(57)【要約】【課題】製造コストの増加を抑えつつ、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるための構成を簡単にする。【解決手段】電池Ｂ１〜Ｂ４の正極端子に接続される正極端子Ｔｐ１〜Ｔｐ８を有する正極側部材１２ｐと、電池Ｂ１〜Ｂ４の負極端子に接続される負極端子Ｔｎ１〜Ｔｎ８を有する負極側部材１２ｎと、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとが同じ方向に移動することにより、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える切替部１３とを備えて電池直並列切替構造１１を構成する。【選択図】図１
2018098903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の正極端子に接続される正極端子を有する正極側部材と、
前記電池の負極端子に接続される負極端子を有する負極側部材と、
前記正極側部材と前記負極側部材とを同じ方向に移動させることにより、複数の前記電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする電池直並列切替構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電池直並列切替構造であって、
複数の前記電池の直列接続時及び並列接続時において、共通の電力線を介して複数の前記電池に電力が入力される、または、前記共通の電力線を介して複数の前記電池から電力が出力される
ことを特徴とする電池直並列切替構造。
【請求項３】
請求項１に記載の電池直並列切替構造であって、
前記正極側部材は、
正極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の並列接続時に第１の電池の正極端子に接続される第１の正極端子と、
前記正極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の直列接続時に前記第１の電池の正極端子に接続される第２の正極端子と、
前記正極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の並列接続時に前記第１の電池の一方の隣に設けられる第２の電池の正極端子に接続される第３の正極端子と、
前記複数の電池の直列接続時に前記第２の電池の正極端子に接続される第４の正極端子と、
を有し、
前記負極側部材は、
負極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の並列接続時に前記第１の電池の負極端子に接続される第１の負極端子と、
前記第４の正極端子に常時接続されているとともに、前記複数の電池の直列接続時に前記第１の電池の負極端子に接続される第２の負極端子と、
前記負極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の並列接続時に前記第２の電池の負極端子に接続される第３の負極端子と、
前記負極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の直列接続時に前記第２の電池の負極端子に接続される第４の負極端子と、
を有することを特徴とする電池直並列切替構造。
【請求項４】
請求項３に記載の電池直並列切替構造であって、
前記第１の電池と前記第２の電池の間に１つ以上の第３の電池が設けられている場合、
前記正極側部材は、
前記正極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の並列接続時に前記第３の電池の正極端子に接続される第５の正極端子と、
前記複数の電池の直列接続時に前記第３の電池の正極端子に接続される第６の正極端子と、
を有し、
前記負極側部材は、
前記負極側電力線に常時接続されているとともに、前記複数の電池の並列接続時に前記第３の電池の負極端子に接続される第５の負極端子と、
前記複数の電池の直列接続時に前記第３の電池の負極端子に接続される第６の負極端子と、
を有し、
前記第４の正極端子は、前記第２の負極端子ではなく前記第６の負極端子に常時接続され、
前記第６の正極端子は、前記第２の負極端子または隣の前記第３の電池に接続される前記第６の負極端子に常時接続されている
ことを特徴とする電池直並列切替構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える電池直並列切替構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電池直並列切替構造として、リレーを用いて複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるものがある。例えば、特許文献１参照。
また、例えば、電池直並列切替構造として、複数の電池の正極端子がそれぞれ接続される正極側部材と、複数の電池の負極端子がそれぞれ接続される負極側部材と、直列接続用電力線と、並列接続用電力線とを備え、直列接続時、正極側部材と負極側部材を互いに反対方向に移動させることにより、複数の電池の正極端子と負極端子をそれぞれ直列接続用電力線に接続させ、並列接続時、正極側部材と負極側部材を直列接続時と反対方向で、かつ、互いに反対方向に移動させることにより、複数の電池の正極端子と負極端子をそれぞれ並列接続用電力線に接続させることで、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるものがある。例えば、特許文献２を参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３７１６３００号公報
