説明

組電池用接続制御体

【課題】レイアウトの自由度を向上させることができ、レイアウト変更に伴う大型化を防止することができる組電池用接続制御体を提供する。
【解決手段】複数個の単位セル2を直列接続して所望の電圧を出力する組電池3に用いられて複数個の単位セル2を直列接続するとともに出力電圧を制御する組電池用接続制御体1であって、複数個の単位セル2上に載置されバスバー収容部14と基板収容部15とを備えたケース本体12からなるバスバープレート11と、バスバー収容部14に収容され隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31と、基板収容部15に収容されて複数個の単位セル2の各電圧検知結果に基づいて出力電圧を制御する制御基板51と、バスバー収容部14とバスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ね可能に基板収容部15をバスバー収容部14に連結するヒンジ13とで形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数個の単位セルを直列接続して所望の電圧を出力する組電池に用いられて複数個の単位セルと直列接続するとともに、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出、複数個の単位セル電圧に基づく単位セル同士の電圧均等化制御を行う組電池用接続制御体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、組電池に用いられてこの組電池の出力電圧を制御する組電池用接続制御体として、例えば、特開2001−345082号公報(特許文献1)に記載された電源装置が提案されている。
【0003】
この電源装置は、複数個の単位セル上に載置されるバスバープレートと、隣接する単位セル同士をそれぞれ接続する接続バスバーと、複数個の単位セルの各電圧検知結果に基づいて出力電圧を制御する制御基板とから略構成されている。
【0004】
バスバープレートは、接続バスバーを収容するバスバー収容部と、制御基板を収容する制御基板収容部と、各単位セル2の出力電圧を検出するための電圧検出用電線を収容する電線収容部とを有している。
【0005】
そして、このように構成された電源装置は、複数個の単位セルを直列に接続した組電池にバスバープレートを固定して、単位セル同士を接続バスバーで接続し、電圧検出用電線による電圧検知結果に基づいて、単位セル同士の電圧均等化制御、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2001−345082号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上述した電源装置では、組電池に固定されたバスバープレート内に、接続バスバーと制御基板を収容しなければならない。このため、制御基板収容部を接続バスバー収容部以外の箇所に確保しなければならず、接続バスバーや制御基板を収容する場所が限定されるため、レイアウトを自由に変更することができないという問題があった。
【0008】
また、接続バスバーのレイアウトを自由に変更することができるようにすると、バスバープレートの面積を広く設計しなければならず、組電池用接続制御体が大型になるという問題があった。
【0009】
そこで、本発明は、レイアウトの自由度を向上させることができ、レイアウト変更に伴う大型化を防止することができる組電池用接続制御体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、本願請求項1に記載した本発明の組電池用接続制御体は、複数個の単位セルを直列接続して所望の電圧を出力する組電池に用いられて前記複数個の単位セルを直列接続するとともに、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出、複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う組電池用接続制御体であって、前記複数個の単位セル上に載置されバスバー収容部と基板収容部とを備えたケース本体からなるバスバープレートと、前記バスバー収容部に収容され隣接する単位セル同士をそれぞれ接続する接続バスバーと、前記基板収容部に収容されて単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出、前記複数個の単位セルの各電圧検知結果に基づいて出力電圧を制御する制御基板と、前記バスバー収容部とバスバー収容部上に前記基板収容部を折り重ね可能に前記基板収容部をバスバー収容部に連結するヒンジとで形成されていることを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載した本発明の組電池用接続制御体は、請求項1に記載の組電池用接続制御体であって、各単位セルの電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子を備え、前記ケース本体には2つの前記バスバー収容部間に該電圧検出端子とともに前記電圧検出端子から引き出された電圧検出電線を前記制御基板側へ導出する電圧検出線導出部が設けられていることを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載した本発明の組電池用接続制御体は、請求項1又は請求項2に記載の組電池用接続制御体であって、前記基板収容部は、複数の前記単位セルの重ね方向に沿って前記バスバー収容部からヒンジを介して延設されていることを特徴とする。
【0013】
請求項4に記載した本発明の組電池用接続制御体は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の組電池用接続制御体であって、前記バスバープレートのバスバー収容部を覆い、前記バスバー収容部と前記基板収容部との間に配置される絶縁カバー体を有することを特徴とする。
【0014】
