(57)【要約】  蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができるようにする。電動補助車両の駆動装置は、蓄電素子(201)の電力により電動補助車両のモータ(105)を駆動し、モータ(105)の回生動作時により生じる電力により蓄電素子(201)を充電する。駆動装置は、蓄電素子(201)の温度である蓄電素子温度を取得し、蓄電素子温度が第１の所定値未満のときに蓄電素子(201)がモータ駆動制御装置(100)と熱的に接続されるよう熱接続切換装置(220)を制御する。駆動装置は、蓄電素子温度が第１の所定値以上のときは蓄電素子(201)とモータ駆動制御装置(100)を熱的に切り離す。駆動装置は、蓄電素子温度が第１の所定値以上のときに蓄電素子(201)をモータ駆動制御装置(100)よりも低温の電動補助車両の所定部位(フレーム(11)等)に熱的に接続する。
2017154256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子に蓄えられている電力により電動補助車両に設けられているモータを駆動するとともに、前記モータの回生動作時に生じる電力により前記蓄電素子を充電するモータ駆動制御装置と、  前記蓄電素子の温度である蓄電素子温度を取得する蓄電素子温度取得部と、  前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に接続もしくは切り離す熱接続切換装置と、  前記蓄電素子温度が第１の所定値未満のときに前記蓄電素子が前記モータ駆動制御装置と熱的に接続されるように前記熱接続切換装置を制御する熱接続切換制御部と、  を備える、  電動補助車両の駆動装置。
【請求項２】
前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、  請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項３】
前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときに前記蓄電素子と前記電動補助車両の所定部位を熱的に接続するように前記熱接続切換装置を制御する、  請求項２に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項４】
前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、  請求項２に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項５】
前記モータ駆動制御装置の温度であるモータ駆動制御装置温度を取得するモータ駆動制御装置温度取得部を更に備え、  前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値未満であり、かつ、前記モータ駆動制御装置温度が第２の所定値以下のときは、前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、  請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項６】
前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、  前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、  請求項３に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項７】
前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、  前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、  請求項３に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項８】
前記蓄電素子は、前記回生制御部による充電が可能な温度範囲である回生充電可能温度範囲を有し、  前記第１の所定値は、前記回生充電可能温度範囲内に設定される、  請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。
【請求項９】
前記熱接続切換装置を備える、請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。    
【請求項１０】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の前記駆動装置を備える電動補助車両。
【請求項１１】
請求項１に記載の前記蓄電素子及び前記熱接続切換装置を備える蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電動補助車両の駆動装置、電動補助車両、及び蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１には、バッテリの温度が常に最適作動温度となるように制御することによってバッテリの出力、容量、寿命の低下を防ぐこと等を目的として構成されたバッテリ温度制御装置について記載されている。バッテリ温度制御装置は、車両を走行させるモータと、モータに電力を供給し、最適作動温度が常温付近のバッテリと、 車両の起動によって発熱する発熱部材と、バッテリの発生する熱を車外に放熱するラジエータと、バッテリの発生する熱を車内に放熱するヒータコアと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出センサと、バッテリの温度が適正範囲よりも低い時に、発熱部材の発生する熱によってバッテリの加熱を行い、車室内の非暖房時で、バッテリの温度が適正範囲よりも高い時に、バッテリの発生する熱をラジエータで車外に放熱させ、 車内の暖房時で、バッテリの温度が適正範囲よりも高い時に、バッテリおよび発熱部材の発生する熱をヒータコアで放熱させる制御回路と、を備える。【０００３】  特許文献２には、温度低下によるバッテリの入出力可能電力の低下を未然に防止すること等を目的として構成されたバッテリ制御装置について記載されている。バッテリ制御装置は、バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、バッテリの充電状態を判定する充電状態判定手段と、バッテリの充放電を制御するバッテリ制御手段とを備え、バッテリ制御手段は、バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリの温度が所定値以下にあって、充電状態判定手段により判定されたバッテリの充電状態が予め設定された閾値以上のときは、該閾値以上の所定領域内でバッテリの充放電を繰り返し、上記バッテリの充電状態が上記閾値未満のときは、該閾値未満の所定領域内でバッテリの充放電を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４２３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  蓄電素子に蓄えられている電力によりモータを駆動して人力を補助する仕組みを備えた電動補助車両において、モータの回生動作時に生じる電力により蓄電素子を充電し回生による制動力を得る技術が知られている。ここで電動補助車両に用いられるリチウムイオン二次電池等の蓄電素子は、冬季等の低温時や夏季等の高温時に充放電性能が低下するため、駆動力や回生による制動力が必ずしも十分に得られないことが課題となっている。例えば、冬季等に蓄電素子が低温になると充電性能が低下するため、回生による制動力を十分に得ることができず、例えば、下り坂を走行中に搭乗者が違和感や恐怖感を感じることがあり、商品力を低下させる要因となり得る。また夏季等には放電に伴う温度上昇も加わって蓄電素子が高温となることがあり、電池保護のため、電池の制御装置により、電池の充放電を制限するので、駆動力や回生による制動力が制限されてしまうことがある。