【特許文献２】特開平０９−１４７８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように、リレーを用いて複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える電池直並列切替構造では、電池の数が増加するほど、リレーの数も増加するため、リレーの数が増加する分、製造コストが増加するという懸念がある。
【０００５】
また、上述のように、正極側部材と、負極側部材と、直列接続用電力線と、並列接続用電力線とを備える電池直並列切替構造では、正極側部材と負極側部材が互いに反対方向に移動させる必要があり、正極側部材と負極側部材を移動させるための構成、すなわち、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるための構成が複雑になるという懸念がある。
【０００６】
そこで、本発明の一側面に係る目的は、製造コストの増加を抑えつつ、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるための構成を簡単にすることが可能な電池直並列切替構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る一つの形態である電池直並列切替構造は、電池の正極端子に接続される正極端子を有する正極側部材と、電池の負極端子に接続される負極端子を有する負極側部材と、正極側部材と負極側部材とを同じ方向に移動させることにより、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える切替部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、製造コストの増加を抑えつつ、複数の電池の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるための構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の電池直並列切替構造の一例を示す図である。
【図２】実施形態の電池直並列切替構造の他の例を示す図である。
【図３】図１に示す電池直並列切替構造の変形例を示す図である。
【図４】図２に示す電池直並列切替構造の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態の電池直並列切替構造の一例を示す図である。
図１に示す電池直並列切替構造１１は、例えば、電動フォークリフトや電気自動車などの車両に搭載される電池パックに備えられるものであって、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える。例えば、電池Ｂ１〜Ｂ４の充電時では、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ直列接続に切り替えられ、電池Ｂ１〜Ｂ４の放電時では、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ並列接続に切り替えられる。
【００１１】
図１（ａ）は、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４をそれぞれ直列接続させるとともに電池Ｂ１、Ｂ２と電池Ｂ３、Ｂ４とを互いに並列接続させたときの電池直並列切替構造１１の模式図であり、図１（ｂ）は、電池Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ並列接続させたときの電池直並列切替構造１１の模式図である。なお、電池Ｂ１の一方の隣に電池Ｂ２が設けられ、電池Ｂ３の一方の隣に電池Ｂ４が設けられているものとする。また、図１に示す電池直並列切替構造１１では、一方の電池の組（電池Ｂ１、Ｂ２）において直並列接続切替を行うとともに他方の電池の組（電池Ｂ３、Ｂ４）において直並列接続切替を行う構成であるが、１組の電池の数や電池の組の数は特に限定されない。例えば、１つの電池の組において３つの電池の直並列接続切替を行うように電池直並列切替構造１１を構成してもよい。
【００１２】
また、電池直並列切替構造１１は、正極側部材１２ｐと、負極側部材１２ｎと、切替部１３とを備える。なお、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎは、例えば、部材を介して互いに接続されているものとする。また、電池Ｂ１〜Ｂ４は、例えば、正極側部材１２ｐ及び負極側部材１２ｎと接続されていない基板などに固定されているものとする。そのため、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎは、同期して同じ方向に移動するとともに、電池Ｂ１〜Ｂ４に対して相対移動する。
【００１３】
正極側部材１２ｐは、正極側入出力端子Ｔｐと、正極側電力線Ｌｐと、正極端子Ｔｐ１（第１の正極端子）と、正極端子Ｔｐ２（第２の正極端子）と、正極端子Ｔｐ３（第３の正極端子）と、正極端子Ｔｐ４（第４の正極端子）と、第５の正極端子Ｔｐ５（第１の正極端子）と、第６の正極端子Ｔｐ６（第２の正極端子）と、第７の正極端子Ｔｐ７（第３の正極端子）と、第８の正極端子Ｔｐ８（第４の正極端子）とを備える。
【００１４】
正極側入出力端子Ｔｐは、充電器の正極端子、または、車両に搭載される走行モータや電装機器などの負荷の正極端子に接続される。また、正極側入出力端子Ｔｐは、正極側電力線Ｌｐに接続されている。
【００１５】
正極端子Ｔｐ１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ１（第１の電池）の正極端子に接続される。
【００１６】
正極端子Ｔｐ２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ１の正極端子に接続される。
【００１７】
