JP2024067196A - Battery pack system, battery module, edge module, and parallelization module - Google Patents

Battery pack system, battery module, edge module, and parallelization module Download PDF

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Abstract

【課題】共通化の程度を高めることが容易な電池パックシステム、電池モジュール、端部モジュール、及び並列化モジュールを提供する。【解決手段】複数の電池モジュール2が一列に連結され、第一端部31と第二端部32とを有する電池列3と、電池列3の第二端部32に連結される端部モジュール4とを備え、各電池モジュール2は、第一正端子Tp1、第一負端子Tm1、第二正端子Tp2、第二負端子Tm2、正側経路部21、負側経路部22とを備え、互いに隣接する電池モジュール2相互間で、一方の第一正端子Tp1と他方の第二正端子Tp2、及び一方の第一負端子Tm1と他方の第二負端子Tm2が、それぞれ電気的に接続され、正側経路部21と負側経路部22とのうち少なくとも一方は、蓄電部B1と、蓄電部B1の接続状態を切り換えるスイッチング素子SW1,SW2とを含み、端部モジュール4の第三正端子Tp3と第三負端子Tm3とが導通する。【選択図】図1[Problem] To provide a battery pack system, a battery module, an end module, and a paralleling module that can easily increase the degree of commonality. [Solution] A battery pack system includes a battery string 3 in which a plurality of battery modules 2 are connected in a row and have a first end 31 and a second end 32, and an end module 4 connected to the second end 32 of the battery string 3, and each battery module 2 includes a first positive terminal Tp1, a first negative terminal Tm1, a second positive terminal Tp2, a second negative terminal Tm2, a positive side path portion 21, and a negative side path portion 22, and between adjacent battery modules 2, the first positive terminal Tp1 of one side is electrically connected to the second positive terminal Tp2 of the other side, and the first negative terminal Tm1 of one side is electrically connected to the second negative terminal Tm2 of the other side, and at least one of the positive side path portion 21 and the negative side path portion 22 includes a power storage unit B1 and switching elements SW1, SW2 that switch the connection state of the power storage unit B1, and a third positive terminal Tp3 of the end module 4 is electrically connected to a third negative terminal Tm3. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、電池を備えた電池パックシステム、電池モジュール、端部モジュール、及び並列化モジュールに関する。 The present invention relates to a battery pack system including a battery, a battery module, an end module, and a parallelization module.

近年、電気自動車に搭載される電池パックが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, battery packs installed in electric vehicles have become known (see, for example, Patent Document 1).

特開2022-115495Patent Publication 2022-115495

ところで、電気自動車は、その車種やメーカによって、要求される電圧等の電気的な仕様が異なる。電気自動車以外の電動装置についても、要求される電圧等の電気的な仕様が異なる。そのため、電池パックを共通化することが困難となっている。 However, the required electrical specifications, such as voltage, of electric vehicles vary depending on the model and manufacturer. The required electrical specifications, such as voltage, of motor-driven devices other than electric vehicles also vary. This makes it difficult to standardize battery packs.

本発明の目的は、共通化の程度を高めることが容易な電池パックシステム、電池モジュール、端部モジュール、及び並列化モジュールを提供することである。 The object of the present invention is to provide a battery pack system, a battery module, an end module, and a paralleling module that facilitates increasing the degree of commonality.

本発明に係る電池パックシステムは、複数の電池モジュールが一列に連結され、第一端部と第二端部とを有する電池列と、前記電池列の前記第二端部に連結される端部モジュールとを備え、前記各電池モジュールは、前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第一正端子、及び第一負端子と、前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第二正端子、及び第二負端子と、前記第一正端子と前記第二正端子との間に電流を流すための正側経路部と、前記第二負端子と前記第一負端子との間に電流を流すための負側経路部とを備え、前記複数の電池モジュールが連結された状態で、互いに隣接する前記電池モジュール相互間で、一方の前記第一正端子と他方の前記第二正端子、及び一方の前記第一負端子と他方の前記第二負端子が、それぞれ電気的に接続され、前記正側経路部と前記負側経路部とのうち少なくとも一方の経路部は、電荷を蓄える蓄電部と、前記少なくとも一方の経路部における電流経路に前記蓄電部を加入させる加入状態と前記電流経路から前記蓄電部を離脱させる離脱状態とを含む接続状態を切り換える切換回路とを含み、前記端部モジュールは、前記電池列の前記第二端部に位置する前記電池モジュールの、前記第二正端子に接続される第三正端子と、前記第二負端子に接続される第三負端子とを備え、前記第三正端子と前記第三負端子とが導通する。 The battery pack system according to the present invention comprises a battery string in which a plurality of battery modules are connected in a row and has a first end and a second end, and an end module connected to the second end of the battery string, and each of the battery modules comprises a first positive terminal and a first negative terminal provided on the first end side of each of the battery modules, a second positive terminal and a second negative terminal provided on the second end side of each of the battery modules, a positive side path portion for passing a current between the first positive terminal and the second positive terminal, and a negative side path portion for passing a current between the second negative terminal and the first negative terminal, and when the plurality of battery modules are connected, a current is generated between adjacent battery modules. The first positive terminal on one side and the second positive terminal on the other side, and the first negative terminal on one side and the second negative terminal on the other side are electrically connected, and at least one of the positive side path section and the negative side path section includes a storage unit that stores electric charge, and a switching circuit that switches the connection state including an insertion state in which the storage unit is inserted into the current path in the at least one path section and a removal state in which the storage unit is removed from the current path, and the end module includes a third positive terminal connected to the second positive terminal and a third negative terminal connected to the second negative terminal of the battery module located at the second end of the battery string, and the third positive terminal and the third negative terminal are electrically connected.

この構成によれば、複数の電池モジュールが一列に連結された電池列に、端部モジュールが連結されることによって、複数の電池モジュールが備える蓄電部が直列接続される。従って、電気自動車等の電動装置毎に要求される電圧に応じて電池モジュールの数を増減することによって、出力電圧を変化させることができる。その結果、電池パックシステムは、種々の電動装置に適用することができ、共通化の程度を高めることが容易となる。さらに、切換回路を用いて動的に蓄電部の直列数を変化させて出力波形を変化させることができるので、電動装置毎に要求される電圧波形に適合させることが可能となり、共通化の程度を高めることが容易となる。 According to this configuration, the end module is connected to a battery string in which multiple battery modules are connected in a row, and the storage units of the multiple battery modules are connected in series. Therefore, the output voltage can be changed by increasing or decreasing the number of battery modules according to the voltage required for each electric device, such as an electric vehicle. As a result, the battery pack system can be applied to various electric devices, making it easy to increase the degree of commonality. Furthermore, since the output waveform can be changed by dynamically changing the number of series connections of the storage units using a switching circuit, it is possible to adapt the voltage waveform required for each electric device, making it easy to increase the degree of commonality.

また、前記正側経路部は、前記蓄電部と、前記正側経路部の電流経路に前記蓄電部を加入させる前記加入状態と前記正側経路部の電流経路から前記蓄電部を離脱させる前記離脱状態とを含む接続状態を切り換える前記切換回路とを含み、前記負側経路部は、前記蓄電部と、前記負側経路部の電流経路に前記蓄電部を加入させる前記加入状態と前記負側経路部の電流経路から前記蓄電部を離脱させる前記離脱状態とを含む接続状態を切り換える前記切換回路とを含むことが好ましい。 The positive side path section preferably includes the storage unit and the switching circuit that switches between connection states including the joining state in which the storage unit is added to the current path of the positive side path section and the disconnection state in which the storage unit is disconnected from the current path of the positive side path section, and the negative side path section preferably includes the storage unit and the switching circuit that switches between connection states including the joining state in which the storage unit is added to the current path of the negative side path section and the disconnection state in which the storage unit is disconnected from the current path of the negative side path section.

この構成によれば、各電池モジュールの正側経路部と負側経路部の両方に蓄電部が設けられるので、蓄電部の直列数を増大させることが容易である。 With this configuration, a storage unit is provided on both the positive path and the negative path of each battery module, making it easy to increase the number of storage units connected in series.

また、前記各電池モジュールは、前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第一通信端子と、前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第二通信端子とをさらに備え、前記複数の電池モジュールが連結された状態で、互いに隣接する前記電池モジュール相互間で、一方の前記第一通信端子と他方の前記第二通信端子が、それぞれ電気的に接続され、前記各電池モジュールは、前記第一通信端子又は前記第二通信端子から得られた制御情報に応じて前記切換回路による前記接続状態を切り換えさせるモジュール内制御部をさらに備えることが好ましい。 It is also preferable that each of the battery modules further includes a first communication terminal provided on the first end side of each of the battery modules and a second communication terminal provided on the second end side of each of the battery modules, and that when the plurality of battery modules are connected, the first communication terminal of one of the battery modules and the second communication terminal of the other battery module are electrically connected between adjacent battery modules, and that each of the battery modules further includes an internal module control unit that switches the connection state by the switching circuit in response to control information obtained from the first communication terminal or the second communication terminal.

この構成によれば、電池列の第一端部に設けられた第一通信端子、又は電池列の第二端部に設けられた第二通信端子へ、制御信号を入力することによって、各電池モジュールの接続状態の切り換えを制御することが可能となる。 With this configuration, it is possible to control the switching of the connection state of each battery module by inputting a control signal to a first communication terminal provided at a first end of the battery string or a second communication terminal provided at a second end of the battery string.

また、前記各電池モジュールに対する前記制御情報を前記電池列における前記複数の電池モジュールの連結順に連結した第一信号を、前記第一端部に位置する前記電池モジュールの前記第一通信端子へ出力する制御部をさらに備え、前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子から得られた前記第一信号の一端に連結された前記制御情報を自己に対する前記制御情報として取得し、前記第一信号から前記自己に対する前記制御情報を削除した残余の信号を新たな第一信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子へ出力することが好ましい。 It is also preferable that the control unit further includes a control unit that outputs a first signal, which is a combination of the control information for each battery module in the order in which the battery modules are connected in the battery string, to the first communication terminal of the battery module located at the first end, and the module control unit acquires the control information combined with one end of the first signal obtained from the first communication terminal of its own battery module as its own control information, and outputs the remaining signal, obtained by deleting the control information for itself from the first signal, as a new first signal to the second communication terminal of its own battery module.

この構成によれば、制御部は、各電池モジュールに対する制御情報を、複数の電池モジュールの連結順に連結して第一端部に位置する電池モジュールの第一通信端子へ出力するだけでよく、送信先の電池モジュールの通信アドレスが不要である。従って、電池モジュールの増減や入れ替えを行う場合であっても、各電池モジュールに通信アドレスを設定する必要がない。 With this configuration, the control unit only needs to output control information for each battery module to the first communication terminal of the battery module located at the first end by connecting the battery modules in the order in which they are connected, and there is no need for the communication address of the destination battery module. Therefore, even when adding, removing, or replacing battery modules, there is no need to set a communication address for each battery module.

また、前記各電池モジュールは、前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第三通信端子と、前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第四通信端子とをさらに備え、前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第三通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第四通信端子へ出力することが好ましい。 It is preferable that each of the battery modules further includes a third communication terminal provided on the second end side of each of the battery modules and a fourth communication terminal provided on the first end side of each of the battery modules, and that the module control unit connects module information related to its own battery module to one end of the second signal obtained from the third communication terminal of its own battery module and outputs the resulting new second signal to the fourth communication terminal of its own battery module.

この構成によれば、各電池モジュールのモジュール情報が、各電池モジュールの連結順に連結された第二信号が、電池列における第一端部の第四通信端子から出力される。従って、送信先の電池モジュールに通信アドレスを設定しなくても、第二信号から、各電池モジュールのモジュール情報を正しく取得することが可能となる。その結果、電池モジュールの増減や入れ替えを行う場合であっても、各電池モジュールに通信アドレスを設定する必要がない。 According to this configuration, a second signal in which the module information of each battery module is connected in the order in which the battery modules are connected is output from the fourth communication terminal at the first end of the battery string. Therefore, even if a communication address is not set in the destination battery module, it is possible to correctly obtain the module information of each battery module from the second signal. As a result, even when adding, removing, or replacing battery modules, there is no need to set a communication address in each battery module.

