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JP6569286B2 - Battery temperature estimation device - Google Patents
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Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される電池ユニットにおいて、電池の温度を推定する電池温度推定装置に関するものである。   The present invention relates to a battery temperature estimation device for estimating the temperature of a battery in a battery unit mounted on a vehicle such as an automobile.

例えば自動車等の車両において、電源として、複数の単電池を備えてなる蓄電池(組電池モジュール)が用いられる技術が知られている。このような組電池では、単電池の温度が所定温度以上になると、寿命の低下等の不都合が生じるため、かかる不都合を回避するために単電池の温度を検出する必要がある。そのため、例えば、各単電池にそれぞれサーミスタ(温度センサ)を取り付けて、それらのサーミスタにより各単電池の温度を検出するようにしている。   For example, in a vehicle such as an automobile, a technique is known in which a storage battery (assembled battery module) including a plurality of single cells is used as a power source. In such an assembled battery, when the temperature of the unit cell becomes equal to or higher than a predetermined temperature, inconveniences such as a decrease in life occur. Therefore, in order to avoid such inconvenience, it is necessary to detect the temperature of the unit cell. Therefore, for example, a thermistor (temperature sensor) is attached to each unit cell, and the temperature of each unit cell is detected by these thermistors.

なお、複数の単電池を備えてなる蓄電池に関する先行技術として、複数の単電池のうち一部の単電池のみにサーミスタを取り付ける構成とし、そのサーミスタにより検出された電池温度と、組電池に関する取得情報とに基づいて、サーミスタを具備しない単電池の温度を推定する技術が提案されている(例えば特許文献1,2参照)。   In addition, as a prior art related to a storage battery including a plurality of single cells, a thermistor is attached to only some of the plurality of single cells, and the battery temperature detected by the thermistor and the acquired information on the assembled battery Based on the above, a technique for estimating the temperature of a unit cell that does not include a thermistor has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2003−185504号公報JP 2003-185504 A 特開2014−26752号公報JP 2014-26752 A

しかしながら、ラミネート型の単電池が複数積層されて構成された組電池等、組電池の種類によっては構造上、サーミスタを単電池に直付けするのが困難な場合がある。また、単電池の温度を推定する際には、単電池の発熱を適正に知る必要があり、この点において技術の改善の余地があると考えられる。   However, depending on the type of the assembled battery, such as an assembled battery configured by laminating a plurality of laminated type single cells, it may be difficult to directly attach the thermistor to the single cell due to the structure. Further, when estimating the temperature of the unit cell, it is necessary to appropriately know the heat generation of the unit cell, and it is considered that there is room for improvement in technology in this respect.

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、温度センサを電池に対して直付けしなくても、電池の温度を取得することができる電池温度推定装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a battery temperature estimation device that can acquire the temperature of a battery without directly attaching a temperature sensor to the battery. It is in.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.

第1の発明の電池温度推定装置(60)は、電池(34)にて生じた熱が伝達される伝熱経路上であって前記電池からの伝熱の経路長が小さい位置及び大きい位置にそれぞれ第1温度センサ(51,52)と第2温度センサ(53)とが設けられる電池ユニット(10)に適用され、前記電池の温度を推定する。そして、電池温度推定装置(60)は、前記伝熱経路において、前記電池及び前記第1温度センサの間となる第1経路部に第1伝熱抵抗(R13,R14,R15,R33,R34,R35)が存在し、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの間となる第2経路部に第2伝熱抵抗(R20,R40)が存在し、その伝熱経路において、前記電池にて生じた熱が前記各伝熱抵抗を介して前記第1温度センサ及び前記第2温度センサに伝わることを想定し、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの検出温度の差であるセンサ間温度差と、前記第1伝熱抵抗及び前記第2伝熱抵抗とに基づいて、前記電池及び前記第1温度センサの温度の差である推定温度差を算出する温度差算出手段と、前記第1温度センサの検出温度に、前記温度差算出手段により算出した前記推定温度差を加算して、前記電池の温度を算出する電池温度算出手段と、を備えることを特徴とする。   The battery temperature estimation device (60) of the first invention is on a heat transfer path through which heat generated in the battery (34) is transferred, and at a position where the path length of heat transfer from the battery is small and large. Each is applied to a battery unit (10) provided with a first temperature sensor (51, 52) and a second temperature sensor (53) to estimate the temperature of the battery. The battery temperature estimation device (60) includes a first heat transfer resistor (R13, R14, R15, R33, R34, and R34) in a first path portion between the battery and the first temperature sensor in the heat transfer path. R35) is present, and a second heat transfer resistance (R20, R40) is present in the second path portion between the first temperature sensor and the second temperature sensor, and the battery in the heat transfer path Assuming that the generated heat is transferred to the first temperature sensor and the second temperature sensor through the heat transfer resistors, the difference between the detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor is between the sensors. A temperature difference calculating means for calculating an estimated temperature difference, which is a temperature difference between the battery and the first temperature sensor, based on the temperature difference and the first heat transfer resistance and the second heat transfer resistance; 1 Temperature sensor detects the temperature difference By adding the estimated temperature difference calculated by means output, characterized in that it comprises a battery temperature calculation means for calculating the temperature of the battery.

上記の構成によれば、電池で生じた熱が伝達される伝熱経路上に第1温度センサと第2温度センサとが設けられ、その伝熱経路において電池及び第1温度センサの間(第1経路部)に第1伝熱抵抗が存在し、第1温度センサ及び第2温度センサの間(第2経路部)に第2伝熱抵抗が存在する構成が想定されている。このような構成の下では、第1温度センサ及び第2温度センサの検出温度の差が求まれば、その温度差と第2伝熱抵抗とに基づいて第2経路部を伝わる熱の量(第2温度センサに伝わる伝熱量)が定まる。そして、この第2経路部における伝熱量と、第1経路部における伝熱量とが予め対応付けしてあれば、第1経路部における伝熱量(第1温度センサに伝わる伝熱量)も定まり、その結果第1経路部の伝熱量と第1伝熱抵抗とに基づいて電池及び第1温度センサの温度の差を求めることが可能となる。   According to the above configuration, the first temperature sensor and the second temperature sensor are provided on the heat transfer path through which the heat generated in the battery is transmitted, and the battery and the first temperature sensor (first It is assumed that the first heat transfer resistance exists in one path portion and the second heat transfer resistance exists between the first temperature sensor and the second temperature sensor (second path portion). Under such a configuration, if the difference between the detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor is obtained, the amount of heat transmitted through the second path portion based on the temperature difference and the second heat transfer resistance ( The amount of heat transferred to the second temperature sensor is determined. If the heat transfer amount in the second path portion and the heat transfer amount in the first path portion are associated in advance, the heat transfer amount in the first path portion (the heat transfer amount transmitted to the first temperature sensor) is also determined, As a result, the temperature difference between the battery and the first temperature sensor can be obtained based on the heat transfer amount of the first path section and the first heat transfer resistance.

そこで、上記発明では、第1温度センサ及び第2温度センサの検出温度の差(センサ間温度差)と、第1伝熱抵抗及び第2伝熱抵抗とに基づいて、電池及び第1温度センサの温度の差(推定温度差)を算出するようにしている。そして、その算出した推定温度差を第1温度センサの検出温度に加算することで電池の温度を算出するようにしている。これにより、電池に対して温度センサを直付けしなくても、電池の温度を取得することが可能となる。   Therefore, in the above invention, the battery and the first temperature sensor are based on the difference between the detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor (temperature difference between the sensors), the first heat transfer resistance, and the second heat transfer resistance. Temperature difference (estimated temperature difference) is calculated. Then, the battery temperature is calculated by adding the calculated estimated temperature difference to the temperature detected by the first temperature sensor. Thereby, it becomes possible to acquire the temperature of a battery, without attaching a temperature sensor directly with respect to a battery.

第2の発明は、前記電池ユニットは、制御基板(12)を備え、前記電池と前記制御基板とが導電部材(44,46)により電気的に接続されており、前記第1温度センサは、前記導電部材と前記制御基板とが接続される接続部の温度を検出し、前記第2温度センサは、前記制御基板において前記接続部から離間した部位の温度を検出し、前記第1経路部は、前記導電部材を含んで構成され、前記第2経路部は、前記制御基板を含んで構成され、前記第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)が含まれており、前記第2経路部には、前記第2伝熱抵抗として、前記制御基板における伝熱抵抗(R20)が含まれており、前記温度差算出手段は、前記導電部材における伝熱抵抗と、前記制御基板における伝熱抵抗とに基づいて、前記推定温度差を算出することを特徴とする。   In a second aspect of the invention, the battery unit includes a control board (12), the battery and the control board are electrically connected by a conductive member (44, 46), and the first temperature sensor includes: The temperature of a connection part where the conductive member and the control board are connected is detected, the second temperature sensor detects the temperature of a part of the control board separated from the connection part, and the first path part is The second path portion is configured to include the control board, and the first path portion has a heat transfer resistance (in the conductive member) as the first heat transfer resistance. R11) is included, and the second path portion includes a heat transfer resistance (R20) in the control board as the second heat transfer resistance, and the temperature difference calculating means is configured to include the conductive member. Heat transfer resistance and the control board That on the basis of the heat transfer resistance, and calculates the estimated temperature difference.

第1温度センサにより導電部材と制御基板との接続部の温度を検出し、第2温度センサにより制御基板において接続部から離間した部位の温度を検出する構成において、導電部材における伝熱抵抗と制御基板における伝熱抵抗とに基づいて、推定温度差を算出するようにした。この場合、導電部材及び制御基板のそれぞれに応じた伝熱抵抗を設定することで推定温度差の算出精度を向上させることができ、ひいては電池温度の算出精度を向上させることができる。   In the configuration in which the temperature of the connection part between the conductive member and the control board is detected by the first temperature sensor, and the temperature of the part separated from the connection part in the control board is detected by the second temperature sensor, the heat transfer resistance and control in the conductive member are detected. The estimated temperature difference is calculated based on the heat transfer resistance in the substrate. In this case, the calculation accuracy of the estimated temperature difference can be improved by setting the heat transfer resistance according to each of the conductive member and the control board, and consequently the calculation accuracy of the battery temperature can be improved.

第3の発明は、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサは、前記制御基板において互いに離間した位置にそれぞれ設けられており、前記第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記導電部材における伝熱抵抗と、前記制御基板において前記導電部材の接続部から前記第1温度センサまでの離間部分の伝熱抵抗(R12)とが含まれており、前記温度差算出手段は、前記第1経路部の前記各伝熱抵抗に基づいて前記推定温度差を算出することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the first temperature sensor and the second temperature sensor are provided at positions spaced apart from each other on the control board, and the first path portion includes the first heat transfer resistor as the first heat transfer resistor, A heat transfer resistance in the conductive member, and a heat transfer resistance (R12) of a separated portion from the connection portion of the conductive member to the first temperature sensor in the control board, and the temperature difference calculating means includes: The estimated temperature difference is calculated based on the heat transfer resistances of the first path portion.

各温度センサをそれぞれ制御基板に設けたため、各温度センサを伝熱経路に取り付けるにあたって別途取付部材を設ける必要がない。そして、このような構成にあって、導電部材における伝熱抵抗と、制御基板において導電部材の接続部から第1温度センサまでの離間部分の伝熱抵抗とを考慮して、推定温度差を算出するようにした。この場合、推定温度差の算出精度をより向上させることができ、ひいては電池温度の算出精度をより向上させることができる。   Since each temperature sensor is provided on the control board, it is not necessary to provide a separate attachment member when attaching each temperature sensor to the heat transfer path. In such a configuration, the estimated temperature difference is calculated in consideration of the heat transfer resistance of the conductive member and the heat transfer resistance of the separated portion from the connection portion of the conductive member to the first temperature sensor on the control board. I tried to do it. In this case, the calculation accuracy of the estimated temperature difference can be further improved, and consequently the calculation accuracy of the battery temperature can be further improved.

第4の発明は、前記電池を複数有するとともに、互いに異なる前記電池にそれぞれ導電部材(44,46)が接続されており、前記各導電部材ごとに前記伝熱経路が形成され、それら各伝熱経路には、経路ごとに前記第1温度センサが設けられるとともに、経路共通に第2温度センサが設けられており、前記温度差算出手段は、前記複数の伝熱経路の各々において前記推定温度差を算出し、前記電池温度算出手段は、前記複数の伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記電池の温度を算出することを特徴とする。   4th invention has the said battery in multiple numbers, and the electrically-conductive member (44,46) is respectively connected to the said mutually different battery, The said heat-transfer path | route is formed for every said electrically-conductive member, These each heat-transfer In the path, the first temperature sensor is provided for each path, and the second temperature sensor is provided in common for the path, and the temperature difference calculation means is configured to calculate the estimated temperature difference in each of the plurality of heat transfer paths. The battery temperature calculation means calculates the battery temperature by adding the estimated temperature difference to the temperature detected by the first temperature sensor in each of the plurality of heat transfer paths. .

各導電部材ごとの伝熱経路に第1温度センサを設けるとともに、経路共通に第2温度センサを設けた構成において、複数の伝熱経路の各々において推定温度差を算出し、複数の伝熱経路の各々において、第1温度センサの検出温度に推定温度差を加算して電池の温度を算出するようにした。この場合、サーミスタの個数増大を抑制しながら、各電池の温度を算出することができる。   In the configuration in which the first temperature sensor is provided in the heat transfer path for each conductive member and the second temperature sensor is provided in the common path, an estimated temperature difference is calculated in each of the plurality of heat transfer paths, and the plurality of heat transfer paths In each of the above, the estimated temperature difference is added to the temperature detected by the first temperature sensor to calculate the battery temperature. In this case, the temperature of each battery can be calculated while suppressing an increase in the number of thermistors.

第5の発明は、互いに直列接続された複数の前記電池を有し、前記複数の電池にはそれぞれ正側電極(35)及び負側電極(36)が設けられ、直列接続で隣り合う各電池のうち一方の電池の正側電極と他方の電池の負側電極とが接続され、その接続部に導電部材(44,46)が接続されており、前記伝熱経路として、前記一方の電池の熱が伝達される第1伝熱経路と、前記他方の電池の熱が伝達される第2伝熱経路とが存在し、前記第1伝熱経路では、前記第1経路部が前記正側電極と前記導電部材とを含んで構成され、前記第2伝熱経路では、前記第1経路部が前記負側電極と前記導電部材とを含んで構成され、前記第1伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記正側電極における伝熱抵抗(R13)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、前記第2伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記負側電極における伝熱抵抗(R14)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、前記温度差算出手段として、前記第1伝熱経路における前記推定温度差を算出する第1温度差算出手段と、前記第2伝熱経路における前記推定温度差を算出する第2温度差算出手段とを有し、前記第1温度差算出手段は、前記正側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第1伝熱経路の前記推定温度差を算出し、前記第2温度差算出手段は、前記負側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第2伝熱経路の前記推定温度差を算出し、前記電池温度算出手段は、前記第1伝熱経路及び第2伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記各電池の温度を算出することを特徴とする。   A fifth invention includes a plurality of the batteries connected in series with each other, each of the plurality of batteries being provided with a positive electrode (35) and a negative electrode (36), and adjacent to each other in series connection. The positive electrode of one battery and the negative electrode of the other battery are connected to each other, and a conductive member (44, 46) is connected to the connecting portion. There is a first heat transfer path through which heat is transferred and a second heat transfer path through which the heat of the other battery is transferred. In the first heat transfer path, the first path portion is the positive electrode. And the conductive member. In the second heat transfer path, the first path portion is configured to include the negative electrode and the conductive member, and the first path of the first heat transfer path. In the part, as the first heat transfer resistance, the heat transfer resistance (R13) in the positive electrode and the conductive part In the first path portion of the second heat transfer path, as the first heat transfer resistance, the heat transfer resistance (R14) in the negative electrode, A heat transfer resistance (R11) in the conductive member, and as the temperature difference calculating means, a first temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the first heat transfer path, and the second heat transfer. Second temperature difference calculation means for calculating the estimated temperature difference in the path, wherein the first temperature difference calculation means is based on the heat transfer resistance in the positive electrode and the estimated temperature of the first heat transfer path. The second temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the second heat transfer path based on the heat transfer resistance in the negative electrode, and the battery temperature calculating means In each of the heat transfer path and the second heat transfer path, the first By adding the estimated temperature difference of the temperature detected in degrees sensor and calculates the temperature of each battery.

