CN108231616A - 电压检测构造和电压检测模块 - Google Patents

Abstract

提供一种将流过导体与电压检测导体之间的过电流断开，并且能够使构成简单的电压检测构造和电压检测模块。与电池单元(2)的两个电极端子(22)中的一个电连接的连接导体(3)；设置在与电压检测部电连接的电压检测导体(4)的末端部的中继端子(5)直接电连接，在中继端子(5)形成有过电流流过时熔断，与电压检测导体的延伸方向垂直的截面积(52a)小于其他部分的截面积的可熔部(52)。

Description

电压检测构造和电压检测模块

技术领域

本发明涉及电压检测构造和电压检测模块。

背景技术

以往，在电动汽车、混合动力车中，通过汇流条模块将作为储存电力的电池而发挥作用的多个电池单元和监视各电池单元的蓄电状态的监视单元电连接，构成1个电池组并搭载。各电池单元以将一端的电极端子并列为一列，且将另一端的电极端子也并列为一列的状态，将各电池单元相连地配置。在相邻的电池单元的各电极端子间分别电连接有汇流条模块的汇流条，在各汇流条分别电连接有汇流条模块的电压检测线的一端部。监视单元通过各电池单元的电压，监视各电池单元的蓄电状态。因此，监视单元包括检测各电池单元的电压的电压检测部。在电压检测部电连接有电压检测导体的另一的端部。利用这些构成，能够利用电压检测部来检测各电池单元的电压，监视单元能够监视各电池单元的蓄电状态。

即，在上述电池组中，利用汇流条模块的汇流条和电压检测导体，构成用于在电压检测部中检测各电池单元的电压的电压检测构造(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-207393号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

可是，上述电压检测构造和汇流条模块，在汇流条与电压检测导体之间具有当电池单元中出现额定以上的电压而产生过电流时用于将过电流断开的熔丝，但期望能够简化。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种将流过连接导体与电压检测导体之间的过电流断开，并且能够实现简单的构成的电压检测构造和电压检测模块。

用于解决问题的方案

为达到上述目的，本发明所涉及的电压检测构造的特征在于，包括：连接导体，与电池单元的两个电极端子中的一个电连接；电压检测导体，与所述电极端子电连接；中继端子，设置在所述电压检测导体的末端部，将所述电压检测导体与所述连接导体电连接；模制树脂部件，内含有所述中继端子和所述连接导体的一部分，限制所述中继端子相对于所述连接导体的相对移动，所述中继端子具有过电流流过时熔断的可熔部，并且与所述连接导体直接电连接，所述可熔部的与所述电压检测导体的延伸方向垂直的截面积小于所述中继端子的与所述可熔部不同的其他部分的截面积。

另外，在所述电压检测构造中，优选的是所述可熔部是所述中继端子的末端部，与所述连接导体直接电连接。

另外，在所述电压检测构造中，优选的是所述模制树脂部件内含有所述可熔部。

另外，为达到上述目的，本发明所涉及的电压检测模块的特征在于，包括：多个连接导体，与多个电池单元的两个电极端子中的一侧的所述电极端子的至少1个电连接；电压检测导体，与各所述连接导体分别对应，与所述电极端子电连接；中继端子，分别设置在各所述电压检测导体的末端部，将所述电压检测导体与所述连接导体电连接；容纳壳体，内含有各所述中继端子和各所述连接导体的一部分，限制所述中继端子相对于所述连接导体的相对移动，并且容纳各所述连接导体，各所述中继端子具有过电流流过时熔断的可熔部，并且与各所述连接导体分别直接电连接，所述可熔部的与所述电压检测导体的延伸方向垂直的截面积小于与所述可熔部不同的其他部分的截面积。

发明的效果

电压检测构造和电压检测模块由于在中继端子中设置有与电压检测导体的延伸方向垂直的截面积小于其他部分的截面积的可熔部，因此，能够将流过连接导体与电压检测导体之间的过电流断开。另外，由于能够将中继端子与连接导体直接电连接，因此，能够使构成简单。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的电压检测构造和电压检测模块的立体图。

