JP2016220363A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輸送時や搬送時における取り扱いが容易な電源装置を提供する。【解決手段】組電池３と、電気接続箱６と、電圧変換器７と、ＥＣＵ８と、筐体４と、を備える。組電池３は、複数の単電池２で構成される。電気接続箱６は、組電池３と負荷との接続状態を切り替えるリレーを含む電気接続回路を有する。電圧変換器７は、電気接続回路から出力された電圧を変換して出力する電圧変換回路を有する。ＥＣＵ８は、電気接続回路、および、電圧変換回路を制御する制御回路を有する。筐体４は、組電池３と電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８とを内部に収容する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置に関する。

従来、電池の充放電により走行する電気自動車用電池管理装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この従来技術は、電池の充放電により電池から水素ガスが異常に発生した場合に、水素ガスの発生量異常を検知して異常を警報するものである。この従来技術においては、バッテリボックス内に収容されたバッテリと、バッテリに充電電流を流してバッテリを充電するジャンクションボックス（電気接続箱）と、バッテリを制御するＥＣＵと、バッテリからの強電系の電圧を弱電系の１２Ｖ電源に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。この電気接続箱とＥＣＵとＤＣ／ＤＣコンバータとは、バッテリボックスの外側に配設されている。このように従来は、バッテリボックスの外側に電気接続箱とＥＣＵとＤＣ／ＤＣコンバータとが配設されている。また、バッテリボックスの外側には、バッテリと電気接続箱およびＥＣＵ、ＥＣＵと電気接続箱およびＤＣ／ＤＣコンバータ、電気接続箱とＤＣ／ＤＣコンバータを接続する信号線が露出している。

特開平１１−１６４４０１号公報

このように従来技術においては、輸送時や搬送時に、電気接続箱や、ＥＣＵ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、バッテリ、信号線が他の部品と接触、衝突するおそれがある。このように、従来の電源装置は、輸送時や搬送時の取り扱いに高度な注意が必要である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、輸送時や搬送時における取り扱いが容易な電源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る電源装置は、組電池と、電気接続箱と、電圧変換器と、ＥＣＵと、筐体と、を備える。組電池は、複数の単電池で構成される。電気接続箱は、前記組電池と負荷との接続状態を切り替えるリレーを含む電気接続回路を有する。電圧変換器は、前記電気接続回路から出力された電圧を変換して出力する電圧変換回路を有する。ＥＣＵは、前記電気接続回路、および、前記電圧変換回路を制御する制御回路を有する。筐体は、前記組電池と前記電気接続箱と前記電圧変換器と前記ＥＣＵとを内部に収容する、ことを特徴とする。

また、上記の電源装置において、前記電気接続箱は、前記電圧変換器と前記ＥＣＵとの間に位置する。前記電気接続箱は、前記電圧変換器と対向する側において外部に露出して形成され、前記電気接続回路と電気的に接続された第１端子と、前記ＥＣＵと対向する側において外部に露出して形成され、前記電気接続回路と電気的に接続された第２端子と、を有する。前記電圧変換器は、前記電気接続箱と対向する側において外部に露出して形成され、前記電圧変換回路と電気的に接続された第３端子、を有する。前記ＥＣＵは、前記電気接続箱と対向する側において外部に露出して形成され、前記制御回路と電気的に接続された第４端子、を有する。前記第１端子と前記第３端子とを電気的に接続する。前記第２端子と前記第４端子とを電気的に接続する、ことが好ましい。

また、上記の電源装置において、前記電気接続箱の壁面の外側に配設された第１熱伝導部材と、前記電圧変換器の壁面の外側に配設された第２熱伝導部材と、を備える。前記第１熱伝導部材、および、前記第２熱伝導部材は、前記筐体の壁面の内側に当接状態で配設されている、ことが好ましい。

また、上記の電源装置において、前記電気接続箱、前記電圧変換器、および、前記ＥＣＵは、前記組電池と間隔を空けて配設されている、ことが好ましい。

また、上記の電源装置において、前記筐体は、前記筐体の対向する壁面をそれぞれ貫通して形成され、互いに向かい合って配設された通気孔と、前記通気孔間に形成され、前記電気接続箱、前記電圧変換器、および、前記ＥＣＵと前記組電池との間に形成された空間を通過する気体の流通路と、を有する、ことが好ましい。

また、上記の電源装置において、前記第１熱伝導部材、および、前記第２熱伝導部材が当接している前記筐体の壁面の外側に配設され、前記筐体の壁面の熱を前記筐体の外部に放熱する放熱装置、を備える、ことが好ましい。

本発明に係る電源装置は、組電池を収容した筐体の内部に、電気接続箱と電圧変換器とＥＣＵとを収容している。すなわち、筐体の外側に組電池、電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵが露出していない。このため、これらを接続する信号線も筐体の外側に露出していない。これにより、輸送時や搬送時における組電池、電気接続箱、電圧変換器、ＥＣＵ、および、信号線と他の部品との接触、衝突が抑制される。このため、電源装置の輸送時や搬送時における取り扱いを容易なものとすることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る電源装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示す電源装置を示す側面図である。 図３は、図１に示す電源装置を示す平面図である。 図４は、図１に示す電源装置を示す正面図である。 図５は、電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付けた状態を示す斜視図である。 図６は、図５に示す電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付けた状態を示す正面図である。 図７は、図５に示す電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付けた状態を示す平面図である。 図８は、図５に示す電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付ける状態を示す分解斜視図である。 図９は、図１に示す電源装置を組み付ける状態を示す分解斜視図である。

