JP7742033B2 - 電力制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、電力制御装置に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電力供給装置が知られている。例えば、特開２００７－２７４８３０号公報（下記特許文献１）に記載の電力供給装置は、インバータと電気的に接続される第１と第２の蓄電手段と、第１の蓄電手段と第２の蓄電手段とをインバータに直列接続するための回路に配置された第１のスイッチ手段と、第１の蓄電手段と第２の蓄電手段とをインバータに並列接続するための回路に配置された第２のスイッチ手段と、を備える。

特開２００７－２７４８３０号公報

インバータ及び第１と第２の蓄電手段を接続する回路に対して、上記のような第１と第２の蓄電手段の直並列接続を切り替える回路を組み込む場合、電力供給装置が大型化したり、配線の接続工数が増加したりする場合がある。

本開示の電力制御装置は、複数のセルユニットが接続されて構成される高圧バッテリーに接続される電力制御装置であって、高圧バッテリーと負荷とを接続する電気接続ユニットと、複数のセルユニットと電気接続ユニットとに接続され、複数のセルユニット間の接続を直列と並列との間で切り替える直並列切替ユニットと、電気接続ユニット及び直並列切替ユニットが一体に形成された、絶縁樹脂製のベース部材と、を備え、電気接続ユニットは、負荷に着脱可能なコネクタに接続された負荷接続部と、高圧バッテリーの総正極に接続される総正極接続部と、高圧バッテリーの総負極に接続される総負極接続部と、を備え、直並列切替ユニットは、総正極及び総負極以外の複数のセルユニットの電極端子に接続される複数の中間電位接続部を備え、ベース部材には、一方の端部に負荷接続部が配されており、一方の端部と反対側である他方の端部に、総正極接続部、総負極接続部、及び中間電位接続部が配されている、電力制御装置である。

本開示によれば、小型化、接続工数の削減が可能な電力制御装置を提供することができる。

図１は、実施形態１にかかる電力制御装置の平面図である。 図２は、第３導電路の中間電位接続部を有するバスバーの斜視図である。 図３は、第４導電路の中間電位接続部を有するバスバーの斜視図である。 図４は、電力制御装置の回路図である。 図５は、実施形態２にかかる電力制御装置の平面図である。 図６は、電気接続ユニットの平面図である。 図７は、直並列切替ユニットの平面図である。 図８は、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとを積層方向に分解して示す斜視図である。 図９は、図５のＡ－Ａ断面図である。 図１０は、電力制御装置の回路図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。

（１）本開示の電力制御装置は、複数のセルユニットが接続されて構成される高圧バッテリーに接続される電力制御装置であって、前記高圧バッテリーと負荷とを接続する電気接続ユニットと、前記複数のセルユニットと前記電気接続ユニットとに接続され、前記複数のセルユニット間の接続を直列と並列との間で切り替える直並列切替ユニットと、が統合されている。

このような構成によると、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとを接続する配線が不要となるから、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとの接続工数を削減することができる。また、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとが統合されているから、電力制御装置を小型化しやすい。

（２）上記の電力制御装置は、前記電気接続ユニットと前記直並列切替ユニットとを接続する接続バスバーを備えることが好ましい。

このような構成によると、電線等を用いる場合に比べて、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとの接続を容易に行うことができる。

（３）上記の電力制御装置は、１つの絶縁樹脂製のベース部材を備え、前記電気接続ユニットと、前記直並列切替ユニットとは、前記ベース部材上に一体に形成されていてもよい。

このような構成によると、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとは同一のベース部材上に一体に設けられるから、電力制御装置を低背化しやすい。

（４）前記電気接続ユニットと、前記直並列切替ユニットとは、別体に形成されるとともに、積層可能とされていてもよい。

このような構成によると、電力制御装置が占める面積、すなわち、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとの積層方向にのびる軸に直交する面の面積を小さくすることができる。また、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとを積層して車両等に搭載するだけでなく、電気接続ユニットのみを分離して車両等に搭載することができる。

（５）前記直並列切替ユニットは、前記電気接続ユニットの上に積層され、前記直並列切替ユニットを構成する絶縁樹脂製のベース部材には、切り欠き部が設けられ、前記電気接続ユニットは、前記負荷に接続される負荷接続部と、前記高圧バッテリーの総正極に接続される総正極接続部と、前記高圧バッテリーの総負極に接続される総負極接続部と、を備え、前記切り欠き部の内側に前記総正極接続部、前記総負極接続部、及び前記負荷接続部が配されていることが好ましい。

