(57)【要約】【課題】  部品点数（電流制限抵抗の数）の増加を抑制する。【解決手段】  蓄電システムにおいて、充電器は、外部電源からの電力を蓄電装置に供給するとともに、蓄電装置の電力を外部機器に供給する。第１システムメインリレーおよび第２システムメインリレーは、蓄電装置の正極端子および負極端子と負荷との接続をそれぞれ許容する。第３システムメインリレーは、電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、電流制限抵抗とともに第１システムメインリレーに並列に接続される。第１充電リレーおよび第２充電リレーは、蓄電装置の正極端子および負極端子と充電器との接続をそれぞれ許容する。第３充電リレーは、上述した電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、電流制限抵抗とともに第１充電リレーに並列に接続される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電を行う蓄電装置と、
前記蓄電装置からの電力を受けて動作する負荷と、
外部電源からの電力を前記蓄電装置に供給するとともに、前記蓄電装置の電力を外部機器に供給する充電器と、
前記蓄電装置および前記負荷の接続を許容するシステムメインリレーと、
前記蓄電装置および前記充電器の接続を許容する充電リレーと、を有し、
前記システムメインリレーは、前記蓄電装置の正極端子および負極端子と前記負荷との接続をそれぞれ許容する第１システムメインリレーおよび第２システムメインリレーと、電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、前記電流制限抵抗とともに前記第１システムメインリレーに並列に接続される第３システムメインリレーと、を含み、
前記充電リレーは、前記蓄電装置の正極端子および負極端子と前記充電器との接続をそれぞれ許容する第１充電リレーおよび第２充電リレーと、前記電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、前記電流制限抵抗とともに前記第１充電リレーに並列に接続される第３充電リレーと、を含む、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記充電リレーの一端は、前記蓄電装置および前記システムメインリレーの接続ラインに接続され、前記充電リレーの他端は、前記充電器に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記第３充電リレーの一端は、前記電流制限抵抗および前記第３システムメインリレーの接続ラインに接続され、前記第３充電リレーの他端は、前記充電器に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記充電器は、前記蓄電装置からの電力を受けてプリチャージされるコンデンサを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記充電器は、前記外部電源からの交流電力を直流電力に変換して、直流電力を前記蓄電装置に出力するとともに、前記蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して、交流電力を前記外部機器に出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項６】
前記充電リレーの動作を制御するコントローラを有しており、
前記コントローラは、前記蓄電装置の電力を前記充電器に出力するとき、前記第２充電リレーおよび前記第３充電リレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、前記電流制限抵抗に電流を流すことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記電流制限抵抗に電流を流した後に、前記第１充電リレーを遮断状態から接続状態に切り替えるとともに、前記第３充電リレーを接続状態から遮断状態に切り替えることを特徴とする請求項６に記載の蓄電システム。
【請求項８】
前記充電器は、コンデンサを含んでおり、
前記コントローラは、前記蓄電装置の電力供給による前記コンデンサの充電が完了するまで、前記電流制限抵抗に電流を流すことを特徴とする請求項６又は７に記載の蓄電システム。
【請求項９】
前記システムメインリレーの動作を制御するコントローラを有しており、
前記コントローラは、前記蓄電装置の電力を前記負荷に出力するとき、前記第２システムメインリレーおよび前記第３システムメインリレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、前記電流制限抵抗に電流を流すことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項１０】
前記負荷は、前記蓄電装置からの電力を受けて、車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項１１】
前記蓄電装置は、直列に接続された複数の蓄電素子を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項１２】
蓄電システムの動作を制御する制御方法であって、
前記蓄電システムは、
充放電を行う蓄電装置と、
前記蓄電装置からの電力を受けて動作する負荷と、
外部電源からの電力を前記蓄電装置に供給するとともに、前記蓄電装置の電力を外部機器に供給する充電器と、
前記蓄電装置および前記負荷の接続を許容するシステムメインリレーと、
前記蓄電装置および前記充電器の接続を許容する充電リレーと、を有し、
前記システムメインリレーは、前記蓄電装置の正極端子および負極端子と前記負荷との接続をそれぞれ許容する第１システムメインリレーおよび第２システムメインリレーと、電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、前記電流制限抵抗とともに前記第１システムメインリレーに並列に接続される第３システムメインリレーと、を含み、
