JP2019162001A - 電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両から着脱可能であって家庭用電源からも充電可能な電池装置を提供する。【解決手段】少なくとも車両１０に着脱可能な電池装置１００は、充電ケーブル１１が接続される充電口１０１と、接続された充電ケーブルを介する電池装置への電力の供給を許容する回路と、少なくとも車両に接続可能な電池側コネクタ１０８と、充電口に接続された充電ケーブルから供給される電力を変換する充電器１０２と、充電器において変換された電力を蓄積し、電池側コネクタが車両に接続されている場合に蓄積されている電力を車両へ供給する蓄電池１０４と、を具備する。【選択図】図１

Description

本開示は、充電及び放電が可能な電池装置に関する。

蓄電池に充電した電力を用いて走行する電気自動車が知られている。蓄電池を充電する従来技術として、特許文献１、２には、家庭用電源と電気自動車とを充電ケーブル（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Service Equipment）によって接続し、蓄電池を充電することが開示されている。また、他の従来技術として、特許文献３には、電動自動車から蓄電池を取り外し、商用電源を用いる充電ステーションにその蓄電池を接続することにより、蓄電池を急速充電することが開示されている。

特開２０１１−１７２３２７号公報 特開２０１４−１８７７６２号公報 米国特許出願公開第２０１５／００７５８８８号明細書

しかしながら、特許文献１、２に開示されている蓄電池は、家庭用電源から充電できるが、車両から取り外せない。他方、特許文献３に開示されている蓄電池は、車両から取り外せるが、家庭用電源から充電できない。

本開示は、車両から着脱可能であって、家庭用電源からも充電可能な電池装置を提供することを目的とする。

本開示に係る電池装置は、少なくとも車両に着脱可能な電池装置であって、充電ケーブルが接続される第１の接続部と、接続された前記充電ケーブルを介する当該電池装置への電力の供給を許容する回路と、少なくとも前記車両に接続可能な第２の接続部と、前記第１の接続部に接続された前記充電ケーブルから供給される電力を変換する充電器と、前記充電器において変換された電力を蓄積し、前記第２の接続部が前記車両に接続されている場合に、蓄積されている電力を前記車両へ供給する蓄電池と、を具備する。

本開示によれば、車両から着脱可能であって、家庭用電源からも充電可能な電池装置を提供できる。

一実施の形態に係る電池装置が車両に搭載された状態の例を示す図。 電池装置が充電ステーションに接続された状態の例を示す図。 単独状態の電池装置の例を示す図。 ＢＭＥが充電モードを判定する処理の例を示すフローチャート。 車両普通充電モードの場合の処理の例を示すフローチャート。 急速充電モードの場合の処理の例を示すフローチャート。 単独普通充電モードの場合の処理の例を示すフローチャート。

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（一実施の形態）
図１は、一実施の形態に係る電池装置１００が車両１０に搭載された状態を示す図である。まず、図１を参照しながら、電池装置１００の構成の一例を説明する。

電池装置１００は、車両１０から着脱可能である。電池装置１００は、充電口１０１と、充電器１０２と、蓄電池１０４と、ＤＣリレー１０５と、電圧電流検出部１０６と、電池側接続検出部１０７と、電池側コネクタ１０８と、ＢＭＥ（Battery Management ECU）１０９と、を備える。なお、充電口１０１、電池側コネクタ１０８、及びＢＭＥ１０９は、それぞれ、第１の接続部、第２の接続部、及び電池装置１００の制御部の一例である。

充電口１０１には、充電ケーブル（ＥＶＳＥ）１１の充電ガン１２が接続（嵌合）される。充電ケーブル１１は、外部電源の一例である家庭用電源１３に接続され、かつ、充電ガン１２が充電口１０１に接続された後、電池装置１００へ所定電圧のパルス信号（コントロールパイロット信号）を送り、電池装置１００によりそのパルス信号の電圧を下げられた場合に、電池装置１００に対し、家庭用電源１３からの電力の供給を開始する。このような充電ケーブル１１は、例えば、ＳＡＥ Ｊ１７７２規格が挙げられる。すなわち、電池装置１００のＢＭＥ１０９が、抵抗及びスイッチから構成される回路１１２の当該スイッチを制御して、充電ケーブル１１から送られる所定電圧のパルス信号の電圧を下げることにより、充電ケーブル１１から電池装置１００への電力の供給を許容する。

