(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池セルと該二次電池セルの充放電を制御するセルコントローラとを有する二次電池であって、
前記セルコントローラは、前記二次電池を搭載した移動体の衝突もしくは衝突可能性が検出された際に、前記二次電池セルを放電させ、前記移動体に搭載された放電停止装置が操作された際に、前記二次電池セルの放電を停止することを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記二次電池は、前記二次電池セルの放電を行うための抵抗回路を有し、前記セルコントローラは、該抵抗回路を作動させて前記二次電池セルを放電させることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記移動体の衝突もしくは衝突可能性は、該移動体に配設された衝突センサもしくは衝突予知装置によって検出されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
二次電池セルと該二次電池セルの充放電を制御するセルコントローラとを有する二次電池の複数個が直列及び／又は並列に接続された組電池と、該組電池を制御するバッテリーコントロールユニットと、を有する二次電池モジュールであって、
前記二次電池モジュールを搭載した移動体の衝突もしくは衝突可能性が検出された際に、前記バッテリーコントロールユニットが前記組電池を構成する各二次電池のセルコントローラへ放電開始コマンドを送信し、前記セルコントローラが前記放電開始コマンドに基づいて各二次電池の二次電池セルを放電させ、
前記移動体に搭載された放電停止装置が操作された際に、前記バッテリーコントロールユニットが前記組電池を構成する各二次電池のセルコントローラへ放電停止コマンドを送信し、前記セルコントローラが前記放電停止コマンドに基づいて各二次電池の二次電池セルの放電を停止することを特徴とする二次電池モジュール。
【請求項５】
前記放電開始コマンドは、前記バッテリーコントロールユニット以外のコントロールユニットから各二次電池のセルコントローラへ送信されることを特徴とする請求項４に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記放電停止コマンドは、前記バッテリーコントロールユニット以外のコントロールユニットから各二次電池のセルコントローラへ送信されることを特徴とする請求項４に記載の二次電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池及び二次電池モジュールに関し、例えば車両等の移動体に搭載される二次電池及び二次電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば駆動力の一部を電気モータで補助するハイブリッド式電気自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の車両には、高容量で高出力の二次電池モジュールが使用される。この二次電池モジュールは、複数の二次電池を直列や並列に接続して形成される。【０００３】
ところで、例えば十分に充電されて高いエネルギーを備えた二次電池モジュールを搭載した車両が衝突し、当該車両が自走不能となった場合、作業者等は衝突後の車両から二次電池モジュールを取り外す等の処置を施す必要がある。そのため、当該分野においては、例えば衝突後の車両において安全に取り扱うことのできる二次電池モジュールの開発が望まれている。【０００４】
このような二次電池モジュールの従来技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている電池システムは、電池の状態を検知して電気的導通を遮断しうる電流遮断手段が作動したときに放電を行わせる手段を備えたシステムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３４９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている電池システムによれば、例えば電池システムを搭載した移動体が衝突事故を起こし、電池が過充電状態等の異常な状態となった場合には、外部への電流の供給を遮断するだけでなく、電池が収容している発電要素のエネルギーを低下させることができる。【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている電池システムにおいては、例えば衝突の衝撃によって電池システムを構成する電池セルの充放電を制御するコントローラが損傷したり、当該コントローラと電池セルとを接続する配線が断線した場合に、電池セルを放電させることができないといった問題があった。【０００８】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、例えば衝突の衝撃によって二次電池モジュールを構成する二次電池セルの充放電を制御するコントローラが損傷したり、当該コントローラと二次電池セルとを接続する配線が断線した場合であっても、二次電池の発電要素のエネルギーを確実に低下させることのできる二次電池及び二次電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記する課題を解決するために、本発明に係る二次電池は、二次電池セルと該二次電池セルの充放電を制御するセルコントローラとを有する二次電池であって、前記セルコントローラは、前記二次電池を搭載した移動体の衝突もしくは衝突可能性が検出された際に、前記二次電池セルを放電させることを特徴としている。【００１０】
