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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieüberwachungsvorrichtung.
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Beschreibung der Verwandten Technik
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In der verwandten Technik wird ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein elektrisches Automobil oder ein Hybridauto, mit einem Batteriemodul zum Zuführen von Elektrizität oder Laden von regenerativer Leistung an einen Motor bestückt, der als eine Antriebsquelle dient. In diesen Batteriemodulen werden mehrere Batteriezellen mit positiven und negativen Elektrodenanschlüssen angeordnet und die Elektrodenanschlüsse der benachbarten Batteriezellen werden mit einem Leiterelement elektrisch miteinander verbunden. In einer derartigen Art des Batteriemoduls kann, weil Lade- und Entladevorgänge wiederholt werden, eine Differenz in der Batteriekapazität zwischen den Batteriezellen auftreten. In den Batteriemodulen ist es jedoch möglich, eine hohe Ausgangsleistung zu erhalten, die Ausgangsleistung zu stabilisieren und eine Batteriedienstlebensdauer zu verbessern, in dem eine derartige Differenz der Batteriekapazität zwischen den Batteriezellen entfernt wird. Aus diesem Grund wird eine Batterieüberwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Batteriezustands (wie beispielsweise Spannung, Strom und Temperatur) jeder Batteriezelle mit dem Batteriemodul verbunden. Die Batterieüberwachungsvorrichtung wird beispielsweise in der
WO 2015/ 029 544 A1 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung
JP 2007 -
288 883 A offenbart.
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Nebenbei bemerkt sind in der Batterieüberwachungsvorrichtung eine integrierte Schaltung zur Batterieüberwachung (sogenanntes Batterieüberwachung-IC) oder verschiedene Elemente (wie beispielsweise ein Widerstand und ein Kondensator) auf einer Leiterplatte eingebettet. Diese Komponenten strahlen Wärme, wenn der elektrische Strom fließt, und können somit als eine Wärmequelle dienen. Beispielsweise offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung
JP 2007 -
288 883 A eine Technik zum Ausgleichen von Batteriekapazitäten zwischen jeder Batteriezelle auf der Grundlage eines Überwachungsergebnisses der Batterieüberwachungsvorrichtung. In dieser Technik wird ein Entladewiderstand in jeder Batteriezelle bereitgestellt und der elektrische Strom fließt zu dem Entladewiderstand der Batteriezelle mit einer großen Batteriekapazität, um die Batteriekapazität der Batteriezelle zu konsumieren. In dieser Technik dient der Entladewiderstand als eine Wärmestrahlungsquelle. Des Weiteren ist eine andere Wärmestrahlungsquelle stromaufwärts von dem Entladewiderstand in der Mitte des Luftströmungswegs angeordnet. Daher gibt es in der verwandten Technik einen Raum zur Verbesserung des Kühlungswirkungsgrads der Wärmestrahlungsquelle.
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Eine Batterieüberwachungsvorrichtung, die den Ladezustand von Batteriezellen ausgleicht, ist in
US 2008 / 0 211 459 A1 beschrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In dieser Hinsicht besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, eine Batterieüberwachungsvorrichtung mit hohen Kühlungswirkungsgrad bereitzustellen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Batterieüberwachungsvorrichtung einen Überwachungscontroller, der konfiguriert ist, um einen Batteriezustand jeder Batteriezelle eines Batteriemoduls zu überwachen, das durch Anordnen der mehreren Batteriezellen gebildet wird, und jede der Batteriezellen auf der Grundlage eines Überwachungsergebnisses zu steuern, wobei der Überwachungscontroller eine Wärmestrahlungsquelle aufweist, die Wärme strahlt, wenn ein elektrischer Strom fließt. Die Wärmestrahlungsquelle ist in einer Position angeordnet, wo Luft, die von einem Spalt zwischen den benachbarten Batteriezellen abgeführt wird, mit der Wärmestrahlungsquelle kollidiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann in der Batterieüberwachungsvorrichtung die Wärmestrahlungsquelle angeordnet sein, um einer Auslassöffnung zugewandt zu sein, von der die Luft des Spalts zwischen den benachbarten Batteriezellen abgeführt wird.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann Batterieüberwachungsvorrichtung einen Führungsabschnitt umfassen, der konfiguriert ist, um die Luft, die von dem Spalt zwischen den benachbarten Batteriezellen abgeführt wird, zu der Wärmestrahlungsquelle zu führen.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Batterieüberwachungsvorrichtung ein Gehäuseelement umfassen, das konfiguriert ist, um den Überwachungscontroller unterzubringen. Das Gehäuseelement kann einen Wandkörper aufweisen, der zwischen der Wärmestrahlungsquelle und dem Batteriemodul angeordnet ist, und der Wandkörper kann ein Lufteinführungsloch aufweisen, das konfiguriert ist, um die Luft, die von dem Spalt zwischen den benachbarten Batteriezellen abgeführt wird, zu einer Gehäusekammer des Gehäuseelements zu strömen.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann in der Batterieüberwachungsvorrichtung das Gehäuseelement ein Abführungsloch aufweisen, das konfiguriert ist, um die Luft der Gehäusekammer, die mit der Wärmestrahlungsquelle kollidiert und durch dieselbe läuft, zu der Außenseite der Gehäusekammer abzuführen.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann in der Batterieüberwachungsvorrichtung der Überwachungscontroller einen Entladewiderstand in jeder der Batteriezellen als die Wärmestrahlungsquelle aufweisen, und die Batteriekapazitäten sämtlicher Batteriezellen können) durch Fließen eines elektrischen Stroms zu dem Entladewiderstand der Batteriezelle ausgeglichen werden, die als eine Entladeziel auf der Grundlage des Überwachungsergebnisses eingestellt ist.
