(57)【要約】【課題】制御装置に接続される信号線の組付性を向上させること。【解決手段】電池パックは、ケースに収容される複数の電池モジュールを有している。各電池モジュールに設けられる載置板には、各電池モジュールの制御を行う監視ＥＣＵ３１が設けられている。監視ＥＣＵ３１同士は、ハーネス４１によって接続されている。同一の監視ＥＣＵ３１に接続される。同一の監視ＥＣＵ３１に接続されるハーネス４１は、結合部材５１〜５４によって束ねられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを有する電池モジュールと、
前記電池モジュールを制御する複数の制御装置と、を備えた電池パックであって、
前記制御装置は、
第１の制御装置と、
前記第１の制御装置と第１の信号線によって接続される第２の制御装置と、
前記第１の制御装置と第２の信号線によって接続される第３の制御装置と、を含み、
前記第１の信号線と前記第２の信号線とを束ねる結合部材を備えたことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記結合部材は、ノイズ除去部材からなることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御装置を備えた電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池モジュールを有する電池パックとしては、例えば、特許文献１に記載の二次電池装置が挙げられる。特許文献１に記載の二次電池装置は、複数の電池モジュールを備えている。各電池モジュールには、電池監視基板が設けられており、電池監視基板には、制御ケーブルがそれぞれ接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、複数の電池監視基板に制御ケーブルを接続する際に、制御ケーブルの組付性を向上させることが望まれている。
本発明の目的は、制御装置に接続される信号線の組付性を向上させることができる電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する電池パックは、複数の電池セルを有する電池モジュールと、前記電池モジュールを制御する複数の制御装置と、を備えた電池パックであって、前記制御装置は、第１の制御装置と、前記第１の制御装置と第１の信号線によって接続される第２の制御装置と、前記第１の制御装置と第２の信号線によって接続される第３の制御装置と、を含み、前記第１の信号線と前記第２の信号線とを束ねる結合部材を備えたことを要旨とする。
【０００６】
これによれば、第１の制御装置に接続される複数の信号線が、結合部材によって束ねられる。このため、束ねられた信号線を順番に制御装置に接続することで、容易に信号線を接続することができ、信号線の組付性が向上される。
【０００７】
上記電池パックについて、前記結合部材は、ノイズ除去部材からなることが好ましい。
電池モジュールにおいては、複数の電池セルを流れる電流の影響で、信号線によって伝送される信号にノイズが生じやすい。ノイズ除去部材で信号線を束ねることで、ノイズを除去でき、更に、ノイズ除去部材を結合部材として兼用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御装置に接続される信号線の組付性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における電池パックを示す断面図。
【図２】実施形態における電池モジュールを示す斜視図。
【図３】実施形態における電池モジュールを示す図２の３−３線断面図。
【図４】実施形態における監視ＥＣＵを示す一部破断斜視図。
【図５】実施形態におけるハーネスを模式的に示す図。
【図６】変形例におけるハーネスを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、電池パックの一実施形態について説明する。
図１に示すように、電池パック１０は、ケース１１に収容される複数の電池モジュール１２〜１６を有している。本実施形態では、電池モジュール１２〜１６は、五個設けられており、隣り合う二組の電池列Ｌ１，Ｌ２に別れて積層されている。具体的にいえば、電池モジュール１２〜１４が積層された第１の電池列Ｌ１と、電池モジュール１５，１６が積層された第２の電池列Ｌ２に別れて電池モジュール１２〜１６が設けられている。第２の電池列Ｌ２の積層方向上方には、電池モジュール１２〜１６の制御を行う制御ＥＣＵ１７及びリレーや配線が収容されるジャンクションボックス１８が配置されている。
【００１１】
図２及び図３に示すように、電池モジュール１２〜１６は、電池ホルダ２１に保持された電池セル２２（例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素蓄電池などの二次電池）が複数並設されている。電池モジュール１２〜１６における電池セル２２の並設方向の両端には、エンドプレート２３が設けられている。
