JP2017502470A - 信号収集電源接続アセンブリ、パワーバッテリモジュール、および車両 - Google Patents

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Abstract

パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ、パワーバッテリモジュール、および車両を提供する。アセンブリ（４００）は、基板（４０１）と、基板（４０１）上に固定される電源接続線部材（４０７）と、基板（４０１）上に配置される第１のシート状導電体で形成される電源接続線（４０７１）と、基板（４０１）上に配置される第２のシート状導電体で形成される信号収集線（４０２１）と、基板（４０１）上に配置され、信号収集線（４０２１）と結合される信号収集部材（４０２）とを備える。電源接続線（４０７１）の端子は、電源接続部材（４０７）と結合され、信号収集線（４０２１）の端子は、電源接続部材（４０７）と結合される。【選択図】 図１

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１３年１２月３１日に中国国家知識産権局に出願された中国特許第２０１３１０７５２２９２．Ｘ号の優先権および利益を主張するものである。上記特許出願の内容全体を参照によって本願明細書に引用したものとする。
本開示の実施形態は、パワーバッテリに関し、特に、ｎのパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ、該アセンブリを含むパワーバッテリモジュール、およびパワーバッテリモジュールを含む車両に関する。
関連技術における信号収集モジュールは、通常、電線を介して信号収集および電源接続を行う。この種類の信号収集モジュールは、汎用性が低い。環境の中で収集される必要のある信号の種類（例えば、圧力、濃度、湿度など）が増えた場合、この種類の信号収集モジュールは正常に動作することができない。追加のセンシングユニットが追加される場合、信号収集モジュールの設計全体が調整される必要がある。さらに、この種類の信号収集モジュールでは、バッテリ接続シートとＦＰＣは、溶接またはホットプレスによって互いに接続され、その後、バッテリの電極端子に溶接される必要がある。すなわち、２段階形成が必要である。この２段階形成により、製造および使用に関して複雑性が増すと同時に、信号収集モジュールの信頼性が低下する。
本開示の実施形態の目的は、関連技術に見られる問題の少なくとも１つを少なくともある程度解決することである。
本開示の一態様の実施形態は、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリを提供する。該アセンブリは、
基板と、基板に固定される電源接続部材と、基板上に配置される第１のシート状導電体で形成され、電源接続部材と結合される第１の端子および第２の端子を画定する電源接続線と、
基板上に配置される第２のシート状導電体で形成され、電源接続部材と結合される第１の端子および第２の端子を画定する信号収集線と、基板上に配置され、信号収集線と結合される信号収集部材とを含む。
本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリでは、電源接続線および信号収集線はそれぞれ、基板上に配置されるシート状導電体によって形成されてよい、すなわち、関連技術で通常採用される信号伝送および電源接続のための電線の使用は避けられる。本開示のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリは、成形しやすく、汎用性に優れている。さらに、該アセンブリは、使用するのに便利で信頼性がある。例えば、環境の中で収集される必要のある信号の種類が増えた場合、アセンブリの構造全体を調整せずに、追加の信号収集ユニットをアセンブリに追加できるのが便利である。
さらに、電源接続線、信号収集線、電源接続部材、および信号収集線は全て、基板上に統合されるので、該アセンブリは、製造および組立が容易であり、容積が小さく、軽量で、低コストであり、自動製造に適している。本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリでは、組立作業の効率を上げることができる。さらに、該アセンブリは、信号伝送および電力伝送の両方の機能を有するので、操作の点において使いやすく簡単である。また、該アセンブリは、単純な構造およびさまざまな配設形態を有し、したがって、該アセンブリは、広く使用され、より優れた汎用性を有することができる。
本開示の別の態様の実施形態は、パワーバッテリモジュールを提供する。該パワーバッテリモジュールは、個々が電極端子を形成する複数のバッテリを含むバッテリ群と、パワーバッテリモジュールの上述の信号収集電源接続アセンブリとを含み、隣接するバッテリの電極端子は該アセンブリの電源接続部材によって接続される。
本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールでは、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリは、適切に配置されたバッテリを覆い、各バッテリの電極端子は、該アセンブリの電源接続部材と接続されてよい。したがって、追加の電源接続部材を使用してバッテリ間の電源接続を行うステップを避けることができる。さらに、該アセンブリは従来の電源接続部材より柔軟性があり、従来の電源接続部材の製造プロセスで通常採用される緩衝機構の追加が避けられるので、製造プロセスを容易にし、製造コストを節減することができる。さらに、本開示の実施形態のアセンブリおよびパワーバッテリモジュールでは、電源接続部（例えば、電源接続線および電源接続部材を含む）および信号収集部（例えば、信号収集線および信号収集部材を含む）は一体部品であるので、より信頼性が高い。
本開示のさらに別の態様の実施形態は、車両を提供する。該車両は、上述したパワーバッテリモジュールを含む。
本開示の実施形態のさらに別の態様および利点は、以下の説明で一部示されており、一部は以下の説明から明らかになるであろう、または本開示の実施形態の実施により習得されるであろう。
本開示の実施形態の上述した態様および他の態様ならびに利点は、添付図面を参照した以下の説明から明らかになり、容易に理解されるであろう。
本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリの概略図である。 図１の部分Ａの拡大部である。 本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールのバッテリの概略図である。 本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールの概略図である。 本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールの概略図であり、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリがパワーバッテリモジュールに組み合わせられる様子を示した概略図である。
本開示の実施形態について、詳細に説明する。本明細書において添付図面を参照して示されている実施形態は、説明および例示するために示されたものであり、本開示を全体的に理解するのに使用される。これらの実施形態は、本開示を制限するものと解釈すべきでない。同一もしくは同様の要素および同一もしくは同様の機能を有する要素は、説明全体を通して同じ参照番号で示されている。
本明細書において、「中央」、「長手方向」、「側方」、「幅」、「厚さ」、「〜より上」、「〜より下」、「前部」、「後部」、「右」、「左」、「垂直方向」、「水平方向」、「最上部」、「下部」、「内側」、「外側」、「右回り」、「左回り」のような表現は、その時に説明されている向きもしくは図面に示されている向きを指すものと解釈すべきであることは理解されたい。これらの用語は、説明の便宜上および説明を簡潔にするためのものであって、示されている装置もしくは要素が特定の向きを有する必要があることを単独で示すもしくは意味するものではない。したがって、本開示を制限するものと理解することができない。
さらに、「第１の」および「第２の」のような語は、本明細書では、説明のために使用されており、相対的重要性もしくは有意性を示す、もしくは意味するためのものではない、または説明されている技術的特徴の量を暗に示すためのものではない。したがって、「第１の」および「第２の」の語で定義される特徴は、１つまたは複数のこの特徴を含む場合がある。本開示の説明において、「複数の」は、別段の規定のない限り、２つ以上のこの特徴を意味するものとする。
本発明において、別段の規定もしくは制限のない限り、用語「取り付けられる」、「接続される」、「結合される」、「固定される」などの表現は、広い意味で使用され、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、または一体接続としてよく、機械的接続もしくは電気的接続としてもよく、または直接的接続もしくは介在構造物を介した間接的接続としてもよく、さらに、２つの要素の内部連通としてもよい。これらについては、当業者は、特定の状況に応じて理解可能である。
以下に、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ４００について、図１〜図５を参照しながら説明する。
