JP2020156284A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置において、蓄電素子の異常が検知されて遮断器をオフにした後、蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにすること。【解決手段】自動二輪車１０のＥＣＵと通信する機能を有しないバッテリ５０であって、二次電池６２と、二次電池６２と直列に接続されている遮断器５５と、遮断器５５がオフのときに、オルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを検出する第１の検出回路１４１と、管理部１３０と、を備え、管理部１３０は、二次電池６２の異常が検知された場合に遮断器５５をオフにして二次電池６２を異常から保護する第１の保護処理と、第１の保護処理によって遮断器５５をオフにした後、第１の検出回路１４１の検出結果に応じて遮断器５５をオンにする第１のオン処理と、を実行する。【選択図】図８Ａ

Description

蓄電装置に関する。

従来、リチウムイオン電池などの蓄電素子を備える蓄電装置において、過充電、過放電、過電流などの異常を検知すると遮断器をオフ（開、オープン）にして蓄電素子を異常から保護するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−２６９２３号公報

遮断器をオフにして蓄電素子を異常から保護した場合、その後に蓄電素子を再び使用できるようにするためには遮断器をオン（閉、クローズ）にする必要がある。遮断器をオンにする場合、異常が発生した原因が解消されていない状態でオンにすると蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性がある。
しかしながら、外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置では、蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにすることについて十分に検討されていなかった。

本明細書では、外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置において、蓄電素子の異常が検知されて遮断器をオフにした後、蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにする技術を開示する。

外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置であって、蓄電素子と、前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、前記遮断器がオフのときに、外部の充電器が前記蓄電素子を充電する状態であるか否かを検出する第１の検出回路と、管理部と、を備え、前記管理部は、前記蓄電素子の異常が検知された場合に前記遮断器をオフにして前記蓄電素子を異常から保護する第１の保護処理と、前記第１の保護処理によって前記遮断器をオフにした後、前記第１の検出回路の検出結果に応じて前記遮断器をオンにする第１のオン処理と、を実行する、蓄電装置。

外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置において、蓄電素子の異常が検知されて遮断器をオフにした後、蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにできる。

自動二輪車の側面図 車両システムのブロック図 バッテリの分解斜視図 二次電池の平面図 図４のＡ−Ａ線の断面図 バッテリのブロック図 第１の検出回路及び第２の検出回路の回路図 オルタネータが二次電池を充電しない状態を示す模式図 オルタネータが二次電池を充電する状態を示す模式図 正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体が有る場合を示す模式図

（本実施形態の概要）
外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置であって、蓄電素子と、前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、前記遮断器がオフのときに、外部の充電器が前記蓄電素子を充電する状態であるか否かを検出する第１の検出回路と、管理部と、を備え、前記管理部は、前記蓄電素子の異常が検知された場合に前記遮断器をオフにして前記蓄電素子を異常から保護する第１の保護処理と、前記第１の保護処理によって前記遮断器をオフにした後、前記第１の検出回路の検出結果に応じて前記遮断器をオンにする第１のオン処理と、を実行する、蓄電装置。

