JP2018133846A - 電池監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体格の小型化。
【解決手段】電池状態検出部材７０１に電気的に接続される電池情報入力端子１１と、電池情報入力端子を介して電池状態検出信号が入力される電池状態監視部２０と、電池状態検出信号に応じた電池状態の監視情報を外部の演算処理装置に出力する出力端子１２と、これらが実装された回路基板３０と、少なくとも電池状態監視部の全体と回路基板の全体とを内包し、かつ、それぞれの端子接続部１１ａ，１２ａを外方に露出させるように、これらに対して一体成形した収容部材４０と、を備え、収容部材は、直流高圧電源側の第１相手方コネクタが嵌合される第１コネクタ嵌合部４１と、演算処理装置側の第２相手方コネクタが嵌合される第２コネクタ嵌合部４２と、を有し、第１コネクタ嵌合部には、電池情報入力端子の端子接続部を外方に露出させた状態で配置し、第２コネクタ嵌合部には、出力端子の端子接続部を外方に露出させた状態で配置すること。
【選択図】図７

Description

本発明は、電池監視装置に関する。

従来、電気自動車等の回転機を走行用の駆動源とする車両においては、その回転機に電力を供給するための高電圧の直流電源が搭載されている。例えば、その直流電源は、複数の電池セルから成る電池モジュールを備えた電池パックとして構成されている。この種の車両では、電池モジュールの電池状態を監視しており、その監視を行う電池監視装置が設けられている。

特開２０１３−５５０９号公報

ところで、従来の電池監視装置は、電池モジュールの側面に取り付けられており、電池パックとして俯瞰で見たならば、電池モジュールから飛び出ている。例えば、従来の電池監視装置は、電池監視のための電子部品が回路基板と共にケースの内部空間に収容されており、そのケースの体格の分だけ電池モジュールから食み出すことになる。

そこで、本発明は、体格の小型化が可能な電池監視装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、二次電池側の第１相手方コネクタの相手方電池情報出力端子に物理的且つ電気的に接続される端子接続部を有し、前記二次電池の電池状態を検出するための電池状態検出部材に前記相手方電池情報出力端子を介して電気的に接続される電池情報入力端子と、前記電池情報入力端子を介して前記電池状態に関わる電池状態検出信号が入力される電池状態監視部と、外部の演算処理装置側の第２相手方コネクタの相手方入力端子に物理的且つ電気的に接続される端子接続部を有し、前記電池状態監視部の前記電池状態検出信号に応じた前記電池状態の監視情報を前記演算処理装置に出力する出力端子と、前記電池情報入力端子、前記電池状態監視部及び前記出力端子が実装された回路基板と、少なくとも前記電池状態監視部の全体と前記回路基板の全体とを内包し、かつ、前記電池情報入力端子と前記出力端子のそれぞれの前記端子接続部を外方に露出させるように、前記電池情報入力端子、前記電池状態監視部、前記出力端子及び前記回路基板に対して一体成形した絶縁性の収容部材と、を備え、前記収容部材は、前記第１相手方コネクタが嵌合される第１コネクタ嵌合部と、前記第２相手方コネクタが嵌合される第２コネクタ嵌合部と、を有し、前記第１コネクタ嵌合部には、前記電池情報入力端子の前記端子接続部を外方に露出させた状態で配置し、前記第２コネクタ嵌合部には、前記出力端子の前記端子接続部を外方に露出させた状態で配置することを特徴としている。

ここで、前記回路基板は、それぞれに回路部が実装され、互いの基板面同士の間に間隔を空けて層状に配置した複数枚の回路基板体を備えることが望ましい。

また、動作指令に基づいて、前記電池状態監視部の制御、及び、前記二次電池を成す複数の電池セルの間のセルバランス制御を行い、前記監視情報を前記演算処理装置に送信する制御部と、前記第２相手方コネクタの相手方出力端子と物理的且つ電気的に接続される端子接続部を有し、前記演算処理装置から前記動作指令に関わる動作指令信号が入力される入力端子と、を備え、前記第２コネクタ嵌合部には、前記入力端子の前記端子接続部を外方に露出させた状態で配置することが望ましい。

また、前記回路基板は、それぞれに回路部が実装され、互いの基板面同士の間に間隔を空けて層状に配置した複数枚の回路基板体を備え、基板面同士が向かい合う２枚の前記回路基板体の内の一方は、前記電池情報入力端子を介して高電圧の前記二次電池側に電気的に接続された高圧系回路を実装する高圧回路基板体であり、基板面同士が向かい合う２枚の前記回路基板体の内の他方は、前記二次電池よりも低電圧の外部電源側に電気的に接続された低圧系回路を実装する低圧回路基板体であり、前記高圧系回路は、前記電池状態監視部を有し、前記低圧系回路は、前記制御部を有することが望ましい。

また、それぞれの前記回路基板体は、互いに向かい合う隣り合うもの同士の基板面に、前記回路部を成す複数種類の電子部品の内、実装後の基板面からの高さが基準高さよりも高いものを実装することが望ましい。

また、前記回路基板は、電気的な接続の対象となる前記回路部同士を電気的に接続させると共に、この電気的な接続の対象となる前記回路部を有する前記回路基板体同士を連結させる連結体を備えることが望ましい。

