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CN102328571A - 车辆用电池的搭载结构 - Google Patents

车辆用电池的搭载结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆用电池的搭载结构，当电池箱受到可使电池箱移动的冲击时，搭载结构可恰当地、机械地切断电池和高电压电路的电连接，可靠地防止触电及电火花等事故，确保提高乘车人员、及救助作业和修理作业的安全性。搭载结构在车辆后部左右的后侧框架(2L、2R)之间架设有将电池箱(1)悬挂支承在左右的后侧框架(2L、2R)之间所借助的第一横向构件和第二横向构件(3、4)。第一横向构件(3)固定在设定于后侧框架(2L、2R)的后部变形区域(A)的大致前端部位置。右侧的后侧框架(2R)上面的第一横向构件、第二横向构件(3、4)间固定有高电压设备(7)，电池箱(1)和高电压设备(7)通过连接部件(8)进行电连接。

Description

车辆用电池的搭载结构
技术领域
本发明特别是涉及一种容纳混合动力车(ハイブリツド車)及电动汽车等的高电压电池的车辆用电池的搭载结构。
背景技术
搭载于混合动力车及电动汽车等的车辆用电池箱，考虑到车辆碰撞时，已知有例如日本特开2006-306238号公报(下面，称为日本专利文献1)所公开的结构。该专利文献1中公开的车辆中的搭载容器为，由第一壳体和第二壳体构成搭载于车辆的壳体，将电池收纳于第一壳体内，通过碰撞冲击使第一壳体和第二壳体分离，将第二壳体按压到第一壳体之下，使第一壳体偏斜。
日本专利文献1：特开2006-306238号公报
但是，在如上述日本专利文献1公开的在车辆碰撞时使电池移动，在确保了安全性的同时发生变形的车辆用电池箱的搭载结构中，如果电池移动之后，还处在电池和高电压电路被电连接、高电压电路得到供电的状态，则存在有可能引发感电及电火花等事故的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种车辆用电池的搭载结构，其在受到可使电池箱移动的冲击时，可恰当地机械地切断电池和高电压电路的电连接，可靠地防止感电及电火花等事故，确保提高乘车人员及救助作业和修理作业的安全性。
根据本发明，提供了一种车辆用电池的搭载结构，所述车辆包括左右的后侧框架以及高电压设备，所述左右的后侧框架位于车辆后部，所述车辆用电池的搭载结构包括：电池箱，其容纳电池；电池箱支撑结构，其在车辆的后部变形区域的大致前端部处架设于左右的后侧框架之间且支承电池箱；以及连接部件，其将设置于比电池箱支撑结构的位置更靠前的位置的高电压设备和电池箱电连接，并且连接部件通过电池箱响应于来自后方的冲击力而相对于高电压设备发生相对位置的变化从而被断开。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，电池箱支撑结构可以为第一横向构件。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，搭载结构还可以包括第二横向构件，所述第二横向构件可以在第一横向构件的更前侧处架设于左右的后侧框架之间，且与第一横向构件共同支承电池箱，高电压设备可以设置于左右的后侧框架中任意一个的第一横向构件和第二横向构件之间。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，在第一横向构件的与连接部件相对的部位处可以设置有切断部件，所述切断部件可以通过第一横向构件向前方的移动而切断连接部件。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，搭载结构还可以包括第二横向构件，所述第二横向构件可以在第一横向构件的更前侧处架设于左右的后侧框架之间，且与第一横向构件共同支承电池箱，高电压设备可以设置于第二横向构件的位置之前。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，搭载结构还可以包括导向管，所述导向管可以从电池箱向前方延设，导向管可以用于配线连接，导向管的前端部可以以从高电压设备的侧面侧绕向前面侧的方式弯曲。