特許第6272904号(P6272904)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6272904
(24)【登録日】2018年1月12日
(45)【発行日】2018年1月31日
(54)【発明の名称】バッテリ分配ユニット
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/10 20060101AFI20180122BHJP
   H01R 4/48 20060101ALI20180122BHJP
   H01M 2/20 20060101ALI20180122BHJP
   H01R 25/14 20060101ALI20180122BHJP
【FI】
   H01M2/10 E
   H01M2/10 M
   H01R4/48 B
   H01M2/20 A
   H01R25/14 Z
【請求項の数】11
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2015-552657(P2015-552657)
(86)(22)【出願日】2013年12月30日
(65)【公表番号】特表2016-513333(P2016-513333A)
(43)【公表日】2016年5月12日
(86)【国際出願番号】US2013078223
(87)【国際公開番号】WO2014109922
(87)【国際公開日】20140717
【審査請求日】2016年9月12日
(31)【優先権主張番号】61/751,118
(32)【優先日】2013年1月10日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/803,703
(32)【優先日】2013年3月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】399132320
【氏名又は名称】ティーイー・コネクティビティ・コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】TE Connectivity Corporation
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】ジャオ ウエイピーン
【審査官】 正 知晃
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2008/0180884(US,A1)
【文献】 特開昭60−035911(JP,A)
【文献】 特開平08−227736(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 2/10
H01M 2/20− 2/34
H02G 3/08− 3/20
H01R 4/48
H01R 25/14
WPI
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の電子デバイス(136)から延出する第1のブレード端子(244)を有する前記第1の電子デバイス(136)と第2の電子デバイス(136)から延出する第2のブレード端子(244)を有する前記第2の電子デバイス(136)を保持するように構成されるバッテリ分配ユニット(BDU)(106)であって、前記BDUは、
BDUハウジング(108)と、
前記BDUハウジングに受容されるストリップバスバー(138)と、
前記BDUハウジングに受容される第1と第2のクロス端子(140)を備え、
前記第1のクロス端子は前記第1のクロス端子の第1の端部(220)で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第1のクロス端子の第2の端部(222)で前記第1のブレード端子を受容するように構成され、
前記第2のクロス端子は前記第2のクロス端子の第1の端部(220)で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第2のクロス端子の第2の端部(222)で前記第2のブレード端子を受容するように構成され
前記第1と第2のクロス端子(140)は、四つのクワドラントに配置されるL形状の壁セグメント(202)を含み、
前記L形状の壁セグメントは、前記ストリップバスバーを受容するように構成されるクロス形状キャビティ(204)を区画する、BDU(106)。
【請求項2】
前記ストリップバスバー(138)は、第1と第2の端部(304,306)の間で前記ストリップバスバーの長手に延出する第1と第2の幅広の側部(300,302)を含み、
前記ストリップバスバーは、前記第1と第2の端部の間に延出する頂縁(308)と底縁(310)を有し、
前記ストリップバスバーは、前記ストリップバスバーの長手に沿って少なくとも二つの湾曲部(312)を有する、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項3】
前記ストリップバスバー(138)は、第1と第2の端部(304,306)の間で前記ストリップバスバーの長手に延出する第1と第2の幅広の側部(300,302)を含み、
前記ストリップバスバーは、前記第1と第2の端部の間に延出する頂縁(308)と底縁(310)を有し、
前記第1と第2のクロス端子(140)は、前記長手に沿う任意の位置で前記頂縁又は底縁のいずれかに取り付けられ、
前記第1と第2のクロス端子は、前記第1と第2の幅広の側部の両方に係合する、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項4】
