JP2012028186A - Battery module, battery system, and electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery module, a battery system and an electric vehicle where the limit to an installation space is eased, thanks to a plurality of circuit boards installed.SOLUTION: A battery module 100 has a plurality of battery cells 10 arranged in a row in an X direction, the battery cells having a flat and generally rectangular parallelepiped shape. The plural battery cells 10, a pair of end-face frames 92, a pair of top-face frames 93, and a pair of bottom-face frames 94 comprise a battery block 10BB. One side of the end-face frames 92 has a first printed circuit board 211, a board holder 95, and a second printed circuit board 212 attached in parallel thereto so as to line up in the laminated direction of the plural battery cells 10. The first printed circuit board 211 has installed in it a detection circuit to detect the voltage between terminals of each battery cell 10. The second printed circuit board 212 has installed in it a communication circuit which has a communication facility.

Description

本発明は、バッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両に関する。   The present invention relates to a battery module, a battery system, and an electric vehicle.

電動自動車等の移動体の駆動源として、1または複数のバッテリモジュールを含むバッテリシステムが用いられる。バッテリモジュールは、複数の電池(バッテリセル)が例えば直列に接続されたバッテリブロックおよび各バッテリセルの電圧を検出する検出回路を含む。   A battery system including one or a plurality of battery modules is used as a driving source for a moving body such as an electric automobile. The battery module includes a battery block in which a plurality of batteries (battery cells) are connected in series, for example, and a detection circuit that detects the voltage of each battery cell.

特許文献1には、燃料電池の複数のバッテリセル(単セル)の電圧を検出する信号処理モジュールが記載されている。燃料電池は、複数のバッテリセルが厚み方向に積層され、その両端面が一対のプレートおよび支持ロッドで挟持される構成を備える。信号処理モジュールは、筐体の内部に複数の回路基板が積層された構成を有する。この信号処理モジュールは、複数のバッテリセルの積層方向に平行な燃料電池の上面に取り付けられる。   Patent Document 1 describes a signal processing module that detects voltages of a plurality of battery cells (single cells) of a fuel cell. The fuel cell has a configuration in which a plurality of battery cells are stacked in the thickness direction, and both end surfaces thereof are sandwiched between a pair of plates and a support rod. The signal processing module has a configuration in which a plurality of circuit boards are stacked inside a housing. The signal processing module is attached to the upper surface of the fuel cell parallel to the stacking direction of the plurality of battery cells.

特開2009−220740号公報JP 2009-220740 A

特許文献1に記載された信号処理モジュールを備えた燃料電池では、バッテリセルの数に応じて信号処理モジュールに複数の回路基板が積層される。しかしながら、信号処理モジュールを備えた燃料電池を設置するためには三次元的に大きなスペースが必要となる。そのため、信号処理モジュールを備えた燃料電池を設置可能なスペースが限られる。   In the fuel cell including the signal processing module described in Patent Document 1, a plurality of circuit boards are stacked on the signal processing module according to the number of battery cells. However, in order to install a fuel cell equipped with a signal processing module, a large three-dimensional space is required. Therefore, the space where a fuel cell provided with a signal processing module can be installed is limited.

本発明の目的は、複数の回路基板が設けられることによる設置スペースの制限が緩和されたバッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両を提供することである。   An object of the present invention is to provide a battery module, a battery system, and an electric vehicle in which restrictions on installation space due to the provision of a plurality of circuit boards are eased.

本発明に係るバッテリモジュール(バッテリモジュール100)は、外部装置(バッテリECU101または主制御部300)と通信可能なバッテリモジュールであって、積層された複数のバッテリセル(バッテリセル10)により構成されるバッテリブロック(バッテリブロック10BB)と、複数のバッテリセルの状態を検出するとともに外部装置との通信を行なうための回路(検出回路20および通信回路24)が実装された第1の回路基板(第1および第2のプリント回路基板211,212のうちの一方)および第2の回路基板(第1および第2のプリント回路基板211,212のうちの他方)とを備え、バッテリブロックは、複数のバッテリセルの積層方向(X方向)に交差する第1の面(一方の端面枠92の一面)を有し、第1の回路基板は、バッテリブロックの第1の面上に設けられ、第2の回路基板は、バッテリブロックの第1の面と異なる面(基板ホルダ95の一面、他方の端面枠92の一面、またはXY平面に平行なバッテリブロック10BBの上面)上に設けられるものである。   A battery module (battery module 100) according to the present invention is a battery module that can communicate with an external device (battery ECU 101 or main control unit 300), and includes a plurality of stacked battery cells (battery cells 10). A first circuit board (first circuit board) on which a battery block (battery block 10BB) and a circuit (detection circuit 20 and communication circuit 24) for detecting the state of a plurality of battery cells and communicating with an external device are mounted. And one of the second printed circuit boards 211 and 212) and a second circuit board (the other of the first and second printed circuit boards 211 and 212), and the battery block includes a plurality of batteries Having a first surface (one surface of one end face frame 92) intersecting the cell stacking direction (X direction); The first circuit board is provided on the first surface of the battery block, and the second circuit board is different from the first surface of the battery block (one surface of the substrate holder 95, one surface of the other end face frame 92, Alternatively, it is provided on the upper surface of the battery block 10BB parallel to the XY plane.

この場合、第1の回路基板が複数のバッテリセルの積層方向に交差する第1の面に設けられ、第2の回路基板がバッテリブロックの第1の面と異なる面に設けられる。これにより、バッテリセルの積層方向と異なる方向におけるバッテリモジュールの大型化が抑制される。したがって、複数の回路基板が設けられることによる設置スペースの制限が緩和される。   In this case, the first circuit board is provided on a first surface that intersects the stacking direction of the plurality of battery cells, and the second circuit board is provided on a surface different from the first surface of the battery block. Thereby, the enlargement of the battery module in a direction different from the stacking direction of the battery cells is suppressed. Therefore, the restriction on the installation space due to the provision of the plurality of circuit boards is eased.

第2の回路基板は、第1の回路基板に積層されるように第1の面と平行な第2の面(基板ホルダ95の一面)上に設けられてもよい。   The second circuit board may be provided on a second surface (one surface of the substrate holder 95) parallel to the first surface so as to be stacked on the first circuit substrate.

この場合、バッテリセルの積層方向と異なる方向(例えば、Y方向およびZ方向)におけるバッテリモジュールのサイズの増加が十分に抑制される。これにより、バッテリセルの積層方向と異なる方向においてバッテリモジュールの設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュールを設置することができる。   In this case, an increase in the size of the battery module in a direction different from the stacking direction of the battery cells (for example, the Y direction and the Z direction) is sufficiently suppressed. Thereby, even when there is no room for the installation space of the battery module in a direction different from the stacking direction of the battery cells, the battery module can be easily installed.

バッテリブロックは、複数のバッテリセルを介して第1の面に対向する第3の面(他方の端面枠92の一面)を有し、第2の回路基板は、バッテリブロックの第3の面に設けられてもよい。   The battery block has a third surface (one surface of the other end surface frame 92) facing the first surface through the plurality of battery cells, and the second circuit board is formed on the third surface of the battery block. It may be provided.

この場合、バッテリセルの積層方向と異なる方向(例えば、Y方向およびZ方向)におけるバッテリモジュールのサイズの増加が十分に抑制される。これにより、バッテリセルの積層方向と異なる方向においてバッテリモジュールの設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュールを設置することができる。   In this case, an increase in the size of the battery module in a direction different from the stacking direction of the battery cells (for example, the Y direction and the Z direction) is sufficiently suppressed. Thereby, even when there is no room for the installation space of the battery module in a direction different from the stacking direction of the battery cells, the battery module can be easily installed.

バッテリブロックは、第1の面に交差する方向(X方向)に沿った第4の面を有し、第2の回路基板は、バッテリブロックの第4の面(XY平面に平行なバッテリブロック10BBの上面)に設けられてもよい。   The battery block has a fourth surface along the direction (X direction) intersecting the first surface, and the second circuit board is formed of the fourth surface of the battery block (battery block 10BB parallel to the XY plane). May be provided on the upper surface).

この場合、第1の面および第4の面に沿う方向(例えば、Y方向)におけるバッテリモジュールのサイズの増加が抑制される。これにより、第1の面および第4の面に沿う方向においてバッテリモジュールの設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュールを設置することができる。   In this case, an increase in the size of the battery module in the direction along the first surface and the fourth surface (for example, the Y direction) is suppressed. Thereby, even when there is no room for the installation space of the battery module in the direction along the first surface and the fourth surface, the battery module can be easily installed.

また、第1の回路基板が第1の面に設けられ、第2の回路基板がバッテリブロックの第1の面と異なる第4の面に設けられるので、第1の面に交差する方向(例えば、X方向)および第4の面に交差する方向(例えば、Z方向)におけるバッテリモジュールのサイズの増加を最小限に抑えることができる。これにより、第1の面に交差する方向および第4の面に交差する方向においてバッテリモジュールの設置スペースに余裕がない場合でも、バッテリモジュールを設置することができる。   In addition, since the first circuit board is provided on the first surface and the second circuit board is provided on a fourth surface different from the first surface of the battery block, the direction intersecting the first surface (for example, , X direction) and an increase in the size of the battery module in the direction intersecting the fourth plane (for example, the Z direction) can be minimized. As a result, the battery module can be installed even when there is no room for the installation space of the battery module in the direction intersecting the first surface and the direction intersecting the fourth surface.

回路は、複数のバッテリセルの状態を検出する検出部(検出回路20)および外部装置との通信を行なう通信部(通信回路24)を含み、第1の回路基板は検出部および通信部の一方を含み、第2の回路基板は検出部および通信部の他方を含んでもよい。   The circuit includes a detection unit (detection circuit 20) that detects states of a plurality of battery cells and a communication unit (communication circuit 24) that communicates with an external device, and the first circuit board is one of the detection unit and the communication unit. The second circuit board may include the other of the detection unit and the communication unit.

この場合、検出部および通信部が互いに別個の回路基板上に設けられるので、複数のバッテリセルの数を増加させる場合に一方の回路基板を交換することにより複数のバッテリセルの電圧を検出することが可能である。   In this case, since the detection unit and the communication unit are provided on separate circuit boards, the voltage of the plurality of battery cells is detected by replacing one circuit board when the number of the plurality of battery cells is increased. Is possible.

本発明に係るバッテリシステム(バッテリシステム500)は、複数のバッテリセル(バッテリセル10)をそれぞれ含む複数のバッテリモジュール(バッテリモジュール100,100a〜100d)を備え、複数のバッテリモジュールの少なくとも1つは、上記の発明に係るバッテリモジュール(バッテリモジュール100)であるものである。   A battery system (battery system 500) according to the present invention includes a plurality of battery modules (battery modules 100, 100a to 100d) each including a plurality of battery cells (battery cells 10), and at least one of the plurality of battery modules is The battery module (battery module 100) according to the invention described above.

このバッテリシステムにおいては、複数のバッテリモジュールの少なくとも1つが上記の発明に係るバッテリモジュールである。これにより、少なくとも1つのバッテリモジュールに複数の回路基板が設けられることによる設置スペースの制限が緩和される。その結果、バッテリシステムの設計の自由度が向上する。   In this battery system, at least one of the plurality of battery modules is the battery module according to the invention described above. Thereby, the restriction of the installation space due to the provision of the plurality of circuit boards in at least one battery module is eased. As a result, the degree of freedom in designing the battery system is improved.

本発明に係る電動車両は、上記の発明に係るバッテリシステム(バッテリシステム500)と、バッテリシステムが備える複数のバッテリモジュール(バッテリモジュール100,100a〜100d)からの電力により駆動されるモータ(モータ602)と、モータの回転力により回転する駆動輪(駆動輪603)とを備えるものである。   An electric vehicle according to the present invention includes a battery system (battery system 500) according to the above-described invention and a motor (motor 602) driven by electric power from a plurality of battery modules (battery modules 100, 100a to 100d) included in the battery system. ) And drive wheels (drive wheels 603) that are rotated by the rotational force of the motor.

この電動車両においては、複数のバッテリモジュールからの電力によりモータが駆動される。そのモータの回転力によって駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。   In this electric vehicle, a motor is driven by electric power from a plurality of battery modules. The drive wheel is rotated by the rotational force of the motor, so that the electric vehicle moves.

この電動車両には、上記の発明に係るバッテリシステムが用いられるので、電動車両の設計の自由度が向上する。   Since the battery system according to the above invention is used for the electric vehicle, the degree of freedom in designing the electric vehicle is improved.

本発明によれば、複数の回路基板が設けられることによるバッテリモジュールの設置スペースの制限が緩和される。   According to the present invention, the restriction on the installation space of the battery module due to the provision of the plurality of circuit boards is eased.

第1の実施の形態に係るバッテリモジュールの外観斜視図である。1 is an external perspective view of a battery module according to a first embodiment. 図1のバッテリモジュールの平面図である。It is a top view of the battery module of FIG. 図1のバッテリモジュールの端面図である。FIG. 2 is an end view of the battery module of FIG. 1. 図2のA−A線における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the AA line of FIG. 第1および第2のプリント回路基板の取り付け構造を示す図である。It is a figure which shows the attachment structure of the 1st and 2nd printed circuit board. (a)は第1のプリント回路基板の模式的平面図であり、(b)は第2のプリント回路基板の模式的平面図である。(A) is a schematic plan view of a 1st printed circuit board, (b) is a schematic plan view of a 2nd printed circuit board. (a)は2電極用のバスバーの外観斜視図であり、(b)は1電極用のバスバーの外観斜視図である。(A) is an external perspective view of a bus bar for two electrodes, and (b) is an external perspective view of a bus bar for one electrode. FPC基板に複数のバスバーおよび複数のPTC素子が取り付けられた状態を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view showing the state where a plurality of bus bars and a plurality of PTC elements were attached to the FPC board. バスバーと第1のプリント回路基板との接続について説明するための模式的平面図である。It is a schematic plan view for demonstrating connection with a bus-bar and a 1st printed circuit board. 電圧電流バスバーおよびFPC基板を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view showing a voltage / current bus bar and an FPC board. 図1のバッテリモジュールを用いたバッテリシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery system using the battery module of FIG. 第1および第2のプリント回路基板の構成の詳細を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the detail of a structure of the 1st and 2nd printed circuit board. 第1の実施の形態に係るバッテリシステムの第1の配置例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the 1st example of arrangement | positioning of the battery system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るバッテリシステムの第2の配置例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the 2nd example of arrangement | positioning of the battery system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るバッテリシステムの第3の配置例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the 3rd example of arrangement | positioning of the battery system which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係るバッテリモジュールの平面図である。It is a top view of the battery module which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係るバッテリシステムの配置例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the example of arrangement | positioning of the battery system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係るバッテリモジュールの外観斜視図であるIt is an external appearance perspective view of the battery module which concerns on 3rd Embodiment. 図18の第1のプリント回路基板の取り付け構造を示す図である。It is a figure which shows the attachment structure of the 1st printed circuit board of FIG. 第3の実施の形態に係るバッテリシステムの配置例を示す模式的平面図である。It is a schematic plan view which shows the example of arrangement | positioning of the battery system which concerns on 3rd Embodiment. バッテリシステムを備える電動自動車の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electric vehicle provided with a battery system.

[1]第1の実施の形態
以下、第1の実施の形態に係るバッテリモジュールについて図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係るバッテリモジュールを用いたバッテリシステムは、電力を駆動源とする電動車両(例えば電動自動車)に搭載される。
[1] First Embodiment Hereinafter, a battery module according to a first embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the battery system using the battery module according to the present embodiment is mounted on an electric vehicle (for example, an electric automobile) using electric power as a drive source.

(1)バッテリモジュールの構造
第1の実施の形態に係るバッテリモジュール100の構造について説明する。図1は第1の実施の形態に係るバッテリモジュール100の外観斜視図であり、図2は図1のバッテリモジュール100の平面図である。図3は図1のバッテリモジュール100の端面図であり、図4は図2のA−A線における縦断面図である。
(1) Structure of battery module The structure of the battery module 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is an external perspective view of the battery module 100 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the battery module 100 of FIG. 3 is an end view of the battery module 100 of FIG. 1, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along line AA of FIG.

なお、図1〜図4ならびに後述する図5、図8〜図10、図16、図18および図19においては、矢印X,Y,Zで示すように、互いに直交する三方向をX方向、Y方向およびZ方向と定義する。なお、本例では、X方向およびY方向が水平面に平行な方向であり、Z方向が水平面に直交する方向である。また、上方向は矢印Zが向く方向である。   In FIGS. 1 to 4 and FIGS. 5, 8 to 10, 16, 18, and 19, which will be described later, as indicated by arrows X, Y, and Z, three directions orthogonal to each other are the X direction, The Y direction and the Z direction are defined. In this example, the X direction and the Y direction are directions parallel to the horizontal plane, and the Z direction is a direction orthogonal to the horizontal plane. Further, the upward direction is the direction in which the arrow Z faces.

図1〜図4に示すように、バッテリモジュール100においては、扁平な略直方体形状を有する複数(本例では18個)のバッテリセル10がX方向に並ぶように配置される。各バッテリセル10は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池等の二次電池である。各バッテリセル10は、上面部分の中央にガス抜き弁10vを有する。バッテリセル10内部の圧力が所定の値まで上昇した場合、バッテリセル10内部のガスがバッテリセル10のガス抜き弁10vから排出される。これにより、バッテリセル10内部の圧力の過度な上昇が防止される。   As shown in FIGS. 1 to 4, in the battery module 100, a plurality (18 in this example) of battery cells 10 having a flat, substantially rectangular parallelepiped shape are arranged so as to be arranged in the X direction. Each battery cell 10 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. Each battery cell 10 has a gas vent valve 10v in the center of the upper surface portion. When the pressure inside the battery cell 10 rises to a predetermined value, the gas inside the battery cell 10 is discharged from the gas vent valve 10v of the battery cell 10. Thereby, the excessive raise of the pressure inside the battery cell 10 is prevented.

