(57)【要約】【課題】  車両間で電力を放充電する場合に、車両間で高い突入電流が流れることを抑制できる電力放充電装置等を提供する。【解決手段】  車両１Ａ、車両１Ｂに、他の車両と電力線を介して接続される接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂと、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂと、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂと、第２メインリレー３２ｂと並列して設けられたプリチャージ用リレー３３及びプリチャージ抵抗３４とを備える。電力ハーネス２には、内部にリレーや外部抵抗を備えた可変抵抗装置３が設けられている。電力ハーネス２が車両１Ａ、車両１Ｂに接続された時に、車両１Ａ、車両１Ｂは、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂ等を制御してバッテリモジュール３１を放充電可能な状態にし、可変抵抗装置３は、外部抵抗に電流を通過させるようリレーを制御して、突入電流を抑制する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両間で電力を授受する車両間電力放充電システムであって、
車両間を接続する電力ハーネスに設けられ、当該電力ハーネスに流れる電流を抑制する抵抗手段と、当該抵抗手段の動作を制御する外部制御手段とを含む可変抵抗装置と、
各車両に搭載された電力放充電装置とを有し、
前記電力放充電装置は、
他の車両に搭載された電力放充電装置と電力ハーネスを介して接続される接続手段と、
自車両の各部に供給される電力を蓄電する蓄電手段と、
前記蓄電手段に接続されたリレーと、
前記リレーの開閉動作を制御する車載制御手段とを備え、
前記蓄電手段に電力を充電又は放電する場合に、
前記車載制御手段は、前記リレーの開閉動作を制御し、
前記外部制御手段は、前記電力ハーネスを流れる電流に対する抵抗値を変化させるように前記抵抗手段の動作を制御すること
を特徴とする車両間電力放充電システム。
【請求項２】
前記抵抗手段は、外部抵抗及び第１外部リレーと、当該外部抵抗及び第１外部リレーに並列した第２外部リレーとを有し、
前記蓄電手段に電力を充電又は放電する場合に、
前記外部制御手段は、前記第１外部リレーを閉動作させた後に、前記第２外部リレーを閉動作させること
を特徴とする請求項１に記載の車両間電力放充電システム。
【請求項３】
前記抵抗手段は、前記電力ハーネスに接続された第１接点と、当該第１接点及び外部抵抗と接続される第２接点と、前記第１接点と接続される第３接点とからなり、
前記蓄電手段に電力を充電又は放電する場合に、
前記外部制御手段は、前記第１接点と前記第２接点とを接続させた後に、前記第１接点と前記第３接点とを接続させること
を特徴とする請求項１に記載の車両間電力放充電システム。
【請求項４】
前記抵抗手段は、可変抵抗からなり、
前記蓄電手段に電力を充電又は放電する場合に、
前記外部制御手段は、前記電力ハーネスに流れる電流が一定となるように前記可変抵抗の抵抗値を変化させること
を特徴とする請求項１に記載の車両間電力放充電システム。
【請求項５】
前記抵抗手段は、直列接続された外部抵抗及び外部リレーを、互いに並列接続させて複数備え、
前記蓄電手段に電力を充電又は放電する場合に、
前記外部制御手段は、前記各外部リレーを順次に閉動作させて、前記電力ハーネスに流れる電流を抑制させること
を特徴とする請求項１に記載の車両間電力放充電システム。
【請求項６】
車両間で電力を授受する車両間電力放充電方法であって、
車両間を電力ハーネスにより接続し、自車両の各部に供給される電力を蓄電する蓄電手段に対して、電力を充電又は放電する場合に、
各車両により、前記蓄電手段に接続されたリレーの開閉動作を制御して、各車両の蓄電手段により電力を充電又は放電可能な状態にし、
車両間を接続する電力ハーネスに設けられ、当該電力ハーネスに流れる電流を抑制する抵抗手段を有する可変抵抗装置を導通状態にして、前記電力ハーネスに流れる電流を、前記抵抗手段に対して流すこと
を特徴とする車両間電力放充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された蓄電手段に電力を充電及び放電する車両間電力放充電システム及び車両間電力放充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両間にて電力を授受する技術としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、救援車両と自車両のバッテリを接続することにより、自車両のバッテリに電力を充電する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５８３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、車両間を直接的に接続しているために、電力の充電を開始する時に突入電流が流れるおそれがある。特に、車両間での電力授受を必要とする場面は、一方の車両のバッテリ電圧が低く、他方の車両のバッテリ電圧が高い状態である。したがって、車両間を接続して電力放充電を開始する時に、バッテリの電位差によって高い突入電流が流れるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、車両間で電力を放充電する場合に、車両間で高い突入電流が流れることを抑制できる車両間電力放充電システム及び車両間電力放充電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両間で電力を授受する車両間電力放充電システムであって、車両間を接続する電力ハーネスに設けられ、当該電力ハーネスに流れる電流を抑制する抵抗手段と、当該抵抗手段の動作を制御する外部制御手段と、各車両に搭載された電力放充電装置とを有する。電力放充電装置は、他の車両に搭載された電力放充電装置と電力ハーネスを介して接続される接続手段と、自車両の各部に供給される電力を蓄電する蓄電手段と、蓄電手段に接続されたリレーと、リレーの開閉動作を制御する車載制御手段とを備える。
【０００７】