以降の説明では、実際に異常が発生してその異常が検知された場合だけでなく、異常が予見される場合（未だ異常は発生していないが、異常の発生が近いと判断された場合）も含めて「異常が検知された場合」という。
蓄電素子を異常から保護するために遮断器をオフにした場合、その後に蓄電素子を再び使用できるようにするために遮断器をオンにするとき、発生した異常によっては充電器が蓄電素子を充電する状態のときに遮断器をオンにすると再び異常に陥る場合と、充電器が蓄電素子を充電しない状態のときに遮断器をオンにすると再び異常に陥る場合とがある。
例えば、一般に四輪車のエンジン始動に用いられる蓄電装置（以下、四輪車用の蓄電装置という）は四輪車のＥＣＵ（外部の機器）と通信する機能を有しているので、四輪自動車のオルタネータ（外部の充電器）が蓄電素子を充電する状態（エンジン動作中）であるか否かを、ＥＣＵから受信する信号から判断できる。しかしながら、一般に二輪車用の蓄電装置はＥＣＵと通信する機能を有していないので、オルタネータが蓄電素子を充電する状態であるか否かをＥＣＵから受信する信号から判断することができない。
遮断器がオンである場合は外部の充電器が蓄電素子を充電する状態であるか否かを充電電流から把握することができるが、遮断器がオフである場合は充電電流が流れないので充電電流から把握することもできない。
上記の蓄電装置によると、外部の機器と通信する機能を有していないが、第１の検出回路を備えているので、遮断器がオフであっても充電器が蓄電素子を充電する状態であるか否かを検出できる。
このため、充電器が蓄電素子を充電する状態のときに遮断器をオンにすると再び異常に陥る可能性がある異常の場合は、充電器が蓄電素子を充電しない状態（例えばエンジン停止中）のときに遮断器をオンにすることにより、外部の機器と通信する機能を有していなくても蓄電素子が再び異常に陥る可能性を低減できる。充電器が蓄電素子を充電しない状態のときに遮断器をオンにすると再び異常に陥る可能性がある異常の場合は、充電器が蓄電素子を充電する状態のときに遮断器をオンにすることにより、外部の機器と通信する機能を有していなくても蓄電素子が再び異常に陥る可能性を低減できる。
このため上記の蓄電装置によると、外部の機器と通信する機能を有していなくても、蓄電素子の異常が検知されて遮断器をオフにした後、蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにできる。

前記第１の検出回路は前記蓄電素子と前記遮断器とに並列に設けられている抵抗分圧回路であってもよい。

第１の検出回路の構成としては種々の構成が可能であるが、構成によっては第１の検出回路が複雑になる。第１の検出回路として抵抗分圧回路を用いると、簡素な構成で第１の検出回路を実現できる。

前記第１の保護処理は、前記蓄電素子の過充電が予見される場合に前記遮断器をオフにする第２の保護処理を含み、前記第１のオン処理は、前記第２の保護処理によって前記遮断器がオフにされた後、前記外部の充電器が前記蓄電素子を充電しない状態であることが前記第１の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第２のオン処理を含んでもよい。

蓄電素子を過充電から保護するために遮断器をオフにした場合、外部の充電器が蓄電素子を充電する状態のときに遮断器をオンにすると、蓄電素子の充電が再開されることによって蓄電素子が過充電に至る可能性がある。
上記の蓄電装置によると、充電器が蓄電素子を充電しない状態のときに遮断器をオンにするので、蓄電素子が過充電に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにできる。

前記第１の保護処理は、前記蓄電素子の過放電が予見される場合に前記遮断器をオフにする第３の保護処理を含み、前記第１のオン処理は、前記第３の保護処理によって前記遮断器がオフにされた後、前記外部の充電器が前記蓄電素子を充電する状態であることが前記第１の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第３のオン処理を含んでもよい。

蓄電素子を過放電から保護するために遮断器をオフにした場合、外部の充電器が蓄電素子を充電しない状態のときに遮断器をオンにすると、蓄電素子が充電されないことによって蓄電素子が過放電に至る可能性がある。
上記の蓄電装置によると、充電器が蓄電素子を充電する状態のときに遮断器をオンにするので、蓄電素子が過放電に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにできる。

前記第１の保護処理は、充電方向の過電流が検知された場合に前記遮断器をオフにする第４の保護処理を含み、前記第１のオン処理は、前記第４の保護処理によって前記遮断器がオフにされた後、前記外部の充電器が前記蓄電素子を充電しない状態であることが前記第１の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第４のオン処理を含んでもよい。

充電器が故障すると蓄電装置に充電方向の過電流（充電過電流）が流れることがある。蓄電素子を充電過電流から保護するために遮断器をオフにした場合、充電器が蓄電素子を充電する状態のときに遮断器をオンにすると蓄電素子に再び充電過電流が流れる可能性がある。
上記の蓄電装置によると、充電器が蓄電素子を充電しない状態のときに遮断器をオンにするので、蓄電素子に再び充電過電流が流れる可能性を低減しつつ遮断器をオンにできる。

