JP2024056533A - 電池監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体格が小型化された電池監視装置を提供すること。【解決手段】電池監視装置１００は、基板表面Ｓ１に配線１２の一部が設けられた配線基板１０と、基板表面Ｓ１に表面実装され配線１２に接続された回路部品２１，２２と、配線基板１０と少なくとも電池とを電気的に接続するコネクタ３０とを備えている。コネクタ３０は、基板表面Ｓ１に設けられた配線の一部である実装ランド１３ａに接続された端子３１と、端子が設けられたコネクタケース３３とを有している。配線基板１０は、側面の一部に周辺よりも窪んだ切欠部１４が設けられており、コネクタケース３３の少なくとも一部が切欠部１４に配置されている。【選択図】図３

Description

本開示は、電池監視装置に関する。

電池監視装置の一例として特許文献１に開示された技術がある。電池監視装置は、電池状態検出部材に電気的に接続される電池情報入力端子と、電池情報入力端子を介して電池状態検出信号が入力される電池状態監視部と、電池状態検出信号に応じた電池状態の監視情報を外部の演算処理装置に出力する出力端子と、これらが実装された回路基板とを備えている。また、電池監視装置は、電池情報入力端子として回路基板を貫通する貫通タイプの端子を使用している。

特開２０１８－１３３８４６号公報

上記電池監視装置は、貫通タイプの端子を使用しているため、端子が回路基板の板厚方向に突出することになる。このため、電池監視装置は、板厚方向における体格が大きくなるという問題がある。さらに、上記の観点において、または言及されていない他の観点において、電池監視装置にはさらなる改良が求められている。

開示される一つの目的は、体格が小型化された電池監視装置を提供することである。

ここに開示された電池監視装置は、
車両に搭載された電池の状態を監視する電池監視装置であって、
一面（Ｓ１）に配線（１２）の一部が設けられた配線基板（１０）と、
一面に表面実装され配線に接続された回路部品（２１，２２）と、
配線基板と少なくとも電池とを電気的に接続するものであり、一面に設けられた配線の一部であるランド（１３ａ）に接続された端子（３１）と、端子が設けられたハウジング（３３）とを有するコネクタ部材（３０）と、を備え、
配線基板は、側面の一部に周辺よりも窪んだ凹部（１４）が設けられており、ハウジングの少なくとも一部が凹部に配置されている電池監視装置。

このように、電池監視装置は、端子が配線基板の一面に設けられたランドに接続されている。また、電池監視装置は、配線基板の側面に設けられた凹部に、ハウジングの少なくとも一部が配置されている。このため、電池監視装置は、配線基板の板厚方向における体格を小型化することができる。

この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

電池監視装置の搭載例を示すイメージ図である。 電池監視装置の概略構成を示す斜視図である。 配線基板の概略構成を示す平面図である。 図３のIV‐IV線に沿う断面図である。 図３のV‐V線に沿う断面図である。 コネクタ部材が取り付けられていない状態の配線基板の概略構成を示す平面図である。 変形例１における配線基板の概略構成を示す平面図である。

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。また、Ｘ方向とＹ方向とによって規定される平面をＸＹ平面と示す。特に断りがない場合、平面視とはＺ方向からみた場合の図面を示す。

＜電池パック＞
まず、電池監視装置１００が搭載される電池パック３００に関して説明する。電池パック３００は、車両シートの下側に配置されている。また、電池パック３００は、車両のエンジンルーム、トランクルーム、床下など、他の場所に配置されていてもよい。車両は、電池パック３００に蓄えられた電力を用いて走行する電気自動車あるいはハイブリッド自動車である。つまり、電池パック３００は、車両の駆動電源として車両に搭載される。

電池パック３００は、複数の電池セルを含んだ電池モジュール２００を複数備えている。各電池セルは、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等によって構成される。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池であり、電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池の他、固体の電解質を用いた所謂全固体電池も含み得る。電池モジュール２００は電池に相当する。

電池パック３００（電池モジュール２００）は、車両の走行用モータを駆動するための電力を電池セルに蓄えており、走行用モータへ電力を供給可能に構成されている。電池パック３００は、車両制動時等の走行用モータの回生発電時に、走行用モータの発電電力を受けて充電される。走行用モータは、車両を走行させる電動機に相当する。

図１に示すように、電池パック３００は、複数の電池モジュール２００と、複数の電池監視装置１００と、これらを収容するバッテリー筐体を備えている。電池パック３００は、車両の左右方向ＬＤに沿って二つの電池モジュール２００が配置されている。しかしながら、電池パック３００は、車両の前方方向ＦＤに沿って複数の電池モジュール２００が配置されていてもよい。また、電池パック３００は、車両の左右方向ＬＤに沿って三つ以上の電池モジュール２００が配置されていてもよい。よって、電池パック３００は、複数の電池モジュール２００が二列以上かつ二行以上に配置されていてもよい。複数の電池モジュール２００は、図１の状態から９０°回転した状態で配置されていてもよい。つまり、電池パック３００は、前方方向ＦＤに沿って、複数の電池モジュール２００と電池監視装置１００が並んで配置されてもよい。電池監視装置１００は、複数の電池モジュール２００に対して一つ設けられていてもよいし、一つの電池モジュール２００に対して一つ設けられていてもよい。電池パック３００は、側突保護要件から左右方向ＬＤのサイズが制限されている。なお、前方方向ＦＤは、車両の前後方向と平行である。

