(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する第１、第２発熱体の間に配置された熱流束センサ（１０）と、
前記第１、第２発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
前記熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
さらに、前記熱流束センサは、前記絶縁基材の表面（１００ａ）に表面パターン（１１１）が形成された表面保護部材（１１０）が配置されていると共に前記表面と反対側の裏面（１００ｂ）に裏面パターン（１２１）が形成された裏面保護部材（１２０）が配置され、前記裏面保護部材、前記絶縁基材、前記表面保護部材が一体化されており、
交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第１、第２発熱体の間の熱流束に応じた起電力を発生し、
前記制御部は、前記熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、前記発熱量を制御することを特徴とする発熱量制御装置。
【請求項２】
隣接する第１、第２発熱体の間に配置された熱流束センサ（１０）と、
前記第１、第２発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
前記熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
前記第１、第２層間接続部材を形成する前記金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であり、
交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第１、第２発熱体の間の熱流束に応じた起電力を発生し、
前記制御部は、前記熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、前記発熱量を制御することを特徴とする発熱量制御装置。
【請求項３】
隣接する第１、第２発熱体の間に配置された熱流束センサ（１０）と、
前記第１、第２発熱体の一方の発熱体に設置され、前記一方の発熱体の表面温度を検出する温度センサ（１１）と、
前記第１、第２発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
前記熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第１、第２発熱体の間の熱流束に応じた起電力を発生し、
前記制御部は、前記温度センサが検出した温度と目標温度の差が所定値以下となるように、前記一方の発熱体の発熱量を制御するとともに、前記熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、前記第１、第２発熱体の他方の発熱体の発熱量を制御することを特徴とする発熱量制御装置。
【請求項４】
前記熱流束センサは、前記絶縁基材の表面（１００ａ）に表面パターン（１１１）が形成された表面保護部材（１１０）が配置されていると共に前記表面と反対側の裏面（１００ｂ）に裏面パターン（１２１）が形成された裏面保護部材（１２０）が配置され、前記裏面保護部材、前記絶縁基材、前記表面保護部材が一体化されていることを特徴とする請求項２または３に記載の発熱量制御装置。
【請求項５】
前記第１、第２発熱体は、電力の出力にともなって発熱するとともに、独立して出力する電力量の調整が可能な電池パックであり、
前記制御部は、それぞれの前記電池パックが出力する電力量を調整することにより、それぞれの前記電池パックの発熱量を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の発熱量制御装置。
【請求項６】
積層された第１、第２、第３発熱体のうち隣接する第１、第２発熱体の間に配置された第１熱流束センサ（１０ａ）と、
隣接する前記第２、第３発熱体の間に配置された第２熱流束センサ（１０ｂ）と、
前記第１、第２、第３発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
前記第１、第２熱流束センサは、両方とも、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
さらに、前記第１、第２熱流束センサは、両方とも、前記絶縁基材の表面（１００ａ）に表面パターン（１１１）が形成された表面保護部材（１１０）が配置されていると共に前記表面と反対側の裏面（１００ｂ）に裏面パターン（１２１）が形成された裏面保護部材（１２０）が配置され、前記裏面保護部材、前記絶縁基材、前記表面保護部材が一体化されており、
前記第１熱流束センサの交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第１、第２発熱体の間の第１熱流束に応じた起電力を発生するとともに、前記第２熱流束センサの交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第２、第３発熱体の間の第２熱流束に応じた起電力を発生し、
前記制御部は、前記第１熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第１熱流束が所定値以下となるように、前記第１、第２発熱体の少なくとも一方の前記発熱量を制御するとともに、前記第２熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第２熱流束が所定値以下となるように、前記第２、第３発熱体の少なくとも一方の前記発熱量を制御することを特徴とする発熱量制御装置。
【請求項７】
積層された第１、第２、第３発熱体のうち隣接する第１、第２発熱体の間に配置された第１熱流束センサ（１０ａ）と、
隣接する前記第２、第３発熱体の間に配置された第２熱流束センサ（１０ｂ）と、
前記第１、第２、第３発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
前記第１、第２熱流束センサは、両方とも、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
前記第１、第２熱流束センサのそれぞれにおいて、前記第１、第２層間接続部材を形成する前記金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であり、
前記第１熱流束センサの交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第１、第２発熱体の間の第１熱流束に応じた起電力を発生するとともに、前記第２熱流束センサの交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第２、第３発熱体の間の第２熱流束に応じた起電力を発生し、
前記制御部は、前記第１熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第１熱流束が所定値以下となるように、前記第１、第２発熱体の少なくとも一方の前記発熱量を制御するとともに、前記第２熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第２熱流束が所定値以下となるように、前記第２、第３発熱体の少なくとも一方の前記発熱量を制御することを特徴とする発熱量制御装置。
【請求項８】
積層された第１、第２、第３発熱体のうち隣接する第１、第２発熱体の間に配置された第１熱流束センサ（１０ａ）と、
隣接する前記第２、第３発熱体の間に配置された第２熱流束センサ（１０ｂ）と、
前記第２発熱体の表面に設置され、前記第２発熱体の表面温度を検出する温度センサ（１１）と、
前記第１、第２、第３発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
前記第１、第２熱流束センサは、両方とも、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
前記第１熱流束センサの交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第１、第２発熱体の間の第１熱流束に応じた起電力を発生するとともに、前記第２熱流束センサの交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記第２、第３発熱体の間の第２熱流束に応じた起電力を発生し、
