特許 7677905 電力装置及びその制御方法

(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】

(24)【登録日】2025-05-07

(45)【発行日】2025-05-15

(54)【発明の名称】電力装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20250508BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20250508BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20250508BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20250508BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

H02J7/10 L

H02J7/04 L

H01M10/48 P

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021567587

(86)(22)【出願日】2020-12-24

(86)【国際出願番号】 JP2020048335

(87)【国際公開番号】W WO2021132420

(87)【国際公開日】2021-07-01

【審査請求日】2023-12-18

(31)【優先権主張番号】P 2019238385

(32)【優先日】2019-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】井野 光泰

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０３３９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５０４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６１２１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／１０

Ｈ０２Ｊ ７／０４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の蓄電部（１２、１２ａ～１２ｄ）とＥＣＵ（１４）とを有する電力装置（１０）において、
複数の前記蓄電部の各々は、前記蓄電部の電圧値を検出する電圧検出部（３２）と、前記蓄電部の温度を検出する温度検出部（３６）と、前記電圧値及び前記温度を前記ＥＣＵに送信する通信部（３８）とを有し、前記電力装置に対して着脱可能であり、
前記ＥＣＵは、
複数の前記蓄電部の前記通信部から送信される前記電圧値をそれぞれ取得する電圧取得部（１４）と、
複数の前記蓄電部の前記通信部から送信される前記温度をそれぞれ取得する温度取得部（１４）と、
前記電圧取得部が取得した複数の前記蓄電部の前記電圧値の電圧差が電圧閾値（Ｖｔｈｒ）を超える場合、前記電圧差が前記電圧閾値を超える複数の前記蓄電部同士の接続を禁止し、且つ、前記温度取得部が取得した複数の前記蓄電部の前記温度の温度差が温度閾値を超える場合、前記温度差が前記温度閾値を超える複数の前記蓄電部同士の接続を禁止する接続制御部（１４）と、
を有する、電力装置。

【請求項2】

請求項１記載の電力装置において、
前記ＥＣＵは、複数の前記蓄電部が前記電力装置に収容されているか否かを判定する判定部（１４）をさらに有する、電力装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の電力装置において、
複数の前記蓄電部の各々は、前記ＥＣＵから印加される電圧に基づいて起動する、電力装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の電力装置において、
前記接続制御部は、複数の前記蓄電部の前記電圧値のうち、最大電圧と最小電圧との差が前記電圧閾値を超える場合、前記電圧値の差が前記電圧閾値以内となる少なくとも２つの前記蓄電部の組み合わせがあるか否かを判定し、前記組み合わせが存在する場合には、少なくとも２つの前記蓄電部の接続を許可する、電力装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の電力装置において、
複数の前記蓄電部は、複数の前記蓄電部の電力を利用する電力利用部（２４）に接続可能であり、
前記接続制御部は、前記電圧差が前記電圧閾値を超える場合、複数の前記蓄電部と前記電力利用部との接続を禁止する、電力装置。

【請求項6】

請求項５記載の電力装置において、
前記接続制御部は、前記電圧差が前記電圧閾値を超える場合、１つの前記蓄電部と前記電力利用部との接続を許可する、電力装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の電力装置において、
前記接続制御部は、複数の前記蓄電部に前記電圧差が前記電圧閾値を超えない組み合わせが存在する場合、前記電圧差が前記電圧閾値を超えない複数の前記蓄電部同士の接続を許可する、電力装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の電力装置において、
前記接続制御部は、前記電力装置に収容される複数の前記蓄電部のうち、使用可能な複数の前記蓄電部同士の接続を許可するか、又は、接続を禁止する、電力装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の電力装置において、
複数の前記蓄電部の電力を利用する電力利用部に対して、複数の前記蓄電部を並列に接続する複数の接続部（２６）をさらに有し、
複数の前記接続部は、前記接続制御部が複数の前記蓄電部同士の接続を禁止する場合、複数の前記蓄電部と前記電力利用部との接続を遮断し、一方で、前記接続制御部が複数の前記蓄電部同士の接続を許可する場合、複数の前記蓄電部と前記電力利用部とを接続する、電力装置。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載の電力装置において、
前記接続制御部は、前記電圧差が前記電圧閾値を超える場合、及び、前記温度差が前記温度閾値を超える場合のいずれでもない場合には、複数の前記蓄電部同士の接続を許可し、
前記電力装置は、前記接続制御部が接続を許可した複数の前記蓄電部の数の情報を前記電力装置のユーザに報知する報知部（１６）をさらに有する、電力装置。

