(57)【要約】【課題】蓄電器の機器温度が一定の温度に収束する前に、蓄電器が非冷却状態であるか否かを適切に判定することができる蓄電装置、状態判定方法及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】蓄電装置１では、電池セル２０ａは冷却器によって冷却されている。制御部８４は、電池セル２０ａの充電電流又は放電電流の電流値と、充電又は放電が開始してから経過した時間とに基づいて、電池セル２０ａの機器温度に関連する第１関連値を算出する。制御部８４は、第１関連値と、表面温度センサ２１ａが検出した機器温度に関連する第２関連値との差分値を閾値と比較することによって、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器によって蓄電器が冷却される蓄電装置であって、
該蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を検出する電流検出部と、
該電流検出部が検出した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定する開始判定部と、
該開始判定部によって充電又は放電が開始したと判定されてから経過した時間を計測する計時部と、
前記電流検出部が検出した電流値、及び、該計時部が計測した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出する算出部と、
前記機器温度を検出する機器温度検出部と、
前記算出部が算出した第１関連値、及び、前記機器温度検出部が検出した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて、前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する状態判定部と
を備える蓄電装置。
【請求項２】
前記蓄電器の周囲温度を検出する周囲温度検出部と、
前記機器温度検出部が検出した機器温度、及び、該周囲温度検出部が検出した周囲温度の温度差を、前記第２関連値として、算出する第２の算出部と
を備え、
前記機器温度検出部は、前記機器温度として、前記蓄電器の表面温度を検出し、
前記算出部は、前記第１関連値として、前記蓄電器の表面温度及び周囲温度の温度差を算出する
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記蓄電器が非冷却状態である場合における前記第１関連値を算出し、
前記状態判定部は、前記差分値が前記閾値未満である場合に前記蓄電器が非冷却状態であると判定する
請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記算出部は、前記蓄電器が冷却状態である場合における前記第１関連値を算出し、
前記状態判定部は、前記差分値が前記閾値を超えている場合に前記蓄電器が非冷却状態であると判定する
請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記開始判定部は、前記電流検出部が検出した電流値の絶対値が所定電流値以上である場合に充電又は放電が開始したと判定する
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記冷却器は、
冷媒と、
気体状の該冷媒を冷却する冷却部と、
該冷却部の冷却によって液化した前記冷媒が浸透する浸透体と
を有し、
該浸透体に浸透している液体状の前記冷媒は、前記蓄電器から熱を奪って気化する
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記蓄電器の充電率、及び、前記機器温度検出部が検出した機器温度に基づいて、前記蓄電器の内部抵抗値を決定する決定部を備え、
前記算出部は、前記電流検出部が検出した電流値、前記計時部が計測した時間、及び、前記決定部が決定した内部抵抗値に基づいて、前記第１関連値を算出する
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項８】
冷却器によって冷却される蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を検出するステップと、
検出した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定するステップと、
充電又は放電が開始したと判定してから経過した時間を計測するステップと、
検出した電流値、及び、計測した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出するステップと、
前記機器温度を検出するステップと、
算出した第１関連値、及び、検出した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて、前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定するステップと
を含む状態判定方法。
【請求項９】
コンピュータに、
冷却器によって冷却される蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を取得するステップと、
取得した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定するステップと、
取得した電流値、及び、充電又は放電が開始したと判定してから経過した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出するステップと、
検出された前記蓄電器の機器温度を取得するステップと、
算出した第１関連値、及び、取得した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定するステップと
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置、状態判定方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、蓄電器を備える蓄電装置が搭載されており、この蓄電器から電気機器に電力が供給されている。蓄電器の機器温度、例えば、蓄電器の表面温度が高い場合、時間の経過と共に、蓄電器の内部抵抗の抵抗値は大きく上昇する。蓄電器では、電流は内部抵抗を介して出力され、内部抵抗で電圧降下が生じる。内部抵抗で生じる電圧降下の幅は、内部抵抗の抵抗値が大きい程、大きい。
【０００３】
内部抵抗の抵抗値が上昇した場合、内部抵抗で生じる電圧降下の幅が上昇し、蓄電器から出力される電圧値が低下する。これにより、蓄電器から電気機器に印加される電圧値が低下し、電気機器の性能が低下する。例えば、電気機器が直流モータである場合、単位時間当たりの直流モータの回転数が低下し、直流モータの性能が低下する。従って、電気機器の性能の低下を抑制するためには、蓄電器の機器温度の上昇を抑制する必要がある。
【０００４】
蓄電器の機器温度の上昇を抑制する蓄電装置が特許文献１，２に開示されている。特許文献１，２に記載の蓄電装置内では、空気又は水等の冷却媒体が流れる。冷却媒体は蓄電器から熱を奪い、蓄電器の機器温度は低下する。熱を奪った冷却媒体は、蓄電装置の外部に流出するため、蓄電装置内には、温度が低い冷却媒体が常に流れている。冷却媒体を蓄電装置内に流すことによって、蓄電器の機器温度の上昇が抑制される。
【０００５】
また、特許文献１，２に記載の蓄電装置では、蓄電器が非冷却状態であるか否かが判定される。特許文献１に記載の蓄電装置では、蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値に基づいて蓄電器の機器温度を算出すると共に、実際の機器温度を検出する。算出した機器温度と、検出した実際の機器温度との差に基づいて、蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する。
【０００６】
特許文献２に記載の蓄電装置では、蓄電器の表面温度を繰り返し測定する。表面温度を測定する都度、表面温度を変数とする係数を算出する。今回算出した係数と、過去に算出した係数とを比較することによって、蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１３０９２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
蓄電器の充電又は放電が行われた場合、電流が流れ、電池が発熱するため、蓄電器の機器温度は上昇する。蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値が略一定である場合において、充電又は放電が開始されてから十分な時間が経過したとき、蓄電器から外部に放出される熱量と蓄電器で発生する熱量とが略一致し、蓄電器の機器温度は略一定の温度に収束する。
【０００９】
