WO2012042912A1 - Battery system, electric vehicle provided therewith, mobile body, electric-power storage apparatus, power-supply apparatus, and electrical device - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a battery system including a battery module, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, a power supply device, and an electric device.
- a plurality of battery modules that can be charged and discharged are provided in order to obtain a predetermined driving force.
- Each battery module has a configuration in which a plurality of batteries (battery cells) are connected in series, for example.
- Patent Document 1 describes a power supply device for automobiles.
- the power supply device includes an assembled battery including a plurality of divided units connected in series, a plurality of battery state detection circuits connected to the plurality of divided units, and a plurality of battery state detection circuits via an external communication bus. And a connected battery ECU (Electronic Control Unit).
- Each battery state detection circuit includes a voltage detector, an A / D (analog / digital) converter, a unit arithmetic circuit, and a communication circuit.
- Each battery state detection circuit detects the state of each divided unit by the unit arithmetic circuit, and transmits the detected state of the divided unit to the battery ECU via the external communication bus.
- JP 2003-47111 A JP 2003-47111 A
- An object of the present invention is to provide a battery system capable of reducing the complexity of wiring work, an electric vehicle equipped with the battery system, a moving body, a power storage device, a power supply device, and an electric device.
- a battery system includes a first battery module, a second battery module, and a wiring
- the first battery module includes a plurality of battery blocks including a plurality of first battery cells, and a plurality of battery blocks.
- the battery block has a first surface on which the electrode terminals of the plurality of first battery cells are arranged, and a second surface on which the first state detection circuit is provided
- the second battery module is A plurality of second battery cells and a second state detection circuit for detecting a state of the plurality of second battery cells, and between the first state detection circuit and the second state detection circuit
- At least The first and second battery modules are arranged so that the battery block is arranged, and the wiring is extended along a plane different from the first and second faces of the battery block. It is electrically connected to the second state detection circuit.
- the complexity of wiring work can be reduced.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system according to the first embodiment.
- FIG. 2 is an explanatory view showing the connection of the main circuit board and the plurality of sub circuit boards of FIG.
- FIG. 3 is a diagram showing connections between a plurality of battery cells and a main circuit board in the battery module.
- FIG. 4 is a diagram showing the connection between the plurality of battery cells and the sub circuit board in the battery module.
- FIG. 5 is a block diagram showing configurations of the filter circuit, the low potential side first circuit, and the third circuit.
- FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the second circuit.
- FIG. 7 is an external perspective view of the battery module.
- FIG. 8 is a plan view of the battery module.
- FIG. 9 is an end view of the battery module.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system according to the first embodiment.
- FIG. 2 is an explanatory view showing the connection of the main circuit board and the plurality of sub circuit boards of FIG
- FIG. 10 is an external perspective view of the bus bar.
- FIG. 11 is an external perspective view showing a state where a plurality of bus bars and a plurality of PTC elements are attached to the FPC board.
- FIG. 12 is a schematic plan view for explaining the connection between the bus bar, the low potential side first circuit, and the high potential side first circuit in the battery module.
- FIG. 13 is an enlarged plan view showing the voltage / current bus bar and the FPC board.
- FIG. 14 is a schematic plan view showing one configuration example of the main circuit board and the sub circuit board.
- FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of the arrangement of the battery system.
- FIG. 16 is an external perspective view of the battery module in a state where a harness is connected to the connector of the sub circuit board.
- FIG. 17 is an external perspective view of the battery module according to the second embodiment.
- FIG. 18 is a perspective view of the separator.
- FIG. 19 is a perspective view of the separator.
- FIG. 20 is an external perspective view of the battery module in the battery system according to the second embodiment.
- FIG. 21 is an external perspective view of the battery module in the battery system according to the third embodiment.
- FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle including a battery system.
- FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply device including a battery system.
- FIG. 24 is an exploded perspective view showing a configuration of a battery module according to a modification of the first embodiment.
- the battery system according to the present embodiment is mounted on an electric vehicle (for example, an electric automobile) that uses electric power as a drive source.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system according to the first embodiment.
- the battery system 500 includes a plurality of battery modules 100M and 100 and a contactor 102.
- battery system 500 includes one battery module 100M and three battery modules 100.
- the three battery modules 100 are referred to as battery modules 100a, 100b, and 100c, respectively.
- the battery modules 100M and 100a are examples of the second battery module, and the battery modules 100b and 100c are examples of the first battery module.
- the plurality of battery modules 100M, 100a to 100c of the battery system 500 are connected to each other through the power line 501.
- the battery modules 100M and 100a have a plurality (18 in this example) of battery cells 10 as second battery cells, and a plurality (5 in this example) of thermistors 11.
- the battery modules 100b and 100c have a plurality (18 in this example) of battery cells 10 as first battery cells, and a plurality (5 in this example) of thermistors 11.
- each of the battery modules 100M, 100a to 100c the plurality of battery cells 10 are integrally disposed so as to be adjacent to each other, and are connected in series by the plurality of bus bars 40.
- the bus bars 40 of the battery modules 100b and 100c are examples of connection members.
- Each battery cell 10 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
- the battery cells 10 arranged at both ends are connected to the power line 501 through the bus bar 40a. Thereby, in the battery system 500, all the battery cells 10 of the plurality of battery modules 100M, 100a to 100c are connected in series.
- the battery module 100M has a main circuit board 21 made of a rigid printed circuit board. A plurality of first circuits 30, second circuits 24, and third circuits 80 are mounted on the main circuit board 21. Each of the battery modules 100a to 100c has a sub circuit board 21a made of a rigid printed circuit board. A plurality of first circuits 30 and second circuits 24 are mounted on the sub circuit board 21a, and the third circuit 80 is not mounted.
- the first circuit 30 of the battery modules 100M and 100a is an example of the second state detection circuit
- the first circuit 30 of the battery modules 100b and 100c is an example of the first state detection circuit.
- the third circuit 80 of the battery module 100M is another example of the second state detection circuit.
- the communication circuit 24 of the battery modules 100M and 100a is an example of the second communication circuit
- the communication circuit 24 of the battery modules 100b and 100c is an example of the first communication circuit.
- each first circuit 30 has a function of detecting terminal voltages of the plurality of battery cells 10.
- the second circuit 24 has a function of performing serial communication with a battery ECU (Electronic Control Unit) 101 or other battery modules 100a to 100c.
- the third circuit 80 has a function of detecting the current flowing through the plurality of battery cells 10 in the form of voltage.
- the second circuit 24 is connected to the first circuit 30 and the third circuit 80. Thereby, the second circuit 24 acquires the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 of the battery module 100M and the currents flowing through the plurality of battery cells 10.
- the second circuit 24 is electrically connected to each thermistor 11 of the battery module 100M. Thereby, the second circuit 24 acquires the temperature of the battery module 100M.
- each first circuit 30 has a function of detecting terminal voltages of a plurality of battery cells 10.
- the second circuit 24 has a function of performing serial communication with the battery ECU 101 or other battery modules 100M, 100a to 100c.
- the second circuit 24 is connected to the first circuit 30. Thereby, the second circuit 24 acquires terminal voltages of the plurality of battery cells 10 of the battery modules 100a to 100c.
- the second circuit 24 is electrically connected to each thermistor 11 of the battery modules 100a to 100c. Thereby, the second circuit 24 detects the temperatures of the battery modules 100a to 100c.
- the second circuit 24 of each battery module 100M, 100a to 100c and the battery ECU 101 are connected by harnesses P1, P2, P3, and P4. Harnesses P1 and P3 are examples of wiring. As will be described later, a pair of communication lines provided in the harnesses P1 to P4 constitute a bus. For example, 100 ⁇ termination resistors RT are attached to both ends of the bus. One termination resistor RT is mounted on the main circuit board 21 of the battery module 100M. The other termination resistor RT is provided in the battery ECU 101.
- the temperatures of the battery modules 100M, 100a to 100c, the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 and the currents flowing through the plurality of battery cells 10 are referred to as cell information.
- Each second circuit 24 transmits the cell information to the battery ECU 101 via the bus.
- the battery ECU 101 is connected to the non-power battery 12.
- the non-power battery 12 is a lead storage battery.
- the battery ECU 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on the cell information given from each second circuit 24. Further, the battery ECU 101 detects an abnormality in each of the battery modules 100M, 100a to 100c based on the cell information given from each second circuit 24.
- the abnormality of the battery modules 100M, 100a to 100c is, for example, overdischarge, overcharge, or temperature abnormality of the battery cell 10.
- the power supply line 501 connected to the positive electrode having the highest potential of the battery module 100M and the power supply line 501 connected to the negative electrode having the lowest potential of the battery module 100b are connected to a load such as a motor of an electric vehicle via the contactor 102. Connected.
- the battery ECU 101 detects an abnormality in the battery modules 100M, 100a to 100c, the battery ECU 101 turns off the contactor 102. As a result, since no current flows through the plurality of battery cells 10 in the event of an abnormality, abnormal heat generation of the battery modules 100M, 100a to 100c is prevented.
- the battery ECU 101 is connected to the main control unit 300 of the electric vehicle via the bus 104.
- the battery ECU 101 gives the main control unit 300 the amount of charge of each of the battery modules 100M, 100a to 100c (the amount of charge of the battery cell 10).
- the main control unit 300 controls the power of the electric vehicle (for example, the rotational speed of the motor) based on the amount of charge.
- the main control unit 300 controls a power generator (not shown) connected to the power line 501 to charge each battery module 100M, 100a to 100c.
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing connections between the main circuit board 21 and the plurality of sub circuit boards 21a in FIG.
- a plurality of first circuits 30, a common second circuit 24, a third circuit 80, insulating elements 25 and 27, filter circuits 28, and connectors 23a and 23b are mounted on the main circuit board 21 of the battery module 100M.
- two first circuits 30 are mounted on the main circuit board 21.
- One first circuit 30 is called a low potential side first circuit 30L
- the other first circuit 30 is called a high potential side first circuit 30H.
- the low-potential-side first circuit 30L and the second circuit 24 are communicatively connected while being electrically insulated from each other by the insulating element 25.
- the high potential side first circuit 30H is connected to the low potential side first circuit 30L.
- the third circuit 80 and the second circuit 24 are communicably connected to each other while being electrically insulated from each other by the insulating element 27.
- the connector 23a is connected to the second circuit 24 by a pair of connection lines L1, L2 and a pair of connection lines L3, L4.
- the connector 23b is connected to the second circuit 24 by a pair of connection lines L5 and L6 and a pair of L7 and L8.
- Connection line L1 and connection line L5 are electrically connected.
- Connection line L2 and connection line L6 are electrically connected.
- the connection line L3 and the connection line L7 are electrically connected.
- Connection line L4 and connection line L8 are electrically connected.
- the low potential side first circuit 30L and the high potential side first circuit 30H are connected to the plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) of the battery module 100M via the filter circuit 28.
- the plurality of battery cells 10 of the battery module 100M are used as power sources for the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, and the third circuit 80.
- the non-power battery 12 is used as a power source for the second circuit 24.
- the connector 23b of the main circuit board 21 is not connected to any of them.
- a termination resistor RT is connected between the pair of connection lines L5 and L6 of the main circuit board 21.
- the sub-circuit board 21a of each of the battery modules 100a to 100c includes a low potential side first circuit 30L, a high potential side first circuit 30H, a common second circuit 24, an insulating element 25, a filter circuit 28, and connectors 23a and 23b.
- the low-potential-side first circuit 30L and the second circuit 24 are communicatively connected while being electrically insulated from each other by the insulating element 25.
- the high potential side first circuit 30H is connected to the low potential side first circuit 30L.
- the connector 23a is connected to the second circuit 24 by a pair of connection lines L1, L2 and a pair of connection lines L3, L4.
- the connector 23b is connected to the second circuit 24 by a pair of connection lines L5 and L6 and a pair of L7 and L8.
- Connection line L1 and connection line L5 are electrically connected.
- Connection line L2 and connection line L6 are electrically connected.
- the connection line L3 and the connection line L7 are electrically connected.
- Connection line L4 and connection line L8 are electrically connected.
- the low potential side first circuit 30L and the high potential side first circuit 30H are connected to the plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) of the battery modules 100a to 100c via the filter circuit 28.
- the plurality of battery cells 10 of the battery modules 100a to 100c are used as power sources for the low potential side first circuit 30L and the high potential side first circuit 30H.
- the non-power battery 12 is used as a power source for the second circuit 24.
- the battery ECU 101 has a printed circuit board 105 made of a rigid printed circuit board.
- An MPU (microprocessor) 106, a switch circuit 107, and a connector 108 are mounted on the printed circuit board 105.
- the MPU 106 is communicably connected to the main control unit 300 of the electric vehicle via the bus 104.
- On the printed circuit board 105 other circuits such as a power supply circuit and a contactor control circuit for turning on and off the contactor 102 of FIG. 1 are mounted.
- the power supply circuit steps down the voltage of the non-power battery 12.
- the MPU 106 and the switch circuit 107 operate with electric power output from the power supply circuit.
- the connector 108 is connected to the MPU 106 through a pair of connection lines L9 and L10, and is connected to the non-power battery 12 through the switch circuit 107 through a pair of connection lines L11 and L12.
- a termination resistor RT is connected between the pair of connection lines L9 and L10.
- On / off of the switch circuit 107 is controlled by the MPU 106.
- the switch circuit 107 When the switch circuit 107 is on, power from the non-power battery 12 is output from the connector 108 via the switch circuit 107 and the connection lines L11 and L12.
- a plurality of harnesses P1 to P4 are used to connect the battery modules 100M, 100a to 100c and the battery ECU 101.
- Each harness P1 to P4 includes a pair of communication lines 56, 57 and a pair of power supply lines 58, 59.
- the communication lines 56 and 57 of the harnesses P1 and P3 are examples of communication lines.
- the power lines 58 and 59 of the harnesses P1 and P3 are examples of power lines.
- the connector 23a of the main circuit board 21 of the battery module 100M and the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100c are connected via a harness P1.
- a harness P1 Thereby, one end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P1 is connected to a pair of connection lines L1 and L2 of main circuit board 21 of battery module 100M, respectively, and the other end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P1 Are connected to the pair of connection lines L5 and L6 of the sub circuit board 21a of the battery module 100c, respectively.
- one end of the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P1 is connected to the pair of connection lines L3 and L4 of the main circuit board 21 of the battery module 100M, respectively, and the other end of the pair of communication lines 58 and 59 of the harness P1 is connected.
- the battery module 100c is connected to a pair of connection lines L7 and L8 on the sub circuit board 21a.
- the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100a are connected via a harness P2.
- one end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P2 is connected to a pair of connection lines L1 and L2 of sub circuit board 21a of battery module 100c, respectively, and the other end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P2 Are connected to the pair of connection lines L5 and L6 of the sub circuit board 21a of the battery module 100a, respectively.
- one end of the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P2 is connected to the pair of connection lines L3 and L4 of the sub circuit board 21a of the battery module 100c, respectively, and the other end of the pair of communication lines 58 and 59 of the harness P2 is connected.
- the battery module 100a is connected to a pair of connection lines L7 and L8 on the sub circuit board 21a.
- the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100b are connected via a harness P3.
- one end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P3 is connected to a pair of connection lines L1 and L2 of sub circuit board 21a of battery module 100a, respectively, and the other end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P3 Are connected to the pair of connection lines L5 and L6 of the sub circuit board 21a of the battery module 100b, respectively.
- one end of the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P3 is connected to the pair of connection lines L3 and L4 of the sub circuit board 21a of the battery module 100a, and the other end of the pair of communication lines 58 and 59 of the harness P3.
- the battery module 100b is connected to a pair of connection lines L7 and L8 on the sub circuit board 21a.
- the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100b and the connector 108 of the printed circuit board 105 of the battery ECU 101 are connected via a harness P4.
- one end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P4 is connected to a pair of connection lines L1 and L2 of sub circuit board 21a of battery module 100b, respectively, and the other end of a pair of communication lines 56 and 57 of harness P4 Are connected to the pair of connection lines L9 and L10 of the printed circuit board 105 of the battery ECU 101, respectively.
- one end of the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P4 is connected to the pair of connection lines L3 and L4 of the sub circuit board 21a of the battery module 100b, respectively, and the other end of the pair of communication lines 58 and 59 of the harness P4 is connected.
- the battery ECU 101 is connected to a pair of connection lines L11 and L12 of the printed circuit board 105, respectively.
- the pair of communication lines 56 and 57 of the harnesses P1 to P4 the pair of connection lines L1 and L2 and the pair of connection lines L5 and L6 of the main circuit board 21, and the pair of connection lines L1 and the sub circuit boards 21a.
- a bus is configured by L2 and the pair of connection lines L5 and L6 and the pair of connection lines L9 and L10 of the printed circuit board 105.
- the MPU 106 of the battery ECU 101 can communicate with the second circuits 24 of the battery modules 100M and 100a to 100c.
- the pair of power lines 58 and 59 of the harnesses P1 to P4, the pair of connection lines L3 and L4 of the main circuit board 21, the pair of connection lines L3 and L4 and the pair of L7 and L8 of each sub circuit board 21a, and the printed circuit A pair of connection lines L11 and L12 of the substrate 105 are electrically connected.
- the electric power of the non-power battery 12 can be supplied to the second circuit 24 of the battery modules 100M, 100a to 100c through the switch circuit 107 of the battery ECU 101.
- FIG. 3 is a diagram showing the connection between the plurality of battery cells 10 and the main circuit board 21 in the battery module 100M.
- the low potential side first circuit 30L corresponds to half (9 in this example) battery cells 10 (hereinafter referred to as a low potential side battery cell group 10L) of the plurality of battery cells 10 on the low potential side.
- the high potential side first circuit 30H corresponds to half (9 in this example) of battery cells 10 (hereinafter referred to as a high potential side battery cell group 10H) among the plurality of battery cells 10.
- the low potential side first circuit 30L detects the terminal voltage of each of the plurality of battery cells 10 in the low potential side battery cell group 10L.
- the high potential side first circuit 30H detects the terminal voltage of each of the plurality of battery cells 10 in the high potential side battery cell group 10H.
- the low potential side first circuit 30L is electrically connected to the bus bars 40, 40a of the low potential side battery cell group 10L by the conductor wire 52 via the filter circuit 28 and a plurality of PTC (Positive (Temperature Coefficient) elements 60. Connected.
- the high potential side first circuit 30H is electrically connected to the bus bars 40, 40a of the high potential side battery cell group 10H through the filter circuit 28 and the plurality of PTC elements 60 through the conductor line 52.
- the PTC element 60 has a resistance temperature characteristic in which the resistance value rapidly increases when the temperature exceeds a certain value. Therefore, when a short circuit occurs in the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, the conductor line 52, or the like, if the temperature of the PTC element 60 rises due to the current flowing through the short circuit path, The resistance value increases. This prevents a large current from flowing through the short circuit path including the PTC element 60.
- the negative electrode of the battery cell 10 having the lowest potential of the low potential side battery cell group 10L is connected to the battery cell 10 having the highest potential of the high potential side battery cell group 10H included in the battery module 100c of FIG. Connected to the positive electrode.
- the third circuit 80 is connected to both ends of the shunt resistor RS via two conductor lines 52.
- FIG. 4 is a diagram showing connections between the plurality of battery cells 10 and the sub circuit board 21a in the battery modules 100a to 100c.
- each of the battery modules 100a to 100c is a battery module except that it has a sub circuit board 21a instead of the main circuit board 21 of FIG. 3 and does not have the shunt resistor RS of FIG. It has the same configuration as 100M.
- the sub circuit board 21a has the same configuration as that of the main circuit board 21 except that the sub circuit board 21a does not have the third circuit 80, the insulating element 27, and the termination resistor RT shown in FIG.
- the conductor lines 52 of the battery modules 100b and 100c are examples of state detection lines.
- FIG. 5 is a block diagram showing configurations of the filter circuit 28, the low potential side first circuit 30L, and the third circuit 80.
- the low-potential-side first circuit 30L is composed of, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
- the low potential side first circuit 30 ⁇ / b> L includes the detection unit 20 and the communication circuit 32.
- the detection unit 20 includes a multiplexer 20a, an A / D (analog / digital) converter 20b, and a plurality of differential amplifiers 20c.
- Each differential amplifier 20c of the detection unit 20 has two input terminals and an output terminal.
- Each differential amplifier 20c differentially amplifies the voltage input to the two input terminals, and outputs the amplified voltage from the output terminal.
- Each differential amplifier 20c Two input terminals of each differential amplifier 20c are connected between two adjacent bus bars 40 of a plurality of battery cells 10 corresponding to each other by a conductor line 52 via a plurality of resistors R and PTC elements 60, or two adjacent bus bars 40, 40a is electrically connected.
- a capacitor C is connected between the two input terminals of each differential amplifier 20c.
- a filter circuit 28 is configured by the plurality of resistors R and capacitors C.
- the filter circuit 28 of the battery modules 100b and 100c is an example of a filter circuit.
- the filter circuit 28 is a low-pass filter that removes a component having a frequency higher than the cutoff frequency.
- the current flowing through the plurality of battery cells 10 varies depending on the state of a load such as a motor connected to the battery system 500 of FIG.
- the cutoff frequency of the filter circuit 28 is set higher than the frequency of fluctuation of the current flowing through the plurality of battery cells 10.
- the resistance value of the resistor R is set to 10 k ⁇
- the capacitance value of the capacitor C is set to 0.1 ⁇ F.
- the cutoff frequency of the filter circuit 28 is 160 Hz.
- the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 are stably detected by the low potential side first circuit 30L. be able to. Even if the input terminal of the differential amplifier 20c is short-circuited to the ground potential of the low-potential side battery cell group 10L due to a failure of the low-potential side first circuit 30L or the like, the resistance R of the filter circuit 28 causes the differential amplifier 20c to Excessive current is prevented from flowing.
- each differential amplifier 20c The voltage between the two adjacent bus bars 40 or the voltage between the two adjacent bus bars 40 and 40a is differentially amplified by each differential amplifier 20c.
- the output voltage of each differential amplifier 20c corresponds to the terminal voltage of each battery cell 10 in the low potential side battery cell group 10L. Terminal voltages output from the plurality of differential amplifiers 20c are applied to the multiplexer 20a.
- the multiplexer 20a sequentially outputs the terminal voltages supplied from the plurality of differential amplifiers 20c to the A / D converter 20b.
- the A / D converter 20b converts the terminal voltage output from the multiplexer 20a into a digital value.
- the communication circuit 32 has a communication function and is communicably connected to the second circuit 24 of FIG. 2 via the insulating element 25 of FIG. In addition, the communication circuit 32 is communicably connected to the high potential side first circuit 30H of FIG. 3 or FIG.
- the communication circuit 32 acquires the digital value of the terminal voltage of the plurality of battery cells 10 in the low potential side battery cell group 10L from the A / D converter 20b of the detection unit 20. As will be described later, the communication circuit 32 acquires the digital value of the terminal voltage of the plurality of battery cells 10 in the high potential side battery cell group 10H from the high potential side first circuit 30H. Further, the communication circuit 32 converts the digital value of the terminal voltage of the plurality of battery cells 10 of the low potential side battery cell group 10L and the digital value of the terminal voltage of the plurality of battery cells 10 of the high potential side battery cell group 10H to the insulating element 25. It transmits to the 2nd circuit 24 via (refer FIG. 2).
- the third circuit 80 is made of, for example, an ASIC.
- the third circuit 80 includes a detection unit 81 and a communication circuit 82.
- the detection unit 81 includes a differential amplifier 81a and an A / D converter 81b.
