(57)【要約】【課題】簡易に車両から取り外して持ち運び、充電することができるバッテリパックを搭載した車両を提供する。【解決手段】本発明に係る車両１は、二次電池モジュール１６と、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）１７をケース内に収容したバッテリパック７を着脱可能に複数搭載可能な車両であって、ＢＭＳ１７は、バッテリパック７が車両１に搭載された状態において、他のＢＭＳ１７と情報通信可能であり、かつ、一のＢＭＳ１７がマスターとなり、スレーブとなる他のＢＭＳ１７と通信して他のバッテリパック７の情報を統合可能であり、バッテリパック７が車両１から取り外された状態において、単独で二次電池モジュール１６に対する充電状態の制御を行う。【選択図】図５
2015091200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池モジュールと、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）をケース内に収容したバッテリパックを着脱可能に複数搭載可能な車両であって、
前記ＢＭＳは、
前記バッテリパックが前記車両に搭載された状態において、他の前記ＢＭＳと情報通信可能であり、かつ、一の前記ＢＭＳがマスターとなり、スレーブとなる他の前記ＢＭＳと通信して他の前記バッテリパックの情報を統合可能であり、
前記バッテリパックが前記車両から取り外された状態において、単独で前記二次電池モジュールに対する充電状態の制御を行う
車両。
【請求項２】
前記バッテリパックは、前記車両から取り外された状態で充電される請求項１に記載の車両。
【請求項３】
さらに車両側コントローラを有し、
マスターである前記ＢＭＳにより、統合された前記バッテリパックの情報が前記車両側コントローラに送信される請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記バッテリパックは、さらにマスタースレーブ判別部を有し、
前記マスタースレーブ判別部は、当該バッテリパックの前記車両への搭載状態に応じて、当該バッテリパックに係る前記ＢＭＳがマスターとなるかスレーブとなるかを決定する請求項１〜３のいずれかに記載の車両。
【請求項５】
前記バッテリパックは、前記車両と電気的接続をとるためのバッテリパック側接続コネクタを有し、
前記バッテリパック側接続コネクタには、当該バッテリパックに係る前記ＢＭＳをマスターとするかスレーブとするかを指定するマスタースレーブ決定信号が入力されるマスタースレーブ指定接点が含まれる請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記バッテリパックは、前記二次電池モジュールからの出力を遮断するバッテリパック側スイッチを有し、
前記バッテリパック側スイッチは、外部からの信号によりオン及びオフのいずれとするかが制御される請求項１〜５のいずれかに記載の車両。
【請求項７】
前記車両は、前記バッテリパックからの入力を遮断する車両側スイッチを有し、
前記車両側スイッチは、全ての前記バッテリパック側スイッチがオンである条件においてオンとすることが許可される請求項６に記載の車両。
【請求項８】
前記バッテリパック側スイッチは、前記車両側スイッチがオフである条件においてオフとすることが許可される請求項７に記載の車両。
【請求項９】
二次電池モジュールと、
ＢＭＳと、
前記二次電池モジュールと、前記ＢＭＳを収容するケースと、
車両への搭載状態に応じて、前記ＢＭＳがマスターとなるかスレーブとなるかを決定するマスタースレーブ判別部と、
を有するバッテリパックであって、
前記ＢＭＳは、
前記バッテリパックが車両に搭載された状態において、他の前記ＢＭＳと情報通信可能であり、かつ、一の前記ＢＭＳがマスターとなり、スレーブとなる他の前記ＢＭＳと通信して他の前記バッテリパックの情報を統合可能であり、
前記バッテリパックが前記車両から取り外された状態において、単独で前記二次電池モジュールに対する充電状態の制御を行う
バッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両及びバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両や、原動機と電動機の両方を備えるいわゆるハイブリッド車両の一部においては、電力を蓄積する二次電池を搭載しておき、走行に先立って二次電池を充電しておく必要がある。
【０００３】
引用文献１には、複数のバッテリを搭載した電動スクータが記載されている。同文献記載の電動スクータでは、単一の充電制御用マイクロコンピュータが車両に設けられており、商用電源のコンセントとコネクタを接続することによりバッテリ組付け体への充電が制御される。
