JP2015159059A - バスバーモジュール - Google Patents

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康晴 寺田
典男 西脇
Norio Nishiwaki
典男 西脇
孝義 天野
Takayoshi Amano
孝義 天野
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Abstract

【課題】 ブロック回路の数を減らしつつ、各ブロック回路に含まれる電圧検出回路の動作電圧を確保する。【解決手段】 バスバーモジュール４０は、複数のバスバー６０と、複数のブロック回路５０Ａ〜５０Ｃとを有する。各ブロック回路５０Ａ〜５０Ｃに含まれる電圧検出回路５１は、各バスバー６０に接続された配線を介して各蓄電素子１０の電圧値を検出する。第１ブロック回路５０Ａには、蓄電装置の最低電位を示す蓄電素子を含み、最小数以上かつ最大数よりも少ない偶数個の蓄電素子が割り当てられる。第２ブロック回路５０Ｂには、蓄電装置の最高電位を示す蓄電素子を含み、最小数以上かつ最大数よりも少ない数の蓄電素子が割り当てられる。第３ブロック回路５０Ｃには、最大数の蓄電素子が割り当てられる。最小数は、電圧検出回路を動作させる電圧値を確保するための最小の蓄電素子の数であり、最大数は、電圧検出回路によって電圧値を検出できる最大の蓄電素子の数である。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の蓄電素子を電気的に直列に接続するバスバーモジュールに関する。
特許文献１に記載の電池モジュールは、電池集合体およびバスバーモジュールを有する。バスバーモジュールは、隣り合う２つの単位電池を直列に接続するバスバーと、単位電池の状態（電圧値）を監視する電池監視ＩＣと、バスバーおよび電池監視ＩＣを接続するターミナルとを有する。ここで、バスバーモジュールには、複数の電池監視ＩＣが設けられている。
特開２０１３−１４３２７２号公報
特許文献１のように複数の電池監視ＩＣを用いるとき、コストの低減などを図るためには、電池監視ＩＣの総数をできるだけ減らすことが好ましい。ここで、１つの電池監視ＩＣによって電圧値を監視できる単位電池の数（最大数）は決まっている。したがって、１つの電池監視ＩＣに対して最大数の単位電池を割り当てれば、電池監視ＩＣの総数を減らすことができる。
電池集合体を構成する単位電池の総数を最大数で分けようとするとき、単位電池の総数によっては、総数を最大数で割りきれないことがある。この場合には、最大数よりも少ない数の単位電池が余ってしまう。電池監視ＩＣが、割り当てられた複数の単位電池からの電力を受けて動作するとき、余った数の単位電池の総電圧値では、電池監視ＩＣを動作させるための電圧値を確保できないことがある。
本発明は、蓄電装置に取り付けられるバスバーモジュールである。蓄電装置は、所定方向に並べられた複数の蓄電素子を有する。ここで、蓄電素子の正極端子および負極端子が所定方向で交互に配置されるように複数の蓄電素子が並べられる。本発明のバスバーモジュールは、複数のバスバーおよび複数のブロック回路を有する。複数のバスバーは、各蓄電素子の正極端子および負極端子に接続されている。
各ブロック回路には、蓄電素子の総数よりも少ない数の蓄電素子であって、互いに直列に接続された複数の蓄電素子が割り当てられている。各ブロック回路は電圧検出回路を有しており、電圧検出回路は、各バスバーに接続された配線を介して、割り当てられた各蓄電素子の電圧値を検出する。また、電圧検出回路は、各ブロック回路に割り当てられた複数の蓄電素子からの電力を受けて動作する。
本発明における蓄電装置では、蓄電素子の総数を、電圧検出回路が電圧値を検出することができる蓄電素子の最大数で除算したときの余りの数が、電圧検出回路を動作させるための最低電圧値を確保するための蓄電素子の最小数よりも小さくなる。ここで、複数のブロック回路は、第１ブロック回路と、第２ブロック回路と、複数の第３ブロック回路とによって構成される。
第１ブロック回路に割り当てられた蓄電素子には、蓄電装置の最低電位を示す蓄電素子が含まれる。また、第１ブロック回路に割り当てられた蓄電素子の数は、偶数であるとともに、上記最小数以上かつ上記最大数よりも少ない。第２ブロック回路に割り当てられた蓄電素子には、蓄電装置の最高電位を示す蓄電素子が含まれる。また、第２ブロック回路に割り当てられた蓄電素子の数は、上記最小数以上かつ上記最大数よりも少ない。第３ブロック回路に割り当てられた蓄電素子の数は上記最大数である。
