(57)【要約】【課題】高容量の車両用電源システムを、短時間で効率的に充電する技術を提供する。【解決手段】正側スイッチＳ１−Ｓ４は、蓄電部１１の正の電力線と、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の正極端子との間にそれぞれ接続される。負側スイッチＳ８−Ｓ１１は、蓄電部１１の負の電力線と、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の負極端子との間にそれぞれ接続される。直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７は、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の隣接する２つの蓄電モジュールの一方の正極端子と他方の負極端子間にそれぞれ接続される。管理部１２は、蓄電部１１から放電される電力により車両１を駆動する場合、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を並列接続させ、充電器４から蓄電部１１を充電する場合、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を直列／直並列接続させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電モジュールを含む蓄電部と、
前記蓄電部の正の電力線と、前記複数の蓄電モジュールの正極端子との間にそれぞれ接続される複数の正側のスイッチと、
前記蓄電部の負の電力線と、前記複数の蓄電モジュールの負極端子との間にそれぞれ接続される複数の負側のスイッチと、
前記複数の蓄電モジュールの隣接する２つの蓄電モジュールの一方の正極端子と他方の負極端子間にそれぞれ接続される少なくとも１つの直列接続用のスイッチと、
前記蓄電部から放電される電力により車両を駆動する場合、前記複数の蓄電モジュールを並列接続させ、前記車両の外部に設置された充電器から前記蓄電部を充電する場合、前記複数の蓄電モジュールを直列／直並列接続させる管理部と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム。
【請求項２】
前記管理部は、前記充電器の出力電圧を取得し、前記蓄電部の電圧が、取得した出力電圧未満となる最大の直列数を算出し、前記充電器から前記蓄電部を充電する際、算出した直列数の範囲内で前記複数の蓄電モジュールを直列接続させることを特徴とする請求項１に記載の車両用電源システム。
【請求項３】
前記管理部は、前記充電器から前記蓄電部への充電中、前記蓄電部の電圧を監視し、前記複数の蓄電モジュールの直列数を適応的に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の車両用電源システム。
【請求項４】
前記管理部は、
前記蓄電部から放電される電力により車両を駆動する場合、前記複数の正側のスイッチ及び前記複数の負側のスイッチをオン状態、全ての前記直列接続用のスイッチをオフ状態に制御し、
前記充電器から前記蓄電部を充電する場合、全ての前記直列接続用のスイッチをオン状態、直列接続された複数の蓄電モジュールの正端の蓄電モジュールの前記正側のスイッチをオン状態、前記直列接続された複数の蓄電モジュールの負端の蓄電モジュールの前記負側のスイッチをオン状態、それ以外の前記正側のスイッチ及び前記負側のスイッチをオフ状態に制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源システム。
【請求項５】
前記管理部は、前記蓄電部から放電される電力により車両を駆動している期間中に、前記複数の蓄電モジュールのいずれかに異常が発生した場合、当該蓄電モジュールの正極端子に接続されている前記正側のスイッチ及び当該蓄電モジュールの負極端子に接続されている前記負側のスイッチをターンオフさせることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用電源システム。
【請求項６】
車両の前輪を駆動するための第１蓄電部と、
前記車両の後輪を駆動するための第２蓄電部と、
前記第１蓄電部と前記第２蓄電部との間に接続されるスイッチと、
前記車両の外部に設置された充電器から前記第１蓄電部および前記第２蓄電部を充電する場合、前記スイッチをオン状態に制御し、それ以外の場合、前記スイッチをオフ状態に制御する管理部と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電モジュールを含む車両用電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）（以下、両者を総称して電動車両という）の出荷台数が増えてきている。それに伴い車外に設置された充電器から電動車両を充電することが増えてきている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８１３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに近年では、航続距離を伸ばすために、セルやモジュールを並列接続して電池容量が増加された電動車両が増えてきている。