JP5810945B2 - 蓄電システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の搭載される蓄電システムに関する。

特許文献１の電池システムは、第１電池を昇圧コンバータを介してインバータに接続するとともに、第２電池を個別にインバータに接続し、第１電池及び昇圧コンバータと第２電池とがインバータに対して並列に接続されている。

特開２００６−１２１８７４号公報 特開２０１０−４６６８号公報 特開２００７−２７４７８４号公報 特開２００７−２４４１２５号公報

特許文献１に記載の電池システムでは、システムメインリレーをオンにして、電池及びモータ・ジェネレータを接続するとき、突入電流が流れる。このため、特許文献２のように、抵抗（電流制限抵抗という）を設けて突入電流が流れることを防止する必要がある。しかしながら、第１電池と昇圧コンバータを接続する接続ラインに設けられるシステムメインリレー及び第２電池とインバータとを接続する接続ラインに設けられるシステムメインリレーの双方それぞれに、電流制限抵抗及び別途のシステムメインリレーを設けなければならない。

このため、インバータに接続される各電池に対してそれぞれ３つのシステムメインリレーが必要となり、部品点数が増加してしまい、コストアップに繋がる。

本願第１の発明である蓄電システムは、車両を走行させるための駆動源であるモータに電力を供給可能な第１蓄電装置と、第１蓄電装置とは別の第１蓄電装置よりも端子間電圧が高い第２蓄電装置とがインバータに対して並列に接続されている。蓄電システムは、第１蓄電装置に接続され、第１蓄電装置の電圧を昇圧してインバータに出力する昇圧コンバータと、第１蓄電装置と昇圧コンバータとの接続を許容する第１システムメインリレーと、電流制限抵抗と共に第１システムメインリレーに並列に接続される第２システムメインリレーと、第２蓄電装置とインバータとの接続を許容する第３システムメインリレーと、昇圧コンバータからインバータに出力される電圧を検出する第１電圧センサと、第２蓄電装置の端子間電圧を検出する第２電圧センサと、システムメインリレーを介した第１蓄電装置と昇圧コンバータ及び第２蓄電装置とインバータの各接続を制御するコントローラと、を有する。

ここで、第３システムメインリレーとインバータとの間の電流経路に、第３システムメインリレーにアノードが接続され、インバータにカソードが接続されるダイオードが設けられており、コントローラは、第２蓄電装置をインバータに接続する際、第１蓄電装置を昇圧コンバータに接続した後、昇圧コンバータからインバータに出力される電圧を、第２蓄電装置の端子間電圧に第１電圧センサ又は／及び第２電圧センサのセンサ誤差分の電圧を加算した電圧まで昇圧してから第２蓄電装置とインバータを接続し、第２蓄電装置とインバータとを接続した後に、昇圧コンバータからインバータに出力される電圧を第２蓄電装置の端子間電圧まで降圧する。

本願第１の発明によれば、昇圧コンバータからインバータに出力される電圧を第２蓄電装置の端子間電圧に対応する所定の電圧に調整してから第２蓄電装置とインバータを接続するので、第２蓄電装置とインバータとを接続する際に突入電流が流れること防止できる。このため、第３システムメインリレーに、電流制限抵抗や別途のシステムメインリレーを設ける必要がなく、部品点数を低減することができる。特に、昇圧コンバータからインバータに出力される電圧を、第２蓄電装置の端子間電圧にセンサ誤差分の誤差電圧を加算した電圧まで昇圧してから第２蓄電装置とインバータを接続するので、センサ誤差によって突入電流が流れ込むことを防止できる。