【請求項11】

複数の蓄電部（１２、１２ａ～１２ｄ）とＥＣＵ（１４）とを有する電力装置（１０）の制御方法において、
複数の前記蓄電部の各々は、前記電力装置に対して着脱可能であり、
前記制御方法は、
複数の前記蓄電部の各々が電圧検出部（３２）によって前記蓄電部の電圧値を検出するステップと、
複数の前記蓄電部の各々が温度検出部（３６）によって前記蓄電部の温度を検出するステップと、
複数の前記蓄電部の各々が通信部（３８）によって前記電圧値及び前記温度を前記ＥＣＵに送信するステップと、
前記ＥＣＵの電圧取得部（１４）によって複数の前記蓄電部の前記通信部から送信される前記電圧値をそれぞれ取得するステップと、
前記ＥＣＵの温度取得部（１４）によって複数の前記蓄電部の前記通信部から送信される前記温度をそれぞれ取得するステップと、
前記電圧取得部が取得した複数の前記蓄電部の前記電圧値の電圧差が電圧閾値（Ｖｔｈｒ）を超える場合、前記ＥＣＵの接続制御部（１４）によって前記電圧差が前記電圧閾値を超える複数の前記蓄電部同士の接続を禁止し、且つ、前記温度取得部が取得した複数の前記蓄電部の前記温度の温度差が温度閾値を超える場合、前記接続制御部によって前記温度差が前記温度閾値を超える複数の前記蓄電部同士の接続を禁止するステップと、
を有する、電力装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の蓄電部を有する電力装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数のバッテリ（蓄電部）が電圧変換器を介して互いに並列接続される電力装置が、例えば、特開２０１６－２５７９１号公報に開示されている。

【発明の概要】

【0003】

ところで、電圧又はＳＯＣ（充電率）の異なる複数の蓄電部を互いに並列接続する場合、複数の蓄電部の間では、電圧又はＳＯＣが互いに均等になるように、各蓄電部の電圧差に比例して電流が流れる充放電が行われる。この場合、複数の蓄電部を単純に結線した際、無視できるほど小さな電圧差であれば、各蓄電部を直接、並列接続しても問題はない。

【0004】

しかしながら、電圧差の大きな複数の蓄電部を並列接続すると、当該電圧差に起因して大電流が流れる。これにより、蓄電部の劣化や故障が発生し、蓄電部の寿命が短くなる場合がある。例えば、鉛バッテリは、内部抵抗が高いため、電圧差があっても大電流（過電流）は流れにくい。一方、着脱式のリチウムイオンバッテリのような内部抵抗の低い蓄電部について、並列に接続して充放電を行う場合、大電流（過電流）が流れやすい。

【0005】

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、蓄電部の劣化や故障を未然に防止することで、蓄電部の長寿命化を実現することができる電力装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

【0006】

本発明の第１の態様は、複数の蓄電部を有する電力装置であって、複数の前記蓄電部の電圧値をそれぞれ取得する電圧取得部と、前記電圧取得部が取得した複数の前記蓄電部の前記電圧値の電圧差が電圧閾値を超える場合、前記電圧差が前記電圧閾値を超える複数の前記蓄電部同士の接続を禁止する接続制御部とを有する。

【0007】

本発明の第２の態様は、複数の蓄電部を有する電力装置の制御方法であって、電圧取得部によって複数の前記蓄電部の電圧値をそれぞれ取得するステップと、前記電圧取得部が取得した複数の前記蓄電部の前記電圧値の電圧差が電圧閾値を超える場合、接続制御部によって前記電圧差が前記電圧閾値を超える複数の前記蓄電部同士の接続を禁止するステップとを有する。

【0008】

本発明によれば、複数の蓄電部の電圧値の電圧差が電圧閾値を超えると、複数の蓄電部同士の接続を禁止する。これにより、電圧差に起因して大電流が流れることが回避される。この結果、蓄電部の劣化や故障が未然に防止され、蓄電部の長寿命化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る電力装置の構成図である。