【０００６】  本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることが可能な、電動補助車両の駆動装置、電動補助車両、及び蓄電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明のうちの一つは、電動補助車両の駆動装置であって、蓄電素子に蓄えられている電力により電動補助車両に設けられているモータを駆動するとともに、前記モータの回生動作時に生じる電力により前記蓄電素子を充電するモータ駆動制御装置と、前記蓄電素子の温度である蓄電素子温度を取得する蓄電素子温度取得部と、前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に接続もしくは切り離す熱接続切換装置と、前記蓄電素子温度が第１の所定値未満のときに前記蓄電素子が前記モータ駆動制御装置と熱的に接続されるように前記熱接続切換装置を制御する熱接続切換制御部と、を備える。【０００８】  本発明によれば、蓄電素子温度が第１の所定値未満のときはモータ駆動制御装置の熱を利用して蓄電素子を昇温するので、蓄電素子が低温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができ、蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができる。【０００９】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。【００１０】  このように蓄電素子温度が第１の所定値以上のときは蓄電素子とモータ駆動制御装置を熱的に切り離すので、モータ駆動制御装置の熱により蓄電素子が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。【００１１】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときに前記蓄電素子と前記電動補助車両の所定部位を熱的に接続するように前記熱接続切換装置を制御する。【００１２】  このように蓄電素子温度が第１の所定値以上のときは蓄電素子と電動補助車両の所定部位（フレーム、シートチューブ、ハンガーパイプ、チェーンステー、フロントパイプ等）を熱的に接続するので蓄電素子の熱を所定部位に逃がすことができ、蓄電素子が高温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができる。【００１３】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。【００１４】  このように第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を設けることで、熱接続切換装置のチャタリングを防ぐことができる。【００１５】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記モータ駆動制御装置の温度であるモータ駆動制御装置温度を取得するモータ駆動制御装置温度取得部を更に備え、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値未満であり、かつ、前記モータ駆動制御装置温度が第２の所定値以下のときは、前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。【００１６】  このようにモータ駆動制御装置温度が低温（第２の所定値以下）のときは蓄電素子とモータ駆動制御装置に熱的に切り離すので、冬季のようにモータ駆動制御装置温度���低いときにモータ駆動制御装置が熱的に接続されることで蓄電素子が低温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。【００１７】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。【００１８】  このように所定部位温度が高温（第３の所定値以上）のときは蓄電素子と所定部位とを熱的に切り離すので、夏季のように所定部位の温度が高温になっているときに蓄電素子が所定部位に熱的に接続されることで蓄電素子が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。【００１９】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。【００２０】  このように所定のヒステリシス幅値を設けることで、熱接続切換装置のチャタリングを防ぐことができる。【００２１】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記蓄電素子は、前記回生制御部による充電が可能な温度範囲である回生充電可能温度範囲を有し、前記第１の所定値は、前記回生充電可能温度範囲内に設定される。【００２２】  このように第１の所定値を回生充電可能温度範囲内に設定することで、蓄電素子温度が低下して回生充電可能温度範囲を逸脱する前に蓄電素子を昇温することができる。【００２３】  本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換装置を備える。【００２４】  本発明の他の一つは、上記駆動装置を備える電動補助車両である。【００２５】  本発明の他の一つは、上記蓄電素子及び上記熱接続切換装置を備える蓄電装置である。【００２６】  その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。
【発明の効果】
【００２７】  本発明によれば、蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】電動アシスト自転車１の外観を示す図である。
【図２】モータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示す図である。
【図３】モータ制御回路１２０の電動アシスト自転車１への実装例を示す図である。
【図４】基板ケース１３１の内部を斜め上方から眺めた斜視図である。
【図５】電池パック２００の構成（ブロック図）を示す図である。
【図６】電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示す図である。
【図７】電池パック２００の充電に用いる充電器３０と電池パック２００とが接続された状態を示す外観図である。
【図８】電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示す図である。
【図９】電池温度に応じた回生量の制限方式の一例を示すグラフである。
【図１０Ａ】熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
【図１０Ｂ】熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
【図１０Ｃ】熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
【図１１】熱接続切換制御の具体例（制御方法（１））を説明する図である。
【図１２】熱接続切換処理Ｓ１２００を説明するフローチャートである。
【図１３Ａ】電池温度が低温から高温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。
【図１３Ｂ】電池温度が高温から低温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。
【図１４】熱接続切換処理Ｓ１４００を説明するフローチャートである。
【図１５Ａ】電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度＜（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。
【図１５Ｂ】電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度≧（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。
【図１５Ｃ】電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度≧ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。
【図１５Ｄ】電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度＜ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。