このような構成によると、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとを積層した後で、電力制御装置と高圧バッテリーとの接続、及び電力制御装置と負荷との接続を行うことができる。

（６）前記電気接続ユニットは、前記負荷に接続される負荷接続部と、前記高圧バッテリーの総正極に接続される総正極接続部と、前記高圧バッテリーの総負極に接続される総負極接続部と、を備え、前記直並列切替ユニットは、前記総正極及び前記総負極以外の前記複数のセルユニットの電極端子に接続される複数の中間電位接続部を備え、前記負荷接続部は、前記総正極接続部、前記総負極接続部、及び前記複数の中間電位接続部と反対側の端部に配され、前記複数の中間電位接続部は、前記総正極接続部と、前記総負極接続部と、の間に配されていることが好ましい。

このような構成によると、高圧バッテリーと負荷との間に電力制御装置を配置しやすい。また、電力制御装置と高圧バッテリー、または電力制御装置と負荷の誤組み付けを抑制することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１について、図１から図４を参照しつつ説明する。以下の説明においては、図４を除き、矢線Ｘの示す方向を前方、矢線Ｙの示す方向を左方、矢線Ｚの示す方向を上方として説明する。また、図４の回路図を用いて電力制御装置１０について説明した後、図１から図３を用いて具体的な構成を説明する場合がある。複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。

図４に示すように、本実施形態に係る電力制御装置１０は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されるバッテリーパック１の内部に配置され、高圧バッテリー１１と負荷（図示せず）とを接続する。

図４に示すように、バッテリーパック１には、電力制御装置１０、高圧バッテリー１１、電源コネクタ１２、急速充電コネクタ１３等が設けられている。高圧バッテリー１１は、電力制御装置１０を介して電源コネクタ１２に接続されている。電源コネクタ１２は、各種電子機器等の負荷に接続されるようになっている。急速充電コネクタ１３は、電力制御装置１０と電源コネクタ１２とを接続する導電路から分岐して設けられている。急速充電コネクタ１３と電力制御装置１０とを接続する導電路には、急速充電リレー１３Ａ，１３Ｂが設けられている。急速充電リレー１３Ａ，１３Ｂは、図示しない電源制御部からの信号によって、導通（オン）の状態、又は開放（オフ）の状態のいずれか一方の状態に切り替えられる。

［高圧バッテリー、セルユニット］
図４に示すように、バッテリーパック１は、複数のセルユニット１４を備える高圧バッテリー１１を有する。本実施形態にかかる複数のセルユニット１４は、セルユニット１４Ａと、セルユニット１４Ｂと、から構成されている。セルユニット１４Ａの両端部に設けられた一対の電極端子のうち、図示上側に配される正極端子は高圧バッテリー１１の総正極とされている。セルユニット１４Ｂの両端部に設けられた一対の電極端子のうち、図示下側に配される負極端子は高圧バッテリー１１の総負極とされている。ここで、総正極及び総負極とは、高圧バッテリー１１の正負の外部接続端子のことである。各セルユニット１４Ａ，１４Ｂは、同数かつ複数の蓄電素子１５が直列接続されて構成されている。蓄電素子１５としては、例えば、リチウムイオン電池を採用することができる。

高圧バッテリー１１は、車両の駆動源として使用されるものであり、高電圧を出力する。例えば、本実施形態のセルユニット１４Ａ，１４Ｂの電圧は４００Ｖとされており、高圧バッテリー１１の電圧は複数のセルユニット１４が直列接続された場合には８００Ｖ、複数のセルユニット１４が並列接続された場合には４００Ｖとなっている。

［電力制御装置］
図４に示すように、電力制御装置１０は、高圧バッテリー１１と負荷とを接続する電気接続ユニット２０と、複数のセルユニット１４間の接続を直列と並列との間で切り替える直並列切替ユニット４０と、を備える。図１に示すように、本実施形態にかかる電力制御装置１０では、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０とは、同一のベース部材１０Ａ上に一体に形成されている。ベース部材１０Ａは絶縁性の合成樹脂からなる板状の部材である。詳細に図示しないが、ベース部材１０Ａは、ボルトを締結可能なボルト締結部や、電力制御装置１０を構成する電子部品（リレーやヒューズ等）やバスバーが装着される装着溝を有する。電子部品及びバスバーは、ボルト締結により電気的に接続されるとともに、ベース部材１０Ａに固定されている。図１において、電子部品の下方に配されるバスバーについては破線で外形を示している。

