(57)【要約】【課題】スイッチ手段の損傷を防止できる電源装置を提供する。【解決手段】蓄電手段を有する複数の蓄電モジュールと、複数の蓄電モジュールのいずれかに接続され、動作状態に応じて電流の導通又は遮断を行い、複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替える複数のスイッチ手段と、複数のスイッチ手段の動作状態を電流の導通状態と電流の遮断状態とで切り替える制御部と、を備え、制御部は、放電状態において複数のスイッチ手段の動作状態を切り替える場合に、蓄電モジュールのうちの２つの間、又は蓄電モジュール群のうちの２つの間に所定値より大きい電圧差があるときは、最も電圧が高い蓄電モジュール又は蓄電モジュールから放電され、かつ所定値より大きい電圧差がある蓄電モジュール又は蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないように動作状態の切り替えを行う電源装置である。【選択図】図２
2019033642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電手段を有する複数の蓄電モジュールと、
前記複数の蓄電モジュールのいずれかに接続され、動作状態に応じて電流の導通又は遮断を行い、前記複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替える複数のスイッチ手段と、
前記複数のスイッチ手段の動作状態を電流の導通状態と電流の遮断状態とで切り替える制御部と、
を備え、
前記制御部は、放電状態において前記複数のスイッチ手段の動作状態を切り替える場合に、
前記蓄電モジュールのうちの２つの間、又は２以上の前記蓄電モジュールを含む蓄電モジュール群のうちの２つの間に所定値より大きい電圧差があるときは、最も電圧が高い前記蓄電モジュール又は前記蓄電モジュールから放電され、かつ、前記所定値より大きい電圧差がある前記蓄電モジュール又は前記蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないように前記動作状態の切り替えを行う
ことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の蓄電モジュールを備える電源装置が知られている。また、特許文献１には、複数の電池の接続状態を直列接続状態にするか並列接続状態にするかを、複数のスイッチ手段によって切り替える技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、蓄電モジュールは、充電の程度や劣化の程度に応じて電圧が変化する場合がある。従って、複数の蓄電モジュールを備える電源装置の場合、蓄電モジュール間で電圧差が生じる場合がある。蓄電モジュール間の電圧差が大きい状態において、スイッチ手段によって蓄電モジュールの接続状態を切り替えた場合、電圧差が大きい蓄電モジュール同士が電気的に接続されると、当該蓄電モジュール間に大電流が流れる。この場合、大電流が流れたスイッチ手段が損傷するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の蓄電モジュールを備える電源装置において、スイッチ手段の損傷を防止できる電源装置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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、蓄電手段を有する複数の蓄電モジュールと、前記複数の蓄電モジュールのいずれかに接続され、動作状態に応じて電流の導通又は遮断を行い、前記複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替える複数のスイッチ手段と、前記複数のスイッチ手段の動作状態を電流の導通状態と電流の遮断状態とで切り替える制御部と、を備え、前記制御部は、放電状態において前記複数のスイッチ手段の動作状態を切り替える場合に、前記蓄電モジュールのうちの２つの間、又は２以上の前記蓄電モジュールを含む蓄電モジュール群のうちの２つの間に所定値より大きい電圧差があるときは、最も電圧が高い前記蓄電モジュール又は前記蓄電モジュールから放電され、かつ、前記所定値より大きい電圧差がある前記蓄電モジュール又は前記蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないように前記動作状態の切り替えを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電圧差が所定値よりも大きい蓄電モジュール又は蓄電モジュール群同士が電気的に接続されることが防止されるので、大電流の発生を防止して、スイッチ手段の損傷を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の電源装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図２は、蓄電部の回路構成図である。
【図３】図３は、蓄電モジュールの接続状態とスイッチ素子の動作状態との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、車速と蓄電部の電圧値との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、制御例１における蓄電モジュールの接続状態の切り替えの例を示す図である。
【図６】図６は、大電流が流れる場合の接続状態の例を示す図である。
【図７】図７は、制御例１の制御を示すフロー図である。
【図８】図８は、制御例２における蓄電モジュールの接続状態の切り替えの例を示す図である。
【図９】図９は、大電流が流れる場合の接続状態の例を示す図である。