特許文献１，２に記載されているような従来の蓄電装置では、蓄電器の温度に関する算出は、蓄電器の機器温度が一定の温度に収束した後に実行する必要がある。このため、従来の蓄電装置では、蓄電器の機器温度が一定の温度に収束するまで、蓄電器が非冷却状態であるか否かを適切に判定することができないという問題がある。前述したように、蓄電器の機器温度が高い場合、時間の経過と共に、蓄電器の内部抵抗は大きく上昇する。内部抵抗の抵抗値の上昇を抑制するためには、可能な限り、早期に非冷却状態を検知することが好ましい。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓄電器の機器温度が一定の温度に収束する前に、蓄電器が非冷却状態であるか否かを適切に判定することができる蓄電装置、状態判定方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、冷却器によって蓄電器が冷却される蓄電装置であって、該蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を検出する電流検出部と、該電流検出部が検出した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定する開始判定部と、該開始判定部によって充電又は放電が開始したと判定されてから経過した時間を計測する計時部と、前記電流検出部が検出した電流値、及び、該計時部が計測した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出する算出部と、前記機器温度を検出する機器温度検出部と、前記算出部が算出した第１関連値、及び、前記機器温度検出部が検出した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて、前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する状態判定部とを備える。
【００１２】
本発明の一態様に係る状態判定方法は、冷却器によって冷却される蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を検出するステップと、検出した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定するステップと、充電又は放電が開始したと判定してから経過した時間を計測するステップと、検出した電流値、及び、計測した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出するステップと、前記機器温度を検出するステップと、算出した第１関連値、及び、検出した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて、前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定するステップとを含む。
【００１３】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、冷却器によって冷却される蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を取得するステップと、取得した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定するステップと、取得した電流値、及び、充電又は放電が開始したと判定してから経過した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出するステップと、検出された前記蓄電器の機器温度を取得するステップと、算出した第１関連値、及び、取得した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定するステップとを実行させる。
【００１４】
なお、本発明を、このような特徴的な処理部を備える蓄電装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする状態判定方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。また、本発明を、蓄電装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、蓄電装置を含む蓄電システムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記の態様によれば、蓄電器の機器温度が一定の温度に収束する前に、蓄電器が非冷却状態であるか否かを適切に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１における蓄電装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】電池ユニットの側面図である。
【図３】電池ユニットの平面図である。
【図４】冷却セルが行う冷却の説明図である。
【図５】冷却状態の電池セルの熱等価回路図である。
【図６】非冷却状態の電池セルの熱等価回路図である。
【図７】温度差の推移を示すグラフである。
【図８】熱量算出判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】熱量算出判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】熱量算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】内部抵抗値テーブルを示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１８】
（１）本発明の一態様に係る蓄電装置は、冷却器によって蓄電器が冷却される蓄電装置であって、該蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を検出する電流検出部と、該電流検出部が検出した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定する開始判定部と、該開始判定部によって充電又は放電が開始したと判定されてから経過した時間を計測する計時部と、前記電流検出部が検出した電流値、及び、該計時部が計測した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出する算出部と、前記機器温度を検出する機器温度検出部と、前記算出部が算出した第１関連値、及び、前記機器温度検出部が検出した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて、前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する状態判定部とを備える。
【００１９】
（２）本発明の一態様に係る蓄電装置は、前記蓄電器の周囲温度を検出する周囲温度検出部と、前記機器温度検出部が検出した機器温度、及び、該周囲温度検出部が検出した周囲温度の温度差を、前記第２関連値として、算出する第２の算出部とを備え、前記機器温度検出部は、前記機器温度として、前記蓄電器の表面温度を検出し、前記算出部は、前記第１関連値として、前記蓄電器の表面温度及び周囲温度の温度差を算出する。
【００２０】
（３）本発明の一態様に係る蓄電装置は、前記算出部は、前記蓄電器が非冷却状態である場合における前記第１関連値を算出し、前記状態判定部は、前記差分値が前記閾値未満である場合に前記蓄電器が非冷却状態であると判定する。
【００２１】
（４）本発明の一態様に係る蓄電装置は、前記算出部は、前記蓄電器が冷却状態である場合における前記第１関連値を算出し、前記状態判定部は、前記差分値が前記閾値を超えている場合に前記蓄電器が非冷却状態であると判定する。
【００２２】
（５）本発明の一態様に係る蓄電装置は、前記開始判定部は、前記電流検出部が検出した電流値の絶対値が所定電流値以上である場合に充電又は放電が開始したと判定する。
【００２３】
（６）本発明の一態様に係る蓄電装置は、前記冷却器は、冷媒と、気体状の該冷媒を冷却する冷却部と、該冷却部の冷却によって液化した前記冷媒が浸透する浸透体とを有し、該浸透体に浸透している液体状の前記冷媒は、前記蓄電器から熱を奪って気化する。
【００２４】
（７）本発明の一態様に係る蓄電装置は、前記蓄電器の充電率、及び、前記機器温度検出部が検出した機器温度に基づいて、前記蓄電器の内部抵抗値を決定する決定部を備え、前記算出部は、前記電流検出部が検出した電流値、前記計時部が計測した時間、及び、前記決定部が決定した内部抵抗値に基づいて、前記第１関連値を算出する。
【００２５】
（８）本発明の一態様に係る状態判定方法は、冷却器によって冷却される蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を検出するステップと、検出した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定するステップと、充電又は放電が開始したと判定してから経過した時間を計測するステップと、検出した電流値、及び、計測した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出するステップと、前記機器温度を検出するステップと、算出した第１関連値、及び、検出した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて、前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定するステップとを含む。