充電器１０２は、家庭用電源１３から充電ケーブル１１を介して供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、蓄電池１０４へ供給する。また、充電器１０２は、ＡＣリレー１０３を備える。ＡＣリレー１０３は、充電口１０１と蓄電池１０４の間における電流のオンとオフを切り換える。ＡＣリレー１０３がオンの場合、家庭用電源１３から蓄電池１０４へ電力が供給され、ＡＣリレー１０３がオフの場合、家庭用電源１３から蓄電池１０４への電力供給が遮断される。なお、ＡＣリレー１０３は、ＢＭＥ１０９によって制御される。ただし、ＡＣリレー１０３は、電池側コネクタ１０８に接続されている他の装置から制御されても良い。また、充電器１０２は、回路１１２を備える。回路１１２は、上述の通り、抵抗及びスイッチから構成され、充電ケーブル１１から送られる所定電圧のパルス信号の電圧を下げることが可能な回路である。なお、回路１１２は、充電口１０１と共に設けられても良いし、充電口１０１および充電器１０２とは分離された独立した回路として設けても良い。

蓄電池１０４は、複数のセル電池から構成されており、供給（入力）された電力を蓄積すること（充電）、及び、蓄積されている電力を供給（出力）すること（放電）ができる。蓄電池１０４（セル電池）は、例えば、リチウムイオン電池である。

ＤＣリレー１０５は、蓄電池１０４と電池側コネクタ１０８の間における電流のオンとオフを切り換える。ＤＣリレー１０５がオンの場合、蓄電池１０４から、電池側コネクタ１０８に接続されている他の装置（例えば車両電池２０５）へ電力が供給される、又は、電池側コネクタ１０８に接続されている他の装置（例えば図２に示す充電ステーション３０の商用電源３１）から、蓄電池１０４へ電力が供給される。ＤＣリレー１０５がオフの場合、電池側コネクタ１０８に接続されている他の装置と蓄電池１０４の間の電流が遮断される。なお、ＤＣリレー１０５は、ＢＭＥ１０９によって制御されてよい。

電圧電流検出部１０６は、蓄電池１０４とＤＣリレー１０５の間に配置される。電圧電流検出部１０６は、電池側コネクタ１０８と蓄電池１０４の間の電圧値及び電流値を検出する。その検出結果は、ＢＭＥ１０９に通知又は監視される。

電池側接続検出部１０７は、電池側コネクタ１０８が、車両側コネクタ２０１に接続されているか、ステーション側コネクタ３０１（図２参照）に接続されているか、或いは、何れにも接続されていないか（図３参照）を検出する。この接続検出結果は、ＢＭＥ１０９に通知又は取得される。

電池側コネクタ１０８は、電池装置１００を他の装置に接続するためのインタフェースである。電池側コネクタ１０８は、制御線１３０ａを介して、電池側接続検出部１０７及びＢＭＥ１０９と接続されている。また、電池側コネクタ１０８は、電力線１２０を介して、ＤＣリレー１０５と接続されている。

ＢＭＥ１０９は、蓄電池１０４の状態（以下「電池状態」という）を管理及び制御する。電池状態には、例えば、蓄電池１０４の最大充電量、蓄電池１０４の現時点の充電量、蓄電池１０４の充電モード毎の充電回数、蓄電池１０４の温度等が含まれる。ＢＭＥ１０９は、記憶部１１１を備え、電池状態を示す情報を記憶部１１１に保持してもよい。記憶部１１１は、不揮発性メモリであってよい。

また、ＢＭＥ１０９は、蓄電池１０４の充電及び放電を制御する。例えば、ＢＭＥ１０９は、制御線１３０ｂを介して充電器１０２と接続されており、充電器１０２を制御し、ＡＣリレー１０３のオンとオフを切り換える。また、ＢＭＥ１０９は、制御線１３０ｂを介して電圧電流検出部１０６と接続されており、蓄電池１０４と電池側コネクタ１０８との間の電圧値及び電流値の検出結果を受信する。

また、ＢＭＥ１０９は、制御線１３０ｂを介してＤＣリレー１０５と接続されており、ＤＣリレー１０５のオンとオフを切り換える。また、ＢＭＥ１０９は、制御線１３０ａを介して電池側接続検出部１０７と接続されており、電池側接続検出部１０７による接続検出結果を受信する。また、ＢＭＥ１０９は、制御線１３０ｃを介して電池側コネクタ１０８と接続されており、電池側コネクタ１０８の先に接続されている他の装置の制御部（図１の場合は車両ＥＣＵ２０２）と、制御情報（制御信号）を送受信する。

