(57)【要約】【課題】セル単位での劣化のばらつきを抑制するために、セルの温度ばらつきを低減する温度調節方法およびシステムを提供する。【解決手段】温度計測部は、セルとセルの各々に接するようにそれぞれ配置され、セルの温度を計測し、計測された温度を制御部へと送信する。ペルチェ素子は、セルの間の間隙に配置される。制御部は、温度計測部によって計測されたセルの温度差に応じて、ペルチェ素子に流す入力電流の方向および大きさを決定し、ＤＤＣへと信号を送信する。ＤＤＣは、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含み、制御部から信号を受信して、ペルチェ素子に流す入力電流の方向および大きさを制御する制御回路の役割を果たす。【選択図】      図２
2012216422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上のセルを有する第一のモジュールと、
一つ以上のセルを有する第二のモジュールと、
前記第一のモジュールおよび前記第二のモジュールの表面に各々配置された温度計測部と、
前記第一のモジュールと前記第二のモジュールとの間に配置されたペルチェ素子と、
前記温度計測部から前記第一および前記第二のモジュールの温度を取得し、前記ペルチェ素子に流す電流を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度との差に応じて、前記ペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさを制御する、
ことを特徴とする温度調節システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度との差が所定の範囲内に収まる場合には、前記ペルチェ素子に前記電流を流さないように制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の温度調節システム。
【請求項３】
前記制御部は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路に信号を送信することによって、前記ペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさとを制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の温度調節システム。
【請求項４】
一つ以上のセルを有する第一のモジュールの温度を取得するステップと、
一つ以上のセルを有する第二のモジュールの温度を取得するステップと、
前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度差に応じて、前記第一のモジュールおよび前記第二のモジュールの間に配置されたペルチェ素子に流す電流の方向と大きさを制御するステップと、
を含む、
ことを特徴とする温度調節方法。
【請求項５】
前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度との差が所定の範囲内に収まる場合には、前記ペルチェ素子に前記電流を流さないように制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の温度調節方法。
【請求項６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路に信号を送信することによって、前記ペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさとを制御するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の温度調節方法。
【請求項７】
一つ以上のセルを有する複数のモジュールと、
前記複数のモジュールの表面に各々配置された温度計測部と、
隣接する前記複数のモジュールの間に配置された複数のペルチェ素子と、
前記温度計測部から前記複数のモジュールの温度を取得し、前記複数のペルチェ素子に流す電流を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記複数のモジュールの温度差に応じて、前記複数のペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさを制御する、
ことを特徴とする温度調節システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の温度ばらつきを低減する温度調節方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の寿命は、温度に対して敏感であり、したがって精度よく温度調節することは電池寿命の延長につながる。電池には適温とされる範囲があり、その範囲から逸脱する、つまり過度に高温の状態もしくは低温の状態が継続すると、劣化を引き起こすことになる。
【０００３】
