CN102832053B - 蓄电装置、蓄电模块及工作机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以较少的导线连接的蓄电装置、蓄电模块及工作机械。本发明的蓄电装置,其具有容器、从容器的内部向外部引出的一对电极、密封配置于容器的内部并与一对电极电性连接的蓄电结构、及形成有电性连接于一对电极之间的电子电路的电子电路基板,电子电路基板通过第1导电部件机械地固定于一对电极的一方,并且,一对电极的一方和电子电路通过第1导电部件电性连接。
Description
技术领域
本申请主张基于2011年6月16日申请的日本专利申请第2011-134485号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本发明涉及一种连接有电子电路基板的蓄电装置、电性连接多个蓄电装置的蓄电模块及具备蓄电模块的工作机械。
背景技术
正在推进着使用可充电的二次电池或双电层型电容器等蓄电块的混合式工作机械的开发。作为混合式工作机械中采用的蓄电块,提出了用层压薄膜包住蓄电要件的板状蓄电块。在层压类型蓄电块中,正电极片及负电极片从块的外周部导出。
通过堆积多个蓄电块并进行串联连接来形成蓄电模块。在层叠方向上邻接的蓄电块的电极片彼此通过焊接或铆接等电性连接。
有时电压因各蓄电块之间的特性偏差而不能均衡地分配到蓄电模块的各蓄电块。为了防止此现象,在各个蓄电块并联连接电压均衡电路。
图11A及图11B中示出蓄电块40的概要俯视图。蓄电块40例如由层压薄膜形成,包括俯视观察时大致长方形状的蓄电容器40a和从蓄电容器40a的内部向外部导出的电极片40b、40c而构成。图11A中示出正电极片40b和负电极片40c从蓄电容器40a的相互相反侧边拉出的蓄电块40。并且,图11B中示出正电极片40b和负电极片40c从蓄电容器40a的同一边的不同位置拉出的蓄电块40。
形成有电压均衡电路的基板(电压均衡电路基板)41电性连接于正电极片40b与负电极片40c之间。导线42分别配置于电压均衡电路基板41的正负端子与正电极片40b、负电极片40c之间,并进行电性连接。在连接于电极片40b、40c的侧的导线42末端设置有压接端子,压接端子和电极片40b、40c通过铆钉或螺纹固定。电压均衡电路基板41例如固着于蓄电模块的筐体上。
当连接电压均衡电路基板41时,固定蓄电块40的位置之后,进行基于导线42的配线,因此需要多道工序。
公开了具备以较高可靠性连接蓄电块的电极并且能够经长期保持稳定的连接状态的机构的蓄电系统的发明(例如参考专利文献1)。在专利文献1所记载的发明中,形成有电压均衡电路的电路基板螺纹固定于容器的盖上。
专利文献1:日本特开2007-110035号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种以较少的导线连接有电子电路基板的蓄电装置及蓄电模块。
并且,提供一种搭载有这些蓄电装置及蓄电模块的工作机械。
根据本发明的一种观点,提供一种蓄电装置,其具有容器、从所述容器的内部向外部引出的一对电极、密封配置于所述容器的内部并与所述一对电极电性连接的蓄电结构、及形成有电性连接于所述一对电极之间的电子电路的电子电路基板,所述电子电路基板通过第1导电部件机械地固定于所述一对电极的一方,并且,所述一对电极的一方和所述电子电路通过所述第1导电部件电性连接。
并且,根据本发明的另一种观点,提供一种蓄电模块,其具有:多个蓄电块,各个蓄电块具备容器、从所述容器的内部向外部引出的一对电极、及密封配置于所述容器的内部并与所述一对电极电性连接的蓄电结构,所述各个蓄电块电性串联连接;及多个电子电路基板,其形成有电子电路,各个电子电路基板的电子电路电性连接于所述多个蓄电块各自的所述一对电极之间,所述多个电子电路基板分别通过第1导电部件机械地固定于所述一对电极的一方或与该一方电性连接的部分,并且,所述一对电极的一方和所述电子电路通过所述第1导电部件电性连接。
