蓄电池系统及具备该蓄电池系统的电动车辆 【技术领域】
本发明涉及蓄电池系统及具备该蓄电池系统的电动车辆。背景技术 作为电动汽车等的移动体的驱动源, 使用一种包括可充放电的 1 块或多块蓄电池 (battery) 组件的蓄电池系统。蓄电池组件具有下述结构 : 多块电池 ( 蓄电池单元 ) 例如 串联连接。具备蓄电池系统的移动体的使用者需要掌握蓄电池组件的电池容量的余量 ( 充 电量 )。另外, 在蓄电池组件充放电之际, 需要防止构成蓄电池组件的各电池的过充电及过 放电。为此, 需要检测蓄电池组件的电压。
在日本特开平 8-162171 号公报中记载了包括多个蓄电池组件的组电池。该组电 池的多个蓄电池组件的各个都连接了电压计测单元。各电压计测单元包括电压检测电路, 其检测各蓄电池组件的两端的电压。
与上述的组电池连接的电压计测单元的电压检测电路在动作时发热。因此, 在构 成包含组电池及电压计测单元的蓄电池系统的情况下, 产生蓄电池系统的温度上升。 由此, 蓄电池系统的输出受限制。另外, 也产生蓄电池系统的劣化及寿命的下降。结果, 蓄电池系 统的性能及可靠性下降。另一方面, 在通过在组电池与电压计测单元之间设置大的空间来 进行散热的情况下, 不利于节省空间。发明内容
本发明的目的在于提供一种既能节省空间又能抑制温度上升的蓄电池系统及具 备该蓄电池系统的电动车辆。
(1) 根据本发明的一方面的一种蓄电池系统, 具备 : 1 个或多个蓄电池块, 由多个 蓄电池单元构成 ; 电路基板, 与 1 个或多个蓄电池块的任意一个对应地设置, 包括用于检测 所对应的蓄电池块的各蓄电池单元的端子间电压的电压检测电路 ; 以及壳体, 收容 1 个或 多个蓄电池块及电路基板 ; 在壳体内形成与 1 个或多个蓄电池块对置的多个第 1 对置面, 1 个或多个蓄电池块具有与多个第 1 对置面对置的多个对 2 对置面, 电路基板被装配于所对 应的蓄电池块的第 2 对置面, 电路基板和与其对置的第 1 对置面之间的距离, 比未装配电路 基板的第 2 对置面和与其对置的第 1 对置面之间的距离大。
在该蓄电池系统中, 在壳体内在电路基板和与其对置的第 1 对置面之间形成了空 隙, 且在未装配电路基板的第 2 对置面和与其对置的第 1 对置面之间形成了空隙。通过这 些空隙确保了用于散热的空气通道。
在此, 电路基板和与其对置的第 1 对置面之间的距离, 比未装配电路基板的第 2 对 置面和与其对置的第 1 对置面之间的距离大。由此, 沿着电路基板的一面确保了充分的空 气通道。 因此, 通过空气的流动能够充分地冷却发热的电压检测电路, 能够抑制蓄电池系统 的温度上升。另外, 未装配电路基板的第 2 对置面和与其对置的第 1 对置面之间的距离, 比 电路基板和与其对置的第 1 对置面之间的距离小。因此, 既能抑制壳体的大型化, 又能有效地确保为了电压检测电路散热所需的最小限制的空气通道。
(2) 也可在电路基板和装配有该电路基板的第 2 对置面之间设置规定的空隙。这 种情况下, 除了能够确保沿着电路基板的一面的空气通道以外, 还能够确保沿着电路基板 的另一面的空气通道。由此, 能够使电压检测电路的散热更有效地进行。
(3) 电路基板可以包括均衡电路, 该均衡电路对所对应的蓄电池块的多个蓄电池 单元的端子间电压进行均衡。这种情况下, 通过共用的空气通道能够充分地冷却电压检测 电路及均衡电路。因此, 能够有效地抑制电压检测电路及均衡电路的温度上升。
(4) 电动车辆可以具备 : 上述的蓄电池系统 ; 电动机, 由来自蓄电池系统的电力进 行驱动 ; 以及驱动轮, 根据电动机的旋转力旋转。
在该电动车辆中, 由来自蓄电池系统的电力驱动电动机。通过电动机的旋转力而 驱动轮旋转, 从而电动车辆移动。 这种情况下, 在上述的蓄电池系统中, 可节省空间、 且可抑 制温度上升。因此, 可抑制电动车辆的大型化, 可实现高性能及高可靠性。
(5) 根据本发明的另一方面的一种蓄电池系统, 具备 : 3 个以上的多个蓄电池块, 由多个蓄电池单元构成, 被配置成隔着间隔邻接 ; 以及电路基板, 与多个蓄电池块的每一个 对应地设置, 包括用于检测所对应的蓄电池块的各蓄电池单元的端子间电压的电压检测电 路, 相互邻接的各 2 个蓄电池块具有相互对置的对置面, 电路基板被装配于所对应的蓄电 池块的对置面, 电路基板和与其对置的对置面之间的距离, 比未装配电路基板的所述对置 面间的距离大。
在该蓄电池系统中, 在电路基板和与其对置的对置面之间形成了空隙, 且在未装 配电路基板的对置面间形成了空隙。通过这些空隙确保了用于散热的空气通道。
在此, 电路基板和与其对置的对置面之间的距离, 比未装配电路基板的对置面间 的距离大。由此, 沿着电路基板的一面确保了充分的空气通道。因此, 通过空气的流动能够 充分地冷却发热的电压检测电路, 能抑制蓄电池系统的温度上升。 另外, 未装配电路基板的 对置面间的距离, 比电路基板和与其对置的对置面之间的距离小。 因此, 既能实现多个蓄电 池块的配置区域的节省空间, 又能有效地确保为了电压检测电路散热所需的最小限制的空 气通道。这些结果, 可节省空间、 可抑制蓄电池系统的温度上升。
(6) 也可在电路基板和装配有该电路基板的对置面之间设置了规定的空隙。这种 情况下, 除了能够确保沿着电路基板的一面的空气通道, 也能够确保沿着电路基板的另一 面的空气通道。由此, 能够使电压检测电路的散热有效地进行。
(7) 电路基板也可包括均衡电路, 该均衡电路对所对应的蓄电池块的多个蓄电池 单元的端子间电压进行均衡。这种情况下, 通过共用的空气通道能够充分地冷却电压检测 电路及均衡电路。因此, 能够有效地抑制电压检测电路及均衡电路的温度上升。
(8) 电动车辆也可具备 : 上述的蓄电池系统 ; 电动机, 由来自蓄电池系统的电力进 行驱动 ; 以及驱动轮, 根据电动机的旋转力旋转。
在该电动车辆中, 由来自蓄电池系统的电力驱动电动机。通过电动机的旋转力使 驱动轮旋转, 从而电动车辆移动。 这种情况下, 在上述的蓄电池系统中, 可节省空间化, 且可 抑制温度上升。因此, 可抑制电动车辆的大型化、 且可实现高性能及高可靠性。
(9) 根据本发明的又一方面的蓄电池系统, 具备 : 3 个以上的多个蓄电池块, 由多 个蓄电池单元构成, 隔着间隔邻接 ; 以及多个电路基板, 与多个蓄电池块的每一个对应地设置, 包括用于检测所对应的蓄电池块的各蓄电池单元的端子间电压的电压检测电路, 相互 邻接的各 2 个蓄电池块具有相互对置的对置面, 多个电路基板中的至少 2 个电路基板按照 相互对置的方式分别被装配于所对应的蓄电池块的对置面, 在相互对置的其他的至少 1 对 的对置面未装配电路基板, 至少 2 个电路基板间的距离比未装配电路基板的其他 1 对对置 面间的距离大。
在该蓄电池系统中, 在相互对置的 2 个电路基板间形成了空隙, 并且在未装配电 路基板的其他至少 1 对对置面间形成了空隙。由此, 通过这些空隙确保了用于散热的空气 通道。
在此, 至少 2 个电路基板间的距离, 比未装配电路基板的其他的 1 对对置面间的距 离大。由此, 沿着电路基板的一面确保了充分的空气通道。因此, 通过空气的流动能够充分 地冷却蓄电池系统的温度上升。另外, 未装配电路基板的其他的 1 对对置面间的距离, 比至 少 2 个电路基板间的距离小。因此, 即可实现多个蓄电池块额配置区域的节省空间, 又能有 效地确保为了电压检测电路散热所需的最小限制的空气通道。 这些结果, 可节省空间、 可抑 制蓄电池系统的温度上升。
(10) 也可在电路基板和装配有该电路基板的对置面之间设置规定的间隙。 这种情 况下, 除了能够确保沿着电路基板的一面的空气通道以外, 还能够确保沿着电路基板的另 一面的空气通道。由此, 能够使电压检测电路的散热有效地进行。 (11) 电路基板也可包括均衡电路, 该均衡电路对所对应的蓄电池块的多个蓄电池 单元的端子间电压进行均衡。这种情况下, 通过共用的空气通道能够充分地冷却电压检测 电路及均衡电路。因此, 能够有效地抑制电压检测电路及均衡电路的温度上升。
(12) 电动车辆也可具备 : 上述的蓄电池系统 ; 电动机, 由来自蓄电池系统的电力 进行驱动 ; 以及驱动轮, 根据电动机的旋转力旋转。
在该电动车辆中, 通过来自蓄电池系统的电力驱动电动机。通过电动机的旋转力 使驱动轮旋转, 从而电动车辆移动。 这种情况下, 在上述的蓄电池系统中, 可节省空间、 且可 抑制温度上升。因此, 可抑制电动车辆的大型化、 且可实现高性能及高可靠性。
(13) 根据本发明的再一方面的一种蓄电池系统, 具备 : 多个蓄电池块, 由多个蓄 电池单元构成, 被配置成隔着间隔邻接 ; 电路基板, 与多个蓄电池块的任意一个对应地设 置, 包括用于检测所对应的蓄电池块的各蓄电池单元的电子间电压的电压检测电路 ; 以及 壳体, 收容多个蓄电池块及电路基板, 在壳体内形成与多个蓄电池块对置的多个第 1 对置 面, 多个蓄电池块具有与多个第 1 对置面对置的多个第 2 对置面, 相互邻接的各 2 个蓄电池 块具有相互对置的第 3 对置面, 电路基板被装配于所对应的蓄电池块的第 3 对置面, 电路基 板和与其对置的第 3 对置面之间的距离, 比未装配电路基板的第 2 对置面和与其对置的第 1 对置面之间的距离大。
在该蓄电池系统中, 在壳体内, 在电路基板和与其对置的第 3 对置面之间形成了 空隙, 且在未装配电路基板的第 2 对置面和与其对置的第 1 对置面之间形成了空隙。通过 这些空隙确保了用于散热的空气通道。
在此, 电路基板和与其对置的第 3 对置面之间的距离, 比未装配电路基板的第 2 对 置面和与其对置的第 1 对置面之间的距离大。由此, 沿着电路基板的一面确保了充分的空 气通道。 因此, 通过空气的流动能够充分地冷却发热的电压检测电路, 能抑制蓄电池系统的
温度上升。另外, 未装配电路基板的第 2 对置面和与其对置的第 1 对置面之间的距离, 比电 路基板和与其对置的第 3 对置面之间的距离小。因此, 既能抑制壳体的大型化, 又能有效地 确保为了电压检测电路散热所需的最小限制的空气流动。 这些结果, 可节省空间、 可抑制蓄 电池系统的温度上升。
(14) 也可在电路基板和装配有该电路基板的第 3 对置面之间设置规定的空隙。 这 种情况下, 既能确保沿着电路基板的一面的空气通道, 又能确保沿着电路基板的另一面的 空气通道。由此, 能够使电压检测电路的散热更有效地进行。
(15) 电路基板也可包括均衡电路, 该均衡电路对所对应的蓄电池块的所述多个蓄 电池单元的端子间电压进行均衡。这种情况下, 通过共用的空气通道能够充分地冷却电压 检测电路及均衡电路。因此, 能够有效地抑制电压检测电路及均衡电路的温度上升。
(16) 一种电动车辆也可具备 : 上述的蓄电池系统 ; 电动机, 由来自蓄电池系统的 电力进行驱动 ; 以及驱动轮, 根据电动机的旋转力旋转。
在该电动车辆中, 通过来自蓄电池系统的电力驱动电动机。通过电动机的旋转力 而驱动轮旋转, 从而电动车辆移动。 这种情况下, 在上述的蓄电池系统中, 可节省空间、 且可 抑制温度上升。因此, 可抑制电动车辆的大型化、 且可实现高性能及高可靠性。 (17) 根据本发明又一方面的蓄电池系统, 具备 : 多个蓄电池块, 由多个蓄电池单 元构成, 被配置成隔着间隔邻接 ; 电路基板, 与多个蓄电池块的任意一个对应地设置, 包括 用于检测所对应的蓄电池块的各蓄电池单元的端子间电压的电压检测电路 ; 以及壳体, 收 容多个蓄电池块及电路基板 ; 在壳体内形成与多个蓄电池块对置的多个第 1 对置面, 多个 蓄电池块具有与多个第 1 对置面对置的多个第 2 对置面 ; 相互邻接的各 2 个蓄电池块具有 相互对置的第 3 对置面, 电路基板被装配于所对应的蓄电池块的第 2 对置面, 电路基板和与 其对置的第 1 对置面之间的距离, 比未装配电路基板的第 3 对置面间的距离大。
在该蓄电池系统中, 在壳体内, 在电路基板和与其对置的第 1 对置面之间形成了 空隙, 且在未装配电路基板的第 3 对置面间形成了空隙。通过这些空隙确保了用于散热的 空气通道。
在此, 电路基板和与其对置的第 1 对置面之间的距离, 比未装配电路基板的第 3 对 置面间的距离大。由此, 沿着电路基板的一面确保了充分的空气通道。因此, 通过空气的流 动能够充分地冷却发热的电压检测电路, 能够抑制蓄电池系统的温度上升。 另外, 未装配电 路基板的第 3 对置面间的距离, 比电路基板和与其对置的第 1 对置面之间的距离小。因此, 既能抑制壳体的大型化, 又能有效地确保为了电压检测电路散热所需的最小限度的空气通 道。这些结果, 可节省空间、 可抑制蓄电池系统的温度上升。
(18) 也可在电路基板和装配有该电路基板的第 2 对置面之间设置规定的间隙。 这 种情况下, 除了能够确保沿着电路基板的一面的空气通道, 又能确保沿着电路基板的另一 面的空气通道。由此, 能够使电压检测电路的散热更有效地进行。
(19) 电路基板也可包括均衡电路, 该均衡电路对所对应的蓄电池块的多个蓄电池 单元的端子间电压进行均衡。这种情况下, 通过共用的空气通道能够有效地冷却电压检测 电路及均衡电路。因此, 能够有效地抑制电压检测电路及均衡电路的温度上升。
(20) 电动车辆具备 : 上述的蓄电池系统 ; 电动机, 由来自蓄电池系统的电力进行 驱动 ; 以及驱动轮, 根据电动机的旋转力旋转。
在该电动车辆中, 通过来自蓄电池系统的电力驱动电动机。通过电动机的旋转力 而驱动轮旋转, 从而电动车辆移动。 这种情况下, 在上述的蓄电池系统中, 可节省空间、 可抑 制温度上升。因此, 可抑制电动车辆的大型化、 且可实现高性能及高可靠性。附图说明
图 1 是表示第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统的结构框图。
图 2 是表示图 1 的印刷电路基板的结构框图。
图 3 是蓄电池组件的外观立体图。
图 4 是蓄电池组件的俯视图。
图 5 是蓄电池组件的端面图。
图 6 是用于说明蓄电池块的端面的示意图。
图 7(a) 是 2 电极用的汇流线的外观立体图, 图 7(b) 是 1 电极用的汇流线的外观 立体图。
图 8 是表示在 FPC 基板上装配有多个汇流线及多个 PCT 元件的状态的外观立体 图。 图 9 是用于对汇流线和检测电路的连接进行说明的示意性俯视图。
图 10 是表示电压电流汇流线及 FPC 基板的放大俯视图。
图 11 是表示印刷电路基板的一结构例的示意性俯视图。
图 12 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 (casing) 所收容的多个蓄电池组件的 第 1 配置例的示意性俯视图。
图 13 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 2 配置 例的示意性俯视图。
图 14 是表示图 13 的隔离器的一结构例的图。
图 15 是表示图 13 的隔离器的其他结构例的图。
图 16 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 3 配置 例的示意性俯视图。
图 17 是表示图 16 的隔离器的一结构例的图。
图 18 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 4 配置 例的示意性俯视图。
图 19 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 5 配置 例的示意性俯视图。
图 20 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 6 配置 例的示意性俯视图。
图 21 是表示在第 6 配置例中使用的检测电路的一结构例的框图。
图 22 是表示使用了图 14 的隔离器时的第 1 实施方式中的第 6 配置例的示意性俯 视图。
图 23 是表示使用了图 17 的隔离器时的第 1 实施方式中的第 6 配置例的示意性俯 视图。
图 24 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 7 配置
例的示意性俯视图。
图 25 是表示使用了图 14 的隔离器时的第 1 实施方式中的第 7 配置例的示意性俯 视图。
图 26 是表示使用了图 17 的隔离器时的第 1 实施方式中的第 7 配置例的示意性俯 视图。
图 27 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 8 配置 例的示意性俯视图。
图 28 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 9 配置 例的示意性俯视图。
图 29 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 10 配置 例的示意性俯视图。
图 30 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 11 配置 例的示意性俯视图。
图 31 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 12 配置 例的示意性俯视图。
图 32 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 13 配置 例的示意性俯视图。
图 33 是表示第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统的其他结构例的框图。
图 34 是表示在第 1 实施方式中图 33 的壳体所收容的多个蓄电池组件的第 14 配 置例的示意性俯视图。
图 35 是用于说明图 34 的第 14 配置例中的电源线与通信线的连接状态的示意性 俯视图。
图 36 是表示第 2 实施方式所涉及的蓄电池组件的外观立体图。
图 37 是表示图 36 的蓄电池组件的一个侧视图。
图 38 是表示图 36 的蓄电池组件的另一个侧视图。
图 39 是表示第 2 实施方式中的印刷电路基板的一结构例的示意性俯视图。
图 40 是表示在图 36 的蓄电池块中装配有印刷电路基板的状态的侧视图。
图 41 是蓄电池壳体所收容的蓄电池组件的外观立体图。
图 42 是表示在第 2 实施方式中壳体所收容的多个蓄电池组件的第 1 配置例的示 意性俯视图。
图 43 是用于说明在第 2 实施方式的第 1 配置例中在一个侧壁设置有冷却用风扇 及排气口时的空气流动的示意性俯视图。
图 44 是表示在第 2 实施方式中壳体所收容的多个蓄电池组件的第 2 配置例的示 意性俯视图。
图 45 是用于说明图 44 的第 2 配置例中的电源线与通信线的连接状态的示意性俯 视图。
图 46 是在第 2 实施方式中壳体所收容的多个蓄电池组件的第 3 配置例的示意性 俯视图。
图 47 是用于说明图 46 的第 3 配置例中的电源线及通信线的连接状态的示意性俯视图。
图 48 是表示具备蓄电池系统的电动汽车的结构框图。具体实施方式
【1】 第 1 实施方式
以下, 参照附图对第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统进行说明。此外, 本实施方式 所涉及的蓄电池系统被搭载于以电力作为驱动源的电动车辆 ( 例如, 电动汽车 )。
(1) 蓄电池系统的构成
图 1 是表示第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统的构成框图。另外, 如图 1 所示, 蓄 电池系统 500 包括多个蓄电池组件 100( 在本例子中为 4 个 )、 蓄电池 ECU101 以及接触器 102, 经由总线 104 与电动车辆的主控制部 300 连接。
蓄电池系统 500 具有壳体 550, 多个蓄电池组件 100 被收容在壳体 550 内。详细见 后述。
蓄电池系统 500 的多个蓄电池组件 100 通过电源线 501 相互连接。各蓄电池组 件 100 具有 : 蓄电池块 10BB、 多个 ( 在本例子中为 4 个 ) 热敏电阻 11 及刚性印刷电路基板 ( 以下, 略记为印刷电路基板 )21。蓄电池块 10BB 包括多个 ( 在本例子中为 18 个 ) 蓄电池 单元 10。在各蓄电池组件 100 中, 构成蓄电池块 10BB 的多个蓄电池单元 10 以相互邻接的 方式一体式配置, 通过多个汇流线 40 串联连接。各蓄电池单元 10 例如是锂离子电池或镍 氢电池等的二次电池。 配置在两端部的蓄电池单元 10, 经由汇流线 40a 与电源线 501 连接。 由此, 在蓄电 池系统 500 中, 多个蓄电池组件 100 的所有蓄电池单元 10 串联连接。从蓄电池系统 500 引 出的电源线 501 与电动车辆的电动机等的负载连接。蓄电池组件 100 的详细见后述。
图 2 是表示图 1 的印刷电路基板 21 的构成框图。印刷电路基板 21 包括 : 检测电 路 20、 通信电路 24、 绝缘元件 25、 多个电阻 R 及多个开关元件 SW。另外, 检测电路 20 包括 : 多路复用器 (multiplexer)20a、 A/D( 模拟 / 数字 ) 变换器 20b 及多个差动放大器 20c。以 后, 参照图 1 及图 2 对印刷电路基板 21 的构成进行说明。
检测电路 20 例如由 ASIC(Application Specific Integrated Circuit : 特定用 途集成电路 ) 构成, 蓄电池组件 100 的多个蓄电池单元 10 作为检测电路 20 的电源使用。
检测电路 20 的各差动放大器 20c 具有 2 个输入端子及输出端子。各差动放大器 20c 对输入至 2 个输入端子的电压进行差动放大, 从输出端子输出被放大后的电压。
各差动放大器 20c 的 2 个输入端子经由导体线 52 及 PTC(PositiveTemperature Coefficient : 正温度系数 ) 元件 60 与相邻的 2 个汇流线 40、 40a 电连接。在此, PCT 元件 60 具有一旦温度超过某值则电阻值就会急剧增加的电阻温度特性。 为此, 在检测电路 20 及 导体线 52 等发生了短路的情况下, 在 PTC 元件 60 的温度因流经该短路路径的电流上升时, 则 PTC 元件 60 的电阻值就会变大。由此, 抑制含有 PTC 元件 60 的短路路径中流动大电流。
通信电路 24 例如包括 CPU( 中央运算处理装置 )、 存储器及接口电路, 具有通信功 能且具有运算功能。通信电路 24 连接电动车辆的非动力用蓄电池 12。非动力用蓄电池 12 作为通信电路 24 的电源使用。此外, 在本实施方式中, 非动力用蓄电池 12 是铅蓄电池。非 动力用蓄电池 12 不作为电动车辆的行使用驱动源使用。
如 图 1 所 示, 多 个 蓄 电 池 组 件 100 的 通 信 电 路 24 及 蓄 电 池 ECU101 经 由 线 缆 (harness)560 串联连接。由此, 各蓄电池组件 100 的通信电路 24 能够与其他蓄电池组件 100 及蓄电池 ECU101 进行通信。
在相邻的各 2 个汇流线 40、 40a 之间, 连接有电阻 R 及开关元件 SW 的串联电路。 开 关元件 SW 的接通及断开经由通信电路 24 受蓄电池 ECU101 控制。此外, 在通常状态下, 开 关元件 SW 处于断开状态。
检测电路 20 和通信电路 24 连接为通过绝缘元件 25 相互电绝缘且可通信。相邻 的 2 个汇流线 40、 40a 的各电压通过各差动放大器 20c 被差动放大。各差动放大器 20c 的 输出电压相当于各蓄电池单元 1 的端子间电压。从多个差动放大器 20c 输出的端子间电压 被给予到多路复用器 20a。多路复用器 20a 将从多个差动放大器 20c 给予的端子间电压依 次输出至 A/D 变换器 20b。A/D 变换器 20b 将从多路复用器 20a 输出的端子间电压变换为 数字值, 经由绝缘元件 25 提供给通信电路 24。
另外, 在本实施方式中, 在多个蓄电池组件 100 中的至少一个蓄电池组件 100 中, 检测电路 20 检测 1 个汇流线 40 的 2 个位置间的电压, 通信电路 24 基于由检测电路 20 所 检测出的电压及汇流线 40 的 2 个位置间的电阻, 来计算在多个蓄电池单元 10 中流动的电 流。由检测电路 20 及通信电路 24 进行的电流计算的详细见后述。另外, 通信电路 24 与图 1 的多个热敏电阻 11 连接。由此, 通信电路 24 基于热敏电阻 11 的输出信号, 取得蓄电池组 件 100 的温度。 各蓄电池组件 100 的通信电路 24 将各蓄电池单元 10 的端子间电压、 多个蓄电池 单元 10 中流动的电流、 以及蓄电池组件 100 的温度提供给其他的蓄电池组件 100 或者蓄电 池 ECU101。以下, 将这些端子间电压、 电流及温度称为元件信息。