従来から、ペルチェ素子を加熱冷却手段として電池の温度を調節する装置および方法が提案されてきた。特許文献１には、バッテリ温度が高温状態の場合にはペルチェ素子を発熱させてバッテリに密着する内側が吸熱する方向に電流を流し、逆に、バッテリ温度が低温状態の場合には、ペルチェ素子を発熱させることによって加熱するように電流を流す温度調節装置が開示されている。また、特許文献２には、二次電池の放電時に、充電時および待機時におけるペルチェ素子の余熱を二次電池に与えて加熱する装置が開示されている。さらに、特許文献３には、二次電池が目標温度よりも高い場合には、ペルチェ素子を冷却手段として作用させる電流を流し、二次電池が目標温度よりも低い場合にはペルチェ素子を加熱手段として作用させる電流を流す方法および装置が開示されている。
【０００４】
これらの装置および方法は、いずれもペルチェ素子の発熱、吸熱を切り替えて、加熱または冷却のいずれかのみを実施するものである。また、広範囲を一度に温度調節するため、熱拡散によるエネルギーのロスが大きく、必要とされる熱量が大きくなるため、その結果ペルチェ素子に流す電流量が大きくなる。また、各々のセルに温度差が生じやすく、劣化の程度にばらつきが生じやすいという問題点もある。
【０００５】
一般的に、個々の電池であるセルが複数集合してモジュールを構成し、モジュールが複数集合することでパックを構成している。図１は、パック、モジュール、セルの関係を示す図である。図１に示されているように、個々の電池であるセル１が複数個直列に接続されたものが一つのモジュール２となり、複数のモジュール２が並列に接続されたものが一つのパック３となる。一例としては、４Ｖのセル１を５０個直列に接続して、２００Ｖのモジュール２を構成する場合などが考えられる。
【０００６】
例えば、モジュールもしくはパック中のある部分だけがエンジンなどの発熱部分近傍に位置する場合には、経時変化によって温度を原因とするセルの劣化具合にばらつきが生じ、劣化したセルと使用可能なセルとが混在する状態となる。劣化して使用不可能となった一つのセルのみを交換することはできないため、少なくとも、モジュール毎に交換することが前提となってしまい、劣化していない使用可能なセルまでも廃棄する結果を招いていた。したがって、パック、モジュールの寿命を有効に使いきるためには、セル単位での劣化のばらつきを抑制することが必要であり、つまりは、セル単位での温度調節が非常に重要となる。
【０００７】
特許文献４には、バッテリセルの温度を温度センサによって検出してその温度に応じてペルチェ素子に流れる電流の向きを変えてバッテリセルを加熱または冷却する装置および方法が開示されている。この装置および方法においては、バッテリセルの温度に応じて制御されるのは電流方向のみであり、ペルチェ素子に流す電流量を変化させる方法に関しては開示されていないため、精度の良好な温度調節を行うことができない。
【０００８】
特許文献５には、単電池の正極端子と対向する他方の単電池の負極端子との間にペルチェ素子を配置し、素子に直流電流が通電された際に、一方の単電池の正極端子を加熱し、他方の単電池の対向負極端子を冷却する組電池が開示されている。これは、電極端子間のペルチェ素子に流す電流を制御して加熱および冷却を同時に実施するものであるが、電極端子の温度差によってペルチェ素子に流す電流量を変化させる方法は開示されていないため、セル単位での精度の良好な温度調節を行うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１４８１８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１９６２９６号公報
【特許文献３】特開２００８−１０２９５号公報
【特許文献４】特開平１１−１７６４８７号公報
【特許文献５】特開２０１０−１１３８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、セル単位での劣化のばらつきを抑制するために、セルの温度ばらつきを低減する温度調節方法およびシステム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】
【００１１】
そして、本発明の態様の一つであるシステムは、一つ以上のセルを有する第一のモジュールと、一つ以上のセルを有する第二のモジュールと、前記第一のモジュールおよび前記第二のモジュールの表面に各々配置された温度計測部と、前記第一のモジュールと前記第二のモジュールとの間に配置されたペルチェ素子と、前記温度計測部から前記第一および前記第二のモジュールの温度を取得し、前記ペルチェ素子に流す電流を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度との差に応じて、前記ペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさを制御することを特徴とするものである。
【００１２】
なお、前述した本発明に係るシステムにおいて、前記制御部は、前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度との差が所定の範囲内に収まる場合には、前記ペルチェ素子に前記電流を流さないように制御するように構成してもよい。
【００１３】