なお、電池パック３００は、車両制御装置やパワーコントロールユニットなどと接続されている。パワーコントロールユニットは、車両制御装置からの制御信号に従って、電池パック３００と走行用モータとの間で双方向の電力変換を実行する。パワーコントロールユニットは、たとえば、走行用モータを駆動するインバータと、インバータに供給される直流電圧を電池パック３００の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを備えている。

車両制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ、各種信号を入出力するための入出力ポートなどを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＲＯＭに格納されているプログラムには、車両制御装置の処理が記されている。車両制御装置は、たとえば、電池監視装置１００から後ほど説明する電池情報を取得して、パワーコントロールユニットを制御する。これによって、走行用モータの駆動および電池パック３００の充放電を制御する。

＜電池監視装置＞
電池監視装置１００は、配線基板１０、回路部品２１，２２、コネクタ３０、ベース４１、カバー４２などを備えている。電池監視装置１００は、車両に搭載された電池モジュール２００（電池セル）の状態を監視する装置である。電池監視装置１００は、電池パック３００に設けられている。

＜配線基板と回路部品＞
図３、図４に示すように、配線基板１０は、樹脂などを主成分とする絶縁性の絶縁基板１１と、銅などの金属を主成分とする導電性の配線１２とを有している。本実施形態では、配線基板１０の一例として、絶縁基板１１を介して配線１２が積層された多層基板を採用する。つまり、配線基板１０は、絶縁基板１１を構成する複数の絶縁層に配線１２が形成されている。そして、配線基板１０は、その複数の絶縁層が積層させて構成されている。配線基板１０は、たとえば、数層程度の絶縁層が積層されたものを採用できる。しかしながら、配線基板１０は、多層基板に限定されない。

配線基板１０は、平面視において略矩形状（略長方形状）をなしている。配線基板１０は、長手方向がＸ方向と一致し、短手方向がＹ方向と一致している。配線基板１０は、基板表面Ｓ１および基板表面Ｓ１の反対面である基板裏面Ｓ２を有している。基板表面Ｓ１と基板裏面Ｓ２は、ＸＹ平面に略平行な面である。基板表面Ｓ１と基板裏面Ｓ２は、略長方形状である。以下、配線基板１０の長手方向を単に長手方向、配線基板１０の短手方向を単に短手方向とも記載する。なお、基板表面Ｓ１は一面に相当し、基板裏面Ｓ２は反対面に相当する。

配線基板１０は、基板表面Ｓ１と基板裏面Ｓ２とに連なる側面Ｓ３～Ｓ６とを有している。配線基板は、側面Ｓ３～Ｓ６として、短手方向に沿う短手側面Ｓ４，Ｓ６と、長手方向に沿う長手側面Ｓ３，Ｓ５とを有している。側面Ｓ３～Ｓ６は、ＸＹ平面に略垂直な面である。なお、図３におけるＣＬは、長手方向における中心を通り、短手方向に沿う中心線である。中心線ＣＬは、仮想的に図示した線である。

配線基板１０は、基板表面Ｓ１に配線１２の一部が設けられている。また、本実施形態では、基板表面Ｓ１だけではなく、絶縁基板１１の内部に配線１２が設けられた例を採用している。配線１２は、配線基板１０の基板表面Ｓ１に設けられた部位として実装ランド１３ａを含んでいる。実装ランド１３ａは、配線１２における基板表面Ｓ１側に露出した部位である。実装ランド１３ａはランドに相当する。なお、図４において、素子端子２１ａが接続された配線１２の一部は、配線１２における基板表面Ｓ１側に露出した部位であり、回路実装ランドともいえる。

図３に示すように、配線基板１０は、後ほど説明するコネクタ３０（固定部材３２）を固定するための固定用ランド１３ｂを有している。固定用ランド１３ｂは、基板表面Ｓ１に設けられている。固定用ランド１３ｂは、配線１２と同様の材料によって構成されている。しかしながら、固定用ランド１３ｂは、配線１２と電気的に分離されている。固定用ランド１３ｂは、はんだによって固定部材３２が固定されている。

また、固定用ランド１３ｂは、後ほど説明するコネクタケース３３が配置される切欠部１４の周辺に設けられている。ここでは、一例として、長手方向における切欠部１４の両隣りに設けられた固定用ランド１３ｂを採用している。固定用ランド１３ｂは、たとえば、平面視において、短手方向の長さよりも、長手方向の長さの方が短い矩形形状をなしている。

しかしながら、固定用ランド１３ｂは、平面視において、上記よりも長手方向の長さを長くしてもよい。固定用ランド１３ｂは、長手方向の長さを長くすることで、固定部材３２との固定強度を向上させることができる。これによって、固定用ランド１３ｂは、コネクタ３０に相手方コネクタが挿入および抜去（取り出）される際に印加される応力に対して耐久性を向上できる。以下においては、この応力を挿抜応力とも称する。