【図１６】熱接続切換処理Ｓ１６００を説明するフローチャートである。
【図１７】第２実施形態のモータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示す図である。
【図１８】第２実施形態の電池パック２００の構成（ブロック図）を示す図である。
【図１９】第２実施形態の電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示す図である。
【図２０】第２実施形態の電池パック２００の電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示す図である。
【図２１Ａ】第２実施形態の熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
【図２１Ｂ】第２実施形態の熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
【図２１Ｃ】第２実施形態の熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】  以下、実施形態について説明する。尚、本実施形態では、電動補助車両の一例として電動アシスト自転車について説明するが、本発明は電動アシスト自転車に限定して適用されるものではなく、例えば、電動アシスト車椅子等、他の種類の補助動力付き車両についても適用の対象となり得る。以下の説明において、共通の又は類似する構成要素に同一又は類似の参照符号を付している。
【００３０】［第１実施形態］
【００３１】  図１に電動アシスト自転車１の外観を示している。同図に示すように、電動アシスト自転車１は、フレーム１１、フロントパイプ１２、サドル１３、クランク１４、ペダル１５、チェーン１６、ハンドル１７、前輪１８、後輪１９、二次電池等の蓄電素子２０１（後述）を内蔵する電池パック２００、モータ駆動制御装置１００、及びモータ１０５（電動機）等の構成を含む。尚、電池パック２００は蓄電装置の一例である。
【００３２】  同図に示すように、フレーム１１の一端には、フロントパイプ１２を介してハンドル１７が取り付けられている。フレーム１１の他端には、サドル１３が取り付けられている。
【００３３】  ハンドル１７には、ブレーキレバー２０、ブレーキレバー２０の操作を検知するブレーキセンサ１０４、及び操作パネル１０６が取り付けられている。
【００３４】  フレーム１１には、クランク軸１０８を回転軸として回転するクランク１４が取り付けられている。クランク１４は、搭乗者の踏力がペダル１５を介して作用することにより回転する。クランク１４には、搭乗者によるペダル１５の踏み込みによりクランク１４に生ずるトルクを検出するトルクセンサ１０７が設けられている。
【００３５】  フレーム１１は、当該フレーム１１の温度を計測するフレーム温度センサ１０３を備える。尚、トルクセンサ１０７が温度センサの機能を備えている場合、この上記温度センサをフレーム温度センサ１０３として用いてもよい。本実施形態では、トルクセンサ１０７の温度センサをフレーム温度センサ１０３として用いるものとする。
【００３６】  フロントパイプ１２の下端には前輪１８が設けられている。前輪１８のハブとなる部分にはモータ１０５が内蔵されている。前輪１８はモータ１０５によって回転駆動される。以下、モータ１０５はブラシレス直流モータであるものとするが、モータ１０５は他の種類のモータであってもよい。
【００３７】  クランク１４に対して前輪１８と反対側に配置される後輪１９は、クランク１４との間に架設されたチェーン１６を介して回転駆動される。クランク１４、チェーン１６、及び後輪１９は、人力駆動機構を構成している。尚、人力駆動機構は変速機構を備えていてもよい。チェーン１６は伝動ベルトであってもよい。
【００３８】  電動アシスト自転車１のフレーム１１と後輪１９との間のサドル１３の下方には、電池パック２００が着脱自在に配設される。電池パック２００とサドル１３との間には、駆動装置の一例であるモータ駆動制御装置１００が設けられている。モータ駆動制御装置１００は、主として、電池パック２００から供給される電力によるモータ１０５の駆動（アシスト動作）の制御を行う駆動制御部、及びモータ１０５の回生動作時に生じる電力により電池パック２００（蓄電素子２０１）を充電（以下、回生充電とも称する。）する回生制御部として機能する。
【００３９】  図２にモータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、モータ駆動制御装置１００は、スイッチ回路１４０、モータ制御回路１２０、及び熱伝導体１５０を有する。
【００４０】  スイッチ回路１４０は、モータ１０５の駆動時（アシスト動作時）は、電池パック２００からの直流電流に基づく三相交流電流をモータ１０５の巻線に供給するインバータとして機能し、回生動作時は、モータ１０５の起電力を変換した直流電圧を電池パック２００に供給するコンバータとして機能する。同図に示すように、スイッチ回路１４０は、モータ１０５のＵ相，Ｖ相，及びＷ相に対応してブリッジ回路を構成する６つのスイッチ素子１４１１（モータ１０５のＵ相についてスイッチングを行うハイサイドスイッチ（Ｓｕｈ）及びローサイドスイッチ（Ｓｕｌ）、モータ１０５のＶ相についてスイッチングを行うハイサイドスイッチ（Ｓｖｈ）及びローサイドスイッチ（Ｓｖｌ）、モータ１０５のＷ相についてスイッチングを行うハイサイドスイッチ（Ｓｗｈ）及びローサイドスイッチ（Ｓｗｌ））を含む。各スイッチ素子１４１１は、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）を用いて構成されている。スイッチ回路１４０は、例えば、コンプリメンタリ型スイッチングアンプの一部を構成する。各スイッチ素子１４１１のオン／オフは、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により行われる。
【００４１】  熱伝導体１５０は、例えば、金属等の熱伝導率の高い物質を用いて構成されている。熱伝導体１５０は、モータ駆動制御装置１００と電池パック２００との間の熱交換を行う目的で設けられる。熱伝導体１５０は、例えば、前述したスイッチ素子１４１１の近傍や、モータ制御回路１２０の発熱しやすい素子等の、モータ駆動制御装置１００の発熱しやすい部位の近傍に設けられる。熱伝導体１５０は、電池パック２００が電動アシスト自転車１に装着された際、電池パック２００の後述する外部接続端子６２に熱的に接続される。尚、本実施形態において、２つの部材が熱的に接続しているとは、両者の間で効率よく熱伝導が可能な状態で接続していることをいうものとする。
【００４２】  図３にモータ制御回路１２０の電動アシスト自転車１への実装例を示す。同図に示すように、フレーム１１のクランク軸１０８が設けられている部位の近傍に、電池パック２００が装着される基台となるコネクタ基台１３０が設けられている。コネクタ基台１３０の下方には、中空略直方体状の基板ケース１３１が配設されている。モータ制御回路１２０の主な要素はこの基板ケース１３１に収容されている。
【００４３】  コネクタ基台１３０には電池パック２００が備える後述の５つの外部接続端子５１〜５３，６１，６２の夫々に対応する複数の端子１３０１が設けられている。このうち電池パック２００の外部接続端子６１と接続される端子はフレーム１１に熱的に接続されている。尚、当該端子は、フレーム１１以外の、例えば、電動アシスト自転車１の所定部位（シートチューブ（不図示）、ハンガーパイプ（不図示）、チェーンステー（不図示）、フロントパイプ１２等）に熱的に接続されていてもよい。
【００４４】  図４は基板ケース１３１の内部の様子を当該基板ケース１３１の斜め上方から眺めた斜視図である。同図に示すように、基板ケース１３１の内部には、モータ制御回路１２０の回路基板１３１１が収容されている。また基板ケース１３１の内側面には、スイッチ回路１４０を構成するスイッチ素子１４１１が、夫々の放熱面を当該側面に接触させて配設されている。この例では、熱伝導体１５０は、その少なくとも一部がスイッチ素子１４１１の近傍を通るように設けられている。
【００４５】  図２に戻り、モータ制御回路１２０は、ブレーキセンサ１０４やトルクセンサ１０７の出力信号に応じてモータ１０５を制御する。同図に示すように、モータ制御回路１２０は、演算部１２０１、モータ駆動制御装置温度入力部１２０２、フレーム温度入力部１２０３、モータ速度入力部１２０４、可変遅延回路１２０５、モータ駆動タイミング生成部１２０６、トルク入力部１２０７、ブレーキ入力部１２０８、ＡＤ入力部１２０９、及び電池パック通信部１２１０を備える。
