電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池模塊，其能夠以簡單的結(jié)構(gòu)抑制向熱敏電阻線及電流檢測線傳播來自電壓檢測線的噪聲。其具有：與電源控制單元電連接且含有多個電池塊（30）的層疊體；具有從層疊體的一端向另一端延伸且電氣接地的金屬制的金屬條（81、83），并約束層疊體的約束部件；設(shè)置在多個電池塊（30）的至少一部分電池塊（30）上而檢測電池塊（30）的電壓的電壓傳感器；與電壓傳感器連接且沿電池塊（30）的層疊方向延伸的第1配線（34A、34B）；測定層疊體溫度的溫度傳感器或測定在層疊體中流入流出的電流的電流傳感器；以及與溫度傳感器或電流傳感器連接且沿層疊方向延伸的第2配線（37、38），在第2配線（37、38）上施加低于第1配線（34A、34B）的電壓，金屬條（81、83）配置在第1配線（34A、34B）和第2配線（37、38）之間。
【專利說明】
電池模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電池模塊，特別涉及一種具有電壓傳感器的電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]日本特開2010-40295號公報記載有一種電池模塊，其具有:層疊體，其通過排列多個電池塊而形成;端板，其設(shè)置在該層疊體的兩端；以及約束帶，其約束各端板。
[0003]專利文獻I:日本特開2010-040295號公報
上述電池模塊通過匯流條將設(shè)置在各電池塊上的負極端子和正極端子進行連接，以使得各電池塊彼此串聯(lián)的方式進行連接。并且，在電池模塊上連接有電力線，該電力線經(jīng)由SMRCSystem Main Relay)等與電源控制單元(Power Control Unit)連接。
[0004]另外，電池模塊具有測定各電池塊的電壓的電壓傳感器;與各電壓傳感器連接且與電池EOXElectronic Control Unit)連接的電壓檢測線;測定層疊體的規(guī)定位置的溫度的溫度傳感器；以及與溫度傳感器連接且與電池ECU連接的熱敏電阻線。電壓傳感器通常與電池塊的負極端子及正極端子連接。
[0005]在這里，電源控制單元包括變壓器及逆變器，電源控制單元與電動機電連接。并且，在車輛驅(qū)動時由電動機、變壓器及逆變器產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過電力線到達電池模塊。到達電池模塊的噪聲通過電池塊的各端子進入電壓傳感器及電壓檢測線。
[0006]此時，如果電壓檢測線和熱敏電阻線設(shè)置在彼此接近的位置上，則傳遞至電壓檢測線的噪聲向熱敏電阻線進行空間傳播，從而在熱敏電阻線的輸出中混入噪聲。
[0007]為了抑制如上所述的在熱敏電阻線中混入噪聲的情況，例如研究了在電源控制單元和電池模塊之間連接過濾器，或者使電壓檢測線和熱敏電阻線之間的距離變長。
[0008]但是，在設(shè)置過濾器的情況下，成本變高。另外，如果為了使疊加在熱敏電阻線上的噪聲足夠小而簡單地使熱敏電阻線離開電壓檢測線，則熱敏電阻線的位置也會離開電池模塊，從搭載電池模塊的角度來說存在問題。
[0009]此外，在電池模塊上，除了熱敏電阻線之外還設(shè)置有從電流傳感器伸出的電流檢測線，在該電流檢測線上施加有低于電壓檢測線的電壓。在將電流檢測線設(shè)置于電壓檢測線附近的情況下，電壓檢測線的噪聲也有可能向電流檢測線傳播。
[0010]本發(fā)明就是鑒于上述課題而提出的，其目的在于提供一種電池模塊，其可以以簡單的結(jié)構(gòu)抑制來自電壓檢測線的噪聲向熱敏電阻線及電流檢測線傳播。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所涉及的電池模塊具有:層疊體，其與電源控制單元電連接，含有多個電池塊;約束部件，其具有從層疊體的一端向另一端延伸且電氣接地的金屬制的金屬條，該約束部件約束層疊體;電壓傳感器，其設(shè)置在多個電池塊的至少一部分電池塊上，檢測電池塊的電壓;第I配線，其與電壓傳感器連接，沿電池塊的層疊方向延伸；測定層疊體的溫度的溫度傳感器或測定在層疊體中流入流出的電流的電流傳感器；以及第2配線，其與溫度傳感器或電流傳感器連接，沿層疊方向延伸。在上述第2配線上施加低于第I配線的電壓，上述第I配線和第2配線之間配置有金屬條。
