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CN111952494B - 车辆用电池单元 - Google Patents

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CN111952494B
CN111952494B CN202010410584.5A CN202010410584A CN111952494B CN 111952494 B CN111952494 B CN 111952494B CN 202010410584 A CN202010410584 A CN 202010410584A CN 111952494 B CN111952494 B CN 111952494B
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Abstract

提供一种能够抑制电压检测线及信号线变长的车辆用电池单元。在电池控制装置(67)的前后方向上的一方侧配置有电连接箱(64)。电池控制装置(67)具备：第一连接器(C1)，其在前后方向上的一方侧与从电连接箱(64)延伸的信号线(72)连接；以及第二连接器(C2)，其在前后方向上的另一方侧与从多个电池模块(61)延伸的电压检测线(71)连接。电池控制装置(67)配置于多个电池模块(61)的上方且在前后方向上比多个电池模块(61)的中央部(BC)靠一方侧的位置。

Description

车辆用电池单元
技术领域
本发明涉及一种搭载于电动车辆等中的车辆用电池单元。
背景技术
专利文献1中记载了一种在壳体的内部收容有多个电池模块及电池ECU的电池单元。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2017-024481号公报
在近年的电动车辆中，搭载的电池模块的数量增多，伴随于此，连接于电池ECU的配线等也增多。配线中有从各电池模块延伸的电压检测线及从电连接箱延伸的信号线，根据电池ECU的放置位置，这些配线路径会变长。
发明内容
本发明提供一种能够抑制电压检测线及信号线变长的车辆用电池单元。
本发明是一种车辆用电池单元，其具备：
多个电池模块，它们沿车宽方向至少排列配置有两个，且沿车辆的前后方向至少排列配置有两个；
电连接箱，其在前后方向上配置于所述多个电池模块的一方侧；
电池控制装置，其对所述多个电池模块进行控制；
信号线，其从所述电连接箱延伸；
电压检测线，其从所述多个电池模块延伸；以及
电池壳体，其收容所述多个电池模块、所述电连接箱、所述电池控制装置、所述信号线及所述电压检测线，
其中，
所述电池控制装置具备：
第一连接器，其在所述前后方向上的所述一方侧与所述信号线连接；以及
第二连接器，其在所述前后方向上的另一方侧与所述电压检测线连接，
所述电池控制装置配置于所述多个电池模块的上方且在所述前后方向上比所述多个电池模块的中央部靠所述一方侧的位置。
发明效果
根据本发明，能够缩短从电连接箱延伸的信号线，并且能够抑制从多个电池模块延伸的电压检测线变长。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的一实施方式的车辆用电池单元的车辆的整体结构的概略侧视图。
图2是表示图1的车辆的地板下方结构的俯视图。
图3是图1的车辆用电池单元的俯视图。
图4是卸下壳体盖部的图1的车辆用电池单元的俯视图。
图5是图4的线缆单元的立体图。
图6是图2的A-A线剖视图。
附图标记说明：
7 外部部件(电装组件)；
13 座椅轨道；
60 电池单元；
61 电池模块；
62 电池壳体；
64 电连接箱；
67 电池控制装置；
68 电池单元连接器(壳体侧连接器)；
71 电压检测线；
72 信号线；
84 横梁；
84F 第一横梁；
84M 第二横梁；
80 壳体主体；
90 壳体盖部(罩)；
93 隆起部；
BC 多个电池模块的中央部；
C1 第一连接器；