【００２６】
（９）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、冷却器によって冷却される蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値を取得するステップと、取得した電流値に基づいて、前記蓄電器の充電又は放電が開始したか否かを判定するステップと、取得した電流値、及び、充電又は放電が開始したと判定してから経過した時間に基づいて、前記蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出するステップと、検出された前記蓄電器の機器温度を取得するステップと、算出した第１関連値、及び、取得した機器温度に関連する第２関連値の差分値、並びに、閾値に基づいて前記蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定するステップとを実行させる。
【００２７】
上記の一態様に係る蓄電装置、状態判定方法及びコンピュータプログラムにあっては、蓄電器の充電電流又は放電電流の電流値と、充電又は放電が開始してから経過した時間とに基づいて、蓄電器の機器温度に関連する第１関連値を算出する。算出した第１関連値と、検出された蓄電器の機器温度に関連する第２関連値との差分値を閾値と比較し、比較結果に基づいて、蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する。
【００２８】
以上のように、第１関連値は、充電又は放電が開始してから経過した時間に基づく。このため、第１関連値が算出されるタイミングと略同じタイミングで機器温度を検出することによって、蓄電器の機器温度が一定の温度に収束する前に、蓄電器が非冷却状態であるか否かを適切に判定することが可能である。
【００２９】
上記の一態様に係る蓄電装置にあっては、蓄電器の機器温度は蓄電器の表面温度である。第１関連値は、検出した電流値と、充電又は放電が開始したと判定されたから経過した時間とに基づいて算出される蓄電器の表面温度及び周囲温度の温度差である。第２関連値は、検出した表面温度及び周囲温度の温度差である。これらの温度差の差分値と閾値との比較結果に基づいて、蓄電器が非冷却状態であるか否かを判定する。
【００３０】
上記の一態様に係る蓄電装置にあっては、蓄電器が非冷却状態である場合における第１関連値を算出する。第２関連値は、検出した機器温度に関連するので、検出時点の蓄電器の状態を示す。従って、機器温度の検出時点において蓄電器が冷却状態である場合、第１関連値と第２関連値との差分値は大きい。機器温度の検出時点において蓄電器が非冷却状態である場合、第１関連値と第２関連値との差分値は小さい。第１関連値と第２関連値との差分値が閾値未満である場合、差分値は小さいとして、蓄電器が非冷却状態であると判定する。
【００３１】
上記の一態様に係る蓄電装置にあっては、蓄電器が冷却状態である場合における第１関連値を算出する。第２関連値は、検出した機器温度に関連するので、検出時点の蓄電器の状態を示す。従って、機器温度の検出時点において蓄電器が冷却状態である場合、第１関連値と第２関連値との差分値は小さい。機器温度の検出時点において蓄電器が非冷却状態である場合、第１関連値と第２関連値との差分値は大きい。第１関連値と第２関連値との差分値が閾値を超えている場合、差分値は大きいとして、蓄電器が非冷却状態であると判定する。
【００３２】
上記の一態様に係る蓄電装置にあっては、検出した電流値の絶対値が所定電流値以上である場合に、蓄電器の充電又は放電が開始したと判定するので、時間の計測が適切なタイミングで開始される。
【００３３】
上記の一態様に係る蓄電装置にあっては、蓄電器の充電率と、検出した機器温度とに基づいて、蓄電器の内部抵抗値を決定する。そして、検出した電流値と、充電又は放電が開始してから経過した時間と、決定した内部抵抗値とに基づいて、正確な第１関連値が算出される。このため、蓄電器が非冷却状態であるか否かがより適切に判定される。
【００３４】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る蓄電装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３５】
（実施形態１）
図１は、実施形態１における蓄電装置１の要部構成を示すブロック図である。蓄電装置１は、好適に車両に搭載され、電池ユニット１０、スイッチ１１、環状の電流センサ１２、駆動回路１３、周囲温度センサ１４及びマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１５を備える。電池ユニット１０は、３つの電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、３つの表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃとを有する。
【００３６】
３つの電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、直流電源であり、直列に接続されている。電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々は、正極端子３０及び負極端子３１を有する（図２参照）。電池セル２０ａの負極端子３１は電池セル２０ｂの正極端子３０に接続され、電池セル２０ｂの負極端子３１は電池セル２０ｃの正極端子３０に接続されている。電池セル２０ａの正極端子３０はスイッチ１１の一端に接続されている。電池セル２０ｃの負極端子３１は接地されている。スイッチ１１の他端は、図示しない電気機器及び発電機等に接続されている。電気機器及び発電機等は車両に搭載されている。電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃは蓄電器として機能する。
【００３７】
電池ユニット１０の電池セル２０ａの正極と、スイッチ１１の一端とを接続する接続線は、環状の電流センサ１２の内側を挿通している。電流センサ１２、駆動回路１３及び周囲温度センサ１４は、マイコン１５に各別に接続されている。
【００３８】
スイッチ１１は、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)、バイポーラトランジスタ又はリレー接点等であり、駆動回路１３によって、オン又はオフに切替えられる。
駆動回路１３は、通常、スイッチ１１をオンに維持している。マイコン１５は、駆動回路１３に、スイッチ１１のオフへの切替えを指示するオフ信号を出力する。駆動回路１３は、マイコン１５からオフ信号が入力された場合、スイッチ１１をオフに切替える。
【００３９】
スイッチ１１がオンである場合において、例えば、発電機が作動しているとき、発電機は、スイッチ１１を介して、電池ユニット１０の電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃを充電する。このとき、スイッチ１１を介して、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃに充電電流が流れる。同様の場合において、例えば、発電機が動作を停止しているとき、電池ユニット１０の電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、スイッチ１１を介して、電気機器に電力を供給する。このとき、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃからスイッチ１１を介して放電電流が流れる。
【００４０】
電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々は、図示しない内部抵抗を有する。電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々では、充電電流は、発電機から内部抵抗を介して電池セル本体に入力され、放電電流は電池セル本体から内部抵抗を介して電気機器に出力される。内部抵抗を介して、充電電流又は放電電流が流れた場合、内部抵抗で発熱する。
スイッチ１１がオフである場合、充電電流及び放電電流のいずれも流れることはなく、内部抵抗で発熱することもない。
【００４１】
電流センサ１２は、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの充電電流及び放電電流の電流値を検出し、検出した電流値を示す電流情報をマイコン１５に出力する。電流センサ１２は、充電電流が流れている場合、正の電流値を検出し、放電電流が流れている場合、負の電流値を検出する。従って、電流情報は、充電電流又は放電電流の電流値の絶対値、及び、充電電流及び放電電流のいずれが流れているかを示す。電流センサ１２は電流検出部として機能する。
なお、電流センサ１２は、充電電流が流れている場合に負の電流値を検出し、放電電流が流れている場合に正の電流値を検出してもよい。
【００４２】
周囲温度センサ１４は、電池ユニット１０の周囲温度、即ち、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの周囲温度を検出し、検出した周囲温度を示す周囲温度情報をマイコン１５に出力する。周囲温度センサ１４は周囲温度検出部として機能する。
