CN111585316A - 电源装置以及提供电源装置的方法 - Google Patents

电源装置以及提供电源装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111585316A
CN111585316A CN202010099572.5A CN202010099572A CN111585316A CN 111585316 A CN111585316 A CN 111585316A CN 202010099572 A CN202010099572 A CN 202010099572A CN 111585316 A CN111585316 A CN 111585316A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
controller
module
power
supply device
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.)
Pending
Application number
CN202010099572.5A
Other languages
English (en)
Inventor
大西孝典
西幸二
泽田真一
杉山丰树
三尾巧美
小松原幸弘
篠田智史
河野雅史
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.)
JTEKT Corp
Kyoho Machine Works Ltd
Original Assignee
JTEKT Corp
Kyoho Machine Works Ltd
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 JTEKT Corp, Kyoho Machine Works Ltd filed Critical JTEKT Corp
Publication of CN111585316A publication Critical patent/CN111585316A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/005—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00—Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02—Motor vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/04—Hybrid capacitors
    • H01G11/06—Hybrid capacitors with one of the electrodes allowing ions to be reversibly doped thereinto, e.g. lithium ion capacitors [LIC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明能够提供能抑制提供电源装置所需的工时增加的电源装置以及提供电源装置的方法。预先制造并准备多种变动的电源模块(10)，并且预先制造并准备多种变动的控制器(20)。通过从所考虑的多种变动的电源模块(10)中选择具有所希望的电源性能的一个电源模块(10)，从所考虑的多种变动的控制器(20)中选择具有所希望的功能的一个控制器(20)，并将它们组合，能够构成所希望的电源装置(1)。在各电源模块(10)分别设置有共通的电源模块侧连接部(100)，并且在各控制器(20)分别设置有共通的控制器侧连接部(110)。