- the differential amplifier 81a of the detection unit 81 has two input terminals and an output terminal.
- the differential amplifier 81a differentially amplifies voltages input to the two input terminals, and outputs the amplified voltage from the output terminal.
- the two input terminals of the differential amplifier 81a are electrically connected to both ends of the shunt resistor RS of the battery module 100M (see FIG. 1) via the conductor wire 52.
- the voltage across the shunt resistor RS is differentially amplified by the differential amplifier 81a.
- the output voltage of the differential amplifier 81 a is proportional to the current flowing through the plurality of battery cells 10.
- the differential amplifier 81a outputs a voltage proportional to the current to the A / D converter 81b.
- the A / D converter 81b converts the voltage output from the differential amplifier 81a into a digital value.
- the communication circuit 82 has a communication function and is communicably connected to the second circuit 24 of FIG. 2 via the insulating element 27 of FIG.
- the communication circuit 82 acquires the digital value of the voltage across the shunt resistor RS from the A / D converter 81b. Further, the communication circuit 82 transmits the digital value of the voltage across the shunt resistor RS to the second circuit 24 via the insulating element 27.
- the communication circuit 32 of the high potential side first circuit 30H is communicably connected to the communication circuit 32 (see FIG. 5) of the low potential side first circuit 30L. Thereby, the communication circuit 32 of the high potential side first circuit 30H is connected to the plurality of batteries of the high potential side battery cell group 10H via the communication circuit 32 of the low potential side first circuit 30L and the insulating element 25 (see FIG. 2). The digital value of the terminal voltage of the cell 10 can be transmitted to the second circuit 24.
- FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the second circuit 24.
- the second circuit 24 includes a processing unit 241, a storage unit 242, a communication interface 244, and a power supply circuit 245.
- the processing unit 241 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and is connected to the storage unit 242.
- the processing unit 241 is connected to the plurality of thermistors 11 shown in FIG. Accordingly, the processing unit 241 acquires the temperatures of the battery modules 100M and 100a to 100c.
- CPU Central Processing Unit
- the processing unit 241 also detects the terminal voltage detected by the detection unit 20 (see FIGS. 3 to 5) of the low potential side first circuit 30L and the high potential side first circuit 30H and the voltage detected by the third circuit 80. It has a function to process information about. In the present embodiment, the processing unit 241 calculates the charge amount of each battery cell 10, the current flowing through the plurality of battery cells 10, and the like. Details of the current calculation will be described later.
- the storage unit 242 includes a non-volatile memory such as an EEPROM (electrically erasable and programmable read-only memory).
- the processing unit 241 includes a communication circuit 246 having a communication function.
- the processing unit 241 is communicably connected to the communication circuit 32 (see FIG. 5) of the low potential side first circuit 30L via the insulating element 25 (see FIG. 2).
- the communication circuit 32 (see FIG. 6) of the third circuit 80 is communicably connected via the insulating element 27 (see FIG. 2).
- the processing unit 241 is communicably connected to the communication circuit 32 (see FIG. 5) of the low potential side first circuit 30L via the insulating element 25 (see FIG. 2).
- a communication interface 244 is connected to the processing unit 241.
- the communication interface 244 is an RS-485 standard serial communication interface, for example.
- the communication interface 244 is connected to the connector 23a via a pair of connection lines L1 and L2, and is connected to the connector 23b via a pair of connection lines L5 and L6.
- the communication circuit 246 performs serial communication with the battery ECU 101 of FIG. 2 in accordance with the RS-485 standard, but is not limited thereto.
- the communication circuit 246 may perform serial communication according to other standards with the battery ECU 101, and may perform CAN (Controller Area Network) communication with the battery ECU 101.
- CAN Controller Area Network
- the power supply circuit 245 is connected to the connector 23a via a pair of connection lines L3 and L4, and is connected to the connector 23b via a pair of connection lines L7 and L8.
- the electric power input to the connector 23a is supplied to the power supply circuit 245 through the pair of connection lines L3 and L4 and is output from the connector 23b through the pair of connection lines L3 and L4 and the pair of connection lines L7 and L8.
- the power supply circuit 245 steps down the voltage between the connection lines L3 and L4.
- the processing unit 241, the storage unit 242, and the communication interface 244 operate with power output from the power supply circuit 245.
- Cell information is transmitted to the battery ECU 101 by the communication circuit 246 of the second circuit 24. Thereby, even when the voltage of the battery cell 10 of any of the battery modules 100M, 100a to 100c of the battery system 500 decreases, the battery modules 100M, 100a to 100c can communicate with the battery ECU 101.
- the second circuits 24 of the main circuit board 21 and the sub circuit board 21a are connected by a pair of communication lines 56 and 57 and a pair of power supply lines 58 and 59 of the harnesses P1 to P4 in FIG. Thereby, each 2nd circuit 24 can transmit cell information via a pair of conductor lines 56 and 57 by simple structure.
- power can be supplied from the non-power battery 12 to the power supply circuit 245 of each second circuit 24 via the pair of power supply lines 58 and 59 with a simple configuration.
- the battery ECU 101 of FIG. 2 calculates the charge amount of each battery cell 10 or detects overdischarge, overcharge, temperature abnormality, etc. of the battery cell 10, but is not limited to this.
- the second circuit 24 of each of the battery modules 100M, 100a to 100c may calculate the charge amount of each battery cell 10. Further, the second circuit 24 of each of the battery modules 100M, 100a to 100c may detect overdischarge, overcharge, temperature abnormality, etc. of the battery cell 10.
- each second circuit 24 provides the battery ECU 101 with a calculation result of the charge amount of each battery cell 10 and detection results such as overdischarge, overcharge and temperature abnormality of the battery cell 10.
- FIG. 7 is an external perspective view of the battery module 100M
- FIG. 8 is a plan view of the battery module 100M
- FIG. 9 is an end view of the battery module 100M.
- Each of the battery modules 100a to 100c has a configuration similar to that of the battery module 100M except that it has a sub circuit board 21a instead of the main circuit board 21 and does not have a shunt resistor RS.
- FIGS. 7 to 9 and FIGS. 11 to 13 to be described later as shown by arrows X, Y, and Z, three directions orthogonal to each other are defined as an X direction, a Y direction, and a Z direction.
- the X direction and the Y direction are directions parallel to the horizontal plane
- the Z direction is a direction orthogonal to the horizontal plane.
- the upward direction is the direction in which the arrow Z faces.
- a plurality of battery cells 10 having a flat, substantially rectangular parallelepiped shape are arranged so as to be arranged in the X direction.
- the plurality of battery cells 10 are integrally fixed by a pair of end face frames 92, a pair of upper end frames 93 and a pair of lower end frames 94.
- the pair of end face frames 92 have a substantially plate shape and are arranged in parallel to the YZ plane.
- the pair of upper end frames 93 and the pair of lower end frames 94 are arranged so as to extend in the X direction.
- the plurality of battery cells 10, the pair of end face frames 92, the pair of upper end frames 93, and the pair of lower end frames 94 constitute a substantially rectangular parallelepiped battery block 10BB.
- the battery block 10BB of the battery modules 100b and 100c is an example of a battery block.
- the battery block 10BB has end faces E1 and E2 parallel to the YZ plane, side faces E3 and E4 parallel to the ZX plane, and an upper face E5 and a lower face E6 parallel to the XY plane.
- the upper surface E5 of the battery block 10BB of the battery modules 100b and 100c is an example of the first surface
- the end surface E1 of the battery block 10BB of the battery modules 100b and 100c is an example of the second surface.
- Connection portions for connecting the pair of upper end frames 93 and the pair of lower end frames 94 are formed at the four corners of the pair of end face frames 92.
- the pair of upper end frames 93 are attached to the upper connection portions of the pair of end surface frames 92, and the lower connection of the pair of end surface frames 92 is performed.
- a pair of lower end frames 94 are attached to the part.
- the some battery cell 10 is integrally fixed in the state arrange
- the main circuit board 21 is attached to the end surface frame 92 on the end surface E1 side of the battery block 10BB with an interval on the outer surface.
- each battery cell 10 has a plus electrode 10a and a minus electrode 10b on the upper surface E5 of the battery block 10BB so as to be arranged in the Y direction.
- the positive electrode 10a or the negative electrode 10b of the battery cell 10 of the battery modules 100b and 100c is an example of the electrode terminal of the first battery cell
- the positive electrode 10a or the negative electrode 10b of the battery cell 10 of the battery modules 100a and 100M is the first. It is an example of the electrode terminal of 2 battery cells.
- Each electrode 10a, 10b is provided to be inclined so as to protrude upward (see FIG. 9).
- the battery cells 10 adjacent to the end surface frame 92 on the end surface E1 side of the battery block 10BB to the battery cells 10 adjacent to the end surface frame 92 on the end surface E2 side are referred to as the first to 18th battery cells 10. .
- the plurality of battery cells 10 have a gas vent valve 10v at the center of the upper surface portion.
- the gas inside the battery cell 10 is discharged from the gas vent valve 10v. Thereby, the excessive pressure rise inside the battery cell 10 is prevented.
- each battery cell 10 is arranged so that the positional relationship between the plus electrode 10a and the minus electrode 10b in the Y direction is opposite between the adjacent battery cells 10. Further, one electrode 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is arranged in a line along the X direction, and the other electrode 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is arranged in a line along the X direction. Thereby, between two adjacent battery cells 10, the plus electrode 10a of one battery cell 10 and the minus electrode 10b of the other battery cell 10 are close to each other, and the minus electrode 10b of one battery cell 10 and the other electrode are The positive electrode 10a of the battery cell 10 is in close proximity. In this state, the bus bar 40 is attached to two adjacent electrodes. Thereby, the some battery cell 10 is connected in series.
- a common bus bar 40 is attached to the plus electrode 10 a of the first battery cell 10 and the minus electrode 10 b of the second battery cell 10.
- a common bus bar 40 is attached to the plus electrode 10 a of the second battery cell 10 and the minus electrode 10 b of the third battery cell 10.
- a common bus bar 40 is attached to the plus electrode 10a of each odd-numbered battery cell 10 and the minus electrode 10b of the even-numbered battery cell 10 adjacent thereto.
- a common bus bar 40 is attached to the plus electrode 10a of each even-numbered battery cell 10 and the minus electrode 10b of the odd-numbered battery cell 10 adjacent thereto.
- a bus bar 40a for connecting a power line 501 (see FIG. 1) from the outside is attached to the negative electrode 10b of the first battery cell 10 and the positive electrode 10a of the 18th battery cell 10, respectively.
- power line 501 is connected to bus bar 40a attached to negative electrode 10b of first battery cell 10 via shunt resistor RS.
- the power line 501 is directly connected to the bus bar 40a attached to the minus electrode 10b of the first battery cell 10.
- a long flexible printed circuit board (hereinafter abbreviated as FPC board) 50 extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars 40 on one end side of the plurality of battery cells 10 in the Y direction.
- a long FPC board 50 extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars 40 and 40a on the other end side of the plurality of battery cells 10 in the Y direction.
- the FPC board 50 has a configuration in which a plurality of conductor wires 51 and 52 shown in FIG. 12, which will be described later, are mainly formed on an insulating layer, and has flexibility and flexibility.
- polyimide is used as the material of the insulating layer constituting the FPC board 50
- copper is used as the material of the conductor wires 51 and 52, for example.
- the PTC elements 60 are arranged so as to be close to the bus bars 40, 40a.
- Each FPC board 50 is folded at a right angle toward the inside at the upper end portion of the end face frame 92 on the end face E1 side of the battery block 10BB, and is further folded downward to be connected to the main circuit board 21.
- bus bar 40 for connecting the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the two adjacent battery cells 10 is referred to as a bus bar 40 for two electrodes, and the plus electrode 10a or the minus electrode 10b of one battery cell 10 is called.
- the bus bar 40a for connecting the power line 501 and the power line 501 is referred to as a one-electrode bus bar 40a.
- FIG. 10A is an external perspective view of the bus bar 40 for two electrodes
- FIG. 10B is an external perspective view of the bus bar 40a for one electrode.
- the two-electrode bus bar 40 includes a base portion 41 having a substantially rectangular shape and a pair of attachment pieces 42 that are bent and extended from one side of the base portion 41 to the one surface side.
- a pair of electrode connection holes 43 are formed in the base portion 41.
- the bus bar 40a for one electrode includes a base portion 45 having a substantially square shape and a mounting piece 46 that is bent and extends from one side of the base portion 45 to one side thereof.
- An electrode connection hole 47 is formed in the base portion 45.
- the bus bars 40, 40a have a configuration in which, for example, nickel plating is applied to the surface of tough pitch copper.
- FIG. 11 is an external perspective view showing a state in which a plurality of bus bars 40, 40a and a plurality of PTC elements 60 are attached to the FPC board 50.
- FIG. 11 mounting pieces 42 and 46 of a plurality of bus bars 40 and 40a are attached to the two FPC boards 50 at predetermined intervals along the X direction. Further, the plurality of PTC elements 60 are respectively attached to the two FPC boards 50 at the same interval as the interval between the plurality of bus bars 40, 40a.
- a member in which the FPC board 50 and the plurality of bus bars 40, 40a are integrally coupled in this manner is hereinafter referred to as a wiring member 110.
- a plurality of bus bars as described above are formed on the plurality of battery cells 10 integrally fixed by the end face frame 92, the upper end frame 93, and the lower end frame 94 of FIG.
- Two FPC boards 50 to which 40, 40a and a plurality of PTC elements 60 are attached are attached.
- a shunt resistor RS is attached to one of the two FPC boards 50 attached to the plurality of battery cells 10 of the battery module 100M.
- the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the adjacent battery cell 10 are fitted into the electrode connection holes 43 and 47 formed in the bus bars 40 and 40a.
- Male screws are formed on the plus electrode 10a and the minus electrode 10b.
- Nuts (not shown) are screwed into male threads of the plus electrode 10a and the minus electrode 10b in a state where the bus bars 40, 40a are fitted in the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the adjacent battery cell 10.
- the plurality of bus bars 40, 40a are attached to the plurality of battery cells 10, and the FPC board 50 is held in a substantially horizontal posture by the plurality of bus bars 40, 40a.
- FIG. 12 is a schematic plan view for explaining the connection between the bus bars 40, 40a, the low potential side first circuit 30L, and the high potential side first circuit 30H in the battery module 100M. Except for the point that the battery modules 100a to 100c have the sub circuit board 21a instead of the main circuit board 21 and do not have the shunt resistor RS, the bus bars 40 and 40a and the first circuit on the low potential side in the battery modules 100a to 100c.
- the connection between 30L and the high potential side first circuit 30H is the same as the connection between the bus bars 40, 40a and the low potential side first circuit 30L and the high potential side first circuit 30H in the battery module 100M.
- the FPC board 50 is provided with a plurality of conductor lines 51 and 52 so as to correspond to the plurality of bus bars 40 and 40a.
- Each conductor wire 51 is provided so as to extend in parallel in the Y direction between the mounting pieces 42 and 46 of the bus bars 40 and 40a and the PTC element 60 disposed in the vicinity of the bus bars 40 and 40a.
- each conductor wire 51 is provided so as to be exposed on the lower surface side of the FPC board 50.
- One end of each conductor wire 51 exposed on the lower surface side is electrically connected to the mounting pieces 42 and 46 of each bus bar 40 and 40a, for example, by soldering or welding. Thereby, the FPC board 50 is fixed to each bus bar 40, 40a.
- each conductor line 51 and one end of each conductor line 52 are provided so as to be exposed on the upper surface side of the FPC board 50.
- a pair of terminals (not shown) of the PTC element 60 are connected to the other end of each conductor wire 51 and one end of each conductor wire 52 by, for example, soldering.
- the main circuit board 21 is provided with a plurality of connection terminals 22 corresponding to the plurality of conductor lines 52 of the FPC board 50.
- the plurality of connection terminals 22, the low potential side first circuit 30 ⁇ / b> L, and the high potential side first circuit 30 ⁇ / b> H are electrically connected on the main circuit board 21.
- the other end of each conductor wire 52 of the FPC board 50 is connected to the corresponding connection terminal 22 by, for example, soldering or welding.
- the connection between the main circuit board 21 and the FPC board 50 is not limited to soldering or welding, and may be performed using a connector.
- bus bars 40, 40a are electrically connected to the low potential side first circuit 30L and the high potential side first circuit 30H via the PTC element 60. Thereby, the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 are detected.
- the plurality of bus bars 40 and 40a are provided on the upper surface E5 of the battery block 10BB of the battery modules 100M and 100a to 100c in FIG.
- the harnesses P1 to P4 are provided on a surface different from the upper surface E5 of the battery block 10BB of the battery modules 100M and 100a to 100c. Therefore, even if noise is generated in the plurality of bus bars 40, 40a, mixing of noise into the harnesses P1 to P4 is reduced.
- the shunt resistor RS of the battery module 100M is provided in the bus bar 40 of FIG.
- the bus bar 40 provided with the shunt resistor is referred to as a voltage / current bus bar 40y.
- FIG. 13 is an enlarged plan view showing the voltage / current bus bar 40y and the FPC board 50.
- solder patterns H1 and H2 are formed in parallel to each other at regular intervals.
- the solder pattern H1 is disposed between the two electrode connection holes 43 in the vicinity of one electrode connection hole 43
- the solder pattern H2 is disposed between the electrode connection holes 43 in the vicinity of the other electrode connection hole 43.
- the resistance formed between the solder patterns H1 and H2 in the voltage / current bus bar 40y becomes a shunt resistance for current detection.
- the solder pattern H1 of the voltage / current bus bar 40y is connected to one input terminal of the differential amplifier 81a (see FIG. 6) of the third circuit 80 via the conductor line 51, the conductor line 52, and the connection terminal 22 of the main circuit board 21. Connected. Similarly, the solder pattern H2 of the voltage / current bus bar 40y is input to the other input of the differential amplifier 81a (see FIG. 6) of the third circuit 80 via the conductor wire 51, the conductor wire 52, and the connection terminal 22 of the main circuit board 21. Connected to the terminal. Thereby, the third circuit 80 detects a voltage between the solder patterns H1 and H2. The voltage between the solder patterns H1 and H2 detected by the third circuit 80 is applied to the second circuit 24 of FIG.
- solder pattern H1 is connected to a bus bar 40a (see FIGS. 3 and 8) attached to the negative electrode 10b of the first battery cell 10 of the battery module 100M via a conductor line on the FPC board 50.
- the solder pattern H2 is connected to the bus bar 40a (see FIGS. 4 and 8) attached to the positive electrode 10a of the 18th battery cell 10 of the adjacent battery module 100c via the power line 501 of FIG.
- the battery module 100M and the adjacent battery module 100c are connected in series via the shunt resistor RS of the voltage / current bus bar 40y.
- the value of the shunt resistance RS between the solder patterns H1 and H2 in the voltage / current bus bar 40y is stored in advance in the storage unit 242 of the second circuit 24 in FIG.
- the processing unit 241 of the second circuit 24 in FIG. 6 divides the voltage between the solder patterns H1 and H2 given from the third circuit 80 by the value of the shunt resistor RS stored in the storage unit 242 to thereby obtain a voltage / current bus bar.
- the value of the current flowing through 40y is calculated. In this way, the value of the current flowing through the plurality of battery cells 10 is detected.
- FIG. 14A is a schematic plan view showing a configuration example of the main circuit board 21
- FIG. 14B is a schematic plan view showing a configuration example of the sub circuit board 21a.
- the main circuit board 21 includes a low potential side first circuit 30L, a high potential side first circuit 30H, a second circuit 24, a third circuit 80, insulating elements 25 and 27, a filter.
- a circuit 28, connectors 23a and 23b, and a termination resistor RT are mounted.
- a plurality of connection terminals 22 are formed on the main circuit board 21.
- the main circuit board 21 includes a first mounting region 10G, a second mounting region 12G, and a strip-shaped insulating region 26.
- the second mounting region 12G is formed at one corner of the main circuit board 21.
- the insulating region 26 is formed so as to extend along the second mounting region 12G.
- the first mounting region 10G is formed in the remaining part of the main circuit board 21.
- the first mounting region 10G and the second mounting region 12G are separated from each other by the insulating region 26. Thereby, the first mounting region 10G and the second mounting region 12G are electrically insulated by the insulating region 26.
- the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, the third circuit 80, and the filter circuit 28 are mounted and a plurality of connection terminals 22 are formed.
- the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, and the plurality of connection terminals 22 are electrically connected to each other on the main circuit board 21 via the filter circuit 28 by connection lines.
- the third circuit 80 and the plurality of connection terminals 22 are electrically connected on the main circuit board 21 by connection lines.
- a plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) of the battery module 100M are connected to the low potential side first circuit 30L, the high potential side.
- the first circuit 30H and the third circuit 80 are connected.
- the low potential side first circuit 30L is supplied with power from the plurality of battery cells 10 of the low potential side battery cell group 10L of FIG. Electric power is supplied to the high potential side first circuit 30H from the plurality of battery cells 10 in the high potential side battery cell group 10H of FIG. Electric power is supplied to the third circuit 80 from the plurality of battery cells 10 in the low potential side battery cell group 10L of FIG.
- the ground pattern GND1L is formed around the mounting region of the low potential side first circuit 30L except for the mounting region of the low potential side first circuit 30L and the connection line forming region.
- the ground pattern GND1L is held at the lowest potential of the plurality of battery cells 10 in the low potential side battery cell group 10L.
- a ground pattern GND1H is formed around the mounting region of the high potential side first circuit 30H, except for the mounting region of the high potential side first circuit 30H and the connection line forming region.
- the ground pattern GND1H is held at the lowest potential of the plurality of battery cells 10 in the high potential side battery cell group 10H.
- a ground pattern GND3 is formed around the mounting region of the third circuit 80 except for the mounting region of the third circuit 80 and the connection line forming region. The ground pattern GND3 is held at the lowest potential of the plurality of battery cells 10 in the low potential side battery cell group 10L.
- the second circuit 24, the power supply circuit 245, and the connectors 23a and 23b are mounted in the second mounting area 12G.
- the second circuit 24 and the connector 23a are electrically connected on the main circuit board 21 by a pair of connection lines L1, L2 and a pair of connection lines L3, L4.
- the second circuit 24 and the connector 23b are electrically connected on the main circuit board 21 by a pair of connection lines L5 and L6 and a pair of connection lines L7 and L8.
- a termination resistor RT is mounted between the pair of connection lines L5 and L6.
- the ground pattern GND2 is formed in the second mounting region 12G except for the mounting region of the second circuit 24 and the connectors 23a and 23b and the forming region of the plurality of connection lines.
- the ground pattern GND2 is held at the reference potential (ground potential) of the non-power battery 12 of FIG. Electric power is supplied to the second circuit 24 from the non-power battery 12 via the power supply circuit 245 of FIG.
- the insulating element 25 is mounted so as to straddle the insulating region 26.
- the insulating element 25 transmits a signal between the first circuit 30L on the low potential side and the second circuit 24 while electrically insulating the ground pattern GND1L and the ground pattern GND2 from each other.
- the insulating element 27 is mounted so as to straddle the insulating region 26.
- the insulating element 27 transmits a signal between the third circuit 80 and the second circuit 24 while electrically insulating the ground pattern GND3 and the ground pattern GND2.
- a digital isolator or a photocoupler can be used as the insulating elements 25 and 27.
- the sub circuit board 21a has the same configuration as the main circuit board 21 except that it does not have the third circuit 80, the insulating element 27, the termination resistor RT, and the ground pattern GND3.
