JPWO2013046250A1 - バッテリの処理装置、車両、バッテリの処理方法及びバッテリの処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの処理負担を軽減することを目的とする。
【解決手段】車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能なバッテリと、前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、放電許容信号を受信することにより、前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理を実行するコントローラと、を有することを特徴とするバッテリ処理装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、過充電に至ったバッテリを処理する処理技術に関するものである。

電気自動車、ハイブリッド自動車などの駆動電源又は補助電源として複数の単電池を電気的に接続した充放電可能なバッテリが知られている。バッテリの充放電を制御するＥＣＵは、バッテリの電圧が上限値よりも高い値にならないようにバッテリの充電を制御しており、この上限値よりも高い充電終止電圧に達した時にＳＭＲをオフすることにより充放電を禁止する制御を行う。これにより、バッテリを用いた車両の走行が禁止される。過充電に至ったバッテリは、ディーラ等において回収される。

特許文献１は、バッテリ過充電と判定した時には燃料カット制御が終了するまでオルタネータの発電電圧をバッテリが充放電しない電圧値に下げて回生発電制御を禁止するようオルタネータの発電電圧を制御してバッテリの劣化を抑制する制御方法を開示する。

特開２００８−２５５９１３号公報 特開２００４−３１９３０４号公報 特開平８−２０５３０４号公報

過充電に至ったバッテリは取扱が困難であり、ディーラ等において処理負担が大きかった。そこで、本願発明は、過充電に至ったバッテリの処理負担を軽減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るバッテリ処理装置は、一つの観点として、（１）車両に搭載されたバッテリ処理装置であって、車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能なバッテリと、前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、放電許容信号に基づき、前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから前記負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理を実行するコントローラと、を有することを特徴とする。

（２）上記（１）の構成において、前記コントローラは、前記第１の状態と前記第２の状態との間で切り替わるスイッチ素子を制御することにより、前記放電許容処理を実行してもよい。

（３）上記（２）の構成において、前記スイッチ素子は、リレーであり、前記コントローラは、前記放電許容信号を受信する前の前記過充電状態において、前記リレーを前記第２の状態に設定することにより、前記バッテリを用いた車両走行を禁止している。（３）の構成によれば、バッテリの過充電により車両走行が禁止された車両に搭載された前記バッテリを、車両に搭載したままで放電処理することができる

（４）上記（３）の構成において、前記コントローラは、前記放電許容処理を実行するとともに、前記バッテリを放電させることができる。（４）の構成によれば、放電許容処理とともに、バッテリの放電が実行されるため、バッテリの過充電状態を速やかに解消することができる。

（５）上記（３）の構成において、前記コントローラは、前記放電許容処理を実行した後に、車両のアクセルペダルの操作に応じて前記バッテリを放電させる。（５）の構成によれば、バッテリを処理する処理者の好きなタイミングで放電処理を行うことができる。

（６）上記（２）の構成において、前記バッテリは、前記負荷としての抵抗と、前記スイッチ素子とを有する均等化回路を備え、前記コントローラにより前記スイッチ素子が前記第２の状態から前記第１の状態に切り替わると、前記バッテリの電力が前記均等化回路に放電される。（６）の構成によれば、電池間の蓄電量のバラツキを抑制する均等化回路を用いて、バッテリの過充電状態を解消することができる。

（７）上記（１）〜（６）の構成において、前記バッテリの蓄電量に関する情報を取得する取得部を有し、前記コントローラは、前記放電許容処理に基づく放電処理中に、蓄電量の降下量の度合いが所定値以下である場合には、放電量を抑制することができる。（７）の構成によれば、バッテリの蓄電量が下限制御値以下に低下することを抑制できる。

（８）上記（１）〜（６）の構成において、前記コントローラは、前記放電許容処理に基づく放電処理中に、蓄電量が所定値未満となった場合には、放電を停止することができる。（７）の構成によれば、バッテリの過放電を抑制することができる。

