WO2015040673A1 - 車載用蓄電装置 - Google Patents

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battery
vehicle
power supply
power
storage device
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良雅 西島
真吾 山口
和知　敏
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三菱電機株式会社
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power storage device mounted on a vehicle, and more particularly to a vehicle power storage device having a plurality of power supply paths to a control device that controls battery discharge.
  • a vehicle has a battery that temporarily stores electric energy generated by a generator connected to an internal combustion engine by a belt or the like. As a result, even when the internal combustion engine is not rotating and cannot be generated by the generator, it is possible to supply necessary electric power to the electric device of the vehicle.
  • a battery for efficiently storing electric energy of the vehicle and a battery used for starting the vehicle may be mounted.
  • the battery and the wiring around the battery are usually insulated so that an occupant or maintenance worker cannot directly touch it. In such a case, the insulating part is destroyed, and there is a possibility of electric shock.
  • the vehicle control device includes an engine starter that receives power supply from the battery, and when a vehicle collision is predicted, power supply to the battery is stopped and the engine start is started.
  • the battery is forcibly discharged to the minimum voltage required for starting the engine by the device.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and can stably operate the control device even when an abnormality occurs in the power supply of the battery control device, and discharge the battery. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle power storage device that can be used.
  • An in-vehicle power storage device includes a battery mounted on a vehicle for transmitting and receiving electric power to and from the vehicle device, a load for discharging the battery, a control device for controlling discharge of the battery by the load, and a control device.
  • Power supply means for supplying power, and the control device includes a charge state detection means for detecting a charge state of the battery, a discharge means for discharging the battery with a load, and a battery detected by the charge state detection means.
  • Discharge stopping means for stopping discharge by the discharging means before the battery is over-discharged based on the state of charge
  • the power supply means is a power supply comprising a power supply and a power supply line connecting the power supply and the control device
  • the in-vehicle power storage device According to the in-vehicle power storage device according to the present invention, even when an abnormality occurs in a path that supplies power to the control device, power is supplied through another route and the control device is stably operated. Therefore, it is possible to discharge the battery and stop the discharge before the battery is overdischarged.
  • FIG. 10 It is a block diagram which shows the vehicle-mounted electrical storage apparatus which concerns on Embodiment 10 of this invention. It is a figure which shows the flow of a process of the control apparatus in the vehicle-mounted electrical storage apparatus which concerns on Embodiment 10 of this invention. It is a figure which shows the flow of a process of the control apparatus in the vehicle-mounted electrical storage apparatus which concerns on Embodiment 11 of this invention. It is a figure which shows the structure of the power supply system of the internal combustion engine containing the vehicle-mounted electrical storage apparatus which concerns on Embodiment 12 of this invention. It is a figure which shows the structure of the power supply system of the internal combustion engine containing the vehicle-mounted electrical storage apparatus which concerns on Embodiment 13 of this invention.
  • FIG. 1 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to the first embodiment.
  • the same and corresponding parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
  • the internal combustion engine 1 of the vehicle (not shown) is connected to the generator 2 with a belt or the like.
  • the battery 3 constituting the in-vehicle power storage device, the discharge load 4, the control device 5 for the battery 3 and its sub power supply 7, and the power supply changing device 6 for changing the power supply of the control device 5 are housed in a case 8. .
  • the secondary battery 11 that is the main power source of the control device 5 is disposed outside the case 8.
  • a load 4 for discharging the battery 3 is connected in parallel with the battery 3.
  • the control device 5 of the battery 3 controls discharge by the load 4 and its stop.
  • the battery 3 is connected to the generator 2 and is connected to the electric device 12 of the vehicle via the voltage conversion device 10, and exchanges electric power with them.
  • the generator 2 when the internal combustion engine 1 rotates, the generator 2 also rotates, and the electric energy generated by the generator 2 is charged in the battery 3 or the sub-battery 11, or the voltage is converted by the voltage conversion device 10 and the electric device 12 It is consumed.
  • the voltage conversion device 10 is provided assuming that the voltages of the battery 3 and the sub battery 11 are different. However, when the voltages of the battery 3 and the sub battery 11 are substantially the same potential, a switch or the like is used. You may substitute.
  • a starting device 13 for starting the internal combustion engine 1 is supplied with power during driving from the sub-battery 11.
  • the charging state detection means calculates the charging state value of the battery 3 based on the voltage of the battery 3, the charged / discharged current and the like.
  • the discharge stopping means stops discharging of the battery 3 by the discharging means when it is determined that the charge state value of the battery 3 calculated by the charge state detecting means is equal to or less than a predetermined value that causes overdischarge.
  • the battery 3 is promoted to deteriorate when it is overdischarged. Moreover, when the battery 3 that has been over-discharged is charged, a short circuit may occur inside the battery 3, which may lead to fire or smoke. For this reason, the battery 3 that has been overdischarged cannot be reused even if it is not damaged by an impact at the time of a vehicle collision.
  • the battery 3 in the in-vehicle power storage device is, for example, a lithium ion battery.
  • the sub-battery 11 may be a lithium ion battery or another battery.
  • a lithium ion battery is a secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode provided in an electrolytic solution are insulated by a separator, and charging and discharging are performed by lithium ions moving back and forth between the positive electrode and the negative electrode.
  • the in-vehicle power storage device has a plurality of power supply paths including a power supply and a power supply line connecting the power supply and the control device 5 in a power supply means for supplying power to the control device 5. It is characterized by. As a result, when an abnormality occurs in the path that supplies power to the control device 5, it is possible to supply power to the control device 5 through another path.
  • a plurality of power supply paths are formed by providing a plurality of power supplies.
  • a sub battery 11 as a main power source and a sub power source 7 are provided.
  • One power line connecting each power source of the sub battery 11 and the sub power source 7 and the control device 5 is provided.
  • the power supply abnormality detection means of the control device 5 generates a power supply abnormality detection signal 9 and outputs it to the power supply change device 6 when detecting abnormality such as disconnection or voltage drop of the sub battery 11 as the main power supply.
  • the power supply change device 6 to which the power supply abnormality detection signal 9 has been input switches the power supply for supplying power to the control device 5 from the sub battery 11 to the sub power supply 7 and operates the control device 5 by the sub power supply 7.
  • the power supply abnormality detection signal 9 is generated by the control device 5 of the battery 3, it may be generated by another control device (not shown).
  • the secondary battery 11 is used as the main power supply as the power supply means for operating the control device 5, but the main power supply of the control device 5 is not limited to the secondary battery 11.
