(57)【要約】  外部電源が停止した際の安全性を担保した電池モジュールを提供する。  実施形態の電池モジュール１０は、バッテリＢＴと、バッテリＢＴから外部への出力ラインの電気的接続を切替える遮断器１４と、バッテリＢＴから供給される内部電源電圧ＶＬＩＢと、外部電源２０から供給される外部電源電圧ＶＥＸＴと、外部からの起動信号ＩＧ＿ｉｎとを受信し、外部電源電圧ＶＥＸＴと起動信号ＩＧ＿ｉｎとの少なくとも一方が第２レベルであるときに、電源電圧を供給する電源を外部電源２０からバッテリＢＴへ切替える電源切替回路１２と、電源切替回路１２から出力される電源電圧により起動し、遮断器１４および電源切替回路１２の動作を制御する制御回路１６と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリから外部への出力ラインの電気的接続を切替える遮断器と、
前記バッテリから供給される内部電源電圧と、外部電源から供給される外部電源電圧と、外部からの起動信号とを受信し、前記外部電源電圧と前記起動信号との少なくとも一方が第２レベルであるときに、電源電圧を供給する電源を前記外部電源から前記バッテリへ切替える電源切替回路と、
前記電源切替回路から出力される前記電源電圧を電源とし、前記遮断器および前記電源切替回路の動作を制御する制御回路と、を備えた電池モジュール。
【請求項２】
前記制御回路は、前記外部電源電圧あるいは前記起動信号が第２レベルである期間が所定の閾値を超えたときに、前記遮断器をオフし、前記電源電圧の供給を停止する、請求項１記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記制御回路は、前記外部電源電圧あるいは前記起動信号が第２レベルである期間において、前記バッテリの電圧が放電終止電圧以下となったときに、前記遮断器をオフし、前記電源電圧の供給を停止する、請求項１記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記制御回路は、起動した後に、前記起動信号が第２レベルとなり、かつ、停止命令を受信したときに、前記遮断器をオフし、前記電源電圧の供給を停止する、請求項１記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記電源切替回路は、前記遮断器を切り替える電圧を所定期間保持可能な容量を備えている、請求項１記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記制御回路は、前記外部電源あるいは前記起動信号が第２レベルである期間において、前記外部電源および前記起動信号が第１レベルとなったときに、前記電源切替回路を制御して、前記電源電圧を供給する電源を前記外部電源から前記バッテリへ切替える、請求項１記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池モジュールは、例えば、蓄電池と、電池モジュールの動作を制御する制御回路と、蓄電池からの出力ラインに設けられ、出力ラインの導通と遮断とを切り替える遮断器と、を備えている。制御回路は、例えば、電池モジュールが搭載された機器に搭載された電源（外部電源）からの電力により動作し、蓄電池や遮断器の動作を制御する。【０００３】
電池モジュールが、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載される場合、車両の動作により、車両からの電源供給が不安定になることがあった。例えば、車両からの電源供給ラインや通信ラインが断線したときなど、電池モジュールの制御回路に電源供給がされなくなる。また、車両が急発進する際などに、瞬間的に電池モジュールの制御回路への電源供給が停止する場合があった。【０００４】
遮断器が電流を流す事で導通（オン）させるリレー若しくはコンタクタなどであるときには、常時通電していないと遮断器の導通（オン）状態が確保されないため、消費電流が大きくなってしまう。さらに、遮断器が電流を流す事で導通（オン）させるリレー若しくはコンタクタなどであるときには、外部電源からの電力供給が瞬停することにより、遮断器が開いた（絶縁）状態となる。したがって、電池モジュールの遮断器への制御信号の電位を保持するための容量を備える電池モジュールが提案されている。【０００５】