（９）上記（１）〜（８）の構成において、前記コントローラは、前記バッテリの充電時に、前記バッテリの蓄電量が制御上限値よりも高くなると、充電を抑制し、前記バッテリの蓄電量が前記制御上限値よりも高い過充電状態に対応した蓄電量に達すると、充放電を禁止することができる。

（１０）上記（１）〜（９）のうちいずれか一つに記載のバッテリ処理装置は、車両に搭載することができる。

上記課題を解決するために、本願発明に係るバッテリ処理方法は、車両に搭載されたバッテリであって、車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能な前記バッテリを処理するバッテリ処理方法であって、前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから前記負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理を行うことを特徴とする。

上記課題を解決するために、本願発明に係るバッテリ処理プログラムは、車両に搭載されたバッテリであって、車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能な前記バッテリを処理する処理動作をコンピュータに実行させるバッテリ処理プラグラムであって、前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから前記負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理ステップを有することを特徴とする。

本発明によれば、過充電に至ったバッテリの処理負担を軽減することができる。

車両の一部におけるハード構成を示すブロック図である。 車両の一部における機能ブロック図である。 高圧バッテリの処理手順を示したフローチャートである。 均等化回路を含む高圧バッテリの回路図である。 均等化回路の回路図である。

（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である車両の一部におけるハード構成を示すブロック図である。同図において、実線の矢印は電力の供給方向を示しており、点線の矢印は信号の流れる方向を示している。車両１は、バッテリの出力を用いてモータを駆動する駆動経路とエンジンによる駆動経路とを有するハイブリッド自動車である。なお、本発明はバッテリの出力を用いてモータを駆動する駆動経路のみ有する電気自動車にも適用することができる。

同図を参照して、車両１は、高圧バッテリ１１と、平滑用コンデンサＣ１、Ｃ２と、電圧コンバータ１２と、インバータ１３と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、動力分割プラネタリーギヤＰ１と、リダクションプラネタリーギヤＰ２と、減速機Ｄと、エンジン１４と、リレー１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、低圧バッテリ２２と、エアコン２３と、補機負荷２４と、ＥＣＵ３０と、監視ユニット３１と、メモリ３２とを含む。

高圧バッテリ１１には、複数の二次電池を直列に接続した組電池を用いることができる。二次電池には、例えばニッケル水素電池、リチウムイオン電池等を用いることができる。車両１は、さらに、電源ラインＰＬ１と、接地ラインＳＬとを含む。高圧バッテリ１１は、リレー１５を構成するシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐを介して、電圧コンバータ１２に接続されている。

高圧バッテリ１１のプラス端子には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが接続され、高圧バッテリ１１のマイナス端子には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが接続されている。また、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよびプリチャージ抵抗１７は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂに対して並列に接続されている。

これらのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐは、コイルに対して通電したときに接点が閉じるリレーである。ＳＭＲがオンとは通電状態を意味し、ＳＭＲがオフとは非通電状態を意味する。

ＥＣＵ３０は、電流遮断時、すなわちイグニッションスイッチのポジションがＯＦＦ位置になるときには、全てのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフする。すなわち、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐのコイルに対する励磁電流をオフにする。なお、イグニッションスイッチのポジションは、ＯＦＦ位置→ＯＮ位置の順に切り替わる。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＭＰＵであってもよいし、これらのＣＰＵなどにおいて実行される処理の少なくとも一部を回路的に実行するＡＳＩＣ回路を含んでも良い。ＥＣＵ３０は、低圧バッテリ２２から電源が供給されることにより、起動する。

ハイブリッドシステム起動時（メイン電源接続時）、すなわち、たとえば運転者がブレーキペダルを踏み込んでプッシュ式のスタートスイッチを押し込むと、ＥＣＵ３０は、最初にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオンにする。次に、ＥＣＵ３０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンしてプリチャージを実行する。

システムメインリレーＳＭＲ−Ｐにはプリチャージ抵抗１７が接続されている。このため、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンしてもインバータ１３への入力電圧は緩やかに上昇し、突入電流の発生を防止できる。

イグニッションスイッチのポジションがＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り替わると、ＥＣＵ３０は、先ずシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオフし、続いてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフする。これにより、高圧バッテリ１１とインバータ１３との間の電気的な接続が遮断され、電源遮断状態となる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、ＥＣＵ３０から与えられる制御信号に応じて導通／非導通状態が制御される。

コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間に接続され、ライン間電圧を平滑化する。また、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、エアコン２３とが並列に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、高圧バッテリ１１から供給される電力を降圧して、低圧バッテリ２２を充電したり、或いは補機負荷２４に電力を供給する。ここで、補機負荷２４には、図示しない車両のランプ、オーディオ機器等の電子機器が含まれる。

電圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。コンデンサＣ２は、電圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。インバータ１３は、電圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。リダクションプラネタリーギヤＰ２は、モータジェネレータＭＧ２で得られた動力を減速機Ｄに伝達して、車両を駆動する。動力分割プラネタリーギヤＰ１は、エンジン１４で得られた動力を二経路に分割し、一方は減速機Ｄを介して車輪に伝達され、他方はモータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。

このモータジェネレータＭＧ１において発電された電力は、モータジェネレータＭＧ２の駆動に用いられることでエンジン１４を補助する。また、リダクションプラネタリーギヤＰ２は、車両減速時に、減速機Ｄを介して伝達される動力をモータジェネレータＭＧ２に伝達し、モータジェネレータＭＧ２を発電機として駆動する。このモータジェネレータＭＧ２で得られた電力は、インバータ１３において三相交流から直流電圧に変換され、電圧コンバータ１２に伝達される。このとき、ＥＣＵ３０は、電圧コンバータ１２が降圧回路として動作するように制御する。電圧コンバータ１２で降圧された電力は、高圧バッテリ１１に蓄電される。

監視ユニット３１は、高圧バッテリ１１の電圧、電流及び温度に関する情報を取得する。監視ユニット３１は、高圧バッテリ１１とともにユニット化されている。監視ユニット３１により取得される電圧値は、高圧バッテリ１１を構成する二次電池がリチウムイオン電池である場合、各電池セル（単電池）の電圧値であってもよい。監視ユニット３１により検出される電圧値は、高圧バッテリ１１を構成する二次電池がニッケル水素電池である場合、各電池モジュール（複数の電池セルを直列に接続した単電池）の電圧値であってもよい。高圧バッテリ１１の温度は、図示しないサーミスタを介して取得してもよい。

メモリ３２は、高圧バッテリ１１の充放電制御に用いられる、蓄電量の制御上限値及び制御下限値に関する情報を記憶する。ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量を制御上限値及び制御下限値により規定される制御範囲に維持されるように制御する。また、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量が制御上限値よりも高くなると、充電を抑制する。また、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量が、制御上限値よりも高い充電終止電圧に対応した蓄電量に達すると、高圧バッテリ１１の充放電を禁止する。高圧バッテリ１１の蓄電量が、充電終止電圧に達した状態、または充電終止電圧を超えた状態を、過充電状態という。

ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量が制御下限値よりも低くなると、放電を抑制する。また、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量が、制御下限値よりも低い放電終止電圧に対応した蓄電量に達すると、高圧バッテリ１１の充放電を禁止する。高圧バッテリ１１の蓄電量が、放電終止電圧に達した状態、または放電終止電圧を超えた状態を、過放電状態という。

高圧バッテリ１１は、過充電状態、或いは過放電状態になると劣化する。そこで、ＥＣＵ３０は、監視ユニット３１が取得した電圧、電流及び温度に関する情報に基づき、蓄電量を算出し、高圧バッテリ１１に含まれる少なくとも一つの単電池が過充電又は過放電状態であると判別した場合には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフすることにより、高圧バッテリ１１とインバータ１３との間の電気的な接続を遮断する。

ただし、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１に含まれる少なくとも一つの単電池が過充電又は過放電状態であると判別した場合に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフせずに、インバータ１３を制御することにより、高圧バッテリ１１の充放電を禁止してもよい。これにより、車両１は、高圧バッテリ１１を用いての走行が不可能となる走行不能状態になる。ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１から離間した位置に設けられている。ただし、ＥＣＵ３０及び高圧バッテリ１１は、ユニット化されていてもよい。