前記充電リレーは、前記蓄電装置の正極端子および負極端子と前記充電器との接続をそれぞれ許容する第１充電リレーおよび第２充電リレーと、前記電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、前記電流制限抵抗とともに前記第１充電リレーに並列に接続される第３充電リレーと、を含んでおり、
前記蓄電装置の電力を前記負荷に出力するとき、前記第２システムメインリレーおよび前記第３システムメインリレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、前記電流制限抵抗に電流を流し、
前記蓄電装置の電力を前記充電器に出力するとき、前記第２充電リレーおよび前記第３充電リレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、前記電流制限抵抗に電流を流す、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
前記蓄電装置の電力を前記充電器に出力するとき、前記電流制限抵抗に電流を流した後に、前記第１充電リレーを遮断状態から接続状態に切り替えるとともに、前記第３充電リレーを接続状態から遮断状態に切り替えることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記充電器は、コンデンサを含んでおり、
前記蓄電装置の電力を前記充電器に出力するとき、前記蓄電装置の電力供給による前記コンデンサの充電が完了するまで、前記電流制限抵抗に電流を流すことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源の電力を蓄電装置に供給したり、蓄電装置の電力を外部機器に供給したりする蓄電システムと、この蓄電システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のシステムでは、蓄電装置に充電器が接続されている。蓄電装置は、システムメインリレーを介して、モータ・ジェネレータに接続されているとともに、切替リレーを介して、充電器と接続されている。【０００３】
特許文献１に記載のシステムでは、蓄電装置の電力をモータ・ジェネレータに供給することにより、車両を走行させることができる。外部電源の電力を、充電器を介して蓄電装置に供給することにより、蓄電装置を充電することができる。また、蓄電装置の電力を、充電器を介して外部の負荷に供給することにより、負荷を動作させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５９２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のシステムにおいて、システムメインリレーをオンにして、蓄電装置およびモータ・ジェネレータを接続するとき、突入電流が流れるのを防止するために、抵抗（電流制限抵抗という）に電流を流す必要がある。また、切替リレーをオンにして、蓄電装置の電力を充電器に供給するとき、突入電流が流れるのを防止するために、電流制限抵抗に電流を流す必要がある。これにより、少なくとも２つの電流制限抵抗を設ける必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１の発明である蓄電システムは、充放電を行う蓄電装置と、蓄電装置からの電力を受けて動作する負荷と、充電器と、蓄電装置および負荷の接続を許容するシステムメインリレーと、蓄電装置および充電器の接続を許容する充電リレーと、を有する。充電器は、外部電源からの電力を蓄電装置に供給するとともに、蓄電装置の電力を外部機器に供給する。【０００７】
システムメインリレーは、第１システムメインリレー、第２システムメインリレーおよび第３システムメインリレーを含む。第１システムメインリレーおよび第２システムメインリレーは、蓄電装置の正極端子および負極端子と負荷との接続をそれぞれ許容する。第３システムメインリレーは、電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、電流制限抵抗とともに第１システムメインリレーに並列に接続される。【０００８】
充電リレーは、第１充電リレー、第２充電リレーおよび第３充電リレーを含む。第１充電リレーおよび第２充電リレーは、蓄電装置の正極端子および負極端子と充電器との接続をそれぞれ許容する。第３充電リレーは、上述した電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、電流制限抵抗とともに第１充電リレーに並列に接続される。【０００９】
本願第１の発明によれば、１つの電流制限抵抗を用いるだけで、システムメインリレーを用いて蓄電装置および負荷を接続するときに、突入電流が流れるのを抑制できるとともに、充電リレーを用いて蓄電装置および充電器を接続するときに、突入電流が流れるのを抑制することができる。このように、１つの電流制限抵抗に対して、２つの機能を持たせることにより、部品点数を低減でき、コストを低減することができる。【００１０】
充電リレーの一端を、蓄電装置およびシステムメインリレーの接続ラインに接続し、充電リレーの他端を、充電器に接続することができる。具体的には、第１充電リレーの一端は、蓄電装置および第１システムメインリレーの接続ラインに接続することができる。第２充電リレーの一端は、蓄電装置および第２システムメインリレーの接続ラインに接続することができる。第３充電リレーの一端は、電流制限抵抗および第３システムメインリレーの接続ラインに接続することができる。第１充電リレー、第２充電リレーおよび第３充電リレーにおける他端は、充電器に接続される。【００１１】
このように、第１充電リレー、第２充電リレーおよび第３充電リレーを配置することにより、システムメインリレーを動作させなくても、充電リレーだけを動作させて、蓄電装置および充電器を接続することができる。システムメインリレーを動作させないことにより、システムメインリレーの動作に伴う劣化を抑制することができる。また、システムメインリレーに電流が流れることによる電力損失を抑制することができる。【００１２】
充電器には、蓄電装置からの電力を受けてプリチャージされるコンデンサを含めることができる。これにより、電流制限抵抗を用いて、コンデンサに突入電流が流れるのを抑制することができる。【００１３】