上記構成では、直列接続で隣り合う各電池において互いに接続される2つの電極の各々の伝熱抵抗を加味することで、精度の高い推定温度差の算出を行うことができる。これにより、各電池の温度を精度よく算出することができる。   In the above configuration, the estimated temperature difference can be calculated with high accuracy by taking into account the heat transfer resistance of each of the two electrodes connected to each other in each battery adjacent in series. Thereby, the temperature of each battery can be calculated accurately.

第6の発明は、前記電池は板状をなすとともに複数積層されて組電池(31)を構成していることを特徴とする。   The sixth invention is characterized in that the battery has a plate shape and a plurality of stacked batteries constitute the assembled battery (31).

板状の電池が複数積層されてなる組電池では、その構造上、電池に温度センサを直付けするのがとりわけ困難である。その点、上記構成では、かかる電池に電池温度推定装置を適用しているため、温度センサを電池に直付けしなくても電池温度を取得できるという効果を大きな効果として得ることができる。   In an assembled battery in which a plurality of plate-shaped batteries are stacked, it is particularly difficult to directly attach a temperature sensor to the battery because of its structure. In that respect, in the above configuration, since the battery temperature estimation device is applied to such a battery, the effect that the battery temperature can be acquired without directly attaching the temperature sensor to the battery can be obtained as a great effect.

電池ユニットの全体構成を示す斜視図。The perspective view which shows the whole structure of a battery unit. 電池ユニットの主要な構成を分解して示す分解斜視図。The disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the main structures of a battery unit. 組電池モジュールの斜視図。The perspective view of an assembled battery module. 組電池モジュールの各構成要素を分解して示す分解斜視図。The disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows each component of an assembled battery module. 組電池モジュールの各構成要素を分解して示す分解斜視図。The disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows each component of an assembled battery module. 電池集合体を示す正面図。The front view which shows a battery assembly. 制御基板を示す平面図。The top view which shows a control board. 熱回路網モデルを示す図。The figure which shows a thermal network model. 伝熱経路の各部における伝熱抵抗を示す図。The figure which shows the heat-transfer resistance in each part of a heat-transfer path | route. 電池温度推定処理の内容を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the content of the battery temperature estimation process. 別形態において熱回路網モデルを示す図。The figure which shows a thermal network model in another form.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両に搭載される電源システムに具体化した場合を想定しており、本電源システムは、車載の各種電気負荷に電力を供給するための蓄電部(電源部)において充電や放電を逐次制御するものとなっている。車両は、内燃機関であるエンジンと、エンジンやその他各部を制御する車載ECUと、エンジンにより駆動されて発電する発電機(オルタネータ)と、発電機の発電電力により充電される蓄電部とを備えるものであり、特に蓄電部として、鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池とを用いる構成としている。本実施形態では、リチウムイオン蓄電池として機能するLi電池ユニット(以下、単に電池ユニットという)について詳しく説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, it is assumed that the power supply system is embodied in a vehicle, and this power supply system is charged and discharged in a power storage unit (power supply unit) for supplying electric power to various on-vehicle electric loads. Are sequentially controlled. The vehicle includes an engine that is an internal combustion engine, an in-vehicle ECU that controls the engine and other units, a generator (alternator) that is driven by the engine to generate power, and a power storage unit that is charged by the power generated by the generator. In particular, a lead storage battery and a lithium ion storage battery are used as the power storage unit. In the present embodiment, a Li battery unit (hereinafter simply referred to as a battery unit) that functions as a lithium ion storage battery will be described in detail.

まず、電池ユニット10の全体構成について図1及び図2を用いて説明する。なお、以下の説明では便宜上、電池ユニット10を水平面に設置した状態である図1を基準に、電池ユニット10の上下方向を規定することとしている。   First, the overall configuration of the battery unit 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the following description, for the sake of convenience, the vertical direction of the battery unit 10 is defined with reference to FIG. 1 in which the battery unit 10 is installed on a horizontal plane.

電池ユニット10は、主要な構成として、複数のラミネート型単電池を有してなる組電池モジュール11と、組電池モジュール11における充放電の制御等を行う制御基板12と、これら組電池モジュール11及び制御基板12を収容する収容ケース13とを備えている。収容ケース13は、本電池ユニット10の搭載場所に固定されるベース14と、ベース14の上方に取り付けられるカバー15と、ベース14及びカバー15の間に設けられる中間ケース16とを備えている。組電池モジュール11と制御基板12とは、組電池モジュール11が下、制御基板12が上になるように互いに上下に対向配置され、それぞれベース14に対して固定されている。カバー15及び中間ケース16も同様に、それぞれベース14に対して固定されている。   The battery unit 10 includes, as main components, an assembled battery module 11 having a plurality of laminated unit cells, a control board 12 that controls charge / discharge of the assembled battery module 11, and the assembled battery module 11 and A housing case 13 for housing the control board 12 is provided. The housing case 13 includes a base 14 that is fixed to the mounting location of the battery unit 10, a cover 15 that is attached above the base 14, and an intermediate case 16 that is provided between the base 14 and the cover 15. The assembled battery module 11 and the control board 12 are arranged opposite to each other so that the assembled battery module 11 is on the bottom and the control board 12 is on the top, and are fixed to the base 14. Similarly, the cover 15 and the intermediate case 16 are respectively fixed to the base 14.

次に、電池ユニット10の各部の構成について説明する。   Next, the configuration of each part of the battery unit 10 will be described.

収容ケース13において、ベース14は、アルミニウム等の金属材料により形成されている。ベース14は、略四角形状に形成された底板部21と、その底板部21の周縁部又は略周縁部から起立して設けられる立ち壁部22とを有している。底板部21は、組電池モジュール11が載置される載置部となっている。底板部21に組電池モジュール11が載置された状態では組電池モジュール11が立ち壁部22により取り囲まれるようになっている。また、ベース14には、組電池モジュール11や制御基板12で生じた熱を外部に放熱するヒートシンク23が取り付けられている。   In the housing case 13, the base 14 is formed of a metal material such as aluminum. The base 14 has a bottom plate portion 21 formed in a substantially quadrangular shape, and a standing wall portion 22 provided upright from the peripheral edge portion or the substantially peripheral edge portion of the bottom plate portion 21. The bottom plate portion 21 is a placement portion on which the assembled battery module 11 is placed. In a state where the assembled battery module 11 is placed on the bottom plate portion 21, the assembled battery module 11 is surrounded by the standing wall portion 22. A heat sink 23 is attached to the base 14 for radiating heat generated in the assembled battery module 11 and the control board 12 to the outside.

カバー15は、ベース14と同様、アルミニウム等の金属材料により形成されている。カバー15は、略四角形状をなしており、平面視においてベース14とほぼ同じ大きさを有している。   Similar to the base 14, the cover 15 is formed of a metal material such as aluminum. The cover 15 has a substantially rectangular shape and has substantially the same size as the base 14 in plan view.

中間ケース16は、合成樹脂材料により形成されている。中間ケース16は、平面視で略四角形の環状をなす中間壁部25を有している。中間壁部25の下端部はベース14の立ち壁部22の上端部に組み付けられており、その組み付け状態で中間壁部25が立ち壁部22に連続して上方に延びている。   The intermediate case 16 is made of a synthetic resin material. The intermediate case 16 has an intermediate wall portion 25 that forms a substantially quadrangular ring shape in plan view. The lower end portion of the intermediate wall portion 25 is assembled to the upper end portion of the standing wall portion 22 of the base 14, and the intermediate wall portion 25 continuously extends upward from the standing wall portion 22 in the assembled state.

続いて、組電池モジュール11について説明する。図3は、組電池モジュール11の斜視図であり、図4及び図5は、組電池モジュール11の各構成要素を分解して示す分解斜視図である。図6は、組電池モジュール11を構成する電池集合体を示す正面図である。   Next, the assembled battery module 11 will be described. FIG. 3 is a perspective view of the assembled battery module 11, and FIGS. 4 and 5 are exploded perspective views showing the components of the assembled battery module 11 in an exploded manner. FIG. 6 is a front view showing a battery assembly constituting the assembled battery module 11.

図3乃至図5に示すように、組電池モジュール11は、複数(本実施形態では4つ)の単電池33を有してなる電池集合体31と、その電池集合体31に組み付けられる電池ホルダ32とを有している。電池集合体31は、ラミネート型電池よりなる複数の単電池33を有しており、それら各単電池33が上下に積層されて構成されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the assembled battery module 11 includes a battery assembly 31 having a plurality of (four in this embodiment) unit cells 33 and a battery holder to be assembled to the battery assembly 31. 32. The battery assembly 31 includes a plurality of unit cells 33 made of a laminate type battery, and the unit cells 33 are stacked one above the other.

各単電池33はそれぞれ、四角板状の電池本体34(図6参照)と、その電池本体34に接続された電極端子としての板状の一対の電極タブ35,36とを有している。電池本体34はラミネートフィルムよりなる扁平状容器37に収容されており、その扁平状容器37の周縁部が封止されることで同容器37内に密封されている。各単電池33の電池本体34は上下に積層された状態で設けられている。   Each unit cell 33 has a square plate-shaped battery main body 34 (see FIG. 6) and a pair of plate-shaped electrode tabs 35 and 36 as electrode terminals connected to the battery main body 34. The battery main body 34 is accommodated in a flat container 37 made of a laminate film, and the peripheral edge of the flat container 37 is sealed to be sealed in the container 37. The battery body 34 of each unit cell 33 is provided in a state where it is stacked one above the other.

一対の電極タブ35,36は、電池本体34の相対向する2辺側にそれぞれ設けられている。これら各電極タブ35,36はそれぞれ、電池本体34から互いに反対側に向けて引き出されており(延出しており)、詳しくは電池本体34の厚み方向(各単電池33の積層する電池積層方向)と直交する方向(以下、タブ引き出し方向ともいう)に引き出されている。各電極タブ35,36のうち一方が正極タブ35となっており、他方が負極タブ36となっている。本実施形態では、正極タブ35がアルミニウムよりなり、負極タブ36が銅よりなる。   The pair of electrode tabs 35 and 36 are respectively provided on the two opposite sides of the battery body 34. Each of these electrode tabs 35 and 36 is drawn out (extends) from the battery main body 34 toward the opposite side. Specifically, the thickness direction of the battery main body 34 (battery stacking direction in which the individual cells 33 are stacked) ) In a direction orthogonal to (hereinafter also referred to as a tab pulling direction). One of the electrode tabs 35, 36 is a positive electrode tab 35, and the other is a negative electrode tab 36. In the present embodiment, the positive electrode tab 35 is made of aluminum, and the negative electrode tab 36 is made of copper.

図6に示すように、上下に積層される各単電池33は、上下に隣り合う単電池33同士で正極タブ35と負極タブ36とが互い違いとなる向きで配置されている。この場合、上下に隣り合う各単電池33において、一方の単電池33の正極タブ35と他方の単電池33の負極タブ36とは上下に向き合って互いに重なり合っており、その重なり部分で互いに接合されている。これにより、各単電池33が直列に接続されている。   As shown in FIG. 6, the unit cells 33 stacked one above the other are arranged in a direction in which the positive electrode tabs 35 and the negative electrode tabs 36 are alternated between the unit cells 33 adjacent to each other in the vertical direction. In this case, in each unit cell 33 adjacent in the vertical direction, the positive electrode tab 35 of one unit cell 33 and the negative electrode tab 36 of the other unit cell 33 face each other vertically and overlap each other, and are joined to each other at the overlapping portion. ing. Thereby, each cell 33 is connected in series.

上下に積層される各単電池33のうち、最上部に配置された単電池33では、その正極タブ35(以下、この符号にAを付す)が他の単電池33の負極タブ36と接続されていない。また、最下部に配置された単電池33では、その負極タブ36(以下、この符号にAを付す)が他の単電池33の正極タブ35と接続されていない。これら正極タブ35A及び負極タブ36Aは、直列接続された複数の単電池33(からなる直列回路)の正極端子及び負極端子をそれぞれ構成しており、互いのタブ引き出し方向が同じとなっている。   Among the unit cells 33 that are stacked one above the other, in the unit cell 33 arranged at the top, the positive electrode tab 35 (hereinafter referred to as “A”) is connected to the negative electrode tab 36 of the other unit cell 33. Not. Further, in the unit cell 33 arranged at the lowermost part, the negative electrode tab 36 (hereinafter referred to as “A”) is not connected to the positive electrode tab 35 of the other unit cell 33. The positive electrode tab 35A and the negative electrode tab 36A constitute the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of a plurality of unit cells 33 (series circuit composed of) connected in series, respectively, and the tab pull-out directions are the same.

各単電池33(詳しくは各電池本体34)の間にはそれぞれ、両面接着タイプの接着テープ38が介在している。この接着テープ38の接着により各単電池33が一体化されている。各単電池33のうち最上の単電池33の上には、鉄板よりなる剛性プレート39が接着テープ38により取り付けられている。   A double-sided adhesive type adhesive tape 38 is interposed between each unit cell 33 (specifically, each battery body 34). The unit cells 33 are integrated by the adhesion of the adhesive tape 38. A rigid plate 39 made of an iron plate is attached to the uppermost unit cell 33 among the unit cells 33 by an adhesive tape 38.

電池ホルダ32は、各単電池33の相対向する2辺のうち一方側の各電極タブ35,36に対して組み付けられる第1保持部41と、他方側の各電極タブ35,36に対して組み付けられる第2保持部42と、これら各保持部41,42を互いに連結する連結部43とを有している。これら各部は、例えば合成樹脂材料により一体形成されている。   The battery holder 32 is attached to the first holding portion 41 that is assembled to the electrode tabs 35 and 36 on one side of the two opposite sides of each unit cell 33 and the electrode tabs 35 and 36 on the other side. It has the 2nd holding | maintenance part 42 assembled | attached and the connection part 43 which connects each these holding | maintenance parts 41 and 42 mutually. These parts are integrally formed of, for example, a synthetic resin material.

第1保持部41は、電池集合体31の両側(単電池33の対向する2辺)のうち一方側の各電極タブ35,36に電気的に接続される板状の複数(3つ)のバスバー44(44a,44b,44c)を有している。これら各バスバー44a〜44cは、電池積層方向に並び、かつ板面が上下を向くようにして片持ち状態で設けられている。なお、各バスバー44a〜44cは、上から下に向けてバスバー44a、バスバー44b、バスバー44cの順で並んでいる。   The first holding portion 41 includes a plurality of (three) plate-like (three) plates that are electrically connected to the electrode tabs 35 and 36 on one side of both sides of the battery assembly 31 (two opposing sides of the unit cell 33). A bus bar 44 (44a, 44b, 44c) is provided. Each of these bus bars 44a to 44c is provided in a cantilever state such that the bus bars 44a to 44c are arranged in the battery stacking direction and the plate surfaces face up and down. The bus bars 44a to 44c are arranged in the order of the bus bar 44a, the bus bar 44b, and the bus bar 44c from the top to the bottom.

各バスバー44a〜44cのうち、バスバー44aは、その板面を正極タブ35Aに重ね合わせた状態で当該正極タブ35Aに接合されている。つまり、バスバー44aは、複数の単電池33からなる直列回路の正極端子に接続されている。バスバー44bは、その板面を互いに接合状態にある各電極タブ35,36に重ね合わせた状態でそれら各電極タブ35,36に接合されている。バスバー44cは、その板面を負極タブ36Aに重ね合わせた状態で当該負極タブ36Aに接合されている。   Among the bus bars 44a to 44c, the bus bar 44a is joined to the positive electrode tab 35A in a state where the plate surface is superimposed on the positive electrode tab 35A. That is, the bus bar 44 a is connected to the positive terminal of the series circuit composed of the plurality of single cells 33. The bus bar 44b is joined to the electrode tabs 35 and 36 in a state where the plate surfaces are superimposed on the electrode tabs 35 and 36 in a joined state. The bus bar 44c is joined to the negative electrode tab 36A in a state where the plate surface is superimposed on the negative electrode tab 36A.

