JP7575681B2 - 車両用電池ユニットおよびその制御方法 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、車両用電池ユニットに関する。

特許文献１には、直列に接続された複数のセルスタックを有するバッテリパックが開示されている。セルスタックには、直列に接続された複数のバッテリセルが含まれる。複数のセルスタックの各々には、バイパス経路が並列に接続され、そのバイパス経路には、冷却素子（ペルチェ素子）が設けられる。冷却素子は、バイパス経路に充電電流が流れる場合にのみペルチェ効果を発生させる。

特表２０２０－５０２９６９号公報

特許文献１のバッテリパックでは、バッテリセルを充電するための充電電流を利用して冷却素子を駆動させている。しかしながら、特許文献１には、バッテリセル（電池モジュール）の電力を利用して冷却素子（ペルチェモジュール）を駆動させることについては、何ら開示も示唆もない。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電池モジュールの電力を用いて複数のペルチェモジュールを駆動させることにある。

ここに開示する技術は、車両用電池ユニットに関し、この車両用電池ユニットは、車両用の複数の電池モジュールと、熱交換部と、前記複数の電池モジュールと前記熱交換部との間に設けられ、通電により熱の移動を促進させる複数のペルチェモジュールと、前記車両に供給される第１電力を出力するための第１出力端子と、接地端子と、前記複数の電池モジュールの接続の状態を、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電力を出力する第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される状態に切り換え可能な電池回路と、前記複数のペルチェモジュールの接続の状態を、前記複数のペルチェモジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に並列に接続される状態に切り換え可能なペルチェ回路とを備える。

前記の構成では、第１電源となる電池モジュールにより第１電力を車両に供給することができる。また、複数の電池モジュールの接続の状態が「複数の電池モジュールのうち第１電源となる電池モジュールが第１出力端子と接地端子との間に接続される状態」である場合に、複数のペルチェモジュールの接続の状態を「複数のペルチェモジュールが第１出力端子と接地端子との間に並列に接続される状態」にすることができる。これにより、第１電源となる電池モジュールの電力を利用して複数のペルチェモジュールを駆動させることができる。

前記車両用電池ユニットは、前記車両に供給される電力であり前記第１電力よりも高い第２電力を出力するための第２出力端子を備えてもよい。前記電池回路は、前記複数の電池モジュールの接続の状態を、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続され、且つ、前記複数の電池モジュールのうち少なくとも２つが前記第２出力端子と前記接地端子との間に直列に接続される状態に切り換え可能であってもよい。

前記の構成では、第１電源となる電池モジュールにより第１電力を車両に供給するとともに、直列に接続された２つ以上の電池モジュールにより第２電力を車両に供給することができる。

前記車両用電池ユニットにおいて、前記電池回路は、前記複数の電池モジュールの接続の状態を、前記複数の電池モジュールが並列に接続される状態に切り換え可能であってもよい。

前記の構成では、複数の電池モジュールを並列に接続することにより、複数の電池モジュールのＳＯＣを平準化することができる。これにより、複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきを低減することができる。

前記車両用電池ユニットにおいて、前記電池回路は、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールを切り換え可能であってもよい。

前記の構成では、複数の電池モジュールにおいて第１電源となる電池モジュールが固定されないようにすることができる。これにより、複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきを低減することができる。

前記車両用電池ユニットは、前記複数のペルチェモジュールを経由する前記複数の電池モジュールと前記熱交換部との間の熱の移動の状態を、前記熱の移動が許容される伝熱許容状態と、前記熱の移動が阻害される伝熱阻害状態とに切り換え可能な伝熱切換機構を備えてもよい。

前記の構成では、複数のペルチェモジュールを経由する複数の電池モジュールと熱交換部との間の熱の移動の状態を伝熱許容状態にすることにより、複数の電池モジュールと熱交換部との間において熱を適切に移動させることができる。また、複数のペルチェモジュールを経由する複数の電池モジュールと熱交換部との間の熱の移動の状態を伝熱阻害状態にすることにより、複数の電池モジュールと熱交換部との間における不要な熱の移動を抑制することができる。

ここに開示する技術は、前記車両用電池ユニットの制御方法に関し、この車両用電池ユニットの制御方法は、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される場合に、前記複数の電池モジュールの各々のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出ステップと、前記ＳＯＣ検出ステップにより検出された前記複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、前記複数の電池モジュールが並列に接続されるように、前記電池回路を制御する並列接続ステップとを備える。

前記の方法では、複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、複数の電池モジュールを並列に接続することにより、複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきを効果的に低減することができる。

ここに開示する技術は、前記車両用電池ユニットの制御方法に関し、この車両用電池ユニットの制御方法は、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される場合に、前記複数の電池モジュールの各々のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出ステップと、前記ＳＯＣ検出ステップにより検出された前記複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが切り換わるように、前記電池回路を制御する電源切換ステップとを備える。

前記の方法では、複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、複数の電池モジュールのうち第１電源となる電池モジュールを切り換えることにより、複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきを効果的に低減することができる。

ここに開示する技術は、前記車両用電池ユニットの制御方法に関し、この車両用電池ユニットの制御方法は、前記複数のペルチェモジュールの各々の通電および非通電を制御するペルチェ制御ステップと、前記複数のペルチェモジュールのうち少なくとも１つが通電する場合に、前記熱の移動の状態が前記伝熱許容状態となるように前記伝熱切換機構を制御し、前記複数のペルチェモジュールが通電しない場合に、前記熱の移動の状態が前記伝熱阻害状態となるように前記伝熱切換機構を制御する伝熱制御ステップとを備える。

前記の方法では、複数のペルチェモジュールが通電する場合に、上記の熱の移動の状態が伝熱許容状態となるように伝熱切換機構を制御することにより、複数の電池モジュールと熱交換部との間において熱を適切に移動させることができる。また、複数のペルチェモジュールが通電しない場合に、上記の熱の移動の状態が伝熱阻害状態となるように伝熱切換機構を制御することにより、複数の電池モジュールと熱交換部との間における不要な熱の移動を抑制することができる。

ここに開示する技術によれば、電池モジュールの電力を利用して複数のペルチェモジュールを駆動させることができる。

実施形態１の車両用電源システムの構成を例示する概略図である。 実施形態１の電池ユニットの電気的な構成を例示する回路図である。 実施形態１の電池モジュールの基本接続状態を例示する回路図である。 実施形態１の電池モジュールの並列接続状態を例示する回路図である。 低電圧電源となる電池モジュールの切り換えを例示する回路図である。 ペルチェモジュールおよびペルチェ回路の構成を例示する回路図である。 実施形態１の車両用電源システムの構成を例示するブロック図である。 実施形態１の電池ユニットの制御（ペルチェ制御）について説明するためのフローチャートである。 実施形態１の電池ユニットの制御（ＳＯＣ制御）について説明するためのフローチャートである。 実施形態２の電池ユニットの構成を例示する概略図である。 実施形態２の電池ユニットの伝熱許容状態を例示する概略図である。 実施形態２の電池ユニットの制御（ペルチェ制御）について説明するためのフローチャートである。 実施形態２の変形例の電池ユニットの構成を例示する概略図である。 実施形態２の変形例の電池ユニットの伝熱許容状態を例示する概略図である。

