太阳城集团

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电池模块、电池系统、电动车辆、移动体、电力贮藏装置、电源装置及电气设备.pdf

摘要
申请专利号:

CN201180010782.1

申请日:

2011.02.24

公开号:

太阳城集团CN102770983B

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 2/10申请日:20110224|||公开
IPC分类号: H01M2/10; H01M2/20; H01M2/30; H01M2/34; H01M10/48 主分类号: H01M2/10
申请人: 三洋电机株式会社
发明人: 大仓计美; 西原由知; 宫崎裕; 浅井康广
地址: 日本国大阪府
优先权: 2010.02.24 JP 2010-039368
专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 王亚爱
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法律状态
申请(专利)号:

CN201180010782.1

授权太阳城集团号:

102770983B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.28|||2013.01.23|||2012.11.07

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供一种电池模块、电池系统、电动车辆、移动体、电力贮藏装置、电源装置及电气设备。电池模块具备电池块及印刷电路基板。电池块包括被层叠的多个电池单元。在印刷电路基板上安装了检测电路及放大电路。在电池块中,通过在靠近的2个电池单元的电极上安装汇流条,从而串联连接多个电池单元。在电池块中的一端部的电池单元的一个电极上安装的汇流条被用作电流检测用的分流电阻。检测电路检测被放大电路放大后的分流电阻两端的电压。

权利要求书

1: 一种电池模块, 具备 : 由多个电池单元构成的电池块 ; 和 在所述电池块的一端部的电池单元的一个电极上安装的电流检测用分流电阻。
2: 根据权利要求 1 所述的电池模块, 其中, 所述电池块具有输出所述多个电池单元的电力的第 1 输出端子, 所述分流电阻连接在所述一端部的电池单元的一个电极与第 1 输出端子之间。
3: 根据权利要求 2 所述的电池模块, 其中, 所述电池模块具备 : 将所述多个电池单元的电极互相连接的第 1 连接部件 ; 和 将所述一端部的电池单元的一个电极与所述第 1 输出端子互相连接的第 2 连接部件, 所述第 2 连接部件的至少一部分被用作所述分流电阻。
4: 根据权利要求 3 所述的电池模块, 其中, 所述电池块还具备输出所述多个电池单元的电力的第 2 输出端子, 所述电池模块还具备将所述电池块的另一端部的电池单元的一个电极与第 2 输出端 子互相连接的第 3 连接部件。
5: 根据权利要求 4 所述的电池模块, 其中, 各电池单元具有 : 由第 1 金属材料形成的第 1 电极 ; 和 由第 2 金属材料形成的第 2 电极, 所述第 1 连接部件具有 : 由第 3 金属材料形成的第 1 部分 ; 和 由第 4 金属材料形成的第 2 部分, 所述第 1 连接部件的所述第 1 部分与一个电池单元的所述第 1 电极连接, 所述第 1 连接部件的所述第 2 部分与另一电池单元的所述第 2 电极连接, 所述一端部的电池单元的一个电极是所述第 1 电极, 所述另一端部的电池单元的一个电极是所述第 2 电极, 所述第 2 连接部件由第 5 金属材料形成, 被安装在所述一端部的电池单元的一个电极 上, 所述第 3 连接部件具有 : 由第 6 金属材料形成的第 1 部分 ; 和 由第 7 金属材料形成的第 2 部分, 所述第 3 连接部件的所述第 1 部分与所述第 2 输出端子连接, 所述第 3 连接部件的所述第 2 部分与所述另一端部的电池单元的一个电极连接, 所述第 1、 第 3、 第 5 及第 6 金属材料包含铜, 所述第 2、 第 4 及第 7 金属材料包含铝。
6: 根据权利要求 3 所述的电池模块, 其中, 所述电池模块还具备电压检测部, 该电压检测部检测所述第 2 连接部件的所述分流电 阻的两端之间的电压。
7: 根据权利要求 6 所述的电池模块, 其中, 所述电池模块还具备布线基板, 该布线基板具有与所述电压检测部电连接的第 1 导体 2 图案及第 2 导体图案, 所述第 2 连接部件是安装在所述一端部的电池单元的一个电极上的金属板, 所述金属板具有 : 相当于所述分流电阻的一端的第 1 区域 ; 和 相当于所述分流电阻的另一端的第 2 区域, 所述金属板的所述第 1 区域及所述第 2 区域分别与所述布线基板的所述第 1 导体图案 及第 2 导体图案接合。
8: 根据权利要求 7 所述的电池模块, 其中, 所述第 2 连接部件及第 3 连接部件中的至少一个连接部件和所述第 1 连接部件沿着一 个方向排列, 所述布线基板被设置为 : 沿着所述第 1 连接部件及第 2 连接部件延伸, 或者沿着所述第 2 连接部件及第 3 连接部件中的至少一个连接部件和所述第 1 连接部件延伸。
9: 一种电池系统, 具备 : 权利要求 1 所述的电池模块 ; 和 计算所述电池模块的所述分流电阻中流过的电流的电流计算部。
10: 一种电动车辆, 具备 : 权利要求 1 所述的电池模块 ; 通过来自所述电池模块的电力而被驱动的电动机 ; 和 在所述电动机的旋转力的作用下旋转的驱动轮。
11: 一种移动体, 具备 : 分别包括多个电池单元的 1 个或多个电池模块 ; 移动主体部 ; 和 将来自所述 1 个或多个电池模块的电力变换为用于使所述移动主体部移动的动力的 动力源, 所述 1 个或多个电池模块的至少 1 个是权利要求 1 所述的电池模块。
12: 一种电力贮藏装置, 具备 : 分别包括多个电池单元的 1 个或多个电池模块 ; 和 进行与所述 1 个或多个电池模块的放电或充电相关的控制的控制部, 所述 1 个或多个电池模块的至少 1 个是权利要求 1 所述的电池模块。
13: 一种电源装置, 能够与外部连接, 该电源装置具备 : 权利要求 12 所述的电力贮藏装置 ; 和 在所述电力贮藏装置的所述 1 个或多个电池模块与所述外部之间进行电力变换的电 力变换装置, 所述控制部控制所述电力变换装置。
14: 一种电气设备, 具备 : 分别包括多个电池单元的 1 个或多个电池模块 ; 和 通过来自所述 1 个或多个电池模块的电力而被驱动的负载, 所述 1 个或多个电池模块的至少 1 个是权利要求 1 所述的电池模块。

