(57)【要約】      （修正有）【課題】車車間充電により他の電動車両のバッテリ（組電池）を効率よく充電する。【解決手段】組電池を構成する複数の電池モジュールの接続状態を複数のスイッチにより切り替えられるようにしている。組電池である強電バッテリ１から他の電気自動車ＥＶ２に対して電力供給、すなわち、充電を行う際に、強電バッテリ１から出力される電流値に応じて複数のリレー９ｅを制御して、強電バッテリ１の出力端子に接続される電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み合わせが変更される。【選択図】図５
2010273427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両の駆動電力源となる電動車両用電源装置において、
充放電可能な電池モジュールを複数組み合わせて構成され、前記複数の電池モジュール間の接続状態を切り替える複数の切換手段が設けられた組電池と、
前記組電池から出力される電流値を検出する出力電流検出手段と、
前記組電池を、前記電動車両の外部に接続するための外部接続手段と、
前記組電池から他の電動車両に対して電力供給を行う際に、前記組電池から出力される電流値に応じて前記複数の切換手段を制御して、前記組電池の出力端子に接続される前記電池モジュールの組み合わせを変更する制御手段と
を有することを特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数の切換手段の制御により、前記組電池の出力端子間における前記電池モジュールの直列接続数を変更することを特徴とする請求項１に記載の電動車両用電源装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の切換手段の制御により、少なくとも１つの電池モジュールを前記組電池の出力端子から切り離すとともに、切り離す電池モジュールを順次変更することを特徴とする請求項１に記載の電動車両用電源装置。
【請求項４】
前記組電池と前記外部接続手段との間の通電を遮断可能なリレーをさらに備え、
前記制御手段は、前記リレーをオフして前記組電池と前記外部接続手段との間の通電を遮断した状態で、前記複数の切換手段を制御して、前記組電池の出力端子に接続される前記電池モジュールの組み合わせを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動車両用電源装置。
【請求項５】
充放電可能な複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュール間の接続状態を切り替える複数の切換手段と
を備えることを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両の駆動電力源として用いられる電動車両用電源装置および組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両用の電源装置は、一般に、バッテリに充電された電力を電動車両の車輪を駆動する駆動モータに供給する構成であるため、バッテリの充電量が低下した場合にはこれを充電する必要がある。電動車両のバッテリを充電する方法としては、従来、２つの電動車両に各々搭載されたバッテリ同士を電気的に接続し、両バッテリ間の電圧の差を利用して、一方のバッテリから他方のバッテリを充電する車車間充電の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８５１０９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、車車間充電により電動車両に搭載されたバッテリを充電する場合、充電がある程度進んで両バッテリ間の電圧がほぼ等しい状態になると、バッテリ間での電力授受が終了する。そのため、一方のバッテリに蓄電量の余裕がある場合でも、それ以上の電力を他方のバッテリに充電することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車車間充電により他の電動車両のバッテリ（組電池）を効率よく充電することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本発明は、組電池を構成する複数の電池モジュールの接続状態を複数のスイッチにより切り替えられるようにしている。