(57)【要約】  電動車両（１）が、車輪（４）を回転駆動する電気モータ（１９）と、電気モータ（１９）の電源としてのバッテリと、車体（２）に形成され、バッテリ（４１，５１）を収容するためのバッテリ収容空間（２３，２４）と、を備える。バッテリ収容空間が、バッテリとして第１バッテリ（４１）を内蔵した標準バッテリパック（４０）を収容する第１収容部（２３）と、第２バッテリ（５１）を内蔵したオプションバッテリパック（５０）を取外し可能に収容する第２収容部（２４）と、を含む。第１バッテリ（４１）の電圧が電気モータ（１９）の駆動電圧に相当する値であり、車両（１）が少なくとも第１バッテリ（４１）のみを電源にして走行可能に構成される。
2014061052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転駆動する電気モータと、
前記電気モータの電源としてのバッテリと、
前記車体に形成され、前記バッテリを収容するためのバッテリ収容空間と、を備え、
前記バッテリ収容空間が、前記バッテリとして第１バッテリを内蔵した標準バッテリパックを収容する第１収容部と、第２バッテリを内蔵したオプションバッテリパックを取外し可能に収容する第２収容部と、を含み、
前記第１バッテリの電圧が前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、車両が少なくとも前記第１バッテリのみを電源にして走行可能に構成される、電動車両。
【請求項２】
前記第１バッテリに蓄えられている電力のみを前記電気モータに供給する第１給電状態と、前記オプションバッテリパックが取り付けられている状態で少なくとも前記第２バッテリに蓄えられている電力を前記電気モータに供給する第２給電状態とを切り替える給電切替器を備える、請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記第２バッテリの電圧は、前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、前記第２バッテリは、前記第２収容部に前記オプションバッテリパックを収容した状態で、前記第１バッテリと電気的に並列接続され、
前記第２給電状態において、前記第２バッテリに蓄えられている電力が前記電気モータに供給され且つ前記第１バッテリが前記電気モータから切り離される、請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記第１バッテリ及び前記第２バッテリによる前記電気モータへの同時給電を阻止する阻止回路を備える、請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
バッテリ状態及び／又は車両状態に基づいて前記第１給電状態と前記第２給電状態とを切り換える制御装置を備える、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項６】
前記標準バッテリパックと前記オプションバッテリパックとが同一の構造を有している、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項７】
前記車体が、バッテリパックが前記第１収容部に収容されているのか前記第２収容部に収容されているのかを該バッテリパック自身に識別させるための識別構造を有している、請求項６に記載の電動車両。
【請求項８】
前記第１バッテリに電気的に接続され、且つ前記第２収容部に前記オプションバッテリパックが収容された状態で前記第２バッテリにも電気的に接続される充電コネクタと、
バッテリ状態に基づいて、前記充電コネクタからの電力で充電すべきバッテリを選択する充電制御部と、を備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項９】
前記第１収容部及び前記第２収容部が、それぞれ前後方向に比べて左右方向に長尺であり、互いに前後方向に並べられる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項１０】
前記第１収容部が、車両の車長方向中央部に配置される、請求項９に記載の電動四輪車。
【請求項１１】
前記バッテリに蓄えられている電力を交流に変換して前記電気モータに供給するインバータを備え、
前記インバータが、前記バッテリ収容空間に車幅方向一側で隣接している、請求項９又は１０に記載の電動四輪車。
【請求項１２】
前記電気モータが、車両の車幅中央に対し、車幅方向前記一側に偏在している、請求項１１に記載の電動四輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を回転駆動する電気モータと、電気モータの電源としてのバッテリとを備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動四輪車等の電動車両においては、車輪が、電気モータにより発生された駆動力で回転駆動される。電動車両は、電気モータの電源として用いられるバッテリを搭載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７３５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリの容量は航続距離に影響する。一方、バッテリは、車載装置のなかでも単位体積当たり重量が比較的大きい装置である。このため、車両の航続距離を長くすべくバッテリの容量を大きくしようとするにあたってバッテリを単純に大型化すると、車両全体の重量が大きくなる。【０００５】
そこで本発明は、航続距離を長くすることと車両重量を軽くすることとのそれぞれに対応可能な電動車両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】
【０００６】
本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、本発明に係る電動車両は、車輪を回転駆動する電気モータと、前記電気モータの電源としてのバッテリと、前記車体に形成され、前記バッテリを収容するためのバッテリ収容空間と、を備え、前記バッテリ収容空間が、前記バッテリとして第１バッテリを内蔵した標準バッテリパックを収容する第１収容部と、第２バッテリを内蔵したオプションバッテリパックを取外し可能に収容する第２収容部と、を含み、前記第１バッテリの電圧が前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、車両が少なくとも前記第１バッテリのみを電源にして走行可能に構成される。【０００７】
前記構成によれば、オプションバッテリパックを取り付ければ、バッテリ容量を大きくすることができ、オプションバッテリパックを取り外せば、車体重量を小さくすることができる。バッテリ容量の拡大と車体の軽量化とを必要に応じて選択することができる。また、第１バッテリに蓄えられている電力のみでも車両が走行可能になるので、オプションバッテリパックを取り外していて標準バッテリパックのみを取り付けている状態であっても、車両が円滑に走行する。【０００８】
前記第１バッテリに蓄えられている電力のみを前記電気モータに供給する第１給電状態と、前記オプションバッテリパックが取り付けられている状態で少なくとも前記第２バッテリに蓄えられている電力を前記電気モータに供給する第２給電状態とを切り替える給電切替器を備えてもよい。【０００９】
前記構成によれば、給電切替器の動作により、第１バッテリに蓄えられている電力のみで車両を走行させる状態と、オプションバッテリパックの第２バッテリに蓄えられている電力を利用して車両を走行させる状態とを切り替えることができる。これにより、第１バッテリ及び第２バッテリの過放電を抑制することができ、性能劣化を防ぐことができる。【００１０】
前記第２バッテリの電圧は、前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、前記第２バッテリは、前記第２収容部に前記オプションバッテリパックを収容した状態で、前記第１バッテリと電気的に並列接続され、前記第２給電状態において、前記第２バッテリに蓄えられている電力が前記電気モータに供給され且つ前記第１バッテリが前記電気モータから切り離されてもよい。【００１１】