第2保持部42は、電池集合体31の両側のうち他方側の各電極タブ35,36に電気的に接続される板状の複数(2つ)のバスバー44(44d,44e)を有している。これら各バスバー44d,44eは、やはり電池積層方向に並び、かつ板面が上下を向くようにして片持ち状態で設けられている。なお、各バスバー44d,44eのうち、バスバー44dが上側、バスバー44eが下側に配置されている。また、各バスバー44d,44eは、その板面を互いに接合状態にある各電極タブ35,36に重ね合わせた状態でそれら各電極タブ35,36に接合されている。   The second holding portion 42 includes a plurality of (two) plate-like bus bars 44 (44d, 44e) that are electrically connected to the electrode tabs 35, 36 on the other side of both sides of the battery assembly 31. ing. Each of these bus bars 44d, 44e is also provided in a cantilever state so that it is also aligned in the battery stacking direction and the plate surface faces up and down. Of the bus bars 44d and 44e, the bus bar 44d is disposed on the upper side and the bus bar 44e is disposed on the lower side. The bus bars 44d and 44e are joined to the electrode tabs 35 and 36 with their plate surfaces superimposed on the electrode tabs 35 and 36 in a joined state.

第1保持部41には各バスバー44a〜44cにそれぞれ接続される3つのバスバー46(46a,46b,46c)が設けられている。この場合、バスバー46aがバスバー44aと接続され、バスバー46bがバスバー44bと接続され、バスバー46cがバスバー44cと接続されている。また、第2保持部42には各バスバー44d,44eにそれぞれ接続される2つのバスバー46(46d,46e)が設けられている。この場合、バスバー46dがバスバー44dと接続され、バスバー46eがバスバー44eと接続されている。各バスバー46a〜46eはいずれも上方に延びるように設けられ、その先端が制御基板12に接続されている(図7参照)。これにより、互いに接続されたバスバー44a〜44eとバスバー46a〜46eとを介して単電池33ごとに端子電圧を検出することが可能となっている。   The first holding portion 41 is provided with three bus bars 46 (46a, 46b, 46c) connected to the bus bars 44a to 44c, respectively. In this case, the bus bar 46a is connected to the bus bar 44a, the bus bar 46b is connected to the bus bar 44b, and the bus bar 46c is connected to the bus bar 44c. The second holding part 42 is provided with two bus bars 46 (46d, 46e) connected to the bus bars 44d, 44e, respectively. In this case, the bus bar 46d is connected to the bus bar 44d, and the bus bar 46e is connected to the bus bar 44e. Each of the bus bars 46a to 46e is provided so as to extend upward, and the tip thereof is connected to the control board 12 (see FIG. 7). Thereby, it is possible to detect the terminal voltage for each single cell 33 via the bus bars 44a to 44e and the bus bars 46a to 46e connected to each other.

また、第1保持部41には、バスバー44aと接続された2つの電力端子47が設けられている。すなわち、これらの電力端子47は、複数の単電池33からなる直列回路の正極端子に接続されている。   The first holding unit 41 is provided with two power terminals 47 connected to the bus bar 44a. That is, these power terminals 47 are connected to a positive terminal of a series circuit composed of a plurality of single cells 33.

次に、制御基板12に関する構成について説明する。図7は、制御基板12を示す平面図である。なお、図7では、制御基板12に接続されたバスバー46a〜46e及び電力端子47についても図示をしている。   Next, the structure regarding the control board 12 is demonstrated. FIG. 7 is a plan view showing the control board 12. In FIG. 7, the bus bars 46 a to 46 e and the power terminal 47 connected to the control board 12 are also illustrated.

図7に示すように、制御基板12は、基板面に回路パターンが形成された矩形板状(長方形板状)のプリント基板よりなる。制御基板12は、上述したように、組電池モジュール11上に組み付けられており、その組み付け状態において基板長辺方向を各電極タブ35,36のタブ引き出し方向に向けて配置されている。   As shown in FIG. 7, the control board 12 is a rectangular board (rectangular board) printed board having a circuit pattern formed on the board surface. As described above, the control board 12 is assembled on the assembled battery module 11, and in the assembled state, the long side direction of the board is arranged in the tab drawing direction of the electrode tabs 35 and 36.

制御基板12の基板面には、各種の電子部品が実装されている。これらの電子部品には、組電池モジュール11の充放電制御の処理等を実行する制御部60(CPU)や、スイッチング素子56等が含まれている。図7では、図示の便宜上、制御部60を制御基板12から離して示している。   Various electronic components are mounted on the board surface of the control board 12. These electronic components include a control unit 60 (CPU) that executes charge / discharge control processing of the assembled battery module 11, a switching element 56, and the like. In FIG. 7, for convenience of illustration, the control unit 60 is shown separated from the control board 12.

制御基板12には、その略中央部に板厚方向に貫通する貫通孔55が形成されている。スイッチング素子56は、制御基板12上において基板短辺方向における貫通孔55を挟んだ両側のうち一方側(図7における下側)に配置され、他方側(図7における上側)には配置されていない。この場合、制御基板12上において貫通孔55よりも上記他方側はスイッチング素子56が存在しない領域となっている。また、スイッチング素子56が熱を発する発熱素子である点からすると、当該領域を発熱素子が存在しない未発熱領域12aということもできる。   The control board 12 is formed with a through hole 55 penetrating in the thickness direction at a substantially central portion thereof. The switching element 56 is arranged on one side (lower side in FIG. 7) of both sides of the through-hole 55 in the short side direction of the substrate on the control board 12, and is arranged on the other side (upper side in FIG. 7). Absent. In this case, the switching element 56 does not exist on the other side of the through hole 55 on the control board 12. Further, from the viewpoint that the switching element 56 is a heat generating element that generates heat, the region can also be referred to as an unheated region 12a in which no heat generating element exists.

制御基板12には、第1保持部41の各バスバー46a〜46cと第2保持部42の各バスバー46d,46eとがそれぞれ基板長手方向において互いに反対側となる位置で接続されている。これらの各バスバー46a〜46eは、制御基板12に形成された孔部58a〜58eに挿し込まれた状態で制御基板12に接続されている。また、これらのバスバー46a〜46eはいずれも、制御基板12における未発熱領域12aに接続されている。   The bus bars 46a to 46c of the first holding part 41 and the bus bars 46d and 46e of the second holding part 42 are connected to the control board 12 at positions opposite to each other in the board longitudinal direction. Each of these bus bars 46 a to 46 e is connected to the control board 12 in a state of being inserted into holes 58 a to 58 e formed in the control board 12. In addition, all of these bus bars 46 a to 46 e are connected to the unheated region 12 a in the control board 12.

制御基板12には、第1保持部41の各バスバー46a〜46cとの接続部付近に当該第1保持部41の各電力端子47が接続されている。これらの電力端子47は、制御基板12に形成された孔部59に挿し込まれた状態で制御基板12に接続されている。   Each power terminal 47 of the first holding part 41 is connected to the control board 12 in the vicinity of the connection part of the first holding part 41 with the bus bars 46a to 46c. These power terminals 47 are connected to the control board 12 in a state of being inserted into holes 59 formed in the control board 12.

制御基板12上には、バスバー46dの温度(制御基板12とバスバー46dとの接続部の温度)を検出するサーミスタ51と、バスバー46eの温度(制御基板12とバスバー46eとの接続部の温度)を検出するサーミスタ52とが実装されている。サーミスタ51は、制御基板12上においてバスバー46dの近傍に配置され、サーミスタ52は、制御基板12上においてバスバー46eの近傍に配置されている。   On the control board 12, the thermistor 51 that detects the temperature of the bus bar 46d (the temperature of the connection part between the control board 12 and the bus bar 46d) and the temperature of the bus bar 46e (the temperature of the connection part between the control board 12 and the bus bar 46e) And a thermistor 52 for detecting. The thermistor 51 is disposed in the vicinity of the bus bar 46d on the control board 12, and the thermistor 52 is disposed in the vicinity of the bus bar 46e on the control board 12.

各サーミスタ51,52の配置に関して詳しく説明すると、各バスバー46d,46eは制御基板12において基板短手方向に並んで配置されており、それらバスバー46d,46eの並び方向に沿って各サーミスタ51,52が配置されている。この場合、各サーミスタ51,52は、バスバー46d,46eに対して基板長手方向の中央側(同じ側)に配置されている。また、各サーミスタ51,52は、バスバー46d,46eの並び方向(基板短手方向)における各バスバー46d,46eの中央位置を基準として対称配置されており、かかる配置状態において各サーミスタ51,52間の間隔は各バスバー46d,46e間の間隔よりも大きくなっている。   The arrangement of the thermistors 51 and 52 will be described in detail. The bus bars 46d and 46e are arranged side by side in the lateral direction of the board on the control board 12, and the thermistors 51 and 52 are arranged along the arrangement direction of the bus bars 46d and 46e. Is arranged. In this case, the thermistors 51 and 52 are arranged on the center side (same side) in the substrate longitudinal direction with respect to the bus bars 46d and 46e. The thermistors 51 and 52 are symmetrically arranged with respect to the center position of the bus bars 46d and 46e in the direction in which the bus bars 46d and 46e are arranged (the short side direction of the board). Is larger than the interval between the bus bars 46d and 46e.

ちなみに、制御基板12上において各バスバー46d,46eは各バスバー46a〜46cよりもスイッチング素子56から離れた位置にある。このため、各バスバー46d,46eの近傍にサーミスタ51,52を配置した上述の構成は、各バスバー46a〜46cの近傍にサーミスタ51,52を配置する構成(換言すると、サーミスタ51,52によりバスバー46a〜46cの温度を検出する構成)と比べて、サーミスタ51,52をスイッチング素子56(ひいては発熱素子)から離れた位置に配置することが可能となる。そのため、サーミスタ51,52によりバスバー46の温度を検出する上で、スイッチング素子56からの熱の影響を少なくすることができる。   Incidentally, on the control board 12, the bus bars 46d and 46e are located farther from the switching element 56 than the bus bars 46a to 46c. For this reason, the above-described configuration in which the thermistors 51 and 52 are disposed in the vicinity of the bus bars 46d and 46e is a configuration in which the thermistors 51 and 52 are disposed in the vicinity of the bus bars 46a to 46c (in other words, the thermistors 51 and 52 provide the bus bar 46a. The thermistors 51 and 52 can be arranged at positions away from the switching element 56 (and thus the heating element) as compared with the configuration of detecting the temperature of .about.46c. Therefore, when the thermistors 51 and 52 detect the temperature of the bus bar 46, the influence of heat from the switching element 56 can be reduced.

制御基板12上には、上記各サーミスタ51,52の他に、制御基板12の温度を検出するサーミスタ53が実装されている。サーミスタ53は、上記のサーミスタ51,52とは異なり、制御基板12上においてバスバー46d,46eから離れた位置に配置されている。そのため、サーミスタ53はバスバー46d,46eからの温度による影響をほとんど受けることなく、制御基板12の温度を検出するものとなっている。   On the control board 12, in addition to the thermistors 51 and 52, a thermistor 53 for detecting the temperature of the control board 12 is mounted. Unlike the thermistors 51 and 52 described above, the thermistor 53 is disposed on the control board 12 at a position away from the bus bars 46d and 46e. Therefore, the thermistor 53 detects the temperature of the control board 12 with almost no influence from the temperature from the bus bars 46d and 46e.

サーミスタ53は、バスバー46d,46eに対して基板長手方向の中央側に配置されている。つまり、サーミスタ53は、バスバー46d,46eに対して各サーミスタ51,52と同じ側に配置されており、基板長手方向で見た場合にサーミスタ51,52を挟んでバスバー46d,46eとは反対側に位置している。また、サーミスタ53は、制御基板12上において基板長手方向の略中央部に配置されている。この場合、サーミスタ53と第1保持部41の各バスバー46a〜46cとの距離と、サーミスタ53と第2保持部42の各バスバー46d,46eとの距離とは略同じとなっている。   The thermistor 53 is arranged on the center side in the substrate longitudinal direction with respect to the bus bars 46d and 46e. That is, the thermistor 53 is disposed on the same side as the thermistors 51 and 52 with respect to the bus bars 46d and 46e, and is opposite to the bus bars 46d and 46e across the thermistors 51 and 52 when viewed in the longitudinal direction of the substrate. Is located. The thermistor 53 is disposed on the control substrate 12 at a substantially central portion in the substrate longitudinal direction. In this case, the distance between the thermistor 53 and each of the bus bars 46 a to 46 c of the first holding part 41 and the distance between the thermistor 53 and each of the bus bars 46 d and 46 e of the second holding part 42 are substantially the same.

また、サーミスタ53は、制御基板12上において未発熱領域12aに配置されている。そのため、サーミスタ53に対してはスイッチング素子56からの熱の影響も少なくされている。   Further, the thermistor 53 is arranged in the non-heated area 12 a on the control board 12. For this reason, the thermistor 53 is also less affected by heat from the switching element 56.

上記の各サーミスタ51〜53はいずれも制御部60に接続されている。制御部60には、これらのサーミスタ51〜53からそれぞれ検出結果(検出温度)が入力される。そして、制御部60は、これら各サーミスタ51〜53から入力される検出温度に基づいて、各単電池33の温度を推定する後述の温度推定処理を実施するようになっている。   Each of the thermistors 51 to 53 is connected to the control unit 60. Detection results (detection temperatures) are input to the control unit 60 from the thermistors 51 to 53, respectively. And the control part 60 implements the below-mentioned temperature estimation process which estimates the temperature of each cell 33 based on the detected temperature input from each of these thermistors 51-53.

ところで、上述した本電池ユニット10の構成では、各単電池33(詳しくは電池本体34)で発生した熱が電極タブ35,36とバスバー44,46とを経由して制御基板12へと伝わることが考えられる。したがって、本電池ユニット10では、電極タブ35,36とバスバー44,46と制御基板12とにより、各電池本体34で生じた熱が伝達される伝熱経路が構築されている。そこで、本実施形態では、その伝熱経路における熱の移動をモデル化した熱回路網モデルを作成し、その熱回路網モデルを用いて各電池本体34の温度を推定することとしている。以下、かかる電池温度の推定を行う電池温度推定装置について説明する。   By the way, in the configuration of the battery unit 10 described above, heat generated in each unit cell 33 (specifically, the battery main body 34) is transmitted to the control board 12 via the electrode tabs 35 and 36 and the bus bars 44 and 46. Can be considered. Accordingly, in the battery unit 10, the electrode tabs 35 and 36, the bus bars 44 and 46, and the control board 12 constitute a heat transfer path through which heat generated in each battery body 34 is transmitted. Therefore, in this embodiment, a thermal circuit network model that models the movement of heat in the heat transfer path is created, and the temperature of each battery body 34 is estimated using the thermal circuit network model. Hereinafter, a battery temperature estimation device for estimating the battery temperature will be described.

まず、電池温度推定の基礎となる熱回路網モデルについて説明する。図8(a)及び(b)は、その熱回路網モデルを示す図である。図8(a)では、熱回路網モデルを電池ユニット10の構造を含めて示しており、図8(b)では、図8(a)の熱回路網モデルをそれと等価なモデルに変形して示している。   First, a thermal circuit network model serving as a basis for battery temperature estimation will be described. FIGS. 8A and 8B are diagrams showing the thermal network model. In FIG. 8A, the thermal network model including the structure of the battery unit 10 is shown. In FIG. 8B, the thermal network model in FIG. 8A is transformed into an equivalent model. Show.

