特許 7464041 蓄電素子の管理装置及び蓄電装置

(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】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】蓄電素子の管理装置及び蓄電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/34 20060101AFI20240402BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20240402BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20240402BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20240402BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240402BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20240402BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 A

B60R16/033 C

B60R16/04 S

B60R16/04 W

H01M10/44 Q

H01M10/48 P

H02H7/18

H02J7/00 S

H02J7/00 301

H02J7/00 302C

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021508944

(86)(22)【出願日】2020-03-06

(86)【国際出願番号】 JP2020009719

(87)【国際公開番号】W WO2020195715

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2022-12-12

(31)【優先権主張番号】P 2019054789

(32)【優先日】2019-03-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】冨士松 将克

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 章正

(72)【発明者】

【氏名】和田 直也

(72)【発明者】

【氏名】國田 智士

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１０６５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２５９４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０２Ｈ ７／００

Ｈ０２Ｈ ７／１０ － ７／２０

Ｈ０１Ｍ １０／４２ － １０／４８

Ｂ６０Ｒ １６／００ － １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源の起動に用いられる蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子から供給される電力によって動作する管理部と、
前記蓄電素子の電圧が低下した場合に前記管理部に電力を供給するバックアップ電源と、
を備える、管理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の管理装置であって、
前記蓄電素子は自動二輪車のエンジン始動用である、管理装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の管理装置であって、
前記バックアップ電源は、前記蓄電素子の電圧が低下した場合に一時的に前記管理部に電力を供給する、管理装置。

【請求項4】

請求項３に記載の管理装置であって、
前記バックアップ電源は、前記蓄電素子によって充電されるコンデンサである、管理装置。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、
前記蓄電素子に流れる電流の電流値を検出する電流センサと、を備え、 前記管理部は、前記電流センサによって所定値以上の電流値が検出されると前記遮断器をオフにする、管理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の管理装置であって、
前記管理部は、外部短絡により、前記電流センサによって所定値以上の電流値が検出されると前記遮断器をオフにする、管理装置。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記蓄電素子と前記管理部との間に前記蓄電素子の電圧を前記管理部の動作電圧に降下させるレギュレータが設けられており、
前記バックアップ電源は前記レギュレータと前記管理部とを接続している電力線から分岐している電力線に設けられている、管理装置。

【請求項8】

蓄電素子と、
管理装置と、を備える蓄電装置であって、
前記管理装置は、
前記蓄電素子から供給される電力によって動作する管理部と、
前記蓄電素子の電圧が低下した場合に前記管理部に電力を供給するバックアップ電源と、を備え、
前記蓄電装置は定格１２ボルトである、蓄電装置。

【請求項9】

請求項８に記載の蓄電装置であって、
前記管理装置が有する管理部の動作電圧が５ボルトである、蓄電装置。

【請求項10】

請求項８又は請求項９に記載の蓄電装置であって、
前記管理装置は、
前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、
前記蓄電素子に流れる電流の電流値を検出する電流センサと、を備え、
前記管理部は、前記電流センサによって所定値以上の電流値が検出されると前記遮断器をオフにする、蓄電装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の管理装置であって、
前記管理部は、外部短絡により、前記電流センサによって所定値以上の電流値が検出されると前記遮断器をオフにする、蓄電装置。

【請求項12】

請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
自動二輪車用である、蓄電装置。

【請求項13】

請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
自動車の駆動用バッテリの起動に用いられる、蓄電装置。

【請求項14】

請求項８乃至請求項１３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記蓄電素子と前記管理装置とを収容する収容体を更に備える、蓄電装置。

【請求項15】

請求項１４に記載の蓄電装置であって、
前記収容体には、前記蓄電素子の正極とパワーラインで接続される正極外部端子と、前記蓄電素子の負極とパワーラインで接続される負極外部端子とが固定されている、蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電素子の管理装置及び蓄電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、駆動源の起動に用いられる蓄電素子の管理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電池管理装置は、車両のエンジン始動（クランキング）に用いられる蓄電素子を管理する。一般にこのような管理装置は、蓄電素子から供給される電力によって動作する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許６４３６２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図８Ａに示すように、駆動源の起動に用いられる蓄電素子には一時的に大きな放電電流（以下、単に大電流という）が流れることがある。例えば車両のエンジン始動に用いられる蓄電素子の場合、エンジン始動時に蓄電素子から車両のスタータに一時的に大電流が流れる。
駆動源の起動に用いられる蓄電素子の容量は様々である。従来は、容量が小さい蓄電素子に一時的に大電流が流れた場合の課題について十分に検討されていなかった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書では、駆動源の起動に用いられる蓄電素子から供給される電力によって動作する管理装置において、蓄電素子の容量が小さくても一時的な大電流による瞬停によって管理装置の動作が停止することを抑制する技術を開示する。