実施例１の電池システムの構成を示す図である。 実施例１の第１電池及び第２電池をモータ・ジェネレータに接続する際のシステムメインリレーの制御フローを示すフローチャートである。 実施例１の第１電池及び第２電池をモータ・ジェネレータに接続する際のコンデンサ１６及びコンデンサ１７の電圧遷移の一例を示す図である。 実施例２の電池システムの構成を示す図である。 実施例２の第１電池及び第２電池をモータ・ジェネレータに接続する際のシステムメインリレーの制御フローを示すフローチャートである。 実施例２の第１電池及び第２電池をモータ・ジェネレータに接続する際のコンデンサ１６及びコンデンサ１７の電圧遷移の一例を示す図である。 実施例３のシステムメインリレーの溶着チェック処理を示す図である。 図７の溶着チェック処理及び第１電池及び第２電池をモータ・ジェネレータに接続する際のコンデンサ１６及びコンデンサ１７の電圧遷移の一例を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
本発明の実施例１である電池システムについて説明する。図１は、本実施例である電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システム（蓄電システムに相当する）は、車両に搭載される。この車両としては、電気自動車やハイブリッド自動車がある。電気自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池だけを備えている。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、後述する組電池の他に、エンジンや燃料電池を備えている。

第１組電池１０（第１蓄電装置に相当する）は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。第２組電池２０は、直列に接続された複数の単電池２１を有する。単電池１１，２１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池や電気二重層キャパシタなどを用いることができる。

第２組電池２０（第２蓄電装置に相当する）は、第１組電池１０よりも大きなエネルギ容量を有している。高出力型組電池として構成される第２組電池２０は、第１組電池１０よりも大きな電流で充放電を行うことができる。例えば、第１組電池１０を構成する直列に接続される単電池１１の数よりも単電池２１の数を多く構成したり、単電池２１が単電池１１よりも高出力に形成することで、第２組電池２０を形成することができる。なお、図１の例では、組電池１０，２０を構成する複数の単電池１１，２１が直列に接続されているが、組電池１０，２０には、並列に接続された複数の単電池１１，２１が含まれていてもよい。

電圧センサ１３は、第１組電池１０の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ１００に出力する。電流センサ１４は、第１組電池１０の充放電電流を検出し、検出結果をコントローラ１００に出力する。電圧センサ２３は、第２組電池２０の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ１００に出力する。電流センサ２４は、第２組電池２０の充放電電流を検出し、検出結果をコントローラ１００に出力する。

第１組電池１０は、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１を介して、昇圧コンバータ３０に接続されている。コンデンサ１６は、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１に接続されており、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１の間における電圧変動を平滑化する。電圧センサ１８は、コンデンサ１６の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ１００に出力する。

正極ラインＰＬ１には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１が設けられており、負極ラインＮＬ１には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ１が設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１および電流制限抵抗１５は、互いに直列に接続されているとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１に対して並列に接続されている。

昇圧コンバータ３０は、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１の間における電圧を昇圧してバスラインＰＢ，ＮＢの間に出力する。昇圧コンバータ３０は、リアクトル３１を有している。リアクトル３１の一端は、正極ラインＰＬ１と接続され、リアクトル３１の他端は、トランジスタ３２のエミッタと、トランジスタ３３のコレクタとに接続されている。

トランジスタ３２，３３は、バスラインＰＢ，ＮＢの間で、直列に接続されている。トランジスタ３２，３３としては、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）や、ｎｐｎ型トランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いることができる。

ダイオード３４，３５は、トランジスタ３２，３３に対して、それぞれ並列に接続されている。具体的には、ダイオード３４，３５のアノードが、トランジスタ３２，３３のエミッタと接続され、ダイオード３４，３５のカソードが、トランジスタ３２，３３のコレクタと接続されている。

コンデンサ１７は、バスラインＰＢ，ＮＢに接続されており、バスラインＰＢ，ＮＢの間における電圧変動を平滑化する。電圧センサ１９は、コンデンサ１７の端子間電圧を検出し、検出結果をコントローラ１００に出力する。

昇圧コンバータ３０は、昇圧動作や降圧動作を行う。昇圧コンバータ３０が昇圧動作を行うとき、コントローラ１００は、トランジスタ３３をオンにするとともに、トランジスタ３２をオフにする。これにより、第１組電池１０からリアクトル３１に電流が流れ、リアクトル３１には、電流量に応じた磁場エネルギが蓄積される。次に、コントローラ１００は、トランジスタ３３をオンからオフに切り替えることにより、リアクトル３１からダイオード３４を介して、インバータ４０に電流を流す。これにより、リアクトル３１で蓄積されたエネルギが、昇圧コンバータ３０から放出され、昇圧動作が行われる。

