(57)【要約】  実施形態の蓄電池装置は、車両に搭載されて車載用機器に電力を供給する蓄電池装置であって、一対の第１入出力電圧充放電端子の間に複数の直列接続された電池セルを有し、一対の第１入出力電圧充放電端子を介して低電圧系電力を供給する第１電池ユニットと、第１電池ユニットの高電位側に直列接続され、第１電池ユニットと第２入出力電圧充放電端子との間に複数の直列接続された電池セルを有し、第１電池ユニットと共働して低電位側の第１入出力電圧充放電端子及び第２入出力電圧充放電端子を介して高電圧系電力を供給する第２電池ユニットと、第２電池ユニットの供給電力の直流電圧変換を行い、一対の第１入出力電圧充放電端子を介して電力供給可能な直流電圧変換器と、を備えるので、信頼性を維持しつつ低電圧系電力と高電圧系電力とを同時に供給できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて車載用機器に電力を供給する蓄電池装置であって、
一対の第１入出力電圧充放電端子の間に複数の直列接続された電池セルを有し、前記一対の第１入出力電圧充放電端子を介して低電圧系電力を供給する第１電池ユニットと、
前記第１電池ユニットの高電位側に直列接続され、前記第１電池ユニットと第２入出力電圧充放電端子との間に複数の直列接続された電池セルを有し、前記第１電池ユニットと共働して低電位側の前記第１入出力電圧充放電端子及び前記第２入出力電圧充放電端子を介して高電圧系電力を供給する第２電池ユニットと、
前記第２電池ユニットの供給電力の直流電圧変換を行い、前記一対の第１入出力電圧充放電端子を介して電力供給可能な直流電圧変換器と、
を備えた蓄電池装置。
【請求項２】
前記車両から電力供給を指示する起動信号が入力された場合に、前記直流電圧変換器を駆動状態とし、前記起動信号が入力されなくなった場合に前記直流電圧変換器を停止状態とする制御装置を備えた、
請求項１記載の蓄電池装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１電池ユニットの出力不能状態を検出した場合に、前記第２電池ユニットの供給電力の直流電圧変換を行い、前記第１電池ユニットに代わり前記一対の第１入出力電圧充放電端子を介して前記低電圧系電力を供給する、
請求項２記載の蓄電池装置。
【請求項４】
前記第１電池ユニットの充放電可能な電池容量は、前記第２電池ユニットの充放電可能な電池容量よりも大きく設定されている、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の蓄電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車においては、電装部品の消費電力の増加や回生エネルギーの活用のため、これまで１２Ｖが一般的であった車載用機器（補機）、電装部品等に供給する車内の電源電圧を高電圧化（３６〜４８Ｖ）する検討が進められている。例えば、定格電圧を４８Ｖにすると、既存の１２Ｖシステムに比べて出力を高くでき、使用する電流を下げられるため、一部のシステムでは効率を高められる。【０００３】
一方で、回生エネルギーの活用のために、小型大容量で繰りかえしの充放電に耐えられる蓄電素子としてリチウムイオン電池の利用が広がっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７７６４７号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車載用機器及び電装部品の全てが高電圧対応するには時間を要するため、低電圧系電力（１２Ｖ系電力）と、高電圧系電力と、の双方を供給することが考えられている。一方、低電圧系電力（１２Ｖ系電力）は、車両として求められる最低限の安全機能を維持するための電力としても期待されている。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性を維持しつつ低電圧系電力と高電圧系電力とを同時に供給可能な蓄電池装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の蓄電池装置は、車両に搭載されて車載用機器に電力を供給する蓄電池装置であって、一対の第１入出力電圧充放電端子の間に複数の直列接続された電池セルを有し、一対の第１入出力電圧充放電端子を介して低電圧系電力を供給する第１電池ユニットと、第１電池ユニットの高電位側に直列接続され、第１電池ユニットと第２入出力電圧充放電端子との間に複数の直列接続された電池セルを有し、第１電池ユニットと共働して低電位側の第１入出力電圧充放電端子及び第２入出力電圧充放電端子を介して高電圧系電力を供給する第２電池ユニットと、第２電池ユニットの供給電力の直流電圧変換を行い、一対の第１入出力電圧充放電端子を介して電力供給可能な直流電圧変換器と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の車両用蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
【図２】図２は、蓄電池装置の概要構成ブロック図である。
【図３】図３は、ＤＣ−ＤＣコンバータの概要構成図である。
【図４】図４は、実施形態の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態の車両用蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