前記構成によれば、オプションバッテリパックを取り付けている状態で、給電切替器の動作により、第１バッテリに蓄えられている電力のみで車両を走行させる状態と、第２バッテリに蓄えられている電力のみで車両を走行させる状態とを切り替えることができる。【００１２】
前記第１バッテリ及び前記第２バッテリによる前記電気モータへの同時給電を阻止する阻止回路を備えてもよい。【００１３】
前記構成によれば、第１バッテリと第２バッテリとで残容量が異なる場合に一方のバッテリから他方のバッテリに電流が流れるといったような電気的な不具合を回避することができる。【００１４】
バッテリ状態及び／又は車両状態に基づいて前記第１給電状態と前記第２給電状態とを切り換える制御装置を備えてもよい。【００１５】
前記構成によれば、バッテリ状態及び／又は車両状態に基づいて給電状態が自動的に切り換わるので、バッテリの過放電を抑制するといったようなバッテリの最適運用が可能になる。【００１６】
前記標準バッテリパックと前記オプションバッテリパックとが同一の構造を有していてもよい。【００１７】
前記構成によれば、車両製造に必要な部品種類を削減することができ、製造者も使用者もバッテリパックの管理を容易に行うことができる。【００１８】
前記車体が、バッテリパックが前記第１収容部に収容されているのか前記第２収容部に収容されているのかを該バッテリパック自身に識別させるための識別構造を有していてもよい。【００１９】
前記構成によれば、標準バッテリパック及びオプションバッテリパックが同一の構造である場合に、バッテリパック自身が標準バッテリパックとして機能すべきであるのかオプションバッテリパックとして機能すべきであるのかを認識可能になる。【００２０】
前記第１バッテリに電気的に接続され且つ前記第２収容部に前記オプションバッテリパックが収容された状態においては前記第２バッテリにも電気的に接続される充電コネクタと、バッテリ状態に基づいて、前記充電コネクタからの電力で充電すべきバッテリを選択する充電制御部と、を備えてもよい。【００２１】
前記構成によれば、充電コネクタからバッテリに電力を供給可能であれば、第１バッテリ及び第２バッテリを充電することができる。このため、使用者は第１バッテリを充電する作業と第２バッテリを充電する作業とを別個に行う必要がなく、充電作業が簡便になる。また、充電制御部がバッテリ状態に基づいて充電すべきバッテリを選択しながら充電が進むので、バッテリの過充電を抑制することができる。なお、充電すべきバッテリの選択態様には、第１バッテリのみ、第２バッテリのみの２態様のみならず、第１バッテリ及び第２バッテリの両方を充電コネクタからの電力で充電するという態様も含まれていてもよい。【００２２】
前記第１収容部及び前記第２収容部が、それぞれ前後方向に比べて左右方向に長尺であり、互いに前後方向に並べられてもよい。【００２３】
前記構成によれば、横長のバッテリパックを前後方向に並べることができる。バッテリパックが重量物であっても、車両全体の重心位置が、車両の車幅中央に対して車幅方向いずれかの側に偏って配置されてしまうのを防ぐことができ、車両全体の重心位置を車幅中央付近に配置しやすくなる。【００２４】
前記第１収容部が、車両の車長方向中央部に配置されてもよい。【００２５】
前記構成によれば、標準バッテリパックが車両の車長方向中央部に配置されることとなる。このため、バッテリパックが重量物であっても、車両全体の重心位置が、車長方向中心に対して車長方向いずれかの側に偏って配置されてしまうのを防ぐことができ、車両全体の重心位置を車長方向中心付近に配置しやすくなる。【００２６】
前記バッテリに蓄えられている電力を交流に変換して前記電気モータに供給するインバータを備え、前記インバータが、前記バッテリ収容空間に車幅方向一側で隣接していてもよい。【００２７】
インバータがバッテリ収容空間に前後方向いずれかの側で隣接していれば、インバータに近位のバッテリパックとインバータから遠位のバッテリパックとが存在し、インバータまでの配線長が大きく異なる可能性がある。前記構成によれば、車長方向に並ぶ標準バッテリパック及びオプションバッテリパックをどちらも、短い配線を介してインバータに接続することができ、配線における電圧降下を均等且つ小さくすることができる。【００２８】
前記電気モータが、車両の車幅中央に対し、車幅方向前記一側に偏在していてもよい。【００２９】
前記構成によれば、電気モータをインバータに近付けることができ、インバータに短い配線を介して接続することができる。このため、当該配線における電圧降下を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、航続距離を長くすることと車両重量を軽くすることとのそれぞれに対応可能な電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るユーティリティビークルを示す斜視図である。
【図２】図１に示すユーティリティビークルの平面図である。
【図３】図１に示すユーティリティビークルの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図２及び図３に示すオプションバッテリパックの斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るユーティリティビークルの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るユーティリティビークルの電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する詳細な説明を省略する。以下の説明における方向の概念は、本発明の実施形態に係るユーティリティビークルに搭乗した乗員から見た方向を基準としており、前後方向は車長方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施形態に係るユーティリティビークル１を示す斜視図である。図１に示すように、ユーティリティビークル１は、内燃機関を備えず、電力を供給する電源から回転動力を発生して車輪を駆動する電動車両である。ユーティリティビークル１は、車体２の前部に左右一対の前輪３を備え、後部に左右一対の後輪４を備えている。前輪３及び後輪４は、いわゆるバルーンタイヤを有している。左右の前輪３の間のフロント空間Ｓ１はボンネット５により上方から覆われている。ボンネット５の後方である車体前後方向の中央付近には、運転者及び同乗者が着座する横長のシート６が設けられている。車体２には、フロント空間Ｓ１とシート６が配置された搭乗空間Ｓ２とを仕切るダッシュボード７が設けられている。車体２には、ボンネット５の左右両側からシート６の斜め後下方のフロアフレーム１１にわたって、シート６が配置された搭乗空間Ｓ２を囲むキャビンフレーム８（ＲＯＰＳ）が設けられている。
【００３４】
キャビンフレーム８は金属製の円筒パイプであり、搭乗空間Ｓ２の前後左右及び上部を開放するように形成されている。車体２には、搭乗空間Ｓ２の後方において荷台９が設けられている。荷台９は、平面視四角形の底壁と、底壁の四辺から上方に突出する側壁とを有しており、上方に開放されている。荷台９は、手動又は自動で後傾するようにバンク可能である。
【００３５】
図２は、図１のユーティリティビークル１を示す平面図である。なお、図２は、シート６及び荷台９（図１参照）を取り外した状態を示している。図２に示すように、車体２は、シート６（図１参照）を下方から支持するシートフレーム１２を有している。シートフレーム１２には、前後に延びる左右一対のリヤフレーム１３の前端部が接続されており、リヤフレーム１３は、荷台９（図１参照）を下方から支持する。左右のリヤフレーム１３の後側部分は、車幅方向に延びるクロスメンバ１４により互いに接続されている。後輪４には、車幅方向に延びる車軸１６が接続されており、左右の後輪４のハブ１５を左右に連結する連結部材１７が車軸１６の後方で車幅方向に延びている。
【００３６】
車体２には、後輪４を（四輪駆動時には前輪３も）回転駆動するための電気モータ１９と、電気モータ１９を制御するためのインバータ２１と、インバータ２１に供給する電力を蓄えたバッテリとが設けられ、ユーティリティビークル１は、バッテリを内蔵した２つのバッテリパック４０，５０を搭載可能に構成されている。すなわち、車体２には、２つのバッテリパック４０，５０を収容するためのバッテリ収容空間２２が形成されている。バッテリ収容空間２２には、第１バッテリ４１を内蔵した標準バッテリパック４０を収容する第１収容部２３と、第２バッテリ５１を内蔵したオプションバッテリパック５０を取外し可能に収容する第２収容部２４とが含まれる。