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，导向管的前端部和高电压设备可以通过连接部件进行连接。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，连接部件可以包括：负极侧连接线，其可与电池的负极侧电极连接；正极侧连接线，其可与正极侧电极连接；以及供电线，其可向励磁电路供电，所述励磁电路可通过供电使夹装于负极侧连接线和正极侧连接线中的至少一个的继电器触点处于连接状态。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，负极侧连接线和正极侧连接线可由具有挠性的连接线形成，且供电线可由不具有挠性的连接线形成。
在根据本发明的车辆用电池的搭载结构中，负极侧连接线和正极侧连接线可由平编线形成，供电线可由母线形成。
根据本发明的车辆用电池的搭载结构，在受到能够使电池箱移动的冲击时，可恰当地机械地切断电池与高电压电路间的电连接，可靠地防止感电及电火花等事故，确保提高乘车人员及救助作业和修理作业的安全性。
附图说明
图1是本发明一实施方式的车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的立体图；
图2是本发明一实施方式的电池箱和高电压设备及连接部件的放大立体图；
图3是说明本发明一实施方式的车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的概略俯视图；
图4是说明本发明一实施方式的车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的概略后视图；
图5是说明将本发明一实施方式的电池箱和高电压设备电连接的电路图；
图6是本发明一实施方式的正常时的车辆后部电池箱和高电压设备及连接部件的说明图；
图7是本发明一实施方式的碰撞时车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的说明图；
图8是本发明一实施方式的碰撞时车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的概略俯视图；
图9是本发明一实施方式的具备连接部件的切断部件的车辆后部的概略俯视图；
图10是说明本发明一实施方式的碰撞时通过切断部件将连接部件切断的车辆后部的概略俯视图；
图11是说明在本发明一实施方式的第二横向构件之前配置有高电压设备的车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的概略俯视图；
图12是本发明一实施方式的采用不同形状的横向构件的情况下的车辆后部的电池箱和高电压设备及连接部件的概略后视图。
符号说明
1：电池箱
2L、2R：后侧框架
3：第一横向构件
4：第二横向构件
5L、5R：车轮
6：后轮终减速装置(後輪終減速装置)
7：高电压设备
8：连接部件
8a：正极侧连接线
8b：负极侧连接线
8c：供电线
11：切断部件
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
本发明的车辆用电池的搭载结构设有容纳电池的电池箱，车辆后部设有左右的后侧框架，后部变形区域设定于左右的后侧框架且通过预先设定的来自后方的冲击力的输入而发生变形，电池箱支撑结构在后部变形区域的大致前端部处架设于左右的后侧框架之间且支承电池箱，高电压设备设置于比电池箱支撑结构的位置更靠前，连接部件电连接高电压设备和电池箱且通过电池箱的相对于高电压设备的相对位置的变化而被断开。
在图1～图4中，符号1表示容纳混合动力车及电动汽车的高电压电池的电池箱，在车辆左侧的后侧框架2L和右侧的后侧框架2R之间架设有作为电池箱支撑结构的第一横向构件3和第二横向构件4，通过该第一横向构件3、第二横向构件4将该电池箱1悬挂支承在左右的后侧框架2L、2R之间。