C2 第二连接器。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的车辆用电池单元的一实施方式进行说明。需要说明的是，附图沿附图标记的朝向观察，在以下说明中，前后、左右、上下根据从车辆的操纵者观察的方向进行记载，另外，在附图中，将车辆的前方示为Fr，将后方示为Rr，将左侧示为L，将右侧示为R，将上方示为U，将下方示为D。
[车辆]
如图1及图2所示，车辆1通过地板2和前围板3划分形成车室10和其前方的前室20。在车室10中设置有前部座位11及后部座位12。在后部座位12的后方的地板2的下方设置有驱动装置单元30。驱动装置单元30驱动左右后轮5。即，该车辆1将左右后轮5作为驱动轮，将左右前轮4作为从动轮。
在车室10的下方配置有电池单元60。电池单元60将多个电池模块61收容于电池壳体62而构成，且配置于车室10中的地板2的下方。
车架50包括沿前后方向延伸设置的左右一对侧梁51、52以及沿车宽方向(以下，称为左右方向。)延伸设置且将侧梁51、52之间进行连结的多个横梁53。
驱动装置单元30具备电动机、作为对电动机进行控制的电动机控制装置的PCU(Power Control Unit)以及将电动机的动力传递至后轮5的动力传递机构。
在前室20设置有空调用逆变器、空调ECU、充电器ECU、水温传感器等外部部件7。外部部件7与电池单元60通过与在电池单元60的前部(在后面叙述的前壁部82F)设置的电池单元连接器68连接的外部线束8进行连接。
[电池单元]
如图3、图4及图6所示，电池单元60具备：多个电池模块61；电池冷却部63，其对电池模块61进行冷却；电连接箱64，其配置于电池模块61的前侧；电池控制装置67，其控制多个电池模块61；供给配管65，其从电池壳体62的外部向电池冷却部63导入冷却介质；排出配管66，其从电池冷却部63向电池壳体62的外部排出冷却介质；以及电池壳体62，其收容电池模块61、电池冷却部63、电连接箱64、电池控制装置67、供给配管65及排出配管66。
[电池模块]
如图4所示，多个电池模块61在电池壳体62内沿前后方向及左右方向排列配置。本实施方式的电池单元60具备合计十二个电池模块61，该电池模块61在前后方向上排列有六列，在左右方向上排列有两排。
各电池模块61具有长方体形状，且在俯视下以长边方向朝向左右方向、短边方向朝向前后方向的方式配置。用于对构成电池模块61的各电池单体的电压进行检测的电压检测线71从各电池模块61朝向左右方向上的电池壳体62的中央部延伸。另外，从各电池模块61延伸的电压检测线71可以与对电池模块61的温度进行检测的至少一条温度检测线一起汇总。从各电池模块61延伸的电压检测线71借助连接器76与在左右方向上相邻的两个电池模块61之间配置的线缆单元70连接而被单元(unit)化。
[线缆单元]
如图5所示，线缆单元70由从各电池模块61延伸的电压检测线71和从电连接箱64延伸的信号线72汇集而成，其配置于在左右方向上相邻的两个电池模块61之间且沿前后方向延伸设置。电压检测线71借助位于后侧的九个电压检测用连接器73连接于电池控制装置67。另一方面，信号线72借助位于前侧的六个电源供给用连接器74连接于电池控制装置67。需要说明的是，本实施方式的线缆单元70除了电压检测线71及信号线72以外，还汇集从电池单元连接器68延伸的信号线75。这样，通过将电压检测线71及信号线72、75汇集而设为线缆单元70，从而提高配线类的操作性。
[电池冷却部]
如图6所示，电池冷却部63配置于电池模块61的下方，且在内部具有供冷却介质通过的冷却介质通路。在本实施方式的电池单元60中，一个电池冷却部63对在左右方向上排列的两个电池模块61进行冷却，因此设置有在前后方向上排列的六个电池冷却部63。
[电连接箱]
电连接箱64收容将电池电力的导电路径进行断开和接合的接触器、对电池电力的电流进行检测的电流传感器以及对电池模块61的接地进行检测的接地检测电路等。本实施方式的电连接箱64在位于最前列且左右排列的一对电池模块61的前侧配置，电连接箱64的左端位于比左侧的电池模块61的左端靠内侧的位置，电连接箱64的右端位于比右侧的电池模块61的右端靠内侧的位置。
[电池壳体]
