(57)【要約】【課題】  電流遮断器の端子間に印加される電圧値を低下させる。【解決手段】  第１充電ラインＣＨＬ１および第２充電ラインＣＨＬ２の間において、第１ダイオードＤ３および第２ダイオードＤ４を直列に接続するとともに、第１コンデンサＣ３および第２コンデンサＣ４を直列に接続する。第１コンデンサＣ３又は第２コンデンサＣ４の電圧値が閾値よりも高いとき、蓄電装置の充電を停止させることにより、第１コンデンサＣ３や第２コンデンサＣ４の電圧値を閾値以下の電圧値に維持できる。例えば、電池グループ１０Ａに含まれる電流遮断器１１ｂには、電池グループ１０Ａの電圧値と第１コンデンサＣ３の電圧値との差に相当する電圧値が印加される。第１コンデンサＣ３の電圧値を閾値以下の電圧値に維持することにより、第１コンデンサＣ３の電圧値が閾値よりも高くなるときに比べて、電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の蓄電素子を有し、前記各蓄電素子が内部の電流経路を遮断する電流遮断器を備えた蓄電装置と、
前記蓄電装置の正極端子に接続され、充電器からの電力を前記蓄電装置に供給するための第１充電ラインと、
前記蓄電装置の負極端子に接続され、前記充電器からの電力を前記蓄電装置に供給するための第２充電ラインと、
前記蓄電装置に含まれる２つの前記蓄電素子の間の接続点に接続された第３充電ラインと、
前記第１充電ラインおよび前記第３充電ラインに接続された第１コンデンサと、
前記第２充電ラインおよび前記第３充電ラインに接続され、前記第１充電ラインおよび前記第２充電ラインの間で前記第１コンデンサと直列に接続された第２コンデンサと、
前記第１充電ラインにカソードが接続され、前記第３充電ラインにアノードが接続された第１ダイオードと、
前記第３充電ラインにカソードが接続され、前記第２充電ラインにアノードが接続され、前記第１充電ラインおよび前記第２充電ラインの間で前記第１ダイオードと直列に接続された第２ダイオードと、
前記第１コンデンサ又は前記第２コンデンサの電圧値が閾値よりも高いとき、前記充電器の動作を制御して前記蓄電装置の充電を停止させるコントローラと、
を有することを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子が直列に接続された蓄電装置を有しており、各蓄電素子が電流遮断器を備えた蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、正極ラインおよび負極ラインの他に、中間ラインを設けることにより、単電池に含まれる電流遮断器が作動したときに、電流遮断器の端子間に印加される電圧値を低下させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３３３６７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、車両の外部に配置された電源（外部電源）を用いて組電池を充電することが記載されている。ここで、外部電源を用いて組電池を充電するときにおいて、電流遮断器が作動することにより、電流遮断器の端子間に高電圧が印加されてしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の蓄電システムは、蓄電装置と、第１〜第３充電ラインとを有する。蓄電装置は、直列に接続された複数の蓄電素子を有しており、各蓄電素子は、蓄電素子の内部における電流経路を遮断する電流遮断器を備えている。第１充電ラインおよび第２充電ラインは、蓄電装置の正極端子および負極端子にそれぞれ接続され、充電器からの電力を蓄電装置に供給するために用いられる。第３充電ラインは、蓄電装置に含まれる２つの蓄電素子の間の接続点に接続されている。
【０００６】
第１コンデンサは第１充電ラインおよび第３充電ラインに接続され、第２コンデンサは第２充電ラインおよび第３充電ラインに接続されている。ここで、第１コンデンサおよび第２コンデンサは、第１充電ラインおよび第２充電ラインの間で直列に接続されている。第１ダイオードのカソードは第１充電ラインに接続され、第１ダイオードのアノードは第３充電ラインに接続されている。第２ダイオードのカソードは第３充電ラインに接続され、第２ダイオードのアノードは第２充電ラインに接続されている。ここで、第１ダイオードおよび第２ダイオードは、第１充電ラインおよび第２充電ラインの間で直列に接続されている。コントローラは、第１コンデンサ又は第２コンデンサの電圧値が閾値よりも高いとき、充電器の動作を制御して蓄電装置の充電を停止させる。
【０００７】
