(57)【要約】 【課題】短時間で充電可能な電池パックおよび電動自動車を提供する。【解決手段】複数のバッテリバンクＢＴと、各バッテリバンクＢＴに流れる電流、複数のバッテリセルの電圧および温度を検出するＢＭＵ２１と、バッテリバンクＢＴの正極端子と接続する端子ＴＡ１と、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の負極端子と接続する端子ＴＡ２と、各バッテリバンクＢＴの正極端子と接続する複数の端子ＴＢ１と、各バッテリバンクＢＴの負極端子と接続する端子ＴＢ２と、バッテリバンクＢＴの正極端子と端子ＴＡ１と及びバッテリバンクＢＴの負極端子と端子ＴＡ２との接続を切り換えるコンタクタ２２と、各バッテリバンクＢＴの正極端子と端子ＴＡ１との接続を切り換えるコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃと、各バッテリバンクＢＴの正極端子と端子ＴＢ１と及び各バッテリバンクＢＴの負極端子と端子ＴＢ２との接続を切り換えるコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆと、を備える。【選択図】図１
2014060875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリセルを含み互いに並列に接続する複数のバッテリバンクと、
各バッテリバンクに流れる電流、前記複数のバッテリセルの電圧および温度を検出して外部へ出力する電池管理装置と、
並列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と接続する第１充放電用端子と、
並列に接続する前記複数のバッテリバンクの負極端子と接続する第２充放電用端子と、
前記複数のバッテリバンクそれぞれの正極端子と接続する複数の第１充電用端子と、
前記複数のバッテリバンクそれぞれの負極端子と接続する第２充電用端子と、
並列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と前記第１充放電用端子との間、および、並列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と第２充放電用端子との間の接続を切り換えるメインコンタクタと、
前記複数のバッテリバンクのそれぞれの正極端子と前記第１充放電用端子との接続を切り換えるサブコンタクタと、
前記複数のバッテリバンクのそれぞれの正極端子と前記第１充電用端子との間、および、前記複数のバッテリバンクのそれぞれの負極端子と前記第２充電用端子との間の接続を切り換える充電用サブコンタクタと、を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
複数のバッテリセルを含み互いに直列に接続する複数のバッテリバンクと、
各バッテリバンクに流れる電流、前記複数のバッテリセルの電圧および温度を検出して外部へ出力する電池管理装置と、
直列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と接続する第１充放電用端子と、
直列に接続する前記複数のバッテリバンクの負極端子と接続する第２充放電用端子と、
前記複数のバッテリバンクそれぞれの正極端子と接続する複数の第１充電用端子と、
前記複数のバッテリバンクそれぞれの負極端子と接続する複数の第２充電用端子と、
直列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と前記第１充放電用端子との間、および、直列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と第２充放電用端子との間の接続を切り換えるメインコンタクタと、
前記複数のバッテリバンクのそれぞれの正極端子と前記第１充放電用端子との接続を切り換えるサブコンタクタと、
前記複数のバッテリバンクのそれぞれの正極端子と前記第１充電用端子との間、および、前記複数のバッテリバンクのそれぞれの負極端子と前記第２充電用端子との間の接続を切り換える充電用サブコンタクタと、を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１記載の電池パックと、
前記第１充電用端子および前記第２充電用端子と接続した複数の充電ポートと、
前記複数の充電ポートを介して前記充電ポートに接続された複数の充電器のぞれぞれと通信を行う複数の第１インタフェース回路と、前記充電用サブコンタクタの動作を制御するコンタクタ駆動回路と、前記電池管理装置と通信を行う第２インタフェース回路と、前記第１インタフェース回路を介して前記複数の充電器と通信を行うとともに前記第２インタフェースを介して前記電池管理装置と通信を行うＭＰＵと、を備えた充電ＥＣＵと、
前記第１充放電用端子および前記第２充放電用端子と接続し、前記複数のバッテリバンクから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力により駆動されるモータと、
前記モータの動力を車軸および駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記メインコンタクタおよび前記サブコンタクタの動作を制御する車両ＥＣＵと、を備え、
前記電池管理装置は、前記バッテリセルの電圧から前記バッテリセルの内部抵抗値を算出し、
前記ＭＰＵは、前記複数の充電ポートに複数の充電器が接続されたときに、前記充電用サブコンタクタを接続して前記複数のバッテリバンクと前記複数の充電器とを１対１で接続し、前記電池管理装置から受信した前記バッテリセルの内部抵抗値のうち各バッテリバンクにおける最大値の差の絶対値が所定値以上か否か判断し、前記絶対値が所定値以上である場合に前記バッテリバンク毎に充電電流指令値を調整することを特徴とする電気自動車。
【請求項４】
前記充電ＥＣＵは、前記複数のバッテリバンクそれぞれの複数のバッテリセルの内部抵抗値のうち最大値を比較し、最も小さい内部抵抗値を基準としてその他の内部抵抗の比率を算出し、複数のバッテリバンクのそれぞれの充電状態が所定値に達したときに充電電流指令値に前記比率に応じた係数を乗じて調整した充電電流指令を前記複数の充電器のそれぞれに送信することを特徴とする請求項３記載の電気自動車。
【請求項５】
請求項２記載の電池パックと、
前記第１充電用端子および前記第２充電用端子と接続した複数の充電ポートと、
前記複数の充電ポートを介して前記充電ポートに接続された複数の充電器のぞれぞれと通信を行う複数の第１インタフェース回路と、前記充電用サブコンタクタの動作を制御するコンタクタ駆動回路と、前記電池管理装置と通信を行う第２インタフェース回路と、前記第１インタフェース回路を介して前記複数の充電器と通信を行うとともに前記第２インタフェースを介して前記電池管理装置と通信を行うＭＰＵと、を備えた充電ＥＣＵと、
前記複数のバッテリバンクから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記第１充放電用端子および前記第２充放電用端子と接続し、前記インバータから出力された交流電力により駆動されるモータと、
前記モータの動力を車軸および駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記メインコンタクタおよび前記サブコンタクタの動作を制御する車両ＥＣＵと、を備えたことを特徴とする電気自動車。
【請求項６】
前記車両ＥＣＵは、イグニッションのオフ信号を受信したときに前記サブコンタクタの接続を解除することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池パックおよび電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２排出削減により地球温暖化防止に対する要望に伴い、電気自動車の市場投入が活発化しており、従来の普通乗用車や自動２輪車に加え、バスやトラックなどの大型車両の電動化が検討されている。
【０００３】