以下、図面を参照して実施の形態を詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の車両用電源システム１の構成を例示する。車両用電源システム１は、車両に設けられ、車両に搭載された電動機などのデバイスに電力を供給する。車両用電源システム１は、車両用電池ユニット１０と、複数の温度センサ２１と、複数のＳＯＣセンサ２２と、制御装置３０とを備える。この例では、車両用電源システム１は、これらの構成要素に加えて、ラジエータ２と、第１流路３と、第２流路４と、ポンプ５と、ファン６とを備える。

なお、図１では、温度センサ２１とＳＯＣセンサ２２の図示を省略している。また、以下では、車両用電池ユニット１０を単に「電池ユニット１０」と記載する。

車両用電源システム１では、ラジエータ２と後述する電池ユニット１０の熱交換部１２とが第１流路３と第２流路４により接続されることで、冷却水が循環する冷却水回路が構成される。冷却水は、熱交換媒体の一例であり、冷却水回路は、熱交換媒体が循環する熱交換媒体回路の一例である。

ポンプ５は、冷却水回路において冷却水を循環させる。ファン６は、ラジエータ２を通過する空気の流量を調節する。ラジエータ２は、ラジエータ２を通過する冷却水と空気とを熱交換させる。ラジエータ２から流出した冷却水は、第１流路３を流れ、電池ユニット１０の熱交換部１２において熱交換（この例では吸熱）を行う。電池ユニット１０の熱交換部１２から流出した冷却水は、第２流路４を流れ、ラジエータ２において熱交換（この例では放熱）を行う。ラジエータ２は、熱交換器の一例である。

なお、ポンプ５の回転数は、可変である。ポンプ５の回転数が増加することで、冷却水回路を循環する冷却水の流量が増加し、電池ユニット１０の熱交換部１２およびラジエータ２における熱交換が促進される。また、ポンプ５の回転数が減少することで、冷却水回路を循環する冷却水の流量が減少し、電池ユニット１０の熱交換部１２およびラジエータ２における熱交換が促進されなくなる。

また、ファン６の回転数は、可変である。ファン６の回転数が増加することで、ラジエータ２を通過する空気の流量が増加し、ラジエータ２における熱交換が促進される。その結果、電池ユニット１０の熱交換部１２における熱交換も促進される。また、ファン６の回転数が減少することで、ラジエータ２を通過する空気の流量が減少し、ラジエータ２における熱交換が促進されなくなる。その結果、電池ユニット１０の熱交換部１２における熱交換も促進されなくなる。

〔電池ユニット〕
図１に示すように、電池ユニット１０は、複数（具体的には４つ）の車両用の電池モジュール１１と、熱交換部１２と、複数（具体的には４つ）のペルチェモジュール１３と、第１出力端子４１と、第２出力端子４２と、接地端子４３と、電池回路４５と、ペルチェ回路７０とを有する。これらの電池ユニット１０の構成要素は筐体に収容される。

なお、図１では、第１出力端子４１と第２出力端子４２と接地端子４３の図示を省略している。また、以下では、車両用の電池モジュール１１を単に「電池モジュール１１」と記載する。

〈電池モジュール〉
複数の電池モジュール１１の各々は、電力を蓄積する。複数の電池モジュール１１は、それぞれ同様の構成を有する。この例では、電池モジュール１１は、扁平な直方体形状に形成される。そして、複数の電池モジュール１１は、隣り合う２つの電池モジュール１１の扁平面（面積が最大となる面）が互いに向き合うように、一列に並ぶ。例えば、電池モジュール１１は、リチウムイオン電池である。

〈熱交換部〉
熱交換部１２は、複数の電池モジュール１１の温度を調節するために設けられる。熱交換部１２は、熱交換媒体と熱交換を行う。この例では、熱交換部１２には、冷却水回路を循環する冷却水が流れる。熱交換部１２は、熱交換部１２を流れる冷却水と熱交換（この例では放熱）を行う。例えば、熱交換部１２は、熱伝導性が高い材料で構成される。熱伝導性が高い材料の例としては、銅、アルミニウムなどが挙げられる。

〈ペルチェモジュール〉
複数のペルチェモジュール１３は、複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間に設けられ、通電により熱の移動を促進させる。

この例では、複数のペルチェモジュール１３は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。ペルチェモジュール１３は、そのペルチェモジュール１３に対応する電池モジュール１１と熱交換部１２との間に設けられ、その電池モジュール１１および熱交換部１２と接触する。

また、ペルチェモジュール１３は、板状に形成され、通電により、一方の面が吸熱面となり、他方の面が放熱面となる。なお、ペルチェモジュール１３の吸熱面と放熱面は、ペルチェモジュール１３を流れる電流の向きにより決定される。ペルチェモジュール１３を流れる電流の向きを反転させると、ペルチェモジュール１３の吸熱面と放熱面とが反転する。

〈各種の端子〉
図２に示すように、第１出力端子４１は、車両の低電圧系のデバイスに供給される低電圧電力を出力するための端子である。車両の低電圧系のデバイスの例としては、車両の補機が挙げられる。なお、低電圧電力は、車両に供給される第１電力の一例である。

第２出力端子４２は、車両の高電圧系のデバイスに供給される高電圧電力を出力するための端子である。車両の高電圧系のデバイスの例としては、車両の駆動源となる電動機が挙げられる。なお、高電圧電力は、車両に供給される電力であり第１電力よりも高い第２電力の一例である。

接地端子４３は、接地（アース）に接続するための端子である。

例えば、電池モジュール１１の電力および低電圧電力は、１２Ｖの電力であり、高電圧電力は、４８Ｖの電力である。

〈電池回路〉
電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を切り換え可能である。図２に示すように、この例では、電池回路４５は、電源ライン５０と、電源ライン５０に設けられた複数（具体的には１６個）のリレー６０とを有する。

以下では、説明の便宜上、複数の電池モジュール１１を区別するために、電池モジュール１１に枝番を付している。図２の電源記号の近傍に記載された数字は、電池モジュール１１に付された枝番を示す。また、複数のリレー６０を区別するために、リレー６０に枝番を付している。図２の丸付き数字は、リレー６０に付された枝番を示す。

《電源ライン》
複数の電源ライン５０には、第１電源ライン５１と、第２電源ライン５２と、第３電源ライン５３と、第４電源ライン５４とが含まれる。第１電源ライン５１は、複数の電池モジュール１１の正極と第１出力端子４１とを接続する。第２電源ライン５２は、複数の電池モジュール１１の負極と接地端子４３とを接続する。第３電源ライン５３は、複数の電池モジュール１１を直列且つ環状に接続する。第４電源ライン５４は、複数の電池モジュール１１の正極と第２出力端子４２とを接続する。