  • control device 5 in the in-vehicle power storage device according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms).
  • step 101 when the abnormality of the sub battery 11 which is the main power supply of the control device 5 is detected (YES), the control device 5 generates a power supply abnormality detection signal 9 and proceeds to step 102 (S102). .
  • step 101 when the abnormality of the main power supply of the control device 5 is not detected (NO), the process ends.
  • the power supply changing device 6 to which the power supply abnormality detection signal 9 has been input switches the power supply of the control device 5 from the sub battery 11 as the main power source to the sub power source 7. Then, it progresses to step 103 (S103), and the discharge means of the control apparatus 5 starts discharge of the battery 3 by the load 4.
  • step 103 S103
  • step 104 the discharge stopping means of the control device 5 determines the charge state value of the battery 3 (the voltage of the battery 3, the charged / discharged current, etc.) detected by the charge state detecting means. It is determined whether or not (calculation) is equal to or less than a predetermined value that causes overdischarge.
  • step 105 the discharge stopping means stops the discharge of the battery 3 and ends the process. If it is not less than or equal to the predetermined value resulting in overdischarge in S104 (NO), the discharge is continued and the determination in S104 is repeated.
  • the sub battery 11 is the main power source and the sub power source 7 is provided as the power source for supplying power to the control device 5. Therefore, even when an abnormality occurs in the sub-battery 11 that is the main power supply, the control device 5 is stably operated by switching to the sub-power supply 7, the battery 3 is discharged, and the battery 3 is overdischarged. The discharge can be stopped before.
  • the sub battery 11 that is the main power source of the control device 5 is not abnormal, the sub power source 7 is not used, and the sub power source 7 is used only when the sub battery 11 becomes abnormal. Consumption can be suppressed.
  • the discharge load 4 is stored in the case 8, it is possible to prevent electric shock without being touched by a person.
  • the control apparatus 5 can be operated even if the voltage of the battery 3 falls by discharge.
  • FIG. FIG. 3 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the second embodiment includes a plurality of power supplies as power supply means for operating the control device 5 as in the first embodiment.
  • the sub-battery 11 is used as the main power source as in the first embodiment, and the battery 3 is used as the sub-power source.
  • the sub power supply 7 it is not necessary to install the sub power supply 7 (see FIG. 1). Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the second embodiment by using the already installed battery 3 as a sub power source of the control device 5, it is not necessary to install a new power source, and the number of parts can be reduced.
  • FIG. FIG. 4 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the third embodiment includes a sub battery 11 and a sub power source 7 that are main power sources as power supply means for operating the control device 5. Yes.
  • a plurality of power sources that is, the sub-battery 11 and the sub-power source 7 are each connected to the control device 5 via a backflow prevention diode 14 which is a backflow prevention means.
  • the power supply abnormality detecting means can be omitted. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the power supply abnormality detection means is not necessary. Further, since the plurality of power sources (sub battery 11 and sub power source 7) are all different from the battery 3 and the battery 3 is not used as the power source of the control device 5, the power of the battery 3 due to the operation of the control device 5 is used. Consumption can be prevented.
  • FIG. 5 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the fourth embodiment uses the sub battery 11 as the main power source of the control device 5 and the battery 3 as the sub power source.
  • the sub battery 11 and the battery 3 are each connected to the control device 5 via a backflow prevention diode 14 which is a backflow prevention means. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the fourth embodiment it is not necessary to install a new power source by using the already installed battery 3 as a sub power source of the control device 5.
  • FIG. FIG. 6 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the fifth embodiment includes a plurality of power supply power supply paths by providing a plurality of power supply lines for one power supply (sub battery 11) as power supply power supply means to the control device 5. Is. In FIG. 6, two power supply lines 15a and 15b are shown, but the number of power supply lines is not limited to two.
  • One of the two power lines 15a and 15b is a main power line and the other is a sub power line.
  • the power supply line 15a will be described as a main power supply line.
  • the power supply line changing device 16 switches the power supply line that supplies power to the control device 5 from the main power supply line 15a to the sub power supply line 15b. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • control device 5 in the in-vehicle power storage device according to the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms).
  • step 201 when an abnormality is detected in the main power supply line 15a of the control device 5 (YES), the control device 5 generates a power supply abnormality detection signal 9 and proceeds to step 202 (S202).
  • step 202 when the abnormality of the main power supply line 15a of the control device 5 is not detected (NO), the process ends.
  • the power supply line changing device 16 to which the power supply abnormality detection signal 9 is input switches the power supply line to the control device 5 from the main power supply line 15a to the sub power supply line 15b. Since S103 to S105 after S202 are the same as those in the flowchart of FIG. 2 described in the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • the main power supply line 15a that supplies power to the control device 5 is provided. Even when an abnormality occurs, it is possible to switch to the sub power line 15b to stably operate the control device 5, discharge the battery 3, and stop the discharge before the battery 3 is overdischarged. is there.
  • auxiliary battery 11 that has already been prepared is used as the power source of the control device 5 and a power line is added thereto, it is not necessary to newly install a power source.
  • FIG. FIG. 8 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the sixth embodiment serves as a power source for supplying power to the control device 5, with two power lines 15a for one power source (sub battery 11), 15b.
  • each of the two power supply lines 15a and 15b is connected to the control device 5 via a backflow prevention diode 14 which is a backflow prevention means. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the use of the backflow prevention diode 14 eliminates the need for power supply abnormality detection means.
  • FIG. 9 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the seventh embodiment includes vehicle collision detection means (not shown) that detects or predicts a vehicle collision.
  • the control device 5 discharges the battery 3 by the discharging means when a collision is detected or predicted by the vehicle collision detecting means. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the collision detection signal 17 and the collision prediction signal 18 output from the vehicle collision detection means are input to the control device 5.
  • the collision detection signal 17 is generated by, for example, an airbag control device (not shown).
  • the collision prediction signal 18 is generated by, for example, a forward detection radar or a camera control device (both not shown).
  • the collision detection signal 17 and the collision prediction signal 18 may be either one.
  • the control device 5 uses the main power source as the sub power source even before the power source abnormality detecting device detects an abnormality such as disconnection of the sub battery 11 as the main power source. 7 is switched to discharge by the load 4.
  • control device 5 in the in-vehicle power storage device will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms).
  • step 301 when a vehicle collision is detected or predicted based on the collision detection signal 17 or the collision prediction signal 18 output by the vehicle collision detection means (YES), the process proceeds to S102 and is controlled by the power supply change device 6.
