(57)【要約】【課題】  複数の蓄電素子を並列接続および直列接続の間で切り替える。【解決手段】  複数の蓄電素子（１１）は、バスバー（１２）を介して直列に接続される。駆動ユニット（１３，１４，１５）は、複数の蓄電素子の直列接続を許容する第１位置と、直列接続を解除する第２位置との間で、バスバーを移動させる。接続ライン（Ｌ１，Ｌ２）は、複数の蓄電素子を並列に接続する。接続ラインには、スイッチ（２１ｂ，２１ｃ）が設けられており、スイッチは、各蓄電素子の並列接続を許容するオン状態と、並列接続を遮断するオフ状態との間で切り替わる。コントローラは、駆動ユニットおよびスイッチを制御して、複数の蓄電素子を直列接続および並列接続の間で切り替える。【選択図】  図２
2013013245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバーを介して直列に接続される複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子の直列接続を許容する第１位置と、前記直列接続を解除する第２位置との間で、前記バスバーを移動させる駆動ユニットと、
前記複数の蓄電素子を並列に接続する接続ラインと、
前記接続ラインに設けられ、前記各蓄電素子の並列接続を許容するオン状態と、前記並列接続を遮断するオフ状態との間で切り替わるスイッチと、
前記駆動ユニットおよび前記スイッチを制御して、前記複数の蓄電素子を前記直列接続および前記並列接続の間で切り替えるコントローラと、
を有することを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記各蓄電素子の電圧に関する情報を前記コントローラに出力する電圧センサを有しており、
前記コントローラは、前記複数の蓄電素子における電圧の差が閾値よりも大きいとき、前記駆動ユニットを介して前記バスバーを前記第２位置に移動させるとともに、前記スイッチを前記オン状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記駆動ユニットを介して前記バスバーを前記第２位置に移動させた後に、前記スイッチを前記オン状態に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記電圧センサは、前記接続ラインの一部を用いて、前記各蓄電素子の電圧を検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記駆動ユニットは、
前記バスバーを保持するホルダと、
前記バスバーが前記第１位置および前記第２位置の間で移動するように、前記ホルダを移動させる駆動機構と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項６】
前記各蓄電素子は、前記バスバーと接触する電極端子を有しており、
前記複数の蓄電素子における前記電極端子は、同一平面内に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項７】
前記蓄電素子は、車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子を直列接続および並列接続の間で切り替えることができる蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単電池を直列に接続することにより、組電池を構成していることがある。複数の単電池を直列に接続することにより、組電池の要求出力を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１９９６４号公報
【特許文献２】特開平０６−１４００２２号公報
【特許文献３】特開平１０−１０８３６１号公報
【特許文献４】特開２００８−２７８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
直列に接続された複数の単電池では、例えば、単電池の劣化状態や自己放電特性のバラツキによって、複数の単電池における電圧やＳＯＣ（State of Charge）にバラツキが発生してしまう。複数の単電池は、直列に接続されているため、電圧やＳＯＣにバラツキが発生すると、組電池の充放電を効率良く行うことができないことがある。
【０００５】
例えば、組電池を充電するときには、最大の電圧値（又はＳＯＣ）を示す単電池を基準として、充電が制限されてしまい、他の単電池を十分に充電することができなくなってしまう。また、組電池を放電するときには、最小の電圧値（又はＳＯＣ）を示す単電池を基準として、放電が制限されてしまい、他の単電池を十分に放電することができなくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明である蓄電システムは、バスバーを介して直列に接続される複数の蓄電素子を有する。駆動ユニットは、複数の蓄電素子の直列接続を許容する第１位置と、直列接続を解除する第２位置との間で、バスバーを移動させる。接続ラインは、複数の蓄電素子を並列に接続する。接続ラインには、スイッチが設けられており、スイッチは、各蓄電素子の並列接続を許容するオン状態と、並列接続を遮断するオフ状態との間で切り替わる。コントローラは、駆動ユニットおよびスイッチを制御して、複数の蓄電素子を直列接続および並列接続の間で切り替える。