蓄电池 ECU101 例如基于从各蓄电池组件 100 的通信电路 24 给予的元件信息来计 算各蓄电池单元 10 的充电量, 基于其充电量来进行各蓄电池组件 100 的充放电控制。 另外, 蓄电池 ECU101 基于从各蓄电池组件 100 的通信电路 24 所给予的元件信息来检测各蓄电池 组件 100 的异常。所谓蓄电池组件 100 的异常例如是指蓄电池单元 10 的过放电、 过充电或 温度异常等。
此外, 在本实施方式中, 蓄电池 ECU101 进行上述的各蓄电池单元 10 的充电量的计 算以及蓄电池单元 10 的过放电、 过充电及温度异常等的检测, 但并不限定于此。各蓄电池 组件 100 的通信电路 24 也可以进行各蓄电池单元 10 的充电量的计算以及蓄电池单元 10 的过放电、 过充电或温度异常等的检测, 并将其结果给予到蓄电池 ECU101。
返 回 至 图 1, 一 端 部 与 蓄 电 池 组 件 100 连 接 的 电 源 线 501 中 插 入 了 接 触 器 (contactor)102。在检测出蓄电池组件 100 的异常的情况下, 蓄电池 ECU101 断开接触器 102。由此, 在异常时, 因为各蓄电池组件 100 没有电流流动, 所以防止了蓄电池组件 100 的 异常发热。
蓄电池 ECU101 经由总线 104 与主控制部 300 连接。从蓄电池 ECU101 向主控制部 300 给予各蓄电池组件 100 的充电量 ( 蓄电池单元 10 的充电量 )。主控制部 300 基于该充 电量来控制电动车辆的动力 ( 例如, 电动机的转速 )。另外, 一旦各蓄电池组件 100 的充电 量变少, 则主控制部 300 就控制与电源线 501 连接的未图示的发电装置, 对各蓄电池组件 100 进行充电。
此外, 在本实施方式中, 发电装置例如是与上述电源线 501 连接的电动机。在这种 情况下, 在电动车辆加速时, 电动机将从蓄电池系统 500 供给的电力变换为用于驱动未图 示的驱动轮的动力。另外, 电动机在电动车辆减速时发生再生电力。通过该再生电力对各 蓄电池组件 100 进行充电。
(2) 蓄电池组件的详细结构
对蓄电池组件 100 的详细进行说明。图 3 是蓄电池组件 100 的外观立体图, 图4 是蓄电池组件 100 的俯视图, 图 5 是蓄电池组件 100 的端面图。此外, 在图 3 ~图 5 以及后 述的图 6、 图 8 ~图 10、 图 12、 图 13、 图 16、 图 18 ~图 20、 图 22 ~图 32、 图 34 ~图 38、 图 40 及图 41 ~图 47 中, 如箭头 X、 Y、 Z 所示, 将相互正交的三个方向定义为 X 方向、 Y 方向及 Z 方向。此外, 在本例中, X 方向及 Y 方向是与水平面平行的方向, Z 方向是与水平面正交的方 向。
如图 3 ~图 5 所示, 在蓄电池组件 100 中, 在 X 方向上层叠了具有扁平的大致长方 体形状的多个蓄电池单元 10。另外, 在本实施方式中, 在相邻的蓄电池单元 10 间配置未图 示的树脂制的隔离板 (separator)。隔离板例如具有板形状且具有在上下方向上弯曲成凹 凸状的剖面。通过在相邻的蓄电池单元 10 间配置隔离板, 从而在相邻的蓄电池单元 10 间 形成空隙。通过隔离板形成的空隙作为后述的空气通道起作用。 如上所述, 在多个蓄电池单元 10 层叠在 X 方向的状态下, 多个蓄电池单元 10 通过 一对端面框 92、 一对上端框 93 及一对下端框 94 而被一体式固定。一对端面框 92 具有大致 板形状, 与 YZ 平面平行地配置。一对上端框 93 及一对下端框 94 配置成沿着 X 方向延伸。
如图 3 及图 5 所示, 一对端面框 92 具有 : 平坦部 92a、 4 个基板装配部 92b 及 4 个 连接部 92c。连接部 92c 被设置在平坦部 92a 的四角。另外, 基板装配部 92b 被设置在平坦 部 92a 的上侧的连接部 92c 的下部及下侧的连接部 92c 的上部。在 4 个基板装配部 92b 中 分别形成螺丝孔 92h。
在一对端面框 92 之间配置有多个蓄电池单元 10 的状态下, 在一对端面框 92 的上 侧的连接部 92c 装配一对上端框 93, 在一对端面框 92 的下侧的连接部 92c 装配一对下端框 94。由此, 多个蓄电池单元 10 以在 X 方向上层叠的状态下被一体式固定。因而, 通过多个 蓄电池单元 10、 一对端面框 92、 一对上端框 93 及一对下端框 94 构成了蓄电池块 10BB。
在印刷电路基板 21 的四角形成有贯通孔 ( 未图示 )。印刷电路基板 21 通过螺丝 被装配于一个端面框 92 的基板装配部 92b。蓄电池组件 100 由蓄电池块 10BB 及印刷电路 基板 21 构成。
在此, 多个蓄电池单元 10 在 Y 方向上的一端部侧及另一端部侧的任意一个上表面 部分具有正电极 10a, 在相反侧的上表面部分具有负电极 10b。各电极 10a、 10b 以向上方突 出的方式倾斜地设置 ( 参照图 5)。 在以下的说明中, 将与未装配印刷电路基板 21 的端面框 92 邻接的蓄电池单元 10 ~与装配有印刷电路基板 21 的端面框 92 邻接的蓄电池单元 10, 称为第 1 ~第 18 蓄电池单元 10。
如图 4 所示, 在蓄电池组件 100 中, 各蓄电池单元 10 被配置成 : 在邻接的蓄电池单 元 10 间 Y 方向上的正电极 10a 及负电极 10b 的位置关系互逆。由此, 在邻接的 2 个蓄电池 单元 10 之间, 一个的蓄电池单元 10 的正电极 10a 和另一个的蓄电池单元 10 的负电极 10b 相接近, 一个的蓄电池单元 10 的负电极 10b 与另一个的蓄电池单元 10 的正电极 10a 相接
近。在该状态下, 相接近的 2 个电极上装配有汇流线 40。由此, 串联连接了多个蓄电池单元 10。
具体而言, 在第 1 蓄电池单元 10 的正电极 10a 和第 2 蓄电池单元 10 的负电极 10b, 装配有共用的汇流线 40。另外, 在第 2 蓄电池单元 10 的正电极 10a 和第 3 蓄电池单元 10 的负电极 10b, 装配有共用的汇流线 40。 同样地, 在各第奇数蓄电池单元 10 的正电极 10a 和 与其邻接的第偶数蓄电池单元 10 的负电极 10b, 装配有共用的汇流线 40。在各第偶数蓄电 池单元 10 的正电极 10a 和与其邻接的第奇数蓄电池单元 10 的负电极 10b, 装配有共用的汇 流线 40。另外, 在第 1 蓄电池单元 10 的负电极 10b 及第 18 蓄电池单元 10 的正电极 10a, 分别装配有用于从外部连接电源线 501( 参照图 1) 的汇流线 40a。
在 Y 方向上的多个蓄电池单元 10 的一端部侧, 在 X 方向上延伸的长尺状的挠性印 刷电路基板 ( 以下, 略记为 FPC 基板 )50 与多个汇流线 40 共用地连接。同样地, 在 Y 方向 上的多个蓄电池单元 10 的另一端部侧, 在 X 方向上延伸的长尺状的 FPC 基板 50 与多个汇 流线 40、 40a 共用地连接。
FPC 基板 50 主要具有在绝缘层上形成了多个导体线 51、 52( 参照后述的图 9) 的结 构, 具有弯曲性及可挠性。作为构成 FPC 基板 50 的绝缘层的材料, 例如使用聚酰亚胺。作 为导体线 51、 52( 参照后述的图 9) 的材料, 例如使用铜。在 FPC 基板 50 上, 以与各汇流线 40、 40a 相接近的方式配置各 PTC 元件 60。
各 FPC 基板 50 在端面框 92( 装配有印刷电路基板 21 的端面框 92) 的上端部分, 朝向内侧直角折回, 进而朝向下方折回, 与印刷电路基板 21 连接。
图 6 是用于说明蓄电池块 10BB 的端面的示意图。图 6(a) 示出蓄电池块 10BB 的 示意性端面图, 图 6(b) 示出图 6(a) 的 A-A 线的示意性剖视图。此外, 在图 6(a) 及图 6(b) 中, 粗实线表示一对端面框 92, 且点划线表示装配于蓄电池块 10BB 的一个端面框 92 的印刷 电路基板 21。
如图 6(a) 及图 6(b) 所示, 蓄电池块 10BB 作为在 X 方向 ( 多个蓄电池单元 10 的层 叠方向 ) 上的两端部的端面而在一对端面框 92 分别具有端面 E1、 E2。另外, 蓄电池块 10BB 作为在 Y 方向 ( 与多个蓄电池单元 10 的层叠方向正交的方向 ) 上的两端部的端面而具有 端面 E3、 E4。
在本实施方式中, 与印刷电路基板 21 对置的一个的端面框 92 的平坦部 92a 的表 面成为蓄电池块 10BB 的端面 E1, 另一个的端面框 92 的平坦部 92a 的外侧表面成为蓄电池 块 10BB 的端面 E2。另外, 由多个蓄电池单元 10 的一个侧面所形成的表面成为蓄电池单元 10BB 的端面 E3, 由多个蓄电池单元 10 的另一个侧面所形成的表面成为蓄电池块 10BB 的端 面 E4。
在此, 连接部 92c 的 X 方向的厚度比基板装配部 92b 的 X 方向的厚度大, 基板装配 部 92b 的 X 方向的厚度比平坦部 92a 的 X 方向的厚度大。由此, 在端面框 92 装配了印刷电 路基板 21 的状态下, 在印刷电路基板 21 和端面框 92 的平坦部 92a 之间形成了空隙 U( 图 6(b))。
如上所述, 在一对端面框 92 的外侧表面形成了由平坦部 92a、 基板装配部 92b 及连 接部 92c 构成的凹凸。在此, 将在端面框 92 的凹部及凸部中具有最大面积的区域定义为蓄 电池块 10BB 的端面 E1、 E2。因此, 在本实施方式中, 如上所述, 平坦部 92a 的表面成为端面E1、 E2。此外, 在没有一对端面框 92 的情况下, 位于蓄电池块 10BB 的两端的蓄电池单元 10 的外侧的面成为端面 E1、 E2。
(3) 汇流线及 FPC 基板的结构
接着, 对汇流线 40、 40a 及 FPC 基板 50 的结构进行详细说明。以下, 将用于使邻接 的 2 个蓄电池单元 10 的正电极 10a 和负电极 10b 连接的汇流线 40 称为 2 电极用的汇流线 40, 将用于使 1 个蓄电池单元 10 的正电极 10a 或负电极 10b 与电源线 501 连接的汇流线 40a 称为 1 电极用的汇流线 40a。
图 7(a) 是 2 电极用的汇流线 40 的外观立体图, 图 7(b) 是 1 电极用的汇流线 40a 的外观立体图。如图 7(a) 所示, 2 电极用的汇流线 40 具备呈大致长方形状的基底部 41、 及 从该基底部 41 的一边向其一面侧弯曲延伸的一对装配片 42。 在基底部 41 形成有一对电极 连接孔 43。如图 7(b) 所示, 1 电极用的汇流线 40a 具备呈大致正方形状的基底部 45、 及从 该基底部 45 的一边向其一面侧弯曲延伸的装配片 46。在基底部 45 形成有电极连接孔 47。 在本实施方式中, 汇流线 40、 40a 例如具有对紫铜 (tough pitch copper) 的表面实施了镀 镍的结构。
图 8 是表示在 FPC 基板 50 装配有多个汇流线 40、 40a 及多个 PTC 元件 60 的状态 的外观立体图。如图 8 所示, 在 2 片 FPC 基板 50, 沿着 X 方向以规定间隔装配有多个汇流线 40、 40a 的装配片 42、 46。另外, 多个 PTC 元件 60 以与多个汇流线 40、 40a 的间隔相同的间 隔分别装配于 2 片 FPC 基板 50。
在制作蓄电池组件 100 时, 在由端面框 92( 参照图 3)、 上端框 93( 参照图 3) 及下 端框 94( 参照图 3) 被一体式固定的多个蓄电池单元 10 上, 如上述装配有 2 片 FPC 基板 50, 而 2 片 FPC 基板 50 装配有多个汇流线 40、 40a 及多个 FPT 元件 60。
在该装配时, 邻接的蓄电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b 被嵌入于形成在各 汇流线 40 的电极连接孔 43。在正电极 10a 及负电极 10b 形成有外螺纹。在各汇流线 40 被 嵌入到邻接的蓄电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b 的状态下, 未图示的螺母与正电极 10a 及负电极 10b 的外螺纹螺合。第 18 蓄电池单元 10 的正电极 10a 及第 1 蓄电池单元 10 的负电极 10b 分别嵌入于形成在汇流线 40a 的电极连接孔 47。在汇流线 40a 分别被嵌入到 正电极 10a 及负电极 10b 的状态下, 未图示的螺母与正电极 10a 及负电极 10b 的外螺纹螺 合。这样一来, 在多个蓄电池单元 10 装配有多个汇流线 40、 40a, 且通过多个汇流线 40、 40a 以大致水平姿势保持 FPC 基板 50。
(4) 汇流线与检测电路的连接
接着, 对汇流线 40、 40a 和检测电路 20 的连接进行说明。图 9 是用于对汇流线 40、 40a 和检测电路 20 的连接进行说明的示意性俯视图。
如图 9 所示, 在 FPC 基板 50 设置多个导体线 51、 52, 使其与多个汇流线 40、 40a 的 每一个对应。各导体线 51 被设置成在汇流线 40、 40a 的装配片 42、 46 与配置在该汇流线 40 附近的 PTC 元件 60 之间沿着 Y 方向平行地延伸, 各导体线 52 被设置成在 PTC 元件 60 与 FPC 基板 50 的一端部之间沿着 X 方向平行地延伸。各导体线 51 的一端部被设置成在 FPC 基板 50 的下面侧露出。在下面侧露出的各导体线 51 的一端部, 例如通过焊接或熔接而与 各汇流线 40、 40a 的装配片 42、 46 电连接。由此, FPC 基板 50 被固定于各汇流线 40、 40a。
各导体线 51 的另一端部及各导体线 52 的一端部被设置成在 FPC 基板 50 的上面侧露出。PTC 元件 60 的一对端子 ( 未图示 ), 例如通过焊接与各导体线 51 的另一端部及各 导体线 52 的一端部连接。各 PTC 元件 60 优选在 X 方向上配置于对应的汇流线 40、 40a 的 两端间的区域。在对 FPC 基板 50 施加了应力的情况下, 虽然邻接的汇流线 40、 40a 之间的 FPC 基板 50 的区域容易挠曲, 但由于各汇流线 40、 40a 的两端部间的 FPC 基板 50 的区域被 固定于汇流线 40、 40a, 故维持得比较平坦。 因此, 通过在各汇流线 40、 40a 的两端部间的 FPC 基板 50 的区域内配置各 PTC 元件 60, 从而能够充分地确保 PTC 元件 60 和导体线 51、 52 的 连接性。另外, 抑制了 FPC 基板 50 的挠曲对各 PTC 元件 60 的影响 ( 例如, PTC 元件 60 的 电阻值的变化 )。
在印刷电路基板 21 设置有与 FPC 基板 50 的多个导体线 52 对应的多个连接端子 22。在印刷电路基板 21 上, 多个连接端子 22 和检测电路 20 电连接。FPC 基板 50 的各导体 线 52 的另一端部, 例如通过焊接或溶解与所对应的连接端子 22 连接。此外, 印刷电路基板 21 和 FPC 基板 50 的连接并不限于焊接或溶解, 也可以使用接触器进行。这样一来, 各汇流 线 40、 40a 经由 PTC 元件 60 与检测电路 20 电连接。由此, 检测出各蓄电池单元 10 的端子 间电压。
至少一个蓄电池组件 100 中的多个汇流线中之一作为电流检测用的分流电阻使 用。将作为分流电阻所使用的汇流线 40 称为电压电流汇流线 40y。图 10 是表示电压电流 汇流线 40y 及 FPC 基板 50 的放大俯视图。如图 10 所示, 印刷电路基板 21 还具有放大电路 410。 在电压电流汇流线 40y 的基底部 41 上, 一对焊锡图案 H1、 H2 以一定间隔相互平行 地形成。焊锡图案 H1 在 2 个电极连接孔 43 之间配置在一个电极连接孔 43 附近, 焊锡图案 H2 在电极连接孔 43 之间配置在另一个电极连接孔 43 附近。将形成在电压电流汇流线 40y 上的焊锡图案 H1、 H2 之间的电阻称为电流检测用的分流电阻 RS。
电压电流汇流线 40y 的焊锡图案 H1, 经由导体线 51、 PTC 元件 60 及导体线 52 与 印刷电路基板 21 上的放大电路 410 的一个输入端子连接。同样地, 电压电流汇流线 40y 的 焊锡图案 H2, 经由导体线 51、 PCT 元件 60 及导体线 52 与放大电路 410 的另一个输入端子 连接。放大电路 410 的输出端子通过导体线与连接端子 22 连接。由此, 检测电路 20 基于 放大电路 410 的输出电压, 检测焊锡图案 H1、 H2 之间的电压。由检测电路 20 所检测出的电 压提供给通信电路 24。
在本实施方式中, 在通信电路 24 具备的存储器中预先存储了电压电流汇流线 40y 中的焊锡图案 H1、 H2 之间的分流电阻 RS 的值。通信电路 24 通过将检测电路 20 所给予的 焊锡图案 H1、 H2 之间的电压除以存储器所存储的分流电阻 RS 的值, 来计算在电压电流汇流 线 40y 流动的电流的值。这样一来, 检测在蓄电池组件 100 中流动的电流的值。
(5) 印刷电路基板的一结构例
接着, 对印刷电路基板 21 的一结构例进行说明。图 11 是表示印刷电路基板 21 的 一结构例的示意性俯视图。
如图 11 所示, 印刷电路基板 21 具有一面 21A 及另一面 21B, 且呈大致矩形形状。 在印刷电路基板 21 的一面 21A 上安装检测电路 20、 通信电路 24 及绝缘元件 25。另外, 在 印刷电路基板 21 的一面 21A 上形成多个连接端子 22 及连接器 23。进而, 在印刷电路基板 21 的一面 21A 上安装由图 2 的多个电阻 R 及多个开关元件 SW 构成的多个均衡电路 EQ。
在本实施方式中, 印刷电路基板 21 以另一面 21B 与图 6 的一个端面 E1 对置的方 式设置在蓄电池块 10BB 上。在这种情况下, 在蓄电池组件 100 中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 位于与蓄电池块 10BB 相反的一侧。此外, 在本实施方式中, 所谓印刷电路基板 21 的一 面 21 是指除安装部件以外的区域的表面。
(6) 第 1 实施方式中的壳体内的第 1 配置例
图 12 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的 第 1 配置例的示意性俯视图。此外, 在图 12 及后述的图 13、 图 16、 图 18 ~图 20、 图 22 ~图 32、 图 34、 图 42 ~图 44 及图 46 中, 适当地省略了各蓄电池组件 100 的多个汇流线 40、 40a、 FPC 基板 50 及连接各蓄电池组件 100 的图 1 的电源线 501 的图示。
在以下的说明中, 将蓄电池系统 500 含有的 4 个蓄电池组件 100 分别称为蓄电池 组件 100a、 100b、 100c、 100d。 另外, 将各蓄电池组件 100a、 100b、 100c、 100d 含有的蓄电池块 10BB 分别称为蓄电池块 10Ba、 10Bb、 10Bc、 10Bd。
如图 12 所示, 壳体 550 具有侧壁 550a、 550b、 550c、 550d。侧壁 550a、 550c 相互平 行, 侧壁 550b、 550d 相互平行且相对于侧壁 550a、 550c 垂直。
在本实施方式中, 侧壁 550b 在内侧具有端面 E11, 侧壁 550d 在内侧具有端面 E12。 侧壁 550b 的端面 E11 及侧壁 550d 的端面 E12 相互对置。另外, 侧壁 550a 在内侧具有端面 S1, 侧壁 550c 在内侧具有端面 S2。侧壁 550a 的端面 S1 及侧壁 550c 的端面 S2 相互对置。 在壳体 550 内, 4 个蓄电池组件 100a ~ 100d 以后述的间隔排列为 2 行 2 列。具体 而言, 2 个蓄电池组件 100a、 100b 以沿着 X 方向排列的方式配置。各蓄电池组件 100a、 100b 被配置成蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E1 朝向侧壁 550b。在蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E1 分别设置有印刷电路基板 21。
与蓄电池组件 100a、 100b 平行的其他 2 个蓄电池组件 100c、 100d 以沿着 X 方向排 列的方式配置。各蓄电池组件 100c、 100d 被配置成蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 E1 朝向侧 壁 550d。在蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 E1 分别设置有印刷电路基板 21。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与该一面 21A 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D2。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电 路基板 21 的一面 21A 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与该一面 21A 对置的壳 体 550 的端面 E11 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G3。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D4。由此, 在蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳 体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G4。
设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与该一面 21A 对置的蓄电 池块 10Bc 的端面 E2 相距距离 D5。由此, 在设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一 面 21A 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间形成了空隙 G5。
壳体 550 的端面 E12、 和与该端面 E12 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离 D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 D1。
壳体 550 的端面 E11、 和与该端面 E11 对置的蓄电池块 10Bd 的端面 E2 相距距离
D6。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 之间形成了控制 G6。
蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E3、 和与这些端面 E3 分别对置的蓄电池块 10Bc、 10Bd 的段米娜 E3 相距距离 D10。由此, 在蓄电池块 10Ba、 10Bb 和蓄电池块 10Bc、 10Bd 之间形成 了空隙 G10。
壳体 550 的端面 S1、 和与该端面 S1 对置的蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E4 相距距 离 D11。由此, 在壳体 550 的端面 S1 和蓄电池块 10Ba、 10Bb 之间形成了空隙 G11。
壳体 550 的端面 S2、 和与该端面 S2 对置的蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 E4 相距距 离 D12。由此, 在壳体 550 的端面 S2 和蓄电池块 10Bc、 10Bd 之间形成了空隙 G12。在本例 中, 按照在壳体 550 内形成上述的空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12 的方式, 定位蓄电池块 10Ba ~ 10Bd。
在侧壁 550d 的大致中央处设置有冷却用风扇 581。在侧壁 550d 的两端部附近分 别形成有排气口 582。上述的空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12 作为空气通道起作用 ( 参照图 12 的 虚线箭头 )。一旦冷却用风扇 581 动作, 就会在空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12 形成空气流。