なお、図２では、第３電源ライン５３のうち電池モジュール１１_－４の正極と電池モジュール１１_－１の負極とを接続する部分を破線および黒太矢印で示しているが、以降の図では、図の煩雑さを避けるために、この破線を省略している。

《リレー》
複数のリレー６０は、それぞれ同様の構成を有する。リレー６０は、オン状態（閉状態）とオフ状態（開状態）とを切り換え可能である。リレー６０がオン状態である場合、そのリレー６０の両端の電源ラインが接続状態となり、リレー６０がオフ状態である場合、そのリレー６０の両端の電源ラインが非接続状態となる。例えば、リレー６０は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子により構成される。

複数のリレー６０には、第１電源ライン５１に設けられる複数の第１リレー６１と、第２電源ライン５２に設けられる複数の第２リレー６２と、第３電源ライン５３に設けられる複数の第３リレー６３と、第４電源ライン５４に設けられる複数の第４リレー６４とが含まれる。

複数の第１リレー６１は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。複数の第１リレー６１の各々は、その第１リレー６１に対応する電池モジュール１１と第１出力端子４１との接続の状態を切り換える。図２の例では、リレー６０_－１，６０_－３，６０_－５，６０_－７が第１リレー６１である。

複数の第２リレー６２は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。複数の第２リレー６２の各々は、その第２リレー６２に対応する電池モジュール１１と接地端子４３との接続の状態を切り換える。図２の例では、リレー６０_－２，６０_－４，６０_－６，６０_－８が第２リレー６２である。

複数の第３リレー６３は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。複数の第３リレー６３の各々は、その第３リレー６３に対応する電池モジュール１１の正極と、第３電源ライン５３においてその電池モジュールと隣り合う電池モジュール１１の負極との接続の状態を切り換える。図２の例では、リレー６０_－９，６０_－１０，６０_－１１，６０_－１２が第３リレー６３である。

複数の第４リレー６４は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。複数の第４リレー６４の各々は、その第４リレー６４に対応する電池モジュール１１の正極と第２出力端子４２との接続の状態を切り換える。図２の例では、リレー６０_－１３，６０_－１４，６０_－１５，６０_－１６が第４リレー６４である。

〈電池回路の動作：基本接続状態〉
電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電力を出力する低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される状態に切り換え可能である。低電圧電源は、第１電力を出力する第１電源の一例である。

この例では、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続され、且つ、複数の電池モジュール１１のうち少なくとも２つ（この例では４つの電池モジュール１１の全部）が第２出力端子４２と接地端子４３との間に直列に接続される状態状態に切り換え可能である。以下では、この接続の状態を「基本接続状態」と記載する。

図３(ａ)～図３(ｄ)に示すように、基本接続状態には、４つの状態がある。なお、図３(ａ)～図３(ｄ)では、１２Ｖの低電圧電力を出力する電気の流れを破線ＰＨで示し、４８Ｖの高電圧電力を出力する電気の流れを破線ＰＬで示している。また、複数のリレー６０のうちオン状態であるリレー６０に点模様を付している。

図３(ａ)の状態では、リレー６０_－１，６０_－２，６０_－９，６０_－１０，６０_－１１，６０_－１６がオン状態であり、他のリレー６０がオフ状態である。この状態では、第２出力端子４２と接地端子４３との間に、電池モジュール１１_－４，１１_－３，１１_－２，１１_－１が順に直列に接続される。また、電池モジュール１１_－１が低電圧電源となり、電池モジュール１１_－１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される。

図３(ｂ)の状態では、リレー６０_－３，６０_－４，６０_－１０，６０_－１１，６０_－１２，６０_－１３がオン状態であり、他のリレー６０がオフ状態である。この状態では、第２出力端子４２と接地端子４３との間に、電池モジュール１１_－１，１１_－４，１１_－３，１１_－２が順に直列に接続される。また、電池モジュール１１_－２が低電圧電源となり、電池モジュール１１_－２が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される。

図３(ｃ)の状態では、リレー６０_－５，６０_－６，６０_－９，６０_－１１，６０_－１２，６０_－１４がオン状態であり、他のリレー６０がオフ状態である。この状態では、第２出力端子４２と接地端子４３との間に、電池モジュール１１_－２，１１_－１，１１_－４，１１_－３が順に直列に接続される。また、電池モジュール１１_－３が低電圧電源となり、電池モジュール１１_－３が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される。

図３(ｄ)の状態では、リレー６０_－７，６０_－８，６０_－９，６０_－１０，６０_－１２，６０_－１５がオン状態であり、他のリレー６０がオフ状態である。この状態では、第２出力端子４２と接地端子４３との間に、電池モジュール１１_－３，１１_－２，１１_－１，１１_－４が順に直列に接続される。また、電池モジュール１１_－４が低電圧電源となり、電池モジュール１１_－４が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される。

〈電池回路の動作：並列接続状態〉
また、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を、複数の電池モジュール１１が並列に接続される状態に切り換え可能である。

この例では、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を、複数の電池モジュールが第１出力端子４１と接地端子４３との間に並列に接続される状態に切り換え可能である。以下では、この接続の状態を「並列接続状態」と記載する。

図４に示すように、並列接続状態では、リレー６０_－１，６０_－２，６０_－３，６０_－４，６０_－５，６０_－６，６０_－７，６０_－８がオン状態であり、他のリレー６０がオフ状態である。この状態では、４つの電池モジュール１１のＳＯＣが平準化される。また、並列に接続された４つの電池モジュール１１により低電圧電力が供給される。

〈電池回路の動作：低電圧電源となる電池モジュールの切り換え〉
また、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１を切り換え可能である。

ここで、図５(ａ)～図５(ｅ)を参照して、低電圧電源となる電池モジュール１１を切り換えについて説明する。以下では、低電圧電源となる電池モジュール１１を「電池モジュール１１_－１」から「電池モジュール１１_－２」に切り換える場合を例に挙げている。

図５(ａ)に示すように、電池モジュール１１_－１に対応するリレー６０_－１，６０_－２がオン状態である。これにより、低電圧電源である電池モジュール１１_－１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される。また、リレー６０_－９，６０_－１０，６０_－１１，６０_－１６がオン状態である。これにより、高電圧電力が出力される。なお、他のリレー６０は、オフ状態である。

次に、図５(ｂ)に示すように、リレー６０_－９，６０_－１０，６０_－１１がオフ状態となる。これにより、高電圧電力の供給が停止される。

次に、図５(ｃ)に示すように、電池モジュール１１_－２に対応するリレー６０_－３，６０_－４がオン状態となる。これにより、次に低電圧電源となる電池モジュール１１_－２が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される。

次に、図５(ｄ)に示すように、電池モジュール１１_－１に対応するリレー６０_－１，６０_－２がオフ状態となる。これにより、前に低電圧電源であった電池モジュール１１_－１が第１出力端子４１および接地端子４３から切り離される。