【００１２】
電池ホルダ２１は、電池セル２２（本実施形態では、端子が設けられる面）と対向して配置される載置板２４を支持している。載置板２４には、各電池モジュール１２〜１６の制御を行う監視ＥＣＵ３１が設けられている。
【００１３】
図４に示すように、監視ＥＣＵ３１には、ハーネス４１が接続されている。本実施形態のハーネス４１は、複数の信号線を纏めたものである。各ハーネス４１の端部には、コネクタ４６又はコネクタ４７が設けられている。詳述すると、各ハーネス４１の一端には、コネクタ４６が設けられており、他端には、コネクタ４７が設けられている。
【００１４】
各電池モジュール１２〜１６に設けられる各監視ＥＣＵ３１には、コネクタ４６，４７が接続される二つの接続部３６，３７が設けられている。また、制御ＥＣＵ１７には、接続部３７が設けられている。コネクタ４６，４７が監視ＥＣＵ３１に接続されることで、監視ＥＣＵ３１とハーネス４１が接続されている。本実施形態の電池パック１０は、各電池モジュール１２〜１６に設けられた監視ＥＣＵ３１によって電池モジュール１２〜１６の状態（例えば、電池セル２２の温度や、電池セル２２間の電圧）などが監視されている。そして、監視ＥＣＵ３１によって検出された電池モジュール１２〜１６の状態は、ハーネス４１を介して制御ＥＣＵ１７に送信される。監視ＥＣＵ３１及び制御ＥＣＵ１７によって電池モジュール１２〜１６の制御が行われ、監視ＥＣＵ３１及び制御ＥＣＵ１７が電池モジュール１２〜１６を制御する制御装置となる。
【００１５】
以下の説明において、第１の電池列Ｌ１の電池モジュール１２〜１４に設けられる監視ＥＣＵ３１を、積層方向下側の電池モジュール１２に設けられる監視ＥＣＵ３１から順に、第１の監視ＥＣＵ３１Ａ、第２の監視ＥＣＵ３１Ｂ、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃとして説明を行う。また、第２の電池列Ｌ２の電池モジュール１５，１６に設けられる監視ＥＣＵ３１を、積層方向下側の電池モジュール１５に設けられる監視ＥＣＵ３１から順に、第４の監視ＥＣＵ３１Ｄ、第５の監視ＥＣＵ３１Ｅとして説明を行う。
【００１６】
図１に示すように、各監視ＥＣＵ３１は、ハーネス４１で接続されている。同様に、第５の監視ＥＣＵ３１Ｅと制御ＥＣＵ１７もハーネス４１で接続されている。コネクタ４７が制御ＥＣＵ１７に接続されることで、制御ＥＣＵ１７とハーネス４１が接続されている。
【００１７】
第１の監視ＥＣＵ３１Ａと第２の監視ＥＣＵ３１Ｂは、ハーネス４１（以下、第１のハーネス４１Ａ）で接続されており、第２の監視ＥＣＵ３１Ｂと第３の監視ＥＣＵ３１Ｃは、ハーネス４１（以下、第２のハーネス４１Ｂ）で接続されている。第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄは、ハーネス４１（以下、第３のハーネス４１Ｃ）で接続されており、第４の監視ＥＣＵ３１Ｄと第５の監視ＥＣＵ３１Ｅは、ハーネス４１（以下、第４のハーネス４１Ｄ）で接続されている。第５の監視ＥＣＵ３１Ｅと制御ＥＣＵ１７はハーネス４１（以下、第５のハーネス４１Ｅ）で接続されている。したがって、第１の監視ＥＣＵ３１Ａ及び制御ＥＣＵ１７には、１つのハーネス４１が接続され、他の監視ＥＣＵ３１には２つのハーネス４１が接続されている。
【００１８】
積層方向に隣り合う電池モジュール１２〜１６に設けられる監視ＥＣＵ３１同士の距離は同一である。一方、第１の電池列Ｌ１の最も積層方向上側に設けられた第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第２の電池列Ｌ２の積層方向下側に設けられた第４の監視ＥＣＵ３１Ｄ間の距離は、積層方向に隣り合う監視ＥＣＵ３１同士の距離に比べて長い。同様に、第５の監視ＥＣＵ３１Ｅと、制御ＥＣＵ１７の距離は、積層方向に隣り合う他の監視ＥＣＵ３１同士の距離に比べて長い。なお、監視ＥＣＵ３１同士の距離とは、ある任意の監視ＥＣＵの接続部３６と、その監視ＥＣＵと積層方向に隣り合う監視ＥＣＵの接続部３７との最短距離を示すものではなく、ハーネス４１が要するたわみ、他の部材を迂回するために必要な迂回路の距離などを考慮して決められる距離である。
【００１９】
図５に示すように、各監視ＥＣＵ３１及び制御ＥＣＵ１７を接続するハーネス４１は、結合部材５１〜５４によって一つのユニットとされている。結合部材５１〜５４は、ノイズ除去部材からなる。ノイズ除去部材としては、例えば、フェライトなどの磁性材料が用いられる。
【００２０】
