CN108701800B - 布线模块 - Google Patents

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Abstract

布线模块(20)具备：多个母线(21A、21B)，其连接到多个蓄电元件(11)的电极端子(13A、13B)；多个检测电线(30)，其与母线(21A、21B)电连接；多个过电流保护元件(26)，其被连接在多个母线(21A、21B)与多个检测电线(30)之间；绝缘保护件(40)，其具备母线配设部(43)和多个延伸部(51A、51B)，在母线配设部(43)配设母线(21A、21B)，多个延伸部(51A、51B)在与母线配设部(43)不同的区域延伸，在多个延伸部(51A、51B)配置过电流保护元件(26)和多个检测电线(30)，多个延伸部(51A、51B)重叠成多段。

Description

布线模块
技术领域
在本说明书中公开一种关于布线模块的技术。
背景技术
以往，在电动汽车、混合动力汽车等车辆搭载有蓄电模块，蓄电模块将多个蓄电元件排列而构成。在蓄电模块装配有布线模块，在布线模块收纳有母线，通过使用母线连接多个蓄电元件的相邻的电极端子之间，从而使得多个蓄电元件串联或者并联连接。在专利文献1的电池布线模块中，电压检测端子重叠在母线上，与电压检测端子连接的检测电线布设于树脂保护件上，而与外部的ECU连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-97962号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，可以想到在与电压检测端子连接的检测电线连接过电流保护元件，过电流保护元件对过电流流动进行限制。在这种情况下，若将过电流保护元件配置于树脂保护件的平面上，则会有如下问题：为了确保过电流保护元件的空间而树脂保护件的平面上的面积变大，从而违背布线模块小型化的要求。
本说明书公开的技术是基于如上述的实情而完成的，其目的为将具备了过电流保护元件的布线模块小型化。
用于解决课题的方案
本说明书记载的布线模块，具备：多个母线，其连接到具有正极以及负极的电极端子的多个蓄电元件的所述电极端子；多个检测电线，其为了检测所述蓄电元件的状态而与所述母线电连接；多个过电流保护元件，其被连接在所述多个母线与所述多个检测电线之间；以及绝缘保护件，所述多个母线、所述多个检测电线以及所述多个过电流保护元件被配置到所述绝缘保护件，所述绝缘保护件具备母线配设部和多个延伸部，在所述母线配设部配置所述母线，所述多个延伸部在与所述母线配设部不同的区域延伸，在所述多个延伸部配置所述过电流保护元件，所述多个延伸部重叠成多段。
根据该构成，因为多个过电流保护元件配置于重叠成多段的多个延伸部，所以相比于在绝缘保护件的同一平面上配置所有的过电流保护元件的构成，能够将同一平面上的绝缘保护件的面积设定得小。由此，即使例如在车辆等中平面上的空间被限制，能够有效地利用剩余的高度方向(与所述平面正交的方向)的空间而配置绝缘保护件。如此，通过使配置绝缘保护件的面积变小，能够将布线模块小型化。
本说明书记载的技术的实施方式优选为以下方式。
所述过电流保护元件在相对于与所述母线将所述电极端子之间连接的方向正交的方向倾斜的方向上进行连接。
如果这样的话，相比于过电流保护元件在与母线将电极端子之间连接的方向正交的方向上进行连接的构成，因为在与母线将电极端子之间连接的方向正交的方向上能够将绝缘保护件的尺寸设定得小，所以能将布线模块小型化。
所述母线具备极间导通部和连接部，所述极间导通部将所述电极端子之间电连接，所述连接部与所述过电流保护元件连接，所述连接部在相对于与将所述电极端子之间连接的方向正交的方向倾斜的方向上延伸。
如果这样的话，能够容易进行母线与过电流保护元件的连接。
所述绝缘保护件通过将第1单元和第2单元组合而构成，所述第1单元和第2单元均具备所述母线配设部以及所述延伸部。
如果这样的话，通过将第1单元和第2单元组合而形成绝缘保护件，由此能够容易进行绝缘保护件的制造。
所述绝缘保护件具备位于不同区域的多个所述母线配设部，所述延伸部配置于所述多个母线配设部之间的区域。
发明效果
根据本说明书记载的技术，能够将具备了过电流保护元件的布线模块小型化。
附图说明
图1是示出实施方式1的蓄电模块的立体图。
图2是示出在卸下了盖的状态下的布线模块的立体图。
