特許ウォッチ

公開番号2024153343
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-29
出願番号2023067169
出願日2023-04-17
発明の名称配電装置
出願人株式会社オートネットワーク技術研究所,住友電装株式会社,住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人笠井中根国際特許事務所,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20241022BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】2つの電池における直列と並列との切り替えと、装置全体の小型化が可能な、配電装置を開示する。
【解決手段】配電装置10が、第1回路20の第1マイナス側ライン28に接続された第1リレー30と、第2回路26の第2プラス側ライン32に接続された第2リレー34と、第1リレー30よりも上流側の第1マイナス側ライン28と、第2リレー34よりも上流側の第2プラス側ライン32とを接続する第3回路36と、第3回路36に接続された第3リレー38と、第2リレー34の下流側で第1プラス側ライン40と第2プラス側ライン32を並列接続するプラス側接続部42と、第1リレー30の下流側で第1マイナス側ライン28と第2マイナス側ライン44を並列接続するマイナス側接続部46と、プラス側接続部42とマイナス側接続部46のそれぞれの下流側に接続されたプラス側出力部48およびマイナス側出力部50と、を備える。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
第１電池に接続される第１プラス側入力部および第１マイナス側入力部を有する第１回路と、
第２電池に接続される第２プラス側入力部および第２マイナス側入力部を有する第２回路と、
前記第１回路の第１マイナス側ラインに接続された第１リレーと、
前記第２回路の第２プラス側ラインに接続された第２リレーと、
前記第１リレーよりも上流側の前記第１マイナス側ラインと、前記第２リレーよりも上流側の前記第２プラス側ラインとを接続する第３回路と、
前記第３回路に接続された第３リレーと、
前記第２リレーの下流側で第１プラス側ラインと前記第２プラス側ラインを並列接続するプラス側接続部と、
前記第１リレーの下流側で前記第１マイナス側ラインと第２マイナス側ラインを並列接続するマイナス側接続部と、
前記プラス側接続部と前記マイナス側接続部のそれぞれの下流側に接続されたプラス側出力部およびマイナス側出力部と、を備える配電装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１回路の前記第１プラス側ラインに接続された第１電流センサと、
前記第２回路の前記第２マイナス側ラインに接続された第２電流センサと、を含み、
前記第１電流センサの下流側で前記プラス側接続部が前記第１プラス側ラインに接続され、
前記第２電流センサの下流側で前記マイナス側接続部が前記第２マイナス側ラインに接続されている、請求項１に記載の配電装置。
【請求項３】
前記第３回路の前記第３リレーに直列接続されたヒューズを備え、
前記第３リレーの配置領域と前記ヒューズの配置領域が、前記第３リレーの搭載方向でオーバーラップしている、請求項１または請求項２に記載の配電装置。
【請求項４】
前記第１回路を搭載する第１ベース部材と、
前記第２回路を搭載する第２ベース部材と、を含み、
前記第１ベース部材と前記第２ベース部材は、それぞれ、リレー搭載部と電流センサ搭載部と追加搭載部を含んでおり、
前記第１ベース部材と前記第２ベース部材を組み合わせることで、各前記追加搭載部が連結されて構成された第３回路搭載部が構成され、
前記第３回路が前記第３回路搭載部に搭載されている、請求項２に記載の配電装置。
【請求項５】
前記第３回路の前記第３リレーに直列接続されたヒューズを備え、
前記第３回路搭載部が、前記ヒューズが搭載されるヒューズ搭載部と、前記ヒューズの搭載方向で前記ヒューズ搭載部およびその周囲を含んで構成されて、前記第３リレーが搭載される第３リレー搭載部と、を含み、前記第３リレー搭載部に搭載された前記第３リレーが、前記第３リレーの搭載方向で前記ヒューズに重ね合わされている、請求項４に記載の配電装置。
【請求項６】
前記第１ベース部材と前記第２ベース部材は、同一形状を有し、
各前記ベース部材の長手方向の一端側に前記追加搭載部が配置され、前記追加搭載部は、各前記ベース部材の前記長手方向の他端側よりも小さい幅寸法で幅方向の一方側に偏って設けられており、前記幅方向で前記追加搭載部の内方縁部には、前記長手方向の前記一端側に断面多角形状の嵌合部が設けられ、前記長手方向の前記他端側に前記嵌合部と同じ断面形状で前記嵌合部が嵌合する嵌合穴が設けられており、
前記第１ベース部材の配置方向に対して板厚方向の中心軸回りで１８０°回転した配置方向とした前記第２ベース部材の前記嵌合部と前記嵌合穴を、前記第１ベース部材の前記嵌合穴と前記嵌合部に嵌合させることで、前記第１ベース部材と前記第２ベース部材が組み付けられて各前記追加搭載部が連結されてなる前記第３回路搭載部が構成されている、請求項４または請求項５に記載の配電装置。
【請求項７】
各前記ベース部材の外周面には、係止凸部と係止凹部が設けられており、