在此, 在本例的蓄电池系统 500 中, 上述的距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。 也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D3、 D4, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面、 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G3、 G4 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保 了充分的空气通道。
另外, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D10 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷 电路基板 21 的蓄电池块的端面间的距离 D10 大。
此外, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A、 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比 未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面、 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G6 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充 分的空气通道。
由此, 通过空气的流动能够充分冷却发热的检测电路 20, 能够抑制蓄电池系统 500 的温度上升。结果, 能够抑制因温度上升引起的蓄电池系统 500 的输出限制、 劣化及寿 命的低下。
此外, 在蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 中的印刷电路基板 21 的装配部分, 如上述那样在 印刷电路基板 21 和端面框 92 的平坦部 92a 之间形成有空隙 U( 图 6(b))。由此, 除了能够 确保沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 的空气通道, 还能够确保沿着印刷电路基板 21 的另 一面 21B 的空气通道。由此, 能够使检测电路 20 的散热更有效地进行。
另外, 未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面之 间的距离 D1、 D6、 D11、 D12, 比印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面 之间的距离 D3、 D4 小。未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面间的距离 D10, 比印刷电 路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5 小。未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面之间 的距离 D1、 D6、 D11、 D12, 比印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5 小。由此, 不会使壳体 550 的容积变大、 能够有效 地确保为了检测电路 20 散热所需的最小限制的空气通道。这些结果, 可节省空间, 提高蓄 电池系统 500 的性能及可靠性。
此外, 在本例中, 印刷电路 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D2 ~ D5 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1、 D6、 D10 ~ D12 中的至 少一个大即可。在这种情况下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 从而可实现节省空 间、 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的提高。例如, 有时在壳体 550 内沿着 X 方向所形 成的空隙 G11 配置上述的线缆 560 及电源线 501 或蓄电池系统 500 中的其他布线。在这种 情况下, 需要增大该空隙 G11 的宽度、 即距离 D11。因此, 形成于未装配电路基板 21 的端面 之间的空隙, 有时根据需要必须设计得较大。
即使在这种情况下, 在距离 D2 及距离 D5 中的至少一个比距离 D11 以外的未装配 印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1、 D6、 D10、 D12 中的任意一个距离大时, 可得到与上述同 样的效果。另外, 例如并不限于前述的布线配置等的理由, 在未装配印刷电路基板 21 的端 面间的距离 D1、 D6 的设计自由度比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D10、 D11、 D12 的设计自由度高时, 与这些距离 D10、 D11、 D12 的至少一个相比, 只要距离 D2 及距离 D5 中的 至少一个较大即可。即使在这种情况下, 也能够得到与上述同样的效果。
另外, 优选上述的距离 D2 ~ D5 比距离 D1、 D6、 D10 ~ D12 中的最大距离大。此时, 可进一步的节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
在本实施方式中, 通过在相邻的蓄电池单元 10( 图 3) 间配置未图示的隔离板, 从 而形成于相邻的蓄电池单元 10 间的空隙作为空气通道起作用。因此, 在冷却用风扇 581 动 作的情况下, 如图 12 的粗虚线所示, 在相邻的蓄电池单元 10 间的空隙也形成了空气流。由 此, 由沿着 Y 方向的空气流能够冷却发热的各蓄电池单元 10, 且能够抑制蓄电池系统 500 的 温度上升。
(7) 第 1 实施方式中的壳体内的第 2 配置例
图 13 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 2 配置例的示意性俯视图。关于第 2 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 13 所示, 在本例子中, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间嵌入隔离器 SP1, 在蓄电池块 10Bb 的端面 E1 和壳体 550 的端面 E11 之间嵌入隔离器 SP1。另外, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 E1 之间嵌入隔离器 SP1, 在蓄电 池块 10Bc 的端面 E2 和蓄电池块 10Bd 的端面 E1 之间嵌入隔离器 SP1。
图 14 是表示图 13 的隔离器 SP1 的一结构例的图。 图 14(a) 示出隔离器 SP1 的正视 图, 图 14(b) 示出隔离器 SP1 的顶视图, 图 14(c) 示出隔离器 SP1 的侧视图。如图 14(a) ~ (c) 所示, 该隔离器 SP1 包括大致矩形状的板部件 810 及 4 根支撑棒 820。在板部件 810 的 四角, 按照在与板部件 810 正交的方向延伸的方式一体式设置 4 根支撑棒 820。
在此, 板部件 810 的外形与上述的端面框 92( 参照图 3 及图 5) 的外形对应。 由此, 如上述, 可在壳体 550 内在多个蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 及壳体 550 的端面间容易嵌入。
在本例中, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。另外, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使距离 D2、 D5 比距离 D10 大。 进而, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在将蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 收容于壳体 550 时, 不用进行定位, 且可形成上述的空隙 G1 ~ G6。因此, 蓄电池系统 500 的制作变得容易。
此外, 在本例中, 也能够使用具有以下结构的隔离器 SP1。图 15 是表示图 13 的隔 离器 SP1 的其他结构例的图。图 15(a) 示出隔离器 SP1 的正视图, 图 15(b) 示出隔离器 SP1 的顶视图, 图 15(c) 示出隔离器 SP1 的侧视图。
如图 15(a) ~ (c) 所示, 在装配于板部件 810 的上部的 2 个支撑棒 820 的前端部附 近, 以向下方延伸的方式设置有基板保持片 830。另外, 在装配于板部件 810 的下部的 2 个 支撑棒 810 的前端部附近, 以向上方延伸的方式设置有基板保持片 830。在基板保持片 830 的前端部, 与形成于印刷电路基板 21 的四角的贯通孔对应形成有螺丝孔 ( 未图示 )。 由此, 如图 15 的点划线所示, 可使用螺丝将印刷电路基板 21 装配于 4 个基板保持片 830。此时, 以支撑棒 820 的前端部保持印刷电路基板 21。
装配有印刷电路基板 21 的隔离器 SP1, 被嵌入到蓄电池块 10Ba 的端面 E1 和蓄电 池块 10Bb 的端面 E1 之间、 以及蓄电池块 10Bb 的端面 E1 和壳体 550 的端面 E11 之间。另 外, 装配有印刷电路基板 21 的隔离器 SP1, 被嵌入到蓄电池块 10Bc 的端面 E1 和壳体 550 的 端面 E12 之间、 以及蓄电池块 10Bd 的端面 E1 及蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间。
由此, 使用图 15 的隔离器 SP1, 印刷电路基板 21 被装配于蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 E1。因此, 无需将印刷电路基板 21 装配于蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面框 92。
(8) 第 1 实施方式中的壳体内的第 3 配置例
图 16 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 3 配置例的示意性俯视图。关于第 3 配置例, 说明与第 2 配置例的不同点。
如图 16 所示, 在本例中, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间嵌入隔离器 SP2, 在蓄电池块 10Bb 的端面 E1 和壳体 550 的端面 E11 之间嵌入隔离器 SP2。另外, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 E1 之间嵌入隔离器 SP2, 在蓄电 池块 10Bc 的端面 E2 和蓄电池块 10Bd 的端面 E1 之间嵌入隔离器 SP2。
图 17 是表示图 16 的隔离器 SP2 的一结构例的图。 图 17(a) 示出隔离器 SP2 的正视 图, 图 17(b) 示出隔离器 SP2 的顶视图, 图 17(c) 示出隔离器 SP2 的侧视图。如图 17(a) ~ (c) 所示, 在 4 根支撑棒 820 的大致中央部分装配有基板保持片 830。因此, 如图 17 中点划 线所示, 在基板保持片 830 装配了印刷电路基板 21 的情况下, 以支撑棒 820 的大致中央部 保持印刷电路基板 21。
此时, 在印刷电路基板 21 和端面 E1 之间可靠地形成了空隙 U。由此, 除了能够确 保沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 的空气通道以外, 还能够确保沿着印刷电路基板 21 的 另一面 21B 的空气通道。结果, 能够使检测电路 20 的散热更有效地进行。
以上, 即使在本例中, 也使用隔离器 SP2, 将印刷电路基板 21 装配于蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 E1。因此, 无需将印刷电路基板 21 装配于蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端 面框 92。
在本例中, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的长度及基板保持片 830 的装配位置, 以 使距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。另外, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的长度及基 板保持片 830 的装配位置, 以使距离 D2、 D5 比距离 D10 大。进而, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的长度及基板保持片 830 的装配位置, 以使距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在将蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 收容于壳体 550 时, 不必进行定位, 可形成上述的空隙 G1 ~ G6。因此, 蓄电池系统 500 的制作变得容易。
(9) 第 1 实施方式中的壳体内的第 4 配置例
图 18 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 4 配置例的示意性俯视图。关于第 4 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 18 所示, 在本例中, 蓄电池块 18Bb、 18Bd 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550b。 另外, 蓄电池块 10Ba、 10Bc 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550d。由此, 未设置印刷电路基板 21 的蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E2 相互对置, 蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 E2 相互对置。
在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 E1 之间嵌入图 14 的隔离器 SP1, 在蓄电池块 10Bb 的端面 E1 和壳体 550 的端面 E11 之间嵌入图 14 的隔离器 SP1。另外, 在 壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 E1 之间嵌入图 14 的隔离器 SP1, 在蓄电池块 10Bd 的端面 E1 和壳体 550 的端面 E11 之间嵌入图 14 的隔离器 SP1。在该状态下, 设置于 蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 S21 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D1。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的 端面 E12 之间形成了空隙 G1。
设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G3。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D4。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G4。
设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D6。由此, 在设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G6。
蓄电池块 10Ba 的端面 E2 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D2。由此, 在蓄电 池块 10Ba 的端面 E2 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G2。蓄电池块 10Bc 的端 面 E2 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 相距距离 D5。由此, 在蓄电池块 10Bc 的端面 E2 和蓄电池 块 10Bd 的端面 E2 之间形成了空隙 G5。在此, 在本例中, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长 度, 以使印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D3、 D4、 D6 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D11、 D12 还大。
另外, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使印刷电路基板 21 的一面 21A 和 与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D3、 D4、 D6 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池 块的端面之间的距离 D2、 D5、 D10 还大。由此, 在上述的空隙 G1、 G3、 G4、 G6 中, 沿着印刷电 路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。另外, 在将蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 收容于壳 体 550 时, 不必进行定位, 可形成上述的空隙 G1 ~ G6。因此, 蓄电池系统 500 的制作变得容 易。
此外, 代替使用图 14 的隔离器 SP1, 可以使蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 定位以收容于壳 体 550 内, 以使上述的距离 D1、 D3、 D4、 D6 比距离 D11、 D12 大。 另外, 可以使蓄电池块 10Ba ~10Bd 定位以收容于壳体 550 内, 以使上述的距离 D1、 D3、 D4、 D6 比距离 D2、 D5、 D10 大。另 外, 代替使用图 14 的隔离器 SP1, 可以使用图 15 或图 17 的隔离器 SP1、 SP2。
此外, 在本例中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D1、 D3、 D4、 D6 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D2、 D5、 D10 ~ D12 中的至少一个大即可。这种情况下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 故可实现节省 空间、 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的提高。
另外, 优选上述的距离 D1、 D3、 D4、 D6 比距离 D2、 D5、 D10 ~ D12 中的最大距离还 大。这种情况下, 可进一步节省空间、 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(10) 第 1 实施方式中的壳体内的第 5 配置例
图 19 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 5 配置例的示意性俯视图。关于第 5 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 19 所示, 在本例中, 蓄电池块 10Ba、 10Bc 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550b。 另外, 蓄电池块 10Bb、 10Bc 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550d。由此, 设置有印刷电路基板 21 的蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E1 相互对置, 蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 E1 相互对置。
在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 和蓄电池块 10Bb 的端面 E1 之间嵌入 2 个图 14 的隔 离器 SP1, 在蓄电池块 10Bc 的端面 E1 和蓄电池块 10Bd 的端面 E1 之间嵌入 2 个图 14 的隔 离器 SP1。在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于与该 一面 21A 对置的蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 相距距离 D2。由此, 在设置 于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于与该一面 21A 对 置的蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 相距距离 D5。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 之间形成了空隙 G5。
壳体 550 的端面 E12 和与该端面 E12 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离 D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 G1。
壳体 550 的端面 E11 和与该端面 E11 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D3。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G3。
壳体 550 的端面 E12 和与该端面 E12 对置的蓄电池块 10Bc 的端面 E2 相距距离 D4。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间形成了空隙 G4。
壳体 550 的端面 E11 和与该端面 E11 对置的蓄电池块 10Bd 的端面 E2 相距距离 D6。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 之间形成了空隙 G6。
在此, 在本例中, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使相互对置的 2 个印刷 电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的一对端面 间的距离 D10 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了 充分的空气通道。另外, 在将蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 收容于壳体 550 时, 不必进行定位, 就 可形成上述的空隙 G2、 G5。因此, 蓄电池系统 500 的制作变得容易。