在从左右的后侧框架2L、2R的后端至车轮5L、5R的后端附近的区域设定有根据预先设定的来自后方的碰撞等的冲击力(例如，可使安全气囊展开的大小的冲击力)的输入而发生变形且利用该变形吸收冲击力的缓冲区(クラツシヤブルゾ一ン)(后部变形区域)A，在该后部变形区域A的大致前端部的位置设置有上述的第一横向构件3，电池箱1的前侧得到第二横向构件4的支承。另外，图中符号6表示位于电池箱1的下方的后轮终减速装置。
另外，在右侧的后侧框架2R的上面的第一横向构件3、第二横向构件4间固定有具有逆变器及DC-DC变换器等的高电压设备7，电池箱1和高电压设备7通过连接部件8进行电连接。另外，与上述的后部变形区域A相比较，即使输入上述预先设定的来自后方的碰撞等的冲击力，该第一横向构件3、第二横向构件4之间也是变形小的区域。
图5是说明电池箱1和高电压设备7的电连接的电路图。电池箱1内的电池1a的正电极和负电极分别通过切断自如的继电器电路1b、1c与正极侧电极端子1d和负极侧电极端子1e连接。从该正极侧电极端子1d和负极侧电极端子1e经由正极侧连接线8a和负极侧连接线8b与高电压设备7连接。在本实施方式中，通过供电使负极侧的继电器电路1c的继电器触点处于连接状态的供电线8c被连接于电池箱1和高电压设备7之间。另外，图5中符号9表示维护保养、检修时等所使用的检修插头。
连接部件8如图2所示，其中，上述的正极侧连接线8a和负极侧连接线8b例如由平编线(平编線)等的具有挠性的连接线形成，另一方面，上述的供电线8c例如由母线(バスバ一)等不具有挠性的连接线形成。因此，在向连接部件8施力时，首先，供电线8c最先被切断，接着，正极侧连接线8a和负极侧连接线8b被切断。
下面，关于上述结构的车辆的后面碰撞，参照图6～图8的附图进行说明。
首先，如图6所示，在车辆为通常状态的情况下，在车辆后部左右的后侧框架2L、2R之间架设有第一横向构件3、第二横向构件4，通过该第一横向构件3、第二横向构件4将电池箱1悬挂支承在左右的后侧框架2L、2R之间。
右侧的后侧框架2R的上面的第一横向构件3、第二横向构件4间固定有高电压设备7，电池箱1与高电压设备7通过连接部件8电连接。
然后，在该图6的状态下，发生后面碰撞，输入预先设定的来自后方的碰撞等的冲击力(例如，可使安全气囊展开的大小的冲击力)时，如图7、图8所示，左右的后侧框架2L、2R使设定于后端侧的后部变形区域A从后方发生变形而吸收冲击力。
另外，通过后面碰撞，后轮终减速装置6向上方移动，也使电池箱1向上方浮起。由此，设置于左右的后侧框架2L、2R的后部变形区域A的大致前端部的位置的第一横向构件3也被推向前方且边移动边向上方浮起(另外，此时，第一横向构件3与左右的后侧框架2L、2R的连接部分被断裂)。
通过上述的后面碰撞，高电压设备7可不移动地停留在右侧的后侧框架2R上面的第一横向构件3和第二横向构件4之间，通过电池箱1上述的移动，应力集中于连接部件8，如图8中的Zc所示将被断裂。
在该连接部件8被断裂时，由于连接部件8的正极侧连接线8a和负极侧连接线8b由具有挠性的连接线形成，另一方面，供电线8c由不具有挠性的连接线形成，因此，首先，供电线8c最先被断裂，其后，正极侧连接线8a和负极侧连接线8b被断裂。因此，首先，通过供电线8c最先被断裂而使电池电路的通电被切断，其后，正极侧连接线8a和负极侧连接线8b被断裂，从而安全地切断高电压设备7和电池箱1之间的电连接。另外，被断裂后的正极侧连接线8a和负极侧连接线8b上也不会产生高电压。
另外，第一横向构件3就算不是被同时推向前方和上方，而只要是被推向其中任意一方向，高电压设备7和电池箱1的相对位置就会发生变化，因此，能够可靠地断裂连接部件8。
另一方面，后面碰撞为轻微碰撞时，由于变形被左右的后侧框架2L、2R的后部变形区域A内的轻微变形所吸收，因而第一横向构件3不会被推到前方而被移动，另外，由于电池箱1也没有向上方移动，因而连接部件8不会被断裂。
这样，根据本发明的实施方式，在施加可使电池箱1移动的冲击时，可恰当地机械地切断电池箱1和高电压设备7的电连接，可靠地防止感电及电火花等事故，能够确保提高乘车人员及救助作业和修理作业的安全性。另外，由于连接部件8的断裂状态可以通过目测确认，因而方便性很好，且能够可靠地确保安全性并进行救助作业及修理作业。