前記第１ベース部材と前記第２ベース部材が組み付けられた際に、前記係止凸部が前記係止凹部に嵌合することで前記第１ベース部材と前記第２ベース部材の離脱が制限される、請求項６に記載の配電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、配電装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の組電池からなる第１の電池と第２の電池を備えた車両用の電池パックが開示されている。２つの電池を備える電池パックの場合、それら２つの電池の接続状態を、並列接続と直列接続の何れかに切り替えることができれば、電池パックの用途の多様化や利便性の向上を図ることができる。そこで、２つの電池の接続状態を切り替えるための配電装置を設けることが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１１／１０４７９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、２つの電池を直列と並列に切り替えるための配電装置を構成する場合、各電池のプラス側ラインに接続されているリレーを利用しつつ、さらに、一方の電池のマイナス側ラインに追加のリレーを接続すると共に、一方の電池のマイナス側ラインと他方の電池のプラス側ラインの間の通電と遮断を切り替える更なる追加のリレーが必要となる。それゆえ、部品点数の増大とそれに伴う配電装置の大型化が避けられなかった。
【０００５】
そこで、２つの電池における直列と並列との切り替えと、装置全体の小型化が可能な、配電装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の配電装置は、第１電池に接続される第１プラス側入力部および第１マイナス側入力部を有する第１回路と、第２電池に接続される第２プラス側入力部および第２マイナス側入力部を有する第２回路と、前記第１回路の第１マイナス側ラインに接続された第１リレーと、前記第２回路の第２プラス側ラインに接続された第２リレーと、前記第１リレーよりも上流側の前記第１マイナス側ラインと、前記第２リレーよりも上流側の前記第２プラス側ラインとを接続する第３回路と、前記第３回路に接続された第３リレーと、前記第２リレーの下流側で第１プラス側ラインと前記第２プラス側ラインを並列接続するプラス側接続部と、前記第１リレーの下流側で前記第１マイナス側ラインと第２マイナス側ラインを並列接続するマイナス側接続部と、前記プラス側接続部と前記マイナス側接続部のそれぞれの下流側に接続されたプラス側出力部およびマイナス側出力部と、を備える配電装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、２つの電池における直列と並列との切り替えと、装置全体の小型化が可能な、配電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態１に係る配電装置を示す斜視図である。
図２は、図１に示された配電装置における平面図である。
図３は、図１に示された配電装置をロアケースを除いた状態で示す斜視図である。
図４は、図１に示された配電装置において第１回路、第２回路および第３回路を構成する部材を抜き出して正面側から示す斜視図である。
図５は、図４に示された第１回路、第２回路および第３回路を構成する部材における背面側からの斜視図である。
図６は、図１に示された配電装置において一部の部材を分解状態で示す斜視図である。
図７は、図１に示された配電装置において第１ベース部材と第２ベース部材とが相互に連結された連結体を示す斜視図である。
図８は、図７に示された第１ベース部材と第２ベース部材との連結体における平面図である。
図９は、図８におけるＩＸ－ＩＸ断面の要部を拡大して示す縦断面図である。
図１０は、図１に示された配電装置を構成する第１ベース部材を左側から示す斜視図である。
図１１は、図１０に示された第１ベース部材における右側からの斜視図である。
図１２は、図１０に示された第１ベース部材における平面図である。
図１３は、図１に示された配電装置における電気的構成を説明するための回路図である。
図１４は、図１に示された配電装置により第１電池と第２電池とが並列に接続されている状態を説明するための回路図である。
図１５は、図１に示された配電装置により第１電池と第２電池とが直列に接続されている状態を説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜本開示の実施形態の説明＞
最初に、本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の配電装置は、
（１）第１電池に接続される第１プラス側入力部および第１マイナス側入力部を有する第１回路と、第２電池に接続される第２プラス側入力部および第２マイナス側入力部を有する第２回路と、前記第１回路の第１マイナス側ラインに接続された第１リレーと、前記第２回路の第２プラス側ラインに接続された第２リレーと、前記第１リレーよりも上流側の前記第１マイナス側ラインと、前記第２リレーよりも上流側の前記第２プラス側ラインとを接続する第３回路と、前記第３回路に接続された第３リレーと、前記第２リレーの下流側で第１プラス側ラインと前記第２プラス側ラインを並列接続するプラス側接続部と、前記第１リレーの下流側で前記第１マイナス側ラインと第２マイナス側ラインを並列接続するマイナス側接続部と、前記プラス側接続部と前記マイナス側接続部のそれぞれの下流側に接続されたプラス側出力部およびマイナス側出力部と、を備えるものである。
【００１０】
本開示の配電装置によれば、第１回路の第１マイナス側ラインに接続された第１リレーおよび第２回路の第２プラス側ラインに接続された第２リレーをＯＮにして、第３リレーをＯＦＦにすることで、第１電池と第２電池を並列接続することができる。また、第１リレーおよび第２リレーをＯＦＦにして、第３リレーをＯＮにすることで、第１電池と第２電池を直列接続して、並列接続時よりも高い電圧の出力をプラス側出力部とマイナス側出力部に取り出すことができる。さらに、第３リレーは、第１リレーよりも上流側の第１マイナス側ラインと、第２リレーよりも上流側の第２プラス側ラインとを接続する第３回路に設けられている。それゆえ、３つのリレーを用いるだけで、２つの電池の直列並列の切り替えを行うことができ、少ない部品点数による小型化を図ることができる。しかも、第１リレーと第２リレーとの間に第３リレーを含む第３回路をスペース効率よく設けることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許