並列接続によって電池容量が増加されると、充電時は充電電流が並列に分配されるため、充電時間が長くなる。充電時間を短縮するために充電電流を大きくすると、充電器、充電経路、及び電源システムでの損失が大きくなるとともに、発熱対策が必要となる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、高容量の車両用電源システムを、短時間で効率的に充電する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用電源システムは、複数の蓄電モジュールを含む蓄電部と、前記蓄電部の正の電力線と、前記複数の蓄電モジュールの正極端子との間にそれぞれ接続される複数の正側のスイッチと、前記蓄電部の負の電力線と、前記複数の蓄電モジュールの負極端子との間にそれぞれ接続される複数の負側のスイッチと、前記複数の蓄電モジュールの隣接する２つの蓄電モジュールの一方の正極端子と他方の負極端子間にそれぞれ接続される少なくとも１つの直列接続用のスイッチと、前記蓄電部から放電される電力により車両を駆動する場合、前記複数の蓄電モジュールを並列接続させ、前記車両の外部に設置された充電器から前記蓄電部を充電する場合、前記複数の蓄電モジュールを直列／直並列接続させる管理部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高容量の車両用電源システムを、短時間で効率的に充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電源システムを搭載した電動車両を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電源システムの蓄電部の第１状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電源システムの蓄電部の第２状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る電源システムの蓄電部の第３状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る電源システムを搭載した電動車両の外部充電時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る電源システムの蓄電部の第４状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る電源システムを搭載した電動車両の外観図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る電源システムを搭載した電動車両の電源系統の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態１に係る電源システム１０を搭載した電動車両１を説明するための図である。電源システム１０は、メインスイッチＳｍ及びインバータ２を介してモータ３に接続される。インバータ２は力行時、電源システム１０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３に供給する。回生時、モータ３から供給される交流電力を直流電力に変換して電源システム１０に供給する。モータ３は三相交流モータであり、力行時、インバータ２から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ２に供給する。
【００１０】
メインスイッチＳｍは電源システム１０の蓄電部１１と、インバータ２を繋ぐ電力線間に挿入される。メインスイッチＳｍには通常、リレーが用いられる。電源システム１０の管理部１２は電動車両１の走行時（モータ３の駆動時）、メインスイッチＳｍをオン状態（クローズ状態）に制御し、蓄電部１１とインバータ２を電気的に接続する。管理部１２は非走行時、原則としてメインスイッチＳｍをオフ状態（オープン状態）に制御し、蓄電部１１とインバータ２を電気的に遮断する。
【００１１】
電動車両１は充電ケーブル６を介して充電器４に接続することにより、電源システム１０内の蓄電部１１を外部充電することができる。本実施の形態では充電器４として、商用電力系統（以下、単に系統５という）から供給される３相交流電力を直流電力に変換する電力変換機能を有する急速充電器を想定する。充電器４は、系統５から供給される交流電力を全波整流し、フィルタで平滑化することにより直流電力を生成する。ＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）規格では、最大電圧５００Ｖ、最大電流４００Ａの直流出力が可能である。またＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）規格では、ＣＡＮ（Controller Area Network）規格に対応した通信がサポートされている。Ｃｏｍｂｏ(Combined Charging System)規格では、最大電圧１０００Ｖ、最大電流２００Ａの直流出力が可能である。
