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公開番号2025044409
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023151963
出願日2023-09-20
発明の名称バッテリパック
出願人株式会社クボタ
代理人弁理士法人芳野国際特許事務所
主分類H01M 50/284 20210101AFI20250326BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】仕様変更に対して柔軟に対応することができるバッテリパック40を提供すること。
【解決手段】ハイブリッドシステム10に搭載されるバッテリパック40は、ハイブリッドシステム10のモータジェネレータ2に電力を供給するバッテリモジュール50と、バッテリモジュール50を制御する制御回路と、バッテリモジュール50および制御回路を収容するハウジング400と、を備え、バッテリモジュール50は、複数のバッテリセル510と、複数のバッテリセル510を収容し、ハウジング400との固定部500aを備えるセルケース500と、を有し、制御回路は、バッテリモジュール50の全体の状態を監視して制御するBMU85と、複数のバッテリセル510ごとの状態を監視して情報をBMU85へ送るCMU87と、を有し、CMU87は、1つのバッテリモジュール50におけるセルケース500に取り付けられる。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
ハイブリッドシステムに搭載されるバッテリパックであって、
前記ハイブリッドシステムのモータジェネレータに電力を供給するバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールを制御する制御回路と、
前記バッテリモジュールおよび前記制御回路を収容するハウジングと、
を備え、
前記バッテリモジュールは、
複数のバッテリセルと、
前記複数のバッテリセルを収容するセルケースと、を有し、
前記制御回路は、
前記バッテリパックの全体の状態を監視して制御するＢＭＵ（Battery Management Unit）と、
前記複数のバッテリセルごとの状態を監視して情報を前記ＢＭＵへ送るＣＭＵ（Cell Management Unit）と、を有し、
前記ＣＭＵは、前記バッテリモジュールにおける前記セルケースに取り付けられる、バッテリパック。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記セルケースは、セルケース本体と、前記セルケース本体に設けられ前記複数のバッテリセルのそれぞれを収容する複数の収容部分と、を有する、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項３】
前記セルケースは、前記複数のバッテリセルのそれぞれを収容する複数の個別ケースを有する、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項４】
前記複数のバッテリセルは、前記ハウジングの底面に沿って並置されるとともに、前記底面の法線方向に積層される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項５】
前記複数のバッテリセルの全ては前記ハウジングの底面に沿って並置される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項６】
前記複数のバッテリセルのそれぞれは、互いに向かい合う平面部および底面部と、前記平面部および前記底面部よりも狭面積な４つの側面部と、を有する略直方体型に設けられ、
前記複数のバッテリセルは、前記底面部が前記ハウジングの底面と対向するように前記底面に沿って並置される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項７】
前記バッテリモジュールは、ｎ個（ｎは奇数）の前記バッテリセルを有し、
前記セルケースは、
｛（ｎ＋１）／２｝個の前記バッテリセルが前記ハウジングの底面に沿う第１方向に並置される第１段セル群と、
｛（ｎ－１）／２｝個の前記バッテリセルが前記第１方向に並置され、前記底面の法線方向に前記第１段セル群と積層される第２段セル群と、を収容し、
前記ＣＭＵは、前記第１段セル群の前記第２段セル群の側であって前記第２段セル群と前記第１方向に並ぶ位置に配置される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項８】
複数の前記バッテリモジュールを有し、
前記複数のバッテリモジュールは、前記底面に沿い前記第１方向と交差する第２方向に互いに並置される、請求項７に記載のバッテリパック。
【請求項９】
前記バッテリセルは、セル内の圧力が所定の値を超えた際に開くセルバルブを有し、
前記複数のバッテリモジュールのうち隣り合うバッテリモジュールの間で向かい合う前記バッテリセルのそれぞれの前記セルバルブどうしが互いに対向するように配置される、請求項８に記載のバッテリパック。
【請求項１０】
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの内圧が所定の圧力に達した際に開放されるベント用バルブをさらに備え、