【図2】図１の蓄電部の構成図である。

【図3】図１の電力装置の動作を図示したフローチャートである。

【図4】図１の電力装置の動作を図示したフローチャートである。

【図5】具体例の説明図である。

【図6】変形例に係る電力装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る電力装置及びその制御方法について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。

【0011】

［１．本実施形態の概略構成］
本実施形態に係る電力装置１０は、図１に示すように、複数の蓄電部１２と、ＥＣＵ１４（電圧取得部、接続制御部、温度取得部）と、報知部１６と、内蔵バッテリ１８と、複数のスイッチ２０、２２とを有する。なお、図１では、４つの蓄電部１２（以下、第１～第４蓄電部１２ａ～１２ｄという場合がある。）が配置される場合を図示している。本実施形態では、少なくとも２つの蓄電部１２が電力装置１０に配置されていればよい。

【0012】

また、電力装置１０は、例えば、一輪車、二輪車、三輪車、四輪車等の各種の電動車両の電源システムに適用される。なお、電力装置１０は、電動車両への適用に限定されることはない。（１）車両以外の航空機や船舶等の移動体、（２）家庭用の充電器等の各種の充電設備、（３）蓄電部１２から電力を出力させる各種の放電器、（４）汎用作業機、芝刈り機、耕うん機等の各種の作業機、（５）家屋等の建物の内外に設置又は配置されている各種の電気機器に電力を供給する電源システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）にも、電力装置１０を適用可能である。以下の説明では、主として、電動車両に電力装置１０を適用した場合について説明する。

【0013】

各蓄電部１２は、電力装置１０に対して着脱可能で、且つ、充放電可能な蓄電装置である。例えば、着脱式のリチウムイオンバッテリのバッテリパックが蓄電部１２として好適である。各蓄電部１２は、電動車両のモータ及びＰＤＵ等の負荷２４（電力利用部）に対して並列に接続されている。すなわち、各蓄電部１２の出力側の正極端子は、負荷２４の正極端子と接続されている。各蓄電部１２の出力側の負極端子は、負荷２４の負極端子と接続されている。なお、負荷２４は、モータ及びＰＤＵに限らず、複数の蓄電部１２の電力を利用する装置であればよい。

【0014】

内蔵バッテリ１８は、電力装置１０に設けられている固定型の蓄電装置である。内蔵バッテリ１８は、スイッチ２０を介して負荷２４に並列に接続されている。すなわち、内蔵バッテリ１８の正極端子は、スイッチ２０を介して、負荷２４の正極端子と接続されている。内蔵バッテリ１８の負極端子は、負荷２４の負極端子と接続されている。なお、内蔵バッテリ１８と負荷２４との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の不図示の電圧変換回路が介挿されてもよい。これにより、各蓄電部１２と内蔵バッテリ１８との双方から負荷２４に電力を供給する場合、内蔵バッテリ１８の電圧を電圧変換回路で調整し、調整後の電圧を負荷２４側に出力することができる。また、内蔵バッテリ１８単独で負荷２４に電力を供給するか、又は、各蓄電部１２から負荷２４に電力を供給する場合には、電圧変換回路は無くてもよい。

【0015】

内蔵バッテリ１８は、電力装置１０の主電源であると共に、各蓄電部１２を起動させるための起動用電源でもある。従って、内蔵バッテリ１８は、各スイッチ２２を介して各蓄電部１２にも接続されている。すなわち、内蔵バッテリ１８の正極端子は、各スイッチ２２を介して、各蓄電部１２の正極の電源端子と接続されている。内蔵バッテリ１８の負極端子は、各蓄電部１２の負極の電源端子と接続されている。

【0016】

ＥＣＵ１４は、電動車両の電子制御装置であり、不図示の非一過性の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する各スイッチ２６（図２参照）に対する接続制御等の各種機能を実現する。また、報知部１６は、電動車両に備わる表示装置又はスピーカ等の出力装置であり、ＥＣＵ１４の処理結果を外部（例えば、電動車両のユーザ）に報知する。

【0017】

ＥＣＵ１４と、各蓄電部１２、各スイッチ２０、２２及び負荷２４とは、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）の通信線２８を介して、信号又は情報の送受信が可能である。従って、ＥＣＵ１４は、各スイッチ２０、２２を制御してオンさせることで、内蔵バッテリ１８と負荷２４とを電気的に接続させ、又は、内蔵バッテリ１８と各蓄電部１２とを電気的に接続させる。

