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CN104428152B - 车辆 - Google Patents

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CN104428152B
CN104428152B CN201280072535.9A CN201280072535A CN104428152B CN 104428152 B CN104428152 B CN 104428152B CN 201280072535 A CN201280072535 A CN 201280072535A CN 104428152 B CN104428152 B CN 104428152B
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佐藤彰洋
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明提供一种车辆,其在车辆的最适当的位置配置高输出型电池组及大容量型电池组。所述车辆具有:作为使车辆行驶的驱动源的电动机;以及高输出型电池组及大容量型电池组,所述高输出型电池组及大容量型电池组通过将向电动机供给电力的二次电池收容在彼此不同的壳体中而分别构成。高输出型电池组及大容量型电池组配置在位于车辆后部的行李箱的周围。高输出型电池组能够以比大容量型电池组更大的电流进行充放电。大容量型电池组与高输出型电池组相比具有更大的能量容量。另外,大容量型电池组配置在车辆中与高输出型电池组相比更上方或更下方的位置,大容量型电池组的至少一部分与高输出型电池组相比向后方凸出。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及具有特性不同的多个电池组的车辆。
背景技术
在专利文献1中记载了在具有电容器及二次电池的车辆中,在电容器的上方配置二次电池的构造及在二次电池的上方配置电容器的构造。在专利文献2中记载了将电池配置于行李箱中的构造。
专利文献1:特开2007-311290号公报
专利文献2:特开2007-008443号公报
在将具有彼此不同的特性的2个二次电池配置在行李箱的周围的情况下,在由于车辆碰撞而行李箱受到外力时,有可能特性不同的2个二次电池也会受到外力。如果2个二次电池受到外力,则有可能无法使用这2个二次电池。
在这里,需要考虑在由于车辆碰撞而行李箱受到外力时,对特性不同的2个二次电池中的其中一个进行保护。但是,在专利文献1、2所记载的技术中,没有研究是否要对某一个二次电池进行保护。
发明内容
本发明的车辆,具有:作为使车辆行驶的驱动源的电动机;以及高输出型电池组及大容量型电池组,它们通过将向电动机供给电力的二次电池收容在彼此不同的壳体中而分别构成。高输出型电池组及大容量型电池组配置在位于车辆后部的行李箱的周围。高输出型电池组能够以比大容量型电池组更大的电流进行充放电。大容量型电池组与高输出型电池组相比具有更大的能量容量。另外,大容量型电池组配置在车辆中与高输出型电池组相比更上方或下方的位置,大容量型电池组的至少一部分与高输出型电池组相比向车辆的后方凸出。
在本发明的车辆中,通过搭载高输出型电池组及大容量型电池组,能够使用高输出型电池组确保车辆的行驶性能,并且使用大容量型电池组确保车辆的行驶距离。即,通过分别控制高输出型电池组及大容量型电池组,能够满足所期望的行驶性能及行驶距离之间的关系,能够提高车辆的商品价值。
行李箱由于设置在车辆的后部,所以在车辆的后部发生碰撞时,外力作用在行李箱上。在这里,在将高输出型电池组及大容量型电池组配置在行李箱周围的情况下,高输出型电池组及大容量型电池组的某些配置位置,可能使高输出型电池组及大容量型电池组这两者均受到外力。
在本发明中,大容量型电池组的至少一部分与高输出型电池组相比向车辆的后方凸出。由此,在车辆后部发生碰撞时产生的外力,会施加在大容量型电池组上。在这里,高输出型电池组与大容量型电池组相比配置在前方,因此,能够抑制外力施加在高输出型电池组上。如果外力施加在大容量型电池组上,则由于大容量型电池组的变形而能够吸收外力,因此,能够防止对高输出型电池组施加外力。
在大容量型电池组上作用外力时,大容量型电池组有可能向车辆的前方位移。在本发明中,由于在高输出型电池组的更上方或更下方配置大容量型电池组,所以即使大容量型电池组向车辆的前方位移,也能够防止大容量型电池组与高输出型电池组碰撞。即,在本发明中,即使大容量型电池组受到外力,大容量型电池组也仅在避开高输出型电池组的位置上位移。由此,能够防止外力经由大容量型电池组作用在高输出型电池组上,能够保护高输出型电池组。
在搭载了高输出型电池组及大容量型电池组的车辆中,与大容量型电池组相比,优选保护高输出型电池组。高输出型电池组与大容量型电池组相比能够以更大的电流进行充放电。换言之,在向电动机供给电力而使车辆行驶时,高输出型电池组能够比大容量型电池组向电动机供给更大的电力。由此,通过使用高输出型电池组,能够更容易满足车辆的要求输出。
另外,如果在车辆制动时,使用电动机产生再生电力,则高输出型电池组能够比大容量型电池组存储更多的电力(再生电力)。由此,通过使用高输出型电池组,能够毫无浪费地回收再生电力。
如上所述,高输出型电池组与大容量型电池组相比,在确保车辆的行驶性能的方面优异,所以与大容量型电池组相比更优选保护高输出型电池组。在本发明中,根据上述结构能够保护高输出型电池组不受外力作用,能够确保车辆的行驶性能。
在高输出型电池组及大容量型电池组的温度相等时,与该温度无关地,对高输出型电池组进行充放电时的电力高于对大容量型电池组进行充放电时的电力。在由二次电池构成的高输出型电池组及大容量型电池组中,随着温度的降低,充放电时电力容易降低。在这里,即使温度降低,在对高输出型电池组进行充放电时的电力也高于对大容量型电池组进行充放电时的电力。
因此,在车辆的后部发生碰撞时,如上述所示,优选保护高输出型电池组。即,如果对高输出型电池组进行保护,则车辆在处于低温环境时,易于确保车辆的行驶性能。例如,在向电动机供给电力而使车辆行驶时,在低温环境下,使用高输出型电池组更容易向电动机供给电力,能够更容易确保车辆行驶。另外,在电动机生成再生电力时,在低温环境下,使用高输出型电池组更容易存储再生电力。
在要使发动机启动的时候,优选使用高输出型电池组,如上述所示,保护高输出型电池组有其好处。为了使发动机启动,需要规定值以上的功率。在这里,在低温环境下,高输出型电池组及大容量型电池组的输出功率降低,但高输出型电池组的输出功率高于大容量型电池组的输出功率。因此,即使在低温环境下,高输出型电池组的输出功率也容易高于使发动机启动的功率,能够易于使发动机启动。
另一方面,在不保护高输出型电池组而保护大容量型电池组的情况下,有可能发生以下说明的问题。由于大容量型电池组的输出功率低于高输出型电池组的输出功率,所以在仅残留大容量型电池组的状态下,在使发动机停止后,有可能无法再次启动发动机。在这里,如果不使发动机停止,则不存在使发动机启动的需要,但如果不停止发动机而使其持续驱动,则要耗费很多燃料。
在使用例如发动机或大容量型电池组使车辆行驶时,高输出型电池组能够根据车辆的要求输出而向电动机供给电力。高输出型电池组能够比与大容量型电池组更大的电流进行放电,能够确保瞬间输出。因此,在车辆所要求的输出比发动机或大容量型电池组的输出更高时,通过使用高输出型电池组的输出,能够补偿不足量的输出。由此,能够进行与加速踏板的操作对应的车辆行驶,能够提高驾驶性能。
大容量型电池组能够在例如所述发动机未启动时,向电动机供给电力而使车辆行驶。由于大容量型电池组具有比高输出型电池组更大的能量容量,所以使用大容量型电池组的输出能够使车辆持续行驶。由此,能够抑制发动机的启动而控制燃料费用。此外,在不具有发动机的车辆中,作为用于使车辆行驶的能量,可以主要使用大容量型电池组的输出。
大容量型电池组可以配置在车辆中比高输出型电池组更下方且更后方的位置。在该构成中,由于高输出型电池组与大容量型电池组相比配置在更前方,所以如上述所示,能够防止在车辆后部发生碰撞时的外力施加在高输出型电池组上。在这里,根据车辆后部发生碰撞的位置不同,有时也仅在车辆的上方部分受到外力。因此,由于将大容量型电池组配置在车辆中比高输出型电池组更下方的位置,从而根据车辆的碰撞状态,也有可能大容量型电池组不受外力。在此情况下,能够保护大容量型电池组及高输出型电池组这两者。