図１および図２に示されるように、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ４００は、基板４０１と、電源接続部材４０７と、電源接続線４０７１と、信号収集線４０２１と、信号収集部材４０２とを含む。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定される。電源接続線４０７１は、基板４０１上に配置される第１のシート状導電体で形成される。電源接続線４０７１の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合される。信号収集線４０２１は、基板４０１上に配置される第２のシート状導電体で形成される。信号収集線４０２１の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合される。信号収集部材４０２は、基板４０２上に配置され、信号収集線４０２１の第２の端子と結合される。
本開示の実施形態のアセンブリ４００では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、基板４０１上に配置されるシート状導電体で形成されてよい。すなわち、関連技術で通常採用される信号伝送および電源接続のための電線の使用は避けられる。本開示の実施形態のアセンブリ４００は、成形しやすく、汎用性に優れている。さらに、アセンブリ４００は、使用するのに便利で信頼性がある。例えば、環境の中で収集される必要のある信号の種類が増えた場合、該アセンブリの構造全体を調整せずに、追加の信号収集ユニットをアセンブリに追加できるのが便利である。
さらに、電源接続線４０７１、信号収集線４０２１、電源接続部材４０７、および信号収集線４０２は全て、基板４０１上に統合されるので、アセンブリ４００は製造および組立が容易であり、容積が小さく、軽量で、低コストであり、自動製造に適している。本開示の実施形態のアセンブリ４００では、組立作業の効率を上げることができる。さらに、該アセンブリ４００は、信号伝送および電力伝送の両方の機能を有するので、操作の点において使いやすく簡単である。また、アセンブリ４００は、単純な構造およびさまざまな配設形態を有し、したがって、アセンブリ４００は、広く使用され、より優れた汎用性を有することができる。
電源接続線４０７１は、電源接続用のシート状導電体で形成されてよく、信号収集線４０２１は、信号収集用のシート状導電体で形成されてよい。一実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、互いに独立した２つの導電線としてよい。あるいは、電源接続線４０７１の一部と信号収集線４０２１の一部が一体となり、電源接続線４０７１の残りの部分と信号収集線４０２１の残りの部分が互いに独立した形にしてもよい。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、共通線４０３を含む。共通線４０３は、基板４０１上に配置されるシート状導電体で形成されてよい。図２に示されるように、共通線４０３の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合され、共通線４０３の第２の端子は、電源接続線４０７１の第１の端子および信号収集線４０２１の第１の端子それぞれと結合される。
すなわち、電源接続部材４０７と結合される電源接続線４０７１の一部と、電源接続部材４０７と結合される信号収集線４０２１の一部とは、共通線４０３を介して一体となり、したがって、共通線４０３は、電源接続線４０７１による電源接続および信号収集線４０２１による信号伝送の両方を実行することができる。本開示の実施形態のアセンブリ４００では、電源接続線４０７１の一部と信号収集線４０２１の一部とは統合され、このことにより、インテグリティが促進され、アセンブリ４００の構造が簡略化される。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、コネクタ４０４を含む。コネクタ４０４は、電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子それぞれと結合される。コネクタ４０４は、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１と電気的に接続し、さらに外部信号出力装置および外部電源接続装置と接続するように構成される。コネクタ４０４の構造に関して、特別な制限はなく、例えば、コネクタ４０４は、任意の従来のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）もしくはプリント回路板（ＰＣＢ）用のコネクタとしてよい。
アセンブリ４００と外部信号出力装置もしくは外部電源接続装置との間の信号伝送および電源接続の要件が満たされれば、コネクタ４０４と基板４０１との間のアセンブリに関して特別な制限はない。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は基板４０１上に配置される。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は、基板４０１の縁部に配置される。したがって、電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子は共に基板４０１の縁部まで伸びるので、コネクタ４０４と外部信号出力装置もしくは外部電源接続装置との接続が容易になる。
いくつかの実施形態では、基板４０１は、フレキシブル基板である。アセンブリ４００がパワーバッテリモジュールのパワーバッテリを接続するのに使用される場合、フレキシブル基板は、パワーバッテリ間の相対変位および組立許容誤差による衝撃を和らげることができるので、パワーバッテリモジュールの信頼性が向上する。
いくつかの実施形態では、基板４０１は、ＦＰＣ基板の両面に配置される保護フィルムであり、可撓性を有する。例えば、基板４０１は、ポリイミド（ＰＩ）フィルムとしてよい。コネクタ４０４は、基板４０１と接続され、基板４０１は、コネクタ４０４を介して外部信号出力装置もしくは外部電源接続装置と接続されてよい。コネクタ４０４と基板４０１との接続は、溶接および機械的接続の少なくとも一方によって行われてよい。ＦＰＣコネクタおよびＰＣＢコネクタは、当業者に周知であるので、本明細書ではこれらの詳細な説明は省略する。
信号収集線４０２１および電源接続線４０７１の構造、ならびに信号収集線４０２１および電源接続線４０７１を基板４０１上で組み立てる方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の少なくとも一方は、基板４０１上に固定される導電性金属シートで形成される。一実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の少なくとも一方を構成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレス、および溶接のうちの少なくとも１つによって基板４０１上に固定される。
すなわち、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、接着、射出成形、ホットプレス、または溶接によって基板４０１上に統合される。したがって、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、基板４０１上に都合よく統合されることにより、アセンブリ４００を形成する際の困難が低減される。
いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、基板４０１上に形成される導電性金属層で形成される。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方を構成する導電性金属層は、基板４０１上に形成される導電性金属被膜である。すなわち、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１はそれぞれ、基板４０１上に形成される導電性金属被膜である。導電性金属被膜は、電気めっきもしくは化学めっきによって形成されてよく、このことにより、基板４０１上に電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を形成しやすくなる。さらに、２段階の形成もしくは接続が避けられる。電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は共に、基板４０１上に統合されるので、アセンブリ４００の信号伝送および電源接続の確度および信頼性が向上する。
いくつかの実施形態では、基板４０１は、フレキシブル基板であり、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、基板４０１を覆う導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される導電線である。すなわち、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、エッチング加工により基板４０１上に形成され、このことにより、基板４０１上に電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を形成しやすくなる。
いくつかの実施形態では、基板４０１上に配線スロット（図示せず）が形成され、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に配置され、このことにより、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を基板４０１の表面にある配線スロット内に配置することができる。配線スロットは、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を保護するのに使用されてよく、このことにより、アセンブリ４００の使用信頼性が向上する。