- the connection of the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, the second circuit 24, the insulating element 25, the filter circuit 28, the connectors 23a and 23b, and the connection terminal 22 on the sub circuit board 21a is the main circuit board.
- 21 is the same as the connection of the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, the second circuit 24, the insulating element 25, the filter circuit 28, the connectors 23a and 23b, and the connection terminal 22.
- the low potential side first circuit 30L and the second circuit 24 are connected so as to be able to communicate while being electrically insulated by the insulating element 25.
- the high potential side first circuit 30H and the second circuit 24 are connected to each other via the low potential side first circuit 30L while being electrically insulated.
- the third circuit 80 and the second circuit 24 are communicably connected while being electrically insulated by the insulating element 27.
- a plurality of battery cells 10 can be used as the power source for the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, and the third circuit 80, and the non-power battery 12 can be used as the power source for the second circuit 24. Can be used.
- the second circuit 24 can be stably operated independently from the low potential side first circuit 30L, the high potential side first circuit 30H, and the third circuit 80.
- FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of arrangement of the battery system 500.
- the battery system 500 includes an HV (High Voltage) connector 520 and a service plug 530 in addition to the battery module 100M, three battery modules 100a to 100c, the battery ECU 101, and the contactor 102 of FIG. Further prepare.
- HV High Voltage
- the end face frame 92 to which the main circuit board 21 is not attached is called an end face frame 92a
- the end face frame 92 to which the main circuit board 21 is attached is called an end face frame 92b
- the end face frame 92 to which the sub circuit board 21a is not attached is called an end face frame 92a
- the end face frame 92 to which the sub circuit board 21a is attached is the end face This is called a frame 92b.
- the end face frame 92b is hatched.
- Battery modules 100a to 100c, 100M, battery ECU 101, contactor 102, HV connector 520 and service plug 530 are housed in box-shaped casing 550.
- Casing 550 has side surface portions 550a, 550b, 550c, and 550d, a bottom surface portion 550e, and an upper surface portion (not shown).
- the side surface portions 550a and 550c are parallel to each other, and the side surface portions 550b and 550d are parallel to each other and perpendicular to the side surface portions 550a and 550c. Further, the bottom surface portion 550e and the top surface portion face each other.
- An internal space is formed by the side surface portions 550a to 550d, the bottom surface portion 550e, and the upper surface portion.
- the battery modules 100a and 100b are arranged so as to be arranged at a predetermined interval.
- the battery modules 100a and 100b are arranged so that the end face frame 92b of the battery module 100a and the end face frame 92a of the battery module 100b face each other.
- the battery modules 100c and 100M are arranged so as to be arranged at a predetermined interval.
- the battery modules 100c and 100M are arranged so that the end face frame 92a of the battery module 100c and the end face frame 92b of the battery module 100M face each other.
- the battery modules 100a and 100b arranged so as to be aligned with each other are referred to as a module row T1
- the battery modules 100c and 100M arranged so as to be aligned with each other are referred to as a module row T2.
- the module row T1 is arranged along the side surface portion 550a, and the module row T2 is arranged in parallel with the module row T1.
- the end surface frame 92a of the battery module 100a in the module row T1 is directed to the side surface portion 550d, and the end surface frame 92b of the battery module 100b is directed to the side surface portion 550b.
- the end surface frame 92b of the battery module 100c in the module row T2 is directed to the side surface portion 550d, and the end surface frame 92a of the battery module 100M is directed to the side surface portion 550b.
- the service plug 530, the battery ECU 101, the HV connector 520, and the contactor 102 are arranged in this order from the side surface portion 550d to the side surface portion 550b.
- the potential of the positive electrode 10a (see FIG. 8) of the battery cell 10 (18th battery cell 10) adjacent to the end face frame 92a is the highest, and the battery adjacent to the end face frame 92b.
- the potential of the negative electrode 10b (see FIG. 8) of the cell 10 (first battery cell 10) is the lowest.
- the positive electrode 10a having the highest potential in each of the battery modules 100a to 100c and 100M is referred to as a high potential electrode 10A
- the negative electrode 10b having the lowest potential in each of the battery modules 100a to 100c and 100M is referred to as a low potential electrode 10B.
- the low potential electrode 10B of the battery module 100a and the high potential electrode 10A of the battery module 100b are connected to each other via the power supply line Q7 as the power supply line 501 in FIG.
- the shunt resistor RS (see FIG. 1) connected to the high potential electrode 10A of the battery module 100c and the low potential electrode 10B of the battery module 100M is connected to each other via the power line Q8 as the power line 501 in FIG.
- the high potential electrode 10A of the battery module 100a is connected to the service plug 530 via the power supply line Q1 as the power supply line 501 of FIG. 1, and the low potential electrode 10B of the battery module 100c is connected via the power supply line Q2 as the power supply line 501 of FIG. To the service plug 530.
- the battery modules 100a to 100c and 100M are connected in series. In this case, the potential of the high potential electrode 10A of the battery module 100M is the highest, and the potential of the low potential electrode 10B of the battery module 100b is the lowest.
- the service plug 530 has a built-in fuse.
- the service plug 530 is turned off by an operator during maintenance of the battery system 500, for example.
- the series circuit composed of the battery modules 100a and 100b and the series circuit composed of the battery modules 100c and 100M are electrically separated.
- the total voltage of the series circuit including the battery modules 100a and 100b is equal to the total voltage of the series circuit including the battery modules 100c and 100M. This prevents a high voltage from being generated in the battery system 500 during maintenance.
- the low potential electrode 10B of the battery module 100b is connected to the contactor 102 via the power supply line Q3 as the power supply line 501 of FIG. 1, and the high potential electrode 10A of the battery module 100M is connected via the power supply line Q4 as the power supply line 501 of FIG. Connected to contactor 102.
- Contactor 102 is connected to HV connector 520 via power supply lines Q5 and Q6 as power supply line 501 in FIG.
- the HV connector 520 is connected to a load such as a motor of an electric vehicle.
- the battery module 100b is connected to the HV connector 520 via the power supply lines Q3 and Q6, and the battery module 100M is connected to the HV connector 520 via the power supply lines Q4 and Q5. Thereby, electric power is supplied from the battery modules 100a to 100c and 100M to the load.
- the contactor 102 When the contactor 102 is turned off, the connection between the battery module 100b and the HV connector 520 and the connection between the battery module 100M and the HV connector 520 are cut off.
- FIG. 16 is an external perspective view of the battery module 100c in a state where the harness P1 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a.
- one end of the harness P1 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100c.
- the pair of communication lines 56 and 57 and the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P1 are bundled by a plurality of fixing members 95 and fixed to the bottom surface portion 550e of the casing 550 so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB.
- the other end of the harness P1 is connected to the connector 23a of the main circuit board 21 of the battery module 100M.
- one end of the harness P3 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100b.
- the pair of communication lines 56 and 57 and the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P3 are bundled by a plurality of fixing members 95 and fixed to the bottom surface portion 550e of the casing 550 so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB.
- the other end of the harness P3 is connected to the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100a.
- connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100c are connected to each other via the harness P2.
- Connector 23a of sub circuit board 21a of battery module 100b is connected to battery ECU 101 via harness P4.
- cell information is detected by the second circuit 24 (see FIG. 6) in each of the battery modules 100a to 100c and 100M.
- the cell information detected by the second circuit 24 of the battery module 100a is given to the battery ECU 101 via the harnesses P3 and P4.
- the cell information detected by the second circuit 24 of the battery module 100b is given to the battery ECU 101 via the harness P4.
- the cell information detected by the second circuit 24 of the battery module 100c is given to the battery ECU 101 via the harnesses P2, P3, P4.
- the cell information detected by the second circuit 24 of the battery module 100M is given to the battery ECU 101 via the harnesses P1, P2, P3, P4.
- the battery block 10BB of the battery module 100b is disposed between the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the sub circuit board 21a of the battery module 100b. As shown, the battery modules 100a and 100b are arranged.
- a harness P3 that connects the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the sub circuit board 21a of the battery module 100b is bundled by a plurality of fixing members 95 and extends along the side surface E4 of the battery block 10BB of the battery module 100b. It is fixed to the bottom surface portion 550e of the casing 550.
- the harness P3 and the plurality of conductor wires 52 do not overlap each other. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- the battery modules 100c and 100M are arranged so that the battery block 10BB of the battery module 100c is arranged between the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the main circuit board 21 of the battery module 100M.
- the harness P1 that connects the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the main circuit board 21 of the battery module 100M is bundled by a plurality of fixing members 95 and extends along the side surface E4 of the battery block 10BB of the battery module 100b. It is fixed to the bottom surface portion 550e of the casing 550.
- the harness P1 and the plurality of conductor wires 52 do not overlap each other. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- harnesses P1 and P3 and the conductor wire 52 do not contact each other, a short circuit does not occur between the harnesses P1 and P3 and the conductor wire 52.
- the harnesses P1 and P3 and the conductor wire 52 rub against each other due to vibration during traveling. There is a possibility that the insulating coatings of P1, P3 and the conductor wire 52 are damaged.
- the harnesses P1 and P3 and the conductor wire 52 do not contact each other, it is possible to prevent a short circuit from occurring between the harnesses P1 and P3 and the conductor wire 52.
- the battery system includes a first battery module, a second battery module, and wiring, and the first battery module includes a plurality of first batteries.
- a battery block including cells, a first state detection circuit for detecting states of the plurality of first battery cells, an electrode terminal of the plurality of first battery cells, and a first state detection circuit.
- the battery block includes a first surface on which the electrode terminals of the plurality of first battery cells are arranged, and a second surface on which the first state detection circuit is provided.
- the second battery module includes a plurality of second battery cells and a second state detection circuit for detecting a state of the plurality of second battery cells, the first state detection circuit And the second state
- the first and second battery modules are arranged so that at least the battery block is arranged between the detection circuit and the wiring so as to extend along a surface different from the first and second surfaces of the battery block.
- the first state detection circuit and the second state detection circuit are electrically connected.
- the battery block of the first battery module is composed of a plurality of first battery cells.
- a plurality of first battery cell electrode terminals are arranged on the first surface of the battery block.
- a second state of the battery block is provided with a first state detection circuit for detecting the state of the plurality of first battery cells of the battery block.
- the electrode terminals of the plurality of first battery cells and the first state detection circuit are electrically connected by a plurality of state detection lines.
- the first and second battery modules are arranged such that at least a battery block is arranged between the first state detection circuit and the second state detection circuit.
- the wiring is connected to the first state detection circuit and the second state detection circuit so as to extend along a surface different from the first and second surfaces of the battery block.
- the first battery module further includes a first communication circuit for communication in a state detected by the first state detection circuit
- the second battery module includes the second battery module
- the communication device may further include a second communication circuit for communication in a state detected by the state detection circuit
- the wiring may include a communication line connected to the first communication circuit and the second communication circuit.
- the first communication circuit and the second communication circuit are connected by a communication line.
- the first communication circuit can transmit the state detected by the first state detection circuit via the communication line.
- the second communication circuit can transmit the state detected by the second state detection circuit via the communication line.
- the wiring may include a power supply line for power supply connected to the first communication circuit and the second communication circuit.
- power can be supplied to the first communication circuit and the second communication circuit through the power supply line with a simple configuration.
- the first battery module may further include a connection member that is provided on the first surface of the battery block and connects the electrode terminals of the plurality of first battery cells to each other.
- a connecting member for connecting the electrode terminals of the first battery cells to each other is provided on the first surface of the battery block.
- the connection member and the wiring are provided on different surfaces. Therefore, even if noise is generated in the connection member, the mixing of noise into the wiring is reduced.
- the first battery module further includes a filter circuit that is connected to the plurality of state detection lines and removes a component having a frequency higher than a predetermined frequency. It is provided along the first surface of the block and may be connected to the connection member on the first surface.
- the filter circuit can stably detect the states of the plurality of first battery cells. it can.
- FIG. 1 A battery system 500 according to a second embodiment will be described while referring to differences from the battery system 500 according to the first embodiment.
- the following two types of separators 200 and 200B are provided between adjacent battery cells 10 in order to effectively dissipate heat from each battery cell 10. Is placed.
- Separator 200, 200B is formed with resin, such as polybutylene terephthalate, for example.
- FIG. 17 is an external perspective view of the battery module 100c according to the second embodiment.
- Battery modules 100a and 100b in the present embodiment have the same configuration as battery module 100c.
- the battery module 100M in the present embodiment has the same configuration as the battery module 100c except that the battery module 100M has the main circuit board 21 instead of the sub circuit board 21a and has a shunt resistor RS.
- FIG. 18 is a perspective view of the separator 200.
- the separator 200 has a substantially rectangular plate-like portion 201.
- the plate-like portion 201 has a cross-sectional shape bent in an uneven shape in the vertical direction.
- the thickness (size of unevenness) of the plate-like portion 201 is referred to as unevenness width.
- a long bottom surface portion 202 is provided so as to protrude horizontally from the lower end portion of the plate-like portion 201 to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201.
- an uneven upper surface portion 205 is provided so as to protrude horizontally from the upper end portion of the plate-like portion 201 to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201.
- a pair of upper side surface portions 203 and a pair of lower side surface portions 204 are provided so as to protrude from both side portions of the plate-like portion 201 to one surface side and the other surface side of the plate-like portion 201.
- the upper side surface portion 203 is provided in the vicinity of the upper end portion of the plate-like portion 201 and is connected to both end portions of the upper surface portion 205.
- the lower side surface portion 204 is provided in the vicinity of the lower end portion of the plate-like portion 201 and is connected to both end portions of the bottom surface portion 202.
- FIG. 19 is a perspective view of the separator 200B. As shown in FIG. 19, it has the same configuration as the separator 200 of FIG. 18 except for the following points.
- the wiring holding part 96a is formed so as to protrude from a part of the convex part of the plate-like part 201 to the side.
- the wiring holding portion 96b is formed so as to protrude from a part of the concave portion of the plate-like portion 201 to the side.
- a pair of wiring holding parts 96a and 96b constitutes a wiring holding part 96.
- a semicircular cutout is formed at the upper end of the wiring holding portion 96a.
- a semicircular cutout is formed at the lower end of the wiring holding portion 96b.
- the hole H is formed when the notch of the wiring holding part 96a and the notch of the wiring holding part 96b face each other.
- the harnesses P1 to P4 in FIG. 2 are held in the wiring holding portion 96 by being inserted through the hole H.
- a plurality of separators 200, 200B are arranged in parallel.
- a plurality (four in this example) of separators 200B are arranged at substantially equal intervals, and the remaining separators 200 are arranged between the plurality of separators 200B.
- the bottom surface portion 202, the upper side surface portion 203, the lower side surface portion 204, and the upper surface portion 205 (see FIGS. 18 and 19) of the adjacent separators 200 and 200B come into contact with each other.
- the battery cell 10 is accommodated between the plate-like portions 201 of the adjacent separators 200 and 200B.
- each battery cell 10 is in contact with the plate-like portions 201 of the adjacent separators 200 and 200B, respectively. Thereby, the distance between the adjacent battery cells 10 is maintained equal to the uneven width of the plate-like portion 201. A gap corresponding to the unevenness of the plate-like portion 201 is formed between adjacent battery cells 10. The gas introduced into the battery system 500 of FIG. 15 flows through the gap between the adjacent battery cells 10, so that the heat dissipation of each battery cell 10 is effectively performed.
- FIG. 20 is an external perspective view of the battery module 100c in the battery system 500 according to the second embodiment.
- one end of the harness P1 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100c.
- the pair of communication lines 56 and 57 and the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P1 are bundled by a wiring holding portion 96 formed on the plurality of separators 200B, and extend along the side surface E4 of the battery block 10BB. It is fixed at 10BB.
- the other end of the harness P1 is connected to the connector 23a of the main circuit board 21 of the battery module 100M in FIG.
- one end of the harness P3 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100b of FIG.
- the pair of communication lines 56 and 57 and the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P3 are bundled by a wiring holding portion 96 formed on the plurality of separators 200B, and extend along the side surface E4 of the battery block 10BB. It is fixed at 10BB.
- the other end of the harness P3 is connected to the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100a of FIG.
- the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100c are connected to each other via the harness P2.
- Connector 23a of sub circuit board 21a of battery module 100b is connected to battery ECU 101 via harness P4.
- the harnesses P1 to P4 are not held in the wiring holding portion 96 of the separator 200B of the battery module 100M. Therefore, the separator 200 may be disposed between the adjacent battery cells 10 of the battery module 100M instead of the separator 200B.
- the harness P3 that connects the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the sub circuit board 21a of the battery module 100b is connected to the wiring holding portions 96 of the plurality of separators 200B. And fixed to the battery block 10BB so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB of the battery module 100b.
- the harness P3 and the plurality of conductor wires 52 do not overlap each other. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- the harness P1 that connects the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the main circuit board 21 of the battery module 100M is bundled by the wiring holding portions 96 of the plurality of separators 200B, and the side surface E4 of the battery block 10BB of the battery module 100b. Is fixed to the battery block 10BB so as to extend along the line.
- the harness P1 and the plurality of conductor wires 52 do not overlap each other. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- FIG. 21 is an external perspective view of the battery module 100c in the battery system 500 according to the third embodiment.
- one end of the harness P1 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100c.
- the pair of communication lines 56 and 57 and the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P1 are bundled by a fixing member 95 and fixed to one lower end frame 94 so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB.
- the other end of the harness P1 is connected to the connector 23a of the main circuit board 21 of the battery module 100M in FIG.
- one end of the harness P3 is connected to the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100b of FIG.
- the pair of communication lines 56 and 57 and the pair of power supply lines 58 and 59 of the harness P3 are bundled by a fixing member 95 and fixed to one lower end frame 94 so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB.
- the other end of the harness P3 is connected to the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100a of FIG.
- the fixing member 95 is fixed to the lower end frame 94 with screws S.
- a screw hole for fixing the screw S is formed in one lower end frame 94 in the present embodiment.
- the screw S does not penetrate the lower end frame 94 and contact the battery cell 10.
- the connector 23b of the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the connector 23a of the sub circuit board 21a of the battery module 100c are connected to each other via the harness P2.
- Connector 23a of sub circuit board 21a of battery module 100b is connected to battery ECU 101 via harness P4.
- the harness P3 that connects the sub circuit board 21a of the battery module 100a and the sub circuit board 21a of the battery module 100b is bundled by the plurality of fixing members 95,
- the battery module 100b is fixed to one lower end frame 94 so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB.
- the harness P3 and the plurality of conductor wires 52 do not overlap each other. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- the harness P1 that connects the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the main circuit board 21 of the battery module 100M is bundled by the wiring holding portions 96 of the plurality of separators 200B, and the side surface E4 of the battery block 10BB of the battery module 100b. It is fixed to one lower end frame 94 so as to extend along.
- the harness P1 and the plurality of conductor wires 52 do not overlap each other. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- the electric vehicle according to the present embodiment includes battery system 500 according to any one of the first to third embodiments.
- an electric vehicle will be described as an example of an electric vehicle.
- FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle including the battery system 500.
- an electric automobile 600 according to the present embodiment includes a vehicle body 610 as a moving main body.
- the vehicle body 610 is provided with the non-power battery 12, the main control unit 300 and the battery system 500, the power conversion unit 601, the motor 602, the drive wheel 603, the accelerator device 604, the brake device 605, and the rotation speed sensor 606 of FIG. .
- the motor 602 and the drive wheel 603 are examples of power sources.
- power conversion unit 601 includes an inverter circuit.
- the non-power battery 12 is connected to the battery system 500.
- the battery system 500 is connected to the motor 602 via the power conversion unit 601 and also connected to the main control unit 300.
- the main controller 300 has the amount of charge of each battery cell 10 (see FIG. 1) and the value of the current flowing through the plurality of battery cells 10 from the battery ECU 101 (see FIG. 1) constituting the battery system 500. Given.
- Accelerator device 604, brake device 605 and rotation speed sensor 606 are connected to main controller 300.
- the main control unit 300 includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.
- a non-power battery 12 is connected to the main controller 300. The electric power output from the non-power battery 12 is supplied to some electrical components of the electric automobile 600 based on the control by the main control unit 300.
- the accelerator device 604 includes an accelerator pedal 604a included in the electric automobile 600 and an accelerator detection unit 604b that detects an operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 604a.
- the accelerator detector 604b detects the operation amount of the accelerator pedal 604a based on a state where the driver is not operated. The detected operation amount of the accelerator pedal 604a is given to the main controller 300.
- the brake device 605 includes a brake pedal 605a included in the electric automobile 600 and a brake detection unit 605b that detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the driver.
- the operation amount is detected by the brake detection unit 605b.
- the detected operation amount of the brake pedal 605a is given to the main control unit 300.
- Rotational speed sensor 606 detects the rotational speed of motor 602. The detected rotation speed is given to the main control unit 300.
- the main control unit 300 includes the charge amount of each battery cell 10, the value of the current flowing through the plurality of battery cells 10, the operation amount of the accelerator pedal 604a, the operation amount of the brake pedal 605a, and the rotation of the motor 602. Speed is given.
- the main control unit 300 performs charge / discharge control of the battery modules 100M and 100a to 100c and power conversion control of the power conversion unit 601 based on these pieces of information.
- the power of the battery modules 100M and 100a to 100c is supplied from the battery system 500 to the power conversion unit 601.
- the main control unit 300 calculates a rotational force (command torque) to be transmitted to the drive wheels 603 based on the given operation amount of the accelerator pedal 604a, and outputs a control signal based on the command torque to the power conversion unit 601. To give.
- the power conversion unit 601 that has received the control signal converts the power supplied from the battery system 500 into power (drive power) necessary for driving the drive wheels 603. As a result, the driving power converted by the power converter 601 is supplied to the motor 602, and the rotational force of the motor 602 based on the driving power is transmitted to the driving wheels 603.
- the motor 602 functions as a power generator.
- the power conversion unit 601 converts the regenerative power generated by the motor 602 into power suitable for charging the battery modules 100M, 100a to 100c, and provides the power to the battery modules 100M, 100a to 100c. Thereby, the battery modules 100M, 100a to 100c are charged.
- the electric vehicle 600 according to the present embodiment is provided with the battery system 500 according to any one of the first to third embodiments. It is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- the battery system 500 may be mounted on another mobile body such as a ship, an aircraft, an elevator, or a walking robot.
- the moving body according to the present embodiment is provided with the battery system 500 according to any one of the first to third embodiments. It is possible to reduce the complexity of the wiring work.
- the main control unit 300 has the same function as the battery ECU 101. Good.
- the power supply device includes a battery system 500 according to any one of the first to third embodiments.
- FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply device including a battery system 500.
- the power supply device 700 includes a power storage device 710 and a power conversion device 720.
- the power storage device 710 includes a battery system group 711 and a system controller 712 as a system control unit.
- the battery system group 711 includes the battery system 500 according to the first or second embodiment. Between the plurality of battery systems 500, the plurality of battery cells 10 may be connected to each other in parallel, or may be connected to each other in series.
- the system controller 712 is an example of a system control unit, and includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.
- the system controller 712 is connected to the battery ECU 101 (see FIG. 1) of each battery system 500.
- the battery ECU 101 of each battery system 500 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on the terminal voltage of each battery cell 10 (see FIG. 1), and gives the calculated charge amount to the system controller 712.
- the system controller 712 controls the power conversion device 720 based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 101, thereby controlling the discharge or charging of the plurality of battery cells 10 included in each battery system 500. I do.
- the power converter 720 includes a DC / DC (DC / DC) converter 721 and a DC / AC (DC / AC) inverter 722.
- the DC / DC converter 721 has input / output terminals 721a and 721b, and the DC / AC inverter 722 has input / output terminals 722a and 722b.
