-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
-
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-203621 , eingereicht in Japan am 17. Oktober 2016, deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stromschienenmodul.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Es gibt bereits ein Stromschienenmodul, das für ein Batteriemodul verwendet wird, das durch Schalten von mehreren Batteriezellen in Reihe gebildet ist. Das Stromschienenmodul umfasst mehrere Stromschienen, die benachbarte Batteriezellen in Reihe schalten, ein Aufnahmegehäuse, in dem Aufnahmeräume zum Aufnehmen der jeweiligen Stromschienen ausgebildet sind, und Spannungsdetektionsleitungen, die jeweils mit den Stromschienen verbunden sind (siehe
japanisches Patent Nr. 5648610 ). In jeder der Spannungsdetektionsleitungen ist ein Endteil mit einer Stromschiene verbunden und der andere Endteil ist beispielsweise mit einer elektrischen Steuereinheit (ECU) verbunden, die an einem Fahrzeug durch ein Verbindungselement angebracht ist und zur Aufladesteuerung und dergleichen eines Batteriemoduls durch Ausgeben von Spannungsinformationen an einer Batteriezelle verwendet wird, mit der jede der Stromschienen verbunden ist.
-
Beim Montieren eines Stromschienenmoduls werden Stromschienen in jeweiligen Aufnahmeräumen aufgenommen und es erfordert zu prüfen, ob jede der Stromschienen in einem Aufnahmegehäuse gehalten wird. Folglich bestand Raum für eine Verbesserung an leichter Bearbeitbarkeit.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Angesichts des Vorangehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stromschienenmodul zu schaffen, das in der Lage ist, eine leichte Bearbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Montage zu verbessern.
-
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu erreichen, umfasst ein Stromschienenmodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung mehrere Stromschienen, die jeweils mit zwei oder mehr Elektrodenanschlüssen in einer Elektrodenanschlussgruppe verbunden sind, die in einer Reihe in einem Batteriemodul angeordnet ist, das aus mehreren Batteriezellen gebildet ist; ein plattenförmiges Aufnahmegehäuse, das mehrere Stromschienenaufnahmeräume aufweist, die die jeweiligen Stromschienen aufnehmen, und eine Isolationseigenschaft aufweist; und mehrere Spannungsdetektionsleiter, die jeweils mit den Stromschienen verbunden sind, wobei die Stromschienen jeweils in den Stromschienenaufnahmeräumen in einem getrennten Zustand angeordnet sind, wobei die Stromschienen von inneren Umfangsoberflächen getrennt sind, die die Stromschienenaufnahmeräume bilden, das Aufnahmegehäuse mindestens einen Stützverbindungsabschnitt umfasst, der jedem der Stromschienenaufnahmeräume entspricht, wobei der Stützverbindungsabschnitt das Aufnahmegehäuse und die Stromschienen miteinander verbindet und die Stromschienen in Bezug auf das Aufnahmegehäuse abstützt, und der Stützverbindungsabschnitt einen elastischen Verformungsabschnitt aufweist, der eine elastische Verformung zumindest in einer Anordnungsrichtung ermöglicht und einteilig mit dem Aufnahmegehäuse und der entsprechenden Stromschiene ausgebildet ist.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es im Stromschienenmodul bevorzugt, dass die Spannungsdetektionsleiter als Druckschaltungskörper dienen, der auf einer Oberfläche des Aufnahmegehäuses abgeschieden ist.
-
Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es im Stromschienenmodul bevorzugt, dass es ferner eine Leiterplatte umfasst, die Spannungsinformationen von den Spannungsdetektionsleitern empfängt, wobei das Aufnahmegehäuse einen Platinenaufnahmeraum aufweist, der die Leiterplatte aufnimmt, und ein Paar von ersten Verbindungselementen aufweist, die daran befestigt sind, wobei das Paar von ersten Verbindungselementen einander zugewandt ist, wobei der Platinenaufnahmeraum dazwischen eingefügt ist, und jeweils mit den Spannungsdetektionsleitern verbunden ist, und die Leiterplatte im Platinenaufnahmeraum in einem getrennten Zustand angeordnet ist, wobei die Leiterplatte von den inneren Umfangsoberflächen getrennt ist, die den Platinenaufnahmeraum bilden, und mit einem Paar von zweiten Verbindungselementen versehen ist, die mit dem Paar von ersten Verbindungselementen in Eingriff stehen.
-
Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es im Stromschienenmodul bevorzugt, dass die zweiten Verbindungselemente in die ersten Verbindungselemente in einer Einsetzrichtung eingesetzt sind, in der die Leiterplatte in den Platinenaufnahmeraum eingesetzt ist, und die Leiterplatte in Bezug auf das Aufnahmegehäuse in einem Eingriffszustand abgestützt ist, in dem die ersten Verbindungselemente und die zweiten Verbindungselemente miteinander in Eingriff stehen.
-
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Anordnung, die ein Batteriemodul darstellt, das ein Stromschienenmodul gemäß einer Ausführungsform umfasst;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul darstellt, an dem das Stromschienenmodul gemäß der Ausführungsform montiert ist;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Stromschienenmodul gemäß der Ausführungsform darstellt; und
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, die das Stromschienenmodul gemäß der Ausführungsform darstellt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die nachstehende Ausführungsform diese Erfindung nicht begrenzen soll. Komponenten in der Ausführungsform umfassen Komponenten, die durch den Fachmann ausgetauscht und erleichtert werden können oder die im Wesentlichen gleiche Komponenten sind.