正極端子Ｔｐ３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ２（第２の電池）の正極端子に接続される。
【００１８】
正極端子Ｔｐ４は、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ２の正極端子に接続される。
正極端子Ｔｐ５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ３（第１の電池）の正極端子に接続される。
【００１９】
正極端子Ｔｐ６は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ３の正極端子に接続される。
【００２０】
正極端子Ｔｐ７は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ４（第２の電池）の正極端子に接続される。
【００２１】
正極端子Ｔｐ８は、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１〜Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ４の正極端子に接続される。
負極側部材１２ｎは、負極側入出力端子Ｔｎと、負極側電力線Ｌｎと、負極端子Ｔｎ１（第１の負極端子）と、負極端子Ｔｎ２（第２の負極端子）と、負極端子Ｔｎ３（第３の負極端子）と、負極端子Ｔｎ４（第４の負極端子）と、負極端子Ｔｎ５（第１の負極端子）と、負極端子Ｔｎ６（第２の負極端子）と、負極端子Ｔｎ７（第３の負極端子）と、負極端子Ｔｎ８（第４の負極端子）とを有する。
【００２２】
負極側入出力端子Ｔｎは、充電器の負極端子、または、車両に搭載される走行モータや電装機器などの負荷の負極端子に接続される。また、負極側入出力端子Ｔｎは、負極側電力線Ｌｎに接続されている。
【００２３】
負極端子Ｔｎ１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ１の負極端子に接続される。
【００２４】
負極端子Ｔｎ２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極端子Ｔｐ４に常時接続されているとともに、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ１の負極端子に接続される。なお、正極端子Ｔｐ４と負極端子Ｔｎ２は、バスバーやケーブルなどの配線を介して互いに電気的に接続されているものとする。
【００２５】
負極端子Ｔｎ３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ２の負極端子に接続される。
【００２６】
負極端子Ｔｎ４は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ２の負極端子に接続される。
【００２７】
負極端子Ｔｎ５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ３の負極端子に接続される。
【００２８】
負極端子Ｔｎ６は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、正極端子Ｔｐ８に常時接続されているとともに、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ３の負極端子に接続される。
【００２９】
負極端子Ｔｎ７は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時に電池Ｂ４の負極端子に接続される。
【００３０】
負極端子Ｔｎ８は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時に電池Ｂ４の負極端子に接続される。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ直列接続である場合で、かつ、充電器から電池Ｂ１〜Ｂ４へ電流が流れている場合（電池Ｂ１〜Ｂ４の充電時）、充電器の正極端子から正極側入出力端子Ｔｐ、正極側電力線Ｌｐ、正極端子Ｔｐ２、電池Ｂ１の正極端子、電池Ｂ１の負極端子、負極端子Ｔｎ２、正極端子Ｔｐ４、電池Ｂ２の正極端子、電池Ｂ２の負極端子、負極端子Ｔｎ４、負極側電力線Ｌｎ、及び負極側入出力端子Ｔｎを介して充電器の負極端子へ電流が流れるとともに、充電器の正極端子から正極側入出力端子Ｔｐ、正極側電力線Ｌｐ、正極端子Ｔｐ６、電池Ｂ３の正極端子、電池Ｂ３の負極端子、負極端子Ｔｎ６、正極端子Ｔｐ８、電池Ｂ４の正極端子、電池Ｂ４の負極端子、負極端子Ｔｎ８、負極側電力線Ｌｎ、及び負極側入出力端子Ｔｎを介して充電器の負極端子へ電流が流れる。
【００３２】
また、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ並列接続である場合で、かつ、電池Ｂ１〜Ｂ４から負荷へ電流が流れている場合（電池Ｂ１〜Ｂ４の放電時）、電池Ｂ１の正極端子から正極端子Ｔｐ１、正極側電力線Ｌｐ、正極側入出力端子Ｔｐ、負荷の正極端子、負荷の負極端子、負極側入出力端子Ｔｎ、負極側電力線Ｌｎ、及び負極端子Ｔｎ１を介して電池Ｂ１の負極端子へ電流が流れる。また、電池Ｂ２の正極端子から正極端子Ｔｐ３、正極側電力線Ｌｐ、正極側入出力端子Ｔｐ、負荷の正極端子、負荷の負極端子、負極側入出力端子Ｔｎ、負極側電力線Ｌｎ、及び負極端子Ｔｎ３を介して電池Ｂ２の負極端子へ電流が流れる。また、電池Ｂ３の正極端子から正極端子Ｔｐ５、正極側電力線Ｌｐ、正極側入出力端子Ｔｐ、負荷の正極端子、負荷の負極端子、負極側入出力端子Ｔｎ、負極側電力線Ｌｎ、及び負極端子Ｔｎ５を介して電池Ｂ３の負極端子へ電流が流れる。また、電池Ｂ４の正極端子から正極端子Ｔｐ７、正極側電力線Ｌｐ、正極側入出力端子Ｔｐ、負荷の正極端子、負荷の負極端子、負極側入出力端子Ｔｎ、負極側電力線Ｌｎ、及び負極端子Ｔｎ７を介して電池Ｂ４の負極端子へ電流が流れる。