前記ベント用バルブは、前記法線方向にみて、前記複数のバッテリモジュールのうち隣り合うバッテリモジュールの間と重なる位置に配置される、請求項９に記載のバッテリパック。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドシステムに搭載されるバッテリパックに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気自動車やハイブリッドタイプの車両に用いられるバッテリ搭載構造が開示される。このバッテリ搭載構造は、車室のフロアパネルの下側に車両駆動用の複数のバッテリモジュールを収容するケースを備えている。複数のバッテリモジュールは、下段モジュールと上段モジュールに分けられ、ケースは、金属製の下部ケース部材と、金属製の中部ケース部材と、中部ケース部材の上面部の所定領域を上方から覆うための上部ケース部材を有する。下段モジュールは、下部ケース部材の底部に固定され、中部ケース部材は、下段モジュールを上方から覆うように下部ケース部材に固定されて下段モジュールが水密に収容される。上段モジュールは、所定領域内で中部ケース部材の上面部に密着させた状態で固定され。上部ケース部材は、底部に開口部を有する容器状に形成され、所定領域を覆って開口部の周縁部を中部ケース部材の上面部に密着させた状態で固定されて上段モジュールが水密に収容される。そして、下部ケース部材がフロアパネルの下側に取り付けられることによりケースが車両に固定される。
【０００３】
特許文献２には、例えば電気自動車に用いられ、複数段重ねられるバッテリから構成されるバッテリパック装置が開示される。このバッテリパック装置は、同一平面上にバッテリを複数配置して構成される第１のバッテリ群と、バッテリトレイを挟んで第１のバッテリ群に重ねられ、バッテリトレイ内において同一平面上にバッテリと同一のバッテリを複数配置して構成される第２のバッテリ群と、を備え、各バッテリが互いに電気的に接続されるバッテリ部と、バッテリ部を収容する本体ケースと、を備えるバッテリパック本体を具備する。バッテリは、直方体状であって、第１のバッテリ群に第２のバッテリ群が重なる方向の高さが小さい第１の姿勢と、第１の姿勢のときのバッテリの端子の位置よりも重なる方向に端子の位置が高くなる第２の姿勢とで設置可能である。このバッテリパック装置は、第１のバッテリ群のバッテリのうち、第１のバッテリを第２の姿勢で配置し、バッテリトレイに、第１のバッテリの端子近傍が通ることによって第１のバッテリの端子が第２のバッテリ群側に出る孔を形成し、第２のバッテリ群のバッテリのうち、孔の近傍の第２のバッテリを第１の姿勢で配置し、第１のバッテリと第２のバッテリとを、形状が固定された連結部材によって互いに電気的に接続することを特徴とする。
【０００４】
バッテリパックのハウジング内には所望の電圧を得るために必要な個数のバッテリセルが収容されている。各バッテリセルの状態はＣＭＵ（Cell Management Unit）によって監視され、複数のバッテリセルを含むバッテリモジュールの全体の状態はＢＭＵ（Battery Management Unit）によって監視される。このため、バッテリパックの設計では、所望の仕様の電圧を得るために必要なバッテリセルの個数やレイアウトに対応した制御回路が必要になり、仕様変更への柔軟な対応が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－００１４５１号公報
特開２００６－０８００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、仕様変更に対して柔軟に対応することができるバッテリ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】
【０００７】
本発明の一態様は、ハイブリッドシステムに搭載されるバッテリパックであって、前記ハイブリッドシステムのモータジェネレータに電力を供給するバッテリモジュールと、前記バッテリモジュールを制御する制御回路と、前記バッテリモジュールおよび前記制御回路を収容するハウジングと、を備え、前記バッテリモジュールは、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを収容するセルケースと、を有し、前記制御回路は、前記バッテリパックの全体の状態を監視して制御するＢＭＵ（Battery Management Unit）と、前記複数のバッテリセルごとの状態を監視して情報を前記ＢＭＵへ送るＣＭＵ（Cell Management Unit）と、を有し、前記ＣＭＵは、前記バッテリモジュールにおける前記セルケースに取り付けられる、バッテリパックである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、仕様変更に対して柔軟に対応することができるバッテリパックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
ハイブリッドシステムを示すブロック図である。
本実施形態に係るバッテリパックを例示する外観斜視図である。
本実施形態に係るバッテリパックを例示する一部分解斜視図である。
バッテリモジュールを例示する一部分解斜視図である。
複数のバッテリセルの接続を例示する概略斜視図である。
複数のバッテリモジュールの配置を例示する概略斜視図である。
複数のバッテリモジュールの配置を例示する平面図である。
個別セルケースを例示する平面図である。
個別セルケースの配置例（その１）を示す平面図である。
個別セルケースの配置例（その２）を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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