この車両間電力放充電システムは、蓄電手段に電力を充電又は放電する場合に、車載制御手段は、リレーの開閉動作を制御し、外部制御手段は、電力ハーネスを流れる電流に対する抵抗値を変化させるように抵抗手段の動作を制御することにより、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両間で電力を放充電する場合に、可変抵抗装置の抵抗手段により電力ハーネスに流れる通電電流を抑制することにより、車両間で高い突入電流が流れることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムの構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにおける可変抵抗装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムの第１バッテリ充電動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにより第１バッテリ充電動作を行った時の通電電流の変化を示す図である。
【図５】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにおける可変抵抗装置の他の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムの第２バッテリ充電動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにより第２バッテリ充電動作を行った時の通電電流の変化を示す図である。
【図８】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにおける可変抵抗装置の他の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムの第３バッテリ充電動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにより第３バッテリ充電動作を行った時の通電電流の変化を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにおける可変抵抗装置の他の構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムの第４バッテリ充電動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムにより第４バッテリ充電動作を行った時の通電電流の変化を示す図である。
【図１４】第４バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムの抵抗変化を説明する図である。
【図１５】第４バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムの抵抗変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
［車両間電力放充電システムの全体構成］
本発明の実施形態として示す車両間電力放充電システムは、図１に示すように、車両１Ａと車両１Ｂとが電力ハーネス２により接続されて、電力を授受するものである。この電力ハーネス２には、当該電力ハーネス２に流れる電流を抑制する抵抗手段及び当該抵抗手段の動作を制御する外部制御手段を含む可変抵抗装置３が設けられている。
【００１２】
車両１Ａは、バッテリ装置１１Ａ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ、接続コネクタ部１３Ａ、コントロールユニット１４Ａを有する。車両１Ｂは、車両１Ａと同様に、バッテリ装置１１Ｂ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ｂ、接続コネクタ部１３Ｂ、コントロールユニット１４Ｂを有する。なお、図１に示す車両１Ａ、車両１Ｂは、例えばバッテリ装置１１Ａ，１１Ｂに含まれるバッテリモジュール３１の電力を用いて、走行用モータ、空調装置等を駆動させる電気自動車である。このような車両１Ａ、車両１Ｂにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ間で電力を授受するために、後述の第１バッテリ充電動作、第２バッテリ充電動作を行うコントロールユニット１４Ａ，１４Ｂ、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂが、電力放充電装置を構成する。
【００１３】
接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂは、他の車両と電力ハーネス２を介して接続される接続手段である。接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂは、作業者によって電力ハーネス２の両端のコネクタ部２１Ａ，２１Ｂと接続される構造となっている結合部５１ａ，５１ｂを備える。接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂは、正極、負極の電力線２２と電気的に接続されるために、コネクタ部２１Ａ，２１Ｂとそれぞれ接続される。
【００１４】
バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂは、複数のバッテリモジュール３１、一対の第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂ、プリチャージ用リレー３３及びプリチャージ抵抗３４を有する。
【００１５】
複数のバッテリモジュール３１は、車両の各部に供給される電力を蓄電する蓄電手段である。これら複数のバッテリモジュール３１は、車両に必要な電力量に応じて、その個数、直列状態又は並列状態が切り換え可能となっている。
【００１６】
このバッテリモジュール３１の正極端子及び負極端子のそれぞれには、正極、負極に対応した一対の電力線が接続されている。このバッテリモジュール３１における一対の電力線のそれぞれには、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂが接続されている。
【００１７】
第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂは、バッテリ装置１１Ａにおける正極、負極に対応する電力線上に設けられている。第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂは、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂの制御に従って、導通状態（閉状態）と遮断状態（開状態）との間で切り換えられる。