車両用蓄電池システム１０は、エンジン１１に駆動されて発電可能な発電機(ジェネレータ)１２Ｇとして機能し、あるいは、電力が供給されてエンジン１１の駆動を補助（アシスト）する電動機（モータ）１２Ｍとして機能する電力機器１２と、車載用機器に電力を供給する蓄電池装置１３と、蓄電池装置１３の充電状態（電圧、充電電流及び温度）を測定し、蓄電池装置１３の制御を行うコントローラ１４と、蓄電池装置１３から低電圧系電力（例えば、１２Ｖ系電力）が供給される第１負荷群１５と、蓄電池装置１３から高電圧系電力（例えば、４８Ｖ系電力）が供給される第２負荷群１６と、を備えている。
上記構成において、電力機器１２は、電動機１２Ｍとして機能する場合には、第２負荷群１６に含まれる。
【００１０】
ここで、蓄電池装置１３の構成について説明する。
図２は、蓄電池装置の概要構成ブロック図である。
蓄電池装置１３は、蓄電池装置１３全体を制御する制御回路２１と、主として低電圧系電力を供給する第１電池ユニット２２と、第１電池ユニット２２の状態（ＳＯＣ、電圧、充電電流及び温度）を監視し、監視結果を制御回路２１に通知する第１監視回路２３と、第１電池ユニット２２と共働して高電圧系電力を供給する第２電池ユニット２４と、第２電池ユニット２４の状態（ＳＯＣ、電圧、充電電流及び温度）を監視し、監視結果を制御回路２１に通知する第２監視回路２５と、第１電池ユニット２２に接続される第１入出力端子Ｔ１１、Ｔ１２、第２電池ユニット２４に接続される第２入出力端子Ｔ２１、Ｔ２２を有し、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ２６と、制御回路２１の制御下で低電圧系電力の供給遮断を行う第１遮断器２７と、制御回路２１の制御下で高電圧系電力の供給遮断を行う第２遮断器２８と、第１遮断器２７を介して流れる電流を検出する電流センサ２９と、第１電池ユニット２２の低電位側電極及び第１入出力端子Ｔ１１に接続されるグランド端子ＴＧと、第１遮断器２７の一端及び第１入出力端子Ｔ１２に接続される低電圧系電力供給端子ＴＬと、第２遮断器２８の一端に接続された高電圧系電力供給端子ＴＨと、制御回路２１にコントローラ１４から起動信号ＷＵが入力される起動信号端子ＴＷと、制御回路２１がコントローラ１４との間で通信を行うための通信端子ＴＣと、を備えている。
【００１１】
上記構成において、第１電池ユニット２２は、複数のバッテリセル３０が直列接続されている。
同様に第２電池ユニット２４は、複数のバッテリセル３０が直列接続されている。
【００１２】
この場合において、第１電池ユニット２２の定格出力電圧が１２Ｖだとし、第２電池ユニット２４の定格出力電圧が３６Ｖだとすると、第２電池ユニット２４は、第１電池ユニット２２のおよそ３倍の個数のバッテリセル３０が直列接続されている。
【００１３】
この構成の場合、低電圧系電力供給端子ＴＬとグランド端子ＴＧとの間には、１２Ｖの電力（低電圧系電力）が供給され、高電圧系電力供給端子ＴＨとグランド端子ＴＧとの間には、４８Ｖの電力（高圧系電力）が供給されることとなる。
【００１４】
上記構成において、バッテリセル３０としては、出力特性に優れることからリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池が好適である。また、重量エネルギー密度の高さの観点からは、リチウムイオン二次電池の方がより好ましい。
【００１５】
さらにバッテリセル３０としては、リチウムイオン二次電池の中でもセルの最大電圧と比較して稼働電圧範囲の割合の大きい正極がリン酸鉄系で負極が炭素系のリチウムイオン二次電池もしくは正極が3d遷移金属リチウム酸化物（例えば、マンガン酸リチウム酸化物、ニッケル酸リチウム酸化物、コバルト酸リチウム酸化物など）で負極がチタン酸リチウム酸化物のリチウムイオン二次電池がより好ましい。
【００１６】
さらに、充放電において負極電位の平滑性が高いとセル間電位の差が少なくなり、横流やセルバランスの制御性に優れるため、前述した正極が3d遷移金属リチウム酸化物（例えばマンガン酸リチウム酸化物、ニッケル酸リチウム酸化物、コバルト酸リチウム酸化物、コバルト酸リチウムの一部をニッケルとマンガンで置換した三元系（例えば、Ｌｉ（Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｏ）Ｏ２）のリチウムイオン二次電池であって負極がチタン酸リチウム酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）のリチウムイオン二次電池がより好ましい。
【００１７】
ここで、より詳細にバッテリセル３０の構成について説明する。
この場合において、バッテリセル３０として、リチウムイオンバッテリセルを用いる場合を例として説明する。
【００１８】
バッテリセル３０の第１の態様としては、コバルト、ニッケルおよびマンガンよりなる群から選択される少なくとも一種類の金属元素を含有するリチウム金属化合物を含みリチウム金属化合物はＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＯ２（但し、モル比ａ，ｂ，ｃ及びｄは０≦ａ≦１．１、ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）で表される正極活物質含有層を備えた正極と、チタン含有金属複合酸化物を含む負極と、非水溶媒を含む非水電解質とを備えた非水電解質二次電池として構成される。  
【００１９】
また、バッテリセル３０の第２の態様としては、コバルト、ニッケルおよびマンガンよりなる群から選択される少なくとも一種類の金属元素を含有するリチウム金属化合物を含みリチウム金属化合物はＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＯ４（但し、モル比ａ，ｂ，ｃ及びｄは０≦ａ≦１．１、ｂ＋ｃ＋ｄ＝２）で表される正極活物質含有層を備えた正極と、チタン含有金属複合酸化物を含む負極と、非水溶媒を含む非水電解質と、を備えた非水電解質二次電池として構成される。  