表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ夫々は、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの表面温度を検出し、検出した表面温度を示す表面温度情報をマイコン１５に出力する。表面温度は機器温度に相当し、表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ夫々は機器温度検出部として機能する。
【００４３】
マイコン１５は、電流センサ１２、周囲温度センサ１４及び表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃから入力される電流情報、周囲温度情報及び表面温度情報に基づいて、駆動回路１３にオフ信号を出力すべきか否かを判定する。マイコン１５は、オフ信号を出力すべきと判定した場合、駆動回路１３にオフ信号を出力し、駆動回路１３はスイッチ１１をオフに切替える。前述したように、スイッチ１１がオフである場合、充電電流及び放電電流のいずれも流れることはない。
【００４４】
図２は、電池ユニット１０の側面図であり、図３は、電池ユニット１０の平面図である。電池セル２０ａは、矩形板状をなし、電池セル２０ａの共通の端面から、正極端子３０及び負極端子３１が突出している。正極端子３０及び負極端子３１は、端面の長手方向に沿って並んでいる。電池セル２０ａは、板面が上下方向に対して略垂直となるように配置される。電池セル２０ａの上側の板面には、下側に凹んだ凹部が設けられており、この凹部に表面温度センサ２１ａが嵌め込まれている。
【００４５】
電池ユニット１０では、電池セル２０ａの下側に冷却セル２２ａが配置されている。冷却セル２２ａは、電池セル２０ａを支持する支持部分４０を有する。支持部分４０は中空の扁平な直方体状をなし、支持部分４０の上面は、電池セル２０ａの下側の板面に接している。また、冷却セル２２ａでは、支持部分４０の上面の一辺部から上側に出っ張った凸部分４１が設けられている。凸部分４１は、支持部分４０の上面の一辺に沿って設けられている。冷却セル２２ａの凸部分４１の上側に膨張抑制部材２３ａが配置されている。
【００４６】
冷却セル２２ａの支持部分４０は伝熱体２４ａによって支持されている。伝熱体２４ａは、Ｌ字状の断面を有する。伝熱体２４ａでは、冷却セル２２ａの支持部分４０の下側に矩形状の下板部分５０が配置され、下板部分５０は冷却セル２２ａの支持部分４０を支持している。下板部分５０の上側の板面は、冷却セル２２ａの支持部分４０に接している。
【００４７】
また、伝熱体２４ａでは、下板部分５０の一辺の縁部から上側に板状の突出部分５１が突出している。突出部分５１は、冷却セル２２ａの凸部分４１と、膨張抑制部材２３ａとに接している。伝熱体２４ａの突出部分５１の板面は、電池セル２０ａの端面と、冷却セル２２ａの支持部分４０の側面とを覆っている。電池セル２０ａにおいて、正極端子３０及び負極端子３１が設けられている端面は、伝熱体２４ａの突出部分５１によって覆われている端面とは異なっている。
電池セル２０ａ、表面温度センサ２１ａ、冷却セル２２ａ、膨張抑制部材２３ａ及び伝熱体２４ａは第１ユニットを構成する。
【００４８】
電池ユニット１０は、更に、冷却セル２２ｂ、膨張抑制部材２３ｂ及び伝熱体２４ｂを有する。電池セル２０ｂは、電池セル２０ａと同様に、正極端子３０及び負極端子３１を有する。冷却セル２２ｂは、冷却セル２２ａと同様に、支持部分４０及び凸部分４１を有する。伝熱体２４ｂは、伝熱体２４ａと同様に、下板部分５０及び突出部分５１を有する。電池セル２０ｂ、表面温度センサ２１ｂ、冷却セル２２ｂ、膨張抑制部材２３ｂ及び伝熱体２４ｂの形状及び配置は、電池セル２０ａ、表面温度センサ２１ａ、冷却セル２２ａ、膨張抑制部材２３ａ及び伝熱体２４ａの形状及び配置と同様である。
電池セル２０ｂ、表面温度センサ２１ｂ、冷却セル２２ｂ、膨張抑制部材２３ｂ及び伝熱体２４ｂは第２ユニットを構成する。
【００４９】
また、電池ユニット１０は、更に、冷却セル２２ｃ、膨張抑制部材２３ｃ及び伝熱体２４ｃを有する。電池セル２０ｃは、電池セル２０ａと同様に、正極端子３０及び負極端子３１を有する。冷却セル２２ｃは、冷却セル２２ａと同様に、支持部分４０及び凸部分４１を有する。伝熱体２４ｃは、伝熱体２４ａと同様に、下板部分５０及び突出部分５１を有する。電池セル２０ｃ、表面温度センサ２１ｃ、冷却セル２２ｃ、膨張抑制部材２３ｃ及び伝熱体２４ｃの形状及び配置は、電池セル２０ａ、表面温度センサ２１ａ、冷却セル２２ａ、膨張抑制部材２３ａ及び伝熱体２４ａの形状及び配置と同様である。
電池セル２０ｃ、表面温度センサ２１ｃ、冷却セル２２ｃ、膨張抑制部材２３ｂ及び伝熱体２４ｃは第３ユニットを構成する。
【００５０】
図２に示すように、第１ユニット、第２ユニット及び第３ユニットは、この順に上側から配置されている。伝熱体２４ａ，２４ｂ，２４ｃの突出部分５１，５１，５１は冷却ジャケット２５に接触している。また、第１ユニット、第２ユニット及び第３ユニットにおいて、３つの正極端子３０，３０，３０は上下方向に並んでおり、３つの負極端子３１，３１，３１も上下方向に並んでいる。
【００５１】
図２及び図３において、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの正極端子３０，３０，３０及び負極端子３１，３１，３１の接続の図示を省略している。前述したように、３つの電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃは直列に接続され、電池セル２０ａの正極端子３０はスイッチ１１の一端に接続され、電池セル２０ｃの負極端子３１は接地されている。
【００５２】
図４は冷却セル２２ａが行う冷却の説明図である。図４には、冷却セル２２ａの断面が示されている。支持部分４０及び凸部分４１は、箱体状をなす収容体として機能する。この収容体は液密に密閉され、収容体内に仕切り板はなく、収容体内の空間は連続している。収容体には扁平の直方体状をなす浸透体４２が収容されている。浸透体４２は、例えば、不織布であり、冷却セル２２ａの支持部分４０内の下側に配置され、支持部分４０の下面の略全体を覆っている。また、冷却セル２２ａの支持部分４０及び凸部分４１によって構成される収容体内には、冷媒Ｇが封入されている。
【００５３】
伝熱体２４ａは、例えば、金属で構成されており、伝熱体２４ａの熱伝導率は高い。冷却ジャケット２５は、伝熱体２４ａを介して、冷却セル２２ａの凸部分４１内に存在する気体状の冷媒Ｇを冷却する。冷却ジャケット２５の冷却により、冷却セル２２ａの凸部分４１内に存在する気体状の冷媒Ｇは、伝熱体２４ａを介して冷却ジャケット２５に熱を放出し、液化する。液化した冷媒Ｇは、浸透体４２に浸透し、例えば、毛細血管現象の作用により、浸透体４２全体に拡散される。
【００５４】
浸透体４２全体に拡散した液体状の冷媒Ｇは、電池セル２０ａから熱を奪って、気化する。これにより、電池セル２０ａは冷却される。気化した冷媒Ｇの密度は低い。このため、この冷媒Ｇは上昇しようとする。この作用により、気体状の冷媒Ｇは、冷却セル２２ａ内において、支持部分４０よりも上側に配置されている凸部分４１内に移動する。前述したように、凸部分４１内に存在する気体状の冷媒Ｇは、冷却ジャケット２５に熱を放出し、再び液化する。冷媒Ｇは、電池セル２０ａの熱を繰り返し吸収し、電池セル２０ａの温度の上昇を抑制する。
以上のように、電池セル２０ａは、冷却セル２２ａ及び冷却ジャケット２５によって冷却される。
【００５５】
冷却セル２２ａ内において、気体状の冷媒Ｇの量が増加した場合、冷却セル２２ａは膨張し、気体状の冷媒Ｇの量が減少した場合、冷却セル２２ａは収縮する。膨張抑制部材２３ａは、膨張抑制部材２３ａの重みにより、冷却セル２２ａの膨張を抑制する。冷却ジャケット２５の温度は、冷却セル２２ａ内の温度よりも低い状態に維持されている。
【００５６】
冷却セル２２ｂ，２２ｃ夫々は、冷却セル２２ａと同様に、電池セル２０ｂ，２０ｃを冷却する。冷却セル２２ａが行う冷却の説明において、電池セル２０ａ、冷却セル２２ａ及び伝熱体２４ａ夫々を、電池セル２０ｂ、冷却セル２２ｂ及び伝熱体２４ｂに置き換えることによって、冷却セル２２ｂが行う冷却を説明することができる。同様に、冷却セル２２ａが行う冷却の説明において、電池セル２０ａ、冷却セル２２ａ及び伝熱体２４ａ夫々を、電池セル２０ｃ、冷却セル２２ｃ及び伝熱体２４ｃに置き換えることによって、冷却セル２２ｃが行う冷却を説明することができる。
冷却セル２２ａ，２２ｂ，２２ｃ及び冷却ジャケット２５は冷却器として機能し、冷却ジャケットは冷却部として機能する。
【００５７】
図５は、冷却状態の電池セル２０ａの熱等価回路図である。電池セル２０ａでは、熱源６０、熱容量６１及び熱抵抗６２が存在する。熱源６０は熱を出力する。熱源６０が出力する熱は、電池セル２０ａへの充電、又は、電池セル２０ａからの放電が行われた場合に電池セル２０ａの内部で発生する熱である。熱源６０が出力する熱の熱量Ｑｇは、電池セル２０ａの内部抵抗の内部抵抗値ｒｃと、充電電流又は放電電流の電流値Ｉｃとを用いて下記の（１）式で表される。
Ｑｇ＝Ｉｃ2 ・ｒｃ・・・（１）
ここで、「・」は積を表す。
【００５８】
熱容量６１は、電池セル２０ａ内部の熱容量である。熱抵抗６２は、電池セル２０ａ内部の熱抵抗である。