[0012]在上述結(jié)構(gòu)中，在電池模塊所連接的系統(tǒng)中產(chǎn)生噪聲的情況下，該噪聲到達電壓傳感器。到達電壓傳感器的噪聲傳遞至第I配線，如果噪聲到達第I配線，則在第I配線周圍形成噪聲產(chǎn)生的電場。由于在第I配線和第2配線之間配置有接地的金屬條，所以能夠抑制噪聲產(chǎn)生的電場到達第2配線。由此，能夠抑制到達第I配線的噪聲向第2配線傳播。
[0013]發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明所涉及的電池模塊，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)抑制第I配線的噪聲向第2配線傳播。
【附圖說明】
[0014I圖1是表示HV系統(tǒng)I的概略構(gòu)成的示意圖。
[0015]圖2是示意地表示電池模塊26的俯視圖。
[0016]圖3是表示電池塊30的剖面圖。
[0017]圖4是表示電池模塊26的立體圖。
[0018]圖5是不意地表不電池模塊25的俯視圖。
[0019]圖6是表示各約束帶72、73、74、75未接地的狀態(tài)下的電場分布的圖。
[0020]圖7是表示各約束帶72、73、74、75接地的狀態(tài)下的電場分布的圖。
[0021 ]圖8是示意地表示對比例所涉及的電池組200的俯視圖。
[0022]圖9是表示溫度傳感器230的輸出值的圖。
[0023]圖10是示意地表示本實施方式所涉及的電池組2的俯視圖。
[0024]圖11是將對比例所涉及的電池模塊中所設(shè)置的各溫度傳感器的輸出值的振蕩的大小與本實施方式所涉及的電池模塊中所設(shè)置的各溫度傳感器的輸出值的振蕩的大小進行對比的圖表。
[0025]圖12是將本實施方式所涉及的電池模塊中所設(shè)置的溫度傳感器的輸出值的振蕩幅度、與對比例所涉及的電池模塊中高壓線和低壓線之間的距離變更后的輸出值的振蕩幅度進行對比的圖表。
【具體實施方式】
[0026]圖1是表示HV系統(tǒng)I的概略構(gòu)成的示意圖。如該圖1所示，HV系統(tǒng)I具有電源控制單元3、與電源控制單元3電連接的電池組2、以及與電源控制單元3連接的旋轉(zhuǎn)電機MG I和旋轉(zhuǎn)電機MG2。
[0027]電源控制單元3包含:變壓器5，其對從電池組2供給來的直流電力進行升壓;逆變器6，其與變壓器5及旋轉(zhuǎn)電機MGl連接；以及逆變器7，其與變壓器5及MG2連接。
[0028]變壓器5及逆變器6、7含有多個元件。旋轉(zhuǎn)電機MGl及旋轉(zhuǎn)電機MG2包括定子和轉(zhuǎn)子，在定子中安裝有定子線圈。
[0029]此外，有時在變壓器5驅(qū)動時或逆變器6、7驅(qū)動時會產(chǎn)生噪聲。另外，有時在旋轉(zhuǎn)電機MG 1、MG2驅(qū)動時，定子線圈中會產(chǎn)生噪聲。
[0030]電池組2包括:收容殼體9、設(shè)置在收容殼體9內(nèi)的鼓風(fēng)機8、收容在收容殼體9內(nèi)的電池單元10、與電池單元10連接的正極輸出線11及負極輸出線12、與正極輸出線11及負極輸出線12連接且收容在收容殼體9內(nèi)的接線盒14、服務(wù)插件13、以及電池控制部15。
[0031]接線盒14包括:與正極輸出線11連接的SMR(System Main Relay)16、與負極輸出線12連接的SMR 17、與SMR17并聯(lián)地設(shè)置的SMR 18及電阻19、設(shè)置在正極輸出線11上的電流傳感器20、以及收容殼體21。
[0032]電流傳感器20設(shè)置在正極輸出線11上的位于SMR16和服務(wù)插件13之間的部分處。
[0033]電池單元10含有電池模塊25及電池模塊26，電池模塊25和電池模塊26彼此串聯(lián)地連接。
[0034]在圖2中，電池模塊26含有:與電源控制單元3電連接且含有多個電池塊30的層疊體31、約束該層疊體31的約束部件32、設(shè)置在各電池塊30上的電壓傳感器33、以及與各電壓傳感器33連接的配線34。電池模塊26含有:多個溫度傳感器35、設(shè)置在電池模塊26附近的溫度傳感器36、與溫度傳感器35連接的配線37、與溫度傳感器36連接的配線38、以及與各電池塊30電連接的匯流條39。
[0035]層疊體31是將多個電池塊30沿層疊方向Dl層疊而形成的，也可以在各電池塊30之間配置樹脂制的隔板。層疊體31經(jīng)由正極輸出線11、服務(wù)插件13、接線盒14、電力線22及電池模塊25等與電源控制單元3電連接。
