JP2015019552A - 放電制御装置、放電制御方法及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体が物体に衝突するなどの危険事象が発生して蓄電素子の過熱を抑制する機構が破壊されるような場合でも、蓄電素子の過熱を抑制することができる放電制御装置を提供する。【解決手段】移動体１に備えられる蓄電素子２１０の放電を制御する放電制御装置１００であって、移動体１の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する危険発生予測部１２０と、当該危険事象が発生すると予測された場合に、蓄電素子２１０の放電を開始する放電制御部１６０とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、移動体に備えられる蓄電素子の放電を制御する放電制御装置、放電制御方法及び移動体に関する。

リチウムイオン二次電池などの蓄電素子は、ノートパソコンや携帯電話などのモバイル機器の電源として用いられてきたが、近年、電気自動車のような移動体用の電源など、幅広い分野で使用されるようになってきた。ここで、蓄電素子を電気自動車などの移動体用の電源として使用する場合には、移動体が物体に衝突するなどの危険事象が発生した場合に、蓄電素子が過熱しないような措置を講ずることが必要である。

このため、従来、当該危険事象が発生した場合に、蓄電素子の過熱を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、電気自動車が物体に衝突した場合に、電極と缶とを電気的にショートさせ、缶を通して電流を放電させることで、蓄電素子の過熱を抑制する。

特開２０１０−３６９０号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、移動体が物体に衝突するなどの危険事象が発生した場合において、蓄電素子の過熱を抑制することができない場合があるという問題がある。

すなわち、移動体が物体に衝突するなどの危険事象が発生した場合には、蓄電素子の過熱を抑制する機構が破壊される可能性がある。このような場合には、蓄電素子の過熱を抑制する機構が機能せず、蓄電素子の過熱を抑制することができない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、移動体が物体に衝突するなどの危険事象が発生して蓄電素子の過熱を抑制する機構が破壊されるような場合でも、蓄電素子の過熱を抑制することができる放電制御装置、放電制御方法及び移動体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子の放電制御装置は、移動体に備えられる蓄電素子の放電を制御する放電制御装置であって、前記移動体の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する危険発生予測部と、前記危険事象が発生すると予測された場合に、前記蓄電素子の放電を開始する放電制御部とを備える。

これによれば、放電制御装置は、移動体の物体への衝突を含む危険事象が発生すると予測した場合に、蓄電素子の放電を開始する。つまり、放電制御装置は、移動体が物体に衝突するなどの危険事象が実際に発生する前に、当該危険事象が発生することを察知して、蓄電素子の放電を開始する。これにより、当該危険事象が発生して蓄電素子の過熱を抑制する機構が破壊されるような場合でも、当該危険事象が発生する前に蓄電素子の放電を開始しているため、蓄電素子の放電を継続して行わせることができ、蓄電素子の過熱を抑制することができる。

また、前記危険発生予測部は、前記移動体の加速度を検出することにより、前記移動体に対して前記危険事象が発生するか否かを予測することにしてもよい。

これによれば、放電制御装置は、移動体の加速度を検出することにより、当該加速度の値の変化などから移動体に対して危険事象が発生するか否かを予測することができるため、簡易に、蓄電素子の過熱を抑制することができる。

また、さらに、前記移動体の加速度を検出する加速度センサを備え、前記危険発生予測部は、前記加速度センサが検出した負の加速度が所定の第一閾値以下であるか否かを判断し、前記負の加速度が前記第一閾値以下であると判断した場合に、前記移動体に対して前記危険事象が発生すると予測することにしてもよい。

これによれば、放電制御装置は、加速度センサが検出した負の加速度が所定の第一閾値以下であると判断した場合に、移動体に対して危険事象が発生すると予測する。つまり、当該負の加速度が第一閾値以下の場合に、移動体が物体に衝突するのを避けるために急ブレーキがかけられたと判断することができるため、この場合に、移動体に対して危険事象が発生する可能性があることを事前に察知することができる。このように、放電制御装置は、当該負の加速度を第一閾値と比較することで移動体に対して危険事象が発生するか否かを予測することができるため、さらに簡易に、蓄電素子の過熱を抑制することができる。

また、さらに、前記放電制御部が前記蓄電素子の放電を開始した後に、前記移動体に対して前記危険事象が発生したか否かを判断する危険発生判断部を備え、前記放電制御部は、前記移動体に対して前記危険事象が発生していないと判断された場合に、前記蓄電素子の放電を停止することにしてもよい。

これによれば、放電制御装置は、蓄電素子の放電を開始した後に、移動体に対して危険事象が発生していないと判断した場合に、蓄電素子の放電を停止する。つまり、放電制御装置は、移動体に対して危険事象が発生すると予測して蓄電素子の放電を開始しても、当該危険事象が発生しなかった場合には、蓄電素子の放電を終了させて、危険事象の発生予測前の通常の状態に戻す。これにより、放電制御装置は、蓄電素子が必要もなく放電を継続するのを抑制することができる。

