JPH10108361A - 蓄電式電源装置 - Google Patents
蓄電式電源装置Info
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- JPH10108361A JPH10108361A JP8278620A JP27862096A JPH10108361A JP H10108361 A JPH10108361 A JP H10108361A JP 8278620 A JP8278620 A JP 8278620A JP 27862096 A JP27862096 A JP 27862096A JP H10108361 A JPH10108361 A JP H10108361A
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
線のインピーダンスを小さくしてコンデンサセル内の電
圧降下を低減できる蓄電式電源装置を提供する。 【解決手段】 蓄電式電源装置は、複数のコンデンサセ
ル27,28がバスバー30,31を介して直列に接続
されたコンデンサブロック3,4の2つと、2つのコン
デンサブロック3,4を直列又は並列に切り換える切換
スイッチ7,8と、コンデンサセルに接続され、コンデ
ンサセルの作動を制御する電子回路基板40の複数とを
備える。コンデンサセル27−1の上で、外形がコンデ
ンサセル27−1の平面形状に適合した基板27hが固
定されている。基板27hは下面に凹部27hを有し、
凹部27hの底部には、バスバー30,31と電子回路
基板40とがそれぞれ実装されている。コンデンサセル
27−1の端子と電子回路基板40との間の配線長さ及
びバスバー30,31の長さを最短にでき、配線のイン
ピーダンスを低減させ蓄電式電源装置のコンデンサセル
27−1内の各電圧降下を実質的に下げる。
Description
関し、特に電気自動車用の蓄電式電源装置に関する。
源装置は、複数のコンデンサセルがバスバーを介して直
列に接続されたコンデンサブロックの少なくとも2つ
と、前記コンデンサセルのそれぞれに接続されており、
当該コンデンサセルの作動を制御する電子回路の複数と
を備える。
ロックにおいて、直列に接続されたコンデンサセルは電
気二重層型であると共にその数は約100個であり、1
つのコンデンサセルの電圧は3.5Vである。従って、
1つのコンデンサブロックの満充電時の電圧は約350
Vである。この蓄電式電源装置は、電源装置の残容量や
エンジン運転状態及び車輌の走行状態に応じて2つのコ
ンデンサブロックの接続を並列又は直列に切り換えて使
用される。
て、前記電子回路のそれぞれは、コンデンサセルに一体
的に設けられておらず、コンデンサセルとは別のとこ
ろ、すなわち、一例としてモータードライバ(PDU)
としてのパルス変調(PWM)ドライバの一部やモータ
ーの近傍に取付けられていた。
電気自動車用の蓄電式電源装置では、前記電子回路のそ
れぞれは、コンデンサセルに一体に設けられておらず、
コンデンサセルとは別のところに設けられているので、
コンデンサセルの端子と電子回路との間の配線長さが長
くなり配線のインピーダンスが大きくなる。その結果、
蓄電式電源装置のコンデンサセル内の電圧降下が大きい
という問題があった。
電子回路との間の配線のインピーダンスを小さくしてコ
ンデンサセル内の電圧降下を低減することができる蓄電
装置を提供することにある。
に、請求項1の蓄電式電源装置は、複数のコンデンサセ
ルがバスバーを介して直列に接続されたコンデンサブロ
ックと、前記コンデンサセルのそれぞれに接続されてお
り、当該コンデンサセルの作動を制御する電子回路の複
数とを備える電源装置において、前記バスバーと前記電
子回路とが当該コンデンサセル上に実装されていること
を特徴とする。
バーと電子回路とがコンデンサセル上に実装されている
ので、コンデンサセルの端子と電子回路との間の配線長
さ及びバスバーの長さを最短にすることができ、配線の
インピーダンスを低減させて蓄電式電源装置のコンデン
サセル内の電圧降下を低減することができる。
蓄電式電源装置において、前記バスバーと前記電子回路
とが前記コンデンサセルの上面に取付けられた基板に取
付けられていることを特徴とする。
バーと電子回路とが前記コンデンサセルの上面に取付け
られた基板に取付けられているのでバスバー及び電子回
路のコンデンサセルへの取付構造を簡易化できる。
は2の蓄電式電源装置において、前記基板に放熱用フィ
ンが設けられていることを特徴とする。
に放熱用フィンが設けられているので、バスバー等の発
