用于电池单体的监测装置的制作方法

文档序号:18070084发布日期:2019-07-03 03:41阅读:169来源:国知局
用于电池单体的监测装置的制作方法

本发明涉及一种用于监测电池单体的电压的监测装置。



背景技术:

日本专利申请公开jp2017027831a号公开了包括多个连接构件(或汇流条)以及柔性印刷板(或fpc)的电池配线模块。每个连接构件将不同电池单体的成对的正电极端子和负电极端子连接。柔性印刷板具有形成在该柔性印刷板上的多个电压检测线。每个电压检测线具有连接至一个连接构件的第一端和连接至连接器的第二端。连接器连接至电池ecu(电子控制单元)。上述电池ecu执行诸如监测电池单体的电压以及控制电池单体的充电/放电这样的各种任务。

具体而言,电池ecu对经由电压检测线输入至该电池ecu的电压进行检测。因此,当噪音被输入至电压检测线时,对于电池ecu而言,可能变得无法精确地检测电压。



技术实现要素:

根据本发明,提供一种用于监测多个电池单体的电压的监测装置。电池单体彼此串联地电连接,每个电池单体包括成对的电极端子。监测装置包括柔性基板、监测电路以及多个噪音消除元件。柔性基板具有形成在该柔性基板上的多个配线图案。配线图案与电池单体的电极端子电连接。监测电路经由配线图案与电池单体的电极端子电连接,并且该监测电路构造成对经由配线图案输入至该监测电路的电池单体的电压进行监测。噪音消除元件设置于配线图案的监测电路一侧的部分,以消除输入至配线图案的噪音。

通过上述构造,与将噪音消除元件设置在配线图案的电极端子一侧的部分的情况相比,从噪音消除元件至配线图案的监测电路一侧的端部的长度缩短。因此,抑制噪音输入至配线图案中的、分别位于噪音消除元件与监测电路之间的那些部分。

此外,通过上述构造,从噪音消除元件至配线图案的电极端子一侧的端部的长度增加。因此,噪音变得更容易输入至配线图案的、分别位于噪音消除元件与配线图案的电极端子一侧的端部之间的那些部分。不过,即使噪音输入至配线图案的、分别位于噪音消除元件与配线图案的电极端子一侧的端部之间的那些部分,也能够通过噪音消除元件消除噪音。

因此,通过上述构造,能够抑制噪音输入至监测电路。其结果是,能够抑制因噪音而导致通过监测电路对电池单体的电压的监测精度降低。

附图说明

在附图中:

图1是包括根据第一实施方式的监测装置的电池组的示意电路图;

图2是电池组的电池堆的示意俯视图;

图3是根据第一实施方式的监测装置的示意俯视图;

图4是沿图3的iv-iv线截取的剖视图;

图5是表示布置在电池堆上的、根据第一实施方式的监测装置的示意俯视图;

图6是表示根据比较例的监测装置的构造的示意俯视图;

图7是根据第一变形例的监测装置的示意俯视图;

图8是根据第二变形例的监测装置的示意俯视图;

图9是根据第三变形例的监测装置的示意俯视图;

图10是根据第三变形例的另一监测装置的示意俯视图;

图11是根据第四变形例的监测装置的示意俯视图;

图12是包括根据第五变形例的监测装置的电池组的示意电路图;

图13是表示根据第二实施方式的监测装置的构造的示意俯视图;

图14是表示根据第二实施方式的监测装置的监测单元的板配线的布置的示意俯视图;

图15是表示根据第八变形例的板配线的布置的示意俯视图。

具体实施方式

下文,参照图1-15,对示例性实施方式及其变形例进行说明。应当注意,为了明确和理解,已在每幅图中尽可能对在整体说明中具有相同功能的相同部件标注相同的附图标记,并且为了避免赘述,不再对相同部件进行重复说明。

〔第一实施方式〕

在下文中,将参照图1-6,对根据第一实施方式的监测装置100以及包括该监测装置100的电池组400进行描述。

为了便于说明,在下文中,将电池组400的三个相互垂直的方向分别称作横向方向、纵向方向和高度方向。

在本实施方式中,电池组400设计成用于例如混合动力车辆。在这种情况下,电池组400的横向方向与混合动力车辆的纵向方向(前后方向)一致。电池组400的纵向与混合动力车辆的横向方向(或左右方向)一致。电池组400的高度方向与混合动力车辆的高度方向一致。另外,当混合动力车辆停放在水平路面上时,电池组400的高度方向与垂直方向一致,电池组400的横向方向和纵向方向分别与两个相互垂直的水平方向一致。

(电池组的概要)

在本实施方式中,电池组400设计成将电力供给至混合动力车辆的电气负载。混合动力车辆的电气负载包括电动发电机,该电动发电机选择性地起到电动机或发电机的作用。当电动发电机起到电动机的作用时,电池组400释放并将电力供给至电动发电机。与此相对的是,当电动发电机起到发电机的作用时,电池组400通过由电动发电机产生的电力充电。

如图1所示,电池组400包括电池ecu(电子控制单元:electroniccontrolunit)300。电池ecu300与设置在混合动力车辆内的各种车载ecu电连接。电池ecu300和车载ecu彼此通信以彼此配合地执行混合动力车辆上的各种控制。这些控制例如包括:根据电池组400的soc(充电状态)控制电动发电机作为电动机运行或作为发电机运行;以及控制混合动力车辆的内燃机的输出。

电池组400还包括电池模块200。如图2所示,电池模块200包括电池堆210,该电池堆210通过同时将多个电池单体220以彼此串联的方式电连接且机械连接。

电池组400还包括监测装置100。监测装置100检测形成电池堆210的电池单体220的电压、对检测到的电压进行监测并将监测结果输出至电池ecu300。而且,监测装置100根据来自电池ecu300的指令信号执行平衡电池单体220的soc的处理。

如上所述,电池组400包括监测装置100、电池模块200以及电池ecu300。而且,虽然未在图中示出,但电池组400还包括用于冷却电池模块200的冷却风扇。另外,通过电池ecu300控制冷却风扇的驱动。

电池组400例如布置在混合动力车辆内的座位的下方。更具体而言,在车辆内,后座下方的空间通常比前座下方的空间宽。因此,在本实施方式中,电池组400布置在混合动力车辆内的后座下方。作为替代,电池组400可布置在混合动力车辆内的后座与后备箱之间的空间内。作为另一替代,电池组400可布置在混合动力车辆内的驾驶座与前排乘客座位之间的空间内。

(电池模块的概要)

如前文所述,电池模块200包括电池堆210。而且,虽然未在图中示出,但电池组200还包括电池壳,该电池壳将电池堆210接收在该电池壳内。上述电池壳包括壳主体和盖部。壳主体通过铝压铸形成。替代地,壳主体还可通过在铁板或不锈钢板上进行按压加工形成。另一方面,盖部由树脂材料或金属材料形成。

壳主体成形为具有底部以及在高度方向上开口的开口部的盒状。在上述壳主体内形成有供冷却空气流过的流动通道。壳主体的开口部通过盖部覆盖。在壳主体与盖部的至少一者内形成有连通孔,上述流动通道通过该连通孔与外部大气连通。电池堆210接收于由壳主体和盖部限定的接收空间内。

电池堆210由电池单体220形成,上述电池单体220沿纵向方向堆叠并且以彼此串联的方式同时电连接和机械连接。因此,电池模块200的输出电压等于电池单体220的输出电压的总和。另外,纵向方向与布置有电池单体220的第一方向对应。

(监测装置的概要)

如图1所示,监测装置100包括监测单元10和配线单元30,其中,上述监测单元10监测电池单体220的电压,上述配线单元30将监测单元10与每个电池单体220电连接。

监测装置100布置成与电池模块200相邻。具体而言,监测装置100的监测单元10布置成与电池堆210在高度方向上对齐。替代地,监测装置100的监测单元10可布置成与电池堆210在横向方向上对齐。监测装置100的配线单元30布置成与电池堆210在高度方向上对齐。

(电池堆的构造)

如图2所示,电池堆210形成有电池单体220。每个电池单体220成形为长方体状。因此每个电池单体220具有六个面。

具体而言,如图2所示,每个电池单体220具有上端面220a和下端面220b(未示出),上述上端面220a与下端面220b在高度方向(即,垂直于图2的纸面的方向)上分别面向相反侧。而且,每个电池单体220还具有第一侧面220c和第二侧面220d,上述第一侧面220c与第二侧面220d在横向方向上分别面向相反侧。而且,每个电池单体220还具有第一主面220e和第二主面220f,上述第一主面220e与第二主面220f在纵向方向上分别面向相反侧。

每个电池单体220是二次电池。更具体而言,在本实施方式中,每个电池单体220由通过化学反应产生电动势的锂离子电池实现。所产生的电动势致使电流流入电池单体220并由此产生热量。而且,所产生的热量致使气体在电池单体220内产生,并由此致使电池单体220鼓起。

应当注意的是,形成电池堆210的电池单体220可替代地由诸如镍金属氢化物电池或有机自由基电池这样的其它二次电池实现。

如前文所述,在每个电池单体220内,在纵向方向上面对的第一主面220e和第二主面220f各自的面积均大于在高度方向上面对的上端面220a和下端面220b各自的面积,并且大于在横向方向上面对的第一侧面220c和第二侧面220d各自的面积。因此,每个电池单体220沿纵向方向(即,电池单体220的堆叠方向)比沿高度方向或沿横向方向更容易鼓起。

鉴于上述情况,在电池堆210内,在电池单体220的纵向方向上的两侧设置有约束件(未示出)以抑制电池单体220沿纵向方向的膨胀。另外,在每个相邻成对的电池单体220之间形成有间隙,冷却空气通过该间隙流过以对电池单体220进行冷却。

在每个电池单体220中,在上端面220a上形成有两个电极端子、即正端子221和负端子222。正端子221和负端子222在横向方向上彼此对齐且隔开。正端子221位于第一侧面220c一侧,而负端子222位于第二侧面220d一侧。此外,上端面220a相当于成型面,在该成型面上形成有正端子221和负端子222。

如图2所示,电池单体220沿纵向方向布置,使得对于每对相邻的电池单体220而言,成对的电池单体220的第一主面220e或成对的电池单体220的第二主面220f在纵向方向上彼此面对。而且,对于每个相邻成对的电池单体220而言,成对的电池单体220中的一个电池单体220的正端子221和负端子222分别与成对的电池单体220中的另一个电池单体220的负端子222和正端子221在纵向方向上对齐。因此,在电池堆210中,电池单体220的正端子221与电池单体220的负端子22在纵向方向上交替地布置。

更具体而言,在电池堆210内形成有在横向方向上彼此对齐和隔开的第一电极端子组211和第二电极端子组212。在第一电极端子组211和第二电极端子组212中的每一个电极端子组中,电池单体220的正端子221布置成与电池单体220的负端子222在纵向方向上交替。不过,正端子221和负端子222在第一电极端子组211内的布置顺序与正端子221和负端子222在第二电极端子组212内的布置顺序相反。

而且,在第一电极端子组211和第二电极端子组212中的每一个电极端子组中,相邻成对的正端子221和负端子222经由在纵向方向上延伸的各连接构件223电连接。因此,形成电池堆210的所有电池单体220以彼此串联的方式电连接。

更具体而言,在本实施方式中,电池堆210由以彼此串联的方式电连接的九个电池单体220形成。因此,电池堆210内的正端子221和负端子222的总数等于18。如图1和图2所示,对于18个电极端子,随着电极端子的电位从最低电位增加至最高电位,所分配的附图标记(编号)也增加。

也就是说,在18个电极端子中,标示为“0号”的负端子222具有最低电位(即,接地),而标示为“17号”的正端子221具有等于所有电池单体220的输出电压总和的最高电位。具有最低电位的负端子222和具有最高电位的正端子221连接至电气负载。因此,最低电位与最高电位之间的差值作为电池模块200的输出电压被输出至电气负载。

(监测装置的电路构造)

如图1所示,监测装置100的监测单元10包括印刷板11、第一电子元件12以及监测ic(集成电路)芯片13。第一电子元件12和监测ic芯片13安装在印刷板11上并且经由印刷板11的配线14彼此电连接。在下文中,印刷板11的配线14将被简称为板配线14。另外,印刷板11与配线板对应。

配线单元30连接至监测单元10的印刷板11。因此,电池堆210与监测单元10经由配线单元30电连接。而且,在监测单元10的印刷板11上设置有连接器(未示出),该连接器连接有图1所示的电线301。因此,监测单元10与电池ecu300经由电线301电连接。

如图3所示,配线单元30包括具有柔度的柔性基板40。而且,配线单元30具有形成在柔性基板40的前表面40a上、柔性基板40的背面40b上以及柔性基板40内的多个配线图案50。

返回参照图1,配线图案50分别连接至以彼此串联的方式电连接的电池单体220之间的中间点、在所有电池单体220的正端子221和负端子222中具有最高电位的那个正端子221以及在所有电池单体220的正端子221和负端子222中具有最低电位的那个负端子222。如上所述那样形成在印刷板11上的配线14分别与配线图案50对应。每个对应成对的配线图案50和板配线14彼此电连接。

为了便于说明,在下文中,每个电连接的成对的配线图案50和板配线14将一并被称为电压检测线。

如图1所示,在配线单元30的柔性基板40上安装有第二电子元件60。第二电子元件60包括熔断器61和电感器62。另一方面,安装在监测单元10的印刷板11上的第一电子元件12包括齐纳(zener)二极管15、电容器16以及电阻17。

而且,如图1所示,在每根电压检测线上设置有一个熔断器61、一个电感器62以及一个电阻17。具体而言,一个熔断器61、一个电感器62以及一个电阻17被依次从电池模块200侧向监测ic芯片13侧布置并且被彼此串联地电连接。

另一方面,在按照电位依次布置的每个相邻成对的电压检测线之间,彼此并联地连接有一个齐纳二极管15和一个电容器16。更具体而言,一个齐纳二极管15和一个电容器16连接在每个相邻成对的电压检测线中的电感器62与电阻17之间。而且,一个齐纳二极管15具有阳电极和阴电极,其中,上述阳电极连接至相邻成对的电压检测线中电位较低的一条电压检测线,上述阴电极连接至相邻成对的电压检测线中电位较高的一条电压检测线。

通过上述构造,每个对应成对的一个电阻17和一个电容器16一起形成rc电路。电感器62和形成有电阻17及电容器16的rc电路起到在对电池单体220的电压进行检测的过程中消除噪音的作用。在本实施方式中,电感器62相当于噪音消除元件,形成有电阻17及电容器16的rc电路相当于噪音消除滤波器。

齐纳二极管15构造成当过电压通过电池模块200施加至该齐纳二极管15时发生短路。具体而言,每个齐纳二极管15具有pn结型(pnjunction-type)ic芯片被直接夹在成对的引线之间的结构。也就是说,每个齐纳二极管15不具有ic芯片经由配线而与引线连接的结构。因此,当过电压施加至齐纳二极管15时,防止该齐纳二极管15因配线的断裂而开路。

熔断器61构造成当齐纳二极管15短路时,因在电压检测线中流动的高电流而熔断。具体而言,熔断器61的额定电流根据当齐纳二极管15因施加至该齐纳二极管15的过电压而发生短路时在电压检测线中流动的高电流来设置。因此,通过熔断器61的熔断,能够防止高电流流动至监测ic芯片13。

如图1所示,监测ic芯片13包括执行诸如放大这样的信号处理的驱动器18以及与电池单体220分别对应的多个开关19。应当注意的是,为了简化,在图1中仅示出了一个开关19。

每个开关19设置成对按照电位依次布置的一个相邻成对的电压检测线之间的电连接进行控制。具体而言,每个开关19具有一端和另一端,其中,每个开关19的一端与连接至相邻成对的电压检测线中的一条电压检测线的监测ic芯片13的配线连接,每个开关19的另一端与连接至相邻成对的电压检测线中的另一条电压检测线的监测ic芯片13的另一配线连接。因此,通过控制开关19的切断/接通,能够控制在相邻成对的电压检测线之间电连接的一个电池单体220的充电/放电。

如图1所示,监测ic芯片13与每条电压检测线电连接。因此,每个电池单体220的输出电压被输入至监测ic芯片13。监测ic芯片13对输入至该监测ic芯片13的电池单体220的输出电压(或电动势)进行监测,并将监测结果输出至电池ecu300。

对于每个电池单体220而言,电池单体220的soc(充电状态)与该电池单体220的电动势之间存在相关性。电池ecu300将上述相关性储存在该电池ecu300内。而且,对于每个电池单体220而言,电池ecu300根据从监测ic芯片13输入至该电池ecu300的电池单体220的输出电压(或电动势)以及储存在该电池ecu300中的相关性,来确定电池单体220的soc。

然而,根据所确定的电池单体220的soc,电池ecu300进一步确定是否需要执行平衡电池单体220的soc的处理。当确定结果是肯定时、即当需要执行平衡电池单体220的soc的处理时,电池ecu300将指令信号输出至监测ic芯片13的驱动器18。

在接收到的指令信号后,监测ic芯片13的驱动器18通过控制分别对应于电池单体220的开关19的切断/接通,来执行平衡电池单体220的soc的处理。

另外,电池ecu300还根据从监测ic芯片13输入至该电池ecu300的电池单体220的输出电压,来确定整个电池堆210的soc。然后,电池ecu300将所确定的电池堆210的soc输出至车载ecu。根据电池堆210的soc、由设置在混合动力车辆内的各种传感器检测到的车辆信息以及该混合动力车辆的点火开关的启动/停止状态,车载ecu将指令信号输出至电池ecu300。在此,车辆信息包括例如混合动力车辆的加速踏板的踩踏量以及混合动力车辆的节流阀的开度。根据从车载ecu输出的指令信号,电池ecu300对电池堆210与电气负载之间的电连接进行控制。

更具体而言,虽然未在图中示出,但在电池堆210与电气负载之间设置有系统主继电器。系统主继电器被构造成产生磁场。电池ecu300通过系统主继电器对磁场的产生进行控制,并由此控制电池堆210与电气负载之间的电连接。

(配线单元的构造)

如图3-图5所示,配线单元30包括具有柔性基板40和配线图案50。柔性基板40的厚度小于印刷板11的厚度,并且该柔性基板40由柔性树脂材料形成。因此,柔性基板40能够弹性变形。

而且,虽然未在图中示出,为了在纵向方向和横向方向上允许较大的变形,柔性基板40的一部分可具有形成在该柔性基板40中的缺口或是可形成为具有波纹结构。另外,为了防止形成在电池壳内的接收空间中的冷却空气的流动受到柔性基板40的阻碍,可以在柔性基板40中形成在高度方向上贯穿该柔性基板40的缺口或孔。

如图5所示,柔性基板40设置在电池堆210的第一电极端子组211与第二电极端子组212之间。因此,柔性基板40的最大横向宽度小于第一电极端子组211与第二电极端子组212在横向方向之间的间隔。

柔性基板40包括第一柔性基板41、第二柔性基板42以及第三柔性基板43。第一柔性基板41、第二柔性基板42以及第三柔性基板43中的每一个柔性基板均具有纵向方向的长度长于横向方向的长度的矩形形状。根据电池堆210在纵向方向上的长度来设置第一柔性基板41和第二柔性基板42中的每一个柔性基板在纵向方向上的长度。另一方面,第三柔性基板43在纵向方向上的长度设置成小于第一柔性基板41和第二柔性基板42中每一个柔性基板在纵向方向上的长度。

第三柔性基板43位于第一柔性基板41与第二柔性基板42之间。第一柔性基板41与第二柔性基板42经由第三柔性基板43彼此一体地形成。应当注意的是,在图3中以单点划线的方式示出了第三柔性基板43与第一柔性基板41及第二柔性基板42之间的边界。另外,考虑第三柔性基板43与第一柔性基板41及第二柔性基板42中每一个柔性基板之间的连接强度以及在下文将详细描述的按照电位依次布置配线图案50所需要的空间,来设置第三柔性基板43在纵向方向上的长度。

如图5所示,第一柔性基板41布置成与第一电极端子组211相邻,而第二柔性基板42布置成与第二电极端子组212相邻。第三柔性基板43位于第一柔性基板41的监测单元10侧的部分与第二柔性基板42的监测单元10侧的部分之间,以将上述第一柔性基板41和第二柔性基板42连接成一体件。

通过上述构造,柔性基板40作为整体,在由纵向方向和横向方向限定的平面上呈大致u字状。另外,第三柔性基板43可替代地位于在纵向方向上与第一柔性基板41及第二柔性基板42的靠监测单元10一侧的端部相分开的位置处,以使柔性基板40作为整体,在由纵向方向和横向方向限定的平面上呈大致h字状。

配线图案50包括第一配线图案51和第二配线图案52,其中,上述第一配线图案51将第一电极端子组211电连接至监测单元10,上述第二配线图案52将第二电极端子组212电连接至监测单元10。第一配线图案51主要形成在第一柔性基板41和第三柔性基板43中。第二配线图案52主要形成在第二柔性基板42和第三柔性基板43中。

如图5所示,第一配线图案51分别将第一电极端子组211的0号、4号、8号、12号以及16号的负端子222电连接至监测单元10。另一方面,第二配线图案52分别将第二电极端子组212的2号、6号、10号、14号的负端子222以及17号的正端子221电连接至监测单元10。因此,配线单元30与电池堆210如图1所示那样电连接。

作为替代,第一配线图案51可分别将第一电极端子组211的0号的负端子222和3号、7号、11号及15号的正端子221电连接至配线单元10,而第二配线图案52可分别将第二电极端子组212的1号、5号、9号、13号及17号的正端子221电连接至监测单元10。

作为另一替代,第一配线图案51和第二配线图案52可分别与连接构件223连接,而不与电极端子连接。而且,考虑到因连接构件223的电阻引起的电压降,优选第一配线图案51和第二配线图案52分别连接至连接构件223的中心。换言之,优选第一配线图案51和第二配线图案52分别连接至连接构件223的中心部分,该中心部分将上述连接构件223的、靠正端子221一侧端部的部分与靠负端子222一侧端部的部分分别连接。

如图3和图4所示,第一配线图案51形成在柔性基板40的前表面40a上。第二配线图案52形成在柔性基板40的前表面40a、背面40b以及该柔性基板40内。柔性基板40的前表面40a和背面40b均覆盖有树脂涂层70。应当注意的是,在图3和图5中,以虚线的方式示出了第二配线图案52的形成在柔性基板40b背面40b的那部分。

第一配线图案51和第二配线图案52中的每一个配线图案包括第一配线53和第二配线54,其中,上述第一配线53电连接至电池单体220的对应一个电极端子,上述第二配线54电连接至印刷板11。而且,每个第二配线图案52还包括连接配线55,该连接配线55形成在柔性基板40内,以在高度方向上延伸。

在每个第一配线图案51中,第一配线53从第一电极端子组211朝向第二电极端子组212延伸。第二配线54在纵向方向上从第一配线53延伸至监测单元10。更具体而言,第一配线53具有第一端部和第二端部,其中,上述第一配线53的第一端部与电池单体220的各电极端子(即,正端子221和负端子222)中对应的一个电极端子电连接,上述第一配线53的第二端部与第二配线54连接。第二配线54具有第一端部和第二端部,其中,上述第二配线54的第一端部与第一配线53的第二端部连接,上述第二配线54的第二端部与监测单元10电连接。

在第一柔性基板41中形成有分别与第一配线图案51的第一配线53对应的第一突起部44。每个第一突起部44在横向方向上从第一柔性基板41的两个横向端部的、位于第一电极端子组211那侧的一个横向端部朝向电池单体220的对应一个电极端子延伸。第一突起部44在纵向方向上以规定的间隔布置。在每个第一突起部44上布置有对应一个第一配线图案51的第一配线53的第一端部。另外,第一配线图案51的第一配线53的第一端部从树脂涂层70露出(参见图4)。

另一方面,在每个第二配线图案52中,第一配线53的一部分形成在柔性基板40的背面40b上。第二配线54形成在柔性基板40的前表面40a上。第一配线53的形成在柔性基板40背面40b上的那部分与第二配线54的形成在柔性基板40前表面40a上的第一端部,经由连接配线55彼此连接。

具体而言,在每个第二配线图案52中,第一配线53从第二电极端子组212朝向第一电极端子组211延伸。连接配线55在高度方向上从第一配线53延伸至第二配线54。第二配线54在纵向方向上从连接配线55延伸至监测单元10。更具体而言,第一配线53具有第一端部和第二端部,其中,上述第一配线53的第一端部与电池单体220的对应一个电极端子电连接,上述第一配线53的第二端部与连接配线55连接。第二配线54具有第一端部和第二端部,其中,上述第二配线54的第一端部与连接配线55连接,上述第二配线54的第二端部与监测单元10电连接。

不过,如图3所示,与具有最高电位的17号的正端子221连接的第二配线图案52具有与其它的第二配线图案52不同的构造。具体而言,与17号的正端子221连接的第二配线图案52具有形成在柔性基板40的前表面40a上的第一配线53和第二配线54。第一配线53从第二电极端子组212朝向第一电极端子组211延伸。第二配线54在纵向方向上从第一配线53延伸至监测单元10。更具体而言,第一配线53具有与最高电位的17号的正端子221电连接的第一端部以及与第二配线54连接的第二端部。第二配线54具有与第一配线53连接的第一端部以及与监测单元10电连接的第二端部。

在第二柔性基板42中形成有分别与第二配线图案52的第一配线53对应的第二突起部45。每个第二突起部45在横向方向上从第二柔性基板42的两个横向端部中位于第二电极端子组212一侧的一个横向端部朝向电池单体220的对应一个电极端子延伸。第二突起部45在纵向方向上以规定的间隔布置。在每个第二突起部45上布置有对应一个第二配线图案52的第一配线53的第一端部。另外,第二配线图案52的第一配线53的第一端部从树脂涂层70露出。

如图3所示,在包括第一柔性基板41、第二柔性基板42以及第三柔性基板43的柔性基板40中形成突出部46,该突出部46在纵向方向上从柔性基板40的靠监测单元10一侧的端部突出至监测单元10。在突出部46上布置有第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54的第二端部。突出部46与印刷板11的前表面11a连接。替代地,突出部46可与印刷板11的背面11b连接。突出部46能够根据印刷板11的布置弯曲。布置在突出部46上的第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54的第二端部从树脂涂层70露出。

应当注意的是,在图3中,为了表明附图标记11b指代的是印刷板11的背面,附图标记11b的引出线的与印刷板11重叠的部分以虚线的方式示出。

(配线图案的形状和位置)

为了便于说明,在下文中,在横向方向上的第一电极端子组211侧和第二电极端子组212被分别称为下侧和上侧,在纵向方向上的0号的负端子222侧(监测单元10侧)和17号的正端子221侧(或与监测单元10的相反侧)被分别称为左侧和右侧。

如图3和图5所示,第一配线图案51包括第一至第五下部配线图案81-85,上述第一至第五下部配线图案81-85分别连接至第一电极端子组211的0号、4号、8号、12号以及16号的负端子222。上述0号、4号、8号、12号以及16号的负端子222依次在纵向方向上从左侧向右侧布置。也就是说,上述五个电极端子在纵向方向上以电位依次增加的方式从左侧向右侧布置。因此,第一至第五下部配线图案81-85的第一配线53在纵向方向上从左侧向右侧连续地布置。

第一下部配线图案81的第一配线53在横向方向上从对应的第一突起部44的下端向上延伸至第一柔性基板41中的、更靠近第三柔性基板43的位置处。也就是说,第一下部配线图案81的第一配线53在柔性基板40的前表面40a上形成为直线形状。

在第二至第五下部配线图案82-85中的每一个中,第一配线53首先在横向方向上从对应的第一突起部44的下端部向上延伸至第一柔性基板41中的位置,接着在纵向方向上向左延伸至第一柔性基板41内,随后在横向方向上向上延伸至第三柔性基板43。也就是说,在第二至第五下部配线图案82-85中的每一个中,第一配线53在柔性基板40的前表面40a上形成为曲柄形状。

下部配线图案82-85中的、在横向方向上从对应的第一突起部44的下端部向上延伸的第一配线53的那些部分的长度以第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84、第五下部配线图案85的顺序增加。

下部配线图案82-85中的、在纵向方向上延伸的第一配线53的那些部分的长度也以第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84、第五下部配线图案85的顺序增加。另外,下部配线图案82-85中的、在纵向方向上延伸的第一配线53的那些部分的左端部(即,监测单元10侧的端部)以第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84、第五下部配线图案85的顺序从左侧向右侧布置。

下部配线图案82-85中的、在监测单元10侧沿横向方向向上延伸至第三柔性基板43的第一配线53的那些部分的长度也以第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84以及第五下部配线图案85的顺序增加。因此,下部配线图案82-85中的、在监测单元10侧沿横向方向向上延伸至第三柔性基板43的第一配线53的那些部分的上端部(即,第二柔性基板42侧的端部)以第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84、第五下部配线图案85的顺序从下侧向上侧布置。另外,下部配线图案82-85中的、在监测单元10侧沿横向方向向上延伸至第三柔性基板43的第一配线53的那些部分的上端部分别与下部配线图案82-85的第二配线54连接。

下部配线图案82-85的第二配线54在纵向方向上分别从下部配线图案82-85的第一配线53向左延伸至柔性基板40的突出部46。因此,下部配线图案82-85的第二配线54在横向方向上以第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84、第五下部配线图案85的顺序从下侧向上侧布置。

另外,第一下部配线图案81的第一配线53与第二配线54之间的边界位于第二下部配线图案82的第一配线53与第二配线54之间的边界下方。因此,第一下部配线图案81的第二配线54位于第二下部配线图案82的第二配线54下方。

因此,在本实施方式中,所有下部配线图案81-85的第二配线54在横向方向上以第一下部配线图案81、第二下部配线图案82、第三下部配线图案83、第四下部配线图案84、第五下部配线图案85的顺序从下侧向上侧布置。换言之,所有下部配线图案81-85的第二配线54在横向方向上以电位增加的顺序从下侧向上侧布置。

如图3和图5所示,第二配线图案52包括第一至第五上部配线图案91-95,上述第一至第五上部配线图案91-95分别连接至第二电极端子组212的2号、6号、10号、14号的负端子222以及17号的正端子221。上述2号、6号、10号、14号的负端子222以及17号的正端子221依次在纵向方向上从左侧向右侧布置。也就是说,上述五个电极端子在纵向方向上以电位增加的顺序从左侧向右侧布置。因此,第一至第五上部配线图案91-95的第一配线53在纵向方向上从左侧向右侧连续地布置。

在第一至第四上部配线图案91-94中的每一个上部配线图案中,第一配线53首先在横向方向上从对应的第二突起部45的上端部向下延伸至第二柔性基板42中的位置,接着在纵向方向上向左延伸至第二柔性基板42内,随后在横向方向上向下延伸至第三柔性基板43。具体而言,在横向方向上从对应的第二突起部45的上端部向下延伸的第一配线53的那部分和在纵向方向上向左延伸的第一配线53的那部分,均形成在柔性基板40的前表面40a上。另一方面,在横向方向上向下延伸至第三柔性基板43的第一配线53的那部分形成在柔性基板40的背面40b上。

为了便于说明,在下文中,形成在柔性基板40的前表面40a上的第一配线53的那些部分将一并被称为前部配线53a,形成在柔性基板40的背面40b上的第一配线53的那部分将被称为背部配线53b。如图4所示,前部配线53a与后部配线53b经由形成在第二柔性基板42内的内部配线53c彼此电连接。前部配线53a在柔性基板40的前表面40a上形成为l形(参见图2),而背部配线53b在柔性基板40的背面40b上形成为直线形状(参见图4)。内部配线43c形成为在高度方向上延伸的直线形状(参见图4)。

如图3所示,上部配线图案91-94中的、在横向方向上从对应的第二突起部45的上端部向下延伸的前部配线53a的那些部分的长度以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94的顺序增加。

上部配线图案91-94中的、在纵向方向上延伸的前部配线53a的那些部分的长度也以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94的顺序增加。

上部配线图案91-94的内部配线53c分别与上部配线图案91-94中的、在纵向方向上延伸的前部配线53a的那些部分的靠监测单元10一侧的端部(即,左端部)连接。上部配线图案91-94的内部配线53c在纵向方向上以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94的顺序从左侧向右侧配置。

上部配线图案91-94的背部配线53b的长度以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94的顺序减小。

上部配线图案91-94的连接配线55分别与上部配线图案91-94的背部配线53b的靠第一柔性基板41一侧的端部(即,下端部)连接。上部配线图案91-94的连接配线55在横向方向上以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94的顺序从下侧向上侧布置。而且,上部配线图案91-94的第二配线54的第一端部分别连接至上部配线图案91-94的连接配线55。

上部配线图案91-94的第二配线54在纵向方向上分别从上部配线图案91-94向左延伸至柔性基板40的突出部46。因此,上部配线图案91-94的第二配线54在横向方向上以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94的顺序从下侧向上侧配置。

第五上部配线图案95形成在柔性基板40的前表面40a上。第五上部配线图案95的第一配线53在横向方向上从对应的第二突起部45的上端部向下延伸。第五上部配线图案95的第二配线54在纵向方向上从第五上部配线图案95的第一配线53向左延伸至柔性基板40的突出部46。因此,第五上部配线图案95作为整体,在柔性基板40的前表面40a上形成为l形。

第五上部配线图案95的第一配线53在横向方向上比第四上部配线图案94的前部配线53a更向下(即,更朝向第一柔性基板41)延伸。而且,第五上部配线图案95的第二配线54位于第四上部配线图案94的第二配线54上方。

因此,在本实施方式中,所有上部配线图案91-95的第二配线54在横向方向上以第一上部配线图案91、第二上部配线图案92、第三上部配线图案93、第四上部配线图案94、第五上部配线图案95的顺序从下侧向上侧布置。换言之,所有上部配线图案91-95的第二配线54在横向方向上以电位增加的顺序从下侧向上侧布置。

如上所述,第二配线图案52(即,第一至第四上部配线图案91-94)的背部配线53b形成在柔性基板40的背面40b上,以在横向方向上延伸。另一方面,第一配线图案51及第二配线图案52(即,第一至第五下部配线图案81-85和第一至第五上部配线图案91-95)的第二配线54形成在柔性基板40的前表面40a上,以在纵向方向上延伸。也就是说,第二配线图案52的背部配线53b与第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54交叉。因此,第二配线图案52的背部配线53b在高度方向上与第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54反向,并且在其间夹设有柔性基板40。

更具体而言,如图3中的虚线所示,第一上部配线图案91的背部配线53b在横向方向上延伸以与第二至第五下部配线图案82-85及第二至第五上部配线图案92-95的每个第二配线54交叉。第一上部配线图案91的连接配线55在横向方向上形成在第一下部配线图案81与第二下部配线图案82之间。因此,

第一上部配线图案91的第二配线54在横向方向上位于第一下部配线图案81和第二下部配线图案82的第二配线54之间。因此,分别与电池单体220的0号、2号、4号的电极端子对应的三个配线图案81、91和82的第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

第二上部配线图案92的背部配线53b在横向方向上延伸,以与第三至第五下部配线图案83-85及第三至第五上部配线图案93-95的每个第二配线54交叉。第二上部配线图案92的连接配线55在横向方向上形成在第二下部配线图案82与第三下部配线图案83之间。因此,第二上部配线图案92的第二配线54在横向方向上位于第二下部配线图案82和第三下部配线图案83的第二配线54之间。因此,分别与电池单体220的4号、6号、8号的电极端子对应的三个配线图案82、92和83的第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

第三上部配线图案93的背部配线53b在横向方向上延伸,以与第四下部配线图案84和第五下部配线图案85以及第四上部配线图案94和第五上部配线图案95的每个第二配线54交叉。第三上部配线图案93的连接配线55在横向方向上形成在第三下部配线图案83与第四下部配线图案84之间。因此,第三上部配线图案93的第二配线54在横向方向上位于第三下部配线图案83和第四下部配线图案84的第二配线54之间。因此,分别与电池单体220的8号、10号、12号的电极端子对应的三个配线图案83、93和84的第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

第三上部配线图案94的背部配线53b在横向方向上延伸,以与第五下部配线图案85和第五上部配线图案95的每个第二配线54交叉。第四上部配线图案94的连接配线55在横向方向上形成在第四下部配线图案84与第五下部配线图案85之间。因此,第四上部配线图案94的第二配线54在横向方向上位于第四下部配线图案84和第五下部配线图案85的第二配线54之间。因此,分别与电池单体220的12号、14号、16号的电极端子对应的三个配线图案84、94和85的第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

而且,如上所述,第五上部配线图案95的第二配线54位于第四上部配线图案94的第二配线54上方。因此,分别与电池单体220的16号和17号的电极端子对应的两个配线图案85、95的第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

综上,在本实施方式中,分别与电池单体220的0号、2号、4号、6号、8号、10号、12号、14号、16号和17号的电极端子对应的十个配线图案50的第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。因此,分别与十个配线图案50的第二配线54电连接的十根板配线14(参见图1)也在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

(电感器的布置)

如上所述,在柔性基板40中设置有电感器62,该电感器62作为噪音消除元件起作用,以在电池单体220的电压的检测期间消除噪音。更具体而言,电感器62起到将输入至配线图案50的位于比电感器62更靠近电池单体220的那些部分的噪音消除的作用。因此,优选在配线图案50中设置电感器62,以靠近监测单元10而非电池单体220。

鉴于上述情况,在本实施方式中,每个电感器62设置在配线图案50中的对应的一个配线图案中,以位于对应的配线图案50的中心的监测单元10侧。

更具体而言,在本实施方式中,如图3所示,每个电感器62设置在对应的配线图案50的第二配线54中,而非设置在对应的配线图案50的第一配线53中。更具体而言,每个电感器62设置在对应的配线图案50的第二配线54的一部分,该一部分位于所有配线图案50的第二配线54在横向方向上按电位依次配置的区域内(即,位于所有配线图案50的第二配线54在横向方向上彼此重叠的区域内)。换言之,每个电感器62设置在对应的配线图案50的第二配线54的、位于最靠近监测单元10的部分中。也就是说,每个电感器62设置在对应的配线图案50的第二配线54中,以位于第二配线54的、在高度方向上与第二配线图案52的至少一个背部配线53b相反的部分的靠监测单元10一侧的位置,并且在其间夹设有柔性基板40。

如图3所示,分别设置在第一至第五下部配线图案81-85中的五个电感器62在横向方向上彼此对齐。另一方面,分别设置在第一至第五上部配线图案91-95中的五个电感器62在横向方向上彼此对齐。此外,分别设置在第一至第五下部配线图案81-85中的五个电感器62在纵向方向上位于比分别设置在第一至第五上部配线图案91-95中的五个电感器62更靠近监测单元10的位置。另外,分别设置在第一至第五下部配线图案81-85中的五个电感器62在横向方向上与分别设置在第一至第五上部配线图案91-95中的五个电感器62交替地布置。因此,所有十个电感器62在横向方向上以交错的方式(或以锯齿状的方式)布置。

(作用效果)

如上所述,在本实施方式中,每个电感器62设置在对应的配线图案50的第二配线54(即,监测ic芯片13侧的部分)中,而非设置在对应的配线图案50的第一配线53(即,电极端子侧的部分)中。

通过上述构造,与将每个电感器62设置在对应的配线图案50的第一配线53中的情况相比,从电感器62至对应的配线图案50的监测单元10侧的端部(即,监测ic芯片13侧的端部)的长度缩短。因此,抑制噪音输入至对应的配线图案50的、位于电感器62与对应的配线图案50的监测单元10侧的端部之间的那部分。

另外,通过上述构造,从电感器62至对应的配线图案50的电极端子侧的端部的长度增加。因此,噪音变得更容易输入至对应的配线图案50的、位于电感器62与对应的配线图案50的电极端子侧的端部之间的那部分。不过,即使噪音输入至对应的配线图案50的、位于电感器62与对应的配线图案50的电极端子侧的端部之间的那部分,也能够通过电感器62消除噪音。

因此,通过上述构造,能够抑制噪音输入至监测单元10(即,输入至监测ic芯片13)。其结果是,能够抑制因噪音而导致通过监测单元10对电池单体220的电压的监测精度降低。

近年来,随着混合动力和电动车辆的普及,电池组的输出已经在增加,因此,每个电池堆中所包括的电池单体的数量在不断增加。而且,已经努力使电池单体的尺寸最小化以抑制每个电池组的体积因电池单体的数量增加而增加。

随着上述技术发展的最近趋势,形成在每个柔性基板上的配线图案的数量也在相应地不断增加。而且,存在减小设置在第一电极端子组与第二电极端子组之间的柔性基板在横向方向上的宽度的趋势。因此,存在形成在每个柔性基板上的配线图案的密度增加的趋势,并由此存在配线图案之间的横向间隔减小的趋势。

例如,如图6所示,在将柔性基板40构造成仅包括第一柔性基板41和第二柔性基板42以节约制造成本的情况下,形成在柔性基板40上的配线图案50之间的横向间隔变得非常小。因此,很难将电感器62分别设置在配线图案50的监测单元10侧的部分中。因此,在这种情况下,电感器62分别设置在配线图案50的电极端子侧的部分中。更具体而言,根据日本专利申请公开jp2017027831a号的公开内容,限流元件分别设置在电压检测线的汇流条侧的部分(或电极端子侧的部分)中。

相反地,在本实施方式中,柔性基板40构造成除了包括第一柔性基板41和第二柔性基板42之外,还包括第三柔性基板43,该第三柔性基板43位于第一柔性基板41和第二柔性基板42的监测单元10侧的部分(即,监测ic芯片13侧的部分)之间,以将上述第一柔性基板41和第二柔性基板42连接成一体件。

通过上述构造,柔性基板40的监测单元10侧的部分的总横向宽度(即,第一、第二和第三柔性基板41-43的横向宽度的总和)增加,由此使得柔性基板40的监测单元10侧的部分上的配线图案50间的横向间隔增加。其结果是,容易将电感器62分别设置在配线图案50的第二配线54(即,监测单元10侧的部分)中。

在本实施方式中,电感器62在横向方向上以交错的方式布置。

通过上述布置,与所有的电感器62布置成在横向方向上彼此对齐的情况相比,能够使配线图案50的第二配线54间的横向间隔更少地取决于电感器62的尺寸。因此,能够抑制形成在柔性基板40上的配线图案50的第二配线54的数量减少,以将电感器62分别设置在第二配线54中。

在本实施方式中,第三柔性基板43仅形成在第一柔性基板41和第二柔性基板42的监测单元10侧的部分之间。因此,第三柔性基板43的纵向长度小于第一柔性基板41和第二柔性基板42各自的纵向长度。

因此,与将第三柔性基板43的纵向长度设置成等于第一柔性基板41及第二柔性基板42各自的纵向长度的情况相比,能够减小整个柔性基板40的体积,并由此降低制造成本。

如上所述,为了执行平衡电池单体220的soc的处理,每个开关19设置成对按电位依次布置的一个相邻成对的电压检测线之间的电连接进行控制。因此,为了以上述方式连接开关19,需要将连接至监测ic芯片13的电压检测线按电位依次布置。也就是说,需要按电位依次布置板配线14。

而且,如上所述,在按电位依次布置的每个相邻成对的电压检测线(或板配线14)之间,彼此平行地连接有一个齐纳二极管15和一个电容器16。因此,为了以上述方式连接齐纳二极管15与电容器16,需要按电位依次布置板配线14。

总而言之,为了执行平衡电池单体220的soc的处理,并且为了使每个齐纳二极管15在施加有过电压时在一个相邻成对的电压检测线之间发生短路,并且为了通过形成有电阻17和电容器16的rc电路实现噪音的消除,需要按照电位依次布置板配线14。

不过,如图6所示,在构造柔性基板40以使该柔性基板40具有在横向方向上彼此分开的第一柔性基板41和第二柔性基板42的情况下,无法将所有的第一配线图案51及第二配线图案52在横向方向上按电位依次布置在柔性基板40上。因此,在这种情况下,需要在图6中由虚线封围而成的区域a内改变板配线14的布置。因此,在这种情况下,印刷板11的尺寸以及整个监测单元10的尺寸可增加。

相反地,在本实施方式中,柔性基板40构造成具有经由第三柔性基板43彼此一体地连接的第一柔性基板41和第二柔性基板42。而且,第一配线图案51形成在柔性基板40的前表面40a上。第一配线图案51的第一配线53从第一柔性基板41延伸至第三柔性基板43。第一配线图案51的第二配线54以电位增加的顺序从下侧向上侧(即,从第一电极端子组211侧向第二电极端子组212侧)布置在第三柔性基板43上。另一方面,第二配线图案52具有它们各自的背部配线53b,上述背部配线53b形成在柔性基板40的背面40b上,以从第二柔性基板42延伸至第三柔性基板41。第二配线图案52的第二配线54形成在柔性基板40的前表面40a并且以电位增加的顺序从下侧向上侧布置在第三柔性基板43上。另外,第一配线图案51的第二配线54在横向方向上与第二配线图案52的第二配线54交替地布置。因此,分别与电池单体220的0号、2号、4号、6号、8号、10号、12号、14号、16号和17号的电极端子连接的第一配线图案51及第二配线图案52的所有十根第二配线54在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。因此,分别与第一配线图案51及第二配线图案52的十根第二配线54电连接的所有十根板配线14也在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。

综上,在本实施方式中,不需要改变板配线14的布置。因此,也不需要在印刷板11中设置图6所示的区域a。因此,能够抑制印刷板11的尺寸增加并由此抑制整个监测单元10的尺寸增加。

如上所述,在本实施方式中,与第一电极端子组211对应的第一配线图案51在柔性基板40的前表面40a上从第一柔性基板41延伸至第三柔性基板43,而与第二电极端子组212对应的第二配线图案52在柔性基板40的背面40b上从第二柔性基板42延伸至第三柔性基板43。因此,能够将第一配线图案51和第二配线图案52的所有第二配线54在横向方向上以分别连接至第一配线图案51及第二配线图案52的电池单体220的电极端子的电位增加的顺序从下侧向上侧布置。

如上所述,在本实施方式中,板配线14在横向方向上按电位依次布置。因此,每个相邻成对的板配线14之间的电位差基本等于一个电池单体220的输出电压。因此,能够抑制每个相邻成对的板配线14之间的绝缘距离增加。其结果是,能够抑制印刷板11的尺寸增加。

在本实施方式中,第二配线图案52的背部配线53b在高度方向上与第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54相对,并且在其间夹设有柔性基板40。因此,第二配线图案52的背部配线53b与第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54之间用于绝缘的间隔(或是绝缘距离)取决于柔性基板40在高度方向上的厚度。另一方面,为了确保柔性基板40的柔性,该柔性基板40的厚度被设置成小于印刷板11的厚度。因此,在第二配线图案52的背部配线53b与第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54之间可能发生干扰,从而导致噪音输入至第二配线54。

鉴于上述情况,在本实施方式中,每个电感器62设置在对应的配线图案50的第二配线54中,以位于第二配线54的、在高度方向上与第二配线图案52的至少一个背部配线53b相反的部分的靠监测单元10一侧(即,监测ic芯片13侧),并且在其间夹设有柔性基板40。因此,即使噪音因第二配线54与背部配线53b之间的干扰而被输入至第一配线图案51及第二配线图案52的第二配线54,也能够通过电感器62消除噪音,并由此防止噪音进一步输入至监测单元11。

[第一变形例]

在前述实施方式中,在第一至第四上部配线图案91-94中的每个上部配线图案中,第一配线53的一部分作为背部配线53b形成在柔性基板40的背面40b上。另外,整个第五上部配线图案95形成在柔性基板40的前表面40a上(参见图3)。

相反地,在本变形例中,如图7所示,在第一至第四上部配线图案91-94中的每个上部配线图案中,整个第一配线53作为背部配线53b形成在柔性基板40的背面40b上。因此,不需要在第一至第四上部配线图案91-94中的每个上部配线图案中设置图4所示的内部配线53c。其结果是,能够简化柔性基板40的制造工序。

而且,在本变形例中,在第五上部配线图案95中,第一配线53形成在柔性基板40的背面40b上,而第二配线54形成在柔性基板40的前表面40a上。

[第二变形例]

在前述实施方式中,下部配线图案81-85和上部配线图案91-95的所有第二配线54在横向方向上以电位增加的顺序从下侧向上侧布置(参见图3)。

相反地,在本变形例中,如图8所示,下部配线图案81-85和上部配线图案91-95的所有第二配线54在横向方向上以电位减小的方式从下侧向上侧布置。

而且,在本变形例中,在第一下部配线图案81-84中的每个下部配线图案以及第五上部配线图案95中,第一配线53的一部分作为背部配线53b形成在柔性基板40的背面40b上。

另外,虽然未在图中示出,能够:(1)对于每个配线图案51而言,在柔性基板40的前表面40a和背面40b中的一个面上形成第一配线图案51的第一配线53的一部分;(2)对于每个第二配线图案52而言,在柔性基板40的前表面40a和背面40b中的另一个面上形成第二配线图案52的第一配线53的一部分。另外,能够:(3)布置第一配线图案51中的、形成在柔性基板40的前表面40a和背面40b中的一个面上的第一配线53的那些部分与第二配线图案52中的、形成在前表面40a和背面40b中的另一个面上的第一配线53的那些部分交叉;并且(4)设置第一配线图案51及第二配线图案52的第一配线53的横向长度,以使第一配线图案51及第二配线图案52的所有第二配线54在横向方向上按电位依次布置。

[第三变形例]

在前述实施方式中,第三柔性基板43仅形成在第一柔性基板41和第二柔性基板42的监测单元10侧的部分之间。因此,第三柔性基板43的纵向长度小于第一柔性基板41及第二柔性基板42各自的纵向长度(参见图3)。

相反地,在本变形例中,如图9所示,第三柔性基板43形成在整个第一柔性基板41与整个第二柔性基板42之间。因此,第三柔性基板43的纵向长度等于第一柔性基板41及第二柔性基板42各自的纵向长度。

因此,在本变形例中,柔性基板40的前表面40a和背面40b为矩形形状,由此使配线图案50在柔性基板40上的布置得以简化。更具体而言,在本变形例中,每个配线图案50在由纵向方向和横向方向限定的平面上形成为l形,以使该配线图案50的第一配线53仅在横向方向上延伸并且使该配线图案50的第二配线54仅在纵向方向上延伸。应当注意的是,在图9中以单点划线的方式示出了第三柔性基板43与第一柔性基板41及第二柔性基板42之间的边界。

而且,在本变形例中,在每个第二配线图案52中,整个第一配线53形成在柔性基板40的背面40b上。

作为替代,如图10所示,能够在柔性基板40的背面40b上仅形成第一至第四配线图案91-94的每个第一配线53的一部分。

[第四变形例]

在前述实施方式中,在每个配线图案50中,整个第二配线54形成为在纵向方向上笔直地延伸(参见图3)。

相反地,在本变形例中,如图11所示,在下部配线图案81-85中的每个下部配线图案中,第二配线54的位于电感器62的监测单元10侧(即,监测ic芯片13侧)的部分在横向方向上相较于该第二配线54的其余部分朝下偏置。另一方面,在上部配线图案91-95中的每个上部配线图案中,第二配线54的位于电感器62的监测单元10侧的部分在横向方向上相较于该第二配线54的其余部分朝上偏置。

因此,在本变形例中,配线图案50的第二配线54的监测单元10侧的部分在横向方向上的间隔增加,由此抑制每个相邻成对的第二配线54的监测单元10侧的部分之间的干扰。

[第五变形例]

在前述实施方式中,在柔性基板40上设置有包括熔断器61和电感器62的第二电子元件60。而且,电感器62起到噪音消除元件的作用,以在电池单体220的电压的检测期间消除噪音(参见图1和图3)。

相反地,在本变形例中,如图12所示,在柔性基板40上除了设置有第二电子元件60之外,还设置有包括齐纳二极管15、电感器16以及电阻17的第一电子元件12。

因此,在本变形例中,形成有电阻17和电容器16的rc电路也起到噪音消除元件的作用,以在电池单体220的电压的检测期间消除噪音。

另外,如前述实施方式所述,配线图案50的所有第二配线54在横向方向上按电位依次布置。因此,能够将齐纳二极管15和电容器16设置在柔性基板40上而非在印刷板11上。

[第六变形例]

在前述实施方式中,柔性基板40构造成包括第一柔性基板41、第二柔性基板42以及第三柔性基板43。而且,在柔性基板40上,配线图案50的所有第二配线54在横向方向上按电位依次布置。

作为替代,配线图案50的第二配线54可以在包括第一柔性基板41、第二柔性基板42以及第三柔性基板43的柔性基板40上,沿横向方向不按电位依次布置。

作为替代,配线图案50的第二配线54可以在仅包括第一柔性基板41和第二柔性基板42的柔性基板40上,沿横向方向不按电位依次布置。

[第七变形例]

在前述实施方式中,所有十个电感器62在横向方向上以交错的方式布置(参见图3)。

作为替代,所有十个电感器62布置成在横向方向上彼此对齐。

[第二实施方式]

根据第二实施方式的监测装置100与根据第一实施方式的监测装置100具有相似的构造。因此,在下文中将主要对它们之间的不同点进行说明。

在第一实施方式中,柔性基板40构造成包括第一柔性基板41、第二柔性基板42及第三柔性基板43。而且,印刷板11在高度方向上不与第一柔性基板41和第二柔性基板42中的任意一个柔性基板反向。另外,印刷板11在横向方向上不位于第一电极端子组211与第二电极端子组212之间(参见图3和图5)。

相反地,在本实施方式中,如图13和图14所示,第一柔性基板40构造成仅包括第一柔性基板41和第二柔性基板42。而且,印刷板11设置在电池堆210内以使印刷板11的下部部分和上部部分在高度方向(即,垂直于图13的纸面的方向)上分别与第一柔性基板41及第二柔性基板42相反。另外,印刷板11在横向方向上位于第一电极端子组211与第二电极端子组212之间。

通过上述构造,能够减小监测装置100在纵向方向和横向方向上的尺寸(或监测装置100的长度和宽度)。

在本实施方式中,如图13所示,第一配线图案51设置在第一柔性基板41上。每个第一配线图案51从第一电极端子组211的对应一个电极端子向上延伸至印刷板11。而且,对于每个第一配线图案51而言,在第一配线图案51的印刷板11侧的端部设置有一个电感器62。

另一方面,第二配线图案52设置在第二柔性基板42上。每个第二配线图案52从第二电极端子组212的对应的一个电极端子向下延伸至印刷板11。而且,对于每个第二配线图案52而言,在第二配线图案52的印刷板11侧的端部设置有一个电感器62。

此外,作为替代,电感器62可设置在印刷板11上。更具体而言,电感器62可分别设置于形成在印刷板11上的第四配线24(将在后文中描述)中。

如图13所示,每个板配线14与第一配线图案51第二配线图案52中的对应的一个配线图案电连接。也就是说,板配线14包括分别与第一配线图案51连接的第一板配线21以及分别与第二配线图案52连接的第二板配线22。

第一板配线21和第二板配线22中的每个包括与对应的配线图案50(即,第一配线图案51或第二配线图案52)连接的第三配线23以及与监测ic芯片13(更具体而言,与驱动器18)连接的第四配线24。

对于每个第一板配线21而言,该第一板配线21的第三配线23和第四配线24形成在印刷板11的前表面11a上。另一方面,对于每个第二板配线22而言,第二板配线22的第三配线23的一部分形成在印刷板11的背面11b上,第二板配线22的第三配线23的其余部分和第二板配线22的第四配线24形成在印刷板11的前表面11a上。

第一板配线21的第三配线23从第一柔性基板41朝向第二柔性基板42延伸,以使第一板配线21的第三配线23和第四配线24之间的边界在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。第一板配线21的第四配线24在纵向方向上分别从第一板配线21的第三配线23延伸至监测ic芯片13(更具体而言,延伸至驱动器18)。

第二板配线22的第三配线23从第二柔性基板42朝向第一柔性基板41延伸,以使第二板配线22的第三配线23和第四配线24之间的边界在横向方向上以电位增加的方式从下侧向上侧布置。第二板配线22的第四配线24在纵向方向上分别从第二板配线22的第三配线23延伸至监测ic芯片13(更具体而言,延伸至驱动器18)。

而且,在本实施方式中,如图14中的虚线所示那样,对于每个第二板配线22而言,第二板配线22的第三配线23的靠第四配线24一侧的部分形成在印刷板11的背面11b上,以在横向方向上延伸。另一方面,第一板配线21和第二板配线22的所有第四配线24形成在印刷板11的前表面11a上,以在纵向方向上延伸。也就是说,第二板配线22的、形成在印刷板11的背面11b上的第三配线23的靠第四配线24一侧的部分与第一板配线21及第二板配线22的、形成在印刷板11的前表面11a上的第四配线24交叉。因此,第二板配线22的第三配线23的靠第四配线24一侧的部分与第一板配线21及第二板配线22的第四配线24,经由夹设在其间的印刷板11在高度方向上相反。

此外,第二板配线22的、形成在印刷板11的背面11b上的第三配线23的靠第四配线24一侧的部分分别与第二板配线22的、形成在印刷板11的前表面11a上的第四配线24,经由形成在该印刷板11内的连接过孔25电连接。而且,第二板配线22的、形成在印刷板11的背面11b上的第三配线23的靠第四配线24一侧的部分分别与第二板配线22的、形成在印刷板11的前表面11a上的第三配线23的其余部分,经由形成在该印刷板11内的连接过孔26电连接。

根据本实施方式的板配线14的布置与根据第一实施方式的配线图案50的布置相似。

也就是说,在本实施方式中,板配线14的所有第四配线24在横向方向上以电位增加的顺序从下侧向上侧布置。而且,在板配线14的第四配线24中设置有包括齐纳二极管15、电容器16以及电阻17的第一电子元件12。

更具体而言,在本实施方式中,齐纳二极管15、电容器16及电阻17设置在板配线14的第四配线24的多个部分的靠监测ic芯片13一侧,其中,所述第四配线24的多个部分与第二板配线22的、形成在印刷板11的背面11b上的第三配线23的靠第四配线24一侧的部分在高度方向上相反。另外,在本实施方式中,形成有电阻17和电容器16的rc电路起到噪音消除元件的作用,以在电池单体220的电压的检测期间消除噪音。

如上所述,在本实施方式中,形成有电阻17和电容器16的rc电路设置在板配线14的第四配线24(即,监测ic芯片13侧的部分)中,而非设置在板配线14的第三配线24(即,配线图案50侧的部分)中。

通过上述构造,与在第三配线24中设置rc电路的情况相比,从rc电路至板配线14的监测ic芯片13侧的端部的长度缩短。因此,抑制噪音输入至板配线14的、分别位于rc电路与板配线14的监测ic芯片13侧的端部之间的那些部分。

另外,通过上述构造,从rc电路至板配线14的配线图案50侧的端部的长度增加。因此,噪音变得更容易输入至板配线14的、分别位于rc电路与板配线14的配线图案50侧的端部之间的那些部分。不过,即使噪音输入至板配线14的分别位于rc电路与该板配线14的配线图案50侧的端部之间的那些部分,也能够通过rc电路消除噪音。

因此,通过上述构造,能够抑制噪音输入至监测ic芯片13。其结果是,能够抑制因噪音而导致通过监测单元13对电池单体220的电压的监测精度降低。

[第八变形例]

在第二实施方式中,在每个板配线14中,整个第四配线24形成为在纵向方向上笔直地延伸(参见图14)。

相反地,在本变形例中,如图15所示,在五个下部板配线14中的每个中,第四配线24的、位于rc电路的监测ic芯片13侧的部分在横向方向上相较于该第四配线24的其余部分朝下偏置。另一方面,在五个上部板配线14中的每个中,第四配线24的、位于rc电路的监测ic芯片13侧的部分在横向方向上相较于该第四配线24的其余部分朝上偏置。

因此,在本变形例中,板配线14的第四配线24的监测ic芯片13侧的部分在横向方向上的间隔增加,由此抑制每个相邻成对的第四配线24的监测ic芯片13侧的部分之间的干扰。

[第九变形例]

在第一实施方式中,配线图案50的所有第二配线54形成在柔性基板40的前表面40a上。作为替代,配线图案50的所有第二配线54可形成在柔性基板40的背面40b上。在这种情况下,相对于根据第一实施方式的配线图案50的布置,配线图案50的布置是前后反转的。

在第二实施方式中,板配线14的所有第四配线24形成在印刷板11的前表面11a上。作为替代,板配线14的所有第四配线24可形成在印刷板11的背面11b上。在这种情况下,相对于根据第二实施方式的板配线14的布置,板配线14的布置是前后反转的。

[第十变形例]

在如上所述的实施方式中,电池堆210形成有九个电池单体220。不过,形成电池堆210的电池单体220的数量可以是任意大于或等于2的整数。

在如上所述的实施方式中,电池模块200仅包括一个电池堆210。不过,电池模块200可替代地包括两个或更多个电池堆210。在这种情况下,在电池壳中可形成有多个接收空间,上述多个接收空间沿横向方向布置,并且在上述多个接收空间内分别接收有电池堆210。

例如,在具有彼此串联地连接的两个电池堆210的电池模块200的情况下,上述两个电池堆210包括相同的偶数个电池单体220。而且,布置在两个电池堆210中的一个电池堆的右端的电池单体220的负端子222与布置在两个电池堆210中的另一个电池堆的右端的电池单体220的正端子221经由电线彼此电连接。因此,布置在两个电池堆210中的一个电池堆的左端的电池单体220的正端子221具有最高的电位,而布置在两个电池堆210中的另一个电池堆的左端的电池单体220的负端子222具有最低的电位。具有最高电位的正端子221与具有最低电位的负端子222布置成在横向方向上彼此对齐。另外,可分别为两个电池堆210设置两个监测单元30。

虽然已示出并说明了上述特定的实施方式和它们的变形例,但本领域技术人员应理解,在不脱离本发明主旨的情况下,可进行各种进一步的变形、更改和改进。

例如,在如上所述的实施方式中,电池组400设计成用于混合动力车辆。作为替代,上述电池组400可用于插电式混合动力车辆或电动车辆。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1