蓄電装置を構成する複数の蓄電素子は、第１充電ラインおよび第３充電ラインに接続された第１グループと、第２充電ラインおよび第３充電ラインに接続された第２グループとに分けられる。蓄電素子の電流遮断器が作動したとき、第１グループ内の電流遮断器には、第１グループの電圧値と第３コンデンサの電圧値との差に相当する電圧値が印加され、第２グループ内の電流遮断器には、第２グループの電圧値と第４コンデンサの電圧値との差に相当する電圧値が印加される。
【０００８】
本発明では、第１コンデンサ又は第２コンデンサの電圧値が閾値よりも高いときには、蓄電装置の充電を停止しているため、第１コンデンサ又は第２コンデンサの電圧値を閾値以下の電圧値に維持することができる。これにより、第１コンデンサ又は第２コンデンサの電圧値が閾値よりも高くなる場合に比べて、第１グループ内の電流遮断器又は第２グループ内の電流遮断器に印加される電圧値を低下させることができる。
【０００９】
第１ダイオードおよび第２ダイオードとしては、ツェナーダイオードを用いることができる。この場合には、上述したコントローラは不要になる。第１コンデンサや第２コンデンサの上限電圧値はツェナーダイオードの降伏電圧値になるため、第１コンデンサや第２コンデンサの電圧値が降伏電圧値よりも高くなる場合に比べて、第１グループ内の電流遮断器又は第２グループ内の電流遮断器に印加される電圧値を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１である電池システムの構成を示す図である。
【図２】単電池の構成を示す概略図である。
【図３】実施例２である電池システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１である電池システム（本発明の蓄電システムに相当する）について説明する。図１は、電池システムの構成を示す概略図である。
【００１３】
組電池（本発明の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（本発明の蓄電素子に相当する）１１を有する。単電池１１としては、二次電池又は電気二重層キャパシタを用いることができる。組電池１０は、２つの電池グループ１０Ａ，１０Ｂに分けられている。各電池グループ１０Ａ，１０Ｂは、直列に接続された複数の単電池１１によって構成されている。
【００１４】
組電池１０（電池グループ１０Ａ）の正極端子には正極ラインＰＬが接続され、組電池１０（電池グループ１０Ｂ）の負極端子には負極ラインＮＬが接続されている。電池グループ１０Ａおよび電池グループ１０Ｂの間の接続点、言い換えれば、２つの単電池１１の間の接続点には、中間ラインＣＬが接続されている。正極ラインＰＬにはシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。負極ラインＮＬにはシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。
【００１５】
中間ラインＣＬにはシステムメインリレーＳＭＲ−Ｃが設けられ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｃには、抵抗素子ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐが並列に接続されている。抵抗素子ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐは直列に接続されている。
【００１６】
ダイオードＤ１，Ｄ２は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間において直列に接続されている。具体的には、ダイオードＤ１のカソードが正極ラインＰＬに接続され、ダイオードＤ１のアノードがダイオードＤ２のカソードと接続されている。ダイオードＤ２のアノードは負極ラインＮＬに接続されている。また、ダイオードＤ１，Ｄ２の間の接続点には、中間ラインＣＬが接続されている。
【００１７】
これにより、ダイオードＤ１は、正極ラインＰＬおよび中間ラインＣＬを介して、電池グループ１０Ａと並列に接続される。また、ダイオードＤ２は、負極ラインＮＬおよび中間ラインＣＬを介して、電池グループ１０Ｂと並列に接続される。
【００１８】
コンデンサＣ１，Ｃ２は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間において直列に接続されている。具体的には、コンデンサＣ１の一端が正極ラインＰＬに接続され、コンデンサＣ１の他端がコンデンサＣ２の一端に接続されている。コンデンサＣ２の他端は負極ラインＮＬに接続されている。コンデンサＣ１，Ｃ２の間の接続点には、中間ラインＣＬが接続されている。
【００１９】