【図１０】図１０は、制御例２の制御を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電源装置について具体的に説明する。図１は、実施形態の電源装置を搭載した車両の概略構成図である。車両１００は、ハイブリッド走行モードやＥＶ走行モードで走行可能なハイブリッド車両であり、内燃機関であるエンジン１と、動力分割機構２と、駆動輪３と、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２と、インバータ４ａ、４ｂと、蓄電部５と、コンデンサ１１と、電圧センサ１２、１４、１６と、電流センサ１３と、温度センサ１５と、ＨＶ（Hybrid）−ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２１と、電池ＥＣＵ２２と、を少なくとも備えている。本実施形態の電源装置１０１は、少なくとも蓄電部５と、電流センサ１３と、電池ＥＣＵ２２とを含んで構成されている。
【００１０】
エンジン１はガソリンエンジンやディ−ゼルエンジン等の周知の機関である。モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は電動機及び発電機の両方の機能を有する。動力分割機構２は、例えば、サンギヤ、プラネタリーキャリア、リングギヤの三要素からなる遊星歯車機構からなる。エンジン１、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、それぞれ、三要素のいずれかに連結されている。
【００１１】
車両１００の走行時において、動力分割機構２は、例えば、エンジン１が出力する駆動力を二分割し、その一方をモータジェネレータＭＧ１側へ配分し、他方をモータジェネレータＭＧ２側へ配分する。モータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力はモータジェネレータＭＧ１の発電に用いられる。モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、モータジェネレータＭＧ２が出力する駆動力と合成されて、駆動輪３へ出力される。
【００１２】
インバータ４ａ、４ｂは、直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有しており、正線ＰＬ及び負線ＮＬを介して蓄電部５に接続されている。インバータ４ａは、例えばモータジェネレータＭＧ１が発電した交流電力を直流電力に変換して、蓄電部５に供給する。インバータ４ｂは、例えば蓄電部５から供給された直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２に供給し、駆動力を発生させる。
【００１３】
蓄電部５は、正線ＰＬ及び負線ＮＬを介してインバータ４ａ、４ｂ側に電力を放電し、又はインバータ４ａ、４ｂ側から供給される電力を充電する。
【００１４】
具体的には、図２に回路構成図を示すように、蓄電部５は、複数（本実施形態では４個）の蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、複数（本実施形態では９個）のスイッチ素子５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌ、５ｍと、正極側入出力部５ｎと、負極側入出力部５ｏと、コイル５ｐと、を備えている。
【００１５】
蓄電モジュール５ａ〜５ｄは、それぞれ、蓄電手段としての二次電池が複数個直列接続した構成を有する。二次電池は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等である。また、蓄電手段としては、二次電池に替えてキャパシタを用いてもよい。蓄電モジュール５ａ〜５ｄについては、それぞれの正極は、共通の正極側入出力部５ｎに電気的に接続されており、それぞれの負極は共通の負極側入出力部５ｏに電気的に接続されている。
【００１６】
スイッチ手段であるスイッチ素子５ｅ〜５ｍは、それぞれ、トランジスタ等の半導体スイッチ素子とダイオートとで構成されている。スイッチ素子５ｅ〜５ｍは、外部から制御信号を供給することによって、動作状態が、電流の導通状態（オン状態）と電流の遮断状態（オフ状態）とで切り替わる。なお、スイッチ手段としては、リレー素子を用いてもよい。
【００１７】
スイッチ素子５ｅ〜５ｍは、蓄電モジュール５ａ〜５ｄのいずれかに電気的に接続されている。具体的には、スイッチ素子５ｅ、５ｈ、５ｋは、それぞれ、蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃのそれぞれの正極と正極側入出力部５ｎとに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｇ、５ｊ、５ｍは、それぞれ、蓄電モジュール５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれの負極と負極側入出力部５ｏとに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｆは、蓄電モジュール５ａの正極とスイッチ素子５ｅとの間の配線と、蓄電モジュール５ｂの負極とスイッチ素子５ｇとの間の配線とに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｉは、蓄電モジュール５ｂの正極とスイッチ素子５ｈとの間の配線と、蓄電モジュール５ｃの負極とスイッチ素子５ｊとの間の配線とに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｌは、蓄電モジュール５ｃの正極とスイッチ素子５ｋとの間の配線と、蓄電モジュール５ｄの負極とスイッチ素子５ｍとの間の配線とに電気的に接続されている。また、コイル５ｐは蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれの正極と正極側入出力部５ｎとに電気的に接続されている。
【００１８】
