CN107732346B - 电池监控装置 - Google Patents

电池监控装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107732346B
CN107732346B CN201710679560.8A CN201710679560A CN107732346B CN 107732346 B CN107732346 B CN 107732346B CN 201710679560 A CN201710679560 A CN 201710679560A CN 107732346 B CN107732346 B CN 107732346B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage detection
unit cells
battery monitoring
battery
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710679560.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107732346A (zh
Inventor
太田孝生
高松昌博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Publication of CN107732346A publication Critical patent/CN107732346A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107732346B publication Critical patent/CN107732346B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/484Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring electrolyte level, electrolyte density or electrolyte conductivity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51Connection only in series
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/519Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising printed circuit boards [PCB]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

一种电池监控装置,包括:多个电压检测线,每个电压检测线构造为电连接于电池组中的多个单元电池中相应的一个单元电池的电极,电池组由单元电池构成;多个电子电路,每个电子电路构造为连接于相应的一个电压检测线,并且检测单元电池中的相应的一个单元电池的电压;多个电压检测基板,该多个电压检测基板构造为分别安装于单元电池,其中,每个电压检测线和每个电子电路安装于相应的一个电压检测基板;和通信线,该通信线将多个电压检测基板与电池控制单元连接。

Description

电池监控装置
现有申请的交叉引用
本申请基于2016年8月10日提交的日本专利申请(No.2016-158043),该专利申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种电池监控装置。
背景技术
作为电池组的蓄电装置具有其中多个单元电池(电池单元)互相并联连接的构造。在图21所示的蓄电装置501中,互相相邻的电池单元505的电极端子507通过汇流条503连接,并且多个汇流条503通过诸如柔性扁平电缆这样的电压检测线509互相连接。电压检测线509从互相并联连接的电池单元505的电极端子507的两侧引出,并且连接于包括设置于其它箱中的电池单元电压检测电路的电池ECU(电子控制单元)511。由此,电压检测线509需要长的配线。
为了解决以上关于长的配线的问题,JP-A-2015-41595和JP-B-5786891公开了这样的构造,其中,电压检测电路安装在基板上,并且连接于电池ECU的配线向蓄电装置的单侧偏离。例如,在JP-B-5786891中公开的蓄电装置包括:布置在预定方向上的多个蓄电元件(电池单元);基板(电压检测基板),各个蓄电元件的电极端子贯通该基板;和汇流条,该汇流条连接于贯通基板的电极端子,并且电连接多个蓄电元件。电连接于电极端子并且构造为检测蓄电元件的电压的电压检测线和电压检测线连接到的电子电路安装在基板上。根据该蓄电装置,能够简化检测蓄电元件的电压的构造,并且能够将构造为将电子电路连接于电池ECU的配线(通信线)布设成靠近蓄电装置的单侧。
然而,在现有技术中的蓄电装置的电池监控装置中,电压检测基板具有其中电连接于电极端子以检测各个蓄电元件的电压的电压检测线和包括熔断器、电阻器、电容器、热敏电阻、电池监控IC等的电子电路安装在基板上的一体结构。因此,简化了结构,但是当蓄电装置中的蓄电元件的数量改变时,不能使用相同的基板作为电压检测基板。结果,需要重新准备一体化的基板。
