JP2019515414A - 車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリ、並びにその加熱及び冷却のための方法 - Google Patents

Abstract

一例において、本開示では、複数のバッテリーセル、複数のキャパシタセル、冷却板、一対のエンドブラケット、及び筐体を含むハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリが説明される。複数のキャパシタセルは、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように、複数のバッテリーセルに隣接して配される。一対のエンドブラケットは、セルスタックの対向する両端部に配置され、冷却板に取り付けられている。一対のエンドブラケットは、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルを圧縮する。筐体は、冷却板に取り付けられ、セルスタック及び一対のエンドブラケットを取り囲む。

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１６年７月１２日に出願された米国実用特許出願第１５／２０８，１４３号明細書、また２０１６年３月２日に出願された米国特許仮出願第６２／３０２，３８６号明細書に基づく優先権を主張するものである。上記文献それぞれに開示される内容は、参照によって完全に本明細書に組み込まれる。

本願は、２０１６年３月２日に出願された米国特許仮出願第６２／３０２，３７２号明細書、及び２０１６年７月１２日に出願された米国実用特許出願第１５／２０８，１１２号明細書に関連する。上記文献それぞれに開示される内容は、参照によって完全に本明細書に組み込まれる。

本開示は、車両のバッテリーシステム、特に、車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリ、並びにその加熱及び冷却のための方法に関する。

本明細書に提供されている、背景技術についての記載は、開示の一般的な文脈を提示することを目的としている。この背景技術の項で説明される程度において、現在名を連ねている発明者らの研究は、及び、出願時における従来技術として認定されないであろう説明の複数の態様は、本開示に対する従来技術として明確にも暗示的にも認められるものではない。

一般的に、ハイブリッド車両はパワートレインシステムを用いており、パワートレインシステムは、エンジン、スターター／ジェネレーターを含むスタート・ストップ又はマイルド・ハイブリッドシステム、及び／又は、車両を推進するための１又は複数の電動モーターを含む。動作している間、エンジンをスタートさせるため、車両パワー・バスに接続されている負荷を供給するため、エンジンをリスタートするため、車両を動かすために電動モーター又はスターター／ジェネレーターを駆動させるため、及び／又は、バッテリーを再充電するために、電流が供給され続ける必要がある。例えば、いくつかのマイルド・ハイブリッドにおいて、エンジンがクランキングさせ、スタートし、アイドリング又は他のエンジンスピードに到達（以下、ｅブーストと称する）する際のエンジンのもたつきをなくすため、リスタートする間の１〜２秒程の僅かな時間、電動モーター又はスターター／ジェネレーターは車両を駆動する。結果として、増加する電流負荷に応えるべく、ハイブリッド車両のバッテリーシステムを改善するために多大な技術的労力が費やされてきた。

自動車業界ではまた、２４Ｖ、３６Ｖ及び４８Ｖ等のより高い電圧レベルで動作するバッテリーを用いること、及び／又は、スーパーキャパシタ又はウルトラキャパシタを搭載するシステムを用いることが提案されている。しかしながら、これらのシステムは、旧来の１２Ｖの車両システム及び構成要素で動作する必要があるため、かなり複雑である。

いくつかの車両のバッテリーシステムは、より高い電圧のバッテリー、スーパーキャパシタ、又はウルトラキャパシタに加えて、１２Ｖバッテリー（１００Ａｈ等の大容量のもの）も含む。

一例において、本開示では、複数のバッテリーセル、複数のキャパシタセル、冷却板、一対のエンドブラケット、及び筐体を含む、ハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリが説明される。複数のキャパシタセルは、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように、複数のバッテリーセルに隣接して配される。一対のエンドブラケットは、セルスタックの対向する両端部に配置され、冷却板に取り付けられている。一対のエンドブラケットは、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルを圧縮する。筐体は、冷却板に取り付けられ、セルスタック及び一対のエンドブラケットを取り囲む。

１つの態様において、複数のバッテリーセルのそれぞれ、及び複数のキャパシタセルのそれぞれは、パウチセルの構成を有する。他の態様において、複数のバッテリーセルのそれぞれはリチウムイオンセルであり、複数のキャパシタセルのそれぞれはスーパーキャパシタセル及び／又はウルトラキャパシタセルである。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは更に、セルスタックの対向する両側面に配置され、かつ、そのセルスタックの対向する両端部間に延伸する一対のサイドブラケットを含む。サイドブラケットは、エンドブラケットに取り付けられており、エンドブラケットと協働して、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルを圧縮する。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは、セルスタックの対向する両端部に隣接する筐体の外側両端面の間を延伸する長さと、筐体の外側両側面の間を延伸する幅と、筐体の外側底面と冷却板の外側上面との間を延伸する高さとを有する。

１つの態様において、幅、及び／又は長さは２６０ミリメートル以下とする。他の態様において、幅は２００ミリメートル以下であり、高さは２６０ミリメートル以下である。他の態様において、長さは４００ミリメートル以下である。

他の態様において、冷却板は、冷却板から熱を吸収する冷却液を冷却板内に通すための、冷却液チャネルを画定する。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは更に複数のヒートシンク板を含み、複数のヒートシンク板は、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルのうちの隣接するセル間に配置され、伝導を通じて冷却板と熱を伝達するよう配される。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは更に複数の熱電デバイスを含み、複数の熱電デバイスは、冷却板及びセルスタックの間に配置され、複数のバッテリーセルの温度を調整し、また、複数のバッテリーセルの温度の調整とは独立して、複数のキャパシタセルの温度を調整するよう構成される。

他の態様において、複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、冷却板と複数のバッテリーセルとの間に配置され、複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、冷却板と複数のキャパシタセルとの間に配置される。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは更に、複数の熱電デバイス及びセルスタックの間に配置され、冷却板及び／又は複数の熱電デバイスと接する温度分配板を含む。複数の熱電デバイスは冷却板と接している。

他の態様において、複数のヒートシンク板はそれぞれ、板状体及びフランジを含む。板状体は、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置される。フランジは、温度分配板、及び／又は、フランジ及び温度分配板の間に配置されたフィラー材料と直接接触し、伝導を通じて温度分配板と熱を伝達する。

他の例において、本開示では、複数のバッテリーセル、複数のキャパシタセル、冷却板、及び複数の熱電デバイスを含むハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリが説明される。複数のキャパシタセルは、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように、複数のバッテリーセルに隣接して配される。複数の熱電デバイスは、冷却板及びセルスタックの間に配置される。更に、複数の熱電デバイスは、複数のバッテリーセルを加熱及び冷却し、また、複数のバッテリーセルの加熱及び冷却とは独立して、複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう構成される。

１つの態様において、複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう配され、複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、複数のバッテリーセルを加熱及び冷却するよう配される。

他の態様において、複数の熱電デバイスのうちの１つの単一のデバイスは、複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう配され、複数の熱電デバイスのうちの少なくとも２つのデバイスは、複数のバッテリーセルを加熱及び冷却するよう配される。

他の態様において、複数の熱電デバイスのそれぞれは、加熱及び冷却するよう熱電デバイスが構成されている対象である、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルのうちの１つと整合している。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは更に、複数の熱電デバイス及びセルスタックの間に配置され、冷却板及び／又は複数の熱電デバイスと接している温度分配板を含む。複数の熱電デバイスは、冷却板と接している。

他の態様において、複数の熱電デバイスは冷却板内のポケットの中に配置され、温度分配板は複数の熱電デバイスをポケットの中に格納する。他の態様において、温度分配板は、部分的に冷却板に差し込まれる。

他の態様において、バッテリー及びキャパシタアセンブリは更に、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置される複数のヒートシンク板を含む。複数のヒートシンク板は、伝導を通じて、温度分配板と熱を伝達するよう配される。

他の態様において、複数のヒートシンク板はそれぞれ、板状体及びフランジを含む。板状体は、複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置される。フランジは、温度分配板、及び／又は、フランジ及び温度分配板の間に配置されたフィラー材料と直接接触し、伝導を通じて温度分配板と熱を伝達する。

他の例において、本開示では、共通の筐体内に配置された複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルの温度を制御するためのシステムが説明される。システムは、バッテリー温度センサ、キャパシタ温度センサ、及び制御モジュールを含む。バッテリー温度センサは、複数のバッテリーセルの温度を測定する。キャパシタ温度センサは、複数のキャパシタセルの温度を測定する。制御モジュールは、バッテリーセル温度に基づいて複数のバッテリーセルを加熱及び冷却する複数の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御する。更に、制御モジュールは、キャパシタセル温度に基づき、また、複数のキャパシタセルの加熱及び冷却とは独立して、複数のキャパシタセルを加熱及び冷却する複数の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御する。

１つの態様において、制御モジュールは、複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する複数の熱電デバイスのうちの１番目の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御し、また、複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する複数の熱電デバイスのうちの２番目の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御する。

他の態様において、制御モジュールは、バッテリーセル温度が第１温度未満である場合、複数のバッテリーセルを加熱し、バッテリーセル温度が第２温度よりも高い場合、複数のバッテリーセルを冷却する。他の態様において、制御モジュールは、キャパシタセル温度が第３温度未満である場合、複数のキャパシタセルを加熱し、キャパシタセル温度が第４温度よりも高い場合、複数のキャパシタセルを冷却する。

他の態様において、第３温度は第１温度と異なり、第４温度は第２温度と異なる。他の態様において、第３温度は第１温度未満であり、第４温度は第２温度未満である。他の態様において、第１温度、第２温度、第３温度、及び第４温度はそれぞれ予め定められている。

他の態様において、制御モジュールは、複数のバッテリーセルの目標抵抗、複数のバッテリーセルによって供給される目標パワー量、及び／又は、複数のバッテリーセルの目標容量に基づいて、第１温度を決定する。他の態様において、制御モジュールは、複数のキャパシタセルの目標抵抗、複数のキャパシタセルによって供給される目標パワー量、及び／又は、複数のキャパシタセルの目標容量に基づいて、第３温度を決定する。

他の態様において、制御モジュールは、複数のバッテリーセルが充電中の場合にバッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、複数のバッテリーセルを加熱し、また、制御モジュールは、複数のバッテリーセルが放電中の場合にバッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、複数のバッテリーセルを加熱しない。

他の例において、本開示では、共通の筐体内に配置された複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルの温度を制御するための方法が説明される。方法は、複数のバッテリーセルの温度を測定すること、複数のキャパシタセルの温度を測定すること、かつ、バッテリーセル温度に基づいて複数のバッテリーセルを加熱及び冷却する複数の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御すること、を含む。方法は更に、キャパシタセル温度に基づき、また、複数のキャパシタセルの加熱及び冷却とは独立して、複数のキャパシタセルを加熱及び冷却する複数の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御することを含む。