此外, 代替使用图 14 的隔离器 SP1, 可以使蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 定位以收容于壳 体 550 内, 以使上述的距离 D2、 D5 比距离 D10 大。另外, 代替图 14 的隔离器 SP1, 可以使用图 15 或图 17 的隔离器 SP1、 SP2。
另外, 在本例中, 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D10 大即可。这种情况下, 因在壳体 550 内 存在满足本关系的部分, 故可实现节省空间、 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的提高。
进而, 优选上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D10 ~ D12 中的最大距离还 大。这种情况下, 可进一步节省空间、 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(11) 第 1 实施方式中的壳体内的第 6 配置例
图 20 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 6 配置例的示意性俯视图, 图 21 是表示在第 6 配置例所使用的检测电路 20 的一结构 例的框图。关于第 6 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
首先, 说明图 21 的检测电路 20。图 21 所示的检测电路 20 包括与 2 个蓄电池组件 100 分别对应的第 1 及第 2 电压检测 IC( 集成电路 )200a、 200b。
一个蓄电池组件 100 的多个汇流线 40、 40a( 参照图 1) 和第 1 电压检测 IC200a 通 过多个导体线 52 而连接。另外, 另一个蓄电池组件 100 的多个汇流线 40、 40a( 参照图 1) 和第 2 电压检测 IC200b 通过多个导体线 52 而连接。由此, 检测 2 个蓄电池组件 100 的各 蓄电池单元 10( 参照图 1) 的端子间电压。通过使用具有上述结构的检测电路 20, 从而能 够使 1 个印刷电路基板 21 被 2 个蓄电池组件 100 共同地使用。在本例中, 在 2 个蓄电池块 10BB 的任意一方的蓄电池块 10BB 的端面 E1 设置有印刷电路基板 21。 如图 20 所示, 在本例中, 蓄电池块 10Ba 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550b, 蓄电池 块 10Bb 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550d。在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 设置有图 20 的印 刷电路基板 21, 在蓄电池块 10Bb 的端面 E1 未设置印刷电路基板 21。
设置于蓄电池块 10Ba 的端面 E1 的印刷电路基板 21 被共用于蓄电池块 100a、 100b。因此, 该印刷电路基板 21 与从蓄电池块 10Ba 及蓄电池块 10Bb 延伸的 FPC 基板 50 连接。另外, 蓄电池块 10Bc 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550b, 蓄电池块 10Bd 的端面 E1 被 配置成朝向侧壁 550d。在蓄电池块 10Bd 的端面 E1 设置有图 20 的印刷电路基板 21, 在蓄 电池块 10Bc 的端面 E1 未设置印刷电路基板 21。
设置于蓄电池块 10Bd 的端面 E1 的印刷电路基板 21 被共用于蓄电池块 100c、 100d。因此, 该印刷电路基板 21 与从蓄电池块 10Bc 及蓄电池块 10Bd 延伸的 FPC 基板 50 连接。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E1 相距距离 D2。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基 板 21 的一面 21A 和蓄电池块 10Bb 的端面 E1 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的蓄电 池块 10Bc 的端面 E1 相距距离 D5。由此, 在设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一 面 21A 和蓄电池块 10Bc 的端面 E1 之间形成了空隙 G5。
壳体 550 的端面 E12 和与该端面 E12 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离 D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 G1。
壳体 550 的端面 E11 和与该端面 E11 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D3。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G3。
壳体 550 的端面 E12 和与该端面 E12 对置的蓄电池块 10Bc 的端面 E2 相距距离 D4。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间形成了空隙 G4。
壳体 550 的端面 E11 和与该端面 E11 对置的蓄电池块 10Bd 的端面 E2 相距距离 D6。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 之间形成了空隙 G6。
在本例中, 蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 被定位于壳体 550 内, 以使印刷电路基板 21 的 一面 21A 和与其对置的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5 比未装配印刷电路基板 21 的端 面间的距离 D10 大。另外, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与 其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
在本例中, 在壳体 550 内, 也可在设置有印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与 其对置的蓄电池块的端面之间嵌入图 14、 图 15 及图 17 的任意一个隔离器 SP1、 SP2。
图 22 是表示使用了图 14 的隔离器 SP1 时的第 1 实施例中的第 6 配置例的示意性 俯视图, 图 23 是表示使用了图 17 的隔离器 SP2 时的第 1 实施方式中的第 6 配置例的示意 性俯视图。
如图 22 及图 23 所示, 在设置有印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的 蓄电池块的端面之间设置隔离器 SP1、 SP2 的任意一个。
在此, 如图 22 所示, 在使用隔离器 SP1 的情况下, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的 长度, 以使距离 D2、 D5 比距离 D10 大。另外, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使距 离 D2、 D5 比距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D11、 D12 大。另外, 如图 23 所示, 在使用隔离器 SP2 的情 况下, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的长度及基板保持片 830 的装配位置, 以使距离 D2、 D5 比距离 D10 大。另外, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的长度及基板保持片 830 的装配位置, 以使距离 D2、 D5 比距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在将蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 收容 于壳体 550 时, 不必进行定位, 就可形成上述的空隙 G1 ~ G6。因此, 蓄电池系统 500 的制作 变得容易。
另外, 在使用图 17 的隔离器 SP2 的情况下, 如图 23 所示, 通过在印刷电路基板 21 和端面 E1 之间形成的空隙 U, 能够使检测电路 20 的散热更有效地进行。
此外, 在本例中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D2、 D5 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D10 ~ D12 中的至少一个大即可。这种情况下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 故可实现节省 空间, 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的提高。
另外, 优选上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D10 ~ D12 中的最大距离还 大。这种情况下, 可进一步节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(12) 第 1 实施方式中的壳体内的第 7 配置例
图 24 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 7 配置例的示意性俯视图。关于第 7 配置例, 说明与第 6 配置例的不同点。
如图 24 所示, 在本例中, 蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550b。 在蓄电池块 10Bb 的端面 E1 设置有图 20 的印刷电路基板 21, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 未 设置印刷电路基板 21。设置于蓄电池块 10Bb 的端面 E1 的印刷电路基板 21 被共用于蓄电池组件 100a、 100b。因此, 该印刷电路基板 21 与从蓄电池块 10Ba 及蓄电池块 10Bb 延伸的 FPC 基板 50 连接。
另外, 蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550d。 在蓄电池块 10Bc 的 端面 E1 设置有图 20 的印刷电路基板 21, 在蓄电池块 10Bd 的端面 E1 未设置印刷电路基板 21。设置于蓄电池块 10Bc 的端面 E1 的印刷电路基板 21 被共用于蓄电池组件 100c、 100d。 因此, 该印刷电路基板 21 与从蓄电池块 10Bc 及蓄电池块 10Bd 延伸的 FPC 基板 50 连接。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G3。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D4。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G4。
壳体 550 的端面 E12 和与该端面 E12 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离 D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 G1。
蓄电池块 10Ba 的端面 E1 和与该端面 E1 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距 离 D2。由此, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G2。
蓄电池块 10Bc 的端面 E2 和与该端面 E2 对置的蓄电池块 10Bd 的端面 E1 相距距 离 D5。由此, 在蓄电池块 10Bc 的端面 E2 和蓄电池块 10Bd 的端面 E1 之间形成了空隙 G5。
蓄电池块 10Bd 的端面 E2 和与该端面 E2 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D6。 由此, 在蓄电池块 10Bd 的端面 E2 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G6。
在本例中, 蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 被定位于壳体 550 内, 以使印刷电路基板 21 的 一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D3、 D4 比未装配印刷电路基板 21 的蓄 电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。
另外, 蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 被定位于壳体 550 内, 以使印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D3、 D4 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池 块的端面间的距离 D2、 D5、 D10 大。
由此, 在上述的空隙 G3、 G4 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 可确保充分的空 气通道。
在本例中, 在壳体 550 内, 也可在设置有印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与 其对置的壳体 550 的端面之间嵌入图 14、 图 15 及图 17 的任意一个隔离器 SP1、 SP2。
图 25 是表示使用了图 14 的隔离器 SP1 时的第 1 实施方式中的第 7 配置例的示意 性俯视图, 图 26 是表示使用了图 17 的隔离器 SP2 时的第 1 实施方式中的第 7 配置例的示 意性俯视图。如图 25 及图 26 所示, 在设置有印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对 置的壳体 550 的端面之间设置隔离器 SP1、 SP2 的任意一个。在此, 如图 25 所示, 在使用隔 离器 SP1 的情况下, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。另外, 规定隔离器 SP1 的支撑棒 820 的长度, 以使距离 D3、 D4 比距离 D2、 D5、 D10 大。
另外, 如图 26 所示, 在使用隔离器 SP2 的情况下, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的 长度及基板保持片 830 的装配位置, 以使距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。另外, 规定隔离器 SP2 的支撑棒 820 的长度及基板保持片 830 的装配位置, 以使距离 D3、 D4 比距离 D2、 D5、 D10 大。由此, 在将蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 收容于壳体 550 时, 不必进行定位, 就可 形成上述的空隙 G1 ~ G6。因此, 蓄电池系统 500 的制作变得容易。另外, 在使用图 17 的隔 离器 SP2 的情况下, 如图 26 所示, 通过在印刷电路基板 21 和端面 E1 之间所形成的空隙 U, 能够使检测电路 20 的散热更有效地进行。
此外, 在本例中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D3、 D4 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1、 D2、 D5、 D6、 D10 ~ D12 中的至少一个大即可。这种情况下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 故可实现节省 空间, 以及蓄电池系统 550 的性能及可靠性的提高。
另外, 优选上述的距离 D3、 D4 比 D1、 D2、 D5、 D6、 D10 ~ D12 中的最大距离还大。这 种情况下, 可进一步节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(13) 第 1 实施方式中的壳体内的第 8 配置例
图 27 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 8 配置例的示意性俯视图。关于第 8 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 27 所示, 在本例中, 在 X 方向上, 蓄电池块 10Ba 的端面 E2 的位置和设置于蓄 电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 的位置一致。另外, 设置于蓄电池块 10Ba 的印 刷电路基板 21 的一面 21A 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 的位置一致。
进而, 在 X 方向上, 蓄电池块 10Bb 的端面 E2 的位置和设置于蓄电池块 10Bd 的印 刷电路基板 21 的一面 21A 的位置一致。另外, 设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的 一面 21A 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 的位置一致。
在此, 与设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 对置的侧壁 550b 的 一部分, 与其他部分相比, 在 X 方向上被放大。本例的侧壁 550b 包括被放大后的部分的端 面 E11a 及其他未被放大的部分的端面 E11b。
另外, 与设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 对置的侧壁 550d 的 一部分, 与其他部分相比, 在 X 方向上被放大。本例的侧壁 550d 包括被放大后的部分的端 面 E12a 及其他未被放大的部分的端面 E12b。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D2。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基 板 21 的一面 21A 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11a 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11a 之间形成了空隙 G3。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12a 相距距离 D4。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12a 之间形成了空隙 G4。
设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与该一面 21A 对置的蓄电 池块 10Bc 的端面 E2 相距距离 D5。由此, 在设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一 面 21A 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间形成了空隙 G5。
壳体 550 的端面 E12b 和与该端面 E12b 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12b 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 G1。
壳体 550 的端面 E11b 和与该端面 E11b 对置的蓄电池块 10Bd 的端面 E2 相距距离 D6。由此, 在壳体 550 的端面 E11b 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G6。
即使在本例中, 上述的距离 D3、 D4 也比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷 电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D3、 D4, 比未装配印刷 电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G3、 G4 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通 道。另外, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D10 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与 其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷电路 基板 21 的蓄电池块的端面间的距离 D10 大。进而, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄 电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置 的壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印 刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
由此, 通过放大壳体 550 的一部分, 能够沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保充 分的空气通道。另外, 通过壳体 550 未被放大的部分, 能够有效地运用在壳体 550 的外侧产 生的空间。
(14) 第 1 实施方式中的壳体内的第 9 配置例
图 28 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 9 配置例的示意性俯视图。关于第 9 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 28 所示, 在本例中, 在 X 方向上, 蓄电池块 10Ba 的端面 E2 的位置和设置于蓄 电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 的位置一致。另外, 设置于蓄电池块 10Ba 的印 刷电路基板 21 的一面 21A 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 的位置一致。
进而, 在 X 方向上, 蓄电池块 10Bb 的端面 E2 的位置和设置于蓄电池块 10Bd 的印 刷电路基板 21 的一面 21A 的位置一致。另外, 设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的 一面 21A 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 的位置一致。