图2是实施方式1所涉及的电压检测构造的立体图。

图3是实施方式1所涉及的电压检测构造的放大图。

图4是实施方式2所涉及的电压检测构造的主视图。

附图标记的说明

1A、1B：电压检测模块

10：电压检测单元

2：电池单元

22：电极端子

23：电极端子组

24：电极端子组

3：连接导体(汇流条)

31：贯通孔

4：电压检测导体

41：导体

42：覆皮部件

5：中继端子

51：主体部

52：可熔部

53：压接部

6：模制树脂部件

7：容纳壳体

100：电池组

200：螺母

T：电压检测构造

具体实施方式

下面，基于附图来详细说明本发明所涉及的电压检测构造和电压检测模块的实施方式。此外，本发明不限于本实施方式。另外，下述的实施方式的构成要素包含本领域技术人员能够容易想到、或者实质上相同的要素。另外，下述的实施方式的构成要素在不脱离发明要点的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。

[实施方式1]

首先，说明实施方式所涉及的电压检测构造和电压检测模块。图1是实施方式1所涉及的电压检测构造和电压检测模块的立体图。图2是实施方式1所涉及的电压检测构造的立体图。图3是实施方式1所涉及的电压检测构造的放大图。此处，图3是示出实施方式1所涉及的电压检测构造中的电压检测导体和中继端子的图。图1～图2和图4的X方向是电池单元的宽度方向，是短边方向。Y方向是电子单元的纵深方向，是长边方向。另外，是与X方向垂直的方向。Z方向是电池单元的高度方向，是铅垂方向。另外，是与X方向和Y方向垂直的方向。Z1方向是铅垂上方，Z2方向是铅垂下方。图2～图4的E方向是电压检测导体的延伸方向。

电动汽车、混合动力车搭载有电池组100，向接线盒、逆变器等各种车载电气元件供电。如图1所示，电池组100包括电压检测模块1A、多个电池单元2、未图示的监视单元。电池组100的多个电池单元2与监视单元被电压检测模块1A电连接而构成。此处，监视单元通过各电池单元2的电压信息来监视各电池单元2的蓄电状态，包括电压检测部。电压检测部通过电连接有后述的电压检测导体4，从而与各电池单元2电连接。电池组100以将电压检测模块1A、多个电池单元2、监视单元容纳在1个外壳的状态，搭载在车辆的发动机室等。

如图1所示，电压检测模块1A例如将多个电池单元2串联电连接，且使各电池单元2与电压检测部电连接。即，电压检测模块1A具有作为汇流条模块的功能。电压检测模块1A包括多个电压检测单元10，电压检测单元10将汇流条3、电压检测导体4、中继端子5、模制树脂部件6作为1组。

此处，电池单元2作为储存电力的电池发挥作用。如图1所示，电池单元2包括长方体形状的单元主体，各单元主体分别容纳在未图示的具有绝缘性的树脂制的外壳等。电池单元2在构成单元主体的面中的一个的电极端子突出面21，在电池单元2的长边方向的端部分别包括电极端子22。电极端子22在两个电极端子22中的一端为正极，另一端为负极。多个电池单元2相连配置，使得两个电极端子22分别沿着电池单元2的短边方向排列为一列。多个电池单元2构成：将任意一端的电极端子22沿着排列方向并列为一列的第1电极端子组23；将另一端的电极端子22沿着排列方向并列为一列的第2电极端子组24。本实施方式的电池单元2由于串联电连接，因此在各电极端子组23、24中，将正极和负极的电极端子22交替配置地并列为一列。在本实施方式中，电池单元2作为电极端子22，在电极端子突出面21的长边方向的两端部将2条柱状螺栓垂直设置并利用。电池单元2在使电极端子突出面21位于铅垂上方的状态下，搭载在车辆。

汇流条3是连接导体3，与电池单元2的两个电极端子22中的一者电连接。汇流条3将电极端子组23、24中相邻的电极端子22彼此电连接。汇流条3沿着电池单元2的排列方向排列多个。汇流条3例如利用纯铜等具有导电性的金属形成为平板状。汇流条3从铅垂方向观察形成为矩形形状。汇流条3从铅垂方向观察，在矩形形状的面设置有电极端子22贯通的2个贯通孔31。贯通孔31沿着电池单元2的短边方向、即汇流条3的长边方向并列配置，具有能贯通电极端子22的孔径。汇流条3由焊接、螺钉固定等与电极端子22电连接。本实施方式的汇流条3由于电极端子22是柱状螺栓，因此，在使贯通孔31贯通柱状螺栓后，作为拧合部件将螺母200相对于电极端子22插入并拧入，从而将汇流条3与电极端子22拧合，且使其电连接。