他の態様において、方法は更に、複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する複数の熱電デバイスのうちの１番目の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御すること、及び、複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する複数の熱電デバイスのうちの２番目の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を制御することを含む。

他の態様において、方法は更に、バッテリーセル温度が第１温度未満である場合、複数のバッテリーセルを加熱すること、及び、バッテリーセル温度が第２温度よりも高い場合、複数のバッテリーセルを冷却することを含む。他の態様において、方法は更に、キャパシタセル温度が第３温度未満である場合、複数のキャパシタセルを加熱すること、及び、キャパシタセル温度が第４温度よりも高い場合、複数のキャパシタセルを冷却することを含む。

他の態様において、第３温度は第１温度と異なり、第４温度は第２温度と異なる。他の態様において、第３温度は第１温度未満であり、第４温度は第２温度未満である。他の態様において、第１、第２、第３、及び第４温度はそれぞれ、予め定められている。

他の態様において、方法は更に、複数のバッテリーセルの目標抵抗、複数のバッテリーセルによって供給される目標パワー量、及び／又は、複数のバッテリーセルの目標容量に基づいて第１温度を決定することを含む。他の態様において、方法は更に、複数のキャパシタセルの目標抵抗、複数のキャパシタセルによって供給される目標パワー量、及び／又は、複数のキャパシタセルの目標容量に基づいて第３温度を決定することを含む。

他の態様において、方法は更に、複数のバッテリーセルが充電中の場合にバッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、複数のバッテリーセルを加熱すること、及び、複数のバッテリーセルが放電中の場合にバッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、複数のバッテリーセルを加熱しないことを含む。

本開示の更なる適用可能性は、詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面から明らかになるであろう。詳細な説明及び具体的な例は、例示のみを目的とすることが意図されており、本開示の範囲を限定することが意図されるものではない。

本開示は、詳細な説明及び添付の図面より、完全に理解できるであろう。

本開示によるバッテリー及びキャパシタに関して、バッテリー及びキャパシタからのパワーを供給するため、並びに、バッテリー及びキャパシタを再充電するためのパワー管理システムの一例について機能ブロック図である。

図１Ａのパワー管理モジュールの一例の、より詳細な機能ブロック図である。

本開示による、加熱及び冷却機能付きの統合型バッテリー及びキャパシタアセンブリの断面図である。

図１Ｃの円１Ｄ内に示される、図１Ｃの統合型バッテリー及びキャパシタアセンブリの一部分の断面図である。

図１Ｃの統合型バッテリー及びキャパシタアセンブリの部分的な分解組立斜視図である。

本開示によるバッテリーセル又はキャパシタセルの一例の分解組立正面図である。

本開示によるバッテリー及びキャパシタの温度を制御するための方法の一例を示すフローチャートである。

キャパシタ用の温度の関数としてのＤＣ等価直列抵抗（ＥＳＲ）を示すグラフである。

バッテリー用のセル動作温度の関数としてのサイクル寿命を示すグラフである。

図面において、参照番号は、同様及び／又は同一の要素を識別するのに再使用され得る。

本開示によるハイブリッド車両におけるパワーを供給するためのシステム及び方法において、スタートイベント又はｅブーストイベントの間に生じる高電流負荷は、スーパーキャパシタ又はウルトラキャパシタ等のキャパシタによって主に供給される。それらのイベントの間、電流はまた、制限かつ制御されたレートで、バッテリーによっても供給される。結果として、バッテリーの放電レート（又はＣレート）を十分なレベルに保ちつつ、バッテリーの容量及び物理的サイズを実質的に減らすことができる。

従来型のバッテリーシステムにおいて、「キー・オン」イベント後のクランキングは、バッテリーによってのみ支援される。結果として、バッテリーには十分な容量と放電レートが必要になる。放電レート又はＣレートは、電流／容量の比として定義される。例えば、第１バッテリーは８５０Ａを供給し、１００Ａｈの容量を持ち得る（Ｃレート：８５０Ａ／１００Ａｈ＝８．５）。対照的に、第２バッテリーは８５０Ａを供給し、１７Ａｈの容量を持ち得る（Ｃレート：８５０Ａ／１７Ａｈ＝５０）。双方のバッテリーは同じ電流量を供給しているが、同様の出願において、第２バッテリーは第１バッテリーよりバッテリー寿命が著しく短い。換言すれば、バッテリーのＣレートはバッテリー寿命に直接的に影響し、高いＣレートは短いバッテリー寿命に対応する。

他のハイブリッドバッテリー・トポロジと異なり、本開示によるパワー管理システムに用いられるバッテリーは、キー・オン・エンジン・スタートを単独では支援しない。バッテリーの主要な機能は、ボードネット負荷等の車両負荷を直接的に支援することである。バッテリーはまた、キー・オン・エンジン・スタート、並びに、エンジン・リスタート及び／又は電気ブースト等のハイブリッド・ドライブ・サイクルイベントを間接的に支援する、制御かつ制限された電流の流れを供給する。バッテリーはまた、クランキング後のキャパシタの再充電にも用いられる。

回生／エンジンブレーキの間に供給されるパワーは、バッテリーよりもむしろキャパシタを再充電するために用いられる。キャパシタからのパワーは、制限かつ制御された時間当たりレートでバッテリーに与えられ、これにより、バッテリーのピーク充電負荷が低下する。本明細書に記載のシステム及び方法において、バッテリー要件は、クランキングアンペアにおける電圧降下よりもむしろエネルギーによって牽引されているので、より小容量のバッテリーを用いることができる。

本開示はまた、ＡＣ／ＤＣコンバータ及び／又はスターター／ジェネレーター・コントローラを介して、キャパシタからの電流を選択的に供給することにより、電動ターボシステム又は電動アクティブサスペンションシステム等のパルス型の車両負荷を支援するよう構成され得る。キャパシタがパルス型の車両負荷を供給することにより、バッテリー寿命が向上し、バッテリーの要件、サイズ、及びコストが最小化される。

バッテリーの仕様は、ハイブリッド・ドライブ・サイクル、及び本願において想定されているパルス型ボードネット負荷の過酷さに基づいて変化し得る。一般的に、当該バッテリーの要件、サイズ、及びコストは、バッテリーがハイブリッド・ドライブ・サイクルに直接的に又は実質的に貢献しているハイブリッド・トポロジと比べて、小さい。

バッテリー及び配線のパッケージングコストは、バッテリーを統合型バッテリー及びキャパシタアセンブリに統合することで大幅に削減される。統合型バッテリー及びキャパシタアセンブリの更なるパッケージングの詳細は、２０１６年３月２日に出願された米国特許出願第６２／３０２，３７２号明細書に見ることができ、その内容は参照によって完全に本明細書に組み込まれる。

図１Ａを参照すると、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０からのパワーの供給を制御し、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０を再充電するためのパワー管理システム１００が示される。いくつかの例において、バッテリーは、バッテリーの正負端子に直列に及び／又は並列に接続された複数のバッテリーセルを含む１２Ｖバッテリーを含む。いくつかの例において、バッテリーセルは、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）の化学作用を用いて製造される。他の例において、バッテリーセルは、チタン酸リチウム（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）（ＬＴＯ）の化学作用、他のリチウムイオンの化学作用、又は他のバッテリーの化学作用を用いて製造される。いくつかの例において、バッテリー１０８は、４ｓＮｐ構成に配されたパウチセルを含む。いくつかの例において、バッテリー１０８は公称１２．８Ｖ（８．０〜１４．４Ｖ）を提供し、２０Ａｈ／２５６Ｗｈの容量を持つ。他の例において、バッテリーは、２０Ａｈ以下の容量、及び６以下のＣレートを有する。

いくつかの例において、キャパシタ１１０は、キャパシタの正負端子に直列に及び／又は並列に接続された複数のキャパシタセルを含む。いくつかの例において、キャパシタ１１０はスーパーキャパシタ又はウルトラキャパシタを含む。いくつかの例において、キャパシタ１１０は、公称電圧１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、又は４８Ｖ（０〜５４Ｖ）を提供する。いくつかの例において、キャパシタ内のキャパシタセルに、パウチセル形式が用いられている。いくつかの例において、キャパシタは１８ｓＮｐ構成に接続され、０．６Ａｈ（３０Ｗｈ）の容量を持つ。

パワー管理モジュール１１２は、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０からのパワーの供給、並びに、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０の再充電を制御する。パワー管理モジュール１１２は、他の車両コントローラ、及び／又はパワー管理システム１００の構成要素と、車両データ・バス１１４を介して通信してよい。 パワー管理モジュール１１２は、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０の充電状態（ＳＯＣ）及び劣化状態（ＳＯＨ）等のデータを、他の車両コントローラに伝送してよい。いくつかの例において、他のデータバス型が使用可能であるが、車両データ・バス１１４はＣＡＮバスを含む。いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２は他の車両コントローラから、キー・オン・イベント、車速、駆動モードイベント、エンジンオイル温度、回生イベント、ｅブーストイベント、又は他の制御情報等の情報を受け取る。車速は、未来の回生イベントを示唆し得る。エンジンオイル温度は、クランキングの間のエンジン負荷を示唆し得る。パワー管理モジュール１１２は、これらの信号に基づいて、パワー管理システム１００の動作を調整してよい。

いくつかの動作モードにおいて、パワー管理モジュールはまた、車両パワー・バス１０２及びボードネット負荷等の車両負荷１０４への電流の供給を制御する。パワー管理モジュール１１２は、バッテリー動作パラメーターを、温度センサ１３０及び／又は電圧センサ１３２等の１又は複数のセンサから受け取る。いくつかの例において、温度センサ１３０及び電圧センサ１３２は、バッテリーセルレベルにおける温度及び電圧を監視する。パワー管理モジュール１１２はまた、キャパシタ動作パラメーターを、温度センサ１３６及び／又は電圧センサ１３８等の１又は複数のセンサから受け取る。いくつかの例において、温度センサ１３６及び電圧センサ１３８は、キャパシタセルレベルにおける温度及び電圧を監視する。

バッテリー１０８及び／又はキャパシタ１１０の温度制御はそれぞれ、熱電デバイス（ＴＥＤ）１４０及び１４２のによってそれぞれ提供されてよい。ＴＥＤドライバ回路１４６は、ＴＥＤ１４０及び１４２を制御する。パワー管理モジュール１１２は、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を調整し、それによりバッテリー１０８及びキャパシタ１１０の温度を制御する必要に応じて、ＴＥＤドライバ回路１４６を選択的に作動させる。いくつかの例において、ＴＥＤ１４０及び／又は１４２は、１又は複数のバッテリーセル又はキャパシタセルを個々に独立して温度制御することを可能にする、１又は複数の加熱／冷却ゾーンを含む。

