セルの温度が所定の使用温度範囲内であるか否かを判定する温度判定部と、
前記主蓄電セルの温度が前記使用温度範囲の下限値を下回ったと前記温度判定部により判定された場合に、前記放熱制御部による前記放熱器の放熱制御を停止し、前記副蓄電セルの放電を前記主蓄電セルの放電よりも優先する優先部と、を備える請求項11に記載の電源装置。
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