(57)【要約】  実施形態の組電池システムは、組電池と、温度測定部と、監視部とを持つ。組電池は、複数の電池が直列に接続されている。温度測定部は、前記組電池に含まれる各電池の電極間を接続する接続部の温度を測定する。監視部は、前記温度測定部により測定された温度に基づいて、前記各電池の温度を導出する。
2016009687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池が直列に接続された組電池と、
前記組電池に含まれる各電池の電極間を接続する接続部の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された温度に基づいて、前記各電池の温度を導出する監視部と、
を備える組電池システム。
【請求項２】
前記測定部は、更に、前記組電池に含まれる電池と前記組電池の電圧取出し部との間を接続する接続部の温度を測定する、
請求項１記載の組電池システム。
【請求項３】
前記監視部は、前記各接続部が、それぞれに接続された電池または前記組電池の電圧取出し部の温度を反映する程度に基づく連立方程式を解くことで、前記各電池の温度を導出する、
請求項１または２記載の組電池システム。
【請求項４】
前記監視部は、前記連立方程式を行列式とした場合の逆行列演算を行うことで、前記各電池の温度を導出する、
請求項３記載の組電池システム。
【請求項５】
前記温度測定部は、前記組電池に取り付けられる制御基板上に設けられると共に、前記制御基板の温度を更に測定し、
前記監視部は、前記温度測定部により測定される前記制御基板の温度に基づく値を差し引いて、前記各電池の温度を導出する、
請求項１記載の組電池システム。
【請求項６】
前記組電池が充放電する電流を検出する電流検出部を備え、
前記監視部は、前記電流検出部により検出される電流に、各電池の抵抗値を乗算した値を加算して、前記各電池の温度を導出する、
請求項１記載の組電池システム。
【請求項７】
前記監視部は、前記各電池の温度を導出した結果のうち、前記組電池において直列に接続され且つ互いに隣接する電池についての結果の差分が小さい箇所を抽出し、前記抽出した箇所に関連する電池に異常が生じたと判定する、
請求項１記載の組電池システム。
【請求項８】
複数の電池が直列に接続された組電池に取り付けられる組電池の制御基板であって、
前記組電池に含まれる各電池の電極間を接続する接続部の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された温度に基づいて、前記各電池の温度を導出する監視部と、
を備える組電池の制御基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、組電池システム、および組電池の制御基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電池を接続した組電池が知られている。組電池を構成する各電池の温度を知ることは、各電池の状態を導出する上で重要である。しかしながら、組電池を構成する各電池の温度を直接的かつ個別的に測定するのは困難である。また、従来の技術では、間接的に測定された温度に基づいて、各電池の温度を適切に導出することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２０３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、組電池を構成する各電池の温度を導出することができる組電池システム、および組電池の制御基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の組電池システムは、組電池と、温度測定部と、監視部とを持つ。組電池は、複数の電池が直列に接続されている。温度測定部は、前記組電池に含まれる各電池の電極間を接続する接続部の温度を測定する。監視部は、前記温度測定部により測定された温度に基づいて、前記各電池の温度を導出する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る組電池システム１の全体構成を示す分解斜視図。
【図２】一つの電池１０を示す図。
【図３】組電池５の上面図。
【図４】バスバー２０、ネジ３２、温度センサ３４の位置関係の一例を示す断面図。
【図５】組電池システム１の構成を簡略化した図。
【図６】第３の実施形態に係る制御基板３０に設けられる構成要素の一部を示す構成図。
【図７】第４の実施形態に係る制御基板３０に設けられる構成要素の一部を示す構成図。