図３、図４、図６に示すように、配線基板１０は、側面Ｓ３～Ｓ６の一部に周辺よりも窪んだ切欠部１４が設けられている。切欠部１４は、コネクタ３０が配置される部位である。詳述すると、切欠部１４は、コネクタ３０の一部であるコネクタケース３３が配置される部位である。また、切欠部１４は、コネクタケース３３が取り付けられる部位ともいえる。切欠部１４で規定される空間にコネクタケース３３が配置されるともいえる。

よって、切欠部１４は、コネクタ配置部や配置凹部などと言い換えることもできる。また、切欠部１４は、長手側面Ｓ３における基板表面Ｓ１から基板裏面Ｓ２に達する貫通穴を形成しているともいえる。さらに、切欠部１４は、配線基板１０の連なる三つの面で構成されているともいえる。この三つの面は、Ｙ方向に沿う二つの対向面と、Ｘ方向に沿って二つの対向面を繋ぐ接続面である。切欠部１４は、凹部に相当する。

本実施形態では、一例として、長手側面Ｓ３に切欠部１４が設けられた配線基板１０を採用している。つまり、切欠部１４は、長手側面Ｓ３における切欠部１４の周辺よりも窪んだ部位である。さらに、本実施形態では、一例として、長手側面Ｓ３の四か所に切欠部１４が設けられた配線基板１０を採用している。このため、配線基板１０は、Ｙ方向から長手側面Ｓ３をみた場合に、切欠部１４である凹みが間隔をあけて四か所に設けられている。

切欠部１４は、平面視において、コネクタケース３３の外形に応じた形状をなしている。言い換えると、ＸＹ平面における切欠部１４の形状は、ＸＹ平面におけるコネクタケース３３の形状と同様である。また、ＸＹ平面における切欠部１４の面積は、ＸＹ平面におけるコネクタケース３３の面積と略同じである。つまり、切欠部１４は、コネクタケース３３が配置可能な大きさであればよい。

しかしながら、切欠部１４は、上記に限定されず、長手側面Ｓ３とは異なる側面Ｓ４～Ｓ６に切欠部１４が設けられていてもよい。また、本開示は、一か所のみや、二か所、三か所、五か所以上に切欠部１４が設けられていてもよい。さらに、切欠部１４は、短手方向における切欠部１４の長さは、短手方向におけるコネクタケース３３の長さよりも短くてもよい。この場合、コネクタケース３３は、切欠部１４に配置された状態で、長手側面Ｓ３から突出することになる。

図３に示すように、配線基板１０は、固定用穴１５が設けられている。固定用穴１５は、後ほど説明するベース４１に配線基板１０をねじ止めするための貫通穴である。つまり、配線基板１０は、ねじによってベース４１に固定されている。固定用穴１５は、少なくとも切欠部１４を挟み込む位置に設けられている。つまり、配線基板１０は、長手方向において、切欠部１４の両隣に固定用穴１５が設けられているともいえる。これによって、挿抜応力が配線基板１０に伝わることを抑制できる。そのため、配線基板１０は、後ほど説明する電池監視ＩＣ２１への応力を低減できる。固定用穴１５は、固定部に相当する。

なお、本実施形態では、切欠部１４を挟み込む位置以外にも切欠部１４が設けられた例を採用している。また、配線基板１０は、ねじ止め以外の方法によってベース４１に固定されていてもよい。ねじ止め以外の方法は、たとえば、接着固定や嵌合固定、熱カシメ、さらには、ベース４１とカバー４２で押圧して固定する方法などをあげることができる。

ところで、図５に示すように、本実施形態では、絶縁基板１１と配線１２との線膨張係数差によって、基板表面Ｓ１側が凸形状となるように反った配線基板１０を採用している。また、配線基板１０は、上記のように切欠部１４を設けているため反りやすくなっている。つまり、配線基板１０は、切欠部１４によって、短手方向の長さが部分的に異なる。そのため、配線基板１０は、短手方向の長さが短い箇所において反りやすくなっている。しかしながら、本開示は、これに限定されず、基板表面Ｓ１側が凹形状となるように反った配線基板１０であっても採用できる。

短手方向の長さが短い箇所は、対向領域ＯＡと称する。対向領域ＯＡは、基板表面Ｓ１における切欠部１４から短手方向に隣接した領域である。また、対向領域ＯＡは、平面視における切欠部１４の短手方向に対向する領域ともいえる。対向領域ＯＡは、基板表面Ｓ１における、切欠部１４に並ぶ領域ともいえる。対向領域ＯＡは、切欠部１４の短手方向への対向領域における基板表面Ｓ１の一部ともいえる。対向領域ＯＡは、長手方向の長さが切欠部１４の長手方向の長さと一致している。対向領域ＯＡは、狭小領域に相当する。