複数のバッテリセル10がX方向に並ぶように配置された状態で、複数のバッテリセル10は、一対の端面枠92、一対の上端枠93および一対の下端枠94により一体的に固定される。このように、複数のバッテリセル10、一対の端面枠92、一対の上端枠93および一対の下端枠94により略直方体形状のバッテリブロック10BBが構成される。一対の端面枠92は略板形状を有し、YZ平面に平行に配置される。一対の上端枠93および一対の下端枠94は、X方向に延びるように配置される。バッテリブロック10BBは、XY平面に平行な上面を有する。また、バッテリブロック10BBは、YZ平面に平行な一端面および他端面を有する。さらに、バッテリブロック10BBは、XZ平面に平行な一側面および他側面を有する。   In a state where the plurality of battery cells 10 are arranged in the X direction, the plurality of battery cells 10 are integrally fixed by a pair of end face frames 92, a pair of upper end frames 93, and a pair of lower end frames 94. As described above, the plurality of battery cells 10, the pair of end face frames 92, the pair of upper end frames 93, and the pair of lower end frames 94 constitute a substantially rectangular parallelepiped battery block 10BB. The pair of end face frames 92 have a substantially plate shape and are arranged in parallel to the YZ plane. The pair of upper end frames 93 and the pair of lower end frames 94 are arranged so as to extend in the X direction. Battery block 10BB has an upper surface parallel to the XY plane. Battery block 10BB has one end face and the other end face parallel to the YZ plane. Furthermore, the battery block 10BB has one side surface parallel to the XZ plane and the other side surface.

一対の端面枠92は、それぞれYZ方向に平行な一面および他面を有する。図1および図4に示すように、一対の端面枠92の一面には、それぞれ平坦部92a、4つの基板取り付け部92bおよび4つの接続部92cが設けられる。接続部92cは平坦部92aの四隅に設けられる。また、基板取り付け部92bは、平坦部92aの上側の接続部92cの下部および下側の接続部92cの上部に設けられる。   The pair of end face frames 92 each have one surface and another surface parallel to the YZ direction. As shown in FIGS. 1 and 4, a flat portion 92a, four substrate mounting portions 92b, and four connection portions 92c are provided on one surface of the pair of end surface frames 92, respectively. The connecting portions 92c are provided at the four corners of the flat portion 92a. The board attachment portion 92b is provided at the lower portion of the upper connection portion 92c and the upper portion of the lower connection portion 92c of the flat portion 92a.

一対の端面枠92の他面間に複数のバッテリセル10が配置された状態で、一対の端面枠92の上側の接続部92cに一対の上端枠93が取り付けられ、一対の端面枠92の下側の接続部92cに一対の下端枠94が取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル10が、X方向に積層された状態で一体的に固定される。この場合、一対の端面枠92の一面が、それぞれバッテリブロック10BBの一端面および他端面を構成する。   In a state where the plurality of battery cells 10 are arranged between the other surfaces of the pair of end surface frames 92, the pair of upper end frames 93 are attached to the connection portions 92 c on the upper side of the pair of end surface frames 92, and below the pair of end surface frames 92. A pair of lower end frames 94 are attached to the connection portion 92c on the side. Thereby, the some battery cell 10 is integrally fixed in the state laminated | stacked on the X direction. In this case, one surface of the pair of end surface frames 92 constitutes one end surface and the other end surface of the battery block 10BB, respectively.

バッテリブロック10BBの一方の端面枠92には第1のプリント回路基板211、基板ホルダ95および第2のプリント回路基板212が、端面枠92に平行でかつX方向(複数のバッテリセル10の積層方向)に並ぶように取り付けられる。ここで、基板ホルダ95はYZ方向に平行な一面および他面を有する。基板ホルダ95の他面は一方の端面枠92の一面に対向する。また、第2のプリント回路基板212は基板ホルダ95の一面に取り付けられる。   The first printed circuit board 211, the board holder 95, and the second printed circuit board 212 are arranged on one end face frame 92 of the battery block 10BB in parallel to the end face frame 92 and in the X direction (stacking direction of the plurality of battery cells 10). ) To be lined up. Here, the substrate holder 95 has one surface parallel to the YZ direction and the other surface. The other surface of the substrate holder 95 faces one surface of one end surface frame 92. The second printed circuit board 212 is attached to one surface of the board holder 95.

これにより、第1のプリント回路基板211は、バッテリブロック10BBのX方向に直交する一端面上に設けられ、第2のプリント回路基板212はバッテリブロック10BBの一端面と平行な基板ホルダ95の一面上で第1のプリント回路基板211に積層されるように設けられる。このように、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212は、互いに異なる面上に設けられる。第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212の詳細は後述する。   Thus, the first printed circuit board 211 is provided on one end surface orthogonal to the X direction of the battery block 10BB, and the second printed circuit board 212 is one surface of the substrate holder 95 parallel to the one end surface of the battery block 10BB. It is provided so as to be stacked on the first printed circuit board 211. Thus, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided on different surfaces. Details of the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 will be described later.

上記のように、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が、バッテリブロック10BBの一端面上に積層されるように設けられる。この場合、Y方向およびZ方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を抑制することができる。これにより、Y方向およびZ方向においてバッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュール100を設置することができる。その結果、バッテリシステム500およびバッテリシステム500を備える電動車両の設計の自由度が向上する。   As described above, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided so as to be stacked on one end surface of the battery block 10BB. In this case, an increase in the size of the battery module 100 in the Y direction and the Z direction can be suppressed. As a result, the battery module 100 can be easily installed even when the installation space for the battery module 100 is not sufficient in the Y direction and the Z direction. As a result, the degree of freedom in designing the battery system 500 and the electric vehicle including the battery system 500 is improved.

また、バッテリブロック10BBの一端面は、端面枠92により構成される。したがって、端面枠92に第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212を確実に固定することができる。   Further, one end surface of the battery block 10BB is configured by an end surface frame 92. Therefore, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 can be securely fixed to the end face frame 92.

例えば、第1および第2のプリント回路基板211,212がバッテリブロック10BBの上面、一側面および他側面のいずれかに設けられる場合には、バッテリブロック10BBの上面、一側面および他側面のいずれかに第1および第2のプリント回路基板211,212を取り付けるためのねじ孔を形成する必要がある。各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数が変更される場合には、X方向におけるバッテリブロック10BBのサイズが変化する。そのため、バッテリブロック10BBの上面、一側面および他側面のいずれかに新たなねじ孔を形成しなければならない。   For example, when the first and second printed circuit boards 211 and 212 are provided on any one of the upper surface, one side surface, and the other side surface of the battery block 10BB, any one of the upper surface, one side surface, and the other side surface of the battery block 10BB. It is necessary to form screw holes for attaching the first and second printed circuit boards 211 and 212. When the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100 is changed, the size of the battery block 10BB in the X direction changes. Therefore, a new screw hole must be formed in any one of the upper surface, one side surface, and the other side surface of the battery block 10BB.

一方、本実施の形態において、第1および第2のプリント回路基板211,212が取り付けられるバッテリブロック10BBの一端面のサイズは変化しない。そのため、複数のバッテリセル10の数が変更される場合でも、第1および第2のプリント回路基板211,212を取り付けるためのねじ孔を新たに形成する必要がない。これにより、異なる仕様のバッテリモジュール100を共通の部品を用いて製造することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the size of one end face of the battery block 10BB to which the first and second printed circuit boards 211 and 212 are attached does not change. Therefore, even when the number of the plurality of battery cells 10 is changed, it is not necessary to newly form screw holes for attaching the first and second printed circuit boards 211 and 212. Thereby, the battery module 100 of a different specification can be manufactured using a common component.

バッテリブロック10BBの上面に第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が設けられる場合には、各バッテリセル10のガス抜き弁10vが第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212により覆われる。この場合、各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスを円滑に外部へ導くための構造をバッテリブロック10BBの上面に設ける必要がある。   When the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided on the upper surface of the battery block 10BB, the vent valve 10v of each battery cell 10 is connected to the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board. Covered by the circuit board 212. In this case, it is necessary to provide a structure for smoothly guiding the gas discharged from the gas vent valve 10v of each battery cell 10 to the outside on the upper surface of the battery block 10BB.

これに対して、本実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、バッテリブロック10BBの上面に第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が設けられない。バッテリブロック10BBの上面にそのため、各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスを外部に導くための構造を設ける必要がない。   In contrast, in battery module 100 according to the present embodiment, first printed circuit board 211 and second printed circuit board 212 are not provided on the upper surface of battery block 10BB. Therefore, it is not necessary to provide a structure for guiding the gas discharged from the gas vent valve 10v of each battery cell 10 to the outside on the upper surface of the battery block 10BB.

ここで、各バッテリセル10は、Y方向に沿って並ぶように上面部分にプラス電極10aおよびマイナス電極10bを有する。各電極10a,10bは、上方に向かって突出するように傾斜して設けられる(図3参照)。以下の説明においては、一方の端面枠92に隣り合うバッテリセル10から他方の端面枠92に隣り合うバッテリセル10までを1番目〜18番目のバッテリセル10と呼ぶ。   Here, each battery cell 10 has a plus electrode 10a and a minus electrode 10b on the upper surface portion so as to be aligned along the Y direction. Each electrode 10a, 10b is provided to be inclined so as to protrude upward (see FIG. 3). In the following description, the battery cells 10 adjacent to one end face frame 92 to the battery cells 10 adjacent to the other end face frame 92 are referred to as first to eighteenth battery cells 10.

図2に示すように、バッテリモジュール100において、各バッテリセル10は、隣り合うバッテリセル10間でY方向におけるプラス電極10aおよびマイナス電極10bの位置関係が互いに逆になるように配置される。また、複数のバッテリセル10の一方の電極10a,10bがX方向に沿って一列に並ぶように配置され、複数のバッテリセル10の他方の電極10a,10bがX方向に沿って一列に並ぶように配置される。   As shown in FIG. 2, in the battery module 100, each battery cell 10 is arranged so that the positional relationship between the plus electrode 10 a and the minus electrode 10 b in the Y direction is reversed between adjacent battery cells 10. Also, one electrode 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is arranged so as to be aligned in a row along the X direction, and the other electrode 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is aligned in a row along the X direction. Placed in.

それにより、隣り合う2個のバッテリセル10間では、一方のバッテリセル10のプラス電極10aと他方のバッテリセル10のマイナス電極10bとが隣り合い、一方のバッテリセル10のマイナス電極10bと他方のバッテリセル10のプラス電極10aとが隣り合う。この状態で、隣り合う2個の電極にバスバー40が取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル10が直列接続される。   Thereby, between two adjacent battery cells 10, the plus electrode 10a of one battery cell 10 and the minus electrode 10b of the other battery cell 10 are adjacent to each other, and the minus electrode 10b of one battery cell 10 and the other The positive electrode 10a of the battery cell 10 is adjacent. In this state, the bus bar 40 is attached to two adjacent electrodes. Thereby, the some battery cell 10 is connected in series.

具体的には、1番目のバッテリセル10のマイナス電極10bと2番目のバッテリセル10のプラス電極10aとに共通のバスバー40が取り付けられる。また、2番目のバッテリセル10のマイナス電極10bと3番目のバッテリセル10のプラス電極10aとに共通のバスバー40が取り付けられる。同様にして、各奇数番目のバッテリセル10のマイナス電極10bとそれに隣り合う偶数番目のバッテリセル10のプラス電極10aとに共通のバスバー40が取り付けられる。各偶数番目のバッテリセル10のマイナス電極10bとそれに隣り合う奇数番目のバッテリセル10のプラス電極10aとに共通のバスバー40が取り付けられる。   Specifically, a common bus bar 40 is attached to the negative electrode 10 b of the first battery cell 10 and the positive electrode 10 a of the second battery cell 10. A common bus bar 40 is attached to the negative electrode 10b of the second battery cell 10 and the positive electrode 10a of the third battery cell 10. Similarly, a common bus bar 40 is attached to the minus electrode 10b of each odd-numbered battery cell 10 and the plus electrode 10a of the even-numbered battery cell 10 adjacent thereto. A common bus bar 40 is attached to the minus electrode 10b of each even-numbered battery cell 10 and the plus electrode 10a of the odd-numbered battery cell 10 adjacent thereto.

また、1番目のバッテリセル10のプラス電極10aおよび18番目のバッテリセル10のマイナス電極10bには、バスバー40aがそれぞれ取り付けられる。バスバー40aに接続される電源線501(後述する図11参照)により、バッテリモジュール100の電力が外部に供給される。   Bus bars 40a are attached to the plus electrode 10a of the first battery cell 10 and the minus electrode 10b of the 18th battery cell 10, respectively. The power of the battery module 100 is supplied to the outside through a power line 501 (see FIG. 11 described later) connected to the bus bar 40a.

Y方向における複数のバッテリセル10の一端部側には、X方向に延びる長尺状のフレキシブルプリント回路基板(以下、FPC基板と略記する。)50が複数のバスバー40に共通して接続される。同様に、Y方向における複数のバッテリセル10の他端部側には、X方向に延びる長尺状のFPC基板50が複数のバスバー40,40aに共通して接続される。   A long flexible printed circuit board (hereinafter abbreviated as FPC board) 50 extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars 40 on one end side of the plurality of battery cells 10 in the Y direction. . Similarly, a long FPC board 50 extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars 40 and 40a on the other end side of the plurality of battery cells 10 in the Y direction.

FPC基板50は、主として絶縁層上に複数の導体線51,52(後述する図9参照)が形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。FPC基板50を構成する絶縁層の材料としては例えばポリイミドが用いられ、導体線51,52(後述する図9参照)の材料としては例えば銅が用いられる。FPC基板50上においては、複数のバスバー40,40aにそれぞれ近接するように複数のPTC(Positive Temperature Coefficient:正温度係数)素子60が配置される。PTC素子60の詳細については後述する。   The FPC board 50 has a configuration in which a plurality of conductor wires 51 and 52 (see FIG. 9 described later) are mainly formed on an insulating layer, and has flexibility and flexibility. For example, polyimide is used as the material of the insulating layer constituting the FPC board 50, and copper is used as the material of the conductor wires 51 and 52 (see FIG. 9 described later). On the FPC board 50, a plurality of PTC (Positive Temperature Coefficient) elements 60 are arranged so as to be close to the plurality of bus bars 40, 40a, respectively. Details of the PTC element 60 will be described later.

各FPC基板50は、端面枠92(第1および第2のプリント回路基板211,212が取り付けられる端面枠92)の上端部分で内側に向かって直角に折り返され、さらに下方に向かって折り返され、第1のプリント回路基板211に接続される。なお、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212は、図示しない接続線により互いに接続される。   Each FPC board 50 is folded at a right angle toward the inside at the upper end portion of the end face frame 92 (the end face frame 92 to which the first and second printed circuit boards 211 and 212 are attached), and further folded downward. Connected to the first printed circuit board 211. Note that the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are connected to each other by a connection line (not shown).

(2)第1および第2のプリント回路基板の取り付け構造
図5は、第1および第2のプリント回路基板211,212の取り付け構造を示す図である。第1および第2のプリント回路基板211,212は同一の略矩形状を有する。第1のプリント回路基板211の四隅および第2のプリント回路基板212の四隅にはそれぞれ貫通孔(図示せず)が形成されている。端面枠92の4つの基板取り付け部92bには、ねじ孔(図示せず)が形成されている。
(2) Attachment Structure of First and Second Printed Circuit Boards FIG. 5 is a view showing an attachment structure of the first and second printed circuit boards 211 and 212. The first and second printed circuit boards 211 and 212 have the same substantially rectangular shape. Through holes (not shown) are formed in the four corners of the first printed circuit board 211 and the four corners of the second printed circuit board 212, respectively. Screw holes (not shown) are formed in the four substrate mounting portions 92b of the end face frame 92.

基板ホルダ95は、第1および第2のプリント回路基板211,212とほぼ同じ略矩形状を有する。基板ホルダ95の四隅にもそれぞれ貫通孔(図示せず)が形成されている。   The substrate holder 95 has substantially the same rectangular shape as the first and second printed circuit boards 211 and 212. Through holes (not shown) are also formed in the four corners of the substrate holder 95, respectively.

図5(a)に示すように、第1のプリント回路基板211の四隅に形成された貫通孔と4つの基板取り付け部92bに形成されたねじ孔とが重なるように、端面枠92上に第1のプリント回路基板211が位置決めされる。   As shown in FIG. 5A, the first printed circuit board 211 is formed on the end face frame 92 so that the through holes formed in the four corners overlap the screw holes formed in the four board mounting portions 92b. One printed circuit board 211 is positioned.

第2のプリント回路基板212の4つの貫通孔と基板ホルダ95の4つの貫通孔とがそれぞれ重なるように基板ホルダ95上に第2のプリント回路基板212が位置決めされ、第2のプリント回路基板212の4つの貫通孔および基板ホルダ95の4つの貫通孔にそれぞれねじ95Nが挿入される。これにより、4つのねじ95Nの先端部分が基板ホルダ95の4つの貫通孔から突出する。   The second printed circuit board 212 is positioned on the board holder 95 so that the four through holes of the second printed circuit board 212 and the four through holes of the board holder 95 are overlapped with each other. Screws 95N are inserted into the four through holes and the four through holes of the substrate holder 95, respectively. Accordingly, the tip portions of the four screws 95N protrude from the four through holes of the substrate holder 95.

基板ホルダ95から突出する4つのねじ95Nが、第1のプリント回路基板211の4つの貫通孔を通して基板取り付け部92bのねじ孔に取り付けられる。これにより、図5(b)に示すように、端面枠92に第1のプリント回路基板211、基板ホルダ95および第2のプリント回路基板212が固定される。   Four screws 95N protruding from the board holder 95 are attached to the screw holes of the board attachment portion 92b through the four through holes of the first printed circuit board 211. Thereby, as shown in FIG. 5B, the first printed circuit board 211, the board holder 95, and the second printed circuit board 212 are fixed to the end face frame 92.

上記の例では、端面枠92に第2のプリント回路基板212を固定するために基板ホルダ95が用いられる。これに限らず、基板ホルダ95を用いることなく端面枠92に第2のプリント回路基板212が取り付けられてもよい。例えば、第2のプリント回路基板212の4つの貫通孔にそれぞれねじ95Nを挿入する。この状態で、基板ホルダ95から突出する4つのねじ95Nを、第1のプリント回路基板211の4つの貫通孔を通して基板取り付け部92bのねじ孔に取り付ける。   In the above example, the substrate holder 95 is used to fix the second printed circuit board 212 to the end face frame 92. Not limited to this, the second printed circuit board 212 may be attached to the end face frame 92 without using the board holder 95. For example, screws 95N are inserted into the four through holes of the second printed circuit board 212, respectively. In this state, the four screws 95N protruding from the board holder 95 are attached to the screw holes of the board attachment portion 92b through the four through holes of the first printed circuit board 211.

この場合、1つの端面枠92に第1および第2のプリント回路基板211,212を固定するための構成が単純化する。また、端面枠92に基板ホルダ95が取り付けられないので、X方向(複数のバッテリセル10の積層方向)におけるバッテリモジュール100のサイズの増加が抑制される。   In this case, the configuration for fixing the first and second printed circuit boards 211 and 212 to one end face frame 92 is simplified. Moreover, since the board | substrate holder 95 is not attached to the end surface frame 92, the increase in the size of the battery module 100 in a X direction (stacking direction of the some battery cell 10) is suppressed.