如图1～图3所示，电压检测导体4使电池单元2的电流对电压检测部通电。电压检测导体4的一端部与汇流条3电连接，另一端部与电压检测部电连接。电压检测导体4与各汇流条3电连接。电压检测导体4与各汇流条3电连接，从而经由汇流条3与电极端子22电连接。电压检测导体4如图3所示，由线状的导体41；覆盖导体41的外周的覆皮部件42形成。电压检测导体4在两端部导体41在覆皮部件42的外部露出。导体41例如由铜等具有导电性的金属所形成的导线41a形成，将多个导线41a捆扎而形成。覆皮部件42沿着电压检测导体4的延伸方向、即导体41的延伸方向，覆盖导体41的外周。覆皮部件42由树脂等具有绝缘性的部件形成，具有可以弯曲加工程度的柔软性。

中继端子5将电压检测导体4与汇流条3电连接，与汇流条3直接电连接。中继端子5设置在电压检测导体4的一端的末端部。中继端子5例如由铜合金等具有导电性的金属形成为平板状。铜合金例如是黄铜等。另外，中继端子5为了在后述的可熔部52中将过电流熔断，因此，由导电率比汇流条3低的金属形成。另外，中继端子5为了在可熔部52中将过电流熔断，因此，以比汇流条3的板厚薄的板厚形成。即，中继端子5相对于汇流条3，构成的金属的材质、板厚不同。中继端子5从铅垂方向观察时形成为矩形形状。中继端子5具有主体部51、可熔部52、压接部53。

主体部51将从电池单元2供给的电流向电压检测导体4侧通电。主体部51从铅垂上方观察形成为矩形形状。主体部51从铅垂上方观察时，通过将在电压检测导体4在外部露出的导体41载放在主体部51，从而与电压检测导体4的导体41电连接。

可熔部52在电池单元2中产生额定值以上的电压并流过过电流的情况下，在汇流条3与中继端子5之间将过电流断开，作为熔丝的发挥作用。此处，过电流是指示出预先设定的电流的额定值以上的值的电流。可熔部52在主体部51中，形成于电压检测导体4的延伸方向的两端部中与电压检测导体4相反侧的端部即端部54。可熔部52在主体部51的端部54，从与电压检测导体4的延伸方向垂直的端面突出，沿着电压检测导体4的延伸方向延伸而形成。即，可熔部52是中继端子5的末端部。可熔部52的电压检测导体4的延伸方向的端部利用焊接、熔接等相对于汇流条3固定。可熔部52汇流条3与直接物理连接，从而与汇流条3电连接。可熔部52与汇流条3电连接，从而中继端子5与汇流条3电连接。可熔部52的与电压检测导体4的延伸方向垂直的截面积52a形成得比在中继端子5与可熔部52不同的其他部分小。例如，截面积52a形成得比在主体部51与电压检测导体4的延伸方向垂直的截面积51a小。可熔部52形成有截面积52a，使得在流过过电流的情况下，对于形成中继端子5的金属流过电流，从而可熔部52由于与所述金属的导电率、即所述金属的电阻对应地产生的热量而熔融并断开。

压接部53用于将导体41相对于主体部51进行固定，用于将电压检测导体4相对于中继端子5进行固定。压接部53在主体部51中设置在电压检测导体4的与延伸方向对置的两端部中的另一者。即，压接部53在主体部51中形成于可熔部52的相反侧。压接部53从铅垂方向观察时，在主体部51的端部54的相反侧的端部，向与电压检测导体4的与延伸方向垂直的两个方向突出形成。压接部53对于分别载放在主体部51的导体41，朝向沿着电压检测导体4的延伸方向的中心，以导体41作为内侧，且以将导体41的外周面卷入的状态相对于主体部51被压接。由此，将导体41相对于主体部51固定。压接部53与主体部51相比向铅垂上方突出。由此，导体41和压接部53电连接，即，中继端子5与电压检测导体4电连接。

