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公開番号2024115039
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020479
出願日2023-02-14
発明の名称電池パック
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/509 20210101AFI20240819BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モジュールブロック相互間の接続形態を変更する切り替え回路のレイアウトを簡素化し小型化し、さらに、充電装置側の仕様による充電電圧に適合させることができる電池パックを提供すること。
【解決手段】第1のモジュールブロック4および第2のモジュールブロック5が並置された電池パック1の第1のモジュールブロックと第2のモジュールブロックとの接続を直列接続と並列接続とに選択的に切り替える直列用スイッチ素子8および並列用スイッチ素子9、10を含む接続切替回路7を備え、接続切替回路7は、直列接続における中点に設けられる直列用スイッチ素子8が、電池パック1におけるモジュールブロックが配置された領域を上方から見た状態で当該領域の内側に位置するように配置され、第1のモジュールブロック5および第2のモジュールブロック6は、接続切替回路7に接続されるモジュールの端子が接続切替回路7寄りに配置されている電池パック1。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
複数のセルが電気的に接続されたモジュールを電気的に複数接続して構成され相互に区分されるモジュールブロックである第１のモジュールブロックおよび第２のモジュールブロックが並置された電池パックであって、
前記第１のモジュールブロックと前記第２のモジュールブロックとの接続を直列接続と並列接続とに選択的に切り替える直列用スイッチ素子および並列用スイッチ素子を含む接続切替回路を備え、
前記接続切替回路は、前記直列接続における中点に設けられる前記直列用スイッチ素子が、前記電池パックにおける前記モジュールブロックが配置された領域を上方から見た状態で当該領域の内側に位置するように配置され、
前記第１のモジュールブロックおよび第２のモジュールブロックは、前記接続切替回路に接続されるモジュールの端子が前記接続切替回路寄りに配置されている、
電池パック。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１のモジュールブロックおよび前記第２のモジュールブロックは、自己の一方の端子が前記接続切替回路に接続されている前記モジュールである切替側モジュール群と、自己の一方の端子が前記第１のモジュールブロックおよび前記第２のモジュールブロックによる総出力が現れる端子である総出力端子になっている総出力側モジュール群とを含み、
前記切替側モジュール群は、前記接続切替回路に接続されている端子である切替端子を有する前記モジュールを含み、
前記切替端子は、前記切替側モジュール群の前記モジュールにおける前記総出力側モジュール群に近い側のモジュール端部に配置され、
前記総出力端子は、前記総出力側モジュール群の前記モジュールにおける前記切替側モジュール群に近い側のモジュール端部に配置されている、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記総出力端子は前記電池パック用のジャンクションボードに電気的に接続され、
前記第１のモジュールブロックおよび前記第２のモジュールブロックそれぞれの前記総出力端子は、前記総出力側モジュール群の相互に近接した前記モジュールそれぞれにおける近接側のモジュール端部に設けられている請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記接続切替回路は、直列用スイッチ素子としての直列用コンタクタを備え、
前記切替端子は、前記切替側モジュール群の相互に近接した前記モジュールそれぞれにおける近接側のモジュール端部に設けられ、
前記直列用コンタクタは前記第１のモジュールブロックの前記切替端子と前記第２のモジュールブロックの前記切替端子の間に配置され、前記直列用コンタクタとそれぞれの前記切替端子とが電気的に接続されている請求項２に記載の電池パック。
【請求項５】
前記切替端子と前記総出力端子との間に配置され、前記総出力端子および前記切替端子に電気的に接続された前記並列用スイッチ素子としての複数の並列用コンタクタを備えた請求項２に記載の電池パック。
【請求項６】
前記直列用スイッチ素子、前記直列用スイッチ素子と前記第１のモジュールブロックとを結ぶ導体、および、前記直列用スイッチ素子と前記第２のモジュールブロックとを結ぶ導体が一体的なモジュールとして構成される請求項１に記載の電池パック。
【請求項７】
前記直列用スイッチ素子、２つの前記並列用スイッチ素子、前記直列用スイッチ素子と前記第１のモジュールブロックとを結ぶ導体、前記直列用スイッチ素子と前記第２のモジュールブロックとを結ぶ導体、一方の前記並列用スイッチ素子と前記第１のモジュールブロックとを結ぶ導体、および、他方の前記並列用スイッチ素子と前記第２のモジュールブロックとを結ぶ導体が一体的なモジュールとして構成される請求項１に記載の電池パック。
【請求項８】