作为将大容量型电池组配置在车辆中与高输出型电池组相比更下方且更后方的位置的结构,例如,可以将高输出型电池组配置在所述车辆的底板上沿着与行李箱相邻的座椅的背面的位置处。通过将高输出型电池组配置在沿着座椅的背面的位置处,能够在行李箱周围中的最远离车辆后部的位置处配置高输出型电池组。由此,在车辆后部发生碰撞时,可以容易地防止外力施加在高输出型电池组上。
另一方面,可以将大容量型电池组配置在位于所述行李箱的下方且在底板上形成的凹部处。通过在底板上形成凹部,从而能够将位于凹部上方的空间用作为行李箱。并且,通过在底板的凹部中收容大容量型电池组,从而能够抑制由于大容量型电池组而对行李箱的空间产生限制。在这里,通过将高输出型电池组配置在沿着座椅的背面的位置处,并且将大容量型电池组配置在底板的凹部中,从而能够将由于配置高输出型电池组及大容量型电池组而使行李箱变小这一情况抑制在最小限度。
在将高输出型电池组配置于大容量型电池组的上方时,可以使高输出型电池组的底面整体在车辆的上下方向上与大容量型电池组的上表面相对。大容量型电池组如上述所示,与高输出型电池组相比向车辆的后方凸出,所以通过使高输出型电池组的底面整体与大容量型电池组的上表面相对,从而可以使大容量型电池组大型化。具体地说,可以增加构成大容量型电池组的二次电池的数量,能够增加大容量型电池组的容量(充满电的容量)。通过增加大容量型电池组的容量,能够使得在使用大容量型电池组使车辆行驶时的距离延长。
高输出型电池组可以由电气地串联连接的多个二次电池构成,作为该二次电池,例如可以使用长方体电池。另外,大容量型电池组可以由电气地并联连接的多个二次电池构成,作为该二次电池,例如可以使用圆筒形电池。
附图说明
图1是表示电池系统的结构的图。
图2是高输出型电池组所使用的单电池(二次电池)的外观图。
图3是高输出型电池组的外观图。
图4是大容量型电池组所使用的单电池(二次电池)的外观图。
图5是大容量型电池组所使用的电池块的外观图。
图6是表示高输出型电池组的单电池(二次电池)所使用的发电要素的结构的图。
图7是表示大容量型电池组的单电池(二次电池)所使用的发电要素的结构的图。
图8是表示单电池的输出及温度之间的关系的图。
图9是表示单电池的容量维持率及温度之间的关系的图。
图10是搭载有高输出型电池组及大容量型电池组的车辆的概略图。
图11是说明高输出型电池组及大容量型电池组的位置关系的图。
图12是说明高输出型电池组及大容量型电池组的位置关系(变形例)的图。
图13是表示行李箱的周围构造的图。
图14是表示输出(行驶性能)及容量(行驶距离)的对应关系的图。
图15是说明高输出型电池组及大容量型电池组的位置关系(变形例)的图。
图16是说明高输出型电池组及大容量型电池组的位置关系(变形例)的图。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施例。
实施例1
使用图1,说明本实施例中的电池系统。图1是表示电池系统的结构的概略图。本实施例的电池系统搭载于车辆上。在图1中,实线示出的连接表示电气连接,虚线示出的连接表示机械连接。
电池系统具有电气地并联连接的高输出型电池组10及大容量型电池组20。高输出型电池组10经由系统主继电器SMR-B1、SMR-G1与逆变器31连接。另外,大容量型电池组20经由系统主继电器SMR-B2、SMR-G2与逆变器31连接。逆变器31将从电池组10、20供给来的直流电力变换为交流电力。
逆变器31连接有电动发电机32(交流电动机),电动发电机32接收从逆变器31供给来的交流电力,生成用于使车辆行驶的动能。电动发电机32与车轮33连接。另外,车轮33连接有发动机34,由发动机34产生的动能被传递至车轮33。由此,能够使用电池组10、20和发动机34的输出使车辆行驶。能够使发动机34借助高输出型电池组10的输出而启动。
在使车辆减速或停止时,电动发电机32将车辆制动时产生的动能变换为电能(交流电力)。逆变器31将电动发电机32产生的交流电力变换为直流电力,并供给至电池组10、20。由此,电池组10、20能够存储再生电力。
控制器35分别针对逆变器31及电动发电机32输出控制信号,控制逆变器31及电动发电机32的驱动。另外,控制器35通过分别针对系统主继电器SMR-B1、SMR-B2、SMR-G1、SMR-G2输出控制信号,从而将各系统主继电器SMR-B1、SMR-B2、SMR-G1、SMR-G2在接通及断开之间切换。
在系统主继电器SMR-B1、SMR-G1接通时,能够进行高输出型电池组10的充放电,在系统主继电器SMR-B1、SMR-G1断开时,不对高输出型电池组10进行充放电。在系统主继电器SMR-B2、SMR-G2接通时,能够进行大容量型电池组20的充放电,在系统主继电器SMR-B2、SMR-G2断开时,不对大容量型电池组20进行充放电。
在本实施例中,电池组10、20与逆变器31连接,但并不限定于此。具体地说,可以在电池组10、20的至少其中一个和逆变器31之间的电流路径上配置升压电路。由此,升压电路能够将电池组10、20的至少其中一个的输出电压进行升压,将升压后的电力向逆变器31供给。
在本实施例的车辆中,作为用于使车辆行驶的动力源,不仅具有电池组10、20,还具有发动机34。作为发动机34,可以使用汽油、柴油燃料或生物燃料。
在本实施例的车辆中,可以仅通过高输出型电池组10的输出或大容量型电池组20的输出来使得车辆行驶。将该行驶模式称为EV(Electric Vehicle)行驶模式。例如,在充电状态(SOC:State of Charge)从100%附近直至0%附近为止期间,能够使大容量型电池组20放电而使车辆行驶。SOC是指当前的充电容量相对于充满电的容量的充电容量比例。大容量型电池组20的SOC在到达0%附近后,可以使用外部电源对大容量型电池组20充电。作为外部电源例如可以使用商业用电源。在使用商业用电源时,需要将交流电力变换为直流电力的充电器。
在EV行驶模式下,在驾驶员操作加速踏板而车辆的要求输出提高时,不仅使用大容量型电池组20的输出,还可以使用高输出型电池组10的输出使车辆行驶。通过同时使用大容量型电池组20及高输出型电池组10,能够确保与加速踏板的操作对应的电池输出,能够提高驾驶性能。
另外,在大容量型电池组20的SOC到达0%附近后,可以同时使用高输出型电池组10及发动机34使车辆行驶。该行驶模式称为HV(Hybrid Vehicle)行驶模式。在HV行驶模式下,可以不仅使用发动机34的输出,同时还使用高输出型电池组10的输出使车辆行驶。通过同时使用发动机34及高输出型电池组10,能够确保与加速踏板的操作对应的输出,能够提高驾驶性能。
另外,在HV行驶模式下,例如,可以以使得高输出型电池组10的SOC按照预先规定的基准SOC变化的方式,对高输出型电池组10的充放电进行控制。例如,在高输出型电池组10的SOC高于基准SOC时,可以对高输出型电池组10放电而使得高输出型电池组10的SOC接近基准SOC。另外,在高输出型电池组10的SOC低于基准SOC时,可以对高输出型电池组10充电而使得高输出型电池组10的SOC接近基准SOC。
在HV行驶模式下,可以不仅使用高输出型电池组10,同时还使用大容量型电池组20。例如在结束EV行驶模式下的行驶时,可以使大容量型电池组20的容量残留,在HV行驶模式下,可以使大容量型电池组20放电。另外,在HV行驶模式下,还可以在大容量型电池组20中储存再生电力。
如上述所示,可以将大容量型电池组20主要用于EV行驶模式,将高输出型电池组10主要用于HV行驶模式。将大容量型电池组20主要用于EV行驶模式这一情况意味着下述两种情况。
第1种情况意味着在EV行驶模式下,大容量型电池组20的使用频率高于高输出型电池组10的使用频率。第2种情况意味着在EV行驶模式下,在同时使用大容量型电池组20及高输出型电池组10时,在车辆行驶所使用的总电力中,大容量型电池组20的输出电力所占的比例高于高输出型电池组10的输出电力所占的比例。这里的总电力是指规定的行驶时间或行驶距离内的电力而并非瞬间电力。