Description

电源装置以及提供电源装置的方法
技术领域
本发明涉及电源装置以及提供电源装置的方法。
背景技术
根据专利文献1可知，提出了由双电层电容器、充电电池构成的电源装置。这种电源装置构成为，例如包含具有在将主电源故障时的电源作为备用来利用的过程中切换充放电状态的功能的控制器。
专利文献1：日本特开2008－62712号公报
在上述电源装置中，根据使用用途，所需的电源性能、控制器的功能不同。近年来，电源装置的使用用途很多，若想要根据每种使用用途提供电源装置，则必须根据每种使用用途重新设计电源装置，担忧这会使提供电源装置所需的工时增加。
发明内容
本发明的目的在于抑制提供电源装置所需的工时增加。
解决上述课题的电源装置通过具有不同电源性能的多个电源模块之中的一个电源模块、和具有不同功能的多个控制器之中的一个控制器选择性地组合而构成，为了选择性地组合上述一个电源模块以及上述一个控制器，在上述多个电源模块分别设置有共通的电源模块侧连接部，且在上述多个控制器分别设置有可与上述电源模块侧连接部连接的共通的控制器侧连接部。
一种解决上述课题的提供电源装置的方法，其中，上述电源装置通过具有不同电源性能的多个电源模块之中的一个电源模块、和具有不同功能的多个控制器之中的一个控制器选择性地组合而构成，其中，上述提供电源装置的方法包含如下工序，即：电源模块选择工序，在该工序中，选择具有不同电源性能并且分别设置有共通的电源模块侧连接部的多个电源模块之中的一个电源模块；以及控制器选择工序，在该工序中，选择具有不同功能并且分别设置有可与上述电源模块侧连接部连接的共通的控制器侧连接部的多个控制器之中的一个控制器。
根据上述结构，多个之中的任一电源模块均能与多个之中的任一控制器组合。因此，通过从多个电源模块中选择具有所希望的电源性能的一个电源模块，从多个控制器中选择具有所希望的功能的一个控制器，并将它们组合，能够构成所希望的电源装置。因此，在提供所希望的电源装置时，预先制造并准备具有所考虑的电源性能的多个电源模块，且预先制造并准备具有所考虑的功能的多个控制器即可，和根据每种使用用途重新设计电源装置的情况相比，能够抑制提供电源装置所需的工时增加。
优选在上述电源装置以及提供电源装置的方法中，上述电源性能是上述电源模块的放电电压。
根据上述结构，能够提供作为电源性能放电电压不同的电源模块，能够适当地应对所希望的放电电压不同的需求。
优选在上述电源装置以及提供电源装置的方法中，作为设置于主电源与电源的供电对象之间的供电路径上的辅助电源装置发挥功能，上述功能是控制上述电源模块的充放电的功能，且是通过上述电源模块的充放电将上述主电源的电压升压的功能；以及通过上述电源模块的充放电备份上述主电源故障时的电源的功能。
根据上述结构，能够提供作为上述功能存在将主电源的电压升压或备份主电源故障时的电源的功能不同的控制器，从而能够适当地应对将主电源的电压升压或备份主电源故障时的电源的所希望功能的不同需求。
优选在上述电源装置以及提供电源装置的方法中，包含不组合上述控制器仅由上述一个电源模块构成的组合。
根据上述结构，能够仅提供电源模块作为电源装置，从而能够适当地应对仅需要电源模块的需求。
发明效果
根据本发明的电源装置以及提供电源装置的方法，能够抑制提供电源装置所需的工时增加。
附图说明
图1(a)、图1(b)是电源装置的简要立体图。
图2是电源模块的分解立体图。
图3是电源模块的简要立体图。
图4是电源模块的托盘部的简要立体图。
图5是控制器的分解立体图。
图6是示意表示电源模块以及控制器的组合的图。
图7是示意表示电源装置的提供方法的图。
附图标记说明：
1…电源装置；10…电源模块；11…托盘单元；12…托盘盖部；13…平衡基板；13a…控制元件；13b…电源模块侧通信连接部；14…罩；15…模块底盘；20…控制器；21…控制器框体；21b…连接部孔；22…控制基板；22a…控制元件；22b…控制器侧通信连接部；22c…控制器侧电源连接部；22d…外部通信连接部；22e…电源连接部；23…控制器盖部；23b…连接部孔；23c、23d…母线孔；30…托盘部；31…托盘基体；32…电容器； 32b…控制器侧通信连接部；33…端子部；34…连结部；34a…卡合部；34b…被卡合部；35…母线孔；40…托盘盖基体；41…第一母线；42…卡合部； 50…框体基体；50c…连接部孔；51…被卡合部；52…第二母线；53…母线孔；54…凸部；100…电源模块侧连接部；110…控制器侧连接部。
具体实施方式
根据附图说明电源装置的一个实施方式。
本实施方式的电源装置1例如搭载于车辆的电动助力转向装置。电动助力转向装置通过将马达的旋转力作为转向操纵辅助力，施加于基于驾驶员对方向盘的操作而使转向轮转向的转向操纵机构，来辅助驾驶员的转向操作。电源装置1通过设置于主电源与电源的供电对象即马达之间的供电路径上，作为辅助电源装置发挥功能，升高主电源的电压、或备份主电源故障时的电源。