請求項1に記載した本発明の組電池用接続制御体によれば、バスバープレートが、バスバー収容部と、バスバー収容部上に基板収容部を折り重ね可能に基板収容部をバスバー収容部に連結するヒンジとで形成されている。このため、バスバー収容部内に制御基板を収容するスペースを確保する必要がなく、バスバー収容部内で接続バスバーのレイアウトを自由に変更することができる。
【0015】
また、接続バスバーのレイアウトを自由に変更することができるため、接続バスバーのレイアウト変更に伴い、バスバープレートの面積を広く設計する必要がないため、組電池用接続制御体の大型化を防止することができる。
【0016】
従って、レイアウトの自由度を向上させることができ、レイアウト変更に伴う大型化を防止することができる組電池用接続制御体を提供することができる。
【0017】
請求項2に記載した本発明の組電池用接続制御体によれば、ケース本体には2つのバスバー収容部間に電圧検出端子から引き出された電圧検出電線を制御基板側へ導出する電圧検出線導出部が設けられている。このため、バスバー収容部上に基板収容部を折り重ねた際に、電圧検出端子から電圧検出電線が抜けるのを防止することができる。
【0018】
請求項3に記載した本発明の組電池用接続制御体によれば、基板収容部は、複数の単位セルの重ね方向に沿ってバスバー収容部からヒンジを介して延設されている。このため、バスバー収容部上に基板収容部を容易に折り重ねることができ、組電池用接続制御体の大型化を防止することができる。
【0019】
請求項4に記載した本発明の組電池用接続制御体によれば、バスバープレートのバスバー収容部を覆い、バスバー収容部と基板収容部との間に配置される絶縁カバー体を有する。このため、基板収容部を絶縁カバー体で覆う必要がなく、部品点数を減らすことにより製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、レイアウトの自由度を向上させることができ、レイアウト変更に伴う大型化を防止することができる組電池用接続制御体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示す拡大斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る電圧検出端子を示す斜視図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【図6】図5におけるVI−VI線に沿って切断した断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体を示し、(a)は、組電池用接続制御体と第1接続制御体を示す斜視図、(b)は、基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、絶縁カバーを装着する前の状態を示す斜視図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、(a)は組電池用接続制御体と第2接続制御体を示す斜視図、(b)は、組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【図10】本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、(a)は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する電圧検出端子と制御基板との接続を示す斜視図、(b)は、(a)に示す接続状態で組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【図11】本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、(a)は、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体と第1接続制御体を示す斜視図、(b)は、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【図12】本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、(a)は、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する電圧検出端子と制御基板との接続を示す斜視図、(b)は、(a)に示す接続状態で組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【図13】本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、(a)は、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体と第1接続制御体を示す斜視図、(b)は、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【図14】本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示し、(a)は、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する電圧検出端子と制御基板との接続を示す斜視、(b)は、(a)に示す接続状態で組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体について図面を参照して説明する。
【0023】
<第1実施形態>
はじめに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体の構成を示す斜視図である。
【0024】
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体1は、複数個の単位セル2を直列接続して所望の電圧を出力する組電池3に用いられて複数個の単位セル2を直列接続するとともに複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う。また、組電池用接続制御体1は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出を行う。