次に、図２の機能ブロック図を用いて、バッテリ処理装置の構成について説明する。同図において、実線の矢印は電力の供給方向を示しており、点線の矢印は信号の流れる方向を示している。バッテリ処理装置２は、バッテリ８１、スイッチ素子８２、コントローラ８３、負荷８４及び取得部８５を含む。バッテリ８１は、充放電可能であって、車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する。ここで、図１及び図２を比較参照して、バッテリ８１は、高圧バッテリ１１に相当し、モータは、モータジェネレータＭＧ２に相当する。スイッチ素子８２は、バッテリ８１から負荷８４への放電を許容する第１の状態と、バッテリ８１から負荷８４への放電を許容しない第２の状態との間で切り替わる。ここで、図１及び図２を比較参照して、スイッチ素子８２は、リレー１５に相当する。

コントローラ８３は、バッテリ８１の過充電状態において、放電許容信号を受信することにより、スイッチ素子８２を前記第２の状態から前記第１の状態に切り替える放電許容処理を実行する。ただし、バッテリ８１が過充電状態に至った際に、コントローラ８３がスイッチ素子８２を第１の状態から第２の状態に切り替えずに、インバータ１３を制御することによって放電を禁止している場合には、コントローラ８３は、受信した放電許容信号に基づきインバータ１３に対して放電処理を行うコマンド信号を出力することにより、放電許容処理を実行してもよい。ここで、図１及び図２を比較参照して、コントローラ８３は、ＥＣＵ３０に相当する。放電許容信号は、ディーラ等において図１の外部装置４１を操作することにより生成される。

コントローラ８３は、放電許容処理を実行するとともに、電圧コンバータ１２、インバータ１３を制御することにより、バッテリ８１の電力を負荷８４に供給する。図１及び図２を比較参照して、負荷８４は、モータジェネレータＭＧ２であってもよい。この場合、モータジェネレータＭＧ２の回転動作に応じてバッテリ８１の蓄電量は低下する。電力消費量の大きなモータジェネレータＭＧ２を負荷８４として選択することにより、バッテリ８１の放電処理を速やかに行うことができる。

図１及び図２を比較参照して、負荷８４は、エアコン２３であってもよい。この場合、エアコン２３による温度調節動作に応じてバッテリ８１の蓄電量は低下する。電力消費量の大きなエアコン２３を負荷８４として選択することにより、バッテリ８１の放電処理を速やかに行うことができる。図１及び図２を比較参照して、負荷８４は、補機負荷２４であってもよい。この場合、補機負荷２４を構成するオーディオの音声出力動作及び映像出力動作、或いはライトの点灯動作に応じてバッテリ８１の蓄電量は低下する。後述するように、負荷８４としてモータジェネレータＭＧ２を選択した場合、車両１をジャッキアップした状態でバッテリ８１を放電処理させることが好ましい。なお、エアコン２３又は補機負荷２４が負荷８４として選択されることにより、車両１をジャッキアップする手間を省くことができる。

取得部８５は、バッテリ８１から蓄電量に関する情報を取得する。ここで、蓄電量に関する情報とは、バッテリ８１の電圧、温度に関する情報のことである。図１及び図２を比較参照して、取得部８５は、監視ユニット３１に相当する。コントローラ８３は、放電処理中における蓄電量の降下の度合いが所定値以下になった場合には、放電処理を抑制する。ここで、蓄電量の降下の度合いは、蓄電量の低下率、蓄電量の変化量、或いは蓄電量の降下と相関関係がある他のパラメータ（例えば、電圧）を含む。また、所定値は、予め設計的に定められた固定値、或いはバッテリの放電処理を行う際に算出した演算値であってもよい。所定値に関する情報は、メモリ３２に記憶されており、そのデータ形式はマップ形式であってもよい。

次に、図３のフローチャートを参照しながら、過充電状態に至った高圧バッテリ１１の放電処理方法について説明する。なお、本フローチャートでは、負荷８４としてモータジェネレータＭＧ２が選択されているものとする。また、高圧バッテリ１１が過充電状態に至ることにより、リレー１５はオフされているものとする。