なお、基板ホルダ95を用いない場合には、例えば4つのねじ95Nにおける第1のプリント回路基板211と第2のプリント回路基板212との間にスペーサとしてそれぞれワッシャを挿入してもよい。   When the substrate holder 95 is not used, for example, washers may be inserted as spacers between the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 in the four screws 95N.

(3)第1および第2のプリント回路基板の一構成例
第1および第2のプリント回路基板211,212の一構成例について説明する。図6(a)は第1のプリント回路基板211の模式的平面図であり、図6(b)は第2のプリント回路基板212の模式的平面図である。
(3) One Configuration Example of First and Second Printed Circuit Boards One configuration example of the first and second printed circuit boards 211 and 212 will be described. 6A is a schematic plan view of the first printed circuit board 211, and FIG. 6B is a schematic plan view of the second printed circuit board 212.

図6(a)に示すように、第1のプリント回路基板211は、一面211Aおよび他面211Bを有する。第1のプリント回路基板211の一面211A上には、検出回路20が実装される。検出回路20は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け集積回路)からなる。検出回路20は主として各バッテリセル10の端子間電圧を検出する。詳細は後述する。   As shown in FIG. 6A, the first printed circuit board 211 has one surface 211A and the other surface 211B. The detection circuit 20 is mounted on one surface 211A of the first printed circuit board 211. The detection circuit 20 includes, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The detection circuit 20 mainly detects the voltage between the terminals of each battery cell 10. Details will be described later.

また、第1のプリント回路基板211の一面211A上には、複数の接続端子22,23aが形成される。さらに、第1のプリント回路基板211の一面211A上には、複数の抵抗Rおよび複数のスイッチング素子SWからなる均等化回路EQが実装される。均等化回路EQの詳細は後述する。   A plurality of connection terminals 22 and 23 a are formed on the one surface 211 </ b> A of the first printed circuit board 211. Further, an equalization circuit EQ including a plurality of resistors R and a plurality of switching elements SW is mounted on one surface 211A of the first printed circuit board 211. Details of the equalization circuit EQ will be described later.

検出回路20、均等化回路EQおよび複数の接続端子22,23aは、複数の接続線により電気的に接続される。また、検出回路20の電源として、バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10(図1参照)が検出回路20に接続される。   The detection circuit 20, the equalization circuit EQ, and the plurality of connection terminals 22 and 23a are electrically connected by a plurality of connection lines. A plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) of the battery module 100 are connected to the detection circuit 20 as a power source for the detection circuit 20.

検出回路20および均等化回路EQの実装領域、複数の接続端子22,23aおよび接続線の形成領域を除いて、グランドパターンGND1が形成される。グランドパターンGND1はバッテリモジュール100の基準電位に保持される。   The ground pattern GND1 is formed except for the mounting region of the detection circuit 20 and the equalization circuit EQ, the plurality of connection terminals 22, 23a, and the connection line formation region. The ground pattern GND1 is held at the reference potential of the battery module 100.

図6(b)に示すように、第2のプリント回路基板212は、一面212Aおよび他面212Bを有する。第2のプリント回路基板212は、一面212A上に第1の実装領域10G、第2の実装領域12Gおよび帯状の絶縁領域26を有する。   As shown in FIG. 6B, the second printed circuit board 212 has one surface 212A and the other surface 212B. The second printed circuit board 212 has a first mounting region 10G, a second mounting region 12G, and a strip-shaped insulating region 26 on one surface 212A.

第1の実装領域10Gは、第2のプリント回路基板212の1つの角部に形成される。絶縁領域26は、第1の実装領域10Gに沿って延びるように形成される。第2の実装領域12Gは、第2のプリント回路基板212の残りの部分に形成される。第1の実装領域10Gと第2の実装領域12Gとは絶縁領域26により互いに分離される。それにより、第1の実装領域10Gと第2の実装領域12Gとは絶縁領域26により電気的に絶縁される。   The first mounting region 10G is formed at one corner of the second printed circuit board 212. The insulating region 26 is formed so as to extend along the first mounting region 10G. The second mounting region 12G is formed in the remaining part of the second printed circuit board 212. The first mounting region 10G and the second mounting region 12G are separated from each other by the insulating region 26. Thereby, the first mounting region 10G and the second mounting region 12G are electrically insulated by the insulating region 26.

第1の実装領域10Gには、複数の接続端子23bが形成される。接続端子23bと、第1のプリント回路基板211の接続端子23aとが例えば接続線を含むFPC基板により電気的に接続される。接続端子23aの形成領域および接続線の形成領域を除いて、第1の実装領域10GにグランドパターンGND1が形成される。グランドパターンGND1はバッテリモジュール100の基準電位に保持される。   A plurality of connection terminals 23b are formed in the first mounting region 10G. The connection terminal 23b and the connection terminal 23a of the first printed circuit board 211 are electrically connected by, for example, an FPC board including a connection line. A ground pattern GND1 is formed in the first mounting region 10G except for the formation region of the connection terminal 23a and the formation region of the connection line. The ground pattern GND1 is held at the reference potential of the battery module 100.

第2の実装領域12Gには、通信回路24およびコネクタ29が実装される。通信回路24は、例えばCPU(中央演算処理装置)、メモリおよびインタフェース回路を含み、通信機能を有するとともに演算機能を有する。   The communication circuit 24 and the connector 29 are mounted on the second mounting area 12G. The communication circuit 24 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an interface circuit, and has a communication function and an arithmetic function.

通信回路24とコネクタ29とは第2のプリント回路基板212上で複数の接続線により電気的に接続される。コネクタ29には、通信線560(後述する図11参照)が接続される。また、通信回路24の電源として、電動車両が備える非動力用バッテリ12(後述する図11参照)が通信回路24に接続される。通信回路24およびコネクタ29の実装領域、ならびに複数の接続線の形成領域を除いて、第2の実装領域12GにグランドパターンGND2が形成される。グランドパターンGND2は非動力用バッテリ12の基準電位に保持される。   The communication circuit 24 and the connector 29 are electrically connected on the second printed circuit board 212 by a plurality of connection lines. A communication line 560 (see FIG. 11 described later) is connected to the connector 29. Further, as a power source for the communication circuit 24, a non-power battery 12 (see FIG. 11 described later) included in the electric vehicle is connected to the communication circuit 24. A ground pattern GND2 is formed in the second mounting region 12G except for the mounting region of the communication circuit 24 and the connector 29 and the formation region of a plurality of connection lines. The ground pattern GND2 is held at the reference potential of the non-power battery 12.

絶縁素子25は、絶縁領域26をまたぐように実装される。絶縁素子25は、グランドパターンGND1とグランドパターンGND2とを互いに電気的に絶縁しつつ通信回路24と接続端子23bとの間で信号を伝送する。絶縁素子25としては、例えばデジタルアイソレータまたはフォトカプラなどを用いることができる。本実施の形態においては、絶縁素子25としてデジタルアイソレータを用いる。   The insulating element 25 is mounted so as to straddle the insulating region 26. The insulating element 25 transmits a signal between the communication circuit 24 and the connection terminal 23b while electrically insulating the ground pattern GND1 and the ground pattern GND2. As the insulating element 25, for example, a digital isolator or a photocoupler can be used. In the present embodiment, a digital isolator is used as the insulating element 25.

これにより、第1のプリント回路基板211の検出回路20と第2のプリント回路基板212の通信回路24とが、絶縁素子25により電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。したがって、検出回路20の電源として複数のバッテリセル10を用いることができ、通信回路24の電源として非動力用バッテリ12(図1参照)を用いることができる。その結果、検出回路20および通信回路24をそれぞれ独立に安定して動作させることができる。   Accordingly, the detection circuit 20 of the first printed circuit board 211 and the communication circuit 24 of the second printed circuit board 212 are connected so as to be communicable while being electrically insulated by the insulating element 25. Therefore, a plurality of battery cells 10 can be used as the power source for the detection circuit 20, and the non-power battery 12 (see FIG. 1) can be used as the power source for the communication circuit 24. As a result, the detection circuit 20 and the communication circuit 24 can be operated independently and stably.

また、電源が異なる検出回路20と通信回路24とがそれぞれ第1および第2のプリント回路基板211,212に実装される。この場合、第1および第2のプリント回路基板211,212のうちの少なくとも一方のプリント回路基板(本例では第1のプリント回路基板211)においては、基準電位が異なる2つのグランドパターンGND1,GND2を形成する必要がない。そのため、一方のプリント回路基板においては、電子部品の実装領域が拡大されるとともに製造が容易となる。   In addition, the detection circuit 20 and the communication circuit 24 having different power sources are mounted on the first and second printed circuit boards 211 and 212, respectively. In this case, in at least one of the first and second printed circuit boards 211 and 212 (in this example, the first printed circuit board 211), two ground patterns GND1 and GND2 having different reference potentials are used. There is no need to form. Therefore, in one printed circuit board, the mounting area of the electronic component is enlarged and the manufacture becomes easy.

第2のプリント回路基板212の第1の実装領域10Gに検出回路20の構成の一部を実装してもよい。この場合、検出回路20の実装領域を第1のプリント回路基板211からさらに拡大することができる。   A part of the configuration of the detection circuit 20 may be mounted on the first mounting region 10G of the second printed circuit board 212. In this case, the mounting area of the detection circuit 20 can be further expanded from the first printed circuit board 211.

図10の例では、第2のプリント回路基板212に2つのグランドパターンGND1,GND2が形成されるが、第1のプリント回路基板212に2つのグランドパターンGND1,GND2が形成されてもよい。この場合、第1のプリント回路基板212に第1の実装領域10G、第2の実装領域12Gおよび絶縁領域26が形成される。また、絶縁領域26をまたぐように絶縁素子25が実装される。   In the example of FIG. 10, two ground patterns GND1 and GND2 are formed on the second printed circuit board 212, but two ground patterns GND1 and GND2 may be formed on the first printed circuit board 212. In this case, the first mounting region 10G, the second mounting region 12G, and the insulating region 26 are formed on the first printed circuit board 212. The insulating element 25 is mounted so as to straddle the insulating region 26.

(4)バスバーおよびFPC基板の構造
次に、バスバー40,40aおよびFPC基板50の構造の詳細を説明する。以下、隣り合う2個のバッテリセル10のプラス電極10aとマイナス電極10bとを接続するためのバスバー40を2電極用のバスバー40と呼び、1個のバッテリセル10のプラス電極10aまたはマイナス電極10bとバッテリシステム500の電源線501(後述する図11参照)とを接続するためのバスバー40aを1電極用のバスバー40aと呼ぶ。
(4) Structure of Bus Bar and FPC Board Next, details of the structure of the bus bars 40, 40a and the FPC board 50 will be described. Hereinafter, the bus bar 40 for connecting the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of two adjacent battery cells 10 is called a two-electrode bus bar 40, and the plus electrode 10a or the minus electrode 10b of one battery cell 10 is called. The bus bar 40a for connecting the power line 501 (refer to FIG. 11 described later) of the battery system 500 is referred to as a one-electrode bus bar 40a.

図7(a)は2電極用のバスバー40の外観斜視図であり、図7(b)は1電極用のバスバー40aの外観斜視図である。図7(a)に示すように、2電極用のバスバー40は、略長方形状を有するベース部41およびそのベース部41の一辺からその一面側に屈曲して延びる一対の取付片42を備える。ベース部41には、一対の電極接続孔43が形成される。   FIG. 7A is an external perspective view of the bus bar 40 for two electrodes, and FIG. 7B is an external perspective view of the bus bar 40a for one electrode. As shown in FIG. 7A, the two-electrode bus bar 40 includes a base portion 41 having a substantially rectangular shape and a pair of attachment pieces 42 that bend and extend from one side of the base portion 41 to one surface thereof. A pair of electrode connection holes 43 are formed in the base portion 41.

図7(b)に示すように、1電極用のバスバー40aは、略正方形状を有するベース部45およびそのベース部45の一辺からその一面側に屈曲して延びる取付片46を備える。ベース部45には、電極接続孔47が形成される。   As shown in FIG. 7B, the one-electrode bus bar 40a includes a base portion 45 having a substantially square shape and a mounting piece 46 that bends and extends from one side of the base portion 45 to one surface thereof. An electrode connection hole 47 is formed in the base portion 45.

本実施の形態において、バスバー40,40aは、例えばタフピッチ銅の表面にニッケルめっきが施された構成を有する。   In the present embodiment, the bus bars 40, 40a have a configuration in which, for example, nickel plating is applied to the surface of tough pitch copper.

図8は、FPC基板50に複数のバスバー40,40aおよび複数のPTC素子60が取り付けられた状態を示す外観斜視図である。図8に示すように、2枚のFPC基板50には、X方向に沿って所定の間隔で複数のバスバー40,40aの取付片42,46が取り付けられる。また、複数のPTC素子60は、複数のバスバー40,40aの間隔と同じ間隔で2枚のFPC基板50にそれぞれ取り付けられる。   FIG. 8 is an external perspective view showing a state in which a plurality of bus bars 40, 40 a and a plurality of PTC elements 60 are attached to the FPC board 50. As shown in FIG. 8, the mounting pieces 42 and 46 of the plurality of bus bars 40 and 40a are attached to the two FPC boards 50 at predetermined intervals along the X direction. Further, the plurality of PTC elements 60 are respectively attached to the two FPC boards 50 at the same interval as the interval between the plurality of bus bars 40, 40a.

バッテリモジュール100を作製する際には、端面枠92(図1参照)、上端枠93(図1参照)および下端枠94(図1参照)により一体的に固定された複数のバッテリセル10上に、上記のように複数のバスバー40,40aおよび複数のPTC素子60が取り付けられた2枚のFPC基板50が取り付けられる。   When the battery module 100 is manufactured, the battery module 100 is integrally fixed on the plurality of battery cells 10 by the end face frame 92 (see FIG. 1), the upper end frame 93 (see FIG. 1), and the lower end frame 94 (see FIG. 1). As described above, the two FPC boards 50 to which the plurality of bus bars 40, 40a and the plurality of PTC elements 60 are attached are attached.

この取り付け時においては、隣り合うバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bが各バスバー40,40aに形成された電極接続孔43,47に嵌め込まれる。プラス電極10aおよびマイナス電極10bには雄ねじが形成される。各バスバー40,40aがバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bに嵌め込まれた状態で図示しないナットがプラス電極10aおよびマイナス電極10bの雄ねじに螺合される。このようにして、複数のバッテリセル10に複数のバスバー40,40aが取り付けられるとともに、複数のバスバー40,40aによりFPC基板50が略水平姿勢で保持される。   At the time of attachment, the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the adjacent battery cells 10 are fitted into the electrode connection holes 43 and 47 formed in the bus bars 40 and 40a. Male screws are formed on the plus electrode 10a and the minus electrode 10b. In a state where the bus bars 40 and 40a are fitted into the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the battery cell 10, a nut (not shown) is screwed into the male threads of the plus electrode 10a and the minus electrode 10b. In this manner, the plurality of bus bars 40, 40a are attached to the plurality of battery cells 10, and the FPC board 50 is held in a substantially horizontal posture by the plurality of bus bars 40, 40a.

(5)バスバーと第1のプリント回路基板との接続
次に、バスバー40,40aと第1のプリント回路基板211との接続について説明する。図9は、バスバー40,40aと第1のプリント回路基板211との接続について説明するための模式的平面図である。
(5) Connection between Bus Bar and First Printed Circuit Board Next, connection between the bus bars 40 and 40a and the first printed circuit board 211 will be described. FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the connection between the bus bars 40, 40 a and the first printed circuit board 211.

図9に示すように、第1のプリント回路基板211には、検出回路20が設けられる。図9に示すように、FPC基板50には、複数のバスバー40,40aの各々に対応するように複数の導体線51,52が設けられる。各導体線51は、バスバー40,40aの取付片42,46とそのバスバー40の近傍に配置されたPTC素子60との間でY方向に平行に延びるように設けられ、各導体線52は、PTC素子60とFPC基板50の一端部との間でX方向に平行に延びるように設けられる。   As shown in FIG. 9, the detection circuit 20 is provided on the first printed circuit board 211. As shown in FIG. 9, the FPC board 50 is provided with a plurality of conductor lines 51 and 52 so as to correspond to the plurality of bus bars 40 and 40a, respectively. Each conductor wire 51 is provided so as to extend in parallel in the Y direction between the mounting pieces 42 and 46 of the bus bars 40 and 40a and the PTC element 60 disposed in the vicinity of the bus bar 40. The PTC element 60 and the one end of the FPC board 50 are provided so as to extend parallel to the X direction.

各導体線51の一端部は、FPC基板50の下面側に露出するように設けられる。下面側に露出する各導体線51の一端部が、例えば半田付けまたは溶接により各バスバー40、40aの取付片42,46に電気的に接続される。それにより、FPC基板50が各バスバー40,40aに固定される。   One end of each conductor wire 51 is provided so as to be exposed on the lower surface side of the FPC board 50. One end portion of each conductor wire 51 exposed on the lower surface side is electrically connected to the attachment pieces 42 and 46 of each bus bar 40 and 40a, for example, by soldering or welding. Thereby, the FPC board 50 is fixed to each bus bar 40, 40a.

各導体線51の他端部および各導体線52の一端部は、FPC基板50の上面側に露出するように設けられる。PTC素子60の一対の端子(図示せず)が、例えば半田付けにより各導体線51の他端部および各導体線52の一端部に接続される。   The other end of each conductor line 51 and one end of each conductor line 52 are provided so as to be exposed on the upper surface side of the FPC board 50. A pair of terminals (not shown) of the PTC element 60 are connected to the other end of each conductor wire 51 and one end of each conductor wire 52 by, for example, soldering.

プリント回路基板21には、FPC基板50の複数の導体線52に対応した複数の接続端子22が設けられる。複数の接続端子22と検出回路20とは第1のプリント回路基板211上で電気的に接続される。FPC基板50の各導体線52の他端部は、例えば半田付けまたは溶接により対応する接続端子22に接続される。このようにして、各バスバー40,40aがPTC素子60を介して検出回路20に電気的に接続される。これにより、各バッテリセル10の端子間電圧が検出される。   The printed circuit board 21 is provided with a plurality of connection terminals 22 corresponding to the plurality of conductor lines 52 of the FPC board 50. The plurality of connection terminals 22 and the detection circuit 20 are electrically connected on the first printed circuit board 211. The other end of each conductor wire 52 of the FPC board 50 is connected to the corresponding connection terminal 22 by, for example, soldering or welding. In this way, each bus bar 40, 40 a is electrically connected to the detection circuit 20 via the PTC element 60. Thereby, the voltage between terminals of each battery cell 10 is detected.

