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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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<Gebiet der Erfindung>
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batterieüberwachungseinheit.
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<Beschreibung des Standes der Technik>
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Eine Energiespeichervorrichtung, die eine Batterieanordnung ist, besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Batterien (Batteriezellen), die nebeneinander miteinander verbunden sind. In einer in 8A gezeigten Stromspeichervorrichtung 501 sind die Elektrodenanschlüsse 507 benachbarter Batteriezellen 505 durch Sammelschienen 503 verbunden, und die Sammelschienen 503 sind durch Spannungserfassungsleitungen 509 wie FFCs (Flexible Flat Cables) gekoppelt. Die Spannungserfassungsleitungen 509 sind jeweils aus gegenüberliegenden Seiten der Elektrodenanschlüsse 507 der parallel angeordneten Batteriezellen 505 ausgeleitet und mit einer Batterie-ECU 511 verbunden, die eine Batteriezellenspannungserfassungsschaltung (elektronische Schaltkreis) aufweist, die in einem weiteren Kasten vorgesehen ist. Aus diesem Grund benötigen die Spannungserfassungsleitungen 509 lange Verdrahtungen.
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Als Lösung für dieses Problem wurde vorgeschlagen, dass eine Spannungserfassungsschaltung einer Batterieüberwachungseinheit in einem Akku wie in den Patentliteraturen 1 und 2 untergebracht ist. Beispielsweise enthält ein in der Patentliteratur 1 offenbarter Akku eine Leiterplatte, ein Leiterplatten-Befestigungselement, Sammelschienen-Halteelemente und einen Verdrahtungsabschnitt. Die Leiterplatte erfasst die Spannung der einzelnen Batteriezellen. Das Leiterplatten-Befestigungselement weist einen Plattenaufnahmeabschnitt auf, an dem die Leiterplatte befestigt ist. Das Leiterplatten-Befestigungselement erstreckt sich in einer festgelegten Richtung der Batteriezellen. Die Sammelschienen-Halteelemente sind integral mit dem Leiterplatten-Befestigungselement ausgebildet, um so Sammelschienen, die nebeneinander angeordnet sind, in der Verankerungsrichtung aufzunehmen, um Elektrodenanschlüsse der Batteriezellen zu verbinden. Der Verdrahtungsabschnitt ist auf dem Leiterplatten-Befestigungselement angeordnet. Der Verdrahtungsabschnitt umfasst die Vielzahl von Sammelschienen und einen flexiblen Verdrahtungsabschnitt oder einen Verdrahtungs-Zentralabschnitt, der zwischen die Sammelschienen und die Leiterplatte geschaltet ist.
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Gemäß einem solchen Akku kann die Leiterplatte mit der Spannungserfassungsschaltung in dem Akku untergebracht sein.
[Patentliteratur 1]
JP-A-2015-22965 [Patentliteratur 2]
JP-A-2015-49931 -
Gemäß einer verwandten Technik müssen in einer Batterieüberwachungseinheit eine Leiterplatte, ein Verdrahtungsabschnitt und Sammelschienen an dem Leiterplatten-Befestigungselement jeweils angeordnet und integral befestigt sein, in dem der Plattenaufnahmeabschnitt, der die Leiterplatte und die Sammelschienenhalteelemente, die die Sammelschienen aufnehmen, integral ausgebildet sind. Somit wird die Montagearbeit für die Batterieüberwachungseinheit so komplex, dass es ein Problem gibt, dass die Herstellungskosten zunehmen können.
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ÜBERSICHT
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Eine oder mehrere Ausführungsformen stellen eine Batterieüberwachungseinheit bereit, die einen einfachen Aufbau hat, so dass komplexe Montagearbeiten reduziert werden können.
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In einem Aspekt (1) umfasst eine Batterieüberwachungseinheit eine Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen, eine flexible gedruckte Leiterplatte, die sich in einer Einsteckrichtung von einzelnen Batterien erstreckt, einen elektronischen Schaltkreis, der mit einem Endabschnitt der Vielzahl der Spannungserfassungsleitungen verbunden ist, um so die Spannung jeder der einzelnen Batterien zu erfassen, und auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte angebracht ist, eine Vielzahl von Sammelschienen-Befestigungsabschnitten, die integral mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte ausgebildet sind und an denen die Vielzahl der Sammelschienen befestigt ist, und Verbindungsleitungen, die in der flexiblen gedruckten Leiterplatte angeordnet sind, um so den elektronischen Schaltkreis und eine Batterie-ECU zu verbinden. Die anderen Endabschnitte der Vielzahl der Spannungserfassungsleitungen sind jeweils mit der Vielzahl der in der Einsteckrichtung angeordneten Sammelschienen verbunden, um die Vielzahl der einzelnen Batterien einer Batterieanordnung elektrisch zu verbinden. Die Vielzahl der Spannungserfassungsleitungen ist in der flexiblen gedruckten Leiterplatte angeordnet.
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Gemäß dem Aspekt (1) sind die Spannungserfassungsleitungen, die Sammelschienen-Befestigungsabschnitte und die Verbindungsleitungen integral als die flexible Leiterplatte ausgebildet. Die Spannungserfassungsleitungen sind mit den Sammelschienen verbunden, durch die die einzelnen Batterien elektrisch miteinander verbunden sind. Die Sammelschienen sind an den Sammelschienen-Befestigungsabschnitten befestigt. Die Verbindungsleitungen sind für die Verbindung zwischen dem elektronischen Schaltkreis und der Batterie-ECU vorgesehen. Der elektronische Schaltkreis für die Erfassung der Spannung der einzelnen Batterien ist direkt auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte montiert. Auf diese Weise ist die Batterieüberwachungseinheit konfiguriert. Daher weist die Batterieüberwachungseinheit die vorgenannte Konfiguration auf, in der Bestandteilkomponenten des elektronischen Schaltkreises, wie z. B. eine Chip-Sicherung und Zellenüberwachungs-ICs, auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte oberflächenmontiert werden können, um so integral damit ausgebildet zu werden. Bei der flexiblen gedruckten Leiterplatte sind die Spannungserfassungsleitungen und die Verbindungsleitungen beispielsweise als Schaltkreis auf einer Basisfolie durch Drucken ausgebildet. Auf diese Weise kann die Montagearbeit für die Batterieüberwachungseinheit einfacher sein als die für die Batterieüberwachungseinheit des Standes der Technik.