【００１８】
第２メインリレー３２ｂには、並列してプリチャージ用リレー３３及びプリチャージ抵抗３４が設けられている。プリチャージ用リレー３３とプリチャージ抵抗３４とは、直列接続されている。なお、プリチャージ用リレー３３及びプリチャージ抵抗３４は、第１メインリレー３２ａに並列して設けられていても良い。この場合、後述するバッテリ充電動作における第１メインリレー３２ａと第２メインリレー３２ｂとを変更すれば良い。
【００１９】
プリチャージ用リレー３３（補助リレー）は、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力の授受を実行する場合に、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂの制御に従って、導通状態（閉状態）と遮断状態（開状態）との間で切り換えられる。プリチャージ用リレー３３が導通状態である場合、プリチャージ抵抗３４（突入電力抑制用抵抗）には、バッテリモジュール３１に対して充電又は放電を行うための電流が流れる状態となる。プリチャージ抵抗３４は、バッテリモジュール３１の総電圧や、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力を授受する場合に許容される通電電流（突入電流）に応じて、当該通電電流が閾値を超えないような抵抗値が決定されている。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂは、バッテリ装置１１Ａのバッテリモジュール３１に蓄電された電力に応じた直流電圧を変換して、車両１Ａ、車両１Ｂの各部に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂは、車両１Ａ、車両１Ｂの走行用モータや、車両１Ａ、車両１Ｂ内の空調機器等に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂは、走行用モータを駆動させるために、当該走行用モータに接続されたインバータに対して所定の直流電圧を供給する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂは、空調機器等の低電圧で動作する機器を駆動するために、所定の低い直流電圧を供給する。
【００２１】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂは、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂ、接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂと接続された電力線上に、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂを有する。第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂは、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力の授受を実行する場合に、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂの制御に従って、導通状態（閉状態）と遮断状態（開状態）との間で切り換えられる。
【００２２】
コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、自車両が他車両と接続された場合に、当該他の車両との間で電力の授受を行うために、上述した車両１Ａ、車両１Ｂの各部を制御する（車載制御手段）。コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、図示しない接続検知センサと接続され、接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに電力ハーネス２が接続されたことを検知する。車両１Ａ、車両１Ｂに電力ハーネス２が接続された場合、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、バッテリモジュール３１に電力が充電又は放電されることを判定する。このために、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、後述する第１バッテリ充電動作又は第２バッテリ充電動作を行うように、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂの開閉動作、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂの開閉動作、プリチャージ用リレー３３の開閉動作を制御する。これにより、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、自己のバッテリモジュール３１を充電可能な状態又は放電可能な状態にする。
【００２３】
このような車両間電力放充電システムは、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂが、それぞれのバッテリ装置１１Ａ，１１Ｂ内の第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂを制御する車載制御手段として機能する。そして、車両間電力放充電システムは、それぞれの接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに電力ハーネス２が接続されて、車両１Ａ、車両１Ｂ間が接続される。このとき、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、バッテリモジュール３１に電力を充電又は放電すると判定する。そして、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂの開閉動作を制御する。同時に、可変抵抗装置３は、電力ハーネス２を流れる電流に対する抵抗値を変化させるように抵抗手段の動作を制御する（外部制御手段）。
【００２４】
以上のように、車両間電力放充電システムによれば、車両１Ａ、車両１Ｂ間で電力を放充電する場合に、抵抗手段により電力ハーネス２に流れる通電電流を抑制することにより、車両１Ａ、車両１Ｂ間で高い突入電流が流れることを抑制できる。
【００２５】
［第１バッテリ充電動作］