しかしながら、付加する容量の大きさにも限界があり、電位を保持するために付加する容量を大きくすると、モジュールの外形が大きくなり、また、製造コストを低く抑えることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０９５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、遮断器が、ワンショットのパルスにより導通と絶縁とを制御されるラッチングリレーなどであるときには、外部電源から電池モジュールの制御回路への電源供給が停止すると、制御回路が遮断器を開くことができない場合が想定され、最悪の場合には、短絡などの事故となる可能性があった。【０００８】
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みてなされたものであって、外部電源が停止した際の安全性を担保した電池モジュール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】
【０００９】
実施形態による電池モジュールは、バッテリと、前記バッテリから外部への出力ラインの電気的接続を切替える遮断器と、前記バッテリから供給される内部電源電圧と、外部電源から供給される外部電源電圧と、外部からの起動信号とを受信し、前記外部電源電圧と前記起動信号との少なくとも一方が第２レベルであるときに、電源電圧を供給する電源を前記外部電源から前記バッテリへ切替える電源切替回路と、前記電源切替回路から出力される電源電圧を電源とし、前記遮断器および前記電源切替回路の動作を制御する制御回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態の電池モジュールの一構成例を説明するためのブロック図である。
【図２】図２は、実施形態の電池モジュールの電源切替回路の構成の一例を説明する図である。
【図３】図３は、実施形態の電池モジュールの制御回路および電源切替回路の動作の一例を説明する状態遷移図である。
【実施形態】
【００１１】
以下、実施形態の電池モジュールについて、図面を参照して説明する。  
図１は、実施形態の電池モジュールの一構成例を説明するためのブロック図である。
本実施形態の電池モジュール１０は、車両負荷３０と、外部電源である鉛電池２０と電気的に接続している直流負荷である。本実施形態では、電池モジュール１０は、例えば、電動車両に搭載されており、車両負荷３０は、図示しないインバータおよびモータ（交流負荷）を備えている。インバータは、例えば、電池モジュール１０から供給された直流電流を交流電流に変換してモータへ供給するとともに、モータからの回生電流を直流電流に変換して電池モジュール１０へ供給する、双方向の３相交流インバータである。モータは、インバータから供給された交流電流により駆動される。モータの回転による動力は、図示しない車軸を介して車輪へ伝達される。
【００１２】
鉛電池２０は、電池モジュール１０へ電源電圧ＶＥＸＴと起動信号ＩＧ＿ｉｎとを供給する。電源電圧ＶＥＸＴは、電池モジュール１０に常時接続された鉛電池２０からの信号であり、起動信号ＩＧ＿ｉｎは、電動車両に搭載された機器を同期するように制御する上位制御装置（図示せず）により供給される信号である。なお、起動信号ＩＧ＿ｉｎは電源電圧ＶＥＸＴと起動信号ＩＧ＿ｉｎとは同じ電源（信号）であってもよい。
本実施形態の電池モジュール１０は、バッテリＢＴと、電源切替回路１２と、制御回路（ＣＰＵ）１６と、遮断器１４と、を備えている。
【００１３】
バッテリＢＴは、図示しない複数の２次電池セルを備えている。バッテリＢＴは、バッテリＢＴから外部への出力ラインである主回路の電気的接続を切替える遮断器１４を介して、電圧ＶＬＩＢを外部へ出力する。また、バッテリＢＴの出力電圧（内部電源電圧）ＶＬＩＢは、電源切替回路１２に供給可能に構成されている。
【００１４】
遮断器１４は、電気的に主回路の接続を切替える切替手段である。遮断器１４は、例えば、電流が流れることで導通するリレー若しくはコンタクタなどであってもよく、ワンショットのパルスで導通と絶縁との動作を制御されるラッチングリレーであってもよい。本実施形態では、遮断器１４の動作は、電源切替回路１２から供給される電圧ＶＩＮＴにより制御される。
【００１５】
制御回路１６は、例えばＣＰＵ（central processing unit）やＭＰＵ（micro processing unit）などのプロセッサとメモリとを含む演算手段である。制御回路１６には、電源切替回路１２から電源電圧として５Ｖの電圧が供給されている。制御回路１６は、電源切替回路１２から供給される信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮにより、外部から供給されている電源（電圧ＶＥＸＴ）の有無を判断し、電源切替回路１２への制御信号ＬＩＢ＿ＳＤを切り替える。制御回路１６は、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベルである時間をカウントするカウント手段を備えている。