電気自動車に搭載した電池パックは短時間で充電を完了することが求められている。これを実現するものとして、従来、急速充電器が提案されている。最大５０ｋＷで充電可能な急速充電器であれば、２４ｋＷｈ程度の車載電池パックであれば約３０分で満充電近くまで充電可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、大型車両では走行に必要なエネルギーが普通乗用車よりも大きくなるため、必然的に搭載する電池パックの容量が大きくなる。このような大容量の車載電池パックを充電する際、従来の急速充電器を用いた場合、最大出力電力、電流の制約から、短時間で充電することが困難である。たとえば５０ｋＷｈの電池パックを搭載した場合、上記急速充電器による充電に約１時間を要する。
【０００６】
バスやトラックなどの大型車両は、所定の循環スケジュールに従って走行するように使用されることがあるが、搭載した電池パックの充電に長時間を要する場合、従来の循環スケジュールに沿って走行と走行の合間に電池パックを十分充電することが困難となる。この場合、従来の循環スケジュールを実現にはより多くの大型車両を使用する必要があり、運用効率が低下する。
【０００７】
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、短時間で充電可能な電池パックおよび電動自動車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】
【０００８】
実施形態によれば、複数のバッテリセルを含み互いに並列に接続する複数のバッテリバンクと、各バッテリバンクに流れる電流、前記複数のバッテリセルの電圧および温度を検出して外部へ出力する電池管理装置と、並列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と接続する第１充放電用端子と、並列に接続する前記複数のバッテリバンクの負極端子と接続する第２充放電用端子と、前記複数のバッテリバンクそれぞれの正極端子と接続する複数の第１充電用端子と、前記複数のバッテリバンクそれぞれの負極端子と接続する第２充電用端子と、並列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と前記第１充放電用端子との間、および、並列に接続する前記複数のバッテリバンクの正極端子と第２充放電用端子との間の接続を切り換えるメインコンタクタと、前記複数のバッテリバンクのそれぞれの正極端子と前記第１充放電用端子との接続を切り換えるサブコンタクタと、前記複数のバッテリバンクのそれぞれの正極端子と前記第１充電用端子との間、および、前記複数のバッテリバンクのそれぞれの負極端子と前記第２充電用端子との間の接続を切り換える充電用サブコンタクタと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態の電池パック及び電気自動車の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態の電気自動車と充電器との間のインタフェースの接続構成の一例を概略的に示す図である。
【図３】図３は、実施形態の電気自動車および電池パックの充電方法の一例を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、図２に示すフローチャートのサブルーチンＡの一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、図３に示すフローチャートのサブルーチンＢの一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、内部抵抗値に応じて充電電流を調整したときのバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の電圧の時間経過の一例を示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態の電池パックおよび電気自動車の一構成例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態の電池パックおよび電気自動車について、図面を参照して説明する。  
図１は、第１実施形態の電池パックおよび電気自動車の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【００１１】
本実施形態の電気自動車は、モータＭと、インバータＩＮＶと、車両ＥＣＵ１０と、充電ＥＣＵ３０と、電池パック２０と、複数の充電ポート４０１〜４０３と、動力伝達装置５０と、駆動輪ＷＬと、を有している。
【００１２】
インバータＩＮＶは、車両ＥＣＵ（electric control unit）１０から受信したトルク指令に従って、電池パック２０の直流電力を三相交流電力に変換してモータＭへ出力する。
【００１３】
モータＭは例えば永久磁石時電動機であり、インバータＩＮＶから出力された三相交流電力により動作する。
【００１４】
動力伝達装置５０は、モータＭのトルクを車軸および駆動輪ＷＬに伝える装置であり、減速ギアやデファレンシャルギア等を含む。
【００１５】
電池パック２０は、並列に接続する複数のバッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３と、電池管理装置（ＢＭＳ：battery management system）２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃと、メインコンタクタ２２と、サブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃと、プリチャージサブコンタクタ２４Ａ〜２４Ｃと、充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆと、第１充放電用端子ＴＡ１と、第２充放電用端子ＴＡ２と、第１充電用端子ＴＢ１と、第２充電用端子ＴＢ２と、を備える。
【００１６】
複数のバッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３のそれぞれは、複数のバッテリセル（図示せず）を備え、夫々が正極端子ＰＴ２と負極端子ＭＴ２とを備えている。複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３は複数の正極端子ＰＴ２が並列に接続する正極端子ＰＴ１と、複数の負極端子ＰＴ２が並列に接続する負極端子ＰＴ１とを有する。各バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３において、複数のバッテリセルは例えばリチウムイオン二次電池であって、数百個のバッテリセルが直列接続される。
【００１７】
電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３のそれぞれに１つ取り付けられている。電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３からバッテリセルの電圧、充放電電流、および、バッテリセル近傍の温度を受信し、バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３の残容量（ＳＯＣ：state of charge）や健全度（ＳＯＨ：state of health）や内部抵抗値を演算する手段（図示せず）を備えるとともに、電圧、温度等を監視してバッテリセルの保護を行う。
【００１８】
電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、車両ＥＣＵ１０および充電ＥＣＵ３０へ、バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３の残容量、健全度、バッテリセルの電圧、バッテリセル近傍の温度、充放電電流、バッテリセルの内部抵抗値などの状態を通知する。本実施形態では、電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃと車両ＥＣＵ１０とは、ＣＡＮ（control area network）通信規格に基づく通信ラインを介して通信する。
【００１９】