前記ストリップバスバー(138)は、長尺に切断され且つ所定の形状に湾曲された金属コイルストリップから形成され、前記第1と第2のクロス端子(140)を介して前記第1と第2のブレード端子(244)を電気的に接続する、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項5】
前記ストリップバスバー(138)は、頂縁(308)と底縁(310)との間に延出する両幅広の側部(300,302)により区画される前記ストリップバスバーの全長に沿う矩形断面を有し、
前記クロス端子は、前記頂縁又は底縁のいずれかに取り付けられて両幅広の側部と係合する、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項6】
前記第1と第2のクロス端子(140)は、各々、第1のキャビティセグメント(206)と前記第1のキャビティセグメントに対して垂直で且つ交差する第2のキャビティセグメント(208)を有するクロス形状キャビティ(204)を含み、
前記第1と第2のクロス端子は、前記ストリップバスバー(138)を対応する前記第1又は第2のクロス端子の前記第1のキャビティセグメントに又は前記第2のキャビティセグメントに装着することによって、異なる直交配向で、前記ストリップバスバーに結合される、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項7】
前記第1と第2のクロス端子(140)は、前記第1と第2のクロス端子の第1の端部(220)と第2の端部(222)の両方に開口側部(212,214,216,218)を有し、前記ストリップバスバー(138)と対応する第1と第2のブレード端子(244)に前記開口側部を貫通させる、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項8】
前記BDUハウジング(108)は、チャネル(164)とチャネルに開口するチャンバ(166)を含み、
前記ストリップバスバー(138)は、前記チャネルに受容され、
前記第1と第2のクロス端子(140)は、対応するチャンバに受容され、前記ストリップバスバーに機械的且つ電気的に接続する、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項9】
第2のストリップバスバー(138)と第3のクロス端子をさらに備え、
前記第3のクロス端子(140)は、
前記第3のクロス端子の第1の端部(220)で前記第2のストリップバスバーを受容し、且つ、
前記ストリップバスバーと前記第2のストリップバスバーが前記第2の電子デバイスに電気的に接続されるように、前記第2の電子デバイス(136)から延出する第3のブレード(244)を受容するように構成される、
請求項1に記載のBDU(106)。
【請求項10】
第1の電子デバイス(136)から延出する第1のブレード端子(244)を有する前記第1の電子デバイス(136)と第2の電子デバイス(136)から延出する第2のブレード端子(244)を有する前記第2の電子デバイス(136)を保持するように構成されるバッテリ分配ユニット(BDU)(106)であって、前記BDUは、
BDUハウジング(108)と、
前記BDUハウジングに受容されるストリップバスバー(138)と、
前記BDUハウジングに受容される第1と第2のクロス端子(140)を備え、
前記第1のクロス端子は前記第1のクロス端子の第1の端部(220)で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第1のクロス端子の第2の端部(222)で前記第1のブレード端子を受容するように構成され、
前記第2のクロス端子は前記第2のクロス端子の第1の端部(220)で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第2のクロス端子の第2の端部(222)で前記第2のブレード端子を受容するように構成され
前記ストリップバスバー(138)は、頂縁(308)と底縁(310)との間に延出する両幅広の側部(300,302)により区画される前記ストリップバスバーの全長に沿う矩形断面を有し、
前記クロス端子は、前記頂縁又は底縁のいずれかに取り付けられて両幅広の側部と係合する、BDU(106)。
【請求項11】
第1の電子デバイス(136)から延出する第1のブレード端子(244)を有する前記第1の電子デバイス(136)と第2の電子デバイス(136)から延出する第2のブレード端子(244)を有する前記第2の電子デバイス(136)を保持するように構成されるバッテリ分配ユニット(BDU)(106)であって、前記BDUは、
BDUハウジング(108)と、
前記BDUハウジングに受容されるストリップバスバー(138)と、
前記BDUハウジングに受容される第1と第2のクロス端子(140)を備え、
前記第1のクロス端子は前記第1のクロス端子の第1の端部(220)で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第1のクロス端子の第2の端部(222)で前記第1のブレード端子を受容するように構成され、
前記第2のクロス端子は前記第2のクロス端子の第1の端部(220)で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第2のクロス端子の第2の端部(222)で前記第2のブレード端子を受容するように構成され