如图1所示,高输出型电池组10具有电气地串联连接的多个单电池11。单电池11是镍氢电池或锂离子电池这样的二次电池。构成高输出型电池组10的单电池11的数量可以考虑高输出型电池组10的要求输出等而适当设定。作为单电池11,如图2所示可以使用所谓的长方体单电池。长方体单电池是指电池的外形以长方体形成的单电池。
在图2中,单电池11具有以长方体形成的电池壳体11a,电池壳体11a收容有进行充放电的发电要素。发电要素具有正极单元、负极单元、和配置在正极单元及负极单元之间的隔板。正极单元具有集电板、以及形成在集电板的表面上的正极活性物质层。负极单元具有集电板、以及形成在集电板的表面上的负极活性物质层。隔板、正极活性物质层及负极活性物质层含有电解液。此外,也可以替代电解液而使用固体电解质。
在电池壳体11a的上表面配置有正极端子11b及负极端子11c。正极端子11b与作为发电要素的正极单元电连接,负极端子11c与作为发电要素的负极单元电连接。
如图3所示,在高输出型电池组10中,多个单电池11沿一个方向排列配置。在这里,在将高输出型电池组10搭载到车辆上时,图3所示的结构由壳体(未图示)覆盖。即,高输出型电池组10由图3所示的结构和壳体构成。在相邻地配置的2个单电池11之间配置有分隔板12。分隔板12可以由树脂等绝缘材料形成,从而使2个单电池11之间处于绝缘状态。
可以通过使用分隔板12,在单电池11的外表面形成空间。具体地说,可以在分隔板12上设置朝向单电池11凸出的凸起部。通过使凸起部的前端与单电池11接触,从而能够在分隔板12及单电池11之间形成空间。在该空间中,能够使用于对单电池11进行温度调节的空气移动。
在单电池11由于充放电等而发热时,可以在分隔板12及单电池11之间形成的空间中导入冷却用的空气。冷却用的空气能够通过与单电池11之间进行热交换而抑制单电池11的温度上升。另外,在单电池11过冷时,可以在分隔板12及单电池11之间形成的空间中导入加温用的空气。加温用的空气能够通过与单电池11之间进行热交换而抑制单电池11的温度降低。
单电池(二次电池)11与双电层电容器相比,更容易受到温度的影响。因此,通过使用冷却用或加温用的空气以将单电池11的温度维持在预先规定的温度范围内,从而能够抑制单电池11的输入输出性能降低。作为用于单电池11的温度调节的空气,例如,可以使用车内空间的空气。由于车内空间的空气通过搭载于车辆中的空调设备等而处于适于对单电池11进行温度调节的温度状态,所以通过将车内空间的空气导向单电池11,能够容易地进行单电池11的温度调节。
多个单电池11由2个汇流条模块13电气地串联连接。汇流条模块13具有多个汇流条、以及保持多个汇流条的保持件。汇流条由导电性材料形成,与相邻地配置的2个单电池11中的一个单电池11的正极端子11b及另一个单电池11的负极端子11c连接。保持件由树脂等绝缘材料形成。
在多个单电池11的排列方向的高输出型电池组10的两端,配置有一对端板14。一对端板14上连接有沿多个单电池11的排列方向延伸的约束带15。由此,能够对多个单电池11施加约束力。约束力是指在多个单电池11的排列方向上夹持各单电池11的力。通过对单电池11施加约束力,从而能够抑制单电池11的位置偏移或膨胀等。
在本实施例中,在高输出型电池组10的上表面配置2个约束带15,在高输出型电池组10的下表面配置2个约束带15。此外,约束带15的数量可以适当设定。即,只要可以使用约束带15及端板14对单电池11施加约束力即可。另一方面,也可以不对单电池11施加约束力,从而可以省略端板14或约束带15。
在本实施例中,将多个单电池11沿一个方向排列,但并不限定于此。例如,也可以使用多个单电池构成1个电池模块,将多个电池模块沿一个方向排列。在各电池模块中,可以是将多个单电池电气地串联连接。另外,通过将多个电池模块电气地串联连接,能够构成高输出型电池组10。
另一方面,如图1所示,大容量型电池组20具有电气地串联连接的多个电池块21。各电池块21具有电气地并联连接的多个单电池22。电池块21的数量或各电池块21中含有的单电池22的数量可以考虑大容量型电池组20的要求输出或容量等而适当设定。
在本实施例的电池块21中,将多个单电池22电气地并联连接,但并不限定于此。具体地说,也可以首先准备通过将多个单电池22电气地串联连接而构成的电池模块。然后通过将多个电池模块电气地并联连接而构成电池块21。
单电池22是镍氢电池或锂离子电池这样的二次电池。作为单电池22,如图4所示可以使用所谓的圆筒形的单电池。圆筒形的单电池是电池的外形以圆柱状形成的单电池。
如图4所示,在圆筒形的单电池22中具有圆筒形状的电池壳体22a。在电池壳体22a的内部收容有发电要素。单电池22中的发电要素的构成部件与单电池11中的发电要素的构成部件相同。
单电池22的长度方向的两端分别设置有正极端子22b及负极端子22c。正极端子22b及负极端子22c构成电池壳体22a。在这里,正极端子22b及负极端子22c为绝缘状态。正极端子22b与作为发电要素的正极单元电连接,负极端子22c与作为发电要素的负极单元电连接。本实施例的单电池22的直径为18[mm],长度为65.0[mm],是所谓的称为18650型的电池。此外,也可以使用尺寸与18650型的单电池22不同的单电池22。
在这里,长方体的单电池11的尺寸大于圆筒形的单电池22的尺寸。单电池11、22的尺寸是指尺寸最大的部分的尺寸。具体地说,在图2所示的单电池11的结构中,可以将长度W1作为单电池11的尺寸。在图4所示的单电池22的结构中,可以将长度W2作为单电池22的尺寸。长度W1大于长度W2。
如图5所示,电池块21具有多个单电池22、以及保持多个单电池22的保持件23。通过排列多个电池块21而构成大容量型电池组20。在这里,在将大容量型电池组20搭载到车辆上时,多个电池块21由壳体(未图示)覆盖。即,大容量型电池组20由多个电池块21和壳体构成。多个电池块21经由电缆等电气地串联连接。大容量型电池组20用于确保在EV行驶模式下的行驶距离,使用大量的单电池22。因此,大容量型电池组20的尺寸很容易大于高输出型电池组10的尺寸。
保持件23具有供各单电池22插入的通孔23a。通孔23a以构成电池块21的单电池22的数量对应地设置。多个单电池22以正极端子22b(或负极端子22c)相对于保持件23位于同一侧的方式配置。图5示出从配置了正极端子22b的一侧观察时的电池块21的外观。多个正极端子22b与1根汇流条连接,多个负极端子22c与1根汇流条连接。由此,多个单电池22电气地并联连接。
在本实施例的电池块21中,使用了1个保持件23,但也可以使用多个保持件23。例如可以使用一个保持件23保持单电池22的正极端子22b侧,使用另一个保持件23保持单电池22的负极端子22c侧。
对于大容量型电池组20也可以供给用于对单电池22进行温度调节的空气。即,在单电池22由于充放电等而发热时,可以通过向单电池22供给冷却用的空气,而抑制单电池22的温度上升。另外,在由于外部环境等而单电池22过冷时,可以通过向单电池22供给加温用的空气,而抑制单电池22的温度降低。
由于单电池22是二次电池,所以与双电层电容器相比,更容易受到温度的影响。因此,通过使用冷却用或加温用的空气以将单电池22的温度维持在预先规定的温度范围内,从而能够抑制单电池22的输入输出性能降低。作为用于单电池22的温度调节的空气,与用于单电池11的温度调节的空气相同地,例如可以使用车内空间的空气。
下面,说明高输出型电池组10所使用的单电池11的特性、以及大容量型电池组20所使用的单电池22的特性。以下的表1是对单电池11、22的特性进行了比较而得到的。表1所示的“高”、“低”表示将2个单电池11、22进行比较时的关系。即,“高”意味着与作为比较对象的单电池相比较高,“低”意味着与作为比较对象的单电池相比较低。
【表1】
单电池11(高输出型) 单电池22(大容量型)
输出密度
电力容量密度
输入输出的温度依赖性
电池寿命的温度依赖性
单电池11的输出密度高于单电池22的输出密度。单电池11、22的输出密度,例如可以以单电池11、22的每单位质量的功率(单位[W/kg])、或者单电池11、22的每单位体积的功率(单位[W/L])表示。在使得单电池11、22的质量或体积相等时,单电池11的输出[W]高于单电池22的输出[W]。