本発明によれば、第３ブロック回路に対して最大数の蓄電素子を割り当てているため、バスバーモジュールに含まれる電圧検出回路の数、言い換えれば、ブロック回路の数を減らすことができる。また、各ブロック回路に割り当てられた蓄電素子の数は最小数以上となるため、割り当てられた蓄電素子を用いて、各ブロック回路内の電圧検出回路を動作させるための電圧値を確保することができる。
蓄電装置にバスバーモジュールを取り付けるときには、蓄電装置の低電位側からバスバーモジュールが取り付けられる。したがって、第１ブロック回路、第３ブロック回路および第２ブロック回路の順に、各ブロック回路が蓄電装置に取り付けられる。ここで、蓄電装置では、蓄電素子の正極端子および負極端子が所定方向に交互に配置されている。
各第３ブロック回路に割り当てられた蓄電素子の数を偶数に設定することにより、複数の第３ブロック回路を並べたときに、第３ブロック回路に含まれる電圧検出回路を用いて各蓄電素子の電圧値を検出することができる。ここで、各第３ブロック回路に割り当てられる蓄電素子の数を奇数に設定してしまうと、同一構成の複数の第３ブロック回路を用いただけでは、電圧値を検出できない蓄電素子が発生してしまう。
第１ブロック回路は第３ブロック回路と隣り合う位置に配置されるため、第１ブロック回路に割り当てられる蓄電素子の数も偶数に設定する必要がある。第１ブロック回路に割り当てられる蓄電素子の数を奇数に設定してしまうと、第１ブロック回路および第３ブロック回路の間において、電圧値を検出できない蓄電素子が発生してしまう。
第１ブロック回路に割り当てられる蓄電素子の数と、第３ブロック回路に割り当てられる蓄電素子の数は、ともに偶数である。このため、第１ブロック回路に含まれる配線のパターンを、第３ブロック回路に含まれる配線のパターンの一部と同一にすることができる。これにより、第３ブロック回路を用意しておけば、第３ブロック回路の一部を第１ブロック回路として用いることができる。したがって、第１ブロック回路および第３ブロック回路を別々に用意しておく必要も無くなる。
電池スタックの概略構成を説明するための外観図である。 各バスバーブロックに割り当てられる単電池の数を示す図である。 第３バスバーブロックに割り当てられた単電池の数が偶数であるときにおいて、第３バスバーブロックに含まれる第３ブロック回路の構成を示す図である。 第３バスバーブロックに割り当てられた単電池の数が奇数であるときにおいて、第３バスバーブロックに含まれる第３ブロック回路の構成を示す図である。 第１バスバーブロックに含まれる第１ブロック回路の構成を示す図である。 第２バスバーブロックに含まれる第２ブロック回路の構成を示す図である。
以下、本発明の実施例について説明する。
図１は、電池スタック１（本発明の蓄電装置に相当する）の概略構成を説明するための外観図である。図１に示すＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに直交する。本実施例において、Ｚ軸は鉛直方向（垂直方向）に延びる軸である。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図においても同様である。
電池スタック１は、複数の単電池１０（本発明の蓄電素子に相当する）を有する。例えば、電池スタック１は車両に搭載でき、車両を走行させる動力源として用いることができる。単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。
単電池１０はいわゆる角型電池であり、単電池１０の外形は直方体に沿った形状である。単電池１０の上面には、正極端子１１および負極端子１２が設けられている。正極端子１１および負極端子１２は、単電池１０の内部に収容された発電要素（図示せず）に接続されている。発電要素は、充放電を行う要素であり、公知のように、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されるセパレータとを有する。ここで、発電要素の正極板が正極端子１１と電気的に接続され、発電要素の負極板が負極端子１２と電気的に接続される。なお、セパレータの代わりに、固体電解質を用いることもできる。
