JP2001294048A - 車両用電源装置 - Google Patents
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Abstract
発生する電磁波ノイズを閉じ込める電磁シールドを行う
ことができる車両用電源装置を提供する。 【解決手段】 車両12を構成する金属製構造材である
フロアパネル14および座席下カバーパネル16により
比較的閉じられた状態で形成された収容空間18内に電
池パック(蓄電装置)10が収容されていることから、
その電池パック10を収容する電磁シールド容器を専用
のシールド部材を用いて構成する必要がないので、電源
装置或いは車両の重量が増加することがない。
Description
座席下に配置された蓄電装置を、車両を構成する金属製
構造材により閉じられた状態で形成された収容空間内に
収容することにより、その蓄電装置を電気的にシールド
した車両用電源装置に関するものである。
られる比較的大容量の電源装置の一種に、複数の電池セ
ルを積層した電池パックや、分極性電極を用いた複数の
蓄電セルを積層したキャパシタなどの車両用蓄電装置が
知られている。このような車両用蓄電装置は、たとえば
インバータなどのようなスイッチング作動を行う電気回
路によってその直流出力が交流に変換されたり電流が制
御されたりすることから、そのようなインバータ、それ
を制御する制御装置、蓄電装置、インバータと蓄電装置
との間の配線などから電磁波ノイズが放散されることを
防止するため、それらインバータ、それを制御する制御
装置、蓄電装置、インバータと蓄電装置との間の配線を
電磁シールド容器内に収容するようにした車両が提案さ
れている。たとえば特開平7−7810号公報に記載さ
れた車両がそれである。
来の車両においては、電磁シールド容器を専用のシール
ド部材を用いて構成する必要があるため、電源装置或い
は車両重量が増加するという欠点があった。
もので、その目的とするところは、車両重量を増加させ
ることなく蓄電装置から発生する電磁波ノイズを閉じ込
める電磁シールドを行うことができる車両用電源装置を
提供することにある。
めの本発明の要旨とするところは、スイッチング作動を
行う電気回路に接続された蓄電装置を有する形式の車両
用電源装置において、車両を構成する金属製構造材によ
り閉じられた状態で形成された収容空間内に前記蓄電装
置を収容したことにある。
製構造材により閉じられた状態で形成された収容空間内
に蓄電装置が収容されていることから、その蓄電装置を
収容する電磁シールド容器を専用のシールド部材を用い
て構成する必要がないので、電源装置或いは車両の重量
が増加することがない。
材の少なくとも一部は、車室内の床を構成する鋼板製フ
ロアパネルである。このようにすれば、閉じられた収容
空間を形成する金属製構造材の少なくとも一部に、車室
内の床を構成する鋼板製フロアパネルが用いられるの
で、その分だけ、蓄電装置を収容する電磁シールド容器
を専用のシールド部材を用いて構成する必要がなくなる
利点がある。
くとも一部は、車室内の座席を支持するための鋼板製座
席下カバーパネルである。このようにすれば、閉じられ
た収容空間を形成する金属製構造材の少なくとも一部
に、車室内の座席を支持するための鋼板製座席下カバー
パネルが用いられるので、その分だけ、蓄電装置を収容
する電磁シールド容器を専用のシールド部材を用いて構
成する必要がなくなる利点がある。
と前記鋼板製座席下カバーパネルとの間に前記収容空間
が形成され、その鋼板製フロアパネルと鋼板製座席下カ
バーパネルとは、締結装置により電気的に導通した状態
で相互に固定されたものである。このようにすれば、閉
じられた収容空間を形成する金属製構造材に、鋼板製フ
ロアパネルと鋼板製座席下カバーパネルとが用いられる
ので、蓄電装置を収容する電磁シールド容器を専用のシ
ールド部材を用いて構成する必要がなくなる利点があ
る。
板製フロアパネルに形成された取付穴と前記鋼板製座席
下カバーパネルに形成された取付穴とを貫通させられた
金属製のアースボルトを備え、そのアースボルトを通し
てそれら鋼板製フロアパネルおよび鋼板製座席下カバー
パネルの間を互いに電気的に導通させるものである。こ
のようにすれば、鋼板製フロアパネルおよび鋼板製座席
下カバーパネルの間に塗装膜や樹脂シートなどの電気的
絶縁体が介在させられていても、それら鋼板製フロアパ