第１充放電用端子ＴＡ１は、並列に接続する複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の正極端子ＰＴ１と接続する。第２充放電用端子ＴＡ２は、並列に接続する複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の負極端子ＭＴ１と接続する。第１充放電用端子ＴＡ１および第２充放電用端子ＴＡ２は、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３からの放電電流をインバータＩＮＶへ出力するとともに、インバータＩＮＶからの充電電流（回生電流）を複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３へ出力する。
【００２０】
第１充電用端子ＴＢ１は、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３それぞれの正極端子ＰＴ２と接続する。本実施形態では電池パック２０は３つのバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の夫々に対応する３つの第１充電用端子ＴＢ１を有する。第２充電用端子ＴＢ２は、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３それぞれの負極端子と接続する。本実施形態では電池パック２０は３つのバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３全ての負極端子と接続する１つの第２充電用端子ＴＢ２を有する。第１充電用端子ＴＢ１および第２充電用端子ＴＢ２は、充電ポート４０１〜４０３に接続した充電器ＣＨ１〜ＣＨ３からの充電電流をバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３へ出力する。
【００２１】
メインコンタクタ２２は、第１メインコンタクタ２２Ａと、第２メインコンタクタ２２Ｂと、第３メインコンタクタ２２Ｃとを備えている。
【００２２】
第１メインコンタクタ２２Ａは、インバータＩＮＶの正極側の入力端子と電池パック２０との接続を切り換える。換言すると、第１メインコンタクタ２２Ａは、第１充放電用端子ＴＡ１とバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の正極端子ＰＴ１との接続を切り換える。第２メインコンタクタ２２Ｂは、第１メインコンタクタ２２Ｂと並列に接続した抵抗器と主回路との接続を切り替えるプリチャージコンタクタであって、バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３へ大きな電流が流れることを防止するために第１メインコンタクタ２２Ａに先立って接続する。第３メインコンタクタ２２Ｃは、インバータＩＮＶの負極側の入力端子と電池パック２０との接続を切り換える。換言すると、第３メインコンタクタ２２Ｃは、第２充放電用端子ＴＡ２とバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の負極端子ＭＴ１との接続を切り換える。メインコンタクタ２２の動作は車両ＥＣＵ１０によって制御される。
【００２３】
サブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃは、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれの正極端子ＰＴ２と第１充放電用端子ＴＡ１との接続を切り換える。換言すると、サブコンタクタ２３Ａは、バッテリバンクＢＴ１の正極端子とインバータＩＮＶの正極側の入力端子との接続を切り換える。サブコンタクタ２３Ｂは、バッテリバンクＢＴ２の正極端子とインバータＩＮＶの正極側の入力端子との接続を切り換える。サブコンタクタ２３Ｃは、バッテリバンクＢＴ３の正極端子とインバータＩＮＶの正極側の入力端子との接続を切り換える。
【００２４】
サブコンタクタ２３Ａ〜２３ＣはイグニッションＩＧＮがオンとなっているときには接続し、イグニッションＩＧＮがオフとなっているときには接続が解除するように車両ＥＣＵ１０により動作を制御される。
【００２５】
プリチャージサブコンタクタ２４Ａは、サブコンタクタ２３Ａと並列に接続した抵抗器と主回路との接続を切り換えるコンタクタであって、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３を並列に接続する際にバッテリバンクＢＴ１に大きな電流が流れることを防止するためにサブコンタクタ２３Ａに先立って接続する。プリチャージサブコンタクタ２４Ｂは、サブコンタクタ２３Ｂと並列に接続した抵抗器と主回路との接続を切り換えるコンタクタであって、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３を並列に接続する際にバッテリバンクＢＴ２に大きな電流が流れることを防止するためにサブコンタクタ２３Ｂに先立って接続する。プリチャージサブコンタクタ２４Ｃは、サブコンタクタ２３Ｃと並列に接続した抵抗器と主回路との接続を切り換えるコンタクタであって、バッテリバンクＢＴ３に大きな電流が流れることを防止するためにサブコンタクタ２３Ｃに先立って接続する。プリチャージサブコンタクタ２４Ａ〜２４Ｃの動作は、車両ＥＣＵ１０により制御される。
【００２６】
充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆは、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれの正極端子ＰＴ２と第１充電用端子ＴＢ１との間、および、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれの負極端子ＭＴ２と第２充電用端子ＴＢ２との間の接続を切り換える。
【００２７】
換言すると、充電用サブコンタクタ２５Ａは、バッテリバンクＢＴ１の正極端子と充電ポート４０１との接続を切り換える。充電用サブコンタクタ２５Ｂは、バッテリバンクＢＴ１の負極端子と充電ポート４０１との接続およびインバータＩＮＶの負極側の入力端子との接続を切り換える。
【００２８】
充電用サブコンタクタ２５Ｃは、バッテリバンクＢＴ２の正極端子と充電ポート４０２との接続を切り換える。充電用サブコンタクタ２５Ｄは、バッテリバンクＢＴ２の負極端子と充電ポート４０２との接続およびインバータＩＮＶの負極側の入力端子との接続を切り換える。
【００２９】
充電用サブコンタクタ２５Ｅは、バッテリバンクＢＴ３の正極端子と充電ポート４０３との接続を切り換える。充電用サブコンタクタ２５Ｆは、バッテリバンクＢＴ３の負極端子と充電ポート４０３との接続およびインバータＩＮＶの負極側の入力端子との接続を切り換える。
【００３０】
充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆの動作は充電ＥＣＵ３０により制御される。なお、電気自動車のイグニッションがオフの時には、充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆは電気的接続を解除した状態となる。
【００３１】
充電ＥＣＵ３０は、充電ポート４０１、４０２、４０３に充電コネクタＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３が接続されたか否か検出するとともに、車両ＥＣＵ１０からの充電制御指令に従ってバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３への充電電流を制御する。
【００３２】
充電ＥＣＵ３０は、ＣＡＮインタフェース３２Ａ〜３２Ｃとアナログインタフェース３４Ａ〜３４Ｃ（第１インタフェース回路）とを複数備え、これらのインタフェース回路は充電器と１対１で接続している。充電ＥＣＵ３０は、ＣＡＮインタフェース回路３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと、アナログインタフェース回路３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと、ＣＡＮインタフェース回路（第２インタフェース回路）３６と、コンタクタ駆動回路３８と、ＭＰＵ（micro processing unit）３９と、を備えている。
【００３３】