前記制御部は、前記温度センサが検出した温度と目標温度の差が所定値以下となるように、前記第２発熱体の発熱量を制御し、前記第１熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第１熱流束が所定値以下となるように、前記第１発熱体の発熱量を制御するとともに、前記第２熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、前記第２熱流束が所定値以下となるように、前記第３発熱体の発熱量を制御することを特徴とする発熱量制御装置。
【請求項９】
前記第１、第２熱流束センサは、前記絶縁基材の表面（１００ａ）に表面パターン（１１１）が形成された表面保護部材（１１０）が配置されていると共に前記表面と反対側の裏面（１００ｂ）に裏面パターン（１２１）が形成された裏面保護部材（１２０）が配置され、前記裏面保護部材、前記絶縁基材、前記表面保護部材が一体化されていることを特徴とする請求項７また８に記載の発熱量制御装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３発熱体は、電力の出力にともなって発熱するとともに、独立して出力する電力量の調整が可能な電池パックであり、
前記制御部は、それぞれの前記電池パックが出力する電力量を調整することにより、それぞれの前記電池パックの発熱量を制御することを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の発熱量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体の発熱量を制御する発熱量制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の発熱量制御装置は、発熱体の温度を検出し、検出した温度に基づいて、発熱体の発熱量を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５３０３４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、積層された複数の発熱体のそれぞれの内部熱量（内部温度）をそろえたい場合、上記した従来技術のように、各発熱体に温度センサを取り付けて、各発熱体の表面温度を検出し、各検出温度が同じとなるように、各発熱体の発熱量を制御することが一般的である。
【０００５】
しかし、各発熱体の配置場所等により、各発熱体が外部から受ける影響が異なる。例えば、少なくとも３つの発熱体が積層されている場合、積層された複数の発熱体のうち外側に位置する発熱体は、外部温度の影響を受けやすいため、外部への放熱量が多く、表面温度が低くなる。一方、内側に位置する発熱体は、隣の発熱体によって断熱状態となるため、外部への放熱量が少なく、表面温度が高くなる。また、２つの発熱体が積層されている場合、各発熱体の周囲温度や、各発熱体の外部への露出面積が異なる等により、各発熱体の放熱量が異なる。
【０００６】
このため、各発熱体の表面温度が同じとなるように、各発熱体の発熱量を調整しても、各発熱体の内部熱量（内部温度）を同じにすることができないという問題が生じる。なお、この問題は、少なくとも３つの発熱体が積層されている場合に、特に顕著となる。上記の通り、内側に位置する発熱体と外側に位置する発熱体とでは、外部への放熱量が異なり、各発熱体の内部熱量が不均一になりやすいからである。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、発熱体同士の内部熱量（内部温度）の均一化制御を高精度に実行できる発熱量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１、２に記載の発明では、隣接する第１、第２発熱体の間に配置された熱流束センサ（１０）と、第１、第２発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、次のことを特徴としている。
すなわち、請求項１に記載の発明では、熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
さらに、熱流束センサは、絶縁基材の表面（１００ａ）に表面パターン（１１１）が形成された表面保護部材（１１０）が配置されていると共に表面と反対側の裏面（１００ｂ）に裏面パターン（１２１）が形成された裏面保護部材（１２０）が配置され、裏面保護部材、絶縁基材、表面保護部材が一体化されており、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第１、第２発熱体の間の熱流束に応じた起電力を発生し、
制御部は、熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、発熱量を制御することを特徴としている。
請求項２に記載の発明では、熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、第１、第２層間接続部材を形成する金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であり、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第１、第２発熱体の間の熱流束に応じた起電力を発生し、
制御部は、熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、発熱量を制御することを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明では、隣接する第１、第２発熱体の間に配置された熱流束センサ（１０）と、第１、第２発熱体の一方の発熱体に設置され、一方の発熱体の表面温度を検出する温度センサ（１１）と、第１、第２発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第１、第２発熱体の間の熱流束に応じた起電力を発生し、
制御部は、温度センサが検出した温度と目標温度の差が所定値以下となるように、一方の発熱体の発熱量を制御するとともに、熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、第１、第２発熱体の他方の発熱体の発熱量を制御することを特徴としている。
【０００９】
請求項１〜３に記載の発明によれば、第１、第２発熱体の間の熱流束が所定値以下となるように、すなわち、第１、第２発熱体の内部熱量（内部温度）に差がなくなるように、第１、第２発熱体の少なくとも一方の発熱量を調整するので、第１、第２発熱体の内部熱量（内部温度）の均一化制御を高精度に実行できる。
また、請求項２に記載の発明によれば、第１、第２層間接続部材を形成する金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であるので、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材にて発生する起電力を大きくでき、熱流束センサの高感度化が可能である。このように、高感度な熱流束センサを用いることで、各発熱体の内部熱量の均一化制御を高精度に実行できる。
【００１０】
また、請求項６、７に記載の発明では、積層された第１、第２、第３発熱体のうち隣接する第１、第２発熱体の間に配置された第１熱流束センサ（１０ａ）と、隣接する第２、第３発熱体の間に配置された第２熱流束センサ（１０ｂ）と、第１、第２、第３発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、次のことを特徴としている。
【００１１】
すなわち、請求項６に記載の発明では、第１、第２熱流束センサは、両方とも、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
さらに、第１、第２熱流束センサは、両方とも、絶縁基材の表面（１００ａ）に表面パターン（１１１）が形成された表面保護部材（１１０）が配置されていると共に表面と反対側の裏面（１００ｂ）に裏面パターン（１２１）が形成された裏面保護部材（１２０）が配置され、裏面保護部材、絶縁基材、表面保護部材が一体化されており、
第１熱流束センサの交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第１、第２発熱体の間の第１熱流束に応じた起電力を発生するとともに、第２熱流束センサの交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第２、第３発熱体の間の第２熱流束に応じた起電力を発生し、
