JP2021027707A - 電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】補機バッテリの電圧低下時に、システムメインリレーをオン／オフするリレー制御部にその動作に必要な電圧を良好に供給できる、電池システムを提供する。【解決手段】電池モジュール１１とＰＣＵ６との間には、システムメインリレー３１が設けられている。システムリレーは、ＨＶ−ＥＣＵ４２によりオン／オフされ、ＨＶ−ＥＣＵ４２には、通常、補機バッテリ５から動作電力が供給される。補機バッテリ５の電圧が所定よりも低い場合、電池セルがセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の入力端子と選択的に接続される。また、緊急用スイッチ５１がオンにされて、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力端子がＨＶ−ＥＣＵ４２に接続される。この状態でセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が起動されることにより、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力端子からＨＶ−ＥＣＵ４２に電力が供給される。【選択図】図１

Description

本発明は、複数個の電池セルを直列に接続した電池モジュールを含む電池システムに関する。

従来、ハイブリッドシステムを駆動系に採用した車両、いわゆるハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）が知られている。たとえば、シリーズ方式のハイブリッド車では、エンジンの動力が発電用のモータで電力に変換され、その電力で駆動用のモータが駆動されて、駆動用のモータの動力が駆動輪に伝達される。

ハイブリッド車には、補機などの駆動のための電力を蓄える補機バッテリと、駆動用のモータの駆動のための電力を蓄える高電圧バッテリとが備えられている。高電圧バッテリには、通常、複数個の電池セルを直列に接続した電池モジュールが採用されている。また、ハイブリッド車には、インバータが備えられている。高電圧バッテリからインバータに直流電力が供給され、インバータで直流電力が交流電力に変換されて、その交流電力が駆動用のモータに供給される。

高電圧バッテリとインバータとの間には、システムメインリレーが介在されている。車両のイグニッションスイッチがオフの状態では、システムメインリレーがオフ（開）にされて、高電圧バッテリがインバータから電気的に切り離される。イグニッションスイッチがオンにされると、補機バッテリからＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に電源が供給されて、ＥＣＵが起動し、ＥＣＵからの指令によりシステムメインリレーがオンにされる。システムメインリレーのオンにより、高電圧バッテリとインバータとが電気的に接続され、駆動用のモータが駆動可能な状態、つまり車両が走行可能な状態となる。

ところが、車両が長期にわたって放置されると、その間に暗電流による電力消費や補機バッテリの自己放電などにより補機バッテリの充電量が低下し、補機バッテリの電力でＥＣＵを起動できないおそれがある。

そこで、高電圧バッテリの一部の電池セルからなるセル群によりコンデンサを予め充電しておき、補機バッテリの電力でＥＣＵを起動できない場合に、コンデンサからＥＣＵに電力を供給して、その電力でＥＣＵを起動させる構成が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００８−１４９８９７号公報

ところが、高電圧バッテリの一部のセル群の状態によっては、セル群により充電されるコンデンサの電圧がばらつき、システムメインリレーをオンにするＥＣＵの動作に十分な電圧をコンデンサに確保できないおそれがある。

本発明の目的は、補機バッテリの電圧低下時に、システムメインリレーをオン／オフするリレー制御部にその動作に必要な電圧を良好に供給できる、電池システムを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る電池システムは、複数個の電池セルを直列に接続した電池モジュールと、電池モジュールと電池モジュールから供給される電力で動作するメインシステムとの間に設けられるシステムメインリレーと、絶縁トランスを備えるＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端子と接続される電池セルを選択的に切り替える入力側スイッチと、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子とシステムメインリレーをオン／オフするリレー制御部との間に設けられる緊急用スイッチと、リレー制御部に動作電力を供給する補機バッテリの電圧が所定よりも低い場合、緊急用スイッチをオンにして、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子とリレー制御部とを接続した後、ＤＣ−ＤＣコンバータを作動させる電源制御部とを含む。

この構成によれば、電池モジュールと電池モジュールから供給される電力で動作するメインシステムとの間には、システムメインリレーが設けられている。システムリレーは、リレー制御部によりオン／オフされ、リレー制御部には、通常、補機バッテリから動作電力が供給される。