如图1(a)、图1(b)所示，电源装置1整体大致呈长方体状，具备可充放电的电源模块10和控制电源模块10的充放电的控制器20。电源装置1通过经由后述电源模块侧连接部100以及控制器侧连接部110将电源模块10以及控制器20组合而构成。
如图2所示，电源模块10具备托盘单元11、托盘盖部12、平衡基板13、罩14和模块底盘15。
托盘单元11通过多个(在图2中四个)板状的托盘部30在板厚方向层叠而构成，呈长方体状。此外，四个托盘部30为同一结构。
如图4所示，托盘部30具备具有长边以及短边的矩形板状的托盘基体31。托盘基体31由树脂等非导电性的材质构成。在托盘基体31的周边设置有向板厚方向的一方延伸的周壁31a。在托盘基体31中，由托盘基体31的周壁31a延伸的方向的面和周壁31a的内壁面形成有收容部31b。在收容部31b收容有具有长边以及短边的矩形板状的电容器32和具有长边以及短边的矩形板状的端子部33。
电容器32收容为其与板厚方向正交一侧的一对长边的侧面以及一方的短边的侧面沿着一对长边的周壁31a的内壁面以及一方的短边的周壁 31a的内壁面。电容器32具有正极的电极板以及负极的电极板。在本实施方式中，电容器32是锂离子电容器。锂离子电容器具有耐热性好、寿命长、充放电性能良好、能量密度高、安全性高之类的优点。
端子部33收容为其与板厚方向正交一侧的一方的长边的侧面沿着一对长边的周壁31a的内壁面以及另一方的短边的周壁31a的内壁面。端子部33延伸的方向沿托盘基体31的短边延伸。端子部33的板厚方向的两面各自的一部分从托盘基体31的板厚方向露出。在端子部33的板厚方向的一个端面通过焊接等连接有电容器32的正极的电极板。
在托盘基体31的一对长边的周壁31a的外壁面分别设置有两个连结部34。在连结部34设置有可与设置于其他托盘部30的连结部34的被卡合部34b卡合的卡合部34a、和可与设置于其他托盘部30的连结部34的卡合部34a卡合的被卡合部34b。另外，在托盘基体31的设置有端子部 33一侧的短边的周壁31a的外壁面，用于插入后述第一母线41的母线孔 35设置为向外侧突出。
这样构成的各托盘部30在板厚方向上从另一方的托盘部30的电容器 32不露出一侧相对于一方的托盘部30的电容器32露出一侧层叠。此时，通过另一方的托盘部30的卡合部34a相对于一方的托盘部30的被卡合部 34b卡合，一方以及另一方的托盘部30被相互组装。与此同时，一方的托盘部30的在板厚方向露出的端子部33和另一方的托盘部30的在板厚方向露出的端子部33经由电容器32即该电容器32的正极以及负极的电极板抵接而电连接。由此，各电容器32在电气上串联连接。另外，在一方的托盘部30与另一方的托盘部30之间，各个母线孔35在板厚方向连通。如图2所示的例子那样，在将托盘部30在板厚方向层叠四个而将四个电容器32串联连接时，托盘单元11的电源性能即放电电压的大小为四个电容器32的放电电压的总和。例如，在一个电容器32的放电电压约为 3V(伏特)时，该托盘单元11的放电电压的大小约为12V。
如图2所示，在托盘单元11中的电容器32露出的托盘部30，即将板厚方向作为上下方向时层叠于最上侧的托盘部30，层叠有托盘盖部12。托盘盖部12具备具有长边以及短边的矩形板状的托盘盖基体40。托盘盖基体40由树脂等非导电性的材质构成。
在托盘盖基体40的一对长边的侧面分别各设置有两个卡合部42。卡合部42构成为与托盘部30的连结部34的卡合部34a为同一结构，并且可与设置于托盘部30的被卡合部34b卡合。在托盘盖基体40的一方的短边的侧面连接有第一母线41。
第一母线41的一端与托盘盖基体40连接，并且另一端沿板厚方向延伸。第一母线41的长度被设定为另一端的前端从电源模块10的层叠方向突出的长度。第一母线41中的与托盘盖基体40连接一侧的一端在托盘盖基体40的第一母线41的另一端延伸一侧露出。
另外，在托盘单元11中的电容器32不露出的托盘部30，即将板厚方向作为上下方向时层叠于最下侧的托盘部30层叠有模块底盘15。模块底盘15具备具有长边以及短边的矩形板状的框体基体50。框体基体50 由树脂等非导电性的材质构成。在框体基体50的周边设置有向板厚方向的一方延伸的周壁50a。在框体基体50中，在框体基体50的周壁50a延伸的方向的面与周壁50a的内壁面之间形成有收容部50b。在收容部50b 通过螺钉等紧固部件固定有板状的平衡基板13。
平衡基板13是为了抑制托盘单元11的各电容器32的放电电压的偏差而用于调整该放电电压的部件。在平衡基板13的板厚方向的一个端面，设置有为了调整各电容器32的放电电压而发挥功能的控制元件13a。在本实施方式中，控制元件13a在调整各电容器32的放电电压时，以各电容器32的放电电压成为最低的电容器32的放电电压的方式进行控制。
另外，在平衡基板13的板厚方向的另一端面，设置有用于进行控制元件13a与控制器20的电通信的电源模块侧通信连接部13b。平衡基板13被固定为其板厚方向的另一端面侧与框体基体50侧对置。而且，电源模块侧通信连接部13b构成为，通过设置于框体基体50的中央部的连接部孔50c，从与框体基体50的周壁50a延伸的方向相反一侧的面突出。