ネルおよび鋼板製座席下カバーパネルが確実に導通させ
られる利点がある。
内に収容された蓄電装置とは、前記鋼板製フロアパネル
を貫通するシールド線により相互に接続され、そのシー
ルド線はその鋼板製フロアパネルに固定されたグロメッ
ト部材を貫通させられた状態でそのグロメット部材に液
密に封止され、そのシールド線の金属被覆は前記鋼板製
フロアパネルにアースボルトを用いて接続されたもので
ある。このようにすれば、前記電気回路と蓄電装置とを
接続するシールド線を鋼板製フロアパネルを通して設け
るとき、ノイズ発生防止のための電磁シールドと液密と
するためのシールドとが好適に得られる。
図面に基づいて詳細に説明する。
大きい長手状の電池パック10を搭載した電気自動車或
いはハイブリッド自動車である。この電池パック10
は、車両用蓄電装置として機能するものであり、その長
手方向が車両の幅方向と平行な状態で、ベンチ型後部座
席86(図6)を支持するためにフロアパネル14の上
に固設された座席下カバーパネル16の下側に配置され
ている。この座席下カバーパネル16は、逆U字状断面
を備えた長手状部材であって、略垂直な1対の前側壁1
6aおよび後側壁16bと、それら前側壁16aおよび
後側壁16bの上端部を相互に連結する略水平な連結壁
16cとから構成されている。それら前側壁16aおよ
び後側壁16bの下端部がボルトなどによってフロアパ
ネル14に固定されることにより、座席下カバーパネル
16とフロアパネル14との間に、車両12の幅方向に
延びる長手状の収容空間18が形成されており、上記電
池パック10は、その収容空間18内に収容されてい
る。
解組立図および図3の横断面図に示すように構成されて
いる。すなわち、電池パック10は、複数個の平板状の
角型の電池セル22がその厚み方向に配列させられ且つ
その電池セル22間に一方向すなわち上下に貫通する隙
間Sが設けられた電池モジュールすなわち組電池24
と、その組電池24を収容するための合成樹脂製のロア
ーケース26およびアッパケース28から成る組電池ケ
ースすなわち組電池ケース30とを備えている。
からスタンピング加工された或いは射出成形により得ら
れたものであって、水平な底壁26aと、その底壁26
aの両側部からその底壁26aに対して略直角に立ち上
がる1対の側壁26bと、その1対の側壁26bの上端
部から外側へ向かう底壁26aと平行な1対の支持壁2
6cと、取付穴26dを備えてその1対の支持壁26c
から外側へ向かう程底壁26a側へ向かうように傾斜し
た取付壁26eとから構成されている。また、上記アッ
パケース28は、一枚の樹脂板材からスタンピング加工
された或いは射出成形により得られたものであって、水
平な底壁28aと、その底壁28aの両側部から断面L
字型の階段状壁28bを介してその底壁28aに対して
略直角に立ち下がる1対の側壁28cと、取付穴28d
を備えてその1対の側壁28cの下端部から外側へ向か
う程底壁28aから離れる側へ向かうように傾斜した取
付壁28eとから構成されている。組電池ケース30の
下部および上部を構成するロアーケース26およびアッ
パケース28は、組電池24の長手方向に平行な折れ線
を境にして一枚の金属板材からプレス加工によって曲成
されたものであり、幅方向の両端部に位置する取付壁2
6eおよび28eが取付壁26eおよび28eを通した
固定ねじ58によって相互に一体的に固定されるように
なっている。
素電池などの二次電池を構成するための電解質および電
極をそれぞれ収容した複数個たとえば6個の電槽を内部
に備えた樹脂製の偏平な箱体であって、直列に接続され
る図示しない正端子および負端子を側面の上部に備える
とともに、過剰水素を排出するための図示しない排出口
をその上面に備え、その長手方向(幅方向)すなわち図
3の左右方向が車両の前後方向となるように配置されて
いる。また、上記電池セル22は、その側面の下部から
幅方向(長手方向)に突き出す脚部42を備えている。
上記複数個の電池セル22は、その厚み方向において相
互に重ね合わせられて複数個配列された状態で、電池セ
ル22の上下にそれぞれ設けられた2対の拘束ロッド
(拘束部材)44によって互いに接近する方向に締め着
けられる1対の拘束板(エンドプレート)46により互
いに密着するように押圧されている。拘束板46には、
上記拘束ロッド44に固定されるために上下方向へ突き
出す2対のブラケット48が設けられている。