【００１２】
充電ケーブル６内には電力線に加えて通信線も含まれている。外部充電管理部２０は、電動車両１内に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit)であり、外部充電を管理するＥＣＵである。電動車両１の充電口と充電器４が充電ケーブル６で接続されると、外部充電管理部２０は充電器４内の制御部と通信チャンネルを確立する。なお外部充電管理部２０と充電器４内の制御部間は、充電ケーブル６内の通信線ではなく、無線通信により接続されてもよい。
【００１３】
外部充電管理部２０と、電源システム１０の管理部１２間は、車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮ）を介して通信チャンネルが確立される。外部充電管理部２０と充電器４内の制御部間の通信規格と、外部充電管理部２０と電源システム１０の管理部１２間の通信規格は同じであってもよいし、異なっていてもよい。両者の通信規格が異なる場合、外部充電管理部２０がゲートウェイ機能を担う。
【００１４】
電動車両１内において、充電器４と蓄電部１１を繋ぐ電力線間に外部充電用スイッチＳｃが挿入される。外部充電用スイッチＳｃには通常、リレーが用いられる。充電器４から蓄電部１１への外部充電時、外部充電管理部２０及び電源システム１０の管理部１２は連携して動作する。外部充電管理部２０及び電源システム１０の管理部１２は外部充電時、外部充電用スイッチＳｃをオン状態（クローズ状態）に制御し、非外部充電時、外部充電用スイッチＳｃをオフ状態（オープン状態）に制御する。
【００１５】
蓄電部１１は、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を含む。図１に示す例では、第１蓄電モジュールＭ１、第２蓄電モジュールＭ２、第３蓄電モジュールＭ３及び第４蓄電モジュールＭ４の４つの蓄電モジュールを含む。各蓄電モジュールＭ１−Ｍ４は、直列または直並列された複数のセルを含む。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６−３．７Ｖ）を使用する例を想定する。
【００１６】
蓄電部１１の正の電力線と、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の正極端子との間に複数の正側スイッチＳ１−Ｓ４がそれぞれ接続される。蓄電部１１の負の電力線と、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の負極端子との間に複数の負側スイッチＳ８−Ｓ１１がそれぞれ接続される。
【００１７】
複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の隣接する２つの蓄電モジュールの一方の正極端子と他方の負極端子間に複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７がそれぞれ接続される。図１に示す例では第１蓄電モジュールＭ１の負極端子と第２蓄電モジュールＭ２の正極端子間に第１直列接続用スイッチＳ５が接続され、第２蓄電モジュールＭ２の負極端子と第３蓄電モジュールＭ３の正極端子間に第２直列接続用スイッチＳ６が接続され、第３蓄電モジュールＭ３の負極端子と第４蓄電モジュールＭ４の正極端子間に第３直列接続用スイッチＳ７が接続される。複数の正側スイッチＳ１−Ｓ４、複数の負側スイッチＳ８−Ｓ１１及び複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７には、リレーや半導体スイッチを用いることができる。
【００１８】
各蓄電モジュールＭ１−Ｍ４は、図示しない電圧センサ、電流センサ、及び温度センサを備え、各セルの電圧、電流、及び温度を管理部１２に送信する。
【００１９】
管理部１２は、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を管理する。管理部１２は例えば、マイクロコンピュータ及び不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ）により構成することができる。管理部１２は、各蓄電モジュールＭ１−Ｍ４から受信する各セルの電圧、電流、及び温度をもとに各セルのＳＯＣ(State Of Charge)及びＳＯＨ(State Of Health）を推定する。
【００２０】
管理部１２は電動車両１の駆動中に、複数のセルの少なくとも１つに過電圧、過小電圧、過電流、温度異常が発生すると、メインスイッチＳｍをターンオフさせて当該セルを保護する機能を有する。また管理部１２は、充電器４からの外部充電中に、複数のセルの少なくとも１つに過電圧、過小電圧、過電流、温度異常が発生すると、外部充電用スイッチＳｃをターンオフさせて当該セルを保護する機能を有する。
【００２１】
