车用蓄电池装置 【技术领域】
本发明涉及驱动使汽车等车辆行走的马达的蓄电池装置，特别与具有检测电池温度的温度传感器的蓄电池装置有关。背景技术
车用的蓄电池装置，由于其被大电流充放电，所以根据使用状态，充电电池会达到相当高的温度。因此必须检测充电电池的温度并控制充放电。为了实现该检测和控制，以往的车用的蓄电池装置，是在把连接成直线状的电池组件的表面上安装了温度传感器PTC。当电池温度一旦高于设定温度，PTC的电阻就急剧增加。该PTC，被贴在各个充电电池的表面，并相互串联。该电池组件，引出与PTC连接的温度传感器用的导线。
被固定在电池组件表面上的PTC等的温度传感器，能正确地检测充电电池。但是，在制造电池组件的工序，要把温度传感器固定在各个充电电池地表面，并且还要把各个温度传感器用的导线串联连接，因此其有电池组件的制造费事的缺点。并且，由于要把温度传感器固定在电池组件上，因此提高了电池组件的制造成本。在充电电池发生故障时必需更换电池组件。此时，不仅要更换充电电池，还要把温度传感器也一起更换，因此其有提高了修理成本的缺点。
这些缺点可以用把温度传感器设于固定电池组件的蓄电池壳上的方法解决。但是，在装有多个电池组件的蓄电池壳上，能正确检测各个充电电池的温度地设置温度传感器非常麻烦。并且，还有把各个温度传感器准确地接近充电电池的表面也非常困难的缺点。发明内容
本发明，以解决这些缺点为目的而开发。本发明的重要目的在于：提供一种可以把多个温度传感器简单容易地、且能正确检测温度地设置于接近充电电池的车用的蓄电池装置。
本发明的车用的蓄电池装置，具有：多个充电电池、装该充电电池的蓄电池壳、固定于该蓄电池壳外侧，并连接检测装于蓄电池壳内的充电电池温度的温度传感器的温度检测板。蓄电池壳，在充电电池与温度检测板之间的部分，开有贯通冷却壳内充电电池的换气孔的开口。温度检测板，把温度传感器固定在绝缘衬底上。绝缘衬底，有与蓄电池壳的换气孔连通的通气孔。并且，绝缘衬底，还在通气孔之间设有用于连接温度传感器的连通部，并把温度传感器固定在该连通部上。蓄电池装置，从蓄电池壳的换气孔使温度检测板的温度传感器接近充电电池的表面。
上述的车用蓄电池装置，其特征在于：可以简单且容易地，并且能正确地检测温度地把多个温度传感器配置在接近充电电池之处。并且，蓄电池装置，在装有多个充电电池的蓄电池壳的外侧上具有把温度传感器固定于绝缘衬底上的温度检测板，并从开设于充电电池与温度检测板之间的蓄电池壳上的换气孔把该温度传感器接近充电电池的表面。该蓄电池装置，由于其把固定于绝缘衬底上的温度传感器接近位于蓄电池壳换气孔的充电电池的表面，因此可以正确检测充电电池温度地极其简单地设置温度传感器。特别是把温度传感器固定于绝缘衬底上的构造，其特征在于：可以简化温度传感器的配线，并且可以正确地决定温度传感器的位置。
此外，上述的蓄电池装置，其特征在于：由于其没有如以往所述地把温度传感器固定在充电电池的表面，所以简化了电池组件的制造并可以降低制造成本，并且即使在充电电池出现故障时，不用更换温度传感器只更换充电电池即可，可以降低维修成本。
除此之外，上述的蓄电池装置，由于其在温度检测板的绝缘衬底上开有与蓄电池壳的换气孔连通的通气孔，并把温度传感器固定在设于该通气孔之间的连通部上，所以温度检测板不会堵塞蓄电池壳的换气孔，并可使空气通过通气孔和换气孔而冷却充电电池。
蓄电池装置，把串联连接多个充电电池而成的电池组件装在电池壳内，并可以开设与该电池组件平行的通气孔和换气孔。温度检测板，把连通部配置于面对电池组件的充电电池的位置，并可以用配置于该连通部的一个温度传感器检测一个充电电池的温度。并且，温度检测板，把连通部配置于电池组件的充电电池连接部，并可以用配置于该连通部的一个温度传感器检测两个充电电池的温度。