いくつかの場合において、ＴＥＤ１４０及び１４２がバッテリー１０８及び／又はキャパシタ１１０を冷却するよう制御する場合は、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を増やすことで、ＴＥＤ１４０及び１４２によってもたらされる冷却量を増やしてよい。しかしながら、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を増やすことはまた、ＴＥＤ１４０及び１４２によってもたらされる抵抗熱量を増やし得る。従って、いくつかの場合において、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を増やすことは、ＴＥＤ１４０及び１４２の全体の冷却効果を減らし得る。従って、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量は、ＴＥＤ１４０及び１４２によってもたらされる冷却量と、ＴＥＤ１４０及び１４２によってもたらされる抵抗熱量との間のバランスに基づいて、制御されてよい。

パワー管理モジュール１１２は、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を、ＴＥＤ１４０及び１４２にわたる最大温度差を得るための前述したバランスに基づいて、制御してよい。ＴＥＤ１４０及び１４２のそれぞれにわたる温度差は、それぞれの全体としての冷却効果を示唆するものである。いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２は、（１）ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量と（２）ＴＥＤ１４０及び１４２のそれぞれにわたる温度差との間に予め定められた関係に基づいて、ＴＥＤ１４０及び１４２を開ループ方式で制御する。いくつかの条件において、パワー管理モジュール１１２は、バッテリー１０８及び／又はキャパシタ１１０の使用年数、及び／又は温度に基づいて、予め定められた関係を調整又は選択する。

いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２は、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を、ＴＥＤ１４０及び１４２のそれぞれにわたる測定された温度差に基づいて、閉ループ方式で制御する。例えば、パワー管理モジュール１１２は、ＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を調整し、測定される温度差を最大化し、それによって冷却効果を最大化してよい。

対照的に、ＴＥＤ１４０及び１４２がバッテリー１０８及び／又はキャパシタ１１０を加熱するよう制御している場合、抵抗熱量による加熱により、ＴＥＤ１４０及び１４２の全体の加熱効果が減少するよりもむしろ増加する。 従って、いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２は、常にＴＥＤ１４０及び１４２に供給される電流量、電圧量、及び／又はパワーの量を増やし、ＴＥＤ１４０及び１４２によってもたらされる熱量を増やす。

電流検出回路１５０は、バッテリーによって供給される電流、又は再充電の間にバッテリーに供給される電流を検出する。電流検出回路１５０は、バッテリー１０８の負の端子とシャーシグランド１５２との間に配されてよい。電流検出回路１５６は、キャパシタ１１０によって供給される電流、又は再充電の間キャパシタ１１０に供給される電流を検出する。電流検出回路１５６は、キャパシタ１１０の負の端子とシャーシグランド１５２の間に配されてよい。 電流検出回路１５０及び１５６はそれぞれ、感知したバッテリー電流値及び容量性電流値をそれぞれ、パワー管理モジュール１１２に提供する。

過電圧保護回路１６０は、バッテリー１０８の正の端子と車両パワー・バス１０２等の負荷との間に配されてよい。 過電圧保護回路１６０は、バッテリーの電圧出力を監視し、電圧値をパワー管理モジュール１１２に提供する。 過電圧保護回路１６０は、１又は複数のセルがバッテリーセルの電圧制限値以上である場合、バッテリーを過充電から保護する。過電圧保護回路１６０の他の機能は、過電流からバッテリーを保護することである。過電圧条件が検出された場合、バッテリー１０８への接続を解除してもよく、又は、他の対策を取ってもよい。例えば、過電圧又は過電流は、外部充電器を用いて充電している間に生じ得る。

いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２は、測定されたバッテリーパラメーターに基づいて、セル電圧測定、セルバランシング、温度測定、電流制限計算、充電状態（ＳＯＣ）推定、及び／又は、劣化状態（ＳＯＨ）推定を含む、バッテリー管理を実施する。いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２はまた、測定されたキャパシタパラメーターに基づいて、セル電圧測定、セルバランシング、温度測定、電流制限計算、ＳＯＣ推定、及び／又は、ＳＯＨ推定を含む、キャパシタ管理を実施する。

、バッテリー１０８、キャパシタ１１０、及び／又は、スターター／ジェネレーター１７４間の電流の流れを制御するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１が提供されてよい。いくつかの例において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１は、バッテリー１０８、キャパシタ１１０、及びスターター／ジェネレーター１７４の間に接続された、ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２及びＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４を含む。いくつかの例において、ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２は、８〜１６Ｖの電圧の入力範囲、及び０〜１００アンペアの電流の入力範囲を有する。いくつかの例において、ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２は、２４〜５４Ｖの出力範囲、及び０〜６７アンペアの電流出力範囲を有する。

いくつかの例において、ＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４は、２４〜５４Ｖの入力範囲、及び０〜５３アンペアの電流入力範囲を有する。いくつかの例において、ＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４は、８〜１６Ｖの出力範囲、及び０〜８０アンペアの電流出力範囲を有する。理解されるように、ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２及びＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４の定格は、応用ごとに異なるであろう。

スターター／ジェネレーター・コントローラ１７０は、ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２、ＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４、及びキャパシタ１１０に接続されている。スターター／ジェネレーター・コントローラ１７０はまた、スターター／ジェネレーター１７４に接続されているＤＣ／ＡＣコンバータ１７２に接続されている。 スターター／ジェネレーター１７４はエンジン（図示せず）に接続されている。いくつかの例において、車輪を駆動するための１又は複数の電動モーター１７５が提供されてよい。

車両パワー・バス１０２はまた、バッテリー１０８の電圧で動作する、電動ターボ１８０及び／又はアクティブサスペンションシステム１８２に接続されていてよい。交代で、電動ターボ１８４及び／又はアクティブサスペンションシステム１８６は、２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖなど等のより高い電圧で動作する場合、スターター／ジェネレーター・コントローラ１７０、及び／又は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１７２に接続されていてよい。

いくつかの例において、キー・オンスターター１７６は、スターター／ジェネレーター・コントローラ１７０に接続されていてよく、高い始動電流を要する大排気量のエンジンをスタートさせるために提供されてよい。キー・オンスターター１７６は、キャパシタ１１０からの電流によって供給され、上述されたように、バッテリー１０８によって供給される電流によって、制限かつ制御された方式で補助されてよい。

図１Ｂを参照すると、パワー管理モジュール１１２の例が更に詳細に示される。パワー管理モジュール１１２は、バッテリー監視モジュール１９２、キャパシタ監視モジュール１９４、及び制御モジュール１９６を含む。バッテリー監視モジュール１９２は、図１Ａにおいて上述されたように、セル電圧、バッテリー電流、セル温度、及び／又はストリング電圧を受け取る。バッテリー監視モジュール１９２は、セルバランシングを実施し、バッテリー１０８の充電状態（ＳＯＣ）値及び／又は劣化状態（ＳＯＨ）値を計算する。キャパシタ監視モジュール１９４はまた、図１Ａで上述されたように、セル電圧、キャパシタ電流、セル温度、及び／又はストリング電圧を受け取る。キャパシタ監視モジュールは、セルバランシングを実施し、キャパシタ１１０のＳＯＣ及び／又はＳＯＨを計算する。

制御モジュール１９６は、バッテリー監視モジュール１９２及びキャパシタ監視モジュール１９４と通信する。制御モジュール１９６はまた、キー・オンイベント、車速、エンジンオイル温度、駆動モードイベント、回生イベント、ｅブーストイベント、又は他の制御情報等の情報を、車両データ・バス１１４を介して他の車両コントローラから受け取ってよい。制御モジュール１９６はまた、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０のＳＯＣ値及びＳＯＨ値を、車両データ・バス１１４を介して他の車両コントローラと共有してよい。

制御モジュール１９６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６１を有効及び無効にする。例えば、制御モジュールは、様々な駆動モード又は動作モードの間、必要に応じて、ＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４、及びＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２を有効及び無効にする。制御モジュール１９６はまた、過電圧保護回路１６０の動作を監視する。制御モジュール１９６はまた、ＴＥＤドライバ回路１４６と通信し、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０に関連付けられたＴＥＤ１４０及び１４２内のゾーンの加熱／冷却を制御する。

図１Ｃ及び１Ｅを参照すると、バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の例が示される。バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００は、バッテリー１０８、キャパシタ１１０、及び冷却板アセンブリ２０２を含む。バッテリー１０８及びキャパシタ１１０はそれぞれ、セルスタック２０８を形成するために互いに隣接して配されたセル２０４及び２０６をそれぞれ含む。セル２０４及び／又は２０６はそれぞれ、パウチ型セルであってよい。

セル２０４及び２０６はそれぞれ、電流をセル２０４及び２０６と伝導するための端子又はタブ２０９及び２１０をそれぞれ有する。タブ２０９及び２１０はそれぞれ、セル２０４及び２０６の上面２１２及び２１４からそれぞれ延伸している。図１Ｃ及び１Ｅにおいて、タブ２０９及び２１０が、図１Ｅに示されるバッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の側面２１６に向かって延伸するように、セル２０４及び２０６はその側面を下向きにして配される。代替的に、タブ２０９及び２１０が、図１Ｃに示されるバッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の底端２１８に向かって延伸するように、セル２０４及び２０６はその底面が上向きに配されてよい。

エンドブラケット２２０は、セル２０４及び２０６が両側エンドブラケット２２０の間に配されるように、セル２０４及び２０６の外側のセルの外向きの面に沿って、セルスタック２０８の対向する両側端部２２２及び２２４に置かれる。いくつかの例において、エンドブラケット２２０は、図１Ｃに示されるように、概して「Ｌ」字型の断面を有する。いくつかの例において、エンドブラケット２２０は、金属（例えば、板金）から作られている。図１Ｅに示されるように、エンドブラケット２２０はそれぞれ、板状体２２６、及び板状体２２６に対してある角度（例えば、９０度）で板状体２２６の端から延伸しているフランジ２２８を含んでよい。エンドブラケット２２０は、例えば、エンドブラケット２２０のフランジ２２８を通して、冷却板アセンブリ２０２にファスナーを挿入することにより、冷却板アセンブリ２０２に取り付けられている。エンドブラケット２２０は、動作の間、その両側のエンドブラケットの間に配置されているパウチ型の容量性セル及びバッテリーセルに、圧縮力を提供する。更に、エンドブラケット２２０は、セルスタック２０８を冷却板アセンブリ２０２に固定する。