また、前記連結体は、折曲げ可能な柔軟性を有し、かつ、隣り合う前記回路基板体同士を連結させるものであり、その折曲げと共に、隣り合う前記回路基板体を層状に配置することが望ましい。

本発明に係る電池監視装置において、収容部材は、少なくとも電池状態監視部の全体と回路基板の全体とが内包されるように一体成形されており、その電池状態監視部の全体と回路基板の全体とを密着状態で覆っているので、電池状態監視部や回路基板への気体及び液体の接触や異物の混入を抑えることができる。このため、回路基板においては、例えば、回路パターンのそれぞれの配線の間隔（絶縁距離）を各々縮めることができるので、回路パターンの縮小化が可能になり、体格の小型化を図ることができる。

図１は、実施形態の電池監視装置を電池モジュールと共に示す斜視図である。 図２は、実施形態の電池監視装置の斜視図である。 図３は、実施形態の電池監視装置を別角度から見た斜視図である。 図４は、実施形態の電池監視装置を回路基板の直交方向に見た平面図である。 図５は、実施形態の電池監視装置を第１コネクタ嵌合部側から見た平面図である。 図６は、実施形態の電池監視装置を第２コネクタ嵌合部側から見た平面図である。 図７は、実施形態の電池監視装置の分解斜視図である。 図８は、実施形態の電池監視装置を別角度から見た分解斜視図である。 図９は、折り曲げ前の回路基板を示す斜視図である。 図１０は、折り曲げ後の回路基板を示す側面図である。

以下に、本発明に係る電池監視装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［実施形態］
本発明に係る電池監視装置の実施形態の１つを図１から図１０に基づいて説明する。

図１から図８の符号１は、本実施形態の電池監視装置を示す。この電池監視装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の回転機を走行用の駆動源とする車両（図示略）に適用されるものである。この種の車両では、図示しない低電圧の直流電源（以下、「直流低圧電源」という。）と、この直流低圧電源よりも電圧の高い高電圧の直流電源（以下、「直流高圧電源」という。）５００と、が搭載されている（図１）。その直流低圧電源と直流高圧電源５００は、二次電池として構成されている。この車両においては、その直流高圧電源５００から回転機に駆動用エネルギとしての電力が供給されたり、制動時に発電機で生成された回生エネルギが直流高圧電源５００に充電されたりする。電池監視装置１は、その制駆動力に関わるシステムの信頼性を高めるべく車両に搭載するものであり、直流高圧電源５００の電池状態（電圧、電流、温度等）を監視する。

ここで、直流高圧電源５００は、複数の電池セル５０１から成る電池モジュール５０２を備える（図１）。電池モジュール５０２は、複数の電池セル５０１が積層された集合体である。この電池モジュール５０２において、それぞれの電池セル５０１の一方の電極端子５０１ａは、その積層方向に沿って並べられた一方の電極端子群５０５Ａを成している。また、それぞれの電池セル５０１の他方の電極端子５０１ｂは、その積層方向に沿って並べられた他方の電極端子群５０５Ｂを成している。電池モジュール５０２は、隣り合う２つの電極端子５０１ａ，５０１ａ（５０１ｂ，５０１ｂ）が電極端子群５０５Ａ（５０５Ｂ）毎に導電性のバスバ６０１で連結されており、その複数のバスバ６０１と共に直流高圧電源５００としての電池パックを成している。

直流高圧電源５００には、自らの電池状態を検出するための電池状態検出部材７０１が設けられている（図１）。例えば、本実施形態の電池監視装置１は、それぞれの電池セル５０１の電池状態を監視する。このため、電池状態検出部材７０１は、それぞれの電池セル５０１の電池状態を検出するためのものとして用意する。例えば、この電池状態検出部材７０１には、電池セル５０１の電極端子５０１ａ，５０１ｂと同電位の導電部材を用いる。その導電部材は、それぞれの電池セル５０１の電極端子５０１ａ，５０１ｂ毎に設けられたものであってもよく、上記のバスバ６０１であってもよい。この例示では、そのバスバ６０１を電池状態検出部材７０１として利用する。また、温度を検出する際には、電池状態検出部材７０１として温度センサを用いる。

電池状態検出部材７０１には、導電体を有する信号伝達部材７１１（図４）が物理的且つ電気的に接続されている。その信号伝達部材７１１は、電池状態検出部材７０１で検出された電池状態に関わる電池状態検出信号を電池監視装置１側に伝えるものであり、電池状態検出部材７０１毎に設けられている。例えば、この信号伝達部材７１１においては、導電体の一端が電池状態検出部材７０１に物理的且つ電気的に接続され、導電体の他端に導電性の端子（以下、「相手方電池情報出力端子」という。）が物理的且つ電気的に接続されている。その相手方電池情報出力端子（図示略）は、直流高圧電源５００側の相手方コネクタ（以下、「第１相手方コネクタ」という。）７２１（図４）に配置されている。信号伝達部材７１１としては、例えば、電線（所謂電圧検出線）、フレキシブルプリント基板（所謂ＦＰＣ）等の可撓性扁平導体を用いることができる。