これにより、組電池から他の電動車両に電力供給する際に、組電池から出力される電流値に応じて前記複数のスイッチを制御して、組電池の出力端子に接続される電池モジュールの組み合わせを変更する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、組電池の出力端子に接続される電池モジュールの組み合わせを変更することで組電池の総電圧を可変とすることができる。これにより、送電側のバッテリ（組電池）と充電側のバッテリとの間に電圧差を設定することができるので、車車間充電により他の電動車両に搭載されたバッテリ（組電池）を効率よく充電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態にかかる車車間充電システムを概略的に示す構成図
【図２】車車間充電システムにおける電気自動車の回路構成の要部を模式的に示す説明図
【図３】強電バッテリ１である組電池の構成を示す説明図
【図４】接続状態の変更手順を示すフローチャート
【図５】電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を示す説明図
【図６】電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態の推移を示す説明図
【図７】電圧Ｖev1，Ｖev2および電流Ｉｎ，Ｉncの推移を示す説明図
【図８】電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を示す説明図
【図９】電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態にかかる車車間充電システムを概略的に示す構成図である。また、図２は、車車間充電システムにおける電気自動車の回路構成の要部を模式的に示す説明図である。なお、図２では、便宜上、要部のみを記載し、構成の一部については記載が省略されている。本実施形態にかかる車車間充電システムは、一対の電気自動車同士を充電用ケーブル１０を介して接続することにより、一方の電気自動車ＥＶが蓄える電力を、他方の電気自動車ＥＶへと充電するシステムである。
【００１０】
電気自動車ＥＶは、電力を用いて車両駆動用電動機を駆動することにより走行する電動車両である。この電気自動車ＥＶは、強電バッテリ１、車両駆動用電動機であるモータ２およびインバータ３を主体に構成されている。
【００１１】
強電バッテリ１は、それぞれが個別の二次電池として機能する複数の単電池１ａを相互に接続することで構成される組電池である（図２参照）。個々の単電池１ａとしては、例えば、リチウムイオン電池を用いることができ、例えば、平板状の正極板と負極板とをセパレータを介在しつつ積層した発電要素を、一対の外装部材の間に電解液とともに収納した積層型電池を用いることができる。
【００１２】
図３は、強電バッテリ１である組電池の構成を示す説明図である。強電バッテリ１である組電池は、同図に示す例では、１６個の単電池１ａを有しており、それぞれが直列接続された４つの単電池１ａを一つのモジュールとする４つの電池モジュールＧａ〜Ｇｄで構成されている。この強電バッテリ１は、組電池を構成する個々の単電池１ａの電気的な接続状態を変更するためのリレー（切換手段）９ｅを複数備えている。本実施形態において、複数のリレー９ｅは、個別の電池モジュールＧａ〜Ｇｄを変更単位として、各電池モジュールＧａ〜Ｇｄの電気的な接続状態を変更することができる。すなわち、各電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態は、各リレー９ｅの開閉状態（オンオフ状態）を制御することにより変更することができる。
【００１３】
通常時（主として、車両走行時）、モータ２への出力電圧を確保する観点から、強電バッテリ１の接続状態は、２つの電池モジュールＧａ，Ｇｂ同士が直列に接続されるとともに、残りの２つの電池モジュールＧｃ，Ｇｄ同士が直列に接続され、また、それらが並列接続されている（基本接続状態）。一方、車車間の充電時には、必要に応じて、電池モジュールＧａ〜Ｇｄ同士の接続状態が基本接続状態から変更される。ここで、接続状態の変更とは、４つの電池モジュールＧａ〜Ｇｄ間の直列あるいは並列といった接続状態を変更することのみならず、４つの電池モジュールＧａ〜Ｇｄのなかから任意の電池モジュールＧａ〜Ｇｄを切り離すといった状態も含むこととする。各リレー９ｅのオンオフ状態は、後述する充電制御部７によって制御可能となっている。