【0025】
この組電池用接続制御体1は、図2に示すように、複数個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21(後述する図4参照)と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31とから略構成されている。
【0026】
また、組電池用接続制御体1は、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41と、単位セル電圧の検出、単位セル2の異常の検出、電圧検出端子41による検知結果に基づいて、複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う制御基板51と、制御基板51外からの電線を直接接続する基板直付圧接端子61とを有している。
【0027】
また、バスバープレート11は、接続バスバー31と制御基板51とを収容するケース本体12と、バスバープレート11の一部をバスバープレート11上に折り重ね可能に連結するヒンジ13とを有している。
【0028】
ケース本体12は、接続バスバー31を収容する2つのバスバー収容部14と、制御基板51を収容する基板収容部15と、二つのバスバー収容部14間に一体に設けられて電圧検出端子41に接続された電圧検出用電線42を制御基板51側へ導出する電圧検出線導出部16とを有している。
【0029】
バスバー収容部14は、複数の単位セル2上に設けられており、基板収容部15は、複数の単位セル2の重ね方向Aに沿ってバスバー収容部14からヒンジ13を介して延設されている。
【0030】
このように、基板収容部15は、複数の単位セル2の重ね方向Aに沿ってバスバー収容部14からヒンジ13を介して延設されている。このため、バスバー収容部14上に基板収容部15を容易に折り重ねることができ、組電池用接続制御体1の大型化を防止することができる。
【0031】
ヒンジ13は、バスバー収容部14と基板収容部15との間に設けられており、バスバー収容部14と、バスバー収容部14上の基板収容部15を折り重ね可能に基板収容部15をバスバー収容部14に連結している。
【0032】
このように、バスバープレート11が、バスバー収容部14と、バスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ね可能に基板収容部15をバスバー収容部14に連結するヒンジ13とで形成されている。このため、バスバー収容部14内に制御基板51を収容するスペースを確保する必要がなく、バスバー収容部14内で接続バスバー31のレイアウトを自由に変更することができる。
【0033】
また、接続バスバー31のレイアウトを自由に変更することができるため、接続バスバー31のレイアウト変更に伴い、バスバープレート11の面積を広く設計する必要がないため、組電池用接続制御体1の大型化を防止することができる。
【0034】
電圧検出線導出部16は、電圧検出端子41とともに2つのバスバー収容部14間に設けられており、電圧検出端子41から引き出された電圧検出用電線42を制御基板51側へ導出する。
【0035】
このように、ケース本体12には2つのバスバー収容部14間に電圧検出端子41から引き出された電圧検出用電線42を制御基板51側へ導出する電圧検出線導出部16が設けられている。このため、バスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ねた際に、電圧検出端子41から電圧検出用電線42が抜けるのを防止することができる。
【0036】
絶縁カバー体21は、バスバープレート11のバスバー収容部14に接続バスバー31が収容された状態で、バスバー収容部14を覆い、バスバー収容部14と基板収容部との間に配置される(後述する図4参照)。
【0037】
このように、絶縁カバー体21は、バスバープレート11のバスバー収容部14を覆い、バスバー収容部14と基板収容部15との間に配置される。このため、基板収容部15を絶縁カバー体21で覆う必要がなく、部品点数を減らすことにより製造コストの低減を図ることができる。
【0038】
接続バスバー31は、バスバー収容部14に収容される。この接続バスバー31は、略矩形状に形成されたバスバー本体32と、各単位セル2の正極と負極とを接続して隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する複数の接続孔33とを有している。
【0039】
電圧検出端子41は、電圧検出線導出部16とともに2つのバスバー収容部14間に設けられており、図3に示すように、電圧検出用電線42の電線端末が圧接接続される圧接端子部43を有している。
【0040】
この圧接端子部43は、圧接端子部43の一端及び他端から同方向に立ち上がる一対の側壁44と、略コ字状に形成されて電圧検出用電線42と電圧検出端子41とを電気的に接続する圧接刃45とを有している。
【0041】
制御基板51は、図2に示すように、単位セル22電圧の検出、単位セル22の異常の検出、複数個の単位セル2の各電圧検知結果に基づいて単位セル同士の電圧均等化制御を行う基板本体52と、制御基板51同士を接続するリボン電線53と、相手側のコネクタ(雄コネクタ)と接続されるPCB(Printe Circuit Board)コネクタ54とを有している。
【0042】
基板直付圧接端子61は、制御基板51に設けられており、制御基板51に形成された回路導体に制御基板外からの電線を直接接続する。これにより、制御基板51の端部にスルーホールを設ける必要がないため、基板収容部15を小型化することができる。
【0043】
次に、図4及び図5を参照して、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねる場合について詳細に説明する。
【0044】