【図８】温度上昇の影響を簡易に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の組電池システム、および組電池の制御基板を、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る組電池システム１の全体構成を示す分解斜視図である。また、図２は、一つの電池１０を示す図である。また、図３は、組電池５の上面図である（組電池５全体としての正極７ｐおよび負極７ｍについてのみ鳥瞰図のように示した）。
【０００９】
組電池システム１は、例えば、電池（セル）１０−１Ｌ、１０−１Ｒ〜１０−１２Ｌ、１０−１２Ｒを含む組電池５と、制御基板３０とを備える。組電池５において、電池１０−１Ｌと電池１０−１Ｒ、電池１０−２Ｌと電池１０−２Ｒのように、ハイフン以降の数字が同じで文字部分がＬとＲで異なるものは、並列に接続されて使用される。以下、電池を区別しないときは、単に電池１０と表記する。
【００１０】
電池１０は、例えば、好ましくは、正極側にマンガンを、負極側にチタン酸リチウムを、それぞれ用いたリチウムイオン電池である。電池１０を、このような態様とすることにより、充電の受け入れ速度を向上させると共に、リチウムの析出により内部短絡が生じる可能性を低減することができる。電池１０は、正極と負極とがセパレータを挟んで対向する構造を複数積層しており、図２に示すように、複数の正極に接続された正極端子Ｐと、複数の負極に接続された負極端子Ｎと、ガス排出弁が筐体表面に設けられている。また、電池１０は、正極にリチウム金属酸化物を、負極にグラファイトなどの炭素材を用いたリチウムイオン電池であってもよいし、鉛蓄電池などの他の態様の電池であってもよい。
【００１１】
電池１０の間は、バスバー（接続部）によって接続される。バスバー２０−０は、組電池５全体としての正極７ｐ（正極側の電圧取出し部）と、電池１０−１Ｌおよび電池１０−１Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−１は、電池１０−１Ｌおよび電池１０−１Ｒの負極と、電池１０−２Ｌおよび電池１０−２Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−２は、電池１０−２Ｌおよび電池１０−２Ｒの負極と、電池１０−３Ｌおよび電池１０−３Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−３は、電池１０−３Ｌおよび電池１０−３Ｒの負極と、電池１０−４Ｌおよび電池１０−４Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−４は、電池１０−４Ｌおよび電池１０−４Ｒの負極と、電池１０−５Ｌおよび電池１０−５Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−５は、電池１０−５Ｌおよび電池１０−５Ｒの負極と、電池１０−６Ｌおよび電池１０−６Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−６は、電池１０−６Ｌおよび電池１０−６Ｒの負極と、電池１０−７Ｌおよび電池１０−７Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−７は、電池１０−７Ｌおよび電池１０−７Ｒの負極と、電池１０−８Ｌおよび電池１０−８Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−８は、電池１０−８Ｌおよび電池１０−８Ｒの負極と、電池１０−９Ｌおよび電池１０−９Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−９は、電池１０−９Ｌおよび電池１０−９Ｒの負極と、電池１０−１０Ｌおよび電池１０−１０Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−１０は、電池１０−１０Ｌおよび電池１０−１０Ｒの負極と、電池１０−１１Ｌおよび電池１０−１１Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−１１は、電池１０−１１Ｌおよび電池１０−１１Ｒの負極と、電池１０−１２Ｌおよび電池１０−１２Ｒの正極とを接続する。バスバー２０−１２は、電池１０−１２Ｌおよび電池１０−１２Ｒの負極と、組電池５全体としての負極７ｍ（負極側の電圧取出し部）とを接続する。このような接続構造によって、組電池５は、２並列１２直列の組電池として構成される。以下、バスバーを区別しないときは、単にバスバー２０と表記する。
【００１２】