【００３３】
また、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ並列接続である場合で、かつ、負荷から電池Ｂ１〜Ｂ４へ電流が流れている場合（負荷から電池Ｂ１〜Ｂ４への電力回生時）、負荷の正極端子から正極側入出力端子Ｔｐ、正極側電力線Ｌｐ、正極端子Ｔｐ１、電池Ｂ１の正極端子、電池Ｂ１の負極端子、負極端子Ｔｎ１、負極側電力線Ｌｎ、及び負極側入出力端子Ｔｎを介して負荷の負極端子へ電流が流れる。また、負荷の正極端子から正極側入出力端子Ｔｐ、正極側電力線Ｌｐ、正極端子Ｔｐ３、電池Ｂ２の正極端子、電池Ｂ２の負極端子、負極端子Ｔｎ３、負極側電力線Ｌｎ、及び負極側入出力端子Ｔｎを介して負荷の負極端子へ電流が流れる。また、負荷の正極端子から正極側入出力端子Ｔｐ、正極側電力線Ｌｐ、正極端子Ｔｐ５、電池Ｂ３の正極端子、電池Ｂ３の負極端子、負極端子Ｔｎ５、負極側電力線Ｌｎ、及び負極側入出力端子Ｔｎを介して負荷の負極端子へ電流が流れる。また、負荷の正極端子から正極側入出力端子Ｔｐ、正極側電力線Ｌｐ、正極端子Ｔｐ７、電池Ｂ４の正極端子、電池Ｂ４の負極端子、負極端子Ｔｎ７、負極側電力線Ｌｎ、及び負極側入出力端子Ｔｎを介して負荷の負極端子へ電流が流れる。
【００３４】
このように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時において、電池Ｂ１〜Ｂ４が正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎに接続され、充電器から出力される電力が正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎを介して電池Ｂ１〜Ｂ４に入力される。
【００３５】
また、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時において、電池Ｂ１〜Ｂ４が正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎに接続され、電池Ｂ１〜Ｂ４から出力される電力が正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎを介して負荷に出力される。または、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時において、電池Ｂ１〜Ｂ４が正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎに接続され、負荷から出力される電力が正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎを介して電池Ｂ１〜Ｂ４に入力される。
【００３６】
すなわち、電池Ｂ１〜Ｂ４の直列接続時及び並列接続時において、共通の正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎを介して電池Ｂ１〜Ｂ４に電力が入力される、または、共通の正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎを介して電池Ｂ１〜Ｂ４から電力が出力される。言い換えると、電池Ｂ１〜Ｂ４の直列接続時及び並列接続時において、共通の正極側入出力端子Ｔｐ及び負極側入出力端子Ｔｎを介して電池Ｂ１〜Ｂ４に電力が入出力される。
【００３７】
切替部１３は、ユーザにより操作されると、図１（ａ）に示すように、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを同じ矢印ａの方向に移動させる、または、図１（ｂ）に示すように、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを同じ矢印ｂの方向に移動させる。上述したように、電池Ｂ１〜Ｂ４は基板などに固定されている。そのため、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ直列接続である状態において、電池Ｂ１〜Ｂ４が移動せずに、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとが同じ矢印ａの方向に移動すると、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ並列接続に切り替わる。また、図１（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続がそれぞれ並列接続である状態において、電池Ｂ１〜Ｂ４が移動せずに、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとが同じ矢印ｂの方向に移動すると、図１（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続が直列接続に切り替わる。すなわち、切替部１３は、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを同じ方向に移動させることにより、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える。
【００３８】
このように、図１に示す電池直並列切替構造１１では、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える際、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを同じ方向に移動させる構成であるため、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを異なる方向に移動させる構成に比べて、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるための構成を簡単にすることができる。