【００４６】  演算部１２０１は、中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等）、及び記憶装置（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）等）を含む。演算部１２０１は、入力される各種信号に基づき、モータ１０５の制御（駆動制御，回生制御）を行う。また演算部１２０１は、入力される各種信号に基づき、後述する熱接続切換制御を行う。尚、演算部１２０１の機能は、例えば、演算部１２０１の中央処理装置が、演算部１２０１の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００４７】  モータ速度入力部１２０４は、例えば、モータ１０５の回転子の磁極位置を検出するホール素子の信号（ホール信号）に基づきモータ１０５の回転数を検出し、検出した回転数を演算部１２０１に出力する。
【００４８】  トルク入力部１２０７は、クランク１４に作用するトルクを示すトルク信号をトルクセンサ１０７から受信し、受信したトルク信号をデジタル化して演算部１２０１に出力する。演算部１２０１は、受信したトルク信号を例えば回生動作の可否判定に利用する。
【００４９】  ブレーキ入力部１２０８は、ブレーキセンサ１０４からのブレーキの有り又は無しを表す信号をデジタル化して演算部１２０１に出力する。演算部１２０１は、例えば、上記制動信号が入力されたことを契機として回生動作を開始する。
【００５０】  ＡＤ入力部１２０９は、電池パック２００の出力電圧を測定し、測定された電圧信号を演算部１２０１に出力する。演算部１２０１は、入力される上記電圧信号の値に応じて、電池パック２００の充放電制御（過充電の抑制制御、過放電の抑制制御等）を行う。
【００５１】  操作パネル１０６は、ユーザが電動アシスト自転車１の状態の設定や監視を行うためのユーザインタフェースを提供する。操作パネル１０６は、例えば、ユーザが動作モード（強アシストモード：駆動力による補助を優先するモード、中アシストモード：駆動力による補助と回生動作とをバランスさせたモード、弱アシストモード：回生動作の機会を増加するモード等）の変更や前照灯の点灯・消灯の操作を行うための入力部（操作ボタン等）、車両速度、電池パック２００の残量、前照灯の点灯有無、動作モードを表示する表示部（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等）等を備える。演算部１２０１は、ユーザが操作パネル１０６に対して行う操作入力を受け付ける。また演算部１２０１は、操作パネル１０６に、前照灯の点灯有無等や電池パック２００に蓄えられている電気エネルギーの総量（電池残量）等の情報を表示する。
【００５２】  電池パック通信部１２１０は、例えば、ＳＭバス（System Management Bus）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）等の通信インタフェースを備え、当該通信インタフェースを介して電池パック２００と通信する。電池パック通信部１２１０は、電池パック２００の情報（例えば、電池パック２００に内蔵されている蓄電素子２０１の温度（以下、電池温度（蓄電素子温度）とも称する。）を含む。）を取得して演算部１２０１に出力する。電池パック２００が複数の蓄電素子２０１を含む場合、上記電池温度は、例えば、複数の蓄電素子２０１の夫々の温度の最小値又は最大値とする。
【００５３】  モータ駆動制御装置温度入力部１２０２は、モータ駆動制御装置温度センサ１０２からの信号（以下、モータ駆動制御装置温度とも称する。）を受信すると、受信したモータ駆動制御装置温度を演算部１２０１に出力する。
【００５４】  フレーム温度入力部１２０３は、フレーム温度センサ１０３からの信号（以下、フレーム温度とも称する。）を受信すると、受信したフレーム温度を演算部１２０１に出力する。
【００５５】  演算部１２０１は、操作パネル１０６、モータ速度入力部１２０４、トルク入力部１２０７、ブレーキ入力部１２０８、及びＡＤ入力部１２０９の出力信号を受信し、所定の演算を行い、モータ駆動タイミング生成部１２０６や可変遅延回路１２０５に対して指示信号を出力し、モータ１０５の駆動（アシスト動作）の制御やモータ１０５の回生動作の制御を行う。演算部１２０１は、例えば、ブレーキセンサ１０４からの入力信号から把握されるブレーキレバー２０の操作を判定し、ブレーキ操作有りの場合は回生動作の制御を行う。回生動作により得られる制動力（以下、回生量とも称する。）は車速に応じて制御する。また演算部１２０１は電池温度に応じて回生量を制御する。
【００５６】  可変遅延回路１２０５は、演算部１２０１から受信した指示信号（進角値等）に基づき、モータ１０５のホール素子から受信したホール信号の位相を調整し、調整後のホール信号をモータ駆動タイミング生成部１２０６に出力する。
【００５７】  演算部１２０１は、演算結果として得られた、例えば、ＰＷＭのデューティ比に相当するＰＷＭコードをモータ駆動タイミング生成部１２０６に出力する。
【００５８】  モータ駆動タイミング生成部１２０６は、可変遅延回路１２０５からの調整後のホール信号と、演算部１２０１からのＰＷＭコードとに基づきスイッチング信号を生成し、生成したスイッチング信号をスイッチ回路１４０のスイッチ素子１４１１に出力する。尚、モータ駆動の基本動作については、例えば、国際公開第２０１２／０８６４５９号パンフレット等にも記載されている。
【００５９】  図５に電池パック２００の構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、電池パック２００は、蓄電素子２０１、監視回路２０２、電流検出抵抗２０３、電池パック側制御回路２０４、オンオフ制御回路２０５、入力回路２０８、出力回路２０９、温度センサ２１０、熱伝導体２１１、熱接続切換装置２２０、及び外部接続端子５１〜５３，６１，６２を備える。
【００６０】  蓄電素子２０１は、例えば、リチウムイオン二次電池であるが、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素電池等であってもよい。電池パック２００は、必要な出力電圧を得るべく、例えば、直列又は並列に接続された複数の蓄電素子２０１を備える。
【００６１】  温度センサ２１０は、例えば、サーミスタを用いて構成されており、蓄電素子２０１（もしくは蓄電素子２０１の近傍）の温度を計測する。
【００６２】  監視回路２０２は、蓄電素子２０１の端子間電圧、電池パック２００の出力電圧（正側ライン２１と負側ライン２２との間の電圧）、電池パック２００の出力電流又は充電電流（電流検出抵抗２０３により検出される電流）、及び温度センサ２１０から入力される温度等を取得し、取得した値を電池パック側制御回路２０４に出力する。
【００６３】  電池パック側制御回路２０４は、中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）及び記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ等）を含む。電池パック側制御回路２０４は、監視回路２０２や入力回路２０８、もしくは通信端子５２から入力される信号に基づき、後述の保護素子のオンオフを制御する。
【００６４】  オンオフ制御回路２０５は、蓄電素子２０１の正側ライン２１に設けられる保護素子（放電制御素子、充電制御素子等）を含み、電池パック側制御回路２０４から入力される制御信号に応じて保護素子をオンオフする。
【００６５】  入力回路２０８は、ユーザの操作入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、操作ボタンやプッシュスイッチ等で構成される。出力回路２０９は、ユーザに情報を提供するユーザインタフェースであり、例えば、一つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いて構成される。
