特許 7703786 バッテリー監視回路のための回路基板、及びそれとの接続のためのワイヤハーネス

(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】

(24)【登録日】2025-06-27

(45)【発行日】2025-07-07

(54)【発明の名称】バッテリー監視回路のための回路基板、及びそれとの接続のためのワイヤハーネス

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/284 20210101AFI20250630BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20250630BHJP

   H01M 50/298 20210101ALI20250630BHJP

   H01M 50/51 20210101ALI20250630BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20250630BHJP

【ＦＩ】

H01M50/284

H01M10/48 P

H01M50/298

H01M50/51

H01M50/569

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024524481

(86)(22)【出願日】2023-07-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-06

(86)【国際出願番号】 KR2023010129

(87)【国際公開番号】W WO2024058391

(87)【国際公開日】2024-03-21

【審査請求日】2024-04-24

(31)【優先権主張番号】10-2022-0116492

(32)【優先日】2022-09-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム、ドゥク－ヨウ

【審査官】滝谷 亮一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０９０６６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３５８１４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２２／１５８９０９（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２８４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ ５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５１

Ｈ０１Ｍ ５０／５６９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンを含み、前記第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンのうちの第（Ｍ－Ｎ＋１）から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンに電圧が印加されることを動作条件とするバッテリー監視回路のための回路基板において、
互いに電気的に分離するように形成され、それぞれの一端が前記第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンに一対一に電気的に接続される第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンと、
前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンのうち、前記第（Ｍ－Ｎ＋１）の電圧センシングピンに電気的に接続された第（Ｍ－Ｎ＋１）導電パターンに一端が電気的に接続される中継導電パターンと、
前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンのそれぞれの他端に一対一に電気的に接続される第１から第（Ｍ＋１）のボード端子と、
前記中継導電パターンの他端に電気的に接続される中継ボード端子と、
を含み、
Ｍは３以上の自然数であり、
ＮはＭ未満の自然数である、回路基板。

【請求項2】

前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子は、
前記第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンの位置手順に対応するように順に互いに離隔して位置する、請求項１に記載の回路基板。

【請求項3】

前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターン及び前記中継導電パターンは、
前記回路基板の第１面及び前記第１面とは反対の面の第２面のうち、前記バッテリー監視回路が安着する前記第１面に形成される、請求項１に記載の回路基板。

【請求項4】

前記中継導電パターンは、
前記回路基板の第１面のうちで、前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンのうちの第（Ｍ－Ｎ）導電パターンと第（Ｍ－Ｎ＋１）導電パターンとの間の離隔領域内に形成される、請求項３に記載の回路基板。

【請求項5】

前記中継ボード端子は、
前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第（Ｍ－Ｎ）ボード端子と第（Ｍ－Ｎ＋１）ボード端子との間の離隔領域内に位置する、請求項４に記載の回路基板。

【請求項6】

前記中継ボード端子は、
前記回路基板の厚さ方向に前記第（Ｍ－Ｎ＋１）ボード端子と対向関係をなすように配置される、請求項４に記載の回路基板。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の回路基板と、直列接続された第１から第Ｌのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールと、を互いに接続させるためのワイヤハーネスにおいて、
第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子を含む第１コネクタと、
第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子、第１中継ボード接続端子及び第２中継ボード接続端子を含む第２コネクタと、
第１から第（Ｌ＋１）のワイヤと、
中継ワイヤと、
を備え、
前記第１から第（Ｌ＋１）のワイヤのうちの第ｋワイヤは、
前記第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子のうちの第ｋセル接続端子と、前記第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子のうちの第ｋボード接続端子とを電気的に接続し、
前記第１中継ボード接続端子と前記第２中継ボード接続端子は、前記中継ワイヤによって電気的に接続され、
ＬはＮより大きく、Ｍより小さい自然数であり、
ｋは（Ｌ＋１）以下の自然数である、ワイヤハーネス。

【請求項8】

前記第１中継ボード接続端子は、前記回路基板の前記中継ボード端子に電気的に接続され、
前記第２中継ボード接続端子は、前記回路基板の前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード端子に電気的に接続される、請求項７に記載のワイヤハーネス。

