特許 6805841 電池パック及び放電プラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805841

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】電池パック及び放電プラグ

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/44 20060101AFI20201214BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/44 P

   H02J7/00 K

   H02J7/00 301B

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-9288(P2017-9288)

(22)【出願日】2017年1月23日

(65)【公開番号】特開2018-37392(P2018-37392A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2019年10月17日

(31)【優先権主張番号】特願2016-166202(P2016-166202)

(32)【優先日】2016年8月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正彰

(72)【発明者】

【氏名】西垣 研治

(72)【発明者】

【氏名】小田切 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 裕人

(72)【発明者】

【氏名】筒井 雄介

(72)【発明者】

【氏名】吉澤 宏昌

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 慎司

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 智之

(72)【発明者】

【氏名】新村 和寛

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭４９−０３９１０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−１１６２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５２５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４９０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８３１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５４６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７３８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１３９０１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実公昭５２−０２９３６８（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電池及び第２の電池と、
前記第１の電池の一方の極に接続された第１の電池接続端子と、
前記第１の電池の他方の極に接続された第２の電池接続端子と、
前記第２の電池の一方の極に接続された第３の電池接続端子と、
前記第２の電池の他方の極に接続された第４の電池接続端子と、
負荷に接続された、一方の極の第１の負荷接続端子と他方の極の第２の負荷接続端子と
を含み、
前記第１の電池及び前記第２の電池が前記負荷に放電する場合には、前記第１の電池接続端子と前記第３の電池接続端子と前記第１の負荷接続端子とが接続され、前記第２の電池接続端子と前記第４の電池接続端子と前記第２の負荷接続端子とが接続され、
前記第１の電池及び前記第２の電池が充電される場合には、前記第１の電池接続端子は充電器側の一方の極の接続端子に接続され、前記第４の電池接続端子は前記充電器側の他方の極の接続端子に接続され、前記第２の電池接続端子と前記第３の電池接続端子とが接続され、前記第１の負荷接続端子及び前記第２の負荷接続端子は開放される
電池パック。

【請求項2】

第１の電池及び第２の電池と、
前記第１の電池の一方の極に接続された第１の電池接続端子と、
前記第１の電池の他方の極に接続された第２の電池接続端子と、
前記第２の電池の一方の極に接続された第３の電池接続端子と、
前記第２の電池の他方の極に接続された第４の電池接続端子と、
負荷に接続された、一方の極の第１の負荷接続端子と他方の極の第２の負荷接続端子と
を含み、
前記第４の電池接続端子は前記第２の負荷接続端子を兼ね備え、前記第２の電池の前記他方の極と前記負荷とに接続され、
前記第１の電池及び前記第２の電池が前記負荷に放電する場合には、前記第１の電池接続端子と前記第３の電池接続端子と前記第１の負荷接続端子とが接続され、前記第２の電池接続端子と前記第４の電池接続端子とが接続され、
前記第１の電池及び前記第２の電池が充電される場合には、前記第１の電池接続端子は充電器側の一方の極の接続端子に接続され、前記第４の電池接続端子は前記充電器側の他方の極の接続端子に接続され、前記第２の電池接続端子と前記第３の電池接続端子とが接続され、前記第１の負荷接続端子は開放される
電池パック。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電池パックであって、
前記第１の電池の前記他方の極に一端が接続され、前記第２の電池の前記一方の極に他端が接続された直並列切り替えスイッチを更に含み、
前記第１の電池及び前記第２の電池が前記負荷に放電する場合には、前記直並列切り替えスイッチは開き、
前記第１の電池及び前記第２の電池が充電される場合には、前記直並列切り替えスイッチは閉じる
電池パック。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の電池パックであって、
前記第１の電池の前記他方の極に一端が接続され、前記第２の電池の前記一方の極に他端が接続された直並列切り替えスイッチを更に含み、
前記第１の電池接続端子に接続される一方の極の充電プラグ端子と、前記第４の電池接続端子に接続される他方の極の充電プラグ端子とを含む充電プラグと前記電池パックとの接続が検知される場合には、前記直並列切り替えスイッチは閉じ、
前記充電プラグと前記電池パックとの接続が検知されない場合には、前記直並列切り替えスイッチは開く
電池パック。

【請求項5】

請求項１〜４の何れか一項に記載の電池パックであって、
前記第１の電池の前記一方の極と前記第１の電池接続端子との間の電力線、又は前記第１の電池の前記他方の極と前記第２の電池接続端子との間の電力線に設けられた第１のスイッチと、
前記第２の電池の前記一方の極と前記第３の電池接続端子との間の電力線、又は前記第２の電池の前記他方の極と前記第４の電池接続端子との間の電力線に設けられた第２のスイッチと
を更に含み、
前記第１の電池接続端子と前記第３の電池接続端子とを接続し、前記第２の電池接続端子と前記第４の電池接続端子とを接続する放電プラグと前記電池パックとの接続が検知されると、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは閉じ、
前記放電プラグと前記電池パックとの接続が検知されなくなると、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは開く
電池パック。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか一項に記載の電池パックであって、
前記第１の電池及び前記第２の電池は、直列及び／又は並列接続された複数の電池セルを夫々含む
電池パック。

