(57)【要約】【課題】組電池を構成する一部のセルに故障が生じた場合であっても車両が走行できるようにする。【解決手段】  複数のセル４０１ａ〜４０１ｄで構成される電池モジュール４０１〜４０３が複数直列に接続された組電池４０を備え組電池からモーター２０に電力を供給する電池システムであって、電池モジュールの異常を検出する車両コントローラー５０と、異常が検出された電池モジュール（例えば４０２）を組電池から除外するために電池モジュールと並列に設けられたバイパス回路８０と、電池モジュールを直列に接続させるかバイパス回路に接続させるかを切り替える切替スイッチ７０ａ〜７０ｅと、電池モジュールの異常が検出されていない場合には前記切替スイッチを電池モジュールが直列に接続されるように動作させる一方、電池モジュールの異常が検出されている場合には切替スイッチを電池モジュールがバイパス回路に接続されるように動作させる車両コントローラー５０と、を有する。【選択図】図１
2008288109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルで構成される電池モジュールが複数直列に接続された組電池を備え当該組電池から負荷に電力を供給する電池システムであって、
前記電池モジュールの異常を検出する電池モジュール異常検出手段と、
異常が検出された電池モジュールを前記組電池から除外するために前記電池モジュールと並列に設けられたバイパス回路と、
前記電池モジュールを直列に接続させるか前記バイパス回路に接続させるかを切り替える切替スイッチと、
前記電池モジュールの異常が検出されていない場合には前記切替スイッチを前記電池モジュールが直列に接続されるように動作させる一方、前記電池モジュールの異常が検出されている場合には前記切替スイッチを前記電池モジュールが前記バイパス回路に接続されるように動作させるコントローラーと、
を有することを特徴とする電池制御システム。
【請求項２】
前記電池モジュール異常検出手段は、
前記組電池の電圧を検出する組電池電圧センサーと、
前記負荷の通電電流を検出する電流センサーと、
検出された電圧と通電電流とから組電池の内部抵抗を測定する測定手段と、
測定された内部抵抗から電池モジュールが異常であるか否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項３】
前記電池モジュール異常検出手段は、
前記電池モジュールの電圧を検出する電池モジュール電圧検出センサーを備え、
検出された電池モジュールの電圧があらかじめ定められた電圧よりも低くなっている場合に当該電池モジュールが異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項４】
前記コントローラーは、
前記電池モジュールの異常が検出されているときには、
前記負荷の通電電流の平均値と当該通電電流の時間的な変動値のいずれもがあらかじめ定められた値よりも小さくなった時に前記切替スイッチを動作させて前記電池モジュールを前記バイパス回路に接続することを特徴とする請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項５】
車両の速度を検出する車速センサーをさらに備え、
前記コントローラーは、
前記電池モジュールの異常が検出されているときには、
前記車両の速度の時間的な変動値があらかじめ定められた値よりも小さくなった時に前記切替スイッチを動作させて前記電池モジュールを前記バイパス回路に接続することを特徴とする請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項６】
前記組電池と前記負荷を接続する負荷接続スイッチをさらに備え、
前記コントローラーは、
前記電池モジュールの異常が検出されているときには、
前記組電池から前記負荷に供給されている電力があらかじめ定められた値よりも小さいときに負荷接続スイッチを動作させて前記組電池を前記負荷から切断することを特徴とする請求項４または５に記載の電池制御システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の電池制御システムを備えたことを特徴とする電気自動車。
【請求項８】
複数のセルで構成される電池モジュールが複数直列に接続された組電池を備え当該組電池から負荷に電力を供給する電池システムの制御方法であって、
前記電池モジュールに異常が発生したか否かを判断する段階と、
前記電池モジュールに異常が発生したと判断された場合に、残りの正常な電池モジュールで構成される組電池の電圧を測定する段階と、
測定された組電池の電圧が前記負荷を駆動させるために必要な最低電圧以上であるか否かを判断する段階と、
前記演算された組電池の電圧が前記最低電圧以上でない場合には、負荷に供給する電力を遮断する一方、前記演算された組電池の電圧が前記最低電圧以上である場合には、前記負荷に供給される電力の変動状況があらかじめ定められた一定の条件を満たした時に、前記正常な電池モジュールで組電池を構成する段階と、
を含むことを特徴とする電池システムの制御方法。
【請求項９】
前記電池モジュールに異常が発生したか否かを判断する段階は、
前記組電池が前記負荷に印加する電圧と前記組電池が前記負荷に供給する電流を測定する段階と、
測定された電圧と電流とから前記組電池の内部抵抗を測定する段階と、
各電池モジュールの電圧を測定する段階と、
前記測定された内部抵抗と前記測定された各電池モジュールの電圧とからどの電池モジュールが異常であるのかを判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の電池システムの制御方法。
【請求項１０】
さらに、前記組電池が前記負荷に供給する電流の変動を測定する段階を含み、
前記正常な電池モジュールで組電池を構成する段階では、測定された電流の変動があらかじめ定められた値よりも小さくなった時に、前記負荷に供給される電力の変動状況があらかじめ定められた一定の条件を満たしたとして、前記正常な電池モジュールで組電池を構成することを特徴とする請求項８に記載の電池システムの制御方法。
【請求項１１】
前記負荷がモーターによって駆動される車両である場合には、
さらに、車両の速度の変動を測定する段階を含み、
前記正常な電池モジュールで組電池を構成する段階では、測定された車両の速度の変動があらかじめ定められた値よりも小さくなった時に、前記負荷に供給される電力の変動状況があらかじめ定められた一定の条件を満たしたとして、前記正常な電池モジュールで組電池を構成することを特徴とする請求項８に記載の電池システムの制御方法。
【請求項１２】
さらに、前記組電池から前記負荷に供給されている電力があらかじめ定められた値よりも小さくなったか否かを判断する段階を含み、
前記組電池から前記負荷に供給されている電力があらかじめ定められた値よりも小さくなった時に前記組電池と前記負荷との接続を遮断することを特徴とする請求項１０または１１に記載の電池システムの制御方法。
【請求項１３】
請求項７から１２のいずれかに記載の電池制御システムの制御方法を実施することを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車またはハイブリッド車に適用することができる電池制御システムおよび電池制御システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車用の電池またはハイブリッド車用の電池は、複数のセルを直列に接続して電池モジュールを形成し、さらにその電池モジュールを複数直列に接続して構成した組電池を用いている。組電池はすべてのセルが直列に接続されていることから、１つのセルにでも異常が発生すると、組電池自体は電池として機能しなくなってしまう。