-
Ausführungsform
-
1 ist eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Anordnung, die ein Batteriemodul darstellt, das ein Stromschienenmodul gemäß einer Ausführungsform umfasst. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul darstellt, an dem das Stromschienenmodul gemäß der Ausführungsform montiert ist. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Stromschienenmodul gemäß der Ausführungsform darstellt. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die das Stromschienenmodul gemäß der Ausführungsform darstellt. 3 ist eine Ansicht, die ein Aufnahmegehäuse von einer Oberfläche aus betrachtet darstellt, und 4 ist eine Ansicht, die das Aufnahmegehäuse von einer hinteren Oberfläche aus betrachtet darstellt. Eine X-Richtung in jeder der Zeichnungen gibt eine Anordnungsrichtung von Elektrodenanschlüssen und Stromschienen gemäß der Ausführungsform an. Eine Y-Richtung gibt eine Breitenrichtung des Stromschienenmoduls gemäß der Ausführungsform und eine zur Anordnungsrichtung orthogonale Richtung an. Eine Z-Richtung gibt eine vertikale Richtung des Stromschienenmoduls und eine zur Anordnungsrichtung und zur Breitenrichtung orthogonale Richtung an. Eine Z1-Richtung ist eine obere Richtung des Stromschienenmoduls und eine Z2-Richtung ist eine untere Richtung entgegengesetzt zur oberen Richtung.
-
Wie in 1 dargestellt, ist ein Stromschienenmodul 1 gemäß der Ausführungsform an einem Batteriemodul 100 montiert. Das Batteriemodul 100 ist durch Anordnen von mehreren Batteriezellen 101, beispielsweise Sekundärbatterien, in der Anordnungsrichtung und Modularisieren derselben gebildet. Das Batteriemodul 100 wird beispielsweise an Elektrofahrzeugen (EVs), Hybridfahrzeugen (HVs) und Einsteck-Hybridfahrzeugen (PHVS) montiert und wird zum Zuführen von Leistung zu einer elektrischen Rotationsmaschine, die als Antriebsquelle dient, und Speichern (Aufladen) von Leistung, die durch die elektrische Rotationsmaschine erzeugt wird, verwendet. Eine Leistungsversorgungsvorrichtung kann beispielsweise eine hohe Batterieausgabe in Abhängigkeit von einer Ausgabe, die für ein Fahrzeug erforderlich ist, durch Schalten von mehreren Batterien in Reihe erhalten. Jede der Batteriezellen 101 umfasst ein Paar von Elektrodenanschlüssen 102 (einen positiven Elektrodenanschluss und einen negativen Elektrodenanschluss) an beiden Endteilen in der Breitenrichtung und eine Elektrodenanschlussgruppe 103, die aus den mehreren Elektrodenanschlüssen 102 gebildet ist, die in der Anordnungsrichtung im Batteriemodul 100 angeordnet sind, ist in der Breitenrichtung getrennt und ist in zwei Reihen ausgebildet. Im Batteriemodul 100 ist das Stromschienenmodul 1 an der Elektrodenanschlussgruppe 103 montiert und die Elektrodenanschlüsse 102 (positiven Elektrodenanschlüsse und negativen Elektrodenanschlüsse) der Batteriezellen 101 sind durch das Stromschienenmodul 1 in Reihe geschaltet, wodurch eine hohe Ausgabe in Abhängigkeit von einer Ausgabe erhalten wird, die für ein nicht dargestelltes Fahrzeug erforderlich ist, an dem das Batteriemodul 100 angebracht ist. Die Batteriezellen 101 gemäß der Ausführungsform sind so angeordnet, dass die Elektrodenanschlüsse 102, die in der Anordnungsrichtung benachbart sind, der Batteriezellen 101, die in der Anordnungsrichtung benachbart sind, verschiedene Pole aufweisen.
-
Das Stromschienenmodul 1 wird zum Schalten der Batteriezellen 101 in Reihe verwendet und umfasst mehrere Stromschienen 2, ein Aufnahmegehäuse 3, mehrere Spannungsdetektionsleiter 4, eine Leiterplatte 5, ein Verbindungselement 6 und ein Paar von Anschlusselektroden 7 und 8, wie in 1 und 2 dargestellt. Das Stromschienenmodul 1 kann Spannungsinformationen über die Batteriezellen 101, die mit jeder der Stromschienen 2 verbunden sind, durch die Spannungsdetektionsleiter 4 nach außen ausgeben. Die Spannungsinformationen werden in eine nicht dargestellte elektrische Steuereinheit (ECU) eingegeben, die an einem Fahrzeug durch die Leiterplatte 5 angebracht ist und zur Auflade- und Entladesteuerung des Batteriemoduls 100 auf der Basis der erfassten Spannungsinformationen verwendet wird.