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Die obigen und andere 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 werden, wenn in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen berücksichtigt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zusammen mit Batteriemodulen veranschaulicht;
- 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht, die entlang einer Linie X-X von 1 genommen ist, um die Batterieüberwachungsvorrichtung zu veranschaulichen;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
- 4 ist eine explodierte perspektivische Ansicht, welche die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
- 5 ist an explodierte perspektivische Ansicht, welche die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht, wie von einem unterschiedlichen Winkel gesehen;
- 6 ist eine obere Draufsicht, die eine Überwachungssteuereinheit veranschaulicht;
- 7 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Luftströmungsweg zwischen den Batteriezellen veranschaulicht;
- 8 ist ein Diagramm, das einen anderen beispielhaften Luftströmungsweg zwischen den Batteriezellen veranschaulicht; und
- 9 ist ein Diagramm, das einen weiteren beispielhaften Luftströmungsweg zwischen den Batteriezellen veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nun ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass die Erfindung nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt ist.
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Ausführungsform
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Eine Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 9 beschrieben.
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In 1 bis 5 ist das Bezugszeichen 1 eine Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß diese Ausführungsform. Außerdem ist in 1 und 2 das Bezugszeichen 100 ein Batteriemodul als ein Ziel zum Anwenden der Batterieüberwachungsvorrichtung 1. Hier wird zuerst das Batteriemodul 100 beschrieben.
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Das Batteriemodul 100 weist mehrere Batteriezellen 101 auf, die mit Abständen voneinander angeordnet sind ( 1 und 2). Die Batteriezelle 101 weist einen Zellenkörper 102 und ein Paar von Elektrodenanschlüssen 103 auf, die Außenseite an einer beliebigen Stelle des Zellenkörpers 102 nach außen freigelegt sind. In diesem Beispiel ist der Zellenkörper 102 in einer Kastenform. Das Batteriemodul 100 bildet einen Kasten durch jede Batteriezelle 101. Außerdem dient einer der Elektrodenanschlüssen 103 als eine positive Elektrode und der andere Elektrodenanschluss 103 als eine negative Elektrode. In diesem Batteriemodul 100 ist jede Batteriezelle 101 nebeneinander angeordnet, während eine Art der Elektrodenanschlüsse 103 von jeder Batteriezelle 101 in einer Linie angeordnet ist und die andere Art von Elektrodenanschlüssen 103 ebenfalls in einer Linie angeordnet ist. Daher weist das Batteriemodul 100 zwei Paare von Sätzen von Elektrodenanschlüssen 103 (Elektrodenanschlussgruppen) auf, die in einer Linie angeordnet sind. In diesem Beispiel ist jede Elektrodenanschlussgruppe auf einer Oberfläche des kastenförmigen Batteriemoduls 100 angeordnet.