ここで、PTC素子60は、温度がある値を超えると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性を有する。そのため、検出回路20または導体線52等で短絡が生じると、その短絡経路を流れる電流によりPTC素子60の温度が上昇する。この場合、PTC素子60の抵抗値が大きくなる。これにより、PTC素子60を含む短絡経路に大電流が流れることが防止される。   Here, the PTC element 60 has a resistance temperature characteristic in which the resistance value increases rapidly when the temperature exceeds a certain value. Therefore, when a short circuit occurs in the detection circuit 20 or the conductor wire 52, the temperature of the PTC element 60 increases due to the current flowing through the short circuit path. In this case, the resistance value of the PTC element 60 is increased. This prevents a large current from flowing through the short circuit path including the PTC element 60.

少なくとも1つのバッテリモジュール100における複数のバスバー40のうちの1つは、電流検出用のシャント抵抗として用いられる。シャント抵抗として用いられるバスバー40を電圧電流バスバー40yと呼ぶ。図10は、電圧電流バスバー40yおよびFPC基板50を示す拡大平面図である。図10に示すように、第1のプリント回路基板211は増幅回路410をさらに有する。   One of the plurality of bus bars 40 in at least one battery module 100 is used as a shunt resistor for current detection. The bus bar 40 used as the shunt resistor is referred to as a voltage / current bus bar 40y. FIG. 10 is an enlarged plan view showing the voltage / current bus bar 40y and the FPC board 50. FIG. As shown in FIG. 10, the first printed circuit board 211 further includes an amplifier circuit 410.

電圧電流バスバー40yのベース部41上には、一対のはんだパターンH1,H2が一定間隔で互いに平行に形成されている。はんだパターンH1は2つの電極接続孔43間で一方の電極接続孔43の近傍に配置され、はんだパターンH2は電極接続孔43間で他方の電極接続孔43の近傍に配置される。電圧電流バスバー40yにおけるはんだパターンH1,H2間に形成される抵抗を電流検出用のシャント抵抗RSと呼ぶ。   On the base portion 41 of the voltage / current bus bar 40y, a pair of solder patterns H1 and H2 are formed in parallel with each other at regular intervals. The solder pattern H1 is disposed between the two electrode connection holes 43 in the vicinity of one electrode connection hole 43, and the solder pattern H2 is disposed between the electrode connection holes 43 in the vicinity of the other electrode connection hole 43. The resistance formed between the solder patterns H1 and H2 in the voltage / current bus bar 40y is referred to as a current detection shunt resistance RS.

電圧電流バスバー40yのはんだパターンH1は、導体線51x、PTC素子60、導体線52および接続端子22を介してプリント回路基板21上の増幅回路410の一方の入力端子に接続される。同様に、電圧電流バスバー40yのはんだパターンH2は、導体線51x、PTC素子60、導体線52および接続端子22を介して増幅回路410の他方の入力端子に接続される。増幅回路410の出力端子は、導体線により検出回路20に接続される。これにより、検出回路20は、増幅回路410の出力電圧に基づいてはんだパターンH1,H2間の電圧を検出する。   The solder pattern H1 of the voltage / current bus bar 40y is connected to one input terminal of the amplifier circuit 410 on the printed circuit board 21 through the conductor line 51x, the PTC element 60, the conductor line 52, and the connection terminal 22. Similarly, the solder pattern H2 of the voltage / current bus bar 40y is connected to the other input terminal of the amplifier circuit 410 via the conductor line 51x, the PTC element 60, the conductor line 52, and the connection terminal 22. The output terminal of the amplifier circuit 410 is connected to the detection circuit 20 by a conductor line. Thereby, the detection circuit 20 detects the voltage between the solder patterns H1 and H2 based on the output voltage of the amplifier circuit 410.

ここで、第2のプリント回路基板212(図1参照)には、通信回路24(図6(b)参照)が設けられる。第1のプリント回路基板211の検出回路20により検出された電圧が第2のプリント回路基板212の通信回路24に与えられる。   Here, the communication circuit 24 (see FIG. 6B) is provided on the second printed circuit board 212 (see FIG. 1). The voltage detected by the detection circuit 20 on the first printed circuit board 211 is applied to the communication circuit 24 on the second printed circuit board 212.

通信回路24が備えるメモリには、予め電圧電流バスバー40yにおけるはんだパターンH1,H2間のシャント抵抗RSの値が記憶されている。通信回路24は、検出回路20から与えられたはんだパターンH1,H2間の電圧をメモリに記憶されたシャント抵抗RSの値で除算することにより電圧電流バスバー40yに流れる電流の値を算出する。このようにして、バッテリモジュール100に流れる電流の値が検出される。   In the memory provided in the communication circuit 24, the value of the shunt resistor RS between the solder patterns H1 and H2 in the voltage / current bus bar 40y is stored in advance. The communication circuit 24 calculates the value of the current flowing through the voltage / current bus bar 40y by dividing the voltage between the solder patterns H1 and H2 given from the detection circuit 20 by the value of the shunt resistor RS stored in the memory. In this way, the value of the current flowing through the battery module 100 is detected.

上記の例では、電圧電流バスバー40yにおけるはんだパターンH1,H2間に形成される抵抗が電流検出用のシャント抵抗RSとして用いられる。これに限らず、図7(a)の2電極用のバスバー40における一対の取付片42の間に形成される抵抗が電流検出用のシャント抵抗RSとして用いられてもよい。この場合、予め一対の取付片42の間のシャント抵抗RSの値が通信回路24のメモリに記憶される。通信回路24は、検出回路20から与えられた一対の取付片42の間の電圧をメモリに記憶されたシャント抵抗RSの値で除算する。これにより、バッテリモジュール100に流れる電流の値が検出される。   In the above example, the resistor formed between the solder patterns H1 and H2 in the voltage / current bus bar 40y is used as the current detecting shunt resistor RS. Not only this but the resistance formed between a pair of attachment pieces 42 in bus bar 40 for two electrodes of Drawing 7 (a) may be used as shunt resistance RS for current detection. In this case, the value of the shunt resistor RS between the pair of attachment pieces 42 is stored in the memory of the communication circuit 24 in advance. The communication circuit 24 divides the voltage between the pair of attachment pieces 42 given from the detection circuit 20 by the value of the shunt resistor RS stored in the memory. Thereby, the value of the current flowing through the battery module 100 is detected.

(6)バッテリシステムの構成
図11は、図1のバッテリモジュール100を用いたバッテリシステムの構成を示すブロック図である。図11に示すように、バッテリシステム500は、複数のバッテリモジュール100(本例では4個)、バッテリECU101およびコンタクタ102を含む。バッテリシステム500において、複数のバッテリモジュール100は、通信線560を介してバッテリECU101に接続されている。また、バッテリECU101は、バス104を介して電動車両の主制御部300に接続されている。
(6) Configuration of Battery System FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a battery system using the battery module 100 of FIG. As shown in FIG. 11, the battery system 500 includes a plurality of battery modules 100 (four in this example), a battery ECU 101 and a contactor 102. In the battery system 500, the plurality of battery modules 100 are connected to the battery ECU 101 via the communication line 560. Battery ECU 101 is connected to main control unit 300 of the electric vehicle via bus 104.

バッテリシステム500の複数のバッテリモジュール100は、電源線501を通して互いに接続されている。各バッテリモジュール100は、複数のバッテリセル10、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212とともに、複数(本例では4個)のサーミスタ11を有する。バッテリシステム500においては、複数のバッテリモジュール100の全てのバッテリセル10が直列接続されている。複数のバッテリモジュール100の最も高電位のプラス電極10aに接続される電源線501および複数のバッテリモジュール100の最も低電位のマイナス電極10bに接続される電源線501は、コンタクタ102を介して電動車両のモータ等の負荷に接続される。   The plurality of battery modules 100 of the battery system 500 are connected to each other through a power line 501. Each battery module 100 includes a plurality of (four in this example) thermistors 11 together with a plurality of battery cells 10, a first printed circuit board 211, and a second printed circuit board 212. In the battery system 500, all the battery cells 10 of the plurality of battery modules 100 are connected in series. A power line 501 connected to the highest potential positive electrode 10 a of the plurality of battery modules 100 and a power line 501 connected to the lowest potential negative electrode 10 b of the plurality of battery modules 100 are connected to the electric vehicle via the contactor 102. Connected to a load such as a motor.

図12は、第1および第2のプリント回路基板211,212の構成の詳細を説明するためのブロック図である。上述のように、第1のプリント回路基板211は検出回路20および均等化回路EQを含み、第2のプリント回路基板212は通信回路24および絶縁素子25を含む。また、検出回路20は、マルチプレクサ20a、A/D(アナログ/デジタル)変換器20bおよび複数の差動増幅器20cを含む。均等化回路EQは複数の抵抗Rおよび複数のスイッチング素子SWを含む。   FIG. 12 is a block diagram for explaining details of the configuration of the first and second printed circuit boards 211 and 212. As described above, the first printed circuit board 211 includes the detection circuit 20 and the equalization circuit EQ, and the second printed circuit board 212 includes the communication circuit 24 and the insulating element 25. The detection circuit 20 includes a multiplexer 20a, an A / D (analog / digital) converter 20b, and a plurality of differential amplifiers 20c. The equalization circuit EQ includes a plurality of resistors R and a plurality of switching elements SW.

検出回路20の各差動増幅器20cは2つの入力端子および出力端子を有する。各差動増幅器20cは、2つの入力端子に入力された電圧を差動増幅し、増幅された電圧を出力端子から出力する。各差動増幅器20cの2つの入力端子は、導体線52およびPTC素子60を介して隣り合う2つのバスバー40,40aに電気的に接続される。   Each differential amplifier 20c of the detection circuit 20 has two input terminals and an output terminal. Each differential amplifier 20c differentially amplifies the voltage input to the two input terminals, and outputs the amplified voltage from the output terminal. Two input terminals of each differential amplifier 20 c are electrically connected to two adjacent bus bars 40, 40 a through the conductor line 52 and the PTC element 60.

上述のように、通信回路24は、例えばCPU、メモリおよびインタフェース回路を含み、通信機能を有するとともに演算機能を有し、電源として電動車両の非動力用バッテリ12が接続される。本実施の形態において、非動力用バッテリ12は鉛蓄電池である。   As described above, the communication circuit 24 includes, for example, a CPU, a memory, and an interface circuit, has a communication function and an arithmetic function, and is connected to the non-power battery 12 of the electric vehicle as a power source. In the present embodiment, the non-power battery 12 is a lead acid battery.

図11に示すように、各バッテリモジュール100の通信回路24およびバッテリECU101は、通信線560を介して直列に接続される。これにより、各バッテリモジュール100の通信回路24は、他のバッテリモジュール100およびバッテリECU101と通信を行うことができる。通信線560としては、例えばハーネスが用いられる。   As shown in FIG. 11, the communication circuit 24 and the battery ECU 101 of each battery module 100 are connected in series via a communication line 560. Thereby, the communication circuit 24 of each battery module 100 can communicate with the other battery modules 100 and the battery ECU 101. As the communication line 560, for example, a harness is used.

図12に示すように、隣り合う各2つのバスバー40,40a間には、抵抗Rおよびスイッチング素子SWの直列回路が均等化回路EQとして接続される。スイッチング素子SWのオンおよびオフは、通信回路24を介してバッテリECU101により制御される。これにより、複数のバッテリセル10の均等化処理が行われる。なお、通常状態では、スイッチング素子SWはオフになっている。   As shown in FIG. 12, a series circuit of a resistor R and a switching element SW is connected as an equalization circuit EQ between two adjacent bus bars 40, 40a. The switching element SW is turned on and off by the battery ECU 101 via the communication circuit 24. Thereby, the equalization process of the some battery cell 10 is performed. In the normal state, the switching element SW is turned off.

検出回路20と通信回路24とが、絶縁素子25により互いに電気的に絶縁されつつ信号を伝送可能に接続される。隣り合う2つのバスバー40,40aの電圧が各差動増幅器20cにより差動増幅される。各差動増幅器20cの出力電圧は各バッテリセル10の端子間電圧に相当する。複数の差動増幅器20cから出力される端子間電圧はマルチプレクサ20aに与えられる。マルチプレクサ20aは、複数の差動増幅器20cから与えられる端子間電圧を順次A/D変換器20bに出力する。A/D変換器20bは、マルチプレクサ20aから出力される端子間電圧をデジタル値に変換し、絶縁素子25を介して通信回路24に与える。   The detection circuit 20 and the communication circuit 24 are connected so as to be able to transmit signals while being electrically insulated from each other by the insulating element 25. The voltages of the two adjacent bus bars 40 and 40a are differentially amplified by each differential amplifier 20c. The output voltage of each differential amplifier 20 c corresponds to the voltage between terminals of each battery cell 10. Terminal voltages output from the plurality of differential amplifiers 20c are applied to the multiplexer 20a. The multiplexer 20a sequentially outputs the inter-terminal voltages supplied from the plurality of differential amplifiers 20c to the A / D converter 20b. The A / D converter 20 b converts the inter-terminal voltage output from the multiplexer 20 a into a digital value and supplies the digital value to the communication circuit 24 via the insulating element 25.

また、上述のように、複数のバッテリモジュール100のうちの少なくとも1つのバッテリモジュール100において、検出回路20は1つの図10の電圧電流バスバー40yの2つの位置間の電圧を検出し、通信回路24は検出回路20により検出された電圧および図10の電圧電流バスバー40yの2つの位置間の抵抗に基づいて複数のバッテリセル10に流れる電流を算出する。また、通信回路24には図11の複数のサーミスタ11が接続される。これにより、通信回路24は、サーミスタ11の出力信号に基づいてバッテリモジュール100の温度を取得する。   Further, as described above, in at least one battery module 100 among the plurality of battery modules 100, the detection circuit 20 detects a voltage between two positions of one voltage / current bus bar 40y of FIG. Calculates the current flowing through the plurality of battery cells 10 based on the voltage detected by the detection circuit 20 and the resistance between the two positions of the voltage / current bus bar 40y of FIG. Further, the plurality of thermistors 11 of FIG. 11 are connected to the communication circuit 24. Thereby, the communication circuit 24 acquires the temperature of the battery module 100 based on the output signal of the thermistor 11.

各バッテリモジュール100の通信回路24は、各バッテリセル10の端子間電圧、複数のバッテリセル10に流れる電流およびバッテリモジュール100の温度を他のバッテリモジュール100またはバッテリECU101に与える。以下、これらの端子間電圧、電流および温度をセル情報と呼ぶ。   The communication circuit 24 of each battery module 100 supplies the voltage between the terminals of each battery cell 10, the current flowing through the plurality of battery cells 10, and the temperature of the battery module 100 to the other battery module 100 or the battery ECU 101. Hereinafter, these terminal voltage, current, and temperature are referred to as cell information.

バッテリECU101は、例えば各バッテリモジュール100の通信回路24から与えられたセル情報に基づいて各バッテリセル10の充電量を算出し、その充電量に基づいて各バッテリモジュール100の充放電制御を行う。また、バッテリECU101は、各バッテリモジュール100の通信回路24から与えられたセル情報に基づいて各バッテリモジュール100の異常を検出する。バッテリモジュール100の異常とは、例えば、バッテリセル10の過放電、過充電または温度異常等である。   The battery ECU 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on, for example, cell information given from the communication circuit 24 of each battery module 100, and performs charge / discharge control of each battery module 100 based on the charge amount. Further, the battery ECU 101 detects an abnormality of each battery module 100 based on the cell information given from the communication circuit 24 of each battery module 100. The abnormality of the battery module 100 is, for example, overdischarge, overcharge, or temperature abnormality of the battery cell 10.

なお、本実施の形態では、バッテリECU101が上記の各バッテリセル10の充電量の算出ならびにバッテリセル10の過放電、過充電および温度異常等の検出を行うが、これに限定されない。各バッテリモジュール100の通信回路24が、各バッテリセル10の充電量の算出およびバッテリセル10の過放電、過充電または温度異常等の検出を行い、その結果をバッテリECU101に与えてもよい。また、通信回路24が、均等化回路EQを制御することにより均等化処理を行ってもよい。   In the present embodiment, the battery ECU 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 and detects overdischarge, overcharge, temperature abnormality, and the like of the battery cell 10, but is not limited to this. The communication circuit 24 of each battery module 100 may calculate the charge amount of each battery cell 10 and detect overdischarge, overcharge, or temperature abnormality of the battery cell 10, and give the result to the battery ECU 101. In addition, the communication circuit 24 may perform the equalization process by controlling the equalization circuit EQ.

図11に示すように、バッテリモジュール100に接続された電源線501には、コンタクタ102が介挿されている。バッテリECU101は、バッテリモジュール100の異常を検出した場合、コンタクタ102をオフする。これにより、異常時には、各バッテリモジュール100に電流が流れないので、バッテリモジュール100の異常発熱が防止される。なお、本実施の形態では、バッテリECU101がコンタクタ102のオンおよびオフを制御するが、これに限定されない。通信回路24がコンタクタ102のオンおよびオフを制御してもよい。   As shown in FIG. 11, the contactor 102 is inserted in the power supply line 501 connected to the battery module 100. When the battery ECU 101 detects an abnormality in the battery module 100, the battery ECU 101 turns off the contactor 102. Thereby, when an abnormality occurs, no current flows through each battery module 100, and thus abnormal heat generation of the battery module 100 is prevented. In the present embodiment, battery ECU 101 controls on / off of contactor 102, but is not limited to this. The communication circuit 24 may control on and off of the contactor 102.

バッテリECU101は、バス104を介して主制御部300に接続される。バッテリECU101から主制御部300に各バッテリモジュール100の充電量(バッテリセル10の充電量)が与えられる。主制御部300は、その充電量に基づいて電動車両の動力(例えばモータの回転速度)を制御する。また、各バッテリモジュール100の充電量が少なくなると、主制御部300は、電源線501に接続された図示しない発電装置を制御して各バッテリモジュール100を充電する。   Battery ECU 101 is connected to main controller 300 via bus 104. The charge amount of each battery module 100 (charge amount of the battery cell 10) is given from the battery ECU 101 to the main control unit 300. The main control unit 300 controls the power of the electric vehicle (for example, the rotational speed of the motor) based on the amount of charge. When the charge amount of each battery module 100 decreases, the main control unit 300 controls each power generation device (not shown) connected to the power line 501 to charge each battery module 100.