此外,根据本发明的另一种观点,提供一种工作机械,其具备:下部行走体;可回转地安装于所述下部行走体上的上部回转体;及搭载于所述上部回转体的蓄电模块,所述蓄电模块具有:多个蓄电块,各个蓄电块具备容器、从所述容器的内部向外部引出的一对电极、及密封配置于所述容器的内部并与所述一对电极电性连接的蓄电结构,所述多个蓄电块电性串联连接;及多个电子电路基板,其形成有电子电路,各个电子电路基板的电子电路电性连接于所述多个蓄电块各自的所述一对电极之间,所述多个电子电路基板分别通过第1导电部件机械地固定于所述一对电极的一方或与该一方电性连接的部分,并且,所述一对电极的一方和所述电子电路通过所述第1导电部件电性连接。
发明效果
根据本发明,能够提供一种以较少的导线连接有电子电路基板的蓄电装置、蓄电模块及搭载有它们的工作机械。
附图说明
图1中(1A)是基于第1实施例的蓄电装置30的俯视图,(1B)是(1A)的单点划线1B-1B中的截面图,(1C)是蓄电层叠体11的截面图,(1D)是(1A)的单点划线1D-1D中的截面图。
图2是基于第1实施例的蓄电装置30的电气电路图。
图3中(3A)、(3B)分别是基于第2实施例的蓄电装置的俯视图、侧视图。
图4是表示基于第1实施例的蓄电模块的侧视图。
图5是表示基于第1实施例的蓄电模块的第1变形例的侧视图。
图6是表示基于第1实施例的蓄电模块的第2变形例的侧视图。
图7中(7A)~(7C)是表示基于第2实施例的蓄电模块的侧视图。
图8是表示基于第2实施例的蓄电模块的变形例的侧视图。
图9是作为基于实施例的工作机械的混合式挖土机的概要俯视图。
图10是表示基于实施例的工作机械的侧视图。
图11中(11A)及(11B)是蓄电块40的概要俯视图。
图中:10-蓄电容器,10A、10B-层压薄膜,11-蓄电层叠体,12-第1集电极片,13-第2集电极片,14-排气孔,15-排气结构物,21-第1集电极,21A-延伸部分,22-第2集电极,22A-延伸部分,25-隔离物,27-第1分极性电极,28-第2分极性电极,30-蓄电装置,31-电压均衡电路基板,32、32a、32b-导线,33、33a、33b-铆钉,40-蓄电块,40a-蓄电容器,40b-正电极片,40c-负电极片,41-电压均衡电路基板,42-导线,70-上部回转体,71-下部行走体,73-回转轴承,74-引擎,75-主泵,76-回转马达,77-油箱,78-冷却风扇,79-座位,80-蓄电模块,81-转矩传递机构,82-动臂,83-电动发电机,85-斗杆,86-铲斗,90-安装座,91-阻尼器,107-动臂缸,108-斗杆缸,109-铲斗缸。
具体实施方式
图1A中示出基于实施例1的蓄电装置30的俯视图。蓄电容器10内容纳有蓄电层叠体(蓄电结构)11。蓄电容器10的平面形状例如为顶点略带圆状的长方形。蓄电层叠体11包括第1集电极21、第2集电极22、隔离物25、第1分极性电极27及第2分极性电极28。第1集电极21和第2集电极22通过隔离物25层叠配置成在各自的局部区域相互重叠,而在其他区域不重叠。2个集电极21、22重叠的部分配置有第1分极性电极27及第2分极性电极28。
第1分极性电极27和第2分极性电极28配置于俯视观察时大致同一的区域。可在配置有第1分极性电极27及第2分极性电极28的区域蓄积电荷。
第1集电极21及第2集电极22具有从第1及第2分极性电极27、28的配置区域相互向相反方向(图1A中为向上及向下)延伸的延伸部分21A、22A。隔离物25的外周线位于比第1集电极21和第2集电极22重叠的区域更靠外侧。延伸部分21A、22A导出至比隔离物25的外周更靠外侧。