［電気接続ユニット］
図４に示すように、電気接続ユニット２０は、高圧バッテリー１１の総正極と負荷とを接続する第１導電路２１と、高圧バッテリー１１の総負極と負荷とを接続する第２導電路２２と、を備える。高圧バッテリー１１の総正極に接続される第１導電路２１の端部は、総正極接続部２３とされている。負荷に接続される第１導電路２１の端部は、負荷接続部２４Ａとされている。高圧バッテリー１１の総負極に接続される第２導電路２２の端部は、総負極接続部２５とされている。負荷に接続される第２導電路２２の端部は、負荷接続部２４Ｂとされている。

図４に示すように、第１導電路２１には、第１システムメインリレー２６と、メインヒューズ２７と、が直列に接続されている。メインヒューズ２７は、第１導電路２１に過電流が流れたときに第１導電路２１を開放することにより、過電流を遮断するようになっている。第１システムメインリレー２６は、図示しない電源制御部からの信号によって、オンとオフのいずれか一方の状態に切り替えられる。第１導電路２１は、第１システムメインリレー２６と総正極接続部２３との間において分岐し、後述する第３導電路４１に接続されている。

図４に示すように、第２導電路２２には、第２システムメインリレー２８が設けられている。第２システムメインリレー２８には、プリチャージ回路２９が並列に接続されている。プリチャージ回路２９は、直列に接続されたプリチャージリレー３０とプリチャージ抵抗３１とを備える。第２システムメインリレー２８及びプリチャージリレー３０は、図示しない電源制御部からの信号によって、オンとオフのいずれか一方の状態に切り替えられる。高圧バッテリー１１を充電する際、プリチャージリレー３０がオンされた後に、第２システムメインリレー２８がオンされることにより、第２システムメインリレー２８に突入電流が流れることが抑制されるようになっている。第２導電路２２は、第２システムメインリレー２８と総負極接続部２５との間において分岐し、後述する第４導電路４２に接続されている。

図１に示すように、第１導電路２１は、ベース部材１０Ａの前側（図示上側）に設けられており、第１システムメインリレー２６と、メインヒューズ２７と、を備える。第１システムメインリレー２６はベース部材１０Ａの前側かつ右側に配され、メインヒューズ２７はベース部材１０Ａの前側かつ左側に配されている。第１導電路２１の右端部に配される総正極接続部２３は、ベース部材１０Ａの右前方の外縁部から右方に突出している。第１導電路２１の左端部に配される負荷接続部２４Ａは、ベース部材１０Ａの前後方向中央部付近の外縁部から左方に突出している。

図１に示すように、第２導電路２２は、ベース部材１０Ａの後側（図示下側）に設けられており、第２システムメインリレー２８と、プリチャージ回路２９と、を備える。プリチャージ回路２９は、プリチャージリレー３０と、プリチャージ抵抗３１と、を備える。第２システムメインリレー２８はベース部材１０Ａの後側かつ左側に配され、プリチャージ回路２９はベース部材１０Ａの後側かつ右側に配されている。第２導電路２２の右端部に配される総負極接続部２５は、ベース部材１０Ａの右後方の外縁部から右方に突出している。第２導電路２２の左端部に配される負荷接続部２４Ｂは、ベース部材１０Ａの前後方向中央部付近の外縁部から左方に突出している。

［直並列切替ユニット］
図４に示すように、直並列切替ユニット４０は、第１導電路２１とセルユニット１４Ｂとを接続する第３導電路４１と、第２導電路２２とセルユニット１４Ａとを接続する第４導電路４２と、第３導電路４１と第４導電路４２とを接続する第５導電路４３と、を備える。セルユニット１４Ｂに接続される第３導電路４１の端部は、中間電位接続部４４Ｂとされている。セルユニット１４Ａに接続される第４導電路４２の端部は、中間電位接続部４４Ａとされている。

図４に示すように、第３導電路４１の中間電位接続部４４Ｂは、セルユニット１４Ｂの図示上側に配される正極端子に接続されている。ここで、セルユニット１４Ｂの正極端子は、高圧バッテリー１１の総正極及び総負極以外の複数のセルユニット１４の電極端子の一例である。すなわち、セルユニット１４Ｂの正極端子と対をなす負極端子は、高圧バッテリー１１の総負極とされている。第３導電路４１の中間電位接続部４４Ｂと反対側の端部は、第１導電路２１の第１システムメインリレー２６と総正極接続部２３との間に接続されている。第３導電路４１には、第２リレー４５Ｂが設けられている。