【0006】

本発明の一局面に係る駆動源の起動に用いられる蓄電素子の管理装置は、前記蓄電素子から供給される電力によって動作する管理部と、前記蓄電素子の電圧が低下した場合に一時的に前記管理部に電力を供給するバックアップ電源と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

駆動源の起動に用いられる蓄電素子から供給される電力によって動作する管理装置において、蓄電素子の容量が小さくても一時的な大電流による瞬停によって管理装置の動作が停止することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】自動二輪車の側面図

【図2】車両システムのブロック図

【図3】バッテリの分解斜視図

【図4】二次電池の平面図

【図5】図４のＡ－Ａ線の断面図

【図6】バッテリのブロック図

【図7】オルタネータ、蓄電素子、管理部及びバックアップ電源の回路図

【図8A】蓄電素子の放電電流の変化を示すグラフ

【図8B】蓄電素子の電圧の変化を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本実施形態の概要）
駆動源の起動に用いられる蓄電素子の管理装置は、前記蓄電素子から供給される電力によって動作する管理部と、前記蓄電素子の電圧が低下した場合に一時的に前記管理部に電力を供給するバックアップ電源と、を備える。

【0010】

本願発明者は、容量が小さい蓄電素子は、容量が大きい蓄電素子に比べ、一時的に大きな放電電流（大電流）が流れたとき、蓄電素子の電圧が一時的に管理部の動作電圧より低下する瞬停（ブラックアウト）によって管理装置の動作が停止する可能性が高いことを見出した。以下、図８Ｂを参照して具体的に説明する。以下の説明では管理装置の動作電圧が５Ｖであると仮定する。
蓄電素子の容量が大きい場合は大電流が流れても電圧の低下が小さい。このため、図８Ｂの点線２１で示すように、一時的に大電流が流れても電圧が管理部の動作電圧（５Ｖ）未満まで低下する可能性は小さい。これに対し、実線２２で示すように、蓄電素子の容量が小さい場合は同じ大きさの電流であっても電圧が大きく低下する。このため電圧が５Ｖ未満まで低下する可能性が高くなる。言い換えると、蓄電素子の容量が小さい場合は瞬停が起きる可能性が高い。
上記の管理装置によると、バックアップ電源を備えるので、蓄電素子の電圧がバックアップ電源の電圧より低下した場合はバックアップ電源から管理部に電力が供給される。これにより瞬停を抑制できる。このため、駆動源の起動に用いられる蓄電素子から供給される電力によって動作する管理装置において、蓄電素子の容量が小さくても一時的な大電流による瞬停によって管理装置の動作が停止することを抑制できる。
蓄電素子の温度が低いと内部抵抗が増大することによって瞬停が起き易くなる。上記の管理装置によると、瞬停を抑制できるので、蓄電素子の内部抵抗が高い低温時や、蓄電素子の内部抵抗が大きく上昇している状態で使用される場合に特に有用である。