【０００４】
引用文献２には、メインバッテリとして、リチウムイオンのバッテリモジュールとＢＭＵを有するバッテリパックを搭載する電動車両が記載されている。同文献記載の電動車両では、メインバッテリの充電は、車両に設けられた充電ソケットに充電器の充電プラグを接続し、充電器の電源プラグをＡＣ１００ボルトコンセントに接続することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３３０４６５号公報
【特許文献２】特許第５２１９９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動車両において走行に十分な出力と航続距離を得ようとすると、バッテリが大型化しその重量も大きくなり、バッテリを車両から取り外し、人手で持ち運ぶことが困難になる。そのため、上掲の文献に開示されているように、バッテリの充電は、バッテリを車両に搭載した状態で車両と商用電源とを接続して行うことが一般的である。
【０００７】
しかしながら、かかる方式では、充電のためには商用電源が設置された駐車場に車両を駐車しなければならないという制約が生じる。この制約は比較的自由に駐車場所を選択することができる、自動二輪車をはじめとする鞍乗型車両等の軽車両において、その利便性を大きく損なう結果を生む。なお、ここで鞍乗型車両とは、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両を指し、自動二輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ  Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と称される三輪又は四輪バギー、スノーモービル、電動アシスト自転車等の各種の形式の車両が含まれる。
【０００８】
本発明はかかる観点に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡易に車両から取り外して持ち運び、充電することができるバッテリパックを搭載した車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下のとおりである。
【００１０】
（１）二次電池モジュールと、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）をケース内に収容したバッテリパックを着脱可能に複数搭載可能な車両であって、前記ＢＭＳは、前記バッテリパックが前記車両に搭載された状態において、他の前記ＢＭＳと情報通信可能であり、かつ、一の前記ＢＭＳがマスターとなり、スレーブとなる他の前記ＢＭＳと通信して他の前記バッテリパックの情報を統合可能であり、前記バッテリパックが前記車両から取り外された状態において、単独で前記二次電池モジュールに対する充電状態の制御を行う車両。
【００１１】
（２）（１）において、前記バッテリパックは、前記車両から取り外された状態で充電される車両。
【００１２】
（３）（１）又は（２）において、さらに車両側コントローラを有し、マスターである前記ＢＭＳにより、統合された前記バッテリパックの情報が前記車両側コントローラに送信される車両。
【００１３】
（４）（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記バッテリパックは、さらにマスタースレーブ判別部を有し、前記マスタースレーブ判別部は、当該バッテリパックの前記車両への搭載状態に応じて、当該バッテリパックに係る前記ＢＭＳがマスターとなるかスレーブとなるかを決定する車両。
【００１４】
（５）（４）において、前記バッテリパックは、前記車両と電気的接続をとるためのバッテリパック側接続コネクタを有し、前記バッテリパック側接続コネクタには、当該バッテリパックに係る前記ＢＭＳをマスターとするかスレーブとするかを指定するマスタースレーブ決定信号が入力されるマスタースレーブ指定接点が含まれる車両。
【００１５】
（６）（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記バッテリパックは、前記二次電池モジュールからの出力を遮断するバッテリパック側スイッチを有し、前記バッテリパック側スイッチは、外部からの信号によりオン及びオフのいずれとするかが制御される車両。
【００１６】
（７）（６）において、前記車両は、前記バッテリパックからの入力を遮断する車両側スイッチを有し、前記車両側スイッチは、全ての前記バッテリパック側スイッチがオンである条件においてオンとすることが許可される車両。
【００１７】
（８）（７）において、前記バッテリパック側スイッチは、前記車両側スイッチがオフである条件においてオフとすることが許可される車両。