【００２０】
また、上記第１の態様及び第２の態様のバッテリセル３０を構成する場合にリチウムチタン酸化物の一次粒子の平均粒径が１μｍ以下で、負極層のＢＥＴ法による比表面積が３〜５０ｍ２／ｇの範囲であるようにすることが望ましい。  
【００２１】
さらに、リチウムチタン酸化物は、Ｌｉ４＋ｘＴｉ５Ｏ１２（ｘは−１≦ｘ≦３）もしくはＬｉ２＋ｘＴｉ３Ｏ７（ｘは−１≦ｘ≦３）で表されるようにするのが望ましい。
さらにまた、チタン含有金属複合酸化物はＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素とＴｉとを含有する金属複合酸化物であるようにするのが望ましい。
【００２２】
図３は、ＤＣ−ＤＣコンバータの概要構成図である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、プッシュプル方式の絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータであり、絶縁トランス３１を備えている。
【００２３】
絶縁トランス３１の一次巻線側の中間タップである第１中間タップ３１Ｔ１には、第１電池ユニット２２に接続される第１入出力端子Ｔ１２が接続され、一次巻線の一端には、第１スイッチ３２の一端が接続され、一次巻線の他端には、第２スイッチ３３の一端が接続されている。
【００２４】
第１スイッチ３２の他端及び第２スイッチ３３の他端は、第１入出力端子Ｔ１１にそれぞれ接続されている。
さらに第１入出力端子Ｔ１１と第１入出力端子Ｔ１２との間には、電流安定化用のコンデンサ３４が接続されている。
【００２５】
また、絶縁トランス３１の二次巻線側の中間タップである第２中間タップ３１Ｔ２には、第２電池ユニット２４に接続される第２入出力端子Ｔ２２が接続され、二次巻線の一端には、第３スイッチ３５の一端が接続され、二次次巻線の他端には、第４スイッチ３６の一端が接続されている。
第３スイッチ３５の他端及び第４スイッチ３６の他端は、第２入出力端子Ｔ２１にそれぞれ接続されている。
【００２６】
さらに第２中間タップ３１Ｔ２に一端が接続され、第２入出力端子Ｔ２２に他端が接続されたコイル３７が接続されている。
さらにまた、コイル３７と第２入出力端子Ｔ２１との接続点及び第２入出力端子Ｔ２２の間には、コイル３７と共働してロウパスフィルタとして機能するコンデンサ３８が接続されている。
【００２７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、第２電池ユニット２４への出力電流を検出する電流センサ３９と、制御回路２１からの制御信号、検出した第１電池ユニット２２の電圧、検出した第２電池ユニット２４の電圧及び電流センサ３９により検出した第２電池ユニット２４への出力電流に基づいて第１スイッチ３２〜第４スイッチ３６を制御して、ＤＣ／ＤＣ変換を行う変換演算回路４０と、を備えている。
【００２８】
図４は、実施形態の処理フローチャートである。
制御回路２１は、第１監視回路２３から第１電池ユニット２２が故障状態にあることを通知する故障通知を受信したか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【００２９】
ステップＳ１１の判別において、第１監視回路２３から第１電池ユニット２２が故障状態にあることを通知する故障通知を受信した場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、まず、制御回路２１は、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信したか否かを判別する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２の判別において、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信していない場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を停止し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
ステップＳ１２の判別において、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信した場合には（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、第１電池ユニット２２の充放電電流がゼロになるように、電流センサからの電流値を元にＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御する（ステップＳ１３）。
【００３０】
続いて、制御回路２１は、第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４からの電力供給を遮断するため、第１遮断器２７及び第２遮断器２８の開放許可要求をコントローラ１４に対して行う（ステップＳ１４）。この第１遮断器２７及び第２遮断器２８の開放許可要求は、セル電圧やセル温度が危険事象の発生寸前の状態の場合には、行わずに直ちに第１遮断器２７及び第２遮断器２８の開放を行う。
【００３１】
そして、制御回路２１は、コントローラ１４から遮断器開放許可がなされたか否かを判別する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５の判別において、未だコントローラ１４から遮断器開放許可がなされていない場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、制御回路２１は、再び処理をステップＳ１４に移行し待機状態となる。