また、前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子へ出力することが好ましい。 It is also preferable that the module control unit connects module information related to its own battery module to one end of the second signal obtained from the second communication terminal of its own battery module and outputs the resulting new second signal to the first communication terminal of its own battery module.

この構成によれば、送受信用の通信端子を兼用することができる。 This configuration allows the communication terminal to be used for both transmission and reception.

また、前記各電池モジュールに対する前記制御情報を前記電池列における前記複数の電池モジュールの連結順に連結した第一信号を、前記第二端部に位置する前記電池モジュールの前記第二通信端子へ出力する制御部をさらに備え、前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子から得られた前記第一信号の一端に連結された前記制御情報を自己に対する前記制御情報として取得し、前記第一信号から前記自己に対する前記制御情報を削除した残余の信号を新たな第一信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子へ出力することが好ましい。 It is also preferable that the control unit further includes a control unit that outputs a first signal, which is a combination of the control information for each battery module in the order in which the battery modules are connected in the battery string, to the second communication terminal of the battery module located at the second end, and the module control unit acquires the control information combined with one end of the first signal obtained from the second communication terminal of its own battery module as its own control information, and outputs the remaining signal, obtained by deleting the control information for itself from the first signal, as a new first signal to the first communication terminal of its own battery module.

この構成によれば、制御部は、各電池モジュールに対する制御情報を、複数の電池モジュールの連結順に連結して第二端部に位置する電池モジュールの第二通信端子へ出力するだけでよく、送信先の電池モジュールの通信アドレスが不要である。従って、電池モジュールの増減や入れ替えを行う場合であっても、各電池モジュールに通信アドレスを設定する必要がない。 With this configuration, the control unit only needs to output control information for each battery module to the second communication terminal of the battery module located at the second end by connecting the battery modules in the order in which they are connected, and there is no need for the communication address of the destination battery module. Therefore, even when adding, removing, or replacing battery modules, there is no need to set a communication address for each battery module.

また、前記各電池モジュールは、前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第三通信端子と、前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第四通信端子とをさらに備え、前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第四通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第三通信端子へ出力することが好ましい。 It is preferable that each of the battery modules further includes a third communication terminal provided on the second end side of each of the battery modules and a fourth communication terminal provided on the first end side of each of the battery modules, and that the module control unit connects module information related to its own battery module to one end of the second signal obtained from the fourth communication terminal of its own battery module and outputs the resulting new second signal to the third communication terminal of its own battery module.

この構成によれば、各電池モジュールのモジュール情報が、各電池モジュールの連結順に連結された第二信号が、電池列における第二端部の第三通信端子から出力される。従って、送信先の電池モジュールに通信アドレスを設定しなくても、第二信号から、各電池モジュールのモジュール情報を正しく取得することが可能となる。その結果、電池モジュールの増減や入れ替えを行う場合であっても、各電池モジュールに通信アドレスを設定する必要がない。 According to this configuration, a second signal in which the module information of each battery module is connected in the order in which the battery modules are connected is output from a third communication terminal at the second end of the battery string. Therefore, even if a communication address is not set in the destination battery module, it is possible to correctly obtain the module information of each battery module from the second signal. As a result, even when adding, removing, or replacing battery modules, there is no need to set a communication address in each battery module.

また、前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子へ出力することが好ましい。 It is also preferable that the module control unit connects module information related to its own battery module to one end of the second signal obtained from the first communication terminal of its own battery module and outputs the resulting new second signal to the second communication terminal of its own battery module.

この構成によれば、送受信用の通信端子を兼用することができる。 This configuration allows the communication terminal to be used for both transmission and reception.

また、前記端部モジュールは、前記第三正端子と前記第三負端子との間に介設されるインダクタと、前記インダクタの中点と導通する中間接続端子とをさらに備えることが好ましい。 It is also preferable that the end module further includes an inductor interposed between the third positive terminal and the third negative terminal, and an intermediate connection terminal that is electrically connected to the midpoint of the inductor.

この構成によれば、電池パックシステムを、インバータ回路として動作させることが可能となる。 This configuration makes it possible for the battery pack system to operate as an inverter circuit.

また、複数の前記電池列を備え、前記複数の電池列を並列接続するための並列化モジュールをさらに備え、前記並列化モジュールは、前記電池列毎に設けられ、前記第一端部に位置する前記電池モジュールの前記第一正端子に接続される第一正接続端子と、前記第一端部に位置する前記電池モジュールの前記第一負端子に接続される第一負接続端子と、前記第一正接続端子と導通する正出力端子及び正並列端子と、前記第一負接続端子と導通する負出力端子及び負並列端子とを備え、前記第一正接続端子及び前記第一負接続端子は、前記並列化モジュールにおける、前記電池列の列方向と直交する方向の外面に位置し、前記正並列端子及び前記負並列端子は、前記並列化モジュールにおける、前記第一正接続端子及び前記第一負接続端子とは反対側の外面に位置することが好ましい。 The battery array further includes a parallelization module for connecting the battery arrays in parallel, the parallelization module being provided for each battery array and including a first positive connection terminal connected to the first positive terminal of the battery module located at the first end, a first negative connection terminal connected to the first negative terminal of the battery module located at the first end, a positive output terminal and a positive parallel terminal in electrical conduction with the first positive connection terminal, and a negative output terminal and a negative parallel terminal in electrical conduction with the first negative connection terminal, the first positive connection terminal and the first negative connection terminal being located on the outer surface of the parallelization module in a direction perpendicular to the column direction of the battery array, and the positive parallel terminal and the negative parallel terminal being located on the outer surface of the parallelization module opposite to the first positive connection terminal and the first negative connection terminal.

この構成によれば、並列化モジュールが連結された複数の電池列を、電池列の列方向と直交する方向に連結することによって、複数の電池列を並列接続することが可能となる。その結果、電池パックシステムの電流容量を増大させることができる。 With this configuration, it is possible to connect multiple battery strings in parallel by connecting multiple battery strings connected with parallelization modules in a direction perpendicular to the row direction of the battery strings. As a result, it is possible to increase the current capacity of the battery pack system.

また、前記並列化モジュールは、前記第一正接続端子及び前記第一負接続端子から得られた電圧を平滑化するフィルタをさらに備えることが好ましい。 It is also preferable that the parallelization module further includes a filter that smoothes the voltage obtained from the first positive connection terminal and the first negative connection terminal.

この構成によれば、各電池列の出力電圧がフィルタによって平滑化されるので、並列接続された複数の電池列相互間で、瞬間的に生じる出力電圧の差異が低減される。その結果、電池列相互間での瞬時的な電流の入出力を低減することができる。 With this configuration, the output voltage of each battery string is smoothed by the filter, reducing momentary differences in output voltage between multiple battery strings connected in parallel. As a result, the momentary input/output of current between battery strings can be reduced.

また、前記各電池モジュールは、前記蓄電部を複数含み、前記切換回路は、前記蓄電部毎に、前記接続状態を切り換えることが好ましい。 It is also preferable that each battery module includes a plurality of the power storage units, and the switching circuit switches the connection state for each of the power storage units.

この構成によれば、各電池モジュールに蓄電部が複数含まれているので、電池パックシステム全体の蓄電部の直列数を増大させることが容易である。 With this configuration, each battery module contains multiple power storage units, making it easy to increase the number of series-connected power storage units in the entire battery pack system.

また、本発明に係る電池モジュールは、上述の電池パックシステムに用いられる前記電池モジュールである。 The battery module according to the present invention is the battery module used in the above-mentioned battery pack system.

この構成によれば、上述の電池パックシステムによって共通化の程度を高めることが容易となる。 This configuration makes it easier to increase the degree of commonality with the battery pack system described above.

また、本発明に係る端部モジュールは、上述の電池パックシステムに用いられる前記端部モジュールである。 The end module of the present invention is the end module used in the above-mentioned battery pack system.

この構成によれば、上述の電池パックシステムによって共通化の程度を高めることが容易となる。 This configuration makes it easier to increase the degree of commonality with the battery pack system described above.

また、本発明に係る並列化モジュールは、上述の電池パックシステムに用いられる前記並列化モジュールである。 The parallelization module according to the present invention is the parallelization module used in the above-mentioned battery pack system.

この構成によれば、上述の電池パックシステムによって共通化の程度を高めることが容易となる。 This configuration makes it easier to increase the degree of commonality with the battery pack system described above.

このような構成の電池パックシステム、電池モジュール、端部モジュール、及び並列化モジュールは、共通化の程度を高めることが容易である。 Battery pack systems, battery modules, end modules, and paralleling modules configured in this way make it easy to increase the degree of commonality.

本発明の一実施形態に係る電池パックシステムの外観の一例を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of the appearance of a battery pack system according to one embodiment of the present invention; 図1に示す電池モジュール、端部モジュール、及び並列化モジュールの外観を概略的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the outline of the appearance of the battery module, the end module, and the parallelization module shown in FIG. 1 . 図1に示す直列ブロックの電気的構成の一例を概略的に示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the series block illustrated in FIG. 1. 単位モジュールの構成を説明するための概略的な回路図である。FIG. 2 is a schematic circuit diagram for explaining the configuration of a unit module. 切換回路としてフルブリッジを用いた単位モジュールEMの一例を示す概念的な回路図である。FIG. 11 is a conceptual circuit diagram showing an example of a unit module EM using a full bridge as a switching circuit. 第一シリアル信号の送受信動作の一例を説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining an example of a transmission and reception operation of a first serial signal; FIG. 第二シリアル信号の送受信動作の一例を説明するための説明図である。11 is an explanatory diagram for explaining an example of a transmission and reception operation of a second serial signal; FIG. 直列ブロックの並列接続を説明するための説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a parallel connection of series blocks. 図1に示す電池パックシステムの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。2 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system shown in FIG. 1. 図9に示す電池パックシステムの概略回路図である。FIG. 10 is a schematic circuit diagram of the battery pack system shown in FIG. 9 . 図9に示す電池パックシステムの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。10 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system shown in FIG. 9. 図11に示す電池パックシステムの概略回路図である。FIG. 12 is a schematic circuit diagram of the battery pack system shown in FIG. 11 . 図9に示す電池パックシステムの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。10 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system shown in FIG. 9. 図13に示す電池パックシステムの概略回路図である。FIG. 14 is a schematic circuit diagram of the battery pack system shown in FIG. 13. 図11に示す電池パックシステムの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。12 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system shown in FIG. 11. 図15に示す電池パックシステムの概略回路図である。FIG. 16 is a schematic circuit diagram of the battery pack system shown in FIG. 15 . 図15に示す電池パックシステムの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。16 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system shown in FIG. 15. 図17に示す電池パックシステムの概略回路図である。FIG. 18 is a schematic circuit diagram of the battery pack system shown in FIG. 17.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。各図には、方向関係を明確にするために適宜XYZ直交座標軸を示している。図1は、本発明の一実施形態に係る電池パックシステムの外観の一例を概略的に示す斜視図である。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that components with the same reference numerals in each drawing are the same, and their description will be omitted. In each drawing, XYZ orthogonal coordinate axes are appropriately shown to clarify the directional relationships. Figure 1 is a perspective view showing an example of the external appearance of a battery pack system according to one embodiment of the present invention.

図1に示す電池パックシステム1は、大略的に、複数の電池モジュール2と、複数の端部モジュール4と、複数の並列化モジュール5とを備えている。電池モジュール2、端部モジュール4、及び並列化モジュール5は、それぞれ略直方体形状の筐体を有している。 The battery pack system 1 shown in FIG. 1 generally comprises a plurality of battery modules 2, a plurality of end modules 4, and a plurality of paralleling modules 5. The battery modules 2, the end modules 4, and the paralleling modules 5 each have a housing that is approximately rectangular parallelepiped shaped.

複数の電池モジュール2は、X方向に沿って一列に連結され、電池列3を構成している。電池列3の+X側端部が第一端部31、電池列3の-X側端部が第二端部32とされている。すなわち、+X方向は第一端部31側、-X方向は第二端部32側となる。 The multiple battery modules 2 are connected in a row along the X direction to form a battery string 3. The +X side end of the battery string 3 is the first end 31, and the -X side end of the battery string 3 is the second end 32. In other words, the +X direction is the first end 31 side, and the -X direction is the second end 32 side.

