JP5887724B2

JP5887724B2 - 電源モジュール接続構造

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Publication number: JP5887724B2
Application number: JP2011133758A
Authority: JP
Inventors: 直己櫻庭
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2031-06-16
Also published as: JP2013005570A

Description

本発明は、電気二重層キャパシタ又は電池を収容した複数の電源モジュールを、上下方向及び左右方向に複数個並べ、これら複数の電源モジュールを、モジュール接続用バスバーで直列及び並列に接続する電源モジュール接続構造に関する。

図４に示すように、電源モジュール１として、電気二重層キャパシタ２又は電池を収容した略直方体形状のモジュールケース３の一側面３ａにＰ電極端子４とＮ電極端子５を各一対ずつ突出させたものが開発されている。

そして、図５に示すように、上下に配置されている電源モジュール１を直列接続する場合には、下方に配置されている電源モジュール１の一方のＰ電極端子４と、上方に配置されている電源モジュール１の一方のＮ電極端子５を直列接続用バスバー６で直列に接続する。また、図６に示すように、左右に配置されている電源モジュール１を並列接続する場合には、一方の電源モジュール１と他方の電源モジュール１のＰ電極端子４相互と、Ｎ電極端子５相互をそれぞれ並列接続用バスバー７で並列に接続するようになっている。このように、電源モジュール１の１直列接続につき最低でも1個の直列接続用バスバー６を必要とし、１並列接続については、最低でも２個の並列接続用バスバー７を必要とした。

このため、接続する電源モジュール１の個数が多くなった場合、例えば、図７に示すように、９個の電源モジュール１を３直列３並列に接続するためには、２個の直列接続用バスバー６と、１２個の並列接続用バスバー７を必要とする。なお、８はＰ電極端子接続用バスバー、９はＮ電極端子接続用バスバーである。

Ｐ電極端子接続用バスバー８は、略Ｉ字状に形成されていて、上端部がネジ１０によって、最上段中央部の電源モジュール１のＰ電極端子４に接続されている。また、Ｎ電極端子接続用バスバー９もＰ電極端子接続用バスバー８と同様に略Ｉ字状に形成されていて、下端部がネジ１０によって、最下段中央部の電源モジュール１のＮ電極端子５に接続されている。Ｐ電極端子接続用バスバー８及びＮ電極端子接続用バスバー９の他端部は部品接続部１１になっている。なお、電源モジュール接続構造として、特許文献１，２等が公知である。

特開平７−９９０４７号公報特開２０１１−６５７９４号公報

従来は、上述したように直列接続用バスバー６と並列接続用バスバー７を別個に形成し、両者を使い分けていたために、次に述べるような問題点があった。
（１）接続する電源モジュール１の個数が多い場合に、多数の接続用バスバーを必要とする。特に、並列接続用バスバー７を多数必要とする。例えば、図７に示したように、９個の電源モジュール１を３直列３並列に接続するためには、２個の直列接続用バスバー６と、１２個の並列接続用バスバー７と、1個のＰ電極端子接続用バスバー８と、1個のＮ電極端子接続用バスバー９を使用する必要があり、部品点数が多くなるために製造コストが増加する。
（２）Ｐ電極端子接続用バスバー８とＮ電極端子接続用バスバー９を略Ｉ字状に形成し、その一端部をネジ１０によってＰ電極端子４又はＮ電極端子５に接続するとともに、他端の部品接続部１１に接続部品を接続する構成になっているために、部品接続部１１に重量の重い部品を接続すると、その重みでＰ電極端子４やＮ電極端子５が変形し、或いはＰ電極端子接続用バスバー８やＮ電極端子接続用バスバー９自体が歪んだり変形してしまう。

本発明は、前記従来の問題点を解決することを目的になされたものである。

請求項１の発明は、電気二重層キャパシタ又は電池を収容した略直方体形状のモジュールケースの一側面にＰ電極端子とＮ電極端子を各一対ずつ突出させた複数の電源モジュールを、上下方向及び左右方向に複数個並べ、これら複数の電源モジュールを、直列及び並列に接続するモジュール接続用バスバーと、Ｐ電極端子に接続するＰ電極端子接続用バスバーと、前記Ｎ電極端子に接続するＮ電極端子接続用バスバーと、を備えた電源モジュール接続構造において、
前記モジュール接続用バスバーは、略四角形の導電板の対向する側辺を折り曲げることにより略コ字状に形成されたものであって、
前記折り曲げられた一側部と他側部との間に形成されていて、上下方向又は左右方向に隣接する電源モジュールの前記一側面に跨って配置される略四角形のバスバー本体部と、
前記折り曲げられた一側部に形成されていて、隣接する電源モジュールのＰ電極端子とＮ電極端子を接続する第１の接続部と、
前記折り曲げられた他側部に形成されていて、第１の接続部によりＰ電極端子とＮ電極端子を接続された２個の電源モジュールに隣接する２個の電源モジュールのＰ電極端子とＮ電極端子を接続する第２の接続部と、
を備えていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の電源モジュール接続構造において、
前記Ｐ電極端子接続用バスバーとＮ電極端子接続用バスバーは、長さ方向の一端部に部品接続部を設けた第１のアーム部と、該第１のアーム部の他端部に該第１の接続部と略直交する方向に設けられた第２アーム部と、を備え、該第２アーム部は、長さ方向の両端部に電源モジュールのＰ電極端子相互又はＮ電極端子相互に接続される第３，第４の接続部を備えていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の電源モジュール接続構造において、前記Ｐ電極端子接続用バスバーとＮ電極端子接続用バスバーは、導電板を略Ｔ字状に打ち抜いて前記第１のアーム部と第２のアーム部を一体に形成するとともに、前記第３，第４の接続部は、前記第２のアーム部の長さ方向の両端部を略直角に折り曲げることにより形成されていることを特徴とする。