なわち相互の対向面には、図3に示すように、その対向
面の長辺方向の両端部において短辺方向すなわち上下方
向に連なるように設けられた1対の凸条50と、その長
辺方向の中間部において対向面の上下方向に連なる複数
本(本実施例では5本)の凸条52と、それらの凸条5
0、52の間において一定の配置密度となるように所定
間隔で上記対向面から突設された複数の小突起54とが
設けられている。上記凸条50、52は、複数の電槽を
電池セル22内に形成する隔壁の位置に対応する場所に
形成されたものであって、隣接する電池セル22の凸条
50、52に当接することにより拘束ロッド44によっ
て発生する圧縮力を受けて電池セル22の変形を防止す
るためのものである。また、上記凸条50、52と小突
起54とは、電池セル22の間に僅かな隙間Sを形成す
るためのものであってたとえば1.0mm程度の突き出し
量となるように形成されているので、電池セル22の間
には上下方向に貫通する幅寸法が2.0mm程度のスリッ
ト状の隙間Sが形成され、電池セル22と拘束板46と
の間には上下方向に貫通する幅寸法が1.0mm程度のス
リット状の隙間Sが形成されているとともに、所定の電
池セル22の凸条50、52および小突起54とそれに
隣接する電池セル22の凸条50、52および小突起5
4とは相互に密着させられている。
面は、電池セル22の両端部を支持するためのものであ
り、支持面60として機能している。すなわち、上記ロ
アーケース26の内壁面には、電池セル22の幅方向寸
法に対応して、その幅寸法よりも小さな間隔を有し、且
つ互いに平行な状態で電池セル22の厚み方向すなわち
組電池24の長手方向に延びる1対の支持面60が形成
されている。
端面すなわち下端面62の長手方向の両端部に位置する
1対の着座面64が上記の1対の支持面60上に着座さ
せられた状態で各電池セル22がロアーケース26に固
定されることにより、気体流入路32が各電池セル22
の下端面62とロアーケース26の1対の支持面60の
間の部分との間に形成されている。各電池セル22は、
たとえばインサート成形によりその着座面64に埋設さ
れた図示しない有底円筒状のナットに固定ねじ68がロ
アーケース26の穴69を通して螺合されることにより
そのロアーケース26に固定されている。
池セル22の上端面72の長手方向の両端部に対応する
位置には、その電池セル22の上端面72の長手方向の
両端部に当接するように組電池24の長手方向に延びる
1対の長手状のシール部材70がたとえば接着剤により
固定されており、気体排出路36がアッパケース28の
上記1対のシール部材70の間の部分と電池セル22の
上端面72との間に形成されている。このシール部材7
0は、たとえば合成樹脂製スポンジ、軟質ゴムなどの弾
性変形可能な材質により構成される。
の磁性導体から成り、プレス成形によって図4にも示さ
れるように逆U字状断面を有し、その前側壁16aおよ
び後側壁16bの下端に複数個の取付穴76を備えてい
る。また、前記フロアパネル14も、同様に、鋼板など
の磁性導体から成り、プレス成形によって形成された取
付穴78を備えている。そして、図5に示すように、座
席下カバーパネル16がフロアパネル14上に載置され
た状態で、上記取付穴76および78を貫通させられた
金属製のアースボルト80がナット82に螺合されるこ
とにより、座席下カバーパネル16とフロアパネル14
とが相互に固定されている。上記アースボルト80およ
びナット82は、それらの締め着けにより塗装膜や樹脂
シートなどが介在していたとしても確実に座席下カバー
パネル16およびフロアパネル14と電気的に導通させ
られるように、その座席下カバーパネル16およびフロ
アパネル14との接触面に鋸歯状突起84を備えてい
る。また、上記アースボルト80およびナット82は、
鋼材等から構成されてもよいが、それ自体が座席下カバ
ーパネル16とフロアパネル14との間の導通路(図5
の破線に示す電流路)を形成する導電体となるために、
好ましくは、たとえば銅、銅合金などの電気抵抗の低い
金属から構成される。
ル16上に設けられた車両後部の要部、すなわち後部座
席86を支持する座席下カバーパネル16の横断面を示
している。この図6にも示すように、座席下カバーパネ
ル16とフロアパネル14との間の比較的閉じられた空
間である収容空間18内には、電池パック10とその電
池パック10の直流出力から100Vの交流出力に変換
