專利名稱:蓄電裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及蓄電裝置。
背景技術:
在具有多個蓄電池的蓄電裝置中,為了管理及控制多個蓄電池的充電狀態(tài),將多個蓄電池的物理量例如電壓、溫度等信息經(jīng)由配線(線束)向控制裝置輸入。配線在蓄電裝置內(nèi)從多個蓄電池走線至控制裝置,固定支承在蓄電裝置內(nèi)的各處。作為配線的固定支承方法,考慮有例如基于粘接帶的固定支承方法。另外,可以采用例如專利文獻1所公開那樣的固定支承方法。這里,專利文獻1所公開的固定支承方法是變換器裝置中的配線的固定支承方法,該方法將配線穿過在單元殼體的內(nèi)側設置的束線帶而捆束,從而支承在板金性的單元殼體側壁和朝向其內(nèi)側切起而形成的帶固定部。專利文獻1日本特開2008-1M332號公報蓄電裝置的結構各種各樣,隨之配線的長度或根數(shù)(粗細)也不同,未必能夠采用背景技術那樣的基于捆束帶的固定支承方法。另外,即使能夠采用背景技術那樣的基于捆束帶的固定支承方法,也會從周圍環(huán)境受到外力等的影響或對周圍環(huán)境造成影響,從而存在無法在指定的尺寸的范圍內(nèi)從指定的位置到指定的位置穩(wěn)定地進行配線的走線這樣的情況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的蓄電裝置的特征在于,具有電池塊,其在框體內(nèi)收納有多個蓄電池;控制裝置,其配置在所述框體的一面上,輸入與所述多個蓄電池的物理量有關的信號來監(jiān)視所述多個蓄電池的狀態(tài);多個配線,其將與所述多個蓄電池的物理量有關的信號導向所述控制裝置,并且在配置有所述控制裝置的所述框體的一面上走線而從所述電池塊延伸至所述控制裝置;限定構件,其固接在配置有所述控制裝置的所述框體的一面上,沿著所述框體的一面折彎所述多個配線并同時限定布設路徑,所述限定構件具有第一方向抑制部和第二方向抑制部,所述第一方向抑制部承受與所述多個配線的折彎相伴而生的反力來限定所述路徑,所述第二方向抑制部抑制使插入到所述路徑內(nèi)的所述多個配線向從所述框體的一面離開的方向浮起的力。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種蓄電裝置,從而在搭載有蓄電裝置的電動機動車等中, 能夠在指定的尺寸的范圍內(nèi)從指定的位置到指定的位置穩(wěn)定地進行配線的走線。
圖1是表示利用了本發(fā)明的蓄電裝置的車載電機系統(tǒng)的一實施方式的框圖。圖2是表示本發(fā)明的一實施方式的鋰離子電池裝置整體的外觀結構的立體圖。
圖3是表示構成本發(fā)明的一實施方式的鋰離子電池裝置的-觀結構的立體圖。
-個電池塊整體的外
圖4是圖2所示的電池塊的分解立體圖。
圖5是表示構成圖1所示的鋰離子電池裝置的控制裝置整體的外觀結構的立體圖6是圖4所示的控制裝置的分解立體圖。
圖7是表示線束的配線和線束被線束引導件固定的狀態(tài)的放大立體圖。 圖8是表示線束引導件向電池塊安裝的安裝部分的放大立體圖。 圖9是從上表面觀察線束引導件而得到的立體圖。 圖10是從下表面觀察線束引導件而得到的立體圖。符號說明
100電池塊
101模塊基座
110殼體
111入口流路形成板 112:入口側引導板 113:出口側引導板
114冷卻介質(zhì)入口
115冷卻介質(zhì)出口
116螺紋孔
117:位置調(diào)整用孔 118:出口流路形成板 120 電池組
130側板
131側板
132貫通孔
140 鋰離子電池單元 160 覆蓋構件 700:線束引導件 710:線束引導件 720 貫通孔 730 位置調(diào)整用銷
740內(nèi)表面壁
741外表面壁
750爪狀突起部
751爪狀突起部 760 上表面壁 790 螺釘 800、821、822 線束
810 連接端子811 814 連接端子的連接器831 835 線束連接器900:控制裝置910 框體912:電壓檢測用連接器920 框體罩930 框體殼950 電路基板1000:鋰離子電池裝置
具體實施例方式參照附圖,對本發(fā)明的蓄電裝置的實施方式進行說明。[實施方式]本實施方式是將本發(fā)明適用于構成電動車輛、尤其是電動機動車的車載電源裝置的蓄電裝置中的例子。電動機動車包括作為車輛的驅動源具備作為內(nèi)燃機的發(fā)動機和電動機的混合動力電動機動車及將電動機作為車輛的唯一驅動源的純電動機動車等。 在本說明書中,對如下的蓄電裝置進行說明,該蓄電裝置由電池模塊和控制裝置構成,電池模塊由多個電池塊構成,多個電池塊分別通過將連接有多個電池單元的電池組收容在殼體中而構成。參照圖1,對包括實施方式的蓄電裝置的車載電機系統(tǒng)(電動機驅動系統(tǒng))的結構進行說明。-車載電機系統(tǒng)_車載電機系統(tǒng)具備電動發(fā)電機10、變換器裝置20、控制車輛整體的車輛控制器 30、及構成車載電源裝置的蓄電裝置1000等。蓄電裝置1000具備多個蓄電池,例如構成為具備多個鋰離子電池單元的鋰離子電池裝置。(電動發(fā)電機)電動發(fā)電機10為三相交流同步機。在車輛的動力運行時及起動作為內(nèi)燃機的發(fā)動機時等需要旋轉動力的運轉模式中,電動發(fā)電機10進行電動機驅動,將產(chǎn)生的旋轉動力向車輪及發(fā)動機等被驅動體供給。這種情況下,車載電機系統(tǒng)將來自鋰離子電池裝置1000 的直流電力經(jīng)由作為電力轉換裝置的變換器裝置20轉換成三相交流電力而向電動發(fā)電機 10供給。