【００１８】
（９）二次電池モジュールと、ＢＭＳと、前記二次電池モジュールと、前記ＢＭＳを収容するケースと、車両への搭載状態に応じて、前記ＢＭＳがマスターとなるかスレーブとなるかを決定するマスタースレーブ判別部と、を有するバッテリパックであって、前記ＢＭＳは、前記バッテリパックが車両に搭載された状態において、他の前記ＢＭＳと情報通信可能であり、かつ、一の前記ＢＭＳがマスターとなり、スレーブとなる他の前記ＢＭＳと通信して他の前記バッテリパックの情報を統合可能であり、前記バッテリパックが前記車両から取り外された状態において、単独で前記二次電池モジュールに対する充電状態の制御を行うバッテリパック。
【発明の効果】
【００１９】
上記本発明によれば、簡易に車両から取り外して持ち運び、充電することができるバッテリパックを搭載した車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の外観側面図である。
【図２】フレームのバッテリパック収容部付近の構造を示す斜視図である。
【図３】バッテリパックの外観斜視図である。
【図４】バッテリパックの分解斜視図である。
【図５】車両の電気システムを示す回路図である。
【図６】図５の回路図を単純化して示した図である。
【図７】図５の回路図を単純化して示した図である。
【図８】図５の回路図を単純化して示した図である。
【図９】図５の回路図を単純化して示した図である。
【図１０】図５に示した回路図の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両１の外観側面図である。ここでは、車両１は、モノコック形式のフレーム２に、電動機３、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌ  Ｕｎｉｔ）やインバータ等の電気回路４を搭載し、電動機３による回転出力を減速機５により減速して後輪６へと伝達する電動自動二輪車である。
【００２３】
なお、車両１の形式は自動二輪車に限定されず、他の形式の車両であってもよい。また、車両１は電動機３以外の原動機を備える、いわゆるハイブリッド形式の車両であってもよい。さらに、フレーム２はここではモノコック形式により構成したが、その他のパイプ又はプレスフレームを用いてもよい。
【００２４】
車両１に搭載され、電動機３の動力源となるバッテリパック７は、フレーム２により構成される箱状のバッテリパック収容部に収容され、サドル８の直下に配置される。本実施形態においては、バッテリパック７の充電は車両１から取り外して行われる。そのため、バッテリパック７は簡易に着脱可能、すなわち、何ら工具を使用することなく車両１に取り付け、取り外すことができるようになっている。
【００２５】
図２は、フレーム２のバッテリパック収容部９付近の構造を示す斜視図である。バッテリパック収容部９は、上方に開口する箱型の空間であり、車両１からサドル８を取り外し、フレーム２上部に設けられた蓋１０を開放することにより外部からアクセス可能となる。なお、蓋１０の開放は工具を用いない簡易な方法、例えば、蓋１０の端部に設けられた掛金１１を外すことにより可能である。
【００２６】
図示のように、バッテリパック７は複数個（図示の例では２個）搭載される。バッテリパック７一つ当たりのサイズ及び重量は、人手での持ち運びに適したもの、例えば、１０ｋｇ以下となるように設計されるので、バッテリパック７単独では車両１の走行に十分な出力と航続距離が得られない場合がある。そこで、本実施形態のように、必要なだけのバッテリパック７を複数搭載し、車両１が走行する際に各バッテリパック７から同時に電力の供給を受けるようにすることで、バッテリパック７の人手での持ち運びの容易さと、必要な出力と航続距離の確保を両立させることができる。
【００２７】
また、この構成では、複数の車種に共通のバッテリパック７を使用し、車種の要求スペックに応じてバッテリパック７を必要な個数搭載するようにすることで、車種ごとにバッテリパック７を設計し直す必要が無く、種々の要求に柔軟に対応できる利点がある。また、バッテリパック７の着脱が簡易に行えるので、例えば走行会等のイベントにおいて、充電済みの予備のバッテリパック７を用意しておき、必要に応じてバッテリパック７を交換することで、充電設備のない場所においても長時間の走行が可能となる。
【００２８】
バッテリパック７の上面には、ハンドル１２が設けられており、ハンドル１２を持ってバッテリパック７を引き上げることによりごく簡単にバッテリパック７を車両１から取り外すことができるようになっている。取り付けの際も同様である。
【００２９】