ＣＡＮインタフェース回路３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、夫々の充電ポート４０１、４０２、４０３および充電コネクタＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３を介して、充電器ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３と、充電器ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の情報や充電電流の指令値等を通信する。
【００３４】
アナログインタフェース回路３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃは、夫々の充電ポート４０１、４０２、４０３および充電コネクタＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３を介して、充電開始や充電禁止の制御信号等を通信する。
【００３５】
ＣＡＮインタフェース回路３６は、電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの夫々および車両ＥＣＵ１０と通信する。ＣＡＮインタフェース回路３６は、電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃから各バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３に含まれるバッテリセルの電圧、温度、充放電電流、残容量等の情報を受信する。またＣＡＮインタフェース回路３６は、車両ＥＣＵ１０へ充電開始及び充電停止などの情報を車両ＥＣＵ１０へ送信するとともに、車両ＥＣＵから充電禁止の制御信号等を受信する。
【００３６】
コンタクタ駆動回路３８は、バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３と充電ポート４０１、４０２、４０３との接続を切り換える充電用サブコンタクタ２５を駆動制御する。
【００３７】
ＭＰＵ３９は、各インタフェース回路から受信する情報に基づいて、コンタクタ駆動回路３８の動作を制御するとともに、充電開始及び停止および充電電流指令値等の制御信号を出力する。
【００３８】
車両ＥＣＵ１０は、演算手段としてのメインＣＰＵ（central processing unit）と、メモリと、デジタルインタフェース（図示せず）と、アナログインタフェース（図示せず）とを備える。車両ＥＣＵ１０は、電気自動車に搭載された様々な機器を協調させて、電気自動車全体を制御する。車両ＥＣＵ１０は、ユーザが電気自動車の発進を目的として起動させた際、電池パック２０の各バッテリバンクＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３の情報を電池管理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃより取得し、後述するようにメインコンタクタ２２、サブコンタクタ２３、プリチャージサブコンタクタ２４の駆動制御を行う。
【００３９】
複数の充電ポート４０１〜４０３にはそれぞれ充電器ＣＨ１〜ＣＨ３が接続される。本実施形態では、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３はたとえばＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）に準拠した急速充電方法に対応する急速充電器であって、充電ポート４０１〜４０３および充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３は急速充電器に対応している。
【００４０】
図２は、本実施形態の電気自動車と充電器との間のインタフェースの接続構成の一例を概略的に示す図である。本実施形態では、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３と電気自動車のインタフェースとは１対１で接続する。図２では、充電ポート４０１と充電コネクタＣＮ１とが接続した状態を示しているが、充電ポート４０２〜４０３と充電コネクタＣＮ２〜ＣＮ３を介して接続する充電器ＣＨ２〜ＣＨ３およびアナログインタフェース回路３４Ｂ〜３４Ｃも同様の構成である。
【００４１】
充電器ＣＨ１とアナログインタフェース回路３４Ａとの間に接続した充電アナログラインは、第１充電開始信号ラインＬ１と、第２充電開始信号ラインＬ２と、コネクタ接続確認信号Ｌ３と、充電許可禁止信号ラインＬ４と、を有している。
【００４２】
充電ＥＣＵ３０のアナログインタフェース回路３４Ａは、第１絶縁スイッチ３４２と、第２絶縁スイッチ３４４と、第３絶縁スイッチ３４６と、スイッチ３４８と、を備える。
【００４３】
第１絶縁スイッチ３４２は例えばフォトカプラであって、アノード側（コレクタ側）が充電器ＣＨ１の充電スタートボタンを介して、第１充電開始信号ラインＬ１により充電器ＣＨ１の電源（１２Ｖ）と接続するとともに、カソード側（エミッタ側）が接地している。
【００４４】
第２絶縁スイッチ３４４は例えばフォトカプラであって、アノード側（コレクタ側）が充電器ＣＨ１の充電スタートボタンを介して、第１充電開始信号ラインＬ１により充電器ＣＨ１の電源（１２Ｖ）と接続するとともに、カソード側（エミッタ側）が第２充電開始信号ラインＬ２に接続している。２充電開始信号ラインＬ２は充電器ＣＨ１のコンタクタオンリレーＣＯを介して接地している。
【００４５】
第３絶縁スイッチ３４６は例えばフォトカプラであって、アノード側（コレクタ側）が車載電源（例えば１２Ｖの鉛蓄電池）と接続するとともに、カソード側（エミッタ側）がコネクタ接続確認信号ラインＬ３に接続している。コネクタ接続確認信号ラインＬ３は充電器ＣＨ１において接地している。
【００４６】
スイッチ３４８は例えばトランジスタであって、コレクタは充電許可禁止信号ラインＬ４に接続している。充電許可禁止信号ラインＬ４は、充電器ＣＨのフォトカプラＰＣを介して電源（１２Ｖ）と電気的に接続している。スイッチ３４８のエミッタは接地している。スイッチ３４８のベース電位はＭＰＵ３９により制御される。
【００４７】
充電器ＣＨ１は、電源（１２Ｖ）と、充電スタートボタンＳＴと、コンタクタオンリレーＣＯと、フォトカプラＰＣと、を備えている。
【００４８】
充電スタートボタンＳＴは、充電器ＣＨ１の電源（１２Ｖ）と、第１絶縁スイッチ３４２および第２絶縁スイッチ３４４のアノードとの間の接続を切り換える。
【００４９】
プリチャージサブコンタクタ２５Ａ、２５Ｂは、第１充電開始信号ラインＬ１と第２充電開始信号ラインＬ２との電位、および、コンタクタ駆動回路３８が導通することにより、接続状態が切り換わる。コンタクタ駆動回路３８は、ＭＰＵ３９により接続および解除が切り替わる。
【００５０】
ユーザが充電スタートボタンＳＴを押すと、充電器ＣＨ１の電源（１２Ｖ）と第１絶縁スイッチ３４２とが接続し、第１絶縁スイッチ３４２が接続（ＯＮ）する。充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９は、第１絶縁スイッチ３４２が接続したことにより、ユーザから充電開始要求があったことを検出する（充電開始信号を検出する）。
【００５１】
さらに、コンタクタオンリレーＣＯが接続すると、充電器ＣＨ１の電源（１２Ｖ）と第２絶縁スイッチ３４４とが接続し、第２絶縁スイッチ３４４が接続（ＯＮ）し、第２充電開始信号Ｌ２に充電開始信号が供給される。コンタクタオンリレーＣＯの接続および解除は、充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９から出力された制御信号に基づいて充電器ＣＨ１が制御する。
【００５２】
充電器ＣＨ１がコンタクタオンリレーＣＯを接続すると、第１充電開始信号ラインＬ１と第２充電開始信号ラインＬ２とは接地し、充電用サブコンタクタ２５Ａ、２５Ｂとが接続する。
【００５３】
ここで、充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９は接続した第１絶縁スイッチ３４２の数と接続した第３絶縁スイッチ３４６の数とが同じかどうかを判断し、同じであると判断した場合、ＭＰＵ３９はＣＡＮ通信にて充電器ＣＨ１〜ＣＨ３側へ車載バッテリ情報（最大電圧、バッテリバンクの容量、最大充電時間など）を送信する。続した第１絶縁スイッチ３４２の数と接続した第３絶縁スイッチ３４６の数とが同じでないと判断した場合、ＭＰＵ３９は一定の時間待ったのち、ＣＡＮ通信にて充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に対して充電エラー信号を送信するとともに、車両ＥＣＵ１０を介してユーザに対して充電エラーであることを通知する。