熱によるコンデンサセルの温度上昇を防止することがで
きる。
は3の蓄電式電源装置において、前記基板が絶縁基板で
あることを特徴とする。
ら4のいずれか1項の蓄電式電源装置において、電気自
動車に使用されることを特徴とする。
の第1の実施の形態に係る蓄電式電源装置を説明する。
蓄電式電源装置の構成を示すブロック図である。
幅変調(PWM)ドライバ14、電動モータ16及びモ
ータコントロールECU25を有する。PWMドライバ
14はモータコントロールECU25からの制御信号に
したがって電動モータ16に電力を供給する。電動モー
タ16は図示しない車輪に動力を伝達する。
ロック3,4、切換スイッチ7,8、DC−DCコンバ
ータ11及びコンデンサマネジメントECU21を有
し、PWMドライバ14に一定電圧を供給する。なお、
図1にはコンデンサブロック3,4を充電する回路は省
略されている。
00個直列に接続された3.5V仕様の電気二重層型コ
ンデンサセル27,28を有し、満充電時に350Vの
電圧を出力する。
27a,28a及びバイパススイッチ27b,28bを
有する。また、コンデンサ27a,28aの近傍には、
コンデンサ27a,28aの電圧を検出する電圧センサ
27c,28cと、コンデンサ27a,28aの温度を
検出する温度センサ27d,28dとが設けられてい
る。
たコンデンサ27a,28aの電圧が所定値より低くコ
ンデンサ27a,28aが劣化したと判別されたとき、
又は、温度センサ27d,28dにより検出されたコン
デンサセル27a,28aの温度が60度より高くなっ
たと判別されたとき、コンデンサマネジメントECU2
1によってバイパススイッチ27b,28bが切り替わ
り、両端子はコンデンサ27a,28aを介さずバイパ
スする。
知のCPU、ROM、RAM、タイマ、I/Oインター
フェース、通信インターフェースなどから構成される。
知のCPU、ROM、RAM、タイマ、I/Oインター
フェース、通信インターフェースの他、電源装置の残容
量、エンジン運転状態及び車輌の走行状態を検出する各
種センサ26を備えており、通信インターフェースを介
してコンデンサマネジメントECU21に運転状態に応
じた指令を出力する。各種センサ26としては、モータ
回転数検出センサ、車速センサ、アクセル開度センサな
どが挙げられる。
ンデンサブロック3の部分平面図であり、図3(a)
は、図2のA−A’断面図であり、図3(b)は図2の
B−B’断面図である。
−1〜27−5が水平方向に配列されている。コンデン
サセル27−1〜27−5の各構成は同じであり、以
下、コンデンサセル27−1に注目して説明する。
端子27eと負極端子27fとが所定の間隔で設けられ
ている。コンデンサセル27−2の負極端子27fは、
コンデンサセル27−1の正極端子27eに対向してお
り、コンデンサセル27−2の正極端子27eはコンデ
ンサセル27−1の負極端子27fに対向している。
コンデンサセル27−1の正極端子27eとコンデンサ
セル27−2の負極端子27fとは略コの字形かつ段付
きのバスバー30で接続されており、コンデンサセル2
7−1の負極端子27fと隣接するコンデンサセルの正
極端子とは略コの字形かつ段付きのバスバー31で接続
されている。バスバー30,31の各厚さは1〜5mm
である。正極端子27e及び負極端子27fはそれぞれ
電極ボルトで構成されており、バスバー30,31及び
後述する基板27hをコンデンサセル27−1に固定す
る役目も果たす(図3(a))。
外形がコンデンサセル27−1の平面形状に適合した基
板27hが載置されている。基板27hには、正極端子
27e及び負極基板27fの位置に対応して正極端子2
7e及び負極基板27fの各頭部を収容するような孔が
あけられており、その下面に後述する電子回路基板40
及びバスバー30及び31を収容するような凹部27
h’を下面に有する。
h’の底部には、スイッチ27b,28b等の電子部品
40aが取付けられた電子回路基板40が取付けられて
いる。電子回路基板40の一端にはバスバー30の端部
がスポット溶接等により接続されており、電子回路基板
40の他端にはバスバー31の端部がスポット溶接等に
より接続されている。さらに、図3(b)に示すよう
に、バスバー30,31の中間部は基板27hの下面に
当接している。
27e及び負極端子27fは、バスバー30,31及び
基板27hをコンデンサセル27−1に固定する。
バスバー30及び31を凹部27’に収容するので、電
子回路基板40及びバスバー30及び31の機械的破損
