特許 7420129 リレーユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】リレーユニット

(51)【国際特許分類】

   B60L 53/14 20190101AFI20240116BHJP

   B60L 58/26 20190101ALI20240116BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

B60L53/14

B60L58/26

H02J7/00 P

H02J7/00 301C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021185882

(22)【出願日】2021-11-15

(65)【公開番号】P2023073063

(43)【公開日】2023-05-25

【審査請求日】2023-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】神谷 悠貴

(72)【発明者】

【氏名】樋口 裕昭

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－５４０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－７９０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８１７３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５８／２６

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部充電装置の充電コネクタが接続される接続部（４２）と車載バッテリ（３４）との間の電流経路の少なくとも一部をなす第１バスバー（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）と、
前記第１バスバーに設けられ、前記外部充電装置による前記車載バッテリの充電時に閉成されるリレー装置（２６、２８）と、
前記車載バッテリと走行用モータを駆動するための電力変換装置（３６）との間の電流経路の少なくとも一部をなす第２バスバー（１２、１４）と、
前記第１バスバーは、前記第２バスバーから分岐し、その分岐点（１８、２０）から前記リレー装置を介して前記接続部に達する電流経路の少なくとも一部を形成するものであり、
少なくとも前記分岐点から前記リレー装置までの間の前記第１バスバー（１２ａ、１４ａ）から熱を放熱させる放熱構造と、を備え、
前記放熱構造により、前記分岐点から前記リレー装置までの間の前記第１バスバーの単位面積当たりの放熱量は、前記放熱構造が設けられていない前記第２バスバーの単位面積当たりの放熱量よりも大きいリレーユニット。

【請求項2】

少なくとも、前記リレー装置、前記分岐点から前記リレー装置までの前記第１バスバー、及び前記分岐点を含む前記第２バスバーの少なくとも一部を収容する筐体（１０）をさらに備え、
前記放熱構造は、前記第１バスバーから前記筐体に熱を伝える伝熱部材（２３、２５）を有する請求項１に記載のリレーユニット。

【請求項3】

前記第１バスバーは、前記筐体の内側底面、内側側面、及び／又は内側上面に沿って伸びる部分を有するように前記筐体に収容され、
前記伝熱部材は、前記第１バスバーの、前記筐体の内側底面、内側側面、及び／又は内側上面に沿って伸びる部分と前記筐体との間に設けられる請求項２に記載のリレーユニット。

【請求項4】

前記放熱構造は、前記第１バスバーと前記筐体との間で、前記伝熱部材と絶縁性を有する絶縁部材（１２３）とが積層され、積層された前記伝熱部材と前記絶縁部材とを挟持した構造である請求項２又は３に記載のリレーユニット。

【請求項5】

前記第１バスバーの前記リレー装置側の端部は、前記リレー装置のリレー接点（１０６）に接触する金属部材（１０２、１０４）と金属接触するように構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリレーユニット。

【請求項6】

前記第１バスバー（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）は、高電位側電流経路をなす高電位側第１バスバー（１２ａ、１２ｂ）と、低電位側電流経路をなす低電位側第１バスバー（１４ａ、１４ｂ）とを含み、
前記第２バスバー（１２、１４）は、高電位側電流経路をなす高電位側第２バスバー（１２）と、低電位側電流経路をなす低電位側第２バスバー（１４）とを含み、
前記高電位側第１バスバーは前記高電位側第２バスバーから分岐し、前記低電位側第１バスバーは前記低電位側第２バスバーから分岐しており、
前記放熱構造は、少なくとも前記分岐点から前記リレー装置までの間の、前記高電位側第１バスバー（１２ａ）と前記低電位側第１バスバー（１４ａ）との少なくとも一方に対して設けられる請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリレーユニット。

【請求項7】

前記放熱構造は、前記高電位側第１バスバー（１２ａ）と前記低電位側第１バスバー（１４ａ）との双方に設けられ、
前記高電位側第１バスバーに設けられる前記放熱構造と、前記低電位側第１バスバーに設けられる前記放熱構造とは、相互に分離されている請求項６に記載のリレーユニット。

【請求項8】

前記放熱構造は、前記高電位側第１バスバー（１２ａ、１２ｂ）と前記低電位側第１バスバー（１４ａ、１４ｂ）とが、それぞれ直線状に伸びている部位に設けられる請求項６又は７に記載のリレーユニット。

