特許 6972140 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法

(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】6972140

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20211111BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20211111BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20211111BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20211111BHJP

   B60L 58/21 20190101ALI20211111BHJP

   B60L 58/19 20190101ALI20211111BHJP

   B62J 43/16 20200101ALI20211111BHJP

   B62M 7/12 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 P

   H02J7/00 K

   H02J7/00 Q

   H02J7/00 302C

   B60L3/00 S

   B60L9/18 J

   B60L50/60

   B60L58/21

   B60L58/19

   B62J43/16

   B62M7/12

【請求項の数】14

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2019-540258(P2019-540258)

(86)(22)【出願日】2017年9月8日

(86)【国際出願番号】JP2017032576

(87)【国際公開番号】WO2019049338

(87)【国際公開日】20190314

【審査請求日】2020年1月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(72)【発明者】

【氏名】目黒 一由希

(72)【発明者】

【氏名】井ノ口 雄大

【審査官】 早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１８／１２３３９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１６３４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８２８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２３０７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１２６７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４−７／３６

Ｂ６０Ｌ１／００−３／１２

Ｂ６０Ｌ７／００−１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００−５８／４０

Ｂ６２Ｊ１／００−９９／００

Ｂ６２Ｍ１／００−２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のバッテリの正極が接続可能になっている第１の正バッテリ端子、及び前記第１のバッテリの負極が接続可能になっている第１の負バッテリ端子と、
第２のバッテリの正極が接続可能になっている第２の正バッテリ端子、及び前記第２のバッテリの負極が接続可能になっている第２の負バッテリ端子と、
充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第１の充電端子と、
前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第２の充電端子と、
前記第１の正バッテリ端子に接続された第１の駆動電圧端子と、
前記第２の充電端子に接続された第２の駆動電圧端子と、
第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第１の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第１の整流素子と、
第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第２の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第２の整流素子と、
前記第１の負バッテリ端子と前記第２の正バッテリ端子との間に接続された第１のコンタクタと、
前記第１の負バッテリ端子と前記第２の充電端子との間に接続された第２のコンタクタと、
前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御することで、前記第１の正バッテリ端子及び第１の負バッテリ端子に接続された前記第１のバッテリと、前記第２の正バッテリ端子及び第２の負バッテリ端子に接続された前記第２のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充放電を制御するものであり、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタを有する駆動制御部と、
基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、
前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、
一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第１のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタの故障を判定する故障判定モードにおいて、
前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御したときの前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧に基づいて、前記第１のコンタクタ又は前記第２のコンタクタの少なくとも何れかの故障を判定する
ことを特徴とする電力制御装置。

【請求項2】

前記故障判定モードにおいて、
前記駆動制御部は、
前記第１のコンタクタをオフに制御し且つ前記第２のコンタクタをオフに制御した後、前記キャパシタに電荷が残っていない状態で、前記第１のバッテリを起動させて第１のバッテリ電圧を出力させ、
前記第１のバッテリから前記第１のバッテリ電圧を出力させた後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第１の検出電圧が予め設定した第１の閾値電圧以上である場合には、前記第２のコンタクタがショート故障していると判定し、一方、検出した前記第１の検出電圧が前記第１の閾値電圧未満である場合には、前記第２のコンタクタがショート故障していないと判定し、
前記第２のコンタクタがショート故障していないと判定した場合、前記第２のコンタクタをオンに制御した後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第２の検出電圧が前記第１の閾値電圧未満である場合には、前記第２のコンタクタがオープン故障していると判定し、一方、検出した前記第２の検出電圧が前記第１の閾値電圧以上である場合には、前記第２のコンタクタがオープン故障していないと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。

【請求項3】

前記故障判定モードにおいて、
前記駆動制御部は、
前記第２のコンタクタがオープン故障していないと判定した場合、前記第２のコンタクタをオフに制御した後、前記第２のバッテリを起動させて第２のバッテリ電圧を出力させ、
前記第２のバッテリから前記第２のバッテリ電圧を出力させた後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第３の検出電圧が予め設定した前記第１の閾値電圧よりも高い第２の閾値電圧以上である場合には、前記第１のコンタクタがショート故障していると判定し、一方、検出した前記第３の検出電圧が前記第２の閾値電圧未満である場合には、前記第１のコンタクタがショート故障していないと判定し、
前記第１のコンタクタがショート故障していないと判定した場合、前記第１のコンタクタをオンに制御した後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第４の検出電圧が前記第２の閾値電圧未満である場合には、前記第１のコンタクタがオープン故障していると判定し、一方、検出した前記第４の検出電圧が前記第２の閾値電圧以上である場合には、前記第１のコンタクタがオープン故障していないと判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力制御装置。

【請求項4】

前記駆動制御部は、
前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間の電圧からモータ駆動電圧を生成して、前記モータ駆動電圧によりモータを駆動する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電力制御装置。

【請求項5】

前記駆動制御部は、
前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間の電圧が供給され、前記モータにモータ駆動電圧を出力して前記モータを駆動するブリッジ回路をさらに備え、
前記駆動制御部は、
前記故障判定モードにおいて前記第１のバッテリを起動させる前に、前記ブリッジ回路により、前記キャパシタの電圧を放電する
ことを特徴とする請求項４に記載の電力制御装置。

【請求項6】

前記第１のバッテリは、
前記第１の正バッテリ端子と前記第１の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第１の正バッテリ端子と前記第１の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第１のセルと、
前記第１のバッテリ用電源端子に供給される前記基準電圧で起動し、前記第１のセルの状態を監視し、前記第１のセルの状態に関する情報を出力する第１のマネジメント部と、を備え、
前記第２のバッテリは、
前記第２の正バッテリ端子と前記第２の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第２の正バッテリ端子と前記第２の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第２のセルと、
前記駆動制御部から供給される第１の起動電圧又は前記充電器から供給される第２の起動電圧で起動し、前記第２のセルの状態を監視し、前記第２のセルの状態に関する情報を出力する第２のマネジメント部と、を備える
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電力制御装置。