を防止できる。なお、この電子回路基板40及びバスバ
ー30及び31を凹部27’に収容せずに、基板27h
の上部に取付けてもよい。これにより、電子回路基板4
0の脱着が容易になる。
板であってもよい。これにより、短絡による故障や事故
を防止することができる。基板27hの材料は、セラミ
ックス、エポキシ樹脂、ガラス、金属等から成り、絶縁
材料としては、セラミックス、エポキシ樹脂、ガラスが
選択される。基板27hが絶縁材料で構成されれば、コ
ンデンサセル27−1の放電を防止することができる。
1と電子回路基板40とがコンデンサセル27−1上に
実装されているので、コンデンサセル27−1の端子2
7e,28fと電子回路基板40との間の配線長さ及び
バスバー30,31の長さを最短にすることができ、配
線のインピーダンスを低減させて蓄電式電源装置1のコ
ンデンサセル27−1内の電圧降下を実質的に低減する
ことができる。
極端子27fとは、コンデンサセル27−2の負極端子
27fがコンデンサセル27−1の正極端子27eに対
向し、コンデンサセル27−2の正極端子27eがコン
デンサセル27−1の負極端子27fに対向するよう
に、交互に配列されているが、本発明の第1の実施の形
態に係る蓄電式電源装置の変形例を示す図4のように、
コンデンサセル27−2の正極端子27eがコンデンサ
セル27−1の正極端子27eに対向し、コンデンサセ
ル27−2の負極端子27fがコンデンサセル27−1
の負極端子27fに対向するように、正極端子27e及
び負極端子27fがそれぞれ同一側に配列されてもよ
い。この場合は、バスバー33の形状は前記実施の形態
におけるバスバー30,31と異なり、図4に示す如く
となる。
蓄電式電源装置の他の変形例の部分断面図である。図5
に示すように、基板27hの上面に放熱用フィン45が
設けられてもよい。放熱フィン45の作用により、バス
バー30,31等の発熱によるコンデンサセル27,2
8の温度上昇を防止することができる。
31の中間部を耐熱性の材料46、例えば、樹脂、ガラ
ス等で基板27hに固定してもよい。これにより、バス
バー30,31を絶縁すると共にバスバー30,31内
に発生する熱がフィン45に伝導し易くする。
式電源装置の構成を図を参照しながら説明する。以下の
実施の形態においては、本発明の第1の実施の形態の構
成要素と同じものには、同一の参照番号を付してその説
明を省略する。
蓄電式電源装置の構成を示す。図6において、コンデン
サセル27−1の上面には、外形がコンデンサセル27
−1の平面形状に適合した基板60が載置されている。
基板60には、正極端子27e及び負極端子27fの位
置に対応して正極端子27e及び負極端子27fの各頭
部を収容する孔があけられており、基板60はその下面
に電子回路基板40及びバスバー30及び31を収容す
るような凹部60aを有する。コンデンサ27−1の正
極端子27e及び負極端子27hの間において基板60
の凹部60aには、電子回路基板40の形状及び大きさ
に対応する孔60a’があけられている。
0が取付けられている。この電子回路基板40にはその
上面にのみに電子部品40aが実装されている。電子回
路基板40の一端にはバスバー30の端部がスポット溶
接等により接続されており、電子回路基板40の他端に
はバスバー31の端部がスポット溶接等により接続され
ている。
27e及び負極端子27fは、バスバー30,31及び
構成基板60をコンデンサセル27−1に固定する。ま
た、基板60の上面には、正極端子27e及び負極端子
27f用の孔並びに孔60a’を閉鎖するカバー61が
適宜な手段により取付けられている。本実施の形態によ
れば、カバー61を外すことにより電子回路40aの保
守を容易に行うことができる。
蓄電式電源装置の構成を示す。図7において、コンデン
サセル27−1の上面には、外形がコンデンサセル27
−1の平面形状に適合した基板70が載置されている。
基板70には、正極端子27e及び負極端子27fの位
置に対応して正極端子27e及び負極端子27fの各頭
部を収容する孔があけられており、基板70はその下面
に電子回路基板40及びバスバー30及び31を収容す
るような凹部70aを有する。コンデンサ27−1の正
極端子27e及び負極端子27hの間において基板70
には、電子回路基板40の形状及び大きさに対応する孔
70a’があけられている。
0が取付けられている。この電子回路基板40にはその
上面及び下面の双方に電子部品40aが実装されてい
る。電子回路基板40の一端にはバスバー30の端部が