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In einem Aspekt (2) umfasst die Vielzahl der Sammelschienen-Befestigungsabschnitte flexible Brückenabschnitte zwischen benachbarten einer Vielzahl von Öffnungsabschnitten, die sich in einem vorbestimmten Intervall in einer Reihe in der Einsteckrichtung öffnen. Jeder der Vielzahl der Öffnungsabschnitte hat eine Öffnungsbreite, die breiter als eine Querrichtungsbreite jeder der Vielzahl der Sammelschienen ist, und zwar in einer Richtung, die senkrecht zu der Einsteckrichtung und einer Dickenrichtung jeder der Vielzahl der Sammelschienen ist.
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Gemäß dem Aspekt (2) sind die flexiblen Brückenabschnitte der Sammelschienen-Befestigungsabschnitte, an denen die Sammelschienen befestigt sind, flexibel. Wenn daher die Batterieüberwachungseinheit an der Energiespeichervorrichtung angebracht ist, können die flexiblen Brückenabschnitte geneigt oder gebogen werden, so dass die Sammelschienen nach den Elektroden der einzelnen Batterien verschoben werden können. Dementsprechend können auch einzelne Unterschiede der Zellen und Abstandstoleranzen oder Höhenunterschiede der Elektroden, die durch Expansion etc. unter den einzelnen Batterien verursacht werden, auch absorbiert werden.
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In einem Aspekt (3) ist die Vielzahl der Sammelschienen an Stegen angelötet und befestigt, die sich auf den flexiblen Brückenabschnitten von den anderen Endabschnitten der Vielzahl der Spannungserfassungslinien erstrecken.
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Gemäß dem Aspekt (3) können die Sammelschienen gleichzeitig an die Stege der flexiblen Brückenabschnitte gelötet sein, wenn die Bestandteile des elektronischen Schaltkreises auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte oberflächenmontiert sind. Daher kann eine elektrische Verbindung der Sammelschienen mit den Spannungserfassungsleitungen und die Fixierung der Sammelschienen an den flexiblen Brückenabschnitten gleichzeitig durchgeführt werden. Auf diese Weise kann die Montagearbeit für die Batterieüberwachung weiter erleichtert werden.
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In einem Aspekt (4) ist ein Gasauslasskanal, der sich in der Einsteckrichtung erstreckt, um Gas, das innerhalb der einzelnen Batterien erzeugt wird nach außen zu leiten, auf den Oberseiten der einzelnen Batterien angeordnet. Ein Abschnitt der flexiblen gedruckten Leiterplatte, auf der der elektronische Schaltkreis montiert ist, ist so angeordnet, dass er mit einer Oberseite des Gasauslasskanals in Kontakt kommt.
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Gemäß dem Aspekt (4) kann Gas, das innerhalb der einzelnen Batterien erzeugt wird, nach außen durch den Gasauslasskanal abgegeben werden. Zusätzlich ist der Abschnitt der flexiblen gedruckten Leiterplatte, an dem der elektronische Schaltkreis montiert ist, angeordnet, um mit der Oberseite des Gasauslasskanals in Kontakt zu kommen. Dementsprechend kann der auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte angebrachte elektronische Schaltkreis sicher gehalten werden.
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[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
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Gemäß der erfindungsgemäßen Batterieüberwachungseinheit ist es möglich, komplexe Montagearbeiten mit einer einfachen Struktur zu reduzieren.
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Die Erfindung wurde oben kurz beschrieben. Wenn ferner Arten (nachfolgend als ”Ausführungsformen” bezeichnet) zum Ausführen der Erfindung, die nachfolgend beschrieben werden, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen durchgelesen werden, können Einzelheiten der Erfindung klarer gemacht werden.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration einer Energiespeichervorrichtung zeigt, die mit einer Batterieüberwachungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform versehen ist.
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2 ist eine perspektivische Gesamtansicht der in 1 gezeigten Batterieüberwachungseinheit.
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3A ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Abschnitts A der Batterieüberwachungseinheit in 2. 3B ist eine perspektivische Explosionsansicht von Sammelschienen in 3A.
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4 ist eine schematische Schnittansicht eines vergrößerten wichtigen Teils einer flexiblen gedruckten Leiterplatte, auf der Bestandteile eines elektronischen Schaltkreises angebracht sind.
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5 ist eine Draufsicht einer Batterieüberwachungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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6A ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Abschnitts B der Batterieüberwachungseinheit in 5. 6B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie von Pfeilen VI-VI von 6A.
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7A ist eine perspektivische Explosionsansicht eines vergrößerten wichtigen Teils einer Batterieüberwachungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform. 7B ist eine perspektivische Ansicht des vergrößerten wichtigen Teils der Batterieüberwachungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform.
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8A und 8B sind erläuternde Ansichten einer Hintergrund-Speichervorrichtung, bei der Spannungserfassungsleitungen, die aus einer Vielzahl von Batteriezellen herausgeführt werden, mit einer Batterie-ECU verbunden sind, die eine Batteriezellenspannungs-Erfassungsschaltung aufweist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration einer Energiespeichervorrichtung 100 zeigt, die mit einer Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung versehen ist. 2 ist eine perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Batterieüberwachungseinheit 110. 3A ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Abschnitts A der Batterieüberwachungseinheit 110 in 2. 3B ist eine perspektivische Explosionsansicht der Sammelschienen 13 in 3A. Im Übrigen folgen in der Ausführungsform die Aufwärts-/Abwärts-, Vowärts-/Rückwärts- und Links-/Rechts-Richtungen den Richtungen der in 1 gezeigten Pfeile.