【００３２】
ステップＳ１５の判別において、コントローラ１４から遮断器開放許可がなされた場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、第１遮断器２７及び第２遮断器２８を開放する（ステップＳ１６）。
【００３３】
続いて、制御回路２１は、低電圧系電力供給端子ＴＬ−高電圧系電力供給端子ＴＨ管の電圧が所定電圧（本実施形態では、１２Ｖ）になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御する（ステップＳ１７）。
【００３４】
続いて、制御回路２１は、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信したか否かを判別する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１８の判別において、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信していない場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を停止し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ１８の判別において、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信した場合には（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、第２監視回路２５から故障通知を受信したか否かを判別する（ステップＳ１９）。
【００３６】
ステップＳ１９の判別において、未だ第２監視回路２５から故障通知を受信していない場合には（ステップＳ１９；Ｎｏ）、制御回路２１は、再び処理をステップＳ１８に移行し、低電圧系電力の供給を継続する。
【００３７】
ステップＳ１９の判別において、第２監視回路２５から故障通知を受信した場合には（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を停止し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００３８】
一方、ステップＳ１１の判別において、未だ第１監視回路２３から第１電池ユニット２２が故障状態にあることを通知する故障通知を受信していない場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、制御回路２１は、第１遮断器２７を投入する（ステップＳ２１）。
続いて制御回路２１は、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信したか否かを判別する（ステップＳ２２）。
【００３９】
ステップＳ２２の判別において、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信した場合には（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、第２監視回路２５から第２電池ユニット２４が故障状態にあることを通知する故障通知を受信したか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００４０】
ステップＳ２３の判別において、第２監視回路２５から第２電池ユニット２４が故障状態にあることを通知する故障通知を未だ受信していない場合には（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御回路２１は、第２遮断器２８を投入する（ステップＳ２４）。
【００４１】
続いて制御回路２１は、第１監視回路２３を介して取得した第１電池ユニット２２を構成する電池セルのセル電圧及び第２監視回路２５を介して取得した第２電池ユニット２４を構成する電池セルのセル電圧を比較し、第１電池ユニット２２を構成する電池セルのセル電圧が第２電池ユニット２４を構成する電池セルのセル電圧よりも高いか否かを判別する（ステップＳ２５）。
【００４２】
ステップＳ２５の判別において、第１電池ユニット２２を構成する電池セルの電圧が第２電池ユニット２４を構成する電池セルの電圧よりも高い場合には（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、第１入出力端子Ｔ１１及び第１入出力端子Ｔ１２を介して第１電池ユニット２２に蓄えた電力を放電させ、放電された電力を電流センサにより電流量を監視しつつＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御して、ＤＣ／ＤＣ変換して、第２入出力端子Ｔ２１及び第２入出力端子Ｔ２２を介して第２電池ユニット２４を充電し（ステップＳ２６）、処理を再びステップＳ１１に移行する。
【００４３】
この結果、第１電池ユニット２２の電力は、ＤＣ／ＤＣ変換されて第２電池ユニット２４に供給され、最終的には、第１電池ユニット２２を構成する電池セルのセル電圧が第２電池ユニット２４を構成する電池セルのセル電圧と等しくなり、セルバランスがとれた状態となる。
【００４４】
ステップＳ２５の判別において、第１電池ユニット２２を構成する電池セルのセル電圧が第２電池ユニット２４を構成する電池セルのセル電圧以下である場合には（ステップＳ２５；Ｎｏ）、制御回路２１は、第２入出力端子Ｔ２１及び第２入出力端子Ｔ２２を介して第２電池ユニット２４に蓄えた電力を放電させる。そして、放電された電力を電流センサにより電流量を監視しつつＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御して、ＤＣ／ＤＣ変換して、第１入出力端子Ｔ１１及び第１入出力端子Ｔ１２を介して第１電池ユニット２２を充電し（ステップＳ２７）、処理を再びステップＳ１１に移行する。
