CN107112734A - 蓄电单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制由电路部的噪声引起的影响并将电路部和蓄电元件整合的蓄电单元。蓄电单元(10)具备：安装有电子元件(33)的电路部(30)；蓄电元件(12)；及保持蓄电元件(12)的保持部件(50)。保持部件(50)在电路部(30)与蓄电元件(12)之间具备导电性的屏蔽壁部(51)，该屏蔽壁部(51)屏蔽从电路部(30)产生的噪声。也可以是蓄电单元(10)还具有对电路部(30)的热量进行散热的导电性的散热部件(38)。

Description

蓄电单元
技术领域
在本说明书中，公开了具备电路部和蓄电元件的技术。
背景技术
以往，已知安装有电子元件的电路部收容于壳体而成的电气连接箱。专利文献1记载了一种电气连接箱，具备：电路部，安装有电子元件；导电性的散热部件，对电路部的热量进行散热；及导电性的壳体，将电路部收容于该壳体与散热部件之间。覆盖电路部的壳体经由中继接地端子而连接于车辆的接地端，由于电子元件的高速切换等而产生的电磁噪声由壳体屏蔽。
然而，在将电气连接箱和蓄电元件分别搭载于车辆等的情况下，需要用于连接它们的电线和连接器，因此存在如下这样的问题：元件件数增加而重量变重，并且由于电线的电阻而产生输电损耗。因此，若将电气连接箱的电路部和蓄电元件整合，则能够抑制由电线、连接器等引起重量的增加、和由电线的电阻引起输电损耗，因此是优选的。
在专利文献2记载有一种电容单元，具备：电容块；控制电路部，由用于对该电容块进行充电或放电的充放电电路构成；及壳体，收纳电容块和控制电路部。该控制电路部在由上下分割的屏蔽壳体覆盖的状态下装入壳体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-82844号公报
专利文献2：日本特开2005-94943号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献2中，与将控制电路部和蓄电元件分别配置的情况的电气连接箱同样地，需要由屏蔽壳体(壳体)覆盖控制电路部的整体，因此存在不容易使结构简化这样的问题。
本发明是基于如上所述的情况而完成的，其目的在于提供能够抑制由电路部的噪声引起的影响并将电路部和蓄电元件整合的蓄电单元。
用于解决课题的手段
本发明的蓄电单元具备：安装有电子元件的电路部；蓄电元件；及保持所述蓄电元件的保持部件，所述保持部件在所述电路部与所述蓄电元件之间具备导电性的屏蔽壁部，所述屏蔽壁部屏蔽从所述电路部产生的噪声。
根据该结构，在蓄电单元中，保持部件保持蓄电元件，并且保持部件的屏蔽壁部设置于电路部与蓄电元件之间，因此能够由屏蔽壁部屏蔽从电路部产生的噪声。因此，能够抑制由电路部的噪声引起的影响并将电路部和蓄电元件整合。另外，即使只有电路部没有收容于导电性的壳体，也能够利用保持蓄电元件的保持部件的结构来屏蔽从电路部产生的噪声，因此能够简化蓄电单元的结构。
作为本发明的实施方式，以下的方式为优选。
·所述蓄电单元还具有对所述电路部的热量进行散热的导电性的散热部件。
·所述散热部件相对于所述电路部配置于与所述蓄电元件侧相反的一侧，并与所述保持部件电连接。
这样一来，由于保持部件与散热部件电连接，因此能够利用散热部件对电路部中的与屏蔽壁部相反的一侧进行屏蔽。
·所述屏蔽壁部具备对所述蓄电元件进行定位的定位部。
这样一来，能够将屏蔽壁部利用于蓄电元件的定位。
·在所述屏蔽壁部载置有所述蓄电元件。
这样一来，能够将用于对电路部进行屏蔽的屏蔽壁部用作用于载置蓄电元件的部件。
·具备安装于外部的接地端的导电性的安装部，所述安装部被螺纹固定而被固定。
这样一来，若将安装部安装于外部的接地端，则能够将屏蔽壁部与接地端电连接。
·在作为发热体的所述电子元件与所述屏蔽壁部之间形成有绝热层。