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In einer der Elektrodenanschlussgruppen sind für jede Kombination eines Paars der benachbarten Elektrodenanschlüsse 103 die beiden Elektrodenanschlüsse 103 mit einem Leiterelement miteinander elektrisch gekoppelt, so dass einer der Elektrodenanschlüsse 103 der Batteriezelle 101 in einem Ende der Anordnungsrichtung bleibt. Außerdem sind in der anderen Elektrodenanschlussgruppe für jede Kombination eines Paars der benachbarten Elektrodenanschlüsse 103 die beiden Elektrodenanschlüsse 103 mit einem Leiterelement miteinander elektrisch gekoppelt, so dass der andere Elektrodenanschluss 103 der Batteriezelle 101 in dem anderen Ende der Anordnungsrichtung bleibt. In den Batteriemodulen 100 dient einer der beiden verbleibenden Elektrodenanschlüsse 103 als eine sogenannte externe positive Elektrode und der andere verbleibende Elektrodenanschluss 103 als eine sogenannte externe negative Elektrode.
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Das Batteriemodul 100 ist an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem elektrischen Automobil oder einem Hybridauto, angebracht. Dieses beispielhafte Batteriemodul 100 wird installiert, so dass eine Oberfläche, wo die beiden Elektrodenanschlussgruppen angeordnet sind, zu der Oberseite des Fahrzeugs gerichtet ist. In diesem Batteriemodul 100 wird, um den Anordnungszustand der Batteriezellen 101 beizubehalten, jede Batteriezelle 101 durch ein Halteelement (nicht veranschaulicht) auf eine integrierte Art und Weise gehalten.
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In dem Batteriemodul 100, das auf diese Art und Weise konfiguriert ist, ist es notwendig, da eine Differenz in der Batteriekapazität zwischen den Batteriezellen 101 aufgrund wiederholter Lade- und Entladevorgänge erzeugt wird, wie oben beschrieben, eine derartige Batteriekapazitätsdifferenz zu entfernen. Die Batterieüberwachungsvorrichtung 1 ist für das Entfernen einer derartigen Batteriekapazitätsdifferenz verantwortlich. Nachfolgend wird die Batterieüberwachungsvorrichtung 1 beschrieben.
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Die Batterieüberwachungsvorrichtung 1 weist eine Überwachungssteuereinheit 10 mit einer Batterieüberwachungsfunktion zur Überwachung eines Batteriezustands (wie beispielsweise Spannung, Strom und Temperatur) von jeder Batteriezelle 101 und eine Batteriesteuerfunktion zum Steuern jeder Batteriezelle 101 auf der Grundlage der Überwachungsergebnisses auf ( 1 bis 6). Außerdem weist die Batterieüberwachungsvorrichtung 1 ein Gehäuseelement 20 auf, das konfiguriert ist, um die Überwachungssteuereinheit 10 unterzubringen (1 bis 5).
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Die Überwachungssteuereinheit 10 weist eine rechteckige Leiterplatte 11 auf (2 bis 6). Außerdem weist die Überwachungssteuereinheit 10 eine Batterieüberwachungseinheit 12 (2 bis 4) zum Bereitstellen einer Batterieüberwachungsfunktion und eine Batteriesteuereinheit 13 (2 bis 6) zum Bereitstellen einer Batteriesteuerfunktion auf. Die Batterieüberwachungseinheit 12 und die Batteriesteuereinheit 13 sind in der Leiterplatte 11 eingebettet.
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Die Batterieüberwachungseinheit 12 wird durch eine in der Technik wohlbekannte Art gebildet. Beispielsweise umfasst die Batterieüberwachungseinheit 12 eine integrierte Schaltung zur Batterieüberwachung (Batterieüberwachung-IC) 12a (2 bis 4), die für die Steuerung der Batterieüberwachung verantwortlich ist, oder verschiedene Elemente, wie beispielsweise einen Widerstand oder einen Kondensator (nicht veranschaulicht).
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Die Batterieüberwachungseinheit 12 misst beispielsweise eine Kapazität (Spannung), einen Stromwert, eine Temperatur und dergleichen der Batterie für jede Batteriezelle 101 und überträgt ein Ergebnis der Messung an die Batteriesteuereinheit 13 als ein Überwachungsergebnis. In dieser Batterieüberwachungseinheit 12 wird, wenn der elektrische Strom zu dem Batterieüberwachung-IC 12a, dem Element und dergleichen fließt, Wärme von dem Batterieüberwachung-IC 12a und dergleichen erzeugt. Das Batterieüberwachung-IC 12a, das Batterieüberwachungselement und dergleichen können als eine Wärmestrahlungsquelle dienen, die Wärme strahlt, wenn der elektrische Strom fließt, obwohl sich eine Wärmestrahlungsmenge unterscheiden kann.