温度检测板的绝缘衬底，可以是印刷电路板。印刷电路板的绝缘衬底，可以把多个温度传感器极其简单地配线。并且，温度检测板，可以固定使充电电池加温的电热器。
下面，参照附图对本发明的以上的各种形态及特征进行详细的说明。附图说明
图1是本发明一实施例的蓄电池装置的俯视图。
图2是图1所示蓄电池装置的A-A剖面图。
图3是图1所示蓄电池装置的B-B剖面图。
图4是打开图1所示蓄电池装置蓄电池壳的状态的俯视图。
图5是把电池组件装于蓄电池壳内的状态的分解立体图。
图6是温度检测板与蓄电池壳的连接构造的截面立体图。
图7是本发明其他实施例的蓄电池装置的局部放大剖面图。
图8是本发明其他实施例的蓄电池装置的横剖面图。
图9是本发明其他实施例的蓄电池装置的横剖面图。
图10是本发明一实施例的蓄电池装置的方框图。
图11是本发明的蓄电池装置对充电电池加温的工序流程图。
图中：10—蓄电池壳，11—第1蓄电池壳，12—第2蓄电池壳，13—导向槽，14—送风间隙，15—换气孔，16—连结扣，20—充电电池，21—电池组件，22—端子，23—汇流排，24—充电电池连结部，30—温度检测板，31—绝缘衬底，32—凸部，33—通气孔，34—连通部，35—连结孔，36—导电环，37—导线，40—电热器，41—导线，42—跨接线，50—温度传感器，51—温度传感器，60—控制电路，61—DC/DC转换器，62—AC/DC转换器，63—导线，64—插头，65—电气装置用蓄电池，66—DC/DC转换器，70—蓄电池壳总成，71—外壳，72—位置决定凸部。具体实施方式
图1至图4是本发明一实施例的蓄电池装置图。图1是俯视图、图2是横剖面图、图3是纵剖面图、图4是打开蓄电池壳10的状态的俯视图。该蓄电池装置，具有：多个充电电池20、装该充电电池20的蓄电池壳10、固定在蓄电池壳10的外侧，并与检测装于蓄电池壳10内的充电电池20温度的温度传感器50连接的温度检测板30。蓄电池壳10，平行排列地装着多个充电电池20。图上的蓄电池装置，是以多个电池组件21把充电电池20装于蓄电池壳10内。电池组件21，是把多个充电电池20串联连接成直线状的组件。构成电池组件21的充电电池20，是圆筒形的镍氢电池。但是，也可以用鋰离子充电电池或镍镉电池等可以充电的其他电池作为充电电池。此外，也可以不是圆筒状的电池而是方形电池。
蓄电池壳10，在同一内平行排列地容纳了多个电池组件21。相邻排列的电池组件21，被相互串联地连接并提高输出电压。图中的蓄电池壳10，把电池组件21装在第1蓄电池壳11与第2蓄电池壳12之间。第1蓄电池壳11与第2蓄电池壳12，设有约束电池组件21的导向槽13。导向槽13，内形比电池组件21的外形稍大。蓄电池壳10，在导向槽13的内面与电池组件21的表面之间是可以使空气通过的送风间隙14。并且，第1蓄电池壳11与第2蓄电池壳12，在导向槽13的底部开有换气孔15。从换气孔15把用于换气的冷却空气送入送风间隙14。通过送风间隙14的冷却空气，流过电池组件21的表面并冷却电池组件21。换气孔15，为缝隙状。缝隙状的换气孔15，连接于构成电池组件21的各个充电电池20之间，开口部大致延伸到充电电池20的两端。
电池组件21，两端被固定在蓄电池壳上，并从导向槽13的内面离开地配置。该电池组件21，使连接的端子22从两方的电池端面凸出并固定在蓄电池壳10上。该构造如图5所示。该图上的电池组件21，与电池端面垂直地将端子22固定。端子22，被用螺栓固定在镶入第2蓄电池壳12的规定位置的汇流排23上。汇流排23，把相邻的电池组件21相互连接，并把电池组件21串联连接。汇流排23及端子22，被固定在由第2蓄电池壳12与第1蓄电池壳11所夹持的规定位置。通过端子22，把电池组件21配置于导向槽13内。把电池组件21在与导向槽13的内面之间有可以使空气通过的送风间隙14的状态下，固定于蓄电池壳10内。该构造，可以使从换气孔15流入蓄电池壳10内的空气通过送风间隙14，并更有效地与电池组件21的表面接触并进行热交换。
