特許 7600176 電池管理装置および電池管理方法

(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】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】電池管理装置および電池管理方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6572 20140101AFI20241209BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/651 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241209BHJP

   H01M 10/643 20140101ALI20241209BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6572

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6563

H01M10/647

H01M10/6551

H01M10/651

H01M10/48 301

H01M10/48 P

H01M10/643

H01M10/633

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022098757

(22)【出願日】2022-06-20

(65)【公開番号】P2024000154

(43)【公開日】2024-01-05

【審査請求日】2023-07-06

(73)【特許権者】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 洋明

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０４５５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１９６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３４７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１６２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１６０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／６３３

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６５６３

Ｈ０１Ｍ １０／６５７２

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６５５１

Ｈ０１Ｍ １０／６５１

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／６４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルの温度をそれぞれ測定する複数の温度測定部と、
複数の前記電池セルの電気特性をそれぞれ測定する複数の電気特性測定部と、
複数の前記電池セルとそれぞれ熱的に接続された複数のペルチェ素子と、
複数の前記ペルチェ素子と熱的に接続された伝熱部材と、
複数の前記温度測定部と複数の前記電気特性測定部と複数の前記ペルチェ素子とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記温度測定部で測定された前記電池セルの温度が予め定められた上限温度以上であるか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部の判定結果が是である場合に、全ての前記ペルチェ素子を駆動して、全ての前記電池セルから前記伝熱部材に向かって熱を送るように制御する制御部と、
前記異常判定部の判定結果が否である場合に、前記温度測定部で測定された前記電池セルの温度が予め定められた下限温度以上であるか否かを判定する第１判定部と、
前記電気特性測定部で測定された電気特性から求められる前記電池セルの充電状態（State of charge；ＳＯＣ）が、予め定められた下限ＳＯＣ以上であるか否かを判定する第２判定部と、
前記第１判定部および前記第２判定部の判定結果がいずれも是である場合に、前記ペルチェ素子を駆動して、前記電池セルから前記伝熱部材に向かって熱を送るように制御するセル温度制御部と、
を備える、電池管理装置。

【請求項2】

前記セル温度制御部は、前記第１判定部および前記第２判定部の少なくとも一方の判定結果が否である場合に、前記ペルチェ素子を駆動しないように構成されている、
請求項１に記載の電池管理装置。

【請求項3】

前記下限温度が、４０±５℃の範囲に設定されている、
請求項１または２に記載の電池管理装置。

【請求項4】

前記下限ＳＯＣが、４０±５％の範囲に設定されている、
請求項１または２に記載の電池管理装置。

【請求項5】

複数の電池セルの温度をそれぞれ測定する複数の温度測定部と、
複数の前記電池セルの電気特性をそれぞれ測定する複数の電気特性測定部と、
複数の前記電池セルとそれぞれ熱的に接続された複数のペルチェ素子と、
複数の前記ペルチェ素子と熱的に接続された伝熱部材と、
複数の前記温度測定部と複数の前記電気特性測定部と複数の前記ペルチェ素子とを制御する制御部と、
を備える電池管理装置を用いる電池管理方法であって、
前記温度測定部で測定された前記電池セルの温度が予め定められた上限温度以上であるか否かを判定する異常判定工程と、
前記異常判定工程の判定結果が是である場合に、全ての前記ペルチェ素子を駆動して、全ての前記電池セルから前記伝熱部材に向かって熱を送るように制御する工程と、
前記異常判定工程の判定結果が否である場合に、前記温度測定部で測定された前記電池セルの温度が予め定められた下限温度以上であるか否かを判定する第１判定工程と、
前記電気特性測定部で測定された電気特性に基づいて算出された充電状態（State of charge；ＳＯＣ）が、予め定められた下限ＳＯＣ以上であるか否かを判定する第２判定工程と、
前記第１判定工程および前記第２判定工程の判定結果がいずれも是である場合に、前記ペルチェ素子を駆動して、前記電池セルから前記伝熱部材に向かって熱を送るように制御する一方、前記第１判定工程および前記第２判定工程の少なくとも一方の判定結果が否である場合に、前記ペルチェ素子を駆動しないように構成されたセル温度制御工程と、
を含む、電池管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池管理装置および電池管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両駆動用電源等として、複数の電池セルを組み合わせた組電池が用いられている。電池セルは、例えば急速な充放電の繰り返しや環境温度の変化等によって、温度が高くなりすぎることがある。電池セルは、温度の高い状態で充放電効率が低下することがある。これに関連する従来技術文献として、特許文献１～３が挙げられる。例えば特許文献１には、電池セルが高温状態にあると判定された時に、ペルチェ素子を電池セルから吸熱するように制御すると共に、冷却ファンを起動して、電池セルの温度を下げることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－１４８１８９号公報