另外,单电池11、22的电极单元(正极单元或负极单元)中的输出密度可以以例如电极单元的每单位面积的电流值(单位[mA/cm2])表示。对于电极单元的输出密度,单电池11高于单电池22。在这里,在电极单元的面积相等时,能够流过单电池11的电极单元的电流值,大于能够流过单电池22的电极单元的电流值。
另一方面,单电池22的电力容量密度高于单电池11的电力容量密度。单电池11、22的电力容量密度,可以以例如单电池11、22的每单位质量的容量(单位[Wh/kg])、或单电池11、22的每单位体积的容量(单位[Wh/L])表示。在使得单电池11、22的质量或体积相等时,单电池22的电力容量[Wh]大于单电池11的电力容量[Wh]。
另外,单电池11、22的电极单元(正极单元或负极单元)中的容量密度,可以以例如电极单元的每单位质量的容量(单位[mAh/g])、或电极单元的每单位体积的容量(单位[mAh/cc])表示。对于电极单元的容量密度,单电池22高于单电池11。在这里,在电极单元的质量或体积相等时,单电池22的电极单元的容量大于单电池11的电极单元的容量。
图6是表示单电池11中的发电要素的结构的概略图,图7是表示单电池22中的发电要素的结构的概略图。
在图6中,构成单电池11的发电要素的正极单元具有集电板111、以及形成于集电板111的两面的正极活性物质层112。在单电池11为锂离子二次电池时,作为集电板111的材料,例如可以使用铝。正极活性物质层112含有正极活性物质、导电材料及粘合剂等。
构成单电池11的发电要素的负极单元具有集电板113、以及形成于集电板113的两面的负极活性物质层114。在单电池11为锂离子二次电池时,作为集电板113的材料,例如可以使用铜。负极活性物质层114含有负极活性物质、导电材料及粘合剂等。
在正极单元(正极活性物质层112)及负极单元(负极活性物质层114)之间配置隔板115,隔板115与正极活性物质层112及负极活性物质层114接触。正极单元、隔板115及负极单元如图6所示层叠而构成层叠体,通过卷绕层叠体而能够构成发电要素。
在本实施例中,在集电板111的两面形成正极活性物质层112,在集电板113的两面形成负极活性物质层114,但并不限定于此。具体地说,可以使用所谓的双极性电极。在双极性电极中,在集电板的一个面上形成正极活性物质层112,在集电板的另一个面上形成负极活性物质层114。通过将多个双极性电极隔着隔板层叠,而能够构成发电要素。
在图7中,构成单电池22的发电要素的正极单元具有集电板221、以及形成于集电板221的两面的正极活性物质层222。在单电池22为锂离子二次电池时,作为集电板221的材料,例如可以使用铝。正极活性物质层222含有正极活性物质、导电材料及粘合剂等。
构成单电池22的发电要素的负极单元具有集电板223、以及形成于集电板223的两面的负极活性物质层224。在单电池22为锂离子二次电池时,作为集电板223的材料,例如可以使用铜。负极活性物质层224含有负极活性物质、导电材料及粘合剂等。在正极单元(正极活性物质层222)及负极单元(负极活性物质层224)之间配置隔板225,隔板225与正极活性物质层222及负极活性物质层224接触。
如图6及如图7所示,在将单电池11及单电池22中的正极单元进行比较时,正极活性物质层112的厚度D11与正极活性物质层222的厚度D21相比较薄。另外,在将单电池11及单电池22中的负极单元进行比较时,负极活性物质层114的厚度D12与负极活性物质层224的厚度D22相比较薄。由于活性物质层112、114的厚度D11、D12与活性物质层222、224的厚度D21、D22相比较薄,所以在单电池11中,在正极单元及负极单元之间电流易于流动。由此,单电池11的输出密度高于单电池22的输出密度。
在这里,对于活性物质层中的每单位容量的体积(单位[cc/mAh]),正极活性物质层112大于正极活性物质层222,负极活性物质层114大于负极活性物质层224。另外,活性物质层222、224的厚度D21、D22与活性物质层112、114的厚度D11、D12相比较厚。因此,单电池22的容量密度大于单电池11的容量密度。
下面,说明电池的温度依赖性。如上述表1所示,对于输入输出的温度依赖性,单电池22高于单电池11。即,单电池22的输入输出与单电池11的输入输出相比,更容易随着温度变化而变化。图8示出与温度相对的单电池11、22的输出特性。在图8中,横轴表示温度,纵轴表示输出(功率)。图8示出单电池11、22的输出特性,但单电池11、22的输入特性也具有与图8相同的关系。
如图8所示,单电池(高输出型)11及单电池(大容量型)22随着温度降低而输出性能降低。在这里,单电池11中的输出性能的降低率与单电池22中的输出性能的降低率相比较小。即,单电池11的输出性能与单电池22的输出性能相比,较难受到温度的影响。换言之,单电池22的输出性能与单电池11的输出性能相比,更容易受到温度的影响。
图9是表示单电池11、22的容量维持率和温度之间的关系的图。在图9中,横轴表示温度,纵轴表示容量维持率。容量维持率表示处于初始状态的单电池11、22的容量(初始容量)与处于使用状态(劣化状态)的单电池11、22的容量(劣化容量)之比(劣化容量/初始容量)。初始状态是指单电池11、22尚未劣化的状态,例如可以设为刚制造出单电池11、22之后的状态。图9所示的曲线图表示在各温度下重复充放电后的单电池11、22的容量维持率。
如图9所示,存在随着温度上升而单电池11、22的容量维持率降低的趋势。容量维持率的降低表示单电池11、22劣化。对于与温度上升相对的单电池的容量维持率的降低率,单电池22比单电池11更大。换言之,单电池22与单电池11相比,更容易随温度上升(温度变化)劣化。如使用图8及图9进行的说明所示,大容量型电池组20与高输出型电池组10相比,对温度的依赖性更高。
如使用图6及图7进行的说明所示,高输出型电池组10由于具有与大容量型电池组20相比电流更容易流动的构造,所以即使温度降低,也比大容量型电池组20更容易确保输入输出。
另一方面,随着参与充放电的反应物质(例如锂离子二次电池中的锂离子)减少,容量维持率容易降低。在这里,由于大容量型电池组20中的活性物质层222、224的厚度D21、D22与高输出型电池组10中的活性物质层112、114的厚度D11、D12相比更厚,所以在大容量型电池组20中,与高输出型电池组10相比,更容易限制参与充放电的反应物质的移动。因此,参与充放电的反应物质容易减少,大容量型电池组20的容量维持率存在与高输出型电池组10的容量维持率相比更容易降低的趋势。
下面,使用图10,说明在高输出型电池组10及大容量型电池组20搭载到车辆上时的配置。在图10中,箭头FR的方向表示车辆100的前进方向(前方),箭头UP的方向表示车辆100的上方。当然,与箭头FR的方向相反的方向为车辆100的后退方向(后方),与箭头UP的方向相反的方向为车辆100的下方。
首先,在本实施例的车辆100中,在设置于车辆100的前端的发动机隔间中收容发动机34。即,发动机34配置于车辆100中比乘客乘坐的空间(称为车内空间)更前方的位置。在这里,发动机34只要配置在与高输出型电池组10及大容量型电池组20的搭载位置不同的位置即可。例如,发动机34也可以配置在车身的中心附近(中置)。
在本实施例中,高输出型电池组10及大容量型电池组20配置在行李箱LS的周围。行李箱LS是用于放置行李的专用空间。行李箱LS可以与车内空间相连接,也可以通过设置在车辆100上的分隔件而区分行李箱LS及车内空间。行李箱LS的周围是指沿着划分行李箱LS的区域的位置。即,由配置了高输出型电池组10及大容量型电池组20之后的残留的空间构成行李箱LS。
在本实施例中,如上述所示,以将高输出型电池组10及大容量型电池组20配置在行李箱LS周围这一情况作为前提。换言之,本实施例并不包括将高输出型电池组10及大容量型电池组20的至少其中一个配置在行李箱LS周围之外的位置处的结构。作为行李箱LS周围之外的位置,例如为车内空间、或位于车辆外面的空间(所谓的车外空间)。