【００１４】
モータ２は、例えば、ロータ（可動子）とステータ（固定子）とを主体に構成されており、中性点を中心に星形結線された複数の相巻線（例えば、３相巻線）がステータにそれぞれ巻回された永久磁石同期電動機である。モータ２は、供給された交流電力によりロータが回転することで動力を発生し、この動力を伝達することで左右の駆動輪（図示せず）を駆動する。
【００１５】
インバータ３は、強電バッテリ１からの直流電力を交流電力に変換し、この変換した交流電力をモータ２へ供給する。具体的には、インバータ３の入力側は、強電系の電源ライン（正極および負極に対応した一対の電源線）Ｌｐを介して強電バッテリ１と接続されており、その出力側は、モータ２の各相巻線に接続されている。インバータ３は、複数の半導体スイッチ（例えば、ＩＧＢＴ等のトランジスタといったスイッチング素子）で構成されるインバータ回路３ａを備えており、個々の半導体スイッチのスイッチング動作が制御されることにより電力変換を行う。また、インバータ３の入力側、具体的には、強電バッテリ１とインバータ回路３ａとの間には、強電バッテリ１からの電力を平滑化するためのコンデンサ３ｂが並列接続されている。
【００１６】
電気自動車ＥＶは、強電バッテリ１に加え、この強電バッテリ１よりも低電圧、例えば、１２ボルトのサブバッテリ４を備えている。このサブバッテリ４は、電気自動車ＥＶに搭載された各種の電装品などに対する電源として機能する。また、サブバッテリ４は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを介して強電バッテリ１から給電されることにより、電力を充電することができる。
【００１７】
バッテリコントローラ（ＬＢＣ）５は、図示しない電流センサと電圧センサからの検出データに基づいて強電バッテリ１の残存量を演算する。バッテリコントローラ（ＬＢＣ）５としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。バッテリコントローラ５は、電気自動車ＥＶの図示しないイグニッションスイッチがオンされている間、強電バッテリ１の残存電力量を演算する。
【００１８】
車載コンピュータ（ＶＣＭ）６は、車両を統合的に制御する機能を担っており、車両の走行に関する各種の処理を行う。車載コンピュータとしては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。この車載コンピュータ６は、例えば、ＣＡＮ等の車内ＬＡＮを介してバッテリコントローラ５および後述する充電制御部７と接続されており、バッテリコントローラ５および充電制御部７と相互に通信することができる。
【００１９】
充電制御部７は、強電バッテリ１への充電動作（自己の強電バッテリ１への充電動作のみならず、自己の強電バッテリ１から他の電気自動車ＥＶの強電バッテリ１への充電動作をも含む）を制御する機能を担っている。この充電制御部７は、強電バッテリ１への充電時、電源ラインＬｐ上に設けられた各種のリレー、具体的には、充電系リレー９ａ、電源系リレー９ｂ、プリチャージ系リレー９ｃの開閉状態を制御する。
【００２０】
図２に示すように、充電系リレー９ａは、後述する充電ライン上に設けられており、自己の開閉状態に応じて充電ラインの導通および遮断を行う。充電系リレー９ａは、車両の走行時には開状態（オフ状態）に制御され、強電バッテリ１への充電時には閉状態（オン状態）に制御される。電源系リレー９ｂは、強電系の電源ラインＬｐにおいて、強電バッテリ１（具体的には、単電池１ａ）の前段に設けられており、自己の開閉状態に応じて強電系の電源ラインＬｐの導通および遮断を行う。電源系リレー９ｂは、車両走行時、あるいは、強電バッテリ１の充電時には閉状態（オン状態）に制御され、非走行時（例えば、イグニッションスイッチのオフに伴う車両停止時）には開状態（オフ状態）に制御される。プリチャージ回路は、強電系の電源ラインＬｐのうち一方の極側のラインにおいて、電源系リレー９ｂと並列接続されており、リレー９ｃと抵抗９ｄとで構成されている。プリチャージ系リレー９ｃは、通常、開状態（オフ状態）に制御され、強電バッテリ１の充電時、必要に応じて、閉状態（オン状態）に制御される。
【００２１】