また、前記危険発生判断部は、前記移動体への衝撃の度合いを検出することにより、前記移動体に対して前記危険事象が発生したか否かを判断することにしてもよい。

これによれば、放電制御装置は、移動体への衝撃の度合いを検出することにより、当該衝撃の度合いの変化などから、簡易に、移動体に対して危険事象が発生したか否かを判断することができる。

また、さらに、前記移動体への衝撃の度合いを検出する衝撃センサを備え、前記危険発生判断部は、前記衝撃センサが検出した衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であるか否かを判断し、前記衝撃の度合いが前記第二閾値以上であると判断した場合に、前記移動体に対して前記危険事象が発生したと判断することにしてもよい。

これによれば、放電制御装置は、衝撃センサが検出した衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であると判断した場合に、移動体に対して危険事象が発生したと判断する。つまり、当該衝撃の度合いが第二閾値以上の場合に、移動体が物体に衝突したと判断することができるため、この場合に、移動体に対して危険事象が発生したと判断することができる。このように、放電制御装置は、衝撃の度合いを第二閾値と比較することで、簡易に、移動体に対して危険事象が発生したか否かを判断することができる。

また、さらに、前記蓄電素子の放電を停止する指示である放電停止指示を受け付ける受付部を備え、前記放電制御部は、前記蓄電素子の放電を開始した後に、前記放電停止指示が受け付けられた場合、前記蓄電素子の放電を停止することにしてもよい。

これによれば、放電制御装置は、蓄電素子の放電を開始した後に、蓄電素子の放電停止指示が受け付けられた場合には、蓄電素子の放電を停止する。つまり、放電制御装置は、移動体に対して危険事象が発生すると予測して蓄電素子の放電を開始しても、当該危険事象が発生しなかったなどの理由により、ユーザなどから蓄電素子の放電停止指示が受け付けられた場合には、蓄電素子の放電を終了させて、危険事象の発生予測前の通常の状態に戻す。これにより、放電制御装置は、蓄電素子が必要もなく放電を継続するのを抑制することができる。

なお、本発明は、このような蓄電素子の放電を制御する放電制御装置として実現することができるだけでなく、蓄電素子と、当該蓄電素子の放電を制御する放電制御装置とを備える電気自動車などの移動体としても実現することができる。また、本発明は、放電制御装置が行う特徴的な処理をステップとする放電制御方法としても実現することができる。また、本発明は、放電制御装置に含まれる特徴的な処理部を備える集積回路としても実現することができる。また、本発明は、放電制御方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。

本発明によると、移動体が物体に衝突するなどの危険事象が発生して蓄電素子の過熱を抑制する機構が破壊されるような場合でも、蓄電素子の過熱を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る移動体を示す図である。 本発明の実施の形態に係る放電制御装置を備える蓄電システムの外観図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子を内部を透視して示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る放電制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る放電制御装置が蓄電素子の放電を制御する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る危険発生予測部が移動体に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る危険発生判断部が移動体に対して危険事象が発生したか否かを判断する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例１に係る放電制御装置が蓄電素子の放電を制御する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例２に係る放電制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の変形例３に係る危険発生予測部が移動体に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例４に係る危険発生予測部が移動体に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る放電制御装置を集積回路で実現する構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る放電制御装置、及び当該放電制御装置を備える移動体について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
まず、蓄電システム１０の構成について、説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る移動体１を示す図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る放電制御装置１００を備える蓄電システム１０の外観図である。

まず、図１に示すように、移動体１は、後述の放電制御装置１００を備える蓄電システム１０と、蓄電システム１０を収容した車体本体２０とを備えた移動体である。つまり、移動体１は、蓄電システム１０を電源として走行する電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）などの電気自動車であり、車体本体２０の底部中央部分に蓄電システム１０を備えている。

なお、蓄電システム１０の配置位置は、車体本体２０の底部中央部分には限定されず、車体本体２０のフロント部分（前部）やリア部分（後部）などに配置されていてもかまわない。また、移動体１は、蓄電システム１０を複数備えていてもかまわない。また、移動体１は、同図のような乗用車の他に、トラック、バスもしくは二輪自動車などであってもよく、また、蓄電システム１０を備えて移動するものであればその他どのような形態の移動体であってもかまわない。

また、図２に示すように、蓄電システム１０は、放電制御装置１００と、複数（同図では４つ）の矩形状の蓄電ユニット２００とを備えた蓄電システム（組電池）である。なお、同図は、蓄電ユニット２００の収容ケース２２０を透視して、収容ケース２２０の内方を示している。また、蓄電システム１０は、放電制御装置１００及び複数の蓄電ユニット２００を収容するケースなども備えているが、同図では省略して図示している。