サイドブラケット２３２は、セルスタック２０８の対向する両側面に置かれ、セルスタック２０８の端２２２及び２２４の間を延伸する。いくつかの例において、２つのサイドブラケットはセルスタック２０８のそれぞれの側に置かれ、従ってサイドブラケットは全部で４つとなってよい。いくつかの例において、サイドブラケット２３２は、図１Ｅに示されるように、概して「Ｃ」字型の断面を有する。いくつかの例において、サイドブラケット２３２の幅Ｗｂ（図１Ｃ）はそれぞれ、０．２５〜０．７５インチ（６．３５〜１９．０５ｍｍ）の範囲内（例えば、０．５インチ（１２．７ｍｍ））である。いくつかの例において、サイドブラケット２３２は金属（例えば、板金）から作られている。組立の間、エンドブラケット２２０はセルスタック２０８の端２２２及び２２４に置かれ、冷却板アセンブリ２０２に取り付けられてよい。エンドブラケット２２０は、圧縮治具を用いてセルスタック２０８に圧縮力を加える位置に保持されてよい。そうすると、サイドブラケット２３２はエンドブラケット２２０に嵌合して取り付けられ得て、圧縮治具は除去されてよい。従って、サイドブラケット２３２は、エンドブラケット２２０と協働して、セルスタック２０８内のセル２０４及び２０６を圧縮してよい。

ヒートシンク板２３４は、セル２０４及び２０６の間に配置され、熱を放出する。いくつかの例において、ヒートシンク板２３４は、図１Ｃに示されるように、概して「Ｌ」字型の断面を有する。いくつかの例において、ヒートシンク板２３４は、金属（例えば、アルミニウム）から作られている。図１Ｅに示されるように、ヒートシンク板２３４はそれぞれ、板状体２３６と、板状体２３６から板状体２３６に対してある角度（例えば、９０度）で延伸するフランジ２３８を含んでよい。

ヒートシンク板２３４のフランジ２３８は、伝導を通じて温度分配板２４８と熱を伝達するために、冷却板アセンブリ２０２の温度分配板２４８の外側底面２３０と熱的接触をしている。例えば、ヒートシンク板２３４のフランジ２３８は、底面２３０と直接接触してよい。代替的に、図１Ｄを簡単に参照すると、フランジ２３８と底面２３０の間に、ヒートシンク板２３４の垂直運動を可能にする隙間２４０があってよく、フィラー材料２４２が隙間２４０内に配置されてよい。フィラー材料２４２は、グリース、エポキシ、泡、及び／又は、伝導を介してヒートシンク板２３４及び冷却板アセンブリ２０２の間の熱を伝達する他の適切な種類の材料を含んでよい。

図１Ｃ及び１Ｅを再び参照すると、冷却板アセンブリ２０２は、冷却板２４４、ＴＥＤ１４０及び１４２、及び、温度分配板２４８を含む。いくつかの例において、冷却板２４４は金属（例えば、アルミニウム）から形成される（例えば、鋳造、又は機械加工）。いくつかの例において、ＴＥＤ１４０及び１４２は冷却板２４４に埋め込まれており、温度分配板２４８は冷却板２４４内にＴＥＤ１４０及び１４２を格納している。いくつかの例において、冷却板２４４はポケット又は隆起した実装エリアを画定し、ＴＥＤ１４０及び１４２はポケット内又は隆起した実装エリア上に置かれ、温度分配板２４８は、ポケット内又は隆起した実装エリア内にＴＥＤ１４０及び１４２を格納する、冷却板２４４に取り付けられている。更に、温度分配板２４８は冷却板２４４に部分的に差し込まれ、図１Ｃに示されるように、その底面２５２から張り出していてよい。代替的に、温度分配板２４８は、冷却板２４４上の隆起した実装エリア上で冷却板２４４に完全にくっついていてよい。

温度分配板２４８は、その面に沿って、ホットスポット又はコールドスポットを分散又は拡散し、温度変化を均一化する。いくつかの例において、温度分配板２４８はまた、熱分離が間にある複数のゾーンに分割されてもよく、その結果、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０が異なる温度で維持され得る。例えば、温度分配板２４８は、バッテリー１０８のセル２０４に隣接して置かれる第１板、及び、キャパシタ１１０のセル２０６に隣接して置かれ、第１板から断熱されている第２板を含んでよい。いくつかの例において、温度分配板２４８は金属（例えば、アルミニウム）から形成（例えば、プレス加工）される。

ＴＥＤ１４０及び１４２は、１又は複数の加熱／冷却ゾーンに配され、ゾーンの温度、及び／又はゾーンに配置されているセルの温度を、独立して制御する。ゾーンは、例えばゾーンの間に配置される空隙を用いて、互いから断熱されていてよい。示された例において、ＴＥＤ１４０は、バッテリー１０８のゾーン１０８−１に配された単一のＴＥＤから成り、ＴＥＤ１４２は、キャパシタ１１０のゾーン１１０−１、１１０−２、１１０−３及び１１０−４のそれぞれに対応して配された、ＴＥＤ１４２−１、１４２−２、１４２−３及び１４２−４をそれぞれ含む。 ＴＥＤ１４０は、バッテリー１０８のセル２０４の温度、及び／又は、セル２０４が中に配置されているゾーンの温度を制御するよう配されている。例えば、ＴＥＤ１４０は、セル２０４の上方に、セル２０４に隣接して、及び／又は、図１Ｃに示されたバッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の長手方向軸２５４に沿ってセル２０４と整合して、配置されてよい。

ＴＥＤ１４２−１から１４２−４は、キャパシタ１１０のセル２０６の温度、及び／又は、セル２０４が中に配置されているゾーンの温度を制御するよう配されている。例えば、ＴＥＤ１４２−１から１４２−４は、セル２０６の上方に、セル２０６に隣接して、及び／又は、長手方向軸２５４に沿ってセル２０６と整合して、配置されてよい。従って、ＴＥＤ１４０及び１４２はそれぞれ、セル２０４及び２０６の温度を独立して制御するためにそれぞれ用いられてよい。いくつかの例において、バッテリー１０８のセル２０４の温度を制御するよう、ＴＥＤ１４０の代わりに複数のＴＥＤを用いてよい。いくつかの例において、キャパシタ１１０のセル２０６の温度を制御するよう、ＴＥＤ１４２−１から１４２−４の代わりに単一のＴＥＤが用いられてよい。

温度センサ１３０は、バッテリーセル２０４に隣接して配され、その温度を測定する。例えば、温度センサ１３０は、図１Ｅに示されるように、バッテリーセル２０４の上面２１２とバッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の側面２１６の内側の面との間に置かれてよい。他の例において、温度センサ１３０は、ＴＥＤ１４０の内部又は上に置かれてよく、又はバッテリーセル２０４のタブ２０９を互いに接続するバス・バー（図示せず）の上に置かれてよい。いくつかの例において、温度センサ１３０は、それぞれのバッテリーセル２０４に対する温度センサを含んでよい。いくつかの例において、単一の温度センサが、全てのバッテリーセル２０４の温度を測定するために用いられてよい。

温度センサ１３６は、キャパシタセル２０６に隣接して配され、その温度を測定する。例えば、温度センサ１３６は、図１Ｅに示されるように、キャパシタセル２０６の上面２１４とバッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の側面２１６の内側の面との間に置かれてよい。他の例において、温度センサ１３０は、ＴＥＤ１４２−１から１４２−４のうちの１又は複数（例えば、全て）の内部又は上に置かれてよく、又はキャパシタセル２０６のタブ２１０を互いに接続するバス・バー（図示せず）の上に置かれてよい。いくつかの例において、温度センサ１３６は、それぞれのキャパシタセル２０６に対する温度センサを含んでよい。いくつかの例において、単一の温度センサが、全てのキャパシタセル２０６の温度を測定するために用いられてよい。

いくつかの例において、温度センサ１３０は、バッテリーセル２０４がその中に配置されている１又は複数のゾーン内に、ゾーンの温度を測定するために配される。示された例において、温度センサ１３０は、バッテリー１０８のゾーン１０８−１内に置かれる。いくつかの例において、温度センサ１３６は、キャパシタセル２０６がその中に配置されている１又は複数のゾーン内に、ゾーンの温度を測定するために配される。示された例において、温度センサ１３６は、キャパシタ１１０のゾーン１１０−１、１１０−２、１１０−３及び１１０−４のそれぞれに配されている温度センサ１３６−１、１３６−２、１３６−３及び１３６−４をそれぞれ含む。更に、複数（例えば、５つ）のキャパシタセル２０６がそれぞれ、ゾーン１１０−１から１１０−４のそれぞれに配置されている。

いくつかの例において、冷却板２４４は、１又は複数の冷却液チャネル２５６を画定し、その冷却液チャネル２５６を通って冷却液が流れる。冷却液チャネル２５６を流れる冷却液は、冷却板２４４から熱を吸収する。図１Ｃに示されるように、冷却液チャネル２５６は、入口２５６−１及び出口２５６−２を有する。冷却液は、入口２５６−１を通って冷却液チャネル２５６に入り、出口２５６−２を通って冷却液チャネル２５６から出る。

示された例において、入口２５６−１及び出口２５６−２は、冷却板２４４の対向する両端部に配置されている。代替的に、入口２５６−１及び出口２５６−２は、冷却板２４４の同じ側に配置されてもよい。更に、冷却液チャネル２５６は、全体として、概して「Ｕ」字型の、入口２５６−１から出口２５６−２に延伸するチャネルを形成してよく、「Ｕ」字型のチャネル内に、冷却フィン（図示せず）が配置されてよい。冷却フィンは、冷却板２４４と冷却液チャネル２５６を流れる冷却液との間の熱伝達量を増やし、フィンの間に冷却液を流しつつ、冷却液チャネル２５６を分割してよい。

いくつかの例において、ＤＣ／ＤＣブーストコンバータ１６２及びＤＣ／ＤＣバックコンバータ１６４は、冷却板アセンブリ２０２の外側の上面２５８と熱的に接触している（又は、熱交換の関係にある）。同様に、ＤＣ／ＡＣコンバータ１７２はまた、冷却板アセンブリ２０２の外側の面２５８と熱的に接触している（又は、熱交換の関係にある）。