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Die mit der Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der ersten Ausführungsform versehene Energiespeichervorrichtung 100 kann in einem Fahrzeug montiert und als eine Energiequelle zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden. Das heißt, dass elektrische Energie, die von der Energiespeichervorrichtung 100 ausgegeben wird, durch einen Motorgenerator in kinetische Energie umgewandelt werden kann, um das Fahrzeug anzutreiben. Wenn darüber hinaus die beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugte kinetische Energie durch den Motorgenerator in elektrische Energie umgewandelt wird, kann die Energiespeichervorrichtung 100 die elektrische Energie als regenerativen elektrischen Strom speichern.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist die Energiespeichervorrichtung 100 eine Batterieanordnung 47 mit einer Vielzahl von einzelnen Batterien 11, die in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung eingesteckt und angeordnet sind. Beispielsweise ist die Vielzahl von Einzelbatterien 11 in einem kastenförmigen Gehäuse untergebracht oder mit einem Bindegurt verbunden, um integral befestigt zu sein. Als jede der einzelnen Batterien 11 kann eine wiederaufladbare Batterie wie eine Nickel-Metall-Hydrid-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie verwendet werden. Hierbei ist die Vielzahl von einzelnen Batterien 11 elektrisch in Reihe geschaltet. Das heißt, die Sammelschienen 13 sind auf den Oberseiten der einzelnen Batterien 11 angeordnet. Zwei einzelne Batterien 11, die in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung benachbart sind, sind durch jede der Sammelschienen 13 elektrisch in Reihe geschaltet.
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Jede der einzelnen Batterien 11 ist mit einem rechteckigen Parallelepiped-Batteriekörper 21 und einem Paar eines positiven Elektrodenanschlusses 15 und eines negativen Elektrodenanschlusses 17 versehen. Der positive Elektrodenanschluss 15 und der negative Elektrodenanschluss 17 sind Elektroden, die jeweils von einem Ende und dem andere Ende einer Oberseite 23 des Batteriekörpers 21 hervorstehen. Der positive Elektrodenanschluss 15 ist mit einer positiven Elektrodenplatte (Stromkollektorplatte) eines Energieerzeugungselements innerhalb des Batteriekörpers 21 elektrisch verbunden. Der negative Elektrodenanschluss 17 ist elektrisch mit einer negativen Elektrodenplatte (Stromkollektorplatte) des Energieerzeugungselements innerhalb des Batteriekörpers 21 verbunden. Zusätzlich ist in der Oberseite 23 des Batteriekörpers 21 ein Ventil 25 vorgesehen. Das Ventil 25 ist zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 in der Links-/Rechts-Richtung vorgesehen. Das Ventil 25 wird zum Freigeben von Gas, das innerhalb des Batteriekörpers 21 erzeugt wird, zur Außenseite des Batteriekörpers 21 verwendet.
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Wenn zum Beispiel eine Überladung usw. der einzelnen Batterie 11 durchgeführt wird, besteht die Befürchtung, dass Gas hauptsächlich aus einer Elektrolytlösung erzeugt werden kann. Da sich der Batteriekörper 21 in einem abgedichteten Zustand befindet, nimmt der Innendruck des Batteriekörpers 21 zu, wenn das Gas erzeugt wird. Sobald der Innendruck des Batteriekörpers 21 den Betriebsdruck des Ventils 25 erreicht, kann sich das Ventil 25 von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand ändern, um dadurch das Gas zur Außenseite des Batteriekörpers 21 freizugeben.
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Als Ventil 25 kann ein sogenanntes Absperrventil oder ein sogenanntes Rückschlagventil verwendet werden. Als Absperrventil wechselt das Ventil 25 irreversibel vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand. Das Absperrventil kann beispielsweise durch Gravieren der Oberseite 23 des Batteriekörpers 21 ausgebildet sein. Andererseits wechselt das Ventil 25 als Rückschlagventil reversibel zwischen dem geschlossenen Zustand und dem offenen Zustand entsprechend dem Innendruck des Batteriekörpers 21. Das Rückschlagventil kann beispielsweise mit einer Feder ausgebildet sein.
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Jede der Sammelschienen 13 hat insgesamt eine rechteckige Form. Ein Paar von Anschlusseinführlöchern 14 ist in der Sammelschiene 13 ausgebildet, so dass die positiven Elektrodenanschlüsse 15 oder die negativen Elektrodenanschlüsse 17 durch das Paar von Anschlusseinführlöchern 14 eingeführt werden können, um mit der Sammelschiene 13 verbunden zu werden (siehe 3A und 3B). Die Sammelschiene 13 kann durch Stanzen eines Metallplattenmaterials aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Gold, rostfreiem Stahl (SUS) oder dergleichen in einem Pressschritt ausgebildet werden. Um die Schweißbarkeit zu verbessern, kann eine Plattierungsbehandlung mit Sn, Ni, Ag, Au oder dergleichen auf die Sammelschiene 13 angewendet werden.
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Die Sammelschienen 13 sind so angeordnet, dass die Anschlusseinführlöcher 14, durch die die positiven Elektrodenanschlüsse 15 oder die negativen Elektrodenanschlüsse 17 eingeführt werden, um mit den Sammelschienen 13 verbunden zu werden, in einer Reihe angeordnet sein können.
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Wenn Muttern 43 an den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17, die durch die Anschlusseinführlöcher 14 eingeführt worden sind, angeschraubt und befestigt sind, sind die Sammelschienen 13 gemäß der Ausführungsform mit den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17 elektrisch verbunden. Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemäßen Sammelschienen mit den positiven Elektrodenanschlüssen und den negativen Elektrodenanschlüssen durch Laserschweißen elektrisch verbunden werden können, ohne die Anschlusseinführlöcher 14 auszubilden.
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Zusätzlich weist jede der Sammelschienen 13 gemäß der ersten Ausführungsform Kerben 16 auf, die an ihren gegenüberliegenden Kantenabschnitten zwischen dem Paar von Anschlusseinführlöchern 14 ausgebildet sind. Wenn die Sammelschiene 13 an einen Steg 30 angelötet ist, können ausgezeichnete Lötausrundungen zwischen den Kerben 16 und dem Steg 30 ausgebildet werden. Der Steg 30 ist vorgesehen, um sich auf einem flexiblen Brückenabschnitt 32 zu erstrecken, der später beschrieben wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist eine U-förmige flexible gedruckte Leiterplatte 27 in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 auf der Vielzahl von einzelnen Batterien 11 angeordnet. Die flexible gedruckte Leiterplatte 27 weist gurtartige Verdrahtungsabschnitte 26 und 28 und einen Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 auf. Die gurtartigen Verdrahtungsabschnitte 26 und 28 sind in zwei Reihen in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 angeordnet. Der Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 verbindet eine Stirnseite der gurtartigen Verdrahtungsabschnitte 26 und 28.