ここで、「バッテリパック」なる用語は、電力を蓄積する部材であるバッテリセルを必要に応じて複数設けてなる二次電池モジュールを、独立して容易かつ安全に取り扱うことができるようケースに収容したものを指している。そして、車両１の実用的な走行に十分な電力を供給するため、二次電池モジュールはできるだけエネルギー密度の高いものを選択することが望まれる。現時点において、このようなものとしてリチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタが挙げられるが、かかる形式の二次電池は、充放電に高度な電圧・電流制御が必要であることが知られており、このような充放電の制御や、正確な充電残量の把握、回生制御等を目的としてＢＭＳと呼ばれる制御回路が用いられる。
【００３０】
本実施形態では、バッテリパック７は容易に車両から取り外し個々に充電され、個別に交換される。そのため、ＢＭＳはバッテリパック７ごとに備えられており、なおかつ、バッテリパック７を単独で充電する際にその充電状態を制御できるものでなければならない。すなわち、本実施形態のバッテリパック７は、ケースに、二次電池モジュールとＢＭＳをそれぞれ収容したものとなる。バッテリパック７の充電時においてＢＭＳがする充電状態の制御は、例えば、二次電池モジュール或いはバッテリセル毎に入力される充電電力の電流、電圧又はその両方を適切なものに制御すること（たとえば、定電流制御や定電圧制御）、過充電や温度上昇による事故や破損、寿命の低下を防止するため電圧や温度を監視し、適宜充電電力を遮断すること、が挙げられる。
【００３１】
図３は、バッテリパック７の外観斜視図である。バッテリパック７は、全体としてトランクケース様の形状となっており、その一部分にはＢＭＳの冷却用の放熱板１３が露出している。また、バッテリパック７の下部には図に表れないが、車両１と電気的な接続をとるためのバッテリパック側接続コネクタ１４が設けられており、バッテリパック７をバッテリパック収容部９（図２参照）に収容した際に、バッテリパック収容部９内部に設けられた車両側接続コネクタと接触し、電気的な接続がなされるようになっている。
【００３２】
図４はバッテリパック７の分解斜視図である。バッテリパック７は、ケース１５内に二次電池モジュール１６及びＢＭＳ１７を収容している。ケース１５の材質は適宜のものでよく、任意の合成樹脂、繊維強化合成樹脂、金属により形成してよいが、衝撃耐性を備える材質であることが好ましく、さらに、ケース１５が変形・破断等を起こした際に、二次電池モジュールが保持する高電圧が外部に流れ出ないよう、絶縁性を持つ材質とすることが望ましい。たとえば、本実施形態ではＡＢＳ樹脂製である。ケース１５は、バッテリパック７に対し、垂直方向の面で二分割されている。
【００３３】
ＢＭＳ１７はその動作中発熱するため、林立するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と基板に熱的に放熱板１３を接触させ、その熱をバッテリパック７の外部に放出するようになっている。
【００３４】
図５は、車両１の電気システムを示す回路図である。なお、本実施形態に係る車両１にはバッテリパック７は２つ搭載されるため、それぞれのバッテリパック７を区別して示すため、それぞれ、必要に応じて添字Ａ又はＢを参照符号に添えることとする。
【００３５】
バッテリパック７Ａとバッテリパック７Ｂは同一の形式であり、その内部に二次電池モジュール１６とＢＭＳ１７、さらに、二次電池モジュール１６から外部への出力を遮断するスイッチである、バッテリパック側スイッチ１８が設けられている。なお、バッテリパック側スイッチ１８はここではアナログスイッチであり、具体的にはＦＥＴが用いられている。また、バッテリパック側スイッチ１８は図５では二次電池モジュール１６の負極側に設けられているが、これを二次電池モジュール１６の正極側に設けても、両側に設けてもよい。
【００３６】
ＢＭＳ１７には、二次電池モジュール１６に含まれる個々のセルの電圧や温度を監視するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるＣ／Ｍ（Ｃｅｌｌ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）１９と、バッテリパック側スイッチ１８とＣ／Ｍ１９を制御し、車両１側のコントローラと通信を行う情報処理回路であるＭ／Ｃ２０が含まれる。Ｍ／Ｃ２０は、ここではマイクロコントローラであるが、この具体的構成は任意であり、一般的なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリ等からなるコンピュータやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の汎用の情報処理装置であっても、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｕｉｔ）等の特定用途向けの情報処理装置であってもよい。また、Ｍ／Ｃ２０は単一の集積回路であっても、複数の集積回路とその周辺回路を含むものであってもよく、いわゆる通信コントローラを含んでいてよい。