筐体２６０は、冷却板２４４と協働して、セルスタック２０８を完全に取り囲む。図１Ｅに示されるように、筐体２６０は、閉塞した底部２６２を持つ箱状容器で、開口した上側２６４、並びに、側面２６６、２６８、２７０及び２７２を有する。筐体２６０は、例えば、筐体２６０の側面２６６及び２７０から冷却板２４４にファスナーを挿入すること、又は、側面２６６、２６８、２７０及び２７２の上側に置かれているフランジ（図示せず）から冷却板２４４にファスナーを挿入することにより、冷却板アセンブリ２０２に取り付けられてよい。いくつかの例において、筐体２６０は金属及び／又はプラスチックから作られている。いくつかの例において、パワー管理モジュール１１２もまた、筐体２６０内に配置されている。

バッテリー１０８及びキャパシタ１１０を単一筐体内に統合することは、従来型のハイブリッドバッテリーの物理的サイズと比較してバッテリー１０８の物理的サイズを小さくすることによって実現することができる。例えば、従来型のハイブリッドバッテリーは１００Ａｈの容量に対応した物理的サイズを有し得るのに対して、バッテリー１０８は１７Ａｈの容量に対応した物理的サイズを有し得る。より小さい物理的サイズのバッテリー１０８の実現は、主としてキャパシタ１１０を用いること、スタートイベント又はｅブーストイベントの間に生じる高電流負荷を支援するバッテリー１０８を間接的にしか用いないこと、及び、バッテリー１０８の放電レート（又は、Ｃレート）を制限すること、によって可能となる。パワー管理に関する更なる詳細は、２０１６年３月２日に出願された米国特許出願第６２／３０２，３７２号明細書に見ることができる。

続けて図１Ｅを参照すると、バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００は、長さＬ、幅Ｗ、及び高さＨを有する。長さＬは、筐体２６０の側面２６６の外側の面から、筐体２６０の側面２７０の外側の面までである。幅Ｗは、筐体２６０の側面２６８の外側の面から、筐体２６０の側面２７２の外側の面までである。高さＨは、筐体２６０の底部２６２の外側の面から、筐体２６０の上面２７４までであり、筐体２６０の開口した上側２６４あたりまでである。

バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の寸法は、従来型の鉛電池の寸法と同等であってよい。例えば、幅Ｗは２００ミリメートル（ｍｍ）以下であってよく、高さＨは２６０ｍｍ以下であってよく、長さＬは４００ｍｍ以下であってよい。いくつかの例において、幅Ｗは１７０〜２００ｍｍの範囲内であってよく、高さＨは２００〜２６０ｍｍの範囲内であってよく、長さＬは３００〜４００ｍｍの範囲内であってよい。

前述の寸法は、図１Ｃ及び１Ｅに示されるように、セル２０４及び２０６が、その側面を下向きにして配される場合に適用され得る。従って、セル２０４及び２０６がその底面を下向きにして配される場合、幅Ｗ及び高さＨの数値的な範囲は保持されてよい。例えば、幅Ｗは２００〜２６０ｍｍの範囲内であってよく、高さＨは１７０〜２００ｍｍの範囲内であってよい。

バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の寸法は、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０のそれぞれの、セル２０４及び２０６の寸法それぞれに対して定量化されてよい。例えば、バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の幅Ｗ、高さＨ、及び長さＬにそれぞれ整合して、セル２０４及び２０６は、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３の寸法をそれぞれ有してよい。寸法Ｄ１は１２０〜１４０ｍｍの範囲内（例えば、１３０ｍｍ）であってよく、寸法Ｄ２は１４５〜１６５ｍｍの範囲内（例えば、１４０ｍｍ）であってよく、全てのセル２０４及び２０６に対応する寸法Ｄ３の合計は、２４０〜２６０ｍｍの範囲内（例えば、２５０ｍｍ）であってよい。

バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の幅Ｗは、セル２０４及び２０６のそれぞれの寸法Ｄ１よりも、５０〜６０パーセントの範囲内（例えば、５４パーセント）の分だけ大きくてよい。幅Ｗが寸法Ｄ１よりも大きい分だけ、筐体２６０の厚さＴ、並びに、セル２０４及び２０６のそれぞれのタブ２０９及び２１０のそれぞれに対して、間隔に余裕が生じ得る。更に、パワー管理モジュール１１２は、（１）タブ２０９及び２１０、並びに（２）筐体２６０の間に置かれてよく、また、幅Ｗが寸法Ｄ１よりも大きい分だけ、パワー管理モジュール１１２に対して間隔に余裕が生じ得る。

バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の高さＨは、セル２０４及び２０６のそれぞれの寸法Ｄ２よりも、１０〜２０パーセントの範囲内（例えば、１２パーセント）の分だけ大きくてよい。高さＨが寸法Ｄ２よりも大きい分だけ、筐体２６０の厚さＴに対して間隔に余裕が生じ得る。バッテリー及びキャパシタアセンブリ２００の長さＬは、セル２０４及び２０６のそれぞれの寸法Ｄ３の全ての合計よりも、１５〜２５パーセントの範囲内（例えば、２０パーセント）の分だけ大きくてよい。長さＬが寸法Ｄ３よりも大きい分だけ、筐体２６０の厚さＴ、エンドブラケット２２０、並びに、セル２０４及び２０６の累積公差に対して、間隔に余裕が生じ得る。

図１Ｃ及び１Ｅに示されるように、セル２０４及び２０６がその側面を下向きにして配される場合、セル２０４及び２０６の寸法Ｄ１は幅Ｗと整合してよく、寸法Ｄ２は高さＨと整合してよい。対照的に、セル２０４及び２０６がその底面を下向きにして配される場合、セル２０４及び２０６の寸法Ｄ１は高さＨと整合してよく、寸法Ｄ２は幅Ｗと整合してよい。この場合、寸法Ｄ１は１４５〜１６５ｍｍの範囲内（例えば、１４０ｍｍ）であってよく、寸法Ｄ２は１２０〜１４０ｍｍの範囲内（例えば、１３０ｍｍ）であってよい。更に、幅Ｗは、セル２０４及び２０６のそれぞれの寸法Ｄ２よりも、１０〜２０パーセントの範囲内（例えば、１２パーセント）の分だけ大きくてよい。更に、高さＨは、セル２０４及び２０６のそれぞれの寸法Ｄ１よりも、５０〜６０パーセントの範囲内（例えば、５４パーセント）の分だけ大きくてよい。

図１Ｆを参照すると、パウチ構成を有するセル３００の例が示される。セル３００は、バッテリー１０８のセル２０４のうちの１つ、及び／又はキャパシタ１１０のセル２０６のうちの１つを代表していてよい。セル３００は、筐体３０２、第１電極（例えば、カソード）３０４、第２電極（例えば、アノード）３０６、及び、第１電極３０４及び第２電極３０６のうちの１つずつに隣接して配置されるセパレータ３０８、を含む。

筐体３０２は、第１側面３１０及び第２側面３１２を含む。組立の間、電極３０４及び３０６並びにセパレータ３０８は、第１側面３１０及び第２側面３１２の間に置かれてよく、第１側面３１０及び第２側面３１２は、継ぎ目３１４に沿って接合されてよい。 順々に、電極３０４及び３０６並びにセパレータ３０８は、筐体３０２内に封入されてよい。いくつかの例において、筐体３０２はプラスチックから作られており、第１側面３１０及び第２側面３１２は、接着剤及び／又は熱溶着を用いて、継ぎ目３１４に沿って接合される。

電極３０４はそれぞれ、板状体３１６、及び、板状体３１６の一端から延伸するタブ３１８を含む。同様に、電極３０６はそれぞれ、板状体３２０、及び、板状体３２０の一端から延伸するタブ３２２を含む。電極３０４のタブ３１８は協働して、セル２０４又は２０６のタブ２０９又は２１０のうちの１つを形成してよく、また、電極３０６のタブ３２２は協働して、セル２０４又は２０６のうちの同じ１つ上に、タブ２０９又は２１０のうちの他の１つを形成してよい。

セル３００がリチウムイオンバッテリーセルである場合、電極３０４及び３０６はリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）（ＬＴＯ）、及び／又は、他のリチウムイオン化学作用又はバッテリー化学作用で被覆されていてよい。更に、セル３００は、電気化学的にエネルギーを蓄積してよい。セル３００がスーパーキャパシタ（又はウルトラキャパシタ）セルである場合、電極３０４及び３０６は、活性炭（ＡＣ）、炭素繊維織物（ＡＦＣ）、カーバイド誘導炭素（ＣＤＣ）、カーボンエアロゲル、グラファイト、グラフェン、グラファン、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、及び／又は、他のスーパーキャパシタの化学作用から作られていてよく、又はそれらで被覆されていてよい。更に、セル３００は、エネルギーを電極３０４及び３０６の面に静電的に蓄積してよく、セル３００のエネルギーストレージは化学反応を伴わなくてよい。

セル３００が放電する場合は、エネルギーを包含するイオンが、電極３０４又は３０６のうちの１つからセパレータ３０８のうちの１つを通過し、電極３０４又は３０６のうちの他の１つに移動する。イオンの運動によりエネルギーが解放され、そのエネルギーは外部回路により取り出されて良い。セル３００を充電する場合は、リチウムイオンが出発した電極３０４又は３０６のうちの１つにイオンを戻すために、エネルギーが用いられる。セパレータ３０８は、電極３０４及び３０６を互いから電気的に絶縁するために、電気絶縁材料から形成されている。

図２を参照すると、動作の間、バッテリー１０８及びキャパシタ１１０の温度を制御するための方法３５０が示される。方法３５０は、図１Ｂに示されるパワー管理モジュール１１２の実装例に含まれるモジュールとの関わりにおいて説明される。しかしながら、方法の段階を実施する特定のモジュールは後述のモジュールと異なってよく、及び／又は、方法は図１Ｂに記載のモジュールから離れて実装されてよい。

３６０において、制御モジュール１９６は、キーがオンかを決定する。３６０が真の場合、制御モジュール１９６はバッテリーセル２０４の温度を個別に監視する、又は、バッテリーセル２０４が中に配置されている１又は複数のゾーンの温度を監視する。いくつかの例において、制御モジュール１９６は、温度センサ１３０を用いてバッテリーセル又はゾーン温度を監視する。３６８において、制御モジュール１９６は、バッテリーセル又はゾーン温度が第１温度Ｔ１未満かを決定する。３６８が真の場合、制御モジュール１９６は、ＴＥＤ１４０を用いて対応するバッテリーセル又はゾーンを加熱する。例えば、制御モジュール１９６は、温度センサ１３０によって測定された温度が第１温度Ｔ１未満であるとき、ゾーン１０８−１内に配置されたバッテリーセル２０４を加熱してよい。