図３、図４に示すように、配線基板１０は、基板表面Ｓ１に複数の回路部品２１，２２が表面実装されている。つまり、回路部品２１，２２は、ＢＧＡやＱＦＰなどの表面実装タイプのチップである。ＢＧＡは、Ball Grid Arrayの略称である。ＱＦＰは、Quad Flat Packageの略称である。

電池監視装置１００は、回路部品として、電池監視ＩＣ２１と、電池監視ＩＣ２１とは異なる回路素子２２が実装されている。回路素子２２は、たとえば、通信回路を構成する回路部品や、その他の機能を提供するための回路部品である。

電池監視ＩＣ２１は、少なくとも電池モジュール２００の電圧を監視する機能を有したＩＣチップである。詳述すると、電池監視ＩＣ２１は、電池モジュール２００を構成する各電池セルから、電池情報を取得する。その電池情報は、少なくとも各電池セルの電圧情報を含んでいる。また、電池情報は、各電池セルの温度情報、電流情報、自己診断情報等を含んでいてもよい。なお、自己診断情報とは、例えば、電池監視装置１００の動作確認に関する情報、つまり、電池監視装置１００の異常や故障に関する情報などである。電池監視ＩＣ２１は、セル監視回路（ＣＳＣ：Cell Supervising Circuit）ともいえる。

図４に示すように、電池監視ＩＣ２１は、素子端子２１ａを備えている。素子端子２１ａは、はんだ１６によって配線１２と接続されている。なお、回路素子２２に関しても同様に配線１２と接続されている。つまり、各回路部品２１，２２は、はんだ１６を介して配線１２の一部と接続されている。これによって、回路部品２１，２２は、配線１２とともに回路を構成している。

なお、本実施形態では、リフローはんだ付けによって配線１２に接続された回路部品２１，２２を採用している。また、後ほど説明するコネクタ３０に関しても、リフローはんだ付けによって配線１２に接続されている。コネクタ３０は、端子３１と実装ランド１３ａ、および固定部材３２と固定用ランド１３ｂとが、リフローはんだ付けによって接続されている。回路部品２１，２２とコネクタ３０は、同一のリフローはんだ付け工程で配線１２などと接続される。

図３に示すように、電池監視ＩＣ２１は、少なくとも一部が対向領域ＯＡに配置されるように実装されている。対向領域ＯＡは、上記のように、配線基板１０が反りやすくなっている部位である。また、電池監視ＩＣ２１は、他の回路素子２２よりも大型のチップである。さらに、電池監視ＩＣ２１は、他の回路素子２２よりも重量が重いチップでもある。

そこで、電池監視装置１００は、電池監視ＩＣ２１の一部を対向領域ＯＡに配置することで、電池監視ＩＣ２１の重量によって配線基板１０の反りを抑制（低減）させている。電池監視装置１００は、電池監視ＩＣ２１が実装された箇所の配線基板１０の反りを抑制できるともいえる。なお、電池監視ＩＣ２１は、平面視において、全体が対向領域ＯＡに配置されると好ましい。これによって、配線基板１０の反りを、より一層低減できる。また、ここでは、一例として、電池監視ＩＣ２１の重量によって反りが抑制された状態で基板表面Ｓ１側が凸形状となるように反った配線基板１０を備えた電池監視装置１００を採用している。しかしながら、本開示はこれに限定されない。電池監視装置１００は、電池監視ＩＣ２１の重量によって反りが抑制された状態で基板表面Ｓ１側が凹形状となるように反った配線基板１０を備えていてもよい。さらに、電池監視装置１００は、電池監視ＩＣ２１の重量によって反りが抑制された状態で基板表面Ｓ１が平坦となった配線基板１０を備えていてもよい。

電池監視装置１００は、配線基板１０の反りを低減させることで、電池監視ＩＣ２１に印加される応力を低減できる。同様に、電池監視装置１００は、電池監視ＩＣ２１と配線基板１０との接続部位に印加される応力を低減できる。また、電池監視装置１００は、配線基板１０の反りに伴う電池監視ＩＣ２１の実装不良を低減できる。ここでの応力は、配線基板１０の反りに伴う応力であり、反り応力とも称する。接続部位は、素子端子２１ａ、はんだ１６、配線１２である。

ところで、電池監視ＩＣ２１は、配線基板１０の反り応力が印加されると歪みなどが生じることがある。その結果、電池監視ＩＣ２１は、電圧の監視精度が低下するという課題がある。つまり、電池監視ＩＣ２１は、配線基板１０の反り応力が監視精度に大きく影響する。一方、電圧の監視精度に対する要求は、安全性や航続距離を延ばすために極めて高い。そのため、配線基板１０の反りを抑制するための補強部材を設けることも考えられる。しかしながら、電池監視装置１００は、補強部材によってコストが高くなるという課題がある。

本開示は、このような課題を解決するために、電池監視ＩＣ２１の一部を対向領域ＯＡに配置している。これによって、電池監視装置１００は、上記のように配線基板１０の反りを抑制し、電池監視ＩＣ２１に印加される反り応力を低減できる。そのため、電池監視装置１００は、電池監視ＩＣ２１による電圧の監視精度が低下することを抑制できる。つまり、電池監視装置１００は、車両制御装置に送信する電池情報の一つである電圧情報を正確に監視することができる。