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Die Batteriesteuereinheit 13 wird durch eine in der Technik wohlbekannte Konfiguration gebildet. Beispielsweise umfasst die Batteriesteuereinheit 13 eine integrierte Schaltung zur Batteriesteuerung (Batteriesteuer-IC) 13a, die für die Steuerung jeder Batteriezelle 101 (3 und 4) verantwortlich ist, und verschiedenen Elemente, wie beispielsweise einen Entladewiderstand 13b (2, 5 und 6). Auf ähnliche Weise kann in der Batteriesteuereinheit 13 das Batteriesteuer-Betrachtung-IC 13a, das Element und dergleichen als eine Wärmestrahlungsquelle dienen, die Wärme strahlt, wenn der elektrische Strom fließt, obwohl sich eine Wärmestrahlungsmenge unterscheiden kann.
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Das Batteriesteuer-IC 13a erkennt eine Batteriekapazität jeder Batteriezelle 101 beispielsweise auf der Grundlage des Überwachungsergebnisses, das von der Batterieüberwachungseinheit 12 empfangen wird. Das Batteriesteuer-IC 13a stellt eine Batteriezelle 101 mit der kleinsten Batteriekapazität als eine Referenz ein und berechnet eine Differenz zwischen einer Batteriekapazität der Batteriezelle 101, die als die Referenz dient (Referenzbatteriekapazität), und einer Batteriekapazität der verbleibenden Batteriezelle 101 ein. Das Batteriesteuer-IC 13a wählt eine Batteriezelle 101 mit einer Differenz, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert mit Bezug auf die Referenzbatteriekapazität ist, als ein Steuerziel aus und speichert das Steuerziel vorübergehend in einer Speichervorrichtung (nicht veranschaulicht) zusammen mit Differenzinformation der Batteriekapazität bezogen auf die Referenzbatteriekapazität.
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Hier wird der Entladewiderstand 13b in jeder Batteriezelle 101 bereitgestellt. Außerdem ist der Entladewiderstand 13b mit dem Elektrodenanschluss 103 der Batteriezelle 101 elektrisch gekoppelt, um gekoppelt zu werden, um die Batteriekapazität dieser Batteriezelle 101 zu konsumieren. Das Batteriesteuer-IC 13a fließt den elektrischen Strom zu dem Entladewiderstand 13b der Batteriezelle 101, die als ein Steuerziel (Entladeziel) ausgewählt ist, um so viel der Batteriekapazität dieser Batteriezelle 101 zu konsumieren, wie die Differenz der Batteriekapazität mit Bezug auf die Referenzbatteriekapazität. Das Batteriesteuer-IC 13a versucht, die Batteriekapazitäten aller Batteriezellen 101 durch Verringern der Batteriekapazitäten aller Batteriezellen 101 des Steuerziels auszugleichen.
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Derweil weist die Überwachungssteuereinheit 10 eine Wärmestrahlungsquelle auf, die Wärme strahlt, wenn der elektrische Strom fließt. Die Wärme von der Wärmestrahlungsquelle kann deren Funktion oder Haltbarkeit abhängig von der Wärmestrahlungsmenge verschlechtern. Außerdem kann, da die Überwachungssteuereinheit 10 in einer Gehäusekammer 20a (2 bis 4) des Gehäuseelements 20 untergebracht ist, die Wärme von der Wärmestrahlungsquelle eine Innentemperatur der Gehäusekammer 20a erhöhen und somit die Funktion oder Haltbarkeit von anderen Komponenten um die Wärmestrahlungsquelle (einschließlich anderer Wärmestrahlungsquellen) verschlechtern.