放電制御装置１００は、複数の蓄電ユニット２００のうちの端部の蓄電ユニット２００の上方に配置され、複数の蓄電ユニット２００の放電を制御する回路を搭載した回路基板である。具体的には、放電制御装置１００は、複数の蓄電ユニット２００に接続されており、複数の蓄電ユニット２００や外部から情報を取得して、複数の蓄電ユニット２００の放電を制御する。

なお、放電制御装置１００は複数の蓄電ユニット２００のうちの端部の蓄電ユニット２００の上方に配置されているが、放電制御装置１００はどこに配置されていてもよい。この放電制御装置１００の詳細な機能構成の説明については、後述する。

複数の蓄電ユニット２００は、互いの長側面が対向するように並行して並べられており、それぞれの蓄電ユニット２００は並列に接続されている。なお、ここでは、蓄電ユニット２００は４つ備えられているが、蓄電ユニット２００はいくつ備えられていてもかまわない。また、蓄電ユニット２００の形状も特に限定されない。

また、それぞれの蓄電ユニット２００は、複数（同図では６個）の矩形状の蓄電素子２１０と、当該複数の蓄電素子２１０を収容する収容ケース２２０とを備えている。複数の蓄電素子２１０は、互いの長側面が対向するように並行して並べられており、それぞれの蓄電素子２１０は直列に接続されている。なお、蓄電素子２１０の個数は６個に限定されず、他の複数個数または１個であってもよい。また、蓄電素子２１０の形状も特に限定されない。

ここで、蓄電素子２１０の構成について、詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２１０を内部を透視して示す斜視図である。

蓄電素子２１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。なお、蓄電素子２１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。

同図に示すように、蓄電素子２１０は、容器２１１、正極端子２１３及び負極端子２１４を備え、容器２１１は、上壁である蓋体２１２を備えている。また、容器２１１内方には、電極体２１５、正極集電部材２１６及び負極集電部材２１７が配置されている。なお、容器２１１の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。

容器２１１は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体と、当該筐体本体の開口を閉塞する金属製の蓋体２１２とで構成されている。また、容器２１１は、電極体２１５等を内部に収容後、蓋体２１２と筐体本体とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。

電極体２１５は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる発電要素である。具体的には、電極体２１５は、正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように巻回されて形成された巻回型の電極体である。なお、電極体２１５は、平板状極板を積層した積層型の電極体であってもかまわない。

ここで、正極は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる長尺帯状の導電性の正極集電箔の表面に正極活物質層が形成された電極板であり、負極は、銅または銅合金からなる長尺帯状の導電性の負極集電箔の表面に負極活物質層が形成された電極板であり、セパレータは、微多孔性のシートである。

なお、蓄電素子２１０に用いられる正極、負極及びセパレータは、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、蓄電素子２１０の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。また、容器２１１に封入される電解液（非水電解液）としても、蓄電素子２１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。

正極端子２１３は、正極集電部材２１６を介して、電極体２１５の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子２１４は、負極集電部材２１７を介して、電極体２１５の負極に電気的に接続された電極端子であり、いずれも蓋体２１２に取り付けられている。つまり、正極端子２１３及び負極端子２１４は、電極体２１５に蓄えられている電気を蓄電素子２１０の外部空間に導出し、また、電極体２１５に電気を蓄えるために蓄電素子２１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。

正極集電部材２１６は、電極体２１５の正極と容器２１１の側壁との間に配置され、正極端子２１３と正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電部材２１６は、正極の正極集電箔と同様、アルミニウムで形成されている。また、負極集電部材２１７は、電極体２１５の負極と容器２１１の側壁との間に配置され、負極端子２１４と電極体２１５の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電部材２１７は、負極の負極集電箔と同様、銅で形成されている。

次に、放電制御装置１００の詳細な構成について、説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る放電制御装置１００の構成を示すブロック図である。

放電制御装置１００は、並列に接続された複数の蓄電ユニット２００に含まれる蓄電素子２１０の放電を制御する装置である。同図に示すように、放電制御装置１００は、加速度センサ１１０、危険発生予測部１２０、衝撃センサ１３０、危険発生判断部１４０、受付部１５０、放電制御部１６０及び記憶部１７０を備えている。

記憶部１７０は、蓄電ユニット２００に含まれる蓄電素子２１０の放電を制御するための制御用データ１７１を記憶しているメモリである。ここで、制御用データ１７１は、蓄電素子２１０の放電を制御するために必要な情報の集まりであり、例えば、後述する第一閾値や第二閾値が記憶されている。

加速度センサ１１０は、移動体１の加速度を検出する。つまり、加速度センサ１１０は、移動体１が加速しているときには、正の加速度を検出し、移動体１が減速しているときには、負の加速度を検出する。そして、加速度センサ１１０は、検出した加速度を、危険発生予測部１２０に送信する。

危険発生予測部１２０は、移動体１の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する。ここで、危険事象とは、移動体１が、他の移動体やその他の物体に衝突するような事象であり、移動体１に搭載された蓄電システム１０を損傷させてしまうような事象をいう。