本フローチャートは、過充電状態に至った高圧バッテリ１１を搭載した車両１がジャッキアップされた状態で実行してもよい。ステップＳ１０１において、ＥＣＵ３０は、外部装置４１を操作することによりＯＮされた低圧バッテリ２２から電源が供給されることにより、起動する。ステップＳ１０２において、ＥＣＵ３０は、外部装置４１を操作することにより生成された放電許容信号を受信したか否かを判別し、ＥＣＵ３０が放電許容信号を受信した場合にはステップＳ１０３に進み、ＥＣＵ３０が放電許容信号を受信しなかった場合にはステップＳ１０１に戻る。なお、外部装置４１はディーラ等の専門家が操作してもよいし、或いは、ユーザが所定のマニアルに従って操作してもよい。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ３０は、受信した放電許容信号に基づきリレー１５をオフからオンに切り替え、高圧バッテリ１１の状態を、放電処理を許容する放電許容状態に設定する。ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３０は、電圧コンバータ１２及びインバータ１３を制御することにより、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。車両１がジャッキアップされた状態で高圧バッテリ１１を放電処理できるため、車両１の走行を停止した状態で高圧バッテリ１１の蓄電量を取り扱い容易なレベルにまで引き下げることができる。

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量の降下率が所定値以下であるか否かを判定し、蓄電量の降下率が所定値以下である場合にはステップＳ１０６に進み、蓄電量の降下率が所定値以下でない場合にはステップＳ１０４に戻り、モータジェネレータＭＧ２の駆動を継続する。なお、高圧バッテリ１１の蓄電量は制御下限値に近づくと放電が制限され、蓄電量の降下率が低下する。したがって、蓄電量の降下率に基づき、放電を継続するか否かを決定することにより、高圧バッテリ１１の蓄電量が制御下限値よりも低くなることを抑制できる。

ステップＳ１０６において、ＥＣＵ３０は、リレー１５をオンからオフに切り換えて、高圧バッテリ１１の放電処理を停止する。ステップＳ１０７において、ディーラ等の専門家は、車両から高圧バッテリ１１を取り外し、新しい高圧バッテリ１１に交換する。蓄電量が下がった状態で高圧バッテリ１１を回収できるため、高圧バッテリ１１の取り扱いが容易化される。また、過充電状態に至った高圧バッテリ１１を車両に搭載した状態で放電処理することができる。

本フローチャートは、ＥＣＵ３０がメモリ３２から当該処理を行う処理プログラムを読み出すことにより実行してもよい。この場合、メモリ３２は記憶装置として動作し、ＥＣＵ３０は、記憶装置に記憶された前記処理プログラムを図示しないメモリに読み出して、解読することにより、本フローチャートを実行する。処理プログラムは、予めメモリ３２に記憶されていてもよいし、インターネットを介してダウンロードしてもよい。また、コンピュータ読取可能な記録媒体に記憶させ前記処理プログラムをインストールすることにより実装してもよい。

（変形例１）
上述の実施形態では、高圧バッテリ１１の蓄電量の降下率が所定値以下となるまで放電処理を継続したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、蓄電量が所定値未満となったときに、高圧バッテリ１１の放電処理を停止させるように制御してもよい。ここで、所定値とは、高圧バッテリ１１に含まれる少なくとも一つの単電池の電圧が放電終止電圧に降下した時の高圧バッテリ１１の蓄電量のことである。具体的には、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１に含まれる少なくとも一つの単電池の電圧が放電終止電圧に降下したときに（つまり、高圧バッテリ１１が過放電状態になったときに）、高圧バッテリ１１の蓄電量が所定値未満に低下したとみなして、放電処理を停止する。