３６８が偽の場合、制御モジュール１９６は３７６に進み、バッテリーセル又はゾーン温度が第２温度Ｔ２よりも高いかを決定する。３７６が真の場合、制御モジュール１９６は、ＴＥＤ１４０を用いて対応するバッテリーセル又はゾーンを冷却する。例えば、制御モジュール１９６は、温度センサ１３０によって測定された温度が第２温度Ｔ２よりも高い場合、ゾーン１０８−１内に配置されたバッテリーセル２０４を冷却してよい。

制御モジュール１９６は、３７２、３７６、又は３７８から進んで、キャパシタセル２０６の温度を個別に監視する、又は、キャパシタセル２０６が中に配置されている１又は複数のゾーンの温度を監視する。いくつかの例において、制御モジュール１９６は、温度センサ１３６を用いてキャパシタセル又はゾーン温度を監視する。３８４において、制御モジュール１９６は、キャパシタセル又はゾーン温度が第３温度Ｔ３未満かを決定する。３８４が真の場合、制御モジュール１９６は３３８に進み、ＴＥＤ１４２を用いて対応するキャパシタセル又はゾーンを加熱する。例えば、制御モジュール１９６は、温度センサ１３６−１によって測定された温度が第３温度Ｔ３未満である場合、ゾーン１１０−１内に配置されたキャパシタセル２０６を加熱してよい。同様に、制御モジュール１９６は、温度センサ１３６−２、１３６−３又は１３６−４のそれぞれによって測定された温度がそれぞれ第３温度Ｔ３未満である場合、ゾーン１１０−２、１１０−３又は１１０−４内に配置されたキャパシタセル２０６を加熱してよい。

３８４が偽の場合、制御モジュール１９６は３９０に進み、キャパシタセル又はゾーン温度が第４温度Ｔ４よりも高いかを決定する。３９０が真の場合、３９６に進み、制御モジュール１９６は、ＴＥＤ１４２を用いて対応するバッテリーセル又はゾーンを冷却する。例えば、制御モジュール１９６は、温度センサ１３６−１によって測定された温度が第４温度Ｔ４よりも高いとき、ゾーン１１０−１内に配置されたキャパシタセル２０６を冷却してよい。同様に、制御モジュール１９６は、温度センサ１３６−２、１３６−３又は１３６−４によってそれぞれ測定された温度が第４温度Ｔ４よりも高いとき、対応するゾーン１１０−２、１１０−３又は１１０−４内にそれぞれ配置されたキャパシタセル２０６を加熱してよい。

いくつかの例において、バッテリーセル温度が第１温度未満である場合、制御モジュール１９６は、バッテリー１０８が充電中又は放電中かに基づいて、対応するバッテリーセル又はゾーンを加熱するかを決定する。バッテリー１０８が充電中の場合にバッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、制御モジュール１９６は対応するバッテリーセル又はゾーンを加熱する。バッテリー１０８が放電中の場合にバッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、制御モジュール１９６は対応するバッテリーセル又はゾーンを加熱しない。

図３を参照すると、キャパシタ１１０用の温度の関数として、ＤＣ等価直列抵抗（ＥＳＲ）が４５０で示され、容量が４５４で示される。キャパシタ１１０を第３温度Ｔ３（４５６）より高い温度まで加熱し、低温におけるＥＳＲを下げ、ハイパワーかつ大容量を確保する。これは、コールドスタート及びｅブースト等のハイパワー負荷に対して重要であり得る。キャパシタ１１０を、第４温度Ｔ４（４５８）より低い温度まで冷却し、キャパシタセル寿命を向上させる。

図４を参照すると、バッテリー１０８用のセル動作温度の関数として、サイクル寿命が４６０で示される。バッテリー内のセルを、第１温度Ｔ１（４６６）より高い温度まで加熱し、低抵抗、ハイパワー、満容量、かつ長寿命を確保する。これは、コールドスタート等のハイパワー負荷に対して重要であり得る。バッテリーセルを第２温度Ｔ２（４６８）より低い温度まで冷却し、バッテリーセル寿命を向上させる。

いくつかの例において、バッテリーセル用の第１温度Ｔ１は、キャパシタセル用の第３温度Ｔ３と異なり、及び／又は、バッテリーセル用の第２温度Ｔ２は、キャパシタセル用の第４温度Ｔ４と異なる。ＴＥＤはゾーンに配されているので、バッテリーセル及びキャパシタセルが上述された共通のアセンブリ内に配されているとしても、キャパシタセルとは異なる温度範囲がバッテリーセルの加熱及び冷却に用いられてよい。他の例において、バッテリーセル用の第１温度Ｔ１は、キャパシタセル用の第３温度Ｔ３と同一である、及び／又は、バッテリーセル用の第２温度Ｔ２は、キャパシタセル用の第４温度Ｔ４と同一である。

他の温度が用いられてもよいが、例えば、第１温度Ｔ１は５〜１５℃の範囲内であってよく、第２温度は４５〜５５℃の範囲内であってよく、第３温度Ｔ３は−５〜５℃の範囲内であってよく、また、第４温度Ｔ４は３５〜４５℃の範囲内であってよい。他の例において、第１温度Ｔ１は１０℃であってよく、第２温度Ｔ２は５０℃であってよく、第３温度Ｔ３は０℃であってよく、また、第４温度Ｔ４は４０℃であってよい。

いくつかの例において、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第３温度Ｔ３、及び／又は第４温度Ｔ４は、予め定められている。いくつかの例において、制御モジュール１９６は、バッテリーセル２０４の目標抵抗、バッテリーセル２０４によって供給される目標パワー量、バッテリーセル２０４の目標容量、及び／又はバッテリーセル２０４の目標寿命に基づいて、第１温度Ｔ１及び／又は第２温度Ｔ２を決定する。いくつかの例において、制御モジュール１９６は、キャパシタセル２０６の目標抵抗、キャパシタセル２０６によって供給される目標パワー量、キャパシタセル２０６の目標容量、及び／又はキャパシタセル２０６の目標寿命に基づいて、第３温度Ｔ３及び／又は第４温度Ｔ４を決定する。

一例において、２０℃より低い温度では、バッテリーセル２０４の容量は減少し得、また、バッテリーセル２０４が−２０℃より低い温度で充電されると、バッテリーセル２０４には不可逆的な損傷が生じ得る。従って、バッテリー満容量が所望される場合には、制御モジュール１９６は温度Ｔ１を２０℃に設定してよい。そうでない場合には、制御モジュール１９６は温度Ｔ１を−２０℃に設定してよい。

一例において、制御モジュール１９６は、バッテリーセル２０４によって供給される目標パワー量とバッテリーセル２０４の目標寿命との間のバランスに基づいて、第２温度Ｔ２を決定してよい。例えば、通常、第１温度Ｔ１は、その温度よりも高いとバッテリーセル２０４の寿命が急速に低下する温度（例えば、５０℃）であってよい。しかしながら、最大のバッテリーパワーが所望される場合には、制御モジュール１９６は一時的に、第１温度Ｔ１をより高い温度（例えば、６０℃）に調整してよい。

上記説明は本質的に例示にすぎず、いかなる場合であっても、本開示、その用途、又は使用法を限定する意図はない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実装され得る。従って、本開示は具体例を含むが、添付図面、明細書及び以下の特許請求の範囲を検討すると、他の修正形態が自明となるので、本開示の真の範囲はそのように限定されるべきでない。方法の中の１つ又は複数の段階が、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（又は同時に）実行されてよいことを理解されたい。更に、実施形態の各々は、特定機能を有するものとして上述されているが、本開示の任意の実施形態に関連して記載されている機能のうち、任意の１つ又は複数は、他の実施形態のいずれかの機能の中に実装され得るか、及び／又は、明示的な組み合わせの記載が無い場合でも、それと組み合わせて実装され得る。換言すれば、記載されている実施形態は、相互排他的なものではなく、１つ又は複数の実施形態を互いに入れ替えたものは、本開示の範囲内に留まる。

本明細書で使用されるＡ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つという表現は、非排他的論理「又は（ＯＲ）」を使用して、論理（Ａ又は（ＯＲ）Ｂ又は（ＯＲ）Ｃ）を意味するものと解釈されるべきであり、「Ａのうちの少なくとも１つ、Ｂのうちの少なくとも１つ、及び、Ｃのうちの少なくとも１つ」を意味するものと解釈されるべきではない。要素間（例えば、モジュール、回路要素、半導体層等の間）における空間的及び機能的関係が、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「隣接した（ａｄｊａｃｅｎｔ）」、「隣の（ｎｅｘｔ ｔｏ）」、「の上の（ｏｎ ｔｏｐ ｏｆ）」、「内側（ｉｎｎｅｒ）」、「外側（ｏｕｔｅｒ）」、「真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「底（ｂｏｔｔｏｍ）」、「頂上（ｔｏｐ）」、「側（ｓｉｄｅ）」、及び「配置された（ｄｉｓｐｏｓｅｄ）」等の様々な用語を用いて説明されている。上述の開示において第１要素及び第２要素間の関係が説明される場合、その関係は、第１要素及び第２要素の間に他の要素が介在しない直接的関係であり得るが、「直接的」であると明示的に説明されない限り、第１要素及び第２要素の間に１又は複数の要素が（空間的、又は機能的に）介在する間接的関係でもあり得る。

本明細書において、更に、空間的な相対的用語（ｓｐａｔｉａｌｌｙ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｅｒｍ）が、図中に示されるように他の要素又は特徴に対する一要素又は特徴の関係の説明を容易にするために用いられ得る。空間的な相対的用語は、図に描かれた方向性に加え、使用する際又は実行する際のデバイスの異なる方向性を包含することを意図し得る。例えば、もし図中のデバイスがひっくり返された場合、他の要素又は特徴の"下"又は"真下"として記載された要素は、他の要素又は特徴の"上"に方向付けられるであろう。従って、例えば用語「下（ｂｅｌｏｗ）」は、上及び下の双方の方向性を包含し得る。デバイスはこれ以外に方向付けられてよく（９０度又は他の向きに回転）、及び、本明細書で使用される空間的に相対的な複数の記述はそれに応じて解釈されてよい。

本願において、以下の定義を含み、用語「モジュール」又は用語「コントローラ」は、用語「回路」と置き換えられてよい。用語「モジュール」は、次のものを指してよく、又は次のものの一 部であってよく、又は次のものを含んでよい。すなわち、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル、アナログ若しくは混成アナログ／デジタルのディスクリート回路、デジタル、アナログ若しくは混成アナログ／デジタルの集積回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用、又はグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを格納するメモリ回路（共有、専用、又はグループ）、上記の機能を提供する他の好適なハードウェアコンポーネント、又はシステムオンチップにおけるような上記のうちのいくつか又は全ての組み合わせである。