する交流電源装置88とが収容されており、電池パック
10を覆う座席下カバーパネル16とフロアパネル14
とが電磁シールド部材としても機能している。なお、2
0は人工皮革状表層を有する樹脂パネル或いは繊維状の
表層を有する装飾マットなどの室内装飾部材である。
り制御されるインバータ92は、たとえば高速スイッチ
ングサイリスタなどのスイッチング素子を備え、そのス
イッチング素子のスイッチング作動を利用して電池パッ
ク10の直流出力を交流出力に変換し、モータジェネレ
ータ93へ出力する電気回路である。この電気回路で発
生する電気的パルスなどは、それに接続された電池パッ
ク10から電磁波ノイズが放射される一因となっている
可能性がある。上記モータジェネレータ93は、たとえ
ば、車両の前輪後輪駆動系或いは後輪駆動系に作動的に
連結されて車両を駆動する原動機として機能するととも
に車両の惰行走行時においては発電機として機能する。
ールド箱内に収容された状態でエンジンルームなどに配
設されており、1対のシールド線94を介して電池パッ
ク10と接続されている。このシールド線94は、たと
えば図7に示すように、グロメット装置96によってシ
ールされ且つフロアパネル14を貫通した状態で、収容
空間18内の電池パック10と接続されている。このグ
ロメット装置96は、フロアパネル14に形成された貫
通穴98を覆うようにそのフロアパネル14の下面に固
定され且つシール材100によりシールされた状態で中
央部に上記シールド線94が貫通させられた円錐状のグ
ロメット部材102と、シールド線94の網状の金属被
覆104をフロアパネル14の貫通穴98の周縁部に固
定するアースボルト106とを備えている。なお、10
8はシールド線94の芯線である。
2を構成する金属製構造材であるフロアパネル14およ
び座席下カバーパネル16により比較的閉じられた状態
で形成された収容空間18内に電池パック(蓄電装置)
10が収容されていることから、その電池パック10を
収容する電磁シールド容器を専用のシールド部材を用い
て構成する必要がないので、電源装置或いは車両の重量
が増加することがない。また、上記のように、フロアパ
ネル14および座席下カバーパネル16により電池パッ
ク10の電磁シールドが行われるので組電池ケース30
を合成樹脂製とすることができ、一層車両の重量が軽減
される。
ネル14と鋼板製座席下カバーパネル16との間に収容
空間18が形成され、その鋼板製フロアパネル14と鋼
板製座席下カバーパネル16とは、締結装置に対応する
アースボルト80およびナット82により電気的に導通
した状態で相互に固定されたものであることから、電池
パック10を覆う電磁シールド容器が車両の構造材だけ
を用いて構成される利点がある。
は、鋼板製フロアパネル14に形成された取付穴78と
鋼板製座席下カバーパネル16に形成された取付穴76
とを貫通させられた金属製のアースボルト80を備え、
そのアースボルト80を通してそれら鋼板製フロアパネ
ル14および鋼板製座席下カバーパネル16の間を互い
に電気的に導通させるものであることから、鋼板製フロ
アパネル14および鋼板製座席下カバーパネル16の間
に塗装膜や樹脂シートなどの電気的絶縁体が介在させら
れていても、それら鋼板製フロアパネル14および鋼板
製座席下カバーパネル16が確実に導通させられる利点
がある。
と収容空間18内に収容された電池パック10とは、鋼
板製フロアパネル14を貫通するシールド線94により
互いに接続され、そのシールド線94はその鋼板製フロ
アパネル14に固定されたグロメット部材102を貫通
させられた状態でそのグロメット部材102に液密に封
止され、そのシールド線94の金属被覆104は鋼板製
フロアパネル14にアースボルト106を用いて接続さ
れたものであるので、インバータ92と電池パック10
とを接続するシールド線94を鋼板製フロアパネル14
を通して設けるとき、ノイズ発生防止のための電磁シー
ルドと液密とするためのシールドとが好適に得られる。
細に説明したが、本発明は他の態様において適用され
る。
10が車両用蓄電装置として用いられていたが、分極性
電極を用いた複数の蓄電セルを積層したキャパシタであ
ってもよい。
ト80およびナット82が用いられることにより、鋼板
製座席下カバーパネル16と鋼板製フロアパネル14と
が互いに導通させられた状態で固定されていたが、それ