図4は、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する絶縁カバー体21を装着した状態を示す斜視図である。図5は、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部14上へ折り重ねた状態を示す斜視図であり、図4は図5のVI−VI線に沿って切断した断面図である。
【0045】
はじめに、図4に示すように、バスバープレート11を複数個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図2参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバープレート11のバスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う。
【0046】
次に、図5、図6に示すように、バスバー収容部14にヒンジ13を介して連結された基板収容部15をバスバー収容部14上に折り重ねることにより、絶縁カバー体21をバスバー収容部14と基板収容部15との間に配置する。
【0047】
これにより、組電池用接続制御体1は、複数個の単位セル2を直列接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51(図1及び図2参照)により単位セル2同士の電圧均等化制御を行う。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行う。
【0048】
このように、絶縁カバー体21は、基板収容部15をバスバー収容部14上に折り重ねることにより、絶縁カバー体21をバスバー収容部14と基板収容部15との間に配置されるため、基板収容部15を絶縁カバー体21で覆う必要がない。このため、部品点数を減らすことにより製造コストの低減を図ることができる。
【0049】
また、上述したように、ケース本体12には2つのバスバー収容部14間に電圧検出端子41(図1及び図2参照)から引き出された電圧検出用電線42(図1参照)を制御基板51(図1及び図2参照)側へ導出する電圧検出線導出部16が設けられている。
【0050】
このため、図5、図6に示すように、バスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ねた場合でも、電圧検出端子41から電圧検出用電線42が抜けるのを防止することができる。
【0051】
次に、図7から図14を参照して、本発明の他の実施形態に係る組電池用接続制御体について詳細に説明する。図7から図14は、本発明の他の実施形態に係る組電池用接続制御体を示す図である。
【0052】
なお、他の実施形態に係る組電池用接続制御体は、本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体と略同様の構成等を有するため、同様の構成に関しては、説明を省略するものとする。また、第1実施形態に係る組電池用接続制御体と同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。
【0053】
また、他の実施形態に係る組電池用接続制御体は、本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体と同様に、複数個の単位セル2を接続して所望の電圧を出力する組電池3に用いられて複数個の単位セル2を接続するとともに複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う(後述する図7から図13参照)。
【0054】
<第2実施形態>
はじめに、図7から図10を参照して、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体について説明する。図7(a)は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体と第1接続制御体を示す斜視図である。図7(b)は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【0055】
また、図8は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着する前の状態を示す斜視図である。図9(a)は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体と第2接続制御体を示す斜視図である。図9(b)は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【0056】
さらに、図10(a)は、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する電圧検出端子と制御基板との接続を示す図である。図10(b)は、図10(a)に示す接続状態で組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【0057】
図7から図9に示すように、本発明の第2実施形態に係る組電池用接続制御体100は、12個の単位セル2を直列に接続した組電池3上の一側3aに載置された第1接続制御体10aと、他側3bに載置された第2接続制御体10bとから略構成されている。
【0058】
第1接続制御体10aは、図7及び図8に示すように、12個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31(図8参照)とから略構成されている。
【0059】
また、第1接続制御体10aは、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41(図2及び図3参照)と、単位セル電圧の検出、単位セル2の異常の検出、電圧検出端子41による検知結果に基づいて、複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う制御基板51と、制御基板51外からの電線を直接接続する基板直付圧接端子61(図1及び図4参照)とを有している。
【0060】