制御部は、第１熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第１熱流束が所定値以下となるように、第１、第２発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御するとともに、第２熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第２熱流束が所定値以下となるように、第２、第３発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御することを特徴としている。
請求項７に記載の発明では、第１、第２熱流束センサは、両方とも、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
第１、第２熱流束センサのそれぞれにおいて、第１、第２層間接続部材を形成する金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であり、
第１熱流束センサの交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第１、第２発熱体の間の第１熱流束に応じた起電力を発生するとともに、第２熱流束センサの交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第２、第３発熱体の間の第２熱流束に応じた起電力を発生し、
制御部は、第１熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第１熱流束が所定値以下となるように、第１、第２発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御するとともに、第２熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第２熱流束が所定値以下となるように、第２、第３発熱体の少なくとも一方の発熱量を制御することを特徴としている。
また、請求項８に記載の発明では、積層された第１、第２、第３発熱体のうち隣接する第１、第２発熱体の間に配置された第１熱流束センサ（１０ａ）と、隣接する第２、第３発熱体の間に配置された第２熱流束センサ（１０ｂ）と、第２発熱体の表面に設置され、第２発熱体の表面温度を検出する温度センサ（１１）と、第１、第２、第３発熱体の発熱量を制御する制御部（２０）とを備え、
第１、第２熱流束センサは、両方とも、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
第１熱流束センサの交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第１、第２発熱体の間の第１熱流束に応じた起電力を発生するとともに、第２熱流束センサの交互に直列接続された第１、第２層間接続部材は、第２、第３発熱体の間の第２熱流束に応じた起電力を発生し、
制御部は、温度センサが検出した温度と目標温度の差が所定値以下となるように、第２発熱体の発熱量を制御し、第１熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第１熱流束が所定値以下となるように、第１発熱体の発熱量を制御するとともに、第２熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、第２熱流束が所定値以下となるように、第３発熱体の発熱量を制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項６〜８に記載の発明によれば、第１、第２発熱体の間の第１熱流束および第２、第３発熱体の間の第２熱流束が所定値以下となるように、すなわち、第１、第２、第３発熱体の内部熱量（内部温度）に差がなくなるように、第１、第２、第３発熱体の発熱量を調整するので、第１、第２、第３発熱体の内部熱量（内部温度）の均一化制御を高精度に実行できる。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明によれば、第１、第２熱流束センサのそれぞれにおいて、第１、第２層間接続部材を形成する金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であるので、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材にて発生する起電力を大きくでき、第１、第２熱流束センサの高感度化が可能である。このように、高感度な第１、第２熱流束センサを用いることで、各発熱体の内部熱量の均一化制御を高精度に実行できる。
【００１５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における発熱量制御装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１中の熱流束センサの平面図である。
【図３】図２中のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２中のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】熱流束センサの製造工程を示す断面図である。
【図６】第１実施形態における内部熱量（内部温度）の均一化制御を説明するための図である。
【図７】第１実施形態における内部熱量の均一化制御のフローチャートである。
【図８】図７中のステップＳ２の制御内容を示すフローチャートである。
【図９】図７中のステップＳ３の制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】図７中のステップＳ４の制御内容を示すフローチャートである。
【図１１】比較例における発熱量制御装置の構成を示す模式図である。
【図１２】比較例における内部熱量（内部温度）の均一化制御を説明するための図である。
【図１３】参考例１における異常監視装置の構成を示す模式図である。
【図１４】参考例１における異常監視制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、各図において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１８】
（第１実施形態）
本実施形態の発熱量制御装置は、車両に搭載される電池の発熱量を制御するものである。図１に示されるように、発熱量制御装置は、熱流束センサ１０と、制御部２０とを備えている。
【００１９】
電池１は、リチウムイオン電池や燃料電池等であり、走行用モータ等の電気機器に電力を供給するものである。電池１は、複数の電池パック１ａ、１ｂ、１ｃが積層された構成である。本実施形態では、第1電池パック１ａ、第２電池パック１ｂ、第３電池パック１ｃの３つの電池パックが積層されている。各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃは、図示しない電池セルが複数積層されたものである。各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃは、電力の出力にともなって発熱する発熱体である。各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃは、独立して、出力する電力量の調整が可能であり、発熱量の調整が可能である。隣り合う電池パックは、外部の空気が介在しない状態である。すなわち、隣り合う電池パックは、熱流束センサ１０を介して隣接している。電池１は、複数の電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの外側に放熱板２、３が設けられている。複数の電池パック１ａ、１ｂ、１ｃのうち隣り合う電池パックが、特許請求の範囲に記載の隣接する第１、第２発熱体を構成する。また、第１、第２、第３電池パック１ａ、１ｂ、１ｃが、特許請求の範囲に記載の第１、第２、第３発熱体を構成する。
【００２０】
複数の電池パック１ａ、１ｂ、１ｃのうち中央の電池パック１ｂの表面には、温度センサ１１が設置されている。温度センサ１１は、電池パック１ｂの表面温度に応じたセンサ信号を制御部２に向けて出力する。
【００２１】
熱流束センサ１０は、隣り合う電池パック同士の間に挟まれており、隣り合う電池パックは、熱流束センサ１０を介して、熱移動が可能な状態となっている。熱流束センサ１０は、隣り合う電池パックの間の熱流束を検出する。本実施形態では、熱流束センサ１０として、第１、第２電池パック１ａ、１ｂの間に配置された第１熱流束センサ１０ａと、第２、第３電池パック１ｂ、１ｃの間に配置された第２熱流束センサ１０ｂとが用いられている。
