專利名稱:電池系統以及具有該電池系統的電動車輛的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種包括電池模塊的電池系統以及電動車輛。
背景技術:
作為電動汽車等移動體的驅動源,使用可充放電的電池模塊。這種電池模塊具有 例如多個電池(電池單元)串聯連接的結構。具有電池模塊的移動體的使用者需要掌握電池模塊的剩余量(充電量)。此外,在 電池模塊充放電時,需要防止構成電池模塊的各電池的過充電或者過放電。因此,提出了一 種監視電池模塊狀態的監視裝置(例如,參照日本特開平8-162171號公報)。在日本特開平8-162171號公報中,記載著具有串聯連接的多個模塊的組電池的 監視裝置。該監視裝置中,對應多個電池模塊設置多個電壓測量單元。各電壓測量單元包 括電壓檢測電路,該電壓檢測電路連接于對應的電池模塊的正極端子以及負極端子。由此, 通過電壓檢測電路檢測電池模塊兩端子間電壓。在作為移動體的驅動源使用的電池系統中,為了獲得規定的驅動力,設置有多個 電池模塊。在這種系統中應用專利文獻1的監視裝置的情況下,對應多個電池模塊需要多個 電壓測量單元。此時,電池系統的結構變得復雜化,并且成本上升。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電池系統以及具有該電池系統的電動車輛,該電池系 統抑制結構的復雜化以及成本的上升、并且具有大容量。以下,2組電池模塊由2個電池模塊構成。也就是說,所謂2組電池模塊表示由2 個電池模塊形成組。此外,多組電池模塊由多個電池模塊構成。也就是說,所謂多組電池模 塊表示由多個電池模塊形成組。(1)根據本發明的一個方面的電池系統,具有多組電池模塊,其分別含有多個電 池單元;以及電壓檢測部,被多組電池模塊共同使用,檢測各電池單元的端子電壓。在根據本發明的一個方向的電池系統中,由多組電池模塊共同使用的電壓檢測部 檢測多組電池模塊的各電池單元的端子電壓。由此,與電池模塊的數目相比,電壓檢測部的 數目減少。其結果,可抑制電池系統結構的復雜化以及成本的提高,并且可實現大容量化。此外,在本發明中,各組電池模塊具有多個電池單元彼此一體固定的結構。(2)電壓檢測部可以由保持部件保持在多組電池模塊之間。該情況下,能夠縮短多組電池模塊與電壓檢測部之間的布線。(3)保持部件可以一體地配置在多組電池模塊的任意一個上。該情況下,電壓檢測 部由保持部件一體地安裝在任意一個的電池模塊上。由此,因為能夠與電池模塊一體地操 作電壓檢測部,因此能夠使電池系統的組裝變得容易。(4)本發明的電池系統還可以具有保持部件,該保持部件保持電壓檢測部,多組電池模塊分別與其他的電池模塊相鄰地配置,保持部件設置在多組電池模塊之中除去彼此相 鄰的電池模塊之間以外的位置。電池模塊在充放電時發熱。因此,若在彼此相鄰的電池模塊之間配置電壓檢測部, 那么該電壓檢測部容易受到各電池模塊中產生的熱的影響。此外,電壓檢測部的散熱性也 下降。與此相對,在多組電池模塊之中除了彼此相鄰的電池模塊之間以外的位置設置保 持部件。在該狀態下,由保持部件保持電壓檢測部。由此,抑制由各電池模塊對電壓檢測部帶來的熱的影響,電壓檢測部的散熱性也 得到提高。(5)保持部件可以一體地設置在多組電池模塊的任意一個上。該情況下,電壓檢測 部被保持部件一體地安裝在任意一個電池模塊上。由此,因為能夠與電池模塊一體地操作 電壓檢測部,因此能夠使電池系統的組裝變得容易。(6)各組電池模塊可以包括連接部件,使相鄰的電池單元的電極彼此連接;軟部 件,其安裝于連接部件;以及多個電壓檢測線,設置在軟部件上,連接于電壓檢測部與連接 部件之間。該情況下,相鄰的電池單元的電極彼此由連接部件連接,設置于軟部件的多個電 壓檢測線連接在電壓檢測部與連接部件之間。由此,分別檢測多個電池單元的端子電壓。由于多個電壓檢測線設置在軟部件,因此充分防止電壓檢測線的短路,并且可靠 地連接電壓檢測部與連接部件。(7)本發明的電池系統由分別具有多組電池模塊的第1以及第2電池模塊群構成, 在第1以及第2電池模塊群中,電壓檢測部分別作為第1以及第2電壓檢測部被設置,第1 電壓檢測部,被第1電池模塊群的多組電池模塊共同使用,對第1電池模塊群的多組電池模 塊中含有的各個電池單元檢測端子電壓,第2電壓檢測部,被第2電池模塊群的多組電池模 塊共同使用,對第2電池模塊群的多組電池模塊中含有的各個電池單元檢測端子電壓,第1 電池模塊群的多組電池模塊分別沿著第1方向排列,第2電池模塊群的多組電池模塊分別 沿著第1方向排列,第1以及第2電池模塊群在與第1方向垂直的第2方向相鄰地配置,第 1以及第2電壓檢測部,在第2方向相鄰地配置,彼此經由通信線能進行通信地連接。該情況下,在第2方向相鄰地配置第1以及第2電池模塊群。在第1以及第2電 池模塊群中分別設置第1以及第2電壓檢測部。由于第1以及第2電壓檢測部在第2方向 相鄰地配置,因此能夠縮短第1以及第2電壓檢測部間的距離。能夠縮短連接第1電壓檢 測部與第2電壓檢測部的通信線。其結果可實現通信線的簡單化。(8)根據本發明的另一方面的電動車輛,具有多組電池模塊,其分別含有多個電 池單元;電壓檢測部,被多組電池模塊共同使用,檢測各電池單元的端子電壓;電動機,由 來自多組電池模塊的電力進行驅動;以及驅動輪,通過電動機的轉動力進行轉動。在根據本發明的另一方面的電動車輛中,由來自多組電池模塊的電力驅動電動 機。通過該電動機的轉動力來使驅動輪轉動,從而電動車輛移動。由多組電池模塊中共同使用的電壓檢測部檢測多組電池模塊各電池單元的端子 電壓。由此,與電池模塊的數目相比,電壓檢測部的數目變少。其結果可抑制結構的復雜化 以及成本的上升,并且實現大容量化。
因此,可增加電動車輛的行駛時間,并且可實現電動車輛的低成本。此外,各組電 池模塊具有多個電池單元彼此一體固定的結構。
圖1是表示第1實施方式所涉及的電池系統概略結構的框圖。圖2是圖1的模塊群的結構框圖。圖3是電池模塊的外觀立體圖。圖4是電池模塊的俯視圖。圖5是電池模塊的端視圖。圖6是母線的外觀立體圖。圖7是表示在FPC基板安裝了多個母線以及多個PTC元件的狀態的外觀立體圖。圖8是用于說明母線與檢測電路之間的連接的示意俯視圖。圖9是表示檢測電路的一結構例的框圖。圖10(a)是表示第1實施方式所涉及的電池系統中含有的模塊群的配置的俯視 圖。圖10 (b)是從圖10 (a)的A_A線觀察一個電池模塊的端視圖。圖11是表示第2實施方式所涉及的電池系統中含有的模塊群的配置的俯視圖。圖12(a)是表示第3實施方式所涉及的電池系統中模塊群配置的俯視圖。圖12(b)是表示圖12(a)的印刷電路基板的一面的圖。圖12(c)是表示圖12(a)的印刷電路基板的另一面的圖。圖13(a)是表示第4實施方式所涉及的電池系統中模塊群配置的俯視圖。圖13(b)是從圖13(a)的B-B線觀察一方的電池模塊的端視圖。圖14(a)是表示第5實施方式所涉及的電池系統中模塊群配置的俯視圖。圖14(b)是從一端面側觀察圖14(a)的模塊群的端視圖。圖15是第6實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。圖16(a)是圖15的一個模塊群的放大俯視圖。圖16(b)是圖15的另一個模塊群的放大俯視圖。圖17是第7實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。圖18是表示第7實施方式所涉及的電池系統中通信線的其他連接例的示意俯視 圖。圖19是第8實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。圖20是第8實施方式所涉及的電池系統中使用的FPC基板的俯視圖。圖21是第9實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。圖22是第9實施方式所涉及的電池系統中使用的FPC基板的俯視圖。圖23是表示第10實施方式所涉及的電池系統中使用的一個電池模塊的外觀立體 圖。圖24是圖23的電池模塊的一個側視圖。圖25是圖23的電池模塊的另一個側視圖。圖26是表示第10實施方式所涉及的電池系統中使用的另一個電池模塊的外觀立體圖。圖27是表示第10實施方式所涉及的電池系統中含有的模塊群配置的外觀立體 圖。圖28是表示具有圖1的電池系統的電動汽車的結構框圖。
具體實施例方式1第1實施方式以下,參照附圖對第1實施方式所涉及的電池系統進行說明。此外,本實施方式所 涉及的電池系統搭載于以電力為驅動源的電動車輛(例如電動汽車)。(1)電池系統的結構圖1表示第1實施方式所涉及的電池系統的概略結構框圖。如圖1所示,電池系統 500主要包括多組電池模塊100、多個檢測電路20、電池ECU (Electronic Control Unit 電子控制單元)101以及接觸器(contactor) 102,電池系統500經由總線(bus) 104連接于 電動車輛的主控制部300。此外,該電池系統500具有未圖示的殼體(casing)。電池系統 500的各結構要素收納于該殼體中。以下,2組電池模塊100由2個電池模塊100構成。也就是說,所謂2組電池模塊 100表示由2個電池模塊100形成組。此外,多組電池模塊100由多個電池模塊100構成。 也就是說,所謂多組電池模塊100表示由多個電池模塊100形成組。電池系統500的多組電池模塊100彼此通過電源線501連接。在2組電池模塊 100共同地設置1個檢測電路20。各檢測電路20在2組電池模塊100中被公共使用。詳 細內容在后面敘述。在以下的說明中,將主要由2組電池模塊100及其共同使用的檢測電路20構成的 結構稱為模塊群100A。圖2表示圖1的模塊群100A的結構框圖。如圖2所示,模塊群100A的2組電池 模塊100通過電源線501彼此連接。各電池模塊100具有多個(本例中為18個)電池單 元10以及多個(本例中為5個)熱敏電阻(thermistor) 11。在各電池模塊100中,多個電池單元10彼此相鄰一體地配置,由多個母線40 (bus bar)串聯連接。各電池單元10例如是鋰離子電池或者鎳氫電池等的蓄電池。配置在兩端部的電池單元10經由母線40a連接于電源線501。由此,在電池系統 500中,多組電池模塊100的全部電池單元10串聯連接。從電池系統500引起的電源線501 連接于電動車輛的電動機等的負載。檢測電路20安裝在模塊群100A的2組電池模塊100之中的一個電池模塊100 (參 照后述的圖3)。檢測電路20 經由導線 52 以及 PTC (Positive Temperature Coefficient 正溫度 系數)元件60電連接2組電池模塊100的全部母線40、40a。此外,檢測電路20電連接于 2組電池模塊100的全部熱敏電阻11。在本實施方式中,檢測電路20通過檢測連接多個電池單元10間的母線40、40a的 電位差,來檢測各電池單元10的端子間電壓。這樣,檢測電路20具有電壓檢測部的功能。 詳細內容在后面敘述。