【0011】

前記蓄電素子は自動二輪車のエンジン始動用であってもよい。

【0012】

一般に蓄電素子の充放電電流の大きさはＣレートで表される。Ｃレートは充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が１００％の蓄電素子を１時間で０％まで放電する場合に流れる電流の大きさ（あるいはＳＯＣが０％の蓄電素子を１時間で１００％まで充電する場合に流れる電流の大きさ）を１Ｃと定義したものである。例えば蓄電素子が３０分でＳＯＣ１００％から０％まで放電された場合、Ｃレートは２Ｃとなる。
蓄電素子の充電容量が異なる場合は、充放電電流の電流値が同じであってもＣレートが異なる。例えば充電容量が１００Ａｈ［アンペアアワー］の蓄電素子Ｂ１と充電容量が２００Ａｈの蓄電素子Ｂ２とがあり、それらの蓄電素子の放電電流の電流値が１００Ａ［アンペア］であるとする。この場合、蓄電素子Ｂ１は１時間でＳＯＣが０％になるのでＣレートは１Ｃとなる。これに対し、蓄電素子Ｂ２は２時間でＳＯＣが０％になるのでＣレートは０．５Ｃとなる。このように、充放電電流の電流値が同じである場合、充電容量が小さいほどＣレートが大きくなる。以降の説明ではＣレートが大きいことをハイレートといい、Ｃレートが小さいことをローレートという。
通常、自動二輪車のエンジン始動に用いられる蓄電素子（二輪車用の蓄電素子）は、四輪自動車のエンジン始動に用いられる蓄電素子（四輪車用の蓄電素子）に比べて充電容量が小さく、且つ、充放電電流も小さい。しかしながら、充放電電流の大きさの差は充電容量の差ほど大きくない。例えば二輪車用の蓄電素子の充電容量が四輪車用の蓄電素子の充電容量の１／３程度であり、二輪車用の蓄電素子の放電電流の大きさは四輪車用の蓄電素子の放電電流の４／５程度である。このため、一般に二輪車用の蓄電素子は四輪車用の蓄電素子に比べてハイレートで充放電される。
ローレートで放電する場合はハイレートで放電する場合に比べて蓄電素子の電圧の低下が小さいので瞬停が起きる可能性が小さい。このため、ローレートで放電される蓄電素子では瞬停を抑制するための対策がとられてこなかった。
これに対し、ハイレートで放電する場合はローレートで放電する場合に比べて蓄電素子の電圧の低下が大きい。この点に着目した本願発明者は、ハイレートで放電される二輪車用の蓄電素子は瞬停が起きる可能性が高いことを見出した。
上記の管理装置によると、瞬停が起き易い二輪車用の蓄電素子の管理装置にバックアップ電源を備えたので、二輪車用の蓄電素子の管理装置において瞬停を抑制できる。
一般に二輪車用の蓄電素子の管理装置は四輪車用の蓄電素子の管理装置に比べて消費電力が低いので、バックアップ電源の容量も小さくてよい。このため、四輪車用の蓄電素子の管理装置にバックアップ電源を備える場合に比べ、瞬停を低コストで抑制できるという利点もある。

【0013】

前記バックアップ電源は、前記蓄電素子の電圧が低下した場合に一時的に前記管理部に電力を供給してもよい。

【0014】

瞬停を抑制するためには一時的に管理部に電力を供給できればよい。その場合、ある程度長い時間に亘って電力を供給できるバックアップ電源を用いると過剰仕様となり、管理装置の製造コストが増大する。上記の管理装置によると、バックアップ電源は一時的に管理部に電力を供給するものであるので、ある程度長い時間に亘って電力を供給できるバックアップ電源を用いる場合に比べ、管理装置の製造コストを抑制できる。
バックアップ電源が一時的に管理部に電力を供給する時間は適宜に選択可能であるが、供給する時間が長いとバックアップ電源の容量を大きくする必要がある。このため、電力を供給する時間は１０秒以内であることが望ましく、５秒以内であることがより望ましい。瞬停が継続する時間が１秒未満である場合は、バックアップ電源が電力を供給する時間は１秒以内であってもよい。

【0015】

前記バックアップ電源は、前記蓄電素子によって充電されるコンデンサであってもよい。

【0016】

一般にコンデンサは低コストであるので、一時的に管理部に電力を供給するバックアップ電源を低コストで実現できる。
バックアップ電源が管理部の制御を必要とするものであると仮定した場合、蓄電素子の電圧が例えば５Ｖに近い電圧まで低下したときに管理部がソフトウェア制御によってバックアップ電源に電力を供給させる必要がある。しかしながら、その場合は管理部の処理が複雑になる上、ソフトウェア制御であることによって応答速度も遅くなる。これに対し、コンデンサは蓄電素子の電圧がコンデンサの電圧より低下すると管理部に自動で電力を供給するので、ソフトウェア制御が不要である。このため管理部の処理が簡素になるという利点もある。コンデンサを用いるとハードウェアだけで瞬停に対応できるので、ソフトウェア制御に比べて迅速に瞬停に対応できるという利点もある。
コンデンサを用いるとノイズ除去も同時に行うことができるという利点もある。