在車輛的減速時或制動時等再生時及需要對鋰離子電池裝置1000進行充電時等需要發(fā)電的運轉模式中,電動發(fā)電機10被來自車輪或發(fā)動機的驅動力驅動,而作為發(fā)電機產(chǎn)生三相交流電力。這種情況下,車載電機系統(tǒng)將來自電動發(fā)電機10的三相交流電力經(jīng)由變換器裝置20轉換成直流電力而向鋰離子電池裝置1000供給。由此,在鋰離子電池裝置 1000中蓄積電力。(變換器裝置2O)變換器裝置20是利用開關半導體元件的動作(導通 截止)來控制前述的電力轉換、即從直流電力向三相交流電力的轉換及從三相交流電力向直流電力的轉換的電路裝置。變換器裝置20具備功率模塊21、驅動電路22、電動機控制器23。功率模塊21是具備六個開關半導體元件、利用該六個開關半導體元件的開關動作(導通·截止)來進行前述的電力轉換的電力轉換電路。開關半導體元件使用例如金屬氧化物半導體型電場效應晶體管(MOSFET)或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。在功率模塊21由MOSFET構成的情況下,寄生二極管在漏電極與源電極之間以反并聯(lián)的方式電連接。另一方面,在功率模塊21由IGBT構成的情況下,需要另行將二極管在集電極與發(fā)射極之間以反并聯(lián)的方式電連接。功率模塊21由如下述的三相橋式電路構成,該三相橋式電路通過將三相份的串聯(lián)電路(一相份的臂)以并聯(lián)的方式電連接而成,其中,所述串聯(lián)電路通過將兩個(上臂及下臂)開關半導體元件以串聯(lián)的方式電連接而成。在功率模塊21上設有直流正極側模塊端子(省略圖示)及直流負極側模塊端子 (省略圖示),各上臂的向下臂連接的連接側的相反側與直流正極側模塊端子電連接,各下臂的向上臂連接的連接側的相反側與直流負極側模塊端子電連接。直流正極側模塊端子及直流負極側模塊端子分別與直流正極側外部端子、直流負極側外部端子電連接。直流正極側外部端子及直流負極側外部端子是用于在與鋰離子電池裝置1000之間進行直流電力的授受的電源側端子,與從鋰離子電池裝置1000延伸出的電源線纜610、620電連接。進而,在功率模塊21上設有交流側模塊端子,交流側模塊端子與交流側外部端子電連接。交流側外部端子是用于在與電動發(fā)電機10之間進行三相交流電力的授受的負載側端子,與從電動發(fā)電機10延伸出的負載線纜電連接。(電動機控制器23)電動機控制器23是用于控制構成功率模塊21的六個開關半導體元件的開關動作的電路裝置。電動機控制器23根據(jù)從上位控制裝置例如控制車輛整體的車輛控制器30輸出的轉矩指令,生成相對于六個開關半導體元件的開關動作指令信號(例如PWM(脈沖寬度調(diào)制信號)。該生成的指令信號被向驅動電路22輸出。驅動電路22根據(jù)從電動機控制器23輸出的開關動作指令信號,生成相對于構成功率模塊21的六個開關半導體元件的驅動信號。該驅動信號被向構成功率模塊21的六個開關半導體元件的柵電極輸出。由此,根據(jù)從驅動電路22輸出的驅動信號來控制構成功率模塊21的六個開關半導體元件的開關(導通 截止)。蓄電裝置即鋰離子電池裝置1000具備用于蓄積及放出電能(充放直流電力)的電池模塊100、及用于管理(監(jiān)視)及控制電池模塊100的狀態(tài)的控制裝置900。電池模塊100由兩個電池塊(或封裝電池)即以串聯(lián)方式電連接的高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb構成。單元控制器200是根據(jù)來自電池控制器300的指令進行多個鋰離子電池單元140 的狀態(tài)的管理及控制的所謂的電池控制器300的部下,由多個集成電路(IC)構成。多個鋰離子電池單元140的狀態(tài)的管理及控制包括各鋰離子電池單元140的電壓的計測、各鋰離子電池單元140的蓄電量的調(diào)整等。各集成電路確定對應的多個鋰離子電池單元140,對于對應的多個鋰離子電池單元140進行狀態(tài)的管理及控制。構成單元控制器200的集成電路的電源使用對應的多個鋰離子電池單元140。因此,單元控制器200和電池模塊100這兩者經(jīng)由連接配線800(圖2、圖7)電連接。經(jīng)由連接配線800對各集成電路施加對應的多個鋰離子電池單元140的最高電位的電壓。高電位側電池塊IOOa的正極端子和變換器裝置20的直流正極側外部端子這兩者經(jīng)由正極側電源線纜610電連接。低電位側電池塊的負極端子與變換器裝置20的直流負極側外部端子之間經(jīng)由負極側電源線纜620電連接。在電源線纜610、620的途中設有接線盒400、負極側主繼電器412。在接線盒400 的內(nèi)部收納有由正極側主繼電器411及預充電電路420構成的繼電器機構。繼電器機構是用于將電池模塊100與變換器裝置20之間電導通及切斷的開閉部,在車載電機系統(tǒng)的起動時將電池模塊100與變換器裝置20之間導通,在車載電機系統(tǒng)的停止時及異常時將電池模塊100與變換器裝置20之間切斷。這樣,利用繼電器機構控制鋰離子電池裝置1000與變換器裝置20之間,從而能夠確保車載電機系統(tǒng)的高安全性。繼電器機構由電動機控制器23驅動、控制。電動機控制器23在車載電機系統(tǒng)起動時從電池控制器300接受鋰離子電池裝置1000的起動完成的通知,由此對繼電器機構輸出導通的指令信號而使繼電器機構驅動。另外,電動機控制器23在車載電機系統(tǒng)停止時接受來自點火開關的斷開輸出信號,且在車載電機系統(tǒng)異常時接受來自車輛控制器的異常信號,由此對繼電器機構輸出切斷的指令信號而使繼電器機構驅動。正極側主繼電器411設置在正極側電源線纜610的途中,控制鋰離子電池裝置 1000的正極側與變換器裝置20的正極側之間的電連接。