以下に、本発明に係る電源装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

図１ないし図３には、本発明の一実施形態に係る電源装置の全体構成を示している。図１は、本発明の実施形態に係る電源装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す電源装置を示す側面図である。図３は、図１に示す電源装置を示す平面図である。図４は、図１に示す電源装置を示す正面図である。図５は、電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付けた状態を示す斜視図である。図６は、図５に示す電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付けた状態を示す正面図である。図７は、図５に示す電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付けた状態を示す平面図である。図８は、図５に示す電源装置の電気接続箱、電圧変換器、および、ＥＣＵを組み付ける状態を示す分解斜視図である。図９は、図１に示す電源装置を組み付ける状態を示す分解斜視図である。以下の説明においては、図１に示す矢印Ｘ方向を前後方向、矢印Ｙ方向を左右方向、矢印Ｚ方向を上下方向という。なお、前後方向については、図１における矢印Ｘ１方向を前側（前方）、矢印Ｘ２方向を後側（後方）として特定する。矢印Ｘ１方向は、例えば、後述する電源装置１の筐体４の高圧端子挿通部４３と低圧端子挿通部４４への相手側端子の挿入方向、電源装置１を相手側端子から取り外す際の後述する電源装置１の電気接続箱６の高圧端子６５や電圧変換器７の低圧端子７３の引き抜き方向でもある。矢印Ｘ２方向は、例えば、電源装置１の電気接続箱６の高圧端子６５や電圧変換器７の低圧端子７３の相手側端子への挿入方向である。左右方向については、図１における矢印Ｙ１方向を右側（右方）、矢印Ｙ２方向を左側（左方）として特定する。矢印Ｙ２方向は、例えば、通気孔４２間を流通する気体の流通方向である。

電源装置１は、車両に搭載されて、車両の駆動源となる駆動用モータに電力を供給するものである。電源装置１は、図１ないし図４に示すように、主として、複数の単電池２を組み合わせた組電池３と、筐体４と、放熱フィン（放熱装置）５と、電気接続箱（ジャンクションボックス）６と、電圧変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）７と、ＥＣＵ８と、を備える。本実施形態では、一体化した電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８を出力制御装置９という。

単電池２は、例えば、リチウムイオン電池を含む二次電池である。単電池２は、略直方体状に形成されている。なお、単電池２は、ラミネート状に形成されていてもよい。単電池２は、上面に正極端子と負極端子とが配設されている。この単電池２は、電源装置１の出力容量に合わせて複数が使用されている。

組電池３は、複数の単電池２によって構成されている。本実施形態において、組電池３は、複数の単電池２がＸ方向とＹ方向に配列されて構成されている。組電池３は、複数の単電池２が電気的に直列接続または並列接続されて構成されている。組電池３の両端部には、総正極（図示省略）と総負極（図示省略）とが形成されている。総正極および総負極は、後述する電気接続箱６の端子台６４と電気的に接続されている。このような組電池３は、複数のバスバ３１と、監視装置（図示省略）と、を備えている。

バスバ３１は、導電性を有する金属材で構成され、平板状に形成されている。バスバ３１は、板厚方向に貫通孔が形成されている。貫通孔は、バスバ３１の長手方向に間隔を空けて形成されている。複数のバスバ３１は、複数の単電池２を電気的に直列接続または並列接続して組電池２を構成する。

監視装置は、単電池２や組電池３の温度や電圧を測定して、測定した温度や電圧に基づいて単電池２や組電池３の異常（例えば、異常発熱、過放電、過充電など）の有無を判定したり、組電池３に流れる電流の調整や遮断等の制御を行ったりするものである。また、監視装置は、例えば、単電池２や組電池３の温度や電圧、異常の有無を含む電池の状態を制御信号として後述するＥＣＵ８に信号線を介して出力する。

このような構成の組電池３は、筐体４内に設置される。具体的には、組電池３が筐体４の本体部４１の底面に載置されて固定される。

筐体４は、上面が開口した略直方体状に形成されている。筐体４は、主として、本体部４１と、通気孔４２と、高圧端子挿通部４３と、低圧端子挿通部４４と、を備えている。

本体部４１は、略正方形状の底面と、底面の各辺から上方に立設した４つの壁面と、を有する。４つの壁面は、具体的に、底面の前端部から上方に立設された前壁面４１ａと、底面の左端部から上方に立設された左壁面４１ｂと、左壁面４１ｂと対向して配設された右壁面４１ｃと、前壁面４１ａと対向して配設された後壁面４１ｄと、を有する。本体部４１は、その内部に組電池３と、後述する電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８、すなわち、出力制御装置９を収容する。本体部４１において、組電池３と出力制御装置９との間には、間隔を設ける。このような本体部４１は、上面が板状の蓋体で覆われる。なお、蓋体ではなく、筐体４の組み付け位置に配設されている他の部品、例えば、車両のシートの底面で代用してもよい。