【請求項9】

前記放熱構造は、前記リレー装置から前記接続部までの間の前記第１バスバー（１２ｂ、１４ｂ）に対しても設けられる請求項１乃至８のいずれか１項に記載のリレーユニット。

【請求項10】

前記第１バスバーを強制冷却する強制冷却装置（１３０）をさらに備える請求項１乃至９のいずれか１項に記載のリレーユニット。

【請求項11】

前記第１バスバーは、凸状又は波状に形成された部位を有する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のリレーユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、外部充電装置によって車載バッテリを充電する際に閉成されるリレー装置を含むリレーユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、直流外部充電装置（ＤＣ充電スタンド）から車両に搭載された蓄電装置をＤＣ充電するための構成として、ＤＣインレットとＤＣ充電リレーとを備えた車両が開示されている。当該車両は、蓄電装置に蓄えられた電力によって駆動され、車両を走行させるモータジェネレータを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－２３０１９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に記載の車両において、ＤＣ充電リレーは、直流外部充電装置からＤＣインレットに供給される直流電力により蓄電装置を充電するときに閉成される。ＤＣ充電中、ＤＣ充電リレーにはＤＣ充電のための充電電流が通電されるので、ＤＣ充電リレーの温度が時間の経過とともに上昇する。ＤＣ充電リレーに使用上限温度が定められている場合、温度上昇によってＤＣ充電リレーの温度が使用上限温度に達してしまうと、車両に設けた電流制限回路によって、もしくは直流外部充電装置へ電流制限を指示するなどして、充電電流を減少せざるを得なくなる。充電電流を減少させてしまうと、蓄電装置の充電時間が長くなるという問題がある。

【0005】

上記問題に対して、ＤＣ充電リレーの耐熱温度を高めることで対処することも考えられるが、その場合、ＤＣ充電リレーの体格が大きくなったり、ＤＣ充電リレーのコストが増大したりといった別の問題が生じ得る。

【0006】

本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、リレー装置の体格増加やコストアップを極力招くことなく、リレー装置を介して車載バッテリを充電する間に、リレー装置の温度が使用上限温度に達することを抑制することが可能なリレーユニット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】

上記目的を達成するため、本開示によるリレーユニットは、
外部充電装置の充電コネクタが接続される接続部（４２）と車載バッテリ（３４）との間の電流経路の少なくとも一部をなす第１バスバー（１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ）と、
第１バスバーに設けられ、外部充電装置による車載バッテリの充電時に閉成されるリレー装置（２６、２８）と、
車載バッテリと走行用モータを駆動するための電力変換装置（３６）との間の電流経路の少なくとも一部をなす第２バスバー（１２、１４）と、
第１バスバーは、第２バスバーから分岐し、その分岐点（１８、２０）からリレー装置を介して接続部に達する電流経路の少なくとも一部を形成するものであり、
少なくとも分岐点からリレー装置までの間の第１バスバー（１２ａ、１４ａ）から熱を放熱させる放熱構造と、を備え、
放熱構造により、分岐点からリレー装置までの間の第１バスバーの単位面積当たりの放熱量は、放熱構造が設けられていない第２バスバーの単位面積当たりの放熱量よりも大きいことを特徴とする。

【0008】

車両が走行する際には、電力変換装置によって走行用モータを駆動するべく、車載バッテリから第２バスバーを介して電力変換装置へ電力が供給される。このため、車両の走行中に、第２バスバーの温度が上昇する。この第２バスバーの温度上昇が、分岐点から第１バスバーを介してリレー装置に伝わると、リレー装置の温度を上昇させることになる。リレー装置の温度が上昇した状態から、外部充電装置による車載バッテリの充電が開始されると、リレー装置の温度は容易に使用上限温度まで達してしまう可能性が高くなる。

【0009】

そこで、本開示によるリレーユニットでは、少なくとも分岐点からリレー装置までの間の第１バスバーから熱を放熱させる放熱構造を設けた。この放熱構造により、第２バスバーから第１バスバーを介してリレー装置へ熱が伝わり難くなる。その結果、車両が走行している間のリレー装置の温度上昇を抑制することができる。このため、車両が走行した後の外部充電装置による車載バッテリの充電時に、リレー装置の温度が使用上限温度に達する可能性を低下させることができる。