【0017】

管理装置は、前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、前記蓄電素子に流れる電流の電流値を検出する電流センサと、を備え、前記管理部は、前記電流センサによって所定値以上の電流値が検出されると前記遮断器をオフにしてもよい。

【0018】

外部短絡が起きると蓄電素子に大電流（所定値以上の電流）が流れる。上記の管理装置によると、大電流が流れた場合は管理部が遮断器をオフにすることにより、蓄電素子を大電流から保護できる。ただし、大電流によって蓄電素子の電圧が管理部の動作電圧より低下した場合は、バックアップ電源がないと管理部の動作が停止するので遮断器をオフにできない。
上記の管理装置によると、蓄電素子の電圧がバックアップ電源の電圧より低くなるとバックアップ電源から管理部に電力が供給されるので、バックアップ電源から供給された電力によって動作する管理部が遮断器をオフにすることにより、蓄電素子を外部短絡による大電流の放電が制御できない状態になることから保護できる。

【0019】

前記蓄電素子と前記管理部との間に前記蓄電素子の電圧を前記管理部の動作電圧に降下させるレギュレータが設けられており、前記バックアップ電源は前記レギュレータと前記管理部とを接続している電力線から分岐している電力線に設けられていてもよい。

【0020】

バックアップ電源を設ける場合、蓄電素子とレギュレータとの間に設けることも可能であるが、その場合は蓄電素子の電圧と同じ電圧を蓄えることのできる大容量のバックアップ電源が必要となる。これに対し、レギュレータと管理部との間にバックアップ電源を設けると、レギュレータによって電圧が降下するので、蓄電素子とレギュレータとの間にバックアップ電源を設ける場合に比べてバックアップ電源の容量を小さくできる。このため、瞬停をより低コストで抑制できる。

【0021】

本明細書によって開示される発明は、装置、方法、これらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現できる。

【0022】

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図８によって説明する。
図１に示すように、実施形態１に係るバッテリ５０（蓄電装置）は自動二輪車１０に搭載される二輪車用のバッテリである。

【0023】

図２に示すように、バッテリ５０には自動二輪車１０に搭載されているスタータ１０Ａ、オルタネータ１０Ｂ及び補機類１０Ｃ（ヘッドライド、エアコン、オーディオなど）が接続されている。バッテリ５０はスタータ１０Ａに電力を供給してエンジン（駆動源の一例）を始動させるエンジン始動用のバッテリである。バッテリ５０はエンジン動作中にオルタネータ１０Ｂによって充電される。

【0024】

自動二輪車１０のエンジン動作中はオルタネータ１０Ｂから補機類１０Ｃに電力が供給される。このため、バッテリ５０は、エンジン動作中は補機類１０Ｃに電力を供給しないが、エンジン停止中に補機類１０Ｃが使用される場合は補機類１０Ｃにも電力を供給する。

【0025】

一般に二輪車用のバッテリは自動二輪車１０のＥＣＵと通信する機能を有していない。実施形態１に係る二輪車用のバッテリ５０もＥＣＵと通信する機能を有していない。

【0026】

（１）バッテリの構成
図３に示すように、バッテリ５０は組電池６０と、回路基板ユニット６５と、収容体７１とを備える。

【0027】

収容体７１は、合成樹脂材料からなる本体７３と蓋体７４とを備えている。本体７３は有底筒状である。本体７３は、底面部７５と、４つの側面部７６とを備えている。４つの側面部７６によって上端部分に上方開口部７７が形成されている。

【0028】

収容体７１は、組電池６０と回路基板ユニット６５を収容する。組電池６０は１２個の二次電池６２（蓄電素子の一例）を有する。二次電池６２は一例としてリチウムイオン電池である。１２個の二次電池６２は、３並列で４直列に接続されている。回路基板ユニット６５は、回路基板１００と回路基板１００上に搭載される電子部品とを含み、組電池６０の上部に配置されている。