負極側主繼電器412設置負極側電源線纜620的途中,控制鋰離子電池裝置1000的負極側與變換器裝置20的負極側之間的電連接。預充電電路420是將預充電繼電器421及電阻422以串聯(lián)方式電連接的串聯(lián)電路,與正極側主繼電器411以并聯(lián)方式電連接。在車載電機系統(tǒng)起動時,首先,接通負極側主繼電器412,之后接通預充電繼電器 421。由此,從鋰離子電池裝置1000供給的電流受到電阻422限制后,向變換器搭載的平滑電容器供給而進行充電。在平滑電容器被充電至限定的電壓后,接通正極側主繼電器411, 打開預充電繼電器421。由此,從鋰離子電池裝置1000經(jīng)由正極側主繼電器411向變換器裝置20供給主電流。在接線盒400的內(nèi)部收納有電流傳感器430。電流傳感器430用于檢測從鋰離子電池裝置1000向變換器裝置20供給的電流。電流傳感器430的輸出線與電池控制器300 電連接。電池控制器300根據(jù)從電流傳感器430輸出的信號檢測從鋰離子電池裝置1000 供給到變換器裝置20的電流。電池控制器300將該電流檢測信息通知給電動機控制器23 或車輛控制器30等。電流傳感器430也可以設置在接線盒400的外部。另外,鋰離子電池裝置1000的電流的檢測部位不僅可以在正極側主繼電器411的變換器裝置20側,還可以在正極側主繼電器411的電池模塊100側。需要說明的是,也可以在接線盒400的內(nèi)部收納用于檢測鋰離子電池裝置1000的電壓的電壓傳感器。電池控制器300根據(jù)電壓傳感器的輸出信號檢測鋰離子電池裝置1000 的整體的電壓。將該電壓檢測信息通知給電動機控制器23或車輛控制器30。鋰離子電池裝置1000的電壓的檢測部位可以在繼電器機構的電池模塊100側或變換器裝置20側中的任一側。-鋰離子電池裝置-使用圖2 圖4,對鋰離子電池裝置1000的結構進行說明。圖2是表示鋰離子電池裝置1000的整體結構的立體圖,圖3是構成鋰離子電池裝置1000的電池塊的立體圖,圖 4表示圖3所示的電池塊的分解立體圖。大致劃分的話,鋰離子電池裝置1000由電池模塊100及控制裝置900這兩個單元構成。首先,對電池模塊100的結構進行說明。如上述那樣,電池模塊100由高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb構成, 兩個電池塊IOOaUOOb以串聯(lián)方式電連接。需要說明的是,高電位側電池塊IOOa與低電位側電池塊IOOb具有完全相同的結構。因此,在圖3、4中作為高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb的代表,僅示出高電位側電池塊100a,對低電位側電池塊IOOb的詳細結構省略說明。如圖2所示,高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb以各塊的長度方向彼此平行的方式相互相鄰而并列配置。高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb并列設置在模塊基座101上,通過螺栓等固定機構來固定。模塊基座101由沿寬度方向分割成三部分的具有剛性的薄壁的金屬板(例如鐵板)構成,固定在車輛上。即,模塊基座101由配置在寬度方向的兩端部和中央部的三個構件構成。高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb的上部通過后述的控制裝置900的框體910固定。如圖3所示,大致劃分的話,高電位側電池塊IOOa由殼體110(有時也稱作框體、 殼體或封裝體)及電池組120構成。電池組120收納保持在殼體110的內(nèi)部。殼體110構成大致六面體狀的塊框體。具體而言,殼體110由入口流路形成板111、 出口流路形成板118、入口側引導板112、出口側引導板113、及稱作側板的兩個側板130、 131這六個構件的結合體構成。殼體110的內(nèi)部空間作為收納電池組120的收納室而發(fā)揮功能。需要說明的是,在以下的說明中,將殼體110的長度最長的方向及從冷卻介質(zhì)入口 114側至冷卻介質(zhì)出口 115側的方向定義為長度方向。另外,將與在殼體110的長度方向上對置的兩個側面(入口側引導板112及出口側引導板11 不同的兩個側面(兩個側板130、131)對置的方向、鋰離子電池單元140的中心軸方向(正極端子及負極端子的兩個電極對置的方向)定義為寬度方向。進而,與電池塊IOOa的設置方向無關而將入口流路形成板111與出口流路形成板118對置的方向定義為高度方向。入口流路形成板111為形成殼體110的上表面的長方形狀的平板。出口流路形成板118為形成殼體110的底面的平板。入口流路形成板111及出口流路形成板118彼此的長度方向端部的位置在長度方向上錯開。入口流路形成板111及出口流路形成板118由具有剛性的薄壁的金屬板構成。入口側引導板112為形成在殼體110的長度方向上對置的側面的一側的板狀構件。出口側引導板113為形成在殼體110的長度方向上對置的側面的另一側的板狀構件。 入口側引導板112及出口側引導板113由具有剛性的薄壁的金屬板構成。在入口流路形成板111與入口側引導板112之間形成有冷卻介質(zhì)入口 114,該冷卻介質(zhì)入口 114構成將作為冷卻介質(zhì)的冷卻空氣向殼體110內(nèi)部導入的導入口。如上述那樣,入口流路形成板111與出口流路形成板118彼此錯開配置,殼體110的入口側端部形成為臺階狀。在出口流路形成板118與出口側引導板113之間形成有構成將冷卻空氣從殼體 110內(nèi)部導出的導出口的冷卻介質(zhì)出口 115??