単電池１０の上面には弁（図示せず）が設けられている。単電池１０の内部（発電要素を収容するスペース）においてガスが発生すると、単電池１０の内部における圧力が上昇する。ここで、単電池１０の内部における圧力が弁の作動圧よりも高くなると、弁が閉じ状態から開き状態に変化する。これにより、単電池１０の内部から単電池１０の外部にガスを排出させることができる。
複数の単電池１０はＸ方向（本発明の所定方向に相当する）に並んでいる。ここで、Ｘ方向において、正極端子１１および負極端子１２が交互に配置されるように、複数の単電池１０がＸ方向に並べられている。電池スタック１を構成するすべての単電池１０は、バスバーによって電気的に直列に接続される。後述するように、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０に関して、一方の単電池１０の正極端子１１と、他方の単電池１０の負極端子１２とにバスバーが接続される。
Ｘ方向における電池スタック１の一端に配置された単電池１０の正極端子１１は、電池スタック１の正極端子として用いられる。電池スタック１を構成する複数の単電池１０は電気的に直列に接続されるため、電池スタック１の正極端子として用いられる正極端子１１を備えた単電池１０は、電池スタック１の最高電位を示す単電池１０となる。
Ｘ方向における電池スタック１の他端に配置された単電池１０の負極端子１２は、電池スタック１の負極端子として用いられる。電池スタック１を構成する複数の単電池１０は電気的に直列に接続されるため、電池スタック１の負極端子として用いられる負極端子１２を備えた単電池１０は、電池スタック１の最低電位を示す単電池１０となる。
電池スタック１の正極端子および負極端子は、ケーブル（図示せず）を介して負荷に接続される。これにより、電池スタック１（すべての単電池１０）を充放電させることができる。
Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０の間にはスペーサ２１が配置されている。スペーサ２１は、単電池１０およびスペーサ２１の間にスペースを形成するために用いられる。このスペースは、単電池１０の温度を調節するための空気が移動する通路となる。
Ｘ方向における電池スタック１の両端には一対のエンドプレート２２が配置されている。一対のエンドプレート２２には、Ｘ方向に延びる拘束バンド２３の両端が固定される。図１では、電池スタック１の底面に配置された拘束バンド２３だけを示しているが、電池スタック１の上面にも拘束バンド２３が配置される。
Ｘ方向における拘束バンド２３の両端を一対のエンドプレート２２に固定することにより、一対のエンドプレート２２によって挟まれた単電池１０およびスペーサ２１に対して拘束力を与えることができる。この拘束力は、Ｘ方向において単電池１０やスペーサ２１を挟む力である。なお、エンドプレート２２や拘束バンド２３を省略し、単電池１０やスペーサ２１に拘束力を与えなくてもよい。
電池スタック１の上面には、Ｘ方向に延びるダクト３０が配置されている。ダクト３０は、各単電池１０の弁の上方に配置されており、弁から排出されたガスはダクト３０に進入する。そして、ガスはダクト３０に沿ってＸ方向に移動する。ダクト３０の接続口３１には、他のダクトが接続される。ダクト３０や他のダクトを用いることにより、単電池１０の弁から排出されたガスを電池スタック１から遠ざかる方向に移動させることができる。例えば、電池スタック１を車両に搭載したときには、車両の外部にガスを排出させることができる。
電池スタック１の上面にはバスバーモジュール４０が配置されている。バスバーモジュール４０は、３種類のバスバーブロック（第１バスバーブロック４０Ａ，第２バスバーブロック４０Ｂ，第３バスバーブロック４０Ｃ）によって構成されている。ここで、３種類のバスバーブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを連結することにより、１つのバスバーモジュール４０が構成される。各バスバーブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、樹脂などの絶縁材料によって形成されており、本体部４１と、脚部４２と、保持部４３とを有する。本体部４１、脚部４２および保持部４３は一体的に形成されている。
本体部４１はダクト３０の上方に配置されており、本体部４１の上面には電圧検出回路５１が取り付けられている。電圧検出回路５１は、各単電池１０の電圧値を検出するために用いられる。電圧検出回路５１の検出結果は、電池スタック１の外部に配置されたＥＣＵ（Electric Control Unit）に送信される。脚部４２は、本体部４１から下方に延びており、Ｙ方向におけるダクト３０の両側には一対の脚部４２が配置されている。脚部４２の一端は本体部４１に接続され、脚部４２の他端は保持部４３に接続されている。