【請求項7】

前記駆動制御部は、
前記第１のマネジメント部から前記第１のバッテリが正常に接続されている旨を通知され且つ第２のマネジメント部から前記第２のバッテリが正常に接続されている旨を通知された後に、前記故障判定モードを実行する
ことを特徴とする請求項６に記載の電力制御装置。

【請求項8】

前記駆動制御部は
前記故障判定モードの後の駆動モードにおいて、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの電圧を前記モータに供給して、前記モータを駆動する場合には、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが直列に接続されるように、前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御して、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを直列した電圧により、前記モータを駆動する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力制御装置。

【請求項9】

前記駆動制御部は
前記故障判定モードの後の充電モードにおいて、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを前記充電器により充電する場合には、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが並列に接続されるように、前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御して、前記充電器により前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを並列に充電する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電力制御装置。

【請求項10】

前記駆動制御部は、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを放電する場合には、前記第１のコンタクタをオンし且つ前記第２のコンタクタをオフすることで、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを直列に接続し、
一方、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを充電する場合には、第１のコンタクタをオフし且つ第２のコンタクタをオンすることで、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを並列に接続する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電力制御装置。

【請求項11】

前記第２のバッテリの構成は、前記第１のバッテリの構成と同じであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の電力制御装置。

【請求項12】

前記電力制御装置は電動二輪車に積載され、前記モータは前記電動二輪車の車輪に接続され、前記駆動制御部は、前記モータの駆動を制御することにより、前記車輪の回転を制御する
ことを特徴とする請求項４、５又は８に記載の電力制御装置。

【請求項13】

前記基準バッテリは、鉛バッテリであり、
前記第１及び第２のバッテリは、リチウムバッテリであることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の電力制御装置。

【請求項14】

第１のバッテリの正極が接続可能になっている第１の正バッテリ端子、及び前記第１のバッテリの負極が接続可能になっている第１の負バッテリ端子と、第２のバッテリの正極が接続可能になっている第２の正バッテリ端子、及び前記第２のバッテリの負極が接続可能になっている第２の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第１の充電端子と、前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第２の充電端子と、前記第１の正バッテリ端子に接続された第１の駆動電圧端子と、前記第２の充電端子に接続された第２の駆動電圧端子と、第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第１の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第１の整流素子と、第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第２の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第２の整流素子と、前記第１の負バッテリ端子と前記第２の正バッテリ端子との間に接続された第１のコンタクタと、前記第１の負バッテリ端子と前記第２の充電端子との間に接続された第２のコンタクタと、前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御することで、前記第１の正バッテリ端子及び第１の負バッテリ端子に接続された前記第１のバッテリと、前記第２の正バッテリ端子及び第２の負バッテリ端子に接続された前記第２のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充放電を制御するものであり、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタを有する駆動制御部と、基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第１のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備えた電力制御装置の制御方法であって、
前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタの故障を判定する故障判定モードにおいて、
前記駆動制御部により、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御したときの前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧に基づいて、前記第１のコンタクタ又は前記第２のコンタクタの少なくとも何れかの故障を判定する
ことを特徴とする電力制御装置の制御方法の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータを動力源とした電動二輪車が知られている。この従来の電動二輪車では、１個のバッテリを電源として用いていた。

【0003】

ここで、複数（例えば、２個）のモバイルバッテリを、上記電動二輪車に適用する場合、コンタクタを用いて、複数のバッテリを並列又は直列に接続することが想定される。

【0004】

そして、当該コンタクタが故障した場合、モータ出力に必要な電力を各モバイルバッテリから供給できず、若しくは、充電器から各モバイルバッテリに対して充電できないこととなる。また、当該コンタクタが故障した場合、走行時/充電器システム起動におけるコンタクタ操作時にバッテリ短絡モードになり、バッテリ故障につながる。

【0005】

このように、複数のバッテリを並列又は直列に接続するためのコンタクタの故障診断が求められている（特許文献１、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１-１６０５８９号公報

【特許文献2】特開２０１４-１４７１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、複数のバッテリを並列又は直列に接続するためのコンタクタの故障診断を実行することが可能な電力制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る実施形態に従った電力制御装置は、
第１のバッテリの正極が接続可能になっている第１の正バッテリ端子、及び前記第１のバッテリの負極が接続可能になっている第１の負バッテリ端子と、
第２のバッテリの正極が接続可能になっている第２の正バッテリ端子、及び前記第２のバッテリの負極が接続可能になっている第２の負バッテリ端子と、
充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第１の充電端子と、
前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第２の充電端子と、
前記第１の正バッテリ端子に接続された第１の駆動電圧端子と、
前記第２の充電端子に接続された第２の駆動電圧端子と、
第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第１の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第１の整流素子と、
第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第２の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第２の整流素子と、
前記第１の負バッテリ端子と前記第２の正バッテリ端子との間に接続された第１のコンタクタと、
前記第１の負バッテリ端子と前記第２の充電端子との間に接続された第２のコンタクタと、
前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御することで、前記第１の正バッテリ端子及び第１の負バッテリ端子に接続された前記第１のバッテリと、前記第２の正バッテリ端子及び第２の負バッテリ端子に接続された前記第２のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充放電を制御するものであり、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタを有する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタの故障を判定する故障判定モードにおいて、
前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御したときの前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧に基づいて、前記第１のコンタクタ又は前記第２のコンタクタの少なくとも何れかの故障を判定する
ことを特徴とする。

【0009】

前記電力制御装置において、
前記故障判定モードにおいて、
前記駆動制御部は、
前記第１のコンタクタをオフに制御し且つ前記第２のコンタクタをオフに制御した後、前記キャパシタに電荷が残っていない状態で、前記第１のバッテリを起動させて第１のバッテリ電圧を出力させ、
前記第１のバッテリから前記第１のバッテリ電圧を出力させた後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第１の検出電圧が予め設定した第１の閾値電圧以上である場合には、前記第２のコンタクタがショート故障していると判定し、一方、検出した前記第１の検出電圧が前記第１の閾値電圧未満である場合には、前記第２のコンタクタがショート故障していないと判定し、
前記第２のコンタクタがショート故障していないと判定した場合、前記第２のコンタクタをオンに制御した後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第２の検出電圧が前記第１の閾値電圧未満である場合には、前記第２のコンタクタがオープン故障していると判定し、一方、検出した前記第２の検出電圧が前記第１の閾値電圧以上である場合には、前記第２のコンタクタがオープン故障していないと判定する
ことを特徴とする。