熱抵抗７０は、電池セル２０ａが冷却セル２２ａによって冷却されている場合において、熱が電池セル２０ａから冷却セル２２ａに移動するときに生じる熱抵抗である。熱抵抗７１は、熱が冷却ジャケット２５から電池ユニット１０の外部に放出される場合に生じる熱抵抗である。Ｔｉｎは、電池セル２０ａの内部温度である。Ｔｓは、電池セル２０ａの表面温度である。Ｔａは、電池ユニット１０の周囲温度である。
【００５９】
熱源６０から出力された熱、即ち、電池セル２０ａの内部で発生した熱は、熱容量６１に蓄えられる。これにより、内部温度Ｔｉｎは上昇する。電池セル２０ａが冷却状態である場合、即ち、電池セル２０ａが冷却セル２２ａによって冷却されている場合、熱容量６１に蓄えられた熱は、熱抵抗６２，７０，７１を介して、電池ユニット１０の外部に放出される。
【００６０】
通常、車両内において、電池ユニット１０の外部の空間は広いため、この空間に存在する空気の熱容量は非常に大きい。従って、電池セル２０ａから電池ユニット１０の外部への熱の放出によって、周囲温度Ｔａが上昇することは殆どなく、周囲温度Ｔａは略一定である。
【００６１】
熱容量６１の容量値をＣｉｎと記載し、熱抵抗６２，７０，７１夫々の熱抵抗値をＲｉｎ，Ｒｂ，Ｒｃと記載し、電池セル２０ａの充電又は放電が開始してから経過した時間をｔと記載する。ここで、時間ｔは、充電又は放電が連続して行われている時間である。表面温度Ｔｓと周囲温度Ｔａとの温度差ΔＴは下記の（２）式で表される。
ΔＴ＝Ｑｇ・（Ｒｂ＋Ｒｃ）
・（１−ｅｘｐ（−ｔ／（（Ｒｉｎ＋Ｒｂ＋Ｒｃ）・Ｃｉｎ））・・・（２）
【００６２】
（１）式及び（２）式を用いて、熱量Ｑｇを消去した場合、温度差ΔＴは、下記の（３）式で表される。
ΔＴ＝Ｉｃ2 ・ｒｃ・（Ｒｂ＋Ｒｃ）
・（１−ｅｘｐ（−ｔ／（（Ｒｉｎ＋Ｒｂ＋Ｒｃ）・Ｃｉｎ））・・・（３）
容量値Ｃｉｎ及び熱抵抗値Ｒｉｎ，Ｒｂ，Ｒｃは一定値である。充電又は放電が連続して行われている時間ｔが長い程、温度差ΔＴは大きい。時間ｔの上昇と共に温度差ΔＴはＩｃ2 ・ｒｃ・（Ｒｂ＋Ｒｃ）に収束する。
【００６３】
冷却状態の電池セル２０ｂ，２０ｃ夫々の熱等価回路は、冷却状態の電池セル２０ａの熱等価回路と同様である。冷却状態の電池セル２０ａの説明において、電池セル２０ａ及び冷却セル２２ａ夫々を電池セル２０ｂ及び冷却セル２２ｂに置き換えることによって、冷却状態の電池セル２０ｂの熱等価回路を説明することができる。同様に、冷却状態の電池セル２０ａの説明において、電池セル２０ａ及び冷却セル２２ａ夫々を電池セル２０ｃ及び冷却セル２２ｃに置き換えることによって、冷却状態の電池セル２０ｃの熱等価回路を説明することができる。
【００６４】
図６は、非冷却状態の電池セル２０ａの熱等価回路である。熱抵抗７２は、熱が電池セル２０ａから電池ユニット１０の外部に放出される場合に生じる熱抵抗である。非冷却状態の電池セル２０ａの熱等価回路は、冷却状態の電池セル２０ａの熱等価回路において、熱抵抗７０，７１を熱抵抗７２に置き換えた熱等価回路である。
前述したように、熱源６０から出力された熱、即ち、電池セル２０ａの内部で発生した熱は、熱容量６１に蓄えられる。これにより、内部温度Ｔｉｎは上昇する。電池セル２０ａが非冷却状態である場合、即ち、電池セル２０ａが冷却セル２２ａによって冷却されていない場合、熱容量６１に蓄えられた熱は熱抵抗６２，７２を介して、電池ユニット１０の外部に放出される。
【００６５】
前述したように、通常、車両内において、電池ユニット１０の外部の空間に存在する空気の熱容量は非常に大きい。従って、電池セル２０ａから電池ユニット１０の外部への熱の放出によって、周囲温度Ｔａが上昇することは殆どなく、周囲温度Ｔａは略一定である。
【００６６】
熱抵抗７２の熱抵抗値をＲａと記載する。表面温度Ｔｓと周囲温度Ｔａとの温度差ΔＴは下記の（４）式で表される。
ΔＴ＝Ｑｇ・Ｒａ
・（１−ｅｘｐ（−ｔ／（（Ｒｉｎ＋Ｒａ）・Ｃｉｎ））・・・（４）
【００６７】
（１）式及び（４）式を用いて、熱量Ｑｇを消去した場合、温度差ΔＴは、下記の（５）式で表される。
ΔＴ＝Ｉｃ2 ・ｒｃ・Ｒａ
・（１−ｅｘｐ（−ｔ／（（Ｒｉｎ＋Ｒａ）・Ｃｉｎ））・・・（５）
前述したように、容量値Ｃｉｎ及び熱抵抗値Ｒｉｎは一定値である。熱抵抗値Ｒａも一定値である。充電又は放電が連続して行われている時間ｔが長い程、温度差ΔＴは大きい。時間ｔの上昇と共に温度差ΔＴはＩｃ2 ・ｒｃ・Ｒａに収束する。
【００６８】
非冷却状態の電池セル２０ｂ，２０ｃ夫々の熱等価回路は、非冷却状態の電池セル２０ａの熱等価回路と同様である。非冷却状態の電池セル２０ａの説明において、電池セル２０ａ及び冷却セル２２ａ夫々を電池セル２０ｂ及び冷却セル２２ｂに置き換えることによって、非冷却状態の電池セル２０ｂの熱等価回路を説明することができる。同様に、非冷却状態の電池セル２０ａの説明において、電池セル２０ａ及び冷却セル２２ａ夫々を電池セル２０ｃ及び冷却セル２２ｃに置き換えることによって、非冷却状態の電池セル２０ｃの熱等価回路を説明することができる。
【００６９】
図７は温度差ΔＴの推移を示すグラフである。図７には、電池セル２０ａが冷却状態である場合における温度差ΔＴの推移と、電池セル２０ａが非冷却状態である場合における温度差ΔＴの推移とが示されている。これらの推移は、電流値Ｉｃ、容量値Ｃｉｎ及び熱抵抗値Ｒｉｎが同一である場合における推移である。
【００７０】
熱抵抗値Ｒａは、熱抵抗値（Ｒｂ＋Ｒｃ）よりも十分に大きい。このため、電池セル２０ａが非冷却状態である場合、温度差ΔＴは、時間の経過と共に急速に上昇し、大きな値に収束する。電池セル２０ｂが冷却状態である場合、温度差ΔＴは、時間の経過と共に緩やかに上昇し、小さな値に収束する。
【００７１】
電池セル２０ｂが冷却状態である場合における温度差ΔＴと、電池セル２０ｃが冷却状態である場合における温度差ΔＴとは、電池セル２０ａが冷却状態である場合における温度差ΔＴと同様に推移する。また、電池セル２０ｂが非冷却状態である場合における温度差ΔＴと、電池セル２０ｃが非冷却状態である場合における温度差ΔＴとは、電池セル２０ａが非冷却状態である場合における温度差ΔＴと同様に推移する。
【００７２】
図１に示すマイコン１５は、（１）式及び（４）式を用いて算出した温度差と、実際の温度差とに基づいて、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々が非冷却状態であるか否かを判定する。
【００７３】
図１に示すように、マイコン１５は、入力部８０、出力部８１、タイマ８２、記憶部８３及び制御部８４を有する。これらは、バス８５に接続されている。入力部８０は、更に、電流センサ１２、周囲温度センサ１４及び表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃに各別に接続されている。出力部８１は、更に、駆動回路１３に接続されている。
【００７４】
電流センサ１２は、検出した電流値を示す電流情報を入力部８０に出力する。周囲温度センサ１４は、検出した周囲温度を示す周囲温度情報を入力部８０に出力する。表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ夫々は、検出した表面温度を示す表面温度情報を入力部８０に出力する。
【００７５】
制御部８４は、入力部８０から電流情報、周囲温度情報及び表面温度情報を取得する。制御部８４が取得した電流情報及び周囲温度情報夫々が示す電流値及び周囲温度は、取得時点において、電流センサ１２及び周囲温度センサ１４夫々が検出した電流値及び周囲温度と略一致する。また、制御部８４が取得した３つの表面温度情報夫々が示す３つの表面温度は、取得時点において、３つの表面温度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃが検出した３つの表面温度と略一致する。
【００７６】
出力部８１は、制御部８４の指示に従って、オフ信号を駆動回路１３に出力する。前述したように、オフ信号が駆動回路１３に入力された場合、駆動回路１３はスイッチ１１をオフに切替える。
タイマ８２は、制御部８４の指示に従って、時間の計測の開始及び終了を行う。タイマ８２が計測している計測時間は、制御部８４によって読み出される。
【００７７】
記憶部８３は、例えば、不揮発性メモリである。記憶部８３には、コンピュータプログラムＥが記憶されている。制御部８４は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)を有し、このＣＰＵは、コンピュータプログラムＥを実行することによって、３つの熱量算出判定処理を実行する。これらの熱量算出判定処理夫々は電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対応する。３つの熱量算出判定処理夫々では、対応する電池セルの内部で発生する熱の熱量を算出し、対応する電池セルが非冷却状態であるか否かを判定する。判定結果に応じてスイッチ１１をオフに切替えることにより、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の劣化を抑制する。
【００７８】