另外,在图1A中,从看清附图的观点考虑,使第1集电极21和第2集电极22的宽度(图1A中为左右方向的长度)不同,但两者是相同的。并且,将第1及第2分极性电极27、28的配置区域图示为比第1及第2集电极21、22的重叠区域小一圈,但2个集电极21、22重叠的部分全部是第1及第2分极性电极27、28的配置区域。此外,实施例中,使第1集电极21和第2集电极22的宽度相同,但可以加宽任意一方来使宽度互不相同。
第1集电极片12及第2集电极片13分别从蓄电容器10的内部以与蓄电容器10的相互平行的边交差的方式向蓄电容器10的外部引出。第1集电极片12及第2集电极片13分别与第1集电极21的延伸部分21A及第2集电极22的延伸部分22A重叠,并电性连接于第1集电极21及第2集电极22。第1集电极21和第2集电极22及第1集电极片12和第2集电极片13分别作为相互逆极性的电极发挥作用。例如,第1集电极21及第1集电极片12作为正电极(阴极)发挥作用,第2集电极22及第2集电极片13作为负电极(阳极)发挥作用。
第1集电极片12及蓄电容器10上配置有电压均衡电路基板31。形成于电压均衡电路基板31上的电压均衡电路的正电极连接部分形成有通孔。并且,第1集电极片12也形成有通孔。铆钉33插入于电压均衡电路基板31及第1集电极片12的通孔并塑性变形,由此紧固两者。通过铆钉33进行电压均衡电路与第1集电极片12的电性连接及电压均衡电路基板31与第1集电极片12的机械固定。电压均衡电路的负电极连接部分通过导线32电性连接于第2集电极片13。连接于第2集电极片13的一侧的导线32末端设置有压接端子,压接端子和第2集电极片13通过铆钉固定。电压均衡电路以这种方式电性并联连接于第1集电极片12与第2集电极片13之间。
另外,电压均衡电路基板31与第1、第2集电极片12、13的连接能够使用螺纹来代替铆钉。
蓄电容器10的第1及第2分极性电极27、28的配置区域的外方形成有排气孔14。排气孔14例如配置于与第1集电极21的延伸部分21A重叠的位置。排气结构物15配置于与排气孔14重叠的位置。
图1B中示出图1A的单点划线1B-1B中的截面图。蓄电容器10包括2片铝层压薄膜10A、10B。铝层压薄膜10A、10B夹住蓄电层叠体11并密封蓄电层叠体11。一方的层压薄膜10B大致平坦,而另一方的层压薄膜10A反映蓄电层叠体11的形状而变形。形成有蓄电层叠体11的区域厚于其周边区域。图1B中省略记载隔离物25、第1分极性电极27及第2分极性电极28。
图1C中示出蓄电层叠体11的截面图。第1集电极21的两面形成有第1分极性电极27,第2集电极22的两面形成有第2分极性电极28。第1集电极21及第2集电极22例如使用铝箔。第1分极性电极27例如能够通过将包含混匀有活性炭颗粒的粘合剂的浆料涂布于第1集电极21的表面之后加热并使其固定来形成。第2分极性电极28也能够通过同样的方法来形成。
两面形成有第1分极性电极27的第1集电极21和两面形成有第2分极性电极28的第2集电极22交替层叠。在第1分极性电极27与第2分极性电极28之间配置有隔离物25。隔离物25例如使用纤维素纸。纤维素纸中浸渍有电解液。电解液的溶剂例如使用分极性有机溶剂,例如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯等。作为电解质(支持盐),使用季铵盐,例如SBPB4(螺环联吡咯烷鎓四氟硼酸盐spirobipyrrolidiniumtetrafluoroborate))。隔离物25防止第1分极性电极27与第2分极性电极28的短路及第1集电极21与第2集电极22的短路。
通过第1集电极21、第2集电极22及配置于其间的隔离物25划定一个蓄电区域。第1集电极21和第2集电极22隔离物25交替层叠,可蓄电于形成有多个蓄电区域的蓄电层叠体11。