说明书


电池模块、 电池系统、 电动车辆、 移动体、 电力贮藏装置、 电 源装置及电气设备

    【技术领域】
     本发明涉及电池模块、 具备该电池模块的电池系统、 电动车辆、 移动体、 电力贮藏 装置、 电源装置及电气设备。背景技术
     作为电动汽车等移动体的驱动源, 利用可进行充放电的电池模块。这种电池模块 例如具有串联连接了多个电池 ( 电池单元 ) 的构成。
     具备电池模块的移动体的使用者需要掌握电池模块的电池容量的剩余量 ( 充电 量 )。此外, 在进行电池模块的充放电时, 需要防止构成电池模块的各电池的过充电及过放 电。因此, 提出了监视电池模块的状态的装置 ( 例如参照专利文献 1)。
     专利文献 1 : 日本特开平 8-162171 号公报 发明内容 ( 发明所要解决的课题 )
     但是, 在如上述那样监视电池模块的状态时, 并不限于监视两端子间的电压, 优选 还对流过该电池模块的电流进行监视。 这是因为, 作为各电池模块的状态, 通过监视更多的 太阳城集团, 能够更详细地控制组电池。但是, 在专利文献 1 的组电池的监视装置中, 不能检测流 过电池模块的电流。 此外, 若在监视装置中设置电流检测装置, 则监视装置会变得大型且复 杂。
     本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构检测流过多个电池单元的电流的 电池模块、 具备该电池模块的电池系统及电动车辆。
     ( 用于解决课题的手段 )
     (1) 本发明的一方面的电池模块具备 : 由多个电池单元构成的电池块 ; 和在电池 块的一端部的电池单元的一个电极上安装的电流检测用分流电阻。
     在该电池模块中, 在电池块中的一端部的电池单元的一个电极上安装电流检测用 分流电阻。此时, 分流电阻的形状及尺寸不受相邻的电池单元的间隔的限制。由此, 能够很 容易将分流电阻设定为最佳值。其结果, 能够以简单的结构检测流过电池模块的电流。
     (2) 电池块具有输出多个电池单元的电力的第 1 输出端子, 分流电阻连接在一端 部的电池单元的一个电极与第 1 输出端子之间。
     此时, 不需要在电池块中设置用于连接分流电阻的追加端子。 由此, 在不会增加制 造工序及制造成本的情况下能够在电池模块中设置第 2 连接部件。
     (3) 电池模块具备 : 将多个电池单元的电极互相连接的第 1 连接部件 ; 和将一端部 的电池单元的一个电极与第 1 输出端子互相连接的第 2 连接部件, 第 2 连接部件的至少一 部分被用作分流电阻。
     此时, 通过第 1 及第 2 连接部件电连接多个电池单元, 并且第 2 连接部件起到分流
     电阻的作用。因此, 不需要在电池模块中另外设置分流电阻。其结果, 能够在不会使电池模 块大型化的情况下检测流过电池模块的电流。
     (4) 电池块还具备输出多个电池单元的电力的第 2 输出端子, 电池模块还具备将 电池块的另一端部的电池单元的一个电极与第 2 输出端子互相连接的第 3 连接部件。
     此时, 无需为了从电池块取出电力而在另一端部的电池单元的一个电极上直接连 接连接线, 可很容易地在第 2 输出端子上连接连接线。
     (5) 各电池单元具有 : 由第 1 金属材料形成的第 1 电极 ; 和由第 2 金属材料形成的 第 2 电极, 第 1 连接部件具有 : 由第 3 金属材料形成的第 1 部分 ; 和由第 4 金属材料形成的 第 2 部分, 第 1 连接部件的第 1 部分与一个电池单元的第 1 电极连接, 第 1 连接部件的第 2 部分与另一电池单元的第 2 电极连接, 一端部的电池单元的一个电极是第 1 电极, 另一端部 的电池单元的一个电极是第 2 电极, 第 2 连接部件由第 5 金属材料形成, 且被安装在一端部 的电池单元的一个电极上, 第 3 连接部件具有 : 由第 6 金属材料形成的第 1 部分 ; 和由第 7 金属材料形成的第 2 部分 ; 第 3 连接部件的第 1 部分与第 2 输出端子连接, 第 3 连接部件的 第 2 部分与另一端部的电池单元的一个电极连接, 第 1、 第 3、 第 5 及第 6 金属材料包含铜, 第 2、 第 4 及第 7 金属材料包含铝。 此时, 形成各电池单元的第 1 电极、 一端部的电池单元的一个电极、 第 1 连接部件 的第 1 部分、 第 2 连接部件及第 3 连接部件的第 1 部分的金属材料包含铜, 形成各电池单元 的第 2 电极、 另一端部的电池单元的一个电极、 第 1 连接部件的第 2 部分及第 3 连接部件的 第 2 部分的金属材料包含铝。
     因此, 在第 1 连接部件的第 1 部分与一个电池单元的第 1 电极之间、 第 1 连接部件 的第 2 部分与另一电池单元的第 2 电极之间、 第 2 连接部件与一端部的电池单元的一个电 极之间、 及第 3 连接部件的第 2 部分与另一端部的电池单元的一个电极之间不会产生因不 同种类金属的接触引起的腐蚀。其结果, 电池模块的耐久性及可靠性提高。
     (6) 电池模块还具备检测第 2 连接部件的述分流电阻两端之间的电压的电压检测 部。 此时, 电压检测部检测分流电阻两端之间的电压。 由此, 基于分流电阻两端之间的电压, 能够很容易计算出流过电池模块的电流。
     (7) 电池模块还具备具有与电压检测部电连接的第 1 及第 2 导体图案的布线基板, 第 2 连接部件是安装在一端部的电池单元的一个电极上的金属板, 金属板具有 : 相当于分 流电阻的一端的第 1 区域 ; 和相当于分流电阻的另一端的第 2 区域, 金属板的第 1 及第 2 区 域分别与布线基板的第 1 及第 2 导体图案接合。
     此时, 相当于分流电阻的一端的金属板的第 1 区域经由布线基板的第 1 导体图案 与电压检测部电连接, 并且相当于分流电阻的另一端的金属板的第 2 区域经由布线基板的 第 2 导体图案与电压检测部电连接。由此, 能够以更简单的结构检测流过多个电池单元的 电流。
     (8) 沿着一个方向排列第 2 及第 3 连接部件中的至少一个连接部件和第 1 连接部 件, 布线基板被设置为 : 沿着第 1 连接部件及第 2 连接部件延伸, 或者沿着第 2 连接部件及 第 3 连接部件中的至少一个连接部件和第 1 连接部件延伸。此时, 沿着一个方向排列第 2 及第 3 连接部件中的至少一个连接部件和第 1 连接部件, 布线基板能够容易地将第 2 及第 3 连接部件中的至少一个连接部件和第 1 连接部件连接到布线基板。
     (9) 本发明的另一方面的电池系统具备 : 本发明的一方面的电池模块 ; 和计算出 流过电池模块的第 2 连接部件的分流电阻的电流的电流计算部。
     在该电池系统中, 基于分流电阻两端之间的电压, 通过电流计算部计算出流过分 流电阻的电流。
     此外, 在电池模块中, 电流检测用分流电阻被安装在电池块的一端部的电池单元 的一个电极上。此时, 分流电阻的形状及尺寸不受相邻的电池单元的间隔的限制。由此, 能 够很容易将分流电阻设定为最佳值。 其结果, 能够以简单的结构检测流过电池模块的电流。
     (10) 本发明的又一方面的电动车辆具备 : 本发明的一方面的电池模块 ; 通过来自 电池模块的电力而被驱动的电动机 ; 和在电动机的旋转力的作用下旋转的驱动轮。
     在该电动车辆中, 通过来自电池模块的电力驱动电动机。通过该电动机的旋转力 来使驱动轮旋转, 从而电动车辆移动。
     此外, 在电池模块中, 电流检测用分流电阻安装在电池块的一端部的电池单元的 一个电极上。此时, 分流电阻的形状及尺寸不受相邻的电池单元的间隔的限制。由此, 能够 很容易将分流电阻设定为最佳值。 其结果, 能够以简单的结构检测流过电池模块的电流, 并 且能够基于流过电池模块的电流值控制电动车辆。
     (11) 本发明的另一方面的移动体具备 : 分别包括多个电池单元的 1 个或多个电池 模块 ; 移动主体部 ; 和将来自 1 个或多个电池模块的电力变换为用于使移动主体部移动的 动力的动力源, 1 个或多个电池模块中的至少 1 个是本发明的一个方面的电池模块。
     在该移动体中, 通过动力源将来自 1 个或多个电池模块的电力变换为动力, 通过 该动力, 移动主体部移动。此时, 1 个或多个电池模块的至少 1 个是上述的本申请发明的电 池模块, 从而能够以简单的结构检测流过 1 个或多个电池模块的电流。
     (12) 本发明的又一方面的电力贮藏装置具备 : 分别包括多个电池单元的 1 个或多 个电池模块 ; 和进行与 1 个或多个电池模块的放电或充电相关的控制的控制部, 1 个或多个 电池模块中的至少 1 个是本发明的一个方面的电池模块。
     在该电力贮藏装置中, 通过控制部进行与 1 个或多个电池模块的放电或充电相关 的控制。
     例如, 在 1 个或多个电池模块放电时, 控制部基于电池单元的充电量判断是否停 止 1 个或多个电池模块的放电、 或者是否限制放电电流 ( 或放电电力 ), 基于判断结果来控 制电力变换装置。具体而言, 若多个电池单元中的任一个电池单元的充电量变为小于预先 确定的阈值, 则控制部按照停止 1 个或多个电池模块的放电、 或限制放电电流 ( 或放电电 力 ) 的方式控制电力变换装置。
     此外, 控制部还基于外部的指示判断是否停止 1 个或多个电池模块的放电、 或是 否限制放电电流 ( 或放电电力 ), 基于判断结果能够控制电力变换装置。
     另一方面, 在 1 个或多个电池模块充电时, 控制部基于电池单元的充电量判断是 否停止 1 个或多个电池模块的充电、 或是否限制充电电流 ( 或充电电力 ), 并基于判断结果 控制电力变换装置。具体而言, 若 1 个或多个电池模块所包含的多个电池单元中的任一个 电池单元的充电量变为大于预先确定的阈值, 则控制部按照停止 1 个或多个电池模块的充 电、 或限制充电电流 ( 或充电电力 ) 的方式控制电力变换装置。
     此外, 控制部还能够基于外部的指示判断是否停止 1 个或多个电池模块的充电、或是否限制充电电流 ( 或充电电力 ), 并基于判断结果控制电力变换装置。
     由此, 能够防止 1 个或多个电池模块的过放电及过充电。
     此时, 1 个或多个电池模块是上述的本申请发明的电池模块, 由此能够以简单的结 构检测流过电池模块的电流。
     (13) 本发明的又一方面的电源装置是能够与外部连接的电源装置, 具备 : 本发明 的又一方面的电力贮藏装置 ; 和在电力贮藏装置的 1 个或多个电池模块与外部之间进行电 力变换的电力变换装置, 控制部控制电力变换装置。
     在该电源装置中, 在 1 个或多个电池模块与外部之间通过电力变换装置进行电力 变换。由控制部控制电力变换装置。
     例如, 在 1 个或多个电池模块放电时, 控制部基于电池单元的充电量判断是否停 止 1 个或多个电池模块的放电、 或者是否限制放电电流 ( 或放电电力 ), 基于判断结果来控 制电力变换装置。具体而言, 若多个电池单元中的任一个电池单元的充电量变为小于预先 确定的阈值, 则控制部按照停止 1 个或多个电池模块的放电、 或限制放电电流 ( 或放电电 力 ) 的方式控制电力变换装置。
     此外, 控制部还能够基于外部的指示判断是否停止 1 个或多个电池模块的放电、 或是否限制放电电流 ( 或放电电力 ), 基于判断结果控制电力变换装置。 另一方面, 在 1 个或多个电池模块充电时, 控制部基于电池单元的充电量判断是 否停止 1 个或多个电池模块的充电、 或是否限制充电电流 ( 或充电电力 ), 并基于判断结果 控制电力变换装置。具体而言, 若 1 个或多个电池模块所包含的多个电池单元中的任一个 电池单元的充电量变为大于预先确定的阈值, 则控制部按照停止 1 个或多个电池模块的充 电、 或限制充电电流 ( 或充电电力 ) 的方式控制电力变换装置。
     此外, 控制部还能够基于外部的指示判断是否停止 1 个或多个电池模块的充电、 或是否限制充电电流 ( 或充电电力 ), 并基于判断结果控制电力变换装置。
     由此, 能够防止多个电池模块的过放电及过充电。
     此时, 1 个或多个电池模块是上述的本申请发明的电池模块, 由此能够以简单的结 构检测流过电池模块的电流。
     (14) 本发明的又一方面的电气设备具备 : 分别包括多个电池单元的 1 个或多个电 池模块 ; 和通过来自 1 个或多个电池模块的电力被驱动的负载, 1 个或多个电池模块中的至 少 1 个是本发明的又一方面的电池模块。
     在电气设备中, 通过来自 1 个或多个电池模块的电力驱动负载。此时, 1 个或多个 电池模块是上述的本申请发明的电池模块, 因此能够以简单的结构检测流过电池模块的电 流。
     ( 发明效果 )
     根据本发明, 能够以简单的结构检测流过电池模块的电流。
     附图说明
     图 1 是表示第 1 实施方式的电池系统的构成的框图。 图 2 是电池模块的外观立体图。 图 3 是电池模块的俯视图。图 4 是电池模块的侧视图。
     图 5 是电压汇流条 (bus bar) 的俯视图。
     图 6 是电压电流汇流条的俯视图。
     图 7 是表示在 FPC 基板上安装了多个电压汇流条及电压电流汇流条的状态的外观 立体图。
     图 8 是电池模块的一端部的外观立体图。
     图 9 是电池模块的另一端部的外观立体图。
     图 10 是电池块的侧视图。
     图 11 是用于说明多个电压汇流条及电压电流汇流条与检测电路之间的连接的示 意俯视图。
     图 12 是用于说明多个电压汇流条及电压电流汇流条与检测电路之间的连接的示 意俯视图。
     图 13 是表示图 1 的检测电路的一构成例的电路图。
     图 14 是表示图 13 的放大电路的一构成例的电路图。
     图 15 是表示图 1 的检测电路的另一构成例的电路图。 图 16 是另一例中的电压电流汇流条的俯视图。
     图 17 是表示具有电流计算功能的检测电路的构成例的图。
     图 18 是表示变形例的电压电流汇流条及其周边部件的构成的示意俯视图。
     图 19 是表示具备图 1 的电池系统的电动汽车的构成的框图。
     图 20 是表示第 3 实施方式的电源装置的构成的框图。
     图 21 是表示电源装置的电池系统的构成的示意俯视图。
     图 22 是容纳多个电池系统的架子的立体图。
     图 23 是表示图 21 的电池系统被容纳在图 22 的架子的收容空间内的状态的示意 俯视图。
     图 24 是表示电池系统中的电池模块的另一例的俯视图。
     图 25 是表示电池系统中的电池模块的另一例的俯视图。
     图 26 是表示电源装置的其他构成的示意俯视图。
     图 27 是表示电源装置的其他构成中的电池系统的构成的示意俯视图。
     图 28 是表示电池块的其他构成的侧视图。
     图 29 是表示在 FPC 基板上安装了多个电压汇流条及电压电流汇流条的状态的外 观立体图。
     图 30 是表示布线部件的其他例的外观立体图。
     具体实施方式
     [1] 第 1 实施方式
     以下, 参照附图说明第 1 实施方式的电池模块及具备了该电池模块的电池系统。 另外, 本实施方式的电池模块及电池系统被搭载在以电力为驱动源的电动车辆 ( 例如电动 汽车 ) 上。
     (1) 电池系统的构成图 1 是表示第 1 实施方式的电池系统的构成的框图。如图 1 所示, 电池系统 500 包括多个电池模块 100、 电池 ECU(Electronic Control Unit : 电子控制单元 )101 及接触器 102, 电池系统 500 经由总线 104 与电动车辆的主控制部 300 连接。
     电池系统 500 的多个电池模块 100 通过电源线 501 而彼此连接。各电池模块 100 具备多个 ( 在本例中是 18 个 ) 电池单元 10、 多个 ( 在本例中是 5 个 ) 热敏电阻 11 及检测 电路 20。
     在各电池模块 100 中, 多个电池单元 10 以彼此相邻的方式一体配置, 且通过多个 汇流条 40 串联连接。各电池单元 10 例如是锂离子电池或镍氢电池等二次电池。
