JP2007109536A

JP2007109536A - 温度検知装置

Info

Publication number: JP2007109536A
Application number: JP2005299914A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ishikura; 誠石倉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-04-26

Abstract

【課題】電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値および下限値を精度よく検知する。
【解決手段】温度検知装置は、電池モジュール集合体１０４の充放電時に許容される温度範囲の上限値の前後で分解能が高く設定され、電池モジュール集合体１０４の温度を検知するサーミスター素子１５０と、サーミスタ素子１５０と異なる部位に設けられ、許容される温度範囲の下限値の前後で分解能が高く設定され、電池モジュール集合体１０４の温度を検知するサーミスタ素子１５２とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器の温度を検知する温度検知装置に関し、特に、電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値および下限値周辺で高い検知精度を有する温度検知装置に関する。

電動機により車両の駆動力を得る、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車には、蓄電装置やインバータ等の電気機器を搭載している。このような電気機器においては、高温により劣化したり、低温により所望の性能を発揮しない（性能未達）などの不具合の発生を抑制するために電気機器の温度を検知して、必要に応じて冷却する必要がある。

しかしながら、たとえば、電気機器の作動により電気機器の温度が上昇して冷却ファンにより冷却空気が電気機器に送り込まれると、その冷却ファン側に配置された部分と熱交換が行なわれた空気で、冷却ファンから遠い位置に配置された部分とが熱交換される。また、冷却空気との接触面積も電気機器の各部位毎に同じ面積であるとは限らない。そのため、電気機器の部位に応じて温度のバラツキが生じる。

このような状況は、電気機器が設けられる位置、冷却ファンの位置、外部熱源の配置などにも起因して発生する。いずれが原因であっても、電気機器を一様に冷却することが不可能であるので、電気機器の温度を検知して、その温度から電気機器の温度異常を検知することが困難となる。

このような問題に鑑みて、特開２００５−１１７５７号公報（特許文献１）は、冷却ファンを有するバッテリの温度異常を的確に検知する二次電池の温度異常検知装置を開示する。この温度異常検知装置は、複数の単電池から構成される二次電池の温度異常を検知する装置である。温度異常検知装置は、複数の単電池の中の少なくとも２個の単電池の温度を測定するための測定手段と、単電池の温度を均一にするための温度均一化手段と、温度均一化手段の作動に対応させて、測定手段により測定された単電池の温度に基づいて、二次電池の温度異常を検知するための検知手段とを含む。

上述した公報に開示された温度異常検知装置によると、温度均一化手段により、たとえば冷却空気が二次電池の筐体内に送込まれて、単電池を冷却して単電池の温度を均一にする。このような状態で、すなわち、温度均一化手段が十分に作動している状態で、検知手段は、測定手段により測定された単電池の温度に基づいて、二次電池の温度異常を検知する。このとき、たとえば、測定された２個以上の単電池の温度偏差が予め定められた値よりも大きいと、二次電池の温度が異常であることを検知する。このため、検知手段により二次電池の温度異常が判断されるのは、単電池の温度が十分に均一化されたときのみであって、単電池と冷却ファンなどとの位置関係に基づく電池の放電効率の違いによる異常検知や、冷却ファンが作動しない時に拡大した温度偏差による異常検知を回避することができる。
特開２００５−１１７５７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された温度異常検知装置においては、単電池の温度の検知精度について言及されていない。温度を検知するセンサとしては、温度の変化に対して抵抗値が変化するサーミスタ素子が用いられることが公知である。このようなセンサは、サーミスタ素子を検知対象物に設け、サーミスタ素子と分圧抵抗とを直列に接続した回路に定電圧電源から電圧を供給して、サーミスタ素子にかかる電圧に基づいて、検知対象物の温度を検知する。サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が大きいほど、対応する温度前後における分解能（検知精度）は向上する。しかしながら、検知対象物の温度検知範囲が広い場合には、サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が小さくなる（変化の勾配が緩やかになる）可能性がある。