また、本発明に係る二次電池モジュールは、二次電池セルと該二次電池セルの充放電を制御するセルコントローラとを有する二次電池の複数個が直列及び／又は並列に接続された組電池と、該組電池を制御するバッテリーコントロールユニットと、を有する二次電池モジュールであって、前記二次電池モジュールを搭載した移動体の衝突もしくは衝突可能性が検出された際に、前記バッテリーコントロールユニットが前記組電池を構成する各二次電池のセルコントローラへ放電開始コマンドを送信し、前記セルコントローラが前記放電開始コマンドに基づいて各二次電池の二次電池セルを放電させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、二次電池や二次電池モジュールを搭載した移動体の衝突もしくは衝突可能性が検出された際に二次電池セルに設けられたセルコントローラが当該二次電池セルを放電させることによって、例えば衝突の衝撃によって二次電池セルの充放電を制御するコントローラが損傷したり、当該コントローラと二次電池セルとを接続する配線が断線した場合であっても、二次電池の発電要素のエネルギーを確実に低下させることができ、衝突後の移動体において作業者等が二次電池を安全に取り扱うことができる。【００１２】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る二次電池モジュールの実施形態１を備えた移動体の基本構成を示す全体構成図。
【図２】図１に示す二次電池モジュールを構成する二次電池の基本構成を示す斜視図。
【図３】図１に示す二次電池モジュールの基本構成を示す斜視図。
【図４】図３に示す二次電池モジュールの内部構成を示す内部構成図。
【図５】図４に示す放電停止装置の一例を示す回路図。
【図６】図４に示す二次電池の内部構成を示す内部構成図。
【図７Ａ】図６に示すＣＣが受信する緊急放電開始コマンド及び緊急放電停止コマンドの一例を示す図。
【図７Ｂ】図６に示すＣＣが受信する緊急放電開始コマンドの他例を示す図。
【図７Ｃ】図６に示すＣＣが受信する緊急放電停止コマンドの他例を示す図。
【図８】図６に示す抵抗回路の一例を示す回路図。
【図９】図４に示すＢＣＵの信号処理の流れを模式的に説明した模式図。
【図１０】図４に示すＣＣの信号処理の流れを模式的に説明した模式図。
【図１１】移動体の衝突が検出された際の二次電池セルの放電処理の一例を時系列で説明した図。
【図１２】移動体の衝突が検出された際の二次電池セルの放電処理の他例を時系列で説明した図。
【図１３】二次電池セルの放電処理フローを説明したフロー図。
【図１４】本発明に係る二次電池モジュールの実施形態２の内部構成を示す内部構成図。
【図１５】本発明に係る二次電池モジュールの実施形態３の内部構成を示す内部構成図。
【図１６】本発明に係る二次電池モジュールの実施形態４の内部構成を示す内部構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る二次電池及び二次電池モジュールの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、主に二次電池および二次電池モジュールがハイブリッド式電気自動車（ＨＥＶ）からなる移動体に適用される形態について説明するが、本発明に係る二次電池および二次電池モジュールは、例えばハイブリッド式電車や電気自動車（ＥＶ）等にも適用することができる。
【００１５】
［実施形態１］
図１は、本発明に係る二次電池モジュールの実施形態１を備えた移動体の基本構成を示したものである。
【００１６】
図示する移動体１は、駆動輪２に機械的に接続された車軸３がデファレンシャルギア４と接続され、このデファレンシャルギア４の入力軸が変速機５と接続されている。また、変速機５は、エンジン（内燃機関）６と電動発電機７の駆動力を切替える駆動力切替え装置８に接続されている。
【００１７】
電動発電機７は、電力変換装置（インバータ）９を介して電源装置である二次電池モジュール１１に電気的に接続されている。二次電池モジュール１１は、電動発電機７が回生時に発生した電力を駆動用電力として充電する一方で、電動発電機７を発電機として移動体１を駆動する際にその駆動に必要な電力を放電する駆動用車載電源装置である。この二次電池モジュール１１は、例えば１００Ｖ以上の定格電圧を有するように数十本のリチウムイオン二次電池等の二次電池を直列及び／又は並列に接続した組電池１４と、この組電池１４を制御するバッテリーコントロールユニット（ＢＣＵ）１０と、を有している。ＢＣＵ１０は、上位の制御装置（不図示）から出力されたトルク指令値に基づいて電流指令値を演算すると共に、演算された電流指令値と電力変換装置９を流れる実電流値との差分に基づいて電圧指令値を演算し、演算された電圧指令値に基づいて組電池１４から電力変換装置９へ電力を供給する。