また、充電制御部（制御手段）７は、車車間の充電時、自己が他の電気自動車ＥＶに対して電力を供給する場合、必要に応じて、複数のリレー９ｅのオンオフ状態を制御する。これにより、充電制御部７は、強電バッテリ１、すなわち、個々の単電池１ａの接続状態（本実施形態では、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態）を変更する。充電制御部７は、充電ラインに設けられた電流センサ（出力電流検出手段）７ａを通じて車車間において充電を行う際の電流値をモニタリングすることができる。
【００２２】
このような電気自動車ＥＶは、強電バッテリ１を充電するために、図示しない急速充電器と接続可能な充電用コネクタ（外部接続手段）８を備えている。ここで、急速充電器は、電気自動車ＥＶのバッテリ充電用のインフラとして整備される設備の一つであり、充電用コネクタ８に接触式のコネクタを介して急速充電器を接続することにより、強電バッテリ１を充電する。急速充電器は、例えば、２００ボルトの３相交流を入力として、最大出力５０ｋＷの直流電力を出力し、数十分程度で強電バッテリ１の８０％程度まで充電可能な性能を備えている。
【００２３】
充電用コネクタ８は、送電系コネクタ８ａと、通信系コネクタ８ｂとで構成されている。送電系コネクタ８ａは、充電ライン、具体的には、強電系の電源ラインＬｐにおいて強電バッテリ１とインバータ３（具体的には、インバータ回路３ａ）との間の分岐点から導出するラインの端部が接続されており、急速充電器の送電系コネクタが接続されることにより、急速充電器から強電バッテリ１へと至る強電系の経路の一部を構成する。一方、通信系コネクタ８ｂは、弱電系の電源ラインおよび通信ラインを介して充電制御部７と接続されており、急速充電器の通信系コネクタが接続されることにより、充電制御部７と急速充電器との間で通信を行うための経路を確立する。
【００２４】
本実施形態において、電気自動車ＥＶが備える充電用コネクタ８は、急速充電器に対する充電用コネクタとして機能するものであるが、車車間で充電を行う際の充電用ケーブル１０の接続用コネクタとしても機能することができる。そのため、本実施形態の特徴の一つとして、充電制御部７は、強電バッテリ１に対する充電時の動作モードとして、外部の急速充電器からの充電を行う通常モードと、車両間で充電を行う車車間充電モードとを切り替え可能に有している。充電制御部７は、識別信号などを通じて急速充電器との通信を認識した場合には、通常モードで動作する。この通常モードでは、充電制御部７は、急速充電器からの指示に応じて一連の充電動作（リレー９ａ〜９ｃの開閉動作）を行う。一方、充電制御部７は、識別信号などを通じて、後述する車車間充電用ケーブル１０に付帯するコントローラ１２との通信を認識した場合には、車車間充電モードで動作する。この車車間充電モードでは、充電制御部７は、コントローラ１２からの指令に応じて一連の充電動作（リレー９ａ〜９ｃの開閉動作）を行う。
【００２５】
以下、車車間充電を行うための充電用ケーブル１０について説明する。充電用ケーブル１０は、強電系の電源ケーブルＣphと、通信ケーブルＣｔと、弱電系の電源ケーブルＣplとがハーネス状に結束されており、これらのケーブルは、２台の電気自動車間を相互に接続できる程度の長さを備えている。充電用ケーブル１０の両端には、電気自動車ＥＶの充電用コネクタ８と嵌合可能なケーブル側コネクタ１１がそれぞれ設けられている。
【００２６】
ケーブル側コネクタ１１は、送電系コネクタ１１ａおよび通信系コネクタ１１ｂを主体に構成されている。送電系コネクタ１１ａは、強電系の電源ケーブルＣphの両端にそれぞれ設けられており、電気自動車ＥＶの送電系コネクタ８ａと嵌合する。この送電系コネクタ１１ａが電気自動車ＥＶの送電系コネクタ８ａと嵌合することにより、強電系の電源ケーブルＣph、電気自動車ＥＶの強電系の電源ライン（充電ラインを含む）Ｌｐを介して、強電バッテリ１同士が相互に接続される。通信系コネクタ１１ｂは、通信ケーブルＣｔの両端にそれぞれ設けられており、電気自動車ＥＶの通信系コネクタ８ｂと嵌合する。この通信系コネクタ１１ｂが電気自動車ＥＶの通信系コネクタ８ｂと嵌合することにより、通信ケーブルＣｔを介して、後述するコントローラ１２と各電気自動車ＥＶの充電制御部７との間の通信経路が確立される。
【００２７】