【００１６】
電源切替回路１２は、制御回路１６へ電源電圧（５Ｖ）を供給するとともに、遮断器１４へ電圧ＶＩＮＴを供給し、外部からの起動信号ＩＧ＿ｉｎに基づいて電池モジュール１０から車両負荷３０への電力の供給と停止とを切り替える。電源切替回路１２には、バッテリＢＴの出力電圧ＶＬＩＢと、電池モジュール１０の外部（鉛電池２０）から供給される電圧ＶＥＸＴと、が供給されている。
本実施形態では、電源切替回路１２は、外部からの電源供給が停止した場合に、制御回路１６の制御によらず、制御回路１６への電源供給元を外部電源から内部電源へと自立的に切替え可能に構成されている。このことにより、外部電源からの電源供給が停止した場合であっても制御回路１６の動作を継続させることが可能となり、安全に電池モジュール１０を停止させることが可能となる。
【００１７】
図２は、実施形態の電池モジュールの電源切替回路の構成の一例を説明する図である。
電源切替回路１２は、複数のスイッチング素子ＴＲ１ａ〜ＴＲ６と、整流素子と、抵抗器と、レギュレータＲｅｇと、容量１２Ｃと、を備えている。
【００１８】
複数のスイッチング素子ＴＲ１ａ〜ＴＲ６は例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal oxide semiconductor FET）などのトランジスタを用いることができる。スイッチング素子ＴＲ１ａ、ＴＲ１ｂは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar transistor）であり、スイッチング素子ＴＲ２〜ＴＲ６は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal oxide semiconductor FET）である。
【００１９】
スイッチング素子ＴＲ１ａのエミッタは接地され、スイッチング素子ＴＲ１ａのコレクタはスイッチング素子ＴＲ１ｂのエミッタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ａのベースには、２Ｖを閾値とする定電圧ダイオードを介して、起動信号ＩＧ＿ｉｎが印加される。スイッチング素子ＴＲ１ａのエミッタとベースとは、抵抗器を介して電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ａのベースに接続したダイオードの閾値は２Ｖに限定されるものではなく、閾値は可変であってもよい。また、ダイオードは省略されても構わない。
【００２０】
スイッチング素子ＴＲ１ｂは、スイッチング素子ＴＲ１ａと直列に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ｂのエミッタは、スイッチング素子ＴＲ１ａのコレクタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ｂのコレクタは、スイッチング素子ＴＲ２〜ＴＲ４のベースと、抵抗器を介して電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ｂには、エミッタからコレクタに向かう方向を順方向としたダイオードが並列に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ｂのベースには、６Ｖを閾値とする定電圧ダイオードを介して、電圧ＶＥＸＴが印加される。スイッチング素子ＴＲ１ｂのエミッタとベースとは、抵抗器を介して電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ１ｂのベースに接続したダイオードの閾値は６Ｖに限定されるものではなく、閾値は可変であってもよい。また、ダイオードは省略されても構わない。
【００２１】
スイッチング素子ＴＲ２のエミッタは、電圧ＶＩＮＴの出力端子と電気的に接続し、スイッチング素子ＴＲ２のコレクタは、コレクタへの入力方向を順方向としたダイオードを介して、電圧ＶＥＸＴの入力端子と電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ２のベースは、抵抗器を介して、スイッチング素子ＴＲ１ｂのコレクタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ２のコレクタとベースとの間には、抵抗器と、ベースからコレクタに向かう方向を順方向とした定電圧ダイオードとが並列に接続している。スイッチング素子ＴＲ２には、スイッチング素子ＴＲ２のエミッタからコレクタへ向かう方向を順方向としたダイオードが並列に接続している。
