电池系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池系统。
【背景技术】
[0002]以往，在管理组合了多个电池单元的组电池的电池系统中，为了管理各电池单元的状态，设置检测各电池单元的电压的电路，并使用将由该电路检测出的各电池单元的电压传递给上位的控制器的组件。通过具有这样的传递组件，上位的控制器判断各电池单元是否处于过充电等不安全的状态，根据需要采取电流切断等措施，从而能够避免该电池单元成为更危险的状态。
[0003]上述那样的传递组件能够采取各种方式。在例如专利文献I中，公开了在将在多个内部电路中分别取得了的各电池单元的电压传递给外部电路时使用无线通信的燃料电池的状态监视装置。由此，相比于使用有线通信的情况，能够省略布线、绝缘元件，所以能够降低零件成本、装置的大小。
[0004]专利文献1:日本特开2005-135762号公报
【发明内容】
[0005]在专利文献I记载的以往技术中，使用环形天线来进行分别检测各电池单元的电压的多个内部电路与外部电路之间的无线通信。即，在各个内部电路中连接小的环形天线，在外部电路中连接大的环形天线，使这些天线多对一地电磁性地耦合来进行无线通信。但是，在这样的结构中，在各内部电路中，需要与用于检测电池单元的电压的电路独立地追加设置无线通信用的天线，所以导致成本、零件个数增大。
[0006]本发明是鉴于上述点而完成的，其主要目的在于提供一种能够在抑制成本、零件个数的增大的同时，通过无线通信传递各电池单元的电压的电池系统。
[0007]本发明的电池系统，其特征在于，具备:多个电池单元，分别具有正极端子以及负极端子；电压探测电路，探测电池单元的电压；电压探测线，与电池单元的各个对应地设置，连接各电池单元的正极端子以及负极端子和电压探测电路；上位控制器，与电压探测电路进行无线通信，从各电压探测电路接收对应的各电池单元的电压。电压探测线作为为了在电压探测电路与上位控制器之间进行的无线通信而使用的天线发挥功能。
[0008]根据本发明，能够提供能够在抑制成本、零件个数的增大的同时，通过无线通信传递各电池单元的电压的电池系统。
【附图说明】
[0009]图1是示出本发明的第I实施方式的电池系统的结构的平面图。
[0010]图2是示出电压探测基板的连接构造的其他例子的平面图。
[0011]图3是示出本发明的第I实施方式的电池系统的波导构造的示意图。
[0012]图4是关于本发明的第I实施方式中的电压探测电路，示出其电路块以及与电池单元、电压探测线的布线关系的布线图。
[0013]图5是示出由谐振电路构成高频切断元件的安装例的电路图。
[0014]图6是示出包括本发明的第I实施方式的多个电池块的电池系统的结构的平面图。
[0015]图7是示出本发明的第2实施方式的电池系统的结构的平面图。
[0016]图8是关于本发明的第2实施方式中的电压探测电路，示出其电路块以及与电池单元、电压探测线的布线关系的布线图。
[0017]图9是示出低频分离电路的安装例的电路图。
[0018]图10是示出本发明的第3实施方式的电池系统的结构的平面图。
[0019]图11是示出本发明的第4实施方式的电池系统的结构的平面图。
[0020]图12是示出本发明的第5实施方式的电池系统的结构的平面图。
[0021]图13是关于本发明的第6实施方式中的电压探测电路，示出其电路块以及与电池单元、电压探测线的布线关系的布线图。
[0022]图14是示出本发明的第6实施方式中的高频短路电路的安装例的电路图。
[0023](符号说明)
[0024]1、1A、1B、1C、1D:电池系统;ll、lla、llb、llc、lld、lle、llf、llg、llh:电池单元；12P:正极端子；12N:负极端子；13、13A、13B:电压探测电路；14:电压探测线；15:尚频切断元件；16、16a、16b、16c、16d、16e、16f、16g、16h、160、161a、161b、161c、161d:电压探测基板；17:低频分离电路；18:气体放出阀；19:天线部；21、21a、21b:电池块；22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g:母线；23P:正极导体部件；23N:负极导体部件；24:虚设天线；31:上位控制器；32:无线电路；33:天线；34:布线；35a、35b:耦合用无线电路；36a、36b:耦合用天线；37:中继布线;41、41A:直流电压探测电路；42:低通滤波器；43:A/D转换器；44:多路选择器；45、45B:无线通信电路；46:通信控制部；47:调制解调电路；48:匹配电路；49:解调电路；50:尚频短路电路；51:电感器；52:电容器；53:开关兀件。
【具体实施方式】
[0025](第I实施方式)
[0026]以下，使用附图，说明本发明的第I实施方式的电池系统。
[0027]图1是示出本发明的第I实施方式的电池系统I的结构的平面图。电池系统I包括电池块21、上位控制器31、无线电路32以及天线33。
[0028]电池块21具备方形(长方体形状)的电池单元11a、Ilb、llc以及IIcU和正极导体部件23P以及负极导体部件23N。各电池单元Ila?Ild收纳于罐状的壳体。在电池单元Ila的壳体的顶面部分中，搭载了正极端子12P、负极端子12N以及电压探测基板16a。同样地，在电池单元Ilb的壳体的顶面部分中，搭载了正极端子12P、负极端子12N以及电压探测基板16b，在电池单元Ilc的壳体的顶面部分中，搭载了正极端子12P、负极端子12N以及电压探测基板16c，在电池单元Ild的壳体的顶面部分中，搭载了正极端子12P、负极端子12N以及电压探测基板16d。
[0029]电池单元Ila?Ild经由母线22a、22b以及22c串联地连接。具体而言，电池单元Ila的正极端子12P和电池单元Ilb的负极端子12N经由母线22a连接，电池单元Ilb的正极端子12P和电池单元Ilc的负极端子12N经由母线22b连接，电池单元Ilc的正极端子12P和电池单元Ild的负极端子12N经由母线22c连接。对处于最低电位侧的电池单元Ila的负极端子12N连接了负极导体部件23N，对处于最高电位侧的电池单元Ild的正极端子12P连接了正极导体部件23P。另外，在电池单元Ila?Ild中，使用例如锂离子二次电池等。
[0030]在电压探测基板16a?16d中，分别搭载了电压探测电路13、电压探测线14以及高频切断元件15。电压探测电路13经由电压探测线14，与电池单元Ila?Ild的正极端子12P以及负极端子12N分别连接。在电压探测线14中，在正极端子12P与电压探测电路13之间、以及负极端子12N与电压探测电路13之间的两个部位处，夹着电压探测电路13而分别插入了高频切断元件15。
[0031]另外，电池单元Ila?Ild都具有等同的结构。另外，电压探测基板16a?16d也同样地都具有等同的结构。因此，在以下的说明中，有时将它们总称而简单地记载为电池单元11、电压探测基板16。
[0032]电压探测电路13是具有测定电池单元11的电压并将其值通过无线通信传递给上位控制器31的通信功能的电路。另外，关于本电路的详细，在图4的说明中后述。
[0033]电压探测线14是连接电池单元11的正极端子12P以及负极端子12N、和电压探测电路13的布线。该电压探测线14优选将至少比高频切断元件15更靠内侧的部分、即电压探测电路13至高频切断元件15的部分安装为在电压探测基板16上形成了的基板图案、例如铜箔图案。另一方面，关于比高频切断元件15更靠外侧的部分、即高频切断元件15至正极端子12P以及负极端子12N的部分，除了上述基板图案以外，还能够通过用于将电压探测基板16连接到正极端子12P、负极端子12N的圆形端子等(未图示)构成。
[0034]另外，作为电压探测基板16的连接构造，也可以使用圆形端子以外的例子。图2是示出电压探测基板16的连接构造的其他例子的平面图。在该图2中，例示了用于将与电池单元Ilc对应地设置了的电压探测基板16c连接到电池单元Ilc的正极端子12P以及负极端子12N的连接构造的其他例子。
[0035]如图2(a)所示，在其一部分与正极端子12P以及负极端子12N重叠地制作了的电压探测基板16c中，在正极端子12P的位置和负极端子12N的位置分别形成了孔。另外，将在该孔的周围配置了的电压探测线14如图2(b)所示与母线22b、22c共接。由此，将电压探测基板16c连接到正极端子12P以及负极端子12N，并且将正极端子12P、负极端子12N分别连接到母线22c、22b。
[0036]另外，在图2中，以电池单元Ilc和电压探测基板16c的连接构造为代表例进行了说明，但关于其他电池单元lla、llb、lld以及与它们对应的电压探测基板16a、16b、16d，也能够设为同样的连接构造。其中，对电池单元Ila的负极端子12N共接负极导体部件23N，对电池单元Ild的正极端子12P共接正极导体部件23P。
[0037]高频切断元件15是切断预定的高频电流的元件。具体而言，以针对用于电压测定的直流电流，呈现低的阻抗而使其通过，另一方面，针对用于在电压探测电路13与上位控制器31之间进行无线通信的高频电流，呈现高的阻抗而将其切断的方式，设定了高频切断元件15的特性。即，通过使用高频切断元件15切断高频电流，能够在电压探测线14中规定天线的有效长L，将电压探测线14用作无线通信的天线。这样，高频切断元件15具有使电压探测线14的一部分作为偶极天线发挥功能的作用。
[0038]如以上说明，电压探测线14中的、隔着电压探测电路13被2个高频切断元件15夹着的部分还作为无线通信用的偶极天线发挥功能。因此，在以下的说明中，将该部分特别称为天线部19。通过使用该天线部19在与上位控制器31之间进行无线通信，各电压探测电路13能够将对应的电池单元11的电压测定结果发送到上位控制器31。因此，无需在各电压探测电路13中另外设置无线通信用的天线，所以能够提供能够在抑制成本、零件个数的增大的同时，通过无线通信传递各电池单元11的