つぎに、上述したように構成された車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力を授受する第１バッテリ充電動作について説明する。
【００２６】
第１バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムは、図２に示すように構成された可変抵抗装置３を備える。この可変抵抗装置３は、抵抗手段としての外部抵抗Ｒｏ及び第１外部リレー６１と、当該外部抵抗Ｒｏ及び第１外部リレー６１に並列した第２外部リレー６２とを有する。これら第１外部リレー６１，外部抵抗Ｒｏ，第２外部リレー６２は、電力ハーネス２における正極、負極に対応した一対の電力線の一方に設けられている。他方の電力線６３には何も設けられていない。
【００２７】
可変抵抗装置３は、外部制御手段としてのコントロールユニット６４を有する。コントロールユニット６４は、車両１Ａ、車両１Ｂのバッテリモジュール３１に電力を充電又は放電する場合に、第１外部リレー６１を閉動作（導通状態）させた後に、第２外部リレー６２を閉動作（導通状態）させる。
【００２８】
このような車両間電力放充電システムにおいて、第１バッテリ充電動作は、図３に示すようになる。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂにおいては、図４に示すように、電力ハーネス２における通電電流を抑制する。なお、以下の説明では、車両１Ａのバッテリモジュール３１は充分高い充電量となっている状態であり、車両１Ｂのバッテリモジュール３１は充電量が低くなっている状態である場合において、車両１Ａ、車両１Ｂが接続された時の動作について説明する。
【００２９】
車両１Ａの電力を車両１Ｂに充電するために、作業者によって、車両１Ａ、車両１Ｂの接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに対して、可変抵抗装置３が設けられた電力ハーネス２のコネクタ部２１Ａ，２１Ｂが接続される。すると、車両１Ａ、車両１Ｂのコントロールユニット１４Ａ，１４Ｂ、可変抵抗装置３のコントロールユニット６４は、ステップＳ１において、接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに電力ハーネス２が接続されたことを検知して、ステップＳ２に処理を進める。
【００３０】
ステップＳ２において、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、車両１Ａ、車両１Ｂ共に、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂ、第１メインリレー３２ａ及びプリチャージ用リレー３３をオン（導通状態）にする。この状態においては、可変抵抗装置３は導通状態とはなっていないので、図４中の時刻ｔ１に示すように、車両１Ａから車両１Ｂへの電流は流れていない。
【００３１】
次のステップＳ３において、コントロールユニット６４は、第１外部リレー６１をオンにする。これにより、車両１Ａのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧と、車両１Ｂのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧との差に応じた通電電流がバッテリ装置１１Ａ，１１Ｂ間の電力線に流れる。このとき、通電電流は、図４の時刻ｔ２に示すように、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー、プリチャージ用リレー３３等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗と外部抵抗Ｒｏとの和と、に応じた突入電流となる。ここで、車両間電力放充電システムは、第１外部リレー６１をオンとした時の突入電流が、所定の閾値（最大許容電流）を超えないように、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂの蓄電容量、外部抵抗Ｒｏが設計されているものとする。
【００３２】
このようなステップＳ３により、車両１Ａのバッテリモジュール３１から車両１Ｂのバッテリモジュール３１に、電力が送られる。
【００３３】
このように車両１Ａ、車両１Ｂの双方において、第１メインリレー３２ａとプリチャージ用リレー３３、可変抵抗装置３の第１外部リレー６１を導通状態にする状態を継続すると、バッテリモジュール３１間の電位差が小さくなるために、図４の時刻ｔ２以降から次第に通電電流は低下していく。そして、コントロールユニット６４は、第１外部リレー６１を導通状態にさせた後に、電力ハーネス２、電力線に流れる電流が低下した所定のタイミングである時刻ｔ３となると、ステップＳ４にて第２メインリレー３２ｂを導通状態にさせる。この第２メインリレー３２ｂを導通状態にさせるタイミングは、時刻ｔ２にて第１外部リレー６１とを導通状態した後に、第２外部リレー６２を導通状態にしても通電電流が閾値を超えないような、通電電流が充分に低くなった時に設定される。
【００３４】
すると、通電電流は、図４の時刻ｔ３に示すように、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗との和と、に応じた突入電流となる。
【００３５】
次のステップＳ５において、コントロールユニット６４は、図４中の時刻ｔ４にて、第１外部リレー６１をオフ（遮断状態）にさせる。これにより、可変抵抗装置３においては、第２外部リレー６２を介してのみ車両１Ａから車両１Ｂに電力が供給される。
【００３６】
また、車両間電力放充電システムにおいては、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂはプリチャージ用リレー３３をオフ（遮断状態）にさせることが望ましい。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂは、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂを介して、車両１Ａから車両１Ｂに電力を移動させることができる。
【００３７】
これにより、車両１Ａ、車両１Ｂは、双方のバッテリモジュール３１の充電量がほぼ同じとなって、通電電流の変化が少なくなった時点にて、車両１Ａから車両１Ｂへの電力の充電を停止する。このとき、コントロールユニット６４は、第２外部リレー６２を遮断状態にし、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂを遮断状態にする。なお、車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ、可変抵抗装置３が充電の停止をする判定処理は、図示しない電流センサ等により電力線に流れる電流が所定のしきい値以下となったことを判定することができる。