[0036]如圖3所示，電池塊30含有:殼體40、收容在該殼體40內(nèi)的電極體41、設(shè)置在殼體40上表面的外部端子42、43、將外部端子42及電極體41進行連接的連接部44、以及將外部端子43及電極體41進行連接的連接部45。
[0037]殼體40含有:盒狀的金屬殼體46和設(shè)置在該金屬殼體46外周面上的樹脂框47。
[0038]電極體41含有:片狀的正極50、形成為片狀的隔板51、形成為片狀的負極52、以及形成為片狀的隔板53，通過將各正極50、隔板51、負極52及隔板53在層疊的狀態(tài)下進行卷繞而形成電極體41。
[0039]正極50含有在金屬箔上涂敷正極活性物質(zhì)等而形成的反應(yīng)部位、以及不涂敷正極活性物質(zhì)等而使金屬箔露出的露出部54。負極52含有在金屬箔上涂敷負極活性物質(zhì)等而形成的反應(yīng)部位、以及不涂敷負極活性物質(zhì)等而使金屬箔露出的露出部55。此外，配置為正極50的反應(yīng)部位和負極52的反應(yīng)部位之間夾著隔板51或隔板53而彼此相對。
[0040]正極50的露出部54位于電極體41的一端側(cè)，負極52的露出部55位于電極體41的另一端側(cè)。連接部45將露出部54和外部端子43相連接，連接部44將露出部55和外部端子42相連接。此外，在金屬殼體46內(nèi)注入電解液，電極體41配置為浸在電解液中。
[0041 ]在圖2中，在電池塊30的排列方向上相鄰的電池塊30之間由匯流條39連接，相鄰的電池塊30彼此串聯(lián)連接。具體地說，I個電池塊30的外部端子42和與該電池塊30相鄰的其它電池塊30的外部端子43通過匯流條39連接。
[0042]此外，在圖2所示的例子中，以使得在電池塊30的排列方向上外部端子42和外部端子43交替的方式配置電池塊30。由此，將各電池塊30串聯(lián)連接的匯流條39只要將在電池塊30的排列方向上相鄰的外部端子42及外部端子43進行連接即可，匯流條39的長度較短。
[0043]在圖4中，層疊體31形成大致長方體形狀，層疊體31含有位于電池塊30的排列方向兩端的端面60及端面61、以及位于端面60及端面61之間的多個周面62。多個周面62是指上表面63、下表面64及側(cè)面65、66。
[0044]約束部件32含有:設(shè)置于層疊體31的端面60上的端板70、設(shè)置于端面61上的端板71、將端板70及端板71連接的多個約束帶72、73、74、75、以及設(shè)置在各約束帶的兩端的接地部。
[0045]約束帶72、73、74、75從層疊體31的一端向另一端延伸。在圖3中，約束帶72及約束帶73配置在電池塊30的上表面63上，約束帶74及約束帶75配置在電池塊30的下表面64上。
[0046]約束帶72及約束帶73在上表面63處沿寬度方向W彼此有間隔地配置，約束帶74及約束帶75在電池塊30的下表面64處彼此有間隔地配置。
[0047]約束帶72含有中空狀的樹脂框80和插入該樹脂框80內(nèi)的金屬條81。約束帶73、74、75也相同地形成，含有中空狀的樹脂框82、84、86、以及插入樹脂框82、84、86內(nèi)的金屬條83、85、87。各金屬條81、83、85、87以從層疊體的一端向另一端延伸的方式配置。
[0048]在圖4中，約束帶73的一端與接地部77連接，約束帶73的另一端與接地部78連接。接地部77將約束帶73的金屬條83與車輛的車身連接，使約束帶73的金屬條83接地。相同地，接地部78將約束帶73的金屬條83與車輛的車身連接，使約束帶73的金屬條83接地。
[0049]另外，約束帶72的一端與接地部76連接，約束帶72的另一端與圖2所示的接地部79連接。接地部76、79均使得約束帶72的金屬條81與車輛的車身連接，從而使金屬條81接地。
[0050]在圖4中，約束帶75的金屬條87的一端與接地部77連接，金屬條87的另一端與接地部78連接。并且，約束帶75的金屬條87與車輛的車身連接而接地。約束帶74的金屬條85的一端與接地部76連接，約束帶74的金屬條85的另一端與接地部79連接。并且，金屬條85與車輛的車身連接而接地。
[0051]在圖2中，各電池塊30中設(shè)置有電壓傳感器33。電壓傳感器33設(shè)置在各電池塊30的外部端子43處。電壓傳感器33對設(shè)置有電壓傳感器33的電池塊30的外部端子43和外部端子42之間的電壓進行測定，從而檢測各電池塊30的電池塊電壓。