【００１８】
また、移動体１には、移動体１の衝突を検出するための衝突センサ（例えば加速度センサ）１２と二次電池モジュール１１の放電を停止するための放電停止装置１３とが配設されており、二次電池モジュール１１のＢＣＵ１０は、前記衝突センサ１２と放電停止装置１３とに接続されている。
【００１９】
図２は、図１に示す二次電池モジュールを構成する二次電池の基本構成を示したものであり、図３は、図１に示す二次電池モジュールの基本構成を示したものである。なお、図３に示す例では、衝突センサ１２が二次電池モジュール１１を構成する二次電池１５の一部に取り付けられている。
【００２０】
図２に示すように、二次電池１５は、主に二次電池セル２０と該二次電池セル２０の充放電を制御するセルコントローラ（ＣＣ）３０とを有している。二次電池１５の上部には、二次電池セル２０の正極２１と負極２２がＣＣ３０を介して突設されるとともに、二次電池セル２０の内圧異常時に二次電池セル２０内の圧力を下げるための開裂弁２４が配置されている。また、ＣＣ３０の上部には、ＢＣＵ１０と通信するための通信コネクタ３１が配設されている。なお、ＣＣ３０とＢＣＵ１０とは無線通信を介して通信してもよい。
【００２１】
図３に示すように、二次電池モジュール１１は、図２に示す二次電池１５の複数個が接続された組電池１４とこの組電池１４を制御するＢＣＵ１０とから構成される。ここで、隣接する二次電池１５同士は、各二次電池１５の負極２２と正極２１とがバスバ２３を介して電気的に直列に接続される。なお、バスバ２３は、溶接やボルト締め等によって各二次電池１５の負極２２や正極２１と接続されている。また、ＢＣＵ１０は、例えば二次電池モジュール１１の電池温度や電流値、各二次電池セル２０のセル電圧等を取得している。
【００２２】
図４は、図３に示す二次電池モジュールの内部構成を示したものである。
【００２３】
図示するように、二次電池モジュール１１を構成するＢＣＵ１０は、衝突センサ１２から送信される信号（例えば加速度信号）と放電停止装置１３から送信される放電停止信号を受信するＢＣＵ信号受信部４０と、各二次電池１５のＣＣ３０へ通信コマンド（例えば緊急放電開始コマンドや緊急放電停止コマンド）を送信する処理部４１と、を有している。
【００２４】
ＢＣＵ１０のＢＣＵ信号受信部４０は、衝突センサ１２から出力される信号を受信し、その信号に基づいて移動体１が衝突（例えば、移動体１が自走不能となる衝突）したか否かを判断する。そして、ＢＣＵ信号受信部４０は、移動体１が衝突したと判断した場合には、処理部４１へ衝突検出信号を送信する。処理部４１は、ＢＣＵ信号受信部４０から送信された衝突検出信号を受信すると、各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信し、各ＣＣ３０は、処理部４１から送信された緊急放電開始コマンドを受信すると、各二次電池セル２０の放電を開始する。
【００２５】
また、ＢＣＵ１０のＢＣＵ信号受信部４０は、例えば運転者や作業者等のスイッチ操作に基づいて放電停止装置１３から出力される放電停止信号を受信し、その放電停止信号を処理部４１へ送信する。処理部４１は、ＢＣＵ信号受信部４０から送信された放電停止信号を受信すると、各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電停止コマンドを送信し、各ＣＣ３０は、処理部４１から送信された緊急放電停止コマンドを受信すると、各二次電池セル２０の放電を停止する。
【００２６】
図５は、図４に示す放電停止装置の一例を示したものである。
【００２７】
図示するように、放電停止装置１３は、例えばＢＣＵ１０から供給されるＶＣＣが抵抗素子４５と放電停止スイッチ４６を介してグランドと接続され、放電停止スイッチ４６の抵抗素子４５側の一端がＢＣＵ１０のＢＣＵ信号受信部４０に接続されている。上記するように移動体１の衝突が検出され、二次電池セル２０の放電を開始した後、例えば運転者や作業者等が二次電池セル２０の放電を停止させる場合（例えば運転者や作業者等が衝突による移動体１の損傷が小さいと判断した場合）には、運転者や作業者等が放電停止スイッチ４６を操作（例えば押圧）することによって、放電停止装置１３からＢＣＵ１０へ放電停止信号が送信され、各二次電池セル２０の放電を停止させることができる。
【００２８】
図６は、図４に示す二次電池の内部構成を示したものである。
【００２９】
図示するように、二次電池１５は、主に二次電池セル２０とＣＣ３０とを有し、二次電池セル２０とＣＣ３０とは電気的に接続され、二次電池セル２０はＣＣ３０へ駆動電力を供給するようになっている。また、二次電池１５は、放電抵抗５２と放電スイッチ５３とからなる抵抗回路５６を有し、放電スイッチ５３が閉状態にある場合には、二次電池セル２０の正極２１→放電抵抗５２→放電スイッチ５３→二次電池セル２０の負極２２へ電流が流れることによって、二次電池セル２０が放電されるようになっている。