在框体基体50的一对长边的周壁50a的外壁面分别各设置有两个被卡合部51。被卡合部51构成为与托盘部30的连结部34的被卡合部34b 为同一结构，并且可与设置于托盘部30的卡合部34a卡合。在框体基体 50的一方的短边侧的部位连接有第二母线52。
第二母线52的一端与框体基体50连接，并且另一端沿板厚方向延伸。第二母线52的长度被设定为另一端的前端从该电源模块10的层叠方向突出的长度。第二母线52中的与框体基体50连接一侧的一端在框体基体 50的与第二母线52的另一端延伸一侧相反一侧露出。另外，在框体基体 50的一方的短边侧的部位，以与第二母线52邻接的状态设置有用于插入第一母线41的母线孔53。
这样构成的托盘盖部12在板厚方向上从第一母线41延伸一侧相对于层叠于托盘单元11的最上侧的托盘部30层叠。此时，通过托盘盖部12 的卡合部42相对于层叠于最上侧的托盘部30的被卡合部34b卡合，托盘盖部12以及层叠于上述最上侧的托盘部30被相互组装。与此同时，在第一母线41的另一端延伸一侧露出的第一母线41的一端、和层叠于最上侧的托盘部30的在板厚方向露出的端子部33经由电容器32即该电容器32 的正极以及负极的电极板抵接而电连接。另外，托盘盖部12的第一母线 41被插通于在托盘单元11的各托盘部30间连通的母线孔35。
另外，这样构成的模块底盘15在板厚方向上从与第二母线52延伸一侧相反一侧相对于层叠于托盘单元11的最下侧的托盘部30层叠。此时，通过层叠于最下侧的托盘部30的卡合部34a相对于模块底盘15的被卡合部51卡合，模块底盘15以及层叠于上述最下侧的托盘部30被相互组装。与此同时，在与第二母线52的另一端延伸一侧相反一侧露出的第二母线 52的一端、和层叠于最下侧的托盘部30的在板厚方向露出的端子部33 相互抵接而电连接。另外，模块底盘15的母线孔53和在托盘单元11的各托盘部30间连通的母线孔35在板厚方向连通。而且，在母线孔53插通有托盘盖部12的第一母线41。
此时，如图3所示，托盘盖部12的第一母线41的另一端的前端和模块底盘15的第二母线52的另一端的前端从模块底盘15的第二母线52延伸一侧分别突出，且平衡基板13的电源模块侧通信连接部13b突出。在模块底盘15的第二母线52延伸一侧的面，在四角周边逐个设置有相对于其他部位突出的部位即凸部54。
而且，如图2以及图3所示，在组装有托盘单元11、托盘盖部12、平衡基板13和模块底盘15的构造体，以收容该构造体的方式从开口部14a侧组装有有底箱状的罩14。罩14通过螺钉等紧固部件相对于托盘盖部12的第一母线41延伸一侧的相反侧固定。由此，构成电源模块10。
如图5所示，控制器20具备控制器框体21、控制基板22和控制器盖部23。
控制器框体21呈有底箱状，板状的控制基板22通过螺钉等紧固部件相对于控制器框体21的内部固定。控制基板22控制托盘单元11的各电容器32的充放电。在控制基板22的板厚方向的一个端面设置有为了控制各电容器32的充放电而发挥功能的控制元件22a。在图2所示的例子中，控制元件22a在控制各电容器32的充放电时，以将主电源的电压升压且备份主电源故障时的电源的方式进行控制。
在控制基板22的板厚方向的一个端面，设置有用于与控制元件22a 和电源模块10的控制元件13a进行电通信的控制器侧通信连接部22b。控制器侧通信连接部22b在组装有电源模块10以及控制器20时，设置于与电源模块侧通信连接部13b对应的位置。
在控制基板22的板厚方向的一个端面设置有用于与第一母线41以及第二母线52进行电连接的控制器侧电源连接部22c。控制器侧电源连接部 22c在组装有电源模块10以及控制器20时，设置于与第一母线41以及第二母线52的另一端侧的前端对应的位置。
在控制基板22的板厚方向的一个端面设置有用于与未图示的外部的装置等进行电通信的外部通信连接部22d。外部通信连接部22d被设置为在控制基板22的一个端面中从一方的长边沿与板厚方向正交的方向延伸。
在控制基板22的板厚方向的一个端面设置有用于与未图示的主电源进行电连接的电源连接部22e。电源连接部22e被设置为在控制基板22 的一个端面中以与外部通信连接部22d邻接的状态从一方的长边沿与板厚方向正交的方向延伸。
控制基板22被固定为其板厚方向的一个端面侧朝向控制器框体21的开口部21a侧。此时，外部通信连接部22d以及电源连接部22e通过设置于控制器框体21的一方的长边的侧壁的连接部孔21b从控制器框体21的侧壁的侧面突出。
如图5所示，控制器盖部23具备具有长边以及短边的矩形板状的控制器盖基体23a。控制器盖基体23a由树脂等非导电性的材质构成。在控制器盖基体23a的中央设置有在板厚方向贯通的连接部孔23b。连接部孔 23b设置于与控制器侧通信连接部22b对应的位置。另外，在控制器盖基体23a的一方的短边侧的部位设置有在板厚方向贯通的母线孔23c、23d。母线孔23c、23d设置于与控制器侧电源连接部22c对应的位置。在控制器盖部23的板厚方向的一个端面，在四角周边逐个设置有相对于其他部位凹陷的部位即凹部23e。各凹部23e在组装有电源模块10以及控制器 20时，设置于模块底盘15的与各凸部54对应的位置。