- the input / output terminal 721 a of the DC / DC converter 721 is connected to the battery system group 711 of the power storage device 710.
- the input / output terminal 721b of the DC / DC converter 721 and the input / output terminal 722a of the DC / AC inverter 722 are connected to each other and to the power output unit PU1.
- the input / output terminal 722b of the DC / AC inverter 722 is connected to the power output unit PU2 and to another power system.
- the power output units PU1, PU2 include, for example, outlets.
- various loads are connected to the power output units PU1 and PU2.
- Other power systems include, for example, commercial power sources or solar cells. This is an external example in which power output units PU1, PU2 and another power system are connected to a power supply device.
- the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled by the system controller 712, whereby the plurality of battery cells 10 included in the battery system group 711 are discharged and charged.
- DC / DC direct current / direct current
- DC / AC direct current / alternating current
- the power DC / DC converted by the DC / DC converter 721 is supplied to the power output unit PU1.
- the power DC / AC converted by the DC / AC inverter 722 is supplied to the power output unit PU2.
- DC power is output to the outside from the power output unit PU1, and AC power is output to the outside from the power output unit PU2.
- the electric power converted into alternating current by the DC / AC inverter 722 may be supplied to another electric power system.
- the system controller 712 performs the following control as an example of control related to the discharge of the plurality of battery cells 10 included in each battery system 500.
- the system controller 712 determines whether to stop discharging based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 101 (see FIG. 1), and based on the determination result.
- the power converter 720 is controlled. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) included in the battery system group 711 becomes smaller than a predetermined threshold, the system controller 712
- the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled so that the discharge is stopped or the discharge current (or discharge power) is limited. Thereby, overdischarge of each battery cell 10 is prevented.
- AC power supplied from another power system is AC / DC (AC / DC) converted by the DC / AC inverter 722, and further DC / DC (DC) is converted by the DC / DC converter 721. / DC) converted.
- AC / DC AC / DC
- DC DC / DC
- the system controller 712 performs the following control as an example of control related to charging of the plurality of battery cells 10 included in each battery system 500.
- the system controller 712 determines whether or not to stop charging based on the charge amount of each battery cell 10 given from each battery ECU 101 (see FIG. 1), and based on the determination result.
- the power converter 720 is controlled. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 included in the battery system group 711 exceeds a predetermined threshold value, the system controller 712 stops charging. Or the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled such that the charging current (or charging power) is limited. Thereby, overcharge of each battery cell 10 is prevented.
- the power supply apparatus 700 according to the present embodiment is provided with the battery system 500 according to any one of the first to third embodiments. It becomes possible to reduce complexity.
- the system controller 712 may have the same function as the battery ECU 101 instead of providing the battery ECU 101 in each battery system 500.
- the power conversion apparatus 720 may include only one of the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722. Further, the power conversion device 720 may not be provided as long as power can be supplied between the power supply device 700 and the outside.
- a plurality of battery systems 500 are provided, but not limited to this, only one battery system 500 may be provided.
- the battery module 100M is provided with a shunt resistor RS, and the third circuit 80 and the insulating element 27 are mounted on the main circuit board 21.
- the shunt resistor RS may not be provided in the battery module 100M, and the third circuit 80 and the insulating element 27 may not be mounted on the main circuit board 21.
- the power supply circuit 245 is provided in the second circuit 24, but the present invention is not limited to this. When it is not necessary to step down the voltage supplied to the second circuit 24, the power supply circuit 245 may not be provided in the second circuit 24.
- the battery is arranged such that the battery block 10BB of the battery module 100b is disposed between the sub circuit board 21a of the battery module 100b and the sub circuit board 21a of the battery module 100a.
- the modules 100a and 100b are arranged, the present invention is not limited to this.
- the battery modules 100a and 100b are arranged so that the battery block 10BB of the battery module 100a and the battery block 10BB of the battery module 100b are arranged between the sub circuit board 21a of the battery module 100b and the sub circuit board 21a of the battery module 100a. May be.
- harness P3 is provided to extend along side surface E4 of battery block 10BB of battery module 100a and side surface E3 of battery block 10BB of battery module 100b.
- the battery modules 100c and 100M are arranged between the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the main circuit board 21 of the battery module 100M so that the battery block 10BB of the battery module 100c is arranged. It is not limited to.
- the battery modules 100c and 100M are arranged such that the battery block 10BB of the battery module 100c and the battery block 10BB of the battery module 100M are arranged between the sub circuit board 21a of the battery module 100c and the main circuit board 21 of the battery module 100M. May be.
- the harness P1 is provided so as to extend along the side surface E4 of the battery block 10BB of the battery module 100c and the side surface E3 of the battery block 10BB of the battery module 100M.
- the third circuit 80 of the main circuit board 21 is electrically connected to both ends of the shunt resistor RS directly by the conductor wire 52, but is not limited thereto.
- the third circuit 80 may be electrically connected to both ends of the shunt resistor RS through the filter circuit 28 by the conductor line 52.
- the voltage across the shunt resistor RS can be stably detected by the third circuit 80. Thereby, the electric current which flows into the some battery cell 10 is stably detectable.
- the battery module 100M, 100a to 100c is not provided with the separator 200, but is not limited thereto.
- Separator 200 may be provided in battery modules 100M and 100a to 100c. Thereby, the heat dissipation of each battery cell 10 of the battery modules 100M, 100a to 100c can be effectively performed.
- two types of separators 200 and 200B are provided in the battery modules 100M and 100a to 100c, but the present invention is not limited to this.
- One type of separator 200B may be provided in each of the battery modules 100M and 100a to 100c.
- the harnesses P1 to P4 can be bundled with the wiring holding portion 96 of the separator 200B of the battery modules 100M and 100a to 100c without preparing two types of separators.
- the fixing member 95 is fixed to one lower end frame 94 of the battery block 10BB, but is not limited thereto.
- the fixing member 95 may be fixed to one upper end frame 93 of the battery block 10BB.
- a screw hole for fixing the screw S is formed in one upper end frame 93, and the fixing member 95 is fixed to the one upper end frame 93 by the screw S.
- the screw S since the thickness of the upper end frame 93 is larger than the length of the screw S, the screw S does not penetrate the upper end frame 93 and contact the battery cell 10. Note that a screw hole may not be formed in one lower end frame 94.
- FIG. 24 is an exploded perspective view showing a configuration of a battery module 100M according to a modification of the first embodiment.
- the battery module 100M of FIG. 24 is used instead of the battery module 100M of FIG.
- the battery modules 100a to 100c in the first embodiment may have the same configuration as the battery module 100M in FIG.
- the battery module 100M of FIG. 24 further includes a gas duct 111 and a lid member 70.
- the lid member 70 is made of an insulating material such as resin and has a rectangular plate shape.
- the surface of the lid member 70 facing the plurality of battery cells 10 is referred to as a back surface, and the surface of the lid member 70 on the opposite side is referred to as a front surface.
- the surface of the lid member 70 is directed upward.
- a plurality of openings 73 are formed in the lid member 70 so as to form two rows. The plurality of openings 73 correspond to the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the plurality of battery cells 10, respectively.
- a wiring member 110 and a gas duct 111 including a pair of FPC boards 50 and a plurality of bus bars 40 and 40 a are attached to the back surface of the lid member 70.
- the gas duct 111 is arranged inside the plurality of bus bars 40, 40a arranged in two rows.
- a groove corresponding to the wiring member 110 may be provided on the back surface of the lid member 70, and the wiring member 110 may be attached to the lid member 70 by fitting the wiring member 110 into the groove.
- the wiring member 110 may be attached to the lid member 70 with an adhesive or the like.
- the plurality of battery cells 10 are housed in the casing CA, and the lid member 70 is fitted to the casing CA so as to close the upper opening of the casing CA.
- the battery box BB that houses the battery module 100M is formed.
- an opening (not shown) for drawing out the harnesses P1 to P4 of FIG. 15 to the outside of the battery box BB is formed.
- the lid member 70 may be attached to the casing CA by screwing or an adhesive. Thereby, the lid member 70 can be reliably fixed to the casing CA. Further, the lid member 70 may not be fitted into the casing CA.
- the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the plurality of battery cells 10 pass through the electrode connection holes 43 and 47 (see FIG. 10) of the plurality of bus bars 40 and 40a, and the plurality of lid members 70 Are inserted into the openings 73 respectively.
- a nut (not shown) is fitted into the plus electrode 10a and the minus electrode 10b and tightened.
- the gas duct 111 is disposed so as to cover the gas vent valves 10v of the plurality of battery cells 10.
- the wiring member 110, the gas duct 111, and the lid member 70 are integrally attached to the plurality of battery cells 10.
- the positioning when connecting the plurality of bus bars 40, 40a of the wiring member 110 to the corresponding electrodes 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is performed in a lump.
- the battery module 100M can be easily assembled and simplified.
- the gas discharged from the gas vent valve 10v of the battery cell 10 can be efficiently discharged to the outside through the gas duct 111.
- the strength of the battery module 100M is improved by forming the battery box BB that houses the battery module 100M. Further, since the plurality of battery cells 10 are fixed to the casing CA of the battery box BB and the lid member 70 is fitted to the casing CA, the plurality of battery cells 10 and the lid member 70 can be securely fixed. it can.
- the inside of the battery box BB may be molded with resin. In this case, condensation of each battery cell 10 can be prevented. Further, the resin molded in the battery box BB can affect the heat conduction characteristics of the battery module 100M. For example, by molding the inside of the battery box BB with a resin having a higher thermal conductivity than air, the heat in the battery box BB can be released to the outside. On the other hand, by molding the inside of the battery box BB with a resin having a thermal conductivity lower than that of air, the inflow of heat from the outside into the battery box BB can be blocked.
- the battery box BB can be exhausted.
- the gas duct 111 may not be provided in the battery module 100M.
- a plurality of bus bars 40, 40a and a pair of FPC boards 50 may be attached to the surface of the lid member 70 in the battery module 100M of FIG.
- the positive electrodes 10a and the negative electrodes 10b of the plurality of battery cells 10 are inserted into the electrode connection holes 43 and 47 of the plurality of bus bars 40 and 40a through the plurality of openings 73 of the lid member 70.
- the plurality of bus bars 40, 40a are fixed to the plus electrode 10a and the minus electrode 10b of the plurality of battery cells 10 by nuts or welding.
- the lid member 70 is attached to the casing CA, but is not limited to this.
- the lid member 70 is provided for each of the battery modules 100M and 100a to 100c. You may attach to battery block 10BB.
- the gas duct 111, the bus bars 40, 40a, and the FPC board 50 are provided integrally with the lid member 70, nuts (not shown) are connected to the plus electrodes 10a of the battery cells 10 and the nuts (not shown) in each opening 73 in FIG.
- the lid member 70 can be easily attached to the battery block 10BB.
- the battery modules 100M and 100a to 100c can be easily assembled.
- the battery modules 100M, 100a to 100c according to the second and third embodiments may also have the lid member 70 similarly to the battery module 100M of FIG. In this case, the battery modules 100M, 100a to 100c can be easily assembled.
- the moving body such as the electric automobile 600 or the ship according to the above embodiment is an electric device including the battery system 500 and the motor 602 as a load.
- the electric device according to the present invention is not limited to a moving body such as the electric automobile 600 and a ship, and may be a washing machine, a refrigerator, an air conditioner, or the like.
- a washing machine is an electric device including a motor as a load
- a refrigerator or an air conditioner is an electric device including a compressor as a load.
- the load is driven by the electric power from the battery system 500. Since the battery system 500 is used for this electric device, it is possible to reduce the complexity of wiring work of the electric device.
- the battery modules 100b and 100c are examples of the first battery module
- the battery modules 100a and 100M are examples of the second battery module
- the harnesses P1 and P3 are examples of wiring.
- the battery cells 10 of the battery modules 100b and 100c are examples of the first battery cell
- the battery block 10BB of the battery modules 100b and 100c is an example of the battery block
- the first circuit 30 of the battery modules 100b and 100c is the first.
- This is an example of the state detection circuit.
- the positive electrode 10a or the negative electrode 10b of the battery cell 10 of the battery modules 100b and 100c is an example of an electrode terminal of the first battery cell
- the conductor wire 52 of the battery modules 100b and 100c is an example of a state detection line.
- the upper surface E5 of the battery block 10BB of the battery modules 100b and 100c is an example of the first surface
- the end surface E1 of the battery block 10BB of the battery modules 100b and 100c is an example of the second surface.
- the battery cells 10 of the battery modules 100a and 100M are examples of the second battery cell, and the first circuit 30 of the battery module 100a and the first circuit 30 and the third circuit 80 of the battery module 100M are second state detection circuits. It is an example.
- the positive electrode 10a or the negative electrode 10b of the battery cell 10 of the battery modules 100a and 100M is an example of the electrode terminal of the second battery cell.
- the second circuit 24 of the battery modules 100b and 100c is an example of the first communication circuit
- the second circuit 24 of the battery modules 100a and 100M is an example of the second communication circuit
- the communication lines 56 of the harnesses P1 and P3. 57 are examples of communication lines
- the power lines 58 and 59 of the harnesses P1 and P3 are examples of power lines.
- the bus bars 40 of the battery modules 100b and 100c are examples of connection members.
- the filter circuit 28 of the sub circuit board 21a of the battery modules 100b and 100c is an example of the filter circuit.
- the battery system 500 is an example of a battery system
- the motor 602 is an example of a motor
- the driving wheel 603 is an example of a driving wheel
- the electric automobile 600 is an example of an electric vehicle.
- the vehicle body 610 is an example of the moving main body.
- the motor 602 and the drive wheel 603 are examples of power sources.
- An electric vehicle 600, a ship, an aircraft, an elevator, or a walking robot are examples of moving objects.
- the system controller 712 is an example of a system control unit
- the power storage device 710 is an example of a power storage device
- the power conversion device 720 is an example of a power conversion device
- the power supply device 700 is an example of a power supply device.
- the motor 602 or the compressor is an example of a load
- the electric automobile 600, a ship, an aircraft, an elevator, a walking robot, a washing machine, a refrigerator, or an air conditioner is an example of an electric device.
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Abstract
Description
本発明は、バッテリモジュールを含むバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器に関する。 The present invention relates to a battery system including a battery module, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, a power supply device, and an electric device.
電動自動車等の移動体の駆動源として用いられるバッテリシステムにおいては、所定の駆動力を得るために、充放電が可能な複数のバッテリモジュールが設けられる。各バッテリモジュールは、複数の電池(バッテリセル)が例えば直列に接続された構成を有する。 In a battery system used as a driving source for a moving body such as an electric automobile, a plurality of battery modules that can be charged and discharged are provided in order to obtain a predetermined driving force. Each battery module has a configuration in which a plurality of batteries (battery cells) are connected in series, for example.
特許文献1には、自動車用の電源装置が記載されている。この電源装置は、直列に接続された複数の分割ユニットを含む組電池と、複数の分割ユニットにそれぞれ接続される複数の電池状態検出回路と、複数の電池状態検出回路に外部通信バスを介して接続されるバッテリECU(Electronic Control Unit)とを備える。各電池状態検出回路は、電圧検出器と、A/D(アナログ/デジタル)変換器と、ユニット演算回路と、通信回路とを備える。各電池状態検出回路は、ユニット演算回路で各分割ユニットの状態を検出し、検出された分割ユニットの状態を外部通信バスを介してバッテリECUに伝送する。
しかしながら、特許文献1に記載された自動車用の電源装置においては、電圧を検出するためのリード線および外部通信バスを構成する通信線等の配線が複雑化するので、配線作業が煩雑になる。
However, in the automobile power supply device described in
本発明の目的は、配線作業の煩雑さを軽減することが可能なバッテリシステム、それを備えた電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a battery system capable of reducing the complexity of wiring work, an electric vehicle equipped with the battery system, a moving body, a power storage device, a power supply device, and an electric device.
本発明に係るバッテリシステムは、第1のバッテリモジュールと、第2のバッテリモジュールと、配線とを備え、第1のバッテリモジュールは、複数の第1のバッテリセルにより構成されるバッテリブロックと、複数の第1のバッテリセルの状態を検出するための第1の状態検出回路と、複数の第1のバッテリセルの電極端子と第1の状態検出回路とを電気的に接続する複数の状態検出線とを含み、バッテリブロックは、複数の第1のバッテリセルの電極端子が並ぶ第1の面と、第1の状態検出回路が設けられる第2の面とを有し、第2のバッテリモジュールは、複数の第2のバッテリセルと、複数の第2のバッテリセルの状態を検出するための第2の状態検出回路とを含み、第1の状態検出回路と第2の状態検出回路との間に少なくともバッテリブロックが配置されるように、第1および第2のバッテリモジュールが配置され、配線は、バッテリブロックの第1および第2の面と異なる面に沿って延びるように、第1の状態検出回路および第2の状態検出回路に電気的に接続されるものである。 A battery system according to the present invention includes a first battery module, a second battery module, and a wiring, and the first battery module includes a plurality of battery blocks including a plurality of first battery cells, and a plurality of battery blocks. A first state detection circuit for detecting the state of the first battery cell, and a plurality of state detection lines electrically connecting the electrode terminals of the plurality of first battery cells and the first state detection circuit The battery block has a first surface on which the electrode terminals of the plurality of first battery cells are arranged, and a second surface on which the first state detection circuit is provided, and the second battery module is A plurality of second battery cells and a second state detection circuit for detecting a state of the plurality of second battery cells, and between the first state detection circuit and the second state detection circuit At least The first and second battery modules are arranged so that the battery block is arranged, and the wiring is extended along a plane different from the first and second faces of the battery block. It is electrically connected to the second state detection circuit.
本発明によれば、配線作業の煩雑さを軽減することが可能となる。 According to the present invention, the complexity of wiring work can be reduced.
[1]第1の実施の形態
以下、第1の実施の形態に係るバッテリシステムについて図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係るバッテリシステムは、電力を駆動源とする電動車両(例えば電動自動車)に搭載される。
[1] First Embodiment A battery system according to a first embodiment will be described below with reference to the drawings. The battery system according to the present embodiment is mounted on an electric vehicle (for example, an electric automobile) that uses electric power as a drive source.