此外,檢測電路20基于由多個熱敏電阻11輸出的信號,檢測各電池模塊100中規 定位置的溫度。這樣,檢測電路20具有溫度檢測部的功能。再有,在本實施方式中,各電池模塊100的多個母線40、40a之中的至少1個母線 40、40a作為電流檢測用分流電阻( >卜抵抗)而使用。由此,檢測電路20通過檢測作 為分流電阻使用的母線40、40a的兩端電壓,來檢測各電池模塊100中流過的電流。這樣, 檢測電路20具有電流檢測部的功能。在此,PTC元件60具有當溫度超過某值時電阻值急劇增加的電阻溫度特性。因 此,在檢測電路20以及導線52等中發生短路的情況下,若流過其短路路徑的電流使PTC元 件60的溫度上升,則PTC元件60的電阻值增大。由此,抑制含有PTC元件60的短路路徑 中流過大電流。返回圖1,模塊群100A的檢測電路20經由總線103連接于電池E⑶101。由此,由 檢測電路20檢測出的電壓、電流以及溫度提供給電池E⑶101。電池E⑶101例如基于由各檢測電路20提供的電壓、電流以及溫度,計算各電池單 元10的充電量,基于其充電量對各電池模塊進行充放電控制。此外,電池ECUlOl基于由各 檢測電路20提供的電壓、電流以及溫度,檢測各電池模塊100的異常。作為電池模塊100 的異常例如是電池單元10的過放電、過充電或者溫度異常等。 此外,在本實施方式中,雖然電池E⑶101計算上述各電池單元10的充電量以及檢 測電池單元10的過放電、過充電或者溫度異常等,但是并不限定于此。檢測電路20也可以 計算各電池單元10的充電量以及檢測各電池單元10的過放電、過充電或者溫度異常等,并 將其檢測結果提供給電池ECU。在連接于一端部的電池模塊100的電源線501中,插入接觸器102。電池E⑶101 檢測出電池模塊100異常的情況下,使接觸器102關斷(off)。由此,在異常時,由于各電池 模塊100中未流過電流,因此防止電池模塊100的異常發熱。電池E⑶101經由總線104連接于主控制部300。從電池E⑶101對主控制部300 提供各電池模塊100的充電量(圖2的電池單元10的充電量)。主控制部300基于其充電 量控制電動車輛的動力(例如電動機的轉速)。此外,若各電池模塊100的充電量減少,則 主控制部300控制連接于電源線501的未圖示的發電裝置,從而對各電池模塊100充電。此外,在本實施方式中,發電裝置例如是連接于上述電源線501的電動機。該情況 下,電動機將電動車輛加速時電池模塊系統500提供的電力,轉換為用于驅動未圖示的驅 動輪的動力。另外,電動機在電動車輛減速時產生再生電力。由該再生電力對各電池模塊 100進行充電。(2)電池模塊的詳細結構對電池模塊100的詳細結構進行說明。此外,在以下所說明的電池模塊100中安 裝有上述的檢測電路20。圖3是電池模塊100的外觀立體圖,圖4是電池模塊100的俯視圖,圖5是電池模 塊100的端視圖。此外,在圖3 圖5以及后述的圖7、圖8、圖10 圖19、圖21及圖23 圖27中, 如箭頭X、Y、Z所示,將彼此垂直的三方向定義為X方向、Y方向以及Z方向。再有,在本例 中,X方向以及Y方向是平行于水平面的方向,Z方向是垂直于水平面的方向。
如圖3 圖5所示,在電池模塊100中,具有扁平的大致長方體形狀的多個電池單 元10在X方向并排地配置。該狀態下,多個電池單元10由一對端面框92、一對上端框93 以及一對下端框94 一體地固定。一對端面框92呈大致平板形狀,平行于YZ平面進行配置。一對上端框93以及一 對下端框94在X方向延伸配置。在一對端面框92的四角,形成用于連接一對上端框93以及一對下端框94的連接 部。在一對端面框92之間配置了多個電池單元10的狀態下,一對上端框93安裝于一對端 面框92上側的連接部,一對下端框94安裝于一對端面框92下側的連接部。由此,多個電 池單元10在X方向并排配置的狀態下被一體地固定。在一個端面框92,在外側面隔著間隔安裝剛性印刷電路基板(以下,簡記為印刷 電路基板)21。在印刷電路基板21上,設置檢測電路20。在此,多個電池單元10,在Y方向的一端部側以及另一端部側的任意一個的上面 部分具有正電極10a,在其相反側的上面部分具有負電極10b。各電極10a、10b以向上方突 出的方式傾斜設置(參照圖5)。在以下的說明中,從相鄰于并未安裝印刷電路基板21的端面框92的電池單元10、 至相鄰于安裝了印刷電路基板21的端面框92的電池單元10分別被稱為第1 第18電池 單元10。如圖4所示,在電池模塊100中,各電池單元10在相鄰電池10間在Y方向上的正 電極IOa以及負電極IOb的位置關系彼此相反地進行配置。由此,相鄰的2個電池單元10之間,一個電池單元10的正電極IOa與另一個電池 單元10的負電極IOb靠近,一個電池單元10的負電極IOb與另一個電池單元10的正電極 靠近。該狀態下,在相鄰的2個電極上安裝母線40。由此,多個電池單元10串聯連接。具體而言,在第1電池單元10的正電極IOa與第2電池單元10的負電極IOb安裝 共同的母線40。此外,在第2電池單元10的正電極IOa與第3電池單元10的負電極IOb 安裝共同的母線40。同樣地,在各第奇數個電池單元10的正電極IOa與相鄰于此的第偶數 個電池單元10的負電極IOb安裝共同的母線40。在各第偶數個電池單元10的正電極IOa 與相鄰于此的第奇數個電池單元10的負電極IOb安裝共同的母線40。此外,在第1電池單元10的負電極IOb以及第18電池單元10的正電極10a,分別 安裝用于從外部連接電源線501的母線40a。在Y方向的多個電池單元10的一端部側,沿著X方向的長條狀柔性印刷電路基板 (以下,簡記為FPC基板)50共同連接于多個母線40。同樣地,在Y方向的多個電池單元10 的另一端部側,沿著X方向的長條狀FPC基板50共同連接于多個母線40、40a。FPC基板50主要具有在絕緣層上形成多個導線(布線圖案)51、52 (參照后述的圖 8)的結構,具有彎曲性以及撓性。作為構成FPC基板50的絕緣層材料例如使用聚酰亞胺, 作為導線51、52(后述的圖8)的材料例如使用銅。在FPC基板50上,靠近各母線40、40a 配置各PTC元件60。各FPC基板50在端面框92 (安裝印刷電路基板21的端面框92)的上端部分向內 側折回成直角,進而向下方折回,連接于印刷電路基板21。此外,未安裝檢測電路20的電池模塊100的2片PFC基板50,連接在安裝于相同模塊群100A的其他電池模塊100的印刷電路基板21。(3)母線以及FPC基板的結構接下來,對母線40、40a以及FPC基板50的詳細結構進行說明。以下,將用于連接 相鄰的2個電池單元10的正電極IOa與負電極IOb的母線40稱為2電極用母線40,將用 于連接1個電池單元10的正電極IOa或者負電極IOb與電源線501的母線40a稱為1電 極用母線40a。圖6 (a)是2電極用母線40的外觀立體圖,圖6 (b)是1電極用母線40a的外觀立 體圖。如圖6(a)所示,2電極用母線40具備具有大致長方形狀的基部41、以及從其基 部41的一邊向其一面側彎曲并延伸的一對固定片(安裝片)42。在基部41形成一對電極 連接孔43。如圖6(b)所示,1電極用母線40具備具有大致正方形狀的基部45、以及從其基 部45的一邊向其一面側彎曲并延伸的固定片46。在基部45形成電極連接孔47。在本實施方式中,母線40、40a具有例如在韌銅(tough pitch copper)表面實施 鍍鎳的結構。圖7是表示在FPC基板50安裝了多個母線40、40a以及多個PTC元件60的狀態 的外觀立體圖。如圖7所示,在2片PFC基板50,沿著X方向以規定間隔安裝多個母線40、 40a的固定片42、46。此外,多個PTC元件60以與多個母線40、40a的間隔相同的間隔分別 安裝在2片FPC基板50。在制作電池模塊100時,在由端面框92 (參照圖3)、上端框93 (參照圖3)以及下 端框94(參照圖3) —體固定的多個電池單元10上,安裝如上述那樣已安裝多個母線40、 40a以及多個PTC元件60的2片FPC基板50。在該安裝時,相鄰的電池單元10的正電極IOa以及負電極IOb嵌入形成于各母線 40、40a的電極連接孔43、47。在正電極IOa以及負電極IOb形成外螺紋。在各母線40、40a 嵌入相鄰的電池單元10的正電極IOa以及負電極IOb的狀態下,未圖示的螺母螺合于正電 極IOa以及負電極IOb的外螺紋。這樣,在多個電池單元10安裝多個母線40、40a,并且由多個母線40、40a使FPC基 板50保持在大致水平姿勢。(4)母線與檢測電路的連接接下來,對母線40、40a與檢測電路20之間的連接進行說明。圖8是用于說明母 線40、40a與檢測電路20之間的連接的示意俯視圖。在本例中,對安裝了檢測電路20的電 池模塊100上的母線40、40a與檢測電路20之間的連接進行說明。如圖8所示,在FPC基板50上對應多個母線40、40a設有多個導線51、52。各導線 51以在母線40、40a的固定片42、46與配置在其母線40、40a附近的PTC元件60之間與Y 方向平行地延伸的方式設置,各導線52在PTC元件60與FPC基板50的一端部之間平行于 X方向延伸地設置。各導線51的一端部以在FPC基板50的下面側露出的方式設置。在下面側露出的 各導線51的一端部,例如通過錫焊或者焊接電連接于各母線40、40a的固定片42、46。由 此,FPC基板50固定于母線40、40a。