次に、図５(ｅ)に示すように、リレー６０_－１０，６０_－１１，６０_－１２がオン状態となる。これにより、高電圧電力の供給が再開される。

なお、低電圧電源となる電池モジュール１１の切り換えにおいて、図５(ｃ)の状態の代わりに、図４に示した状態（並列接続状態）となってもよい。すなわち、複数の電池モジュール１１が並列に接続された後に、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が切り換えられてもよい。

〈ペルチェ回路〉
ペルチェ回路７０は、複数のペルチェモジュール１３の接続の状態を切り換え可能である。図２に示すように、この例では、ペルチェ回路７０は、第１接続ライン７１と、第２接続ライン７２と、複数のペルチェモジュール１３と一対一で対応する複数のスイッチ７３とを有する。

第１接続ライン７１は、第１出力端子４１に接続される。第２接続ライン７２は、接地端子４３に接続される。複数のスイッチ７３の各々は、そのスイッチ７３に対応するペルチェモジュール１３の接続の状態を切り換え可能である。

〈ペルチェ回路の動作〉
ペルチェ回路７０は、複数のペルチェモジュール１３の接続の状態を、複数のペルチェモジュール１３が第１出力端子４１と接地端子４３との間に並列に接続される状態に切り換え可能である。

この例では、ペルチェ回路７０は、複数のペルチェモジュール１３の各々の接続の状態を、第１通電状態と第２通電状態と非通電状態とに切り換え可能である。具体的には、図６に示すように、スイッチ７３は、そのスイッチ７３に対応するペルチェモジュール１３の接続の状態を、第１通電状態（図６の実線で示す状態）と、第２通電状態（図６の破線で示す状態）と、非通電状態とに切り換え可能である。

《第１通電状態》
第１通電状態では、ペルチェモジュール１３の正側は、第１出力端子４１に繋がる第１接続ライン７１に接続され、ペルチェモジュール１３の負側は、接地端子４３に繋がる第２接続ライン７２に接続される。これにより、ペルチェモジュール１３が通電し、ペルチェモジュール１３の電池モジュール１１側の面が「吸熱面」となり、ペルチェモジュール１３の熱交換部１２側の面が「放熱面」となる。その結果、図６の白抜きの実線矢印で示す方向の熱の移動が促進される。

《第２通電状態》
第２通電状態では、ペルチェモジュール１３の正側は、第１出力端子４１に繋がる第１接続ライン７１とペルチェモジュール１３の正側に接続され、ペルチェモジュール１３の負側は、接地端子４３に繋がる第２接続ライン７２に接続される。これにより、ペルチェモジュール１３が通電し、ペルチェモジュール１３の熱交換部１２側の面が「吸熱面」となり、ペルチェモジュール１３の電池モジュール１１側の面が「放熱面」となる。その結果、図６の白抜きの破線矢印で示す方向の熱の移動が促進される。

《非通電状態》
非通電状態では、ペルチェモジュール１３の正側および負側は、第１接続ライン７１および第２接続ライン７２のどちらにも接続されない。これにより、ペルチェモジュール１３が通電しなくなり、ペルチェモジュール１３において熱の移動が促進されなくなる。

〔温度センサ〕
複数の温度センサ２１は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。複数の温度センサ２１の各々は、その温度センサ２１に対応する電池モジュール１１の温度を検出する。なお、温度センサ２１は、電池モジュール１１の温度を直接的に検出してもよいし、電池モジュール１１の温度を間接的に検出してもよい。

〔ＳＯＣセンサ〕
複数のＳＯＣセンサ２２は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。複数のＳＯＣセンサ２２の各々は、そのＳＯＣセンサ２２に対応する電池モジュール１１のＳＯＣ（State of Charge）を検出する。なお、ＳＯＣセンサ２２は、電池モジュール１１のＳＯＣを直接的に検出してもよいし、電池モジュール１１のＳＯＣを間接的に検出してもよい。

〔制御装置〕
制御装置３０は、車両用電源システム１の各部を制御する。図７に示すように、この例では、制御装置３０は、複数の温度センサ２１、複数のＳＯＣセンサ２２、ポンプ５、ファン６、電池回路４５、ペルチェ回路７０などと信号線により接続される。制御装置３０は、記憶部３１と、制御部３２とを有する。

記憶部３１は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部３１には、車両用電源システム１の各部の制御のために利用される情報が記憶される。車両用電源システム１の各部の制御のために利用される情報の例としては、各種のセンサにより検出された値、各種の制御に利用される閾値などが挙げられる。

制御部３２は、車両用電源システム１の各部を制御する。例えば、制御部３２は、プロセッサと、プロセッサを動作させるためのプログラムおよびデータを記憶するメモリとにより構成される。

〔電池ユニットの制御（ペルチェ制御）〕
次に、図８を参照して、ペルチェ制御について説明する。ペルチェ制御は、電池モジュール１１の温度が適温となるようにペルチェモジュール１３を制御する処理である。制御部３２は、複数のペルチェモジュール１３の各々について以下の処理を繰り返し行う。

なお、このペルチェ制御が行われる場合、複数の電池モジュール１１の接続の状態は、図３(ａ)～図３(ｄ)に示した基本接続状態、または、図４に示した並列接続状態となっている。また、以下では、１つのペルチェモジュール１３と、そのペルチェモジュール１３に対応する１つの電池モジュール１１と、その電池モジュール１１の温度を検出する１つの温度センサ２１とを例に挙げて説明する。

〈ステップＳ１１〉
まず、制御部３２は、温度センサ２１により検出された電池モジュール１１の温度を取得する。

〈ステップＳ１２〉
制御部３２は、電池モジュール１１の温度が適温であるか否かを判定する。例えば、制御部３２は、電池モジュール１１の温度が予め定められた目標温度になっている場合に、電池モジュール１１の温度が適温であると判定する。なお。目標温度は、幅のある値（すなわち目標範囲）であってもよい。

電池モジュール１１の温度が適温である場合には、ステップＳ１３の処理が行われ、そうでない場合には、ステップＳ１４の処理が行われる。

〈ステップＳ１３〉
電池モジュール１１の温度が適温である場合、制御部３２は、ペルチェモジュール１３の通電が停止されるように、ペルチェ回路７０を制御する。これにより、ペルチェモジュール１３が停止する。なお、ペルチェモジュール１３の通電が既に停止されている場合、制御部３２は、ペルチェモジュール１３の通電の停止が継続されるように、ペルチェ回路７０を制御する。

〈ステップＳ１４〉
一方、電池モジュール１１の温度が適温ではない場合、制御部３２は、ペルチェモジュール１３の冷却が必要であるか否かを判定する。例えば、制御部３２は、ペルチェモジュール１３の温度が目標温度（または目標範囲の上限値）を上回る場合に、ペルチェモジュール１３の冷却が必要であると判定する。また、制御部３２は、ペルチェモジュール１３の温度が目標温度（または目標範囲の下限値）を下回る場合に、ペルチェモジュール１３の加熱が必要であると判定する。

電池モジュール１１の冷却が必要である場合には、ステップＳ１５の処理が行われ、そうでない場合（電池モジュール１１の加熱が必要である場合）には、ステップＳ１６の処理が行われる。