たとえば、上述した電気機器の作動時に許容される温度範囲内になるように温度を制御するためには、その温度範囲の上限値および下限値付近で精度よく温度を検出する必要がある。上限値および下限値付近での精度を保つためには、サーミスタ素子は、その温度範囲の全域にわたって電圧の変化が略一定の勾配を保つような特性を有することが必要となる。ところが、サーミスタ素子にかかる電圧は、定電圧電源の電圧以下であり、また、供給される電圧は、サーミスタ素子の自己発熱抑制の観点から低いことが望ましい。そのため、温度範囲が広いと、その勾配は緩やかにならざるを得ず、分解能を向上することができないという問題がある。そのため、許容される温度範囲内になるように電気機器の温度を制御する際に、誤差分が低減できないと、電気機器の所望の性能を発揮できない可能性がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値および下限値を精度よく検知できる温度検知装置を提供することである。

第１の発明に係る温度検知装置は、電気機器の異なる部位に応じた異なる温度検知特性を有する温度検知装置である。温度検知特性は、温度測定範囲に対応して検知特性が異なる。この温度検知装置は、予め定められた第１の温度測定範囲において分解能が高く設定され、電気機器の温度を検知するための第１の検知手段と、第１の検知手段とは異なる部位に設けられ、第１の温度測定範囲と異なる第２の温度測定範囲において分解能が高く設定され、電気機器の温度を検知するための第２の検知手段とを含む。

第１の発明によると、第１の検知手段は、予め定められた第１の温度測定範囲（たとえば、二次電池の充放電時に許容される温度範囲の上限値を含む温度測定範囲）において分解能が高く設定される。また、第２の検知手段は、第２の温度測定範囲（たとえば、二次電池の充放電時に許容される温度範囲の下限値を含む温度測定範囲）において分解能が高く設定される。たとえば、サーミスタ素子を用いて温度を検知する場合においては、サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が第１の温度測定範囲（または第２の温度測定範囲）において大きくなるように電圧の出力特性を設定すると、上限値周辺（または下限値周辺）の分解能を向上させることができる。また、たとえば、第１の検知手段を電気機器の比較的高温になる部位（たとえば、電気機器に接するように流通する冷却媒体の下流側の部位）に設けるようにすると、この部位において、上限値周辺の電気機器の温度を精度よく検知することができる。また、第２の検知手段を電気機器の比較的低温になる部位（たとえば、電気機器に接するように流通する冷却媒体上流側の部位）に設けるようにすると、この部位において、下限値周辺の電気機器の温度を精度よく検知することができる。このようにすると、電気機器の温度を許容される温度範囲内になるように精度よく制御することができるため、電気機器の所望の性能を発揮させることができる。したがって、電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値および下限値を精度よく検知できる温度検知装置を提供することができる。

第２の発明に係る温度検知装置においては、第１の発明の構成に加えて、第１の温度測定範囲は、電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値を含む。第２の温度測定範囲は、許容される温度範囲の下限値を含む。

第２の発明によると、第１の検知手段は、電気機器の作動時（たとえば、二次電池の充放電時）に許容される温度範囲の上限値を含む温度測定範囲において分解能が高く設定される。また、第２の検知手段は、二次電池の充放電時に許容される温度範囲の下限値を含む温度測定範囲において分解能が高く設定される。たとえば、サーミスタ素子を用いて温度検知をする場合においては、サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が許容される温度範囲の上限値（または下限値）を含む温度測定範囲において大きくなるように電圧の出力特性を設定すると、上限値周辺（または下限値周辺）の分解能を向上させることができる。また、たとえば、第１の検知手段を電気機器の比較的高温になる部位（たとえば、電気機器に接するように流通する冷却媒体の下流側の部位）に設けるようにすると、この部位において、上限値周辺の電気機器の温度を精度よく検知することができる。また、第２の検知手段を電気機器の比較的低温になる部位（たとえば、電気機器に接するように流通する冷却媒体の上流側の部位）に設けるようにすると、この部位において、下限値周辺の電気機器の温度を精度よく検知することができる。