これにより、コンデンサＣ１は、正極ラインＰＬおよび中間ラインＣＬを介して、電池グループ１０ＡやダイオードＤ１と並列に接続される。また、コンデンサＣ２は、負極ラインＮＬおよび中間ラインＣＬを介して、電池グループ１０ＢやダイオードＤ２と並列に接続される。
【００２０】
組電池１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、昇圧回路２１に接続されている。昇圧回路２１は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ２２に出力する。インバータ２２は、昇圧回路２１から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２３に出力する。モータ・ジェネレータ２３は、インバータ２２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。
【００２１】
モータ・ジェネレータ２３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）に変換し、交流電力をインバータ２２に出力する。インバータ２２は、モータ・ジェネレータ２３からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を昇圧回路２１に出力する。昇圧回路２１は、インバータ２２の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。
【００２２】
エアコン（Ａ／Ｃ）２４は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに接続されており、組電池１０からの電力を受けて動作する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに接続されており、組電池１０の出力電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２５に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５には補機電池２６および補機２７が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力電力が補機電池２６や補機２７に供給される。
【００２３】
図１に示す電池システムを起動状態にするときには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐがオフからオンに切り替わるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオフからオンに切り替わる。コンデンサＣ１は、電池グループ１０Ａの放電電流によって充電されるが、コンデンサＣ１の充電電流が抵抗素子Ｒを流れることにより、コンデンサＣ１に突入電流が流れることを抑制できる。また、コンデンサＣ２は、電池グループ１０Ｂの放電電流によって充電されるが、コンデンサＣ２の充電電流が抵抗素子Ｒを流れることにより、コンデンサＣ２に突入電流が流れることを抑制できる。
【００２４】
コンデンサＣ１，Ｃ２を充電した後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃがオフからオンに切り替わるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐがオンからオフに切り替わる。これにより、組電池１０および昇圧回路２１の接続が完了し、図１に示す電池システムが起動状態となる。なお、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ、ＳＭＲ−Ｃがオンからオフに切り替わることにより、図１に示す電池ステムが停止状態になる。
【００２５】
第１充電ラインＣＨＬ１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の間の正極ラインＰＬに接続されている。第１充電ラインＣＨＬ１の他端は、充電器３１と接続されている。第１充電ラインＣＨＬ１には、充電リレーＣＨＲ−Ｂが設けられており、充電リレーＣＨＲ−Ｂは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。
【００２６】
第２充電ラインＣＨＬ２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の間の負極ラインＮＬに接続されている。第２充電ラインＣＨＬ２の他端は、充電器３１と接続されている。第２充電ラインＣＨＬ２には、充電リレーＣＨＲ−Ｇが設けられており、充電リレーＣＨＲ−Ｇは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。