前記第1と第2のクロス端子(140)は、前記第1と第2のクロス端子の第1の端部(220)と第2の端部(222)の両方に開口側部(212,214,216,218)を有し、前記ストリップバスバー(138)と対応する第1と第2のブレード端子(244)に前記開口側部を貫通させる、BDU(106)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野及び背景技術】
【0001】
本明細書で記述される主題は、一般に、バッテリシステム用バッテリ分配ユニット(BDU)に関する。電気車両又はハイブリッド車両のためのようなバッテリは、典型的には、バッテリパックとしてともにグループ化された複数のセルを含む。バッテリパックは、バッテリパックの電力容量と機能性を管理するバッテリ分配ユニットを含む。これらのバッテリ分配ユニットは、典型的には、バッテリパックのケーシングの内側に取り付けられる。BDUは、少なくとも一つの電力リレー、少なくとも一つのプリチャージリレー、少なくとも一つのプリチャージ抵抗器、少なくとも一つのY−キャパシタ、少なくとも一つのヒューズ、電流センサ、及び他の電気デバイスのような多くの電気デバイスを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
従来のBDUは、ボルトやナット接続部品を使用しており、それはBDUハウジング内の部品の数を増加させ、組み立て時間を増加させている。BDUのサイズは、接続部品を収容するために比較的大きい。部品の数が多くなると、BDUのコストを増加することになる。他のBDUの設計では、カスタマイズされたバスバーを利用し、これらのバスバーは、デバイスに嵌合すために垂直に延出するために90°に形成された打ち抜きブレードを有するように水平に配置されたバスバーを有する典型的に打ち抜き加工と曲げ加工されたバスバーである。そのようなバスバーを有するボルトやナット接続部品が利用される。他のシステムは、ブレードに嵌合されるボックス端子を使用する。カスタマイズされたバスバーを有する従来の12Vヒューズリレーボックスは、典型的には複数の(例えば、4つの)異なる層にバスバーを配置しており、それによって、全体のコスト及び12Vヒューズリレーボックスのパッケージサイズが増加される。それらのシステムは複雑であり且つ多くの部品を有する。そのようなシステムは、異なる向き、利用可能な空間及び形状に適合する設計上のフレキシビリティを有さない。そのようなシステムはまた、他のコネクタ又はデバイスと一体化することが困難である。加えて、カスタマイズされたバスバーに対して、ブレード位置公差を制御することは非常に困難である。時には、デバイスのブレードの向きに順応するのが困難である場合がある。コストは、そのようなシステムの大きな不利な点である。
【課題を解決するための手段】
【0003】
その問題に対する解決策は、設計にフレキシビリティがあり、バッテリシステム内への配置のためのサイズが小さく、リレー、ヒューズ、抵抗器等のデバイス配置を許容することができる、本明細書に開示された頑健なBDUである。バッテリ分配ユニット(BDU)は、当該BDUから延出する第1のブレード端子を有する第1の電子デバイスと当該BDUから延出する第2のブレード端子を有する第2の電子デバイスを保持する。前記BDUは、BDUハウジング、前記BDUハウジングに受容されるストリップバスバー、及び前記BDUハウジングに受容される第1と第2のクロス端子を含む。前記第1のクロス端子は、前記第1のクロス端子の第1の端部で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第1のクロス端子の第2の端部で前記第1のブレード端子を受容するように構成される。前記第2のクロス端子は、前記第2のクロス端子の第1の端部で前記ストリップバスバーを受容し、且つ前記第2のクロス端子の第2の端部で前記第2のブレード端子を受容するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0004】
本発明は、ここで、添付の図面を参照して、例として記載される。
【0005】
図1】一例示的実施形態に従って形成されたバッテリ分配ユニット(BDU)を有するバッテリシステムを示す。
【0006】
図2】一例示的実施形態に従って形成されたバッテリシステムのバッテリ分配ユニットの分解図である。
【0007】
図3】一例示的実施形態に従って形成されたバッテリ分配ユニットのクロス端子の底面の斜視図である。
【0008】
図4図3に示されるクロス端子の斜視図である。
【0009】
図5】バッテリ分配ユニットの電子デバイスの底面の斜視図である。
【0010】
図6】バッテリ分配ユニットの電気部品を示す。
【0011】
図7】バッテリ分配ユニットの一部の拡大図である。
【0012】
図8】バッテリ分配ユニットの一部を示す。
【0013】
図9】バッテリ分配ユニットの一部を示す。
【0014】
図10】バッテリ分配ユニットの底面の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は、一例示的実施形態に従って形成されたバッテリ分配ユニット(BDU)106を有するバッテリシステム100を示す。バッテリシステム100は、外側ケーシング104内に含まれるバッテリパック102を含む。バッテリ分配ユニット(BDU)106は、バッテリパック102に結合される。バッテリパック102は、高電圧エネルギー貯蔵システムの一部品であってもよい。例えば、バッテリパック102は、電気車両やハイブリッド車両の部品のような自動車用途に使用することができる。
【0016】