図8(a)に示すように、熱回路網モデルにおいて熱源となる各単電池33(詳しくは電池本体34)は、上述したように、上下に積層された状態で配置されている。これら各単電池33(33a〜33d)は、上側のものから下側のものに向かって順に第1単電池33a、第2単電池33b、第3単電池33c、第4単電池33dとなっている。また、以下においては便宜上、これら各単電池33a〜33dの電池本体34の符号にそれぞれa〜dを付す。   As shown in FIG. 8A, each single battery 33 (specifically, the battery main body 34) serving as a heat source in the thermal circuit network model is arranged in a vertically stacked state as described above. Each of these unit cells 33 (33a to 33d) becomes a first unit cell 33a, a second unit cell 33b, a third unit cell 33c, and a fourth unit cell 33d in order from the upper one to the lower one. Yes. Further, in the following, for convenience, the symbols of the battery bodies 34 of the unit cells 33a to 33d are denoted by a to d, respectively.

伝熱経路には、第1単電池33a及び第2単電池33bの各電池本体34a,34bで生じた熱が伝達される伝熱経路K1と、第3単電池33c及び第4単電池33dの各電池本体34c,34dで生じた熱が伝達される伝熱経路K2とが存在する。伝熱経路K1上には、サーミスタ51とサーミスタ53とが設けられている。この場合、伝熱経路K1上において電池本体34a,34bからの伝熱の経路長が小さい位置にサーミスタ51が配置され、電池本体34a,34bからの伝熱の経路長が大きい位置にサーミスタ53が配置されている。   The heat transfer path includes a heat transfer path K1 through which heat generated in the battery bodies 34a and 34b of the first unit cell 33a and the second unit cell 33b is transmitted, and the third unit cell 33c and the fourth unit cell 33d. There is a heat transfer path K2 through which heat generated in each battery body 34c, 34d is transferred. A thermistor 51 and a thermistor 53 are provided on the heat transfer path K1. In this case, on the heat transfer path K1, the thermistor 51 is disposed at a position where the path length of heat transfer from the battery bodies 34a, 34b is small, and the thermistor 53 is positioned at a position where the path length of heat transfer from the battery bodies 34a, 34b is large. Has been placed.

一方、伝熱経路K2上には、サーミスタ52とサーミスタ53とが設けられている。この場合、伝熱経路K2上において電池本体34c,34dからの伝熱の経路長が小さい位置にサーミスタ52が配置され、電池本体34c,34dからの伝熱の経路長が大きい位置にサーミスタ53が配置されている。このように、サーミスタ51とサーミスタ52とは各伝熱経路K1,K2ごとにそれぞれ設けられているのに対し、サーミスタ53は各伝熱経路K1,K2に共通に設けられている。なお、各サーミスタ51,52がそれぞれ第1温度センサに相当し、サーミスタ53が第2温度センサに相当する。   On the other hand, a thermistor 52 and a thermistor 53 are provided on the heat transfer path K2. In this case, on the heat transfer path K2, the thermistor 52 is disposed at a position where the path length of heat transfer from the battery bodies 34c, 34d is small, and the thermistor 53 is positioned at a position where the path length of heat transfer from the battery bodies 34c, 34d is large. Is arranged. As described above, the thermistor 51 and the thermistor 52 are provided for each of the heat transfer paths K1 and K2, whereas the thermistor 53 is provided in common for each of the heat transfer paths K1 and K2. Each thermistor 51, 52 corresponds to a first temperature sensor, and the thermistor 53 corresponds to a second temperature sensor.

続いて、伝熱経路K1について詳しく説明する。   Subsequently, the heat transfer path K1 will be described in detail.

図8(a)及び図8(b)に示すように、伝熱経路K1は、互いに接続された第1単電池33a及び第2単電池33bの各電極タブ35,36により構成される一対のタブ経路部K1a,K1bと、バスバー44d,46dを含んで構成されるバスバー経路部K1cと、制御基板12により構成される基板経路部K1dとを有する。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the heat transfer path K1 is a pair of electrode tabs 35 and 36 of the first unit cell 33a and the second unit cell 33b connected to each other. It has a tab path portion K1a, K1b, a bus bar path portion K1c configured to include the bus bars 44d, 46d, and a substrate path portion K1d configured by the control board 12.

タブ経路部K1aは第1単電池33aの負極タブ36により構成され、電池本体34aに接続されている。タブ経路部K1bは第2単電池33bの正極タブ35により構成され、電池本体34bに接続されている。タブ経路部K1aには伝熱抵抗R13が存在しており、タブ経路部K1bには伝熱抵抗R14が存在している。   The tab path portion K1a is constituted by the negative electrode tab 36 of the first single battery 33a, and is connected to the battery body 34a. The tab path portion K1b is constituted by the positive electrode tab 35 of the second cell 33b, and is connected to the battery body 34b. A heat transfer resistance R13 exists in the tab path portion K1a, and a heat transfer resistance R14 exists in the tab path portion K1b.

バスバー経路部K1cは、各タブ経路部K1a,K1bにそれぞれ接続されている。バスバー経路部K1cは、各タブ経路部K1a,K1bの接続部からサーミスタ51までの経路となっている。詳しくは、バスバー経路部K1cは、バスバー44d,46dにより構成される経路部K1eと、制御基板12においてバスバー46dとの接続部62からサーミスタ51までの離間部分により構成される経路部K1fとを有している(図8(b)参照)。経路部K1eには伝熱抵抗R11が存在し、経路部K1fには伝熱抵抗R12が存在している。この場合、伝熱抵抗R11と伝熱抵抗R12との和がバスバー経路部K1cの伝熱抵抗R15となる。   The bus bar path portion K1c is connected to each of the tab path portions K1a and K1b. The bus bar path portion K1c is a path from the connecting portion of each tab path portion K1a, K1b to the thermistor 51. Specifically, the bus bar path portion K1c includes a path portion K1e configured by the bus bars 44d and 46d, and a path portion K1f configured by a separated portion from the connection portion 62 to the thermistor 51 on the control board 12 to the bus bar 46d. (See FIG. 8B). The path portion K1e has a heat transfer resistance R11, and the path portion K1f has a heat transfer resistance R12. In this case, the sum of the heat transfer resistance R11 and the heat transfer resistance R12 becomes the heat transfer resistance R15 of the bus bar path portion K1c.

基板経路部K1dは、サーミスタ51からサーミスタ53までの経路となっている。基板経路部K1dには、伝熱抵抗R20が存在している。なお、伝熱経路K1の各部における伝熱抵抗をまとめると、図9に示すとおりである。   The substrate path portion K1d is a path from the thermistor 51 to the thermistor 53. A heat transfer resistance R20 exists in the substrate path portion K1d. The heat transfer resistance in each part of the heat transfer path K1 is summarized as shown in FIG.

伝熱経路K2は、上記の伝熱経路K1と基本的に同じ構成を有している。すなわち、伝熱経路K2は、第3単電池33c及び第4単電池33dの各電極タブ35,36により構成される一対のタブ経路部K2a,K2bと、バスバー44e,46eを含んで構成されるバスバー経路部K2cと、制御基板12により構成される基板経路部K2dとを有している。タブ経路部K2aには伝熱抵抗R33が存在し、タブ経路部K2bには伝熱抵抗R34が存在している。   The heat transfer path K2 has basically the same configuration as the heat transfer path K1. That is, the heat transfer path K2 includes a pair of tab path portions K2a and K2b configured by the electrode tabs 35 and 36 of the third cell 33c and the fourth cell 33d, and bus bars 44e and 46e. A bus bar path portion K2c and a board path portion K2d constituted by the control board 12 are provided. A heat transfer resistance R33 exists in the tab path portion K2a, and a heat transfer resistance R34 exists in the tab path portion K2b.

バスバー経路部K2cは、各タブ経路部K2a,K2bの接続部からサーミスタ52までの経路となっている。バスバー経路部K2cは、バスバー44e,46eにより構成される経路部K2eと、制御基板12においてバスバー46eとの接続部63からサーミスタ52までの離間部分により構成される経路部K2fとを有している。経路部K2eには伝熱抵抗R31が存在し、経路部K2fには伝熱抵抗R32が存在している。この場合、伝熱抵抗R31と伝熱抵抗R32との和がバスバー経路部K2cの伝熱抵抗R35となる。   The bus bar path portion K2c is a path from the connecting portion of each tab path portion K2a, K2b to the thermistor 52. The bus bar path portion K2c includes a path portion K2e configured by the bus bars 44e and 46e and a path portion K2f configured by a separated portion from the connection portion 63 to the thermistor 52 on the control board 12 to the bus bar 46e. . The path portion K2e has a heat transfer resistance R31, and the path portion K2f has a heat transfer resistance R32. In this case, the sum of the heat transfer resistance R31 and the heat transfer resistance R32 becomes the heat transfer resistance R35 of the bus bar path portion K2c.

基板経路部K2dは、サーミスタ52からサーミスタ53までの経路となっている。基板経路部K2dには、伝熱抵抗R40が存在している。   The substrate path portion K2d is a path from the thermistor 52 to the thermistor 53. A heat transfer resistance R40 exists in the substrate path portion K2d.

続いて、各単電池33の電池本体34で生じた熱が伝熱経路K1,K2を伝わる際の熱の流れについて説明する。まず、第1単電池33a及び第2単電池33bの各電池本体34a,34bで生じた熱が伝熱経路K1を伝わる場合の熱の流れについて説明する。   Next, the flow of heat when heat generated in the battery main body 34 of each unit cell 33 is transmitted through the heat transfer paths K1 and K2 will be described. First, the flow of heat when heat generated in the battery bodies 34a and 34b of the first unit cell 33a and the second unit cell 33b is transmitted through the heat transfer path K1 will be described.

図8(b)に示すように、第1単電池33aの電池本体34aで生じた熱はタブ経路部K1aを伝ってバスバー経路部K1cへ移動し、第2単電池33bの電池本体34bで生じた熱はタブ経路部K1bを伝ってバスバー経路部K1cへ移動する。この場合、タブ経路部K1aにおける伝熱量(熱移動量)をQa、タブ経路部K1bにおける伝熱量をQbとすると、バスバー経路部K1cさらには基板経路部K1dにおける伝熱量はQa+Qbとなる。   As shown in FIG. 8B, the heat generated in the battery body 34a of the first unit cell 33a travels along the tab path part K1a to the bus bar path part K1c, and is generated in the battery body 34b of the second unit cell 33b. The heat travels along the tab path portion K1b and moves to the bus bar path portion K1c. In this case, if the heat transfer amount (heat transfer amount) in the tab path portion K1a is Qa and the heat transfer amount in the tab path portion K1b is Qb, the heat transfer amount in the bus bar path portion K1c and further the substrate path portion K1d is Qa + Qb.

このような伝熱量を想定した場合、タブ経路部K1aの両端における温度差はQa×R13で表され、タブ経路部K1bの両端における温度差はQb×R14で表される。また、バスバー経路部K1cの両端における温度差は(Qa+Qb)×R15で表される。そのため、第1単電池33aの電池本体34aの温度をT1、第2単電池33bの電池本体34bの温度をT2とした場合に、これら各温度T1,T2をそれぞれ以下の式1で表すことができる。なお、式1において、Taはサーミスタ51による検出温度である。   Assuming such a heat transfer amount, the temperature difference at both ends of the tab path portion K1a is represented by Qa × R13, and the temperature difference at both ends of the tab path portion K1b is represented by Qb × R14. Further, the temperature difference between both ends of the bus bar path portion K1c is represented by (Qa + Qb) × R15. Therefore, when the temperature of the battery body 34a of the first unit cell 33a is T1, and the temperature of the battery body 34b of the second unit cell 33b is T2, these temperatures T1 and T2 can be expressed by the following formula 1, respectively. it can. In Equation 1, Ta is a temperature detected by the thermistor 51.

Figure 0006569286
また、サーミスタ53による検出温度をTbとした場合、各サーミスタ51,53の検出温度の差はTa−Tbで表すことができる。この検出温度の差Ta−Tbは、基板経路部K1dの両端における温度差に相当する。また、基板経路部K1dにおける伝熱量はQa+Qbとなっているため、この場合、Qa+Qbを以下の式2で表すことができる。
Figure 0006569286
Further, when the temperature detected by the thermistor 53 is Tb, the difference between the temperatures detected by the thermistors 51 and 53 can be expressed by Ta-Tb. This detected temperature difference Ta-Tb corresponds to a temperature difference at both ends of the substrate path portion K1d. Further, since the heat transfer amount in the substrate path part K1d is Qa + Qb, in this case, Qa + Qb can be expressed by the following formula 2.

Figure 0006569286
この式2を上記式1に代入すると、下記の式3が導かれる。
Figure 0006569286
Substituting Equation 2 into Equation 1 yields Equation 3 below.

Figure 0006569286
これにより、伝熱経路K1上の各伝熱抵抗R13,R14,R15,R20と、伝熱経路K1上の各サーミスタ51,53の検出温度Ta,Tbとがわかれば、それらに基づき各電池本体34a,34bの温度T1,T2を算出することが可能となる。
Figure 0006569286
Accordingly, if the heat transfer resistances R13, R14, R15, R20 on the heat transfer path K1 and the detected temperatures Ta, Tb of the thermistors 51, 53 on the heat transfer path K1 are known, each battery body is based on them. The temperatures T1 and T2 of 34a and 34b can be calculated.

ここで、第1単電池33a及び第2単電池33bの各電池本体34a,34bで生じた熱の流れについてさらに説明を行うと、電池本体34aで生じた熱はタブ経路部K1aとバスバー経路部K1cと基板経路部K1dとを伝ってサーミスタ53まで流れる。この場合、電池本体34aの熱が伝達される伝熱経路Kaは、タブ経路部K1aとバスバー経路部K1cと基板経路部K1dとを有して構成されていることになる。この伝熱経路Kaにおいては、タブ経路部K1aとバスバー経路部K1cとにより第1経路部が構成され、基板経路部K1dにより第2経路部が構成される。したがって、タブ経路部K1a及びバスバー経路部K1cの各伝熱抵抗R13,R15がそれぞれ第1伝熱抵抗に存在し、基板経路部K1dの伝熱抵抗R20が第2伝熱抵抗に相当する。   Here, the heat flow generated in each of the battery main bodies 34a and 34b of the first cell 33a and the second cell 33b will be further described. The heat generated in the battery main body 34a is converted into the tab path portion K1a and the bus bar path portion. It flows to the thermistor 53 through K1c and the substrate path portion K1d. In this case, the heat transfer path Ka through which the heat of the battery main body 34a is transmitted has a tab path portion K1a, a bus bar path portion K1c, and a substrate path portion K1d. In the heat transfer path Ka, the tab path portion K1a and the bus bar path portion K1c constitute a first path portion, and the substrate path portion K1d constitutes a second path portion. Accordingly, the heat transfer resistances R13 and R15 of the tab path portion K1a and the bus bar path portion K1c exist in the first heat transfer resistance, respectively, and the heat transfer resistance R20 of the substrate path portion K1d corresponds to the second heat transfer resistance.

一方、電池本体34bで生じた熱はタブ経路部K1bとバスバー経路部K1cと基板経路部K1dとを伝ってサーミスタ53まで流れる。この場合、電池本体34bの熱が伝達される伝熱経路は、タブ経路部K1bとバスバー経路部K1cと基板経路部K1dとを有して構成されていることになる。この伝熱経路Kbにおいては、タブ経路部K1bとバスバー経路部K1cとにより第1経路部が構成され、基板経路部K1dにより第2経路部が構成される。したがって、タブ経路部K1b及びバスバー経路部K1cの各伝熱抵抗R14,R15がそれぞれ第1伝熱抵抗に存在し、基板経路部K1dの伝熱抵抗R20が第2伝熱抵抗に相当する。   On the other hand, the heat generated in the battery body 34b flows to the thermistor 53 through the tab path portion K1b, the bus bar path portion K1c, and the board path portion K1d. In this case, the heat transfer path through which the heat of the battery body 34b is transmitted includes the tab path portion K1b, the bus bar path portion K1c, and the board path portion K1d. In the heat transfer path Kb, the tab path portion K1b and the bus bar path portion K1c constitute a first path portion, and the substrate path portion K1d constitutes a second path portion. Therefore, the heat transfer resistances R14 and R15 of the tab path portion K1b and the bus bar path portion K1c exist in the first heat transfer resistance, respectively, and the heat transfer resistance R20 of the substrate path portion K1d corresponds to the second heat transfer resistance.

