特許 7434116 電池モジュール及び制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】電池モジュール及び制御システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/44 20060101AFI20240213BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240213BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20240213BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20240213BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

H01M10/44 P

H01M10/48 P

H01M50/20

H02J7/02 H

H02J7/10 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020150269

(22)【出願日】2020-09-08

(65)【公開番号】P2022044890

(43)【公開日】2022-03-18

【審査請求日】2022-08-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】笹川 哲也

(72)【発明者】

【氏名】草間 知枝

(72)【発明者】

【氏名】杉崎 知子

(72)【発明者】

【氏名】吉間 一臣

(72)【発明者】

【氏名】原田 康宏

(72)【発明者】

【氏名】高見 則雄

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－００９５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５９５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１００６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３２５６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／４２ － １０／４８

Ｈ０１Ｍ ５０／２０ － ５０／２９８

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電池と、
前記第１の電池に電気的に直列に接続され、前記第１の電池と２直列部分を形成する第２の電池と、
を備える３個以上の電池を具備し、
３個以上の前記電池は、前記第１の電池及び前記第２の電池のそれぞれの電圧の代わりに、前記第１の電池及び前記第２の電池の前記２直列部分の電圧に基づいて、充電及び放電が制御され、
前記第１の電池及び前記第２の電池が配置される空間では、３個以上の前記電池の中の前記第１の電池及び前記第２の電池以外の１つ以上が、前記第１の電池と前記第２の電池との間に配置される、
電池モジュール。

【請求項2】

前記空間において３個以上の前記電池は、配列方向に沿って配列される、請求項１の電池モジュール。

【請求項3】

前記空間では、（２ｎ＋１）個の前記電池が前記配列方向に沿って配列され、
前記配列方向の一方側から数えて、前記第１の電池はｋ番目に配置され、前記第２の電池は（２ｎ＋２－ｋ）番目に配置される、
請求項２の電池モジュール。
ここで、ｎは、自然数である。ｋは、ｎ以下の自然数のいずれか１つである。

【請求項4】

（２ｎ＋１）個の前記電池では、前記配列方向の前記一方側から数えてｉ番目の電池と（２ｎ＋２－ｉ）番目の電池とが２直列部分を形成することにより、前記第１の電池と前記第２の電池との前記２直列部分を含むｎ個の２直列部分が形成され、
（２ｎ＋１）個の前記電池は、前記配列方向の前記一方側から数えて（ｎ＋１）番目の電池以外の電池のそれぞれの電圧の代わりに、ｎ個の前記２直列部分のそれぞれの電圧に基づいて、前記充電及び前記放電が制御される、
請求項３の電池モジュール。
ここで、ｉは、ｎ以下の自然数である。

【請求項5】

前記空間では、２ｎ個の電池が前記配列方向に沿って配列され、
前記配列方向の一方側から数えて、前記第１の電池はｋ番目に配置され、前記第２の電池は（２ｎ＋１－ｋ）番目に配置される、
請求項２の電池モジュール。
ここで、ｎは、２以上の自然数である。ｋは、（ｎ－１）以下の自然数のいずれか１つである。

【請求項6】

２ｎ個の前記電池では、前記配列方向の前記一方側から数えてｉ番目の電池と（２ｎ＋１－ｉ）番目の電池とが２直列部分を形成することにより、前記第１の電池と前記第２の電池との前記２直列部分を含むｎ個の２直列部分が形成され、
２ｎ個の前記電池は、前記電池のそれぞれの電圧の代わりに、ｎ個の前記２直列部分のそれぞれの電圧に基づいて、前記充電及び前記放電が制御される、
請求項５の電池モジュール。
ここで、ｉは、ｎ以下の自然数である。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項の電池モジュールと、
前記第１の電池及び前記第２の電池のそれぞれの前記電圧の代わりに、前記第１の電池及び前記第２の電池の前記２直列部分の前記電圧に基づいて、前記３個以上の電池の前記充電及び前記放電を制御するコントローラと、
を具備する制御システム。

【請求項8】

前記電池モジュールが搭載される電池搭載機器をさらに具備する、請求項７の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電池モジュール及び制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォン、車両、定置用電源装置、ロボット及びドローン等の電池搭載機器に、電池モジュールが搭載される。電池モジュールには、リチウムイオン電池等の電池が複数設けられ、電池モジュールでは、複数の電池が電気的に接続される。このような電池モジュールの充電及び放電は、電池搭載機器に搭載されるコントローラ、及び、電池搭載機器とは別体の制御装置等のいずれかによって制御され、電池モジュールの充電及び放電を制御する制御システムが形成されている。

【0003】

また、電池モジュールにおいて２つの電池によって２直列部分が形成される場合は、制御装置等の処理の複雑化の抑制、及び、制御系に掛かるコストの削減の観点から、２つの電池のそれぞれの電圧の代わりに、２直列部分の電圧に基づいて、電池モジュールの充電及び放電を制御する制御システムが開発されている。このような制御システムでは、２直列部分を形成する２つの電池の間での温度のばらつきを小さく抑えることが、求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１４３１８５号公報

【文献】特開２０１５－６０８２９号公報

【文献】特開２０００－２３１９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、２つの電池の２直列部分の電圧に基づいて充電及び放電が制御され、２直列部分を形成する電池の間での温度のばらつきが小さく抑えられる電池モジュールを提供することにある。また、この電池モジュールを備える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】

【0006】

実施形態によれば、電池モジュールは、３個以上の電池を備える。３個以上の電池は、第１の電池及び第２の電池を備える。第２の電池は、第１の電池に電気的に直列に接続され、第１の電池と２直列部分を形成する。３個以上の電池は、第１の電池及び第２の電池のそれぞれの電圧の代わりに、第１の電池及び第２の電池の２直列部分の電圧に基づいて、充電及び放電が制御される。第１の電池及び第２の電池が配置される空間では、３個以上の電池の中の第１の電池及び第２の電池以外の１つ以上が、第１の電池と第２の電池との間に配置される。