具体的には、危険発生予測部１２０は、移動体１の加速度を検出することにより、移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する。さらに具体的には、危険発生予測部１２０は、加速度センサ１１０が検出した負の加速度が所定の第一閾値以下であるか否かを判断し、当該負の加速度が第一閾値以下であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する。

つまり、危険発生予測部１２０は、移動体１が減速しているときに加速度センサ１１０から負の加速度を取得する。また、危険発生予測部１２０は、記憶部１７０の制御用データ１７１から、制御用データ１７１に記憶されている第一閾値を取得する。そして、危険発生予測部１２０は、取得した負の加速度が第一閾値以下であるか否かを判断し、当該負の加速度が第一閾値以下であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する。

ここで、当該第一閾値は、移動体１の使用態様に応じて適切に設定され、記憶部１７０の制御用データ１７１に予め書き込まれて、記憶されている。当該第一閾値は、具体的には、通常運転時に想定される急ブレーキ時のレベルを超え、かつ、衝突にまで至らない程度の値に設定されるのが好ましい。つまり、急ブレーキ時の加速度は、およそ−１．１〜−０．７Ｇであり、衝突時の加速度は、−数十Ｇ程度であるため、当該第一閾値は、−数Ｇ〜−十数Ｇ程度に設定されるのが好ましい。

また、当該第一閾値は、−１Ｇ〜−２Ｇ程度の通常の急ブレーキ時の加速度に近い値に設定しておくのがさらに好ましい。後述のように、早い段階で蓄電素子２１０の放電が開始されても、衝突が発生しなければ当該放電が停止されるからである。

なお、危険発生予測部１２０は、制御用データ１７１から第一閾値を取得するのではなく、所定の規則に基づいて第一閾値を算出することで、当該第一閾値を取得することにしてもよい。

衝撃センサ１３０は、移動体１への衝撃の度合いを検出する。つまり、衝撃センサ１３０は、移動体１が衝撃を受けた場合に、衝撃の度合いを検出する。具体的には、衝撃センサ１３０は、移動体１が物体へ衝突する危険事象が発生した場合に、大きな衝撃を検出する。そして、衝撃センサ１３０は、検出した衝撃の度合いを、危険発生判断部１４０に送信する。

危険発生判断部１４０は、後述する放電制御部１６０が蓄電素子２１０の放電を開始した後に、移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する。つまり、危険発生判断部１４０は、危険発生予測部１２０によって危険事象が発生すると予測されて放電制御部１６０によって蓄電素子２１０の放電が開始された後に、移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する。

具体的には、危険発生判断部１４０は、移動体１への衝撃の度合いを検出することにより、移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する。さらに具体的には、危険発生判断部１４０は、衝撃センサ１３０が検出した衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であるか否かを判断し、当該衝撃の度合いが第二閾値以上であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生したと判断する。

つまり、危険発生判断部１４０は、移動体１が衝撃を受けた場合に、衝撃センサ１３０から、移動体１への衝撃の度合いを検出する。また、危険発生判断部１４０は、記憶部１７０の制御用データ１７１から、制御用データ１７１に記憶されている第二閾値を取得する。そして、危険発生判断部１４０は、取得した衝撃の度合いが第二閾値以上であるか否かを判断し、当該衝撃の度合いが第二閾値以上であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生したと判断する。

ここで、当該第二閾値は、移動体１の使用態様に応じて適切に設定され、記憶部１７０の制御用データ１７１に予め書き込まれて、記憶されている。当該第二閾値は、具体的には、移動体１が衝突した時に受けるであろう衝撃の度合いに応じて設定される。

なお、当該第二閾値は、低めの値が設定されるのが好ましい。後述のように、早い段階では蓄電素子２１０の放電を停止させないように、安全サイドで蓄電素子２１０の放電を継続させるためである。

なお、危険発生判断部１４０は、制御用データ１７１から第二閾値を取得するのではなく、所定の規則に基づいて第二閾値を算出することで、当該第二閾値を取得することにしてもよい。

受付部１５０は、蓄電素子２１０の放電を停止する指示である放電停止指示を受け付ける。具体的には、受付部１５０は、ユーザの入力操作などの外部からの指示によって、当該放電停止指示を受け付ける。そして、受付部１５０は、放電停止指示を受け付けた場合に、当該放電停止指示を放電制御部１６０に送信する。なお、受付部１５０は、ユーザの入力操作などの外部からの指示ではなく、所定の規則に従って当該放電停止指示を受け付けることにしてもよい。

放電制御部１６０は、危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生すると予測した場合に、蓄電素子２１０の放電を開始する。つまり、放電制御部１６０は、危険発生予測部１２０が移動体１の負の加速度が第一閾値以下であると判断して、移動体１に対して危険事象が発生すると予測した場合に、蓄電素子２１０の放電を開始する。