なお、このとき、前記制御部は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路に信号を送信することによって、前記ペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさとを制御するように構成してもよい。
【００１４】
また、本発明の態様のひとつである方法は、一つ以上のセルを有する第一のモジュールの温度を取得するステップと、一つ以上のセルを有する第二のモジュールの温度を取得するステップと、前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度差に応じて、前記第一のモジュールおよび前記第二のモジュールの間に配置されたペルチェ素子に流す電流の方向と大きさを制御するステップと、を含むようにすることを特徴とするものである。
【００１５】
なお、前述した本発明に係る方法において、前記第一のモジュールの温度と前記第二のモジュールの温度との差が所定の範囲内に収まる場合には、前記ペルチェ素子に前記電流を流さないように制御するステップをさらに含むようにしてもよい。
【００１６】
なお、このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路に信号を送信することによって、前記ペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさとを制御するステップをさらに含むようにしてもよい。
【００１７】
なお、上述した本発明に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであっても、このプログラムを当該コンピュータによって実行させることにより、上述した本発明に係る方法と同様の作用・効果を奏するので、前述した課題が解決される。
【００１８】
本発明の態様の一つであるシステムは、一つ以上のセルを有する複数のモジュールと、前記複数のモジュールの表面に各々配置された温度計測部と、隣接する前記複数のモジュールの間に配置された複数のペルチェ素子と、前記温度計測部から前記複数のモジュールの温度を取得し、前記複数のペルチェ素子に流す電流を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記複数のモジュールの温度差に応じて、前記複数のペルチェ素子に流す前記電流の方向と大きさを制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、以上のようにすることにより、セル間の温度差を一定にし、モジュールおよびパック全体の寿命を最大限に生かすことができるという効果を奏する。また、一度に吸熱と発熱の双方を温度調節に利用できるため、温度差を一定にするためのエネルギーを有効に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】パック、モジュール、セルの関係を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る温度調節システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示されたシステムにおけるセル、ペルチェ素子、サーミスタの配置の一例を示す図である。
【図４】図２に示されたシステムにおけるセルの温度とペルチェ素子の発熱、吸熱の関係を示す図である。
【図５】図２に示されたシステムにおけるペルチェ素子に流す電流を制御する制御回路を示す図である。
【図６】図４に示された制御を行うために実施されるフローチャートである。
【図７】本発明の別の実施形態に係る温度調節システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示されたシステムにおけるセル、ペルチェ素子、サーミスタの配置の一例を示す図である。
【図９】図７に示されたシステムにおけるセルの温度とペルチェ素子の発熱、吸熱の関係を示す図である。
【図１０】図９に示された制御を行うために実施されるフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、本発明の実施に必要な事柄は、本技術分野における従来技術に基づいて、当業者に理解されうる。本発明は、本明細書に開示されている内容と本技術分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態に係る温度調節システムの構成を示すブロック図であり、本発明を実施する温度調節システムの第一の実施例を含んでいる。
図２の温度調節システムは、セル４およびセル５と、温度計測部６と、ペルチェ素子７と、制御部８と、ＤＤＣ９と、から成る。
【００２３】
セル４およびセル５は、例えば乾電池などの電池を含む。
温度計測部６は、セル４とセル５の各々に接するようにそれぞれ配置され、セル４およびセル５の温度を計測し、計測された温度を制御部８へと送信する働きを持つ。なお、図１においては、温度計測部６は、各セルの代表温度が計測可能である箇所であれば、一か所以上、いかなる箇所に配置されてもよい。温度計測部６は、例えば、サーミスタ、熱電対などの温度センサを含む。
【００２４】