電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を配線スロット内に配置する方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に固定される導電性金属、または配線スロット内に形成される導電性金属被膜で形成される。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に導電性金属箔をエッチング加工することにより形成された導電線である。この実施形態の電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の構造は、上述の実施形態の電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の構造とほぼ同じであるので、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
信号収集部材４０２の構造は、収集されるデータもしくは信号に応じて、適切に選択されてよい。いくつかの実施形態では、信号収集部材４０２は、温度検知素子、湿度検知素子、圧力検知素子、濃度検知素子、および電圧検知素子のうちの少なくとも１つを含む。すなわち、信号収集部材４０２は、温度検知素子、湿度検知素子、圧力検知素子、濃度検知素子、電圧検知素子、およびこれらの組み合わせから選択されてよい。信号収集部材４０２に関して、特別な制限はなく、信号収集部材４０２は、実際の要件に応じて合理的に選択されてよい。
アセンブリ４００の組立プロセスの間に、信号収集部材４０２は、基板４０１上に固定され、信号収集線４０２１と接続される。アセンブリ４００がパワーバッテリと接続されると、バッテリの温度およびガス圧、電解質の濃度および湿度のような信号は、アセンブリ４００に追加のユニットを追加せずに、信号収集部材４０２を使用して収集可能である。したがって、本開示の実施形態のアセンブリ４００は、使用するのに便利である。さらに、パワーバッテリのデータは、アセンブリ４００によって効率良く収集できるので、アセンブリ４００によって収集されるデータの正確さが保証される。
以下に、電源接続部材４０７の構造および基板上４０１に電源接続部材４０７を組み立てる方法について、詳細な実施形態を参照しながら説明する。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定されるシート状導電体で形成される。すなわち、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定されるシート状導電体の形態にしてよい。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定される導電性金属シートで形成される。一実施形態では、電源接続部材４０７を構成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレス、および溶接のうちの少なくとも１つによって基板４０１上に固定される。すなわち、電源接続部材４０７は、接着、射出成形、ホットプレス、または溶接によって基板４０１上に統合される導電性金属シートとしてよい。したがって、電源接続部材４０７は、基板４０１上に都合よく統合されることにより、アセンブリ４００を形成する際の困難が低減される。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に形成される導電性金属層で形成される。一実施形態では、電源接続部材４０７を構成する導電性金属層は、基板４０１上に形成される導電性金属被膜である。すなわち、電源接続部材４０７は、電気めっきもしくは化学めっきによって基板４０１上に形成される導電性金属被膜としてよい。したがって、電源接続部材４０７は、基板４０１上に都合よく形成されて統合され、２段階の形成もしくは接続が避けられ、このことにより、アセンブリ４００の電源接続の確度および信頼性が向上する。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１を覆う導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される導電性領域であり、このことにより、電源接続部材４０７を基板４０１上に形成しやすくなる。
いくつかの実施形態では、基板４０１の表面に溝（図示せず）が形成され、電源接続部材４０７は、溝内に固定される。電源接続部材４０７を基板４０１の表面の溝内に配置することにより、溝は電源接続部材４０７を保護するのに使用され、このことにより、アセンブリ４００の信頼性が向上する。
電源接続部材４０７を溝内に配置する方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、溝内に固定される導電性金属シートで形成される、または溝内に形成される導電性金属被膜で形成される。いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、溝内で導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される。この実施形態の電源接続部材４０７の構造は、上述した電源接続部材４０７の構造とほぼ同じであるので、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
本開示の実施形態のアセンブリ４００を使用する際に、電源接続部材４０７は、２つの隣接するパワーバッテリの電極端子それぞれと接続される。接続されるパワーバッテリの数は、電源接続部材４０７の数によって決まる。電源接続部材４０７の配置は、さまざまなパワーバッテリの配置に応じて適切に調整されてよい。いくつかの実施形態では、複数の電源接続部材４０７が配設され、互いに離間される。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、互いに平行な複数の列を成して配置される。一実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１の対向する第１の側と第２の側それぞれに沿って伸びる２列に配置される。したがって、信号収集線４０２１および電源接続線４０７１は、電源接続部材４０７の隣接する２列間に配置され、対応する電源接続部材４０７とそれぞれ接続される。したがって、アセンブリ４００は、互いに平行に配置される複数のパワーバッテリを含むパワーバッテリモジュールに使用されてよい。電源接続部材４０７は、電源接続部材４０７に隣接し、それぞれ互いに平行なパワーバッテリの電極端子に接続されてよい。電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、パワーバッテリと外部装置との間の電源接続および信号伝送を実行するのに使用されてよい。
図２に示されるように、同じ電源接続部材４０７と結合される信号収集線４０２１および電源接続線４０２１は、互いに平行に配置される。
したがって、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、互いに離間され、互いを妨げることがなく、このことにより、電源接続線４０７１の接続信頼性および信号収集線４０２１の伝送確度が保証される。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、電源接続部材４０７、信号収集部材４０２、信号収集線４０２１、および電源接続線４０７１を覆う保護フィルム（図示せず）を含む。一実施形態では、保護フィルムは、電源接続部材４０７、信号収集部材４０２、信号収集線４０２１、および電源接続線４０７１を基板４０１上に統合させるのに使用されてよい。保護フィルムは、耐圧性、絶縁性、および耐摩耗性を有し、そのことにより、アセンブリ４００の密閉性が向上する。このように、電源接続線４０７１、信号収集線４０２１、および関連部材は、保護フィルムによって保護され、アセンブリ４００の安全性および信頼性は共に向上する。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００は、ＦＰＣ基板として構成され、電源接続部材４０７、電源接続線４０７１、および信号収集線４０２１は、エッチング加工によってＦＰＣ基板上に形成される。いくつかの実施形態では、ＦＰＣ基板は、導電性金属箔と、導電性金属箔の両面を覆う保護フィルム（図示せず）とを含む。保護フィルムは、基板４０１によって形成され、電源接続部材４０７、電源接続線４０７１、および信号収集線４０２１は、導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される。いくつかの実施形態では、保護フィルムは、導電性金属箔の片側の保護フィルムを覆う。
すなわち、アセンブリ４００は、ＦＰＣ基板の形態であり、ＦＰＣ基板は、導電性金属箔と、導電性金属箔上に配置される保護フィルムとを含み、保護フィルムは、基板４０１の一部であり、電源接続部材４０７、電源接続線４０７１、および信号収集線４０２１は、導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される。
関連技術の当業者は、共通線４０３が、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１に関して上述したのと同じように、基板４０１上に配置されてよいことは理解するであろう。いくつかの実施形態では、共通線４０３は、エッチング加工によってＦＰＣ基板上に形成される。共通線４０３の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合され、共通線４０３の第２の端子は、電源接続線４０７１の第１の端子および信号収集線４０２１の第１の端子それぞれと結合される。したがって、アセンブリ４００の形成プロセスはさらに簡略化され、アセンブリ４００の信頼性が保証される。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、コネクタ４０４を含む。コネクタ４０４は、電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子それぞれと結合される。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は、基板４０１上に配置される。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は、基板４０１の縁部に配置される。電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子は、基板４０１の縁部まで伸びる。コネクタ４０４の構造および配置は、上述の構造および配置とほぼ同じであるので、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