图3是示出在卸下了盖的状态下的布线模块的俯视图。
图4是沿图3的A-A线的剖视图。
图5是沿图3的B-B线的剖视图。
图6是示出布线模块的左侧视图。
图7是示出第1母线的俯视图。
图8是示出第2母线的俯视图。
图9是示出第2母线的左侧视图。
图10是示出第1单元的立体图。
图11是示出第1单元的俯视图。
图12是示出第1分割布线模块的俯视图。
图13是示出第2单元的立体图。
图14是示出第2单元的俯视图。
图15是示出实施方式2的第1分割布线模块以及第2分割布线模块的立体图。
图16是示出在将盖开放的状态下的第2分割布线模块的俯视图。
图17是示出在将盖开放的状态下的第2分割布线模块的主视图。
图18是示出在将盖开放的状态下的第2分割布线模块的左侧视图。
具体实施方式
参照图1-图14对实施方式1进行说明。
本实施方式的布线模块20装配到蓄电元件组而构成蓄电模块10，蓄电元件组通过排列多个蓄电元件11而构成。蓄电模块10被搭载于电动汽车、混合动力汽车等车辆，作为用于驱动车辆的电源而使用。布线模块 20能以任意朝向配置，但是以下，将X方向作为左方，将Y方向作为前方，将Z方向作为上方进行说明。
(蓄电模块10)
如图1所示，蓄电模块10具备：多个(在本实施方式中为13个)蓄电元件11，其排列成一列；以及布线模块20，其安装于多个蓄电元件11。各个蓄电元件11具备：扁平的长方体状的主体部12，在主体部12收纳有蓄电要素(未图示)；以及电极端子13A、13B(将正极图示为13A，将负极图示为13B)，其从主体部12的一面突出。
各个电极端子13A、13B具有能挠曲变形的柔软性。各个电极端子13A、 13B插通于布线模块20的端子插通孔47，并且对应的电极端子13A、13B 的顶端侧朝向相互相对的方向弯曲成L字状而重叠在母线21A、21B上。并且，这些重叠的电极端子13A、13B以及母线21A、21B通过焊接等而被相互固定。因为相邻的蓄电元件11的朝向以相邻的电极端子13A、13B的极性相反的方式配置，所以通过电极端子13A、13B之间被连接，从而多个蓄电元件11被串联连接。位于串联连接的端部的电极端子13A、13B 经由未图示的电线而与外部的逆变器等设备进行连接。
(布线模块20)
如图2、图3所示，布线模块20具备：多个母线21A、21B；多个过电流保护元件26，其一方的引脚部28与各个母线21A、21B连接；多个检测电线30，其与各个过电流保护元件26的另一方的引脚部28电连接；以及绝缘保护件40，被配置多个母线21A、21B、多个检测电线30以及多个过电流保护元件26。该布线模块20通过将具备有多个母线21A的第1分割布线模块20A和具备有多个母线21B的第2分割布线模块20B组合而构成。
(母线21A、21B)
多个母线21A、21B形成为板状，具有第1母线21A和第2母线21B，第1母线21A被设置于第1分割布线模块20A，第2母线21B被设置于第2分割布线模块20B。如图7所示，第1母线21A具备极间导通部22 和连接部23A，极间导通部22将电极端子13A、13B之间连接，连接部23A朝过电流保护元件26侧延伸，而与过电流保护元件26连接。如图8、图9所示，第2母线21B具备极间导通部22和连接部23B，极间导通部 22将电极端子13A、13B之间连接，连接部23B朝过电流保护元件26侧延伸，而与过电流保护元件26连接。
极间导通部22形成为在与电极端子13A、13B之间的连接方向(X方向)正交的方向(Y方向)上长的长方形状。连接部23A、23B朝相对于与电极端子13A、13B之间的连接方向正交的方向(Y方向)倾斜的方向延伸 (路径弯曲)。更具体地，连接部23A、23B朝相对于与电极端子13A、13B 之间的连接方向正交的方向(Y方向)以大致45度的角度弯曲的方向延伸。虽然第1母线21A的极间导通部22和连接部23A对齐地形成，但是第2 母线21B的连接部23B在与极间导通部22不同的高度上平行地延伸，从而在极间导通部22与连接部23B之间形成有台阶部24。
如图1、图2所示，位于串联连接的端部的电极端子13A、13B经由中继母线25而与外部连接端子35A、35B连接。中继母线25形成为板状，其宽度形成为比母线21A、21B的宽度宽。外部连接端子35A、35B的头部通过压入等而被固定到绝缘保护件40或者中继母线25。
(过电流保护元件26)