各導線51的另一端部以及各導線52的一端部以在FPC基板50的上面側露出的 方式設置。PTC元件60的一對端子(未圖示)例如通過錫焊連接于各導線51的另一端部 以及各導線52的一端部。優選各PTC元件60在X方向配置在對應的母線40、40a兩端之間的區域。在對 FPC基板50施加應力的情況下,雖然相鄰的母線40、40a之間的FPC基板50的區域容易彎 曲,但是由于各母線40、40a兩端部間的FPC基板50的區域固定在母線40、40a上,因此維 持得比較平坦。因而,通過將各PTC元件60配置在各母線40、40a兩端部間的FPC基板50 的區域內,充分地確保PTC元件60與導線51、52之間的連接性。此外,由于FPC基板50的 彎曲而帶給各PTC元件60的影響(例如,PTC元件60的電阻值變化)得到抑制。在印刷電路基板21,對應FPC基板50的多個導線52設有多個連接端子22。FPC 基板50的各導線52的另一端部,例如通過錫焊或者焊接連接于對應的連接端子22。此 外,印刷電路基板21與FPC基板50之間的連接并不限于錫焊或者焊接,也可以使用連接器 (connector)進行。這樣,各母線40、40a經由PTC元件60電連接于檢測電路20。(5)檢測電路的一結構例圖9是表示檢測電路20的一結構例的框圖。圖9所示的檢測電路20包括第1以 及第2電壓檢測IC (集成電路)20a、20b。在本例中,對應模塊群100A (參照圖2)的一個電 池模塊100設置第1電壓檢測IC20a,對應另一個電池模塊100設置第2電壓檢測IC20b。 此外,第1電壓檢測IC20a以及第2電壓檢測IC20b安裝于1個印刷電路基板21。一個電池模塊100的多個母線40、40a (參照圖2)與第1電壓檢測電路IC20a通 過多個導線52連接。此外,另一個電池模塊100的多個母線40、40a(參照圖2)與第2電 壓檢測IC20b通過多個導線52連接。由此,檢測2組電池模塊100的各電池單元10(參照 圖2)的端子電壓。此外,在圖9中,由一根線表示連接一個電池模塊100的多個母線40、40a與第1 電壓檢測IC20a的多個導線52。同樣,由一根線表示連接另一個電池模塊100的多個母線 40,40a與第2電壓檢測IC20b的多個導線52。代替上述的第1以及第2電壓檢測IC20a、20b,可以將對應1組電池模塊100的多 個(2個或者3個等)的電壓檢測IC安裝于1個印刷電路基板21。該情況下,各電壓檢測 IC檢測預先所對應的多個電池單元10的各端子電壓。此外,代替上述第1以及第2電壓檢測IC20a、20b,可以將對應模塊群100A的2組 電池模塊100的1個電壓檢測IC安裝于1個印刷電路基板21上。該情況下,模塊群100A 的全部電池單元10 (參照圖2)的各端子電壓由1個電壓檢測IC檢測。(6)模塊群中各結構要素的配置如上所述,圖1的模塊群100A主要由2組電池模塊100以及被2組電池模塊100 共同使用的檢測電路20。此外,在模塊群100A中,在一個電池模塊100中安裝檢測電路 20(參照圖2、圖3以及圖5)。對各結構要素的配置進行說明。在以下的說明中,為了區別2組電池模塊100,將一個電池模塊100稱為電池模塊 100a,將另一個電池模塊100稱為電池模塊100b。此外,將電池模塊IOOa的FPC基板50稱 為FPC基板50a,將電池模塊IOOb的FPC基板50稱為FPC基板50b。再有,在以下說明的第2 第10實施方式中,1個模塊群中包含多組電池模塊100的情況下,對各電池模塊100 以及各FPC基板50附于彼此不同的符號。圖10(a)是表示模塊群100A的配置的俯視圖。此外,圖10(b)是從圖10(a)的 A-A線觀察一個電池模塊IOOa的端視圖。在圖10(a)以及圖10(b)中,分別由不同的陰影 表示各電池模塊100a、100b的FPC基板50a、50b。如圖10(a)所示,在本例中,2組電池模塊100a、IOOb沿著X方向(多個電池單元 10并排的方向)配置成一列。在2組電池模塊IOOaUOOb間,在彼此靠近的端部設置的2個母線40a經由帶狀 母線501a連接。由此,2組電池模塊IOOaUOOb的全部電池單元10串聯連接。本例中的母 線501a相當于圖1以及圖2的電源線501。此外,在圖10(b)中,母線501a的圖示省略。如圖10(a)所示,含有檢測電路20的印刷電路基板21在2組電池模塊100a、IOOb 的彼此靠近的端面間,安裝在一個電池模塊IOOa的端面。此外,在本例中,印刷電路基板21 由上述的端面框92固定。如圖10 (b)所示,在本例中,一個電池模塊IOOa的2片FPC基板50a的端部連接 于印刷電路基板21的上端部附近。此外,另一個電池模塊IOOb的2片FPC基板50b的端 部連接于印刷電路基板21的大致中央。由此,各電池模塊100a、IOOb的2片FPC基板50a、50b連接于共同的印刷電路基板 21,2組電池模塊IOOaUOOb的多個母線40、40a與檢測電路20電連接。各FPC基板50a、 50b與印刷電路基板21之間的連接的詳細結構如上所述。由此,檢測電路20被2組電池模 塊IOOaUOOb共同使用。其結果由于不需要對每個電池模塊IOOaUOOb設置檢測電路20,因此使圖1的電 池系統500的結構簡單化,并實現低成本。此外,通過減少與圖1的電池E⑶101進行通信的檢測電路20的個數,使用于通信 的布線簡單化。由此,實現電池系統500整體的低成本化、組裝的容易化、以及可靠性的提
尚ο如上所述,根據本實施方式,在2組電池模塊IOOaUOOb間配置共同的檢測電路 20。由此,與將檢測電路20安裝在2組電池模塊IOOaUOOb的任意一個的外側端面的情況 相比,能夠縮短連接各電池模塊IOOaUOOb與檢測電路20的FPC基板50a、50b (導線52) 的長度。此外,在本實施方式中,在模塊群100A的一個電池模塊IOOa—體地設置含有檢測 電路20的印刷電路基板21。由此,電池系統500的組裝變得容易。此外,在本實施方式中,優選在2組電池模塊IOOaUOOb間設置具有氣體(例如空 氣)通路功能的間隙。該情況下,通過在間隙中通過氣體,進行檢測電路20的散熱。(7)涉及電池系統的組裝如上所述,本實施方式所涉及的電池系統500具有未圖示的殼體(以下,稱為系統 殼體)。在電池系統500組裝時,多個電池模塊100分別固定于系統殼體的內部。在完成各組的電池模塊100之后,可以將這些電池模塊100安裝于系統殼體內。 該情況下,在將各組電池模塊100向系統殼體進行安裝的時刻,在多個電池單元10上安裝 2片FPC基板50。與此相對,也可以將由端面框92 (參照圖3)、上端框93 (參照圖3)以及下端框94 (參照圖3) —體固定的多個電池單元10安裝于系統殼體之后,通過在多個電池單元10 上安裝2片FPC基板50,在系統殼體內完成各組電池模塊100。此外,含有檢測電路20的 印刷電路基板21固定在電池模塊100的端面的情況下,對于該電池模塊100也可以在安裝 至系統殼體之前安裝2片FPC基板50。2第2實施方式對第2實施方式所涉及的電池系統與第1實施方式所涉及的電池系統500的不同 點進行說明。圖11是表示第2實施方式所涉及的電池系統中含有的模塊群的配置的俯視圖。在本實施方式所涉及的電池系統中,如圖11所示,模塊群100B包括3組電池模塊 100a、100b、100c。3組電池模塊100a、100b、IOOc中共同設置1個檢測電路20。在本實施方式中,3組電池模塊100c、100b、100a以該順序沿著X方向(多個電池 單元10并排的方向)配置成一列。含有檢測電路20的印刷電路基板21在電池模塊IOOaUOOb彼此靠近的端面間安 裝于一個電池模塊IOOa的端面。在本例中,印刷電路基板21也由上述的端面框92固定。該狀態下,一個電池模塊IOOa的2片FPC基板50a的端部連接于印刷電路基板 21。此外,另一個電池模塊IOOb的2片FPC基板50b的端部連接于印刷電路基板21。電池模塊IOOc的FPC基板50c的長度約為其他電池模塊100a、IOOb的FPC基板 50a、50b的長度的2倍。電池模塊IOOc的2片FPC基板50c在電池模塊IOOc的上面在X 方向延伸,進而在電池模塊IOOb的上面按照重疊在FPC基板50b上的方式在X方向延伸, 連接于共同的印刷電路基板21。這樣,各電池模塊100a、100b、IOOc的2片FPC基板50a、50b、50c連接于共同的印 刷電路基板21。由此,檢測電路20被3組電池模塊100a、100b、IOOc共同使用。這樣,與第 1實施方式所涉及的電池系統500相比,能夠進一步減少檢測電路20的個數。其結果進一 步使電池系統的結構簡單化,實現更加低的成本。此外,通過減少與圖1的電池ECUlOl進 行通信的檢測電路20的個數,使用于通信的布線簡單化。由此,實現電池系統500整體的 低成本、組裝的容易化以及可靠性的提高。3第3實施方式對第3實施方式所涉及的電池系統與第1實施方式所涉及的電池系統500的不同 點進行說明。圖12(a)是表示第3實施方式所涉及的電池系統中模塊群的配置的俯視圖,圖 12(b)表示圖12(a)的印刷電路基板21的一面,圖12(c)表示圖12(a)的印刷電路基板21