蓄电池装置，如图1至图3所示，在装有充电电池20的蓄电池壳10的外侧固定了温度检测板30。图中的蓄电池装置，把图上的第2蓄电池壳12设置在下侧、把第1蓄电池壳11设置在上侧，并在蓄电池壳10的上面固定了温度检测板30。该蓄电池装置，在装于蓄电池壳10内的充电电池20与温度检测板30之间设有第1蓄电池壳11的壳面。但是，本发明的蓄电池装置，若从如这些图示的姿态使其上下翻转的状态，即把第2蓄电池壳12设置在上侧、把第1蓄电池壳11设置在下侧，则可以把温度检测板固定在装有充电电池的壳子的下面。
温度检测板30，把检测装于蓄电池壳10的充电电池20温度的温度传感器50固定在绝缘衬底31上。温度传感器50，例如是PTC。PTC，具有电池温度一旦高于设定温度，则电阻就急剧增加的特性。因此，可以用电阻值的变化检测出电池温度的上升。PTC的温度传感器50，被固定在绝缘衬底31上，并被相互串联连接。如此被固定在绝缘衬底31上的温度传感器50，特点在于能极其简单地配线。温度传感器50，被凸出于绝缘衬底31地设在绝缘衬底31上，并将其配置于从换气孔15靠近被装在蓄电池壳10内的充电电池20。图示的蓄电池装置，开有贯通第1蓄电池壳11的换气孔15，并且在温度检测板30的绝缘衬底31上也开有与蓄电池壳10的换气孔15连通的通气孔33。换气孔15和通气孔33被开在面对面的相同位置，且温度检测板30不得堵塞换气孔15。空气通过通气孔33和换气孔15冷却蓄电池壳10的充电电池20。
为了固定温度传感器50，绝缘衬底31其在通气孔33之间设有连通部34。即，在缝隙状的通气孔33之间设有如架桥式的连通部34。被固定于连通部34上的温度传感器50，如图6的截面立体图所示，凸出于蓄电池壳10的换气孔15，并靠近充电电池20。图2所示的温度检测板30，把连通部34配置于面对电池组件21的充电电池20的位置，并用设在该连通部34上的一个温度传感器50检测一个充电电池20的温度。该温度检测板30，其特征在于可以准确地检测各个充电电池20的温度。
但，温度检测板730，如图7所示，也可以把连通部734配置在电池组件721的充电电池连结部724上，并用设在该连通部734上的一个温度传感器750检测两个充电电池720的温度。该构造，可以把温度传感器750的数量减为充电电池720个数的一半。此外，该构造，由于其把连通部734配置在电池组件721的充电电池连结部724上，所以可沿充电电池720的几乎全长开设通气孔733。因此，其特征在于：可用通气孔733有效地冷却充电电池720。此外，在该实施例中，与上述实施例相同的结构要素，除了上一位以外后两位用的是与上述实施例相同的符号。
温度检测板30，如图1的俯视图所示，为了将其周围连结并固定在蓄电池壳10上，在其周边设有凸部32。电池壳10，如图3及图6所示，设有整体成型了用于把温度检测板30的凸部32与连通部34结合的连结扣16。连结扣16，在旁边有开口，用于把温度检测板30向水平方向滑动并能将其固定。连结扣16，是把温度检测板30可以从缝隙状的通气孔33的纵向方向固定的构造。用连结扣16与电池壳10连结的温度检测板30，可以把温度传感器50压在充电电池20的表面上。连结扣16，能使温度检测板30不从电池壳10离开地保持温度检测板30。