过电流保护元件26为轴向引脚型的保险丝，如图3、图12所示，过电流保护元件26具有元件主体27和一对引脚部28，一对引脚部28从元件主体27的两个端部沿元件主体27的中心轴方向导出。元件主体27例如具备：低熔点合金，其连结一对引脚部28之间；以及绝缘性的合成树脂壳体、金属壳体或者玻璃管，其将低熔点合金覆盖。引脚部28直线状地延伸，可以使用例如实施了镀锡的软铜线。一方的引脚部28例如通过电阻焊接、超声波焊接、软钎焊等而与连接部23A、23B连接，另一方的引脚部28被压接于连接端子32的筒部。
连接端子32具备一对筒部和板状的连结部，板状的连结部将一对筒状的筒部之间连结，通过在一方的筒部配置引脚部28，在另一方的筒部配置检测电线30的导体部，使用压接模具等将各个筒部敛紧并压接，从而过电流保护元件26与检测电线30之间经由连接端子32而被连接。另外，连接端子32不限定为本实施方式的形状，可以使用公知的各种形状的连接端子。
(检测电线30)
检测电线30送出用于检测蓄电元件11的电压(状态)的信号，通过使用绝缘包覆部(绝缘层)将导体部的周围覆盖而构成，前端部的绝缘包覆部被去除而露出导体部。检测电线与未图示的外部的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)连接。ECU为搭载有微型计算机、元件等的部件，且为具有如下功能的周知的构成：检测蓄电元件11的电压·电流·温度等；各个蓄电元件11的充放电控制等。在检测电线30与母线21A、21B之间使用过电流保护元件26以及连接端子32连接的状态下，过电流保护元件 26的轴方向设定为沿连接部23A、23B延伸的方向的方向。
(绝缘保护件40)
绝缘保护件40为绝缘性的合成树脂制，如图2所示，绝缘保护件40 通过将第1单元42A和第2单元42B组合并将其连结而构成，在第1单元42A配置有多个第1母线21A，在第2单元42B配置有多个第2母线 21B。如图10、图13所示，第1单元42A以及第2单元42B均具备：母线配设部43，用于配设多个母线21A(或者母线21B)；延伸部51A、51B，其从母线配设部43连续并且在与该母线配设部43不同的区域延伸，用于配设过电流保护元件26以及检测电线30；以及外部连接部54，用于装配外部连接端子35A(或者外部连接端子35B)。
(母线配设部43)
母线配设部43具备：多个母线载置部44，用于载置各个母线21A(或者母线21B)；隔壁45，其被配置于相邻的母线载置部44之间；以及端子插通孔47，其贯通形成于母线载置部44与隔壁45之间。多个母线载置部44以在母线配设部43等间隔地排列的方式设置，并且以遍及母线配设部43的整个宽度的方式形成，长方形状的上表面成为平坦的载置面，在上表面能载置极间导通部22。隔壁45遍及母线配设部43的整个宽度地形成，在上表面切削有槽46。端子插通孔47形成为能插通电极端子13A、 13B的狭缝状，并且根据各个电极端子13A、13B的位置而贯通形成于母线配设部43。在母线配设部43的外侧的端缘部立起有端壁49。另外，可以在端壁49的内表面等设置脱离限制片，脱离限制片对母线21A、21B 的脱离进行限制。
(延伸部51A、51B)
延伸部51A、51B形成为长方形的板状，其上表面成为平坦的载置面 65，载置面65用于载置过电流保护元件26以及检测电线30。在载置面 65排列地立起有多个分隔壁52。分隔壁52形成为板状，朝相对于X方向以及Y方向以预定角度(在本实施方式中为大致45度)倾斜的方向延伸。在延伸部51A、51B的外侧的端缘部，从载置面65立起有端壁53。当检测电线30配置于延伸部51A、51B上时，检测电线30以在端壁53的内侧弯曲而沿端壁53的方式布设，并集合于延伸部51A、51B的一方(X方向)侧(参照图3。在图3等中，仅图示检测电线30的顶端侧，其他部分在附图上省略)。
在此，延伸部51A、51B相对于母线配设部43的高度位置形成为如下：对于第1单元42A，延伸部51A的载置面65形成于比母线配设部43 的上表面(母线载置部44的上表面)低的位置；对于第2单元42B，延伸部51B的载置面65形成于比母线配设部43的上表面(母线载置部44的上表面)高的位置。由此，当第1单元42A和第2单元42B组合时，延伸部51A、51B上下重叠。