第３の発明に係る温度検知装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、検知手段は、電気機器に当接して設けられ、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ素子と、サーミスタ素子に直列に接続される抵抗体と、サーミスタ素子と抵抗体とに電圧を供給する電源とを含む。抵抗体の抵抗値とサーミスタ素子における温度および抵抗値の関係に基づく特性とのうちの少なくとも一方は、電源から電圧の供給を受けると、予め定められた温度測定範囲において、サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が大きくなるように設定される。

第３の発明によると、抵抗体の抵抗値とサーミスタ素子における温度および抵抗値の関係に基づく特性とのうちの少なくとも一方を変更することにより、電源から電圧の供給を受けたときの、サーミスタ素子にかかる電圧の変化特性を変化させることができる。そのため、予め定められた温度測定範囲（たとえば、電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値あるいは下限値を含む温度測定範囲）において、サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が大きくなるように（変化の勾配が急になるように）設定することにより、分解能を向上させることができる。

第４の発明に係る温度検知装置においては、第２または３の発明の構成に加えて、電気機器には、冷却媒体を電気機器に接するように流通させて電気機器の温度を調整する冷却装置が設けられる。第１の検知手段は、第２の検知手段よりも、流通する冷却媒体の下流側の部位に設けられる。

第４の発明によると、第１の検知手段は、第２の検知手段よりも、流通する冷却媒体の下流側の部位に設けられる。冷却媒体は、上流側において電気機器との接触部位において熱交換されており、その温度は上流側よりも高い。そのため、電気機器の高温時には、下流側の電気機器の部位は、上流側の部位よりも速やかに温度が上昇する。一方、上流側における冷却媒体の温度は下流側よりも低い。そのため、電気機器の低温時には、少なくとも下流側における部位よりも温度が上昇しにくい。したがって、第１の検知手段により上限値を精度よく検知して、第２の検知手段により下限値を検知することにより、電気機器の温度のばらつきを含めた全体の温度を、許容される温度範囲内になるように精度よく制御することができる。そのため、電気機器の所望の性能を発揮させることができる。

第５の発明に係る温度検知装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、電気機器は、蓄電装置である。

第５の発明によると、蓄電装置の充放電時に許容される温度範囲の上限値および下限値を精度よく検知することにより、蓄電装置の温度を精度よく制御することができる。そのため、蓄電装置の所望の性能を発揮させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に、本発明の実施の形態に係る温度検知装置が設けられる電池パック１００の外観図を示す。

電池パック１００は、２個の電池セル１０２を直列に接続した電池モジュールをさらに複数個直列に積層した電池モジュール集合体（組電池）１０４から構成される。なお、本実施の形態において、電池パック１００は、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池の電池セルから構成されるであるが、特にこれに限定されるものではない。たとえば、電池パック１００は、燃料電池から構成されるようにしてもよい。また、本実施の形態において、電池パック１００は電気自動車に搭載されるとして説明するが、ハイブリッド車あるいは燃料電池自動車に適用してもよいし、特に車両に限定して適用されるものではない。

温度検知装置は、電池モジュール集合体１０４に当接するように設けられるサーミスタ素子１５０，１５２と、温度検出回路１５４とを含む。サーミスタ素子１５０，１５２は、温度変化に対して抵抗値が非線形に変化する素子である。本実施の形態において、サーミスタ素子１５０，１５２は、温度変化に対して抵抗値が指数関数的に変化する素子であるが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、温度変化に対して抵抗値が線形的に変化する素子を用いるようにしてもよい。温度検出回路１５４は、後述する定電圧電源と分圧抵抗とを含み、サーミスタ素子１５０，１５２に予め定められた電圧を供給する。なお、本実施の形態において、サーミスタ素子は、図１においては２個としたが、本発明は、この２個に限定されるものではなく、少なくとも２個以上設けるようにすればよい。