ＤＣ／ＤＣ変換器１１０は、蓄電池１０４とＢＭＥ１０９の間に配置される。ＤＣ／ＤＣ変換器１１０は、蓄電池１０４から供給される高電圧（例えば、４８Ｖ）のＤＣ電力を低電圧（例えば、１４Ｖ）のＤＣ電力に変換し、ＢＭＥ１０９へ供給する。これにより、ＢＭＥ１０９は、外部から電力が供給されない場合であっても、蓄電池１０４から供給される電力によって動作できる。なお、ＢＭＥ１０９が、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０を介さず、蓄電池１０４の１２Ｖ分のセル電池に接続される構成であってもよい。

次に、図１を参照しながら、車両１０が備える充電に関する構成要素を説明する。

図１に示すように、車両１０は、車両側コネクタ２０１と、車両ＥＣＵ２０２と、車両側接続検出部２０３と、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４と、車両電池２０５と、車載電装品２０６と、インバータ２０７と、駆動モータ２０８とを備える。

車両側コネクタ２０１には、電池側コネクタ１０８が接続される。また、車両側コネクタ２０１には、制御線２３０ｂを介して車両ＥＣＵ２０２が接続されている。また、車両側コネクタ２０１には、制御線２３０ａを介して車両側接続検出部２０３が接続されている。また、車両側コネクタ２０１には、電力線２２０を介して、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４、及びインバータ２０７が接続されている。

車両ＥＣＵ２０２は、車両１０に搭載されている各種機器を制御する。また、車両ＥＣＵ２０２は、制御線２３０ｂ及び車両側コネクタ２０１を介して、ＢＭＥ１０９と制御情報（制御信号）を送受信する。車両ＥＣＵ２０２は、当該制御情報の送受信により、車両側コネクタ２０１に接続された電池装置１００の充電を制御する。

車両側接続検出部２０３は、制御線２３０ａを介して車両側コネクタ２０１と接続されており、電池側コネクタ１０８に車両側コネクタ２０１が接続されたことを、電池側接続検出部１０７が検出できる構成を採る。例えば、車両側接続検出部２０３は、車両側コネクタ２０１に電池側コネクタ１０８が接続された場合に、電池側接続検出部１０７と第１のループ回路を形成する構成を採る。これにより、電池側接続検出部１０７は、第１のループ回路が形成されたことを検出した場合、電池側コネクタ１０８に車両側コネクタ２０１が接続されたと判定できる。

ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、電力線２２０を介して車両側コネクタ２０１と接続されている。ＤＣ／ＤＣ変換器２０４は、電池装置１００から供給される高電圧（例えば、４８Ｖ）のＤＣ電力を低電圧（例えば、１４Ｖ）のＤＣ電力に変換し、車両電池２０５に供給する。

車両電池２０５は、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４を介して供給された電力を蓄積する。また、車両電池２０５は、蓄積した電力を、車載電装品２０６へ供給する。

車載電装品２０６は、車両１０に搭載されている様々な電装部品である。車載電装品２０６は、車両電池２０５から供給されたＤＣ電力を用いて動作する。

インバータ２０７は、電力線２２０を介して車両側コネクタ２０１と接続されている。インバータ２０７は、電池装置１００から供給されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、駆動モータ２０８に供給する。

駆動モータ２０８は、インバータ２０７を介して供給されたＡＣ電力を用いて駆動する。駆動モータ２０８が駆動することにより、車両１０の各動力機関に動力が伝達され、車両１０が走行する。

次に、図１を参照しながら、電池側コネクタ１０８と車両側コネクタ２０１が接続された場合について説明する。なお、電池側コネクタ１０８と車両側コネクタ２０１とは、物理的及び電気的に結線される構成であっても良いし、物理的には結線されないが電気的に結線される非接触の構成であっても良い。

これら２つのコネクタ１０８，２０１の接続により、上述の通り、電池側接続検出部１０７及びＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８に車両側コネクタ２０１が接続されたことを検出できる。ＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８に車両側コネクタ２０１が接続されたことを検出した場合、充電モードを「車両普通充電モード」に移行する。なお、車両普通充電モードの場合の処理の詳細については後述する（図５参照）。