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Die gurtartigen Verdrahtungsabschnitte 26 und 28 sind in zwei Reihen an den positiven Elektrodenanschlüssen 15 bzw. den negativen Elektrodenanschlüssen 17 angeordnet. Die Vielzahl von Sammelschienen 13 ist abwechselnd in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 an den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17 angeordnet. Der Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 ist an einem der Ventile 25 der Vielzahl von Einzelbatterien 11 auf einer Vorderseite angeordnet.
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Wie es in 2 gezeigt ist, ist die Batterieüberwachungseinheit 110 der Energiespeichervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform mit einer Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29, der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27, einem elektronischen Schaltkreis 48, den flexiblen Brückenabschnitten 32 und Verbindungsleitungen 31 versehen. Die Spannungserfassungsleitungen 29 weisen jeweils einen Endabschnitt auf, der mit den Sammelschienen 13 verbunden ist. Die flexible Leiterplatte 27, in der sich die Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29 befindet, erstreckt sich in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11. Der elektronische Schaltkreis 48 ist mit den anderen Endabschnitten der Spannungserfassungsleitungen 29 verbunden, um so eine Spannung von jeder der einzelnen Batterien 11 zu erfassen. Die flexiblen Brückenabschnitte 32 dienen als Sammelschienen-Befestigungsabschnitte, die integral mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 ausgebildet sind. Die Verbindungsleitungen 31 sind vorgesehen, um eine Verbindung zwischen dem elektronischen Schaltkreis 48 und einer Batterie-ECU 20 herzustellen.
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Die Spannungserfassungsleitungen 29 und die in der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 angeordneten Verbindungsleitungen 31 sind in der folgenden Weise ausgebildet. Das heißt, Leitungsrahmen (Metalldünnplatten) 61 und 63, einschließlich einer großen Anzahl von dünnen Kupferverdrahtungen, die beispielsweise durch Ätzen musterartig ausgebildet sind, sind auf einer Basisfolie 60 angeordnet und mit transparenten Deckfolien 65 und 67 bedeckt, die durch ein Haftmittel verklebt sind 64 (siehe 4), so dass die Spannungserfassungsleitungen 29 und die Verbindungsleitungen 31 ausgebildet werden können. Zusätzlich weist eine flexible gedruckte Leiterplatte 27 gemäß einer zweiten Ausführungsform eine zweischichtige Struktur auf, in der Spannungserfassungsleitungen 29 auf der Ober- und Unterseite einer Basisfolie 60 in jedem der gurtartigen Verdrahtungsabschnitte 26 und 28 angeordnet sind. Wenn die Spannungserfassungsleitungen 29 auf diese Weise in der zweischichtigen Struktur ausgebildet sind, kann der gurtartige Verdrahtungsabschnitt 26, 28, in dem die Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29 in vorbestimmten Intervallen (Isolationsabständen) nebeneinander in einer Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 angeordnet sind, in der Breite kompakt gestaltet werden. Wenn die Anzahl der eingesteckten Einzelbatterien 11 so klein ist, dass eine große Anzahl von Spannungserfassungsleitungen 29 nicht vorgesehen werden muss, ist es selbstverständlich, dass eine flexible gedruckte Leiterplatte 27 mit einer einschichtigen Struktur der Spannungserfassungsleitungen 29 verwendet werden kann.
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In dem elektronischen Schaltkreis 48 gemäß der Ausführungsform sind Komponenten wie eine Chipsicherung 39, ein Widerstand 51, ein Kondensator 53 und Zellenüberwachungs-ICs 49 durch die Leitungsrahmen 61 und 63 oder durch Löcher 6 elektrisch verbunden und an dem Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 angebracht. Beispielsweise ist, wie in 4 gezeigt, jeder der Überwachungs-ICs 49 auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 auf die folgende Weise oberflächenmontiert. Das heißt, Lötmittel 70 werden auf vorbestimmte Positionen der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 aufgebracht oder gedruckt, wo die Leitungsrahmen 61 und 63 in vorbestimmte Formen gleichzeitig mit den Spannungserfassungsleilungen 29 und den Verbindungsleitungen 31 musterförmig ausgebildet worden sind. Dann werden die Anschlüsse 73, des Überwachungs-IC 49 auf die Lötmittel 70 aufgesetzt, um reflow-verlötet zu werden, so dass der Überwachungs-IC 49 auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 montiert werden kann. Im Übrigen kann der elektronische Schaltkreis 48, der an dem Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 angebracht ist, zu einer mehrschichtigen Struktur mit drei oder mehr Schichten ausgebildet werden. Wenn der elektronische Schaltkreis 48 zu der Mehrschichtstruktur ausgebildet ist, kann der Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24, auf dem der elektronische Schaltkreis 48 zum Erfassen von Spannungen der einzelnen Batterien 11 montiert ist, kompakt gestaltet werden.