（１）請求項1の電源モジュール接続構造は、前記モジュール接続用バスバーのバスバー本体部を、隣接する４個の電源モジュールの前記一側面に跨がるように配置し、該バスバー本体部の一側部に設けた第１の接続部を隣接する電源モジュールのＰ電極端子とＮ電極端子に重ね合わせて接続するとともに、バスバー本体部の他側部に設けた第２の接続部を、第１の接続部によりＰ電極端子とＮ電極端子を接続された２個の電源モジュールに隣接する２個の電源モジュールのＰ電極端子とＮ電極端子に接続することにより、1個のモジュール接続用バスバーで、隣接する４個の電源モジュールを２直列２並列に接続することができる。
また、請求項１の電源モジュール接続構造は、四角形状の導電板を略コ字状に折り曲げることにより簡単、容易にモジュール接続用バスバーを形成することができる。
（２）請求項２の電源モジュール接続構造は、一端に部品接続部を設けた第１のアーム部の他端と直交する第２のアーム部の両端部に設けた第３，第４の接続部を、それぞれ隣接する電源モジュールのＰ電極端子又はＮ電極端子に接続したので、前記第１のアーム部の部品接続部に接続した部品の重量を２個の電極端子に分担させるので電極端子が変形したりするのを防止することができる。
（３）請求項３の電源モジュール接続構造は、導電板を略Ｔ字状に打ち抜いてから、第２のアーム部の長さ方向の両端部を略直角に折り曲げることにより簡単、容易にＰ電極端子接続用バスバーとＮ電極端子接続用バスバーを形成することができる。

本発明の電源モジュール接続構造を示す説明図。Ａは接続用バスバーを表面側から見た斜視図、Ｂは裏面側から見た斜視図。ＡはＰ又はＮ電極端子接続用バスバーを表面側から見た斜視図、Ｂは裏面側から見た斜視図。電源モジュールの斜視図。２個の電源モジュールを直列接続した状態の斜視図。２個の電源モジュールを並列接続した状態の斜視図。９個の電源モジュールを３直列３並列に接続した状態の斜視図。

以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図１〜図３を参照して説明する。なお、従来例と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図1は９個の電源モジュール１を４個のモジュール接続用バスバー２１で３直列３並列に接続した状態を示す。モジュール接続用バスバー２１は、隣接する４個の電源モジュール１に跨って配置される。

図２に示すように、モジュール接続用バスバー２１は、略四角形のバスバー本体部２２と、バスバー本体部２２の一側部を略直角に折り曲げることにより形成された第１の接続部２３と、バスバー本体部２２の他側部を第１の接続部２３と同様に略直角に折り曲げることにより形成された第２の接続部２４と、を備えている。

第１，第２の接続部２３，２４は、Ｐ電極端子４とＮ電極端子５に形成したネジ穴１２と重なり合うネジ穴２５を上下の端部に備えている。

図１に示すように、モジュール接続用バスバー２１は、第１の接続部２３を上下方向に隣接する２個の電源モジュール１，１のＰ電極端子４とＮ電極端子５に重ね合わせるとともに、第２の接続部２４を前記２個の電源モジュール１，１の右側に隣接する２個の電源モジュール１，１のＰ電極端子４とＮ電極端子５に重ね合わせ、第１，第２の接続部２３，２４のネジ穴２５をＰ電極端子４とＮ電極端子５のネジ穴１２の位置に合わせてネジ２６で結合することにより、隣接する４個の電源モジュール１を２直列２並列に接続する。

そして、３段３列に並べた９個の電源モジュール１を４個のモジュール接続用バスバー２１で３直列３並列に接続している。

３１はＰ電極端子接続用バスバー、３２はＮ電極端子接続用バスバーである。図３に示すように、これらはＰ電極端子接続用バスバー３１とＮ電極端子接続用バスバー３２は、長さ方向の一端部に部品接続部３３を設けた第１のアーム部３４と、該第１のアーム部３４の他端部に該第１のアーム部３４と略直交する方向に設けられた第２のアーム部３５と、を備えている。