【００３０】
また、二次電池１５を構成するＣＣ３０は、ＢＣＵ１０から送信される通信コマンドを受信するＣＣ信号受信部５０と、上記する抵抗回路５６の放電スイッチ５３の開状態もしくは閉状態を制御する放電制御部５１と、二次電池セル２０のセル電圧を測定する電圧検出部５４と、電圧検出部５４によって測定された二次電池セル２０のセル電圧をＢＣＵ１０へ送信するＣＣ信号送信部５５と、を有している。
【００３１】
移動体１の衝突が検出される前まで（通常動作モード時）は、ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０は、ＢＣＵ１０から送信される通信コマンドを受信し、受信した通信コマンドに応じて電圧検出部５４が二次電池セル２０のセル電圧を測定したり、放電制御部５１が二次電池セル２０の容量を調整し、ＣＣ信号送信部５５が二次電池セル２０のセル電圧の測定データをＢＣＵ１０へ送信している。
【００３２】
移動体１の衝突が検出されると（緊急放電モード時）、ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０は、ＢＣＵ１０から送信される緊急放電開始コマンドを受信し、受信した緊急放電開始コマンドに応じて放電制御部５１が抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態として二次電池セル２０を放電させる。放電制御部５１は、ＣＣ信号受信部５０がＢＣＵ１０から緊急放電停止コマンドを受信するまで、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態に維持し続ける。
【００３３】
ここで、例えばリチウムイオン二次電池は、一般に過度に放電すると電池としての性能が低下するため、電圧検出部５４は二次電池セル２０のセル電圧を周期的に測定し、二次電池セル２０の放電を開始した後に二次電池セル２０のセル電圧が所定値以下まで低下した場合には、放電制御部５１は抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態として二次電池セル２０の放電を停止する。
【００３４】
また、ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が、ＢＣＵ１０から緊急放電開始コマンドを受信して二次電池セル２０の放電を開始した後にＢＣＵ１０から緊急放電停止コマンドを受信した場合には、放電制御部５１は、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態し、二次電池セル２０の放電を停止して通常動作モードへ戻る。
【００３５】
図７Ａ〜図７Ｃは、図６に示すＣＣが受信する緊急放電開始コマンド及び緊急放電停止コマンドの一例を示したものである。
【００３６】
図７Ａに示すように、緊急放電開始コマンド及び緊急放電停止コマンドは、信号がＬｏｗ状態を緊急放電停止コマンドとし、信号がＨｉｇｈ状態を緊急放電開始コマンドとする信号波形を使用することができる。この場合には、移動体１の衝突が検出されるまで、ＢＣＵ１０は、Ｌｏｗ状態の信号をＣＣ３０へ送信し、移動体１の衝突が検出されると、Ｈｉｇｈ状態の信号を緊急放電開始コマンドとしてＣＣ３０へ送信する。また、例えば運転者や作業者等によって放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６が操作されると、ＢＣＵ１０は、Ｌｏｗ状態の信号を緊急放電停止コマンドとしてＣＣ３０へ送信する。
【００３７】
また、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、緊急放電開始コマンド及び緊急放電停止コマンドは、ＬＩＮ通信やＳＰＩ通信等に代表されるデジタル通信を用いて所定のデータパターンを使用することもできる。この場合には、移動体１の衝突が検出されると、ＢＣＵ１０は、例えば「０１１００１１０」（２進数）というデータパターンを緊急放電開始コマンドとしてＣＣ３０へ送信する。また、例えば運転者や作業者等によって放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６が操作されると、ＢＣＵ１０は、例えば「１０００１０００」（２進数）というデータパターンを緊急放電停止コマンドとしてＣＣ３０へ送信する。
【００３８】
図８は、図６に示す抵抗回路の一例を示したものである。図８に示す例では、放電スイッチ５３としてＭＯＳＦＥＴ６０を用いて放電スイッチ５３の閉状態と開状態を実現している。
【００３９】
図８に示す例では、ＶＣＣは、二次電池セル２０の正極２１に接続され、ＧＮＤは、二次電池セル２０の負極２２に接続されており、ＶＣＣとＧＮＤはそれぞれＣＣ３０の電源回路（不図示）に接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ６０のソースＳは、二次電池セル２０の負極２２と接続され、ＭＯＳＦＥＴ６０のドレインＤは、放電抵抗５２を介して二次電池セル２０の正極２１と接続され、ＭＯＳＦＥＴ６０のゲートＧは、ＣＣ３０に設けられたデジタル出力ポートＤＯと接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ６０のゲートＧに電圧をかけることによって、二次電池セル２０の正極２１→放電抵抗５２→ＭＯＳＦＥＴ６０→二次電池セル２０の負極２２の経路で電流が流れるため、二次電池セル２０が放電されるようになっている。