【文献】特開２０１５－１１９６０５号公報

【文献】国際公開２０１３－１０５１５２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、本発明者の検討によれば、電池セルの寿命を考慮すると、上記技術には改善の余地があった。そこで、本発明は、電池セルの寿命を延ばすことができる電池管理装置および電池管理方法を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明により、電池セルの温度を測定する温度測定部と、上記電池セルの電気特性を測定する電気特性測定部と、上記電池セルと熱的に接続されたペルチェ素子と、上記ペルチェ素子と熱的に接続された伝熱部材と、上記温度測定部と上記電気特性測定部と上記ペルチェ素子とを制御する制御部と、を備える電池管理装置が提供される。上記制御部は、上記温度測定部で測定された上記電池セルの温度が予め定められた下限温度以上であるか否かを判定する第１判定部と、上記電気特性測定部で測定された電気特性から求められる上記電池セルの充電状態（State of charge；ＳＯＣ）が、予め定められた下限ＳＯＣ以上であるか否かを判定する第２判定部と、上記第１判定部および上記第２判定部の判定結果がいずれも是である場合に、上記ペルチェ素子を駆動して、上記電池セルから上記伝熱部材に向かって熱を送るように制御するセル温度制御部と、を備える。

【0006】

上記電池管理装置は、電池セルの温度およびＳＯＣに基づいて、電池セルを冷却するか否かを決定するように構成されている。本発明者の検討によれば、電池セルは、高温かつ高ＳＯＣの状態が続くと、寿命性能が急激に低下する。そのため、電池セルの温度だけでなくＳＯＣもあわせて考慮し冷却の必要性を決定することで、的確に電池セルの長寿命化が図れる。また、ペルチェ素子を用いることで、電池セルを迅速に冷却すると共に、軽量化かつ省スペース化を実現できる。

【0007】

ここに開示される電池管理装置の好適な一態様では、上記セル温度制御部は、上記第１判定部および上記第２判定部の少なくとも一方の判定結果が否である場合に、上記ペルチェ素子を駆動しないように構成されている。本発明者の検討によれば、電池セルの温度が低いあるいは電池セルのＳＯＣが低い場合には、相対的に寿命性能の低下が小さい。このような場合にペルチェ素子を駆動しないことで、ペルチェ素子を駆動するためのエネルギーを低減できる。

【0008】

ここに開示される電池管理装置の好適な一態様では、上記電池セルが複数であり、複数の上記電池セルのそれぞれに、上記電気特性測定部と上記ペルチェ素子とが設けられている。組電池は、１つの電池セルの性能の低下が全体の電池特性に大きく影響し得る。したがって、ここに開示される技術を適用することが特に効果的である。

【0009】

ここに開示される電池管理装置の好適な一態様では、上記下限温度が、４０±５℃の範囲に設定されている。ここに開示される電池管理装置の他の好適な一態様では、上記下限ＳＯＣが、４０±５％の範囲に設定されている。これにより、より高いレベルで電池セルの寿命性能を向上できる。

【0010】

また、本発明により、電池セルの温度を測定する温度測定部と、上記電池セルの電気特性を測定する電気特性測定部と、上記電池セルと熱的に接続されたペルチェ素子と、上記ペルチェ素子と熱的に接続された伝熱部材と、上記温度測定部と上記電気特性測定部と上記ペルチェ素子とを制御する制御部と、を備える電池管理装置を用いる電池管理方法が提供される。この上記温度測定部で測定された上記電池セルの温度が予め定められた下限温度以上であるか否かを判定する第１判定工程と、上記電気特性測定部で測定された電気特性に基づいて算出された充電状態（State of charge；ＳＯＣ）が、予め定められた下限ＳＯＣ以上であるか否かを判定する第２判定工程と、上記第１判定工程および上記第２判定工程の判定結果がいずれも是である場合に、上記ペルチェ素子を駆動して、上記電池セルから上記伝熱部材に向かって熱を送るように制御する一方、上記第１判定工程および上記第２判定工程の少なくとも一方の判定結果が否である場合に、上記ペルチェ素子を駆動しないように構成されたセル温度制御工程と、を含む。これにより、的確に電池セルの長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態に係る電池管理装置の模式的な側面図である。