     在两端部配置的电池单元 10 经由汇流条 40 而与电源线 501 连接。由此, 在电池 系统 500 中, 多个电池模块 100 的全部电池单元 10 被串联连接。从电池系统 500 引出的电 源线 501 与电动车辆的电动机等负载连接。
     检测电路 20 经由导体线 51( 参照后述的图 11) 而与各汇流条 40 连接。此外, 检 测电路 20 与各热敏电阻 11 电连接。通过检测电路 20, 检测各电池单元 10 的端子间电压 ( 电池电压 ) 及温度。
     各电池模块 100 的检测电路 20 经由总线 103 而与电池 ECU101 连接。由此, 将通 过检测电路 20 检测到的电压及温度提供给电池 ECU101。 并且, 在本实施方式中, 在一端部的电池单元 10 的汇流条 40 与检测电路 20 之间 设置了放大电路 410, 用于放大流过各汇流条 40 的电流所引起的电压下降量。检测电路 20 向电池 ECU101 提供基于放大电路 410 的输出电压的电压值。由此, 电池 ECU101 计算出流 过电池模块 100 的电流的值。 将在后面叙述汇流条 40、 放大电路 410 的细节、 以及检测电路 20 和电池 ECU101 的电流值的计算。
     电池 ECU101 例如基于从各检测电路 20 提供的电压、 温度、 以及检测出的电流, 计 算出各电池单元 10 的充电量, 并基于该充电量进行各电池模块 100 的充放电控制。此外, 电池 ECU101 基于所提供的电压、 温度、 以及检测到的电流, 检测各电池模块 100 的状态、 例 如电池单元 10 的寿命及异常等。另外, 电池模块 100 的异常是指例如电池单元 10 的过放 电、 过充电或温度异常。
     在与一端部的电池模块 100 连接的电源线 501 中插入接触器 102。电池 ECU101 在 检测到电池模块 100 的异常时, 断开接触器 102。由此, 在异常时, 电流不流过各电池模块 100, 因此可防止电池模块 100 异常发热。
     电池 ECU101 经由总线 104 与电动车辆的主控制部 300 连接。从各电池 ECU101 向 主控制部 300 提供各电池模块 100 的充电量 ( 各电池单元 10 的充电量 )。主控制部 300 基 于该充电量, 控制电动车辆的动力 ( 例如电动机的旋转速度 )。此外, 若各电池模块 100 的 充电量变少, 则主控制部 300 控制与电源线 501 连接的未图示的发电装置, 从而对各电池模 块 100 进行充电。
     (2) 电池模块的细节
     详细说明电池模块 100。图 2 是电池模块 100 的外观立体图, 图 3 是电池模块 100 的俯视图, 图 4 是电池模块 100 的侧视图。
     另外, 在图 2 ~图 4 以及后述的图 7 ~图 12 及图 18 中, 如箭头 X、 Y、 Z 所示, 将互 相正交的三个方向定义为 X 方向、 Y 方向及 Z 方向。另外, 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 2 ~图 4 所示, 在电池模块 100 中, 配置成在 X 方向上排列具有扁平的大致长 方体形状的多个电池单元 10。在该状态下, 多个电池单元 10 被一对端面框 92、 一对上端框 93 及一对下端框 94 固定为一体。由此, 通过多个电池单元 10、 一对端面框 92、 一对上端框 93 及一对下端框 94 构成电池块 10B。
     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 被配置成沿着 X 方向延伸。
     一对端面框 92 的四个角处形成有用于连接一对上端框 93 及一对下端框 94 的连 接部。在一对端面框 92 之间配置了多个电池单元 10 的状态下, 在一对端面框 92 的上侧的 连接部安装一对上端框 93, 在一对端面框 92 的下侧的连接部安装一对下端框 94。由此, 在 电池块 10B 中, 以沿着 X 方向排列配置的状态下一体固定多个电池单元 10。
     一个端面框 92 中安装有刚性印刷电路基板 ( 以下略记为印刷电路基板 )21。此 外, 按照保护印刷电路基板 21 的两端部及下部的方式, 在端面框 92 中安装具有一对侧面部 及底面部的保护部件 95。印刷电路基板 21 被保护部件 95 覆盖, 由此得到保护。在印刷电 路基板 21 上设有检测电路 20 及放大电路 410。
     在电池块 10B 的下表面, 以与多个电池单元 10 连接的方式设置冷却板 96。 冷却板 96 具有制冷剂流入口 96a 及制冷剂流出口 96b。在冷却板 96 的内部形成了与制冷剂流入 口 96a 及制冷剂流出口 96b 相连的循环路径。若在制冷剂流入口 96a 中流入冷却水等制冷 剂, 则制冷剂经过冷却板 96 内部的循环路径之后从制冷剂流出口 96b 流出。由此, 对冷却 板 96 进行冷却。其结果, 可冷却多个电池单元 10。
     多个电池单元 10 在 Y 方向的一端部侧及另一端部侧的任一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 被设置成向上方突出。电 池单元 10 的正电极 10a 是由铝形成的。此外, 电池单元 10 的负电极 10b 是由铜形成的。
     另外, 在本例中, 虽然电池单元 10 的正电极 10a 是由铝形成的, 但是取而代之, 也 可以通过铝和其他金属的合金来形成。同样地, 虽然电池单元 10 的负电极 10b 是由铜形成 的, 但是取而代之, 也可以通过铜和其他金属的合金来形成。
     此外, 多个电池单元 10 在上表面部分的中央处具有排气阀 10v。 在电池单元 10 内 部的压力上升至规定的值时, 从电池单元 10 的排气阀 10v 排出电池单元 10 内部的气体。 由 此, 防止电池单元 10 内部的压力上升。
     在以下的说明中, 将从与一个端面框 92( 安装有印刷电路基板 21 的端面框 92) 相 邻的电池单元 10 到与另一个端面框 92 相邻的电池单元 10, 称作第 1 至第 18 电池单元 10。
     如图 3 所示, 在电池模块 100 中, 各电池单元 10 被配置成 : 在相邻的电池单元 10 之间, Y 方向上的正电极 10a 及负电极 10b 的位置关系互相相反。
     由此, 在相邻的 2 个电池单元 10 间, 一个电池单元 10 的正电极 10a 与另一个电池 单元 10 的负电极 10b 靠近, 一个电池单元 10 的负电极 10b 与另一个电池单元 10 的正电极 10a 靠近。在该状态下, 在靠近的 2 个电极上安装汇流条 40。由此, 串联连接多个电池单元 10。
     具体而言, 在第 1 电池单元 10 的负电极 10b 和第 2 电池单元 10 的正电极 10a 上 安装共用的汇流条 40。此外, 在第 2 电池单元 10 的负电极 10b 和第 3 电池单元 10 的正电极 10a 上安装共用的汇流条 40。
     同样地, 在各第奇数个电池单元 10 的负电极 10b 和与其相邻的第偶数个电池单元 10 的正电极 10a 上安装共用的汇流条 40。各第偶数个电池单元 10 的负电极 10b 和与其相 邻的第奇数个电池单元 10 的正电极 10a 上安装共用的汇流条 40。
     另一方面, 第 1 电池单元 10 的正电极 10a 及第 18 电池单元 10 的负电极 10b 上分 别安装用于从外部连接电源线 501 的汇流条 40。此外, 如后述那样, 在第 18 电池单元 10 的 负电极 10b 上安装的汇流条 40 被用作电流检测用的分流电阻 RS。
     这样, 在电池块 10B 上, 沿着 X 方向以 2 列排列多个汇流条 40。 在 2 列汇流条 40 的 内侧排列有在 X 方向上延伸的长条状的 2 片挠性印刷电路基板 ( 以下略记为 FPC 基板 )50。
     一个 FPC 基板 50 按照不与多个电池单元 10 的排气阀 10v 重叠的方式, 配置在多 个电池单元 10 的排气阀 10v 与 1 列的多个汇流条 40 之间。同样地, 另一个 FPC 基板 50 按 照不与多个电池单元 10 的排气阀 10v 重叠的方式, 配置在多个电池单元 10 的排气阀 10v 与另 1 列的多个汇流条 40 之间。
     一个 FPC 基板 50 连接成被 1 列的多个汇流条 40 共用。同样地, 另一个 FPC 基板 50 连接成被另 1 列的多个汇流条 40 共用。 各 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 11) 的构成, 具有弯曲性及柔性。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 的材料例如使用铜。
     另外, 在本例中, 虽然作为导体线 51、 52 的材料使用了铜, 但是取而代之, 也可以 使用铜与其他金属的合金。
     各 FPC 基板 50 在一个端面框 92 的上端部分朝向下方翻折, 与印刷电路基板 21 连 接。
     在 FPC 基板 50 与印刷电路基板 21 连接的状态下, 多个汇流条 40 通过多个导体线 51 与检测电路 20 连接。此外, 在一端部的电池单元 10( 在本例中是第 18 电池单元 10) 中 安装的汇流条 40 通过导体线 51 及后述的导体线 52 与放大电路 410 连接。将在后面详细 叙述。
     (3) 汇流条及 FPC 基板的构造
     下面, 说明汇流条 40 及 FPC 基板 50 的构造的细节。以下, 将用于连接相邻的 2 个 电池单元 10 的正电极 10a 与负电极 10b 的汇流条 40 称作电压汇流条 40x, 将用于连接一 端部的电池单元 10( 在本例中是第 18 电池单元 10) 与电源线 501 的汇流条 40 称作电压电 流汇流条 40y。另外, 作为用于连接另一端部的电池单元 10( 在本例中是第 1 电池单元 10) 与电源线 501 的汇流条, 使用上述的电压汇流条 40x。
     图 5 是电压汇流条 40x 的俯视图, 图 6 是电压电流汇流条 40y 的俯视图。
     如图 5 所示, 电压汇流条 40x 具备具有大致长方形状的基部 41 及安装片 42。基部 41 由压接了 2 种金属的包层部件形成。基部 41 被二分为 2 个区域 41a、 41b。基部 41 的区 域 41a 由铝形成, 基部 41 的区域 41b 由铜形成。
     另外, 在本例中, 虽然基部 41 的区域 41a 由铝形成, 但是取而代之, 也可以通过铝 和其他金属的合金来形成。同样地, 基部 41 的区域 41b 由铜形成, 但是取而代之, 也可以通 过铜和其他金属的合金来形成。
     安装片 42 形成为从基部 41 的区域 41b 的长边突出。此外, 在基部 41 的区域 41a、 41b 中分别形成有电极连接孔 43。
     另外, 图 2 及图 3 的 1 列电压汇流条 40x 是以使图 5 的电压汇流条 40x 的一面朝 向上方的状态排列的, 另 1 列电压汇流条 40x 是以使图 5 的电压汇流条 40x 的另一面朝向 上方的状态排列的。
     如图 6 所示, 电压电流汇流条 40y 具备具有大致长方形状的基部 45 及一对安装片 46。一对安装片 46 形成为互相隔着间隔从基部 45 的长边突出。此外, 在基部 45 中形成有 一对电极连接孔 47。电压电流汇流条 40y 由铜形成。从电压电流汇流条 40y 的一个安装片 46 经过基部 45 到达另一个安装片 46 的区域被用作分流电阻 RS( 参照图 2 及图 3)。将在 后面详细叙述。
     另外, 在本例中, 电压电流汇流条 40y 由铜形成, 但是取而代之, 也可以通过铜和 其他金属的合金来形成。
     图 7 是表示在 FPC 基板 50 上安装了多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 的状态的外观立体图。如图 7 所示, 在 2 片 FPC 基板 50 上沿着 X 方向隔着规定的间隔安装 了多个汇流条电压汇流条 40x 的安装片 42、 和电压电流汇流条 40y 的一对安装片 46。 在制造电池模块 100 时, 在电池块 10B 上如上述那样设置安装了多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 的 2 片 FPC 基板 50。
     相邻的电池单元 10 的正电极 10a 嵌入到电压汇流条 40x 的区域 41a 的电极连接 孔 43 中, 并且负电极 10b 嵌入到电压汇流条 40x 的区域 41b 的电极连接孔 43 中。在该状 态下, 电池单元 10 的正电极 10a 被激光焊接在电压汇流条 40x 的区域 41a 上, 并且负电极 10b 被激光焊接在电压汇流条 40x 的区域 41b 上。由此, 固定多个电池单元 10 和多个电压 汇流条 40x。
     如上所述, 电池单元 10 的正电极 10a 由铝形成, 负电极 10b 由铜形成。电池单元 10 的正电极 10a 被激光焊接在由铝构成的电压汇流条 40x 的区域 41a 上, 并且电池单元 10 的负电极 10b 被激光焊接在由铜构成的电压汇流条 40x 的区域 41b 上。此时, 在电池单元 10d 的正电极 10a 与电压汇流条 40x 之间、 以及电池单元 10 的负电极 10b 与电压汇流条 40x 之间不会产生因不同种类金属的接触引起的腐蚀。其结果, 可提高电池模块 100 的耐久性 及可靠性。
     图 8 是电池模块 100 的一端部的外观立体图。如图 8 所示, 电源线 501 通过电压 电流汇流条 40y 与一端部的电池单元 10( 在本例中是第 18 电池单元 10) 的负电极 10b 连 接。电源线 501 在端部具有例如由铜构成的环形端子 501t。
     另外, 在本例中, 电源线 501 及环形端子 501t 由铜形成, 但是取而代之, 也可以通 过铜和其他金属的合金来形成。
     一端部的电池单元 10 的负电极 10b 嵌入到电压电流汇流条 40y 的一个电极连接 孔 47( 参照图 6) 中。 在该状态下, 一端部的电池单元 10 的负电极 10b 被激光焊接在电压电 流汇流条 40y 上。由此, 电压电流汇流条 40y 被固定在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上, 并且电压电流汇流条 40y 与电池单元 10 的负电极 10b 电连接。
     此外, 螺钉 S 经过电源线 501 的环形端子 501t 的贯通孔及电压电流汇流条 40y 的 另一个电极连接孔 43( 参照图 6) 后与在电池模块 100 的一个端面框 92 中形成的螺孔螺合。
     由此, 电压电流汇流条 40y 被固定在一个端面框 92 中, 并且电压电流汇流条 40y 与电源线 501 的环形端子 501t 电连接。
     如上所述, 一端部的电池单元 10 的负电极 10b 被激光焊接在由铜构成的电压电流 汇流条 40y 上。此外, 电源线 501 的环形端子 501t 被安装在由铜构成的电压电流汇流条 40y 上。
     此时, 在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 与电压电流汇流条 40y 之间、 及电源 线 501 的环形端子 501t 与电压电流汇流条 40y 之间不会产生因不同种类金属的接触而引 起的腐蚀。此外, 电压电流汇流条 40y 被螺钉 S 固定在一个端面框 92 中, 因此即使对电源 线 501 施加张力, 也可以防止 FPC 基板 50 破损、 以及电压电流汇流条 40y 从 FPC 基板 50 脱 离。其结果, 可提高电池模块 100 的耐久性及可靠性。