(1)バッテリシステムの構成
図1は、第1の実施の形態に係るバッテリシステムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、バッテリシステム500は、複数のバッテリモジュール100M,100およびコンタクタ102を含む。本実施の形態では、バッテリシステム500は1つのバッテリモジュール100Mおよび3つのバッテリモジュール100を含む。以下の説明において、3個のバッテリモジュール100をそれぞれバッテリモジュール100a,100b,100cと呼ぶ。バッテリモジュール100M,100aが第2のバッテリモジュールの例であり、バッテリモジュール100b,100cが第1のバッテリモジュールの例である。
(1) Configuration of Battery System FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
バッテリシステム500の複数のバッテリモジュール100M,100a~100cは、電源線501を通して互いに接続されている。バッテリモジュール100M,100aは、第2のバッテリセルとして複数(本例では18個)のバッテリセル10を有し、複数(本例では5個)のサーミスタ11を有する。バッテリモジュール100b,100cは、第1のバッテリセルとして複数(本例では18個)のバッテリセル10を有し、複数(本例では5個)のサーミスタ11を有する。
The plurality of
各バッテリモジュール100M,100a~100cにおいて、複数のバッテリセル10は互いに隣接するように一体的に配置され、複数のバスバー40により直列接続されている。バッテリモジュール100b,100cのバスバー40が接続部材の例である。各バッテリセル10は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池等の二次電池である。
In each of the
両端部に配置されるバッテリセル10は、バスバー40aを介して電源線501に接続されている。これにより、バッテリシステム500においては、複数のバッテリモジュール100M,100a~100cの全てのバッテリセル10が直列接続されている。
The
バッテリモジュール100Mは、リジッドプリント回路基板からなる主回路基板21を有する。主回路基板21には、複数の第1回路30、第2回路24および第3回路80が実装される。各バッテリモジュール100a~100cは、リジッドプリント回路基板からなる副回路基板21aを有する。副回路基板21aには、複数の第1回路30および第2回路24が実装され、第3回路80は実装されない。バッテリモジュール100M,100aの第1回路30が第2の状態検出回路の例であり、バッテリモジュール100b,100cの第1回路30が第1の状態検出回路の例である。また、バッテリモジュール100Mの第3回路80が第2の状態検出回路の他の例である。バッテリモジュール100M,100aの通信回路24が第2の通信回路の例であり、バッテリモジュール100b,100cの通信回路24が第1の通信回路の例である。
The
主回路基板21において、各第1回路30は複数のバッテリセル10の端子電圧を検出する機能を有する。第2回路24はバッテリECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)101または他のバッテリモジュール100a~100cとシリアル通信を行う機能を有する。第3回路80は複数のバッテリセル10に流れる電流を電圧の形態で検出する機能を有する。
In the
第2回路24は、第1回路30および第3回路80に接続される。これにより、第2回路24は、バッテリモジュール100Mの複数のバッテリセル10の端子電圧および複数のバッテリセル10に流れる電流を取得する。また、第2回路24は、バッテリモジュール100Mの各サーミスタ11に電気的に接続される。これにより、第2回路24は、バッテリモジュール100Mの温度を取得する。
The
各副回路基板21aにおいて、各第1回路30は複数のバッテリセル10の端子電圧を検出する機能を有する。第2回路24はバッテリECU101または他のバッテリモジュール100M,100a~100cとシリアル通信を行う機能を有する。
In each
第2回路24は、第1回路30に接続される。これにより、第2回路24は、バッテリモジュール100a~100cの複数のバッテリセル10の端子電圧を取得する。また、第2回路24は、バッテリモジュール100a~100cの各サーミスタ11に電気的に接続される。これにより、第2回路24は、バッテリモジュール100a~100cの温度を検出する。
The
各バッテリモジュール100M,100a~100cの第2回路24とバッテリECU101とはハーネスP1,P2,P3,P4により接続されている。ハーネスP1,P3が配線の例である。後述するように、ハーネスP1~P4に設けられる一対の通信線はバスを構成する。バスの両端には、例えば100Ωの終端抵抗RTが取り付けられる。一方の終端抵抗RTは、バッテリモジュール100Mの主回路基板21に実装される。また、他方の終端抵抗RTは、バッテリECU101内に設けられる。上記のバッテリモジュール100M,100a~100cの温度、複数のバッテリセル10の端子電圧および複数のバッテリセル10に流れる電流をセル情報と呼ぶ。各第2回路24は、セル情報をバスを介してバッテリECU101に送信する。
The
バッテリECU101は、非動力用バッテリ12に接続される。なお、本実施の形態において、非動力用バッテリ12は鉛蓄電池である。バッテリECU101は、各第2回路24から与えられたセル情報に基づいて各バッテリセル10の充電量を算出する。また、バッテリECU101は、各第2回路24から与えられたセル情報に基づいて各バッテリモジュール100M,100a~100cの異常を検出する。バッテリモジュール100M,100a~100cの異常とは、例えば、バッテリセル10の過放電、過充電または温度異常等である。
The
バッテリモジュール100Mの最も高電位のプラス電極に接続される電源線501およびバッテリモジュール100bの最も低電位のマイナス電極に接続される電源線501は、コンタクタ102を介して電動車両のモータ等の負荷に接続される。バッテリECU101は、バッテリモジュール100M,100a~100cの異常を検出した場合、コンタクタ102をオフする。これにより、異常時には、複数のバッテリセル10に電流が流れないので、バッテリモジュール100M,100a~100cの異常発熱が防止される。
The
バッテリECU101は、バス104を介して電動車両の主制御部300に接続される。バッテリECU101から主制御部300に各バッテリモジュール100M,100a~100cの充電量(バッテリセル10の充電量)が与えられる。主制御部300は、その充電量に基づいて電動車両の動力(例えばモータの回転速度)を制御する。また、各バッテリモジュール100M,100の充電量が少なくなると、主制御部300は、電源線501に接続された図示しない発電装置を制御して各バッテリモジュール100M,100a~100cを充電する。
The
図2は、図1の主回路基板21および複数の副回路基板21aの接続を示す説明図である。バッテリモジュール100Mの主回路基板21には、複数の第1回路30、共通の第2回路24、第3回路80、絶縁素子25,27、フィルタ回路28およびコネクタ23a,23bが実装される。本実施の形態において、主回路基板21に2個の第1回路30が実装される。一方の第1回路30を低電位側第1回路30Lと呼び、他方の第1回路30を高電位側第1回路30Hと呼ぶ。低電位側第1回路30Lと第2回路24とは、絶縁素子25により互いに電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。低電位側第1回路30Lには高電位側第1回路30Hが接続される。第3回路80と第2回路24とは、絶縁素子27により互いに電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing connections between the
コネクタ23aは、一対の接続線L1,L2および一対の接続線L3,L4により第2回路24に接続される。コネクタ23bは、一対の接続線L5,L6および一対のL7,L8により第2回路24に接続される。接続線L1と接続線L5とは電気的に接続される。接続線L2と接続線L6とは電気的に接続される。接続線L3と接続線L7とは電気的に接続される。接続線L4と接続線L8とは電気的に接続される。
The
低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hは、フィルタ回路28を介してバッテリモジュール100Mの複数のバッテリセル10(図1参照)に接続される。バッテリモジュール100Mの複数のバッテリセル10は、低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30Hおよび第3回路80の電源として用いられる。非動力用バッテリ12は、第2回路24の電源として用いられる。主回路基板21のコネクタ23bは、いずれにも接続されない。また、主回路基板21の一対の接続線L5,L6の間に終端抵抗RTが接続される。
The low potential side
各バッテリモジュール100a~100cの副回路基板21aには、低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30H、共通の第2回路24、絶縁素子25、フィルタ回路28およびコネクタ23a,23bが実装される。低電位側第1回路30Lと第2回路24とは、絶縁素子25により互いに電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。低電位側第1回路30Lには高電位側第1回路30Hが接続される。
The
コネクタ23aは、一対の接続線L1,L2および一対の接続線L3,L4により第2回路24に接続される。コネクタ23bは、一対の接続線L5,L6および一対のL7,L8により第2回路24に接続される。接続線L1と接続線L5とは電気的に接続される。接続線L2と接続線L6とは電気的に接続される。接続線L3と接続線L7とは電気的に接続される。接続線L4と接続線L8とは電気的に接続される。
The
低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hは、フィルタ回路28を介してバッテリモジュール100a~100cの複数のバッテリセル10(図1参照)に接続される。バッテリモジュール100a~100cの複数のバッテリセル10は、低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hの電源として用いられる。非動力用バッテリ12は、第2回路24の電源として用いられる。
The low potential side
バッテリECU101は、リジッドプリント回路基板からなるプリント回路基板105を有する。プリント回路基板105には、MPU(マイクロプロセッサ)106、スイッチ回路107およびコネクタ108が実装される。MPU106は、バス104を介して電動車両の主制御部300に通信可能に接続される。プリント回路基板105には、電源回路、ならびに図1のコンタクタ102をオンおよびオフするコンタクタ制御回路等の他の回路も実装されている。電源回路は、非動力用バッテリ12の電圧を降圧する。MPU106およびスイッチ回路107は電源回路により出力される電力で動作する。
The
コネクタ108は、一対の接続線L9,L10によりMPU106に接続されるとともに、一対の接続線L11,L12によりスイッチ回路107を介して非動力用バッテリ12に接続される。一対の接続線L9,L10の間に終端抵抗RTが接続される。スイッチ回路107のオンおよびオフは、MPU106により制御される。スイッチ回路107がオンである場合、非動力用バッテリ12による電力は、スイッチ回路107および接続線L11,L12を介してコネクタ108から出力される。
The
バッテリモジュール100M,100a~100cおよびバッテリECU101の接続には、複数のハーネスP1~P4が用いられる。各ハーネスP1~P4は、一対の通信線56,57および一対の電源線58,59を含む。ハーネスP1,P3の通信線56,57が通信線の例である。ハーネスP1,P3の電源線58,59が電源線の例である。
A plurality of harnesses P1 to P4 are used to connect the
バッテリモジュール100Mの主回路基板21のコネクタ23aとバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23bとは、ハーネスP1を介して接続される。これにより、ハーネスP1の一対の通信線56,57の一端がバッテリモジュール100Mの主回路基板21の一対の接続線L1,L2にそれぞれ接続され、ハーネスP1の一対の通信線56,57の他端がバッテリモジュール100cの副回路基板21aの一対の接続線L5,L6にそれぞれ接続される。また、ハーネスP1の一対の電源線58,59の一端がバッテリモジュール100Mの主回路基板21の一対の接続線L3,L4にそれぞれ接続され、ハーネスP1の一対の通信線58,59の他端がバッテリモジュール100cの副回路基板21aの一対の接続線L7,L8にそれぞれ接続される。
The
バッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23aとバッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23bとは、ハーネスP2を介して接続される。これにより、ハーネスP2の一対の通信線56,57の一端がバッテリモジュール100cの副回路基板21aの一対の接続線L1,L2にそれぞれ接続され、ハーネスP2の一対の通信線56,57の他端がバッテリモジュール100aの副回路基板21aの一対の接続線L5,L6にそれぞれ接続される。また、ハーネスP2の一対の電源線58,59の一端がバッテリモジュール100cの副回路基板21aの一対の接続線L3,L4にそれぞれ接続され、ハーネスP2の一対の通信線58,59の他端がバッテリモジュール100aの副回路基板21aの一対の接続線L7,L8にそれぞれ接続される。
The
バッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23aとバッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23bとは、ハーネスP3を介して接続される。これにより、ハーネスP3の一対の通信線56,57の一端がバッテリモジュール100aの副回路基板21aの一対の接続線L1,L2にそれぞれ接続され、ハーネスP3の一対の通信線56,57の他端がバッテリモジュール100bの副回路基板21aの一対の接続線L5,L6にそれぞれ接続される。また、ハーネスP3の一対の電源線58,59の一端がバッテリモジュール100aの副回路基板21aの一対の接続線L3,L4にそれぞれ接続され、ハーネスP3の一対の通信線58,59の他端がバッテリモジュール100bの副回路基板21aの一対の接続線L7,L8にそれぞれ接続される。
The
バッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23aとバッテリECU101のプリント回路基板105のコネクタ108とは、ハーネスP4を介して接続される。これにより、ハーネスP4の一対の通信線56,57の一端がバッテリモジュール100bの副回路基板21aの一対の接続線L1,L2にそれぞれ接続され、ハーネスP4の一対の通信線56,57の他端がバッテリECU101のプリント回路基板105の一対の接続線L9,L10にそれぞれ接続される。また、ハーネスP4の一対の電源線58,59の一端がバッテリモジュール100bの副回路基板21aの一対の接続線L3,L4にそれぞれ接続され、ハーネスP4の一対の通信線58,59の他端がバッテリECU101のプリント回路基板105の一対の接続線L11,L12にそれぞれ接続される。
The
このように、ハーネスP1~P4の一対の通信線56,57、主回路基板21の一対の接続線L1,L2および一対の接続線L5,L6、各副回路基板21aの一対の接続線L1,L2および一対の接続線L5,L6ならびにプリント回路基板105の一対の接続線L9,L10によりバスが構成される。これにより、バッテリECU101のMPU106とバッテリモジュール100M,100a~100cの第2回路24とが通信可能となる。
Thus, the pair of
また、ハーネスP1~P4の一対の電源線58,59、主回路基板21の一対の接続線L3,L4、各副回路基板21aの一対の接続線L3,L4および一対のL7,L8ならびにプリント回路基板105の一対の接続線L11,L12が電気的に接続される。これにより、非動力用バッテリ12の電力がバッテリECU101のスイッチ回路107を通してバッテリモジュール100M,100a~100cの第2回路24に供給可能となる。
Further, the pair of
図3は、バッテリモジュール100Mにおける複数のバッテリセル10と主回路基板21との接続を示す図である。低電位側第1回路30Lは、複数のバッテリセル10のうち低電位側の半数(本例では9個)のバッテリセル10(以下、低電位側バッテリセル群10Lと呼ぶ。)に対応する。高電位側第1回路30Hは、複数のバッテリセル10のうち高電位側の半数(本例では9個)のバッテリセル10(以下、高電位側バッテリセル群10Hと呼ぶ。)に対応する。
FIG. 3 is a diagram showing the connection between the plurality of
低電位側第1回路30Lは、低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10の各々の端子電圧を検出する。高電位側第1回路30Hは、高電位側バッテリセル群10Hの複数のバッテリセル10の各々の端子電圧を検出する。
The low potential side
低電位側第1回路30Lは、フィルタ回路28および複数のPTC(Positive Temperature Coefficient:正温度係数)素子60を介して導体線52により低電位側バッテリセル群10Lのバスバー40,40aに電気的に接続される。同様に、高電位側第1回路30Hは、フィルタ回路28および複数のPTC素子60を介して導体線52により高電位側バッテリセル群10Hのバスバー40,40aに電気的に接続される。
The low potential side
ここで、PTC素子60は、温度がある値を超えると抵抗値が急激に増加する抵抗温度特性を有する。そのため、低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30Hまたは導体線52等で短絡が生じた場合に、その短絡経路を流れる電流によりPTC素子60の温度が上昇すると、PTC素子60の抵抗値が大きくなる。これにより、PTC素子60を含む短絡経路に大電流が流れることが防止される。
Here, the
低電位側バッテリセル群10Lの最低電位を有するバッテリセル10のマイナス電極は、シャント抵抗RSを介して図1のバッテリモジュール100cに含まれる高電位側バッテリセル群10Hの最高電位を有するバッテリセル10のプラス電極に接続される。第3回路80は、2つの導体線52を介してシャント抵抗RSの両端に接続される。
The negative electrode of the
図4は、バッテリモジュール100a~100cにおける複数のバッテリセル10と副回路基板21aとの接続を示す図である。図4に示すように、各バッテリモジュール100a~100cは、図3の主回路基板21の代わりに副回路基板21aを有する点および図3のシャント抵抗RSを有さない点を除いて、バッテリモジュール100Mと同様の構成を有する。副回路基板21aは、図3の第3回路80、絶縁素子27および終端抵抗RTを有さない点を除いて、主回路基板21と同様の構成を有する。バッテリモジュール100b,100cの導体線52が状態検出線の例である。
FIG. 4 is a diagram showing connections between the plurality of
図5は、フィルタ回路28、低電位側第1回路30Lおよび第3回路80の構成を示すブロック図である。低電位側第1回路30Lは、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け集積回路)からなる。低電位側第1回路30Lは、検出部20および通信回路32を含む。検出部20は、マルチプレクサ20a、A/D(アナログ/デジタル)変換器20bおよび複数の差動増幅器20cを含む。検出部20の各差動増幅器20cは2つの入力端子および出力端子を有する。各差動増幅器20cは、2つの入力端子に入力された電圧を差動増幅し、増幅された電圧を出力端子から出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing configurations of the
各差動増幅器20cの2つの入力端子は、複数の抵抗RおよびPTC素子60を介して導体線52により対応する複数のバッテリセル10の隣り合う2つのバスバー40間または隣り合う2つのバスバー40,40aに電気的に接続される。また、各差動増幅器20cの2つの入力端子間にコンデンサCが接続される。複数の抵抗RおよびコンデンサCにより、フィルタ回路28が構成される。バッテリモジュール100b,100cのフィルタ回路28がフィルタ回路の例である。
Two input terminals of each
本実施の形態において、フィルタ回路28は、遮断周波数よりも高い周波数の成分を除去する低域通過フィルタである。複数のバッテリセル10に流れる電流は、図1のバッテリシステム500に接続されるモータ等の負荷の状態により変動する。フィルタ回路28の遮断周波数は、複数のバッテリセル10に流れる電流の変動の周波数よりも高く設定される。例えば、抵抗Rの抵抗値は10kΩに設定され、コンデンサCの静電容量値は0.1μFに設定される。この場合、フィルタ回路28の遮断周波数は160Hzとなる。
In the present embodiment, the
これにより、複数のバッテリセル10に流れる電流がフィルタ回路28の遮断周波数よりも高い周波数で変動する場合でも、低電位側第1回路30Lにより複数のバッテリセル10の端子電圧を安定して検出することができる。また、低電位側第1回路30Lの故障等により差動増幅器20cの入力端子が低電位側バッテリセル群10Lのグランド電位と短絡しても、フィルタ回路28の抵抗Rにより、差動増幅器20cに過剰な電流が流れることが防止される。
Thereby, even when the currents flowing through the plurality of
隣り合う2つのバスバー40間の電圧または隣り合う2つのバスバー40,40aの電圧が各差動増幅器20cにより差動増幅される。各差動増幅器20cの出力電圧は低電位側バッテリセル群10Lの各バッテリセル10の端子電圧に相当する。複数の差動増幅器20cから出力される端子電圧はマルチプレクサ20aに与えられる。マルチプレクサ20aは、複数の差動増幅器20cから与えられる端子電圧を順次A/D変換器20bに出力する。A/D変換器20bは、マルチプレクサ20aから出力される端子電圧をデジタル値に変換する。
The voltage between the two adjacent bus bars 40 or the voltage between the two adjacent bus bars 40 and 40a is differentially amplified by each
通信回路32は、通信機能を有し、図2の絶縁素子25を介して図2の第2回路24と通信可能に接続される。また、通信回路32は、図3または図4の高電位側第1回路30Hと通信可能に接続される。
The
通信回路32は、検出部20のA/D変換器20bから低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10の端子電圧のデジタル値を取得する。また、後述するように、通信回路32は、高電位側第1回路30Hから高電位側バッテリセル群10Hの複数のバッテリセル10の端子電圧のデジタル値を取得する。さらに、通信回路32は、低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10の端子電圧のデジタル値および高電位側バッテリセル群10Hの複数のバッテリセル10の端子電圧のデジタル値を絶縁素子25(図2参照)を介して第2回路24に送信する。
The
第3回路80は、例えばASICからなる。第3回路80は、検出部81および通信回路82を含む。検出部81は、差動増幅器81aおよびA/D変換器81bを含む。検出部81の差動増幅器81aは2つの入力端子および出力端子を有する。差動増幅器81aは、2つの入力端子に入力された電圧を差動増幅し、増幅された電圧を出力端子から出力する。
The
差動増幅器81aの2つの入力端子は、導体線52を介してバッテリモジュール100M(図1参照)のシャント抵抗RSの両端に電気的に接続される。シャント抵抗RSの両端の電圧が差動増幅器81aにより差動増幅される。差動増幅器81aの出力電圧は、複数のバッテリセル10に流れる電流に比例する。差動増幅器81aは、電流に比例する電圧をA/D変換器81bに出力する。A/D変換器81bは、差動増幅器81aから出力される電圧をデジタル値に変換する。
The two input terminals of the
通信回路82は、通信機能を有し、図2の絶縁素子27を介して図2の第2回路24と通信可能に接続される。通信回路82は、A/D変換器81bからシャント抵抗RSの両端の電圧のデジタル値を取得する。また、通信回路82は、シャント抵抗RSの両端の電圧のデジタル値を絶縁素子27を介して第2回路24に送信する。
The
図3および図4の高電位側第1回路30Hは、以下の点を除いて図5の低電位側第1回路30Lと同様の構成を有する。高電位側第1回路30Hの通信回路32は、低電位側第1回路30Lの通信回路32(図5参照)と通信可能に接続される。これにより、高電位側第1回路30Hの通信回路32は、低電位側第1回路30Lの通信回路32および絶縁素子25(図2参照)を介して高電位側バッテリセル群10Hの複数のバッテリセル10の端子電圧のデジタル値を第2回路24に送信することができる。
3 and 4 has the same configuration as the low potential side
図6は、第2回路24の構成を示すブロック図である。図6に示すように、第2回路24は、処理部241、記憶部242、通信インタフェース244および電源回路245を含む。処理部241は、例えばCPU(中央演算処理装置)を含み、記憶部242と接続される。また、処理部241は図1の複数のサーミスタ11に接続される。これにより、処理部241はバッテリモジュール100M,100a~100cの温度を取得する。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the
また、処理部241は、低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hの検出部20(図3~図5参照)により検出される端子電圧ならびに第3回路80により検出される電圧に関する情報を処理する機能を有する。本実施の形態において、処理部241は、各バッテリセル10の充電量および複数のバッテリセル10に流れる電流等を算出する。電流の算出の詳細は後述する。
The
記憶部242は、例えばEEPROM(電気的消去およびプログラム可能リードオンリーメモリ)等の不揮発性メモリを含む。処理部241は、通信機能を有する通信回路246を含む。主回路基板21(図2参照)において、処理部241は、絶縁素子25(図2参照)を介して低電位側第1回路30Lの通信回路32(図5参照)と通信可能に接続されるとともに、絶縁素子27(図2参照)を介して第3回路80の通信回路32(図6参照)と通信可能に接続される。副回路基板21a(図2参照)において、処理部241は、絶縁素子25(図2参照)を介して低電位側第1回路30Lの通信回路32(図5参照)と通信可能に接続される。
The
処理部241には通信インタフェース244が接続される。通信インタフェース244は、例えばRS-485規格のシリアル通信インタフェースである。通信インタフェース244は、一対の接続線L1,L2を介してコネクタ23aに接続されるとともに、一対の接続線L5,L6を介してコネクタ23bに接続される。本実施の形態において、通信回路246は、図2のバッテリECU101とRS-485規格に従うシリアル通信を行うが、これに限定されない。例えば、通信回路246は、バッテリECU101と他の規格に従うシリアル通信を行ってもよく、バッテリECU101とCAN(Controller Area Network)通信を行ってもよい。
A
電源回路245は、一対の接続線L3,L4を介してコネクタ23aに接続されるとともに、一対の接続線L7,L8を介してコネクタ23bに接続される。コネクタ23aに入力された電力は、一対の接続線L3,L4を介して電源回路245に与えられるとともに、一対の接続線L3,L4および一対の接続線L7,L8を介してコネクタ23bから出力される。電源回路245は、接続線L3,L4間の電圧を降圧する。処理部241、記憶部242および通信インタフェース244は、電源回路245により出力される電力で動作する。
The
第2回路24の通信回路246によりセル情報がバッテリECU101に送信される。それにより、バッテリシステム500のいずれかのバッテリモジュール100M,100a~100cのバッテリセル10の電圧が低下した場合でも、バッテリモジュール100M,100a~100cはバッテリECU101と通信を行うことができる。
Cell information is transmitted to the
主回路基板21および副回路基板21aの第2回路24間は、図2のハーネスP1~P4の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59により接続される。これにより、各第2回路24は、簡単な構成で一対の導体線56,57を介してセル情報を送信することができる。また、簡単な構成で一対の電源線58,59を介して非動力用バッテリ12から各第2回路24の電源回路245に電力を供給することができる。
The
本実施の形態では、図2のバッテリECU101が、各バッテリセル10の充電量の算出またはバッテリセル10の過放電、過充電および温度異常等の検出を行うが、これに限定されない。バッテリECU101に代えて、各バッテリモジュール100M,100a~100cの第2回路24が各バッテリセル10の充電量を算出してもよい。また、各バッテリモジュール100M,100a~100cの第2回路24がバッテリセル10の過放電、過充電および温度異常等の検出を行ってもよい。この場合、各第2回路24は、各バッテリセル10の充電量の算出結果ならびにバッテリセル10の過放電、過充電および温度異常等の検出結果をバッテリECU101に与える。
In the present embodiment, the
(2)バッテリモジュールの詳細
バッテリモジュール100M,100a~100cの詳細について説明する。図7はバッテリモジュール100Mの外観斜視図であり、図8はバッテリモジュール100Mの平面図であり、図9はバッテリモジュール100Mの端面図である。各バッテリモジュール100a~100cは、主回路基板21の代わりに副回路基板21aを有する点およびシャント抵抗RSを有さない点を除いて、バッテリモジュール100Mと同様の構成を有する。
(2) Details of Battery Module Details of the
なお、図7~図9および後述する図11~図13においては、矢印X,Y,Zで示すように、互いに直交する三方向をX方向、Y方向およびZ方向と定義する。なお、本例では、X方向およびY方向が水平面に平行な方向であり、Z方向が水平面に直交する方向である。また、上方向は矢印Zが向く方向である。 In FIGS. 7 to 9 and FIGS. 11 to 13 to be described later, as shown by arrows X, Y, and Z, three directions orthogonal to each other are defined as an X direction, a Y direction, and a Z direction. In this example, the X direction and the Y direction are directions parallel to the horizontal plane, and the Z direction is a direction orthogonal to the horizontal plane. Further, the upward direction is the direction in which the arrow Z faces.