【図2】図２は、制御装置の機能ブロック図である。

【図3】図３は、温度制御のプロセスの一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、一実施形態に係る冷却時の気流の流れを示す図１対応図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術の好適な実施形態を説明する。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、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該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。

【0013】

［電池管理装置］
図１は、一実施形態に係る電池管理装置１０の模式的な側面図である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙは、電池セル２０の配列方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池管理装置１０ないし電池セル２０の設置形態を何ら限定するものではない。また、各図は模式図であり、必ずしも実際の実施品が忠実に反映されたものではない。以下では、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

【0014】

電池管理装置１０は、１つまたは複数の電池セル２０の温度を管理する装置である。電池セル２０は、ここではハウジング２２の内部に収容されている。電池セル２０は、ここでは二次電池であり、例えばリチウムイオン電池である。なお、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）と、を包含する概念である。

【0015】

電池セル２０は、図示しない電極体と電解質とが外装体の内部に収容されて構成されている。電池セル２０の構成は従来同様であってよく、何ら限定されない。外装体は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の熱伝導性の良い金属材料で構成されている。電池セル２０は、ここでは外形が扁平かつ有底の直方体形状（角形）である。電池セル２０は、平板状の底面２０ｂと、底面２０ｂから延びる側面２０ｓと、図示しない正極端子および負極端子を有する。ただし、電池セル２０の形状は角形に限定されず、円柱や袋状等の任意の形状であってよい。底面２０ｂは、後述する第１伝熱板３０と対向している。

【0016】

電池セル２０は、ここでは複数である。複数の電池セル２０は、幅広の側面２０ｓが対向するように、配列方向Ｘに沿って配置されている。複数の電池セル２０は、相互に電気的に接続され、組電池を構成している。複数の電池セル２０は、ここでは金属製のバスバーを介して直列に接続されている。ただし、他の実施形態において、複数の電池セル２０は並列に接続されていてもよい。

【0017】

本実施形態の電池管理装置１０は、複数の第１伝熱板３０と、複数のペルチェ素子４０と（図２も参照）、第２伝熱板５０と、複数の温度測定ユニット６２（図２も参照）と、複数の電圧測定ユニット６４（図２参照）と、制御装置７０（図２参照）と、送風機８０（図２も参照）と、を備えている。本実施形態において、第２伝熱板５０はペルチェ素子に接続された伝熱部材の一例であり、温度測定ユニット６２は電池セルの温度を測定する温度測定部の一例であり、電圧測定ユニット６４は電池セルの電気特性を測定する電気特性測定部の一例である。

【0018】

複数の第１伝熱板３０は、一方の面（図１の上面）が、複数の電池セル２０（詳しくは、電池セル２０の外装体）の底面２０ｂにそれぞれ接触している。複数の第１伝熱板３０は、電池セル２０に接する面とは逆側の面（図１の下面）が、後述するペルチェ素子４０に接触している。第１伝熱板３０は、電池セル２０の底面２０ｂと略同じ大きさを有するシート状である。第１伝熱板３０は、例えばアルミ箔等の熱伝導性に優れる素材からなっている。ただし、第１伝熱板３０の材料は特に限定されない。また、第１伝熱板３０は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。

【0019】

複数のペルチェ素子４０は、一方の面（図１の上面）が、複数の第１伝熱板３０にそれぞれ接触し、他方の面（図１の下面）が、後述する第２伝熱板５０に接触している。ペルチェ素子４０は、ここでは第１伝熱板３０を介して電池セル２０と熱的に接続されている。ただし、ペルチェ素子４０は、第１伝熱板３０を介さずに直接、各電池セル２０と熱的に接続されていてもよい。なお、本明細書において「熱的に接続」とは、両者の間で熱伝導可能であることを意味し、両者の間に第１伝熱板３０等の介在物が介在するかどうかを問わない用語である。