なお、本実施の形態に係る温度検知装置は、電池パック１００に適用されるとして説明するが、特に電池パック１００に限定して適用されるものではない。すなわち、本実施の形態に係る温度検知装置は、キャパシタ、インバータまたはモータ等の電気機器に適用するようにしてもよい。

図２に示すように、温度検出回路１５４は、サーミスタ素子１５０と直列に接続される分圧抵抗１５６と、サーミスタ素子１５０と分圧抵抗１５６とに電圧を供給する電源である定電圧電源１５８とを含む。

サーミスタ素子１５２も同様に分圧抵抗１５６とは別に設けられる分圧抵抗（図示せず）に直列に接続され、定電圧電源から電圧が供給される。なお、サーミスタ素子１５２に電圧を供給する電源は、定電圧電源１５８を共用するようにしてもよい。すなわち、サーミスタ素子１５０と分圧抵抗１５６とを含む回路とサーミスタ素子１５２と分圧抵抗とを含む回路とを並列に接続した回路に対して、定電圧電源１５８が電圧を供給するようにしてもよい。

本実施の形態において、定電圧電源１５８は、予め定められた電圧Ｖ（０）をサーミスタ１５０を含む回路およびサーミスタ素子１５２を含む回路に供給する。予め定められた電圧Ｖ（０）は、特に限定される電圧ではなく、たとえば、５Ｖである。

サーミスタ素子１５０の両端の電圧Ｖを検知することにより、サーミスタ素子１５０の温度Ｔが検出される。たとえば、電圧Ｖは、サーミスタ素子１５０に並列に接続された電圧センサ（図示せず）により検知される。電圧センサは、検知したサーミスタ素子１５０の両端の電圧ＶをＥＣＵ（Electronic Control Unit）（図示せず）に出力する。ＥＣＵは、マップあるいはデータテーブル等を用いて入力された電圧Ｖに対応するサーミスタ素子１５０の温度Ｔを算出する。サーミスタ素子１５０の温度Ｔを算出することにより、サーミスタ素子１５０に当接する部位における電池モジュール集合体１０４の温度が算出される。

サーミスタ素子１５２においても同様にサーミスタ素子１５２に並列に接続される電圧センサからＥＣＵにサーミスタ１５２にかかる電圧Ｖ’が出力され、ＥＣＵは入力された電圧Ｖ’に基づいて、サーミスタ素子１５２の温度Ｔ’を算出する。サーミスタ素子１５２の温度Ｔ’を算出することにより、サーミスタ素子１５２に当接する部位における電池モジュール集合体１０４の温度が算出される。

図３に示すように、電池パック１００には、車室内の空気を吸い込んで、電池パック１００の筐体内部に送り込むことにより、内部の電池モジュール集合体１０４を冷却する冷却ファン（図示せず）が、冷却通路（図示せず）を介して接続されている。電池モジュール集合体１０４を流通する空気は、冷却通路から電池パック１００の筐体内部を流通した後、電池パック１００の筐体に接続する排出通路（図示せず）を介して車両の外部に排出される。

ＥＣＵは、サーミスタ素子１５０，１５２により検知された温度に基づいて、冷却ファンにより電池パック１００の筐体内を流通する空気の流量を制御するなどして、電池モジュール集合体１０４の温度が許容される温度範囲内になるように制御する。

本実施の形態において、サーミスタ素子１５０は、電池パック１００の筐体の内部を流通する空気の上流側における電池モジュール集合体１０４の部位に当接して設けられる。一方、サーミスタ素子１５２は、電池パック１００の筐体の内部を流通する空気の下流側における電池モジュール集合体１０４の部位に当接して設けられる。サーミスタ素子１５０，１５２が設けられる位置は、図３に示す位置に特に限定されるものではなく、サーミスタ素子１５０が、サーミスタ素子１５２が設けられる位置よりも、流通する空気の上流側の位置であればよい。