紤]電池塊的組裝性,入口流路形成板111、出口側引導板113、冷卻介質(zhì)入口 114 一體地形成,且口流路形成板118、入口側引導板112、冷卻介質(zhì)出口 115—體地形成。前述的一體形成的入口流路形成板111、出口側引導板113、冷卻介質(zhì)入口 114和出口流路形成板118、入口側引導板112、冷卻介質(zhì)出口 115通過對金屬進行模具鑄造來制作,與通過板金的彎曲加工來制作的框體相比具有厚度,因此相對于來自外部的載荷或沖擊具有更高的強度,且螺紋孔或加工面的尺寸精度也比板金加工高,因此與其它部件的組裝性也好。入口流路形成板111、出口流路形成板118、入口側引導板112、出口側引導板113、 冷卻介質(zhì)入口 114及冷卻介質(zhì)出口 115與側板130、131的結合通過螺釘、螺栓或鉚釘?shù)裙潭C構(省略圖示)來進行。在入口流路形成板111的上表面設有三個凸臺部,在兩個凸臺部形成有實施了陰螺紋加工的螺紋孔116,在一個凸臺部形成有設有圓筒型的孔的位置調(diào)整用孔117。使用上述螺紋孔116和位置調(diào)整孔117來將后述的線束引導件700、710固定在電池塊IOOaUOOb上。側板130、131為形成在殼體110的寬度方向上對置的兩個側面的平板狀構件,是由具有電絕緣性的PBT等樹脂構成的成型體。對側板130、131的詳細結構在后敘述。在側板130、131的外側、即與電池組120的收納室相反的一側設有稱作側罩的覆蓋構件160。圖2僅圖示出側板130的外側的覆蓋構件160,但在側板131的外側也設有覆蓋構件160。覆蓋構件160通過螺栓或鉚釘?shù)裙潭C構(省略圖示)固定在側板130、131 上。覆蓋板160為通過對鐵或鋁等金屬板進行沖壓加工或通過將PBT等樹脂成型而形成的平板,構成為與側板130的平面形狀大致相同的形狀。覆蓋板160的包括與后述的側板130的貫通孔132對應的部位的區(qū)域向側板130的相反側同樣地鼓出。因此,在側板130 的外側、即與形成電池組120的收納室的內(nèi)表面壁相反側的外表面壁與覆蓋板160的內(nèi)表面壁即側板130側的面之間形成空間。該空間作為氣體流通通路而發(fā)揮功能。電池組120為多個鋰離子電池單元140的集合體(鋰離子電池單元組)。多個鋰離子電池單元140整齊排列而收納于在殼體110的內(nèi)部形成的收納室中,且被側板130、131 從寬度方向夾持,多個鋰離子電池單元140通過與稱作母線的多個導電構件(省略圖示) 接合而以串聯(lián)方式電連接。鋰離子電池單元140為圓柱形狀的結構體,通過在注入有電解液的電池殼的內(nèi)部收納電池元件及安全閥等結構部件而構成。接下來,對從兩側夾持電池組120的側板130、131的結構進行說明。這里,為了便于說明,僅說明一側板130的結構,但另一側板131也基本上與側板130同樣地構成。其中,與電池組120的正極側電連接的正極側連接端子(省略圖示)、及與電池組 120的負極側電連接的負極側連接端子(省略圖示)僅設置在側板130上。正極側連接端
10子和負極側連接端子通過與側板130相同的成型材料一體地成型在側板130上,兩個連接端子在側板130的上表面即入口流路形成板111側的面上沿長度方向并列設置。使用正極側連接端子和負極側連接端子(省略圖示)將在電池塊IOOa內(nèi)串聯(lián)連接的電池組120的電壓從電池塊100a、100b內(nèi)取出。高電位側電池塊IOOa的負極側連接端子與低電位側電池塊IOOb的正極側連接端子電連接(省略圖示)。使用高電位側塊IlOa的正極側連接端子和低電位側電池塊IOOb 的負極側連接端子從鋰離子電池裝置1000取出電壓。如圖4所示,側板130形成為大致長方形的平板形狀,與鋰離子電池單元140的配置相符地設有貫通孔132。在側板130的外側、即與電池組120的收納室相反的一側和覆蓋板160之間的空間,在貫通孔132彼此間配置有與鋰離子電池單元140連接的稱作母線的導電構件(省略圖示),將電池塊IOOaUOOb內(nèi)的鋰離子電池140串聯(lián)連接。導電構件為與鋰離子電池單元140之間電連接的金屬制、例如銅制的板狀構件, 與側板130不同體地構成。導電構件與鋰離子電池單元140通過TIG焊接而接合。在側板130的上表面、即入口流路形成板111側的面上設有連接端子810。連接端子810通過與側板130相同的成型材料一體地成型在側板130上,在側板130的上表面配置于冷卻介質(zhì)入口 114側。各連接端子810將從控制裝置900的電壓檢測用連接器912 延伸出的線束(連接配線)800與后述的電壓檢測導體(省略圖示)電連接。電壓檢測用連接器912分別設置在控制裝置900的寬度方向兩端部。從寬度側兩端部連接連接器912, 使得連接器912的裝拆變得容易。與設置在高電位側電池塊IOOa上的連接端子810連接的連接配線800與配置在高電位側電池塊IOOa的上方的控制裝置900的連接器912連接。 另一方面,與設置在低電位側電池塊IOOb上的連接端子810連接的連接配線800與配置在低電位側電池塊IOOb的上方的控制裝置900的連接器912連接。為了防止配線失誤,連接配線800的長度設定為與到對應于各連接端子810的連接器912的距離相當。例如,與高電位側電池塊IOOa的連接端子810連接的連接配線800 設定為不到達低電位側電池塊IOOb用的連接器912這樣的長度。為了對構成電池組120的多個鋰離子電池單元140分別檢測電壓,電壓檢測導體與將鋰離子電池單元140串聯(lián)連接的導電構件連接。電壓檢測導體通過將例如銅等金屬制的薄板利用沖壓加工等成型,由此形成細長的平角線狀的檢測線(省略圖示)。電壓檢測導體構成為檢測線以不從形成在側板130上的多個貫通孔132突出的方式延伸,檢測線的前端部從規(guī)定的貫通孔132露出。導電構件與檢測線的前端部通過TIG焊接而接合。電壓檢測導體的與前端部相反的另一端部和連接端子810電連接。電壓檢測導體通過例如基于構成側板130的樹脂的鑲嵌模制成型而與側板130 — 體化地形成。由于檢測線彼此分開固定,因此電壓檢測導體與側板130 —體化的話,實質(zhì)上不會發(fā)生檢測線的短路。如圖2所示,控制裝置900跨在高電位側電池塊IOOa及低電位側電池塊IOOb上,
