JP2018534892A - バッテリアセンブリ装置 - Google Patents

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Abstract

主題は、車両のジャンプスタート用の装置と共に用いるバッテリアセンブリ装置、及び前記バッテリアセンブリ装置を備える車両のジャンプスタート用の装置に関する。バッテリジャンプスタート装置用のバッテリアセンブリ装置。前記バッテリアセンブリ装置は、前記バッテリジャンプスタート装置のバッテリパックから充電されるバッテリへの導電率を最大化するように構成されている。

Description

本発明は、例えば、バッテリジャンプスタート装置に用いられるバッテリアセンブリ装置に関する。
ヌック(Nook)らの米国特許第9007015号に開示されているような携帯型車両バッテリジャンプスタート装置が存在する。この装置は、リチウムイオンバッテリパックを使用する。このタイプの装置では、前記装置の前記バッテリパックからジャンプスタートされる車両の車載バッテリへの導電率を最大化する必要がある。
自動車のジャンプスタートの成功のためには、結果を決定づける主な要素が2つある。第1の要素は、前記リチウムイオンバッテリパックから供給される電力量であり、第2の要素は、最大導電率である。大型のエンジンをジャンプスタートする最良の可能性を得るためには両方の要素が必要である。他方の要素がなく一方の要素だけでは、不十分である。
主題は、車両をジャンプスタートするための装置とともに用いるバッテリアセンブリ装置、及び前記バッテリアセンブリ装置を備える車両をジャンプスタートするための装置に関する。
主題は、以下の対象に関する。
バッテリの端子に接続された少なくとも1つのバッテリ導体を有するバッテリを備えるないしはかかるバッテリからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの端子タブに接続された少なくとも1つのバッテリ導体を有するバッテリを備えるないしはかかるバッテリからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有する前記バッテリを備えるないしはかかるバッテリからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有し、前記バッテリ導体は、前記バッテリのそれぞれの端子接点にはんだ付けされている前記バッテリを備えるないしはかかるバッテリからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有する前記バッテリ、及び前記バッテリの前記バッテリ導体のうちの1つに接続されたリレーを備えるないしはかかるバッテリとかかるリレーとからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有する前記バッテリ、及び前記負極バッテリ導体に接続されたリレーを備えるないしはかかるバッテリとかかるリレーとからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有する前記バッテリ、及び前記負極バッテリ導体に接続されたリレーを備えるないしはかかるバッテリとかかるリレーとからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有する前記バッテリ、及び前記負極バッテリ導体に接続された複数のリレーを備えるないしはかかるバッテリとかかる複数のリレーとからなるバッテリアセンブリ装置。
バッテリの正極端子接点に接続された正極バッテリ導体と前記バッテリの負極端子接点に接続された負極バッテリ導体とを有する前記バッテリ、及び前記正極バッテリ導体に接続された正極ケーブルを備えるないしはかかるバッテリとかかる正極ケーブルとからなるバッテリアセンブリ装置。