图11是说明高输出型电池组10及大容量型电池组20的位置关系的图。如图11所示,高输出型电池组10配置在车辆100中大容量型电池组20相比更上方的位置。具体地说,高输出型电池组10的底面BE位于大容量型电池组20的上表面UE的更上方。高输出型电池组10的底面BE相当于构成高输出型电池组10的外装件的壳体的底面。另外,大容量型电池组20的上表面UE相当于构成大容量型电池组20的外装件的壳体的上表面。
另外,大容量型电池组20配置在车辆100中与高输出型电池组10相比更后方的位置。具体地说,大容量型电池组20的前端FE与高输出型电池组10的后端RE相比位于更后方。大容量型电池组20的前端FE相当于构成大容量型电池组20的外装件的壳体中的位于最前方的面。另外,高输出型电池组10的后端RE相当于构成高输出型电池组10的外装件的壳体中的位于最后方的面。
在图11所示的结构中,使大容量型电池组20的前端FE位于与高输出型电池组10的后端RE相比更靠近车辆100后方的位置,但并不限定于此。例如,可以使大容量型电池组20的前端FE和高输出型电池组10的后端RE在车辆100的上下方向上一致。换言之,可以将高输出型电池组10及大容量型电池组20配置为,在从车辆100的上方或下方观察时,前端FE及后端RE相互重合。
另外,可以以使得大容量型电池组20的至少一部分与高输出型电池组10相比向车辆100的后方凸出的方式,配置大容量型电池组20及高输出型电池组10。例如,可以将高输出型电池组10及大容量型电池组20按图12所示进行配置。
在图12所示的结构中,大容量型电池组20的前端FE与高输出型电池组10的后端RE相比位于更前方。另外,高输出型电池组10的后端RE与大容量型电池组20的后端RE相比位于更前方。由此,在从车辆100的上方或下方观察时,大容量型电池组20的一部分和高输出型电池组10的一部分彼此重合。此外,即使在图12所示的结构中,也与图11所示的结构相同地,高输出型电池组10与大容量型电池组20相比配置在更上方位置。
在将高输出型电池组10配置在与大容量型电池组20相比更靠近车辆100上方位置时,可以适当地设定车辆100的上下方向上的高输出型电池组10及大容量型电池组20的位置。具体地说,能够与搭载高输出型电池组10及大容量型电池组20的车身构造对应地,适当设定高输出型电池组10及大容量型电池组20的位置。另一方面,车辆100的前后方向上的高输出型电池组10及大容量型电池组20的位置,也可以考虑车身的构造等而适当设定。
使用图13,说明将高输出型电池组10及大容量型电池组20以图11或图12所示的位置关系进行配置的情况下的一个例子。图13是表示行李箱周围的构造的图。图13所示的箭头LH表示在面向箭头FR的方向时的左侧方向。
如图13所示,高输出型电池组10沿后排座椅RS的背面配置。在这里,高输出型电池组10能够安装在将要固定后排座椅RS的底板(车身的一部分)200上。另外,底板200具有凹部201,凹部201与高输出型电池组10相比位于车辆100的靠后方。在现有的车辆100中,能够在凹部201中收容备胎。
大容量型电池组20可以收容在底板200的凹部201中。通过将大容量型电池组20配置在底板200的凹部201中,从而能够容易地确保设置在凹部201上方的行李箱LS的空间。即,如果将大容量型电池组20配置在比凹部201更上方的位置,则行李箱LS的空间会被大容量型电池组20限制,行李箱LS变窄。如本实施例所示,通过在凹部201中收容大容量型电池组20,能够使行李箱LS变大。
在这里,由于在凹部201的上端配置有高输出型电池组10,所以为了满足图11或图12所示的位置关系,优选将大容量型电池组20全部收容在由凹部201围绕而成的空间中。如使用图2及图4说明的那样,由于单电池(圆筒形电池)22的尺寸小于单电池(长方体电池)11的尺寸,所以与单电池11相比,单电池22的布置更容易自由设定。因此,能够容易地将大容量型电池组20配置在凹部201中。
在这里,凹部201的形状并不限定于图13所示的形状,可以根据要收容在凹部201中的大容量型电池组20的外形,适当地设定凹部201的形状。即,可以以易于收容大容量型电池组20的方式适当设定凹部201的形状。
此外,配置高输出型电池组10及大容量型电池组20的位置并不限定于图13所说明的位置。例如,在底板200并没有形成凹部201而是底板200由平坦面构成时,通过对高输出型电池组10安装支架,从而能够将高输出型电池组10配置在与大容量型电池组20相比更靠近车辆100的上方位置。在此情况下,大容量型电池组20的至少一部分需要与高输出型电池组10相比向车辆100的后方凸出。
在车辆100后部(后保险杠侧)发生碰撞时,产生图11或图12的箭头F所示的外力。外力F是朝向车辆100前方的力。如使用图11及图12说明的那样,大容量型电池组20的至少一部分与高输出型电池组10的后端RE相比向车辆100的后方凸出。因此,与高输出型电池组10相比,外力F更容易作用在大容量型电池组20上。在车辆100后部发生碰撞时,能够通过后保险杠或车身变形而吸收外力F。但是,由于外力F的大小不同,外力F有可能作用在大容量型电池组20上。
在外力F作用在大容量型电池组20上时,优选对大容量型电池组20的充放电进行限制。在这里,在对大容量型电池组20的充放电进行限制时,可以是使允许充放电的上限值降低,或者使得充放电停止。允许充放电的上限值适用于对大容量型电池组20的充放电进行控制的时候,对大容量型电池组20的充放电进行控制以使得大容量型电池组20的输入功率或输出功率不超过上限值。通过使上限值降低,能够降低大容量型电池组20的输入功率及输出功率,从而能够对外力F所作用的大容量型电池组20的使用进行限制。
在外力F作用在大容量型电池组20上时,能够通过大容量型电池组20变形等而吸收外力F,能够防止外力F作用在高输出型电池组10上。
通过防止外力F作用在高输出型电池组10上,换言之,通过防止由于外力F而使高输出型电池组10变形,从而能够继续使用高输出型电池组10。即,能够使用高输出型电池组10的输出,使车辆100行驶,并将车辆100制动时产生的再生电力存储在高输出型电池组10中。
另一方面,在外力F作用于大容量型电池组20上时,大容量型电池组20有可能会向车辆100的前方位移。在这里,在外力F作用在大容量型电池组20上时,如果使大容量型电池组20向车辆100的前方位移,则能够保护构成大容量型电池组20的单电池22。即,构成大容量型电池组20的外装件的壳体有可能由于外力F而变形,但通过使单电池22向车辆100的前方位移,能够防止在单电池22上施加过度负载。
此外,在使大容量型电池组20向车辆100前方位移时,也能够吸收外力F。在使大容量型电池组20向车辆100前方位移时,需要使大容量型电池组20的固定在车身上的部分变形。通过该固定部分的变形而能够吸收外力F。
在本实施例中,如使用图11及图12说明的那样,高输出型电池组10与大容量型电池组20相比配置在更上方位置。换言之,在从车辆100的前方或后方观察时,高输出型电池组10及大容量型电池组20彼此并不重叠。因此,即使大容量型电池组20向车辆100的前方位移,大容量型电池组20也不会与高输出型电池组10碰撞。由此,能够防止外力F经由大容量型电池组20传递至高输出型电池组10。
在向同一个空间(行李箱LS)配置高输出型电池组10及大容量型电池组20时,需要用于保护高输出型电池组10不受到外力F作用的布局。通过如本实施例那样配置高输出型电池组10及大容量型电池组20,能够容易地保护高输出型电池组10。
在假设无法使用高输出型电池组10及大容量型电池组20的其中一个的状况下,为了确保车辆100的行驶性能,优选继续使用高输出型电池组10,而不使用大容量型电池组20。
如果能够继续使用高输出型电池组10,则能够例如在HV行驶模式下行驶。高输出型电池组10能够以比可流过大容量型电池组20的电流相比更大的电流进行充放电。因此,从能够确保瞬间的输入输出性能这一点出发,高输出型电池组10优于大容量型电池组20。因此,在HV行驶模式下,通过使用高输出型电池组10,能够确保与加速踏板的操作对应的要求输出,能够防止车辆100的行驶性能恶化。此外,也可以根据高输出型电池组10的SOC状态而进行EV行驶模式下的行驶。