【0007】

実施形態によれば、前述の電池モジュール及びコントローラを備える制御システムが、提供される。コントローラは、第１の電池及び第２の電池のそれぞれの電圧の代わりに、第１の電池及び第２の電池の２直列部分の前記電圧に基づいて、３個以上の電池の充電及び放電を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る制御システムを示す概略図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るコントローラによって電池モジュールの充電において行われる処理の一例を示すフローチャートである。

【図3】図３は、第１の実施形態の電池モジュールにおける２ｎ個の電池の配置を示す概略図である。

【図4】図４は、第２の実施形態に係る制御システムを示す概略図である。

【図5】図５は、第２の実施形態に係るコントローラによって電池モジュールの充電において行われる処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第２の実施形態の電池モジュールにおける（２ｎ＋１）個の電池の配置を示す概略図である。

【図7】図７は、ある変形例の電池モジュールにおける９個の電池の配置を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る制御システムの一例として第１の実施形態に係る制御システム１を示す。図１に示すように、制御システム１は、電池モジュール２及びコントローラ３を備える。電池モジュール２は、電池搭載機器５に搭載される。電池搭載機器５としては、スマートフォン、車両、定置用電源装置、ロボット及びドローン等が挙げられ、電池搭載機器５となる車両としては、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車及び電動バイク等が、挙げられる。また、電池モジュール２が搭載されるロボットとしては、工場等で使用される無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）等の搬送ロボットが挙げられる。

【0011】

本実施形態では、電池モジュール２は、２ｎ個（ｎは２以上の自然数）の電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎを備える。電池モジュール２では、偶数個の電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎが互いに対して電気的に直列に接続される。電池モジュール２の使用開始時では、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎにおいて、容量、サイズ及び重量等が互いに対して同一及び略同一である。

【0012】

電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれは、単セル（単電池）であってもよく、複数の単セルが電気的に接続されたセルブロックであってもよい。電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれが複数の単セルから形成されるセルブロックである場合、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれにおいて、複数の単セルは、互いに対して電気的に直列に接続されてもよく、互いに対して電気的に並列に接続されてもよい。また、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれにおいて、複数の単セルが直列に接続される直列接続構造、及び、複数の単セルが並列に接続される並列接続構造の両方が形成されてもよい。

【0013】

単セルは、例えば、リチウムイオン二次電池を形成する電池セルである。単セルは、電極群を備え、電極群は、正極及び負極を備える。電極群では、正極と負極との間にセパレータが介在する。セパレータは、電気的絶縁性を有する材料から形成され、正極を負極に対して電気的に絶縁する。セパレータとしては、これらに限定されるものではないが、合成樹脂製の多孔質フィルム及び不織布等が用いられる。

【0014】

正極は、正極集電箔等の正極集電体と、正極集電体の表面に担持される正極活物質含有層と、を備える。正極集電体は、これらに限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが１０μｍ～２０μｍ程度である。正極活物質含有層は、正極活物質を備え、結着剤及び導電剤を任意に含んでもよい。正極活物質としては、これらに限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。正極活物質は、例えば、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物、硫酸鉄、及びバナジウム酸化物からなる群から選択される少なくとも１つを含む。また、正極集電体は、正極活物質含有層が未担持の部分として、正極集電タブを備える。

【0015】

負極は、負極集電箔等の負極集電体と、負極集電体の表面に担持される負極活物質含有層と、を備える。負極集電体は、これらに限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが１０μｍ～２０μｍ程度である。負極活物質含有層は、負極活物質を備え、結着剤及び導電剤を任意に含んでもよい。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素質物等が挙げられる。負極活物質となる金属酸化物としては、チタン含有酸化物が挙げられる。そして、負極活物質となるチタン含有酸化物には、例えば、チタン酸化物、リチウムチタン含有複合酸化物、ニオブチタン含有複合酸化物及びナトリウムニオブチタン含有複合酸化物が、含まれる。また、負極活物質となる炭素質物としては、グラファイト等が挙げられる。負極集電体は、負極活物質含有層が未担持の部分として、負極集電タブを備える。

【0016】

電極群では、例えば、正極活物質含有層と負極活物質含有層との間でセパレータが挟まれた状態で、正極、負極及びセパレータが捲回軸を中心として捲回され、電極群は捲回構造を有する。別のある一例では、電極群は、複数の正極及び複数の負極が交互に積層されるスタック構造を有し、正極と負極との間にはセパレータが設けられる。

【0017】

また、単セルでは、電極群に、電解液が保持（含浸）される。電解液は、電解質を有機溶媒に溶解させた非水電解液であってもよく、電解質を水系溶媒に溶解させた水溶液等の水系電解液であってもよい。また、電解液の代わりに、電解液と高分子材料とを複合化させたゲル状電解質が用いられてもよい。また、電解液の代わりに、又は、電解液に加えて、固体電解質が用いられてもよい。固体電解質が電解質として用いられる場合、電極群において、セパレータの代わりに固体電解質を、正極と負極との間に介在させてもよい。この場合、固体電解質により、正極が負極に対して電気的に絶縁される。

【0018】

また、単セルでは、電極群が外装部材の内部に収納される。外装部材としては、ラミネートフィルム製の袋状容器及び金属製容器のいずれかを用いることができる。ラミネートフィルムとしては、例えば、多層フィルムが用いられ、多層フィルムは、複数の樹脂層と、樹脂層同士の間に配置される金属層とを含む。ラミネートフィルムの厚さは、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。金属製容器は、例えば、アルミニウム、亜鉛、チタン及び鉄から成る群から選択される少なくとも１種の金属、又は、これらの金属の合金により形成されることが、好ましい。金属製容器の肉厚は、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0019】

また、単セルは、一対の電極端子を備える。電極端子の一方が、正極集電タブに電気的に接続される正極端子であり、電極端子の正極端子とは別の一方が、負極集電タブに電気的に接続される負極端子である。電極端子は、外装部材の内部に形成される内部端子であってよく、外装部材の外表面に形成される外部端子であってもよい。電極端子は、導電材料から形成され、アルミニウム、亜鉛、チタン及び鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属、又は、これらの金属の合金により形成されていることが好ましい。