保持部４３は後述するバスバーを保持する。具体的には、保持部４３の内側にバスバーが配置される。保持部４３は、Ｘ方向に延びており、正極端子１１および負極端子１２の上方に位置している。正極端子１１および負極端子１２は、保持部４３を貫通して、保持部４３の内側に配置されたバスバーに接続される。正極端子１１および負極端子１２のそれぞれの外面にはネジ溝が形成されており、このネジ溝にナットを締結することにより、正極端子１１および負極端子１２をバスバーに接続することができる。
図２は、各バスバーブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに割り当てられる単電池１０の数（一例）を示している。図２に示す例では、４１個の単電池１０によって電池スタック１が構成されている。図２において、最低電位とは電池スタック１の負極端子における電位を示し、最高電位とは電池スタック１の正極端子における電位を示す。
第１バスバーブロック４０Ａおよび第２バスバーブロック４０Ｂは、Ｘ方向における電池スタック１の両端、言い換えれば、Ｘ方向におけるバスバーモジュール４０の両端に配置されている。第１バスバーブロック４０Ａおよび第２バスバーブロック４０Ｂの間には、４つの第３バスバーブロック４０Ｃが配置されている。ここで、Ｘ方向で隣り合う２つのバスバーブロックは互いに連結される。具体的には、第１バスバーブロック４０Ａおよび第３バスバーブロック４０Ｃが連結されたり、第２バスバーブロック４０Ｂおよび第３バスバーブロック４０Ｃが連結されたり、２つの第３バスバーブロック４０Ｃが連結されたりする。
第１バスバーブロック４０Ａには、Ｘ方向に並べられた４個（偶数）の単電池１０が割り当てられ、第２バスバーブロック４０Ｂには、Ｘ方向に並べられた５個（奇数）の単電池１０が割り当てられている。各第３バスバーブロック４０Ｃには、Ｘ方向に並べられた８個（偶数）の単電池１０が割り当てられている。各バスバーブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに割り当てられた単電池１０は電気的に直列に接続されている。
第３バスバーブロック４０Ｃに割り当てられる単電池１０の数Ｎｃは、第３バスバーブロック４０Ｃに取り付けられた電圧検出回路５１によって電圧値を検出できる単電池１０の最大数（図２に示す例では８個）Ｎｍａｘとなる。一方、第１バスバーブロック４０Ａに割り当てられる単電池１０の数Ｎａや、第２バスバーブロック４０Ｂに割り当てられる単電池１０の数Ｎｂは、上述した数Ｎｃ（言い換えれば、最大数Ｎｍａｘ）よりも少ない。
数Ｎａ，Ｎｂは、以下に説明するように、電圧検出回路５１を動作させるための電圧値を確保する点に基づいて設定される。なお、数Ｎｃは、数Ｎａ，Ｎｂよりも多いため、数Ｎａ，Ｎｂの単電池１０を用いて電圧検出回路５１を動作させるための電圧値を確保すれば、数Ｎｃの単電池１０を用いて電圧検出回路５１を動作させるための電圧値を確保できる。
各バスバーブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃに取り付けられた電圧検出回路５１は、単電池１０からの電力を受けて動作する。このため、電圧検出回路５１に供給される電圧値は、電圧検出回路５１を動作させるための最低の電圧値（最低動作電圧値という）Ｖｄ以上とする必要がある。単電池１０の電圧値Ｖｂは最低動作電圧値Ｖｄよりも低くなるおそれがあるため、直列に接続された複数の単電池１０を用いて最低動作電圧値Ｖｄを確保する必要がある。
電池スタック１の充放電に応じて、単電池１０の電圧値Ｖｂが変化する。このため、単電池１０の最低の電圧値Ｖｂ＿ｍｉｎを考慮して、最低動作電圧値Ｖｄを確保できる単電池１０の数を設定することが好ましい。最低電圧値Ｖｂ＿ｍｉｎとは、電池スタック１の充放電を制御するときに、電圧値Ｖｂが取り得る最低の電圧値である。
最低動作電圧値Ｖｄを最低電圧値Ｖｂ＿ｍｉｎで除算した値は、最低動作電圧値Ｖｄを確保できる単電池１０の最小数Ｎｍｉｎとなる。したがって、上述した数Ｎａ，Ｎｂは、最小数Ｎｍｉｎ以上とする必要がある。図２に示す例でも、各バスバーブロック４０Ａ，４０Ｂに割り当てられた単電池１０の数（４個、５個）は、最小数Ｎｍｉｎ以上である。