另外,在形成为一件的基板中,存在难以吸收蓄电元件之间的电极端子的间距公差(电池的个体差异、膨胀)的缺点。
发明内容
已经考虑到上述情况做出了本发明,并且本发明的目的是提供一种电池监控装置,该电池监控装置能够通过电压检测基板的添加和削减而容易地处理单元电池的数量的增加和减少,并且能够吸收单元电池之间的电极的间距公差。
本发明的目的通过下面的构造实现。
(1)根据本发明的方面,提供了一种电池监控装置,包括:多个电压检测线,每个所述电压检测线均被构造为电连接于电池组中的多个单元电池中的相应的一个单元电池的电极,所述电池组由所述单元电池构成;多个电子电路,每个所述电子电路均被构造为连接于所述电压检测线中的相应的一个电压检测线,并且检测所述单元电池中的相应的一个单元电池的电压;多个电压检测基板,该多个电压检测基板被构造为分别安装于所述单元电池,其中,每个所述电压检测线和每个所述电子电路均安装于所述电压检测基板中的相应的一个电压检测基板;和通信线,该通信线将所述多个电压检测基板与电池控制单元连接。
根据具有(1)的构造的电池监控装置,分别安装于单元电池的多个电压检测基板与电池控制部通过通信线互相连接,从而构成电池监控装置。因此,即使当单元电池的数量增加或减少时,也能够通过电压检测基板的添加或削减容易地处理该增加或减少。另外,还容易将在电压检测基板中电路印刷电压检测线,或者还容易将通信线放置于电池组的单侧。因此,能够简化布线。另外,在具有上述构造的电池监控装置中,多个电压检测基板分别安装于多个单元电池。多个电压检测基板通过通信线互相连接。因此,连接多个电压检测基板的通信线能够吸收多个单元电池之间的由于电池的个体差异、膨胀等而引起的电极的间距公差。
(2)在根据(1)的电池监控装置中,所述电池监控装置还包括被构造为安装于所述电池组的管道。每个所述电压检测基板具有开口,从阀排出的气体通过所述开口并且被引导至所述管道,并且所述阀设置于每个所述单元电池,从而将在所述单元电池中的相应的一个单元电池的内部产生的气体释放到外部。所述管道与所述多个电压检测基板具有一体化的结构。
根据(2)的构造的电池监控装置,多个电压检测基板与管道具有一体化的结构,并从而能够将管道和电压检测基板共同安装于电池组,而不会使将在单元电池的内部产生的气体排出到外部的功能恶化。由此,组装变得容易。另外,部件的数量减少,并从而完成了部件管理的简化。
(3)在根据(1)的电池监控装置中,所述电池监控装置还包括多个电池监控模块,每个所述电池监控模块包括一体地形成在所述电压检测基板中的相应的一个电压检测基板上的壳体,每个所述电池监控模块安装于所述单元电池中的相应的一个单元电池。构造为覆盖所述单元电池中的相应的单元电池的一对电极的一对电极插入凹部形成在所述电池监控模块的所述壳体中的相应的一个壳体中。弹簧端子容纳在所述一对所述电极插入凹部中的每个电极插入凹部中,并且被构造为在所述一对电极插入凹部的每个电极插入凹部中将所述电极与所述电压检测线电连接。
根据具有(3)的构造的电池监控装置,在壳体中包括一对电极插入凹部的电池监控模块分别安装于单元电池。弹簧端子容纳在壳体的电极插入凹部中。以一对电极插入到电极插入凹部内的方式将各个电池监控模块安装于各个单元电池。插入到电极插入凹部内的一对电极通过弹簧端子电连接于电压检测线。因此,根据该电池监控装置,能够通过各个电池监控模块以一次触碰的方式一次性地将各个单元电池中的一对电极连接到电压检测线。因此,安装电压检测基板的工作变得容易。
依照根据本发明的电池监控装置,即使当单元电池的数量增加或减少时,也能够通过电压检测基板的添加或削减而容易地处理该增加或减少,并且能够吸收单元电池之间的电极的间距公差。
目前为止,已经简要描述了本发明。另外,通过参考附图阅读下面的用于实施本发明的方面(在下文中,称为“实施例”),本发明的细节将更加清晰。
附图说明
图1是示意性地图示出根据本发明的第一实施例的包括电池监控装置的蓄电装置的构造的立体图。
图2是图1所示的蓄电装置的俯视图。
图3是图2所示的电压检测基板的俯视图。
图4是图示出单元电池的电极与电压检测基板之间的连接部的截面图。
图5是图示出电池监控装置的电路构造的视图。
图6A至6C是图示出图1所示的包括电池监控装置的蓄电装置的组装过程的视图。
图7A至7C是图示出相同的组装过程的视图。
图8A至8C是图示出图1所示的蓄电装置中的电池监控装置的变形例1的组装过程的视图。
图9是图示出相同的组装过程的视图。
图10A至10C是图示出图1所示的蓄电装置中的电池监控装置的变形例2的组装过程的视图。
图11A至11C是图示出相同的组装过程的视图。
图12A和12B是图示出相同的组装过程的视图。
图13是图示出图1所示的蓄电装置中的电池监控装置的电路块的视图。
图14是根据本发明的第二实施例的包括电池监控装置的蓄电装置的立体图。
图15是图示出根据本发明的第三实施例的电池监控装置的电池监控模块的立体图,并且图15B是图15A所示的电池监控装置的截面图。
图16是图15B所示的电池监控模块的电压检测线与通信线之间的连接部的主要部分的放大截面图。
图17A和17B是图示出图15所示的包括电池监控装置的蓄电装置的组装过程的视图。
图18A和18B是图示出相同的组装过程的视图。
图19A至19C是图示出相同的组装过程的视图。
图20是图16所示的电池监控模块中的连接部的变形例的主要部分的放大截面图。