【0020】

図１に示すように、制御システム１には、電源及び負荷（符号６で示す）が設けられる。電源は、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）に電力を供給可能であり、電池モジュール２は、電源等から電力が供給されることにより、充電される。負荷には、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）から電力を供給可能であり、電池モジュール２は、負荷等に電力を供給することにより、放電する。電源としては、電池モジュール２とは別の電池、及び、発電機等が挙げられる。負荷としては、電動機及びライト等が挙げられる。ある一例では、負荷の代わりに、又は、負荷に加えて、電池モジュール２から電力が供給される蓄電器が設けられてもよい。この場合、電池モジュール２は、蓄電器に電力を供給することにより、放電する。そして、蓄電器は、電池モジュール２から供給された電力を蓄電可能である。また、別のある一例では、電動発電機が設けられてもよい。この場合、電池モジュール２から電動発電機に電力を供給可能であるとともに、電動発電機から電池モジュール２へ電力を供給可能である。すなわち、電動発電機は、電源及び負荷の両方として機能する。なお、図１では、電源及び負荷は、電池搭載機器５に搭載されているが、これに限るものではない。電池モジュール２は、電池搭載機器５の外部の負荷に電力を供給可能であってもよく、電池搭載機器５の外部の電源から電池モジュール２に電力を供給可能であってもよい。

【0021】

コントローラ３は、電池モジュール２の充電及び放電を制御する等、電池モジュール２の制御及び管理を行う。図１の一例では、コントローラ３は、電池搭載機器５に搭載され、電池搭載機器５において処理装置（コンピュータ）を構成する。コントローラ３は、プロセッサ及び記憶媒体を備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイコン、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のいずれかを含む。記憶媒体には、メモリ等の主記憶装置に加え、補助記憶装置が含まれ得る。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、及び、半導体メモリ等が挙げられる。コントローラ３では、プロセッサ及び記憶媒体のそれぞれは、１つであってもよく、複数であってもよい。コントローラ３では、プロセッサは、記憶媒体等に記憶されるプログラム等を実行することにより、処理を行う。また、コントローラ３では、プロセッサによって実行されるプログラムは、インターネット等のネットワークを介して接続されたコンピュータ（サーバ）、又は、クラウド環境のサーバ等に格納されてもよい。この場合、プロセッサは、ネットワーク経由でプログラムをダウンロードする。

【0022】

また、コントローラ３は、電池搭載機器５の外部に設けられてもよい。この場合、コントローラ３は、例えば、電池搭載機器５の外部のサーバであり、電池搭載機器５に搭載される処理装置（コンピュータ）とネットワークを介して通信可能である。この場合も、コントローラ３は、プロセッサ及び記憶媒体を備える。また、コントローラ３の処理は、電池搭載機器５に搭載される処理装置及び電池搭載機器５の外部のサーバ（処理装置）が協働して行ってもよい。この場合、例えば、電池搭載機器５の外部のサーバ等がマスターの制御装置となり、電池搭載機器５に搭載される処理装置等がスレーブの制御装置となる。別のある一例では、コントローラ３の処理が、クラウド環境に構成されるクラウドサーバによって行われてもよい。ここで、クラウド環境のインフラは、仮想ＣＰＵ等の仮想プロセッサ及びクラウドメモリによって、構成される。このため、クラウドサーバがコントローラ３として機能する行う場合、仮想プロセッサによって処理が行われ、クラウドメモリに処理に必要なデータ等が記憶される。また、コントローラ３の処理は、電池搭載機器５に搭載される処理装置及びクラウドサーバが協働して行ってもよい。この場合、電池搭載機器５に搭載される処理装置（コンピュータ）は、クラウドサーバと通信可能である。

【0023】

制御システム１には、駆動回路７が設けられる。コントローラ３は、駆動回路７の駆動を制御することにより、電池モジュール２から負荷への電力供給、及び、電源から電池モジュール２への電力供給を制御する。すなわち、コントローラ３は、駆動回路７の駆動を制御することにより、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）の充電及び放電を制御する。駆動回路７は、電池モジュール２からの電力の出力、及び、電池モジュール２への電力の入力を切替えるリレー回路を備える。また、駆動回路７は、変換回路を備え、変換回路は、電源からの電力を電池モジュールに供給される直流電力に変換する。また、変換回路は、電池モジュールからの直流電力を負荷に供給される電力に変換する。変換回路は、変圧回路、ＤＣ／ＡＣ変換回路、及び、ＡＣ／ＤＣ変圧回路等を含むことができる。

【0024】

また、電池モジュール２では、ｎ個の２直列部分Ｃ１～Ｃｎが形成される。ここで、２直列部分Ｃｉ（ｉはｎ以下の自然数）は、電池Ａｉと電池Ｂｉとによって形成され、２直列部分Ｃｉでは、電池Ｂｉが電池Ａｉに電気的に直列に接続される。例えば、２直列部分Ｃ１は、電池Ａ１，Ｂ１が形成する２直列部分であり、２直列部分Ｃｎは、電池Ａｎ，Ｂｎが形成する２直列部分である。

【0025】

また、制御システム１には、電流検出回路８及び電圧検出回路９が設けられるとともに、２直列部分Ｃ１～Ｃｎと同一の数だけ、すなわち、ｎ個の電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎが設けられる。電流検出回路８、電圧検出回路９及び電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎは、例えば、電池搭載機器５に搭載される計測回路を形成する。計測回路によって、電池モジュール２に関連するパラメータが検出及び計測される。電流検出回路８は、電池モジュール２の充電及び放電等のそれぞれにおいて、電池モジュール２に流れる電流、すなわち、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ（直列部分Ｃ１～Ｃｎ）に流れる電流を検出する。電圧検出回路９は、電池モジュール２の充電及び放電等のそれぞれにおいて、電池モジュール２全体の電圧を検出する。

【0026】

電圧検出回路Ｄｉは、２直列部分Ｃｉに対して電気的に並列に接続され、電池モジュール２の充電及び放電等のそれぞれにおいて、２直列部分Ｃｉの電圧を検出する。例えば、電圧検出回路Ｄ１は、２直列部分Ｃ１の電圧を検出し、電圧検出回路Ｄｎは、２直列部分Ｃｎの電圧を検出する。本実施形態では、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧、すなわち、電池単体の電圧は検出されない。そして、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧が検出される。