【００２２】
スイッチング素子ＴＲ３のエミッタは接地され、スイッチング素子ＴＲ３のコレクタは抵抗器を介して５Ｖの電源電圧の出力端子と電気的に接続している。５Ｖの電源電圧は、後述するレギュレータＲｅｇから供給される。スイッチング素子ＴＲ３のベースは、抵抗器を介してスイッチング素子ＴＲ１ｂのコレクタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ３のベースとエミッタとは抵抗器を介して電気的に接続している。
【００２３】
また、スイッチング素子ＴＲ３のコレクタと５Ｖの電源電圧の入力端子との間において、制御回路１６の信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮ入力端子と電気的に接続している。即ち、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮは、起動信号ＩＧ＿ｉｎと外部電源電圧ＶＥＸＴとの両方が供給されている（ハイ（Ｈ）レベルである）ときにＨレベルとなり、起動信号ＩＧ＿ｉｎと外部電源電圧ＶＥＸＴとの少なくとも一方の供給が停止している（ロー（Ｌ）レベルである）ときにＬレベルとなる。
【００２４】
スイッチング素子ＴＲ４のエミッタは、スイッチング素子ＴＲ５のコレクタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ４のコレクタは、抵抗器を介してスイッチング素子ＴＲ６のベースと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ４のベースは、抵抗器を介してスイッチング素子ＴＲ１ｂのコレクタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ４のエミッタとベースとの間には、抵抗器と、エミッタからベースに向かう方向を順方向とした定電圧ダイオードとが並列に接続している。スイッチング素子ＴＲ４には、スイッチング素子ＴＲ４のエミッタからコレクタへ向かう方向を順方向としたダイオードが並列に接続している。
【００２５】
スイッチング素子ＴＲ５のエミッタは接地されている。スイッチング素子ＴＲ５のコレクタは、スイッチング素子ＴＲ４のエミッタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ５のベースは、抵抗器を介して制御信号ＬＩＢ＿ＳＤの出力端子と電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ５のエミッタとベースとは、抵抗器を介して電気的に接続している。
【００２６】
スイッチング素子ＴＲ６のエミッタは、電圧ＶＩＮＴの出力端子と電気的に接続し、スイッチング素子ＴＲ６のコレクタは、コレクタへの入力方向を順方向としたダイオードを介して電圧ＶＬＩＢの入力端子と電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ６のベースは、抵抗器を介して、スイッチング素子ＴＲ４のコレクタと電気的に接続している。スイッチング素子ＴＲ６のコレクタとベースとの間には、抵抗器と、ベースからコレクタに向かう方向を順方向とした定電圧ダイオードとが並列に接続している。スイッチング素子ＴＲ６には、スイッチング素子ＴＲ６のエミッタからコレクタへ向かう方向を順方向としたダイオードが並列に接続している。
【００２７】
レギュレータＲｅｇは、スイッチング素子ＴＲ６のコレクタ（ドレイン）とスイッチング素子ＴＲ２のコレクタ（ドレイン）との間に接続され、５Ｖの電源電圧に変換して出力する。
容量１２Ｃは、電圧ＶＩＮＴの出力端子の両端の電位を保持するコンデンサを備えている。容量１２Ｃにより、外部からの電源電圧ＶＥＸＴの供給が停止したときに、出力電圧ＶＩＮＴの値が、一定期間、保持される。本実施形態では、外部からの電源電圧ＶＥＸＴからの電源電圧ＶＥＸＴが停止した場合に、バッテリＢＴの電圧ＶＬＩＢにより制御回路１６へ電源を供給するように切り替えるまでに必要な時間は略１ｍｓ以内であるため、容量１２Ｃは出力電圧ＶＩＮＴを略１ｍｓ保持するものであれば十分である。なお、容量１２Ｃは、出力電圧ＶＩＮＴの値や出力電圧ＶＩＮＴを保持する時間や遮断器１４の構成などにより適切な大きさとすることが望ましい。