また、これら２つのコネクタ１０８，２０１の接続により、ＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８、車両側コネクタ２０１及び制御線１３０ｃを介して、車両ＥＣＵ２０２と接続される。これにより、ＢＭＥ１０９は、車両ＥＣＵ２０２と、制御情報（制御信号）を送受信できる。

また、これら２つのコネクタ１０８，２０１の接続により、蓄電池１０４は、ＤＣリレー１０５、電池側コネクタ１０８、車両側コネクタ２０１及び電力線１２０，２２０を介して、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４と接続される。これにより、蓄電池１０４は、ＤＣリレー１０５がオンの場合、ＤＣ／ＤＣ変換器２０４を介して車両電池２０５に電力を供給できる。

また、これら２つのコネクタ１０８，２０１の接続により、蓄電池１０４は、ＤＣリレー１０５、電池側コネクタ１０８、車両側コネクタ２０１及び電力線１２０，２２０を介して、インバータ２０７と接続される。これにより、蓄電池１０４は、ＤＣリレー１０５がオンの場合、インバータ２０７を介して駆動モータ２０８へ電力を供給できる。

次に、図１を参照しながら、車両１０に装着されている状態の電池装置１００を、家庭用電源１３から充電する場合について説明する。

車両１０に装着されている電池装置１００を家庭用電源１３から充電する場合、図１に示すように、家庭用電源１３に接続されている充電ケーブル１１の充電ガン１２を、充電口１０１に接続（嵌合）する。これにより、ＡＣリレー１０３がオンの場合、家庭用電源１３から、充電ケーブル１１を介して、蓄電池１０４へ電力が供給され、蓄電池１０４に充電される。

このように、車両１０に装着されている電池装置１００を家庭用電源１３から充電する場合、ＢＭＥ１０９は、車両普通充電モードで動作する。車両普通充電モードでは、充電ケーブル１１を介した電池装置１００への充電を、車両ＥＣＵ２０２が主体的に制御する。別言すれば、車両普通充電モードでは、ＢＭＥ１０９は、車両ＥＣＵ２０２と連携して（車両ＥＣＵ２０２からの指示に基づいて）、電池装置１００への充電を制御する。なお、車両普通充電モードの場合の処理の詳細については後述する（図５参照）。

図２は、電池装置１００が充電ステーション３０に接続された状態を示す図である。次に、図２を参照しながら、充電ステーション３０の構成について説明する。

図２に示すように、充電ステーション３０は、ステーション側コネクタ３０１と、ステーション制御部３０２と、ステーション側接続検出部３０３と、急速充電器３０４と、リレー３０５と、プリチャージリレー３０６とを備える。

ステーション側コネクタ３０１には、電池側コネクタ１０８が接続される。ステーション側コネクタ３０１には、制御線３３０ｂを介して、ステーション制御部３０２が接続されている。また、ステーション側コネクタ３０１には、制御線３３０ａを介して、ステーション側接続検出部３０３が接続されている。また、ステーション側コネクタ３０１には、電力線３２０を介して、リレー３０５及びプリチャージリレー３０６が接続されている。

ステーション制御部３０２は、充電ステーション３０を制御する。また、ステーション制御部３０２は、制御線３３０ｂ及びステーション側コネクタ３０１を介して、ＢＭＥ１０９と制御情報（制御信号）を送受信する。ステーション制御部３０２は、当該制御得情報の送受信により、ステーション側コネクタ３０１に接続された電池装置１００の充電を制御できる。

ステーション側接続検出部３０３は、制御線３３０ａを介してステーション側コネクタ３０１と接続されており、電池側コネクタ１０８に当該ステーション側コネクタ３０１が接続されたことを、電池側接続検出部１０７が検出できる構成を採る。例えば、ステーション側接続検出部３０３は、ステーション側コネクタ３０１に電池側コネクタ１０８が接続された場合に、電池側接続検出部１０７と第２のループ回路を形成する構成を採る。これにより、電池側接続検出部１０７は、第２のループ回路が形成されたことを検出した場合、電池側コネクタ１０８にステーション側コネクタ３０１が接続されたと判定できる。

急速充電器３０４は、商用電源３１から供給される高電圧のＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、ステーション側コネクタ３０１を介して電池装置１００へ供給する。