【００２７】
ダイオード（本発明の第１ダイオードに相当する）Ｄ３およびダイオード（本発明の第２ダイオードに相当する）Ｄ４は、第１充電ラインＣＨＬ１および第２充電ラインＣＨＬ２の間において直列に接続されている。具体的には、ダイオードＤ３のカソードが第１充電ラインＣＨＬ１に接続され、ダイオードＤ３のアノードがダイオードＤ４のカソードに接続されている。ダイオードＤ４のアノードは第２充電ラインＣＨＬ２に接続されている。
【００２８】
コンデンサ（本発明の第１コンデンサに相当する）Ｃ３およびコンデンサ（本発明の第２コンデンサに相当する）Ｃ４は、第１充電ラインＣＨＬ１および第２充電ラインＣＨＬ２の間において直列に接続されている。ダイオードＤ３，Ｄ４の間の接続点と、コンデンサＣ３，Ｃ４の間の接続点とには、第３充電ラインＣＨＬ３が接続されている。第３充電ラインＣＨＬ３の一端は中間ラインＣＬに接続されている。具体的には、第３充電ラインＣＨＬ３の一端は、電池グループ１０Ａ，１０Ｂの間の接続点とシステムメインリレーＳＭＲ−Ｃとの間の中間ラインＣＬに接続されている。
【００２９】
第３充電ラインＣＨＬ３には充電リレーＣＨＲ−Ｃが設けられており、充電リレーＣＨＲ−Ｃは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。充電リレーＣＨＲ−Ｃには、充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒが並列に接続されており、充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒは直列に接続されている。充電リレーＣＨＲ−Ｐは、コントローラ４０からの駆動信号を受けてオンおよびオフの間で切り替わる。
【００３０】
充電器３１は、インレット３２に接続されており、インレット３２には、充電プラグ３３を接続することができる。充電プラグ３３は交流電源（例えば、商用電源）３４と接続されている。充電プラグ３３をインレット３２に接続したとき、充電器３１は、交流電源３４から出力された交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に出力することができる。充電プラグ３３および交流電源３４は、車両の外部に設置されている。
【００３１】
一方、インレット３５は、充電リレーＣＨＲ−Ｂおよび充電器３１の間の第１充電ラインＣＨＬ１と、充電リレーＣＨＲ−Ｇおよび充電器３１の間の第２充電ラインＣＨＬ２とに接続されている。インレット３５には、充電プラグ３６を接続することができる。充電プラグ３６は充電器３７と接続されており、充電器３７は直流電源３８と接続されている。充電プラグ３６をインレット３５に接続したとき、充電器３７は、直流電源３８からの電力を組電池１０に供給することができる。充電プラグ３６、充電器３７および直流電源３８は、車両の外部に設置されている。
【００３２】
交流電源３４又は直流電源３８からの電力を組電池１０に供給するときには、まず、充電リレーＣＨＲ−Ｐがオフからオンに切り替わるとともに、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇがオフからオンに切り替わる。コンデンサＣ３は、電池グループ１０Ａの放電電流によって充電されるが、コンデンサＣ３の充電電流が抵抗素子Ｒを流れることにより、コンデンサＣ３に突入電流が流れることを抑制できる。また、コンデンサＣ４は、電池グループ１０Ｂの放電電流によって充電されるが、コンデンサＣ４の充電電流が抵抗素子Ｒを流れることにより、コンデンサＣ４に突入電流が流れることを抑制できる。
【００３３】
コンデンサＣ３，Ｃ４を充電した後、充電リレーＣＨＲ−Ｃがオフからオンに切り替わるとともに、充電リレーＣＨＲ−Ｐがオンからオフに切り替わる。これにより、交流電源３４又は直流電源３７からの電力を組電池１０に供給して、組電池１０を充電することができる。このような充電を外部充電という。
【００３４】
図２に示すように、単電池１１は、発電要素１１ａおよび電流遮断器１１ｂを有する。発電要素１１ａは充放電を行う要素であり、公知のように、正極板、負極板およびセパレータによって構成することができる。電流遮断器１１ｂは、発電要素１１ａに流れる電流を遮断するために用いられる。例えば、単電池１１の内部でガスが発生し、単電池１１の内圧が上昇したときに、電流遮断器１１ｂを作動させることができる。また、発電要素１１ａに過大な電流が流れるときに、電流遮断器１１ｂを作動させることができる。電流遮断器１１ｂとしては、上述した機能を達成させる公知の構成を用いることができる。