在此, 在与蓄电池块 10Ba 的端面 E2 对置的壳体 550 的端面 E12 的一部分, 设置了 安装有图 1 的蓄电池 ECU101 或其他电子部件 ( 连接器等 ) 的电路基板 BX。在本例中, 将与 蓄电池块 10Ba 的端面 E2 对置的电路基板 BX 的一面称为对置面 E14。另外, 在与蓄电池块 10Bd 的端面 E2 对置的壳体 550 的端面 E11 的一部分, 设置了安装有图 1 的蓄电池 ECU101 或其他电子部件 ( 连接器等 ) 的电路基板 BX。在本例中, 将与蓄电池块 10Bd 的端面 E2 对 置的电路基板 BX 的一面称为对置面 E13。此外, 在本实施方式中, 所谓电路基板 BX 的一面 是指除安装部件以外的区域的表面。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D2。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基 板 21 的一面 21A 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G3。设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D4。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G4。
设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的蓄电 池块 10Bc 的端面 E2 相距距离 D5。由此, 在设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一 面 21A 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间形成了空隙 G5。
电路基板 BX 的对置面 E14 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离 D1。由此, 在电路 基板 BX 的对置面 E14 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 G1。
电路基板 BX 的对置面 E13 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 相距距离 D6。由此, 在电路 基板 BX 的对置面 E13 和蓄电池块 10Bd 的端面 E2 之间形成了空隙 G6。
在本例中, 上述的距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷电路基 板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的 D3、 D4, 比未装配印刷电路基板 21 的 蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面或电路基板 BX 的对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G3、 G4 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分 的空气通道。 另外, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D10 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷 电路基板 21 的蓄电池块的端面间的距离 D10 大。进而, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其 对置的壳体 550 的端面或电路基板 BX 的对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在 上述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
这样, 通过在未装配印刷电路基板 21 的端面间设置了安装有蓄电池 ECU101 或其 他电子部件的电路基板 BX, 从而可在壳体 550 内一体式收容多个蓄电池组件 100a ~ 100d 及电路基板 BX。由此, 因为在壳体 550 的内部能够有效运用未装配检测电路 20 的空间, 因 此实现了节省空间。另外, 蓄电池系统 500 的处理变得容易。
(15) 第 1 实施方式中的壳体内的第 10 配置例
图 29 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 10 配置例的示意性俯视图。关于第 10 配置例, 说明与第 9 配置例的不同点。
如图 29 所示, 在本例中, 在壳体 550 内以覆盖端面 E11 的方式设置了安装有蓄电 池 ECU101 的电路基板 BY。进而, 在与蓄电池块 10Bd 的端面 E2 对置的电路基板 BY 的部分, 设置了安装有含连接器的电子部件的电路基板 BX。
即使在本例中, 也将与蓄电池块 10Ba 的端面 E2 对置的电路基板 BX 的一面称为对 置面 E14, 将与蓄电池块 10Bd 的端面 E2 对置的电路基板 BX 的一面称为对置面 E13。进而, 将与设置于蓄电池块 10Bb 的端面 E1 的印刷电路基板 21 的一面 21A 对置的电路基板 BY 的 一面的部分称为对置面 E15。 此外, 在本实施方式中, 所谓电路基板 BY 的一面是指除安装部 件以外的区域的表面。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的电路基板 BY 的对置面 E15 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路
基板 21 的一面 21A 和电路基板 BY 的对置面 E15 之间形成了空隙 G3。电路基板 BX 的对置 面 E13 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D6。由此, 在壳体 550 的端面 E13 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G6。
即使在本例中, 上述的距离 D3、 D4 也比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷 电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面或电路基板 BY 的对置面之间的距离 D3、 D4, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面或电路 基板 BX、 BY 的对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G3、 G4 中, 沿着 印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
另外, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D10 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比未装配印刷 电路基板 21 的蓄电池块的端面间的距离 D10 大。
进而, 上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5, 比 未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面或电路基板 BX 的 对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。 这样, 通过在未装配印刷电路基板 21 的端面间设置 了安装有蓄电池 ECU101 或其他电子部件的电路基板 BX、 BY, 从而可在壳体 550 内一体式收 容多个蓄电池组件 100a ~ 100d 及电路基板 BX、 BY。由此, 因为在壳体 550 的内部能够有 效运用未装配检测电路 20 的空间, 所以实现了小型化。另外, 蓄电池系统 500 的处理变得 容易。
(16) 第 1 实施方式中的壳体内的第 11 配置例
图 30 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 11 配置例的示意性俯视图。关于第 11 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 30 所示, 在本例中, 蓄电池块 10Ba、 10Bd 的端面 E1 被配置成朝向侧壁 550b。 另外, 蓄电池块 10Bb、 10Bc 被配置成朝向侧壁 550d。
由此, 设置有印刷电路基板 21 的蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 E1 相互对置, 蓄电池 块 10Bc、 10Bd 的端面 E2 相互对置。在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于与其一面 21A 对置的蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 相 距距离 D2。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于蓄电池 块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D4。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G4。
设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D6。由此, 在设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G6。
在本例中, 蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 被定位于壳体 550 内, 以使相互对置的印刷电路 基板 21 的一面 21A 间的距离 D2 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的一对端面间的距 离 D5、 D10 大。由此, 在上述的空隙 G2 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
在本例中, 蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 被定位于壳体 550 内, 以使印刷电路基板 21 的 一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D4、 D6 比未装配印刷电路基板 21 的蓄 电池块的端面和壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D3、 D11、 D12 大。另外, 蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 被定位于壳体 550 内, 以使印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面 之间的距离 D4、 D6 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面间的距离 D5、 D10 大。由 此, 在上述的空气 G4、 G6 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
此外, 在本例中, 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 及印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D4、 D6 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基 板 21 的端面间的距离 D1、 D3、 D5、 D10 ~ D12 中的至少一个大即可。这种情况下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 故可实现节省空间、 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的 提高。
另外, 优选上述的距离 D2、 D4、 D6 比距离 D1、 D3、 D5、 D10 ~ D12 中的最大距离大。 这种情况下, 可进一步节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(17) 第 1 实施方式中的壳体内的第 12 配置例
图 31 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的多个蓄电池组件 100 的第 12 配置例的示意性俯视图。关于第 12 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 31 所示, 在本例中, 3 个蓄电池组件 100a、 100b、 100c 被配置成沿着 Y 方向 以该顺序排列。蓄电池组件 100a、 100c 被配置成蓄电池块 10Ba、 10Bc 的端面 E1 朝向侧壁 550b。在蓄电池块 10Ba、 10Bc 的端面 E1 分别设置有印刷电路基板 21。蓄电池组件 100b 被 配置成蓄电池块 10Bb 的端面 E1 朝向侧壁 550d。在蓄电池块 10Bb 的端面 E1 设置有印刷电 路基板 21。
在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D2。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D3。由此, 在设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G3。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D6。由此, 在蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和壳 体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G6。
壳体 550 的端面 E12 和与其端面 E12 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E2 相距距离 D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 E2 之间形成了空隙 G1。
壳体 550 的端面 E11 和与其端面 E11 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E2 相距距离 D4。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bb 的端面 E2 之间形成了空隙 G4。
壳体 550 的端面 E12 和与其端面 E12 对置的蓄电池块 10Bc 的端面 E2 相距距离 D5。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 E2 之间形成了空隙 G5。
蓄电池块 10Ba 的端面 E3 和与其端面 E3 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 E3 相距距离 D10a。由此, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E3 和蓄电池块 10Bb 的端面 E3 之间形成了空隙 G10a。蓄电池块 10Bb 的端面 E4 和与其端面 E4 对置的蓄电池块 10Bc 的端面 E4 相距距离 D10b。由此, 在蓄电池块 10Bb 的端面 E4 和蓄电池块 10Bc 的端面 E4 之间形成了空隙 G10b。
壳体 550 的端面 S1 和与其端面 S1 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 E4 相距距离 D11。 由此, 在壳体 550 的端面 S1 和蓄电池块 10Ba 的端面 E4 之间形成了空隙 G11。
壳体 550 的端面 S2 和与其端面 S2 对置的蓄电池块 10Bc 的端面 E3 相距距离 D12。 由此, 在壳体 550 的端面 S2 和蓄电池块 10Bc 的端面 E3 之间形成了空隙 G12。
在本例中, 定位蓄电池块 10Ba ~ 10Bc, 以使在壳体 550 内形成上述的空隙 G1 ~ G6、 G10a、 G10b、 G11、 G12。在此, 上述的距离 D2、 D3、 D6 比距离 D1、 D4、 D5、 D11、 D12 大。也 就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D2、 D3、 D6, 比未装配印 刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和壳体 550 的端面之间的距离 D1、 D4、 D5、 D11、 D12 大。 另外, 上述的距离 D2、 D3、 D6 比距离 D10a、 D10b 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D2、 D3、 D6, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面间 的距离 D10a、 D10b 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G3、 G6 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
另外, 未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1、 D4、 D5、 D11、 D12, 比印刷电路 基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D2、 D3、 D6 小。进而, 未装配印刷电路基 板 21 的端面间的距离 D10a、 D10b, 比印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间 的额距离 D2、 D3、 D6 小。因此, 不会增大壳体 550 的容积, 能够有效地确保为了检测电路 20 的散热所需的最小限制的空气通道。
此外, 在本例中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D2、 D3、 D6 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1、 D4、 D5、 D10a、 D10b、 D11、 D12 中的至少一个大即可。 这种情况下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 故可实现节省空间、 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的提高。
另外, 优选上述的距离 D2、 D3、 D6 比距离 D1、 D4、 D5、 D10a、 D10b、 D11、 D12 中的最大 距离大。这种情况下, 可进一步节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(18) 第 1 实施方式中的壳体内的第 13 配置例
图 32 是表示在第 1 实施方式中图 1 的壳体 550 内所收容的 1 个蓄电池组件 100 的第 13 配置例的示意性俯视图。关于第 13 配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
如图 32 所示, 在本例中, 1 个蓄电池组件 100a 被收容于壳体 550 内。蓄电池组件 100a 被配置成蓄电池块 10Ba 的端面 E1 朝向侧壁 550d。在蓄电池块 10Ba 的端面 E1 设置 有印刷电路基板 21。在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和 与其一面 21A 对置的壳体 550 的端面 E12 相距距离 D1。由此, 在设置于蓄电池块 10Ba 的印 刷电路基板 21 的一面 21A 和壳体 550 的端面 E12 之间形成了空隙 G1。
蓄电池块 10Ba 的端面 E2 和与其端面 E2 对置的壳体 550 的端面 E11 相距距离 D2。 由此, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E2 和壳体 550 的端面 E11 之间形成了空隙 G2。
蓄电池块 10Ba 的端面 E3 和壳体 550 的端面 S1 相距距离 D11。由此, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E3 和壳体 550 的端面 S1 之间形成了空隙 G11。
蓄电池块 10Ba 的端面 E4 和壳体 550 的端面 S2 相距距离 D12。由此, 在蓄电池块 10Ba 的端面 E4 和壳体 550 的端面 S2 之间形成了空隙 G12。在本例中, 定位蓄电池块 10Ba, 以使在壳体 550 内形成上述的空隙 G1、 G2、 G11、 G12。在此, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D1, 比未 装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和壳体 550 的端面之间的距离 D2、 D11、 D12 大。由 此, 在上述的空隙 G1 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。另外, 未装配印刷电路基板 21 的端面间的 D2, 比配置有印刷电路基板 21 的端面间的距离 D1 小。 因此, 不会增大壳体 550 的容积, 能够有效地确保为了检测电路 20 的散热所需的最小限制 的空气通道。这些结果, 可节省空间, 提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
此外, 在本例中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的端面之间的距离 D1, 只 要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D2、 D11、 D12 中的至少一个大即可。这种情况 下, 因在壳体 550 内存在满足本关系的部分, 故可实现节省空间、 以及蓄电池系统 500 的性 能及可靠性的提高。另外, 优选上述的距离 D1 比距离 D2、 D11、 D12 中的最大距离大。这种 情况下, 可进一步节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(19) 第 1 实施方式中的壳体内的第 14 配置例
图 33 是表示第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统的其他结构例的框图。图 33 的蓄 电池系统 500 除了包括图 1 的 4 个蓄电池组件 100、 图 1 的蓄电池 ECU101 及图 1 的接触器 102 之外, 还包括 HV(High Voltage : 高压 ) 连接器 520 及服务 (service) 插头 530。该蓄 电池系统 500 也与图 1 的蓄电池系统 500 同样地, 经由总线 104 与电动车辆的主控制部 300 连接。
如图 33 所示, 在本例中, 多个蓄电池组件 100 与蓄电池 ECU101、 接触器 102、 HV 连 接器 520 及服务插头 530 一起被收容于壳体 550 内。
即使在图 33 的蓄电池系统 500 中, 多个蓄电池组件 100 也通过电源线 501 相互连 接。与多个蓄电池组件 100 最高电位的正电极 10a( 图 4) 连接的电源线 501、 及与多个蓄电 池组件 100 最低电位的负电极 10b( 图 4) 连接的电源线 501, 经由接触器 102 与 HV 连接器 520 连接。HV 连接器 520 经由电源线 501 与电动车辆的电动机等负载连接。