【００６６】  熱伝導体２１１は、例えば、金属等の熱伝導率の高い物質を用いて構成されている。熱伝導体２１１は、少なくともその一部が、蓄電素子２０１との間で効率よく熱交換することができるように配置されている。熱伝導体２１１は、蓄電素子２０１よりも高温であるときは、蓄電素子２０１に熱を供給して蓄電素子２０１を昇温するように作用する。また熱伝導体２１１は、蓄電素子２０１よりも低温であるときは、蓄電素子２０１から熱を吸収して蓄電素子２０１の温度を低下させるように作用する。熱伝導体２１１の一部は熱接続切換装置２２０に熱的に接続されている。
【００６７】  熱接続切換装置２２０は、熱伝導体２１１の熱的な接続先を、フレーム１１、モータ駆動制御装置１００、及びオープン（接続無し）のいずれかに切り換える。熱接続切換装置２２０は、例えば、一つ以上の電気式リレーを用いて構成されている。尚、電気式リレー装置としては、接点として熱伝導率の高い金属が用いられているものを用いることが好ましい。また電気式リレー装置としては、オン時は２つの部材を効率よく熱的に接続することができ、またオフ時は確実に２つの部材の熱的な接続を解除することができものを用いることが好ましい。
【００６８】  熱接続切換装置２２０の、熱伝導体２１１が接続されている端子の切換先となる２つの端子のうちの一つは電池パック２００の外部接続端子６１に熱的に接続され、他の一つは電池パック２００の外部接続端子６２に熱的に接続されている。
【００６９】  図６に電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示す。この例では、電池パック２００の外部接続端子５１〜５３，６１，６２の近傍に熱接続切換装置２２０を設けている。電池パック２００の外部接続端子５１〜５３は、コネクタ基台１３０の端子群１３０１の対応する端子を介してモータ駆動制御装置１００の回路基板１３１１等に電気的に接続される。電池パック２００がコネクタ基台１３０に接続された状態では、電池パック２００の外部接続端子６１は、端子群１３０１の対応する端子を介してフレーム１１に熱的に接続される。また電池パック２００の外部接続端子６２は、端子群１３０１の対応する端子を介してモータ駆動制御装置１００の熱伝導体１５０に熱的に接続される。
【００７０】  図７は電池パック２００の充電に用いる充電器３０と電池パック２００とが接続された状態を示す外観図である。充電器３０は、商用電源からの交流に基づき直流の充電電流を生成する電源回路、電流検出抵抗、及び遮断スイッチ等を備える。充電器３０は、例えば、電池パック２００の充電電圧及び充電電流を監視しつつ、定電流定電圧制御（ＣＶＣＣ（Constant Voltage Constant Current power supply））により充電制御を行う。
【００７１】  図８に、図５に示した電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示している。同図に示すように、電池パック側制御回路２０４は、監視制御部４１１、充電制御部４１２、温度計測部４１３、熱接続切換装置制御部４１４、入力処理部４１６、出力制御部４１７、及び通信制御部４１８の各機能を備える。これらの機能は、例えば、電池パック側制御回路２０４の中央処理装置が電池パック側制御回路２０４の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、また例えば、電池パック側制御回路２０４が備えるハードウェアにより実現される。
【００７２】  監視制御部４１１は、監視回路２０２から入力される計測値に基づき保護素子のオンオフを制御する。監視制御部４１１は、例えば、蓄電素子２０１や保護素子の温度の異常、蓄電素子２０１の過充電や過放電、充電時の過電流や放電時の過電流を監視し、異常を検出すると保護素子をオフする。
【００７３】  充電制御部４１２は、充電器３０による充電や回生充電が行われる際、蓄電素子２０１の充電制御（充電電流の制御、蓄電素子２０１間のセルバランスの制御等）を行う。
【００７４】  温度計測部４１３は、温度センサ２１０の計測値を通信制御部４１８に出力する。
【００７５】  熱接続切換装置制御部４１４は、通信制御部４１８を介してモータ駆動制御装置１００の演算部１２０１から送られてくる指示（以下、切換指示とも称する。）を受信し、受信した切換指示に応じて、熱接続切換装置２２０を制御して熱伝導体２１１の接続先を切り換える。
【００７６】  通信制御部４１８は、通信端子５２を介してモータ駆動制御装置１００と通信する。通信制御部４１８は、温度計測部４１３が計測した温度をモータ駆動制御装置１００に通知する。
【００７７】  入力処理部４１６は、ユーザが入力回路２０８に対して行う操作を受け付け、受け付けた操作に対応する信号を電池パック側制御回路２０４に入力する。出力制御部４１７は、出力回路２０９に情報を出力する。
【００７８】［回生量の制限］  図９にモータ制御回路１２０の演算部１２０１が行う、電池温度に応じた回生量の制限方式の一例を示す。このように演算部１２０１は、電池温度に応じて回生量を制限する。同図に示すように、演算部１２０１は、低温側停止温度、低温側制限温度、高温側開始温度、及び高温側停止温度を記憶している。これらの値は、例えば、電池パック２００の蓄電素子２０１の仕様に応じて定められる。演算部１２０１は、例えば、電池温度≦低温側停止温度のとき、回生量を０％とする（回生動作を停止させる。）。また演算部１２０１は、例えば、低温側停止温度＜電池温度≦低温側制限開始温度のとき、回生量を電池温度の上昇とともに増加（＜１００％）させる。また例えば、演算部１２０１は、低温側制限開始温度＜電池温度＜高温側制限開始温度のとき、回生量を１００％に維持する。また例えば、演算部１２０１は、高温側制限開始温度≦電池温度＜高温側停止温度のとき、回生量を電池温度の上昇とともに減少（＜１００％）させる。また演算部１２０１は、例えば、高温側停止温度≦電池温度のとき、回生量を０％とする（回生動作を停止させる。）。
【００７９】  このように、演算部１２０１は電池温度に応じて回生量を制限するので、電動アシスト自転車１の走行中に回生量がなるべく制限されないようにするためには、電池温度がなるべく適正範囲、好ましくは、電池温度が、低温側停止温度より大きく、高温側停止温度より小さい範囲（以下、回生充電可能温度範囲とも称する。）となるようにする必要がある。またより好ましくは、電池温度が、低温側制限開始温度より大きく、高温側制限開始温度より小さい範囲（以下、無制限回生充電可能温度範囲とも称する。）に維持する必要がある。
【００８０】  そこで演算部１２０１は、電池温度がなるべく適正範囲に維持されるよう、電池温度、モータ駆動制御装置温度、フレーム温度に基づき、前述した切換指示を生成し、通信制御部４１８を介して熱接続切換装置２２０を制御することにより、熱伝導体２１１の接続先を、モータ駆動制御装置１００、フレーム１１、及びオープン（接続無し）のいずれかに切り換える。尚、以下の説明において、この切り換え制御のことを熱接続切換制御と称し、また演算部１２０１が行う熱接続切換制御に関する機能のことを熱接続切換制御部と称する。
【００８１】  図１０Ａ乃至図１０Ｃに熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の切換の態様を示す。図１０Ａは、熱伝導体２１１の接続先をモータ駆動制御装置１００（熱伝導体１５０）とした場合、図１０Ｂは、熱伝導体２１１の接続先をフレーム１１とした場合、図１０Ｃは、熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）とした場合である。
【００８２】  演算部１２０１（熱接続切換制御部）は、寒冷地などで蓄電素子２０１が低温となって充放電性能が低下するのを防ぐため、図１０Ａに示すように、熱伝導体２１１の接続先をモータ駆動制御装置１００（熱伝導体１５０）に適宜切り換える。尚、モータ駆動制御装置１００は、モータ１０５を駆動した際の発熱（スイッチ素子１４１１の発熱等）やショートブレーキ（短絡制動）による発熱により、蓄電素子２０１よりも高温になっていることがあり、このようにモータ駆動制御装置１００に生じた熱を積極的に蓄電素子２０１に伝えることにより、蓄電素子２０１の充放電性能の低下を防ぐことができる。ここでショートブレーキによってもモータ１０５の制動力が得られるが、ショートブレーキはモータ１０５やモータ駆動制御装置１００の大きな発熱を伴うため長時間安定して制動力を得ることは難しい。これに対し、上記のようにモータ駆動制御装置１００に生じた熱を積極的に蓄電素子２０１に伝えて蓄電素子２０１の温度を上昇させて充電性能を確保するようにした場合には、長時間安定して制動力を得ることができるとともに、モータ１０５やモータ駆動制御装置１００の発熱も低減することができる。