  • the power source of the device 5 is switched from the sub battery 11 as the main power source to the sub power source 7.
  • S301 if a vehicle collision is not detected or predicted, the process is terminated.
  • S103 to S105 are the same as those in the flowchart of FIG. 2 described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the vehicle collision detection means for detecting or predicting the collision of the vehicle is provided. Even before the battery is detected, it is possible to discharge the battery 3 and stop the discharge before the battery 3 is overdischarged.
  • FIG. 11 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the eighth embodiment includes a blocking device 19 that blocks the connection between the battery 3 and the electric device 12 of the vehicle. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the user can cut off the connection between the battery 3 and the electric device 12 by operating the shut-off device 19. Further, when the connection between the battery 3 and the electric device 12 is interrupted by the interrupting device 19, the control device 5 stops discharging the battery 3 by the discharging means. In FIG. 11, the cutoff device 19 is provided between the battery 3 and the electric device 12. However, when there are a plurality of batteries, the cutoff device 19 may be provided between the batteries.
  • control device 5 in the in-vehicle power storage device will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms).
  • step 401 it is determined whether or not the connection of the battery 3 is blocked by the blocking device 19.
  • the process proceeds to S105, and the discharge of the battery 3 by the discharging means is stopped.
  • the process proceeds to S101.
  • S101 to S104 are the same as the flowchart of FIG. 2 described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the determination of whether or not the connection of the battery 3 in S401 is interrupted is performed before S101, but the determination of S401 may be performed after S101, S102, and S103.
  • the user in addition to the same effects as those of the first embodiment, the user can be prevented from receiving an electric shock by including the blocking device 19 that blocks the connection between the battery 3 and the electric device 12 of the vehicle.
  • the blocking device 19 that blocks the connection between the battery 3 and the electric device 12 of the vehicle.
  • power consumption of the battery 3 can be prevented.
  • Embodiment 9 Since the configuration of the in-vehicle power storage device according to Embodiment 9 of the present invention is the same as that of Embodiment 1 described above, FIG.
  • the on-vehicle power storage device control device 5 according to the ninth embodiment includes battery abnormality detection means (not shown) for detecting abnormality of the battery 3. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the control device 5 detects the abnormality of the battery 3 by the battery abnormality detecting means after starting the discharging by the discharging means. Specifically, an abnormality of the battery 3 is detected based on a change in the temperature or voltage of the battery 3. When the abnormality of the battery 3 is detected by the battery abnormality detecting means, the battery 3 is discharged by the discharging means until the charged state becomes substantially 0 (zero). In addition, when the abnormality of the battery 3 is not detected, the discharge of the battery 3 by the discharging means is stopped before the battery 3 is overdischarged.
  • step 504 determines whether or not the battery 3 is abnormal by the battery abnormality detection means. If it is determined in S504 that the battery 3 is abnormal (YES), the process proceeds to step 505 (S505), and it is determined whether or not the state of charge of the battery 3 is substantially zero. If the state of charge of the battery 3 is substantially 0 (YES), the process proceeds to S105 and the discharge is stopped.
  • S505 when the state of charge of the battery 3 is not substantially 0 (NO), the discharge is continued and the determination in S505 is repeated. If the battery 3 is not determined to be abnormal in S504 (NO), the process proceeds to S104, and it is determined whether or not the state of charge of the battery 3 is equal to or less than a predetermined value that causes overdischarge. In FIG. 13, the discharge is stopped in S105 when the state of charge of the battery 3 becomes substantially 0 in S505, but the discharge does not necessarily have to be stopped.
  • the battery 3 when the abnormality of the battery 3 is detected by the battery abnormality detecting means, the battery 3 is discharged until the charged state of the battery 3 becomes substantially zero. Since the energy of the battery 3 is lowered, it is possible to prevent ignition and smoke generation when the battery 3 is short-circuited. Further, when the battery 3 is not determined to be abnormal, the discharge is stopped before the battery 3 is overdischarged, so that the battery 3 can be prevented from being overdischarged and the battery 3 can be reused.
  • the voltage change and temperature change of the battery 3 are slow, so it takes time to detect the battery 3 abnormality.
  • detecting the abnormality of the battery 3 by means, it is possible to discharge to a voltage that can prevent an electric shock without waiting for the result of the abnormality determination.
  • FIG. 14 shows an in-vehicle power storage device according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 14 only the inside of the case 8 is shown, but the other configuration is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), and the description thereof is omitted.
  • the battery of the in-vehicle power storage device is an assembled battery formed by connecting a plurality of single cells 31, 32, 33 in series.
  • a bypass circuit composed of resistors 41, 42, 43 and circuit opening / closing means 51, 52, 53 is connected in parallel to each single cell 31, 32, 33 as a discharge load.
  • the circuit opening / closing means 51, 52, 53 are opened / closed by the control device 5.
  • the cells 31, 32, and 33 are connected in series, but the configuration of the assembled battery is not limited to this.
  • the cells may be connected in parallel, or may be a connection in which series and parallel are mixed.
  • Battery abnormality detection means (not shown) of the control device 5 detects abnormality of each of the cells 31, 32, 33.
  • the battery abnormality detecting means detects abnormality of the single cells 31, 32, 33.
  • the corresponding single battery is discharged by the discharging means until its charged state becomes substantially zero.
  • control device 5 performs the abnormality detection of the single cells 31, 32, 33 by the battery abnormality detecting means after starting the discharging by the discharging means, and when no abnormality is detected, before the overdischarge occurs. Stops discharging by the discharging means.
  • control device 5 in the in-vehicle power storage device will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms). Since S101 and S102 are the same as those in the flowchart of FIG. 2 described in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • step 604 it is determined by the battery abnormality detection means whether or not each cell 31, 32, 33 is abnormal. If it is determined in S604 that any one of the unit cells 31, 32, 33 is abnormal (YES), the process proceeds to step 605 (S605), and whether or not the state of charge of the unit cell is substantially zero is determined. judge. If the state of charge of the unit cell is approximately 0 (YES), the process proceeds to S105, and discharging is stopped.
  • S605 when the state of charge of the unit cell is not substantially 0 (NO), the discharge is continued and the determination of S605 is repeated.
  • S604 if none of the unit cells 31, 32, 33 is determined to be abnormal (NO), the process proceeds to step 606 (S606), and the state of charge of each unit cell 31, 32, 33 is overdischarged. It is determined whether it is below a predetermined value.