サーミスタ素子１５０における温度と抵抗値との関係は、図４の破線に示すような指数関数的な関係を有する。図４において、横軸は温度を示し、縦軸は抵抗値の対数値を示す。すなわち、サーミスタ素子１５０における温度と抵抗値との関係は、サーミスタ素子１５０の温度が増加するほど、サーミスタ素子１５０の抵抗値は減少する傾向を示す。

一方、サーミスタ素子１５２における温度と抵抗値との関係は、図４の実線に示すような指数関数的な関係を有する。サーミスタ素子１５２における温度と抵抗値との関係についても、サーミスタ１５２の温度が増加するほど、サーミスタ素子１５２の抵抗値は減少する傾向を示すが、サーミスタ素子１５２は、サーミスタ素子１５０と比較して、同じ温度（たとえば、０℃）で比較して抵抗値が大きい（Ｒ（１）＞Ｒ（０））特性を有する素子である。

サーミスタ素子１５０において、温度変化に対する電圧Ｖの変化は、図５の破線に示すように、予め定められた温度Ｔ（０）を含む温度測定範囲内で、すなわち、温度Ｔ（０）の前後で、最も傾きの絶対値（電圧の変化幅）が大きく変化する特性である。ここで、「温度測定範囲」は、分解能が高く設定される範囲である。サーミスタ素子１５２において、温度変化に対する電圧Ｖ’の変化は、図５の実線に示すように、予め定められた温度Ｔ（１）を含む温度測定範囲内で、すなわち、温度Ｔ（１）の前後で、最も傾きの絶対値（電圧の変化幅）が大きく変化する特性である。このように、サーミスタ素子１５０を含む回路およびサーミスタ素子１５２を含む回路の電圧の変化特性は、温度測定範囲に対応した特性を有する。

たとえば、図４に示した温度と抵抗値との関係に基づく特性を、同じ温度で比較したときに抵抗値がより小さく特性の素子を設定すると、最も傾きの絶対値が大きく変化する温度が低くなる（図５の紙面左側に移動する）。また、分圧抵抗１５６の抵抗値を大きくすると、同様に、最も傾きの絶対値が大きく変化する温度が低くなる。一方、温度と抵抗値との関係に基づく特性を、同じ温度で比較したときに抵抗値がより大きくなる特性の素子を設定すると、最も傾きの絶対値が大きく変化する温度が高くなる（図５の紙面右側に移動する）。また、分圧抵抗１５６の抵抗値を小さくすると、同様に、最も傾きの絶対値が大きく変化する温度が高くなる。

サーミスタ素子１５０は、予め定められた温度Ｔ（０）の前後において、電圧の変化幅が大きくなるように温度と抵抗値との関係に基づく特性および分圧抵抗１５６の抵抗値のうちのいずれか一方が設定される。同様に、サーミスタ素子１５２は、予め定められた温度Ｔ（１）の前後において、電圧の変化幅が大きくなるように温度と抵抗値との関係に基づく特性および分圧抵抗の抵抗値のうちのいずれか一方が設定される。これらの設定は、たとえば、実験あるいは計算等により適合される。このように、本実施の形態において、温度検知装置は、電池モジュール集合体１０４の異なる部位に応じた異なる温度検知特性を有する。

予め定められた温度Ｔ（０）は、本実施の形態においては、電池モジュール集合体１０４の充放電時に許容される温度範囲の下限値である。下限値は、電池モジュール集合体１０４において所望の性能が発現するように実験等により適合される温度である。また、予め定められた温度Ｔ（１）は、本実施の形態においては、電池モジュール集合体１０４の充放電時に許容される温度範囲の上限値である。上限値は、電池モジュール集合体１０４において高温による劣化が促進しないように実験等により適合される温度である。