弱電系の電源ケーブルＣplは、一方の電気自動車ＥＶのサブバッテリ４に接続されることにより、後述するコントローラ１２および電動アクチュエータ１１ｃに対して動作電力を供給することができる。また、この弱電系の電源ケーブルＣplは、ケーブル側コネクタ１１（通信系コネクタ１１ｂ）と電気自動車ＥＶの充電用コネクタ８（通信系コネクタ８ｂ）とが嵌合することで、通信系コネクタ８ｂと充電制御部７との間の弱電系の電源ラインを介して、電気自動車ＥＶの充電制御部７などに対して動作電力を供給することができる。
【００２８】
さらに、ケーブル側コネクタ１１には、当該コネクタ１１が電気自動車ＥＶの充電用コネクタ８と嵌合した際、両者の嵌合状態をロックするための電動アクチュエータ１１ｃが設けられている。この電動アクチュエータ１１ｃは、例えば、図示しないスイッチを備え、このスイッチをユーザが操作することにより、ロック状態または非ロック状態を切り替えることができる。
【００２９】
各種ケーブルの略中央には、車車間における充電動作を制御するコントローラ１２や、リレーなどで構成される中継回路を収容する本体ユニット１０ａが設けられている。この本体ユニット１０ａには、ユーザによって操作可能な充電開始スイッチ１０ｂが取り付けられている。ユーザが充電開始スイッチ１０ｂをオン操作することにより、コントローラ１２に充電開始が指示され、また、ユーザが充電開始スイッチ１０ｂをオフ操作することにより、コントローラ１２に充電終了が指示される。
【００３０】
コントローラ１２は、充電用ケーブル１０を介して接続された両電気自動車ＥＶの充電制御部７とそれぞれ通信することにより、強電バッテリ１の残存量が多い一方の電気自動車ＥＶ（以下「送電側車両ＥＶ１」という）から、強電バッテリ１の残存量が少ない他方の電気自動車ＥＶ（以下「充電側車両ＥＶ２」という）への充電を行う。また、コントローラ１２は、中継回路を制御することにより、強電系の電源ケーブルＣphを遮断したりすることができる。コントローラ１２としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。中継回路は、強電系の電源ケーブルＣphに介装されており、電源ケーブルを導通または遮断するリレーや、当該リレーに並列接続された抵抗およびリレーなどを備えている。
【００３１】
以下、充電用ケーブル１０を用いた車車間充電方法について説明する。まず、送電側車両ＥＶ１および充電側車両ＥＶ２を並列させ、例えば、イグニッションスイッチをオフした状態で待機させる。この場合、各車両ＥＶ１，ＥＶ２において、電源ラインＬｐ上の各リレー９ａ〜９ｃはオフ状態にそれぞれ制御されているとともに、強電バッテリ１の電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を切り替える個々のリレー９ｅは電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態が基本接続状態となるように制御されている。
【００３２】
つぎに、ユーザは、充電用ケーブル１０の弱電系の電源ケーブルＣplの端子を、送電側車両ＥＶのサブバッテリ４に接続する。これにより、充電用ケーブル１０に付帯するコントローラ１２などに動作電力が供給され、コントローラ１２および電動アクチュエータ１１ｃが動作可能な状態となる。つぎに、ユーザは、送電側車両ＥＶ１の充電用コネクタ８に対して充電用ケーブル１０の一方のコネクタ（送電側のコネクタ）１１を嵌合するとともに、電動アクチュエータ１１ｃにより、車両側およびケーブル側のコネクタ８，１１同士の嵌合をロックさせる。また、ユーザは、充電側車両ＥＶ２の充電用コネクタ８に対して充電用ケーブル１０の他方のコネクタ（充電側のコネクタ）１１を嵌合するとともに、電動アクチュエータ１１ｃにより、車両側およびケーブル側のコネクタ８，１１同士の嵌合をロックさせる。そして、このような状態を経て、ユーザが充電開始スイッチ１０ｂをオン操作することにより、車車間の充電が開始される。
【００３３】
ユーザにより、充電開始の指示を行うべく充電開始スイッチ１０ｂがオン操作された場合、当該スイッチ１０ｂからコントローラ１２へオン信号が入力される。オン信号が入力されると、コントローラ１２は、送電側車両ＥＶ１および充電側車両ＥＶ２の充電用コネクタ８と、充電用ケーブル１０のコネクタ１１との嵌合を検知しているか否かを判断する。コネクタ８，１１同士の嵌合検知は、嵌合部に圧電素子などのセンサを設ける等して検知することも可能であるが、電動アクチュエータ１１ｃが動作していることを条件として嵌合を検知してもよい。また、コントローラ１２は、車両側の充電制御部７と通信可能であることを条件に、コネクタ８，１１同士の嵌合を検知してもよい。