電池監視装置１は、その電池状態検出信号が入力される入力端子（以下、「電池情報入力端子」という。）１１を備える（図５、図７及び図８）。その電池情報入力端子１１は、金属等の導電性材料で成形されたものであり、第１相手方コネクタ７２１の相手方電池情報出力端子毎（つまり、電池状態検出部材７０１毎）に設けられている。この電池情報入力端子１１は、その相手方電池情報出力端子を介して電池状態検出部材７０１に電気的に接続される。この電池情報入力端子１１は、その相手方電池情報出力端子に物理的且つ電気的に接続される端子接続部１１ａを有している（図５、図７及び図８）。また、この電池情報入力端子１１は、後述する回路基板３０に取り付けられる基板接続部１１ｂを有している（図８）。この例示の電池情報入力端子１１は、金属等の導電性材料から成る母材としての線状導体を所定の長さでＬ字状に折り曲げた又は母材となる金属板をＬ字状に打ち抜いた雄端子として成形している。この電池情報入力端子１１においては、Ｌ字の曲げ部を境にした一方の延在部分が端子接続部１１ａとなり、かつ、他方の延在部分が基板接続部１１ｂとなり、端子接続部１１ａと基板接続部１１ｂとを直交させている。この電池情報入力端子１１は、基板接続部１１ｂを回路基板３０のスルーホールに挿入し、この回路基板３０の回路パターンの配線と共に基板接続部１１ｂを半田付けして、この回路基板３０に取り付ける。尚、基板接続部１１ｂは、プレスフィット端子として形成してもよい。また、基板接続部１１ｂは、表面実装タイプのものとして形成し、端子プレートを介して回路基板３０にリフロー半田付け等で表面実装してもよい。

電池監視装置１は、その電池情報入力端子１１を介して電池状態検出信号が入力される電池状態監視部２０を備える（図７及び図８）。その電池状態監視部２０は、例えば、電池監視用集積回路（所謂電池監視ＩＣ）を備える。電池状態監視部２０は、電池状態検出部材７０１毎に電池監視用集積回路が設けられている。この電池状態監視部２０は、例えば、その電池監視用集積回路やコンデンサ等の複数の電子部品と、回路基板３０の回路パターンの配線と、で構成された回路部である。

電池監視装置１は、その電池状態監視部２０の電池状態検出信号に応じた電池状態の監視情報を外部の演算処理装置（図示略）に出力する。その外部の演算処理装置とは、例えば、車両に設けてある上位の演算処理装置のことである。例えば、ここでは、制駆動力制御等の走行制御を行う演算処理装置（メインＥＣＵ等）を利用する。この例示では、電池状態監視部２０から受け取った電池状態検出信号を監視情報として外部の演算処理装置に出力する。電池監視装置１は、その監視情報を外部の演算処理装置に出力する出力端子１２を備える（図６から図８）。

出力端子１２は、金属等の導電性材料で成形されたものである。この例示の出力端子１２は、電池情報入力端子１１と同じように、金属等の導電性材料から成る母材としての線状導体を所定の長さでＬ字状に折り曲げた又は母材となる金属板をＬ字状に打ち抜いた雄端子として成形している。この出力端子１２においては、Ｌ字の曲げ部を境にした一方の延在部分が端子接続部１２ａ（図６及び図７）となり、かつ、他方の延在部分が基板接続部１２ｂ（図７）となり、端子接続部１２ａと基板接続部１２ｂとを直交させている。

ここで、外部の演算処理装置側には、図示しないが、第１相手方コネクタ７２１とは別の相手方コネクタ（以下、「第２相手方コネクタ」という。）７２２（図４）が設けられており、この第２相手方コネクタ７２２を介して電池監視装置１が電気的に接続されている。端子接続部１２ａは、その第２相手方コネクタ７２２の相手方入力端子に物理的且つ電気的に接続されるものである。基板接続部１２ｂは、回路基板３０のスルーホールに挿入され、この回路基板３０の回路パターンの配線と共に半田付けされて、この回路基板３０に取り付けられる。尚、基板接続部１２ｂは、プレスフィット端子として形成してもよい。また、基板接続部１２ｂは、表面実装タイプのものとして形成し、端子プレートを介して回路基板３０にリフロー半田付け等で表面実装してもよい。

電池監視装置１は、電池情報入力端子１１、電池状態監視部２０及び出力端子１２が実装された回路基板３０を備える（図７及び図８）。そして、更に、この電池監視装置１は、少なくとも電池状態監視部２０の全体と回路基板３０の全体とを内包し、かつ、電池情報入力端子１１と出力端子１２のそれぞれの端子接続部１１ａ，１２ａを外方に露出させるように、電池情報入力端子１１、電池状態監視部２０、出力端子１２及び回路基板３０に対して合成樹脂等の絶縁性材料で一体成形した絶縁性の収容部材４０を備える（図１から図８）。

電池監視装置１は、このような一体成形された収容部材４０によって小型化を図っている。そして、この電池監視装置１は、電池モジュール５０２側と外部の演算処理装置側との接続を容易ならしめるため、収容部材４０に、直流高圧電源５００側の第１相手方コネクタ７２１が嵌合される第１コネクタ嵌合部４１（図１から図５、図７及び図８）と、外部の演算処理装置側の第２相手方コネクタ７２２が嵌合される第２コネクタ嵌合部４２（図１から図４及び図６から図８）と、を設けている。このため、その第１コネクタ嵌合部４１には、電池情報入力端子１１の端子接続部１１ａを外方に露出させた状態で配置する（図５）。また、第２コネクタ嵌合部４２には、出力端子１２の端子接続部１２ａを外方に露出させた状態で配置する（図６）。