通気孔４２は、筐体４内に外気（気体）を流通させるものである。通気孔４２は、本体部４１の右壁面４１ｃの後側と左壁面４１ｂの後側をそれぞれ貫通して形成されている。通気孔４２は、互いに向かい合って配設されている。通気孔４２間には、組電池３と出力制御装置９との間の空間を通過する気体の流通路Ｓが形成される。流通路Ｓは、出力制御装置９の前側、すなわち、出力制御装置９に対して後述する放熱フィン５の逆側に位置している。また、右壁面４１ｃに形成された通気孔４２には、筐体４の外側からダクト（図示省略）が接続されている。これにより、右壁面４１ｃに形成された通気孔４２には、ダクトから吹き出された気体が流入する。筐体４内に流入した気体の一部は、流通路Ｓを通過して、左壁面４１ｂに形成された通気孔４２から筐体４の外部へ排出される。

高圧端子挿通部４３は、後述する電気接続箱６の高圧端子６５が挿通する挿通孔を有する。すなわち、高圧端子挿通部４３は、電気接続箱６の高圧端子６５を筐体４の外部に露出させる。高圧端子挿通部４３は、本体部４１の後壁面４１ｄの中央右側において上側に形成されている。

低圧端子挿通部４４は、後述する電圧変換器７の低圧端子７３が挿通する挿通孔を有する。すなわち、低圧端子挿通部４４は、電圧変換器７の低圧端子７３を筐体４の外部に露出させる。低圧端子挿通部４４は、本体部４１の後壁面４１ｄの中央左側において上側に形成されている。

放熱フィン５は、筐体４の熱を筐体４の外部に放熱するものである。放熱フィン５は、筐体４や筐体４内を冷却する。放熱フィン５は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの外側における中央に配設されている。放熱フィン５は、高熱伝導性を有する材料で構成され、複数の平板を有する。平板は、上下方向に延在し、左右方向に間隔を空けて配設されている。本実施形態において、放熱フィン５は、後述する電気接続箱６の熱伝導絶縁体６６および電圧変換器７の熱伝導絶縁体７４が当接している筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの外側に配設されている。すなわち、放熱フィン５は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄを挟んで熱伝導絶縁体６６および熱伝導絶縁体７４と対向している。このような放熱フィン５は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの熱を筐体４の外部に放熱する。

電気接続箱６は、主として、組電池３と高圧負荷や低圧負荷との接続状態を切り替えるものである。また、電気接続箱６は、車両の高圧負荷である駆動用モータに高圧の電流を出力する。電気接続箱６は、筐体４内に収容されている。電気接続箱６は、その内部にプリント基板回路を有する。プリント基板回路は、組電池３と高圧負荷や低圧負荷との接続状態を切り替える半導体リレーを含む電気接続回路がプリント基板上に実装されているものである。電気接続回路は、後述するＥＣＵ８から出力された制御信号に基づいて半導体リレーの制御を行うものである。また、プリント基板回路には、ＥＣＵ８から電圧変換器７に対する制御信号を電圧変換器７へそのまま出力するスルー回路がプリント基板上に実装されている。なお、電気接続箱６は、その内部に、例えば、ヒューズ、半導体リレー、端子を含む種々の電子部品を収容するものであってもよい。この場合の電気接続箱６においては、これらの電子部品が接続されて、組電池３と高圧負荷や低圧負荷との接続状態を切り替える電気接続回路が構成される。電気接続箱６は、図５ないし図９に示すように、主として、ケース６１と、第１雄端子（第１端子）６２と、第１雌端子（第２端子）６３と、端子台６４と、高圧端子６５と、熱伝導絶縁体（第１熱伝導部材）６６と、を備える。なお、電池３と高圧負荷や低圧負荷との接続状態を切り替えるリレーとして半導体リレーを例示したが、リレーは、メカニカルリレーであってもよい。

ケース６１は、合成樹脂材で構成され、略直方体状に形成されている。具体的に、ケース６１は、上下方向に延在する長辺を有する長方形状の前壁面６１ａと、前壁面６１ａの左端部から後側に延設された左壁面６１ｂと、左壁面６１ｂと対向して配設された右壁面６１ｃと、前壁面６１ａと対向して配設された後壁面６１ｄと、底面と、上面と、で形成されている。後壁面６１ｄの前側（ケース６１の内側）には、プリント基板回路が載置されている。このような構成のケース６１において、電気接続箱６を筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄに固定した状態で、前壁面６１ａと組電池３との間には、間隔を設ける。

第１雄端子６２は、電圧変換器７に高圧の電流を出力するものである。また、第１雄端子６２は、電圧変換器７にスルー回路を通過した制御信号を出力する。第１雄端子６２は、ケース６１の左壁面６１ｂから左方向に突設されている。第１雄端子６２は、上下方向に離間して２つ配設されている。また、第１雄端子６２は、電気接続回路から高圧の電流を出力するバスバを有する。バスバの一部は、少なくとも一部が露出した雄型の導電部として形成されている。第１雄端子６２は、雄型の導電部を介して電気接続回路と電気的に接続されている。