【0010】

前記電力制御装置において、
前記故障判定モードにおいて、
前記駆動制御部は、
前記第２のコンタクタがオープン故障していないと判定した場合、前記第２のコンタクタをオフに制御した後、前記第２のバッテリを起動させて第２のバッテリ電圧を出力させ、
前記第２のバッテリから前記第２のバッテリ電圧を出力させた後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第３の検出電圧が予め設定した前記第１の閾値電圧よりも高い第２の閾値電圧以上である場合には、前記第１のコンタクタがショート故障していると判定し、一方、検出した前記第３の検出電圧が前記第２の閾値電圧未満である場合には、前記第１のコンタクタがショート故障していないと判定し、
前記第１のコンタクタがショート故障していないと判定した場合、前記第１のコンタクタをオンに制御した後、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧を検出し、検出した第４の検出電圧が前記第２の閾値電圧未満である場合には、前記第１のコンタクタがオープン故障していると判定し、一方、検出した前記第４の検出電圧が前記第２の閾値電圧以上である場合には、前記第１のコンタクタがオープン故障していないと判定する
ことを特徴とする。

【0011】

前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間の電圧からモータ駆動電圧を生成して、前記モータ駆動電圧によりモータを駆動する 、
ことを特徴とする。

【0012】

前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間の電圧が供給され、前記モータにモータ駆動電圧を出力して前記モータを駆動するブリッジ回路をさらに備え、
前記駆動制御部は、
前記故障判定モードにおいて前記第１のバッテリを起動させる前に、前記ブリッジ回路により、前記キャパシタの電圧を放電する
ことを特徴とする。

【0013】

前記電力制御装置において、
基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、
前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、
一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第１のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備える
ことを特徴とする。

【0014】

前記電力制御装置において、
前記第１のバッテリは、
前記第１の正バッテリ端子と前記第１の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第１の正バッテリ端子と前記第１の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第１のセルと、
前記第１のバッテリ用電源端子に供給される前記基準電圧で起動し、前記第１のセルの状態を監視し、前記第１のセルの状態に関する情報を出力する第１のマネジメント部と、を備え、
前記第２のバッテリは、
前記第２の正バッテリ端子と前記第２の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第２の正バッテリ端子と前記第２の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第２のセルと、
前記駆動制御部から供給される第１の起動電圧又は前記充電器から供給される第２の起動電圧で起動し、前記第２のセルの状態を監視し、前記第２のセルの状態に関する情報を出力する第２のマネジメント部と、を備える
ことを特徴とする。

【0015】

前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第１のマネジメント部から前記第１のバッテリが正常に接続されている旨を通知され且つ第２のマネジメント部から前記第２のバッテリが正常に接続されている旨を通知された後に、前記故障判定モードを実行する
ことを特徴とする。

【0016】

前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は
前記故障判定モードの後の駆動モードにおいて、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの電圧をモータに供給して、前記モータを駆動する場合には、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが直列に接続されるように、前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御して、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを直列した電圧により、前記モータを駆動する
ことを特徴とする。

【0017】

前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は
前記故障判定モードの後の充電モードにおいて、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを前記充電器により充電する場合には、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが並列に接続されるように、前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御して、前記充電器により前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを並列に充電する
ことを特徴とする。

【0018】

前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを放電する場合には、前記第１のコンタクタをオンし且つ前記第２のコンタクタをオフすることで、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを直列に接続し、
一方、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリを充電する場合には、第１のコンタクタをオフし且つ第２のコンタクタをオンすることで、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを並列に接続する
ことを特徴とする。

【0019】

前記電力制御装置において、
前記第２のバッテリの構成は、前記第１のバッテリの構成と同じであることを特徴とする。

【0020】

前記電力制御装置において、
前記電力制御装置は電動二輪車に積載され、前記モータは前記電動二輪車の車輪に接続され、前記駆動制御部は、前記モータの駆動を制御することにより、前記車輪の回転を制御する
ことを特徴とする。

【0021】

前記電力制御装置において、
前記基準バッテリは、鉛バッテリであり、
前記第１及び第２のバッテリは、リチウムバッテリであることを特徴とする。

【0022】

本発明の一態様に係る実施形態に従った電力制御装置の制御方法は、
第１のバッテリの正極が接続可能になっている第１の正バッテリ端子、及び前記第１のバッテリの負極が接続可能になっている第１の負バッテリ端子と、第２のバッテリの正極が接続可能になっている第２の正バッテリ端子、及び前記第２のバッテリの負極が接続可能になっている第２の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第１の充電端子と、前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第２の充電端子と、前記第１の正バッテリ端子に接続された第１の駆動電圧端子と、前記第２の充電端子に接続された第２の駆動電圧端子と、第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第１の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第１の整流素子と、第１ノードが前記第１の充電端子に接続され、第２ノードが前記第２の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第２の整流素子と、前記第１の負バッテリ端子と前記第２の正バッテリ端子との間に接続された第１のコンタクタと、前記第１の負バッテリ端子と前記第２の充電端子との間に接続された第２のコンタクタと、前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御することで、前記第１の正バッテリ端子及び第１の負バッテリ端子に接続された前記第１のバッテリと、前記第２の正バッテリ端子及び第２の負バッテリ端子に接続された前記第２のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第１のバッテリ及び前記第２のバッテリの充放電を制御するものであり、前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタを有する駆動制御部とを備えた電力制御装置の制御方法であって、
前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタの故障を判定する故障判定モードにおいて、
前記駆動制御部により、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように前記第１のコンタクタ及び前記第２のコンタクタを制御したときの前記第１の駆動電圧端子と前記第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧に基づいて、前記第１のコンタクタ又は前記第２のコンタクタの少なくとも何れかの故障を判定する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