【０００７】
蓄電システムには、電圧センサを設けることができる。電圧センサは、各蓄電素子の電圧に関する情報をコントローラに出力する。コントローラは、複数の蓄電素子における電圧の差が閾値よりも大きいとき、駆動ユニットを介してバスバーを第２位置に移動させるとともに、スイッチをオン状態に切り替える。例えば、駆動ユニットを介してバスバーを第２位置に移動させた後に、スイッチをオン状態に切り替えることができる。
【０００８】
すなわち、複数の蓄電素子における電圧の差が閾値よりも大きいときには、複数の蓄電素子を、直列接続から並列接続に切り替えることができる。複数の蓄電素子を並列に接続することにより、複数の蓄電素子の間で循環電流を流して、複数の蓄電素子における電圧差を縮めることができる。電圧差としては、例えば、最大電圧および最小電圧の差を用いることができる。
【０００９】
電圧センサは、接続ラインの一部を用いて、各蓄電素子の電圧を検出することができる。これにより、複数の蓄電素子を並列に接続するための接続ラインと、各蓄電素子の電圧を検出するための検出ラインとを別々に設ける場合に比べて、小型化および低コスト化を図ることができる。
【００１０】
駆動ユニットは、バスバーを保持するホルダと、ホルダを移動させる駆動機構とで構成することができる。駆動機構は、バスバーが第１位置および第２位置の間で移動するように、ホルダを移動させる。複数のバスバーを用いるときには、１つのホルダによって、複数のバスバーを保持することができる。これにより、１つのホルダを移動させるだけで、複数のバスバーを、第１位置および第２位置の間で容易に移動させることができる。
【００１１】
各蓄電素子は、バスバーと接触する電極端子を有する。ここで、複数の蓄電素子における電極端子は、同一平面内に配置することができる。複数の電極端子を同一平面内に配置すれば、この同一平面内に沿ってバスバーを配置することができ、バスバーを容易に移動させることができる。蓄電素子の出力は、例えば、車両を走行させるために用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、バスバーを用いて複数の蓄電素子を直列に接続することにより、複数の蓄電素子を用いて、要求出力を確保することができる。また、接続ラインおよびスイッチを用いて、複数の蓄電素子を並列に接続することにより、複数の蓄電素子の間で循環電流を流して、複数の蓄電素子における電圧のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１である電池システムの構成を示す図である。
【図２】実施例１において、複数の単電池が直列に接続された構成を示す図である。
【図３】実施例１において、ホルダを駆動する構成を示す概略図である。
【図４】実施例１において、複数の単電池が並列に接続された構成を示す図である。
【図５】実施例１における均等化処理を示すフローチャートである。
【図６】実施例１において、均等化処理を解除する処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例１の変形例において、電池パックおよび監視ユニットの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１である電池システムについて、図１を用いて説明する。図１は、電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載することができる。
【００１６】
本実施例の電池システムは、電池パック１０を有する。電池パック１０は、直列に接続された複数の単電池（蓄電素子に相当する）１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。電池パック１０を構成する単電池１１の数は、要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。
【００１７】
監視ユニット２１は、各単電池１１の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。電流センサ２２は、電池パック１０に流れる充放電電流を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。
【００１８】
コントローラ３０は、メモリ３０ａを有しており、メモリ３０ａは、コントローラ３０が所定処理を行うための各種の情報を格納している。本実施例では、メモリ３０ａが、コントローラ３０に内蔵されているが、コントローラ３０の外部にメモリ３０ａを設けることもできる。
【００１９】