图21是图示出其中电压检测线从电池单元的两侧引出的现有技术的蓄电装置的视图。
具体实施方式
在下文中将参考附图描述本发明的实施例。
图1是示意性地图示出根据本发明的第一实施例的包括电池监控装置110的蓄电装置100的构造的立体图,并且图2是图1所示的蓄电装置100的俯视图。此外,在该实施例中,上下方向、前后方向、和左右方向与图1所示的箭头方向一致。
根据该实施例的包括电池监控装置110的蓄电装置100能够安装在车辆中,并且能够用作使得车辆能够行驶的动力源。即,蓄电装置100能够通过利用电机和发电机11将输山的电能转换为动能而使得车辆能够行驶。另外,在蓄电装置100中,当利用电机和发电机11将在车辆的制动期间产生的动能转换成电能时,能够将电能存储为再生电力。
如图1和图2所示,蓄电装置100包括布置在前后方向上的多个单元电池11。作为单元电池11,能够使用诸如镍氢电池和锂离子电池这样的二次电池。这里,多个单元电池11互相串联电连接。即,汇流条13安置于单元电池11的上表面。汇流条13将在前后方向上互相相邻的两个单元电池11串联电连接。能够基于所需的输出等而适当地设定构成蓄电装置100的单元电池11的数量。
各个单元电池11设置有矩形的电池主体21以及从电池主体21的上表面23的一端和另一端分别突出的一对正极端子15和负极端子17。正极端子15电连接于电池主体21内的发电元件的正极板(集电板)。负极端子17电连接于电池主体21内的发电元件的负极板(集电板)。另外,阀25设置于电池主体21的上表面23(参见图6A至6C)。阀25在左右方向上设置于正极端子15与负极端子17之间。阀25用于将在电池主体21内产生的气体排出到电池主体21的外部。
例如,当进行单元电池11等的过充电时,存在可能主要从电解液产生气体的担心。电池主体21是密封闭合状态,并从而电池主体21的内部压力伴随着气体产生而升高。当电池主体21的内部压力达到阀25的操作压力时,阀25从闭合状态变为打开状态,并从而能够将气体排出到电池主体21的外部。
能够使用所谓的破坏型阀或所谓的复原型阀来作为阀25。在破坏型阀中,阀25不可逆地从闭合状态变为打开状态。例如,能够通过相对于电池主体21的上表面23进行雕刻而形成破坏型阀。另一方面,在复原型阀中,阀25与电池主体21的内部压力相对应地在闭合状态与打开状态之间可逆地改变。例如,能够通过使用弹簧构成复原型阀。
根据该实施例的蓄电装置100的电池监控装置110包括电压检测基板27、电压检测线29、电子电路、和通信线31。
图3是图2所示的电压检测基板27的俯视图,图4是图示出单元电池11的正极端子(电极)15与电压检测基板27之间的连接部的截面图,并且图5是图示出电池监控装置110的电路构造的视图。
电压检测基板27安装于各个单元电池11。电路印刷的电压检测线29和电子电路安装于电压检测基板27(参见图5)。连接于正极端子15和负极端子17的正极端子孔33和负极端子35设置于电压检测基板27的左右方向上的两端。在正极端子孔33与负极端子孔35之间冲压电池排烟口37。电压检测基板27的电池排烟口37连接于电池主体21的阀25。芯片熔断器39、和诸如电池监控IC 49这样的电子电路48分别安装于电池排烟口37与正极端子孔33之间以及电池排烟口37与负极端子孔35之间。
电压检测基板27在正极端子孔33和负极端子孔35的内周处包括设置有导体的通孔41。通孔41的导体连接于电路印刷在电压检测基板27中的电压检测线29。例如,在正极端子15插入到正极端子孔33内的电压检测基板27中,如图4所示,螺母43螺合于正极端子15。由此,正极端子15通过正极端子孔33电连接于电压检测线29。
在根据该实施例的电池监控装置110中,在电池组47的前后方向上延伸的管道(duct)45安置于多个电压检测基板27的上表面。管道45的底面与各个电压检测基板27的上表面接触。管道45使得从单元电池11的阀25排出的气体能够通过电池排烟口37流入,并且使得气体能够在远离电池组47的方向上移动。例如,当将设置有电池监控装置110的蓄电装置100安装于车辆时,能够利用管道45将从阀25排出的气体排出到车辆的外部。
在根据该实施例的蓄电装置100的电池监控装置110中,为多个单元电池11中的每个单元电池11安装电压检测基板27。电压检测基板27设置有电压检测线29。因此,电压检测线29电连接于由多个单元电池11构成的电池组47中的各个单元电池11的正极端子15和负极端子17。
如图5所示,设置在电压检测基板27中的电池监控IC 49连接于电压检测线29。检测各个单元电池11的电压的电子电路48包括芯片熔断器、电阻器51和59、电容器53、电池监控IC 49等。另外,热敏电阻也可以安装在该实施例的电子电路48中。
在该电池监控装置110中,一个电池监控IC 49监控一个单元电池11。各个单元电池11的正极端子15和负极端子17通过电压检测线29连接于电池监控IC 49。芯片熔断器39设置于各个电压检测线29,并且芯片熔断器39用于抑制过大的电流从单元电池11流到电池监控IC 49。即,当过大的电流将要从单元电池11向电池监控IC 49流动时,芯片熔断器39熔断,并从而能够阻断单元电池11与电池监控IC 49之间的连接。
电压检测线29设置有电阻器51,并且电阻器51串联电连接于芯片熔断器39。电阻器热51与电容器53组合构成RC滤波器,并且阻断单元电池11的高频噪音成分。此外,可以省略电阻器51。