     图 9 是电池模块 100 的另一端部的外观立体图。 如图 9 所示, 电源线 501 通过电压 汇流条 40x 与另一端部的电池单元 10( 在本例中是第 1 电池单元 10) 的正电极 10a 连接。
     另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 嵌入到电压汇流条 40x 的区域 41a 的电极 连接孔 43( 参照图 5) 中。在该状态下, 另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 被激光焊接 在电压汇流条 40x 的区域 41a 上。由此, 电压汇流条 40x 被固定在另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 上, 并且电压汇流条 40x 的区域 41a 与电池单元 10 的正电极 10a 电连接。 此外, 螺钉 S 经过电源线 501 的环形端子 501t 的贯通孔、 及电压汇流条 40x 的区 域 41b 的电极连接孔 43( 参照图 5) 之后, 与在电池模块 100 的另一个端面框 92 中形成的 螺孔螺合。由此, 电压汇流条 40x 被固定在另一个端面框 92 中, 并且电压汇流条 40x 的区 域 41b 与电源线 501 的环形端子 501t 电连接。
     如上所述, 另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 被激光焊接在由铝构成的电压汇 流条 40x 的区域 41a 上。此外, 电源线 501 的环形端子 501t 被安装在由铜构成的电压汇流 条 40x 的区域 41b 上。
     此时, 在另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 与电压汇流条 40x 之间、 以及电源 线 501 的环形端子 501t 与电压汇流条 40x 之间不会发生因不同种类金属的接触而引起的 腐蚀。此外, 由于该电压汇流条 40x 通过螺钉 S 而被固定在另一个端面框 92 中, 因此即使 对电源线 501 施加张力, 也可以防止 FPC 基板 50 破损、 以及电压汇流条 40x 从 FPC 基板 50 脱离。其结果, 可提高电池模块 100 的耐久性及可靠性。
     由此, 在多个电池单元 10 中安装多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y, 并且 通过多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y, FPC 基板 50 保持大致水平姿势。
     图 10 是电池块 10B 的侧视图。如上所述, 由于多个电压汇流条 40x 及电压电流汇 流条 40y 被激光焊接在电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b 上, 因此不需要对多个电压 汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 与电池单元 10 进行结合的结合部件。由此, 能够减小电 池块 10B 的高度方向 (Z 方向 ) 的尺寸。
     (4) 汇流条、 FPC 基板、 检测电路的连接
     在此, 以下详细叙述本实施例的电池模块 100 中的焊接。 说明多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y、 与检测电路 20 之间的连接。图 11 及图 12 是用于说明多个电压汇 流条 40x 及电压电流汇流条 40y、 与检测电路 20 之间的连接的示意俯视图。
     如图 11 所示, 一个 FPC 基板 50 与一列的多个电压汇流条 40x 公共连接。此外, 另
     一个 FPC 基板 50 与另一列的多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 公共连接。一个 FPC 基板 50 上设有与多个电压汇流条 40x 的安装片 42 对应的多个导电性板 59、 多个导体 线 51 及多个 PTC 元件 60。多个电压汇流条 40x 的安装片 42 通过焊接而安装在一个 FPC 基 板 50 上的对应的导电性板 59 上。
     与多个电压汇流条 40x 的安装片 42 对应的导电性板 59 经由导体线 51 及印刷电 路基板 21 上的导体线与检测电路 20 连接。由此, 多个电压汇流条 40x 与检测电路 20 电连 接。
     同样, 另一个 FPC 基板 50 上设有与多个电压汇流条 40x 的安装片 42 对应的多个 导电性板 59、 多个导体线 51 及多个 PTC 元件 60。此外, 另一个 FPC 基板 50 上设有与电压 电流汇流条 40y 的一个安装片 46 对应的导电性板 59、 导体线 51 及多个 PTC 元件 60。并 且, 在另一个 FPC 基板 50 上设有与电压电流汇流条 40y 的另一个安装片 46 对应的导电性 板 59、 和导体线 52。
     多个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的一对安装片 46, 通过焊 接而被安装在另一个 FPC 基板 50 上的对应的导电性板 59 上。
     与多个电压汇流条 40x 的安装片 42 对应的导电性板 59 经由导体线 51 及印刷电 路基板 21 上的导体线与检测电路 20 连接。由此, 多个电压汇流条 40x 与检测电路 20 电连 接。
     多个导体线 51 及导电性板 59 由铜形成。另外, 在本例中, 导电性板 59 由铜形成, 但是取而代之, 也可以通过铜和其他金属的合金 ( 铜合金 ) 来形成。
     被焊接在导电性板 59 上的电压汇流条 40x 的基部 41 的区域 41b 及电压电流汇流 条 40y 也是由铜或铜合金形成的。此时, FPC 基板 50 的导电性板 59 与电压汇流条 40x 的 基部 41 的区域 41b 及电压电流汇流条 40y 之间的焊接成为铜或铜合金彼此的连接。因此, 与将铝或铝和其他金属的合金 ( 铝合金 ) 焊接在铜或铜合金上的情况相比, 连接更牢固。
     根据上述的理由, 在多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y、 与 FPC 基板 50 之 间的连接中, 作为另一端部的电池单元 10 与电源线 501 之间的连接的汇流条, 使用电压汇 流条 40x。
     即, 作为用于连接电源线 501 与另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 的汇流条, 也可以使用通过铝或铝合金形成的汇流条, 但是为了汇流条与 FPC 基板 50 之间的牢固的连 接, 在本例中, 将由包层部件构成的电压汇流条 40x 作为用于连接电源线 501 与另一端部的 电池单元 10 的正电极 10a 的汇流条来使用。
     如上所述, 在本例中, 由于由铜或铜合金构成的多个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的一对安装片 46 被焊接在 FPC 基板 50 的导电性板 59 上, 因此在多 个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的安装片 46、 与 FPC 基板 50 的导电 性板 59 之间不会产生因不同种类金属的接触引起的腐蚀。由此, 可提高电池模块 100 的耐 久性及可靠性。
     PTC 元件 60 插入到导体线 51 中。PTC 元件 60 具有温度超过某一值电阻值就急剧 增加的电阻温度特性。因此, 在检测电路 20 及导体线 51 等中产生了短路的情况下, 因流过 该短路路径的电流, PTC 元件 60 的温度会上升, PTC 元件 60 的电阻值增大。由此, 可防止大 电流流过包括 PTC 元件 60 在内的短路路径。如图 12 所示, 将从电压电流汇流条 40y 的一个安装片 46 经由基部 45 到达另一个 安装片 46 的区域用作分流电阻 RS。另外, 预先设定一个导电性板 59 与另一个导电性板 59 之间的分流电阻 RS 的电阻值。
     如图 11 所示, 对应于电压电流汇流条 40y 的导体线 51 经由印刷电路基板 21 上的 导体线与放大电路 410 的一个输入端子及检测电路 20 连接。另一方面, 对应于电压电流汇 流条 40y 的导体线 52 经由印刷电路基板 21 上的导体线与放大电路 410 的另一个输入端子 连接。放大电路 410 的输出端子经由印刷电路基板 21 上的导体线 53 与检测电路 20 连接。
     这样, 检测电路 20 基于多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 的电压, 检测 各电池单元 10 的端子间电压。
     检测电路 20 基于放大电路 410 的输出电压来检测分流电阻 RS 的两端的电压值。 将由检测电路 20 检测到的电压值提供给图 1 的电池 ECU101。
     电池 ECU101 例如包括 CPU( 中央运算处理装置 ) 及存储器。在本实施方式中, 在 电池 ECU101 的存储器中预先存储电压电流汇流条 40y 中的分流电阻 RS 的电阻值。
     电池 ECU101 通过将从检测电路 20 提供的分流电阻 RS 的两端的电压值除以在存 储器中存储的分流电阻 RS 的电阻值, 从而计算出流过电压电流汇流条 40y 的电流的值。这 样, 检测流过多个电池单元 10 间的电流的值。
     在此, 也可以基于电流的路径的长度及截面积, 预先计算出分流电阻 RS 的电阻 值, 之后将计算出的值存储到电池 ECU101 内的存储器中。或者, 也可以预先测量分流电阻 RS 的电阻值, 之后将测量的值存储到电池 ECU101 内的存储器中。并且, 也可以通过热敏电 阻 11 检测电压电流汇流条 40y 的温度, 根据检测到的温度修正在电池 ECU101 内的存储器 中存储的分流电阻 RS 的电阻值。
     (5) 检测电路及放大电路的一构成例
     图 13 是表示图 1 的检测电路 20 的一构成例的电路图。图 13 所示的检测电路 20 包括第 1、 第 2 及第 3 电压检测 IC( 集成电路 )20a、 20b、 20c。在本例中, 与第 18 至第 13 电 池单元 10 对应地设置第 1 电压检测 IC20a, 与第 12 至第 7 电池单元 10 对应地设置第 2 电 压检测 IC20b, 与第 6 至第 1 电池单元 10 对应地设置第 3 电压检测 IC20c。此外, 第 1 电压 检测 IC20a 与放大电路 410 连接。另外, 第 1 ~第 3 电压检测 IC20a、 20b、 20c 的基准电压 GNDa、 GNDb、 GNDc 是分别电独立的。
     以下, 代表性地说明第 1 电压检测 IC20a。另外, 第 2 及第 3 电压检测 IC20b、 20c 具有与第 1 电压检测 IC20a 相同的构成。
     第 1 电压检测 IC20a 具有 8 个输入端子 t1 ~ t8。输入端子 t7 保持在基准电压 GNDa。输入端子 t7 ~ t1 经由导体线 51 分别与设置在第 18 至第 13 电池单元 10 之间的电 压汇流条 40x、 及设置在第 18 电池单元 10 中的电压电流汇流条 40y 连接。此外, 输入端子 t8 经由导体线 53 与图 11 的放大电路 410 的输出端子连接。放大电路 410 的一个输入端子 经由导体线 51 与电压电流汇流条 40y 的分流电阻 RS 的一端连接, 放大电路 410 的另一个 输入端子经由导体线 52 与电压电流汇流条 40y 的分流电阻 RS 的另一端连接。
     第 1 电压检测 IC20a 包括电压检测部 201 ~ 206、 开关元件 211 ~ 217 及 A/D( 模 拟 / 数字 ) 转换器 220。
     电压检测部 201 对输入端子 t1、 t2 间的电压进行差动放大, 电压检测部 202 对输入端子 t2、 t3 间的电压进行差动放大, 电压检测部 203 对输入端子 t3、 t4 间的电压进行差 动放大, 电压检测部 204 对输入端子 t4、 t5 间的电压进行差动放大, 电压检测部 205 对输入 端子 t5、 t6 间的电压进行差动放大, 电压检测部 206 对输入端子 t6、 t7 间的电压进行差动 放大。并且, 放大电路 410 对分流电阻 RS 的两端的电压进行放大。
     电压检测部 201 ~ 206 的输出端子及输入端子 t8 分别经由开关元件 211 ~ 217 与 A/D 转换器 220 的输入端子连接。向 A/D 转换器 220 的基准端子提供输入端子 t7 的基 准电压 GNDa, 向 A/D 转换器 220 的电源端子提供电源电压 V+。
     另外, 在本例中, 向电压检测部 206 及 A/D 转换器 220 共同提供输入端子 t7 的基 准电压 GNDa, 但是取而代之, 也可以与电压检测部 206 分开地向 A/D 转换器 220 的基准端子 提供基准电压 GNDa。
     依次接通开关元件 211 ~ 217。由此, 将被电压检测部 201 ~ 206 及放大电路 410 放大的电压依次提供给 A/D 转换器 220。A/D 转换器 220 将所提供的电压变换为数字电压 值。将通过 A/D 转换器 220 得到的数字电压值提供给图 1 的电池 ECU101。
     在电池 ECU101 中, 如上所述, 基于各电池单元 10 的端子间的电压值计算出各电池 单元 10 的充电量。此外, 基于分流电阻 RS 的两端的电压值、 及分流电阻 RS 的电阻值, 计算 出流过电压电流汇流条 40y 的电流的值。 图 14 是表示图 13 的放大电路 410 的一构成例的电路图。在此, 详细说明与图 13 的第 1 电压检测 IC20a 对应地设置的放大电路 410。以下, 将分流电阻 RS 的电阻值称作分 流电阻值 Rs, 将分流电阻 RS 的两端的电压的值称作电压值 Vs, 将流经分流电阻 RS 的电流 的值称作电流值 Is。
     在已知分流电阻值 Rs 的情况下, 可通过检测电压值 Vs 来计算出电流值 Is。
     如上所述, 由于电压电流汇流条 40y 主要由铜构成, 因此分流电阻值 Rs 小 ( 例如 1mΩ 左右 )。此时, 电流值 Is 例如在 -100A 至 100A 的范围内变动, 电压值 Vs 在 -0.1V 至 0.1V 的范围内变动。 另外, 在充电时, 由于流过电压电流汇流条 40y 的电流的方向与放电时 相反, 因此, 电流值 Is 及电压值 Vs 为负。
     在此, 第 1 电压检测 IC20a 检测例如在 2.5V 至约 4.2V 的范围内变动的各电池单 元 10 的端子间电压。另一方面, 分流电阻 RS 的两端的电压值 Vs 比各电池单元 10 的端子 间电压低。 因此, 在本实施方式中, 通过放大电路 410 放大分流电阻 RS 的两端的电压值 Vs。
     放大电路 410 的输入端子 V1、 V2 及输出端子 V3 分别与导体线 51、 52、 53 连接。放 大电路 410 由运算放大器 (operational amplifier)411、 直流电源 Ea 及电阻 R1 ~ R4 构 成。
     运算放大器 411 的非反相输入端子经由电阻 R1 与输入端子 V1 连接, 并且经由电 阻 R3 与直流电源 Ea 的正极连接。运算放大器 411 的反相输入端子经由电阻 R2 与输入端 子 V2 连接。在运算放大器 411 的反相输入端子与输出端子 V3 之间连接电阻 R4。向运算放 大器 411 的基准端子提供基准电压 GNDa, 向电源端子提供电源电压 Va。
     直流电源 Ea 的正极的电压 ( 以下称作偏置电压 )Voff 设定在基准电压 GNDa 与电 源电压 Va 的中间。由此, 当电压值 Vs 在负值和正值之间的范围内变动时, 放大电路 410 的 输出端子的电压值 Vout 以偏置电压 Voff 为中心在 0V 与电源电压 Va 之间的范围内变动。
