(57)【要約】【課題】  冷却効果の優れた電池モジュールを提供すること。【解決手段】  板状部材によって長方形状に縁取られた外枠１９５ａと、外枠１９５ａの内部に支持された中子１９７とを備えたケース本体１９５内に、リチウム単セル２０２〜２０８を直列に複数個連設して長尺に形成される１つのタンデムセル２００を複数個並列に前記中子１９７の両面に配置し、複数個のタンデムセル２００の両端に全タンデムセル２００を直列に接続する接続金具を設け、通気穴が設けられケース本体１９５に装着するカバー１９８を備えた電池部１９４と，リチウム単セル２０２〜２０８毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられている回路部１９２を電池部１９４の一方の端部に設けて構成する。【選択図】    図３
2008066306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池部と、該電池部の一方の端部には、回路部が設けられており，
電池部には、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠と、該外枠の内部に支持された中子とを備えたケース本体を有し、リチウム単電池（セル）を直列に接続し複数個連設固定して長尺に形成され１つのタンデムセル（組電池）を構成し、前記中子の両面に前記タンデムセルの直列の軸が外枠の長手方向と同一方向になるように複数個ずつ並列に配置し、電池部の両端には、前記複数個のタンデムセルを直列に接続する接続金具が設けられており、電池部のタンデムセルの外側には、通気穴が設けられ前記ケース本体に装着するカバーをそれぞれ備えられており，
回路部には、リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記複数個のタンデムセルを構成するリチウム単電池毎の電圧は、各リチウム単電池に接続されるバイパス放電回路をスイッチングすることにより行い、該各リチウム単電池に接続されるバイパス放電回路は、放熱板に配置し、該放熱板は、電池の端部の回路部に設置したものである請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記放熱板の近傍には、コネクタが設けられており、該コネクタは、各リチウム単電池の両端に接続されている前記バイパス放電回路にそれぞれ接続されているものである請求項１または２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記直列に接続した複数個のタンデムセルの充放電の端子は、前記電池部の回路部側に設けたものである請求項１、２または３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記放熱板の近傍に設けられたコネクタは、前記回路部に設けたものである請求項３または４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
電池部と、該電池部の一方の端部には、回路部が設けられており，
電池部には、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠と、該外枠の内部に支持された中子とを備えたケース本体を有し、リチウム単電池（セル）を直列に接続し複数個連設固定して長尺に形成され１つのタンデムセル（組電池）を構成し、前記中子の両面に前記タンデムセルの直列の軸が外枠の長手方向と同一方向になるように複数個ずつ並列に配置し、電池部の両端には、前記複数個のタンデムセルを直列に接続する接続金具が設けられており、電池部のタンデムセルの外側には、通気穴が設けられ前記ケース本体に装着するカバーをそれぞれ備えられており，
回路部には、リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられており，
放熱板に前記リチウム単電池（セル）毎にバイパス放電回路を配置し、前記リチウム単電池（セル）毎に検出した個々の電圧を比較し、検出した電圧値の最も低い電圧に対して所定電圧値以上の電位差が生じたリチウム単電池（セル）に接続されるバイパス放電回路をスイッチングし、電位差が所定電圧値以下になるように電圧調整を行う機能と、
前記複数個のタンデムセルの直列電圧値が第１の基準電圧より低いときには、走行モータのスイッチをオフにし、前記複数個のタンデムセルの直列電圧値が第２の基準電圧に達しているときにはタンデムセル充電のスイッチをオフにするスイッチング機能と、
前記リチウム単電池（セル）の個々の電圧を検知し、該検出したリチウム単電池（セル）の個々の電圧の電圧値から各リチウム単電池（セル）の内部抵抗値を演算し、該演算した内部抵抗値に基づいて前記各リチウム単電池（セル）の異常を診断する自己診断機能と、
前記タンデムセルを構成しているリチウム単電池（セル）の個々の電池温度を検出し、該検出電池温度が第１の設定温度を上に超えたときにタンデムセル冷却用ファンのスイッチをオンし、該検出電池温度が第２の設定温度を下に超えたときにタンデムセル冷却用ファンのスイッチをオフする電池冷却機能と、
前記リチウム単電池（セル）の個々の電圧を検知し、前記タンデムセルの充電率を演算し、自動車走行時のアクセル踏込量に応じた充電率に対するトルク分配特性に応じて走行モータに電流を供給するエンジンアシスト機能と
を備え、車両の走行時における走行モータ用電力を制御することを特徴とするリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項７】
前記複数個のタンデムセルを構成するリチウム単電池毎の電圧は、各リチウム単電池に接続されるバイパス放電回路をスイッチングすることにより行い、該各リチウム単電池に接続されるバイパス放電回路は、放熱板に配置し、該放熱板は、電池の端部の回路部に設置したものである請求項６に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項８】
前記放熱板の近傍には、コネクタが設けられており、該コネクタは、各リチウム単電池の両端に接続されている前記バイパス放電回路にそれぞれ接続されているものである請求項６または７に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項９】
前記直列に接続した複数個のタンデムセルの充放電の端子は、前記電池部の回路部側に設けたものである請求項６、７または８に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項１０】
前記放熱板の近傍に設けられたコネクタは、前記回路部に設けたものである請求項８または９に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに二次電池（リチウム電池）を補助的に用いるハイブリットカーに係り、特にリチウム電池を自動車用二次電池に用いた電池モジュールおよびリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス規制、燃費の向上からエンジンに二次電池をアシスト力として補助的に用いるハイブリットカーの開発が盛んに行われている。この自動車用の二次電池としては、リチウム酸化物等を主要構成材料とした高性能、高容量のリチウム電池を複数個用いたリチウム電池が多く用いられている。このようなリチウム電池は、電極が正極、負極共に活性物が金属箔に塗着された帯状であり、正極、負極が直接接触しないようにセパレータを挟んで断面が渦巻状に捲回された捲回式構造（円筒状）を取るのが通常である。このように電気自動車のバッテリに使用される二次電池は、エンジンの補助（加速時のアシスト）に用いたり、平坦な道路でのエンジンを停止してモータだけで走行といったときのモータの電力の供給を行うものである。したがって、この二次電池は、モータに大電流を供給するため、モータに電力を供給すると電力が低下してくるため、必要に応じて走行用モータを用いて発電し、二次電池に充電を行っている。