【００３７】
第１収容部２３には、車両使用時には原則として必ず標準バッテリパック４０が収容される。第２収容部２４には、使用者の好みに応じてオプションバッテリパック５０が収容され、第２収容部２４には常に必ずバッテリパックが収容されるわけではない。逆に言えば、第２収容部２４にオプションバッテリパック５０が収容されていない状態であっても、ユーティリティビークル１は、第１収容部２３に収容された標準バッテリパック４０のバッテリ４１に蓄えられた電力により、走行することができる。
【００３８】
バッテリパック４０，５０は、バッテリ４１，５１を収容するケーシング４２，５２を有し、当該ケーシング４２，５２の左部外面（本例では上面）に外部充電コネクタを接続するための充電口４３，５３を有している。充電口４３，５３に外部充電コネクタを接続すると、この充電口４３，５３に対応したバッテリ４１，５１を充電することができる。なお、オプションバッテリパック５０が取り付けられている状態において、一方の充電口に外部充電コネクタを接続したときに、他方の充電口に対応するバッテリが充電されるようにしてもよい。
【００３９】
上記構成のユーティリティビークル１においては、バッテリに蓄えられた電力がインバータ２１で交流に変換され、変換された交流がインバータ２１から電気モータ１９に供給され、電気モータ１９が駆動力を発生する。電気モータ１９は動力伝達機構２５を介して車軸１６と接続されており、電気モータ１９により発生された駆動力は、動力伝達機構２５及び左右の車軸１６を介して左右の後輪４に伝達され、これにより左右の後輪４が回転駆動される。
【００４０】
以下、ユーティリティビークル１の電気的構成について説明し、次に、バッテリ収容空間２２及びその周辺の機器や装置の配置について説明する。
【００４１】
図３は、図１に示すユーティリティビークル１の電気的構成を示すブロック図である。図３は、標準バッテリパック４０が通常必ず搭載されるものである旨実線を用いて模式的に示し、オプションバッテリパック５０が必要に応じて搭載され又は取り外されるものである旨二点鎖線を用いて模式的に示している。図３に示すように、各バッテリパック４０，５０は、ケーシング４２，５２内にバッテリ４１，５１と直列に接続された給電切替器４４，５４を備えている。オプションバッテリパック５０を取り付けた状態において、第１バッテリ４１及び第１給電切替器４４の組と、第２バッテリ５１及び第２給電切替器５４の組とが、インバータ２１に並列接続される。
【００４２】
給電切替器４４，５４は、例えばスイッチ又はリレーであり、第１給電切替器４４は、第１バッテリ４１とインバータ２１との間の配線を開閉し、第２給電切替器５４は、第２バッテリ５１とインバータ２１との間の配線を開閉する。第１給電切替器４４が開のとき、第１バッテリ４１とインバータ２１との電気的接続が切断され、第１バッテリ４１に蓄えられた電力をインバータ２１に供給不能になる。第１給電切替器４４が閉のとき、第１バッテリ４１がインバータ２１ひいては電気モータ１９に電気的に接続され、第１バッテリ４１に蓄えられた電力をインバータ２１に供給可能になり、該電力で電気モータ１９を作動させることができる。第２給電切替器５４が開のとき及び閉のときにおける作用も、これと同様である。
【００４３】
本実施形態では、第１給電切替器４４及び第２給電切替器５４が自動で操作される。そのため、ユーティリティビークル１は、車載の電装品として、これら給電切替器４４，５４の開閉を制御する制御器６０を備えている。図示例では、インバータ２１を制御する車両制御器が、給電切替器を制御する制御器と兼ねているが、これは一例に過ぎず、車両制御器と別の制御器が給電切替器を制御してもよい。
【００４４】
制御器６０は、取付検出部６１と通信可能に接続され、取付検出部６１からオプションバッテリパック５０が第２収容部２４（図２参照）に適切に収容されているか否かについての情報を入力する。取付検出部６１は、一例として、第２収容部２４（図２参照）近辺に設けられたリミットスイッチである。
【００４５】
制御器６０は、電池情報出力部６２と通信可能に接続され、電池情報出力部６２から第１バッテリ４１の状態情報を入力する。オプションバッテリパック５０が第２収容部２４（図２参照）に収容されている状態においては、制御器６０は、電池情報出力部６２から第２バッテリ５１の状態情報を入力する。
【００４６】
「バッテリの状態情報」には、例えば、バッテリの残容量情報、劣化状態情報又はＳＯＨ（state of health）情報、ＳＯＣ（state of charge）情報、放電能力等の機能状態情報又はＳＯＦ（state of function）情報、バッテリの温度情報、バッテリの電圧やバッテリに接続された電線における電流などの電気的特性に関する情報が含まれる。ユーティリティビークル１が、バッテリの状態を監視するための専用の制御器（いわゆるバッテリ監視ユニット）を備えている場合、電池情報出力部６２は、バッテリ監視ユニットでもよい。このバッテリ監視ユニットが、バッテリが異常か否かを判定可能に構成される場合、状態情報には、バッテリ監視ユニットによる判定結果（すなわち、バッテリが異常であるか正常であるか）を示す情報が含まれていてもよい。バッテリが異常である旨示す情報には、バッテリパック内のバッテリ以外の電装品の異常（例えば、リレーの固着）を示す情報が含まれていてもよい。バッテリ監視ユニットが、バッテリの劣化程度を判定可能に構成される場合、状態情報には、バッテリの劣化程度情報が含まれていてもよい。劣化程度は、バッテリの総充電時間や総放電時間を用いて判定されることができ、劣化程度情報がこのような時間を示す情報そのものであってもよい。
【００４７】
なお、電池情報出力部が、ＳＯＨ情報やＳＯＣ情報を出力せず、ＳＯＨ情報及びＳＯＣ情報を生成するために必要な情報を出力してもよい。この場合、制御器６０自身が、このような電池情報出力部から出力された当該必要な情報を参照し、ＳＯＨ情報及びＳＯＣ情報を生成するように構成されていてもよい。
【００４８】
本実施形態に係る制御器６０は、車両情報出力部６３とも通信可能に接続され、車両情報出力部６３から車両の状態情報を入力する。「車両の状態情報」には、アクセル操作量情報、電気モータ１９の回転数情報、車両の走行速度情報、荷台９（更にシート６）への積載重量情報が含まれる。前述のとおり本実施形態に係る制御器６０は、インバータ２１を制御する車両制御器を兼ねており、電池情報出力部６２からの電池情報及び車両情報出力部６３からの車両情報に基づいてインバータ２１に制御指令を与えて電気モータ１９の出力トルク及び／又は回転数を制御する。
【００４９】
制御器６０は、取付検出部６１及び電池情報出力部６２から入力した情報を参照し、第１給電切替器４４及び第２給電切替器５４を自動操作し、インバータ２１に電気的に接続させて電気モータ１９の電源として機能させるバッテリを設定する。別の言い方をすれば、制御器６０は、電気モータ１９の電源として機能させるバッテリの組合せを定めた複数の給電状態を記憶しており、取付検出部６１及び電池情報出力部６２から入力した情報に基づいて当該複数の給電状態から一つを選択し、選択された給電状態が実現されるように第１給電切替器４４及び第２給電切替器５４の開閉を制御する。本実施形態では、給電切替器が２つ存在し、どちらの給電切替器も開及び閉の２つのうち１つを設定するので、理論的には４つの給電状態を定めることができる。
【００５０】
制御器６０は、取付検出部６１からオプションバッテリパック５０が第２収容部２４（図２参照）に適切に収容されていない旨示す情報を入力すると、車両使用時には原則として必ず車体２に搭載されている標準バッテリパック４０の第１給電切替器４４が閉となるように第１給電切替器４４を制御又は自動操作し、それにより、給電状態を、第１バッテリ４１に蓄えられている電力のみを電気モータ１９に供給する第１給電状態とする。
【００５１】