【請求項7】

第１の電池及び第２の電池と、
前記第１の電池の一方の極に接続された第１の電池接続端子と、
前記第１の電池の他方の極に接続された第２の電池接続端子と、
前記第２の電池の一方の極に接続された第３の電池接続端子と、
前記第２の電池の他方の極に接続された第４の電池接続端子と、
負荷に接続された、一方の極の第１の負荷接続端子と他方の極の第２の負荷接続端子と
を含み、
前記第２の電池接続端子は前記第２の負荷接続端子を兼ね備え、前記第１の電池の前記他方の極と前記負荷とに接続され、
前記第３の電池接続端子は前記第１の負荷接続端子を兼ね備え、前記第２の電池の前記一方の極と前記負荷とに接続され、
前記第１の電池及び前記第２の電池が前記負荷に放電する場合には、前記第１の電池接続端子と前記第３の電池接続端子とが接続され、前記第２の電池接続端子と前記第４の電池接続端子とが接続され、
前記第１の電池及び前記第２の電池が充電される場合には、前記第１の電池接続端子は充電器側の一方の極の接続端子に接続され、前記第４の電池接続端子は前記充電器側の他方の極の接続端子に接続され、前記第２の電池接続端子と前記第３の電池接続端子とが接続される電池パックに接続される放電プラグであって、
前記第１の電池接続端子に接続される第１の放電プラグ端子と、
前記第２の電池接続端子に接続される第２の放電プラグ端子と、
前記第３の電池接続端子に接続される第３の放電プラグ端子と、
前記第４の電池接続端子に接続される第４の放電プラグ端子と、
前記第１の放電プラグ端子と前記第３の放電プラグ端子とを接続する第１のジャンパ線
と、
前記第２の放電プラグ端子と前記第４の放電プラグ端子とを接続する第２のジャンパ線と
を含む放電プラグ。

【請求項8】

請求項１に記載の電池パックに接続される放電プラグであって、
前記第１の電池接続端子に接続される第１の放電プラグ端子と、
前記第２の電池接続端子に接続される第２の放電プラグ端子と、
前記第３の電池接続端子に接続される第３の放電プラグ端子と、
前記第４の電池接続端子に接続される第４の放電プラグ端子と、
前記第１の負荷接続端子に接続される第５の放電プラグ端子と、
前記第２の負荷接続端子に接続される第６の放電プラグ端子と、
前記第１の放電プラグ端子と前記第３の放電プラグ端子と前記第５の放電プラグ端子とを接続する第１のジャンパ線と、
前記第２の放電プラグ端子と前記第４の放電プラグ端子と前記第６の放電プラグ端子とを接続する第２のジャンパ線と
を含む放電プラグ。

【請求項9】

請求項２に記載の電池パックに接続される放電プラグであって、
前記第１の電池接続端子に接続される第１の放電プラグ端子と、
前記第２の電池接続端子に接続される第２の放電プラグ端子と、
前記第３の電池接続端子に接続される第３の放電プラグ端子と、
前記第４の電池接続端子に接続される第４の放電プラグ端子と、
前記第１の負荷接続端子に接続される第５の放電プラグ端子と、
前記第１の放電プラグ端子と前記第３の放電プラグ端子と前記第５の放電プラグ端子とを接続する第１のジャンパ線と、
前記第２の放電プラグ端子と前記第４の放電プラグ端子とを接続する第２のジャンパ線と
を含む放電プラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池パック及び放電プラグに関する。

【背景技術】

【0002】

負荷と共に装置に搭載され、電池パック内の二次電池から負荷への放電経路と、充電器から該二次電池への充電経路とが放電プラグ及び充電プラグを用いて切り替えられる電池パックがある。こうした充電パックには、負荷への放電可能時間を長くするために、並列接続された複数の二次電池が含まれ得る。

【0003】

なお、関連する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６４−２４３７０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、上述したような電池パックにおいて、並列接続された複数の二次電池を急速充電するためには、充電器から複数の二次電池への充電経路（具体的には、並列接続された各二次電池に供給される電流が合流する充電経路）に大電流を流す必要がある。この結果、充電経路となる電流経路（例えば、ケーブルやバスバー等）には、充電時の大電流に対応するための放熱機構や放熱構造を持たす必要が生じ、電池パックの体格や製造コストが増加する。

【0006】

本発明の一側面に係る目的は、放電プラグ及び充電プラグを用いて放電経路及び充電経路が切り替えられる電池パックにおいて、電流経路に放熱機構や放熱構造を持たさずに複数の二次電池を急速充電できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る一つの形態である電池パックは、第１の電池、第２の電池、第１の電池接続端子、第２の電池接続端子、第３の電池接続端子、第４の電池接続端子、第１の負荷接続端子、及び第２の負荷接続端子を含む。第１の電池接続端子は第１の電池の一方の極に接続され、第２の電池接続端子は第１の電池の他方の極に接続される。また、第３の電池接続端子は第２の電池の一方の極に接続され、第４の電池接続端子は第２の電池の他方の極に接続される。第１の負荷接続端子は負荷に接続された一方の極の接続端子であり、第２の負荷接続端子は負荷に接続された他方の極の接続端子である。

【0008】

第１の電池及び第２の電池が負荷に放電する場合には、第１の電池及び第２の電池が並列接続され、並列接続された第１の電池及び第２の電池に負荷が接続されるように、第１〜第４の電池接続端子並びに第１及び第２の負荷接続端子の接続関係が変更される。また、第１の電池及び第２の電池が充電される場合には、第１の電池及び第２の電池が直列接続され、第１の負荷接続端子と第２の負荷接続端子とが同電位になるように、第１〜第４の電池接続端子並びに第１及び第２の負荷接続端子の接続関係が変更される。

【発明の効果】

【0009】

一実施形態に従った電池パックによれば、電流経路に放熱機構や放熱構造を持たさずに複数の二次電池を急速充電できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第１の構成例を示す図である。

【図2】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第２の構成例を示す図である。

【図3】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第３の構成例を示す図である。

【図4】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第４の構成例を示す図である。

【図5】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第５の構成例を示す図である。

【図6】第５の構成例における電池パック及び放電プラグの各端子の接続順序の説明図である。

【図7】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第６の構成例を示す図である。

【図8】実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第７の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
＜第１の構成例＞
図１は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第１の構成例を示す図である。図１に示すように、充放電システム１は、電池パック１１、放電プラグ１２、充電プラグ１３、負荷１４、及び充電器１５を含む。