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Hier strömt beispielsweise Luft A in das Batteriemodul 100 in einen Spalt G zwischen den benachbarten Batteriezellen 101 für den Zweck des Kühlens jeder Batteriezelle 101 und die strömende Luft A wird von dem Spalt G abgeführt (2 und 7 bis 9). In dem Batteriemodul 100 kann eine Einlassöffnung 100a und eine Auslassöffnung 100b der Luft A für den Spalt G an jedem beliebigen Ort bereitgestellt werden. 7 bis 9 veranschaulichen einen beispielhaften Strömungsweg der Luft A. 7 veranschaulicht einen Fall, in dem die Luft A zu dem Spalt G von der Einlassöffnung 100a der unteren Seite (in diesem Beispiel der unteren Seite des Fahrzeugs) strömt und die Luft A dieses Spalts G von der Auslassöffnung 100b der oberen Seite (in diesem Beispiel der oberen Seite des Fahrzeugs) abgeführt wird. 8 veranschaulicht einen Fall, in dem die Luft A zu dem Spalt G von der Einlassöffnung 100a von einem Paar von entgegengesetzten lateralen Seiten (in diesem Beispiel die laterale Seite des Fahrzeugs) strömt und die Luft A des Spalts G von der Auslassöffnung 100b der oberen Seite (in diesem Beispiel der oberen Seite des Fahrzeugs) abgeführt wird. 9 veranschaulicht einen Fall, in dem die Luft A zu dem Spalt G von der Einlassöffnung 100a von einer der lateralen Seiten (der lateralen Seite des Fahrzeugs) strömt und die Luft A des Spalts G von der Auslassöffnung 100b der anderen lateralen Seite (der lateralen Seite des Fahrzeugs) abgeführt wird. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Auslassöffnung 100b der Luft A in der oberen Seite (der oberen Seite des Fahrzeugs) bereitgestellt wird, wo der Elektrodenanschluss 103 angeordnet ist (2).
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In dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 wird die Kühlung der Wärmestrahlungsquelle der Überwachungssteuereinheit 10 unter Verwendung der Luft A durchgeführt, die von dem Spalt G zwischen den benachbarten Batteriezellen 101 abgeführt wird. Daher ist die Wärmestrahlungsquelle in einer Position angeordnet, wo die von dem Spalt G abgeführte Luft A mit der Wärmestrahlungsquelle kollidiert. Das heißt, dass die Wärmestrahlungsquelle in der Mitte des Strömungswegs der Luft A angeordnet ist, die von dem Spalt G abgeführt wird. Zu diesem Zweck werden in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 andere Teile nicht in der Mitte des Strömungswegs der Luft A eingesetzt, die von dem Spalt G zwischen der Wärmestrahlungsquelle und der Oberfläche abgeführt wird, wo die Auslassöffnung 100b des Batteriemoduls 100 angeordnet ist.
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In dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 weist die Überwachungssteuereinheit 10 mehrere Wärmestrahlungsquellen auf. Es ist jedoch nicht notwendig, alle Wärmestrahlungsquellen als Kühlungsziele einzustellen. Außerdem kann in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 die Luft A, die von mindestens einer von mehreren Spalten G des Batteriemoduls 100 abgeführt wird, bei der Kühlung der Wärmestrahlungsquelle verwendet werden. Beispielsweise weist in dieser beispielhaften Überwachungssteuereinheit 10 der Entladewiderstand 13b, der ebenfalls als eine Wärmestrahlungsquelle dient, eine größere Wärmestrahlungsmenge, die durch den Stromfluss verursacht wird, verglichen mit anderen Wärmestrahlungsquellen auf. Daher wird hier angenommen, dass der Entladewiderstand 13b gekühlt wird. Außerdem wird hier angenommen, dass alle Entladewiderstände 13b durch die Luft A gekühlt werden, die von einer der Spalten G des Batteriemoduls 100 abgeführt wird.
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Der Entladewiderstand 13b als eine Wärmestrahlungsquelle ist bevorzugt angeordnet, um der Auslassöffnung 100b zugewandt zu sein. Als Ergebnis kann in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 die von der Auslassöffnung 100b abgeführte Luft A ohne Weiteres mit dem Entladewiderstand 13b kollidieren und dies den Kühlungswirkungsgrad verbessern. Außerdem kann in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 die von der Auslassöffnung 100b abgeführte Luft A mit dem Entladewiderstand 13b kollidieren, bevor eine Temperatur der Luft A auf die atmosphärische Temperatur ansteigt oder während ein Temperaturanstieg der Luft A unterdrückt wird, um niedrig zu sein. Dies verbessert ebenfalls den Kühlungswirkungsgrad. Jeder Entladewiderstand 13b kann in einer beliebigen Form angeordnet sein, solange wie jeder Entladewiderstand 13b angeordnet ist, um der Auslassöffnung 100b zugewandt zu sein. Beispielsweise sind in diesem Beispiel alle Entladewiderstände 13b in einer Linie entlang der Auslassöffnungen 100b angeordnet. Außerdem kann jeder Entladewiderstand 13b in mehreren Linien entlang der Auslassöffnungen 100b angeordnet sein oder kann mäanderförmig angeordnet sein, während benachbarte Entladewiderstände 13b abwechselnd voneinander verschoben werden.