而且，这样构成的控制器盖部23以在板厚方向上从设置有各凹部23e 一侧的相反侧的另一端面侧收容组装有控制器框体21以及控制基板22的构造体的方式，相对于控制器框体21的开口部21a侧组装。控制器盖部 23通过螺钉等紧固部件相对于控制器框体21固定。由此，构成控制器20。
如图1(a)、图1(b)所示，电源模块10和控制器20在电源模块10 的模块底盘15侧与控制器20的控制器盖部23侧对置的状态下被组装。
此时，如图3以及图5所示，从电源模块10的模块底盘15侧突出的电源模块侧通信连接部13b通过设置于控制器盖部23的连接部孔23b，相对于控制基板22的控制器侧通信连接部22b嵌合连接而被电连接。另外，从电源模块10的模块底盘15侧突出的第一母线41以及第二母线52 通过设置于控制器盖部23的母线孔23c、23d相对于控制基板22的控制器侧电源连接部22c嵌合连接而被电连接。另外，从电源模块10的模块底盘15侧突出的各凸部54和控制器盖部23的各凹部23e相互凹凸嵌合。由此，构成电源装置1。
在以上的说明中，说明了具有将四个电容器32串联连接而得的电源性能，并且具有将主电源的电压升压的功能、以及备份主电源故障时的电源的功能电源装置1。
在本实施方式的电源装置1中，除图2所示的例子之外，通过采用变更了托盘部30即电容器32的数量的托盘单元11，也能构成电源性能不同的电源模块10。
例如，如图6所示，通过采用将电容器32的数量变更为两个的托盘单元11，能够构成在一个电容器32的放电电压约为3V时作为电源性能放电电压的大小约为6V的电源模块10。另外，通过采用将电容器32的数量变更为八个的托盘单元11，能够构成在一个电容器32的放电电压约为3V时作为电源性能放电电压的大小约为24V的电源模块10。除此之外，作为电容器32的数量，三个、五个等多种变动的电源模块10被考虑。
这样，在多种变动的电源模块10之间，托盘部30的数量被变更为所希望的数量，托盘盖部12的第一母线41的长度被变更为另一端的前端从电源模块10的层叠方向突出的长度，根据托盘部30的数量变更平衡基板 13的控制元件13a的数量。另外，在多种变动的电源模块10之间，罩14 的大小被变更为可收容变更了托盘部30的数量的托盘单元11的大小。另一方面，在多种变动的电源模块10之间，作为平衡基板13的电源模块侧通信连接部13b和模块底盘15，采用了同一结构。即，在多种变动的电源模块10之间，托盘盖部12的第一母线41的另一端的前端、模块底盘 15的第二母线52的另一端的前端、平衡基板13的电源模块侧通信连接部13b、和模块底盘15的各凸部54分别从模块底盘15的第二母线52延伸一侧突出的结构共通。在这些电源模块10中共通的结构，即托盘盖部 12的第一母线41、模块底盘15的第二母线52、平衡基板13的电源模块侧通信连接部13b、和模块底盘15的各凸部54相当于共通的电源模块侧连接部100(参照图1(b)等)。
另外，在本实施方式的电源装置1中，除图2所示的例子之外，通过采用变更控制元件22a的功能得到的控制基板22，也能构成功能不同的控制器20。
例如，如图6所示，将控制元件22a的功能变更为仅将主电源的电压升压，或者变更为仅备份主电源故障时的电源，考虑多种变动的控制器 20。
这样，在多种变动的控制器20之间，控制基板22的存储于未图示的 ROM的处理程序被变更为所希望的功能的处理程序。另一方面，在多种变动的控制器20之间，作为控制器侧通信连接部22b、控制器侧电源连接部22c、外部通信连接部22d、电源连接部22e、控制器框体21和控制器盖部23，采用了同一结构。即，可相对于控制基板22的控制器侧通信连接部22b嵌合电源模块10的电源模块侧通信连接部13b，相对于控制基板22的控制器侧电源连接部22c嵌合电源模块10的第一母线41以及第二母线52，相对于各凹部23e嵌合各凸部54的结构共通。在这些控制器20中共通的结构，即控制基板22的控制器侧通信连接部22b、控制基板22的控制器侧电源连接部22c、和控制器盖部23的各凹部23e相当于共通的控制器侧连接部110(参照图1(b)等)。
即，如图6所示，在本实施方式中，所考虑的多种变动的电源模块 10之中的任一电源模块10均能与所考虑的多种变动的控制器20组合。因此，通过从所考虑的多种变动的电源模块10中选择具有所希望的电源性能的一个电源模块10，从所考虑的多种变动的控制器20中选择具有所希望的功能的一个控制器20，并将它们组合，能够构成所希望的电源装置1。此外，在本实施方式中，也能构成相对于电源模块10不组合控制器20而仅由电源模块10构成的组合的电源装置1。
以下，详细说明提供本实施方式的电源装置1的方法。