【００３４】
コネクタ８，１１同士の嵌合が検知されると、コントローラ１２は、送電側車両ＥＶ１の充電制御部７に対して起動指令を出力する。この起動指令が充電制御部７に入力されると、充電制御部７は、強電回路、すなわち、強電系の電源ラインＬｐの電源系リレー９ｂをオン動作させる。また、充電制御部７は、充電系リレー９ａをオン動作させる。
【００３５】
つぎに、コントローラ１２は、送電側車両ＥＶ１に対する起動指令よりも遅延させたタイミングにおいて、充電側車両ＥＶ２の充電制御部７に対して起動指令を出力する。この起動指令が充電制御部７に入力されると、充電制御部７は、電源系リレー９ｂをオン動作させる。また、充電制御部７は、充電系リレー９ａをオン動作させる。これ以降、車車間の強電バッテリ１の電圧差に応じて、送電側車両ＥＶ１から充電側車両ＥＶ２へと電力が供給され、充電側車両ＥＶ２の強電バッテリ１の充電が行われる。
【００３６】
また、このようにして車車間の充電が電圧差によって行われている間、送電側車両ＥＶ１の充電制御部７は、電流センサ７ａの検出値をモニタリングし、必要に応じて電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更する。図４は、接続状態の変更手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、コントローラ１２からの起動指令を受けて上述の起動動作を行ったことを条件として、送電側車両ＥＶ１の充電制御部７によって実行される。
【００３７】
まず、ステップ１（Ｓ１）において、充電制御部７は、電流センサ７ａによって検出した電流値が、所定の閾値以下となったか否かを判断する。この閾値は、送電側車両ＥＶ１から充電側車両ＥＶ２へと充電を行うことにより、両者の電圧値が同程度となったとみなせる程度に電流値が低下したか否かを判断するための値であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。
【００３８】
このステップ１において肯定判定された場合、すなわち、電流値が閾値以下の場合には、ステップ２（Ｓ２）に進む。一方、ステップ１において否定判定された場合、すなわち、電流値が閾値よりも大きい場合には、再度ステップ１の判断を行う。
【００３９】
ステップ２（Ｓ２）において、充電制御部７は、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み替え、すなわち、接続状態の変更が可能か否かを判断する。まず、充電制御部７は、強電バッテリ１の現在の接続状態が基本接続状態である場合、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態が変更可能であると判断する。また、充電制御部７は、強電バッテリ１の現在の接続状態が基本接続状態から変更されている場合であっても、さらに他の接続状態に変更可能である場合には、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態が変更可能であると判断する。
【００４０】
このステップ２において肯定判定された場合、すなわち、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み替えが可能である場合には、ステップ３（Ｓ３）に進む。一方、ステップ２において否定判定された場合、すなわち、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み替えが不可能である場合には、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を基本接続状態へ復帰させて上で、本ルーチンを終了する。
【００４１】