電池列3の第二端部32に端部モジュール4が連結され、電池列3の第一端部31に並列化モジュール5が連結されている。並列化モジュール5、電池列3、及び端部モジュール4が連結された直列ブロック11が、Y軸方向に複数連結されて電池パックシステム1が構成されている。電池モジュール2、端部モジュール4、及び並列化モジュール5は、互いに脱着可能とされている。 An end module 4 is connected to the second end 32 of the battery string 3, and a parallelization module 5 is connected to the first end 31 of the battery string 3. A battery pack system 1 is formed by connecting multiple series blocks 11, each of which is made up of a parallelization module 5, a battery string 3, and an end module 4, in the Y-axis direction. The battery modules 2, end modules 4, and parallelization modules 5 are detachable from one another.

図2は、図1に示す電池モジュール2、端部モジュール4、及び並列化モジュール5の外観を概略的に示す斜視図である。電池モジュール2の+X側外壁面には、第一正端子Tp1、第一負端子Tm1、第一通信端子Tc1、及び第四通信端子Tc4が設けられている。電池モジュール2の-X側外壁面には、第二正端子Tp2、第二負端子Tm2、第二通信端子Tc2、及び第三通信端子Tc3が設けられている。 Figure 2 is a perspective view that shows a schematic appearance of the battery module 2, end module 4, and parallelization module 5 shown in Figure 1. A first positive terminal Tp1, a first negative terminal Tm1, a first communication terminal Tc1, and a fourth communication terminal Tc4 are provided on the +X side outer wall surface of the battery module 2. A second positive terminal Tp2, a second negative terminal Tm2, a second communication terminal Tc2, and a third communication terminal Tc3 are provided on the -X side outer wall surface of the battery module 2.

端部モジュール4の+X側外壁面には、第三正端子Tp3、第三負端子Tm3、第五通信端子Tc5、及び第六通信端子Tc6が設けられている。端部モジュール4の+Z側外壁面には、中間接続端子Tiが設けられている。なお、中間接続端子Tiが設けられるのは、+Z側外壁面に限られず、-Z側又は-X側外壁面であってもよい。 A third positive terminal Tp3, a third negative terminal Tm3, a fifth communication terminal Tc5, and a sixth communication terminal Tc6 are provided on the +X side outer wall surface of the end module 4. An intermediate connection terminal Ti is provided on the +Z side outer wall surface of the end module 4. Note that the intermediate connection terminal Ti is not limited to being provided on the +Z side outer wall surface, but may also be provided on the -Z side or -X side outer wall surface.

並列化モジュール5の-X側外壁面には、第一正接続端子Tpc1、第一負接続端子Tmc1、第一通信接続端子Tcc1、及び第二通信接続端子Tcc2が設けられている。並列化モジュール5の、X方向と直交する方向の-Y側外壁面には、正出力端子Tpo及び負出力端子Tmoが設けられている。並列化モジュール5の、X方向と直交する方向であって、かつ正出力端子Tpo及び負出力端子Tmoとは反対側の+Y側外壁面には、正並列端子Tpp及び負並列端子Tmpが設けられている。なお、+Y側外壁面に正出力端子Tpo及び負出力端子Tmo、-Y側外壁面に正並列端子Tpp及び負並列端子Tmpが設けられていてもよい。 The -X side outer wall surface of the paralleling module 5 is provided with a first positive connection terminal Tpc1, a first negative connection terminal Tmc1, a first communication connection terminal Tcc1, and a second communication connection terminal Tcc2. The -Y side outer wall surface of the paralleling module 5, which is perpendicular to the X direction, is provided with a positive output terminal Tpo and a negative output terminal Tmo. The +Y side outer wall surface of the paralleling module 5, which is perpendicular to the X direction and is opposite the positive output terminal Tpo and the negative output terminal Tmo, is provided with a positive parallel terminal Tpp and a negative parallel terminal Tmp. The positive output terminal Tpo and the negative output terminal Tmo may be provided on the +Y side outer wall surface, and the positive parallel terminal Tpp and the negative parallel terminal Tmp may be provided on the -Y side outer wall surface.

複数の電池モジュール2が連結されると、互いに隣接する電池モジュール2相互間で、一方の第一正端子Tp1、第一負端子Tm1、第一通信端子Tc1、及び第四通信端子Tc4と、他方の第二正端子Tp2、第二負端子Tm2、第二通信端子Tc2、及び第三通信端子Tc3とが、それぞれ接続される。 When multiple battery modules 2 are connected, the first positive terminal Tp1, first negative terminal Tm1, first communication terminal Tc1, and fourth communication terminal Tc4 of one battery module are connected to the second positive terminal Tp2, second negative terminal Tm2, second communication terminal Tc2, and third communication terminal Tc3 of the other battery module.

また、第二端部32に位置する電池モジュール2と端部モジュール4とが連結されると、第二端部32に位置する電池モジュール2の第二正端子Tp2、第二負端子Tm2、第二通信端子Tc2、及び第三通信端子Tc3と、端部モジュール4の第三正端子Tp3、第三負端子Tm3、第五通信端子Tc5、及び第六通信端子Tc6とが、それぞれ接続される。 When the battery module 2 located at the second end 32 and the end module 4 are connected, the second positive terminal Tp2, the second negative terminal Tm2, the second communication terminal Tc2, and the third communication terminal Tc3 of the battery module 2 located at the second end 32 are connected to the third positive terminal Tp3, the third negative terminal Tm3, the fifth communication terminal Tc5, and the sixth communication terminal Tc6 of the end module 4, respectively.

また、第一端部31に位置する電池モジュール2と並列化モジュール5とが連結されると、第一端部31に位置する電池モジュール2の第一正端子Tp1、第一負端子Tm1、第一通信端子Tc1、及び第四通信端子Tc4と、並列化モジュール5の第一正接続端子Tpc1、第一負接続端子Tmc1、第一通信接続端子Tcc1、及び第二通信接続端子Tcc2とが、それぞれ接続される。 In addition, when the battery module 2 located at the first end 31 and the parallelization module 5 are connected, the first positive terminal Tp1, the first negative terminal Tm1, the first communication terminal Tc1, and the fourth communication terminal Tc4 of the battery module 2 located at the first end 31 are connected to the first positive connection terminal Tpc1, the first negative connection terminal Tmc1, the first communication connection terminal Tcc1, and the second communication connection terminal Tcc2 of the parallelization module 5, respectively.

このように電池モジュール2と端部モジュール4と並列化モジュール5とが連結された直列ブロック11が、複数、Y方向に連結されると、互いに隣接する並列化モジュール5相互間で、一方の正出力端子Tpo及び負出力端子Tmoと、他方の正並列端子Tpp及び負並列端子Tmpとが、それぞれ接続される。 When multiple series blocks 11, each of which is made up of a battery module 2, an end module 4, and a parallelization module 5, are connected in the Y direction in this manner, the positive output terminal Tpo and the negative output terminal Tmo of one side are connected to the positive parallel terminal Tpp and the negative parallel terminal Tmp of the other side between adjacent parallelization modules 5.

図3は、図1に示す直列ブロック11の電気的構成の一例を概略的に示すブロック図である。各電池モジュール2は、その筐体内に、第一正端子Tp1と第二正端子Tp2との間に電流を流すための正側経路部21と、第二負端子Tm2と第一負端子Tm1との間に電流を流すための負側経路部22と、モジュール内制御部23とを備えている。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the series block 11 shown in Figure 1. Each battery module 2 includes, within its housing, a positive side path section 21 for passing a current between the first positive terminal Tp1 and the second positive terminal Tp2, a negative side path section 22 for passing a current between the second negative terminal Tm2 and the first negative terminal Tm1, and an intra-module control section 23.

正側経路部21及び負側経路部22は、それぞれ、複数の単位モジュールEMを含んでいる。単位モジュールEMは、端子T1(第一端子)と端子T2(第二端子)とを備えている。 The positive path section 21 and the negative path section 22 each include a plurality of unit modules EM. The unit modules EM each have a terminal T1 (first terminal) and a terminal T2 (second terminal).

正側経路部21内の複数の単位モジュールEMは、直列接続され、互いに隣接する単位モジュールEM間で、高電位側の単位モジュールEMの端子T2が、低電位側の単位モジュールEMの端子T1に接続されている。最も高電位側の単位モジュールEMの端子T1は第一正端子Tp1に接続され、最も低電位側の単位モジュールEMの端子T2は第二正端子Tp2に接続されている。これにより、正側経路部21は、第一正端子Tp1から第二正端子Tp2に至る電流経路を構成する。 The multiple unit modules EM in the positive side path section 21 are connected in series, and between adjacent unit modules EM, the terminal T2 of the unit module EM on the high potential side is connected to the terminal T1 of the unit module EM on the low potential side. The terminal T1 of the unit module EM on the highest potential side is connected to the first positive terminal Tp1, and the terminal T2 of the unit module EM on the lowest potential side is connected to the second positive terminal Tp2. As a result, the positive side path section 21 forms a current path from the first positive terminal Tp1 to the second positive terminal Tp2.

負側経路部22は、最も高電位側の単位モジュールEMの端子T1が第二負端子Tm2に接続され、最も低電位側の単位モジュールEMの端子T2が第一負端子Tm1に接続される点を除いて、正側経路部21と同様に構成されている。これにより、負側経路部22は、第二負端子Tm2から第一負端子Tm1に至る電流経路を構成する。 The negative side path section 22 is configured similarly to the positive side path section 21, except that the terminal T1 of the unit module EM on the highest potential side is connected to the second negative terminal Tm2, and the terminal T2 of the unit module EM on the lowest potential side is connected to the first negative terminal Tm1. As a result, the negative side path section 22 forms a current path from the second negative terminal Tm2 to the first negative terminal Tm1.

なお、正側経路部21内の単位モジュールEMの数、すなわち蓄電部B1の数は、一つであってもよく、負側経路部22内の単位モジュールEMの数、すなわち蓄電部B1の数は、一つであってもよい。 The number of unit modules EM in the positive path section 21, i.e., the number of power storage units B1, may be one, and the number of unit modules EM in the negative path section 22, i.e., the number of power storage units B1, may be one.

図4は、単位モジュールEMの構成を説明するための概略的な回路図である。単位モジュールEMは、端子T1,T2、電荷を蓄える蓄電部B1、端子T1及び端子T2への蓄電部B1の電気的な接続状態を切り換えるスイッチング素子SW1,SW2(切換回路)を含んでいる。スイッチング素子SW1,SW2は、切換回路の一例であり、図4に示す例では、ハーフブリッジを構成している。 Figure 4 is a schematic circuit diagram for explaining the configuration of the unit module EM. The unit module EM includes terminals T1 and T2, a storage unit B1 that stores electric charge, and switching elements SW1 and SW2 (switching circuit) that switch the electrical connection state of the storage unit B1 to the terminals T1 and T2. The switching elements SW1 and SW2 are an example of a switching circuit, and in the example shown in Figure 4, they form a half bridge.

具体的には、蓄電部B1とスイッチング素子SW1とが直列接続され、蓄電部B1とスイッチング素子SW1の直列回路と並列にスイッチング素子SW2が接続されている。スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2の接続点が端子T1に接続され、スイッチング素子SW2と蓄電部B1の接続点が端子T2に接続されている。 Specifically, the storage unit B1 and the switching element SW1 are connected in series, and the switching element SW2 is connected in parallel to the series circuit of the storage unit B1 and the switching element SW1. The connection point between the switching element SW1 and the switching element SW2 is connected to the terminal T1, and the connection point between the switching element SW2 and the storage unit B1 is connected to the terminal T2.

端子T1は、自モジュールよりも高電位側の単位モジュールEMの端子T2に接続され、端子T2は、自モジュールよりも低電位側の単位モジュールEMの端子T1に接続される。これにより、複数の単位モジュールEMが直列接続されている。 Terminal T1 is connected to terminal T2 of the unit module EM that is at a higher potential than the own module, and terminal T2 is connected to terminal T1 of the unit module EM that is at a lower potential than the own module. This allows multiple unit modules EM to be connected in series.