蓄電モジュール５ａ〜５ｄは、スイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替えることによって、接続状態が直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替わる。例えば、図３（ａ）に示すように、図中丸で囲んだスイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｊ、５ｋ、５ｍをオン状態とし、図中「×」を付したスイッチ素子５ｆ、５ｉ、５ｌをオフ状態とする。これによって、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態は、全てが並列接続する状態となり、放電時には太矢線で示すように電流が流れる。また、図３（ｂ）に示すように、スイッチ素子５ｆ、５ｈ、５ｊ、５ｌをオン状態とし、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｉ、５ｋ、５ｍをオフ状態とする。これによって、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態は、蓄電モジュール５ａと蓄電モジュール５ｂとが直列接続し、蓄電モジュール５ｃと蓄電モジュール５ｄとが直列接続し、蓄電モジュール５ａ、５ｂと蓄電モジュール５ｃ、５ｄとは並列接続する直並列接続の状態となり、放電時には太矢線で示すように電流が流れる。また、図３（ｃ）に示すように、スイッチ素子５ｆ、５ｉ、５ｌをオン状態とし、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｊ、５ｋ、５ｍをオフ状態とすることによって、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態は、全てが直列接続する状態となり、放電時には太矢線で示すように電流が流れる。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の接続状態の場合の蓄電部５の電圧値Ｖｂを、それぞれＶｂ１、Ｖｂ２、Ｖｂ４とする。
【００１９】
図１に戻って、コンデンサ１１は、正線ＰＬ及び負線ＮＬに接続されており、蓄電部５とインバータ４ａ及び４ｂとの間を流れる電力の平滑化を行う。電圧センサ１２は、正線ＰＬ及び負線ＮＬに接続されており、コンデンサ１１に掛かる電圧値Ｖｈを検出し、ＨＶ−ＥＣＵ２１に出力する。
【００２０】
電流センサ１３は、正線ＰＬに設けられており、蓄電部５が放電又は充電する電力の電流値Ｉｂを検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。電圧センサ１４は、正線ＰＬ及び負線ＮＬに接続されており、蓄電部５の電圧値Ｖｂを検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。
【００２１】
温度センサ１５は、蓄電部５の近傍に設けられ、蓄電部５の温度値Ｔｂを検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。電圧センサ１６は、蓄電部５に電気的に接続されており、蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれの電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。
【００２２】
ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２とは、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の各信号の送受信を行うことができる。
ＨＶ−ＥＣＵ２１は、主に、車両１００の走行時においてドライバの要求に応じた車両駆動力を発生させるために、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を制御するとともに、蓄電部５の電圧を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ２１には、エンジン１の回転数ＮＥや、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転数や、車速や、アクセル開度や、温度値Ｔｂや、蓄電部５の充電状態値（ＳＯＣ：State  Of  Charge）等の各信号が入力される。また、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、入力された情報に基づいて算出された、エンジン１に対する電子スロットル弁制御信号（弁制御信号）及び点火信号や、インバータ４ａ、４ｂに対するＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御信号である信号ＰＷＭ１、ＰＷＭ２や、蓄電部５の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号を出力する。ここで、蓄電部５に対する要求電圧は、蓄電部５に掛かる負荷に応じて算出される。
【００２３】
電池ＥＣＵ２２は、主に、蓄電部５の充電状態の管理や異常検出や電圧制御を行う。電池ＥＣＵ２２には、温度値Ｔｂや、電圧値Ｖｂや、電流値Ｉｂや、電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等の各信号が入力される。電池ＥＣＵ２２は、温度値Ｔｂ、電圧値Ｖｂ、電流値Ｉｂに基づいて蓄電部５のＳＯＣを算出する。電池ＥＣＵ２２は、温度値Ｔｂや、ＳＯＣ等の各信号をＨＶ−ＥＣＵ２１に送信する。また、電池ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信した指令信号に基づいて、蓄電部５のスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替えるための制御信号を出力する。
【００２４】
ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２とは、物理的には、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及び入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２との機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００２５】