【0012】

電池パック１１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。電池パック１１及び負荷１４が搭載される装置は、車両（例えば、電気自動車、ハイブリット自動車、又は電動フォークリフト等）であってもよく、負荷１４は、モータジェネレータやＤＣ／ＤＣ（Direct Current/Direct Current）コンバータであってもよい。

【0013】

電池パック１１は、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２を含む。また、電池パック１１は、第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２、第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３、及び第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４を含む。さらに、電池パック１１は、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２を含む。

【0014】

第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は夫々、例えば、リチウムイオン電池又は鉛蓄電池といった１つ以上の二次電池セルである。
第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１は、第１の電池Ｂ_１の一方の極（図１では、正極端子）に接続されている。第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２は、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図１では、負極端子）に接続されている。第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３は、第２の電池Ｂ_２の一方の極（図１では、正極端子）に接続されている。第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４は、第２の電池Ｂ_２の他方の極（図１では、負極端子）に接続されている。

【0015】

第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１は、負荷１４に接続された一方の極（例えば、正極）の接続端子である。第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２は、負荷１４に接続された他方の極（例えば、負極）の接続端子である。また、図２に示す第２の構成例や図３に示す第３の構成例との比較からも理解できるように、図１に示す第１の構成例では、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２は第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２を兼ね備え、第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３は第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１を兼ね備える。このため、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２は、第１の電池Ｂ_１の他方の極と負荷１４とに接続されている。また、第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３は、第２の電池Ｂ_２の一方の極と負荷１４とに接続されている。

【0016】

次に、放電プラグ１２は、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２、第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３、及び第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４を含む。また、放電プラグ１２は、第１のジャンパ線Ｊ_１及び第２のジャンパ線Ｊ_２を含む。

【0017】

放電プラグ１２が電池パック１１に接続された場合、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１は第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１に接続され、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２は第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２に接続される。また、第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３は第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３に接続され、第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４は第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４に接続される。

【0018】

第１のジャンパ線Ｊ_１は、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１と第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３とを接続する。第２のジャンパ線Ｊ_２は、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２と第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４とを接続する。

【0019】

次に、充電プラグ１３は、第１の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ１、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２、第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３、及び第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４を含む。第１の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ１は、充電器１５側の一方の極（図１では正極）の接続端子であり、第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４は、充電器１５側の他方の極（図１では負極）の接続端子である。また、充電プラグ１３は、第３のジャンパ線Ｊ_３を含む。

【0020】

充電プラグ１３が電池パック１１に接続された場合、第１の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ１は第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１に接続され、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２は第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２に接続される。また、第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３は第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３に接続され、第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４は第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４に接続される。

【0021】

第３のジャンパ線Ｊ_３は、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２と第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３とを接続する。
上述したような充放電システム１において、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への放電経路と、充電器１５から第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２への充電経路とは、放電プラグ１２及び充電プラグ１３を用いて切り替えられる。

【0022】

具体的には、図１（Ａ）に示すように、放電プラグ１２が電池パック１１に接続されると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は並列接続される。すなわち、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の夫々の一方の極（図１では正極）は、第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１、第１のジャンパ線Ｊ_１、第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３、及び第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３を介して相互に接続される。また、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の夫々の他方の極（図１では負極）は、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２、第２のジャンパ線Ｊ_２、第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４、及び第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４を介して相互に接続される。

【0023】

そして、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への次のような放電経路が形成される。すなわち、第１の電池Ｂ_１の一方の極（図１では正極）→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１→第１のジャンパ線Ｊ_１→第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→負荷１４→第１の電池Ｂ_１の他方の極（図１では負極）という充電経路が形成される。また、第２の電池Ｂ_２の一方の極（図１では正極）→負荷１４→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２→第２のジャンパ線Ｊ_２→第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第２の電池Ｂ_２の他方の極（図１では負極）という充電経路が形成される。

【0024】

一方、図１（Ｂ）に示すように、充電プラグ１３が電池パック１１に接続されると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は直列接続される。すなわち、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図１では負極）と第２の電池Ｂ_２の一方の極（図１では正極）とは、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２、第３のジャンパ線Ｊ_３、第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３、及び第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３を介して相互に接続される。

【0025】

また、第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２を兼ね備える第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２と、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１を兼ね備える第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３とは、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２、第３のジャンパ線Ｊ_３、及び第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３を介して相互に接続される。このため、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは同電位になる。

【0026】

そして、充電器１５から、直列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２への次のような充電経路が形成される。すなわち、充電器１５→第１の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ１→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の電池Ｂ_１の一方の極（図１では正極）という充電経路が形成される。また、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図１では負極）→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２→第３のジャンパ線Ｊ_３→第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→第２の電池Ｂ_２の一方の極（図１では正極）という充電経路が形成される。さらに、第２の電池Ｂ_２の他方の極（図１では負極）→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４→充電器１５という充電経路が形成される。

【0027】

このように、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が負荷１４に放電する場合には、放電プラグ１２が電池パック１１に接続される。この結果、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続され、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２に負荷１４が接続されるように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。

【0028】

第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が放電時において並列接続されるため、負荷１４に単一の電池が接続される場合と比較して長時間に渡って所望電圧を負荷１４に供給できる。

【0029】

一方、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が充電される場合には、充電プラグ１３が電池パック１１に接続される。この結果、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が直列接続され、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とが同電位になるように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。

【0030】

第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とが充電時において同電位になるため、充電時には、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４に放電されない。したがって、実施形態に従った充放電システムによれば、二次電池の充電中に二次電池から供給された電力により負荷が作動することを防止でき、充電時の安全性を確保できる。