【００５４】
図３は、実施形態の電気自動車および電池パックの充電方法の一例を説明するフローチャートである。
【００５５】
まず、ユーザが車両側の複数の充電ポート４０１〜４０３に充電器ＣＨ１〜ＣＨ３のコネクタＣＮ１〜ＣＮ３を１対１で接続する（ステップＳＴ１）。
【００５６】
充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３が接続されると、充電ＥＣＵ３０のアナログインタフェース回路３４Ａ〜３４Ｃの第３絶縁スイッチ３４６（図２に示す）が接続し、電気自動車が起動する（ステップＳＴ２）。
【００５７】
また、充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９は、第３絶縁スイッチ３４６（図２に示す）の接続状態を検出し、電気自動車に接続された充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３の数を検出する（ステップＳＴ３）。
【００５８】
ユーザが充電器ＣＨ１〜ＣＨ３の充電スタートボタンＳＴを押すと第１絶縁スイッチ３４２（図２に示す）が接続し、充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９はユーザから充電開始要求があったことを検出する（ステップＳＴ４）。
【００５９】
ここで、充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９は、接続した第１絶縁スイッチ３４２の数と接続した第３絶縁スイッチ３４６の数とが同じかどうかを判断する（ステップＳＴ５）。同じである場合は、ＭＰＵ３９は、接続した第１絶縁スイッチ３４２の数が１であるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。
【００６０】
接続した第１絶縁スイッチ３４２の数が１である場合、ＭＰＵ３９は、図４に示すサブルーチンＡを実行する。
【００６１】
接続した第１絶縁スイッチ３４２の数が１でない場合、ＭＰＵ３９は、接続した第１絶縁スイッチ３４２の数が、電気自動車のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の数と同じか否かを更に判断する（ステップＳＡＴ７）。
【００６２】
接続した第１絶縁スイッチ３４２の数とバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の数とが同じである場合、ＭＰＵ３９はＣＡＮ通信にて充電器ＣＨ１〜ＣＨ３へ車載バッテリ情報（最大電圧、バンクのバッテリ容量、最大充電時間など）を送信する（ステップＳＴ９）。
【００６３】
同じでない場合は、一定の時間待ったのち、ＭＰＵ３９は充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に対して充電エラー信号を送信するとともに、車両ＥＣＵ１０を介してユーザに対して充電エラーであることを通知して、処理を終了する（ステップＳＴ８）。
【００６４】
充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は、受信した車載バッテリ情報を基に、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３が充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に適合しているか判断する（ステップＳＴ１０）。
【００６５】
バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３が充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に適合していない場合は、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３はＣＡＮ通信にて充電ＥＣＵ３０に対して充電エラー信号を送信し、車両ＥＣＵ１０を介してユーザに充電エラーを通知して処理を終了する（ステップＳＴ１１）。
【００６６】
バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３が充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に適合している場合は、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３はＣＡＮ通信にて充電器ＣＨ１〜ＣＨ３の情報（最大電圧、最大電流など）を充電ＥＣＵ３０に対して送信する（ステップＳＴ１２）。
【００６７】
充電ＥＣＵのＭＰＵ３９は、受信した充電器ＣＨ１〜ＣＨ３の情報を基に、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３にバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３に適合しているか判断する（ステップＳＴ１３）。
【００６８】
充電器ＣＨ１〜ＣＨ３にバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３が適合していない場合は、ＭＰＵ３９は、ＣＡＮ通信にて充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に対して充電エラー信号を送信し、車両ＥＣＵ１０を介してユーザに充電エラーを通知して処理を終了する（ステップＳＴ１４）。  
続いて、ＭＰＵ３９は、ｎ＝１とする（ステップＳＴ１５）。
【００６９】
次に、ＭＰＵ３９がスイッチ３４８（図２に示す）を接続し、バッテリバングＢＴｎに対応した充電器ＣＨｎに対して充電許可信号を送信する（ステップＳＴ１６）。
【００７０】
次に、充電許可信号を受信した充電器ＣＨｎは、充電コネクタＣＮｎをロックする（ステップＳＴ１７）。
【００７１】
続いて、ＭＰＵ３９は、バッテリバンクＢＴｎと主回路との絶縁状態が健全であるか否か判断する（ステップＳＴ１８）。充電許可信号を検出した充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３をロックし、主回路の絶縁確認試験（短絡、地絡など）を実施して主回路の健全性が担保されているか確認する。なお、上記充電許可信号送信から絶縁確認試験の流れは、絶縁確認の誤検出を防止するため、充電器１台毎に行うことが望ましい。
【００７２】
続いて、ＭＰＵ３９は、ｎがバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の総数であるか否か判断する（ステップＳＴ２０）。ｎがバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の総数でない場合には、ｎに１を加えて、ステップＳＴ１６からステップＳＴ２０を再度実行する（ステップＳＴ２１）。
【００７３】
ｎがバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の総数である場合、ＭＰＵ３９からの制御信号に基づいて充電器ＣＨ１〜ＣＨ３がコンタクタオンリレーＣＯを接続（ＯＮ）し、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３とバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３とを接続する充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆを接続（ＯＮ）し、各バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３と充電器ＣＨ１〜ＣＨ３の主回路とを接続する（ステップＳＴ２２）。
【００７４】
続いて、ＭＰＵ３９は、後述するサブルーチンＢに従ってバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の充電を行う。
【００７５】