電池モジュールは、複数個の電池セルを直列に接続した構成を有している。各電池セルは、入力側スイッチの切り替えにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端子と選択的に接続される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子とリレー制御部との間には、緊急用スイッチが設けられている。補機バッテリの電圧が所定よりも低い場合、緊急用スイッチがオンにされて、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子がリレー制御部に接続される。そして、その状態で、ＤＣ−ＤＣコンバータが起動される。ＤＣ−ＤＣコンバータの起動により、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子からリレー制御部に電力が供給される。

これにより、補機バッテリの電圧低下時に、リレー制御部にその動作に必要な電圧を良好に供給することができ、リレー制御部を正常に動作させて、システムメインリレーをオンにすることができる。システムメインリレーのオンにより、電池モジュールからメインシステムに動作電力が供給されるので、メインシステムを起動させることができる。

ＤＣ−ＤＣコンバータは、絶縁トランスを備えており、この絶縁トランスによって、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側と出力側とが絶縁される。そのため、絶縁トランスの出力端子から緊急用スイッチ側を高電圧系による漏電から安全に保護することができる。

また、電池モジュールが補機バッテリと直接に接続される構成では、それらの間に大電流を流すための太い電線が必要となるのに対し、電池モジュールが補機バッテリと直接に接続されないので、太い電線は不要であり、また、電線に大電流が流れることによる焼き切れの問題も回避できる。

さらには、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端子に接続される電池セルを切り替えることができるので、電池モジュールのセルバランスが崩れることを抑制でき、電池モジュールから取り出される電力が低減することを抑制できる。

本発明によれば、補機バッテリの電圧低下時に、システムメインリレーをオン／オフするリレー制御部にその動作に必要な電圧を良好に供給することができる。

本発明の一実施形態に係る電池システムが搭載された車両の要部構成を示す図である。 緊急始動処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 緊急始動処理の流れを示すフローチャート（その２）である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電池システム４が搭載された車両１の要部構成を示す図である。

車両１は、たとえば、シリーズ方式のハイブリッドシステムを採用したハイブリッド車であり、発電用のモータ２および駆動用のモータ３を搭載している。車両１では、エンジンの動力が発電用のモータ２で電力に変換され、その電力で駆動用のモータ３が駆動されて、駆動用のモータ３の動力が駆動輪に伝達される。

また、車両１には、電池システム４、補機バッテリ５およびＰＣＵ（Power Control Unit：パワーコントロールユニット）６が搭載されている。

電池システム４は、電池モジュール１１と、電池モジュール１１のセルバランスのためのセルバランス回路１２とを含む。

電池モジュール１１は、複数個の電池セルＢ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・Ｂｎ−１，Ｂｎを直列に接続してモジュール化したものである。各電池セルＢ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・Ｂｎ−１，Ｂｎは、二次電池からなる。電池モジュール１１は、高電圧バッテリであり、たとえば、約２００〜３５０Ｖ（ボルト）の直流電力を出力する。

セルバランス回路１２は、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３、第１配線１４、第２配線１５、第３配線１６、第４配線１７、第１入力側極性選択スイッチＳＷａ１、第２入力側極性選択スイッチＳＷａ２、第１出力側極性選択スイッチＳＷｂ１、第２出力側極性選択スイッチＳＷｂ２、ｎ＋１個の入力側セル選択スイッチＳＷａおよびｎ＋１個の出力側セル選択スイッチＳＷｂを含む。

セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、絶縁トランスを備える絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである。

第１配線１４には、電池セルＢ１から電池セルＢ１，Ｂｎをそれぞれ先頭および後尾とする並び順（以下、この並び順を「セル並び順」という。）に１個置きの電池セルＢ１，Ｂ３，Ｂ５，・・・の正極端子が入力側セル選択スイッチＳＷａを介して接続される。また、電池セルＢ２からセル並び順に１個置きの電池セルＢ２，Ｂ４，・・・の負極端子は、それぞれ電池セルＢ３からセル並び順に１個置きの電池セルＢ３，Ｂ５，・・・の正極端子と接続されているので、入力側セル選択スイッチＳＷａを介して第１配線１４に接続される。