【００２２】
熱流束センサ１０は、図２〜図４に示されるように、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が一体化され、この一体化されたものの内部で第１、第２層間接続部材１３０、１４０が交互に直列に接続されたものである。以下に、熱流束センサ１０の構造について具体的に説明する。なお、図２は、理解をし易くするために、表面保護部材１１０を省略して示してある。また、図２は、断面図ではないが、理解をし易くするために第１、第２層間接続部材１３０、１４０にハッチングを施してある。
【００２３】
絶縁基材１００は、本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。そして、厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２が互い違いになるように千鳥パターンに形成されている。
【００２４】
なお、本実施形態の第１、第２ビアホール１０１、１０２は、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が一定とされた円筒状とされているが、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよい。また、裏面１００ｂから表面１００ａに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよいし、角筒状とされていてもよい。
【００２５】
そして、第１ビアホール１０１には第１層間接続部材１３０が配置され、第２ビアホール１０２には第２層間接続部材１４０が配置されている。つまり、絶縁基材１００には、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が互い違いになるように配置されている。
【００２６】
第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、ゼーベック効果を発揮するように、互いに異なる金属で構成されている。例えば、第１層間接続部材１３０は、Ｐ型を構成するＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。また、第２層間接続部材１４０は、Ｎ型を構成するＢｉ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。
【００２７】
絶縁基材１００の表面１００ａには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される表面保護部材１１０が配置されている。この表面保護部材１１０は、絶縁基材１０と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン１１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン１１１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。
【００２８】
具体的には、図３に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とを組１５０としたとき、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は同じ表面パターン１１１と接続されている。つまり、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は表面パターン１１１を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、絶縁基材１００の長手方向（図３中紙面左右方向）に沿って隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とが組１５０とされている。
【００２９】
絶縁基材１００の裏面１００ｂには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される熱可塑性樹脂フィルムにて構成される平面矩形状の裏面保護部材１２０が配置されている。この裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００の長手方向の長さが絶縁基材１００より長くされており、長手方向の両端部が絶縁基材１００から突出するように絶縁基材１００の裏面１００ｂに配置されている。
【００３０】
そして、裏面保護部材１２０には、絶縁基材１００と対向する一面１２０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン１２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン１２１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。
【００３１】
具体的には、図３に示されるように、絶縁基材１００の長手方向に隣接する組１５０において、一方の組１５０の第１層間接続部材１３０と他方の組１５０の第２層間接続部材１４０とが同じ裏面パターン１２１と接続されている。つまり、組１５０を跨いで第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１を介して電気的に接続されている。
【００３２】
また、図４に示されるように、絶縁基材１００の外縁では、長手方向と直交する方向（図２中紙面上下方向）に沿って隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。詳述すると、絶縁基材１００の長手方向に表面パターン１１１および裏面パターン１２１を介して直列に接続されたものが折り返されるように、隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。
【００３３】
また、裏面パターン１２１のうち、上記のように直列に接続されたものの端部となる部分は、図２および図３に示されるように、絶縁基材１００から露出するように形成されている。そして、裏面パターン１２１のうち絶縁基材１００から露出する部分が制御部２０と接続される端子として機能する部分となる。
【００３４】
以上が本実施形態における基本的な熱流束センサ１０の構成である。そして、このような熱流束センサ１０は、熱流束センサ１０を厚さ方向に通過する熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を制御部２０に出力する。熱流束が変化すると、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧が変化する。なお、熱流束センサ１０の厚さ方向とは、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０の積層方向のことである。
【００３５】
本実施形態の熱流束センサ１０では、第１、第２ビアホール１０１、１０２の数や径、間隔等を適宜変更することで、第１、第２層間接続部材１３０、１４０の高密度化が可能となる。これにより、起電圧を大きくできるとともに、多接点化が可能となり、熱流束センサ１０の高感度化が可能である。
【００３６】
また、本実施形態の熱流束センサ１０では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０として所定の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物（Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｔｅ合金）を用いている。すなわち、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である。これにより、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧を大きくでき、熱流束センサ１０の高感度化が可能である。
【００３７】
また、本実施形態の熱流束センサ１０では、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材１００に第１、第２ビアホール１０１、１０２を形成する構造であるので、熱流束センサ１０の極薄化および大面積化が可能である。このため、隣り合う電池パック間の熱移動を阻害することなく、熱流束の検出が可能であるとともに、熱流束センサ１０の高感度化が可能である。