在串联连接的 4 个蓄电池组件中的不位于两端的 2 个蓄电池组件 100 相连的电源 线 501, 插入了服务插头 530。多个蓄电池组件 100 的通信电路 24( 参照图 1) 与电动车辆 的非动力用蓄电池 12 连接。
图 34 是表示在第 1 实施方式中图 33 的壳体 550 所收容的多个蓄电池组件 100 的 第 14 配置例的示意性俯视图。关于第 14 的配置例, 说明与第 1 配置例的不同点。
(19-a) 结构要素的配置
如上述, 在本例中, 多个蓄电池组件 100 及蓄电池 ECU101、 接触器 102、 HV 连接器 520 及服务插头 530 被收容于壳体 550 内。
在 Y 方向上的蓄电池块 10Bc、 10Bd 和侧壁 550c 之间的区域, 蓄电池 ECU101、 服务 插头 530、 HV 连接器 520 及接触器 102 以该顺序从侧壁 550d 向侧壁 550b 排列, 且被设置成 与端面 S2 相接近。蓄电池 ECU101 及服务插头 530 位于蓄电池块 10Bc 和侧壁 550c 之间, HV 连接器 520 及接触器 102 位于蓄电池块 10Bd 和侧壁 550c 之间。
在此, 考虑与蓄电池 ECU101、 服务插头 530、 HV 连接器 520 及接触器 102 分别相接、 且与 XZ 平面平行地配置的 4 个假想面。
将与最靠近蓄电池块 10Bc 的端面 E4 的蓄电池 ECU101 的部分相接的假想面称为对置面 S2a, 将与最靠近蓄电池块 10Bc 的端面 E4 的服务插头 530 的部分相接的假想面称为 对置面 S2b。
另外, 将与最靠近蓄电池块 10Bd 的端面 E4 的 HV 连接器 520 的部分相接的假想面 称为对置面 S2c, 将与最靠近蓄电池块 10Bd 的端面 E4 的接触器 102 相接的假想面称为对置 面 S2d。
这种情况下, 在壳体 550 内, 蓄电池 ECU101 的对置面 S2a 和蓄电池块 10Bc 的端面 E4 相距距离 D12a。由此, 在蓄电池 ECU101 的对置面 S2a 和蓄电池块 10Bc 的端面 E4 之间 形成了空隙 G12a。
服务插头 530 的对置面 S2b 和蓄电池块 10Bc 的端面 E4 相距距离 D12b。由此, 在 服务插头 530 的对置面 S2b 和蓄电池块 10Bc 的端面 E4 之间形成了空隙 G12b。
HV 连接器 520 的对置面 S2c 和蓄电池块 10Bd 的端面 E4 相距距离 D12c。由此, 在 HV 连接器 520 的对置面 S2c 和蓄电池块 10Bd 的端面 E4 之间形成了空隙 G12c。
接触器 102 的对置面 S2d 和蓄电池块 10Bd 的端面 E4 相距距离 D12d。由此, 在接 触器 102 的对置面 S2d 和蓄电池块 10Bd 的端面 E4 之间形成了空隙 G12d。
在本例中, 距离 D3、 D4 比距离 D1、 D6、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d 大。也就是说, 印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面之间的距离 D3、 D4, 比未装配印 刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面、 以及蓄电池 ECU101、 服务 插头 530、 HV 连接器 520 及接触器 102 的对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d 大。由此, 在上述的空隙 G3、 G4 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空 气通道。 另外, 距离 D2、 D5 比距离 D1、 D6、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d 大。也就是说, 印刷 电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距 离 D2、 D5, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面、 以 及蓄电池 ECU101、 服务插头 530、 HV 连接器 520 及接触器 102 的对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d 大。由此, 在上述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印刷电路基板 21 的一 面 21A 确保了充分的空气通道。
由此, 通过空气的流动能够充分冷却发热的检测电路 20, 能够抑制蓄电池系统 500 的温度上升。 其结果能够抑制因温度上升引起的蓄电池系统 500 的输出限制、 劣化及寿 命下降。
另外, 未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面和与其对置的壳体 550 的端面、 以及蓄电池 ECU101、 服务插头 530、 HV 连接器 520 及接触器 102 的对置面之间的距离 D1、 D6、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d, 比印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的壳体 550 的端面 之间的距离 D3、 D4 小。未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面、 以及蓄电池 ECU101、 服 务插头 530、 HV 连接器 520 及接触器 102 的对置面和与其对置的壳体 550 的端面之间的距 离 D1、 D6、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d, 比印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其对置的未装 配印刷电路基板 21 的蓄电池块的端面之间的距离 D2、 D5 小。由此, 不会增大壳体 550 的容 积, 能有效地确保为了检测电路 20 的散热所需的最小限制的空气通道。这些结果, 可节省 空间、 提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
(19-b) 电源线及通信线的连接
图 35 是用于说明图 34 的第 14 配置例中的电源线及通信线的连接状态的示意性 俯视图。
在以下的说明中, 将在各蓄电池组件 100a ~ 100d 中电位最高的正电极 10a 称为 高电位电极 10A, 将在各蓄电池组件 100a ~ 100d 中电位最低的负电极 10b 称为低电位电极 10B。
如图 35 所示, 在本例的各蓄电池组件 100a ~ 100d 中, 低电位电极 10B 被配置成 与蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 E1 相接近, 高电位电极 10A 被配置成与蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 E2 相接近。
蓄电池组件 100a 的低电位电压 10B 和蓄电池组件 100b 的高电位电极 10A 经由带 状的汇流线 501x 相互连接。蓄电池组件 100c 的高电位电极 10A 和蓄电池组件 100d 的低 电位电源 10B 经由带状的汇流线 501x 相互连接。汇流线 501x 相当于连接图 1 的蓄电池组 件 100 间的电源线 501。此外, 代替汇流线 501x, 也可以使用线缆或引线等其他连接部件。
蓄电池组件 100a 的高电位电极 10A 经由电源线 PL1 与服务插头 530 连接, 蓄电池 组件 100c 的低电位电极 10B 经由电源线 PL2 与服务插头 530 连接。电源线 PL1、 PL2 也相 当于连接图 1 的多个蓄电池组件 100 间的电源线 501。在服务插头 530 被接通的状态下, 蓄 电池组件 100a、 100b、 100c、 100d 被串联连接。这种情况下, 蓄电池组件 100d 的高电位电极 10A 的电位最高, 蓄电池组件 100b 的低电位电极 10B 的电位最低。
服务插头 530 例如在蓄电池系统 500 维护时被作业者断开。在服务插头 530 被断 开的情况下, 由蓄电池组件 100a、 100b 构成的串联电路和由蓄电池组件 100c、 100d 构成的 串联电路被电分离。这种情况下, 多个蓄电池组件 100a ~ 100d 间的电流路径被切断。由 此, 确保了维护时的安全性。
蓄电池组件 100b 的低电位电极 10B 经由电源线 PL3 与接触器 102 连接, 蓄电池 组件 100d 的高电位电极 10A 经由电源线 PL4 与接触器 102 连接。接触器 102 经由电源线 PL5、 PL6 与 HV 连接器 520 连接。HV 连接器 520 与电动车辆的电动机等负载连接。
电源线 PL3、 PL4、 PL5、 PL6 作为图 1 的电源线 501 使用。此外, 在本例中, 与图 1 的蓄电池组件 100 不同, 与多个蓄电池组件 100 最低电位的负电极 10b( 图 4) 连接的电源 线 PL3、 以及与多个蓄电池组件 100 最高电位的正电极 10a( 图 4) 连接的电源线 PL4, 都与 接触器 102 连接。
在接触器 102 被接通的状态下, 蓄电池组件 100b 经由电源线 PL3、 PL5 与 HV 连接 器 520 连接, 并且蓄电池组件 100d 经由电源线 PL4、 PL6 与 HV 连接器 520 连接。由此, 从蓄 100c、 100d 向负载供给电力。另外, 在接触器 102 被接通的情况下, 进 电池组件 100a、 100b、 行蓄电池组件 100a、 100b、 100c、 100d 的充电。
一旦接触器 102 被断开, 则蓄电池组件 100b 和 HV 连接器 520 的连接、 以及蓄电池 组件 100d 和 HV 连接器 520 的连接就被切断。
在蓄电池系统 500 维护时, 服务插头 530 及接触器 102 都由作业者断开。这种情 况下, 可靠地切断了多个蓄电池组件 100a ~ 100d 间的电流路径。由此, 确保了维护时的安 全性。另外, 在各蓄电池组件 100a、 100b、 100c、 100d 的电压彼此相等的情况下, 由蓄电池组 件 100a、 100b 形成的串联电路的总电压和由蓄电池组件 100c、 100d 形成的串联电路的总电 压变得相等。因此, 防止了维护时在蓄电池系统 500 内产生高的电压。蓄电池组件 100a 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 100b 的印刷电路基板 21 经由 通信线 CL1 相互连接。蓄电池组件 100b 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 100d 的印刷电 路基板 21 经由通信线 CL2 相互连接。
蓄电池组件 100d 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 100c 的印刷电路基板 21 经 由通信线 CL3 相互连接。蓄电池组件 100c 的印刷电路基板 21 经由通信线 CL4 与蓄电池 ECU101 连接, 蓄电池组件 100a 的印刷电路基板 21 经由通信线 CL5 与蓄电池 ECU101 连接。 通信线 CL1 ~ CL5 相当于图 1 的线缆 560。由通信线 CL1 ~ CL5 构成了总线。
由蓄电池组件 100a 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL1、 CL2、 CL3、 CL4 提供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5 向蓄电池组件 100a 的印刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
由蓄电池组件 100b 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL2、 CL3、 CL4 提供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5、 CL1 向蓄电池组件 100b 的 印刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
由蓄电池组件 100c 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL4 提供给 蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5、 CL1、 CL2、 CL3 向蓄电池组件 100c 的印刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
由蓄电池组件 100d 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL3、 CL4 提 供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5、 CL1、 CL2 向蓄电池组件 100d 的印刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
此外, 如果设置通信线 CL4, 则可由通信线 CL1、 CL2、 CL3、 CL5 构成总线。这种情况 下, 由蓄电池组件 100a 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL5 提供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5 向蓄电池组件 100a 的印刷电路基板 21 提 供规定的控制信号。
由蓄电池组件 100b 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL1、 CL5 提 供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5、 CL1 向蓄电池组件 100b 的印 刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
由蓄电池组件 100c 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL3、 CL2、 CL1、 CL5 提供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5、 CL1、 CL2、 CL3 向 蓄电池组件 100c 的印刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
由蓄电池组件 100d 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL2、 CL1、 CL5 提供给蓄电池 ECU101。另外, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL5、 CL1、 CL2 向蓄电池组件 100d 的印刷电路基板 21 提供规定的控制信号。
(20) 第 1 实施方式中的壳体内的其他配置例
在第 1 ~第 14 配置例中, 虽然说明了在蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 E1 装配印 刷电路基板 21 的例子, 但印刷电路基板 21 也可被装配于蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 E3、 E4 的任意一个。即使在这种情况下, 通过进行蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的定位以使装配有印 刷电路基板 21 的端面间的距离变得比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离大, 从而能 够得到与上述同样的效果。
【第 2 实施方式】关于第 2 实施方式所涉及的蓄电池系统 500, 说明与第 1 实施方式所涉及的蓄电池 系统 500 的不同点。
(1) 蓄电池组件的结构
图 36 是表示第 2 实施方式所涉及的蓄电池组件 100 的外观立体图, 图 37 是图 36 的蓄电池组件 110 的一个侧视图, 图 38 是图 36 的蓄电池组件 110 的另一个侧视图。在图 36 ~图 38 的说明中, X 方向及 Z 方向是与水平面平行的方向, Y 方向是与水平面正交的方 向。
如图 36 ~图 38 所示, 蓄电池组件 110 具有 : 蓄电池块 10BB、 印刷电路基板 21、 热 敏电阻 11 及 FPC 基板 50b。在印刷电路基板 21 设置有检测电路 20、 通信电路 24 及连接器 23。
蓄电池块 10BB 主要由多个圆筒型的蓄电池单元 10 及保持多个蓄电池单元 10 的 一对蓄电池支架 90 而构成。各蓄电池单元 10 具备有对置的端面的圆筒型的外形 ( 所谓的 圆柱形状 )。在蓄电池单元 10 的一个端面形成正电极。另外, 在蓄电池单元 10 的另一个端 面形成负电极。
多个蓄电池单元 10 按照各自的轴心相互平行的方式并列排列。在图 36 ~图 38 的例子中, 各蓄电池单元 10 的轴心与 Z 方向平行。在多个蓄电池组件 10 中, 半数 ( 在本例 子中为 6 个 ) 的蓄电池组件 10 被配置在上段, 剩余的半数 ( 在本例子中为 6 个 ) 的蓄电池 组件 10 被配置在下段。
另外, 在上段及下段的各个中, 多个蓄电池单元 10 被配置成在相邻的 2 个蓄电池 单元 10 间正电极及负电极的位置关系彼此互逆。由此, 相邻的各 2 个蓄电池单元 10 中的、 一个蓄电池单元 10 的正电极和另一个蓄电池单元 10 的负电极相邻, 一个蓄电池单元 10 的 负电极和另一个蓄电池单元 10 的正电极相邻。
蓄电池支架 90 例如由树脂形成的大致长方形状的板状部件构成。蓄电池支架 90 具有一面及另一面。以下, 将蓄电池支架 90 的一面及另一面分别称为外面及内面。以夹持 多个蓄电池单元 10 的方式配置一对蓄电池支架 90。这种情况下, 以与各蓄电池单元 10 的 一端面对置的方式配置一个蓄电池支架 90, 以与各蓄电池单元 10 的另一端面对置的方式 配置另一个蓄电池支架 90。
在蓄电池支架 90 的四角形成孔部, 在该孔部插入棒状的连结部件 13 的两端。在 连结部件 13 的两端形成有外螺纹。在该状态下, 通过在连结部件 13 的两端装配螺母 N, 从 而多个蓄电池单元 10 和一对蓄电池支架 90 被一体式固定。 另外, 在蓄电池支架 90, 沿着长 边方向等间隔地形成了 3 个孔部 99。在孔部 99 插入后述的导体线 53a。在本例中, 蓄电池 支架 90 的长边方向是与 X 方向平行的方向。
各蓄电池支架 90 具有沿着短边的第 1 端面 901 及第 2 端面 902, 具有沿着长边的 第 3 端面 903 及第 4 端面 904。
在此, 考虑包围蓄电池块 10BB 的假想的长方体。在长方体的 6 个假想面中, 将在 X 方向上的一端部与位于上段及下段的蓄电池单元 10 的外周面对置且与各蓄电池支架 90 的第 1 端面 901 相接的假想面称为蓄电池块 10BB 的端面 Ea, 将在 X 方向上的另一端部与位 于上段及下段的蓄电池单元 10 的外周面对置且与各蓄电池支架 90 的第 2 端面 902 相接的 假想面称为蓄电池块 10BB 的端面 Eb。另外, 在长方体的 6 个假想面中, 将与多个蓄电池单元 10 的 Z 方向上的一个端面 对置的假想面称为蓄电池块 10BB 的端面 Ec, 将与多个蓄电池单元 10 的 Z 方向上的另一个 端面对置的假想面称为蓄电池块 10BB 的端面 Ed。
进而, 在长方体的 6 个假想面中, 将与上段的多个蓄电池单元 10 的外周面对置且 与各蓄电池支架 90 的第 3 端面 903 相接的假想面称为蓄电池块 10BB 的端面 Ee, 将与下段 的多个蓄电池单元 10 的外周面对置且与各蓄电池支架 90 的第 4 端面 904 相接的假想面称 为蓄电池块 10BB 的端面 Ef。
蓄电池块 10BB 的端面 Ea、 Eb 是与上段及下段的多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 垂直。也就是说, 蓄电池块 10BB 的端面 Ea、 Eb 分别是与 YZ 平面平行且相互对置 的面。蓄电池块 10BB 的端面 Ec、 Ed 是与各蓄电池单元 10 的轴方向 (Z 方向 ) 垂直。也就 是说, 蓄电池块 10BB 的端面 Ec、 Ed 是分别与 XY 平面平行且相互对置的面。蓄电池块 10BB 的端面 Ee、 Ef 是与上段或下段的多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 及各蓄电池单元 10 的轴方向 (Z 方向 ) 平行。也就是说, 蓄电池块 10BB 的端面 Ee、 Ef 是分别与 XZ 平面平 行且相互对置的面。
各蓄电池单元 10 的正电极及负电极的一方被配置于蓄电池块 10BB 的端面 Ec, 另 一方被配置于蓄电池块 10BB 的端面 Ed。
在蓄电池块 10BB 中, 多个蓄电池单元 10 由多个汇流线 40 及六角螺栓 14 串联连 接。具体而言, 在各蓄电池支架 90 中, 以与上段及下段的多个蓄电池单元 10 对应的方式形 成多个孔部。各蓄电池单元 10 的正电极及负电极分别被嵌入到一对蓄电池支架 90 所对应 的孔部。由此, 各蓄电池单元 10 的正电极及负电极从一对蓄电池支架 90 的外面突出。
在通过一对蓄电池支架 90 固定了多个蓄电池单元 10 的状态下, 在上段的相邻的 各 2 个蓄电池单元 10 之间在排列方向 (X 方向 ) 上形成空隙 U1, 在下段的相邻的各 2 个蓄 电池单元 10 之间在排列方向 (X 方向 ) 上也形成空隙 U1。这种情况下, 在蓄电池块 10BB 中, 各 2 个蓄电池单元 10 的空隙 U1 作为空气通道起作用。因此, 通过在各 2 个蓄电池单元 10 间的空隙 U1 流动冷却用空气, 从而能够使各蓄电池单元 10 更有效地散热。
如上述, 在蓄电池块 10BB 中, 因为各蓄电池单元 10 被配置成在相邻的蓄电池单元 10 间正电极及负电极的位置关系彼此互逆, 所以在相邻的 2 个蓄电池单元 10 间, 一个蓄电 池单元 10 的正电极和另一个蓄电池单元 10 的负电极相邻, 一个蓄电池单元 10 的负电极和 另一个蓄电池单元 10 的正电极相邻。在该状态下, 在以串联连接了多个蓄电池单元 10 的 方式相接近的正电极及负电极, 装配有汇流线 40。
在以上的说明中, 在配置于蓄电池块 10BB 的上段的 6 个蓄电池单元 10 中, 将最靠 近端面 Ea 的蓄电池单元 10 至最靠近端面 Eb 的蓄电池单元 10 称为第 1 ~第 6 蓄电池单元 10。另外, 在配置于蓄电池块 10BB 的下段的 6 个蓄电池单元 10 中, 将最靠近端面 Eb 的蓄 电池单元 10 至最靠近端面 Ea 的蓄电池单元 10 称为第 7 ~第 12 蓄电池单元 10。
这种情况下, 在第 1 蓄电池单元 10 的负电极和第 2 蓄电池单元 10 的正电极装配 共用的汇流线 40。另外, 在第 2 蓄电池单元 10 的负电极和第 3 蓄电池单元 10 的正电极装 配共用的汇流线 40。 同样地, 在各第奇数蓄电池单元 10 的负电极和与其相邻的第偶数蓄电 池单元 10 的正电极装配共用的汇流线 40。 在第偶数蓄电池单元 10 的负电极和与其相邻的 第奇数蓄电池单元 10 的正电极装配共用的汇流线 40。另外, 在第 1 蓄电池单元 10 的正电极, 作为图 1 的电源线 501 而装配用于向外部供 给电力的汇流线 501a 的一端部。在第 12 蓄电池单元 10 的负电极, 作为图 1 的端缘线 501 而装配用于向外部供给电力的汇流线 501b 的一端部。汇流线 501a、 501b 的另一端被引出 至多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 )。