昇圧コンバータ３０が降圧動作を行うとき、コントローラ１００は、トランジスタ３２をオンにするとともに、トランジスタ３３をオフにする。これにより、インバータ４０からの電力が第１組電池１０に供給され、第１組電池１０の充電が行われる。

第２組電池２０は、正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ２を介して、インバータ４０と接続されている。正極ラインＰＬ２には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２が設けられており、負極ラインＮＬ２には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２が設けられている。なお、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１のように別途のシステムメインリレーおよび電流制限抵抗が設けられていない。

インバータ４０は、昇圧コンバータ３０や第２組電池２０から供給される直流電力を交流電力に変換して、モータ・ジェネレータ（ＭＧ）５０に出力する。また、インバータ４０は、モータ・ジェネレータ５０が生成した交流電力を直流電力に変換して、昇圧コンバータ３０や第２組電池２０に出力する。インバータ４０は、コントローラ１００からの制御信号を受けて動作する。モータ・ジェネレータ５０は、三相交流モータである。

本実施例の電池システムでは、第１組電池１０、第２組電池２０から電力を受けて動作する負荷としてモータ・ジェネレータ５０を用いることができる。

モータ・ジェネレータ５０は、インバータ４０からの交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ５０は、車輪と接続されており、モータ・ジェネレータ５０によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ５０は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。モータ・ジェネレータ５０によって生成された交流電力は、インバータ４０に出力される。これにより、回生電力を第１組電池１０、第２組電池２０に蓄えることができる。

本実施例の電池システムは、昇圧コンバータ３０に接続される第１組電池１０及び第２組電池２０が、インバータ４０に対して並列に接続され、第２組電池２０は、昇圧コンバータ３０を介さずにインバータ４０に直接接続されている。

図２は、本実施例の第１組電池１０及び第２組電池２０をモータ・ジェネレータ５０に接続する際のシステムメインリレーの制御フローを示すフローチャートである。図３は、図２の制御フローの各コンデンサ１６、１７の電圧遷移の一例を示す図である。

システムメインリレーの制御は、コントローラ１００によって遂行される。第１組電池１０に設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１，ＳＭＲ−Ｐ１，ＳＭＲ−Ｂ１、第２組電池２０に設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２は、コントローラ１００からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。イグニッションスイッチがＯＦＦの場合、全てのシステムメインリレーは、ＯＦＦとなっている。

本実施例の電池システムは、第２組電池２０とインバータ４０とを接続する接続ラインに設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２（又はＳＭＲ−Ｂ２）に、第１組電池１０のシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１のように電流制限抵抗１５及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１を設けずに、第２組電池２０をインバータ４０（モータ・ジェネレータ５０）に接続する際の突入電流が流れること自体を防止する。

コントローラ１００は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わると（Ｓ１０１）、第１組電池１０及び第２組電池２０をインバータ４０に接続するシステム起動処理を遂行する。

コントローラ１００は、イグニッションスイッチがＯＮされると、まず、第１組電池１０を昇圧コンバータ３０に接続するために、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１，ＳＭＲ−Ｂ１をオフからオンに切り替える（Ｓ１０２）。このとき、電流制限抵抗１５に電流が流れるとともにコンデンサ１６は、第１組電池１０の電圧Ｖ１にプリチャージされ、かつ昇圧コンバータ３０のトランジスタ３２はオン、トランジスタ３３はオフとなっているので、コンデンサ１７も第１組電池１０の電圧Ｖ１にプリチャージされる（Ｓ１０３）。

コントローラ１００は、コンデンサ１６、コンデンサ１７を第１組電池１０の電圧Ｖ１までプリチャージした後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１をオフからオンに切り替え（Ｓ１０４）、さらにシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１をオンからオフに切り替える（Ｓ１０５）。これにより、第１組電池１０および昇圧コンバータ３０の接続が完了する。

続いて、コントローラ１００は、第２組電池２０とインバータ４０とを接続するために、コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の電圧Ｖ２まで昇圧する（Ｓ１０６）。昇圧コンバータ３０のトランジスタ３２をオフに切り替え、トランジスタ３３がオンに切り替えることで、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１の間における電圧Ｖ１が昇圧され、バスラインＰＢ，ＮＢの間に接続されるコンデンサ１７に昇圧された電圧が出力される。これにより、電圧Ｖ１にプリチャージされているコンデンサ１７の電圧が電圧Ｖ２まで昇圧される。

コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧が第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２まで昇圧された後、言い換えれば、昇圧コンバータ３０からインバータ４０に出力される電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に対応する電圧まで調整した後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２をそれぞれオフからオンに切り替えて（Ｓ１０７）、第２組電池２０とインバータ４０とを接続する。これにより、第２組電池２０およびインバータ４０の接続が完了する。

コントローラ１００は、第１組電池１０を昇圧コンバータ３０に接続し、かつ第２組電池２０をインバータ４０に接続した後、第１組電池１０及び第２組電池２０の充放電制御を開始する（Ｓ１０８）。

本実施例では、コンデンサ１７を第１組電池１０によってプリチャージするとともに、プリチャージされたコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２まで昇圧して、第２組電池２０の端子間電圧とコンデンサ１７の電圧（バスラインＰＢ，ＮＢの間の電圧）とを同じにしてから第２組電池２０とインバータ４０を接続するので、バスラインＰＢ，ＮＢの間における電圧変動を平滑化するコンデンサ１７に突入電流が流れ込むことを防止できる。

言い換えれば、昇圧コンバータ３０からインバータ４０に出力される電圧、すなわち、インバータ４０の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に対応する電圧に昇圧（調整）してから、インバータ４０に直接接続される第２組電池２０のシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２をオンにするので、第２組電池２０とインバータ４０とを接続する際の突入電流が流れること自体を防止することができる。

このため、第２組電池２０に設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２（又はＳＭＲ−Ｂ２）に、電流制限抵抗１５やＳＭＲ−Ｐ１に相当する別途のシステムメインリレーを設ける必要がなく、部品点数を低減することができる。また、部品点数を低減しつつ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２の溶着を抑制することができる。

（実施例２）
図４は、実施例２の電池システムの構成を示す図である。本実施例の電池システムは、図１に示した電池システムにおいて、第２組電池２０とインバータ４０とを接続する正極ラインＰＬ２にダイオードＤが設けられる。ダイオードＤのアノードは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２（第２組電池２０の正極端子）に接続され、カソードは、インバータ４０に接続されている。

なお、図４では、ダイオードＤが、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２（第２組電池２０の正極端子）に接続される一例を示しているが、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２（第２組電池２０の負極端子）に接続されていてもよい。その他の構成は、実施例１と同様であるので、同様の構成については同符号を付して説明を省略する。

本実施例は、電圧センサ１９、２３のセンサ誤差を考慮し、第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に電圧センサ１９又は／及び電圧センサ２３のセンサ誤差分の電圧を加味した電圧Ｖ３までコンデンサ１７を昇圧した後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２をオフからオンにし、その後昇圧したコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に調整する。

図５は、本実施例の第１組電池１０及び第２組電池２０をモータ・ジェネレータ５０に接続する際のシステムメインリレーの制御フローを示すフローチャートである。図６は、図５の制御フローの各コンデンサ１６、１７の電圧遷移の一例を示す図である。

コントローラ１００は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わると（Ｓ２０１）、第１組電池１０及び第２組電池２０をインバータ４０に接続するシステム起動処理を遂行する。

コントローラ１００は、イグニッションスイッチがＯＮされると、まず、第１組電池１０を昇圧コンバータ３０に接続するために、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１，ＳＭＲ−Ｂ１をオフからオンに切り替える（Ｓ２０２）。このとき、電流制限抵抗１５に電流が流れるとともに、コンデンサ１６に第１組電池１０の電圧Ｖ１にプリチャージされ、かつ昇圧コンバータ３０のトランジスタ３２がオン、トランジスタ３３がオフとなっているので、コンデンサ１７も第１組電池１０の電圧Ｖ１にプリチャージされる（Ｓ２０３）。

コントローラ１００は、コンデンサ１６、コンデンサ１７を第１組電池１０の電圧Ｖ１までプリチャージした後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１をオフからオンに切り替え（Ｓ２０４）、さらにシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１をオンからオフに切り替える（Ｓ２０５）。これにより、第１組電池１０および昇圧コンバータ３０の接続が完了する。