返回到图1B继续进行说明。多个第1集电极21的延伸部分21A相重叠,且超声波焊接于第1集电极片12并电性连接。多个第2集电极22的延伸部分22A相重叠,且超声波焊接于第2集电极片13并电性连接。第1集电极片12及第2集电极片13例如使用铝板。第1集电极21的延伸部分21A层叠的区域未配置有第2集电极22、第1分极性电极27、第2分极性电极28及隔离物25。因此,延伸部分21A层叠的部分薄于形成有蓄电层叠体11的部分。同样地,第2集电极22的延伸部分22A层叠的部分也薄于形成有蓄电层叠体11的部分。
第1集电极片12及第2集电极片13穿过层压薄膜10A与层压薄膜10B之间,并导出至蓄电容器10的外侧。第1集电极片12及第2集电极片13在导出部位中热熔合于层压薄膜10A和层压薄膜10B。电压均衡电路基板31配置于第1集电极片12及层压薄膜10A上。另外,可以将片膜夹在第1集电极片12与层压薄膜10A、10B之间及第2集电极片13与层压薄膜10A、10B之间。片膜提高密封强度。
第1集电极21的延伸部分21A与层压薄膜10A之间配置有排气结构物15。排气结构物15配置成堵塞排气孔14,且热熔合于层压薄膜10A。排气结构物15虽向外部排出蓄电容器10内的气体,但禁止水分等从外部进入到蓄电容器10内。
蓄电容器10内被真空排气。因此,层压薄膜10A、10B通过大气压按照蓄电层叠体11及排气结构物15的外形变形。
图1D中示出图1A的单点划线1D-1D中的截面图。蓄电层叠体11的层叠结构与图1B及图1C所示的层叠结构相同。层压薄膜10A和10B在比蓄电层叠体11更靠外侧的区域中相互热熔合。在图1D所示的截面中,第1集电极21及第2集电极22上未设置有延伸部分。即,蓄电层叠体11的两侧未设置有相对较薄的部分。因此,在图1D所示的截面中,覆盖蓄电层叠体11的端面的层压薄膜10A的倾斜比图1B所示的截面中的倾斜更陡峭。
图2中示出基于第1实施例的蓄电装置30的电气电路图。基于第1实施例的蓄电装置30的电气电路具有在具备例如1000F~3000F静电容量的电容器C(蓄电块、双电层型电容器)上并联连接有电压均衡电路的结构。在本附图中,在虚线内示出形成于电压均衡电路基板31的电压均衡电路的电路图的一例。此外,图示的电压均衡电路是本发明人们在专利申请2009-176107号(日本特开2011-030389号公报)的附图中记载的电路。
电压均衡电路包括电阻Ra~Rd及r、晶体管Q、并联稳压器X及二极管D。例如,Ra、Rb为100kΩ、Rc为330kΩ、Rd为10Ω~20Ω、r为1Ω~2Ω。
在本附图的电压均衡电路中,若将电容器C的电压分为Ra:Rb(1:1),与Rb对应的电压超过并联稳压器X的参考电压,则并联稳压器X开启晶体管Q,电容器C的电荷穿过晶体管Q及电阻Rd泄漏。用I表示泄漏电流(放电电流)。电压均衡电路的工作电压Vz由下式(1)表示,因此在本例子中的工作电压Vz成为并联稳压器X的参考电压的2倍。当电容器C的端子间电压大于工作电压Vz时,图2所示的电压均衡电路使端子间电压接近Vz。
(数式1)
(工作电压Vz)=(X的参考电压)×(Ra+Rb)/Rb
在串联连接有多个基于第1实施例的蓄电装置30的蓄电模块中,能够通过电阻r提高各电容器(蓄电块)的端子间电压的均衡速度。此外,为了保护电路而使用二极管D。
在基于第1实施例的蓄电装置30中,通过导电部件(铆钉33)同时进行电压均衡电路与第1集电极片12的电性连接及电压均衡电路基板31与第1集电极片12(蓄电块)的机械固定。因此,能够减少电压均衡电路连接工序中的工作量。并且,由于电压均衡电路基板31配置于蓄电块上,因此能够以较少导线在第1、第2集电极片12、13之间电性连接电压均衡电路。另外,铆钉33还可以考虑为构成电路的一部分。
并且,在基于第1实施例的蓄电装置30中,将电压均衡电路基板31配置于第1集电极片12及蓄电容器10上。由于电压均衡电路基板31的一部分配置于蓄电容器10上,因此能够缩小第1集电极片12。