如使用图8说明的那样,在对高输出型电池组10(单电池11)进行充放电时的电力比对大容量型电池组20(单电池22)进行充放电时的电力更高。即,如果单电池11、22的温度相同,则对单电池11进行充放电时的电力比对单电池22进行充放电时的电力相比更高。因此,与使用大容量型电池组20相比,使用高输出型电池组10能够更加容易确保车辆100的行驶,能够容易地存储再生电力。
如图8所示,由于大容量型电池组20及高输出型电池组10的输出随着温度降低而下降,所以为了在低温环境下确保车辆100的行驶,优选使用高输出型电池组10。即,如果使用高输出型电池组10,则即使在低温环境中,也容易满足车辆100的要求输出。另一方面,在仅能够使用大容量型电池组20的状态下,在低温环境中难以满足车辆100的要求输出。
另外,如果使用高输出型电池组10的输出使发动机34启动,则为了确保发动机34启动,也需要保护高输出型电池组10。为了使发动机34启动,需要确保规定功率以上的功率。高输出型电池组10及大容量型电池组20的输出功率随温度降低而下降,但高输出型电池组10的输出功率高于大容量型电池组20的输出功率。即,在低温环境中,高输出型电池组10的输出功率高于大容量型电池组20的输出功率。因此,在低温环境中,为了确保发动机34的启动,与大容量型电池组20相比,更优选使用高输出型电池组10。
此外,在使用大容量型电池组20使发动机34启动时,有可能产生以下说明的问题。由于大容量型电池组20的输出功率低于高输出型电池组10的输出功率,所以若使用大容量型电池组20使发动机34启动,在发动机34停止后,有可能无法再次使发动机34启动。作为解决上述问题的方法,也可以考虑不使发动机34停止。但是,如果不停止发动机34而使其持续驱动,则燃料费高昂。由此,为了确保发动机34启动且同时防止消耗太多燃料,与大容量型电池组20相比更优选使用高输出型电池组10。
另一方面,为了在低温环境中容易存储在车辆100制动时产生的再生电力,优选使用高输出型电池组10。即,如果使用高输出型电池组10,则即使在低温环境下也能够高效地存储再生电力。另一方面,在仅能够使用大容量型电池组20的状态下,在低温环境中,有可能无法存储一部分再生电力,无法存储充分的再生电力。
如使用图8及图9说明的那样,与高输出型电池组10相比,大容量型电池组20对温度的依赖性更高。因此,通过保护与大容量型电池组20相比温度依赖性较低的高输出型电池组10,能够在不易受到温度的恶劣影响的状态下,持续使用高输出型电池组10。
具体地说,与大容量型电池组20的劣化进度相比,高输出型电池组10的劣化进度可以更缓慢。如果在车辆100的后部发生碰撞后,仅残存大容量型电池组20处于可以使用的状态,则大容量型电池组20容易受到温度的恶劣影响,从确保车辆100行驶这一点出发并不优选。具体地说,在仅残存大容量型电池组20的状态下,有可能大容量型电池组20的劣化进度变快。
大容量型电池组20主要用于确保车辆100的行驶距离,确保在EV行驶模式下的行驶。在这里,在车辆100发生碰撞后,与确保行驶距离或EV行驶模式下的行驶相比,更优选确保行驶性能。
如使用图1说明的那样,本实施例的车辆100可以使用发动机34使车辆100行驶。由于发动机34配置在设置于车辆100的前端的发动机隔间中,所以即使车辆100后部发生碰撞,发动机34也不会出现故障。另外,通过将发动机34配置在与高输出型电池组10及大容量型电池组20的搭载位置不同的位置处,从而即使车辆100的后部发生碰撞,发动机34也不会出现故障。由此,即使车辆100的后部发生碰撞后,也可以使用发动机34使车辆100行驶。
在能够使用发动机34行驶的车辆100中,在车辆100的后部发生碰撞后,在仅残存大容量型电池组20为可以使用的状态下,使用大容量型电池组20难以体现出优点。即,只要使用发动机34使车辆100行驶即可,使用大容量型电池组20使车辆100行驶的必要性较低。由于大容量型电池组20是为了确保车辆100的行驶距离以及确保EV行驶模式下的行驶而使用的,所以在能够使用发动机34使车辆100行驶的状态下,用大容量型电池组20的必要性较低。
另一方面,如本实施例所示,在车辆100后部发生碰撞后,如果仅残存高输出型电池组10处于可以使用的状态,则能够同时使用发动机34及高输出型电池组10使车辆100行驶。并且,通过使用高输出型电池组10,能够确保瞬间的输入输出,能够提高车辆100的行驶性能。
如上述所示,在车辆100的后部发生碰撞后,与大容量型电池组20相比,更优选保护高输出型电池组10。因此,如果如本实施例中使用图11及图12所示配置高输出型电池组10及大容量型电池组20,从而可以在车辆100的后部发生碰撞时,优先保护高输出型电池组10。
另一方面,根据车辆100的后部发生碰撞的位置不同,有可能外力F作用在比大容量型电池组20更上方的位置。例如车身较高的车辆与车辆100的后部发生碰撞时,有可能车辆100中的位于大容量型电池组20上方的部分发生变形。在此情况下,外力F难以作用在大容量型电池组20上。
在这里,高输出型电池组10与大容量型电池组20相比配置在更上方位置,但与大容量型电池组20相比配置在更前方位置。即,高输出型电池组10配置在远离车辆100的后部的位置处。由此,即使在车辆100中的位于大容量型电池组20上方的部分受到外力F作用,外力F也难以到达高输出型电池组10。由此,能够保护大容量型电池组20及高输出型电池组10这两者。
另一方面,也可以考虑在行李箱LS的周围配置2个高输出型电池组10(相同结构的2个电池组)。即,在本实施例的结构中,也考虑替代大容量型电池组20而使用高输出型电池组10。在此情况下,即使由于外力F使一个高输出型电池组10变形,也能够使用另一个高输出型电池组10使车辆100行驶。但是,在使用2个高输出型电池组10时,在车辆100没有碰撞的状态下,难以同时兼顾行驶距离及行驶性能。
在图14所示的坐标系中,纵轴表示输出,横轴表示容量。输出对车辆的行驶性能产生影响,容量对车辆的行驶距离产生影响。如图14所示,在由最大输出W_max及最大容量Wh_max包围而成的区域(斜线区域)中,如果能够确保输出及容量,就能够满足各个车辆所要求的性能(行驶距离及行驶性能)。
在这里,通过将高输出型电池组10及大容量型电池组20组合,能够确保图14所示的斜线区域内所包括的任意的输出及容量之间的关系。具体地说,通过控制高输出型电池组10及大容量型电池组20的驱动,能够覆盖图14所示的整个斜线区域。
例如,通过使用大容量型电池组20,能够以最大容量Wh_max作为上限而使容量(行驶距离)变化。另外,通过使用高输出型电池组10,能够以最大输出W_max作为上限而使输出(行驶性能)变化。如上所示,通过使容量(行驶距离)及输出(行驶性能)各自发生变化,能够覆盖图14所示的整个斜线区域。
另一方面,在使用2个高输出型电池组10的情况下,虽然能够确保输出(行驶性能),但难以确保容量(行驶距离),仅能够确保图14所示的斜线区域中的部分区域。如果难以确保容量(行驶距离),则难以满足车辆所要求的性能(特别是行驶距离),有可能导致车辆的商品价值降低。由此,从提高车辆的商品价值的角度,优选如本实施例所示在车辆中搭载高输出型电池组10及大容量型电池组20。
下面,说明本实施例的变形。在本实施例中,将高输出型电池组10及大容量型电池组20如图11或图12所示配置,但也可以如图15所示进行配置。
在图15中,大容量型电池组20的前端FE2与高输出型电池组10的前端FE1相比位于更前方位置。前端FE1、FE2如本实施例的说明那样,是构成电池组10、20的外装件的壳体中位于最前方的面。另外,大容量型电池组20的后端RE2与高输出型电池组10的后端RE1相比位于更后方位置。即,与本实施例相同地,大容量型电池组20的一部分与高输出型电池组10相比向车辆100的后方凸出。后端RE1、RE2如本实施例中说明的那样,是构成电池组10、20的外装件的壳体中位于车辆100的最后方的面。
此外,与本实施例相同地,高输出型电池组10配置在与大容量型电池组20相比更上方的位置。具体地说,高输出型电池组10的底面BE与大容量型电池组20的上表面UE相比处在更上方。在这里,高输出型电池组10的底面BE整体在车辆100的上下方向上与大容量型电池组20的上表面UE相对。