図５は、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を示す説明図である。ステップ３において、充電制御部７は、各リレー９ｅを制御することにより、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み替え、すなわち、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更する。まず、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更する前提として、充電制御部７は、電源系リレー９ｂをオフ状態に制御して、各組電池１と充電用コネクタ８との間の通電を遮断させる。
【００４２】
つぎに、充電制御部７は、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更する。現在の接続状態が基本接続状態である場合、充電制御部７は、ある一つの電池モジュールＧａを切り離すことにより休止状態とさせるとともに、残りの３つの電池モジュールＧｂ〜Ｇｄを直列状態に接続して動作状態とさせる。これにより、強電バッテリ１は、８個の単電池１ａの直列相当の電圧から、１２個の単電池１ａの直列相当の電圧へと変更され、変更前後で電圧値が相対的に上昇するように接続状態が変更されることとなる。そして、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更すると、充電制御部７は、電源系リレー９ｂをオン状態に制御して、各組電池１と充電用コネクタ８との間を通電させ、送電側車両ＥＶ１から充電側車両ＥＶ２へと強電バッテリ１間の電圧差に応じて充電を行う。
【００４３】
また、現在の接続状態として、いずれかの電池モジュールＧａが切り離されて、直列１２個の単電池１ａによって強電バッテリ１が構成されている場合には、いまだ切り離しが行われていない電池モジュールＧａ〜Ｇｄを新たに切り離し、現に休止状態であった電池モジュールを含む残りの３つの電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を直列に変更する。これにより、強電バッテリ１は、切り替え前後で電圧値が相対的に上昇するように接続状態が変更される。そして、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更すると、充電制御部７は、電源系リレー９ｂをオン状態に制御して、各組電池１と充電用コネクタ８との間を通電させ、送電側車両ＥＶ１から充電側車両ＥＶ２へと強電バッテリ１間の電圧差に応じて充電を行う。
【００４４】
また、図６の（ａ）〜（ｄ）に示すように、切り離しを行う電池モジュール（休止状態の電池モジュール）Ｇａ〜Ｇｄを順次交代させる。すなわち、全ての電池モジュールＧａ〜Ｇｄについて切り離しが行われるまでは、ステップ２の判断において組み替え可能と判断（肯定判定）される。そのため、本ケースでは、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み替えは、４回行われることとなる。
【００４５】
このような一連の充電動作を経て、ユーザにより、充電終了の指示を行うべく充電開始スイッチ１０ｂがオフ操作された場合、当該スイッチ１０ｂからコントローラ１２へのオン信号が遮断される（オフ信号の入力）。充電開始スイッチ１０ｂからのオン信号の入力の有無により、充電開始スイッチ１０ｂのオフを判断した場合、コントローラ１２は、充電系リレー９ａのオフ指令を送電側車両ＥＶ１および充電側車両ＥＶ２の充電制御部７に対してそれぞれ出力する。この起動指令が各充電制御部７にそれぞれ入力されると、各充電制御部７は、充電系リレー９ａをオフ動作させる。
【００４６】
つぎに、コントローラ１２は、車両側とケーブル側とのコネクタ８，１１同士の嵌合が解除されたか否かを判断する。コネクタ８，１１間の嵌合が解除された場合には、コントローラ１２は、送電側車両ＥＶ１および充電側車両ＥＶ２の充電制御部７に対して停止指令を出力する。この停止指令が充電制御部７にそれぞれ入力されると、充電制御部７のそれぞれは、停止シーケンスを行う。この停止シーケンスとしては、強電回路である電源系リレー９ｂをオフ動作させ、また、コンデンサ３ｂに蓄電された電力を放電させたりする。
【００４７】
このように本実施形態において、組電池である強電バッテリ１から他の電気自動車ＥＶ２に対して電力供給、すなわち、充電を行う際に、強電バッテリ１から出力される電流値に応じて複数のリレー９ｅを制御して、強電バッテリ１の出力端子に接続される電池モジュールＧａ〜Ｇｄの組み合わせが変更される。
【００４８】