続いて、コントローラ１００は、第２組電池２０とインバータ４０とを接続するために、コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に電圧センサ１９等のセンサ誤差分の電圧を加えた電圧Ｖ３まで昇圧する（Ｓ２０６）。昇圧コンバータ３０のトランジスタ３２をオフに切り替え、トランジスタ３３がオンに切り替えることで、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１の間における電圧Ｖ１が昇圧され、バスラインＰＢ，ＮＢの間に接続されるコンデンサ１７に昇圧された電圧が出力される。これにより、電圧Ｖ１にプリチャージされているコンデンサ１７の電圧が電圧Ｖ３まで昇圧される。

なお、電圧センサ１９、２３のセンサ誤差は、予め設定することができる。例えば、電圧センサ１９、２３の検出性能に基づく誤差値を、予めメモリ等の記憶部に誤差電圧として記憶し、電圧センサ２３によって検出される第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に、誤差電圧を加算して電圧Ｖ３を求めることができる。電圧センサ１９、２３が同じ電圧センサである場合は、どちらか一方の電圧センサの誤差電圧を加味した電圧Ｖ３を求め、電圧センサ１９、２３が異なる電圧センサである場合は、各電圧センサの誤差電圧それぞれを加味した電圧Ｖ３を求めることができる。

コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧が第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２と誤差電圧を含む電圧Ｖ３まで昇圧された後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２をそれぞれオフからオンに切り替え（Ｓ２０７）、第２組電池２０とインバータ４０とを接続する。

さらにコントローラ１００は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２をそれぞれオフからオンに切り替えて第２組電池２０とインバータ４０とを接続した後、コンデンサ１７の電圧調整を行う。コンデンサ１７の電圧は、第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２と誤差電圧を含む電圧Ｖ３となっているので、コンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に降圧する電圧調整を行い（Ｓ２０８）、第２組電池２０をインバータ４０に接続する処理を終了する。

コントローラ１００は、第１組電池１０を昇圧コンバータ３０に接続し、かつ第２組電池２０をインバータ４０に接続してコンデンサ１７の電圧調整を行った後に、第１組電池１０及び第２組電池２０の充放電制御を開始する（Ｓ２０９）。

このように本実施例では、コンデンサ１７を第１組電池１０によってプリチャージするとともに、プリチャージされたコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２及びセンサ誤差分の誤差電圧を含む電圧Ｖ３まで昇圧してから第２組電池２０とインバータ４０を接続するので、センサ誤差によってコンデンサ１７に突入電流が流れ込むことを防止できる。

このため、実施例１同様に、第２組電池２０に設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２（又はＳＭＲ−Ｂ２）に、電流制限抵抗１５や別途のシステムメインリレーを設ける必要がなく、部品点数を低減することができる。

（実施例３）
図７は、実施例３のシステムメインリレーの溶着チェック処理フローを示す図であり、イグニッションスイッチＯＮ後の第２組電池２０とインバータ４０とを接続するシステムメインリレーの制御処理に適用された一例である。図８は、図７の処理フローに対応するコンデンサ１６及びコンデンサ１７の電圧遷移の一例を示す図である。

図７は、第２組電池２０に設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２それぞれの溶着チェックを行う一例を示しており、実施例２で示した電池システム及びシステムメインリレーの制御フロー（図５）に溶着チェック処理が適用されている。なお、実施例１で示した電池システム及びシステムメインリレーの制御フロー（図２）に本実施例の溶着チェック処理を適用することもできる。

図７に示すように、コントローラ１００は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わると（Ｓ３０１）、第１組電池１０及び第２組電池２０をインバータ４０に接続するシステム起動処理を遂行する。

コントローラ１００は、イグニッションスイッチがＯＮされると、まず、第１組電池１０を昇圧コンバータ３０に接続するために、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１，ＳＭＲ−Ｂ１をオフからオンに切り替える（Ｓ３０２）。このとき、電流制限抵抗１５に電流が流れるとともに、コンデンサ１６に第１組電池１０の電圧Ｖ１にプリチャージされ、かつ昇圧コンバータ３０のトランジスタ３２がオン、トランジスタ３３がオフとなっているので、コンデンサ１７も第１組電池１０の電圧Ｖ１にプリチャージされる（Ｓ３０３）。