【0010】

上記括弧内の参照番号は、本開示の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本開示の範囲を制限することを意図したものではない。

【0011】

また、上述した本開示の特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の一実施形態によるリレーユニットを含む、車両に搭載された高圧バッテリを充電したり、高圧バッテリから各種の車載電気負荷に給電したりするための配電装置の内部構成及び配電装置に接続される車載電気負荷の一例を示すブロック構成図である。

【図2】第２バスバーとの分岐点からリレー装置までの間の第１バスバーに放熱構造が設けられない場合の、リレー温度の変化及び充電電流の変化の一例を示すグラフである。

【図3】第２バスバーとの分岐点からリレー装置までの間の第１バスバーに放熱構造が設けられた場合の、リレー温度の変化及び充電電流の変化の一例を示すグラフである。

【図4】リレーユニットにおける、高電位側第１バスバー及び低電位側第１バスバーのための放熱構造の一例を示す側面図である。

【図5】リレー装置の構成の一例を示す図である。

【図6】放熱構造を説明するための図である。

【図7】第１バスバーから空気中に放熱する放熱量を増加させるための第１バスバーの形状を示す図である。

【図8】放熱シートの設置範囲の一例を示す図である

【図9】絶縁部材を含む放熱構造を示す図である。

【図10】第１バスバーが筐体の内側上面に沿って伸びる場合の放熱構造を示す図である。

【図11】第１バスバーが、リレー装置の側面から上面へ回り込むように形成された場合の、第１バスバーから空気中に放熱する放熱量を増加させるための第１バスバーの形状を示す図である。

【図12】強制冷却装置の一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施形態が図面を参照して説明される。図１は、本開示によるリレーユニット１５を含む、車両に搭載された高圧バッテリ３４を充電したり、高圧バッテリ３４から各種の車載電気負荷に給電したりするための配電装置１の内部構成及び配電装置１に接続される車載電気負荷の一例を示すブロック構成図である。

【0014】

配電装置１は、車両の走行駆動源として走行用電動モータを有し、外部充電可能な高圧バッテリ３４を有する車両、例えば、電気自動車、燃料電池車、あるいはプラグインハイブリッド車などに搭載される。

【0015】

高圧バッテリ３４は、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。この高圧バッテリ３４は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であっても良いし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であっても良い。高圧バッテリ３４は、例えば、１００Ｖ以上の高電圧電力を供給可能なものである。

【0016】

配電装置１は、図１に示すように、ＤＣ急速充電を行う直流外部充電装置の充電コネクタが接続されるインレット４２と高圧バッテリ３４との間の電流経路の少なくとも一部をなす第１バスバー１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂを有する。第１バスバー１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂは、高電位側電流経路をなす高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと、低電位側電流経路をなす低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂとを含む。

【0017】

高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂには、それぞれ、高電位側リレー装置２６と低電位側リレー装置２８が設けられている。つまり、高電位側リレー装置２６は、高圧バッテリ３４と高電位側リレー装置２６との間の電流経路の一部をなす高電位側第１バスバー１２ａと、インレット４２と高電位側リレー装置２６との間の電流経路の一部をなす高電位側第１バスバー１２ｂとの間に接続されている。また、低電位側リレー装置２８は、高圧バッテリ３４と低電位側リレー装置２８との間の電流経路の一部をなす低電位側第１バスバー１４ａと、インレット４２と低電位側リレー装置２８との間の電流経路の一部をなす低電位側第１バスバー１４ｂとの間に接続されている。

【0018】

高圧バッテリ３４と高電位側リレー装置２６との間の電流経路の一部をなす高電位側第１バスバー１２ａは、後述する高電位側第２バスバー１２から分岐点１８において分岐し、当該分岐点１８と高電位側リレー装置２６とを接続する。また、高圧バッテリ３４と低電位側リレー装置２８との間の電流経路の一部をなす低電位側第１バスバー１４ａは、後述する低電位側第２バスバー１４から分岐点２０において分岐し、当該分岐点２０と低電位側リレー装置２８とを接続する。なお、説明のため、第１バスバー１２ａ、１４ａ、と第２バスバー１２、１４とを区別しているが、実際には、第１バスバー１２ａ、１４ａと第２バスバー１２、１４とは、例えば銅などの導電性金属によって一体的に形成される。ただし、第１バスバー１２ａ、１４ａと第２バスバー１２、１４とを別体として形成し、後に、溶接やネジ止めなどによって結合しても良い。

