CN107004825A - 检测模块 - Google Patents

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Abstract

一种检测模块，其安装于单电池组，所述单电池组通过用母线将具有正极以及负极的电极端子的多个单电池的相邻的电极端子之间电气连接而构成，其中，多个保险丝单元被合成树脂制的保持部件保持，在多个保险丝单元中，母线连接端子、电线连接端子以及保险丝被组装成一体并被收纳到合成树脂制的壳体内，母线连接端子与母线连接并对单电池的状态进行检测，电线连接端子连接于电线的末端部，保险丝将母线连接端子以及电线连接端子连接。

Description

检测模块
技术领域
本发明涉及一种检测模块。
背景技术
在电动汽车及混合动力车用的电源装置中具备将多个单电池排列连接而成的电池集合体，多个单电池具有正极以及负极的电极端子。这样的电池集合体具有板状的母线，母线将相邻的单电池的电极端子之间电气连接，将对电池的电压进行检测的检测端子与母线连接，并且将电线与检测端子连接且导入到电池ECU。
由于上述电线用于对单电池的电压进行检测，所以在上述电线中有比较小的电流流动。但是，由于电线连接于单电池的电极端子，所以若多个电线彼此发生短路，则单电池彼此将发生短路。因此，为了防止单电池彼此发生短路，提议采用在检测端子中安装保险丝的构成。在电线彼此已发生短路的情况下，保险丝熔断，从而抑制单电池彼此发生短路。
以前，通过将保险丝直接焊接于检测端子，或将搭载有保险丝的电池侧连接器逐个地安装于母线，使电池侧连接器与电线侧连接器相嵌合，从而保险丝被连接到检测回路中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-110396号公报
专利文献2：日本特开2013-114956号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，以这样的方式将保险丝直接焊接于检测端子、或将搭载有保险丝的连接器逐个安装于母线的构成存在安装作业花费时间的问题。
本说明书所公开的技术，其目的在于提供一种能够对保险丝进行简单安装的检测模块。
用于解决课题的手段
本说明书所公开的技术具有以下技术特征：一种检测模块，其安装于单电池组，所述单电池组通过用母线将具有正极以及负极的电极端子的多个单电池的相邻的所述电极端子之间电气连接而构成，其中，多个保险丝单元被合成树脂制的保持部件保持，在所述多个保险丝单元中，母线连接端子、电线连接端子以及保险丝被组装成一体并被收纳到合成树脂制的壳体内，所述母线连接端子与所述母线连接并对所述单电池的状态进行检测，所述电线连接端子连接于电线的末端部，所述保险丝将所述母线连接端子以及所述电线连接端子连接。
根据上述构成，由于采用了将多个保险丝单元预先安装于保持部件，并将该检测模块一并安装于单电池组的构成，所以与将多个保险丝或保险丝单元一个一个安装于母线的以前的构成相比较，能够使保险丝的安装作业的效率提高。
检测模块也可以具有以下构成。
保险丝单元也可以采用以能够移动的方式被保持于保持部件的构成。
根据这样的构成，能够吸收保持部件或保险丝单元的制造公差或组装公差，并确实地进行电气连接。
也可以采用以下构成：在所述保持部件设置多个保持壁，所述多个保持壁将所述保险丝单元包围，在所述保持壁的内侧对所述保险丝单元进行保持，所述保持壁的内侧的尺寸设定为比所述保险丝单元的外形尺寸大。
根据这样的构成，保险丝单元以能够相对于保持部件进行移动的方式被保持。
在所述保持部件中沿所述多个保险丝单元的排列方向也可以设置有将所述电线收纳的电线收纳槽。根据这样的构成，能够顺利地将电线收纳。
发明效果
根据本说明书所公开的技术，能够获得将保险丝简单安装的检测模块。
附图说明
图1是表示一实施方式的电池模块的立体图。
图2是表示树脂保护部的立体图。
图3是表示树脂保护部的俯视图。
图4是表示检测模块的俯视图。
图5是表示保险丝单元的立体图。
图6是表示保险丝单元的俯视图。
图7是表示保险丝单元的后视图。
图8是表示图7的沿A-A线的剖视图。
图9是表示图7的沿B-B线的剖视图。
图10是表示母线连接端子的立体图。