BDU106は、バッテリパック102の電流を測定し且つその電力分配を調整することによる等によってバッテリシステム100の電力容量と機能性を管理するために使用される。バッテリシステム100は、高電流電力回路と低電流電力回路の両方を有し、両方は、BDU106を介してバッテリパック102に電気的に接続される。BDU106は、バッテリシステム100の部品の動作を監視することや制御することができる。BDU106は、バッテリパック102のバッテリの調子を測定すること又はそれに反応することができる。BDU106は、バッテリパック102のバッテリ状態を測定すること又はそれに反応することができる。BDU106は、バッテリパック102における過電圧状態や低電圧状態を監視すること又は反応することができる。BDU106は、バッテリパック102の温度変化に起因して反応することができる。BDU106は、バッテリパック102の充電機能を管理することができる。BDU106は、電力端子をBDU106やバッテリパック102に取り付けるためや、センサをBDU106に取り付けるため、データをBDU106へ通信することやデータをBDU106から通信することのため等のために外部接続部品やコネクタを有することができる。
【0017】
BDU106は、他の実施形態では、外側ケーシング104内に収容することができる。或いは、BDU106は、外側ケーシング104の外部に直接に取り付けてもよい。BDU106は、BDUハウジング108とBDUハウジング108内の部品を覆うためにBDUハウジング108に結合されたカバー110を含む。一例示的実施形態では、正のバッテリ端子112と負のバッテリ端子114には、BDU106との外部接続のために、BDUハウジング108やカバー110を介してアクセスすることができる。一例示的実施形態では、高電圧ワイヤ116や低電圧ワイヤ118を、BDU106から延出させることができる。センサコネクタ120には、BDU106の1つ以上のセンサとの外部接続のために、BDUハウジング108やカバー110を介してアクセスすることができる。
【0018】
一例示的実施形態では、バッテリシステム100は、サービス等のためにバッテリシステム100の電力回路を接続解除するための、マニュアルサービス接続解除装置(MSD)122を含む。MSD122は、外側ケーシング104に直接接続されてもよい。或いは、MSDは、BDU106に直接接続されてもよい。MSD122は、サービス又はメンテナンス中においてバッテリシステム100の電力回路を接続解除するすなわち開くために使用される。例えば、MSD122の接続解除プラグは、MSD122の接続解除ヘッダから接続解除し取り外すことができる。MSD122は、MSD122の開放及び閉鎖中に高電流電力回路を制御するために高電圧インターロック(HVIL)回路を含むことができる。
【0019】
一例示的実施形態では、バッテリパック102は、外側ケーシング104内に収容される複数のバッテリセル124を含む。これらのバッテリセル124は、任意のタイプのバッテリセルでよい。例えば、バッテリセル124は、ポーチバッテリセル又は角型バッテリセルであってよい。代替の実施形態では他のタイプのバッテリセルを使用することができる。任意ではあるが、バッテリセル124は、積層構成に配置された幅が狭い板であってもよい。任意の数のバッテリセル124をバッテリパック102内に配置することができる。バッテリセル124の各々は、バッテリパック102内の適切な電気接続部を介してBDU106に電気的に接続することができる。
【0020】
図2は、一例示的実施形態に従って形成されたBDU106の分解図である。一例示的実施形態では、BDUハウジング108は、上部ハウジング130と下部ハウジング132を有する二片のハウジングである。上部ハウジング130は、下部ハウジング132に結合されるように構成される。カバー110は、上部ハウジング130に取り付けられるように構成される。下部ハウジング132は、外側ケーシング104の内部に又は外側ケーシング104の外部に等のように、外側ケーシング104(図1に示す)にBDU106を取り付けるための取付けフランジ134を含む。BDU106は、下部ハウジング132が外側ケーシング104に取り付けられる又は外側ケーシング104の内部にあり且つ上部ハウジング130が外側ケーシング104から離れるように向くように、外側ケーシング104に取り付けられてもよい。或いは、BDU106は、上部ハウジング130が外側ケーシング104内に有り且つ下部ハウジング132の底部が外側ケーシング104から離れるように向くように、外側ケーシング104に取り付けられてもよい。
【0021】
一例示的実施形態では、上部及び下部ハウジング130,132は、プラスチック材料のような誘電材料から製造される。上部ハウジング130は、参照番号136で概略的に示さる複数の電子デバイスを保持する。下部ハウジング132は、電子デバイス136を電気的に相互接続するために使用される複数のストリップバスバー138とクロス端子140を保持する。上部ハウジング130が下部ハウジング132に電気的に結合されると、電子デバイス136は、対応するクロス端子140を介して対応するバスバー138に電気的に接続することができる。任意ではあるが、下部ハウジング132は、一つ以上の電子デバイス136を保持できる。任意ではあるが、上部ハウジング130は、一つ以上のストリップバスバー138やクロス端子140を保持することができる。
【0022】