【0027】

コントローラ３は、電流検出回路８及び電圧検出回路９のそれぞれの検出結果に基づいて電池モジュール２の充電及び放電を制御するとともに、電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎのそれぞれの検出結果に基づいて電池モジュール２の充電及び放電を制御する。したがって、コントローラ３は、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧に基づいて、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）の充電及び放電を制御する。

【0028】

図２は、電池モジュール２の充電においてコントローラ３によって行われる処理の一例を示す。ここで、２直列部分Ｃｉの電圧Ｖｉを規定する。例えば、２直列部分Ｃ１では、電圧Ｖ１が規定され、２直列部分Ｃｎでは、電圧Ｖｎが規定される。図２の処理において、コントローラ３は、駆動回路７の駆動を制御することにより、電池モジュール２に電流（充電電流）を供給し、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）を充電する（Ｓ１０１）。この際、コントローラ３は、例えば、電池モジュール２に入力される電流、すなわち、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎに流れる電流を経時的に一定に保つ定電流制御を行う。そして、コントローラ３は、電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎから、電圧Ｖ１～Ｖｎの検出結果を取得する（Ｓ１０２）。

【0029】

そして、コントローラ３は、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖα以上であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。図２の一例では、基準電圧値Ｖαは、充電を終了する基準として設定される。電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれもが基準電圧値Ｖαより低い場合は（Ｓ１０３－Ｎｏ）、処理はＳ１０１に戻る。そして、コントローラ３は、Ｓ１０１以降の処理を順次実施する。すなわち、コントローラ３は、電池モジュール２の充電を継続する。一方、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖα以上の場合は（Ｓ１０３－Ｙｅｓ）、コントローラ３は、電池モジュール２への電流（充電電流）の供給を停止し、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）の充電を停止する（Ｓ１０４）。したがって、図２の一例では、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧に基づいて、電池モジュール２の充電が制御される。

【0030】

また、別のある一例では、電池モジュール２の充電を開始すると、コントローラ３は、電池モジュール２に入力される電流を経時的に一定に保つ定電流制御を行う。そして、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖα以上になると、コントローラ３は、定電流制御から定電圧制御に切替える。ここで、電圧Ｖｌ（ｌはｎ以下の自然数のいずれか１つ以上）が基準電圧値Ｖα以上になったとすると、定電圧制御において、コントローラ３は、２直列部分Ｃｌの電圧Ｖｌを基準電圧値Ｖαで経時的に一定に保つ制御を行う。そして、定電圧制御を行っている状態において、電池モジュール２を流れる電流が基準電流値Ｉα以下になったことに基づいて、コントローラ３は、電池モジュール２の充電を停止する。この一例では、基準電圧値Ｖαは、定電流制御から定電圧制御へ切替える基準として設定され、充電を終了する基準として前述の基準電流値Ｉαが設定される。

【0031】

また、本実施形態では、電池モジュール２からの放電についても、電池モジュール２の充電と同様に、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧、すなわち、電圧Ｖ１～Ｖｎに基づいて、コントローラ３は制御を行う。ある一例では、電池モジュール２からの放電において、コントローラ３は、電池モジュール２から出力される電流、すなわち、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎに流れる電流を経時的に一定に保つ定電流制御を行う。また、コントローラ３は、電池モジュール２からの放電において、電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎから電圧Ｖ１～Ｖｎの検出結果を取得する。そして、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖβ以下の場合は、コントローラ３は、電池モジュール２からの電流（放電電流）の出力を停止し、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ）からの放電を停止する。この一例では、放電を終了する基準として基準電圧値Ｖβが設定され、基準電圧値Ｖβは、充電において設定される基準電圧値Ｖαより低い。

【0032】

また、コントローラ３は、２直列部分Ｃ１～Ｃｎの一部のみを充電又は放電し、電圧Ｖ１～Ｖｎのばらつきが小さくなる状態に電圧Ｖ１～Ｖｎを調整してもよい。例えば、２直列部分Ｃｌ（ｌはｎ以下の自然数のいずれか１つ以上）の電圧Ｖｌが他の２直列部分の電圧（Ｖ１～ＶｎのＶｌ以外）に比べて過度に低い場合は、コントローラ３は、２直列部分Ｃｌ（電池Ａｌ，Ｂｌ）のみを充電する。一方、２直列部分Ｃｌの電圧Ｖｌが他の２直列部分の電圧（Ｖ１～ＶｎのＶｌ以外）に比べて過度に高い場合は、コントローラ３は、２直列部分Ｃｌ（電池Ａｌ，Ｂｌ）のみから放電する。この場合、制御システム１には、バランス回路（図示しない）が設けられ、コントローラ３は、バランス回路の駆動を制御することにより、２直列部分Ｃ１～Ｃｎの中から２直列部分Ｃｌのみを充電又は放電する。

【0033】

図３は、電池モジュール２における電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎの配置を示す。図３に示すように、電池モジュール２では、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎは、配列方向（矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２で示す方向）に沿って空間に配列される。電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎは、互いに対して積層される等して、一列に配列される。本実施形態では、前述のように、２直列部分Ｃｉ（ｉはｎ以下の自然数）が電池Ａｉ，Ｂｉによって形成されることにより、ｎ個の２直列部分Ｃ１～Ｃｎが形成される。

【0034】

電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎが配置される空間では、配列方向の一方側（矢印Ｘ１側）から数えて、電池Ａｉはｉ番目に配置され、電池Ｂｉは（２ｎ＋１－ｉ）番目に配置される。そして、配列方向の一方側から数えてｉ番目の電池Ａｉと（２ｎ＋１－ｉ）番目の電池Ｂｉとが２直列部分Ｃｉを形成し、電池モジュール２の充電及び放電は、電池Ａｉ，Ｂｉのそれぞれの電圧の代わりに２直列部分Ｃｉの電圧に基づいて、制御される。なお、配列方向の一方側から数えて、電池Ａ１は１番目に配置され、電池Ｂ１は２ｎ番目に配置される。また、配列方向の一方側から数えて、電池Ａ２は２番目に配置され、電池Ｂ２は（２ｎ－１）番目に配置される。そして、配列方向の一方側から数えて、電池Ａｎはｎ番目に配置され、電池Ｂｎは（ｎ＋１）番目に配置される。