-
Wie in 1 bis 4 dargestellt, ist jede der Stromschienen 2 mit zwei oder mehr Elektrodenanschlüssen 102 der Elektrodenanschlussgruppe 103 verbunden, die in einer Reihe angeordnet ist, und ist im Aufnahmegehäuse 3 aufgenommen. Die Stromschiene 2 gemäß der Ausführungsform verbindet elektrisch zwei Elektrodenanschlüsse 102 und 102 mit verschiedenen Polen, die in der Anordnungsrichtung benachbart sind, die eine der Elektrodenanschlussgruppen 103 aus den zwei Elektrodenanschlussgruppen 103 und 103 bilden, die in der Breitenrichtung der Batteriezellen 101, die in der Anordnungsrichtung benachbart sind, getrennt sind. Die Stromschiene 2 ist in einer flachen Plattenform durch ein Material mit Leitfähigkeit wie z. B. Metall ausgebildet und ist aus der vertikalen Richtung in der Ausführungsform gesehen in einer rechteckigen Plattenform mit der Anordnungsrichtung als Längsrichtung ausgebildet. Die Stromschiene 2 weist ein Vorsprungstück 21 auf, das mit dem Spannungsdetektionsleiter 4 verbunden ist. Das Vorsprungstück 21 gemäß der Ausführungsform ist an einem Endteil aus beiden Endteilen in der Breitenrichtung ausgebildet, wobei es von einem mittleren Teil in der Anordnungsrichtung zu einer Seite in der Breitenrichtung vorsteht (mittlerer Teil in der Breitenrichtung des Aufnahmegehäuses 3). Bei der Stromschiene 2 gemäß der Ausführungsform sind die benachbarten Elektrodenanschlüsse 102 mit einer hinteren Oberfläche 2a verbunden, die eine Oberfläche auf einer Unterseite ist. Jede der Stromschienen 2 ist in einem Stromschienenaufnahmeraum 31, der später beschrieben wird, des Aufnahmegehäuses 3 aufgenommen, und weist eine Längsrichtung parallel zur Anordnungsrichtung auf und ist in einer Reihe in der Anordnungsrichtung angeordnet, die jeder Elektrodenanschlussgruppe entspricht.
-
Wie in 1 bis 4 dargestellt, nimmt das Aufnahmegehäuse 3 die Stromschienen 2 auf und weist Stromschienenaufnahmeräume 31 auf, die den Stromschienen 2 entsprechen. Das Aufnahmegehäuse 3 ist beispielsweise aus einem Material wie z. B. einem synthetischen Harz ausgebildet, weist eine Isolationseigenschaft auf und ist in einer Plattenform, insbesondere in einer rechteckigen Plattenform mit der Anordnungsrichtung als Längsrichtung aus der vertikalen Richtung in der Ausführungsform gesehen ausgebildet. Das Aufnahmegehäuse 3 umfasst die Stromschienenaufnahmeräume 31, die Stützverbindungsabschnitte 32, einen Platinenaufnahmeraum 33, erste Verbindungselemente 34 und Vorsprungstücke 35.
-
Jeder der Stromschienenaufnahmeräume 31 nimmt die Stromschiene 2 auf und ist ausgebildet, indem die Elektrodenanschlüsse 102 der zwei Elektrodenanschlussgruppen 103 und 103 in der vertikalen Richtung gewandt sind, die in der Breitenrichtung in Bezug auf das Aufnahmegehäuse 3 voneinander getrennt sind und in einer Reihe in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Der Stromschienenaufnahmeraum 31 gemäß der Ausführungsform durchdringt das Aufnahmegehäuse 3 von einer Oberfläche 3a zu einer hinteren Oberfläche 3b und ist aus der vertikalen Richtung gesehen in einem Rechteck mit der Anordnungsrichtung als Längsrichtung ausgebildet. Aus der vertikalen Richtung gesehen ist der Stromschienenaufnahmeraum 31 so ausgebildet, dass die äußeren Umfangsoberflächen der Stromschiene 2, an denen der Stromschienenaufnahmeraum 31 angeordnet ist, und die inneren Umfangsoberflächen 3c des Aufnahmegehäuses 3, das den Stromschienenaufnahmeraum 31 bildet, voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten, die Stromschiene 2 ist im Stromschienenaufnahmeraum 31 angeordnet, während sie von den inneren Umfangsoberflächen 3c getrennt ist, die den Stromschienenaufnahmeraum 31 bilden.