【0029】

蓋体７４は、本体７３の上方開口部７７を閉鎖する。蓋体７４の周囲には外周壁７８が設けられている。蓋体７４は、平面視略Ｔ字形の突出部７９を有する。蓋体７４の前部のうち、一方の隅部に正極外部端子５１が固定され、他方の隅部に負極外部端子５２が固定されている。

【0030】

図４及び図５に示すように、二次電池６２は直方体形状のケース８２内に電極体８３を非水電解質と共に収容したものである。ケース８２は、ケース本体８４と、その上方の開口部を閉鎖する蓋８５とを有している。

【0031】

電極体８３は、詳細については図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極要素と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極要素との間に、多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状で、セパレータに対して負極要素と正極要素とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらした状態で、ケース本体８４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。

【0032】

正極要素には正極集電体８６を介して正極端子８７が、負極要素には負極集電体８８を介して負極端子８９がそれぞれ接続されている。正極集電体８６及び負極集電体８８は、平板状の台座部９０と、この台座部９０から延びる脚部９１とからなる。台座部９０には貫通孔が形成されている。脚部９１は正極要素又は負極要素に接続されている。正極端子８７及び負極端子８９は、端子本体部９２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部９３とからなる。そのうち、正極端子８７の端子本体部９２と軸部９３とは、アルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子８９においては、端子本体部９２がアルミニウム製で、軸部９３が銅製であり、これらを組み付けたものである。正極端子８７及び負極端子８９の端子本体部９２は、蓋８５の両端部に絶縁材料からなるガスケット９４を介して配置され、このガスケット９４から外方へ露出されている。

【0033】

蓋８５は、圧力開放弁９５を有している。圧力開放弁９５は、図２に示すように、正極端子８７と負極端子８９の間に位置している。圧力開放弁９５は、ケース８２の内圧が制限値を超えた時に、開放して、ケース８２の内圧を下げる。

【0034】

（２）バッテリの電気的構成
図６に示すように、バッテリ５０は組電池６０と、組電池６０を管理するＢＭＵ１０１（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）とを備えている。ＢＭＵ１０１は管理装置の一例である。

【0035】

組電池６０は、複数の二次電池６２から構成されている。二次電池６２は１２個あり、３並列で４直列に接続されている。図６では並列に接続された３つの二次電池６２を１つの電池記号で表している。バッテリ５０は定格１２Ｖである。

【0036】

パワーライン７０Ｐは、正極外部端子５１と組電池６０の正極とを接続するパワーラインである。パワーライン７０Ｎは、負極外部端子５２と組電池６０の負極とを接続するパワーラインである。組電池６０の負極はシグナルグランドＧ１に接続されている。組電池６０はシグナルグランドＧ１を基準電位とする。負極外部端子５２は、ボディグランドＧ２に接続されている。ボディグランドＧ２は自動二輪車１０のボディである。ボディグランドＧ２は自動二輪車１０の基準電位である。

【0037】

ＢＭＵ１０１は電流センサ５３、電圧センサ１１０、温度センサ１１１、遮断器５５、管理部１３０、ダイオード４０（整流素子）、コンデンサ４１（バックアップ電源の一例）、及び、レギュレータ４２を備える。組電池６０、電流センサ５３及び遮断器５５は、パワーライン７０Ｐ、パワーライン７０Ｎを介して、直列に接続されている。遮断器５５、電流センサ５３、電圧センサ１１０、管理部１３０、ダイオード４０、コンデンサ４１及びレギュレータ４２は回路基板１００上に実装されており、回路基板１００のシグナルグランドＧ１を基準電位（動作基準）とする。

【0038】

電流センサ５３は、組電池６０の負極に位置し、負極側のパワーライン７０Ｎに設けられている。電流センサ５３は、組電池６０の電流Ｉを検出する。
電圧センサ１１０は、各二次電池６２の電圧Ｖと組電池６０の総電圧とを検出する。組電池６０の総電圧は４つの二次電池６２の合計電圧である。
温度センサ１１１はいずれか一つあるいは二つの二次電池６２に設けられており、二次電池６２の温度を検出して管理部１３０に出力する。