【0018】

図２は、各蓄電部１２の内部構成図である。各蓄電部１２は、同じ構成を有しており、図２では、１つの蓄電部１２のみ図示している。図２に示すように、各蓄電部１２は、スイッチ２６（接続部）と、バッテリ３０と、バッテリマネジメントシステム（ＢＭＵ）３２と、抵抗器３４と、温度センサ３６と、通信部３８とを収容するバッテリパックである。

【0019】

バッテリ３０の正極は、スイッチ２６及び蓄電部１２の正極端子を介して負荷２４の正極端子に接続されている。バッテリ３０の負極は、抵抗器３４及び蓄電部１２の負極端子を介して負荷２４の負極端子に接続されている。また、通信部３８は、通信線２８を介してＥＣＵ１４との間で信号又は情報の送受信を行う。

【0020】

ＢＭＵ３２は、ＥＣＵ１４の制御でスイッチ２２がオンとなり、内蔵バッテリ１８から電力が供給されることで起動する。ＢＭＵ３２は、バッテリ３０の監視等を行う。具体的に、ＢＭＵ３２は、ＥＣＵ１４から通信線２８を介して通信部３８に受信される制御信号に基づき、スイッチ２６をオンさせることで、バッテリ３０と負荷２４とを電気的に接続する。また、ＢＭＵ３２は、抵抗器３４の両端の電圧値を逐次検出し、検出した電圧値と抵抗器３４の抵抗値とに基づき、バッテリ３０に流れる電流（放電電流又は充電電流）の電流値を逐次算出する。さらに、ＢＭＵ３２は、バッテリ３０の電圧値を逐次検出し、検出した電圧値と、算出した電流値とに基づき、バッテリ３０のＳＯＣを逐次算出する。さらにまた、ＢＭＵ３２は、サーミスタ等の温度センサ３６が検出したバッテリ３０の温度を逐次取得する。ＢＭＵ３２は、通信部３８から通信線２８を介してＥＣＵ１４に、電圧値、電流値、ＳＯＣ及び温度を含む情報を逐次送信する。

【0021】

従って、ＥＣＵ１４は、上記の情報を逐次取得し、取得した各情報に基づいて、各スイッチ２６のオン（接続）又はオフ（遮断）の要否を決定（判定）する。また、ＥＣＵ１４は、この判定結果に基づく制御信号を、通信線２８を介して各通信部３８に送信することで、各蓄電部１２のスイッチ２６をオン又はオフさせる。さらに、ＥＣＵ１４は、通信線２８を介して各スイッチ２０、２２に制御信号を送信することで、各スイッチ２０、２２をオン又はオフさせる。

【0022】

［２．本実施形態の動作］
以上のように構成される本実施形態に係る電力装置１０の動作（電力装置１０の制御方法）について、図３を参照しながら説明する。この動作は、複数の蓄電部１２（図１及び図２参照）の電圧値の電圧差が電圧閾値を超える場合、電圧閾値を超える電圧差の蓄電部１２同士の接続を禁止することで、電圧差に起因した許容電流を超える大電流（過電流）が各蓄電部１２間を含む電力装置１０内に流れることを回避させるというものである。なお、電圧閾値とは、電圧差に起因して各蓄電部１２の間を流れる大電流（過電流）が発生するか否かを判定するための閾値であり、許容電流に応じた電圧差の値をいう。従って、電圧差が電圧閾値以内に収まっていれば過電流の発生は抑制される。一方、電圧差が電圧閾値を超えていれば、過電流が発生する可能性がある。

【0023】

この動作説明では、スイッチ２０のオフによって内蔵バッテリ１８と負荷２４との接続が遮断されている場合に、各蓄電部１２から負荷２４に電力を供給する場合について説明する。なお、スイッチ２０のオンによって内蔵バッテリ１８と負荷２４とを接続する場合には、内蔵バッテリ１８は、不図示の電圧変換回路を介して、負荷２４に電力を供給することに留意する。