[0052]以在電池塊30的排列方向上交替排列外部端子42和外部端子43的方式配置電池塊30。因此，多個電壓傳感器33含有配置在層疊體31的側(cè)面65側(cè)的電壓傳感器33A和配置在層疊體31的側(cè)面66側(cè)的電壓傳感器33B。
[0053]電壓傳感器33A上連接有配線34A(第I配線)，電壓傳感器33B上連接有配線34B(第I配線)。此外，配線34A、34B由未圖示的樹脂框包覆。配線34A及配線34B以沿電池塊30的層疊方向Dl延伸的方式搭載于電池模塊26上。
[0054]電池模塊26含有設(shè)置于上表面63上的高壓線90A及高壓線90B、以及低壓線91。在這里，約束帶72及約束帶73在層疊體31的寬度方向W上彼此有間隔地配置，約束帶72配置在靠近側(cè)面65側(cè)，約束帶73配置在靠近側(cè)面66側(cè)。
[0055]高壓線90A與約束帶72相比配置在更接近側(cè)面65的位置處，高壓線90B與約束帶73相比配置在更接近側(cè)面66的位置處。并且，低壓線91配置在約束帶72和約束帶73之間。
[0056]與各電壓傳感器33A連接的配線34A被捆束而形成高壓線90A，與各電壓傳感器33B連接的配線34B被捆束而形成高壓線90B。與各溫度傳感器35連接的配線37(第2配線)和與溫度傳感器36連接的配線38(第2配線)以及與電流傳感器20連接的配線48被捆束而形成低壓線91。此外，溫度傳感器35對設(shè)置該溫度傳感器35的電池塊30的溫度進行測定，溫度傳感器36對層疊體31周圍的溫度進行測定。此外，配線37及配線38也以沿電池塊30的層疊方向Dl延伸的方式搭載于電池模塊26上。
[0057]在圖3中，高壓線90A含有形成為中空狀的樹脂框92A和收容在樹脂框92A內(nèi)的多條配線34A，高壓線90B含有形成為中空狀的樹脂框92B和收容在樹脂框92B內(nèi)的多條配線34B。
[0058]低壓線91含有形成為中空狀的樹脂框93和收容在該樹脂框93內(nèi)的配線束96。配線束96包括配線37、38及配線48。樹脂框93包括收容配線37、38、48的配線框94和與該配線框94連接的卡合部95，卡合部95與約束帶72的樹脂框80卡合。
[0059]并且，在低壓線91和高壓線90A之間配置有約束帶72的金屬條81，在低壓線91和高壓線90B之間配置有約束帶73的金屬條83。
[0060]配線34A及配線34B上施加各電池塊30的電壓，施加在配線34A及配線34B上的電壓，與施加在溫度傳感器35所連接的配線37上的電壓及溫度傳感器36所連接的配線38上的電壓相比更高。
[0061]相同地，施加在配線34A及配線34B上的電壓，與施加在電流傳感器20所連接的配線48上的電壓相比更高。
[0062]配線34A及配線34B與外部端子43及外部端子42分別連接。各外部端子43及外部端子42通過匯流條39等與圖1所示的正極輸出線11及負極輸出線12分別連接。正極輸出線11及負極輸出線12與電源控制單元3連接。
[0063]在變壓器5驅(qū)動時或逆變器6、7驅(qū)動時有可能產(chǎn)生噪聲。另外，在旋轉(zhuǎn)電機MGl、MG2驅(qū)動時有可能在定子線圈中產(chǎn)生噪聲。這些噪聲由正極輸出線11或負極輸出線12傳播而到達電池組2。并且，該噪聲經(jīng)由外部端子42、43而到達配線34A、34B。
[0064]在圖3中，如果噪聲到達配線34A，則由于該噪聲而在配線34A的周圍形成電場。由于金屬條81接地，所以即使噪聲產(chǎn)生的電場到達金屬條81，金屬條81的電位也不會變化，金屬條81屏蔽了噪聲產(chǎn)生的電場的傳播。由于配線37、38、48相對于金屬條81配置在配線34A的相反側(cè)，所以抑制噪聲產(chǎn)生的電場到達配線37、38、48。由此，即使噪聲傳到了配線34A，也可抑制該噪聲向配線37、38、48傳播。
[0065]由于能夠抑制配線37、38的輸出值因噪聲而產(chǎn)生振蕩，所以電池控制部15能夠正確地把握各電池塊30的溫度。另外，能夠抑制配線48的輸出值因噪聲而產(chǎn)生振蕩，電池控制部15能夠正確地把握在電池單元1中流入流出的電流值。
[0066]相同地，在低壓線91和高壓線90B之間配置有接地的金屬條83，即使在高壓線90B的配線34B中流過噪聲，也能夠抑制該噪聲形成的電場到達低壓線91的配線37、38、48。
[0067]如上所示，由于配線37、38、48配置在寬度方向W上彼此有間隔地配置的金屬條81及金屬條83之間，高壓線90A、90B配置在上表面63(周面62)的外周緣部側(cè)，從而能夠抑制來自高壓線90A、90B的噪聲疊加在配線37、38、48上。