可以将整个电压均衡电路基板31配置于第1集电极片12上。与第1实施例相比,可将电压均衡电路基板31稳定地配置于蓄电块上。
此外,在第1实施例中,用铆钉固定电压均衡电路基板31和第1集电极片12,但也可以用铆钉固定电压均衡电路基板31和第2集电极片13。
图3A、图3B中示出基于第2实施例的蓄电装置的俯视图、侧视图。若将从图3A的下方朝向上方的方向设为Y方向,则图3B是从Y方向观察基于第2实施例的蓄电装置的图。在以下的说明中,着眼于与基于图1A所示的第1实施例的蓄电装置的差异点,对同一结构省略说明。
在第1实施例中,第1集电极片12和第2集电极片13从蓄电容器10的相互相反侧的边拉出。与此相对,第2实施例中,第1集电极片12和第2集电极片13从平面形状为顶点略带圆状的长方形的蓄电容器10的同一边(edge)的不同位置拉出。第1集电极21、第2集电极22、第1分极性电极27、第2分极性电极28及隔离物25的层叠结构与第1实施例的层叠结构同一。
使第1集电极21的延伸部分21A及第2集电极22的延伸部分22A的一部分配合第1集电极片12及第2集电极片13的配置,并从第1及第2分极性电极27、28的配置区域同一边的不同位置向外方延伸。
第1、第2集电极片12、13及蓄电容器10上配置有电压均衡电路基板31。在形成于电压均衡电路基板31上的电压均衡电路的正电极连接部分及负电极连接部分形成有通孔。并且,第1、第2集电极片12、13上也形成有通孔。
铆钉33a插入于电压均衡电路的正电极连接部分和第1集电极片12的通孔来紧固电压均衡电路基板31和第1集电极片12。并且,铆钉33b插入于电压均衡电路的负电极连接部分和第2集电极片13的通孔来紧固电压均衡电路基板31和第2集电极片13。通过铆钉33a进行电压均衡电路与第1集电极片12的电性连接及电压均衡电路基板31与第1集电极片12的机械固定。通过铆钉33b进行电压均衡电路与第2集电极片13的电性连接及电压均衡电路基板31与第2集电极片13的机械固定。以这种方式进行电压均衡电路向第1、第2集电极片12、13之间的电性连接及电压均衡电路基板31与蓄电块的机械固定。
排气孔14及排气结构物15配置于在蓄电容器10的第1及第2分极性电极27、28的配置区域的外方与第1集电极片12及第2集电极片13被拉出的边对应的侧。
另外,在图3A中将第1集电极21表示为稍微大于第2集电极22,这是为了确保图面清晰度,2个集电极21、22的外形是相同的。2个集电极21、22处于若将一方的表里向宽度方向(图3A中的左右方向)反转,则成为另一方的配置关系。并且,将第1及第2分极性电极27、28的配置区域图示为小于第1及第2集电极21、22的重叠区域,但是2个区域的边在宽度方向(图3A中的左右方向)及第1、第2集电极片12、13的拉出方向的反方向(图3A中的下方向)上重叠。
在基于第2实施例的蓄电装置中,与第1实施例同样地,也能够减少电压均衡电路连接工序中的工作量。并且,由于使用铆钉33a、33b将电压均衡电路基板31固着于第1、第2集电极片12、13,因此当电压均衡电路向2个片12、13之间电性连接时,能够去掉导线。
也可将电压均衡电路基板31以横跨第1、第2集电极片12、13且未配置于蓄电容器10上的方式固定于蓄电块上。并且,还可使用螺纹来代替铆钉33a、33b。
图4是表示基于第1实施例的蓄电模块的侧视图。基于第1实施例的蓄电模块具有电性串联连接有多个基于第1实施例的蓄电装置30的结构。
多个蓄电装置30在其厚度方向上层叠。在厚度方向上邻接的蓄电装置30在背面R彼此或腹面V彼此对置的方向上且在第1集电极片12和第2集电极片13邻接的方向上层叠。在图4中,从左侧朝向右方对蓄电装置30附加序列号1、2、3……时,第2n个蓄电装置30和第2n+1个蓄电装置30在腹面彼此对置的方向上配置,第2n个蓄电装置30和第2n-1个蓄电装置30在背面彼此对置的方向上配置。其中,n为正整数。此外,在表示基于第1实施例的蓄电装置30的图1B、图1D中,背面R为附图下侧的面,腹面V为附图上侧的面。