电子电路48设置有npn型晶体管55。晶体管55的基极通过放电电阻器57连接于电池监控IC 49。晶体管55的发射极通过电阻器51连接于与单元电池11的负极端子17相连的电压检测线29,并且晶体管55的集电极通过电阻器59连接于与单元电池11的正极端子15相连的电压检测线29。电阻器61的一端连接于基极与放电电阻器57之间的部分,并且电阻器61的另一端连接于与电池监控IC 49相连的电压检测线29。
在单元电池11中,两个电容器53通过电压检测线29互相并联电连接。一个电容器53的一端通过电阻器59连接于与单元电池11的正极端子15相连的电压检测线29,并且其另一端连接于与单元电池11的负极端子17相连的电压检测线29。另外,另一个电容器53的一端通过电阻器51连接于与单元电池11的正极端子15相连的电压检测线29,并且另一端通过电阻器51连接于与单元电池11的负极端子17相连的电压检测线29。
单元电池11的电荷充电到电容器53。两个电容器53的电压值变得与单元电池11的电压值大致相等。电池监控IC 49能够通过检测两个电容器53的电压值而获取单元电池11的电压值。放电电阻器57的一端连接于与单元电池11的正极端子15相连的电池监控IC 49。另外,放电电阻器57的另一端连接于晶体管55。
放电电阻器57用于使多个单元电池11中的电压值或充电状态(SOC)均等化。电池监控IC 49能够获取多个单元电池11中的各个单元电池11的电压值。这里,当多个单元电池11中的电压值存在偏离时,能够进行均等化处理。当电池组47在多个单元电池11的电压值中存在偏离的状态下连续地充电和放电时,仅特定的单元电池11的电压值可以达到上限电压或下限电压。在该情况下,在除了特定的单元电池11之外的其它单元电池11中,充电或放电受到限制,从而难以充分地进行充电和放电。
因此,当通过均等化处理抑制电压值的偏离时,能够有效地对单元电池11的整体充电和放电。例如,在均等化处理中,指定呈现山最高电压值的单元电池11,并且使该单元电池11放电,以使得放电电流能够流到放电电阻器57。当单元电池11放电时,能够降低单元电池11的电压值。以这种方式,能够通过使呈现出最高电压值的单元电池11放电而抑制多个单元电池11中的电压值的偏离。
这里,电池监控IC 49包括串联电连接于放电电阻器57的开关。当开关接通时,能够使得单元电池11的放电电流能够流到放电电阻器57。两个电力线63连接于电池监控IC49。一个电力线63的一端通过电阻器65连接于正极端子15,并且另一端连接于电池监控IC49的VCC端子。另一个电力线63的一端连接于负极端子17,并且另一端连接于电池监控IC49的GND端子。
热敏电阻能够连接于电池监控IC 49。热敏电阻用于检测单元电池11的温度。这里,热敏电阻的一端连接于电池监控IC 49,并且热敏电阻的另一端接地。电池监控IC 49内部的基准电压由从VCC端子输入的电源电压产生,并且由标准电阻器和热敏电阻分压。分压电压值输入到电池监控IC 49。当热敏电阻的电阻值与单元电池11的温度对应地改变时,输入到电池监控IC 49的电压值也改变。由此,电池监控IC49监控所输入的电压值,以获取单元电池11的温度。
通信线31连接分别安装于多个单元电池11的多个电压检测基板27,从而将多个电压检测基板27与电池ECU 67互相连接。此外,通信线31可以通过在将电压检测基板27分为多个组的状态下将电压检测基板27连接于电池ECU 67而进行通信,或者可以通过将电压检测基板27一体地连接于电池ECU 67而进行多路通信。在多路通信的情况下,作为通信线31,能够使用作为单线的被覆电线。另外,在将电压检测基板27分为多个组的状态下将电压检测基板27连接于电池ECU 67的情况下,能够使用扁平电缆、FPC、FFC等。通信线31能够通过焊接、压力焊接等电连接于电压检测基板27。
接着,将描述如上所述构造的包括电池监控装置110的蓄电装置100的组装方法。
图6A至6C以及图7A至7C是图示山图1所示的包括电池监控装置110的蓄电装置100的组装过程的视图。
当组装电池监控装置110时,首先,如图6A和6B所示,将与单元电池11的数量对应的数量的电池监控装置27与通信线31互相连接。
接着,如图6C所示,将左侧由通信线31一体地连接的多个电压检测基板27组装于电池组47。在电池组47中,通过汇流条13将所需数量的单元电池11互相连接。
如图7A所示,在电压检测基板27中,将正极端子15插入到正极端子孔33内,并且将负极端子17插入到负极端子孔35内。另外,将各个电压检测基板27的电池排烟口37安置成与单元电池11的阀25一致。另外,通过螺合于正极端子15或负极端子17的螺母43,将电压检测基板27固定于电池主体21的上表面23。
接着,如图7B所示,将管道45组装于多个电压检测基板27的上表面。以管道45与电压检测基板27的电池排烟口37连通的方式进行管道45的组装。
最终,如图7C所示,将电池ECU 67组装于电池组47的前表面,从而将通信线31连接于电池ECU 67。由此,完成包括电池监控装置110的蓄电装置100的组装。
接着,将参考图8A至8C以及图9描述蓄电装置100中的电池监控装置110的组装方法的变形例1。