クランプが展開されていないバッテリジャンプスタート装置の正面斜視図。 図1に示したバッテリジャンプスタート装置の背面斜視図。 図1及び図2に示したバッテリジャンプスタート装置の端部斜視図。 図1に示したバッテリジャンプスタート装置(ただし、クランプが展開されている)の正面斜視図。 図1に示すバッテリジャンプスタート装置の内部に格納されたバッテリアセンブリ装置(バッテリジャンプスタート装置の中に設置されているが、負極ケーブルはまだ設置されていないとき)の斜視図。 図5に示すバッテリアセンブリ装置の平面図。 図5に示すバッテリアセンブリ装置の正面図。 前記正極ケーブルの屈曲ケーブルコネクタの側面図 負極ケーブルが接続されている図5に示すバッテリアセンブリ装置の斜視図。 ダイオード装置が正極ケーブル上に設置されている図5に示すバッテリアセンブリ装置の斜視図。 バッテリジャンプスタート装置の他の構成要素ないしは装置と接続されたバッテリアセンブリ装置の斜視図。 図1に示すバッテリジャンプスタート装置の中に格納されたバッテリパック装置(バッテリジャンプスタート装置の中に設置されているとき)の斜視図。
バッテリジャンプスタータ装置10を図1及び2に示す。バッテリジャンプスタート装置10は、複数の発光ダイオード(LEDs)16が配列されたディスプレイ14を有するケーシング12を備える。バッテリジャンプスタート装置10は、正極クランプ20を有する正極ケーブル18と、負極クランプ24を有する負極ケーブル22とを更に備える。正極ケーブル18及び負極ケーブル22とは、ケーシング12中の開口12a,12bを通り、以下に詳述する内部に位置する構成要素(すなわち、バッテリアセンブリ装置)に配線される。
クランプ20,24は、図1に示すようにクランプ20,24のそれぞれがケーシング12の両端から外側に延びるそれぞれのサイドポスト26にクランプされることによって、展開されていない状態で格納ないしは固定される。サイドポスト26は、図2に示される。クランプ20,24は、バッテリジャンプスタータ装置10が使用されないときに固定され、使用中はサイドポスト26からアンクランプされる。
バッテリジャンプスタート装置10は、車載バッテリをジャンプスタートするように構成されている。例えば、バッテリジャンプスタート装置10は、米国特許第9007015号(参照することにより本明細書に全体を援用する)に開示されている安全保護付携帯型車両ジャンプスタート装置、又はこれに類似する装置であってもよい。
バッテリジャンプスタート装置10は、ケーシング12の内側に配置された様々な電気部品又は部品を備える。例えば、バッテリジャンプスタート装置10は、図5から図10に示すバッテリアセンブリ110と、図11に示す内部電気部品とを備える。
図5から図10に示すように、バッテリアセンブリ110は、バッテリ112を備える。バッテリ112は、例えば、充電式リチウムイオンバッテリである。バッテリアセンブリ110は、バッテリ112からバッテリジャンプスタータ装置10のケーブル18,22及びクランプ20、24への電気伝導率を最大化するように構成されている。バッテリ112は、ケーシング、例えば、矩形のケーシング112aを備える。
バッテリアセンブリ110は、正極端子導体バー114を更に備える。正極端子導体バー114は、一方の端部において、バッテリ112の正極タブ(すなわち接点)と接続(例えばはんだ付け)されている。正極端子導体バー114の他方の端部には、導体環116が設けられている。導体環116は、正極ケーブル18のケーブル導体の露出した導体端部18aに巻き付いて接続(例えば、圧着及び/又ははんだ付け)されている。
図5及び図6に示すように、正極端子導体バー114は、(例えば、バッテリ112を平面視したとき)バッテリ112の矩形のケーシング112aの四角形の角部に巻き付くように、例えば、L形であってもよい。
L形の正極端子導体バー114は、図6に示すように、バッテリ112の一端に沿って延在するとともに、バッテリ112の側部の少なくとも一部に沿って延在する。
正極端子導体バー114は、(例えば、バッテリジャンプスタータ装置10が偶然に落下した場合に、機械的な衝撃に耐えるための)付加的な構造的支持及び安定性を提供するために、バッテリケーシング112aの前記外表面に機械的に連結及び/又は接着されていてもよい。例えば、正極端子導体バー114は、バッテリケーシング112aに対して接着剤(例えば、シリコン接着剤)、両面テープ、両面フォームテープ、スナップフィット接続を有する絶縁プラスチック若しくはセラミックのコネクタ、及び/又はメカニカルファスナーによって機械的に接続されていてもよい。