背面彼此对置的蓄电装置30通过使第1集电极片12和第2集电极片13接触来电性连接。腹面彼此对置的蓄电装置30也通过使第1集电极片12和第2集电极片13接触来电性连接。由此多个蓄电装置30串联连接。
背面彼此对置的2个蓄电装置30的第1集电极片12和第2集电极片13在相互对置的表面相互接触,通过超声波焊接、铆接等固着。另外,固着的第1集电极片12和第2集电极片13均向同一方向(与多个蓄电装置30的层叠方向平行的方向,在图4中为右方向)弯曲。
腹面彼此对置的2个蓄电装置30的第1集电极片12和第2集电极片13相互向靠近方向弯曲,第1集电极片12的外侧表面和第2集电极片13的内侧表面相接触。相互接触的第1集电极片12和第2集电极片13通过超声波焊接、铆接等固着。
在从图4的左起奇数号的蓄电装置30中,第1集电极片12向背面侧弯曲,第2集电极片13向腹面侧弯曲。在偶数号的蓄电装置30中,第1集电极片12、第2集电极片13均向腹面侧弯曲。电极的固着可以在弯曲集电极片之后进行,也可以在弯曲之前进行。
基于第1实施例的蓄电模块是电性串联连接多个将电压均衡电路基板31配置于第1集电极片12及蓄电容器10上的蓄电装置30的蓄电模块。还能够电性串联连接多个整个电压均衡电路基板31被配置于第1集电极片12上的蓄电装置来构成蓄电模块。此时,电压均衡电路基板31可以以弯曲位置为基准,配置于蓄电容器10侧的第1集电极片12上,也可以配置于蓄电容器10的相反侧的第1集电极片12上。
此时,还能够进一步将例如从图4的左起奇数号的蓄电装置30的电压均衡电路基板31固定于背面彼此对置的蓄电装置30的第2集电极片13。这是因为,从左起奇数号的蓄电装置的30的第1集电极片12以大致等电位电性连接于背面彼此对置的蓄电装置30的第2集电极片13。
基于第1实施例的蓄电模块具有如下结构,即多个蓄电块(从蓄电装置30中除去电压均衡电路基板31和其连接部件(图4中附加符号的部位中为导线32及铆钉33)的部分)电性串联连接,且电压均衡电路电性并联连接于各蓄电块的集电极片12、13之间。由于通过铆钉33进行电压均衡电路与第1集电极片12的电性连接及电压均衡电路基板31与第1集电极片12的机械固定,因此能够减少导线。并且,与基于第1实施例的蓄电装置同样地,能够通过较少工作量的电压均衡电路连接工序来进行制造。
图5是表示基于第1实施例的蓄电模块的第1变形例的侧视图。基于第1变形例的蓄电模块与第1实施例的蓄电模块的不同点在于,采用从左起偶数号的蓄电装置作为电压均衡电路基板31配置于第2集电极片13及蓄电容器10上的蓄电装置。并且,在第1变形例中,导线32a和导线32b电性连接于另一方的第1集电极片12,其中,所述导线32a与配置于腹面V彼此对置的2个蓄电装置的一方的第1集电极片12及蓄电容器10上的电压均衡电路基板31的负电极连接部分电性连接,所述导线32b与配置于另一方的第2集电极片13及蓄电容器10上的电压均衡电路基板31的正电极连接部分电性连接。连接于另一方的第1集电极片12的侧的导线32a、32b末端设置有压接端子,压接端子和另一方的第1集电极片12通过铆钉固定。
在第1变形例中,能够通过1个铆钉将导线32a、32b同时固定于一个部位,因此与第1实施例相比,能够减少电压均衡电路连接工序中的工作量,并且能够减少蓄电模块的构成部件(铆钉)。
图6是表示基于第1实施例的蓄电模块的第2变形例的侧视图。基于第2变形例的蓄电模块与第1变形例的蓄电模块的不同点在于,与配置于腹面V彼此对置的2个蓄电装置的一方的第1集电极片12及蓄电容器10上的电压均衡电路基板31的负电极连接部分电性连接的导线32和与配置于另一方的第2集电极片13及蓄电容器10上的电压均衡电路基板31的正电极连接部分电性连接的导线32电性连接于1条导线32,其通过铆钉与另一方的第1集电极片12电性连接。