本発明の一態様に係る電力制御装置は、第１のバッテリの正極が接続可能になっている第１の正バッテリ端子、及び第１のバッテリの負極が接続可能になっている第１の負バッテリ端子と、第２のバッテリの正極が接続可能になっている第２の正バッテリ端子、及び第２のバッテリの負極が接続可能になっている第２の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、充電器の高電位側の電圧が印加される第１の充電端子と、充電器の低電位側の出力が接続され、充電器の低電位側の電圧が印加される第２の充電端子と、第１の正バッテリ端子に接続された第１の駆動電圧端子と、第２の充電端子に接続された第２の駆動電圧端子と、第１ノードが第１の充電端子に接続され、第２ノードが第１の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第１の整流素子と、第１ノードが第１の充電端子に接続され、第２ノードが第２の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第２の整流素子と、第１の負バッテリ端子と第２の正バッテリ端子との間に接続された第１のコンタクタと、第１の負バッテリ端子と第２の充電端子との間に接続された第２のコンタクタと、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタを制御することで、第１の正バッテリ端子及び第１の負バッテリ端子に接続された第１のバッテリと、第２の正バッテリ端子及び第２の負バッテリ端子に接続された第２のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、第１のバッテリ及び第２のバッテリの充放電を制御するものであり、第１の駆動電圧端子と第２の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタを有する駆動制御部と、を備える。

【0024】

そして、駆動制御部は、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタの故障を判定する故障判定モードにおいて、第１のバッテリと第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように第１のコンタクタ及び第２のコンタクタを制御したときの第１の駆動電圧端子と第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧に基づいて、第１のコンタクタ又は第２のコンタクタの少なくとも何れかの故障を判定する。

【0025】

このように、本発明によれば、複数のバッテリを並列又は直列に接続するためのコンタクタの故障診断を適切に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、実施形態に係る電力制御装置１００の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、図１に示す電力制御装置１００の第２のコンタクタＣＢの故障を判定する動作の一例を説明するための図である。

【図3】図３は、図１に示す電力制御装置１００の第１のコンタクタＣＡの故障を判定する動作の一例を説明するための図である。

【図4】図４は、図１に示す電力制御装置１００の故障判定モードにおける第１及び第２のコンタクタＣＡ、ＣＢ、第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の動作の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

【第１の実施形態】

【0028】

図１は、実施形態に係る電力制御装置１００の構成の一例を示す図である。なお、図１においては、モバイルバッテリが最小単位の２個（第１、第２のバッテリＢ１、Ｂ２）の場合を記載しているが、３個以上のモバイルバッテリが接続されるようにした場合も、同様に説明される。

【0029】

本実施形態に係る電力制御装置１００は、例えば、図１に示すように、基準バッテリ端子ＴＫと、基準充電端子ＴＣＳと、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐと、第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎと、第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐと、第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎと、第１のバッテリ用電源端子Ｔ１Ｂと、第２のバッテリ用電源端子Ｔ２Ｂと、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと、第２の駆動電圧端子ＴＤＮと、通信線ＣＡＮと、駆動制御部用電源端子ＴＧと、第１の起動電圧端子ＴＰＳ２と、第２の起動電圧端子ＴＣＯＵＴと、第１の充電端子ＴＣＰと、第２の充電端子ＴＣＮと、スイッチ回路ＳＷと、メインスイッチ制御部Ｘと、駆動制御部ＰＤＵと、ダウンレギュレータＤＲと、第１の整流素子ＤＡと、第２の整流素子ＤＢと、第１のコンタクタＣＡと、第２のコンタクタＣＢと、を備える。

【0030】

この電力制御装置１００は、例えば、電動二輪車（車両）に積載されるようになっている。そして、モータＭは、当該電動二輪車の車輪に接続されている。

【0031】

この電力制御装置１００は、基準バッテリ（鉛バッテリ）Ｋの電圧により起動するようになっている。そして、電力制御装置１００は、第１及び第２のバッテリ（Ｌｉバッテリ）Ｂ１、Ｂ２の電圧からモータ駆動電圧を生成して、このモータ駆動電圧によりモータＭを駆動するようになっている。そして、電力制御装置１００は、モータＭの駆動を制御することにより、当該車輪の回転を制御するようになっている。

【0032】

ここで、基準バッテリ端子ＴＫは、基準バッテリＫの正極が接続され、基準電圧が供給される。なお、基準バッテリＫは、例えば、鉛バッテリである。

【0033】

また、第１の充電端子ＴＣＰは、図１の例では、充電器ＣＨの高電位側の出力が接続され、充電器ＣＨの高電位側の電圧が印加されるようになっている。

【0034】

また、第２の充電端子ＴＣＮは、図１の例では、充電器ＣＨの低電位側の出力が接続され、充電器ＣＨの低電位側の電圧が印加されるようになっている。

【0035】

また、基準充電端子ＴＣＳは、充電器ＣＨが接続可能になっており、第１のバッテリ用電源端子Ｔ１Ｂ及び駆動制御部用電源端子ＴＰＳ１に電気的に接続されている。

【0036】

なお、充電器ＣＨは、少なくとも第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の充電時に接続されていればよく、既述の電動二輪車の走行時等には、当該電動二輪車に積載された電力制御装置１００（各端子ＴＣＮ、ＴＣＰ、ＴＣＯＵＴ、ＴＣＳ）から外されていてもよい。

【0037】

また、第１の駆動電圧端子ＴＤＰは、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐに電気的に接続されている。

【0038】

また、第２の駆動電圧端子ＴＤＮは、第２の充電端子ＴＣＮに電気的に接続されている。

【0039】

また、駆動制御部用電源端子ＴＧは、基準充電端子ＴＣＳに電気的に接続されている。

【0040】

また、第１の起動電圧端子ＴＰＳ２は、駆動制御部ＰＤＵに接続されており、第２のバッテリ用電源端子Ｔ２Ｂに電気的に接続されている。

【0041】

また、第２の起動電圧端子ＴＣＯＵＴは、充電器ＣＨが接続可能になっており、第２のバッテリ用電源端子Ｔ２Ｂに電気的に接続されている。

【0042】

また、第１のバッテリ用電源端子Ｔ１Ｂは、第１のバッテリＢ１が接続可能になっており、スイッチ回路ＳＷの他端及び基準充電端子ＴＣＳに接続されている。

【0043】

また、第２のバッテリ用電源端子Ｔ２Ｂは、第２のバッテリＢ２が接続可能になっており、第１及び第２の起動電圧端子ＴＰＳ２、ＴＣＯＵＴに接続されている。

【0044】

また、モバイルバッテリである第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２は、例えば、リチウムバッテリである。すなわち、第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２が出力するバッテリ電圧（４８Ｖ）は、基準バッテリＫが出力する基準電圧であるバッテリ電圧（１２Ｖ）よりも高くなるように設定されている。