如图3及图4所示，电池壳体62具备：壳体主体80，其收容电池模块61、电池冷却部63、电连接箱64、供给配管65及排出配管66；以及壳体盖部90，其覆盖壳体主体80的上部开口。
壳体主体80具备底面部81、从底面部81的外缘立起的侧壁部82以及从侧壁部82的上端向外侧延伸的凸缘部83。侧壁部82具备在左右方向上对置的左侧壁部82L及右侧壁部82R、位于电连接箱64的前侧的前壁部82F、将前壁部82F与左侧壁部82L进行连结的左倾斜壁部82FL、将前壁部82F与右侧壁部82R进行连结的右倾斜壁部82FR以及将左侧壁部82L及右侧壁部82R的后端进行连结的后侧壁部82B。
在壳体主体80中，三根横梁84在前后方向上分开并沿左右方向延伸设置。在左右方向上，横梁84的高度在中央变低。当将三根横梁84从前方依次设为第一横梁84F、第二横梁84M及第三横梁84B时，在前后方向上，在壳体主体80的前壁部82F与第一横梁84F之间配置有电连接箱64及最前列的电池模块61，在第一横梁84F与第二横梁84M之间配置有第二列及第三列的电池模块61，在第二横梁84M与第三横梁84B之间配置有第四列及第五列的电池模块61，在第三横梁84B与壳体主体80的后侧壁部82B之间配置有第六列的电池模块61。
壳体盖部90具备覆盖壳体主体80的上部开口的盖主体部91以及从盖主体部91的周缘向外侧延伸的凸缘部92。凸缘部92与壳体主体80的凸缘部83重叠，借助多个螺栓被紧固。
[电池控制装置]
如图4及图6所示，电池控制装置67是对多个电池模块61进行控制的电池ECU，左右设置有一对。电池控制装置67被分别架设在第一横梁84F与第二横梁84M之间的一对支架85支承，并配置于比第二列及第三列的电池模块61靠上方的位置。通过利用横梁84来固定电池控制装置67，能够稳定地保持电池控制装置67。另外，电池控制装置67在前后方向上位于比多个电池模块61的中央部BC靠前方的位置。
如图1～图3所示，在壳体盖部90的盖主体部91中，在俯视下与左右一对电池控制装置67对应的位置设置有向上方凸出的隆起部93。如图6所示，电池控制装置67的至少一部分在高度方向上与隆起部93相重叠。由此，设置于壳体盖部90的隆起部93积存空气而电池控制装置67不易被浸水。需要说明的是，如图1所示，该隆起部93在前后方向上位于在车室内配置的前部座位11的座椅轨道13之间。因此，能够有效地利用座椅下的空间。
在电池控制装置67中，在电池控制装置67的前表面67F沿左右方向排列配置有连接有从电连接箱64延伸的信号线72的第一连接器C1，在电池控制装置67的后表面67B沿左右方向排列配置有连接有从多个电池模块61延伸的电压检测线71的第二连接器C2。
在第一连接器C1上连接有作为汇集于线缆单元70的信号线72、75的连接部的电源供给用连接器74，在第二连接器C2上连接有作为汇集于线缆单元70的电压检测线71的连接部的电压检测用连接器73。
这样，电池控制装置67配置于比多个电池模块61的中央部BC靠前方的位置，并且连接有从电连接箱64延伸的信号线72的第一连接器C1配置于电池控制装置67的前方，因此能够缩短信号线72的长度。
另外，连接有从多个电池模块61延伸的电压检测线71的第二连接器C2配置于电池控制装置67的后方，因此第二连接器C2靠近多个电池模块61的中央部BC，能够抑制电压检测线71变长。
而且，在电池单元60的前部设置的电池单元连接器68与第一连接器C1之间的距离也变近，因此也能够缩短信号线72的长度。
另外，如图6所示，第二连接器C2在高度方向上与设置于壳体盖部90的隆起部93相重叠。由此，作为高电压用的连接器的第二连接器C2不易被浸水。需要说明的是，在本实施方式中，第一连接器C1也在高度方向上与设置于壳体盖部90的隆起部93相重叠，因此第一连接器C1也不易被浸水。
需要说明的是，上述实施方式能够适当进行变形、改良等。
例如，在本实施方式中，各电池控制装置67通过一对支架85间接地固定于两个横梁84上，但也可以直接固定于两个横梁84上。另外，无需必须固定于两个横梁84上，只要直接或间接地固定于至少一个横梁84上即可。
另外，在本实施方式中，电池控制装置67设置有两个，但只要有至少一个即可。