【００２８】
以下に、本実施形態の電池モジュールの動作の一例について説明する。
図３は、実施形態の電池モジュールの制御回路および電源切替回路の動作の一例を説明する状態遷移図である。なお、以下の説明において、例えば、信号（若しくは電圧）の第１レベルをＨレベルとし、第２レベルをＬレベルとする。
電池モジュール１０が停止している状態（ＳＴ１）において、起動信号ＩＧ＿ｉｎはオフ（Ｌレベル）であり、電池モジュール１０の出力電圧ＶＩＮＴは０Ｖである。このとき全てのスイッチング素子ＴＲ１ａ〜ＴＲ６はオフされている。
【００２９】
起動信号ＩＧ＿ｉｎがオン（Ｈレベル）となると、外部電源電圧ＶＥＸＴの供給が開始されＶＥＸＴがオン（Ｈ）レベルとなる。これにより、スイッチング素子ＴＲ１ａ、ＴＲ１ｂ、ＴＲ２が導通した状態となり、電池モジュール１０の出力電圧ＶＩＮＴは外部電源電圧ＶＥＸＴと等しくＨレベルとなり、レギュレータＲｅｇに電圧ＶＥＸＴが供給される。（ＳＴ２）
レギュレータＲｅｇは、Ｈレベルの電圧が供給されると起動し、５Ｖの電源電圧を出力し、制御回路１６へ電源として供給される。制御回路１６は、５Ｖの電源電圧により起動する。また、出力電圧ＶＩＮＴは外部電源電圧ＶＥＸＴと等しくＨレベルとなり、遮断器１４を接続（オン）する。制御回路１６は、電源切替回路１２への制御信号ＬＩＢ＿ＳＤをＨレベルとして、起動処理が完了する。（ＳＴ３）
【００３０】
上記のように、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤは、制御回路１６によりＨレベルとＬレベルとの切替えが行われる。なお、制御回路１６は、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤをＨレベルからＬレベルへと切替え、電池モジュール１０の電源をオンからオフへ切替える。すなわち、電池モジュール１０が起動し、定常運転を行う際に制御回路１６により制御信号ＬＩＢ＿ＳＤがＨレベルに設定される。制御回路１６は、電圧ＶＥＸＴ（若しくは起動信号ＩＧ＿ｉｎ）がローレベルとなったときのために、予め制御信号ＬＩＢ＿ＳＤをＨレベルとし、バッテリＢＴの出力電圧ＶＬＩＢを制御回路１６へ供給する準備をする。電池モジュール１０が停止する（電池モジュール１０内の電源をオフにする）際に、制御回路１６により制御信号ＬＩＢ＿ＳＤがＬレベルに設定される。
【００３１】
電源供給回路１２を停止する（電源をオフする）とき、電圧ＶＥＸＴ（若しくは起動信号ＩＧ＿ｉｎ）がローレベルで且つＣＡＮ／ＬＩＮなどの通信プロトコルに基づく通信により上位制御装置からの停止命令を受信すると、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤがＬレベルになることによりバッテリＢＴから制御回路１６への出力電圧ＶＬＩＢの供給を停止する。
制御信号ＬＩＢ＿ＳＤがＨレベルとなると、電源切替回路１２のスイッチング素子ＴＲ５がオンされた状態となり、電池モジュール１０は、外部電源である鉛電池２０から電源を供給された状態で、車両負荷３０へバッテリＢＴの電圧ＶＬＩＢを出力する定常状態となる。（ＳＴ４）上記定常状態において、制御回路１６は、電源切替回路１２からの信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮを所定のタイミングでサンプリングして監視し、鉛電池２０からの電源供給の有無を監視する。
【００３２】
電源切替回路１２は、ＳＴ４において、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＨレベルである（起動信号ＩＧ＿ｉｎと外部電源電圧ＶＥＸＴとの両方がＨレベルである）ときには、電源切替回路１２により上記定常運転を継続する。
起動信号ＩＧ＿ｉｎと外部電源電圧ＶＥＸＴとの少なくとも一方がＬレベル（信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベル）であるときは、鉛電池２０からの電源供給が停止している状態である。電源切替回路１２は、ＳＴ４において、起動信号ＩＧ＿ｉｎ又は外部電源電圧ＶＥＸＴの少なくとも一方がＬレベルであるときには、制御回路１６への電源供給を外部電源である鉛電池２０から、内部電源であるバッテリＢＴに切替える。
【００３３】