  • the same effect as in the first embodiment and the ninth embodiment can be obtained.
  • a bypass circuit already prepared for equalizing the voltages of the unit cells 31, 32, 33 can be used, it is newly used for discharging each unit cell 31, 32, 33 at the time of a vehicle collision. There is no need to install a bypass circuit.
  • Embodiment 11 Since the configuration of the in-vehicle power storage device according to Embodiment 11 of the present invention is the same as that of Embodiment 1 described above, FIG. In the eleventh embodiment, the control device 5 stops the operation after stopping the discharge of the battery 3 by the discharge stop means. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the battery 3 used in the eleventh embodiment may be the assembled battery described in the tenth embodiment.
  • the eleventh embodiment in addition to the same effects as those of the first embodiment, it is possible to prevent the power consumption of the sub power source 7 due to the operation of the control device 5. Further, when the secondary power source 7 is a lithium ion battery, overdischarge of the lithium ion battery can be prevented, and the copper used for the decomposition of the electrolytic solution and the negative electrode becomes ions and dissolves in the electrolytic solution. Can be prevented.
  • FIG. FIG. 17 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 12 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the twelfth embodiment includes a memory 20 that is a storage unit that stores a record of discharge of the battery 3 by the discharge unit. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the memory 20 stores a record of discharge of the battery 3 due to an accident, a record of abnormality detection of the battery 3, and the like.
  • the memory 20 is provided outside the control device 5, but may be provided inside the control device 5.
  • the memory 20 may be either nonvolatile or volatile.
  • the memory 20 that stores the record of the discharge of the battery 3, without directly measuring the voltage or temperature of the battery 3, It can be determined whether or not the battery 3 can be reused.
  • FIG. FIG. 18 shows an example of a power supply system of an internal combustion engine including the in-vehicle power storage device according to Embodiment 13 of the present invention.
  • the in-vehicle power storage device according to the thirteenth embodiment includes external notification means 21 for notifying the outside that the battery 3 is being discharged or discharged by the discharging means. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the external notification means 21 is, for example, an LED lamp, and is provided in the vehicle to notify the user or rescuer of the charged state of the battery 3. It should be noted that two external notification means for indicating during discharge and completion of discharge may be provided. In order to distinguish between discharging and completion of discharge, lamps of different colors may be lit or different alarm sounds may be emitted.
  • the external notification means 21 for notifying the outside that the battery 3 is being discharged or discharged is provided.
  • the discharge state can be easily confirmed, and electric shock can be prevented.
  • the present invention can be used as an in-vehicle power storage device.

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Abstract

　制御装置（５）に電源電力を供給する電源電力供給手段として、副電池（１１）を主電源とし、さらに副電源（７）を備えている。副電池（１１）に異常が生じた際には、電源変更装置（６）により制御装置（５）に電源電力を供給する電源を副電池（１１）から副電源（７）に切り替えて、制御装置（５）を安定して作動させ、電池（３）の放電を実施し、電池（３）が過放電となる前に放電を停止することができる。

Description

車載用蓄電装置
　本発明は、車両に搭載される蓄電装置に関し、特に電池の放電を制御する制御装置への電源電力供給経路を複数有する車両用蓄電装置に関するものである。
　従来、車両は、内燃機関にベルト等で接続された発電機で発電した電気エネルギーを一時的に蓄える電池を備えている。これにより、内燃機関が回転しておらず発電機で発電できない状態であっても、車両の電気機器に必要な電力を供給することができる。
　また近年、減速時の車両のエネルギーを効率良く電気エネルギーに変換して充電するため、複数の電池を搭載する車両が出現している。複数の電池として、車両の電気エネルギーを効率良く蓄えるための電池と、車両の始動等に使用する電池を搭載している場合がある。