なお、本実施の形態において、発電装置は例えば上記の電源線501に接続されたモータである。この場合、モータは、電動車両の加速時にバッテリシステム500から供給された電力を、図示しない駆動輪を駆動するための動力に変換する。また、モータは、電動車両の減速時に回生電力を発生する。この回生電力により各バッテリモジュール100が充電される。   In the present embodiment, the power generation device is, for example, a motor connected to the power line 501 described above. In this case, the motor converts the electric power supplied from the battery system 500 during acceleration of the electric vehicle into motive power for driving drive wheels (not shown). The motor generates regenerative power when the electric vehicle is decelerated. Each battery module 100 is charged by this regenerative power.

本実施の形態において、通信回路24は、検出回路20の検出結果に基づいてSOH(State Of Health:バッテリセル10の寿命)およびSOC(State Of Charge:充電の状態)等の情報を算出する機能を有してもよい。この場合、通信回路24は、算出したSOHおよびSOCをバッテリECU101に送信する。   In the present embodiment, the communication circuit 24 calculates information such as SOH (State Of Health) and SOC (State Of Charge) based on the detection result of the detection circuit 20. You may have. In this case, the communication circuit 24 transmits the calculated SOH and SOC to the battery ECU 101.

(7)バッテリシステムの第1の配置例
図13は、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500の第1の配置例を示す模式的平面図である。
(7) First Arrangement Example of Battery System FIG. 13 is a schematic plan view showing a first arrangement example of the battery system 500 according to the first embodiment.

図13のバッテリシステム500は、4個のバッテリモジュール100、バッテリECU101、コンタクタ102、HV(High Voltage;高圧)コネクタ520およびサービスプラグ530を備える。各バッテリモジュール100は、図1のバッテリモジュール100と同様の構成を有する。   The battery system 500 in FIG. 13 includes four battery modules 100, a battery ECU 101, a contactor 102, an HV (High Voltage) connector 520, and a service plug 530. Each battery module 100 has the same configuration as the battery module 100 of FIG.

以下の説明において、4個のバッテリモジュール100をそれぞれバッテリモジュール100a,100b,100c,100dと呼ぶ。また、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dにそれぞれ設けられる一対の端面枠92のうち、第1および第2のプリント回路基板211,212および基板ホルダ95が取り付けられる端面枠92を端面枠92aと呼び、プリント回路基板21が取り付けられない端面枠92を端面枠92bと呼ぶ。   In the following description, the four battery modules 100 are referred to as battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d, respectively. Of the pair of end surface frames 92 provided in each of the battery modules 100a, 100b, 100c, 100d, the end surface frame 92 to which the first and second printed circuit boards 211, 212 and the substrate holder 95 are attached is referred to as an end surface frame 92a. The end face frame 92 to which the printed circuit board 21 is not attached is called an end face frame 92b.

バッテリモジュール100a,100b,100c,100d、バッテリECU101、コンタクタ102、HVコネクタ520およびサービスプラグ530は、箱型のケーシング550内に収容される。   Battery modules 100a, 100b, 100c, 100d, battery ECU 101, contactor 102, HV connector 520, and service plug 530 are housed in a box-shaped casing 550.

ケーシング550は、側面部550a,550b,550c,550dを有する。側面部550a,550cは互いに平行であり、側面部550b,550dは互いに平行でありかつ側面550a,550cに対して垂直である。   Casing 550 has side portions 550a, 550b, 550c, and 550d. The side surface portions 550a and 550c are parallel to each other, and the side surface portions 550b and 550d are parallel to each other and perpendicular to the side surfaces 550a and 550c.

ケーシング550内において、バッテリモジュール100a,100bは、所定の間隔で一列に並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール100aの端面枠92bとバッテリモジュール100bの端面枠92aとが互いに向き合うように、バッテリモジュール100a,100bが配置される。   In the casing 550, the battery modules 100a and 100b are arranged in a line at a predetermined interval. In this case, the battery modules 100a and 100b are arranged so that the end face frame 92b of the battery module 100a and the end face frame 92a of the battery module 100b face each other.

バッテリモジュール100c,100dは、所定の間隔で一列に並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール100cの端面枠92aとバッテリモジュール100dの端面枠92bとが互いに向き合うように、バッテリモジュール100a,100bが配置される。   Battery modules 100c and 100d are arranged in a line at a predetermined interval. In this case, the battery modules 100a and 100b are arranged so that the end face frame 92a of the battery module 100c and the end face frame 92b of the battery module 100d face each other.

以下、一列に並ぶように配置されたバッテリモジュール100a,100bをモジュール列T1と呼び、一列に並ぶように配置されたバッテリモジュール100c,100dをモジュール列T2と呼ぶ。   Hereinafter, the battery modules 100a and 100b arranged in a row are referred to as a module row T1, and the battery modules 100c and 100d arranged in a row are referred to as a module row T2.

ケーシング550内において、側面部550aに沿ってモジュール列T1が配置され、モジュール列T1と並列にモジュール列T2が配置される。モジュール列T1のバッテリモジュール100aの端面枠92aが側面部550dに向けられ、バッテリモジュール100bの端面枠92bが側面部550bに向けられる。また、モジュール列T2のバッテリモジュール100cの端面枠92bが側面部550dに向けられ、バッテリモジュール100dの端面枠92aが側面部550bに向けられる。   In the casing 550, the module row T1 is arranged along the side surface portion 550a, and the module row T2 is arranged in parallel with the module row T1. The end surface frame 92a of the battery module 100a in the module row T1 is directed to the side surface portion 550d, and the end surface frame 92b of the battery module 100b is directed to the side surface portion 550b. Further, the end surface frame 92b of the battery module 100c in the module row T2 is directed to the side surface portion 550d, and the end surface frame 92a of the battery module 100d is directed to the side surface portion 550b.

モジュール列T2と側面部550cとの間の領域に、バッテリECU101、サービスプラグ530、HVコネクタ520およびコンタクタ102がこの順で側面部550dから側面部550bへ並ぶように配置される。   In the region between the module row T2 and the side surface portion 550c, the battery ECU 101, the service plug 530, the HV connector 520, and the contactor 102 are arranged in this order from the side surface portion 550d to the side surface portion 550b.

バッテリモジュール100a,100b,100c,100dの各々において、端面枠92aに隣り合うバッテリセル10のプラス電極10a(図3)の電位が最も高く、端面枠92bに隣り合うバッテリセル10のマイナス電極10b(図2)の電位が最も低い。以下、各バッテリモジュール100a〜100dにおいて最も電位が高いプラス電極10aを高電位電極10Aと呼び、各バッテリモジュール100a〜100dにおいて最も電位が低いマイナス電極10bを低電位電極10Bと呼ぶ。   In each of the battery modules 100a, 100b, 100c, 100d, the potential of the positive electrode 10a (FIG. 3) of the battery cell 10 adjacent to the end face frame 92a is the highest, and the negative electrode 10b of the battery cell 10 adjacent to the end face frame 92b ( The potential in Fig. 2) is the lowest. Hereinafter, the positive electrode 10a having the highest potential in each of the battery modules 100a to 100d is referred to as a high potential electrode 10A, and the negative electrode 10b having the lowest potential in each of the battery modules 100a to 100d is referred to as a low potential electrode 10B.

バッテリモジュール100aの低電位電極10Bとバッテリモジュール100bの高電位電極10Aとは、図11のバッテリモジュール100間を接続する電源線501として帯状のバスバー501aを介して互いに接続される。バッテリモジュール100cの高電位電極10Aとバッテリモジュール100dの低電位電極10Bとは、図11のバッテリモジュール100間を接続する電源線501として帯状のバスバー501aを介して互いに接続される。なお、バスバー501aの代わりに、ハーネスまたはリード線等の他の接続部材が用いられてもよい。   The low potential electrode 10B of the battery module 100a and the high potential electrode 10A of the battery module 100b are connected to each other via a strip-shaped bus bar 501a as a power supply line 501 connecting the battery modules 100 of FIG. The high potential electrode 10A of the battery module 100c and the low potential electrode 10B of the battery module 100d are connected to each other via a strip-shaped bus bar 501a as a power supply line 501 connecting the battery modules 100 of FIG. Instead of the bus bar 501a, another connection member such as a harness or a lead wire may be used.

バッテリモジュール100aの高電位電極10Aは図11のバッテリモジュール100間を接続する電源線501として電源線D1を介してサービスプラグ530に接続され、バッテリモジュール100cの低電位電極10Bは図11のバッテリモジュール100間を接続する電源線501として電源線D2を介してサービスプラグ530に接続される。サービスプラグ530がオンされた状態では、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dが直列接続される。この場合、バッテリモジュール100dの高電位電極10Aの電位が最も高く、バッテリモジュール100bの低電位電極10Bの電位が最も低い。   The high potential electrode 10A of the battery module 100a is connected to the service plug 530 via the power supply line D1 as the power supply line 501 connecting the battery modules 100 of FIG. 11, and the low potential electrode 10B of the battery module 100c is connected to the battery module of FIG. The power supply line 501 connecting the 100 is connected to the service plug 530 via the power supply line D2. When the service plug 530 is turned on, the battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d are connected in series. In this case, the potential of the high potential electrode 10A of the battery module 100d is the highest, and the potential of the low potential electrode 10B of the battery module 100b is the lowest.

サービスプラグ530は、例えばバッテリシステム500のメンテナンス時に作業者によりオフされる。サービスプラグ530がオフされた場合には、バッテリモジュール100a,100bからなる直列回路とバッテリモジュール100c,100dからなる直列回路とが電気的に分離される。この場合、複数のバッテリモジュール100a〜100d間の電流経路が遮断される。これにより、メンテナンス時の安全性が確保される。   The service plug 530 is turned off by an operator during maintenance of the battery system 500, for example. When the service plug 530 is turned off, the series circuit composed of the battery modules 100a and 100b and the series circuit composed of the battery modules 100c and 100d are electrically separated. In this case, the current path between the plurality of battery modules 100a to 100d is interrupted. This ensures safety during maintenance.

バッテリモジュール100bの低電位電極10Bは図11のバッテリモジュール100とコンタクタ102とを接続する電源線501として電源線D3を介してコンタクタ102に接続され、バッテリモジュール100dの高電位電極10Aは図11のバッテリモジュール100とコンタクタ102とを接続する電源線501として電源線D4を介してコンタクタ102に接続される。コンタクタ102は、図11のコンタクタ102から外部に延びる電源線501として電源線D5,D6を介してHVコネクタ520に接続される。HVコネクタ520は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。   The low potential electrode 10B of the battery module 100b is connected to the contactor 102 via the power supply line D3 as the power supply line 501 connecting the battery module 100 and the contactor 102 of FIG. 11, and the high potential electrode 10A of the battery module 100d is connected to the contactor 102 of FIG. The power supply line 501 connecting the battery module 100 and the contactor 102 is connected to the contactor 102 via the power supply line D4. Contactor 102 is connected to HV connector 520 through power supply lines D5 and D6 as power supply line 501 extending from contactor 102 in FIG. 11 to the outside. The HV connector 520 is connected to a load such as a motor of an electric vehicle.

コンタクタ102がオンされた状態では、バッテリモジュール100bが電源線D3,D5を介してHVコネクタ520に接続されるとともに、バッテリモジュール100dが電源線D4,D6を介してHVコネクタ520に接続される。それにより、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dから負荷に電力が供給される。また、コンタクタ102がオンされた状態で、バッテリモジュール100a,100b,100c,100dの充電が行われる。   In a state where the contactor 102 is turned on, the battery module 100b is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D3 and D5, and the battery module 100d is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D4 and D6. Thereby, electric power is supplied from the battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d to the load. In addition, the battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d are charged with the contactor 102 turned on.

コンタクタ102がオフされると、バッテリモジュール100bとHVコネクタ520との接続およびバッテリモジュール100dとHVコネクタ520との接続が遮断される。   When the contactor 102 is turned off, the connection between the battery module 100b and the HV connector 520 and the connection between the battery module 100d and the HV connector 520 are cut off.

バッテリシステム500のメンテナンス時には、サービスプラグ530とともにコンタクタ102も作業者によりオフされる。この場合、複数のバッテリモジュール100a〜100d間の電流経路が確実に遮断される。これにより、メンテナンス時の安全性が十分に確保される。また、各バッテリモジュール100a,100b,100c,100dの電圧が互いに等しい場合には、バッテリモジュール100a,100bからなる直列回路の総電圧とバッテリモジュール100c,100dからなる直列回路の総電圧とが等しくなる。そのため、メンテナンス時にバッテリシステム500内に高い電圧が発生することが防止される。   At the time of maintenance of the battery system 500, the contactor 102 together with the service plug 530 is also turned off by the operator. In this case, the current path between the plurality of battery modules 100a to 100d is reliably interrupted. Thereby, safety at the time of maintenance is sufficiently ensured. When the voltages of the battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d are equal to each other, the total voltage of the series circuit including the battery modules 100a and 100b is equal to the total voltage of the series circuit including the battery modules 100c and 100d. . This prevents a high voltage from being generated in the battery system 500 during maintenance.

バッテリモジュール100aの第2のプリント回路基板212(図1)とバッテリモジュール100bの第2のプリント回路基板212とは、通信線P11を介して互いに接続される。バッテリモジュール100aの第2のプリント回路基板212とバッテリモジュール100cの第2のプリント回路基板212とは、通信線P12を介して互いに接続される。バッテリモジュール100cの第2のプリント回路基板212とバッテリモジュール100dの第2のプリント回路基板212とは、通信線P13を介して互いに接続される。バッテリモジュール100bの第2のプリント回路基板212は通信線P14を介してバッテリECU101に接続される。通信線P11〜P14は、図11の通信線560に相当する。通信線P11〜P14によりバスが構成される。   The second printed circuit board 212 (FIG. 1) of the battery module 100a and the second printed circuit board 212 of the battery module 100b are connected to each other via a communication line P11. The second printed circuit board 212 of the battery module 100a and the second printed circuit board 212 of the battery module 100c are connected to each other via the communication line P12. The second printed circuit board 212 of the battery module 100c and the second printed circuit board 212 of the battery module 100d are connected to each other via the communication line P13. The second printed circuit board 212 of the battery module 100b is connected to the battery ECU 101 via the communication line P14. The communication lines P11 to P14 correspond to the communication line 560 in FIG. A bus is configured by the communication lines P11 to P14.

バッテリモジュール100aの検出回路20により検出されたセル情報は、通信線P11,P14を介してバッテリECU101に与えられる。また、バッテリECU101から通信線P14,P11を介してバッテリモジュール100aの第2のプリント回路基板212に所定の制御信号が与えられる。   The cell information detected by the detection circuit 20 of the battery module 100a is given to the battery ECU 101 via the communication lines P11 and P14. Further, a predetermined control signal is given from the battery ECU 101 to the second printed circuit board 212 of the battery module 100a via the communication lines P14 and P11.

バッテリモジュール100bの検出回路20により検出されたセル情報は、通信線P14を介してバッテリECU101に与えられる。また、バッテリECU101から通信線P14を介してバッテリモジュール100bの第2のプリント回路基板212に所定の制御信号が与えられる。   The cell information detected by the detection circuit 20 of the battery module 100b is given to the battery ECU 101 via the communication line P14. In addition, a predetermined control signal is given from the battery ECU 101 to the second printed circuit board 212 of the battery module 100b via the communication line P14.

バッテリモジュール100cの検出回路20により検出されたセル情報は、通信線P12,P11,P14を介してバッテリECU101に与えられる。また、バッテリECU101から通信線P14,P11,P12を介してバッテリモジュール100cの第2のプリント回路基板212に所定の制御信号が与えられる。   Cell information detected by the detection circuit 20 of the battery module 100c is given to the battery ECU 101 via the communication lines P12, P11, and P14. In addition, a predetermined control signal is given from the battery ECU 101 to the second printed circuit board 212 of the battery module 100c via the communication lines P14, P11, and P12.

バッテリモジュール100dの検出回路20により検出されたセル情報は、通信線P13,P12,P11,P14を介してバッテリECU101に与えられる。また、バッテリECU101から通信線P14,P11,P12,P13を介してバッテリモジュール100dの第2のプリント回路基板212に所定の制御信号が与えられる。   The cell information detected by the detection circuit 20 of the battery module 100d is given to the battery ECU 101 via the communication lines P13, P12, P11, P14. In addition, a predetermined control signal is given from the battery ECU 101 to the second printed circuit board 212 of the battery module 100d through the communication lines P14, P11, P12, and P13.

(8)バッテリシステムの第2の配置例
複数のバッテリモジュール100を含むバッテリシステム500においては、複数のバッテリモジュール100のうちの一部のバッテリモジュール100が第1および第2のプリント回路基板211,212を有し、他のバッテリモジュール100が第1のプリント回路基板211のみを有してもよい。
(8) Second Arrangement Example of Battery System In the battery system 500 including the plurality of battery modules 100, some of the battery modules 100 include the first and second printed circuit boards 211, 212, and the other battery module 100 may have only the first printed circuit board 211.

さらに、複数のバッテリモジュール100のうちの一部のバッテリモジュール100が第1および第2のプリント回路基板211,212を有し、他のバッテリモジュール100のうちの一部または全部が第1および第2のプリント回路基板211,212の両方の回路基板を有しなくてもよい。   Furthermore, some of the battery modules 100 have first and second printed circuit boards 211 and 212, and some or all of the other battery modules 100 are first and second. The two printed circuit boards 211 and 212 may not have both circuit boards.

図14は、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500の第2の配置例を示す模式的平面図である。図14の例では、バッテリシステム500を構成する4個のバッテリモジュール100a,100b,100c,100dのうち1つのバッテリモジュール100aに第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が取り付けられ、他の3個のバッテリモジュール100b,100c,100dには第1のプリント回路基板211のみが取り付けられる。   FIG. 14 is a schematic plan view showing a second arrangement example of the battery system 500 according to the first embodiment. In the example of FIG. 14, a first printed circuit board 211 and a second printed circuit board 212 are attached to one battery module 100a among the four battery modules 100a, 100b, 100c, and 100d that constitute the battery system 500. Only the first printed circuit board 211 is attached to the other three battery modules 100b, 100c, and 100d.

(9)バッテリシステムの第3の配置例
図11の例では、バッテリシステム500は4個のバッテリモジュール100を備えるが、バッテリシステム500は2個のバッテリモジュール100を備えてもよい。
(9) Third Arrangement Example of Battery System In the example of FIG. 11, the battery system 500 includes four battery modules 100, but the battery system 500 may include two battery modules 100.