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Die Batterieüberwachungsvorrichtung 1 kann ebenfalls einen Führungsabschnitt 30 umfassen, der konfiguriert ist, um die von dem Spalt G abgeführte Luft A zu dem Entladewiderstand 13b als eine Wärmestrahlungsquelle zu führen (2 und 4). Als Ergebnis ist es in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 möglich, die Luft A zu dem Entladewiderstand 13b zu führen, während die Dispersion der Luft A unterdrückt wird, die von der Auslassöffnung 100b an die Umgebung abgeführt wird. Dies verbessert den Kühlungswirkungsgrad. Die von der Auslassöffnung 100b abgeführte Luft A wird zu dem Entladewiderstand 13b über den kürzesten Weg geführt, während die Dispersion in die Umgebung beispielsweise verringert wird, wenn der Entladewiderstand 13b angeordnet ist, um der Auslassöffnung 100b zugewandt zu sein. Daher ist es in diesem Fall möglich, den besten Kühlungswirkungsgrad zu erhalten. Außerdem wird die von der Auslassöffnung 100b abgeführte Luft A ebenfalls zu dem Entladewiderstand 13b geführt, während die Dispersion in die Umgebung unterdrückt wird, sogar wenn der Entladewiderstand 13b beispielsweise nicht angeordnet ist, um der Auslassöffnung 100b zu gewandt zu sein. Daher kann diese Batterieüberwachungsvorrichtung 1 den Kühlungswirkungsgrad verbessern, sogar wenn es aufgrund einer Gestaltungsbeziehung oder dergleichen schwierig ist, den Entladewiderstand 13b in einer Position anzuordnen, die der Auslassöffnung 100b zugewandt ist. Des Weiteren ist es in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 möglich, sogar wenn es schwierig ist, zu veranlassen, dass die von dem Spalt G abgeführte Luft A direkt mit der Entladewiderstand 13b kollidiert, einen Strömungsweg der Luft A, der auf den Entladewiderstand 13b gerichtet ist, unter Verwendung der Führungsabschnitt 30 zu erzeugen. Daher ist es möglich, den Kühlungswirkungsgrad zu verbessern. In diesem Beispiel wird der Führungsabschnitt 30 in dem Gehäuseelement 20 bereitgestellt.
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Hier ist in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 die Überwachungssteuereinheit 10 in der Gehäusekammer 20a des Gehäuseelements 20 untergebracht. Das Gehäuseelement 20 ist aus einem Isolierungsmaterial, wie beispielsweise Kunstharz, gebildet. Das Gehäuseelement 20 dieses Beispiels weist einen Gehäusekörper 21 und einen Abdeckungskörper 22 auf (2 bis 5). Der Gehäusekörper 21 weist einen rechteckige Wandkörper 23 (2 bis 5) und aufrechte Wandkörper 24, 25, 26 und 27 auf (3 und 4), die senkrecht von vier Seitenabschnitten des Wandkörpers 23 aufgerichtet sind. In dem Gehäuseelement 20 entspricht ein kastenförmiger Raum, der von dem Wandkörper 23 und den aufrechten Wandkörpern 24, 25, 26 und 27 umgeben wird, der Gehäusekammer 20a. Der Abdeckungskörper 22 ist in einer rechteckigen flachen Plattenform ausgebildet, um eine rechteckige Öffnung der Gehäusekammer 20a zu blockieren.
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In dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 ist der Wandkörper 23 des Gehäuseelements 20 in der Mitte des Strömungswegs der Luft A, die von dem Spalt G zwischen dem Entladewiderstand 13b abgeführt wird, als eine Wärmestrahlungsquelle angeordnet, und der Oberfläche, wo die Auslassöffnung 100b des Batteriemoduls 100 angeordnet ist. Daher ist ein Lufteinführungsloch 23a, um die Luft A, die von dem Spalt G abgeführt wird, in die Gehäusekammer 20a zu strömen, in dem Wandkörper 23 ausgebildet (2, 4 und 5). Das Lufteinführungsloch 23a wird in der Mitte des Strömungswegs der Luft A bereitgestellt, die von dem Spalt G abgeführt wird. Hier ist das Lufteinführungsloch 23a angeordnet, um der Auslassöffnung 100b zugewandt zu sein.