-
Die Stützverbindungsabschnitte 32 verbinden das Aufnahmegehäuse 3 mit der Stromschiene 2 und stützen die Stromschiene 2 in Bezug auf das Aufnahmegehäuse 3 ab. Zumindest ein Paar von Stützverbindungsabschnitten 32 ist in Bezug auf den Stromschienenaufnahmeraum 31 im Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet und in der Ausführungsform ist das Paar von Stützverbindungsabschnitten 32 so ausgebildet, dass die Stromschiene 2 dazwischen eingefügt ist. Aus der vertikalen Richtung gesehen ist jeder der Stützverbindungsabschnitte 32 in einer S-Form ausgebildet und ist in einer Plattenform, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt, in einem Zustand ausgebildet, in dem keine externe Kraft auf den Stützverbindungsabschnitt 32 aufgebracht wird. Der Stützverbindungsabschnitt 32 ist so ausgebildet, dass der Stützverbindungsabschnitt 32 nicht vom Stromschienenaufnahmeraum 31 in der vertikalen Richtung vorsteht, und umfasst ein Gehäuseverbindungselement 32a, einen ersten Biegeabschnitt 32b, ein Breitenrichtungsverbindungselement 32c, einen zweiten Biegeabschnitt 32d und ein Stromschienenverbindungselement 32e. Das Gehäuseverbindungselement 32a ist von einem Teil, der der Stromschiene 2 in der Anordnungsrichtung zugewandt ist, an den inneren Umfangsoberflächen 3c zu einer Richtung, die zur Stromschiene 2 in der Anordnungsrichtung gerichtet ist, vorstehend ausgebildet und ist mit dem ersten Biegeabschnitt 32b verbunden. Der erste Biegeabschnitt 32b ist ein elastischer Verformungsabschnitt, der eine elastische Verformung in der Anordnungsrichtung ermöglicht, und ist aus der vertikalen Richtung gesehen gekrümmt. Der erste Biegeabschnitt 32b ist ein Abschnitt, an dem der Stützverbindungsabschnitt 32 von der Anordnungsrichtung zur Breitenrichtung gebogen ist, und ist mit dem Gehäuseverbindungselement 32a und dem Breitenrichtungsverbindungselement 32c verbunden. Das Breitenrichtungsverbindungselement 32c ist mit dem ersten Biegeabschnitt 32b und dem zweiten Biegeabschnitt 32d verbunden und ist entlang der Breitenrichtung ausgebildet. Der zweite Biegeabschnitt 32d ist ein elastischer Verformungsabschnitt und ist aus der vertikalen Richtung gesehen gekrümmt. Der zweite Biegeabschnitt 32d ist ein Teil, an dem der Stützverbindungsabschnitt 32 von der Anordnungsrichtung zur Breitenrichtung gebogen ist, und ist mit dem Breitenrichtungsverbindungselement 32c und dem Stromschienenverbindungselement 32e verbunden. Das Stromschienenverbindungselement 32e erstreckt sich vom zweiten Biegeabschnitt 32d in einer Richtung, die zur Stromschiene 2 in der Anordnungsrichtung gerichtet ist, ist in einer U-Form mit einer Öffnung auf der Seite der Stromschiene 2 aus der Breitenrichtung gesehen ausgebildet und ist so ausgebildet, dass die Stromschiene 2 dazwischen in der vertikalen Richtung eingefügt ist. Mit anderen Worten, der Stützverbindungsabschnitt 32 stützt die Stromschiene 2 in Bezug auf das Aufnahmegehäuse 3 durch das Stromschienenverbindungselement 32e ab. Das Paar von Stützverbindungsabschnitten 32 und 32 ist aus der vertikalen Richtung gesehen in derselben Form ausgebildet.
-
Der Stützverbindungsabschnitt 32 ist einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 und der Stromschiene 2 ausgebildet. Im Stromschienenmodul 1 gemäß der Ausführungsform ist durch einteiliges Ausbilden der Stromschiene 2 mit dem Aufnahmegehäuse 3 der Stützverbindungsabschnitt 32 einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 und der Stromschiene 2 ausgebildet. Ein Verfahren zum einteiligen Ausbilden der Stromschiene 2 mit dem Aufnahmegehäuse 3 wird unter Verwendung eines gut bekannten Verfahrens implementiert und wird beispielsweise durch Einsatzformen implementiert. Durch vorheriges Anordnen von jeder der Stromschienen 2 in einem Bereich, in dem der Stromschienenaufnahmeraum 31 ausgebildet wird, in Bezug auf eine Gießmetallform, die das Aufnahmegehäuse 3 formt, und Einspritzen eines Materials, das das Aufnahmegehäuse 3 bildet, in die Gießmetallform, kann die Stromschiene 2 zwischen die Stromschienenverbindungselemente 32e des Stützverbindungsabschnitts 32 zum Zeitpunkt des Formens des Aufnahmegehäuses 3 mit dem Stützverbindungsabschnitt 32 eingefügt werden.
-
Der Platinenaufnahmeraum 33 nimmt die Leiterplatte 5 auf. Der Platinenaufnahmeraum 33 gemäß der Ausführungsform durchdringt das Aufnahmegehäuse 3 von einer Oberfläche 3a zur hinteren Oberfläche 3b und ist im mittleren Teil des Aufnahmegehäuses 3 und in einem Rechteck mit der Anordnungsrichtung als Längsrichtung aus der vertikalen Richtung gesehen ausgebildet. Aus der vertikalen Richtung gesehen ist der Platinenaufnahmeraum 33 so ausgebildet, dass äußere Umfangsoberflächen der Leiterplatte 5, an denen der Platinenaufnahmeraum 33 angeordnet ist, und innere Umfangsoberflächen 3d des Aufnahmegehäuses 3, das den Platinenaufnahmeraum 33 bildet, voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten, die Leiterplatte 5 ist im Platinenaufnahmeraum 33 angeordnet, während sie von den inneren Umfangsoberflächen 3d getrennt ist, die den Platinenaufnahmeraum 33 bilden.