この電池監視装置１について、より具体的に説明する。

この電池監視装置１は、ここまで示したように、監視情報としての電池状態検出信号を外部の演算処理装置に送るだけのものとして構成してもよい。この場合には、例えば、その演算処理装置が動作指令を行って電池状態監視部２０を制御し、電池状態監視部２０が持つ電池状態検出信号を自身に向けて送信させる。このため、その演算処理装置側の第２相手方コネクタ７２２には、その動作指令に関わる動作指令信号を出力する相手方出力端子（図示略）が設けられている。そして、電池監視装置１は、その演算処理装置からの動作指令信号が入力される入力端子１３を備えている（図６から図８）。

入力端子１３は、金属等の導電性材料で成形されたものである。この例示の入力端子１３は、電池情報入力端子１１等と同じように、金属等の導電性材料から成る母材としての線状導体を所定の長さでＬ字状に折り曲げた又は母材となる金属板をＬ字状に打ち抜いた雄端子として成形している。この入力端子１３においては、Ｌ字の曲げ部を境にした一方の延在部分が端子接続部１３ａ（図６から図８）となり、かつ、他方の延在部分が基板接続部１３ｂ（図７）となり、端子接続部１３ａと基板接続部１３ｂとを直交させている。端子接続部１３ａは、第２相手方コネクタ７２２の相手方出力端子に物理的且つ電気的に接続されるものである。第２コネクタ嵌合部４２には、この端子接続部１３ａが外方に露出させた状態で配置されている（図６）。基板接続部１３ｂは、回路基板３０のスルーホールに挿入され、この回路基板３０の回路パターンの配線と共に半田付けされて、この回路基板３０に取り付けられる。尚、基板接続部１３ｂは、プレスフィット端子として形成してもよい。また、基板接続部１３ｂは、表面実装タイプのものとして形成し、端子プレートを介して回路基板３０にリフロー半田付け等で表面実装してもよい。

また、この電池監視装置１は、外部の演算処理装置の動作指令に基づき動作する制御部５０を備えていてもよい（図７及び図８）。その演算処理装置の動作指令は、入力端子１３から入力される。制御部５０は、例えば、演算処理装置の動作指令に基づき電池状態監視部２０を制御し、電池状態監視部２０が持つ電池状態検出信号を自身に向けて送信させる。電池監視装置１は、その電池状態監視部２０と制御部５０との間で信号の送受信を行う通信部６０を備えている（図７及び図８）。その通信部６０は、有線であっても、無線であってもよい。また、制御部５０は、演算処理装置の動作指令に基づいて、それぞれの電池セル５０１の間の電圧や容量を一定にするための制御（所謂セルバランス制御）を行う。制御部５０は、受信した電池状態検出信号やセルバランス制御の制御情報（セルバランス制御の制御結果等）を監視情報として外部の演算処理装置に出力端子１２から送信する。この制御部５０は、例えば、コンデンサ等の複数の電子部品と、回路基板３０の回路パターンの配線と、で構成された回路部である。

回路基板３０は、一枚物として構成されていてもよく、それぞれに回路部が実装され、互いの平面同士（基板面同士）の間に間隔を空けて層状に配置した複数枚の回路基板体を備えるものとして構成されていてもよい。本実施形態の回路基板３０としては、複数枚の回路基板体が１枚ずつ並べて層状に配置された後者の構成のものを例示している。それぞれの回路基板体は、隣り合うもの同士の基板面を向かい合わせた状態で配置する。それぞれの回路基板体は、種類の異なる回路部毎に区分けしてもよく、１枚の回路基板体が種類の異なる回路部を実装していてもよい。例えば、それぞれの回路基板体においては、基板面同士が向かい合う２枚の内の一方に高圧系の回路部（高圧系回路）を実装し、その内の他方に低圧系の回路部（低圧系回路）を実装する。また、それぞれの回路基板体は、互いに向かい合う隣り合うもの同士の基板面に、回路部を成す複数種類の電子部品の内、実装後の基板面からの高さが基準高さよりも高いものを実装することが望ましい。その基準高さは、例えば基板面からの高さが最も低い電子部品の倍数に設定したりすればよい。

ここでは、基板面同士が向かい合う２枚の第１及び第２の回路基板体３０Ａ，３０Ｂを備えた回路基板３０を例示する（図７及び図８）。

第１回路基板体３０Ａは、電池情報入力端子１１を介して直流高圧電源５００側に電気的に接続された高圧系回路を実装する高圧回路基板体である。その高圧系回路は、第１回路基板体３０Ａの基板面に設けた回路パターンと電池状態監視部２０とを有している。このため、電池情報入力端子１１は、この第１回路基板体３０Ａに実装する。