電池パック１０の正極端子には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電池パック１０の負極端子には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００２０】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび制限抵抗２３が並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、コントローラ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。制限抵抗２３は、電池パック１０を負荷（具体的には、インバータ３１）と接続するときに、突入電流が流れるのを抑制するために用いられる。
【００２１】
電池パック１０をインバータ３１と接続するとき、コントローラ３０は、まず、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、制限抵抗２３に電流が流れることになる。
【００２２】
次に、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、電池パック１０およびインバータ３１の接続が完了する。一方、電池パック１０およびインバータ３１の接続を遮断するとき、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。
【００２３】
インバータ３１は、電池パック１０からの直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ３２に出力する。モータ・ジェネレータ３２としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。モータ・ジェネレータ３２は、インバータ３１からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ３２によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。
【００２４】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ３２は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ３１は、モータ・ジェネレータ３２が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を電池パック１０に出力する。これにより、電池パック１０は、回生電力を蓄えることができる。
【００２５】
本実施例では、電池パック１０をインバータ３１に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、電池パック１０を昇圧回路に接続し、昇圧回路をインバータ３１に接続することができる。昇圧回路を用いることにより、電池パック１０の出力電圧を昇圧することができる。また、昇圧回路は、インバータ３１から電池パック１０への出力電圧を降圧することができる。
【００２６】
図２は、電池パック１０および監視ユニット２１の構成を示す概略図である。
【００２７】
本実施例では、複数の単電池１１が一方向に並んで配置されている。単電池１１は、正極端子（電極端子ともいう）１１ａおよび負極端子（電極端子ともいう）１１ｂを有する。正極端子１１ａおよび負極端子１１ｂは、単電池１１の上面に設けられている。複数の単電池１１における電極端子１１ａ，１１ｂは、同一平面内に配置されている。
【００２８】
単電池１１の内部には、発電要素が収容されている。発電要素は、充放電を行う要素であり、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータとを有する。セパレータは、電解液を含んでいる。電解液を含むセパレータの代わりに、固体電解質層を用いることもできる。
【００２９】
正極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。正極素子の集電板は、正極端子１１ａと電気的に接続されている。負極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。負極素子の集電板は、負極端子１１ｂと電気的に接続されている。
【００３０】
本実施例では、いわゆる角型の単電池１１を用いているが、これに限るものではなく、例えば、いわゆる円筒型の単電池１１を用いることもできる。角型の単電池１１では、発電要素を収容する外装ケースが、矩形状に形成されている。円筒型の単電池１１では、発電要素を収容する外装ケースが、円筒状に形成されている。円筒型の単電池１１では、単電池１１の長手方向における両端に、正極端子１１ａおよび負極端子１１ｂをそれぞれ設けることができる。
【００３１】
バスバー１２は、導電性材料で形成されており、２つの単電池１１を直列に接続するために用いられる。具体的には、バスバー１２は、一方の単電池１１の正極端子１１ａと、他方の単電池１１の負極端子１１ｂとに接触している。電池パック１０は、複数のバスバー１２を有する。電池パック１０の一端に配置された単電池１１の正極端子１１ａは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂと接続されている。電池パック１０の他端に配置された単電池１１の負極端子１１ｂは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇと接続されている。