使用多個螺栓或螺釘來固定。如圖5及圖6所示,大致劃分的話,控制裝置900由框體910和電路基板950構成。 在框體910的內(nèi)部收納保持有電路基板950。框體910為扁平的長方體狀的金屬制箱體,由
11形成框體910的上表面的框體罩920和形成框體910的下表面及側面的框體殼930構成。 框體罩920與框體殼930通過緊固部931而螺紋緊固。在框體殼930的側面突出設置有一對凸臺932。另一方面,在入口流路形成板111 的上表面突出設置設有螺紋孔的未圖示的凸臺部,控制裝置900通過將凸臺932載置在入口流路形成板111的凸臺部并螺紋緊固而固定在電池塊IOOaUOOb上。在電路基板950上通過焊料連接有多個電子部件(圖1所示的單元控制器200或電池控制器300等)或多個電壓檢測用連接器912,電路基板950與框體殼930通過多個螺釘來固定。-連接配線(線束)_參照圖7 圖10,對連接配線800及其線束引導件700、710詳細地進行說明。如圖2所示,連接器912分別設置在控制裝置900的寬度方向兩端部、即與高電位側電池塊IOOa和低電位側電池塊IOOb的兩側面對應的側面上。圖7表示一端與高電位側電池塊側的連接器912連接且另一端與連接端子810連接的連接配線800。設置在高電位側電池塊IOOa上的連接端子810由符號811 814所示的四個端子構成。在四個連接端子811 814上連接有設置在連接配線800的一端側的四個連接器832 835。與四個連接器832 835連接的多根電壓檢測信號線分別被絕緣性保護筒捆成兩根線束821、822。 絕緣性保護筒可以使用變形自由度高、具有電絕緣性且具有耐燃性的原材料,在該實施方式中,使用筒狀的硅基漆玻璃管。并且,線束821、822的另一端與一個連接器831連接,從而與高電位側電池塊側的連接器912連接。如上述那樣,在四個連接端子811 814上連接有構成高電位側電池塊IOOa的多根鋰離子電池單元140的電壓檢測信號線。從而,連接配線800為將多個鋰離子電池單元 140的多個端子電壓檢測線捆束而成的線纜,在該實施方式中,構成為兩根線束821、822。 并且,如上述那樣,兩根線束821、822的信號線的一端與一個連接器831連接,另一端與四個連接器832 8;35連接。線束821、822在電池塊100a、100b的上表面布設(走線)。在電池塊100a、IOOb 的上表面設有線束引導件700、710,從而限制線束821、822的布設且保護線束821、822以免受從上方輸入的外力。線束引導件700、710為由具有電絕緣性的PBT等樹脂構成的一體成型體。如以上所說明的那樣,在該實施方式中,包括用于檢測多個鋰離子二次電池單元 140的電壓的多個檢測線的電壓檢測導體與側板130的連接端子811、813及側板131的連接端子812、814連接。另外,在單元控制器200(參照圖1)上設有接收檢測電壓信號的連接器912。連接端子811 814與連接器912通過配線800連接。在配線800的一端側設有與連接端子811 814連接的四個連接器832 835,在另一端側設有與連接器912連接的一個連接器831。配線800包括用兩個樹脂制保護筒分別捆束多根信號線而成的兩根線
束 821,822ο從而,該實施方式中的線束821、822是指對于N根電壓檢測信號線而言例如用兩個樹脂制保護筒分別捆束Ν/2根而成的信號線的集合體。需要說明的是,將線束821、822 統(tǒng)稱為連接配線800,將各線束也稱作配線。-線束引導件-
接下來,參照圖8 圖10對線束引導件700、710的結構進行說明。這里,為了便于說明,僅對設置在電池塊IOOa上的線束引導件700的結構進行說明。另一線束引導件710 與線束引導件700相同地構成。圖8是從冷卻介質(zhì)入口 114側俯視觀察設置在電池塊IOOa上的線束引導件700 而得到的圖,圖9及圖10是線束引導件700單體的立體圖。需要說明的是,圖9是從控制裝置900側俯視觀察線束引導件700而得到的圖,圖10是從底面?zhèn)雀┮曈^察圖9的線束引導件700而得到的圖。線束引導件700起到如下作用,即,限定從連接器912朝向冷卻介質(zhì)入口 114而沿電池塊長度方向延伸的線束821、822的路徑,且防止線束821、822向上方浮起,進而保護線束821、822以免受從上方輸入的外力。線束引導件700具有與電池塊IOOa的入口流路形成板111平行地設置的底板 701、從底板701豎立設置的外表面壁741及內(nèi)表面壁740、與底板701隔開規(guī)定間隔而平行設置的上表面壁760。在線束引導件700的底板701上設有貫通孔720,使用設置在入口流路形成板111 上的螺紋孔116(參照圖3)并通過螺釘790將線束引導件700固定。在線束引導件700的底板701的背面上突出設置有位置調(diào)整用銷730,以防止在固定線束引導件700時線束引導件700發(fā)生旋轉的情況,通過將位置調(diào)整銷730插入在入口流路形成板111上設置的位置調(diào)整用孔117(參照圖3)中,由此能夠防止線束引導件700安裝在電池塊IOOa時的旋轉, 能夠減小線束引導件700的安裝位置誤差。