的另一面。在本實施方式所涉及的電池系統中,如圖12(a)所示,模塊群100C包括2組電池 模塊100a、100b。與第1實施方式所涉及的電池系統500同樣,對2組電池模塊IOOaUOOb 共同設置1個檢測電路20。如圖12(a)所示,在本實施方式中,2組電池模塊IOOaUOOb沿著X方向(多個電 池單元10并排的方向)配置成一列。此外,在電池模塊IOOaUOOb靠近的端面間,含有檢 測電路20的印刷電路基板21由保持器(holder) 20H保持。另外,在本實施方式中,保持器 20H保持印刷電路基板21,使其一面以及另一面露出于外部。
如圖12(b)所示,在本實施方式中,電池模塊IOOb的2片FPC基板50b的端部連接 于印刷電路基板21 —面的上端部附近。此外,如圖12(c)所示,電池模塊IOOa的2片FPC 基板50a的端部連接于印刷電路基板21另一面的上端部附近。這樣,各電池模塊IOOaUOOb的2片FPC基板50a、50b連接于共同的印刷電路基 板21。由此,檢測電路20被2組電池模塊IOOaUOOb共同使用。在本實施方式中,在印刷電路基板21的兩面連接多個FPC基板50a、50b的端部。 由此,能夠擴大印刷電路基板21上電子部件的安裝區域。此外,在本實施方式中,雖然在印刷電路基板21的兩面連接多個FPC基板50a、50b 的端部,但是并不限定于此。也可以在印刷電路基板21的一面以及另一面的任意一面連接 多個FPC基板50a、50b的端部。該情況下,端子部的形成變得容易,實現了印刷電路基板21的低成本。此外,由于 能夠在印刷電路基板21的一面側或者另一面側連接多個FPC基板50a、50b,因此錫焊或者 焊接等的連接操作變得容易。其結果使電池系統的制造成本降低。4第4實施方式對第4實施方式所涉及的電池系統與第1實施方式所涉及的電池系統500的不同 點進行說明。圖13(a)是表示第4實施方式所涉及的電池系統中的模塊群配置的俯視圖,圖 13(b)是從圖13(a)的B-B線觀察一個電池模塊IOOb的端視圖。如圖13(a)所示,模塊群100D包括2組電池模塊100a、100b。與第1實施方式所 涉及的電池系統500同樣,2組電池模塊IOOaUOOb沿著X方向(多個電池單元10并排的 方向)配置成一列。2組電池模塊IOOaUOOb中共同地設置1個檢測電路20。在本實施方式所涉及的電池系統中,含有檢測電路20的印刷電路基板21安裝于 電池模塊IOOb的外側端面。在該狀態下,電池模塊IOOb的2片FPC基板50b的端部連接 于印刷電路基板21。在本例中,印刷電路基板21也由上述的端面框92固定。電池模塊IOOa的FPC基板50a的長度約為電池模塊IOOb的FPC基板50b長度的 2倍。電池模塊IOOa的2片FPC基板50a在電池模塊IOOa的上面在X方向延伸,進而在電 池模塊IOOb的上面按照重疊在FPC基板50b上的方式在X方向延伸,連接于共同的印刷電 路基板21。這樣,各電池模塊IOOaUOOb的2片FPC基板50a、50b連接于共同的印刷電路基 板21。由此,檢測電路20被2組電池模塊IOOaUOOb共同地使用。在本實施方式所涉及的電池系統中,含有檢測電路20的印刷電路基板21安裝于 模塊群100D的電池模塊IOOb的外側端面。由此,與第1實施方式所涉及的電池系統500 相比,檢測電路20的散熱性提高。此外,也可以使用第3實施方式中說明的保持器20H將含有檢測電路20的印刷電 路基板21安裝在2組電池模塊100a、IOOb的任意一個的外側端面。該情況下,能夠獲得與 上述同樣的效果。另外,代替將含有檢測電路20的印刷電路基板21安裝于電池模塊IOOb的外側端 面,可以安裝于電池模塊IOOa的外側端面,也可以安裝于電池模塊IOOb的與Y方向垂直的 一對側面的任意一個,還可以安裝在電池模塊IOOa的與Y方向垂直的一對側面的任意一個。在這些情況下,都能夠獲得與上述同樣的效果。這樣,含有檢測電路20的印刷電路基 板21配置在一體配置了 2組電池模塊IOOaUOOb的模塊群100D的外周側面即可。5第5實施方式對第5實施方式所涉及的電池系統與第1實施方式所涉及的電池系統500的不同 點進行說明。圖14(a)是表示第5實施方式所涉及的電池系統中模塊群配置的俯視圖,圖14(b) 是從一端面側觀察圖14(a)的模塊群的端視圖。在本實施方式所涉及的電池系統中,如圖14(a)所示,模塊群100E包括3組電池 模塊100a、100b、100c。3組電池模塊100a、100b、IOOc中共同地設置1個檢測電路20。在本實施方式中,3組電池模塊100c、100b、100a在沿著X方向(多個電池單元10 并排的方向)的狀態下配置成一列。3組電池模塊100a、100b、100c以該順序在Y方向(與 多個電池模塊10并排的方向垂直的方向)排列。如圖14(a)以及圖14(b)所示,含有檢測電路20的印刷電路基板21安裝于中央 的電池模塊1OOb的一端面。該情況下,電池模塊1OOb的2片FPC基板50b的端部連接于 印刷電路基板21。在本例中,印刷電路基板21也由上述的端面框92固定。此外,電池模塊1OOa的FPC基板50a在電池模塊1OOa的上面在X方向延伸,進而 沿著電池模塊1OOa的一端面在Y方向延伸,連接于共同的印刷電路基板21的Y方向上的 一端部。再有,電池模塊1OOc的FPC基板50c在電池模塊1OOc的上面在X方向延伸,進而 沿著電池模塊1OOc的一端面在Y方向延伸,連接于共同的印刷電路基板21的Y方向上的
另一端部。 這樣一來,各電池模塊100a、100b、1OOc的2片FPC基板50a、50b、50c連接于共同 的印刷電路基板21。由此,與第2實施方式同樣,檢測電路20被3組電池模塊100a、100b、 1OOc共同使用。這樣,與第1實施方式所涉及的電池系統500相比,能夠進一步減少檢測電 路20的個數。其結果使電池系統的結構更加簡單,實現更低的成本。此外,通過減少與圖 1電池ECUlOl進行通信的檢測電路20的個數,使用于通信的布線簡單化。由此,實現電池 模塊500整體的低成本、組長的容易化、以及可靠性的提高。6第6實施方式對第6實施方式所涉及的電池系統與第1實施方式所涉及的電池系統500的不同 點進行說明。(1)電池系統的整體結構第6電池系統包括2個模塊群,各模塊群具有2組電池模塊。在本實施方式中,為 了區別2個模塊群,將一個模塊群稱為模塊群110A,將另一個模塊群稱為模塊群110B。此外,將模塊群1lOA具有的一個電池模塊稱為電池模塊110a,將另一個電池模塊 稱為電池模塊110b。將模塊群1lOB具有的一個電池模塊稱為電池模塊110c,將另一個電 池模塊稱為電池模塊110d。各電池模塊1 1Oa 11Od的結構與圖3的電池模塊100的結構大致相同。各電池 模塊1lOa 1lOd的詳細內容將在后面敘述。圖15是第6實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。如圖15所示,第6實施方式所涉及的電池系統500A具有模塊群110A、110B、電池ECU101、接觸器102、HV(High Voltage 高壓)連接器105以及服務插頭(寸一 e 7 ,夕‘)106。如上所述,模塊群IlOA 包括2組電池模塊110a、110b,模塊群IlOB包括2組電池模塊110c、110d。模塊群110A、110B、電池ECUlOl、接觸器102、HV連接器105以及服務插頭106收 容于箱型的殼體550內。殼體550具有側面部550a、550b、550c、550d。側面部550a、550c彼此平行。側面 部550b、550d彼此平行且與側面部550a、550c垂直。在殼體550內,模塊群IlOA的2組電池模塊IlObUlOa從側面部550b向側面部 550d以該順序在X方向(多個電池單元10并排的方向)并排地排列成一例。同樣地,模塊群IlOB的2組電池模塊110d、110c從側面部550b向側面部550d以 該順序在X方向(多個電池單元10并排的方向)并排地排列成一例。在Y方向(與多個電池單元10并排的方向垂直的方向),模塊群IlOA位于側面部 550a側,模塊群IlOB位于側面部550c側。在模塊群IlOB與側面部550c之間,電池ECUlOl、接觸器102、HV連接器105以及 服務插頭106從側面部550b向側面部550d以該順序在X方向并排地排成一列。圖16是用于說明圖15的模塊群110A、110B的詳細結構的圖。圖16(a)表示圖15 的模塊群IlOA的放大俯視圖,圖16(b)表示圖15的模塊群IlOB的放大俯視圖。在以下的說明中,各電池模塊IlOa IlOd中將電位最高的正電極IOa稱為高電 位電極10A,各電池模塊IlOa IlOd中將電位最低的負電極IOb稱為低電位電極10B。該 情況下,在各電池模塊IlOa IlOd中,在X方向(多個電池模塊10并排的方向)上的一 端部配置高電位電極IOA或者低電位電極10B,在X方向上的另一端部配置與配置在一端部 的電極相反極性的低電位電極IOB或者高電位電極IOA0在各電池模塊IlOa IlOd中,將靠近于高電位電極IOA設置的端面框92稱為一 端面框92A,將靠近于低電位電極IOB設置的端面框92稱為另一端面框92B。將電池模塊 110a、IlOb、110c、110d 的 FPC 基板 50 分別稱為 FPC 基板 50a、50b、50c、50d。如圖16(a)所示,在模塊群1IOA中,2組電池模塊110a、1 IOb中共同使用1個檢測 電路20。含有檢測電路20的印刷電路基板21在側面部550b的附近安裝于電池模塊IlOb 的另一端面框92B。該狀態下,電池模塊IlOb的2片FPC基板50b的端部連接于印刷電路 基板21。電池模塊1 IOa的FPC基板50a的長度約為電池模塊1 IOb的FPC基板50b長度的 2倍。電池模塊1 IOa的2片FPC基板50a在電池模塊1 IOa的上面在X方向延伸,進而在電 池模塊IlOb的上面按照重疊在FPC基板50b上的方式在X方向延伸,連接共同的印刷電路 基板21。此外,在電池模塊IlOaUlOb中,高電位電極IOA以及低電位電極IOB位于Y方向 (與多個電池單元10并排的方向垂直的方向)上的一端部側(圖15的側面部550c側)。該情況下,在Y方向上的一端部側,電池模塊IlOa的低電位電極IOB與電池模塊 IlOb的高電位電極IOA靠近。此外,電池模塊IlOa的高電位電極IOA位于側面部550d的附 近,電池模塊IlOb的低電位電極IOB位于側面部550b的附近。彼此靠近的電池模塊IlOa 的低電位電極IOB與電池模塊IlOb的高電位電極IOA經由帶狀的母線551連接。