-
Mit dem ersten Verbindungselement 34 ist jeder der Spannungsdetektionsleiter 4 verbunden, und das Paar von ersten Verbindungselementen 34 und 34 ist in Bezug auf den Platinenaufnahmeraum 33 ausgebildet. Das Paar von ersten Verbindungselementen 34 und 34 steht mit einem Paar von zweiten Verbindungselementen 52 und 52 der Leiterplatte 5 in Eingriff, die später beschrieben wird, und stützt die Leiterplatte 5 im Platinenaufnahmeraum 33 ab, während sie mit dem Paar von zweiten Verbindungselementen 52 und 52 in Eingriff steht. Das Paar von ersten Verbindungselementen 34 und 34 gemäß der Ausführungsform ist an der Oberfläche 3a des Aufnahmegehäuses 3 befestigt, wobei der Platinenaufnahmeraum 33 in der Anordnungsrichtung dazwischen eingefügt ist. Aus dem Paar von ersten Verbindungselementen 34 und 34 ist ein erstes Verbindungselement 34 in der Anordnungsrichtung mit den Spannungsdetektionsleitern 4 (einer Spannungsdetektionsleitergruppe) verbunden, die auf der Seite in der Anordnungsrichtung an der Oberfläche 3a des Aufnahmegehäuses 3 ausgebildet sind, und das andere erste Verbindungselement 34 ist mit den Spannungsdetektionsleitern 4 (der anderen Spannungsdetektionsleitergruppe) verbunden, die auf der anderen Seite in der Anordnungsrichtung an der Oberfläche 3a des Aufnahmegehäuses 3 ausgebildet sind. Jedes der ersten Verbindungselemente 34 umfasst darin einen ersten Anschluss, der mit den Spannungsdetektionsleitern 4 elektrisch verbunden ist, und weist Verriegelungsklauen 34a auf, die an beiden Endteilen in der Breitenrichtung ausgebildet sind.
-
Jedes der Vorsprungstücke 35 steht von einer Kerbe, die an den inneren Umfangsoberflächen 3c ausgebildet ist, in Richtung des Stromschienenaufnahmeraums 31 im Aufnahmegehäuse 3, das den Stromschienenaufnahmeraum 31 bildet, vor. Das Vorsprungstück 35 gemäß der Ausführungsform ist entsprechend dem Stromschienenaufnahmeraum 31 ausgebildet und ist von der Kerbe vorstehend ausgebildet, die mit dem Stromschienenaufnahmeraum 31 in Verbindung steht, der auf einen mittleren Teil in der Breitenrichtung zu einem Endteil in der Breitenrichtung gerichtet ausgebildet ist. Das Vorsprungstück 35 ist ein Teil, an dem ein Ende des Spannungsdetektionsleiters 4, der an der Oberfläche 3a des Aufnahmegehäuses 3 ausgebildet ist, ausgebildet ist. Das Vorsprungstück 35 ist dem Vorsprungstück 21 der Stromschiene 2, die im Stromschienenaufnahmeraum 31 angeordnet ist, in der Breitenrichtung zugewandt.
-
Die Spannungsdetektionsleiter 4 sind mit jeder der Stromschienen 2 verbunden und bilden zwei Spannungsdetektionsleitergruppen, wobei der Platinenaufnahmeraum 33 in der Anordnungsrichtung dazwischen eingefügt ist. In den Spannungsdetektionsleitern 4 gemäß der Ausführungsform ist ein Endteil mit der Stromschiene 2 elektrisch verbunden und der andere Endteil ist mit der Leiterplatte 5 durch das erste Verbindungselement 34 und das zweite Verbindungselement 52 elektrisch verbunden. Die Spannungsdetektionsleiter 4 sind mit dem Vorsprungstück 21 der Stromschiene 2 durch das Verbindungselement 6 am Vorsprungstück 35 elektrisch verbunden. Das Verbindungselement 6 ist ein Verbindungselement mit Leitfähigkeit, wie z. B. leitfähige Paste, Lötmittel, leitfähiger Kautschuk und Schweißen, und weist vorzugsweise eine Folgeeigenschaft für eine relative Bewegung der Stromschiene 2 in der Anordnungsrichtung in Bezug auf das Aufnahmegehäuse 3 auf.