【0024】

ステップＳ１において、ＥＣＵ１４は、各スイッチ２２に制御信号を供給することで、各スイッチ２２をオフからオンに切り替える。これにより、内蔵バッテリ１８と各蓄電部１２のＢＭＵ３２とが電気的に接続され、該内蔵バッテリ１８から各蓄電部１２（ＢＭＵ３２）への電力供給が開始される。これにより、各ＢＭＵ３２が起動する。また、各通信部３８は、通信線２８を介してＥＣＵ１４と通信可能な状態に至る（ステップＳ１：ＹＥＳ）。なお、ステップＳ１において、ＥＣＵ１４及び各蓄電部１２は、通信線２８を介して、各蓄電部１２にＩＤ番号等を付与する付番処理を行ってもよい。

【0025】

ステップＳ２において、各蓄電部１２のＢＭＵ３２は、バッテリ３０の電圧値を検出する。この場合、各ＢＭＵ３２は、バッテリ３０の温度の取得、バッテリ３０に流れる電流の電流値の算出、及び、バッテリ３０のＳＯＣの算出を併せて行っている。そのため、各ＢＭＵ３２は、これらの情報を、通信部３８から通信線２８を介してＥＣＵ１４に送信する。従って、ＥＣＵ１４は、各蓄電部１２からバッテリ３０の電圧値等の情報を取得することができる。

【0026】

ステップＳ３において、ＥＣＵ１４は、複数の蓄電部１２が電力装置１０に配置（収容）されているか否かを判定する。この場合、ＥＣＵ１４は、例えば、通信線２８を介して各蓄電部１２に情報の送信を指示し、この指示に対して各蓄電部１２から通信線２８を介して何らかの情報を受信した場合、各蓄電部１２が電力装置１０に収容されていると判定する。

【0027】

少なくとも２つの蓄電部１２が収容されていることを判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、次のステップＳ４において、ＥＣＵ１４は、収容されている全ての蓄電部１２のうち、使用可能な蓄電部１２が複数存在するか否かを判定する。この場合、ＥＣＵ１４は、例えば、バッテリ３０の電圧値が所定値以上であるか、又は、ＳＯＣが所定値以上である場合、該バッテリ３０を有する蓄電部１２が使用可能であると判定する。

【0028】

使用可能な蓄電部１２が複数存在することを判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、次のステップＳ５において、ＥＣＵ１４は、各蓄電部１２のバッテリ３０の電圧値を比較し、最も高い電圧値（最大電圧値）と、最も低い電圧値（最小電圧値）との電圧差が電圧閾値以内であるか否かを判定する。

【0029】

ここで、最大電圧値と最小電圧値との電圧差が電圧閾値以内に収まっていれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。すなわち、ＥＣＵ１４は、負荷２４に対して全ての蓄電部１２を並列に接続しても過電流は発生しない可能性があると判定する。

【0030】

また、最大電圧値と最小電圧値との電圧差が電圧閾値を超えている場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ＥＣＵ１４は、ステップＳ６に進み、各蓄電部１２のバッテリ３０の電圧値を比較し、電圧閾値以内の電圧差となるような少なくとも２つの蓄電部１２の接続の組み合わせが存在するか否かを判定する。電圧閾値以内の電圧差となるような接続の組み合わせが存在する場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。すなわち、ＥＣＵ１４は、この接続の組み合わせの場合、互いの電圧値が近い（隣接している）ため、少なくとも２つの蓄電部１２を並列に接続すれば、過電流は発生しない可能性があると判定する。

【0031】

ステップＳ７において、ＥＣＵ１４は、各蓄電部１２のバッテリ３０の温度を比較し、最も高い温度（最高温度）と、最も低い温度（最低温度）との温度差が温度閾値以内であるか否かを判定する。すなわち、バッテリ３０の温度に応じて該バッテリ３０の内部抵抗が変化すれば、バッテリ３０の電圧値も変化する。そこで、本実施形態では、蓄電部１２（バッテリ３０）の温度も考慮して、蓄電部１２の接続の組み合わせを選択する。

【0032】

なお、温度閾値とは、温度差に応じた電圧差に起因して各蓄電部１２の間を流れる大電流（過電流）が発生するか否かを判定するための閾値であり、許容電流に応じた温度差の値をいう。従って、温度差が温度閾値以内に収まっていれば過電流の発生は抑制される。一方、温度差が温度閾値を超えていれば、過電流が発生する可能性がある。