【００４０】
図９及び図１０はそれぞれ、図４に示すＢＣＵ及びＣＣの信号処理の流れを模式的に説明したものである。
【００４１】
ＢＣＵ１０のＢＣＵ信号受信部４０は、衝突センサ１２から出力される信号を受信し、その信号に基づいて移動体１が衝突したことを検出すると、処理部４１へ衝突検出信号を送信する。処理部４１は、その衝突検出信号に基づいて各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信する（図９中、一点鎖線で示す経路）。
【００４２】
また、例えば運転者や作業者等によって放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６（図５参照）が操作されると、ＢＣＵ１０のＢＣＵ信号受信部４０は、放電停止装置１３から出力される放電停止信号を受信し、その放電停止信号を処理部４１へ送信する。処理部４１は、その放電停止信号に基づいて各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電停止コマンドを送信する（図９中、点線で示す経路）。
【００４３】
各二次電池１５のＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が、ＢＣＵ１０から送信される緊急放電開始コマンドを受信すると、ＣＣ３０の放電制御部５１は、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態として二次電池セル２０の放電を開始する（図１０中、一点鎖線で示す経路）。
【００４４】
また、各二次電池１５のＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が、ＢＣＵ１０から送信される緊急放電停止コマンドを受信すると、ＣＣ３０の放電制御部５１は、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態として二次電池セル２０の放電を停止する（図１０中、点線で示す経路）。
【００４５】
さらに、ＣＣ３０の電圧検出部５４は、二次電池セル２０のセル電圧を周期的に検出しており、二次電池セル２０の放電を開始した後に二次電池セル２０のセル電圧が所定値以下となった場合には、ＣＣ３０の放電制御部５１は、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態として二次電池セル２０の放電を停止する（図１０中、破線で示す経路）。
【００４６】
図１１は、移動体の衝突が検出された際の二次電池セルの放電処理の一例を時系列で説明したものである。図１１では、上段から衝突センサの信号、衝突検出信号、緊急放電開始コマンド、放電スイッチの状態、二次電池セルのセル電圧を時系列で示している。
【００４７】
図示するように、時刻ｔ１１で移動体１が衝突して衝突センサ１２の信号が大きくなり、時刻ｔ１２でＢＣＵ１０がその信号に基づいて移動体１が実際に衝突（例えば移動体１が自走不能となる衝突）したことを検出すると、時刻ｔ１３でＢＣＵ１０はＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信する。
【００４８】
緊急放電開始コマンドを受信したＣＣ３０は、時刻ｔ１４で抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態にして二次電池セル２０の放電を開始する。二次電池セル２０の放電が開始されると、二次電池セル２０のセル電圧は徐々に低下していく。例えば時刻ｔ１５で、衝突の衝撃等によってＢＣＵ１０からＣＣ３０への通信が途絶えたとしても、ＣＣ３０は二次電池セル２０の放電を継続する。そして、時刻ｔ１６で二次電池セル２０のセル電圧が所定値（例えば２Ｖ）まで低下したことが検出されると、ＣＣ３０は抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態にして二次電池セル２０の放電を停止し、二次電池セル２０のセル電圧が所定値以下とならないように維持する。
【００４９】
また、図１２は、移動体の衝突が検出された際の二次電池セルの放電処理の他例を時系列で説明したものである。図１２では、上段から衝突センサの信号、衝突検出信号、緊急放電開始コマンド、放電停止スイッチの状態、緊急放電停止コマンド、放電スイッチの状態、二次電池セルのセル電圧を時系列で示している。
【００５０】
図示するように、時刻ｔ２１で移動体１が衝突して衝突センサ１２の信号が大きくなり、時刻ｔ２２でＢＣＵ１０がその信号に基づいて移動体１が実際に衝突（例えば移動体１が自走不能となる衝突）したことを検出すると、時刻ｔ２３でＢＣＵ１０はＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信する。