【0045】

また、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐは、既述の第１のバッテリＢ１の正極が接続可能になっている。そして、第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎは、この第１のバッテリＢ１の負極が接続可能になっている。

【0046】

ここで、第１のバッテリＢ１は、例えば、図１に示すように、第１のセル（直列に接続された複数のリチウムイオン電池）Ｓ１と、第１のマネジメント部ＢＭＵ１と、を備える。

【0047】

そして、第１のセルＳ１は、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐと第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎとの間の電圧を充電し、又は、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐと第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎとの間に充電電圧を放電するようになっている。

【0048】

そして、第１のマネジメント部ＢＭＵ１は、第１のバッテリ用電源端子Ｔ１Ｂに供給される基準電圧で起動し、第１のセルＳ１（すなわち、第１のバッテリＢ１）の状態（第１のセルＳ１のセル電圧、第１のセルＳ１のＳＯＣ、第１のセルＳ１の温度、第１のセルＳ１の電流等）を監視し、この第１のセルＳ１（すなわち、第１のバッテリＢ１）の状態に関する情報や、既述の識別情報等を含むデータを、通信線ＣＡＮを介して、断続的に出力するようになっている。

【0049】

なお、この第１のバッテリＢ１の接続前の初期状態において、第１のバッテリＢ１の識別情報は、初期識別情報に設定されている。

【0050】

また、第１のバッテリＢ１は、電力制御装置１００（例えば、各端子Ｔ１Ｐ、Ｔ１Ｎ、及びＴ１Ｂ）から外されると、その識別情報が該初期識別情報にリセットされるようになっている。

【0051】

そして、この第１のマネジメント部ＢＭＵ１は、第１のセルＳ１の状態（故障等）に応じて、強制的に第１のセルＳ１の充放電を停止するための第１の管理用コンタクタＴ１を備える。

【0052】

また、第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐは、既述の第２のバッテリＢ２の正極が接続可能になっている。そして、第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎは、この第２のバッテリＢ２の負極が接続可能になっている。

【0053】

ここで、第２のバッテリＢ２は、第２のセル（直列に接続された複数のリチウムイオン電池）Ｓ２と、第２のマネジメント部ＢＭＵ２と、を備える。

【0054】

そして、第２のセルＳ２は、第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐと第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎとの間の電圧を充電し、又は、第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐと第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎとの間に充電電圧を放電するようになっている。

【0055】

そして、第２のマネジメント部ＢＭＵ２は、駆動制御部ＰＤＵから供給される第１の起動電圧又は充電器ＣＨから供給される第２の起動電圧（すなわち、第２のバッテリ用電源端子Ｔ２Ｂに供給される第１又は第２の起動電圧）で起動し、第２のセルＳ２（すなわち、第２のバッテリＢ２）の状態（第２のセルＳ２のセル電圧、第２のセルＳ２のＳＯＣ、第２のセルＳ２の温度、第２のセルＳ２の電流等）を監視し、第２のセルＳ２（すなわち、第２のバッテリＢ２）の状態に関する情報を出力するようになっている。

【0056】

なお、この第２のバッテリＢ２の接続前の初期状態において、第２のバッテリＢ２の識別情報は、第１のバッテリＢ１の識別情報と同じ該初期識別情報に設定されている。

【0057】

そして、この第２のマネジメント部ＢＭＵ２は、第２のセルＳ２の状態（故障等）に応じて、強制的に第２のセルＳ２の充放電を停止するための第２の管理用コンタクタＴ２を備える。

【0058】

また、第２のバッテリＢ２は、電力制御装置１００（例えば、各端子Ｔ２Ｐ、Ｔ２Ｎ、及びＴ２Ｂ）から外されると、その識別情報が該初期識別情報にリセットされるようになっている。

【0059】

なお、この第２のバッテリＢ２の構成は、既述の第１のバッテリＢ１の構成と同じである。

【0060】

また、スイッチ回路ＳＷは、一端が基準バッテリ端子ＴＫに接続され、他端が基準充電端子ＴＣＳ、第１のバッテリ用電源端子Ｔ１Ｂ及び駆動制御部用電源端子ＴＰＳ１に電気的に接続されている。

【0061】

このスイッチ回路ＳＷは、例えば、オンすることにより基準バッテリＫの基準電圧を駆動制御部ＰＤＵ及び第１のバッテリＢ１に供給するようになっている。

【0062】

一方、このスイッチ回路ＳＷは、オフすることにより基準バッテリＫの基準電圧の駆動制御部ＰＤＵ及び第１のバッテリＢ１への供給を遮断するようになっている。

【0063】

また、メインスイッチ制御部Ｘは、基準バッテリＫの正極から電力が供給され、ユーザの操作（行為）等に応じてスイッチ回路ＳＷを制御するようになっている。

【0064】

また、通信線ＣＡＮは、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐ及び第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎに接続された第１のバッテリＢ１と駆動制御部ＰＤＵ（又は充電器ＣＨ）とが通信するとともに、第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐ及び第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎに接続された第２のバッテリＢ２と、駆動制御部ＰＤＵ（又は充電器ＣＨ）とが通信するためのものである。

【0065】

この通信線ＣＡＮは、第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２がデータを駆動制御部ＰＤＵに送信するための第１の通信線ＣＡＮ１と、駆動制御部ＰＤＵ又は充電器ＣＨの指令を第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２に送信するための第２の通信線ＣＡＮ２とを備える。

【0066】

また、ダウンレギュレータＤＲは、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮと間の電圧を降圧して出力するようになっている。