〈ステップＳ１５〉
電池モジュール１１の冷却が必要である場合、制御部３２は、ペルチェモジュール１３において、電池モジュール１１側の面が吸熱面となり且つ熱交換部１２側の面が放熱面となる方向に電流が流れるように、ペルチェ回路７０を制御する。これにより、ペルチェモジュール１３が駆動し、電池モジュール１１からペルチェモジュール１３を経由して熱交換部１２へ向かう熱の移動が促進される。その結果、電池モジュール１１の温度が低下する。なお、ペルチェモジュール１３において上記の通電が既に行われている場合、制御部３２は、その通電が継続されるように、ペルチェ回路７０を制御する。

〈ステップＳ１６〉
一方、電池モジュール１１の冷却が必要ではなく、電池モジュール１１の加熱が必要である場合、制御部３２は、ペルチェモジュール１３において、熱交換部１２側の面が吸熱面となり且つ電池モジュール１１側の面が放熱面となる方向に電流が流れるように、ペルチェ回路７０を制御する。これにより、ペルチェモジュール１３が駆動し、熱交換部１２からペルチェモジュール１３を経由して電池モジュール１１へ向かう熱の移動が促進される。その結果、電池モジュール１１の温度が上昇する。なお、ペルチェモジュール１３において上記の通電が既に行われている場合、制御部３２は、その通電が継続されるように、ペルチェ回路７０を制御する。

〔電池ユニットの制御（ＳＯＣ制御）〕
次に、図９を参照して、ＳＯＣ制御について説明する。ＳＯＣ制御は、複数の電池モジュール１１のＳＯＣを管理するための処理である。制御部３２は、以下の処理を繰り返し行う。なお、ＳＯＣ制御の開始時において、複数の電池モジュール１１の接続の状態は、図３(ａ)～図３(ｄ)に示した基本接続状態となっている。

〈ステップＳ２１（ＳＯＣ検出ステップ）〉
まず、制御部３２は、複数のＳＯＣセンサ２２によりそれぞれ検出された複数の電池モジュール１１のＳＯＣを取得する。

〈ステップＳ２２〉
制御部３２は、複数の電池モジュール１１のＳＯＣがアンバランスであるか否かを判定する。具体的には、制御部３２は、複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきが閾値を上回るか否かを判定する。例えば、制御部３２は、「複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源である電池モジュール１１を除く他の電池モジュール１１のＳＯＣの平均値」から「低電圧電源である電池モジュール１１のＳＯＣ」を減算して得られる値が予め定められた許容値を上回る場合に、複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきが閾値を上回ると判定する。

複数の電池モジュール１１のＳＯＣがアンバランスである場合には、ステップＳ２４の処理が行われ、そうでない場合には、ステップＳ２３の処理が行われる。

〈ステップＳ２３〉
複数の電池モジュール１１のＳＯＣがアンバランスではない場合、制御部３２は、複数のペルチェモジュール１３が駆動中であるか否かを判定する。複数のペルチェモジュール１３のうち少なくとも１つが駆動中である場合には、ステップＳ２４の処理が行われ、そうでない場合には、処理が終了する。

〈ステップＳ２４〉
複数の電池モジュール１１のＳＯＣがアンバランスである場合、または、、複数のペルチェモジュール１３が駆動中である場合、制御部３２は、高電圧電力の供給を遮断することが可能であるか否かを判定する。例えば、制御部３２は、車両に搭載された高電圧系のデバイスを駆動させる必要がない場合に、高電圧電力の供給を遮断することが可能であると判定する。

高電圧系の電力の供給を遮断することが可能である場合には、ステップＳ２５の処理が行われ、そうでない場合には、処理が終了する。

〈ステップＳ２５（並列接続ステップ）〉
高電圧系の電力の供給を遮断することが可能である場合、制御部３２は、複数の電池モジュール１１の接続の状態が「基本接続状態」から「並列接続状態（図４参照）」になるように、電池回路４５を制御する。これにより、複数の電池モジュール１１が並列に接続され、複数の電池モジュール１１のＳＯＣが次第に平準化していく。

〈ステップＳ２６〉
次に、制御部３２は、並列接続状態の継続が可能であるか否かを判定する。例えば、制御部３２は、車両の高電圧系のデバイスに高電圧電力を供給しなくてもよい場合に、並列接続状態の継続が可能であると判定する。

並列接続状態の継続が可能である場合には、ステップＳ２５の処理が行われ、そうでない場合には、ステップＳ２７の処理が行われる。

〈ステップＳ２７（電源切換ステップ）〉
並列接続状態の継続が可能ではない場合、制御部３２は、複数の電池モジュール１１の接続の状態が「並列接続状態」から「基本接続状態（図３(a)～図３(ｄ)参照）」になるように、電池回路４５を制御する。このとき、制御部３２は、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が切り換わるように、電池回路４５を制御する。

例えば、ステップＳ２５において「並列接続状態」に切り換えられる前の「基本接続状態」における低電圧電源が「電池モジュール１１_－１」である場合、ステップ２７において「並列接続状態」から切り換えられた後の「基本接続状態」における低電圧電源は、「電池モジュール１１_－１」ではない他の電池モジュール１１（例えば電池モジュール１１_－２）となる。

〔実施形態１の効果〕
以上のように、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を「複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される状態」に切り換え可能である。ペルチェ回路７０は、複数のペルチェモジュール１３の接続の状態を「複数のペルチェモジュール１３が第１出力端子４１と接地端子４３との間に並列に接続される状態」に切り換え可能である。

このような構成により、低電圧電源となる電池モジュール１１により低電圧電力を車両に供給することができる。また、複数の電池モジュール１１の接続の状態が「複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される状態」である場合に、複数のペルチェモジュール１３の接続の状態を「複数のペルチェモジュール１３が第１出力端子４１と接地端子４３との間に並列に接続される状態」にすることができる。これにより、低電圧電源となる電池モジュール１１の電力を利用して複数のペルチェモジュール１３を駆動させることができる。

実施形態１では、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を「複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続され、且つ、複数の電池モジュール１１のうち少なくとも２つ（この例では全部）が第２出力端子４２と接地端子４３との間に直列に接続される状態」に切り換え可能である。このような構成により、低電圧電源となる電池モジュール１１により低電圧電力を車両に供給するとともに、直列に接続された２つ以上（この例では全部）の電池モジュールにより高電圧電力を車両に供給することができる。

また、実施形態１では、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１の接続の状態を「複数の電池モジュール１１が並列に接続される状態」に切り換え可能である。このような構成により、複数の電池モジュール１１を並列に接続して複数の電池モジュール１１のＳＯＣを平準化することができる。これにより、複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきを低減することができる。

具体的には、実施形態１では、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される場合に、複数の電池モジュール１１の各々のＳＯＣを検出する。そして、その検出された複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、複数の電池モジュール１１が並列に接続されるように、電池回路４５を制御する。このような制御により、複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきを効果的に低減することができる。