【０００３】
このような場合、電気自動車であれば、そのままの状態で走行させることは不可能であるので、フェイルランプを点灯させ、組電池の修理が必要であるとの警告を出す。一方、ハイブリッド車の場合には、下記特許文献１に記載されているように、リンプホーム機能を設け、組電池が故障したときに、組電池を介さずに直接発電機からの電力をモーターに供給して走行が継続できるようにしている。
【特許文献１】特開２００１−３２９８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、近年、組電池を構成するセルのエネルギー密度の向上により、電気自動車またはハイブリッド車の１充電当たりの走行距離が従来に比較して２〜３倍に延びてきている。したがって、
電気自動車の場合、動力源は組電池しかないので、組電池を構成する一部のセルに故障が生じた場合、その異常故障を直さない限り上記のような長距離を走行できない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る電池制御システムは、組電池を構成する一部のセルに異常が生じ場合であっても、残りの正常なセルで組電池を構成することによって、車両の走行を継続させることを目的とし、複数のセルで構成される電池モジュールが複数直列に接続された組電池を備え当該組電池から負荷に電力を供給する電池システムであって、前記電池モジュールの異常を検出する電池モジュール異常検出手段と、異常が検出された電池モジュールを前記組電池から除外するために前記電池モジュールと並列に設けられたバイパス回路と、前記電池モジュールを直列に接続させるか前記バイパス回路に接続させるかを切り替える切替スイッチと、前記電池モジュールの異常が検出されていない場合には前記切替スイッチを前記電池モジュールが直列に接続されるように動作させる一方、前記電池モジュールの異常が検出されている場合には前記切替スイッチを前記電池モジュールが前記バイパス回路に接続されるように動作させるコントローラーと、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る電池制御システムの制御方法は、複数のセルで構成される電池モジュールが複数直列に接続された組電池を備え当該組電池から負荷に電力を供給する電池システムの制御方法であって、前記電池モジュールに異常が発生したか否かを判断する段階と、前記電池モジュールに異常が発生したと判断された場合に、異常が発生した電池モジュールを仮に除いたときに残りの電池モジュールで構成される組電池の電圧を測定する段階と、測定された組電池の電圧が前記負荷を駆動させるために必要な最低電圧以上であるか否かを判断する段階と、前記演算された組電池の電圧が前記最低電圧以上でない場合には、負荷に供給する電力を遮断する一方、前記演算された組電池の電圧が前記最低電圧以上である場合には、前記負荷に供給される電力の変動状況があらかじめ定められた一定の条件を満たした時に、前記正常な電池モジュールで組電池を構成する段階と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電池制御システムによれば、組電池を構成する一部のセルに、内部抵抗の増加や、容量の低下といった異常が発生した場合であっても、異常が発生したセルを含む電池モジュールを除いた、残りの正常な電池モジュールで組電池を構成することによって、負荷に電力を供給し続けることができるようになる。
【０００８】
本発明に係る電池制御システムの制御方法によれば、組電池を構成する一部のセルに、内部抵抗の増加や、容量の低下といった異常が発生した場合に、その異常が発生したセルを含む電池モジュールを取り除いて残りの正常な電池モジュールで組電池を構成することができ、負荷に電力を供給し続けることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る電池制御システムおよび電池制御システムの制御方法を［実施形態１］から［実施形態４］に分けて、図面を参照しながら詳細に説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【００１０】
電気自動車には、車輪１０を駆動するモーター（負荷）２０と、直流電流を変換しモーター２０に交流電流を供給するインバーター（負荷）３０と、インバーター３０に電力を供給する組電池４０、組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３（実際には１０以上の電池モジュールが接続される）の接続状態を制御する車両コントローラー（電池モジュール異常検出手段、コントローラー）５０が設けられている。さらに、インバーター３０の両端子には、組電池４０の電圧を検出する組電池電圧センサー６０が取り付けられ、組電池４０とインバーター３０を接続する配線には、組電池４０からインバーター３０への通電電流を検出する電流センサー６５が取り付けられている。
【００１１】
組電池電圧センサー６０によって検出された組電池４０の電圧と、電流センサー６５によって検出された組電池４０からインバーター３０への通電電流は、車両コントローラー５０に送られる。車両コントローラー５０は、この電圧と通電電流とから組電池４０の内部抵抗を測定する。組電池４０の内部抵抗は、ある大きさの通電電流が流れたときに検出された組電池４０の電圧によって測定することができる。組電池の内部抵抗を測定することによって組電池４０を構成するどれかの電池モジュール４０１〜４０３に異常が生じたか否かを判断することができる。車両コントローラー５０が組電池４０の内部抵抗を求めるときには測定手段として、また、測定された内部抵抗から組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３のいずれかに異常が生じたか否かを判断するときには判断手段としてそれぞれ機能する。
【００１２】
組電池４０は、電池モジュール４０１〜４０３がそれぞれの電池モジュールの両端に接続されている切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを介して直列に接続されて構成される。切替スイッチ７０ａ〜７０ｅには、異常が検出された電池モジュールを組電池４０から除外するために、それぞれの電池モジュールと並列にバイパス回路８０が接続されている。例えば、電池モジュール４０２に故障が生じた場合、電池モジュール４０２の両端に接続されている切替スイッチ７０ｂと７０ｃをバイパス回路８０に接続させることによって、組電池４０を正常な電池モジュール４０１および４０２で構成することができる。
【００１３】
すなわち、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅは電池モジュール同士を直列に接続させるか、電池モジュールをバイパス回路８０に接続させるかを切り替える機能を有する。
【００１４】
すべての切替スイッチ７０ａ〜７０ｅは車両コントローラー５０に接続されており、車両コントローラー５０はすべての切替スイッチ７０ａ〜７０ｅの切替動作を制御する。車両コントローラー５０が電池モジュールの異常を検出する場合には電池モジュール異常検出手段として、また、切替スイッチを駆動させる場合には、コントローラーとしてそれぞれ機能する。