【0067】

このダウンレギュレータＤＲは、例えば、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮと間の電圧を降圧して、負荷Ｌｏａｄが接続される負荷端子ＴＲに出力するＤＣ−ＤＣコンバータである。なお、基準バッテリＫは、このダウンレギュレータＤＲが出力する電圧により充電されるようになっている。

【0068】

なお、当該負荷Ｌｏａｄは、例えば、既述の電動二輪車のライト、ウインカー、又はインジケータ、その他の電動二輪車の走行等に必要な電子部品の何れかを含む。

【0069】

また、第１の整流素子ＤＡは、第１ノード（アノード）が第１の充電端子ＴＣＰに接続され、第２ノード（カソード）が第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐに接続され、電流の逆流を防止する第１のダイオードである。

【0070】

また、第２の整流素子ＤＢは、第１ノード（アノード）が第１の充電端子ＴＣＰに接続され、第２ノード（カソード）が第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐに接続され、電流の逆流を防止する第２のダイオードである。

【0071】

また、第１のコンタクタＣＡは、第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎと第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐとの間に接続されている。この第１のコンタクタＣＡは、駆動制御部ＰＤＵにより、オン／オフが制御されるようになっている。

【0072】

また、第２のコンタクタＣＢは、第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎと第２の充電端子ＴＣＮとの間に接続されている。この第２のコンタクタＣＢは、駆動制御部ＰＤＵによりオン／オフが制御されるようになっている。

【0073】

また、駆動制御部ＰＤＵは、例えば、図１に示すように、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の電圧からモータ駆動電圧を生成して、このモータ駆動電圧によりモータを駆動するようになっている。そして、駆動制御部ＰＤＵは、モータＭの駆動を制御することにより、当該車輪の回転を制御するようになっている。

【0074】

この駆動制御部ＰＤＵは、例えば、図１に示すように、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間に接続されたキャパシタＺと、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間の電圧（キャパシタＺの電圧）が供給され、モータＭにモータ駆動電圧を出力してモータＭを駆動するブリッジ回路Ｙと、を備える。

【0075】

例えば、駆動制御部ＰＤＵは、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間の電圧からブリッジ回路Ｙによりモータ駆動電圧を生成して、当該モータ駆動電圧によりモータを駆動するようになっている。

【0076】

この駆動制御部ＰＤＵは、通信線ＣＡＮを介して、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐ及び第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎに接続された第１のバッテリＢ１の識別情報を含むデータと、第２の正バッテリ端子Ｔ１Ｐ及び第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎに接続された第２のバッテリＢ２の識別情報を含むデータと、を受信するようになっている。

【0077】

これにより、駆動制御部ＰＤＵは、第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の識別情報を認識して、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２の電気的な回路接続（第１及び第２のコンタクタＣＡ、ＣＢ）を制御するとともに、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２の充放電を制御するようになっている。

【0078】

例えば、駆動制御部ＰＤＵは、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２を放電する場合（車両の走行時）には、第１のコンタクタＣＡをオンし且つ第２のコンタクタＣＢをオフすることで、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とを直列に接続するようになっている。

【0079】

一方、駆動制御部ＰＤＵは、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２を充電する場合（充電器ＣＨによる充電時）には、第１のコンタクタＣＡをオフし且つ第２のコンタクタＣＢをオンすることで、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とを並列に接続するようになっている。

【0080】

また、駆動制御部ＰＤＵは、スイッチ回路ＳＷがオンすると、スイッチ回路ＳＷを介して基準バッテリＫの基準電圧が供給されて起動するようになっている。

【0081】

そして、この駆動制御部ＰＤＵは、起動後、第１のバッテリＢ１を起動させて通信線ＣＡＮを介して通信して第１のバッテリＢ１の識別情報を設定し、その後、第２のバッテリＢ２を起動させて通信線ＣＡＮを介して通信して第２のバッテリＢ２の識別情報を、第１のバッテリＢ１の識別情報と異なるように設定するようになっている。

【0082】

また、駆動制御部ＰＤＵは、通信線ＣＡＮを介して、マネジメント部ＢＭＵ１、ＢＭＵ２から複数の情報を取得するようになっている。特に、駆動制御部ＰＤＵは、マネジメント部ＢＭＵ１、ＢＭＵ２が出力した第１のバッテリＢ１、第２のバッテリＢ２の状態に関するバッテリ情報に基づいて、第１のバッテリＢ１の状態が正常であるか又は異常であるか（故障しているか）を判断するようになっている。

【0083】

ここで、この駆動制御部ＰＤＵは、モータＭの駆動機能を停止する場合には、例えば、ブリッジ回路Ｙのトランジスタを全てオープンにし、若しくは、ハイサイド又はローサイドのトランジスタをショートにするようになっている。

【0084】

なお、この駆動制御部ＰＤＵは、通信線ＣＡＮを介して既述の充電器ＣＨと通信できるようになっている。そして、駆動制御部ＰＤＵは、充電器ＣＨが基準充電端子ＴＣＳに接続されると、充電器ＣＨが出力する第１の起動電圧が基準充電端子ＴＣＳ及び駆動制御部用電源端子ＴＧを介して供給されて起動するようになっている。

【0085】

そして、充電器ＣＨも、通信線ＣＡＮを介して、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐ及び第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎに接続された第１のバッテリＢ１の識別情報を含むデータと、第２の正バッテリ端子Ｔ１Ｐ及び第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎに接続された第２のバッテリＢ２の識別情報を含むデータと、を受信するようになっている。

【0086】

そして、充電器ＣＨは、充電時に、第１のバッテリＢ１を起動させて通信線ＣＡＮを介して通信して第１のバッテリＢ１の識別情報を設定し、その後、第２のバッテリＢ２を起動させて通信線ＣＡＮを介して通信して第２のバッテリＢ２の識別情報を、第１のバッテリＢ１の識別情報と異なるように設定することが可能になっている。

【0087】

なお、駆動制御部ＰＤＵは、上述の第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の識別情報の設定後に、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２の電圧をモータに供給して、モータＭを駆動する場合には、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とが直列に接続されるように、回路接続（第１及び第２のコンタクタＣＡ、ＣＢ）を制御して、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とを直列した電圧により、モータＭを駆動する。このモータＭの駆動により、車輪が回転して、電動二輪車が走行することなる。