在線束引導件700上設有從電池塊IOOa的入口流路形成板111的面沿直角方向立起的內(nèi)表面壁740及外表面壁741。內(nèi)表面壁740具有與框體殼930的設有凸臺932的側面平行地設置,且通過內(nèi)側面來引導線束821的引導部740a;從引導部740a相連,凹陷設置以避開框體罩920與框體殼930的緊固部931的第一壁740b及第二壁740c ;與第二壁 740c相連,凹陷設置以避開將框體殼930緊固到電池塊IOOa上的緊固部、即將框體殼930 的凸臺部932載置到電池塊IOOa上表面的安裝凸臺而進行緊固的緊固部的第三壁740d。外表面壁741具有與電池塊IOOa的側板130平行的第一壁741a;與第一壁741a 相連,以大約45度的角度向電池塊內(nèi)方傾斜的第二壁741b ;與第二壁741b相連,沿電池塊寬度方向延伸的第三壁741c。形成在內(nèi)表面壁740與外表面壁741之間的線束空間(線束路徑)的寬度尺寸設定得比線束821、822的直徑大,線束821、822以配置在內(nèi)表面壁740 與外表面壁741之間的狀態(tài)利用兩側的連接器832 835將連接端子810與電壓檢測用連接器912連接。接下來,對線束引導件700的作用進行說明。內(nèi)表面壁740與外表面壁741協(xié)同動作來限定線束821、822的布設路徑。S卩,從與連接器912連接的連接器831引出的兩根線束821、822沿著側板130布設,通過外表面壁741引導這兩根線束821、822以防從電池塊IOOa的側面向外側突出且同時將這兩根線束821、822向電池塊內(nèi)側以直角折彎。在圖7中,外表面壁741尤其限制線束822向外方鼓出。向電池塊內(nèi)側折彎的線束821、822進而在內(nèi)表面壁740的第二壁740b的作用下向電池塊長度方向改變路徑。向電池塊長度方向改變了路徑的線束821、822的前端分別向電池塊寬度方向分為兩支。在上述分支了的線束821、822的電壓檢測信號線的各自的前端連接四個連接器832 835,上述四個連接器832 835分別與四個連接端子811 814連接。這樣,線束引導件700起到防止控制裝置900與線束821、822接觸且防止連接端子810與線束821、822接觸的作用。另外,通過電池塊IOOaUOOb的覆蓋板160也以將線束821、822配置在控制裝置900側的方式限定線束821、822的布設路徑。進而,線束引導件700還具有防止線束821、822從電池塊IOOa的上方浮起的機能。以下進行說明。在線束引導件700的內(nèi)表面壁740上設置有沿電池塊寬度方向且與壁面垂直地延伸的爪狀突起部750,在外表面壁741上設有沿電池塊長度方向且與壁面垂直地延伸的爪狀突起部751。爪狀突起部750的前端與外表面壁741的第一壁741a的間隔、及爪狀突起部751的前端與內(nèi)表面壁740的假想面的間隔比線束821、822的直徑小。另外,在爪狀突起部750、751的前端上表面形成有傾斜面750a、751a。需要說明的是,爪狀突起部751的前端與內(nèi)表面壁740的假想面的間隔為以下的間隔。即,是指雖然不存在與突起部751的前端對置的內(nèi)表面壁740、但假設直至與突起部 751的前端對置的位置處仍存在內(nèi)表面壁740時的間隔。準確來說,內(nèi)表面壁740與突起部 750的路徑側端緣一致,在線束引導件700的俯視觀察下,上述間隔為突起部750的路徑側端緣與突起部751的前端的間隔。進而,在線束引導件700的內(nèi)表面壁740上設置有以規(guī)定間隔與底板701對置的像檐那樣的上表面壁760。-線束和線束引導件的組裝順序-對與以上所說明的線束引導件700、710的設置及連接配線的配線部分有關的鋰離子電池裝置1000的組裝方法進行說明。組裝除線束引導件700、710及連接配線800之外的鋰離子電池裝置1000后,使用螺釘790將線束引導件700、710固定在入口流路形成板111的上部。之后,將線束821、 822的一方的連接器831與電壓檢測用連接器912連接,將線束821、822的另一方的連接器 832 8;35與連接端子811 814連接。將與連接器912連接的線束821、822在電池塊IOOa上表面布設時,將沿著電池塊 IOOa的長度方向側面從連接器912側延伸的線束821、822沿著由線束引導件700限定的路徑而在寬度方向上向內(nèi)側折彎(第一折彎部),從爪狀突起部750、751的上方向線束引導件 700的內(nèi)方按壓。由此,線束821、822由爪狀突起物750、751的前端部的傾斜面750a、751a 引導而被壓入內(nèi)表面壁740與外表面壁741之間的空間,向爪狀突起物750、751的下側插入。通過突起部750和751來防止線束821、822在第一折彎部向上方浮起的情況。進而,將在第一折彎部折彎且插入到爪狀突起部750、751的下側的線束821、822 通過內(nèi)表面壁740的第二壁740b和第三壁740c來引導而向電池塊長度方向折彎(第二折彎部),同時使該線束821、822藏在上表面壁760的下表面下。即,將線束821、822配置在上表面壁760的下側。由此,能夠防止線束821、822在第二折彎部向上方浮起的情況,從而將蓄電裝置1000的上表面高度抑制在指定尺寸內(nèi)。根據(jù)使用了以上所說明的線束引導件700、710的蓄電裝置1000,能夠起到如下的