【請求項9】

前記第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ）のボード接続端子は、前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ）のボード端子に一対一に電気的に接続され、
前記第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）から第（Ｌ＋１）のボード接続端子は、前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第（Ｍ－Ｎ＋１）から第（Ｍ＋１）のボード端子に一対一に電気的に接続される、請求項７に記載のワイヤハーネス。

【請求項10】

前記第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子のうちの第ｋセル接続端子は、前記第１から第Ｌのバッテリーセルのうちの第ｋバッテリーセルの負極端子に電気的に接続され、
前記第（Ｌ＋１）セル接続端子は、第Ｌバッテリーセルの正極端子に電気的に接続される、請求項７に記載のワイヤハーネス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリー監視回路のための回路基板、及びそれとの接続のためのワイヤハーネスに関し、より詳しくは、複数のバッテリーセルの直列接続体の状態監視用として提供されるバッテリー監視回路を実装するための回路基板と、直列接続体と回路基板とを互いに接続させるワイヤハーネスに関する。

【0002】

本出願は、２０２２年０９月１５日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２２－０１１６４９２号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

最近、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯型電子製品の需要が急激に増加し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化することによって、繰り返し充放電が可能な高性能バッテリーに関する研究が活発に行われている。

【0004】

現在商用化されているバッテリーとしては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、これらのうちでもリチウムバッテリーは、ニッケル系のバッテリーに比べてメモリ効果がほとんどないため充放電が自由であり、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという利点から脚光を浴びている。

【0005】

バッテリーの最小単位をバッテリーセルと言え、バッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルの直列接続体を含む。各バッテリーセルの両端にかけた電圧、すなわちセル電圧は、バッテリーセル自体だけでなく、バッテリーモジュールや前記バッテリーモジュールが装着された電気自動車などのような上位装置の安全と効率性を図るために必須に測定されなければならない状態パラメータに該当する。

【0006】

バッテリー管理システムの一部品であるバッテリー監視回路は、ワイヤハーネスを介して、バッテリーモジュールに含まれた各バッテリーセルの正極端子及び負極端子と個別に接続され、各バッテリーセルのセル電圧を測定し、測定されたセル電圧を指示する電圧データをＭＣＵ（ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）などに伝達する役割をする。

【0007】

一方、バッテリーモジュールに含まれるバッテリーセルの数は固定されておらず、バッテリーモジュールの用途に応じて、それに含まれるバッテリーセルの数は数個から数十個に達する場合もある。

【0008】

バッテリーモジュールの仕様に合う回路基板を個別に製作するのは非効率的であるため、可能な限り広いカバレッジの様々なバッテリーモジュールに対応するように十分な数の電圧センシング経路が設けられた回路基板とバッテリー監視回路を採用する必要がある。

【0009】

図１は、複数のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールと複数の電圧センシングチャネルを有するバッテリー監視回路とが、ワイヤハーネスと回路基板を介して接続された状態を例示している。説明の便宜のために、バッテリーセルの数を１２個にし、電圧センシングチャネルの数を１２個以上の１４個にして例示した。

【0010】

図１を参照すると、バッテリー監視回路には１５個の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［１５］が備えられ、回路基板にはバッテリー監視回路の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［１５］に一対一に対応する１５個の導電パターンＲ［１］～Ｒ［１５］と１５個のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［１５］が備えられている。電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［１５］のうち互いに隣接する２個の電圧センシングピン（例えば、Ｐ［２］とＰ［３］）の当たりに１つの電圧センシングチャネルとして機能するため、バッテリーモジュールに含まれたバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［１２］の数以上である合計１４個の電圧センシングチャネルがバッテリー監視回路で提供される。

【0011】

ワイヤハーネスは、バッテリーセルの数よりも１つ多い１３本のワイヤＷ［１］～Ｗ［１３］を含む。ワイヤＷ［１］～Ｗ［１３］の一端は、接続端子Ａ［１］～Ａ［１３］に接続される一方、ワイヤＷ［１］～Ｗ［１３］の他端は、ボード端子Ｂ［１］～Ｂ［１３］に接続される。

【0012】

１２個のバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［１２］は、ワイヤハーネスと回路基板を介してバッテリー監視回路の１４個の電圧センシングチャネルのうちの最下側（最低電位）の電圧センシングチャネルから順に１２個の電圧センシングチャネルに一対一に接続でき、上側の３個の電圧センシングピンＰ［１３］、Ｐ［１４］とＰ［１５］によって形成される残り２個の電圧センシングチャネルはアイドル状態で残っている。