第２配線１５には、電池セルＢ１からセル並び順に１個置きの電池セルＢ１，Ｂ３，Ｂ５，・・・の負極端子が入力側セル選択スイッチＳＷａを介して接続される。また、電池セルＢ２からセル並び順に１個置きの電池セルＢ２，Ｂ４，・・・の正極端子は、それぞれ電池セルＢ１からセル並び順に１個置きの電池セルＢ１，Ｂ３，・・・の負極端子と接続されているので、入力側セル選択スイッチＳＷａを介して第２配線１５に接続される。

第３配線１６には、電池セルＢ１からセル並び順に１個置きの電池セルＢ１，Ｂ３，Ｂ５，・・・の正極端子が出力側セル選択スイッチＳＷｂを介して接続される。また、電池セルＢ２からセル並び順に１個置きの電池セルＢ２，Ｂ４，・・・の負極端子は、それぞれ電池セルＢ３からセル並び順に１個置きの電池セルＢ３，Ｂ５，・・・の正極端子と接続されているので、出力側セル選択スイッチＳＷｂを介して第３配線１６に接続される。

第４配線１７には、電池セルＢ１からセル並び順に１個置きの電池セルＢ１，Ｂ３，Ｂ５，・・・の負極端子が出力側セル選択スイッチＳＷｂを介して接続される。また、電池セルＢ２からセル並び順に１個置きの電池セルＢ２，Ｂ４，・・・の正極端子は、それぞれ電池セルＢ１からセル並び順に１個置きの電池セルＢ１，Ｂ３，・・・の負極端子と接続されているので、出力側セル選択スイッチＳＷｂを介して第４配線１７に接続される。

第１入力側極性選択スイッチＳＷａ１は、第１配線１４の接続先をセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス入力端子とマイナス入力端子とに選択的に切り替えるように構成されている。

第２入力側極性選択スイッチＳＷａ２は、第２配線１５の接続先をセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス入力端子とマイナス入力端子とに選択的に切り替えるように構成されている。

第１出力側極性選択スイッチＳＷｂ１は、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス出力端子の接続先を第３配線１６と第４配線１７とに選択的に切り替えるように構成されている。

第２出力側極性選択スイッチＳＷｂ２は、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のマイナス出力端子の接続先を第３配線１６と第４配線１７とに選択的に切り替えるように構成されている。

たとえば、相対的に高い端子電圧の電池セルＢ１と相対的に低い端子電圧の電池セルＢｎとの間でセルバランスが図られる場合、第１配線１４の接続先がセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス入力端子となるように、第１入力側極性選択スイッチＳＷａ１が接続される。また、第２配線１５の接続先がセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のマイナス入力端子となるように、第２入力側極性選択スイッチＳＷａ２が接続される。その後、電池セルＢ１の正極端子と第１配線１４との間に介在される入力側セル選択スイッチＳＷａが接続（オン）され、また、電池セルＢ１の負極端子と第２配線１５との間に介在される入力側セル選択スイッチＳＷａが接続（オン）される。

また、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス出力端子の接続先が第３配線１６となるように、第１出力側極性選択スイッチＳＷｂ１が接続される。また、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のマイナス出力端子の接続先が第４配線１７となるように、第２出力側極性選択スイッチＳＷｂ２が接続される。その後、電池セルＢｎの正極端子と第３配線１６との間に介在される出力側セル選択スイッチＳＷｂが接続（オン）され、また、電池セルＢｎの負極端子と第４配線１７との間に介在され出力側セル選択スイッチＳＷｂが接続（オン）される。

そして、その状態でセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３がオンにされると、電池セルＢ１からの放電および電池セルＢｎへの充電によるセルバランスが開始される。