リレー３０５（及びプリチャージリレー３０６）は、急速充電器３０４とステーション側コネクタ３０１の間における電流のオンとオフを切り換える。リレー３０５がオンの場合、商用電源３１から電池装置１００へ電力が供給され、リレー３０５がオフの場合、商用電源３１から電池装置１００への電力供給が遮断される。なお、リレー３０５は、ステーション制御部３０２によって制御されて良い。また、蓄電池１０４の破損を防止するために、ステーション制御部３０２は、プリチャージリレー３０６をオンにし、比較的低電力で充電してよい。

次に、図２を参照しながら、充電ステーション３０から電池装置１００を充電する場合について説明する。

充電ステーション３０から電池装置１００を充電する場合は、図２に示すように、電池装置１００の電池側コネクタ１０８を、ステーション側コネクタ３０１に接続する。

これら２つのコネクタ１０８，３０１の接続により、上述の通り、電池側接続検出部１０７及びＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８にステーション側コネクタ３０１が接続されたことを検出できる。ＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８にステーション側コネクタ３０１が接続されたことを検出した場合、「急速充電モード」で動作する。なお、急速充電モードの場合の処理の詳細ついては後述する（図６参照）。

また、これら２つのコネクタ１０８，３０１の接続により、ＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８、ステーション側コネクタ３０１及び制御線３３０ｂ、１３０ｃを介して、ステーション制御部３０２と接続される。これにより、ＢＭＥ１０９は、ステーション制御部３０２と制御情報（制御信号）を送受信できる。

また、これら２つのコネクタ１０８，３０１の接続により、蓄電池１０４は、ＤＣリレー１０５、電池側コネクタ１０８、ステーション側コネクタ３０１、リレー３０６及び電力線３２０を介して、急速充電器３０４と接続される。これにより、リレー３０５及びＤＣリレー１０５がオンの場合、商用電源３１から蓄電池１０４へ電力が供給され、蓄電池１０４に急速充電される。

このように、充電ステーション３０から電池装置１００を充電する場合、ＢＭＥ１０９は、急速充電モードで動作する。急速充電モードでは、商用電源３１から電池装置１００への充電を、ステーション制御部３０２が主体的に制御する。別言すれば、急速充電モードでは、ＢＭＥ１０９は、ステーション制御部３０２と連携して（ステーション制御部３０２からの指示に基づいて）、電池装置１００への充電を制御する。なお、急速充電モードの場合の処理の詳細については後述する（図６参照）。

図３は、単独状態の電池装置１００を示す図である。次に、図３を参照しながら、単独状態の電池装置１００を、家庭用電源１３から充電する場合について説明する。なお、本実施の形態では、電池側コネクタ１０８に何れの装置も接続されていない状態を、単独状態と呼んでいる。

電池側接続検出部１０７は、電池側コネクタ１０８に何れの装置も未接続されていないことを検出できる。例えば、電池側接続検出部１０７は、何れのループ回路も形成されていないことを検出した場合、電池側コネクタ１０８に何れの装置も接続されていないと判定する。

単独状態の電池装置１００に家庭用電源１３から充電する場合、図３に示すように、家庭用電源１３に接続されている充電ケーブル１１の充電ガン１２を、充電口１０１に接続（嵌合）する。これにより、ＡＣリレー１０３がオンの場合、家庭用電源１３から、充電ケーブル１１を介して、蓄電池１０４へ電力が供給され、蓄電池１０４に充電される。

このように、単独状態の電池装置１００を家庭用電源１３から充電する場合、ＢＭＥ１０９は、「単独普通充電モード」で動作する。単独普通充電モードでは、充電ケーブル１１を介した電池装置１００への充電を、ＢＭＥ１０９が主体的に制御する。なお、単独普通充電モードの場合の処理の詳細については後述する（図７参照）。

次に、図４のフローチャートを参照しながら、ＢＭＥ１０９が充電モードを判定する処理の一例を説明する。

ＢＭＥ１０９は、電池側接続検出部１０７と連携して、電池側コネクタ１０８に何れかの装置が接続されているか否かを判定する（Ｓ１０１）。

電池側コネクタ１０８に何れの装置も接続されていない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、ＢＭＥ１０９は、「単独普通充電モード」で動作する（Ｓ１０２）。なお、単独普通充電モードの場合の処理の詳細については図７に後述する。

電池側コネクタ１０８に何れかの装置が接続されている場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８に、車両側コネクタ２０１又はステーション側コネクタ３０１の何れが接続されているかを判定する（Ｓ１０３）。