作用效果。(1)線束821、822不會從線束引導件700的爪狀突起部750、751及上表面壁760突出,即,能夠可靠地防止與線束821、822的布設相伴的線束821、822的浮起。其結果是,鋰離子電池裝置1000的整體高度不會發(fā)生變動。另外,在線束引導件700的作用下線束821、 822不會從電池塊100a、IOOb的側面伸出。從而,不會妨礙向電動機動車或混合動力機動車那樣的搭載空間有限制的設備的搭載。換言之,在配置線束821、822時,不會被周圍環(huán)境左右,能夠實現(xiàn)在設計階段確定好的尺寸的范圍內(nèi)向指定位置的穩(wěn)定配線。(2)能夠通過線束引導件700、710保護線束821、822以免受來自鋰離子電池裝置 1000的上表面及覆蓋板160側的外力。(3)線束821、822的固定工具使用樹脂結構物的線束引導件700,由此不會出現(xiàn)忘記將固定工具向鋰離子電池裝置1000內(nèi)部安裝或安置的情況,還能夠輕松地進行線束 821,822的固定作業(yè),能夠實現(xiàn)同樣的支承強度下的固定。(4)在現(xiàn)有文獻所公開的像蓄電裝置那樣的基于捆束帶的線束固定支承方法中, 組裝作業(yè)的全自動化變得困難。然而,若像上述實施方式那樣預先在電池塊IOOa上固定線束引導件700、710,則之后將線束821、822壓入線束引導件700、710內(nèi)的路徑即可,容易實現(xiàn)蓄電裝置的組裝作業(yè)的自動化。另外,在基于捆束帶的手工作業(yè)的組裝作業(yè)中,存在忘記安裝捆束帶或忘記在蓄電裝置內(nèi)安置捆束帶的可能性,但在預先將線束引導件700、710固接在電池塊IOOa的上述實施方式中,不會忘記線束的捆束,由于本來不使用捆束帶,因此也不存在忘記在蓄電裝置1000內(nèi)放置捆束帶的顧慮。(5)利用硅基漆玻璃管(絕緣性保護筒)覆蓋線束821、822,由此能夠保護線束 821、822以免受外力。硅基漆玻璃管與現(xiàn)有技術使用的塑料制管相比變形自由度高,因此向線束引導件700的固定變得更加容易。另外,由于硅基漆玻璃管具有難燃性,因此還能夠在熱方面保護線束821、822。以上的實施方式可以如下這樣變形來實施。(1)在以上的實施方式中,對將高電位電池塊IOOa與低電位電池塊IOOb并列設置而成的蓄電模塊進行了說明。從而,電池塊IOOa側的線束使用線束引導件700,電池塊 IOOb側的線束使用線束引導件710。然而,本發(fā)明也可以適用于僅由一個電池塊IOOa構成
的蓄電裝置。(2)在以上的實施方式中,線束引導件700利用內(nèi)表面壁740和外表面壁741進行與電池塊上表面111平行的方向上的線束821、822的位置限制,利用爪狀突起部750、751 及上表面壁760進行與電池塊上表面111正交的方向上的線束821、822的位置限制。并且,將分別進行兩個位置限制的內(nèi)表面壁740及外表面壁741、與爪狀突起部750、751及上表面壁760制成一體成型件。然而,也可以將分別進行兩個位置限制的內(nèi)表面壁740及外表面壁741、與爪狀突起部750、751及上表面壁760制成獨立成型的兩個部件?;蛘撸部梢詫?nèi)表面壁740、突起部750及上表面壁760、與外表面壁741及突起部751制成獨立構件。只要是預先固接在電池塊上來限制線束的路徑的線束引導件即可,可以為一個構件,也可以為多個構件。從而,線束引導件還可以由三個構件構成。(3)在以上的實施方式中,將控制裝置900的連接器912設置在沿著電池塊100a、 IOOb的長度方向的框體殼側面,使與連接器912連接的線束821、822沿著電池塊側板130 延伸。進而,利用線束引導件700、710的內(nèi)表面壁740和外表面壁741將線束821、822向電池塊內(nèi)方折彎后,利用內(nèi)表面壁740的第二壁740b及第三壁740c沿著電池塊長度方向再次將線束821、822布設在電池塊上表面111上。然而,控制裝置900的連接器912的配設面也可以設置在上述以外的面、即沿著電池塊寬度方向的框體殼側面上。(4)折彎次數(shù)依存于連接器912的方向、連接端子811 814的方向,像上述實施方式那樣,只要連接器912的方向與連接端子811 814的方向在電池塊寬度方向上互為反方向,則在連接器912與連接端子811 814之間至少將線束821、822折彎兩次。另外, 當在沿電池塊IOOa的寬度方向擴展的框體側面上設置連接器912時,需要至少將線束821、 822折彎一次,線束引導件的形狀與這樣的線束布設方式對應即可。(5)將配線800的另一端分成四支而安裝連接器811 814,但也可以不將另一端分支而安裝一個連接器,或將另一端分成兩支或三支而安裝兩個或三個連接器。即,根據(jù)收容在一個電池塊IOOa中的單元數(shù)等來設定連接端子數(shù)目和連接器數(shù)目即可。(6)在以上的實施方式中,與線束821、822的第一折彎部對應地設置爪狀突起部 750,751來防止線束821、822的浮起,與線束821、822的第二折彎部對應地設置上表面壁 760,不過若折彎部位為一處,則浮起防止用構件為一處即可。從而,若折彎部位為三處以上,則浮起防止用構件需要為三處以上。當然,也可以將一個構件兼用作多個折彎部位的浮起防止構件。(7)在以上的實施方式中,對將檢測電池的端子電壓的電壓檢測信號線捆束而成的線束821、822進行了說明。然而,也可以將本發(fā)明適用于對檢測監(jiān)視電池的狀態(tài)的其它物理量、例如電池單元溫度的信號線的線束821、822進行引導保護的線束引導件700、710。本發(fā)明并不限定于以上所說明的實施方式或變形例??傊景l(fā)明適用于如下述的各種蓄電裝置,這種蓄電裝置具有在框體110內(nèi)收納有多個蓄電池的電池塊IOOa ;配置在框體110的一面111上,輸入與多個蓄電池140的物理量有關的信號來監(jiān)視多個蓄電池 140的狀態(tài)的控制裝置900 ;將與多個蓄電池140的物理量有關的信號導向控制裝置900, 并且在配置有控制裝置900的框體110的一面111上走線而從電池塊IOOa延伸至控制裝置 900的多個配線821、822 ;固接在配置有控制裝置900的框體110的一面111上,在與框體 110的一面111平行的面內(nèi)將多個配線821、822折彎并同時限定布設路徑的限定構件700, 限定構件700具有承受與多個配線821、822的折彎相伴而生的反力而引導配線821、822 的第一方向抑制部740、741 ;抑制使插入到路徑內(nèi)的多個配線821、822向從框體110的一面111離開的方向浮起的力的第二方向抑制部750、751、760。