図7~図9に示すように、バッテリモジュール100Mにおいては、扁平な略直方体形状を有する複数のバッテリセル10がX方向に並ぶように配置される。この状態で、複数のバッテリセル10は、一対の端面枠92、一対の上端枠93および一対の下端枠94により一体的に固定される。一対の端面枠92は略板形状を有し、YZ平面に平行に配置される。一対の上端枠93および一対の下端枠94は、X方向に延びるように配置される。このように、複数のバッテリセル10、一対の端面枠92、一対の上端枠93および一対の下端枠94により略直方体形状のバッテリブロック10BBが構成される。バッテリモジュール100b,100cのバッテリブロック10BBがバッテリブロックの例である。
7 to 9, in the
バッテリブロック10BBは、YZ平面に平行な端面E1,E2、ZX平面に平行な側面E3,E4ならびにXY平面に平行な上面E5および下面E6を有する。バッテリモジュール100b,100cのバッテリブロック10BBの上面E5が第1の面の例であり、バッテリモジュール100b,100cのバッテリブロック10BBの端面E1が第2の面の例である。
The battery block 10BB has end faces E1 and E2 parallel to the YZ plane, side faces E3 and E4 parallel to the ZX plane, and an upper face E5 and a lower face E6 parallel to the XY plane. The upper surface E5 of the battery block 10BB of the
一対の端面枠92の四隅には、一対の上端枠93および一対の下端枠94を接続するための接続部が形成される。一対の端面枠92の間に複数のバッテリセル10が配置された状態で、一対の端面枠92の上側の接続部に一対の上端枠93が取り付けられ、一対の端面枠92の下側の接続部に一対の下端枠94が取り付けられる。これにより、バッテリブロック10BBにおいて、複数のバッテリセル10が、X方向に並ぶように配置された状態で一体的に固定される。バッテリブロック10BBの端面E1側の端面枠92には、外側の面に間隔を隔てて主回路基板21が取り付けられる。
Connection portions for connecting the pair of upper end frames 93 and the pair of lower end frames 94 are formed at the four corners of the pair of end face frames 92. In a state where the plurality of
ここで、各バッテリセル10は、Y方向に沿って並ぶようにバッテリブロック10BBの上面E5にプラス電極10aおよびマイナス電極10bを有する。バッテリモジュール100b,100cのバッテリセル10のプラス電極10aまたはマイナス電極10bが第1のバッテリセルの電極端子の例であり、バッテリモジュール100a,100Mのバッテリセル10のプラス電極10aまたはマイナス電極10bが第2のバッテリセルの電極端子の例である。各電極10a,10bは、上方に向かって突出するように傾斜して設けられる(図9参照)。以下の説明においては、バッテリブロック10BBの端面E1側の端面枠92に隣接するバッテリセル10から端面E2側の端面枠92に隣接するバッテリセル10までを1番目~18番目のバッテリセル10と呼ぶ。
Here, each
複数のバッテリセル10は、上面部分の中央にガス抜き弁10vを有する。バッテリセル10内部の圧力が所定の値まで上昇した場合、バッテリセル10内部のガスがガス抜き弁10vから排出される。これにより、バッテリセル10内部の過度な圧力上昇が防止される。
The plurality of
図8に示すように、バッテリモジュール100Mにおいて、各バッテリセル10は、隣接するバッテリセル10間でY方向におけるプラス電極10aおよびマイナス電極10bの位置関係が互いに逆になるように配置される。また、複数のバッテリセル10の一方の電極10a,10bがX方向に沿って一列に並び、複数のバッテリセル10の他方の電極10a,10bがX方向に沿って一列に並ぶ。それにより、隣接する2個のバッテリセル10間では、一方のバッテリセル10のプラス電極10aと他方のバッテリセル10のマイナス電極10bとが近接し、一方のバッテリセル10のマイナス電極10bと他方のバッテリセル10のプラス電極10aとが近接する。この状態で、近接する2個の電極にバスバー40が取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル10が直列接続される。
As shown in FIG. 8, in the
具体的には、1番目のバッテリセル10のプラス電極10aと2番目のバッテリセル10のマイナス電極10bとに共通のバスバー40が取り付けられる。また、2番目のバッテリセル10のプラス電極10aと3番目のバッテリセル10のマイナス電極10bとに共通のバスバー40が取り付けられる。同様にして、各奇数番目のバッテリセル10のプラス電極10aとそれに隣接する偶数番目のバッテリセル10のマイナス電極10bとに共通のバスバー40が取り付けられる。各偶数番目のバッテリセル10のプラス電極10aとそれに隣接する奇数番目のバッテリセル10のマイナス電極10bとに共通のバスバー40が取り付けられる。
Specifically, a
また、1番目のバッテリセル10のマイナス電極10bおよび18番目のバッテリセル10のプラス電極10aには、外部から電源線501(図1参照)を接続するためのバスバー40aがそれぞれ取り付けられる。なお、バッテリモジュール100Mにおいては、1番目のバッテリセル10のマイナス電極10bに取り付けられたバスバー40aには、シャント抵抗RSを介して電源線501が接続される。一方、バッテリモジュール100a~100cにおいては、1番目のバッテリセル10のマイナス電極10bに取り付けられたバスバー40aに、電源線501が直接接続される。
Further, a
Y方向における複数のバッテリセル10の一端部側には、X方向に延びる長尺状のフレキシブルプリント回路基板(以下、FPC基板と略記する。)50が複数のバスバー40に共通して接続される。同様に、Y方向における複数のバッテリセル10の他端部側には、X方向に延びる長尺状のFPC基板50が複数のバスバー40,40aに共通して接続される。
A long flexible printed circuit board (hereinafter abbreviated as FPC board) 50 extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars 40 on one end side of the plurality of
FPC基板50は、主として絶縁層上に後述する図12の複数の導体線51,52が形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。FPC基板50を構成する絶縁層の材料としては例えばポリイミドが用いられ、導体線51,52の材料としては例えば銅が用いられる。FPC基板50上において、各バスバー40,40aに近接するように各PTC素子60が配置される。
The
各FPC基板50は、バッテリブロック10BBの端面E1側の端面枠92の上端部分で内側に向かって直角に折り返され、さらに下方に向かって折り返され、主回路基板21に接続される。
Each
(3)バスバーおよびFPC基板の構造
次に、バスバー40,40aおよびFPC基板50の構造の詳細を説明する。以下、隣接する2個のバッテリセル10のプラス電極10aとマイナス電極10bとを接続するためのバスバー40を2電極用のバスバー40と呼び、1個のバッテリセル10のプラス電極10aまたはマイナス電極10bと電源線501とを接続するためのバスバー40aを1電極用のバスバー40aと呼ぶ。
(3) Structure of Bus Bar and FPC Board Next, details of the structure of the bus bars 40 and 40a and the
図10(a)は2電極用のバスバー40の外観斜視図であり、図10(b)は1電極用のバスバー40aの外観斜視図である。
FIG. 10A is an external perspective view of the
図10(a)に示すように、2電極用のバスバー40は、略長方形状を有するベース部41およびそのベース部41の一辺からその一面側に屈曲して延びる一対の取付片42を備える。ベース部41には、一対の電極接続孔43が形成される。
As shown in FIG. 10A, the two-
図10(b)に示すように、1電極用のバスバー40aは、略正方形状を有するベース部45およびそのベース部45の一辺からその一面側に屈曲して延びる取付片46を備える。ベース部45には、電極接続孔47が形成される。
As shown in FIG. 10B, the
本実施の形態において、バスバー40,40aは、例えばタフピッチ銅の表面にニッケルめっきが施された構成を有する。 In the present embodiment, the bus bars 40, 40a have a configuration in which, for example, nickel plating is applied to the surface of tough pitch copper.
図11は、FPC基板50に複数のバスバー40,40aおよび複数のPTC素子60が取り付けられた状態を示す外観斜視図である。図11に示すように、2枚のFPC基板50には、X方向に沿って所定の間隔で複数のバスバー40,40aの取付片42,46が取り付けられる。また、複数のPTC素子60は、複数のバスバー40,40aの間隔と同じ間隔で2枚のFPC基板50にそれぞれ取り付けられる。このように、FPC基板50と複数のバスバー40,40aとが一体的に結合された部材を以下、配線部材110と呼ぶ。
FIG. 11 is an external perspective view showing a state in which a plurality of bus bars 40, 40a and a plurality of
バッテリモジュール100M,100a~100cを作製する際には、図7の端面枠92、上端枠93および下端枠94により一体的に固定された複数のバッテリセル10上に、上記のように複数のバスバー40,40aおよび複数のPTC素子60が取り付けられた2枚のFPC基板50が取り付けられる。また、バッテリモジュール100Mの複数のバッテリセル10に取り付けられる2枚のFPC基板50のうち一方には、シャント抵抗RSが取り付けられる。
When the
この取り付け時においては、隣接するバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bが各バスバー40,40aに形成された電極接続孔43,47に嵌め込まれる。プラス電極10aおよびマイナス電極10bには雄ねじが形成される。各バスバー40,40aが隣接するバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bに嵌め込まれた状態で図示しないナットがプラス電極10aおよびマイナス電極10bの雄ねじに螺合される。
At the time of attachment, the
このようにして、複数のバッテリセル10に複数のバスバー40,40aが取り付けられるとともに、複数のバスバー40,40aによりFPC基板50が略水平姿勢で保持される。
Thus, the plurality of bus bars 40, 40a are attached to the plurality of
(4)バスバーと低電位側第1回路および高電位側第1回路との接続
次に、バスバー40,40aと低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hとの接続について説明する。図12は、バッテリモジュール100Mにおけるバスバー40,40aと低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hとの接続について説明するための模式的平面図である。バッテリモジュール100a~100cが主回路基板21の代わりに副回路基板21aを有し、シャント抵抗RSを有さない点を除いて、バッテリモジュール100a~100cにおけるバスバー40,40aと低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hとの接続は、バッテリモジュール100Mにおけるバスバー40,40aと低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hとの接続と同様である。
(4) Connection between bus bar and low potential side first circuit and high potential side first circuit Next, connection between
図12に示すように、FPC基板50には、複数のバスバー40,40aに対応するように複数の導体線51,52が設けられる。各導体線51は、バスバー40,40aの取付片42,46とそのバスバー40,40aの近傍に配置されたPTC素子60との間でY方向に平行に延びるように設けられ、各導体線52は、PTC素子60とFPC基板50の一端部との間でX方向に平行に延びるように設けられる。
As shown in FIG. 12, the
各導体線51の一端部は、FPC基板50の下面側に露出するように設けられる。下面側に露出する各導体線51の一端部が、例えば半田付けまたは溶接により各バスバー40,40aの取付片42,46に電気的に接続される。それにより、FPC基板50が各バスバー40,40aに固定される。
One end of each
各導体線51の他端部および各導体線52の一端部は、FPC基板50の上面側に露出するように設けられる。PTC素子60の一対の端子(図示せず)が、例えば半田付けにより各導体線51の他端部および各導体線52の一端部に接続される。
The other end of each
主回路基板21には、FPC基板50の複数の導体線52に対応した複数の接続端子22が設けられる。複数の接続端子22と低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hとは主回路基板21上で電気的に接続されている。FPC基板50の各導体線52の他端部は、例えば半田付けまたは溶接により対応する接続端子22に接続される。なお、主回路基板21とFPC基板50との接続は、半田付けまたは溶接に限らずコネクタを用いて行われてもよい。
The
このようにして、各バスバー40,40aがPTC素子60を介して低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hに電気的に接続される。これにより、複数のバッテリセル10の端子電圧が検出される。
In this way, the bus bars 40, 40a are electrically connected to the low potential side
また、複数のバスバー40,40aは図7のバッテリモジュール100M,100a~100cのバッテリブロック10BBの上面E5に設けられる。一方、後述するように、ハーネスP1~P4はバッテリモジュール100M,100a~100cのバッテリブロック10BBの上面E5とは異なる面に設けられる。したがって、複数のバスバー40,40aにノイズが発生しても、ハーネスP1~P4へのノイズの混入が低減される。
The plurality of
本実施の形態において、バッテリモジュール100Mのシャント抵抗RSは図10のバスバー40に設けられる。シャント抵抗が設けられるバスバー40を電圧電流バスバー40yと呼ぶ。図13は、電圧電流バスバー40yおよびFPC基板50を示す拡大平面図である。
In the present embodiment, the shunt resistor RS of the
図13に示すように、電圧電流バスバー40yのベース部41上には、一対のはんだパターンH1,H2が一定間隔で互いに平行に形成されている。はんだパターンH1は2つの電極接続孔43間で一方の電極接続孔43の近傍に配置され、はんだパターンH2は電極接続孔43間で他方の電極接続孔43の近傍に配置される。電圧電流バスバー40yにおけるはんだパターンH1,H2間に形成される抵抗が電流検出用のシャント抵抗となる。
As shown in FIG. 13, on the
電圧電流バスバー40yのはんだパターンH1は、導体線51、導体線52および主回路基板21の接続端子22を介して、第3回路80の差動増幅器81a(図6参照)の一方の入力端子に接続される。同様に、電圧電流バスバー40yのはんだパターンH2は、導体線51、導体線52および主回路基板21の接続端子22を介して第3回路80の差動増幅器81a(図6参照)の他方の入力端子に接続される。これにより、第3回路80は、はんだパターンH1,H2間の電圧を検出する。第3回路80により検出されたはんだパターンH1,H2間の電圧は図6の第2回路24に与えられる。
The solder pattern H1 of the voltage /
また、はんだパターンH1は、FPC基板50上の導体線を介してバッテリモジュール100Mの1番目のバッテリセル10のマイナス電極10bに取り付けられたバスバー40a(図3および図8参照)に接続される。はんだパターンH2は、図1の電源線501を介して、隣接するバッテリモジュール100cの18番目のバッテリセル10のプラス電極10aに取り付けられたバスバー40a(図4および図8参照)に接続される。これにより、バッテリモジュール100Mと隣接するバッテリモジュール100cとは、電圧電流バスバー40yのシャント抵抗RSを介して直列接続される。
Also, the solder pattern H1 is connected to a
本実施の形態において、図6の第2回路24の記憶部242には、予め電圧電流バスバー40yにおけるはんだパターンH1,H2間のシャント抵抗RSの値が記憶されている。図6の第2回路24の処理部241は、第3回路80から与えられたはんだパターンH1,H2間の電圧を記憶部242に記憶されたシャント抵抗RSの値で除算することにより電圧電流バスバー40yに流れる電流の値を算出する。このようにして、複数のバッテリセル10に流れる電流の値が検出される。
In the present embodiment, the value of the shunt resistance RS between the solder patterns H1 and H2 in the voltage /
(5)主回路基板および副回路基板の一構成例
次に、主回路基板21および副回路基板21aの一構成例について説明する。図14(a)は主回路基板21の一構成例を示す模式的平面図であり、図14(b)は副回路基板21aの一構成例を示す模式的平面図である。
(5) One Configuration Example of Main Circuit Board and Sub Circuit Board Next, one configuration example of the
図14(a)に示すように、主回路基板21には、低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30H、第2回路24、第3回路80、絶縁素子25,27、フィルタ回路28、コネクタ23a,23bおよび終端抵抗RTが実装される。また、主回路基板21には、複数の接続端子22が形成される。主回路基板21は、第1の実装領域10G、第2の実装領域12Gおよび帯状の絶縁領域26を有する。
As shown in FIG. 14A, the
第2の実装領域12Gは、主回路基板21の1つの角部に形成される。絶縁領域26は、第2の実装領域12Gに沿って延びるように形成される。第1の実装領域10Gは、主回路基板21の残りの部分に形成される。第1の実装領域10Gと第2の実装領域12Gとは絶縁領域26により互いに分離される。それにより、第1の実装領域10Gと第2の実装領域12Gとは絶縁領域26により電気的に絶縁される。
The
第1の実装領域10Gには、低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30H、第3回路80およびフィルタ回路28が実装されるとともに複数の接続端子22が形成される。低電位側第1回路30Lおよび高電位側第1回路30Hと複数の接続端子22とは主回路基板21上でフィルタ回路28を介して接続線により電気的に接続される。また、第3回路80と複数の接続端子22とは主回路基板21上で接続線により電気的に接続される。
In the first mounting
低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30Hおよび第3回路80の電源として、バッテリモジュール100Mの複数のバッテリセル10(図1参照)が低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30Hおよび第3回路80に接続される。低電位側第1回路30Lには、図3の低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10から電力が供給される。高電位側第1回路30Hには、図3の高電位側バッテリセル群10Hの複数のバッテリセル10から電力が供給される。第3回路80には、図3の低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10から電力が供給される。
As a power source for the low potential side
低電位側第1回路30Lの実装領域および接続線の形成領域を除いて、低電位側第1回路30Lの実装領域の周囲にグランドパターンGND1Lが形成される。グランドパターンGND1Lは、低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10の最低電位に保持される。高電位側第1回路30Hの実装領域および接続線の形成領域を除いて、高電位側第1回路30Hの実装領域の周囲にグランドパターンGND1Hが形成される。グランドパターンGND1Hは、高電位側バッテリセル群10Hの複数のバッテリセル10の最低電位に保持される。第3回路80の実装領域および接続線の形成領域を除いて、第3回路80の実装領域の周囲にグランドパターンGND3が形成される。グランドパターンGND3は、低電位側バッテリセル群10Lの複数のバッテリセル10の最低電位に保持される。
The ground pattern GND1L is formed around the mounting region of the low potential side
第2の実装領域12Gには、第2回路24、電源回路245およびコネクタ23a,23bが実装される。第2回路24とコネクタ23aとは主回路基板21上で一対の接続線L1,L2および一対の接続線L3,L4により電気的に接続される。第2回路24とコネクタ23bとは主回路基板21上で一対の接続線L5,L6および一対の接続線L7,L8により電気的に接続される。一対の接続線L5,L6間には終端抵抗RTが実装される。
In the
第2回路24およびコネクタ23a,23bの実装領域ならびに複数の接続線の形成領域を除いて、第2の実装領域12GにグランドパターンGND2が形成される。グランドパターンGND2は図2の非動力用バッテリ12の基準電位(グランド電位)に保持される。第2回路24には、図6の電源回路245を介して非動力用バッテリ12から電力が供給される。
The ground pattern GND2 is formed in the
絶縁素子25は、絶縁領域26をまたぐように実装される。絶縁素子25は、グランドパターンGND1LとグランドパターンGND2とを互いに電気的に絶縁しつつ低電位側第1回路30Lと第2回路24との間で信号を伝送する。絶縁素子27は、絶縁領域26をまたぐように実装される。絶縁素子27は、グランドパターンGND3とグランドパターンGND2とを互いに電気的に絶縁しつつ第3回路80と第2回路24との間で信号を伝送する。絶縁素子25,27としては、例えばデジタルアイソレータまたはフォトカプラ等を用いることができる。本実施の形態においては、絶縁素子25,27としてデジタルアイソレータを用いる。
The insulating
図14(b)に示すように、副回路基板21aは、第3回路80、絶縁素子27、終端抵抗RTおよびグランドパターンGND3を有さない点を除いて、主回路基板21と同様の構成を有する。副回路基板21a上の低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30H、第2回路24、絶縁素子25、フィルタ回路28、コネクタ23a,23bおよび接続端子22の接続は、主回路基板21上の低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30H、第2回路24、絶縁素子25、フィルタ回路28、コネクタ23a,23bおよび接続端子22の接続と同様である。
As shown in FIG. 14B, the
このように、低電位側第1回路30Lと第2回路24とは、絶縁素子25により電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。また、高電位側第1回路30Hと第2回路24とは、電気的に絶縁されつつ低電位側第1回路30Lを介して通信可能に接続される。さらに、第3回路80と第2回路24とは、絶縁素子27により電気的に絶縁されつつ通信可能に接続される。これにより、低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30Hおよび第3回路80の電源として複数のバッテリセル10を用いることができ、第2回路24の電源として非動力用バッテリ12を用いることができる。その結果、第2回路24を低電位側第1回路30L、高電位側第1回路30Hおよび第3回路80から独立に安定して動作させることができる。
Thus, the low potential side
(6)バッテリシステムの配置の例
図15は、バッテリシステム500の配置の例を示す模式的平面図である。図15に示すように、バッテリシステム500は、図1のバッテリモジュール100M、3個のバッテリモジュール100a~100c、バッテリECU101およびコンタクタ102に加え、HV(High Voltage;高圧)コネクタ520およびサービスプラグ530をさらに備える。
(6) Example of Arrangement of Battery System FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of arrangement of the
バッテリモジュール100Mにそれぞれ設けられる一対の端面枠92のうち、主回路基板21が取り付けられない端面枠92を端面枠92aと呼び、主回路基板21が取り付けられる端面枠92を端面枠92bと呼ぶ。同様に、バッテリモジュール100a~100cにそれぞれ設けられる一対の端面枠92のうち、副回路基板21aが取り付けられない端面枠92を端面枠92aと呼び、副回路基板21aが取り付けられる端面枠92を端面枠92bと呼ぶ。図15においては、端面枠92bにハッチングが付されている。
Among the pair of end face frames 92 provided in the
バッテリモジュール100a~100c,100M、バッテリECU101、コンタクタ102、HVコネクタ520およびサービスプラグ530は、箱型のケーシング550内に収容される。ケーシング550は、側面部550a,550b,550c,550d、底面部550eおよび図示しない上面部を有する。側面部550a,550cは互いに平行であり、側面部550b,550dは互いに平行でありかつ側面部550a,550cに対して垂直である。また、底面部550eと上面部とは対向する。側面部550a~550d、底面部550eおよび上面部により内部空間が形成される。
ケーシング550の内部空間において、バッテリモジュール100a,100bは、所定の間隔で並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール100aの端面枠92bとバッテリモジュール100bの端面枠92aとが互いに向き合うように、バッテリモジュール100a,100bが配置される。バッテリモジュール100c,100Mは、所定の間隔で並ぶように配置される。この場合、バッテリモジュール100cの端面枠92aとバッテリモジュール100Mの端面枠92bとが互いに向き合うように、バッテリモジュール100c,100Mが配置される。以下、互いに並ぶように配置されたバッテリモジュール100a,100bをモジュール列T1と呼び、互いに並ぶように配置されたバッテリモジュール100c,100Mをモジュール列T2と呼ぶ。
In the internal space of the
ケーシング550内において、側面部550aに沿ってモジュール列T1が配置され、モジュール列T1と並列にモジュール列T2が配置される。モジュール列T1のバッテリモジュール100aの端面枠92aが側面部550dに向けられ、バッテリモジュール100bの端面枠92bが側面部550bに向けられる。また、モジュール列T2のバッテリモジュール100cの端面枠92bが側面部550dに向けられ、バッテリモジュール100Mの端面枠92aが側面部550bに向けられる。
In the
モジュール列T1と側面部550aとの間の領域にサービスプラグ530、バッテリECU101、HVコネクタ520およびコンタクタ102がこの順で側面部550dから側面部550bへ並ぶように配置される。
In the region between the module row T1 and the
バッテリモジュール100a~100c,100Mの各々において、端面枠92aに隣り合うバッテリセル10(18番目のバッテリセル10)のプラス電極10a(図8参照)の電位が最も高く、端面枠92bに隣り合うバッテリセル10(1番目のバッテリセル10)のマイナス電極10b(図8参照)の電位が最も低い。以下、各バッテリモジュール100a~100c,100Mにおいて最も電位が高いプラス電極10aを高電位電極10Aと呼び、各バッテリモジュール100a~100c,100Mにおいて最も電位が低いマイナス電極10bを低電位電極10Bと呼ぶ。
In each of the
バッテリモジュール100aの低電位電極10Bとバッテリモジュール100bの高電位電極10Aとは、図1の電源線501として電源線Q7を介して互いに接続される。バッテリモジュール100cの高電位電極10Aとバッテリモジュール100Mの低電位電極10Bに接続されたシャント抵抗RS(図1参照)とは、図1の電源線501として電源線Q8を介して互いに接続される。
The low
バッテリモジュール100aの高電位電極10Aは図1の電源線501として電源線Q1を介してサービスプラグ530に接続され、バッテリモジュール100cの低電位電極10Bは図1の電源線501として電源線Q2を介してサービスプラグ530に接続される。サービスプラグ530がオンされた状態では、バッテリモジュール100a~100c,100Mが直列接続される。この場合、バッテリモジュール100Mの高電位電極10Aの電位が最も高く、バッテリモジュール100bの低電位電極10Bの電位が最も低い。
The high
サービスプラグ530にはヒューズが内蔵されている。サービスプラグ530は、例えばバッテリシステム500のメンテナンス時に作業者によりオフされる。サービスプラグ530がオフされた場合には、バッテリモジュール100a,100bからなる直列回路とバッテリモジュール100c,100Mからなる直列回路とが電気的に分離される。この場合、バッテリモジュール100a,100bからなる直列回路の総電圧とバッテリモジュール100c,100Mからなる直列回路の総電圧とが等しくなる。これにより、メンテナンス時にバッテリシステム500内に高い電圧が発生することが防止される。
The
バッテリモジュール100bの低電位電極10Bは図1の電源線501として電源線Q3を介してコンタクタ102に接続され、バッテリモジュール100Mの高電位電極10Aは図1の電源線501として電源線Q4を介してコンタクタ102に接続される。コンタクタ102は、図1の電源線501として電源線Q5,Q6を介してHVコネクタ520に接続される。HVコネクタ520は、電動車両のモータ等の負荷に接続される。
The low
コンタクタ102がオンされた状態では、バッテリモジュール100bが電源線Q3,Q6を介してHVコネクタ520に接続されるとともに、バッテリモジュール100Mが電源線Q4,Q5を介してHVコネクタ520に接続される。それにより、バッテリモジュール100a~100c,100Mから負荷に電力が供給される。
In the state where the
コンタクタ102がオフされると、バッテリモジュール100bとHVコネクタ520との接続およびバッテリモジュール100MとHVコネクタ520との接続が遮断される。
When the
図16は、副回路基板21aのコネクタ23bにハーネスP1を接続した状態のバッテリモジュール100cの外観斜視図である。図15および図16に示すように、ハーネスP1の一端はバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23bに接続される。ハーネスP1の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59は、複数の固定部材95により束ねられ、バッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにケーシング550の底面部550eに固定される。この状態で、ハーネスP1の他端はバッテリモジュール100Mの主回路基板21のコネクタ23aに接続される。
FIG. 16 is an external perspective view of the
同様に、ハーネスP3の一端はバッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23bに接続される。ハーネスP3の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59は、複数の固定部材95により束ねられ、バッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにケーシング550の底面部550eに固定される。この状態で、ハーネスP3の他端はバッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23aに接続される。
Similarly, one end of the harness P3 is connected to the
また、バッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23bとバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23aとは、ハーネスP2を介して互いに接続される。バッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23aはハーネスP4を介してバッテリECU101に接続される。
Further, the
上記のように、バッテリモジュール100a~100c,100Mの各々においてセル情報が第2回路24(図6参照)により検出される。バッテリモジュール100aの第2回路24により検出されたセル情報は、ハーネスP3,P4を介してバッテリECU101に与えられる。バッテリモジュール100bの第2回路24により検出されたセル情報は、ハーネスP4を介してバッテリECU101に与えられる。バッテリモジュール100cの第2回路24により検出されたセル情報は、ハーネスP2,P3,P4を介してバッテリECU101に与えられる。バッテリモジュール100Mの第2回路24により検出されたセル情報は、ハーネスP1,P2,P3,P4を介してバッテリECU101に与えられる。
As described above, cell information is detected by the second circuit 24 (see FIG. 6) in each of the
(7)実施の形態の効果
本実施の形態に係るバッテリシステム500においては、バッテリモジュール100aの副回路基板21aとバッテリモジュール100bの副回路基板21aとの間にバッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBが配置されるように、バッテリモジュール100a,100bが配置される。バッテリモジュール100aの副回路基板21aとバッテリモジュール100bの副回路基板21aとを接続するハーネスP3は、複数の固定部材95により束ねられ、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにケーシング550の底面部550eに固定される。
(7) Effects of the Embodiment In the
これにより、ハーネスP3と複数の導体線52とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。
Thereby, the harness P3 and the plurality of
また、バッテリモジュール100cの副回路基板21aとバッテリモジュール100Mの主回路基板21との間にバッテリモジュール100cのバッテリブロック10BBが配置されるように、バッテリモジュール100c,100Mが配置される。バッテリモジュール100cの副回路基板21aとバッテリモジュール100Mの主回路基板21とを接続するハーネスP1は、複数の固定部材95により束ねられ、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにケーシング550の底面部550eに固定される。
Further, the
これにより、ハーネスP1と複数の導体線52とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。
Thereby, the harness P1 and the plurality of
また、ハーネスP1,P3と導体線52とが接触しないため、ハーネスP1,P3と導体線52との間に短絡が発生しない。特に、バッテリシステム500が電動車両等に搭載される場合、ハーネスP1,P3と導体線52とが接触していると、走行中の振動によりハーネスP1,P3と導体線52とが擦れ合ってハーネスP1,P3および導体線52の絶縁被膜が破損する可能性がある。本実施の形態においては、ハーネスP1,P3と導体線52とが接触しないため、ハーネスP1,P3と導体線52との間に短絡が発生することを防止することができる。
Further, since the harnesses P1 and P3 and the
(8)実施の形態の特徴
本実施の形態に係るバッテリシステムは、第1のバッテリモジュールと、第2のバッテリモジュールと、配線とを備え、第1のバッテリモジュールは、複数の第1のバッテリセルにより構成されるバッテリブロックと、複数の第1のバッテリセルの状態を検出するための第1の状態検出回路と、複数の第1のバッテリセルの電極端子と第1の状態検出回路とを電気的に接続する複数の状態検出線とを含み、バッテリブロックは、複数の第1のバッテリセルの電極端子が並ぶ第1の面と、第1の状態検出回路が設けられる第2の面とを有し、第2のバッテリモジュールは、複数の第2のバッテリセルと、複数の第2のバッテリセルの状態を検出するための第2の状態検出回路とを含み、第1の状態検出回路と第2の状態検出回路との間に少なくともバッテリブロックが配置されるように、第1および第2のバッテリモジュールが配置され、配線は、バッテリブロックの第1および第2の面と異なる面に沿って延びるように、第1の状態検出回路および第2の状態検出回路に電気的に接続されるものである。
(8) Feature of Embodiment The battery system according to the present embodiment includes a first battery module, a second battery module, and wiring, and the first battery module includes a plurality of first batteries. A battery block including cells, a first state detection circuit for detecting states of the plurality of first battery cells, an electrode terminal of the plurality of first battery cells, and a first state detection circuit. The battery block includes a first surface on which the electrode terminals of the plurality of first battery cells are arranged, and a second surface on which the first state detection circuit is provided. And the second battery module includes a plurality of second battery cells and a second state detection circuit for detecting a state of the plurality of second battery cells, the first state detection circuit And the second state The first and second battery modules are arranged so that at least the battery block is arranged between the detection circuit and the wiring so as to extend along a surface different from the first and second surfaces of the battery block. The first state detection circuit and the second state detection circuit are electrically connected.