自動二輪車のエンジン始動に用いられる蓄電装置であって、蓄電素子と、前記蓄電素子と直列に設けられている遮断器と、前記遮断器がオフのときに、当該蓄電装置の正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体の有無を検出する第２の検出回路と、管理部と、を備え、前記管理部は、放電方向の過電流が検知された場合に前記遮断器をオフにして前記蓄電素子を過電流から保護する第５の保護処理と、前記第５の保護処理によって前記遮断器をオフにした後、前記抵抗体が無いことが前記第２の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第５のオン処理と、を実行する、蓄電装置。

正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体が有ると蓄電素子に放電方向の過電流（放電過電流）が流れる。蓄電素子を放電過電流から保護するために遮断器をオフにした場合、正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体が有る状態で遮断器をオンにすると蓄電素子に再び放電過電流が流れるので安全上望ましくない。
遮断器がオンである場合は正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体の有無を放電電流から把握することができるが、遮断器がオフである場合は放電電流が流れないので放電電流から把握することができない。
上記の蓄電装置によると、第２の検出回路を備えているので、遮断器がオフであっても、正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体の有無を検出できる。このため、正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体が無いときに遮断器をオンにすることにより、蓄電素子の異常（放電過電流）が検知されて遮断器をオフにした後、蓄電素子が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器をオンにできる。

前記第２の検出回路は前記蓄電素子と前記遮断器とに並列に設けられている抵抗分圧回路であってもよい。

第２の検出回路の構成としては種々の構成が可能であるが、構成によっては第２の検出回路が複雑になる。第２の検出回路として抵抗分圧回路を用いると、簡素な構成で第２の検出回路を実現できる。

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。

＜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（蓄電装置の一例）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。

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（外部の充電器の一例）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。

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。
一般に二輪車用のバッテリは自動二輪車１０のＥＣＵ（外部の機器の一例）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。

（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。
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。

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。

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。

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。
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。

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。

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。

（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、組電池を管理するＢＭＵ１０１（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）とを備えている。

前述したように二次電池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。
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。

ＢＭＵ１０１は電流センサ５３、電圧センサ１１０、遮断器５５、検出部１４０及び管理部１３０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。電流センサ５３、電圧センサ１１０、遮断器５５、検出部１４０及び管理部１３０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。

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の電流値及び方向（充電方向又は放電方向）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。

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。

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。

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。

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。
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。

検出部１４０は二次電池６２及び遮断器５５と並列に設けられている。具体的には、検出部１４０が設けられている第１の信号線１４３は一端が組電池６０と正極外部端子５１との間でパワーライン７０Ｐに接続されており、他端が電流センサ５３と負極外部端子５２との間でパワーライン７０Ｎに接続されている。

検出部１４０は、充電用ＦＥＴ５５Ａ又は放電用ＦＥＴ５５Ｂがオフのときに、オルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを検出するとともに、放電用ＦＥＴ５５Ｂがオフのときに、正極外部端子５１と負極外部端子５２とを短絡させる外部の抵抗体の有無を検出する。検出部１４０についての説明は後述する。

管理部１３０は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２及びＲＡＭ１３３を備える。管理部１３０は電圧センサ１１０、電流センサ５３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。

（３）検出部の構成
図７に示すように、検出部１４０は並列に設けられている第１の検出回路１４１と第２の検出回路１４２とを備えている。

第１の検出回路１４１は、充電用ＦＥＴ５５Ａ又は放電用ＦＥＴ５５Ｂがオフのときに、自動二輪車１０のオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを検出する回路である。第１の検出回路１４１は抵抗分圧回路であり、複数の分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５を備えている。分圧抵抗Ｒ１及びＲ２は第１の信号線１４３に直列に設けられている。