このように、各電池本体34a,34bごとに熱の流れを追った場合、伝熱経路K1には、各電池本体34a,34bにそれぞれ対応する2つの伝熱経路Ka,Kbが含まれていることがわかる。この場合、これらの伝熱経路Ka,Kbはそれぞれ、経路ごとに設けられたタブ経路部K1a,K1bと、経路共通に設けられたバスバー経路部K1c及び基板経路部K1dを有して構成されている。   Thus, when the flow of heat is followed for each battery main body 34a, 34b, the heat transfer path K1 includes two heat transfer paths Ka, Kb respectively corresponding to the battery main bodies 34a, 34b. I understand that. In this case, each of the heat transfer paths Ka and Kb includes a tab path part K1a and K1b provided for each path, and a bus bar path part K1c and a board path part K1d provided in common to the paths. Yes.

ちなみに、上記式3(上記式1)の上式は、伝熱経路Kaに対応する式であり、当該上式の第2項が伝熱経路Kaを構成するバスバー経路部K1cの経路両端における温度差に相当し、第3項が同じく伝熱経路Kaを構成するタブ経路部K1aの経路両端における温度差に相当する。また、上記式3(上記式1)の下式は、伝熱経路Kbに対応する式であり、当該下式の第2項が伝熱経路Kbを構成するバスバー経路部K1cの経路両端における温度差に相当し、第3項が同じく伝熱経路Kbを構成するタブ経路部K1bの経路両端における温度差に相当する。   Incidentally, the above expression 3 (the above expression 1) is an expression corresponding to the heat transfer path Ka, and the second term of the above expression is the temperature at both ends of the bus bar path portion K1c constituting the heat transfer path Ka. This corresponds to the difference, and the third term corresponds to the temperature difference at both ends of the tab path portion K1a that similarly constitutes the heat transfer path Ka. Further, the lower expression of the above expression 3 (the above expression 1) is an expression corresponding to the heat transfer path Kb, and the second term of the lower expression is a temperature at both ends of the bus bar path portion K1c constituting the heat transfer path Kb. This corresponds to the difference, and the third term also corresponds to the temperature difference at both ends of the tab path portion K1b constituting the heat transfer path Kb.

なお、この場合、伝熱経路Kaが第2伝熱経路に相当し、伝熱経路Kbが第1伝熱経路に相当する。   In this case, the heat transfer path Ka corresponds to the second heat transfer path, and the heat transfer path Kb corresponds to the first heat transfer path.

続いて、第3単電池33c及び第4単電池33dの各電池本体34c,34dで生じた熱が伝熱経路K2を伝わる場合の熱の流れについて説明する。伝熱経路K2は、上述したように、伝熱経路K1と同様の構成を有しているため、伝熱経路K2における熱の流れは、基本的に伝熱経路K1における熱の流れと同様である。そのため、ここでは、簡単な説明だけ行うこととする。   Next, the flow of heat when heat generated in the battery main bodies 34c and 34d of the third unit cell 33c and the fourth unit cell 33d is transmitted through the heat transfer path K2 will be described. Since the heat transfer path K2 has the same configuration as the heat transfer path K1, as described above, the heat flow in the heat transfer path K2 is basically the same as the heat flow in the heat transfer path K1. is there. For this reason, only a brief explanation will be given here.

電池本体34cで生じた熱はタブ経路部K2aとバスバー経路部K2cと基板経路部K2dとを伝ってサーミスタ53まで流れる。そのため、電池本体34cの熱が伝達される伝熱経路Kcは、タブ経路部K2aとバスバー経路部K2cと基板経路部K2dとを有して構成されている。また、電池本体34dで生じた熱はタブ経路部K2bとバスバー経路部K2cと基板経路部K2dとを伝ってサーミスタ53まで流れる。そのため、電池本体34dの熱が伝達される伝熱経路Kdは、タブ経路部K2bとバスバー経路部K2cと基板経路部K2dとを有して構成されている。したがって、伝熱経路K2には、各電池本体34c,34dにそれぞれ対応した各伝熱経路Kc,Kdが含まれている。なお、伝熱経路K2においては、伝熱経路Kcが第2伝熱経路に相当し、伝熱経路Kdが第1伝熱経路に相当する。   The heat generated in the battery body 34c flows to the thermistor 53 through the tab path portion K2a, the bus bar path portion K2c, and the board path portion K2d. Therefore, the heat transfer path Kc through which the heat of the battery main body 34c is transmitted includes the tab path portion K2a, the bus bar path portion K2c, and the substrate path portion K2d. Further, the heat generated in the battery main body 34d flows to the thermistor 53 through the tab path portion K2b, the bus bar path portion K2c, and the board path portion K2d. Therefore, the heat transfer path Kd through which the heat of the battery main body 34d is transmitted includes the tab path portion K2b, the bus bar path portion K2c, and the substrate path portion K2d. Accordingly, the heat transfer path K2 includes heat transfer paths Kc and Kd corresponding to the battery bodies 34c and 34d, respectively. In heat transfer path K2, heat transfer path Kc corresponds to the second heat transfer path, and heat transfer path Kd corresponds to the first heat transfer path.

次に、上述した熱回路網モデルを用いて、各電池本体34a〜34dの温度を推定する電池温度推定処理について説明する。電池温度推定処理は、制御部60により実施されるものとなっている。図10は、その電池温度推定処理の内容を示す機能ブロック図である。なお、図10中の各機能ブロックは制御部60により実現されるものとなっている。   Next, battery temperature estimation processing for estimating the temperature of each of the battery main bodies 34a to 34d using the above-described thermal circuit network model will be described. The battery temperature estimation process is performed by the control unit 60. FIG. 10 is a functional block diagram showing the contents of the battery temperature estimation process. Each functional block in FIG. 10 is realized by the control unit 60.

また、かかる電池温度推定処理は、各伝熱経路K1,K2ごとに個別に実施されるものとなっている。すなわち、伝熱経路K1に接続された各電池本体34a,34bの温度を推定する温度推定処理と、伝熱経路K2に接続された各電池本体34c,34dの温度を推定する温度推定処理とがそれぞれ個別に実施されるものとなっている。これら各温度推定処理はいずれも同様の処理であるため、以下においては特に、各電池本体34a,34bの温度を推定する温度推定処理について説明する。   Moreover, this battery temperature estimation process is implemented separately for each heat transfer path K1, K2. That is, a temperature estimation process for estimating the temperature of each battery body 34a, 34b connected to the heat transfer path K1, and a temperature estimation process for estimating the temperature of each battery body 34c, 34d connected to the heat transfer path K2. Each is implemented individually. Since each of these temperature estimation processes is the same process, the temperature estimation process for estimating the temperatures of the battery bodies 34a and 34b will be described below.

図10に示すように、第1温度差算出部71では、サーミスタ51による検出温度Taからサーミスタ53による検出温度Tbを引くことで、これら各検出温度Ta,Tbの差ΔT(=Ta−Tb)を算出する。なお、この温度差ΔTが「センサ間温度差」に相当する。   As shown in FIG. 10, the first temperature difference calculation unit 71 subtracts the detected temperature Tb from the thermistor 53 from the detected temperature Ta from the thermistor 51, so that the difference ΔT (= Ta−Tb) between these detected temperatures Ta and Tb. Is calculated. This temperature difference ΔT corresponds to the “temperature difference between sensors”.

第2温度差算出部72は、第1温度差算出部71により算出された温度差ΔTに基づいて、電池本体34aの温度T1とサーミスタ51の検出温度Taとの差(温度差)をy1として算出する。この温度差y1は以下の式4で表される。   Based on the temperature difference ΔT calculated by the first temperature difference calculation unit 71, the second temperature difference calculation unit 72 sets the difference (temperature difference) between the temperature T1 of the battery body 34a and the detected temperature Ta of the thermistor 51 as y1. calculate. This temperature difference y1 is expressed by the following formula 4.

Figure 0006569286
温度差y1は、上記式3(詳しくはT1に関する式)の第2項と第3項との和に相当する。また、式4中の各伝熱抵抗R13,R15,R20はいずれも適合値とされ、またQa×R13についても適合値とされている。なお、この場合、温度差y1が「推定温度差」に相当し、第2温度差算出部72が温度差算出手段及び第2温度差算出手段に相当する。
Figure 0006569286
The temperature difference y1 corresponds to the sum of the second term and the third term of the above formula 3 (specifically, the formula related to T1). In addition, each of the heat transfer resistances R13, R15, and R20 in Equation 4 is an appropriate value, and Qa × R13 is also an appropriate value. In this case, the temperature difference y1 corresponds to an “estimated temperature difference”, and the second temperature difference calculator 72 corresponds to a temperature difference calculator and a second temperature difference calculator.

加算部73は、第2温度差算出部72で算出された温度差y1(T1−Ta)と、サーミスタ51による検出温度Taとを加算する。これにより、電池本体34aの温度T1が算出(推定)される(上記式3も参照)。なお、加算部73が電池温度算出手段に相当する。   The adding unit 73 adds the temperature difference y1 (T1-Ta) calculated by the second temperature difference calculating unit 72 and the temperature detected by the thermistor 51. Thereby, the temperature T1 of the battery main body 34a is calculated (estimated) (see also the above formula 3). The adding unit 73 corresponds to battery temperature calculation means.

第3温度差算出部74は、第1温度差算出部71により算出された温度差ΔTに基づいて、電池本体34bの温度T2とサーミスタ51の検出温度Taとの差(温度差)をy2として算出する。この温度差y2は以下の式5で表される。   Based on the temperature difference ΔT calculated by the first temperature difference calculation unit 71, the third temperature difference calculation unit 74 sets the difference (temperature difference) between the temperature T2 of the battery body 34b and the detected temperature Ta of the thermistor 51 as y2. calculate. This temperature difference y2 is expressed by the following formula 5.

Figure 0006569286
温度差y2は、上記式3(詳しくはT2に関する式)の第2項と第3項との和に相当する。また、式5中の伝熱抵抗R14,R15,R20はいずれも適合値とされ、またQb×R14についても適合値とされている。ちなみに、Qb×R14を式4中のQa×R13と比較すると、Qb×R14はQa×R13よりも大きな値として設定されている。これは、電池本体34aと電池本体34bとで熱の発生量を比べた場合、内側に位置する電池本体34bの方が熱の発生量が多くなると想定されるからである。なお、この場合、温度差y2が「推定温度差」に相当し、第3温度差算出部74が温度差算出手段及び第1温度差算出手段に相当する。
Figure 0006569286
The temperature difference y2 corresponds to the sum of the second term and the third term of the above formula 3 (specifically, the formula related to T2). In addition, the heat transfer resistances R14, R15, and R20 in Equation 5 are all appropriate values, and Qb × R14 is also an appropriate value. Incidentally, when Qb × R14 is compared with Qa × R13 in Expression 4, Qb × R14 is set as a larger value than Qa × R13. This is because when the amount of heat generation is compared between the battery body 34a and the battery body 34b, it is assumed that the amount of heat generation is greater in the battery body 34b located inside. In this case, the temperature difference y2 corresponds to the “estimated temperature difference”, and the third temperature difference calculator 74 corresponds to the temperature difference calculator and the first temperature difference calculator.

加算部75は、第3温度差算出部74で算出された温度差y2(T2−Ta)と、サーミスタ51による検出温度Taとを加算する。これにより、電池本体34bの温度T2が算出(推定)される(上記式3も参照)。なお、加算部75が電池温度算出手段に相当する。   The adding unit 75 adds the temperature difference y2 (T2-Ta) calculated by the third temperature difference calculating unit 74 and the temperature detected by the thermistor 51. Thereby, the temperature T2 of the battery main body 34b is calculated (estimated) (see also the above formula 3). The adding unit 75 corresponds to battery temperature calculation means.

このように、上記の温度推定処理では、各電池本体34a,34bの伝熱経路Ka,Kbごとにそれぞれ電池本体34a,34bの温度T1,T2を算出するようにしている。すなわち、各伝熱経路Ka,Kbごとにそれぞれ各温度差算出部72,74により推定温度差(T1―Ta),(T2−Ta)を算出し、その算出した推定温度差に基づいて各加算部73,75により各電池本体34a,34bの温度T1,T2を算出するようにしている。   As described above, in the temperature estimation process, the temperatures T1 and T2 of the battery bodies 34a and 34b are calculated for the heat transfer paths Ka and Kb of the battery bodies 34a and 34b, respectively. That is, the estimated temperature differences (T1-Ta) and (T2-Ta) are calculated by the temperature difference calculation units 72 and 74 for each of the heat transfer paths Ka and Kb, and each addition is performed based on the calculated estimated temperature difference. The temperatures 73 and 75 of the battery main bodies 34a and 34b are calculated by the units 73 and 75, respectively.

また、各電池本体34c,34dの温度T3,T4を推定する温度推定処理についても簡単に説明すると、当該処理に関しても、上記温度推定処理と同様、各電池本体34c,34dの伝熱経路Kc,Kdごとに電池本体34c,34dの温度T3,T4を算出するようにしている。つまり、各伝熱経路Kc,Kdごとにそれぞれ温度差算出部(温度差算出手段に相当)により推定温度差を算出し、その算出した推定温度差を加算部によりサーミスタ52の検出温度に加算して各電池本体34c,34dの温度T3,T4を算出するようにしている。   Further, the temperature estimation process for estimating the temperatures T3 and T4 of the battery bodies 34c and 34d will be briefly described. Regarding the process, as in the temperature estimation process, the heat transfer paths Kc, The temperatures T3 and T4 of the battery bodies 34c and 34d are calculated for each Kd. That is, the estimated temperature difference is calculated by the temperature difference calculation unit (corresponding to the temperature difference calculation means) for each heat transfer path Kc, Kd, and the calculated estimated temperature difference is added to the detected temperature of the thermistor 52 by the adding unit. Thus, the temperatures T3 and T4 of the battery bodies 34c and 34d are calculated.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

電池本体34で生じた熱の伝熱量を想定して構築された熱回路網モデルを用い、各電池本体34の温度を推定するようにした。具体的には、サーミスタ51,52及びサーミスタ53の検出温度差と、電池本体34及びサーミスタ51,52の間の伝熱抵抗R13,R14,R15と、サーミスタ間の伝熱抵抗R20とに基づいて、電池本体34及びサーミスタ51,52の間の温度差を算出した。そして、電池本体34及びサーミスタ51,52の間の温度差をサーミスタ51,52の検出温度に加算することで、電池本体34の温度T1,T2を算出した。これにより、電池本体34にサーミスタを直付けしなくても、電池本体34の温度を取得することが可能となる。   The temperature of each battery body 34 was estimated using a thermal circuit network model constructed assuming the amount of heat transferred from the battery body 34. Specifically, based on the detected temperature difference between the thermistors 51 and 52 and the thermistor 53, the heat transfer resistances R13, R14 and R15 between the battery body 34 and the thermistors 51 and 52, and the heat transfer resistance R20 between the thermistors. The temperature difference between the battery body 34 and the thermistors 51 and 52 was calculated. Then, the temperature T1, T2 of the battery body 34 was calculated by adding the temperature difference between the battery body 34 and the thermistors 51, 52 to the detected temperature of the thermistors 51, 52. Thereby, the temperature of the battery main body 34 can be acquired without directly attaching the thermistor to the battery main body 34.