【０００３】
このように電気自動車のバッテリに使用される二次電池は、頻繁に充放電を繰り返しており、この二次電池の充放電の発熱量が大きく、かつ、電池性能の温度依存性もあるため、電池の寿命を考慮して電池の冷却性能を高める必要がある。この電池の冷却性能を高めるため、従来から多くの提案がなされている。
【０００４】
そこで、従来は、第１乃至第７ルーバー２８ａ〜２８ｇを形成する補助リブの形状を異ならせ冷却空気の流路を絞ることによって、冷却空気排出側２７に近づくにつれて冷却空気の流速を増加させ、タンデムセル間の温度のバラツキをなくし、タンデムセル間を流通し温度が昇温した空気に、バイパス経路から冷却空気を直接合流させることで冷却空気排出側２７近傍にタンデムセルの温度上昇を抑え、全タンデムセルの冷却を均等に行うものが提案されている（（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１５５７８９号公報（第６頁、第１０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の電気自動車用電池は、タンデムセルを冷却する十分な冷却能力がある。しかし、電池の自動車への取付スペースを小さくするためにさらに冷却効率を高めることが要求されている。
【０００６】
本発明の目的は、冷却効果の優れた電池モジュールを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、冷却効果の優れたリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願第１の発明の特徴は、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠と、外枠の内部に支持された中子とを備えたケース本体内に、リチウム単電池（セル）を直列に複数個連設して長尺に形成される１つのタンデムセル（組電池）を複数個並列に前記中子の両面に配置し、複数個のタンデムセルの両端に全タンデムセルを直列に接続する接続金具を設け、通気穴が設けられケース本体に装着するカバーを備えた電池部と，
リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられている回路部を電池部の一方の端部に設けて構成する。
【０００９】
本願第２の発明の特徴は、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠と、外枠の内部に支持された中子とを備えたケース本体内に、リチウム単電池（セル）を直列に複数個連設して長尺に形成される１つのタンデムセル（組電池）を複数個並列に前記中子の両面に配置し、複数個のタンデムセルの両端に全タンデムセルを直列に接続する接続金具を設け、通気穴が設けられケース本体に装着するカバーを備えた電池部と，
リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられている回路部を電池部の一方の端部に設け、
放熱板にリチウム単電池（セル）毎にリチウム単電池（セル）に接続されるバイパス放電回路を配置し、バイパス放電回路のオンオフ制御によって電圧調整を行う機能と、
複数個のタンデムセルの直列電圧値に基づいてタンデムセル充放電のスイッチを制御する機能と、
検出したリチウム単電池（セル）の個々の電圧の電圧値から演算した内部抵抗値に基づいて前記各リチウム単電池（セル）の異常を診断する自己診断機能と、
タンデムセルを構成しているリチウム単電池（セル）の個々の電池温度を検出してタンデムセル冷却用ファンのスイッチをオンオフして冷却する機能と、
自動車走行時のアクセル踏込量に応じたタンデムセルの充電率に対するトルク分配特性に応じて走行モータに電流を供給してエンジンをアシストする機能と
を備えた車両の走行時における走行モータ用電力の制御を行うように構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、取扱い性を良くすることができる。
【００１１】
また、発明を実施するための最良の形態によれば、自動車への取り付けスペースを小さくすることができる。
【００１２】
さらに、発明を実施するための最良の形態によれば、より放熱性を良くすることができる。
【００１３】
またさらに、発明を実施するための最良の形態によれば、効率よく冷却効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、電池部では、リチウム単セルを複数本直列に接続すると共に複数個連設固定して長尺に１つのタンデムセルを形成し、このタンデムセルを複数本中子によって保持させ、中子の両面にタンデムセルを配することにより、小スペース性を確保し、電池部のタンデムセルの外側に通気穴が設けられたカバーをケース本体に装着することにより、より効率的な放熱性を確保し、この電池部の一方の端部に回路部を設け，この回路部では、リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路を設けるようにして実現する。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１６】
図１には、本発明に係るリチウム電池を有する電池モジュール、およびリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システムの一実施例を自動車に装着した模式図が示されている。
【００１７】
図１において、車両には、前後４つの車輪２２が設けられており、この４つの車輪２２の前の２つ車輪２２が、動力伝達機構２０によって駆動するようになっている。この前の２つ車輪２２は、エンジン１８とモータ４６が発生するトルクによって駆動される。このエンジン１８は、制御装置１４によって制御されている。また、モータ４６は、制御系（モータ系制御部３８とモータ駆動回路４４）を介してリチウム電池モジュール３２から供給される電力によって駆動し、モータ４６によってリチウム電池モジュール３２に発電／充電制御機構５２によって充電するようになっている。
【００１８】
運転時においては、運転者の指令をアクセルセンサで検知（アクセル踏込量を検出）し、エンジン１８とモータ４６の発生するトルクの分配が定められる。すなわち、車両の必要トルクを、アクセル踏込量（アクセル指令値）とモータ４６を駆動するリチウム電池モジュール３２の充電率から、エンジン１８とモータ４６とでどのように分配するかが決められる。この決定されたトルク分配に基づきエンジン１８の制御が決められ、エンジン１８は制御装置１４により決められた内容に基づき制御が行われる。
【００１９】
また、アクセル踏込量（アクセル指令値）とモータ４６を駆動するリチウム電池モジュール３２の充電率とによって決められたトルク分配に基づきモータ４６のトルクが決められ、制御系（モータ系制御部３８とモータ駆動回路４４）により、リチウム電池モジュール３２からモータ４６へ供給される電力が制御される。これによりモータ４６の発生トルクが制御される。
【００２０】
車両の運動エネルギーは、減速状態で回生制御などにより電気エネルギーに変換され電池に供給され、充電される。
【００２１】
図２には、図１の動力伝達機構２０に伝達する伝達動力の制御システムおよび駆動系の詳細ブロック図が示されている。
【００２２】
図２において、車両を走行させる車輪２２を駆動する動力伝達機構２０には、エンジン１８の駆動力（トルク）を伝達するエンジン駆動シャフトと、モータ４６の駆動力（トルク）を伝達するモータ駆動シャフトが接続されている。この動力伝達機構２０は、エンジン駆動シャフトを介して伝達されるエンジン１８の駆動力（トルク）と、モータ駆動シャフトを介して伝達されるモータ４６の駆動力（トルク）とを加算して総合した駆動力（トルク）をシャフトを介して車輪軸に伝達され、車輪２２を回転させ車両を走行させる。