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Das heißt, die Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29 und die Verbindungsleitungen 31 sind durch die Leitungsrahmen 61 und 63 und die Durchgangslöcher 6 elektrisch verbunden und in der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 angeordnet. Die Leitungsrahmen 61 und 63 sind in die vorgegebenen Formen in einer Musterform hineingeformt. Die einen Endabschnitte der Spannungserfassungsleitungen 29 sind jeweils mit den Sammelschienen 13 verbunden, während die anderen Endabschnitte der Spannungserfassungsleitungen 29 mit vorbestimmten Verbindungsendabschnitten des elektronischen Schaltkreises 48 verbunden sind. Die Verbindungsleitungen 31 bilden eine Verbindung zwischen dem elektronischen Schaltkreis 48, der an dem Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 angebracht ist, und Anschlüssen eines Verbinders 22, der an einem vorderen Ende des gurtartigen Verdrahtungsabschnitts 26 vorgesehen und angeordnet ist.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie in 3B gezeigt, jeder der flexiblen Brückenabschnitte 32 zwischen benachbarten Öffnungsabschnitten 33 ausgebildet, die in jedem gurtartigen Verdrahtungsabschnitt 26, 28 in einer Reihe in vorbestimmten Intervallen in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 geöffnet sind. Jeder Öffnungsabschnitt 33 hat eine Öffnungsweite H, die breiter ist als eine Querrichtungsbreite w jeder Sammelschiene 13. Der Öffnungsabschnitt 33 sind ungefähr rechteckige Öffnungen, durch die die positiven Elektrodenanschlüsse 15 und die negativen Elektrodenanschlüsse 17 eingefügt sind. Jeder flexible Brückenabschnitt 32, der wie ein langer und schmaler Gurt geformt ist, ist zwischen benachbarten der Öffnungsabschnitte 33 ausgebildet. Der Steg 30, der derart vorgesehen ist, dass er sich auf dem flexiblen Brückenabschnitt 32 von dem einen Endabschnitt der entsprechenden Spannungserfassungsleitung 29 erstreckt, ist auf der Oberseite des flexiblen Brückenabschnitts 32 ausgebildet.
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Wie in 3A und 3B gezeigt, weist jede Spannungserfassungsleitung 29, die auf einer Unterseite der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 angeordnet ist, einen Endabschnitt auf, der auf der Oberseite der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 unmittelbar vor dem flexiblen Brückenabschnitt 32 freiliegt, so dass er mit dem Steg verbunden ist. Die Spannungserfassungsleitung 29, die auf der Oberseite der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 in den Zeichnungen freiliegt, ist tatsächlich beschichtet und mit der nicht dargestellten Abdeckfolie 65 bedeckt, um isoliert zu sein.
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Daher wird jede der Sammelschienen 13 mit einem entsprechenden der Stege 30 der flexiblen Brückenabschnitte 32 verlötet (z. B. reflow-verlötet). Somit wird die Sammelschiene 13 an einem entsprechenden der gurtartigen Verdrahtungsabschnitte 26 und 28 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 befestigt. Bei dieser Gelegenheit werden zwischen den Kerben 16 der Sammelschiene 13 und dem Steg 30 ausgezeichnete Lötausrundungen gebildet. Entsprechend ist die Sammelschiene 13 elektrisch, mechanisch und fest mit dem Steg 30 des flexiblen Brückenabschnitts 32 verbunden.
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Die Querstreckenbreite w der an dem flexiblen Brückenabschnitt 32 befestigten Sammelschiene 13 ist schmaler als die Öffnungsweite H des Öffnungsabschnitts 33. Dementsprechend kann auch dann, wenn der flexible Brückenabschnitt 32 geneigt oder gebogen ist, die Sammelschiene 13 wünschenswerterweise verschoben werden ohne den gurtartigen Verdrahtungsabschnitt 26, 28 zu stören.
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Zusätzlich sind die zahlreichen Öffnungsabschnitte 33 in den vorbestimmten Intervallen in einer Reihe in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 in dem gurtartigen Verdrahtungsabschnitt 26, 28 geöffnet, um so die flexiblen Brückenabschnitte 32 zu bilden. Äußere Seitenenden der so ausgebildeten flexiblen Brückenabschnitte 32 sind durch einen Kopplungsabschnitt 34 gekoppelt, der in der Einsteckrichtung der einzelnen Batterien 11 stetig ist. Die äußeren Seitenenden der flexiblen Brückenabschnitte 32 sind jeweils mit dem Kopplungsabschnitt 34 verbunden, um so eine Veränderung der einzelnen Position unter den an den flexiblen Brückenabschnitten 32 befestigten Sammelschienen 13 zu unterbinden.
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Dementsprechend sind die Sammelschienen 13 nicht durch Sammelschienen-Halteelemente wie im Stand der Technik gehalten, sondern nur direkt an den flexiblen Brückenabschnitten 32 befestigt, die in den gurtartigen Verdrahtungsabschnitten 26 und 28 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 ausgebildet sind, die leicht gebogen ist. Trotzdem kann verhindert werden, dass die Bearbeitbarkeit zum Einsetzen der Anschlusseinführlöcher 14 der Sammelschienen 13 an den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17 entsprechend verringert wird und sich eine Bindekraft zwischen den Sammelschienen 13 und den flexiblen Brückenabschnitten 32 vermindert.
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Gemäß der ersten Ausführungsform sind die Verbindungsleitungen 31 in der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 angeordnet, um den elektronischen Schaltkreis 48 und die Anschlüsse des Verbinders 22 miteinander zu verbinden. Der elektronische Schaltkreis 48 ist an dem Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 angebracht. Die Anschlüsse des Verbinders 22 sind an dem vorderen Ende des gurtartigen Verdrahtungsabschnitts 26 vorgesehen und angeordnet. Wenn somit der Verbinder 22 und die Batterie-ECU 20 miteinander durch einen nicht dargestellten Kabelbaum verbunden sind, können die Verbindungsleitungen 31 den elektronischen Schaltkreis 48 und die Batterie-ECU 20 miteinander elektrisch verbinden. Die Verbindungsleitungen 31 können Verbindungsabschnitte des elektronischen Schaltkreises 48 jeweils mit der Batterie-ECU 20 verbinden, um dazwischen eine Verbindung herzustellen, oder können die Verbindungsabschnitte des elektronischen Schaltkreises 48 gemeinsam mit der Batterie-ECU 20 verbinden, um dazwischen eine Mehrfachverbindung herzustellen.
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In der Energiespeichervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Gasauslasskanal 45, der sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Batterieanordnung 47 erstreckt, auf den Oberseiten 23 der Vielzahl von einzelnen Batterien 11 angeordnet. Eine Unterseite des Gasauslasskanals 45 berührt die Oberseite 23 der einzelnen Batterien 11. Der Gasauslasskanal 45 bewegt Gas, das aus den Ventilen 25 der einzelnen Batterien 11 freigegeben wird, in einer Richtung weg von der Batterieanordnung 47. Wenn beispielsweise die Energiespeichervorrichtung 100 in dem Fahrzeug montiert ist, kann der Gasauslasskanal 45 verwendet werden, um das von den Ventilen 25 freigegebene Gas zur Außenseite des Fahrzeugs freizugeben.