【0013】

別の制約条件のないバッテリー監視回路であれば、図１に示された接続構造のように、上側の３個の電圧センシングピンＰ［１３］、Ｐ［１４］とＰ［１５］によって形成される２個の電圧センシングチャネルがアイドル状態であっても、各バッテリーセルのセル電圧をバッテリー監視回路によって正常に測定可能である。

【0014】

しかし、様々なメーカーから供給されるいくつかのバッテリー監視回路は、その優れた性能により採択されているが、最上段（最高電位）から順に所定数の電圧センシングチャネルに対する制約条件を有する。すなわち、最上段から所定数の電圧センシングチャネルのそれぞれに一定レベル以上の電圧が印加される場合にのみバッテリー監視回路が正常駆動し、セル電圧Ｖ［１］～Ｖ［１２］の測定を行うことである。このような制約条件を有するバッテリー監視回路は、上側の２個の電圧センシングチャネルが、図１に示されたようにアイドル状態で残っている場合は正常駆動が不可であり、その結果、１２個のバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［１２］のいずれのセル電圧も測定できなくなるという問題が生じる。

【0015】

図２は、上側の所定数のバッテリーセルをバッテリー監視回路の上側の所定数の電圧センシングチャネルに接続させるようにワイヤハーネスの接続メカニズムを変形させることで、上述したバッテリー監視回路の制約条件による問題が解消された状態を例示している。具体的に、図１のワイヤハーネスと比較すると、図２のワイヤハーネスには追加のワイヤＷＸと中継ボード接続端子ＢＸがさらに備えられ、下段の１０個のバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［１０］は、図１と同様に１１本のワイヤＷ［１］～Ｗ［１１］と１１個のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［１１］、並びに１１個の導電パターンＲ［１］～Ｒ［１１］により下段の１１個の電圧センシングピン（Ｐ［１］～Ｐ［１１］）に順に接続する一方、上段の２個のバッテリーセルＣ［１１］、Ｃ［１２］は、３本のワイヤＷＸ、Ｗ［１２］、Ｗ［１３］と３個のボード端子Ｔ［１３］、Ｔ［１４］、Ｔ［１５］、並びに３個の導電パターンＲ［１３］、Ｒ［１４］、Ｒ［１５］により上段の３個の電圧センシングピンＰ［１３］～Ｐ［１５］に順に接続される。図１とは異なり、３個の電圧センシングピンＰ［１１］～Ｐ［１３］によって形成される中間部の２個の電圧センシングチャネルはアイドル状態になるが、３個の電圧センシングピンＰ［１３］～Ｐ［１５］によって形成される上段の２個の電圧センシングチャネルに対する制約条件が満たされるため、１２個のバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［１２］に対するセル電圧測定動作は正常に行われ得る。

【0016】

図２に示された接続関係を実現するためには、ワイヤハーネス内の２本のワイヤＷ［１１］及びＷＸの端部を接続端子Ａ［１１］に備えられた単一の孔（ｈｏｌｅ）に挿入して特定のバッテリーセルの電極端子に接続させると同時に、ワイヤハーネスの内部で分岐してそれぞれ回路基板の互いに異なる２つの端子Ｔ［１１］、Ｔ［１３］に接続可能な構造が設けられなければならない。しかし、当該構造のワイヤハーネスを製作するためには、接続端子Ａ［１１］の孔径やワイヤ規格を変更し、単一の孔に２本のワイヤＷ［１１］、ＷＸを挿入する工程が要求されるという点でその難易度が高く、無駄なコスト上昇をもたらし、製作時間も長くなるという欠点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ワイヤハーネスの孔径やワイヤ規格を変更することなく、バッテリー監視回路の制約条件を満たすとともに、様々なカバレッジのバッテリーモジュールに適用可能な回路基板を提供することを目的とする。