【００３５】
電流遮断器１１ｂが作動したときには、電流遮断器１１ｂの端子間に高電圧が印加されることがある。本実施例では、以下に説明するように、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。
【００３６】
以下では、電池グループ１０Ａに含まれる単電池１１（任意の１つ）の電流遮断器１１ｂが作動したときについて説明する。なお、電池グループ１０Ｂに含まれる単電池１１（任意の１つ）の電流遮断器１１ｂが作動したときの挙動は、電池グループ１０Ａに含まれる単電池１１の電流遮断器１１ｂが作動したときの挙動と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
まず、図１に示す電池システムを起動状態にするときに、電流遮断器１１ｂが作動している場合について説明する。
【００３８】
電池システムを起動状態にする前では、コンデンサＣ１，Ｃ２が放電されており、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値Ｖ＿ｃ１，Ｖ＿ｃ２が０［Ｖ］である。本実施例では、中間ラインＣＬを設けているため、作動状態の電流遮断器１１ｂには、コンデンサＣ１の電圧値Ｖ＿ｃ１と電池グループ１０Ａの電圧値Ｖ＿Ａとの差に相当する電圧値が印加される。
【００３９】
ここで、コンデンサＣ１の電圧値Ｖ＿ｃ１が０［Ｖ］であるため、電流遮断器１１ｂには、電池グループ１０Ａの電圧値Ｖ＿Ａが印加される。中間ラインＣＬを省略すると、電流遮断器１１ｂには、組電池１０の電圧値Ｖｂが印加されてしまう。電池グループ１０Ａの電圧値Ｖ＿Ａは、組電池１０の電圧値Ｖｂよりも低いため、本実施例によれば、電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。
【００４０】
なお、電圧値Ｖ＿ｃ１，Ｖ＿ｃ２，Ｖ＿Ａは、電圧センサを用いて検出できる。また、電池グループ１０Ｂの電圧値Ｖ＿Ｂも電圧センサを用いて検出できる。
【００４１】
次に、組電池１０を放電しているときに電流遮断器１１ｂが作動した場合について説明する。
【００４２】
電流遮断器１１ｂが作動することにより、電池グループ１０Ａは放電されず、電池グループ１０Ｂだけが放電される。ここで、ダイオードＤ１，Ｄ２を省略したとき、コンデンサＣ２の電圧値Ｖ＿ｃ２は、電池グループ１０Ｂの電圧値Ｖ＿Ｂと等しくなる。また、電池グループ１０Ｂの放電電流がコンデンサＣ１に流れることにより、コンデンサＣ１には、コンデンサＣ２とは逆方向の電荷が蓄積される。そして、コンデンサＣ１の電圧値Ｖ＿ｃ１は、コンデンサＣ２の電圧値Ｖ＿ｃ２、言い換えれば、電池グループ１０Ｂの電圧値Ｖ＿Ｂと等しくなる。
【００４３】
作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値は、上述したように、電池グループ１０Ａの電圧値Ｖ＿ＡとコンデンサＣ１の電圧値Ｖ＿ｃ１との差になる。上述したように、コンデンサＣ１には逆方向の電荷が蓄積されているため、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値は、電圧値Ｖ＿Ａおよび電圧値Ｖ＿ｃ１（電圧値Ｖ＿Ｂ）の総和（すなわち、組電池１０の電圧値Ｖｂ）になる。
【００４４】
本実施例のように、ダイオードＤ１，Ｄ２を設けると、電池グループ１０Ｂの放電電流をダイオードＤ１に流すことができる。これにより、コンデンサＣ１を放電させることができ、コンデンサＣ１の電圧値Ｖ＿ｃ１を０［Ｖ］にすることができる。このとき、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値は、電池グループ１０Ａの電圧値Ｖ＿Ａとなる。したがって、ダイオードＤ１，Ｄ２を省略した場合に比べて、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。
【００４５】
次に、組電池１０の充電（外部充電を除く）を行っているときに電流遮断器１１ｂが作動した場合について説明する。
【００４６】
電流遮断器１１ｂが作動すると、電池グループ１０Ａを充電することができなくなる。また、組電池１０を充電するときの電流がコンデンサＣ１，Ｃ２に流れることにより、コンデンサＣ１，Ｃ２が充電される。ここで、コンデンサＣ２は電池グループ１０Ｂと並列に接続されているため、コンデンサＣ２の電圧値Ｖ＿ｃ２は電池グループ１０Ｂの電圧値Ｖ＿Ｂと等しくなる。したがって、コンデンサＣ１の電圧値Ｖ＿ｃ１は、電圧値Ｖ＿ｃ２，Ｖ＿Ｂに比べて上昇しやすくなる。