【0035】

また、２直列部分Ｃｋ（ｋは（ｎ－１）以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋについては、以下の関係が成り立つ。すなわち、配列方向の一方側（矢印Ｘ１側）から数えて、電池（第１の電池）Ａｋはｋ番目に配置され、電池（第２の電池）Ｂｋは（２ｎ＋１－ｋ）番目に配置される。また、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎが配置される空間では、２ｎ個の電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎの中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配列方向について電池Ａｋ，Ｂｋの間に配置される。例えば、配列方向について電池Ａ１，Ｂ１の間には、電池Ａ２～Ａｎ，Ｂ２～Ｂｎが配置される。また、配列方向について電池Ａｎ－１，Ｂｎ－１の間には、電池Ａｎ，Ｂｎが配置される。

【0036】

また、電池（第３の電池）Ａｋ＋１は、電池Ａｋに対して電池Ｂｋが位置する側（配列方向の内側）に隣り合って配置され、電池（第４の電池）Ｂｋ＋１は、電池Ｂｋに対して電池Ａｋが位置する側（配列方向の内側）に隣り合って配置される。そして、２直列部分Ｃｋ＋１は、電池Ａｋ＋１，Ｂｋ＋１が形成する。例えば、２直列部分Ｃ２は、電池Ａ１に対して電池Ｂ１が位置する側に隣り合う電池Ａ２、及び、電池Ｂ１に対して電池Ａ１が位置する側に隣り合う電池Ｂ２が、形成する。また、２直列部分Ｃｎは、電池Ａｎ－１に対して電池Ｂｎ－１が位置する側に隣り合う電池Ａｎ、及び、電池Ｂｎ－１に対して電池Ａｎ－１が位置する側に隣り合う電池Ｂｎが、形成する。

【0037】

また、２直列部分Ｃｋが２直列部分Ｃ１以外の場合は、以下の関係が成り立つ。すなわち、電池（第５の電池）Ａｋ－１は、電池Ａｋに対して電池Ｂｋとは反対側（配列方向の外側）に隣り合って配置され、電池（第６の電池）Ｂｋ－１は、電池Ｂｋに対して電池Ａｋとは反対側（配列方向の外側）に隣り合って配置される。そして、２直列部分Ｃｋ－１は、電池Ａｋ－１，Ｂｋ－１が形成する。例えば、２直列部分Ｃ１は、電池Ａ２に対して電池Ｂ２とは反対側に隣り合う電池Ａ１、及び、電池Ｂ２に対して電池Ａ２とは反対側に隣り合う電池Ｂ１が、形成する。また、２直列部分Ｃｎ－２は、電池Ａｎ－１に対して電池Ｂｎ－１とは反対側に隣り合う電池Ａｎ－２、及び、電池Ｂｎ－１に対して電池Ａｎ－１とは反対側に隣り合う電池Ｂｎ－２が、形成する。

【0038】

本実施形態では、前述のように、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧に基づいて、電池モジュール２の充電及び放電が制御される。すなわち、電圧Ｖ１～Ｖｎに基づいて、電池モジュール２の充電及び放電が制御される。このため、コントローラ３の処理の複雑化が抑制される。また、制御システム１において制御系に掛かるコストが、削減される。

【0039】

また、本実施形態では、２直列部分Ｃｋ（ｋは（ｎ－１）以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋに関しては、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎの中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配列方向について電池Ａｋ，Ｂｋの間に配置される。すなわち、電池Ａｋ，Ｂｋは、隣り合って配置されていない。このため、電池モジュール２の運転時（使用時）等において、電池Ａｋ，Ｂｋの間での温度のばらつきが小さく抑えられる。これにより、電池モジュール２の使用開始からある程度の期間が経過した状態でも、電池Ａｋ，Ｂｋの間での劣化度合いのばらつきが小さく抑えられる。電池Ａｋ，Ｂｋの間での劣化度合いのばらつきが小さくなることにより、２直列部分Ｃｋの電圧に基づいて電池モジュール２の充電及び放電が制御されても、電池Ａｋ，Ｂｋの一方の過充電及び過放電が、有効に防止される。

【0040】

また、前述のように電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎが空間に配列される電池モジュール２の運転時等では、配列方向について外側の領域に配置される電池と配列方向について内側の領域に配置される電池との間で、温度差が大きくなる傾向にある。本実施形態では、配列方向の一方側から数えてｉ番目（ｉはｎ以下の自然数）の電池Ａｉと（２ｎ＋１－ｉ）番目の電池Ｂｉとが２直列部分Ｃｉを形成する。このため、例えば、２直列部分Ｃ１は、配列方向について外側の領域に配置される電池Ａ１，Ｂ１同士から形成される。一方、２直列部分Ｃｎは、配列方向について内側の領域に配置される電池Ａｎ，Ｂｎ同士から形成される。前述のようにＡｉ，Ｂｉが配置されるため、２直列部分Ｃｉでは、電池モジュール２の運転時（使用時）等において、電池Ａｉ，Ｂｉの間での温度のばらつきが適切に小さく抑えられる。すなわち、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれにおいて、２つの電池の間での温度のばらつきが、適切に小さく抑えられる。

【0041】

（第１の実施形態の変形例）
なお、ある変形例では、２直列部分Ｃｋ（ｋは（ｎ－１）以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋを空間において第１の実施形態と同様に配置し、電池Ａｋ，Ｂｋ以外の電池のいずれかを第１の実施形態とは異なる位置に配置してもよい。この場合も、配列方向の一方側（矢印Ｘ１側）から数えて、電池（第１の電池）Ａｋはｋ番目に配置され、電池（第２の電池）Ｂｋは（２ｎ＋１－ｋ）番目に配置される。このため、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎが配置される空間では、２ｎ個の電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎの中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配列方向について電池Ａｋ，Ｂｋの間に配置される。本変形例でも、第１の実施形態等と同様に、電池モジュール２の運転時等において、２直列部分Ｃｋを形成する電池Ａｋ，Ｂｋの間での温度のばらつきが、小さく抑えられる。