【００２３】
このエンジン１８には、エンジンの駆動部１６を介して制御部４０のエンジン／伝達機構の制御部１４が接続されている。また、モータ４６には、モータ駆動回路４４を介して制御部４０のモータ系制御部３８が接続されている。この制御部４０は、エンジン１８の駆動トルクを制御するエンジン／伝達機構の制御部１４とモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８のそれぞれが分担するトルクを決定し、トルク分配を行う制御を行うものである。
【００２４】
この制御部４０には、検出部（１）１２と、検出部（２）３４と、電池制御部３６が接続されている。また、制御部４０には、リチウム電池モジュール３２からモータ４６に供給される電流値を検出する電流検出器４２が接続されている。このリチウム電池モジュール３２には、検出部（２）３４と、電池制御部３６と、発電／充電制御機構５２が接続されている。
【００２５】
検出部（１）１２は、エンジン１８および動力伝達機構２０の制御に必要な検出を行う。この検出部（１）１２によって検出される主な情報は、アクセルの操作量Ｐａ、エンジンへ供給される吸入空気量Ｑａ、エンジンの回転速度Ｎｅ、エンジンの冷却水温Ｔｗ、排気状態から検知する空燃比、車速Ｖｓ、その他診断に使用する情報、などである。
【００２６】
また、エンジン／伝達機構制御部１４は、アクセルの操作量Ｐａに基づき車速Ｖｓやエンジン回転速度Ｎｅから車両への要求トルクを求める。そして、制御部４０は、この要求トルクＴＤをそのときの車速の状態やリチウム電池モジュール３２の充電状態（充電率）に基づき、エンジン１８が分担するトルクＴＥとモータ４６が分担するトルクＴＭに分ける。このモータ４６が分担するトルクＴＭは、制御部４０によってモータ系制御部３８に送信される。
【００２７】
この制御部４０において、エンジン１８の分担トルクＴＥが定まると、エンジン／伝達機構制御部１４は要求トルクＴＤに基づき、スロットル弁の開度を制御してエンジンに供給される空気量Ｑａを制御する。
【００２８】
すなわち、エンジン駆動部１６は、スロットル弁開での制御、吸気バルブの開弁タイミングや開弁量の制御、点火時期制御、排気弁の開弁タイミングや開弁量の制御、排気ガスの還流量制御を行う機構であり、要求トルクＴＤに基づきスロットル弁開度が制御される。この制御によりエンジン１８に供給される空気量Ｑａが変わる。エンジン１８に供給される空気量Ｑａは検出部（１）１２で検出され、この空気量Ｑａに対する燃料供給量が求められる。
【００２９】
また、エンジン回転速度Ｎｅと基本燃料量（Ｑａ／Ｎｅ）とに基づき点火時期が定められる。これらの制御量の演算は、制御部４０の制御部１４で行われ、求められた制御量でエンジン駆動部１６が制御され、エンジン１８はトルクを発生する。
【００３０】
この制御部４０は、エンジン／伝達機構制御部１４による伝達機構の駆動部２４の制御、すなわち、トランスミッションの制御、モータ系制御部３８の制御、すなわち、モータ４６の発生トルクの伝達・切離の制御などが行われる。
【００３１】
モータ４６の発生トルクは、リチウム電池モジュール３２から供給される交流の電流値と周波数で制御される。リチウム電池モジュール３２から現在のモータ４６の回転速度に基づき交流の周波数が決められ、供給電流が決められる。
【００３２】
また、制御部４０は、リチウム電池モジュール３２から電力線４８を介してモータ４６に供給される電流値が電流検出器４２によって検出され、取り込まれるようになっている。
【００３３】
検出部（２）３４は、モータ４６の制御に必要な検出を行う。すなわち、検出部（２）３４によって検出される情報は、リチウム電池モジュール３２を構成するリチウム単セルの各電圧値、リチウム電池モジュール３２の充電状態（電圧値）の検出、リチウム電池モジュール３２を構成するリチウム単セルの異常状態の検出、リチウム単電池（セル）の個々の電池温度の検出、等である。
【００３４】
電池制御部３６は、リチウム電池モジュール３２の充電電圧が基準電圧より高いか、低いかによってモータ４６によるエンジンアシストを行うか否かを制御するものである。
【００３５】
図３にはリチウム電池モジュール３２の外観斜視図、図４にはリチウム電池モジュール３２の正面図、図５にはリチウム電池モジュール３２の平面図、図６にはリチウム電池モジュール３２の左側面図が、図７にはリチウム電池モジュール３２の組立斜視図、がそれぞれ示されている。
【００３６】
図３〜図６において、リチウム電池モジュール３２は、回路部１９２と、電池部１９４とによって構成されており、回路部１９２は、電池部１９４の端部に設けられている。この電池部１９４には、複数個のリチウム単セルからなるタンデムセル（組電池）が複数個収納されている。そして、この電池部１９４は、上下にカバー１９８が設けられている。また、回路部１９２の近傍に、あるいは回路部１９２に、電池部１９４内に収納される複数個のリチウム単セルからなるタンデムセル（組電池）の充放電を行う充放電端子１９６が上方に向かって突出して設けられている。
【００３７】
このリチウム電池モジュール３２の構成について、図７を用いてさらに詳細に説明する。
【００３８】
図７において、電池部１９４は、ケース本体１９５を有しており、このケース本体１９５は、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠１９５ａと、この外枠１９５ａの内部の略中央の高さ位置に支持された中子１９７とを備えている。この中子１９７には、リチウム単セル２０２を直列に複数個（２０２〜２０ｘ、例えば、４個又は５個）連設して長尺に形成される１つのタンデムセル（組電池）２００を複数個（５個）並列に配置するようになっている。このタンデムセル（組電池）２００を両端には、複数個のタンデムセルを直列に接続する接続金具（図示せず）が設けられている。
【００３９】
このようにリチウム電池モジュール３２は、例えば、単電池（単セル）２０２を４個直列にしてタンデムセル（組電池）２００を構成し、このタンデムセルを５個ないし６個配置する。タンデムセル（組電池）を５個有する場合は、単電池（単セル）２０２は２０個直列となる。またタンデム（組電池）２００が６個の場合は単電池（単セル）２０２が２４個直列となる。さらに電池部１９４は中心の支持部材である中子１９７の両面にそれぞれタンデムセル（組電池）２００を配置するので、電池部１９４には４０個ないし４８個の単電池（単セル）２０２が直列に接続されて配置されている。車に装着する場合に、リチウム電池モジュール３２を２個直列に設けると、モータ４６の制御回路（モータ系制御部３８とモータ駆動回路４４）に対する電源としては、単電池（単セル）２０２が８０個ないし９６個の直列として接続されることとなる。図中、１９９は、単電池（単セル）２０２を電気的接続を行うと共に、単電池同士の連設を確実にするジョイント部材である。
【００４０】
また、中子１９７は、ケース本体１９５の外枠１９５ａの内部の略中央の高さ位置に支持されており、この中子１９７には、タンデムセル（組電池）２００を嵌め込み、タンデムセル（組電池）２００が自動車走行の際の振動によって動かないように支持する支持部が複数個設けられている。そして、電池部１９４のケース本体１９５の外枠１９５ａには、上下に空気を流すための通気孔１９８ａが多数設けられているカバー１９８が装着されるようになっている。
【００４１】
なお、回路部１９２には、送受信用のコネクタが設けられているが、この図には示されていない。このコネクタを介して制御信号の送受信や低電圧電源の供給が行われる。
【００４２】
図８には、回路部１９２に設けられている単電池（単セル）の充放電状態を調整するバランス回路群を搭載する放熱板２２０と、電池制御部２５０が示されている。この図８の電池制御部２５０は、図２の電池制御部３６に相当するものである。