例えば、バスバー２０−０〜２０−１２は、対応するネジ（またはボルト等）３２−０〜３２−１２によって、制御基板３０に繋止される。各ネジ３２−０〜３２−１２には、温度測定部としての温度センサ３４−０〜３４−１２が取り付けられている。以下、ネジを区別しないときはネジ３２と、温度センサを区別しないときは温度センサ３４と表記する。図４は、バスバー２０、ネジ３２、温度センサ３４の位置関係の一例を示す断面図である。係る構造によって、温度センサ３４は、バスバー２０からネジ３２を介して伝わってくる温度、すなわちバスバー２０の温度とみなすことができる温度を測定し、測定結果を監視部３６に出力する。なお、図４に示す位置関係は、あくまで一例であり、他の構造によって各バスバー２０の温度を測定するようにしてもよい。
【００１３】
監視部３６は、例えばマイクロコンピュータである。監視部３６には、各温度センサ３４によって測定された温度の情報が入力される。監視部３６は、各温度センサ３４によって測定された温度に基づいて、各電池１０の温度を導出する。
【００１４】
以下、監視部３６による温度監視手法について説明する。図５は、組電池システム１の構成を簡略化した図である。以下、温度センサ３４−ｋ（ｋ＝０〜１２）により測定された温度をＴｋ（ｋ＝０〜１２）と表記する。ここで、組電池５の正極７ｐの温度をＴｔｐ、負極７ｍの温度をＴｔｍ、電池１０−ｎＬと電池１０−ｎＲ（ｎ＝１〜１２）の平均温度をＴｃｎとし、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映した温度となると仮定すると、以下の連立方程式が成立すると推定される。
Ｔ０  ＝０．５×（Ｔｔｐ＋Ｔｃ１）
Ｔ１  ＝０．５×（Ｔｃ１＋Ｔｃ２）
Ｔ２  ＝０．５×（Ｔｃ２＋Ｔｃ３）
Ｔ３  ＝０．５×（Ｔｃ３＋Ｔｃ４）
Ｔ４  ＝０．５×（Ｔｃ４＋Ｔｃ５）
Ｔ５  ＝０．５×（Ｔｃ５＋Ｔｃ６）
Ｔ６  ＝０．５×（Ｔｃ６＋Ｔｃ７）
Ｔ７  ＝０．５×（Ｔｃ７＋Ｔｃ８）
Ｔ８  ＝０．５×（Ｔｃ８＋Ｔｃ９）
Ｔ９  ＝０．５×（Ｔｃ９＋Ｔｃ１０）
Ｔ１０＝０．５×（Ｔｃ１０＋Ｔｃ１１）
Ｔ１１＝０．５×（Ｔｃ１１＋Ｔｃ１２）
Ｔ１２＝０．５×（Ｔｃ１２＋Ｔｔｍ）
【００１５】
ここで、組電池５に特段の異常がなければ、組電池５の正極７ｐの温度Ｔｔｐと、負極７ｍの温度Ｔｔｍは、組電池５が充放電する電流に依存した温度となるため、等しいとみなすことができる。温度Ｔｔｐ＝Ｔｔｍ＝Ｔｔａｖｅとすると、上記の連立方程式における未知数は１２となるため、温度Ｔｃｎを算出することが可能となる。また、連立方程式は、式（１）の特性行列式で表すことができる。
【数１】
2016009687.tif 000003
【００１６】
監視部３６は、式（２）で示される、特性行列式の逆行列演算を行うことにより、温度センサ３４−ｋにより測定された温度Ｔｋから、組電池５の正極７ｐおよび負極７ｍの温度Ｔｔａｖｅと、電池１０−ｎＬと電池１０−ｎＲの平均温度Ｔｃｎを算出する。監視部３６は、例えば、予め監視部３６の記憶装置に関数またはテーブルといった形式で用意されている逆行列演算に関するソフトウェア情報に対して、温度センサ３４−ｋにより測定された温度Ｔｋをオペランドとして入力することで、上記逆行列演算を行う。
【数２】
2016009687.tif 000004
【００１７】
なお、温度センサ３４のいずれかに異常が生じた場合、「ＴｔｐとＴｔｍの値が大きく異なる」あるいは「Ｔｃ１またはＴｃ１２の算出値が異常値となる」といった現象が生じるため、温度センサ３４の異常を検知することもできる。
【００１８】
以上説明した第１の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板によれば、組電池５に含まれる各電池１０の電極間を接続するバスバー２０の温度と、電池１０と組電池５の電圧取出し部の間を接続するバスバー２０の温度とを測定する温度センサ３４と、温度センサ３４により測定された温度に基づいて、各電池１０の温度を導出する監視部３６とを備えることにより、各電池１０の温度を導出することができる。
【００１９】
また、第１の実施形態によれば、組電池５の温度伝達特性に応じた特性行列式の逆行列演算を行うことで、各電池１０の温度を導出するため、演算処理を簡易なものとすることができ、処理負荷を軽減することができる。
【００２０】