【００３２】
ホルダ１３は、複数のバスバー１２を保持する。ホルダ１３は、例えば、樹脂などの絶縁材料で形成することができる。これにより、複数のバスバー１２の間で短絡が発生するのを防止できる。複数のバスバー１２の間で短絡が発生するのを防止するためには、少なくともホルダ１３の表面が絶縁性を有していればよい。
【００３３】
ホルダ１３は、バスバー１２を電極端子１１ａ，１１ｂに接触させる位置（接触位置という）と、バスバー１２を電極端子１１ａ，１１ｂから離す位置（非接触位置という）との間で移動する。ホルダ１３は、すべてのバスバー１２を保持しているため、ホルダ１３が移動すると、すべてのバスバー１２も移動する。バスバー１２が電極端子１１ａ，１１ｂから離れると、複数の単電池１１における直列接続が遮断される。
【００３４】
図３に示すように、ホルダ１３は、駆動機構１４と機械的に接続されている。図３において、機械的な接続は、実線で示し、電気的な接続は、点線で示している。
【００３５】
駆動機構１４は、アクチュエータ１５からの動力を受けて、ホルダ１３を接触位置および非接触位置の間で移動させる。アクチュエータ１５は、コントローラ３０からの制御信号を受けて動力を発生する。駆動機構１４の具体的な構造は、適宜設定することができ、ホルダ１３を接触位置および非接触位置の間で移動させることができればよい。例えば、駆動機構１４がアームを含んでおり、アームを用いてホルダ１３を移動させることができる。
【００３６】
図４は、ホルダ１３が非接触位置にあるときの電池パック１０および監視ユニット２１の状態を示している。図４に示すように、バスバー１２は、電極端子１１ａ，１１ｂから離れており、複数の単電池１１の直列接続は遮断されている。
【００３７】
次に、監視ユニット２１の構成について、図２および図４を用いて説明する。
【００３８】
監視ユニット２１は、複数の電圧センサ２１ａを有する。電圧センサ２１ａは、単電池１１の数だけ設けられており、対応する単電池１１の電圧を検出する。電圧センサ２１ａの検出結果は、コントローラ３０に出力される。
【００３９】
本実施例では、電圧センサ２１ａが、各単電池１１に対して設けられているが、これに限るものではない。例えば、複数の単電池によって１つの電池モジュールが構成されているときには、電圧センサ２１ａを用いて電池モジュールの電圧を検出することができる。ここで、電池モジュールを用いるときには、バスバーによって、複数の電池モジュールを直列に接続することができる。
【００４０】
監視ユニット２１は、第１接続ラインＬ１および第２接続ラインＬ２を有する。第１接続ラインＬ１および第２接続ラインＬ２は、複数の単電池１１を並列に接続するために用いられる。第１接続ラインＬ１は、複数の単電池１１における正極端子１１ａと接続されており、第２接続ラインＬ２は、複数の単電池１１における負極端子１１ｂと接続されている。
【００４１】
第１接続ラインＬ１および第２接続ラインＬ２には、電圧センサ２１ａが接続されており、第１接続ラインＬ１の一部および第２接続ラインＬ２の一部は、電圧センサ２１ａによる電圧検出のときにも使用される。第１接続ラインＬ１および第２接続ラインＬ２は、複数の単電池１１を並列に接続するためと、単電池１１の電圧を検出するために用いられるため、複数の単電池１１を並列に接続するためのラインと、電圧を検出するためのラインとを別々に設ける場合に比べて、小型化および低コスト化を図ることができる。
【００４２】
第１接続ラインＬ１には、複数のスイッチ２１ｂが設けられている。各スイッチ２１ｂは、並列に接続される２つの単電池１１における正極端子１１ａの間に配置されている。スイッチ２１ｂは、コントローラ３０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ２１ｂがオンであるとき、２つの単電池１１における正極端子１１ａが接続される。スイッチ２１ｂがオフであるとき、２つの単電池１１における正極端子１１ａの接続が解除される。
【００４３】
第２接続ラインＬ２には、複数のスイッチ２１ｃが設けられている。スイッチ２１ｃは、並列に接続される２つの単電池１１における負極端子１１ｂの間に配置されている。スイッチ２１ｃは、コントローラ３０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ２１ｃがオンであるとき、２つの単電池１１における負極端子１１ｂが接続される。スイッチ２１ｃがオフであるとき、２つの単電池１１における負極端子１１ｂの接続が解除される。
【００４４】
スイッチ２１ｂ，２１ｃの両者がオンであれば、複数の単電池１１が並列に接続されることになる。図２に示すように、バスバー１２が単電池１１の電極端子１１ａ，１１ｂに接触しているとき、スイッチ２１ｂ，２１ｃはオフである。一方、図４に示すように、バスバー１２が単電池１１の電極端子１１ａ，１１ｂから離れているとき、スイッチ２１ｂ，２１ｃはオンである。
【００４５】
第１接続ラインＬ１および第２接続ラインＬ２を用いて、複数の単電池１１を並列に接続することにより、複数の単電池１１における電圧のバラツキを抑制することができる。複数の単電池１１を直列に接続した構成では、製造時における単電池１１の個体差や、単電池１１の内部抵抗や温度のバラツキなどによって、複数の単電池１１では、電圧又はＳＯＣ（State of Charge）のバラツキが発生する。