また、放電制御部１６０は、危険発生判断部１４０が移動体１に対して危険事象が発生していないと判断した場合に、蓄電素子２１０の放電を停止する。つまり、放電制御部１６０は、蓄電素子２１０の放電を開始した後の一定期間内に、危険発生判断部１４０が移動体１に第二閾値以上の衝撃が加えられておらず移動体１に対して危険事象が発生していないと判断した場合に、蓄電素子２１０の放電を停止する。ここで、当該一定期間とは、移動体１の使用態様に応じて適切に設定されるが、例えば、数秒〜数分程度の期間である。

また、放電制御部１６０は、蓄電素子２１０の放電を開始した後に、受付部１５０が放電停止指示を受け付けた場合、蓄電素子２１０の放電を停止する。つまり、放電制御部１６０は、危険発生判断部１４０による危険事象の発生の判断結果にかかわらず、受付部１５０が放電停止指示を受け付けた場合には、蓄電素子２１０の放電を停止する。

なお、記憶部１７０に記憶されているデータは、上記には限定されない。また、放電制御装置１００は記憶部１７０を備えておらず、放電制御装置１００は、外部の機器にデータを記憶させ、また、当該外部の機器からデータを取得することにしてもよい。

次に、放電制御装置１００が蓄電素子２１０の放電を制御する処理について、説明する。

図５は、本発明の実施の形態に係る放電制御装置１００が蓄電素子２１０の放電を制御する処理の一例を示すフローチャートである。

同図に示すように、まず、危険発生予測部１２０は、移動体１の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する（Ｓ１０２）。この危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の詳細な説明については、後述する。

そして、危険発生予測部１２０が、移動体１に対して危険事象が発生すると予測した場合には（Ｓ１０２でＹｅｓ）、放電制御部１６０は、蓄電素子２１０の放電を開始する（Ｓ１０４）。なお、危険発生予測部１２０が、移動体１に対して危険事象は発生しないと予測した場合には（Ｓ１０２でＮｏ）、処理を終了する。

そして、放電制御部１６０が蓄電素子２１０の放電を開始した場合には（Ｓ１０４）、危険発生判断部１４０は、移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する（Ｓ１０６）。この危険発生判断部１４０が移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する処理の詳細な説明については、後述する。

そして、危険発生判断部１４０が、移動体１に対して危険事象が発生していないと判断した場合には（Ｓ１０６でＮｏ）、放電制御部１６０は、蓄電素子２１０の放電を停止し（Ｓ１０８）、処理を終了する。

また、危険発生判断部１４０が、移動体１に対して危険事象が発生したと判断した場合には（Ｓ１０６でＹｅｓ）、放電制御部１６０は、受付部１５０が放電停止指示を受け付けたか否かを判断する（Ｓ１１０）。

放電制御部１６０は、受付部１５０が放電停止指示を受け付けたと判断した場合には（Ｓ１１０でＹｅｓ）、蓄電素子２１０の放電を停止し（Ｓ１０８）、処理を終了する。また、放電制御部１６０は、受付部１５０が放電停止指示を受け付けていないと判断した場合には（Ｓ１１０でＮｏ）、蓄電素子２１０の放電を継続したまま、処理を終了する。

以上により、放電制御装置１００が蓄電素子２１０の放電を制御する処理は、終了する。

次に、危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理（図５のＳ１０２）について、詳細に説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係る危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の一例を示すフローチャートである。

同図に示すように、加速度センサ１１０は、移動体１の加速度を検出する（Ｓ２０２）。具体的には、加速度センサ１１０は、移動体１が急ブレーキなどによって減速したときに、負の加速度を検出する。

そして、危険発生予測部１２０は、加速度センサ１１０が検出した負の加速度が、所定の第一閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ２０４）。

危険発生予測部１２０は、加速度センサ１１０が検出した負の加速度が第一閾値以下であると判断した場合には（Ｓ２０４でＹｅｓ）、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する（Ｓ２０６）。

また、危険発生予測部１２０は、加速度センサ１１０が検出した負の加速度が第一閾値以下ではないと判断した場合には（Ｓ２０４でＮｏ）、移動体１に対して危険事象が発生しないと予測する（Ｓ２０８）。

以上により、危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理（図５のＳ１０２）は、終了する。

次に、危険発生判断部１４０が移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する処理（図５のＳ１０６）について、詳細に説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係る危険発生判断部１４０が移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する処理の一例を示すフローチャートである。

同図に示すように、衝撃センサ１３０は、移動体１への衝撃の度合いを検出する（Ｓ３０２）。具体的には、衝撃センサ１３０は、移動体１が衝撃を受けた場合に、移動体１への衝撃の度合いを検出する。

そして、危険発生判断部１４０は、衝撃センサ１３０が検出した衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ３０４）。

危険発生判断部１４０は、衝撃センサ１３０が検出した衝撃の度合いが第二閾値以上であと判断した場合には（Ｓ３０４でＹｅｓ）、移動体１に対して危険事象が発生したと判断する（Ｓ３０６）。