在本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是，尽管在括弧内示出了上述实施方式中的相应构成要素等，但并不限定于此。
(1)一种车辆用电池单元(电池单元60)，其具备：
多个电池模块(电池模块61)，它们沿车宽方向至少排列配置有两个，且沿车辆的前后方向至少排列配置有两个；
电连接箱(电连接箱64)，其在前后方向上配置于所述多个电池模块的一方侧；
电池控制装置(电池控制装置67)，其对所述多个电池模块进行控制；
信号线(信号线72)，其从所述电连接箱延伸；
电压检测线(电压检测线71)，其从所述多个电池模块延伸；以及
电池壳体(电池壳体62)，其收容所述多个电池模块、所述电连接箱、所述电池控制装置、所述信号线及所述电压检测线，
其中，
所述电池控制装置具备：
第一连接器(第一连接器C1)，其在所述前后方向上的所述一方侧与所述信号线连接；以及
第二连接器(第二连接器C2)，其在所述前后方向上的另一方侧与所述电压检测线连接，
所述电池控制装置配置于所述多个电池模块的上方且在所述前后方向上比所述多个电池模块的中央部(中央部BC)靠所述一方侧的位置。
根据(1)，电池控制装置配置于比多个电池模块的中央部在前后方向上靠一方侧的位置，并且连接有从电连接箱延伸的信号线的第一连接器配置于该一方侧，因此能够缩短信号线的长度。另外，连接有从多个电池模块延伸的电压检测线的第二连接器在前后方向上配置于另一方侧，因此能够抑制电压检测线变长。
(2)根据(1)所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体具备沿所述车宽方向延伸的至少一个横梁(横梁84)，
所述电池控制装置以位于所述多个电池模块的上方的方式，直接或间接地固定于所述至少一个横梁上。
根据(2)，通过将电池控制装置直接或间接地固定于作为车辆骨架构件的横梁上，能够适当地保持电池控制装置。
(3)根据(1)或(2)所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体具备以在所述前后方向上分开的方式配置并沿所述车宽方向延伸的至少两个横梁(横梁84)，
所述电池控制装置以位于所述多个电池模块的上方的方式直接或间接地固定于相邻的所述两个横梁(第一横梁84F、第二横梁84M)上。
根据(3)，通过将电池控制装置跨在前后方向上相邻的两个横梁直接或间接地固定，能够稳定地保持电池控制装置。
(4)根据(3)所述的车辆用电池单元，其中，
在所述两个横梁上架设有支架，
在所述两个横梁之间沿所述前后方向排列配置有两个所述电池模块，
所述电池模块在俯视下具有大致矩形形状，且以短边方向成为所述前后方向的方式配置。
根据(4)，通过防止支架的长尺寸化，能够避免重量增加。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的车辆用电池单元，其中，
所述电压检测线的一部分配置于在所述车宽方向上相邻的两个所述电池模块之间，且沿所述前后方向延伸。
根据(5)，能够将电压检测线汇集到在车宽方向上相邻的两个电池模块之间。
(6)根据(5)所述的车辆用电池单元，其中，
所述信号线的一部分配置于在所述车宽方向上相邻的两个所述电池模块之间，且沿所述前后方向延伸，
所述电压检测线的一部分与所述信号线的一部分被单元化。
根据(6)，能够将电压检测线及信号线汇集到在车宽方向上相邻的两个电池模块之间，进而将它们单元化，从而提高操作性。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的车辆用电池单元，其中，
在所述电池壳体的所述一方侧设置有将所述车辆的电装组件(外部部件7)与所述电池控制装置进行连接的壳体侧连接器(电池单元连接器68)。
根据(7)，电池控制装置配置于比多个电池模块的中央部在前后方向上靠一方侧的位置，并且在电池壳体的该一方侧设置有将车辆的电装组件与电池控制装置进行连接的壳体侧连接器，因此能够缩短电池壳体内部的信号线的长度。