【００３８】
以上説明したように、第１バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムによれば、充電量の多い車両のバッテリモジュール３１から充電量の少ない車両のバッテリモジュール３１に電力を充電する際に、先ず可変抵抗装置３の外部抵抗Ｒｏに電流を通電させる。これにより、この車両間電力放充電システムによれば、バッテリ装置１１Ａ，１１ＢやＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂ等の回路に不具合を与える閾値を超える通電電流を流すことを回避できる。
【００３９】
［第２バッテリ充電動作］
つぎに、上述したように構成された車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力を授受する第３バッテリ充電動作について説明する。
【００４０】
第２バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムは、図５に示すように構成された可変抵抗装置３を備える。この可変抵抗装置３は、抵抗手段としての電力ハーネス２に接続された第１接点７１ａと、当該第１接点及び外部抵抗Ｒｏと接続される第２接点７１ｂと、第１接点７１ａと接続される第３接点７１ｃとからなる切替スイッチ（ＳＷ）とする。
【００４１】
コントロールユニット６４は、車両１Ａ、車両１Ｂのバッテリモジュール３１に電力を充電又は放電する場合に、第１接点７１ａと第２接点７１ｂとを接続させた後に、第１接点７１ａと第３接点７１ｃとを接続させる。
【００４２】
このような車両間電力放充電システムにおいて、第２バッテリ充電動作は、図６に示すようになる。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂにおいては、図７に示すように、電力線における通電電流を抑制する。なお、以下の説明では、車両１Ａのバッテリモジュール３１は充分高い充電量となっている状態であり、車両１Ｂのバッテリモジュール３１は充電量が低くなっている状態である場合において、車両１Ａ、車両１Ｂが接続された時の動作について説明する。
【００４３】
車両１Ａの電力を車両１Ｂに充電するために、作業者によって、車両１Ａ、車両１Ｂの接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに対して、可変抵抗装置３が設けられた電力ハーネス２のコネクタ部２１Ａ，２１Ｂが接続される。すると、車両１Ａ、車両１Ｂのコントロールユニット１４Ａ，１４Ｂ、可変抵抗装置３のコントロールユニット６４は、ステップＳ１において、接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに電力ハーネス２が接続されたことを検知して、ステップＳ２に処理を進める。
【００４４】
ステップＳ２において、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、車両１Ａ、車両１Ｂ共に、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂ、第１メインリレー３２ａ及びプリチャージ用リレー３３をオン（導通状態）にする。この状態においては、可変抵抗装置３は導通状態とはなっていないので、図７中の時刻ｔ１に示すように、車両１Ａから車両１Ｂへの電流は流れていない。
【００４５】
次のステップＳ３において、コントロールユニット６４は、切替ＳＷの第１接点７１ａを第２接点７１ｂ側に接続する。これにより、車両１Ａのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧と、車両１Ｂのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧との差に応じた通電電流がバッテリ装置１１Ａ，１１Ｂ間の電力線に流れる。このとき、通電電流は、図７の時刻ｔ１１に示すように、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー、プリチャージ用リレー３３等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗と外部抵抗Ｒｏとの和と、に応じた突入電流となる。ここで、車両間電力放充電システムは、第１外部リレー６１をオンとした時の突入電流が、所定の閾値（最大許容電流）を超えないように、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂの蓄電容量、外部抵抗Ｒｏが設計されているものとする。
【００４６】
このようなステップＳ３により、車両１Ａのバッテリモジュール３１から車両１Ｂのバッテリモジュール３１に、電力が送られる。
【００４７】
このように車両１Ａ、車両１Ｂの双方において、第１メインリレー３２ａとプリチャージ用リレー３３、可変抵抗装置３の第２接点７１ｂを介して外部抵抗Ｒｏを導通状態にする状態を継続すると、バッテリモジュール３１間の電位差が小さくなる。その後の時刻ｔ１２にて、コントロールユニット６４は、一旦第１接点７１ａを第２接点７１ｂから切り離し、第１接点７１ａを第３接点７１ｃに接続させる（ステップＳ１２）。
【００４８】
この第１接点７１ａを第３接点７１ｃに切り換えるタイミングは、時刻ｔ１１にて第１接点７１ａを第２接点７１ｂに切り換えた後に、第１接点７１ａを第３接点７１ｃに切り換えても通電電流が閾値を超えないような、通電電流が充分に低くなった時に設定される。
【００４９】
すると、通電電流は、図７の時刻ｔ１２に示すように、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗との和と、に応じた突入電流となる。
【００５０】
その後、車両間電力放充電システムは、車両間電力放充電システムにおいては、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂはプリチャージ用リレー３３をオフ（遮断状態）にさせることが望ましい。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂは、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂを介して、車両１Ａから車両１Ｂに電力を移動させることができる。