この場合、ＥＣＵ３０は、リレー１５を第１の状態から第２の状態に切り替えることにより放電処理を停止してもよいし、或いはリレー１５を第２の状態に設定したまま高圧バッテリ１１の放電処理を禁止する禁止信号をインバータ１３に出力することにより放電処理を停止してもよい。また、ＥＣＵ３０は、放電時間を基準として、一定時間、モータジェネレータＭＧ２等を駆動することにより放電処理を実行してもよい。当該一定時間は、予め定められた時間、或いは過充電状態に至った高圧バッテリ１１の状態を調べることにより定められた時間であってもよい。

（変形例２）
上述の実施形態では、外部装置４１を操作することにより放電許容信号を生成したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、車両要素が特殊な動作をすることにより放電許容信号を生成してもよい。ここで、特殊な操作とは、例えば、車両１のブレーキを所定時間以上踏みながら、アクセルの所定時間以上の踏み込みを所定回数以上行う等、通常の運転者が行わないような操作であってもよい。

（変形例３）
上述の実施形態では、ステップＳ１０３において、ＥＣＵ３０が高圧バッテリ１１の状態を放電許容状態に設定した後、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３０が直ちに高圧バッテリ１１に対する放電処理を実行したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ＥＣＵ３０が高圧バッテリ１１の状態を放電許容状態に設定した後、ディーラ等がアクセルを踏む込むことにより、放電処理を行う方法であってもよい。これにより、任意のタイミングで放電処理を実行することができる。

つまり、本発明における「放電許容処理」とは、ＥＣＵ３０が、高圧バッテリ１１の放電を許容する状態にバッテリ処理装置２全体を制御することを意味しており、実際に放電処理が行われるか否かについては問わない。したがって、例えば、放電許容処理が実行された後、特殊な操作をすることにより高圧バッテリ１１の放電処理が行われても良い。ここで、特殊な操作とは、例えば、車両１のブレーキを所定時間以上踏みながら、アクセルの所定時間以上の踏み込みを所定回数以上行う等、通常の運転者が行わないような操作であってもよい。

（実施形態２）
上述の実施形態では、リレー１５及び電圧コンバータ１２を介して高圧バッテリ１１に接続される負荷８４に対して、高圧バッテリ１１の電力を放電することにより蓄電量を下げる放電処理を実行したが、本実施形態では高圧バッテリ１１に設けられる均等化回路に放電することにより放電処理を実行する。

図４に示すように、高圧バッテリ１１は、電気的に直列に接続された複数の単電池１１１を有する。単電池１１１は、上述の実施形態と同様であるため説明を省略する。また、高圧バッテリ１１以外の基本構成は、実施形態１と同様である。

各単電池１１１には、電圧監視ＩＣ（電圧センサ）４２が電気的に並列に接続されており、電圧監視ＩＣ４２は、単電池１１１の電圧を検出し、検出結果をＥＣＵ３０に出力する。電圧監視ＩＣ４２は、対応する単電池１１１からの電力を受けて動作する。なお、電圧監視ＩＣ４２は、図１の監視ユニット３１に含まれている。

また、各単電池１１１には、均等化回路４３が電気的に並列に接続されており、均等化回路４３は、複数の単電池１１１における電圧（又は蓄電量）を均等化させるために用いられる。均等化回路４３の動作は、ＥＣＵ３０によって制御される。

例えば、ＥＣＵ３０は、電圧監視ＩＣ４２の出力に基づいて、特定の単電池１１１の電圧が他の単電池１１１の電圧よりも高いと判断したときには、特定の単電池１１１に対応した均等化回路４３だけを動作させることにより、特定の単電池１１１だけを放電させる。これにより、特定の単電池１１１の電圧が低下し、他の単電池１１の電圧と略等しくすることができる。

均等化回路４３の具体的な構成（例示）について、図５を用いて説明する。図５は、単電池１１１および均等化回路４３の構成を示す回路図である。

均等化回路４３は、抵抗４３ａおよびスイッチ素子４３ｂを有する。スイッチ素子４３ｂは、ＥＣＵ３０からの制御信号に応じて、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ素子４３ｂがオフからオンに切り替われば、単電池１１１の電流が抵抗４３ａに流れることになり、単電池１１１の放電を行うことができる。これにより、各単電池１１１の電圧を調整して、複数の単電池１１１における電圧を均等化させることができる。