如圖16(b)所示,在模塊群IlOB中,也對2組電池模塊110c、IlOd共同設置1個 檢測電路20。含有檢測電路20的印刷電路基板21在側面部550b的附近安裝于電池模塊 IlOd的一端面框92A。該狀態下,電池模塊IlOd的2片FPC基板50d的端部連接于印刷電 路基板21。電池模塊1 IOc的FPC基板50c的長度約為電池模塊1 IOd的FPC基板50d長度的 2倍。電池模塊IlOc的2片FPC基板50c在電池模塊IlOc的上面在X方向延伸,進而在電 池模塊IlOd的上面按照重疊在FPC基板50d上的方式在X方向延伸,連接于共同的印刷電 路基板21。此外,在電池模塊IlOcUlOd中,高電位電極IOA以及低電位電極IOB位于Y方向 (與多個電池單元10并排的方向垂直的方向)上的另一端部側(圖15的側面部550a側)。該情況下,在Y方向上的另一端部側,電池模塊Ilc的高電位電極IOA與電池模塊 IlOd的低電位電極IOB靠近。此外,電池模塊IlOc的低電位電極IOB位于側面部550d的 附近,電池模塊IlOd的高電位電極IOA位于側面部550b的附近。(2)電源線的連接返回圖15,在本實施方式所涉及的電池系統500A中,電池模塊IlOc的低電位電極 IOB與服務插頭106經由電源線D2電連接。服務插頭106與電池模塊IlOa的高電位電極 IOA經由電源線D3電連接。該情況下,電池模塊IlOc的低電位電極10B、服務插頭106以 及電池模塊IlOa的高電位電極IOA位于殼體550的側面部550d的附近。由此,能夠縮短 電源線D2、D3的長度。這樣,可使布線簡單化。此外,如上所述,電池模塊IlOa的低電位電極IOB與電池模塊IlOb的高電位電極 IOA經由母線551電連接。該情況下,電池模塊IlOa的低電位電極IOB與電池模塊IlOb的 高電位電極IOA彼此靠近。因此,能夠使用較短的母線551。再有,電池模塊IlOb的低電位電極IOB與電池模塊IlOd的高電位電極IOA經由 電源線D4電連接。該情況下,電池模塊IlOb的低電位電極IOB以及電池模塊IlOd的高電 位電極IOA位于殼體550的側面部550b附近。由此,能夠縮短電源線D4的長度。這樣,可
使布線簡單化。此外,接觸器102與電池模塊IlOc的高電位電極IOA經由電源線Dl電連接。接 觸器102與電池模塊IlOd的低電位電極IOB經由電源線D5電連接。在X方向,接觸器102位于殼體550內的大致中央部。因此,在X方向,電池模塊 IlOd的低電位電極10B、接觸器102以及電池模塊IlOc的高電位電極IOA在殼體550內的 大致中央部相鄰。由此,能夠縮短電源線D1、D5的長度。這樣,可使布線簡單化。接觸器102經由電源線D6、D7電連接于HV連接器105。HV連接器105連接于電 動車輛的電動機等的負載。在接觸器102導通的狀態下,電池模塊IlOc經由電源線Dl、D6連接于HV連接 器105,并且電池模塊IlOd經由電源線D5、D7連接于HV連接器105。也就是說,電池模塊 IlOa IlOd與連接于HV連接器105的負載形成串聯電路。由此,從電池模塊IlOa IlOd 對負載供電。若接觸器102關斷,則電池模塊IlOc與HV連接器105之間的連接以及電池模塊 IlOd與HV連接器105之間的連接被斷開。
(3)通信線的連接如上所述,在模塊群110A、110B分別設置含有檢測電路20的1片印刷電路基板 21。電池E⑶101經由通信線Pl電連接于模塊群IlOA的印刷電路基板21。模塊群 IlOA的印刷電路基板21經由通信線P2電連接于模塊群IlOB的印刷電路基板21。模塊群 IlOB的印刷電路基板21經由通信線P3電連接于電池E⑶101。由通信線Pl P3構成圖 1的總線103。在以下的說明中,將與檢測電路20檢測出的多個電池單元10相關的信息(電壓、 電流以及溫度)稱為單元信息。如上所述,通過在模塊群110A、1 IOB以及電池E⑶101間連接通信線Pl P3,從電 池E⑶101經由通信線Pl向模塊群IlOA的檢測電路20發送規定控制信號。由模塊群IlOA 的檢測電路20檢測出的信息經由通信線P2、P3提供給電池E⑶101。此外,從電池E⑶101經由通信線PI、P2對模塊群IlOB的檢測電路20發送規定 控制信號。由模塊群IlOB的檢測電路20檢測出的單元信息經由通信線P3提供給電池 ECUlOl。(4)第6實施方式的效果如圖15、圖16(a)以及圖16(b)所示,模塊群110AU10B的印刷電路基板21配置 在殼體550的側面部550b的附近。也就是說,模塊群110A、1 IOB的檢測電路20在Y方向 相鄰地配置。由此,能夠縮短通信線Pl P3的長度。這樣,可使布線簡單化。此外,在本實施方式中,模塊群IlOA的檢測電路20被2組電池模塊110a、IlOb共 同使用,模塊群IlOB的檢測電路20被2組電池模塊IlOcUlOd共同使用。由此,通過減少 與電池E⑶101通信的檢測電路20的個數,通信線Pl P3的數量也減少。因此,用于通信 的布線進一步簡單化。再有,在本實施方式中,如上述那樣電池模塊IlOc的低電位電極10B、服務插頭 106以及電池模塊IlOa的高電位電極IOA位于殼體550的側面部550d的附近。由此,能 夠縮短電源線D2、D3的長度。此外,電池模塊IlOb的低電位電極IOB以及電池模塊IlOd 的高電位電極IOA位于殼體550的側面部550b的附近。由此,能夠縮短電源線D4的長度。 再有,在X方向,電池模塊IlOd的低電位電極10B、接觸器102以及電池模塊IlOc的高電位 電極IOA在殼體550內的大致中央部相鄰。由此,能夠縮短電源線D1、D5的長度。這樣,能 夠縮短電源Dl D5的長度。據此,用于對負載供電的布線簡單化。這些的結果實現了電池系統500A整體的低成本、組裝的容易化、以及可靠性的提 尚ο此外,在本實施方式中,對模塊群110A、110B的檢測電路20分別設置在電池模塊 IlOb的另一端面框92B以及電池模塊IlOd的一個端面框92A的例子進行了說明。并不限于此,只要是模塊群110A、110B的檢測電路20在Y方向相鄰地配置,則各 檢測電路20也可以設置在其他部分。例如,將模塊群IlOA的檢測電路20配置在2組電池模塊IlOaUlOb之間,并且將 模塊群IlOB的檢測電路20配置在2組電池模塊IlOcUlOd之間。該情況下,由于模塊群 110AU10B的檢測電路20在Y方向相鄰,因此使2個檢測電路20之間的通信線簡單化。
再有,將模塊群IlOA的檢測電路20配置在電池模塊IlOa的上面,并且將模塊群 IlOB的檢測電路20配置在電池模塊IlOc的上面。在該情況下,與上述同樣可使通信線簡單化。7第7實施方式對第7實施方式所涉及的電池系統與第6實施方式所涉及電池系統550A的不同 點進行說明。圖17是第7實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。(1)各結構要素的配置如圖17所示,在第7實施方式所涉及的電池系統500B中,模塊群110A、1 IOB的檢 測電路20分別配置在與圖15的電池系統500A不同的位置。具體而言,在模塊群IlOA中,含有檢測電路20的印刷電路基板21安裝在電池模 塊IlOa的一端面框92A。在模塊群IlOB中,含有檢測電路20的印刷電路基板21安裝在電 池模塊IlOc的另一端面框92B。在模塊群IlOB與側面部550c之間,接觸器102、HV連接器105、服務插頭106以 及電池E⑶101從側面部550b向側面部55d以該順序在X方向并排地配置成一列。(2)電源線的連接在本實施方式所涉及的電池系統500B中,電池模塊IlOd的低電位電極IOB與電 池模塊IlOc的高電位電極IOA經由帶狀母線551電連接。電池模塊IlOc的低電位電極 IOB與服務插頭106經由電源線D12電連接。服務插頭101與電池模塊IlOa的高電位電極 IOA經由電源線D13電連接。電池模塊IlOa的低電位電極IOB與電池模塊IlOb的高電位電極IOA經由帶狀母 線551電連接。電池模塊IlOb的低電位電極IOB與接觸器102經由電源線D14電連接。接 觸器102與電池模塊IlOd的高電位電極IOA經由電源線Dll電連接。接觸器102經由電源線D6、D7電連接于HV連接器105。HV連接器105連接于電 動車輛的電動機等的負載。在接觸器102導通的狀態下,電池模塊IlOd經由電源線Dll、D6連接于HV連接 器105,并且電池模塊IlOb經由電源線D14、D7連接于HV連接器105。也就是說,電池模 塊IlOa IlOd與連接于HV連接器105的負載形成串聯電路。由此,從電池模塊IlOa IlOd對負載供電。(3)通信線的連接如上所述,在模塊群110A、110B,分別設置含有檢測電路20的1片印刷電路基板 21。電池E⑶101經由通信線Pll電連接于模塊群IlOA的印刷電路基板21。模塊群 IlOA的印刷電路基板21經由通信線P12電連接于模塊群IlOB的印刷電路基板21。模塊 群IlOB的印刷電路基板21經由通信線P13電連接于電池E⑶101。由通信線Pll P13構 成圖1的總線103。該情況下,從電池E⑶101經由通信線Pll對模塊群IlOA的檢測電路20發送規定 控制信號。由模塊群IlOA的檢測電路20檢測出的單元信息經由通信線P12、P13提供給電 池 ECUlO1。