【００５１】
緊急放電開始コマンドを受信したＣＣ３０は、時刻ｔ２４で抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態にして二次電池セル２０の放電を開始する。二次電池セル２０の放電が開始されると、二次電池セル２０のセル電圧は徐々に低下していく。時刻ｔ２５で、例えば運転者や作業者等によって放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６がオンされると、時刻ｔ２６でＢＣＵ１０はＣＣ３０へ緊急放電停止コマンドを送信する。
【００５２】
緊急放電停止コマンドを受信したＣＣ３０は、時刻ｔ２７で抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態にして二次電池セル２０の放電を停止し、二次電池セル２０のセル電圧がそれ以上低下しないように維持する。
【００５３】
また、図１３は、二次電池セルの放電処理フローをより具体的に説明したものである。
【００５４】
ＢＣＵ１０は、例えば衝突センサ１２から出力される信号に基づいて移動体１が実際に衝突したか否かを判断し（Ｓ１１）、移動体１が衝突したと判断した場合には、各二次電池１５のＣＣ３０は各二次電池セル２０のセル電圧を測定する（Ｓ１２）。
【００５５】
各二次電池１５のＣＣ３０は、各二次電池セル２０のセル電圧が所定値以下であるか否かを判断し（Ｓ１３）、二次電池セル２０のセル電圧が所定値（例えば２Ｖ）以下である場合には抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態にして二次電池セル２０の放電を停止する（Ｓ１６）。
【００５６】
一方で、二次電池セル２０のセル電圧が所定値以下でない場合には、ＢＣＵ１０は放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６がオン状態であるか否かを判断し（Ｓ１４）、放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６がオン状態である場合には、ＢＣＵ１０はＣＣ３０へ緊急放電停止コマンドを送信し、ＣＣ３０は、その緊急放電停止コマンドに基づいて抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態にして二次電池セル２０の放電を停止する（Ｓ１６）。
【００５７】
また、放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６がオン状態でない（オフ状態である）場合には、ＢＣＵ１０はＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信し、ＣＣ３０は、その緊急放電開始コマンドに基づいて抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態にして二次電池セル２０の放電を開始する（Ｓ１５）。
【００５８】
二次電池セル２０の放電が開始すると、二次電池セル２０のセル電圧が徐々に低下していくため、ＣＣ３０は周期的に各二次電池セル２０のセル電圧を測定し（Ｓ１２）、二次電池セル２０のセル電圧が所定値以下となった場合には、ＣＣ３０は抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態にして二次電池セル２０の放電を停止する（Ｓ１６）。また、二次電池セル２０の放電が開始された後に放電停止装置１３の放電停止スイッチ４６がオン状態となった場合にも、ＣＣ３０は抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態にして二次電池セル２０の放電を停止する（Ｓ１６）。
【００５９】
このように、本実施形態１では、移動体１に配設された衝突センサ１２を介して当該移動体１の衝突が検出された際に、移動体１に搭載された電池モジュール１１のＢＣＵ１０が各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信して各二次電池セル２０を放電することによって、移動体１の衝突が検出された時点で速やかに且つ確実に二次電池セル２０のエネルギーを低減させることができる。
【００６０】
また、ＣＣ３０はそれぞれの二次電池セル２０から駆動電力が供給されており、ＢＣＵ１０から緊急放電停止コマンドを受信するまで抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態に維持し続けることから、例えば衝突の衝撃によってＢＣＵ１０が損傷したり、ＢＣＵ１０と二次電池１５とを接続する配線が断線した場合であっても、二次電池セル２０の放電を継続することができ、二次電池セル２０のエネルギーを確実に低下させることができる。
【００６１】
［実施形態２］