それぞれの電池情報入力端子１１は、各々、回路基板３０における矩形の第１回路基板体３０Ａの１つの辺部に寄せ、かつ、この第１回路基板体３０Ａの一方の基板面側に端子接続部１１ａが配置されるように、互いに間隔を空けて第１回路基板体３０Ａに取り付ける。それぞれの電池情報入力端子１１は、各々の基板接続部１１ｂの延在方向を第１回路基板体３０Ａの基板面に対する直交方向に合わせ、かつ、それぞれの端子接続部１１ａの自由端側への突出方向が互いに同じ向きを向くように、第１回路基板体３０Ａに取り付けている（図７）。このため、それぞれの端子接続部１１ａは、第１回路基板体３０Ａの基板に沿って同一方向へと延在しており、相手方電池情報出力端子に対する各々の接続方向が同じ向きになっている。

また、第２回路基板体３０Ｂは、直流高圧電源５００よりも低電圧の外部電源（直流低圧電源）側に電気的に接続された低圧系回路を実装する低圧回路基板体である。ここでは、制御部５０を動作させるために直流低圧電源の電力を用いており、この制御部５０を低圧系回路が有している。低圧系回路は、第２回路基板体３０Ｂの基板面に設けた回路パターンも有する。そして、その直流低圧電源の電力は、外部の演算処理装置側から供給することができる。このため、電池監視装置１は、電源端子１４と接地端子１５を備えている（図６から図８）。

電源端子１４と接地端子１５は、各々、金属等の導電性材料で成形されたものである。この例示の電源端子１４と接地端子１５は、電池情報入力端子１１等と同じように、金属等の導電性材料から成る母材としての線状導体を所定の長さでＬ字状に折り曲げた又は母材となる金属板をＬ字状に打ち抜いた雄端子として成形している。この電源端子１４と接地端子１５においては、Ｌ字の曲げ部を境にした一方の延在部分が端子接続部１４ａ，１５ａ（図６から図８）となり、かつ、他方の延在部分が基板接続部１４ｂ，１５ｂ（図７）となり、端子接続部１４ａ，１５ａと基板接続部１４ｂ，１５ｂとを直交させている。端子接続部１４ａは、第２相手方コネクタ７２２の相手方電源端子に物理的且つ電気的に接続されるものである。端子接続部１５ａは、第２相手方コネクタ７２２の相手方接地端子に物理的且つ電気的に接続されるものである。第２コネクタ嵌合部４２には、この電源端子１４の端子接続部１４ａと接地端子１５の端子接続部１５ａとが外方に露出させた状態で配置されている（図６）。基板接続部１４ｂ，１５ｂは、各々、回路基板３０のスルーホールに挿入され、この回路基板３０の回路パターンの配線と共に半田付けされて、この回路基板３０に取り付けられる。その電源端子１４と接地端子１５は、出力端子１２及び入力端子１３と共に第２回路基板体３０Ｂに実装する。尚、基板接続部１４ｂ，１５ｂは、プレスフィット端子として形成してもよい。また、基板接続部１４ｂ，１５ｂは、表面実装タイプのものとして形成し、端子プレートを介して回路基板３０にリフロー半田付け等で表面実装してもよい。

出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５は、各々、回路基板３０における矩形の第２回路基板体３０Ｂの１つの辺部に寄せ、かつ、この第２回路基板体３０Ｂの一方の基板面側に端子接続部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａが配置されるように、互いに間隔を空けて第２回路基板体３０Ｂに取り付ける。出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５は、各々の基板接続部１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂの延在方向を第２回路基板体３０Ｂの基板面に対する直交方向に合わせ、かつ、それぞれの端子接続部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａの自由端側への突出方向が互いに同じ向きを向くように、第２回路基板体３０Ｂに取り付けている（図７）。このため、それぞれの端子接続部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａは、第２回路基板体３０Ｂの基板面に沿って同一方向へと延在しており、相手方電池情報出力端子に対する各々の接続方向が同じ向きになっている。この例示の端子接続部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａは、電池情報入力端子１１の端子接続部１１ａとは逆向きに突出させる。このため、この例示の出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５は、第２回路基板体３０Ｂにおいて、電池情報入力端子１１が存在している側とは逆側の辺部に寄せて配置している。

収容部材４０においては、その電池情報入力端子１１と出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５の配置に合わせて、第１コネクタ嵌合部４１と第２コネクタ嵌合部４２とを配置する。この例示の第１コネクタ嵌合部４１と第２コネクタ嵌合部４２は、収容部材４０において、回路基板３０（第１回路基板体３０Ａと第２回路基板体３０Ｂ）の基板面に沿う方向で主体部４３から突出させており、その基板面に対する直交方向への突出を抑えている。このため、電池監視装置１においては、回路基板３０の層状化に伴う、その直交方向での体格の大型化を抑えることができる。

ここで、回路基板３０は、電気的な接続の対象となる回路部同士を電気的に接続させると共に、この電気的な接続の対象となる回路部を有する回路基板体同士を連結させる連結体を備えたものであってもよい。その連結体は、通信部６０を備えており、この通信部６０で高圧系回路の電池状態監視部２０と低圧系回路の制御部５０とを電気的に繋いでいる。この連結体は、それぞれの回路基板体に組み付ける別体のものであってもよく、それぞれの回路基板体に一体成形されたものであってもよい。例えば、別体の連結体としては、ハイブリッドＩＣが考えられる。また、連結体は、折曲げ可能な柔軟性を有し、かつ、隣り合う回路基板体同士を連結させるものであることが望ましい。このような連結体は、その折曲げと共に、隣り合う回路基板体を層状に配置することができる。例えば、別体の連結体の場合には、２者間を物理的且つ電気的に繋ぐものであればよく、可撓性扁平導体（フレキシブルプリント基板やフラットケーブル等）、電線、ジャンパコネクタ、連結端子等を適用することができる。また、扁平導体については、必ずしも可撓性を持つものでなくてもよい。