ＭＰＵ３９は、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３が充電終止電圧に到達したら（ステップＳＴ２３）、ＭＰＵ３９はスイッチ３４８をオフして、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３へ充電許可信号を停止する（ステップＳＴ２４）。
【００７６】
充電許可信号が停止すると充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は、充電スタートボタンＳＴとコンタクタリレーＣＯとをオフして、充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆをオフする（ステップＳＴ２５）。
【００７７】
続いて、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は、充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３のロックを解除し（ステップＳＴ２６）、ユーザが充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３を充電ポート４０１〜４０３から外す（ステップＳＴ２７）。
【００７８】
図４は、図２に示すフローチャートのサブルーチンＡの一例を説明するためのフローチャートである。サブルーチンＡは、電気車両に接続された充電器の数がバッテリバンクの総数よりも少ないときに、接続された１又は複数の充電器により複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３を充電する方法の一例である。
【００７９】
まず、ＭＰＵ３９は、ＣＡＮインタフェース回路３６を介して、車両ＥＣＵ１０に対して各バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のサブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃを閉じるように要求する（ステップＳＴＡ１）。
【００８０】
車両ＥＣＵ１０は、サブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃを閉じる要求を受信すると、電池管理装置２１Ａ〜２１ＣからＣＡＮ通信にて、各バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の電圧を受信する（ステップＳＴＡ２）。
【００８１】
続いて、車両ＥＣＵ１０は、受信したバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の電圧を比較して、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間の電位差が所定値以下であるか否か判断する（ステップＳＴＡ３）。なお、本実施形態では、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間の電位差が例えば１Ｖ以下か否かを判断する。
【００８２】
バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間の電位差が１Ｖよりも大きい場合、車両ＥＣＵ１０は、プリチャージサブコンタクタ２４Ａ〜２４Ｃをオンする（ステップＳＴＡ４）。
【００８３】
続いて、車両ＥＣＵ１０は、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃから、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３に流れる電流の値を取得する（ステップＳＴＡ５）。
【００８４】
車両ＥＣＵ１０は、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃから取得した電流の値が所定値以下か否か判断する（ステップＳＴＡ６）。本実施形態では、車両ＥＣＵ１０は電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃから取得した電流の値が例えば１０ｍＡ以下か否か判断する。
【００８５】
車両ＥＣＵ１０は、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃから取得した電流の値が１０ｍＡ以下になるまでステップＳＴＡ６を繰り返し、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃから取得した電流の値が１０Ａ以下となったらプリチャージサブコンタクタ２４Ａ〜２４Ｃをオフする（ステップＳＴＡ７）。
【００８６】
ステップＳＴＡ３でバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間の電位差が１Ｖ以下であった場合、および、ステップＳＴＡ終了後に、車両ＥＣＵ１０はバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の各々のサブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃを接続するとともに、サブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃを接続したことを充電ＥＣＵ３０へ通知する（ステップＳＴＡ８）。
【００８７】
続いて、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３およびＭＰＵ３９は、車載電池情報や充電器情報に基づいてバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３と充電器ＣＨ１〜ＣＨ３とが互いに適合しているか否か、ならびに、健全性が担保されているか否か判断する（ステップＳＴＡ９）。
【００８８】
充電器ＣＨ１〜ＣＨ３およびＭＰＵ３９は、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３と充電器ＣＨ１〜ＣＨ３とが互いに適合していない、あるいは、健全性が担保されていないと判断した場合には、車両ＥＣＵ１０を介してユーザへ充電エラーを通知する（ステップＳＴＡ１０）。
【００８９】
続いて、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３がコンタクタリレーＣＯを接続し、ＭＰＵ３９がコンコンタクタ駆動回路３８を接続して充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆを接続する（ステップＳＴＡ１１）。
【００９０】
充電器ＣＨ１〜ＣＨ３およびＭＰＵ３９は、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３と充電器ＣＨ１〜ＣＨ３とが互いに適合し、健全性が担保されていると判断した場合には、ＭＰＵ３９は、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３へ最大出力電流を電流指令値として送信する（ステップＳＴＡ１２）。
【００９１】
充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は受信した電流指令値に従って充電を開始する。ＭＰＵ３９は、電池管理装置２１Ａ〜２１ＣからバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のバッテリセルの電圧を受信し、バッテリセルの電圧が充電終止電圧となったか監視する（ステップＳＴＡ１３）。
【００９２】
バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のバッテリセルのいずれかが充電終止電圧に到達すると、ＭＰＵ３９は、スイッチ３４８をオフし、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３への充電許可信号を停止する（ステップＳＴＡ１４）。
【００９３】
充電許可信号が停止すると、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３が充電スタートボタンＳＴとコンタクタリレーＣＯとの接続を解除して、充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆの接続を解除する（ステップＳＴＡ１５）。