コントローラ１００は、コンデンサ１６、コンデンサ１７を第１組電池１０の電圧Ｖ１までプリチャージした後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ１をオフからオンに切り替え（Ｓ３０４）、さらにシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐ１をオンからオフに切り替える（Ｓ３０５）。これにより、第１組電池１０および昇圧コンバータ３０の接続が完了する。

続いて、コントローラ１００は、第２組電池２０とインバータ４０とを接続するために、コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２に電圧センサ１９等のセンサ誤差分の電圧を加えた電圧Ｖ３まで昇圧する（Ｓ３０６）。昇圧コンバータ３０のトランジスタ３２をオフに切り替え、トランジスタ３３がオンに切り替えることで、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１の間における電圧Ｖ１が昇圧され、バスラインＰＢ，ＮＢの間に接続されるコンデンサ１７に昇圧された電圧が出力される。これにより、電圧Ｖ１にプリチャージされているコンデンサ１７の電圧が電圧Ｖ３まで昇圧される。

コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧が電圧Ｖ３まで昇圧された後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２をオフからオンに切り替える（Ｓ３０７）。このとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２は、オフのままである。

次に、コントローラ１００は、電圧Ｖ３まで昇圧されたコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２以下に降圧する（Ｓ３０８）。コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧がＶ２以下となるように、昇圧コンバータ３０の出力電圧（バスラインＰＢ，ＮＢの間の電圧）を変動させる。例えば、コントローラ１００は、車両の電力消費機器（例えば、エアコン）や負荷にコンデンサ１７に蓄積された電力を消費させてコンデンサ１７の電圧がＶ２以下となるように、変動させることができる。

コントローラ１００は、電圧Ｖ３まで昇圧されたコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２以下に降圧する電圧変動によって、第２組電池２０に電流が流れたか否かを電流センサ２４又は電圧センサ２３の検出値に基づいて判別する（Ｓ３０９）。

コントローラ１００は、第２組電池２０に電流がながれていないと判別された場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２が溶着していないものと判別し（Ｓ３１０，正常判定）、ステップＳ３１２に進む。一方、第２組電池２０に電流が流れていると判別された場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２が溶着しているものと判別し（Ｓ３１１，異常判定）、溶着チェック処理及びイグニッションＯＮ後の第２組電池２０とインバータ４０の接続処理を終了する。このとき、異常判定に伴うアラーム表示等を行い、運転者等に知らせることができる。

次に、コントローラ１００は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２が正常判定されると、続いてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２の溶着チェックを行う。コントローラ１００は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２がオン、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２がオフの状態で、再度コンデンサ１７の電圧を電圧Ｖ３まで昇圧する（Ｓ３１２）。

コントローラ１００は、再度再度コンデンサ１７の電圧を電圧Ｖ３まで昇圧した後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２をオンからオフに切り替えて（Ｓ３１３）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ２をオフからオンに切り替える（Ｓ３１４）。

コントローラ１００は、電圧Ｖ３まで昇圧されたコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２以下に降圧する（Ｓ３１５）。コントローラ１００は、電圧Ｖ３まで昇圧されたコンデンサ１７の電圧を第２組電池２０の端子間電圧Ｖ２以下に降圧する電圧変動によって、第２組電池２０に電流が流れたか否かを電流センサ２４又は電圧センサ２３の検出値に基づいて判別する（Ｓ３１６）。

コントローラ１００は、第２組電池２０に電流がながれていないと判別された場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２が溶着していないものと判別し（Ｓ３１８，正常判定）、ステップＳ３１９に進む。一方、第２組電池２０に電流が流れていると判別された場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２が溶着しているものと判別し（Ｓ３１７，異常判定）、溶着チェック処理及びイグニッションＯＮ後の第２組電池２０とインバータ４０の接続処理を終了する。このとき、異常判定に伴うアラーム表示等を行い、運転者等に知らせることができる。