与第1实施例及第1变形例相比,第2变形例能够减少导线。
图7A~图7C是表示基于第2实施例的蓄电模块的侧视图。基于第2实施例的蓄电模块具有电性串联连接有多个基于第2实施例的蓄电装置的结构。基于第2实施例的蓄电模块中的多个蓄电装置的层叠方式与基于第1实施例的蓄电模块的多个蓄电装置的层叠方式相同。
图7A中示出腹面V彼此对置的蓄电装置的第1集电极片12和第2集电极片13的连接方式,图7B中示出背面R彼此对置的蓄电装置的第1集电极片12和第2集电极片13的连接方式。在图7A中,关于背面彼此对置的蓄电装置的2个集电极片12、13的连接方式省略图示,在图7B中,关于腹面彼此对置的蓄电装置的第1集电极片12和第2集电极片13的连接方式省略图示。图7C是从2个集电极片12、13的导出方向观察基于第2实施例的蓄电模块的侧视图。此外,图7A所示的侧视图与图4所示的侧视图对应。并且,在表示基于第2实施例的蓄电装置的图3B中,背面R为附图下侧的面,腹面V为附图上侧的面。
在基于第2实施例的蓄电模块中,腹面彼此对置的2个蓄电装置的第1集电极片12和第2集电极片13相互向靠近方向弯曲,第1集电极片12的外侧表面与第2集电极片13的内侧表面相接触。并且,背面彼此对置的2个蓄电装置的第1集电极片12和第2集电极片13相互向靠近方向弯曲,第1集电极片12的内侧表面和第2集电极片13的外侧表面相接触。相互接触的第1集电极片12和第2集电极片13通过超声波焊接、铆接等固着。电极的固着可以在弯曲集电极片之后进行,也可以在弯曲之前进行。
在从图7A及图7C的左起偶数号(从图7B的右起偶数号)的蓄电装置中,第1集电极片12向腹面侧弯曲,第2集电极片13向背面侧弯曲。在从图7A及图7C的左起奇数号(从图7B的右起奇数)的蓄电装置中,第1集电极片12向背面侧弯曲,第2集电极片13向腹面侧弯曲。
腹面彼此对置的蓄电装置通过使第1集电极片12和第2集电极片13接触来电性连接。背面彼此对置的蓄电装置也通过使第1集电极片12和第2集电极片13接触来电性连接。由此,多个蓄电装置串联连接。
基于第2实施例的蓄电模块是未使用导线就将电压均衡电路电性连接于第1、第2集电极片12、13之间的蓄电模块。与基于第2实施例的蓄电装置同样地,能够通过较少工作量的电压均衡电路连接工序来进行制造。
图8是表示基于第2实施例的蓄电模块的变形例的侧视图。本附图所示的侧视图与图7C所示的侧视图对应。
在基于第2实施例的蓄电模块中,电压均衡电路基板31配置于第1、第2集电极片12、13及蓄电容器10上,但在变形例中,电压均衡电路基板31未配置于蓄电容器10上,而是以横跨第1、第2集电极片12、13的方式用铆钉33a、33b固定于各集电极片12、13。
在基于第2实施例的蓄电模块中,由于电压均衡电路基板31的一部分配置于蓄电容器10上,因此能够缩小第1、第2集电极片12、13。在变形例中,由于电压均衡电路基板31未配置于蓄电容器10上,因此可稳定地配置电压均衡电路基板31。
在图8所示的变形例中,电压均衡电路基板31以第1、第2集电极片12、13的弯曲位置为基准,横跨配置于蓄电容器10的相反侧的第1、第2集电极片12、13上。还能够将电压均衡电路基板31以未配置于蓄电容器10上且以弯曲位置为基准横跨蓄电容器10侧的第1、第2集电极片12、13上的方式配置。
另外,还能够将例如从图8的左起奇数号的蓄电装置的电压均衡电路基板31固定于背面R彼此对置的蓄电装置的第2集电极片13。基于铆钉33a、33b的固定能够在以大致等电位电性连接于第1集电极片12、第2集电极片13的部分进行。
图9是作为基于实施例的工作机械的混合式挖土机的概要俯视图。