【0019】

配電装置１は、図１に示すように、高圧バッテリ３４から各種の車載電気負荷に給電するための電流経路の少なくとも一部をなす第２バスバー１２、１４を有する。第２バスバー１２、１４は、高電位側電流経路をなす高電位側第２バスバー１２と、低電位側電流経路をなす低電位側第２バスバー１４とを含む。第２バスバー１２、１４を介して高圧バッテリ３４から高電圧電力が供給される各種の車載電気負荷には、図１に示すように、電力変換装置３６、ＤＣＤＣコンバータ３２、水加熱ヒータ４４、空調装置の電動コンプレッサ４６、車内コンセント４８などが含まれる。但し、車載電気負荷は、これらの例に限定されず、上述した車載電気負荷の１つ以上を省略したり、上述した車載電気負荷以外の車載電気負荷が含まれたりしても良い。

【0020】

電力変換装置３６は、高圧バッテリ３４から供給される直流電力を交流電力に変換して、走行用電動モータに出力することにより、走行用電動モータを駆動するものである。例えば、走行用電動モータとして三相同期モータを用いることができる。その場合、電力変換装置３６は、直流電力を三相交流電力に変換して走行用電動モータに出力する。また、電力変換装置３６は、車両が制動される場合などに、走行用電動モータによって発生される交流の回生電力を直流電力に変換することができる。変換された直流電力は、各種の車載電気負荷に供給されたり、高圧バッテリ３４を充電したりするために利用される。電力変換装置３６は、直流と交流との変換を行うためのインバータ、及び高圧バッテリ３４から供給される直流電力の電圧を昇圧し、その昇圧した電圧をインバータに供給するコンバータなどを含む。

【0021】

ＤＣＤＣコンバータ３２は、高圧バッテリ３４から供給される高電圧を低電圧（例えば、１２Ｖ）に降圧して低圧バッテリ４０に供給する。低圧バッテリ４０は、車両に搭載され、低電圧電力によって動作する各種の低電圧補機（例えば、計器類、灯火類、パワーステアリング、パワーウインドウ、オーディオなど）に低電圧電力を供給する。

【0022】

水加熱ヒータ４４は、例えば、ＰＴＣヒータによって構成することができる。水加熱ヒータ４４は、例えば、配管内を循環する水を加熱するように構成される。加熱された水は、車室内、シート、及び／又は走行用電動モータを加温するために利用され得る。空調装置（Ａ／Ｃ）の電動コンプレッサ４６は、高圧バッテリ３４から供給される高電圧電力によって駆動されることで、車両が停車中であっても、冷凍サイクルの冷媒を圧縮することができる。このため、車両が停車中であっても、車両内の空調を行うことが可能となる。車内コンセント４８は、例えば、１００Ｖインバータ等で構成され、家庭用の電気機器を動作させることが可能な交流電力を提供する。このため、ユーザは、車両に持ち込んだ電気機器を車内コンセント４８に接続して使用することができる。

【0023】

配電装置１は、高圧バッテリ３４が、上述した回生電力によって充電されることに加え、外部から供給される交流電力又は直流電力によっても充電可能に構成されている。具体的には、配電装置１は、交流電力によって充電可能とするために、ＡＣ充電器３０を有する。ＡＣ充電器３０は、ＡＣ入力部３８に接続されている。ＡＣ入力部３８は、交流外部充電装置の充電ケーブルのコネクタが接続可能に構成される。ＡＣ充電器３０は、ＡＣ入力部３８に充電ケーブルのコネクタが接続され、交流外部充電装置から交流電力が供給されると、供給される交流電力を、高圧バッテリ３４の電圧に対応する電圧の直流電力に変換する。変換された直流電力は、第２バスバー１２、１４を介して高圧バッテリ３４に提供される。このようにして、交流外部充電装置によって供給される交流電力によって、高圧バッテリ３４が充電される。