模制树脂部件6用于限制中继端子5相对于汇流条3的相对移动。模制树脂部件6由具有绝缘性的合成树脂等形成。模制树脂部件6从铅垂上方观察时，形成为具有矩形形状的面的近似长方体形状。模制树脂部件6从铅垂上方观察时，形成为矩形形状的面的长边与汇流条3的长边对应。模制树脂部件6内含有中继端子5和汇流条3的一部分。本实施方式的模制树脂部件6内含有：中继端子5中可熔部52和主体部51的一部分；汇流条3中包含与可熔部52的固定部分的长边侧的端部。模制树脂部件6内以含有上述部分的方式由嵌入成型等注射成型形成。模制树脂部件6的铅垂下方侧的端面在内含有汇流条3的状态下，且形成为与汇流条3的铅垂下方侧的端面大致相同的面。模制树脂部件6与汇流条3、中继端子5、电压检测导体4一体化。

如上所述，在电压检测模块1A中，汇流条3与中继端子5在可熔部52固定并直接电连接，中继端子5与电压检测导体4电连接，模制树脂部件6内含有中继端子5和汇流条3的一部分，从而构成检测电池单元2的电压的电压检测构造T。

接下来，使用图1～图3来说明电池单元2相对于电压检测模块1A的组装步骤的一个例子。首先，作业员在电压检测导体4的一端部将覆皮部件42剥离并将在外部露出的导体41载放在中继端子5的主体部51，利用压接部53将电压检测导体4相对于中继端子5压接。接下来，作业员将可熔部52的末端部相对于汇流条3固定。接下来，作业员将中继端子5和汇流条3的一部分设置在注射成型机的模具，进行嵌入成型。由此，中继端子5和汇流条3的一部分内含在模制树脂部件6。如上所述，汇流条3、电压检测导体4和中继端子5、模制树脂部件6一体化，形成电压检测构造T。即，形成电压检测单元10。

接下来，作业员将汇流条3的贯通孔31分别插入到电池单元2的电极端子22。此时，使中继端子5中载放有导体41的面位于铅垂上方并插入。作业员将汇流条3朝向铅垂下方插入。模制树脂部件6的铅垂下方侧的端面与电极端子突出面21抵接，当不能将汇流条3进一步向铅垂下方插入时，作业员将螺母200插入于电极端子22并进行螺钉拧紧。作业员在完成了螺母200相对于电极端子22的螺钉拧紧时，汇流条3由螺母200与电极端子突出面21在铅垂方向被夹持，固定在电极端子22。如上所述，完成电池单元2相对于电压检测单元10的组装。并且，作业员通过将多个电压检测单元10分别组装在每个电极端子22，构成电压检测模块1A，完成电池单元2相对于电压检测模块1A的组装。

并且，作业员使电压检测导体4的另一端部与监视单元的电压检测部电连接，电池单元2、电压检测模块1A、监视单元电连接。

接下来，说明在汇流条3与中继端子5之间流过过电流的情况。首先，利用上述电压检测构造T，各电池单元2的电压作为来自电极端子22的电流，传递至与电极端子22电连接的汇流条3，从汇流条3经由可熔部52、即中继端子5传递至电压检测导体4，向电压检测部传递。此处，在各电池单元2产生了额定值以上的电压的情况下，规格值以上的电流作为过电流经由电极端子22流到汇流条3。流过汇流条3的过电流从汇流条3流到可熔部52。在可熔部52流过过电流时，可熔部52会产生与构成可熔部52的金属的导电率对应的热，可熔部52会熔断。如上所述，过电流在汇流条3与电压检测导体4之间被断开。

如上所述，实施方式1的电压检测构造T中，由于中继端子5与汇流条3直接电连接，且在中继端子5设置有截面积52a小于其他部分的截面积，过电流流过时熔断的可熔部52，因此，在电池单元2中产生额定值以上的电压且流过过电流的情况下，在汇流条3与电压检测导体4之间能够将过电流断开。另外，通过在汇流条3与电压检测导体4之间将过电流断开，从而能够保护监视单元、其他各种车载电气元件的电路不受过电流影响。另外，在电压检测导体4彼此由于来自外部的冲击等而接触，在与电池单元2接触的电压检测导体4之间能够做出闭合回路的情况下，能够防止在所述闭合回路流过过电流，保护电池单元2不受过电流影响。另外，由于可熔部52形成为中继端子5的一部分，因此，例如与将其他部件的熔丝配置在汇流条3与中继端子5之间的构造相比，能够使电压检测构造T的构造简单。