電圧検出端子41(図2及び図3参照)には、FFC(Flexible Flat Cable)142が接続されており、このFFC142は、図8に示すように、電圧検出線導出部16により制御基板51側へ導出されて、電圧検出端子41と制御基板51とを接続する。
【0061】
第2接続制御体10bは、図9(a)及び図9(b)に示すように、12個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31(図8参照)と、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41(図2及び図3参照)とから略構成されている。
【0062】
上記のように構成された組電池用接続制御体100は、図7及び図9に示すように、第1接続制御体10aのバスバープレート11を12個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図8参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う(図7(a)参照)。
【0063】
次に、第1接続制御体10aのバスバー収容部14にヒンジ13(図7(b)参照)を介して連結された基板収容部15(図7(a)参照)をバスバー収容部14上に折り重ねることにより、絶縁カバー体21をバスバー収容部14と基板収容部15との間に配置する(図7(b)参照)。
【0064】
また、図9(a)及び図9(b)に示すように、第2接続制御体10bのバスバープレート11を12個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図8参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う(図9(b)参照)。
【0065】
これにより、組電池用接続制御体100は、12個の単位セル2を直列接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51により単位セル2同士の電圧均等化制御を行う。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行う。
【0066】
なお、上述した組電池用接続制御体100は、電圧検出端子41と制御基板51とは、FFC142により接続されている場合について説明したが、図10(a)及び図10(b)に示すように、電圧検出用電線143により接続することもできる。
【0067】
図10(a)及び図10(b)に示すように、第1接続制御体10aの電圧検出端子41(図2及び図3参照)には、電圧検出用電線143の電線端末が圧接接続されており、この電圧検出用電線143は、電圧検出線導出部16により制御基板51側へ導出されて、電圧検出端子41と制御基板51とを接続する。
【0068】
上記のように接続した場合でも、組電池用接続制御体100は、12個の単位セル2を直列接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51により単位セル2同士の電圧均等化制御を行うことができる。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行うことができる。
【0069】
<第3実施形態>
次に、図11及び図12を参照して、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体について説明する。図11(a)は、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体と第1接続制御体を示す斜視図である。図11(b)は、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【0070】
また、図12(a)は、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する電圧検出端子と制御基板との接続を示す図である。図12(b)は、図12(a)に示す接続状態で組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【0071】
図11及び図12に示すように、本発明の第3実施形態に係る組電池用接続制御体200は、12個の単位セル2を2個並列に6個直列に接続した組電池3上の一側3aに載置された第1接続制御体10aと、他側3bに載置された第2接続制御体10bとから略構成されている。
【0072】
第1接続制御体10aは、図11(a)及び図11(b)に示すように、2個並列に6個直列に接続した12個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31(図8参照)とから略構成されている。
【0073】
また、第1接続制御体10aは、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41(図2及び図3参照)と、単位セル電圧の検出、単位セル2の異常の検出、電圧検出端子41による検知結果に基づいて、複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う制御基板51と、制御基板51外からの電線を直接接続する基板直付圧接端子61(図1及び図4参照)とを有している。
【0074】
電圧検出端子41(図2及び図3参照)には、FFC(Flexible Flat Cable)242が接続されており、このFFC242は、図11(a)及び図11(b)に示すように、電圧検出線導出部16により制御基板51側へ導出されて、電圧検出端子41と制御基板51とを接続する。
【0075】
第2接続制御体10bは、図11(a)及び図11(b)に示すように、2個並列に6個直列に接続した12個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31(図8参照)と、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41(図2及び図3参照)とから略構成されている。
【0076】