充電器は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換して、直流電力を蓄電装置に出力することができる。これにより、蓄電装置を充電することができる。また、充電器は、蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して、交流電力を外部機器に出力することができる。これにより、交流電力を用いて、外部機器を動作させることができる。すなわち、蓄電システムで用いられる蓄電装置を、外部機器の電源として用いることができる。【００１４】
コントローラは、充電リレーの動作を制御することができる。コントローラは、蓄電装置の電力を充電器に出力するとき、第２充電リレーおよび第３充電リレーを遮断状態（いわゆる、オフ）から接続状態（いわゆる、オン）に切り替えて、電流制限抵抗に電流を流すことができる。コントローラは、電流制限抵抗に電流を流した後に、第１充電リレーを遮断状態から接続状態に切り替えるとともに、第３充電リレーを接続状態から遮断状態に切り替えることができる。これにより、蓄電装置および充電器の接続を完了させることができる。蓄電装置の電力供給によるコンデンサの充電が完了するまで、電流制限抵抗に電流を流すことができる。【００１５】
コントローラは、システムメインリレーの動作を制御することができる。コントローラは、蓄電装置の電力を負荷に出力するとき、第２システムメインリレーおよび第３システムメインリレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、電流制限抵抗に電流を流すことができる。コントローラは、電流制限抵抗に電流を流した後に、第１システムメインリレーを遮断状態から接続状態に切り替えるとともに、第３システムメインリレーを接続状態から遮断状態に切り替えることができる。これにより、蓄電装置および負荷の接続を完了させることができる。【００１６】
負荷としては、蓄電装置からの電力を受けて、車両の走行に用いられる運動エネルギを生成するモータ・ジェネレータを用いることができる。複数の蓄電素子を直列に接続することにより、蓄電装置を構成することができる。蓄電装置には、並列に接続された複数の蓄電素子を含めることができる。【００１７】
本願第２の発明は、上述した蓄電システムの動作を制御する制御方法である。蓄電装置の電力を負荷に出力するとき、第２システムメインリレーおよび第３システムメインリレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、電流制限抵抗に電流を流す。蓄電装置の電力を充電器に出力するとき、第２充電リレーおよび第３充電リレーを遮断状態から接続状態に切り替えて、電流制限抵抗に電流を流す。【００１８】
本願第２の発明によれば、蓄電装置の電力を負荷に出力するときと、蓄電装置の電力を充電器に出力するときにおいて、１つの電流制限抵抗に電流を流すことができる。これにより、電流制限抵抗の増加を抑制して、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】組電池を昇圧コンバータと接続するときの動作を示すフローチャートである。
【図３】組電池を充電器と接続するときの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１である電池システムについて説明する。図１は、本実施例の電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、車両に搭載することができる。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池に加えて、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両の動力源として、組電池だけを備えている。【００２２】
組電池（蓄電装置に相当する）１０は、直列に接続された複数の単電池（蓄電素子に相当する）１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。組電池１０を構成する単電池１１の数は、要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。また、組電池１０は、並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。【００２３】
電圧センサ２１は、組電池１０の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。組電池１０は、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１を介して昇圧コンバータ２２と接続されている。正極ラインＰＬ１には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ（第２システムメインリレーに相当する）が設けられている。負極ラインＮＬ１には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ（第１システムメインリレーに相当する）が設けられている。【００２４】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ（第３システムメインリレーに相当する）および電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されているとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇに対して並列に接続されている。電流制限抵抗Ｒは、負荷（例えば、コンデンサ）に突入電流が流れるのを阻止するために用いられる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、コントローラ４０からの制御信号を受けて、オン（接続状態に相当する）およびオフ（遮断状態に相当する）の間で切り替わる。【００２５】
昇圧コンバータ２２は、組電池１０の出力電圧を昇圧して、昇圧後の電力をインバータ２３に出力する。また、昇圧コンバータ２２は、インバータ２３の出力電圧を降圧して、降圧後の電力を組電池１０に出力する。昇圧コンバータ２２は、例えば、チョッパ回路で構成することができる。昇圧コンバータ２２は、コントローラ４０からの制御信号を受けて動作する。【００２６】