在本实施方式中，预先制造并准备上述那种想法的多种变动的电源模块10，并且预先制造并准备上述那种想法的多种变动的控制器20。在该状态下，以以下所示的流程提供电源装置1。
具体而言，如图7所示，在从顾客发来表示电源模块10的电源性能以及控制器20的功能的要求事项的订单时，为了选择与该要求事项对应的所希望的电源模块10以及所希望的控制器20，分别实施电源模块选择工序和控制器选择工序。
在电源模块选择工序中，从预先制造并准备的多种变动的电源模块 10之中，选择具有与发来的订单的要求事项对应的电源性能的结构的电源模块10。
在控制器选择工序中，从预先制造并准备的多种变动的控制器20之中，选择具有与发来的订单的要求事项对应的功能的控制器20。此外，在控制器选择工序中，作为发来的订单的要求事项，如果表示不要控制器的要求事项，任一控制器20均不选择。
在电源模块选择工序和控制器选择工序实施后，实施组合在各选择工序中选择出的电源模块10和控制器20的组合工序，通过实施该组合工序，提供电源装置1。此外，在控制器选择工序中未选择控制器20时，提供在电源模块选择工序中选择出的电源模块10作为电源装置1。此时，组合工序省略。
说明本实施方式的作用及效果。
(1)根据本实施方式，所考虑的多种变动之中的任一电源模块10均能与所考虑的多种变动之中的任一控制器20组合。因此，通过从所考虑的多种变动的电源模块10中选择具有所希望的电源性能的一个电源模块 10，从所考虑的多种变动的控制器20中选择具有所希望的功能的一个控制器20，通过将它们组合，能够构成所希望的电源装置1。因此，在提供所希望的电源装置1时，预先制造并准备具有不同电源性能的多个电源模块10，并且预先制造并准备具有不同功能的多个控制器20即可，和根据每种使用用途重新设计电源装置1的情况相比，能够抑制提供电源装置1 所需的工时增加。
(2)能够提供放电电压作为电源性能存在不同的电源模块10，从而能够适当地应对所希望的放电电压不同的需求。
(3)能够提供作为功能将主电源的电压升压或备份主电源故障时的电源的不同功能的控制器20，从而能够适当地应对将主电源的电压升压或备份主电源故障时的电源的所希望的不同功能的需求。
(4)根据本实施方式，能够仅提供电源模块10作为电源装置1，能够适当地应对仅需要电源模块10的需求。
(5)在电源装置1的现在的使用用途中使用结束时，能够解除电源模块10以及控制器20的组合，在接下来的使用用途中再利用电源模块 10。因为电源模块侧连接部100以及控制器侧连接部110共通，所以能够在接下来的使用用途中将电源模块10与具有所希望的功能的控制器20组合。另外，再利用时，也能解除被卡合部34b与卡合部34a的卡合，个别地再利用托盘部30。尤其因为对电容器32采用了锂离子电容器，其寿命较长，所以假定再利用的机会也较多。因此，能够适当地应对再利用电源装置1的需求。除此之外，由于能够个别地从托盘单元11取下托盘部30，所以能够以托盘部30为单位对修理、更换适当地对应。
(6)在本实施方式中，因为电容器32形成为矩形板状，所以和通常使用大多呈圆柱状的双电层电容器的情况相比，能够减少搭载电源装置1 时的空间的浪费。
本实施方式也可以如以下那样变更。另外，以下的其他实施方式能够在技术上不矛盾的范围相互组合。
·也可以采用一种提供方法，预先准备所考虑的多种变动的电源模块 10，将其在店铺等排列，让顾客从所准备的多种变动的电源模块10之中选择所希望的电源模块10。另外，也可以预先准备所考虑的多种变动的控制器20，将其在店铺等排列，让顾客从所准备的多种变动的控制器20 之中选择所希望的控制器20。即便是采用这种提供方法时，也能获得与上述实施方式相同的效果。
·也可以在电源装置1的现在的使用用途中使用结束时，解除电源模块10以及控制器20的组合，在接下来的使用用途中再利用控制器20。
·控制器20的功能也可以是将电源模块10的充电状态等信息与外部的装置通信的通信功能。另外，控制器20的功能也可以是有无与外部的装置之间的通信功能。此时，在控制基板22中，也可以变更外部通信连接部22d的有无。即，至少电源模块侧连接部100和控制器侧连接部110 共通即可，在控制基板22中，外部通信连接部22d、电源连接部22e也可以不共通。即，作为控制器20的功能的变动，也可以包含外部通信连接部22d、电源连接部22e的结构不同的变动进行准备。
·电源模块10的电源性能可以包含电源模块10的电容器容量，也可以包含电源模块10的电流量。
·电源模块10也可以作为主电源来使用。此时，控制器20的功能包含将电源模块10作为主电源使其动作的功能。
·电源装置1的整体的形状不限定于长方体状，例如也可以为圆柱状。
·也可以在电源模块10中，取代电容器32，使用双电层电容器 (EDLC)、锂离子电池、铅蓄电池等作为电源。在这些情况下，也能获得与上述实施方式相同的效果。
·电源装置1可以应用于不间断电源装置，也可以搭载于无人搬运车，还可以搭载于输电架空线，另外可以搭载于工业机械。