上記のように構成された組電池用接続制御体200は、図11(a)及び図11(b)に示すように、第1接続制御体10aのバスバープレート11を2個並列に6個直列に接続した12個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図8参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う(図11(a)参照)。
【0077】
次に、第1接続制御体10aのバスバー収容部14にヒンジ13(図11(b)参照)を介して連結された基板収容部15(図7(a)参照)をバスバー収容部14上に折り重ねることにより、絶縁カバー体21をバスバー収容部14と基板収容部15との間に配置する(図7(b)参照)。
【0078】
また、図9(a)及び図9(b)に示すように、第2接続制御体10bのバスバープレート11を2個並列に6個直列に接続した12個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図8参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う(図11(b)参照)。
【0079】
これにより、組電池用接続制御体200は、2個並列に6個直列に接続した12個の単位セル2を接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51により単位セル2同士の電圧均等化制御を行う。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行う。
【0080】
なお、上述した組電池用接続制御体200は、電圧検出端子41と制御基板51とは、FFC242により接続されている場合について説明したが、図12(a)及び図12(b)に示すように、電圧検出用電線243により接続することもできる。
【0081】
図12(a)及び図12(b)に示すように、第1接続制御体10aの電圧検出端子41(図2及び図3参照)には、電圧検出用電線243の電線端末が圧接接続されており、この電圧検出用電線243は、電圧検出線導出部16により制御基板51側へ導出されて、電圧検出端子41と制御基板51とを接続する。
【0082】
上記のように接続した場合でも、組電池用接続制御体200は、2個並列に6個直列に接続した12個の単位セル2を接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51により単位セル2同士の電圧均等化制御を行うことができる。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行うことができる。
【0083】
<第4実施形態>
次に、図13及び図14を参照して、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体について説明する。図13(a)は、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体と第1接続制御体を示す斜視図である。図13(b)は、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する基板収容部をバスバー収容部上へ折り重ねた状態を示す斜視図である。
【0084】
また、図14(a)は、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体を構成する電圧検出端子と制御基板との接続を示す図である。図14(b)は、図14(a)に示す接続状態で組電池用接続制御体を構成する絶縁カバーを装着した状態を示す斜視図である。
【0085】
図13及び図14に示すように、本発明の第4実施形態に係る組電池用接続制御体300は、12個の単位セル2を4個並列に3個直列に接続した組電池3上の一側3aに載置された第1接続制御体10aと、他側3bに載置された第2接続制御体10bとから略構成されている。
【0086】
第1接続制御体10aは、図13(a)及び図13(b)に示すように、4個並列に3個直列に接続した12個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31(図8参照)とから略構成されている。
【0087】
また、第1接続制御体10aは、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41(図2及び図3参照)と、単位セル電圧の検出、単位セル2の異常の検出、電圧検出端子41による検知結果に基づいて、複数個の単位セルに基づくセル同士の電圧均等化制御を行う制御基板51と、制御基板51外からの電線を直接接続する基板直付圧接端子61(図1及び図4参照)とを有している。
【0088】
電圧検出端子41(図2及び図3参照)には、FFC(Flexible Flat Cable)342が接続されており、このFFC342は、図13(a)及び図13(b)に示すように、電圧検出線導出部16により制御基板51側へ導出されて、電圧検出端子41と制御基板51とを接続する。
【0089】
第2接続制御体10bは、図13(a)及び図13(b)に示すように、4個並列に3個直列に接続した12個の単位セル2上に載置されたバスバープレート11と、バスバープレート11の一部を覆う絶縁カバー体21と、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31(図8参照)と、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41(図2及び図3参照)とから略構成されている。
【0090】
上記のように構成された組電池用接続制御体300は、図13(a)及び図13(b)に示すように、第1接続制御体10aのバスバープレート11を4個並列に3個直列に接続した12個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図8参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う(図13(a)参照)。
【0091】