電池本体34(単電池33)と制御基板12とがバスバー44,46により接続されている構成において、サーミスタ51によりバスバー46と制御基板12との接続部の温度を検出し、サーミスタ53により制御基板12において当該接続部から離間した部位の温度を検出するようにした。また、伝熱経路Ka,Kbにおいて電池本体34a,34b及びサーミスタ51の間にはバスバー44,46(経路部K1e)における伝熱抵抗R11を設定し、各サーミスタ51,53の間には制御基板12(基板経路部K1d)における伝熱抵抗R20を設定した。この場合、それらバスバー44,46及び制御基板12の各伝熱抵抗R11,R20に基づいて推定温度差(T1−Ta),(T2−Ta)が算出される。そのため、バスバー44,46及び制御基板12のそれぞれに応じた伝熱抵抗を設定することで推定温度差(T1−Ta),(T2−Ta)の算出精度を向上させることができ、ひいては電池温度T1,T2の算出精度を向上させることができる。   In the configuration in which the battery body 34 (unit cell 33) and the control board 12 are connected by the bus bars 44 and 46, the thermistor 51 detects the temperature of the connection portion between the bus bar 46 and the control board 12, and the thermistor 53 controls the control board. 12, the temperature of the part separated from the connection portion is detected. Further, in the heat transfer paths Ka and Kb, a heat transfer resistance R11 in the bus bars 44 and 46 (path portion K1e) is set between the battery bodies 34a and 34b and the thermistor 51, and a control board is provided between the thermistors 51 and 53. The heat transfer resistance R20 at 12 (substrate path portion K1d) was set. In this case, the estimated temperature differences (T1−Ta) and (T2−Ta) are calculated based on the heat transfer resistances R11 and R20 of the bus bars 44 and 46 and the control board 12. Therefore, the calculation accuracy of the estimated temperature differences (T1−Ta) and (T2−Ta) can be improved by setting the heat transfer resistance corresponding to each of the bus bars 44 and 46 and the control board 12, and the battery temperature The calculation accuracy of T1 and T2 can be improved.

各サーミスタ51,53をそれぞれ制御基板12に設けたため、各サーミスタ51,53を伝熱経路Ka,Kbに取り付けるにあたって別途取付部材を設ける必要がない。そして、このような構成にあって、伝熱経路Ka,Kbにおいて電池本体34a,34b及びサーミスタ51の間に、バスバー44,46(経路部K1e)における伝熱抵抗R11と、制御基板12においてバスバー46の接続部62からサーミスタ51までの離間部分の伝熱抵抗R12とをそれぞれ伝熱抵抗として設定し、これら各伝熱抵抗R11,R12に基づいて推定温度差(T1−Ta),(T2−Ta)の算出を行った。この場合、それらの伝熱抵抗R11,R12を加味することで推定温度差の算出精度をより向上させることができ、ひいては電池温度の算出精度をより向上させることができる。   Since the thermistors 51 and 53 are provided on the control board 12, respectively, it is not necessary to provide a separate attachment member when attaching the thermistors 51 and 53 to the heat transfer paths Ka and Kb. And in such a structure, between the battery main bodies 34a and 34b and the thermistor 51 in the heat transfer paths Ka and Kb, the heat transfer resistance R11 in the bus bars 44 and 46 (path portion K1e) and the bus bar in the control board 12 46 are set as heat transfer resistances, and the estimated temperature differences (T1−Ta), (T2−2) are set based on the heat transfer resistances R11 and R12. Ta) was calculated. In this case, the calculation accuracy of the estimated temperature difference can be further improved by taking these heat transfer resistances R11 and R12 into account, and the calculation accuracy of the battery temperature can be further improved.

互いに異なる電池本体34a(34c)にそれぞれバスバー44d,46d(44e,46e)が接続されている構成では、それらバスバーごとに伝熱経路Ka(Kc)が形成される。そこで、それら各伝熱経路Ka(Kc)において、経路ごとにサーミスタ51,52を設けるとともに経路共通にサーミスタ53を設けた。この場合、サーミスタの個数増大を抑制しながら、各電池本体34a,34cの温度を算出することができる。   In the configuration in which the bus bars 44d, 46d (44e, 46e) are connected to the battery bodies 34a (34c) different from each other, a heat transfer path Ka (Kc) is formed for each bus bar. Therefore, in each of the heat transfer paths Ka (Kc), the thermistors 51 and 52 are provided for each path, and the thermistor 53 is provided in common for the paths. In this case, the temperature of each battery body 34a, 34c can be calculated while suppressing an increase in the number of thermistors.

直列接続で隣り合う各電池本体34a,34bの電極タブ35,36同士の接続部分にバスバー44,46が接続されている構成にあって、電池本体34aの熱が伝達される伝熱経路Kaがバスバー44,46と負極タブ36とを含んで構成され、電池本体34bの熱が伝達される伝熱経路Kbがバスバー44,46と正極タブ35とを含んで構成されている。そして、かかる構成にあって、第2温度差算出部72により、負極タブ36(タブ経路部K1a)における伝熱抵抗R13に基づき伝熱経路Ka側の推定温度差(T1−Ta)を算出し、第3温度差算出部74により、正極タブ35(タブ経路部K1b)における伝熱抵抗R14に基づき伝熱経路Kb側の推定温度差(T2−Ta)を算出するようにした。そして、各加算部73,75により、それら算出した推定温度差をサーミスタ51の検出温度Taに加算することで各電池本体34a,34bの温度T1,T2を算出するようにした。この場合、各電極タブ35,36の伝熱抵抗R13,R14を加味した精度の高い推定温度差の算出を行うことができるため、各電池本体34a,34bの温度T1,T2を精度よく算出することができる。   The bus bars 44 and 46 are connected to the connection portions between the electrode tabs 35 and 36 of the battery bodies 34a and 34b adjacent to each other in series connection, and a heat transfer path Ka through which the heat of the battery body 34a is transmitted is provided. The bus bars 44 and 46 and the negative electrode tab 36 are included, and the heat transfer path Kb through which the heat of the battery body 34 b is transmitted includes the bus bars 44 and 46 and the positive electrode tab 35. In this configuration, the second temperature difference calculation unit 72 calculates the estimated temperature difference (T1-Ta) on the heat transfer path Ka side based on the heat transfer resistance R13 in the negative electrode tab 36 (tab path portion K1a). The estimated temperature difference (T2-Ta) on the heat transfer path Kb side is calculated by the third temperature difference calculation section 74 based on the heat transfer resistance R14 in the positive electrode tab 35 (tab path section K1b). Then, the temperature difference T1, T2 of each battery body 34a, 34b is calculated by adding the calculated estimated temperature difference to the detected temperature Ta of the thermistor 51 by the adding units 73, 75. In this case, since it is possible to calculate the estimated temperature difference with high accuracy in consideration of the heat transfer resistances R13 and R14 of the electrode tabs 35 and 36, the temperatures T1 and T2 of the battery bodies 34a and 34b are accurately calculated. be able to.

また、各伝熱経路Ka,Kbの共通経路(バスバー経路部K1c及び基板経路部K1dからなる経路)に各サーミスタ51,53をそれぞれ設けたため、各電池本体34a,34bの温度T1,T2を算出するにあたって、これらのサーミスタ51,53を共通に使用することができる。そのため、サーミスタの個数増大を抑えながら、各電池本体34a,34bの温度T1,T2を算出することが可能となる。   Further, since the thermistors 51 and 53 are provided in the common path of the heat transfer paths Ka and Kb (path consisting of the bus bar path portion K1c and the board path portion K1d), the temperatures T1 and T2 of the battery bodies 34a and 34b are calculated. In doing so, these thermistors 51 and 53 can be used in common. Therefore, it is possible to calculate the temperatures T1 and T2 of the battery main bodies 34a and 34b while suppressing an increase in the number of thermistors.

板状の電池本体34(単電池33)が複数積層されてなる電池集合体31では、その構造上、電池本体34にサーミスタを直付けするのがとりわけ困難である。その点、上記の実施形態では、かかる電池本体34に電池温度推定装置を適用しているため、サーミスタを電池本体34に直付けしなくても電池温度を取得できるという効果を大きな効果として得ることができる。   In the battery assembly 31 in which a plurality of plate-shaped battery bodies 34 (unit cells 33) are stacked, it is particularly difficult to directly attach a thermistor to the battery body 34 due to its structure. In that respect, in the above embodiment, since the battery temperature estimation device is applied to the battery main body 34, the effect that the battery temperature can be obtained without directly attaching the thermistor to the battery main body 34 is obtained as a great effect. Can do.

電池集合体31を構成する各電池本体34a〜34dごとの伝熱経路Ka〜Kdが構築された熱回路網モデルを用いて、各電池本体34a〜34dそれぞれの温度T1〜T4を算出するようにした。これにより、電池集合体31を構成するすべての電池本体34a〜34dの温度T1〜T4を取得することができる。   The temperature T1 to T4 of each of the battery bodies 34a to 34d is calculated using a thermal circuit network model in which the heat transfer paths Ka to Kd for the battery bodies 34a to 34d constituting the battery assembly 31 are constructed. did. Thereby, temperature T1-T4 of all the battery main bodies 34a-34d which comprise the battery assembly 31 is acquirable.

上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。   You may change the said embodiment as follows, for example.

(1)上記実施形態では、伝熱経路Ka,Kbにおける電池本体34a,34b及びサーミスタ51の間(第1経路部に相当)に、第1伝熱抵抗として、タブ経路部K1a,K1bの伝熱抵抗R13,R14と、経路部K1eの伝熱抵抗R11と、経路部K1fの伝熱抵抗R12とをそれぞれ設定したが、これら各伝熱抵抗R13(R14),R11,R12のうち、例えば経路部K1fの伝熱抵抗R12を省略した熱回路モデルを構築してもよい。制御基板12においてバスバー46dとの接続部62からサーミスタ51までの距離が近いことを前提とすると、このような省略も可能となる。また、経路部K1fの伝熱抵抗R12を省略することに代えて又は加えて、タブ経路部K1a,K1bの伝熱抵抗R13(R14)を省略した熱回路モデルを構築してもよい。これらの熱回路モデルを用いても、設定された伝熱抵抗(第1伝熱抵抗)に基づき推定温度差を算出することができる。   (1) In the above embodiment, between the battery main bodies 34a and 34b and the thermistor 51 (corresponding to the first path portion) in the heat transfer paths Ka and Kb (corresponding to the first path portion), as the first heat transfer resistance, the tab path portions K1a and K1b are transferred. The heat resistances R13 and R14, the heat transfer resistance R11 of the path portion K1e, and the heat transfer resistance R12 of the path portion K1f are set. Of these heat transfer resistances R13 (R14), R11, and R12, for example, the path A thermal circuit model in which the heat transfer resistance R12 of the part K1f is omitted may be constructed. Assuming that the distance from the connecting portion 62 to the bus bar 46d to the thermistor 51 is short on the control board 12, such omission is possible. Further, instead of or in addition to omitting the heat transfer resistance R12 of the path portion K1f, a thermal circuit model in which the heat transfer resistance R13 (R14) of the tab path portions K1a and K1b is omitted may be constructed. Even using these thermal circuit models, the estimated temperature difference can be calculated based on the set heat transfer resistance (first heat transfer resistance).

(2)上記実施形態では、第1温度センサとしてのサーミスタ51,52によりバスバー46d,46eと制御基板12との接続部の温度を検出すべく、サーミスタ51,52を制御基板12においてバスバー46d,46eの近傍に配置したが、これを変更して、サーミスタ51,52を制御基板12においてバスバー46d,46eから離れた位置に配置してもよい。この場合、サーミスタ51,52により制御基板12の温度を検出することになる。   (2) In the above embodiment, the thermistors 51 and 52 are connected to the bus bar 46d, 46 on the control board 12 so that the thermistors 51, 52 as the first temperature sensors detect the temperature of the connection portion between the bus bars 46d, 46e and the control board 12. However, the thermistors 51 and 52 may be arranged at positions away from the bus bars 46 d and 46 e on the control board 12. In this case, the thermistors 51 and 52 detect the temperature of the control board 12.

また、サーミスタ51,52は必ずしも制御基板12上に設ける必要はなく、例えばバスバー46d,46e上に設けてもよい。   The thermistors 51 and 52 are not necessarily provided on the control board 12, and may be provided on the bus bars 46d and 46e, for example.

(3)上記実施形態では、第2温度センサとしてのサーミスタ53を制御基板12上に設けたが、サーミスタ53は必ずしも制御基板12上に設ける必要はない。例えば、サーミスタ53を電池ユニット10(収容ケース13)内において制御基板12から上方に(換言すると、制御基板12を挟んで電池集合体31とは反対側に)離して設け、サーミスタ53により収容ケース13内の雰囲気温度を検出することが考えられる。この場合、伝熱経路Kaにおいてサーミスタ51からサーミスタ53までの第2経路部が空気により構成される。そのため、第2経路部の第2伝熱抵抗としては、空気における伝熱抵抗が設定されることになる。   (3) Although the thermistor 53 as the second temperature sensor is provided on the control board 12 in the above embodiment, the thermistor 53 is not necessarily provided on the control board 12. For example, the thermistor 53 is provided above the control board 12 in the battery unit 10 (accommodating case 13) (in other words, on the opposite side of the battery assembly 31 with the control board 12 in between). It is conceivable to detect the ambient temperature in 13. In this case, in the heat transfer path Ka, the second path portion from the thermistor 51 to the thermistor 53 is constituted by air. Therefore, the heat transfer resistance in the air is set as the second heat transfer resistance of the second path portion.

(4)上記実施形態では、伝熱経路K1(伝熱経路Ka,Kb)と伝熱経路K2(伝熱経路Kc,Kd)とにそれぞれサーミスタ51,52(第1温度センサ)を設けたが、これを変更して、各伝熱経路K1,K2に共通に、すなわち各伝熱経路Ka〜Kdに共通に第1温度センサを設けてもよい。そうすれば、第1温度センサの個数を減らすことができる。   (4) In the above embodiment, the thermistors 51 and 52 (first temperature sensors) are provided in the heat transfer path K1 (heat transfer paths Ka and Kb) and the heat transfer path K2 (heat transfer paths Kc and Kd), respectively. By changing this, the first temperature sensor may be provided in common to the heat transfer paths K1, K2, that is, in common to the heat transfer paths Ka to Kd. By doing so, the number of first temperature sensors can be reduced.

また、上記実施形態では、サーミスタ53(第2温度センサ)を伝熱経路K1(伝熱経路Ka,Kb)と伝熱経路K2(伝熱経路Kc,Kd)とに共通に設けたが、サーミスタ(第2温度センサ)を各伝熱経路K1,K2にそれぞれ設けるようにしてもよい。   In the above embodiment, the thermistor 53 (second temperature sensor) is provided in common for the heat transfer path K1 (heat transfer paths Ka, Kb) and the heat transfer path K2 (heat transfer paths Kc, Kd). (Second temperature sensor) may be provided in each of the heat transfer paths K1, K2.

(5)上記実施形態では、電池集合体31を構成する各電池本体34a〜34dごとの伝熱経路Ka〜Kdが構築された熱回路網モデルを用いて、各電池本体34a〜34dそれぞれの温度T1〜T4を算出したが、これを変更して、各電池本体34a〜34dのうち少なくともいずれかの電池本体34の伝熱経路が構築された熱回路モデルを用いて、その電池本体34の温度だけを検出するようにしてもよい。   (5) In the above embodiment, the temperature of each battery body 34a to 34d is obtained using the thermal circuit network model in which the heat transfer paths Ka to Kd for each battery body 34a to 34d constituting the battery assembly 31 are constructed. T1 to T4 have been calculated, but the temperature of the battery main body 34 is changed using a thermal circuit model in which the heat transfer path of at least one of the battery main bodies 34a to 34d is constructed. May be detected only.

(6)上記実施形態では、各電池本体34a,34bごとに伝熱経路Ka,Kbが構築された熱回路網モデルを用いて、各電池本体34a,34bの温度T1,T2をそれぞれ算出するようにしたが、これを変更してもよい。例えば、2つの電池本体34a,34bで生じた熱が伝達される一の伝熱経路(詳しくは分岐した経路部分を有しない一の伝熱経路)が構築された熱回路モデルを作成し、その熱回路モデルを用いて各電池本体34a,34b全体としての温度を算出してもよい。   (6) In the above embodiment, the temperatures T1 and T2 of the battery bodies 34a and 34b are calculated using the thermal circuit network model in which the heat transfer paths Ka and Kb are constructed for the battery bodies 34a and 34b, respectively. However, this may be changed. For example, a thermal circuit model in which one heat transfer path (specifically, one heat transfer path not having a branched path portion) through which heat generated in two battery main bodies 34a and 34b is transferred is created. You may calculate the temperature as each battery main body 34a, 34b whole using a thermal circuit model.