【００１５】
車両コントローラー５０がコントローラーとして機能する場合、電池モジュール４０１〜４０３の異常が検出されていない場合には切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを電池モジュール４０１〜４０３が直列に接続されるように動作させる一方、電池モジュール４０１〜４０３の異常が検出されている場合には切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを電池モジュール４０１〜４０３がバイパス回路８０に接続されるように、それぞれの切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを動作させる。
【００１６】
電池モジュールが異常であるか否かの判断は、検出された電池モジュールの電圧があらかじめ定められた電圧よりも低くなっているか否かによって行なわれる。検出された電池モジュールの電圧があらかじめ定められた電圧よりも低くなっている場合には、その電池モジュールは異常であると判断する。
【００１７】
切替スイッチ７０ａ〜７０ｅは、概念的には図２に示されているような、単なる切替スイッチであり、電池モジュール同士を直列に接続させる場合には接点を図示Ａ側に移動させ、電池モジュールをバイパス回路８０に接続する場合には接点を図示Ｂ側に移動させる。切替スイッチ７０ａ〜７０ｅは機械的に動作するリレーを用いても良いし、大電流の通電に耐えることができる半導体素子（トランジスタ、サイリスタなどの半導体スイッチ）を用いても良い。
【００１８】
切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを図示Ｂ側に移動させて電池モジュールをバイパス回路８０に接続するタイミングは、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅの切替時の負担を軽減するために、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅに流れている電流変動が落ち着いたときに行なわれるのが好ましい。具体的には、組電池４０からインバーター３０に供給される通電電流の平均値と当該通電電流の時間的な変動値のいずれもがあらかじめ定められた値よりも小さくなった時に切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを動作させて電池モジュールをバイパス回路８０に接続することが好ましい。
【００１９】
また、電池モジュール４０１〜４０３は、図１、図３に示すように、複数のセル（例えば４０１ａ〜４０１ｄ）が直列に接続されて構成されている。それぞれの電池モジュール４０１〜４０３には、図１に示すように、電池モジュールの電圧を個別に検出する電池モジュール電圧検出センサー４０１Ｓ〜４０３Ｓが取り付けられ、検出された各電池モジュールの電圧は車両コントローラー５０に送られる。なお、電池モジュール４０１〜４０３には、図３に示すように、いずれか１つのセルの電圧でもあらかじめ設定しておいた下限値を下回ると点灯するＬＥＤを設けておき、各セルの電圧低下を個別にモニタすることができるようにしても良い。
【００２０】
以上のように構成された本発明に係る電池制御システムは図４から図６に示す動作フローチャートのように動作する。なお、この動作フローチャートの処理は、本発明に係る電池制御システムの制御方法も示している。
【００２１】
車両コントローラー５０は、組電池電圧センサー６０によって検出された組電池４０の電圧を入力し、さらに、電流センサー６５によって検出された組電池４０からインバーター３０に供給されている電流を入力し、組電池４０の電圧と電流を測定する（Ｓ１）。次に、車両コントローラー５０は、組電池４０からインバーター３０に供給されている電流の変動状態（電流変動）を測定し（Ｓ２）、測定した電流変動を車両コントローラー５０内に設けられている記憶装置に記憶させる。具体的には、図７に示すような電流の時間変動を記憶させる（Ｓ３）。車両コントローラー５０は、測定された電圧と電流から組電池４０の内部抵抗を測定する。組電池４０の内部抵抗は、ある電流Ｉ１を組電池４０が供給しているときの組電池４０の電圧Ｖ１を測定することによって求めることができる（Ｓ４）。次に、車両コントローラー５０は測定された内部抵抗があらかじめ定められている内部抵抗の範囲内にあるか否かを判断する。測定された内部抵抗があらかじめ定められている内部抵抗の範囲内にあれば、組電池４０を構成するすべての電池モジュール４０１〜４０３は正常であると判断し、測定された内部抵抗があらかじめ定められている内部抵抗の範囲内になければ組電池４０を構成するいずれかの電池モジュール４０１〜４０３に異常が発生したと判断する（Ｓ５）。
【００２２】
車両コントローラー５０が電池モジュール４０１〜４０３に異常が発生したと判断しなければ（Ｓ５：ＮＯ）、Ｓ１のステップからＳ５のステップの処理を繰り返す。一方、車両コントローラー５０が電池モジュール４０１〜４０３に異常が発生したと判断すれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は、電池異常の警告を行うと共に車両出力の低下の警告をする。この警告は、車室内のインストルメントパネルに設けたインジケーターまたはメーターパネルに設けたインジケーターを点灯させることによって行なう。インジケーターの点灯によって運転手は組電池４０に何らかの不具合が生じたことを知ることができる（Ｓ６、Ｓ７）。
【００２３】
車両コントローラー５０は、電池モジュール電圧検出センサー４０１Ｓ〜４０３Ｓによって検出された各電池モジュールの電圧を参照して、異常が発生したモジュールを仮に除いたときに残りの電池モジュールで構成される組電池の電圧を測定する（Ｓ８）。車両コントローラー５０は、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であるか否かを判断する（Ｓ９）。測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧でなければ（Ｓ９：ＮＯ）、モーター２０を駆動することができないので、車両停止の警告をすると共に車両を停止させる。この警告は、車室内のインストルメントパネルに設けたインジケーターまたはメーターパネルに設けたインジケーターを点灯させることによって行なう。インジケーターの点灯によって運転手は車両が走行不能になったことを知ることができる（Ｓ１０、Ｓ１１）。
【００２４】
一方、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であれば（Ｓ９：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は、車両が走行しているのか停止しているのかを判断する。この判断は、モーター２０が回転しているか否かを検出するセンサーからの信号を取り入れて行っても良いし、車速センサーからの信号を取り入れて行っても良い（Ｓ１２）。車両コントローラー５０は、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ１２：停止中）、組電池４０からインバーター３０に供給されている電流、すなわち組電池４０の電流が０（Ａ）であるか否かをさらに判断する（Ｓ１３）。組電池４０の電流が０（Ａ）でなければ、異常が生じている電池モジュールをバイパス回路８０に接続するときの切替スイッチの負担を軽くするために、エアコンやヘッドライトなどの車載装置を停止させる（Ｓ１４）。