【００３７】
そして、二次電池モジュール１６Ａと二次電池モジュール１６Ｂは、この例では直列に接続される。
【００３８】
また、車両１側にはＭ／Ｃ２０と通信を行う車両側コントローラとして機能するＥＣＵ２１が設けられている。ここで、ＥＣＵ２１は、乗員によるアクセル操作量と車両１の状態に応じて電動機３（図１参照）の回転出力に加え、車両１が備える各種電装品や計器類等、車両１全体を電気的に制御する情報処理装置である。しかしながら、Ｍ／Ｃ２０と通信を行う車両側コントローラをＥＣＵ２１と独立して設け、かかる車両側コントローラとＥＣＵ２１が情報通信を行うように構成してもよい。ＥＣＵ２１もまた任意の情報処理装置でよく、マイクロコントローラ、一般的なコンピュータ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ等により構成してよい。
【００３９】
バッテリパック７から車両１へと入力される電力は、その入力を遮断するスイッチである車両側スイッチ２２を介して負荷２３へと伝達される。負荷２３は、前述の電動機３をはじめとする、車両１が備える各種電装品のインピーダンスを合計して示したものである。そして、車両側スイッチ２２は、図５では、負荷２３に対して高電位側（すなわち、バッテリパック７側）に設けられているが、この位置は特に限定されず、負荷２３の低電位側（すなわち、接地側）であっても、負荷２３の中途に設けられてもよく、また、複数設けてもよい。
【００４０】
Ｍ／Ｃ２０とＥＣＵ２１間の通信回線２４は、複数のＭ／Ｃ２０間、及び少なくとも１つのＭ／Ｃ２０とＥＣＵ２１が通信可能であるものであればどのようなものを採用してもよいが、本実施形態では、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格に基くものを用いている。もちろん、ＣＡＮ以外の通信規格、例えばＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いてもよい。
【００４１】
ところで、図５に示したように、複数のバッテリパック７が設けられ、複数のＭ／Ｃ２０とＥＣＵ２１が通信可能な状態では、ＥＣＵ２１が通信するＭ／Ｃ２０がどのバッテリパック７のものかが判別できず、個々のバッテリパック７Ａ，７Ｂの状態はもちろん、バッテリパック７全体の状態も正確に把握することができない。
【００４２】
そこで、本実施形態では、複数のバッテリパック７の内の１つをマスターとし、残りのバッテリパック７をスレーブとしている。マスターとなったバッテリパック７のＢＭＳ１７は、スレーブのＢＭＳ１７と通信を行い、スレーブのバッテリパック７の情報を収集し、全てのバッテリパック７を代表してＥＣＵ２１と通信を行ってその情報を送信する。
【００４３】
図５に示した例では、バッテリパック７Ａがマスターであり、バッテリパック７Ｂがスレーブである。そのため、マスターとなるＢＭＳ１７Ａは、スレーブであるＢＭＳ１７Ｂと通信し、バッテリパック７Ｂの情報を収集し、バッテリパック７Ａの情報と共にＥＣＵ２１に送信する。
【００４４】
このとき、複数のバッテリパックの内、どのバッテリパック７をマスターとするかをどのように決定するかが問題となる。最も単純には、バッテリパック７をマスターとして機能するものとスレーブとして機能するものの２種類用意しておくことが考えられる。本発明は、必ずしもかかる構成を排除するものではないが、この構成はいくつかの点、すなわち、複数種類のバッテリパック７を用意するとコスト高を招来すること、バッテリパック７の搭載時に人為的なミスを生じやすい（例えば、マスター用バッテリパックを複数搭載したり、スレーブ用バッテリパックのみを搭載したりする可能性がある）こと等の問題点があり、必ずしも好ましい構成であるとは言えない。
【００４５】
そこで、本実施形態では、バッテリパック７にマスタースレーブ判別部２５を設け、バッテリパック７の車両１への搭載状態に応じて、当該バッテリパックがマスターであるかスレーブであるかを決定するようにしている。なお、本実施形態では、マスタースレーブ判別部２５はＭ／Ｃ２０上で動作するソフトウェアにより実現されているため、図５ではマスタースレーブ判別部２５をＭ／Ｃ２０内に示しているが、マスタースレーブ判別部２５をＭ／Ｃ２０とは別回路として設けても、ＢＭＳ１７から独立して設けてもよい。
【００４６】