以下に、図３〜図５を参照しながら、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールについて説明する。
図３〜図５に示されるように、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールは、バッテリ群と、上記アセンブリ４００とを含む。バッテリ群は、複数のバッテリ４１０を含み、各バッテリは、電極端子４１１を有する。アセンブリ４００は、上述のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリであり、隣接するバッテリの電極端子は、アセンブリ４００の電源接続部材４０７を介して接続される。
パワーバッテリモジュールは、アセンブリ４００を含むので、アセンブリ４００に関して上述した機能は、パワーバッテリモジュールにも適用される、すなわち、関連技術で通常採用される信号伝送および電源接続のための電線の使用は避けられる。本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ４００は、成形しやすく、汎用性に優れている。さらに、該アセンブリは、使用するのに便利で信頼性がある。例えば、環境の中で収集される必要のある信号の種類が増えた場合、アセンブリの構造全体を調整せずに、追加の信号収集ユニットをアセンブリに追加できるのが便利である。
本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールでは、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリは、適切に配置されたバッテリを覆い、次いで各バッテリの電極端子は該アセンブリの電源接続部材と接続されてよい。したがって、追加の電源接続部材を使用してバッテリ間の電源接続を行うステップを避けることができる。さらに、該アセンブリは従来の電源接続部材より柔軟性があり、従来の電源接続部材の製造プロセスで通常採用される緩衝機構の追加が避けられるので、製造プロセスを容易にし、製造コストを節減することができる。さらに、本開示の実施形態のアセンブリおよびパワーバッテリモジュールでは、電源接続部（例えば、電源接続線および電源接続部材を含む）および信号収集部（例えば、信号収集線および信号収集部材を含む）は一体部品であるので、より信頼性が高い。
電源接続部材４０７とバッテリ４１０とを接続する方法に関して、特別な制限はなく、電源接続部材４０７とバッテリ４１０とは、溶接もしくはボルト継手によって接続される。いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７とバッテリ４１０の電極端子４１１は、溶接によって接続される。いくつかの実施形態では、アセンブリ４００に取り付け穴が形成され、バッテリ群に固定要素（図示せず）が形成され、アセンブリ４００は、取り付け穴と固定要素とを接続することによって、バッテリ群上に予め位置決めされる。アセンブリ４００とバッテリ群とを接続するのにさまざまな種類の接続方法を適用することができるので、本開示の実施形態のアセンブリ４００およびパワーバッテリモジュールの汎用性が向上する。
バッテリ４１０の接続方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、複数のバッテリ４１０が並列に、直列に、または並列かつ直列に集められ、バッテリ４１０は、インパルス溶接、レーザ溶接、または機械的接続のうちの少なくとも１つによって接続されてよい。
本開示の実施形態はさらに、車両を提供する。該車両は、上記のパワーバッテリモジュールを含む。当業者は、該車両が上記パワーバッテリモジュールを含むと同時に、パワーバッテリモジュールがアセンブリ４００を含むので、上述のパワーバッテリモジュールおよびアセンブリ４００の機能は該車両にも適用できることは理解するであろう。さらに、該車両の他の部材およびその動作は、当業者に周知であるので、本明細書ではこれらの詳細な説明は省略する。
本明細書を通して、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「１つの実施形態」、「別の例」、「一例」、「特定の例」、もしくは「いくつかの例」という表現は、実施形態もしくは例に関して説明されている特定の機能、構造、材料、もしくは特徴が、本開示の少なくとも１つの実施形態もしくは例に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通してさまざまな場所で使用されている「いくつかの実施形態では」、「１つの実施形態では」、「一実施形態では」、「別の例では」、「一例では」、「特定の例では」、もしくは「いくつかの例では」のような表現は、必ずしも本開示の同じ実施形態もしくは例を指すものではない。さらに、特定の機能、構造、材料、もしくは特徴は、１つまたは複数の実施形態もしくは例において、任意の適切な方法で組み合わされてよい。
例示的な実施形態について図示および説明したが、上述の実施形態は本開示を制限するものではなく、本開示の精神、原理、および範囲から逸脱せずに、上述の実施形態の中で変更、代替、および修正を行うことができることは、当業者に理解されるであろう。
本開示の実施形態は、パワーバッテリに関し、特に、ｎのパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ、該アセンブリを含むパワーバッテリモジュール、およびパワーバッテリモジュールを含む車両に関する。
関連技術における信号収集モジュールは、通常、電線を介して信号収集および電源接続を行う。この種類の信号収集モジュールは、汎用性が低い。環境の中で収集される必要のある信号の種類（例えば、圧力、濃度、湿度など）が増えた場合、この種類の信号収集モジュールは正常に動作することができない。追加のセンシングユニットが追加される場合、信号収集モジュールの設計全体が調整される必要がある。さらに、この種類の信号収集モジュールでは、バッテリ接続シートとＦＰＣは、溶接またはホットプレスによって互いに接続され、その後、バッテリの電極端子に溶接される必要がある。すなわち、２段階形成が必要である。この２段階形成により、製造および使用に関して複雑性が増すと同時に、信号収集モジュールの信頼性が低下する。
本開示の実施形態の目的は、関連技術に見られる問題の少なくとも１つを少なくともある程度解決することである。
本開示の一態様の実施形態は、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリを提供する。該アセンブリは、
基板と、基板に固定される電源接続部材と、基板上に配置される第１のシート状導電体で形成され、電源接続部材と結合される第１の端子および第２の端子を画定する電源接続線と、
基板上に配置される第２のシート状導電体で形成され、電源接続部材と結合される第１の端子および第２の端子を画定する信号収集線と、基板上に配置され、信号収集線と結合される信号収集部材とを含む。
本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリでは、電源接続線および信号収集線はそれぞれ、基板上に配置されるシート状導電体によって形成されてよい、すなわち、関連技術で通常採用される信号伝送および電源接続のための電線の使用は避けられる。本開示のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリは、成形しやすく、汎用性に優れている。さらに、該アセンブリは、使用するのに便利で信頼性がある。例えば、環境の中で収集される必要のある信号の種類が増えた場合、アセンブリの構造全体を調整せずに、追加の信号収集ユニットをアセンブリに追加できるのが便利である。
さらに、電源接続線、信号収集線、電源接続部材、および信号収集線は全て、基板上に統合されるので、該アセンブリは、製造および組立が容易であり、容積が小さく、軽量で、低コストであり、自動製造に適している。本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリでは、組立作業の効率を上げることができる。さらに、該アセンブリは、信号伝送および電力伝送の両方の機能を有するので、操作の点において使いやすく簡単である。また、該アセンブリは、単純な構造およびさまざまな配設形態を有し、したがって、該アセンブリは、広く使用され、より優れた汎用性を有することができる。
本開示の別の態様の実施形態は、パワーバッテリモジュールを提供する。該パワーバッテリモジュールは、個々が電極端子を形成する複数のバッテリを含むバッテリ群と、パワーバッテリモジュールの上述の信号収集電源接続アセンブリとを含み、隣接するバッテリの電極端子は該アセンブリの電源接続部材によって接続される。
本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールでは、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリは、適切に配置されたバッテリを覆い、各バッテリの電極端子は、該アセンブリの電源接続部材と接続されてよい。したがって、追加の電源接続部材を使用してバッテリ間の電源接続を行うステップを避けることができる。さらに、該アセンブリは従来の電源接続部材より柔軟性があり、従来の電源接続部材の製造プロセスで通常採用される緩衝機構の追加が避けられるので、製造プロセスを容易にし、製造コストを節減することができる。さらに、本開示の実施形態のアセンブリおよびパワーバッテリモジュールでは、電源接続部（例えば、電源接続線および電源接続部材を含む）および信号収集部（例えば、信号収集線および信号収集部材を含む）は一体部品であるので、より信頼性が高い。