-
Die Spannungsdetektionsleiter 4 sind einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet. Die Spannungsdetektionsleiter 4 gemäß der Ausführungsform dienen als Druckschaltungskörper und sind auf einer Oberfläche des Aufnahmegehäuses 3 so ausgebildet, dass sie einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet sind. Die Spannungsdetektionsleiter 4 sind beispielsweise Harz, zu dem Metallpartikel mit Leitfähigkeit hinzugefügt sind, werden durch eine Ausgabevorrichtung ausgebildet und werden auf einer Oberfläche des Aufnahmegehäuses 3 abgeschieden. Mit anderen Worten, die Spannungsdetektionsleiter 4 gemäß der Ausführungsform werden direkt auf dem Aufnahmegehäuse 3 abgeschieden. Das Ausbilden der Spannungsdetektionsleiter 4 durch die Ausgabevorrichtung wird durch eine Zeichnungsvorrichtung mit der Ausgabevorrichtung und einem Tisch, der der Ausgabevorrichtung entspricht, ausgeführt. Die Ausgabevorrichtung gibt ein Material der Spannungsdetektionsleiter 4, das in diese eingefüllt ist, auf das Aufnahmegehäuse 3 ab und scheidet das Material auf der Oberfläche 3a ab. Die Ausgabevorrichtung umfasst eine Fülleinheit, die ein Material der Spannungsdetektionsleiter 4 einfüllt, und eine Düse, die mit der Fülleinheit und mit der Außenseite der Ausgabevorrichtung in Verbindung steht. Der Tisch umfasst einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des Aufnahmegehäuses 3. Die Ausgabevorrichtung und der Tisch sind mit einer Steuereinheit verbunden. In der Steuereinheit sind Abbildungsinformationen über eine Schaltungszeichnung, die der Form der Spannungsdetektionsleiter 4 entspricht, definiert und die Steuereinheit bewegt die Ausgabevorrichtung und den Tisch relativ auf der Basis der Abbildungsinformationen. Die Ausgabevorrichtung oder der Tisch können sich in drei Achsenrichtungen orthogonal zueinander bewegen. Wenn eine Bedienperson die Zeichnungsvorrichtung betätigt, gibt die Ausgabevorrichtung ein eingefülltes Material aus der Spitze der Düse auf die Oberfläche 3a des Aufnahmegehäuses 3 ab. Gleichzeitig bewegt sich die Ausgabevorrichtung oder der Tisch auf der Basis der in der Steuereinheit definierten Abbildungsinformationen. Wie vorstehend beschrieben, werden die Spannungsdetektionsleiter 4 auf der Oberfläche 3a des Aufnahmegehäuses 3 abgeschieden.
-
Die Leiterplatte 5 empfängt Spannungsinformationen von den Spannungsdetektionsleitern 4 und gibt die Spannungsinformationen an die ECU aus. Die Leiterplatte 5 umfasst einen Platinenkörper 51 und die zweiten Verbindungselemente 52. Der Platinenkörper 51 weist eine nicht dargestellte Druckverdrahtung und elektronische Komponenten, die dafür bereitgestellt sind, auf und weist ein Paar von zweiten Verbindungselementen 52 auf, die an beiden Endteilen in der Anordnungsrichtung vorgesehen sind. Das Paar von zweiten Verbindungselementen 52 steht mit dem Paar von ersten Verbindungselementen 34 in Eingriff. Jedes der zweiten Verbindungselemente 52 umfasst eine nicht dargestellte Öffnung an einer Unterseite und jedes der ersten Verbindungselemente 34 ist von der Öffnung in das Innere des zweiten Verbindungselements 52 eingesetzt.
-
Folglich ist das zweite Verbindungselement 52 in Bezug auf das erste Verbindungselement 34 in das erste Verbindungselement 34 in einer Einsetzrichtung eingesetzt, in der die Leiterplatte 5 in Bezug auf denn Platinenaufnahmeraum 33 eingesetzt ist, mit anderen Worten, in einer unteren Richtung. Das zweite Verbindungselement 52 entspricht dem ersten Anschluss des ersten Verbindungselements 34, umfasst darin einen zweiten Anschluss, der mit dem ersten Anschluss in einem Eingriffszustand elektrisch verbunden ist, und weist Verriegelungsaufnahmeeinheiten 52a auf, die an beiden Endteilen in der Breitenrichtung ausgebildet sind. Die Verriegelungsaufnahmeeinheiten 52a sind Einheiten, in die die Verriegelungsklauen 34a des ersten Verbindungselements 34, das in das zweite Verbindungselement 52 eingesetzt ist, eingesetzt sind. Die Verriegelungsaufnahmeeinheiten 52a werden in Eingriff gebracht, indem sie an den Verriegelungsklauen 34a des ersten Verbindungselements 34 eingehakt und verriegelt werden und das zweite Verbindungselement 52 gegenüber einer Bewegung zu einer oberen Richtung in Bezug auf das erste Verbindungselement 34 eingeschränkt wird. Mit anderen Worten, die Leiterplatte 5 ist, während das erste Verbindungselement 34 und das zweite Verbindungselement 52 miteinander in Eingriff gebracht sind, in Bezug auf das Aufnahmegehäuse 3 abgestützt und ist in der vertikalen Richtung in der Ausführungsform abgestützt.
-
Das Paar von Anschlusselektroden 8 und 7 verbindet die Batteriezellen 101, die im Batteriemodul 100 in Reihe geschaltet sind, mit einer externen elektronischen Einrichtung. Das Paar von Anschlusselektroden 7 und 8 ist ein Metallelement mit Leitfähigkeit. In der Ausführungsform ist die Anschlusselektrode 8 eine positive Anschlusselektrode und die Anschlusselektrode 7 ist eine negative Anschlusselektrode und sie sind einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet.