危険発生判断部１４０は、衝撃センサ１３０が検出した衝撃の度合いが第二閾値以上ではないと判断した場合には（Ｓ３０４でＮｏ）、移動体１に対して危険事象が発生していないと判断する（Ｓ３０８）。

以上により、危険発生判断部１４０が移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断する処理（図５のＳ１０６）は、終了する。

以上のように、本発明の実施の形態に係る放電制御装置１００によれば、移動体１の物体への衝突を含む危険事象が発生すると予測した場合に、蓄電素子２１０の放電を開始する。つまり、放電制御装置１００は、移動体１が物体に衝突するなどの危険事象が実際に発生する前に、当該危険事象が発生することを察知して、蓄電素子２１０の放電を開始する。これにより、当該危険事象が発生して蓄電素子２１０の過熱を抑制する機構が破壊されるような場合でも、当該危険事象が発生する前に蓄電素子２１０の放電を開始しているため、蓄電素子２１０の放電を継続して行わせることができ、蓄電素子２１０の過熱を抑制することができる。

また、放電制御装置１００は、移動体１の加速度を検出することにより、当該加速度の値の変化などから移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測することができるため、簡易に、蓄電素子２１０の過熱を抑制することができる。

また、放電制御装置１００は、加速度センサ１１０が検出した負の加速度が所定の第一閾値以下であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する。つまり、当該負の加速度が第一閾値以下の場合に、移動体１が物体に衝突するのを避けるために急ブレーキがかけられたと判断することができるため、この場合に、移動体１に対して危険事象が発生する可能性があることを事前に察知することができる。このように、放電制御装置１００は、当該負の加速度を第一閾値と比較することで移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測することができるため、さらに簡易に、蓄電素子２１０の過熱を抑制することができる。

また、放電制御装置１００は、蓄電素子２１０の放電を開始した後に、移動体１に対して危険事象が発生していないと判断した場合に、蓄電素子２１０の放電を停止する。つまり、放電制御装置１００は、移動体１に対して危険事象が発生すると予測して蓄電素子２１０の放電を開始しても、当該危険事象が発生しなかった場合には、蓄電素子２１０の放電を終了させて、危険事象の発生予測前の通常の状態に戻す。これにより、放電制御装置１００は、蓄電素子２１０が必要もなく放電を継続するのを抑制することができる。

また、放電制御装置１００は、移動体１への衝撃の度合いを検出することにより、当該衝撃の度合いの変化などから、簡易に、移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断することができる。

また、放電制御装置１００は、衝撃センサ１３０が検出した衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生したと判断する。つまり、当該衝撃の度合いが第二閾値以上の場合に、移動体１が物体に衝突したと判断することができるため、この場合に、移動体１に対して危険事象が発生したと判断することができる。このように、放電制御装置１００は、衝撃の度合いを第二閾値と比較することで、簡易に、移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断することができる。

また、放電制御装置１００は、蓄電素子２１０の放電を開始した後に、蓄電素子２１０の放電停止指示が受け付けられた場合には、蓄電素子２１０の放電を停止する。つまり、放電制御装置１００は、移動体１に対して危険事象が発生すると予測して蓄電素子２１０の放電を開始しても、当該危険事象が発生しなかったなどの理由により、ユーザなどから蓄電素子２１０の放電停止指示が受け付けられた場合には、蓄電素子２１０の放電を終了させて、危険事象の発生予測前の通常の状態に戻す。これにより、放電制御装置１００は、蓄電素子２１０が必要もなく放電を継続するのを抑制することができる。

（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る放電制御装置１００が蓄電素子２１０の放電を制御する処理の一例を示すフローチャートである。

同図に示すように、危険発生判断部１４０が移動体１に対して危険事象が発生したか否かを判断するまでの処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

そして、危険発生判断部１４０が、移動体１に対して危険事象が発生していないと判断した場合（Ｓ１０６でＮｏ）、または、放電制御部１６０が、受付部１５０が放電停止指示を受け付けたと判断した場合に（Ｓ１１０でＹｅｓ）、放電制御部１６０は、放電制御装置１００の各部の動作が正常であるか否かを判断する（Ｓ１０７）。

そして、放電制御部１６０は、放電制御装置１００の各部の動作が正常であると判断した場合に（Ｓ１０７でＹｅｓ）、蓄電素子２１０の放電を停止する（Ｓ１０８）。また、放電制御部１６０は、放電制御装置１００の各部の動作が正常ではないと判断した場合には（Ｓ１０７でＮｏ）、蓄電素子２１０の放電を継続したまま、処理を終了する。

なお、その他の処理（Ｓ１０８、Ｓ１１０）の詳細については、上記実施の形態と同様であるため、説明は省略する。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係る放電制御装置１００によれば、放電制御装置１００の各部の動作が正常ではないと判断した場合に、蓄電素子２１０の放電を停止することなく、蓄電素子２１０の放電を継続させることができるため、より安全性の高い放電制御装置１００を実現することができる。