図３は、第３バスバーブロック４０Ｃに含まれる第３ブロック回路５０Ｃの構成を示している。第３ブロック回路５０Ｃは、電圧検出回路５１と、配線５２ａ〜５２ｉとを有する。配線５２ａ〜５２ｉは、第３バスバーブロック４０Ｃの脚部４２および保持部４３に設けられている。配線５２ａ〜５２ｉは、第３バスバーブロック４０Ｃの表面に配置されていてもよいし、第３バスバーブロック４０Ｃの内部に埋め込まれていてもよい。
各配線５２ａ〜５２ｉの一端は電圧検出回路５１に接続され、各配線５２ａ〜５２ｉの他端はバスバー６０と接触している。ここで、バスバー６０を第３バスバーブロック４０Ｃの保持部４３に配置したとき、各配線５２ａ〜５２ｉの他端がバスバー６０と接触するようになっている。
各配線５２ａ〜５２ｉは、第３ブロック回路５０Ｃの範囲内において、各配線５２ａ〜５２ｉに対応する１つのバスバー６０と接触している。図３に示すように、２つの第３ブロック回路５０Ｃを並べたとき、１つのバスバー６０には、一方の第３ブロック回路５０Ｃに含まれる配線と、他方の第３ブロック回路５０Ｃに含まれる配線とが接触する。図３に示す例では、配線５２ａ，５２ｅが１つのバスバー６０に接触している。
また、電圧検出回路５１には通信線５３が接続されている。通信線５３は、電圧検出回路５１の検出結果を上述したＥＣＵに送信するために用いられる。
各バスバー６０には、２つの貫通孔６１が形成されている。一方の貫通孔６１では正極端子１１が貫通し、他方の貫通孔６１では負極端子１２が貫通している。各配線５２ａ〜５２ｉは、バスバー６０を介して、正極端子１１や負極端子１２と電気的に接続される。このため、電圧検出回路５１は、各単電池１０の正極端子１１および負極端子１２と電気的に接続された２つの配線（配線５２ａ〜５２ｉのうちの２つ）を介して、各単電池１０の電圧値を検出することができる。
本実施例において、第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）に割り当てられる単電池１０の数は偶数に設定される。これにより、複数の第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）を用いて、電池スタック１に含まれる各単電池１０の電圧値を検出することができる。図２に示すように、複数の第３バスバーブロック４０Ｃを並べたときには、図３に示すように２つの第３ブロック回路５０Ｃが配置される。図３から分かるように、複数の第３ブロック回路５０Ｃを並べただけで、各単電池１０の電圧値を検出することができる。
第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）に割り当てられる単電池１０の数を奇数に設定すると、図４に示すように、第３ブロック回路５０Ｃには配線５２ａ〜５２ｄ，５２ｆ〜５２ｈ，５２ｊを設けなければならない。図４において、図３に示す配線５２ａ〜５２ｈと同じパターンの配線については同一の符号を用いている。
図４に示す第３ブロック回路５０Ｃを並べたときには、図４に示す単電池１０Ａの電圧値を検出することができなくなってしまう。単電池１０Ａの負極端子１２は、配線５２ｊを介して一方の第３ブロック回路５０Ｃの電圧検出回路５１に接続され、単電池１０Ａの正極端子１１は、配線５２ａを介して他方の第３ブロック回路５０Ｃの電圧検出回路５１に接続される。単電池１０Ａの正極端子１１および負極端子１２が同一の電圧検出回路５１に接続されていないため、単電池１０Ａの電圧値を検出することができない。
ここで、隣り合って配置されるブロック回路において、配線のパターンを変更すれば、単電池１０Ａの電圧値を検出することができる。この場合には、ブロック回路の種類が増えてしまい、本実施例のように、同一の構成を備えた複数の第３ブロック回路５０Ｃを用いることができなくなってしまう。
このように、同一の構成を備えた複数の第３ブロック回路５０Ｃを用いるときには、第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）に割り当てられる単電池１０の数を偶数に設定する必要がある。同一の構成を備えた複数の第３ブロック回路５０Ｃを用いることができれば、ブロック回路の種類が増えてしまうことを防止できる。ここで、ブロック回路の種類が増えてしまうと、ブロック回路を単電池１０と接続するときの作業が繁雑になり、誤った接続が発生してしまうおそれがある。