スイッチング素子SW1,SW2としては、種々のスイッチング素子を用いることができ、例えばトランジスタ等の半導体スイッチング素子を好適に用いることができる。スイッチング素子SW1,SW2は、モジュール内制御部23からの制御信号に応じてオン、オフする。 Various switching elements can be used as the switching elements SW1 and SW2, and semiconductor switching elements such as transistors can be preferably used. The switching elements SW1 and SW2 are turned on and off in response to a control signal from the module control unit 23.

蓄電部B1としては、種々の二次電池を好適に用いることができ、単電池に限られず、複数の二次電池を組み合わせた組電池を蓄電部B1として用いてもよい。 Various secondary batteries can be suitably used as the power storage unit B1, and are not limited to single cells. A battery pack consisting of multiple secondary batteries may also be used as the power storage unit B1.

符号Aで示す単位モジュールEMの蓄電部B1は、接続状態が加入状態とされており、符号Bで示す単位モジュールEMの蓄電部B1は、接続状態が離脱状態とされている。加入状態ではスイッチング素子SW1がオン、スイッチング素子SW2がオフすることにより、正側経路部21、負側経路部22の電流経路に蓄電部B1が加入する。離脱状態ではスイッチング素子SW1がオフ、スイッチング素子SW2がオンすることにより、正側経路部21、負側経路部22の電流経路から蓄電部B1が離脱する。 The power storage unit B1 of the unit module EM indicated by the symbol A is in a connected state, and the power storage unit B1 of the unit module EM indicated by the symbol B is in a disconnected state. In the connected state, the switching element SW1 is on and the switching element SW2 is off, so that the power storage unit B1 is connected to the current paths of the positive side path portion 21 and the negative side path portion 22. In the disconnected state, the switching element SW1 is off and the switching element SW2 is on, so that the power storage unit B1 is disconnected from the current paths of the positive side path portion 21 and the negative side path portion 22.

なお、単位モジュールEMは切換回路としてフルブリッジを用いてもよい。図5は、切換回路としてフルブリッジを用いた単位モジュールEMの一例を示す概念的な回路図である。図5に示すフルブリッジの単位モジュールEMは、図4に示すハーフブリッジの単位モジュールEMに加えて、さらにスイッチング素子SW3,SW4を備える。スイッチング素子SW3,SW4としては、スイッチング素子SW1,SW2と同様のスイッチング素子を用いることができる。 The unit module EM may use a full bridge as a switching circuit. FIG. 5 is a conceptual circuit diagram showing an example of a unit module EM using a full bridge as a switching circuit. The full-bridge unit module EM shown in FIG. 5 further includes switching elements SW3 and SW4 in addition to the half-bridge unit module EM shown in FIG. 4. The switching elements SW3 and SW4 may be the same as the switching elements SW1 and SW2.

具体的には、スイッチング素子SW3,SW4の直列回路がスイッチング素子SW1,SW2の直列回路と並列に接続されている。スイッチング素子SW1,SW2の接続点が端子T1に接続され、スイッチング素子SW3,SW4の接続点が端子T2に接続されている。 Specifically, the series circuit of switching elements SW3 and SW4 is connected in parallel with the series circuit of switching elements SW1 and SW2. The connection point of switching elements SW1 and SW2 is connected to terminal T1, and the connection point of switching elements SW3 and SW4 is connected to terminal T2.

図5に示すフルブリッジの単位モジュールEMは、符号Aで示す加入状態、符号Bで示す離脱状態に加えて、符号Cで示す反転状態とすることができる。反転状態の単位モジュールEMでは、蓄電部B1が、極性を反転させて接続される。 The full-bridge unit module EM shown in FIG. 5 can be in the joined state indicated by symbol A, the unjoined state indicated by symbol B, and the inverted state indicated by symbol C. In the unit module EM in the inverted state, the power storage unit B1 is connected with the polarity reversed.

加入状態ではスイッチング素子SW1,SW4がオン、スイッチング素子SW2,SW3がオフする。離脱状態ではスイッチング素子SW1,SW3がオフ、スイッチング素子SW2,SW4がオンする。反転状態ではスイッチング素子SW1,SW4がオフ、スイッチング素子SW2,SW3がオンする。なお、離脱状態ではスイッチング素子SW1,SW3をオン、スイッチング素子SW2,SW4をオフさせてもよい。 In the join state, switching elements SW1 and SW4 are on, and switching elements SW2 and SW3 are off. In the disconnect state, switching elements SW1 and SW3 are off, and switching elements SW2 and SW4 are on. In the inverted state, switching elements SW1 and SW4 are off, and switching elements SW2 and SW3 are on. Note that in the disconnect state, switching elements SW1 and SW3 may be on, and switching elements SW2 and SW4 may be off.

モジュール内制御部23は、例えば、所定の論理演算を実行するCPU(Central Processing Unit)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、不揮発性の記憶装置、シリアル通信回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成され、所定のプログラムを実行することによって動作する。 The module control unit 23 is configured with, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes predetermined logical operations, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, a non-volatile storage device, a serial communication circuit, and peripheral circuits thereto, and operates by executing a predetermined program.

モジュール内制御部23は、第一通信端子Tc1から得られた制御情報に応じてスイッチング素子SW1,SW2をオンオフさせ、自電池モジュール2内の各単位モジュールEMにおける接続状態を切り換える。以下、モジュール内制御部23が、スイッチング素子SW1,SW2を制御して加入状態及び離脱状態を含む接続状態を制御すること、又はスイッチング素子SW1~SW4を制御して加入状態、離脱状態、及び反転状態を含む接続状態を制御することを、単に、接続状態を制御する、と記載する。 The intra-module control unit 23 turns on and off the switching elements SW1 and SW2 in response to control information obtained from the first communication terminal Tc1, and switches the connection state of each unit module EM in the own battery module 2. Hereinafter, the intra-module control unit 23 controlling the switching elements SW1 and SW2 to control the connection state including the join state and the disconnect state, or controlling the switching elements SW1 to SW4 to control the connection state including the join state, the disconnect state, and the inverted state, will be simply described as controlling the connection state.

端部モジュール4は、その筐体内に、インダクタL1,L2と、端部制御部41と、電流センサ42とを備えている。インダクタL1の一端は第三正端子Tp3に接続され、インダクタL1の他端はインダクタL2の一端に接続され、インダクタL2の他端は第三負端子Tm3に接続されている。すなわち、インダクタL1,L2は、第三正端子Tp3と第三負端子Tm3との間に介設されている。 The end module 4 includes in its housing inductors L1 and L2, an end control unit 41, and a current sensor 42. One end of the inductor L1 is connected to the third positive terminal Tp3, the other end of the inductor L1 is connected to one end of the inductor L2, and the other end of the inductor L2 is connected to the third negative terminal Tm3. That is, the inductors L1 and L2 are interposed between the third positive terminal Tp3 and the third negative terminal Tm3.

インダクタL1,L2の接続点、すなわちインダクタL1,L2の中点は、中間接続端子Tiと導通接続されている。なお、インダクタL1,L2の代わりにセンタータップ付リアクトルを用い、センタータップを中間接続端子Tiと接続してもよい。 The connection point of inductors L1 and L2, i.e., the midpoint of inductors L1 and L2, is conductively connected to intermediate connection terminal Ti. Note that a center-tapped reactor may be used instead of inductors L1 and L2, and the center tap may be connected to intermediate connection terminal Ti.

端部モジュール4がインダクタL1,L2を備えることによって、電池パックシステム1を、インバータ回路として動作させることが可能となる。なお、端部モジュール4は、インダクタL1,L2及び中間接続端子Tiを備えていなくてもよく、第三正端子Tp3と第三負端子Tm3とが短絡されていてもよい。 By providing the end module 4 with inductors L1 and L2, the battery pack system 1 can be operated as an inverter circuit. Note that the end module 4 does not need to include the inductors L1 and L2 and the intermediate connection terminal Ti, and the third positive terminal Tp3 and the third negative terminal Tm3 may be short-circuited.

電流センサ42は、電池列3に流れる電流を検出し、その電流値を端部制御部41へ出力する。 The current sensor 42 detects the current flowing through the battery string 3 and outputs the current value to the end control unit 41.

端部制御部41は、例えば、所定の論理演算を実行するCPU、データを一時的に記憶するRAM、不揮発性の記憶装置、シリアル通信回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成され、所定のプログラムを実行することによって動作する。 The end control unit 41 is configured with, for example, a CPU that executes predetermined logical operations, a RAM that temporarily stores data, a non-volatile storage device, a serial communication circuit, and peripheral circuits therefor, and operates by executing a predetermined program.

端部制御部41は、電流センサ42で検出された電流値を、第二シリアル信号SS2(第二信号)として第六通信端子Tc6へ送信する。第二シリアル信号SS2の送受信動作については後述する。 The end control unit 41 transmits the current value detected by the current sensor 42 as a second serial signal SS2 (second signal) to the sixth communication terminal Tc6. The transmission and reception operation of the second serial signal SS2 will be described later.

並列化モジュール5は、その筐体内に、制御部51と、フィルタ52とを備えている。フィルタ52は、第一正端子Tp1と正出力端子Tpoとの間に介設されるインダクタLと、正出力端子Tpoと負出力端子Tmoとの間に介設されるキャパシタCとを含む、いわゆるLCフィルタである。正並列端子Tppは正出力端子Tpoと導通接続され、負並列端子Tmpは負出力端子Tmoと導通接続されている。 The parallelization module 5 includes a control unit 51 and a filter 52 in its housing. The filter 52 is a so-called LC filter that includes an inductor L interposed between the first positive terminal Tp1 and the positive output terminal Tpo, and a capacitor C interposed between the positive output terminal Tpo and the negative output terminal Tmo. The positive parallel terminal Tpp is conductively connected to the positive output terminal Tpo, and the negative parallel terminal Tmp is conductively connected to the negative output terminal Tmo.

制御部51は、例えば、所定の論理演算を実行するCPU、データを一時的に記憶するRAM、不揮発性の記憶装置、シリアル通信回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成され、所定のプログラムを実行することによって動作する。 The control unit 51 is configured with, for example, a CPU that executes predetermined logical operations, a RAM that temporarily stores data, a non-volatile storage device, a serial communication circuit, and peripheral circuits therefor, and operates by executing a predetermined program.

制御部51は、各電池モジュール2及び端部モジュール4に対する制御情報を、直列ブロック11における複数の電池モジュール2及び端部モジュール4の連結順に連結した第一シリアル信号SS1(第一信号)を、第一通信接続端子Tcc1を介して第一端部31に位置する電池モジュール2の第一通信端子Tc1へ出力する。第一シリアル信号SS1の送受信動作については後述する。 The control unit 51 outputs a first serial signal SS1 (first signal) that links control information for each battery module 2 and end module 4 in the order in which the multiple battery modules 2 and end modules 4 are connected in the serial block 11 to the first communication terminal Tc1 of the battery module 2 located at the first end 31 via the first communication connection terminal Tcc1. The transmission and reception operation of the first serial signal SS1 will be described later.

なお、第一信号の一例として第一シリアル信号SS1、第二信号の一例として第二シリアル信号SS2を示したが、第一信号及び第二信号は、パラレル信号であってもよい。また、第一通信端子Tc1乃至第六通信端子Tc6、および第一通信接続端子Tcc1、および第二通信接続端子Tcc2は、導体同士が接触するコネクタとして構成されてもよい。または、電波や光等の非接触の手段により一対一で接続されるように構成されてもよい。 Although the first serial signal SS1 is shown as an example of the first signal and the second serial signal SS2 is shown as an example of the second signal, the first signal and the second signal may be parallel signals. The first communication terminal Tc1 to the sixth communication terminal Tc6, the first communication connection terminal Tcc1, and the second communication connection terminal Tcc2 may be configured as connectors in which conductors are in contact with each other. Or, they may be configured to be connected one-to-one by non-contact means such as radio waves or light.

以上のように構成された複数の電池モジュール2、端部モジュール4、及び並列化モジュール5が連結されると、すべての電池モジュール2における加入状態の蓄電部B1が、インダクタL1,L2を介して直列接続され、その蓄電部B1の出力電圧の合計が、正出力端子Tpoと負出力端子Tmoとの間に、電池パックシステム1の出力電圧Voutとして出力される。 When the multiple battery modules 2, end modules 4, and paralleling modules 5 configured as described above are connected, the power storage units B1 in the joined state in all the battery modules 2 are connected in series via inductors L1 and L2, and the sum of the output voltages of the power storage units B1 is output as the output voltage Vout of the battery pack system 1 between the positive output terminal Tpo and the negative output terminal Tmo.