管理部１２は、複数の正側スイッチＳ１−Ｓ４、複数の負側スイッチＳ８−Ｓ１１及び複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７のオン／オフを制御することにより、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の接続形態を切り替えることができる。管理部１２は、電動車両１の駆動時、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を並列接続させ、外部充電時、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を直列接続／直並列接続させる。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る電源システム１０の蓄電部１１の第１状態を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る電源システム１０の蓄電部１１の第２状態を示す図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る電源システム１０の蓄電部１１の第３状態を示す図である。
【００２３】
管理部１２は電動車両１の駆動時、蓄電部１１を図２に示す第１状態に制御する。具体的には管理部１２は、複数の正側スイッチＳ１−Ｓ４をオン状態、複数の負側スイッチＳ８−Ｓ１１をオン状態、及び複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７をオフ状態に制御する。この状態では、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４は並列接続された状態になる。
【００２４】
管理部１２は外部充電時、原則的に蓄電部１１を図３に示す第２状態に制御する。具体的には管理部１２は、第１正側スイッチＳ１をオン状態、第４負側スイッチＳ１１をオン状態、複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７をオン状態、第２正側スイッチＳ２−第４正側スイッチＳ４をオフ状態、及び第１負側スイッチＳ８−第３負側スイッチＳ１０をオフ状態に制御する。この状態では、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４は直列接続された状態になる。
【００２５】
例えば、充電器４から１００Ａの電流で蓄電部１１を充電する場合、第１状態では充電電流が４つの蓄電モジュールＭ１−Ｍ４間に分岐され、１つの蓄電モジュールに流れる電流は２５Ａになる。一方、第２状態では充電電流が分岐されないため、４つの蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の全てに１００Ａが流れる。従って第２状態の蓄電部１１は、第１状態の蓄電部１１と比較して４倍の速度で充電することができる。
【００２６】
以上の説明は、蓄電部１１の両端電圧と充電器４の出力電圧の関係を無視した説明である。実際に蓄電部１１を充電するには、充電器４の出力電圧が蓄電部１１の両端電圧より高い必要がある。第２状態に示すように４つの蓄電モジュールＭ１−Ｍ４を４直１並に接続した状態において蓄電部１１の両端電圧が充電器４の出力電圧以上の場合、管理部１２は図４に示す第３状態に制御する。
【００２７】
具体的には管理部１２は、第１正側スイッチＳ１をオン状態、第２負側スイッチＳ９をオン状態、第１直列接続用スイッチＳ５をオン状態、第２正側スイッチＳ２をオフ状態、第１負側スイッチＳ８をオフ状態、第２直列接続用スイッチＳ６をオフ状態、第３正側スイッチＳ３をオン状態、第４負側スイッチＳ１１をオン状態、第３直列接続用スイッチＳ７をオン状態、第４正側スイッチＳ４をオフ状態、及び第３負側スイッチＳ１０をオフ状態に制御する。
【００２８】
これにより、直列接続された第１蓄電モジュールＭ１及び第２蓄電モジュールＭ２と、直列接続された第３蓄電モジュールＭ３及び第４蓄電モジュールＭ４との並列回路が構成される。第３状態では第２状態と比較して、蓄電部１１の両端電圧が１／２になる。この接続形態において蓄電部１１の両端電圧が充電器４の出力電圧より低い場合、第３状態で充電する。蓄電部１１の両端電圧が充電器４の出力電圧以上の場合、第１状態で充電する。
【００２９】
図１−図４では蓄電部１１が４つの蓄電モジュールを含む例を説明した。この点、３つの蓄電モジュールを含む場合、１直３並、３直１並の２つの直並列形態間で切り替え可能である。また６つの蓄電モジュールを含む場合、１直６並、２直３並、３直２並、６直１並の４つの直並列形態間で切り替え可能である。
【００３０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る電源システム１０を搭載した電動車両１の外部充電時の動作を説明するためのフローチャートである。外部充電管理部２０は、充電ケーブル６を介して電動車両１に充電器４が接続されたことを検知すると（Ｓ２０のＹ）、充電器４内の制御部と通信チャンネルを確立し、当該制御部から充電器４の出力電圧を受信する。外部充電管理部２０は受信した充電器４の出力電圧を、電源システム１０の管理部１２に送信する。管理部１２は外部充電管理部２０から充電器４の出力電圧を取得する（Ｓ２１）。