在第1单元42A中的延伸部51A的前后的端部分别设置有被卡止部 56，在第2单元42B中的延伸部51B的前后端部分别设置有卡止部59，卡止部59与第1单元42A的被卡止部56卡止。如图5所示，在被卡止部56沿上下方向贯通形成有卡止孔56A，并且卡止突部57从内壁突出。卡止部59在能挠曲变形的挠曲片的前端部形成有卡爪60。卡爪60与卡止突部57的下端部卡止，从而第1单元42A和第2单元42B被保持为组装状态。
外部连接部54被设置于第1单元42A以及第2单元42B的角部，当将螺栓状的外部连接端子35A、35B的头部嵌入时，外部连接端子35A、 35B的旋转被限制。
如图1所示，第2单元42B的延伸部51B被盖63覆盖。盖63形成为长方形的板状，在外周缘部朝下方突出有框状的盖被卡止部64，盖被卡止部64能挠曲变形。盖被卡止部64与盖卡止部41A卡止，从而被保持为盖63关闭的状态，盖卡止部41A被突出设置于延伸部51B侧。
接着，对布线模块20的组装进行说明。
将过电流保护元件26以及检测电线30被连接在连接部23A、23B的母线21A、21B分别装配于第1单元42A以及第2单元42B，从而形成第 1分割布线模块20A(图12)以及第2分割布线模块20B。
接着，将第2分割布线模块20B的延伸部51B重叠在第1分割布线模块20A的延伸部51A上并使被卡止部56卡止于卡止部59，从而形成布线模块20(图2)。使多个蓄电元件11的电极端子13A、13B穿过该布线模块20的端子插通孔47，将电极端子13A、13B与母线21A、21B一起进行焊接等，从而形成蓄电模块10。
根据本实施方式，能够得到以下作用、效果。
布线模块20具备：多个母线21A、21B，其连接于具有正极以及负极的电极端子13A、13B的多个蓄电元件11的电极端子13A、13B；多个检测电线30，其为了检测蓄电元件11的状态而与母线21A、21B电连接；多个过电流保护元件26，其连接于多个母线21A、21B与多个检测电线 30之间；以及绝缘保护件40，用于配置多个母线21A、21B、多个检测电线30以及多个过电流保护元件26，绝缘保护件40具备：母线配设部43，用于配置母线21A、21B；以及多个延伸部51A、51B，其朝与母线配设部43不同的区域延伸，用于配置过电流保护元件26，多个延伸部51A、 51B重叠成多段。
根据本实施方式，因为多个过电流保护元件26配置于重叠成多段的多个延伸部51A、51B，所以相比于与在绝缘保护件40的同一平面上配置所有的过电流保护元件26的构成，能够将位于同一平面上的绝缘保护件 40的面积设定得小。由此，即使例如在车辆等中平面上的空间受到限制，也能够有效地利用剩余的高度方向(与所述平面正交的方向)的空间而配置绝缘保护件40。如此，配置绝缘保护件40的面积变小，从而能够将布线模块20小型化。
另外，过电流保护元件26在相对于与母线21A、21B将电极端子13A、 13B之间连接的方向正交的方向倾斜的方向上进行连接。
如果这样的话，相比于例如在相对于与母线21A、21B将电极端子13A、 13B之间连接的方向正交的方向上连接过电流保护元件26的构成，因为在与母线21A、21B将电极端子13A、13B之间连接的方向正交的方向上能够将绝缘保护件40的长度设定得小，所以能将布线模块20小型化。
另外，母线21A、21B具备极间导通部22和连接部23A、23B，极间导通部22将电极端子13A、13B之间电连接，连接部23A、23B与过电流保护元件26连接，连接部23A、23B在相对于与将电极端子13A、13B 之间连接的方向正交的方向倾斜的方向上延伸。
如果这样的话，能够容易进行母线21A、21B和过电流保护元件26 的连接。
另外，绝缘保护件40通过将第1单元42A和第2单元42B组合而构成，第1单元42A和第2单元42B均具备母线配设部43、以及延伸部 51A(或者延伸部51B)。
如果这样的话，通过将第1单元42A和第2单元42B组合而形成绝缘保护件40，从而能够进行绝缘保护件40的制造。
另外，绝缘保护件40具备位于不同区域的多个母线配设部43，延伸部51A、51B配置于多个母线配设部43之间的区域。
如果这样的话，能够将延伸部51A、51B集中到多个母线配设部43 之间的区域。
<实施方式2>
接着，参照图15-图18对实施方式2进行说明。
实施方式2与实施方式1不同之处在于，盖72经由铰链部73连接到第2单元70B的延伸部71。因为其他构成与实施方式1相同，所以针对与实施方式1相同的构成标注相同标记并省略其说明。