第１雌端子６３は、ＥＣＵ８から出力された制御信号が入力されるものである。なお、ＥＣＵ８から出力された制御信号には、電気接続箱６の電気接続回路を制御する制御信号と電圧変換器７の電圧変換回路を制御する制御信号がある。第１雌端子６３は、ケース６１の前壁面６１ａと右壁面６１ｃとの角部を切り欠いて凹状に形成されている。第１雌端子６３は、上下方向に離間して２つ配設されている。第１雌端子６３は、少なくとも一部が露出した雌型の導電部を有する。第１雌端子６３は、雌型の導電部を介して電気接続回路と電気的に接続されている。

端子台６４は、組電池３の総正極と総負極と接続されて、高圧の電流が入力されるものである。端子台６４は、前壁面６１ａの中央下側から前方向に突設されている。端子台６４は、正極側端子６４ａと、負極側端子６４ｂと、を有する。各端子６４ａ，６４ｂは、それぞれ少なくとも一部が露出した雌型の導電部を有する。正極側端子６４ａは、組電池３の総正極から引き出されている電線と接続される。負極側端子６４ｂは、組電池３の総負極から引き出されている電線と接続される。端子台６４は、雌型の導電部を介して電気接続回路と電気的に接続されている。これにより、電気接続回路は、組電池３と電気的に接続される。

高圧端子６５は、駆動用モータに高圧の電流を供給するものである。高圧端子６５は、後壁面６１ｄの中央上側から後方向に突設されている。高圧端子６５は、導電性を有する金属材で構成されている。高圧端子６５は、２つの板状の端子が上下に離間して配設されている。高圧端子６５は、電気接続回路と電気的に接続されている。

熱伝導絶縁体６６は、ケース６１の熱が伝導されるものである。熱伝導絶縁体６６は、ケース６１よりも高い熱伝導率を有し、かつ、電気絶縁性を有する材料で構成されている。このため、熱伝導絶縁体６６には、ケース６１の熱が伝導される。熱伝導絶縁体６６は、後壁面６１ｄと同等の大きさ、形状に設定されている。熱伝導絶縁体６６は、後壁面６１ｄの後側（ケース６１の外側）を覆っている。また、熱伝導絶縁体６６は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの前側（後壁面４１ｄの内側）と当接する。このような熱伝導絶縁体６６には、プリント基板回路の電気接続回路における発熱によって生じた熱（以下、第１回路熱という。）が後壁面６１ｄを介して伝導される。このため、熱伝導絶縁体６６は、第１回路熱によってケース６１が熱伝導絶縁体６６より高温になった場合、ケース６１の熱が後壁面６１ｄを介して伝導されて高温になる。熱伝導絶縁体６６に伝導された熱は、熱伝導絶縁体６６が筐体４の本体部４１よりも高温になった場合、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄに伝導される。

電圧変換器７は、主として、組電池３から放電された高圧の電流を低圧（１２Ｖや６０Ｖ）に変換して低圧負荷に出力する。電圧変換器７は、筐体４内に収容されている。電圧変換器７は、その内部にプリント基板回路を有する。プリント基板回路は、電気接続箱６の電気接続回路から出力された高圧の電流を低圧に変換して低圧負荷に出力する電圧変換回路がプリント基板上に実装されているものである。電圧変換回路は、後述するＥＣＵ８から電気接続箱６のスルー回路を介して出力された制御信号に基づいて電圧変換回路の制御を行うものである。電圧変換器７は、主として、ケース７１と、第２雌端子（第３端子）７２と、低圧端子７３と、熱伝導絶縁体（第２熱伝導部材）７４と、取付ボルト挿通部７５と、を備える。

ケース７１は、金属材で構成され、略直方体状に形成されている。具体的に、ケース７１は、上下方向に延在する長辺を有する長方形状の前壁面７１ａと、前壁面７１ａの左端部から後側に延設された左壁面７１ｂと、左壁面７１ｂと対向して配設された右壁面７１ｃと、前壁面７１ａと対向して配設された後壁面７１ｄと、底面と、上面と、で形成されている。後壁面７１ｄの前側（ケース７１の内側）には、プリント基板回路が載置されている。このような構成のケース７１の上下方向の長さ（以下、電圧変換器７の高さという。）は、電気接続箱６のケース６１の上下方向の長さ（以下、電気接続箱６の高さという。）と略同等に設定されている。また、ケース７１の左右方向の長さ（以下、電圧変換器７の幅という。）は、電気接続箱６のケース６１の左右方向の長さ（以下、電気接続箱６の幅という。）と略同等に設定されている。さらに、ケース７１の前後方向の厚さと後述する熱伝導絶縁体７４の前後方向の厚さの和（以下、電圧変換器７の厚さという。）は、電気接続箱６のケース６１の前後方向の厚さと熱伝導絶縁体６６の前後方向の厚さの和（以下、電気接続箱６の厚さという。）と略同等に設定されている。