上記のように、制御回路１６への電源供給を、鉛電池２０からの電圧ＶＥＸＴからバッテリＶＬＩＢへ切替える電源切替回路１２の動作は、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤが予めＨレベルとなっていることにより、（制御回路１６の制御に寄らず）電源切替回路１２により自立的に行われる。すなわち、本実施形態では、電源切替回路１２の動作のみにより制御回路１６への電源供給元を切替えるため、切替えに要する時間を短くすることができ、制御回路１６に与える影響（電源停止など）がなくなる。したがって、制御回路１６が停止することなく、電池モジュール１０の制御を継続することが可能となる。なお、このとき、制御回路１６は、鉛電池２０からの電源供給の有無をモニタしているのみである。制御回路１６への電源供給をバッテリＢＴから鉛電池２０へ切替える際には、制御回路１６による制御が行われる。
【００３４】
即ち、起動信号ＩＧ＿ｉｎがＬレベルであるとき、又は、外部電源電圧ＶＥＸＴがＬレベルであるとき、スイッチング素子ＴＲ２がオフとなり、スイッチング素子ＴＲ３とスイッチング素子ＴＲ４とがオンとなる。これにより、さらにスイッチング素子ＴＲ６がオンとなる。この状態では、電圧ＶＩＮＴは内部電源電圧ＶＬＩＢと等しくなり、レギュレータＲｅｇにバッテリＢＴから電圧ＶＬＩＢが供給される。なお、本実施形態では、電源切替回路１２が、上記のように制御回路１６への電源電圧を供給する電源を、外部電源である鉛電池２０から、内部電源であるバッテリＢＴに切替える動作は、１ｍｓ以内で行われる。（ＳＴ５）
【００３５】
なお、ＳＴ５〜ＳＴ７において、 信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベル（起動信号ＩＧ＿ｉｎ＝Ｌ）であるときに、 図示しない上位制御装置から制御回路１６へ、ＣＡＮ／ＬＩＮなどの通信プロトコルに基づいて電池モジュール１０を停止するよう命令を受信したときに、制御回路１６は、電池モジュールの停止処理を開始し、 遮断器１４をオフする。制御回路１６は、 全ての停止処理が終了した後、 制御信号ＬＩＢ＿ＳＤをＬレベルとして電源切替回路１２のスイッチング素子ＴＲ５をオフし、スイッチング素子ＴＲ４とスイッチング素子ＴＲ６をオフとして電源供給を停止（レギュレータＲｅｇを停止）する。続いて、スイッチング素子ＴＲ３がオフとなる。（ＳＴ１）
【００３６】
制御回路１６は、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベルとなったときに、カウントアップを開始し、鉛電池２０からの電源供給が停止している期間が所定の閾値以上か否か判断する。本実施形態では、制御回路１６は、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベルである期間、すなわち、起動信号ＩＧ＿ｉｎと外部電源電圧ＶＥＸＴとの少なくとも一方がＬレベルである期間が１０秒以上であるか否か判断する。（ＳＴ６）
【００３７】
制御回路１６は、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮを監視し、所定の閾値が経過するまで、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベルである期間は、バッテリＢＴから制御回路１６へ電源供給を継続する。（ＳＴ５）
【００３８】
所定の閾値以内に信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＨレベルとなったときには、起動信号ＩＧ＿ｉｎと外部電源電圧ＶＥＸＴとの両方がＨレベルであり、制御回路１６は、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤをＬレベルに切替える。このことにより、電源切替回路１２において、制御回路１６へ電源電圧を供給する電源を、バッテリＢＴから鉛電池２０へ切り替わる。（ＳＴ４）このときに、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤがＬレベルとなることにより、バッテリＢＴからの電源切替回路１２への電源供給は停止するが、鉛電池２０からの電圧ＶＥＸＴが確保されているため、出力電圧ＶＩＮＴは保持される。なお、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤは、電池モジュール１０の起動時は、Ｌレベルとなっている。制御回路１６が立ち上がった直後、制御回路１６のＩＯポ−トはＨ−Ｚｉ（無信号)である為、Ｌレベルになっている。制御回路１６は、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤは定常運転開始時にＨレベルとし、以後完全に停止するもしくは、ＶＥＸＴ（ＩＧ＿ｉｎ）が確保されるまでＨレベルを維持する。