[0068]在這里，在圖3等所示的例子中，抑制了噪聲向配線37、38及配線48的傳播，但本發(fā)明并非必須抑制噪聲向配線37、38及配線48這些所有配線傳播。
[0069]S卩，也可以在樹脂框93內(nèi)將配線37、38、或者配線48的至少其中一組收容在低壓線91中。例如在收容配線37、38的情況下，電池單元10能夠得到正確的溫度。另外，在收容配線48的情況下，電池單元10能夠得到正確的電流值。
[0070]在圖2至圖4所示的例子中，以各電池塊30上設(shè)置有電壓傳感器33的例子進行了說明，但電壓傳感器33也可以配置在特定的電池塊30上。
[0071]在圖3中，在外部端子43和配線37、38、48之間配置有約束帶72的金屬條81，在外部端子42和低壓線91之間配置有約束帶73的金屬條83。外部端子43及外部端子42通過匯流條39、正極輸出線11及負極輸出線12等與電源控制單元3連接。因此，電源控制單元3所產(chǎn)生的噪聲傳遞至各外部端子42、43。另一方面，由于在外部端子42、43和配線37、38、48之間配置有接地的金屬條81、83，所以能夠抑制傳遞至外部端子42、43的噪聲到達低壓線91的配線37、38、48。
[0072]在圖3中，將低壓線91的配線37、38、48和電極體41之間的距離設(shè)為距離LI。將高壓線90A的配線34A和電極體41之間的距離設(shè)為距離LA，將高壓線90B的配線34B和電極體41之間的距離設(shè)為距離LB。此外，距離LI是各配線37、38、48與電極體41之間的距離的平均值，距離LA是各配線34A和電極體41之間的距離的平均值。另外，距離LB是各配線34B和電極體41之間的距離的平均值。并且距離LI比距離LA、LB更長。
[0073]在這里，來自電源控制單元3的噪聲也會傳遞至電極體41。由于距離LI比距離LA、LB更長，所以能夠抑制傳遞至電極體41的噪聲向配線37、38、48傳播。
[0074]如圖3所示，如果以相對于金屬條81的延伸方向垂直的方向?qū)饘贄l81進行剖面觀察，則可知金屬條81的高度H大于金屬條81的寬度Wl。如上所述，通過增加金屬條81的高度H，能夠良好地抑制高壓線90A的噪聲向低壓線91傳播。另外，通過增加高度H，能夠在抑制來自高壓線90A的噪聲的傳播的同時，確保低壓線91和電極體41之間的距離較長。
[0075]使用圖2至圖4說明了電池模塊26，但電池模塊25也與電池模塊26具有相同的結(jié)構(gòu)。
[0076]圖5是示意地示出電池模塊25的俯視圖。如該圖5所示，電池模塊25含有:多個電池塊130沿層疊方向D2排列而形成的層疊體131;對層疊體131進行約束的約束部件132;設(shè)置在層疊體131上的電壓傳感器133;設(shè)置在層疊體131上的多個溫度傳感器135;以及配置在層疊體131周圍的溫度傳感器136。另外，電池模塊25含有高壓線190A、190B和低壓線191。
[0077]層疊體131經(jīng)由電力線22及負極輸出線12等與電源控制單元3電連接。層疊體131形成大致長方體形狀，層疊體131含有端面160、端面161、位于端面160及端面161之間的上表面163、側(cè)面165及側(cè)面166。
[0078]各電池塊130含有殼體140、設(shè)置在殼體140的上表面上的外部端子142及外部端子143。相鄰的電池塊130的外部端子142及外部端子143通過匯流條139連接，電池塊130以彼此串聯(lián)的方式連接。
[0079]此外，各電池塊130以電池塊130的排列方向上外部端子142及外部端子143交替排列的方式配置。因此，能夠?qū)R流條139的長度抑制得較短。
[0080]約束部件132含有設(shè)置在端面160上的端板170、設(shè)置在端面161上的端板171、約束帶172及約束帶173、接地部176、177、178、179、以及設(shè)置在層疊體131的下表面的2個約束帶。各約束帶172、173含有中空狀的樹脂框和插入該樹脂框內(nèi)的金屬條。各約束帶172、173的金屬條與端板170及端板171緊固連結(jié)。約束帶172的金屬條的一端與接地部176連接，另一端與接地部179連接。并且，約束帶172的金屬條通過接地部176及接地部179而經(jīng)由車輛的車身接地。相同地，約束帶173的金屬條與接地部177及接地部178連接，約束帶173的金屬條通過接地部177及接地部178而經(jīng)由車輛的車身接地。約束帶172及約束帶173在層疊體131的寬度方向上彼此有間隔地配置在上表面163上，約束帶172配置在靠近側(cè)面165側(cè)，約束帶173配置在靠近側(cè)面166側(cè)。