【0042】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１の実施形態等と同様の構成等については、説明を省略する。

【0043】

図４は、第２の実施形態に係る制御システム１を示す。図４に示すように、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、制御システム１は、電池モジュール２及びコントローラ３を備え、電池モジュール２は、電池搭載機器５に搭載される。制御システム１は、第１の実施形態等と同様に、電源及び負荷（符号６で示す）、駆動回路７、電流検出回路８及び電圧検出回路９が設けられる。

【0044】

ただし、本実施形態では、電池モジュール２は、（２ｎ＋１）個（ｎは自然数）の電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎを備える。本実施形態の電池モジュール２では、奇数個の電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎが互いに対して電気的に直列に接続される。電池モジュール２の使用開始時では、電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎにおいて、容量、サイズ及び重量等が互いに対して同一及び略同一である。

【0045】

本実施形態の電池モジュール２でも、ｎ個の２直列部分Ｃ１～Ｃｎが形成される。そして、第１の実施形態と同様に、２直列部分Ｃｉ（ｉはｎ以下の自然数）は、電池Ａｉと電池Ｂｉとによって形成され、２直列部分Ｃｉでは、電池Ｂｉが電池Ａｉに電気的に直列に接続される。本実施形態でも、電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎが設けられ、電圧検出回路Ｄｉは、電池モジュール２の充電及び放電等のそれぞれにおいて、２直列部分Ｃｉの電圧を検出する。また、本実施形態では、制御システム１に電圧検出回路Ｄｎ＋１が設けられ、電圧検出回路Ｄｎ＋１は、電池Ａｎ＋１に対して電気的に並列に接続される。電圧検出回路Ｄｎ＋１は、電池モジュール２の充電及び放電等のそれぞれにおいて、電池Ａｎ＋１の電圧を検出する。

【0046】

本実施形態でも、コントローラ３は、電流検出回路８及び電圧検出回路９のそれぞれの検出結果に基づいて電池モジュール２の充電及び放電を制御する。また、コントローラ３は、電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎ＋１のそれぞれの検出結果に基づいて電池モジュール２の充電及び放電を制御する。したがって、コントローラ３は、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧に基づいて、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ）の充電及び放電を制御するとともに、電池Ａｎ＋１の電圧に基づいて、電池モジュール２の充電及び放電を制御する。

【0047】

図５は、電池モジュール２の充電においてコントローラ３によって行われる処理の一例を示す。ここで、第１の実施形態と同様に、２直列部分Ｃｉの電圧Ｖｉを規定する。また、電池Ａｎ＋１の電圧Ｖｎ＋１を規定する。図５の処理においても、前述した図２の処理と同様に、コントローラ３は、駆動回路７の駆動を制御することにより、電池モジュール２に電流（充電電流）を供給し、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ）を充電する（Ｓ１１１）。この際、コントローラ３は、例えば、前述した定電流制御を行う。そして、コントローラ３は、電圧検出回路Ｄ１～Ｄｎから、電圧Ｖ１～Ｖｎの検出結果を取得するとともに、電圧検出回路Ｄｎ＋１から電圧Ｖｎ＋１を取得する（Ｓ１１２）。

【0048】

そして、コントローラ３は、図２の一例と同様に、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖα以上であるか否かを判断する（Ｓ１１３）。ただし、図５の一例では、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれもが基準電圧値Ｖαより低い場合は（Ｓ１１３－Ｎｏ）、処理はＳ１１４に進む。一方、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖα以上の場合は（Ｓ１１３－Ｙｅｓ）、コントローラ３は、電池モジュール２への電流（充電電流）の供給を停止し、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ）の充電を停止する（Ｓ１１５）。

【0049】

Ｓ１１４においてコントローラ３は、電圧Ｖｎ＋１が基準電圧値Ｖαの半値（Ｖα／２）以上であるか否かを判断する。電圧Ｖｎ＋１が基準電圧値Ｖαの半値（Ｖα／２）以上である場合は（Ｓ１１４－Ｙｅｓ）、コントローラ３は、電池モジュール２への電流（充電電流）の供給を停止し、電池モジュール２の充電を停止する（Ｓ１１５）。一方、電圧Ｖｎ＋１が基準電圧値Ｖαの半値（Ｖα／２）より低い場合は（Ｓ１１４－Ｎｏ）、処理はＳ１１１に戻る。そして、コントローラ３は、Ｓ１１１以降の処理を順次実施する。すなわち、コントローラ３は、電池モジュール２の充電を継続する。前述のように、図５の一例では、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧に基づいて、電池モジュール２の充電が制御される。また、電圧Ｖ１～Ｖｎに加えて電池Ａｎ＋１の電圧Ｖｎ＋１に基づいて、電池モジュール２の充電が制御される。

【0050】

また、別のある一例では、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖα以上になると、コントローラ３は、第１の実施形態において前述したように、定電流制御から定電圧制御に切替える。また、電圧Ｖｎ＋１が基準電圧値Ｖαの半値（Ｖα／２）以上になった場合も、コントローラは、定電流制御から定電圧制御へ切替える。ここで、電圧Ｖｌ（ｌはｎ以下の自然数のいずれか１つ以上）が基準電圧値Ｖα以上になったとすると、定電圧制御において、コントローラ３は、２直列部分Ｃｌの電圧Ｖｌを基準電圧値Ｖαで経時的に一定に保つ制御を行う。また、電圧Ｖｎ＋１が半値（Ｖα／２）以上になったとすると、定電圧制御において、コントローラ３は、電池Ａｎ＋１の電圧Ｖｎ＋１を半値（Ｖα／２）で経時的に一定に保つ制御を行う。そして、第１の実施形態で前述したように、定電圧制御を行っている状態において、電池モジュール２を流れる電流が基準電流値Ｉα以下になったことに基づいて、コントローラ３は、電池モジュール２の充電を停止する。