     例如, 将电阻 R1、 R2 的值设定为 10kΩ, 将电阻 R3、 R4 的值设定为 250kΩ。此时,
     放大电路 410 的放大增益是 25。此外, 将电源电压 Va 设为 5V, 将偏置电压 Voff 设为 2.5V。 如上所述, 在分流电阻值 Rs 为 1mΩ 左右时, 放大电路 410 使在 -0.1V 至 0.1V 的范围内变 动的电压值 Vs 以 2.5V 为中心放大为从 0V 至 5V 的范围内的电压。
     在电压值 Vs 为 -0.1V 时, 放大电路 410 的输出电压成为 5V。此时, 电流值 Is 被计 算为是 -100A。此外, 在电压值 Vs 为 0V 时, 放大电路 410 的输出电压成为 2.5V。此时, 电 流值 Is 被计算为是 0A。并且, 在电压值 Vs 为 0.1V 时, 放大电路 410 的输出电压成为 0V。 此时, 电流值 Is 被计算为 100A。
     接着, 说明将与一端部的电池单元 10( 在本例中是第 18 电池单元 10) 的负电极 10b 连接的电压电流汇流条 40y 用作电流检测用的分流电阻 RS 的理由。
     在此, 也考虑将电压汇流条 40x 用作分流电阻 RS 的情况。但是, 如上所述, 连接相 邻的 2 个电池单元 10 的正电极 10a 和负电极 10b 的电压汇流条 40x 是通过由与正电极 10a 相同的铝、 和与负电极 10b 相同的铜构成的包层部件形成的。通过包层部件形成的电压汇 流条 40x 价格比通过一种金属形成的汇流条高。因此, 在本实施方式中, 将由一种金属形成 的低价格的电压电流汇流条 40y 用作电流检测用的分流电阻 RS。
     此外, 通过调整汇流条的材料及尺寸来设定分流电阻值 Rs。 在此, 尺寸是电流路径 的长度及截面积。即, 分流电阻值 Rs 受到汇流条尺寸的限制。电压汇流条 40x 的尺寸被相 邻的 2 个电池单元 10 的正电极 10a 与负电极 10b 之间的距离限制。在各电池单元 10 的厚 度小的情况下, 电压汇流条 40x 的长度也小。 由此, 在将电压汇流条 40x 用作分流电阻 RS 的 情况下, 很难适当地设定分流电阻值 Rs。 因此, 在本实施方式中, 按照分流电阻 RS 的尺寸不 受电池单元 10 的厚度的限制的方式, 在一端部的电池单元 10 中安装电压电流汇流条 40y。 另一方面, 还考虑与另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 连接的汇流条由铝形 成、 且将该汇流条用作分流电阻 RS 的情况。但是, 此时, 电源线 501 的环形端子 501t 与由 铝构成的汇流条连接。在此, 为了防止在电源线 501 的环形端子 501t 与汇流条 40 之间产 生不同种类金属的接触引起的腐蚀, 需要使用由铝构成的环形端子 501t 及电源线 501。因 此, 在本实施方式中, 由铜构成的电压电流汇流条 40y 并不是安装在另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 上, 而是安装在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上。
     (6) 检测电路的其他构成例
     可以利用图 13 的构成来代替图 1 的检测电路 20, 从而具有以下的构成。图 15 是 表示图 1 的检测电路 20 的其他构成例的电路图。
     图 15 的检测电路 20 包括具有同一构成的第 1、 第 2 及第 3 电压检测 IC20a、 20b、 20c。以下, 详细说明本例的第 1 电压检测 IC20a。
     第 1 电压检测 IC20a 具有 8 个输入端子 t11 ~ t18。输入端子 t18 保持在基准电 压 GNDa。输入端子 t18、 t16 ~ t11 分别经由导体线 51 而与设置在第 18 至第 13 电池单元 10 之间的电压汇流条 40x 及设置在第 18 电池单元 10 中的电压电流汇流条 40y 连接。此 外, 输入端子 t17 经由导体线 53 与图 11 的放大电路 410 的输出端子连接。
     另外, 图 15 的放大电路 410 的构成与图 14 的放大电路 410 的构成相同。因此, 向 输入端子 t17 输入被放大电路 410 放大的分流电阻 RS 两端的电压值 Vs。
     第 1 电压检测 IC20a 包括电阻 221 ~ 227、 231 ~ 237、 开关元件 211 ~ 217 及 A/D 转换器 220。
     在输入端子 t11 与输入端子 t18 之间串联连接电阻 221、 231, 在输入端子 t12 与输 入端子 t18 之间串联连接电阻 222、 232, 在输入端子 t13 与输入端子 t18 之间串联连接电阻 223、 233。
     此外, 在输入端子 t14 与输入端子 t18 之间串联连接电阻 224、 234, 在输入端子 t15 与输入端子 t18 之间串联连接电阻 225、 235, 在输入端子 t16 与输入端子 t18 之间串联 连接电阻 226、 236, 在输入端子 t17 与输入端子 t18 之间串联连接电阻 227、 237。由此, 输 入端子 t11 ~ t17 的电压分别被分压。
     电阻 221 与电阻 231 之间的节点 N11、 电阻 222 与电阻 232 之间的节点 N12、 电阻 223 与电阻 233 之间的节点 N13、 电阻 224 与电阻 234 之间的节点 N14、 电阻 225 与电阻 235 之间的节点 N15、 电阻 226 与电阻 236 之间的节点 N16、 电阻 227 与电阻 237 之间的节点 N17 分别经由开关元件 211 ~ 217 与 A/D 转换器 220 的输入端子连接。向 A/D 转换器 220 的基 准端子提供输入端子 t18 的基准电压 GNDa, 向 A/D 转换器 220 的电源端子提供电源电压 V+。
     依次接通开关元件 211 ~ 217。由此, 依次向 A/D 转换器 220 提供节点 N11 ~ N17 的电压。
     在此, 电阻 221 ~ 227 及电阻 231 ~ 237 被设定为节点 N11 ~ N17 的电压从 A/D 转换器 220 的基准电压 GNDa 成为电源电压 V+ 以下。
     A/D 转换器 220 将所提供的电压变换为数字电压值。将通过 A/D 转换器 220 得到 的数字电压值提供给图 1 的电池 ECU101。
     由此, 与图 13 的检测电路 20 的一构成例相同, 通过电池 ECU101, 基于各电池单元 10 的电压值计算出各电池单元 10 的充电量。此外, 基于分流电阻 RS 的两端的电压值 Vs 及 分流电阻值 Rs, 计算出流过电压电流汇流条 40y 的电流值 Is。
     (7) 效果
     在第 1 实施方式的电池模块 100 中, 将安装在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上的电压电流汇流条 40y 的一部分用作电流检测用的分流电阻 RS。 因此, 分流电阻 RS 的形 状及尺寸不受相邻的电池单元 10 的间隔的限制。由此, 能够容易地将分流电阻 RS 设定为 最佳值。此外, 不需要在电池模块 100 中另外设置分流电阻。其结果, 不会使电池模块 100 大型化, 能够以简单的结构检测流过电池模块 100 的电流。
     在第 1 实施方式中, 相当于分流电阻 RS 的一端的电压电流汇流条 40y 的一个安装 片 46 经由 FPC 基板 50 的导体线 51 与检测电路 20 电连接, 并且相当于分流电阻 RS 的另一 端的电压电流汇流条 40y 的另一个安装片 46 经由 FPC 基板 50 的导体线 52 与检测电路 20 电连接。由此, 检测电路 20 能够检测分流电阻 RS 的两端间的电压。
     此外, FPC 基板 50 被设置成沿着多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 延伸。 此时, 能够容易连接多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 与 FPC 基板 50。由此, 能够 在不会使布线变得复杂的情况下, 通过检测电路 20 检测各电池单元 10 的端子间电压。
     并且, 基于由检测电路 20 检测到的分流电阻 RS 的两端间的电压, 由电池系统 500 的电池 ECU101 计算出流过分流电阻 RS 的电流。由此, 能够以更简单的结构检测流过电池 模块 100 的电流。
     电压电流汇流条 40y 被激光焊接在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上, 并且利 用螺钉 S 将其固定在一个端面框 92 中。螺钉 S 被用作向外部输出电池模块 100 的电力的输出端子。因此, 不需要为了连接分流电阻 RS 而在电池块 10B 中设置追加端子。由此, 能 够在不增加制造工序及制造成本的情况下, 在电池模块 100 中设置分流电阻 RS。
     各电池单元 10 的负电极 10b、 电压汇流条 40x 的区域 41b、 及电压电流汇流条 40y 由铜形成, 各电池单元 10 的正电极 10a 及电压汇流条 40x 的区域 41a 由铝形成。在电压汇 流条 40x 的区域 41b 与一个电池单元 10 的负电极 10b 之间、 电压汇流条 40x 的区域 41a 与 另一个电池单元 10 的正电极 10a 之间、 及电压电流汇流条 40y 与一端部的电池单元 10 的 另一个电极之间不会产生因不同种类金属的接触引起的腐蚀。 其结果, 可提高电池模块 100 的耐久性及可靠性。
     另外, 此时, 能够利用铜形成环形端子 501t 及电源线 501。由此, 在环形端子 501t 及电源线 501 中不需要采用用于防止因不同种类金属的接触引起的腐蚀的特别的构成。其 结果, 能够抑制在电压电流汇流条 40y 中设置分流电阻 RS 而带来的成本的增加。
     在上述实施方式的电池模块 100 中, 通过配置在电池块 10B 的上表面上的 FPC 基 板 50、 多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y, 构成后述的图 29 的布线部件 70。通过 布线部件 70 连接各电池单元 10 的正电极 10a 或负电极 10b、 与检测电路 20。
     在本实施方式中, 通过多个导体线 51 连接多个电池单元 10 的正电极 10a 或负电 极 10b、 与检测电路 20。此外, 通过导体线 52 连接一端部的电池单元 10 的负电极 10b、 与放 大电路 410。布线部件 70 是将多个导体线 52 及导体线 51 一体化的部件。
     在本实施方式中, 构成布线部件 70 的电压电流汇流条 40y 与电压汇流条 40x 同 样, 被激光焊接在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上。由此, 不会从电池块 10B 突出、 且 保持电池块 10B 的平坦性, 同时可在电池块 10B 的上表面上安装分流电阻 RS。
     在利用螺钉将电压电流汇流条 40y 及电压汇流条 40x 安装在各电池单元 10 的正 电极 10a 或负电极 10b 上的情况下, 为了防止螺钉拧紧工具与相邻的螺钉误接触, 需要绝缘 性的隔壁。此时, 由于在电池块 10Bd 的上表面上配置螺钉及隔壁, 因此电池模块 100 的高 度方向的尺寸变大。相对于此, 在上述实施方式的电池模块 100 中, 不需要在电池块 10B 的 上表面上配置螺钉及隔壁。由此, 能够减小电池模块 100 的高度方向的尺寸。
     由此, 在电池块 10B 的上表面上安装分流电阻 RS, 具备该分流电阻 RS 的电压电流 汇流条 40y 与其他电压汇流条 40x 同样地, 被焊接在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上。 由此, 与利用螺钉在电池单元 10 的正电极 10a 或负电极 10b 上安装电压汇流条 40x 及电压 电流汇流条 40y 的情况相比, 能够减小电池模块 100 的高度的尺寸。
     (8) 第 1 实施方式的变形例
     (a) 在第 1 实施方式中, 说明了由铝形成电池单元 10 的正电极 10a 的例, 但是并不 限于此。电池单元 10 的正电极 10a 例如也可以通过具有高强度的同时具有低电阻率的铝 合金来形成。此时, 优选电压汇流条 40x 的区域 41a 通过与电池单元 10 的正电极 10a 相同 的铝合金形成。
     同样地, 说明了由铜形成电池单元 10 的负电极 10b 的例, 但是并不限于此。电池 单元 10 的负电极 10b 例如可通过具有高强度的同时具有低电阻率的银、 金或它们的合金来 形成。此时, 优选电压汇流条 40x 的区域 41b 及 FPC 基板 50 的导电性板 59 通过与电池单 元 10 的负电极 10b 相同的银、 金或它们的合金形成。
     另外, 电压电流汇流条 40y 也可以例如通过铜锰或铜镍等铜合金来形成。由此, 能够很容易将电压电流汇流条 40y 的一部用作分流电阻 RS。
     (b) 在第 1 实施方式的电池模块 100 中, 将安装在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上的汇流条的一部分用作了分流电阻 RS, 但是并不限于此。也可以将安装在另一端部 的电池单元 10 的正电极 10a 上的汇流条的一部分用作分流电阻 RS。
     图 16 是另一例的电压电流汇流条 40z 的俯视图。如图 16 所示, 电压电流汇流条 40z 具备具有大致长方形状的基部 44 及安装片 48。基部 44 由压接了 2 种金属的包层部件 形成。基部 44 被二分为 2 个区域 44a、 44b。基部 44 的区域 44a 由铝形成, 基部 44 的区域 44b 由铜形成。
     一对安装片 48 形成为彼此隔着间隔从基部 44 的区域 44b 的长边突出。此外, 在 基部 44 的区域 44a、 44b 内分别形成电极连接孔 49。在图 16 的例中, 将从电压电流汇流条 40z 的一个安装片 48 经由基部 44 到达另一个安装片 48 的区域用作分流电阻 RS。
     在电压电流汇流条 40z 的区域 44a 内形成的电极连接孔 49 被安装到另一端部的 电池单元 10 的正电极 10a( 参照图 9)。此外, 螺钉 S 通过电源线 501 的环形端子 501t 的贯 通孔、 及电压电流汇流条 40z 的区域 44b 的电极连接孔 49, 与在电池模块 100 的另一个端面 框 92 上形成的螺孔螺合 ( 参照图 9)。由此, 基于分流电阻 RS 的两端的电压, 检测流过电池 模块 100 的电流。
     (c) 在第 1 实施方式中, 利用螺钉 S, 在一个端面框 92 中固定了在一端部的电池单 元 10 的负电极 10b 上安装的电压电流汇流条 40y 及电源线 501 的环形端子 501t, 但是并 不限于此。也可以在一个端面框 92 中设置输出端子, 将在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上安装的电压电流汇流条 40y 及电源线 501 的端部例如激光焊接在输出端子上。
     同样地, 利用螺钉 S 在另一个端面框 92 中固定在另一端部的电池单元 10 的正电 极 10a 上安装的电压汇流条 40x 及电源线 501 的环形端子 501t, 但是并不限于此。也可以 在另一个端面框 92 中设置输出端子, 将在另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 上安装的 电压汇流条 40x 及电源线 501 的端部例如激光焊接在输出端子上。