-
Das Folgende beschreibt die Montage des Stromschienenmoduls 1 am Batteriemodul 100. Jede der Stromschienen 2 wird im entsprechenden Stromschienenaufnahmeraum 31 durch das Paar von Stützverbindungsabschnitten angeordnet und wird im Aufnahmegehäuse 3 aufgenommen. Jeder der Spannungsdetektionsleiter 4 wird vorher als Druckschaltungskörper im Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet und ein Endteil des Spannungsdetektionsleiters 4 wird mit der Stromschiene 2 verbunden und der andere Endteil wird mit dem ersten Verbindungselement 34 verbunden. Zuerst befestigt eine Bedienperson das Stromschienenmodul 1 am Batteriemodul 100. Eine Bedienperson richtet eine Längsrichtung des Aufnahmegehäuses 3 auf die Anordnungsrichtung der Batteriezellen 101 aus und ordnet das Stromschienenmodul 1 am Batteriemodul 100 so an, dass jede der Stromschienen 2 den Elektrodenanschlüssen 102 und 102 in der vertikalen Richtung benachbart zugewandt ist. Bei dieser Verarbeitung kommt die Spitze von jedem der benachbarten Elektrodenanschlüsse 102 und 102 mit der hinteren Oberfläche 2a der Stromschiene 2 in Kontakt. Das Paar von Anschlusselektroden 7 und 8 kommt mit den zugewandten Elektrodenanschlüssen 102 in der vertikalen Richtung in Kontakt. Als nächstes verbindet eine Bedienperson elektrisch jede der Stromschienen 2 und die benachbarten Elektrodenanschlüsse 102 und 102 miteinander. In der Ausführungsform werden die Elektrodenanschlüsse 102 und 102 mit der hinteren Oberfläche 2a der Stromschiene 2 durch Laserschweißen und Löten elektrisch verbunden. Ebenso verbindet eine Bedienperson elektrisch das Paar von Anschlusselektroden 8 und 7 und die Elektrodenanschlüsse 102 miteinander. Als nächstes befestigt eine Bedienperson die Leiterplatte 5 am Aufnahmegehäuse 3. Eine Bedienperson setzt das Paar von zweiten Verbindungselementen 52 in das Paar von ersten Verbindungselementen 34 in einer unteren Richtung ein, wodurch veranlasst wird, dass das Paar von zweiten Verbindungselementen 52 und das Paar von ersten Verbindungselementen 4 miteinander in Eingriff gebracht werden und die Leiterplatte 5 im Platinenaufnahmeraum 33 aufgenommen wird.
-
Wie vorstehend beschrieben, ist im Stromschienenmodul 1 jede der Stromschienen 2 einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet. Folglich ist die Aufnahme der Stromschienen 2 im Aufnahmegehäuse 3 zum Zeitpunkt der Montage des Stromschienenmoduls nicht mehr erforderlich und eine leichte Bearbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Montage kann verbessert werden. Außerdem ist eine Zeit zum Aufnehmen der Stromschienen 2 im Aufnahmegehäuse 3 zum Zeitpunkt der Montage des Stromschienenmoduls 1 am Batteriemodul 100 nicht mehr erforderlich und eine Zeit zum Montieren des Stromschienenmoduls 1 am Batteriemodul 100 kann verkürzt werden. Die Stromschienen 2 sind einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet und es kann verhindert werden, dass die Stromschienen 2 vom Aufnahmegehäuse 3 abfallen.
-
Zum Zeitpunkt des Aufladens und Entladens des Batteriemoduls 100 wiederholen die Batteriezellen 101 eine Expansion und Kontraktion in der Anordnungsrichtung in einem Fall des Batteriemoduls 100. In der Ausführungsform ist ein Spalt zwischen jeder der Stromschienen 2 und jedem der Stromschienenaufnahmeräume 31 gebildet. Wenn die Stromschienen 2 sich gleich relativ in Bezug auf das Aufnahmegehäuse 3 in der Anordnungsrichtung aufgrund der Expansion und Kontraktion der Batteriezellen 101 in der Anordnungsrichtung bewegen wird der Biegegrad der ersten Biegeabschnitte 32b und der zweiten Biegeabschnitte 32d aufgrund einer elastischen Verformung geändert und die Breitenrichtungsverbindungselemente 32c kreuzen die Breitenrichtung, um die Größe des Spalts zwischen den Stromschienen 2 und dem Aufnahmegehäuse in der Breitenrichtung zu ändern. Folglich ermöglichen die Stützverbindungsabschnitte 32, dass das Aufnahmegehäuse 3 der relativen Bewegung der Stromschienen 2 folgt, mit denen die Elektrodenanschlüsse 102 verbunden sind, und können die Bewegung der Stromschienen 2 absorbieren, die durch die Expansion und Kontraktion der Batteriezellen 101 in der Anordnungsrichtung im Aufnahmegehäuse 3 verursacht werden. Folglich weist das Aufnahmegehäuse 3 eine Plattenform auf und kann die Länge in der vertikalen Richtung, mit anderen Worten die Dicke, im Vergleich zu einem Fall verringern, in dem die Stromschienenaufnahmeräume 31, die die jeweiligen Stromschienen 2 aufnehmen, mit einem Rahmenkörper und dergleichen ausgebildet sind, und die Höhe des Batteriemoduls 100 kann verringert werden.