電池パックシステム1は、連結される電池モジュール2の数を増減することができるので、電気自動車等の電動装置毎に要求される電圧に応じて電池モジュール2の数を増減することによって、出力電圧Voutを変化させることができる。従って、電池パックシステム1は、種々の電動装置に適用することができ、共通化の程度を高めることが容易となる。 The battery pack system 1 can increase or decrease the number of battery modules 2 connected to it, so the output voltage Vout can be changed by increasing or decreasing the number of battery modules 2 according to the voltage required for each electrically-driven device, such as an electric vehicle. Therefore, the battery pack system 1 can be applied to various electrically-driven devices, making it easy to increase the degree of commonality.

さらに、制御情報を用いて加入状態の蓄電部B1の数を動的に変化させることができるので、蓄電部B1の充電状態や出力電圧に応じて出力電圧Voutを微調整することが可能となる。さらに、端部モジュール4が、インダクタL1,L2と中間接続端子Tiとを備える構成とした場合には、電池パックシステム1をインバータ回路として動作させ、電池パックシステム1を二つ用いて中間接続端子Tiから単相交流電圧を出力し、電池パックシステム1を三つ用いて中間接続端子Tiから三相交流電圧を出力することが可能となる。 Furthermore, since the number of connected storage units B1 can be dynamically changed using the control information, it becomes possible to finely adjust the output voltage Vout according to the charge state and output voltage of the storage unit B1. Furthermore, when the end module 4 is configured to include inductors L1, L2 and an intermediate connection terminal Ti, it becomes possible to operate the battery pack system 1 as an inverter circuit, output a single-phase AC voltage from the intermediate connection terminal Ti using two battery pack systems 1, and output a three-phase AC voltage from the intermediate connection terminal Ti using three battery pack systems 1.

図6は、第一シリアル信号SS1の送受信動作の一例を説明するための説明図である。図6では、第一端部31に位置する電池モジュール2を電池モジュール2(1)、電池モジュール2(1)に隣接する電池モジュール2を電池モジュール2(2)、電池モジュール2(2)に隣接し、第二端部32に位置する電池モジュール2を電池モジュール2(3)と記載する。また、電池モジュール2(1)に対する制御情報をD1、電池モジュール2(2)に対する制御情報をD2、電池モジュール2(3)に対する制御情報をD3、端部モジュール4に対する制御情報をD4と記載している。 Figure 6 is an explanatory diagram for explaining an example of the transmission and reception operation of the first serial signal SS1. In Figure 6, the battery module 2 located at the first end 31 is described as battery module 2(1), the battery module 2 adjacent to battery module 2(1) is described as battery module 2(2), and the battery module 2 adjacent to battery module 2(2) and located at the second end 32 is described as battery module 2(3). In addition, control information for battery module 2(1) is described as D1, control information for battery module 2(2) is described as D2, control information for battery module 2(3) is described as D3, and control information for end module 4 is described as D4.

まず、制御部51は、各電池モジュール2及び端部モジュール4に対する制御情報D1~D4を、各電池モジュール2及び端部モジュール4の連結順に連結した第一シリアル信号SS1を、第一通信接続端子Tcc1から電池モジュール2(1)へ送信する。図6では、並列化モジュール5から近い順の連結順に制御情報D1~D4を連結する例を示したが、並列化モジュール5から遠い順の連結順に制御情報D1~D4を連結してもよい。 First, the control unit 51 transmits a first serial signal SS1, which links the control information D1 to D4 for each battery module 2 and end module 4 in the connection order of each battery module 2 and end module 4, from the first communication connection terminal Tcc1 to the battery module 2(1). In FIG. 6, an example is shown in which the control information D1 to D4 is linked in the connection order from the closest to the parallelization module 5, but the control information D1 to D4 may be linked in the connection order from the furthest from the parallelization module 5.

電池モジュール2(1)のモジュール内制御部23は、電池モジュール2(1)の第一通信端子Tc1から得られた第一シリアル信号SS1の一端、例えば先頭に連結された制御情報D1を取得し、第一シリアル信号SS1から制御情報D1を削除した残余の制御情報D2~D4を新たな第一シリアル信号SS1として電池モジュール2(1)の第二通信端子Tc2から電池モジュール2(2)へ出力する。 The module control unit 23 of the battery module 2(1) acquires one end of the first serial signal SS1 obtained from the first communication terminal Tc1 of the battery module 2(1), for example the control information D1 linked to the beginning, and outputs the remaining control information D2 to D4 obtained by deleting the control information D1 from the first serial signal SS1 as a new first serial signal SS1 from the second communication terminal Tc2 of the battery module 2(1) to the battery module 2(2).

電池モジュール2(1)のモジュール内制御部23は、このようにして得られた制御情報D1に基づいて、電池モジュール2(1)内の各蓄電部B1の接続状態を制御する。 The module control unit 23 of the battery module 2(1) controls the connection state of each power storage unit B1 in the battery module 2(1) based on the control information D1 obtained in this manner.

電池モジュール2(2),2(3)のモジュール内制御部23は、電池モジュール2(1)のモジュール内制御部23と同様、自己の電池モジュール2の第一通信端子Tc1から得られた第一シリアル信号SS1の先頭に連結された自己の制御情報を取得し、第一シリアル信号SS1から自己の制御情報を削除した残余の制御情報を新たな第一シリアル信号SS1として自己の電池モジュール2の第二通信端子Tc2から出力する。 The module control unit 23 of the battery modules 2(2) and 2(3), like the module control unit 23 of the battery module 2(1), acquires its own control information linked to the beginning of the first serial signal SS1 obtained from the first communication terminal Tc1 of its own battery module 2, and outputs the remaining control information obtained by deleting its own control information from the first serial signal SS1 as a new first serial signal SS1 from the second communication terminal Tc2 of its own battery module 2.

また、電池モジュール2(2),2(3)のモジュール内制御部23は、このようにして得られた自己の制御情報に基づいて、電池モジュール2(2),2(3)内の各蓄電部B1の接続状態を制御する。 The module control units 23 of the battery modules 2(2) and 2(3) control the connection state of each power storage unit B1 in the battery modules 2(2) and 2(3) based on their own control information obtained in this manner.

制御部51が、並列化モジュール5から遠い順の連結順に制御情報D1~D4を連結した場合には、電池モジュール2(1)~2(3)は、第一通信端子Tc1から得られた第一シリアル信号SS1の末端に連結された制御情報を自己の制御情報として取得すればよい。 When the control unit 51 connects the control information D1 to D4 in the order of connection from the furthest from the parallelization module 5, the battery modules 2(1) to 2(3) simply acquire the control information connected to the end of the first serial signal SS1 obtained from the first communication terminal Tc1 as their own control information.

このように、制御部51は、制御情報D1~D4を、各電池モジュール2及び端部モジュール4の連結順に連結した第一シリアル信号SS1を送信することによって、各電池モジュール2及び端部モジュール4を制御することができるので、各電池モジュール2及び端部モジュール4にアドレスを設定する必要がない。従って、電池モジュール2を増減したり入れ替えたりした場合であっても、各電池モジュール2にアドレスを設定する必要がないので、電気自動車等の電動装置毎に要求される電圧に応じて電池モジュール2の数を増減することが容易となる。 In this way, the control unit 51 can control each battery module 2 and end module 4 by transmitting a first serial signal SS1 in which the control information D1 to D4 is linked in the order in which each battery module 2 and end module 4 is linked, so there is no need to set an address for each battery module 2 and end module 4. Therefore, even if the battery modules 2 are added, removed, or replaced, there is no need to set an address for each battery module 2, making it easy to increase or decrease the number of battery modules 2 according to the voltage required for each electrically-powered device, such as an electric vehicle.

図7は、第二シリアル信号SS2の送受信動作の一例を説明するための説明図である。図7では、電池モジュール2(1)に関するモジュール情報をM1、電池モジュール2(2)に関するモジュール情報をM2、電池モジュール2(3)に関するモジュール情報をM3、端部モジュール4に関するモジュール情報をM4と記載している。 Figure 7 is an explanatory diagram for explaining an example of the transmission and reception operation of the second serial signal SS2. In Figure 7, module information related to battery module 2(1) is indicated as M1, module information related to battery module 2(2) is indicated as M2, module information related to battery module 2(3) is indicated as M3, and module information related to end module 4 is indicated as M4.

まず、端部モジュール4の端部制御部41は、例えば電流センサ42によって検出された電流値を、端部モジュール4に関するモジュール情報M4として第六通信端子Tc6から電池モジュール2(3)へ送信する。 First, the end control unit 41 of the end module 4 transmits, for example, a current value detected by the current sensor 42 as module information M4 related to the end module 4 from the sixth communication terminal Tc6 to the battery module 2 (3).

次に、電池モジュール2(3)のモジュール内制御部23は、電池モジュール2(3)における第三通信端子Tc3から得られた第二シリアル信号SS2の一端、例えば末端に、電池モジュール2(3)に関するモジュール情報M3を連結して新たな第二シリアル信号SS2として電池モジュール2(3)の第四通信端子Tc4から電池モジュール2(2)へ出力する。 Then, the module control unit 23 of the battery module 2(3) connects the module information M3 related to the battery module 2(3) to one end, for example the terminal end, of the second serial signal SS2 obtained from the third communication terminal Tc3 in the battery module 2(3), and outputs the resulting signal as a new second serial signal SS2 from the fourth communication terminal Tc4 of the battery module 2(3) to the battery module 2(2).

モジュール内制御部23は、例えば電池モジュール2(3)内の、各蓄電部B1の端子電圧や、各蓄電部B1のSOC(State Of Charge)等を、モジュール情報M3とすることができる。各蓄電部B1の端子電圧は、例えば各単位モジュールEMに、図略の電圧検出回路を設けることによって、検出することができる。 The module control unit 23 can set, for example, the terminal voltage of each storage unit B1 in the battery module 2 (3) and the SOC (State Of Charge) of each storage unit B1 as module information M3. The terminal voltage of each storage unit B1 can be detected, for example, by providing a voltage detection circuit (not shown) in each unit module EM.

各蓄電部B1のSOCは、例えば離脱状態の蓄電部B1の開放端電圧を検出し、開放端電圧とSOCとの関係を示す開放端電圧-SOC特性テーブルを参照することによって、各蓄電部B1の開放端電圧から取得してもよい。 The SOC of each storage unit B1 may be obtained from the open circuit voltage of each storage unit B1, for example, by detecting the open circuit voltage of the storage unit B1 in the disconnected state and referring to an open circuit voltage-SOC characteristics table that shows the relationship between the open circuit voltage and the SOC.

あるいは、各蓄電部B1に流れる電流を検出する図略の電流検出回路を備え、各蓄電部B1に流れる電流を、充電方向の電流値をプラス、放電方向の電流値をマイナスとして積算し、各蓄電部B1の満充電容量に対する電流積算値の比率から各蓄電部B1のSOCを算出してもよい。 Alternatively, a current detection circuit (not shown) may be provided to detect the current flowing through each storage unit B1, and the current flowing through each storage unit B1 may be integrated, with the current value in the charging direction being positive and the current value in the discharging direction being negative, and the SOC of each storage unit B1 may be calculated from the ratio of the integrated current value to the full charge capacity of each storage unit B1.

電池モジュール2(2),2(1)のモジュール内制御部23は、電池モジュール2(3)のモジュール内制御部23と同様、自己の電池モジュール2における第三通信端子Tc3から得られた第二シリアル信号SS2の末端に、自己の電池モジュール2に関するモジュール情報を連結して新たな第二シリアル信号SS2とし、自己の電池モジュール2の第四通信端子Tc4へ出力する。 The module control unit 23 of the battery modules 2(2) and 2(1), like the module control unit 23 of the battery module 2(3), connects the module information about its own battery module 2 to the end of the second serial signal SS2 obtained from the third communication terminal Tc3 of its own battery module 2 to generate a new second serial signal SS2, and outputs it to the fourth communication terminal Tc4 of its own battery module 2.