スイッチ素子５ｅ〜５ｍは、電池ＥＣＵ２２から供給された制御信号によって、動作状態が切り替えられる。これにより、蓄電モジュール５ａ〜５ｄは、要求電圧に応じた接続状態に切り替えられる。図４には、車速と蓄電部５の電圧値Ｖｂとの関係の一例を示す。図４に示す例では、車速が高く蓄電部５に掛かる負荷が高いときに、蓄電部５の電圧値Ｖｂが高い接続状態とされる。
【００２６】
（制御例１）
ここで、電池ＥＣＵ２２により実行される制御例１を説明する。電池ＥＣＵ２２は、図４の時刻ｔ１において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ２からＶｂ１にするためにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替える場合、蓄電部５が充電状態であるか放電状態であるか否かを判定する。そして、蓄電部５が放電状態の場合は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が高い蓄電モジュール、及び、最も電圧が高い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールから放電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行う制御信号を出力する。また、蓄電部５が充電状態の場合は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が低い蓄電モジュール、及び、最も電圧が低い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールが充電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行う制御信号を出力する。これにより、電池ＥＣＵ２２は、第１所定値より大きい電圧差がある蓄電モジュール同士が電気的に接続されないようにする。
【００２７】
図５は、制御例１における蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態の切り替えの例を示す図である。例えば、図４の時刻ｔ２において、図５（ａ）に示す接続状態であり、蓄電部５が放電状態であって電圧値ＶｂがＶｂ２であるとする。さらに、蓄電モジュール５ｄの電圧が最も高く、蓄電モジュール５ｃの電圧が最も低くかつ蓄電モジュール５ｄとの電圧差が第１所定値より大きく、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ａ、５ｂとの電圧差が第１所定値以下であるとする。この場合、時刻ｔ１において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ２からＶｂ１にする場合は、電池ＥＣＵ２２は、図５（ｂ）に示すように、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｍをオン状態とし、スイッチ素子５ｆ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌをオフ状態とする制御信号を出力する。その結果、蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｄから放電されることとなり、太矢線で示すように電流が流れ、蓄電部５の電圧値ＶｂはＶｂ１になる。この場合、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとは電気的に接続されないので、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとの間に大電流が流れることが防止される。さらには、蓄電モジュール５ａ〜５ｄのうち電圧が高い蓄電モジュールから優先的に放電が行われるので、蓄電モジュール５ａ〜５ｄ間の電圧のアンバランスが緩和される。
【００２８】
同様に、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが充電状態の場合は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が低い蓄電モジュール５ｃ、及び、蓄電モジュール５ｃとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールが充電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行えば、電圧差が第１所定値より大きい蓄電モジュールの間に大電流が流れることが防止される。さらには、蓄電モジュール５ａ〜５ｄのうち電圧が低い蓄電モジュールから優先的に充電が行われるので、蓄電モジュール５ａ〜５ｄ内の電圧のアンバランスが緩和される。
【００２９】
なお、本制御例１とは異なり、充電状態において、蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ２からＶｂ１にするために、例えば図５（ａ）に示す接続状態から、図６に示す接続状態に切り替えるとする。すると、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとが電気的に接続されてしまい、太矢線Ａｒ１のようにスイッチ素子５ｊ、５ｍ、５ｋを経由して蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとの間で大電流が流れ、スイッチ素子５ｊ、５ｍ、５ｋが損傷するおそれがある。
【００３０】
