JP5167087B2 - Temperature detection module - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車等のバッテリに装着されて、各電池の温度を検出する温度検出モジュールに関するものである。 The present invention relates to a temperature detection module that is mounted on a battery of an electric vehicle or the like and detects the temperature of each battery.
図7は、従来の温度検出モジュールの一形態を示すものである(特許文献1参照)。 FIG. 7 shows an embodiment of a conventional temperature detection module (see Patent Document 1).
この温度検出モジュール61は、電気自動車やハイブリッドカーの高電圧バッテリ62に適用され、水平に配置された各電池列63の側面に沿って帯状に配置され、リード線65に接続された各温度センサ66で、電池列63を成す円柱状の各単電池64の表面温度を検出するものである。
This
温度センサ66はPTCサーミスタである。温度センサ66は伝熱シート(図示せず)を介して単電池64に接触する。リード線65の両端末は温度検出装置(図示せず)に接続される。
The
図8は、従来の温度検出モジュールの他の形態(特許文献1参照)として、垂直に配置された長方形状の各電池78の上面78aに樹脂部72と電熱用の金属体73と伝熱シート74とを介して温度センサ75を密着させたものである。温度センサ75は樹脂製のフック76で押さえられている。
FIG. 8 shows another embodiment of the conventional temperature detection module (see Patent Document 1). On the
樹脂部72は各電池78を区画するケース77の一部である。上記以外に、特許文献1には、電池78の上面に樹脂部72のみを介して温度センサ75を配置することも記載されている。この温度センサ75はリード線を介して温度検出装置(図示せず)に接続される。
The
しかしながら、上記従来の図7に示す温度検出モジュール61にあっては、電池64の表面に伝熱シート(図示せず)を介して温度センサ66を密着させるべく、隣接する電池列63の間に温度センサ66を挟む様に配置しており、温度センサ66を電池64に押し付ける力にばらつきを生じやすく、強く押し付けた場合は温度センサ66が傷み、弱く接触させた場合は、温度検知精度が低下し兼ねないという懸念があった。また、リード線65の長手方向に各温度センサ66を等間隔で位置精度良く配置することが難しいという懸念があった。
However, in the conventional
また、上記従来の図8に示す温度検出モジュール71にあっては、樹脂部72や伝熱用の金属体73を介して温度センサ75を配置するために、温度検知精度が低下し兼ねないという懸念があった。
In the conventional
本発明は、上記した点に鑑み、電池の表面に各温度センサを破損等の心配のない接触圧力で押し付けて温度検知精度を向上させることができ、また、各温度センサを位置精度良く配置することのできる温度検出モジュールを提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention can improve the temperature detection accuracy by pressing each temperature sensor against the surface of the battery with a contact pressure that does not cause damage and the like, and each temperature sensor is arranged with high positional accuracy. An object of the present invention is to provide a temperature detection module that can perform the above-described operation.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る温度検出モジュールは、複数の突出部をなすように波形状に屈曲される可撓性のフラット回路体と、該突出部の先端内面に設けられる温度センサと、該突出部を一方の開口から収容して該突出部の先端側部分を他方の開口から外部に突出させる各収容部を有する絶縁性のカバーとで構成され、該突出部の先端外面を電源装置に突き当てて該先端側部分を弾性的に撓ませた状態で、該突出部の弾性力のみの力で該先端外面を該電源装置に密着させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a temperature detection module according to
上記構成により、フラット回路体の突出部の先端側が電源装置に突き当たって弾性的に撓むことで、突出部の先端すなわち温度センサがフラット回路体自体の弾性力で押し付けられて電源装置に弾性的に密着する。フラット回路体は第一のカバーに組み付ける際に屈曲させてもよく、組み付ける前に屈曲加工してもよい。 With the above configuration, the front end side of the protrusion of the flat circuit body abuts against the power supply device and bends elastically, so that the tip of the protrusion, that is, the temperature sensor is pressed by the elastic force of the flat circuit body itself and is elastic to the power supply device. Close contact with. The flat circuit body may be bent when assembled to the first cover, or may be bent before being assembled.
請求項2に係る温度検出モジュールは、請求項1記載の温度検出モジュールにおいて、前記フラット回路体が前記カバーに位置決め手段で位置決めされることを特徴とする。 A temperature detection module according to a second aspect is the temperature detection module according to the first aspect, wherein the flat circuit body is positioned on the cover by positioning means.