インバータ２３は、昇圧コンバータ２２から出力された直流電力を交流電力に変換して、交流電力をモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２４に出力する。モータ・ジェネレータ２４としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。また、インバータ２３は、モータ・ジェネレータ２４から出力された交流電力を直流電力に変換して、直流電力を昇圧コンバータ２２に出力する。【００２７】
モータ・ジェネレータ２４は、インバータ２３からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２４は、車輪と接続されており、モータ・ジェネレータ２４によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ２４は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。モータ・ジェネレータ２４によって生成された交流電力は、インバータ２３に出力される。これにより、回生電力を組電池１０に蓄えることができる。【００２８】
本実施例の電池システムでは、昇圧コンバータ２２を用いているが、昇圧コンバータ２２を省略することもできる。すなわち、組電池１０をインバータ２３と接続することができる。【００２９】
充電器３０は、正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ２を介して、組電池１０と接続されている。充電器３０は、外部電源から供給された交流電力を直流電力に変換して、直流電力を組電池１０に出力する。これにより、外部電源の電力を用いて、組電池１０を充電することができる。外部電源とは、車両の外部において、車両とは別に設けられた電源である。外部電源としては、例えば、商用電源を用いることができる。【００３０】
充電器３０は、組電池１０から供給された直流電力を交流電力に変換して、交流電力を外部機器に出力することができる。これにより、組電池１０の電力を用いて、外部機器を動作させることができる。充電器３０は、例えば、１００［Ｖ］の交流電圧を外部機器に出力することができる。外部機器とは、車両の外部において、車両とは別に設けられた機器である。外部機器としては、例えば、家電製品がある。【００３１】
負極ラインＮＬ２には、充電リレーＣＨＲ１（第１充電リレーに相当する）が設けられている。正極ラインＰＬ２には、充電リレーＣＨＲ２（第２充電リレーに相当する）が設けられている。充電リレーＣＨＲ１の一端は、組電池１０の負極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの接続ライン（負極ラインＮＬ１）と接続されている。充電リレーＣＨＲ１の他端は、充電器３０と接続されている。充電リレーＣＨＲ２の一端は、組電池１０の正極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂの接続ライン（正極ラインＰＬ１）と接続されている。充電リレーＣＨＲ２の他端は、充電器３０と接続されている。【００３２】
充電リレーＣＨＲ３（第３充電リレーに相当する）の一端は、電流制限抵抗ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐの接続ラインに接続されている。充電リレーＣＨＲ３の他端は、充電器３０と接続されている。充電リレーＣＨＲ３および電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されているとともに、充電リレーＣＨＲ１に対して並列に接続されている。充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３は、コントローラ４０からの制御信号を受けて、オン（接続状態に相当する）およびオフ（遮断状態に相当する）の間で切り替わる。【００３３】
充電器３０は、コンデンサＣを有する。コンデンサＣは、正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ２の間における電圧変動を平滑化するために用いられる。電圧センサ３１は、コンデンサＣの電圧を検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。【００３４】
次に、組電池１０を昇圧コンバータ２２と接続するときの処理について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。図２に示す処理は、コントローラ４０によって実行される。図２に示す処理を開始するとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、オフである。また、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３は、オフである。【００３５】
ステップＳ１０１において、コントローラ４０は、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったか否かを判別する。イグニッションスイッチのオンおよびオフに関する情報は、コントローラ４０に入力される。イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、ステップＳ１０２の処理に進む。イグニッションスイッチがオフであれば、本処理を終了する。【００３６】
ステップＳ１０２において、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れ、負荷（例えば、不図示のコンデンサ）に突入電流が流れるのを阻止することができる。不図示のコンデンサは、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１の間における電圧変動を平滑化するために用いることができる。【００３７】
ステップＳ１０３において、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替える。ステップＳ１０４において、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０および昇圧コンバータ２２の接続が完了する。【００３８】