     (d) 在第 1 实施方式中, 通过激光焊接固定电池单元 10 的正电极 10a 和电压汇流 条 40x 的区域 41a, 但是并不限于此。也可以通过其他焊接、 铆接加工或螺钉等来固定电池 单元 10 的正电极 10a 和电压汇流条 40x 的区域 41a。
     此外, 通过激光焊接固定了电池单元 10 的负电极 10b 与电压汇流条 40x 的区域 41b, 但是并不限于此。也可以通过其他焊接、 铆接加工或螺钉等来固定电池单元 10 的负电 极 10b 与电压汇流条 40x 的区域 41b。
     并且, 通过激光焊接固定了一端部的电池单元 10 的负电极 10b 与电压电流汇流条 40y, 但是并不限于此。也可以通过其他焊接、 铆接加工或螺钉等来固定一端部电池单元 10 的负电极 10b 与电压电流汇流条 40y。
     (e) 在第 1 实施方式中, 通过焊接, 在 FPC 基板 50 上的对应的导电性板 59 上安装 了多个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的一对安装片 46, 但是并不限于 此。也可以通过焊接而在 FPC 基板 50 上的对应的导电性板 59 上安装多个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的一对安装片 46。
     (f) 在第 1 实施方式中, 具有电池 ECU101 基于电压电流汇流条 40y 的分流电阻 RS 的两端的电压值 Vs 及分流电阻值 Rs 计算出电压电流汇流条 40y 的电流值 Is 的电流计算功能, 但是并不限于此。也可以是检测电路 20 具有电流计算功能, 来代替电池 ECU101。
     图 17 是表示具有电流计算功能的检测电路 20 的构成例的图。如图 17 所示, 在检 测电路 20 中除了图 13 的构成之外例如还设置了微型计算机 20m。并且, 在检测电路 20 的 微型计算机 20m 中预先存储电压电流汇流条 40y 中的分流电阻值 Rs。
     由此, 也可以是检测电路 20 的微型计算机 20m 基于从图 13 的第 1 电压检测 IC20a 输出的分流电阻的两端的电压值 Vs 及分流电阻值 Rs, 计算出电压电流汇流条 40y 的电流值 Is。
     并且, 此时, 检测电路 20 的微型计算机 20m 也可以基于第 1 ~第 3 电压检测 IC20a ~ 20c 的输出来计算出各电池单元 10 的端子间电压。
     如上所述, 将计算出的电流值 Is 及各电池单元 10 的端子间电压提供给电池 ECU101。
     在上述的基础上, 还可以是检测电路 20 的微型计算机 20m 基于计算出的电流值 Is、 计算出的各电池单元 10 的端子间电压、 及根据图 1 的热敏电阻 11 检测的各电池单元 10 的温度, 计算出各电池单元 10 的充电量。
     此时, 从微型计算机 20m 向电池 ECU101 提供计算出的电流值 Is、 计算出的各电池 单元 10 的端子间电压、 检测到的各电池单元 10 的温度、 及各电池单元 10 的充电量。
     另外, 在本例中, 说明了在检测电路 20 中设置微型计算机 20m 的例, 但是也可以通 过设置 CPU 及存储器来实现电流计算功能, 以代替微型计算机 20m。
     本例的微型计算机 20m、 或 CPU 及存储器例如被设置在图 4 的印刷电路基板 21 上。
     (g) 在第 1 实施方式中, 将从电压电流汇流条 40y 的一个安装片 46 经由基部 45 到 达另一个安装片 46 的区域用作分流电阻 RS。 取而代之, 电压电流汇流条 40y 及其周边部件 也可以具有以下的构成。
     图 18 是表示变形例的电压电流汇流条 40y 及其周边部件的构成的示意俯视图。 对 于变形例的电压电流汇流条 40y, 说明不同于图 12 的电压电流汇流条 40y 的点。
     如图 18 所示, 在电压电流汇流条 40y 的基部 45 上以一定间隔彼此平行地形成了 一对焊料图案 H1、 H2。在一对电极连接孔 47 间在一个电极连接孔 47 的附近配置焊料图案 H1, 在电极连接孔 47 间在另一个电极连接孔 47 的附近配置焊料图案 H2。
     电压电流汇流条 40y 的焊料图案 H1 通过金属线 L1 与检测电路 20( 参照图 11) 上 的对应的导体线 51 连接。另外, 导体线 51 中插入有 PTC 元件 60。电压电流汇流条 40y 的 焊料图案 H2 通过金属线 L2 在检测电路 20 上与对应的导体线 52 连接。 另外, 可以在导体线 51、 52 中的任一个中插入 PTC 元件 60。在图 18 的例中, 导体线 52 中插入了 PTC 元件 60。
     在本例中, 在电压电流汇流条 40y 的焊料图案 H1、 H2 间形成的电阻成为电流检测 用的分流电阻 RS。在此, 分流电阻值 Rs 是基于电流的路径的长度、 截面积及电阻率而计算 出的。因此, 优选按照能够正确计算出电压电流汇流条 40y 的分流电阻 RS 的值的方式形成 焊料图案 H1、 H2。
     在电池单元 10 进行充放电时, 主要在一对电极连接孔 47 之间的区域内流过电流。 因此, 优选形成为焊料图案 H1、 H2 分别与电极连接孔 47 靠近, 且在与连接电极连接孔 47 的 中心的直线正交的方向上延伸。并且, 优选焊料图案 H1、 H2 的长度都与电极连接孔 47 的直 径大致相等。也可以基于焊料图案 H1、 H2 的长度、 焊料图案 H1、 H2 间的距离、 基部 45 的厚度及 基部 45 的电阻率预先计算出分流电阻 RS 的值, 并在电池 ECU101 内的存储器中存储计算出 的值。
     或者, 也可以预先测量焊料图案 H1、 H2 间的分流电阻 RS 的值, 在电池 ECU101 内的 存储器中存储测量出的值。
     由此, 在本例中, 将在电压电流汇流条 40y 中形成的焊料图案 H1、 H2 间的电阻用作 分流电阻 RS。因此, 通过调整焊料图案 H1、 H2 的尺寸, 可以很容易将分流电阻值 Rs 设定为 最佳值。
     [2] 第 2 实施方式
     以下, 说明第 2 实施方式的电动车辆。本实施方式的电动车辆具备第 1 实施方式 的电池模块 100 及电池系统 500。另外, 以下作为电动车辆的一例, 说明电动汽车。
     图 19 是表示具备图 1 的电池系统 500 的电动汽车的构成的框图。如图 19 所示, 本实施方式的电动汽车 600 具备车体 610。在车体 610 中, 设有图 1 的主控制部 300 及电 池系统 500、 电力变换部 601、 电动机 602、 驱动轮 603、 加速装置 604、 制动装置 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。
     在本实施方式中, 电池系统 500 经由电力变换部 601 与电动机 602 连接, 并且与主 控制部 300 连接。如上所述, 从构成电池系统 500 的电池 ECU101( 参照图 1) 向主控制部 300 提供多个电池模块 100( 参照图 1) 的充电量、 及流过电池模块 100 的电流值。此外, 主 控制部 300 与加速装置 604、 制动装置 605 及转速传感器 606 连接。主控制部 300 例如由 CPU 及存储器、 或微型计算机构成。
     加速装置 604 包括电动汽车 600 所具备的加速踏板 604a、 检测加速踏板 604a 的 操作量 ( 踏入量 ) 的加速检测部 604b。若驾驶者操作加速踏板 604a, 则加速检测部 604b 以驾驶者没有进行操作的状态为基准检测加速踏板 604a 的操作量。将检测到的加速踏板 604a 的操作量提供给主控制部 300。
     制动装置 605 包括电动汽车 600 所具备的制动踏板 605a、 检测驾驶者对制动踏板 605a 进行的操作量 ( 踏入量 ) 的制动检测部 605b。若驾驶者操作制动踏板 605a, 则通过制 动检测部 605b 检测其操作量。将检测到的制动踏板 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 的旋转速度。将检测到的旋转速度提供给主控制 部 300。
     如上所述, 向主控制部 300 提供电池模块 100 的充电量、 流过电池模块 100 的电流 值、 加速踏板 604a 的操作量、 制动踏板 605a 的操作量、 及电动机 602 的旋转速度。主控制 部 300 基于这些太阳城集团, 进行电池模块 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 出发时以及加速时, 从电池系统 500 向电 力变换部 601 提供电池模块 100 的电力。
     并且, 主控制部 300 基于所提供的加速踏板 604a 的操作量, 计算出应传递给驱动 轮 603 的旋转力 ( 指令转矩 ), 并向电力变换部 601 提供基于该指令转矩的控制信号。
     接受了上述控制信号的电力变换部 601, 将从电池系统 500 提供的电力变换为驱 动驱动轮 603 所需的电力 ( 驱动电力 )。由此, 将由电力变换部 601 变换后的驱动电力提供给电动机 602, 向驱动轮 603 传递基于该驱动电力的电动机 602 的旋转力。
     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 起到发电装置的 作用。此时, 电力变换部 601 将由电动机 602 产生的再生电力变换为适合于电池模块 100 的充电的电力, 并提供给电池模块 100。由此, 对电池模块 100 进行充电。
     如上所述, 在本实施方式的电动汽车 600 中, 设置第 1 实施方式的电池系统 500。 在电池系统 500 中, 以简单的结构检测流过电池模块 100 的电流。由此, 基于流过电池模块 100 的电流值, 能够控制电动汽车 600。
     在此, 说明了在电动车辆中搭载电池模块 100( 电池系统 500) 的例, 但是也可在 船、 飞机或步行机器人等其他移动体中搭载电池模块 100。
     搭载了电池模块 100 的船例如代替图 19 的车体 610 而具备船体, 且代替驱动轮 603 而具备螺旋桨, 代替加速装置 604 而具备加速输入部, 代替制动装置 605 而具备减速输 入部。 驾驶者在使船体加速时, 操作加速输入部来代替加速装置 604, 在使船体减速时, 操作 减速输入部来代替制动装置 605。此时, 利用电池模块 100 的电力来驱动电动机 602, 通过 电动机 602 的旋转力传递到螺旋桨而产生推动力, 从而船体移动。
     同样, 搭载了电池模块 100 的飞机例如具备机体来代替图 19 的车体 610, 具备推进 器来代替驱动轮 603, 具备加速输入部来代替加速装置 604, 具备减速输入部来代替制动装 置 605。搭载了电池模块 100 的步行机器人例如具备躯体来代替图 19 的车体 610, 具备脚 来代替驱动轮 603, 具备加速输入部来代替加速装置 604, 具备减速输入部来代替制动装置 605。 由此, 在搭载了电池模块 100 的移动体中, 通过动力源 ( 电动机 ) 将来自电池模块 100 的电力变换为动力, 通过该动力, 移动主体部 ( 车体、 船体、 机体或躯体 ) 进行移动。
     [3] 第 3 实施方式
     (1) 电源装置
     接着, 说明第 3 实施方式的电源装置。图 20 是表示第 3 实施方式的电源装置的构 成的框图。
     如图 20 所示, 电源装置 700 具备电力贮藏装置 710 及电力变换装置 720。电力贮 藏装置 710 具备电池系统组 711 及控制器 712。电池系统组 711 包括多个电池系统 500A。 各电池系统 500A 包括串联连接的图 2 的多个电池模块 100。多个电池系统 500A 可以彼此 并联连接, 或者也可以彼此串联连接。将在后面叙述电池系统 500A。
     控制器 712 例如由 CPU 及存储器、 或微型计算机构成。控制器 712 与各电池系统 500A 所包含的各电池模块 100( 图 2) 的检测电路 20 连接。向控制器 712 提供由各电池模 块 100 的检测电路 20 检测出的端子电压的值及温度的值。此外, 通过检测电路 20 向控制 器 712 提供被放大电路 410( 图 11) 放大后的分流电阻 RS 两端的电压 ( 以下仅称作分流电 阻 RS 两端的电压 ) 的值。
     控制器 712 基于分流电阻 RS 两端的电压的值, 计算出流过电池模块 100 的电流的 值。此外, 控制器 712 基于从检测电路 20 提供的各端子电压的值、 温度的值、 以及计算出的 电流的值, 计算出各电池单元 10( 图 2) 的充电量, 并基于计算出的充电量控制电力变换装 置 720。并且, 控制器 712 作为太阳城集团电池系统 500 的电池模块 100 的放电或充电的控制而进 行后述的控制。
     电力变换装置 720 包括 DC/DC( 直流 / 直流 ) 转换器 721 及 DC/AC( 直流 / 交流 ) 变换器 722。DC/DC 转换器 721 具有输入输出端子 721a、 721b, DC/AC 变换器 722 具有输入 输出端子 722a、 722b。DC/DC 转换器 721 的输入输出端子 721a 与电力贮藏装置 710 的电池 系统组 711 连接。DC/DC 转换器 721 的输入输出端子 721b 及 DC/AC 变换器 722 的输入输 出端子 722a 互相被连接, 并且与电力输出部 PU1 连接。DC/AC 变换器 722 的输入输出端子 722b 与电力输出部 PU2 连接, 并且与其他电力系统连接。电力输出部 PU1、 PU2 例如包括插 座。电力输出部 PU1、 PU2 例如与各种负载连接。其他电力系统例如包括商用电源或太阳能 电池。是电力输出部 PU1、 PU2 及其他电力系统与电源装置连接的外部的例。另外, 在作为 电力系统而使用太阳能电池的情况下, 在 DC/DC 转换器 721 的输入输出端子 721b 上连接太 阳能电池。 另一方面, 在作为电力系统而使用包括太阳能电池的太阳能发电系统的情况下, 在 DC/AC 变换器 722 的输入输出端子 722b 上连接太阳能发电系统的功率调节器的 AC 输出 部。
     通过控制器 712 控制 DC/DC 转换器 721 及 DC/AC 变换器 722, 从而进行电池系统组 711 的放电及充电。
     在电池系统组 711 放电时, 通过 DC/DC 转换器 721 对从电池系统组 711 提供的电 力进行 DC/DC( 直流 / 直流 ) 变换, 并且通过 DC/AC 变换器 722 进行 DC/AC( 直流 / 交流 ) 变换。
     在将电源装置 700 用作直流电源的情况下, 向电力输出部 PU1 提供由 DC/DC 转换 器 721 进行了 DC/DC 变换的电力。在将电源装置 700 用作交流电源的情况下, 向电力输出 部 PU2 提供由 DC/AC 变换器 722 进行了 DC/AC 变换的电力。此外, 也可向其他电力系统提 供被 DC/AC 变换器 722 变换为交流的电力。
     在电池系统组 711 放电时, 控制器 712 基于计算出的充电量判断是否停止电池系 统组 711 的放电、 或者是否限制放电电流 ( 或放电电力 ), 并基于判断结果控制电力变换装 置 720。具体而言, 若包含在电池系统组 711 中的多个电池单元 10( 图 2) 中的任一个电池 单元 10 的充电量小于预先确定的阈值, 则控制器 712 按照停止电池系统组 711 的放电、 或 限制放电电流 ( 或放电电力 ) 的方式控制 DC/DC 转换器 721 及 DC/AC 变换器 722。由此, 防 止各电池单元 10 的过放电。控制器 712 基于外部的指示判断是否停止电池系统组 711 的 放电、 或者是否限制放电电流 ( 或放电电力 ), 基于判断结果来控制电力变换装置 720。