在变形例1的组装方法中,首先,如图8A和8B所示,将通信线31一体地连接于与单元电池11的数量相对应的数量的电压检测基板27的左侧,并且将管道45预先组装于一体地连接的电压检测基板27。
接着,如图8C所示,将一体连接的电压检测基板27、通信线31和管道45组装于电池组47,作为电池监控装置110。在电池组47中,通过汇流条13将所需数量的单元电池11互相连接。
另外,如图9所示,作为电池监控装置110,通过螺合于正极端子15或负极端子17的螺母43将一体地互相连接的电压检测基板27、通信线31和管道45固定于电池组47。
最终,将电池ECU 67组装于电池组47的前表面,并从而将通信线31连接于电池ECU67。由此,完成包括电池监控装置110的蓄电装置100的组装。
接着,将参考图10A至12B描述蓄电装置100中的电池监控装置110的组装方法的变形例2。
在变形例2的组装方法中,首先,如图10A和10B所示,将电压检测基板27组装于单元电池11的基体。
接着,如图10C所示,与所需电池的数量对应地组合电压检测基板27组装到的多个单元电池11。
如图11A和11B所示,将汇流条13组装于多个单元电池11中的正极端子15和负极端子17,以电连接多个单元电池11。
接着,如图11C所示,将放置在电池组47的左侧上的通信线31连接于组装到电池组47的多个电压检测基板27中的各个电压检测基板27。
接着,如图12A所示,将管道45组装于多个电压检测基板27的上表面。以管道45与电压检测基板27的电池排烟口37连通的方式进行管道45的组装。
最终,如图12B所示,将电池ECU 67组装于电池组47的前表面,并从而将通信线31连接于电池ECU 67。由此,完成包括电池监控装置110的蓄电装置100的组装。
接着,将描述上述构造的操作。
在根据该实施例的蓄电装置100中,如图13所示,分别安装于单元电池11的多个电压检测基板27和电池ECU 67与通信线31互相连接,从而构成电池监控装置110。因此,即使当单元电池11的数量增加或减少时,也能够通过电压检测基板27的添加或削减容易地处理所述增加或减少。另外,还容易将电压检测线29电路印刷在电压检测基板27中,或者还容易将通信线31安置于电池组47的单侧。因此,能够简化布线。
另外,在电池监控装置110中,多个电压检测基板27分别安装于多个单元电池11。多个电压检测基板27通过通信线31互相连接。因此,连接多个电压检测基板27的通信线31能够吸收多个单元电池11之间的由于电池的个体差异、膨胀等而引起的正极端子15和负极端子17的间距公差。
除了该构造之外,在电池监控装置110中,由于构造为检测各个单元电池11的电压的电子电路48安装于各个电压检测基板27,所以能够与电子电路48对应地实现电池ECU 67的小型化。由此,实现了部件的尺寸和重量的降低,并且实现了部件的低轮廓。另外,对于各个单元电池11能够利用新的电压检测基板替换电压检测基板27,从而提高了部件可替换性。另外,电压检测线29的芯片熔断器39设置于单元电池11的附近的上游电路中,从而能够提高高压稳定性。
接着,将描述根据本发明的第二实施例的包括电池监控装置的蓄电装置。
图14是电压检测基板27与管道45互相一体化的根据第二实施例的包括电池监控装置110A的蓄电装置100A的立体图。在该第二实施例中,利用相同的参考标号表示与在第一实施例中描述的构造相同的构造,并且将省略重复的描述。
如利用根据第一实施例的蓄电装置100的构造的情况,在根据第二实施例的包括电池监控装置110A的蓄电装置100A中,单元电池11包括将在内部产生的气体排出到外部的阀25。电池排烟口37形成在电压检测基板27中,从阀25排出的气体通过电池排烟口37并且被引导至安装于电池组47的管道45。另一方面,管道45与多个电压检测基板27具有一体化的结构。因此,管道45一体地设置有连接于各个电压检测基板27的通信线31。
电压检测基板27和管道45可以预先一体地成型,或者可以在形成为单独体之后互相机械结合为一体化的结构。
在根据该第二实施例的电池监控装置110A中,由于多个电压检测基板27与管道45具有一体化的结构,所以能够将管道45和电压检测基板27共同安装于电池组47,而不会使将在单元电池11的内部产生的气体排出到外部的功能恶化。由此,组装变得容易。另外,使部件的数量减少,并从而完成了部件管理的简化。
接着,将描述根据本发明的第三实施例的电池监控装置210。
图15A是图示出根据本发明的第三实施例的电池监控装置210的电池监控模块75的立体图,图15B是图15A所示的电池监控模块75的截面图,并且图16是图15B所示的电池监控模块75的电压检测线29与通信线31之间的连接部的主要部分的放大截面图。此外,在该第三实施例中,利用相同的参考标号表示与在第一实施例中描述的构造相同的构造,并且将省略重复的描述。
如图15A和15B以及图16所示,根据该第三实施例的电池监控装置210包括电池监控模块75。电池监控模块75包括电压检测基板83、壳体77、和弹簧端子79。
通过利用绝缘树脂将分别覆盖各个单元电池11中的正极端子15和负极端子17的一对电极插入凹部81与电压检测基板83一体地成型而形成壳体77。电压检测基板83通过弹簧端子79连接于正极端子15和负极端子17,从而不需要在上述的电压检测基板27中形成的正极端子孔33和负极端子孔35。另外,电压检测基板83设置于形成在壳体77中的管道容纳凹部85的上表面,从而也不需要在上述的电压检测基板27中形成的电池排烟口37。