图11是表示电线连接端子的立体图。
图12是表示保险丝的立体图。
图13是表示保险丝的俯视图。
图14是表示组合体的立体图。
图15是表示组合体的俯视图。
图16是表示组合体的右侧视图。
图17是表示图15的沿C-C线的剖视图。
图18是表示壳体的立体图。
具体实施方式
参照图1至图18对将本说明书所述的检测模块30适用到电池模块10的一个实施方式进行说明。
本实施方式所涉及的电池模块10搭载于电动汽车或者混合动力汽车等车辆(未图示)，并作为驱动车辆的电源被使用。电池模块10具有单电池组12，在单电池组12排列配置有多个单电池11，单电池11具备正极以及负极的电极端子13。多个相邻的电极端子13之间通过母线20电气连接(参照图1)。
在以下说明中，以图1的X方向为前方，与X方向相反的方向为后方。另外，以图1的Y方向为右方，与Y方向相反的方向为左方。此外，以图1的Z方向为上方，与Z方向相反的方向为下方。
(单电池11)
如图1所示，单电池11呈扁平的大致长方体形状。在单电池11的内部收纳有未图示的发电元件。在单电池11的上表面，在沿长边方向的靠近两端部的位置朝上方突出形成有一对电极端子13、13。单电池11的上表面设为电极面。电极端子13的一端是正极端子，另一端是负极端子。构成正极端子的电极端子13与构成负极端子的电极端子13具有相同形状且相同大小。电极端子13具备电极极柱14，电极极柱14从金属制的端子台(未图示)朝上方以圆棒状突出形成，在电极极柱14的外表面形成有螺纹。单电池11以相邻的电极端子13成为不同的极性的方式配置。多个单电池11沿图1中的Y轴向排列，相邻的单电池11通过母线20相互电气连接，从而构成单电池组12。
(母线20)
母线20是通过将由铜、铜合金、不锈钢(SUS)以及铝等构成的金属制的板材冲压加工成预定的形状而形成，如图1所示，母线20具有主体部21和保险丝单元连接部23，主体部21具有呈大致长方形状的板状，保险丝单元连接部23从主体部21的一对长条的侧缘部中的一个侧缘部的中央部以L字形状立起的方式形成。在母线20的表面也可以镀有锡、镍等金属。
在母线20的主体部21，以贯穿板面的方式形成有一对端子贯穿孔22，端子贯穿孔22呈圆形状，在端子贯穿孔22中插通单电池11的正极以及负极的电极端子13的电极极柱14。端子贯穿孔22设定为其直径比电极极柱14的直径稍大。在端子贯穿孔22内以贯穿有电极极柱14的状态旋合螺母(未图示)，通过在螺母与端子台之间夹着主体部21，从而使电极端子13与母线20电气连接。
另外，在保险丝单元连接部23中的、与主体部21对置配置的部分，以贯穿板面的方式形成有螺栓贯穿孔24，螺栓贯穿孔24呈圆形状，在螺栓贯穿孔24插通连接用的螺栓(未图示)。
(检测模块30)
检测模块30具备：多个后述的保险丝单元40；多根检测电线80，其连接于多个保险丝单元40；以及合成树脂制的树脂保护部31，其具有多个单元保持部32和电线收纳槽36，电线收纳槽36收纳检测电线80，单元保持部32对保险丝单元40进行保持(参照图4)。
(树脂保护部31)
如图1所示，树脂保护部31形成为沿单电池11的排列方向(Y方向)的细长的形状。
如图2以及图3所示，在树脂保护部31上沿长边方向排列设置有多个单元保持部32，多个单元保持部32在一面侧(上表面)开口且收纳保险丝单元40并对其进行保持，并且在树脂保护部31上沿单元保持部32的排列方向(Y方向)设置有电线收纳槽36，电线收纳槽36用于收纳检测电线80，检测电线80连接于保险丝单元40。
各个单元保持部32被保持壁33包围，保持壁33朝上方立起并在单元保持部32的内侧收纳保持保险丝单元40。保持壁33配置为沿保险丝单元40的外形的形状。单元保持部32(保持壁33)的内侧的尺寸设定为比保险丝单元40的外形尺寸稍大，且被收纳到单元保持部32内的保险丝单元40能够在单元保持部32内沿水平方向(XY方向)移动(参照图4)。
单元保持部32的底部以留有一对载置部34的方式朝下方开口，保险丝单元40的底面的一对缘部被载置于一对载置部34。在图3中，载置部34设置于保持壁33，保持壁33位于单元保持部32中的左右两侧。