【0031】

また、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が充電時において直列接続されるため、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続される場合と比較して小電流を充電経路に流すことで、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２を急速充電できる。したがって、実施形態に従った充放電システムによれば、電流経路に放熱機構や放熱構造を持たさずに複数の二次電池を急速充電できる。

【0032】

なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
＜第２の構成例＞
例えば、実施形態に従った充放電システムは、図２に示すように構成されてもよい。図２は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第２の構成例を示す図である。図２に示すように、充放電システム２は、電池パック２１、放電プラグ２２、充電プラグ１３、負荷１４、及び充電器１５を含む。電池パック２１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。

【0033】

図１に示す第１の構成例との比較からも理解できるように、図２に示す第２の構成例では、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２と第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１とは、相互に別個の端子として電池パック２１に備えられる。また、第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは、相互に別個の端子として電池パック２１に備えられる。

【0034】

そこで、第１の構成例との違いに応じて、放電プラグ２２は、第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５及び第６の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ６を更に含む。放電プラグ１２が電池パック１１に接続された場合、第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５は第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１に接続され、第６の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ６は第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２に接続される。また、第１のジャンパ線Ｊ_１は、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１と第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３と第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５とを接続するように構成される。第２のジャンパ線Ｊ_２は、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２と第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４と第６の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ６とを接続するように構成される。

【0035】

充放電システム２において、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への放電経路と、充電器１５から第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２への充電経路とは、放電プラグ２２及び充電プラグ１３を用いて切り替えられる。

【0036】

具体的には、図２（Ａ）に示すように、放電プラグ２２が電池パック２１に接続されると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は、図１を参照しながら前述したように並列接続される。そして、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への次のような放電経路が形成される。すなわち、第１の電池Ｂ_１の一方の極（図１では正極）→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１→第１のジャンパ線Ｊ_１→第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５→第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１→負荷１４という充電経路が形成される。そして、負荷１４→第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２→第６の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ６→第２のジャンパ線Ｊ_２→第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第１の電池Ｂ_１の他方の極（図１では負極）という充電経路が形成される。また、第２の電池Ｂ_２の一方の極（図１では正極）→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３→第１のジャンパ線Ｊ_１→第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５→第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１→負荷１４という充電経路が形成される。そして、負荷１４→第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２→第６の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ６→第２のジャンパ線Ｊ_２→第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第２の電池Ｂ_２の他方の極（図１では負極）という充電経路が形成される。

【0037】

一方、図２（Ｂ）に示すように、充電プラグ１３が電池パック２１に接続されると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は、図１を参照しながら前述したように直列接続される。そして、図１を参照しながら前述したように、充電器１５から、直列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２への充電経路が形成される。

【0038】

また、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは、充電プラグ１３の何れの端子にも接続されず、開放される。このため、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは同電位になる。

【0039】

このように、図２に示す第２の構成例においても、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が負荷１４に放電する場合には、放電プラグ２２が電池パック２１に接続される。この結果、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続され、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２に負荷１４が接続されるように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。一方、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が充電される場合には、充電プラグ１３が電池パック２１に接続される。この結果、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が直列接続され、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とが同電位になるように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。

【0040】

したがって、実施形態に従った充放電システムを図２に示す第２の構成例のように構成した場合にも、図１に示す第１の構成例に関して前述したような効果が得られる。
＜第３の構成例＞
例えば、実施形態に従った充放電システムは、図３に示すように構成されてもよい。図３は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第３の構成例を示す図である。図３に示すように、充放電システム３は、電池パック３１、放電プラグ３２、充電プラグ１３、負荷１４、及び充電器１５を含む。電池パック３１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。

【0041】

図１に示す第１の構成例との比較からも理解できるように、図３に示す第３の構成例では、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２と第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１とは、相互に別個の端子として電池パック３１に備えられる。また、図３に示す第３の構成例では、第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４は、第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２を兼ね備え、第２の電池Ｂ_２の他方の極と負荷１４とに接続されている。

【0042】

そこで、第１の構成例との違いに応じて、放電プラグ３２は第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５を更に含む。放電プラグ３２が電池パック３１に接続された場合、第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５は第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１に接続される。また、第１のジャンパ線Ｊ_１は、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１と第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３と第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５とを接続するように構成される。なお、図１に示す構成例と同様に、第２のジャンパ線Ｊ_２は、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２と第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４とを接続するように構成される。

【0043】

充放電システム３において、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への放電経路と、充電器１５から第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２への充電経路とは、放電プラグ３２及び充電プラグ１３を用いて切り替えられる。

【0044】

具体的には、図３（Ａ）に示すように、放電プラグ３２が電池パック３１に接続されると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は、図１を参照しながら前述したように並列接続される。そして、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への次のような放電経路が形成される。すなわち、第１の電池Ｂ_１の一方の極（図１では正極）→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１→第１のジャンパ線Ｊ_１→第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５→第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１→負荷１４という充電経路が形成される。そして、負荷１４→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４→第２のジャンパ線Ｊ_２→第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第１の電池Ｂ_１の他方の極（図１では負極）という充電経路が形成される。また、第２の電池Ｂ_２の一方の極（図１では正極）→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３→第１のジャンパ線Ｊ_１→第５の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ５→第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１→負荷１４→第２の電池Ｂ_２の他方の極（図１では負極）という充電経路が形成される。

【0045】

一方、図３（Ｂ）に示すように、充電プラグ１３が電池パック３１に接続されると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は、図１を参照しながら前述したように直列接続される。そして、図１を参照しながら前述したように、充電器１５から、直列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２への充電経路が形成される。

【0046】

また、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１は、充電プラグ１３の何れの端子にも接続されず、開放される。このため、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは同電位になる。

【0047】

このように、図３に示す第３の構成例においても、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が負荷１４に放電する場合には、放電プラグ３２が電池パック３１に接続される。この結果、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続され、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２に負荷１４が接続されるように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。一方、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が充電される場合には、充電プラグ１３が電池パック３１に接続される。この結果、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が直列接続され、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とが同電位になるように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。