任意のタイプの電子デバイス136は、バッテリシステム100(図1に示す)の特定の要請に応じてBDU106の部品を形成することができる。図示の実施形態では、BDU106は、一対の電力リレー142,144、プリチャージリレー146、プリチャージ抵抗器148、一対のヒューズ150,152、Y−キャパシタ154,156、センサ158及び正と負のバッテリ端子112,114を含む。他のタイプの電子デバイス136が、代替の実施形態では使用されてもよい。電子デバイス136の配置は、BDU106のフットプリントを最小にするように設計されたレイアウトを有することができる。
【0023】
ストリップバスバー138は、対応する電子デバイス136同士の間に電路を区画する。ストリップバスバー138は、対応する電子デバイス136同士の間で下部ハウジング132内にて容易に引き回すことができる。ストリップバスバー138とクロス端子140は、ストリップバスバー138と電子デバイス136との間の便利で簡単な接続を可能とする。クロス端子140は、電子デバイス136がBDU106へ迅速に差し込まれる又はそれから引き抜かれることを可能とする。クロス端子140は、電子デバイス136への幾つかの又は全ての配線接続部品を排除して、BDU106の組み立て時間を減少する。
【0024】
一例示的実施形態では、下部ハウジング132は、頂部160と底部162を含む。下部ハウジング132は、頂部160や底部162で開口する複数のチャネル164を中に含む。ストリップバスバー138は、対応するチャネル164内に装着される。チャネル164は、ストリップバスバー138を配置且つ保持し、電気絶縁を提供し、及びストリップバスバー138の不注意な接触を防止する。ハウジング132の誘電材料は、BDU106内における導電部材間の短絡を防止する。チャネル164は、頂部160と底部162との間で下部ハウジング132内において略垂直に延出する。ストリップバスバー138は、ストリップバスバー138が頂部160や底部162の間で下部ハウジング132内に略垂直に延出するように、チャネル164内に受容される。一例示的実施形態では、ストリップバスバー138の各々は、同じ水平レベルで配置され、下部ハウジング132内の同じ深さに受容される。例えば、ストリップバスバー138は、互いの回りに引き回されるが、互いの上又は下を垂直には通過しない。ストリップバスバー138の全てを同じ深さに設けることによって、下部ハウジング132ひいてはBDU106が低いプロファイルを有することができ、バッテリシステム100内及びその周りの貴重な空間を節約することやバッテリシステム100をよりコンパクトにする。互いの上又は下にバスバーを通さないことによって、下部ハウジング132にための追加の高さを必要とするそのようなバスバー同士の間に適切な沿面距離を設けることの必要性を排除する。そのような構成によって、コストとパッケージサイズが低減される。
【0025】
下部ハウジング132は、対応するチャネル164に対して開口する複数のチャンバ166を含む。チャンバ166は、頂部160や底部162で開口する。チャンバ166は、その中に対応するクロス端子140を受容する。任意ではあるが、チャンバ166は、摩擦嵌合によって又はロック機能を使用することによって等でその中にクロス端子140を保持するようにサイズが決められ且つ形成されることができる。チャンバ166は、クロス端子140への接続のために、下部ハウジング132とストリップバスバー138に対してクロス端子140を配向するようにサイズが決められ且つ形成されることができる。例えば、クロス端子140は、クロス端子140がチャンバ166に差し込まれると、チャンバ166内に差し込まれてストリップバスバー138に接続される。クロス端子140は対応するチャンバ166に受容されて、対応するストリップバスバー138に機械的且つ電気的に接続する。チャンバ166は、クロス端子140のための配置、保持、整列、配向及び取り付けを提供する。チャンバ166は、クロス端子140の周りを絶縁し、電気的隔離を提供し且つ不注意な接触から保護する。
【0026】
図3は、一例示的実施形態に従って形成されたクロス端子140の1つの底面の斜視図である。図4は、図3に示されるクロス端子140の斜視図である。クロス端子140は、クロス形状に形成された打ち抜き加工及び曲げ加工された本体200を含む。クロス端子140は互いから離間された複数のL形状の壁セグメント202を含み、クロス形状キャビティ204を区画する。一例示的実施形態では、四つの壁セグメント202が四つの異なるクワドラントに設けられ且つ配置される。壁セグメント202は、クロス形状キャビティ204を横切るように互いに対向する。
【0027】
一例示的実施形態では、クロス形状キャビティ204は、第1のキャビティセグメント206とこの第1のキャビティセグメント206に対して垂直で交差する第2のキャビティセグメント208によって区画される。ストリップバスバー138(図2に示す)は、第1のキャビティセグメント206又は第2のキャビティセグメント208のいずれかに受容されるように構成される。クロス端子140は、ストリップバスバー138を第1のキャビティセグメント206に又は第2のキャビティセグメント208に装着することにより、異なる直交の向きでストリップバスバー138に結合するように構成される。従って、クロス端子140は、ストリップバスバー138に対して関して0°の位置、90°の位置、180°の位置又は270°の位置に向けることができる。
【0028】