图中的温度检测板30，在其表面上固定了多个电热器40。电热器40，在严寒时加热充电电池20。电热器40，加热空气，并使加热了的空气通过通气孔33及换气孔15并温暖蓄电池壳10内的充电电池20。
图示的蓄电池装置，在蓄电池壳10的上面上固定了温度检测板30。该蓄电池装置，使用温度检测板30加热了的空气自然地在蓄电池壳10内对流并温暖充电电池20。虽然无图示，但从图2的形态使其上下翻转并在蓄电池壳的下面上固定了温度检测板的蓄电池装置，由于被温度检测板加热了的空气变轻，并经过通气孔及换气孔流动于送风间隙中，所以可以更有效地加热充电电池。但是，本发明的蓄电池装置，是用风扇(无图示)输送温度检测板的电热器加热的空气而能使充电电池加温。用风扇输送加热空气的蓄电池装置，可以使加热空气在闭※※内循环，可以更高效地把充电电池加温。蓄电池装置，不局限于必须水平装载于汽车上。蓄电池装置，也有以垂直或倾斜的姿态装在汽车上的情形。用风扇循环以温度检测板所加热的空气的蓄电池装置，与装载于汽车上的姿态无关能高效地把充电电池加温。
温度检测板30，把多个电热器40串联连接并固定在绝缘衬底31上。电热器40，是电阻、半导体、PTC等的一通电就发热的电子部件。该温度检测板30，对电热器40通电并用焦耳热把各个电热器40加热，并用电热器40的发热把充电电池20加温。
温度检测板30，开有贯通于绝缘衬底31的缝隙状的通气孔33，并在通气孔33之间固定了电热器40。通气孔33，在把绝缘衬底31固定在第1蓄电池壳11上的状态下，被配置于与换气孔15面对的位置。为了把充电电池20加温，在绝缘衬底31上固定了多个电热器40。
绝缘衬底31是印刷电路板，并设有用于插入电热器40的导线41并锡焊的多个连结孔35。连结孔35，在其周围设有导电环36。连结孔35的导电环36，在固定电热器40的部分不连电，而是在没固定电热器40的部分用固定在印刷电路板表面的导线37与其电气连接。电热器40，把两端的导线41插入绝缘衬底31的连结孔35内，并把导线41锡焊在导电环36上并被固定于绝缘衬底31上。
电热器40，被锡焊在连结孔35中并被串联连接。被锡焊固定于印刷电路板上的全部电热器40为相同的电阻值。把相同电阻值的电热器40串联连接并通电，则全部电热器40的发热量相等。这是因为发热量与电流的平方乘电阻之积成正比。用于把多个充电电池20加温的温度检测板30，并不局限于必须均匀加温并可以把全部充电电池20均匀加温。例如，这是因为蓄电池壳10周边部的电池组件21，比中央部分的电池组件21更容易冷却。
温度检测板30，重要的不在于使整体均匀地发热，而是在于把全部的充电电池20更均匀加温。
图1的温度检测板30，调整了并联连接的电热器40的个数，或用连接跨接线42代替电热器40，并局部地调整发热。由于电阻的发热量，特点为电流的平方乘电阻的乘积。因此，例如，用连接跨接线42代替电热器40其可以不发热。由于跨接线42的电阻为0Ω，所以即使流过电流也不发热。并且，在串联连接的电热器40中，调整并联连接的电热器40的个数，可以调整发热量。例如，在固定电热器40的部分把两个电热器40并联连接，即可把发热量减半。这是因为并联连接的电热器40的电阻值是其阻值的一半。此外，在固定电热器的部分把3个电热器并联连接，则可把发热量减为1/3。并且，也可以在固定电热器的部分把两个电热器40串联连接，可使阻值成为两倍且发热量也成为两倍。图中的温度检测板30，在侧部串联连接了两个电热器40以增大发热量，并在中央部用连接跨接线42代替电热器40以减小发热量，局部地调整温度检测板30的发热量，为的是可以对多个充电电池20均匀地加温。但是，电热器的电阻值不相同，则不能改变电热器的阻值并调整温度。