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Wenn die flexible Leiterplatte 27 auf der Vielzahl von einzelnen Batterien 11 angeordnet ist, ist die Unterseite des Verbindungsverdrahtungsabschnitts 24, auf der der elektronische Schaltkreis 48 montiert ist, derart angeordnet, dass sie mit einer Oberseite 46 des Gasauslasskanals 45 in Kontakt kommt.
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In der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27, die auf der Vielzahl von einzelnen Batterien 11 angeordnet ist, sind die positiven Elektrodenanschlüsse 15 und die negativen Elektrodenanschlüsse 17 durch die Anschlusseinführlöcher 14 der an den flexiblen Brückenabschnitten 32 befestigten Sammelschienen 13 eingeführt. Die Muttern 43 sind an den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17 verschraubt und befestigt, die durch die Anschlusseinführlöcher 14 eingeführt worden sind. Somit verbinden die Sammelschienen 13 die Vielzahl von einzelnen Batterien 11 in Reihe elektrisch.
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Der Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27, auf dem der elektronische Schaltkreis 48 montiert ist, ist mit einer Schutzabdeckung 10 bedeckt, so dass ein unerwünschter Kontakt eines externen Elements verhindert werden kann.
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Als nächstes werden Effekte der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
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Gemäß der Batterieüberwachungseinheit 110 der ersten Ausführungsform sind die Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29, die Vielzahl von flexiblen Brückenabschnitten 32 und die Verbindungsleitungen 31 integral als die flexible gedruckte Leiterplatte 27 ausgebildet. Die Spannungserfassungsleitungen 29 sind jeweils mit den Sammelschienen 13 verbunden, die die einzelnen Batterien 11 miteinander verbinden. Die Sammelschienen 13 sind an den flexiblen Brückenabschnitten 32 befestigt. Die Verbindungsleitungen 31 sind vorgesehen, um eine Verbindung zwischen dem elektronischen Schaltkreis 48 und der Batterie-ECU 20 herzustellen. Der elektronische Schaltkreis 48 zum Erfassen der Spannung jeder der einzelnen Batterien 11 ist direkt an der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 angebracht. Auf diese Weise ist die Batterieüberwachungseinheit 110 konfiguriert.
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Daher sind in der Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der Ausführungsform die Bestandteile des elektronischen Schaltkreises 48, wie die Chipsicherung 39 und die Zellenüberwachungs-ICs 49, auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 oberflächenmontiert, um damit integral ausgebildet zu sein. In der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 sind die Spannungserfassungsleitungen 29 und die Verbindungsleitungen 31 beispielsweise als ein Schaltkreis auf der Basisfolie 60 durch Drucken ausgebildet. Somit kann die Montagearbeit für die so konfigurierte Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der Ausführungsform einfacher sein als die für die im Stand der Technik befindliche Batterieüberwachungseinheit in dem Akku.
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Ferner haben in der Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der ersten Ausführungsform die flexiblen Brückenabschnitte 32, die jeweils wie ein langer und schmaler Gurt ausgebildet sind, eine Flexibilität. Die flexiblen Brückenabschnitte 32 dienen als Sammelschienen-Befestigungsabschnitte zum Befestigen der Sammelschienen 13. Wenn daher die Batterieüberwachungseinheit 110 an der Energiespeichervorrichtung 100 befestigt ist, sind die flexiblen Brückenabschnitte 32 geneigt oder gebogen, so dass die Sammelschienen 13 nach den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17 der einzelnen Batterien 11 verschoben werden können. Zusätzlich können einzelne Unterschiede der Zellen und Abstandstoleranzen oder Höhenunterschiede der positiven Elektrodenanschlüsse 15 und der negativen Elektrodenanschlüsse 17, die durch die Expansion usw. unter den jeweiligen einzelnen Batterien 11 verursacht werden, ebenfalls aufgenommen werden.
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Darüber hinaus sind in der Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der ersten Ausführungsform die Sammelschienen 13 an den Stegen 30 verlötet und befestigt, die derart vorgesehen sind, dass sie sich auf den flexiblen Brückenabschnitten 32 von den anderen Endabschnitten der Spannungserfassungsleitungen 29 erstrecken. Wenn die Bestandteile des elektronischen Schaltkreises 48 auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 oberflächenmontiert werden, können die Sammelschienen 13 gleichzeitig an den Stegen 30 der flexiblen Brückenabschnitte 32 verlötet (z. B. reflow-gelötet) werden. Daher wird eine elektrische Verbindung der Sammelschienen 13 mit den Spannungserfassungsleitungen 29 und die Fixierung der Sammelschienen 13 an den flexiblen Brückenabschnitten 32 gleichzeitig durchgeführt. Dementsprechend kann die Montagearbeit für die Batterieüberwachungseinheit 110 weiter erleichtert werden.
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Zusätzlich ist in der Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der ersten Ausführungsform der Gasauslasskanal 45 auf den Oberseiten 23 der Vielzahl von Einzelbatterien 11 angeordnet, wobei ein Abschnitt (d. h. der Verbindungsverdrahtungsabschnitt 24) der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27, auf der der elektronische Schaltkreis 48 montiert ist, so angeordnet ist, dass er mit der Oberseite 46 des Gasauslasskanals 45 in Kontakt kommt. Daher kann das in den einzelnen Batterien 11 erzeugte Gas durch den Gasauslasskanal 45 nach außen abgegeben werden. Zusätzlich ist der Abschnitt der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27, auf dem der elektronische Schaltkreis 48 montiert ist, derart angeordnet, dass er mit der Oberseite des Gasauslasskanals 45 in Kontakt zu kommt. Somit kann der elektronische Schaltkreis 48, der auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte 47 montiert ist, sicher gehalten werden.