【0018】

本発明の他の目的及び利点は下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明確に理解されるであろう。また、本発明の目的及び利点は特許請求の範囲に示された手段及びそれらの組み合わせによって実現できることを容易に理解できるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明の一態様による回路基板は、バッテリー監視回路のためのものである。前記バッテリー監視回路は、第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンを含み、前記第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンのうちの第（Ｍ－Ｎ＋１）から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンに電圧が印加されることを動作条件とする。前記回路基板は、互いに電気的に分離するように形成されるものであり、それぞれの一端が前記第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンに一対一に電気的に接続される第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンと、前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンのうち、前記第（Ｍ－Ｎ＋１）の電圧センシングピンに電気的に接続された第（Ｍ－Ｎ＋１）導電パターンに一端が電気的に接続される中継導電パターンと、前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンのそれぞれの他端に一対一に電気的に接続される第１から第（Ｍ＋１）のボード端子と、前記中継導電パターンの他端に電気的に接続される中継ボード端子と、を含む。Ｍは３以上の自然数であり、ＮはＭ未満の自然数である。

【0020】

前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子は、前記第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンの位置手順に対応するように順に互いに離隔して位置し得る。

【0021】

前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターン及び前記中継導電パターンは、前記回路基板の第１面及び前記第１面とは反対の面の第２面のうち、前記バッテリー監視回路が安着する前記第１面に形成され得る。

【0022】

前記中継導電パターンは、前記回路基板の第１面のうちで、前記第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンのうちの第（Ｍ－Ｎ）導電パターンと第（Ｍ－Ｎ＋１）導電パターンとの間の離隔領域内に形成され得る。

【0023】

前記中継ボード端子は、前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第（Ｍ－Ｎ）ボード端子と第（Ｍ－Ｎ＋１）ボード端子との間の離隔領域内に位置し得る。

【0024】

前記中継ボード端子は、前記回路基板の厚さ方向に前記第（Ｍ－Ｎ＋１）ボード端子と対向関係をなすように配置され得る。

【0025】

本発明の他の態様によるワイヤハーネスは、前記回路基板とバッテリーモジュールを互いに接続させるためのものである。前記バッテリーモジュールは、直列接続された第１から第Ｌのバッテリーセルを含む。前記ワイヤハーネスは、第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子を含む第１コネクタと、第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子、第１中継ボード接続端子及び第２中継ボード接続端子を含む第２コネクタと、第１から第（Ｌ＋１）のワイヤと、中継ワイヤと、を含む。前記第１から第（Ｌ＋１）のワイヤのうちの第ｋワイヤは、前記第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子のうちの第ｋセル接続端子と、前記第１から第（Ｌ＋１）の接続端子のうちの第ｋボード接続端子とを電気的に接続する。前記第１中継ボード接続端子と前記第２中継ボード接続端子は、前記中継ワイヤによって電気的に接続される。ＬはＮより大きく、Ｍより小さい自然数であり、ｋは（Ｌ＋１）以下の自然数である。

【0026】

前記第１中継ボード接続端子は、前記回路基板の前記中継ボード端子に電気的に接続され得る。前記第２中継ボード接続端子は、前記回路基板の前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード端子に電気的に接続され得る。

【0027】

前記第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ）のボード接続端子は、前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ）のボード端子に一対一に電気的に接続され得る。

【0028】

前記第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）から第（Ｌ＋１）のボード接続端子は、前記第１から第（Ｍ＋１）のボード端子のうちの第（Ｍ－Ｎ＋１）から第（Ｍ＋１）のボード端子に一対一に電気的に接続され得る。

【0029】

前記第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子のうちの第ｋセル接続端子は、前記第１から第Ｌのバッテリーセルのうちの第ｋバッテリーセルの負極端子に電気的に接続され得る。

【0030】

前記第（Ｌ＋１）セル接続端子は、前記第Ｌバッテリーセルの正極端子に電気的に接続され得る。

【発明の効果】

【0031】

本発明の実施形態の少なくとも１つによると、ワイヤハーネスの孔径やワイヤ規格を変更することなく、バッテリー監視回路の制約条件を満たすとともに、様々なカバレッジのバッテリーモジュールに適用可能な回路基板を提供することができる。

【0032】

また、本発明の実施形態の少なくとも１つによると、様々なカバレッジのバッテリーモジュールに適用可能な回路基板のパターン構造に合わせて、バッテリーモジュールの複数のバッテリーセルのセル電圧を回路基板に伝達可能なワイヤハーネスを提供することができる。

【0033】

本発明の効果は以上で言及した効果に制限されず、言及されていないまた他の効果は、特許請求の範囲の記載から当業者であれば明確に理解できるであろう。

【0034】

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】上段の所定数の電圧センシングチャネルに関する制約条件のないバッテリー監視回路が、ワイヤハーネスと回路基板を介してバッテリーモジュールに接続された状態を例示的に示す図である。