     放电电流 ( 或放电电力 ) 的限制是按照使电池系统组 711 的电压成为恒定的基准 电压的方式进行限制的。此外, 基准电压是基于电池单元 10 的充电量或外部的指示由控制 器 712 设定的。
     另一方面, 在电池系统组 711 充电时, 通过 DC/AC 变换器 722 对从其他电力系统提 供的交流的电力进行 AC/DC( 交流 / 直流 ) 变换, 之后通过 DC/DC 转换器 721 进行 DC/DC( 直 流 / 直流 ) 变换。从 DC/DC 转换器 721 向电池系统组 711 提供电力, 从而对电池系统组 711 所包含的多个电池单元 10( 图 2) 进行充电。
     在电池系统组 711 充电时, 控制器 712 基于计算出的充电量判断是否停止电池系 统组 711 的充电、 或是否限制充电电流 ( 或充电电力 ), 并基于判断结果控制电力变换装置 720。具体而言, 若电池系统组 711 所包含的多个电池单元 10( 图 2) 中的任一个电池单元 10 的充电量变为大于预先确定的阈值, 则控制器 712 控制 DC/DC 转换器 721 及 DC/AC 变换器 722, 使得停止电池系统组 711 的充电、 或限制充电电流 ( 或充电电力 )。由此, 防止各电 池单元 10 的过充电。控制器 712 基于外部的指示判断是否停止电池系统组 711 的充电、 或 限制充电电流 ( 或充电电力 ), 并基于判断结果控制电力变换装置 720。
     充电电流 ( 或充电电力 ) 的限制是通过将电池系统组 711 的电压限制成为恒定的 基准电压来进行的。此外, 基准电压是基于电池单元 10 的充电量或外部的指示由控制器 712 设定的。
     另外, 若在电源装置 700 与外部之间可互相提供电力, 则电力变换装置 720 也可以 只具有 DC/DC 转换器 721 及 DC/AC 变换器 722 中的任一方。此外, 若可在电源装置 700 与 外部之间互相提供电力, 则也可以不设置电力变换装置 720。
     (2) 电池系统
     图 21 是表示电源装置 700 的电池系统 500A 的构成的示意俯视图。如图 21 所示, 电池系统 500A 包括 4 个电池模块 100、 服务插件 510 及 HV 连接器 511。在以下的说明中, 将电池系统 500A 的 4 个电池模块 100 分别称作电池模块 100a、 100b、 100c、 100d。此外, 在 分别设置于电池模块 100a ~ 100d 中的一对端面框 92 中, 将安装了印刷电路基板 21( 图 2) 的端面框 92 称作端面框 92a, 将没有安装印刷电路基板 21 的端面框 92 称作端面框 92b。 在 图 21 中, 在端面框 92a 中附加了斜线。
     电池模块 100a ~ 100d、 服务插件 510 及 HV 连接器 511 被容纳在箱型框体 550 内。 框体 550 具有侧面部 550a、 550b、 550c、 550d。侧面部 550a、 550c 互相平行, 侧面部 550b、 550d 互相平行且垂直于侧面部 550a、 550c。
     在框体 550 内, 电池模块 100a、 100b 配置成沿着电池单元 10 的层叠方向以规定的 间隔排列。此外, 电池模块 100c、 100d 配置成沿着电池单元 10 的层叠方向以规定的间隔排 列。
     在框体 550 内, 按照沿着侧面部 550a 且相靠近的方式配置电池模块 100a、 100b, 与 电池模块 100a、 100b 并列地配置电池模块 100c、 100d。电池模块 100a、 100b 的端面框 92a 分别面向侧面部 550d。此外, 电池模块 100c、 100d 的端面框 92a 分别面向侧面部 550b。
     服务插件 510 按照与电池模块 100b 相邻的方式设置在框体 550 的侧面部 550b 中。 此外, HV 连接器 511 按照与电池模块 100c 相邻的方式设置在框体 550 的侧面部 550b 中。
     在电池模块 100a ~ 100d 的每一个中, 与端面框 92a 相邻的电池单元 10( 第 1 电 池单元 10) 的正电极 10a( 图 3) 的电位最高, 与端面框 92b 相邻的电池单元 10( 第 18 电池 单元 10) 的负电极 10b( 图 3) 的电位最低。以下, 在电池模块 100a ~ 100d 的每一个中, 将 电位最高的正电极 10a( 图 3) 称作高电位电极 10c, 将电位最低的负电极 10b( 图 3) 称作低 电位电极 10d。
     电池模块 100a 的低电位电极 10d 与电池模块 100b 的高电位电极 10c 经由电源线 501 互相连接。电池模块 100c 的低电位电极 10d 与电池模块 100d 的高电位电极 10c 经由 电源线 501 互相连接。
     电池模块 100a 的高电位电极 10c 经由电源线 501 与服务插件 510 连接, 电池模块 100d 的低电位电极 10d 经由电源线 501 与服务插件 510 连接。在接通服务插件 510 的状态 下, 串联连接电池模块 100a ~ 100d。此时, 电池模块 100c 的高电位电极 10c 的电位最高, 电池模块 100b 的低电位电极 10d 的电位最低。服务插件 510 通过与后述的接通断开切换部 764( 后述的图 23) 连接而接通。在 不与接通断开切换部 764 连接的状态下, 服务插件 510 被断开。例如在维护电池系统 500A 时, 由作业者断开服务插件 510。在断开服务插件 510 的情况下, 电分离由电池模块 100a、 100b 构成的串联电路、 和由电池模块 100c、 100d 构成的串联电路。 此时, 阻断多个电池模块 100a ~ 100d 间的电流路径。由此, 在维护时可确保安全性。
     电池模块 100b 的低电位电极 10d 经由电源线 501 与 HV 连接器 511 连接, 电池模 块 100c 的高电位电极 10c 经由电源线 501 与 HV 连接器 511 连接。HV 连接器 511 与 DC/DC 转换器 721 的输入输出端子 721a( 图 20) 连接。
     电池模块 100a 的印刷电路基板 21( 图 2) 与电池模块 100b 的印刷电路基板 21 经 由通信线 P21 而彼此被连接。电池模块 100a 的印刷电路基板 21 与电池模块 100d 的印刷 电路基板 21 经由通信线 P22 而彼此被连接。电池模块 100c 的印刷电路基板 21 与电池模 块 100d 的印刷电路基板 21 经由通信线 P23 而彼此被连接。
     框体 550 的侧面部 550b 中设有用于与图 20 的控制器 712 连接的通信连接部 CC。 电池模块 100b 的印刷电路基板 21 经由通信线 P24 与通信连接部 CC 连接。
     在框体 550 的侧面部 550b 中, 电池模块 100a、 100b 的列与电池模块 100c、 100d 的 列之间的通气路的延长线上形成有通气口 591。 此外, 与侧面部 550a 靠近的侧面部 550b 的 位置、 及与侧面部 550c 靠近的侧面部 550b 的位置上分别形成有通气口 592。
     (3) 电池系统的设置
     在本实施方式中, 图 21 的多个电池系统 500A 被容纳在共用的架子内。图 22 是容 纳多个电池系统 500A 的架子的立体图。
     如图 22 所示, 架子 750 由侧面部 751、 752、 上表面部 753、 底面部 754、 背面部 755 及多个隔开部 756 构成。侧面部 751、 752 彼此平行且上下延伸。按照互相连接侧面部 751、 752 的上端部的方式使上表面部 753 水平延伸, 按照互相连接侧面部 751、 752 的下端部的 方式使底面部 754 水平延伸。沿着侧面部 751 的一侧边及侧面部 752 的一侧边且与侧面部 751、 752 垂直地使背面部 755 在上下延伸。在上表面部 753 与底面部 754 之间, 与上表面部 753 及底面部 754 平行且互相等间隔地设置多个隔开部 756。
     在上表面部 753、 多个隔开部 756 及底面部 754 之间设置多个收容空间 757。各收 容空间 757 在架子 750 的前面 ( 背面部 755 的相反侧的面 ) 开口。图 21 的电池系统 500A 从架子 750 的前面被容纳在各收容空间 757 内。
     图 23 是表示图 21 的电池系统 500A 被容纳在图 22 的架子 750 的收容空间 757 内 的状态的示意俯视图。如图 23 所示, 按照架子 750 的背面部 755 与电池系统 500A 的侧面 部 550b 对置的方式, 电池系统 500A 被容纳在架子 750 的收容空间 757 内。
     架子 750 的背面部 755 中, 在每个收容空间 757 中设有冷却用风扇 761、 2 个通气 口 762、 通信连接部 763、 接通断开切换部 764 及电力连接部 765。冷却用风扇 761 设置在与 电池系统 500A 的通气口 591 重叠的位置上。通气口 762 设置在与电池系统 500A 的通气口 592 重叠的位置上。通信连接部 763 设置在与电池系统 500A 的通信连接部 CC 重叠的位置 上。接通断开切换部 764 设置在与电池系统 500A 的服务插件 510 重叠的位置上。电力连 接部 765 设置在与电池系统 500A 的 HV 连接器 511 重叠的位置上。通信连接部 763 与控制 器 712 电连接。电力连接部 765 与电力变换装置 720 电连接。电池系统 500A 被容纳在架子 750 的收容空间 757 内, 从而电池系统 500A 的通信 连接部 CC 与架子 750 的通信连接部 763 连接。如图 21 所示, 电池模块 100a ~ 100d 的端 板 92a 上的印刷电路基板 21 经由通信线 P21 ~ P24 与通信连接部 CC 连接。因此, 通过连 接电池系统 500A 的通信连接部 CC 与架子 750 的通信连接部 763, 从而能够以可通信的方式 连接电池模块 100a ~ 100d 的印刷电路基板 21 与控制器 712。
     此外, 电池系统 500A 的服务插件 510 与架子 750 的接通断开切换部 764 被连接。 由此, 接通服务插件 510。其结果, 串联连接电池系统 500A 的电池模块 100a ~ 100d。
     并且, 电池系统 500A 的 HV 连接器 511 与架子 750 的电力连接部 765 连接。由此, HV 连接器 511 与电力变换装置 720 连接。其结果, 在电池系统 500A 的电池模块 100a ~ 100d 之间进行电力供给。
     由此, 通过电池系统 500A 被容纳于架子 750 的收容空间 757 内, 从而接通服务插 件 510, 并且 HV 连接器 511 与电力变换装置 720 连接。另一方面, 在电池系统 500A 没有被 容纳在架子 750 的收容空间 757 内的状态下, 断开服务插件 510, 并且 HV 连接器 511 不与电 力变换装置 720 连接。因此, 在电池系统 500A 没有被容纳在架子 750 的收容空间 757 内的 状态下, 能够可靠地阻断电池模块 100a ~ 100d 间的电流路径。因此, 可容易且安全地进行 电池系统 500A 的维护作业。
     此外, 在电池系统 500A 被容纳在架子 750 的收容空间 757 内的状态下, 由冷却 用风扇 761 通过通气口 591 向框体 550 内导入冷却气体。由此, 在框体 550 内, 电池模块 100a ~ 100d 的各电池单元 10( 图 2) 的热量被冷却气体吸收。 通过框体 550 的通气口 592 及 架子 750 的通气口 762, 排出在框体 550 内吸收了热量的冷却气体。这样, 电池模块 100a ~ 100d 的各电池单元 10 被冷却。
     此时, 通过在架子 750 中设置冷却用风扇 761, 从而不需要在每个电池系统 500A 中 设置冷却用风扇。由此, 可削减电池系统 500A 的成本。但是, 若可向各电池系统 500A 的框 体 550 内导入冷却气体, 则也可以在各电池系统 500A 中设置冷却用风扇。
     另外, 也可以由冷却用风扇 761 通过通气口 591 排出框体 550 内的冷却气体。此 时, 通过通气口 762、 592 被导入到框体 550 内的冷却气体在框体内 550 吸收热量之后, 从通 气口 591 被排出。此外, 也可以在电池系统 500A 的框体 550 的侧面部 550a、 550c 及架子的 侧面部 751、 752 中也设置通气口。此时, 能够更有效地进行排出来自框体 550 内的冷却气 体、 以及向框体 550 内导入冷却气体。
     此外, 在本例中, 所有的电池系统 500A 都被容纳在 1 个架子 750 中, 但是也可以分 为多个架子 750 来容纳所有的电池系统 500A。 此外, 也可以按照各电池系统 500A 与控制器 712、 电力变换装置 720 连接的方式分开设置。
     (4) 效果
     在本实施方式的电源装置 700 中, 通过控制器 712 控制电池系统组 711 与外部之 间的电力的供给。由此, 防止电池系统组 711 所包含的各电池单元 10 的过放电及过充电。
     在本实施方式的电源装置 700 的电池系统 500A 中设有第 1 实施方式的电池模块 100。此时, 将安装在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上的电压电流汇流条 40y 的一部 分用作电流检测用的分流电阻 RS。因此, 分流电阻 RS 的形状及尺寸不受相邻的电池单元 10 的间隔的限制。由此, 能够很容易将分流电阻 RS 设定为最佳值。此外, 不需要在电池模块 100 中另外设置分流电阻。其结果, 在不会使电池模块 100 大型化的情况下, 能够以简单 的结构检测流过电池模块 100 的电流。
     [4] 其他实施方式
     (1) 在上述实施方式中, 电池系统 500、 500A 所包含的所有电池模块 100 分别具有 分流电阻 RS, 但是并不限于此。也可以是电池系统 500、 500A 所包含的至少 1 个电池模块 100 具有分流电阻 RS, 其他电池模块 100 不具备分流电阻 RS。
     图 24 是表示电池系统 500 中的电池模块 100 的其他例的俯视图。另外, 在图 24 中省略电池 ECU101( 图 1)、 接触器 102( 图 1)、 服务插件 510( 图 21)、 HV 连接器 511( 图 21) 及外壳 550( 图 21) 的图示。
     如图 24 所示, 通过电源线 501 串联连接了 4 个电池模块 100a ~ 100d。此时, 电池 模块 100a ~ 100d 的至少 1 个模块具备电压电流汇流条 40y。在图 24 中, 在电池模块 100a 中安装具有分流电阻 RS 的电压电流汇流条 40y。此外, 在电池模块 100b ~ 100d 中安装电 压汇流条 40X 来代替电压电流汇流条 40y。
     电压汇流条 40X 除了基部 41 不是通过由铝和铜构成的包层部件形成而是通过铜 形成的这一点之外, 电压汇流条 40X 具有与图 5(a) 的电压汇流条 40x 相同的构成。此外, 在电压汇流条 40X 中未形成分流电阻 RS。 电池模块 100a 的检测电路 20( 图 2) 向电池 ECU101( 图 1) 或控制器 712( 图 20) 提供分流电阻 RS 两端的电压的值。 电池 ECU101 或控制器 712 基于由电池模块 100a 的检测 电路 20 提供的电压的值, 计算出流过电池模块 100a ~ 100d 的电流的值。 电池模块 100a ~ 100d 的检测电路 20 可根据需要而从电池 ECU101 或控制器 712 获取计算出的电流的值。