ここで、第１バッテリ４１の電圧は、電気モータ１９の駆動電圧に相当する値（例えば、１００Ｖ）である。このため、ユーティリティビークル１は、少なくとも第１バッテリ４１のみを電源として電気モータ１９を駆動して走行することができる。このように第１バッテリ４１の電圧を設定しているので、オプションバッテリパック５０を取り外していて標準バッテリパック４０のみを取り付けている状態であっても、車両１が円滑に走行可能になる。また、オプションバッテリパック５０を取り外していると、車両全体の重量を軽量化することができる。一方、オプションバッテリパック５０を取り付けると、オプションバッテリ５０に内蔵されている第２バッテリ５２が、インバータ２１に第１バッテリ４１と並列に、インバータ２１と接続される。このため、オプションバッテリパック５０を車体２に取り付けると、ユーティリティビークル１のバッテリ容量が増大し、それにより航続距離を稼ぐことができる。このように、オプションバッテリパック５０を取り付けたときにはバッテリ容量を大きくすることができ、オプションバッテリパック５０を取り外したときには車体重量を小さくすることができる。このように、オプションバッテリ５０の装着を選択可能とすることで、ユーティリティビークル１の使用者は、バッテリ容量拡大と車体軽量化とを必要に応じて選択することができる。
【００５２】
制御器６０は、取付検出部６１からオプションバッテリパック５０が第２収容部２４（図２参照）に適切に収容されている旨示す情報を入力しているときには、給電状態を、前記第１給電状態と、第２バッテリ５１に蓄えられている電力を電気モータ１９に供給する第２給電状態とで切り替える。第１給電状態では、第１給電切替器４４が閉となり且つ第２給電切替器５４が開となる。
【００５３】
「第２給電状態」は、第１バッテリ４１の電力及び第２バッテリ５１の電力の両方を電気モータ１９に供給する給電状態（以降の説明では「第２フル給電状態」と称する）と、第２バッテリ５２に蓄えられている電力が電気モータ１９に供給され且つ第１バッテリ４１が電気モータ１９から電気的に切り離される給電状態（以降の説明では「第２パーシャル給電状態」と称する）とのどちらも含む。第２フル給電状態では、第１給電切替器４４が閉となり且つ第２給電切替器５４が閉となる。第２パーシャル給電状態では、第１給電切替器４４が開となり且つ第２給電切替器５４が閉となる。
【００５４】
第１給電状態が設定されると、オプションバッテリパック５０が取り付けられているにも関わらず、第２バッテリ５２が電気モータ１９の電源としては機能しない。第２パーシャル給電状態が設定されると、車両使用時には原則として必ず標準バッテリパック４０が車体２に搭載されているにもかかわらず、第１バッテリ４１が電気モータ１９の電源として機能しない。
【００５５】
本実施形態に係る第２バッテリ５１は、第１バッテリ４１と同様のバッテリ電圧を有し、第１バッテリ４１と同様にして電気モータ１９の駆動電圧に相当する値となっている。このため、第２パーシャル給電状態が設定されているときには、第１給電状態が設定されているときと同様にして、第２バッテリ５１に蓄えられた電力のみで電気モータ１９を適切に作動させることができ、車両１を円滑に走行させることができる。
【００５６】
このため、制御器６０は、第１給電状態および第２パーシャル給電状態を切り替えることにより、第１バッテリ４１に蓄えられている電力のみで車両を走行させる状態と、第２バッテリ５１に蓄えられている電力のみで車両を走行させる状態とを切り替えることができる。このため、第１バッテリ４１及び第２バッテリ５１の過放電の抑制を目的とした制御を実行することが可能になる。
【００５７】
給電状態の切替制御に関し、制御器６０は、電池情報出力部６２から入力した電池情報及び／又は車両状態出力部６３から入力した車両状態に基づいて給電状態を切り替える。例えば、電池情報出力部６２からの入力を参照して一方のバッテリが消耗した、すなわちＳＯＨが所定値以下に低下したと判断したとき、他方のバッテリが電気モータ１９の電源として機能するように給電状態を切り替える。また、制御器６０は、電池情報出力部６２からの入力を参照して一方のバッテリの残容量と他方のバッテリの残容量との差が所定値を超えるまでは現在設定している給電状態を維持し、当該所定値を超えると給電状態を切り替えて残容量が多い方のバッテリを電気モータ１９の電源として機能させ始めるようにしてもよい。これによって２つのバッテリ４１，５１の残容量を平均化することができ、バッテリ４１，５１の過放電を防止することができる。
【００５８】
過放電の可能性を低くするため、制御器６０は、電気モータ１９の駆動を満足に行えず円滑な走行が困難となるリミット残容量よりも高い値に設定された切替残容量に達すると、給電状態を切り替えてもよい。これにより、切替後に電源として機能するバッテリを利用して走行可能な状態を維持することができる。同時に、切替残容量に達したバッテリに関しては、その余力を幾分残した状態で放電停止することができ、充電されるまでの期間で過放電により劣化するのを抑制することができる。この切替残容量は、制御器６０が予め記憶した値であってもよいし、制御器６０が劣化程度に応じて可変的に設定する値であってもよいし、運転者が任意に設定可能な値であってもよい。例えば、充電までの時間間隔が大きくなると予定される場合、運転者は切替残容量を大きめの値に設定することで劣化を好適に抑制することができる。このように、給電状態の切替そのものは制御器によって自動で行わせながら、切替のタイミング又はトリガを運転者が自身の使用状態に応じて設定可能になっていてもよい。これにより運転者の利便性が更に向上する。また、制御器６０は、充電作業が実施される間隔に関する情報を履歴情報として記憶してもよい。この履歴情報に基づいて次回に充電されるまでの期間を推定し、当該推定値に応じて切替残容量を可変的に設定してもよい。推定値は、履歴情報の平均値及び標準偏差など統計学的手法を用いて算出されてもよい。
【００５９】
また、制御器６０は、電池情報出力部６２からの入力を参照して一方のバッテリの温度が所定値を超えていると判断した場合に、他方のバッテリが電気モータ１９の電源として機能するように給電状態を設定してもよく、これによりバッテリ温度の過上昇を防ぐことができる。制御器６０は、電池情報出力部６２からの入力を参照して、一方のバッテリが異常であると判断したときには、異常状態のバッテリ使用を防いで正常な他方のバッテリを電気モータ１９の電源として機能させ続けるようにしてもよい。
【００６０】
また、制御器６０は、車両状態出力部６３からの入力を参照して所定値以上の駆動トルクが必要であると判断した場合に、電池情報出力部６２からの入力を参照して残容量の多い方のバッテリが電気モータの電源として機能するよう給電状態を設定してもよい。大きな駆動トルクが必要ではないと判断した場合に、電池情報出力部６２からの入力を参照して残容量の少ない方のバッテリが電気モータ１９の電源として機能するよう給電状態を設定してもよい。また、特に大きい駆動トルクが必要であると判断した場合、例えば荷物積載状態の加速時、荷物積載状態での登坂走行時であると判断した場合には、第１バッテリ４１及び第２バッテリ５１の両方が電気モータ１９の電源として機能するよう第２フル給電状態を設定してもよい。これにより、電力不足を防ぐことができる。
【００６１】
また、制御器６０は、電池情報出力部６２からの入力を参照して第１バッテリ４１と第２バッテリ５１の劣化程度が同等となるように、給電状態を切り替えてもよい。一方、制御器６０は、電池情報出力部６２からの入力を参照して、いずれか一方のバッテリの劣化を進めるように給電状態を切り替えてもよく、この場合、容易に着脱されるオプションバッテリパック５０に内蔵された第２バッテリ５１の劣化程度を第１バッテリ４１よりも進めるようにすることで、第１バッテリの劣化を抑えるように給電状態を設定してもよい。
【００６２】
なお、給電状態の自動切替は、加減速走行時以外の走行時、例えば走行一時停止中、定速走行中、低速走行中に行ってもよい。動力伝達機構２５がクラッチを含む場合には、クラッチにより動力伝達が遮断されている間に給電状態の自動切替が行われてもよい。また、車両が前輪３に駆動力を分配するか否かを選択する機構を備えていて後輪４のみの二輪駆動の状態と、前輪３及び後輪４の四輪駆動の状態とを切り替え可能である場合、給電状態の自動切替が、この駆動輪の切替と同時に行われてもよい。これにより、仮に切替時に車両挙動に変動が生じるとしても、その変動を抑制することができる。
【００６３】