【００３８】
ここで、上記熱流束センサ１０の製造方法について図５を参照しつつ説明する。
【００３９】
まず、図５（ａ）に示されるように、絶縁基材１００を用意し、複数の第１ビアホール１０１をドリルやレーザ等によって形成する。
【００４０】
次に、図５（ｂ）に示されるように、各第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する。なお、第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する方法（装置）としては、本出願人による特願２０１０−５０３５６号に記載の方法（装置）を採用すると良い。
【００４１】
簡単に説明すると、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に、裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置する。そして、第１導電性ペースト１３１を溶融させつつ、第１ビアホール１０１内に第１導電性ペースト１３１を充填する。これにより、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第１ビアホール１０１に合金の粉末が密接して配置される。
【００４２】
なお、吸着紙１６０は、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、第１導電性ペースト１３１は、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末を融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。このため、第１導電性ペースト１３１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが約４３℃に加熱された状態で行われる。
【００４３】
続いて、図５（ｃ）に示されるように、絶縁基材１００に複数の第２ビアホール１０２をドリルやレーザ等によって形成する。この第２ビアホール１０２は、上記のように、第１ビアホール１０１と互い違いとなり、第１ビアホール１０１と共に千鳥パターンを構成するように形成される。
【００４４】
次に、図５（ｄ）に示されるように、各第２ビアホール１０２に第２導電性ペースト１４１を充填する。なお、この工程は、上記図５（ｂ）と同様の工程で行うことができる。
【００４５】
すなわち、再び、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置した後、第２ビアホール１０２内に第２導電性ペースト１４１を充填する。これにより、第２導電性ペースト１４１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第２ビアホール１０２に合金の粉末が密接して配置される。
【００４６】
第２導電性ペースト１４１は、第１導電性ペースト１３１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｔｅ合金の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。つまり、第２導電性ペースト１４１を構成する有機溶剤は、第１導電性ペースト１３１を構成する有機溶剤より融点が低いものが用いられる。そして、第２導電性ペースト１４１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが常温に保持された状態で行われる。言い換えると、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態で、第２導電性ペースト１４１の充填が行われる。これにより、第１ビアホール１０１に第２導電性ペースト１４１が混入することが抑制される。
【００４７】
なお、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態とは、上記図５（ｂ）の工程において、吸着紙１６０に吸着されずに第１ビアホール１０１に残存している有機溶剤のことである。
【００４８】
そして、上記各工程とは別工程において、図５（ｅ）および図５（ｆ）に示されるように、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０のうち絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ、１２０ａに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、互いに離間している複数の表面パターン１１１が形成された表面保護部材１１０、互いに離間している複数の裏面パターン１２１が形成された裏面保護部材１２０を用意する。
【００４９】
その後、図５（ｇ）に示されるように、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００、表面保護部材１１０を順に積層して積層体１７０を構成する。
【００５０】
なお、本実施形態では、裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００より長手方向の長さが長くされている。そして、裏面保護部材１２０は、長手方向の両端部が絶縁基材１００から突出するように配置される。
【００５１】
続いて、図５（ｈ）に示されるように、この積層体１７０を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧することにより、積層体１７０を一体化する。具体的には、第１、第２導電性ペースト１３１、１４２が固相焼結されて第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成すると共に、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と表面パターン１１１および裏面パターン１２１とが接続されるように加熱しながら加圧して積層体１７０を一体化する。
【００５２】
なお、特に限定されるものではないが、積層体１７０を一体化する際には、積層体１７０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。以上のようにして、上記熱流束センサ１０が製造される。
【００５３】
制御部２０は、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を制御する発熱量制御手段であり、例えば、マイクロコンピュータ、記憶手段としてのメモリ、その周辺回路にて構成される電子制御装置で構成される。制御部２０は、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃが出力する電力量を調整することにより、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を調整する。
【００５４】
具体的には、制御部２０は、図６に示されるように、熱流束センサ１０のセンサ信号に基づいて、隣り合う電池パックの間の熱流束が０となるように、隣り合う電池パックの発熱量を制御する（内部熱量の均一化制御）。なお、隣り合う電池パックの間の熱流束が完全に０でなく、０に近い所定値以下となれば良い。例えば、熱流束センサ１０から入力された起電圧と、しきい値とを比較してしきい値以下となるように、隣り合う電池パックの発熱量を調整する。
【００５５】
この内部熱量（内部温度）の均一化制御は、例えば、電池１全体の発熱量を最低限に抑えて、電池１を発電させるために実行される。この場合、制御部２０は、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃのうち内部熱量が多い電池パックの発熱量を減少させることにより、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）を均一化させる。
【００５６】
また、この内部熱量（内部温度）の均一化制御は、例えば、低温環境下で電池１を作動させる場合の暖機運転モード時に実行される。この暖機運転モードは、電池１から電気機器への電力供給開始前に、各電池パック１ａ〜１ｃの温度状態を出力が安定する温度状態とするための電池の運転モードである。この場合、制御部２０は、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量が均一となるように、各電池パック１ａ〜１ｃの発熱量を調整しながら、各電池パック１ａ〜１ｃの温度を上昇させる制御処理を実行する。