【００２５】
一方、車両コントローラー５０は、車両が走行していると判断した場合には（Ｓ１２：走行中）、Ｓ３のステップで記憶した電流変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能か否かを判断する。車両の走行中に電池モジュールの電圧切替を行なうのは、運転者に出力の低下を感じさせないようにするためである（Ｓ１５）。電流変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能であると判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ｓ１３のステップで組電池４０の電流が０（Ａ）であると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４のステップで車載装置を停止した場合のいずれかの場合には、車両コントローラー５０は、図２に示されているように、異常が発生したモジュールの両端に位置する切替スイッチを図示Ｂ側に移動させてバイパス回路８０に接続し、モジュール切替を行なって、正常な電池モジュールによって組電池を構成する。を電流変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能であるか否かを判断させるようにしたのは、切替スイッチの切替時の負担を軽減することと、電圧切替時のショック（瞬間的な速度変動）を和らげるためである（Ｓ１６）。
【００２６】
そして、Ｓ１５のステップで電池モジュールの電圧切替が可能であると判断されなかった場合（Ｓ１５：ＮＯ）、または、モジュール切替が行なわれた場合、車両コントローラー５０は、モジュール切替が行なわれた後の組電池４０をインバーター３０に接続して、車両の走行を継続する（Ｓ１７）。
【００２７】
図６に示す動作フローチャートは、Ｓ１５のステップで行なわれる判断（電池モジュールの電圧切替が可能であるか否かの判断）のサブルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートでは、測定された組電池４０の電流の変動があらかじめ定められた条件を満たしたときに電池モジュールの切替が可能であると判断している。
【００２８】
車両コントローラー５０は、図７に示されているように、記憶装置に記憶されてきた組電池４０から供給される電流の時間的な変動パターンに基づいて、電流の時間的な変動（ｄＩ／ｄｔ）を求めると共に、電流の平均値（Ｉａｖｅ）を求める（Ｓ１５１）。次に、求めた電流の平均値があらかじめ定めた設定値よりも小さく、かつ、電流の時間的な変動があらかじめ定めた設定値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ１５２）。求めた電流の平均値があらかじめ定めた設定値よりも小さく、かつ、電流の時間的な変動があらかじめ定めた設定値よりも小さい場合には（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、電流の変動が少ない状態であるので、電池モジュールの切替が可能（ＹＥＳ）であると判断する（Ｓ１５３）。一方、求めた電流の平均値、または、電流の時間的な変動の少なくともいずれか一方が、あらかじめ定めた設定値と等しいかその設定値よりも大きい場合には（Ｓ１５２：ＮＯ）、電池モジュールの切替が不可能（ＮＯ）であると判断する（Ｓ１５４）。
【００２９】
以上の動作フローチャートのように、電流変動が小さくなっているときに切替スイッチを切り替えるようにすれば、切替スイッチの負担が小さくなり、切替スイッチの遮断容量を低下させることができる。また、走行中の電流変動が小さくなっているときに電池モジュールがシステムから外されるようにすれば、出力低下を運転者に感じさせずに済むようになる。
【００３０】
図７には、ある道路を走行した場合の時間と電池電流値との関係が示されているが、図６に示したフローチャートの処理によれば、図中の「モジュール電圧切替が可能な状況」と記載されている時間帯で、電池モジュールが取り外され、組電池４０の電圧が取り外した電池モジュールの電圧分だけ低下することになる。
【００３１】
以上のように、本実施形態では、組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３のいずれかに異常が生じたか否かを組電池４０の内部抵抗と各電池モジュール４０１〜４０３の電圧から判断し、異常が生じた電池モジュールを、その電池モジュールの両側に接続されている切替スイッチを組電池４０から供給されている電流の変動が小さくなったタイミングで切り替えることによって組電池４０から取り除き、異常が生じた電池モジュールを取り除いた状態の組電池４０で走行を継続するようにしている。
［実施形態２］
本実施形態が実施形態１と異なるのは、車両コントローラー５０に車速センサー５５を取り付け、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅの切り替えタイミングを車速の変動パターンに応じて求めている点である。以下に、本実施形態について詳細に説明する。なお、図面において図１と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３２】
図８は、本発明に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【００３３】
電気自動車には、車輪１０を駆動するモーター（負荷）２０と、モーター２０を駆動するインバーター（負荷）３０と、インバーター３０に電力を供給する組電池４０、組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３（実際には１０以上の電池モジュールが接続される）の接続状態を制御する車両コントローラー（電池モジュール異常検出手段、コントローラー）５０が設けられている。また、モーター２０によって駆動される車軸には車輪１０の回転数を検出する車速センサー５５が設けられている。さらに、インバーター３０の両端子には、組電池４０の電圧を検出する組電池電圧センサー６０が取り付けられ、組電池４０とインバーター３０を接続する配線には、組電池４０からインバーター３０への通電電流を検出する電流センサー６５が取り付けられている。
【００３４】
車速センサー５５によって検出された車両の車速と、組電池電圧センサー６０によって検出された組電池４０の電圧と、電流センサー６５によって検出された組電池４０からインバーター３０への通電電流は、車両コントローラー５０に送られる。車両コントローラー５０は、この電圧と通電電流とから組電池４０の内部抵抗を測定する。組電池４０の内部抵抗は、ある大きさの通電電流が流れたときに検出された組電池４０の電圧によって測定することができる。組電池の内部抵抗を測定することによって組電池４０を構成するどれかの電池モジュール４０１〜４０３に異常が生じたか否かを判断することができる。車両コントローラー５０が組電池４０の内部抵抗を求めるときには測定手段として、また、測定された内部抵抗から組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３のいずれかに異常が生じたか否かを判断するときには判断手段としてそれぞれ機能する。
【００３５】