【００４５】
この結果、第２電池ユニット２４の電力は、ＤＣ／ＤＣ変換されて第１電池ユニット２２に供給されて第１電池ユニット２２の電力となり、最終的には、第１電池ユニット２２を構成する電池セルのセル電圧が第２電池ユニット２４を構成する電池セルのセル電圧と等しくなり、セルバランスがとれた状態（それぞれの電池セルの充電率の差が所定の基準差以下の状態）となる。
【００４６】
一方、ステップＳ２３の判別において、第２監視回路２５から第２電池ユニット２４が故障状態にあることを通知する故障通知を受信した場合には（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を停止する（ステップＳ３０）。
【００４７】
続いて制御回路２１は、第２電池ユニット２４からの電力供給を遮断するため、第２遮断器２８の開放許可要求をコントローラ１４に対して行う（ステップＳ３１）。なお、第２遮断器２８の開放許可要求は、セル電圧やセル温度が危険事象の発生寸前の状態の場合には行わずに、直ちに第２遮断器２８の開放を行う。
【００４８】
そして、制御回路２１は、コントローラ１４から第２遮断器２８の遮断器開放許可がなされたか否かを判別する（ステップＳ３２）。
ステップＳ３２の判別において、未だコントローラ１４から遮断器開放許可がなされていない場合には（ステップＳ３２；Ｎｏ）、制御回路２１は、再び処理をステップＳ３１に移行し待機状態となる。
【００４９】
ステップＳ３２の判別において、コントローラ１４から遮断器開放許可がなされた場合には（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、制御回路２１は、第２遮断器２８の開放を行い（ステップＳ３３）、処理を再びステップＳ１１に移行する。なお、第２遮断器２８が解放された状態であっても、低電圧系電力の供給は可能な状態となっている。
【００５０】
一方、ステップＳ２２の判別において、未だ車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号を受信していない場合には（ステップＳ２２；Ｎｏ）、制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を停止し（ステップＳ２８）、第２遮断器２８を開放（あるいは開放状態を維持）し（ステップＳ２９）、処理を再びステップＳ１１に移行する。
【００５１】
したがって、蓄電池装置１３から低電圧系電力（例えば、１２Ｖ系電力）が第１負荷群１５に供給され、駆動は可能な状態となるが、蓄電池装置１３から高電圧系電力（例えば、４８Ｖ系電力）が第２負荷群１６に供給されることはなく、第１遮断器２７、低電圧系電力供給端子ＴＬ及びグランド端子ＴＧを介して放電され、低電圧系負荷である第１負荷群に電力が供給される。
【００５２】
次に通常時の動作について説明する。
通常動作としては、以下の３通りの動作が挙げられる。
（１）第１電池ユニット２２の放電動作
（２）第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の同時放電動作
（３）第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の同時充電動作
以下の説明においては、理解の容易のため、初期状態において、第１遮断器２７及び第２遮断器２８は、開状態（オフ状態）にあるものとする。
【００５３】
まず、第１電池ユニット２２の放電動作について説明する。
制御回路２１は、第１電池ユニット２２の放電動作を行う場合には、制御信号により、第１遮断器２７を閉状態（オン状態）とする。
【００５４】
この結果、第１電池ユニット２２に蓄えられた電力は、第１遮断器２７、低電圧系電力供給端子ＴＬ及びグランド端子ＴＧを介して放電され、低電圧系負荷に供給される。
【００５５】
次に第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の同時放電動作について説明する。
制御回路２１は、第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の同時放電動作を行う場合には、制御信号により、第２遮断器２８を閉状態（オン状態）とする。
【００５６】
この結果、第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４に蓄えられた電力は、第２遮断器２８、高電圧系電力供給端子ＴＨ及びグランド端子ＴＧを介して放電され、高電圧系負荷に供給される。
【００５７】
続いて、第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の同時充電動作について説明する。
この場合において、第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４を構成している全電池セル間のセルバランス（それぞれの電池セルの充電率の差が所定基準差以下）がとれている状態にあるものとする。
【００５８】
制御回路２１は、第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の同時充電動作を行う場合には、制御信号により第２遮断器２８を閉状態（オン状態）とする。
これにより、エンジンを駆動することにより発電機において生成した電力は、高電圧系電力供給端子ＴＨ、第２遮断器２８を介して及びグランド端子ＴＧを介して第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４を同時に充電することとなる。