另外，实施方式1的电压检测构造T中，中继端子5具有可熔部52，从而与将其他部件的熔丝配置在汇流条3与中继端子5之间的构造相比，能够削减构成电压检测构造的元件数。此处，由于相对于电池单元2的电压值在电压检测部检测的电压值反映有各部件的内部电阻所带来的影响，因此，构成电压检测构造的元件数增多时，电池单元2的电压值与电压检测部检测的电压值的差异增大。与之相对，由于实施方式1的电压检测构造T的可熔部52形成为中继端子5的一部分，因此，与需要其他部件的熔丝的构成相比削减元件数，电压检测部能够更准确检测电池单元2的电压值。另外，由于通过削减元件数，不仅能够削减元件花费的费用，而且能够削减电压检测构造T的组装作业工序，因此，能够抑制电压检测构造T的成本。

在实施方式1的电压检测构造T中，为了使内部电阻减轻，汇流条3优选电阻率低的金属，由于具有可熔部52，因此中继端子5优选导电率高且板厚薄的金属。例如，在汇流条3与中继端子5由同一金属的板材形成的构造中，将汇流条3和中继端子5一并进行钣金加工，并且选择具有分别适当的导电率、板厚的金属是困难的。而在实施方式1的电压检测构造T中，由于中继端子5由焊接、熔接等相对于汇流条3固定，中继端子5与汇流条3直接电连接，因此，汇流条3和中继端子5能够选择分别具有优选的电阻率、板厚的金属。

实施方式1的电压检测构造T中，由于模制树脂部件6内含有中继端子5和汇流条3的一部分而形成，限制中继端子5相对于汇流条3的相对移动，因此，能够抑制例如在组装时、维护时等施加外力，汇流条3与中继端子5的固定被解除等，切断汇流条3与中继端子5的电连接，能够抑制中继端子5相对于汇流条3的位置偏离。在模制树脂部件6以在外部将可熔部52露出的状态形成的情况下，在过电流流过且可熔部52熔断时，作业员能够识别在电压检测模块1A的哪个电压检测单元10被熔断。

另外，由于实施方式1的电压检测构造T的可熔部52是中继端子5的末端部，利用焊接、熔接等相对于汇流条3直接电连接，因此，与可熔部52在中继端子5的中途、例如主体部51的中间部等形成的构成相比，能够容易形成，也能够容易进行相对于汇流条3的固定作业。

另外，实施方式1的电压检测构造T的模制树脂部件6内含有可熔部52而形成。如上所述，由于可熔部52与汇流条3直接电连接，因此，模制树脂部件6会保护汇流条3与中继端子5的连接部，且能够直接保护截面积52a形成得小而刚性弱的可熔部52不受外力等导致的物理负载的影响，能够抑制中继端子5相对于汇流条3的相对移动、即位置偏离。另外，由于车辆行驶时的车身的摇动所导致的负载能够扩散到整个模制树脂部件6，因此，能够减轻施加在可熔部52的负载，即，能够保护汇流条3与中继端子5的连接部不受所述负载影响。

由于以上涉及的实施方式1的电压检测模块1A包括实施方式1的电压检测构造T，因此，在电池单元2产生额定值以上的电压且流过过电流的情况下，能够在汇流条3与电压检测导体4之间将过电流断开，能够使构成简单。另外，在可熔部52熔断的情况下，由于包括电压检测构造T的电压检测单元10被模块化，因此，更换每个电压检测模块1A即可，可以提高作业效率。

实施方式1的电压检测构造T的构成为电压检测单元10直接安装在电池单元2，但构成也可以是将电压检测单元10容纳在由具有绝缘性的合成树脂等形成的容纳壳体，将容纳壳体安装在电池单元2。

[实施方式2]