【0033】

最高温度と最低温度との温度差が温度閾値以内である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１４は、ステップＳ５、Ｓ６における肯定的な判定結果の接続の組み合わせであれば、負荷２４に対して少なくとも２つの蓄電部１２を並列に接続しても過電流は発生しないと判定し、ステップＳ９に進む。

【0034】

また、最高温度と最低温度との温度差が温度閾値を超えている場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ＥＣＵ１４は、ステップＳ８に進み、各蓄電部１２のバッテリ３０の温度を比較し、温度閾値以内の温度差となるような少なくとも２つの蓄電部１２の接続の組み合わせが存在するか否かを判定する。温度閾値以内の温度差となるような接続の組み合わせが存在する場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９に進む。すなわち、ＥＣＵ１４は、この接続の組み合わせの場合、少なくとも２つの蓄電部１２を並列に接続すれば、過電流は発生しないと判定する。

【0035】

ステップＳ９において、ＥＣＵ１４は、ステップＳ５～Ｓ８での肯定的な判定結果に基づく接続の組み合わせに対応した少なくとも２つの蓄電部１２に対して、通信線２８を介して、スイッチ２６のオンを指示する制御信号を送信する。

【0036】

少なくとも２つの蓄電部１２のＢＭＵ３２は、通信部３８で受信された制御信号に基づき、スイッチ２６をオフからオンに切り替える。これにより、負荷２４に対して少なくとも２つの蓄電部１２（バッテリ３０）が並列に接続される。この結果、各蓄電部１２の間の電圧差を電圧閾値以内に抑えつつ、負荷２４への電力供給や、各蓄電部１２の間での充放電を行うことができる。

【0037】

また、ＥＣＵ１４は、ステップＳ１０において、少なくとも２つの蓄電部１２が接続されたことを、報知部１６から電動車両のユーザ等に報知する。

【0038】

そして、ステップＳ１１において、上記の処理を再度実行する場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１４は、ステップＳ１又はＳ２に戻る。従って、本実施形態では、ステップＳ１又はＳ２からステップＳ１１までの処理を繰り返し実行することができる。

【0039】

一方、ステップＳ３、Ｓ４において、否定的な判定結果となった場合（ステップＳ３、Ｓ４：ＮＯ）、ＥＣＵ１４は、電力装置１０の現在の状態では、１つの蓄電部１２しか使用することができないと判断する。次に、ＥＣＵ１４は、図４のステップＳ１２に進み、該１つの蓄電部１２が使用可能な状態にあるか否かを判定する。

【0040】

１つの蓄電部１２が使用可能な状態にある場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、次のステップＳ１３において、ＥＣＵ１４は、通信線２８を介して、１つの蓄電部１２の通信部３８に、スイッチ２６のオンを指示する制御信号を送信する。

【0041】

１つの蓄電部１２のＢＭＵ３２は、通信部３８で受信された制御信号に基づき、スイッチ２６をオフからオンに切り替える。これにより、負荷２４に対して１つの蓄電部１２（バッテリ３０）が接続され、１つの蓄電部１２と負荷２４との間で電力の授受が行われる。その後、図３のステップＳ１０の処理が実行され、１つの蓄電部１２と負荷２４とを接続したことが報知部１６から外部に報知される。

【0042】

一方、ステップＳ１２において、１つの蓄電部１２が使用不可能である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ１４は、接続可能な蓄電部１２が存在しないと判断する。次のステップＳ１４において、ＥＣＵ１４は、全ての蓄電部１２の接続を禁止することを決定する。その後、図３のステップＳ１０の処理が実行され、全ての蓄電部１２の接続を禁止したことが報知部１６から外部に報知される。これにより、接続が禁止されたことを電動車両のユーザに警告することができる。

【0043】

また、ステップＳ６、Ｓ８において、否定的な判定結果となった場合（ステップＳ６、Ｓ８：ＮＯ）でも、ＥＣＵ１４は、接続可能な蓄電部１２が存在しないと判断し、図４のステップＳ１４に進み、全ての蓄電部１２の接続を禁止する。

【0044】

なお、図３及び図４の処理において、ステップＳ７、Ｓ８の処理はスキップしてもよい。すなわち、図３及び図４の処理では、少なくとも、電圧差に基づいて、各蓄電部１２の接続の組み合わせや、各蓄電部１２の接続の禁止を判定すればよい。