ここで、マスタースレーブ判別部２５が判別するバッテリパック７の車両１への搭載状態とは、他のバッテリパック７に対して自己のバッテリパック７を区別し得る情報を指しており、例えば、バッテリパック収容部９（第２図参照）内におけるバッテリパック７の位置や、車両１にバッテリパック７が取り付けられた順番がここでいう搭載状態に該当する。
【００４７】
本実施形態では、バッテリパック７は、バッテリパック側接続コネクタ１４に、マスタースレーブ指定接点２６が設けられ、当該バッテリパック７をマスターとするかスレーブとするかを指定するマスタースレーブ決定信号が入力されるようになっている。そして、車両１のバッテリパック収容部９に設けられる車両側接続コネクタの内の１つには、マスタースレーブ指定接点２６にマスターであることを指定する特定の信号が入力されるようにされ、他の車両側接続コネクタではマスタースレーブ指定接点２６にスレーブであることを指定する信号が入力されるようになされる。
【００４８】
図５の例では、マスターとなるバッテリパック７Ａのマスタースレーブ指定接点２６ＡはバッテリＧＮＤに接続され、マスタースレーブ決定信号としてロー電位が与えられる。マスタースレーブ判別部２５Ａは、このロー電位を検出し、自らがマスターであることを認識する。
【００４９】
一方、スレーブとなるバッテリパック７Ｂのマスタースレーブ指定接点２６ＢはバッテリＧＮＤに接続されず、フローティング状態に置かれるため、マスタースレーブ決定信号としてハイ電位が与えられる。マスタースレーブ判別部２５Ｂは、このハイ電位を検出し、自らがスレーブであることを認識する。
【００５０】
なお、マスタースレーブ判別部２５による判別はこれ以外の方法、例えば、車両１に最初に搭載されたことを以て自らをマスターと認識してもよいし、バッテリパック７に外部からアクセスできる機械的スイッチを設けておき、車両１のバッテリパック収容部９の特定の位置にバッテリパック７を収容するとその機械的スイッチが作動させられるようにしてもよい。
【００５１】
ところで、バッテリパック７に設けられたバッテリパック側スイッチ１８は、車両１への非搭載時にはオフ（すなわち、二次電池モジュール１６からの出力を遮断する状態）となっており、車両１の走行時にはオンとされる。また、車両１に設けられた車両側スイッチ２２は、少なくとも車両１の走行時にはオンとされ、本実施形態では、車両１のメインスイッチに応じてオンオフが制御される。これらのスイッチは、全てＥＣＵ２１からの指令によりそのオンオフが直接又は間接に制御されている。
【００５２】
すなわち、バッテリパック側スイッチ１８は、バッテリパック７の外部からの信号によりそのオン及びオフのいずれとするかが制御される。これにより、複数のバッテリパック７を同時に使用する際にも、各バッテリパック７からの出力の有無を統一的に取り扱うことができる。なお、バッテリパック７が車両１から取り外されたときに、そのことを検知してバッテリパック側スイッチ１８を自動的にオフとなるようにすることは差し支えない。その際のバッテリパック側スイッチ１８の制御はＢＭＳ１７により行ってもよいし、専用の回路を設けてもよい。
【００５３】
ここでＥＣＵ２１は、バッテリパック７が車両１に搭載された際に、全てのバッテリパック７のバッテリパック側スイッチ１８がオンである条件においてのみ、車両側スイッチ２２をオンとすることを許可するようにこれらのスイッチを制御している。すなわち、いずれかのバッテリパック７のバッテリパック側スイッチ１８がオフである場合には、車両側スイッチ２２をオンとすることを禁止するのである。この理由について図６〜図９を用いて説明する。
【００５４】
図６〜図９は、図５の回路図を単純化して示した図である。ここでは、バッテリパック側スイッチ１８Ａ、バッテリパック側スイッチ１８Ｂ、車両側スイッチ２２をそのオンオフ状態を明示する形で図示している。
【００５５】
まず図６では、バッテリパック側スイッチ１８Ａ、バッテリパック側スイッチ１８Ｂ、車両側スイッチ２２が全てオンである状態を示している。ここで、二次電池モジュール１６の端子間電圧を＋Ｖとすると、回路中の各所における電圧値は図中示した通りであり、バッテリパック側スイッチ１８Ａ及びバッテリパック側スイッチ１８Ｂの両端電位差は０であり、車両側スイッチ２２の両端電位差は２Ｖであることが分かる。このことから、車両側スイッチ２２に用いる素子は、少なくとも、２Ｖの耐圧性能を持つものを選択しなければならないことになる。
【００５６】
図７は、バッテリパック側スイッチ１８Ａ、バッテリパック側スイッチ１８Ｂ、車両側スイッチ２２が全てオフである状態を示している。このとき、回路中の各所における電圧値は図中示した通りとなり、バッテリパック側スイッチ１８Ａの両端電位差は０となるが、バッテリパック側スイッチ１８Ｂと車両側スイッチ２２の両端電位差はＶとなることが分かる。このことから、バッテリパック側スイッチ１８に用いる素子は、少なくとも、Ｖの耐圧性能を持つものを選択しなければならないことになる。