【0039】

遮断器５５は、組電池６０の負極に位置し、負極のパワーライン７０Ｎに設けられている。遮断器５５は、充電用ＦＥＴ５５Ａと、放電用ＦＥＴ５５Ｂとを有する。充電用ＦＥＴ５５Ａ及び放電用ＦＥＴ５５Ｂは電力用の半導体スイッチであり、より具体的にはＮチャンネルの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。充電用ＦＥＴ５５Ａ及び放電用ＦＥＴ５５ＢのソースＳは基準端子である。充電用ＦＥＴ５５Ａ及び放電用ＦＥＴ５５ＢのゲートＧは制御端子である。充電用ＦＥＴ５５Ａ及び放電用ＦＥＴ５５ＢのドレンＤは接続端子である。

【0040】

充電用ＦＥＴ５５ＡはソースＳが組電池６０の負極に接続されている。放電用ＦＥＴ５５ＢはソースＳが負極外部端子５２に接続されている。充電用ＦＥＴ５５Ａと放電用ＦＥＴ５５ＢとはドレンＤ同士が接続されることによってバックツーバック接続されている。

【0041】

充電用ＦＥＴ５５Ａは寄生ダイオード５６Ａを有している。寄生ダイオード５６Ａは順方向が放電方向と同一である。放電用ＦＥＴ５５Ｂは寄生ダイオード５６Ｂを有している。寄生ダイオード５６Ｂは順方向が充電方向と同一である。

【0042】

放電用ＦＥＴ５５ＢはソースＳが負極外部端子５２に接続されていることから、ボディグランドＧ２が基準電位である。充電用ＦＥＴ５５ＡはソースＳが組電池６０の負極に接続されている。組電池６０の負極は回路基板１００のシグナルグランドＧ１に接続されているので、充電用ＦＥＴ５５ＡはシグナルグランドＧ１が基準電位である。

【0043】

充電用ＦＥＴ５５ＡはゲートＧにＨレベルの電圧が印加されることでオンになり、ゲートＧにＬレベルの電圧が印加されることでオフになる。放電用ＦＥＴ５５Ｂも同様である。

【0044】

管理部１３０は二次電池６２から供給される電力によって動作するものであり、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２及びＲＡＭ１３３を備える。管理部１３０の動作電圧は５Ｖである。管理部１３０は電圧センサ１１０、電流センサ５３、温度センサ１１１の出力に基づいてバッテリ５０を管理する。管理部１３０は、正常時、充電用ＦＥＴ５５ＡのゲートＧ及び放電用ＦＥＴ５５ＢのゲートＧにＨレベルの電圧を印加し、充電用ＦＥＴ５５Ａ及び放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにする。充電用ＦＥＴ５５Ａ及び放電用ＦＥＴ５５Ｂの双方がオンの場合、組電池６０は充電、放電の双方が可能である。

【0045】

レギュレータ４２は二次電池６２から供給される１２Ｖの電圧を管理部１３０の動作電圧である５Ｖに降圧する回路である。レギュレータ４２は二次電池６２の電力を管理部１３０に供給するパワーライン１２０に設けられている。パワーライン１２０はパワーライン７０Ｐから分岐している。管理部１３０の動作電圧が１２Ｖである場合や管理部１３０自体がレギュレータを備えている場合は、レギュレータ４２は不要である。

【0046】

ダイオード４０はパワーライン１２０においてレギュレータ４２と組電池６０との間に設けられている。ダイオード４０は二次電池６２から管理部１３０に向かう方向に電流が流れるものである。ダイオード４０は組電池６０の電圧が低下したときにコンデンサ４１の電圧が低下することを防止する。

【0047】

コンデンサ４１はパワーライン１２０においてダイオード４０とレギュレータ４２との間から分岐しているパワーライン１２１に設けられている。コンデンサ４１は組電池６０によって１２Ｖで充電され、組電池６０の総電圧がコンデンサ４１の電圧より低下した場合に一時的に管理部１３０に５Ｖ以上の電力を供給する。

【0048】

コンデンサ４１が一時的に管理部１３０に電力を供給する時間は適宜に選択可能であるが、供給する時間が長いとコンデンサ４１の容量を大きくする必要がある。このため、電力を供給する時間は１０秒以内であることが望ましく、５秒以内であることがより望ましい。瞬停が継続する時間が１秒未満である場合は、コンデンサ４１が電力を供給する時間は１秒以内であってもよい。