第１の信号線１４３において二つの分圧抵抗Ｒ１とＲ２との間からは第２の信号線１４４が分岐している。第２の信号線１４４の他端はシグナルグランドＧ１に接続されている。第２の信号線１４４にはＰチャネルのＦＥＴ１４５、整流素子（ダイオード）１４６、３つの分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が直列に設けられている。抵抗Ｒ５にはコンデンサ１４７が並列に設けられている。

第２の信号線１４４において二つの分圧抵抗Ｒ４とＲ５との間からは第３の信号線１４８が分岐している。第３の信号線１４８の他端は電圧センサ１１０に接続されている。
第１の信号線１４３において抵抗Ｒ１と第２の信号線１４４との間からは第４の信号線１４９が分岐している。第４の信号線１４９の他端はシグナルグランドＧ１に接続されている。第４の信号線１４９には抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７及びＮチャネルのＦＥＴ１５０が直列に接続されている。第２の信号線１４４に設けられているＦＥＴ１４５のゲートＧは抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との間で第４の信号線１４９に接続されている。

ＦＥＴ１５０のゲートＧは第５の信号線１５１に接続されている。第５の信号線１５１の他端は管理部１３０に接続されている。第５の信号線１５１には抵抗Ｒ８が設けられている。
第５の信号線１５１においてＦＥＴ１５０と抵抗Ｒ８との間からは第６の信号線１５２が分岐している。第６の信号線１５２の他端は第４の信号線１４９のＦＥＴ１５０とシグナルグランドＧ１との間に接続されている。第６の信号線１５２には抵抗Ｒ９が設けられている。

管理部１３０が第５の信号線１５１を介してＨレベルの電圧を印加するとＦＥＴ１５０がオンになる。ＦＥＴ１５０がオンになるとＦＥＴ１４５のゲートＧにＨレベルの電圧が印加され、ＦＥＴ１４５がオンになる。ＦＥＴ１４５がオンになると分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値の比に応じた電圧が第３の信号線１４８を介して電圧センサ１１０に印加される。

第２の検出回路１４２は、放電用ＦＥＴ５５Ｂがオフのときに、正極外部端子５１と負極外部端子５２とを短絡させる外部の抵抗体（導電体）の有無を検出する回路である。第２の検出回路１４２の構成は第１の検出回路１４１の抵抗Ｒ４に相当する抵抗がない点、及び、各抵抗の抵抗値が異なっている点を除いて第１の検出回路１４１と実質的に同一であるので符号のみを示して説明は省略する。

第１の検出回路１４１の各分圧抵抗はオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを検出できるように抵抗値が設定されている。第２の検出回路１４２の各分圧抵抗は正極外部端子５１と負極外部端子５２とを外部短絡させている抵抗体の有無を検出できるように抵抗値が設定されている。

（３−１）オルタネータが二次電池を充電する状態であるか否かの検出
図８Ａはオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電しない状態（エンジン停止中）を模式的に示している。図８Ａでは分圧抵抗Ｒ３とＲ４とを一つの抵抗記号で示している。前述したようにバッテリ５０は定格１２Ｖである。充電用ＦＥＴ５５Ａがオフのとき、分圧抵抗Ｒ２が接続されている経路は開放されるので、バッテリ５０の電圧である１２Ｖが分圧抵抗Ｒ１及びＲ３〜Ｒ５の抵抗値に応じて分圧されて電圧センサ１１０に印加される。

図８Ｂはオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態（エンジン動作中）を模式的に示している。ここではオルタネータ１０Ｂの充電電圧が１５Ｖであると仮定する。充電用ＦＥＴ５５Ａがオフのとき、正極外部端子５１の電圧は１２Ｖ、負極外部端子５２の電圧は−３Ｖになり、それらの電圧差である１５Ｖが分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値に応じて分圧されて電圧センサ１１０に印加される。

電圧センサ１１０は第１の検出回路１４１から印加された電圧の電圧値を計測して管理部１３０に出力する。管理部１３０は出力された電圧値を所定の閾値と比較することにより、オルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを検出する。