正極ケーブル18は、正極ケーブル18を正極端子導体バー114に接続する屈曲ケーブル部118を備える。屈曲ケーブル部118は、可撓性スリーブ120につながる外側スリーブ部118aを備える。可撓性スリーブ120は、バッテリジャンプスタータ装置10のケーシング112に対して外側に位置する外側スリーブ部120aと、バッテリジャンプスタータ装置10のケーシング112に対して内側に位置する可撓性内側スリーブ部120bとを備える。
可撓性スリーブ120は、可撓性を維持しつつ、バッテリジャンプスタータ装置10の正極ケーブル18とケーシング12との間の接続を補強するように構成されている。例えば、可撓性スリーブ120は、正極ケーブル18の外側スリーブ18aを露出する1又は複数の溝124(図3では3つ)を備える。1又は複数の溝124は、可撓性外側スリーブ部120の位置で正極ケーブル18の折り曲げを容易にするために、ヒンジとして機能する。
可撓性スリーブ120は、内側フランジ126から離間した外側フランジ124を更に備え、内側フランジ126は、外側フランジ124との間で溝125を画定している。例えば、外側フランジ124は、ケーシング12の壁厚と等しい距離で内側フランジ126から離間している。フランジ124,126は、可撓性コネクタ120を正極ケーブル18とともにバッテリジャンプスタート装置10のケーシング12に固定するように構成されている。可撓性コネクタ120のスリーブ部128(図6)は、外側フランジ124と内側フランジ128とに共に接続されている。例えば、可撓性スリーブ120は、別個に成形されて正極ケーブル18上に組み付けられているか、正極ケーブル18に成形されて単一ユニットを形成する。例えば、可撓性外側スリーブ部120は、成型工程の間に金型内に挿入されている正極ケーブル18の一部にインサート射出成形される。あるいは、可撓性外側スリーブ部120は、別個に製造(例えば成形)され、その後正極ケーブル18の一部に設置されるか組み付けられる。例えば、正極ケーブル18は、内側導体(例えば、銅やアルミニウムからなる、例えば単線導体、又はマルチストランド金属ワイヤ導体)と外側絶縁スリーブ18a(例えば、成形プラスチックスリーブ)とを備える。可撓性スリーブ120は、正極ケーブル18の外側スリーブ18aの上及び周囲に取付(例えば、成形又は設置又は組立)されてもよい。
バッテリアセンブリ110は、負極端子導体バー130を更に備える。負極導体バー130は、一方の端部で、バッテリ112の負極端子タブ(すなわち接点)に接続(例えば、はんだ付け)されている。負極端子導体バー130の他方の端部は、図5に示すように、負極端子導体バー接続部132を備える。
負極端子導体バー130は、図6に示すように、矩形バッテリ112の角部に巻き付くようにL形であってもよい。L形負極端子導体バー130は、バッテリ112の端部に沿って延在するとともに、バッテリ112の側部の少なくとも一部に沿って延在する。
負極端子導体バー130もまた、(例えば、バッテリジャンプスタータ装置10が偶然に落下した場合に機械的な衝撃に耐えるために)付加的な支持及びその安定性を提供するために、バッテリケーシング112aの外表面に機械的連結及び/又は接着されていてもよい。例えば、負極端子導体バー114は、接着剤(例えば、シリコン接着剤)、両面テープ、両面フォームテープ、スナップフィット接続を有する絶縁プラスチック若しくはセラミックのコネクタ、及び/又はメカニカルファスナーによって、バッテリケーシング112aに機械的に接続されていてもよい。
図5に示すように、バッテリアセンブリ110は、スマートスイッチバッテリインターフェイス134を更に備える。スマートスイッチバッテリインターフェイス134は、第1回路基板導体バー138を有する回路基板136を備える。第1回路基板導体バー138は、第2基板導体バー140から離間しており、第1回路基板導体バー138と第2回路基板導体バー140とは、図5に示すように、回路基板136の一方側に位置している。