【００３１】
管理部１２は、蓄電部１１の両端電圧を取得する（Ｓ２２）。蓄電部１１の両端間に直列接続された複数のセルの電圧を合算することにより、蓄電部１１の両端電圧を取得することができる。なお蓄電部１１の両端間を直接計測する電圧センサが搭載されている場合は、当該電圧センサの計測電圧をもとに蓄電部１１の両端電圧を取得することができる。
【００３２】
管理部１２は、蓄電部１１の両端電圧が充電器４の出力電圧以上にならない範囲内で、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の最大の直列数を算出する（Ｓ２３）。管理部１２は、算出した直列数をもとに複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の直並列形態を決定する（Ｓ２４）。具体的には、切り替え可能な複数の直並列形態の内、上記算出した直列数以下であり、当該算出数に最も近い直列数の直並列形態を選択する。
【００３３】
管理部１２は決定した直並列形態に基づき、複数の正側スイッチＳ１−Ｓ４、複数の負側スイッチＳ８−Ｓ１１及び複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７のオン／オフを制御する（Ｓ２５）。管理部１２は、外部充電用スイッチＳｃをターンオンして充電を開始する（Ｓ２６）。充電が開始され、蓄電部１１に容量が蓄積されるにつれ、蓄電部１１の両端電圧が上昇していく。
【００３４】
充電が完了しない間（Ｓ２７のＮ）、ステップＳ２２に遷移する。蓄電部１１の両端電圧が充電器４の出力電圧以上になると、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の直列数を減らす必要がある。その場合、管理部１２は複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の直並列形態を変更する（Ｓ２４）。管理部１２は変更した直並列形態に基づき、複数の正側スイッチＳ１−Ｓ４、複数の負側スイッチＳ８−Ｓ１１及び複数の直列接続用スイッチＳ５−Ｓ７のオン／オフ状態を切り替える（Ｓ２５）。
【００３５】
充電が完了すると（Ｓ２７のＹ）、管理部１２は、外部充電用スイッチＳｃをターンオフする。外部充電管理部２０は、充電ケーブル６が外され、充電器４が電動車両１から切り離されたことを検知すると（Ｓ２８のＹ）、充電器４の切り離し完了を管理部１２に通知する。管理部１２は、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の直並列形態を電動車両１の駆動時の直並列形態（本実施の形態では、１直４並）に戻す（Ｓ２９）。
【００３６】
図６は、本発明の実施の形態１に係る電源システム１０の蓄電部１１の第４状態を示す図である。第４状態は、電動車両１の駆動時において複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４のいずれか１つに異常が発生した場合の接続状態である。管理部１２は異常が発生した蓄電モジュールの正側スイッチと負側スイッチをターンオフする。図６に示す例では、第１蓄電モジュールＭ１に異常が発生しており、管理部１２は第１正側スイッチＳ１及び第１負側スイッチＳ８をターンオフする。
【００３７】
以上に説明したように実施の形態１では、複数の蓄電モジュールＭ１−Ｍ４の直並列形態を適宜、切り替えることができる。電動車両１の駆動時は並列数が最大になるように切り替えることにより大容量の蓄電部１１を構成できる。外部充電時は充電器４の出力電圧の範囲内で直列数が最大になるように切り替えることにより、充電器４から供給される充電電流を増加させることなく充電時間を短縮することができる。なお蓄電部１１が第１状態において充電時間を短縮するには充電電流を増加させる必要があり、その場合、充電器４、充電ケーブル６、電動車両１内の充電経路、及び電源システム１０での損失が大きくなる。また発熱も大きくなる。
【００３８】
また電動車両１の走行中に、いずれかの蓄電モジュールに異常が発生した場合、当該蓄電モジュールに接続されるスイッチをターンオフすることにより、当該蓄電モジュールを容易に他の蓄電モジュールから電気的に切り離すことができる。従って、安全に電動車両１の走行を継続することができ、航続距離を伸ばすことができる。一般的な電源システムでは、各蓄電モジュールの両端にそれぞれスイッチが接続されていない構成のものが多い。その構成の電源システムにおいては、蓄電モジュールの異常レベルが高い場合は電動車両１を停止させ、異常レベルが低い場合は一定の範囲内で走行を継続させるという制御が多い。これに対して本実施の形態では、蓄電モジュールの異常レベルが高い場合でも、安全に走行を継続させることができる。
【００３９】