組電池４０は、電池モジュール４０１〜４０３がそれぞれの電池モジュールの両端に接続されている切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを介して直列に接続されて構成される。切替スイッチ７０ａ〜７０ｅには、異常が検出された電池モジュールを組電池４０から除外するために、それぞれの電池モジュールと並列にバイパス回路８０が接続されている。例えば、電池モジュール４０２に故障が生じた場合、電池モジュール４０２の両端に接続されている切替スイッチ７０ｂと７０ｃをバイパス回路８０に接続させることによって、正常な電池モジュール４０１，４０３によって組電池を構成することができる。
【００３６】
すなわち、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅは電池モジュール同士を直列に接続させるか、電池モジュールをバイパス回路８０に接続させるかを切り替える機能を有する。
【００３７】
すべての切替スイッチ７０ａ〜７０ｅは車両コントローラー５０に接続されており、車両コントローラー５０はすべての切替スイッチ７０ａ〜７０ｅの切替動作を制御する。車両コントローラー５０が電池モジュールの異常を検出する場合には電池モジュール異常検出手段として、また、切替スイッチを駆動させる場合には、コントローラーとしてそれぞれ機能する。
【００３８】
車両コントローラー５０がコントローラーとして機能する場合、電池モジュール４０１〜４０３の異常が検出されていない場合には切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを電池モジュール４０１〜４０３が直列に接続されるように動作させる一方、電池モジュール４０１〜４０３の異常が検出されている場合には切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを電池モジュール４０１〜４０３がバイパス回路８０に接続されるように、それぞれの切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを動作させる。
【００３９】
電池モジュールが異常であるか否かの判断は、検出された電池モジュールの電圧があらかじめ定められた電圧よりも低くなっているか否かによって行なわれる。検出された電池モジュールの電圧があらかじめ定められた電圧よりも低くなっている場合には、その電池モジュールは異常であると判断する。
【００４０】
切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを動作させて電池モジュールをバイパス回路８０に接続するタイミングは、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅの切替時の負担を軽減するために、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅに流れている電流変動が落ち着いたときに行なわれるのが好ましい。具体的には、車両の速度変動があらかじめ定められた値よりも小さくなった時に切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを動作させて電池モジュールをバイパス回路８０に接続することが好ましい。
【００４１】
また、電池モジュール４０１〜４０３は、複数のセル（例えば４０１ａ〜４０１ｄ）が直列に接続されて構成されている。それぞれの電池モジュール４０１〜４０３には、電池モジュールの電圧を個別に検出する電池モジュール電圧検出センサー４０１Ｓ〜４０３Ｓが取り付けられ、検出された各電池モジュールの電圧は車両コントローラー５０に送られる。
【００４２】
以上のように構成された本発明に係る電池制御システムは図９から図１１に示す動作フローチャートのように動作する。なお、この動作フローチャートの処理は、本発明に係る電池制御システムの制御方法も示している。
【００４３】
車両コントローラー５０は、車速センサー５５によって検出された車速を入力し、組電池電圧センサー６０によって検出された組電池４０の電圧を入力し、さらに、電流センサー６５によって検出された組電池４０からインバーター３０に供給されている電流を入力し、組電池４０の電圧と電流、車速を測定する（Ｓ２１）。次に、車両コントローラー５０は、車速センサー５５によって検出されている車両の車速の変動状態（車速変動）を測定し（Ｓ２２）、測定した車速変動を車両コントローラー５０内に設けられている記憶装置に記憶させる。具体的には、図１２に示すような車速の時間変動を記憶させる（Ｓ２３）。車両コントローラー５０は、測定された電圧と電流から組電池４０の内部抵抗を測定する。組電池４０の内部抵抗は、ある電流Ｉ１を組電池４０が供給しているときの組電池４０の電圧Ｖ１を測定することによって求めることができる（Ｓ２４）。次に、車両コントローラー５０は測定された内部抵抗があらかじめ定められている内部抵抗の範囲内にあるか否かを判断する。測定された内部抵抗があらかじめ定められている内部抵抗の範囲内にあれば、組電池４０を構成するすべての電池モジュール４０１〜４０３は正常であると判断し、測定された内部抵抗があらかじめ定められている内部抵抗の範囲内になければ組電池４０を構成するいずれかの電池モジュール４０１〜４０３に異常が発生したと判断する（Ｓ２５）。
【００４４】
車両コントローラー５０が電池モジュール４０１〜４０３に異常が発生したと判断しなければ（Ｓ２５：ＮＯ）、Ｓ２１のステップからＳ２５のステップの処理を繰り返す。一方、車両コントローラー５０が電池モジュール４０１〜４０３に異常が発生したと判断すれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は、電池異常の警告を行うと共に車両出力の低下の警告をする。この警告は、車室内のインストルメントパネルに設けたインジケーターまたはメーターパネルに設けたインジケーターを点灯させることによって行なう。インジケーターの点灯によって運転手は組電池４０に何らかの不具合が生じたことを知ることができる（Ｓ２６、Ｓ２７）。
【００４５】
車両コントローラー５０は、電池モジュール電圧検出センサー４０１Ｓ〜４０３Ｓによって検出された各電池モジュールの電圧を参照して、異常が発生したモジュールを仮に除いたときに残りの電池モジュールで構成される組電池の電圧を測定する（Ｓ２８）。車両コントローラー５０は、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であるか否かを判断する（Ｓ２９）。測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧でなければ（Ｓ２９：ＮＯ）、モーター２０を駆動することができないので、車両停止の警告をすると共に車両を停止させる。この警告は、車室内のインストルメントパネルに設けたインジケーターまたはメーターパネルに設けたインジケーターを点灯させることによって行なう。インジケーターの点灯によって運転手は車両が走行不能になったことを知ることができる（Ｓ３０、Ｓ３１）。
【００４６】
一方、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であれば（Ｓ２９：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は、車両が走行しているのか停止しているのかを判断する。この判断は、車速センサー５５からの信号に基づいて行なう（Ｓ３２）。車両コントローラー５０は、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ３２：停止中）、組電池４０からインバーター３０に供給されている電流、すなわち組電池４０の電流が０（Ａ）であるか否かをさらに判断する（Ｓ３３）。組電池４０の電流が０（Ａ）でなければ、異常が生じている電池モジュールをバイパス回路８０に接続するときの切替スイッチの負担を軽くするために、エアコンやヘッドライトなどの車載装置を停止させる（Ｓ３４）。