また、実施形態１では、電池回路４５は、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１を切り換え可能である。このような構成により、複数の電池モジュール１１において低電圧電源となる電池モジュール１１が固定されないようにすることができる。これにより、複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきを低減することができる。

具体的には、実施形態１では、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が第１出力端子４１と接地端子４３との間に接続される場合に、複数の電池モジュール１１の各々のＳＯＣを検出する。そして、その検出された複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、複数の電池モジュール１１のうち低電圧電源となる電池モジュール１１が切り換わるように、電池回路４５を制御する。このような制御により、複数の電池モジュール１１のＳＯＣのばらつきを効果的に低減することができる。

なお、仮に、特許文献１のバッテリパックにおいて、複数のセルスタックに含まれるバッテリセルの電力を利用して、複数のセルスタックの各々に並列に接続された冷却素子（ペルチェ素子）を駆動させようとした場合、複数のセルスタックの各々に並列に接続された冷却素子を個別に接地（アース接続）することになる。

実施形態１の電池ユニット１０では、複数のペルチェモジュール１３を第１出力端子４１と接地端子４３との間に並列に接続することができるので、複数のペルチェモジュール１３を個別に接地（アース接続）しなくてもよい。

（実施形態２）
図１０は、実施形態２の電池ユニット１０の構成を例示する。実施形態２の電池ユニット１０は、図１に示した実施形態１の電池ユニット１０の構成に加えて、複数（具体的には４つ）の伝熱部材１４と、伝熱切換機構１５とを備える。

〈伝熱部材〉
複数の伝熱部材１４は、複数の電池モジュール１１と複数のペルチェモジュール１３との間に設けられる。

この例では、複数の伝熱部材１４は、複数の電池モジュール１１と一対一で対応する。また、複数の伝熱部材１４は、複数のペルチェモジュール１３と一対一で対応する。複数の伝熱部材１４の各々は、Ｌ字型に折れ曲がる板状に形成され、その伝熱部材１４に対応する電池モジュール１１の扁平面（面積が最大となる面）と対向する第１面部と、その伝熱部材１４に対応するペルチェモジュール１３と接触する第２面部とを有する。複数の電池モジュール１１と複数の伝熱部材１４は、電池モジュール１１と伝熱部材１４の第１面部とが交互に配置されるように一列に並ぶ。複数の伝熱部材１４の第２面部には、複数のペルチェモジュール１３がそれぞれ固定される。

〈伝熱切換機構〉
伝熱切換機構１５は、複数のペルチェモジュール１３を経由する複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間の熱の移動の状態を、熱の移動が許容される伝熱許容状態と、熱の移動が阻害される伝熱阻害状態とに切り換え可能である。

実施形態２では、伝熱切換機構１５は、電池モジュール１１と伝熱部材１４との間の熱の移動の状態を、伝熱許容状態（図１１に示す状態）と伝熱阻害状態（図１０に示す状態）とに切り換え可能である。なお、実施形態２では、熱交換部１２と複数のペルチェモジュール１３とが接触している。

この例では、伝熱切換機構１５は、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材の間の熱抵抗を変化させることで、２つの部材の間における熱の移動の状態を、伝熱許容状態と伝熱阻害状態とに切り換える。なお、実施形態１では、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材は、複数のペルチェモジュール１３と複数の伝熱部材１４である。

例えば、２つの部材の間の熱抵抗を減少させることにより、２つの部材の間における熱の移動の状態を「伝熱阻害状態」から「伝熱許容状態」にすることができる。また、２つの部材の間の熱抵抗を増加させることにより、２つの部材の間における熱の移動の状態を「伝熱許容状態」から「伝熱阻害状態」にすることができる。

具体的には、この例では、伝熱切換機構１５は、複数の伝熱板１０１と、複数の断熱部材１０２と、駆動部１１０とを有する。

伝熱板１０１は、波板形状に形成され、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材の間に配置される。伝熱板１０１は、２つの部材に対して互いに近づく方向に移動させるための外力が印加されると、２つの部材に押されて波板形状（図１０に示す形状）から平板形状（図１１に示す形状）に変形する。また、伝熱板１０１は、上記の外力の印加が解除されると、復元力により平板形状から波板形状に戻る。例えば、伝熱板１０１は、熱伝導性が高い材料で構成される。

複数の断熱部材１０２は、細長い板状に形成され、伝熱板１０１の波板形状の頂点部分のうち電池モジュール１１と対向する頂点部分に沿うように取り付けられる。断熱部材１０２は、断熱性を有する材料で構成される。断熱性を有する材料の例としては、発泡ポリスチレン、木材などが挙げられる。なお、図１１では、断熱部材１０２の図示を省略している。

駆動部１１０は、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材に対して上記の外力（２つの部材を互いに近づく方向に移動させるための外力）を印加する。駆動部１１０により外力が印加されることで、伝熱板１０１が２つの部材に押されて波板形状から平板形状に変形する。そして、駆動部１１０による外力の印加が解除されることで、伝熱板１０１が復元力により平板形状から波板形状に戻る。

この例では、駆動部１１０は、筐体１０ａに固定される。駆動部１１０は、２つの部材の一方（例えば伝熱部材１４）を２つの部材の他方（例えば電池モジュール１１）へ向かう方向に押し付けることで、２つの部材の間に配置された伝熱板１０１を波板形状から平板形状に変形させる。また、駆動部１１０は、２つの部材の一方に対する押し付けを解除することで、伝熱板１０１の復元力により伝熱板１０１を平板形状から波板形状に戻す。例えば、駆動部１１０は、電磁ソレノイドである。

熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材の間に配置された伝熱板１０１が波板形状である場合、２つの部材と波板形状の伝熱板１０１との間に隙間（空気層）が形成されるので、伝熱板１０１が平板形状である場合よりも、２つの部材の間の熱抵抗が大きくなる。

また、この例では、伝熱板１０１の波板形状の頂点部分に沿うように断熱部材１０２が取り付けられている。そのため、伝熱板１０１が波板形状である場合に、伝熱板１０１の波板形状の頂点部分と部材（熱の移動の状態を変化させようとする部材）との間に断熱部材１０２が介在することになるので、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材の間の断熱性を向上させることができる。これにより、２つの部材の間の熱の移動を阻害することができる。

また、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材の間に配置された伝熱板１０１が２つの部材に押されて平板形状となる場合、伝熱板１０１と部材（熱の移動の状態を変化させようとする部材）とが接触するので、伝熱板１０１が波板形状である場合よりも、２つの部材の間の熱抵抗が小さくなる。

なお、この例では、伝熱板１０１に取り付けられる断熱部材１０２の形状（特に厚み）は、伝熱板１０１が２つの部材に押されて平板形状となる場合に、伝熱板１０１が部材（熱の移動の状態を変化させようとする部材）と接触することが可能となるように設計されている。