【0020】

複数のペルチェ素子４０は、それぞれ、電源４１ａを有する複数の制御回路４１を備えている。複数の制御回路４１は、制御装置７０（図２参照）と電気的に接続され、複数のペルチェ素子４０をそれぞれ制御するように構成されている。電源４１ａは、ここでは電圧を印加する向きを切り替え可能であり、ペルチェ素子４０に対して第１の向きの電流、または、第１の向きとは逆方向の第２の向きの電流を選択的に流すことが可能なように構成されている。電源４１ａの電圧の印加向きは、後述するセル温度制御部７６によって制御される。

【0021】

ペルチェ素子４０は、電流を流すことにより、一方の端部から他方の端部に向かって熱を移動させることができる半導体素子である。ペルチェ素子４０による熱の移動方向は、電流の向きを変えることで変更することができる。ペルチェ素子４０による時間当たりの熱の移動量は一般にリニアではないが、電流に応じて変化する。なお、１つのペルチェ素子４０とは、ここでは、同期して制御される１群のペルチェ素子４０を意味し、物理的に分かれているかどうかを問わない用語である。

【0022】

ペルチェ素子４０としては、従来公知のものを利用でき、特に限定されない。ペルチェ素子４０は、例えば複数のＰ型半導体およびＮ型半導体を有している。Ｐ型半導体およびＮ型半導体のうちのいずれか一方から他方に電流を流すことにより、第１伝熱板３０が吸熱する。これによって、第１伝熱板３０から第２伝熱板５０に熱が移動して、電池セル２０を冷却することができる。

【0023】

第２伝熱板５０は、複数のペルチェ素子４０の他方の面（図１の下面）に熱的に接続されている。第２伝熱板５０は、複数のペルチェ素子４０を介して、複数の電池セル２０の間を熱的に接続している。第２伝熱板５０の数は、ここでは１つである。第２伝熱板５０は、ここでは複数の電池セル２０の底面２０ｂの全体と概ね同じ面積を有する平板状の部材である。第２伝熱板５０は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性に優れる素材からなっている。ただし、第２伝熱板５０の材料は特に限定されない。第２伝熱板５０は、放熱板の役割を担っている。このため、第２伝熱板５０は、例えば熱を効率よく放出するラジエータ構造や放熱フィン等を有していてもよい。

【0024】

複数の温度測定ユニット６２は、複数の電池セル２０の温度をそれぞれ測定するためのものである。温度測定ユニット６２は、例えば図示しない電極端子やバスバー等の金属部材、あるいは電池セル２０の側面２０ｓ等に取り付けられている。温度測定ユニット６２の構成は特に限定されない。温度測定ユニット６２は、例えば測温抵抗体（サーミスタ）や熱電対等で構成されている。温度測定ユニット６２は、制御装置７０と電気的に接続されている。温度測定ユニット６２の数は、ここでは電池セル２０の数と同数である。ただし、温度測定ユニット６２は、複数の電池セル２０のうちの１つに取り付けられ、複数の電池セル２０の代表値（代表温度）を測定するように配置されていてもよい。また、一部または全部の電池セル２０の温度は、他の電池セル２０の温度（例えば代表温度）や、その他の指標から推定される推定値であってもよい。

【0025】

複数の電圧測定ユニット６４は、複数の電池セル２０の電圧（端子間電圧）を測定するためのものである。電圧測定ユニット６４は、例えば図示しない電極端子やバスバー等の金属部材に取り付けられている。電圧測定ユニット６４の構成は特に限定されない。電圧測定ユニット６４は、例えば、従来公知の電圧測定機能を有する電子部品（例えば電圧検知線）、電子機器等で構成されている。なお、ここでは電池セル２０の電気特性として電圧を測定しているが、その他の電気特性であってもよい。例えば、他の実施形態において、電圧測定ユニット６４にかえて電流測定ユニットを備えていてもよい。電圧測定ユニット６４は、制御装置７０と電気的に接続されている。電圧測定ユニット６４の数は、ここでは電池セル２０の数と同数である。

【0026】

送風機８０は、第２伝熱板５０ないしハウジング２２の内部に風を送る装置である。送風機８０は、例えば回転動作することによってハウジング２２の吸気口２２ａから気体（空気）を取り込み、排気口２２ｂから気体を排出する冷却ファンである。送風機８０は、制御装置７０と電気的に接続され、後述するペルチェ素子４０が駆動する際に同時に駆動するように構成されていてもよい。ただし、送風機８０は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。ハウジング２２の内部は、典型的には、制御装置７０と電気的に接続された図示しない恒温維持装置によって所定値以下の温度（例えば４０℃以下）に維持されている。