【００８３】  演算部１２０１は、電池温度を監視し、例えば、夏季等に蓄電素子２０１が高温になって充放電性能が低下するのを防ぐため、図１０Ｂに示すように熱伝導体２１１の接続先をフレーム１１に切り換える。
【００８４】  尚、演算部１２０１は、冬季などの外気温が低い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合等、電池パック２００（蓄電素子２０１）の温度よりもモータ駆動制御装置１００の温度が低いときは、図１０Ｃに示すように、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度低下を防ぐ。
【００８５】  また演算部１２０１は、夏季などの外気温が高い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合等、電池パック２００（蓄電素子２０１）の温度よりもフレーム１１の温度が高いときは、図１０Ｃに示すように、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度上昇を防ぐ。
【００８６】  以下、熱接続切換制御の具体例（制御方法（１）〜（３））を示す。
【００８７】［制御方法（１）］  図１１は制御方法（１）を説明するグラフである。同図に示すように、制御方法（１）では、電池温度が閾値ＴＨ（第1の所定値）未満（電池温度＜ＴＨ）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。一方、電池温度が閾値ＴＨ以上（ＴＨ≦電池温度）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。尚、閾値ＴＨは、例えば、前述した回生充電可能温度範囲内又は無制限回生充電可能温度範囲内（例えば常温（≒２０℃）程度）に設定する（後述の制御方法（２），（３）においても同様）。
【００８８】  図１２は、制御方法（１）において演算部１２０１（熱接続切換制御部）が行う処理（以下、熱接続切換処理Ｓ１２００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに熱接続切換処理Ｓ１２００について説明する。
【００８９】  演算部１２０１は、リアルタイムに電池温度を取得し（Ｓ１２１１）、電池温度を閾値ＴＨと比較する（Ｓ１２１２）。  
【００９０】  電池温度が閾値ＴＨ未満（電池温度＜ＴＨ）のとき（Ｓ１２１２：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とする（Ｓ１２１３）。その後、処理はＳ１２１１に戻る。
【００９１】  一方、電池温度が閾値ＴＨ以上のとき（ＴＨ≦電池温度）（Ｓ１２１２：ＮＯ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とする（Ｓ１２１４）。その後、処理はＳ１２１１に戻る。
【００９２】［制御方法（２）］  制御方法（１）では、閾値ＴＨを境界として熱伝導体２１１の熱的な接続先を切り換えている。制御方法（２）では、電池温度が閾値ＴＨ近傍であるときに起こり得るチャタリングを防ぐため、閾値ＴＨにヒステリシス幅ＨＹＳを設ける。尚、ヒステリシス幅ＨＹＳは、例えば１０℃に設定する（制御方法（３）の場合も同様とする）。
【００９３】  図１３Ａは、電池温度が低温から高温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度が予め設定された閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳ以下（電池温度≦（ＴＨ＋ＨＹＳ））のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。
【００９４】  一方、電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳよりも高い（電池温度＞（ＴＨ＋ＨＹＳ））のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。
【００９５】  図１３Ｂは、電池温度が高温から低温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度が予め設定された閾値ＴＨ以上（電池温度≧ＴＨ）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。
【００９６】  一方、電池温度が閾値ＴＨ未満（電池温度＜ＴＨ）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。
【００９７】  図１４は、制御方法（２）において演算部１２０１（熱接続切換制御部）が行う処理（以下、熱接続切換処理Ｓ１４００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに熱接続切換処理Ｓ１４００について説明する。
【００９８】  演算部１２０１は、リアルタイムに電池温度を取得し（Ｓ１４１１）、まず電池温度を閾値ＴＨと比較する（Ｓ１４１２）。
【００９９】  電池温度が閾値ＴＨ未満のとき（電池温度＜ＴＨ）（Ｓ１４１２：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とする（Ｓ１４１３）。その後、処理はＳ１４１１に戻る。
【０１００】  一方、電池温度が閾値ＴＨ以上のとき（電池温度≧ＴＨ）（Ｓ１４１２：ＮＯ）、演算部１２０１は、電池温度と閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳとを比較する（Ｓ１４２１）。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳよりも高いとき（電池温度＞（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１４２１：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とする（Ｓ１４２２）。その後、処理はＳ１４１１に戻る。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳ以下のとき(電池温度≦（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１４２１：ＮＯ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０の現在の状態を維持する（Ｓ１４２３）。その後、処理はＳ１４１１に戻る。
【０１０１】［制御方法（３）］  制御方法（３）では、電池温度に加え、モータ駆動制御装置温度及びフレーム温度をも参照しつつ、熱接続切換制御を行う。
【０１０２】  例えば、冬季などの外気温が低い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合（電池パック２００は常温（例えば２０℃程度）に保たれているものとする。）、モータ駆動制御装置１００の温度が低温になっており、電池パック２００の熱伝導体２１１をモータ駆動制御装置１００に熱的に接続してしまうと、モータ駆動制御装置１００に熱を奪われ電池パック２００の温度が低下し回生充電が制限されてしまう。そこでモータ駆動制御装置１００の温度が低い場合、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度低下を防ぐようにする。
【０１０３】  また例えば、夏季などの外気温が高い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合（電池パック２００は常温に保たれているものとする。）、フレーム１１が高温になっており、このときに電池パック２００の熱伝導体２１１をフレーム１１に熱的に接続してしまうと電池パック２００の温度が上昇して回生充電が制限されてしまう可能性がある。そこでフレーム１１の温度が高い場合、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度上昇を防ぐようにする。