-
Im Stromschienenmodul 1 werden die Spannungsdetektionsleiter 4 vorher einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 als Druckschaltungskörper ausgebildet. Folglich ist die Verdrahtung der Spannungsdetektionsleiter 4 mit dem Aufnahmegehäuse 3 zum Zeitpunkt der Montage des Stromschienenmoduls 1 nicht mehr erforderlich und eine leichte Bearbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Montage kann verbessert werden. Außerdem ist eine Zeit zum Verdrahten der Spannungsdetektionsleiter 4 mit dem Aufnahmegehäuse 3 zum Zeitpunkt der Montage des Stromschienenmoduls 1 am Batteriemodul 100 nicht mehr erforderlich und eine Zeit zum Montieren des Stromschienenmoduls 1 am Batteriemodul 100 kann verkürzt werden. Da die Spannungsdetektionsleiter 4 als Druckschaltungskörper dienen, kann das Gewicht des Stromschienenmoduls 1 im Vergleich zu einem Fall, in dem ein elektrischer Draht, in dem ein Leiter mit einem Isolationskörper bedeckt ist, als Spannungsdetektionsleiter verwendet wird, verringert werden. Außerdem können Probleme wie z. B. eine Abtrennung und Verwicklung, die an einem elektrischen Draht erzeugt werden, in dem der Leiter durch einen Isolationskörper bedeckt ist, gelöst werden, und eine Last an einem Verbindungsteil mit den Stromschienen 2 aufgrund von Ziehen zum Zeitpunkt der Verdrahtung kann verringert werden.
-
Während sie im Platinenaufnahmeraum 33 des Aufnahmegehäuses 3 aufgenommen ist, kann die Leiterplatte 5 mit jedem der Spannungsdetektionsleiter 4 durch die ersten Verbindungselemente 34 und die zweiten Verbindungselemente 52 verbunden werden. Folglich kann eine Erhöhung der Größe des Stromschienenmoduls 1 verringert werden im Vergleich zu einem Fall, in dem ein Platinengehäuse, das die Leiterplatte 5 aufnimmt, am Aufnahmegehäuse 3 befestigt ist. Da die Leiterplatte 5 im Platinenaufnahmeraum 33 des Aufnahmegehäuses 3 aufgenommen ist, kann außerdem die Höhe des Batteriemoduls 100 verringert werden.
-
Während die ersten Verbindungselemente 34 und die zweiten Verbindungselemente 52 miteinander in Eingriff stehen, ist die Leiterplatte 5 durch das Aufnahmegehäuse 3 durch das Paar von ersten Verbindungselementen 34 und 34 und das Paar von zweiten Verbindungselementen 52 und 52 abgestützt. Folglich ist das separate Vorsehen eines Stützmechanismus und einer Stützeinheit zum Abstützen der Leiterplatte 5 im Platinenaufnahmeraum 33 nicht mehr erforderlich. Mit einer einfachen Konfiguration kann die Leiterplatte 5 am Aufnahmegehäuse 3 befestigt werden.
-
Das Paar von Stützverbindungsabschnitten 32 gemäß der Ausführungsform ist in der Anordnungsrichtung ausgebildet, aber ist nicht darauf begrenzt. Das Paar von Stützverbindungsabschnitten 32 kann in der Breitenrichtung ausgebildet sein und ein Paar kann in der Anordnungsrichtung und ein anderes Paar in der Breitenrichtung ausgebildet sein. Die Anzahl von Stützverbindungsabschnitten 32 kann einer sein. In jedem der Stützverbindungsabschnitte 32 muss ein elastischer Verformungsabschnitt, der nur eine elastische Verformung in der Anordnungsrichtung ermöglicht, ausgebildet sein und ist nicht darauf begrenzt, in einer gekrümmten Form aus der vertikalen Richtung gesehen ausgebildet zu werden. Der Stützverbindungsabschnitt 32 kann beispielsweise in der vertikalen Richtung gesehen eine flache Plattenform aufweisen und kann einen Teil als elastischen Verformungsabschnitt umfassen, der einen kleineren Querschnitt im Vergleich zu den anderen Teilen im Stützverbindungsabschnitt 32 aufweist, und erleichtert weiter die elastische Verformung als die anderen Teile. Das Paar von Anschlusselektroden 7 und 8 gemäß der Ausführungsform ist einteilig mit dem Aufnahmegehäuse 3 ausgebildet, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Das Paar von Anschlusselektroden 7 und 8 kann mit den Elektrodenanschlüssen 102 durch Befestigungsvorrichtungen separat vom Aufnahmegehäuse 3 elektrisch verbunden sein.
-
Das Stromschienenmodul gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die leichte Bearbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Montage des Stromschienenmoduls verbessern, da jede Stromschiene einteilig mit einem Aufnahmegehäuse ausgebildet ist und die Aufnahme der Stromschiene im Aufnahmegehäuse zum Zeitpunkt der Montage nicht mehr erforderlich ist.
-
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben wurde, sollen die beigefügten Ansprüche nicht so begrenzt sein, sondern sollen als alle Modifikationen und alternativen Konstruktionen verkörpernd aufgefasst werden, die einem Fachmann auf dem Gebiet in den Sinn kommen können, die einigermaßen in die hier dargelegte Basislehre fallen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2016203621 [0001]
- JP 5648610 [0003]