図１４は、本発明に係る二次電池モジュールの実施形態２の内部構成を示したものである。図１４に示す実施形態２の二次電池モジュール１１Ａは、上記する実施形態１に対して放電停止装置から送信される信号の信号処理の流れが相違しており、その他の構成は実施形態１とほぼ同様である。したがって、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施形態２では、例えば運転者や作業者等のスイッチ操作に基づいて、放電停止装置１３が、各二次電池１５のＣＣ３０へ直接的に緊急放電停止コマンドを送信する。ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が、放電停止装置１３から送信された緊急放電停止コマンドを受信すると、放電制御部５１は、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を開状態として各二次電池セル２０の放電を停止する。
【００６３】
このように、本実施形態２では、二次電池セル２０の放電を停止するための緊急放電停止コマンドが、ＢＣＵ１０を介することなく、放電停止装置１３から各二次電池１５のＣＣ３０へ送信されることによって、例えば衝突の衝撃によってＢＣＵ１０が損傷したり、ＢＣＵ１０と二次電池１５とを接続する配線が断線した場合であっても、二次電池セル２０の放電を確実に且つ迅速に停止することができる。
【００６４】
［実施形態３］
図１５は、本発明に係る二次電池モジュールの実施形態３の内部構成を示したものである。図１５に示す実施形態３の二次電池モジュール１１Ｂは、上記する実施形態１に対して衝突センサから送信される信号の信号処理の流れが相違しており、その他の構成は実施形態１とほぼ同様である。したがって、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６５】
本実施形態３では、衝突センサ１２から出力される信号（例えば加速度信号）が、ＢＣＵ１０を介することなく、各二次電池１５を構成するＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０へ送信され、ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が、衝突センサ１２から送信された信号に基づいて移動体１が衝突（例えば移動体１が自走不能となる衝突）したか否かを判断する。そして、ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が移動体１が衝突したと判断した場合には、ＣＣ３０の放電制御部５１は、抵抗回路５６の放電スイッチ５３を閉状態として二次電池セル２０の放電を開始する。
【００６６】
このように、本実施形態３では、衝突センサ１２から出力される信号がＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０へ直接的に送信され、ＣＣ３０のＣＣ信号受信部５０が移動体１の衝突判断等を行うことによって、例えばＢＣＵ１０の構成を簡素化することができると共に、移動体１が衝突する以前にＢＣＵ１０が損傷していたり、衝突の衝撃によってＢＣＵ１０が瞬時に損傷した場合であっても、二次電池セル２０の放電を確実に開始して二次電池セル２０のエネルギーを低下させることができる。
【００６７】
［実施形態４］
図１６は、本発明に係る二次電池モジュールの実施形態４の内部構成を示したものである。図１６に示す実施形態４の二次電池モジュール１１Ｃは、上記する実施形態１に対して信号処理の流れが相違しており、その他の構成は実施形態１とほぼ同様である。したがって、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６８】
本実施形態４では、衝突センサ１２から出力される信号（例えば加速度信号）や例えば運転者や作業者等のスイッチ操作に基づいて放電停止装置１３から出力される放電停止信号が、ＢＣＵ１０とは異なるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）７０へ送信される。
【００６９】
ＥＣＵ７０のＥＣＵ信号受信部７１は、衝突センサ１２から送信される信号を受信し、その信号に基づいて移動体１が衝突したか否かを判断する。そして、ＥＣＵ信号受信部７１は、移動体１が衝突したと判断した場合には、ＥＣＵ処理部７２へ衝突検出信号を送信する。ＥＣＵ処理部７２は、ＥＣＵ信号受信部７１から送信された衝突検出信号を受信すると、各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信し、各ＣＣ３０は、ＥＣＵ処理部７２から送信された緊急放電開始コマンドを受信すると各二次電池セル２０の放電を開始する。
【００７０】
また、ＥＣＵ７０のＥＣＵ信号受信部７１は、放電停止装置１３から送信される放電停止信号を受信し、その放電停止信号をＥＣＵ処理部７２へ送信する。ＥＣＵ処理部７２は、ＥＣＵ信号受信部７１から送信された放電停止信号を受信すると、各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電停止コマンドを送信し、各ＣＣ３０は、ＥＣＵ処理部７２から送信された緊急放電停止コマンドを受信すると各二次電池セル２０の放電を停止する。