この例示の回路基板３０は、柔軟性を有し、かつ、第１回路基板体３０Ａと第２回路基板体３０Ｂとを連結させる連結体３１が備えられたものであり、これらが一体成形されているリジッドフレキシブル基板として設けている。例えば、この回路基板３０は、第１回路基板体３０Ａとなる部位と第２回路基板体３０Ｂとなる部位と連結体３１となる部位とを有する複数層から成る一枚物として成形し、連結体３１となる部位において、連結体３１としての１層（通信部６０となる回路パターンが設けられている層）のみが残るように加工して形成する（図９）。その連結体３１となる部位においては、例えば、座繰り加工が施されて、連結体３１としての柔軟性を有する１層だけを残している。この回路基板３０においては、その柔軟性を有する連結体３１を折り曲げて、第１回路基板体３０Ａと第２回路基板体３０Ｂとを有する２層構造とする。

この連結体３１で連結された第１回路基板体３０Ａと第２回路基板体３０Ｂは、互いに向かい合うそれぞれの基板面の間に空間部Ｓを形成することになる（図１０）。第１回路基板体３０Ａの空間部側の基板面には、高圧系回路（電池状態監視部２０）を成す複数種類の電子部品の内、実装後の基板面からの高さが基準高さよりも高いものを実装する。この場合には、高圧系回路を有する回路基板３０の体格の小型化を図ることができる。また、第２回路基板体３０Ｂの空間部側の基板面には、低圧系回路（制御部５０）を成す複数種類の電子部品の内、実装後の基板面からの高さが基準高さよりも高いものを実装する。この場合には、低圧系回路を有する回路基板３０の体格の小型化を図ることができる。電池監視装置１においては、このような電子部品の配置を採ることで、回路基板３０の層状化に伴う、その直交方向での体格の大型化を抑えることができる。

この例示の収容部材４０は、その回路基板３０を高圧系回路（電池状態監視部２０）及び低圧系回路（制御部５０）と共に内包させ、かつ、それぞれの電池情報入力端子１１と出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５のそれぞれの端子接続部１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａを外方に露出させるように、電池情報入力端子１１、電池状態監視部２０、出力端子１２、入力端子１３、電源端子１４、接地端子１５及び回路基板３０に対して一体成形する。このため、この収容部材４０は、回路基板３０、高圧系回路（電池状態監視部２０）及び低圧系回路（制御部５０）を密着状態で覆うことになる。従って、この電池監視装置１においては、回路基板３０、高圧系回路（電池状態監視部２０）及び低圧系回路（制御部５０）への気体及び液体の接触や異物の混入が収容部材４０で抑えられるので、これらの保護機能を高め、耐久性を向上させることができる。更に、この電池監視装置１は、その一体成形された収容部材４０によって、高圧系回路（電池状態監視部２０）と低圧系回路（制御部５０）との間の絶縁を確保することもできる。また更に、この電池監視装置１は、その一体成形された収容部材４０によって、熱抵抗を低下させることができるので、回路基板３０、高圧系回路（電池状態監視部２０）及び低圧系回路（制御部５０）で発生した熱（セルバランス制御における放電抵抗の熱等）についての放熱性を向上させ、耐久性を向上させることができる。

また更に、この収容部材４０は、Ｌ字状の電池情報入力端子１１と出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５に対して、それぞれの基板接続部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂを包み込むように回路基板３０と共に一体成形している。このため、この収容部材４０は、第１相手方コネクタ７２１や第２相手方コネクタ７２２の挿抜時にそれぞれの基板接続部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂに掛かる力を受け止めて、基板接続部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと回路基板３０との接続部分に掛かる荷重を軽減させることができる。また、この収容部材４０は、外部入力が加えられたとしても、基板接続部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと回路基板３０との接続部分に掛かる荷重を軽減させることができる。その外部入力とは、例えば、路面入力等のような車体側から伝達されてきた力、車両走行時の振動によって入力された力等のことである。また、この電池監視装置１が電気自動車等の回転機を動力源とする車両のバッテリに取り付けられている場合には、そのバッテリの熱膨張や熱収縮に伴って取付点等から入力される力についても、収容部材４０への外部入力となる。このため、この電池監視装置１は、先に示した荷重の軽減効果によって、組付け作用時や使用時等において、基板接続部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと回路基板３０の物理的且つ電気的な接続状態を保つことができるので、この点からも耐久性を向上させることができる。