【００４３】
図８において、２０２〜２０８・・・は単電池（単セル）、この単電池（単セル）が４個又は５個（例えば、２０２、２０４、２０６、２０８の４個）直列に連設したものがタンデムセル（組電池）２００を構成している。また、２２０は、放熱板で、各単電池（単セル）２０２〜２０８の電圧が基準値よりも大きい場合に放電させて他の各単電池（単セル）２０２〜２０８の電圧と略同一にさせるためのバイパス放電回路で、各単電池（単セル）２０２〜２０８毎に設けられている。
【００４４】
また、放熱板２２０には、タンデムセル（組電池）をタンデムセル（組電池）毎に接続する端子台２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６が、タンデムセル（組電池）と同数設けられている（例えば、タンデムセルを６本使用する場合、６つ）。この端子台２２１の接続端子の２つの端子間には、抵抗２４１とスイッチング回路２３１の直列回路が接続されている。そして、この端子台２２１の接続端子の一方には、単電池（単セル）２０２の一方の極（例えば、負極）が、端子台２２１の接続端子の他方には、単電池（単セル）２０２の他方の極（例えば、正極）がそれぞれ接続され、このスイッチング回路２３１をオンオフすることによって、バイパス放電回路をオンオフ駆動し、単電池（単セル）２０２を放電することになる。
【００４５】
同様に、端子台２２１の他の接続端子の一方には、単電池（単セル）２０４の一方の極（例えば、負極）が、端子台２２１の他の接続端子の他方には、単電池（単セル）２０４の他方の極（例えば、正極）がそれぞれ接続され、このスイッチング回路２３２をオンオフすることによって、バイパス放電回路をオンオフ駆動し、単電池（単セル）２０４を放電することになる。他の単電池（単セル）２０６〜２０８も同様に接続され、同様にスイッチング回路２３６、２３４をオンオフすることによって、バイパス放電回路をオンオフ駆動し、単電池（単セル）２０６〜２０８を放電することになる。このバイパス放電回路は、接続端子の一方と接続端子の他方間に抵抗２４１（２４２〜２４４）とスイッチング回路２３１（２３２〜２３４）の直列回路が接続されている。このスイッチング回路２３１（２３２〜２３４）をオンオフすることによって、バイパス放電回路をオンオフ駆動することになる。
【００４６】
この放熱板２２０の上に、所定距離おいて電池制御部２５０が設けられている。すなわち、回路部１９２は、二層に形成され、放熱板２２０が上段又は下段、電池制御部２５０が下段又は上段に設けることによって回路部１９２をコンパクトにすることができる。この放熱板２２０と電池制御部２５０とは前段、後段に配置してもよい。
【００４７】
電池制御部２５０は、リチウム単セル４個で一組となるタンデムセルが５個又は６個直列に接続され、各タンデムセルを並列に配置（４０個又は４８個のリチウム単セルが直列に接続）されたリチウム電池の電力出力のオンオフ制御と、リチウム電池の電力充電のオンオフ制御と、リチウム単セルの電圧検出と、リチウム単セルの放電制御とを行うものである。２５１は、リチウム電池の電力を出力する出力ポート、２５２は、リチウム電池（各タンデムセル）を充電する充電電力を入力する入力ポートである。
【００４８】
また、２５３は、各制御を行うＣＰＵで、２５４は、各制御を行うプログラム等が格納されたＲＯＭで、２５５は、リチウム電池を構成するリチウム単セルの異常の有無、リチウム電池を構成するリチウム単セルの充電電圧値、リチウム電池の出力電圧値とうの各種データを検出毎に格納するＲＡＭである。さらに、２５６は、ＲＡＭ２５５に記憶されている各種データを外部の制御装置に出力するための通信ポートで、２５７は、通信ポート２５６から出力される各種データを外部に取り出すコネクタである。
【００４９】
図９には、図２に図示の電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）のデータベースが示されている。図９において、図２に図示の電池制御部３６のデータベース３０２には、上位制御装置（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）からの連絡情報（単なる情報の受け渡し）を格納する連絡情報エリア３０４と、図２に図示の電池制御部３６の測定演算情報（測定結果と、測定結果から演算して得た結果のデータ）を格納する測定演算情報エリア３１２とを有している。
【００５０】
この連絡情報エリア３０４には、現在の電池使用状態を示すデータを格納する現在の電池使用状態エリア３０６と、次の電池使用状態予測を示すデータを格納する次の電池使用状態予測エリア３０８とがある。この現在の電池使用状態エリア３０６に記憶されるデータには、現在の電池（各リチウム単セル）の状態が、放電状態か、充電状態か、開放状態かのデータと、現在の各リチウム単セルの電流値がある。そして、次の電池使用状態予測エリア３０８に記憶される示すデータには、現在の電池（各リチウム単セル）の状態が、次に使用するときに、放電状態か、充電状態か、開放状態かのデータと、現在の各リチウム単セルの電流値予測と使用電量予測がある。
【００５１】
また、図２に図示の電池制御部３６の測定演算情報（測定結果と、測定結果から演算して得た結果のデータ）を格納する測定演算情報エリア３１２には、測定温度を測定場所と共に記憶する温度データエリアと、各リチウム単セル情報エリア（各リチウム単セル毎の端子電圧、内部抵抗、容量調整の要否（＋、−））と、電池モジュール情報エリアとを有している。ここの容量調整は、（＋）が平均より大きく（電圧が高く）、放電処理が必要なことを、（−）が平均より小さく（電圧が低く）、不足気味てあることを示している。
【００５２】
この温度データエリアには、電池部内の温度測定場所（１）３１４の測定温度Ｔ１、電池部内の温度測定場所（２〜９）３１６の測定温度Ｔ２〜Ｔ９、電池部内の温度測定場所（１０）３１８の測定温度Ｔ１０が格納されている。また、各リチウム単セル情報エリア３２０には、各リチウム単セルを示すセル番号１と、このセル番号１に対応して、端子電圧Ｖ１、内部抵抗ｒ１、容量調整（＋）が記憶されている。各リチウム単セル情報エリア３２４、３２６には、各リチウム単セルを示すセル番号と、このセル番号（２〜４７）に対応して、端子電圧Ｖ２〜Ｖ４７、内部抵抗ｒ２〜ｒ４７、容量調整が記憶されている。そしてに、各リチウム単セル情報エリア３２８には、各リチウム単セルを示すセル番号４８と、このセル番号４８に対応して、端子電圧Ｖ４８、内部抵抗ｒ４８、容量調整（−）が記憶されている。さらに、電池モジュール情報エリア３３２には、電池モジュール全体の端子電圧と、電池モジュール全体の内部抵抗が格納されている。
【００５３】
図１０には、図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８のデータベースが示されている。図１０において、図２に図示のモータ系制御部３８のデータベース４０２には、電池使用状態データエリアと、図２に図示の電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）から送信されてきた情報エリア４１２と、リチウム電池状態エリアを有している。
【００５４】
電池使用状態データエリアには、現在の電池使用状態を示すデータを格納する現在の電池使用状態エリア４０４と、次の電池使用状態予測を示すデータを格納する次の電池使用状態予測エリア４０８とがある。この現在の電池使用状態エリア４０４に記憶される示すデータには、現在の電池（各リチウム単セル）の状態が、放電状態か、充電状態か、開放状態かのデータと、現在の各リチウム単セルの電流値がある。そして、次の電池使用状態予測エリア４０８に記憶されるデータには、現在の電池（各リチウム単セル）の状態が、次に使用するときに、放電状態か、充電状態か、開放状態かのデータと、現在の各リチウム単セルの電流値予測と使用電量予測がある。