【００３９】
また、図１に示す電池直並列切替構造１１では、リレーを用いずに、電池Ｂ１、Ｂ２の接続及び電池Ｂ３、Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える構成であるため、電池が増加することによる製造コストの増加を抑えることができる。
【００４０】
また、図１に示す電池直並列切替構造１１では、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時及び並列接続時において、それぞれ、共通の電力線（正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎ）を介して電力が入出力されるため、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の直列接続時において、直列接続用電力線を介して電力が入出力され、電池Ｂ１、Ｂ２及び電池Ｂ３、Ｂ４の並列接続時において、並列接続用電力線を介して電力が入出力される電池直並列切替構造に比べて、使用する電力線を少なくすることができる分、製造コストを低減することができる。
【００４１】
図２は、実施形態の電池直並列切替構造の他の例を示す図である。なお、図１に示す電池直並列切替構造と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。
図２に示す電池直並列切替構造２１において、図１に示す電池直並列切替構造１１と異なる点は、電池Ｂ１と電池Ｂ２の間に電池Ｂ５（第３の電池）及び電池Ｂ６（第３の電池）が設けられ、すべての電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６において直並列接続切替を行う点である。なお、電池Ｂ１と電池Ｂ２の間に設けられる電池（第３の電池）の数は、１つ以上であれば、特に限定されない。また、電池Ｂ１、Ｂ２や電池Ｂ１と電池Ｂ２の間に設けられる電池は、例えば、正極側部材１２ｐ及び負極側部材１２ｎと接続されていない基板などに固定されているものとする。
【００４２】
正極側部材１２ｐは、正極端子Ｔｐ１と、正極端子Ｔｐ２と、正極端子Ｔｐ３と、正極端子Ｔｐ４と、正極端子Ｔｐ９（第５の正極端子）と、正極端子Ｔｐ１０（第６の正極端子）と、正極端子Ｔｐ１１（第５の正極端子）と、正極端子Ｔｐ１２（第６の正極端子）とを有する。
【００４３】
また、負極側部材１２ｎは、負極端子Ｔｎ１と、負極端子Ｔｎ２と、負極端子Ｔｎ３と、負極端子Ｔｎ４と、負極端子Ｔｎ９（第５の負極端子）と、負極端子Ｔｎ１０（第６の負極端子）と、負極端子Ｔｎ１１（第５の負極端子）と、負極端子Ｔｎ１２（第６の負極端子）とを有する。
【００４４】
正極端子Ｔｐ９は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の並列接続時に電池Ｂ５の正極端子に接続される。
【００４５】
正極端子Ｔｐ１０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、負極端子Ｔｎ２に常時接続されているとともに、図２（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の直列接続時に電池Ｂ５の正極端子に接続される。
【００４６】
正極端子Ｔｐ１１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、正極側電力線Ｌｐに常時接続されているとともに、図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の並列接続時に電池Ｂ６の正極端子に接続される。
【００４７】
正極端子Ｔｐ１２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ５（隣の第３の電池）に接続される負極端子Ｔｎ１０に常時接続されているとともに、図２（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の直列接続時に電池Ｂ６の正極端子に接続される。
【００４８】
負極端子Ｔｎ９は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の並列接続時に電池Ｂ５の負極端子に接続される。
【００４９】
負極端子Ｔｎ１０は、図２（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の直列接続時に電池Ｂ５の負極端子に接続される。
負極端子Ｔｎ１１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、負極側電力線Ｌｎに常時接続されているとともに、図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の並列接続時に電池Ｂ６の負極端子に接続される。
【００５０】
負極端子Ｔｎ１２は、図２（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の直列接続時に電池Ｂ６の負極端子に接続される。なお、図２に示す電池直並列切替構造２１において、正極端子Ｔｐ４は、負極端子Ｔｎ２ではなく負極端子Ｔｎ１２に常時接続されているものとする。
【００５１】