在假设在电路部的下方配置蓄电元件的情况下，电路部的热量容易向蓄电元件传递，担心由发热体的热量引起蓄电元件的劣化。在该情况下，也考虑到在电路部与电路部的下方的蓄电元件之间隔开间隔，使发热体的热量难以向蓄电元件传递，但该情况存在与隔开间隔的量相应地使蓄电单元大型化这样的问题。根据该结构，在形成于电路部与蓄电元件之间的屏蔽壁部和发热体之间形成绝热层，因此能够抑制由发热体的热量引起蓄电元件的劣化而保护蓄电元件，并且通过有效地利用屏蔽壁部与发热体之间的空间作为绝热层，能够使蓄电单元紧凑化。
·所述保持部件具备将所述蓄电元件收容于内侧的收容壁和能够将所述蓄电元件向所述收容壁内插入的开口部，具备对所述开口部进行开闭的罩体。
这样一来，对于不需要屏蔽功能的部分，通过利用罩体进行覆盖，能够保护蓄电元件。
·所述保持部件具备导电性的周壁，所述周壁配置于所述电路部的周围，并与所述散热部件抵接。
这样一来，能够由周壁对电路部的周围进行屏蔽，并且通过周壁与散热部件抵接，能够由周壁支撑蓄电元件的重量。
发明效果
根据本发明，能够抑制由电路部的噪声引起的影响并将电路部和蓄电元件整合。
附图说明
图1是表示实施方式的蓄电单元的立体图。
图2是表示蓄电单元的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是表示蓄电单元的主视图。
图5是表示蓄电单元的左侧视图。
图6是图5的B-B剖视图。
图7是表示蓄电单元的后视图。
图8是蓄电单元的分解立体图。
图9是表示蓄电模块的右侧视图。
图10是表示蓄电模块的仰视图。
图11是表示散热部件的仰视图。
图12是表示保持部件的立体图。
图13是表示保持部件的俯视图。
图14是表示保持部件的主视图。
图15是表示保持部件的左侧视图。
图16是表示保持部件的右侧视图。
图17是表示保持部件的后视图。
图18是表示保持部件的仰视图。
具体实施方式
＜实施方式＞
参照图1～图18，说明实施方式。
蓄电单元10(图1)例如配置于电动汽车、混合动力汽车等车辆的主电源与负载之间的电力供给路径上，例如能够用作发动机怠速停止时、发动机再启动时的辅助电源及充放电的控制装置，该主电源由蓄电池等构成，该负载由灯等车载电装部件、驱动电动机等构成。以下，关于上下方向、左右方向，以图4为基准(将X方向设为右方，将Z方向设为上方)，关于前后方向，以图2的下方为前方，图2的上方(Y方向)为后方，来进行说明。
(蓄电单元10)
如图8所示，蓄电单元10具备：具有多个(在本实施方式中为4个)蓄电元件12的蓄电模块11；保持蓄电模块11的保持部件50；覆盖保持部件50的开口部54的罩体68；安装有电子元件33的电路部30；对电路部30的热量进行散热的散热部件38；及用于将蓄电单元10安装于车辆等被安装部的安装部75。
(蓄电模块11)
如图9、图10所示，蓄电模块11具备：容量比主电源小且用作辅助电源的多个蓄电元件12；收容多个蓄电元件12的合成树脂制的蓄电元件壳体16；一对印刷基板24；及对电极端子14之间进行连接的金属制的连接部件25。
多个蓄电元件12配置成左右一对、上下两级，一对电极端子14分别从在内部收容有未图示的蓄电元件的扁平的长方体状的主体部的端面呈垂直地突出。左右一对蓄电元件12以电极端子14彼此背向的朝向配置。多个蓄电元件12通过异极的电极端子14由连接部件25连接而整体被串联连接。
蓄电元件壳体16具备：在内部形成方筒状的空间的框部17；和对框部17的左右的开口进行开闭的一对盖部21A、21B。在框部17贯通形成有使蓄电元件12暴露的暴露孔18。在框部17的底面的四角的位置，向下方突出有圆柱状的凸起部19，该凸起部19能够向保持部件50嵌入而对蓄电模块11进行定位。在凸起部19形成有能够利用金属的螺钉29进行螺纹固定的螺纹孔19A。在螺纹孔19A的开口形成有用于对螺钉29的插入进行引导的锥部。
在盖部21A、21B的周缘部，向框部17侧突出有能够挠曲变形的卡定片22。在卡定片22贯通形成有长方形形状的卡定孔22A，通过该卡定孔22A的孔缘卡定于在框部17的外表面形成的卡定凸部20，盖部21A、21B从框部17的脱离受到限制。