【００５５】
また、図２に図示の電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）から送信されてきた情報エリア４１２は、測定温度を測定場所と共に記憶する温度データエリアと、各リチウム単セル情報エリア（各リチウム単セル毎の端子電圧、内部抵抗、容量調整の要否（＋、−））と、電池モジュール情報エリアとを有している。ここにおける容量調整は、（＋）が平均より大きく（電圧が高く）、放電処理が必要なことを、（−）が平均より小さく（電圧が低く）、不足気味てあることを示している。
【００５６】
この温度データエリアには、電池部内の温度測定場所（１）４１４の測定温度Ｔ１、電池部内の温度測定場所（２〜９）４１６の測定温度Ｔ２〜Ｔ９、電池部内の温度測定場所（１０）４１８の測定温度Ｔ１０が格納されている。また、各リチウム単セル情報エリア４２２には、各リチウム単セルを示すセル番号１と、このセル番号１に対応して、端子電圧Ｖ１、内部抵抗ｒ１、容量調整（＋）が記憶されている。各リチウム単セル情報エリア４２４、４２６には、各リチウム単セルを示すセル番号と、このセル番号（２〜４７）に対応して、端子電圧Ｖ２〜Ｖ４７、内部抵抗ｒ２〜ｒ４７、容量調整が記憶されている。そしてに、各リチウム単セル情報エリア４２８には、各リチウム単セルを示すセル番号４８と、このセル番号４８に対応して、端子電圧Ｖ４８、内部抵抗ｒ４８、容量調整（−）が記憶されている。さらに、電池モジュール情報エリア４３２には、電池モジュール全体の端子電圧と、電池モジュール全体の内部抵抗が格納されている。
【００５７】
さらに、リチウム電池状態エリア４４２には、リチウム電池の端子電圧に基づくトルク分配データが格納されている。このリチウム電池の端子電圧に基づくトルク分配は、図１１に示す如き特性図に基づいて決定される。すなわち、リチウム電池モジュール（全タンデムセル）の充放電状態（端子電圧から検知）に対するエンジン制御とのトルク分配率（モータのトルク負担率）は、アクセル開度の大小によって特性（トルク分配率を示す）が異なる。
【００５８】
また、図１０に図示のリチウム電池状態エリア４４４には、リチウム電池を構成する各リチウム単セルの診断結果のデータが格納されている。
【００５９】
次に、電池制御部におけるプログラム処理レベル（割り込み処理レベル）について図１２を用いて説明する。すなわち、電池制御部における処理プログラムの処理優先順位は、処理５０２の上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）からの情報転送要求の対応処理が第１順位である。第２順位は、処理５０４で、各リチウム単セルの異常診断と異常時の処理である。第３順位は、処理５０６で、上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）からの情報取り込み処理である。第４順位は、処理５０８で、単電池（リチウム単セル）の端子電圧と温度分布の計測処理である。第５順位は、処理５１２で、単電池（リチウム単セル）の内部抵抗値の演算処理である。第６順位は、処理５１４で、単電池（リチウム単セル）の放電状態調整処理（図８の出力ポート２５１によるスイッチング回路２３１〜２３４のオンオフ制御処理）である。
【００６０】
次に、図１２に図示の各プログラムの処理フローについて説明する。
【００６１】
図１３には、図１２に図示の電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）の情報送信フロー５０２のフローが示されている。このフロー５０２は、上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）からの送信要求によって実行される。すなわち、ステップ５５４において、送信要求情報（リチウム電池モジュールの内部温度、モジュール全体の端子電圧や内部抵抗、各単電池の電圧、各単電池の内部抵抗、など図５のデータ）の受信を行う。このステップ５５４において送信要求情報の受信を行うと、ステップ５５６において、要求データをデータベースから読み出して送信する。このステップ５５６において要求データを送信すると、ステップ５５８において、要求に対する送信は終了したか否かを判定し、このステップ５５８において要求に対する送信が終了していないと判定すると、ステップ５５６に戻りデータベースから読み出して要求データの送信処理を続行し、このステップ５５８において要求に対する送信が終了したと判定すると、このフローを終了する。
【００６２】
図１４には、図１２に図示の電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）から上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）への情報要求フロー５０６のフローが示されている。このフロー５０６は、一定時間毎に実行される。すなわち、ステップ５７４において、情報（リチウム電池モジュールの現在の使用状態、現在のリチウム電池モジュール全体の電流値、今後の予測、など、図９のデータ）のデータ送信要求を上位の制御系３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）へ送信する。このステップ５７４において情報のデータ送信要求を上位の制御系３８へ送信すると、ステップ５７６において、電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）は、上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）からのデータを受信する。このステップ５７６においてデータを受信すると、ステップ５７８において、要求データの受信は終了したか否かを判定し、このステップ５７８において要求データの受信が終了していないと判定するとステップ５７４に戻りこの要求データの受信が終了するまで処理を続行し、このステップ５７８において要求データの受信が終了したと判定すると、このフローを終了する。
【００６３】
図１５には、図１２に図示の単電池（リチウム単セル）の端子電圧と温度分布の計測処理５０８、すなわち、単電池（リチウム単セル）とリチウム電池モジュール内の温度検出処理５０８のフローが示されている。この単電池（リチウム単セル）とリチウム電池モジュール内の温度検出処理５０８は、一定時間間隔で実行する。すなわち、ステップ６０２において、図８に図示の入力ポート２５２に送られてくる単電池の端子電圧を一定の順番で切り替えて、ＣＰＵ内部のＡＤ変換器でデジタル値に変換して取り込む。このステップ６０２において単電池の端子電圧を取り込むと、ステップ６０４において、単電池の端子電圧およびリチウム電池モジュール全体の端子電圧を検出したか否かを判定する。このステップ６０４において単電池の端子電圧およびリチウム電池モジュール全体の端子電圧を検出していないと判定すると、ステップ６０２に戻る。
【００６４】
また、ステップ６０４において単電池の端子電圧およびリチウム電池モジュール全体の端子電圧を検出したと判定すると、ステップ６０６において、リチウム電池モジュール内に配置された複数の温度計のアナログ値を一定順序でデジタル変換して取り込む。このステップ６０６においてリチウム電池モジュール内に配置された複数の温度計の値を一定順序でＡＤ変換して取り込むと、ステップ６０８において、リチウム電池モジュール内の複数の温度計を全て測定したか否かを判定し、このステップ６０８においてリチウム電池モジュール内の複数の温度計を全て測定していないと判定するとステップ６０６に戻って処理を続行し、このステップ６０８においてリチウム電池モジュール内の複数の温度計を全て測定したと判定すると、このフローを終了する。
【００６５】