【００５１】
その後、車両１Ａ、車両１Ｂは、双方のバッテリモジュール３１の充電量がほぼ同じとなって、通電電流の変化が少なくなった時点にて、車両１Ａから車両１Ｂへの電力の充電を停止する。このとき、コントロールユニット６４は、第１接点７１ａを開放状態（遮断状態）にし、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂを遮断状態にする。なお、車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ、可変抵抗装置３が充電の停止をする判定処理は、図示しない電流センサ等により電力線に流れる電流が所定のしきい値以下となったことを判定することができる。
【００５２】
以上説明したように、第２バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムによれば、充電量の多い車両のバッテリモジュール３１から充電量の少ない車両のバッテリモジュール３１に電力を充電する際に、先ず可変抵抗装置３の外部抵抗Ｒｏに電流を通電させる。これにより、この車両間電力放充電システムによれば、バッテリ装置１１Ａ，１１ＢやＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂ等の回路に不具合を与える閾値を超える通電電流を流すことを回避できる。
【００５３】
［第３バッテリ充電動作］
つぎに、上述したように構成された車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力を授受する第３バッテリ充電動作について説明する。
【００５４】
第３バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムは、図８に示すように構成された可変抵抗装置３を備える。この可変抵抗装置３は、抵抗手段としての可変抵抗Ｒｖを有する。この可変抵抗装置３は、車両１Ａ、車両１Ｂのバッテリモジュール３１に電力を充電又は放電する場合に、コントロールユニット６４により、可変抵抗Ｒｖの抵抗値を変化させて電力ハーネス２に流れる電流を抑制させる。
【００５５】
このような車両間電力放充電システムにおいて、第３バッテリ充電動作は、図９に示すようになる。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂにおいては、図１０に示すように、電力線における通電電流を抑制する。なお、以下の説明では、車両１Ａのバッテリモジュール３１は充分高い充電量となっている状態であり、車両１Ｂのバッテリモジュール３１は充電量が低くなっている状態である場合において、車両１Ａ、車両１Ｂが接続された時の動作について説明する。
【００５６】
車両１Ａの電力を車両１Ｂに充電するために、作業者によって、車両１Ａ、車両１Ｂの接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに対して、可変抵抗装置３が設けられた電力ハーネス２のコネクタ部２１Ａ，２１Ｂが接続される。すると、車両１Ａ、車両１Ｂのコントロールユニット１４Ａ，１４Ｂ、可変抵抗装置３のコントロールユニット６４は、ステップＳ１において、接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに電力ハーネス２が接続されたことを検知して、ステップＳ２に処理を進める。
【００５７】
ステップＳ２において、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、車両１Ａ、車両１Ｂ共に、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂ、第１メインリレー３２ａ及びプリチャージ用リレー３３をオン（導通状態）にする。この状態においては、コントロールユニット６４は、可変抵抗Ｒｖの抵抗値を無限大にしておく。これにより、この状態において、可変抵抗装置３は導通状態とはなっていないので、図１０中の時刻ｔ１に示すように、車両１Ａから車両１Ｂへの電流は流れていない。
【００５８】
次のステップＳ２１において、コントロールユニット６４は、可変抵抗Ｒｖの抵抗値を、電力ハーネス２に電流を流す範囲での最大値に制御する。これにより、図１０の時刻ｔ２１において、車両１Ａのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧と、車両１Ｂのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧との差に応じた通電電流が、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂ間の電力線に流れる。このとき、通電電流は、図１０の時刻ｔ２１に示すように、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー、プリチャージ用リレー３３等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗と可変抵抗Ｒｖの最大抵抗値との和と、に応じた突入電流となる。ここで、車両間電力放充電システムは、第１外部リレー６１をオンとした時の突入電流が、所定の閾値（最大許容電流）を超えないように、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂの蓄電容量、可変抵抗Ｒｖが設計されているものとする。
【００５９】
次のステップＳ２２において、コントロールユニット６４は、電力ハーネス２に流れる電流値が一定になるように可変抵抗Ｒｖの抵抗値を次第に低下させる。そして、コントロールユニット６４は、ステップＳ２３において、可変抵抗Ｒｖが最低値（０Ω）となったか否かを判定する。可変抵抗Ｒｖが最低値とはなっていない場合には、処理をステップＳ２２に戻し、更に可変抵抗Ｒｖの抵抗値を低下させる。一方、可変抵抗Ｒｖが最低値となったと判定した場合には第３バッテリ充電動作を終了する。
【００６０】
このように電力ハーネス２に流れる電流値が一定となるように可変抵抗Ｒｖの抵抗値を低下させることにより、図１０に示すように、時刻ｔ２１以降から時刻ｔ２２までの期間Ｔに亘り、通電電流を一定にしながら、車両１Ａのバッテリモジュール３１から車両１Ｂのバッテリモジュール３１に、電力を送る。
【００６１】