モジュールは１又は複数のインタフェース回路を含んでよい。いくつかの例において、インタフェース回路は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、若しくはこれらの組み合わせに接続される有線又は無線のインタフェースを含んでよい。本開示の任意の所与のモジュールの機能は、インタフェース回路を介して接続される複数のモジュールにわたり分散されてよい。例えば、複数のモジュールは負荷分散を許容してよい。更なる例において、サーバ（リモート又はクラウドとしても知られている）モジュールは、クライアントモジュールの代わりに何らかの機能を遂行してよい。

用語コードは上記で使用されるように、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はマイクロコードを含んでよく、プログラム、ルーチン、関数、クラス、データ構造、及び／又はオブジェクトを指してよい。共有プロセッサ回路という用語は、複数のモジュールのいくつか又は全てのコードを実行する単一のプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路との組み合わせにおいて、１又は複数のモジュールに属するいくつか又は全てのコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路という言及は、別個のダイ上の複数のプロセッサ回路、単一ダイ上の複数のプロセッサ回路、単一のプロセッサ回路の複数のコア、単一のプロセッサ回路の複数のスレッド、又は上記のものの組み合わせを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数のモジュールに属するいくつか又は全てのコードを格納する単一のメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリとの組み合わせにおいて１又は複数のモジュールに属するいくつか又は全てのコードを格納するメモリ回路を包含する。

メモリ回路という用語は、コンピュータ可読媒体という用語のサブセットである。本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体という用語は、媒体（搬送波等）を介して伝播される一時的な電気又は電磁信号を包含しない。コンピュータ可読媒体という用語は従って、有形及び非一時的なものとみなされてよい。非一時的な有形のコンピュータ可読媒体の非限定的な例は、不揮発性メモリ回路（フラッシュメモリ回路、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ回路、又はマスクリードオンリメモリ回路等）、揮発性メモリ回路（スタティックランダムアクセスメモリ回路又はダイナミックランダムアクセスメモリ回路等）、磁気記憶媒体（アナログ若しくはデジタル磁気テープ又はハードディスクドライブ等）、及び光記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤ、又はブルーレイディスク等）である。

本願に記載の装置及び方法は、コンピュータプログラムで具現される１又は複数の特定の機能を実行するよう汎用コンピュータを構成することによって作成される特定用途のコンピュータによって部分的又は完全に実装されてよい。上述の機能ブロック、フローチャートコンポーネント、及び他の要素は、当業者又はプログラマの日常業務によってコンピュータプログラムに変換可能なソフトウェア仕様として機能する。

コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一時的な有形のコンピュータ可読媒体上に格納されるプロセッサで実行可能な命令を含む。コンピュータプログラムはまた、格納されたデータを含んでよく、又は格納されたデータに依存してよい。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアとやり取りする基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、専用コンピュータの特定のデバイスとやり取りするデバイスドライバ、１又は複数のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、バックグラウンドアプリケーション等を包含してよい。

コンピュータプログラムは、（ｉ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）又はＸＭＬ（拡張マークアップ言語）等の解析されるべき記述テキスト、（ｉｉ）アセンブリコード、（ｉｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されるオブジェクトコード、（ｉｖ）インタプリタによって実行されるソースコード、（ｖ）ＪＩＴコンパイラ等によってコンパイル及び実行されるソースコードを含んでよい。例示にすぎないが、ソースコードはＣ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｃ、Ｈａｓｋｅｌｌ、Ｇｏ、ＳＱＬ、Ｒ、Ｌｉｓｐ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｐｅｒｌ、Ｐａｓｃａｌ、Ｃｕｒｌ、ＯＣａｍｌ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＨＴＭＬ５、Ａｄａ、ＡＳＰ（ａｃｔｉｖｅ ｓｅｒｖｅｒ ｐａｇｅｓ），ＰＨＰ、Ｓｃａｌａ、Ｅｉｆｆｅｌ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｅｒｌａｎｇ、Ｒｕｂｙ、Ｆｌａｓｈ（登録商標）、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（登録商標）、Ｌｕａ、及びＰｙｔｈｏｎ（登録商標）を含む言語の構文を使用して記述されてよい。

本願の特許請求の範囲に記載されるどの要素も、「手段（ｍｅａｎｓ）」の表現を用いて、又は、方法クレームの場合は「〜する操作（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ）」又は「〜する段階（ｓｔｅｐ ｆｏｒ）」の表現を用いて要素が明示的に記載されない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）の意味するミーンズ・プラス・ファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）要素を意図しない。

本願の特許請求の範囲に記載されるどの要素も、「手段（ｍｅａｎｓ）」の表現を用いて、又は、方法クレームの場合は「〜する操作（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ）」又は「〜する段階（ｓｔｅｐ ｆｏｒ）」の表現を用いて要素が明示的に記載されない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）の意味するミーンズ・プラス・ファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）要素を意図しない。
［項目１］
複数のバッテリーセルと、
複数のキャパシタセルであって、上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように上記複数のバッテリーセルに隣接して配される複数のキャパシタセルと、
冷却板と、
上記セルスタックの対向する両端部に配置され、上記冷却板に取り付けられた一対のエンドブラケットであって、上記一対のエンドブラケットは、上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルを圧縮する一対のエンドブラケットと、
上記冷却板に取り付けられ、上記セルスタック及び上記一対のエンドブラケットを取り囲む筐体と
を備える、ハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目２］
上記複数のバッテリーセルのそれぞれ、及び上記複数のキャパシタセルのそれぞれは、パウチセルの構成を有する、項目１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目３］
上記複数のバッテリーセルのそれぞれはリチウムイオン電池セルであり、上記複数のキャパシタセルのそれぞれはスーパーキャパシタセル及びウルトラキャパシタセルのうちの少なくとも一方である、項目２に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目４］
上記セルスタックの対向する両側面に配置され、上記セルスタックの対向する上記両端部間に延伸する一対のサイドブラケットを更に備え、上記サイドブラケットは、上記エンドブラケットに取り付けられており、上記エンドブラケットと協働して、上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルを圧縮する、項目１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目５］
上記バッテリー及びキャパシタアセンブリは、上記セルスタックの対向する上記両端部に隣接する上記筐体の外側両端面の間を延伸する長さと、上記筐体の外側両側面の間を延伸する幅と、上記筐体の外側底面と上記冷却板の外側上面との間を延伸する高さとを有し、
上記幅及び上記長さのうちの少なくとも一方は２６０ミリメートル以下である、
項目１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目６］
上記幅は２００ミリメートル以下であり、上記高さは２６０ミリメートル以下である、項目５に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目７］
上記長さは４００ミリメートル以下である、項目６に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目８］
上記冷却板は、上記冷却板から熱を吸収する冷却液を上記冷却板内に通すための、冷却液チャネルを画定する、項目１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目９］
上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセル間に配置され、伝導を通じて上記冷却板と熱を伝達するよう配される複数のヒートシンク板を更に備える、項目１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１０］
上記冷却板及び上記セルスタックの間に配置され、上記複数のバッテリーセルの温度を調整し、また、上記複数のバッテリーセルの上記温度の調整とは独立して、上記複数のバッテリーセルの温度を調整するよう構成される複数の熱電デバイスを更に備える、項目９に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１１］
上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、上記冷却板と上記複数のバッテリーセルとの間に配置され、
上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、上記冷却板と上記複数のキャパシタセルとの間に配置される、
項目１０に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１２］
上記複数の熱電デバイス及び上記セルスタックの間に配置され、上記冷却板及び上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つと接する温度分配板を更に備え、上記複数の熱電デバイスは上記冷却板と接している、項目１０に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１３］
上記複数のヒートシンク板はそれぞれ、上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置された板状体と、フランジであって、
上記温度分配板との直接接触、及び
上記フランジ及び上記温度分配板の間に配置されたフィラー材料
のうちの少なくとも一方を用い、伝導を通じて上記温度分配板と熱を伝達するフランジとを含む、項目１２に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１４］
複数のバッテリーセルと、
上記複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように、上記複数のバッテリーセルに隣接して配される上記複数のキャパシタセルと、
冷却板と、
上記冷却板及び上記セルスタックの間に配置され、上記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却し、また、上記複数のバッテリーセルの加熱及び冷却とは独立して、上記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう構成される複数の熱電デバイスと
を備える、ハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１５］
上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、上記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう配され、
上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、上記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却するよう配される、
項目１４に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１６］
上記複数の熱電デバイスのうちの１つの単一のデバイスは、上記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう配され、
上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも２つのデバイスは、上記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却するよう配される、
項目１５に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１７］
上記複数の熱電デバイスのそれぞれは、加熱及び冷却するよう上記熱電デバイスが構成されている対象である、上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルのうちの１つと整合している、項目１５に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１８］
上記複数の熱電デバイス及び上記セルスタックの間に配置され、上記冷却板及び上記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも一方と接している温度分配板を更に備え、上記複数の熱電デバイスは上記冷却板と接している、項目１４に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目１９］
上記複数の熱電デバイスは上記冷却板内のポケットの中に配置され、上記温度分配板は上記複数の熱電デバイスを上記ポケットの中に格納する、項目１８に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目２０］
上記温度分配板は部分的に上記冷却板に差し込まれる、項目１９に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目２１］
上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置され、伝導を通じて、上記温度分配板と熱を伝達するよう配される、複数のヒートシンク板を更に備える、項目１８に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
［項目２２］
上記複数のヒートシンク板はそれぞれ、上記複数のバッテリーセル及び上記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置された板状体と、フランジであって、
上記温度分配板との直接接触、及び
上記フランジ及び上記温度分配板の間に配置されたフィラー材料
のうちの少なくとも一方と直接接触し、伝導を通じて上記温度分配板と熱を伝達するフランジとを含む、項目２１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。

Claims (40)