Claims (8)

1.一种电源装置，其中，
具备具有不同电源性能的多个电源模块之中的一个电源模块和具有不同功能的多个控制器之中的一个控制器选择性地组合而成的组合，
为了选择性地组合所述一个电源模块以及所述一个控制器，在所述多个电源模块分别设置有对该多个电源模块共通的电源模块侧连接部，且在所述多个控制器分别设置有对该多个控制器共通并且可与所述电源模块侧连接部连接的控制器侧连接部。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述电源性能是所述电源模块的放电电压。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
所述电源装置作为设置于主电源与电源的供电对象之间的供电路径上的辅助电源装置发挥功能，
所述功能是控制所述电源模块的充放电的功能，且是通过所述电源模块的充放电将所述主电源的电压升压的功能、和通过所述电源模块的充放电备份所述主电源故障时的电源的功能。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电源装置，其中，
所述组合中，不组合所述控制器，仅包含所述一个电源模块。
5.一种提供电源装置的方法，其中，
所述电源装置通过具有不同电源性能的多个电源模块之中的一个电源模块和具有不同功能的多个控制器之中的一个控制器选择性地组合而构成，其中，
所述提供电源装置的方法包含如下工序，即：
电源模块选择工序，在该工序中，选择具有不同电源性能并且分别设置有共通的电源模块侧连接部的多个电源模块之中的一个电源模块；以及
控制器选择工序，在该工序中，选择具有不同功能并且分别设置有可与所述电源模块侧连接部连接的共通的控制器侧连接部的多个控制器之中的一个控制器。
6.根据权利要求5所述的提供电源装置的方法，其中，
在所述电源模块选择工序中选择的所述电源模块的所述电源性能是所述电源模块的放电电压。
7.根据权利要求5或6所述的提供电源装置的方法，其中，
所述电源装置作为设置于主电源与电源的供电对象之间的供电路径上的辅助电源装置发挥功能，
在所述控制器选择工序中选择的所述控制器的所述功能是控制所述电源模块的充放电的功能，且是通过所述电源模块的充放电将所述主电源的电压升压的功能、和通过所述电源模块的充放电备份所述主电源故障时的电源的功能。
8.根据权利要求5～7中的任一项所述的提供电源装置的方法，其中，
在所述控制器选择工序中，选择不组合所述控制器仅由所述一个电源模块构成的组合。
CN202010099572.5A 2019-02-19 2020-02-18 电源装置以及提供电源装置的方法 Pending CN111585316A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-027813 2019-02-19
JP2019027813A JP7193372B2 (ja) 2019-02-19 2019-02-19 電源装置及び電源装置の提供方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111585316A true CN111585316A (zh) 2020-08-25