另外，在保持壁33中朝单元保持部32的内侧以L字形状突出形成有3个保持突部35，保持突部35配置于被收纳到单元保持部32内的保险丝单元40的上侧，具有与载置部34一同保持保险丝单元40的功能。在图3中，这些保持突部35设置在单元保持部32中的位于左右两侧的保持壁33以及位于上方的保持壁33的上端。
电线收纳槽36具有一对槽壁部36A、36B以及底部36C，且沿单元保持部32的排列方向(Y方向)设置。在电线收纳槽36内能够收纳多个检测电线80。
在电线收纳槽36的一对槽壁部36A、36B中的单元保持部32侧的槽壁部36A的一部分与在单元保持部32的保持壁33中的电线收纳槽36侧的一部分均被切削并与通槽37连通，通槽37位于电线收纳槽36与单元保持部32之间并能够将检测电线80从单元保持部32侧导入到电线收纳槽36内。
通槽37从单元保持部32朝电线收纳槽36以俯视Z字形状延伸，在电线收纳槽36侧的端部的上端突出设置有按压片38，按压片38从上方将通槽37的一部分覆盖从而防止检测电线80溢出。
另外，在电线收纳槽36的一对槽壁部36A、36B的上端，在相互对置的位置设置有多个按压片39，按压片39从上方将电线收纳槽36的一部分覆盖从而防止检测电线80溢出。
(保险丝单元40)
在树脂保护部31的单元保持部32内配置有保险丝单元40，保险丝单元40连接于母线20并用于检测单电池11的电压。
保险丝单元40与母线连接端子50、电线连接端子60以及保险丝70组装为一体，并被收纳到合成树脂制的壳体45内，母线连接端子50连接于母线20，电线连接端子60连接于检测电线的末端部，保险丝70将母线连接端子50以及电线连接端子60电气连接(参照图5至图9)。
(母线连接端子50)
母线连接端子50通过将铜、铜合金、不锈钢、铝等金属板材冲压加工成预定的形状而成。母线连接端子50是用于检测单电池11的状态的端子，该端子与母线20电气连接。
如图10所示，在母线连接端子50中，圆端子状的母线连接部51和保险丝接纳部52以彼此从平板状的连接部55朝相反侧延伸的方式设置，母线连接部51通过螺栓以及螺母(未图示)的紧固而与上述母线20的保险丝单元连接部23电气连接，保险丝接纳部52连接于保险丝70。
保险丝接纳部52由被称为所谓的音叉端子的一对夹持片53构成，夹持片53在平板状的端子的顶端切入有槽(slot)，在齿槽中压入后述的平板状的保险丝侧连接端子72。在连接部55设置有卡合孔56，卡合孔56用于将母线连接端子50安装到后述的壳体45内。
(电线连接端子60)
如图11所示，电线连接端子60形成为，电线连接部61和保险丝接纳部65以彼此朝相反侧延伸的方式设置，电线连接部61连接于检测电线80的末端部，保险丝接纳部65连接于保险丝70。
电线连接部61由筒状的芯线连接部62和筒状的保持部63构成，芯线连接部62紧固压接于检测电线80的露出的芯线(未图示)，保持部63设置在芯线连接部62的顶端侧并压接于检测电线80的被绝缘包覆部包覆的部分的周围。
另一方面，在保险丝接纳部65中，在呈方筒状的方筒部66的内侧设置有一对弹性接触片67，弹性接触片67能够与平板状的保险丝侧连接端子72弹性接触。另外，在方筒部66的外表面设置有卡止突起69，卡止突起69用于安装到后述的壳体45内。
(保险丝70)
如图12以及图13所示，保险丝70是一种通用产品，该通用产品是属于例如从俯视T字型的树脂保持体71的两肋露出一对保险丝侧连接端子72的类型。保险丝侧连接端子72一边使母线连接端子50的保险丝接纳部52的一对夹持片53和电线连接端子60的保险丝接纳部65的一对弹性接触片67朝外侧弹性变形一边被插入到它们之间而被夹持(参照图16以及图17)。
以下，将由这些母线连接端子50、电线连接端子60、以及保险丝70组装成一体而成的构成称为组合体41(参照图14至图17)。
(壳体45)
壳体45是合成树脂制，其形成为图18所示的框形，在壳体45的内部能够收纳上述组合体41。在壳体45的内部设置有卡合突部46(参照图8)以及卡止突部47(参照图9)，卡合突部46能够卡合于上述母线连接端子50的卡合孔56，卡止突部47能够卡止于电线连接端子60的方筒部66的背面。通过将这些卡合突部46以及卡止突部47与母线连接端子50的卡合孔56以及电线连接端子60的方筒部66卡合以及卡止，从而防止组合体41从壳体45的内部脱离。