【0027】

制御装置７０は、ＢＭＵ（Battery Monitoring Unit）を含んでいる。図２は、制御装置７０の機能ブロック図である。制御装置７０は、温度取得部７１と、第１判定部７２と、電圧取得部７３と、ＳＯＣ算出部７４と、第２判定部７５と、セル温度制御部７６と、を備えている。

【0028】

温度取得部７１は、複数の温度測定ユニット６２を制御して電池セル２０の温度Ｔを測定し、測定された温度Ｔを取得するように構成されている。第１判定部７２は、温度取得部７１で取得された温度Ｔが予め定められた温度（下限温度）以上であるか否かを判定するように構成されている。電圧取得部７３は、複数の電圧測定ユニット６４を制御して電池セル２０の電圧を測定し、測定された電圧をそれぞれ取得するように構成されている。ＳＯＣ算出部７４には、電圧と充電状態（State of charge；ＳＯＣ）とが対応付けられた「電圧－ＳＯＣチャート」が予め記憶されている。ＳＯＣ算出部７４は、電圧取得部７３で取得された電圧を「電圧－ＳＯＣチャート」と対比して、電池セル２０のＳＯＣを算出するように構成されている。第２判定部７５は、ＳＯＣ算出部７４で算出されたＳＯＣが予め定められたＳＯＣ（下限ＳＯＣ）以上であるか否かを判定するように構成されている。

【0029】

セル温度制御部７６は、第１判定部７２および第２判定部７５の判定結果に基づいて制御回路４１を駆動するように構成されている。詳しくは、セル温度制御部７６は、第１判定部７２で予め定められた下限温度よりも高温と判定され、かつ、第２判定部７５で予め定められた下限ＳＯＣよりもＳＯＣが高いと判定された場合に、該当する電池セル２０に接続されているペルチェ素子４０を、電池セル２０から第２伝熱板５０に向かって熱を送るように駆動する。これにより、電池セル２０が冷却され、高温側の閾値である下限温度よりも電池セル２０の温度が低くなる。一方、セル温度制御部７６は、第１判定部７２で予め定められた下限温度以下であると判定された場合、および、第２判定部７５で予め定められた下限ＳＯＣ以下であると判定された場合に、該当する電池セル２０に接続されているペルチェ素子４０を駆動させない。これにより、効率化が図れる。

【0030】

制御装置７０の構成は特に限定されないが、例えばマイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータは、例えば、外部機器からデータ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、上記プログラムや各種データを格納するメモリ等の記憶装置と、を備えていてもよい。

【0031】

電池管理装置１０は、各種用途に利用可能であるが、例えば、複数の電池セル２０を含む組電池と共に、乗用車、トラック等の車両に好適に搭載できる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、電池セル２０から供給される電力によって動作するモータのみを動力源とする電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）、あるいは、内燃機関と、電池セル２０から供給される電力によって動作するモータと、を備えるハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）であってもよい。また、ハイブリッド車両は、外部電源によって電池セル２０を充電可能なプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）であってもよい。

【0032】

［電池管理方法］
図３は、電池管理装置１０の温度制御のフローチャートである。なお、以下では、主に複数の電池セル２０のうちの１つの電池セル２０の温度制御について説明するが、他の電池セル２０についても同様の制御がそれぞれ行われる。また、以下の温度制御において、「ＹＥＳ」は是と同義であり、「ＮＯ」は否と同義である。

【0033】

この温度制御を行うタイミングは特に制限されず、例えば所定のインターバルを介して定期的に行ってもよいし、随時行ってもよい。また、電池管理装置１０が車両に搭載されている場合、例えば、ユーザが車両の動力源を始動させた際にこの温度制御を開始し、ユーザが車両の動力源を制動させた際にこの温度制御を終了するようにしてもよい。あるいは、ユーザが車両の動力源を制動させたまま放置している間も、定期的にあるいは随時、この温度制御を行ってもよい。