【００４６】
電圧のバラツキが発生すると、単電池１１を保護するために、電池パック１０の充放電が制限されてしまう。具体的には、最も低い電圧を示す単電池１１を基準として、電池パック１０の放電が制限されてしまう。ここで、他の単電池１１は、放電を続けることができるにもかかわらず、電池パック１０の放電が制限されることで、他の単電池１１を十分に使用することができなくなってしまう。
【００４７】
また、最も高い電圧を示す単電池１１を基準として、電池パック１０の充電が制限されてしまう。ここで、他の単電池１１は、充電を続けることができるにもかかわらず、電池パック１０の充電が制限されることで、他の単電池１１を十分に使用することができなくなってしまう。
【００４８】
複数の単電池１１を並列に接続したときには、電圧が高い側の単電池１１から、電圧が低い側の単電池１１に向かって循環電流を流すことができ、複数の単電池１１における電圧差を縮めることができる。すなわち、複数の単電池１１における電圧を均等化することができる。
【００４９】
図５は、本実施例の電池システムにおける均等化処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、コントローラ３０によって実行される。
【００５０】
例えば、コントローラ３０は、車両のイグニッションスイッチがオンからオフに切り替わることに応じて、均等化処理を開始させることができる。イグニッションスイッチのオンおよびオフに関する情報は、コントローラ３０に入力される。イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることにより、電池パック１０およびインバータ３１の接続を遮断する。
【００５１】
図５に示す処理を開始するとき、電池パック１０および監視ユニット２１は、図２に示す状態にある。すなわち、ホルダ１３は接触位置にあり、バスバー１２は、単電池１１の電極端子１１ａ，１１ｂに接触している。また、監視ユニット２１のスイッチ２１ｂ，２１ｃは、オフである。
【００５２】
ステップＳ１０１において、コントローラ３０は、電圧センサ２１ａの出力に基づいて、各単電池１１の電圧を取得する。ステップＳ１０２において、コントローラ３０は、複数の単電池１１における電圧から、最大値を示す電圧および最小値を示す電圧を特定する。そして、コントローラ３０は、最大電圧および最小電圧の差ΔＶmaxを算出し、電圧差ΔＶmaxが閾値よりも大きいか否かを判別する。
【００５３】
閾値は、予め決めておくことができ、閾値に関する情報は、メモリ３０ａに記憶することができる。ここで、閾値を小さくするほど、複数の単電池１１における電圧のバラツキを低減することができる。一方、閾値を大きくするほど、複数の単電池１１における電圧のバラツキを許容することができる。この点に基づいて、閾値を適宜決定することができる。
【００５４】
本実施例では、電圧差ΔＶmaxとして、最大電圧および最小電圧の差を用いているが、これに限るものではない。例えば、複数の単電池１１のうち、任意の２つの単電池１１における電圧差を閾値と比較することもできる。
【００５５】
ステップＳ１０２において、電圧差ΔＶmaxが閾値よりも大きいときには、ステップＳ１０３の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１０３において、コントローラ３０は、アクチュエータ１５を駆動することにより、ホルダ１３を接触位置から非接触位置に移動させる。これにより、バスバー１２は、単電池１１の電極端子１１ａ，１１ｂから離れ、複数の単電池１１における直列接続が解除される。
【００５７】
ステップＳ１０４において、コントローラ３０は、監視ユニット２１のスイッチ２１ｂ，２１ｃをオフからオンに切り替える。具体的には、コントローラ３０は、まず、スイッチ２１ｃをオフからオンに切り替えた後に、スイッチ２１ｂをオフからオンに切り替える。
【００５８】
監視ユニット２１のスイッチ２１ｂ，２１ｃをオフからオンに切り替えることにより、複数の単電池１１が並列に接続される。これにより、複数の単電池１１の間で循環電流を流すことができ、均等化処理を行うことができる。循環電流は、単電池１１の放電電流となるため、複数の単電池１１を並列に接続するための第１接続ラインＬ１および第２接続ラインＬ２は、電圧センサ２１ａの検出線と併用することができる。
【００５９】
図６は、本実施例の電池システムにおいて、均等化処理を終了させるときの処理を示すフローチャートである。図６に示す処理を開始するとき、電池パック１０および監視ユニット２１は、図４に示す状態にある。すなわち、ホルダ１３は非接触位置にあり、バスバー１２は、単電池１１の電極端子１１ａ，１１ｂから離れている。また、監視ユニット２１のスイッチ２１ｂ，２１ｃは、オンである。
【００６０】
図６に示す処理は、コントローラ３０によって実行される。また、例えば、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることに応じて、図６に示す処理を開始させることができる。