以上のような構造を有する本実施の形態に係る温度検知装置の動作について説明する。
たとえば、車両の走行状態に応じて、電池パック１００が高温になるような場合において、電池パック１００の筐体内を流通する冷却媒体（空気）の下流側の部位において電池モジュール集合体１０４の温度は上流側の部位よりも高温になる傾向にある。サーミスタ素子１５２において、予め定められた温度Ｔ（１）の前後で電圧の変化幅が大きくなるように設定される。

このとき、たとえば、図５の一点鎖線に示すように、１つのサーミスタ素子を用いて温度Ｔ（０）〜Ｔ（１）の間を検知する場合と比較すると、温度Ｔ（１）の前後で図５の実線の方が勾配が急になるため、電池モジュール集合体１０４の温度が、１つのサーミスタ素子を用いて検知するよりも、温度Ｔ（１）の前後で精度高く検知される。

一方、車両の冷間始動直後のように、電池パック１００が低温になるような場合において、電池パック１００の筐体内を流通する空気の上流側の部位において電池モジュール集合体１０４の温度は下流側の部位よりも低温になる傾向にある。サーミスタ素子１５０において、予め定められた温度Ｔ（０）の前後で最も傾きの絶対値が大きくなるように設定される。

このとき、同様に、１つのサーミスタ素子を用いて温度Ｔ（０）〜Ｔ（１）の間を検知する場合と比較すると、温度Ｔ（０）の前後で図５の破線の方が勾配が急になるため、電池モジュール集合体１０４の温度が、１つのサーミスタ素子を用いて検知するよりも、温度Ｔ（０）の前後で精度高く検知される。

温度Ｔ（０）および温度Ｔ（１）の前後で分解能が高くなるため、電池モジュール集合体１０４の温度が、１つのサーミスタ素子を用いて検知する場合と比較して、温度Ｔ（０）〜Ｔ（１）の温度範囲内になるようにより精度高く制御される。そのため、電池モジュール集合体１０４がＴ（１）よりも大きくなることによる劣化およびＴ（０）よりも小さくなることによる所望の性能が発揮されない状態になることが抑制される。

以上のようにして、本実施の形態に係る温度検知装置によると、電池パックの筐体内を流通する空気の下流側に設けられるサーミスタ素子と分圧抵抗とを含む回路においては、電池モジュール集合体の充放電時に許容される温度範囲の上限値Ｔ（１）の前後でサーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が大きくなるように（分解能が高くなるように）素子の特性あるいは分圧抵抗の抵抗値が設定される。空気は、上流側において電池モジュール集合体との接触部位において熱交換されており、その温度は上流側よりも高い。そのため、電池モジュール集合体の高温時には、下流側の部位が上流側の部位よりも速やかに温度が上昇する。そのため、この部位に設けられるサーミスタ素子により、電池モジュール集合体の上限値Ｔ（１）周辺の温度を精度よく検知させることができる。

電池パックの筐体内を流通する空気の上流側の部位に設けられるサーミスタ素子と分圧抵抗とを含む回路は、電池パックの充放電時に許容される温度範囲の下限値Ｔ（０）においてサーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が大きくなるように（分解能が高くなるように）素子の特性あるいは分圧抵抗の抵抗値が設定される。上流側を流通する空気は、下流側を流通する空気よりも低い傾向にある。そのため、電池モジュール集合体の低温時には、上流側の部位は下流側の部位よりも温度が上昇しにくい。そのため、この部位に設けられるサーミスタ素子により、電池モジュール集合体の下限値Ｔ（０）付近の温度を精度よく検知させることができる。

これにより、電池モジュール集合体の充放電時に許容される温度範囲の上限値である温度Ｔ（１）および下限値である温度Ｔ（０）をそれぞれ精度よく検知することができる。そのため、誤差分が低減されて、電池モジュール集合体の温度を許容される温度範囲内になるように精度よく制御することができる。その結果、電池モジュール集合体の所望の性能を発揮させることができる。したがって、電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値および下限値を精度よく検知できる温度検知装置を提供することができる。