第２雌端子７２は、ＥＣＵ８から出力されて電気接続箱６のスルー回路を通過した制御信号が入力されるものである。また、第２雌端子７２は、低圧負荷に供給するために電気接続箱６から出力された高圧の電流が入力される。第２雌端子７２は、ケース７１の前壁面７１ａと右壁面７１ｃとの角部を切り欠いて凹状に形成されている。第２雌端子７２は、上下方向に離間して２つ配設されている。第２雌端子７２には、第１雄端子６２が挿入されて嵌合する。第２雌端子７２は、第１雄端子６２が第２雌端子７２に挿入されて嵌合した状態で第１雄端子６２と密着する。このとき、ケース７１の右壁面７１ｃは、ケース６１の左壁面６１ｂと密着する。また、第２雌端子７２は、入力された高圧の電流を電圧変換回路に接続するバスバを有する。バスバの一部は、少なくとも一部が露出した雌型の導電部として形成されている。第２雌端子７２は、雌型の導電部を介して電圧変換回路と電気的に接続されている。第２雌端子７２は、第１雄端子６２が第２雌端子７２に挿入されて嵌合すると第１雄端子６２と電気的に接続される。

低圧端子７３は、車両の低圧負荷に低圧の電流を供給するものである。低圧端子７３は、左壁面７１ｂの上側から後方向に突設されている。低圧端子７３は、導電性の金属材で構成されている。低圧端子７３は、２つの板状の端子が上下に離間して配設されている。低圧端子７３は、電圧変換回路と電気的に接続されている。

熱伝導絶縁体７４は、ケース７１の熱が伝導されるものである。熱伝導絶縁体７４は、ケース７１よりも高い熱伝導率を有し、かつ、電気絶縁性を有する材料で構成されている。このため、熱伝導絶縁体７４には、ケース７１の熱が伝導される。熱伝導絶縁体７４は、後壁面７１ｄと同等の大きさ、形状に設定されている。熱伝導絶縁体７４は、後壁面７１ｄの後側（ケース７１の外側）を覆っている。また、熱伝導絶縁体７４は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの内側と当接する。このような熱伝導絶縁体７４には、プリント基板回路の電圧変換回路における発熱によって生じた熱（以下、第２回路熱という。）が後壁面７１ｄを介して伝導される。このため、熱伝導絶縁体７４は、第２回路熱によってケース７１が熱伝導絶縁体７４より高温になった場合、ケース７１の熱が後壁面７１ｄを介して伝導されて高温になる。熱伝導絶縁体７４に伝導された熱は、熱伝導絶縁体７４が筐体４の本体部４１よりも高温になった場合、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄに伝導される。

取付ボルト挿通部７５は、出力制御装置９を筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄに固定するための取付ボルトを挿通する挿通孔を有する。取付ボルト挿通部７５は、ケース７１の後壁面７１ｄの左端部における上側および下側から左方向に突設されている。取付ボルト挿通部７５は、角座金状に形成されている。

ＥＣＵ８は、主として、電気接続箱６の電気接続回路および電圧変換器７の電圧変換回路を制御する。ＥＣＵ８は、筐体４内に収容されている。ＥＣＵ８は、その内部にプリント基板回路を有する。プリント基板回路は、電気接続箱６の電気接続回路および電圧変換器７の電圧変換回路を制御する制御回路がプリント基板上に実装されているものである。制御回路は、組電池３の監視装置から出力された制御信号に基づいて電気接続箱６の電気接続回路および電圧変換器７の電圧変換回路の制御を行うものである。ＥＣＵ８は、主として、ケース８１と、第２雄端子（第４端子）８２と、監視装置用端子８３と、取付ボルト挿通部８４と、を備える。

ケース８１は、合成樹脂材で構成され、略直方体状に形成されている。具体的に、ケース８１は、上下方向に延在する長辺を有する長方形状の前壁面８１ａと、前壁面８１ａの左端部から後側に延設された左壁面８１ｂと、左壁面８１ｂと対向して配設された右壁面８１ｃと、前壁面８１ａと対向して配設された後壁面８１ｄと、底面と、上面と、で形成されている。このような構成のケース８１の上下方向の長さ（以下、ＥＣＵ８の高さという。）は、電気接続箱６の高さと略同等に設定されている。また、ケース８１の左右方向の長さ（以下、ＥＣＵ８の幅という。）は、電気接続箱６の幅と略同等に設定されている。さらに、ケース８１の前後方向の厚さ（以下、ＥＣＵ８の厚さという。）は、電気接続箱６の厚さと略同等に設定されている。