図２（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の接続が直列接続である状態において、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６が移動せずに、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとが同じａ方向に移動すると、図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の接続が並列接続に切り替わる。また、図２（ｂ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の接続が並列接続である状態において、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６が移動せずに、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとが同じｂ方向に移動すると、図２（ａ）に示すように、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の接続が直列接続に切り替わる。
【００５２】
このように、図２に示す電池直並列切替構造２１においても、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える際、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを同じ方向に移動させる構成であるため、正極側部材１２ｐと負極側部材１２ｎとを異なる方向に移動させる構成に比べて、電池Ｂ１〜Ｂ４の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替えるための構成を簡単にすることができる。
【００５３】
また、図２に示す電池直並列切替構造２１においても、リレーを用いずに、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の接続を直列接続及び並列接続のどちらか一方に切り替える構成であるため、電池が増加することによる製造コストの増加を抑えることができる。
【００５４】
また、図２に示す電池直並列切替構造２１においても、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の直列接続時及び並列接続時において、それぞれ、共通の電力線（正極側電力線Ｌｐ及び負極側電力線Ｌｎ）を介して電力が入出力されるため、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の直列接続時において、直列接続用電力線を介して電力が入出力され、電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ６の並列接続時において、並列接続用電力線を介して電力が入出力される電池直並列切替構造に比べて、使用する電力線を少なくすることができる分、製造コストを低減することができる。
【００５５】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
上記実施形態では、ユーザにより切替部１３が操作されると、正極側部材１２ｐ及び負極側部材１２ｎが同じ方向に移動する構成であるが、切替部１３にモータなどの動力源を備え、その動力源を用いて正極側部材１２ｐ及び負極側部材１２ｎを同じ方向に移動させるように構成してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す電池直並列切替構造１１において、正極端子Ｔｐ４が負極端子Ｔｎ２に接続され、正極端子Ｔｐ８が負極端子Ｔｎ６に接続される構成であるが、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、正極端子Ｔｐ２が負極端子Ｔｎ４に接続され、正極端子Ｔｐ６が負極端子Ｔｎ８に接続されるように構成してもよい。このように構成する場合、正極端子Ｔｐ２は正極側電力線Ｌｐに接続されず、正極端子Ｔｐ４は正極側電力線Ｌｐに接続されているものとする。また、負極端子Ｔｎ２は負極側電力線Ｌｎに接続され、負極端子Ｔｎ４は負極側電力線Ｌｎに接続されていないものとする。また、正極端子Ｔｐ６は正極側電力線Ｌｐに接続されず、正極端子Ｔｐ８は正極側電力線Ｌｐに接続されているものとする。また、負極端子Ｔｎ６は負極側電力線Ｌｎに接続され、負極端子Ｔｎ８は負極側電力線Ｌｎに接続されていないものとする。
【００５７】
また、上記実施形態では、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す電池直並列切替構造２１において、正極端子Ｔｐ１０が負極端子Ｔｎ２に接続され、正極端子Ｔｐ１２が負極端子Ｔｎ１０に接続され、正極端子Ｔｐ４が負極端子Ｔｎ１２に接続される構成であるが、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、正極端子Ｔｐ２が負極端子Ｔｎ１０に接続され、正極端子Ｔｐ１０が負極端子Ｔｎ１２に接続され、正極端子Ｔｐ１２が負極端子Ｔｎ４に接続されるように構成してもよい。このように構成する場合、正極端子Ｔｐ２は正極側電力線Ｌｐに接続されず、正極端子Ｔｐ４は正極側電力線Ｌｐに接続されているものとする。また、負極端子Ｔｎ２は負極側電力線Ｌｎに接続され、負極端子Ｔｎ４は負極側電力線Ｌｎに接続されていないものとする。
【符号の説明】
【００５８】
１１、２１  電池直並列切替構造
１２ｐ  正極側部材
１２ｎ  負極側部材
１３  切替部
Ｔｐ  正極側入出力端子
Ｌｐ  正極側電力線
Ｔｐ１〜Ｔｐ１２  正極端子
Ｔｎ  負極側入出力端子
Ｌｎ  負極側電力線
Ｔｎ１〜Ｔｎ１２  負極端子
Ｂ１〜Ｂ６  電池
【図１】
2018098903.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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