接下来，说明实施方式2所涉及的电压检测构造和电压检测模块。图4是实施方式2所涉及的电压检测构造的主视图。实施方式2所涉及的电压检测构造和电压检测模块与实施方式1所涉及的电压检测构造和电压检测模块的不同点在于模制树脂部件6的形状。此外，关于与上述实施方式1共通的构成、作用、效果，尽可能省略重复的说明。

如图4所示，电压检测模块1B的容纳壳体7内含有中继端子5和汇流条3的一部分，限制中继端子5相对于汇流条3的相对移动。容纳壳体7在内部所形成的容纳空间部容纳汇流条3。即，实施方式1的模制树脂部件6是实施方式2的容纳壳体7。容纳壳体7形成有将内部的容纳空间与外部空间连通的矩形形状的开口部71。开口部71形成为汇流条3的贯通孔31、即电极端子22能够在容纳壳体7的外部露出的大小。

在电压检测模块1B中，相邻的容纳壳体7由铰链8连接。铰链8具有某种程度的可动性。例如，在电压检测模块1B流过电流从而产生热量，容纳壳体7由于热量而膨胀等的情况下，铰链8具有可动性，从而能够吸收膨胀所导致的容纳壳体7的外形尺寸之差。

如上所述，实施方式2所涉及的电压检测模块1B中，由于容纳壳体7内含有中继端子5和汇流条3的一部分，限制中继端子5相对于汇流条3的相对移动，因此，与模制树脂部件6和容纳壳体7由不同部件构成的情况比较，能够简化构造。

本实施方式的电压检测模块1A、1B将多个电池单元2串联电连接，但不限于此，构成也可以是并联电连接。在该情况下，电池单元2在各电极端子组23、24中，将正极和负极的电极端子22对齐配置，并列为一列。例如，电压检测模块1A、1B可以是第1电极端子组23将正极的电极端子22并列为一列，第2电极端子组24将负极的电极端子22并列为一列。

本实施方式的可熔部52是中继端子5的末端部，但不限于此。例如，也可以设置在主体部51中沿着电压检测导体4的延伸方向的中间部等中继端子5的任何部位。

本实施方式的电压检测模块1A中，电压检测导体4将导线41a捆扎形成有导体41，将所谓的电线形状的电压检测导体4连线，但不限于此。例如，多个电压检测导体4也可以由FFC(柔性扁平缆线)构成。

本实施方式的汇流条3是连接导体，且与电极端子22直接电连接，但不限于此。例如，构成也可以是在电极端子22直接电连接汇流条，在汇流条载放连接导体3等，汇流条与连接导体3电连接。

Claims (4)

1.一种电压检测构造，其特征在于，包括：

连接导体，与电池单元的两个电极端子中的一个电连接；

电压检测导体，与所述电极端子电连接；

中继端子，设置在所述电压检测导体的末端部，将所述电压检测导体与所述连接导体电连接；

模制树脂部件，内含有所述中继端子和所述连接导体的一部分，限制所述中继端子相对于所述连接导体的相对移动，

所述中继端子具有过电流流过时熔断的可熔部，并且与所述连接导体直接电连接，

所述可熔部的与所述电压检测导体的延伸方向垂直的截面积小于所述中继端子的与所述可熔部不同的其他部分的截面积。

2.如权利要求1所述的电压检测构造，

所述可熔部是所述中继端子的末端部，与所述连接导体直接电连接。

3.如权利要求1或2所述的电压检测构造，

所述模制树脂部件内含有所述可熔部。

4.一种电压检测模块，其特征在于，包括：

多个连接导体，与多个电池单元的两个电极端子中的一侧的所述电极端子的至少1个电连接；

电压检测导体，与各所述连接导体分别对应，与所述电极端子电连接；

中继端子，分别设置在各所述电压检测导体的末端部，将所述电压检测导体与所述连接导体电连接；

容纳壳体，内含有各所述中继端子和各所述连接导体的一部分，限制所述中继端子相对于所述连接导体的相对移动，并且容纳各所述连接导体，

各所述中继端子具有过电流流过时熔断的可熔部，并且与各所述连接导体分别直接电连接，

所述可熔部的与所述电压检测导体的延伸方向垂直的截面积小于与所述可熔部不同的其他部分的截面积。