図15は、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500の第3の配置例を示す模式的平面図である。図15の例では、バッテリシステム500が2個のバッテリモジュール100を備える。バッテリシステム500の第3の配置例について、バッテリシステム500の第1の配置例(図13)と異なる点を説明する。   FIG. 15 is a schematic plan view showing a third arrangement example of the battery system 500 according to the first embodiment. In the example of FIG. 15, the battery system 500 includes two battery modules 100. A difference between the third arrangement example of the battery system 500 and the first arrangement example (FIG. 13) of the battery system 500 will be described.

図15に示すように、このバッテリシステム500においては、ケーシング550内にモジュール列T1が設けられ、図13のモジュール列T2は設けられない。モジュール列T1と側面部550cとの間の領域に、バッテリECU101、サービスプラグ530、HVコネクタ520およびコンタクタ102がこの順で側面部550dから側面部550bへ並ぶように配置される。   As shown in FIG. 15, in the battery system 500, the module row T1 is provided in the casing 550, and the module row T2 in FIG. 13 is not provided. In the region between the module row T1 and the side surface portion 550c, the battery ECU 101, the service plug 530, the HV connector 520, and the contactor 102 are arranged in this order from the side surface portion 550d to the side surface portion 550b.

バッテリモジュール100bの高電位電極10Aは図11のバッテリモジュール100間を接続する電源線501として電源線D11を介してサービスプラグ530に接続され、バッテリモジュール100aの低電位電極10Bは図11のバッテリモジュール100間を接続する電源線501として電源線D12を介してサービスプラグ530に接続される。   The high potential electrode 10A of the battery module 100b is connected to the service plug 530 via the power supply line D11 as the power supply line 501 connecting the battery modules 100 of FIG. 11, and the low potential electrode 10B of the battery module 100a is connected to the battery module 100 of FIG. The power supply line 501 connecting the 100 is connected to the service plug 530 via the power supply line D12.

サービスプラグ530がオンされた状態では、バッテリモジュール100a,100bが直列接続される。この場合、バッテリモジュール100aの高電位電極10Aの電位が最も高く、バッテリモジュール100bの低電位電極10Bの電位が最も低い。   When the service plug 530 is turned on, the battery modules 100a and 100b are connected in series. In this case, the potential of the high potential electrode 10A of the battery module 100a is the highest, and the potential of the low potential electrode 10B of the battery module 100b is the lowest.

サービスプラグ530がオフされた場合には、バッテリモジュール100aとバッテリモジュール100bとが電気的に分離される。そのため、メンテナンス時にバッテリシステム500内に高い電圧が発生することが防止される。   When the service plug 530 is turned off, the battery module 100a and the battery module 100b are electrically separated. This prevents a high voltage from being generated in the battery system 500 during maintenance.

バッテリモジュール100bの低電位電極10Bは図11のバッテリモジュール100とコンタクタ102とを接続する電源線501として電源線D13を介してコンタクタ102に接続され、バッテリモジュール100aの高電位電極10Aは図11のバッテリモジュール100とコンタクタ102とを接続する電源線501として電源線D14を介してコンタクタ102に接続される。   The low potential electrode 10B of the battery module 100b is connected to the contactor 102 via the power supply line D13 as the power supply line 501 connecting the battery module 100 and the contactor 102 of FIG. 11, and the high potential electrode 10A of the battery module 100a is connected to the contactor 102 of FIG. The power supply line 501 connecting the battery module 100 and the contactor 102 is connected to the contactor 102 via the power supply line D14.

コンタクタ102がオンされた状態では、バッテリモジュール100bが電源線D13,D5を介してHVコネクタ520に接続されるとともに、バッテリモジュール100aが電源線D14,D6を介してHVコネクタ520に接続される。すなわち、バッテリモジュール100a,100bとHVコネクタ520に接続された負荷とが直列回路を形成する。それにより、バッテリモジュール100a,100bから負荷に電力が供給される。また、コンタクタ102がオンされた状態で、バッテリモジュール100a,100bの充電が行われる。   In a state where the contactor 102 is turned on, the battery module 100b is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D13 and D5, and the battery module 100a is connected to the HV connector 520 via the power supply lines D14 and D6. That is, the battery modules 100a and 100b and the load connected to the HV connector 520 form a series circuit. Thereby, electric power is supplied from the battery modules 100a and 100b to the load. In addition, the battery modules 100a and 100b are charged with the contactor 102 turned on.

コンタクタ102がオフされると、バッテリモジュール100bとHVコネクタ520との接続およびバッテリモジュール100aとHVコネクタ520との接続が遮断される。   When the contactor 102 is turned off, the connection between the battery module 100b and the HV connector 520 and the connection between the battery module 100a and the HV connector 520 are cut off.

バッテリモジュール100aの第2のプリント回路基板212(図1)とバッテリモジュール100bの第2のプリント回路基板212とは、通信線P21を介して互いに接続される。バッテリモジュール100bの第2のプリント回路基板212は通信線P22を介してバッテリECU101に接続される。通信線P21,P22は、図11の通信線560に相当する。通信線P21,P22によりバスが構成される。   The second printed circuit board 212 (FIG. 1) of the battery module 100a and the second printed circuit board 212 of the battery module 100b are connected to each other via a communication line P21. The second printed circuit board 212 of the battery module 100b is connected to the battery ECU 101 via the communication line P22. The communication lines P21 and P22 correspond to the communication line 560 in FIG. A bus is configured by the communication lines P21 and P22.

バッテリモジュール100aの検出回路20により検出されたセル情報は、通信線P21,P22を介してバッテリECU101に与えられる。また、バッテリECU101から通信線P22,P21を介してバッテリモジュール100aの第2のプリント回路基板212に所定の制御信号が与えられる。   The cell information detected by the detection circuit 20 of the battery module 100a is given to the battery ECU 101 via the communication lines P21 and P22. In addition, a predetermined control signal is given from the battery ECU 101 to the second printed circuit board 212 of the battery module 100a via the communication lines P22 and P21.

バッテリモジュール100bの検出回路20により検出されたセル情報は、通信線P22を介してバッテリECU101に与えられる。また、バッテリECU101から通信線P22を介してバッテリモジュール100bの第2のプリント回路基板212に所定の制御信号が与えられる。   The cell information detected by the detection circuit 20 of the battery module 100b is given to the battery ECU 101 via the communication line P22. In addition, a predetermined control signal is given from the battery ECU 101 to the second printed circuit board 212 of the battery module 100b via the communication line P22.

(10)第1の実施の形態の効果
本実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が、バッテリブロック10BBの一端面上およびそれに平行な面上に積層されるように設けられる。この場合、Y方向およびZ方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を抑制することができる。これにより、Y方向およびZ方向においてバッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュール100を設置することができる。その結果、バッテリシステム500およびバッテリシステム500を備える電動車両の設計の自由度が向上する。
(10) Effects of First Embodiment In the battery module 100 according to the present embodiment, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are on one end surface of the battery block 10BB and parallel thereto. It is provided so as to be laminated on a flat surface. In this case, an increase in the size of the battery module 100 in the Y direction and the Z direction can be suppressed. As a result, the battery module 100 can be easily installed even when the installation space for the battery module 100 is not sufficient in the Y direction and the Z direction. As a result, the degree of freedom in designing the battery system 500 and the electric vehicle including the battery system 500 is improved.

また、バッテリブロック10BBの一端面は、端面枠92により構成される。したがって、端面枠92に第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212を確実に固定することができる。   Further, one end surface of the battery block 10BB is configured by an end surface frame 92. Therefore, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 can be securely fixed to the end face frame 92.

バッテリモジュール100に2枚の回路基板(第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212)が設けられる。これにより、バッテリモジュール100の端面の大きさにかかわらず電子回路の実装領域を十分に拡大することができる。   The battery module 100 is provided with two circuit boards (a first printed circuit board 211 and a second printed circuit board 212). Thereby, the mounting area of the electronic circuit can be sufficiently expanded regardless of the size of the end face of the battery module 100.

第1の第1のプリント回路基板211に検出回路20が実装され、第2のプリント回路基板212に通信回路24が実装される。この場合、各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数を増加させる場合に、第1のプリント回路基板211を交換することにより、複数のバッテリセル10の端子間電圧を検出することが可能である。   The detection circuit 20 is mounted on the first first printed circuit board 211, and the communication circuit 24 is mounted on the second printed circuit board 212. In this case, when increasing the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100, it is possible to detect the voltage between the terminals of the plurality of battery cells 10 by replacing the first printed circuit board 211. is there.

例えば、第1および第2のプリント回路基板211,212がバッテリブロック10BBの上面、一側面および他側面のいずれかに設けられる場合には、バッテリブロック10BBの上面、一側面および他側面のいずれかに第1および第2のプリント回路基板211,212を取り付けるためのねじ孔を形成する必要がある。各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数が変更される場合には、X方向におけるバッテリブロック10BBのサイズが変化する。そのため、バッテリブロック10BBの上面、一側面および他側面のいずれかに新たなねじ孔を形成しなければならない。   For example, when the first and second printed circuit boards 211 and 212 are provided on any one of the upper surface, one side surface, and the other side surface of the battery block 10BB, any one of the upper surface, one side surface, and the other side surface of the battery block 10BB. It is necessary to form screw holes for attaching the first and second printed circuit boards 211 and 212. When the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100 is changed, the size of the battery block 10BB in the X direction changes. Therefore, a new screw hole must be formed in any one of the upper surface, one side surface, and the other side surface of the battery block 10BB.

一方、本実施の形態において、第1および第2のプリント回路基板211,212が取り付けられるバッテリブロック10BBの一端面のサイズは変化しない。そのため、複数のバッテリセル10の数が変更される場合でも、第1および第2のプリント回路基板211,212を取り付けるためのねじ孔を新たに形成する必要がない。これにより、異なる仕様のバッテリモジュール100を共通の部品を用いて製造することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the size of one end face of the battery block 10BB to which the first and second printed circuit boards 211 and 212 are attached does not change. Therefore, even when the number of the plurality of battery cells 10 is changed, it is not necessary to newly form screw holes for attaching the first and second printed circuit boards 211 and 212. Thereby, the battery module 100 of a different specification can be manufactured using a common component.

バッテリブロック10BBの上面に第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が設けられる場合には、各バッテリセル10のガス抜き弁10vが第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212により覆われる。この場合、各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスを円滑に外部へ導くための構造をバッテリブロック10BBの上面に設ける必要がある。   When the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided on the upper surface of the battery block 10BB, the vent valve 10v of each battery cell 10 is connected to the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board. Covered by the circuit board 212. In this case, it is necessary to provide a structure for smoothly guiding the gas discharged from the gas vent valve 10v of each battery cell 10 to the outside on the upper surface of the battery block 10BB.

これに対して、本実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、バッテリブロック10BBの上面に第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が設けられない。バッテリブロック10BBの上面にそのため、各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスを外部に導くための構造を設ける必要がない。   In contrast, in battery module 100 according to the present embodiment, first printed circuit board 211 and second printed circuit board 212 are not provided on the upper surface of battery block 10BB. Therefore, it is not necessary to provide a structure for guiding the gas discharged from the gas vent valve 10v of each battery cell 10 to the outside on the upper surface of the battery block 10BB.

X方向においては、通信回路24が実装された第2のプリント回路基板212が、第1のプリント回路基板211の一面211A上に設けられる。この場合、第2のプリント回路基板212のコネクタ29に容易に通信線560を接続することができる。   In the X direction, the second printed circuit board 212 on which the communication circuit 24 is mounted is provided on the one surface 211A of the first printed circuit board 211. In this case, the communication line 560 can be easily connected to the connector 29 of the second printed circuit board 212.

なお、X方向において、第2のプリント回路基板212が一方の端面枠92の一面上に設けられ、第1のプリント回路基板211が第2のプリント回路基板212の一面212A上に設けられてもよい。この場合、第1のプリント回路基板211に実装された複数の抵抗Rが発熱する場合でも、効率よく複数の抵抗Rが放熱される。   In the X direction, the second printed circuit board 212 may be provided on one surface of one end face frame 92, and the first printed circuit board 211 may be provided on one surface 212 </ b> A of the second printed circuit board 212. Good. In this case, even when the plurality of resistors R mounted on the first printed circuit board 211 generate heat, the plurality of resistors R are efficiently radiated.

[2]第2の実施の形態
以下、第2の実施の形態に係るバッテリモジュールについて、第1の実施の形態に係るバッテリモジュール100と異なる点を説明する。
[2] Second Embodiment Hereinafter, the battery module according to the second embodiment will be described while referring to differences from the battery module 100 according to the first embodiment.

(1)バッテリモジュールの構造
図16は、第2の実施の形態に係るバッテリモジュール100の平面図である。図16に太い点線で示すように、このバッテリモジュール100においては、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212がそれぞれ一対の端面枠92のYZ方向に平行な一面上に取り付けられる。これにより、第1のプリント回路基板211はバッテリブロック10BBの一端面上に設けられ、第2のプリント回路基板212は複数のバッテリセル10を介してバッテリブロック10BBの一端面に対向する他端面上に設けられる。このように、本実施の形態においても、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212は、互いに異なる面上に設けられる。
(1) Structure of Battery Module FIG. 16 is a plan view of the battery module 100 according to the second embodiment. As shown by a thick dotted line in FIG. 16, in the battery module 100, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are each attached on one surface of the pair of end face frames 92 parallel to the YZ direction. . Thereby, the first printed circuit board 211 is provided on one end face of the battery block 10BB, and the second printed circuit board 212 is on the other end face facing the one end face of the battery block 10BB via the plurality of battery cells 10. Is provided. Thus, also in the present embodiment, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided on different surfaces.

(2)バッテリシステムの配置例
図17は、第2の実施の形態に係るバッテリシステム500の配置例を示す模式的平面図である。図17のバッテリシステム500について、図13のバッテリシステム500と異なる点を説明する。
(2) Arrangement Example of Battery System FIG. 17 is a schematic plan view showing an arrangement example of the battery system 500 according to the second embodiment. The battery system 500 of FIG. 17 will be described while referring to differences from the battery system 500 of FIG.

図17の説明においては、各バッテリモジュール100a〜100dの高電位電極10Aを含むバッテリセル10に隣り合う端面枠92を端面枠92aと呼び、各バッテリモジュール100a〜100dの低電位電極10Bを含むバッテリセル10に隣り合う端面枠92を端面枠92bと呼ぶ。   In the description of FIG. 17, the end face frame 92 adjacent to the battery cell 10 including the high potential electrode 10A of each of the battery modules 100a to 100d is referred to as an end face frame 92a, and the battery including the low potential electrode 10B of each of the battery modules 100a to 100d. The end face frame 92 adjacent to the cell 10 is referred to as an end face frame 92b.

このバッテリシステム500においては、各バッテリモジュール100a〜100dの端面枠92aに通信回路24が実装された第2のプリント回路基板212が取り付けられる。また、各バッテリモジュール100a〜100dの端面枠92bに検出回路20が実装された第1のプリント回路基板211が取り付けられる。バッテリモジュール100a〜100d間の電源線および通信線の接続は図13の例と同じである。   In the battery system 500, the second printed circuit board 212 on which the communication circuit 24 is mounted is attached to the end face frame 92a of each of the battery modules 100a to 100d. Further, the first printed circuit board 211 on which the detection circuit 20 is mounted is attached to the end face frame 92b of each of the battery modules 100a to 100d. The connection of the power supply line and the communication line between the battery modules 100a to 100d is the same as the example of FIG.

(3)第2の実施の形態の効果
本実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212が、バッテリブロック10BBの一端面上および他端面上にそれぞれ設けられる。
(3) Effects of Second Embodiment In the battery module 100 according to the present embodiment, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are on one end surface and the other end surface of the battery block 10BB. Each is provided above.

この場合、Y方向およびZ方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を抑制することができる。これにより、Y方向およびZ方向においてバッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュール100を設置することができる。その結果、バッテリシステム500およびバッテリシステム500を備える電動車両の設計の自由度が向上する。   In this case, an increase in the size of the battery module 100 in the Y direction and the Z direction can be suppressed. As a result, the battery module 100 can be easily installed even when the installation space for the battery module 100 is not sufficient in the Y direction and the Z direction. As a result, the degree of freedom in designing the battery system 500 and the electric vehicle including the battery system 500 is improved.

また、バッテリブロック10BBの一端面および他端面は、それぞれ一対の端面枠92の一面により構成される。したがって、一対の端面枠92にそれぞれ第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212を確実に固定することができる。   In addition, one end surface and the other end surface of the battery block 10BB are configured by one surface of a pair of end surface frames 92, respectively. Therefore, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 can be reliably fixed to the pair of end face frames 92, respectively.

また、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212がそれぞれ端面枠92に設けられるので、バッテリブロック10BBに第1および第2のプリント回路基板211,212を取り付けるための新たな部材(第1の実施の形態における基板ホルダ95)を用いる必要がなくなる。その結果、構成が単純となり、製造効率が向上する。   In addition, since the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided on the end face frame 92, new members for attaching the first and second printed circuit boards 211 and 212 to the battery block 10BB. There is no need to use (the substrate holder 95 in the first embodiment). As a result, the configuration becomes simple and the manufacturing efficiency is improved.

第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212がそれぞれバッテリブロック10BBの一端面および他端面に配置されので、第1および第2のプリント回路基板211,212のメンテナンスが容易となる。   Since the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are respectively disposed on one end surface and the other end surface of the battery block 10BB, the maintenance of the first and second printed circuit boards 211 and 212 is facilitated.

[3]第3の実施の形態
以下、第3の実施の形態に係るバッテリモジュールについて、第1の実施の形態に係るバッテリモジュール100と異なる点を説明する。
[3] Third Embodiment Hereinafter, differences of the battery module according to the third embodiment from the battery module 100 according to the first embodiment will be described.

(1)バッテリモジュールの構造
図18は第3の実施の形態に係るバッテリモジュールの外観斜視図である。図18に示すように、このバッテリモジュール100においては、一対の端面枠92のうちの一方の端面枠92のYZ方向に平行な一面上に第2のプリント回路基板212が取り付けられ、XY平面に平行であるバッテリブロック10BBの上面に第1のプリント回路基板211が取り付けられる。すなわち、第2のプリント回路基板212はバッテリブロック10BBの一端面上に設けられ、第1のプリント回路基板211はバッテリブロック10BBの上面に設けられる。このように、本実施の形態においても、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212は、バッテリブロック10BBにおける互いに異なる面上に設けられる。詳細を説明する。
(1) Structure of Battery Module FIG. 18 is an external perspective view of a battery module according to the third embodiment. As shown in FIG. 18, in this battery module 100, the second printed circuit board 212 is attached to one of the end face frames 92 of the pair of end face frames 92 on one surface parallel to the YZ direction, and is placed on the XY plane. The first printed circuit board 211 is attached to the upper surface of the parallel battery block 10BB. That is, the second printed circuit board 212 is provided on one end surface of the battery block 10BB, and the first printed circuit board 211 is provided on the upper surface of the battery block 10BB. Thus, also in the present embodiment, the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are provided on different surfaces of the battery block 10BB. Details will be described.