在图15所示的结构中,由于大容量型电池组20与高输出型电池组10相比向车辆100的后方凸出,所以在车辆100的后部发生碰撞时产生的外力F有可能作用在大容量型电池组20上。通常将车身设计为,能够在外力F到达大容量型电池组20之前就通过车身的变形等而吸收外力F。但是,在产生超过预想的外力F时,有可能使外力F作用在大容量型电池组20上。
在图15所示的结构中,由于高输出型电池组10的后端RE1与大容量型电池组20的后端RE2相比位于前方,所以能够抑制外力F作用在高输出型电池组10上。通过大容量型电池组20吸收外力F,从而能够防止外力F作用在高输出型电池组10上。另外,由于高输出型电池组10与大容量型电池组20相比位于更上方,所以即使受到外力F的大容量型电池组20向车辆100的前方位移,大容量型电池组20也不会与高输出型电池组10碰撞。
图15所示的结构也能够得到与本实施例相同的效果。在这里,在图15所示的结构中,由于大容量型电池组20的前端RE2与高输出型电池组10的前端RE1相比位于更前方,所以与图11或图12所示的结构相比,可以使大容量型电池组20大型化。具体地说,可以增加构成大容量型电池组20的单电池22的数量,可以增加大容量型电池组20的容量。如果大容量型电池组20的容量增加,则能够使车辆100的行驶距离延长。
在电池组10、20开始充放电时,需要使与电池组10、20对应地设置的系统主继电器SMR-B1、SMR-B2、SMR-G1、SMR-G2动作。在系统主继电器SMR-B1、SMR-B2、SMR-G1、SMR-G2中,在线圈中流过电流而产生磁力,使用该磁力而将继电器从断开切换为接通。因此,在将系统主继电器SMR-B1、SMR-B2、SMR-G1、SMR-G2从断开切换为接通时,有时会产生异响。在这里,系统主继电器SMR-B1、SMR-G1配置在与高输出型电池组10相邻的位置处,系统主继电器SMR-B2、SMR-G2配置在与大容量型电池组20相邻的位置处。
在图15所示的结构中,由于在大容量型电池组20的上方配置高输出型电池组10,所以能够抑制使大容量型电池组20的系统主继电器SMR-B2、SMR-G2动作的异响到达位于车内空间的乘客处。即,在大容量型电池组20处产生且传向车内空间的异响能够被高输出型电池组10阻挡。在EV行驶模式下,由于积极使用大容量型电池组20,所以容易从大容量型电池组20中产生异响。因此,根据图15所示的结构,能够抑制异响从大容量型电池组20到达车内空间,能够抑制对位于车内空间的乘客施加不适感。
另一方面,可以针对高输出型电池组10及大容量型电池组20分别配置送风机,通过各送风机的驱动而将温度调节用的空气分别向高输出型电池组10或大容量型电池组20供给。在此,在驱动送风机时,有可能使得送风机的驱动音到达位于车内空间的乘客处。在图15所示的结构中,由于高输出型电池组10配置在大容量型电池组20的上方,所以利用高输出型电池组10,能够阻止与大容量型电池组20对应的送风机的驱动音到达车内空间。
大容量型电池组20在EV行驶模式下被积极使用,但在EV行驶模式下,由于发动机34不进行动作,所以要求比HV行驶模式更优异的安静性。在图15所示的结构中,由于能够抑制与大容量型电池组20对应的送风机的驱动音到达车内空间,所以能够确保在EV行驶模式下的安静性。
另一方面,在对电池组10、20进行充放电时,有可能从电池组10、20产生电磁波。在图15所示的结构中,由于将高输出型电池组10配置在大容量型电池组20的上方,所以能够将由大容量型电池组20产生且传向车内空间的电磁波由高输出型电池组10屏蔽。在EV行驶模式下,由于积极使用大容量型电池组20,所以在以EV行驶模式行驶时,大容量型电池组20中容易产生电磁波。
由此,在图15所示的结构中,在EV行驶模式下,能够抑制从大容量型电池组20传向车内空间的电磁波。在车内空间中使用收音机或电视机时,容易由于电磁波而产生噪声。由此,通过降低电磁波,能够抑制噪声产生。
在图15所示的结构中,大容量型电池组20的前端FE2与高输出型电池组10的前端FE1相比更靠近车辆100的前方的位置,但并不限定于此。例如,能够将高输出型电池组10的前端FE1及大容量型电池组20的前端FE2在车辆100的上下方向上对齐。在此情况下也能够得到与图15所示的结构相同的效果。
另外,高输出型电池组10及大容量型电池组20只要满足图15所示的位置关系即可,对高输出型电池组10及大容量型电池组20进行具体配置的位置可以适当地设定。例如,可以将高输出型电池组10及大容量型电池组20沿后排座椅的背面配置。通常,后排座椅是倾斜的,后排座椅的上部与后排座椅的下部相比更靠近车辆100后方的位置。因此,根据图15所示的配置,能够将高输出型电池组10及大容量型电池组20沿后排座椅的背面配置。
另一方面,还可以将高输出型电池组10及大容量型电池组20如图16所示进行配置。在图16所示的结构中,大容量型电池组20与高输出型电池组10相比被配置在更上方位置。具体地说,大容量型电池组20的底面BE与高输出型电池组10的上表面UE相比位于车辆100的上方。
另外,大容量型电池组20的后端RE2与高输出型电池组10的后端RE1相比位于车辆100的更后方。即,大容量型电池组20的一部分与高输出型电池组10相比向车辆100的后方凸出。在这里,在图16所示的结构中,大容量型电池组20的前端FE2与高输出型电池组10的前端FE1相比位于更前方,但前端FE1、FE2也可以在车辆100的上下方向上对齐。
在图16的结构中,与高输出型电池组10相比,在车辆100的后部发生碰撞时产生的外力F更容易作用在大容量型电池组20上。即,与上述实施例相同地,即使在产生外力F时,也能够保护高输出型电池组10。
在这里,在图16所示的结构中,位于比高输出型电池组10更后方且比大容量型电池组20更下方的空间容易成为暗区。可以在该暗区中配置用于对电池组10、20进行充放电控制的设备。作为该设备,例如有系统主继电器SMR-B1、SMR-B2、SMR-G1、SMR-G2;对电池组10、20的电压进行监视的监视单元;对电池组10、20的电流进行检测的电流传感器。通过配置上述设备,可以有效运用上述暗区。

Claims (8)

1.一种车辆,其特征在于,
具有:作为使车辆行驶的驱动源的电动机,以及
高输出型电池组及大容量型电池组,它们通过将向所述电动机供给电力的二次电池收容在彼此不同的壳体中而分别构成,配置在位于所述车辆后部的行李箱的周围;
其中,所述高输出型电池组能够以比所述大容量型电池组更大的电流进行充放电,
所述大容量型电池组比所述高输出型电池组具有更大的能量容量,配置在所述车辆中与所述高输出型电池组相比更上方或更下方的位置,所述大容量型电池组的至少一部分与所述高输出型电池组相比向所述车辆的后方凸出。
2.根据权利要求1所述的车辆,其特征在于,
在所述高输出型电池组及所述大容量型电池组的温度相等时,与该温度无关地,对所述高输出型电池组进行充放电时的电力高于对所述大容量型电池组进行充放电时的电力。
3.根据权利要求1或2所述的车辆,其特征在于,
具有作为使所述车辆行驶的驱动源的发动机,
在使用所述发动机或所述大容量型电池组使所述车辆行驶时,所述高输出型电池组与所述车辆的要求输出对应而向所述电动机供给电力,
所述发动机未启动时,所述大容量型电池组向所述电动机供给电力而使所述车辆行驶。
4.根据权利要求1或2所述的车辆,其特征在于,
所述大容量型电池组配置在所述车辆中与所述高输出型电池组相比更下方且更后方的位置。
5.根据权利要求4所述的车辆,其特征在于,
所述高输出型电池组在所述车辆的底板上,配置在沿着与所述行李箱相邻的座椅的背面的位置处,
所述大容量型电池组位于所述行李箱的下方,配置在形成于所述底板的凹部处。
6.根据权利要求1或2所述的车辆,其特征在于,
所述高输出型电池组的底面整体在所述车辆的上下方向上与所述大容量型电池组的上表面相对。
7.根据权利要求1或2所述的车辆,其特征在于,
所述高输出型电池组具有电气地串联连接的多个所述二次电池,
所述大容量型电池组具有电气地并联连接的多个所述二次电池。
8.根据权利要求7所述的车辆,其特征在于,
所述高输出型电池组的所述二次电池为长方体电池,