スポット溶接等により接続されており、電子回路基板4
0の他端にはバスバー31の端部がスポット溶接等によ
り接続されている。バスバー31は段付きではなく、ス
ペーサ71を介してコンデンサセル27−1に載置され
ている。
27e及び負極端子27fは、バスバー30,31及び
基板70をコンデンサセル27−1に固定する。また、
基板70の上面には、正極端子27e及び負極端子27
f用の孔並びに孔70a’を閉鎖するカバー72が適宜
な手段により取付けられている。本実施の形態によれ
ば、カバー72を外すことにより電子回路40aの保守
を容易に行うことができる。
蓄電式電源装置の構成を示す。図8において、コンデン
サセル27−1の上面には、外形がコンデンサセル27
−1の平面形状に適合した基板80が載置されている。
基板80には、正極端子27e及び負極端子27hの位
置に対応して正極端子27e及び負極端子27fの各頭
部を収容する孔があけられており、基板80はその下面
に電子回路基板40及びバスバー30及び31を収容す
るような凹部80aを有する。コンデンサ27−1の正
極端子27e及び負極端子27hの間において基板80
の凹部80aには、電子回路基板40の形状及び大きさ
に対応する孔80a’があけられている。
0が取付けられている。この電子回路基板40にはその
下面にのみに電子部品40aが実装されている。電子回
路基板40の一端にはバスバー30の端部がスポット溶
接等により接続されており、電子回路基板40の他端に
はバスバー31の端部がスポット溶接等により接続され
ている。
27e及び負極端子27fは、バスバー30,31及び
基板80をコンデンサセル27−1に固定する。また、
基板80の上面には、正極端子27e及び負極端子27
fの孔を閉鎖するカバー81がそれぞれ適宜な手段で取
付けられている。さらに、電子回路基板40の上面には
放熱フィン82が孔80a’を閉鎖するように取付けら
れている。これにより、電子回路40aが発生する熱を
放熱することができ、コンデンサセル27−1の温度上
昇を防止することができる。
蓄電式電源装置の構成を示す。図9において、コンデン
サセル27−1の上面には、外形がコンデンサセル27
−1の平面形状に適合した基板90が載置されている。
基板90には、正極端子27e及び負極端子27fの位
置に対応して正極端子27e及び負極端子27fの各頭
部を収容する孔があけられており、基板90はその下面
に電子回路基板40及びバスバー30及び31を収容す
るような凹部90aを有する。
基板40が取付けられている。この電子回路基板40に
はその下面にのみに電子部品40aが実装されている。
電子回路基板40の一端にはバスバー30の端部がスポ
ット溶接等により接続されており、電子回路基板40の
他端にはバスバー31の端部がスポット溶接等により接
続されている。バスバー31は段付きではなく平板状で
あり、スペーサ91を介してコンデンサセル27−1上
に載置されている。なお、バスバー30もバスバー31
と同様に平板状として、スペーサを介してコンデンサセ
ル27−1上に載置されてもよい。
27e及び負極端子27fは、バスバー30,31及び
基板90をコンデンサセル27−1に固定する。また、
基板90の上面には、正極端子27e及び負極端子27
fの孔を閉鎖すると共に上面に放熱用フィン92が形成
されたカバー91がそれぞれ適宜な手段で取付けられて
いる。これにより、電子回路40aが発生する熱を放熱
することができ、コンデンサセル27−1の温度上昇を
防止することができる。
る蓄電式電源装置の構成を示す。図10において、コン
デンサセル27−1の上面には、外形がコンデンサセル
27−1の平面形状に適合した基板100が載置されて
いる。基板100には、正極端子27e及び負極端子2
7fの位置に対応して正極端子27e及び負極端子27
fの各頭部を収容する孔があけられており、その下面に
電子回路40及びバスバー30及び31を収容するよう
な凹部100aを有する。コンデンサ27−1の正極端
子27e及び負極端子27hの間において基板100に
は、電子回路基板40の形状及び大きさに対応する孔1
00a’があけられている。
基板40が取付けられている。この電子回路基板40に
はその上面にのみに電子部品40aが実装されている。
電子回路基板40の一端にはバスバー30の端部がスポ
ット溶接等により接続されており、電子回路基板40の
他端にはバスバー31の端部がスポット溶接等により接
続されている。
27e及び負極端子27fは、バスバー30,31及び