设置在电池监控模块75中的一对弹簧端子79在电极插入凹部81中将正极端子15与电压检测线29电连接,并且将负极端子17与电压检测线29电连接。例如,电池监控模块75能够通过设置于电池主体21的上表面23与电池监控模块75之间的接合结构84固定于单元电池11。通过接合结构84固定于单元电池11的电池监控模块75能够通过使用弹簧端子79的弹性恢复力分别将弹簧端子79向正极端子15和负极端子17偏置,从而在其间弹性接触。
在电池监控模块75中,电压检测基板83通过成型嵌入在壳体77中,并且通信线31设置在单元电池11与电池监控模块75之间。另外,电池监控模块75在底面上包括凸出的压接刃87。例如,压接刃回避凹部89形成在电池主体21的上表面23中。
此外,弹簧端子79可以设定为叶片弹簧,而不限于螺旋弹簧。
接着,将描述根据该第三实施例的包括电池监控装置210的蓄电装置200的组装方法。
当组装包括电池监控装置210的蓄电装置200时,首先,如图17A和17B所示,将汇流条13组装于多个单元电池11中的正极端子15和负极端子17,并且将管道45组装于其中多个单元电池11互相电连接的电池组47。将管道45安置成覆盖电池主体21的阀25。
接着,如图18A和18B所示,将通信线31沿着管道45所组装到的电池组47的左侧放置。
另外,如图19A所示,将电池监控模块75布置成与单元电池11的数量对应的数量。
接着,如图19B所示,将在壳体77中设置有一对电极插入凹部81的多个电池监控模块75顺次组装于电池组47的单元电池11。
将弹簧端子79容纳在壳体77的电极插入凹部81中。以正极端子15和负极端子17插入到电极插入凹部81内的方式将电池监控模块75分别安装于单元电池11。通过弹簧端子79将插入到电极插入凹部81内的一对正极端子15和负极端子17电连接于电压检测线29。因此,在电池监控装置210中,能够以一次触碰的方式(one-touch manner)通过每个电池监控模块75将各个单元电池11中的一对正极端子15和负极端子17连接到电压检测线29。因此,安装电压检测基板83的工作变得容易。
另外,根据电池监控装置210,通信线31置于电池组47的上表面的预定位置,并且通过接合结构84固定电池监控模块75。因此,还能够通过压接刃87容易地压接电压检测基板83与通信线31。
最后,如图19C所示,将电池ECU 67组装于电池组47的前表面,并从而将通信线31连接于电池ECU 67。由此,完成包括电池监控装置210的蓄电装置200的组装。
图20是图16所示的电池监控模块75中的连接部的变形例的主要部分的放大截面图。
在根据该变形例的电池监控模块91中,电压检测基板95在露出于壳体93的上表面的状态下与壳体93一体地设置。通信线31能够通过焊接等连接于电池监控模块91的电压检测基板95。
根据该电池监控模块91,根据该变形例,能够简化壳体93的结构。
目前为止,已经参考附图描述了各个实施例,但是不用说,本发明不限于这些实例。本领域技术人员能够理解,能够在附加的权利要求中描述的范围中做出各种变形例和修改例,并且这些实例属于本发明的技术范围。
例如,在上述构造例中,已经参考电极由柱状电极构成的实例进行了描述,但是电极可以是扁平电极。因此,可以通过焊接等进行电压检测线29或汇流条13与电极之间的连接,而不限于螺纹连接。另外,电压检测线29可以包括通常的被覆电线、扁平电缆、FPC、FFC等,而不限于基板上的电路印刷。
因此,根据该实施例的电池监控装置110、110A和210,即使当单元电池11的数量增加或减少时,也能够通过电压检测基板27或83的添加或削减而容易地处理所述增加或减少。另外,还能够吸收各个单元电池11的正极端子15与负极端子17之间的间距公差。
这里,在下面将简要描述根据本发明的电池监控装置的实施例的特征。
[1]一种电池监控装置(110、110A、210),包括:
多个电压检测线(29),每个所述电压检测线(29)均被构造为电连接于电池组(47)中的多个单元电池11中的相应的一个单元电池的电极(正极端子15和负极端子17),所述电池组由所述单元电池(11)构成;
多个电子电路(48),每个所述电子电路(48)均被构造为连接于所述电压检测线中的相应的一个电压检测线,并且检测所述单元电池中的相应的一个单元电池的电压;
多个电压检测基板(27、83),该多个电压检测基板(27、83)被构造为分别安装于所述单元电池,其中,每个所述电压检测线和每个所述电子电路均安装于所述电压检测基板中的相应的一个电压检测基板;和
通信线(31),该通信线将所述多个电压检测基板与电池控制单元(电池ECU 67)连接。
[2]根据[1]的电池监控装置(110、110A),还包括:
管道(45),该管道(45)被构造为安装于所述电池组,
其中,每个所述电压检测基板具有开口(电池排烟口37),从阀排出的气体通过所述开口并且被引导至所述管道,并且所述阀设置于每个所述单元电池上,从而将在所述单元电池中的相应的一个单元电池的内部产生的气体释放到外部;并且
其中,所述管道与所述多个电压检测基板具有一体化的结构。
[3]根据[1]的电池监控装置(210)还包括:
多个电池监控模块(75),每个所述电池监控模块均包括一体地形成在所述电压检测基板(83)中的相应的一个电压检测基板(83)上的壳体(77),每个所述电池监控模块均安装于所述单元电池中的相应的一个单元电池,