図５は、第１バスバーブロック４０Ａに含まれる第１ブロック回路５０Ａの構成を示している。第１ブロック回路５０Ａは、電圧検出回路５１および配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇを有する。配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇは、第１バスバーブロック４０Ａの脚部４２および保持部４３に設けられている。配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇは、第１バスバーブロック４０Ａの表面に配置されていてもよいし、第１バスバーブロック４０Ａの内部に埋め込まれていてもよい。
各配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇは、第１ブロック回路５０Ａの範囲内において、各配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇに対応する１つのバスバー６０と接触している。図５に示すように、第１ブロック回路５０Ａの隣には第３ブロック回路５０Ｃが配置される。第１ブロック回路５０Ａおよび第３ブロック回路５０Ｃを並べたとき、１つのバスバー６０には、第１ブロック回路５０Ａに含まれる配線と、第３ブロック回路５０Ｃに含まれる配線とが接触する。図５に示す例では、配線５２ｃ，５２ａが１つのバスバー６０に接触している。
第１ブロック回路５０Ａとしては、第３ブロック回路５０Ｃの一部を用いている。このため、第１ブロック回路５０Ａにおいて、第３ブロック回路５０Ｃの配線５２ａ〜５２ｉと同一の配線については、同一の符号を用いている。本実施例では、第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）を製造しておけば、第３バスバーブロック４０Ｃの一部を第１バスバーブロック４０Ａ（第１ブロック回路５０Ａ）として用いることができ、第１バスバーブロック４０Ａを個別に製造しなくてもよい。
なお、第１ブロック回路５０Ａの配線パターンは、第３ブロック回路５０Ｃの配線パターンと異なっていてもよい。第１ブロック回路５０Ａでは、複数の配線を用いて、第１ブロック回路５０Ａに割り当てられた各単電池１０の電圧値を検出できればよい。
図５に示す第１ブロック回路５０Ａにおいて、電圧検出回路５１は、各単電池１０の正極端子１１および負極端子１２と電気的に接続された２つの配線（配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇのうちの２つ）を介して、各単電池１０の電圧値を検出することができる。電圧検出回路５１の検出結果は、通信線５３を介してＥＣＵに送信される。ここで、配線５２ａと接続されるバスバー６０は、単電池１０の負極端子１２だけに接続されている。この負極端子１２は、上述したように電池スタック１の負極端子となる。
第１バスバーブロック４０Ａに割り当てられる単電池１０の数は、最小数Ｎｍｉｎ以上かつ最大数Ｎｍａｘよりも少ない偶数であればよい。第１ブロック回路５０Ａは電池スタック１の最低電位を示す単電池１０と接続され、第１バスバーブロック４０Ａの隣には第３バスバーブロック４０Ｃが配置される。ここで、第１バスバーブロック４０Ａに割り当てられる単電池１０の数を奇数に設定してしまうと、図４で説明した場合と同様に、電圧値を検出できない単電池１０が発生してしまう。したがって、第１バスバーブロック４０Ａに割り当てられる単電池１０の数は偶数に設定する必要がある。
図６は、第２バスバーブロック４０Ｂに含まれる第２ブロック回路５０Ｂの構成を示している。第２ブロック回路５０Ｂは、電圧検出回路５１および配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｋを有する。ここで、第３ブロック回路５０Ｃに含まれる配線５２ａ〜５２ｈと同じパターンを有する配線については同一の符号を用いている。第２ブロック回路５０Ｂでは、新たな配線５２ｋが設けられている。
各配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｋは、第２ブロック回路５０Ｂの範囲内において、各配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｋに対応する１つのバスバー６０と接触している。図６に示すように、第２ブロック回路５０Ｂの隣には第３ブロック回路５０Ｃが配置される。第２ブロック回路５０Ｂおよび第３ブロック回路５０Ｃを並べたとき、１つのバスバー６０には、第２ブロック回路５０Ｂに含まれる配線と、第３ブロック回路５０Ｃに含まれる配線とが接触する。図６に示す例では、配線５２ａ，５２ｅが１つのバスバー６０に接触している。