以下の説明においては、第2のプリント回路基板212が取り付けられる一方の端面枠92に隣り合うバッテリセル10から他方の端面枠92に隣り合うバッテリセル10までを1番目〜18番目のバッテリセル10と呼ぶ。   In the following description, the first to 18th battery cells 10 are arranged from the battery cell 10 adjacent to one end face frame 92 to which the second printed circuit board 212 is attached to the battery cell 10 adjacent to the other end face frame 92. Call it.

図18の例では、1番目から5番目までの各バッテリセル10のプラス電極10aとマイナス電極10bとの間に、矩形状を有する第1のプリント回路基板211がXY平面に平行に配置される。第1のプリント回路基板211は、X方向に平行な一対の側辺およびY方向に平行な一対の端辺を有する。第1のプリント回路基板211の一対の側辺に、1番目から5番目までのバッテリセル10に取り付けられたバスバー40,40aが所定の間隔で接続される。   In the example of FIG. 18, a first printed circuit board 211 having a rectangular shape is arranged in parallel to the XY plane between the plus electrode 10 a and the minus electrode 10 b of each of the first to fifth battery cells 10. . The first printed circuit board 211 has a pair of side sides parallel to the X direction and a pair of end sides parallel to the Y direction. The bus bars 40 and 40a attached to the first to fifth battery cells 10 are connected to the pair of sides of the first printed circuit board 211 at a predetermined interval.

6番目から18番目までの各バッテリセル10のプラス電極10aとマイナス電極10bとの間に、2枚のFPC基板50がY方向に並ぶように配置される。2枚のFPC基板50は、X方向に延びている。2枚のFPC基板50は、それぞれX方向に平行な一対の側辺を有する。一方のFPC基板50において、他方のFPC基板50と反対側の側辺には、複数のバスバー40,40aが所定の間隔で並ぶように接続される。同様に、他方のFPC基板50において、一方のFPC基板50と反対側の側辺には、複数のバスバー40,40aが所定の間隔で並ぶように接続される。各FPC基板50は第1のプリント回路基板211に接続される。   Two FPC boards 50 are arranged in the Y direction between the positive electrode 10a and the negative electrode 10b of each of the sixth to eighteenth battery cells 10. The two FPC boards 50 extend in the X direction. The two FPC boards 50 each have a pair of sides parallel to the X direction. In one FPC board 50, a plurality of bus bars 40, 40a are connected to a side opposite to the other FPC board 50 so as to be arranged at a predetermined interval. Similarly, in the other FPC board 50, a plurality of bus bars 40, 40a are connected to the side opposite to the one FPC board 50 so as to be arranged at a predetermined interval. Each FPC board 50 is connected to the first printed circuit board 211.

第1のプリント回路基板211と第2のプリント回路基板212とが、接続線を含むFPC基板213により互いに接続される。   The first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 are connected to each other by an FPC board 213 including connection lines.

上述のように、各バッテリセル10の上面部分の中央にはガス抜き弁10v(図1および図2参照)が形成されている。図18のバッテリモジュール100においては、ガス抜き弁10vから排出されるガスを拡散させることなく外部へ導くために、ガスダクトGDが設けられる。ガスダクトGDは断面凹形状の長手形状を有し、全てのバッテリセル10のガス抜き弁10v(図1および図2参照)を覆うように設けられる。   As described above, the gas vent valve 10v (see FIGS. 1 and 2) is formed at the center of the upper surface portion of each battery cell 10. In the battery module 100 of FIG. 18, a gas duct GD is provided to guide the gas discharged from the gas vent valve 10v to the outside without diffusing. The gas duct GD has a longitudinal shape with a concave cross section, and is provided so as to cover the gas vent valves 10v (see FIGS. 1 and 2) of all the battery cells 10.

(2)第1のプリント回路基板の取り付け構造
図19は図18の第1のプリント回路基板211の取り付け構造を示す図である。図19に図18のバッテリモジュール100の端面図が示されている。なお、図19では、図18のFPC基板213の図示は省略する。
(2) Attachment Structure of First Printed Circuit Board FIG. 19 is a view showing the attachment structure of the first printed circuit board 211 of FIG. FIG. 19 is an end view of the battery module 100 of FIG. In FIG. 19, the illustration of the FPC board 213 in FIG. 18 is omitted.

第1のプリント回路基板211の四隅およびY方向に平行な一対の端辺の中央部近傍には、図示しない貫通孔が形成される。各バッテリセル10の上面には、プラス電極10aおよびマイナス電極10bを支持する突出部10sが設けられる。各突出部10sの上端部には図示しないねじ孔が形成される。また、ガスダクトGDの上端部にも図示しないねじ孔が形成される。   A through hole (not shown) is formed in the vicinity of the center of the four corners of the first printed circuit board 211 and the pair of end sides parallel to the Y direction. On the upper surface of each battery cell 10, a protruding portion 10s that supports the plus electrode 10a and the minus electrode 10b is provided. A screw hole (not shown) is formed at the upper end of each protrusion 10s. A screw hole (not shown) is also formed at the upper end of the gas duct GD.

第1のプリント回路基板211に形成された複数の貫通孔と突出部10sおよびガスダクトGDのねじ孔とが重なるようにバッテリセル10の上面上に第1のプリント回路基板211が位置決めされる。この状態で、第1のプリント回路基板211の貫通孔を通して突出部10sおよびガスダクトGDのねじ孔にねじNが取り付けられる。これにより、図18および図19に示すように、複数のバッテリセル10の上面上に第1のプリント回路基板211が固定される。   The first printed circuit board 211 is positioned on the upper surface of the battery cell 10 so that the plurality of through holes formed in the first printed circuit board 211 overlap the protrusions 10s and the screw holes of the gas duct GD. In this state, the screw N is attached to the protruding portion 10 s and the screw hole of the gas duct GD through the through hole of the first printed circuit board 211. Thereby, as shown in FIGS. 18 and 19, the first printed circuit board 211 is fixed on the upper surfaces of the plurality of battery cells 10.

(3)バッテリシステムの配置例
図20は、第3の実施の形態に係るバッテリシステム500の配置例を示す模式的平面図である。図20の説明においても、第2の実施の形態と同様に、各バッテリモジュール100a〜100dの高電位電極10Aを含むバッテリセル10に隣り合う端面枠92を端面枠92aと呼び、各バッテリモジュール100a〜100dの低電位電極10Bを含むバッテリセル10に隣り合う端面枠92を端面枠92bと呼ぶ。
(3) Arrangement Example of Battery System FIG. 20 is a schematic plan view showing an arrangement example of the battery system 500 according to the third embodiment. Also in the description of FIG. 20, as in the second embodiment, the end face frame 92 adjacent to the battery cell 10 including the high potential electrode 10A of each of the battery modules 100a to 100d is referred to as an end face frame 92a, and each battery module 100a The end face frame 92 adjacent to the battery cell 10 including the low potential electrode 10B of ˜100d is referred to as an end face frame 92b.

図20に示すように、このバッテリシステム500は、第1のプリント回路基板211が各バッテリモジュール100a〜100dの上面に設けられる点を除き、図17のバッテリシステム500と同様の構成を有する。   As shown in FIG. 20, this battery system 500 has the same configuration as the battery system 500 of FIG. 17 except that the first printed circuit board 211 is provided on the upper surface of each of the battery modules 100a to 100d.

(4)第3の実施の形態の効果
本実施の形態に係るバッテリモジュール100においては、第2のプリント回路基板212がバッテリブロック10BBの一端面に設けられ、第1のプリント回路基板211がバッテリブロック10BB上面に設けられる。
(4) Effects of Third Embodiment In the battery module 100 according to the present embodiment, the second printed circuit board 212 is provided on one end surface of the battery block 10BB, and the first printed circuit board 211 is the battery. Provided on the upper surface of the block 10BB.

この場合、Y方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を抑制することができる。これにより、Y方向においてバッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュール100を設置することができる。   In this case, an increase in the size of the battery module 100 in the Y direction can be suppressed. Thereby, even when there is no room in the installation space of the battery module 100 in the Y direction, the battery module 100 can be easily installed.

また、この場合、X方向およびZ方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を最小限に抑えることができる。これにより、X方向およびZ方向において、バッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、バッテリモジュール100を設置することができる。これらの結果、バッテリシステム500およびバッテリシステム500を備える電動車両の設計の自由度が向上する。   Further, in this case, an increase in the size of the battery module 100 in the X direction and the Z direction can be minimized. Thereby, in the X direction and the Z direction, the battery module 100 can be installed even when the installation space for the battery module 100 is not sufficient. As a result, the degree of freedom in designing the battery system 500 and the electric vehicle including the battery system 500 is improved.

本実施の形態においても、第1のプリント回路基板211に検出回路20が実装され、第2のプリント回路基板212に通信回路24が実装される。各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数を増加させる場合には、複数のバッテリセル10の数に応じた検出回路20が必要である。そのため、第1のプリント回路基板211を交換することにより、複数のバッテリセル10の端子間電圧を検出することが可能となる。この場合、第1のプリント回路基板211がバッテリブロック10BBの上面に設けられるので、プリント回路基板211の交換作業が容易である。   Also in the present embodiment, the detection circuit 20 is mounted on the first printed circuit board 211, and the communication circuit 24 is mounted on the second printed circuit board 212. When the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100 is increased, the detection circuit 20 corresponding to the number of the plurality of battery cells 10 is necessary. Therefore, it is possible to detect the voltage between the terminals of the plurality of battery cells 10 by exchanging the first printed circuit board 211. In this case, since the first printed circuit board 211 is provided on the upper surface of the battery block 10BB, the replacement work of the printed circuit board 211 is easy.

一方、各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数が増加しても、通信回路24の構成を変更する必要はない。そのため、各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数を増加させる場合に、第2のプリント回路基板212を交換する必要はない。   On the other hand, even if the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100 increases, it is not necessary to change the configuration of the communication circuit 24. Therefore, when the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100 is increased, it is not necessary to replace the second printed circuit board 212.

このように、各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数を増加させる場合には、第1のプリント回路基板211を容易に交換することができかつ第2のプリント回路基板212を交換する必要がない。したがって、各バッテリモジュール100の複数のバッテリセル10の数を容易に変更することができる。   Thus, when increasing the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100, the first printed circuit board 211 can be easily replaced and the second printed circuit board 212 needs to be replaced. There is no. Therefore, the number of the plurality of battery cells 10 of each battery module 100 can be easily changed.

(5)第3の実施の形態における変形例
バッテリモジュール100は、ガスダクトGDを有しなくてもよい。この場合、第1のプリント回路基板211はバッテリセル10の突出部10sに取り付けられる。第1のプリント回路基板211は、1番目から5番目までの各バッテリセル10のガス抜き弁10v(図1および図2参照)を覆うように配置される。そこで、第1のプリント回路基板211においては、各ガス抜き弁10vに対向する位置に貫通孔を形成する。これにより、1番目から5番目までの各バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されるガスが、第1のプリント回路基板211の貫通孔を通して円滑に外部へ導かれる。
(5) Modified example in the third embodiment The battery module 100 may not have the gas duct GD. In this case, the first printed circuit board 211 is attached to the protruding portion 10 s of the battery cell 10. The 1st printed circuit board 211 is arrange | positioned so that the degassing valve 10v (refer FIG. 1 and FIG. 2) of each battery cell 10 from 1st to 5th may be covered. Therefore, in the first printed circuit board 211, a through hole is formed at a position facing each degassing valve 10v. As a result, the gas discharged from the gas vent valve 10v of each of the first to fifth battery cells 10 is smoothly guided to the outside through the through hole of the first printed circuit board 211.

一対の端面枠92のうちの一方の端面枠92に、第1のプリント回路基板211が取り付けられ、バッテリブロック10BBの上面に第2のプリント回路基板212が取り付けられてもよい。この場合、第2のプリント回路基板212のコネクタ29(図6(b))に通信線560を容易に接続することができる。それにより、バッテリシステム500の組み立てが容易となる。   The first printed circuit board 211 may be attached to one end face frame 92 of the pair of end face frames 92, and the second printed circuit board 212 may be attached to the upper surface of the battery block 10BB. In this case, the communication line 560 can be easily connected to the connector 29 (FIG. 6B) of the second printed circuit board 212. Thereby, assembly of the battery system 500 is facilitated.

上述のように、第1のプリント回路基板211は、1番目から5番目までの各バッテリセル10のガス抜き弁10v(図1および図2参照)を覆うように配置される。これに限らず、第1のプリント回路基板211は、全てのバッテリセル10(1番目から18番目までのバッテリセル10)のガス抜き弁10vを覆うように形成されてもよい。また、第1のプリント回路基板211は、バッテリブロック10BBの上面全体を覆うように形成されてもよい。   As described above, the first printed circuit board 211 is disposed so as to cover the gas vent valves 10v (see FIGS. 1 and 2) of the first to fifth battery cells 10. Not limited to this, the first printed circuit board 211 may be formed so as to cover the gas vent valves 10v of all the battery cells 10 (the first to the 18th battery cells 10). The first printed circuit board 211 may be formed so as to cover the entire upper surface of the battery block 10BB.

[4]第4の実施の形態
以下、第4の実施の形態に係る電動車両について説明する。本実施の形態に係る電動車両は、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
[4] Fourth Embodiment Hereinafter, an electric vehicle according to a fourth embodiment will be described. The electric vehicle according to the present embodiment includes battery system 500 according to the first embodiment. In the following, an electric vehicle will be described as an example of an electric vehicle.

図21は、バッテリシステム500を備える電動自動車の構成を示すブロック図である。図21に示すように、本実施の形態に係る電動自動車600は、図11の非動力用バッテリ12、主制御部300およびバッテリシステム500、電力変換部601、モータ602、駆動輪603、アクセル装置604、ブレーキ装置605、ならびに回転速度センサ606を含む。モータ602が交流(AC)モータである場合には、電力変換部601はインバータ回路を含む。   FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle including the battery system 500. As shown in FIG. 21, electric vehicle 600 according to the present embodiment includes non-power battery 12, main control unit 300 and battery system 500, power conversion unit 601, motor 602, drive wheel 603, and accelerator device of FIG. 604, a brake device 605, and a rotation speed sensor 606. When motor 602 is an alternating current (AC) motor, power conversion unit 601 includes an inverter circuit.

上記のように、バッテリシステム500には、非動力用バッテリ12が接続される。また、バッテリシステム500は、電力変換部601を介してモータ602に接続されるとともに、主制御部300に接続される。   As described above, the non-power battery 12 is connected to the battery system 500. The battery system 500 is connected to the motor 602 via the power conversion unit 601 and also connected to the main control unit 300.

主制御部300には、バッテリシステム500を構成するバッテリECU101(図11)から複数のバッテリモジュール100(図11)の充電量およびバッテリモジュール100に流れる電流値が与えられる。また、主制御部300には、アクセル装置604、ブレーキ装置605および回転速度センサ606が接続される。主制御部300は、例えばCPUおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。   The main control unit 300 is given a charge amount of the plurality of battery modules 100 (FIG. 11) and a current value flowing through the battery modules 100 from the battery ECU 101 (FIG. 11) constituting the battery system 500. In addition, an accelerator device 604, a brake device 605, and a rotation speed sensor 606 are connected to the main control unit 300. The main control unit 300 includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.

アクセル装置604は、電動自動車600が備えるアクセルペダル604aと、アクセルペダル604aの操作量(踏み込み量)を検出するアクセル検出部604bとを含む。運転者によりアクセルペダル604aが操作されると、アクセル検出部604bは、運転者により操作されていない状態を基準としてアクセルペダル604aの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル604aの操作量が主制御部300に与えられる。   The accelerator device 604 includes an accelerator pedal 604a included in the electric automobile 600 and an accelerator detection unit 604b that detects an operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 604a. When the accelerator pedal 604a is operated by the driver, the accelerator detector 604b detects the operation amount of the accelerator pedal 604a based on a state where the driver is not operated. The detected operation amount of the accelerator pedal 604a is given to the main controller 300.

ブレーキ装置605は、電動自動車600が備えるブレーキペダル605aと、運転者によるブレーキペダル605aの操作量(踏み込み量)を検出するブレーキ検出部605bとを含む。運転者によりブレーキペダル605aが操作されると、ブレーキ検出部605bによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル605aの操作量が主制御部300に与えられる。回転速度センサ606は、モータ602の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部300に与えられる。   The brake device 605 includes a brake pedal 605a included in the electric automobile 600 and a brake detection unit 605b that detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the driver. When the brake pedal 605a is operated by the driver, the operation amount is detected by the brake detection unit 605b. The detected operation amount of the brake pedal 605a is given to the main control unit 300. The rotation speed sensor 606 detects the rotation speed of the motor 602. The detected rotation speed is given to the main control unit 300.

上記のように、主制御部300には、バッテリモジュール100の充電量、バッテリモジュール100を流れる電流値、アクセルペダル604aの操作量、ブレーキペダル605aの操作量、およびモータ602の回転速度が与えられる。主制御部300は、これらの情報に基づいてバッテリモジュール100の充放電制御および電力変換部601の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく電動自動車600の発進時および加速時には、バッテリシステム500から電力変換部601にバッテリモジュール100の電力が供給される。   As described above, the main controller 300 is given the charge amount of the battery module 100, the current value flowing through the battery module 100, the operation amount of the accelerator pedal 604a, the operation amount of the brake pedal 605a, and the rotation speed of the motor 602. . The main control unit 300 performs charge / discharge control of the battery module 100 and power conversion control of the power conversion unit 601 based on these pieces of information. For example, the electric power of the battery module 100 is supplied from the battery system 500 to the power conversion unit 601 when the electric automobile 600 is started and accelerated based on the accelerator operation.

さらに、主制御部300は、与えられたアクセルペダル604aの操作量に基づいて、駆動輪603に伝達すべき回転力(指令トルク)を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部601に与える。   Further, the main control unit 300 calculates a rotational force (command torque) to be transmitted to the drive wheels 603 based on the given operation amount of the accelerator pedal 604a, and outputs a control signal based on the command torque to the power conversion unit 601. To give.