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Als nächstes wird eine Batterieüberwachungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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5 ist eine Draufsicht auf die Batterieüberwachungseinheit 210 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. 6A ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Abschnitts B der Batterieüberwachungseinheit 210 in 5. 6B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie von Pfeilen VI-VI von 6A. In der zweiten Ausführungsform werden Bestandteile, die dieselben wie die vorstehend erwähnten Bestandteile sind, die in der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind, mit denselben Zeichen entsprechend bezeichnet, wobei auf eine doppelte Beschreibung davon verzichtet wird.
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Ähnlich wie bei der Konfiguration der vorgenannten Batterieüberwachungseinheit 110 gemäß der ersten Ausführungsform ist die Batterieüberwachungseinheit 210 gemäß der zweiten Ausführungsform mit einer Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29, einer flexiblen gedruckten Leiterplatte 27A, einem elektronischen Schaltkreis 48, flexiblen Brückenabschnitten 32 und Verbindungsleitungen 31 ausgestattet. Die einen Endabschnitte der Spannungserfassungsleitungen 29 sind mit einer Vielzahl von Sammelschienen 13 verbunden. Die flexible gedruckte Leiterplatte 27A, auf der sich die Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29 befindet, erstreckt sich in einer Einsteckrichtung von einzelnen Batterien 11. Der elektronische Schaltkreis 48 ist mit den anderen Endabschnitten der Spannungserfassungsleitungen 29 verbunden, um so eine Spannung von jeder der einzelnen Batterien 11 zu erfassen. Die flexiblen Brückenabschnitte 32 sind integral mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27A ausgebildet. Die Verbindungsleitungen 31 sind vorgesehen, um eine Verbindung zwischen dem elektronischen Schaltkreis 48 und einer Batterie-ECU 20 herzustellen.
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Bei der vorstehend erwähnten flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 gemäß der ersten Ausführungsform sind sämtliche Spannungserfassungsleitungen 29 nebeneinander an den Innenseiten der Sammelschienen 13 vorgesehen, die parallel zu den gurtartigen Verdrahtungsabschnitten 26 und 28 angeordnet sind, wie dies in 2 gezeigt ist. Andererseits sind in der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27A gemäß der zweiten Ausführungsform die Spannungserfassungsleitungen 29 so geteilt, dass sie nebeneinander an den Innenseiten und den Außenseiten der Sammelschienen 13 vorgesehen sind, die parallel zu den gurtartigen Verdrahtungsabschnitten 26 und 28 angeordnet sind, wie es in 5 und 6A und 6B gezeigt ist.
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Das heißt, die flexible gedruckte Leiterplatte 27 und die flexible gedruckte Leiterplatte 27A werden in geeigneter Weise ausgewählt und in Übereinstimmung mit einer Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen 100 verwendet, bei denen ein Vorsprungsintervall zwischen den positiven Elektrodenanschlüssen 15 und den negativen Elektrodenanschlüssen 17 variiert, die von den Oberseite 23 der Batteriekörper 21 hervorragen, so dass ein Anordnungsraum zwischen den Innenseiten und den Außenseiten der Sammelschienen 13 variieren kann. Somit kann die Batterieüberwachungseinheit 110, 210 an die Energiespeichervorrichtungen 100 in verschiedenen Formen angepasst werden.
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7A und 7B sind eine perspektivische Explosionsansicht und eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten wichtigen Teils einer Batterieüberwachungseinheit 310 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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Eine flexible Leiterplatte 27B der Batterieüberwachungseinheit 310 gemäß der dritten Ausführungsform hat die gleiche Konfiguration wie die vorstehend erwähnte flexible Leiterplatte 27A gemäß der zweiten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Konfiguration jedes der flexiblen Brückenabschnitte 32 in die Konfiguration jedes der flexiblen Brückenabschnitte 32A geändert ist.
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Wie in 7A gezeigt ist, ist jeder der flexiblen Brückenabschnitte 32A der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27B gemäß der dritten Ausführungsform zwischen benachbarten Öffnungsabschnitten 35 ausgebildet, die jeweils in einer Reihe in einer Einsteckrichtung von einzelnen Batterien 11 in jedem der gürtelartigen Verdrahtungsabschnitte 26 und 28 geöffnet sind. Jeder der Öffnungsabschnitte 35 ist eine konvexe Öffnung im Ganzen. Der flexible Brückenabschnitt 32A, der wie ein Gürtel geformt ist, der an einer Stirnseite erweitert Ist, ist zwischen den benachbarten Öffnungsabschnitten 35 ausgebildet. Ein im Wesentlichen Y-förmiger Steg 30A, der vorgesehen ist, um sich auf dem flexiblen Brückenabschnitt 32A von einem Endabschnitt einer entsprechenden Spannungserfassungsleitung 29 zu erstrecken, ist auf einer Oberseite des flexiblen Brückenabschnitts 32A ausgebildet. Im Übrigen ist ein Erleichterungsloch 36 in dem aufgeweiteten Abschnitt des flexiblen Brückenabschnitts 32A ausgebildet, so dass der aufgeweitete Abschnitt des flexiblen Brückenabschnitts 32A in Steifigkeit verringert und leicht gebogen werden kann.
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Auf der anderen Seite ist ein Paar von Kerben 16 an äußeren Kantenabschnitten jeder der Sammelschienen 13A gemäß der dritten Ausführungsform ausgebildet. Somit weist die Sammelschiene 13A insgesamt drei Kerben 16 auf.
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Die Sammelschienen 13A werden an den Stegen 30A der flexiblen Brückenabschnitte 32A jeweils verlötet (z. B. reflow-verlötet). Somit werden die Sammelschienen 13A an den jeweiligen gurtartigen Verdrahtungsabschnitten 26 und 28 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27B befestigt. Bei dieser Gelegenheit werden ausgezeichnete Lötfäden zwischen den drei Kerben 16 jeder der Sammelschienen 13A und der entsprechenden Fläche 30A ausgebildet.