つぎに、制御例１として電池ＥＣＵ２２が実行する制御を、図７のフロー図を参照して説明する。本制御フローは、ＨＶ−ＥＣＵ２１から、蓄電部５の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号が入力された後に開始する。まず、電池ＥＣＵ２２は、電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０１）。電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きいと判定した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）は、電池ＥＣＵ２２は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが放電状態であると判定したこととなり、制御はステップＳ１０２に進む。
【００３１】
つづいて、ステップＳ１０２では、電池ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６から入力された電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づいて、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が高い蓄電モジュールを選択する。図５に示す例では蓄電モジュール５ｄが選択される。
【００３２】
つづいて、ステップＳ１０３では、電池ＥＣＵ２２は、最も電圧が高い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールを選択する。図５に示す例では蓄電モジュール５ａ、５ｂが選択される。
【００３３】
つづいて、ステップＳ１０４では、電池ＥＣＵ２２は、選択した蓄電モジュールから放電されるように、スイッチ素子５ｅ〜５ｍへ動作状態を切り替える制御信号を出力する。なお、このとき出力される制御信号は、蓄電部５の電圧値が要求電圧値となる蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態を実現するように設定される。このような接続状態を実現するスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の組み合わせは、例えば電池ＥＣＵ２２のＲＯＭにデータとして記憶されている。その後本制御は終了する。
【００３４】
一方、電池ＥＣＵ２２が、電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０以下と判定した場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが充電状態であると判定したこととなり、制御はステップＳ１０５に進む。
【００３５】
つづいて、ステップＳ１０５では、電池ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６から入力された電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づいて、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が低い蓄電モジュールを選択する。
【００３６】
つづいて、ステップＳ１０６では、電池ＥＣＵ２２は、最も電圧が低い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールを選択する。
【００３７】
つづいて、ステップＳ１０７では、電池ＥＣＵ２２は、選択した蓄電モジュールに充電されるように、スイッチ素子５ｅ〜５ｍへ動作状態を切り替える制御信号を出力する。なお、このとき出力される制御信号は、蓄電部５の電圧が要求電圧となる蓄電モジュールの接続状態を実現するように設定される。このような接続状態を実現するスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の組み合わせは、例えば電池ＥＣＵ２２のＲＯＭにデータとして記憶されている。その後本制御は終了する。
【００３８】
（制御例２）
つぎに、電池ＥＣＵ２２により実行される制御例２を説明する。電池ＥＣＵ２２は、図４の時刻ｔ３において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ４からＶｂ２にするためにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替える場合、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが放電状態であるか否かを判定するとともに、蓄電部５がＶｂ２となるような蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態に切り替えた場合に、並列接続が含まれているか否かを判定する。そして、放電状態かつ並列接続が含まれていると判定した場合には、並列接続された２つの蓄電モジュール又は蓄電モジュール群の電位差が第２所定値より大きいか否かを判定する。なお、この第２所定値は制御例１における第１所定値とは異なる値であってもよい。そして、２つの蓄電モジュール又は蓄電モジュール群の電位差が第２所定値より大きい場合は、電圧が高い方の蓄電モジュール又は蓄電モジュール群から放電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行う制御信号を出力する。これにより、電池ＥＣＵ２２は、第２所定値より大きい電圧差がある蓄電モジュール又は蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないようにする。
【００３９】