このバッテリシステムにおいては、第1のバッテリモジュールのバッテリブロックが複数の第1のバッテリセルにより構成される。バッテリブロックの第1の面には複数の第1のバッテリセルの電極端子が並ぶ。バッテリブロックの第2の面にはバッテリブロックの複数の第1のバッテリセルの状態を検出するための第1の状態検出回路が設けられる。複数の第1のバッテリセルの電極端子と第1の状態検出回路とが複数の状態検出線により電気的に接続される。 In this battery system, the battery block of the first battery module is composed of a plurality of first battery cells. A plurality of first battery cell electrode terminals are arranged on the first surface of the battery block. A second state of the battery block is provided with a first state detection circuit for detecting the state of the plurality of first battery cells of the battery block. The electrode terminals of the plurality of first battery cells and the first state detection circuit are electrically connected by a plurality of state detection lines.
第1および第2のバッテリモジュールは、第1の状態検出回路と第2の状態検出回路との間に少なくともバッテリブロックが配置されるように配置される。配線は、バッテリブロックの第1および第2の面と異なる面に沿って延びるように、第1の状態検出回路および第2の状態検出回路に接続される。これにより、配線と複数の第1のバッテリセルの電極端子とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。 The first and second battery modules are arranged such that at least a battery block is arranged between the first state detection circuit and the second state detection circuit. The wiring is connected to the first state detection circuit and the second state detection circuit so as to extend along a surface different from the first and second surfaces of the battery block. Thereby, wiring and the electrode terminal of a some 1st battery cell do not mutually overlap. As a result, it is possible to reduce the complexity of the wiring work.
また、本実施の形態において、第1のバッテリモジュールは、第1の状態検出回路により検出される状態の通信のための第1の通信回路をさらに含み、第2のバッテリモジュールは、第2の状態検出回路により検出される状態の通信のための第2の通信回路をさらに含み、配線は、第1の通信回路および第2の通信回路に接続される通信線を含んでもよい。 In the present embodiment, the first battery module further includes a first communication circuit for communication in a state detected by the first state detection circuit, and the second battery module includes the second battery module The communication device may further include a second communication circuit for communication in a state detected by the state detection circuit, and the wiring may include a communication line connected to the first communication circuit and the second communication circuit.
この場合、第1の通信回路および第2の通信回路が通信線により接続される。これにより、第1の通信回路は、通信線を介して第1の状態検出回路により検出される状態を送信することができる。また、第2の通信回路は、通信線を介して第2の状態検出回路により検出される状態を送信することができる。 In this case, the first communication circuit and the second communication circuit are connected by a communication line. Thereby, the first communication circuit can transmit the state detected by the first state detection circuit via the communication line. The second communication circuit can transmit the state detected by the second state detection circuit via the communication line.
また、本実施の形態において、配線は、第1の通信回路および第2の通信回路に接続される電力供給のための電源線を含んでもよい。 Further, in the present embodiment, the wiring may include a power supply line for power supply connected to the first communication circuit and the second communication circuit.
この場合、簡単な構成で、電源線を介して第1の通信回路および第2の通信回路に電力を供給することができる。 In this case, power can be supplied to the first communication circuit and the second communication circuit through the power supply line with a simple configuration.
また、本実施の形態において、第1のバッテリモジュールは、バッテリブロックの第1の面に設けられかつ複数の第1のバッテリセルの電極端子を互いに接続する接続部材をさらに備えてもよい。 In the present embodiment, the first battery module may further include a connection member that is provided on the first surface of the battery block and connects the electrode terminals of the plurality of first battery cells to each other.
この場合、第1のバッテリセルの電極端子を互いに接続する接続部材がバッテリブロックの第1の面に設けられる。これにより、接続部材と配線とが異なる面に設けられる。したがって、接続部材にノイズが発生しても、配線へのノイズの混入が低減される。 In this case, a connecting member for connecting the electrode terminals of the first battery cells to each other is provided on the first surface of the battery block. Thereby, the connection member and the wiring are provided on different surfaces. Therefore, even if noise is generated in the connection member, the mixing of noise into the wiring is reduced.
また、本実施の形態において、第1のバッテリモジュールは、複数の状態検出線に接続され、所定の周波数よりも高い周波数の成分を除去するフィルタ回路をさらに含み、複数の状態検出線は、バッテリブロックの第1の面に沿って設けられるとともに、第1の面上で接続部材に接続されてもよい。 In the present embodiment, the first battery module further includes a filter circuit that is connected to the plurality of state detection lines and removes a component having a frequency higher than a predetermined frequency. It is provided along the first surface of the block and may be connected to the connection member on the first surface.
この場合、所定の周波数よりも高い周波数の成分がフィルタ回路により除去される。それにより、複数の第1のバッテリセルに流れる電流が所定の周波数よりも高い周波数で変動する場合でも、第1の状態検出回路により複数の第1バッテリセルの状態を安定して検出することができる。 In this case, a component having a frequency higher than a predetermined frequency is removed by the filter circuit. Thus, even when currents flowing through the plurality of first battery cells fluctuate at a frequency higher than a predetermined frequency, the first state detection circuit can stably detect the states of the plurality of first battery cells. it can.
[2]第2の実施の形態
第2の実施の形態に係るバッテリシステム500について、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500と異なる点を説明する。第2の実施の形態におけるバッテリモジュール100a,100b,100c,100Mにおいては、各バッテリセル10の放熱を効果的に行うため、隣接するバッテリセル10間に、以下に示す2種類のセパレータ200,200Bが配置される。セパレータ200,200Bは、例えばポリブチレンテレフタレート等の樹脂により形成される。
[2] Second Embodiment
図17は、第2の実施の形態におけるバッテリモジュール100cの外観斜視図である。本実施の形態におけるバッテリモジュール100a,100bは、バッテリモジュール100cと同様の構成を有する。また、本実施の形態におけるバッテリモジュール100Mは、副回路基板21aの代わりに主回路基板21を有する点およびシャント抵抗RSを有する点を除いて、バッテリモジュール100cと同様の構成を有する。
FIG. 17 is an external perspective view of the
図18は、セパレータ200の斜視図である。図18に示すように、セパレータ200は、略矩形の板状部201を有する。板状部201は、上下方向において凹凸状に屈曲された断面形状を有する。以下、板状部201の厚み(凹凸の大きさ)を凹凸幅と呼ぶ。
FIG. 18 is a perspective view of the
板状部201の下端部から板状部201の一面側および他面側に水平に突出するように長尺状の底面部202が設けられる。また、板状部201の上端部から板状部201の一面側および他面側に水平に突出するように凹凸状の上面部205が設けられる。さらに、板状部201の両側部から板状部201の一面側および他面側に突出するように、一対の上側面部203および一対の下側面部204が設けられる。上側面部203は、板状部201の上端部近傍に設けられ、上面部205の両端部に連結される。下側面部204は、板状部201の下端部近傍に設けられ、底面部202の両端部に連結される。
A long
図19は、セパレータ200Bの斜視図である。図19に示すように、以下の点を除いて、図18のセパレータ200と同様の構成を有する。
FIG. 19 is a perspective view of the
板状部201の一部の凸状部から側方に突出するように配線保持部96aが形成される。また、板状部201の一部の凹状部から側方に突出するように配線保持部96bが形成される。一対の配線保持部96a,96bにより配線保持部96が構成される。配線保持部96aの上端には半円形状の切欠きが形成される。配線保持部96bの下端には半円形状の切欠きが形成される。配線保持部96aの切欠きと配線保持部96bの切欠きとが対向することにより、孔部Hが形成される。本実施の形態において、図2のハーネスP1~P4は、孔部Hに挿通されることにより配線保持部96に保持される。
The
図17に示すように、複数のセパレータ200,200Bが平行に並ぶように配置される。本実施の形態において、複数(本例では4個)のセパレータ200Bが略等間隔に配置され、複数のセパレータ200B間に残りのセパレータ200が配置される。これにより、隣り合うセパレータ200,200Bの底面部202、上側面部203、下側面部204および上面部205(図18および図19参照)が互いに当接する。その状態で、隣り合うセパレータ200,200Bの板状部201間にバッテリセル10が収容される。
As shown in FIG. 17, a plurality of
この場合、各バッテリセル10の一面および他面が、隣り合うセパレータ200,200Bの板状部201にそれぞれ当接した状態になる。それにより、隣り合うバッテリセル10間の距離が、板状部201の凹凸幅と等しく維持される。隣り合うバッテリセル10間には、板状部201の凹凸に応じた隙間が形成される。図15のバッテリシステム500内に導入された気体が、隣接するバッテリセル10間の隙間を通って流れることにより、各バッテリセル10の放熱が効果的に行われる。
In this case, one surface and the other surface of each
図20は、第2の実施の形態に係るバッテリシステム500におけるバッテリモジュール100cの外観斜視図である。
FIG. 20 is an external perspective view of the
図20に示すように、ハーネスP1の一端はバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23bに接続される。ハーネスP1の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59は、複数のセパレータ200Bに形成される配線保持部96により束ねられ、バッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにバッテリブロック10BBに固定される。この状態で、ハーネスP1の他端は図15のバッテリモジュール100Mの主回路基板21のコネクタ23aに接続される。
As shown in FIG. 20, one end of the harness P1 is connected to the
同様に、ハーネスP3の一端は図15のバッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23bに接続される。ハーネスP3の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59は、複数のセパレータ200Bに形成される配線保持部96により束ねられ、バッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにバッテリブロック10BBに固定される。この状態で、ハーネスP3の他端は図15のバッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23aに接続される。
Similarly, one end of the harness P3 is connected to the
また、第1の実施の形態と同様に、バッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23bとバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23aとは、ハーネスP2を介して互いに接続される。バッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23aはハーネスP4を介してバッテリECU101に接続される。
Similarly to the first embodiment, the
本実施の形態において、バッテリモジュール100Mのセパレータ200Bの配線保持部96にはハーネスP1~P4は保持されない。そのため、バッテリモジュール100Mの隣接するバッテリセル10間には、セパレータ200Bに代えてセパレータ200が配置されてもよい。
In the present embodiment, the harnesses P1 to P4 are not held in the
このように、本実施の形態に係るバッテリシステム500においては、バッテリモジュール100aの副回路基板21aとバッテリモジュール100bの副回路基板21aとを接続するハーネスP3は、複数のセパレータ200Bの配線保持部96により束ねられ、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにバッテリブロック10BBに固定される。
As described above, in the
これにより、ハーネスP3と複数の導体線52とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。
Thereby, the harness P3 and the plurality of
また、バッテリモジュール100cの副回路基板21aとバッテリモジュール100Mの主回路基板21とを接続するハーネスP1は、複数のセパレータ200Bの配線保持部96により束ねられ、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるようにバッテリブロック10BBに固定される。
The harness P1 that connects the
これにより、ハーネスP1と複数の導体線52とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。
Thereby, the harness P1 and the plurality of
[3]第3の実施の形態
第3の実施の形態に係るバッテリシステム500について、第1の実施の形態に係るバッテリシステム500と異なる点を説明する。図21は、第3の実施の形態に係るバッテリシステム500におけるバッテリモジュール100cの外観斜視図である。
[3] Third Embodiment
図21に示すように、ハーネスP1の一端はバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23bに接続される。ハーネスP1の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59は、固定部材95により束ねられ、バッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるように一方の下端枠94に固定される。この状態で、ハーネスP1の他端は図15のバッテリモジュール100Mの主回路基板21のコネクタ23aに接続される。
As shown in FIG. 21, one end of the harness P1 is connected to the
同様に、ハーネスP3の一端は図15のバッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23bに接続される。ハーネスP3の一対の通信線56,57および一対の電源線58,59は、固定部材95により束ねられ、バッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるように一方の下端枠94に固定される。この状態で、ハーネスP3の他端は図15のバッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23aに接続される。
Similarly, one end of the harness P3 is connected to the
固定部材95はねじSにより下端枠94に固定される。本実施の形態における一方の下端枠94には、ねじSを固定するためのねじ穴が形成される。ここで、下端枠94の厚みは、ねじSの長さよりも大きいため、ねじSが下端枠94を貫通してバッテリセル10に接触することはない。
The fixing
また、第1の実施の形態と同様に、バッテリモジュール100aの副回路基板21aのコネクタ23bとバッテリモジュール100cの副回路基板21aのコネクタ23aとは、ハーネスP2を介して互いに接続される。バッテリモジュール100bの副回路基板21aのコネクタ23aはハーネスP4を介してバッテリECU101に接続される。
Similarly to the first embodiment, the
このように、本実施の形態に係るバッテリシステム500においては、バッテリモジュール100aの副回路基板21aとバッテリモジュール100bの副回路基板21aとを接続するハーネスP3は、複数の固定部材95により束ねられ、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるように一方の下端枠94に固定される。
Thus, in the
これにより、ハーネスP3と複数の導体線52とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。
Thereby, the harness P3 and the plurality of
また、バッテリモジュール100cの副回路基板21aとバッテリモジュール100Mの主回路基板21とを接続するハーネスP1は、複数のセパレータ200Bの配線保持部96により束ねられ、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E4に沿って延びるように一方の下端枠94に固定される。
The harness P1 that connects the
これにより、ハーネスP1と複数の導体線52とが互いに重なり合うことがない。その結果、配線作業の煩雑さを軽減することが可能になる。
Thereby, the harness P1 and the plurality of
[4]第4の実施の形態
(1)電動車両の構成および動作
以下、第4の実施の形態に係る電動車両およびその他の移動体について説明する。本実施の形態に係る電動車両は、第1~第3のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム500を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。
[4] Fourth Embodiment (1) Configuration and Operation of Electric Vehicle Hereinafter, an electric vehicle and other moving bodies according to a fourth embodiment will be described. The electric vehicle according to the present embodiment includes
図22は、バッテリシステム500を備える電動自動車の構成を示すブロック図である。図22に示すように、本実施の形態に係る電動自動車600は移動本体部として車体610を備える。車体610に、図1の非動力用バッテリ12、主制御部300およびバッテリシステム500、電力変換部601、モータ602、駆動輪603、アクセル装置604、ブレーキ装置605、ならびに回転速度センサ606が設けられる。モータ602および駆動輪603が動力源の例である。モータ602が交流(AC)モータである場合には、電力変換部601はインバータ回路を含む。
FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle including the
本実施の形態において、バッテリシステム500には、非動力用バッテリ12が接続される。また、バッテリシステム500は、電力変換部601を介してモータ602に接続されるとともに、主制御部300に接続される。上述のように、主制御部300には、バッテリシステム500を構成するバッテリECU101(図1参照)から各バッテリセル10(図1参照)の充電量および複数のバッテリセル10に流れる電流の値が与えられる。
In the present embodiment, the
主制御部300には、アクセル装置604、ブレーキ装置605および回転速度センサ606が接続される。主制御部300は、例えばCPUおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。主制御部300には、非動力用バッテリ12が接続される。非動力用バッテリ12から出力される電力は、主制御部300による制御に基づいて電動自動車600の一部の電装部品に供給される。
アクセル装置604は、電動自動車600が備えるアクセルペダル604aと、アクセルペダル604aの操作量(踏み込み量)を検出するアクセル検出部604bとを含む。運転者によりアクセルペダル604aが操作されると、アクセル検出部604bは、運転者により操作されていない状態を基準としてアクセルペダル604aの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル604aの操作量が主制御部300に与えられる。
The
ブレーキ装置605は、電動自動車600が備えるブレーキペダル605aと、運転者によるブレーキペダル605aの操作量(踏み込み量)を検出するブレーキ検出部605bとを含む。運転者によりブレーキペダル605aが操作されると、ブレーキ検出部605bによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル605aの操作量が主制御部300に与えられる。
The brake device 605 includes a
回転速度センサ606は、モータ602の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部300に与えられる。
上記のように、主制御部300には、各バッテリセル10の充電量、複数のバッテリセル10に流れる電流の値、アクセルペダル604aの操作量、ブレーキペダル605aの操作量、およびモータ602の回転速度が与えられる。主制御部300は、これらの情報に基づいて、バッテリモジュール100M,100a~100cの充放電制御および電力変換部601の電力変換制御を行う。
As described above, the
例えば、アクセル操作に基づく電動自動車600の発進時および加速時には、バッテリシステム500から電力変換部601にバッテリモジュール100M,100a~100cの電力が供給される。
For example, when the
さらに、主制御部300は、与えられたアクセルペダル604aの操作量に基づいて、駆動輪603に伝達すべき回転力(指令トルク)を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部601に与える。
Further, the
上記の制御信号を受けた電力変換部601は、バッテリシステム500から供給された電力を、駆動輪603を駆動するために必要な電力(駆動電力)に変換する。これにより、電力変換部601により変換された駆動電力がモータ602に供給され、その駆動電力に基づくモータ602の回転力が駆動輪603に伝達される。
The
一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車600の減速時には、モータ602は発電装置として機能する。この場合、電力変換部601は、モータ602により発生された回生電力をバッテリモジュール100M,100a~100cの充電に適した電力に変換し、バッテリモジュール100M,100a~100cに与える。それにより、バッテリモジュール100M,100a~100cが充電される。
On the other hand, when the
(2)電動車両における効果
上記のように、本実施の形態に係る電動自動車600には、第1~第3のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム500が設けられるので、電動自動車600の配線作業の煩雑さを軽減することが可能となる。
(2) Effects in the Electric Vehicle As described above, the
(3)他の移動体の構成および動作
バッテリシステム500が船、航空機、エレベータまたは歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。
(3) Configuration and Operation of Other Mobile Body The
(4)他の移動体における効果
上記のように、本実施の形態に係る移動体には、第1~第3のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム500が設けられるので、移動体の配線作業の煩雑さを軽減することが可能となる。
(4) Effects in other moving bodies As described above, the moving body according to the present embodiment is provided with the
(5)移動体の変形例
図22の電動自動車600または他の移動体において、各バッテリシステム500にバッテリECU101が設けられる代わりに、主制御部300がバッテリECU101と同様の機能を有してもよい。
(5) Modified Example of Moving Body In the
[5]第5の実施の形態
第5の実施の形態に係る電源装置について説明する。本実施の形態に係る電源装置は、第1~第3のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム500を備える。
[5] Fifth Embodiment A power supply device according to a fifth embodiment will be described. The power supply device according to the present embodiment includes a
(1)構成および動作
図23は、バッテリシステム500を備える電源装置の構成を示すブロック図である。図23に示すように、電源装置700は、電力貯蔵装置710および電力変換装置720を備える。電力貯蔵装置710は、バッテリシステム群711およびシステム制御部としてシステムコントローラ712を備える。バッテリシステム群711は、第1または第2の実施の形態に係るバッテリシステム500を含む。複数のバッテリシステム500間において、複数のバッテリセル10は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。
(1) Configuration and Operation FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply device including a
システムコントローラ712は、システム制御部の例であり、例えばCPUおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。システムコントローラ712は、各バッテリシステム500のバッテリECU101(図1参照)に接続される。各バッテリシステム500のバッテリECU101は、各バッテリセル10(図1参照)の端子電圧に基づいて各バッテリセル10の充電量を算出し、算出された充電量をシステムコントローラ712に与える。システムコントローラ712は、各バッテリECU101から与えられた各バッテリセル10の充電量に基づいて電力変換装置720を制御することにより、各バッテリシステム500に含まれる複数のバッテリセル10の放電または充電に関する制御を行う。
The
電力変換装置720は、DC/DC(直流/直流)コンバータ721およびDC/AC(直流/交流)インバータ722を含む。DC/DCコンバータ721は入出力端子721a,721bを有し、DC/ACインバータ722は入出力端子722a,722bを有する。DC/DCコンバータ721の入出力端子721aは電力貯蔵装置710のバッテリシステム群711に接続される。DC/DCコンバータ721の入出力端子721bおよびDC/ACインバータ722の入出力端子722aは互いに接続されるとともに電力出力部PU1に接続される。DC/ACインバータ722の入出力端子722bは電力出力部PU2に接続されるとともに他の電力系統に接続される。電力出力部PU1,PU2は例えばコンセントを含む。電力出力部PU1,PU2には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部PU1,PU2および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。