　上記のような電池を備えた車載用蓄電装置において、電池および電池周辺の配線には、通常、乗員や整備作業者等が直接触れることができないように絶縁処理がなされているが、車両が衝突した際には絶縁部分が破壊され、感電等の可能性がある。
　このため、例えば特許文献1では、車両の制御装置に電池から電力の供給を受ける機関始動装置を備えており、車両の衝突が予知された時に、電池への給電を停止し、かつ、機関始動装置による機関の始動に必要な最小電圧まで、電池を強制的に放電する。このような構成により、感電対策を行いつつ機関の始動が行えるものである。
特開第３８５８７９７号
　しかしながら、特許文献１に提示された車両の制御装置では、制御装置に電源電力を供給する電源が異常となることは考慮されていない。このため、車両の衝突等で制御装置の電源に異常が発生し、制御装置が作動されなくなった場合には、電池の放電を実施することができないという問題があった。
　本発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、電池の制御装置の電源に異常が発生した際にも安定して制御装置を作動させることができ、電池の放電を実施することが可能な車載用蓄電装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る車載用蓄電装置は、車両に搭載され該車両の機器と電力を授受する電池と、電池を放電させるための負荷と、負荷による電池の放電を制御する制御装置と、制御装置に電源電力を供給する電源電力供給手段とを備え、制御装置は、電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と、負荷によって電池を放電させる放電手段と、充電状態検出手段により検出される電池の充電状態に基づいて電池が過放電となる前に放電手段による放電を停止する放電停止手段とを有し、電源電力供給手段は、電源および前記電源と制御装置とを接続する電源線からなる電源電力供給経路を複数有し、制御装置に電源電力を供給している経路に異常が生じた際に、他の経路により制御装置に電源電力を供給するものである。
　本発明に係る車載用蓄電装置によれば、制御装置に電源電力を供給している経路に異常が生じた際にも、他の経路により電源電力を供給し、制御装置を安定して作動させることができるため、電池の放電を実施し、電池が過放電となる前に放電を停止することが可能である。
　本発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
本発明の実施の形態１に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態６に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態７に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態７に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態８に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態８に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態９に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１０に係る車載用蓄電装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態1０に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１１に係る車載用蓄電装置における制御装置の処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１２に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１３に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の構成を示す図である。
実施の形態１．
　以下に、本発明の実施の形態１に係る車載用蓄電装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。なお、以下に示す図面において、図中、同一及び相当部分には同一符号を付している。
　車両（図示省略）の内燃機関１は、発電機２とベルト等で接続されている。車載用蓄電装置を構成する電池３、放電用の負荷４、電池３の制御装置５とその副電源７、及び制御装置５の電源を変更する電源変更装置６は、ケース８に収納されている。なお、制御装置５の主電源である副電池１１は、ケース８外に配置されている。
　電池３を放電させるための負荷４は、電池３と並列に接続されている。電池３の制御装置５は、負荷４による放電とその停止を制御する。電池３は、発電機２に接続されると共に、電圧変換装置１０を介して該車両の電気機器１２と接続されており、それらとの間で電力を授受している。
　すなわち、内燃機関１が回転すると発電機２も回転し、発電機２により発電された電気エネルギーは、電池３または副電池１１に充電されたり、電圧変換装置１０で電圧を変換され電気機器１２で消費されたりする。
　なお、図１では、電池３と副電池１１の電圧が異なる場合を想定して電圧変換装置１０を設けたが、電池３と副電池１１の電圧が略同電位の場合には、スイッチ等で代用してもよい。内燃機関１を始動するための始動装置１３は、駆動時の電力を副電池１１から供給される。
　制御装置５は、電池３の充電状態を検出する充電状態検出手段と、負荷４によって電池３を放電させる放電手段と、充電状態検出手段により検出される電池３の充電状態に基づいて、電池３が過放電となる前に放電手段による電池３の放電を停止する放電停止手段と、制御装置５に電源電力を供給する電源の異常を検出する電源異常検出手段（いずれも図示省略）を有している。
　充電状態検出手段は、電池３の電圧や充放電した電流等に基づいて電池３の充電状態値を算出する。放電停止手段は、充電状態検出手段により算出された電池３の充電状態値が、過放電となる所定値以下と判断された場合に、放電手段による電池３の放電を停止する。
　電池３は、一般に、過放電になると劣化が促進される。また、過放電となった電池３を充電すると電池３内部で短絡が発生し、発火や発煙に至る可能性がある。このため、過放電となった電池３は、車両衝突時の衝撃による損傷がなくても、再利用できない。
　本実施の形態１に係る車載用蓄電装置における電池３は、例えばリチウムイオン電池である。副電池１１は、リチウムイオン電池であっても良いし、他の電池であってもよい。リチウムイオン電池は、電解液の中に設けられた正極と負極をセパレータで絶縁し、これら正極と負極をリチウムイオンが行き来することにより充電と放電が行われる二次電池である。
　リチウムイオン電池は、過放電になると電解液が分解し、負極に使用されている銅がイオンとなって電池内の電解液中に溶解する。溶解した銅イオンは充電することにより再結晶化し、正極と負極がショートする内部短絡となる可能性がある。このため、過放電になる前に放電を停止することが望ましい。
　本発明に係る車載用蓄電装置は、制御装置５に電源電力を供給する電源電力供給手段において、電源、および該電源と制御装置５とを接続する電源線からなる電源電力供給経路を複数有することを特徴としている。これにより、制御装置５に電源電力を供給している経路に異常が生じた際に、他の経路により制御装置５に電源電力を供給することを可能としている。
　本実施の形態１では、複数の電源を備えることにより、複数の電源電力供給経路を形成している。具体的には図１に示すように、主電源である副電池１１と、副電源７を備えている。副電池１１および副電源７の各電源と制御装置５とを接続する電源線は、それぞれ一本ずつ設けられている。
　また、制御装置５の電源異常検出手段は、主電源である副電池１１の断線や電圧低下等の異常を検出した際に、電源異常検出信号９を生成し、電源変更装置６に出力する。電源異常検出信号９が入力された電源変更装置６は、制御装置５に電源電力を供給する電源を副電池１１から副電源７へ切り替え、制御装置５を副電源７により作動させる。
　なお、電源異常検出信号９は、電池３の制御装置５により生成されるものとしたが、他の制御装置（図示省略）により生成されたものであってもよい。また、図１では、制御装置５を作動させる電源電力供給手段として、副電池１１を主電源としたが、制御装置５の主電源は副電池１１に限定されるものではない。
　次に、本実施の形態１に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図２のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。
　まず、ステップ１０１（Ｓ１０１）において、制御装置５の主電源である副電池１１の異常を検出した場合（ＹＥＳ）、制御装置５は電源異常検出信号９を生成し、ステップ１０２（Ｓ１０２）に進む。Ｓ１０１において、制御装置５の主電源の異常が検出されない場合（ＮＯ）は、処理を終了する。