【００５９】
以上の説明のように、本実施形態によれば、低電圧系電力及び高圧系電力を同時に供給可能とすることができるとともに、低電圧系電力を供給する第１電池ユニット２２が供給不能な状態となった場合には、直流電圧変換器を介して第２電池ユニット２４側から低電圧系電力を供給することが可能となり、低電圧系電力供給の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
さらに第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４の使用頻度の差に起因する第１電池ユニット２２及び第２電池ユニット２４のそれぞれを構成している電池セルのセルバランスをとることができ、蓄電池装置の充放電能力を長く確保することができる。
【００６１】
また、自動車の停車中（使用されないとき）には、第１電池ユニット２２からのみ電力が供給されることを考えると、第１電池ユニット２２の充放電可能な電池容量は、第２電池ユニット２４の充放電可能な電池容量よりも大きく設定されている構成が実用上は望ましい。
【００６２】
本実施形態の蓄電池装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢメモリ等の半導体記憶装置等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００６３】
また、本実施形態の蓄電池装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の蓄電池装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の蓄電池装置で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【図１】
2020136907.tif 000003
【図２】
2020136907.tif 000004
【図３】
2020136907.tif 000005
【図４】
2020136907.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月8日(2021.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて車載用機器に電力を供給する蓄電池装置であって、
一対の第１入出力電圧充放電端子の間に複数の直列接続された電池セルを有し、前記一対の第１入出力電圧充放電端子を介して低電圧系電力を供給する第１電池ユニットと、
前記第１電池ユニットの高電位側に直列接続され、前記第１電池ユニットと第２入出力電圧充放電端子との間に複数の直列接続された電池セルを有し、前記第１電池ユニットと共働して低電位側の前記第１入出力電圧充放電端子及び前記第２入出力電圧充放電端子を介して高電圧系電力を供給する第２電池ユニットと、
前記第２電池ユニットの供給電力の直流電圧変換を行い、前記一対の第１入出力電圧充放電端子を介して電力供給可能な直流電圧変換器と、
を備えた蓄電池装置。
【請求項２】
前記第１電池ユニットと前記一対の第１入出力電圧充放電端子の少なくとも一方との間に遮断器を備え、
前記制御装置は、前記第１電池ユニットの出力不能状態を検出した場合に前記遮断器を開放し、前記第２電池ユニットの供給電力の直流電圧変換を行い、前記第１電池ユニットに代わり前記一対の第１入出力電圧充放電端子を介して前記低電圧系電力を供給する、
請求項１記載の蓄電池装置。
【請求項３】
前記車両から電力供給を指示する起動信号が入力された場合に、前記直流電圧変換器を駆動状態とし、前記起動信号が入力されなくなった場合に前記直流電圧変換器を停止状態とする制御装置を備えた、
請求項２記載の蓄電池装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１電池ユニットを構成する前記電池セルのセル電圧と前記第２電池ユニットを構成する前記電池セルのセル電圧とを比較し、前記直流電圧変換器を制御してセル電圧の高い電池ユニットの電力を直流電圧変換してセル電圧の低い電池ユニットに充電する、
請求項２または３に記載の蓄電池装置。
【請求項５】
前記第１電池ユニットの充放電可能な電池容量は、前記第２電池ユニットの充放電可能な電池容量よりも大きく設定されている、
請求項２又は請求項３に記載の蓄電池装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
続いて、制御回路２１は、低電圧系電力供給端子ＴＬ−グランド端子ＴＧ間の電圧が所定電圧（本実施形態では、１２Ｖ）になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２６を制御する（ステップＳ１７）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
続いて、制御回路２１は、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信したか否かを判別する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１８の判別において、車両本体の図示しないＥＣＵから起動信号ＷＵを受信していない場合には（ステップＳ１８；Ｎｏ）、制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を停止し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【国際調査報告】
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