所述大容量型电池组的所述二次电池为圆筒形电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101678537B1 (ko) * 2013-07-31 2016-11-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20160065149A (ko) * 2013-10-02 2016-06-08 코베스트로 도이칠란트 아게 탈출 영역을 갖는 배터리 모듈, 배터리 팩 및 전기 차량
US9847563B2 (en) 2014-03-31 2017-12-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply system
JP6240118B2 (ja) 2015-05-25 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6235529B2 (ja) 2015-05-25 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 電動車両および電池パック
CA2921925A1 (fr) 2016-02-25 2017-08-25 Hydro-Quebec Assemblage d'accumulateurs electriques
CN108604715B (zh) * 2016-03-01 2021-04-23 株式会社村田制作所 电池组件和充放电控制方法
JP6870914B2 (ja) * 2016-03-15 2021-05-12 株式会社東芝 非水電解質電池、電池パック及び車両
JP6439771B2 (ja) * 2016-10-19 2018-12-19 トヨタ自動車株式会社 駆動装置および自動車
JP6581067B2 (ja) * 2016-11-02 2019-09-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両
JP6565940B2 (ja) * 2017-01-17 2019-08-28 トヨタ自動車株式会社 車両
US20190089023A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 Dyson Technology Limited Energy storage system
US10434894B2 (en) * 2018-01-23 2019-10-08 Gm Global Technology Operations Llc. Vehicle battery pack assembly
JP7236662B2 (ja) * 2018-07-05 2023-03-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 バッテリーモジュール、バッテリーパック、および乗り物
WO2020017034A1 (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 Connexx Systems株式会社 電動移動体充電システム
JP7167720B2 (ja) * 2019-01-10 2022-11-09 トヨタ自動車株式会社 車両
KR20230052284A (ko) * 2020-09-14 2023-04-19 비아 파워 엘엘씨 고에너지 및 고전력 요구사항들을 위한 전기화학 에너지 저장 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101152836A (zh) * 2006-09-28 2008-04-02 现代自动车株式会社 用于混合动力车辆的电池安装结构
CN101263020A (zh) * 2005-09-08 2008-09-10 丰田自动车株式会社 用于在车辆中安装电源装置的结构
CN101682003A (zh) * 2007-06-14 2010-03-24 株式会社Lg化学 提供改进的冷却剂通量分配均匀性的中型或大型电池组壳
CN201792906U (zh) * 2010-09-17 2011-04-13 安徽江淮汽车股份有限公司 具有电池组的电动轿车车架

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5318142A (en) * 1992-11-05 1994-06-07 Ford Motor Company Hybrid drive system
US5373910A (en) * 1993-04-08 1994-12-20 Nixon; Dale B. Method of operation for an electric vehicle having multiple replacement batteries
JPH10285800A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Fuji Electric Co Ltd 電気自動車
GB2331054B (en) * 1997-11-06 2001-08-08 Lansing Linde Ltd Industrial truck with a battery block
CA2343489C (en) * 2001-04-05 2007-05-22 Electrofuel, Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
JP4221998B2 (ja) * 2002-10-28 2009-02-12 スズキ株式会社 車両の電気機器固定構造
JP4576931B2 (ja) * 2004-08-27 2010-11-10 トヨタ自動車株式会社 電気機器の搭載構造
JP4385020B2 (ja) 2005-06-02 2009-12-16 本田技研工業株式会社 車両用電源装置
JP5034316B2 (ja) * 2006-05-22 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP5098278B2 (ja) * 2006-10-02 2012-12-12 日産自動車株式会社 組電池
WO2008121982A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 The Regents Of The University Of Michigan Vehicle hybrid energy system
JP5261961B2 (ja) 2007-04-06 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 二次電池用正極、二次電池用負極、二次電池、及び車両
JP4225363B2 (ja) * 2007-07-24 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関および回転電機を動力源として備える車両
JP4998348B2 (ja) * 2008-03-27 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 車両
JP5516084B2 (ja) * 2010-05-31 2014-06-11 スズキ株式会社 車載システム回路の充電器搭載構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101263020A (zh) * 2005-09-08 2008-09-10 丰田自动车株式会社 用于在车辆中安装电源装置的结构
CN101152836A (zh) * 2006-09-28 2008-04-02 现代自动车株式会社 用于混合动力车辆的电池安装结构
CN101682003A (zh) * 2007-06-14 2010-03-24 株式会社Lg化学 提供改进的冷却剂通量分配均匀性的中型或大型电池组壳
CN201792906U (zh) * 2010-09-17 2011-04-13 安徽江淮汽车股份有限公司 具有电池组的电动轿车车架

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