【0034】

本実施形態の温度制御では、まずステップＳ１において、温度取得部７１によって、電池セル２０の温度Ｔが温度測定ユニット６２から取得される。次に、ステップＳ２では、第１判定部７２によって、電池セル２０の温度が予め定められた下限温度以上であるか否かが判定される。下限温度は、制御装置７０に予め記憶されている。下限温度は、典型的には、恒温維持装置によって維持されているハウジング２２の内部の温度と同じかそれよりも高い温度である。特に限定されるものではないが、電池セル２０の寿命を向上する観点からは、下限温度が、概ね６０℃以下、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４０℃以下であるとよい。また、効率化の観点からは、下限温度が、概ね３５℃以上であるとよい。下限温度は、４０±５℃が特に好ましく、ここでは４０℃に設定されている。本実施形態において、ステップＳ２は、第１判定工程の一例である。

【0035】

電池セル２０の温度が下限温度未満である場合（ステップＳ２の結果がＮＯである場合）には、ステップＳ３のようにペルチェ素子４０は駆動されずに制御を終了する。

【0036】

一方、電池セル２０の温度が下限温度以上である場合（ステップＳ２の結果がＹＥＳである場合）には、ステップＳ４において、電圧取得部７３によって、電池セル２０の電圧が電圧測定ユニット６４から取得される。次に、ステップＳ５では、ＳＯＣ算出部７４によって、電圧測定ユニット６４から取得された電圧に基づいて、予め記憶されている電圧－ＳＯＣチャートから電池セル２０のＳＯＣが算出される。ただし、電圧測定ユニット６４にかえて電流測定ユニットを備えている場合は、電流測定ユニットによって測定された電流の積算値からＳＯＣを算出してもよい。

【0037】

続くステップＳ６では、第２判定部７５によって、電池セル２０のＳＯＣが予め定められた下限ＳＯＣ以上であるか否かが判定される。下限ＳＯＣは、制御装置７０に予め記憶されている。特に限定されるものではないが、電池セル２０の寿命を向上する観点からは、下限ＳＯＣが、概ね６０％以下、好ましくは５０％以下、より好ましくは４０％以下であるとよい。また、効率化の観点からは、下限ＳＯＣが、概ね３０％以上、例えば３５％以上であるとよい。下限ＳＯＣは、４０±５％が特に好ましく、ここでは４０％に設定されている。本実施形態において、ステップＳ６は、第２判定工程の一例である。

【0038】

電池セル２０のＳＯＣが下限ＳＯＣ未満である場合（ステップＳ６の結果がＮＯである場合）には、例えば特許文献１に記載されるような従来の技術とは異なり、ステップＳ７のようにペルチェ素子４０は駆動されずに制御を終了する。

【0039】

一方、電池セル２０のＳＯＣが下限ＳＯＣ以上である場合（ステップＳ６の結果がＹＥＳである場合）には、ステップＳ８において、ペルチェ素子４０は、電池セル２０から第２伝熱板５０に熱を移動するように駆動される。これにより、電池セル２０が冷却される。ペルチェ素子４０は、例えば温度測定ユニット６２で測定される温度が下限温度未満となるまでペルチェ素子４０を駆動させるように構成されていてもよいし、予め定められた一定の時間だけペルチェ素子４０を駆動させるように構成されていてもよい。本実施形態において、ステップＳ８は、セル温度制御工程の一例である。

【0040】

本実施形態では、ステップＳ８において、さらに送風機８０が駆動される。図４は、冷却時の気流の流れを示す図１対応図である。なお、図４では電池セル２０、ハウジング２２、送風機８０以外の図示を省略している。図４に示すように、送風機８０によってハウジング２２の吸気口２２ａから取り込まれた空気は、高温の電池セル２０ないし第２伝熱板５０によって温められる。これによって、図４に矢印で示すような気流が生じる。その結果、ハウジング２２内にこもった熱が放熱されて、効率的に電池セル２０が冷却される。

【0041】

以上のような電池管理装置１０によれば、例えば複数の電池セル２０に温度やＳＯＣのばらつきがある場合にも、各電池セル２０のペルチェ素子４０を個別に駆動させることができる。言い換えれば、ステップＳ２およびステップＳ６の結果がいずれも是と判定された電池セル２０、すなわち高温かつ高ＳＯＣの状態にあり冷却が必要である電池セル２０を選択的かつ効率的に冷却できる。また、低温および／または低ＳＯＣの状態にあり冷却が不要な電池セル２０ではペルチェ素子４０を駆動させることがないため、エネルギーの無駄を低減できる。したがって、効率的に電池セル２０ないし組電池の長寿命化が図れる。