前記第２のアーム部３５は、長さ方向の両端部を略直角に折り曲げることにより形成された第３，第４の接続部３６，３７を備えている。これら第３，第４の接続部３６，３７には、ネジ穴３８が形成されている。

前記Ｐ電極端子接続用バスバー３１とＮ電極端子接続用バスバー３２は、導電板を略Ｔ字状に打ち抜いて、第１のアーム部３４と第２のアーム部３５とを一体に形成するとともに、第２のアーム部３５の長さ方向の両端部を略直角に折り曲げることにより前記第３，第４の接続部３６，３７が形成されている。

図１に示すように、前記Ｐ電極端子接続用バスバー３１は、第３，第４の接続部３６，３７を、中央部最上段の電源モジュール１と、左隣に隣接する電源モジュール１のＰ電極端子４に重ね合わせるとともに、ネジ穴３８とＰ電極端子４のネジ穴１２の位置を合わせてネジ３９により前記一対のＰ電極端子４に接続される。また、前記Ｎ電極端子接続用バスバー３２は、第３，第４の接続部３６，３７を、中央部最下段の電源モジュール１と左隣に隣接する電源モジュール１のＮ電極端子５に重ね合わせるとともに、ネジ穴３８とＮ電極端子５のネジ穴１２の位置を合わせてネジ３９により前記一対のＰ電極端子５に接続される。

Ｐ電極端子接続用バスバー３１とＮ電極端子接続用バスバー３２の第１のアーム部３４は、モジュール接続用バスバー２１の本体部２２に沿った状態になり、電流の向きが逆となり磁界が打ち消しあって放射ノイズを軽減する。なお、前記Ｐ，Ｎ電極端子接続用バスバー３１，３２と前記接続用バスバー２１の間の空間絶縁距離を確保できない場合には、Ｐ，Ｎ電極端子接続用バスバー３１，３２と接続用バスバー２１の沿わせている部分にゴムチューブ等を取り付けることによりバスバー間の絶縁を確保することができる。前記実施例においては、電源モジュールとして電気二重層キャパシタモジュールを示したが、電池モジュールであってもよい。

１…電源モジュール
２…電気二重層キャパシタ
３…モジュールケース
４…Ｐ電極端子
５…Ｎ電極端子
６…直列接続用バスバー
７…並列接続用バスバー
８…Ｐ電極端子接続用バスバー
９…Ｎ電極端子接続用バスバー
１０…ネジ
２１…モジュール接続用バスバー
２２…バスバー本体部
２３…第１の接続部
２４…第２の接続部
２５…ネジ穴
２６…ネジ
３１…Ｐ電極端子接続用バスバー
３２…Ｎ電極端子接続用バスバー
３３…部品接続部
３４…第１のアーム部
３５…第２のアーム部
３６…第３の接続部
３７…第４の接続部
３８…ネジ穴
３９…ネジ

Claims

電気二重層キャパシタ又は電池を収容した略直方体形状のモジュールケースの一側面にＰ電極端子とＮ電極端子を各一対ずつ突出させた複数の電源モジュールを、上下方向及び左右方向に複数個並べ、これら複数の電源モジュールを、直列及び並列に接続するモジュール接続用バスバーと、Ｐ電極端子に接続するＰ電極端子接続用バスバーと、前記Ｎ電極端子に接続するＮ電極端子接続用バスバーと、を備えた電源モジュール接続構造において、
前記モジュール接続用バスバーは、略四角形の導電板の対向する側辺を折り曲げることにより略コ字状に形成されたものであって、
前記折り曲げられた一側部と他側部との間に形成されていて、上下方向又は左右方向に隣接する電源モジュールの前記一側面に跨って配置される略四角形のバスバー本体部と、
前記折り曲げられた一側部に形成されていて、隣接する電源モジュールのＰ電極端子とＮ電極端子を接続する第１の接続部と、
前記折り曲げられた他側部に形成されていて、第１の接続部によりＰ電極端子とＮ電極端子を接続された２個の電源モジュールに隣接する２個の電源モジュールのＰ電極端子とＮ電極端子を接続する第２の接続部と、
を備えていることを特徴とする電源モジュール接続構造。
前記Ｐ電極端子接続用バスバーとＮ電極端子接続用バスバーは、長さ方向の一端部に部品接続部を設けた第１アーム部と、該第１のアーム部の他端部に該第１のアーム部と略直交する方向に設けられた第２アーム部と、を備え、
前記第２アーム部は、長さ方向の両端部に電源モジュールのＰ電極端子相互又はＮ電極端子相互に接続される第３，第４の接続部を備えていることを特徴とする請求項１記載の電源モジュール接続構造。
前記Ｐ電極端子接続用バスバーとＮ電極端子接続用バスバーは、導電板を略Ｔ字状に打ち抜いて前記第１のアーム部と第２のアーム部を一体に形成し、前記第３，第４の接続部は、前記第２のアーム部の長さ方向の両端部を略直角に折り曲げることにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源モジュール接続構造。