また、第１の実施形態によれば、特性行列式およびその逆行列演算を利用することで、温度センサ３４による温度計測誤差（オフセット誤差）を相殺することができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板について説明する。第１の実施形態では、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映した温度となるとの仮定の下、式（１）、（２）等に基づく行列の逆行列演算を行って、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求めるものとしたが、第２の実施形態では、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映した温度とならない場合に、その偏りを反映した式に基づく行列の逆行列演算を行って、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求める。
【００２２】
例えば、バスバー２０−０の取り付け位置やサイズ、形状等に起因して、バスバー２０−０の温度が、電池１０−１Ｌおよび電池１０−１Ｒよりも組電池５の正極７ｐの温度の影響を大きく受ける場合、その傾向は以下の式のようになる。
Ｔ０  ＝０．７×Ｔｔｐ＋０．３×Ｔｃ１
【００２３】
同様に、各バスバー２０の取り付け位置やサイズ、形状等に起因して、各バスバー２０の温度が、接続された電池１０のうち一部の電池１０の温度の影響を大きく受ける場合、例えば以下のような連立方程式が成立すると推定される。
【００２４】
Ｔ０  ＝０．７×Ｔｔｐ＋０．３×Ｔｃ１
Ｔ１    ＝０．６×Ｔｃ１＋０．４×Ｔｃ２
Ｔ２    ＝０．６×Ｔｃ２＋０．４×Ｔｃ３
Ｔ３    ＝０．５×Ｔｃ３＋０．５×Ｔｃ４
Ｔ４    ＝０．４×Ｔｃ４＋０．６×Ｔｃ５
Ｔ５    ＝０．４×Ｔｃ５＋０．６×Ｔｃ６
Ｔ６    ＝０．５×Ｔｃ６＋０．５×Ｔｃ７
Ｔ７    ＝０．６×Ｔｃ７＋０．４×Ｔｃ８
Ｔ８    ＝０．６×Ｔｃ８＋０．４×Ｔｃ９
Ｔ９    ＝０．５×Ｔｃ９＋０．５×Ｔｃ１０
Ｔ１０  ＝０．４×Ｔｃ１０＋０．６×Ｔｃ１１
Ｔ１１  ＝０．４×Ｔｃ１１＋０．６×Ｔｃ１２
Ｔ１２  ＝０．３×Ｔｃ１２＋０．７×Ｔｔｍ
【００２５】
第２の実施形態に係る監視部３６は、例えば、上記連立方程式に対応し、Ｔｔｐ＝Ｔｔｍと仮定した場合に成立する特性行列式（３）の逆行列演算を行い、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求める。
【数３】
2016009687.tif 000005
【００２６】
なお、直列数が４の場合、特性行列式は、例えば式（４）で表される。特性行列式（４）の逆行列は、式（５）で表される。
【数４】
2016009687.tif 000006
【００２７】
以上説明した第２の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板によれば、第１の実施形態と同様に、各電池１０の温度を導出することができる。また、第２の実施形態によれば、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映した温度とならない場合であっても、各電池１０の温度を適切に導出することができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板について説明する。第３の実施形態では、基板温度を測定する温度センサを備え、この温度センサによって測定された温度を加味して各電池１０の温度を導出する。図６は、第３の実施形態に係る制御基板３０に設けられる構成要素の一部を示す構成図である。図示するように、制御基板３０には、第１または第２の実施形態と同様の温度センサ３４−０〜３４−ｎ（ｎは直列数）の他、任意の箇所に制御基板３０の温度を測定する温度センサ３４−ａｍｂが取り付けられる。温度センサ３４−ａｍｂは、制御基板３０の温度を測定し、測定結果を監視部３６に出力する。
【００２９】
本実施形態において、第１の実施形態のように、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映する場合、以下の連立方程式が成立すると推定される。式中、α１、α２は実験等により求められる係数であり、例えばα１＋α２＝１となるように設定される。
【００３０】
Ｔ０    ＝α１×０．５×（Ｔｔｐ＋Ｔｃ１）＋α２×Ｔａｍｂ
Ｔ１    ＝α１×０．５×（Ｔｃ１＋Ｔｃ２）＋α２×Ｔａｍｂ
‥
Ｔｎ−１＝α１×０．５×（Ｔｃ（ｎ−１）＋Ｔｃｎ）＋α２×Ｔａｍｂ
Ｔｎ    ＝α１×０．５×（Ｔｃｎ＋Ｔｔｍ）＋α２×Ｔａｍｂ
【００３１】
この場合、特性行列式は、例えば、式（６）で表される。第３の実施形態に係る監視部３６は、例えば、特性行列式（６）の逆行列演算を行い、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求める。