【０１０４】  図１５Ａは、電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度＜（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度＜（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲で電池温度が低温から高温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。但しその場合でもモータ駆動制御装置温度が閾値ＴＨ＿Ｃｎｔ（第２の所定値）（例えば５℃程度とする。）よりも低い（モータ駆動制御装置温度＜ＴＨ＿Ｃｎｔ）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度低下を防ぐようにする。
【０１０５】  図１５Ｂは、電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度≧（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度≧（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲で電池温度が低温から高温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。但しその場合でもフレーム温度が閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙ（第３の所定値）（例えば５０℃程度とする。）よりも高い（ＴＨ＿Ｂｏｄｙ＜フレーム温度）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして、フレーム１１の熱により電池パック２００の温度が上昇するのを防ぐようにする。
【０１０６】  図１５Ｃは、電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度≧ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度≧ＴＨの範囲で電池温度が高温から低温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。但しその場合でもフレーム温度が閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙよりも高い（ＴＨ＿Ｂｏｄｙ＜フレーム温度）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして、フレーム１１の熱による電池パック２００の温度上昇を防ぐようにする。
【０１０７】  図１５Ｄは、電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度＜ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度＜ＴＨの範囲で電池温度が高温から低温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。但しその場合でもモータ駆動制御装置温度が閾値ＴＨ＿Ｃｎｔ（例えば５℃程度とする。）よりも低い（モータ駆動制御装置温度≦ＴＨ＿Ｃｎｔ）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして、モータ駆動制御装置１００に熱を奪われることによる電池パック２００の温度低下を防ぐようにする。
【０１０８】  尚、閾値ＴＨ＿Ｃｎｔとして、例えば、現在のモータ駆動制御装置温度を用いてもよい。そのようにすることで、例えば、冬季などの低温時に電池温度がモータ駆動制御装置温度よりも低ければ、電池パック２００の熱伝導体２１１がモータ駆動制御装置１００に熱的に接続され、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図ることができる。
【０１０９】  また閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙとして、例えば、現在のフレーム温度を用いてもよい。そのようにすることで、例えば、夏季などの高温時に電池温度がフレーム温度よりも高ければ、電池パック２００の熱伝導体２１１がフレーム１１に熱的に接続され、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図ることができる。
【０１１０】  図１６は、制御方法（３）において演算部１２０１（熱接続切換制御部）が行う処理（以下、熱接続切換処理Ｓ１６００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに熱接続切換処理Ｓ１６００について説明する。
【０１１１】  演算部１２０１は、リアルタイムに電池温度、フレーム温度、及び車体制御装置温度を取得する（Ｓ１６１１）。
【０１１２】  演算部１２０１は、まず電池温度を閾値ＴＨと比較する（Ｓ１６１２）。電池温度が閾値ＴＨ未満であるとき（電池温度＜ＴＨ）（Ｓ１６１２：ＹＥＳ）、処理はＳ１６１３に進む。電池温度が閾値ＴＨ以上であるとき（電池温度≧ＴＨ）（Ｓ１６１２：ＹＥＳ）、処理はＳ１６２１に進む。
【０１１３】  Ｓ１６１３では、演算部１２０１は、車体制御装置温度がＴＨ＿Ｃｎｔを超えているか否か判定する。車体制御装置温度がＴＨ＿Ｃｎｔを超えているとき（車体制御装置温度＞ＴＨ＿Ｃｎｔ）（Ｓ１６１３：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とする（Ｓ１６１４）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
【０１１４】  一方、車体制御装置温度がＴＨ＿Ｃｎｔ以下であるとき（車体制御装置温度≦ＴＨ＿Ｃｎｔ）（Ｓ１６１３：ＮＯ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をオープン（接続先無し）にする（Ｓ１６１５）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
【０１１５】  Ｓ１６２１では、演算部１２０１は、電池温度と閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳとを比較する。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳを超えているとき（電池温度＞（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１６２１：ＹＥＳ）、処理はＳ１６２２に進む。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳ以下であるとき（電池温度≦（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１６２１：ＮＯ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０の現在の状態を維持する（Ｓ１６２５）。その後、処理はＳ１６１１に進む（熱接続切換装置２２０の状態は現状維持）。
【０１１６】  Ｓ１６２２では、演算部１２０１は、フレーム温度をＴＨ＿Ｂｏｄｙと比較する。フレーム温度がＴＨ＿Ｂｏｄｙ未満のとき（フレーム温度＜ＴＨ＿Ｂｏｄｙ）（Ｓ１６２２：ＹＥＳ）、演算部１２０１は熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とする（Ｓ１６２３）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
【０１１７】  一方、フレーム温度がＴＨ＿Ｂｏｄｙ以上のとき（フレーム温度≧ＴＨ＿Ｂｏｄｙ）（Ｓ１６２２：ＮＯ）、演算部１２０１は熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をオープン（接続先無し）にする（Ｓ１６２４）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
【０１１８】［変形例］  ところで、演算部１２０１が、以上に説明した３つの制御方法（１）〜（３）を適宜組み合わせて実行するようにしてもよい。例えば、電池温度が所定温度未満のときは演算部１２０１が熱接続切換処理Ｓ１６００を実行し、上記所定温度以上のときは演算部１２０１が熱接続切換処理Ｓ１４００を実行するようにしてもよい。