図４に示すように、第４導電路４２の中間電位接続部４４Ａは、セルユニット１４Ａの図示下側に配される負極端子に接続されている。ここで、セルユニット１４Ａの負極端子は、高圧バッテリー１１の総正極及び総負極以外の複数のセルユニット１４の電極端子の一例である。すなわち、セルユニット１４Ａの負極端子と対をなす正極端子は、高圧バッテリー１１の総正極とされている。第４導電路４２の中間電位接続部４４Ａと反対側の端部は、第２導電路２２の第２システムメインリレー２８と総負極接続部２５との間に接続されている。第４導電路４２には、第２リレー４５Ａが設けられている。

図４に示すように、第５導電路４３は中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂを直列に接続している。より詳細には、第５導電路４３は、第２リレー４５Ｂと中間電位接続部４４Ｂとの間の第３導電路４１、及び第２リレー４５Ａと中間電位接続部４４Ａとの間の第４導電路４２から分岐して設けられている。第５導電路４３には、第１リレー４６と、第１ヒューズ４７と、が設けられている。第１ヒューズ４７は、第５導電路４３に過電流が流れたときに第５導電路４３を開放することにより、過電流を遮断するようになっている。

第１リレー４６及び第２リレー４５Ａ，４５Ｂは、図示しない電源制御部からの信号によって、オンとオフのいずれか一方の状態に切り替えられる。図４に示すように、第１リレー４６をオンにし、かつ第２リレー４５Ａ，４５Ｂをオフにすると、電気接続ユニット２０に対して複数のセルユニット１４を直列に接続することができる。一方、第１リレー４６をオフにし、かつ第２リレー４５Ａ，４５Ｂをオンにすると、電気接続ユニット２０に対して複数のセルユニット１４を並列に接続することができる。

したがって、急速充電コネクタ１３に接続される急速充電器（図示せず）の電圧や、電源コネクタ１２に接続される負荷が必要とする電圧に応じて、複数のセルユニット１４の直並列接続を切り替え、高圧バッテリー１１の電圧を適切に変更することができる。例えば、本実施形態の各セルユニット１４Ａ，１４Ｂの電圧は４００Ｖであるから、４００Ｖの急速充電器を用いて高圧バッテリー１１を充電する場合には複数のセルユニット１４を並列に接続し、８００Ｖの急速充電器を用いて高圧バッテリー１１を充電する場合には複数のセルユニット１４を直列に接続することができる。

図１に示すように、直並列切替ユニット４０（第３導電路４１、第４導電路４２、及び第５導電路４３は、前後方向において、第１導電路２１と第２導電路２２との間に配置されている。第３導電路４１は、メインヒューズ２７の後方に配される第２リレー４５Ｂを備える。第２リレー４５Ｂから右方にのびるバスバーは、接続バスバー４８Ｂとされている。接続バスバー４８Ｂは、第２リレー４５Ｂと、第１導電路２１の総正極接続部２３を有するバスバーと、を接続している。接続バスバー４８Ｂと反対側の第３導電路４１の端部は、中間電位接続部４４Ｂとなっている。中間電位接続部４４Ｂは、ベース部材１０Ａの前後方向中央部付近の外縁部から右方に突出している。中間電位接続部４４Ｂと第２リレー４５Ｂとの間の第３導電路４１は、荒い網掛け部分で示されている。この荒い網掛け部分は、図２に示すように、中間電位接続部４４Ｂを有する門形状の第１バスバー４９と、第１バスバー４９の左上端部と接続される第２バスバー５０と、により構成されている。

図１に示すように、第４導電路４２は、第２リレー４５Ｂの後方に配される第２リレー４５Ａを備える。第２リレー４５Ａから後方にのびるバスバーは、接続バスバー４８Ａとされている。接続バスバー４８Ａは、第２リレー４５Ａと、第２導電路２２の総負極接続部２５を有するバスバーと、を接続している。接続バスバー４８Ａと反対側の第４導電路４２の端部は、中間電位接続部４４Ａとなっている。中間電位接続部４４Ａは、ベース部材１０Ａの前後方向中央部付近の外縁部から右方に突出している。第２リレー４５Ａと中間電位接続部４４Ａとの間の第４導電路４２は、細かい網掛け部分で示されている。この細かい網掛け部分は、図３に示すように、中間電位接続部４４Ａを有する第３バスバー５１と、第３バスバー５１の左端部と接続される第４バスバー５２と、により構成されている。図１に示すように、第４バスバー５２は、第３導電路４１の第２バスバー５０の下方に配されるようになっている。