温度检测板830，如图8所示，也可以把电热器840固定在与充电电池820相对的面上。配置于此的电热器840，把第1蓄电池壳811加温，且第1蓄电池壳811使充电电池820变暖。图中的第1蓄电池壳811，把导向槽813的内面形成依顺充电电池820表面的形状。被电热器840加温了的第1蓄电池壳811，用辐射热把充电电池820加温，或通过送风间隙的空气把充电电池820加温。此结构的蓄电池装置，不使用风扇，并可以以垂直的姿态装载于汽车上，并可以用温度检测板温暖充电电池。此外，在该图的实施例中，与上述实施例相同的结构要素，除了上一位以外后两位用的是与上述实施例相同的符号。
此外，图9所示的蓄电池装置，把装有充电电池920的电池壳910作为一个电池壳组件970，并将该电池壳组件970叠成两层连结在一起。在该图中，位于下侧的电池壳组件970，构造与图2所示的蓄电池装置相同，位于上侧的电池壳组件970，是把图2所示的蓄电池装置上下翻转的构造。因此，在该图的实施例中，与图2的实施例相同的结构要素，除了上一位以外后两位用的是与上述实施例相同的符号。
该蓄电池装置，是在温度检测板930相互面对的姿态下把两个电池壳组件970叠加连结。两个电池壳组件970，用外壳971连结。图上的外壳971，为了按规定的间隔把电池壳组件970连结，在中间部分有位置决定凸部972。外壳971，为使两个电池壳组件970的间隔最适当而决定位置决定凸部972的厚度。
此外，图中的蓄电池装置，没在位于上侧的电池壳组件970的温度检测板930上设置电热器940。装于上侧的电池壳组件970内的充电电池920，被固定在下侧的电池壳组件970的温度检测板930上的置电热器940加温。如此，只在一方的温度检测板930上设置电热器940的蓄电池装置，其特征在于：即减少了电热器940的个数，换句话说用少耗电又可以有效地将多个充电电池920加温。特别是，在下侧温度检测板930上设置电热器940的的构造，对装在下侧的电池壳组件970的充电电池920来说，被从下侧的温度检测板930传导给第1蓄电池壳911的热所加温，对于装在上侧的电池壳组件970的充电电池920来说，使被加热了的轻空气从通气孔933和换气孔934流动并更高效地加温。因此，可以用少耗电更高效、且均匀地加温。但是。可以在位于上侧的电池壳组件的温度检测板上配置电热器，也可以在上下两方的温度检测板上配置电热器。此外，也可以把温度检测板加热了的空气用风扇送风并把充电电池加温。
图10是蓄电池装置的方框图。该蓄电池装置，具有：用于用多个充电电池20使温度检测板30加温的DC/DC转换器61、控制该DC/DC转换器61并使电热器40的通电断通的控制电路60。DC/DC转换器61，把串联连接的多个充电电池20的输出转换为规定的电压，并向温度检测板30的电热器40通电。该蓄电池装置，可以最有效且迅速地将充电电池20加温。其用放电的发热和温度检测板30的电热器40双方把充电电池20加温。
图中的蓄电池装置，在DC/DC转换器61输入侧，连接了把AC输入转换为向多个充电电池20输出电压的AC/DC转换器62。AC/DC转换器62，通过电源线63和插头64与家庭用的商业电源连接。该蓄电池装置，可以用从外部输入的交流输入把电热器40加热。这是因为可以把AC输入用AC/DC转换器62转换为直流，并把该直流电用DC/DC转换器61向电热器40供给的原因。DC/DC转换器61，把输出电压作为电气装置用蓄电池65的输出电压，并可以用作对电气装置用蓄电池65的充电。图中的蓄电池装置，具有用于对电气装置用蓄电池65充电的专用的DC/DC转换器66。把DC/DC转换器61兼作对电气装置用蓄电池65充电的蓄电池装置，可以省略对电气装置用蓄电池65充电的DC/DC转换器66。