上記構成により、位置決め手段でフラット回路体がカバーに位置決めされ、フラット回路体側の温度センサがカバーの収容部に位置ずれなく配置される。位置決め手段としては、相互に係合する突起と孔部等が挙げられる。位置決め手段で固定(係止)手段を兼ねることも可能である。別の係止手段としては、例えばカバーの爪部でフラット回路体の幅方向両端部を係止させる。 With the above configuration, the flat circuit body is positioned on the cover by the positioning means, and the temperature sensor on the flat circuit body side is arranged in the housing portion of the cover without displacement. Examples of the positioning means include protrusions and holes that engage with each other. The positioning means can also serve as a fixing (locking) means. As another locking means, for example, the width direction both ends of the flat circuit body are locked by the claw portion of the cover.
請求項3に係る温度検出モジュールは、請求項1又は2記載の温度検出モジュールにおいて、前記電源装置が複数のセルを集合させた組電池であり、前記フラット回路体の各突出部が各セル毎に接触することを特徴とする。
A temperature detection module according to claim 3 is the temperature detection module according to
上記構成により、カバーがセルの並び方向に帯状に配置され、各温度センサが各セル毎にカバーの各収容部で正確に位置決めされる。温度センサは薄いフラット回路体を介してセルに接触するので、セルの表面温度を正確に検知する。セルの並び列毎に各一本の割合で温度検出モジュールが配置される。 With the above configuration, the cover is arranged in a band shape in the cell arrangement direction, and each temperature sensor is accurately positioned in each housing portion of the cover for each cell. Since the temperature sensor contacts the cell via the thin flat circuit body, the surface temperature of the cell is accurately detected. One temperature detection module is arranged for each cell row.
請求項4に係る温度検出モジュールは、請求項1〜3の何れかに記載の温度検出モジュールにおいて、前記カバーの各収容部を連結する連結部が可撓性を有して、位置ずれを吸収可能であることを特徴とする。
The temperature detection module according to
上記構成により、温度検出モジュールを電源装置に組み付ける際に、カバーの各収容部と電源装置の各電池との位置がずれていても、カバーを連結部から長手方向に伸縮させることで、位置ずれが吸収される。 With the above configuration, when the temperature detection module is assembled to the power supply device, even if the positions of the cover housing parts and the battery of the power supply device are shifted, the cover is extended or contracted in the longitudinal direction from the connecting portion, thereby causing the position shift. Is absorbed.
請求項1記載の発明によれば、温度センサがフラット回路体の弾性力で電源装置に押し付けられることで、温度センサの傷みが防止されると共に、温度検知精度が向上する。 According to the first aspect of the present invention, the temperature sensor is pressed against the power supply device by the elastic force of the flat circuit body, whereby the temperature sensor is prevented from being damaged and the temperature detection accuracy is improved.
請求項2記載の発明によれば、長尺のフラット回路体がカバーに位置決めされることで、温度センサの位置が正確に規定され、温度検知精度が向上する。 According to the second aspect of the present invention, since the long flat circuit body is positioned on the cover, the position of the temperature sensor is accurately defined, and the temperature detection accuracy is improved.
請求項3記載の発明によれば、組電池のセル毎に位置ずれ等なく温度を正確に計測することができる。 According to the third aspect of the present invention, the temperature can be accurately measured for each cell of the assembled battery without any positional deviation.
請求項4記載の発明によれば、各温度センサを電源装置の各電池に位置ずれなく配置することができるから、温度検出精度が向上する。 According to the fourth aspect of the present invention, each temperature sensor can be arranged in each battery of the power supply device without positional deviation, so that temperature detection accuracy is improved.
図1〜図3は、本発明に係る温度検出モジュールの一実施形態を示すものである。 1 to 3 show an embodiment of a temperature detection module according to the present invention.