次に、第1接続制御体10aのバスバー収容部14にヒンジ13(図13(b)参照)を介して連結された基板収容部15(図13(a)参照)をバスバー収容部14上に折り重ねることにより、絶縁カバー体21をバスバー収容部14と基板収容部15との間に配置する(図13(b)参照)。
【0092】
また、図13(a)及び図13(b)に示すように、第2接続制御体10bのバスバープレート11を4個並列に3個直列に接続した12個の単位セル2上に載置し、接続バスバー31(図8参照)により、隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続し、バスバー収容部14を絶縁カバー体21で覆う(図13(b)参照)。
【0093】
これにより、組電池用接続制御体300は、4個並列に3個直列に接続した12個の単位セル2を接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51により単位セル2同士の電圧均等化制御を行う。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行う。
【0094】
なお、上述した組電池用接続制御体300は、電圧検出端子41と制御基板51とは、FFC242により接続されている場合について説明したが、図14(a)及び図14(b)に示すように、電圧検出用電線343により接続することもできる。
【0095】
図14(a)及び図14(b)に示すように、第1接続制御体10aの電圧検出端子41(図2及び図3参照)には、電圧検出用電線343の電線端末が圧接接続されており、この電圧検出用電線343は、電圧検出線導出部16により制御基板51側へ導出されて、電圧検出端子41と制御基板51とを接続する。
【0096】
上記のように接続した場合でも、組電池用接続制御体300は、4個並列に3個直列に接続した12個の単位セル2を接続するとともに、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出し、電圧検出端子41により検出した各単位セル2の各電圧検知結果に基づいて、制御基板51により単位セル2同士の電圧均等化制御を行うことができる。また、制御基板51は、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出も行うことができる。
【0097】
このようにして、本発明の他の実施形態に係る組電池用接続制御体100、200、300は、接続バスバー31に対する電極の接続状態によって、単位セル2の直列接続及び並列接続が可能となる。
【0098】
また、電圧検出端子41と制御基板51とを、FFC142、242、343、342により接続、又は、電圧検出用電線143、243、343により接続することにより、組電池用接続制御体100、200、300は、電圧検出端子41(図3参照)により各単位セル2の電圧をそれぞれ検出することができる。
【0099】
これにより、本発明の他の実施形態に係る組電池用接続制御体100、200、300は、本発明の第1実施形態に係る組電池用接続制御体1と同様の作用効果を得ることができる。
【0100】
このようにして、本発明の第1〜第4実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300は、複数個の単位セル2を直列接続して所望の電圧を出力する組電池3に用いられて複数個の単位セル2を直列接続するとともに出力電圧を制御する組電池用接続制御体1、100、200、300であって、複数個の単位セル2上に載置されバスバー収容部14と基板収容部15とを備えたケース本体12からなるバスバープレート11と、バスバー収容部14に収容され隣接する単位セル2同士をそれぞれ接続する接続バスバー31と、基板収容部15に収容されて複数個の単位セル2の各電圧検知結果に基づいて出力電圧を制御する制御基板51と、バスバー収容部14とバスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ね可能に基板収容部15をバスバー収容部14に連結するヒンジ13とで形成されている。
【0101】
また、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300は、各単位セル2の電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子41を備え、ケース本体12には2つのバスバー収容部14間に電圧検出端子41とともに電圧検出端子41から引き出された電圧検出用電線42を制御基板51側へ導出する電圧検出線導出部16が設けられている。
【0102】
さらに、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300は、基板収容部15は、複数の単位セル2の重ね方向Aに沿ってバスバー収容部14からヒンジ13を介して延設されている。
【0103】
また、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300は、バスバープレート11のバスバー収容部14を覆い、バスバー収容部14と基板収容部15との間に配置される絶縁カバー体21を有する。
【0104】
そして、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300によれば、バスバープレート11が、バスバー収容部14と、バスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ね可能に基板収容部15をバスバー収容部14に連結するヒンジ13とで形成されている。このため、バスバー収容部14内に制御基板51を収容するスペースを確保する必要がなく、バスバー収容部14内で接続バスバー31のレイアウトを自由に変更することができる。
【0105】
また、接続バスバー31のレイアウトを自由に変更することができるため、接続バスバー31のレイアウト変更に伴い、バスバープレート11の面積を広く設計する必要がないため、組電池用接続制御体1、100、200、300の大型化を防止することができる。