そして、車両制御装置は、電池情報に基づいて、パワーコントロールユニットを介して走行用モータの駆動および電池パック３００の充放電を制御する。このため、車両制御装置は、正確な電圧情報に基づいて制御を行うことができる。よって、電池監視装置１００は、安全性を確保しつつ、車両の航続距離を延ばすことができる。また、電池監視装置１００は、補強部材などが不要であるためコストが高くなることを抑制できる。

なお、本実施形態では、一例として、基板裏面Ｓ２よりも基板表面Ｓ１に多くの回路部品２１，２２が実装された配線基板１０を採用している。これによって、各回路部品２１，２２とベース４１やカバー４２との絶縁距離（空間）を基板表面Ｓ１側のみで確保すればよい。よって、電池監視装置１００は、Ｚ方向の厚みを薄くすることができる。

また、配線基板１０は、基板表面Ｓ１側が凸形状であり、かつ、凸形状の頂点が中心線ＣＬに沿うように反ることもありうる。特に、長手方向に複数の切欠部１４が形成された配線基板１０では、このように反りやすい。そこで、電池監視装置１００は、中心線ＣＬ上に電池監視ＩＣ２１を配置してもよい。これによっても配線基板１０の反りを抑制できる。

＜コネクタ＞
コネクタ３０は、配線基板１０と、配線基板１０の外部に設けられた外部装置とを接続するための外部接続用部品である。コネクタ３０は、配線基板１０と少なくとも電池モジュール２００とを電気的に接続するものである。言い換えると、電池監視装置１００は、配線基板１０と電池モジュール２００とを電気的に接続するコネクタ３０を少なくとも一つ備えている。よって、電池監視装置１００は、配線基板１０と電池モジュール２００以外の外部装置とを電気的に接続するコネクタ３０を備えていてもよい。電池モジュール２００は、外部装置の一例である。外部装置としては、車両制御装置やパワーコントロールユニットを含んでいてもよい。

図４などに示すように、コネクタ３０は、基板表面S１に設けられた配線１２の一部である実装ランド１３ａに接続された端子３１と、端子３１が設けられたコネクタケース３３とを有している。さらに、コネクタ３０は、固定部材３２を有している。なお、コネクタ３０は、コネクタ部材に相当する。固定部材３２は、固定用端子に相当する。コネクタケース３３は、ハウジングに相当する。

端子３１は、金属を主成分とする導電性の部材である。コネクタケース３３は、樹脂を主成分とする絶縁性の部材である。固定部材３２は、端子３１と同様の材料で構成されている。端子３１と固定部材３２は、たとえば、インサート成型などによってコネクタケース３３に設けられている。

コネクタ３０は、はんだ１６によって、端子３１の一部が実装ランド１３ａに接続されている。実装ランド１３ａは、上記のように基板表面Ｓ１に設けられている。つまり、コネクタ３０は、端子３１が配線基板１０に挿入されることなく、配線基板１０の表面で配線１２の一部と接続されている。よって、コネクタ３０は、表面実装タイプのコネクタといえる。しかしながら、コネクタ３０は、コネクタケース３３が基板表面Ｓ１上に配置されることなく、配線基板１０に固定されている。この点は、後ほど説明する。

コネクタケース３３は、たとえば、一方向に開口した箱形状をなしている。つまり、コネクタケース３３は、五つの壁部を備えた構成をなしている。コネクタケース３３は、対向する二つの壁部の表面として、コネクタ表面Ｓ１１とコネクタ裏面Ｓ１２と有している。コネクタ裏面Ｓ１２は、コネクタ表面Ｓ１１の反対側の面である。コネクタ裏面Ｓ１２は、ハウジングの底面に相当する。

コネクタケース３３は、その壁部で囲まれた挿入口３４が形成されている。挿入口３４は、相手方コネクタが挿入される部位である。また、コネクタケース３３は、挿入口３４に挿入された相手方コネクタを抜去できるように構成されている。コネクタ３０に対する相手方コネクタの挿抜方向は、Ｙ方向に沿っている。

なお、端子３１は、一つの壁部の両側に突出するようにコネクタケース３３に設けられている。挿入口３４には、端子３１の一部が配置されている。端子３１が設けられた壁部は、コネクタケース３３が切欠部１４に配置された状態で上記接続面と対向する部位である。

コネクタ３０は、コネクタケース３３の少なくとも一部が切欠部１４に配置されて取り付けられている。つまり、コネクタ３０は、コネクタケース３３におけるコネクタ表面Ｓ１１とコネクタ裏面Ｓ１２との間の一部が切欠部１４に配置されている。よって、コネクタケース３３は、基板表面Ｓ１上に配置されないといえる。