印刷基板24由印刷有导电路的图案的绝缘板构成，并与电极端子14电连接。
连接部件25由铜合金等金属板材构成，利用作为连结部件的螺母27而连结于贯通了盖部21A、21B的电极端子14。在连接部件25中的、与位于串联连接的端部的电极端子14连接的连接部件25A，设有用于与电路部30的端子部36连接的端子连接部26。端子连接部26形成于呈曲柄状弯折的连接部件25A的前端部，具有与圆柱状的端子部36嵌合的凹状的前端部。
(电路部30)
电路部30是例如具有DC-DC转换器、逆变器等功能的部件，如图8所示，具备：长方形形状的两块电路基板31、32；安装于电路基板31、32的多个电子元件33；及安装于电路基板31、32的连接器部35。
电路基板31是在印刷基板上重叠汇流条而构成的，并利用绝缘性的粘接剂固定于散热部件38的平坦的上表面，该印刷基板是在绝缘板上印刷导电路的图案而成的，该汇流条是将金属板材冲裁成导电路的形状而成的。电路基板32由在绝缘板上印刷导电路的图案而成的印刷基板构成，配置于比电路基板31高且位置不同的区域，并经由中继端子而与电路基板31连接。电路基板31、32利用螺钉34而螺纹固定于散热部件38。电子元件33由FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)33A(参照图6)等继电器、电容器(在图8中省略继电器、电容器等)、螺纹固定于电路基板31的缘部的线圈等构成。
连接器部35使连接器外壳螺纹固定于电路基板31、32的缘部而被固定，L字状的连接器端子与电路基板31、32的导电路连接。在电路基板31、32的前方侧的角部形成有供外部的电线W连接的端子部36。端子部36保持于合成树脂制的端子保持部37，端子保持部37固定于电路基板31、32的缘部。
(散热部件38)
散热部件38由铝合金、铜合金等导热性高的金属材料构成，上表面侧平坦，在下表面侧排列配置有多个散热片39。FET33A的热量经由电路部30从散热部件38向外部散热。如图3、图11所示，在散热部件38的周缘部，形成有四处用于利用金属的螺钉40螺纹固定于保持部件50的螺纹孔41。
(保持部件50)
保持部件50由例如铝、铝合金等金属材料构成，例如通过铝压铸件而成形，如图12、图13所示，具备：长方形的板状的屏蔽壁部51，与电路部30相对配置；方筒状的收容壁55，从屏蔽壁部51的周缘部向上方伸出；及方筒状的周壁64，从屏蔽壁部51的周缘部向下方伸出得比收容壁55浅。
屏蔽壁部51为覆盖电路部30的整体的大小的长方形形状，相对于电路部30隔开间隙而相对配置(参照图6)。由此，在作为发热体的FET33A与屏蔽壁部51之间形成有绝热层42(空气层)。
在屏蔽壁部51的上表面，作为与凸起部19及卡定片22的形状对应的形状的凹部而形成有定位部52，该定位部52用于供蓄电模块11的由凸起部19及卡定片22构成的凸部嵌入而对蓄电模块11进行定位。在定位部52中的供凸起部19嵌合的定位部52A，贯通形成有供螺钉29的轴部穿过的圆形状的通孔53。如图3所示，在嵌入到定位部52A的凸起部19利用螺钉29被螺纹固定的状态下，螺钉29的头部的底面配置于散热部件38的上表面的退避凹部38A内。
收容壁55以包围蓄电模块11的方式以与蓄电模块11的高度对应的一定的高度呈方筒状配置，如图12～图14所示，在收容壁55的前壁和后壁，贯通形成有多个与蓄电模块11的暴露孔18相连的长方形形状的连通孔57。在收容壁55的前壁中的连通孔57的两侧，突起设置有沿上下方向延伸的肋部58。在收容壁55的上端部设为能够向收容壁55的内侧插通蓄电模块11的大小的开口部54。
在收容壁55的内侧的角部的位置形成有四个固定部59，该固定部59用于利用螺钉23对金属制的按压板28(参照图8)进行螺纹固定。按压板28是对蓄电元件12的膨胀进行按压的部件，蓄电模块11被夹在屏蔽壁部51与按压板28之间而蓄电模块11在上下方向上被定位。在左右的收容壁55的外表面，突起设置有对罩体68进行卡定的卡定部60。在收容壁55的前方侧的两端部，形成有收容壁55被切断而能够导出端子部36的端子导出部74。在收容壁55的后方侧的两端部，形成有使角部向内侧凹陷的凹陷部62。