（３−２）正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体の有無の検出
正極外部端子５１と負極外部端子５２とを外部短絡させている抵抗体が無い場合は図８Ａに示す場合と実質的に同一であるので説明は省略する。

図８Ｃは正極外部端子５１と負極外部端子５２とを外部短絡させている抵抗体１６０が有る場合を模式的に示している。抵抗体１６０の抵抗値は０〜１Ω程度であるとする。放電用ＦＥＴ５５Ｂがオフのとき、負極外部端子５２の電圧はほぼ１２Ｖになる。このため正極外部端子５１と負極外部端子５２との電圧差がほぼ０Ｖになる。このため電圧センサ１１０に印加される電圧もほぼ０Ｖになる。

電圧センサ１１０は第２の検出回路１４２から印加された電圧の電圧値を計測して管理部１３０に出力する。管理部１３０は出力された電圧値を所定の閾値と比較することにより、抵抗体１６０の有無を検出する。

（４）管理部に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、二次電池の保護処理、及び、ＦＥＴオン処理について説明する。

（４−１）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（ＳＯＣ）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。

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。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。

（４−２）二次電池の保護処理
二次電池の保護処理（第１の保護処理の一例）は、二次電池６２の異常を検知した場合に遮断器５５（充電用ＦＥＴ５５Ａ又は放電用ＦＥＴ５５Ｂ）をオフにして二次電池６２を異常から保護する処理である。ここでは二次電池６２の異常として過充電、過放電、充電方向の過電流（以下、充電過電流という）、及び、放電方向の過電流（以下、放電過電流という）を例に説明する。

過充電及び過放電について説明する。管理部１３０は、前述したＳＯＣ推定処理によってＳＯＣを推定する毎に、推定したＳＯＣが所定の上限値以上であるか否か、及び、ＳＯＣが所定の下限値以下であるか否かを判断する。管理部１３０は、ＳＯＣが所定の上限値以上である場合は過充電が予見されるとして充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにする（第２の保護処理の一例）。同様に、管理部１３０は、ＳＯＣが所定の下限値以下である場合は過放電が予見されるとして放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにする（第３の保護処理の一例）。

充電過電流について説明する。二輪車のオルタネータ１０Ｂが故障すると二次電池６２に充電過電流が流れることがある。管理部１３０は二次電池６２に流れる電流の電流値及び方向を電流センサ５３によって所定の時間間隔で検出し、電流の方向が充電方向であるか放電方向であるかを判断する。充電方向である場合は、管理部１３０は電流値が所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上である場合は充電過電流が検知されたとして充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにする（第４の保護処理の一例）。

放電過電流について説明する。バッテリ５０の正極外部端子５１と負極外部端子５２とを外部短絡させている抵抗体１６０が有る場合は、二次電池６２に放電過電流が流れる。前述したように管理部１３０は二次電池６２に流れる電流の電流値及び方向を電流センサ５３によって所定の時間間隔で検出し、電流の方向が充電方向であるか放電方向であるかを判断する。放電方向である場合は、管理部１３０は電流値が所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上である場合は放電過電流が検知されたとして放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにする（第５の保護処理の一例）。

（４−３）ＦＥＴオン処理
ＦＥＴオン処理は、前述した二次電池の保護処理によって遮断器５５（充電用ＦＥＴ５５Ａ又は放電用ＦＥＴ５５Ｂ）をオフにした場合に、その後に二次電池６２を再び利用できるようにするために、検出部１４０（第１の検出回路１４１又は第２の検出回路１４２）の検出結果に応じて遮断器５５をオンにする処理である。以下、具体的に説明する。

（４−４−１）過充電が予見されて充電用ＦＥＴをオフにした場合
管理部１３０は、過充電が予見されて充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにした後、オルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを第１の検出回路１４１によって一定時間間隔で検出し、充電しない状態であることを検出すると充電用ＦＥＴ５５Ａをオンにする（第１のオン処理、第２のオン処理の一例）。