この場合、伝熱経路は、タブ経路部と、バスバー経路部K1cと、基板経路部K1dとを有して構成され、タブ経路部は各電池本体34a,34bの電極タブ35,36を含んで構成される。そして、タブ経路部の伝熱抵抗RTは、正極タブ35の伝熱抵抗R14と負極タブ36の伝熱抵抗R13との合成抵抗(RT=R13・R14/(R13+R14))として設定される。   In this case, the heat transfer path includes a tab path portion, a bus bar path portion K1c, and a substrate path portion K1d, and the tab path portion includes the electrode tabs 35 and 36 of the battery bodies 34a and 34b. Composed. The heat transfer resistance RT of the tab path portion is set as a combined resistance (RT = R13 · R14 / (R13 + R14)) of the heat transfer resistance R14 of the positive electrode tab 35 and the heat transfer resistance R13 of the negative electrode tab 36.

かかる構成では、タブ経路部の伝熱抵抗RTと及びバスバー経路部K1cの伝熱抵抗R15(これらは第1伝熱抵抗に相当)と、基板経路部K1dの伝熱抵抗R20(第2伝熱抵抗に相当)とに基づいて、電池本体34a,34b全体としての温度が算出される。したがって、算出された温度を例えば各電池本体34a,34bそれぞれの温度として取得することができる。   In such a configuration, the heat transfer resistance RT of the tab path portion, the heat transfer resistance R15 of the bus bar path portion K1c (these correspond to the first heat transfer resistance), and the heat transfer resistance R20 (second heat transfer resistance) of the substrate path portion K1d. The temperature of the battery bodies 34a and 34b as a whole is calculated based on the above. Therefore, the calculated temperature can be acquired as, for example, the temperature of each battery body 34a, 34b.

(7)上記実施形態では、電池本体34にて生じた熱が伝達される場合に、同一の伝熱経路によりサーミスタ51,52(第1温度センサ)とサーミスタ53(第2温度センサ)とにそれぞれ熱が伝わることを想定したが、これを変更してもよく、各サーミスタ(第1温度センサ、第2温度センサ)への伝熱経路自体はそれぞれ異なっていてもよい。   (7) In the above embodiment, when the heat generated in the battery body 34 is transmitted, the thermistors 51 and 52 (first temperature sensor) and the thermistor 53 (second temperature sensor) are transmitted by the same heat transfer path. Although it is assumed that heat is transferred to each, this may be changed, and the heat transfer paths to the thermistors (first temperature sensor, second temperature sensor) may be different.

例えば、図11に示すように、電池本体34には2系統の伝熱経路K11,K12が想定されており、一方の伝熱経路K11には、経路長をL1とする位置に第1温度センサS1が設けられ、他方の伝熱経路K12には、経路長をL2(>L1)とする位置に第2温度センサS2が設けられている。そして、伝熱経路K11には、電池本体34及び第1温度センサS1の間となる第1経路部に第1伝熱抵抗R51が存在し、伝熱経路K12には、第1温度センサS1及び第2温度センサS2の間となる第2経路部に第2伝熱抵抗R52が存在している。なお、ここでの伝熱経路K12には第1伝熱抵抗R51が存在しないが、伝熱経路K12において伝熱経路K11と同等の位置に仮想的に第1伝熱抵抗R51が存在しているとして、熱回路網モデルが構築されている。   For example, as shown in FIG. 11, two heat transfer paths K11 and K12 are assumed in the battery main body 34, and the first temperature sensor is located at a position where the path length is L1 in one heat transfer path K11. S1 is provided, and the second heat sensor S2 is provided in the other heat transfer path K12 at a position where the path length is L2 (> L1). In the heat transfer path K11, the first heat transfer resistance R51 exists in the first path portion between the battery body 34 and the first temperature sensor S1, and in the heat transfer path K12, the first temperature sensor S1 and A second heat transfer resistance R52 exists in the second path portion between the second temperature sensors S2. The first heat transfer resistance R51 does not exist in the heat transfer path K12 here, but the first heat transfer resistance R51 virtually exists in the heat transfer path K12 at a position equivalent to the heat transfer path K11. As a result, a thermal network model is constructed.

かかる場合、制御部60は、上記同様、第1温度センサS1及び第2温度センサS2の検出温度の差であるセンサ間温度差と、第1伝熱抵抗R51及び第2伝熱抵抗R52とに基づいて、電池本体34及び第1温度センサS1の温度の差である推定温度差を算出するとともに、第1温度センサS1の検出温度に、推定温度差を加算して、電池本体34の温度を算出する。   In such a case, the control unit 60 determines that the temperature difference between the sensors, which is the difference between the detected temperatures of the first temperature sensor S1 and the second temperature sensor S2, and the first heat transfer resistance R51 and the second heat transfer resistance R52, as described above. Based on this, the estimated temperature difference, which is the difference between the temperature of the battery body 34 and the first temperature sensor S1, is calculated, and the estimated temperature difference is added to the detected temperature of the first temperature sensor S1 to obtain the temperature of the battery body 34. calculate.

(8)上記実施形態の熱回路網モデルに、例えば以下のような変更を加えてもよい。   (8) For example, the following modifications may be added to the thermal circuit network model of the above embodiment.

上述の電池ユニット10では、上下に隣り合う単電池33(電池本体34)間で熱の伝わり(授受)があることが想定される。そこで、この点を考慮した熱回路モデルを作成してもよい。例えば、隣り合う電池本体34間にそれぞれ伝熱抵抗を設定した熱回路モデルを作成することが考えられる。   In the battery unit 10 described above, it is assumed that heat is transferred (transferred) between the unit cells 33 (battery main bodies 34) adjacent to each other in the vertical direction. Therefore, a thermal circuit model considering this point may be created. For example, it is conceivable to create a thermal circuit model in which a heat transfer resistance is set between adjacent battery bodies 34.

また、上述の電池ユニット10では、バスバー44d,44e(46d,46e)だけでなく、それ以外のバスバー44a〜44c(46a〜46c)も制御基板12に接続されている。そのため、電池本体34で生じた熱はバスバー44d,44e(46d,46e)を介して制御基板12に伝達されるだけでなく、これらのバスバー44a〜44c(46a〜46c)を介して制御基板12に伝達される。そこで、この点を考慮した熱回路モデルを作成してもよい。   In the battery unit 10 described above, not only the bus bars 44d and 44e (46d and 46e) but also other bus bars 44a to 44c (46a to 46c) are connected to the control board 12. Therefore, the heat generated in the battery main body 34 is not only transmitted to the control board 12 via the bus bars 44d and 44e (46d and 46e), but also the control board 12 via these bus bars 44a to 44c (46a to 46c). Is transmitted to. Therefore, a thermal circuit model considering this point may be created.

(9)上記実施形態では、温度センサとしてサーミスタ51,52を用いたが、感温ダイオード等、その他の温度センサを用いてもよい。   (9) In the above embodiment, the thermistors 51 and 52 are used as the temperature sensors. However, other temperature sensors such as a temperature sensitive diode may be used.

(10)上記実施形態では、ラミネート型の複数の単電池33(電池本体34)を有する電池集合体31(組電池に相当)に本発明を適用したが、これに代えて、缶型の複数の単電池を有する組電池に本発明を適用してもよい。また、本発明は、必ずしも組電池に適用する必要はなく、例えば単品の蓄電池に適用してもよい。   (10) In the above embodiment, the present invention is applied to the battery assembly 31 (corresponding to an assembled battery) having a plurality of laminate-type single cells 33 (battery main body 34). The present invention may be applied to an assembled battery having a single cell. Further, the present invention is not necessarily applied to the assembled battery, and may be applied to, for example, a single storage battery.

また、上記実施形態では、単電池33(蓄電池)としてリチウムイオン蓄電池を用いたが、ニカド蓄電池やニッケル水素蓄電池など、他の蓄電池を用いてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the lithium ion storage battery was used as the cell 33 (storage battery), you may use other storage batteries, such as a nickel-cadmium storage battery and a nickel hydride storage battery.

10…電池ユニット、11…組電池モジュール、12…制御基板、13…収容ケース、31…電池集合体、33…単電池、44…バスバー、46…バスバー、51…サーミスタ、52…サーミスタ、53…サーミスタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Battery unit, 11 ... Assembly battery module, 12 ... Control board, 13 ... Housing case, 31 ... Battery assembly, 33 ... Single cell, 44 ... Bus bar, 46 ... Bus bar, 51 ... Thermistor, 52 ... Thermistor, 53 ... Thermistor.

Claims (7)