図７は、本発明の実施の形態２に係る電源システム１０ａ、１０ｂを搭載した電動車両１の外観図である。実施の形態２に係る電動車両１は、四輪駆動の電動車両１であり、前輪用の電源システム１０ａと後輪用の電源システム１０ｂが独立している構成である。前輪用の電源システム１０ａと後輪用の電源システム１０ｂが独立しているため、いずれか一方の電源システム１０に異常が発生した場合でも、二輪駆動の電動車両１として走行を継続することができ、走行継続能力が高い。
【００４０】
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る電源システム１０ａ、１０ｂを搭載した電動車両１の電源系統の概略構成を示す図である。図８（ａ）は電動車両１の駆動時の状態を示し、図８（ｂ）は外部充電時の状態を示す。前輪用の電源システム１０ａと後輪用の電源システム１０ｂ間に前後輪連結用スイッチＳ１２が設けられる。外部充電管理部２０は図８（ａ）に示すように電動車両１の駆動時、前後輪連結用スイッチＳ１２をオフ状態に制御し、図８（ｂ）に示すように外部充電時、前後輪連結用スイッチＳ１２をオン状態に制御する。
【００４１】
図８（ａ）、（ｂ）に示す例では、前後輪連結用スイッチＳ１２は前輪用の電源システム１０ａの蓄電部１１の負極端子と、後輪用の電源システム１０ｂの蓄電部１１の正極端子間に接続されている。この場合、前輪用の電源システム１０ａの蓄電部１１の正極端子と後輪用の電源システム１０ｂの蓄電部１１の負極端子に充電ケーブル６の一端を接続し、充電ケーブル６の他端を充電器４に接続する。なお前後輪連結用スイッチＳ１２が、前輪用の電源システム１０ａの蓄電部１１の正極端子と後輪用の電源システム１０ｂの蓄電部１１の負極端子間に接続されている場合、前輪用の電源システム１０ａの蓄電部１１の負極端子と後輪用の電源システム１０ｂの蓄電部１１の正極端子に充電ケーブル６の一端を接続し、充電ケーブル６の他端を充電器４に接続する。
【００４２】
なお前輪用の電源システム１０ａの蓄電部１１の電圧と後輪用の電源システム１０ｂの蓄電部１１の電圧を足した電圧が、充電器４の出力電圧以上の場合は、前後輪連結用スイッチＳ１２をターンオフして、前輪用の電源システム１０ａの蓄電部１１と後輪用の電源システム１０ｂの蓄電部１１を別々に充電する。
【００４３】
以上説明したように実施の形態２によれば、外部充電時に前輪用の電源システム１０ａと後輪用の電源システム１０ｂを直列接続させることにより、前輪用の電源システム１０ａと後輪用の電源システム１０ｂを別々に充電する場合より充電時間を短縮することができる。
【００４４】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４５】
上述の実施の形態では、充電器４から急速充電する場合の例を説明した。この点、充電器４が普通充電器の場合にも本技術を適用可能である。普通充電器では、単相１００／２００Ｖの交流電力を出力するものが一般的であり、また通信機能を搭載していないものが多い。普通充電の場合、充電器４から充電ケーブル６を介して電動車両１内に入力されてくる交流電力を、電動車両１内の図示しないＡＣ／ＤＣコンバータにより直流電力に変換する。電源システム１０の管理部１２は、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの入力電圧を検出することにより、充電器４の出力電圧を取得する。外部充電可能なマイルドハイブリッド車の場合、モータ３の駆動電圧が低いものもあり、その場合は普通充電であっても、本技術を適用可能な場合がある。
【００４６】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００４７】
［項目１］
複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）を含む蓄電部（１１）と、
前記蓄電部（１１）の正の電力線と、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）の正極端子との間にそれぞれ接続される複数の正側のスイッチ（Ｓ１−Ｓ４）と、
前記蓄電部（１１）の負の電力線と、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）の負極端子との間にそれぞれ接続される複数の負側のスイッチ（Ｓ８−Ｓ１１）と、
前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）の隣接する２つの蓄電モジュールの一方の正極端子と他方の負極端子間にそれぞれ接続される少なくとも１つの直列接続用のスイッチ（Ｓ５−Ｓ７）と、
前記蓄電部（１１）から放電される電力により車両（１）を駆動する場合、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）を並列接続させ、前記車両（１）の外部に設置された充電器（４）から前記蓄電部（１１）を充電する場合、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）を直列／直並列接続させる管理部（１２）と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム（１０）。