補機バッテリ５は、補機などの電気負荷の電源として使用される二次電池であり、たとえば、１２Ｖ（ボルト）の直流電力を出力する鉛蓄電池からなる。

ＰＣＵ６は、モータ２，３を駆動するためのユニットであり、インバータ２１およびメインＤＣ−ＤＣコンバータ２２を内蔵している。

インバータ２１は、三相電圧形インバータの回路構成を有している。すなわち、インバータ２１には、三相ブリッジ回路、平滑コンデンサおよびフィルタコンデンサなどが含まれる。インバータ２１の出力側は、モータ２，３に接続されている。

メインＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、絶縁トランスを備える絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータである。メインＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力側（二次側）は、補機バッテリ５に接続されている。

また、電池システム４には、システムメインリレー３１が含まれる。ＰＣＵ６には、システムメインリレー３１を介して、電池モジュール１１が接続されている。システムメインリレー３１には、第１プラス配線３２、第１マイナス配線３３、第２プラス配線３４および第２マイナス配線３５が含まれる。

第１プラス配線３２および第１マイナス配線３３の一端は、それぞれ電池モジュール１１のプラス端子およびマイナス端子に接続されている。第１プラス配線３２および第１マイナス配線３３の各他端は、インバータ２１に接続されている。第１プラス配線３２および第１マイナス配線３３には、それぞれリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧが介装されている。また、第１マイナス配線３３には、プリチャージリレーＳＭＲＰおよびプリチャージ抵抗Ｒｐの直列回路からなるプリチャージ回路３６がリレーＳＭＲＧと並列に接続されている。

第２プラス配線３４の一端は、第１プラス配線３２におけるリレーＳＭＲＢとインバータ２１との間に分岐して接続されている。第２マイナス配線３５の一端は、第１マイナス配線３３におけるリレーＳＭＲＧとインバータ２１との間に分岐して接続されている。第２プラス配線３４の他端は、メインＤＣ−ＤＣコンバータ２２のプラス入力端子に接続され、第２マイナス配線３５の他端は、メインＤＣ−ＤＣコンバータ２２のマイナス入力端子に接続されている。

さらに、電池システム４には、ＢＭＳ−ＥＣＵ（Battery Management System - Electronic Control Unit：バッテリマネジメントシステム電子制御ユニット）４１が含まれる。ＢＭＳ−ＥＣＵ４１には、マイコン（マイクロコントローラ）が内蔵されている。ＢＭＳ−ＥＣＵ４１は、給電線４５を介して、補機バッテリ５から動作電力が供給される。ＢＭＳ−ＥＣＵ４１は、補機バッテリ５から動作電力の供給を受けて動作し、セルバランス回路１２の動作を制御する。

また、車両１には、ハイブリッドシステムのためのＥＣＵとして、ＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３が搭載されている。ＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３には、マイコンが内蔵されている。ＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３は、車両１に搭載されている他のＥＣＵも含めて、それらの間でＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

ＨＶ−ＥＣＵ４２には、給電線（図示せず）を介して、補機バッテリ５から動作電力が供給される。また、ＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３は、ＩＧＣＴリレー４４を介して、補機バッテリ５の正極端子と接続されている。

ＨＶ−ＥＣＵ４２は、システムメインリレー３１に含まれるリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびプリチャージリレーＳＭＲＰ、ならびにＩＧＣＴリレー４４の各オン／オフを制御する。

ＭＧ−ＥＣＵ４３は、ＰＣＵ６に指令を出力して、ＰＣＵ６からモータ２，３への電力の供給を制御する。

そして、電池システム４には、緊急用スイッチ５１が備えられている。緊急用スイッチ５１は、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス出力端子およびマイナス出力端子に接続されており、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス出力端子は、緊急用スイッチ５１を介して、ＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３に接続されている。

＜緊急始動処理＞
図２Ａおよび図２Ｂは、緊急始動処理の流れを示すフローチャートである。

緊急始動処理は、補機バッテリ５の充電量（電圧）が著しく低下した状況においても、システムメインリレー３１に含まれるリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびプリチャージリレーＳＭＲＰをオン／オフさせて、メインシステムであるＰＣＵ６を始動させるための処理である。