第１のハーネス４１Ａと、第２のハーネス４１Ｂとは、第１の結合部材５１によって束ねられている。第２のハーネス４１Ｂと第３のハーネス４１Ｃとは、第２の結合部材５２によって束ねられている。第３のハーネス４１Ｃと第４のハーネス４１Ｄとは第３の結合部材５３によって束ねられている。第４のハーネス４１Ｄと第５のハーネス４１Ｅとは第４の結合部材５４によって束ねられている。すなわち、同一の監視ＥＣＵ３１（制御装置）に接続される複数のハーネス４１が、結合部材５１〜５４によって束ねられることで、ハーネス４１がユニット化されている。
【００２１】
なお、本発明の第１〜第３の制御装置及び第１，第２の信号線は、例えば、第２の監視ＥＣＵ３１Ｂを第１の制御装置とすると、第１の監視ＥＣＵ３１Ａ及び第３の監視ＥＣＵ３１Ｃが第２の制御装置及び第３の制御装置となる。また、第１のハーネス４１Ａ及び第２のハーネス４１Ｂが第１の信号線及び第２の信号線となる。第３の監視ＥＣＵ３１Ｃを第１の制御装置とすると、第２の監視ＥＣＵ３１Ｂ及び第４の監視ＥＣＵ３１Ｄが第２の制御装置及び第３の制御装置となる。また、第２のハーネス４１Ｂ及び第３のハーネス４１Ｃが第１の信号線及び第２の信号線となる。第４の監視ＥＣＵ３１Ｄを第１の制御装置とすると、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃ及び第５の監視ＥＣＵ３１Ｅが第２の制御装置及び第３の制御装置となる。また、第３のハーネス４１Ｃ及び第４のハーネス４１Ｄが第１の信号線及び第２の信号線となる。第５の監視ＥＣＵ３１Ｅを第１の制御装置とすると、第４の監視ＥＣＵ３１Ｄ及び制御ＥＣＵ１７が第２の制御装置及び第３の制御装置となる。また、第４のハーネス４１Ｄ及び第５のハーネス４１Ｅが第１の信号線及び第２の信号線となる。
【００２２】
また、ハーネス４１は、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄを接続する第３のハーネス４１Ｃの長さｄ１及び第５の監視ＥＣＵ３１Ｅと制御ＥＣＵ１７を接続する第５のハーネス４１Ｅの長さｄ２が、その他のハーネス４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｅの長さｄ３と異なる。すなわち、積層方向に隣り合う電池モジュール１２〜１６に設けられる監視ＥＣＵ３１同士を接続するハーネス４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｄの長さは同一であり、その他のハーネス４１Ｃ，４１Ｅの長さは異なる。
【００２３】
積層方向に隣り合う電池モジュール１２〜１６に設けられる監視ＥＣＵ３１同士を接続するハーネス４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｄの長さｄ３は、積層方向に隣り合う電池モジュール１２〜１６に設けられる監視ＥＣＵ３１同士の接続することができる長さである。また、積層方向に隣り合う電池モジュール１２〜１６に設けられる監視ＥＣＵ３１同士を接続するハーネス４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｄの長さｄ３は、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄ及び第５の監視ＥＣＵ３１Ｅと制御ＥＣＵ１７を接続できない長さに設定されている。
【００２４】
次に、本実施形態の電池パック１０の作用について説明する。
同一の制御装置に接続されるハーネス４１を結合部材５１〜５４で結合しているため、それぞれのハーネス４１を個別に接続する場合に比べて、ハーネス４１の組み付けが容易となっている。
【００２５】
ハーネス４１を電池モジュール１２〜１６に組み付ける際には、束ねられたハーネス４１のうち、端に設けられるコネクタ４６，４７（制御ＥＣＵ１７に接続されるコネクタ４７又は第１の監視ＥＣＵ３１Ａに接続されるコネクタ４６）を最初に接続する。コネクタ４６，４７を制御ＥＣＵ１７又は第１の監視ＥＣＵ３１Ａに接続した後には、順番にコネクタ４６，４７を接続していく。このとき、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄとは、第３のハーネス４１Ｃでしか接続することができない。このため、第３のハーネス４１Ｃを第５の監視ＥＣＵ３１Ｅに接続した場合、第５のハーネス４１Ｅを制御ＥＣＵ１７に接続できなくなり、誤組み付けが生じたことを把握することができる。
【００２６】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）同一の監視ＥＣＵ３１に接続されるハーネス４１を結合部材５１〜５４で結合して、複数のハーネス４１をユニット化している。このため、ハーネス４１を順番に接続していけば、容易に複数の監視ＥＣＵ３１及び制御ＥＣＵ１７を接続することができ、ハーネス４１の組付性が向上されている。
【００２７】