本実施形態では、一例として、配線基板１０の板厚方向において、コネクタ裏面Ｓ１２が基板裏面Ｓ２と同一の位置に配置されたコネクタ３０を採用している。つまり、コネクタケース３３は、Ｚ方向において基板裏面Ｓ２よりも突出しておらず、基板表面Ｓ１側へ突出しているといえる。これによって、電池監視装置１００は、配線基板１０の基板表面Ｓ１や基板裏面Ｓ２にコネクタケース３３が搭載される構成よりも板厚方向の体格を小型化できる。なお、板厚方向は、Ｚ方向と一致する。

配線基板１０は、上記のように、基板表面Ｓ１側においてカバー４２との絶縁距離をとる必要がある。つまり、電池監視装置１００は、基板裏面Ｓ２とベースとの間隔よりも、基板表面Ｓ１とカバー４２との間隔の方が広い。そのため、電池監視装置１００は、ベース４１とカバー４２を備えている場合、コネクタケース３３が基板表面Ｓ１側へ突出したとしても板厚方向の体格が大きくなりにくい。よって、電池監視装置１００は、コネクタケース３３が基板表面Ｓ１と基板裏面Ｓ２の両側に突出した構成よりも板厚方向の体格を小型化できる。

しかしながら、コネクタ３０と配線基板１０との位置関係は、上記に限定されない。本開示は、たとえば、コネクタケース３３が基板表面Ｓ１と基板裏面Ｓ２の両側に突出した構成であっても採用できる。

図３に示すように、コネクタ３０は、コネクタケース３３の側壁に固定部材３２が設けられている。固定部材３２は、上記のように固定用ランド１３ｂに接続されている。コネクタ３０は、切欠部１４に配置された状態で、固定部材３２が固定用ランド１３ｂに接続されることで、配線基板１０に固定されている。つまり、コネクタ３０は、コネクタケース３３が嵌合などによって少なくとも一部が変形して配線基板１０に固定されているのではなく、はんだによって配線基板１０に固定されている。

これによって、電池監視装置１００は、配線基板１０に対して、コネクタ３０を強固に固定することができる。電池監視装置１００は、端子３１や、端子３１と実装ランド１３ａとの接続部位に、挿抜応力が印加されることを抑制できる。さらに、電池監視装置１００は、その挿抜応力による配線基板１０の基板変位（変形）を抑制し、電池監視ＩＣ２１における電圧の監視精度の低下を抑制できる。

なお、コネクタケース３３は、平面視において、切欠部１４にのみ配置されているともいえる。つまり、コネクタケース３３は、平面視において、切欠部１４が形成されていない箇所には配置されていない。

＜筐体＞
図２に示すように、電池監視装置１００は、筐体としてのベース４１とカバー４２を備えている。ベース４１およびカバー４２は、アルミニウムなどの金属を主成分として構成されている。ベース４１は、上記のように配線基板１０が固定される。カバー４２は、ベース４１に取付らえることで、ベース４１とともに配線基板１０の収容空間を形成する。ベース４１とカバー４２との固定態様は特に限定されない。なお、ベース４１とカバー４２は、樹脂を主成分として構成されていてもよい。さらに、ベース４１とカバー４２は、一方が樹脂を主成分として構成され、他方が金属を主成分として構成されていてもよい。

収容空間には、配線基板１０だけではなく、回路部品２１、コネクタ３０の一部も収容されている。コネクタ３０は、挿入口３４が収容空間の外部に露出するように収容されている。これによって、電池監視装置１００は、コネクタ３０を介して外部装置との電気的な接続が可能となる。このように、電池監視装置１００は、配線基板１０などがベース４１とカバー４２とで覆われている。そのため、電池監視装置１００は、配線基板１０などへの異物の付着や衝突を抑制できる。また、電池監視装置１００は、収容空間の外部から配線基板１０へ伝搬される電気的な悪影響を抑制できる。言い換えると、電池監視装置１００は、回路部品２１，２２が実装された配線基板１０の絶縁性を確保できる。

＜電池監視装置の配置例＞
図１に示すように、電池監視装置１００は、左右方向ＬＤにおいて、電池モジュール２００間に配置されている。本実施形態では、前方方向ＦＤがＸ方向に一致し、左右方向ＬＤがＺ方向に一致している。そのため、配線基板１０は、短手方向が左右方向ＬＤに沿うとともに、長手方向が前方方向ＦＤに沿って配置され、かつ、左右方向ＬＤに配置された複数の電池モジュール２００間に配置される。

なお、電池監視装置１００は、前方方向ＦＤにおいて、電池モジュール２００間に配置されていてもよい。また、電池監視装置１００は、電池モジュール２００と車両シートとの間に配置されていてもよい。

＜効果＞
以上のように、電池監視装置１００は、端子３１が配線基板１０の基板表面Ｓ１に設けられた実装ランド１３ａに接続されている。また、電池監視装置１００は、配線基板１０の長手側面Ｓ３に設けられた切欠部１４に、コネクタケース３３の少なくとも一部が配置されている。このため、電池監視装置１００は、配線基板１０の板厚方向における体格を小型化することができる。言い換えると、電池監視装置１００は、配線基板１０の板厚方向において低背化することができる。