此外,從電池E⑶101經由通信線Pll、P12對模塊群IlOB的檢測電路20發送規定控制信號。由模塊群IlOB的檢測電路20檢測出的單元信號經由通信線P13提供給電池 ECUlOl。(4)第7實施方式的效果在本實施方式中,由模塊群IlOA的2組電池模塊IlOaUlOb構成的串聯電路、與 由模塊群IlOB的2組電池模塊IlOcUlOd構成的串聯電路經由服務插頭106連接。服務插頭106例如在電池系統500B的維護(maintenance)時由操作者關斷。在 服務插頭106被關斷的情況下,由電池模塊IlOaUlOb構成的串聯電路與由電池模塊110c、 IlOd構成的串聯電路電氣分離。該情況下,由電池模塊IlOaUlOb構成串聯電路的總電壓與由電池模塊110c、 IlOd構成串聯電路的總電壓相等。由此,防止在維護時電池系統500B內產生高電壓。(5)通信線的其他連接例分別設置在模塊群110A、1 IOB的檢測電路20與電池E⑶101之間的連接可以如下 進行。圖18是表示第7實施方式所涉及的電池系統500B中通信線的其他連接例的示意俯 視圖。在圖18的例子中,電池E⑶101經由通信線P21電連接于模塊群IlOA的印刷電路 基板21。此外,模塊群IlOA的印刷電路基板21經由通信線P21電連接于模塊群IlOB的印 刷電路基板21。由通信線P21、P22構成圖1的總線103。該情況下,從電池E⑶101經由通信線P21對模塊群IlOA的檢測電路20發送規定 控制信號。由模塊群IlOA的檢測電路20檢測出的單元信息經由通信線P21提供給電池 ECUlOl。此外,從電池E⑶101經由通信線P21、P22對模塊群IlOB的檢測電路20發送規定 控制信號。由模塊群IlOB的檢測電路20檢測出的單元信息經由通信線P22、P21提供給電 池 ECUlO1。在本例中,能夠進一步減少通信線的數量。由此用于通信的布線進一步簡單化。8第8實施方式對第8實施方式所涉及的電池系統與第6實施方式所涉及的電池系統500A的不 同點進行說明。圖19是第8實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。(I)FPC基板的結構如圖19所示,在本實施方式所涉及的電池系統500C中,模塊群IlOA的2組電池 模塊IlOaUlOb中共同使用2片FPC基板50x。同樣,模塊群IlOB的2組電池模塊110c、 IlOd中共同使用2片FPC基板50x。對FPC基板50x進行詳細說明。圖20是第8實施方式所涉及的電池系統500中使用的FPC基板50x的俯視圖。如圖20所示,FPC基板50x包括帶狀的第1區域Rll、帶狀的第2區域R12以及矩 形狀的連接區域R13。第1區域Rll是安裝多個母線40、40a并且設置多個導線52的區域。 第2區域R12是設置多個導線52的區域。連接區域R13是用于將第1以及第2區域R11、 R12中設置的導線52連接于印刷電路基板21 (圖19)的區域。在此,將第1區域Rll中的一個側邊稱為第1側邊Rl la,將與第1側邊Rlla相反 側的另一個側邊稱為第2側邊Rllb。此外,將第1區域Rll中的一個端邊稱為第1端邊 Rllc,將與第1端邊Rllc相反側的另一端邊稱為第2端邊Rlld。
在本例中,第1區域Rll的長度(長邊方向上的長度)約為1個電池模塊X方向 (多個電池單元10并排的方向)上長度的2倍。另一方面,第2區域R12的長度(長邊方 向上的長度)與1個電池模塊X方向(多個電池單元10并排的方向)上的長度大致相等。 由此,第2區域R12的長度(長邊方向上的長度)約為第1區域Rll的長度(長邊方向上 的長度)的1/2。在該FPC基板50x中,第2區域R12從長邊方向上的第1區域Rll的大致中央部 到第1端邊Rllc附近沿著第1區域Rll的第1側邊Rlla —體地形成。第1區域Rll與第 2區域R12之間的分界、即第1側邊Rlla的一部分的區域與后述的彎折線Bl —致。連接區域R13沿著第1區域Rll的第1端邊Rllc —體形成。連接區域R13的一 部分在第1區域Rll的側方突出。沿著第1區域Rll的第2側邊Rllb,多個母線40、40a以規定間隔并排地安裝于 第1區域Rll的表面。此外,多個PTC元件60以與多個母線40、40a的間隔相同的間隔分 別安裝于第1區域Rll的表面。該狀態下,FPC基板50x在彎折線Bl處彎折(參照粗線箭 頭)。通過FPC基板50x在彎折線Bl谷折(谷折>9,valley fold),第2區域R12重疊 于第1區域Rll上。以下,將含有第1區域Rll的一部分以及第2區域R12的FPC基板50x的一端部 側的區域設為一端部區域R21,將除一端部區域R21以及連接區域R13以外的FPC基板50x 的另一端部側的區域設為另一端部區域R22。如后面所述,在FPC基板50x設置在電池模 塊110a、110b、110c、IlOd的情況下,一端部區域R21以及另一端部區域R22被配置為以該 順序遠離印刷電路基板21。在此,多個導線52分別從多個PTC元件60沿著FPC基板50x的長邊方向并排地 延伸。因此,彼此并排延伸的導線52的數量,越靠近連接區域R13的區域越多。由此,設置 于另一端部區域R22的導線52的數量比設置于一端部區域R21的導線52的數量少。因此,在FPC基板50x中,另一端部區域R22的寬度(與長邊方向垂直的方向上的 長度)設定得比一端部區域R21的寬度(與長邊方向垂直的方向上的長度)小。由此,因為 不需要減少多個導線52的寬度以及間距,因此能夠充分防止導線52的短路以及發熱。此 外,減少另一端部區域R22中的空間浪費。返回圖19,在2組電池模塊IlOaUlOb中共同使用的FPC基板50x以如下的方式 被設置,即寬度小的另一端部區域R22在電池模塊IlOa的上面在X方向延伸,并且寬度大 的一端部區域R21在含有檢測電路20的電池模塊IlOb的上面在X方向延伸。此外,在2 組電池模塊IlOcUlOd中共同使用的FPC基板50x以如下方式被設置,即寬度小的另一端 部區域R22在電池模塊IlOc的上面在X方向延伸,并且寬度大的一端部區域R21在含有檢 測電路20的電池模塊IlOd的上面在X方向延伸。此外,在本例中,雖然第2區域R12的長度與電池模塊在X方向(多個電池單元10 并排的方向)上的長度大致相等,但是也可以根據導線52的條數以及配置來適當改變第2 區域R12的長度。也就是說,可以從導線52的條數變多從而僅在第1區域Rll中導線52 的配置空間不足的地方至連接區域R13(圖20)的附近設置第2區域R12。(2)第8實施方式的效果
如上所述,FPC基板50x被2組電池模塊共同使用,防止了部件數目的增加,使結 構簡單化。此外,由于不需要減小多個導線52的寬度以及間距,因此能夠充分防止導線52 的短路以及發熱。這樣,其結果可實現電池系統500C整體的低成本、容易組裝、以及可靠性 的提高。9第9實施方式對第9實施方式所涉及的電池系統與第8實施方式所涉及的電池系統500C的不 同點進行說明。圖21是第9實施方式所涉及的電池系統的示意俯視圖。(I)FPC基板的結構如圖21所示,在本實施方式所涉及的電池系統500D中,模塊群IlOA的2組電池 模塊IlOaUlOb中共同使用2片FPC基板50y。同樣,模塊群IlOB的2組電池模塊110c、 IlOd中共同使用2片FPC基板50y。對FPC基板50y進行詳細說明。圖22是第9實施方式所涉及的電池系統500D中使用的FPC基板50y的俯視圖。 對圖22的FPC基板50y與圖20的FPC基板50x的不同點進行說明。在該FPC基板50y中,第1區域Rll的寬度(與長邊方向垂直的方向上的長度) 與第2區域R12的寬度(與長邊方向垂直的方向上的長度)大致相等。在另一端部區域R22中,沿著第1區域Rll的第2側邊Rllb多個母線40、40a以 規定間隔并排地安裝于第1區域Rll的表面。多個PTC元件60以與多個母線40、40a的間 隔相同的間隔分別安裝于第1區域Rll的表面。連接于各PTC元件60的導線52從第1區 域Rll并不通過第2區域R12延伸至連接區域R13。在一端部區域R21,沿著第2區域R12的一個側邊(與彎折線Bl相反側的側邊) 多個母線40、40a以規定間隔并排地安裝于第2區域R12的表面。多個PTC元件60以與多 個母線40、40a的間隔相同的間隔分別安裝于第2區域R12的表面。連接于各PTC元件60 的導線52從第2區域R12通過第1區域Rll延伸至連接區域R13。該狀態下,FPC基板50y在彎折線Bl處被彎折(參照粗線箭頭)。由此,第2區域 R12重疊于第1區域Rll上。如上所述,第1區域Rll的寬度與第2區域R12的寬度大致 相等。因此,在一端部區域R21中,安裝于第2區域R12的多個母線40、40a沿著第1區域 Rll的第2側邊Rllb進行配置。由此,在整個一端部區域R21以及另一端部區域R22,全部 40,40a沿著第1區域Rll的第2側邊Rllb以固定間隔進行配置(參照圖22的虛線部40、 40a)。返回圖21,在2組電池模塊IlOaUlOb中共同使用的FPC基板50y以如下方式設 置,即寬度小的另一端部區域R22在電池模塊IlOa的上面在X方向延伸,并且寬度大的一 端部區域R21在含有檢測電路20的電池模塊IlOb的上面在X方向延伸。此外,2組電池模 塊IlOcUlOd中共同使用的FPC基板50y以如下方式設置,即寬度小的另一端部區域R22 在電池模塊IlOc的上面在X方向延伸,并且寬度大的一端部區域R21在含有檢測電路20 的電池模塊IlOd的上面在X方向延伸。此外,在本例中,雖然第2區域R12的長度與電池模塊在X方向(多個電池單元10 并排的方向)上的長度大致相等,但是也可以根據導線52的根數以及配置來適當改變第2 區域R12的長度。