周壁64以遍及整周地包围电路部30的周围的方式配置，以能够无间隙地堵塞与散热部件38的上表面之间的高度形成。在左右的周壁64的外表面形成有多个螺纹孔61和定位凸部67，该螺纹孔61用于利用金属的螺钉80对安装于车辆的接地端电位的被安装部的安装部75进行螺纹固定，该定位凸部67用于对安装部75进行定位。如图3所示，在周壁64的底面形成有固定部66，该固定部66由用于利用螺钉40对散热部件38进行螺纹固定的螺纹孔构成。通过固定部66被螺纹固定，散热部件38与周壁64被电连接。如图14所示，在周壁64的前表面，与连接器部35的位置对应地形成有切缺部65，在该切缺部65能够大致无间隙地嵌合连接器部35的上半部分的外周。
(罩体68)
罩体68为绝缘性的合成树脂制，如图8所示，具备：长方形的板状的板状部69；卡定于保持部件50的被卡定部71；和嵌入于端子导出部74的嵌入部73。在板状部69，前后排列的狭缝70贯通板状部69。
被卡定部71从板状部69的两侧缘向下方突出，在该被卡定部71贯通形成有供保持部件50的卡定部60卡定于孔缘的多个长方形形状的卡定孔72。嵌入部73使角部侧凹陷而呈L字状向下方延伸。
安装部75由L字状的金属构成，具备：保持部件侧固定部76，固定于保持部件50的外表面；及外部固定部79，沿与保持部件侧固定部76正交的方向呈板状延伸而固定于外部。在保持部件侧固定部76贯通形成有通孔77和定位孔78，该通孔77供螺钉80的轴部穿过，该定位孔78供周壁64的外表面的定位凸部67嵌入。保持部件侧固定部76利用螺钉80螺纹固定于周壁64的外表面而被固定，由此与周壁64电连接。在外部固定部79贯通形成有供车辆的柱头螺栓等插通的插通孔79A。
对本实施方式的作用、效果进行说明。
根据实施方式，在蓄电单元10中，保持部件50保持蓄电元件12，并且保持部件50的屏蔽壁部51设置于电路部30与蓄电元件12之间，因此能够利用屏蔽壁部51屏蔽从电路部30产生的噪声、来自外部的噪声。因此，能够抑制由电路部30的噪声引起的影响并将电路部30和蓄电元件12整合。另外，即使不将电路部30的整体收容于导电性的壳体，也能够屏蔽从电路部30产生的噪声，因此能够简化蓄电单元10的结构。
另外，具备对电路部30的热量进行散热的导电性的散热部件38，散热部件38相对于电路部30配置于与蓄电元件12侧相反的一侧，保持部件50具有导电性，散热部件38与保持部件50利用螺钉40进行螺纹固定而被电连接。
这样一来，由于导电性的保持部件50与导电性的散热部件38电连接，因此能够利用散热部件38对电路部30的与屏蔽壁部51相反的一侧的面进行屏蔽。
而且，在屏蔽壁部51载置有蓄电模块11(蓄电元件12)。
这样一来，能够将用于对电路部30进行屏蔽的屏蔽壁部51用作用于载置蓄电模块11的部件。
另外，屏蔽壁部51具备对蓄电模块11(蓄电元件12)进行定位的定位部52。
这样一来，能够将屏蔽壁部51利用于蓄电模块11的定位。
而且，具备安装于外部的接地端的导电性的安装部75，安装部75利用螺钉80进行螺纹固定而被固定。
这样一来，若将安装部75安装于外部的接地端，则能够将屏蔽壁部51与接地端电连接。
另外，在作为发热体的FET33A(电子元件)与屏蔽壁部51之间形成有绝热层52。
在电路部30的下方配置蓄电元件12的情况下，电路部30的热量容易向蓄电元件12传递。在此，蓄电元件12也能够取代电池而使用电容，但电容存在由于热而促进劣化这样的问题。因此，在假设在电路部30的下方配置有电容(蓄电元件)的情况下，电路部30的热量容易向电容传递，因此存在电容的劣化被促进这样的问题。在该情况下，也考虑到在电路部30与电路部30的下方的电容之间隔开间隔，使FET33A的热量难以向电容传递，但该情况存在与隔开间隔的量相应地使蓄电单元大型化这样的问题。相对于此，根据本实施方式，在形成于电路部30与蓄电元件12之间的屏蔽壁部51和FET33A之间形成有绝热层42。因此，从FET33A经由绝热层42、屏蔽壁部51、蓄电元件壳体16而向蓄电元件12传递热，FET33A的热量难以向蓄电元件12传递。因此，能够抑制由FET33A的热量引起蓄电元件12的劣化而保护蓄电元件12，并且通过有效地利用屏蔽壁部51与FET33A之间的空间作为绝热层42，能够使蓄电单元10紧凑化。