【図2】接続メカニズムが変更されたワイヤハーネスを介して、上段の所定数の電圧センシングチャネルに関する制約条件を有するバッテリー監視回路が実装された回路基板がバッテリーモジュールに接続された状態を例示的に示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る回路基板を例示的に示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るワイヤハーネスを例示的に示す図である。

【図5】直列接続された複数のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールＢＭが、図４に示されたワイヤハーネスを介して図３に示された回路基板に接続された様子を例示的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

本発明の目的と技術的構成及びそれによる作用効果に関する詳しい事項は、本発明の明細書に添付された図面に基づく以下の詳細な説明によってより明確に理解されるであろう。添付の図面を参照して本発明による実施形態を詳しく説明する。

【0037】

本明細書で開示される実施形態は、本発明の範囲を限定するものとして解釈又は使用されるべきではない。本明細書の実施形態を含む説明が様々な応用を有することは当該分野の通常の技術者には明らかである。したがって、本発明の詳細な説明に記載された任意の実施形態は、本発明をよりよく説明するための例示であり、本発明の範囲を実施形態に限定することを意図するものではない。

【0038】

第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素のうちのいずれか１つを残りと区別する目的で使用されるものであり、そのような用語によって構成要素を限定するために使用されるものではない。

【0039】

また、ある構成要素を含むという表現は「開放型」の表現であり、単に当該構成要素が存在することを指称するだけであり、追加の構成要素を排除するものとして理解されるべきではない。

【0040】

さらに、ある構成要素が他の構成要素に「連結」又は「接続」されていると言及される場合には、他の構成要素に直接的に連結又は接続されていることもできるが、それらの間にまた他の構成要素が存在することもできると理解されたい。

【0041】

図３は、本発明の一実施形態に係る回路基板１００を例示的に示す図である。図３において、回路基板１００には、上段のＮ個の電圧センシングチャネルに対する制約条件を有するバッテリー監視回路１０が配置されている。ここで、ＮはＭ未満の自然数である。

【0042】

図３を参照すると、バッテリー監視回路１０は「ＢＭＩＣ」とも呼ばれ、基本的にセル電圧を測定するための電圧測定回路（図示せず）を内部に含んでおり、追加的には、少なくとも１つの機能回路をさらに含むことができる。機能回路としては、例えば温度測定回路、セルバランシング回路などが挙げられる。

【0043】

バッテリー監視回路１０は、第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［Ｍ＋１］を含む。ここで、Ｍは３以上の自然数である。

【0044】

第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［Ｍ＋１］のうち、互いに隣接する２個の電圧センシングピンの対は、１つの電圧センシングチャネルを形成することになる。ｉがＭ以下の自然数である場合、第ｉ電圧センシングピンＰ［ｉ］と第（ｉ＋１）電圧センシングピンは、第ｉ電圧センシングチャネルを形成することになる。参考までに、第ｉ電圧センシングピンＰ［ｉ］は、第（ｉ＋１）電圧センシングピンＰ［ｉ＋１］よりも相対的に低電位であり、第ｉ電圧センシングピンＰ［ｉ］と第（ｉ＋１）電圧センシングピンＰ［ｉ＋１］との電圧差がセル電圧として測定される。したがって、第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［Ｍ＋１］は合計Ｍ個の電圧センシングチャネルを形成し、これらのＭ個の電圧センシングチャネルにより、最大Ｍ個のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールに対応可能である。

【0045】

バッテリー監視回路１０は、上述したように上段のＮ個の電圧センシングチャネルに対する制約条件を有する。すなわち、バッテリー監視回路１０の動作条件（セル電圧測定可能条件）は、第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［Ｍ＋１］のうち、第（Ｍ－Ｎ＋１）から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［Ｍ－Ｎ＋１］～Ｐ［Ｍ＋１］に電圧が印加されるイベントである。したがって、第（Ｍ－Ｎ＋１）から第Ｍの電圧チャネルのそれぞれに一定レベル以上の電圧が印加される場合にのみ、Ｍ個の電圧センシングチャネルのそれぞれでの電圧測定が可能な状態になる。第（Ｍ－Ｎ＋１）電圧センシングピンＰ［Ｍ－Ｎ＋１］は、制約条件を有する（Ｎ＋１）個の電圧センシングピンＰ［Ｍ－Ｎ＋１］～Ｐ［Ｍ＋１］のうち最も低い電位に対応する。