また、この収容部材４０では、回路基板３０等に一体成形しているので、従来の収容部材としてのケース内で回路基板等との隙間が不要になり、かつ、その回路基板等をケース内に取り付けるための従来は必要であったカラーや締結部材が不要になるので、体格の小型化が可能になる。このため、この電池監視装置１は、体格の小型化を図ることができる。そして、この電池監視装置１においては、一体成形された収容部材４０によって、回路基板３０の層状化に伴う、その直交方向での体格の大型化を抑えることができる。また、回路基板３０においては、一体成形された収容部材４０によって、回路パターンのそれぞれの配線の間隔（絶縁距離）を各々縮めることができるので、回路パターンの縮小化が可能になり、体格の小型化を図ることができる。よって、この電池監視装置１は、その回路基板３０等の大きさに合わせて収容部材４０を一体成形することで、この点からも体格の小型化を図ることができる。更に、回路基板３０においては、それぞれの端子接続部１１ａの接続部位における回路パターンのそれぞれの配線の間隔（所謂絶縁距離）と、それぞれの端子接続部１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａにおける回路パターンのそれぞれの配線の間隔（絶縁距離）と、を縮めることができるので、この点からも体格の小型化が可能になる。このため、この電池監視装置１は、このことからも体格の小型化を図ることができる。

更に、この電池監視装置１は、収容部材４０に第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２を設けているので、収容部材４０と収容部材４０に収容される部品（回路基板３０等）を別体のものとして用意し、これらを互いに組み付けることで一体化させる従来のものと比較して、回路基板３０の基板面に対する直交方向の体格の小型化を図ることができる。このため、この電池監視装置１は、その直交方向の体格を従来と同等の大きさにして良いのであれば、例えば回路基板３０に対して電子部品を両面実装することができ、この回路基板３０の平面に沿う方向での体格の小型化が可能になる。

このように構成した電池監視装置１は、例えば、直流高圧電源５００に取り付ける。その取付位置は、従来のように直流高圧電源５００の側面であってもよい。但し、この例示の電池監視装置１は、回路基板３０が複数の回路基板体（第１回路基板体３０Ａと第２回路基板体３０Ｂ）で層状に構成されており、それぞれの回路基板体の基板面に対する直交方向から見た面積が一枚物の回路基板よりも小さくなっている。このため、この電池監視装置１は、その視点での体格の小型化が図られている。また、この電池監視装置１は、先に示したように、一体成形された収容部材４０によって、全体的な体格の小型化も図ることができる。従って、この例示の電池監視装置１は、電池モジュール５０２における２つの電極端子群５０５Ａ，５０５Ｂの間の空間に配置することができる（図１）。この電池監視装置１は、バスバ６０１の保持部材６５０に取り付けている。例えば、電池監視装置１と保持部材６５０との間には、互いを保持し合う保持機構（図示略）を設ける。その保持機構は、例えば、ロック機構であり、爪を有する第１係合部と、その爪が引っ掛かる第２係合部と、を有する。

以上示したように、この電池監視装置１は、回路基板３０等に収容部材４０を一体成形することで体格の小型化が可能になるので、設置場所を選ぶ際の自由度が高くなっている。そして、この電池監視装置１は、体格の小型化に伴い、軽量化が可能になる。また、この電池監視装置１は、収容部材４０が第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２を有しており、コネクタの如く構成されているので、先に示した直流高圧電源５００への取り付けのみならず、車体や電気接続箱に取り付けたり、車両側の演算処理装置に取り付けたりすることができる。この電池監視装置１は、この点からも設置場所の自由度が高いものとなり、更に部品の標準化も可能になる。例えば、この電池監視装置１は、保持機構を介して保持部材６５０に取り付けることで、直流高圧電源５００側への取付点を減らすことができるので、直流高圧電源５００側に取り付けるときに用いる従来のカラーや締結部材等を不要にしたり、減らしたりすることができる。よって、この電池監視装置１は、この点でも設置場所の自由度が高いものといえる。また、この電池監視装置１は、一体成形された収容部材４０によって、電池状態監視部や制御部を覆っていた従来の防湿剤が不要になるので、この点からも体格の小型化や軽量化が可能になり、設置場所の自由度を高めることができる。

ここで、本実施形態の電池監視装置１では電池情報入力端子１１と出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５をＬ字状に成形しているものとして例示したが、その電池情報入力端子１１と出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５は、必ずしも、そのような形状に限定するものではない。例えば、電池情報入力端子１１と出力端子１２と入力端子１３と電源端子１４と接地端子１５は、直線状に成形し、回路基板３０の平面に対して直交状態で取り付けてもよい。

また、本実施形態の電池監視装置１では、収容部材４０において、その一部が第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２として形成され、第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２そのものが外方に露出している。しかしながら、第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２は、収容部材４０の主体部４３に対して、次のように形成してもよい。例えば、第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２は、その挿入口（第１及び第２の相手方コネクタ７２１，７２２の挿入口）側の一部を収容部材４０の主体部４３の外壁面から外方に突出させ、残りを収容部材４０の主体部４３の内方に埋設してもよい。この場合であっても、第１コネクタ嵌合部４１は、自らの内部空間を収容部材４０の外方に連通させ、その内部空間に配置されている端子接続部１１ｂを外方に露出させる。また、第２コネクタ嵌合部４２は、自らの内部空間を収容部材４０の外方に連通させ、その内部空間に配置されている端子接続部１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂを外方に露出させる。更に、第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２は、それぞれに、その全てを収容部材４０の主体部４３の内方に埋設してもよい。この場合であっても、第１コネクタ嵌合部４１は、自らの内部空間を収容部材４０の外方に連通させ、その内部空間に配置されている端子接続部１１ｂを外方に露出させる。また、第２コネクタ嵌合部４２は、自らの内部空間を収容部材４０の外方に連通させ、その内部空間に配置されている端子接続部１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂを外方に露出させる。例えば、この場合の収容部材４０は、その主体部４３の外壁面に２つの開口を設け、それぞれの開口よりも内方に第１及び第２のコネクタ嵌合部４１，４２を各々形成することで、それぞれの開口を第１及び第２の相手方コネクタ７２１，７２２の挿入口として各々利用する。