【0048】

したがって、実施形態に従った充放電システムを図３に示す第３の構成例のように構成した場合にも、図１に示す第１の構成例に関して前述したような効果が得られる。
＜第４の構成例＞
例えば、実施形態に従った充放電システムは、図４に示すように構成されてもよい。図４は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第４の構成例を示す図である。図４に示すように、充放電システム４は、電池パック４１、放電プラグ１２、充電プラグ４３、負荷１４、及び充電器１５を含む。電池パック４１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。

【0049】

図４に示す第４の構成例では、電池パック４１は、電池パック１１（図１）と同様の構成要素に加えて、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰ、制御部ＣＯＮ、第１の検知端子Ｔ_Ｄ１、及び第２の検知端子Ｔ_Ｄ２を更に含む。また、充電プラグ４３は、充電プラグ１３（図１）に含まれる第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２及び第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３を含まず、第１の充電プラグ側検知端子Ｔ_ＣＤ１、第２の充電プラグ側検知端子Ｔ_ＣＤ２、及び第４のジャンパ線Ｊ_４を更に含む。

【0050】

直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰは、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の接続を直列又は並列に切り替えるためのスイッチである。直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰの一端は、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図４では負極）に接続され、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰの他端は、第２の電池Ｂ_２の一方の極（図４では正極）に接続されている。

【0051】

制御部ＣＯＮは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、又はプログラマブルディバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）等）等により構成される。制御部ＣＯＮは、電池パック４１全体の動作を司る。第４の構成例では、制御部ＣＯＮは、第１の検知端子Ｔ_Ｄ１へ送信した検知信号が第２の検知端子Ｔ_Ｄ２から入力したか否かを監視する。なお、検知信号は、電流も含まれる。その場合、制御部ＣＯＮは、第１の検知端子Ｔ_Ｄ１へ電圧をかけ、第２の検知端子Ｔ_Ｄ２に電流が流れたか否かを監視し、第２の検知端子Ｔ_Ｄ２に電流が流れたら、検知信号が第２の検知端子Ｔ_Ｄ２から入力したと判断する。また、制御部ＣＯＮは、監視結果に従って、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰの開閉を制御する。

【0052】

具体的には、図４（Ａ）に示すように、電池パック４１が放電プラグ１２に接続された場合、制御部ＣＯＮから第１の検知端子Ｔ_Ｄ１へ送信された検知信号は、第２の検知端子Ｔ_Ｄ２から制御部ＣＯＮに入力しない。そこで、制御部ＣＯＮは、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰが開くように制御する。このように、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が負荷１４に放電する場合には、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰは開く。電池パック４１が放電プラグ１２に接続された場合に、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰが開くと、図１（Ａ）を参照しながら前述したように、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は並列接続される。

【0053】

一方、図４（Ｂ）に示すように、電池パック４１が充電プラグ４３に接続された場合、制御部ＣＯＮから第１の検知端子Ｔ_Ｄ１へ送信された検知信号は、次のような経路を通じて第２の検知端子Ｔ_Ｄ２から制御部ＣＯＮに入力する。すなわち、制御部ＣＯＮ→第１の検知端子Ｔ_Ｄ１→第１の充電プラグ側検知端子Ｔ_ＣＤ１→第４のジャンパ線Ｊ_４→第２の充電プラグ側検知端子Ｔ_ＣＤ２→第２の検知端子Ｔ_Ｄ２という経路を通じて、検知信号は制御部ＣＯＮに入力する。そこで、制御部ＣＯＮは、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰが閉じるように制御する。このように、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が充電される場合には、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰは閉じる。電池パック４１が充電プラグ４３に接続された場合に、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰが閉じると、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は直列に接続され、次のような充電経路が形成される。すなわち、充電器１５→第１の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ１→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の電池Ｂ_１の一方の極（図４では正極）という充電経路が形成される。また、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図４では負極）→直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰ→第２の電池Ｂ_２の一方の極（図４では正極）という充電経路が形成される。さらに、第２の電池Ｂ_２の他方の極（図４では負極）→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４→充電器１５という充電経路が形成される。なお、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２及び第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ２は開放されているため、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは同電位になる。

【0054】

したがって、実施形態に従った充放電システムを図４に示す第４の構成例のように構成した場合にも、図１に示す第１の構成例に関して前述したような効果が得られる。
また、充電プラグ４３は、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の接続を直列に切り替えるために、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２及び第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３を備えなくてもよい。したがって、実施形態に従った充放電システムを図４に示す第４の構成例のように構成した場合には、既存の充電プラグを用いて、並列接続された複数の二次電池を直列接続に切り替えることができる。

【0055】

さらに、制御部ＣＯＮから送信された検知信号が制御部ＣＯＮに入力しない場合には、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰが開き、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は並列接続される。このため、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は直列接続された場合と比較して、第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１及び第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４からの電圧は低圧になる。したがって、第４の構成例によれば、充電プラグ４３及び放電プラグ１２が接続されず、第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１及び第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４が露出している状態においてもユーザの安全性を確保できる。

【0056】

そして、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰは充電経路上にはある。そこで、例えば、過電圧や過電流といった異常が充電器１５による充電中に発生した場合には、制御部ＣＯＮが直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰを開くように制御することで、充電経路を分断し、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の故障を防止することができる。一方、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰは放電経路上にはない。そこで、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２から負荷１４への放電時には、直並列切り替えスイッチＳ_ＳＰを閉じるための電力を要することもない。