[0081]高壓線190A及高壓線190B均配置在層疊體131的上表面163上。高壓線190A與約束帶172相比更靠近層疊體131的側(cè)面165側(cè)而配置，高壓線190B與約束帶173相比更靠近側(cè)面166側(cè)而配置。
[0082]電壓傳感器133設(shè)置在各電池塊130上。各電壓傳感器133與電池塊130的正極用外部端子143及負極用外部端子142連接，電壓傳感器133對各電池塊130的電壓進行測定。
[0083]電壓傳感器133設(shè)置在各電池塊130的外部端子142處。多個電池塊130以使得在電池塊130的排列方向上外部端子142和外部端子143交替排列的方式配置。因此，電壓傳感器133包括配置于側(cè)面165側(cè)的電壓傳感器133A、和配置于側(cè)面166側(cè)的電壓傳感器133B。電壓傳感器133A與配線134A(第I配線)連接，電壓傳感器133B與配線134B(第I配線)連接。并且，各配線134A被捆束為高壓線190A而收容，配線134B被捆束為高壓線190B而收容。配線134A及配線134B也以沿層疊方向D2延伸的方式搭載于電池模塊25上。
[0084]低壓線191配置于層疊體131的上表面163，配置在約束帶172和約束帶173之間。在各溫度傳感器135上連接有配線137，多個配線137(第2配線)收容在低壓線191內(nèi)。另外，在配置于層疊體131附近的溫度傳感器136上連接有配線138(第2配線)，該配線138也收容在低壓線191內(nèi)。配線138及配線137也以沿層疊方向D2延伸的方式搭載于電池模塊25上。
[0085]在這里，施加在配線137及配線138上的電壓低于施加在配線134A、134B上的電壓。配線134A、134B經(jīng)由匯流條139等與負極輸出線12連接。并且，由電源控制單元3等產(chǎn)生的噪聲通過負極輸出線12及匯流條139而向配線134A、134B傳遞。
[0086]另一方面，在電池模塊25中，也在收容有配線137等的低壓線191和高壓線190B之間配置有已接地的約束帶173的金屬條。因此，能夠抑制傳遞至高壓線190B的噪聲向低壓線191的配線137、138傳播這一情況。
[0087]相同地，由于在低壓線191和高壓線190A之間也配置有已接地的約束帶172，所以能夠抑制傳遞至高壓線190A的噪聲向低壓線191的配線137、138傳播。
[0088]圖6及圖7是表示在電源控制單元3驅(qū)動時距離電極體41為距離LI的位置處的電池模塊26的電場分布的圖。更具體地說，是表示在Ready_0N的狀態(tài)下，雙踏加速踏板和制動踏板的狀態(tài)下的電場分布。此時，由于至少變壓器5及逆變器7進行驅(qū)動，在旋轉(zhuǎn)電機MG2的定子線圈也為流過電流的狀態(tài)。
[0089]該圖6表示各約束帶72、73、74、75未接地的狀態(tài)下的電場分布。圖7是表示各約束帶72、73、74、75接地的狀態(tài)下的電場分布的曲線圖。
[0090]在圖6及圖7中，區(qū)域Rl?R6的電場強度以區(qū)域R6、區(qū)域R5、區(qū)域R4、區(qū)域R3、區(qū)域R2、區(qū)域Rl的次序依次變高。即，表示區(qū)域Rl為電場強度最高的區(qū)域。根據(jù)圖6及圖7可知，各約束帶72、73、74、75接地的狀態(tài)下，整體的電場強度降低。特別地，可知位于約束帶72及約束帶73之間的部分的電場強度能夠通過使約束帶72、73、74、75接地而降低。因此，可知通過在已接地的約束帶72及約束帶73之間配置低壓線91，能夠抑制噪聲傳播至收容在該低壓線91內(nèi)的配線37、38、48。
[0091]在這里，使用圖8至圖11，將對比例所涉及的電池模塊和本實施方式所涉及的電池模塊進行對比。
[0092]圖8是示意地示出對比例所涉及的電池組的俯視圖，電池組200含有電池單元210、接線盒214和電池控制部215。
[0093]電池單元210含有電池模塊211及電池模塊212，電池模塊211及電池模塊212彼此串聯(lián)連接。