包括检测电路 20、 通信电路 24 及连接器 23 的印刷电路基板 21 被装配于蓄电池 块 10BB 的端面 Ea。以从蓄电池块 10BB 的端面 Ec 向端面 Ea 上延伸的方式设置有长尺状 的 FPC 基板 50b。另外, 以从蓄电池块 10BB 的端面 Ed 向端面 Ea 上延伸的方式设置有长尺 状的 FPC 基板 50b。FPC 基板 50b 除了还具有用于连接多个热敏电阻 11 和印刷电路基板 21 的连接端子 27( 参照后述的图 39) 的导体线 ( 未图示 ), 此外还具有与图 9 的 FPC 基板 50 同样的结构。在 FPC 基板 50b 上, 以与多个汇流线 40、 501a、 501b 分别相接近的方式配置有 PTC 元件 60。
如图 37 所示, 一个 FPC 基板 50b 被配置成在蓄电池块 10BB 的端面 Ec 上的中央部 在多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 延伸。该 FPC 基板 50b 与多个汇流线 40 共同 连接。如图 38 所示, 另一个 FPC 基板 50b 被配置成在蓄电池块 10BB 的端面 Ed 上的中央部 在多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 延伸。该 FPC 基板 50b 与多个汇流线 40、 501a、 501b 共同连接。
端面 Ec 上的 FPC 基板 50b 在蓄电池块 10BB 的端面 Ec 的一个端面朝向端面 Ea 直 角折回, 与印刷电路基板 21 连接。另外, 端面 Ed 上的 FPC 基板 50b 在蓄电池块 10BB 的端 面 Ed 的一个端部朝向端面 Ea 直角折回, 与印刷电路基板 21 连接。
热敏电阻 11 经由导体线 53a 与设置于 FPC 基板 50b 的导体线连接。蓄电池组件 110 的汇流线 40、 40a 及热敏电阻 11, 通过形成于 FPC 基板 50b 的导体线分别与印刷电路基 板 21 电连接。
(2) 印刷电路基板的一结构例
图 39 是表示第 2 实施方式中的印刷电路基板 21 的一结构例的示意性俯视图。印 刷电路基板 21 呈大致矩形状, 具有一面 21A 及另一面 21B。图 39(a) 及图 39(b) 分别表示 印刷电路基板 21 的一面 21A 及另一面 21B。在印刷电路基板 21 的四角形成孔部 H。
如图 39(a) 所示, 印刷电路基板 21 在一面 21A 具有第 1 安装区域 10G、 第 2 安装区 域 12G 及带状的绝缘区域 26。
第 2 安装区域 12G 形成于印刷电路基板 21 的上部。绝缘区域 26 被形成为沿着第 2 安装区域 12G 延伸。第 1 安装区域 10G 形成于印刷电路基板 21 的剩余部分。第 1 安装区 域 10G 和第 2 安装区域 12G 通过绝缘区域 26 相互分离。由此, 第 1 安装区域 10G 和第 2 安 装区域 12G 通过绝缘区域 26 电绝缘。
在第 1 安装区域 10G 安装有检测电路 20 并且形成有 2 组连接端子 22, 检测电路 20 和连接端子 22 在印刷电路基板 21 上通过连接线电连接。另外, 作为检测电路 20 的电源, 蓄电池组件 110 的多个蓄电池单元 10( 参照图 36) 与检测电路 20 连接。除了检测电路 20 的安装区域、 连接端子 22 的形成区域及连接线的形成区域以外, 在第 1 安装区域 10G 还形 成有接地图案 GND1。接地图案 GND1 保持在蓄电池组件 110 的基准电位。
在第 2 安装区域 12G 安装有通信电路 24 且形成有连接器 23 及 2 组连接端子 27, 通信电路 24、 连接器 23 及连接端子 27 在印刷电路基板 21 上通过连接线而电连接。连接器23 与图 1 的线缆 560 连接, 线缆 560 用于在多个蓄电池组件 110 及图 1 的蓄电池 ECU101 之 间进行通信。另外, 作为通信电路 24 的电源, 电动车辆所具备的非动力用蓄电池 12( 参照 图 1) 与通信电路 24 连接。除了通信电路 24 的安装区域、 连接器 23 的形成区域、 连接端子 27 的形成区域及连接线的形成区域以外, 在第 2 安装区域 12G 还形成有接地图案 GND2。接 地图案 GND2 保持在非动力用蓄电池 12 的基准电位。
绝缘元件 25 以跨过绝缘区域 26 的方式安装。绝缘元件 25 既能使接地图案 GND1 和接地图案 GND2 相互电绝缘, 又能在检测电路 20 和通信电路 24 之间传送信号。
印刷电路基板 21 的 2 组连接端子 22、 27 与 2 片 FPC 基板 50b( 参照图 36) 连接。 在 FPC 基板 50b 设置有多个导体线。通过设置于 FPC 基板 50b 的多个导体线, 汇流线 40、 501a、 501b 和印刷电路基板 21 的连接端子 22 连接。由此, 蓄电池单元 10( 参照图 36) 的各 电压, 经由汇流线 40、 501a、 501b、 设置于 FPC 基板 50b 的导体线及连接端子 22 由检测电路 20 检测。
同样地, 通过设置于 FPC 基板 50b 的多个导体线, 连接了与热敏电阻 11 连接的导 体线 53a 和印刷电路基板 21 的连接端子 27。由此, 从热敏电阻 11 输出的信号, 经由导体线 53a、 设置于 FPC 基板 50b 的导体线及连接端子 27 提供给通信电路 24。由此, 通信电路 24 取得各蓄电池组件的温度。 如图 39(b) 所示, 在印刷电路基板 21 的另一面 21B 安装有多个电阻 R 及多个开关 元件 SW。由多个电阻 R 和多个开关元件 SW 构成多个均衡电路。由此, 能够使电阻 R 产生的 热有效地散热。另外, 能够防止电阻 R 产生的热传导至检测电路 20 及通信电路 24。结果, 能够防止因检测电路 20 及通信电路 24 的热引起的误动作及劣化。
图 40 是表示在图 36 的蓄电池块 10BB 装配有印刷电路基板 21 的状态的侧视图。 如图 40 所示, 在印刷电路基板 21 的孔部 H( 参照图 39) 插入螺丝 S。在该状态下, 通过螺 丝 S 与形成于一对蓄电池支架 90 的第 1 端面 901 的螺丝孔螺合, 从而印刷电路基板 21 被 装配于蓄电池块 10BB 的端面 Ea。
在该状态下, 印刷电路基板 21 的另一面 21B 与图 36 ~ 37 的蓄电池块 10BB 的端 面 Ea 对置, 印刷电路基板 21 的一面 21A 位于与蓄电池块 10BB 相反的一侧。此外, 即使在 本实施方式中, 印刷电路基板 21 的一面 21A 也是指除安装部件以外的区域的表面。
如上述, 在蓄电池块 10BB 装配有印刷电路基板 21 的状态下, 在印刷电路基板 21 的另一面 21B 和与另一面 21B 对置的蓄电池单元 10 的外周面之间形成有空隙 U2( 图 37 及 图 38)。这种情况下, 在蓄电池组件 110 中, 空隙 U2( 图 37 及图 38) 作为空气通道起作用。 因此, 通过在印刷电路基板 21 和蓄电池单元 10 之间的空隙 U2 流动冷却用空气, 能够使印 刷电路基板 21 更有效地散热。
(3) 蓄电池组件的壳体
图 41 是表示壳体内所收容的蓄电池组件 110 的外观立体图。如图 41 所示, 在本 实施方式中, 构成蓄电池系统 500 的多个蓄电池组件 110 被个别收容于壳体。通过蓄电池 组件 110 的壳体, 防止了在蓄电池组件 110 搬送时及连接作业时多个蓄电池单元 10 间发生 短路。在以下的说明中, 将收容各蓄电池组件 110 的壳体称为组件壳体 120。
组件壳体 120 呈由 6 个侧壁 120a、 120b、 120c、 120d、 120e、 120f 构成的长方体形 状。此外, 组件壳体 120 的侧壁 120a ~ 120f 的内面分别与蓄电池块 10BB 的端面 Ea ~Ef( 参照图 36) 对置。
在组件壳体 120 的侧壁 120a, 在侧壁 120d 的附近以在上下方向延伸的方式形成有 长方形状的开口部 105。2 个汇流线 501a、 501b 通过开口部 105 被引出至组件壳体 120 的 外部。
另外, 在组件壳体 120 的侧壁 120a 的大致中央部, 形成开口部 106、 107, 该开口部 106、 107 用于使组件壳体 120 内的印刷电路基板 21 的连接器 23 与线缆 560( 图 1) 连接。
在此, 在印刷电路基板 21 的连接器 23, 也可经由线缆连接具有信号接收用的多个 输入端子的输入连接器 23a 及具有信号发送用的多个输出端子的输出连接器 23b。这种情 况下, 输入连接器 23a 及输出连接器 23b 分别从组件壳体 120 的内部向开口部 106、 107 嵌 入。由此, 输入连接器 23a 及输出连接器 23b 以向组件壳体 120 的外部突出的状态被固定。
在组件壳体 120 的侧壁 120e, 沿着多个蓄电池单元 10( 参照图 36) 的轴方向 (Y 方向 ) 延伸的多个矩形的狭缝 108 被形成为在多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 排 列。另外, 在组件壳体 120 的侧壁 120f, 沿着多个蓄电池单元 10 的轴方向 (Z 方向 ) 延伸的 多个矩形的狭缝 109 被形成为在多个蓄电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 排列。通过狭缝 108、 109, 冷却用空气可向组件壳体 120 的内部流入且可流出到外部。
(4) 第 2 实施方式中的壳体内的第 1 配置例
即使在本实施方式中, 蓄电池系统 500 也包括收容多个蓄电池组件 110 的壳体 550。图 42 是表示在第 2 实施方式中壳体 550 所收容的多个蓄电池组件 110 的第 1 配置例 的示意性俯视图。如图 42 所示, 在本例的蓄电池系统 500 中, 与图 1 的蓄电池系统 500 同 样地, 4 个蓄电池组件 110 被设置于壳体 550 内, 接触器 102 及蓄电池 ECU101 不被设置于壳 体 550 内。
在以下的说明中, 将蓄电池系统 500 含有的 4 个蓄电池组件 110 分别称为蓄电池 组件 110a、 110b、 110c、 110d。 另外, 将各蓄电池组件 110a、 110b、 110c、 110d 含有的蓄电池块 10BB 分别称为蓄电池块 10Ba、 10Bb、 10Bc、 10Bd。
在图 42 中, 省略图 41 的组件壳体 120 的图示。此外, 在本实施方式中, 在蓄电池 系统 500 的壳体 550 内设置多个蓄电池组件 110a ~ 110d 的情况下, 也可不设置组件壳体 120。
与第 1 实施方式的壳体 550( 参照图 12) 同样地, 图 42 的壳体 550 具有侧壁 550a、 550b、 550c、 550d。侧壁 550a、 550c 是相互平行的, 侧壁 550b、 550d 是相互平行且相对于侧 壁 550a、 550bc 是垂直的。侧壁 550b 在内侧具有端面 E11, 侧壁 550d 在内侧具有端面 E12。 侧壁 550b 的端面 E11 及侧壁 550d 的端面 E12 相互对置。另外, 侧壁 550a 在内侧具有端面 S1, 侧壁 550c 在内侧具有端面 S2。侧壁 550a 的端面 S1 及侧壁 550c 的端面 S2 相互对置。
在壳体 550 内, 4 个蓄电池组件 110a ~ 110d 以后述的间隔排列成 2 行 2 列。在本 例中, 4 个蓄电池组件 110a ~ 110d 都被配置成端面 Ed 朝上。
蓄电池块 10Ba、 10Bc 的端面 Ea 被配置成朝向侧壁 550b。另外, 蓄电池块 10Bb、 10Bd 的端面 Ea 被配置成朝向侧壁 550d。在蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 Ea 分别设置有 印刷电路基板 21。由此, 与第 1 实施方式中的第 5 配置例 ( 图 19 的配置例 ) 同样地, 设置 有印刷电路基板 21 的蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 Ea 相互对置, 蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端 面 Ea 相互对置。在该状态下, 设置于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 相距距离 D2。由此, 在设置于 蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于蓄电池块 10Bb 的印刷电路基板 21 的一面 21A 之间形成了空隙 G2。
设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和与其一面 21A 对置的设 置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 相距距离 D5。由此, 在设置于蓄电池块 10Bc 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和设置于蓄电池块 10Bd 的印刷电路基板 21 的一面 21A 之间形成了空隙 G5。
壳体 550 的端面 E12 和与其端面 E12 对置的蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 相距距离 D1。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 之间形成了空隙 G1。
壳体 550 的端面 E11 和与其端面 E11 对置的蓄电池块 10Bb 的端面 Eb 相距距离 D3。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bb 的端面 Eb 之间形成了空隙 G3。
壳体 550 的端面 E12 和与其端面 E12 对置的蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 相距距离 D4。由此, 在壳体 550 的端面 E12 和蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 之间形成了空隙 G4。
壳体 550 的端面 E11 和与其端面 E11 对置的蓄电池块 10Bd 的端面 Eb 相距距离 D6。由此, 在壳体 550 的端面 E11 和蓄电池块 10Bd 的端面 Eb 之间形成了空隙 G6。
蓄电池块 10Ba、 10Bd 的端面 Ee、 Ef 和与这些端面 Ee、 Ef 分别对置的蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 Ef、 Ee 相距距离 D10。由此, 在蓄电池块 10Ba、 10Bb 和蓄电池块 10Bc、 10Bd 之间形成了空隙 G10。
壳体 550 的端面 S1 和与其端面 S1 对置的蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 Ef、 Ee 相距 距离 D11。由此, 在壳体 550 的端面 S1 和蓄电池块 10Ba、 10Bb 之间形成了空隙 G11。
壳体 550 的端面 S2 和与其端面 S2 对置的蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 Ee、 Ef 相距 距离 D12。由此, 在壳体 550 的端面 S2 和蓄电池块 10Bc、 10Bd 之间形成了空隙 G12。在本 例中, 定位蓄电池块 10Ba ~ 10Bd, 以使在壳体 550 内形成上述的空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12。
在侧壁 550a 设置有 2 个冷却用风扇 581。在 Y 方向上, 2 个冷却用风扇 581 分别 被配置成与蓄电池块 10Ba、 10Bb 的端面 Ef、 Ee 对置。在侧壁 550c 形成有 2 个排气口 582。 在 Y 方向上, 2 个排气口 582 分别被配置成与蓄电池块 10Bc、 10Bd 的端面 Ee、 Ef 对置。与 第 1 实施方式同样地, 上述的空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12 作为空气通道起作用 ( 参照图 42 的 虚线箭头 )。一旦冷却用风扇 581 动作, 则在空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12 中形成空气的流动。
在本例的蓄电池系统 500 中, 相互对置的 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距 离 D2、 D5, 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的一对端面间的距离 D10 大。由此, 在上 述的空隙 G2、 G5 中, 沿着印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。
由此, 通过空气的流动能够充分地冷却发热的检测电路 20, 并能够抑制蓄电池系 统 500 的温度上升。其结果能够抑制因温度上升引起的蓄电池系统 500 的输出限制、 劣化 及寿命下降。
另外, 在本例中, 未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的一对端面间的距离 D10, 比 相互对置的 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5 小。由此, 不必增大壳体 550 的容积, 能够有效地确保为了检测电路 20 的散热所需的最小限制的空气通道。这些结果可 节省空间。此外, 在本例中, 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5 中的至少一个, 只要比未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D10 大即可。这种情况下, 因在壳体 550 内 存在满足本关系的部分, 故可实现节省空间、 以及蓄电池系统 500 的性能及可靠性的提高。
进而, 优选上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D10 ~ D12 中的最大距离大。 这种情况下, 可进一步节省空间化, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可靠性。
如上述, 在各蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 中, 在 X 方向上相邻的各 2 个蓄电池单元 10 间形成了空隙 U1( 图 37 及图 38)。另外, 在印刷电路基板 21 的另一面 21B 和与另一面 21B 对置的蓄电池单元 10 的外周面之间形成了空隙 U2( 图 37 及图 38)。
因此, 在冷却用风扇 581 动作的情况下, 如图 42 粗虚线所示, 在相邻的蓄电池单元 10 间的空隙 U1、 以及印刷电路基板 21 的另一面 21B 和与另一面 21B 对置的蓄电池单元 10 的外周面之间的空隙 U2, 也形成空气的流动。 由此, 通过沿着 Y 方向的流动能够冷却发热的 蓄电池单元 10 及印刷电路基板 21, 能抑制蓄电池系统 500 的温度上升。
图 43 是用于说明在第 2 实施方式的第 1 配置例中在 1 个侧壁 550d 设置有冷却用 风扇 581 及排气口 582 时的空气流动的示意性俯视图。如图 43 所示, 代替在侧壁 550a 设 置 2 个冷却用风扇 581、 在侧壁 550c 设置 2 个冷却用风扇 581, 也可在侧壁 550d 的中央设 置冷却用风扇 581、 在侧壁 550d 的两端部附近分别形成排气口 582。即使在这种情况下, 通 过冷却用风扇 581 动作, 也在空隙 G1 ~ G6、 G10 ~ G12 形成空气的流动。
(5) 第 2 实施方式中的壳体内的第 2 配置例
图 44 是表示在第 2 实施方式中壳体 550 所收容的多个蓄电池组件 100 的第 2 配 置例的示意性俯视图。关于图 44 的第 2 配置例, 说明与图 42 的配置例的不同点。
(5-a) 结构要素的配置
如图 44 所示, 本例的蓄电池系统 500 与图 33 的蓄电池系统 500 同样地, 包括 4 个 蓄电池组件 110、 蓄电池 ECU101、 接触器 102、 HV 连接器 520 及服务插头 530。即使在本例 中, 多个蓄电池组件 100 也与图 1 的蓄电池 ECU101、 图 1 的接触器 102、 HV 连接器 520 及服 务插头 530 被收容于壳体 550 内。此外, 在本例中, 不设置图 41 的组件壳体 120。另外, 在 本例中, 作为蓄电池系统的壳体 500, 使用图 42 的壳体 550。
在 X 方向上的蓄电池块 10Ba、 10Bc 和侧壁 550d 之间的区域, 服务插头 530、 HV 连 接器 520、 接触器 102 及蓄电池 ECU101 以该顺序从侧壁 550a 向侧壁 550c 排列、 且被设置成 与端面 E12 相接近。服务插头 530 及 HV 连接器 520 位于蓄电池块 10Ba 和侧壁 550d 之间, 接触器 102 及蓄电池 ECU101 位于蓄电池块 10Bc 和侧壁 550d 之间。
在此, 考虑与服务插头 530、 HV 连接器 520、 接触器 102 及蓄电池 ECU101 分别相接 且与 YZ 平面平行地配置的 4 个假想面。
将与最靠近蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 的服务插头 530 的部分相接的假想面称为对 置面 E12a, 将与最靠近蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 的 HV 连接器 520 的部分相接的假想面称为 对置面 E12b。
另外, 将与最靠近蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 的接触器 102 的部分相接的假想面称 为对置面 E12c, 将与最靠近蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 的蓄电池 ECU101 的部分相接的假想面 称为对置面 E12d。
这种情况下, 在壳体 550 内, 服务插头 530 的对置面 E12a 和蓄电池块 10Ba 的端面Eb 相距距离 D1a。由此, 在服务插头 530 的对置面 E12a 和蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 之间形 成了空隙 G1a。
HV 连接器 520 的对置面 E12b 和蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 相距距离 D1b。由此, 在 HV 连接器 520 的对置面 E12b 和蓄电池块 10Ba 的端面 Eb 之间形成了空隙 G1b。
接触器 102 的对置面 E12c 和蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 相距距离 D4a。由此, 在接 触器 102 的对置面 E12c 和蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 之间形成了空隙 G4a。
蓄电池 ECU101 的对置面 E12d 和蓄电池块 10Bc 的端面 Eb 相距距离 D4b。由此, 在 蓄电池 ECU101 的对置面 E12d 和蓄电池块 10Bb 之间形成了空隙 G4b。
即使在本例中, 相互对置的 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5, 也 比未装配印刷电路基板 21 的蓄电池块的一对端面间的距离 D10 大。由此, 既能抑制因温度 上升引起的蓄电池系统 500 的输出限制、 劣化及寿命的降低, 又能实现节省空间。
此外, 在 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5 中的至少一个, 只要比 未装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D10 大即可。即使在这种情况下, 也能够得到与上 述同样的效果。
进而, 优选上述的距离 D2、 D5 比距离 D1a、 D1b、 D3、 D4a、 D4b、 D6、 D10 ~ D12 中的 最大距离大。这种情况下, 可进一步节省空间化, 且进一步提高蓄电池系统 500 的性能及可 靠性。