另外，如图9、图10所示，也可以在第一横向构件3的与连接部件8相对的部位设置通过第一横向构件3向前方的移动而切断连接部件8的切断部件11。该切断部件11为了保持切断时的电绝缘性，优选为例如硬质树脂制的刀形部件。通过设置这样的切断部件11，在发生后面碰撞而输入预先设定的来自后方的碰撞等的冲击力而使第一横向构件3向前方移动的情况下，如图10所示，可以通过切断部件11将连接部件8快速地切断，恰当地机械地切断电池箱1和高电压设备7的电连接。另外，通过任意设定切断部件11和连接部件8之间的间隙，还可以任意设定切断的时机。
另外，如图11所示，本实施方式还可以用于将高电压设备7配置于第二横向构件4之前的车辆。即，在图11的车辆中，高电压设备7配置于第二横向构件4之前。从电池箱1向前方延设有大致L字形状的配线连接用的导向管15，所述导向管15的前端部15a以从高电压设备7的侧面侧绕向前面侧的方式弯曲，所述导向管15的前端部15a和高电压设备7通过例如在端部具备公知的铲型端子(クワ型端子)的连接部件8进行连接。因此，在发生后面碰撞而输入预先设定的来自后方的碰撞等的冲击力而使第一横向构件3向前方移动，电池箱1向前方移动的情况下，如图11中的点划线所示，导向管15也向前移动，连接部件8被断裂，或者通过铲型端子被从端子拔出，可以机械切断电池箱1和高电压设备7的电连接。
另外，在本实施方式中，以第一横向构件3、第二横向构件4为直线形状进行了说明，但是不限于此，例如图12所示，也可以是中央部分凹下而形成载置电池箱1的形状的横向构件16；另外，电池箱支撑结构也可以是架设于左右的后侧框架之间且支承电池箱的其它形状的结构。

Claims (10)

1.一种车辆用电池的搭载结构，所述车辆包括左右的后侧框架以及高电压设备，所述左右的后侧框架位于车辆后部，所述车辆用电池的搭载结构包括：
电池箱，其容纳电池；
电池箱支撑结构，其在车辆的后部变形区域的大致前端部处架设于所述左右的后侧框架之间且支承所述电池箱；以及
连接部件，其将设置于比所述电池箱支撑结构的位置更靠前的位置的所述高电压设备和所述电池箱电连接，并且所述连接部件通过所述电池箱响应于来自后方的冲击力而相对于所述高电压设备发生相对位置的变化从而被断开。
2.如权利要求1所述的车辆用电池的搭载结构，所述电池箱支撑结构为第一横向构件。
3.如权利要求2所述的车辆用电池的搭载结构，所述车辆用电池的搭载结构还包括第二横向构件，所述第二横向构件在所述第一横向构件的更前侧处架设于所述左右的后侧框架之间，且与所述第一横向构件共同支承所述电池箱，所述高电压设备设置于所述左右的后侧框架中任意一个的所述第一横向构件和所述第二横向构件之间。
4.如权利要求2或3所述的车辆用电池的搭载结构，其中，在所述第一横向构件的与所述连接部件相对的部位处设置有切断部件，所述切断部件通过所述第一横向构件向前方的移动而切断所述连接部件。
5.如权利要求2所述的车辆用电池的搭载结构，所述车辆用电池的搭载结构还包括第二横向构件，所述第二横向构件在所述第一横向构件的更前侧处架设于所述左右的后侧框架之间，且与所述第一横向构件共同支承所述电池箱，所述高电压设备设置于所述第二横向构件的位置之前。
6.如权利要求5所述的车辆用电池的搭载结构，所述车辆用电池的搭载结构还包括导向管，所述导向管从所述电池箱向前方延设，所述导向管用于配线连接，所述导向管的前端部以从所述高电压设备的侧面侧绕向前面侧的方式弯曲。
7.如权利要求6所述的车辆用电池的搭载结构，其中，所述导向管的所述前端部和所述高电压设备通过所述连接部件进行连接。
8.如权利要求1～7中的任意一项所述的车辆用电池的搭载结构，其中，所述连接部件包括：
负极侧连接线，其与所述电池的负极侧电极连接；
正极侧连接线，其与正极侧电极连接；以及
供电线，其向励磁电路供电，所述励磁电路通过供电使夹装于所述负极侧连接线和所述正极侧连接线中的至少一个的继电器触点处于连接状态。
9.如权利要求8所述的车辆用电池的搭载结构，其中，所述负极侧连接线和所述正极侧连接线由具有挠性的连接线形成，且所述供电线由不具有挠性的连接线形成。
10.如权利要求9所述的车辆用电池的搭载结构，其中，所述负极侧连接线和所述正极侧连接线由平编线形成，所述供电线由母线形成。
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