【0024】

また、配電装置１は、上述したように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂに設けられた高電位側リレー装置２６、及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂに設けられた低電位側リレー装置２８を閉成することにより、高圧バッテリ３４とＤＣ急速充電を行う直流外部充電装置とを接続することができる。これにより、直流外部充電装置から供給される直流電力を用いて、高圧バッテリ３４は急速ＤＣ充電されることができる。なお、直流外部充電装置は、急速ＤＣ充電を行うものであっても、通常のＤＣ充電を行うものであっても良い。また、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８は、図示しない配電装置１の制御装置によって、それぞれの開閉状態が切り替え可能に構成されている。具体的には、配電装置１の制御装置は、高圧バッテリ３４が直流外部充電装置によってＤＣ充電されるときに、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８を閉成し、ＤＣ充電が行われないときには、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の開成状態を維持する。

【0025】

さらに、配電装置１は、何らかの原因で高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８の温度が上昇し、使用上限温度に達した場合に、充電電流を制限することができるように、電流制限回路を備えても良い。追加的もしくは代替的に、配電装置１は、高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８の温度が使用上限温度に達した場合に、直流外部充電装置に、充電電流の制限を指示するように構成しても良い。

【0026】

配電装置１は、上述した、第１バスバー１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ、第２バスバー１２、１４、高電位側リレー装置２６、低電位側リレー装置２８、ＡＣ充電器３０、ＤＣＤＣコンバータ３２、及び制御装置などの構成部品を収容する筐体１０を有する。筐体１０は、アルミや銅などの伝熱性の良好な金属によって形成される。なお、筐体１０に収容されるものとして説明した構成部品の一部（例えば、ＡＣ充電器３０やＤＣＤＣコンバータ３２）は、筐体１０の外部に設けても良い。逆に、筐体１０の外部に設けられるものとして説明した車載電気負荷の一部（例えば、電力変換装置３６）が、筐体１０に収容されても良い。

【0027】

筐体１０の内部において、高電位側リレー装置２６、低電位側リレー装置２８、それぞれのリレー装置２６、２８に接続される第１バスバー１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ及び分岐点１８、２０から延びる第２バスバー１２、１４の一部は、サブアッシ化されて、リレーユニット１５を構成する。

【0028】

本実施形態は、このリレーユニット１５において、図１の点線にて示す範囲２２、２４の、少なくとも、分岐点１８から高電位側リレー装置２６までの間の高電位側第１バスバー１２ａと、分岐点２０から低電位側リレー装置２８までの間の低電位側第１バスバー１４ａとから熱を放熱させる放熱構造を設けたことに特徴がある。

【0029】

車両が走行する際には、電力変換装置３６によって走行用電動モータを駆動するべく、高圧バッテリ３４から第２バスバー１２、１４を介して電力変換装置３６へ高電圧電力が供給される。また、走行用電動モータが回生電力を発生したときには、電力変換装置３６が、回生電力を直流電力に変換する。変換された直流電力は、第２バスバー１２、１４を介して、各種の車載電気負荷や高圧バッテリ３４に供給される。このため、車両の走行中、第２バスバー１２、１４の温度が上昇する。この第２バスバー１２、１４の温度上昇が、分岐点１８、２０から第１バスバー１２ａ、１４ａを介して、高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８に伝わると、図２（ａ）に示すように、高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８の温度を上昇させる。

【0030】

そして、第２バスバー１２、１４からの熱によって高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８の温度が上昇した状態から、直流外部充電装置による高圧バッテリ３４の充電が開始されると、図２（ｂ）に示すように、高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８の温度は容易に使用上限温度まで達してしまう可能性が高くなる。高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８の温度が使用上限温度に達してしまうと、車両に設けた電流制限回路によって、もしくは直流外部充電装置へ電流制限を指示するなどして、図２（ｂ）に示すように、充電電流を減少せざるを得なくなる。充電電流を減少させてしまうと、高圧バッテリ３４を満充電するまでの充電時間が長くなってしまう。