電池側コネクタ１０８に車両側コネクタ２０１が接続されていると判定した場合（Ｓ１０３：車両）、ＢＭＥ１０９は、「車両普通充電モード」で動作する（Ｓ１０４）。なお、車両普通充電モードの場合の処理の詳細については図５に後述する。

電池側コネクタ１０８にステーション側コネクタ３０１が接続されていると判定した場合（Ｓ１０３：充電ステーション３０）、ＢＭＥ１０９は「急速充電モード」で動作する（Ｓ１０５）。なお、急速充電モードの場合の処理の詳細については図６に後述する。

以上の処理により、ＢＭＥ１０９は、電池側コネクタ１０８に、車両側コネクタ２０１又はステーション側コネクタ３０１の何れが接続されているか、或いは、何れの装置も未接続であるかを判定し、当該判定に応じた充電モードで動作することができる。なお、単独普通充電モード、車両普通充電モード、及び急速充電モードは、それぞれ、第１の充電モード、第２の充電モード、及び第３の充電モードと呼んでも良い。

次に、図５のフローチャートを参照しながら、車両普通充電モードの場合の処理の一例を説明する。

ＢＭＥ１０９は、車両普通充電モードの場合、充電モードが「車両普通充電モード」であることを車両ＥＣＵ２０２に通知する（Ｓ２０１）。なお、この通知は必ずしも行われなくてもよい。車両ＥＣＵ２０２は、その通知を受信し、ＤＣリレー１０５「オン」の指示をＢＭＥ１０９に送信する（Ｓ２０２）。

ＢＭＥ１０９は、そのＤＣリレー１０５「オン」の指示を受信し、ＤＣリレー１０５をオンにする（Ｓ２０３）。次に、ＢＭＥ１０９は、電池状態（例えば現時点の充電量）を車両ＥＣＵ２０２に通知する（Ｓ２０４）。

次に、ＢＭＥ１０９は、充電口１０１に充電ガン１２が接続（嵌合）されるまで待機し（Ｓ２０５：ＮＯ）、充電口１０１に充電ガン１２が接続されたことを検出した場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、その旨（勘合検知の通知）を車両ＥＣＵ２０２に通知する（Ｓ２０６）。

車両ＥＣＵ２０２は、その勘合検知の通知を受信した場合、充電開始の指示をＢＭＥ１０９に送信する（Ｓ２０７）。

ＢＭＥ１０９は、Ｓ２０７の充電開始の指示を受信した場合、ＡＣリレー１０３をオンにし、且つ、充電ケーブル１１から送信される所定電圧のパルス信号の電圧を下げて（Ｓ２０８）、充電ケーブル１１を介した充電を開始する（Ｓ２０９）。

ＢＭＥ１０９は、電池状態を定期的に車両ＥＣＵ２０２へ通知する（Ｓ２１０）。車両ＥＣＵ２０２は、その通知される電池状態を監視する（Ｓ２１１）。なお、ＢＭＥ１０９が電池状態を定期的に車両ＥＣＵ２０２へ通知することに代えて、車両ＥＣＵ２０２が定期的に電池状態をＢＭＥ１０９から取得してもよい。

車両ＥＣＵ２０２は、電池状態を監視しながら蓄電池１０４が満充電になるまで待機し（Ｓ２１２：ＮＯ）、蓄電池１０４が満充電になった場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、ＢＭＥ１０９に対して充電完了を指示し（Ｓ２１３）、本処理を終了する。なお、充電完了の条件は、必ずしも満充電でなくても良く、例えば、充電量が所定の閾値を超えた場合、又は、充電時間が所定の閾値を超えた場合等であっても良い。

ＢＭＥ１０９は、充電完了の指示を受信するまで待機し（Ｓ２１４：ＮＯ）、車両ＥＣＵ２０２から充電完了の指示を受信した場合（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、ＡＣリレー１０３をオフにして充電を完了し（Ｓ２１５）、本処理を終了する。

以上の処理に示すように、車両普通充電モードでは、車両ＥＣＵ２０２が主体的に充電を制御する。別言すると、車両普通充電モードでは、ＢＭＥ１０９は、車両ＥＣＵ２０２からの指示に基づいて充電を制御する。