したがって、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材に対して互いに近づく方向に移動させるための外力を印加して伝熱板１０１を波板形状から平板形状にすることにより、２つの部材の間の熱抵抗を減少させて、２つの部材の間における熱の移動の状態を「伝熱阻害状態」から「伝熱許容状態」にすることができる。また、２つの部材に対して印加される外力を解除して伝熱板１０１を平板形状から波板形状にすることにより、２つの部材の間の熱抵抗を増加させて、２つの部材の間における熱の移動の状態を「伝熱許容状態」から「伝熱阻害状態」にすることができる。

〔電池ユニットの制御（ペルチェ制御）〕
次に、図１２を参照して、実施形態２におけるペルチェ制御について説明する。制御部３２は、以下の処理を繰り返し行う。

〈ステップＳ３１〉
まず、制御部３２は、複数の温度センサ２１により検出された複数の電池モジュール１１の温度を取得する。この例では、制御部３２は、４つの電池モジュール１１の温度を取得する。

〈ステップＳ３２〉
制御部３２は、複数の電池モジュール１１の温度が適温であるか否かを判定する。例えば、制御部３２は、複数の電池モジュール１１の温度の各々が予め定められた目標温度になっている場合に、複数の電池モジュール１１の温度が適温であると判定する。なお。目標温度は、幅のある値（すなわち目標範囲）であってもよい。複数の電池モジュール１１の温度が適温である場合には、ステップＳ３５の処理が行われ、そうでない場合（少なくとも１つの電池モジュール１１の温度が適温ではない場合）には、ステップＳ３３の処理が行われる。

〈ステップＳ３３（伝熱制御ステップ）〉
少なくとも１つの電池モジュール１１の温度が適温ではない場合、制御部３２は、複数のペルチェモジュール１３を経由する複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間の熱の移動の状態が「伝熱許容状態」となるように、伝熱切換機構１５を制御する。

この例では、制御部３２は、熱の移動の状態を変化させようとする複数の電池モジュール１１と複数の伝熱部材１４に対して外力（これらを互いに近づく方向に移動させるための外力）が印加されるように、駆動部１１０を制御する。

なお、複数のペルチェモジュール１３を経由する複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間の熱の移動の状態が既に「伝熱許容状態」となっている場合、制御部３２は、伝熱許容状態が維持されるように、伝熱切換機構１５を制御する。

〈ステップＳ３４（ペルチェ制御ステップ）〉
次に、制御部３２は、複数のペルチェモジュール１３の各々についてペルチェ制御（電池モジュール１１の温度が適温となるようにペルチェモジュール１３を制御する処理）を行う。

複数のペルチェモジュール１３の各々について行われるペルチェ制御は、実施形態１のペルチェ制御（ステップＳ１１～Ｓ１６）と同様である。なお、ここでは、ステップＳ１１が省略されてもよい。この場合、ステップＳ１２において、制御部３２は、ステップＳ３１において取得された電池モジュール１１の温度に基づいてステップＳ１２の処理を行う。

〈ステップＳ３５（伝熱制御ステップおよびペルチェ制御ステップ）〉
一方、複数の電池モジュール１１の温度が全て適温である場合、制御部３２は、複数のペルチェモジュール１３を経由する複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間の熱の移動の状態が「伝熱阻害状態」となるように、伝熱切換機構１５を制御する。

この例では、制御部３２は、熱の移動の状態を変化させようとする複数の電池モジュール１１と複数の伝熱部材１４に対する外力（これらを互いに近づく方向に移動させるための外力）の印加が解除されるように、駆動部１１０を制御する。

なお、複数のペルチェモジュール１３を経由する複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間の熱の移動の状態が既に「伝熱阻害状態」となっている場合、制御部３２は、伝熱阻害状態が維持されるように、伝熱切換機構１５を制御する。

〔実施形態２の効果〕
以上のように、実施形態２では、伝熱切換機構１５は、複数のペルチェモジュール１３を経由する複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間の熱の移動の状態を、「熱の移動が許容される伝熱許容状態」と「熱の移動が阻害される伝熱阻害状態」とに切り換え可能である。上記の熱の移動の状態を「伝熱許容状態」にすることにより、複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間において熱を適切に移動させることができる。また、上記の熱の移動の状態を「伝熱阻害状態」にすることにより、複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間における不要な熱の移動を抑制することができる。

具体的には、実施形態２では、複数のペルチェモジュール１３の各々の通電および非通電を制御する。複数のペルチェモジュール１３のうち少なくとも１つが通電する場合に、上記の熱の移動の状態が「伝熱許容状態」となるように伝熱切換機構１５を制御する。このような制御により、複数の電池モジュール１１と熱交換部との間において熱を適切に移動させることができる。また、複数のペルチェモジュール１３が通電しない場合に、上記の熱の移動の状態が「伝熱阻害状態」となるように伝熱切換機構１５を制御する。このような制御により、複数の電池モジュール１１と熱交換部１２との間における不要な熱の移動を抑制することができる。

（実施形態２の変形例）
図１３は、実施形態２の変形例の電池ユニット１０の構成を例示する。実施形態２の変形例の電池ユニット１０では、図１０に示した伝熱部材１４が省略されている。実施形態２の変形例の電池ユニット１０は、伝熱切換機構１５の構成が実施形態２の電池ユニット１０と異なる。なお、実施形態２の変形例の電池ユニット１０のその他の構成は、実施形態２の電池ユニット１０の構成と同様である。

〈伝熱切換機構〉
実施形態２の変形例では、伝熱切換機構１５は、熱交換部１２と複数のペルチェモジュール１３との間の熱の移動の状態を、伝熱許容状態（図１４に示す状態）と、伝熱阻害状態（図１３に示す状態）とに切り換え可能である。この例では、伝熱切換機構１５は、上記の熱の移動の状態をペルチェモジュール１３毎に個別に切り換え可能である。なお、実施形態２の変形例１では、複数の電池モジュール１１と複数のペルチェモジュール１３とが接触している。

この例では、伝熱切換機構１５は、熱の移動の状態を変化させようとする熱交換部１２とペルチェモジュール１３との間の熱抵抗を変化させることで、熱交換部１２とペルチェモジュール１３との間における熱の移動の状態を、伝熱許容状態と伝熱阻害状態とに切り換える。なお、実施形態２の変形例１では、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材は、熱交換部１２およびペルチェモジュール１３である。

具体的には、伝熱切換機構１５は、複数のペルチェモジュール１３と一対一で対応する複数の伝熱板２０１と、複数の断熱部材２０２と、複数のペルチェモジュール１３と一対一で対応する複数の駆動部２１０とを有する。

複数の伝熱板２０１の各々は、その伝熱板２０１に対応するペルチェモジュール１３と熱交換部１２との間に配置される。伝熱板２０１の構成は、図１０に示した伝熱板１０１の構成と同様である。複数の断熱部材２０２は、細長い板状に形成され、伝熱板２０１の波板形状の頂点部分に沿うように取り付けられる。