【００３９】
なお、制御回路１６は、バッテリＢＴから電源電圧を供給されている期間は、電源電圧の値（あるいはバッテリＢＴの電圧）を監視し、バッテリＢＴの電圧が放電終止電圧以下か否か判断する。（ＳＴ７）
【００４０】
ＳＴ６において、制御回路１６が信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮを監視し、信号ＩＧ＿ＰＷＲ＿ＯＮがＬレベルである期間が所定の閾値を超えたとき、および、バッテリＢＴから電源電圧を供給されているときにバッテリＢＴの電圧が放電終止電圧以下となったときに、停止処理を行う（ＳＴ８）。停止処理において、制御回路１６は、電池モジュール１０の停止処理を開始し、遮断器１４をオフする。すなわち、制御回路１６は、制御信号ＬＩＢ＿ＳＤをＬレベルとしスイッチング素子ＴＲ５をオフとし、スイッチング素子ＴＲ４およびスイッチング素子ＴＲ６をオフとしてレギュレータＲｅｇを停止し、スイッチング素子ＴＲ３をオフして制御回路１６への電源供給を停止する。
上記のように、本実施形態の電池モジュール１０では、電源切替回路１２の動作のみにより制御回路１６への電源電圧の供給を、外部電源と内部電源とで切替えている。このことにより、外部電源からの電源供給が停止したときにも制御回路１６の動作を継続させることができる。
【００４１】
例えば、遮断器１４が電流を流す事で導通（オン）させるリレー若しくはコンタクタなどであるときには、外部電源からの電力供給が瞬停することにより、遮断器１４が開いた（絶縁）状態となる。また、電流により導通する遮断器１４は、常時通電していないと導通（オン）状態が確保されないため、消費電流が大きくなってしまう。
【００４２】
例えば、遮断器１４が、ワンショットのパルスにより導通と絶縁とを制御されるラッチングリレーなどであるときには、上位装置側の電源（外部電源）若しくは制御回線や通信線が断線したときに、導通（オン）若しくは絶縁（オフ）を維持したまま遮断器１４が制御できない状態となる。遮断器１４が導通（オン）である状態では、電池モジュールの出力端子は活線状態のままとなり、危険である。
【００４３】
本実施形態の電池モジュール１０では、上記のように、外部電源からの電源供給が停止したときにも、制御回路１６への電源供給は停止されないため、制御回路１６が遮断器１４の制御が可能となり、遮断器１４をオフしてから安全に電池モジュール１０の動作を停止することができる。
【００４４】
また、本実施形態の電池モジュール１０では、外部電源からの電力供給が一時的なものであった場合には、制御回路１６への電源電圧を供給する電源を、内部電源から外部電源へ戻すように切り替えることができる。これにより、内部電源に蓄積された電力が消耗することを抑制することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態の電池モジュール１０では、制御回路１６が内部電源(ＶＬＩＢ)により動作しているとき、バッテリＢＴが過放電なることを防ぐためにバッテリＢＴの電圧を監視し、バッテリＢＴの電圧が放電終止電圧以下となったときに、電池モジュール１０の動作を自ら停止させ（ＳＴ８）、出力電圧ＶＩＮＴを停止する（ゼロとする）ことが可能である。
【００４６】
上記のように、本実施形態によれば、外部電源が停止した際の安全性を担保した電池モジュールを提供することができる。
【００４７】
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。
なお、上記実施形態において、信号の第１レベルをＨ（ハイ）レベルとし、第２レベルをＬ（ロー）レベルとして説明したが、上記に限定されるものではない。電源切替回路の構成により、第１レベルをＬレベルとし第２レベルをハイレベルとしても構わない。
【符号の説明】
【００４８】
１０…電池モジュール、１２…電源切替回路、１２Ｃ…容量、１４…遮断器、１６…制御回路、２０…鉛電池（外部電源）、３０…車両負荷、ＴＲ１ａ〜ＴＲ６…スイッチング素子、ＢＴ…バッテリ（内部電源）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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