(5-b) 电源线及通信线的连接
图 45 是用于说明图 44 的第 2 实施例中的电源线及通信线的连接状态的示意性俯 视图。
在以下的说明中, 将各蓄电池组件 110a ~ 110d 中电位最高的正电极称为高电位 电极 10A, 将在各蓄电池组件 110a ~ 110d 中电位最低的负电极称为低电位电极 10B。如图 45 所示, 在本例的各蓄电池组件 110a ~ 110d 中, 高电位电极 10A 及低电位电极 10B 被配置 成在蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的端面 Ed 上与端面 Ea 相接近地排列。
蓄电池组件 110a 的高电位电极 10A 和蓄电池组件 110c 的低电位组件 10B, 经由带 状的汇流线 501x 相互连接。蓄电池组件 110b 的低电位电极 10B 和蓄电池组件 110d 的高 电位电极 10A, 经由带状的汇流线 501x 相互连接。汇流线 501x 相当于连接图 1 的多个蓄电 池组件 100 间的电源线 510。此外, 代替汇流线 501x, 也可使用线缆或引线等的其他连接部 件。
蓄电池组件 110b 的高电位电极 10A 经由电源线 PL1 与服务插头 530 连接, 蓄电池 组件 110a 的低电位电极 10B 经由电源线 PL2 与服务插头 530 连接。在服务插头 530 被接 通的状态下, 蓄电池组件 110a、 110b、 110c、 110d 被串联连接。 这种情况下, 蓄电池组件 110c 的高电位电极 10A 的电位最高, 蓄电池组件 110d 的低电位电极 10B 的电位最低。
蓄电池组件 110d 的低电位电极 10B 经由电源线 PL3 与接触器 102 连接, 蓄电池 组件 110c 的高电位电极 10A 经由电源线 PL4 与接触器 102 连接。接触器 102 经由电源线 PL5、 PL6 与 HV 连接器 520 连接。HV 连接器 520 与电动车辆的电动机等负载连接。电源线 PL1 ~ PL6 作为图 1 的电源线 501 使用。
本例的 HV 连接器 520 及服务插头 530 具有与图 35 的 HV 连接器 520 及服务插头 530 同样的功能。蓄电池组件 110c 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 110a 的印刷电路基板 21, 经由 通信线 CL1 相互连接。蓄电池组件 110a 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 110b 的印刷电 路基板 21, 经由通信线 CL2 相互连接。
蓄电池组件 110b 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 110d 的印刷电路基板 21, 经 由通信线 CL3 相互连接。蓄电池组件 110d 的印刷电路基板 21 经由通信线 CL4 与蓄电池 ECU101 连接, 蓄电池组件 110c 的印刷电路基板 21 经由通信线 CL5 与蓄电池 ECU101 连接。 通信线 CL1 ~ CL5 相当于图 1 的线缆 560。由通信线 CL1 ~ CL5 构成总线。
由此, 与图 35 的蓄电池系统 500 的例子同样地, 由各蓄电池组件 110a ~ 110d 的检 测电路 20 所检测出的元件信息, 经由通信线 CL1 ~ CL5 的任意一个提供给蓄电池 ECU101, 从蓄电池 ECU101 经由通信线 CL1 ~ CL5 的任意一个向各蓄电池组件 110a ~ 110d 的印刷 电路基板 21 提供规定的控制信号。
即使在本例中, 也可以不设置通信线 CL4, 而由通信线 CL1、 CL2、 CL3、 CL5 构成总 线。 即使在这种情况下, 由各蓄电池组件 110a ~ 110d 的检测电路 20 所检测出的元件信息, 也经由通信线 CL1、 CL2、 CL3、 CL5 的任意一个提供给蓄电池 ECU101, 从蓄电池 ECU101 经由 通信线 CL1、 CL2、 CL3、 CL5 的任意一个向各蓄电池组件 110a ~ 110d 的印刷电路基板 21 提 供规定的控制信号。 (6) 第 2 实施方式中的壳体内的第 3 配置例
图 46 是表示在第 2 实施方式中壳体 550 所收容的多个蓄电池组件 100 的第 3 配 置例的示意性俯视图。关于图 46 的第 3 配置例, 说明与图 43 的配置例的不同点。
(6-a) 结构要素的配置
如图 46 所示, 本例的蓄电池系统 500 与图 33 的蓄电池系统 500 同样地, 包括 4 个 蓄电池组件 110、 蓄电池 ECU101、 接触器 102、 HV 连接器 520 及服务插头 530。在本例中, 多 个蓄电池组件 100 也与图 1 的蓄电池 ECU101、 图 1 的接触器 102、 HV 连接器 520 及服务插 头 530 一起收容于壳体 550 内。此外, 在本例中, 未设置图 41 的组件壳体 120。另外, 在本 例中, 作为蓄电池系统 500 的壳体, 使用图 43 的壳体 550。
在 Y 方向上的蓄电池块 10Bc、 10Bd 和侧壁 550c 之间的区域, 服务插头 530、 蓄电 池 ECU101、 接触器 102 及 HV 连接器 520 按照该顺序从侧壁 550d 向侧壁 550b 排列、 且被设 置成与端面 S2 相接近。服务插头 530 及蓄电池 ECU101 位于蓄电池块 10Bc 和侧壁 550c 之 间, 接触器 102 及 HV 连接器 520 位于蓄电池块 10Bd 和侧壁 550c 之间。
在此, 考虑服务插头 530、 蓄电池 ECU101、 接触器 102 及 HV 连接器 520 分别相接且 与 XZ 平面平行地配置的 4 个假想面。
将与最靠近蓄电池块 10Bc 的端面 Ee 的服务插头 530 的部分相接的假想面称为对 置面 S2a, 将与最靠近蓄电池块 10Bc 的端面 Ee 的蓄电池 ECU101 的部分相接的假想面称为 对置面 S2b。
另外, 将与最靠近蓄电池块 10Bd 的端面 Ef 的接触器 102 的部分相接的假想面称 为对置面 S2c, 将与最靠近蓄电池块 10Bd 的端面 Ef 的 HV 连接器 520 的部分相接的假想面 称为对置面 S2d。
这种情况下, 在壳体 550 内, 服务插头 530 的对置面 S2a 和蓄电池块 10Bc 的端面 Ee 相距距离 D12a。由此, 在服务插头 530 的对置面 S2a 和蓄电池块 10Bc 的端面 Ee 之间形成了空隙 G12a。
蓄电池 ECU101 的对置面 S2b 和蓄电池块 10Bc 的端面 Ee 相距距离 D12b。由此, 在 蓄电池 ECU101 的对置面 S2b 和蓄电池块 10Bc 的端面 Ee 之间形成了空隙 G12b。
接触器 102 的对置面 S2c 和蓄电池块 10Bd 的端面 Ef 相距距离 D12c。由此, 在接 触器 102 的对置面 S2c 和蓄电池块 10Bd 的端面 Ef 之间形成了空隙 G12c。
HV 连接器 520 的对置面 S2d 和蓄电池块 10Bd 的端面 Ef 相距距离 D12d。由此, 在 HV 连接器 520 的对置面 S2d 和蓄电池块 10Bd 的端面 Ef 之间形成了空隙 G12d。
在本例中, 相互对置的 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5, 比未装 配印刷电路基板 21 的蓄电池块的一对端面间的距离 D10 大。由此, 既能抑制因温度上升引 起的蓄电池系统 500 的输出限制、 劣化及寿命的下降, 又能实现节省空间化。
此外, 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2、 D5 中的至少一个, 只要比未 装配印刷电路基板 21 的端面间的距离 D10 大即可。即使在这种情况下, 也能得到与上述同 样的效果。
进而, 优选上述的距离 D2、 D5 比距离 D1、 D3、 D4、 D6、 D10、 D11、 D12a、 D12b、 D12c、 D12d 中的最大距离还大。 这种情况下, 可进一步节省空间, 且进一步提高蓄电池系统 500 的 性能及可靠性。
(6-b) 电源线及通信线的连接
图 47 是用于说明图 46 的第 3 配置例中的电源线及通信线的连接状态的示意性俯 视图。
在以下的说明中, 将各蓄电池组件 110a ~ 110d 中电位最高的正电极称为高电位 电极 10A, 将各蓄电池组件 110a ~ 110d 中电位最低的负电极称为低电位电极 10B。如图 47 所示, 第 3 配置例中的电源线及通信线的连接状态与图 45 的第 2 配置例中的电源线及通信 线的连接状态相同。
具体而言, 蓄电池组件 110a 的高电位电极 10A 和蓄电池组件 110c 的低电位电极 10B, 经由带状的汇流线 501x 相互连接。蓄电池组件 110b 的低电位电极 10B 和蓄电池组件 110d 的高电位电极 10A, 经由带状的汇流线 501x 相互连接。
蓄电池组件 110b 的高电位电极 10A 经由电源线 PL1 与服务插头 530 连接, 蓄电池 组件 110a 的低电位电极 10B 经由电源线 PL2 与服务插头 530 连接。在服务插头 530 被接 通的状态下, 蓄电池组件 110a、 110b、 110c、 110d 串联连接。
蓄电池组件 110d 的低电位电极 10B 经由电源线 PL3 与接触器 102 连接, 蓄电池 组件 100c 的高电位电极 10A 经由电源线 PL4 与接触器 102 连接。接触器 102 经由电源线 PL5、 PL6 与 HV 连接器 520 连接。HV 连接器 520 与电动车辆的电动机等负载连接。
蓄电池组件 110c 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 110a 的印刷电路基板 21, 经由 通信线 CL1 相互连接。蓄电池组件 110a 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 110b 的印刷电 路基板 21, 经由通信线 CL2 相互连接。
蓄电池组件 110b 的印刷电路基板 21 和蓄电池组件 110d 的印刷电路基板 21, 经 由通信线 CL3 相互连接。蓄电池组件 110d 的印刷电路基板 21, 经由通信线 CL4 与蓄电池 ECU101 连接, 蓄电池组件 110c 的印刷电路基板 21 经由通信线 CL5 与蓄电池 ECU101 连接。 由通信线 CL1 ~ CL5 构成总线。【3】 第 3 实施方式
以下, 对第 3 实施方式所涉及的电动车辆进行说明。本实施方式所涉及的电动车 辆具备第 1 或第 2 实施方式所涉及的蓄电池系统 500。此外, 以下, 作为电动车辆的一例而 说明电动汽车。
图 48 是表示具备蓄电池系统 500 的电动汽车的结构框图。如图 48 所示, 本实施 方式所涉及的电动汽车 600 包括 : 图 1 的非动力用蓄电池 12、 主控制部 300 及蓄电池系统 500、 电力变换部 601、 电动机 602、 驱动轮 603、 加速器装置 604、 制动器装置 605 以及转速传 感器 606。在电动机 602 是交流 (AC) 电动机的情况下, 电力变换部 601 包括逆变器电路。
如上所述, 蓄电池系统 500 与非动力用蓄电池 12 连接。另外, 蓄电池系统 500 经 由电力变换部 601 与电动机 602 连接, 且与主控制部 300。
从构成蓄电池系统 500 的蓄电池 ECU101( 图 1) 向主控制部 300 提供多个蓄电池 组件 100( 图 1) 的充电量及蓄电池组件 100 中流动的电流值。另外, 主控制部 300 连接有 加速器装置 604、 制动器装置 605 及转速传感器 606。主控制部 300 例如由 CPU 及存储器、 或微型计算机构成。
加速器装置 604 包括电动汽车 600 所具备的加速器踏板 604a 和用于检测加速器 踏板 604a 的操作量 ( 踩踏量 ) 的加速器检测部 604b。当驾驶者操作加速器踏板 604a 时, 加速器检测部 604b 以驾驶者未操作的状态为基准来检测加速器踏板 604a 的操作量。所检 测出的加速器踏板 604a 的操作量提供给主控制部 300。
制动器装置 605 包括电动汽车 600 所具备的制动器踏板 605a、 和用于检测驾驶者 对制动器踏板 605a 的操作量 ( 踩踏量 ) 的制动器检测部 605b。当驾驶者操作制动器踏板 605a 时, 由制动器检测部 605b 检测其操作量。所检测出的制动器踏板 605a 的操作量提供 给主控制部 300。转速传感器 606 检测电动机 602 的转速。所检测出的转速提供给主控制 部 300。
如以上所述, 对主控制部 300 提供蓄电池组件 100 的充电量、 流经蓄电池组件 100 的电流值、 加速器踏板 604a 的操作量、 制动器踏板 605a 的操作量以及电动机 602 的转速。 主控制部 300 基于这些信息进行蓄电池组件 100 的充放电控制及电力变换部 601 的电力变 换控制。例如, 在基于加速器操作的电动汽车 600 出发时及加速时, 从蓄电池组件 500 向电 力变换部 601 供给蓄电池组件 100 的电力。
进而, 主控制部 300 基于所提供的加速器踏板 604a 的操作量, 来计算应传送给驱 动轮 603 的旋转力 ( 指令转矩 ), 将基于该指令转矩的控制信号提供给电力变换部 601。
接收到上述控制信号的电力变换部 601, 将从蓄电池系统 500 得到的电力变换成 用于驱动驱动轮 603 所需的电力 ( 驱动电力 )。由此, 由电力变换部 601 变换后的驱动电力 被供给到电动机 602, 基于该驱动电力的电动机 602 的旋转力被传送给驱动轮 603。
另一方面, 在基于制动器操作的电动汽车 600 减速时, 电动机 602 作为发电装置起 作用。这种情况下, 电力变换部 601 将由电动机 602 产生的再生电力变换成适合蓄电池组 件 100 充电的电力, 并提供给蓄电池组件 100。由此, 对蓄电池组件 100 进行了充电。
如上所述, 因为在本实施方式所涉及的电动汽车 600 中设置了第 1 或第 2 实施方 式所涉及的蓄电池系统 500, 所以可实现电动车辆 600 的小型化、 高性能及高可靠性。
【4】 其他的发明实施方式(1) 在前述的图 30 所示的第 1 实施方式的第 6 配置例中, 除了实施该图所示的距 离 D2 比距离 D5 大所相关的发明等以外, 还实施该图所示的距离 D2 比距离 D1 及距离 D3 中 至少一个大所相关的发明 ( 以下, 将该发明称为其他发明 (I))。
以下, 示出其他发明 (I) 所涉及的蓄电池系统的结构要旨。其他发明 (I) 所涉及 的蓄电池系统, 具备 : 由多个蓄电池单元构成、 按照隔着间隔邻接的方式配置的多个蓄电池 块; 电路基板, 包含电压检测电路, 该电压检测电路与多个蓄电池块的任意一个对应地设 置、 用于检测所对应的蓄电池块的各个蓄电池单元的端子间电压 ; 以及壳体, 收容多个蓄电 池块及电路基板, 该蓄电池系统特征在于, 在壳体内形成与多个蓄电池块对置的多个第 1 对置面, 多个蓄电池块具有与多个第 1 对置面对置的多个第 2 对置面, 彼此相邻的各 2 个蓄 电池块具有相互对置的第 3 对置面, 多个电路基板中的至少 2 个电路基板按照相互对置的 方式装配于第 3 对置面, 使 2 个电路基板间的距离比未装配电路基板的第 2 对置面和与其 对置的第 1 对置面之间的距离大。
在图 30 的配置例中, 2 个印刷电路基板 21 的一面 21A 间的距离 D2, 比未配置印刷 电路基板 21 的第 2 对置面即蓄电池块 10Ba 的端面 E2 和与其对置的第 1 对置面即 E12 之 间的距离 D1、 或者未装配电路基板的第 2 对置面即蓄电池块 10Bb 的端面 E2 和与其对置的 第 1 对置面即 E11 之间的距离 D3 大。具体而言, 空隙 G2 的距离 D2 比空隙 G1 的距离 D1 及 空隙 G3 的距离 D3 中的至少一个大。此外, 优选该距离 D2 比距离 D1 及距离 D3 的任意距离 大。
由此, 通过构成比空隙 G1 及空隙 G3 的至少一个宽的空隙 G2, 从而在受壳体 550 大 小限制的空间中, 沿着 2 片印刷电路基板 21 的一面 21A 确保了充分的空气通道。因此, 通 过空气的流动能够充分地冷却发热的检测电路 20 及通信电路 24, 能抑制蓄电池系统 500 的 温度上升。其结果能抑制因温度上升引起的蓄电池系统 500 的输出限制、 劣化及寿命的降 低。因此, 既能实现多个蓄电池块 500 的配置区域的节省空间, 又能有效地确保为了电压检 测电路散热所需的最小限制的空气通道。这些结果, 可节省空间, 且提高蓄电池系统 500 的 性能及可靠性。
此外, 其他发明 (I) 并不限于图 30 的配置例, 能够适用于在彼此相邻的各 2 个蓄 电池块相互对置的第 3 对置面分别装配了电路基板的结构。因此, 其他发明 (I) 也可适用 于图 19、 图 42、 图 43、 图 44 及图 46 的配置例。
(2) 进而, 在前述的图 31 所示的第 1 实施方式的第 12 配置例中, 除了实施该图所 示的距离 D2 比距离 D10a、 D10b 大所相关的发明等以外, 还实施其他发明 ( 以下, 将该发明 成为其他发明 (II))。
在其他发明 (II) 的实施方式所涉及的图 31 的蓄电池系统 500 中, 以在壳体 550 内长边方向沿着 X 方向排列配置的多个蓄电池块 10Ba、 10Bb、 10Bc 的各个, 与交替装配于蓄 电池块的长边方向的一端的端面及另一端的端面的 3 个印刷电路基板 21 彼此接近的方式, 沿着 X 方向错开配置各蓄电池块 10Ba、 10Bb、 10Bc。
以下, 示出其他发明 (II) 所涉及的蓄电池系统的结构要旨。所述蓄电池系统具 备: 在第 1 方向 (X 方向 ) 上具有一方端面及另一方端面、 且在与第 1 方向交叉的第 2 方向 (Y 方向 ) 上并列配置的多个蓄电池块 ; 多个电路基板, 各电路基板包含电压检测电路, 该 电压检测电路与多个蓄电池块的任意一个对应地配置、 用于检测与所对应的蓄电池块的各蓄电池单元的端子间电压 ; 以及壳体, 收容多个蓄电池块及电路基板, 该蓄电池系统特征在 于, 多个电路基板中的至少一个电路基板被装配于多个蓄电池块中的至少一个蓄电池块的 一个端面, 其他的电路基板被装配于其他蓄电池块的其他端面, 各蓄电池块在壳体内的第 1 方向以多个电路基板相互接近的方式, 被配置于从多个一个端面一致的基准位置或多个另 一个端面一致的基板位置错开的位置。这种情况下, 多个蓄电池块也可以都具备相同数目 的蓄电池单元, 但并不限于此。
例如, 为使构成各蓄电池块的蓄电池单元的数目不同, 而使用蓄电池块尺寸不同 的 2 个蓄电池块的情况下, 能够以各蓄电池块至少一个端面为基准。
也就是说, 只要从各蓄电池块的任意一个端面一致的位置, 按照电路基板的位置 相互接近的方式, 蓄电池块相互错开即可。 由此, 可更宽地确保了电路基板的一面和壳体的 内面之间的间隔。
在图 31 的配置例中, 在邻接的 2 个蓄电池块 10Ba、 10Bb 的关系、 及邻接的 2 个蓄 电池块 10Bb 和 10Bc 的关系下, 实施了其他发明 (II)。
也就是说, 按照交替配置于多个蓄电池块的长边方向的一个端面及另一个端面的 2 个印刷电路基板 21 相互接近的方式, 蓄电池块沿着 X 方向相互错开配置。由此, 能够确 保该图所示的距离 D2 较大。例如, 装配于蓄电池块 10Ba 的印刷电路基板 21 的一面 21A 和 与其对置的壳体 550 的端面 E11 之间的距离 D2, 与 2 个蓄电池块 10Ba、 10Bb 各自的端面沿 着 X 方向一致的方式并列配置的情况相比, 能够增大错开 2 个蓄电池块后的距离的约一半 的距离。另外, 也能同样地确保该图的距离 D3、 D6 较大。该结果沿着印刷电路基板 21 的一 面 21A 确保了充分的空气通道。
另一方面, 在图 31 中, 在空隙 G1、 G4、 G5 中不存在印刷电路基板 21。因此, 在设定 空隙 G1、 G4、 G5 大小时, 无需考虑印刷电路基板 21 中的散热。 因此, 随着上述的距离 D2、 D3、 D6 的距离变大, 可以使距离 D1、 D4、 D5 变小。由此, 能抑制壳体 500 的大型化。
在上述中, 基于 3 个蓄电池块 10Ba、 10Bb、 10Bc 被并列配置的图 31 的配置例, 说明 了其他发明 (II) 的实施方式。
此外, 其他发明 (II) 并不现定于图 31 的配置例, 也能适用于在壳体内多个蓄电池 块并列配置的蓄电池块的结构。 因此, 其他说明 (II) 也可适用于图 12、 图 13、 图 16、 图 18 ~ 图 20、 图 22、 图 23 ~图 26、 图 30 及图 34 的配置例。
具体而言, 具备图 12 所示的 4 个蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 的配置例, 具备 : 并列配 置的一对蓄电池块 10Ba、 10Bc、 以及并列配置的一对蓄电池块 10Bb、 10Bd。由此, 图 12 的配 置例因为包含 2 组并列配置的一对蓄电池块, 所以在至少一组中能适用于上述的其他发明 (II)。
(3) 在第 1 实施方式中, 作为构成蓄电池组件 100 的蓄电池单元 10, 使用具有扁平 的大致长方体形状的蓄电池单元 10。在第 2 实施方式中, 作为构成蓄电池组件 100 的蓄电 池单元 10, 使用具有所谓圆柱形状的蓄电池单元 10。并不限于这些, 作为构成蓄电池组件 100、 110 的蓄电池单元 10, 例如可使用层压型的蓄电池单元。
层压型的蓄电池单元例如如下制作。 首先, 夹持分离器, 将配置有正电极及负电极 的电池要素收容于由树脂制的薄膜形成的袋内。 接着, 密封收容有电池元件的袋, 向所形成 的密闭空间注入电解液。由此, 层压型的蓄电池单元完成了。如上所述, 在第 2 实施方式中使用的圆柱形状的蓄电池单元 10, 在一个端面形成 正电极, 在另一个端面形成负电极。作为构成蓄电池组件 100 的蓄电池单元 10, 可代替第 2 实施方式的蓄电池单元 10, 而使用具有大致椭圆形状且正电极及负电极向一端面突出而形 成的蓄电池单元。
(4) 在第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统 500 中, 在多个蓄电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b 使用螺母装配了多个汇流线 40、 40a。并不限于此, 在多个蓄电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b, 例如也可通过激光熔接、 其他熔接或铆接加工装配多个汇流线 40、 40a。
(5) 在第 1 实施方式所涉及的蓄电池系统 500 中, 在蓄电池组件 100 的上面, 在X 方向 ( 多个蓄电池单元 10 排列的方向 ) 延伸的 2 片 FPC 基板 50 的各内侧的周边, 多个汇 流线 40、 40a 以规定间隔排列的方式连接。
并不限于此, 例如在各蓄电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b 与在 X 方向延伸 的蓄电池块 10BB 的端面 E3、 E4 相接近地配置的情况下, 也可在 2 片 FPC 基板 50 的各外侧 的周边, 多个汇流线 40、 40a 以规定间隔排列的方式连接。
【5】 技术方案的各结构要素和实施方式的各部分的对应关系
以下, 对技术方案的各结构要素和实施方式的各部分的对应例进行说明, 本发明 并不限于此。
在上述的实施方式中, 检测电路 20 是电压检测电路的例子, 印刷电路基板 21 是电 路基板的例子。另外, 壳体 550 的端面 E11、 E12、 S1、 S2、 电路基板 BX 的对置面 E14、 E13、 电 路基板 BY 的对置面 E15、 蓄电池 ECU101 的对置面 S2a、 服务插头 530 的对置面 S2b、 HV 连接 器 520 的对置面 S2c、 及接触器 102 的对置面 S2d 是第 1 对置面的例子。
进而, 蓄电池块 10BB、 10Ba ~ 10Bd 的端面 E1 ~ E4 是第 2 对置面的例子, 相互邻 接的多个蓄电池块 10Ba ~ 10Bd 相互对置的端面 E1 ~ E4 是第 3 对置面的例子。另外, 空 隙 U、 U2 是规定空隙的例子。
作为技术方案的各结构要素, 也可使用具有技术方案所述的结构或功能的其他各 种要素。