電池(34)にて生じた熱が伝達される伝熱経路上であって前記電池からの伝熱の経路長が小さい位置及び大きい位置にそれぞれ第1温度センサ(51,52)と第2温度センサ(53)とが設けられる電池ユニット(10)に適用され、前記電池の温度を推定する電池温度推定装置(60)であって、
前記伝熱経路には、前記電池及び前記第1温度センサの間となる第1経路部に第1伝熱抵抗(R13,R14,R15,R33,R34,R35)が存在し、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの間となる第2経路部に第2伝熱抵抗(R20,R40)が存在し、その伝熱経路において、前記電池にて生じた熱が前記各伝熱抵抗を介して前記第1温度センサ及び前記第2温度センサに伝わることを想定し、
前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの検出温度の差であるセンサ間温度差と、前記第1伝熱抵抗及び前記第2伝熱抵抗とに基づいて、前記電池及び前記第1温度センサの温度の差である推定温度差を算出する温度差算出手段と、
前記第1温度センサの検出温度に、前記温度差算出手段により算出した前記推定温度差を加算して、前記電池の温度を算出する電池温度算出手段と、
を備え、
前記電池ユニットは、制御基板(12)を備え、前記電池と前記制御基板とが導電部材(44,46)により電気的に接続されており、
前記第1温度センサは、前記導電部材と前記制御基板とが接続される接続部の温度を検出し、
前記第2温度センサは、前記制御基板において前記接続部から離間した部位の温度を検出し、
前記第1経路部は、前記導電部材を含んで構成され、
前記第2経路部は、前記制御基板を含んで構成され、
前記第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)が含まれており、
前記第2経路部には、前記第2伝熱抵抗として、前記制御基板における伝熱抵抗(R20)が含まれており、
前記温度差算出手段は、前記導電部材における伝熱抵抗と、前記制御基板における伝熱抵抗とに基づいて、前記推定温度差を算出し、
前記電池を複数有するとともに、互いに異なる前記電池にそれぞれ前記導電部材が接続されており、
前記各導電部材ごとに前記伝熱経路が形成され、それら各伝熱経路には、経路ごとに前記第1温度センサが設けられるとともに、経路共通に前記第2温度センサが設けられており、
前記温度差算出手段は、前記複数の伝熱経路の各々において前記推定温度差を算出し、
前記電池温度算出手段は、前記複数の伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記電池の温度を算出することを特徴とする電池温度推定装置。
A first temperature sensor (51, 52) and a second temperature are located on a heat transfer path through which heat generated in the battery (34) is transferred, and the heat transfer path length from the battery is small and large. A battery temperature estimation device (60) that is applied to a battery unit (10) provided with a sensor (53) and estimates the temperature of the battery,
In the heat transfer path, there is a first heat transfer resistance (R13, R14, R15, R33, R34, R35) in a first path portion between the battery and the first temperature sensor, and the first temperature. A second heat transfer resistance (R20, R40) exists in a second path portion between the sensor and the second temperature sensor, and heat generated in the battery in the heat transfer path reduces the heat transfer resistance. Via the first temperature sensor and the second temperature sensor,
The battery and the first temperature sensor are based on a temperature difference between sensors, which is a difference between detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor, and the first heat transfer resistance and the second heat transfer resistance. Temperature difference calculating means for calculating an estimated temperature difference that is a temperature difference between
Battery temperature calculating means for calculating the temperature of the battery by adding the estimated temperature difference calculated by the temperature difference calculating means to the temperature detected by the first temperature sensor;
With
The battery unit includes a control board (12), and the battery and the control board are electrically connected by conductive members (44, 46).
The first temperature sensor detects a temperature of a connection portion where the conductive member and the control board are connected,
The second temperature sensor detects a temperature of a part of the control board that is separated from the connection part,
The first path portion is configured to include the conductive member,
The second path portion includes the control board,
The first path portion includes a heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance,
The second path portion includes a heat transfer resistance (R20) in the control board as the second heat transfer resistance,
The temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference based on the heat transfer resistance in the conductive member and the heat transfer resistance in the control board ,
A plurality of the batteries, and the conductive members are connected to the batteries different from each other;
The heat transfer path is formed for each of the conductive members, and in each of the heat transfer paths, the first temperature sensor is provided for each path, and the second temperature sensor is provided for the common path,
The temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference in each of the plurality of heat transfer paths,
The battery temperature calculation unit is configured to calculate the battery temperature by adding the estimated temperature difference to the detected temperature of the first temperature sensor in each of the plurality of heat transfer paths. .
前記第1温度センサ及び前記第2温度センサは、前記制御基板において互いに離間した位置にそれぞれ設けられており、
前記第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記導電部材における伝熱抵抗と、前記制御基板において前記導電部材の接続部から前記第1温度センサまでの離間部分の伝熱抵抗(R12)とが含まれており、
前記温度差算出手段は、前記第1経路部の前記各伝熱抵抗に基づいて前記推定温度差を算出することを特徴とする請求項1に記載の電池温度推定装置。
The first temperature sensor and the second temperature sensor are provided at positions separated from each other on the control board,
In the first path portion, as the first heat transfer resistance, a heat transfer resistance in the conductive member and a heat transfer resistance in a separated portion from the connection portion of the conductive member to the first temperature sensor in the control board ( R12) and
The battery temperature estimation device according to claim 1, wherein the temperature difference calculation means calculates the estimated temperature difference based on the heat transfer resistances of the first path part.
電池(34)にて生じた熱が伝達される伝熱経路上であって前記電池からの伝熱の経路長が小さい位置及び大きい位置にそれぞれ第1温度センサ(51,52)と第2温度センサ(53)とが設けられる電池ユニット(10)に適用され、前記電池の温度を推定する電池温度推定装置(60)であって、
前記伝熱経路には、前記電池及び前記第1温度センサの間となる第1経路部に第1伝熱抵抗(R13,R14,R15,R33,R34,R35)が存在し、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの間となる第2経路部に第2伝熱抵抗(R20,R40)が存在し、その伝熱経路において、前記電池にて生じた熱が前記各伝熱抵抗を介して前記第1温度センサ及び前記第2温度センサに伝わることを想定し、
前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの検出温度の差であるセンサ間温度差と、前記第1伝熱抵抗及び前記第2伝熱抵抗とに基づいて、前記電池及び前記第1温度センサの温度の差である推定温度差を算出する温度差算出手段と、
前記第1温度センサの検出温度に、前記温度差算出手段により算出した前記推定温度差を加算して、前記電池の温度を算出する電池温度算出手段と、
を備え、
前記電池を複数有するとともに、互いに異なる前記電池にそれぞれ導電部材(44,46)が接続されており、
前記各導電部材ごとに前記伝熱経路が形成され、それら各伝熱経路には、経路ごとに前記第1温度センサが設けられるとともに、経路共通に前記第2温度センサが設けられており、
前記温度差算出手段は、前記複数の伝熱経路の各々において前記推定温度差を算出し、
前記電池温度算出手段は、前記複数の伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記電池の温度を算出することを特徴とする電池温度推定装置。
A first temperature sensor (51, 52) and a second temperature are located on a heat transfer path through which heat generated in the battery (34) is transferred, and the heat transfer path length from the battery is small and large. A battery temperature estimation device (60) that is applied to a battery unit (10) provided with a sensor (53) and estimates the temperature of the battery,
In the heat transfer path, there is a first heat transfer resistance (R13, R14, R15, R33, R34, R35) in a first path portion between the battery and the first temperature sensor, and the first temperature. A second heat transfer resistance (R20, R40) exists in a second path portion between the sensor and the second temperature sensor, and heat generated in the battery in the heat transfer path reduces the heat transfer resistance. Via the first temperature sensor and the second temperature sensor,
The battery and the first temperature sensor are based on a temperature difference between sensors, which is a difference between detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor, and the first heat transfer resistance and the second heat transfer resistance. Temperature difference calculating means for calculating an estimated temperature difference that is a temperature difference between
Battery temperature calculating means for calculating the temperature of the battery by adding the estimated temperature difference calculated by the temperature difference calculating means to the temperature detected by the first temperature sensor;
With
A plurality of the batteries, and conductive members (44, 46) are connected to the batteries different from each other,
Wherein said heat transfer path is formed in each conductive member, the each of these heat transfer path, the first temperature sensor with provided for each path, and the second temperature sensor is provided in a path common,
The temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference in each of the plurality of heat transfer paths,
The battery temperature calculation unit is configured to calculate the battery temperature by adding the estimated temperature difference to the detected temperature of the first temperature sensor in each of the plurality of heat transfer paths. .
互いに直列接続された複数の前記電池を有し、
前記複数の電池にはそれぞれ正側電極(35)及び負側電極(36)が設けられ、直列接続で隣り合う各電池のうち一方の電池の正側電極と他方の電池の負側電極とが接続され、その接続部に前記導電部材が接続されており、
前記伝熱経路として、前記一方の電池の熱が伝達される第1伝熱経路と、前記他方の電池の熱が伝達される第2伝熱経路とが存在し、
前記第1伝熱経路では、前記第1経路部が前記正側電極と前記導電部材とを含んで構成され、
前記第2伝熱経路では、前記第1経路部が前記負側電極と前記導電部材とを含んで構成され、
前記第1伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記正側電極における伝熱抵抗(R13)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、
前記第2伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記負側電極における伝熱抵抗(R14)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、
前記温度差算出手段として、前記第1伝熱経路における前記推定温度差を算出する第1温度差算出手段と、前記第2伝熱経路における前記推定温度差を算出する第2温度差算出手段とを有し、
前記第1温度差算出手段は、前記正側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第1伝熱経路の前記推定温度差を算出し、
前記第2温度差算出手段は、前記負側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第2伝熱経路の前記推定温度差を算出し、
前記電池温度算出手段は、前記第1伝熱経路及び前記第2伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記各電池の温度を算出することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の電池温度推定装置。
A plurality of the batteries connected in series with each other;
Each of the plurality of batteries is provided with a positive electrode (35) and a negative electrode (36), and a positive electrode of one battery and a negative electrode of the other battery are adjacent to each other in series connection. Connected, the conductive member is connected to the connecting portion,
As the heat transfer path, there is a first heat transfer path through which heat of the one battery is transferred and a second heat transfer path through which heat of the other battery is transferred,
In the first heat transfer path, the first path portion includes the positive electrode and the conductive member,
In the second heat transfer path, the first path portion includes the negative electrode and the conductive member,
The first path portion of the first heat transfer path includes the heat transfer resistance (R13) in the positive electrode and the heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance. And
The first path portion of the second heat transfer path includes the heat transfer resistance (R14) in the negative electrode and the heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance. And
As the temperature difference calculating means, first temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the first heat transfer path, and second temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the second heat transfer path; Have
The first temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the first heat transfer path based on the heat transfer resistance in the positive electrode,
The second temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the second heat transfer path based on the heat transfer resistance in the negative electrode,
The battery temperature calculating means in each of said first heat transfer path and the second heat transfer path, said by adding the estimated temperature difference to the detected temperature of the first temperature sensor for calculating the temperature of each battery battery temperature estimation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein.
電池(34)にて生じた熱が伝達される伝熱経路上であって前記電池からの伝熱の経路長が小さい位置及び大きい位置にそれぞれ第1温度センサ(51,52)と第2温度センサ(53)とが設けられる電池ユニット(10)に適用され、前記電池の温度を推定する電池温度推定装置(60)であって、A first temperature sensor (51, 52) and a second temperature are located on a heat transfer path through which heat generated in the battery (34) is transferred, and the heat transfer path length from the battery is small and large. A battery temperature estimation device (60) that is applied to a battery unit (10) provided with a sensor (53) and estimates the temperature of the battery,
前記伝熱経路には、前記電池及び前記第1温度センサの間となる第1経路部に第1伝熱抵抗(R13,R14,R15,R33,R34,R35)が存在し、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの間となる第2経路部に第2伝熱抵抗(R20,R40)が存在し、その伝熱経路において、前記電池にて生じた熱が前記各伝熱抵抗を介して前記第1温度センサ及び前記第2温度センサに伝わることを想定し、In the heat transfer path, there is a first heat transfer resistance (R13, R14, R15, R33, R34, R35) in a first path portion between the battery and the first temperature sensor, and the first temperature. A second heat transfer resistance (R20, R40) exists in a second path portion between the sensor and the second temperature sensor, and heat generated in the battery in the heat transfer path reduces the heat transfer resistance. Via the first temperature sensor and the second temperature sensor,
前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの検出温度の差であるセンサ間温度差と、前記第1伝熱抵抗及び前記第2伝熱抵抗とに基づいて、前記電池及び前記第1温度センサの温度の差である推定温度差を算出する温度差算出手段と、The battery and the first temperature sensor are based on a temperature difference between sensors, which is a difference between detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor, and the first heat transfer resistance and the second heat transfer resistance. Temperature difference calculating means for calculating an estimated temperature difference that is a temperature difference between
前記第1温度センサの検出温度に、前記温度差算出手段により算出した前記推定温度差を加算して、前記電池の温度を算出する電池温度算出手段と、Battery temperature calculating means for calculating the temperature of the battery by adding the estimated temperature difference calculated by the temperature difference calculating means to the temperature detected by the first temperature sensor;
を備え、With
前記電池ユニットは、制御基板(12)を備え、前記電池と前記制御基板とが導電部材(44,46)により電気的に接続されており、The battery unit includes a control board (12), and the battery and the control board are electrically connected by conductive members (44, 46).
前記第1温度センサは、前記導電部材と前記制御基板とが接続される接続部の温度を検出し、The first temperature sensor detects a temperature of a connection portion where the conductive member and the control board are connected,
前記第2温度センサは、前記制御基板において前記接続部から離間した部位の温度を検出し、The second temperature sensor detects a temperature of a part of the control board that is separated from the connection part,
前記第1経路部は、前記導電部材を含んで構成され、The first path portion is configured to include the conductive member,
前記第2経路部は、前記制御基板を含んで構成され、The second path portion includes the control board,
前記第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)が含まれており、The first path portion includes a heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance,
前記第2経路部には、前記第2伝熱抵抗として、前記制御基板における伝熱抵抗(R20)が含まれており、The second path portion includes a heat transfer resistance (R20) in the control board as the second heat transfer resistance,
前記温度差算出手段は、前記導電部材における伝熱抵抗と、前記制御基板における伝熱抵抗とに基づいて、前記推定温度差を算出し、The temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference based on the heat transfer resistance in the conductive member and the heat transfer resistance in the control board,
互いに直列接続された複数の前記電池を有し、A plurality of the batteries connected in series with each other;
前記複数の電池にはそれぞれ正側電極(35)及び負側電極(36)が設けられ、直列接続で隣り合う各電池のうち一方の電池の正側電極と他方の電池の負側電極とが接続され、その接続部に前記導電部材が接続されており、Each of the plurality of batteries is provided with a positive electrode (35) and a negative electrode (36), and a positive electrode of one battery and a negative electrode of the other battery are adjacent to each other in series connection. Connected, the conductive member is connected to the connecting portion,
前記伝熱経路として、前記一方の電池の熱が伝達される第1伝熱経路と、前記他方の電池の熱が伝達される第2伝熱経路とが存在し、As the heat transfer path, there is a first heat transfer path through which heat of the one battery is transferred and a second heat transfer path through which heat of the other battery is transferred,
前記第1伝熱経路では、前記第1経路部が前記正側電極と前記導電部材とを含んで構成され、In the first heat transfer path, the first path portion includes the positive electrode and the conductive member,
前記第2伝熱経路では、前記第1経路部が前記負側電極と前記導電部材とを含んで構成され、In the second heat transfer path, the first path portion includes the negative electrode and the conductive member,
前記第1伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記正側電極における伝熱抵抗(R13)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、The first path portion of the first heat transfer path includes the heat transfer resistance (R13) in the positive electrode and the heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance. And
前記第2伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記負側電極における伝熱抵抗(R14)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、The first path portion of the second heat transfer path includes the heat transfer resistance (R14) in the negative electrode and the heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance. And
前記温度差算出手段として、前記第1伝熱経路における前記推定温度差を算出する第1温度差算出手段と、前記第2伝熱経路における前記推定温度差を算出する第2温度差算出手段とを有し、As the temperature difference calculating means, first temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the first heat transfer path, and second temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the second heat transfer path; Have
前記第1温度差算出手段は、前記正側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第1伝熱経路の前記推定温度差を算出し、The first temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the first heat transfer path based on the heat transfer resistance in the positive electrode,
前記第2温度差算出手段は、前記負側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第2伝熱経路の前記推定温度差を算出し、The second temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the second heat transfer path based on the heat transfer resistance in the negative electrode,
前記電池温度算出手段は、前記第1伝熱経路及び前記第2伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記各電池の温度を算出することを特徴とする電池温度推定装置。The battery temperature calculation means calculates the temperature of each battery by adding the estimated temperature difference to the temperature detected by the first temperature sensor in each of the first heat transfer path and the second heat transfer path. A battery temperature estimation device characterized by the above.
電池(34)にて生じた熱が伝達される伝熱経路上であって前記電池からの伝熱の経路長が小さい位置及び大きい位置にそれぞれ第1温度センサ(51,52)と第2温度センサ(53)とが設けられる電池ユニット(10)に適用され、前記電池の温度を推定する電池温度推定装置(60)であって、
前記伝熱経路には、前記電池及び前記第1温度センサの間となる第1経路部に第1伝熱抵抗(R13,R14,R15,R33,R34,R35)が存在し、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの間となる第2経路部に第2伝熱抵抗(R20,R40)が存在し、その伝熱経路において、前記電池にて生じた熱が前記各伝熱抵抗を介して前記第1温度センサ及び前記第2温度センサに伝わることを想定し、
前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの検出温度の差であるセンサ間温度差と、前記第1伝熱抵抗及び前記第2伝熱抵抗とに基づいて、前記電池及び前記第1温度センサの温度の差である推定温度差を算出する温度差算出手段と、
前記第1温度センサの検出温度に、前記温度差算出手段により算出した前記推定温度差を加算して、前記電池の温度を算出する電池温度算出手段と、
を備え、
互いに直列接続された複数の前記電池を有し、
前記複数の電池にはそれぞれ正側電極(35)及び負側電極(36)が設けられ、直列接続で隣り合う各電池のうち一方の電池の正側電極と他方の電池の負側電極とが接続され、その接続部に導電部材(44,46)が接続されており、
前記伝熱経路として、前記一方の電池の熱が伝達される第1伝熱経路と、前記他方の電池の熱が伝達される第2伝熱経路とが存在し、
前記第1伝熱経路では、前記第1経路部が前記正側電極と前記導電部材とを含んで構成され、
前記第2伝熱経路では、前記第1経路部が前記負側電極と前記導電部材とを含んで構成され、
前記第1伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記正側電極における伝熱抵抗(R13)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、
前記第2伝熱経路の第1経路部には、前記第1伝熱抵抗として、前記負側電極における伝熱抵抗(R14)と、前記導電部材における伝熱抵抗(R11)とが含まれており、
前記温度差算出手段として、前記第1伝熱経路における前記推定温度差を算出する第1温度差算出手段と、前記第2伝熱経路における前記推定温度差を算出する第2温度差算出手段とを有し、
前記第1温度差算出手段は、前記正側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第1伝熱経路の前記推定温度差を算出し、
前記第2温度差算出手段は、前記負側電極における伝熱抵抗に基づいて前記第2伝熱経路の前記推定温度差を算出し、
前記電池温度算出手段は、前記第1伝熱経路及び前記第2伝熱経路の各々において、前記第1温度センサの検出温度に前記推定温度差を加算して前記各電池の温度を算出することを特徴とする電池温度推定装置。
A first temperature sensor (51, 52) and a second temperature are located on a heat transfer path through which heat generated in the battery (34) is transferred, and the heat transfer path length from the battery is small and large. A battery temperature estimation device (60) that is applied to a battery unit (10) provided with a sensor (53) and estimates the temperature of the battery,
In the heat transfer path, there is a first heat transfer resistance (R13, R14, R15, R33, R34, R35) in a first path portion between the battery and the first temperature sensor, and the first temperature. A second heat transfer resistance (R20, R40) exists in a second path portion between the sensor and the second temperature sensor, and heat generated in the battery in the heat transfer path reduces the heat transfer resistance. Via the first temperature sensor and the second temperature sensor,
The battery and the first temperature sensor are based on a temperature difference between sensors, which is a difference between detected temperatures of the first temperature sensor and the second temperature sensor, and the first heat transfer resistance and the second heat transfer resistance. Temperature difference calculating means for calculating an estimated temperature difference that is a temperature difference between
Battery temperature calculating means for calculating the temperature of the battery by adding the estimated temperature difference calculated by the temperature difference calculating means to the temperature detected by the first temperature sensor;
With
A plurality of the batteries connected in series with each other;
Each of the plurality of batteries is provided with a positive electrode (35) and a negative electrode (36), and a positive electrode of one battery and a negative electrode of the other battery are adjacent to each other in series connection. Connected, and the conductive member (44, 46) is connected to the connection part,
As the heat transfer path, there is a first heat transfer path through which heat of the one battery is transferred and a second heat transfer path through which heat of the other battery is transferred,
In the first heat transfer path, the first path portion includes the positive electrode and the conductive member,
In the second heat transfer path, the first path portion includes the negative electrode and the conductive member,
The first path portion of the first heat transfer path includes the heat transfer resistance (R13) in the positive electrode and the heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance. And
The first path portion of the second heat transfer path includes the heat transfer resistance (R14) in the negative electrode and the heat transfer resistance (R11) in the conductive member as the first heat transfer resistance. And
As the temperature difference calculating means, first temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the first heat transfer path, and second temperature difference calculating means for calculating the estimated temperature difference in the second heat transfer path; Have
The first temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the first heat transfer path based on the heat transfer resistance in the positive electrode,
The second temperature difference calculating means calculates the estimated temperature difference of the second heat transfer path based on the heat transfer resistance in the negative electrode,
The battery temperature calculating means in each of said first heat transfer path and the second heat transfer path, said by adding the estimated temperature difference to the detected temperature of the first temperature sensor for calculating the temperature of each battery A battery temperature estimation device characterized by the above.
前記電池は板状をなすとともに複数積層されて組電池(31)を構成していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電池温度推定装置。   The battery temperature estimation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the battery has a plate shape and a plurality of stacked batteries to form an assembled battery (31).
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KR102829175B1 (en) * 2020-10-08 2025-07-07 주식회사 엘지에너지솔루션 Method and apparatus for calculating state of health resistance of battery
JP7567389B2 (en) * 2020-11-17 2024-10-16 株式会社オートネットワーク技術研究所 Wiring Module
JP2024102725A (en) * 2023-01-19 2024-07-31 株式会社Gsユアサ POWER STORAGE DEVICE, MANAGEMENT DEVICE, METHOD FOR ESTIMATING TEMPERATURE OF POWER STORAGE ELEMENT, AND COMPUTER PROGRAM

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3832332B2 (en) 2001-12-20 2006-10-11 日産自動車株式会社 Battery temperature detector
JP2005265825A (en) * 2004-02-20 2005-09-29 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Battery temperature detection device and in-vehicle power distribution device
JP5874560B2 (en) 2012-07-25 2016-03-02 株式会社デンソー Battery temperature calculation device
JP2014163679A (en) * 2013-02-21 2014-09-08 Daikin Ind Ltd Temperature estimation device and semiconductor device
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