【0031】

そこで、本実施形態によるリレーユニット１５は、上述したように、少なくとも、分岐点１８から高電位側リレー装置２６までの間の高電位側第１バスバー１２ａと、分岐点２０から低電位側リレー装置２８までの間の低電位側第１バスバー１４ａとから熱を放熱させる放熱構造を設けた。この放熱構造により、分岐点１８、２０から高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８までの間の高電位側第１バスバー１２ａ及び低電位側第１バスバー１４ａの単位面積当たりの放熱量は、それぞれ、放熱構造が設けられていない高電位側第２バスバー１２及び低電位側第２バスバー１４の単位面積当たりの放熱量よりも大きくなる。

【0032】

従って、放熱構造を設けたことで、第２バスバー１２、１４から第１バスバー１２ａ、１４ａを介して高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８へ熱が伝わり難くなる。その結果、図３（ａ）に示すように、車両が走行している間の、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の温度上昇を抑制することができる。このため、図３（ａ）に示すように、車両が走行した後の直流外部充電装置による高圧バッテリ３４のＤＣ充電時に、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の温度が使用上限温度に達する可能性を低下させることができる。この結果、図３（ｂ）に示すように、ＤＣ充電中に充電電流を減少させることを回避できる可能性を高めることができ、高圧バッテリ３４の充電時間が伸びることを抑制することができる。

【0033】

なお、放熱構造は、分岐点１８から高電位側リレー装置２６までの間の高電位側第１バスバー１２ａと、分岐点２０から低電位側リレー装置２８までの間の低電位側第１バスバー１４ａとの一方だけに設けても良い。この場合、少なくとも、放熱構造を設けた高電位側第１バスバー１２ａ又は低電位側第１バスバー１４ａに対応する高電位側リレー装置２６又は低電位側リレー装置２８の温度上昇を抑制することができる。高電位側第１バスバー１２ａと低電位側第１バスバー１４ａの一方だけに放熱構造を設ける場合、高電位側第１バスバー１２ａに対して放熱構造を設けることが好ましい。高電位側第２バスバー１２には高電位電流が通電されるので、高電位側第２バスバー１２は、相対的に、低電位側第２バスバー１４よりも温度が高くなりやすいためである。さらに、この場合、低電位側リレー装置２８は省略されても良い。

【0034】

また、放熱構造は、分岐点１８から高電位側リレー装置２６までの間の高電位側第１バスバー１２ａの全体、及び／又は、分岐点２０から低電位側リレー装置２８までの間の低電位側第１バスバー１４ａの全体に渡って形成されなくても良い。換言すると、放熱構造は、分岐点１８から高電位側リレー装置２６までの間の高電位側第１バスバー１２ａの一部、及び／又は分岐点２０から低電位側リレー装置２８までの間の低電位側第１バスバー１４ａの一部に設けるだけであっても良い。高電位側第１バスバー１２ａの一部、及び／又は、低電位側第１バスバー１４ａの一部に放熱構造が設けられていれば、第２バスバー１２、１４から高電位側リレー装置２６及び／又は低電位側リレー装置２８へのある程度の伝熱抑制効果が期待できるためである。

【0035】

以下、放熱構造の具体例を図面を参照して説明する。図４は、リレーユニット１５における、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂのための放熱構造の一例を示す側面図である。

【0036】

図４に示す例では、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂのそれぞれのリレー装置側端部が、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の側面に沿うように立設されている。そして、立設された、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂのそれぞれのリレー装置側端部が、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の側面にネジ止めされている。なお、２９は、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置を保持する保持部材である。この保持部材２９は、筐体１０又は後述するリレーユニット１５の外枠１６に固定される。

【0037】

ここで、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の構成の一例を、図５を参照して説明する。なお、高電位側リレー装置２６と低電位側リレー装置２８とは、同様に構成されるため、高電位側リレー装置２６を代表例として説明する。また、図５に示す例では、説明の便宜上、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂのそれぞれのリレー装置側端部をネジ止めするネジ１０２、１０４が上下に並ぶように図示されているが、図４の構成に従えば、ネジ１０２、１０４は左右（紙面奥行き方向）に並ぶことになることに留意されたい。