其中,构造为一对电极插入凹部(81)形成在所述电池监控模块的所述壳体中的相应的一个壳体中,该一对电极插入部被构造为覆盖所述单元电池中的相应的一个单元电池的一对电极;并且
其中,弹簧端子(79)容纳在所述一对所述电极插入凹部中的每个电极插入凹部中,并且被构造为在所述一对电极插入凹部的每个电极插入凹部中将所述电极与所述电压检测线电连接。

Claims (2)

1.一种电池监控装置,包括:
多个电压检测线,每个所述电压检测线均被构造为电连接于电池组中的多个单元电池中的相应的一个单元电池的电极,所述电池组由所述单元电池构成;
多个电子电路,每个所述电子电路均被构造为连接于所述电压检测线中的相应的一个电压检测线,并且检测所述单元电池中的相应的一个所述单元电池的电压;
多个电压检测基板,该多个电压检测基板被构造为分别安装于所述单元电池,其中,每个所述电压检测线和每个所述电子电路均安装于所述电压检测基板中的相应的一个电压检测基板;
汇流条,该汇流条安置于所述多个单元电池的上表面,所述汇流条将所述多个单元电池的互相相邻的两个单元电池串联电连接;以及
通信线,该通信线将所述多个电压检测基板互相连接,并且该通信线将所述多个电压检测基板与组装于所述电池组的前表面的电池控制单元相连接,
其中,所述通信线与所述汇流条不同,
其中,所述电池监控装置还包括:多个电池监控模块,每个所述电池监控模块均包括一体地形成在相应的一个所述电压检测基板上的壳体,每个所述电池监控模块均安装于相应的一个所述单元电池,
其中,一对电极插入凹部形成在所述电池监控模块的相应的一个所述壳体中,所述一对电极插入凹部被构造为覆盖相应的一个所述单元电池中的一对所述电极;
其中,弹簧端子容纳在所述一对所述电极插入凹部的每个电极插入凹部中,并且被构造为在所述一对电极插入凹部的每个电极插入凹部中将所述电极与所述电压检测线电连接;
其中,所述多个电池监控模块被构造为分别以所述相应的一个单元电池中的一对电极插入到所述一对电极插入凹部中的方式而被安装至所述相应的一个单元电池,
其中,通过将所述多个电池监控模块中的每个电池监控模块装接于所述多个单元电池中的各个单元电池,以一次触碰的方式将各个单元电池中的一对电极连接到多个电压检测线中的对应的电压检测线,
其中,所述多个电池监控模块中的每个电池监控模块都在底面上包括凸出的压接刃,并且压接刃回避凹部形成在各个单元电池的上表面中,并且
其中,通过所述压接刃将所述电压检测基板与所述通信线压接连接。
2.根据权利要求1所述的电池监控装置,还包括:
管道,该管道被构造为安装于所述电池组,
其中,每个所述电压检测基板均具有开口,从阀排出的气体通过所述开口并被引导至所述管道,并且所述阀设置在每个所述单元电池上,从而将在相应的一个所述单元电池的内部产生的气体释放到外部;并且
其中,所述管道与所述多个电压检测基板具有一体化的结构。
CN201710679560.8A 2016-08-10 2017-08-09 电池监控装置 Active CN107732346B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016158043A JP2018026285A (ja) 2016-08-10 2016-08-10 電池監視ユニット
JP2016-158043 2016-08-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107732346A CN107732346A (zh) 2018-02-23
CN107732346B true CN107732346B (zh) 2021-07-30

Family

ID=61018609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710679560.8A Active CN107732346B (zh) 2016-08-10 2017-08-09 电池监控装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10522810B2 (zh)
JP (1) JP2018026285A (zh)
CN (1) CN107732346B (zh)
DE (1) DE102017213906A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3817085B1 (en) * 2018-06-26 2023-11-15 SANYO Electric Co., Ltd. Power supply device and vehicle equipped with same
CN111987249A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 南京德朔实业有限公司 电池包及电动工具
JP2022080022A (ja) * 2020-11-17 2022-05-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール
IT202100012632A1 (it) * 2021-05-17 2022-11-17 Ferrari Spa Unita' di controllo, pacco batteria veicolare e relativo metodo di assemblaggio