ステップＳ１０５において、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を制御する。コントローラ４０は、組電池１０の放電を許容することにより、組電池１０の出力を用いて、車両を走行させることができる。コントローラ４０は、組電池１０の充電を許容することにより、回生電力を組電池１０に蓄えることができる。【００３９】
組電池１０の充放電制御は、組電池１０の電圧（電圧センサ２１の検出電圧）、組電池１０に流れる充放電電流、組電池１０の温度などに基づいて行われる。例えば、組電池１０の電圧が、予め設定された上限電圧および下限電圧の範囲内で変化するように、コントローラ４０は、組電池１０の充放電を制御することができる。【００４０】
イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったときには、組電池１０および昇圧コンバータ２２の接続が遮断される。具体的には、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。【００４１】
次に、組電池１０を充電器３０と接続するときの処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３に示す処理は、コントローラ４０によって実行される。図３に示す処理は、組電池１０の電力を外部機器に出力するときの処理である。図３に示す処理を開始するとき、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３は、オフである。また、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、オフである。【００４２】
ステップＳ２０１において、コントローラ４０は、発電要求があるか否かを判別する。発電要求に関する情報は、コントローラ４０に入力される。例えば、組電池１０からの電力供給を開始させるためのスイッチ（図示せず）を設けることにより、発電要求を行うことができる。ユーザがスイッチを操作することにより、発電要求に関する情報（ここでは、スイッチのオン）が、コントローラ４０に入力される。発電要求があれば、ステップＳ２０２の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【００４３】
ステップＳ２０２において、コントローラ４０は、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２がオフであるか否かを判別する。コントローラ４０は、電圧センサ３１の出力に基づいて、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２がオフであるか否かを判別することができる。【００４４】
充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２がオンであれば、組電池１０からコンデンサＣに電流がながれ、コンデンサＣが充電される。このため、コントローラ４０は、電圧センサ３１の出力を監視することにより、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２がオフであるか否かを判別することができる。充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２がオフであれば、ステップＳ２０３の処理に進み、そうでなければ、本処理を終了する。【００４５】
ステップＳ２０３において、コントローラ４０は、組電池１０および充電器３０において、異常が発生していないか否かを判別する。例えば、コントローラ４０は、電圧センサ２１の出力に基づいて、組電池１０の電圧をチェックする。コントローラ４０は、組電池１０の電圧に基づいて、組電池１０が過充電状態又は過放電状態であると判別したときには、組電池１０が異常であると判別する。【００４６】
コントローラ４０は、電圧センサ３１の出力に基づいて、コンデンサＣの電圧をチェックする。コンデンサＣの電圧が異常値を示すとき、コントローラ４０は、充電器３０が異常状態であると判別する。ステップＳ２０３で行われる処理は、上述した処理に限るものではない。すなわち、組電池１０の電力を、充電器３０を介して外部機器に供給するときに、正常に電力を供給できるか否かを判別すればよい。組電池１０や充電器３０に異常が発生しているときには、ステップＳ２０４の処理に進み、そうでなければ、ステップＳ２０５の処理に進む。【００４７】
ステップＳ２０４において、コントローラ４０は、ユーザなどに対して異常が発生していることを通知する。この通知は、ユーザの視覚又は聴覚で認識できるものであればよい。例えば、スピーカを用いて、異常が発生していることを示す情報を出力することができる。また、異常が発生していることを示す情報を、ディスプレイに表示させることができる。【００４８】
ステップＳ２０５において、コントローラ４０は、充電リレーＣＨＲ２，ＣＨＲ３をオフからオンに切り替える。これにより、組電池１０から充電器３０のコンデンサＣに電流が流れ、コンデンサＣがプリチャージされる。コンデンサＣに電流が流れるときには、電流制限抵抗Ｒに電流が流れるため、コンデンサＣに突入電流が流れるのを阻止することができる。【００４９】
ステップＳ２０６において、コントローラ４０は、電圧センサ２１，３１の出力に基づいて、コンデンサＣのプリチャージが完了したか否かを判別する。具体的には、コンデンサＣの電圧値が組電池１０の電圧値に到達したとき、コントローラ４０は、コンデンサＣのプリチャージが完了したと判別する。コントローラ４０は、電圧センサ３１の出力に基づいて、コンデンサＣの電圧を監視するとともに、電圧センサ２１の出力に基づいて、組電池１０の電圧を監視する。【００５０】
コンデンサＣのプリチャージが完了していれば、ステップＳ２０７の処理に進む。コンデンサＣのプリチャージが完了していなければ、ステップＳ２０５の処理に戻る。【００５１】