上部回转体70上通过回转轴承73安装有下部行走体(行走装置)71。上部回转体70上搭载有引擎74、主泵75、回转马达76、油箱77、冷却风扇78、座位79、蓄电模块80及电动发电机83。引擎74通过燃料的燃烧产生动力。引擎74、主泵75及电动发电机83通过转矩传递机构81相互进行转矩的送受。液压泵75向动臂82等的液压缸供给压力油。
电动发电机83通过引擎74的动力驱动来进行发电(发电运行)。发电的电力供给至蓄电模块80而蓄电模块80被充电。并且,电动发电机83通过来自蓄电模块80的电力驱动,并产生用于辅助引擎74的动力(辅助运行)。油箱77储藏液压回路的油。冷却风扇78抑制液压回路的油温上升。操作员坐在座位79上操作混合式挖土机。
基于实施例的工作机械的蓄电模块80使用基于第1实施例的蓄电模块、基于第1实施例的蓄电模块的第1变形例、第2变形例、基于第2实施例的蓄电模块、基于第2实施例的蓄电模块的变形例等上述蓄电模块的至少1个。
图10中示出基于实施例的工作机械的侧视图。下部行走体71上通过回转轴承73搭载有上部回转体70。上部回转体70通过来自回转马达76(图9)的驱动力相对于下部行走体71向顺时针或逆时针回转。上部回转体70上安装有动臂82。动臂82通过液压驱动的动臂缸107相对于上部回转体70向上下方向摆动。动臂82的前端安装有斗杆85。斗杆85通过液压驱动的斗杆缸108相对于动臂82向前后方向摆动。斗杆85的前端安装有铲斗86。铲斗86通过液压驱动的铲斗缸109相对于斗杆85向上下方向摆动。
蓄电模块80通过蓄电模块用安装座90及阻尼器(防振装置)91搭载于上部回转体70。回转马达76(图9)通过从蓄电模块80供给的电力驱动。并且,回转马达76通过将动能转换为电能来产生再生电力。蓄电模块80通过产生的再生电力来充电。
根据以上实施例对本发明进行了说明,但本发明并不限于这些。
例如,在实施例中,在蓄电块上配置电压均衡电路基板,并且将形成于电压均衡电路基板的电压均衡电路电性连接于蓄电块来形成蓄电装置,但一般可将形成有电子电路的电子电路基板配置于蓄电块上,并且将电子电路电性连接于蓄电块来形成蓄电装置。作为除连接于蓄电块的电极之间的电压均衡电路以外的电子电路(附加电路),例如有电压异常检测电路(能够检测蓄电块之间的电压不平衡,但不具备使电压均衡的能力的电路)或特性测量电路(由各块独立测量蓄电块的电气特性)。
除此之外,作为本领域技术人员应该明白可进行各种变更、改良、组合等。
产业上的可利用性
可优选利用于例如混合式挖土机等工作机械。
Claims (3)
1.一种蓄电模块,其特征在于,所述蓄电模块具有:
多个蓄电块,各个蓄电块具备容器、从所述容器的内部向外部引出的一对电极、及密封配置于所述容器的内部并与所述一对电极电性连接的蓄电结构,所述多个蓄电块电性串联连接;及
多个电子电路基板,其形成有电压均衡电路,各个电子电路基板的所述电压均衡电路电性连接于所述多个蓄电块各自的所述一对电极之间,当所述蓄电块的端子间电压大于工作电压时流动放电电流,使所述端子间电压接近所述工作电压,
所述多个电子电路基板分别通过第1导电部件机械地固定于所述一对电极的一方或与该一方电性连接的部分,并且,所述一对电极的一方和所述电压均衡电路通过所述第1导电部件电性连接。
2.如权利要求1所述的蓄电模块,其中,
所述蓄电块的容器的平面形状为长方形,所述一对电极从所述长方形状容器的同一边的不同位置向外部引出,
所述电子电路基板通过第2导电部件机械地固定于所述一对电极的另一方或与该另一方电性连接的部分,并且,所述一对电极的另一方和所述电压均衡电路通过所述第2导电部件电性连接。
3.如权利要求1所述的蓄电模块,其中,
所述多个蓄电块在厚度方向上层叠,
相互邻接的两个所述蓄电块的所述一对电极中的一方电极相互固着,相互固着的电极弯曲。
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