【0045】

［３．本実施形態の動作の具体例］
次に、上述した動作の具体例について、図５を参照しながら説明する。この具体例は、図５のように、第１～第４蓄電部１２ａ～１２ｄ（図１及び図２参照）の順に電圧値が低くなっている場合に、電圧閾値を超える電圧差の接続の組み合わせを禁止することで、電圧閾値以内の電圧差の接続の組み合わせで第１～第４蓄電部１２ａ～１２ｄを接続するものである。

【0046】

なお、具体例では、第１～第４蓄電部１２ａ～１２ｄの接続前の電圧値は、Ｖ１～Ｖ４であり、電圧閾値をＶｔｈｒとする。また、図５では、第１～第４蓄電部１２ａ～１２ｄをＮＯ．１～ＮＯ．４として表記している。

【0047】

図５に示すように、｜Ｖ１－Ｖ４｜＞Ｖｔｈｒである（図３のステップＳ５：ＮＯ）。そのため、負荷２４（図１及び図２参照）に対して第１～第４蓄電部１２ａ～１２ｄを並列に接続すると過電流が流れる可能性がある（図５中の「ＮＧ」の接続）。一方、第１～第３蓄電部１２ａ～１２ｃの接続、第２～第４蓄電部１２ｂ～１２ｄの接続、第１蓄電部１２ａと第２蓄電部１２ｂとの接続、第２蓄電部１２ｂと第３蓄電部１２ｃとの接続、及び、第３蓄電部１２ｃと第４蓄電部１２ｄとの接続では、接続対象の蓄電部１２の電圧値が互いに近い（隣接している）ため、電圧差が電圧閾値Ｖｔｈｒ以内となり、過電流は発生しない（図５中の「ＯＫ」の接続、図３のステップＳ６：ＹＥＳ）。

【0048】

そこで、ＥＣＵ１４は、図５中の「ＯＫ」の接続のうち、いずれか１つの接続の組み合わせを択一的に選択する（図３のステップＳ９）。この場合、ＥＣＵ１４は、通信線２８を介して、接続対象の各蓄電部１２の通信部３８に、スイッチ２６をオンにするための制御信号を送信する。これにより、該各蓄電部１２のＢＭＵ３２は、通信部３８が受信した制御信号に基づきスイッチ２６をオフからオンに切り替える。この結果、負荷２４に対して各蓄電部１２が並列に接続され、各蓄電部１２の間で充放電が行われる。

【0049】

［４．変形例］
本実施形態に係る電力装置１０は、図６に示す変形例の構成であってもよい。この変形例では、各蓄電部１２（１２ａ～１２ｄ）は、バッテリ３０及び温度センサ３６のみ有する。各バッテリ３０には、該バッテリ３０の電圧値を逐次検出する電圧センサ４０が並列に接続されている。さらに、各バッテリ３０の正極端子は、電流センサ４２及びスイッチ２６を介して負荷２４の正極端子に接続されている。さらにまた、各バッテリ３０の負極端子は、負荷２４の負極端子に接続されている。電流センサ４２は、バッテリ３０に流れる電流の電流値を逐次検出する。

【0050】

ＥＣＵ１４は、各温度センサ３６、各電圧センサ４０及び各電流センサ４２とアナログ信号線４４を介して接続されている。そのため、ＥＣＵ１４は、通信部３８（図２参照）のような通信手段を用いなくても、アナログ信号線４４を介して、各温度センサ３６が検出したバッテリ３０の温度、各電圧センサ４０が検出したバッテリ３０の電圧値、各電流センサ４２が検出した電流値を逐次取得することができる。従って、この変形例でも、ＥＣＵ１４は、上述したスイッチ２６の接続処理等を実行することが可能である。

【0051】

上記のように、図１及び図２の構成では、ＥＣＵ１４は、各蓄電部１２から電圧値等を取得する。また、図６の構成では、電圧センサ４０が検出した電圧値がＥＣＵ１４に入力される。本実施形態では、これらの構成に限定されることなく、ＥＣＵ１４は、各蓄電部１２等からの情報に基づき、電圧値を推定してもよい。

【0052】

［５．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態は、複数の蓄電部１２（１２ａ～１２ｄ）を有する電力装置１０及びその制御方法に関する。