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In diesem Fall ist, da der Entladewiderstand 13b angeordnet ist, um dem Lufteinführungsloch 23a zugewandt zu sein, der Entladewiderstand 13b bevorzugt angeordnet, um der Auslassöffnung 100b als Ergebnis zugewandt zu sein. Wenn diese Anordnung angewandt wird, ist das Lufteinführungsloch 23a bevorzugt in einer Größe ausgebildet, um angeordnet zu sein, allen Entladewiderständen 13b zugewandt zu sein. Außerdem kann, wenn diese Anordnung in der Batterieüberwachungsvorrichtung 1 benutzt wird, der Kühlungswirkungsgrad durch Bereitstellen des Führungsabschnitts 30 weiter verbessert werden, wie oben beschrieben. Der Führungsabschnitt 30 ist in Richtung der Gehäusekammer 20a von dem Umfangsrand des Lufteinführungslochs 23a errichtet (4). Hier sind zwei rechteckige Wandkörper von zwei Längskanten des Lufteinführungslochs 23a errichtet, die angeordnet sind, um einander zugewandt zu sein, und werden als der Führungsabschnitt 30 verwendet. Alternativ kann der Entladewiderstand 13b nicht notwendigerweise angeordnet sein, um dem Lufteinführungsloch 23a zugewandt zu sein, wenn der Führungsabschnitt 30 bereitgestellt wird.
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In dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 wird der Kühlungswirkungsgrad verbessert, in dem die Luft A auf diese Art und Weise in die Gehäusekammer 20a eingeführt wird. Wenn eine Abführung der Luft A von der Gehäusekammer 20a unbefriedigend ist, ist es jedoch schwierig, neue Luft in die Gehäusekammer 20a einzuführen. In dieser Hinsicht weist das Gehäuseelement 20 bevorzugt ein Abführungsloch 20b zum Abführen der Luft A der Gehäusekammer 20a auf, die mit dem Entladewiderstand 13b kollidiert und als eine Wärmestrahlungsquelle zu der Außenseite der Gehäusekammer 20a durchläuft (2 bis 5). Als Ergebnis strömt in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 die neue Luft von dem Lufteinführungsloch 23a, während die Luft A der Gehäusekammer 20a von dem Abführungsloch 20b abgeführt wird. Daher ist es möglich, eine Verschlechterung des Kühlungswirkungsgrads zu unterdrücken, die auftreten kann, wenn die Luft A in der Gehäusekammer 20a stagniert.
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In diesem Beispiel werden zwei Abführungslöcher 20b in jedem der entgegengesetzten aufrechten Wandkörper 24 und 25 bereitgestellt (3 und 4). Beispielsweise weist das Gehäuseelement 20 ein Loch zum Extrahieren eines Drahts (nicht veranschaulicht), der mit der Überwachungssteuereinheit 10 verbunden ist, zu der Außenseite der Gehäusekammer 20a auf. Hier wird dieses Loch als das Abführungsloch 20b verwendet.
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Das Abführungsloch 20b ist nahe an dem Abdeckungskörper 22 relativ zu der Leiterplatte 11 in der Gehäusekammer 20a angeordnet. Derweil ist der Entladewiderstand 13b nahe an dem Wandkörper 23 relativ zu der Leiterplatte 11 in der Gehäusekammer 20a angeordnet. Daher erreicht in dieser beispielhaften Gehäusekammer 20a die Luft A, die mit der Entladewiderstand 13b kollidiert, nicht ohne Weiteres das Abführungsloch 20b. In dieser Hinsicht weist in diesem Beispiel die Leiterplatte 11 ein Durchgangsloch 11a zum Führen der Luft A auf, die mit dem Entladewiderstand 13b kollidiert, zu der Seite des Abdeckungskörpers 22 auf (2 bis 6). Das Durchgangsloch 11a ist in der Mitte des Strömungswegs der Luft A ausgebildet, die mit dem Entladewiderstand 13b kollidiert. Hier ist die Mehrzahl der Durchgangslöcher 11a in der Nähe des Entladewiderstands 13b ausgebildet. In diesem Beispiel ist eine Gruppe von Durchgangslöchern, welche die Mehrzahl von rechteckigen Durchgangslöchern 11a umfasst, nebeneinander entlang zweier Linien angeordnet und sämtliche Entladewiderstände 13b sind zwischen der Gruppe von Durchgangslöchern angeordnet. Als Ergebnis wird in der Gehäusekammer 20a die Luft A, die mit jedem Entladewiderstand 13b kollidiert, ohne Weiteres zu jedem Durchgangsloch 11a geführt. Daher wird die Luft A von der Leiterplatte 11 zu der Seite des Abdeckungskörpers 22 durch jedes der Durchgangslöcher 11a geführt. Die Luft A, die von der Leiterplatte 11 zu der Seite des Abdeckungskörpers 22 geführt wird, wird zu der Außenseite der Gehäusekammer 20a durch jedes Abführungsloch 20b abgeführt. Auf diese Art und Weise ist es dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 möglich, die Stagnation der Luft A zu unterdrücken, die mit der Entladewiderstand 13b in der Gehäusekammer 20a kollidiert. Daher ist es möglich, eine Verschlechterung des Kühlungswirkungsgrads unter Verwendung des Abführungsloch 20b zusätzlich zu unterdrücken.