図１６には、図１２に図示の各リチウム単セルの異常診断と異常時の処理５０４のフローが示されている。この各リチウム単セルの異常診断と異常時の処理５０４は、一定時間間隔で実行する。すなわち、ステップ６２２において、検出された単電池の端子電圧、内部抵抗、リチウム電池モジュールの内部温度の値に異常がないかを順に検査し、異常が有れば異常フラグをセットする。このステップ６２２において検出された単電池の端子電圧、内部抵抗、リチウム電池モジュールの内部温度の値に検査するとステップ６２４において、異常診断を完了したか否かを判定する。このステップ６２４において異常診断を完了していないと判定すると、このステップ６２２に戻り異常診断が完了するのを待つ。このステップ６２４において異常診断を完了したと判定すると、ステップ６２６において、異常フラグをセットを検知して定められた報告を電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）から上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）へ送信する。このステップ６２６において異常フラグをセットを検知して定められた報告を電池制御部３６から上位制御部３８へ送信すると、ステップ６２８において、異常フラグの有無を全て検知したか否かを判定し、このステップ６２８において異常フラグの有無を全て検知していないと判定するとステップ６２６に戻り、異常フラグの有無の検知処理を続行し、このステップ６２８において異常フラグの有無を全て検知したと判定するとこのフローを終了する。
【００６６】
図１７には、図１２に図示の単電池（リチウム単セル）の放電状態調整処理（図８の出力ポート２５１によるスイッチング回路２３１〜２３４のオンオフ制御処理）５１４のフローが示されている。この単電池（リチウム単セル）の放電状態調整処理５１４は、一定時間間隔で実行する。すなわち、ステップ６５２において、単電池の放電状態の平均値を演算（単電池の端子電圧でも可）する。このステップ６５２において単電池の放電状態の平均値を演算すると、ステップ６５４において、所定順序で単電池の放電状態のデータ（単電池の端子電圧でも可）を読み出す。このステップ６５４において単電池の放電状態のデータを読み出すと、ステップ６５６において、読み出した単電池の放電状態と平均値を比較し、放電が少ない場合は、放電フラグをセットし、図８の出力ポート２５１から半導体素子のＯＮ／ＯＦＦを行う。このステップ６５６において放電が少ない場合に放電フラグをセットして図８の出力ポート２５１から半導体素子のＯＮ／ＯＦＦを行うと、ステップ６５８において、単電池の放電状態調整を完了したか否かを判定する。このステップ６５８において単電池の放電状態調整を完了していないと判定すると、このステップ６５４に戻り所定順序で単電池の放電状態の調整処理を続行し、このステップ６５８において単電池の放電状態調整を完了したと判定すると、このフローを終了する。
【００６７】
次に、図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８におけるプログラム処理レベル（割り込み処理レベル）について図１８を用いて説明する。すなわち、図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８における処理プログラムの処理優先順位は、処理７０２のモータ駆動回路４４への制御データ出力処理が第１順位である。第２順位は、処理７０４で、電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）へのデータ送信要求処理である。第３順位は、処理７０６で、電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）からのデータ送信要求に対する送信処理である。第４順位は、処理７０８で、モータ駆動回路４４の制御データの演算処理である。第５順位は、処理７１２で、電流検出器４２による電流検出と各リチウム単セルの異常診断処理である。第６順位は、処理７１４で、各リチウム単セルの異常時のバックアップ制御と警報処理である。
【００６８】
次に、図１８に図示の各プログラムの処理フローについて説明する。
【００６９】
図１９には、図１８に図示のモータ駆動回路４４への制御データ出力処理７０２のフローが示されている。このフロー７０２は、モータ回転同期割り込みによって実行される。すなわち、ステップ７３２において、演算結果のセットを行う。この演算結果は、スイッチング素子の同期とデューティである。なお、モータ回転が速くなり演算が間に合わない場合は、既に演算されている値を再び使用することとなるが、制御精度上問題とならない。このステップ７３２において演算結果のセットを行うと、このフローを終了する。
【００７０】
図２０には、図１８に図示の電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０）へのデータ送信要求処理７０４、すなわち、モーター制御系（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）から下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））への情報伝送要求処理７０４のフローが示されている。この情報伝送要求処理７０４は、一定時間間隔で実行する。すなわち、ステップ７５２において、情報（リチウム電池モジュールの内部温度、各単電池の端子電圧、各単電池の内部抵抗、モジュール全体の端子電圧、異常情報）のデータ送信要求を下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））へ送信する。このステップ７５２において情報（リチウム電池モジュールの内部温度、各単電池の端子電圧、各単電池の内部抵抗、モジュール全体の端子電圧、異常情報）のデータを下位制御部３６へ送信すると、ステップ７５４において、モーター制御系（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）が下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））からのデータを受信する。このステップ７５４においてモーター制御系が下位制御部３６からのデータを受信すると、ステップ７５６において、モーター制御系（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）が要求データの受信を終了したか否かを判定する。このステップ７５６においてモーター制御系３８が要求データの受信を終了していないと判定すると、ステップ７５２に戻り、情報（リチウム電池モジュールの内部温度、各単電池の端子電圧、各単電池の内部抵抗、モジュール全体の端子電圧、異常情報）のデータを下位制御部３６へ送信する処理を続行する。また、この８５６においてモーター制御系３８が要求データの受信を終了したと判定すると、このフローを終了する。
【００７１】