（４−４−２）過放電が予見されて放電用ＦＥＴをオフにした場合
管理部１３０は、過放電が予見されて放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにした後、オルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを第１の検出回路１４１によって一定時間間隔で検出し、充電する状態であることを検出すると放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにする（第１のオン処理、第３のオン処理の一例）。

過放電が予見された場合、放電用ＦＥＴ５５Ｂはオフにされるが、充電用ＦＥＴ５５Ａはオンに維持される。このため、管理部１３０は、過放電が予見されて放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにした場合は、電流センサ５３によって電流の方向を所定の時間間隔で検出し、充電方向の電流が検出されるとオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であると判断してもよい。

（４−４−３）充電過電流を検知して充電用ＦＥＴをオフにした場合
管理部１３０は、充電過電流を検知して充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにした後、オルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態であるか否かを第１の検出回路１４１によって一定時間間隔で検出し、充電しない状態であることを検出すると充電用ＦＥＴ５５Ａをオンにする（第１のオン処理、第４のオン処理の一例）。

（４−４−４）放電過電流を検知して放電用ＦＥＴをオフにした場合
管理部１３０は、放電過電流を検知して放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにした後、抵抗体１６０が有るか否かを第２の検出回路１４２によって一定時間間隔で検出し、抵抗体１６０が無いことを検出すると放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにする（第５のオン処理の一例）。

（５）実施形態の効果
バッテリ５０によると、自動二輪車１０のＥＣＵと通信する機能を有していなくても、二次電池６２の異常が検知されて遮断器５５をオフにした後、二次電池６２が再び異常な状態に陥る可能性を低減しつつ遮断器５５をオンにできる。

バッテリ５０によると、第１の検出回路１４１は抵抗分圧回路であるので、簡素な構成で第１の検出回路１４１を実現できる。

バッテリ５０によると、二次電池６２の過充電が予見されて充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにした場合はその後にオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電しない状態のときに充電用ＦＥＴ５５Ａをオンにするので、二次電池６２が過充電に至る可能性を低減しつつ充電用ＦＥＴ５５Ａをオンにできる。

バッテリ５０によると、二次電池６２の過放電が予見されて放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにした場合はその後にオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電する状態のときに放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにするので、二次電池６２が過放電に至る可能性を低減しつつ放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにできる。

バッテリ５０によると、充電過電流が検知されて充電用ＦＥＴ５５Ａをオフにした場合はオルタネータ１０Ｂが二次電池６２を充電しない状態のときに充電用ＦＥＴ５５Ａをオンにするので、二次電池６２に再び充電過電流が流れる可能性を低減しつつ充電用ＦＥＴ５５Ａをオンにできる。

バッテリ５０によると、放電過電流が検知されて放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにした後、正極外部端子５１と負極外部端子５２とを外部短絡させている抵抗体１６０が無いことが第２の検出回路１４２によって検出されると放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにする。このため、二輪車用のバッテリ５０において、二次電池６２の放電過電流が検知されて放電用ＦＥＴ５５Ｂをオフにした後、二次電池６２が再び外部短絡する可能性を低減しつつ放電用ＦＥＴ５５Ｂをオンにできる。

バッテリ５０によると、第２の検出回路１４２は抵抗分圧回路であるので、簡素な構成で第２の検出回路１４２を実現できる。

＜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。

（１）上記実施形態では第１の検出回路１４１として抵抗分圧回路を例に説明したが、第１の検出回路１４１は外部の充電器が二次電池６２を充電する状態であるか否かを検出できるものであればよく、抵抗分圧回路に限定されない。第２の検出回路１４２についても同様であり、バッテリ５０の正極外部端子５１と負極外部端子５２とを外部短絡させている抵抗体１６０の有無を検出できるものであれば抵抗分圧回路に限定されない。

（２）上記実施形態では第１の検出回路１４１として二つの抵抗分圧回路（抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とからなる抵抗分圧回路、及び、抵抗Ｒ３、Ｒ４と抵抗Ｒ５とからなる抵抗分圧回路）を組み合わせたものを例に説明したが、第１の検出回路１４１は一つの抵抗分圧回路だけを用いたものであってもよいし、３つ以上の抵抗分圧回路を組み合わせたものであってもよい。第２の検出回路についても同様である。