車車間充電を行う場合には、図７に示すように、送電側車両ＥＶ１の強電バッテリ１（電圧Ｖev1）と充電側車両ＥＶ２の強電バッテリ１（電圧Ｖev2）との電位差に応じて電力供給が行われる。そのため、充電を行うに従って両者の電位差がゼロに近づく程、電力の供給量（電流Ｉｎ）もゼロに減少する。この点、本実施形態によれば、電流値Ｉｎに応じて電池モジュールＧａ〜Ｇｄの直列接続数を変更することで、変更後の電圧状態を変更前の電圧状態よりも高く設定することができる。これにより、送電側車両ＥＶ１と充電側車両ＥＶ２との間で電位差が生じることとなるので、電流Ｉncが流れ、これにより、充電側車両ＥＶ２に対してさらに電力供給を行うことができる。その結果、車車間充電により充電側車両ＥＶ２に搭載された強電バッテリ１（組電池）を効率よく充電することが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、切り離す電池モジュールＧａ〜Ｇｄを順次変更している。これにより、強電バッテリ１を構成する電池モジュールＧａ〜Ｇｄを均等に使って、充電側車両ＥＶ２の充電を行うことができる。そのため、送電側車両ＥＶ１の強電バッテリ１の偏った電圧分布や、部分的な劣化を抑制することができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更することにより、３つの電池モジュールＧａ〜Ｇｄの直列状態としている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば、図８に示すように、４つの電池モジュールＧａ〜Ｇｄを直列に接続してもよい。この場合であっても、変更後の電圧状態を変更前の電圧状態よりも高く設定することができるので、充電側車両ＥＶ２の充電を最大限行うことができる。
【００５１】
ただし、変更後の電圧が極端に高い場合には、放電側車両ＥＶ１と充電側車両ＥＶ２との間に大きな電圧差が生じ、充電側車両ＥＶ２の強電バッテリ１を劣化させる虞がある。この場合には、リレー９ｅの個数を増やすことで、個々の電池モジュールを構成する単電池１ａの個数を少なくし、より細分化した電池モジュールで構成してもよい。これにより、任意の個数の電池モジュールのみを直列接続し、変更後の電圧が極端に高くならない範囲で、電池モジュールの接続状態を変更してもよい。
【００５２】
また、上述した実施形態では、送電側車両ＥＶ１に関する電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、充電側車両ＥＶ２に関する電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を変更してもよい。すなわち、充電側車両ＥＶ２の充電制御部７は、電流センサ７ａによって検出した電流値が、所定の閾値以下となった場合には、図９に示すように、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を基本接続状態から、電池モジュールＧｂ，Ｇｄを切り離し、２つの電池モジュールＧａ，Ｇｃの並列状態とする。また、このような状態を継続することにより、電流センサ７ａによって検出した電流値が、所定の閾値以下となった場合には、充電側車両ＥＶ２の充電制御部７は、電池モジュールＧａ〜Ｇｄの接続状態を先の状態から、電池モジュールＧａ，Ｇｃを切り離し、２つの電池モジュールＧｂ，Ｇｄの並列状態とする。これにより、変更後の電圧状態を変更前の電圧状態よりも低く設定することができる。これにより、充電側車両ＥＶ２と送電側車両ＥＶ１との間に電位差を生じさせることができるので、充電側車両ＥＶ１からの電力供給が可能となり、充電を最大限行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
ＥＶ…電気自動車
１…強電バッテリ
２…モータ
３…インバータ
３ａ…インバータ回路
３ｂ…コンデンサ
４…サブバッテリ
５…バッテリコントローラ
６…車載コンピュータ
７…充電制御部
８…充電用コネクタ
９…リレー
１０…充電用ケーブル
１０ａ…本体ユニット
１０ｂ…充電開始スイッチ
１１…ケーブル側コネクタ
１２…コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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