また、給電状態の自動切替は、電気モータ１９への電力供給が行われていない状態に行うのも好ましい。例えば、電気モータ１９へ電力供給を行う前（イグニションオン時の電装品動作チェック時など）に自動切替が行われてもよい。これにより、電流供給状態での給電切替器の動作を防ぎ、給電切替器が損傷するおそれを低減することができる。走行中の給電切替であっても、電気モータ１９への電力供給を行わない状態に移行した状態で給電切替器４４，５４を操作させることが好ましい。例えば、信号での一時停止中に自動切替が行われてもよい。これによっても、給電切替器４４，５４が損傷するおそれを低減することができる。また、給電切替を行うにあたっては、好ましくは、第１給電切替器４４及び第２給電切替器５４を両方とも開く期間が設けられる。これにより、例えば第１給電状態から第２パーシャル給電状態へと切り替えるに際し、不所望にも２つのバッテリ４１，５１が電気的に接続されるおそれを回避することができる。これにより第１バッテリ４１と第２バッテリ５１の残容量に大差がある場合に一方のバッテリから他方のバッテリに電流が流れるといったような電気的な不具合を回避することができる。
【００６４】
ここまで、給電状態の切替を制御器６０が行うとしたが、運転席に給電状態を切り替えるためのスイッチ（図示せず）を設けておき、運転者が手動で給電状態を切り替えることができるようにしてもよい。また、運転者が手動で切り替え可能であるか否かに関わらず、運転席に、電気モータ１９の電源として機能しているバッテリがどれであるかを示す情報や、２つのバッテリ４１，５１の残容量等のバッテリ状態を示す情報を明示する表示器が設けられていてもよい。この表示器に、車両状態を示す情報が表示されてもよい。運転者が手動で切替え可能である場合には、運転者が表示器に表示された情報を参照して切替動作を行うことができるので有益である。また、運転席に、給電状態を制御器により自動で切り替えさせるか運転者自身が手動で切り替えるかを選択するスイッチ（図示せず）を設けていてもよい。このように手動切替と自動切替とを選択可能になれば、運転者は状況に応じて手動切替を行うこともできるし自動切替を行わせることもでき、更に利便性が向上する。
【００６５】
このように制御器６０が、電池状態に関する情報及び／又は車両状態に関する情報に基づいて給電状態を切り替えると、運転者が手動で切り替える場合と比べて、航続距離の長大化やバッテリの長寿命化を図ることができる等して利便性が向上する。車両状態に関する情報として、上記に例示した駆動トルクや車速の他、電気モータ１９の回転数、走行履歴、前回の車両停止時からの経過時間などの車両情報に基づいて給電状態を切り換えても、同様にして利便性が向上する。また。電池状態に関する情報に基づいて、始動時に用いるバッテリを切り換えてもよい。例えば劣化程度がより小さいバッテリや、残容量がより大きいバッテリを始動時に用いたりすることで、車両を使用していない期間が長期にわたりバッテリ４１，４２が長期保管されていた直後であっても、車両を円滑に始動させることができる。
【００６６】
ユーティリティビークル１は、回生動力でバッテリを充電することもできる。このとき、制御器６０は、電池情報出力部６２からの入力を参照して、残容量が少ない方のバッテリを優先的に電気モータ１９と電気的に接続してもよい。これにより、残容量が少ないバッテリを優先して回生動力を用いて充電することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、標準バッテリパック４０とオプションバッテリパック５０とが同一の構造を有するところ、ユーティリティビークル１は、これらバッテリパックの各々が第１収容部２３に収容されているのか第２収容部２４に収容されているのかをバッテリパック自身に識別させるための識別構造３８，３９を有している。この識別構造３８,９を設けることで、バッテリパック自身が標準バッテリパック４０として機能すべきであるのかオプションバッテリパック５０として機能すべきであるのかを識別可能になる。
【００６８】
具体的には、給電切替器は、リレー又はスイッチ等の配線を開閉する素子の他に、判断部４５，５５と識別信号読取り部４６，５６とを含む。バッテリパックが第１収容部２３又は第２収容部２４に収容されると、識別信号読取り部４６，５６は、収容された収容部に対応する識別構造と近接又は接触する。第１収容部２３に収容された識別構造３８と第２収容部２４に収容された識別構造３９は、形状等が相違している。この識別構造３８，３９同士の相違に基づき、識別信号読取り部４６，５６は、第１収容部２３の識別構造３８と近接又は接触した状態であるか、第２収容部２４の識別構造３９と近接又は接触した状態であるか、どちらの識別構造３８，３９とも離隔した状態であるかを機械的、電気的又は光学的に識別可能に構成されている。識別信号読取り部４６，５６は、識別した状態に応じた信号を判断部４５，５５に出力する。これにより、バッテリパック（特に判断部）は、自身が第１収容部２３に収容されて標準バッテリパック４０として機能すべきであるのか、第２収容部２４に収容されてオプションバッテリパック５０として機能すべきであるのかを識別することができる。なお、識別構造３８，３９と識別信号読取り部４６，５６は、スイッチでもハーネスでもよく、上記の作用を得ることができる構造であればどのようなものであってもよい。
【００６９】
このように構成すると、制御器６０が標準バッテリパック４０及びオプションバッテリパック５０に対して互いに異なる動作指令を、標準バッテリパック４０及びオプションバッテリパック５０の双方に同時に与えた場合においても、第１収容部２３に収容されたバッテリパック及び第２収容部２４に収容されたバッテリパックのどちらもが、自身に期待されている機能を適切に果たすことができる。例えば、制御器６０が給電状態の切替のための給電切替器の動作指令を第１給電切替器４４及び第２給電切替器５４の双方に同時に与えるとする。この場合、例えば第２パーシャル給電状態から第１給電状態に切り替えるには、標準バッテリパック４０の第１給電切替器４４を開から閉とするための指令と、オプションバッテリパック５０の第２給電切替器５４を閉から開とする指令との両方が２つのバッテリパック４０，５０に与えられることとなる。指令は判断部４５，５５に与え、判断部４５，５５が対応する給電切替器のリレー又はスイッチの操作をする。第１収容部２３に収容されたバッテリパックの判断部は、識別信号読取り部４５，４６と識別構造３８，３９との協動により標準バッテリパック４０として機能すべきであると識別しているので、第２給電切替器５４に対する指令を無視し、第１給電切替器４４に対する指令に応じて対応するリレー又はスイッチを開から閉に操作する。第２給電切替器５４の判断部も同様にして動作する。このようにして、バッテリパック内に給電切替器のリレー又はスイッチが配置される場合であっても、個別にリレーを制御することができるようになる。なお、電池情報出力部６２は、バッテリの状態情報を制御器６０に出力するに際し、当該状態情報に、識別信号読取り部４６，５６による識別結果に基づいた識別情報を付加してもよい。
【００７０】
図４は、図２及び図３に示すオプションバッテリパック５０の外観を示す斜視図である。図４に示すオプションバッテリパック５０は、標準バッテリパック４０（図２及び図３参照）と同一の構造を有している。前述のとおり、オプションバッテリパック５０に内蔵された第２バッテリ５１（図３参照）は、標準バッテリパック４０に内蔵された第１バッテリ４１（図３参照）と同等のバッテリ電圧を有している。このため、オプションバッテリパック５０に標準バッテリパック４０と同一の構造を容易に採用することができる。このようにオプションバッテリパック５０が標準バッテリパック４０と同一の構造を有していると、ユーティリティビークル１の製造に必要な部品種類の数を削減することができ、製造者も使用者もバッテリパックの管理を容易に行うことができる。
【００７１】
図２に戻り、バッテリパック４０，５０及びその周辺の機器及び装置の配置について説明すると、電気モータ１９、インバータ２１、バッテリパック４０，５０は、ダッシュボード７よりも後方に設けられている。これらのうち標準バッテリパック４０以外の電装品１９，２１，２３は、キャビンフレーム８よりも後方で且つ荷台９（図１参照）で覆われた下方に配置されている。標準バッテリパック４０は、シート６の下方のシートフレーム１２で囲まれた空間に配置されており、第１収容部２３が当該空間を構成している。すなわち、標準バッテリパック４０は、搭乗空間Ｓ２の下方に配置されており、通常はシート６で隠されて外からは見えない。