控制电路60，检测温度并使电热器40的通电断通。控制电路60，具有检测电池温度及大气温度的温度传感器51。该温度传感器51，例如是热敏电阻。热敏电阻，用电阻值的变化检测出周围的温度，并输入给控制电路60。当温度传感器51的检测温度比设定温度低时，控制电路60就对电热器40通电并把充电电池20加温。控制电路60，当汽车的点火开关切换为ON时，检测电池温度和大气温度，并且检测出的温度比设定温度低时，向电热器40通电。在点火开关为OFF状态、换句话说在汽车不走的状态下，即使充电电池20和大气温度比设定温度低，也不向电热器40通电。这是因为向电热器40通电会使充电电池20过放电的缘故。此外，当充电电池20的残留电容量比设定容量少时，即使在把点火开关切换为ON的状态下，且比设定温度低，也不向电热器40通电。这是为了防止充电电池20的过放电。当对充电电池充电且残留容量比设定容量大时，则在比设定温度低时向电热器40通电。由于即使在对充电电池充电且残留容量比设定容量大时向电热器40通电，充电电池也可能过放电，所以在残留容量比设定容量大时，如果充电电池比设定温度低，则在点火开关为OFF状态下可以向电热器40通电。向电热器40通电，且在充电电池的温度高于预先设定的温度时，由温度传感器51检测出该状况，控制电路60停止向电热器40供电。
以上的蓄电池装置，如图11所示的以下流程将充电电池加温。
[步骤N＝1]
检测汽车的点火开关是否被切换为ON。在点火开关为OFF状态、换句话说在汽车不走的状态下，不向电热器40通电。
[步骤N＝2]
当汽车的点火开关被切换为ON以后，检查是否经过了规定的时间。在经过规定时间之前，循环此步骤。
[步骤N＝3、4]
控制电路60，检测蓄电池装置的电压。控制电路60，检测串联连接的充电电池20的电压，并从检测出的电压判断充电电池20的残留容量。当检测出的电压未达到设定电压时，判断为充电电池20的残留容量未达到设定值并不向电热器40通电。
控制电路，能从检测出的电压计算残留容量，并把计算出的残留容量与设定值进行比较。
[步骤N＝5、6]
控制电路60，用温度传感器51检测电池温度。并且，控制电路60，也可以检测大气温度。控制电路60，判断检测出的温度是否比设定温度低，并在检测出的温度比设定温度高时不向电热器40通电。
此外，控制电路，除了电池温度以外还可以检测电热器的温度，并把检测出的温度与设定温度比较从而判断是否对电热器通电。当电热器温度比设定温度高时，不向电热器通电。
[步骤N＝7、8、9]
控制电路60向电热器40通电并把充电电池20加温。控制电路60，向电热器40通规定时间的电，或者，向电热器40通电到电池温度高于预先设定的温度为止。一旦控制电路60，向电热器40通规定时间的电，或者电池温度高于预先设定的温度，则停止向电热器40通电。
以上的蓄电池装置，由于其在点火开关被切换为ON时的状态向电热器40通电，所以能有效地防止充电电池20的过放电。但，把交流输入用AC/DC转换器62转换为直流的蓄电池装置，即使在点火开关被切换为OFF时的状态，次也可以通过AC/DC转换器62的插头与交流电源连接并温暖充电电池20。由于用交流电可以加热电热器40，所以不会使电电池20放电。该蓄电池装置，即使在点火开关为OFF时，当电池温度或大气温度一旦低于设定温度，则控制电路60就向电热器40通电并把充电电池20加温。该蓄电池装置，特别是可有效地用于严寒地区。这是因为在把点火开关切换为ON并行驶汽车时，可以充分发挥一直温暖充电电池20的性能。此外，具有即使在把点火开关切换为OFF的状态下，也可以防止充电电池20过冷的特点。
以上，通过所例举的实施例对本发明的基本特征进行了说明，但并不意味着本发明仅限于上述的实施例，只要属于本发明的权利要求书中所述的范围，能够进行各种的变更。