ここで、劣化は内部抵抗値の上昇を意味する。電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の内部抵抗値ｒｃは、電池ユニット１０のＳＯＣ(State Of Charge)と、表面温度Ｔｓとに依存する。ＳＯＣは充電率である。ＳＯＣ及び表面温度が一定である場合における内部抵抗値ｒｃは、時間の経過と共に上昇する。これは経年劣化である。単位時間当たりの内部抵抗値ｒｃの上昇幅は、表面温度Ｔｓ及び周囲温度Ｔａの温度差ΔＴが大きい程、大きい。例えば、表面温度Ｔｓが高い一定値に維持された状態で電池セル２０ａが放置された場合、電池セル２０ａの劣化の進行が早く、単位時間当たりの電池セル２０ａの内部抵抗値ｒｃの上昇幅は大きい。
【００７９】
前述したように、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々について、冷却が行われていない場合、温度差ΔＴは大きい。このため、表面温度Ｔｓは大きいので、時間の経過と共に内部抵抗値ｒｃは大きく上昇する。冷却が行われていない場合、充電又は放電を停止させることによって内部抵抗での発熱を停止させ、表面温度Ｔｓを低下させる必要がある。電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理は、非冷却状態で充電又は放電が長期間実行されることを防止する処理である。
【００８０】
制御部８４のＣＰＵは、更に、コンピュータプログラムＥを実行することによって、電池ユニット１０のＳＯＣを算出するＳＯＣ算出処理を周期的に実行する。ＳＯＣ算出処理では、例えば、電流センサ１２が検出した電流値に基づいて電池ユニット１０のＳＯＣを算出する。記憶部８３には、電池ユニット１０のＳＯＣを示すＳＯＣ情報が記憶されている。ＳＯＣ算出処理では、制御部８４は、ＳＯＣ情報が示すＳＯＣを、算出したＳＯＣに更新する。
【００８１】
制御部８４は、３つの熱量算出判定処理及びＳＯＣ算出処理を時分割方式で実行する。コンピュータプログラムＥは、制御部８４のＣＰＵに３つの熱量算出判定処理及びＳＯＣ算出処理を実行させるために用いられる。
３つの熱量算出判定処理夫々では熱量算出処理が実行される。電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出処理では、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの内部で発生する熱の熱量を算出する。
【００８２】
なお、コンピュータプログラムＥは、制御部８４のＣＰＵが読み取り可能に、記憶媒体Ａに記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Ａから読み出されたコンピュータプログラムＥが記憶部８３に記憶される。記憶媒体Ａは、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。光ディスクは、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、又は、ＢＤ（Blu-ray(登録商標) Disc）等である。磁気ディスクは、例えばハードディスクである。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムＥをダウンロードし、コンピュータプログラムＥを記憶部８３に記憶してもよい。
【００８３】
図８及び図９は、熱量算出判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部８４は、例えば、マイコン１５が起動した場合に熱量算出判定処理を実行する。ここでは、電池セル２０ａの熱量算出判定処理と、この熱量算出判定処理で実行される熱量算出処理とを説明する。電池セル２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理及び熱量算出処理は、電池セル２０ａの熱量算出判定処理及び熱量算出処理と同様であるため、電池セル２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理及び熱量算出処理の詳細な説明を省略する。
【００８４】
更に、タイマ８２が計測している計測時間は、３つの熱量算出判定処理夫々で読み出される。また、記憶部８３には、第１変数、第２変数及び第３変数の値が記憶されている。これらの値は、整数値であり、制御部８４によって変更される。また、３つの熱量算出判定処理夫々では、制御部８４は、第１算出時間、第２算出時間及び第３算出時間を設定する。
【００８５】
電池セル２０ａの熱量算出判定処理及び熱量算出処理の説明において、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、表面温度センサ２１ａ、第１変数及び第１算出時間を、電池セル２０ｂ，２０ａ，２０ｃ、表面温度センサ２１ｂ、第２変数及び第２算出時間に置き換えることによって、電池セル２０ｂの熱量算出判定処理及び熱量算出処理を説明することができる。また、電池セル２０ａの熱量算出判定処理及び熱量算出処理の説明において、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、表面温度センサ２１ａ、第１変数及び第１算出時間を、電池セル２０ｃ，２０ａ，２０ｂ、表面温度センサ２１ｃ、第３変数及び第３算出時間に置き換えることによって、電池セル２０ｃの熱量算出判定処理及び熱量算出処理を説明することができる。
【００８６】
電池セル２０ａの熱量算出判定処理では、まず、制御部８４は、入力部８０から電流情報を取得し（ステップＳ１）、取得した電流情報が示す電流値、即ち、電流センサ１２が検出した電流値に基づいて、電池セル２０ａの充電又は放電が開始したか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、制御部８４は、電流情報が示す電流値の絶対値が所定電流値以上である場合に充電又は放電が開始したと判定し、電流情報が示す電流値の絶対値が所定電流値未満である場合に充電又は放電が開始していないと判定する。制御部８４は開始判定部として機能する。また、電流情報を取得することは、電流センサ１２が検出した電流値を取得することに相当する。
制御部８４は、充電又は放電が開始していないと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、再び、ステップＳ１を実行し、電流センサ１２が、所定電流値以上である電流値を検出するまで待機する。
【００８７】
制御部８４は、充電又は放電が開始したと判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、タイマ８２に指示して時間の計測を開始させる（ステップＳ３）。タイマ８２は、充電又は放電が開始したと判定した場合に時間の計測を開始するので、タイマ８２が計測している計測時間は、制御部８４によって充電又は放電が開始したと判定されてから経過した時間である。タイマ８２は計時部として機能する。
制御部８４は、電流情報が示す電流値の絶対値が所定電流値以上である場合に充電又は放電が開始したと判定するので、タイマ８２は時間の計測を適切なタイミングで開始する。
【００８８】
次に、制御部８４は、第１変数の値をゼロに設定する（ステップＳ４）。
なお、制御部８４がステップＳ３を実行した時点において、電池セル２０ｂ，２０ｃの熱量算出判定処理中の一方でタイマ８２が時間の計測を既に開始している場合、制御部８４は、ステップＳ３を実行せず、ステップＳ４を実行する。
【００８９】
制御部８４は、ステップＳ４を実行した後、第１変数の値を１だけインクリメントし（ステップＳ５）、第１変数の値が基準回数を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。基準回数は、一定の整数値であり、予め設定されている。制御部８４は、第１変数の値が基準回数を超えていると判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、タイマ８２に指示して、時間の計測を終了させ（ステップＳ７）、入力部８０から電流情報を取得し（ステップＳ８）、取得した電流情報が示す電流値に基づいて、充電又は放電が停止したか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００９０】
ステップＳ３を実行した時点において、充電が開始されている場合、制御部８４は、ステップＳ９では、充電が停止したか否かを判定する。ステップＳ３を実行した時点において、放電が開始されている場合、制御部８４は、ステップＳ９では、放電が停止したか否かを判定する。
ステップＳ９では、制御部８４は、ステップＳ８で取得した電流情報が示す電流値が所定電流値未満である場合、充電又は放電が停止したと判定し、ステップＳ８で取得した電流情報が示す電流値が所定電流値以上である場合、充電又は放電が停止していないと判定する。
【００９１】
なお、制御部８４は、ステップＳ７を実行した時点でタイマ８２が時間の計測を終了している場合、ステップＳ７を実行せず、ステップＳ８を実行する。
【００９２】
制御部８４は、充電又は放電が停止していない、即ち、充電又は放電が継続して行われていると判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、ステップＳ８を実行し、充電又は放電が停止するまで待機する。制御部８４は、充電又は放電が停止したと判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ステップＳ１を実行し、充電又は放電が開始するまで待機する。