【0049】

（３）管理部よって実行される処理
管理部１３０によって実行される処理のうちＳＯＣ推定処理、過充電／過放電保護処理、及び、過電流保護処理について説明する。

【0050】

（３－１）ＳＯＣ推定処理
ＳＯＣ推定処理は、電流積算法によって二次電池６２の充電状態を推定する処理である。電流積算法は、電流センサ５３によって二次電池６２の充放電電流を所定の時間間隔で計測することで二次電池６２に出入りする電力量を計測し、これを初期容量から加減することでＳＯＣを推定する方法である。

【0051】

電流積算法は二次電池６２の使用中でもＳＯＣを推定できるという利点がある反面、常に電流を計測して充放電電力量を積算するので電流センサ５３の計測誤差が累積して次第に不正確になる可能性がある。このため、管理部１３０は、電流積算法によって推定したＳＯＣを二次電池６２の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）に基づいてリセットしてもよい。

【0052】

具体的には、ＯＣＶとＳＯＣとの間には比較的精度の良い相関関係があるので、ＯＣＶからＳＯＣを推定し、電流積算法によって推定したＳＯＣを、ＯＣＶから推定したＳＯＣでリセットしてもよい。
ＯＣＶは回路が開放されている状態の電圧に限られない。例えば、ＯＣＶは二次電池６２に流れる電流の電流値が微小な基準値未満であるときの電圧であってもよい。

【0053】

（３－２）過充電／過放電保護処理
過充電／過放電保護処理は、ＳＯＣが所定値以上になった場合に充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにして二次電池６２を過充電から保護する処理、及び、ＳＯＣが所定の下限値以下になった場合に放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにして二次電池６２を過放電から保護する処理である。

【0054】

（３－３）過電流保護処理
過電流保護処理は、外部短絡によって二次電池６２に大電流が流れた場合に放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにして二次電池６２を大電流から保護する処理である。具体的には、管理部１３０は電流センサ５３によって所定の時間間隔で電流値を検出し、所定値以上の電流値が検出された場合は放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにする。所定値はエンジン始動時に流れる大電流の電流値より大きな値である。

【0055】

（４）コンデンサの作動
図７を参照して、コンデンサ４１の作動について説明する。組電池６０はハイレートで充放電されるので、エンジン始動時に一時的に大電流が流れることによって総電圧が５Ｖ未満まで低下する可能性がある。組電池６０の総電圧が５Ｖ未満まで低下した場合は組電池６０の総電圧がコンデンサ４１の電圧より低くなるので、コンデンサ４１から一時的に管理部１３０に電力が供給される。

【0056】

エンジン始動時に組電池６０の総電圧が５Ｖ未満まで低下するのは一時的であるので、その後に組電池６０の電圧が回復すると組電池６０から管理部１３０に電力が供給される。このため、管理部１３０はエンジン始動時に組電池６０の総電圧が一時的に５Ｖ未満まで低下しても継続して動作し続ける。言い換えると、前述したＳＯＣ推定処理や過充電／過放電保護処理が継続して実行される。

【0057】

組電池６０はハイレートで充放電されるので、外部短絡が発生した場合も大電流が流れることによって組電池６０の総電圧が５Ｖ未満まで低下する可能性がある。外部短絡によって組電池６０の総電圧が５Ｖ未満まで低下した場合もコンデンサ４１から一時的に管理部１３０に電力が供給される。

【0058】

外部短絡が発生した場合にコンデンサ４１から管理部１３０に電力を供給する理由は、前述した過電流保護処理を実行するために管理部１３０を一時的に生かすためである。具体的には、外部短絡によって大電流が流れると電流値が所定値以上になるので、コンデンサ４１から供給された電力によって動作する管理部１３０は、電流値が所定値以上であることを検出し、放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにする。これにより二次電池６２が外部短絡による大電流から保護される。管理部１３０はその後にコンデンサ４１から電力が供給されなくなると動作を停止する。