なお、電池モジュール2(1)~2(3)は、第二シリアル信号SS2の先頭に、自己の電池モジュール2に関するモジュール情報を連結して新たな第二シリアル信号SS2としてもよい。 In addition, each battery module 2(1) to 2(3) may concatenate module information related to its own battery module 2 to the beginning of the second serial signal SS2 to generate a new second serial signal SS2.

このようにしてモジュール情報M1~M4が連結された第二シリアル信号SS2が、第二通信接続端子Tcc2で受信され、並列化モジュール5の制御部51によって、モジュール情報M1~M4が取得される。 In this way, the second serial signal SS2, which concatenates the module information M1 to M4, is received by the second communication connection terminal Tcc2, and the module information M1 to M4 is acquired by the control unit 51 of the parallelization module 5.

この構成によれば、第二シリアル信号SS2におけるモジュール情報M1~M4の連結順によって、各モジュール情報がどの電池モジュール2及び端部モジュール4のモジュール情報かを特定することができる。従って、各電池モジュール2及び端部モジュール4にアドレスを設定する必要がない。その結果、電池モジュール2を増減したり入れ替えたりした場合であっても、各電池モジュール2にアドレスを設定する必要がないので、電気自動車等の電動装置毎に要求される電圧に応じて電池モジュール2の数を増減することが容易となる。 With this configuration, it is possible to identify which battery module 2 and end module 4 each piece of module information belongs to by the connection order of the module information M1 to M4 in the second serial signal SS2. Therefore, there is no need to set an address for each battery module 2 and end module 4. As a result, even if the battery modules 2 are added, removed, or replaced, there is no need to set an address for each battery module 2, making it easy to increase or decrease the number of battery modules 2 according to the voltage required for each electrically-powered device, such as an electric vehicle.

また、制御部51は、第二シリアル信号SS2を受信することによって、各電池モジュール2及び端部モジュール4に関するモジュール情報M1~M4を取得することができる。そして、制御部51は、モジュール情報M1~M4に基づき制御情報D1~D4を第一シリアル信号SS1として送信することによって、各電池モジュール2における蓄電部B1の接続状態を制御することができる。 The control unit 51 can also obtain module information M1-M4 related to each battery module 2 and end module 4 by receiving the second serial signal SS2. The control unit 51 can then control the connection state of the power storage unit B1 in each battery module 2 by transmitting control information D1-D4 based on the module information M1-M4 as the first serial signal SS1.

その結果、制御部51は、各電池モジュール2における各単位モジュールEMの出力を、個別に制御することができるので、電池パックシステム1を、いわゆるモジュラーマルチレベル変換器(MMC:Modular Multilevel Converter)として動作させることができる。さらに、MMCは原理的に蓄電部B1の電圧幅のステップでしか出力電圧Voutを変化させることができないが、PWM(Pulse Width Modulation)制御技術と組み合わせることで、ステップの中間の電圧も出力電圧Voutとして出力可能になる。 As a result, the control unit 51 can individually control the output of each unit module EM in each battery module 2, allowing the battery pack system 1 to operate as a so-called modular multilevel converter (MMC). Furthermore, while the MMC can in principle only change the output voltage Vout in steps of the voltage width of the power storage unit B1, by combining it with PWM (Pulse Width Modulation) control technology, it becomes possible to output intermediate voltages between steps as the output voltage Vout.

また、各蓄電部B1の、SOC、温度、連続通電時間、連続休止時間等をモジュール情報とすれば、制御部51は、これらの情報に基づき各蓄電部B1毎に接続状態の制御内容を決定することによって、電池パックシステム1を安定動作させたり蓄電部B1の劣化を低減させたりすることが可能となる。 In addition, if the SOC, temperature, continuous current-carrying time, continuous rest time, etc. of each storage unit B1 are treated as module information, the control unit 51 can determine the control contents of the connection state for each storage unit B1 based on this information, thereby making it possible to stably operate the battery pack system 1 and reduce deterioration of the storage unit B1.

なお、第三通信端子Tc3の代わりに第二通信端子Tc2を用い、第四通信端子Tc4の代わりに第一通信端子Tc1を用い、第一通信端子Tc1及び第二通信端子Tc2を送受信に兼用することによって、第四通信端子Tc4及び第三通信端子Tc3を備えない構成としてもよい。 In addition, the fourth communication terminal Tc4 and the third communication terminal Tc3 may be omitted by using the second communication terminal Tc2 instead of the third communication terminal Tc3, using the first communication terminal Tc1 instead of the fourth communication terminal Tc4, and using the first communication terminal Tc1 and the second communication terminal Tc2 for both transmission and reception.

次に、直列ブロック11の並列接続について説明する。図8は、直列ブロック11の並列接続を説明するための説明図である。図8では、フィルタ52、インダクタL1,L2、及び中間接続端子Tiの記載を省略している。 Next, the parallel connection of the series block 11 will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the parallel connection of the series block 11. In FIG. 8, the filter 52, inductors L1 and L2, and intermediate connection terminal Ti are omitted.

図1に示すように複数の直列ブロック11がY軸方向に連結されると、図8に示すように、Y方向に互いに隣接する並列化モジュール5相互間で、一方の正出力端子Tpo及び負出力端子Tmoと、他方の正並列端子Tpp及び負並列端子Tmpとが、それぞれ接続される。 When multiple series blocks 11 are connected in the Y-axis direction as shown in FIG. 1, the positive output terminal Tpo and negative output terminal Tmo of one side are connected to the positive parallel terminal Tpp and negative parallel terminal Tmp of the other side between the parallel modules 5 adjacent to each other in the Y-axis direction as shown in FIG. 8.

その結果、複数の直列ブロック11が並列接続される。これにより、正出力端子Tpo、負出力端子Tmo間に出力される電流容量を増大させることができる。このように、並列化モジュール5を用いることによって、並列接続する直列ブロック11の数を容易に増減することができる。その結果、電池パックシステム1の電流容量を、容易に変化させることができる。従って、電池パックシステム1は、電気自動車等の電動装置毎に要求される電流に応じた電流容量とすることが容易である。 As a result, multiple series blocks 11 are connected in parallel. This makes it possible to increase the current capacity output between the positive output terminal Tpo and the negative output terminal Tmo. In this way, by using the parallelization module 5, the number of series blocks 11 connected in parallel can be easily increased or decreased. As a result, the current capacity of the battery pack system 1 can be easily changed. Therefore, the battery pack system 1 can easily have a current capacity according to the current required for each electrically-driven device, such as an electric vehicle.

また、複数の直列ブロック11を並列接続し、各直列ブロック11の単位モジュールEMをMMC制御等によりスイッチング動作させると、直列ブロック11相互間で出力電圧の瞬時値に差異が生じる。そうすると、直列ブロック11相互間で瞬時的な電流の入出力が繰り返し発生し、好ましくない。そこで、並列化モジュール5にフィルタ52を設け、各直列ブロック11の出力電圧を平滑することによって、直列ブロック11相互間での瞬時的な電流の入出力を低減することができる。 In addition, when multiple series blocks 11 are connected in parallel and the unit modules EM of each series block 11 are switched by MMC control or the like, differences in the instantaneous values of the output voltages occur between the series blocks 11. This undesirably results in repeated instantaneous current inputs and outputs between the series blocks 11. Therefore, a filter 52 is provided in the parallelization module 5 to smooth the output voltages of each series block 11, thereby reducing the instantaneous current inputs and outputs between the series blocks 11.

なお、必ずしも並列化モジュール5にフィルタ52を設ける必要はない。並列化モジュール5にフィルタ52を設ける代わりに、各直列ブロック11の出力電圧を制御部51によるPWM制御により電圧ステップの中間電圧を出力し、かつ電圧ステップを十分に小さくすることによって直列ブロック11相互間での出力電圧差を低減してもよい。これにより、並列化モジュール5のフィルタ52を不要とすることが可能となる。しかしながら、蓄電部B1を、複数の電池セルを組み合わせた電池モジュールにより構成した場合等、電圧ステップを小さくすることが難しい。従って、フィルタ52を備えることが、より好ましい。 It is not necessary to provide the filter 52 in the parallelization module 5. Instead of providing the filter 52 in the parallelization module 5, the output voltage of each series block 11 may be PWM-controlled by the control unit 51 to output an intermediate voltage of the voltage step, and the voltage step may be made sufficiently small to reduce the output voltage difference between the series blocks 11. This makes it possible to eliminate the need for the filter 52 in the parallelization module 5. However, it is difficult to make the voltage step small when the power storage unit B1 is configured as a battery module combining multiple battery cells. Therefore, it is more preferable to provide the filter 52.

また、並列化モジュール5が制御部51を備える例に限らない。並列化モジュール5の外部に制御部を設けてもよく、単一の制御部によって、複数の直列ブロック11を制御してもよい。 Furthermore, the parallelization module 5 is not limited to an example having a control unit 51. A control unit may be provided outside the parallelization module 5, and multiple serial blocks 11 may be controlled by a single control unit.

また、端部制御部41に制御部51を備えてもよい。端部制御部41に制御部51を備えた場合、制御部51は、第一シリアル信号SS1を、第五通信端子Tc5を介して第二端部32に位置する電池モジュール2の第二通信端子Tc2へ出力すればよく、各電池モジュール2のモジュール内制御部23は、第二通信端子Tc2から得られた第一シリアル信号SS1から自モジュールの制御情報を取得し、その制御情報を削除した残余の制御情報を新たな第一シリアル信号SS1として第一通信端子Tc1から出力すればよい。 The end control unit 41 may also be provided with a control unit 51. When the end control unit 41 is provided with the control unit 51, the control unit 51 may output the first serial signal SS1 to the second communication terminal Tc2 of the battery module 2 located at the second end 32 via the fifth communication terminal Tc5, and the intra-module control unit 23 of each battery module 2 may obtain the control information of its own module from the first serial signal SS1 obtained from the second communication terminal Tc2, and output the remaining control information with the control information deleted as a new first serial signal SS1 from the first communication terminal Tc1.

同様に、端部制御部41に制御部51を備えた場合、各電池モジュール2のモジュール内制御部23は、第四通信端子Tc4から得られた第二シリアル信号SS2の一端に、自己の電池モジュール2に関するモジュール情報を連結して新たな第二シリアル信号SS2として第三通信端子Tc3へ出力し、制御部51は、第六通信端子Tc6で受信された第二シリアル信号SS2を取得すればよい。 Similarly, when the end control unit 41 is provided with a control unit 51, the intra-module control unit 23 of each battery module 2 connects the module information related to its own battery module 2 to one end of the second serial signal SS2 obtained from the fourth communication terminal Tc4 and outputs it to the third communication terminal Tc3 as a new second serial signal SS2, and the control unit 51 acquires the second serial signal SS2 received at the sixth communication terminal Tc6.

また、電池パックシステム1は、制御部51を備えていなくてもよく、電池パックシステム1の外部に制御部51が設けられていてもよい。 In addition, the battery pack system 1 may not include a control unit 51, and the control unit 51 may be provided outside the battery pack system 1.

図9は、図1に示す電池パックシステム1の別の実施形態を示す概略的な斜視図である。図9に示す電池パックシステム1aは、電池パックシステム1とは、直列ブロック11aを二列備える点、及び各直列ブロック11aにおける第一端部31の第一負端子Tm1同士が、負極バスバーBB1によって短絡される点で異なる。また、電池パックシステム1aは、制御部51を備えず、電池パックシステム1aの外部に設けられた制御部51が各直列ブロック11aの第一端部31の第一通信端子Tc1及び第四通信端子Tc4に接続される。これにより、外部の制御部51によって、電池パックシステム1aが制御される例を示している。 Figure 9 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system 1 shown in Figure 1. The battery pack system 1a shown in Figure 9 differs from the battery pack system 1 in that it has two rows of series blocks 11a and that the first negative terminals Tm1 of the first ends 31 of each series block 11a are short-circuited by a negative bus bar BB1. In addition, the battery pack system 1a does not have a control unit 51, and a control unit 51 provided outside the battery pack system 1a is connected to the first communication terminal Tc1 and the fourth communication terminal Tc4 of the first ends 31 of each series block 11a. This shows an example in which the battery pack system 1a is controlled by the external control unit 51.