図１に示すように、第５導電路４３は、第１リレー４６と、第１リレー４６の後方に配される第１ヒューズ４７と、を有する。第１リレー４６及び第１ヒューズ４７は、荒い網掛け部分で示す第１バスバー４９及び第２バスバー５０と、細かい網掛け部分で示す第３バスバー５１及び第４バスバー５２と、に取り囲まれるように配されている。

従来、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとが統合されていない電力制御装置を利用する場合には、電気接続ユニットと直並列切替ユニットとを別々にバッテリーパックに配設し、ワイヤハーネスにより電気接続ユニットと直並列切替ユニットとを接続する必要があった。しかし、本実施形態の電力制御装置１０においては、図１に示すように、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０とが統合されるとともに、接続バスバー４８Ａ，４８Ｂによって予め接続されている。したがって、電力制御装置１０と高圧バッテリー１１及び負荷との接続工数を削減するとともに、電力制御装置１０を小型化することが可能となっている。

図１に示すように、電気接続ユニット２０及び直並列切替ユニット４０を構成する電子部品及びバスバーは同一のベース部材１０Ａにボルト締結により固定されており、電力制御装置１０は一体形成されている。したがって、特に電力制御装置１０の上下方向（図示紙面垂直方向）の寸法を小さくすることができ、電力制御装置１０の低背化につながる。

図１に示すように、電力制御装置１０の右側の端部には、高圧バッテリー１１に接続される総正極接続部２３、総負極接続部２５、及び中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂが配されており、中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂは、総正極接続部２３と総負極接続部２５との間に配されている。電力制御装置１０の左側の端部には、負荷に接続される負荷接続部２４Ａ，２４Ｂが配されている。したがって、電力制御装置１０を高圧バッテリー１１と負荷との間に配置しやすくなっている。また、電力制御装置１０と高圧バッテリー１１、または電力制御装置１０と負荷の誤組み付けを抑制することができる。

図１に示すように、第３導電路４１の第２バスバー５０と、第４導電路４２の第４バスバー５２とは、上下方向にずれて配され、互いに非接触な状態で交差するようになっている。すなわち、第２バスバー５０と第４バスバー５２とは立体交差している。このように第３導電路４１及び第４導電路４２を配すると、図４に示すように、セルユニット１４Ａと中間電位接続部４４Ａとの間の配線と、セルユニット１４Ｂと中間電位接続部４４Ｂとの間の配線と、を交差させなくてもよい。よって、複数のセルユニット１４と中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂとの接続が容易になる。一方、仮に直並列切替ユニットにおいて第３導電路と第４導電路とが立体交差していない場合、複数のセルユニットと中間電位接続部との間の配線を交差させる必要があり、複数のセルユニットと中間電位接続部との接続が煩雑になる。

［実施形態１の作用効果］
実施形態１によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態１にかかる電力制御装置１０は、複数のセルユニット１４が接続されて構成される高圧バッテリー１１に接続される電力制御装置１０であって、高圧バッテリー１１と負荷とを接続する電気接続ユニット２０と、複数のセルユニット１４と電気接続ユニット２０とに接続され、複数のセルユニット１４間の接続を直列と並列との間で切り替える直並列切替ユニット４０と、が統合されている。

上記の構成によれば、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０とを接続する配線が不要となるから、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０との接続工数を削減することができる。また、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０とが統合されているから、電力制御装置１０を小型化しやすい。

実施形態１にかかる電力制御装置１０は、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０とを接続する接続バスバー４８Ａ，４８Ｂを備える。

上記の構成によれば、電線等を用いる場合に比べて、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０との接続を容易に行うことができる。

実施形態１にかかる電力制御装置１０は、１つの絶縁樹脂製のベース部材１０Ａを備え、電気接続ユニット２０と、直並列切替ユニット４０とは、ベース部材１０Ａ上に一体に形成されている。

上記の構成によれば、電気接続ユニット２０と直並列切替ユニット４０とは同一のベース部材１０Ａ上に一体に設けられるから、電力制御装置１０を低背化しやすい。

実施形態１では、電気接続ユニット２０は、負荷に接続される負荷接続部２４Ａ，２４Ｂと、高圧バッテリー１１の総正極に接続される総正極接続部２３と、高圧バッテリー１１の総負極に接続される総負極接続部２５と、を備え、直並列切替ユニット４０は、総正極及び総負極以外の複数のセルユニット１４の電極端子に接続される複数の中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂを備え、負荷接続部２４Ａ，２４Ｂは、総正極接続部２３、総負極接続部２５、及び複数の中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂと反対側の端部に配され、複数の中間電位接続部４４Ａ，４４Ｂは、総正極接続部２３と、総負極接続部２５と、の間に配されている。