図８は、制御例２における蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態の切り替えの例を示す図である。例えば、図４の時刻ｔ４において、図８（ａ）に示す接続状態であり、蓄電部５が放電状態であって電圧値ＶｂがＶｂ４であるとする。さらに、蓄電モジュール５ｃと蓄電モジュール５ｄとは直列接続して蓄電モジュール群５ｑを構成し、蓄電モジュール５ａと蓄電モジュール５ｂとは直列接続して蓄電モジュール群５ｒを構成した場合、蓄電モジュール群５ｑの方が蓄電モジュール群５ｒよりも電圧が高く、かつその電位差が第２所定値より大きいとする。この場合、時刻ｔ３において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ４からＶｂ２にする場合は、電池ＥＣＵ２２は、図８（ｂ）に示すように、スイッチ素子５ｆ、５ｌをオン状態とし、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｍをオフ状態とする制御信号を出力する。その結果、スイッチ素子５ｊのダイオードを通って、電圧が高い方の蓄電モジュール群５ｒから放電されることとなり、太矢線で示すように電流が流れ、蓄電部５の電圧値ＶｂはＶｂ２になる。この場合、蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとは電気的に接続されないので、蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとの間に大電流が流れることが防止される。
【００４０】
なお、本制御例２とは異なり、充電状態において、蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ４からＶｂ２にするために、例えば図８（ａ）に示す接続状態から、図９に示す接続状態に切り替えるとする。この場合、蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとは並列接続され、太矢線Ａｒ２のようにスイッチ素子５ｈ、５ｆ、５ｊ、５ｌを経由して蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとの間に大電流が流れ、スイッチ素子５ｈ、５ｆ、５ｊ、５ｌが損傷するおそれがある。
【００４１】
つぎに、制御例２として電池ＥＣＵ２２が実行する制御を、図１０のフロー図を参照して説明する。本制御フローは、ＨＶ−ＥＣＵ２１から、蓄電部５の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号が入力された後に開始する。まず、電池ＥＣＵ２２は、電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きいか否かを判定し、かつ、蓄電部５が要求電圧となるような蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態に切り替えた場合に、蓄電モジュール又は蓄電モジュール群の並列接続が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きくかつ並列接続が含まれていると判定した場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）は、制御はステップＳ２０２に進む。
【００４２】
つづいて、ステップＳ２０２では、電池ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６から入力された電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づいて、並列接続された蓄電モジュール又は蓄電モジュール群間で第２所定値より大きい電位差があるか否かを判定する。第２所定値より大きい電位差があると判定した場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）は、制御はステップＳ２０３に進む。
【００４３】
つづいて、ステップＳ２０３では、電池ＥＣＵ２２は、電圧が高い方の蓄電モジュール又は蓄電モジュール群側のスイッチ素子のダイオードを通って、電圧が高い方の蓄電モジュール又は蓄電モジュール群から放電されるように、スイッチ素子５ｅ〜５ｍへ動作状態を切り替える制御信号を出力する。なお、このとき出力される制御信号は、蓄電部５の電圧値が要求電圧値となる蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態を実現するように設定される。このような接続状態を実現するスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の組み合わせは、例えば電池ＥＣＵ２２のＲＯＭにデータとして記憶されている。その後本制御は終了する。
【００４４】
一方、電池ＥＣＵ２２が、ステップＳ２０１又はステップＳ２０２で「Ｎｏ」と判定した場合には、並列接続による大電流が発生しない状況である。この場合、ステップＳ２０４において、要求電圧に応じて、適切なスイッチ素子への制御信号を出力する。ステップＳ２０４においては、例えば、図９に示すような接続状態となるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍに制御信号を出力する。その後本制御は終了する。
【００４５】
なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。例えば、本発明の電源装置は電気自動車にも適用できる。また、上記実施形態では、スイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を電池ＥＣＵ２２が制御しているが、ＨＶ−ＥＣＵ２１が制御するように構成してもよい。また、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
５  蓄電部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  蓄電モジュール
５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌ、５ｍ  スイッチ素子
５ｑ、５ｒ  蓄電モジュール群
１３  電流センサ
１４、１６  電圧センサ
１５  温度センサ
２１  ＨＶ−ＥＣＵ
２２  電池ＥＣＵ
１００  車両
１０１  電源装置
【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１０】
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