図２１には、図１８に図示の上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）からの情報取り込み処理７０６、すなわち、モーター制御系３８の下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））への情報送信フローが示されている。この情報送信処理７０６は、下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））からの送信要求の受信によって実行する。すなわち、ステップ７７２において、情報（リチウム電池モジュールの現在の使用状態（放電か、充電か、切り離されているか）、現在のリチウム電池モジュール出力電流値、次の制御モードの予測）のデータ送信要求を下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））から受信する。このステップ７７２において情報のデータ送信要求を下位制御部３６から受信すると、ステップ７７４において、上位制御部３８（図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８）では要求データをデータベースから読み出して下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））に送信する。このステップ７７４において上位制御部３８のデータベースから要求データを読み出して下位制御部３６に送信すると、ステップ７７６において、下位制御部３６（電池制御部３６（図８に図示の電池制御部２５０））からの要求に対する送信を終了したか否かを判定する。このステップ７７６において下位制御部３６からの要求に対する送信を終了していないと判定すると、ステップ７７４に戻り、上位制御部３８のデータベースから要求データを読み出して下位制御部３６に送信する処理を続行し、このステップ７７６において下位制御部３６からの要求に対する送信を終了したと判定すると、このフローを終了する。
【００７２】
図２２には、エンジン１８の制御フローが示されている。
【００７３】
図２２において、まず、ステップ８０２において、アクセル踏込み量（アクセル開度）の検出を行う。このアクセル踏込み量（アクセル開度）の検出は、アクセルに取り付けられているアクセルセンサ（図２に図示の検出部１２）によって行われる。このステップ８０２においてアクセル踏込み量（アクセル開度）の検出を行うと、ステップ８０４において、アクセル踏込み量（アクセル開度）の検出値からエンジン出力に見合う要求トルクを演算する。このステップ８０４においてアクセル踏込み量（アクセル開度）の検出値からエンジン出力に見合う要求トルクの演算を行うと、ステップ８０６において、図１１に図示の特性図（トルク配分データ）から、エンジン１８への要求トルクとモータ４６への要求トルクを演算する。このモータ４６への要求トルクの演算結果は、図２に図示のエンジン／伝達機構制御部１４から図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８に送信される。
【００７４】
このステップ８０６において図１１に図示の特性図（トルク配分データ）から、エンジン１８への要求トルクとモータ４６への要求トルクを演算すると、ステップ８０８において、図１１に図示の特性図（トルク配分データ）から演算されたエンジン１８への要求トルクに基づいてスロットル開度を制御するか、吸気弁の制御を行う。このステップ８０８において演算されたエンジン１８への要求トルクに基づいてスロットル開度を制御するか、吸気弁の制御を行うと、ステップ８１０において、吸入空気量とエンジン回転速度で燃料量と点火時期を制御して、このフローを終了する。
【００７５】
一方、モータ駆動回路４４の制御データの演算処理７０８がエンジン制御フローと別に行われている。すなわち、エンジン制御フローにおいては、ステップ８０６において、図１１に図示の特性図（トルク配分データ）から演算されたエンジン１８への要求トルクとモータ４６への要求トルクの演算結果の内、モータ４６への要求トルクの演算結果が図２に図示のエンジン／伝達機構制御部１４から図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８に送信される。このモータ４６への要求トルクの演算結果の送信が行われると、ステップ７５２において、図２に図示のモータ４６の駆動トルクを制御するモータ系制御部３８においてモータ４６への要求トルクの演算結果を受け取り、この演算結果を保持する。
【００７６】
このステップ７５２においてモータ４６への要求トルクの演算結果を受け取り、保持すると、ステップ８５４において、図２に図示のモータ４６の状態を検知し、モータ４６をＰＷＭ制御するための演算を行う。このステップ８５４においてモータ４６をＰＷＭ制御するための演算を行うと、ステップ８５６において、モータ４６をＰＷＭ制御するための演算結果の出力を行い、このフローを終了する。
【００７７】
図２３には、リチウム単セルの構成が示されている。
【００７８】
図２３は、円筒型のリチウム二次電池の断面構造である。リチウム単セル１の電極群は、正極１と負極２の間にセパレータ３を介して巻き取られた捲回式構造である。このセパレータ３は、例えば、ポリエチレン製多孔質シートである。各電極の上部に溶接した正極リード５と負極リード７は、それぞれ反対向きに取り付けられており、正極リード５は電池蓋６の底面へ、負極リード７は電池缶４の底面へ溶接されている。電解液を缶開口部より導入し、安全弁１９を設けた電池蓋６と電池缶４をパッキン１０を介してかしめて電池を密閉してある。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係るリチウム電池を有する電池モジュール、およびリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システムの一実施例を自動車に装着した模式図である。
【図２】図１の動力伝達機構２０に伝達する伝達動力の制御システムおよび駆動系の詳細ブロック図である。
【図３】リチウム電池モジュールの外観斜視図である。
【図４】図３に図示のリチウム電池モジュールの正面図である。
【図５】図３に図示のリチウム電池モジュールの平面図である。
【図６】図３に図示のリチウム電池モジュールの左側面図である。
【図７】図３に図示のリチウム電池モジュールの組立斜視図である。
【図８】回路部に設けられている単電池（単セル）の充放電状態を調整するバランス回路群を搭載する放熱板と、電池制御部２５０を示す図である。
【図９】図２に図示の電池制御部のデータベースを示す図である。
【図１０】図２に図示のモータの駆動トルクを制御するモータ系制御部のデータベースを示す図である。
【図１１】要求トルクに対するリチウム電池の端子電圧に基づくトルク分配特性図である。
【図１２】電池制御部におけるプログラム処理レベル（割り込み処理レベル）を示す図である。
【図１３】図１２に図示の電池制御部の情報送信フローを示す図である。
【図１４】図１２に図示の電池制御部から上位制御部への情報要求フローを示す図である。
【図１５】図１２に図示の単電池（リチウム単セル）の端子電圧と温度分布の計測処理フローを示す図である。
【図１６】図１２に図示の各リチウム単セルの異常診断と異常時の処理のフローを示す図である。
【図１７】図１２に図示の単電池（リチウム単セル）の放電状態調整処理のフローを示す図である。
【図１８】図２に図示のモータの駆動トルクを制御するモータ系制御部におけるプログラム処理レベル（割り込み処理レベル）を示す図である。
【図１９】図１８に図示のモータ駆動回路への制御データ出力処理のフローを示す図である。
【図２０】図１８に図示の電池制御部へのデータ送信要求処理のフローを示す図である。
【図２１】図１８に図示の上位制御部からの情報取り込み処理のフローを示す図である。
【図２２】エンジンの制御フローを示す図である。
【図２３】本発明に係るリチウム単セルの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１２……………………………検出部（１）
１４……………………………制御装置
１６……………………………エンジンの駆動部
１８……………………………エンジン
２０……………………………動力伝達機構
３２……………………………リチウム電池モジュール
３４……………………………検出部（２）
３６（２５０）………………電池制御部
３８……………………………モータ系制御部
４０……………………………制御部
４２……………………………電流検出器
４４……………………………モータ駆動回路
４６……………………………モータ