ペルチェ素子７は、セル４およびセル５の間の間隙に配置される。ペルチェ素子７とセル４およびセル５とは接触していない。
制御部８は、温度計測部６によって計測されたセル４の温度およびセル５の温度の差に応じて、ペルチェ素子７に流す入力電流の方向および大きさを決定し、ＤＤＣ９へと信号を送信することによって制御する役割を担う。
【００２５】
ＤＤＣ９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含み、制御部８から信号を受信して、ペルチェ素子７に流す入力電流の方向および大きさを制御する制御回路の役割を果たす。
ペルチェ素子とは、異なる２種類の金属もしくはｎ型半導体とp型半導体との接合部に電流を流すと、片方の金属からもう一方へと熱が移動するペルチェ効果を利用した板状の半導体素子である。ペルチェ素子に直流電流を流すと、一方の面が吸熱し、反対面に発熱が生じる。電流の極性を逆転させるとその関係が反転し、高精度の温度制御に適しているという特徴を持つ。
【００２６】
本発明に係る温度調節システムでは、ペルチェ素子の吸熱および発熱の方向を切り替えることができるという特徴、ならびに、ペルチェ素子に流す電流の大きさによってその発熱量および吸熱量を制御可能であるという特徴を利用する。本発明に係る温度調節システムにおいては、吸熱と発熱の双方を温度調節に利用することによってエネルギーロスを減らし、ペルチェ素子に流す電流量を少なくすることができる。また、セル間に生じる温度ばらつきを低減することによって、モジュールもしくはパック全体での寿命の観点から、その寿命を有効に使いきることが可能となる。
【００２７】
図３は、図２に示されたシステムにおけるセル、ペルチェ素子、サーミスタの配置の一例を示す図である。図３の左側は、セル、ペルチェ素子、サーミスタの配置を概略的に示し、右側はその断面を示す。
【００２８】
セル１０の間の間隙にペルチェ素子１１が配置される。このとき、セルの加熱時および冷却時の伝熱効率を上げるために、なるべく密な構造にすること、また、ペルチェ素子１１をできる限り薄くすることで、パック全体の体積を小さくすることが望ましい。
【００２９】
サーミスタ１２は、図２における温度計測部６の一例として示されている。サーミスタ１２は、各セル１０の代表温度が計測可能であるいかなる箇所に１箇所以上配置されてもよい。
【００３０】
図４は、図２に示されたシステムにおけるセルの温度とペルチェ素子の発熱、吸熱の関係を示す図である。セル４およびセル５の間の間隙にペルチェ素子７が配置されている。図４においては、図２に示された温度計測部６、制御部８、ＤＤＣ９は省略されている。
【００３１】
セル４の温度をＴ１、セル５の温度をＴ２とし、ペルチェ素子７からセル４に対して発生する発熱量をＱｗ、ペルチェ素子７がセル５から吸収する吸熱量をＱｃ、ペルチェ素子７に流す電流をｉとする。温度Ｔ１＜Ｔ２の場合には、図４の左側に示されているように、ペルチェ素子７がセル５から吸熱して、セル４に対して発熱するような方向に電流を流すように制御を行う。この場合、ｉは正の方向に流れるものとする。また、逆に、温度Ｔ１＞Ｔ２の場合には、図４の右側に示されているように、ペルチェ素子７がセル４から吸熱して、セル５に対して発熱するような方向に電流を流すように制御を行う。この場合、ｉは負の方向に流れるものとする。
【００３２】
セル４の熱容量をＣ１、セル５の熱容量をＣ２、熱平衡時の温度をＴとすると、次の二つの式が成立する。
【００３３】
【数１】
2012216422.tif 000003
【００３４】
【数２】
2012216422.tif 000004
上記の二つの式をＴについて整理すると、次の式が成立する。
【００３５】
【数３】
2012216422.tif 000005
ここで、ペルチェ素子７の熱電能をα、ペルチェ素子７の内部抵抗をＲ、ペルチェ素子７の熱コンダクタンスをＫとすると、次の二つの式が成立する
【００３６】
【数４】
2012216422.tif 000006
【００３７】
【数５】
2012216422.tif 000007
数式４および数式５を利用して、ｉに関して数式３を解くことによって、ペルチェ素子７に流す電流ｉの大きさと方向とを求めることができる。以上のように、セル４の温度Ｔ１とセル５の温度Ｔ２との差に応じて、ペルチェ素子７に流す電流ｉの大きさと方向とを決定することができる。
【００３８】
図５は、図２に示されたシステムにおけるペルチェ素子に流す電流の制御を実施する制御回路を示す図であり、ＤＤＣの一実施例を含んでいる。図５においては、図２に示された温度計測部６は省略されている。
【００３９】
ＤＤＣ９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含み、制御部８から信号を受信して、ペルチェ素子７に流す入力電流の方向および大きさを制御する制御回路の役割を果たすものである。
【００４０】