也就是說,導線52的根數較多,僅在第1區域Rll中導線52的配置空間 不足,從而從第1區域Rll中配置空間不足的位置到連接區域R13(圖22)的附近設置第2區域R12。(2)第9實施方式的效果在圖22的FPC基板50y中,與圖20的FPC基板50x相比,彎折線Bl與導線52彼 此交叉的位置較少。由此,在FPC基板50y彎折時,導線52中產生變形的位置減少。如上所述,通過FPC基板50y被2組電池模塊共同使用,防止部件數目的增加,使 結構簡單化。此外,由于不需要減小多個導線52的寬度以及間距,因此能夠充分防止導線 52的短路以及發熱。這樣,其結果可實現電池系統500D整體的低成本、容易組裝、以及可靠 性的提高。10第10實施方式對第10實施方式所涉及的電池系統與第1實施方式所涉及的電池系統500的不 同點進行說明。第10實施方式所涉及的電池系統中含有的模塊群主要由2組電池模塊構成。本 實施方式使用的2組電池模塊具有與第1實施方式中使用的電池模塊100的結構不同的結 構。(1)其中一個電池模塊的結構首先,對2組電池模塊之中一個電池模塊的結構進行說明。圖23是表示第10實 施方式所涉及的電池系統中使用的一個電池模塊的外觀立體圖,圖24是圖23的電池模塊 120a的一個側視圖,圖25是圖23的電池模塊120a的另一個側視圖。如圖23 圖25所示,電池模塊120a具有電池塊(battery block) BB、印刷電路 基板21以及FPC基板50a。印刷電路基板21上設置有檢測電路20。電池塊BB主要由多個圓筒型電池單元1、以及保持多個電池單元1的一對電池保 持器90構成。各電池單元1具有圓筒型的外形(所謂的圓柱形狀),該圓筒型具有相面對 的端面。在電池單元1的一個端面形成正電極。此外,在電池單元1的另一個端面形成負 電極。多個電池單元1并列地配置,使各自的軸心彼此平行。在圖23 圖25的例子中, 各電池單元1的軸心平行于Y方向。多個電池單元1之中,半數(本例中為6個)的電池 單元1配置在上層,剩余半數(本例中為6個)的電池單元1配置在下層。此外,在上層以及下層的各層中,多個電池單元1以相鄰的各2個電池單元1之間 正電極以及負電極的位置關系彼此相反的方式配置。由此,相鄰的各2個電池單元1之中, 1個電池單元1的正電極與另一個電池單元1的負電極相鄰,一個電池單元1的負電極與另 一個電池單元1的正電極相鄰。電池保持器90例如由樹脂形成的大致長方形狀的板狀部件構成。電池保持器90 具有一面以及另一面。以下,將電池保持器90的一面以及另一面分別稱為外面以及內面。 以夾著多個電池單元1的方式配置一對電池保持器90。該情況下,以與各電池單元1的一 端面相對的方式配置一個電池保持器90,以與各電池單元1的另一端面相對的方式配置另 一個電池保持器90。在電池保持器90的四角形成孔部,其孔部中插入棒狀的緊固(締結)部件13的 兩端。在緊固部件13的兩端形成外螺紋。該狀態下,通過在緊固部件13的兩端安裝螺母 N,多個電池單元1與一對電池保持器90 —體地固定。此外,在電池保持器90沿著長邊方向以等間隔形成3個孔部90h。孔部90h中通過導線52a。在本例中,電池保持器90的長 邊方向平行于X方向。在此,考慮包圍電池塊BB的假想長方體。長方體的6個假想面之中,將在X方向 上的一端部與位于上層以及下層的電池單元1的外周面相對的假想面稱為電池塊BB的側 面Ea,將在X方向上的另一端部與位于上層以及下層的電池單元1的外周面相對的假想面 稱為電池塊BB的側面Eb。此外,長方體的6個假想面之中,將與多個電池單元1的Y方向上的一個端面相對 的假想面稱為電池塊BB的側面Ec,將與多個電池1的Y方向上的另一個端面相對的假想面 稱為電池塊BB的側面Ed。再有,長方體的6個假想面之中,將與上層的多個電池單元1的外周面相對的假想 面稱為電池塊BB的側面Ee,將與下層的多個電池單元1的外周面相對的假想面稱為電池塊 BB的側面Ef0電池塊BB的側面Ea、Eb與上層或者下層的多個電池單元1的排列方向(X方向) 垂直。也就是說,電池塊BB的側面Ea、Eb是分別平行于Y-Z平面且彼此相對的面。電池 塊BB的側面Ec、Ed與各電池單元1的軸方向(Y方向)垂直。也就是說,電池塊BB的側面 Ec、Ed是分別平行于X-Z平面且彼此相對的面。電池塊BB的側面Ee、Ef平行于上層或者 下層的多個電池單元1的排列方向(X方向)以及各電池單元1的軸方向(Y方向)。也就 是說,電池塊BB的側面Ee、Ef是分別平行于X-Y平面且彼此相對的面。各電池單元1的正電極以及負電極的一方配置于電池塊BB的側面Ec,另一方配置 于電池塊BB的側面Ed。在電池塊BB中,多個電池單元1由多個母線40、40a以及六角螺栓(bolt) 14串聯 連接。具體而言,在各電池保持器90上,對應上層以及下層的多個電池單元1形成多個孔 部。各電池單元1的正電極以及負電極分別嵌入一對電池保持器90上所對應的孔部。由 此,各電池單元1的正電極以及負電極突出至一對電池保持器90的外面。如上所述,在電池塊BB中,由于以相鄰的電池單元1之間正電極以及負電極的位 置關系彼此相反的方式配置各電池單元1,因此在相鄰的2個電池單元1之間,一個電池單 元1的正電極與另一個電池單元1的負電極靠近,一個電池單元1的負電極與另一個電池 單元1的正電極靠近。該狀態下,將母線40安裝于靠近的正電極以及負電極,使多個電池 單元1串聯連接。在以下的說明中,在配置于電池塊BB上層的6個電池單元1之中,將最靠近于側 面Ea的電池單元1至最靠近于側面Eb的電池單元1稱為第1 第6電池單元1。此外,在 配置于電池塊BB下層的6各電池按原1中,將將最靠近于側面Eb的電池單元1至最靠近 于側面Ea的電池單元1稱為第7 第12電池單元1。該情況下,在第1電池單元1的負電極與第2電池單元1的正電極安裝共同的母 線40。此外,在第2電池單元1的負電極與第3電池單元1的正電極安裝共同的母線40。 同樣地,在各第奇數個電池單元1的負電極與相鄰于此的第偶數個電池單元1的正點安裝 共同的母線40。在各第偶數個電池單元1的負電極與相鄰于此的第奇數個電池單元1的正 電極安裝共同的母線40。此外,在第1電池單元的正電極以及第12電池單元1的負電極,分別安裝用于從外部連接電力線的母線40a。含有檢測電路20的印刷電路基板21被安裝在電池塊BB的側面Ea。以從電池塊BB的側面Ec上向側面Ea上延伸的方式設置長條狀的FPC基板50a。 此外,以從電池塊BB的側面Ed上向側面Ea上延伸的方式設置長條狀的FPC基板50a。這些FPC基板50a的結構與第1 第8實施方式中使用的FPC基板50的結構大 致相同。在FPC基板50a上配置PTC元件60,使其分別靠近多個母線40、40a。如圖24所示,一個FPC基板50a在電池塊BB的側面Ec上的中央部在多個電池單 元1排列方向(X方向)延伸地配置。該FPC基板50a共同地連接于多個母線40。如圖25 所示,另一個FPC基板50a在電池塊BB的側面Ed上的中央部在多個電池單元1排列方向 (X方向)延伸地配置。該FPC基板50a共同地連接于多個母線40、40a。側面Ec上的FPC基板50a在電池塊BB側面Ec的一個端部向側面Ea以直角折 回,連接于印刷電路基板21。此外,側面Ed上的FPC基板50a在電池塊BB側面Ed的一個 端部向側面Ea上以直角折回,連接于印刷電路基板21。再有,如圖23所示,在電池塊BB安裝多個熱敏電阻11。熱敏電阻11經由導線52a 連接于FPC基板50a。電池模塊120a的母線40、40a以及熱敏電阻11通過形成于FPC基板 50a的導線分別電連接于印刷電路基板。(2)另一個電池模塊的結構接下來,對2組電池模塊之中另一個電池模塊的結構進行說明。圖26是表示第10 實施方式所涉及的電池系統中使用的另一個電池模塊的外觀立體圖。對另一個電池模塊與圖23 圖25的電池模塊120a的不同點進行說明。如圖26所示,在該電池模塊120b中,在電池塊BB的側面Ea未安裝印刷電路基板 21。因此,在電池模塊120b未設置檢測電路20。此外,在該電池模塊120b中,設置在電池塊BB的側面Ec、Ed上的2片FPC基板 50b各自的長度,約為電池模塊120a的2片FPC基板50a長度的2倍。(3)模塊群的結構圖27是表示第10實施方式所涉及的電池系統中含有的模塊群的配置的外觀立體 圖。在該模塊群120A中,如圖27所示,2組電池模塊120a、120b在電池模塊120a的電 池塊BB的側面Eb與電池模塊120b的電池塊BB的側面Ea相對的狀態下靠近配置。由此, 電池模塊120a、120b沿著多個電池單元1的排列方向(X方向)配置成一列。該狀態下,電池模塊120a的第6電池單元1的負電極與電池模塊120b的第1電 池單元1的正電極由帶狀母線551連接。同樣地,電池模塊120b的第12電池單元1的負 電極與電池模塊120a的第7電池單元1的正電極由帶狀母線552連接。由此,電池模塊 120a、120b全部的電池單元1串聯連接。在該模塊群120A中,設置于電池模塊120a的電池塊BB側面Ea的檢測電路20以 及印刷電路基板21被2組電池模塊120a、120b共同使用。如上所述,電池模塊120a的一個FPC基板50a,以從電池塊BB的側面Ec向側面 Ea上延伸的方式設置,并連接于印刷電路基板21。電池模塊120b的另一個FPC基板50a, 以從電池塊BB的側面Ed上向側面Ea上延伸的方式設置,并連接于印刷電路基板21。