（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。図９は、本発明の実施の形態の変形例２に係る放電制御装置１００ａの構成を示すブロック図である。

同図に示すように、放電制御装置１００ａは、上記実施の形態における放電制御装置１００とは異なり、加速度センサ１１０及び衝撃センサ１３０を備えていない。つまり、放電制御装置１００ａは、移動体１に備え付けられている外部の加速度センサ１１０及び衝撃センサ１３０から情報を取得して、蓄電素子２１０の放電を制御する。

具体的には、危険発生予測部１２０は、外部の加速度センサ１１０が検出した負の加速度を取得することで、当該負の加速度が所定の第一閾値以下であるか否かを判断する。また、危険発生判断部１４０は、外部の衝撃センサ１３０が検出した衝撃の度合いを取得することで、当該衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であるか否かを判断する。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例２に係る放電制御装置１００ａによれば、加速度センサ１１０及び衝撃センサ１３０を備えていないが、移動体１に備え付けられている外部の加速度センサ１１０及び衝撃センサ１３０からの情報を取得することで、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

（変形例３）
次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。図１０は、本発明の実施の形態の変形例３に係る危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の一例を示すフローチャートである。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に示された処理（図５のＳ１０２）の詳細を示すフローチャートである。

同図に示すように、危険発生予測部１２０は、移動体１と物体との間の距離を検出する（Ｓ４０２）。つまり、危険発生予測部１２０は、移動体１と移動体１前方の物体との間の距離を検出することができる機能を有しており、当該距離を検出する。なお、移動体１または放電制御装置１００がカメラや距離センサを備えており、危険発生予測部１２０は、当該カメラや距離センサから当該距離の情報を取得することにしてもよい。

そして、危険発生予測部１２０は、検出した距離が、所定の第三閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ４０４）。ここで、当該第三閾値は、移動体１の使用態様に応じて適切に設定され、記憶部１７０の制御用データ１７１に予め書き込まれて、記憶されている。当該第三閾値は、具体的には、このままでは移動体１が物体に衝突するであろう距離の値が設定される。

なお、当該第三閾値は、安全サイドで、早い段階で蓄電素子２１０の放電を開始させるために、大きめの値が設定されるのが好ましい。なお、危険発生予測部１２０は、制御用データ１７１から第三閾値を取得するのではなく、所定の規則に基づいて第三閾値を算出することで、当該第三閾値を取得することにしてもよい。

そして、危険発生予測部１２０は、検出した距離が第三閾値以下であると判断した場合には（Ｓ４０４でＹｅｓ）、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する（Ｓ４０６）。

また、危険発生予測部１２０は、検出した距離が第三閾値以下ではないと判断した場合には（Ｓ４０４でＮｏ）、移動体１に対して危険事象が発生しないと予測する（Ｓ４０８）。

以上により、危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理（図５のＳ１０２）は、終了する。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例３に係る放電制御装置１００によれば、物体との距離が所定の第三閾値以下であると判断した場合に、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する。つまり、当該距離が第三閾値以下の場合に、移動体１が物体に衝突する手前であると判断することができるため、この場合に、移動体１に対して危険事象が発生する可能性があることを事前に察知することができる。このように、放電制御装置１００は、当該距離を第三閾値と比較することで移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測することができるため、簡易に、蓄電素子２１０の過熱を抑制することができる。

（変形例４）
次に、上記実施の形態の変形例４について、説明する。図１１は、本発明の実施の形態の変形例４に係る危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理の一例を示すフローチャートである。具体的には、同図は、上記実施の形態における図５に示された処理（図５のＳ１０２）の詳細を示すフローチャートである。

同図に示すように、危険発生予測部１２０は、移動体１のＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の動作を監視する（Ｓ５０２）。具体的には、危険発生予測部１２０は、移動体１に備え付けられているＡＢＳ機能の動作を監視する。

そして、危険発生予測部１２０は、当該ＡＢＳの動作を検出したか否かを判断する（Ｓ５０４）。

そして、危険発生予測部１２０は、当該ＡＢＳの動作を検出したと判断した場合には（Ｓ５０４でＹｅｓ）、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する（Ｓ５０６）。

また、危険発生予測部１２０は、当該ＡＢＳの動作を検出していないと判断した場合には（Ｓ５０４でＮｏ）、移動体１に対して危険事象が発生しないと予測する（Ｓ５０８）。

以上により、危険発生予測部１２０が移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測する処理（図５のＳ１０２）は、終了する。