【００４７】
ここで、電圧値Ｖ＿ｃ１が閾値Ｖ＿ｏｖｌ１よりも高いとき、コントローラ４０は、組電池１０への電力供給を停止させる。例えば、回生電力を用いて組電池１０を充電しているとき、コントローラ４０は、モータ・ジェネレータ２３による発電を停止させることができる。これにより、電圧値Ｖ＿ｃ１を閾値Ｖ＿ｏｖｌ１以下の電圧値に維持することができる。
【００４８】
閾値Ｖ＿ｏｖｌ１は予め設定しておくことができる。ここで、電流遮断器１１ｂが作動していなく、組電池１０（又は単電池１１）の電圧値に基づいて組電池１０の充放電を制御するときには、組電池１０への電力供給を停止させる必要が無い。この点を考慮して、閾値Ｖ＿ｏｖｌ１を設定することができる。
【００４９】
電圧値Ｖ＿ｃ１を閾値Ｖ＿ｏｖｌ１以下の電圧値に維持すれば、作動状態の電流遮断器１１ｂには、電圧値Ｖ＿Ａおよび閾値Ｖ＿ｏｖｌ１の差に相当する電圧値が印加される。これにより、電圧値Ｖ＿ｃ１が閾値Ｖ＿ｏｖｌ１よりも高くなる場合に比べて、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。
【００５０】
本実施例では、ダイオードＤ１，Ｄ２を用いているが、ダイオードＤ１，Ｄ２の代わりにツェナーダイオードを用いることもできる。ここで、ダイオードＤ１，Ｄ２と同様に、ツェナーダイオードを接続することができる。ツェナーダイオードに印加される電圧値がツェナーダイオードの降伏電圧値よりも高くなると、ツェナーダイオードのカソードからアノードに電流が流れる。これにより、ツェナーダイオードと並列に接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値Ｖ＿ｃ１，Ｖ＿ｃ２は、ツェナーダイオードの降伏電圧値よりも高くなることはない。
【００５１】
このように、ツェナーダイオードを用いることにより、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値Ｖ＿ｃ１，Ｖ＿ｃ２の上限値をツェナーダイオードの降伏電圧値に設定することができる。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値Ｖ＿ｃ１，Ｖ＿ｃ２が上昇しすぎることを防止でき、上述したように、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。また、ツェナーダイオードを用いることにより、組電池１０への電力供給を停止させなくても、コンデンサＣ１，Ｃ２の充電を停止させることができる。
【００５２】
次に、外部充電を行っているときに電流遮断器１１ｂが作動した場合について説明する。
【００５３】
電流遮断器１１ｂが作動すると、電池グループ１０Ａを充電することができなくなる。また、組電池１０を充電するときの電流がコンデンサＣ３，Ｃ４に流れることにより、コンデンサＣ３，Ｃ４が充電される。ここで、コンデンサＣ４は電池グループ１０Ｂと並列に接続されているため、コンデンサＣ４の電圧値Ｖ＿ｃ４は電池グループ１０Ｂの電圧値Ｖ＿Ｂと等しくなる。したがって、コンデンサＣ３の電圧値Ｖ＿ｃ３は、電圧値Ｖ＿ｃ４，Ｖ＿Ｂに比べて上昇しやすくなる。なお、電圧値Ｖ＿ｃ３，Ｖ＿ｃ４は、電圧センサを用いて検出できる。
【００５４】
ここで、電圧値Ｖ＿ｃ３が閾値Ｖ＿ｏｖｌ３よりも高いとき、コントローラ４０は、組電池１０への電力供給を停止させる。例えば、交流電源３４を用いた外部充電を行っているとき、コントローラ４０は、充電器３１の動作を停止させることにより、組電池１０への電力供給を停止させることができる。また、直流電源３７を用いた外部充電を行っているとき、コントローラ４０は、充電器３７との通信によって充電器３７の動作を停止させることにより、組電池１０への電力供給を停止させることができる。これにより、電圧値Ｖ＿ｃ３を閾値Ｖ＿ｏｖｌ３以下の電圧値に維持することができる。閾値Ｖ＿ｏｖｌ３は、上述した閾値Ｖ＿ｏｖｌ１と同様に予め設定しておくことができる。
【００５５】
電圧値Ｖ＿ｃ３を閾値Ｖ＿ｏｖｌ３以下の電圧値に維持すれば、作動状態の電流遮断器１１ｂには、電圧値Ｖ＿Ａおよび閾値Ｖ＿ｏｖｌ３の差に相当する電圧値が印加される。これにより、電圧値Ｖ＿ｃ３が閾値Ｖ＿ｏｖｌ３よりも高くなる場合に比べて、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。
【００５６】
本実施例では、ダイオードＤ３，Ｄ４を用いているが、ダイオードＤ３，Ｄ４の代わりにツェナーダイオードを用いることもできる。これにより、コンデンサＣ３，Ｃ４の電圧値Ｖ＿ｃ３，Ｖ＿ｃ４の上限値をツェナーダイオードの降伏電圧値に設定することができ、コンデンサＣ３，Ｃ４の電圧値Ｖ＿ｃ３，Ｖ＿ｃ４が上昇しすぎることを防止できる。したがって、上述したように、作動状態の電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。