【0051】

また、本実施形態では、電池モジュール２からの放電についても、電池モジュール２の充電と同様に、２直列部分Ｃ１～Ｃｎ及び電池Ａｎ＋１のそれぞれの電圧、すなわち、電圧Ｖ１～Ｖｎ＋１に基づいて、コントローラ３は制御を行う。ある一例では、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれか１つ以上が基準電圧値Ｖβ以下の場合、コントローラ３は、第１の実施形態で前述したように、電池モジュール２からの電流（放電電流）の出力を停止し、電池モジュール２（電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ）からの放電を停止する。また、電圧Ｖ１～Ｖｎのいずれもが基準電圧値Ｖβより高くても、電圧Ｖｎ＋１が基準電圧値Ｖβの半値（Ｖβ／２）以下の場合は、コントローラ３は、電池モジュール２からの電流（放電電流）の出力を停止し、電池モジュール２からの放電を停止する。

【0052】

また、コントローラ３は、第１の実施形態で前述したように、２直列部分Ｃ１～Ｃｎの一部のみを充電又は放電し、電圧Ｖ１～Ｖｎのばらつきが小さくなる状態に電圧Ｖ１～Ｖｎを調整してもよい。また、電圧Ｖｎ＋１の２倍値（２Ｖｎ＋１）が電圧Ｖ１～Ｖｎに対して大きくばらつく場合は、電池Ａｎ＋１のみを充電又は放電してもよい。

【0053】

図６は、電池モジュール２における電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎの配置を示す。図６に示すように、本実施形態の電池モジュール２でも、電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎは、配列方向（矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２で示す方向）に沿って空間に配列される。本実施形態でも、前述のように、２直列部分Ｃｉ（ｉはｎ以下の自然数）が電池Ａｉ，Ｂｉによって形成されることにより、ｎ個の２直列部分Ｃ１～Ｃｎが形成される。

【0054】

本実施形態では、電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎが配置される空間において、配列方向の一方側（矢印Ｘ１側）から数えて、電池Ａｉはｉ番目に配置され、電池Ｂｉは（２ｎ＋２－ｉ）番目に配置される。そして、配列方向の一方側から数えてｉ番目の電池Ａｉと（２ｎ＋２－ｉ）番目の電池Ｂｉとが２直列部分Ｃｉを形成し、電池モジュール２の充電及び放電は、電池Ａｉ，Ｂｉのそれぞれの電圧の代わりに２直列部分Ｃｉの電圧に基づいて、制御される。なお、配列方向の一方側から数えて、電池Ａ１は１番目に配置され、電池Ｂ１は（２ｎ＋１）番目に配置される。また、配列方向の一方側から数えて、電池Ａ２は２番目に配置され、電池Ｂ２は２ｎ番目に配置される。そして、配列方向の一方側から数えて、電池Ａｎはｎ番目に配置され、電池Ｂｎは（ｎ＋２）番目に配置される。また、配列方向の一方側から数えて、電池Ａｎ＋１は（ｎ＋１）番目に配置される。

【0055】

また、２直列部分Ｃｋ（ｋはｎ以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋについては、以下の関係が成り立つ。すなわち、配列方向の一方側（矢印Ｘ１側）から数えて、電池（第１の電池）Ａｋはｋ番目に配置され、電池（第２の電池）Ｂｋは（２ｎ＋２－ｋ）番目に配置される。また、電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎが配置される空間では、（２ｎ＋１）個の電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎの中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配列方向について電池Ａｋ，Ｂｋの間に配置される。例えば、配列方向について電池Ａ１，Ｂ１の間には、電池Ａ２～Ａｎ＋１，Ｂ２～Ｂｎが配置される。また、配列方向について電池Ａｎ，Ｂｎの間には、電池Ａｎ＋１が配置される。

【0056】

また、２直列部分Ｃｋが２直列部分Ｃｎ以外の場合は、以下の関係が成り立つ。すなわち、電池（第３の電池）Ａｋ＋１は、電池Ａｋに対して電池Ｂｋが位置する側（配列方向の内側）に隣り合って配置され、電池（第４の電池）Ｂｋ＋１は、電池Ｂｋに対して電池Ａｋが位置する側（配列方向の内側）に隣り合って配置される。そして、２直列部分Ｃｋ＋１は、電池Ａｋ＋１，Ｂｋ＋１が形成する。例えば、２直列部分Ｃ２は、電池Ａ１に対して電池Ｂ１が位置する側に隣り合う電池Ａ２、及び、電池Ｂ１に対して電池Ａ１が位置する側に隣り合う電池Ｂ２が、形成する。また、２直列部分Ｃｎは、電池Ａｎ－１に対して電池Ｂｎ－１が位置する側に隣り合う電池Ａｎ、及び、電池Ｂｎ－１に対して電池Ａｎ－１が位置する側に隣り合う電池Ｂｎが、形成する。

【0057】

また、２直列部分Ｃｋが２直列部分Ｃ１以外の場合は、以下の関係が成り立つ。すなわち、電池（第５の電池）Ａｋ－１は、電池Ａｋに対して電池Ｂｋとは反対側（配列方向の外側）に隣り合って配置され、電池（第６の電池）Ｂｋ－１は、電池Ｂｋに対して電池Ａｋとは反対側（配列方向の外側）に隣り合って配置される。そして、２直列部分Ｃｋ－１は、電池Ａｋ－１，Ｂｋ－１が形成する。例えば、２直列部分Ｃ１は、電池Ａ２に対して電池Ｂ２とは反対側に隣り合う電池Ａ１、及び、電池Ｂ２に対して電池Ａ２とは反対側に隣り合う電池Ｂ１が、形成する。また、２直列部分Ｃｎ－１は、電池Ａｎに対して電池Ｂｎとは反対側に隣り合う電池Ａｎ－１、及び、電池Ｂｎに対して電池Ａｎとは反対側に隣り合う電池Ｂｎ－１が、形成する。