【００５７】
具体的には、図７に示されるように、ステップＳ１で、温度センサ１１で検出した電池パック１ｂの温度Ｔ１ｂと、電池パック１ａと電池パック１ｂとの間の第１熱流束センサ１０ａの第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂと、電池パック１ｂと電池パック１ｃとの間の第２熱流束センサ１０ｂの第２起電圧Ｖ１ｂ―１ｃとを取得とする。
【００５８】
続いて、ステップＳ２で、ステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂに基づいて、電池パック１ｂの発熱量を制御する。
【００５９】
続いて、ステップＳ３で、ステップＳ１で取得した第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂに基づいて、電池パック１ａの発熱量を制御する。
【００６０】
続いて、ステップＳ４で、ステップＳ１で取得した第２起電圧Ｖ１ｂ―１ｃに基づいて、電池パック１ｃの発熱量を制御する。
【００６１】
ここで、図８に示されるように、ステップＳ２の電池パック１ｂの発熱量制御においては、ステップＳ２１で、ステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂと目標温度との差の絶対値が所定のしきい値Ｔｔｈ以下であるか否かを判定する。この目標温度は、電池パックの出力が安定する温度であり、例えば、３０℃である。このしきい値Ｔｔｈは、取得した温度Ｔ１ｂと目標温度との差が０に近くなるように設定される。このステップＳ２１で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、電池パック１ｂの発熱量の変更は不要であるため、ステップＳ３へ進む。一方、否定（ＮＯ）判定した場合、電池パック１ｂの発熱量の変更が必要であるため、ステップＳ２２に進む。
【００６２】
ステップＳ２２では、発熱量の減少と増大のどちらが必要かを判定する。すなわち、ステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂが目標温度（３０℃）よりも高いか否かを判定する。このステップＳ２２で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、電池パック１ｂの発熱量を減少させる必要があるため、ステップＳ２３で必要な発熱減少量を算出する。
【００６３】
ステップＳ２３では、ステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂに基づいて発熱減少量を算出する。例えば、ステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂと目標温度との差（Ｔ１ｂ−３０℃）に、所定の係数Ｋ１を掛けたものを、発熱減少量とする。続いて、ステップＳ２４では、電池パック１ｂの発熱量が、ステップＳ２３で算出した減少量にて減少するように、電池パック１ｂの出力を変更させるための制御信号を出力する。例えば、電池パック１ｂの出力を調整する他の制御部に対して、電池パック１ｂの出力を変更させるための制御信号を出力する。その後、ステップＳ３へ進む。
【００６４】
一方、ステップＳ２２で否定（ＮＯ）判定した場合、電池パック１ｂの発熱量を増大させる必要があるため、ステップＳ２５で必要な発熱増大量を算出する。ステップＳ２５では、ステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂに基づいて発熱増大量を算出する。例えば、目標温度とステップＳ１で取得した温度Ｔ１ｂとの差（３０℃−Ｔ１ｂ）に、所定の係数Ｋ１を掛けたものを、発熱増大量とする。続いて、ステップＳ２４では、電池パック１ｂの発熱量が、ステップＳ２５で算出した増大量にて増大するように、電池パック１ｂの出力を調整するための制御信号を出力する。その後、ステップＳ３へ進む。
【００６５】
これによれば、電池パック１ｂの温度が目標温度よりも低い間は、ステップＳ２２、Ｓ２５、Ｓ２４によって、電池パック１ｂの発熱量が増大される。電池パック１ｂの温度が目標温度を超えた場合は、ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４によって、電池パック１ｂの発熱量が減少される。このように、電池パック１ｂの温度Ｔ１ｂが目標温度に近づくまで、電池パック１ｂの発熱量が増減するように、電池パック１ｂの出力が調整される。一方、電池パック１ｂの温度Ｔ１ｂが目標温度に近づけば、電池パック１ｂの発熱量が維持されるように、電池パック１ｂの出力が維持される。
【００６６】
図９に示されるように、ステップＳ３の電池パック１ａの発熱量制御においては、ステップＳ３１で、ステップＳ１で取得した第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂがしきい値以下であるか否かを判定する。このしきい値は、第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂが０に近くなるように設定される。このステップＳ３１で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、電池パック１ａの発熱量の変更は不要であるため、ステップＳ４へ進む。一方、否定（ＮＯ）判定した場合、電池パック１ａの発熱量の変更が必要であるため、ステップＳ３２に進む。
【００６７】
ステップＳ３２では、発熱量の減少と増大のどちらが必要かを判定する。すなわち、ステップＳ１で取得した第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂが正の値（Ｖ１ａ―１ｂ＞０）であるか否かを判定する。電池パック１ｂから電池パック１ａに向かう熱流束に応じた起電圧値が正となるように、熱流束センサ１０ａを設置したとき、起電圧値が正であれば、電池パック１ａの内部熱量が電池パック１ｂの内部熱量よりも少ないということである。したがって、このステップＳ３２で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、電池パック１ａの発熱量を増大させる必要があるため、ステップＳ３３で必要な発熱増大量を算出する。
【００６８】
ステップＳ３３では、例えば、ステップＳ１で取得した第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂに、所定の係数Ｋ２を掛けたものを、発熱増大量として算出する。続いて、ステップＳ３４では、ステップＳ２４と同様に、電池パック１ａの発熱量が、ステップＳ３３で算出した増大量にて増大するように、電池パック１ａの出力を変更させるための制御信号を出力する。その後、ステップＳ４へ進む。
【００６９】
一方、ステップＳ３２で否定（ＮＯ）判定した場合、電池パック１ａの発熱量を減少させる必要があるため、ステップＳ３５で必要な発熱減少量を算出する。ステップＳ３５では、例えば、ステップＳ１で取得した第１起電圧Ｖ１ａ―１ｂに、所定の係数Ｋ２を掛けたものを、発熱減少量として算出する。続いて、ステップＳ３４では、電池パック１ａの発熱量が、ステップＳ３５で算出した減少量にて減少するように、電池パック１ａの出力を変更させるための制御信号を出力する。その後、ステップＳ４へ進む。
【００７０】
これによれば、電池パック１ａの内部熱量が電池パック１ｂの内部熱量よりも少ない間は、ステップＳ３２、Ｓ３３、Ｓ３４によって、電池パック１ａの発熱量が増大される。そして、電池パック１ａの内部熱量が電池パック１ｂの内部熱量を超えると、ステップＳ３２、Ｓ３５、Ｓ２４によって、電池パック１ａの発熱量が減少される。このように、電池パック１ａの内部熱量と電池パック１ｂの内部熱量とが均一になるまで、電池パック１ａの発熱量が増減するように、電池パック１ａの出力が調整される。一方、電池パック１ａの内部熱量と電池パック１ｂの内部熱量とが均一になれば、電池パック１ａの発熱量が維持されるように、電池パック１ａの出力が維持される。
【００７１】
図１０に示されるように、ステップＳ４の電池パック１ｃの発熱量制御においては、ステップＳ４１で、ステップＳ１で取得した第２起電圧Ｖ１ｂ―１ｃがしきい値以下であるか否かを判定する。このしきい値は、ステップＳ３１のしきい値と同じである。このステップＳ４１で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、電池パック１ｃの発熱量の変更は不要であるため、図７の制御フローが終了し、ステップＳ１へ戻る。一方、否定（ＮＯ）判定した場合、電池パック１ｃの発熱量の変更が必要であるため、ステップＳ４２に進む。