【0042】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該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。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0043】

例えば、上記した図３の実施形態では、ステップＳ１の後に続けてステップＳ２を行っていた。しかしこれには限定されない。変形例において、制御装置７０は、温度取得部７１で取得された温度Ｔが予め定められた異常温度（上限温度）以上であるか否かを判定するように構成された異常判定部をさらに有していてもよい。異常温度は、制御装置７０に予め記憶されている。異常温度は、例えば内部短絡等、電池セル２０に何らかの異常が生じていると考えられる温度である。特に限定されるものではないが、異常温度は、例えば７０℃以上、８０℃以上、９０℃以上であってもよい。この場合、図３の温度制御では、ステップＳ１とステップＳ２との間に、異常判定部によって電池セル２０の温度が異常温度（上限温度）以上か否かを判定するステップＳ１Ａが介在していてもよい。そして、電池セル２０の温度が異常温度（上限温度）未満である場合には、ステップＳ２を実行する一方、電池セル２０の温度が異常温度以上である場合には、全ての電池セル２０のペルチェ素子４０を駆動して、全ての電池セル２０を一気に冷却するようにしてもよい。

【0044】

例えば、上記した図３の実施形態では、ステップＳ２またはステップＳ６の判定結果がＮＯである場合（言い換えれば、第１判定部７２および第２判定部７５の少なくとも一方の判定結果が否である場合）に、ペルチェ素子４０を駆動しないように構成されていた。しかしこれには限定されない。変形例において、ステップＳ２またはステップＳ６でＮＯと判定された電池セル２０のペルチェ素子４０を駆動させてもよい。この場合、ステップＳ８（セル温度制御部７６）において、第２伝熱板５０を介して複数の電池セル２０の間で熱の移動をさせ、複数の電池セル２０の温度を均等化するようにペルチェ素子４０を駆動してもよい。具体的には、複数のペルチェ素子の伝熱方向を制御して、ステップＳ６でＹＥＳと判定された電池セル２０については、上記した実施形態と同様に、ペルチェ素子４０を電池セル２０から第２伝熱板５０に向かって熱を送るように駆動する一方、ステップＳ２またはステップＳ６でＮＯと判定された電池セル２０については、ペルチェ素子４０を第２伝熱板５０から電池セル２０に向かって熱を送るように駆動してもよい。

【0045】

以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：電池セルの温度を測定する温度測定部と、上記電池セルの電気特性を測定する電気特性測定部と、上記電池セルと熱的に接続されたペルチェ素子と、上記ペルチェ素子と熱的に接続された伝熱部材と、上記温度測定部と上記電気特性測定部と上記ペルチェ素子とを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記温度測定部で測定された上記電池セルの温度が予め定められた下限温度以上であるか否かを判定する第１判定部と、上記電気特性測定部で測定された電気特性から求められる上記電池セルの充電状態（State of charge；ＳＯＣ）が、予め定められた下限ＳＯＣ以上であるか否かを判定する第２判定部と、上記第１判定部および上記第２判定部の判定結果がいずれも是である場合に、上記ペルチェ素子を駆動して、上記電池セルから上記伝熱部材に向かって熱を送るように制御するセル温度制御部と、を備える、電池管理装置。
項２：上記セル温度制御部は、上記第１判定部および上記第２判定部の少なくとも一方の判定結果が否である場合に、上記ペルチェ素子を駆動しないように構成されている、項１に記載の電池管理装置。
項３：上記電池セルが複数であり、複数の上記電池セルのそれぞれに、上記電気特性測定部と上記ペルチェ素子とが設けられている、項１または項２に記載の電池管理装置。
項４：上記下限温度が、４０±５℃の範囲に設定されている、項１～項３のいずれか１つに記載の電池管理装置。
項５：上記下限ＳＯＣが、４０±５％の範囲に設定されている、項１～項４のいずれか１つに記載の電池管理装置。

【符号の説明】

【0046】

１０ 電池管理装置
２０ 電池セル
３０ 第１伝熱板
４０ ペルチェ素子
５０ 第２伝熱板
６２ 温度測定ユニット
６４ 電圧測定ユニット
７０ 制御装置
７１ 温度取得部
７２ 第１判定部
７３ 電圧取得部
７５ 第２判定部
７６ セル温度制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】