【００９４】
続いて、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は、充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３のロックを解除する（ステップＳＴＡ１６）。
【００９５】
次に、車両ＥＣＵ１０がバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の各々のサブコンタクタ２３Ａ〜２３Ｃの接続を解除する（ステップＳＴＡ１７）。
【００９６】
最後に、ユーザが充電コネクタＣＮ１〜ＣＮ３を充電ポート４０１〜４０３から外して、充電が完了する（ステップＳＴＡ１８）。
【００９７】
図５は、図３に示すフローチャートのサブルーチンＢの一例を示すフローチャートである。ここで、充電ＥＣＵ３０から充電器ＣＨ１〜ＣＨ３に対する充電電流指令の決定方法の一例について説明する。この制御は充電完了時の各バッテリセルの内部抵抗のばらつきに依存した、各バッテリバンク間の電圧不均衡を解消するためのものである。
【００９８】
まず、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃは、充電開始前に、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の全バッテリセルの電圧（充電前のセル電圧Ｖ１）を計測して、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃのメモリ等に全てのバッテリセルの電圧を保存する。全てのバッテリセルの電圧の保存が終了した後、電池管理装置２１Ａ〜２１ＣはＣＡＮ通信にて充電ＥＣＵ３０に充電開始許可信号を送信する（ステップＳＴＢ１）。
【００９９】
充電開始許可信号を受信した充電ＥＣＵのＭＰＵ３９は、充電器ＣＨ１〜ＣＨ３のそれぞれに対して、充電電流指令を送信する。本実施形態では、例えば３０分程度での充電を完了することを目標とし、充電電流指令を２Ｃとする（ステップＳＴＢ３）。
【０１００】
続いて、ＭＰＵ３９は、コンタクタリレーＣＯを接続するように充電器ＣＨ１〜ＣＨ３へ通知し、充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆを接続する。充電器ＣＨ１〜ＣＨ３は受信した電流指令値に従って充電を開始する。
【０１０１】
電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃは、充電電流が流れて所定時間経過後に計測した全てのバッテリセル電圧（充電開始後のセル電圧Ｖ２）およびバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３に流れた電流Ｉをメモリ等に保存する（ステップＳＴＢ３）。
【０１０２】
続いて、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃは、すべてのバッテリセルについて、下記演算により内部抵抗値を算出する（ステップＳＴＢ４）。  
内部抵抗値Ｒ＝（充電開始後のセル電圧Ｖ２−充電前のセル電圧Ｖ１）／Ｉ
続いて、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃは、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれにおいてバッテリセルの内部抵抗値Ｒの最大値を充電ＥＣＵ３０へ送信する（ステップＳＴＢ５）。
【０１０３】
バッテリセルの内部抵抗値Ｒの最大値を受信した充電ＥＣＵ３０のＭＰＵ３９は、受信したバッテリセルの内部抵抗値Ｒのうちの最小値を基準（＝１００［％］）としてその他の内部抵抗値Ｒの比率を算出し、基準とした内部抵抗値Ｒの比率との差の絶対値が所定値以下か否か判断する（ステップＳＴＢ６）。
【０１０４】
例えば、バッテリバンクＢＴ１の全てのバッテリセルの内部抵抗値Ｒの最大値をＲ１、バッテリバンクＢＴ２の全てのバッテリセルの内部抵抗値Ｒの最大値をＲ２、バッテリバンクＢＴ３の全てのバッテリセルの内部抵抗値Ｒの最大値をＲ３とし、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３である場合について説明する。
【０１０５】
この場合、ＭＰＵ３９は、内部抵抗値Ｒ１を基準（１００［％］）とし、内部抵抗値Ｒ１に対するその他の内部抵抗値Ｒ２、Ｒ３の比率（Ｒ２／Ｒ１×１００［％］、Ｒ３／Ｒ１×１００［％］）を算出する。続いて、算出した比率と、基準値（１００［％］）との差の絶対値が１［％］以下か否か判断する。
【０１０６】
絶対値の差が１［％］以下であった場合、ＭＰＵ３９は電流指令値を変更しない。従って、いずれかのバッテリセルが充電終止電圧となるまで２Ｃで充電を行う（ステップＳＴ７）。
【０１０７】
絶対値の差が１［％］より大きかった場合、ＭＰＵ３９は、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のＳＯＣ（充電状態：state of charge）［％］を監視して、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のＳＯＣ［％］が所定値（例えば９０％）に達したか否か判断する（ステップＳＴ８）。このとき、ＭＰＵ３９は、例えば、電池管理装置２１Ａ〜２１Ｃから受信したバッテリセルの電圧からＳＯＣ［％］を算出する。なお、このときＭＰＵ３９が監視するＳＯＣ［％］は、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の目標充電容量を１００［％］としたときの割合であって、満充電の充電容量を１００［％］とした値に限定されるものではない。また、ＭＰＵ３９は、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の電圧を監視して、電圧が所定値に達したか否か判断してもよい。
【０１０８】
バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のＳＯＣが所定値に達したら、ＭＰＵ３９は、バッテリバンクが充電終止近く（たとえばＳＯＣ９０％程度）に達したときの充電電流指令値を、先に算出した内部抵抗値の比率に応じて算出する。
【０１０９】
たとえばＲｍｉｎ（内部抵抗値Ｒの最小値）：Ｒ１＝１：１の場合、バッテリバンクＢＴ１への充電電流指令値はＩ×（１／１）とする。
【０１１０】
たとえばＲｍｉｎ（内部抵抗値Ｒの最小値）：Ｒ２＝１：１．０１５の場合、バッテリバンクＢＴ２への充電電流指令値はＩ×（１／１．０１５）とする。
【０１１１】
たとえばＲｍｉｎ（内部抵抗値Ｒの最小値）：Ｒ３＝１：１．０１８の場合、バッテリバンクＢＴ３への充電電流指令値はＩ×（１／１．０１８）とする。
【０１１２】
上記のように、各バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３についての充電電流指令値を算出し、対応する充電器ＣＨ１〜ＣＨ３へ算出した充電電流指令値を送信する（ステップＳＴＢ９）。
【０１１３】
その後、各バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３を充電終止電圧となるまで充電し（ステップＳＴ２２）、図３に示すフローに従って充電が完了する。
【０１１４】
上記のように、主回路に対して並列に接続される複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれに対応する充電器ＣＨ１〜ＣＨ３により充電することにより、電気自動車に搭載したバッテリの充電時間を短縮することが出来る。
【０１１５】
さらに、上記のようにバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれを対応する充電器ＣＨ１〜ＣＨ３により充電する際に、バッテリセルの内部抵抗値Ｒに応じて充電電流指令値を調整することにより、充電が完了した際のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間の電位差を小さくすることができる。
【０１１６】
図６は、内部抵抗値に応じて充電電流を調整したときのバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の電圧の時間経過の一例を示す図である。