（３）上記実施形態では遮断器５５としてＦＥＴを例に説明したが、遮断器５５はリレーであってもよい。

（４）上記実施形態では外部の機器と通信する機能を有していない蓄電装置として二輪車用のバッテリ５０を例に説明した。しかしながら、四輪車用のバッテリであっても外部の機器と通信する機能を有していない場合は、蓄電装置は四輪車用のバッテリであってもよい。

（５）上記実施形態では蓄電素子としてリチウムイオン電池を例に説明したが、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。

１０ 自動二輪車
１０Ｂ オルタネータ（外部の充電器の一例）
５０ バッテリ（蓄電装置の一例）
５１ 正極外部端子
５２ 負極外部端子
５５ 遮断器
６２ 二次電池（蓄電素子の一例）
１３０ 管理部
１４１ 第１の検出回路
１４２ 第２の検出回路
１６０ 抵抗体

Claims (7)

1. 外部の機器と通信する機能を有しない蓄電装置であって、
   蓄電素子と、
   前記蓄電素子と直列に接続されている遮断器と、
   前記遮断器がオフのときに、外部の充電器が前記蓄電素子を充電する状態であるか否かを検出する第１の検出回路と、
   管理部と、
   を備え、
   前記管理部は、
   前記蓄電素子の異常が検知された場合に前記遮断器をオフにして前記蓄電素子を異常から保護する第１の保護処理と、
   前記第１の保護処理によって前記遮断器をオフにした後、前記第１の検出回路の検出結果に応じて前記遮断器をオンにする第１のオン処理と、
   を実行する、蓄電装置。
2. 請求項１に記載の蓄電装置であって、
   前記第１の検出回路は前記蓄電素子と前記遮断器とに並列に設けられている抵抗分圧回路である、蓄電装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置であって、
   前記第１の保護処理は、前記蓄電素子の過充電が予見される場合に前記遮断器をオフにする第２の保護処理を含み、
   前記第１のオン処理は、前記第２の保護処理によって前記遮断器がオフにされた後、前記外部の充電器が前記蓄電素子を充電しない状態であることが前記第１の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第２のオン処理を含む、蓄電装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
   前記第１の保護処理は、前記蓄電素子の過放電が予見される場合に前記遮断器をオフにする第３の保護処理を含み、
   前記第１のオン処理は、前記第３の保護処理によって前記遮断器がオフにされた後、前記外部の充電器が前記蓄電素子を充電する状態であることが前記第１の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第３のオン処理を含む、蓄電装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
   前記第１の保護処理は、充電方向の過電流が検知された場合に前記遮断器をオフにする第４の保護処理を含み、
   前記第１のオン処理は、前記第４の保護処理によって前記遮断器がオフにされた後、前記外部の充電器が前記蓄電素子を充電しない状態であることが前記第１の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第４のオン処理を含む、蓄電装置。
6. 自動二輪車のエンジン始動に用いられる蓄電装置であって、
   蓄電素子と、
   前記蓄電素子と直列に設けられている遮断器と、
   前記遮断器がオフのときに、当該蓄電装置の正極外部端子と負極外部端子とを外部短絡させている抵抗体の有無を検出する第２の検出回路と、
   管理部と、
   を備え、
   前記管理部は、
   放電方向の過電流が検知された場合に前記遮断器をオフにして前記蓄電素子を過電流から保護する第５の保護処理と、
   前記第５の保護処理によって前記遮断器をオフにした後、前記抵抗体が無いことが前記第２の検出回路によって検出されると前記遮断器をオンにする第５のオン処理と、
   を実行する、蓄電装置。
7. 請求項６に記載の蓄電装置であって、
   前記第２の検出回路は前記蓄電素子と前記遮断器とに並列に設けられている抵抗分圧回路である、蓄電装置。

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