[0094]電池模塊211、212含有由排列的多個電池塊而形成的層疊體213、214、以及約束層疊體213、214的約束部件220、221。約束部件220含有設(shè)置于層疊體213的上表面的約束帶222、223，約束部件221含有設(shè)置于層疊體214的上表面的約束帶224、225。
[0095]電池模塊211含有設(shè)置于各電池塊上的電壓傳感器、將來自各電壓傳感器的配線捆束而形成的高壓線226、多個溫度傳感器230、231、232、233以及將與各溫度傳感器230、231、232、233連接的配線捆束而形成的低壓線235。
[0096]在這里，約束帶222、223、高壓線226、和低壓線235設(shè)置于層疊體213的上表面。約束帶223與約束帶222相比位于更靠近層疊體213的一個側(cè)面的位置上，高壓線226及低壓線235與約束帶222相比位于更靠近上述一個側(cè)面的位置上。
[0097]因此，在高壓線226及低壓線235之間不配置約束帶223，而是以高壓線226及低壓線235彼此并行的方式配置。
[0098]圖9是表示溫度傳感器230的輸出值的圖。在該圖9中，橫軸表示時間，縱軸表示溫度傳感器230的輸出值。Tl表示為IG_0N時，T2表示為Ready_0N時。T3表示開始雙踏加速踏板和制動踏板時。
[0099]根據(jù)圖9可知，從T3開始，溫度傳感器230的輸出值開始大幅振蕩。
[0100]圖10是示意地表示本實施方式所涉及的電池組2的俯視圖。此外，圖10所示的溫度傳感器135A、135B、135C與圖8所示的溫度傳感器231、232、233對應(yīng)，溫度傳感器136與溫度傳感器230對應(yīng)。
[0101]圖11是將對比例所涉及的電池模塊中所設(shè)置的各溫度傳感器的輸出值的振蕩的大小與本實施方式所涉及的電池模塊中所設(shè)置的各溫度傳感器的輸出值的振蕩的大小進行對比的圖表。
[0102]在該圖11中，虛線表示對比例的各溫度傳感器的輸出值的振蕩的大小。如該虛線所示，溫度傳感器230的輸出值振蕩的幅度大于其它溫度傳感器231、232、233。具體地說，可知隨著電池控制部215與各溫度傳感器之間的距離變長，輸出值振蕩的幅度也越大。
[0103]如上所示，隨著電池控制部215和各溫度傳感器之間的距離變長而輸出值振蕩的幅度變大這一情況，是由于電池控制部215和溫度傳感器之間的距離變長后，與高壓線226并行的距離變長，從高壓線226傳播來的噪聲量增加。
[0104]實線表示本實施方式所涉及的電池模塊中所設(shè)置的各溫度傳感器的輸出值振蕩的大小。
[0105]如實線所示，可知溫度傳感器136、135六、1358、135(:的輸出值與對比例的溫度傳感器230、231、232、233的輸出值相比，振蕩幅度較小。
[0106]此外，可知溫度傳感器136、135六、1358、135(:的輸出幾乎沒有發(fā)生振蕩。因此，可知在本實施方式所涉及的電池模塊中，能夠正確地檢測各電池塊的溫度。
[0107]圖12是將本實施方式所涉及的電池模塊中所設(shè)置的溫度傳感器的輸出值的振蕩幅度、與對比例所涉及的電池模塊中高壓線和低壓線之間的距離變更后的輸出值的振蕩幅度進行對比的圖表。
[0108]圖12的“A”是圖8所示的對比例所涉及的電池模塊211中所設(shè)置的各溫度傳感器的輸出值的振蕩幅度的平均值。此外，在該圖12中，高壓線226和低壓線235彼此鄰近。
[0109]在“B”所示的電池模塊中，以與“A”所示的電池模塊相比增加高壓線226和低壓線235之間的距離的方式，配置高壓線226和低壓線235。例如，在將高壓線226和低壓線235之間的距離設(shè)為距離L2，將高壓線226和低壓線235并行的距離設(shè)為距離L3的情況下，距離L2:距離L3 = l: 16?！癈”所示的電池模塊中，以與“B”所示的電池模塊的情況相比增加距離L2的方式，配置高壓線226和低壓線235 ο具體地說，以使得距離L2:距離L3 = I: 4的方式配置高壓線226和低壓線235。此外，在“C”所示的電池模塊的情況下，無法將低壓線235配置在層疊體213的上表面。
[0110]“D”表示本實施方式所涉及的電池模塊。如圖10所示，如果將高壓線190B和低壓線191之間的距離設(shè)為距離L4，將高壓線190B和低壓線191并行的距離設(shè)為距離L5，則距離L4:距離L5 = l: 16。
[0111]根據(jù)圖12的各圖表可知，在本實施方式所涉及的電池模塊中，能夠?qū)⑤敵鲋档恼袷幏冉档椭僚c的電池模塊相同的程度。