一対のリレー142は、回路基板136の反対側に搭載されている。リレー142は、基板136(図5)のスロット136aを通って延在する複数のリレーアンカーピン142aを含む。リレー142は、第1リレーコネクタピン142bを更に含む。第1リレーコネクタピン142bは、回路基板136の両方に配置された複数のスロットを通って延在し、負極端子導体バー接続部132のスロット132aを通って延在する。リレー142は、第2リレーコネクタピン142cを更に含む。第2リレーコネクタピン142cは、回路基板136と、第1回路基板導体バー138のウインドウ138aとの両方に配置された複数のスロット、及び第1導体バー138設けられたスロット132aを通過して延在している。複数のリレーアンカーピン136aは、適切な位置にはんだ付けされて、リレー142を基板136に機械的に接続する。リレーコネクタピン142b,142cは、適切な位置にはんだ付けされて、それぞれ、リレー142を、回路基板導体プレート138,140に機械的及び電気的に接続する。
回路基板136のスロット136aは、例えば、矩形(図5)であり、矩形のリレーアンカーピン142aを収容する。
具体的には、リレーアンカーピン142aの基部は、矩形であり、正方形の端部へとつながっている。前記正方形の端部は、回路基板136の外表面と同一平面に配置された横方向の縁部を形成する基部と比較して、寸法的に幅が狭い。リレーアンカーピン142aの露出した端部にはんだが塗布されたとき、はんだは、前記正方形の端部の両端部と前記横方向の縁部とを接続して、リレーアンカーピン142aを回路基板136に固定し、係止する。
スロット132aは、負極端子導体バーコネクタ部132に設けられており、第1回路基板導体バー138のスロット138aは、矩形である。第2回路基板導体バー140(図5)中のスロット140aは、T形であり、3つの水平を向いたリレーコネクタピン142bを収容する。リレーコネクタピン142bの端部は、負極端子導体バーコネクタ部132の外表面と同一平面に示されている。はんだがリレーコネクタピン142bの露出端部に塗布されたとき、はんだは、負極端子導体バーコネクタ部132中のスロット132aと第1回路基板導体バー138のスロット138aとを埋め、コネクタピン142bの端部をスロット132a及びスロット138aの内側縁に接続し、リレー142を回路基板136及び負極端子導体バーコネクタ部132に固定する。また、この塗布されたはんだは、負極端子導体バーコネクタ部132を第1回路基板導体バー138に電気的に接続する。
第2回路基板導体バー140に設けられたスロット140aは、T形であり、縦に3つ並んだ第2リレーコネクタピン142cを収容する。第2リレーコネクタ突起142cは、図9に示すように、回路基板136の外表面から外側に延在しており、負極ケーブル14の露出ケーブル端部14aと接続している。はんだが第2リレーコネクタ突起142cの端部に塗布されたとき、はんだは、T形スロット140a(図5)を埋め、第2リレーコネクタ突起140cを第2回路基板導体バー140に電気的に接続する。図9に示すように、負極ケーブル22の露出ケーブル端部22aは、第2リレーコネクタ突起142c(図5)にはんだ付けされる。
負極端子導体バー130の負極端子導体バーコネクタ部132は、回路基板136の第1回路基板導体バー138に(例えば、はんだ付けによって)接続される。さらに、図9に示すように、負極ケーブル22の露出ケーブル端部22a(すなわち絶縁スリーブが取り外されている)は、第2回路基板導体バー140に(例えば、はんだ付けによって)接続される。図11に示すように、負極ケーブル22は、可撓性スリーブ118に取り付けられている。
屈曲ケーブルコネクタ118(図5)の構成の代替案として、図10に示すように、ダイオード装置150は、可撓性ケーブルコネクタ118の上に設置される(すなわち、挿入される)。ダイオード装置150は、回路基板152の片面に配置されたバックチャージダイオード154のセットが設けられた回路基板152と、回路基板152の反対側に設けられた導体バー156とを備える。
(組立)