（２）第３の監視ＥＣＵ３１Ｃから第４の監視ＥＣＵ３１Ｄまでの距離は、他の監視ＥＣＵ３１同士の距離とは異なり、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄは、第３のハーネス４１Ｃのみで接続することができる。このため、誤組み付けが生じ、他のハーネス４１で第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄを接続しようとしても、第３の監視ＥＣＵ３１Ｃと第４の監視ＥＣＵ３１Ｄを接続することができない。したがって、誤組み付けが生じていることを把握することができ、制御装置の誤組み付けを抑止することができる。
【００２８】
（３）結合部材５１〜５４は、ノイズ除去部材からなる。電池セル２２が充放電すると、電池セル２２の電力を送電するパワー線の周囲には、電流によって磁界が生じ、この磁界の影響で、ハーネス４１に伝達される信号にノイズが生じやすい。結合部材５１〜５４をノイズ除去部材で形成することで、ハーネス４１に生じるノイズを低減することができる。このため、制御装置が、電池セル２２の正しい状態を把握することができる。
【００２９】
（４）各監視ＥＣＵ３１に接続されるハーネス４１を制御ＥＣＵ１７に直接接続せず、それぞれの監視ＥＣＵ３１をハーネス４１で接続するとともに、一つの監視ＥＣＵ３１を制御ＥＣＵ１７に接続している。このため、各監視ＥＣＵ３１に接続されるハーネス４１を制御ＥＣＵ１７に直接接続する場合に比べて、ハーネス４１の配線長が短くなる。
【００３０】
（５）また、制御ＥＣＵ１７に接続されるハーネス４１の数が、ハーネス４１を制御ＥＣＵ１７に直接接続する場合に比べて少ないため、制御ＥＣＵ１７が要する接続部の数が少ない。このため、制御ＥＣＵ１７を小型化することができる。また、制御ＥＣＵ１７付近のハーネス４１の組み付け性が向上する。
【００３１】
なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
○  図６に示すように、同一の監視ＥＣＵ３１に接続されるコネクタ４６，４７を一体化して、コネクタ６１〜６４としてもよい。これによれば、コネクタ６１〜６４を結合部材として兼用できるため、部品点数が削減される。
【００３２】
○  結合部材として、ノイズ除去部材以外からなるコネクタ４６，４７を用いてもよい。例えば、樹脂や、プラスチックなどからなる結合部材を用いてもよい。
○  ハーネス４１の長さは、全て同一であってもよい。この場合であっても、ハーネス４１が、結合部材５１〜５４で束ねられることで、ハーネス４１の組付性が向上される。
【００３３】
○  一つの制御装置に、３つ以上のハーネス４１が接続されていてもよい。
○  制御装置の数は、３つ以上であれば変更してもよい。
○  電池モジュール１２〜１６は、積層配置されていなくてもよく、制御装置をハーネス４１で接続できれば、どのように配置されていてもよい。
【００３４】
○  ハーネス４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｄの長さは、それぞれ異なっていてもよい。
○  コネクタ４６とコネクタ４７の形状は同一であってもよい。
○  制御ＥＣＵ１７には、接続部３６及び接続部３７の両方を設けてもよいし、接続部３６及び接続部３７のいずれか一方のみを設けてもよい。
【００３５】
○  第１の監視ＥＣＵ３１Ａには、接続部３６及び接続部３７のうち、いずれか一方のみが設けられていてもよい。
○  制御ＥＣＵ１７に接続されるコネクタの形状を、他のコネクタの形状（例えば、大きさやピンの数）と異ならせてもよい。この場合、制御ＥＣＵ１７にハーネス４１を接続するためのコネクタと、第１の監視ＥＣＵ３１Ａにハーネス４１を接続するためのコネクタの形状は異なる。このため、制御ＥＣＵ１７にハーネス４１を接続するためのコネクタを第１の監視ＥＣＵ３１Ａに接続しようとしても、コネクタを接続することができない。同様に、第１の監視ＥＣＵ３１Ａにハーネス４１を接続するためのコネクタを制御ＥＣＵ１７に接続しようとしても、コネクタを接続することができない。したがって、ハーネス４１の誤組み付けが抑止される。
【００３６】
次に、上記実施形態及び変形例から把握することができる技術的思想について以下に追記する。
（イ）複数の電池セルを有する電池モジュールと、前記電池モジュールを制御する複数の制御装置と、前記複数の制御装置同士を接続する信号線と、を備えた電池パックであって、同一の制御装置に接続される複数の前記信号線を束ねる結合部材を備えることを特徴とする電池パック。
【符号の説明】
【００３７】
１０…電池パック、１２〜１６…電池モジュール、１７…制御装置としての制御ＥＣＵ、２２…電池セル、３１…制御装置としての監視ＥＣＵ、４１…信号線としてのハーネス、５１〜５４…結合部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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