ら鋼板製座席下カバーパネル16と鋼板製フロアパネル
14とは、通常のボルトで固定され、且つ銅線或いは銅
製部材を用いて相互を接続する通常の導通装置により電
気的に導通させられてもよい。
がインバータ92に接続された例が説明されていたが、
サイリスタ素子を用いた電流制御回路などのスイッチン
グ作動させられる他の電気回路に接続されてもよい。要
するに、スイッチング作動によってスパイク状ノイズが
発生する電気回路であってそれに接続された蓄電装置か
らもその電磁ノイズが放射され得るものであればよいの
である。
が鋼板製座席下カバーパネル16と鋼板製フロアパネル
14とによって覆われることにより電磁シールドが行わ
れていたが、電池パック10を覆う部材の少なくとも一
部が、車両の構造材、たとえば車室内の床を構成する鋼
板製フロアパネル14または後部座席86を支持する鋼
板製座席下カバーパネル16であっても、本発明の一応
の効果が得られる。
後部座席86下に位置するようにすなわちその後部座席
86を支持する座席下カバーパネル16とフロアパネル
14との間の収容空間18内に位置するように設けられ
ていたが、車幅方向に十分な収容空間が形成されるので
あれば、前部座席下、或いは前部座席と後部座席との間
の中央座席下に位置するように設けられてもよい。
材である座席下カバーパネル16とフロアパネル14と
は鋼板製であったが、たとえばカーボン繊維を含むため
に導電性を有する強化樹脂製などであってもよい。要す
るに、電磁シールド可能な材質であればよいのである。
がインバータ92に接続されていたが、他のノイズ源に
接続されていたり、接続されていなくても電磁シールド
が必要なものであってもよい。
であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,
改良を加えた態様で実施することができる。
要部を説明する斜視図である。
して説明する斜視図である。
面図である。
めの斜視図である。
固定構造を説明する要部断面図である。
座席下カバーパネルの横断面を示す図である。
ロアパネルを貫通させた状態で固体する構造を説明する
要部断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 スイッチング作動を行う電気回路に接続
された蓄電装置を有する形式の車両用電源装置におい
て、 車両を構成する金属製構造材により閉じられた状態で形
成された収容空間内に前記蓄電装置を収容したことを特
徴とする車両用電源装置。 - 【請求項2】 前記金属製構造材の少なくとも一部は、
車室内の床を構成する鋼板製フロアパネルである請求項
1の車両用電源装置。 - 【請求項3】 前記金属製構造材の少なくとも一部は、
車室内の座席を支持するための鋼板製座席下カバーパネ
ルである請求項1の車両用電源装置。 - 【請求項4】 前記鋼板製フロアパネルと前記鋼板製座
席下カバーパネルとの間に前記収容空間が形成され、該
鋼板製フロアパネルと鋼板製座席下カバーパネルとは、
締結装置により電気的に導通した状態で相互に固定され
たものである請求項3の車両用電源装置。 - 【請求項5】 蓄電装置を有する形式の車両用電源装置
において、 車両を構成する構造材により電磁シールドを形成し、該
電磁シールドにより閉じられた状態で形成された収容空
間内に前記蓄電装置を収容したことを特徴とする車両用
電源装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000112044A JP2001294048A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 車両用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2000112044A JP2001294048A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 車両用電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
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JP (1) | JP2001294048A (ja) |
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