クロス端子140は、壁セグメント202からクロス形状キャビティ204内に延出する複数の突起210を含む。これらの突起210は、ストリップバスバー138がクロス形状キャビティ204に装着されると、ストリップバスバー138に係合するように構成される。図示の実施形態では、突起210は、壁セグメント202からクロス形状キャビティ204に延出する半円形バンプによって区画されるが、突起210は、代替の実施形態では、異なる形状を有していてもよい。突起は、壁セグメント202から打ち抜き加工された撓み可能な梁とすることができる。
【0029】
クロス端子140は、クロス端子140の第1の端部220と第2の端部222との間に延出する開口側部212,214,216,218を含む。一例示的実施形態では、開口側部212,214,216,218は、第1と第2の端部220,222の間のクロス端子140の長手の少なくとも一部に沿って開口している。接続セグメント224は、側部212,214,216,218を横切って対応する壁セグメント202同士の間に延出する。側部212,214,216,218は、接続セグメント224の位置で閉鎖されてもよい。任意ではあるが、接続セグメント224は、側部212,216が第1と第2の端部220,222で開口するように側部212,216に沿って略中央に位置することができる。任意ではあるが、図4に示されるように、接続セグメント224は、側部214,218が第1の端部220に最も近接して開くだけで且つ第2の端部222に最も近接して閉じるように、側部214,218に沿って第2の端部222まで延出できる。
【0030】
一例示的実施形態では、本体200は、オーバーラップセグメント226が一つの壁セグメント202から側部218を横切って対向する壁セグメント202に沿って延出するように打ち抜き加工及び曲げ加工される。オーバーラップセグメント226は、クロス端子140をともに保持する。或いは、オーバーラップセグメント226を使用する代わりに、一つ以上の壁セグメント202は、壁セグメント202をともにレーザ溶接すること等によって他の壁セグメント(単数又は複数)に固定されてもよい。
【0031】
図示の実施形態では、クロス端子140は、第1の端部220で全ての四つの側部212,214,216,218で開口するが、第2の端部222では、二つの側部211,216でのみ開口し、他の二つの側部214,218で閉鎖されている。或いは、クロス端子140の第2の端部222は、クロス端子140の第1の端部と同一であってもよく、全ての四つの側部212,214,216,218で開口する。他の代替の実施形態では、第1の端部220は、第2の端部222と同様に、側部214,218など、側部212,214,216,218の任意の側部で閉鎖することができ、他方、クロス端子140の第2の端部222は、クロス端子140の第1の端部220と同一であってもよく、全ての四つの側部212,214,216,218で開口する。他の代替の実施形態では、クロス端子140の第1の端部220は、クロス端子140の第2の端部と同一であってもよく、第1と第2の端部220,222が二つの開口側部と二つの閉鎖側部を有するように二つの側部212,216で開口する。端部220,222は、特定の用途に従って、任意の数の開口側部と閉鎖側部を有することができる。他の代替の実施形態では、クロス端子140の第1の端部220は、少なくとも一つのブレードが垂直なストリップバスバー138から離れるように分岐するときのように、全ての四つの側部で閉鎖してもよく、他方、クロス端子140の第2の端部222は、任意の数の開口側部と閉鎖側部を有することができる。
【0032】
一代替の実施形態では、クロス端子140は、ストリップバスバー138と電子デバイス136に相対してクロス端子140の追加の取付け向き(例えば、平行、垂直及び横/非平行及び非垂直)を可能とする追加の壁セグメントと追加のキャビティセグメント(例えば、三つ以上のキャビティセグメント)を含むことができる。そのような実施形態でのクロス形状のキャビティは、もはや垂直なクロス形状ではなくてむしろ多くの交差キャビティセグメントを有する。
【0033】
図5は、電子デバイス136の1つの底面の斜視図である。電子デバイス136は、底部242を有する本体240を含む。複数のブレード端子244が底部242から延出する。ブレード端子244は、対応するクロス端子140(図3図4に示す)に又は他のタイプのソケット端子に接続するように構成される。ブレード端子244は、平らであり且つ先端246に延出する。ブレード端子244は、両縁部250の間に延出する両側部248を有する。
【0034】
図6は、明瞭化のためにBDUハウジング108(図2に示す)を取り外したBDU106(図2に示す)の電気部品を示す。図6は、BDU106のための特定の電力供給スキームに従って対応する電子デバイス136を電気的に相互接続するストリップバスバー138を示す。一例示的実施形態では、各ストリップバスバー138は、ある長さに切断され且つ所定の形状に曲げられた金属コイルストリップから形成され、クロス端子140を介して、対応する電子デバイス136同士の間を引き回され且つ電気的にそれらに接続する。ストリップバスバー138は、その全長に沿って矩形の断面を有していてもよい。
【0035】
ストリップバスバー138は、第1と第2の端部304,306の間でストリップバスバー138の長さを延長する第1と第2の幅広の側部300,302を含む。ストリップバスバー138は、それらの第1と第2の端部304,306の間で異なる長さを有していてもよい。ストリップバスバー138は、第1と第2の端部304,306の間に延出する頂縁308と底縁310を有する。ストリップバスバー138は、第1と第2の端部304,306の間に任意の数の湾曲部312を有することができる。任意ではあるが、湾曲部312は、90°の湾曲部とすることができる。或いは、湾曲部312は、湾曲部312の両側のセグメントが非垂直となるように、他の角度とすることができる。