[0112]此外，在本實施方式所涉及的電池模塊中，能夠使高壓線190B和低壓線191之間的距離較近，能夠?qū)⒏邏壕€190B和低壓線191均配置在電池模塊的上表面。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)電池模塊的緊湊化。
[0113]此外，使用圖11及圖12等說明了能夠抑制本實施方式所涉及的電池模塊的溫度傳感器輸出值的振蕩這一情況，但本發(fā)明針對電流傳感器的輸出值也能夠相同地抑制振蕩。
[0114]以上說明了本發(fā)明的實施方式，但本次公開的實施方式及變形例從任何角度來說都僅為例示，并不對本發(fā)明產(chǎn)生任何限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書要求保護的范圍所示出，包括與權(quán)利要求書要求保護的范圍等同的意義及范圍的所有變更。
[0115]工業(yè)實用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用于電池模塊。
[0116]標號的說明
I系統(tǒng)，2電池組，5變壓器，6、7逆變器，8鼓風(fēng)機，9、21收容殼體，10、210電池單元，11正極輸出線，12負極輸出線，13服務(wù)插件，14接線盒，15、215電池控制部，19電阻，20電流傳感器，25、26、200、211、212電池模塊，30、130電池塊，31、131、213、214層疊體，32、132、220、221約束部件，33、33厶、338、133、133厶、1338電壓傳感器，34、34厶、348、37、38、48、96、134厶、1348、137、138配線，35、36、135、135々、1358、135(:、136、230、231、232、233溫度傳感器，39、139匯流條，40、140殼體，41電極體，42、43、142、143外部端子，44、45連接部，46金屬殼體，70、71、170、171端板，72、73、74、75、172、173、222、223、224、225約束帶，76、77、78、79、176、177、178、179接地部，81、83、85、87金屬條，9(^、9(?、19(^、19(?、226高壓線，91、191、235低壓線，94 配線框，95 卡合部，H 高度，L1、L2、L3、L4、L5、LA 距離，MGl、MG2 旋轉(zhuǎn)電機，Rl、R2、R3、R4、R5、R6區(qū)域，W寬度方向，Wl寬度。
【主權(quán)項】
1.一種電池模塊， 其具有:層疊體，其與電源控制單元電連接，含有多個單體電池； 約束部件，其具有從所述層疊體的一端向另一端延伸且電氣接地的金屬制的金屬條，約束所述層疊體； 電壓傳感器，其設(shè)置在所述多個單體電池的至少一部分單體電池上，檢測所述單體電池的電壓； 第I配線，其與所述電壓傳感器連接，沿所述單體電池的層疊方向延伸； 測定所述層疊體的溫度的溫度傳感器或測定在所述層疊體中流入流出的電流的電流傳感器；以及 第2配線，其與所述溫度傳感器或所述電流傳感器連接，沿所述層疊方向延伸， 在所述第2配線上施加低于所述第I配線的電壓，所述第I配線和所述第2配線之間配置有所述金屬條。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中， 所述單體電池含有殼體、以及收容在所述殼體內(nèi)的電極體，所述第2配線和所述電極體之間的距離大于所述第I配線和所述電極體之間的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池模塊，其中， 所述單體電池含有殼體，所述殼體包括兩端面及位于所述兩端面之間的多個周面，所述約束部件含有從所述一端向所述另一端延伸且彼此之間隔開間隔配置的第I金屬條及第2金屬條，所述第I金屬條和所述第2金屬條設(shè)置在同一側(cè)面上，所述第2配線配置在所述第I金屬條及所述第2金屬條之間，所述第I配線配置在與所述第I金屬條及所述第2金屬條相比更靠近所述周面的外周緣部側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電池模塊，其中， 在垂直于所述金屬條的延伸方向的剖面處對所述金屬條進行剖面觀察時，所述金屬條的高度大于所述金屬條的寬度。
【文檔編號】H01M10/48GK105977415SQ201610132222
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】內(nèi)藤隆之
【申請人】豐田自動車株式會社