直列ブロック11aは、並列化モジュール5を備えず、直列ブロック11における端部モジュール4の代わりに端部モジュール4aを備える。端部モジュール4aは、端部モジュール4とは、インダクタL1,L2及び中間接続端子Tiを備えず、第三正端子Tp3と第三負端子Tm3とが短絡されている点で異なる。 The series block 11a does not include a parallelization module 5, and includes an end module 4a instead of the end module 4 in the series block 11. The end module 4a differs from the end module 4 in that it does not include inductors L1, L2 and an intermediate connection terminal Ti, and the third positive terminal Tp3 and the third negative terminal Tm3 are short-circuited.

図10は、図9に示す電池パックシステム1aの概略回路図である。図10では、モジュール内制御部23、端部制御部41、及び通信に関する回路の記載を省略している。電池パックシステム1aによれば、図10に示す各単位モジュールEMの接続状態を適宜制御することによって、第一端部31の二つの第一正端子Tp1間に、単相交流電圧を出力することが可能となる。 Figure 10 is a schematic circuit diagram of the battery pack system 1a shown in Figure 9. In Figure 10, the module control unit 23, the end control unit 41, and the circuits related to communication are omitted. According to the battery pack system 1a, by appropriately controlling the connection state of each unit module EM shown in Figure 10, it is possible to output a single-phase AC voltage between the two first positive terminals Tp1 of the first end 31.

図11は、図9に示す電池パックシステム1aの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。図11に示す電池パックシステム1bは、電池パックシステム1aとは、直列ブロック11aの代わりに直列ブロック11bを備える点、及び、負極バスバーBB1に加えて、各直列ブロック11bにおける第一端部31の第一正端子Tp1同士が、正極バスバーBB2によって短絡される点で異なる。 Figure 11 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system 1a shown in Figure 9. The battery pack system 1b shown in Figure 11 differs from the battery pack system 1a in that it includes a series block 11b instead of the series block 11a, and in that in addition to the negative bus bar BB1, the first positive terminals Tp1 of the first ends 31 in each series block 11b are short-circuited by a positive bus bar BB2.

直列ブロック11bは、直列ブロック11aとは、端部モジュール4aの代わりに端部モジュール4を備える点で異なる。 Serial block 11b differs from serial block 11a in that it has an end module 4 instead of end module 4a.

図12は、図11に示す電池パックシステム1bの概略回路図である。図12では、モジュール内制御部23、端部制御部41、及び通信に関する回路の記載を省略している。電池パックシステム1bによれば、図12に示す通り、いわゆるインバータ回路を構成することができる。従って、各単位モジュールEMの接続状態をMMC制御することによって、電池パックシステム1bをインバータ回路として動作させ、二つの中間接続端子Ti間に、単相交流電圧を出力することが可能となる。 Figure 12 is a schematic circuit diagram of the battery pack system 1b shown in Figure 11. In Figure 12, the intra-module control unit 23, the end control unit 41, and the circuits related to communication are omitted. With the battery pack system 1b, as shown in Figure 12, a so-called inverter circuit can be configured. Therefore, by MMC controlling the connection state of each unit module EM, the battery pack system 1b can be operated as an inverter circuit, and a single-phase AC voltage can be output between the two intermediate connection terminals Ti.

図13は、図9に示す電池パックシステム1aの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。図13に示す電池パックシステム1cは、電池パックシステム1aとは、直列ブロック11aを、三つY方向に連結する点、及び、三つの直列ブロック11aにおける第一端部31の第一負端子Tm1同士が、負極バスバーBB1によって短絡される点で異なる。 Figure 13 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system 1a shown in Figure 9. The battery pack system 1c shown in Figure 13 differs from the battery pack system 1a in that three series blocks 11a are connected in the Y direction, and the first negative terminals Tm1 of the first ends 31 of the three series blocks 11a are short-circuited by the negative bus bar BB1.

図14は、図13に示す電池パックシステム1cの概略回路図である。図13では、モジュール内制御部23、端部制御部41、及び通信に関する回路の記載を省略している。電池パックシステム1cによれば、図13に示す各単位モジュールEMの接続状態を適宜制御することによって、第一端部31の三つの第一正端子Tp1間に、三相交流電圧を出力することが可能となる。 Figure 14 is a schematic circuit diagram of the battery pack system 1c shown in Figure 13. In Figure 13, the module control unit 23, the end control unit 41, and the circuits related to communication are omitted. According to the battery pack system 1c, it is possible to output a three-phase AC voltage between the three first positive terminals Tp1 of the first end 31 by appropriately controlling the connection state of each unit module EM shown in Figure 13.

図15は、図11に示す電池パックシステム1bの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。図15に示す電池パックシステム1dは、電池パックシステム1bとは、直列ブロック11bを、三つY方向に連結する点、及び、第一端部31の三つの第一負端子Tm1同士が負極バスバーBB1によって短絡され、第一端部31の三つの第一正端子Tp1同士が正極バスバーBB2によって短絡される点で異なる。 Figure 15 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system 1b shown in Figure 11. The battery pack system 1d shown in Figure 15 differs from the battery pack system 1b in that three series blocks 11b are connected in the Y direction, and that the three first negative terminals Tm1 of the first end 31 are short-circuited by the negative bus bar BB1, and the three first positive terminals Tp1 of the first end 31 are short-circuited by the positive bus bar BB2.

図16は、図15に示す電池パックシステム1dの概略回路図である。図15では、モジュール内制御部23、端部制御部41、及び通信に関する回路の記載を省略している。電池パックシステム1dによれば、図16に示す通り、いわゆる三相インバータ回路を構成することができる。従って、各単位モジュールEMの接続状態をMMC制御することによって、電池パックシステム1dを三相インバータ回路として動作させ、三つの中間接続端子Ti間に、三相交流電圧を出力することが可能となる。 Figure 16 is a schematic circuit diagram of the battery pack system 1d shown in Figure 15. In Figure 15, the intra-module control unit 23, the end control unit 41, and the circuits related to communication are omitted. With the battery pack system 1d, as shown in Figure 16, a so-called three-phase inverter circuit can be configured. Therefore, by MMC controlling the connection state of each unit module EM, the battery pack system 1d can be operated as a three-phase inverter circuit, and a three-phase AC voltage can be output between the three intermediate connection terminals Ti.

図17は、図15に示す電池パックシステム1dの別の実施形態を示す概略的な斜視図である。図17に示す電池パックシステム1eは、電池パックシステム1bにおける三つの直列ブロック11bのうち一つを、直列ブロック11cで置き換える点で異なる。 Figure 17 is a schematic perspective view showing another embodiment of the battery pack system 1d shown in Figure 15. The battery pack system 1e shown in Figure 17 differs from the battery pack system 1b in that one of the three series blocks 11b in the battery pack system 1b is replaced with a series block 11c.

直列ブロック11cは、直列ブロック11aにおける電池モジュール2を、電池モジュール2aで置き換える点で異なる。電池モジュール2aは、電池モジュール2とは、蓄電部B1の代わりに蓄電部B2を用いる点で異なる。蓄電部B2は、蓄電部B1よりも、蓄電容量が大きく、電流定格が小さい。 Series block 11c differs from series block 11a in that battery module 2 is replaced with battery module 2a. Battery module 2a differs from battery module 2 in that battery module B2 is used instead of battery module B1. Battery module B2 has a larger storage capacity and a smaller current rating than battery module B1.

図18は、図17に示す電池パックシステム1eの概略回路図である。図18では、モジュール内制御部23、端部制御部41、及び通信に関する回路の記載を省略している。電池パックシステム1eによれば、図18に示す通り、複数の直列ブロック11bから構成されたインバータ回路に対し、蓄電部B1よりも蓄電容量が大きい蓄電部B2を備えた直列ブロック11cが並列接続される。 Figure 18 is a schematic circuit diagram of the battery pack system 1e shown in Figure 17. In Figure 18, the module control unit 23, the end control unit 41, and the circuits related to communication are omitted. According to the battery pack system 1e, as shown in Figure 18, a series block 11c including a power storage unit B2 having a larger storage capacity than the power storage unit B1 is connected in parallel to an inverter circuit composed of a plurality of series blocks 11b.

これにより、電流定格の大きな蓄電部B1を用いたインバータ回路によって、複数の中間接続端子Ti間に高電流を出力可能としつつ、蓄電容量が大きい蓄電部B2を備えた直列ブロック11cから、インバータ回路へエネルギーを供給することが可能となる。さらに直列ブロック11bを一つ追加することで、三相交流電圧に対応することも可能である。 This makes it possible for an inverter circuit using a storage unit B1 with a large current rating to output a high current between multiple intermediate connection terminals Ti, while also allowing energy to be supplied to the inverter circuit from a series block 11c equipped with a storage unit B2 with a large storage capacity. Furthermore, by adding one more series block 11b, it is also possible to accommodate three-phase AC voltage.

電流定格と蓄電容量が共に大きな電池は入手が困難である。一方、電流定格が大きく蓄電容量の小さな蓄電部B1や、電流定格が小さく蓄電容量の大きな蓄電部B2は、電流定格と蓄電容量が共に大きな電池よりも入手が容易である。従って、電流定格と蓄電容量が共に大きな電池を用いるよりも、蓄電部B1,B2を組み合わせる電池パックシステム1eを構成することは容易である。 Batteries with both a large current rating and a large storage capacity are difficult to obtain. On the other hand, storage unit B1 with a large current rating and a small storage capacity, and storage unit B2 with a small current rating and a large storage capacity are easier to obtain than batteries with both a large current rating and a large storage capacity. Therefore, it is easier to configure a battery pack system 1e that combines storage units B1 and B2 than to use a battery with both a large current rating and a large storage capacity.

1,1a,1b,1c,1d,1e 電池パックシステム
2,2a 電池モジュール
3 電池列
4,4a 端部モジュール
5 並列化モジュール
11,11a,11b,11c 直列ブロック
21 正側経路部
22 負側経路部
23 モジュール内制御部
31 第一端部
32 第二端部
41 端部制御部
42 電流センサ
51 制御部
52 フィルタ
B1,B2 蓄電部
BB1 負極バスバー
BB2 正極バスバー
C キャパシタ
D1~D4 制御情報
EM 単位モジュール
L,L1,L2 インダクタ
M1~M4 モジュール情報
SS1 第一シリアル信号(第一信号)
SS2 第二シリアル信号(第二信号)
SW1~SW4 スイッチング素子
T1,T2 端子
Tc1 第一通信端子
Tc2 第二通信端子
Tc3 第三通信端子
Tc4 第四通信端子
Tc5 第五通信端子
Tc6 第六通信端子
Tcc1 第一通信接続端子
Tcc2 第二通信接続端子
Ti 中間接続端子
Tm1 第一負端子
Tm2 第二負端子
Tm3 第三負端子
Tmc1 第一負接続端子
Tmo 負出力端子
Tmp 負並列端子
Tp1 第一正端子
Tp2 第二正端子
Tp3 第三正端子
Tpc1 第一正接続端子
Tpo 正出力端子
Tpp 正並列端子
Vout 出力電圧
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e Battery pack system 2, 2a Battery module 3 Battery string 4, 4a End module 5 Parallel module 11, 11a, 11b, 11c Series block 21 Positive path section 22 Negative path section 23 Module control section 31 First end section 32 Second end section 41 End control section 42 Current sensor 51 Control section 52 Filters B1, B2 Storage section BB1 Negative bus bar BB2 Positive bus bar C Capacitors D1 to D4 Control information EM Unit modules L, L1, L2 Inductors M1 to M4 Module information SS1 First serial signal (first signal)
SS2 Second serial signal (second signal)
SW1 to SW4 Switching elements T1, T2 Terminal Tc1 First communication terminal Tc2 Second communication terminal Tc3 Third communication terminal Tc4 Fourth communication terminal Tc5 Fifth communication terminal Tc6 Sixth communication terminal Tcc1 First communication connection terminal Tcc2 Second communication connection terminal Ti Intermediate connection terminal Tm1 First negative terminal Tm2 Second negative terminal Tm3 Third negative terminal Tmc1 First negative connection terminal Tmo Negative output terminal Tmp Negative parallel terminal Tp1 First positive terminal Tp2 Second positive terminal Tp3 Third positive terminal Tpc1 First positive connection terminal Tpo Positive output terminal Tpp Positive parallel terminal Vout Output voltage