【0059】

（５）実施形態の効果
ＢＭＵ１０１によると、バックアップ電源（コンデンサ４１）を備えており、組電池６０の電圧がバックアップ電源の電圧より低下した場合はバックアップ電源から管理部１３０に電力が供給される。これにより瞬停を抑制できる。このため、二輪車用の二次電池６２から供給される電力によって動作するＢＭＵ１０１において、二次電池６２の容量が小さくても一時的な大電流による瞬停によってＢＭＵ１０１の動作が停止することを抑制できる。
二次電池６２の温度が低いと内部抵抗が増大することによって瞬停が起き易くなる。ＢＭＵ１０１によると、瞬停を抑制できるので、二次電池６２の内部抵抗が高い低温時や、二次電池６２の内部抵抗が大きく劣化している状態で使用される場合に特に有用である。

【0060】

ＢＭＵ１０１によると、瞬停が起き易い二輪車用の二次電池６２のＢＭＵ１０１にバックアップ電源を備えたので、二輪車用の二次電池６２において瞬停を抑制できる。
一般に二輪車用の二次電池６２のＢＭＵ１０１は四輪車用の二次電池６２のＢＭＵに比べて動作電圧が低いので、バックアップ電源の容量も小さくてよい。このため、四輪車用の二次電池６２のＢＭＵにバックアップ電源を備える場合に比べ、瞬停を低コストで抑制できるという利点もある。

【0061】

ＢＭＵ１０１によると、バックアップ電源は一時的に管理部１３０に電力を供給するものであるので、ある程度長い時間に亘って電力を供給できるバックアップ電源を用いる場合に比べ、ＢＭＵ１０１の製造コストを抑制できる。

【0062】

ＢＭＵ１０１によると、バックアップ電源は二次電池６２によって充電されるコンデンサ４１である。一般にコンデンサは低コストであるので、一時的に管理部に電力を供給するバックアップ電源を低コストで実現できる。
コンデンサ４１は蓄電素子の電圧がコンデンサ４１の電圧より低下すると管理部１３０に自動で電力を供給するので、ソフトウェア制御が不要である。このため管理部１３０の処理が簡素になるという利点もある。コンデンサ４１を用いるとハードウェアだけで瞬停に対応できるので、ソフトウェア制御に比べて迅速に瞬停に対応できるという利点もある。
コンデンサ４１を用いるとノイズ除去も同時に行うことができるという利点もある。

【0063】

ＢＭＵ１０１によると、外部短絡によって組電池６０の電圧が低下しても、コンデンサ４１から電力を供給された管理部１３０が放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにすることにより、二次電池６２を外部短絡による大電流の放電が制御できない状態になることから保護できる。

【0064】

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。

【0065】

（１）上記実施形態ではバックアップ電源としてコンデンサ４１を例に説明したが、バックアップ電源はこれに限られない。例えばバックアップ電源はボタン電池などの一次電池（ある程度長い時間に亘って電力を供給できるバックアップ電源の一例）であってもよい。

【0066】

（２）上記実施形態では二次電池６２とレギュレータ４２との間にコンデンサ４１が設けられている場合を例に説明したが、コンデンサ４１はレギュレータ４２と管理部１３０との間に設けられてもよい。レギュレータ４２と管理部１３０との間にバックアップ電源を設けると、レギュレータ４２によって電圧が降下するので、二次電池６２とレギュレータ４２との間にコンデンサ４１を設ける場合に比べてコンデンサ４１の容量を小さくできる。このため、瞬停をより低コストで抑制できる。

【0067】

（３）上記実施形態では駆動源の起動に用いられる二次電池として二輪車用の二次電池６２を例に説明したが、駆動源の起動に用いられる二次電池はこれに限られない。例えば電気自動車やハイブリッド自動車などは車両の駆動源である電気モータに電力を供給する駆動用バッテリを備えている。一般に駆動用バッテリは外部の二次電池から供給される電力によって起動し、電気モータに電力を供給する。駆動源の起動に用いられる二次電池は上述した外部の二次電池として用いられるものであってもよい。

【0068】

（４）上記実施形態では蓄電素子として二次電池６２を例に説明したが、蓄電素子はこれに限られない。例えば、蓄電素子は電気化学反応を伴うキャパシタであってもよい。

【符号の説明】

【0069】

１０ 自動二輪車
４１ コンデンサ（バックアップ電源の一例）
４２ レギュレータ
５３ 電流センサ
５５ 遮断器
６２ 二次電池（蓄電素子の一例）
１０１ ＢＭＵ（管理装置の一例）
１３０ 管理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】