【数５】
2016009687.tif 000007
【００３２】
なお、制御基板３０の温度が各電池１０に与える影響を一律とするのではなく、電池１０毎に影響を異ならせてもよい。直列数が４の場合、制御基板３０の温度が各電池１０に与える影響を異ならせるものとすれば、特性行列式は、例えば、式（７）で表される。この場合の逆行列は、式（８）で表される。
【数６】
2016009687.tif 000008
【００３３】
以上説明した第３の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板によれば、第１の実施形態と同様に、各電池１０の温度を導出することができる。また、第３の実施形態によれば、制御基板３０の温度による影響を差し引いて各電池１０の温度を導出するため、更に正確に各電池１０の温度を導出することができる。
【００３４】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板について説明する。第４の実施形態では、各バスバー２０を流れる電流による想定発熱量を加味して、各電池１０の温度を導出する。
【００３５】
図７は、第４の実施形態に係る制御基板３０に設けられる構成要素の一部を示す構成図である。電流センサ（電流検出部）３８は、組電池５の正極７ｐまたは負極７ｍに接続された電力経路の任意の箇所に設けられる。なお、電流センサ３８は、制御基板３０上ではない他の箇所に設けられてもよい。電流センサ３８は、組電池５が充放電する電流値を検出し、検出結果を監視部３６に出力する。
【００３６】
本実施形態において、各バスバー２０を流れる電流をＩとし、第１の実施形態のように、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映する場合、以下の連立方程式が成立すると推定される。式中、β０〜βｎはバスバー２０毎の抵抗値に基づく係数であり、Ｒは基準抵抗値である。
Ｔ０    ＝０．５×（Ｔｔｐ＋Ｔｃ１）＋β０×Ｉ２×Ｒ
Ｔ１    ＝０．５×（Ｔｃ１＋Ｔｃ２）＋β１×Ｉ２×Ｒ
‥
Ｔｎ−１＝０．５×（Ｔｃ（ｎ−１）＋Ｔｃｎ）＋β（ｎ−１）×Ｉ２×Ｒ
Ｔｎ    ＝０．５×（Ｔｃｎ＋Ｔｔｍ）＋βｎ×Ｉ２×Ｒ
【００３７】
この場合、特性行列式は、例えば、式（９）で表される。第３の実施形態に係る監視部３６は、例えば、特性行列式（９）の逆行列演算を行い、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求める。
【数７】
2016009687.tif 000009
なお、直列数が４の場合、特性行列式は、例えば、式（１０）で表される。特性行列式（１０）の逆行列は、式（１１）で表される。
【数８】
2016009687.tif 000010
【００３８】
以上説明した第４の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板によれば、第１の実施形態と同様に、各電池１０の温度を導出することができる。また、第４の実施形態によれば、組電池５が充放電する電流値が各電池１０の温度に与える影響を加算して各電池１０の温度を導出するため、更に正確に各電池１０の温度を導出することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板について説明する。第５の実施形態では、電池１０の電圧のバラつきを抑制するためのバランス抵抗の抵抗値を加味して、各電池１０の温度を導出する。バランス抵抗は、例えば、制御基板３０上に設けられる。また、バランス抵抗の配置と抵抗値は既知であり、監視部３６の記憶装置に記憶されているものとする。
【００４０】
本実施形態において第１の実施形態のように、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映する場合、以下の連立方程式が成立すると推定される。式中、γ０〜γｎは、バランス放電によるバスバー温度への影響係数であり、Ｎｃｅｌｌはバランス放電を行っている電池１０の数である。
Ｔ０    ＝０．５×（Ｔｔｐ＋Ｔｃ１）＋γ０
Ｔ１    ＝０．５×（Ｔｃ１＋Ｔｃ２）＋γ１
‥
Ｔｎ−１＝０．５×（Ｔｃ（ｎ−１）＋Ｔｃｎ）＋γ（ｎ‐１）
Ｔｎ    ＝０．５×（Ｔｃｎ＋Ｔｔｍ）＋γｎ
【００４１】
この場合、特性行列式は、例えば、式（１２）で表される。第５の実施形態に係る監視部３６は、例えば、特性行列式（１２）の逆行列演算を行い、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求める。