【0088】

また、駆動制御部ＰＤＵは、上述の第１及び第２のバッテリＢ２の識別情報の設定後に、第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の識別情報の設定後に、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２を充電器ＣＨにより充電する場合には、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とが並列に接続されるように、回路接続（第１及び第２のコンタクタＣＡ、ＣＢ）を制御する。

【0089】

そして、充電器ＣＨは、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とが並列に接続された状態で、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２を並列に充電する。

【0090】

次に、以上のような構成を有する電力制御装置１００の制御方法（第１のコンタクタＣＡ及び第２のコンタクタＣＢの故障を判定する故障判定モード）の動作の例について説明する。

【0091】

図２は、図１に示す電力制御装置１００の第２のコンタクタＣＢの故障を判定する動作の一例を説明するための図である。また、図３は、図１に示す電力制御装置１００の第１のコンタクタＣＡの故障を判定する動作の一例を説明するための図である。また、図４は、図１に示す電力制御装置１００の故障判定モードにおける第１及び第２のコンタクタＣＡ、ＣＢ、第１及び第２のバッテリＢ１、Ｂ２の動作の一例を示す図である。

【0092】

既述のように、駆動制御部ＰＤＵは、第１のコンタクタＣＡ及び第２のコンタクタＣＢを制御することで、第１の正バッテリ端子Ｔ１Ｐ及び第１の負バッテリ端子Ｔ１Ｎに接続された第１のバッテリＢ１と、第２の正バッテリ端子Ｔ２Ｐ及び第２の負バッテリ端子Ｔ２Ｎに接続された第２のバッテリＢ２との電気的な回路接続を制御するとともに、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２の充放電を制御するようになっている。

【0093】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、第１のコンタクタＣＡ及び第２のコンタクタＣＢの故障を判定する故障判定モードにおいて、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように第１のコンタクタＣＡ及び第２のコンタクタＣＢを制御したときの第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間のキャパシタ電圧に基づいて、第１のコンタクタＣＡ又は第２のコンタクタＣＢの少なくとも何れかの故障を判定するようになっている。

【0094】

ここで、駆動制御部ＰＤＵが、当該故障判定モードにおいて、第２のコンタクタＣＢの故障を判定する動作の一例について説明する。

【0095】

先ず、駆動制御部ＰＤＵは、通信線ＣＡＮを介して、第１のマネジメント部ＢＭＵ１から第１のバッテリＢ１が正常に接続されている旨を通知され且つ第２のマネジメント部ＢＭＵ２から第２のバッテリＢ２が正常に接続されている旨を通知された後に、故障判定モードを実行する。また、この故障判定モードは、駆動制御部ＰＤＵが第１の整流素子Ｄ１及び第２の整流素子Ｄ２が正常に動作していることが確認した後、実行されるようにしてもよい。

【0096】

例えば、図２に示すように、駆動制御部ＰＤＵは、故障判定モードにおいて、第１のコンタクタＣＡをオフ（遮断状態）に制御し且つ第２のコンタクタＣＢをオフ（遮断状態）に制御した後、キャパシタＺに電荷が残っていない状態で、第１のバッテリＢ１を起動（オン）させて第１のバッテリ電圧を出力させる（図４の時刻Ｎ１）。

【0097】

なお、この時刻Ｎ１において、第２のバッテリＢ２は、起動していない（オフしている）。また、駆動制御部ＰＤＵは、故障判定モードにおいて第１のバッテリＢ１を起動させる前に、例えば、ブリッジ回路Ｙにより、キャパシタＺの電圧を放電する。

【0098】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、第１のバッテリＢ１から第１のバッテリ電圧を出力させた後、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間のキャパシタ電圧を検出する。

【0099】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、検出した第１の検出電圧（キャパシタ電圧）が予め設定した第１の閾値電圧以上（第１のバッテリ電圧（４８Ｖ近傍））である場合には、第２のコンタクタＣＢがショート故障している（第２のコンタクタＣＢをオフに制御したにも拘わらず導通状態にある）と判定する。

【0100】

一方、駆動制御部ＰＤＵは、検出した当該第１の検出電圧が該第１の閾値電圧未満（０Ｖ近傍）である場合には、第２のコンタクタＣＢがショート故障していない（第２のコンタクタＣＢをオフに制御して正常に遮断状態にある）と判定する。

【0101】

次に、駆動制御部ＰＤＵは、第２のコンタクタＣＢがショート故障していないと判定した場合、第２のコンタクタＣＢをオン（導通状態）に制御する（図４の時刻Ｎ２）。

【0102】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、第２のコンタクタＣＢをオンに制御した後、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間のキャパシタ電圧を検出する。

【0103】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、検出した第２の検出電圧（キャパシタ電圧）が該第１の閾値電圧未満（０Ｖ近傍）である場合には、第２のコンタクタＣＢがオープン故障している（第２のコンタクタＣＢをオンに制御したにも拘わらず遮断状態にある）と判定する。

【0104】

一方、駆動制御部ＰＤＵは、検出した当該第２の検出電圧が該第１の閾値電圧以上（第１のバッテリ電圧近傍）である場合には、第２のコンタクタＣＢがオープン故障していない（第２のコンタクタＣＢをオンに制御して正常に導通状態にある）と判定する。

【0105】

上述の駆動制御部ＰＤＵの制御動作により、第２のコンタクタＣＢの故障を判定することができる。

【0106】

次に、駆動制御部ＰＤＵが、故障判定モードにおいて、第１のコンタクタＣＡの故障を判定する動作の一例について説明する。

【0107】

既述の図４の時刻Ｎ２の後、駆動制御部ＰＤＵは、故障判定モードにおいて、第２のコンタクタＣＢがオープン故障していないと判定した場合、第２のコンタクタＣＢをオフ（遮断状態）に制御する（図４の時刻Ｎ３）。そして、駆動制御部ＰＤＵは、第２のコンタクタＣＢをオフに制御した後、例えば、図３に示すように、第２のバッテリＢ２を起動（オン）させて第２のバッテリ電圧を出力させる（図４の時刻Ｎ４）。