【００４７】
一方、車両コントローラー５０は、車両が走行していると判断した場合には（Ｓ３２：走行中）、Ｓ２３のステップで記憶した車速変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能か否かを判断する（Ｓ３５）。車速変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能であると判断された場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、Ｓ３３のステップで組電池４０の電流が０（Ａ）であると判断された場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、Ｓ３４のステップで車載装置を停止した場合のいずれかの場合には、車両コントローラー５０は、異常が発生したモジュールの両端に位置する切替スイッチを動作させてバイパス回路８０に接続し、モジュール切替を行なって、正常な電池モジュールによって組電池４０を構成する（Ｓ３６）。
【００４８】
そして、Ｓ３５のステップで電池モジュールの電圧切替が可能であると判断されなかった場合（Ｓ３５：ＮＯ）、または、モジュール切替が行なわれた場合、車両コントローラー５０は、モジュール切替が行なわれた後の組電池４０をインバーター３０に接続して、車両の走行を継続する（Ｓ３７）。
【００４９】
図１１に示す動作フローチャートは、Ｓ３５のステップで行なわれる判断（電池モジュールの電圧切替が可能であるか否かの判断）のサブルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートでは、測定された車速の変動があらかじめ定められた条件を満たしたときに電池モジュールの切替が可能であると判断している。
【００５０】
車両コントローラー５０は、図１２に示されているように、記憶装置に記憶されてきた車速の時間的な変動パターンに基づいて、車速の時間的な変動（ｄＶ／ｄｔ）を求める（Ｓ３５１）。次に、求めた車速の時間的な変動があらかじめ定めた設定値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ３５２）。求めた車速の時間的な変動があらかじめ定めた設定値よりも小さい場合には（Ｓ３５２：ＹＥＳ）、車速がほぼ一定した状態であり、組電池４０の電流変動も少ないと予想されるので、電池モジュールの切替が可能（ＹＥＳ）であると判断する（Ｓ３５３）。一方、求めた車速の時間的な変動が、あらかじめ定めた設定値と等しいかその設定値よりも大きい場合には（Ｓ３５２：ＮＯ）、電池モジュールの切替が不可能（ＮＯ）であると判断する（Ｓ３５４）。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３のいずれかに異常が生じたか否かを組電池４０の内部抵抗と各電池モジュール４０１〜４０３の電圧から判断し、異常が生じた電池モジュールを、その電池モジュールの両側に接続されている切替スイッチを車速がほぼ一定の状態となったタイミングで切り替えることによって組電池４０から取り除き、異常が生じた電池モジュールを取り除いた状態の組電池４０で走行を継続するようにしている。
[実施形態３]
本実施形態が実施形態１と異なるのは、組電池４０とインバーター３０との間にさらに電力遮断スイッチを加え、組電池４０の出力があらかじめ定められた値以下であれば、電力遮断スイッチを動作させて、組電池４０とインバーター３０との間を遮断するようにした点である。以下に、本実施形態について詳細に説明する。なお、図面において図１と同一の部材には同一の符号を付している。
【００５２】
図１３は、本発明に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【００５３】
図１と異なるのは、車両コントローラー５０に組電池４０とインバーター３０との間を遮断する電力遮断スイッチ９０を接続していることだけである。図１２においては図１と同一の部材について同一の符号を付してあるが、各部材の機能や動作は図１に記載したものと全く同一であるので、各部材の機能や動作の説明は省略する。
【００５４】
次に、図１３のように構成された本発明に係る電池制御システムの動作を説明する。これから説明する動作は、本発明に係る電池制御システムの制御方法を示すものでもある。本実施形態の動作において、前半部分の動作、すなわち、図４のＳ８のステップまでに示された動作は本実施形態でもまったく同一であるので、その動作の説明は省略する。
【００５５】
図１４は、図１３のように構成された本発明に係る電池制御システムの後半部分の動作を示す動作フローチャートである。
【００５６】
まず、図４のＳ８のステップまでの処理が行なわれた後、車両コントローラー５０は、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であるか否かを判断する（Ｓ４１）。測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧でなければ（Ｓ４１：ＮＯ）、モーター２０を駆動することができないので、車両停止の警告をすると共に車両を停止させる。この警告は、車室内のインストルメントパネルに設けたインジケーターまたはメーターパネルに設けたインジケーターを点灯させることによって行なう。インジケーターの点灯によって運転手は車両が走行不能になったことを知ることができる（Ｓ４２、Ｓ４３）。
【００５７】
一方、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は、組電池４０の出力があらかじめ定められている規定値以下か否かを判断する。この判断は、異常が生じた電池モジュールを除いた電池モジュールのみで構成される組電池の出力を演算し、その演算された出力が規定値に達しているかどうかによって判断する（Ｓ４４）。組電池４０の出力があらかじめ定められている規定値以下であれば（Ｓ４４：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は電力遮断スイッチ９０を動作させて、組電池４０とインバーター３０との接続を遮断する（Ｓ４５）。一方、組電池４０の出力があらかじめ定められている規定値以下でなければ（Ｓ４４：ＮＯ）、車両コントローラー５０は、車両が走行しているのか停止しているのかを判断する。この判断は、モーター２０が回転しているか否かを検出するセンサーからの信号を取り入れて行っても良いし、車速センサーからの信号を取り入れて行っても良い（Ｓ４６）。
【００５８】
車両コントローラー５０は、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ４６：停止中）、組電池４０からインバーター３０に供給されている電流、すなわち組電池４０の電流が０（Ａ）であるか否かをさらに判断する（Ｓ４７）。組電池４０の電流が０（Ａ）でなければ、異常が生じている電池モジュールをバイパス回路８０に接続するときの切替スイッチの負担を軽くするために、エアコンやヘッドライトなどの車載装置を停止させる（Ｓ４８）。