緊急始動処理では、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、まず、システム起動指令が発生したか否か、つまり車両１のイグニッションスイッチがオンにされたか否かが判断される（ステップＳ１１）。システム起動指令が発生していない場合（ステップＳ１１のＮＯ）、緊急始動処理はそれ以降に進まず、システム起動指令が発生したか否かが繰り返し判断される（ステップＳ１１）。

イグニッションスイッチがオンにされて、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、システム起動指令が発生したと判断されると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、次に、補機バッテリ５の電圧である補機電圧が取得される（ステップＳ１２）。そして、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、補機電圧が所定の閾値未満であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。

補機電圧が閾値以上である場合（ステップＳ１３のＮＯ）、補機バッテリ５に十分な充電量が残っており、補機バッテリ５からＨＶ−ＥＣＵ４２に供給される電力により、ＨＶ−ＥＣＵ４２がシステムメインリレー３１に含まれるリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびプリチャージリレーＳＭＲＰを正常にオン／オフできるので、この緊急始動処理が終了される。

補機電圧が閾値未満である場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、ＩＧＣＴリレー４４のオンが禁止されて（ステップＳ１４）、ＩＧＣＴリレー４４のオフが維持される。

また、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、電池モジュール１１の各電池セルＢ１，・・・の端子電圧が取得されて、その端子電圧と、システムメインリレー３１に含まれるリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびプリチャージリレーＳＭＲＰを良好にオンすることができる電圧とから、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３から出力させるのに必要となる電池セルＢ１，・・・の個数（必要セル数）が決定される（ステップＳ１５）。

そして、その必要セル数の電池セルがセルバランス回路１２の第１配線１４および第２配線１５間に接続され、かつ、必要セル数の電池セルの正極端子および負極端子がそれぞれセルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のプラス入力端子およびマイナス入力端子に接続されるように、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、第１入力側極性選択スイッチＳＷａ１および第２入力側極性選択スイッチＳＷａ２が接続され、入力側セル選択スイッチＳＷａが選択的に接続される（ステップＳ１６）。また、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、緊急用スイッチ５１がオンにされる（ステップＳ１６）。

その後、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が起動される（ステップＳ１７）。セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の起動により、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３から電力が出力され、その電力がＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３に供給される。

この電力供給を受けてＨＶ−ＥＣＵ４２が始動すると（ステップＳ１８のＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２により、まず、プリチャージリレーＳＭＲＰがオンにされ、次に、リレーＳＭＲＤがオンにされる。これにより、電池モジュール１１から出力される電流がプリチャージ抵抗Ｒｐを流れ、ＰＣＵ６に内蔵されているコンデンサが充電（プリチャージ）される。このコンデンサの充電により、電池モジュール１１の出力電圧とコンデンサの電圧との差が小さくなった後に、リレーＳＭＲＧがオンにされる。これにより、システムメインリレー３１（リレー回路）を突入電流が流れることを抑制でき、突入電流によるリレーＳＭＲＤ，ＳＭＲＧの接点の溶着の発生を抑制することができる。

電池モジュール１１の出力電圧とＰＣＵ６のコンデンサの電圧との差がなくなり、ＨＶ−ＥＣＵ４２により、プリチャージが完了したと判断されると（ステップＳ２０のＹＥＳ）、プリチャージリレーＳＭＲＰがオフにされる。これにより、システムメインリレー３１がオンの状態となる。

その後、ＨＶ−ＥＣＵ４２により、メインＤＣ−ＤＣコンバータ２２が起動される（ステップＳ２２）。メインＤＣ−ＤＣコンバータ２２が起動することにより、電池モジュール１１から出力される直流電力が所定の充電電圧に降圧され、その降圧された直流電力が補機バッテリ５に供給されて、補機バッテリ５が充電される。また、ＨＶ−ＥＣＵ４２により、ＩＧＣＴリレー４４がオンにされる（ステップＳ２１）。ＩＧＣＴリレー４４のオンにより、補機バッテリ５からＨＶ−ＥＣＵ４２およびＭＧ−ＥＣＵ４３への電力の供給が開始される。また、ＢＭＳ−ＥＣＵ４１により、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の動作が停止されるとともに、オン状態の入力側セル選択スイッチＳＷａがオフに切り替えられる（ステップＳ２２）。