如图15所示，分割布线模块70具备绝缘性的合成树脂制的第2单元 70B，在该第2单元70B的延伸部71的前端部设置有一对铰链部73，延伸部71与盖72之间使用一对铰链部73进行连接。铰链部73形成为具有能挠曲变形的厚度的带状，铰链部73与延伸部71以及盖72一体地形成。盖72形成为长方形的板状，如图16、图17所示，在盖72的位于铰链部 73相反侧的端缘设置有能挠曲变形可能的框状的盖被卡止部75。通过使盖72以铰链部73为轴进行转动，从而盖72相对于延伸部71进行开闭。盖被卡止部75与盖卡止部41A，从而盖72被保持为关闭状态，盖卡止部 41A突出设置于延伸部71侧。
<其他实施方式>
本说明书记载的技术不限定为根据上述描述以及附图进行说明的实施方式，例如如下的实施方式也被包括在本说明书记载的技术的保护范围内。
(1)在上述实施方式中，延伸部51A、51B(71)重叠成2段，但不限定于此，也可以重叠成3段以上。
(2)在上述实施方式中，通过将第1单元42A和第2单元42B(70B) 组合而形成布线模块，但不限于此，也可以采用将第1单元42A和第2 单元42B(70B)一体形成的绝缘保护件。
(3)过电流保护元件26与母线21A、21B连接的方向不限定为上述实施方式的方向。例如，也可以在与母线21A、21B将电极端子13A、13B 之间连接的方向正交的方向上连接过电流保护元件26。另外，关于连接部23A、23B相对于极间导通部22延伸的方向，可以根据过电流保护元件26的连接方向适当地变更。
(4)上述实施方式的蓄电元件11为电池，但是不限定于此。作为蓄电元件，例如也可以采用电容器。
(5)在上述实施方式中，过电流保护元件26为保险丝，但是不限定于此。作为过电流保护元件，例如可以采用可熔电线或者PTC热敏电阻等。可熔电线为采用在过电流通电时熔断的原料的电线，多根金属线材捻合而成的绞线的周围被绝缘层包围，其末端部的绝缘层被去除而露出绞线。绞线的原料可以采用例如铜锡合金、锌铝合金等。若作为过电流保护元件而采用可熔电线，能够通过压接进行母线与电线的连接，所以能省略用于与母线等进行连接的电阻焊接、超声波焊接、软钎焊。另外，因为可熔电线具有容易折弯的可挠性，所以能使设计的自由度提高。
附图标记说明
10：蓄电模块
11：蓄电元件
13A、13B：电极端子
20：布线模块
20A，21B，70：分割布线模块
21A：第1母线(母线)
21B：第2母线(母线)
22：极间导通部
23A、23B：连接部
26：过电流保护元件
30：检测电线
32：连接端子
40：绝缘保护件
42A：第1单元
42B，70B：第2单元
43：母线配设部
51A、51B，71：延伸部
56：被卡止部
59：卡止部
63，72：盖
73：铰链部

Claims (5)

1.一种布线模块，其具备：
多个母线，其连接到具有正极以及负极的电极端子的多个蓄电元件的所述电极端子；
多个检测电线，其为了检测所述蓄电元件的状态而与所述母线电连接；
多个过电流保护元件，其被连接在所述多个母线与所述多个检测电线之间；以及
绝缘保护件，所述多个母线、所述多个检测电线以及所述多个过电流保护元件被配置到所述绝缘保护件，
所述绝缘保护件具备母线配设部和多个延伸部，在所述母线配设部的上表面配置所述母线，所述多个延伸部在与所述母线配设部连续并且在与所述母线配设部不同的区域延伸，所述多个延伸部具有供所述过电流保护元件配置的载置面，
所述多个延伸部上下重叠成多段。
2.根据权利要求1所述的布线模块，其中，
所述过电流保护元件在相对于与所述母线将所述电极端子之间连接的方向正交的方向倾斜的方向上进行连接。
3.根据权利要求2所述的布线模块，其中，
所述母线具备极间导通部和连接部，所述极间导通部将所述电极端子之间电连接，所述连接部与所述过电流保护元件连接，
所述连接部在相对于与将所述电极端子之间连接的方向正交的方向倾斜的方向上延伸。
4.根据权利要求1所述的布线模块，其中，
所述绝缘保护件通过将第1单元和第2单元组合而构成，所述第1单元和第2单元均具备所述母线配设部以及所述延伸部。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的布线模块，其中，
所述绝缘保护件具备位于不同区域的多个所述母线配设部，所述延伸部配置于多个所述母线配设部之间的区域。
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