1權利要求
1.一種蓄電裝置,其特征在于,具有 電池塊,其在框體內(nèi)收納有多個蓄電池;控制裝置,其配置在所述框體的一面上,輸入與所述多個蓄電池的物理量有關的信號來監(jiān)視所述多個蓄電池的狀態(tài);多個配線,其將與所述多個蓄電池的物理量有關的信號導向所述控制裝置,并且在配置有所述控制裝置的所述框體的一面上走線而從所述電池塊延伸至所述控制裝置;限定構件,其固接在配置有所述控制裝置的所述框體的一面上,沿著所述框體的一面折彎所述多個配線并同時限定布設路徑,所述限定構件具有第一方向抑制部和第二方向抑制部,所述第一方向抑制部承受與所述多個配線的折彎相伴而生的反力來限定所述路徑,所述第二方向抑制部抑制使插入到所述路徑內(nèi)的所述多個配線向從所述框體的一面離開的方向浮起的力。
2.根據(jù)權利要求1所述的蓄電裝置,其特征在于,所述第一方向抑制部包括限制所述多個配線從所述電池塊的側方伸出的第一方向限制構件。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的蓄電裝置,其特征在于,所述第二方向抑制部包括限制所述多個配線從所述電池塊的所述一面越過規(guī)定高度而浮起的第二方向限制構件。
4.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的蓄電裝置,其特征在于, 所述限定構件還具有設置在所述電池塊的所述一面上的底板,所述第一方向抑制部包括一對壁部,所述一對壁部豎立設置在所述底板的上方來限定構成所述路徑的空間,且保持被插入到所述路徑內(nèi)的所述多個配線的并列設置狀態(tài),所述第二方向抑制部包括從所述一對壁部向所述路徑內(nèi)突出設置的突起部或與所述底板隔開規(guī)定間隔而平行設置的壁部。
5.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的蓄電裝置,其特征在于,所述第二方向抑制部包括抑制保護構件,所述抑制保護構件抑制所述多個配線向從所述電池塊的所述一面離開的方向浮起,且承受朝向所述電池塊的所述一面的外力。
6.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的蓄電裝置,其特征在于, 所述第二方向抑制部包括至少三個第一 第三抑制構件,所述第一抑制構件抑制所述多個配線中一部分的配線的浮起,所述第二抑制構件抑制所述多個配線中另一部分的配線的浮起,所述第三抑制構件抑制所述多個配線的浮起。
7.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的蓄電裝置,其特征在于, 所述第一方向抑制構件與所述第二方向抑制構件一體成型。
8.根據(jù)權利要求7所述的蓄電裝置,其特征在于,所述限定構件還具有與設置在所述電池塊的所述一面上的旋轉阻止部協(xié)同動作來阻止限定構件的旋轉的旋轉阻止構件。
9.根據(jù)權利要求1 8中任一項所述的蓄電裝置,其特征在于,所述多個配線的一端與單一的連接器連接,另一端分支成四支而與四個分支連接器連接,所述單一的連接器與固接在所述控制裝置上的連接器連接,所述分支連接器與設置在所述電池塊上的有關于物理量的信號的四個連接端子連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的蓄電裝置,其特征在于,與所述單一的連接器連接的所述多個配線受所述限制構件限制,在第一及第二折彎部折彎兩次而沿電池塊長度方向布設,在第二折彎部折彎的所述配線的多個信號線向電池塊的寬度方向分支成兩支而與所述分支連接器連接。
11.根據(jù)權利要求9所述的蓄電裝置,其特征在于,與所述單一的連接器連接的所述控制裝置的所述連接器配置在所述電池塊的寬度方向上。
12.根據(jù)權利要求1 11中任一項所述的蓄電裝置,其特征在于, 所述配線由硅基漆玻璃管覆蓋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在指定的尺寸的范圍內(nèi)、從指定的位置到指定的位置穩(wěn)定地進行配線的走線的蓄電裝置。從在殼體內(nèi)收納有多個蓄電池的電池塊向監(jiān)視多個鋰離子二次電池單元的狀態(tài)的控制裝置導入與多個電池單元的物理量有關的信號,并且,對在配置有控制裝置的電池塊的殼體的一面上走線的多個線束進行引導的線束引導件具備內(nèi)表面壁部及外表面壁,其以相對于在沿著電池塊的殼體的一面的方向上并列設置的線束的部位,從其并列設置方向兩側按壓多個線束的狀態(tài)引導多個線束的走線;突起部或上表面壁,其從朝向電池塊的殼體的一面的方向按壓在沿著電池塊的框體的一面的方向上并列設置的線束的部位,從而固定多個線束。
文檔編號H01M2/20GK102447083SQ20111028944
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權日2010年10月1日
發(fā)明者兼重將浩, 山本享利 申請人:日立車輛能源株式會社