【００５７】
ところが、図８に示すように、バッテリパック側スイッチ１８Ａのみオフとなり、バッテリパック側スイッチ１８Ｂ及び車両側スイッチ２２がオンの状態を考えると、回路中の各所における電圧値は図中示した通りとなり、バッテリパック側スイッチ１８Ａの両端電位差が２Ｖとなってしまう。同様の現象は、図９に示すように、バッテリパック側スイッチ１８Ｂのみオフとなり、バッテリパック側スイッチ１８Ａ及び車両側スイッチ２２がオンの状態でも生じる。この場合には、バッテリパック側スイッチ１８Ｂの両端電位差が２Ｖとなってしまう。
【００５８】
この両端電位差によるバッテリパック側スイッチ１８の破損を防ぐには、バッテリパック側スイッチ１８の耐圧性能を車両側スイッチ２２と同等の２Ｖ以上のものとすればよいが、耐圧性能の高い素子は高価であり、バッテリパック７のコスト増の原因となる。
【００５９】
そこで、ＥＣＵ２１により、全てのバッテリパック７のバッテリパック側スイッチ１８がオンである条件においてのみ、車両側スイッチ２２をオンとすることを許可するように制御すると、図８、図９に示した状態を回避することができ、バッテリパック側スイッチ１８として耐圧性能が少なくともＶであるものを用いることができる。これにより、両端電位差によるバッテリパック側スイッチ１８の破損を防ぎつつ、最低限の耐圧性能を持つ素子をバッテリパック側スイッチ１８として使用することができ、バッテリパック７の製造コストを低減することができる。
【００６０】
同様の現象は、車両１の走行終了等によりメインスイッチをオフとする場合にも生じ得る。すなわち、車両側スイッチ２２がオンとなっている状態でいずれかのバッテリパック７のバッテリパック側スイッチ１８をオフにしてしまうと、やはり図８、図９に示したと同様の状態となってしまう。そのため、ＥＣＵ２１は、バッテリパック側スイッチ１８に対しては、車両側スイッチ２２がオフである条件においてのみ、バッテリパック側スイッチ１８をオフとすることを許可するように制御する。
【００６１】
図１０は、図５に示した回路図の変形例である。ここで示した回路は、二次電池モジュール１６Ａと二次電池モジュール１６Ｂを並列に接続した場合の例である。なお、図１０において、先の例と同一の部材については同符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００６２】
このように、複数のバッテリパック７を並列で使用しても差し支えない。さらに、多数のバッテリパック７を直列及び並列を併用して使用しても差し支えない。いずれの場合においても、複数のバッテリパック７の内、一のバッテリパック７のＢＭＳ１７はマスターとなる。また、各バッテリパック７は、車両１の走行時には、車両１に対して同時に電力を供給する構成となっている。
【００６３】
さらに、図１０に示したように、バッテリパック７を並列で使用する場合には、バッテリパック７を単独で使用することも可能である。ただし、この場合にも搭載されたバッテリパック７の情報をＥＣＵ２１に送信する都合上、当該バッテリパックのＢＭＳ１７はマスターとならなければならない（マスターのみ存在する状態となる）。図１０の例では、バッテリパック７Ａのマスタースレーブ指定接点２６ＡがバッテリＧＮＤと接続されることによりＢＭＳ１７Ａがマスターとなるため、バッテリパック７を単独で使用する際には、そのバッテリパック７を図１０のバッテリパック７Ａの側に搭載しなければならないことになる。
【００６４】
以上説明した実施形態に示した具体的な構成は例示として示したものであり、本明細書にて開示される発明をこれら具体例の構成そのものに限定するものではない。当業者はこれら開示された実施形態に種々の変形、例えば、各部材あるいはその部分の形状や数、配置等を適宜変更してもよく、本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。
【符号の説明】
【００６５】
１  車両、２  フレーム、３  電動機、４  電気回路、５  減速機、６  後輪、７  バッテリパック、８  サドル、９  バッテリパック収容部、１０  蓋、１１  掛金、１２  ハンドル、１３  放熱板、１４  バッテリパック側接続コネクタ、１５  ケース、１６  二次電池モジュール、１７  ＢＭＳ、１８  バッテリパック側スイッチ、１９  Ｃ／Ｂ、２０  Ｍ／Ｃ、２１  ＥＣＵ、２２  車両側スイッチ、２３  負荷、２４  通信回線、２５  マスタースレーブ判別部、２６  マスタースレーブ指定接点。
【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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