本開示のさらに別の態様の実施形態は、車両を提供する。該車両は、上述したパワーバッテリモジュールを含む。
本開示の実施形態のさらに別の態様および利点は、以下の説明で一部示されており、一部は以下の説明から明らかになるであろう、または本開示の実施形態の実施により習得されるであろう。
本開示の実施形態の上述した態様および他の態様ならびに利点は、添付図面を参照した以下の説明から明らかになり、容易に理解されるであろう。
本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリの概略図である。 図１の部分Ａの拡大部である。 本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールのバッテリの概略図である。 本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールの概略図である。 本開示の一実施形態のパワーバッテリモジュールの概略図であり、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリがパワーバッテリモジュールに組み合わせられる様子を示した概略図である。
本開示の実施形態について、詳細に説明する。本明細書において添付図面を参照して示されている実施形態は、説明および例示するために示されたものであり、本開示を全体的に理解するのに使用される。これらの実施形態は、本開示を制限するものと解釈すべきでない。同一もしくは同様の要素および同一もしくは同様の機能を有する要素は、説明全体を通して同じ参照番号で示されている。
本明細書において、「中央」、「長手方向」、「側方」、「幅」、「厚さ」、「〜より上」、「〜より下」、「前部」、「後部」、「右」、「左」、「垂直方向」、「水平方向」、「最上部」、「下部」、「内側」、「外側」、「右回り」、「左回り」のような表現は、その時に説明されている向きもしくは図面に示されている向きを指すものと解釈すべきであることは理解されたい。これらの用語は、説明の便宜上および説明を簡潔にするためのものであって、示されている装置もしくは要素が特定の向きを有する必要があることを単独で示すもしくは意味するものではない。したがって、本開示を制限するものと理解することができない。
さらに、「第１の」および「第２の」のような語は、本明細書では、説明のために使用されており、相対的重要性もしくは有意性を示す、もしくは意味するためのものではない、または説明されている技術的特徴の量を暗に示すためのものではない。したがって、「第１の」および「第２の」の語で定義される特徴は、１つまたは複数のこの特徴を含む場合がある。本開示の説明において、「複数の」は、別段の規定のない限り、２つ以上のこの特徴を意味するものとする。
本発明において、別段の規定もしくは制限のない限り、用語「取り付けられる」、「接続される」、「結合される」、「固定される」などの表現は、広い意味で使用され、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、または一体接続としてよく、機械的接続もしくは電気的接続としてもよく、または直接的接続もしくは介在構造物を介した間接的接続としてもよく、さらに、２つの要素の内部連通としてもよい。これらについては、当業者は、特定の状況に応じて理解可能である。
以下に、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ４００について、図１〜図５を参照しながら説明する。
図１および図２に示されるように、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ４００は、基板４０１と、電源接続部材４０７と、電源接続線４０７１と、信号収集線４０２１と、信号収集部材４０２とを含む。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定される。電源接続線４０７１は、基板４０１上に配置される第１のシート状導電体で形成される。電源接続線４０７１の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合される。信号収集線４０２１は、基板４０１上に配置される第２のシート状導電体で形成される。信号収集線４０２１の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合される。信号収集部材４０２は、基板４０２上に配置され、信号収集線４０２１の第２の端子と結合される。
本開示の実施形態のアセンブリ４００では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、基板４０１上に配置されるシート状導電体で形成されてよい。すなわち、関連技術で通常採用される信号伝送および電源接続のための電線の使用は避けられる。本開示の実施形態のアセンブリ４００は、成形しやすく、汎用性に優れている。さらに、アセンブリ４００は、使用するのに便利で信頼性がある。例えば、環境の中で収集される必要のある信号の種類が増えた場合、該アセンブリの構造全体を調整せずに、追加の信号収集ユニットをアセンブリに追加できるのが便利である。
さらに、電源接続線４０７１、信号収集線４０２１、電源接続部材４０７、および信号収集線４０２は全て、基板４０１上に統合されるので、アセンブリ４００は製造および組立が容易であり、容積が小さく、軽量で、低コストであり、自動製造に適している。本開示の実施形態のアセンブリ４００では、組立作業の効率を上げることができる。さらに、該アセンブリ４００は、信号伝送および電力伝送の両方の機能を有するので、操作の点において使いやすく簡単である。また、アセンブリ４００は、単純な構造およびさまざまな配設形態を有し、したがって、アセンブリ４００は、広く使用され、より優れた汎用性を有することができる。
電源接続線４０７１は、電源接続用のシート状導電体で形成されてよく、信号収集線４０２１は、信号収集用のシート状導電体で形成されてよい。一実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、互いに独立した２つの導電線としてよい。あるいは、電源接続線４０７１の一部と信号収集線４０２１の一部が一体となり、電源接続線４０７１の残りの部分と信号収集線４０２１の残りの部分が互いに独立した形にしてもよい。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、共通線４０３を含む。共通線４０３は、基板４０１上に配置されるシート状導電体で形成されてよい。図２に示されるように、共通線４０３の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合され、共通線４０３の第２の端子は、電源接続線４０７１の第１の端子および信号収集線４０２１の第１の端子それぞれと結合される。
すなわち、電源接続部材４０７と結合される電源接続線４０７１の一部と、電源接続部材４０７と結合される信号収集線４０２１の一部とは、共通線４０３を介して一体となり、したがって、共通線４０３は、電源接続線４０７１による電源接続および信号収集線４０２１による信号伝送の両方を実行することができる。本開示の実施形態のアセンブリ４００では、電源接続線４０７１の一部と信号収集線４０２１の一部とは統合され、このことにより、インテグリティが促進され、アセンブリ４００の構造が簡略化される。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、コネクタ４０４を含む。コネクタ４０４は、電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子それぞれと結合される。コネクタ４０４は、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１と電気的に接続し、さらに外部信号出力装置および外部電源接続装置と接続するように構成される。コネクタ４０４の構造に関して、特別な制限はなく、例えば、コネクタ４０４は、任意の従来のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）もしくはプリント回路板（ＰＣＢ）用のコネクタとしてよい。
アセンブリ４００と外部信号出力装置もしくは外部電源接続装置との間の信号伝送および電源接続の要件が満たされれば、コネクタ４０４と基板４０１との間のアセンブリに関して特別な制限はない。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は基板４０１上に配置される。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は、基板４０１の縁部に配置される。したがって、電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子は共に基板４０１の縁部まで伸びるので、コネクタ４０４と外部信号出力装置もしくは外部電源接続装置との接続が容易になる。
いくつかの実施形態では、基板４０１は、フレキシブル基板である。アセンブリ４００がパワーバッテリモジュールのパワーバッテリを接続するのに使用される場合、フレキシブル基板は、パワーバッテリ間の相対変位および組立許容誤差による衝撃を和らげることができるので、パワーバッテリモジュールの信頼性が向上する。