Family

ID=69784010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010099572.5A Pending CN111585316A (zh) 2019-02-19 2020-02-18 电源装置以及提供电源装置的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11404900B2 (zh)
EP (1) EP3699978B1 (zh)
JP (1) JP7193372B2 (zh)
CN (1) CN111585316A (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3498696B2 (ja) * 2000-05-29 2004-02-16 オムロン株式会社 電源モジュールおよびこれに用いる電源ユニット
JP2008062712A (ja) 2006-09-05 2008-03-21 Jtekt Corp モータ制御装置
US7531270B2 (en) 2006-10-13 2009-05-12 Enerdel, Inc. Battery pack with integral cooling and bussing devices
US20080193830A1 (en) 2006-10-13 2008-08-14 Enerdel, Inc. Battery assembly with temperature control device
JP5626852B2 (ja) * 2010-05-19 2014-11-19 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電源装置
JP2014143771A (ja) * 2011-05-18 2014-08-07 Sanyo Electric Co Ltd 電源システム及び電源システムの識別情報設定方法並びに電池ユニット
KR101114255B1 (ko) * 2011-12-08 2012-03-06 주식회사 디와이티오코리아 보조 배터리가 구비된 차량
KR200473025Y1 (ko) * 2012-05-09 2014-06-10 휴지 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 휴대용 외부 전력 공급 장치
EP3159997B1 (en) * 2014-06-03 2019-12-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrical power-supplying device and method for supplying electrical power
JP6242008B2 (ja) * 2014-06-25 2017-12-06 Fdk株式会社 無停電電源装置
US10328354B2 (en) * 2017-02-27 2019-06-25 Cardalloon Co Llc Gift box with self-inflating balloon
US11233419B2 (en) * 2017-08-10 2022-01-25 Zoox, Inc. Smart battery circuit

Also Published As

Publication number Publication date
EP3699978A1 (en) 2020-08-26
US11404900B2 (en) 2022-08-02
US20200266656A1 (en) 2020-08-20
JP7193372B2 (ja) 2022-12-20
JP2020137267A (ja) 2020-08-31
EP3699978B1 (en) 2023-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109075578B (zh) 电池管理系统
JP4800323B2 (ja) 二次電池モジュール用センシングボードアセンブリ
US9660230B2 (en) Battery pack having end plates
US20220069397A1 (en) Energy storage module and assembly method
EP2482367B1 (en) Battery pack
US20140117754A1 (en) Hv-battery, in particular traction battery for a vehicle
WO2020230566A1 (ja) コネクタ
EP3550635B1 (en) Battery module and battery pack including the same
US11289774B2 (en) Connector and battery module including the same
JP2008204982A (ja) キャパシタユニット
CN103427050A (zh) 电源装置
WO2010076767A1 (en) Modular battery management system
EP3793019A1 (en) Battery system of an electric vehicle
JP2023516735A (ja) バッテリのための装置、システム、及び方法
US20220247042A1 (en) Cell unit, energy storage module and method for the assembly thereof
EP4037059A1 (en) Sub pack comprising multiple unit modules and bms assembly, and battery pack comprising same
CN110679004A (zh) 蓄电池单元
CN111585316A (zh) 电源装置以及提供电源装置的方法
KR102012403B1 (ko) 통합형 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20190045611A (ko) 리튬배터리 팩에 사용하는 pcb 부스바
JP6985103B2 (ja) バスバーモジュール
CN110679003A (zh) 蓄电池单元
US20240030721A1 (en) Energy Storage System and Vehicle
KR20230111655A (ko) 배터리 연결 장치, 배터리 시스템 및 이들의 동작 방법
KR20230102738A (ko) 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈

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
CB02 Change of applicant information

Address after: Aichi

Applicant after: JTEKT Corp.

Applicant after: Xiefeng Production Co., Ltd

Address before: Osaka, Japan

Applicant before: JTEKT Corp.

Applicant before: Xiefeng Production Co., Ltd

CB02 Change of applicant information