　Ｓ１０２において、電源異常検出信号９が入力された電源変更装置６は、制御装置５の電源を主電源である副電池１１から副電源７に切り替える。続いてステップ１０３（Ｓ１０３）に進み、制御装置５の放電手段は、負荷４による電池３の放電を開始する。
　放電を開始した後、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、制御装置５の放電停止手段は、充電状態検出手段により検出される電池３の充電状態値（電池３の電圧や充放電した電流等に基づいて算出）が、過放電となる所定値以下か否かを判定する。
　Ｓ１０４において電池３の充電状態値が過放電となる所定値以下と判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップ１０５（Ｓ１０５）に進み、放電停止手段は電池３の放電を停止し、処理を終了する。Ｓ１０４において過放電となる所定値以下となっていない場合（ＮＯ）は、放電を続け、Ｓ１０４の判定を繰り返す。
　以上のように、本実施の形態１に係る車載用蓄電装置によれば、制御装置５に電源電力を供給する電源電力供給手段として、副電池１１を主電源とし、さらに副電源７を備えているので、主電源である副電池１１に異常が生じた際にも、副電源７に切り替えて制御装置５を安定して作動させ、電池３の放電を実施し、電池３が過放電となる前に放電を停止することができる。
　また、制御装置５の主電源である副電池１１が異常でない場合は副電源７を使用せず、副電池１１が異常となった時のみ副電源７を使用することにより、副電源７の電力消費を抑えることができる。また、放電用の負荷４がケース８の中に格納されているため、人が触れることがなく、感電を防止することができる。また、副電源として電池３と異なる電源を使用しているので、放電により電池３の電圧が低下しても制御装置５を作動させることができる。
実施の形態２．
　図３は、本発明の実施の形態２に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態２に係る車載用蓄電装置は、上記実施の形態１と同様に、制御装置５を作動させるための電源電力供給手段として、複数の電源を備えている。
　本実施の形態２では、主電源として、上記実施の形態１と同様に副電池１１を用い、副電源として電池３を用いている。このような構成とすることにより、副電源７（図１参照）を設置する必要がない。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態２によれば、既に設置されている電池３を制御装置５の副電源として使用することにより、新たな電源を設置する必要がなく、部品点数を削減することができる。
実施の形態３．
　図４は、本発明の実施の形態３に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態３に係る車載用蓄電装置は、上記実施の形態１と同様に、制御装置５を作動させるための電源電力供給手段として、主電源である副電池１１と副電源７を備えている。
　本実施の形態３では、複数の電源、すなわち副電池１１と副電源７は各々、逆流防止手段である逆流防止ダイオード１４を介して制御装置５に接続されている。このような構成とすることにより、電源異常検出手段を省略することができる。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、電源異常検出手段が不要となる。また、複数の電源（副電池１１と副電源７）は、いずれも電池３とは異なるものであり、電池３を制御装置５の電源として使用しないため、制御装置５の作動による電池３の電力の消費を防止することができる。
実施の形態４．
　図５は、本発明の実施の形態４に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態４に係る車載用蓄電装置は、上記実施の形態２と同様に、制御装置５の主電源として副電池１１を、副電源として電池３を用いている。
　さらに、副電池１１と電池３は各々、逆流防止手段である逆流防止ダイオード１４を介して制御装置５に接続されている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態４によれば、既に設置されている電池３を制御装置５の副電源として使用することにより新たな電源を設置する必要がない。
実施の形態５．
　図６は、本発明の実施の形態５に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態５に係る車載用蓄電装置は、制御装置５への電源電力供給手段として、１つの電源（副電池１１）に対し電源線を複数本備えることにより、電源電力供給経路を複数有するものである。なお、図６では２本の電源線１５ａ、１５ｂを示しているが、電源線の数は２本に限定されるものではない。
　２本の電源線１５ａ、１５ｂは、一方が主電源線で他方が副電源線である。ここでは電源線１５ａを主電源線として説明する。電源線変更装置１６は、主電源線１５ａの異常が検出された際に、制御装置５に電源電力を供給する電源線を主電源線１５ａから副電源線１５ｂに切り替える。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　次に、本実施の形態５に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図７のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。
　まず、ステップ２０１（Ｓ２０１）において、制御装置５の主電源線１５ａの異常を検出した場合（ＹＥＳ）、制御装置５は電源異常検出信号９を生成し、ステップ２０２（Ｓ２０２）に進む。Ｓ２０１において、制御装置５の主電源線１５ａの異常が検出されない場合（ＮＯ）は、処理を終了する。
　Ｓ２０２において、電源異常検出信号９が入力された電源線変更装置１６は、制御装置５への電源線を主電源線１５ａから副電源線１５ｂに切り替える。なお、Ｓ２０２以降のＳ１０３～Ｓ１０５については、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態５に係る車載用蓄電装置によれば、制御装置５に電源電力を供給する電源線を複数有しているので、制御装置５に電源電力を供給している主電源線１５ａに異常が生じた際にも、副電源線１５ｂに切り替えて制御装置５を安定して作動させ、電池３の放電を実施し、電池３が過放電となる前に放電を停止することが可能である。
　また、既に準備されている副電池１１を制御装置５の電源とし、これに電源線を追加した構成であるため、新たに電源を設置する必要がない。
実施の形態６．
　図８は、本発明の実施の形態６に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態６に係る車載用蓄電装置は、上記実施の形態５と同様に、制御装置５への電源電力供給手段として、１つの電源（副電池１１）に対し２本の電源線１５ａ、１５ｂを有している。
　本実施の形態６では、２本の電源線１５ａ、１５ｂは各々、逆流防止手段である逆流防止ダイオード１４を介して制御装置５に接続されている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態６によれば、上記実施の形態５と同様の効果に加え、逆流防止ダイオード１４を用いることにより電源異常検出手段が不要となる。
実施の形態７．
　図９は、本発明の実施の形態７に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態７に係る車載用蓄電装置は、車両の衝突を検出または予知する車両衝突検出手段（図示省略）を備えている。制御装置５は、車両衝突検出手段により衝突を検出または予知された際に、放電手段による電池３の放電を実施する。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　図９に示すように、制御装置５には、車両衝突検出手段から出力された衝突検出信号１７と衝突予知信号１８が入力される。衝突検出信号１７は、例えばエアバッグ用制御装置(図示省略)で生成される。また、衝突予知信号１８は、例えば前方検出レーダやカメラ用制御装置(いずれも図示省略)で生成される。なお、衝突検出信号１７と衝突予知信号１８は、いずれか一方であっても良い。
　制御装置５は、車両衝突検出手段により衝突が検出または予知されると、電源異常検出装置が主電源である副電池１１の断線等の異常を検出する前であっても、主電源を副電源７に切り替え、負荷４による放電を実施する。
　次に、本実施の形態７に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図１０のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。
　まず、ステップ３０１（Ｓ３０１）において、車両衝突検出手段により出力された衝突検出信号１７または衝突予知信号１８により車両の衝突を検出または予知した場合（ＹＥＳ）、Ｓ１０２に進み、電源変更装置６により制御装置５の電源を主電源である副電池１１から副電源７に切り替える。