この温度検出モジュール1は、合成樹脂製で絶縁性の長形のカバー2と、カバー2に沿って配置され、カバー2の下部開口6(開口)から一部を突出させる略波状に屈曲した長形のフレキシブルフラット回路体(以下フラット回路体と言う)4と、フラット回路体4の突出部7に配置される温度センサ5とで構成されるものである。
This
図1,図2の如く、カバー2の下部開口6から突出したフラット回路体4の下向きの突出部7が、バッテリ(電源装置ないし組電池)8の長方形状の各電池(セル)9の上面9aにフラット回路体4自体の弾性力で押し付けられて確実に密着する。フラット回路体4の弾性力は強いものではなく、柔軟に電池9に接触する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the downward protruding portion 7 of the
フラット回路体4の突出部7の裏面(内面)に温度センサ5が固定接続され、温度センサ5は電池9の上面9aに薄いフラット回路体4を介して接触する。図1,図2では便宜上、フラット回路体4は押し付けられる前の位置、電池9は押し付けられた後の位置で示しており、実際には、電池9の上面9aにフラット回路体4の突出部7の下面(表面)7aが接しつつ、突出部7が上向きに撓む。
The
温度センサ5はフラット回路体4の内面に配置されるので、電池9に直接接触して傷付いたりすることがなく、また、フラット回路体4は薄いので、フラット回路体4を介して接触しても、温度検知精度が低下する心配はない。フラット回路体4の突出部7がそれ自体の弾性力で電池9に押接し、それによって突出部7の内面側の温度センサ5が電池9に向けて押圧される。
Since the
図3の如く、カバー2は、逆台形状の左右両側の壁部11と、傾斜状の前後の壁部12とで成る収容部13を、連結部14,15を介して前後(長手)方向に複数直列に帯状に連続させたものである。前後左右の壁部11,12で囲まれて回路体配索空間16(図2)が形成され、空間16は矩形状の下部開口6と上部開口17に連通し、上部開口17はカバー長手方向の挿通空間18(図2)に続いている。
As shown in FIG. 3, the
左右の壁部11は前後の壁部12や連結部14,15よりも上側に突出し、連結部14,15は前後の壁部12に一体に続いている。下部開口6は上部開口18よりも前後に幅狭である。なお、明細書における前後左右の方向は説明の便宜上のものである。
The left and right wall portions 11 protrude above the front and
左及び/又は右の側壁11の下部内面に、フラット回路体4の突出部7を位置決めするための突起19が設けられ、突出部7は突起19を乗り越えて下方に突出し、上向きの戻りが阻止される。
A
図3の如く、カバー2の各連結部14,15の上面にはフラット回路体4を位置きめするための突起(位置決め手段)20が設けられている。各突起20がフラット回路体4の各孔部(位置決め手段)21に係合することで、フラット回路体4が長手方向に正確に位置決めされる。
As shown in FIG. 3, protrusions (positioning means) 20 for positioning the
本例では、突起20を孔部21に挿通させた後、熱かしめでリベットのように潰してフラット回路体4を固定している。図1,図2に、突起20を潰した固定部20´を示している。
In this example, after the
突起20を潰さずに、突起20に周溝(図示せず)を設け、周溝にフラット回路体4の孔部21の周縁を嵌合させて固定することも可能である。あるいは、カバー2の上部側壁25に係止爪(図示せず)を突設し、カバー2の連結部14の上面と係止爪との間にフラット回路体4の側端を係合させて固定することも可能である。
It is also possible to provide a circumferential groove (not shown) in the
カバー2の一方の連結部14は水平な板状の連結壁であり、他方の連結部15は可撓部22を有したものである。図4に可撓性の連結部15を示す如く、カバー2の前後に隣接する各側壁11は側方視略コの字状の可撓性の細い連結片(可撓部)22で連結され、連結片22は下端側で水平に屈曲して(下端側の水平部を符号22aで示す)、平面視で中央の水平な板部23に続いている。
One connecting
連結片22は上端側の水平部22bで側壁11に続いている。板部23と傾斜状の前後の壁部12との間には隙間24が形成されている。符号6は矩形状の下部開口を示す。図3の如く、板部23と一方の連結部(連結壁)14とに体位置決め固定用の短円柱状の突起20が設けられている。可撓性の連結部15でバッテリ8(図2)に対するカバー2の長手方向の位置ずれが吸収される。連結部15は長手方向のみならず、曲げや捩り方向の位置ずれも吸収可能である。
The connecting
図3の如く、カバー2の連結部14の要所において細長い側壁25に代えて略コの字状の係止用の枠部31が上向きに設けられている。枠部31は図6のバッテリ8の樹脂部32の上端側の爪部33に係合し、これによりカバー2を含む温度検出モジュール1全体がバッテリ8に正確に位置決めされる。
As shown in FIG. 3, a substantially U-shaped