電池模塊120b的一個FPC基板50b在電池模塊120b的側面Ec上在X方向延伸, 進而在電池模塊120a的側面Ec上與FPC基板50a重疊地在X方向延伸,連接于共同的印 刷電路基板21。電池模塊120b的另一個FPC基板50b在電池模塊120b的側面Ed上在X方向延 伸,進而在電池模塊120a的側面Ed上與FPC基板50a重疊地在X方向延伸,并連接于共同 的印刷電路基板21。這樣,印刷電路基板21中連接4片FPC基板50a、50b。(4)第10實施方式的效果如上所述,即使在電池模塊120a、120b分別由具有圓柱形狀的電池單元1構成的 情況下,2組電池模塊120a、120b中也能公共使用檢測電路20。因此,在該情況下,能夠減少檢測電路20的個數,用于通信的布線簡單化。由此, 實現電池系統整體的低成本、組裝的容易化、以及可靠性的提高。11第11實施方式以下,對第11實施方式所涉及的電動車輛進行說明。本實施方式所涉及的電動車 輛具有第1 第10的任意一個實施方式涉及的電池系統。此外,以下作為電動車輛的一例 對電動汽車進行說明。圖28是表示具有圖1的電池系統500的電動汽車的結構框圖。如圖28所示,本 實施方式所涉及的電動汽車600包括圖1的主控制部300以及電池系統500、電力轉換部 601、電動機602、驅動輪603、加速器(7々)裝置604、制動器裝置605以及轉速傳感 器606。電動機602是交流(AC)電動機的情況下,電力轉換部601包括逆變器電路。在本實施方式中,電池系統500經由電力轉換部601連接于電動機602,并且連接 于主控制部300。如上所述,從構成電池系統500的電池E⑶101 (圖1)對主控制部300提 供多個電池模塊100(圖1)的充電量以及流過電池模塊100的電流值。此外,加速器裝置 604、制動器裝置605以及轉速傳感器606連接于主控制部300。主控制部300例如由CPU 以及存儲器、或者微型計算機構成。加速器裝置604包括電動汽車600具有的加速器踏板604a、檢測加速器踏板 604a的操作量(踩踏量)的加速器檢測部604b。若由駕駛員操作了加速器踏板604a,則加 速器檢測部604b以駕駛員并未操作的狀態為基準檢測加速器踏板604a的操作量。檢測到 的加速器踏板604a的操作量提供給主控制部300。制動器裝置605包括電動汽車600具有的制動器踏板605a、檢測駕駛員進行的 制動器踏板605a的操作量(踩踏量)的制動器檢測部605b。若由駕駛員操作制動器踏板 605a,則由制動器檢測部605b檢測其操作量。檢測到的制動器踏板605a的操作量提供給 主控制部300。轉速傳感器606檢測電動機602的轉速。檢測到的轉速提供給主控制部300。如上所述,對主控制部300提供電池模塊100的充電量、電池模塊100中流過的電 流值、加速器踏板604a的操作量、制動器踏板605a的操作量、以及電動機602的轉速。主 控制部300基于這些信息進行電池模塊100的充放電控制以及電力轉換部601的電力轉換 控制。 例如,基于加速器操作電動汽車600出發時以及加速時,從電池系統500對電力轉換部601提供電池模塊100的電力。再有,主控制部300基于所提供的加速器踏板604a的操作量,計算要傳送至驅動 輪603的轉動力(指令轉矩),并將基于該指令轉矩的控制信號提供給電力轉換部601。接收到上述控制信號的電力轉換部601,將電池系統500提供的電力轉換為需要 的電力(驅動電力),用來對驅動輪603進行驅動。由此,由電力轉換部601轉換之后的驅 動電力提供給電動機602,基于該驅動電力的電動機602的轉動力被傳送至驅動輪603。另一方面,基于制動器操作電動汽車600減速時,電動機602具有發電裝置的功 能。該情況下,電力轉換部601將電動機602產生的再生電力轉換為適于電池模塊100充 電的電力,并提供給電池模塊100。由此,電池模塊100被充電。如上所述,本實施方式所涉及的電動汽車600中,設置第1 第10的任意一個實 施方式所涉及的電池系統。由此,可抑制電池系統結構的復雜化以及成本的上升,并實現大 容量化。其結果可增加電動車輛的行駛時間,并且可實現電動車輛的低成本。12其他實施方式(1)在上述實施方式所涉及的電池系統500、500A 500D中,雖然2組或者3組 電池模塊共同使用1個檢測電路20,但是并不限定于此。例如,1個檢測電路20也可以被 4組以上的電池模塊共同使用。該情況下,與上述實施方式所涉及的電池系統相比,能夠進 一步減少檢測電路20的個數。由此,可進一步使電池系統的結構簡單化,實現更加低的成 本。此外,通過減少與圖1的電池ECUlOl進行通信的檢測電路20的個數,使用于通信的布 線簡單化。由此,可實現電池系統500整體的進一步低成本、組裝的容易化、以及可靠性的 提尚。(2)在上述實施方式所涉及的電池系統500、500A 500D中,2組或者3組電池模 塊以二維進行配置,但是并不限定于此。根據電池系統500的配置空間等,以三維來配置電 池模塊也可以。(3)在第1 第9實施方式所涉及的電池系統500、500A 500D中,在多個電池單 元10的正電極IOa以及負電極IOb使用螺母安裝多個母線40、40a。并不限定于此,例如可 以通過激光焊接、其他焊接或者鉚接加工來安裝多個母線40、40a。(4)在第1 第9實施方式所涉及的電池系統500、500A 500D中,在電池模塊的 上面,在X方向(多個電池單元10并排的方向)延伸的2片FPC基板50的各內側的側邊 多個母線40、40a以規定間隔并排地連接。并不限定于此,例如在各電池單元10的正電極IOa以及負電極IOb靠近于沿著電 池模塊的X方向延伸的一對側面來進行配置的情況下,也可以在2片FPC基板50各外側的 側邊多個母線40、40a以規定間隔并排地連接。(5)在第6、第8以及第9實施方式所涉及的電池系統中,對多個檢測電路20以及 電池ECUlOl利用3根通信線彼此連接的例子進行了說明。并不限于此,在第6、第8以及 第9實施方式所涉及的電池系統中,也可以像第7實施方式的通信線的其他連接例那樣,多 個檢測電路20與電池E⑶101利用2根通信線以菊花鏈(daisy chain)方式連接。該情況 下,用于通信的布線進一步簡化。(6)在上述實施方式中,作為構成電池模塊的電池單元使用了具有扁平的大致長 方體形狀的電池單元10、或者具有圓柱形狀的電池單元1。并不限于此,作為構成電池模塊的電池單元,也可以使用層疊(laminate)型的電池單元。層疊型電池單元例如以如下方式制作。首先,將夾著隔板(s印arator)配置了正 極以及負極的電池要素收容在由樹脂制薄膜構成的袋內。接下來,對收容了電池要素的袋 進行密封,在所形成的密封空間中注入電解液。由此來制作出層疊型電池。13權利要求的各結構要素與實施方式各部之間的對應關系下面,對權利要求的各結構要素與實施方式各部之間的對應例進行說明,但是本 發明并不限定于下述的例子。在上述實施方式中,檢測電路20是電壓檢測部的例子,端面框92以及保持器20H 是保持部件的例子,母線40、40a是連接部件的例子,FPC基板50是軟部件的例子,導線51、 52是電壓檢測線的例子。此外,X方向是第1方向的例子,Y方向是第2方向的例子,電池模塊IlOaUlOb是 第1電池模塊的例子,電池模塊IlOcUlOd是第2電池模塊的例子。再有,模塊群110A、110B分別是第1以及第2電池模塊群的例子,模塊群IlOA的 檢測電路20是第1電壓檢測部的例子,模塊群IlOB的檢測電路20是第2電壓檢測部的例子。作為權利要求的各結構要素還能使用具有權利要求中所述的結構或者功能的其 他各種要素。
權利要求
一種電池系統,其特征在于具有多組電池模塊,各自包括多個電池單元;以及電壓檢測部,其被所述多組電池模塊共同使用,檢測各電池單元的端子電壓。
2.根據權利要求1所述的電池系統,其特征在于,所述電壓檢測部由保持部件保持在所述多組電池模塊之間。
3.根據權利要求2所述的電池系統,其特征在于,所述保持部件一體地設置在所述多組電池模塊的任意一個上。
4.根據權利要求1所述的電池系統,其特征在于, 還具有保持部件,該保持部件保持所述電壓檢測部, 所述多組電池模塊各自與其他的電池模塊相鄰地配置,所述保持部件設置在所述多組電池模塊之中除去彼此相鄰的電池模塊之間的位置。
5.根據權利要求4所述的電池系統,其特征在于,所述保持部件一體地設置在所述多組電池模塊的任意一個上。
6.根據權利要求1所述的電池系統,其特征在于, 各組電池模塊包括連接部件,其使相鄰的電池單元的電極彼此連接; 軟部件,其安裝于所述連接部件;以及多個電壓檢測線,設置在所述軟部件上,連接于所述電壓檢測部與所述連接部件之間。
7.根據權利要求1所述的電池系統,其特征在于,由各自具有所述多組電池模塊的第1電池模塊群以及第2電池模塊群構成, 在所述第1電池模塊群以及第2電池模塊群中,所述電壓檢測部分別作為第1電壓檢 測部以及第2電壓檢測部而設置,所述第1電壓檢測部被所述第1電池模塊群的所述多組電池模塊共同使用,對所述第 1電池模塊群的所述多組電池模塊中含有的各個所述電池單元檢測端子電壓,所述第2電壓檢測部被所述第2電池模塊群的所述多組電池模塊共同使用,對所述第 2電池模塊群的所述多組電池模塊中含有的各個所述電池單元檢測端子電壓, 所述第1電池模塊群的所述多組電池模塊各自沿著第1方向排列, 所述第2電池模塊群的所述多組電池模塊各自沿著第1方向排列, 所述第1電池模塊群以及第2電池模塊群在與所述第1方向垂直的第2方向相鄰地配置,所述第1電壓檢測部以及第2電壓檢測部,在所述第2方向相鄰地配置,彼此經由通信 線能進行通信地連接。
8.一種電動車輛,其特征在于具有 多組電池模塊,各自含有多個電池單元;電壓檢測部,其被所述多組電池模塊共同使用,檢測各電池單元的端子電壓; 電動機,其由來自所述多組電池模塊的電力進行驅動;以及 驅動輪,其通過所述電動機的轉動力進行轉動。
全文摘要
本發明提供一種電池系統以及具有該電池系統的電動車輛。電池系統具有多組電池模塊,其分別含有1個或者多個電池單元;以及檢測電路,其被多組電池模塊共同使用,檢測各電池單元的端子電壓。
文檔編號H01M10/48GK101989670SQ20101024184
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月29日 優先權日2009年7月30日
發明者大倉計美, 岸本圭司, 西原由知 申請人:三洋電機株式會社