【数９】
2016009687.tif 000011
なお、直列数が４の場合、特性行列式は、例えば、式（１３）で表される。特性行列式（１３）の逆行列は、式（１４）で表される。
【数１０】
2016009687.tif 000012
【００４２】
また、上記の例は、バランス放電回路が一部に固まっている場合を想定して、放電を行うセル数に比例して計算を行っている。ただし、バランス放電回路が回路全体に分散している場合は、それぞれのバスバー２０ごとに放電の影響を検討することもできる。例えば、放電部が分散している場合。それぞれのバランス抵抗がバスバー２０に与える影響を行列として持つことにより、温度ＴｔａｖｅとＴｃｎを求めることができる。この場合の特性行列式は、例えば、式（１５）で表される。また、特性行列式（１５）の逆行列は、式（１６）で表される。
【数１１】
2016009687.tif 000013
【００４３】
以上説明した第５の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板によれば、第１の実施形態と同様に、各電池１０の温度を導出することができる。また、第５の実施形態によれば、バランス抵抗による影響を差し引いて各電池１０の温度を導出するため、更に正確に各電池１０の温度を導出することができる。
【００４４】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板について説明する。第６の実施形態では、温度監視対象である組電池５の正極７ｐおよび負極７ｍ、並びに各電池１０のうち、異常が生じた温度監視対象を、互いに隣接する温度監視対象について算出された温度の差に基づいて抽出する。第１〜第５の実施形態では、組電池５の正極７ｐおよび負極７ｍの温度は同一であるという前提で処理を行ったが、第６の実施形態では、組電池５の正極７ｐと負極７ｍのいずれに異常が生じたかを判断することができる。
【００４５】
式（２）の逆行列を例にとって説明する。例えば、組電池５の正極７ｐが端子部の緩み等で温度上昇した場合、その温度上昇は、バスバー２０−０の温度上昇として現れる。この場合、式（２）から、温度ＴｔａｖｅとＴｃ１は共に上昇するが、温度Ｔｃ２は低下、温度Ｔｃ３は上昇、温度Ｔｃ４は低下、温度Ｔｃ５は上昇というように、温度上昇が生じた付近の箇所を除き、交互に逆の影響が現れることになる。図８は、温度上昇の影響を簡易に示す図である。図８の例では、組電池５の正極７ｐの温度Ｔｔｐが２０度上昇したものと仮定している。特性行列式の逆行列は、各行において正値と負値が交互に現れる性質を有しているため、その演算結果は、図８に示すように、温度変化に対して正の影響が表れたものと負の影響が表れたものが交互に現れる。そして、正負の影響が交互に現れないのは、温度変化が発生した付近の演算結果に限られる。図８の例では、演算結果である温度ＴｔｐおよびＴｃ１の差分のみが、隣接する演算結果の間で差分が生じないものとなっている。第６の実施形態に係る監視部３６は、隣接する演算結果の間で差分が生じなかった温度ＴｔｐおよびＴｃ１を抽出し、それらに関わりのある組電池５の正極７ｐ、バスバー２０−０、電池１０−１Ｌまたは１０−１Ｒのいずれかに異常があると判定する。監視部３６は、例えば図示しない表示装置に、異常があると判定した箇所について表示させるための信号を、有線または無線で送信する。
【００４６】
以上説明した第６の実施形態に係る組電池システム、および組電池の制御基板によれば、異常が生じた箇所を適切に抽出することができ、早期に異常を発見できるように支援することができる。
【００４７】
（その他の実施形態）
上記説明した各実施形態の処理は、適宜、組み合わせることができる。例えば、第３の実施形態において、第２の実施形態のように、バスバー２０が、自身に接続された電池１０の温度を均等に反映した温度とならない場合に対応した演算を行ってもよい。また、第６の実施形態に係る処理は、第１の実施形態だけでなく、第２〜第５の実施形態の処理にも適用することができる。
【００４８】
また、監視部３６は、温度センサ３４のいずれかに異常が生じたときには、監視粒度を下げることで、大まかな監視処理に移行するようにしてもよい。
【００４９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数の電池１０が直列に接続された組電池５と、組電池５に含まれる各電池１０の電極間を接続する接続部２０の温度を測定する温度センサ３４と、温度センサ３４により測定された温度に基づいて、各電池１０の温度を導出する監視部３６とを持つことにより、組電池５を構成する各電池１０の温度を導出することができる。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図１】
