JP2016211851A - 電池温度推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】電池本体３４ａ〜３４ｄで生じた熱が伝達される伝熱経路には、電池本体３４ａ〜３４ｄ及びサーミスタ５１，５２の間に第１伝熱抵抗が存在し、サーミスタ５１，５２及びサーミスタ５３の間に第２伝熱抵抗が存在する。制御部は、その伝熱経路において電池本体３４ａ〜３４ｄで生じた熱が各伝熱抵抗を介してサーミスタ５１，５２及びサーミスタ５３に伝わることを想定し、サーミスタ５１，５２及びサーミスタ５３の検出温度の差と、第１伝熱抵抗及び第２伝熱抵抗とに基づいて、電池本体３４ａ〜３４ｄ及びサーミスタ５１，５２の温度の差（推定温度差）を算出する。そして、その算出した推定温度差とサーミスタ５１，５２の検出温度とを加算して、電池本体３４ａ〜３４ｄの温度を算出する。
【選択図】 図８

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。

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。

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）。

特開２００３−１８５５０４号公報 特開２０１４−２６７５２号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

電池ユニットの全体構成を示す斜視図。 電池ユニットの主要な構成を分解して示す分解斜視図。 組電池モジュールの斜視図。 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。 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。 電池集合体を示す正面図。 制御基板を示す平面図。 熱回路網モデルを示す図。 伝熱経路の各部における伝熱抵抗を示す図。 電池温度推定処理の内容を示す機能ブロック図。 別形態において熱回路網モデルを示す図。

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。

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。

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。

次に、電池ユニット１０の各部の構成について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

続いて、伝熱経路Ｋ１について詳しく説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

Claims (6)

1. 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、
   を備えることを特徴とする電池温度推定装置。
2. 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請求項１に記載の電池温度推定装置。
3. 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２に記載の電池温度推定装置。
4. 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請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池温度推定装置。
5. 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請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池温度推定装置。
6. 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５のいずれか１項に記載の電池温度推定装置。

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