第２雄端子８２は、電気接続箱６の電気接続回路および電圧変換器７の電圧変換回路を制御する制御信号をそれぞれ出力するものである。第２雄端子８２は、ケース８１の左壁面８１ｂから左方向に突設されている。第２雄端子８２は、上下方向に離間して２つ配設されている。第２雄端子８２は、第１雌端子６３に挿入されて嵌合する。第２雄端子８２は、第２雄端子８２が第１雌端子６３に挿入されて嵌合した状態で第１雌端子６３と密着する。このとき、ケース８１の左壁面８１ｂは、ケース６１の右壁面６１ｃと密着する。第２雄端子８２は、少なくとも一部が露出した雄型の導電部を有する。第２雄端子８２は、雄型の導電部を介して制御回路と電気的に接続されている。第２雄端子８２は、第１雌端子６３に挿入されて嵌合すると第１雌端子６３と電気的に接続される。

監視装置用端子８３は、組電池３の監視装置から出力された電池の状態を示す制御信号が入力されるものである。監視装置用端子８３は、ケース８１の前壁面８１ａの中央を切り欠いて凹状（図５参照）に形成されている。監視装置用端子８３は、制御回路と電気的に接続されている。監視装置用端子８３は、組電池３の監視装置と信号線を介して電気的に接続される。監視装置用端子８３は、入力された制御信号に基づいて電気接続箱６の高圧端子６５や電圧変換器７の低圧端子７３から適切な電圧を出力したり、出力を停止したりするように制御回路から制御信号を出力する。

取付ボルト挿通部８４は、出力制御装置９を筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄに固定するための取付ボルトを挿通する挿通孔を有する。取付ボルト挿通部８４は、ケース８１の後壁面８１ｄの右端部における上側および下側から右方向に突設されている。取付ボルト挿通部８４は、角座金状に形成されている。

このような構成の電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８とは、組み付けられて一体化される。具体的に、図８に示すように、第１雄端子６２は、第２雌端子７２に挿入されて嵌合される。これにより、第１雄端子６２の雄型の導電部と第２雌端子７２の雌型の導電部とは、電気的に接続される。このように、電気接続箱６と電圧変換器７とは、組み付けられる。また、第２雄端子８２は、第１雌端子６３に挿入されて嵌合される。これにより、第１雌端子６３の雌型の導電部と第２雄端子８２の雄型の導電部とは、電気的に接続される。このように、電気接続箱６とＥＣＵ８とは、組み付けられる。

また、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８の厚さは、略同等である。また、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８の高さも、略同等である。さらに、ケース６１の左壁面６１ｂとケース７１の右壁面７１ｃとは、第１雄端子６２が第２雌端子７２に挿入されて嵌合した状態で密着する。また、ケース６１の右壁面６１ｃとケース８１の左壁面８１ｂとは、第２雄端子８２が第１雌端子６３に挿入されて嵌合した状態で密着する。このため、一体化された電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８、すなわち、出力制御装置９において、前壁面６１ａ，７１ａ，８１ａは、段差がなく滑らかに連続している。また、上面と底面は、それぞれ段差がなく滑らかに連続している。さらに、熱伝導絶縁体６６，７４，後壁面８１ｄは、段差がなく滑らかに連続している。このように、出力制御装置９は、略直方体状となる。

このような構成の出力制御装置９は、筐体４内に設置される。具体的には、電気接続箱６の熱伝導絶縁体６６と電圧変換器７の熱伝導絶縁体７４とＥＣＵ８のケース８１の後壁面８１ｄとは、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの内側に当接した状態で固定される。このとき、電気接続箱６の高圧端子６５は、筐体４の高圧端子挿通部４３から露出するように位置させる。また、電圧変換器７の低圧端子７３は、筐体４の低圧端子挿通部４４から露出するように位置させる。そして、出力制御装置９は、電圧変換器７の取付ボルト挿通部７５とＥＣＵ８の取付ボルト挿通部８４とにそれぞれ挿通された取付ボルトによって筐体４に固定される。これにより、出力制御装置９は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの内側に固定される。

また、出力制御装置９は、組電池３に電気的に接続される。具体的に、電気接続箱６の端子台６４は、組電池３の総正極および総負極と電気的に接続される。また、ＥＣＵ８の監視装置用端子８３は、組電池３の監視装置と電気的に接続される。

このような構成の電源装置１は、車両に組み付けられる。具体的に、電気接続箱６の高圧端子６５は、駆動用モータ側の端子と接続される。また、電圧変換器７の低圧端子７３は、車両の低圧負荷側の端子と接続される。

ここで、本実施形態に係る電源装置１の作用について説明する。

車両の運転が開始されて駆動用モータが駆動されると、組電池３は、充放電を繰り返す。また、組電池３から放電された高圧の電流は、電気接続箱６から駆動用モータに出力される。この高圧の電流の一部は、電気接続箱６から電圧変換器７に出力されて、電圧変換器７において低圧に変換されて低圧負荷に出力される。このような動作にともなって、電気接続箱６の電気接続回路や電圧変換器７の電圧変換回路は、高圧の電流が流れることにより発熱する。

第１回路熱は、ケース６１の後壁面６１ｄを介して熱伝導絶縁体６６に伝導される。熱伝導絶縁体６６の熱は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄを介して放熱フィン５に伝導される。また、第２回路熱は、ケース７１の後壁面７１ｄを介して熱伝導絶縁体７４に伝導される。熱伝導絶縁体７４の熱は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄを介して放熱フィン５に伝導される。そして、放熱フィン５の熱は、放熱フィン５と接触している外気に放熱される。これにより、第１回路熱および第２回路熱は、筐体４の外部に放熱される。