【0053】

この場合、電力装置１０は、複数の蓄電部１２の電圧値をそれぞれ取得する電圧取得部と、取得した複数の蓄電部１２の電圧値の電圧差が電圧閾値（Ｖｔｈｒ）を超える場合、電圧差が電圧閾値を超える複数の蓄電部１２同士の接続を禁止する接続制御部として機能するＥＣＵ１４を有する。

【0054】

また、電力装置１０の制御方法は、ＥＣＵ１４が複数の蓄電部１２の電圧値をそれぞれ取得するステップ（図３のステップＳ２）と、取得した複数の蓄電部１２の電圧値の電圧差が電圧閾値を超える場合、ＥＣＵ１４によって電圧差が電圧閾値を超える複数の蓄電部１２同士の接続を禁止するステップ（図４のステップＳ１４）とを有する。

【0055】

このように、本実施形態では、複数の蓄電部１２の電圧値の電圧差が電圧閾値を超えると、複数の蓄電部１２同士の接続を禁止する。これにより、電圧差に起因して大電流が流れることが回避される。この結果、蓄電部１２の劣化や故障が未然に防止され、蓄電部１２の長寿命化を実現することができる。

【0056】

この場合、複数の蓄電部１２は、複数の蓄電部１２の電力を利用する負荷２４（電力利用部）に接続可能であり、ＥＣＵ１４は、電圧差が電圧閾値を超える場合、複数の蓄電部１２と負荷２４との接続を禁止する。これにより、電力装置１０内に大電流が流れることが回避され、各蓄電部１２及び負荷２４の劣化や故障を未然に防止することができる。

【0057】

また、ＥＣＵ１４は、電圧差が電圧閾値を超える場合、１つの蓄電部１２と負荷２４との接続を許可する（図４のステップＳ１３）。これにより、電圧差が電圧閾値を超える場合でも、１つの蓄電部１２から負荷２４に電力供給を行うことができる。

【0058】

また、ＥＣＵ１４は、複数の蓄電部１２に電圧差が電圧閾値を超えない組み合わせが存在する場合、電圧差が電圧閾値を超えない複数の蓄電部１２同士の接続を許可する（図３のステップＳ６：ＹＥＳ、ステップＳ９）。これにより、電圧差が電圧閾値を超えないように、蓄電部１２間の充放電を行うことが可能となる。

【0059】

さらに、ＥＣＵ１４は、電力装置１０に収容され、且つ、使用可能な複数の蓄電部１２同士の接続を許可するか、又は、接続を禁止する（図３のステップＳ３～Ｓ５）。これにより、各蓄電部１２の接続処理を効率よく行うことができる。

【0060】

ＥＣＵ１４は、複数の蓄電部１２の温度を取得し、取得した複数の蓄電部１２の温度の温度差が温度閾値を超える場合、温度差が温度閾値を超える複数の蓄電部１２同士の接続を禁止する（図３のステップＳ７、Ｓ８、図４のステップＳ１４）。蓄電部１２の温度の変化によって内部抵抗が変化し、電圧値が変化する。従って、温度差が温度閾値を超える場合に複数の蓄電部１２同士の接続を禁止することで、大電流が流れることを回避し、蓄電部１２の劣化や故障を確実に防止することが可能となる。

【0061】

電力装置１０は、複数の蓄電部１２の電力を利用する負荷２４（電力利用部）に対して、複数の蓄電部１２を並列に接続する複数のスイッチ２６（接続部）をさらに有する。複数のスイッチ２６は、ＥＣＵ１４が複数の蓄電部１２同士の接続を禁止する場合、複数の蓄電部１２と負荷２４との接続を遮断し（図４のステップＳ１４）、一方で、ＥＣＵ１４が複数の蓄電部１２同士の接続を許可する場合、複数の蓄電部１２と負荷２４とを接続する（図３のステップＳ９）。これにより、各スイッチ２６による複数の蓄電部１２と負荷２４との接続を、ＥＣＵ１４から確実に制御することができる。

【0062】

電力装置１０は、複数の蓄電部１２の接続状態を外部に報知する報知部１６をさらに有する。これにより、電動車両のユーザ等は、該接続状態を容易に把握することができる。

【0063】

なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】