The
DC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722がシステムコントローラ712によって制御されることにより、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10の放電および充電が行われる。
The DC /
バッテリシステム群711の放電時には、バッテリシステム群711から与えられる電力がDC/DCコンバータ721によりDC/DC(直流/直流)変換され、さらにDC/ACインバータ722によりDC/AC(直流/交流)変換される。
When the
DC/DCコンバータ721によりDC/DC変換された電力が電力出力部PU1に供給される。DC/ACインバータ722によりDC/AC変換された電力が電力出力部PU2に供給される。電力出力部PU1から外部に直流の電力が出力され、電力出力部PU2から外部に交流の電力が出力される。DC/ACインバータ722により交流に変換された電力が他の電力系統に供給されてもよい。
The power DC / DC converted by the DC /
システムコントローラ712は、各バッテリシステム500に含まれる複数のバッテリセル10の放電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群711の放電時に、システムコントローラ712は、各バッテリECU101(図1参照)から与えられる各バッテリセル10の充電量に基づいて放電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置720を制御する。具体的には、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10(図1参照)のうちいずれかのバッテリセル10の充電量が予め定められたしきい値よりも小さくなると、システムコントローラ712は、放電が停止されるまたは放電電流(または放電電力)が制限されるようにDC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722を制御する。これにより、各バッテリセル10の過放電が防止される。
The
一方、バッテリシステム群711の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がDC/ACインバータ722によりAC/DC(交流/直流)変換され、さらにDC/DCコンバータ721によりDC/DC(直流/直流)変換される。DC/DCコンバータ721からバッテリシステム群711に電力が与えられることにより、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10(図1参照)が充電される。
On the other hand, when the
システムコントローラ712は、各バッテリシステム500に含まれる複数のバッテリセル10の充電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群711の充電時に、システムコントローラ712は、各バッテリECU101(図1参照)から与えられる各バッテリセル10の充電量に基づいて充電を停止するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置720を制御する。具体的には、バッテリシステム群711に含まれる複数のバッテリセル10のうちいずれかのバッテリセル10の充電量が予め定められたしきい値よりも大きくなると、システムコントローラ712は、充電が停止されるまたは充電電流(または充電電力)が制限されるようにDC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722を制御する。これにより、各バッテリセル10の過充電が防止される。
The
(2)効果
上記のように、本実施の形態に係る電源装置700には、第1~第3のいずれかの実施の形態に係るバッテリシステム500が設けられるので、電源装置700の配線作業の煩雑さを軽減することが可能となる。
(2) Effect As described above, the
(3)電源装置の変形例
図23の電源装置700において、各バッテリシステム500にバッテリECU101が設けられる代わりに、システムコントローラ712がバッテリECU101と同様の機能を有してもよい。
(3) Modified Example of Power Supply Device In the
電源装置700と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置720がDC/DCコンバータ721およびDC/ACインバータ722のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置700と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置720が設けられなくてもよい。
As long as power can be supplied between the
図23の電源装置700においては、複数のバッテリシステム500が設けられるが、これに限らず、1つのバッテリシステム500のみが設けられてもよい。
23, a plurality of
[6]他の実施の形態
(1)第1~第3の実施の形態において、バッテリモジュール100Mにシャント抵抗RSが設けられ、主回路基板21に第3回路80および絶縁素子27が実装されるが、これに限定されない。バッテリシステム500に電流検出装置が設けられる場合には、バッテリモジュール100Mにシャント抵抗RSが設けられなくてもよく、主回路基板21に第3回路80および絶縁素子27が実装されなくてもよい。
[6] Other Embodiments (1) In the first to third embodiments, the
(2)第1~第3の実施の形態において、第2回路24に電源回路245が設けられるが、これに限定されない。第2回路24に供給する電圧を降圧する必要がない場合には、第2回路24に電源回路245が設けられなくてもよい。
(2) In the first to third embodiments, the
(3)第1~第3の実施の形態において、バッテリモジュール100bの副回路基板21aとバッテリモジュール100aの副回路基板21aとの間に、バッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBが配置されるようにバッテリモジュール100a,100bが配置されるが、これに限定されない。バッテリモジュール100bの副回路基板21aとバッテリモジュール100aの副回路基板21aとの間に、バッテリモジュール100aのバッテリブロック10BBおよびバッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBが配置されるようにバッテリモジュール100a,100bが配置されてもよい。この場合、ハーネスP3は、バッテリモジュール100aのバッテリブロック10BBの側面E4およびバッテリモジュール100bのバッテリブロック10BBの側面E3に沿って延びるように設けられる。
(3) In the first to third embodiments, the battery is arranged such that the battery block 10BB of the
同様に、バッテリモジュール100cの副回路基板21aとバッテリモジュール100Mの主回路基板21との間に、バッテリモジュール100cのバッテリブロック10BBが配置されるようにバッテリモジュール100c,100Mが配置されるが、これに限定されない。バッテリモジュール100cの副回路基板21aとバッテリモジュール100Mの主回路基板21との間に、バッテリモジュール100cのバッテリブロック10BBおよびバッテリモジュール100Mのバッテリブロック10BBが配置されるようにバッテリモジュール100c,100Mが配置されてもよい。この場合、ハーネスP1は、バッテリモジュール100cのバッテリブロック10BBの側面E4およびバッテリモジュール100Mのバッテリブロック10BBの側面E3に沿って延びるように設けられる。
Similarly, the
(4)第1~第3の実施の形態において、主回路基板21の第3回路80は、導体線52により直接シャント抵抗RSの両端に電気的に接続されるが、これに限定されない。第3回路80は、フィルタ回路28を介して導体線52によりシャント抵抗RSの両端に電気的に接続されてもよい。
(4) In the first to third embodiments, the
この場合、シャント抵抗RSに流れる電流がフィルタ回路28の遮断周波数よりも高い周波数で変動する場合でも、第3回路80によりシャント抵抗RSの両端の電圧を安定して検出することができる。これにより、複数のバッテリセル10に流れる電流を安定して検出することができる。
In this case, even when the current flowing through the shunt resistor RS fluctuates at a frequency higher than the cutoff frequency of the
(5)第1および第3の実施の形態において、バッテリモジュール100M,100a~100cにセパレータ200が設けられないが、これに限定されない。バッテリモジュール100M,100a~100cにセパレータ200が設けられてもよい。これにより、バッテリモジュール100M,100a~100cの各バッテリセル10の放熱を効果的に行うことができる。
(5) In the first and third embodiments, the
(6)第2の実施の形態において、バッテリモジュール100M,100a~100cに2種類のセパレータ200,200Bが設けられるが、これに限定されない。バッテリモジュール100M,100a~100cに1種類のセパレータ200Bが設けられてもよい。これにより、2種類のセパレータを用意することなく、バッテリモジュール100M,100a~100cのセパレータ200Bの配線保持部96にハーネスP1~P4を束ねることができる。
(6) In the second embodiment, two types of
(7)第3の実施の形態において、固定部材95は、バッテリブロック10BBの一方の下端枠94に固定されるが、これに限定されない。例えば、固定部材95はバッテリブロック10BBの一方の上端枠93に固定されてもよい。この場合、一方の上端枠93には、ねじSを固定するためのねじ穴が形成され、固定部材95は、ねじSにより一方の上端枠93に固定される。ここで、上端枠93の厚みは、ねじSの長さよりも大きいため、ねじSが上端枠93を貫通してバッテリセル10に接触することはない。なお、一方の下端枠94にねじ穴が形成されなくてもよい。
(7) In the third embodiment, the fixing
(8)図24は、第1の実施の形態の変形例に係るバッテリモジュール100Mの構成を示す分解斜視図である。本例では、図7のバッテリモジュール100Mの代わりに、図24のバッテリモジュール100Mが用いられる。第1の実施の形態におけるバッテリモジュール100a~100cが図24のバッテリモジュール100Mと同様の構成を有してもよい。
(8) FIG. 24 is an exploded perspective view showing a configuration of a
図24のバッテリモジュール100Mについて、図7のバッテリモジュール100Mと異なる点を説明する。図24のバッテリモジュール100Mは、ガスダクト111および蓋部材70をさらに備える。蓋部材70は、樹脂等の絶縁性材料からなり、矩形板状を有する。以下、複数のバッテリセル10に対向する蓋部材70の面を裏面と呼び、その反対側の蓋部材70の面を表面と呼ぶ。図24においては、蓋部材70の表面が上方に向けられる。蓋部材70には、複数の開口73が2列をなすように形成される。複数の開口73は、複数のバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bにそれぞれ対応する。
24 will be described with respect to the
蓋部材70の裏面に、一対のFPC基板50および複数のバスバー40,40aからなる配線部材110ならびにガスダクト111が取り付けられる。ガスダクト111は、2列に配置される複数のバスバー40,40aの内側に配置される。ここで、配線部材110に対応する溝が蓋部材70の裏面に設けられ、その溝に配線部材110が嵌め込まれることにより配線部材110が蓋部材70に取り付けられてもよい。または、配線部材110は接着剤等により蓋部材70に取り付けられてもよい。
A
ケーシングCA内に複数のバッテリセル10が収納されるとともに、ケーシングCAの上部開口を閉塞するように蓋部材70がケーシングCAに嵌合される。これにより、バッテリモジュール100Mを収納するバッテリボックスBBが形成される。バッテリボックスBBのケーシングCAには、図15のハーネスP1~P4をバッテリボックスBBの外部に引き出すための図示しない開口が形成されている。蓋部材70は、ねじ止めまたは接着剤等によりケーシングCAに取り付けられてもよい。これにより、蓋部材70をケーシングCAに確実に固定することができる。また、蓋部材70はケーシングCAに嵌合されなくてもよい。
The plurality of
バッテリボックスBBが形成される際には、複数のバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bが複数のバスバー40,40aの電極接続孔43,47(図10参照)を通して、蓋部材70の複数の開口73にそれぞれ挿入される。蓋部材70の各開口73内において、プラス電極10aおよびマイナス電極10bにナット(図示せず)が嵌め込まれ、締め付けられる。それにより、複数のバスバー40,40aが複数のバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bに固定され、複数のバッテリセル10が直列接続される。ガスダクト111は、複数のバッテリセル10のガス抜き弁10vを覆うように配置される。
When the battery box BB is formed, the
このように、配線部材110、ガスダクト111および蓋部材70が一体的に複数のバッテリセル10に取り付けられる。この場合、配線部材110の複数のバスバー40,40aを対応する複数のバッテリセル10の電極10a,10bに接続する際の位置決めが一括で行われる。それにより、バッテリモジュール100Mの組み立てが容易になるとともに簡略化される。また、バッテリセル10のガス抜き弁10vから排出されたガスを、ガスダクト111を通して効率よく外部に放出することができる。
Thus, the
また、バッテリモジュール100Mを収納するバッテリボックスBBが形成されることにより、バッテリモジュール100Mの強度が向上する。また、複数のバッテリセル10がバッテリボックスBBのケーシングCAに固定されるとともに、蓋部材70がケーシングCAに嵌合されるので、複数のバッテリセル10と蓋部材70とを確実に固定することができる。
Moreover, the strength of the
さらに、ケーシングCAの上部開口が蓋部材70により閉塞されている。そのため、バッテリボックスBB内が樹脂によりモールドされてもよい。この場合、各バッテリセル10の結露を防止することができる。また、バッテリボックスBB内にモールドされた樹脂は、バッテリモジュール100Mの熱伝導特性に影響を及ぼすことができる。例えば、バッテリボックスBB内を空気よりも高い熱伝導率を有する樹脂でモールドすることにより、バッテリボックスBB内の熱を外部に放出することができる。一方、バッテリボックスBB内を空気よりも低い熱伝導率を有する樹脂でモールドすることにより、外部からバッテリボックスBB内への熱の流入を遮断することができる。
Furthermore, the upper opening of the casing CA is closed by the
また、ケーシングCAおよび蓋部材70の少なくとも一方に孔部を設けることにより、バッテリボックスBB内の排気を行うことができる。この場合、バッテリモジュール100Mにガスダクト111が設けられなくてもよい。
Further, by providing a hole in at least one of the casing CA and the
図24のバッテリモジュール100Mにおいて、複数のバスバー40,40aおよび一対のFPC基板50が、蓋部材70の表面に取り付けられてもよい。この場合、蓋部材70の複数の開口73を通して、複数のバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bが複数のバスバー40,40aの電極接続孔43,47に挿入される。その状態で、ナットまたは溶接により複数のバスバー40,40aが複数のバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bに固定される。
24, a plurality of bus bars 40, 40a and a pair of
また、図24のバッテリモジュール100Mにおいて、蓋部材70はケーシングCAに取り付けられるが、これに限定されない。例えば、バッテリモジュール100M,100a~100cがケーシングCAに収納されない場合、あるいは1つのケーシングに複数のバッテリモジュール100M,100a~100cが収納される場合、蓋部材70はバッテリモジュール100M,100a~100cごとにバッテリブロック10BBに取り付けられてもよい。特に、ガスダクト111、バスバー40,40aおよびFPC基板50が蓋部材70に一体的に設けられる場合には、図24の各開口73内において、図示しないナットを複数のバッテリセル10のプラス電極10aおよびマイナス電極10bの雄ねじに螺合することにより、バスバー40,40aとこれらの電極10a,10bとの間の電気的な接続を行うとともに蓋部材70をバッテリブロック10BBに容易に取り付けることができる。このように、ガスダクト111、バスバー40,40a、FPC基板50および蓋部材70を一体的に取り扱うことにより、バッテリモジュール100M,100a~100cを容易に組み立てることが可能となる。
In the
第2および第3の実施の形態に係るバッテリモジュール100M,100a~100cも、図24のバッテリモジュール100Mと同様に蓋部材70を有してもよい。この場合、バッテリモジュール100M,100a~100cを容易に組み立てることが可能となる。
The
(9)上記実施の形態に係る電動自動車600または船舶等の移動体はバッテリシステム500を備えるとともに、負荷としてモータ602を備える電気機器である。本発明に係る電気機器は、電動自動車600および船舶等の移動体に限定されず、洗濯機、冷蔵庫またはエアコンディショナ等であってもよい。例えば、洗濯機は負荷としてモータを備える電気機器であり、冷蔵庫またはエアコンディショナは負荷としてコンプレッサを備える電気機器である。
(9) The moving body such as the
この電気機器においては、負荷がバッテリシステム500からの電力により駆動される。この電気機器には、上記バッテリシステム500が用いられるので、電気機器の配線作業の煩雑さを軽減することが可能となる。
In this electrical device, the load is driven by the electric power from the
[7]請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
[7] Correspondence relationship between each constituent element of claim and each part of embodiment The following describes an example of the correspondence between each constituent element of the claim and each part of the embodiment. It is not limited.
上記実施の形態においては、バッテリモジュール100b,100cが第1のバッテリモジュールの例であり、バッテリモジュール100a,100Mが第2のバッテリモジュールの例であり、ハーネスP1,P3が配線の例である。
In the above embodiment, the
バッテリモジュール100b,100cのバッテリセル10が第1のバッテリセルの例であり、バッテリモジュール100b,100cのバッテリブロック10BBがバッテリブロックの例であり、バッテリモジュール100b,100cの第1回路30が第1の状態検出回路の例である。バッテリモジュール100b,100cのバッテリセル10のプラス電極10aまたはマイナス電極10bが第1のバッテリセルの電極端子の例であり、バッテリモジュール100b,100cの導体線52が状態検出線の例である。バッテリモジュール100b,100cのバッテリブロック10BBの上面E5が第1の面の例であり、バッテリモジュール100b,100cのバッテリブロック10BBの端面E1が第2の面の例である。
The
バッテリモジュール100a,100Mのバッテリセル10が第2のバッテリセルの例であり、バッテリモジュール100aの第1回路30ならびにバッテリモジュール100Mの第1回路30および第3回路80が第2の状態検出回路の例である。バッテリモジュール100a,100Mのバッテリセル10のプラス電極10aまたはマイナス電極10bが第2のバッテリセルの電極端子の例である。
The
バッテリモジュール100b,100cの第2回路24が第1の通信回路の例であり、バッテリモジュール100a,100Mの第2回路24が第2の通信回路の例であり、ハーネスP1,P3の通信線56,57が通信線の例であり、ハーネスP1,P3の電源線58,59が電源線の例である。バッテリモジュール100b,100cのバスバー40が接続部材の例である。バッテリモジュール100b,100cの副回路基板21aのフィルタ回路28がフィルタ回路の例である。
The
バッテリシステム500がバッテリシステムの例であり、モータ602がモータの例であり、駆動輪603が駆動輪の例であり、電動自動車600が電動車両の例である。
The
車体610が移動本体部の例である。モータ602および駆動輪603が動力源の例である。電動自動車600、船舶、航空機、エレベータまたは歩行ロボットが移動体の例である。システムコントローラ712がシステム制御部の例であり、電力貯蔵装置710が電力貯蔵装置の例であり、電力変換装置720が電力変換装置の例であり、電源装置700が電源装置の例である。モータ602またはコンプレッサが負荷の例であり、電動自動車600、船舶、航空機、エレベータ、歩行ロボット、洗濯機、冷蔵庫またはエアコンディショナが電気機器の例である。
The
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。 As the constituent elements of the claims, various other elements having configurations or functions described in the claims can be used.
Claims (10)
第2のバッテリモジュールと、
配線とを備え、
前記第1のバッテリモジュールは、
複数の第1のバッテリセルにより構成されるバッテリブロックと、
前記複数の第1のバッテリセルの状態を検出するための第1の状態検出回路と、
前記複数の第1のバッテリセルの電極端子と前記第1の状態検出回路とを電気的に接続する複数の状態検出線とを含み、
前記バッテリブロックは、前記複数の第1のバッテリセルの電極端子が並ぶ第1の面と、前記第1の状態検出回路が設けられる第2の面とを有し、
前記第2のバッテリモジュールは、
複数の第2のバッテリセルと、
前記複数の第2のバッテリセルの状態を検出するための第2の状態検出回路とを含み、
前記第1の状態検出回路と前記第2の状態検出回路との間に少なくとも前記バッテリブロックが配置されるように、前記第1および第2のバッテリモジュールが配置され、
前記配線は、前記バッテリブロックの前記第1および第2の面と異なる面に沿って延びるように、前記第1の状態検出回路および前記第2の状態検出回路に電気的に接続される、バッテリシステム。 A first battery module;
A second battery module;
With wiring,
The first battery module includes:
A battery block including a plurality of first battery cells;
A first state detection circuit for detecting a state of the plurality of first battery cells;
A plurality of state detection lines that electrically connect the electrode terminals of the plurality of first battery cells and the first state detection circuit;
The battery block has a first surface on which electrode terminals of the plurality of first battery cells are arranged, and a second surface on which the first state detection circuit is provided,
The second battery module is
A plurality of second battery cells;
A second state detection circuit for detecting a state of the plurality of second battery cells,
The first and second battery modules are disposed such that at least the battery block is disposed between the first state detection circuit and the second state detection circuit,
The battery is electrically connected to the first state detection circuit and the second state detection circuit so as to extend along a surface different from the first and second surfaces of the battery block. system.
前記第1の状態検出回路により検出される状態の通信のための第1の通信回路をさらに含み、
前記第2のバッテリモジュールは、
前記第2の状態検出回路により検出される状態の通信のための第2の通信回路をさらに含み、
前記配線は、
前記第1の通信回路および前記第2の通信回路に接続される通信線を含む、請求項1記載のバッテリシステム。 The first battery module includes:
A first communication circuit for communicating in a state detected by the first state detection circuit;
The second battery module is
A second communication circuit for communicating in a state detected by the second state detection circuit;
The wiring is
The battery system according to claim 1, further comprising a communication line connected to the first communication circuit and the second communication circuit.
前記バッテリブロックの前記第1の面に設けられかつ前記複数の第1のバッテリセルの前記電極端子を互いに接続する接続部材をさらに備える、請求項1~3のいずれか一項に記載のバッテリシステム。 The first battery module includes:
The battery system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a connection member that is provided on the first surface of the battery block and connects the electrode terminals of the plurality of first battery cells to each other. .
前記複数の状態検出線に接続され、所定の周波数よりも高い周波数の成分を除去するフィルタ回路をさらに含み、
前記複数の状態検出線は、前記バッテリブロックの前記第1の面に沿って設けられるとともに、前記第1の面上で前記接続部材に接続される、請求項4記載のバッテリシステム。 The first battery module includes:
A filter circuit connected to the plurality of state detection lines and configured to remove a component having a frequency higher than a predetermined frequency;
The battery system according to claim 4, wherein the plurality of state detection lines are provided along the first surface of the battery block and connected to the connection member on the first surface.
前記バッテリシステムからの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備える、電動車両。 A battery system according to any one of claims 1 to 5;
A motor driven by power from the battery system;
An electric vehicle comprising drive wheels that are rotated by the rotational force of the motor.
移動本体部と、
前記バッテリシステムからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源とを備える、移動体。 A battery system according to any one of claims 1 to 5;
A moving body,
A moving body comprising: a power source that converts electric power from the battery system into power for moving the moving main body.
前記バッテリシステムの放電または充電に関する制御を行うシステム制御部とを備える、電力貯蔵装置。 A battery system according to any one of claims 1 to 5;
A power storage device comprising: a system control unit that performs control related to discharging or charging of the battery system.
請求項8記載の電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置の前記バッテリシステムと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備え、
前記システム制御部は、前記電力変換装置を制御する、電源装置。 Can be connected to the outside,
The power storage device according to claim 8,
A power conversion device that performs power conversion between the battery system of the power storage device and the outside;
The said system control part is a power supply device which controls the said power converter device.
前記バッテリシステムからの電力により駆動される負荷とを備える、電気機器。 A battery system according to any one of claims 1 to 5;
An electric device comprising a load driven by electric power from the battery system.
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