５２……………………………発電／充電制御機構
１９２…………………………回路部
１９４…………………………電池部
１９５…………………………ケース本体
１９５ａ………………………外枠
１９７…………………………中子
１９８…………………………カバー
１９８ａ………………………通気孔
２００…………………………タンデムセル（組電池）
２０２〜２０８………………リチウム単セル
２２０…………………………放熱板
【図１】
2008066306.tif 000003
【図２】
2008066306.tif 000004
【図３】
2008066306.tif 000005
【図４】
2008066306.tif 000006
【図５】
2008066306.tif 000007
【図６】
2008066306.tif 000008
【図７】
2008066306.tif 000009
【図８】
2008066306.tif 000010
【図９】
2008066306.tif 000011
【図１０】
2008066306.tif 000012
【図１１】
2008066306.tif 000013
【図１２】
2008066306.tif 000014
【図１３】
2008066306.tif 000015
【図１４】
2008066306.tif 000016
【図１５】
2008066306.tif 000017
【図１６】
2008066306.tif 000018
【図１７】
2008066306.tif 000019
【図１８】
2008066306.tif 000020
【図１９】
2008066306.tif 000021
【図２０】
2008066306.tif 000022
【図２１】
2008066306.tif 000023
【図２２】
2008066306.tif 000024
【図２３】
2008066306.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月24日(2007.10.24)
【手続補正２】
【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】
電池部と、該電池部の一方の端部には、回路部が設けられており，
電池部には、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠と、該外枠の内部に支持された中子とを備えたケース本体を有し、リチウム単電池（セル）を直列に接続し複数個連設固定して長尺に形成され１つのタンデムセル（組電池）を構成し、前記中子の両面に前記タンデムセルの直列の軸が外枠の長手方向と同一方向になるように複数個ずつ並列に配置し、電池部の両端には、前記複数個のタンデムセルを直列に接続する接続金具が設けられており、電池部のタンデムセルの外側には、通気穴が設けられ前記ケース本体に装着するカバーをそれぞれ備えられており，
回路部には、リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられており，
放熱板に前記リチウム単電池（セル）毎にバイパス放電回路を配置し、前記リチウム単電池（セル）毎に検出した個々の電圧を比較し、検出した電圧値の最も低い電圧に対して所定電圧値以上の電位差が生じたリチウム単電池（セル）に接続されるバイパス放電回路をスイッチングし、電位差が所定電圧値以下になるように電圧調整を行う機能と、
前記複数個のタンデムセルの直列電圧値が第１の基準電圧より低いときには、走行モータのスイッチをオフにし、前記複数個のタンデムセルの直列電圧値が第２の基準電圧に達しているときにはタンデムセル充電のスイッチをオフにするスイッチング機能と、
前記リチウム単電池（セル）の個々の電圧を検知し、該検出したリチウム単電池（セル）の個々の電圧の電圧値から各リチウム単電池（セル）の内部抵抗値を演算し、該演算した内部抵抗値に基づいて前記各リチウム単電池（セル）の異常を診断する自己診断機能と、
前記タンデムセルを構成しているリチウム単電池（セル）の個々の電池温度を検出し、該検出電池温度が第１の設定温度を上に超えたときにタンデムセル冷却用ファンのスイッチをオンし、該検出電池温度が第２の設定温度を下に超えたときにタンデムセル冷却用ファンのスイッチをオフする電池冷却機能と、
前記リチウム単電池（セル）の個々の電圧を検知し、前記タンデムセルの充電率を演算し、自動車走行時のアクセル踏込量に応じた充電率に対するトルク分配特性に応じて走行モータに電流を供給するエンジンアシスト機能と、
を備え、車両の走行時における走行モータ用電力を制御することを特徴とするリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項２】
前記複数個のタンデムセルを構成するリチウム単電池毎の電圧は、各リチウム単電池に接続されるバイパス放電回路をスイッチングすることにより行い、該各リチウム単電池に接続されるバイパス放電回路は、放熱板に配置し、該放熱板は、電池の端部の回路部に設置したものである請求項１に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項３】
前記放熱板の近傍には、コネクタが設けられており、該コネクタは、各リチウム単電池の両端に接続されている前記バイパス放電回路にそれぞれ接続されているものである請求項１又は２に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項４】
前記直列に接続した複数個のタンデムセルの充放電の端子は、前記電池部の回路部側に設けたものである請求項１、２又は３に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【請求項５】
前記放熱板の近傍に設けられたコネクタは、前記回路部に設けたものである請求項３又は４に記載のリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、エンジンに二次電池（リチウム電池）を補助的に用いるハイブリットカーに係り、特にリチウム電池を自動車用二次電池に用いたリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の目的は、冷却効果の優れたリチウム電池を有する電池モジュールを用いた車両用制御システムを提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本願発明の特徴は、板状部材によって長方形状に縁取られた外枠と、外枠の内部に支持された中子とを備えたケース本体内に、リチウム単電池（セル）を直列に複数個連設して長尺に形成される１つのタンデムセル（組電池）を複数個並列に前記中子の両面に配置し、複数個のタンデムセルの両端に全タンデムセルを直列に接続する接続金具を設け、通気穴が設けられケース本体に装着するカバーを備えた電池部と，
リチウム単電池毎の電圧を検知し、その検出結果を制御手段で送信するための制御回路が設けられている回路部を電池部の一方の端部に設け、
放熱板にリチウム単電池（セル）毎にリチウム単電池（セル）に接続されるバイパス放電回路を配置し、バイパス放電回路のオンオフ制御によって電圧調整を行う機能と、
複数個のタンデムセルの直列電圧値に基づいてタンデムセル充放電のスイッチを制御する機能と、
検出したリチウム単電池（セル）の個々の電圧の電圧値から演算した内部抵抗値に基づいて前記各リチウム単電池（セル）の異常を診断する自己診断機能と、
タンデムセルを構成しているリチウム単電池（セル）の個々の電池温度を検出してタンデムセル冷却用ファンのスイッチをオンオフして冷却する機能と、
自動車走行時のアクセル踏込量に応じたタンデムセルの充電率に対するトルク分配特性に応じて走行モータに電流を供給してエンジンをアシストする機能と
を備えた車両の走行時における走行モータ用電力の制御を行うように構成する。