【０１１９】  また電池温度を閾値ＴＨと比較する際と同様、体制御装置温度をＴＨ＿Ｃｎｔと比較するときや（図１６のＳ１６１３）フレーム温度をＴＨ＿Ｂｏｄｙと比較するときに（図１６のＳ１６２２）おいてもヒステリシス幅を設定してチャタリングを防ぐようにしてもよい。
【０１２０】＝第２実施形態＝  第１実施形態では、熱接続切換装置２２０を電池パック２００に設け、これをモータ駆動制御装置１００から制御するようにしているが、第２実施形態では、熱接続切換装置２２０に相当する構成（熱接続切換装置１６０）をモータ駆動制御装置１００に設け、モータ駆動制御装置１００が直接（電池パック通信部１２１０を介さずに）これを制御するようにする。尚、熱接続切換装置２２０に相当する構成（熱接続切換装置１６０）をモータ駆動制御装置１００に設けることで、既存の電池パック２００の構成変更を最小限に抑えることができる。以下、第１実施形態との相違点を中心として、第２実施形態の電動アシスト自転車１について説明する。
【０１２１】  図１７は、第２実施形態のモータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示す図である。同図に示すように、第２実施形態では、モータ駆動制御装置１００のモータ制御回路１２０に熱接続切換装置１６０を設けている。
【０１２２】  熱接続切換装置１６０は、例えば、一つ以上の電気式リレーを用いて構成される。第１実施形態と同様に、演算部１２０１は、電池温度がなるべく適正範囲に維持されるように、電池温度、モータ駆動制御装置温度、フレーム温度に基づき熱接続切換装置１６０を制御し、熱伝導体２１１の接続先を、モータ駆動制御装置１００、フレーム１１、及びオープン（接続無し）のいずれかに切り換える。
【０１２３】  図１８は、第２実施形態の電池パック２００の構成（ブロック図）を示す図である。第１実施形態の電池パック２００と同様、第２実施形態の電池パック２００には、蓄電素子２０１との間で効率よく熱交換することができるように熱伝導体２１１が設けられている。熱伝導体２１１の一部は、電池パック２００の外部接続端子７１に熱的に接続されている。
【０１２４】  図１９に、第２実施形態の電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示している。電池パック２００の外部接続端子５１〜５３は、コネクタ基台１３０の端子群１３０１の対応する端子を介してモータ駆動制御装置１００の回路基板１３１１等に電気的に接続される。同図に示すように、この例では、コネクタ基台１３０又は基板ケース１３１に熱接続切換装置１６０を設けている。電池パック２００がコネクタ基台１３０に接続された状態では、電池パック２００の外部接続端子７１は、コネクタ基台１３０の端子群１３０１の対応する端子を介して熱接続切換装置１６０の端子に熱的に接続される。
【０１２５】  図２０は、第２実施形態の電池パック２００の電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示す図である。第１実施形態の電池パック側制御回路２０４（図８）と異なり、第２実施形態の電池パック側制御回路２０４は、熱接続切換装置制御部４１４を有しない。
【０１２６】  図２１Ａ乃至図２１Ｃに、第２実施形態における、モータ駆動制御装置１００の演算部１２０１（熱接続切換制御部）により行われる熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の切換の態様を示す。図２１Ａは、熱伝導体２１１の接続先をモータ駆動制御装置１００（熱伝導体１５０）とした場合、図２１Ｂは、熱伝導体２１１の接続先をフレーム１１とした場合、図２１Ｃは、熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にした場合である。尚、第２実施形態の場合も、モータ駆動制御装置１００の演算部１２０１（熱接続切換制御部）が熱接続切換装置１６０を制御することにより、第１実施形態で示した熱接続切換制御の具体例（制御方法（１）〜（３））と同様の熱接続切換制御を行うことができる。
【０１２７】［まとめ］  以上、詳述したように、本実施形態の電動アシスト自転車１にあっては、電池温度が閾値ＴＨのときはモータ駆動制御装置１００の熱を利用して蓄電素子２０１を昇温することにより、蓄電素子２０１が低温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができ、蓄電素子２０１を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができる。
【０１２８】  また電動アシスト自転車１は、電池温度が閾値ＴＨ以上のときは蓄電素子２０１とモータ駆動制御装置１００を熱的に切り離すので、モータ駆動制御装置１００の熱により蓄電素子２０１が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【０１２９】  また電動アシスト自転車１は、電池温度が閾値ＴＨ以上のときは蓄電素子をフレーム１１に熱的に接続して蓄電素子２０１の熱を逃がすので、蓄電素子２０１が高温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができる。尚、電動補助車両は人力と電力補助により駆動するため軽量化が求められるが、本構成によれば、冷却ファンや水冷式の冷却機構等の重量増に繋がる構成を追加することなく、簡素な方法にて蓄電素子を冷却する仕組みを実現することができる。
【０１３０】  また電動アシスト自転車１は、モータ駆動制御装置温度が低温（閾値ＴＨ＿Ｃｎｔ以下）のときは蓄電素子２０１とモータ駆動制御装置１００を熱的に切り離すので、冬季のようにモータ駆動制御装置温度が低いときにモータ駆動制御装置１００が熱的に接続されて蓄電素子２０１が低温となり充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【０１３１】  また電動アシスト自転車１は、所定部位温度が高温（閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙ以上）のときは蓄電素子２０１とモータ駆動制御装置１００を熱的に切り離すので、夏季のように所定部位の温度が高温になっているときに蓄電素子２０１が所定部位に熱的に接続されることで蓄電素子２０１が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【０１３２】  以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。上述した各部材の素材、形状、及び配置は、本発明を実施するための実施形態に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１３３】１  電動アシスト自転車、１１  フレーム、６１  外部接続端子、６２  外部接続端子、１００  モータ駆動制御装置、１０２  モータ駆動制御装置温度センサ、１０３  フレーム温度センサ、１０４  ブレーキセンサ、１０５  モータ、１０７  トルクセンサ、１２０  モータ制御回路、１３０  コネクタ基台、１３１  基板ケース、１４０  スイッチ回路、１４１１  スイッチ素子、１５０  熱伝導体、１６０  熱接続切換装置、２００  電池パック、２０１  蓄電素子、２１１  熱伝導体、２２０  熱接続切換装置、４１４  熱接続切換装置制御部、１２０１  演算部、１２０２  モータ駆動制御装置温度入力部、１２０３  フレーム温度入力部、１２０７  トルク入力部、１２０８  ブレーキ入力部、１２０９  ＡＤ入力部、１２１０  電池パック通信部、Ｓ１２００  熱接続切換処理、Ｓ１４００  熱接続切換処理、Ｓ１６００  熱接続切換処理
【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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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【国際調査報告】
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