上記の制御信号を受けた電力変換部601は、バッテリシステム500から供給された電力を、駆動輪603を駆動するために必要な電力(駆動電力)に変換する。これにより、電力変換部601により変換された駆動電力がモータ602に供給され、その駆動電力に基づくモータ602の回転力が駆動輪603に伝達される。   The power conversion unit 601 that has received the control signal converts the power supplied from the battery system 500 into power (drive power) necessary for driving the drive wheels 603. As a result, the driving power converted by the power converter 601 is supplied to the motor 602, and the rotational force of the motor 602 based on the driving power is transmitted to the driving wheels 603.

一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車600の減速時には、モータ602は発電装置として機能する。この場合、電力変換部601は、モータ602により発生された回生電力をバッテリモジュール100の充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール100に与える。それにより、バッテリモジュール100が充電される。   On the other hand, when the electric automobile 600 is decelerated based on the brake operation, the motor 602 functions as a power generator. In this case, the power conversion unit 601 converts the regenerative power generated by the motor 602 into power suitable for charging the battery module 100 and supplies the power to the battery module 100. Thereby, the battery module 100 is charged.

上記のように、本実施の形態に係る電動自動車600は、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500を備える。これにより、第1および第2のプリント回路基板211,212が設けられることによるバッテリモジュール100の設置スペースの制限が緩和される。したがって、電動自動車600の設計の自由度が向上し、製造が容易となる。   As described above, electric vehicle 600 according to the present embodiment includes battery system 500 according to the first embodiment. Thereby, the restriction of the installation space of the battery module 100 due to the provision of the first and second printed circuit boards 211 and 212 is eased. Therefore, the degree of freedom in designing the electric automobile 600 is improved and the manufacture becomes easy.

[5]その他の発明の実施形態
(1)第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212のいずれか一方がバッテリブロック10BBの一端面上に設けられ、他方がバッテリブロック10BBのXZ平面に平行な一側面上に設けられてもよい。
[5] Other Embodiments of the Invention (1) One of the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 is provided on one end surface of the battery block 10BB, and the other is the XZ of the battery block 10BB. You may provide on one side parallel to a plane.

この場合、Z方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を抑制することができる。これにより、Z方向においてバッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、容易にバッテリモジュール100を設置することができる。   In this case, an increase in the size of the battery module 100 in the Z direction can be suppressed. Thereby, even when there is no room in the installation space of the battery module 100 in the Z direction, the battery module 100 can be easily installed.

また、X方向およびY方向におけるバッテリモジュール100のサイズの増加を最小限に抑えることができる。これにより、X方向およびY方向においてバッテリモジュール100の設置スペースに余裕がない場合でも、バッテリモジュール100を設置することができる。これらの結果、バッテリシステム500およびバッテリシステム500を備える電動車両の設計の自由度が向上する。   Further, an increase in the size of the battery module 100 in the X direction and the Y direction can be minimized. As a result, the battery module 100 can be installed even when there is no room for installation of the battery module 100 in the X direction and the Y direction. As a result, the degree of freedom in designing the battery system 500 and the electric vehicle including the battery system 500 is improved.

(2)上記の実施の形態では、第2のプリント回路基板212に通信回路24が設けられるが、第2のプリント回路基板212に上記のバッテリECU101の機能を有する回路が設けられてもよい。   (2) In the above embodiment, the communication circuit 24 is provided on the second printed circuit board 212, but a circuit having the function of the battery ECU 101 may be provided on the second printed circuit board 212.

具体的には、第2のプリント回路基板212にCAN(Controller Area Network)通信回路を実装してもよい。この場合、CAN通信回路は、各バッテリセル10の充電量の算出およびバッテリセル10の過放電、過充電または温度異常等の検出を行う。また、CAN通信回路は、算出された充電量および過放電、過充電または温度異常等の検出結果を主制御部300に与える。さらに、CAN通信回路は、バッテリモジュール100の過放電、過充電または温度異常等を検出した場合に、コンタクタ102をオフする。   Specifically, a CAN (Controller Area Network) communication circuit may be mounted on the second printed circuit board 212. In this case, the CAN communication circuit calculates the charge amount of each battery cell 10 and detects overdischarge, overcharge, or temperature abnormality of the battery cell 10. Further, the CAN communication circuit gives the main control unit 300 the calculated charge amount and the detection result such as overdischarge, overcharge or temperature abnormality. Further, the CAN communication circuit turns off the contactor 102 when it detects overdischarge, overcharge, temperature abnormality, or the like of the battery module 100.

これにより、バッテリシステム500にバッテリECU101を設ける必要がなくなる。したがって、バッテリシステム500の構成が単純化する。   Thereby, it is not necessary to provide the battery ECU 101 in the battery system 500. Therefore, the configuration of the battery system 500 is simplified.

さらに、上記のように、第2のプリント回路基板212にCAN通信回路を実装する場合には、図14の例で説明したように、複数のバッテリモジュール100を含むバッテリシステム500において、複数のバッテリモジュール100のうちの1つのバッテリモジュール100にのみ第2のプリント回路基板212を設けてもよい。   Furthermore, as described above, when the CAN communication circuit is mounted on the second printed circuit board 212, a plurality of batteries are included in the battery system 500 including the plurality of battery modules 100 as described in the example of FIG. The second printed circuit board 212 may be provided only in one battery module 100 of the modules 100.

(3)第1のプリント回路基板211には、バッテリシステム500の最も高電位のプラス電極と最も低電位のマイナス電極との間の電圧差を分圧および増幅する総電圧検出回路が実装されてもよい。この場合、第2のプリント回路基板212の通信回路24により、バッテリシステム500の総電圧の値が算出される。   (3) A total voltage detection circuit that divides and amplifies the voltage difference between the highest potential positive electrode and the lowest potential negative electrode of the battery system 500 is mounted on the first printed circuit board 211. Also good. In this case, the total voltage value of the battery system 500 is calculated by the communication circuit 24 of the second printed circuit board 212.

第2のプリント回路基板212には、通信回路24に限らず、図1のコンタクタ102の動作を制御するコンタクタ制御回路が実装されてもよい。   The second printed circuit board 212 is not limited to the communication circuit 24, and a contactor control circuit that controls the operation of the contactor 102 of FIG.

バッテリシステム500のケーシング550には、ケーシング550内の各バッテリモジュール100の放熱を行うための送風機が設けられる場合がある。この場合、第2のプリント回路基板212には、送風機の動作を制御するための送風機制御回路が設けられてもよい。   The casing 550 of the battery system 500 may be provided with a blower for radiating heat from each battery module 100 in the casing 550. In this case, the second printed circuit board 212 may be provided with a blower control circuit for controlling the operation of the blower.

第2のプリント回路基板212には、通信回路24に加えて、非動力用バッテリ12からの電圧を降圧する電力供給回路が実装されてもよい。この場合、電力供給回路により降圧された電圧が、通信回路24に与えられる。   In addition to the communication circuit 24, a power supply circuit that steps down the voltage from the non-power battery 12 may be mounted on the second printed circuit board 212. In this case, the voltage stepped down by the power supply circuit is supplied to the communication circuit 24.

第2のプリント回路基板212には、バッテリシステム500の漏電の有無を検出する漏電検出回路が実装されてもよい。この場合、漏電検出回路により検出されたバッテリシステム500の漏電の有無が漏電検出信号として通信回路24により主制御部300に与えられる。   The second printed circuit board 212 may be mounted with a leakage detection circuit that detects whether or not the battery system 500 has a leakage. In this case, the presence or absence of leakage in the battery system 500 detected by the leakage detection circuit is given to the main control unit 300 by the communication circuit 24 as a leakage detection signal.

電動車両は、起動の際に起動信号を発生する起動信号発生部を備える。第2のプリント回路基板212には、起動信号発生部が発生する起動信号を検出して複数のバッテリモジュール100の通信回路24を起動させる車両起動検出回路が実装されてもよい。   The electric vehicle includes an activation signal generation unit that generates an activation signal at the time of activation. The second printed circuit board 212 may be provided with a vehicle activation detection circuit that activates the communication circuits 24 of the plurality of battery modules 100 by detecting an activation signal generated by the activation signal generator.

(4)上記の第1〜第4の実施の形態においては、接続線を含むFPC基板を用いて第1のプリント回路基板211と第2のプリント回路基板212との間の接続が行われる。これに限らず、第1のプリント回路基板211と第2のプリント回路基板212との間の接続は、コネクタおよびハーネスを用いて行ってもよい。具体的には、第1のプリント回路基板211および第2のプリント回路基板212にそれぞれコネクタを実装し、2つのコネクタ間をハーネスで接続する。これにより、バッテリモジュール100の製造が容易になる。   (4) In the first to fourth embodiments, the connection between the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 is performed using the FPC board including the connection line. Not limited to this, the connection between the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212 may be performed using a connector and a harness. Specifically, a connector is mounted on each of the first printed circuit board 211 and the second printed circuit board 212, and the two connectors are connected by a harness. Thereby, manufacture of the battery module 100 becomes easy.

[6]請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
[6] Correspondence relationship between each constituent element of claim and each part of the embodiment Hereinafter, an example of correspondence between each constituent element of the claim and each part of the embodiment will be described. It is not limited.

上記実施の形態においては、バッテリモジュール100がバッテリモジュールの例であり、バッテリECU101または主制御部300が外部装置の例であり、複数のバッテリセル10が複数のバッテリセルの例であり、バッテリブロック10BBがバッテリブロックの例である。   In the above embodiment, the battery module 100 is an example of a battery module, the battery ECU 101 or the main control unit 300 is an example of an external device, the plurality of battery cells 10 are examples of a plurality of battery cells, and the battery block 10BB is an example of a battery block.

また、検出回路20および通信回路24が回路の例であり、第1および第2のプリント回路基板211,212のうちの一方が第1の回路基板の例であり、第1および第2のプリント回路基板211,212のうちの他方が第2の回路基板の例であり、一方の端面枠92の一面が第1の面の例である。   Further, the detection circuit 20 and the communication circuit 24 are examples of circuits, and one of the first and second printed circuit boards 211 and 212 is an example of the first circuit board, and the first and second printed circuits. The other of the circuit boards 211 and 212 is an example of a second circuit board, and one surface of one end face frame 92 is an example of a first surface.

さらに、基板ホルダ95の一面、他方の端面枠92の一面、またはXY平面に平行なバッテリブロック10BBの上面がバッテリブロックの第1の面と異なる面の例であり、基板ホルダ95の一面が第2の面の例であり、他方の端面枠92の一面が第3の面の例である。   Furthermore, one surface of the substrate holder 95, one surface of the other end face frame 92, or the upper surface of the battery block 10BB parallel to the XY plane is an example of a surface different from the first surface of the battery block. 2 is an example of the second surface, and one surface of the other end surface frame 92 is an example of the third surface.

また、X方向が第1の面に交差する方向の例であり、XY平面に平行なバッテリブロック10BBの上面が第4の面の例であり、検出回路20が検出部の例であり、通信回路24が通信部の例であり、バッテリシステム500がバッテリシステムの例であり、複数のバッテリセル10が複数のバッテリセルの例であり、バッテリモジュール100,100a〜100dが複数のバッテリモジュールの例である。   Further, the X direction is an example of a direction intersecting the first surface, the upper surface of the battery block 10BB parallel to the XY plane is an example of the fourth surface, the detection circuit 20 is an example of a detection unit, and communication The circuit 24 is an example of a communication unit, the battery system 500 is an example of a battery system, the plurality of battery cells 10 are examples of a plurality of battery cells, and the battery modules 100, 100a to 100d are examples of a plurality of battery modules. It is.

さらに、モータ602がモータの例であり、駆動輪603が駆動輪の例であり、電動自動車600が電動車両の例である。   Further, the motor 602 is an example of a motor, the driving wheel 603 is an example of a driving wheel, and the electric automobile 600 is an example of an electric vehicle.

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。   As each constituent element in the claims, various other elements having configurations or functions described in the claims can be used.

本発明は、電力を駆動源とする種々の移動体、電力の貯蔵装置またはモバイル機器等に有効に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used for various mobile objects that use electric power as a drive source, electric power storage devices, mobile devices and the like.

10 バッテリセル
10a プラス電極
10A 高電位電極
10B 低電位電極
10b マイナス電極
10BB バッテリブロック
10G 第1の実装領域
11 サーミスタ
12 非動力用バッテリ
12G 第2の実装領域
20 検出回路
20a マルチプレクサ
20b A/D変換器
20c 差動増幅器
21 プリント回路基板
22,23a,23b 接続端子
24 通信回路
25 絶縁素子
26 絶縁領域
29 コネクタ
40,40a,501a バスバー
40y 電圧電流バスバー
41,45 ベース部
42,46 取付片
43,47 電極接続孔
50 FPC基板
51,51x,52 導体線
60 PTC素子
92 端面枠
92a 平坦部
92b 基板取り付け部
92c 接続部
93 上端枠
94 下端枠
95 基板ホルダ
100,100a,100b,100c,100d バッテリモジュール
101 バッテリECU
102 コンタクタ
104 バス
211 第1のプリント回路基板
211A,212A 一面
211B,212B 他面
212 第2のプリント回路基板
410 増幅回路
300 主制御部
500 バッテリシステム
501 電源線
520 HVコネクタ
530 サービスプラグ
550 ケーシング
550a,550b,550c,550d 側面部
560,P11,P12,P13,P14,P21,P22 通信線
600 電動自動車
601 電力変換部
602 モータ
603 駆動輪
604 アクセル装置
604a アクセルペダル
604b アクセル検出部
605 ブレーキ装置
605a ブレーキペダル
605b ブレーキ検出部
606 回転速度センサ
D1,D2,D3,D4,D5,D6 電源線
EQ 均等化回路
GND1,GND2 グランドパターン
H1,H2 はんだパターン
R 抵抗
RS シャント抵抗
SW スイッチング素子
T1,T2 モジュール列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery cell 10a Positive electrode 10A High potential electrode 10B Low potential electrode 10b Negative electrode 10BB Battery block 10G 1st mounting area 11 Thermistor 12 Non-power battery 12G 2nd mounting area 20 Detection circuit 20a Multiplexer 20b A / D converter 20c differential amplifier 21 printed circuit board 22, 23a, 23b connection terminal 24 communication circuit 25 insulation element 26 insulation region 29 connector 40, 40a, 501a bus bar 40y voltage / current bus bar 41, 45 base part 42, 46 mounting piece 43, 47 electrode Connection hole 50 FPC board 51, 51x, 52 Conductor wire 60 PTC element 92 End face frame 92a Flat part 92b Substrate attachment part 92c Connection part 93 Upper end frame 94 Lower end frame 95 Substrate holder 100, 100a, 100b, 10 0c, 100d Battery module 101 Battery ECU
102 Contactor 104 Bus 211 First printed circuit board 211A, 212A One side 211B, 212B Other side 212 Second printed circuit board 410 Amplifier circuit 300 Main controller 500 Battery system 501 Power line 520 HV connector 530 Service plug 550 Casing 550a, 550b, 550c, 550d Side surface portion 560, P11, P12, P13, P14, P21, P22 Communication line 600 Electric vehicle 601 Power conversion unit 602 Motor 603 Driving wheel 604 Accelerator device 604a Accelerator pedal 604b Accelerator detector 605 Brake device 605a Brake device 605b Brake detector 606 Rotational speed sensor D1, D2, D3, D4, D5, D6 Power line EQ Equalizing circuit GND1, GND2 Over emissions H1, H2 solder pattern R resistor resistance RS SW switching elements T1, T2 module rows

Claims (7)

外部装置と通信可能なバッテリモジュールであって、
積層された複数のバッテリセルにより構成されるバッテリブロックと、
前記複数のバッテリセルの状態を検出するとともに前記外部装置との通信を行なうための回路が実装された第1および第2の回路基板とを備え、
前記バッテリブロックは、前記複数のバッテリセルの積層方向に交差する第1の面を有し、前記第1の回路基板は、前記バッテリブロックの前記第1の面上に設けられ、前記第2の回路基板は、前記バッテリブロックの前記第1の面と異なる面上に設けられることを特徴とするバッテリモジュール。
A battery module capable of communicating with an external device,
A battery block including a plurality of stacked battery cells;
A first circuit board and a second circuit board on which circuits for detecting the state of the plurality of battery cells and communicating with the external device are mounted;
The battery block has a first surface that intersects a stacking direction of the plurality of battery cells, the first circuit board is provided on the first surface of the battery block, and the second The circuit board is provided on a surface different from the first surface of the battery block.
前記第2の回路基板は、前記第1の回路基板に積層されるように前記第1の面と平行な第2の面上に設けられることを特徴とする請求項1記載のバッテリモジュール。 The battery module according to claim 1, wherein the second circuit board is provided on a second surface parallel to the first surface so as to be stacked on the first circuit substrate. 前記バッテリブロックは、前記複数のバッテリセルを介して前記第1の面に対向する第3の面を有し、
前記第2の回路基板は、前記バッテリブロックの前記第3の面に設けられることを特徴とする請求項1記載のバッテリモジュール。
The battery block has a third surface facing the first surface via the plurality of battery cells,
The battery module according to claim 1, wherein the second circuit board is provided on the third surface of the battery block.
前記バッテリブロックは、前記第1の面に交差する方向に沿った第4の面を有し、
前記第2の回路基板は、前記バッテリブロックの前記第4の面に設けられることを特徴とする請求項1記載のバッテリモジュール。
The battery block has a fourth surface along a direction intersecting the first surface;
The battery module according to claim 1, wherein the second circuit board is provided on the fourth surface of the battery block.
前記回路は、前記複数のバッテリセルの状態を検出する検出部および前記外部装置との通信を行なう通信部を含み、
前記第1の回路基板は前記検出部および前記通信部の一方を含み、
前記第2の回路基板は前記検出部および前記通信部の他方を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のバッテリモジュール。
The circuit includes a detection unit that detects states of the plurality of battery cells and a communication unit that performs communication with the external device,
The first circuit board includes one of the detection unit and the communication unit,
The battery module according to claim 1, wherein the second circuit board includes the other of the detection unit and the communication unit.
複数のバッテリセルをそれぞれ含む複数のバッテリモジュールを備え、
前記複数のバッテリモジュールの少なくとも1つは、請求項1〜5のいずれかに記載のバッテリモジュールであることを特徴とするバッテリシステム。
A plurality of battery modules each including a plurality of battery cells are provided,
The battery system according to claim 1, wherein at least one of the plurality of battery modules is the battery module according to claim 1.
請求項6記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムが備える前記複数のバッテリモジュールからの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備えることを特徴とする電動車両。
A battery system according to claim 6;
A motor driven by electric power from the plurality of battery modules provided in the battery system;
An electric vehicle comprising drive wheels that rotate by the rotational force of the motor.
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