【００７２】
ステップＳ４２では、発熱量の減少と増大のどちらが必要かを判定する。すなわち、ステップＳ１で取得した第２起電圧Ｖ１ｂ―１ｃが正の値（Ｖ１ｂ―１ｃ＞０）であるか否かを判定する。電池パック１ｂから電池パック１ｃに向かう熱流束に応じた起電圧値が正となるように、熱流束センサ１０ｂを設置したとき、起電圧値が正であれば、電池パック１ｃの内部熱量が電池パック１ｂの内部熱量よりも少ないということである。したがって、このステップＳ４２で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、電池パック１ｃの発熱量を増大させる必要があるため、ステップＳ４３で必要な発熱増大量を算出する。
【００７３】
ステップＳ４３では、例えば、ステップＳ１で取得した第２起電圧Ｖ１ｂ―１ｃに、所定の係数Ｋ３を掛けたものを、発熱増大量として算出する。続いて、ステップＳ４４では、ステップＳ２４と同様に、電池パック１ｃの発熱量が、ステップＳ４３で算出した増大量にて増大するように、電池パック１ｃの出力を変更させるための制御信号を出力する。これにより、図７の制御フローが終了し、ステップＳ１へ戻る。
【００７４】
一方、ステップＳ４２で否定（ＮＯ）判定した場合、電池パック１ｃの発熱量を減少させる必要があるため、ステップＳ４５で必要な発熱減少量を算出する。ステップＳ４５では、例えば、ステップＳ１で取得した第２起電圧Ｖ１ｂ―１ｃに、所定の係数Ｋ３を掛けたものを、発熱減少量として算出する。続いて、ステップＳ４４では、電池パック１ｃの発熱量が、ステップＳ４５で算出した減少量にて減少するように、電池パック１ｃの出力を変更させるための制御信号を出力する。
【００７５】
これによれば、電池パック１ｃの内部熱量が電池パック１ｂの内部熱量よりも少ない間は、ステップＳ４２、Ｓ４３、Ｓ４４によって、電池パック１ｃの発熱量が増大される。そして、電池パック１ｃの内部熱量が電池パック１ｂの内部熱量を超えると、ステップＳ４２、Ｓ４５、Ｓ４４によって、電池パック１ｃの発熱量が減少される。このように、電池パック１ｂの内部熱量と電池パック１ｃの内部熱量とが均一になるまで、電池パック１ｃの発熱量が増減するように、電池パック１ｃの出力が調整される。一方、電池パック１ｂの内部熱量と電池パック１ｃの内部熱量とが均一になれば、電池パック１ｃの発熱量が維持されるように、電池パック１ｃの出力が維持される。
【００７６】
ここで、本実施形態の発熱量制御装置による内部熱量（内部温度）の均一化制御と図１１に示される比較例の発熱量制御装置による内部熱量（内部温度）の均一化制御とを比較する。
【００７７】
図１１に示される比較例の発熱量制御装置は、発明が解決しようとする課題の欄に記載した一般的なものであり、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれの表面に取り付けた各温度センサ１１（第１温度センサ１１ａ、第２温度センサ１１ｂ、第３温度センサ１１ｃ）によって、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの表面温度を検出し、各検出温度が目標温度になるように、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を制御するものである。この比較例の発熱量制御装置では、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）の均一化のために、例えば、各温度センサ１１の各検出温度が同じとなるように、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を制御することが考えられる。
【００７８】
しかし、この場合、各温度センサ１１が検出する各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの表面温度は、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量だけでなく、外部温度の影響を受けた結果である。すなわち、積層された電池パック１ａ、１ｂ、１ｃのうち、外側に位置する電池パック１ａ、１ｃは、外部温度の影響を受けやすいため、外部への放熱量が多く、表面温度が低くなる。一方、内側に位置する内側に位置する電池パック１ｂは、両隣の電池パック１ａ、１ｃによって断熱状態となるため、外部への放熱量が少なく、表面温度が高くなる。このため、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの表面温度が同じとなるように、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を調整しても、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）が同じになるとは限られない。
【００７９】
また、比較例の発熱量制御装置において、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）の均一化のために、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの放熱量の違いを考慮して、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの検出温度がそれぞれの目標温度となるように、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を制御することが考えられる。例えば、図１２に示されるように、上段の電池パック１ａ、下段の電池パック１ｃ、中段の電池パック１ｂの順に放熱量が多い場合、この順に目標温度を高くすることが考えられる。
【００８０】
しかし、この場合、外部温度が変化すると、外部温度の影響を受けて、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの表面温度も変化するため、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの検出温度が、それぞれの目標温度に維持されるように、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を制御し続けなければならない。
【００８１】
これに対して、本実施形態では、隣り合う電池パックの間の熱流束が０となるように、隣り合う電池パックの発熱量を調整するようにしている。これによれば、隣り合う電池パックの内部熱量（内部温度）に差がなくなるように、隣り合う電池パックの発熱量を制御するので、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）の均一化制御を高精度に実行できる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）が均一となった後に、外部温度が変化しても、隣り合う電池パックの間の熱流束は変わらないので、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの発熱量を制御し続ける必要がない。
【００８３】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００８４】
（１）第１実施形態では、制御部２０が実行する内部熱量の均一化制御において、熱流束センサ１０で発生した起電圧（電圧値）としきい値とを比較し、起電圧がしきい値以下となるように、隣り合う電池パックの発熱量を調整したが、起電圧の代わりに、起電圧から算出した熱流束をしきい値と比較しても良い。また、熱流束センサ１０で発生した電流の値をしきい値と比較してもよい。要するに、本発明では、各熱流束センサにて発生した起電力に基づいて、隣り合う電池パックの熱流束が所定値以下となるように、隣り合う電池パックの発熱量を調整すればよい。
【００８５】
（２）第１実施形態では、積層された３つの電池パックの発熱量を制御したが、本発明の発熱量制御装置は、積層された４つ以上の電池パックの発熱量についても、第１実施形態と同様に制御することができる。また、本発明の発熱量制御装置は、積層された２つの電池パックの発熱量についても、第１実施形態と同様に制御することができる。なお、少なくとも３つの発熱体が積層されている場合、内側に位置する発熱体と外側に位置する発熱体とでは、外部への放熱量が異なり、各発熱体の内部熱量が不均一になりやすい。したがって、この場合に、本発明の発熱量制御装置によって、内部熱量の均一化制御を実施することが特に有効である。