1. 複数のバッテリーセルと、
   複数のキャパシタセルであって、前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように前記複数のバッテリーセルに隣接して配される複数のキャパシタセルと、
   冷却板と、
   前記セルスタックの対向する両端部に配置され、前記冷却板に取り付けられた一対のエンドブラケットであって、前記一対のエンドブラケットは、前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルを圧縮する一対のエンドブラケットと、
   前記冷却板に取り付けられ、前記セルスタック及び前記一対のエンドブラケットを取り囲む筐体と
   を備える、ハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
2. 前記複数のバッテリーセルのそれぞれ、及び前記複数のキャパシタセルのそれぞれは、パウチセルの構成を有する、請求項１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
3. 前記複数のバッテリーセルのそれぞれはリチウムイオン電池セルであり、前記複数のキャパシタセルのそれぞれはスーパーキャパシタセル及びウルトラキャパシタセルのうちの少なくとも一方である、請求項２に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
4. 前記セルスタックの対向する両側面に配置され、前記セルスタックの対向する前記両端部間に延伸する一対のサイドブラケットを更に備え、前記サイドブラケットは、前記エンドブラケットに取り付けられており、前記エンドブラケットと協働して、前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルを圧縮する、請求項１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
5. 前記バッテリー及びキャパシタアセンブリは、前記セルスタックの対向する前記両端部に隣接する前記筐体の外側両端面の間を延伸する長さと、前記筐体の外側両側面の間を延伸する幅と、前記筐体の外側底面と前記冷却板の外側上面との間を延伸する高さとを有し、
   前記幅及び前記長さのうちの少なくとも一方は２６０ミリメートル以下である、
   請求項１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
6. 前記幅は２００ミリメートル以下であり、前記高さは２６０ミリメートル以下である、請求項５に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
7. 前記長さは４００ミリメートル以下である、請求項６に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
8. 前記冷却板は、前記冷却板から熱を吸収する冷却液を前記冷却板内に通すための、冷却液チャネルを画定する、請求項１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
9. 前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセル間に配置され、伝導を通じて前記冷却板と熱を伝達するよう配される複数のヒートシンク板を更に備える、請求項１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
10. 前記冷却板及び前記セルスタックの間に配置され、前記複数のバッテリーセルの温度を調整し、また、前記複数のバッテリーセルの前記温度の調整とは独立して、前記複数のバッテリーセルの温度を調整するよう構成される複数の熱電デバイスを更に備える、請求項９に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
11. 前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、前記冷却板と前記複数のバッテリーセルとの間に配置され、
    前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、前記冷却板と前記複数のキャパシタセルとの間に配置される、
    請求項１０に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
12. 前記複数の熱電デバイス及び前記セルスタックの間に配置され、前記冷却板及び前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つと接する温度分配板を更に備え、前記複数の熱電デバイスは前記冷却板と接している、請求項１０に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
13. 前記複数のヒートシンク板はそれぞれ、前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置された板状体と、フランジであって、
    前記温度分配板との直接接触、及び
    前記フランジ及び前記温度分配板の間に配置されたフィラー材料
    のうちの少なくとも一方を用い、伝導を通じて前記温度分配板と熱を伝達するフランジとを含む、請求項１２に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
14. 複数のバッテリーセルと、
    前記複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルがセルスタックを形成するように、前記複数のバッテリーセルに隣接して配される前記複数のキャパシタセルと、
    冷却板と、
    前記冷却板及び前記セルスタックの間に配置され、前記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却し、また、前記複数のバッテリーセルの加熱及び冷却とは独立して、前記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう構成される複数の熱電デバイスと
    を備える、ハイブリッド車両用のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
15. 前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、前記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう配され、
    前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも１つは、前記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却するよう配される、
    請求項１４に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
16. 前記複数の熱電デバイスのうちの１つの単一のデバイスは、前記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却するよう配され、
    前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも２つのデバイスは、前記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却するよう配される、
    請求項１５に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
17. 前記複数の熱電デバイスのそれぞれは、加熱及び冷却するよう前記熱電デバイスが構成されている対象である、前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルのうちの１つと整合している、請求項１５に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
18. 前記複数の熱電デバイス及び前記セルスタックの間に配置され、前記冷却板及び前記複数の熱電デバイスのうちの少なくとも一方と接している温度分配板を更に備え、前記複数の熱電デバイスは前記冷却板と接している、請求項１４に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
19. 前記複数の熱電デバイスは前記冷却板内のポケットの中に配置され、前記温度分配板は前記複数の熱電デバイスを前記ポケットの中に格納する、請求項１８に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
20. 前記温度分配板は部分的に前記冷却板に差し込まれる、請求項１９に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
21. 前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置され、伝導を通じて、前記温度分配板と熱を伝達するよう配される、複数のヒートシンク板を更に備える、請求項１８に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
22. 前記複数のヒートシンク板はそれぞれ、前記複数のバッテリーセル及び前記複数のキャパシタセルのうちの隣接するセルの間に配置された板状体と、フランジであって、
    前記温度分配板との直接接触、及び
    前記フランジ及び前記温度分配板の間に配置されたフィラー材料
    のうちの少なくとも一方と直接接触し、伝導を通じて前記温度分配板と熱を伝達するフランジとを含む、請求項２１に記載のバッテリー及びキャパシタアセンブリ。
23. 共通の筐体内に配置された複数のバッテリーセル及び複数のキャパシタセルの温度を制御するためのシステムであって、
    前記複数のバッテリーセルの前記温度を測定するバッテリー温度センサと、
    前記複数のキャパシタセルの前記温度を測定するキャパシタ温度センサと、
    前記バッテリーセル温度に基づいて前記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却し、また、前記キャパシタセル温度に基づいて、かつ、前記複数のキャパシタセルの加熱及び冷却とは独立して、前記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却する複数の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及びパワーの量のうちの少なくとも１つを制御する制御モジュールと
    を備える、システム。
24. 前記制御モジュールは、
    前記複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する前記複数の熱電デバイスのうちの１番目の熱電デバイスに供給される、前記電流量、前記電圧量、及び前記パワーの量のうちの少なくとも１つを制御し、
    前記複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する前記複数の熱電デバイスのうちの２番目の熱電デバイスに供給される、前記電流量、前記電圧量、及び前記パワーの量のうちの少なくとも１つを制御する、
    請求項２３に記載のシステム。
25. 前記制御モジュールは、
    前記バッテリーセル温度が第１温度未満である場合、前記複数のバッテリーセルを加熱し、
    前記バッテリーセル温度が第２温度よりも高い場合、前記複数のバッテリーセルを冷却する、
    請求項２４に記載のシステム。
26. 前記制御モジュールは、
    前記キャパシタセル温度が第３温度未満である場合、前記複数のキャパシタセルを加熱し、
    前記キャパシタセル温度が第４温度よりも高い場合、前記複数のキャパシタセルを冷却する、
    請求項２５に記載のシステム。
27. 前記第３温度は前記第１温度と異なり、及び
    前記第４温度は前記第２温度と異なる、
    のうちの少なくとも一方である、請求項２６に記載のシステム。
28. 前記第３温度は前記第１温度未満であり、
    前記第４温度は前記第２温度未満である、
    請求項２７に記載のシステム。
29. 前記第１温度、前記第２温度、前記第３温度、及び前記第４温度はそれぞれ予め定められている、請求項２６に記載のシステム。
30. 前記制御モジュールは、
    前記複数のバッテリーセルの目標抵抗、前記複数のバッテリーセルによって供給される目標パワー量、及び、前記複数のバッテリーセルの目標容量のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１温度を決定し、
    前記複数のキャパシタセルの目標抵抗、前記複数のキャパシタセルによって供給される目標パワー量、及び、前記複数のキャパシタセルの目標容量のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第３温度を決定する、
    請求項２６に記載のシステム。
31. 前記制御モジュールは、
    前記複数のバッテリーセルが充電中の場合に前記バッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、前記複数のバッテリーセルを加熱し、
    前記複数のバッテリーセルが放電中の場合に前記バッテリーセル温度が前記第１温度未満であるとき、前記複数のバッテリーセルを加熱しない、
    請求項２４に記載のシステム。
32. 共通の筐体内に配置された複数のバッテリーセルの温度及び複数のキャパシタセルの温度を制御するための方法であって、
    前記複数のバッテリーセルの前記温度を測定する工程と、
    前記複数のキャパシタセルの前記温度を測定する工程と、
    前記バッテリーセル温度に基づいて前記複数のバッテリーセルを加熱及び冷却し、また、前記キャパシタセル温度に基づき、かつ、前記複数のキャパシタセルの加熱及び冷却とは独立して、前記複数のキャパシタセルを加熱及び冷却する複数の熱電デバイスに供給される、電流量、電圧量、及びパワーの量のうちの少なくとも１つを制御する工程と
    を備える、方法。
33. 前記複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する前記複数の熱電デバイスのうちの１番目の熱電デバイスに供給される、前記電流量、前記電圧量、及び前記パワーの量のうちの少なくとも１つを制御する工程と、
    前記複数のバッテリーセルの加熱及び冷却のうちの１つを実行する前記複数の熱電デバイスのうちの２番目の熱電デバイスに供給される、前記電流量、前記電圧量、及び前記パワーの量のうちの少なくとも１つを制御する工程と
    を更に備える、請求項３２に記載の方法。
34. 前記バッテリーセル温度が第１温度未満である場合、前記複数のバッテリーセルを加熱する工程と、
    前記バッテリーセル温度が第２温度よりも高い場合、前記複数のバッテリーセルを冷却する工程と
    を更に備える、請求項３３に記載の方法。
35. 前記キャパシタセル温度が第３温度未満である場合、前記複数のキャパシタセルを加熱する工程と、
    前記キャパシタセル温度が第４温度よりも高い場合、前記複数のキャパシタセルを冷却工程と
    を更に備える、請求項３４に記載の方法。
36. 前記第３温度は前記第１温度と異なる、及び
    前記第４温度は前記第２温度と異なる、
    のうちの少なくとも一方である、請求項３５に記載の方法。
37. 前記第３温度は前記第１温度未満であり、
    前記第４温度は前記第２温度未満である、
    請求項３６に記載の方法。
38. 前記第１温度、前記第２温度、前記第３温度、及び前記第４温度はそれぞれ予め定められている、請求項３５に記載の方法。
39. 前記複数のバッテリーセルの目標抵抗、前記複数のバッテリーセルによって供給される目標パワー量、及び、前記複数のバッテリーセルの目標容量のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１温度を決定する工程と、
    前記複数のキャパシタセルの目標抵抗、前記複数のキャパシタセルによって供給される目標パワー量、及び、前記複数のキャパシタセルの目標容量のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第３温度を決定する工程と
    を更に備える、請求項３５に記載の方法。
40. 前記複数のバッテリーセルが充電中の場合に前記バッテリーセル温度が第１温度未満であるとき、前記複数のバッテリーセルを加熱する工程と、
    前記複数のバッテリーセルが放電中の場合に前記バッテリーセル温度が前記第１温度未満であるとき、前記複数のバッテリーセルを加熱しない工程と
    を更に備える、請求項３３に記載の方法。

Images