また、電池監視装置１００は、対向領域ＯＡに電池監視ＩＣ２１の少なくとも一部を配置することで、低背化と、配線基板１０の反りに伴う電圧の監視精度の低下抑制を両立できる。電池監視装置１００は、固定部材３２を固定用ランド１３ｂに接続することで、低背化と、配線基板１０の変位に伴う電圧の監視精度の低下抑制を両立できる。

ところで、電池パック３００は、側突保護要件から左右方向ＬＤのサイズが制限される。しかしながら、電池監視装置１００は、上記のように、配線基板１０の板厚方向において低背化が可能である。そして、電池監視装置１００は、配線基板１０の板厚方向が左右方向ＬＤと一致している。このため、電池監視装置１００は、左右方向ＬＤにおいて、電池モジュール２００の搭載数が減ることを抑制できる。つまり、電池監視装置１００は、衝突保護要件を満足しつつ電池モジュール２００の搭載数を確保できる。また、電池監視装置１００は、左右方向ＬＤにおいて、電池モジュール２００間に配置されているため、車両の居住空間が狭くなることを抑制できる。

また、電池監視装置１００は、上記のように、配線基板１０の板厚方向において低背化が可能である。よって、電池監視装置１００は、車両前後方向において電池モジュール２００間に配置された構成では、車両前後方向における電池モジュール２００の搭載数が減ることを抑制できる。また、電池監視装置１００は、電池モジュール２００と車両シートとの間に配置された構成においては、車両の居住空間が狭くなることを抑制できる。

また、電池監視装置１００は、配線基板１０の反りを抑制するための補強部材が必要ない。そのため、電池監視装置１００は、コストを低減できる。さらに、電池監視装置１００は、重量減による航続距離を延ばすことができる。

（変形例１）
図７を用いて、変形例１の配線基板１０ａに関して説明する。電池監視装置１００は、切欠部１４が一箇所のみに設けられた配線基板１０ａを備えている。つまり、電池監視装置１００は、コネクタ３０を一つのみ備えている。これによっても、電池監視装置１００は、上記と同様の効果を奏することができる。

さらに、本実施形態は、長手側面Ｓ３の一部が窪み、基板表面Ｓ１から基板裏面Ｓ２に達する穴である切欠部１４を採用している。つまり、電池監視装置１００は、配線基板１０にコネクタ３０が実装された状態で、コネクタケース３３のＺ方向への対向領域に配線基板１０が設けられていない。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

電池監視装置１００は、基板表面Ｓ１から基板裏面Ｓ２に達しない凹状の切欠部１４であっても採用できる。つまり、切欠部１４は、基板表面Ｓ１に沿う開口と、長手側面Ｓ３に沿う開口が設けられ、かつ、基板裏面Ｓ２側が閉じられた部位となる。この場合、電池監視装置１００は、配線基板１０にコネクタ３０が実装された状態で、コネクタケース３３のＺ方向への対向領域に配線基板１０の一部が設けられることになる。このような構成であっても電池監視装置１００は、板厚方向の体格を小型化できる。また、電池監視装置１００は、そのＺ方向への対向領域に設けられた配線基板１０の一部に、コネクタケース３３を接触させた状態で、コネクタケース３３を切欠部１４に配置することもできる。これによって、配線基板１０に対するコネクタ３０の実装強度を向上させるこができる。

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。
（技術的思想の開示）
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。
（技術的思想１）
車両に搭載された電池の状態を監視する電池監視装置であって、
一面（Ｓ１）に配線（１２）の一部が設けられた配線基板（１０）と、
前記一面に表面実装され前記配線に接続された回路部品（２１，２２）と、
前記配線基板と少なくとも前記電池とを電気的に接続するものであり、前記一面に設けられた前記配線の一部であるランド（１３ａ）に接続された端子（３１）と、前記端子が設けられたハウジング（３３）とを有するコネクタ部材（３０）と、を備え、
前記配線基板は、側面の一部に周辺よりも窪んだ凹部（１４）が設けられており、前記ハウジングの少なくとも一部が前記凹部に配置されている、電池監視装置。
（技術的思想２）
前記コネクタ部材は、前記配線基板の板厚方向において、前記ハウジングの底面（Ｓ１２）が前記配線基板における前記一面の反対面（Ｓ２）と同一の位置に配置されている、技術的思想１に記載の電池監視装置。
（技術的思想３）
前記配線基板は、前記側面として、前記一面の短手方向に沿う短手側面（Ｓ４，Ｓ６）と、前記一面の長手方向に沿い前記凹部が設けられた長手側面（Ｓ３，Ｓ５）と、を有し、
前記一面における前記凹部から前記短手方向に隣接した狭小領域（ＯＡ）に、前記回路部品の少なくとも一部が配置されている、技術的思想１または２に記載の電池監視装置。
（技術的思想４）
前記電池は、前記車両を走行させる電動機に対して電力を供給するものであり、
前記回路部品は、前記電池の電圧を監視する機能を有している、技術的思想３に記載の電池監視装置。
（技術的思想５）
前記配線基板は、前記一面側が凸形状となるように反っている、技術的思想３または４に記載の電池監視装置。
（技術的思想６）
前記回路部品および前記コネクタ部材は、リフローはんだ付けによって前記配線に接続されている、技術的思想３または４に記載の電池監視装置。
（技術的思想７）
前記配線基板は、前記側面の複数か所に前記凹部が設けられており、各凹部に前記ハウジングが配置されている、技術的思想１～６のいずれか１項に記載の電池監視装置。
（技術的思想８）
さらに、前記配線基板が固定されるベース（４１）と、前記ベースに取り付けられて前記ベースとともに前記配線基板の収容空間を形成するカバー（４２）とを備え、
前記配線基板は、前記凹部を挟み込む位置に前記ベースに対する固定部（１５）が設けられている、技術的思想１～７のいずれか１項に記載の電池監視装置。
（技術的思想９）
前記配線基板は、前記一面の短手方向が前記車両の左右方向に沿うとともに、前記一面の長手方向が前記車両の前後方向に沿って配置され、かつ、前記左右方向に配置された複数の前記電池間に配置される、技術的思想１～８のいずれか１項に記載の電池監視装置。
（技術的思想１０）
前記配線基板は、前記一面における前記凹部の周辺に固定用ランド（１３ｂ）が設けられ、
前記コネクタ部材は、前記ハウジングの側壁に固定用端子（３２）が設けられ、前記固定用端子が前記固定用ランドに接続されている、技術的思想１～８のいずれか１項に記載の電池監視装置。