【0036】
ストリップバスバー138はBDU106を介して引き回され、異なる電子デバイス136又はBDU106又はバッテリシステム100(図1に示す)の他の部品を電気的に相互接続する。ストリップバスバー138は、クロス端子140がストリップバスバー138を対応するブレード端子244と電気的に接続するように、電子デバイス136の対応するブレード端子244の下方に垂直に通過する。任意ではあるが、ストリップバスバー138は、ブレード端子244(例えば、側部248に平行な幅広の側部300,302を有する)に平行であってもよく、又はその替わりに、ストリップバスバー138は、ブレード端子244(例えば、側部248に垂直な幅広の側部300,302を有する)に垂直に向けられてもよい。
【0037】
クロス端子140のクロス形状キャビティ204は、ブレード端子244に対して異なる直交配向(例えば、平行又は垂直)でストリップバスバー138にクロス端子140を貫通させる。クロス端子140の第2の端部222は、対応するブレード端子244に結合され、クロス端子140の第1の端部220は、対応するストリップバスバー138を受容する。第2の端部222が二つの開口側部212,216を有しているので、クロス端子140は、ブレード端子244が第1のキャビティセグメント206(図3に示す)に受容されるように、0°位置又は180°位置のいずれかでブレード端子244に結合するように構成される。縁部250は、クロス端子140の側部212,216を越えて延在する。ブレード端子244に対するこのような配向において、クロス端子140の四つの開口側部212,214,216,218(図3に示す)は、第1のキャビティセグメント206又は第2のキャビティセグメント208(図3に示す)のいずれかにストリップバスバー138を受容することができる。ストリップバスバー138がブレード端子244に平行である場合、ストリップバスバー138は、第1のキャビティセグメント206に受容される。ストリップバスバー138がブレード端子244に垂直である場合、ストリップバスバー138は、第2のキャビティセグメント208に受容される。開口側部を有することによって、ストリップバスバー138と電子デバイス136の配置におけるフレキシビリティが可能となる。クロス端子140は、第1又は第2の端部に四つの閉鎖側部を有するクロス端子140に比較して、ストリップバスバー138や電子デバイス136に対するより大きな位置公差を有する。BDU106内のストリップバスバー138と電子デバイス136の設計とレイアウトは、開口側部クロス端子140を使用するとより容易になり得る。
【0038】
一代替の実施形態では、クロス端子140は、第1の端部220がブレード端子244に結合され且つ第2の端部がストリップバスバー138に結合されるように、180°反転されることができる。第2の端部222は、二つの側部214,218に沿ってのみ開口しているので、クロス端子140は、第1のキャビティセグメント206のみに受容される。しかし、第1の端部220は、ブレード端子244がストリップバスバー138に平行であってもよく又はストリップバスバー138に垂直であってもよいように、第1のキャビティセグメント206内に又は第2のキャビティセグメント208内にブレード端子244を受容することができる。
【0039】
クロス端子140は、ストリップバスバー138と対応するブレード端子244を電気的に接続する。任意ではあるが、ストリップバスバー138は、一つ以上の電子デバイス136に加えて他の部品に電気的に接続されてもよい。例えば、ストリップバスバー138は、正又は負のバッテリ端子112,114、シャントタイプセンサのセンサコネクタに接続されてもよいし又はホールセンサ120、Y−キャパシタ154,156、電気テークオフ(電気取出し口)320又は他の部品を貫通させてもよい。一例示的実施形態では、Y−キャパシタ154,156から延出する第1のワイヤ322は、ワイヤ322をストリップバスバー138にはんだ付け又は溶接する等により、対応するストリップバスバー138に直接接続される。Y−キャパシタ154,156から延出する第2のワイヤは、それらのワイヤを外部ワイヤへはんだ付け又は溶接する等により、外部ワイヤ(図示せず)に直接接続される。
【0040】
任意ではあるが、ストリップバスバー138の第1又は第2の端部304,306は、タブ324を区画するために折り曲げてもよい。タブ324は、バッテリセル124(図1に示す)に直接、MSDが下部ハウジング132(図2に示す)に最も近接して位置している場合はMSD122に又は他の部品に直接などにより、他の電気部品に直接接続することができる。タブ324は、そのような他の電気部品へ接続するために、BDUハウジング108を越えて延出できる。任意ではあるが、タブ324は、ストリップバスバー138に溶接された別個のバッテリ端子を有するのとは対照的に、正と負のバッテリ端子112,114を区画できる。
【0041】
電気テークオフ320は、その任意のセグメントに沿ってストリップバスバー138に接続することができる。例えば、電気テークオフ320は、ワイヤに取り付けられる開口側端子を含んでいてもよい。これらの開口側端子は、頂縁308又は底縁310のいずれかに沿ってストリップバスバー138に結合される。電気テークオフ320に接続されるワイヤは、BDU106内又はBDU106外の他の電気部品に延出できる。電気テークオフ320は、電力を導電してもよく又は電圧測定又は他の機能のために使用されてもよい。