次に、図６のフローチャートを参照しながら、急速充電モードの場合の処理の一例を説明する。

ＢＭＥ１０９は、急速充電モードに移行した場合、充電モードが「急速充電モード」であることをステーション制御部３０２に通知する（Ｓ３０１）。なお、この通知は必ずしも行われなくてもよい。ステーション制御部３０２は、その通知を受信し、ＤＣリレー１０５「オン」の指示をＢＭＥ１０９に送信する（Ｓ３０２）。

ＢＭＥ１０９は、そのＤＣリレー１０５「オン」の指示を受信し、ＤＣリレー１０５をオンにする（Ｓ３０３）。次に、ＢＭＥ１０９は、電池状態をステーション制御部３０２に通知する（Ｓ３０４）。

ステーション制御部３０２は、その電池状態の通知を受信し、充電開始の指示をＢＭＥ１０９に送信する（Ｓ３０５）。そして、ステーション制御部３０２は、リレー３０５またはプリチャージリレー３０６をオンにして充電を開始する（Ｓ３０６）。

ＢＭＥ１０９は、Ｓ３０５の充電開始の指示を受信し、充電を開始する（Ｓ３０７）。そして、電池状態を定期的にステーション制御部３０２へ通知する（Ｓ３０８）。ステーション制御部３０２は、その通知される電池状態を監視する（Ｓ３０９）。なお、ＢＭＥ１０９が電池状態を定期的にステーション制御部３０２へ通知することに代えて、ステーション制御部３０２が定期的に電池状態をＢＭＥ１０９から取得してもよい。

ステーション制御部３０２は、電池状態を監視しながら蓄電池１０４が満充電になるまで待機し（Ｓ３１０：ＮＯ）、蓄電池１０４が満充電になった場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、充電完了の指示をＢＭＥ１０９へ送信する（Ｓ３１１）。そして、ステーション制御部３０２は、リレーをオフにして充電を完了し（Ｓ３１２）、本処理を終了する。なお、充電完了の条件は、必ずしも満充電でなくても良く、例えば、充電量が所定の閾値を超えた場合、又は、充電時間が所定の閾値を超えた場合等であっても良い。

ＢＭＥ１０９は、充電完了の指示を受信するまで待機し（Ｓ３１３：ＮＯ）、ステーション制御部３０２から充電完了の指示を受信した場合（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、ＤＣリレー１０５をオフにし、充電を完了し（Ｓ３１４）、本処理を終了する。

以上の処理に示すように、急速充電モードでは、ステーション制御部３０２が主体的に充電を制御する。別言すると、急速充電モードでは、ＢＭＥ１０９は、ステーション制御部３０２からの指示に基づいて充電を制御する。

次に、図７のフローチャートを参照しながら、単独普通充電モードの場合の処理の一例を説明する。

ＢＭＥ１０９は、単独充電モードに移行した場合、ＤＣリレー１０５をオフにする（Ｓ４０１）。

次に、ＢＭＥ１０９は、充電口１０１に充電ガン１２が接続（嵌合）されるまで待機し（Ｓ４０２：ＮＯ）、充電口１０１に充電ガン１２が接続されたことを検出した場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、ＡＣリレー１０３をオンにし、且つ、充電ケーブル１１から送信される所定電圧のパルス信号の電圧を下げ（Ｓ４０３）、充電を開始する（Ｓ４０４）。

ＢＭＥ１０９は、電池状態を監視しながら（Ｓ４０５）、蓄電池１０４が満充電になるまで待機する（Ｓ４０６：ＮＯ）。ＢＭＥ１０９は、蓄電池１０４が満充電になった場合（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、ＡＣリレー１０３をオフにし、充電を完了し（Ｓ４０７）、本処理を終了する。なお、充電完了の条件は、必ずしも満充電でなくても良く、例えば、充電量が所定の閾値を超えた場合、又は、充電時間が所定の閾値を超えた場合等であっても良い。

以上の処理に示すように、単独普通充電モードでは、ＢＭＥ１０９は、自らが充電を制御する。

＜本実施の形態の効果＞
本実施の形態では、車両１０及び充電ステーション３０と着脱可能な電池装置１００が、充電ケーブル１１を接続可能な充電口１０１と、車両１０及び充電ステーション３０に接続可能な電池側コネクタ１０８と、充電口１０１に接続された充電ケーブル１１から供給される電力を変換する充電器１０２と、充電器１０２において変換された電力を蓄積し、電池側コネクタ１０８が車両１０に接続されている場合に、蓄積されている電力を車両１０へ供給する蓄電池１０４と、を具備する構成を採る。