このような構成によると、高圧バッテリー１１と負荷との間に電力制御装置１０を配置しやすい。また、電力制御装置１０と高圧バッテリー１１、または電力制御装置１０と負荷の誤組み付けを抑制することができる。

＜実施形態２＞
本開示の実施形態２について、図５から図１０を参照しつつ説明する。以下の説明においては、図１０を除き、矢線Ｘの示す方向を前方、矢線Ｙの示す方向を左方、矢線Ｚの示す方向を上方として説明する。また、図１０の回路図を用いて電力制御装置１１０について説明した後、図５から図９を用いて具体的な構成を説明する場合がある。複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。実施形態２にかかる電力制御装置１１０の構成は、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とが別体に設けられている点を除いて、実施形態１の構成と略同様に構成されている。以下、実施形態１と同一の部材には実施形態１で用いた符号を付し、実施形態１と同一の構成、作用効果については説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とは別体に形成されており、電気接続ユニット１２０の上に直並列切替ユニット１４０を積層可能とされている。このような積層構造を採用することにより、バッテリーパック１において電力制御装置１１０が占める面積を小さくできる。ここで、電力制御装置１１０が占める面積とは、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とが積層される方向（上下方向）にのびる軸に直交する面（前後方向及び左右方向に広がる面）の面積のことである。

詳細は後述するが、図８に示すように、直並列切替ユニット１４０の接続バスバー４８Ａ，４８Ｂは、電気接続ユニット１２０の接続部６１Ａ，６１Ｂとそれぞれ接続されるようになっている。換言すると、接続バスバー４８Ａ，４８Ｂと接続部６１Ａ，６１Ｂとが接続されていない状態においては、直並列切替ユニット１４０と電気接続ユニット１２０とは分離された状態となっている。なお、分離状態の電気接続ユニット１２０は、例えばジャンクションボックスとして単体で車両等に搭載することも可能とされている。

図１０に示すように、実施形態２の電力制御装置１１０の回路図は、実施形態１の電力制御装置１０の回路図（図４参照）と略同様であるが、実施形態２の第１導電路２１、第３導電路４１、及び第４導電路４２には、それぞれ電流センサ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが設けられている。電流センサ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃは各導電路２１，４１，４２における電流値を出力し、これらの電流値は図示しない電力制御部に伝達されるようになっている。また、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とは、接続部６１Ａ（接続バスバー４８Ａ）及び接続部６１Ｂ（接続バスバー４８Ｂ）において接続されている。

図６に示すように、電気接続ユニット１２０は、ベース部材１１０Ａ上に電子部品及びバスバーを配置して構成されている。ベース部材１１０Ａの前側には第１導電路２１が左右方向にのびて設けられている。第１導電路２１は、第１システムメインリレー２６と、メインヒューズ２７と、電流センサ６０Ａと、を備える。第１導電路２１の右端部には、総正極接続部２３と、総正極接続部２３の後側に位置する接続部６１Ｂと、が設けられている。第１導電路２１の左端部には、負荷接続部２４Ａが設けられている。

図６に示すように、ベース部材１１０Ａの後側には第２導電路２２が左右方向にのびて設けられている。第２導電路２２は、第２システムメインリレー２８と、プリチャージ回路２９（プリチャージリレー３０及びプリチャージ抵抗３１）と、を備える。第２導電路２２の右端部には、総負極接続部２５と、総負極接続部２５の後側に位置する接続部６１Ａと、が設けられている。第２導電路２２の左端部には、負荷接続部２４Ｂが設けられている。

図６に示すように、ベース部材１１０Ａの右前方、左前方、右後方、及び左後方の外縁部には、４つの固定孔６２Ａが上下方向に貫通形成されている。図９に示すように、固定孔６２Ａの孔縁部には、ベース部材１１０Ａの上面から下方に窪んで突起受け部６３が設けられている。

図７に示すように、直並列切替ユニット１４０は、ベース部材１１０Ｂ上に電子部品及びバスバーを配置して構成されている。第３導電路４１は、第２リレー４５Ｂと、電流センサ６０Ｂと、を備え、ベース部材１１０Ｂの前側かつ右側に配されている。第２リレー４５Ｂに接続され、第２リレー４５Ｂの下方に配されているバスバーは、第５バスバー６４とされている。第５バスバー６４の右端部には、中間電位接続部４４Ｂが設けられている。電流センサ６０Ｂに接続され、右方にのびるバスバーは、接続バスバー４８Ｂとされている。図８に示すように、接続バスバー４８Ｂは、大きく下方にのびており、電気接続ユニット１２０の接続部６１Ｂにボルト締結により接続されるようになっている。