【0038】

ネジ１０２、１０４は、銅、アルミニウム、合金などの導電性を有する金属から形成される。そして、ネジ１０２、１０４が、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂのそれぞれのリレー装置側端部をネジ止めすることにより、ネジ１０２、１０４と高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂのそれぞれのリレー装置側端部とが、金属接触する。ネジ１０２、１０４の先端部は、高電位側リレー装置２６の筐体１００の内部空間まで伸びている。ネジ１０２、１０４の先端部と所定の間隙を隔てて、リレー接点１０６がバネ１０８を介して支持部材により支持されている。リレー接点１０６の支持部材は、配電装置１の制御装置により移動可能に構成されている。制御装置がリレー接点１０６の支持部材をネジ１０２、１０４へ近づくように移動させると、ネジ１０２、１０４の先端部がリレー接点１０６に接触するので、高電位側リレー装置２６が閉成される。逆に、制御装置がリレー接点１０６の支持部材をネジ１０２、１０４から遠ざけるように移動させると、ネジ１０２、１０４の先端部がリレー接点１０６から離れるので、高電位側リレー装置２６が開成される。

【0039】

図４、５に示すように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂは、筐体１０の内側底面に沿って伸びる部分を有する。高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂの筐体１０の内側底面に沿って伸びる部分と筐体１０との間に、伝熱部材としての放熱シート２３、２５が設けられている。放熱シート２３、２５として、例えば、シリコンゴムに酸化アルミや酸化鉄などの熱伝導性フィラーを充填したものを採用することができる。このような放熱シート２３、２５は、容易に変形可能な粘土状であり、高熱伝導性及び電気絶縁性を備えている。従って、熱は、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂから、放熱シート２３、２５を介して、筐体１０に放熱される。

【0040】

このように、放熱構造は、筐体１０の内側底面に沿って伸びる高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂ、筐体１０、及び放熱シート２３、２５によって構成される。この放熱構造により、第２バスバー１２、１４が発熱したとき、分岐点１８、２０から高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８への伝熱が抑制されるので、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の温度の上昇を抑えることができる。

【0041】

高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂは、図６に示すように、リレーユニット１５の外枠１６にネジ１３によって固定される。外枠１６は、例えば、樹脂によって形成される。外枠１６は、さらに、ネジ１７によって筐体１０に固定される。

【0042】

放熱シート２３、２５は、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂが外枠１６にネジ固定されることにより、それぞれ、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂと筐体１０との間に挟持される。そして、放熱シート２３、２５は、ネジ固定による圧力により、位置ずれが防止される。

【0043】

ここで、図６に示すように、放熱シート２３、２５を高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂと筐体１０とでそれぞれ挟み、ネジ１３で締め付ける場合に、粘土状の放熱シート２３が変形し、余分な放熱シート２３、２５がはみ出る隙間を設けることが好ましい。このような隙間は、筐体１０の内側表面に段差や溝を設けたり、放熱シート２３、２５と接触する側の高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂの表面に溝や貫通孔を形成したりすることで設けることができる。上記の隙間を設けることにより、ネジ１３をネジ締めする際に、所定のネジ締め力を確保しやすくなり、結果として、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂと筐体１０に対する、放熱シート２３の十分な接触圧力を得ることができる。これにより、放熱シート２３、２５を介した放熱性能を高めることができるようになる。

【0044】

また、放熱構造の一環として、図４及び図７（ａ）に示すように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂの、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の側面に沿う部分に、複数の凸部を設けてもよい。これにより、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂの表面積が拡大される。その結果、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂから空気中へ放熱する放熱量を増加させることができる。高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂの形状は、複数の凸部を設けることに制限されない。高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂの表面積を増やすことができれば、どのような形状であっても良い。例えば、図７（ｂ）に示すように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂを波状に形成しても良い。

【0045】

図８は、放熱シート２３、２５の設置範囲の一例を示す図である。放熱構造の一部をなす放熱シート２３、２５は、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂとの双方に設けられる。そして、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂに対する放熱シート２３と、低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂに対する放熱シート２５とは、相互に分離されている。これにより、放熱シート２３、２５を介して、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂとが短絡してしまうことを確実に防止することができる。

【0046】

また、図８に示す例では、放熱シート２３、２５は、分岐点１８、２０から高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８までの高電位側第１バスバー１２ａ及び低電位側第１バスバー１４ａに対してのみでなく、高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８とインレット４２との間の高電位側第１バスバー１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ｂに対しても設けられている。これにより、直流外部充電装置による急速ＤＣ充電中に、その充電電流によって高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８が発熱しても、その熱は、放熱シート２３、２５を介して筐体１０へ逃される。従って、急速ＤＣ充電中における高電位側リレー装置２６及び低電位側リレー装置２８の温度上昇も抑制することができる。