【0106】
従って、レイアウトの自由度を向上させることができ、レイアウト変更に伴う大型化を防止することができる組電池用接続制御体1、100、200、300を提供することができる。
【0107】
また、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300によれば、ケース本体12には2つのバスバー収容部14間に電圧検出端子41から引き出された電圧検出用電線42を制御基板51側へ導出する電圧検出線導出部16が設けられている。このため、バスバー収容部14上に基板収容部15を折り重ねた際に、電圧検出端子41から電圧検出用電線42が抜けるのを防止することができる。
【0108】
さらに、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300によれば、基板収容部15は、複数の単位セル2の重ね方向に沿ってバスバー収容部14からヒンジ13を介して延設されている。このため、バスバー収容部14上に基板収容部15を容易に折り重ねることができ、組電池用接続制御体1、100、200、300の大型化を防止することができる。
【0109】
また、本発明の実施形態に係る組電池用接続制御体1、100、200、300によれば、バスバープレート11のバスバー収容部14を覆い、バスバー収容部14と基板収容部15との間に配置される絶縁カバー体21を有する。このため、基板収容部15を絶縁カバー体21で覆う必要がなく、部品点数を減らすことにより製造コストの低減を図ることができる。
【0110】
以上、本発明の組電池用接続制御体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【0111】
例えば、本発明の実施形態では、絶縁カバー体21は、バスバー収容部14のみを覆う場合について説明したが、これに限定されない。例えば、バスバー収容部14と基板収容部15との両方を絶縁カバー体21で覆い、基板収容部15をバスバー収容部14上に折り重なるように構成しても良い。
【0112】
また、上記実施形態では、単位セル2の重ね方向Aに沿って基板収容部15を設けて、ヒンジ13によりケース本体12側へ折り重ねたが、単位セル2の幅方向(重ね方向Aに対して直交する方向)に沿って基板収容部を設けてヒンジを介してケース本体12と一体に形成し、ケース本体12側へ折り重ねてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0113】
本発明は、複数個の単位セルを直列接続して所望の電圧を出力する組電池に用いられて複数個の単位セルと直列接続するとともに出力電圧を制御する際に極めて有用である。
【符号の説明】
【0114】
1 組電池用接続制御体
11 バスバープレート
12 ケース本体
13 ヒンジ
14 バスバー収容部
15 基板収容部
16 電圧検出線導出部
21 絶縁カバー体
31 接続バスバー
32 バスバー本体
33 接続孔
41 電圧検出端子
42 電圧検出用電線
43 圧接端子部
44 側壁
45 圧接刃
51 制御基板
52 基板本体
53 リボン電線
54 PCBコネクタ
61 基板直付圧接端子
100 組電池用接続制御体(第2実施形態)
142 FFC(第2実施形態)
143 電圧検出用電線(第2実施形態)
200 組電池用接続制御体(第3実施形態)
242 FFC(第3実施形態)
243 電圧検出用電線(第3実施形態)
300 組電池用接続制御体(第4実施形態)
342 FFC(第4実施形態)
343 電圧検出用電線(第4実施形態)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の単位セルを直列接続して所望の電圧を出力する組電池に用いられて前記複数個の単位セルを直列接続するとともに、単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出、複数個の単位セルに基づく単位セル同士の電圧均等化制御を行う組電池用接続制御体であって、
前記複数個の単位セル上に載置されバスバー収容部と基板収容部とを備えたケース本体からなるバスバープレートと、
前記バスバー収容部に収容され隣接する単位セル同士をそれぞれ接続する接続バスバーと、
前記基板収容部に収容されて単位セル電圧の検出、単位セルの異常の検出、前記複数個の単位セルの各電圧検知結果に基づいて出力電圧を制御する制御基板と、
前記バスバー収容部とバスバー収容部上に前記基板収容部を折り重ね可能に前記基板収容部をバスバー収容部に連結するヒンジとで形成されていることを特徴とする組電池用接続制御体。
【請求項2】
請求項1に記載の組電池用接続制御体であって、
各単位セルの電圧をそれぞれ検出する電圧検出端子を備え、
前記ケース本体には2つの前記バスバー収容部間に該電圧検出端子とともに前記電圧検出端子から引き出された電圧検出電線を前記制御基板側へ導出する電圧検出線導出部が設けられていることを特徴とする組電池用接続制御体。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の組電池用接続制御体であって、
前記基板収容部は、複数の前記単位セルの重ね方向に沿って前記バスバー収容部からヒンジを介して延設されていることを特徴とする組電池用接続制御体。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の組電池用接続制御体であって、
前記バスバープレートのバスバー収容部を覆い、前記バスバー収容部と前記基板収容部との間に配置される絶縁カバー体を有することを特徴とする組電池用接続制御体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2013−51190(P2013−51190A)
【公開日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−230728(P2011−230728)
【出願日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】