【0046】

回路基板１００は、厚さ方向に対向する第１面と第２面を有し、バッテリー監視回路１０は、回路基板１００の第１面に設けられた回路実装領域に安着する。

【0047】

回路基板１００は、互いに電気的に分離するように形成される第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンＲ［１］～Ｒ［Ｍ＋１］を含む。

【0048】

第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンＲ［１］～Ｒ［Ｍ＋１］は、それぞれの一端がバッテリー監視回路１０の第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［Ｍ＋１］に一対一に電気的に接続される。このとき、第ｉ導電パターンＲ［ｉ］は、第ｉ電圧センシングピンＰ［ｉ］に直接接触するか、又はＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を介して間接的に接続され得る。

【0049】

回路基板１００は、第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンＲ［１］～Ｒ［Ｍ＋１］に加え、中継導電パターンＲＡをさらに含む。中継導電パターンＲＡの一端は、第（Ｍ－Ｎ＋１）導電パターンＲ［Ｍ－Ｎ＋１］に電気的に接続される。

【0050】

回路基板１００は、端子アレイをさらに含む。端子アレイは、第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］及び中継ボード端子ＴＡを含む。

【0051】

第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンＲ［１］～Ｒ［Ｍ＋１］のそれぞれの他端は、第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］に一対一に電気的に接続される。このとき、第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］は、第１から第（Ｍ＋１）の電圧センシングピンＰ［１］～Ｐ［Ｍ＋１］の位置手順に対応するように順に互いに離隔して位置し得る。

【0052】

中継導電パターンＲＡの他端は、中継ボード端子ＴＡに電気的に接続される。中継ボード端子ＴＡは、第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］のうち、第（Ｍ－Ｎ）ボード端子Ｔ［Ｍ－Ｎ］と第（Ｍ－Ｎ＋１）ボード端子Ｔ［Ｍ－Ｎ＋１］との間の離隔領域に位置し得る。

【0053】

図３によると、第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンＲ［１］～Ｒ［Ｍ＋１］及び中継導電パターンＲＡは、回路基板１００の厚さ方向に互いに対向する第１面と第２面のうちのいずれか一方に形成され得る。もちろん、第１から第（Ｍ＋１）の導電パターンＲ［１］～Ｒ［Ｍ＋１］及び中継導電パターンＲＡの少なくとも１つは第１面に形成され、残りは第２面に形成される場合もある。

【0054】

図４は、本発明の一実施形態に係るワイヤハーネス２００を例示的に示す図である。

【0055】

図４を参照すると、ワイヤハーネス２００は、図３を参照して上述した回路基板１００をバッテリーモジュール（ＢＭ、図５を参照）と互いに接続させるためのものである。

【0056】

ワイヤハーネス２００は、第１コネクタ、第２コネクタ及び接続部を含む。

【0057】

第１コネクタは、ワイヤハーネス２００とバッテリーモジュールＢＭとの間の機械的かつ電気的な結合のためのものであり、第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子Ａ［１］～Ａ［Ｌ＋１］を含む。参考までに、ＬはＮより大きく、Ｍより小さい自然数であり、第１コネクタに結合するバッテリーモジュールＢＭに含まれたバッテリーセルの数と同一である。

【0058】

第２コネクタは、ワイヤハーネス２００と回路基板１００との間の機械的かつ電気的な結合のためのものであり、第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子Ｂ［１］～Ｂ［Ｌ＋１］、第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］及び第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］を含む。第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］及び第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］は、第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード接続端子Ｂ［Ｌ－Ｎ＋１］及び第（Ｌ－Ｎ）ボード接続端子Ｂ［Ｌ－Ｎ］の間の離隔領域に位置し得る。

【0059】

接続部は、第１コネクタと第２コネクタとの間の機械的かつ電気的な結合のためのものであり、第１から第（Ｌ＋１）のワイヤＷ［１］～Ｗ［Ｌ＋１］及び中継ワイヤＷＡを含む。