【0057】

なお、第４の構成例は、図４を示して上述したように第１の構成例と組み合わせるだけでなく、第２の構成例又は第３の構成例と組み合わせることも可能である。
＜第５の構成例＞
例えば、実施形態に従った充放電システムは、図５に示すように構成されてもよい。図５は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第５の構成例を示す図である。図５に示すように、充放電システム５は、電池パック５１、放電プラグ５２、充電プラグ１３、負荷１４、及び充電器１５を含む。電池パック５１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。

【0058】

図５に示す第５の構成例では、電池パック５１は、電池パック１１（図１）と同様の構成要素に加えて、第１のスイッチＳ_１、第２のスイッチＳ_２、制御部ＣＯＮ、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３、及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４を含む。また、放電プラグ５２は、放電プラグ１２（図１）と同様の構成要素に加えて、第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１、第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２、及び第５のジャンパ線Ｊ_５を含む。

【0059】

第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２は、並列接続された第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の電位差から生じる還流電流に起因して、電池パック５１の各端子と放電プラグ５２の各端子との間でアークが飛ぶことを防止するために設けられる。図５に示した一例では、第１のスイッチＳ_１は、第１の電池Ｂ_１の一方の極と第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１との間の電力線に設けられ、第２のスイッチＳ_２は、第２の電池Ｂ_２の他方の極と第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４との間の電力線に設けられている。なお、第１のスイッチＳ_１は、第１の電池Ｂ_１の他方の極と第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２との間の電力線に設けられてもよく、第２のスイッチＳ_２は、第２の電池Ｂ_２の一方の極と第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３との間の電力線に設けられてもよい。

【0060】

参照符号から明らかなとおり、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４は、第１の検知端子Ｔ_Ｄ１及び第２の検知端子Ｔ_Ｄ２（図４）とは別に設けられ得る端子である。図６は、第５の構成例における電池パック及び放電プラグの各端子の接続順序の説明図である。図６に示す一例では、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が対応する第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４に夫々接続される位置と、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４が対応する第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１及び第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２に夫々接続される位置とは異なっている。

【0061】

図５（Ａ）に示すように放電プラグ５２が電池パック５１に接続される場合、図６に示す（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の順序で、電池パック５１の各端子は放電プラグ５２の各端子に接続されるように構成される。すなわち、まず、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が、対応する第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４に夫々接続される（図６（Ｂ））。その後、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４が、対応する第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１及び第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２に夫々接続される（図６（Ｃ））。

【0062】

一方、放電プラグ５２が電池パック５１から外される場合、図６に示す（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）の順序で、電池パック５１の各端子は対応する放電プラグ５２の各端子から夫々外されるように構成される。すなわち、まず、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４が、対応する第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１及び第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２から夫々外される（図６（Ｂ））。その後、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が、対応する第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４から夫々外される（図６（Ａ））。

【0063】

第５の構成例では、制御部ＣＯＮは、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３へ送信した検知信号が第４の検知端子Ｔ_Ｄ４から入力したか否かを監視する。なお、検知信号は、電流も含まれる。その場合、制御部ＣＯＮは、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３へ電圧をかけ、第４の検知端子Ｔ_Ｄ４に電流が流れたか否かを監視し、第４の検知端子Ｔ_Ｄ４に電流が流れたら、検知信号が第４の検知端子Ｔ_Ｄ４から入力したと判断する。また、制御部ＣＯＮは、監視結果に従って、第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２の開閉を制御する。

【0064】

具体的には、電池パック４１が放電プラグ１２に接続される場合、まず、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４に接続される。その後、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４は、第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１及び第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２に接続される。その結果、制御部ＣＯＮから第３の検知端子Ｔ_Ｄ３へ送信された検知信号は、次のような経路を通じて第４の検知端子Ｔ_Ｄ４から制御部ＣＯＮに入力する。すなわち、制御部ＣＯＮ→第３の検知端子Ｔ_Ｄ３→第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１→第５のジャンパ線Ｊ_５→第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２→第４の検知端子Ｔ_Ｄ４という経路を通じて、検知信号は制御部ＣＯＮに入力する。そこで、制御部ＣＯＮは、第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２が閉じるように制御する。この結果、図１（Ａ）に示した第１の構成例と同様に、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続された放電経路が形成される。

【0065】

このように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４に接続された後に第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２は閉じられ、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続された放電経路が形成される。したがって、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の電位差があったとしても第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４に接続されるときに還流電流は流れないため、電池パック５１の各端子と放電プラグ５２の各端子との間でアークが飛ぶことを防止できる。また、アークによって各端子の表面に凹凸ができ、端子間の勘合が悪化することも防止できる。

【0066】

一方、放電プラグ５２が電池パック５１から外される場合、まず、第３の検知端子Ｔ_Ｄ３及び第４の検知端子Ｔ_Ｄ４が第１の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ１及び第２の放電プラグ側検知端子Ｔ_ＤＤ２から外される。その結果、制御部ＣＯＮから第３の検知端子Ｔ_Ｄ３へ送信された検知信号は、第４の検知端子Ｔ_Ｄ４から制御部ＣＯＮに入力しない。そこで、制御部ＣＯＮは、第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２が開くように制御する。第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２が開くと、形成されていた上述の放電経路は切断される。その後、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４から外される。

【0067】

このように、第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４から外される前に第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２は開き、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が並列接続された放電経路は切断される。したがって、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２の電位差があったとしても第１〜第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ４が第１〜第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１〜Ｔ_ＤＣ４から外されるときに還流電流は流れないため、電池パック５１の各端子と放電プラグ５２の各端子との間でアークが飛ぶことを防止できる。また、アークによって各端子の表面に凹凸ができ、端子間の勘合が悪化することも防止できる。

【0068】

また、図５（Ｂ）に示すように充電プラグ１３が電池パック５１に接続された場合には、制御部ＣＯＮは、第１のスイッチＳ_１及び第２のスイッチＳ_２が閉じるように制御する。この結果、図１（Ｂ）に示した第１の構成例と同様に第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は直列接続され、図１（Ｂ）に示した構成例と同様の充電経路が形成される。なお、充電プラグ１３と電池パック５１との接続検知は、例えば、図４に示したような接続検知信号を用いた構成によって実現してもよい。