【００６１】
ステップＳ２０１において、コントローラ３０は、監視ユニット２１のスイッチ２１ｂ，２１ｃをオンからオフに切り替える。具体的には、コントローラ３０は、まず、スイッチ２１ｃをオンからオフに切り替えた後に、スイッチ２１ｂをオンからオフに切り替える。これにより、複数の単電池１１における並列接続が解除される。
【００６２】
ステップＳ２０２において、コントローラ３０は、アクチュエータ１５を駆動することにより、ホルダ１３を非接触位置から接触位置に移動させる。これにより、バスバー１２は、単電池１１の電極端子１１ａ，１１ｂと接触し、複数の単電池１１が直列に接続される。バスバー１２は、電極端子１１ａ，１１ｂに接触した状態に保持される。
【００６３】
複数の単電池１１を直列に接続した後は、コントローラ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇを制御することにより、電池パック１０をインバータ３１と接続する。
【００６４】
本実施例によれば、電池パック１０の充放電を行うときには、複数の単電池１１を直列に接続することにより、電池パック１０から要求出力を得ることができる。一方、複数の単電池１１を直列接続から並列接続に切り替えることにより、複数の単電池１１における電圧を均等化することができる。
【００６５】
本実施例では、すべての単電池１１を並列に接続して均等化処理を行っているが、これに限るものではない。具体的には、一部（少なくとも２つ）の単電池１１だけに対して均等化処理を行うことができる。言い換えれば、特定の単電池１１を均等化処理の回路から外すことができる。
【００６６】
図７に示す構成を用いれば、一部の単電池１１だけに対して均等化処理を行うことができる。図７では、バスバー１２およびホルダ１３を省略している。図７に示す構成では、第１接続ラインＬ１に複数のスイッチ２１ｄが設けられている。第１接続ラインＬ１は、各単電池１１の正極端子１１ａに対して分岐しており、この分岐部分にスイッチ２１ｄが設けられている。スイッチ２１ｄの数は、単電池１１の数と同じである。スイッチ２１ｄは、監視ユニット２１に含めることができる。
【００６７】
複数の単電池１１のうち、配列方向の両端に位置する単電池１１に対応するスイッチ２１ｄは、省略することができる。すなわち、両端に位置する単電池１１については、これらの単電池１１に対応するスイッチ２１ｂをオフにすれば、均等化処理の回路から外すことができる。
【００６８】
スイッチ２１ｄがオフであれば、オフのスイッチ２１ｄに対応した単電池１１を、均等化処理の回路から外すことができる。スイッチ２１ｄがオンであれば、オンのスイッチ２１ｄに対応した単電池１１に対して、均等化処理を行うことができる。スイッチ２１ｄは、コントローラ３０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。なお、単電池１１の電圧を検出するときには、スイッチ２１ｄをオンにしておく必要がある。
【００６９】
図７に示す構成では、第１接続ラインＬ１にスイッチ２１ｄを設けているが、これに限るものではない。具体的には、第１接続ラインＬ１にスイッチ２１ｄを設ける代わりに、第２接続ラインＬ２にスイッチ２１ｄを設けることができる。第２接続ラインＬ２にスイッチ２１ｄを設けた場合であっても、図７に示す構成と同様の効果を得ることができる。すなわち、スイッチ２１ｄをオフにすれば、オフのスイッチ２１ｄに対応した単電池１１を均等化処理の回路から外すことができる。
【００７０】
図７に示す構成では、例えば、電圧差が広がりすぎている一部の単電池１１だけに対して均等化処理を行うことができる。具体的には、最大電圧を示す単電池１１と、最小電圧を示す単電池１１だけを並列に接続して、均等化処理を行うことができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０：電池パック                    １１：単電池（蓄電素子）
１１ａ：正極端子                    １１ｂ：負極端子
１２：バスバー                      １３：ホルダ
１４：駆動機構                      １５：アクチュエータ
２１：監視ユニット                  ２１ａ：電圧センサ
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：スイッチ    ２２：電流センサ
２３：制限抵抗                      ３０：コントローラ
３０ａ：メモリ                      ３１：インバータ
３２：モータ・ジェネレータ          Ｌ１：第１接続ライン
Ｌ２：第２接続ライン
【図１】
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【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】
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