【0058】

本実施形態でも、前述のように、電池Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎのそれぞれの電圧の代わりに２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれの電圧に基づいて、電池モジュール２の充電及び放電が制御される。このため、第１の実施形態等と同様に、コントローラ３の処理の複雑化が抑制され、制御システム１において制御系に掛かるコストが、削減される。

【0059】

また、本実施形態では、２直列部分Ｃｋ（ｋはｎ以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋに関しては、電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎの中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配列方向について電池Ａｋ，Ｂｋの間に配置される。すなわち、電池Ａｋ，Ｂｋは隣り合って配置されていない。このため、第１の実施形態等と同様に、電池モジュール２の運転時（使用時）等において、電池Ａｋ，Ｂｋの間での温度のばらつきが小さく抑えられる。したがって、第１の実施形態等と同様に、２直列部分Ｃｋの電圧に基づいて電池モジュール２の充電及び放電が制御されても、電池Ａｋ，Ｂｋの一方の過充電及び過放電が、有効に防止される。

【0060】

本実施形態では、配列方向の一方側から数えてｉ番目（ｉはｎ以下の自然数）の電池Ａｉと（２ｎ＋２－ｉ）番目の電池Ｂｉとが２直列部分Ｃｉを形成する。このため、例えば、２直列部分Ｃ１は、配列方向について外側の領域に配置される電池Ａ１，Ｂ１同士から形成される。一方、２直列部分Ｃｎは、配列方向について内側の領域に配置される電池Ａｎ，Ｂｎ同士から形成される。前述のようにＡｉ，Ｂｉが配置されるため、２直列部分Ｃｉでは、電池モジュール２の運転時（使用時）等において、電池Ａｉ，Ｂｉの間での温度のばらつきが適切に小さく抑えられる。したがって、第1の実施形態と同様に、２直列部分Ｃ１～Ｃｎのそれぞれにおいて、２つの電池の間での温度のばらつきが、適切に小さく抑えられる。

【0061】

（第２の実施形態の変形例）
なお、ある変形例では、２直列部分Ｃｋ（ｋはｎ以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋを空間において第２の実施形態と同様に配置し、電池Ａｋ，Ｂｋ以外の電池のいずれかを第１の実施形態とは異なる位置に配置してもよい。この場合も、配列方向の一方側（矢印Ｘ１側）から数えて、電池（第１の電池）Ａｋはｋ番目に配置され、電池（第２の電池）Ｂｋは（２ｎ＋２－ｋ）番目に配置される。このため、電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎが配置される空間では、（２ｎ＋１）個の電池Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎの中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配列方向について電池Ａｋ，Ｂｋの間に配置される。本変形例でも、第２の実施形態等と同様に、電池モジュール２の運転時等において、２直列部分Ｃｋを形成する電池Ａｋ，Ｂｋの間での温度のばらつきが、小さく抑えられる。

【0062】

（その他の変形例）
なお、前述の実施形態等では、電池モジュール２において、３個以上の電池（Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ又はＡ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ）が一列に配列されているが、ある変形例では、空間において、電池モジュール２の３個以上の電池によって、複数の列が形成されてもよい。ただし、この場合も、２直列部分Ｃｋ（ｋはｎ以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋの間には、３個以上の電池（Ａ１～Ａｎ，Ｂ１～Ｂｎ又はＡ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ）の中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配置される。このため、前述の実施形態等と同様に、電池モジュール２の運転時等において、２直列部分Ｃｋを形成する電池Ａｋ，Ｂｋの間での温度のばらつきが、小さく抑えられる。

【0063】

例えば、図７に示す変形例では、電池モジュール２は、９個の電池Ａ１～Ａ５，Ｂ１～Ｂ４を備え、空間において電池Ａ１～Ａ５，Ｂ１～Ｂ４は、３列に配列される。本変形例では、２直列部分Ｃｉ（ｉは４以下の自然数）が電池Ａｉ，Ｂｉによって形成され、４個の２直列部分Ｃ１～Ｃ４が形成される。本変形例でも、電池モジュール２の充電及び放電は、電池Ａｉ，Ｂｉのそれぞれの電圧の代わりに２直列部分Ｃｉの電圧に基づいて、制御される。また、本変形例では、２直列部分Ｃ１～Ｃ４の電圧Ｖ１～Ｖ４に加えて電池Ａ５の電圧Ｖ５に基づいて、電池モジュール２の充電及び放電が制御される。

【0064】

本変形例でも、２直列部分Ｃｋ（ｋは４以下の自然数のいずれか１つ）を形成する電池Ａｋ，Ｂｋの間には、電池Ａ１～Ａ５，Ｂ１～Ｂ４の中の電池Ａｋ，Ｂｋ以外の１つ以上が、配置される。例えば、２直列部分Ｃ１を形成する電池Ａ１，Ｂ１の間には、電池Ａ４が配置され、２直列部分Ｃ４を形成する電池Ａ４，Ｂ４の間には、電池Ａ５が配置される。このため、本変形例でも、前述の実施形態等と同様に、電池モジュール２の運転時等において、２直列部分Ｃｋを形成する電池Ａｋ，Ｂｋの間での温度のばらつきが、小さく抑えられる。

【0065】

前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例では、電池モジュールの３個以上の電池において、第１の電池と第２の電池とが、２直列部分を形成する。３個以上の電池は、第１の電池及び第２の電池のそれぞれの電圧の代わりに、第１の電池及び第２の電池の２直列部分の電圧に基づいて、充電及び放電が制御される。第１の電池及び第２の電池が配置される空間では、３個以上の電池の中の第１の電池及び第２の電池以外の１つ以上が、第１の電池と第２の電池との間に配置される。これにより、２つの電池の２直列部分の電圧に基づいて充電及び放電が制御され、２直列部分を形成する電池の間での温度のばらつきが小さく抑えられる電池モジュールを提供することができる。

【0066】

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

【符号の説明】

【0067】

１…制御システム、２…電池モジュール、３…コントローラ、５…電池搭載機器、Ａ１～Ａｎ＋１，Ｂ１～Ｂｎ…電池、Ｃ１～Ｃｎ…２直列部分、Ｄ１～Ｄｎ…電圧検出回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】