ＤＤＣ９の回路の一実施例は、図５に示されるとおりであり、基本的には、従来のＤＣ／ＤＣコンバータと同様の動作をするものであって、当業者にとってその動作方法は自明であるため、詳細な回路動作方法については説明を省略する。本実施形態においては、ＤＤＣ９は、正極１３と負極１４との間に温度調節の対象であるセル４を接続し、このセル４の電圧を降圧させて、Ａ端子１５およびＢ端子１６の間に接続されたペルチェ素子７に電流を流す際に当該電圧を印加する役割を果たすものである。なお、本明細書においては、一実施例として、正極１３と負極１４との間にセル４を接続した回路が示されているが、これはセル４に限定されるものではなく、セル５が接続されてもよい。
【００４１】
ＤＤＣ９内の制御基板１７は、制御部８から種々の信号を受信することによって、様々なアナログ制御を実施するものである。例えば、ＰＯＬＥ信号を受信して極性の切り替えを行い、ペルチェ素子７に流す電流の方向を変更している。さらに、制御部８からＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号を受信して、デューティー比を変化させることによって、ペルチェ素子７に流す電流の大きさを制御している。
【００４２】
なお、ＯＮ／ＯＦＦ信号は、制御基板１７のＯＮとＯＦＦとを切り替える。ＳｉｇｎａｌＧＮＤ信号は信号のＧＮＤを提供し、ＤＣ１４Ｖは直流１４Ｖを供給し、ＧＮＤは制御基板１７のＧＮＤを提供する役割を担う。
【００４３】
図６は、図４に示された制御を行うために実施されるフローチャートである。
まず、例えば、自動車のエンジンスタートなどによって、制御部８が始動し、各回路がオン状態となる（ステップＳ１）。
【００４４】
続いて、温度計測部６は各セル４、５の温度を計測して制御部８へと送信する（ステップＳ２）。各セル４、５の温度を受信した制御部８は、数式３を解くことによって、ペルチェ素子７に流す電流ｉを算出する（ステップＳ３）。
【００４５】
続いて、算出された電流ｉと閾値電流ｉｔｈとの比較が行われ（ステップＳ４）、ｉ＞ｉｔｈである（ｙｅｓ）場合にはステップＳ５へと進み、ｉ＞ｉｔｈではない（ｎｏ）場合にはステップＳ６へと進む。ステップＳ５においては、ペルチェ素子７に正方向でｉの大きさの電流を流すよう制御が行われる。一方、ステップＳ６においては、−ｉとｉｔｈとの比較が行われ、−ｉ＜ｉｔｈである（ｙｅｓ）場合には、ステップＳ７へと進み、−ｉ＜ｉｔｈではない（ｎｏ）場合には、ステップＳ２に戻る。ステップＳ７においては、ペルチェ素子７に負方向でｉの大きさの電流を流すよう制御が行われる。
【００４６】
ここで、ｉｔｈとは所定の閾値電流であり、ステップＳ３において算出された電流ｉの大きさの絶対値が所定の閾値電流ｉｔｈ以下である場合には、ペルチェ素子７に電流を流さないようにする。
【００４７】
この後、制御部８は以上の動作を繰り返し、制御を終了する場合には、ステップＳ８へと進んで終了する。
以上のように、本発明によれば、セル単位での劣化のばらつきを抑制するために、セルの温度ばらつきを低減する温度調節方法およびシステムを提供することができる。
【００４８】
続いて、本発明の第二の実施例について説明する。
図７は、本発明の別の実施形態に係る温度調節システムの構成を示すブロック図であり、本発明を実施する温度調節システムの第二の実施例を含んでいる。
【００４９】
図７の温度調節システムは、セル１８、１９および２０と、温度計測部２１と、ペルチェ素子２２および２３と、制御部２４と、ＤＤＣ２５と、から成る。図７に示されているように、第二の実施例のブロック図は、第一の実施例のブロック図である図２とほぼ同様であるが、セル１８とセル１９との間にペルチェ素子２２が、セル１９とセル２０との間にペルチェ素子２３が配置され、温度計測部２１がセル毎に計３箇所配置されているという点で異なっている。それ以外のシステムの構成と各部の動作手順は図２と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
図８は、図７に示されたシステムにおけるセル、ペルチェ素子、サーミスタの配置の一例を示す図である。図８の左側は、セル、ペルチェ素子、サーミスタの配置を概略的に示し、右側はその断面を示す。サーミスタ２８は、図７における温度計測部２１の一例として示される。
【００５１】
図８に示されているように、図７に示されたシステムにおけるセル、ペルチェ素子、サーミスタの配置は、図３に示されたシステムにおけるセル、ペルチェ素子、サーミスタの配置とほぼ同様であるが、３個のセル２６の間に２個のペルチェ素子２７が配置され、サーミスタ２８がセル毎に計３箇所配置されているという点で異なっている。それ以外の特徴は図３と同様であるため説明を省略する。
【００５２】
図９は、図７に示されたシステムにおけるセルの温度とペルチェ素子の発熱、吸熱の関係を示す図である。
セル１８およびセル１９の間の間隙にペルチェ素子２２が配置され、セル１９およびセル２０の間の間隙にペルチェ素子２３が配置されている。図９においては、図７に示された温度計測部２１、制御部２４、ＤＤＣ２５は省略されている。
【００５３】
セル１８の温度をＴ３、セル１９の温度をＴ４、セル２０の温度をＴ５とする。また、ペルチェ素子２２からセル１８に対して発生する発熱量をＱ１ｗ、ペルチェ素子２２がセル１９から吸収する吸熱量をＱ１ｃ、ペルチェ素子２２に流す電流をｉ１とする。さらに、ペルチェ素子２３からセル１９に対して発生する発熱量をＱ２ｗ、ペルチェ素子２３がセル２０から吸収する吸熱量をＱ２ｃ、ペルチェ素子２３に流す電流をｉ２とする。セル１８の熱容量をＣ３、セル１９の熱容量をＣ４、セル２０の熱容量をＣ５、熱平衡時の温度をＴ´とすると、次の三つの式が成立する。