基板100をコンデンサセル27−1に固定する。ま
た、基板100の上面には、正極端子27e及び負極端
子27f用の孔並びに孔100a’を閉鎖するカバー1
01が適宜な手段により取付けられている。本実施の形
態によれば、カバー101を外すことにより電子回路4
0aの保守を容易に行うことができる。さらに、電子回
路基板40の下面には放熱フィン102が取付けられて
いる。これにより、電子回路40aが発生する熱を放熱
することができる。
0,90,100の材料は、第1の実施の形態における
基板27hと同じであり、バスバー30,31の中間部
の形状等は第1の実施の形態と同様に各基板60,7
0,80,90,100の凹部の底面に当接している
(図3(b))。
の蓄電式電源装置によれば、複数のコンデンサセルがバ
スバーを介して直列に接続されたコンデンサブロック
と、前記コンデンサセルのそれぞれに接続されており、
前記コンデンサセルの作動を制御する電子回路の複数を
備える電源装置において、前記バスバーと前記電子回路
とが前記コンデンサセル上に実装されているので、コン
デンサセルの端子と電子回路との間の配線長さ及びバス
バーの長さを最短にすることができ、配線のインピーダ
ンスを低減させて蓄電式電源装置のコンデンサセル内の
電圧降下を実質的に低減することができる。
ば、バスバーと電子回路とが前記コンデンサセルの上面
に取付けられた基板に取付けられているのでバスバー及
び電子回路のコンデンサセルへの取付構造を簡易化でき
る。
ば、基板に放熱用フィンが設けられているので、バスバ
ー等の発熱によるコンデンサセルの温度上昇を防止する
ことができる。
置の構成を示すブロック図である。
ック3の部分平面図である。
(b)は図2のB−B’断面図である。
置の変形例の概略斜視図である。
置の他の変形例の部分断面図である。
置の断面図である。
置の断面図である。
置の断面図である。
置の断面図である。
装置の断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数のコンデンサセルがバスバーを介し
て直列に接続されたコンデンサブロックと、前記コンデ
ンサセルのそれぞれに接続されており、当該コンデンサ
セルの作動を制御する電子回路の複数を備える電源装置
において、前記バスバーと前記電子回路とが当該コンデ
ンサセル上に実装されていることを特徴とする蓄電式電
源装置。 - 【請求項2】 前記バスバーと前記電子回路とが前記コ
ンデンサセルの上面に取付けられた基板に取付けられて
いることを特徴とする請求項1記載の蓄電式電源装置。 - 【請求項3】 前記基板に放熱用フィンが設けられてい
ることを特徴とする請求項1又は2記載の蓄電式電源装
置。 - 【請求項4】 前記基板が絶縁基板であることを特徴と
する請求項2又は3記載の蓄電式電源装置。 - 【請求項5】電気自動車に使用されることを特徴とする
請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄電式電源装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27862096A JP3637163B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 蓄電式電源装置 |
US08/941,503 US5880951A (en) | 1996-10-01 | 1997-09-30 | Capacitor-type power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27862096A JP3637163B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 蓄電式電源装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10108361A true JPH10108361A (ja) | 1998-04-24 |
JP3637163B2 JP3637163B2 (ja) | 2005-04-13 |
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ID=17599822
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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