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Dementsprechend kann die Sammelschiene 13A gemäß der dritten Ausführungsform drei Lötfäden am Boden 30A des flexiblen Brückenabschnitts 32A aufweisen. Somit kann die Sammelschiene 13A mit dem Steg 30A des flexiblen Brückenabschnitts 32A elektrisch und mechanisch sicherer verbunden werden als die Sammelschiene 13 gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform.
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Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen oben mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf solche Beispiele beschränkt ist. Es ist offensichtlich, dass der Fachmann zu verschiedenen Änderungsbeispielen oder Modifikationsbeispielen kommen kann, ohne von dem in den Ansprüchen beschriebenen Umfang abzuweichen. Dementsprechend sollte man verstehen, dass die verschiedenen Änderungsbeispiele oder Madifikationsbeispiele sicherlich zum technischen Umfang der Erfindung gehören.
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Beispielsweise wurden die vorgenannten Konfigurationsbeispiele für den Fall beschrieben, dass jede Elektrode beispielhaft eine Elektrodensäule ist. Die Elektrode kann jedoch eine flache Plattenelektrode sein. Dementsprechend ist die Verbindung zwischen der Sammelschiene und der Elektrode nicht auf eine Schraubbefestigung beschränkt, sondern kann auch geschweißt sein oder dergleichen. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass die Verbindungsmuster der Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen 29 zu den Sammelschienen 13 nicht auf die Verbindungsmuster in jeder der vorgenannten Ausführungsformen beschränkt sind, sondern verschiedene Verbindungsmuster verwendet werden können, die in der flexiblen gedruckten Leiterplatte 27 verlegt sein können.
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Dementsprechend können gemäß der Batterieüberwachungseinheit 110, 210, 310 in Übereinstimmung mit jeder der vorgenannten Ausführungsformen komplexe Montagearbeiten unter Verwendung einer einfachen Struktur vereinfacht werden, und die Abstandstoleranzen der positiven Elektrodenanschlüsse 15 und der negativen Elektrodenanschlüsse 17 unter den jeweilige einzelne Batterien 11 ebenfalls absorbiert werden.
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Hier werden die vorgenannten Merkmale der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Batterieüberwachungseinheit zusammengefasst und wie folgt kurz dargestellt.
- [1] Batterieüberwachungseinheit (110, 210, 310) umfassend: eine Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen (29);
eine flexible gedruckte Leiterplatte (27, 27A, 27B), die sich in einer Einsteckrichtung von einzelnen Batterien erstreckt;
einen elektronischen Schaltkreis (48), der mit einen Endabschnitten der Spannungserfassungsleitungen verbunden ist, um so die Spannung jeder der einzelnen Batterien zu erfassen, und auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte angebracht ist;
eine Vielzahl von Sammelschienen-Befestigungsabschnitten (flexible Brückenabschnitte 32, 32A), die integral mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte ausgebildet sind und an denen die Vielzahl der Sammelschienen befestigt ist; und
Verbindungsleitungen (31), die auf der flexiblen gedruckten Leiterplatte angeordnet sind, um so den elektronischen Schaltkreis und eine Batterie-ECU (20) zu verbinden,
wobei die anderen Endabschnitte der Vielzahl von Spannungserfassungsleitungen (29) jeweils mit der Vielzahl der in der Einsteckrichtung angeordneten Sammelschienen (13, 13A) verbunden sind, um so die Vielzahl der einzelnen Batterien einer Batterieanordnung (47) elektrisch zu verbinden,
wobei die Vielzahl der Spannungserfassungsleitungen in der flexiblen gedruckten Leiterplatte (27, 27A, 27B) angeordnet ist.
- [2] Batterieüberwachungseinheit (110, 210, 310) gemäß der vorgenannten Konfiguration [1],
bei der die Vielzahl der Sammelschienen-Befestigungsabschnitte flexible Brückenabschnitte (32, 32A) zwischen benachbarten einer Vielzahl von Öffnungsabschnitten (33, 35) umfasst, die sich in einem vorbestimmten Intervall in einer Reihe in der Einsteckrichtung öffnen, wobei
jeder der Vielzahl der Öffnungsabschnitte (33, 35) eine Öffnungsbreite (H) aufweist, die breiter als eine Querrichtungsbreite (w) jeder der Vielzahl der Sammelschienen (13, 13A) ist, und zwar in einer Richtung, die senkrecht zur Einsteckrichtung und einer Dickenrichtung der Vielzahl der Sammelschienen ist.
- [3] Die Batterieüberwachungseinheit (110, 210, 310) gemäß der vorgenannten Konfiguration [2],
bei der die Vielzahl der Sammelschienen (13, 13A) an Stege (30, 30A) gelötet und an diesen befestigt ist, die auf den flexiblen Brückenabschnitten (32, 32A) positioniert sind und sich von diesen jeweils von den anderen Endabschnitten der Vielzahl der Spannungserfassungsleitungen (29) erstrecken.
- [4] Batterieüberwachungseinheit (110, 210, 310) gemäß einer der vorgenannten Konfigurationen [1] bis [3],
bei der auf den Oberseiten (23) der einzelnen Batterien ein Gasauslasskanal (45) angeordnet ist, der sich in der Einsteckrichtung erstreckt, um Gas, das innerhalb der einzelnen Batterien (11) erzeugt wird, nach außen abzugeben,
wobei ein Abschnitt der flexiblen gedruckten Leiterplatte (27), auf dem der elektronische Schaltkreis (48) montiert ist, so angeordnet ist, dass er mit einer Oberseite des Gasabgabekanals in Kontakt steht.
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[Bezugszeichenliste]
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- 11 ... Einzelbatterie, 13 ... Sammelschiene, 15 ... positiver Elektrodenanschluss (Elektrode), 17 ... negativer Elektrodenanschluss (Elektrode), 20 ... Batterie-ECU, 27 ... flexible gedruckte Leiterplatte, 29 ... Spannungserfassungsleitung, 31 ... Verbindungsleitung, 32 ... flexibler Brückenteil (Sammelschienen-Befestigungsabschnitt), 47 ... Batterieanordnung, 48 ... elektronischer Schaltkreis, 100 ... Stromspeichervorrichtung, 110 ... Batterieüberwachungseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-22965 A [0004]
- JP 2015-49931 A [0004]