【００５９】
一方、車両コントローラー５０は、車両が走行していると判断した場合には（Ｓ４６：走行中）、図４のＳ３のステップで記憶した電流変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能か否かを判断する（Ｓ４９）。電流変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能であると判断された場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、Ｓ４７のステップで組電池４０の電流が０（Ａ）であると判断された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、Ｓ４８のステップで車載装置を停止した場合のいずれかの場合には、車両コントローラー５０は、図２に示されているように、異常が発生したモジュールの両端に位置する切替スイッチを図示Ｂ側に移動させてバイパス回路８０に接続し、モジュール切替を行なって、正常な電池モジュールによって組電池を構成する。（Ｓ５０）。
【００６０】
そして、Ｓ４９のステップで電池モジュールの電圧切替が可能であると判断されなかった場合（Ｓ４９：ＮＯ）、または、モジュール切替が行なわれた場合、車両コントローラー５０は、モジュール切替が行なわれた後の組電池４０をインバーター３０に接続して、車両の走行を継続する（Ｓ５１）。
【００６１】
Ｓ４９のステップで行なわれる判断（電池モジュールの電圧切替が可能であるか否かの判断）は、図６に示す動作フローチャートとまったく同一の処理であるので、その説明も省略する。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３のいずれかに異常が生じたか否かを組電池４０の内部抵抗と各電池モジュール４０１〜４０３の電圧から判断し、組電池４０の出力が規定値以上ない場合には組電池４０とインバーター３０との接続を遮断した後に切替スイッチを切り替えることによって組電池４０から取り除き、一方、組電池４０の出力が規定値以上ある場合には、異常が生じた電池モジュールを、その電池モジュールの両側に接続されている切替スイッチを組電池４０から供給されている電流の変動が小さくなったタイミングで切り替えることによって組電池４０から取り除き、異常が生じた電池モジュールを取り除いた状態の組電池４０で走行を継続するようにしている。
［実施形態４］
本実施形態が実施形態３と異なるのは、車両コントローラー５０に車速センサー５５を取り付け、切替スイッチ７０ａ〜７０ｅの切り替えタイミングを車速の変動パターンに応じて求めている点である。以下に、本実施形態について詳細に説明する。なお、図面において図１３と同一の部材には同一の符号を付している。
【００６３】
図１５は、本発明に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【００６４】
図１３と異なるのは、車両コントローラー５０に車速センサー５５を接続していることだけである。図１５においては図１３と同一の部材について同一の符号を付してあるが、各部材の機能や動作は図８に記載したものと全く同一であるので、各部材の機能や動作の説明は省略する。
【００６５】
次に、図１５のように構成された本発明に係る電池制御システムの動作を説明する。これから説明する動作は、本発明に係る電池制御システムの制御方法を示すものでもある。本実施形態の動作において、前半部分の動作、すなわち、図９のＳ２８のステップまでに示された動作は本実施形態でもまったく同一であるので、その動作の説明は省略する。
【００６６】
図１６は、図１５のように構成された本発明に係る電池制御システムの後半部分の動作を示す動作フローチャートである。
【００６７】
まず、図９のＳ２８のステップまでの処理が行なわれた後、車両コントローラー５０は、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であるか否かを判断する（Ｓ６１）。測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧でなければ（Ｓ６１：ＮＯ）、モーター２０を駆動することができないので、車両停止の警告をすると共に車両を停止させる。この警告は、車室内のインストルメントパネルに設けたインジケーターまたはメーターパネルに設けたインジケーターを点灯させることによって行なう。インジケーターの点灯によって運転手は車両が走行不能になったことを知ることができる（Ｓ６２、Ｓ６３）。
【００６８】
一方、測定された組電池４０の電圧がモーター２０を駆動することができる最低電圧以上の電圧であれば（Ｓ６１：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は、組電池４０の出力があらかじめ定められている規定値以下か否かを判断する。この判断は、異常が生じた電池モジュールを除いた電池モジュールのみで構成される組電池の出力を演算し、その演算された出力が規定値に達しているかどうかによって判断する（Ｓ６４）。組電池４０の出力があらかじめ定められている規定値以下であれば（Ｓ６４：ＹＥＳ）、車両コントローラー５０は電力遮断スイッチ９０を動作させて、組電池４０とインバーター３０との接続を遮断する（Ｓ６５）。一方、組電池４０の出力があらかじめ定められている規定値以下でなければ（Ｓ６４：ＮＯ）、車両コントローラー５０は、車両が走行しているのか停止しているのかを判断する。
この判断は、車速センサー５５からの信号に基づいて行なう（Ｓ６６）。
【００６９】
車両コントローラー５０は、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ６６：停止中）、組電池４０からインバーター３０に供給されている電流、すなわち組電池４０の電流が０（Ａ）であるか否かをさらに判断する（Ｓ６７）。組電池４０の電流が０（Ａ）でなければ、異常が生じている電池モジュールをバイパス回路８０に接続するときの切替スイッチの負担を軽くするために、エアコンやヘッドライトなどの車載装置を停止させる（Ｓ６８）。
【００７０】
一方、車両コントローラー５０は、車両が走行していると判断した場合には（Ｓ６６：走行中）、図９のＳ２３のステップで記憶した速度変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能か否かを判断する（Ｓ６９）。速度変動パターンから電池モジュールの電圧切替が可能であると判断された場合（Ｓ６９：ＹＥＳ）、Ｓ６７のステップで組電池４０の電流が０（Ａ）であると判断された場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、Ｓ６８のステップで車載装置を停止した場合のいずれかの場合には、車両コントローラー５０は、図２に示されているように、異常が発生したモジュールの両端に位置する切替スイッチを図示Ｂ側に移動させてバイパス回路８０に接続し、モジュール切替を行なって、正常な電池モジュールによって組電池を構成する。（Ｓ７０）。
【００７１】
そして、Ｓ４９のステップで電池モジュールの電圧切替が可能であると判断されなかった場合（Ｓ６９：ＮＯ）、または、モジュール切替が行なわれた場合、車両コントローラー５０は、モジュール切替が行なわれた後の組電池４０をインバーター３０に接続して、車両の走行を継続する（Ｓ７１）。
【００７２】