また、筐体４内の気体は、組電池３や電気接続箱６の電気接続回路、電圧変換器７の電圧変換回路の発熱によって高温となる。本実施形態では、高温となった筐体４内の気体を高温気体という。高温気体は、流通路Ｓを通過して通気孔４２から筐体４の外部へ排出される。このため、筐体４内は、流通路Ｓを気体が流通することによって冷却される。また、流通路Ｓを流通する気体が出力制御装置９の前側と接触するため、出力制御装置９は、前側から冷却される。

このように本実施形態によれば、組電池３を収容した筐体４は、その内部に出力制御装置９を収容している。すなわち、筐体４の外側には、組電池３と電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８が露出していない。このため、これらを接続する信号線も、筐体４の外側に露出していない。これにより、輸送時や搬送時に、組電池３と電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８と信号線は、他の部品と接触、衝突するおそれがなくなる。このため、電源装置１は、輸送時や搬送時における取り扱いを容易なものとすることができる。

また、電源装置１において、電気接続箱６は、電圧変換器７とＥＣＵ８との間に位置している。このような電源装置１において、組電池３から放電された高圧の電流は、主として電気接続箱６から高圧のまま出力されるとともに、その一部が隣接する電圧変換器７へ出力されて、電圧変換器７において低圧に変換されて出力される。このため、高圧の電流の導電路となるバスバは、第１雄端子６２と第２雌端子７２とに配設されているものだけとなり小型化できる。このように、バスバが小型化されることで、電源装置１は、軽量化とコストの削減ができる。

また、電気接続箱６と電圧変換器７は、第１雄端子６２を第２雌端子７２に挿入して嵌合することで電気的に接続することができる。電気接続箱６とＥＣＵ８は、第２雄端子８２を第１雌端子６３に挿入して嵌合することで電気的に接続することができる。このようにして一体化された電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８、すなわち、出力制御装置９において、前壁面６１ａ，７１ａ，８１ａは、段差がなく滑らかに連続し、上面と底面は、それぞれ段差がなく滑らかに連続し、熱伝導絶縁体６６，７４，後壁面８１ｄは、段差がなく滑らかに連続している。すなわち、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８は、対応する雄端子６２，８２と雌端子６３，７２とを嵌合するだけで一体化された略直方体状となる。このように、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８は、容易に一体化することができる。

また、第１回路熱は、熱伝導絶縁体６６に伝導することができる。また、第２回路熱は、熱伝導絶縁体７４に伝導することができる。そして、熱伝導絶縁体６６の熱や熱伝導絶縁体７４の熱は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄを介して放熱フィン５によって外気に放熱することができる。すなわち、第１回路熱や第２回路熱は、筐体４の外部に放熱することができる。

また、高温気体は、流通路Ｓを通過して通気孔４２から筐体４の外部へ排出することができる。このように、筐体４内は、流通路Ｓを気体が流通することによって冷却することができる。しかも、流通路Ｓは、出力制御装置９の前側、すなわち、出力制御装置９に対して後述する放熱フィン５の逆側に位置している。このため、流通路Ｓを流通する気体が出力制御装置９の前側と接触するため、出力制御装置９は、前側から冷却することができる。

このように、第１回路熱や第２回路熱は、熱伝導絶縁体６６や熱伝導絶縁体７４を介して出力制御装置９の後側から放熱フィン５によって放熱することができる。また、出力制御装置９は、流通路Ｓを流通する気体によって、前側から冷却することができる。このように、出力制御装置９を後側および前側から冷却することで、電源装置１は、高温になることをより確実に抑制することができる。

以上、本発明を図１〜図９に示すような実施形態に基づいて説明したが、上述した実施形態は本発明の例示に過ぎないものであり、本発明は、上述した実施形態の構成のみに限定されるものではない。したがって、本発明の要旨の範囲で変形又は変更された形態で本発明を実施可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。

また、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８の組み付け位置は、上記に限定されない。例えば、ＥＣＵ８は、電気接続箱６や電圧変換器７より発熱量が小さいため放熱フィン５や流通路Ｓと離れた位置に配置してもよい。具体的に、ＥＣＵ８は、組電池３上に配置してもよい。この場合、電気接続箱６および電圧変換器７は、上記実施形態と同様に配置することが好ましい。このように、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８は、電源装置１における筐体４内の空きスペースに合わせて適切な位置に配置することができる。すなわち、電源装置１における電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８は、配設位置の設計自由度が増加する。

また、出力制御装置９の剛性を向上するために、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８において対向する壁面６１ｂ，６１ｃ，７１ｃ，８１ｂは、嵌合し合う凹凸部を有していてもよい。具体的に、ケース６１の左壁面６１ｂとケース７１の右壁面７１ｃには、嵌合し合う凹凸部がそれぞれ形成される。また、ケース６１の右壁面６１ｃとケース８１の左壁面８１ｂには、嵌合し合う凹凸部がそれぞれ形成される。このように、出力制御装置９は、電気接続箱６と電圧変換器７とＥＣＵ８において対向する壁面６１ｂ，６１ｃ，７１ｃ，８１ｂが凹凸部によって嵌合し合うことで剛性がより向上する。