複数の駆動部２１０の各々は、その駆動部２１０に対応する熱交換部１２とペルチェモジュール１３に対して外力（２つの部材を互いに近づく方向に移動させるための外力）を印加する。駆動部２１０により外力が印加されることで、伝熱板２０１が熱交換部１２とペルチェモジュール１３とに押されて波板形状から平板形状に変形する。そして、駆動部２１０による外力の印加が解除されることで、伝熱板２０１が復元力により平板形状から波板形状に戻る。

（実施形態２の変形例の補足）
なお、実施形態２の変形例の電池ユニット１０において、複数の伝熱板２０１は、複数の電池モジュール１１と複数のペルチェモジュール１３との間に配置されてもよい。すなわち、伝熱切換機構１５は、複数の電池モジュール１１と複数のペルチェモジュール１３との間の熱の移動の状態を、伝熱許容状態と伝熱阻害状態とに切り換え可能であってもよい。具体的には、伝熱切換機構１５は、熱の移動の状態を変化させようとする電池モジュール１１とペルチェモジュール１３との間の熱抵抗を変化させることで、電池モジュール１１とペルチェモジュール１３との間における熱の移動の状態を、伝熱許容状態と伝熱阻害状態とに切り換えてもよい。この場合、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材は、電池モジュール１１およびペルチェモジュール１３である。

（その他の実施形態）
以上の説明では、伝熱切換機構１５の伝熱板（例えば伝熱板１０１）に断熱部材（例えば断熱部材１０２）が取り付けられる場合を例に挙げたが、これに限定されない。伝熱板には、断熱部材が取り付けられなくてもよい。

また、以上の説明では、伝熱切換機構１５が伝熱板と断熱部材と駆動部（例えば伝熱板１０１と断熱部材１０２と駆動部１１０）とを有する場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、伝熱切換機構１５は、熱の移動の状態を変化させようとする２つの部材の状態を「２つの部材が接触する第１状態」と「２つの部材が接触せずに離間する第２状態」とに切り換え可能であってもよい。具体的には、伝熱切換機構１５は、伝熱板および断熱部材を有さずに、２つの部材の少なくとも一方を移動させることで第１状態と第２状態とに切り換える駆動部を有してもよい。このような駆動部は、電磁ソレノイドであってもよいし、その他のアクチュエータであってもよい。

また、以上の説明において、ラジエータ２と電池ユニット１０の熱交換部１２とにより構成される冷却水回路（熱交換媒体回路の一例）に、車両に搭載された他のデバイス（例えば電気駆動系のデバイス）が接続されて冷却されるようになっていてもよい。

また、図９に示したＳＯＣ制御において、ステップＳ２５，Ｓ２６の処理（並列接続ステップ）が省略されてもよい。また、図９に示したＳＯＣ制御において、ステップＳ２７の処理（電源切換ステップ）が省略されてもよい。

また、以上の実施形態および変形例を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、ここに開示する技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、ここに開示する技術は、車両用電池ユニットとして有用である。

１ 車両用電源システム
２ ラジエータ
３ 第１流路
４ 第２流路
５ ポンプ
６ ファン
１０ 車両用電池ユニット
１１ 電池モジュール
１２ 熱交換部
１３ ペルチェモジュール
１４ 伝熱部材
１５ 伝熱切換機構
２１ 温度センサ
２２ ＳＯＣセンサ
３０ 制御装置
３１ 記憶部
３２ 制御部
４１ 第１出力端子
４２ 第２出力端子
４３ 接地端子
４５ 電池回路
５０ 電源ライン
６０ リレー
７０ ペルチェ回路

Claims (5)

1. 車両用の複数の電池モジュールと、
   熱交換部と、
   前記複数の電池モジュールと前記熱交換部との間に設けられ、通電により熱の移動を促進させる複数のペルチェモジュールと、
   前記車両に供給される第１電力を出力するための第１出力端子と、
   接地端子と、
   前記複数の電池モジュールの接続の状態を、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電力を出力する第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される状態と、前記複数の電池モジュールが並列に接続される状態とに切り換え可能な電池回路と、
   前記複数のペルチェモジュールの接続の状態を、前記複数のペルチェモジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に並列に接続される状態に切り換え可能なペルチェ回路とを備える車両用電池ユニットの制御装置であって、
   制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される場合に、前記複数の電池モジュールの各々のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出処理と、
   前記ＳＯＣ検出処理により検出された前記複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、前記複数の電池モジュールが並列に接続されるように、前記電池回路を制御する並列接続処理とを行う
   ことを特徴とする車両用電池ユニットの制御装置。
2. 車両用の複数の電池モジュールと、
   熱交換部と、
   前記複数の電池モジュールと前記熱交換部との間に設けられ、通電により熱の移動を促進させる複数のペルチェモジュールと、
   前記車両に供給される第１電力を出力するための第１出力端子と、
   接地端子と、
   前記複数の電池モジュールの接続の状態を、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電力を出力する第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される状態に切り換え可能であり、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールを切り換え可能である電池回路と、
   前記複数のペルチェモジュールの接続の状態を、前記複数のペルチェモジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に並列に接続される状態に切り換え可能なペルチェ回路とを備える車両用電池ユニットの制御装置であって、
   制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続される場合に、前記複数の電池モジュールの各々のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出処理と、
   前記ＳＯＣ検出処理により検出された前記複数の電池モジュールのＳＯＣのばらつきが閾値を上回る場合に、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが切り換わるように、前記電池回路を制御する電源切換処理とを行う
   ことを特徴とする車両用電池ユニットの制御装置。
3. 請求項１または２の車両用電池ユニットの制御装置において、
   前記車両用電池ユニットは、前記車両に供給される電力であり前記第１電力よりも高い第２電力を出力するための第２出力端子を備え、
   前記電池回路は、前記複数の電池モジュールの接続の状態を、前記複数の電池モジュールのうち前記第１電源となる電池モジュールが前記第１出力端子と前記接地端子との間に接続され、且つ、前記複数の電池モジュールのうち少なくとも２つが前記第２出力端子と前記接地端子との間に直列に接続される状態に切り換え可能である
   ことを特徴とする車両用電池ユニットの制御装置。
4. 請求項１～３のいずれか１つの車両用電池ユニットの制御装置において、
   前記車両用電池ユニットは、前記複数のペルチェモジュールを経由する前記複数の電池モジュールと前記熱交換部との間の熱の移動の状態を、前記熱の移動が許容される伝熱許容状態と、前記熱の移動が阻害される伝熱阻害状態とに切り換え可能な伝熱切換機構を備える
   ことを特徴とする車両用電池ユニットの制御装置。
5. 請求項４の車両用電池ユニットの制御装置において、
   前記制御部は、
   前記複数のペルチェモジュールの各々の通電および非通電を制御するペルチェ制御処理と、
   前記複数のペルチェモジュールのうち少なくとも１つが通電する場合に、前記熱の移動の状態が前記伝熱許容状態となるように前記伝熱切換機構を制御し、前記複数のペルチェモジュールが通電しない場合に、前記熱の移動の状態が前記伝熱阻害状態となるように前記伝熱切換機構を制御する伝熱制御処理とを行う
   ことを特徴とする車両用電池ユニットの制御装置。

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