【0069】

したがって、実施形態に従った充放電システムを図５に示す第５の構成例のように構成した場合にも、図１に示す第１の構成例に関して前述したような効果が得られる。
なお、第５の構成例は、図５を示して上述したように第１の構成例と組み合わせるだけでなく、第２〜第４の構成例の何れかと組み合わせることも可能である。
＜第６の構成例＞
第１の構成例において前述したように、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は夫々、例えば、リチウムイオン電池又は鉛蓄電池といった１つ以上の二次電池セルである。第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２が夫々複数の電池セルを含む場合、実施形態に従った電池パックは、例えば、図７に示すように構成されてもよい。図７は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第６の構成例を示す図である。図７に示すように、充放電システム６は、電池パック６１、放電プラグ１２、充電プラグ１３、負荷１４、及び充電器１５を含む。電池パック６１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。

【0070】

図７に示す一例では、第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２は、直列接続された２つの電池セルＢ_Ｃの２つ組が並列に夫々接続されている。なお、図７に示す一例に限らず、直列及び／又は並列接続される電池セルＢ_Ｃの数は任意であってよい。また並列接続が増えた場合には増えた電流経路を遮断できるスイッチを任意に追加しても良い。

【0071】

実施形態に従った充放電システムを図５に示す第６の構成例のように構成した場合にも、図１に示す第１の構成例に関して前述したような効果が得られる。また、実施形態に従った充放電システムを図５に示す第６の構成例のように構成した場合には、負荷の消費電力に応じた容量を有する電池パックを実現することができる。

【0072】

なお、第６の構成例は、図７を示して上述したように第１の構成例と組み合わせるだけでなく、第２〜第５の構成例の何れかと組み合わせることも可能である。
＜第７の構成例＞
図１〜図７に示す構成例では、並列又は直列に接続関係が変更される２つの二次電池（第１の電池Ｂ_１及び第２の電池Ｂ_２）が電池パックに含まれているが、並列又は直列に接続関係が変更される３つ以上の二次電池が電池パックに含まれてもよい。電池パックに含まれる電池接続端子及び負荷接続端子の夫々の数は、並列又は直列に接続関係が変更される二次電池の数に応じて変更されてよい。また、放電プラグに含まれる放電プラグ端子の数や、ジャンパ線の数及び構成は、並列又は直列に接続関係が変更される二次電池の数に応じて変更されてよい。

【0073】

図８は、実施形態に従った電池パック及び放電プラグを含む充放電システムの第６の構成例を示す図である。図８に示す一例では、実施形態に従った電池パックは３つの二次電池を含む。図８に示すように、充放電システム７は、電池パック７１、放電プラグ７２、充電プラグ７３、負荷１４、及び充電器１５を含む。電池パック７１は、負荷１４と共に任意の装置（不図示）に搭載される。

【0074】

電池パック７１は、電池パック１１（図１）と同様の構成要素に加えて、第３の電池Ｂ_３、第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５、及び第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ６を含む。第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５は、第３の電池Ｂ_３の一方の極（図８では、正極端子）に接続されている。第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ６は、第３の電池Ｂ_３の他方の極（図８では、負極端子）に接続されている。

【0075】

放電プラグ７２は、放電プラグ１２（図１）と同様の構成要素に加えて、第７の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ７及び第８の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ８を含む。放電プラグ７２が電池パック７１に接続された場合、第７の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ７は第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５に接続され、第８の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ８は第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ６に接続される。第１のジャンパ線Ｊ_１は、第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１と第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３と第７の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ７とを接続する。また、第２のジャンパ線Ｊ_２は、第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２と第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４と第８の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ８とを接続する。

【0076】

充電プラグ７３は、充電プラグ１３（図１）と同様の構成要素に加えて、第５の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ５、第６の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ６、及び第６のジャンパ線Ｊ_６を含む。また、充電プラグ７３では、充電器１５側の他方の極（図８では負極）の接続端子は、第６の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ６である。第６のジャンパ線Ｊ_６は、第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４と第５の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ５とを接続する。充電プラグ７３が電池パック７１に接続された場合、第５の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ５は第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５に接続され、第６の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ６は第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ６に接続される。

【0077】

上述したような充放電システム７において、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３から負荷１４への放電経路と、充電器１５から第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３への充電経路とは、放電プラグ７２及び充電プラグ７３を用いて切り替えられる。

【0078】

具体的には、図８（Ａ）に示すように、放電プラグ７２が電池パック７１に接続されると、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３は並列接続される。すなわち、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３の夫々の一方の極（図８では正極）は、第１、第３、及び第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ１、Ｔ_Ｂ３、Ｔ_Ｂ５と、第１、第３、及び第７の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１、Ｔ_ＤＣ３、Ｔ_ＤＣ７と、第１のジャンパ線Ｊ_１とを介して相互に接続される。また、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３の夫々の他方の極（図８では負極）は、第２、第４、及び第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ２、Ｔ_Ｂ４、Ｔ_Ｂ６と、第２、第４、及び第８の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２、Ｔ_ＤＣ４、Ｔ_ＤＣ８と、第２のジャンパ線Ｊ_２とを介して相互に接続される。