このように車両１Ａ、車両１Ｂの双方において、第１メインリレー３２ａとプリチャージ用リレー３３、可変抵抗装置３の第２接点７１ｂを介して可変抵抗Ｒｖを導通状態にする状態を継続すると、バッテリモジュール３１間の電位差が小さくなる。その後の時刻ｔ２１にて、コントロールユニット６４は、時刻ｔ２１にて可変抵抗Ｒｖの抵抗値を最低値とする。すると、通電電流は、図１０の時刻ｔ２２以降から、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗との和と、に応じた値から値となる。
【００６２】
その後、車両間電力放充電システムは、車両間電力放充電システムにおいては、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂはプリチャージ用リレー３３をオフ（遮断状態）にさせることが望ましい。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂは、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂを介して、車両１Ａから車両１Ｂに電力を移動させることができる。
【００６３】
これにより、車両１Ａ、車両１Ｂは、双方のバッテリモジュール３１の充電量がほぼ同じとなって、通電電流の変化が少なくなった時点にて、車両１Ａから車両１Ｂへの電力の充電を停止する。このとき、コントロールユニット６４は、第１接点７１ａを開放状態（遮断状態）にし、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂを遮断状態にする。なお、車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ、可変抵抗装置３が充電の停止をする判定処理は、図示しない電流センサ等により電力線に流れる電流が所定のしきい値以下となったことを判定することができる。
【００６４】
以上説明したように、第３バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムによれば、充電量の多い車両のバッテリモジュール３１から充電量の少ない車両のバッテリモジュール３１に電力を充電する際に、通電電流を一定にするように可変抵抗Ｒｖを次第に低下させる。これにより、この車両間電力放充電システムによれば、バッテリ装置１１Ａ，１１ＢやＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａ，１２Ｂ等の回路に不具合を与える閾値を超える通電電流を流すことを回避できる。
【００６５】
［第４バッテリ充電動作］
つぎに、上述したように構成された車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ間にて電力を授受する第４バッテリ充電動作について説明する。
【００６６】
第４バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムは、図１１に示すように構成された可変抵抗装置３を備える。この可変抵抗装置３は、抵抗手段として、直列接続された外部抵抗及び外部リレーを、互いに並列接続させて複数備える。この例では、外部リレー８１ａと外部抵抗Ｒ１、外部リレー８１ｂと外部抵抗Ｒ２、外部リレー８１ｃと外部抵抗Ｒ３、外部リレー８１ｃと外部抵抗Ｒ４、外部リレー８１ｄと外部抵抗Ｒ５、外部リレー８１ｅと外部抵抗Ｒ６、の５組の外部リレー及び外部抵抗を並列に接続している。
【００６７】
この可変抵抗装置３は、車両１Ａ、車両１Ｂのバッテリモジュール３１に電力を充電又は放電する場合に、コントロールユニット６４によって、各外部リレーを順次に閉動作（導通状態）にさせて、電力ハーネス２に流れる通電電流を抑制させる。なお、各外部抵抗Ｒ１〜Ｒ５は、同じ抵抗値のものであっても良く、外部抵抗Ｒ１＞外部抵抗Ｒ２＞外部抵抗Ｒ３＞外部抵抗Ｒ４＞外部抵抗Ｒ５となっていても良い。更に、外部リレー及び外部抵抗の組み合わせ数はこれに限るものではない。
【００６８】
このような車両間電力放充電システムにおいて、第１バッテリ充電動作は、図１２に示すようになる。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂにおいては、図１３に示すように、電力線における通電電流を抑制する。なお、以下の説明では、車両１Ａのバッテリモジュール３１は充分高い充電量となっている状態であり、車両１Ｂのバッテリモジュール３１は充電量が低くなっている状態である場合において、車両１Ａ、車両１Ｂが接続された時の動作について説明する。
【００６９】
車両１Ａの電力を車両１Ｂに充電するために、作業者によって、車両１Ａ、車両１Ｂの接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに対して、可変抵抗装置３が設けられた電力ハーネス２のコネクタ部２１Ａ，２１Ｂが接続される。すると、車両１Ａ、車両１Ｂのコントロールユニット１４Ａ，１４Ｂ、可変抵抗装置３のコントロールユニット６４は、ステップＳ１において、接続コネクタ部１３Ａ，１３Ｂに電力ハーネス２が接続されたことを検知して、ステップＳ２に処理を進める。
【００７０】
ステップＳ２において、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、車両１Ａ、車両１Ｂ共に、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂ、第１メインリレー３２ａ及びプリチャージ用リレー３３をオン（導通状態）にする。この状態においては、可変抵抗装置３は導通状態とはなっていないので、図１３中の時刻ｔ１に示すように、車両１Ａから車両１Ｂへの電流は流れていない。
【００７１】
次のステップＳ３１において、コントロールユニット６４は、外部リレー８１ａをオンにする。これにより、車両１Ａのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧と、車両１Ｂのバッテリモジュール３１のバッテリ電圧との差に応じた通電電流がバッテリ装置１１Ａ，１１Ｂ間の電力線に流れる。このとき、通電電流は、図１３の時刻ｔ３１に示すように、バッテリモジュール３１間の電位差と、電力ハーネス２や各種リレー、プリチャージ用リレー３３等の通電抵抗とバッテリモジュール３１の内部抵抗と外部抵抗Ｒ１との和と、に応じた突入電流となる。ここで、車両間電力放充電システムは、第１外部リレー６１をオンとした時の突入電流が、所定の閾値（最大許容電流）を超えないように、バッテリ装置１１Ａ，１１Ｂの蓄電容量、外部抵抗Ｒ１が設計されているものとする。なお、複数の外部抵抗Ｒ１〜Ｒ５で異なる抵抗値としている場合には、突入電流抑制のため、最も抵抗値が高い外部抵抗Ｒから最初に導通させるものとする。このようなステップＳ３１により、車両１Ａのバッテリモジュール３１から車両１Ｂのバッテリモジュール３１に、電力が送られる。