このように均等化回路４３は、複数の単電池１１１における電圧を均等化させるために設けられるが、本実施形態では、この均等化回路４３を別の目的、つまり、過充電に至った高圧バッテリ１１の蓄電量を下げて、高圧バッテリ１１の処理を容易化する目的に兼用している。

すなわち、ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ１１の蓄電量が高圧バッテリ１１に対する充電が抑制される過充電状態において、放電許容信号を受信することにより、スイッチ素子４３ｂをオフ（第２の状態）からオン（第１の状態）に切り替える放電許容処理を実行する。

これにより、単電池１１１に蓄電された電力が抵抗４３ａに放電され、高圧バッテリ１１の過充電状態を解消する放電処理を実行することができる。切り替え動作を行うスイッチ素子４３ｂは、過充電と判別された特定の単電池１１１に対応するスイッチ素子４３ｂのみであってもよいし、或いは全てのスイッチ素子４３ｂであってもよい。

なお、本実施形態では、各単電池１１１に対して均等化回路４３や電圧監視ＩＣ４２を設けているが、これに限るものではない。ここで、電気的に直列に接続された複数の単電池１１１によって１つの電池ブロックを構成するとともに、複数の電池ブロックを電気的に直列に接続することにより、組電池１０を構成することができる。この場合には、各電池ブロックに対して、均等化回路４３や電圧監視ＩＣ４２を設けることができる。電圧監視ＩＣ４２は、対応する電池ブロックの電圧を検出し、均等化回路４３は、対応する電池ブロックの放電処理に用いられる。

（変形例４）
上述の実施形態２では、単電池１１１に蓄電された電力を均等化回路４３に放電することにより、高圧バッテリ１１の過充電状態を解消する放電処理を実行したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、各単電池１１１を直列に接続する直列回路と、各単電池１１１を並列に接続する並列回路とを切り替える切り替え回路を設けるとともに、高圧バッテリ１１の放電処理時に高圧バッテリ１１の接続状態を直列回路から並列回路に切り替えることにより過充電状態を解消してもよい。並列回路の場合、過充電に至った単電池１１１から過充電に至っていない他の単電池１１１に循環電流が流れることにより、放電処理が実行され、過充電状態が解消される。これにより、高圧バッテリ１１の処理を容易化することができる。本変形例の構成においては、過充電に至った単電池１１１がバッテリ８１に相当し、循環電流により充電される単電池１１１が負荷８４に相当し、前記切り替え回路がスイッチ素子８２に相当する（図２参照）。

（変形例５）
上述の実施形態では、外部装置４１において低圧バッテリ２２をＯＮした後、ＥＣＵ３０を起動することにより、放電処理を行ったが、本発明はこれら限られるものではなく、例えば、ダイアグ診断ツールを利用してもよい。この場合、外部装置４１を用いて低圧バッテリ２２をＯＮし、この低圧バッテリ２２から電力を供給することにより、ＥＣＵ３０を起動する。なお、過充電状態において、ＥＣＵ３０は、監視ユニット３１から過充電信号を受信し、これをメモリ３２に記憶しているものとする。続いて、外部装置４１を操作することにより、ＥＣＵ３０によるダイアグ診断ツールを実行する。具体的には、ＥＣＵ３０は、外部装置４１からの指令に基づき、ダイアグ診断を開始し、メモリ３２に過充電信号を示す情報が記憶されていると判別した場合には、上記放電許容処理を実行する。この場合、メモリ３２からＥＣＵ３０に送信される過充電信号を示す情報が、放電許容信号に相当する。

（変形例６）
上述の実施形態では、高圧バッテリ１１が充電終止電圧に達した状態、または充電終止電圧を超えた状態を、過充電状態と定義したが、充電終止電圧を設けずに、制御上限値に達した状態あるいは制御上限値よりも蓄電量が高くなった状態を過充電状態としてもよい。また、高圧バッテリ１１の充放電が禁止された状態を過充電状態と定義してもよい。過充電状態の設定は、適宜変更してもよい。
上述の実施形態では、高圧バッテリ１１が放電終止電圧に達した状態、または放電終止電圧を超えた状態を、過放電状態と定義したが、放電終止電圧を設けずに、制御下限値に達した状態あるいは制御下限値よりも蓄電量が低くなった状態を過放電状態としてもよい。また、高圧バッテリ１１の充放電が禁止された状態を過放電状態と定義してもよい。過放電状態の設定は、適宜変更してもよい。