【００７２】
第２収容部２４は、第１収容部２３の後方に配置され第１収容部２３と前後方向に隣接し、左右のリヤフレーム１３間の空間のうちの全部を構成している。オプションバッテリパック５０は、この第２収容部２４に取外し可能に収容され、第２収容部２４に収容された状態では標準バッテリパック４０の後方に配置され標準バッテリパック４０と前後方向に隣接することとなる。
【００７３】
インバータ２１は、左側のリヤフレーム１３の前部に対して車幅方向外側（本例では左側）に配置されている。電気モータ１９は、第２収容部２４の後側で且つ車軸１６の前側に配置されている。なお、本実施形態では、電気モータ１９の前部は、第２収容部２４の車幅方向一側後部に平面視で重なっている。
【００７４】
第１収容部２３と第２収容部２４とは、それぞれ前後方向に比べて左右方向に長尺であり、互いに前後方向に並べられることとなる。これにより、横長のバッテリパック４０，５０を前後方向に並べることができる。バッテリパック４０，５０が重量物となっても、車両全体の重心位置が車幅中央ＷＣに対して車幅方向いずれかの側に偏るのを防ぐことができ、車両全体の重心位置を車幅中央ＷＣ付近に位置させやすくなる。
【００７５】
本実施形態に係るユーティリティビークル１には、機械的に独立した２つのバッテリパック４０，５０を収容するための第１収容部２３及び第２収容部２４が、シート６（図１参照）の下方と荷台９（図１参照）の下方とに形成される。シート６の下方に形成された収容部が、標準バッテリパック４０を収容する第１収容部となっている。第１収容部２３は、車両の車長方向中央部に配置されている。より具体的には、第１収容部２３は、平面視で車長方向における中心線ＬＣ（以下「車長中央ＬＣ」とも称する）上に位置している。標準バッテリパック４０は、車両使用時に原則として必ず車体２に取り付けられる。標準バッテリパック４０が車長方向中央部に配置されるようにしているので、バッテリパックが重量物であっても車両全体の重心位置が車長中央ＬＣに対して車長方向いずれかの側に偏るのを防ぐことができ、車両全体の重心位置を車長中央ＬＣ付近に位置させやすくなる。
【００７６】
一方、荷台９の下方に形成された収容部が、オプションバッテリパック５０を収容する第２収容部２４となっている。荷台９の上方にはキャビンフレーム８が設けられておらず、荷台９をバンクさせると、荷台９の下方空間のうち特に前領域が上方に開放される。第２収容部２４は、荷台９の下方空間のうちでもシート６に隣接した前領域に設けられている。このように第２収容部２４は、荷台９をバンクさせるだけで上方に開放されるので、シート６の下方空間と比べるとアクセス容易である。よって、第２収容部２４は、第１収容部２３と比べて、車体完成後にオプションとして装着するか否かが決まるオプションバッテリパック５０の搭載スペースとして適している。また、オプションバッテリパック５０の着脱作業を簡便に行うことができる。
【００７７】
インバータ２１は、第１収容部２３及び第２収容部２４から見て車幅方向に隣接して配置されている。仮にインバータ２１が第１収容部２３の前側に配置されていると、第１バッテリ４１とインバータ２１との間の配線が短くなる一方、第２バッテリ５１とインバータ２１との間の配線が長くなる。インバータ２１が第２収容部２４の後側に配置されていると、この逆の関係になって、配線長のアンバランスは解消されない。本実施形態のインバータ２１の配置によれば、標準バッテリパック４０からインバータ２１までの距離と、オプションバッテリパック５０からインバータ２１までの距離とを略等しくすることができる。このため、電気的特性（電圧降下等）を均すことができる。
【００７８】
インバータ２１の全部が、車幅方向一側（本例では左側）のリヤフレーム１３よりも車幅方向一側（本例では左側）に配置されている。このように左右のリヤフレーム１３で囲まれたスペースがインバータ２１の配置に利用されておらず、当該スペースを第２収容部の形成にそっくりそのまま活用している。このため、オプションバッテリパック５０を大型化することができるし、第２収容部２４から上方にオプションバッテリパック５０を吊り上げればインバータ２１と干渉することなくオプションバッテリパック５０を簡単に取り出すことができる。
【００７９】
そして、オプションバッテリパック５０の上面に左右に梁状に延びる金属フレーム５６を取り付けておけば、当該金属フレーム５６を左右のリヤフレーム１３に締結するだけでオプションバッテリパック５０を車体２に支持させることができる。オプションバッテリパック５０が大型且つ重量物であってもオプションバッテリパック５０を車体２で安定的に支持することができるようになる。
【００８０】
電気モータ１９が車幅中央ＷＣに対して車幅方向一側（本例では左側）に偏在するところ、インバータ２１は電気モータ１９と同様にして車幅方向一側（本例では左側）に偏在している。これにより、インバータ２１と電気モータ１９の間の配線を短くすることができ、当該配線の結線作業を簡便に行うことができるようになる。
【００８１】
電気モータ１９は、インバータ２１と平面視で前後方向に隣接し、インバータ２１に近づくようにして動力伝達機構１９よりも前方に突出している。電気モータ１９の前部は第２収容部２４と上下に重なっている。一方、オプションバッテリパック５０は、車幅方向一側において底上げされた切欠き部５８を有しているので、この切欠き部５８に電気モータ１９の前部を収めることができる。
【００８２】
図４は、本発明の第２実施形態に係るユーティリティビークル１０１の電気的構成を示すブロック図である。以下、上記実施形態との相違点を中心に説明する。図４に示すように、本実施形態に係るユーティリティビークル１０１においては、第１給電切替器１４４及び第２給電切替器１５４が、標準バッテリパック１４０のケーシング１４２及びオプションバッテリパック１５０のケーシング１５２それぞれの外に設けられている。このように、給電切替器は、必ずしもバッテリパックに内蔵されていなくてもよく、車体２に設けられていてもよい。
【００８３】
また、第１給電切替器１４４は、対応する第１バッテリ１５１をインバータ２１に接続している電線（以下、対応電線）を開閉するスイッチ及びリレーだけでなく、当該スイッチ又はリレーに電気的に並列に配置された突入電流防止用抵抗と、当該抵抗に直列接続される突入電流防止用リレーとを含んでもよい。これら突入電流防止用の抵抗及びリレーを含むことで、給電状態を切り換えたときに、第２給電状態から第１給電状態に切り替えるときに、第１バッテリ１５１からインバータ２１に過大な電流が流れるのを防ぐことができる。このために、第２給電状態から第１給電状態に切り替えるに際しては、第２給電切替器を開いた後に、一旦突入電流防止用リレーを閉じ且つ前記対応電線上のリレーを開き、その後突入電流防止用リレーを開き且つ前記対応電線上のリレーを閉じる、という動作が行われる。第２給電切替器１５４の構成と、第１給電状態から第２給電状態への切替についてもこれと同様である。
【００８４】
上記実施形態では、バッテリパック一つ一つに充電口４３，５３（図２又は図４参照）が設けられていたが、本実施形態に係るユーティリティビークル１０１は、複数のバッテリパックに対して共通の充電コネクタを備えている。本実施形態では、バッテリパックが標準バッテリパック１４０とオプションバッテリパック１５０の２つであるため、車体に設けられた充電コネクタ１７３は、これら２つのバッテリパック１４０，１５０に対して共通であり単一である。この充電コネクタ１７３は、第１収容部２３に収容された標準バッテリパック１４０内の第１バッテリ１４１と電気的に接続され、また、第２収容部２４にオプションバッテリパック１５０が収容された状態において、オプションバッテリパック１５０内の第２バッテリ１５１とも電気的に接続される。充電コネクタ１７３は、外部コネクタと電気的且つ機械的に接続可能であり、外部コネクタと接続されたときには外部電源からの電力の供給を受けることができる。
【００８５】