【0060】

ｋが（Ｌ＋１）以下の自然数である場合、第１から第（Ｌ＋１）のワイヤＷ［１］～Ｗ［Ｌ＋１］のうちの第ｋワイヤ（Ｗ［ｋ］）は、第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子Ａ［１］～Ａ［Ｌ＋１］のうちの第ｋセル接続端子Ａ［ｋ］と、第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子Ｂ［１］～Ｂ［Ｌ＋１］のうちの第ｋボード接続端子Ｂ［ｋ］とを電気的に接続する。

【0061】

中継ワイヤＷＡは、第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］と第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］とを電気的に接続する。第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］と第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］は、中継ワイヤＷＡによって実質的に同電位を有するようになる。

【0062】

図５は、直列接続された複数のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールＢＭが、図４に示されたワイヤハーネス２００を介して図３に示された回路基板１００に接続された様子を例示的に示す図である。説明の便宜のために、図５では、ＭがＬより３以上大きく、ＬがＮより４以上大きいものとして例示した。

【0063】

図５を参照すると、バッテリーモジュールＢＭは、直列に接続された第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］を含む。

【0064】

第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］のうちの第１バッテリーセルＣ［１］の負極端子が最低電位を有し、第ＬバッテリーセルＣ［Ｌ］の正極端子が最高電位を有する。このとき、隣接する２つのバッテリーセル（例えば、Ｃ［１］とＣ［２］）のうち相対的に上側に位置するバッテリーセル（例えば、Ｃ［２］）の負極端子は、他のバッテリーセル（例えば、Ｃ［１］）の正極端子に電気的に接続される。

【0065】

ワイヤハーネス２００の第１コネクタがバッテリーモジュールＢＭに結合するとき、第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］の正極端子と負極端子は、ワイヤハーネス２００の第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子Ａ［１］～Ａ［Ｌ＋１］に電気的に接続される。

【0066】

詳しくは、第１から第（Ｌ＋１）のセル接続端子Ａ［１］～Ａ［Ｌ＋１］のうちの第ｋセル接続端子Ａ［ｋ］は、第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］のうちの第ｋバッテリーセルＣ［ｋ］の負極端子に電気的に接続され得る。第（Ｌ＋１）セル接続端子は、第ＬバッテリーセルＣ［Ｌ］の正極端子に電気的に接続され得る。

【0067】

ワイヤハーネス２００の第２コネクタが回路基板１００に結合するとき、第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］は、回路基板１００の中継ボード端子ＴＡに電気的に接続され、第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］は、回路基板１００の第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード端子Ｔ［Ｌ－Ｎ＋１］に電気的に接続される。

【0068】

ワイヤハーネス２００の第２コネクタが回路基板１００に結合するとき、第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子Ｂ［１］～Ｂ［Ｌ＋１］のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ）のボード接続端子Ｂ［１］～Ｂ［Ｌ－Ｎ］は、第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｌ－Ｎ］に一対一に電気的に接続される。

【0069】

これによって、第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］のうちの第１から第（Ｌ－Ｎ－１）のバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ－Ｎ－１］のそれぞれのセル電圧Ｖ［１］～Ｖ［Ｌ－Ｎ－１］がバッテリー監視回路１０の第１から第（Ｌ－Ｎ－１）の電圧センシングチャネルに伝達される。

【0070】

また、ワイヤハーネス２００の第２コネクタが回路基板１００に結合するとき、ワイヤハーネス２００の第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］は、回路基板１００の中継ボード端子ＴＡに電気的に接続され、ワイヤハーネス２００の第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］は、回路基板１００の第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード端子Ｔ［Ｌ－Ｎ＋１］に電気的に接続される。

【0071】

第（Ｌ－Ｎ）バッテリーセルＣ［Ｌ－Ｎ］の正極端子は、第（Ｌ－Ｎ＋１）セル接続端子Ａ［Ｌ－Ｎ＋１］、第（Ｌ－Ｎ＋１）ワイヤＷ［Ｌ－Ｎ＋１］、第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード接続端子Ｂ［Ｌ－Ｎ＋１］、第（Ｍ－Ｎ＋１）ボード端子Ｔ［Ｍ－Ｎ＋１］、第（Ｍ－Ｎ＋１）導電パターンＲ［Ｍ－Ｎ＋１］、中継導電パターンＲＡ、中継ボード端子ＴＡ、第１中継ボード接続端子ＢＡ［１］、中継ワイヤＷＡ、第２中継ボード接続端子ＢＡ［２］、第（Ｌ－Ｎ＋１）ボード端子Ｔ［Ｌ－Ｎ＋１］及び第（Ｌ－Ｎ＋１）導電パターンＲ［Ｌ－Ｎ＋１］を介してバッテリー監視回路１０の第（Ｌ－Ｎ＋１）電圧センシングピンＰ［Ｌ－Ｎ＋１］に電気的に接続される。