また、筐体４に形成された通気孔４２は、筐体４の本体部４１の対向する右壁面４１ｃと左壁面４１ｂにおいて互いに向かい合った位置に配設されていなくてもよい。この場合は、流通路Ｓが組電池３と出力制御装置９との間を通過するように、筐体４内において通気孔４２にダクトを接続すればよい。具体的に、ダクトは、右壁面４１ｃに形成された通気孔４２から流通路Ｓへ吹き出すように設置したり、流通路Ｓから左壁面４１ｂに形成された通気孔４２に接続するように設置したりすればよい。このように、通気孔４２は、車両の内部のダクト（筐体４の外側から右壁面４１ｃに形成された通気孔４２に接続されるダクト）の位置に合わせて形成することができる。すなわち、電源装置１における通気孔４２は、配設位置の設計自由度が増加する。

また、放熱フィン５は、熱伝導絶縁体６６および熱伝導絶縁体７４が当接している筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの外側に配設されているものとしたが、この位置に限定されない。例えば、放熱フィン５は、筐体４の本体部４１の後壁面４１ｄの外側に全面に亘って配設してもよい。このように、放熱フィン５は、熱伝導絶縁体６６および熱伝導絶縁体７４から伝導された熱を外部に放熱できれば他の位置でもよい。すなわち、電源装置１における放熱フィン５は、配設位置の設計自由度が増加する。

１ 電源装置
２ 単電池
３ 組電池
３１ バスバ
４ 筐体
４１ 本体部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 壁面
４２ 通気孔
４３ 高圧端子挿通部
４４ 低圧端子挿通部
５ 放熱フィン（放熱装置）
６ 電気接続箱
６１ ケース
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ 壁面
６２ 第１雄端子（第１端子）
６３ 第１雌端子（第２端子）
６５ 高圧端子
６６ 熱伝導絶縁体（第１熱伝導部材）
７ 電圧変換器
７１ ケース
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ 壁面
７２ 第２雌端子（第３端子）
７３ 低圧端子
７４ 熱伝導絶縁体（第２熱伝導部材）
８ ＥＣＵ
８１ ケース
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 壁面
８２ 第２雄端子（第４端子）
８３ 監視装置用端子
９ 出力制御装置
Ｓ 流通路

Claims (6)

1. 複数の単電池で構成された組電池と、
   前記組電池と負荷との接続状態を切り替えるリレーを含む電気接続回路を有する電気接続箱と、
   前記電気接続回路から出力された電圧を変換して出力する電圧変換回路を有する電圧変換器と、
   前記電気接続回路、および、前記電圧変換回路を制御する制御回路を有するＥＣＵと、
   前記組電池と前記電気接続箱と前記電圧変換器と前記ＥＣＵとを内部に収容した筐体と、
   を備える、
   ことを特徴とする電源装置。
2. 前記電気接続箱は、前記電圧変換器と前記ＥＣＵとの間に位置し、
   前記電気接続箱は、前記電圧変換器と対向する側において外部に露出して形成され、前記電気接続回路と電気的に接続された第１端子と、前記ＥＣＵと対向する側において外部に露出して形成され、前記電気接続回路と電気的に接続された第２端子と、を有し、
   前記電圧変換器は、前記電気接続箱と対向する側において外部に露出して形成され、前記電圧変換回路と電気的に接続された第３端子、を有し、
   前記ＥＣＵは、前記電気接続箱と対向する側において外部に露出して形成され、前記制御回路と電気的に接続された第４端子、を有し、
   前記第１端子と前記第３端子とを電気的に接続し、
   前記第２端子と前記第４端子とを電気的に接続する、
   請求項１に記載の電源装置。
3. 前記電気接続箱の壁面の外側に配設された第１熱伝導部材と、
   前記電圧変換器の壁面の外側に配設された第２熱伝導部材と、
   を備え、
   前記第１熱伝導部材、および、前記第２熱伝導部材は、前記筐体の壁面の内側に当接状態で配設されている、
   請求項１または２に記載の電源装置。
4. 前記電気接続箱、前記電圧変換器、および、前記ＥＣＵは、前記組電池と間隔を空けて配設されている、
   請求項２または３に記載の電源装置。
5. 前記筐体は、前記筐体の対向する壁面をそれぞれ貫通して形成され、互いに向かい合って配設された通気孔と、前記通気孔間に形成され、前記電気接続箱、前記電圧変換器、および、前記ＥＣＵと前記組電池との間に形成された空間を通過する気体の流通路と、を有する、
   請求項４に記載の電源装置。
6. 前記第１熱伝導部材、および、前記第２熱伝導部材が当接している前記筐体の壁面の外側に配設され、前記筐体の壁面の熱を前記筐体の外部に放熱する放熱装置、
   を備える、
   請求項３から５のいずれか１項に記載の電源装置。

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