【0047】

さらに、放熱シート２３、２５は、図８に示すように、分岐点１８、２０から伸びる高電位側第２バスバー１２及び低電位側第２バスバー１４の一部に対しても、設けても良い。これにより、車両の走行中に、分岐点１８、２０に繋がる高電位側第２バスバー１２及び低電位側第２バスバー１４の温度の上昇を抑制することができる。

【0048】

また、図８に示すように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと、低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂとは、極力、並行して直線状に伸びるように形成されている。そして、放熱シート２３、２５は、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂと、低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂとがそれぞれ直線状に伸びている部位に設けられる。これにより、放熱シート２３、２５による放熱範囲を効率的に確保することができ、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂからの放熱性を高めることができる。

【0049】

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

【0050】

例えば、図９に示すように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ（及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂ）と筐体１０との間の絶縁性をより確実なものとするために、放熱シート２３（２５）に絶縁紙などの絶縁部材１２３を積層し、放熱シート２３と絶縁部材１２３との積層体を高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂと筐体１０との間に挟持させても良い。

【0051】

また、図１０に示すように、放熱構造は、筐体１０の内側上面に沿って伸びる高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ（及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂ）、筐体１０、放熱シート２３（２５）、及び任意ではあるが絶縁部材１２３によって構成されても良い。つまり、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ（及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂ）は、筐体１０の内側底面、内側上面、及び／又は内側側面に沿って伸びる部分を有するように、筐体１０に収容され、放熱シート２３（２５）は、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ（及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂ）の、筐体１０の内側底面、内側上面、及び／又は内側側面に沿って伸びる部分と筐体１０との間に設けられても良い。特に、放熱シート２３が、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ（及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂ）と筐体１０の内側上面との間で挟持されるように放熱構造を構成することにより、高電位側リレー装置２６（及び低電位側リレー装置２８）が、筐体１０に放熱された熱による影響を受けにくくなるので好ましい。

【0052】

また、図１１に示すように、高電位側第１バスバー１２ａが、高電位側リレー装置２６の側面から上面へ回り込むように形成され、その上面に回り込んだ部分に、複数の凸部や波状部を形成して、高電位側第１バスバー１２ａから空気中に放熱する放熱量を増加させても良い。この場合、併せて、高電位側第１バスバー１２ａの高電位側リレー装置２６の側面に沿った部分に、複数の凸部や波状部を設けても良い。高電位側第１バスバー１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂも同様に構成しえる。さらに、図１１に示すように、放熱シート２３は、高電位側リレー装置２６と筐体１０との間に挟持されるように設けられ、高電位側リレー装置２６から筐体１０に放熱されるように構成されても良い。低電位側リレー装置２８も同様に構成しても良い。

【0053】

また、図１２に示すように、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂなどを強制冷却する強制冷却装置を設けても良い。図１２には、強制冷却装置としてのファン１３０による冷却風を用いて、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂなどを強制冷却する例を示している。強制冷却は、高電位側第１バスバー１２ａ、１２ｂ及び低電位側第１バスバー１４ａ、１４ｂなどを冷却水によって冷却するように構成することも可能である。

【符号の説明】

【0054】

１０：筐体、１２：高電位側第２バスバー、１２ａ，１２ｂ：高電位側第１バスバー、１３：ネジ、１４：低電位側第２バスバー、１４ａ，１４ｂ：低電位側第１バスバー、１５：リレーユニット、１６：外枠、１７：ネジ、１８，２０：分岐点、２３，２５：放熱シート、２６：高電位側リレー装置、２８：低電位側リレー装置、２９：保持部材、３０：ＡＣ充電器、３２：ＤＣＤＣコンバータ、３４：高圧バッテリ、３６：電力変換装置、３８：ＡＣ入力部、４０：低圧バッテリ、４２：インレット、４４：水加熱ヒータ、４６：電動コンプレッサ、４８：車内コンセント、１００：リレー装置筐体、１０２，１０４：ネジ、１０６：リレー接点、１０８：バネ、１２３：絶縁部材、１３０：ファン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】