図７に示すように、第４導電路４２は、第２リレー４５Ａと、電流センサ６０Ｃと、を備え、ベース部材１１０Ｂの後側かつ右側に配されている。第２リレー４５Ａに接続され、第２リレー４５Ａの下方に配されているバスバーは、第６バスバー６５とされている。第６バスバー６５の右端部には、中間電位接続部４４Ａが設けられている。図８に示すように、第６バスバー６５は第５バスバー６４の下方に配され、第６バスバー６５と第５バスバー６４とは非接触で交差している。すなわち、第６バスバー６５及び第５バスバー６４は、実施形態１における第２バスバー５０及び第４バスバー５２と同様に、立体交差している。図７に示すように、電流センサ６０Ｃに接続され、右方にのびるバスバーは、接続バスバー４８Ａとされている。図８に示すように、接続バスバー４８Ａは、大きく下方にのびており、電気接続ユニット１２０の接続部６１Ａにボルト締結により接続されるようになっている。

図７に示すように、第５導電路４３は、第１リレー４６と、第１ヒューズ４７と、を備え、ベース部材１１０Ｂの左側に配されている。

図７に示すように、ベース部材１１０Ｂの右前方、左前方、右後方、及び左後方の外縁部には、４つの固定孔６２Ｂが上下方向に貫通形成されている。図９に示すように、固定孔６２Ｂはベース部材１１０Ａの固定孔６２Ａに対応する位置に設けられており、ベース部材１１０Ａ，１１０Ｂを重ねると、固定孔６２Ａ，６２Ｂが連通するようになっている。固定孔６２Ｂの孔縁部には、ベース部材１１０Ｂの下面から下方に突出する突起部６６が設けられている。突起部６６は突起受け部６３に嵌まるようになっており、ベース部材１１０Ａ，１１０Ｂを位置合わせすることができる。図示しないものの、固定孔６２Ａ，６２Ｂには、ボルトが挿通され、バッテリーパック１内のボルト締結部に締結されるようになっている。

図７に示すように、ベース部材１１０Ｂは、ベース部材１１０Ｂの外縁部から内方に向かって凹状に設けられた４つの切り欠き部６７，６８，６９，７０を備える。切り欠き部６７は、接続バスバー４８Ｂの前方に配されている。切り欠き部６８は、接続バスバー４８Ａの前方に配されている。切り欠き部６９は、第１リレー４６の左方に配されている。切り欠き部７０は、切り欠き部６９の後方に配されている。図５に示すように、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とが積層された状態において、切り欠き部６７，６８，６９，７０の内側には、それぞれ総正極接続部２３、総負極接続部２５、負荷接続部２４Ａ，２４Ｂが配されるようになっている。したがって、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とを積層した後、ボルト締結によって、総正極接続部２３と総正極との接続、総負極接続部２５と総負極との接続、及び負荷接続部２４Ａ，２４Ｂと負荷との接続が行いやすくなっている。

［実施形態２の作用効果］
実施形態２によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態２では、電気接続ユニット１２０と、直並列切替ユニット１４０とは、別体に形成されるとともに、積層可能とされている。

上記の構成によれば、電力制御装置１１０が占める面積、すなわち、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０との積層方向にのびる軸に直交する面の面積を小さくすることができる。また、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とを積層して車両等に搭載するだけでなく、電気接続ユニット１２０のみを分離して車両等に搭載することができる。

実施形態２では、直並列切替ユニット１４０は、電気接続ユニット１２０の上に積層され、直並列切替ユニット１４０を構成する絶縁樹脂製のベース部材１１０Ｂには、切り欠き部６７，６８，６９，７０が設けられ、電気接続ユニット１２０は、負荷に接続される負荷接続部２４Ａ，２４Ｂと、高圧バッテリー１１の総正極に接続される総正極接続部２３と、高圧バッテリー１１の総負極に接続される総負極接続部２５と、を備え、切り欠き部６７，６８，６９，７０の内側に総正極接続部２３、総負極接続部２５、及び負荷接続部２４Ａ，２４Ｂが配されている。

上記の構成によれば、電気接続ユニット１２０と直並列切替ユニット１４０とを積層した後で、電力制御装置１１０と高圧バッテリー１１との接続、及び電力制御装置１１０と負荷との接続を行うことができる。