いくつかの実施形態では、基板４０１は、ＦＰＣ基板の両面に配置される保護フィルムであり、可撓性を有する。例えば、基板４０１は、ポリイミド（ＰＩ）フィルムとしてよい。コネクタ４０４は、基板４０１と接続され、基板４０１は、コネクタ４０４を介して外部信号出力装置もしくは外部電源接続装置と接続されてよい。コネクタ４０４と基板４０１との接続は、溶接および機械的接続の少なくとも一方によって行われてよい。ＦＰＣコネクタおよびＰＣＢコネクタは、当業者に周知であるので、本明細書ではこれらの詳細な説明は省略する。
信号収集線４０２１および電源接続線４０７１の構造、ならびに信号収集線４０２１および電源接続線４０７１を基板４０１上で組み立てる方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の少なくとも一方は、基板４０１上に固定される導電性金属シートで形成される。一実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の少なくとも一方を構成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレス、および溶接のうちの少なくとも１つによって基板４０１上に固定される。
すなわち、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、接着、射出成形、ホットプレス、または溶接によって基板４０１上に統合される。したがって、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、基板４０１上に都合よく統合されることにより、アセンブリ４００を形成する際の困難が低減される。
いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、基板４０１上に形成される導電性金属層で形成される。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方を構成する導電性金属層は、基板４０１上に形成される導電性金属被膜である。すなわち、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１はそれぞれ、基板４０１上に形成される導電性金属被膜である。導電性金属被膜は、電気めっきもしくは化学めっきによって形成されてよく、このことにより、基板４０１上に電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を形成しやすくなる。さらに、２段階の形成もしくは接続が避けられる。電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は共に、基板４０１上に統合されるので、アセンブリ４００の信号伝送および電源接続の確度および信頼性が向上する。
いくつかの実施形態では、基板４０１は、フレキシブル基板であり、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、基板４０１を覆う導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される導電線である。すなわち、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、エッチング加工により基板４０１上に形成され、このことにより、基板４０１上に電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を形成しやすくなる。
いくつかの実施形態では、基板４０１上に配線スロット（図示せず）が形成され、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に配置され、このことにより、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を基板４０１の表面にある配線スロット内に配置することができる。配線スロットは、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を保護するのに使用されてよく、このことにより、アセンブリ４００の使用信頼性が向上する。
電源接続線４０７１および信号収集線４０２１を配線スロット内に配置する方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に固定される導電性金属、または配線スロット内に形成される導電性金属被膜で形成される。いくつかの実施形態では、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に導電性金属箔をエッチング加工することにより形成された導電線である。この実施形態の電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の構造は、上述の実施形態の電源接続線４０７１および信号収集線４０２１の構造とほぼ同じであるので、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
信号収集部材４０２の構造は、収集されるデータもしくは信号に応じて、適切に選択されてよい。いくつかの実施形態では、信号収集部材４０２は、温度検知素子、湿度検知素子、圧力検知素子、濃度検知素子、および電圧検知素子のうちの少なくとも１つを含む。すなわち、信号収集部材４０２は、温度検知素子、湿度検知素子、圧力検知素子、濃度検知素子、電圧検知素子、およびこれらの組み合わせから選択されてよい。信号収集部材４０２に関して、特別な制限はなく、信号収集部材４０２は、実際の要件に応じて合理的に選択されてよい。
アセンブリ４００の組立プロセスの間に、信号収集部材４０２は、基板４０１上に固定され、信号収集線４０２１と接続される。アセンブリ４００がパワーバッテリと接続されると、バッテリの温度およびガス圧、電解質の濃度および湿度のような信号は、アセンブリ４００に追加のユニットを追加せずに、信号収集部材４０２を使用して収集可能である。したがって、本開示の実施形態のアセンブリ４００は、使用するのに便利である。さらに、パワーバッテリのデータは、アセンブリ４００によって効率良く収集できるので、アセンブリ４００によって収集されるデータの正確さが保証される。
以下に、電源接続部材４０７の構造および基板上４０１に電源接続部材４０７を組み立てる方法について、詳細な実施形態を参照しながら説明する。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定されるシート状導電体で形成される。すなわち、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定されるシート状導電体の形態にしてよい。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に固定される導電性金属シートで形成される。一実施形態では、電源接続部材４０７を構成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレス、および溶接のうちの少なくとも１つによって基板４０１上に固定される。すなわち、電源接続部材４０７は、接着、射出成形、ホットプレス、または溶接によって基板４０１上に統合される導電性金属シートとしてよい。したがって、電源接続部材４０７は、基板４０１上に都合よく統合されることにより、アセンブリ４００を形成する際の困難が低減される。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１上に形成される導電性金属層で形成される。一実施形態では、電源接続部材４０７を構成する導電性金属層は、基板４０１上に形成される導電性金属被膜である。すなわち、電源接続部材４０７は、電気めっきもしくは化学めっきによって基板４０１上に形成される導電性金属被膜としてよい。したがって、電源接続部材４０７は、基板４０１上に都合よく形成されて統合され、２段階の形成もしくは接続が避けられ、このことにより、アセンブリ４００の電源接続の確度および信頼性が向上する。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１を覆う導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される導電性領域であり、このことにより、電源接続部材４０７を基板４０１上に形成しやすくなる。
いくつかの実施形態では、基板４０１の表面に溝（図示せず）が形成され、電源接続部材４０７は、溝内に固定される。電源接続部材４０７を基板４０１の表面の溝内に配置することにより、溝は電源接続部材４０７を保護するのに使用され、このことにより、アセンブリ４００の信頼性が向上する。
電源接続部材４０７を溝内に配置する方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、溝内に固定される導電性金属シートで形成される、または溝内に形成される導電性金属被膜で形成される。いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、溝内で導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される。この実施形態の電源接続部材４０７の構造は、上述した電源接続部材４０７の構造とほぼ同じであるので、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
本開示の実施形態のアセンブリ４００を使用する際に、電源接続部材４０７は、２つの隣接するパワーバッテリの電極端子それぞれと接続される。接続されるパワーバッテリの数は、電源接続部材４０７の数によって決まる。電源接続部材４０７の配置は、さまざまなパワーバッテリの配置に応じて適切に調整されてよい。いくつかの実施形態では、複数の電源接続部材４０７が配設され、互いに離間される。
いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７は、互いに平行な複数の列を成して配置される。一実施形態では、電源接続部材４０７は、基板４０１の対向する第１の側と第２の側それぞれに沿って伸びる２列に配置される。したがって、信号収集線４０２１および電源接続線４０７１は、電源接続部材４０７の隣接する２列間に配置され、対応する電源接続部材４０７とそれぞれ接続される。したがって、アセンブリ４００は、互いに平行に配置される複数のパワーバッテリを含むパワーバッテリモジュールに使用されてよい。電源接続部材４０７は、電源接続部材４０７に隣接し、それぞれ互いに平行なパワーバッテリの電極端子に接続されてよい。電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、パワーバッテリと外部装置との間の電源接続および信号伝送を実行するのに使用されてよい。
図２に示されるように、同じ電源接続部材４０７と結合される信号収集線４０２１および電源接続線４０２１は、互いに平行に配置される。
したがって、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１は、互いに離間され、互いを妨げることがなく、このことにより、電源接続線４０７１の接続信頼性および信号収集線４０２１の伝送確度が保証される。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、電源接続部材４０７、信号収集部材４０２、信号収集線４０２１、および電源接続線４０７１を覆う保護フィルム（図示せず）を含む。一実施形態では、保護フィルムは、電源接続部材４０７、信号収集部材４０２、信号収集線４０２１、および電源接続線４０７１を基板４０１上に統合させるのに使用されてよい。保護フィルムは、耐圧性、絶縁性、および耐摩耗性を有し、そのことにより、アセンブリ４００の密閉性が向上する。このように、電源接続線４０７１、信号収集線４０２１、および関連部材は、保護フィルムによって保護され、アセンブリ４００の安全性および信頼性は共に向上する。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００は、ＦＰＣ基板として構成され、電源接続部材４０７、電源接続線４０７１、および信号収集線４０２１は、エッチング加工によってＦＰＣ基板上に形成される。いくつかの実施形態では、ＦＰＣ基板は、導電性金属箔と、導電性金属箔の両面を覆う保護フィルム（図示せず）とを含む。保護フィルムは、基板４０１によって形成され、電源接続部材４０７、電源接続線４０７１、および信号収集線４０２１は、導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される。いくつかの実施形態では、保護フィルムは、導電性金属箔の片側の保護フィルムを覆う。
すなわち、アセンブリ４００は、ＦＰＣ基板の形態であり、ＦＰＣ基板は、導電性金属箔と、導電性金属箔上に配置される保護フィルムとを含み、保護フィルムは、基板４０１の一部であり、電源接続部材４０７、電源接続線４０７１、および信号収集線４０２１は、導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される。
関連技術の当業者は、共通線４０３が、電源接続線４０７１および信号収集線４０２１に関して上述したのと同じように、基板４０１上に配置されてよいことは理解するであろう。いくつかの実施形態では、共通線４０３は、エッチング加工によってＦＰＣ基板上に形成される。共通線４０３の第１の端子は、電源接続部材４０７と結合され、共通線４０３の第２の端子は、電源接続線４０７１の第１の端子および信号収集線４０２１の第１の端子それぞれと結合される。したがって、アセンブリ４００の形成プロセスはさらに簡略化され、アセンブリ４００の信頼性が保証される。
いくつかの実施形態では、アセンブリ４００はさらに、コネクタ４０４を含む。コネクタ４０４は、電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子それぞれと結合される。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は、基板４０１上に配置される。いくつかの実施形態では、コネクタ４０４は、基板４０１の縁部に配置される。電源接続線４０７１の第２の端子および信号収集線４０２１の第２の端子は、基板４０１の縁部まで伸びる。コネクタ４０４の構造および配置は、上述の構造および配置とほぼ同じであるので、本明細書では、その詳細な説明は省略する。
以下に、図３〜図５を参照しながら、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールについて説明する。
図３〜図５に示されるように、本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールは、バッテリ群と、上記アセンブリ４００とを含む。バッテリ群は、複数のバッテリ４１０を含み、各バッテリは、電極端子４１１を有する。アセンブリ４００は、上述のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリであり、隣接するバッテリの電極端子は、アセンブリ４００の電源接続部材４０７を介して接続される。
パワーバッテリモジュールは、アセンブリ４００を含むので、アセンブリ４００に関して上述した機能は、パワーバッテリモジュールにも適用される、すなわち、関連技術で通常採用される信号伝送および電源接続のための電線の使用は避けられる。本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリ４００は、成形しやすく、汎用性に優れている。さらに、該アセンブリは、使用するのに便利で信頼性がある。例えば、環境の中で収集される必要のある信号の種類が増えた場合、アセンブリの構造全体を調整せずに、追加の信号収集ユニットをアセンブリに追加できるのが便利である。
本開示の実施形態のパワーバッテリモジュールでは、パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリは、適切に配置されたバッテリを覆い、次いで各バッテリの電極端子は該アセンブリの電源接続部材と接続されてよい。したがって、追加の電源接続部材を使用してバッテリ間の電源接続を行うステップを避けることができる。さらに、該アセンブリは従来の電源接続部材より柔軟性があり、従来の電源接続部材の製造プロセスで通常採用される緩衝機構の追加が避けられるので、製造プロセスを容易にし、製造コストを節減することができる。さらに、本開示の実施形態のアセンブリおよびパワーバッテリモジュールでは、電源接続部（例えば、電源接続線および電源接続部材を含む）および信号収集部（例えば、信号収集線および信号収集部材を含む）は一体部品であるので、より信頼性が高い。
電源接続部材４０７とバッテリ４１０とを接続する方法に関して、特別な制限はなく、電源接続部材４０７とバッテリ４１０とは、溶接もしくはボルト継手によって接続される。いくつかの実施形態では、電源接続部材４０７とバッテリ４１０の電極端子４１１は、溶接によって接続される。いくつかの実施形態では、アセンブリ４００に取り付け穴が形成され、バッテリ群に固定要素（図示せず）が形成され、アセンブリ４００は、取り付け穴と固定要素とを接続することによって、バッテリ群上に予め位置決めされる。アセンブリ４００とバッテリ群とを接続するのにさまざまな種類の接続方法を適用することができるので、本開示の実施形態のアセンブリ４００およびパワーバッテリモジュールの汎用性が向上する。
バッテリ４１０の接続方法に関して、特別な制限はない。いくつかの実施形態では、複数のバッテリ４１０が並列に、直列に、または並列かつ直列に集められ、バッテリ４１０は、インパルス溶接、レーザ溶接、または機械的接続のうちの少なくとも１つによって接続されてよい。
本開示の実施形態はさらに、車両を提供する。該車両は、上記のパワーバッテリモジュールを含む。当業者は、該車両が上記パワーバッテリモジュールを含むと同時に、パワーバッテリモジュールがアセンブリ４００を含むので、上述のパワーバッテリモジュールおよびアセンブリ４００の機能は該車両にも適用できることは理解するであろう。さらに、該車両の他の部材およびその動作は、当業者に周知であるので、本明細書ではこれらの詳細な説明は省略する。
本明細書を通して、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「１つの実施形態」、「別の例」、「一例」、「特定の例」、もしくは「いくつかの例」という表現は、実施形態もしくは例に関して説明されている特定の機能、構造、材料、もしくは特徴が、本開示の少なくとも１つの実施形態もしくは例に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通してさまざまな場所で使用されている「いくつかの実施形態では」、「１つの実施形態では」、「一実施形態では」、「別の例では」、「一例では」、「特定の例では」、もしくは「いくつかの例では」のような表現は、必ずしも本開示の同じ実施形態もしくは例を指すものではない。さらに、特定の機能、構造、材料、もしくは特徴は、１つまたは複数の実施形態もしくは例において、任意の適切な方法で組み合わされてよい。
例示的な実施形態について図示および説明したが、上述の実施形態は本開示を制限するものではなく、本開示の精神、原理、および範囲から逸脱せずに、上述の実施形態の中で変更、代替、および修正を行うことができることは、当業者に理解されるであろう。

Claims (44)

  1. パワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリであって、
    基板と、
    前記基板上に固定される電源接続部材と、
    前記基板上に配置される第１のシート状導電体で形成され、前記電源接続部材と結合される第１の端子および第２の端子を画定する電源接続線と、