【0072】

また、第（Ｌ－Ｎ）バッテリーセルＣ［Ｌ－Ｎ］の負極端子は、第（Ｌ－Ｎ）セル接続端子Ａ［Ｌ－Ｎ］、第（Ｌ－Ｎ）ワイヤＷ［Ｌ－Ｎ］、第（Ｌ－Ｎ）ボード接続端子Ｂ［Ｌ－Ｎ］、第（Ｌ－Ｎ）ボード端子Ｔ［Ｌ－Ｎ］及び第（Ｌ－Ｎ）導電パターンＲ［Ｌ－Ｎ］を介してバッテリー監視回路１０の第（Ｌ－Ｎ）電圧センシングピンＰ［Ｌ－Ｎ］に電気的に接続される。

【0073】

これによって、第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］のうちの第（Ｌ－Ｎ）バッテリーセルＣ［Ｌ－Ｎ］のセル電圧Ｖ［Ｌ－Ｎ］が２つのボード端子Ｔ［Ｌ－Ｎ＋１］とＴ［Ｌ－Ｎ］を介してバッテリー監視回路１０の第（Ｌ－Ｎ）電圧センシングチャネルに伝達される。

【0074】

また、ワイヤハーネス２００の第２コネクタが回路基板１００に結合するとき、第１から第（Ｌ＋１）のボード接続端子Ｂ［１］～Ｂ［Ｌ＋１］のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）から第（Ｌ＋１）のボード接続端子Ｂ［Ｌ－Ｎ＋１］～Ｂ［Ｌ＋１］は、第１から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［１］～Ｔ［Ｍ＋１］のうちの第（Ｍ－Ｎ＋１）から第（Ｍ＋１）のボード端子Ｔ［Ｍ－Ｎ＋１］～Ｔ［Ｍ＋１］に一対一に電気的に接続される。

【0075】

これによって、第１から第ＬのバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ］のうちの第（Ｌ－Ｎ＋１）から第ＬのバッテリーセルＣ［Ｌ－Ｎ＋１］～Ｃ［Ｌ］のそれぞれのセル電圧Ｖ［Ｌ－Ｎ＋１］～Ｖ［Ｌ］がバッテリー監視回路の第（Ｍ－Ｎ＋１）から第Ｍの電圧センシングチャネルに伝達されることで、バッテリー監視回路１０の制約条件が完全を満たすことができる。

【0076】

上記のような接続関係により、ワイヤハーネス２００の第１コネクタと第２コネクタがそれぞれバッテリーモジュールＢＭと回路基板１００に結合するとき、第１から第（Ｌ－Ｎ－１）のバッテリーセルＣ［１］～Ｃ［Ｌ－Ｎ－１］、第（Ｌ－Ｎ）バッテリーセルＣ［Ｌ－Ｎ］及び第（Ｌ－Ｎ＋１）から第ＬのバッテリーセルＣ［Ｌ－Ｎ＋１］～Ｃ［Ｌ］のそれぞれのセル電圧を正常に測定可能である。

【0077】

一方、ワイヤハーネス２００の第２コネクタが回路基板１００に結合するとき、回路基板１００の第（Ｌ－Ｎ＋２）から第（Ｍ－Ｎ）のボード端子Ｔ［Ｌ－Ｎ＋２］～Ｔ［Ｍ－Ｎ］は開放回路状態であるため、第（Ｌ－Ｎ＋２）から第（Ｍ－Ｎ）の電圧センシングピンＰ［Ｌ－Ｎ＋２］～Ｐ［Ｍ－Ｎ］には電圧が印加されず、よって、（Ｍ－Ｌ－２）個の電圧センシングチャネル、第（Ｌ－Ｎ＋２）から第（Ｍ－Ｎ）の電圧センシングチャネルは、アイドル状態（ｏｐｅｎ ｓｔａｔｅ）で残ることになる。

【0078】

本発明は、上述した特定の実施形態及び応用例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば種々の変形実施が可能であることはもちろん、このような変形実施は、本発明の技術的思想や見通しから個別に理解されてはならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】