【0108】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、第２のバッテリＢ２から第２のバッテリ電圧を出力させた後、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間のキャパシタ電圧を検出する。

【0109】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、検出した第３の検出電圧（キャパシタ電圧）が予め設定した既述の第１の閾値電圧よりも高い（第１のバッテリ電圧よりも高い）第２の閾値電圧以上（第１のバッテリ電圧に第２のバッテリ電圧を加算した電圧（９６Ｖ）近傍）である場合には、第１のコンタクタＣＡがショート故障している（第１のコンタクタＣＡをオフに制御したにも拘わらず導通状態にある）と判定する。

【0110】

一方、駆動制御部ＰＤＵは、検出した当該第３の検出電圧が該第２の閾値電圧未満である場合には、第１のコンタクタＣＡがショート故障していない（第１のコンタクタＣＡをオフに制御して正常に遮断状態にある）と判定する。

【0111】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、第１のコンタクタＣＡがショート故障していないと判定した場合、第１のコンタクタＣＡをオン（導通状態）に制御する（図４の時刻Ｎ５）。

【0112】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、第１のコンタクタＣＡをオン（導通状態）に制御した後、第１の駆動電圧端子ＴＤＰと第２の駆動電圧端子ＴＤＮとの間のキャパシタ電圧を検出する。

【0113】

そして、駆動制御部ＰＤＵは、検出した第４の検出電圧（キャパシタ電圧）が該第２の閾値電圧未満（４８Ｖ近傍）である場合には、第１のコンタクタＣＡがオープン故障している（第１のコンタクタＣＡをオンに制御したにも拘わらず遮断状態にある）と判定する。

【0114】

一方、駆動制御部ＰＤＵは、検出した当該第４の検出電圧が該第２の閾値電圧以上（９６Ｖ近傍）である場合には、第１のコンタクタＣＢがオープン故障していない（第１のコンタクタＣＡをオンに制御して正常に導通状態にある）と判定する。

【0115】

上述の駆動制御部ＰＤＵの制御動作により、第１のコンタクタＣＡの故障を判定することができる。

【0116】

なお、駆動制御部ＰＤＵは、上述の故障判定モードの後の駆動モードにおいて、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２の電圧をモータに供給して、モータＭを駆動する場合には、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とが直列に接続されるように、第１のコンタクタＣＡ及び第２のコンタクタＣＢを制御して、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とを直列した電圧により、モータＭを駆動する。

【0117】

また、駆動制御部ＰＤＵは、上述の故障判定モードの後の充電モードにおいて、第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２を充電器ＣＨにより充電する場合には、第１のバッテリＢ１と第２のバッテリＢ２とが並列に接続されるように、第１のコンタクタＣＡ及び第２のコンタクタＣＢを制御して、充電器ＣＨにより第１のバッテリＢ１及び第２のバッテリＢ２を並列に充電する。

【0118】

以上のように、本発明の一態様に係る電力制御装置は、第１のバッテリの正極が接続可能になっている第１の正バッテリ端子、及び第１のバッテリの負極が接続可能になっている第１の負バッテリ端子と、第２のバッテリの正極が接続可能になっている第２の正バッテリ端子、及び第２のバッテリの負極が接続可能になっている第２の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、充電器の高電位側の電圧が印加される第１の充電端子と、充電器の低電位側の出力が接続され、充電器の低電位側の電圧が印加される第２の充電端子と、第１の正バッテリ端子に接続された第１の駆動電圧端子と、第２の充電端子に接続された第２の駆動電圧端子と、第１ノードが第１の充電端子に接続され、第２ノードが第１の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第１の整流素子と、第１ノードが第１の充電端子に接続され、第２ノードが第２の正バッテリ端子に接続され、電流の逆流を防止する第２の整流素子と、第１の負バッテリ端子と第２の正バッテリ端子との間に接続された第１のコンタクタと、第１の負バッテリ端子と第２の充電端子との間に接続された第２のコンタクタと、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタを制御することで、第１の正バッテリ端子及び第１の負バッテリ端子に接続された第１のバッテリと、第２の正バッテリ端子及び第２の負バッテリ端子に接続された第２のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、第１のバッテリ及び第２のバッテリの充放電を制御するものであり、第１の駆動電圧端子と第２の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタを有する駆動制御部と、を備える。

【0119】

そして、駆動制御部は、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタの故障を判定する故障判定モードにおいて、第１のバッテリと第２のバッテリとが並列又は直列に接続されるように第１のコンタクタ及び第２のコンタクタを制御したときの第１の駆動電圧端子と第２の駆動電圧端子との間のキャパシタ電圧に基づいて、第１のコンタクタ又は第２のコンタクタの少なくとも何れかの故障を判定する。

【0120】

以上のように、実施形態に係る電力制御装置によれば、複数のバッテリを並列又は直列に接続するためのコンタクタの故障診断を実行することができる。

【0121】

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同様に、特許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ものである。

【符号の説明】

【0122】

１００ 電力制御装置
ＴＫ 基準バッテリ端子
ＴＣＳ 基準充電端子
Ｔ１Ｐ 第１の正バッテリ端子
Ｔ１Ｎ 第１の負バッテリ端子
Ｔ２Ｐ 第２の正バッテリ端子
Ｔ２Ｎ 第２の負バッテリ端子
Ｔ１Ｂ 第１のバッテリ用電源端子
Ｔ２Ｂ 第２のバッテリ用電源端子
ＴＤＰ 第１の駆動電圧端子
ＴＤＮ 第２の駆動電圧端子
ＣＡＮ 通信線
ＴＰＳ２ 第１の起動電圧端子
ＴＣＯＵＴ 第２の起動電圧端子
ＴＣＰ 第１の充電端子
ＴＣＮ 第２の充電端子
ＴＧ 駆動制御部用電源端子
ＳＷ スイッチ回路
Ｘ メインスイッチ制御部
ＰＤＵ 駆動制御部
ＤＲ ダウンレギュレータ
ＤＡ 第１の整流素子
ＤＢ 第２の整流素子
ＣＡ 第１のコンタクタ
ＣＢ 第２のコンタクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】