バッテリジャンプスタート装置10は、図11に示すように、上部ケーシング部12aと下部ケーシング部12bとを有するケーシング12を備える。
上部ケーシング部12a及び下部ケーシング部12bは、バッテリジャンプスタート装置10を組み立てるときに、互いに接続されるように構成されている。
バッテリジャンプスタート装置10は、バッテリアセンブリ110とコントローラアセンブリ210とを更に備え、バッテリアセンブリ110とコントローラアセンブリ210との両方が、図11に示すように、バッテリジャンプスタート装置10を組み立てるときに、ケーシング12の内部に配置される。コントローラアセンブリ210は、回路基板212を備え、回路基板212は、他の回路基板214に隣接して配置される。
バッテリアセンブリ110の正極端子は、図11に示すように、回路基板212に、正極電源線216を介して接続されている。例えば、正極電源線216は、正極導体バー114(図5)にはんだ付けされている。バッテリアセンブリ110の負極端子は、負極電源線218を介して回路基板214に接続されている。
リレー回路基板136は、図11に示すように、コネクタ222を有するワイヤセット220を備える。コネクタ222は、図11に示すように、バッテリジャンプスタート装置10の組み立て中に、コントローラアセンブリ210の回路基板212上に配置されているリレー基板コネクタ224と接続するように構成されている。
バッテリアセンブリ110は、図11に示すように、コネクタ228を有するワイヤセット226を更に備える。コネクタ228は、コントローラアセンブリ220の回路基板212上に配置されたバッテリセル充電/測定コネクタ230に接続するように構成されている。
バッテリアセンブリ110は、図11に示すように、コネクタ234を有するワイヤセット232を有するバッテリ温度センサを更に備える。コネクタ234は、コントローラアセンブリ220の回路基板212上に配置された温度センサコネクタ236に接続されるように構成されている。
回路基板212は、図11に示すように、充電電力抵抗器240と出力リレー242とを備える。さらに、下部ケーシング部12aは、回路基板214に接続されたワイヤセット246を有するメインユーザ出力コネクタ244と、回路基板214に接続されたワイヤセット250を有するメインユーザ入力コネクタ248とを備える。
バッテリアセンブリ110は、図11に示すように、バッテリジャンプスタート装置10と接続されている。バッテリコネクタ装置110は、組み立てられたとき、バッテリジャンプスタート装置10のケーシング12の内部に設置される。

Claims (15)

  1. スマートスイッチを有するバッテリジャンプスタート装置用のバッテリアセンブリ装置であって、
    正極端子タブと、負極端子タブとを有するバッテリと、
    前記バッテリの前記正極端子タブに接続された正極端子導体バーと、
    前記バッテリの前記負極端子タブに接続された負極端子導体バーと、
    前記正極端子導体バーに接続された正極ケーブルと、
    前記ジャンプスタート装置の前記スマートスイッチに接続可能なスマートスイッチインターフェイスと
    を備え、
    前記スマートスイッチインターフェイスは、回路基板を備え、
    前記回路基板は、前記回路基板上で互いに離間した第1回路基板導体バーと第2回路基板導体バーとを備え、
    前記スマートスイッチインターフェイスは、前記バッテリの前記負極端子タブとジャンプスタートされるバッテリとの間の絶縁を提供するために、前記第1回路基板導体バーと前記第2回路基板導体バーとの間を接続する1又は複数のリレーを更に備える、バッテリアセンブリ装置。
  2. スマートスイッチを有するバッテリジャンプスタート装置用のバッテリアセンブリ装置であって、
    正極端子タブと、負極端子タブとを備える矩形のバッテリと
    前記バッテリの前記正極タブに接続された正極端子導体バーと、
    前記バッテリの前記負極タブに接続された負極端子導体バーと、
    前記正極導体バーに可撓性ケーブルコネクタによって接続された正極ケーブルと、
    前記ジャンプスタート装置のスマートスイッチに接続可能なスマートスイッチインターフェイスと