１ 電池監視装置
１１ 電池情報入力端子
１１ａ 端子接続部
１２ 出力端子
１２ａ 端子接続部
１３ 入力端子
１３ａ 端子接続部
２０ 電池状態監視部
３０ 回路基板
３０Ａ 第１回路基板体
３０Ｂ 第２回路基板体
３１ 連結体
４０ 収容部材
４１ 第１コネクタ嵌合部
４２ 第２コネクタ嵌合部
５０ 制御部
６０ 通信部
５００ 直流高圧電源
５０１ 電池セル
６０１ バスバ
７０１ 電池状態検出部材
７１１ 信号伝達部材
７２１ 第１相手方コネクタ
７２２ 第２相手方コネクタ

Claims (7)

1. 二次電池側の第１相手方コネクタの相手方電池情報出力端子に物理的且つ電気的に接続される端子接続部を有し、前記二次電池の電池状態を検出するための電池状態検出部材に前記相手方電池情報出力端子を介して電気的に接続される電池情報入力端子と、
   前記電池情報入力端子を介して前記電池状態に関わる電池状態検出信号が入力される電池状態監視部と、
   外部の演算処理装置側の第２相手方コネクタの相手方入力端子に物理的且つ電気的に接続される端子接続部を有し、前記電池状態監視部の前記電池状態検出信号に応じた前記電池状態の監視情報を前記演算処理装置に出力する出力端子と、
   前記電池情報入力端子、前記電池状態監視部及び前記出力端子が実装された回路基板と、
   少なくとも前記電池状態監視部の全体と前記回路基板の全体とを内包し、かつ、前記電池情報入力端子と前記出力端子のそれぞれの前記端子接続部を外方に露出させるように、前記電池情報入力端子、前記電池状態監視部、前記出力端子及び前記回路基板に対して一体成形した絶縁性の収容部材と、
   を備え、
   前記収容部材は、前記第１相手方コネクタが嵌合される第１コネクタ嵌合部と、前記第２相手方コネクタが嵌合される第２コネクタ嵌合部と、を有し、
   前記第１コネクタ嵌合部には、前記電池情報入力端子の前記端子接続部を外方に露出させた状態で配置し、
   前記第２コネクタ嵌合部には、前記出力端子の前記端子接続部を外方に露出させた状態で配置することを特徴とした電池監視装置。
2. 前記回路基板は、それぞれに回路部が実装され、互いの基板面同士の間に間隔を空けて層状に配置した複数枚の回路基板体を備えることを特徴とした請求項１に記載の電池監視装置。
3. 動作指令に基づいて、前記電池状態監視部の制御、及び、前記二次電池を成す複数の電池セルの間のセルバランス制御を行い、前記監視情報を前記演算処理装置に送信する制御部と、
   前記第２相手方コネクタの相手方出力端子と物理的且つ電気的に接続される端子接続部を有し、前記演算処理装置から前記動作指令に関わる動作指令信号が入力される入力端子と、
   を備え、
   前記第２コネクタ嵌合部には、前記入力端子の前記端子接続部を外方に露出させた状態で配置することを特徴とした請求項１に記載の電池監視装置。
4. 前記回路基板は、それぞれに回路部が実装され、互いの基板面同士の間に間隔を空けて層状に配置した複数枚の回路基板体を備え、
   基板面同士が向かい合う２枚の前記回路基板体の内の一方は、前記電池情報入力端子を介して高電圧の前記二次電池側に電気的に接続された高圧系回路を実装する高圧回路基板体であり、
   基板面同士が向かい合う２枚の前記回路基板体の内の他方は、前記二次電池よりも低電圧の外部電源側に電気的に接続された低圧系回路を実装する低圧回路基板体であり、
   前記高圧系回路は、前記電池状態監視部を有し、
   前記低圧系回路は、前記制御部を有することを特徴とした請求項３に記載の電池監視装置。
5. それぞれの前記回路基板体は、互いに向かい合う隣り合うもの同士の基板面に、前記回路部を成す複数種類の電子部品の内、実装後の基板面からの高さが基準高さよりも高いものを実装することを特徴とした請求項２又は４に記載の電池監視装置。
6. 前記回路基板は、電気的な接続の対象となる前記回路部同士を電気的に接続させると共に、この電気的な接続の対象となる前記回路部を有する前記回路基板体同士を連結させる連結体を備えることを特徴とした請求項２，４又は５に記載の電池監視装置。
7. 前記連結体は、折曲げ可能な柔軟性を有し、かつ、隣り合う前記回路基板体同士を連結させるものであり、その折曲げと共に、隣り合う前記回路基板体を層状に配置することを特徴とした請求項６に記載の電池監視装置。

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