【００９３】
制御部８４は、第１変数の値が基準回数以下であると判定した場合（Ｓ６：ＮＯ）、第１変数の値に基づいて、第１算出時間を設定する（ステップＳ１０）。ここで、第１算出時間は、（第１変数の値）・（所定時間）によって算出される。次に、制御部８４は、タイマ８２が計測している計測時間が第１算出時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。制御部８４は、計測時間が第１算出時間未満であると判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、入力部８０から電流情報を取得し（ステップＳ１２）、取得した電流情報が示す電流値に基づいて、ステップＳ９と同様に、充電又は放電が停止したか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、ステップＳ１２で取得した電流情報が示す電流値が用いられる。
【００９４】
制御部８４は、充電又は放電が停止していないと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１１を実行し、計測時間が第１算出時間以上となるか、又は、充電又は放電が停止するまで待機する。制御部８４は、充電又は放電が停止したと判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、タイマ８２に指示して、時間の計測を終了させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１を実行し、充電又は放電が開始されるまで待機する。
なお、制御部８４がステップＳ１４を実行した時点において、電池セル２０ｂ，２０ｃの熱量算出判定処理中の一方でタイマ８２が時間の計測を既に終了している場合、制御部８４は、ステップＳ１４を実行せず、ステップＳ１を実行する。
【００９５】
制御部８４は、計測時間が第１算出時間以上であると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、電池セル２０ａの熱量算出処理を実行する（ステップＳ１５）。
【００９６】
図１０は熱量算出処理の手順を示すフローチャートである。制御部８４は、記憶部８３からＳＯＣ情報を読み出す（ステップＳ３１）。制御部８４は、前述したように、ＳＯＣ算出処理を周期的に実行し、ＳＯＣ算出処理が実行される都度、ＳＯＣ情報が示すＳＯＣが更新される。次に、制御部８４は、表面温度センサ２１ａから入力部８０に入力された表面温度情報を取得する（ステップＳ３２）。次に、制御部８４は、ステップＳ３１で読み出したＳＯＣ情報が示すＳＯＣと、ステップＳ３２で取得した表面温度情報が示す表面温度、即ち、表面温度センサ２１ａが検出した電池セル２０ａの表面温度とに基づいて、電池セル２０ａの内部抵抗値を決定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３では、制御部８４は、電池ユニット１０のＳＯＣと、表面温度とに対応付けて内部抵抗値が示されている内部抵抗値テーブルを用いる。
電池ユニット１０のＳＯＣは、電池セル２０ａのＳＯＣが大きい程、大きい。このため、ＳＯＣ情報が示すＳＯＣに基づくことは、電池セル２０ａのＳＯＣに基づくことに相当する。制御部８４は決定部としても機能する。
【００９７】
図１１は内部抵抗値テーブルを示す図表である。内部抵抗値テーブルでは、ＳＯＣと表面温度とに対応付けて、内部抵抗値Ｐ１１，Ｐ１２，・・・が示されている。図１１では、ＳＯＣの単位はパーセントである。例えば、ステップＳ３１で読み出したＳＯＣ情報が示すＳＯＣが５〜１０間の値であり、ステップＳ３２で取得した表面温度情報が示す表面温度がＴｓ１〜Ｔｓ２の間の値である場合、ステップＳ３３において、内部抵抗値はＰ１２に決定される。
【００９８】
なお、内部抵抗値を決定する構成は、内部抵抗値テーブルを用いた構成に限定されず、例えば、演算式に、ステップＳ３１で読み出したＳＯＣ情報が示すＳＯＣと、ステップＳ３２で取得した表面温度情報が示す表面温度とを演算式に代入することによって値を算出し、内部抵抗値を、算出した値に決定してもよい。
【００９９】
次に、制御部８４は、ステップＳ３３で決定した内部抵抗値と、入力部８０から取得した最新の電流情報が示す電流値とを（１）式に代入することによって、電池セル２０ａの内部で発生した熱量を算出する（ステップＳ３４）。（１）式において、Ｉｃに、入力部８０から取得した最新の電流情報が示す電流値を代入し、ｒｃに、ステップＳ３３で決定した内部抵抗値を代入する。制御部８４は、ステップＳ３４を実行した後、処理をステップ１６に移す。
Ｉｃに代入する電流値は、最新の電流情報が示す電流値に限定されず、例えば、繰り返し実行されるステップＳ１２で取得した電流情報が示す電流値の平均値であってもよい。
【０１００】
制御部８４は、熱量算出処理のステップＳ３４を実行した後、（４）式を用いて、電池セル２０ａの表面温度及び周囲温度の温度差を算出する（ステップＳ１６）。（４）式において、Ｑｇに、電池セル２０ａの熱量算出処理のステップＳ３４で算出した熱量を代入し、ｔに第１算出時間を代入する。以下では、ステップＳ１６で算出する温度差を算出温度差という。算出温度差は第１関連値に相当し、制御部８４は算出部としても機能する。算出温度差は、電池セル２０ａが非冷却状態である場合における温度差である。
【０１０１】
次に、制御部８４は、表面温度センサ２１ａから入力部８０に入力された表面温度情報を取得し（ステップＳ１７）、周囲温度センサ１４から入力部８０に入力された周囲温度情報を取得する（ステップＳ１８）。表面温度情報を取得することは、表面温度センサ２１ａが検出した表面温度を取得することに相当する。周囲温度情報を取得することは、周囲温度センサ１４が検出した周囲温度を取得することに相当する。
【０１０２】
次に、制御部８４は、ステップＳ１７で取得した表面温度情報が示す表面温度から、ステップＳ１８で取得した周囲温度情報が示す周囲温度を減算することにより、電池セル２０ａの表面温度及び周囲温度の温度差を算出する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９で算出する温度差を実際温度差という。実際温度差は第２関連値に相当し、制御部８４は第２の算出部としても機能する。
【０１０３】
次に、制御部８４は、ステップＳ１６で算出した算出温度差と、ステップＳ１９で算出した実際温度差との差分値を算出する（ステップＳ２０）。ここで、差分値は絶対値である。制御部８４は、ステップＳ２０を実行した後、第１変数の値に基づいて、差分値閾値を決定する（ステップＳ２１）。記憶部８３には、第１変数の値１，２，３，・・・夫々に対応付けて差分値閾値の候補値が記憶されている。ステップＳ２１では、差分値閾値を、現在の第１変数の値に対応する候補値に決定する（ステップＳ２１）。
なお、差分値閾値を決定する構成は、予め記憶されている内容を用いて決定する構成に限定されず、例えば、第１変数の値を演算式に代入することによって値を算出し、差分値閾値を、算出した値に決定してもよい。
【０１０４】
次に、制御部８４は、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。前述したように、算出温度差は、電池セル２０ａが非冷却状態である場合における温度差である。実際温度差は、入力部８０から表面温度情報及び周囲温度情報が取得された時点、即ち、表面温度センサ２１ａ及び周囲温度センサ１４が検出を行った時点における電池セル２０ａの状態を示す。
【０１０５】
従って、表面温度情報及び周囲温度情報の取得時点において、電池セル２０ａが冷却状態である場合、算出温度差及び実際温度差の差分値は大きい。また、表面温度情報及び周囲温度情報の取得時点において、電池セル２０ａが非冷却状態である場合、算出温度差及び実際温度差の差分値は小さい。ステップＳ２２において、ステップＳ２０で算出した差分値がステップＳ２２で決定した差分値閾値以上である場合、差分値は大きいとして、電池セル２０ａが非冷却状態ではない、即ち、冷却状態であると判定する。ステップＳ２０で算出した差分値がステップＳ２２で決定した差分値閾値未満である場合、差分値は小さいとして、電池セル２０ａが非冷却状態であると判定する。制御部８４は、状態判定部としても機能する。
【０１０６】
制御部８４は、電池セル２０ａが非冷却状態ではない。即ち、冷却状態であると判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ステップＳ５を実行し、第１変数の値を１だけインクリメントする。
制御部８４は、電池セル２０ａが非冷却状態であると判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、出力部８１に指示してオフ信号を駆動回路１３に出力させる（ステップＳ２３）。これにより、駆動回路１３はスイッチ１１をオフに切替える。次に、制御部８４は、電池セル２０ａが非冷却状態であることを示す非冷却状態情報を記憶部８３に書き込み（ステップＳ２４）、熱量算出判定処理を終了する。使用者は、記憶部８３に電池セル２０ａの非冷却状態情報が記憶されているか否かを確認することによって、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かを把握することができる。