    前記基板上に配置される第２のシート状導電体で形成され、前記電源接続部材と結合される第１の端子および第２の端子とを画定する信号収集線と、
    前記基板上に配置され、前記信号収集線と結合される信号収集部材と
    を備える、アセンブリ。
  2. 前記基板上に配置されるシート状導電体で形成される共通線であって、前記電源接続部材と結合される第１の端子と、前記電源接続線の前記第１の端子および前記信号収集線の前記第１の端子それぞれと結合される第２の端子とを画定する共通線をさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
  3. 前記電源接続線の前記第２の端子および前記信号収集線の前記第２の端子は共に、前記基板の縁部まで伸びる、請求項１または請求項２に記載のアセンブリ。
  4. 前記電源接続線の前記第２の端子および前記信号収集線の前記第２の端子それぞれと結合されるコネクタをさらに備える、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  5. 前記コネクタは、前記基板上に配置される、請求項４に記載のアセンブリ。
  6. 前記コネクタは、前記基板の縁部に配置される、請求項５に記載のアセンブリ。
  7. 前記基板は、フレキシブル基板を含む、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  8. 前記電源接続線および前記信号収集線のうちの少なくとも一方は、前記基板上に固定される導電性金属シートで形成される、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  9. 前記導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレス、および溶接のうちの少なくとも１つによって前記基板上に固定される、請求項８に記載のアセンブリ。
  10. 前記電源接続線および前記信号収集線のうちの少なくとも一方は、前記基板上に導電性金属層で形成される、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  11. 前記導電性金属層は、前記基板上に形成される導電性金属被膜を含む、請求項１０に記載のアセンブリ。
  12. 前記基板は、フレキシブル基板を含み、前記電源接続線および前記信号収集線のうちの少なくとも一方は、前記基板を覆う導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される導電線を含む、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  13. 前記基板は、フレキシブル基板を含み、その表面に配線スロットを備え、前記電源接続線および前記信号収集線のうちの少なくとも一方は、前記配線スロット内に配置される、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  14. 前記電源接続線および前記信号収集線のうちの少なくとも一方は、前記配線スロット内に固定される導電性金属シート、または前記配線スロット内に形成される導電性金属被膜で形成される、請求項１３に記載のアセンブリ。
  15. 前記電源接続線および前記信号収集線のうちの少なくとも一方は、前記配線スロット内で導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される、請求項１３に記載のアセンブリ。
  16. 前記信号収集部材は、温度検知素子、湿度検知素子、圧力検知素子、濃度検知素子、および電圧検知素子のうちの少なくとも１つを備える、請求項１〜請求項１５のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  17. 前記電源接続部材は、前記基板上に固定されるシート状導電体で形成される、請求項１〜請求項１６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  18. 前記電源接続部材は、前記基板上に固定される導電性金属シートで形成される、請求項１〜請求項１６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  19. 前記導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレス、および溶接のうちの少なくとも１つによって、前記基板上に固定される、請求項１８に記載のアセンブリ。
  20. 前記電源接続部材は、前記基板上に形成される導電性金属層で形成される、請求項１〜請求項１６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  21. 前記導電性金属層は、前記基板上に形成される導電性金属被膜である、請求項２０に記載のアセンブリ。
  22. 前記電源接続部材は、前記基板を覆う導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される導電性領域である、請求項１〜請求項１６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  23. 前記基板は、その表面に形成される溝を備え、前記電源接続部材は、前記溝内に固定される、請求項１〜請求項１６のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  24. 前記電源接続部材は、前記溝内に固定される導電性金属シート、または前記溝内に形成される導電性金属被膜で形成される、請求項２３に記載のアセンブリ。
  25. 前記電源接続部材は、前記溝内で導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される、請求項２３に記載のアセンブリ。
  26. 前記アセンブリは、前記基板上に配置され、互いに離間された複数の電源接続部材を備える、請求項１〜請求項２２のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  27. 前記電源接続部材は、互いに平行な複数の列を成して配置される、請求項２６に記載のアセンブリ。
  28. 前記電源接続部材は、前記基板の対向する第１の側と第２の側それぞれに沿って伸びる２列に配置される、請求項２７に記載のアセンブリ。
  29. 前記信号収集線および前記電源接続線は、電源接続部材の隣接する列の間に配置される、請求項２７または請求項２８に記載のアセンブリ。
  30. 同じ前記電源接続部材と結合される前記信号収集線および前記電源接続線は、互いに平行に配置される、請求項１〜請求項２９のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  31. 前記電源接続部材、前記信号収集部材、前記信号収集線、および前記電源接続線を覆うために、前記基板上に配置される保護フィルムをさらに備える、請求項１〜請求項３０のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  32. 前記アセンブリは、ＦＰＣ基板として構成され、前記電源接続部材、前記電源接続線、および前記信号収集線は、エッチング加工により前記ＦＰＣ基板上に形成される、請求項１に記載のアセンブリ。
  33. 前記ＦＰＣ基板は、導電性金属箔と、前記導電性金属箔の両面を覆う保護フィルムとを含み、前記保護フィルムは、前記基板の一部であり、前記電源接続部材、前記電源接続線、および前記信号収集線は、前記導電性金属箔をエッチング加工することにより形成される、請求項３２に記載のアセンブリ。
  34. 前記導電性金属箔の片側の前記保護フィルムを覆う保護フィルムをさらに備える、請求項３３に記載のアセンブリ。
  35. エッチング加工により前記ＦＰＣ基板上に共通線が形成され、前記共通線は、前記電源接続部材と結合される第１の端子と、前記電源接続線の前記第１の端子および前記信号収集線の前記第１の端子それぞれと結合される第２の端子とを画定する、請求項３２に記載のアセンブリ。
  36. 前記電源接続線の第２の端子および前記信号収集線の第２の端子それぞれと結合されるコネクタをさらに備える、請求項３２または請求項３５に記載のアセンブリ。
  37. 前記コネクタは、前記基板上に配置される、請求項３６に記載のアセンブリ。
  38. 前記コネクタは、前記基板の縁部に配置される、請求項３７に記載のアセンブリ。
  39. 前記電源接続線の前記第２の端子および前記信号収集線の前記第２の端子は共に、前記基板の縁部まで伸びる、請求項３２および請求項３５〜請求項３８のうちのいずれか一項に記載のアセンブリ。
  40. 個々が電極端子を形成する複数のバッテリを備えるバッテリ群と、
    請求項１〜請求項３９のうちのいずれか一項に記載のパワーバッテリモジュールの信号収集電源接続アセンブリと
    を備えるパワーバッテリモジュールであって、
    隣接するバッテリの前記電極端子は、前記アセンブリの前記電源接続部材によって接続される、パワーバッテリモジュール。
  41. 前記電源接続部材は、溶接によって前記電極端子と結合される、請求項４０に記載のパワーバッテリモジュール。
  42. 前記アセンブリに取り付け穴が形成され、前記バッテリ群上に固定要素が配置され、前記アセンブリは、前記取り付け穴と前記固定要素とを接続することによって前記バッテリ群上に予め位置決めされる、請求項４０に記載のパワーバッテリモジュール。
  43. 前記複数のバッテリは、並列に、直列に、または並列かつ直列に接続される、請求項４０に記載のパワーバッテリモジュール。
  44. 請求項４０〜請求項４３のうちのいずれか一項に記載のパワーバッテリモジュールを備える車両。
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