図3の如く、フラット回路体4は略台形波状に屈曲される。屈曲作業は初期形状が平坦で帯状のフラット回路体4をカバー2に組み付ける際に行われる。図3のように予めフラット回路体4を波状に屈曲形成した後、カバー2に組み付けることも可能である。
As shown in FIG. 3, the
フラット回路体4の上側の山部の頂面34は下側の谷部すなわち突出部7の底面7aよりも前後に幅広に形成される。頂面をなす水平な壁部(符号34で代用)に位置決め用の円形の孔部21が設けられ、下側の突出部7の底部をなす水平な壁部(符号7aで代用)に温度センサ5が設けられる。上下の壁部34,7aとそれを繋ぐ前後の傾斜状の壁部7bとが長手方向に連続して波型のフラット回路体4が構成されている。温度センサ5は例えばPTCサーミスタであり、矩形状のものがフラット回路体4の回路にハンダで接続固定される。
The
図2の如く、フラット回路体4の上側の壁部34はカバー2の連結部14,15の上面に接し、フラット回路体4の前後の傾斜壁7bはカバー2の前後の傾斜壁12の内面に接する。
As shown in FIG. 2, the
図5は、フラット回路体4の回路構成の一例を示すものである。絶縁樹脂製の薄肉のシート35に二本のプリント回路36,37が形成され、一方の回路36は絶縁シート35の長手方向に連続し、他方の回路37は各温度センサ5の電極5aを直列に接続している。各温度センサ5の間で絶縁シート35に位置決め用の孔部21が設けられている。各回路36,37は絶縁シート35の端末部で金属製の端子(図示せず)を介して温度検出装置(図示せず)側の回路に接続される。
FIG. 5 shows an example of the circuit configuration of the
図1,図2の如く、カバー2に沿ってフラット回路体4が波型に屈曲して配索され、フラット回路体4の突出部7の先端部分(内側に温度センサ5を有する部分)7aがカバー2の収容部13の下部開口6から外側に突出し、先端部分7aが収容部13内の水平方向の突起19で逆戻りを阻止され、カバー2の上向きの突起20がフラット回路体4の孔部21を貫通してフラット回路体4を位置決めする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
バッテリ8は、前後方向に並列に配置された垂直な長方形状の各電池9と、各電池9の間に配置された絶縁性の垂直な樹脂プレート45とを備えている。樹脂プレート45の上端面45aは電池9の上端面9aよりも上方に突出している。
The
バッテリ8に温度検出モジュール1を装着することで、フラット回路体4の突出部7が電池9の上面9aに当接して弾性的に上向きに撓み、温度センサ5を適切な圧力で電池9の上面9a側に押し付ける。フラット回路体4の突出部7が温度センサ5を押す力は、初期位置の温度センサ5と突出部7とのラップ代等を変えることで、適宜設定される。
By mounting the
バッテリ8に温度検出モジュール1を装着した状態で、バッテリ8の樹脂プレート45の上面45aはカバー2の連結部14,15の下面に隙間46を存して対向して位置する。隙間46を存して樹脂プレート45とカバー2とが非接触で位置することで、例えば結露等の発生が防止され、結露によるフラット回路体4や温度センサ5のショート等の懸念が回避される。
In a state where the
図6は、バッテリ8に温度検出モジュール1を装着した状態を示すものであり、カバー2の枠部31がバッテリ8の水平な樹脂部32の爪部33に係合することで、温度検出モジュール1がバッテリ8に位置決め固定されている。
FIG. 6 shows a state in which the
図6で、符号47は電池の極柱、45は電池間の垂直な樹脂プレート、48はバッテリ8の外側ケースをそれぞれ示している。温度検出モジュール1は各電池9の並び方向に直線的に配置されている。バッテリ8の上側にバスバーモジュール(図示せず)が装着され、各電池9の極柱47が導電金属板のバスバー(図示せず)で直列に接続される。
In FIG. 6,
バッテリ8は図6では一列であるが、実際には二列に配置されて直列接続され、温度検出モジュール1もバッテリ8毎に一本ずつ配置される。バスバーモジュールは、二つの極柱47を挿入する二つの孔を有するバスバーを絶縁樹脂板に並列に配置したものである。
Although the
なお、上記実施形態においては、バッテリ8の上面に温度検出モジュール1を配置したが、例えば従来例の図7のようにバッテリ8の側面に温度検出モジュール1を配置することも可能である。また、上記実施形態においては、バッテリ(電源装置)として複数の電池(セル)9を集合させた組電池8を用いたが、それ以外の電源装置に上記温度検出モジュール1を適用することも可能である。
In the above embodiment, the
1 温度検出モジュール
2 カバー
4 フラット回路体
5 温度センサ
6 開口
7 突出部
8 バッテリ(電源装置)
9 電池(セル)
13 収容部
15 連結部
20 突起(位置決め手段)
21 孔部(位置決め手段)
DESCRIPTION OF
9 Battery (cell)
13
21 hole (positioning means)
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