図６に示す第２ブロック回路５０Ｂにおいて、電圧検出回路５１は、各単電池１０の正極端子１１および負極端子１２と電気的に接続された２つの配線（配線５２ａ〜５２ｃ，５２ｆ，５２ｇ，５２ｋのうちの２つ）を介して、各単電池１０の電圧値を検出することができる。電圧検出回路５１の検出結果は、通信線５３を介してＥＣＵに送信される。ここで、配線５２ｋと接続されたバスバー６０は、単電池１０の正極端子１１だけに接続されている。この正極端子１１は、上述したように電池スタック１の正極端子となる。
本実施例は、電池スタック１を構成する単電池１０の総数Ｎｓを最大数Ｎｍａｘで除算したときの余りの数が最小数Ｎｍｉｎよりも少ない電池スタック１に対して適用される。このような電池スタック１において、第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）に対して最大数Ｎｍａｘの単電池１０を割り当てているため、バスバーモジュール４０を構成するバスバーブロック４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの数が増えることを抑制できる。しかも、各バスバーブロック４０Ａ〜４０Ｃ（各ブロック回路５０Ａ〜５０Ｃ）に割り当てられた単電池１０の数は最小数Ｎｍｉｎ以上であるため、各電圧検出回路５１の動作電圧を確保することができる。
本実施例では、第３バスバーブロック４０Ｃ（第３ブロック回路５０Ｃ）に割り当てられる単電池１０の数を奇数にしているが、この単電池１０の数は偶数であってもよい。例えば、単電池１０の総数Ｎｓが４２個であるときには、図２に示す例と同様に、第１バスバーブロック４０Ａに対して４個（偶数）の単電池１０を割り当てることができる。一方、第２バスバーブロック４０Ｂに対しては、６個（偶数）の単電池１０を割り当てることができる。ここで、第３バスバーブロック４０Ｃには最大数Ｎｍａｘ（８個）の単電池１０が割り当てられる。
１…電池スタック（蓄電装置）、１０…単電池（蓄電素子）、４０…バスバーモジュール、
４０Ａ〜４０Ｂ…バスバーブロック、５０Ａ〜５０Ｂ…ブロック回路、
５１…電圧検出回路、５２…配線

Claims (2)

  1. 正極端子および負極端子が所定方向で交互に配置されるように複数の蓄電素子が前記所定方向に並べられた蓄電装置に取り付けられるバスバーモジュールであって、
    前記各蓄電素子の前記正極端子および前記負極端子に接続された複数のバスバーと、
    前記蓄電素子の総数よりも少なく、互いに直列に接続された複数の前記蓄電素子がそれぞれ割り当てられており、前記各バスバーに接続された配線を介して、割り当てられた前記各蓄電素子の電圧値を検出する電圧検出回路をそれぞれ含む複数のブロック回路と、を有し、
    前記電圧検出回路は、前記各ブロック回路に割り当てられた前記複数の蓄電素子からの電力を受けて動作し、
    前記蓄電装置に含まれる前記蓄電素子の総数を、前記電圧検出回路が前記電圧値を検出することができる前記蓄電素子の最大数で除算したときの余りの数が、前記電圧検出回路を動作させるための最低電圧値を確保するための前記蓄電素子の最小数よりも小さく、
    前記複数のブロック回路は、
    前記蓄電装置の最低電位を示す前記蓄電素子を含み、前記最小数以上かつ前記最大数よりも少ない偶数個の前記蓄電素子が割り当てられた第１ブロック回路と、
    前記蓄電装置の最高電位を示す前記蓄電素子を含み、前記最小数以上かつ前記最大数よりも少ない数の前記蓄電素子が割り当てられた第２ブロック回路と、
    前記最大数の前記蓄電素子が割り当てられた複数の第３ブロック回路と、
    から構成されることを特徴とするバスバーモジュール。
  2. 前記第１ブロック回路に含まれる前記配線のパターンは、前記第３ブロック回路に含まれる前記配線のパターンの一部と同一であることを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
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