この構成をより具体的に説明すると、車体には、充電コネクタ１７３から第１収容部２３に延びる第１充電線１７４と、当該充電線１７４から分岐して第２収容部２４に延びる第２充電線１７５とが設けられている。標準バッテリパック１４０を第１収容部２３に収容すると、標準バッテリパック１４０の外面に設けられている端子が第１充電線１７４と電気的に接続される。当該端子は、標準バッテリパック１４０内の第１パック内充電線１７６を介し第１バッテリ１５１に電気的に接続されている。本実施形態では、オプションバッテリパック１５０が標準バッテリパック１４０と同一の構造を有しているので、オプションバッテリパック１５０は、標準バッテリパック１４０と同様にして、端子及び第２パック内充電線１７７を有している。オプションバッテリパック１５０が第２収容部２４に収容されている状態においては、当該端子が第２充電線１７５と電気的に接続され、充電コネクタ１７３が第２パック内充電線１７７を介し第２バッテリ１５１にも電気的に接続される。
【００８６】
このように充電コネクタ１７３は、第１バッテリ１４１及び第２バッテリ１５１に並列に接続されている。このため、使用者は、充電コネクタ１７３に外部コネクタを接続するだけで、第１バッテリ１４１及び第２バッテリ１５１の両方を充電することができる。このためバッテリパック一つ一つに充電口を設ける場合と比べ、充電作業が簡便になる。
【００８７】
そして本実施形態では、第１パック内充電線１７６を開閉する第１充電切替器１７１と、第２パック内充電線１７７を開閉する第２充電切替器１７２とを備えている。第１充電切替器１７１が第１パック内充電線１７６を閉じていると、第１充電切替器１７１が第１パック内充電線１７６を閉じており且つ充電コネクタ１７３に外部電源からの電力が供給されていると、当該電力で第１バッテリ１４１を充電することができるようになる。第１充電切替器１７１が第１パック内充電線１７６を開いていれば、充電コネクタ１７３に外部電源からの電力が供給されていても、当該電力で第１バッテリ１４１を充電することができなくなる。第２充電切替器１７２の開閉と、第２バッテリ１５１の充電可否との関係についてもこれと同様である。
【００８８】
制御器１６０は、電池情報出力部６２から入力されるバッテリの状態情報を参照してこれら充電切替器１７１，１７２を操作する。このように本実施形態では、制御器１６０が、バッテリ状態に基づいて充電コネクタ１７３からの電力で充電すべきバッテリを選択する充電制御部を兼ねている。
【００８９】
例えば制御器１６０は、電池情報出力部６２から入力される第１バッテリ１４１の残容量情報及び第２バッテリ１５１の残容量情報に基づき、少なくとも残容量がより小さい側のバッテリに対応した充電切替器を閉じてもよい。これにより、充電作業後の車両保管中又は次回の車両使用時に、残容量がより小さい側のバッテリの過放電を防ぐことができる。この場合、残容量がより大きい側のバッテリに対応した充電切替器は閉じていてもよいし開いていてもよい。
【００９０】
このように本実施形態では、充電コネクタ１７３を単一として使用者の充電作業を簡便にしながら、バッテリの状態情報に基づいて充電すべきバッテリが選択される。これにより一方のバッテリが過充電になったり、他方のバッテリを満足に充電できないような事態を防ぐことができる。
【００９１】
一方のバッテリを充電している状態において当該バッテリが満充電状態にならなくとも、ある程度充電できたら、制御器は充電すべきバッテリを切り換えてもよい。例えば、満充電の８０パーセント程度まで充電できたら充電すべきバッテリを切り換えてもよい。また、制御器１６０は、充電開始時点のバッテリ状態に基づいて、次回始動時に電気モータ１９として最初に電源として機能するバッテリがどちらであるかを判断し、最初に電源として機能する予定のバッテリを充電すべきバッテリとして優先的に選択してもよい。最初に電源として機能するバッテリがどちらであるかは、第１バッテリ１４１及び第２バッテリ１５１それぞれの劣化程度に基づき判断されてもよく、またこの場合、制御器１６０は、劣化程度が小さいバッテリが最初に電源として機能するバッテリであると判断してもよい。なお、第１バッテリ１４１の残容量と第２バッテリ１５１の残容量との差が所定値を超えていれば、給電切替器を閉じて残容量が大きいバッテリを放電して残容量が小さいバッテリを充電してもよい。
【００９２】
図６は、本発明の第３実施形態に係るユーティリティビークル２０１の電気的構成を示すブロック図である。以下、上記実施形態との相違点を中心にして説明する。図６に示すように、本実施形態に係るユーティリティビークル２０１は、第１バッテリ２４１及び第２バッテリ２５１からのインバータ２１及び電気モータ（図６では不図示、図３の符号１９参照）への同時給電を阻止するための阻止回路２８０を備えている。本実施形態では、阻止回路２８０が第１給電切替器２４４及び第２給電切替器２５４の動作指令を生成する制御器２６０に実装されている。阻止回路２８０は、複数の論理ゲートを有した論理回路により実現されてもよいし、その他のインターロック回路によって実現されてもよい。
【００９３】
図６では論理回路により実現された阻止回路２８０が例示されている。図６に示すように、制御器２６０は、第１切替器２４４に対する閉指令又は開指令を示す第１開閉信号と、第２切替器２５４に対する閉指令又は開指令を示す第２開閉信号とを生成する。阻止回路２８０は、第１〜第３ゲート２８１〜２８３を有している。以下では、開指令を示す開閉信号をＨＩＧＨ（１）とし、閉指令を示す開閉信号をＬＯＷ（０）とする。
【００９４】
第１ゲート２８１は、第１開閉信号及び第２開閉信号を入力し、第１及び第２開閉信号が両方ともＨＩＧＨ（１）であればＬＯＷ（０）信号を出力し、一方の開閉信号のみがＨＩＧＨ（１）であればＨＩＧＨ（１）信号を出力する。第１及び第２開閉信号が両方ともＬＯＷ（０）であれば、第１ゲート２８１は、ＨＩＧＨ（１）信号を出力してもＬＯＷ（０）信号を出力してもよい。このため、第１ゲート２８１は、否定論理積（ＮＡＮＤ）でもよいし、排他的論理和（ＸＯＲ）でもよいし、これらと同等となるよう複数の論理ゲートを組み合わせて構成されてもよい。
【００９５】
第２ゲート２８２は、第１開閉信号及び第１ゲート２８１からの信号を入力し、第１開閉信号及び第１ゲート２８１からの信号が両方ともＨＩＧＨ（１）であれば、第１給電切替器２４４にＨＩＧＨ（１）信号、すなわち閉指令を出力する。第２ゲート２８２は、他の場合は、第１給電切替器２４４にＬＯＷ（０）信号、すなわち開指令を出力する。このため、第２ゲート２８２には、論理積（ＡＮＤ）を適用するのが好ましい。
【００９６】
第３ゲート２８３は、第２開閉信号及び第１ゲート２８１からの信号を入力し、第２開閉信号及び第１ゲート２８１からの信号が両方ともＨＩＧＨ（１）であれば、第２給電切替器２５４にＨＩＧＨ（１）信号、すなわち閉指令を出力する。第３ゲート２８３は、他の場合は、第２給電切替器２５４にＬＯＷ（０）信号、すなわち開指令を出力する。このため、第３ゲート２８３には、論理積（ＡＮＤ）を適用するのが好ましい。
【００９７】
このようにすれば、第１開閉信号及び第２開閉信号が両方とも閉指令であっても、第１給電切替器２４４及び第２給電切替器２５４にはそれぞれ開指令が与えられる。逆に言えば、第１開閉信号が閉指令であって第２開閉信号が開指令でなければ、第２ゲート２８２は第１給電切替器２４４に閉指令を与えない。第２開閉信号が閉指令であって第１開閉信号が開指令でなければ、第３ゲート２８３は第２給電切替器２５４に閉指令を与えない。
【００９８】
このため、第１バッテリ２４１及び第２バッテリ２５１の両方が同時に電気モータの電源として機能するのを防ぐことができる。すると、例えば第１バッテリ２４１と第２バッテリ２５１とで残容量が異なる場合に一方のバッテリから他方のバッテリに電流が流れるといったような電気的な不具合を回避することができる。
【００９９】
第１給電切替器２４４は、高圧線（Ｐ）上に設けられる第１Ｐリレー２４４Ｐと、グランド線（Ｎ）上に設けられる第１Ｎリレー２４４Ｎとを含んでいてもよい。この場合、阻止回路２８０を介した指令は、第１Ｐリレー２４４Ｐ及び第１Ｎリレー２４４Ｎのうち少なくとも一方のみに与えられるようになっていればよい（図６では、第１Ｎリレー２４４Ｎにのみ阻止回路２８０を介した指令を与える場合を例示）。第２給電切替器２５４も同様にして第２Ｐリレー２５４Ｐ及び第２Ｎリレー２５４Ｎを含んでいてもよく、阻止回路２８０とこれら２つのリレー２５４Ｐ，２５４Ｎとの関係も第１給電切替器２４４と同様であってもよい。