     由此, 在电池模块 100b ~ 100d 不具备分流电阻 RS 的情况下, 电池模块 100a ~ 100d 也能够获取电流的值。此外, 由于电池模块 100b ~ 100d 不具备分流电阻 RS, 因此能 够防止分流电阻 RS 的功耗及发热。
     (2) 图 25 是表示电池系统 500 中的电池模块 100 的又一例的俯视图。 另外, 在图 25 中, 省略了电池 ECU101( 图 1)、 接触器 102( 图 1)、 服务插件 510( 图 21)、 HV 连接器 511( 图 21) 及外壳 550( 图 21) 的图示。
     如图 25 所示, 电池模块 100a 与电池模块 100b 通过电源线 501 串联连接。电池模 块 100c 与电池模块 100d 通过电源线 501 串联连接。由电池模块 100a、 100b 构成的串联电 路与由电池模块 100c、 100d 构成的串联电路通过电源线 501 并联连接。
     此时, 一个串联电路包含的电池模块 100a、 100b 中的至少 1 个模块具备电压电流 汇流条 40y。 此外, 另一个串联电路包含的电池模块 100c、 100d 中的至少 1 个模块具备电压 电流汇流条 40y。在图 25 中, 在电池模块 100a、 100c 中安装了具有分流电阻 RS 的电压电流 汇流条 40y。 此外, 在电池模块 100b、 100d 中安装了电压汇流条 40X 来代替电压电流汇流条 40y。
     电池模块 100a 的检测电路 20( 图 2) 向电池 ECU101( 图 1) 或控制器 712( 图 20) 提供分流电阻 RS 两端的电压的值。 电池 ECU101 或控制器 712 基于电池模块 100a 的检测电 路 20 提供的电压的值, 计算出流过电池模块 100a、 100b 的电流的值。电池模块 100a、 100b 的检测电路 20 可根据需要从电池 ECU101 或控制器 712 获取计算出的电流的值。
     同样地, 电池模块 100c 的检测电路 20( 图 2) 向电池 ECU101( 图 1) 或控制器
     712( 图 20) 提供分流电阻 RS 两端的电压的值。电池 ECU101 或控制器 712 基于电池模块 100c 的检测电路 20 提供的电压的值, 计算出流过电池模块 100c、 100d 的电流的值。 电池模 块 100c、 100d 的检测电路 20 可根据需要从电池 ECU101 或控制器 712 中获取计算出的电流 的值。
     由此, 在电池模块 100b、 100d 不具备分流电阻 RS 的情况下, 电池模块 100a ~ 100d 也可以获取电流值。 此外, 由于电池模块 100b、 100d 不具备分流电阻 RS, 因此能够防止分流 电阻 RS 的功耗及发热。
     (3) 在图 20 的电池系统组 711 中, 在串联连接了多个电池系统 500A 的情况下, 至 少 1 个电池系统 500A 的至少 1 个电池模块 100 具备分流电阻 RS, 其他电池系统 500A 的多 个电池模块 100 可以不具备分流电阻 RS。
     图 26 是表示电源装置 700 的电池系统 500A 的其他构成的示意俯视图。 如图 26 所 示, 串联连接了 4 个电池系统 500A。以下的说明中, 将电源装置 700 的 4 个电池系统 500A 分别称作电池系统 500a、 500b、 500c、 500d。此外, 在各电池系统 500a ~ 500d 中, 串联连接 了 4 个电池模块 100a ~ 100d( 图 21)。
     此时, 电池系统 500a ~ 500d 中的至少 1 个所包含的电池模块 100a ~ 100d 的至 少 1 个模块具备电压电流汇流条 40y 即可。在图 26 中, 如图 24 的电池系统 500 那样, 在电 池系统 500a 的电池模块 100a 中安装具有分流电阻 RS 的电压电流汇流条 40y。
     图 27 是表示电源装置 700 的其他构成的电池系统 500b 的构成的示意俯视图。另 外, 在图 27 中, 省略了服务插件 510( 图 21)、 HV 连接器 511( 图 21) 及外壳 550( 图 21) 的 图示。电池系统 500c、 500d 具有与电池系统 500b 相同的构成。在电池系统 500b ~ 500d 的每一个中, 在电池模块 100a ~ 100d 中安装电压汇流条 40X 来代替电压电流汇流条 40y。
     电池系统 500a 的电池模块 100a 的检测电路 20( 图 2) 向控制器 712 提供分流电 阻 RS 两端的电压的值。控制器 712 基于电池系统 500a 的电池模块 100a 的检测电路 20 提 供的电压的值, 计算出流过电池系统 500a ~ 500d 的电流的值。电池系统 500a ~ 500d 的 各个电池模块 100a ~ 100d 的检测电路 20 可根据需要从控制器 712 中获取计算出的电流 的值。
     由此, 在电池系统 500b ~ 500d 的电池模块 100a ~ 100d 不具备分流电阻 RS 的情 况下, 电池系统 500a ~ 500d 的电池模块 100a ~ 100d 也能够获取电流的值。此外, 电池系 统 500b ~ 500d 的电池模块 100a ~ 100d 不具备分流电阻 RS, 因此能够防止分流电阻 RS 的 功耗及发热。
     (4) 在上述实施方式中, 通过串联连接多个电池单元 10 构成了电池块 10B, 但是并 不限于此。
     图 28 是表示电池块 10B 的其他的构成的侧视图。如图 28 所示, 通过并联连接多 个 ( 在图 28 的例中是各 2 个 ) 电池单元 10 来构成 1 个并联单元组 10G。电池块 10B 由多 个并联单元组 10G 构成。在 X 方向上层叠多个并联单元组 10G。在该状态下, 各并联单元组 10G 配置成在相邻的并联单元组 10G 间 Y 方向的一组正电极 10a 及一组负电极 10b 的位置 关系相互相反。
     由此, 在相邻的各 2 个的并联单元组 10G 间, 一个并联单元组 10G 的一组正电极 10a 与另一个并联单元组 10G 的一组负电极 10b 靠近, 一个并联单元组 10G 的一组负电极10b 与另一个并联单元组 10G 的一组正电极 10a 靠近。在该状态下, 在靠近的一组正电极 10a 和一组负电极 10b 上安装电压汇流条 40x。由此, 串联连接多个并联单元组 10G。
     在一端部的并联单元组 10G 的一组负电极 10b 上安装用于从外部连接电源线 501 的电压电流汇流条 40y。 此外, 在另一端部的并联单元组 10G 的一组正电极 10a 上安装用于 从外部连接电源线 501 的电压汇流条 40x。
     在图 28 的电压汇流条 40x 中, 在基部 41( 图 5) 的区域 41a 内形成与一组正电极 10a 对应的 2 个电极连接孔 43( 图 5)。此外, 在基部 41 的区域 41b 内形成与一组负电极 10b 对应的 2 个电极连接孔 43。同样地, 在图 28 的电压电流汇流条 40y 中, 在基部 45( 图 5) 形成与一组负电极 10b 对应的 2 个电极连接孔 47( 图 5)。
     由串联连接的多个并联单元组 10G 构成的电池块 10B 通过一对端面框 92 被一体 固定。由此, 构成由多个并联单元组 10G 构成的电池块 10B。在该电池块 10B 中, 各并联单 元组 10G 通过并联连接的多个电池单元 10 构成。因此, 能够增加电池单元 10 的有效的容 量。
     (5) 电池模块的制作的其他顺序
     图 29 是表示在 FPC 基板 50 上安装了多个电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y 的状态的外观立体图。如图 29 所示, 在 2 片 FPC 基板 50 上沿着多个电池单元 10( 图 2) 的 排列方向 (X 方向 ) 以规定的间隔安装多个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的安装片 46。由此, 以下将一体结合了 FPC 基板 50、 多个电压汇流条 40x 及电压电流汇 流条 40y 的部件称作布线部件 70。在本实施方式中, 使用了 2 根布线部件 70。
     在制作电池模块 100 时, 在电池块 10B( 图 2) 上安装布线部件 70。在该安装时, 除 了位于一个端部侧的电池单元 10 的正电极 10a、 及位于另一个端部侧的电池单元 10 的负电 极 10b, 相邻的电池单元 10 的正电极 10a 及负电极 10b 嵌入各电压汇流条 40x 的电极连接 孔 43 内。此外, 位于一个端部侧的电池单元 10 的正电极 10a 嵌入电压汇流条 40x 的电极 连接孔 43 内。位于另一个端部侧的电池单元 10 的负电极 10b 嵌入电压电流汇流条 40y 的 电极连接孔 47 内。
     在该状态下, 除了位于另一个端部侧的电池单元 10 的负电极 10b 外, 电池单元 10 的正电极 10a 被激光焊接在电压汇流条 40x 的区域 41a 内, 并且负电极 10b 被激光焊接在 电压汇流条 40x 的区域 41b 内。位于另一个端部侧的电池单元 10 的负电极 10b 被激光焊 接在电压电流汇流条 40y 上。由此, 多个电池单元 10 与多个电压汇流条 40x 及电压电流汇 流条 40y 被固定。
     这样, 在电池块 10B 中安装布线部件 70, 并且布线部件 70 的 FPC 基板 50 在电池块 10B 的上表面上保持大致水平姿势。通过在电池块 10B 中安装布线部件 70, 从而能够很容 易地组装电池模块 100。
     此外, 分别通过激光焊接, 在电池块 10B 的上表面上以大致水平姿势安装 2 根布线 部件 70。因此, 与利用螺钉在电池块 10B 的上表面上安装布线部件 70 的情况相比, 可减小 安装布线部件 70 所需的高度方向的尺寸。因此, 不仅电压电流汇流条 40y, 布线部件 70 也 可以在不占有大空间的情况下被安装, 因此能够减小电池模块 100 的高度方向的尺寸。
     图 30 是表示布线部件的其他例的外观立体图。图 30 的布线部件 70b 在以下方面 不同于图 29 的布线部件 70。如图 30 所示, 本实施方式中的布线部件 70b 包括 2 片 FPC 基板 50F 及 2 片刚性基 板 50R 来代替了图 29 的 2 片 FPC 基板 50。刚性基板 50R 是在多个电池单元 10( 图 2) 的排 列方向 (X 方向 ) 上延伸的长条状的刚性印刷电路基板。
     在一个刚性基板 50R 中, 沿着多个电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 以规定的间 隔安装了多个电压汇流条 40x 的安装片 42。按照从一个刚性基板 50R 的一侧的端部向多 个电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 延伸的方式, 配置一个 FPC 基板 50F。该 FPC 基板 50F 在一个端面框 92( 图 2) 的上端部分向下方翻折, 与印刷电路基板 21 连接。
     在另一个刚性基板 50R 中, 沿着多个电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 以规定的 间隔安装多个电压汇流条 40x 的安装片 42 及电压电流汇流条 40y 的安装片 46。按照从另 一个刚性基板 50R 的一侧的端部向多个电池单元 10 的排列方向 (X 方向 ) 延伸的方式, 配 置另一个 FPC 基板 50F。该 FPC 基板 50F 的一个端面框 92( 图 2) 的上端部分向下方翻折, 与印刷电路基板 21 连接。
     由此, 通过在刚性基板 50R 及 FPC 基板 50F 上设置的导体线 52( 图 11) 连接多个 电压汇流条 40x 及电压电流汇流条 40y、 与检测电路 20。由于布线部件 70 的刚性基板 50R 具有刚性, 因此布线部件 70 的使用及向电池块 10B 的安装变得容易。此外, 由于布线部件 70 的 FPC 基板 50F 具有可挠性, 因此能够翻折布线部件 70 来与印刷电路基板 21 连接。
     (6) 上述实施方式的电动汽车 600 或船舶等移动体具备电池模块 100( 电池系统 500), 并且是作为负载具备电动机 602 的电气设备。本发明的电气设备并不限于电动汽车 600 及船舶等移动体, 也可以是洗衣机、 冰箱或空调等。 例如, 洗衣机是作为负载而具备电动 机的电气设备, 冰箱或空调是作为负载而具备压缩机的电气设备。
     (7) 参考方式
     在上述实施方式中, 将在一端部的电池单元 10 的负电极 10b 上安装的汇流条、 或 在另一端部的电池单元 10 的正电极 10a 上安装的汇流条的一部分用作了分流电阻 RS。
     作为参考方式, 代替上述实施方式的分流电阻 RS, 例如可以将在 2 个电池单元 10 间安装的汇流条的一部分用作分流电阻 RS。此时, 代替多个图 5 的电压汇流条 40x 的 1 个, 在 2 个电池单元 10 间安装图 16 的电压电流汇流条 40。由此, 能够将在 2 个电池单元 10 间 安装的汇流条的一部分用作分流电阻 RS。
     [5] 技术方案的各构成要素与实施方式的各部的对应关系
     以下, 说明技术方案的各构成要素与实施方式的各部的对应例, 但是本发明并不 限于下述的例。
     电池单元 10 是电池单元的例, 电池块 10B 是电池块的例, 第 18 电池单元 10 是一 端部的电池单元的例, 第 1 电池单元 10 是另一端部的电池单元的例。第 18 电池单元 10 的 负电极 10b 是一端部的电池单元的一个电极的例, 第 1 电池单元 10 的正电极 10a 是另一端 部的电池单元的一个电极的例, 分流电阻 RS 是分流电阻的例, 电池模块 100 是电池模块的 例。
     螺钉 S 是第 1 及第 2 输出端子的例, 正电极 10a 是电极及第 2 电极的例, 负电极 10b 是电极及第 1 电极的例。电压汇流条 40x 是第 1 及第 3 连接部件的例, 电压电流汇流条 40y 是第 2 连接部件及金属板的例, 电压电流汇流条 40z 是第 3 连接部件的例。
     铜是第 1、 第 3、 第 5 及第 6 金属的例, 铝是第 2、 第 4 及第 7 金属的例, 区域 41b 是第 1 部分的例, 区域 41a 是第 2 部分的例。检测电路 20 是电压检测部的例, 导体线 51、 52 是第 1 及第 2 导体图案的例, FPC 基板 50 是布线基板的例, 安装片 46 是第 1 及第 2 区域的 例。
     电池 ECU101 是电流计算部的例, 电池系统 500 是电池系统的例, 电动机 602 是电 动机或动力源的例, 驱动轮 603 是驱动轮的例, 电动汽车 600 是电动车辆的例。 车体 610、 船 体、 机体或躯体是移动主体部的例, 电动汽车 600、 船舶、 飞机或步行机器人是移动体的例。
     控制器 712 是控制部的例, 电力贮藏装置 710 是电力贮藏装置的例, 电源装置 700 是电源装置的例, 电力变换装置 720 是电力变换装置的例。电动机 602 或压缩机是负载的 例, 电动汽车 600、 船舶、 飞机、 步行机器人、 洗衣机、 冰箱或空调是电气设备的例。
     作为技术方案的各构成要素, 也可以使用具有技术方案所记载的构成或功能的其 他各种要素。
     ( 产业上的可利用性 )
     本发明可有效利用于以电力为驱动源的各种移动体或移动设备等中。

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电池 模块 系统 电动 车辆 移动 电力 贮藏 装置 电源 电气设备
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