当該構成によれば、車両１０に搭載した状態で家庭用電源１３から充電すること、車両１０から取り外して充電ステーション３０で充電すること、及び、車両１０から取り外して家庭用電源１３から充電すること、の何れもが可能な可搬型の電池装置１００を提供できる。よって、ユーザの充電の利便性が向上する。例えば、マンションのユーザ又は屋外に家庭用電源１３が設置されていない戸建のユーザであっても、車両１０から電池装置１００を取り外し、宅内の家庭用電源１３を用いて充電できる。

また、当該構成によれば、図２に示すように、急速充電器３０４を充電ステーション３０側に設けることができるため、従来は電池装置１００側に設ける必要があったハーネス及びリレー等のデバイスを削減できる。よって、電池装置１００を軽量化でき、延いては、車両１０を軽量化できる。

以上、本実施の形態について説明した。

上記の実施の形態の説明に用いたＢＭＥ１０９、車両ＥＣＵ２０２、及び、ステーション制御部３０２は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。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）、又は、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・プロセッサーを利用してもよい。

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。

本開示は、充電及び放電が可能な電池装置に好適である。

１０ 車両
１１ 充電ケーブル
１２ 充電ガン
１３ 家庭用電源
３０ 充電ステーション
３１ 商用電源
１００ 電池装置
１０１ 充電口
１０２ 充電器
１０３ ＡＣリレー
１０４ 蓄電池
１０５ ＤＣリレー
１０６ 電圧電流検出部
１０７ 電池側接続検出部
１０８ 電池側コネクタ
１０９ ＢＭＥ
１１０ ＤＣ／ＤＣ変換器
１１１ 記憶部
１１２ 回路
２０１ 車両側コネクタ
２０２ 車両ＥＣＵ
２０３ 車両側接続検出部
２０４ ＤＣ／ＤＣ変換器
２０５ 車両電池
２０６ 車載電装品
２０７ インバータ
２０８ 駆動モータ
３０１ ステーション側コネクタ
３０２ ステーション制御部
３０３ ステーション側接続検出部
３０４ 急速充電器
３０５ リレー
３０６ プリチャージリレー

Claims (7)

1. 少なくとも車両に着脱可能な電池装置であって、
   充電ケーブルが接続される第１の接続部と、
   接続された前記充電ケーブルを介する当該電池装置への電力の供給を許容する回路と、
   少なくとも前記車両に接続可能な第２の接続部と、
   前記第１の接続部に接続された前記充電ケーブルから供給される電力を変換する充電器と、
   前記充電器において変換された電力を蓄積し、前記第２の接続部が前記車両に接続されている場合に、蓄積されている電力を前記車両へ供給する蓄電池と、
   を具備する、
   電池装置。
2. 前記蓄電池に対する充電を制御する制御部、をさらに具備し、
   前記制御部は、前記蓄電池から供給される電力を用いて動作する、
   請求項１に記載の電池装置。
3. 前記第２の接続部に所定の充電装置が接続された場合、前記蓄電池は、前記充電装置から供給される電力を蓄積する、
   請求項２に記載の電池装置。
4. 前記制御部は、
   前記第２の接続部に、前記車両又は前記充電装置の何れが接続されているか、或いは、何れの装置も未接続であるかを判定し、
   当該判定に応じた充電モードで動作する、
   請求項３に記載の電池装置。
5. 前記制御部は、前記第２の接続部に何れの装置も未接続であると判定した場合、第１の充電モードで動作し、
   前記第１の充電モードは、前記蓄電池に対する充電の制御を、前記制御部が行う充電モードである、
   請求項４に記載の電池装置。
6. 前記制御部は、前記第２の接続部に前記車両が接続されていると判定した場合、第２の充電モードで動作し、
   前記第２の充電モードは、前記蓄電池に対する充電の制御を、前記車両に搭載されているＥＣＵ（Electric Control Unit）が行う充電モードである、
   請求項４又は５に記載の電池装置。
7. 前記制御部は、前記第２の接続部に前記充電装置が接続されていると判定した場合、第３の充電モードで動作し、
   前記第３の充電モードは、前記蓄電池に対する充電の制御を、前記充電装置が行う充電モードである、
   請求項４から６の何れか１項に記載の電池装置。

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