コントローラ１００は、ステップＳ３１８においてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２が正常判定された後に、第２組電池２０及びインバータ４０を接続するために、電圧Ｖ２以下のコンデンサ１７の電圧を電圧Ｖ３まで昇圧する（Ｓ３１９）。

コントローラ１００は、コンデンサ１７の電圧が電圧Ｖ３まで昇圧された後、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２をオフからオンに切り替え（Ｓ３２０）、第２組電池２０とインバータ４０とを接続してから、コンデンサ１７の電圧が第２組電池２０の電圧Ｖ２となるように電圧調整を行う（Ｓ３２１）。

コントローラ１００は、第１組電池１０を昇圧コンバータ３０に接続し、かつ第２組電池２０をインバータ４０に接続してコンデンサ１７の電圧調整を行った後に、第１組電池１０及び第２組電池２０の充放電制御を開始する（Ｓ３２２）。

このように本実施例では、第２組電池２０とインバータ４０とを接続する際に突入電流が流れることを防止しつつ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２の溶着チャックを行いながら、イグニッションＯＮ後の第２組電池２０とインバータ４０の接続処理を行うことができる。

本実施例は、実施例１、２と同様に、第２組電池２０に設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２（又はＳＭＲ−Ｂ２）に、電流制限抵抗１５や別途のシステムメインリレーを設ける必要がなく、部品点数を低減することができるとともに、第２組電池２０のシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ２，ＳＭＲ−Ｂ２それぞれの溶着チェックを行うことができ、電池システムの信頼性を向上させることができる。

１０ 第１組電池
１１ 単電池
１３ 電圧センサ
１４ 電流センサ
１５ 電流制限抵抗
１６、１７ コンデンサ
１８、１９ 電圧センサ
２０ 第２組電池
２１ 単電池
２３ 電圧センサ
２４ 電流センサ
３０ 昇圧コンバータ
４０ インバータ
５０ モータ・ジェネレータ
１００ コントローラ
ＳＭＲ−Ｂ１，ＳＭＲ−Ｇ１，ＳＭＲ−Ｐ１，ＳＭＲ−Ｂ２，ＳＭＲ−Ｇ２ システムメインリレー

Claims (1)

1. 車両を走行させるための駆動源であるモータに電力を供給可能な第１蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置に接続され、前記第１蓄電装置の電圧を昇圧してインバータに出力する昇圧コンバータと、
   前記第１蓄電装置と前記昇圧コンバータとの接続を許容する第１システムメインリレーと、
   電流制限抵抗と直列に接続されるとともに、前記電流制限抵抗と共に前記第１システムメインリレーに並列に接続される第２システムメインリレーと、
   前記インバータに接続され、前記第１蓄電装置よりも端子間電圧が高い第２蓄電装置と、
   前記第２蓄電装置と前記インバータとの接続を許容する第３システムメインリレーと、
   前記昇圧コンバータから前記インバータに出力される電圧を検出する第１電圧センサと、
   前記第２蓄電装置の端子間電圧を検出する第２電圧センサと、
   前記システムメインリレーを介した前記第１蓄電装置と前記昇圧コンバータ及び前記第２蓄電装置と前記インバータの各接続を制御するコントローラと、を有し、
   前記第１蓄電装置及び第２蓄電装置は、前記インバータに対して並列に接続されているとともに、前記第３システムメインリレーと前記インバータとの間の電流経路に、前記第３システムメインリレーにアノードが接続され、前記インバータにカソードが接続されるダイオードが設けられており、
   前記コントローラは、前記第２蓄電装置を前記インバータに接続する際、前記第１蓄電装置を前記昇圧コンバータに接続した後、前記昇圧コンバータから前記インバータに出力される電圧を、前記第２蓄電装置の端子間電圧に前記第１電圧センサ又は／及び前記第２電圧センサのセンサ誤差分の電圧を加算した電圧まで昇圧してから前記第２蓄電装置と前記インバータを接続し、前記第２蓄電装置と前記インバータとを接続した後に、前記昇圧コンバータから前記インバータに出力される電圧を前記第２蓄電装置の端子間電圧まで降圧することを特徴とする蓄電システム。
   

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