【０１０７】
電池セル２０ａの熱量算出判定処理では、計測時間が第１算出時間以上となる都度、算出温度差及び実際温度差が算出されて、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かが判定される。前述したように、第１算出時間は、第１変数の値と所定時間との積によって表される。このため、図７の矢印が示すように、所定時間が経過する都度、制御部８４は、算出温度差及び実際温度差を算出し、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かを判定する。第１変数の値が基準回数を超えた場合、即ち、充電又は放電が開始してから、（（基準回数）−１）・（所定時間）が経過した場合、算出温度差及び実際温度差の算出を停止する。
【０１０８】
電池セル２０ａの熱量算出判定処理では、電池セル２０ａに係る温度差、即ち、電池セル２０ａの表面温度が一定となる前に、制御部８４は、算出温度差及び実際温度差を、少なくとも１回算出し、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かを判定する。電池セル２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理でも、電池セル２０ａの熱量算出判定処理と同様の処理が実行される。
【０１０９】
電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理では、算出温度差は、（４）式に示すように、充電又は放電が開始してから経過した時間に基づく。また、算出温度差を算出するタイミングと略同じタイミングで、表面温度及び周囲温度が検出され、入力部８０から表面温度情報及び周囲温度情報が取得される。このため、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の表面温度が一定の温度に収束する前に、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々が非冷却状態であるか否かを適切に判定することができる。
【０１１０】
前述したように、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出処理では、電池ユニット１０のＳＯＣと、対応する電池セルの表面温度とに基づいて、内部抵抗値を決定する。そして、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理では、電流センサ１２が検出した電流値と、充電又は放電が開始してから経過した時間と、決定した内部抵抗とに基づいて、正確な算出温度差が算出される。このため、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々が非冷却状態であるか否かがより適切に判定される。
【０１１１】
（実施形態２）
実施形態１では、マイコン１５の制御部８４は、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々が非冷却状態である場合における算出温度差を算出している。しかしながら、制御部８４は、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々が冷却状態である場合における算出温度差を算出してもよい。
以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通しているため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１１２】
実施形態１，２を比較した場合、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理のステップＳ１６，Ｓ２２の処理内容が異なる。以下では、電池セル２０ａの熱量算出判定処理のステップＳ１６，Ｓ２２の処理内容を説明する。
【０１１３】
実施形態２における熱量算出判定処理のステップＳ１６では、制御部８４は、（２）式を用いて、電池セル２０ａの表面温度と周囲温度との算出温度差を算出する。（２）式において、Ｑｇに、電池セル２０ａの熱量算出処理のステップＳ３４で算出した熱量を代入し、ｔに第１算出時間を代入する。算出温度差は、電池セル２０ａが冷却状態である場合における温度差である。
【０１１４】
実施形態２における熱量算出判定処理のステップＳ２２では、制御部８４は、実施形態１と同様に、電池セル２０ａが非冷却状態であるか否かを判定する。前述したように、算出温度差は、電池セル２０ａが冷却状態である場合における温度差である。実際温度差は、入力部８０から表面温度情報及び周囲温度情報が取得された時点、即ち、表面温度センサ２１ａ及び周囲温度センサ１４が検出を行った時点における電池セル２０ａの状態を示す。
【０１１５】
従って、表面温度情報及び周囲温度情報の取得時点において、電池セル２０ａが冷却状態である場合、算出温度差及び実際温度差の差分値は小さい。また、表面温度情報及び周囲温度情報の取得時点において、電池セル２０ａが非冷却状態である場合、算出温度差及び実際温度差の差分値は大きい。ステップＳ２２において、ステップＳ２０で算出した差分値がステップＳ２２で決定した差分値閾値以下である場合、差分値は小さいとして、電池セル２０ａが非冷却状態ではない、即ち、冷却状態であると判定する。ステップＳ２０で算出した差分値がステップＳ２２で決定した差分値閾値を超えている場合、差分値は大きいとして、電池セル２０ａが非冷却状態であると判定する。
実施形態２における蓄電装置１は、実施形態１における蓄電装置１が奏する効果を同様に奏する。
【０１１６】
なお、実施形態１，２において、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃを冷却する構成は、冷媒を用いた構成に限定されず、例えば、温度が低い水又は空気等の冷却媒体を蓄電装置１内に流し、冷却媒体が電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃの熱を奪う構成であってもよい。
【０１１７】
また、算出温度差及び実際温度差夫々は、表面温度及び周囲温度の温度差に限定されず、例えば、内部温度及び周囲温度の温度差であってもよい。更に、熱量算出判定処理のステップＳ１６で算出する値は、温度差に限定されず、例えば、表面温度であってもよい。この場合、ステップＳ１８，Ｓ１９は実行されず、ステップＳ２１では、ステップＳ１６で算出した表面温度と、ステップＳ１７で取得した表面温度情報が示す表面温度との差分値が算出される。
【０１１８】
また、電池セル２０ａ，２０ｂ，２０ｃ夫々の熱量算出判定処理では、第１変数、第２変数及び第３変数夫々の値に無関係に、充電又は放電が停止するまで、対応する電池セルが非冷却状態であるか否かを繰り返し判定してもよい。
更に、電池ユニット１０が有する電池セルの数は、３に限定されず、１、２又は４以上であってもよい。
【０１１９】
開示された実施形態１，２はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２０】
１  蓄電装置
１０  電池ユニット
１１  スイッチ
１２  電流センサ（電流検出部）
１３  駆動回路
１４  周囲温度センサ（周囲温度検出部）
１５  マイコン
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  電池セル（蓄電器）
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  表面温度センサ（機器温度検出部）
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  冷却セル（冷却器の一部）
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  膨張抑制部材
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ  伝熱体
２５  冷却ジャケット（冷却器の一部、冷却部）
３０  正極端子
３１  負極端子
４０  支持部分
４１  凸部分
４２  浸透体
５０  下板部分
５１  突出部分
６０  熱源
６１  熱容量
６２，７０，７１，７２  熱抵抗
８０  入力部
８１  出力部
８２  タイマ（計時部）
８３  記憶部
８４  制御部（開始判定部、算出部、状態判定部、第２の算出部、決定部）
８５  バス
Ａ  記憶媒体
Ｅ  コンピュータプログラム
Ｇ  冷媒
【図１】
2019096505.tif 000003
【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】
2019096505.tif 000009
【図８】
2019096505.tif 000010
【図９】
2019096505.tif 000011
【図１０】
2019096505.tif 000012
【図１１】
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