JP2023031408A (ja) * 2021-08-25 2023-03-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046572A (en) * 1997-12-05 2000-04-04 Laser Products Ltd. Battery operated appliance, flashlight and switching systems
JP2011133418A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Toyota Industries Corp バッテリパック監視回路及びバッテリセルユニット
JP5825264B2 (ja) * 2011-01-21 2015-12-02 株式会社Gsユアサ 電池システム
JP5720544B2 (ja) * 2011-11-23 2015-05-20 株式会社デンソー 電池ユニット
JP5785891B2 (ja) 2012-03-27 2015-09-30 シャープ株式会社 表示装置
JP6021440B2 (ja) 2012-05-25 2016-11-09 矢崎総業株式会社 セルモジュール
JP5786891B2 (ja) * 2013-05-09 2015-09-30 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置および基板
JP2015041595A (ja) 2013-08-23 2015-03-02 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
JP6292056B2 (ja) * 2014-06-30 2018-03-14 株式会社今仙電機製作所 直列蓄電池セルの電圧監視及び電圧均一化装置
JP6359362B2 (ja) * 2014-07-07 2018-07-18 株式会社東芝 電池モジュール
JP6640452B2 (ja) 2015-02-24 2020-02-05 アイアンドティテック株式会社 多周波数送受信回路

Also Published As

Publication number Publication date
US20180047968A1 (en) 2018-02-15
CN107732346A (zh) 2018-02-23
JP2018026285A (ja) 2018-02-15
US10522810B2 (en) 2019-12-31
DE102017213906A1 (de) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107732346B (zh) 电池监控装置
KR102410002B1 (ko) 감온 소자를 위한 고정 구조를 갖는 전지 모듈
KR100746485B1 (ko) 이차전지 모듈용 센싱 보드 어셈블리
US9627151B2 (en) Electrical storage module
CN108780860B (zh) 用于车辆的电池组和包括电池组的车辆
KR20180099439A (ko) 프레임 조립체
US20140141287A1 (en) Battery pack and battery control module
US20100271223A1 (en) Battery module, battery system, and electric vehicle
KR20070100555A (ko) 배터리 셀 모듈의 접속장치
CN117895258A (zh) 电池模块
JP2009059663A (ja) 蓄電池ユニット
CN109891661B (zh) 具有用于温度感测元件的固定结构的电池模块
US20150214581A1 (en) Battery system having a plurality of battery cells and a battery management system
JP7022167B2 (ja) 電流測定モジュール
KR102307980B1 (ko) 셀 연결 유닛 및 이를 포함하는 전지 모듈
KR20180044725A (ko) 전류 측정을 위한 션트 저항기
JP2013080693A (ja) 電池用配線モジュール
CN111919311A (zh) 具有通过非绝缘导线段连接在一起的储能电池和/或冷却系统的储能模块、储能块以及用于冷却储能模块的方法
EP2517243B1 (en) Hybrid circuit
US20240014501A1 (en) Wiring module
CN110620409A (zh) 监测装置
US20230231259A1 (en) Battery wiring module
JP7229648B2 (ja) バッテリ接続モジュール
CN113678311B (zh) 包括高压线组件的电池组和用于制造该电池组的方法
CN114649644B (zh) 蓄电模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant