(57)【要約】      （修正有）【課題】電圧監視回路部が、同じ基板に実装されている他の電子部品に及ぼす熱影響を、極力抑制すること。【解決手段】電源部の電圧を監視するための電圧監視回路部３１を含んでいる制御回路部２１を、基板２２に実装した、制御回路装置１０である。前記基板２２のなかの少なくとも前記電圧監視回路部３１が実装されている領域４１と、前記電圧監視回路部３１自体とは、難燃性の被覆層５１及び／又は不燃性の被覆層５２からなる、被覆層５０によって被覆されている。【選択図】図３
2019012722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部の電圧を監視するための電圧監視回路部を含んでいる制御回路部を、基板に実装した、制御回路装置において、
前記基板のなかの少なくとも前記電圧監視回路部が実装されている領域と、前記電圧監視回路部自体とは、難燃性の被覆層及び／又は不燃性の被覆層からなる、被覆層によって被覆されていることを特徴とする制御回路装置。
【請求項２】
前記基板のなかの、前記被覆層によって被覆されている範囲は、前記電圧監視回路部等の高電圧の部品が実装されている高電圧側領域のみであることを特徴とする請求項１記載の制御回路装置。
【請求項３】
前記被覆層は、第１層目を前記難燃性の被覆層とし、第２層目を前記不燃性の被覆層とした、積層構造であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の制御回路装置。
【請求項４】
前記難燃性の被覆層は、ポリウレタン樹脂を含有したウレタン樹脂組成物、又はエポキシ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物のコート材からなり、
前記不燃性の被覆層は、セラミック系又はセメント系のコート材からなる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の制御回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧監視回路部を含んでいる制御回路部を有した制御回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されている電源部は、多数の電池セルが直列に接続された、いわゆる組電池からなる。電源部が発生した電圧によって、走行用電動モータを駆動することができる。この電源部は、電圧監視回路部に接続されている。この電圧監視回路部は、各電池セルの端子電圧を検出し、各電池セルの充電量を判断して過充電を防止するように制御するとともに、電源部の電圧を監視する。電源部と電圧監視回路部とは、電圧検出用の複数の検出ラインによって電気的に接続されている。電源部に過電圧が発生、又は検出ラインに過電流が流れた場合には、回路保護装置によって電圧監視回路部を保護する。このような保護技術は、各種提案されてきた（例えば、特許文献１）
【０００３】
特許文献１で知られている回路保護装置は、各検出ラインに設けられた、ツェナーダイオードとヒューズとの組み合わせ構造である。つまり、１つのツェナーダイオードと１つのヒューズとの組み合わせを、１つのユニットとしている。
【０００４】
詳しく述べると、各電池セルは、各検出ラインによって電圧監視回路部に個別に接続されている。各検出ライン間は、それぞれ各ツェナーダイオードを介して接続している。各検出ラインは、それぞれ各ヒューズを有する。各ヒューズは、各検出ラインのなかの、ツェナーダイオードの接続点よりも電池セル側に介在している。
【０００５】
いずれかの電池セルに過電圧が発生した場合には、関連しているツェナーダイオードがショートする。電池セルの端子間には、ヒューズを介して過電流が流れる。ヒューズは過電流によって溶断する。この結果、電圧監視回路部を過電圧から保護することができる。
【０００６】
しかし、ヒューズのハーフダメージなど、何等かの要因によって、電源部から電圧監視回路部へ過電圧が印加された場合や過電流が流れた場合には、電圧監視回路部が発熱し得る。その場合に、この電圧監視回路部と同じ基板に実装されている他の電子部品は、電圧監視回路部から熱影響を受け得る。熱影響を受けた他の電子部品には、サーマルストレスが生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−００７８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電圧監視回路部から、この電圧監視回路部と同じ基板に実装されている他の電子部品に及ぼす熱影響を、極力抑制することができる技術を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、電源部の電圧を監視するための電圧監視回路部を含んでいる制御回路部を、基板に実装した、制御回路装置において、前記基板のなかの少なくとも前記電圧監視回路部が実装されている領域と、前記電圧監視回路部自体とは、難燃性の被覆層及び／又は不燃性の被覆層からなる、被覆層によって被覆されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明では、前記基板のなかの、前記被覆層によって被覆されている範囲は、前記電圧監視回路部等の高電圧の部品が実装されている高電圧側領域のみであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、前記被覆層は、第１層目を前記難燃性の被覆層とし、第２層目を前記不燃性の被覆層とした、積層構造であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、前記難燃性の被覆層は、ポリウレタン樹脂を含有したウレタン樹脂組成物、又はエポキシ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物のコート材からなり、前記不燃性の被覆層は、セラミック系又はセメント系のコート材からなる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、基板のなかの電圧監視回路部が実装されている領域と、電圧監視回路部自体とは、難燃性の被覆層及び／又は不燃性の被覆層からなる被覆層によって被覆されている。このため、電源部から電圧監視回路部へ過電圧が印加された場合や過電流が流れることによって、電圧監視回路部が発熱しても、この電圧監視回路部は被覆層によって断熱されている。従って、電圧監視回路部から、この電圧監視回路部と同じ基板に実装されている他の電子部品に及ぼす熱影響を、極力抑制することができる。また、電源部に発生した過電圧や、検出ラインに流れた過電流から、電圧監視回路部を保護するための回路保護装置を設けなくてもよい。その分、制御回路装置のコストの低減化を図ることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、基板のなかの、被覆層によって被覆されている範囲は、電圧監視回路部等の高電圧の部品が実装されている高電圧側領域のみである。電圧監視回路部と同じ基板に実装されている他の電子部品、つまり、低高電圧の部品が実装されている低電圧側領域を被覆層によって被覆しない。その分、被覆層を設けるコストを抑制することができる。従って、制御回路装置のコストの低減化を一層図ることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、難燃性の第１層目が、不燃性の第２層目によって覆われる。このため、電圧監視回路部から他の電子部品に及ぼす熱影響を、より一層抑制することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、難燃性の被覆層は、ポリウレタン樹脂を含有したウレタン樹脂組成物、又はエポキシ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物のコート材からなる。ウレタン樹脂組成物やエポキシ樹脂組成物からなるコート材は、比較的低粘性であって、常温での保管が可能であり、しかも硬化時間が１時間程度と比較的短時間である。一方、不燃性の被覆層は、セラミック系又はセメント系のコート材からなる、セラミック系やセメント系のコート材は、硬化時間が１〜３時間程度と比較的短時間である。従って、難燃性の被覆層と不燃性の被覆層とを構成するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による制御回路装置の回路図である。
【図２】図１に示される制御回路装置の平面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【００１９】
図１に示されるように、制御回路装置１０は、電源部１１が発生した電圧によって主に電動モータ１２（走行用電動モータ等）を駆動制御するものであり、例えばハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される。電源部１１は、多数の電池セル１１ａが直列に接続された、いわゆる組電池からなり、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されて、車載用の各種電気負荷に給電される。各電池セル１１ａは、リチウム−イオン電池等の二次電池からなる。
【００２０】
制御回路装置１０は、制御回路部２１と、この制御回路部２１を実装する基板２２とを含む。この制御回路部２１は、電動モータ１２を駆動制御する制御部２３（モーターＥＣＵを含む）と、電源部１１の電圧を監視するための電圧監視回路部３１とを含んでいる。
【００２１】
この電圧監視回路部３１は、セル電圧センサ（Cell Voltage Sensor、略称；ＣＶＳ）と、リチウム−イオン電池保護集積回路（lithium-ion-battery-protection Integrated Circuit、略称；ＬＩＢ−ＩＣ）と、通信ＩＣと、モーターＥＣＵの電圧検出部とを含む。この電圧監視回路部３１は、例えば複数の回路素子３１ａからなる。
【００２２】
各電池セル１１ａと電圧監視回路部３１とは、電圧検出用の複数の検出ライン３２によって、個別に電気的に接続されている。各検出ライン３２には、それぞれ個別に、入力抵抗３３とコンデンサ３４とが接続されている。複数の検出ライン３２と複数の入力抵抗３３と複数のコンデンサ３４の集合によって、入力部３５が構成されている。
【００２３】
図１及び図２に示されるように、基板２２は、電圧監視回路部３１等の高電圧の部品（複数の入力抵抗３３と複数のコンデンサ３４を含む）が実装されている高電圧側領域４１と、制御部２３等の低電圧の部品２４が実装されている低電圧側領域４２と、に分かれている。
【００２４】
図２及び図３に示されるように、基板２２のなかの少なくとも電圧監視回路部３１が実装されている領域４１（高電圧側領域４１）と、電圧監視回路部３１自体とは、難燃性の被覆層５１及び／又は不燃性の被覆層５２からなる被覆層５０によって被覆されている。
【００２５】
高電圧側領域４１に位置している複数の入力抵抗３３も、被覆層５０によって被覆されている。複数のコンデンサ３４については、被覆層５０による被覆の有無は、任意であるが、電圧監視回路部３１や入力抵抗３３と共に被覆した方が、被覆作業工数を抑制する上で、好ましい。
【００２６】
より好ましい構成について、詳しく説明する。基板２２のなかの、被覆層５０によって被覆されている範囲は、高電圧側領域４１のみである。基板２２は、高電圧側領域４１における両面２２ａ，２２ｂ（印刷配線を含む）を、被覆層５０によって被覆されている。基板２２には、コネクタ２５が設けられている。このコネクタ２５も被覆層５０によって被覆することが好ましい。制御回路部２１と基板２２は、ケース２６に収納されている。
【００２７】
このように、電圧監視回路部３１と同じ基板２２に実装されている他の電子部品２４、つまり、低高電圧の部品２４が実装されている低電圧側領域４２を被覆層５０によって被覆しない。その分、被覆層５０を設けるコストを抑制することができる。従って、制御回路装置１０のコストの低減化を一層図ることができる。
【００２８】
被覆層５０は、第１層目（内側の層）を難燃性の被覆層５１とし、第２層目（外側の層）を不燃性の被覆層５２とした、積層構造である。このため、電圧監視回路部３１から他の電子部品２４に及ぼす熱影響を、より一層抑制することができる。
【００２９】
難燃性の被覆層５１は、ポリウレタン樹脂を含有したウレタン樹脂組成物、又はエポキシ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物の、コート材からなる。ウレタン樹脂組成物やエポキシ樹脂組成物からなるコート材は、比較的低粘性であって、常温での保管が可能であり、しかも硬化時間が１時間程度と比較的短時間である。このため、被覆層を構成するのに好適である。
【００３０】
一方、不燃性の被覆層５２は、セラミック系又はセメント系のコート材からなる。セラミック系やセメント系のコート材は、硬化時間が１〜３時間程度と比較的短時間である。このため、被覆層を構成するのに好適である。セメント系のコート材には、セメント系パテを用いることが好ましい。
【００３１】
以上の説明をまとめると、次の通りである。図１〜図３に示されるように、基板２２のなかの少なくとも電圧監視回路部３１が実装されている領域４１（高電圧側領域４１）と、電圧監視回路部３１自体とは、難燃性の被覆層５１及び／又は不燃性の被覆層５２からなる被覆層５０によって被覆されている。つまり、被覆層５０は、難燃性の被覆層５１と不燃性の被覆層５２のいずれか一方、又は両方からなる。
【００３２】
このため、電源部１１から電圧監視回路部３１へ過電圧が印加された場合や過電流が流れることによって、電圧監視回路部３１が発熱しても、この電圧監視回路部３１は被覆層５０によって断熱されている。従って、電圧監視回路部３１から、この電圧監視回路部３１と同じ基板２２に実装されている他の電子部品２４に及ぼす熱影響を、極力抑制することができる。
【００３３】
また、電源部１１に発生した過電圧や、検出ライン３２に流れた過電流から、電圧監視回路部３１を保護するための回路保護装置を設けなくてもよい。その分、制御回路装置１０のコストの低減化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の制御回路装置１０は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…制御回路装置、１１…電源部、２１…制御回路部、２２…基板、２４…低電圧の部品（他の電子部品）、３１…電圧監視回路部、４１…高電圧側領域、４２…低電圧側領域、５０…被覆層、５１…難燃性の被覆層、５２…不燃性の被覆層。
【図１】
2019012722.tif 000003
【図２】
2019012722.tif 000004
【図３】
2019012722.tif 000005