前記直列用スイッチ素子、２つの前記並列用スイッチ素子、前記直列用スイッチ素子と前記第１のモジュールブロックとを結ぶ導体、前記直列用スイッチ素子と前記第２のモジュールブロックとを結ぶ導体、一方の前記並列用スイッチ素子と前記第１のモジュールブロックとを結ぶ導体、および、他方の前記並列用スイッチ素子と前記第２のモジュールブロックとを結ぶ導体、ならびに、前記第１のモジュールブロックと前記第２のモジュールブロックとの隣接部位に配置されたジャンクションボードが一体的なコンタクタ・バスバーモジュールとして構成される請求項１に記載の電池パック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のセルが電気的に接続されたモジュールを直列接続して構成される複数のモジュールブロック間の接続形態を放電時と充電時とで切り替える電池パックが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の電池パックでは、モジュールブロックへの充電が始まる際にモジュールブロックの接続形態を変更することにより、充電時中のモジュールブロックの発熱を低減できると共に、放電時にはモジュールブロックから負荷に供給される電力の電圧を最適化できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６２２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の提案では、充電装置側の仕様による充電電圧に適合させるという観点や、モジュールブロック相互間の接続形態を変更する切り替え回路のレイアウトを簡素化しサイズを縮小するという技術課題、延いては、この技術課題に対処するための方途は示されない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされものであり、複数のセルが電気的に接続されたモジュールを電気的に複数接続して構成される電池パックにおいて、モジュールブロック相互間の接続形態を変更する切り替え回路のレイアウトを簡素化し、サイズを縮小することができ、さらに、充電装置側の仕様による充電電圧に適合させることができる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）複数のセル（例えば、後述するセル２）が電気的に接続されたモジュール（例えば、後述するモジュール３）を電気的に複数接続して構成され相互に区分されるモジュールブロックである第１のモジュールブロック（例えば、後述する第１のモジュールブロック５）および第２のモジュールブロック（例えば、後述する第２のモジュールブロック６）が並置された電池パック（例えば、後述する電池パック１）であって、前記第１のモジュールブロックと前記第２のモジュールブロックとの接続を直列接続と並列接続とに選択的に切り替える直列用スイッチ素子（例えば、後述する直列用コンタクタ８）および並列用スイッチ素子（例えば、後述する正極接続用コンタクタ９、負極接続用コンタクタ１０）を含む接続切替回路（例えば、後述する接続切替器７）を備え、前記接続切替回路は、前記直列接続における中点に設けられる前記直列用スイッチ素子が、前記電池パックにおける前記モジュールブロックが配置された領域を上方から見た状態で当該領域の内側に位置するように配置され、
前記第１のモジュールブロックおよび第２のモジュールブロックは、前記接続切替回路に接続されるモジュールの端子（例えば、後述する正極端子２３１、負極端子２６２、正極端子２７１、負極端子３０２）が前記接続切替回路寄りに配置されている、
電池パック。
【０００７】
（２）前記第１のモジュールブロックおよび前記第２のモジュールブロックは、自己の一方の端子が前記接続切替回路に接続されている前記モジュールである切替側モジュール群（例えば、後述する切替側モジュール群３１）と、自己の一方の端子が前記第１のモジュールブロックおよび前記第２のモジュールブロックによる総出力が現れる端子である総出力端子（例えば、後述する総出力端子１７０）になっている総出力側モジュール群（例えば、後述する総出力側モジュール群３３）とを含み、前記切替側モジュール群は、前記接続切替回路に接続されている端子である切替端子（例えば、後述する切替端子３２）を有する前記モジュールを含み、前記切替端子は、前記切替側モジュール群の前記モジュールにおける前記総出力側モジュール群に近い側のモジュール端部に配置され、前記総出力端子は、前記総出力側モジュール群の前記モジュールにおける前記切替側モジュール群に近い側のモジュール端部に配置されている（１）の電池パック。
【０００８】
（３）前記総出力端子は前記電池パック用のジャンクションボード（例えば、後述するジャンクションボード３４）に電気的に接続され、前記第１のモジュールブロックおよび前記第２のモジュールブロックそれぞれの前記総出力端子は、前記総出力側モジュール群の相互に近接した前記モジュールそれぞれにおける近接側のモジュール端部に設けられている（２）の電池パック。
【０００９】
（４）前記接続切替回路は、オンのとき前記第１のモジュールブロックと前記第２のモジュールブロックとを直列に接続する直列用コンタクタ（例えば、後述する直列用コンタクタ８）を備え、前記切替端子は、前記切替側モジュール群の相互に近接した前記モジュールそれぞれにおける近接側のモジュール端部に設けられ、前記直列用コンタクタは前記第１のモジュールブロックの前記切替端子と前記第２のモジュールブロックの前記切替端子の間に配置され、前記直列用コンタクタとそれぞれの前記切替端子とが電気的に接続されている（２）の電池パック。
【００１０】
（５）前記切替端子と前記総出力端子との間に配置され、前記総出力端子および前記切替端子に電気的に接続された前記並列用スイッチ素子としての複数の並列用コンタクタ（例えば、後述する正極接続用コンタクタ９、負極接続用コンタクタ１０）を備えた（２）の電池パック。
（【００１１】以降は省略されています）

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