而且，保持部件50具备包围蓄电模块11(蓄电元件12)的收容壁55和能够将蓄电模块11向收容壁55内插入的开口部54，具备对开口部54进行开闭的树脂制的罩体68。
这样一来，对于不需要屏蔽功能的部分，通过利用树脂性的罩体68进行覆盖，能够保护蓄电元件，并降低制造成本。
另外，保持部件50具备导电性的周壁64，该周壁64配置于电路部30的周围，并与散热部件38抵接。
这样一来，能够由周壁64对电路部30的周围进行屏蔽，并且通过周壁64与散热部件38抵接，能够由周壁64支撑蓄电元件12的重量。
＜其他实施方式＞
本发明不限定于由上述记载及附图说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含于本发明的技术范围。
(1)屏蔽壁部51设为金属制，但不限于金属制，只要具有导电性即可。例如，也可以使屏蔽壁部51由导电性树脂形成，或对绝缘性的板材实施镀金属而屏蔽电路部30的噪声。
(2)电路部30设为两块电路基板31、32，但也可以将电路基板31、32集成而设为一块电路基板。
(3)在上述实施方式中，保持部件50的整体为金属制，但整体也可以不是金属制，只要至少屏蔽壁部51具有导电性即可。
(4)罩体68设为绝缘性的合成树脂制，但也可以设为导电性(金属制)。
(5)蓄电元件12设为电池，但不限定于此，也可以设为电容。
(6)保持部件50也可以不具备收容壁55、周壁64。
(7)将蓄电单元10搭载于车辆等时的朝向不限于上述实施方式的朝向，能够以各种朝向进行配置。例如，也可以以图4的左右方向成为上下方向(X方向为上方或下方)的方式配置。
(8)保持部件50的蓄电模块(蓄电元件12)的保持不限于上述结构。例如，也可以通过在保持部件设置卡定爪，该卡定爪对蓄电模块(蓄电元件12)进行卡定，从而将蓄电模块(蓄电元件12)保持于保持部件的规定的位置。
(9)蓄电元件12的数量不限于上述实施方式的数量。
(10)绝热层42设为空气层，但不限于此，也可以是例如树脂层等。
标号说明
10：蓄电单元
11：蓄电模块
12：蓄电元件
19：凸起部
22：卡定片
23、29、34、40、80：螺钉
30：电路部
33：电子元件
38：散热部件
42：绝热层
50：保持部件
51：屏蔽壁部
52A(52)：定位部
54：开口部
55：收容壁
57：连通孔
64：周壁
68：罩体
75：安装部

Claims (5)

1.一种蓄电单元，具备：
安装有电子元件的电路部；
蓄电元件；及
保持所述蓄电元件的保持部件，
所述保持部件在所述电路部与所述蓄电元件之间具备导电性的屏蔽壁部，所述屏蔽壁部屏蔽从所述电路部产生的噪声。
2.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具有对所述电路部的热量进行散热的导电性的散热部件。
3.根据权利要求2所述的蓄电单元，其中，
所述散热部件相对于所述电路部配置于与所述蓄电元件侧相反的一侧，并与所述保持部件电连接。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电单元，其中，
在所述屏蔽壁部载置有所述蓄电元件。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电单元，其中，
在作为发热体的所述电子元件与所述屏蔽壁部之间形成有绝热层。
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