これによれば、高容量の車両用電源システム（１０）を、短時間で効率的に充電することができる。
［項目２］
前記管理部（１２）は、前記充電器（４）の出力電圧を取得し、前記蓄電部（１１）の電圧が、取得した出力電圧未満となる最大の直列数を算出し、前記充電器（４）から前記蓄電部（１１）を充電する際、算出した直列数の範囲内で前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）を直列接続させることを特徴とする項目１に記載の車両用電源システム（１０）。
これによれば、充電器（４）の能力に応じて、可及的短時間で充電することができる。
［項目３］
前記管理部（１２）は、前記充電器（４）から前記蓄電部（１１）への充電中、前記蓄電部（１１）の電圧を監視し、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）の直列数を適応的に切り替えることを特徴とする項目２に記載の車両用電源システム（１０）。
これによれば、充電器（４）の能力および蓄電部（１１）の充電電圧に応じて、可及的短時間で充電することができる。
［項目４］
前記管理部（１２）は、
前記蓄電部（１１）から放電される電力により車両（１）を駆動する場合、前記複数の正側のスイッチ（Ｓ１−Ｓ４）及び前記複数の負側のスイッチ（Ｓ８−Ｓ１１）をオン状態、全ての前記直列接続用のスイッチ（Ｓ５−Ｓ７）をオフ状態に制御し、
前記充電器（４）から前記蓄電部（１１）を充電する場合、全ての前記直列接続用のスイッチ（Ｓ５−Ｓ７）をオン状態、直列接続された複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）の正端の蓄電モジュール（Ｍ１）の前記正側のスイッチ（Ｓ１）をオン状態、前記直列接続された複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）の負端の蓄電モジュール（Ｍ４）の前記負側のスイッチ（Ｓ１１）をオン状態、それ以外の前記正側のスイッチ（Ｓ２−Ｓ４）及び前記負側のスイッチ（Ｓ８−Ｓ１０）をオフ状態に制御する、
ことを特徴とする項目１に記載の車両用電源システム（１０）。
これによれば、外部充電時に最速で充電することができる。
［項目５］
前記管理部（１２）は、前記蓄電部（１１）から放電される電力により車両（１）を駆動している期間中に、前記複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）のいずれか（Ｍ１）に異常が発生した場合、当該蓄電モジュール（Ｍ１）の正極端子に接続されている前記正側のスイッチ（Ｓ１）及び当該蓄電モジュール（Ｍ１）の負極端子に接続されている前記負側のスイッチ（Ｓ８）をターンオフさせることを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載の車両用電源システム（１０）。
これによれば、複数の蓄電モジュール（Ｍ１−Ｍ４）のいずれかに異常が発生しても安全に走行を継続することができる。
［項目６］
車両（１）の前輪を駆動するための第１蓄電部（１１）と、
前記車両（１）の後輪を駆動するための第２蓄電部（１１）と、
前記第１蓄電部（１１）と前記第２蓄電部（１１）との間に接続されるスイッチ（Ｓ１２）と、
前記車両（１）の外部に設置された充電器（４）から前記第１蓄電部（１１）および前記第２蓄電部（１１）を充電する場合、前記スイッチ（Ｓ１２）をオン状態に制御し、それ以外の場合、前記スイッチ（Ｓ１２）をオフ状態に制御する管理部（２０）と、
を備えることを特徴とする車両用電源システム（１０ａ、１０ｂ）。
これによれば、外部充電する際、前輪用の第１蓄電部（１１）と後輪用の第２蓄電部（１１）を短時間で充電することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  電動車両、  ２  インバータ、  ３  モータ、  ４  充電器、  ５  系統、  ６  充電ケーブル、  １０  電源システム、  １１  蓄電部、  １２  管理部、  ２０  外部充電管理部、  Ｍ１  第１蓄電モジュール、  Ｍ２  第２蓄電モジュール、  Ｍ３  第３蓄電モジュール、  Ｍ４  第４蓄電モジュール、  Ｓｍ  メインスイッチ、  Ｓｃ  外部充電用スイッチ、  Ｓ１  第１正側スイッチ、  Ｓ２  第２正側スイッチ、  Ｓ３  第３正側スイッチ、  Ｓ４  第４正側スイッチ、  Ｓ５  第１直列接続用スイッチ、  Ｓ６  第２直列接続用スイッチ、  Ｓ７  第３直列接続用スイッチ、  Ｓ８  第１負側スイッチ、  Ｓ９  第２負側スイッチ、  Ｓ１０  第３負側スイッチ、  Ｓ１１  第４負側スイッチ、  Ｓ１２  前後輪連結用スイッチ。
【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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