组合体41被收纳于壳体45内而形成为保险丝单元40(参照图5至图9)。
(检测模块30的组装方法)
在组装上述本实施方式的检测模块30时，首先，将处于连接有检测电线80的状态的多个保险丝单元40收纳到树脂保护部31的单元保持部32内，并将从保险丝单元40导出的检测电线80穿过通槽37导入到电线收纳槽36内进行配置。
此时，由于在单元保持部32的保持壁33的内表面与保险丝单元40之间设定有一点间隙，所以保险丝单元40能够在单元保持部32内沿水平方向(XY方向)稍微移动。
另外，检测电线80沿通槽37的形状折弯，从单元保持部32被导入到电线收纳槽36内。
接着，将以这种方式组装好的检测模块30配置到单电池组12的上表面侧，与预先安装好的母线20连接。也就是说，使保险丝单元40的圆端子状的母线连接部51与母线20的保险丝单元连接部23相重叠并使螺栓插通其中，再用螺母将螺栓紧固，从而使保险丝单元40与母线20电气连接。
此时，如上述那样，由于保险丝单元40能够在单元保持部32内沿水平方向(XY方向)稍微移动，所以即使在单电池组12或母线20中产生制造公差或组装公差的情况下，也能够将这些公差吸收。
由此，电池模块10完成。
(实施方式的作用、效果)
根据上述本实施方式的检测模块30，由于能够将多个保险丝单元40一并安装到单电池组12，所以与将保险丝单元40一个一个安装于母线20的构成相比较，安装作业将变得简单。
另外，由于各个保险丝单元40构成为在树脂保护部31的各个单元保持部32内以能够移动的方式被保持，所以能够吸收制造公差或组装公差，并确实地进行电气连接。
此外，由于在树脂保护部31中设置有将检测电线80收纳的电线收纳槽36，所以能够顺利地将检测电线80收纳。
<其他实施方式>
本说明书所公开的技术并不限定于根据上述记载以及附图进行说明的实施方式，例如以下实施方式也包含在本技术的范围内。
(1)保险丝单元40的形态并不限定于上述实施方式，也可以采用其他构成。
(2)另外，树脂保护部31(保持部件)并不限定于上述实施方式，也可以结合所使用的保险丝单元40的形态对设计进行变更。
(3)在上述实施方式中，采用了保险丝单元40以能够相对于树脂保护部31(保持部件)进行移动的方式被保持的构成，也可以采用保险丝单元40以不能够移动的方式被保持的构成。
(4)电线收纳槽36未必是必要的，也可以采用将检测电线80设为自由状态的构成。
(5)在上述实施方式中示出了对单电池的电压进行检测的构成的例子，但并不限定于此，例如也可以设置对单电池中流动的电流及单电池的温度等其他的单电池的状态进行检测的端子。
附图标记说明
10：电池模块
11：单电池
12：单电池组
13：电极端子
20：母线
21：主体部
23：保险丝单元连接部
30：检测模块
31：树脂保护部(保持部件)
32：单元保持部
33：保持壁
36：电线收纳槽
40：保险丝单元
41：保险丝组合体
45：壳体
50：母线连接端子
60：电线连接端子
70：保险丝
80：检测电线

Claims (4)

1.一种检测模块，其安装于单电池组，所述单电池组通过用母线将具有正极以及负极的电极端子的多个单电池的相邻的所述电极端子之间电气连接而构成，其中，
多个保险丝单元被合成树脂制的保持部件保持，在所述多个保险丝单元中，母线连接端子、电线连接端子以及保险丝被组装成一体并被收纳到合成树脂制的壳体内，所述母线连接端子与所述母线连接并对所述单电池的状态进行检测，所述电线连接端子连接于电线的末端部，所述保险丝将所述母线连接端子以及所述电线连接端子连接。
2.根据权利要求1所述的检测模块，其中，所述保险丝单元以能够移动的方式被保持于所述保持部件。
3.根据权利要求2所述的检测模块，其中，在所述保持部件设置有多个保持壁，所述多个保持壁将所述保险丝单元包围，在所述保持壁的内侧保持有所述保险丝单元，所述保持壁的内侧的尺寸设定为比所述保险丝单元的外形尺寸大。
4.根据权利要求1至3所述的任一项所述的检测模块，在所述保持部件中沿所述多个保险丝单元的排列方向设置有将所述电线收纳的电线收纳槽。
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