2016009687.tif 000014
【図２】
2016009687.tif 000015
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年1月17日(2017.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池が直列に接続された組電池と、
前記組電池に含まれる少なくとも１つの電池の正極と他の少なくとも１つの他の電池の負極とを接続する第１の接続部と、
前記第１の接続部の温度を測定する第１の温度測定部と、
前記第１の温度測定部が測定した温度および前記第１の接続部に対する前記少なくとも１つの電池および前記少なくとも他の１つの電池の温度影響度を用いて、前記複数の電池の温度を導出する監視部と、
を備える組電池システム。
【請求項２】
複数の前記第１の接続部と複数の前記第１の温度測定部を備え、
前記監視部は、前記複数の第１の温度測定部が測定した温度および前記複数の接続部に対する前記少なくとも１つの電池および前記少なくとも他の１つの電池の温度影響度を用いて、前記複数の電池の温度を導出する
請求項１記載の組電池システム。
【請求項３】
前記組電池に含まれる１つの電池の正極と前記組電池の正極側電圧取出し部および前記組電池に含まれる他の１つの電池の負極と前記組電池の負極側電圧取出し部とをそれぞれ接続する２つの第２の接続部と、前記第２の接続部の温度を測定する２つの第２の温度測定部と、を備え、
前記監視部は、前記複数の第１の温度測定部および２つの第２の温度測定部が測定した温度、前記複数の第１の接続部に対する前記少なくとも１つの電池および前記少なくとも他の１つの電池の温度影響度、および前記２つの第２の接続部に対する前記１つの電池と前記他の１つの電池の温度影響度を用いて、前記複数の電池の温度を導出する
請求項２記載の組電池システム。
【請求項４】
前記監視部は、電池の温度をTx（x:0, 1, …, n）、第１の接続部の温度をTcy（y:1, 2, …, n）、第２の接続部の温度をTtave、温度影響度をａz（z:1, 2, …, 2(n+1)）としたとき、以下の行列式を利用して電池の温度Txを導出する
請求項３記載の組電池システム。
【数１２】
2016009687.tif 000022
【請求項５】
前記組電池が充放電する電流を検出する電流検出部を備え、
前記監視部は、前記電流検出部が検出した電流に前記複数の電池の抵抗値を乗算した値を求め、この求めた値、前記第１の温度測定部が測定した温度、および前記第１の接続部に対する前記少なくとも１つの電池および前記少なくとも他の１つの電池の温度影響度を用いて前記複数の電池の温度を導出する
請求項１記載の組電池システム。
【請求項６】
複数の電池が直列に接続された組電池に含まれる少なくとも１つの電池の正極と他の少なくとも１つの他の電池の負極とを接続する接続部の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部が測定した温度および前記接続部に対する前記少なくとも１つの電池および前記少なくとも他の１つの電池の温度影響度を用いて、前記複数の電池の温度を導出する監視部と、
を備える制御基板。
【請求項７】
複数の電池が直列に接続された組電池と、
前記組電池に含まれる各電池の電極間を接続する接続部の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された温度に基づいて、前記各電池の温度を導出する監視部と、を備え、
前記温度測定部は、前記組電池に取り付けられる制御基板上に設けられると共に、前記制御基板の温度を更に測定し、
前記監視部は、前記温度測定部により測定される前記制御基板の温度に基づく値を差し引いて、前記各電池の温度を導出する、
組電池システム。
【請求項８】
複数の電池が直列に接続された組電池と、
前記組電池に含まれる各電池の電極間を接続する接続部の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された温度に基づいて、前記各電池の温度を導出する監視部と、を備え、
前記監視部は、前記各電池の温度を導出した結果のうち、前記組電池において直列に接続され且つ互いに隣接する電池についての結果の差分が小さい箇所を抽出し、前記抽出した箇所に関連する電池に異常が生じたと判定する、
組電池システム。
【国際調査報告】
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