(8)根据(1)至(6)中任一项所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体具备：壳体主体(壳体主体80)；以及罩(壳体盖部90)，其密封该壳体主体的上部开口，
在所述罩上设置有向上方凸出的隆起部(隆起部93)，
所述电池控制装置在俯视下配置于所述隆起部，
所述电池控制装置的至少一部分在高度方向上与所述隆起部相重叠。
根据(8)，设置于罩上的隆起部积存空气而电池控制装置不易被浸水。
(9)根据(8)所述的车辆用电池单元，其中，
所述第二连接器在所述高度方向上与所述隆起部相重叠。
根据(9)，作为高电压用的连接器的第二连接器不易被浸水。
(10)根据(8)或(9)所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体配置于所述车辆的地板下方，
所述隆起部在所述前后方向上位于在车室内配置的座椅轨道(座椅轨道13)之间。
根据(10)，通过使电池壳体的隆起部位于座椅轨道之间，能够有效地利用座椅下的空间。

Claims (9)

1.一种车辆用电池单元，其具备：
多个电池模块，它们沿车宽方向至少排列配置有两个，且沿车辆的前后方向至少排列配置有两个；
电连接箱，其在前后方向上配置于所述多个电池模块的一方侧；
电池控制装置，其对所述多个电池模块进行控制；
壳体侧连接器，其将所述车辆的电装组件与所述电池控制装置连接；
信号线，其从所述电连接箱延伸；
其他信号线，其从所述壳体侧连接器延伸；
电压检测线，其从所述多个电池模块延伸；以及
电池壳体，其收容所述多个电池模块、所述电连接箱、所述电池控制装置、所述信号线、所述其他信号线及所述电压检测线，
其中，
所述壳体侧连接器设置于所述电池壳体的所述一方侧的面，
所述电池控制装置具备：
第一连接器，其在所述前后方向上的所述一方侧与所述信号线及所述其他信号线连接；以及
第二连接器，其在所述前后方向上的另一方侧与所述电压检测线连接，
所述电池控制装置配置于所述多个电池模块的上方且在所述前后方向上比所述多个电池模块的中央部靠所述一方侧的位置。
2.根据权利要求1所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体具备沿所述车宽方向延伸的至少一个横梁，
所述电池控制装置以位于所述多个电池模块的上方的方式，直接或间接地固定于所述至少一个横梁上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体具备以在所述前后方向上分开的方式配置并沿所述车宽方向延伸的至少两个横梁，
所述电池控制装置以位于所述多个电池模块的上方的方式直接或间接地固定于相邻的所述两个横梁上。
4.根据权利要求3所述的车辆用电池单元，其中，
在所述两个横梁上架设有支架，
在所述两个横梁之间沿所述前后方向排列配置有两个所述电池模块，
所述电池模块在俯视下具有大致矩形形状，且以短边方向成为所述前后方向的方式配置。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用电池单元，其中，
所述电压检测线的一部分配置于在所述车宽方向上相邻的两个所述电池模块之间，且沿所述前后方向延伸。
6.根据权利要求5所述的车辆用电池单元，其中，
所述信号线的一部分配置于在所述车宽方向上相邻的两个所述电池模块之间，且沿所述前后方向延伸，
所述电压检测线的一部分与所述信号线的一部分被单元化。
7.根据权利要求1或2所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体具备：壳体主体；以及罩，其密封该壳体主体的上部开口，
在所述罩上设置有向上方凸出的隆起部，
所述电池控制装置在俯视下配置于所述隆起部，
所述电池控制装置的至少一部分在高度方向上与所述隆起部相重叠。
8.根据权利要求7所述的车辆用电池单元，其中，
所述第二连接器在所述高度方向上与所述隆起部相重叠。
9.根据权利要求7所述的车辆用电池单元，其中，
所述电池壳体配置于所述车辆的地板下方，
所述隆起部在所述前后方向上位于在车室内配置的座椅轨道之间。
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