【実施例２】
【００５７】
本発明の実施例２について説明する。ここで、実施例１で説明した構成要素と同じ構成要素については同一の符号を用い詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【００５８】
ダイオードＤ１のカソードおよびコンデンサＣ１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の間の正極ラインＰＬに接続されている。ダイオードＤ２のアノードおよびコンデンサＣ２の他端は、組電池１０の負極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの間の負極ラインＮＬに接続されている。中間ラインＣＬは、ダイオードＤ１，Ｄ２の間の接続点と、コンデンサＣ１，Ｃ２の間の接続点とに接続されている。
【００５９】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒが並列に接続されており、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒは直列に接続されている。第２充電ラインＣＨＬ２に設けられた充電リレーＣＨＲ−Ｇには、充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒが並列に接続されており、充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒが直列に接続されている。
【００６０】
本実施例では、実施例１と同様に、コントローラ４０が充電器３１，３７の動作を制御することにより、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧値Ｖ＿ｃ１，Ｖ＿ｃ２を閾値Ｖ＿ｏｖｌ１，Ｖ＿ｏｖｌ２以下の電圧値にそれぞれ維持することができる。これにより、外部充電時において、電流遮断器１１ｂに印加される電圧値を低下させることができる。一方、ダイオードＤ１，Ｄ２の代わりに、ツェナーダイオードを用いれば、電圧値Ｖ＿ｃ１，＿Ｖ＿ｃ２をツェナーダイオードの降伏電圧値以下の電圧値に維持することができる。
【００６１】
本実施例では、実施例１と比べて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｃや充電リレーＣＨＲ−Ｃを省略できるため、部品点数を減らすことができる。また、実施例１と比べて、ダイオードＤ３，Ｄ４やコンデンサＣ３，Ｃ４を省略でき、部品点数を減らすことができる。
【００６２】
なお、本実施例では、２つのダイオードＤ１，Ｄ２および２つのコンデンサＣ１，Ｃ２を設けているが、ダイオードおよびコンデンサの数を３つ以上にすることもできる。ここで、３つの以上のダイオードは、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間において直列に接続される。
【００６３】
また、各ダイオードに対してコンデンサが並列に接続される。２つのダイオードの接続点には中間ラインＣＬが接続されるため、３つ以上のダイオードを直列に接続したときには、複数の中間ラインＣＬが設けられる。また、各ダイオードと並列に接続される電池グループは、ダイオードの数だけ存在する。
【符号の説明】
【００６４】
１０：組電池、１１：単電池、１１ａ：発電要素、１１ｂ：電流遮断器、
１０Ａ,１０Ｂ：電池グループ、２１：昇圧回路、２２：インバータ、
２３：モータ・ジェネレータ、ＰＬ：正極ライン、ＮＬ：負極ライン、
ＣＬ：中間ライン、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４：ダイオード、
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４：コンデンサ、Ｒ：抵抗素子、
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｃ,ＳＭＲ−Ｐ：システムメインリレー、
ＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐ，ＣＨＲ−Ｃ：充電リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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