【0079】

そして、並列接続された第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３から負荷１４への次のような放電経路が形成される。すなわち、第１の電池Ｂ_１の一方の極（図８では正極）→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ１→第１のジャンパ線Ｊ_１→第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→負荷１４→第１の電池Ｂ_１の他方の極（図８では負極）という充電経路が形成される。また、第２の電池Ｂ_２の一方の極（図８では正極）→負荷１４→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２→第２のジャンパ線Ｊ_２→第４の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ４→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第２の電池Ｂ_２の他方の極（図８では負極）という充電経路が形成される。さらに、第３の電池Ｂ_３の一方の極（図８では正極）→第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５→第７の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ７→第１のジャンパ線Ｊ_１→第３の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ３→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→負荷１４→→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第２の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ２→第２のジャンパ線Ｊ_２→第８の放電プラグ端子Ｔ_ＤＣ８→第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ６→第３の電池Ｂ_３の他方の極（図８では負極）という充電経路が形成される。

【0080】

一方、図８（Ｂ）に示すように、充電プラグ７３が電池パック７１に接続されると、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３は直列接続される。すなわち、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図８では負極）と第２の電池Ｂ_２の一方の極（図８では正極）とは、第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２、第３のジャンパ線Ｊ_３、第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３、及び第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３を介して相互に接続される。また、第２の電池Ｂ_２の他方の極（図８では負極）と第３の電池Ｂ_３の一方の極（図８では正極）とは、第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４、第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４、第６のジャンパ線Ｊ_６、第５の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ５、及び第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５を介して相互に接続される。

【0081】

また、第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２を兼ね備える第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２と、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１を兼ね備える第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３とは、第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２、第３のジャンパ線Ｊ_３、及び第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３を介して相互に接続される。このため、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とは同電位になる。

【0082】

そして、充電器１５から、直列接続された第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３への次のような充電経路が形成される。すなわち、充電器１５→第１の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ１→第１の電池接続端子Ｔ_Ｂ１→第１の電池Ｂ_１の一方の極（図８では正極）という充電経路が形成される。また、第１の電池Ｂ_１の他方の極（図８では負極）→第２の電池接続端子Ｔ_Ｂ２→第２の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ２→第３のジャンパ線Ｊ_３→第３の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ３→第３の電池接続端子Ｔ_Ｂ３→第２の電池Ｂ_２の一方の極（図８では正極）という充電経路が形成される。さらに、第２の電池Ｂ_２の他方の極（図８では負極）→第４の電池接続端子Ｔ_Ｂ４→第４の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ４→第６のジャンパ線Ｊ_６→第５の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ５→第５の電池接続端子Ｔ_Ｂ５→第３の電池Ｂ_３の一方の極（図８では正極）という充電経路が形成される。また、第３の電池Ｂ_３の他方の極（図８では負極）→第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ６→第６の充電プラグ端子Ｔ_Ｃ６→充電器１５という充電経路が形成される。

【0083】

このように、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３が負荷１４に放電する場合には、放電プラグ７２が電池パック７１に接続される。この結果、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３が並列接続され、並列接続された第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３に負荷１４が接続されるように、第１〜第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ６並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。

【0084】

一方、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３が充電される場合には、充電プラグ７３が電池パック７１に接続される。この結果、第１〜第３の電池Ｂ_１〜Ｂ_３が直列接続され、第１の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１と第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ２とが同電位になるように、第１〜第６の電池接続端子Ｔ_Ｂ１〜Ｔ_Ｂ６並びに第１及び第２の負荷接続端子Ｔ_Ｌ１、Ｔ_Ｌ２の接続関係は変更される。

【0085】

したがって、第７の構成例のように、並列又は直列に接続関係が変更される３つ以上の二次電池が電池パックに含まれる場合であっても、図１〜図７に示した構成例から得られる効果と同様の効果が得られる。

【符号の説明】

【0086】

１、２、３、４、５、６、７ 充放電システム
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１ 電池パック
１２、２２、３２、５２、７２ 放電プラグ
１３、４３、７３ 充電プラグ
１４ 負荷
１５ 充電器
Ｂ_１ 第１の電池
Ｂ_２ 第２の電池
Ｂ_３ 第３の電池
Ｂ_Ｃ 電池セル
ＣＯＮ 制御部
Ｊ_１ 第１のジャンパ線
Ｊ_２ 第２のジャンパ線
Ｊ_３ 第３のジャンパ線
Ｊ_４ 第４のジャンパ線
Ｊ_５ 第５のジャンパ線
Ｊ_６ 第６のジャンパ線
Ｔ_Ｂ１ 第１の電池接続端子
Ｔ_Ｂ２ 第２の電池接続端子
Ｔ_Ｂ３ 第３の電池接続端子
Ｔ_Ｂ４ 第４の電池接続端子
Ｔ_Ｂ５ 第５の電池接続端子
Ｔ_Ｂ６ 第６の電池接続端子
Ｔ_Ｃ１ 第１の充電プラグ端子
Ｔ_Ｃ２ 第２の充電プラグ端子
Ｔ_Ｃ３ 第３の充電プラグ端子
Ｔ_Ｃ４ 第４の充電プラグ端子
Ｔ_Ｃ５ 第５の充電プラグ端子
Ｔ_Ｃ６ 第６の充電プラグ端子
Ｔ_Ｄ１ 第１の検知端子
Ｔ_Ｄ２ 第２の検知端子
Ｔ_Ｄ３ 第３の検知端子
Ｔ_Ｄ４ 第４の検知端子
Ｔ_ＣＤ１ 第１の充電プラグ側検知端子
Ｔ_ＣＤ２ 第２の充電プラグ側検知端子
Ｔ_ＤＣ１ 第１の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ２ 第２の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ３ 第３の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ４ 第４の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ５ 第５の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ６ 第６の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ７ 第７の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＣ８ 第８の放電プラグ端子
Ｔ_ＤＤ１ 第１の放電プラグ側検知端子
Ｔ_ＤＤ２ 第２の放電プラグ側検知端子
Ｔ_Ｌ１ 第１の負荷接続端子
Ｔ_Ｌ２ 第２の負荷接続端子
Ｓ_１ 第１のスイッチ
Ｓ_２ 第２のスイッチ
Ｓ_ＳＰ 直並列切り替えスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】