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、バスバー間の接続や電子部品とバスバーとの接続は、ボルト締結によりなされていたが、これに限られることはなく、溶接等によりなされてもよい。
（２）上記実施形態では、高圧バッテリー１１は２つのセルユニット１４Ａ、１４Ｂから構成されたが、これに限られることはなく、高圧バッテリーは３つ以上のセルユニットから構成されてもよい。

１： バッテリーパック
１０，１１０： 電力制御装置
１０Ａ，１１０Ａ，１１０Ｂ： ベース部材
１１： 高圧バッテリー
１２： 電源コネクタ
１３： 急速充電コネクタ
１３Ａ，１３Ｂ： 急速充電リレー
１４： 複数のセルユニット
１４Ａ，１４Ｂ： セルユニット
１５： 蓄電素子
２０，１２０： 電気接続ユニット
２１： 第１導電路
２２： 第２導電路
２３： 総正極接続部
２４Ａ，２４Ｂ： 負荷接続部
２５： 総負極接続部
２６： 第１システムメインリレー
２７： メインヒューズ
２８： 第２システムメインリレー
２９： プリチャージ回路
３０： プリチャージリレー
３１： プリチャージ抵抗
４０，１４０： 直並列切替ユニット
４１： 第３導電路
４２： 第４導電路
４３： 第５導電路
４４Ａ，４４Ｂ： 中間電位接続部
４５Ａ，４５Ｂ： 第２リレー
４６： 第１リレー
４７： 第１ヒューズ
４８Ａ，４８Ｂ： 接続バスバー
４９： 第１バスバー
５０： 第２バスバー
５１： 第３バスバー
５２： 第４バスバー
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ： 電流センサ
６１Ａ，６１Ｂ： 接続部
６２Ａ，６２Ｂ： 固定孔
６３： 突起受け部
６４： 第５バスバー
６５： 第６バスバー
６６： 突起部
６７，６８，６９，７０： 切り欠き部

Claims (4)

1. 複数のセルユニットが接続されて構成される高圧バッテリーに接続される電力制御装置であって、
   前記高圧バッテリーと負荷とを接続する電気接続ユニットと、
   前記複数のセルユニットと前記電気接続ユニットとに接続され、前記複数のセルユニット間の接続を直列と並列との間で切り替える直並列切替ユニットと、
   前記電気接続ユニット及び前記直並列切替ユニットが一体に形成された、絶縁樹脂製のベース部材と、を備え、
   前記電気接続ユニットは、
   前記負荷に着脱可能なコネクタに接続された負荷接続部と、
   前記高圧バッテリーの総正極に接続される総正極接続部と、前記高圧バッテリーの総負極に接続される総負極接続部と、を備え、
   前記直並列切替ユニットは、
   前記総正極及び前記総負極以外の前記複数のセルユニットの電極端子に接続される複数の中間電位接続部を備え、
   前記ベース部材には、一方の端部に前記負荷接続部が配されており、前記一方の端部と反対側である他方の端部に、前記総正極接続部、前記総負極接続部、及び前記中間電位接続部が配されている、電力制御装置。
2. 前記電気接続ユニットは、
   前記ベース部材において、前記一方の端部から前記他方の端部に至る方向に延び、前記負荷接続部と前記総正極接続部とを接続する第１導電路と、
   前記ベース部材において、前記一方の端部から前記他方の端部に至る方向に延び、前記負荷接続部と前記総負極接続部とを接続する第２導電路と、を備え、
   前記直並列切替ユニットは、前記ベース部材において、前記第１導電路及び前記第２導電路の間に配されている、請求項１に記載の電力制御装置。
3. 前記中間電位接続部には、前記総正極接続部と共に前記セルユニットに接続される第１の中間電位接続部と、前記総負極接続部と共に前記セルユニットに接続される第２の中間電位接続部とがあり、
   前記直並列切替ユニットは、
   前記第１の中間電位接続部と前記第２の中間電位接続部との接続の有無を切り替える第１リレーと、
   前記第１導電路と前記第２の中間電位接続部との接続の有無、及び前記第２導電路と前記第１の中間電位接続部との接続の有無を切り替える第２リレーと、を備え、
   前記ベース部材における、前記一方の端部から前記他方の端部に至る方向において、前記第１リレーと前記第２リレーとは並んで配されている、請求項２に記載の電力制御装置。
4. 前記直並列切替ユニットは、
   前記高圧バッテリーにおける前記複数のセルユニットを直列に接続する場合は、前記第１リレーをオンし、前記第２リレーをオフし、
   前記高圧バッテリーの前記複数のセルユニットを並列に接続する場合は、前記第１リレーをオフし、前記第２リレーをオンする、請求項３に記載の電力制御装置。