１ 車両 ２ バッテリ処理装置 １１ 高圧バッテリ
１２ 電圧コンバータ １３ インバータ １４ エンジン
１５ リレー ＭＧ１（ＭＧ２） モータジェネレータ
Ｄ 減速機 Ｐ１ 動力分割プラネタリーギヤ
Ｐ２ リダクションプラネタリーギヤ ２１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２２ 低圧バッテリ ２３ エアコン ２４ 補機負荷
３０ ＥＣＵ ３１ 監視ユニット ３２ メモリ
４１ 外部装置 ４２ 電圧監視ＩＣ ４３ 均等化回路
８１ バッテリ ８２ スイッチ素子 ８３ コントローラ
８４ 負荷 ８５ 取得部 １１１ 単電池

Claims (12)

1. 車両に搭載されたバッテリ処理装置であって、
   車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能なバッテリと、
   前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、放電許容信号に基づき、前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理を実行するコントローラと、を有することを特徴とするバッテリ処理装置。
2. 前記コントローラは、前記第１の状態と前記第２の状態との間で切り替わるスイッチ素子を制御することにより、前記放電許容処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ処理装置。
3. 前記スイッチ素子は、リレーであり、
   前記コントローラは、前記放電許容信号を受信する前の前記過充電状態において、前記リレーを前記第２の状態に設定することにより、前記バッテリを用いた車両走行を禁止することを特徴とする請求項２に記載のバッテリ処理装置。
4. 前記コントローラは、前記放電許容処理を実行するとともに、前記バッテリを放電させることを特徴とする請求項３に記載のバッテリ処理装置。
5. 前記コントローラは、前記放電許容処理を実行した後に、車両のアクセルペダルの操作に応じて前記バッテリを放電させることを特徴とする請求項３に記載のバッテリ処理装置。
6. 前記バッテリは、前記負荷としての抵抗と、前記スイッチ素子とを有する均等化回路を備え、
   前記コントローラにより前記スイッチ素子が前記第２の状態から前記第１の状態に切り替わると、前記バッテリの電力が前記均等化回路に放電されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ処理装置。
7. 前記バッテリの蓄電量に関する情報を取得する取得部を有し、
   前記コントローラは、前記放電許容処理に基づく放電処理中に、蓄電量の降下量の度合いが所定値以下である場合には、放電量を抑制することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載のバッテリ処理装置。
8. 前記コントローラは、前記放電許容処理に基づく放電処理中に、蓄電量が所定値未満となった場合には、放電を停止することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載のバッテリ処理装置。
9. 前記コントローラは、前記バッテリの充電時に、前記バッテリの蓄電量が制御上限値よりも高くなると、充電を抑制し、前記バッテリの蓄電量が前記制御上限値よりも高い過充電状態に対応した蓄電量に達すると、充放電を禁止することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一つに記載のバッテリ処理装置。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一つに記載のバッテリ処理装置を備えた車両。
11. 車両に搭載されたバッテリであって、車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能な前記バッテリを処理するバッテリ処理方法であって、
    前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、
    前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理を行うことを特徴とするバッテリ処理方法。
12. 車両に搭載されたバッテリであって、車輪を駆動するモータに供給される電力を蓄電する充放電可能な前記バッテリを処理する処理動作をコンピュータに実行させるバッテリ処理プラグラムであって、
    前記バッテリの蓄電量が前記バッテリに対する充電が抑制される過充電状態において、
    前記バッテリから前記負荷への放電を許容しない第２の状態から前記バッテリから負荷への放電を許容する第１の状態に切り替える放電許容処理ステップを有することを特徴とするバッテリ処理プログラム。
    
    

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