【０１００】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、上記実施形態ではバッテリパックが２つであるとしたが、車体が、標準的に装備されるバッテリパックを収容する部分と、使用者の好みに応じて適宜着脱されるオプションバッテリパックを収容するための部分とを有していれば、バッテリパックの個数及びバッテリパックを収容する部分の個数は適宜変更可能である。また、標準バッテリパックとオプションバッテリパックとが同一の構造を有するとしたが、これら２種のパックは、充電容量や形状が異なっていてもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、本発明に係る電動車両をユーティリティビークル１に適用するとしたが、左右の駆動輪を備える電動式の車両であれば、ユーティリティビークルに限らず本発明を適用可能であり、従動輪を１輪のみとした電動三輪車にも本発明を適用可能である。また、電気モータの駆動力で走行可能な車両であれば本発明を適用可能であり、そのため、電気モータを走行駆動源の一部として備えるハイブリッド式の車両にも本発明を適用可能である。ただし、電気モータの他に走行駆動源を持たない純粋な電動車両には本発明を好適に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、航続距離を長くすることと車両重量を軽くすることとのそれぞれに対応可能な電動車両を提供することができるとの作用効果を奏し、この効果の意義を発揮できるユーティリティビークル等の電動車両に広く適用すると有益である。
【符号の説明】
【０１０３】
１，１０１，２０１  ユーティリティビークル（電動車両）
２  車体
３  前輪
４  後輪
１９  電気モータ
２１  インバータ
２２  バッテリ収容空間
２３  第１収容部
２４  第２収容部
３８，３９  識別構造
４０，１４０，２４０  標準バッテリパック
４１，１４１，２４１  第１バッテリ
４４，１４４，２４４  第１給電切替器
５０，１５０，２５０  オプションバッテリパック
５１，１５１、２５１  第２バッテリ
５４，１５４，２５４  第２給電切替器
２８０  阻止回路
【図１】
2014061052.tif 000003
【図２】
2014061052.tif 000004
【図３】
2014061052.tif 000005
【図４】
2014061052.tif 000006
【図５】
2014061052.tif 000007
【図６】
2014061052.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月13日(2015.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転駆動する電気モータと、
前記電気モータの電源としてのバッテリと、
前記車体に形成され、前記バッテリを収容するためのバッテリ収容空間と、
制御装置と、を備え、
前記バッテリ収容空間が、前記バッテリとして第１バッテリを内蔵した標準バッテリパックを収容する第１収容部と、第２バッテリを内蔵したオプションバッテリパックを取外し可能に収容する第２収容部と、を含み、
前記第１バッテリの電圧が前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、車両が少なくとも前記第１バッテリのみを電源にして走行可能に構成され、
前記標準バッテリパックと前記オプションバッテリパックとが同一の構造を有し、
前記車体が、バッテリパックが前記第１収容部に収容されているのか前記第２収容部に収容されているのかを該バッテリパック自身に識別させるための識別構造を有し、
前記制御装置は、前記標準バッテリパックと前記オプションバッテリパックとに動作指令を与えるように構成され、前記標準バッテリパックおよび前記オプションバッテリパックは、前記制御装置から与えられる動作指令から自身と対応するものを識別し、識別した自身と対応する動作指令にしたがって動作するように構成される、電動車両。
【請求項２】
前記第１バッテリに蓄えられている電力のみを前記電気モータに供給する第１給電状態と、前記オプションバッテリパックが取り付けられている状態で少なくとも前記第２バッテリに蓄えられている電力を前記電気モータに供給する第２給電状態とを切り替える給電切替器を備える、請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記第２バッテリの電圧は、前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、前記第２バッテリは、前記第２収容部に前記オプションバッテリパックを収容した状態で、前記第１バッテリと電気的に並列接続され、
前記第２給電状態において、前記第２バッテリに蓄えられている電力が前記電気モータに供給され且つ前記第１バッテリが前記電気モータから切り離される、請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記第１バッテリ及び前記第２バッテリによる前記電気モータへの同時給電を阻止する阻止回路を備える、請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記給電切替器が、前記標準バッテリパック及び前記オプションバッテリパックに設けられ、
前記制御装置は、バッテリ状態及び／又は車両状態に基づいて前記第１給電状態と前記第２給電状態とを切り換えるように前記給電切替器に前記動作指令を与えるように構成される、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項６】
前記第１バッテリに電気的に接続され、且つ前記第２収容部に前記オプションバッテリパックが収容された状態で前記第２バッテリにも電気的に接続される充電コネクタと、
バッテリ状態に基づいて、前記充電コネクタからの電力で充電すべきバッテリを選択する充電制御部と、を備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項７】
前記第１収容部及び前記第２収容部が、それぞれ前後方向に比べて左右方向に長尺であり、互いに前後方向に並べられ、前記第２収容部が荷台の下に配置され、前記荷台をバンクさせると前記第２収容部が開放される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電動車両。
【請求項８】
前記第１収容部が、車両の車長方向中央部に配置され、シートの下に配置される、請求項７に記載の電動車両。
【請求項９】
前記バッテリに蓄えられている電力を交流に変換して前記電気モータに供給するインバータを備え、
前記インバータが、前記バッテリ収容空間に車幅方向一側で隣接している、請求項７又は８に記載の電動車両。
【請求項１０】
前記電気モータが、車両の車幅中央に対し、車幅方向前記一側に偏在している、請求項９に記載の電動車両。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月7日(2015.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
車輪を回転駆動する電気モータと、
前記電気モータの電源としてのバッテリと、
車体に形成され、前記バッテリを収容するためのバッテリ収容空間と、
制御装置と、を備え、
前記バッテリ収容空間が、前記バッテリとして第１バッテリを内蔵した標準バッテリパックを収容する第１収容部と、第２バッテリを内蔵したオプションバッテリパックを取外し可能に収容する第２収容部と、を含み、
前記第１バッテリの電圧が前記電気モータの駆動電圧に相当する値であり、車両が少なくとも前記第１バッテリのみを電源にして走行可能に構成され、
前記標準バッテリパックと前記オプションバッテリパックとが同一の構造を有し、
前記車体が、バッテリパックが前記第１収容部に収容されているのか前記第２収容部に収容されているのかを該バッテリパック自身に識別させるための識別構造を有し、
前記制御装置は、前記標準バッテリパックと前記オプションバッテリパックとに動作指令を与えるように構成され、前記標準バッテリパックおよび前記オプションバッテリパックは、前記制御装置から与えられる動作指令から自身と対応するものを識別し、識別した自身と対応する動作指令にしたがって動作するように構成される、電動車両。 
【国際調査報告】
2014061052.tif 000009
2014061052.tif 000010
2014061052.tif 000011
2014061052.tif 000012