以上のように、本発明の実施の形態の変形例４に係る放電制御装置１００によれば、移動体１のＡＢＳの動作を検出した場合に、移動体１に対して危険事象が発生すると予測する。つまり、当該ＡＢＳが動作した場合に、移動体１が物体に衝突するような危険事象が予測されるため、この場合に、移動体１に対して危険事象が発生する可能性があることを事前に察知することができる。このように、放電制御装置１００は、当該ＡＢＳの動作を検出することで移動体１に対して危険事象が発生するか否かを予測することができるため、簡易に、蓄電素子２１０の過熱を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る移動体１及び放電制御装置について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、上記実施の形態及びその変形例では、放電制御部１６０は、蓄電素子２１０の放電を開始した後に、移動体１に対して危険事象が発生していないと判断された場合には、蓄電素子２１０の放電を停止することとした。しかし、放電制御部１６０は、この場合でも、安全性の観点から、蓄電素子２１０の放電を継続して行うことにしてもよい。

また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。例えば、上記変形例１に他の変形例を適用した構成や、上記変形例２に他の変形例を適用した構成などでもかまわない。

また、本発明は、このような移動体１または放電制御装置として実現することができるだけでなく、放電制御装置が行う特徴的な処理をステップとする放電制御方法としても実現することができる。

また、本発明に係る放電制御装置が備える各処理部は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。例えば、図１２に示すように、本発明は、加速度センサ１１０、危険発生予測部１２０、衝撃センサ１３０、危険発生判断部１４０、受付部１５０及び放電制御部１６０を備える集積回路１８０として実現することができる。図１２は、本発明の実施の形態に係る放電制御装置を集積回路で実現する構成を示すブロック図である。

なお、当該集積回路が備える各処理部は、個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

また、本発明は、放電制御方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子の過熱を抑制することができる放電制御装置等に適用できる。

１ 移動体
１０ 蓄電システム
２０ 車体本体
１００、１００ａ 放電制御装置
１１０ 加速度センサ
１２０ 危険発生予測部
１３０ 衝撃センサ
１４０ 危険発生判断部
１５０ 受付部
１６０ 放電制御部
１７０ 記憶部
１７１ 制御用データ
１８０ 集積回路
２００ 蓄電ユニット
２１０ 蓄電素子
２１１ 容器
２１２ 蓋体
２１３ 正極端子
２１４ 負極端子
２１５ 電極体
２１６ 正極集電部材
２１７ 負極集電部材
２２０ 収容ケース

Claims (10)

1. 移動体に備えられる蓄電素子の放電を制御する放電制御装置であって、
   前記移動体の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する危険発生予測部と、
   前記危険事象が発生すると予測された場合に、前記蓄電素子の放電を開始する放電制御部と
   を備える放電制御装置。
2. 前記危険発生予測部は、前記移動体の加速度を検出することにより、前記移動体に対して前記危険事象が発生するか否かを予測する
   請求項１に記載の放電制御装置。
3. さらに、
   前記移動体の加速度を検出する加速度センサを備え、
   前記危険発生予測部は、前記加速度センサが検出した負の加速度が所定の第一閾値以下であるか否かを判断し、前記負の加速度が前記第一閾値以下であると判断した場合に、前記移動体に対して前記危険事象が発生すると予測する
   請求項２に記載の放電制御装置。
4. さらに、
   前記放電制御部が前記蓄電素子の放電を開始した後に、前記移動体に対して前記危険事象が発生したか否かを判断する危険発生判断部を備え、
   前記放電制御部は、前記移動体に対して前記危険事象が発生していないと判断された場合に、前記蓄電素子の放電を停止する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の放電制御装置。
5. 前記危険発生判断部は、前記移動体への衝撃の度合いを検出することにより、前記移動体に対して前記危険事象が発生したか否かを判断する
   請求項４に記載の放電制御装置。
6. さらに、
   前記移動体への衝撃の度合いを検出する衝撃センサを備え、
   前記危険発生判断部は、前記衝撃センサが検出した衝撃の度合いが所定の第二閾値以上であるか否かを判断し、前記衝撃の度合いが前記第二閾値以上であると判断した場合に、前記移動体に対して前記危険事象が発生したと判断する
   請求項５に記載の放電制御装置。
7. さらに、
   前記蓄電素子の放電を停止する指示である放電停止指示を受け付ける受付部を備え、
   前記放電制御部は、前記蓄電素子の放電を開始した後に、前記放電停止指示が受け付けられた場合、前記蓄電素子の放電を停止する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の放電制御装置。
8. 蓄電素子と、
   前記蓄電素子の放電を制御する請求項１〜７のいずれか１項に記載の放電制御装置と
   を備える移動体。
9. コンピュータが、移動体が備える蓄電素子の放電を制御する放電制御方法であって、
   前記移動体の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する危険発生予測ステップと、
   前記危険事象が発生すると予測された場合に、前記蓄電素子の放電を開始する放電制御ステップと
   を含む放電制御方法。
10. 移動体が備える蓄電素子の放電を制御する集積回路であって、
    前記移動体の物体への衝突を含む危険事象が発生するか否かを予測する危険発生予測部と、
    前記危険事象が発生すると予測された場合に、前記蓄電素子の放電を開始する放電制御部と
    を備える集積回路。

Images