【０１１７】
充電終止電圧（＝開放電圧ＯＣＶ＋ＲＩ）まで充電した後、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の電圧は内部抵抗Ｒと充電電流Ｉとを乗じた値だけ降下する。したがって、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の内部抵抗が異なる場合に同じ充電電流でバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３を充電すると、充電後のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間の電位差が生じることがある。本実施形態では、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のバッテリセルの内部抵抗値に応じて、充電後に降下する電圧が等しくなるように（Ｒ１×Ｉ１＝Ｒ２×Ｉ２＝Ｒ３×Ｉ３となるように）充電電流を調整する。このことにより、充電後のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３間に生じる電位差が小さくなり、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３を並列に接続したときにバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３に大きな電流が流れることを回避することができるとともに、充電後にプリチャージ等により電位差を小さくする必要がなくなり充電時間をより短縮することが出来る。
【０１１８】
また、電気自動車に搭載されたバッテリの容量に応じて、充電器を大容量化すると、コネクタやケーブルなどの重量およびサイズが増加し、ユーザの操作性の悪化を招く恐れがあるとともに、大容量化した充電器の導入コストが必要となる場合がある。しかしながら本実施形態によれば、バッテリの容量が大きくなった場合でも従来の充電器を複数台用いることにより、短い時間で充電を完了することが出来る。
【０１１９】
従って、本実施形態によれば、短時間で充電可能な電池パックおよび電動自動車を提供することが出来る。
【０１２０】
次に、第２実施形態の電池パックおよび電気自動車について図面を参照して以下に説明する。なお以下の説明において上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の電池パックおよび電気自動車では、車載バッテリの定格電圧が充電器の最大電圧（たとえば５００Ｖ）以上の場合である。
【０１２１】
図７は、第２実施形態の電池パックおよび電気自動車の一構成例を概略的に示す図である。上述の第１実施形態では、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３は主回路に対して並列に接続していたが、本実施形態ではバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３は主回路に対して直列に接続する。
【０１２２】
第１メインコンタクタ２２Ａは、第１充放電端子ＴＡ１とバッテリバンクＢＴ３の正極端子ＰＴ２との接続を切り換える。第３メインコンタクタ２２Ｃは、第２充放電端子ＴＡ２とバッテリバンクＢＴ１の負極端子ＭＴ２との接続を切り換える。すなわち、本実施形態では、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の正極端子ＰＴ１はバッテリバンクＢＴ３の正極端子ＰＴ２と共通であり、複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の負極端子ＭＴ２はバッテリバンクＢＴ１の負極端子ＭＴ２と共通である。
【０１２３】
サブコンタクタ２３ＡはバッテリバンクＢＴ１の正極端子ＰＴ２とバッテリバンクＢＴ２の負極端子ＭＴ２との電気的接続を切り換える。サブコンタクタ２３ＢはバッテリバンクＢＴ２の正極端子ＰＴ２とバッテリバンクＢＴ３の負極端子ＭＴ２との電気的接続を切り換える。サブコンタクタ２３ＣはバッテリバンクＢＴ３の正極端子ＰＴ２と、主回路との電気的接続を切り換える。バッテリバンクＢＴ１の負極端子ＭＴ２と主回路との電気的接続は充電用サブコンタクタ２５Ｂにより切り換えられる。
【０１２４】
充電用サブコンタクタ２５Ａ〜２５Ｆは、バッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の正極端子ＰＴ２および負極端子ＭＴ２と、充電ポート４０１〜４０３との電気的接続を切り換える。
【０１２５】
本実施形態では電池パック２０は、３つのバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれの正極端子ＰＴ２と接続する３つの第１充電用端子ＴＢ１と、３つのバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３それぞれの負極端子ＭＴ２と接続する３つの第２充電用端子ＴＢ２とを有する。
【０１２６】
なお、本実施形態ではバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３は互いに直列に接続するため、プリチャージサブコンタクタは不要となる。
【０１２７】
上記以外の構成は上述の第１実施形態の電池パックおよび電気自動車と同様である。
【０１２８】
本実施形態の電池パックおよび電気自動車を充電する動作において、図４におけるステップＳＴＡ３〜ステップＳＴＡ７で行うバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のプリチャージは不要であり、図５に示すように内部抵抗値に応じてバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３の充電電流指令値を調整する必要がなくなる。
【０１２９】
本実施形態の電池パックおよび電気自動車によれば、上述の第１実施形態と同様に、主回路に対して並列に接続される複数のバッテリバンクＢＴ１〜ＢＴ３のそれぞれに対応する充電器ＣＨ１〜ＣＨ３により充電することにより、電気自動車に搭載したバッテリの充電時間を短縮することが出来る。
【０１３０】
また、電気自動車に搭載されたバッテリの容量に応じて、充電器を大容量化すると、コネクタやケーブルなどの重量およびサイズが増加し、ユーザの操作性の悪化を招く恐れがあるとともに、大容量化した充電器の導入コストが必要となる場合がある。しかしながら本実施形態によれば、バッテリの容量が大きくなった場合でも従来の充電器を複数台用いることにより、短い時間で充電を完了することが出来る。
【０１３１】
従って、本実施形態によれば、短時間で充電可能な電池パックおよび電動自動車を提供することが出来る。
【０１３２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３３】
Ｍ…モータ、ＩＮＶ…インバータ、ＷＬ…駆動輪、ＩＧＮ…イグニッション、ＢＴ…バッテリ、ＢＴ１〜ＢＴ３…バッテリバンク、Ｌ１…充電開始信号ライン、Ｌ２…充電開始信号ライン、Ｌ４…充電許可禁止信号ライン、ＣＯ…コンタクタオンリレー、Ｌ３…コネクタ接続確認信号ライン、ＣＨ１〜ＣＨ３…充電器、ＳＴ…充電スタートボタン、ＣＮ１〜ＣＮ３…充電コネクタＣＮ、１０…車両ＥＣＵ、２０…電池パック、２１Ａ〜２１Ｃ…電池管理装置（ＢＭＵ）、２２、２２Ａ〜２２Ｃ…メインコンタクタ、２３Ａ〜２３Ｃ…サブコンタクタ、２４Ａ〜２４Ｃ…プリチャージサブコンタクタ、２５Ａ〜２５Ｆ…充電用サブコンタクタ、３０…充電ＥＣＵ、３２Ａ〜３２Ｃ…ＣＡＮインタフェース回路、３４Ｂ〜３４Ｃ…アナログインタフェース回路、３６…ＣＡＮインタフェース回路、３８…コンタクタ駆動回路、３９…ＭＰＵ、５０…動力伝達装置、４０１〜４０３…充電ポート。
【図１】
2014060875.tif 000003
【図２】
2014060875.tif 000004
【図３】
2014060875.tif 000005
【図４】
2014060875.tif 000006
【図５】
2014060875.tif 000007
【図６】
2014060875.tif 000008
【図７】
2014060875.tif 000009