Ｓ６９のステップで行なわれる判断（電池モジュールの電圧切替が可能であるか否かの判断）は、図１１に示す動作フローチャートとまったく同一の処理であるので、その説明も省略する。
【００７３】
以上のように、本実施形態では、組電池４０を構成する電池モジュール４０１〜４０３のいずれかに異常が生じたか否かを組電池４０の内部抵抗と各電池モジュール４０１〜４０３の電圧から判断し、組電池４０の出力が規定値以上ない場合には組電池４０とインバーター３０との接続を遮断した後に切替スイッチを切り替えることによって組電池４０から取り除き、一方、組電池４０の出力が規定値以上ある場合には、異常が生じた電池モジュールを、その電池モジュールの両側に接続されている切替スイッチを車両の速度の変動が小さくなったタイミングで切り替えることによって組電池４０から取り除き、異常が生じた電池モジュールを取り除いた状態の組電池４０で走行を継続するようにしている。
【００７４】
以上の実施形態では、本発明に係る電池制御システムおよび電池制御システムの制御方法を電気自動車に対して適用することを前提に説明してきたが、もちろんハイブリッド車に対して適用することができることはいうまでもない。
【００７５】
また、以上の実施形態では、電池モジュールの切替を電流変動パターンや速度変動パターンに基づいて自動的に行なう場合を例示したが、図１７に示すように切替スイッチ７０ａ〜７０ｅを手動スイッチとし手動でスイッチを切り替えることで電池モジュールの取り外しが行えるようにしても良い。
【００７６】
図１７に示す組電池１００は、電池モジュール１１０〜１１２が接続手段１１５、１１６を介して直列に接続されて成るものである。各電池モジュール１１０〜１１２内には、セル１１０ａ〜１１０ｄの直列接続を断つセーフティープラグ１２０〜１２２が設けられている。組電池１００を使用する場合、電池モジュール１１０〜１１２にはセーフティープラグ１２０〜１２２が差し込まれている。ところが、例えば、電池モジュール１１１を構成するいずれかのセルに異常が生じ、組電池１００から電池モジュール１１１を取り外さなければならなくなったときには、セーフティープラグ１２１を引き抜いて電池モジュール１１１が機能しないようにし、接続手段１１５と１１６との間にバイパス線１３０を接続する。このようにすることで、組電池１００から異常を生じた電池モジュール１１１が取り外され、電池モジュール１１０と１１２とによって組電池１００が構成されるようになる。
【００７７】
以上のように、本発明に係る電池制御システムおよび電池制御システムの制御方法によれば、組電池を構成する一部のセルに、内部抵抗の増加や、容量の低下といった異常が発生した場合であっても、異常が発生したセルを含む電池モジュールを除いた、残りの正常な電池モジュールで組電池を構成することによって、負荷に電力を供給し続けることができるようになる。
【００７８】
また、車両が停止中か、走行している場合でもモーターに負荷がかかっていない時にモジュール切替をし、正常な電池モジュールによって組電池を構成するようにしたので、切替スイッチの遮断時にかかる負荷が少なくなり、また、走行時に運転者が感じる切替ショックや出力低下も抑えることができるようになる。
【００７９】
本発明を適用する場合、モーターの定格電圧よりも組電池の電圧が大きくなければならない。組電池を構成する電池モジュールを１〜３個程度外したとしてもモーターを十分に駆動できるようにする必要があるからである。したがって、万が一、数個の電池モジュールを取り外す必要が生じた場合でも、残りの電池モジュールで構成される組電池の電圧がモーターの最低駆動電圧を上回るように、組電池を構成する電池モジュールの数を設定して置く必要がある。例えば、モーターの定格電圧が１５０〜２００Ｖである場合には、組電池の電圧を３３０〜４００Ｖ程度に設定し、電池モジュールは１０個程度とする。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、組電池を動力源として用いる車両に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明（実施形態１）に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【図２】図１に示した切替スイッチの概念図である。
【図３】電圧低下を知らせるＬＥＤが取り付けられた電池モジュールを示す図である。
【図４】図１に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図５】図１に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図６】図１に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図７】切替スイッチの動作タイミング（電流変動パターン）の説明に供する図である。
【図８】本発明（実施形態２）に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【図９】図８に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図１０】図８に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図１１】図８に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図１２】切替スイッチの動作タイミング（速度変動パターン）の説明に供する図である。
【図１３】本発明（実施形態３）に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【図１４】図１３に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図１５】本発明（実施形態４）に係る電池制御システムを備えた電気自動車の駆動系の概略構成図である。
【図１６】図１５に示した電池制御システムの動作フローチャートである。
【図１７】手動で電池モジュールをバイパスすることができる電池制御システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０    車輪、
２０    モーター（負荷）、
３０    インバーター（負荷）、
４０    組電池、
５０    車両コントローラー（電池モジュール異常判断手段、コントローラー）、
５５    車速センサー
６０    組電池電圧センサー、
６５    電流センサー、
７０ａ〜７０ｅ    切替スイッチ、
８０    バイパス回路、
９０    電力遮断スイッチ、
１００    組電池、
１１０〜１１２    電池モジュール、
１２０〜１２２    セーフティープラグ、
１３０    バイパス線、
４０１〜４０３    電池モジュール、
４０１ａ〜４０１ｄ    セル、
４０１Ｓ〜４０３Ｓ    電池モジュール電圧検出センサー。
【図１】
2008288109.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008288109.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008288109.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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