【００７２】
次に可変抵抗装置３は、ステップＳ３２，ステップＳ３３・・・において、外部リレー８１ｂ、外部リレー８１ｃ、・・・を順次にオンにしていく。これにより、可変抵抗装置３における外部抵抗の合計抵抗値がＲ１から、１／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２）、１／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋１／Ｒ３）、・・・といったように次第に低くなる。これにより、時刻ｔ３２，ｔ３３においては、通電電流をしきい値以下とする。
【００７３】
このように順次に外部リレーをオンとし、ステップＳ３４（時刻ｔ３４）において、可変抵抗装置３における全ての外部リレー８１ａ〜８１ｅをオンにして、可変抵抗装置３の外部抵抗Ｒの合計抵抗値を最低値にする。この状態で、車両１Ａの電力を車両１Ｂに供給し、車両１Ａ、車両１Ｂは、双方のバッテリモジュール３１の充電量がほぼ同じとなって、通電電流の変化が少なくなった時点にて、車両１Ａから車両１Ｂへの電力の充電を停止する。このとき、コントロールユニット６４は、第２外部リレー６２を遮断状態にし、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂは、第１ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ａ及び第２ＤＣ／ＤＣ内リレー４１ｂを遮断状態にする。なお、車両間電力放充電システムにおいて、車両１Ａ、車両１Ｂ、可変抵抗装置３が充電の停止をする判定処理は、図示しない電流センサ等により電力線に流れる電流が所定のしきい値以下となったことを判定することができる。
【００７４】
なお、車両間電力放充電システムにおいて、可変抵抗装置３の抵抗値が最大抵抗値となった時又はその前に、コントロールユニット１４Ａ，１４Ｂはプリチャージ用リレー３３をオフ（遮断状態）にさせることが望ましい。これにより、車両１Ａ、車両１Ｂは、第１メインリレー３２ａ及び第２メインリレー３２ｂを介して、車両１Ａから車両１Ｂに電力を移動させることができる。
【００７５】
上述した第４バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムにおいて、外部抵抗Ｒ１〜Ｒ５は、例えば、図１４及び図１５に示すように、可変抵抗装置３全体での通電抵抗、変化率を設計することができる。この図１４及び図１５に示した可変抵抗装置３の全通電抵抗値の変化度合い及び可変抵抗装置３の全通電抵抗値の変化率は、外部リレー８１ａ〜８１ｅを順次にオンとして、外部抵抗Ｒ１〜Ｒ５に対して順次に通電させた場合である。
【００７６】
外部抵抗Ｒ１〜Ｒ５を全て一定値にした時（抵抗一定時）の可変抵抗装置３の全通電抵抗は、外部リレー８１ａ〜８１ｅを順次にオンとすると、１，０．５，０．３３，０．２５，０．２０といったように順次に低くなる。また、可変抵抗装置３の全通電抵抗の変化率は、外部抵抗Ｒ１の次に外部抵抗Ｒ２を通電させた時が０．５となり、順次に、０．３４，０．２４，０．２０となる。
【００７７】
外部抵抗Ｒ１〜Ｒ５を、Ｒ１（１）＞Ｒ２（０．９５）＞Ｒ３（０．５）＞Ｒ４（０．２５）＞Ｒ５（０．１２）とした抵抗変化時の、可変抵抗装置３全体での通電抵抗、変化率も図１４，図１５に示す。この場合、可変抵抗装置３の全通電抵抗は、外部リレー８１ａ〜８１ｅを順次にオンとすると、１，０．４９，０．２５，０．１２，０．０６といったように順次に低くなる。また、可変抵抗装置３の全通電抵抗の変化率は、外部抵抗Ｒ１の次に外部抵抗Ｒ２を通電させた時が０．４９となり、順次に、０．５１，０．５０，０．４９となる。このように、可変抵抗装置３の全通電抵抗の変化率を略同一とし、各外部抵抗を順次に通電させる間隔を短くすることにより、突入電流を一定にできる。
【００７８】
以上説明したように、第４バッテリ充電動作を行う車両間電力放充電システムによれば、直列接続された外部抵抗及び外部リレーを、互いに並列接続させて複数備え、順次に外部リレーをオンにしていく。これにより、車両間電力放充電システムによれば、電力ハーネス２に流れる通電電流を抑制しつつ、次第に、外部抵抗値を小さくしながら車両１Ａ、車両１Ｂ間で電力の放充電を行わせることができる。
【００７９】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ、１Ｂ  車両
２  電力ハーネス
３  可変抵抗装置
１１Ａ，１１Ｂ  バッテリ装置
１２Ａ，１２Ｂ  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３Ａ，１３Ｂ  接続コネクタ部
１４Ａ，１４Ｂ  コントロールユニット
２１Ａ，２１Ｂ  コネクタ部
２２  電力線
３１  バッテリモジュール
３２ａ  第１メインリレー
３２ｂ  第２メインリレー
３３  プリチャージ用リレー
３４  プリチャージ抵抗
４１ａ  第１ＤＣ／ＤＣ内リレー
４１ｂ  第２ＤＣ／ＤＣ内リレー
５１ａ，５１ｂ  結合部
６１  第１外部リレー
６２  第２外部リレー
６３  電力線
６４  コントロールユニット
７１ａ  第１接点
７１ｂ  第２接点
７１ｃ  第３接点
８１ａ〜８１ｅ  外部リレー
【図１】
2010252549.tif 000003
【図２】
2010252549.tif 000004
【図３】
2010252549.tif 000005
【図４】
2010252549.tif 000006
【図５】
2010252549.tif 000007
【図６】
2010252549.tif 000008
【図７】
2010252549.tif 000009
【図８】
2010252549.tif 000010
【図９】
2010252549.tif 000011
【図１０】
2010252549.tif 000012
【図１１】
2010252549.tif 000013
【図１２】
2010252549.tif 000014
【図１３】
2010252549.tif 000015
【図１４】
2010252549.tif 000016
【図１５】
2010252549.tif 000017