＜作用効果＞
以上のように、電池モジュール１１と電池モジュール１１から供給される電力で動作するＰＣＵ６との間には、システムメインリレー３１が設けられている。システムリレーは、ＨＶ−ＥＣＵ４２によりオン／オフされ、ＨＶ−ＥＣＵ４２には、通常、補機バッテリ５から動作電力が供給される。

電池モジュール１１は、複数個の電池セルＢ１，・・・を直列に接続した構成を有している。各電池セルＢ１，・・・は、第１入力側極性選択スイッチＳＷａ１、第２入力側極性選択スイッチＳＷａ２および入力側セル選択スイッチＳＷａの切り替えにより、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の入力端子と選択的に接続される。また、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力端子とＨＶ−ＥＣＵ４２との間には、緊急用スイッチ５１が設けられている。補機バッテリ５の電圧が所定よりも低い場合、緊急用スイッチ５１がオンにされて、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力端子がＨＶ−ＥＣＵ４２に接続される。そして、その状態で、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が起動される。セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の起動により、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力端子からＨＶ−ＥＣＵ４２に電力が供給される。

これにより、補機バッテリ５の電圧低下時に、ＨＶ−ＥＣＵ４２にその動作に必要な電圧を良好に供給することができ、ＨＶ−ＥＣＵ４２を正常に動作させて、システムメインリレー３１をオンにすることができる。システムメインリレー３１のオンにより、電池モジュール１１からＰＣＵ６に動作電力が供給されるので、ＰＣＵ６を起動させることができる。

セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、絶縁トランスを備えており、この絶縁トランスによって、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の入力側と出力側とが絶縁される。そのため、絶縁トランスの出力端子から緊急用スイッチ５１側を高電圧系による漏電から安全に保護することができる。

また、電池モジュール１１が補機バッテリ５と直接に接続される構成では、それらの間に大電流を流すための太い電線が必要となるのに対し、電池モジュール１１が補機バッテリ５と直接に接続されないので、太い電線は不要であり、また、電線に大電流が流れることによる焼き切れの問題も回避できる。

さらには、セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の入力端子に接続される電池セルＢ１，・・・を選択的に切り替えることができるので、電池モジュール１１のセルバランスが崩れることを抑制でき、電池モジュール１１から取り出される電力が低減することを抑制できる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、本発明に係る技術がハイブリッド車に適用された場合を例にとったが、本発明に係る技術は、ハイブリッド車に限らず、モータを走行用の駆動源として搭載した車両であれば、エンジンを搭載していない電気自動車に適用することもできる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

４：電池システム
６：ＰＣＵ（メインシステム）
１１：電池モジュール
１３：セルバランス用ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
３１：システムメインリレー
Ｂ１，Ｂ２，・・・：電池セル
ＳＷａ：入力側セル選択スイッチ（入力側スイッチ）
ＳＷａ１：第１入力側極性選択スイッチ（入力側スイッチ）
ＳＷａ２：第２入力側極性選択スイッチ（入力側スイッチ）
４１：ＢＭＳ−ＥＣＵ（電源制御部）
５１：緊急用スイッチ

Claims (1)

1. 複数個の電池セルを直列に接続した電池モジュールと、
   前記電池モジュールと前記電池モジュールから供給される電力で動作するメインシステムとの間に設けられるシステムメインリレーと、
   絶縁トランスを備えるＤＣ−ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータの入力端子と接続される前記電池セルを選択的に切り替える入力側スイッチと、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子と前記システムメインリレーをオン／オフするリレー制御部との間に設けられる緊急用スイッチと、
   前記リレー制御部に動作電力を供給する補機バッテリの電圧が所定よりも低い場合、前記緊急用スイッチをオンにして、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子と前記リレー制御部とを接続した後、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを作動させる電源制御部とを含む、電池システム。

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