【００８６】
（３）第１実施形態では、各電池パック１ａ、１ｂ、１ｃの内部熱量（内部温度）の均一化制御において、隣り合う電池パックの両方の発熱量を制御したが、隣り合う電池パックの一方の発熱量のみを制御しても良い。
【００８７】
（４）第１実施形態では、本発明の発熱量制御装置が、車両に搭載される電池の発熱量を制御する場合を説明したが、電池は車両に搭載されるものに限られず、家庭や工場等に設置される据置型の電池であっても良い。
【００８８】
（５）本発明の発熱量制御装置を、電池以外の発熱体の発熱量制御に適用してもよい。例えば、鉄板焼きに使用される鉄板（ホットプレート）が、積層された複数の発熱体で構成されている場合、これらの発熱体の発熱量を制御することも可能である。また、本発明の発熱量制御装置によって、熱プレス成型機の上型の発熱体と下型の発熱体の発熱量を制御することも可能である。この場合、被成型品のプレス中において、上型と下型とが隣接した状態となる。したがって、プレス中に上型と下型との間に位置するように、熱流束センサを配置すればよい。
【００８９】
（６）上記各実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属が、それぞれ、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｔｅ合金であったが、他の合金であってもよい。また、上記した各実施形態では、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属の両方が、固相焼結された焼結合金であったが、少なくとも一方が固相焼結された焼結合金であればよい。これにより、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属の両方が固相焼結された焼結金属でない場合と比較して、起電圧を大きくでき、熱流束センサ１０の高感度化が可能である。
【００９０】
（７）上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００９１】
（参考例１）
本参考例では、発熱体である電気炉等の設備の異常監視装置について説明する。
【００９２】
すなわち、本参考例は、
発熱体の表面に取り付けられ、前記発熱体と外気との間の熱流束を検出する熱流束センサと、
外気温度を検出する温度センサと、
前記発熱体の異常発熱の有無を判定する判定手段とを備え、
前記熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホールが形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構造を有し、
交互に直列接続された前記第１、第２層間接続部材は、前記発熱体と外気との間の熱流束に応じた起電力を発生し、
前記判定手段は、外気温度毎に前記発熱体の発熱状態が正常である場合に検出されうる熱流束に応じて設定される判定基準のうち、前記温度センサが検出した外気温度に応じた前記判定基準を用い、前記熱流束センサの検出結果と前記判定基準とを比較して、前記発熱体の異常発熱の有無を判定することを特徴とする異常監視装置に関するものである。
【００９３】
この異常監視装置は、発熱体である設備の異常発熱を検知したときに、設備が異常発熱の状態である旨を報知手段によって報知させたり、設備の発熱状態が正常となるように、設備の発熱量を調整する制御を行ったりするものである。
【００９４】
図１３に示すように、この異常監視装置は、第１実施形態と同様に、熱流束センサ１０と、制御部２０とを備えている。熱流束センサ１０と制御部２０は、第１実施形態の熱流束センサ１０と制御部２０と同じ構成のものである。ただし、第１実施形態と異なり、熱流束センサ１０は、設備３０の表面に取り付けられ、設備３０と外気との間の熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を制御部２０に出力する。
【００９５】
また、異常監視装置は、設備３０の外部に設置され、外気温度を検出する温度センサ１１と、図示しないブザーや表示器とを備えている。温度センサ１１は、外気温度に応じたセンサ信号を制御部２に向けて出力する。ブザーや表示器は、設備の異常発熱時にその旨を人に報知するための報知手段である。
【００９６】
制御部２０は、熱流束センサ１０からのセンサ信号に基づいて、設備３０と外気との間の熱流束が所定値を超えているか否かを判定する判定手段である。所定値は、設備３０の発熱状態が正常であるときの熱流束の上限値となるように設定される。このため、設備３０と外気との間の熱流束が所定値以下である場合、設備３０の発熱状態は正常であると判定する。一方、設備３０と外気との間の熱流束が所定値を超えている場合、設備３０の発熱状態は異常であると判定する。このようにして、制御部２０は、設備３０の異常発熱の有無を判定する。  
【００９７】
そして、制御部２０は、設備３０の発熱状態は異常であると判定した場合に、ブザーや表示器等の報知手段を作動させて、設備３０の異常発生を報知する。また、制御部２０が、設備３０の発熱量を制御可能であれば、熱流束センサ１０からのセンサ信号に基づいて、設備３０と外気との間の熱流束が所定値以下となるように、設備３０の発熱量を調整する。
【００９８】
具体的には、図１４に示されるように、制御部２０は、ステップＳ１０１で、熱流束センサ１０の起電圧（電圧値）Ｖと、温度センサ１１が検出した外気温度Ｔとを取得する。
【００９９】
続いて、ステップＳ１０２で、取得した電圧値Ｖがしきい値Ｖｔｈ以下であるか否かを判定する。このしきい値Ｖｔｈは、設備３０の発熱状態が正常である場合に検出されうる熱流束に応じて設定される判定基準であり、設備３０の発熱状態が正常である場合の熱流束の上限値に対応する電圧値である。設備３０の発熱状態が正常である場合に検出されうる熱流束は、外気温度によって異なる。このため、設備３０の発熱状態が正常である場合の外気温度と熱流束との関係を予め実験等により調べておき、外気温度毎にしきい値Ｖｔｈを予め記憶部に記憶しておく。ステップＳ１０２では、温度センサ１１が検出した外気温度Ｔに応じて選択されたしきい値Ｖｔｈを用いる。
【０１００】
ステップＳ１０２で肯定（ＹＥＳ）判定した場合、ステップＳ１０３で設備３０の発熱状態は正常であると決定し、図１４の制御フローを終了する。
【０１０１】
一方、ステップＳ１０２で否定（ＮＯ）判定した場合、ステップＳ１０４で設備３０の発熱状態は異常であると決定し、ステップＳ１０５で、ブザーや表示器に対して、発熱状態の異常を報知するための制御信号を出力する。これにより、ブザーや表示器が作動して、設備３０の異常発生を報知する。このとき、設備３０に対して、発熱量を減少させるための制御信号を出力することにより、設備３０の発熱量を減少させてもよい。
【０１０２】
ところで、発熱体の異常監視装置が、発熱体の温度を検出し、検出した温度に基づいて、発熱体の発熱状態の異常の有無を判定する場合、発熱体の温度は、発熱体が外部から受ける影響によって変動するため、発熱体の発熱状態の異常の有無を正確に判定できないという問題がある。例えば、外部温度（外気温度）が低い場合、発熱体が異常発熱していても、発熱体が冷却されることにより、検出した発熱体の温度が正常時の温度となる可能性がある。また、発熱体と外部の間が断熱状態の場合、発熱体の発熱状態が正常でも、検出した発熱体の温度が異常時の温度となる可能性がある。なお、断熱状態とは、熱移動が抑制されている状態を意味する。
【０１０３】
これに対して、本参考例の異常監視装置では、設備３０と外気との間の熱流束の検出結果に基づいて、設備３０の発熱状態の異常の有無を判定する。このとき、外気温度に応じた判定基準を用いる。これにより、設備３０の発熱状態が正常であれば、判定基準を満たし、設備３０の発熱状態が異常であれば、判定基準を満たさない。このため、設備の発熱状態の異常の有無を高精度に行うことができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０            熱流束センサ
２０            制御部
１００          絶縁基材
１０１、１０２  第１、第２ビアホール
１３０、１４０  第１、第２層間接続部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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