【００７１】
なお、二次電池モジュール１１Ｃを構成するＢＣＵ１０は、電池モジュール１１Ｃの電池温度や電流値、各二次電池セル２０のセル電圧等を取得している。
【００７２】
このように、本実施形態４では、二次電池セル２０の放電を開始するための緊急放電開始コマンドや二次電池セル２０の放電を停止するための緊急放電停止コマンドが、二次電池モジュール１１Ｃを構成するＢＣＵ１０以外のコントロールユニット（例えばＥＣＵ）を介して各二次電池１５のＣＣ３０へ送信されることによって、例えば移動体１が衝突する以前にＢＣＵ１０が損傷していたり、衝突の衝撃によってＢＣＵ１０が損傷したり、ＢＣＵ１０と二次電池１５とを接続する配線が断線した場合であっても、二次電池セル２０の放電を確実に開始し、二次電池セル２０の放電を確実に停止させることができる。
【００７３】
また、通常は、緊急放電開始コマンドや緊急放電停止コマンド等の通信コマンドをＢＣＵ１０から各二次電池１５のＣＣ３０へ送信しながら、例えば衝突の衝撃によってＢＣＵ１０が損傷したり、ＢＣＵ１０と二次電池１５とを接続する配線が断線した場合に、緊急放電開始コマンドや緊急放電停止コマンドをＢＣＵ１０以外のコントロールユニットから各二次電池１５のＣＣ３０へ送信することによって、二次電池セル２０の放電を確実に開始し、二次電池セル２０の放電を確実に停止させることができる。
【００７４】
なお、上記する実施形態１〜４では、例えば加速度センサからなる衝突センサ１２を用いて移動体の衝突を検出する形態について説明したが、例えば車載カメラや車速センサ等からなる衝突予知装置が移動体に搭載されている場合には、その衝突予知装置を用いて移動体の衝突可能性を検出し、検出された衝突可能性に基づいて各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電開始コマンドを送信して各二次電池セル２０を放電させてもよい。また、衝突予知装置を用いて移動体の衝突可能性を検出して各二次電池セル２０を放電させた後、移動体が実際に衝突しなかった場合や実際の衝突が予測よりも小さい（例えば移動体が自走可能である）と判断される場合には、各二次電池１５のＣＣ３０へ緊急放電停止コマンドを送信して各二次電池セル２０の放電を停止してもよい。
【００７５】
また、上記する実施形態１〜４では、運転者や作業者等による放電停止スイッチ４６の操作に基づいて二次電池セル２０の放電を停止する形態について説明したが、例えば他の車載コントロールユニット等が各二次電池セル２０の状態を判断し、その判断結果に基づいて放電停止スイッチ４６を作動させて二次電池セル２０の放電を停止してもよい。
【００７６】
また、上記する実施形態１〜４では、抵抗回路５６の放電スイッチ５３としてＭＯＳＦＥＴ６０を用いる形態について説明したが、放電スイッチ５３として例えばその他のトランジスタやＩＧＢＴ、電磁リレー等を使用してもよい。
【００７７】
また、上記する実施形態１〜４では、二次電池セル２０を放電させるために抵抗回路５６を用いる形態について説明したが、抵抗回路５６に代えて例えば発電素子やＦＥＴ等を使用してもよい。
【００７８】
さらに、組電池１４を構成する二次電池１５の基数や接続形態（直列や並列）は、必要とされる二次電池モジュールの性能に応じて適宜変更することができる。
【００７９】
なお、本発明は上記した実施形態１〜４に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態１〜４は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８０】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００８１】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  移動体
２  駆動輪
３  車軸
４  デファレンシャルギア
５  変速機
６  エンジン
７  電動発電機
８  駆動力切替え装置
９  電力変換装置
１０  バッテリーコントロールユニット（ＢＣＵ）
１１  二次電池モジュール
１２  衝突センサ
１３  放電停止装置
１４  組電池
１５  二次電池
２０  二次電池セル
２１  正極
２２  負極
２３  バスバ
２４  開裂弁
３０  セルコントローラ（ＣＣ）
３１  通信コネクタ
４０  ＢＣＵ信号受信部
４１  処理部
４５  抵抗素子
４６  放電停止スイッチ
５０  ＣＣ信号受信部
５１  放電制御部
５２  放電抵抗
５３  放電スイッチ
５４  電圧検出部
５５  ＣＣ信号送信部
５６  抵抗回路
６０  ＭＯＳＦＥＴ
７０  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
７１  ＥＣＵ信号受信部
７２  ＥＣＵ処理部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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