Claims (16)

複数の電池モジュールが一列に連結され、第一端部と第二端部とを有する電池列と、
前記電池列の前記第二端部に連結される端部モジュールとを備え、
前記各電池モジュールは、
前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第一正端子、及び第一負端子と、
前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第二正端子、及び第二負端子と、
前記第一正端子と前記第二正端子との間に電流を流すための正側経路部と、
前記第二負端子と前記第一負端子との間に電流を流すための負側経路部とを備え、
前記複数の電池モジュールが連結された状態で、互いに隣接する前記電池モジュール相互間で、一方の前記第一正端子と他方の前記第二正端子、及び一方の前記第一負端子と他方の前記第二負端子が、それぞれ電気的に接続され、
前記正側経路部と前記負側経路部とのうち少なくとも一方の経路部は、
電荷を蓄える蓄電部と、
前記少なくとも一方の経路部における電流経路に前記蓄電部を加入させる加入状態と前記電流経路から前記蓄電部を離脱させる離脱状態とを含む接続状態を切り換える切換回路とを含み、
前記端部モジュールは、前記電池列の前記第二端部に位置する前記電池モジュールの、前記第二正端子に接続される第三正端子と、前記第二負端子に接続される第三負端子とを備え、
前記第三正端子と前記第三負端子とが導通する電池パックシステム。
a battery string including a plurality of battery modules connected in a row and having a first end and a second end;
an end module coupled to the second end of the battery string;
Each of the battery modules is
a first positive terminal and a first negative terminal provided on the first end side of each of the battery modules;
a second positive terminal and a second negative terminal provided on the second end side of each of the battery modules;
a positive side path portion for passing a current between the first positive terminal and the second positive terminal;
a negative-side path portion for causing a current to flow between the second negative terminal and the first negative terminal,
When the plurality of battery modules are connected to each other, the first positive terminal of one battery module is electrically connected to the second positive terminal of the other battery module, and the first negative terminal of one battery module is electrically connected to the second negative terminal of the other battery module,
At least one of the positive path portion and the negative path portion is
A storage unit that stores electric charge;
a switching circuit that switches a connection state including an adding state in which the power storage unit is added to a current path in the at least one path portion and a removing state in which the power storage unit is removed from the current path,
the end module includes a third positive terminal connected to the second positive terminal and a third negative terminal connected to the second negative terminal of the battery module located at the second end of the battery string,
A battery pack system in which the third positive terminal and the third negative terminal are electrically connected.
前記正側経路部は、
前記蓄電部と、
前記正側経路部の電流経路に前記蓄電部を加入させる前記加入状態と前記正側経路部の電流経路から前記蓄電部を離脱させる前記離脱状態とを含む接続状態を切り換える前記切換回路とを含み、
前記負側経路部は、
前記蓄電部と、
前記負側経路部の電流経路に前記蓄電部を加入させる前記加入状態と前記負側経路部の電流経路から前記蓄電部を離脱させる前記離脱状態とを含む接続状態を切り換える前記切換回路とを含む請求項1記載の電池パックシステム。
The positive side path portion is
The power storage unit;
the switching circuit switches a connection state including the connection state in which the power storage unit is connected to the current path of the positive side path portion and the disconnection state in which the power storage unit is disconnected from the current path of the positive side path portion,
The negative path portion is
The power storage unit;
2. The battery pack system according to claim 1, further comprising: a switching circuit that switches a connection state including an insertion state in which the power storage unit is inserted into the current path of the negative side path portion and a removal state in which the power storage unit is removed from the current path of the negative side path portion.
前記各電池モジュールは、
前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第一通信端子と、
前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第二通信端子とをさらに備え、
前記複数の電池モジュールが連結された状態で、互いに隣接する前記電池モジュール相互間で、一方の前記第一通信端子と他方の前記第二通信端子が、それぞれ電気的に接続され、
前記各電池モジュールは、前記第一通信端子又は前記第二通信端子から得られた制御情報に応じて前記切換回路による前記接続状態を切り換えさせるモジュール内制御部をさらに備える請求項1記載の電池パックシステム。
Each of the battery modules is
a first communication terminal provided on the first end side of each of the battery modules;
a second communication terminal provided on the second end side of each of the battery modules,
When the plurality of battery modules are connected together, the first communication terminal of one of the battery modules and the second communication terminal of the other battery module are electrically connected to each other between the adjacent battery modules,
The battery pack system according to claim 1 , wherein each of the battery modules further includes an internal module control unit that switches the connection state by the switching circuit in response to control information obtained from the first communication terminal or the second communication terminal.
前記各電池モジュールに対する前記制御情報を前記電池列における前記複数の電池モジュールの連結順に連結した第一信号を、前記第一端部に位置する前記電池モジュールの前記第一通信端子へ出力する制御部をさらに備え、
前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子から得られた前記第一信号の一端に連結された前記制御情報を自己に対する前記制御情報として取得し、前記第一信号から前記自己に対する前記制御情報を削除した残余の信号を新たな第一信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子へ出力する請求項3記載の電池パックシステム。
a control unit that outputs a first signal, in which the control information for each of the battery modules is linked in order of linkage of the plurality of battery modules in the battery string, to the first communication terminal of the battery module located at the first end,
The battery pack system of claim 3, wherein the module control unit acquires the control information linked to one end of the first signal obtained from the first communication terminal in its own battery module as the control information for itself, and outputs the remaining signal obtained by deleting the control information for itself from the first signal as a new first signal to the second communication terminal in its own battery module.
前記各電池モジュールは、
前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第三通信端子と、
前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第四通信端子とをさらに備え、
前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第三通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第四通信端子へ出力する請求項4記載の電池パックシステム。
Each of the battery modules is
a third communication terminal provided on the second end side of each of the battery modules;
a fourth communication terminal provided on the first end side of each of the battery modules,
5. The battery pack system of claim 4, wherein the module control unit links module information regarding its own battery module to one end of a second signal obtained from the third communication terminal in its own battery module and outputs the resulting new second signal to the fourth communication terminal in its own battery module.
前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子へ出力する請求項4記載の電池パックシステム。 The battery pack system according to claim 4, wherein the module control unit connects module information related to its own battery module to one end of the second signal obtained from the second communication terminal in its own battery module, and outputs the resulting new second signal to the first communication terminal in its own battery module. 前記各電池モジュールに対する前記制御情報を前記電池列における前記複数の電池モジュールの連結順に連結した第一信号を、前記第二端部に位置する前記電池モジュールの前記第二通信端子へ出力する制御部をさらに備え、
前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子から得られた前記第一信号の一端に連結された前記制御情報を自己に対する前記制御情報として取得し、前記第一信号から前記自己に対する前記制御情報を削除した残余の信号を新たな第一信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子へ出力する請求項3記載の電池パックシステム。
a control unit that outputs a first signal, in which the control information for each of the battery modules is linked in order of linkage of the plurality of battery modules in the battery string, to the second communication terminal of the battery module located at the second end,
The battery pack system of claim 3, wherein the module control unit acquires the control information linked to one end of the first signal obtained from the second communication terminal in its own battery module as the control information for itself, and outputs the remaining signal obtained by deleting the control information for itself from the first signal as a new first signal to the first communication terminal in its own battery module.
前記各電池モジュールは、
前記各電池モジュールの前記第二端部側に設けられた第三通信端子と、
前記各電池モジュールの前記第一端部側に設けられた第四通信端子とをさらに備え、
前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第四通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第三通信端子へ出力する請求項7記載の電池パックシステム。
Each of the battery modules is
a third communication terminal provided on the second end side of each of the battery modules;
a fourth communication terminal provided on the first end side of each of the battery modules,
8. The battery pack system of claim 7, wherein the module control unit links module information regarding its own battery module to one end of a second signal obtained from the fourth communication terminal in its own battery module and outputs the resulting new second signal to the third communication terminal in its own battery module.
前記モジュール内制御部は、自己の前記電池モジュールにおける前記第一通信端子から得られた第二信号の一端に、自己の前記電池モジュールに関するモジュール情報を連結して新たな第二信号として自己の前記電池モジュールにおける前記第二通信端子へ出力する請求項7記載の電池パックシステム。 The battery pack system according to claim 7, wherein the module control unit connects module information related to the battery module to one end of the second signal obtained from the first communication terminal of the battery module and outputs the resulting new second signal to the second communication terminal of the battery module. 前記端部モジュールは、
前記第三正端子と前記第三負端子との間に介設されるインダクタと、
前記インダクタの中点と導通する中間接続端子とをさらに備える請求項2記載の電池パックシステム。
The end module comprises:
an inductor interposed between the third positive terminal and the third negative terminal;
The battery pack system according to claim 2 , further comprising an intermediate connection terminal electrically connected to a midpoint of the inductor.
複数の前記電池列を備え、
前記複数の電池列を並列接続するための並列化モジュールをさらに備え、
前記並列化モジュールは、前記電池列毎に設けられ、
前記第一端部に位置する前記電池モジュールの前記第一正端子に接続される第一正接続端子と、
前記第一端部に位置する前記電池モジュールの前記第一負端子に接続される第一負接続端子と、
前記第一正接続端子と導通する正出力端子及び正並列端子と、
前記第一負接続端子と導通する負出力端子及び負並列端子とを備え、
前記第一正接続端子及び前記第一負接続端子は、前記並列化モジュールにおける、前記電池列の列方向と直交する方向の外面に位置し、
前記正並列端子及び前記負並列端子は、前記並列化モジュールにおける、前記第一正接続端子及び前記第一負接続端子とは反対側の外面に位置する請求項1記載の電池パックシステム。
A battery pack according to the present invention includes a battery string,
a parallelization module for connecting the plurality of battery strings in parallel;
the parallelization module is provided for each of the battery strings,
a first positive connection terminal connected to the first positive terminal of the battery module located at the first end;
a first negative connection terminal connected to the first negative terminal of the battery module located at the first end;
a positive output terminal and a positive parallel terminal electrically connected to the first positive connection terminal;
a negative output terminal and a negative parallel terminal electrically connected to the first negative connection terminal;
the first positive connection terminal and the first negative connection terminal are located on an outer surface of the parallelization module in a direction perpendicular to the row direction of the battery row;
The battery pack system according to claim 1 , wherein the positive parallel terminal and the negative parallel terminal are located on an outer surface of the paralleling module opposite to the first positive connection terminal and the first negative connection terminal.
前記並列化モジュールは、前記第一正接続端子及び前記第一負接続端子から得られた電圧を平滑化するフィルタをさらに備える請求項11記載の電池パックシステム。 The battery pack system of claim 11, wherein the paralleling module further includes a filter that smoothes the voltage obtained from the first positive connection terminal and the first negative connection terminal. 前記各電池モジュールは、前記蓄電部を複数含み、
前記切換回路は、前記蓄電部毎に、前記接続状態を切り換える請求項1~12のいずれか1項に記載の電池パックシステム。
Each of the battery modules includes a plurality of the power storage units,
13. The battery pack system according to claim 1, wherein the switching circuit switches the connection state for each of the power storage units.
請求項1~12のいずれか1項に記載の電池パックシステムに用いられる前記電池モジュールである電池モジュール。 A battery module used in a battery pack system according to any one of claims 1 to 12. 請求項1~12のいずれか1項に記載の電池パックシステムに用いられる前記端部モジュールである端部モジュール。 An end module used in a battery pack system according to any one of claims 1 to 12. 請求項11又は12に記載の電池パックシステムに用いられる前記並列化モジュールである並列化モジュール。 A parallelization module used in the battery pack system according to claim 11 or 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000277074A (en) * 1999-03-29 2000-10-06 Daiwa Seiko Inc Battery for fishing
JP2006287164A (en) * 2005-04-05 2006-10-19 Sharp Corp Solar power generation device
WO2011103833A2 (en) * 2011-04-18 2011-09-01 华为终端有限公司 Battery, battery component and subscriber equipment
CN108370008B (en) * 2015-12-11 2022-03-04 米沃奇电动工具公司 Method and device for connecting a plurality of battery cells in series or in parallel
KR102172518B1 (en) * 2017-05-08 2020-10-30 주식회사 엘지화학 Battery cell, battery module, battery pack and vehicle comprising the same
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