【００５４】
【数６】
2012216422.tif 000008
【００５５】
【数７】
2012216422.tif 000009
【００５６】
【数８】
2012216422.tif 000010
上記の二つの式をＴ´について整理すると、次の式が成立する。
【００５７】
【数９】
2012216422.tif 000011
ここで、ペルチェ素子２２、２３の熱電能をそれぞれα１、α２、ペルチェ素子２２、２３の内部抵抗をそれぞれＲ１、Ｒ２、ペルチェ素子２２、２３の熱コンダクタンスをそれぞれＫ１、Ｋ２とすると、次の四つの式が成立する。
【００５８】
【数１０】
2012216422.tif 000012
【００５９】
【数１１】
2012216422.tif 000013
【００６０】
【数１２】
2012216422.tif 000014
【００６１】
【数１３】
2012216422.tif 000015
数式１０、１１、１２および１３を利用して、ｉ１とｉ２に関して数式９を解くことによって、ペルチェ素子２２、２３に流す電流ｉ１、ｉ２の大きさと方向とを求めることができる。以上のように、セル１８とセル１９との温度差およびセル１９とセル２０との温度差に応じて、ペルチェ素子２２、２３にそれぞれ流す電流ｉ１、ｉ２の大きさと方向とを決定することができる。
【００６２】
図１０は、図９に示された制御を行うために実施されるフローチャートである。
まず、例えば、自動車のエンジンスタートなどによって、制御部２４が始動し、各回路がオン状態となる（ステップＭ１）。
【００６３】
続いて、温度計測部２１は各セル１８、１９、２０の温度を計測し、制御部２４へと送信する（ステップＭ２）。各セル１８、１９、２０の温度を受信した制御部２４は、数式９を解くことによって、ペルチェ素子２２，２３にそれぞれ流す電流ｉ１とｉ２とを算出する（ステップＭ３）。続いて、各ペルチェ素子２２，２３にｉ１、ｉ２の電流をそれぞれ流すよう制御が行われる（ステップＭ４）。
【００６４】
この後、制御部２４は以上の動作を繰り返し、制御を終了する場合には、ステップＭ５へと進んで終了する。
以上のように、セルを３個配置した場合においても、セル単位での劣化のばらつきを抑制するために、セルの温度ばらつきを低減する温度調節方法およびシステムを提供することができる。本発明に係る温度調整システムにおいては、隣接するセルの温度差に応じてペルチェ素子に流す電流の方向と大きさを制御することによって、セル単位での精度の良好な温度調節を実施することが可能であるが、セル単位での温度調節を複数個所で行う結果として、システム全体の温度を均一にすることも可能となる。
【００６５】
本明細書においては、説明を簡略化するために、第一の実施例としてセルを２個配置した場合、第二の実施例としてセルを３個配置した場合について詳述してきたが、セル数はこれに限定されることはなく、４個以上のセルを配置して上述されたような温度調節を実施してもよい。
【００６６】
また、本明細書においては、セル間にペルチェ素子を配置して温度制御を実施するシステムおよび方法について記述してきたが、システムの構成はこれに限定されることはなく、セル部分をモジュールもしくはパックに置換することによって、上述された方法およびシステムを用いて、各モジュールもしくはパックの温度を計測し、モジュールもしくはパック間での温度調節を実施することも可能となる。
【００６７】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、セル単位での劣化のばらつきを抑制するために、セルの温度ばらつきを低減する温度調節方法およびシステムを提供することができる。これによって、セル間の温度差を一定にし、モジュールおよびパック全体の寿命を最大限に生かすことができるという効果を奏する。また、一度に吸熱と発熱の双方を温度調節に利用できるため、温度差を一定にするためのエネルギーを有効に利用することが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１  セル
２  モジュール
３  パック
４  セル
５  セル
６  温度計測部
７  ペルチェ素子
８  制御部
９  ＤＤＣ
１０  セル
１１  ペルチェ素子
１２  サーミスタ
１３  正極
１４  負極
１５  Ａ端子
１６  Ｂ端子
１７  制御基板
１８  セル
１９  セル
２０  セル
２１  温度計測部
２２  ペルチェ素子
２３  ペルチェ素子
２４  制御部
２５  ＤＤＣ
２６  セル
２７  ペルチェ素子
２８  サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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【図５】
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【図８】
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