１０，１０ａ…配線基板、１１…絶縁基板、１２…配線、１３ａ…実装ランド、１３ｂ…固定用ランド、１４…切欠部、１５…固定用穴、１６…はんだ、２１…電池監視ＩＣ、２１ａ…素子端子、２２…回路素子、３０…コネクタ、３１…端子、３２…固定部材、３３…コネクタケース、３４…挿入口、４１…ベース、４２…カバー、１００…電池監視装置、２００…電池モジュール、３００…電池パック、Ｓ１…基板表面、Ｓ２…基板裏面、Ｓ１１…コネクタ表面、Ｓ１２…コネクタ裏面、ＯＡ…対向領域、ＣＬ…中心線

Claims (10)

1. 車両に搭載された電池の状態を監視する電池監視装置であって、
   一面（Ｓ１）に配線（１２）の一部が設けられた配線基板（１０）と、
   前記一面に表面実装され前記配線に接続された回路部品（２１，２２）と、
   前記配線基板と少なくとも前記電池とを電気的に接続するものであり、前記一面に設けられた前記配線の一部であるランド（１３ａ）に接続された端子（３１）と、前記端子が設けられたハウジング（３３）とを有するコネクタ部材（３０）と、を備え、
   前記配線基板は、側面の一部に周辺よりも窪んだ凹部（１４）が設けられており、前記ハウジングの少なくとも一部が前記凹部に配置されている、電池監視装置。
2. 前記コネクタ部材は、前記配線基板の板厚方向において、前記ハウジングの底面（Ｓ１２）が前記配線基板における前記一面の反対面（Ｓ２）と同一の位置に配置されている、請求項１に記載の電池監視装置。
3. 前記配線基板は、前記側面として、前記一面の短手方向に沿う短手側面（Ｓ４，Ｓ６）と、前記一面の長手方向に沿い前記凹部が設けられた長手側面（Ｓ３，Ｓ５）と、を有し、
   前記一面における前記凹部から前記短手方向に隣接した狭小領域（ＯＡ）に、前記回路部品の少なくとも一部が配置されている、請求項１に記載の電池監視装置。
4. 前記電池は、前記車両を走行させる電動機に対して電力を供給するものであり、
   前記回路部品は、前記電池の電圧を監視する機能を有している、請求項３に記載の電池監視装置。
5. 前記配線基板は、前記一面側が凸形状となるように反っている、請求項３または４に記載の電池監視装置。
6. 前記回路部品および前記コネクタ部材は、リフローはんだ付けによって前記配線に接続されている、請求項３または４に記載の電池監視装置。
7. 前記配線基板は、前記側面の複数か所に前記凹部が設けられており、各凹部に前記ハウジングが配置されている、請求項１または２に記載の電池監視装置。
8. さらに、前記配線基板が固定されるベース（４１）と、前記ベースに取り付けられて前記ベースとともに前記配線基板の収容空間を形成するカバー（４２）とを備え、
   前記配線基板は、前記凹部を挟み込む位置に前記ベースに対する固定部（１５）が設けられている、請求項１または２に記載の電池監視装置。
9. 前記配線基板は、前記一面の短手方向が前記車両の左右方向に沿うとともに、前記一面の長手方向が前記車両の前後方向に沿って配置され、かつ、前記左右方向に配置された複数の前記電池間に配置される、請求項１または２に記載の電池監視装置。
10. 前記配線基板は、前記一面における前記凹部の周辺に固定用ランド（１３ｂ）が設けられ、
    前記コネクタ部材は、前記ハウジングの側壁に固定用端子（３２）が設けられ、前記固定用端子が前記固定用ランドに接続されている、請求項１または２に記載の電池監視装置。

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