　Ｓ３０１において、車両の衝突が検出または予知されない場合は、処理を終了する。なお、Ｓ１０３～Ｓ１０５については、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態７によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、車両の衝突を検出または予知する車両衝突検出手段を備えることにより、車両の衝突時には、制御装置５の電源の異常を検出する前であっても、電池３の放電を実施し、電池３の充電状態が過放電となる前に放電を停止することが可能である。
実施の形態８．
　図１１は、本発明の実施の形態８に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態８に係る車載用蓄電装置は、電池３と車両の電気機器１２との接続を遮断する遮断装置１９を備えている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　ユーザは、遮断装置１９を操作することにより、電池３と電気機器１２の接続を遮断することができる。また、遮断装置１９により電池３と電気機器１２との接続が遮断された際に、制御装置５は放電手段による電池３の放電を停止する。なお、図１１では、電池３と電気機器１２との間に遮断装置１９を設けているが、電池が複数である場合には、それらの電池間に遮断装置１９を設けてもよい。
　次に、本実施の形態８に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図１２のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。
　まず、ステップ４０１（Ｓ４０１）において、遮断装置１９により電池３の接続が遮断されたか否かを判定する。電池３の電圧が遮断された場合（ＹＥＳ）、Ｓ１０５に進み、放電手段による電池３の放電を停止する。Ｓ４０１において、電池３の電圧が遮断されていない場合（ＮＯ）は、Ｓ１０１に進む。
　なお、Ｓ１０１～Ｓ１０４については、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同様であるので説明を省略する。図１２では、Ｓ４０１の電池３の接続が遮断されたか否かの判定を、Ｓ１０１の前に実行しているが、Ｓ４０１の判定は、Ｓ１０１、Ｓ１０２、およびＳ１０３の後に実行しても良い。
　本実施の形態８によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、電池３と車両の電気機器１２との接続を遮断する遮断装置１９を備えることにより、ユーザの感電を防止することができ、また、電池３の電力の消費を防止することができる。
実施の形態９．
　本発明の実施の形態９に係る車載用蓄電装置の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。本実施の形態９に係る車載用蓄電装置の制御装置５は、電池３の異常を検出する電池異常検出手段（図示省略）を備えている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　制御装置５は、放電手段による放電を開始した後に、電池異常検出手段による電池３の異常検出を実施する。具体的には、電池３の温度や電圧の変化等によって電池３の異常を検出する。電池異常検出手段により電池３の異常が検出された際には、放電手段により電池３をその充電状態が略０（ゼロ）となるまで放電させる。なお、電池３の異常が検出されない場合は、電池３が過放電となる前に放電手段による電池３の放電を停止する。
　本実施の形態９に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図１３のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。なお、Ｓ１０１～Ｓ１０３、およびＳ１０４については、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同様であるので説明を省略する。
　Ｓ１０３において、電池３の放電が開始された後、ステップ５０４（Ｓ５０４）において電池異常検出手段により電池３が異常であるか否かを判定する。Ｓ５０４において、電池３が異常であると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップ５０５（Ｓ５０５）に進み、電池３の充電状態が略０であるか否かを判定する。電池３の充電状態が略０であれば（ＹＥＳ）、Ｓ１０５に進み、放電を停止する。
　Ｓ５０５において、電池３の充電状態が略０でない場合（ＮＯ）、放電を継続し、Ｓ５０５の判定を繰り返す。また、Ｓ５０４において、電池３が異常と判定されなかった場合（ＮＯ）は、Ｓ１０４に進み、電池３の充電状態が過放電となる所定値以下であるか否かを判定する。なお，図１３では、Ｓ５０５において電池３の充電状態が略０となった場合にＳ１０５で放電を停止しているが、必ずしも放電を停止しなくても良い。
　本実施の形態９によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、電池異常検出手段により電池３の異常を検出した際に、該電池３の充電状態が略０となるまで放電し、電池３のエネルギーを下げるようにしたので、電池３の内部短絡時の発火および発煙を防止することができる。また、電池３が異常と判定されていないときは、過放電となる前に放電を停止するため、電池３の過放電を防止することができ、電池３を再利用することができる。
　また、電池３の内部短絡状態によっては（例えば微短絡の場合）、電池３の電圧変化や温度変化が緩やかであるため電池３の異常検出に時間を要するが、放電を開始した後に電池異常検出手段による電池３の異常検出を実施することにより、異常判定の結果を待たずに感電防止可能な電圧まで放電することが可能である。
実施の形態１０．
　図１４は、本発明の実施の形態１０に係る車載用蓄電装置を示している。なお、図１４では、ケース８内のみを示しているが、その他の構成は上記実施の形態１（図１）と同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態１０に係る車載用蓄電装置の電池は、複数の単電池３１、３２、３３を直列に接続してなる組電池である。また、放電用の負荷として、抵抗４１、４２、４３と回路開閉手段５１、５２、５３からなるバイパス回路を、各単電池３１、３２、３３と並列に接続している。回路開閉手段５１、５２、５３は、制御装置５により開閉される。
　なお、図１４では、単電池３１、３２、３３を直列に接続しているが、組電池の構成はこれに限定されるものではない。例えば、単電池を並列に接続してもよいし、直列と並列を混合した接続であってもよい。
　制御装置５の電池異常検出手段（図示省略）は、単電池３１、３２、３３各々の異常を検出する。電池異常検出手段により単電池３１、３２、３３のいずれかの異常が検出された際には、放電手段により該当する単電池をその充電状態が略０となるまで放電させる。
　また、制御装置５は、放電手段による放電を開始した後に、電池異常検出手段による単電池３１、３２、３３の異常検出を実施し、異常が検出されない場合は、それらが過放電となる前に放電手段による放電を停止する。
　本実施の形態１０に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図１５のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。なお、Ｓ１０１、Ｓ１０２については、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同様であるので説明を省略する。
　Ｓ１０３において、組電池の放電が開始された後、ステップ６０４（Ｓ６０４）において電池異常検出手段により各単電池３１、３２、３３が異常であるか否かを判定する。Ｓ６０４において、単電池３１、３２、３３のいずれかが異常であると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップ６０５（Ｓ６０５）に進み、当該単電池の充電状態が略０であるか否かを判定する。当該単電池の充電状態が略０であれば（ＹＥＳ）、Ｓ１０５に進み、放電を停止する。
　Ｓ６０５において、当該単電池の充電状態が略０でない場合（ＮＯ）、放電を継続し、Ｓ６０５の判定を繰り返す。また、Ｓ６０４において、単電池３１、３２、３３がいずれも異常と判定されなかった場合（ＮＯ）は、ステップ６０６（Ｓ６０６）に進み、各単電池３１、３２、３３の充電状態が過放電となる所定値以下であるか否かを判定する。
　Ｓ６０６において、各単電池３１、３２、３３の充電状態値が過放電となる所定値以下と判定された場合（ＹＥＳ）は、Ｓ１０５に進み、放電停止手段は放電を停止し処理を終了する。Ｓ６０６において過放電となる所定値以下となっていない場合（ＮＯ）は、放電を続け、Ｓ６０６の判定を繰り返す。なお、図１５では、Ｓ６０５において当該単電池の充電状態が略０となった場合、Ｓ１０５で放電を停止しているが、必ずしも放電を停止しなくても良い。