    を備え、
    前記スマートスイッチバッテリインターフェイスは、回路基板を備え、
    前記回路基板は、前記回路基板上で互いに離間した第1回路基板導体バーと第2回路基板導体バーとを備え、
    前記スマートスイッチバッテリインターフェイスは、ジャンプスタートされる前記バッテリの前記負極タブの間の絶縁を提供するために、前記第1回路基板導体バーと前記第2回路基板導体バーとの間に接続された1又は複数のリレーを更に備える、バッテリアセンブリ装置。
  3. スマートスイッチを有するバッテリジャンプ装置用のバッテリアセンブリ装置であって、
    バッテリの両端部にそれぞれ位置する正極端子タブと負極端子タブとを備える矩形状バッテリと、
    前記バッテリの前記負極端子タブに接続されたL型正極端子導体バーと、前記L形正極端子は前記バッテリの角の周りに屈曲しており、前記バッテリの側部の少なくとも一部に沿って延在している
    前記正極端子導体バーに接続された正極タブと、
    前記ジャンプスタート装置の前記スマートスイッチに接続可能なスマートスイッチインターフェイスと
    を備え、
    前記スマートスイッチインターフェイスは、回路基板を備え、
    前記回路基板は、前記回路基板上で互いに離間して配置された第1回路基板導体バーと第2回路基板導体バーとを備え、
    前記スマートスイッチインターフェイスは、前記バッテリジャンプスタート装置の前記負極タブの間の絶縁を提供するために、前記第1回路基板導体バーと前記第2回路基板導体バーとの間を接続する1又は複数のリレーを備える、バッテリアセンブリ装置。
  4. 前記リレーは、前記第1回路基板導体バーと前記第2回路基板導体バーとの間を平行に接続する複数のリレーである、請求項1に記載の装置。
  5. 前記負極端子導体バーは、前記バッテリを前記スマートスイッチバッテリインターフェイスに機械的及び電気的に接続する、請求項1に記載の装置。
  6. 前記スマートスイッチバッテリインターフェイスは、前記負極端子導体バーによって前記バッテリの上方に隣接して配置されている、請求項5に記載の装置。
  7. 前記正極ケーブルの一端は、前記正極ケーブルの露出ケーブル導体端部を少なくとも部分的に巻回するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  8. 前記正極端子導体バーは、前記バッテリの前記正極端子タブに超音波溶着されており、
    前記負極端子導体バーは、前記バッテリの前記負極端子タブに超音波溶着されている、請求項1に記載の装置。
  9. 前記バッテリは、矩形であり、
    前記正極端子導体バーと前記負極端子導体バーとは、L形であり、前記バッテリのそれぞれの角部を巻回している、請求項1に記載の装置。
  10. 複数の前記バッテリタブは、前記バッテリのケーシングと同一平面に搭載された、請求項9に記載の装置。
  11. 前記正極ケーブルは、可撓性ケーブルコネクタによって前記正極端子導体バーに接続されている、請求項1に記載の装置。
  12. 前記可撓性ケーブルコネクタは、可撓性外側スリーブ部と可撓性内側スリーブ部とを備える、請求項11に記載の装置。
  13. 前記可撓性外側スリーブ部は、外側フランジを備え、
    前記可撓性内側スリーブ部は、内側フランジを備え、
    前記外側フランジと前記内側フランジとは、前記バッテリジャンプスタート装置のケーシング壁を挟み込んでいる、請求項12に記載の装置。
  14. 前記可撓性ケーブルコネクタは、内側蛇行ケーブル部を備える、請求項11に記載の装置。
  15. 前記可撓性ケーブルコネクタは、前記バッテリジャンプスタート装置のケーシング壁に対して斜めに向けられるように配置された正極ケーブルを収容するように構成されており、
    前記内側蛇行ケーブル部は、前記ケーシング壁に対する角度と、前記内側蛇状ケーブル部の前記正極端子導体バーへの取付角度との間のずれを吸収するように構成されている、請求項14に記載の装置。
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