ステップＳ２０７において、コントローラ４０は、充電リレーＣＨＲ１をオフからオンに切り替える。ステップＳ２０８において、コントローラ４０は、充電リレーＣＨＲ３をオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０および充電器３０の接続が完了し、組電池１０の電力を、充電器３０を介して、外部機器に出力することができる。【００５２】
外部電源からの電力を組電池１０に供給するとき、コントローラ４０は、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２をオフからオンに切り替える。ここで、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３のオン／オフの切り替えは、図３で説明した処理と同様に行うことができる。充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２をオンにすることにより、組電池１０および充電器３０を接続することができ、外部電源からの電力を、充電器３０を介して、組電池１０に供給することができる。【００５３】
本実施例の電池システムにおいて、電流制限抵抗Ｒは、組電池１０および昇圧コンバータ２２を接続するときに、突入電流が流れるのを防止するために用いられる。しかも、電流制限抵抗Ｒは、組電池１０および充電器３０を接続するときに、突入電流が流れるのを防止するために用いられる。１つの電流制限抵抗Ｒに対して、２つの機能を持たせることにより、部品点数を低減でき、コストダウンを図ることができる。【００５４】
本実施例では、充電リレーＣＨＲ２の一端が、組電池１０の正極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂの接続ライン（正極ラインＰＬ１）に接続されているが、これに限るものではない。例えば、充電リレーＣＨＲ２の一端を、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよび昇圧コンバータ２２の接続ライン（正極ラインＰＬ１）に接続することができる。この場合には、組電池１０および充電器３０を接続するときに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオンにしておく必要がある。【００５５】
本実施例では、充電リレーＣＨＲ３の一端が、電流制限抵抗ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐの接続ラインに接続されているが、これに限るものではない。例えば、充電リレーＣＨＲ３の一端を、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび昇圧コンバータ２２の接続ラインに接続することができる。この場合には、組電池１０および充電器３０を接続するときに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンにしておく必要がある。【００５６】
上述したように、組電池１０および充電器３０を接続するときに、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３だけでなく、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐを動作させることができる。一方、本実施例のように、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３を配置すれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐを動作させる必要は無くなる。【００５７】
本実施例では、充電リレーＣＨＲ２が、組電池１０およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂの接続ライン（正極ラインＰＬ１）に接続され、充電リレーＣＨＲ１が、組電池１０およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの接続ライン（負極ラインＮＬ１）に接続されている。また、充電リレーＣＨＲ３が、組電池１０およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐの接続ラインに接続されている。このように構成することで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを動作させずに、充電リレーＣＨＲ１，ＣＨＲ２，ＣＨＲ３を動作させるだけで、組電池１０および充電器３０を接続することができる。【００５８】
組電池１０および充電器３０を接続するときに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを動作させないことにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐの劣化を抑制することができる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、オンおよびオフの切り替え動作の回数が増えるほど、劣化してしまう。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐの切り替え動作を低減することにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐの劣化を抑制することができる。【００５９】
また、組電池１０および充電器３０を接続するとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐに電流を流すと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐの抵抗によって、電力損失が発生してしまう。本実施例のように、組電池１０および充電器３０を接続するときに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを動作させなければ、電力損失を抑制することができる。
【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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