【0042】
一例示的実施形態では、ブレードコンタクト330は、電子デバイス136のブレード端子244の少なくとも幾つかに結合される。ブレードコンタクト330は、BDU106内やBDU106外に引き回されるワイヤ332に接続することができる。任意ではあるが、ワイヤ332は、BDU106からバッテリシステム100の他の部品へ引き回される高電圧ワイヤ116(図1に示す)または低電圧ワイヤ118(図1に示す)の一つ以上を区画できる。
【0043】
図7は、BDU106の一部の拡大図である。図7は、対応するクロス端子140を使用して、プリチャージリレー146をプリチャージ抵抗器148と接続するストリップバスバー138を示している。図7はまた、対応するクロス端子140を使用して、電力リレー144に接続されたプリチャージリレー46を示している。ブレードコンタクト330と対応するワイヤ332は、プリチャージリレー146と電力リレー144の対応するブレード端子244に接続される。そのようなワイヤ332は、BDU106の他の電気部品に接続することができる。図7は、他の電子デバイス136とストリップバスバー138の一部分を示す。図7は、対応する端子ブレード244に対して垂直に配向されたストリップバスバー138の一つを有し且つ対応する端子ブレード244に平行に配向された他の一つのストリップバスバー138を有するプリチャージリレー146を示す。クロス端子140の第2の端部222はブレード端子244を受容し、且つクロス端子140の第1の端部220はストリップバスバー138を受容する。ストリップバスバー138は、設計においてフレキシブルであり、BDU106内における引き回しスキームを可能とし、BDU106の全体のサイズ又はフットプリントを減じる。
【0044】
図8は、BDU106の一部を示す。図8は、プリチャージ抵抗器148が対応するクロス端子140を介してヒューズ150,152に電気的に接続されることを示す。ヒューズ150は、対応するクロス端子140によって他のストリップバスバー138に電気的に接続される。ヒューズ152は対応するブレードコンタクト330に接続され、対応するワイヤ332はBDU106内又はBDU106外の他の電気部品に電気的に接続することができる。図8は、ストリップバスバー138の頂縁308に結合された電気テークオフ320を示す。電気テークオフ320は、BDU106内又はBDU106外のアクセサリー、DC/DCインバータ、電圧センサ又は他の電気部品のような他の部品に接続することができる。例えば、図1に示されるように、高電圧ワイヤ116や低電圧ワイヤ118は、BDUハウジング108の側から出ていく。
【0045】
図示の実施形態では、クロス端子140は、ストリップバスバー138の頂縁308に沿ってストリップバスバー138に接続される。頂縁308は、クロス端子140のクロス形状キャビティ204に受容される。
【0046】
図9は、対応するクロス端子140を介してプリチャージ抵抗器148及びヒューズ150,152に電気的に接続されたストリップバスバー138の一つを示すBDU106の一部を示す。図示の実施形態では、クロス端子140は、ストリップバスバー138の底縁310に接続される。ヒューズ150,152は、ストリップバスバー138の下方に配置される。任意ではあるが、ヒューズ150,152は、例えばBDUハウジング108(図2に示す)の外部からのアクセスのために、下部ハウジング132(図2に示す)の底部162(図2に示す)の下方に配置することができる。
【0047】
図10は、BDUハウジング108の底部162を示す代替の実施形態に係るBDU106の底面の斜視図である。図10に示される実施形態では、MSD122は、BDUハウジング108の底部162に接続されることが示される。ヒューズ150,152は、MSD122内に位置される。ヒューズは、BDUハウジング108から引き回される、ヒューズに接続される追加のワイヤを必要としない。ヒューズ150,152は、MSD122のプラグがMSD122のヘッダに結合されると、MSD122のプラグによって覆われ得る。プラグが取り外されると、ヒューズ150,152は、サービス及び交換のために露出される。
【0048】
BDU106は、他の相手コネクタ(図示せず)への電気接続のため底部162に沿う外部コネクタ340を含む。クロス端子140は、相手コネクタへの接続のために外部コネクタ340内に配置される。クロス端子140は、ストリップバスバー138の底縁310(図7に示す両方)に沿って対応するストリップバスバー138に結合するように構成される。クロス端子140は、相手コネクタとの嵌合のためにBDU106の外部に配置される。
【0049】
上記記載は、例証であり且つ制限するものではないことが理解されるべきである。例えば、上述の実施形態(やその態様)は、互いに組み合わされて使用されてもよい。加えて、多くの変更は、本発明の範囲から逸脱することなく本発明の教示に特定の状態又は材料を適合するように行われることができる。寸法、材料のタイプ、種々の部品の向き、及び本明細書に記述される種々の部品の数及び位置は、特定の実施形態のパラメータを定義することを意図しており、いずれにしても、制限するものではなく、単に例示的実施形態である。請求項の精神及び範囲内での多くの他の実施形態及び変更は、上記記載を再検討すれば当業者には明白である。
図1
図2
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図10