　本実施の形態１０によれば、上記実施の形態１及び実施の形態９と同様の効果が得られる。また、単電池３１、３２、３３の電圧を均等化するために既に準備されているバイパス回路を使用することができるため、車両衝突時の各単電池３１、３２、３３の放電用に新たにバイパス回路を設置する必要がない。
実施の形態１１．
　本発明の実施の形態１１に係る車載用蓄電装置の構成は、上記実施の形態１と同様であるので図１を流用して説明する。本実施の形態１１では、制御装置５は、放電停止手段により電池３の放電を停止した後、作動を停止するものである。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　本実施の形態１１に係る車載用蓄電装置における制御装置５の処理の流れについて、図１６のフローチャートを用いて説明する。制御装置５の処理動作は、定期的（例えば１０ｍｓ毎）に実施される。なお、Ｓ１０１～Ｓ１０５については、上記実施の形態１で説明した図２のフローチャートと同様であるので説明を省略する。
　Ｓ１０５において放電停止手段により電池３の放電が停止された後、ステップ７０６（Ｓ７０６）に進み、副電源7による制御装置５の作動を停止する。なお、本実施の形態１１で用いられる電池３は、上記実施の形態１０で説明した組電池であってもよい。
　本実施の形態１１によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、制御装置５の作動による副電源７の電力の消費を防止することができる。また、副電源７がリチウムイオン電池の場合には、リチウムイオン電池の過放電を防止することができ、電解液の分解や負極に使用されている銅がイオンとなって電解液中に溶解するのを防ぐことができる。
実施の形態１２．
　図１７は、本発明の実施の形態１２に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態１２に係る車載用蓄電装置は、放電手段による電池３の放電の記録を保存する記憶手段であるメモリ２０を備えている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　メモリ２０には、事故による電池３の放電の記録や、電池３の異常検出の記録等が保存される。なお、図１７では、メモリ２０を制御装置５の外に設けているが、制御装置５内に設けてもよい。また、メモリ２０は、不揮発性、揮発性のいずれであってもよい。
　本実施の形態１２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、電池３の放電の記録を保存するメモリ２０を備えることにより、電池３の電圧や温度を直接計測することなく、電池３を再利用できるか否か判断することができる。
実施の形態１３．
　図１８は、本発明の実施の形態１３に係る車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示している。本実施の形態１３に係る車載用蓄電装置は、放電手段により電池３が放電中または放電完了であることを外部に通知する外部通知手段２１を備えている。なお、その他の構成については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
　外部通知手段２１は、例えばＬＥＤランプであり、ユーザまたは救助者に電池３の充電状態を知らせるために車両内に設けられている。なお、放電中と放電完了それぞれを示す２つの外部通知手段を設けてもよい。また、放電中と放電完了を区別するために、異なる色のランプを点灯したり、異なる警報音を発したりしてもよい。
　本実施の形態１３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、電池３が放電中または放電完了であることを外部に通知する外部通知手段２１を備えているので、電池３の放電状態を容易に確認することができ、感電を防止することができる。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
　本発明は、車載用蓄電装置として利用することができる。

Claims (20)

  1. 　車両に搭載され該車両の機器と電力を授受する電池と、前記電池を放電させるための負荷と、前記負荷による前記電池の放電を制御する制御装置と、前記制御装置に電源電力を供給する電源電力供給手段とを備えた車載用蓄電装置であって、
    前記制御装置は、前記電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と、前記負荷によって前記電池を放電させる放電手段と、前記充電状態検出手段により検出される前記電池の充電状態に基づいて前記電池が過放電となる前に前記放電手段による放電を停止する放電停止手段とを有し、
    前記電源電力供給手段は、電源および前記電源と前記制御装置とを接続する電源線からなる電源電力供給経路を複数有し、前記制御装置に電源電力を供給している前記経路に異常が生じた際に、他の前記経路により前記制御装置に電源電力を供給することを特徴とする車載用蓄電装置。
  2. 　前記電源電力供給手段は、前記電源を複数備えたことを特徴とする請求項１記載の車載用蓄電装置。
  3. 　前記複数の電源は、主電源と副電源を含み、前記主電源の異常が検出された際に、前記制御装置に電源電力を供給する電源を前記主電源から前記副電源に切り替える電源変更装置を備えたことを特徴とする請求項２記載の車載用蓄電装置。
  4. 　前記副電源は、前記電池とは異なるものであることを特徴とする請求項３記載の車載用蓄電装置。
  5. 　前記副電源は、前記電池であることを特徴とする請求項３記載の車載用蓄電装置。
  6. 　前記複数の電源は各々、逆流防止手段を介して前記制御装置に接続されていることを特徴とする請求項２記載の車載用蓄電装置。
  7. 　前記複数の電源は、いずれも前記電池とは異なるものであることを特徴とする請求項６記載の車載用蓄電装置。
  8. 　前記複数の電源は、前記電池を含むことを特徴とする請求項６記載の車載用蓄電装置。
  9. 　前記電源電力供給手段は、１つの前記電源に対し前記電源線を複数備えたことを特徴とする請求項１記載の車載用蓄電装置。
  10. 　前記複数の電源線は、主電源線と副電源線を含み、前記主電源線の異常が検出された際に、前記制御装置に電源電力を供給する電源線を前記主電源線から前記副電源線に切り替える電源線変更装置を備えたことを特徴とする請求項９記載の車載用蓄電装置。
  11. 　前記複数の電源線は各々、逆流防止手段を介して前記制御装置に接続されていることを特徴とする請求項９記載の車載用蓄電装置。
  12. 　前記車両の衝突を検出または予知する車両衝突検出手段を備え、前記車両衝突検出手段により衝突が検出または予知された際に、前記制御手段は、前記放電手段による前記電池の放電を実施することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  13. 　前記電池と前記機器との接続を遮断する遮断装置を備え、前記遮断装置により前記電池と前記機器との接続が遮断された際に、前記放電手段による前記電池の放電を停止することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  14. 　前記制御装置は、前記電池の異常を検出する電池異常検出手段を備え、前記電池異常検出手段により前記電池の異常が検出された際には、前記放電手段により前記電池をその充電状態が略０（ゼロ）となるまで放電させることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  15. 　前記電池は、複数の単電池を直列または並列に接続してなる組電池であり、前記電池異常検出手段は、前記単電池各々の異常を検出するものであり、前記電池異常検出手段により前記単電池の異常が検出された際には、前記放電手段により当該単電池をその充電状態が略０（ゼロ）となるまで放電させることを特徴とする請求項１４記載の車載用蓄電装置。
  16. 　前記制御装置は、前記放電手段による放電を開始した後に前記電池異常検出手段による前記電池の異常検出を実施することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の車載用蓄電装置。
  17. 　前記制御装置は、前記放電停止手段により前記電池の放電を停止した後、作動を停止することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  18. 　前記放電手段による前記電池の放電の記録を保存する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  19. 　前記放電手段により前記電池が放電中または放電完了であることを外部に通知する外部通知手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  20. 　前記電池としてリチウムイオン電池を用いたことを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
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