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Derweil strahlt in dem Batteriemodul 100 die Batteriezelle 101 selbst auch Wärme und hält diese Wärme zurück. Daher ist im Batteriemodul 100 die atmosphärische Temperatur in der mittleren Seite in der Anordnungsrichtung der Batteriezellen 101 höher und ist in der Endseite zwischen den in mehreren Stellen bereitgestellten Spalten G niedriger. Daher ist der Entladewiderstand 13b als eine Wärmestrahlungsquelle bevorzugt (besonders bevorzugt entgegengesetzt) nahe dem Spalt G der Endseite in der Anordnungsrichtung der Batteriezelle 101 zwischen sämtlichen Spalten G angeordnet. Als Ergebnis ist es in dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 möglich, die Luft A mit einer niedrigen Temperatur in Richtung des Entladewiderstands 13b aus allen Spalten G zu führen. Daher ist es möglich, einen höheren Kühlungswirkungsgrad zu erhalten.
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Wie oben beschrieben, kollidiert in der Batterieüberwachungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform die Luft A, die durch den Spalt G zwischen den Batteriezellen 101 strömt, mit der Wärmestrahlungsquelle. Daher ist es möglich, die Wärmestrahlungsmenge der Wärmestrahlungsquelle zu unterdrücken, um niedrig zu sein. Als Ergebnis ist es möglich, die Wärmestrahlungsquelle oder deren Umgebung zu kühlen. Demgemäß ist es unter Verwendung dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 1 möglich, einen hohen Kühlungswirkungsgrad für die Wärmestrahlungsquelle oder deren Umgebung zu erhalten. Des Weiteren implementiert die Batterieüberwachungsvorrichtung 1 eine derartige Konfiguration, ohne eine neue Komponente zu erstellen und die Größe im Vergleich mit der Konfiguration der verwandten Technik zu erhöhen. Daher ist es unter Verwendung der Batterieüberwachungsvorrichtung 1 möglich, einen hohen Kühlungswirkungsgrad zu erhalten, während eine Erhöhung der Größe unterdrückt wird.
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Man bemerke, dass das Gehäuseelement 20 gemäß dieser Ausführungsform die Überwachungssteuereinheit 10 als Ganzes beispielhaft umgibt. Alternativ kann das Gehäuseelement ausgebildet sein, ohne den Wandkörper zwischen der Überwachungssteuereinheit 10 und dem Batteriemodul 100 anzuordnen (das heißt, dass der Wandkörper 23 von dem oben beschriebenen Gehäuseelement 20 weggelassen werden kann). Unter Verwendung der Batterieüberwachungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, die gleichen Wirkungen wie diejenigen, die oben beschrieben werden, sogar durch Anwenden eines derartigen Gehäuseelements zu erhalten.
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In der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform kollidiert die Luft, die durch den Spalt zwischen den Batteriezellen strömt, mit der Wärmestrahlungsquelle. Daher ist es möglich, eine Wärmestrahlungsmenge der Wärmestrahlungsquelle zu unterdrücken, um niedrig zu sein. Als Ergebnis ist es möglich, die Wärmestrahlungsquelle oder deren Umgebung zu kühlen. Demgemäß ist es unter Verwendung dieser Batterieüberwachungsvorrichtung möglich, einen hohen Kühlungswirkungsgrad für die Wärmestrahlungsquelle oder deren Umgebung zu erreichen.
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Obwohl die Erfindung bezüglich spezifischer Ausführungsformen zwecks einer vollständigen und klaren Offenbarung beschrieben wurde, sind die beigefügten Ansprüche nicht derart zu beschränken, sondern sollen so aufgefasst werden, dass sie alle Modifikationen und alternativen Konstruktionen verkörpern, die einem Fachmann in den Sinn kommen können, und die im Großen und Ganzen in die hier dargelegte Grundlehre fallen.