なお、サーミスタ素子１５０，１５２は、電池パック１００の筐体の内部を流通する空気の上流側および下流側の部位に設けられるようにすれば特に限定されるものではないが、好ましくは、電池パック１００の外部からの受熱の影響を受けやすい部位および外部への放熱の影響を受けやすい部位に基づいて設定されることが望ましい。

電池パック１００の外部からの受熱とは、たとえば、隣接する機器から伝達される熱や、車両の外部あるいは内部の機器から車体に伝達された熱が取り付け部品等を介して電池パック１００に伝達される熱である。外部への放熱は、たとえば、電池パック１００から取り付け部品等を介して車体へと伝達する熱である。

たとえば、極寒冷地の深夜または朝のような車両外部の状況よって、電池パック１００の外部からの受熱の影響および外部への放熱の影響により、高温になる部位、低温になる部位は異なる傾向にある。さらに、電池パック１００の搭載位置、筐体の構造、取り付け部品の位置等によっても、電池パック１００の外部からの受熱の影響および外部への放熱の影響により、高温になる部位、低温になる部位は異なる傾向にある。

したがって、上述した状況の変化や電池パック１００の搭載位置を考慮して、受熱あるいは放熱の影響を受けやすい部位に基づいて、電池モジュール集合体１０４において比較的高温になる部位、比較的低温になる部位に、部位に応じた検知特性を有するサーミスタ素子を設けることにより、電池モジュール集合体１０４における個々の電池セル１０２の温度のばらつきを含めた全体の温度を、許容される温度範囲内になるように制御することができる。したがって、低温時の性能の未達、高温時の劣化を抑制して、電池モジュール集合体１０４の所望の性能を発揮させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る温度検知装置が設けられる電池パックの外観を示す図である。本実施の形態に係る温度検知装置の回路を示す図である。本実施の形態に係る温度検知装置が設けられる電池パックの冷却装置を示す図である。サーミスタ素子の温度と抵抗値との関係を示す図である。サーミスタ素子の温度と電圧との関係を示す図である。

符号の説明

１００電池パック、１０２電池セル、１０４電池モジュール集合体、１５０，１５２サーミスタ素子、１５４温度検出回路、１５６分圧抵抗、１５８定電圧電源。

Claims

電気機器の異なる部位に応じた異なる温度検知特性を有する温度検知装置であって、前記温度検知特性は、温度測定範囲に対応して検知特性が異なり、
予め定められた第１の温度測定範囲において分解能が高く設定され、前記電気機器の温度を検知するための第１の検知手段と、
前記第１の検知手段とは異なる部位に設けられ、前記第１の温度測定範囲と異なる第２の温度測定範囲において分解能が高く設定され、前記電気機器の温度を検知するための第２の検知手段とを含む、温度検知装置。
前記第１の温度測定範囲は、前記電気機器の作動時に許容される温度範囲の上限値を含み、
前記第２の温度測定範囲は、前記許容される温度範囲の下限値を含む、請求項１に記載の温度検知装置。
前記検知手段は、
前記電気機器に当接して設けられ、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ素子と、
前記サーミスタ素子に直列に接続される抵抗体と、
前記サーミスタ素子と前記抵抗体とに電圧を供給する電源とを含み、
前記抵抗体の抵抗値と前記サーミスタ素子における温度および抵抗値の関係に基づく特性とのうちの少なくとも一方は、前記電源から電圧の供給を受けると、予め定められた温度測定範囲において、前記サーミスタ素子にかかる電圧の変化幅が大きくなるように設定される、請求項１または２に記載の温度検知装置。
前記電気機器には、冷却媒体を前記電気機器に接するように流通させて前記電気機器の温度を調整する冷却装置が設けられ、
前記第１の検知手段は、前記第２の検知手段よりも、流通する冷却媒体の下流側の部位に設けられる、請求項２または３に記載の温度検知装置。
前記電気機器は、蓄電装置である、請求項１〜４のいずれかに記載の温度検知装置。