WO2021200195A1

WO2021200195A1 - 蓄電パック、電動移動体、及び充電装置

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Publication number: WO2021200195A1
Application number: PCT/JP2021/010997
Authority: WO
Inventors: 倉貫　正明; 克昭濱本; 綾佑長瀬
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2021-10-07
Also published as: EP4131719A1; JPWO2021200195A1; US20230155401A1; CN115398708A; EP4131719A4

Abstract

蓄電パック（１０）の制御部（１２）は、蓄電パック（１０）が電動移動体（３０）に装着された状態で電動移動体の制御部（３２）と通信する。通信用配線（Ｌｃ１）は、電力線（Ｌｐ１）の第１スイッチ（ＲＹｐ）より電源端子（Ｔｐ）側のノードと、蓄電パック（１０）の制御部（１２）との間を接続する。過電圧保護回路（１９）は、蓄電パック（１０）の制御部（１２）と、電動移動体の制御部（３２）間の通信中において、電力線（Ｌｐ１）の過電圧を検出すると、通信用配線（Ｌｃ１）に挿入された第２スイッチ（ＳＷｃ）をターンオフする。

Description

蓄電パック、電動移動体、及び充電装置

　本開示は、電動移動体に着脱自在な蓄電パック、電動移動体、及び充電装置に関する。

　近年、電動バイク（電動スクータ）や電動自転車が普及してきている。通常、電動バイクや電動自転車では、着脱自在な可搬型の電池パックが使用される。バイク（スクータ）の動力源として電池を使用する場合、ガソリン等の液体燃料を使用する場合より、エネルギ補給にかかる時間が長くなる（給油時間より充電時間のほうが長くなる）。

　そこで、電池パックの残容量が少なくなった場合、最寄りの充電スタンドにて、予め充電された電池パックと、当該残容量が少なくなった電池パックとを交換することにより、エネルギ補給にかかる時間を短縮する仕組みを構築することが考えられる。

　ところで電池パックの端子を減らすために、電池パックと車両または充電器との制御信号の授受を無線通信で行うことが考えられる。電池パックの交換を伴う上記の仕組みにおいて、制御信号の授受を無線通信で行う電池パックを使用した場合、電池パックと無線通信可能な範囲に、複数の車両または複数の充電器が存在する状況が発生し得る。

　このような状況下では、ある車両の制御部が、近隣の別の車両に装着された電池パックを誤って制御する可能性がある。また、充電器の制御部が、ある充電スロットに装着された制御すべき電池パックを制御せずに、別の充電スロットに装着された制御すべきでない電池パックを誤って制御する可能性がある。このような場合、充電システム全体の安全、安心が担保できなくなる。

　そこで本発明者らは、車両または充電装置から電池パックに電力線経由で識別情報を送信し、電池パックから車両または充電装置に当該識別情報を無線通信でループバックすることにより、車両または充電装置に装着された電池パックを正しく識別する手法を開発した。この手法では、電力線経由で識別情報を送信する際、電力線と高圧部を遮断し、電力線を低圧の信号線として使用する。

　特許文献１は、電池の監視を行う過電圧保護回路の分圧抵抗をスイッチで分離可能な構成とすることにより、電池の消耗を抑える手法を開示する。この過電圧保護回路は、電池に過電圧が印加されないように電池を保護するものであり、電池等の高圧部から遮断された電力線を低圧の信号線として使用している状態で、高圧部から低圧の制御回路を保護するものではない。

特開２０００－１５２５１０号公報

　本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電パックと、電動移動体または充電装置との間の電力線を使用した通信を安全に行うための技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本開示のある態様の蓄電パックは、電動移動体に給電するための蓄電部と、前記蓄電部と、充放電用の電源端子との間を接続する電力線と、前記電力線に挿入された第１スイッチと、本蓄電パックが前記電動移動体に装着された状態で前記電動移動体の制御部と通信する、または本蓄電パックが充電装置の充電スロットに装着された状態で前記充電装置の制御部と通信する制御部と、前記電力線の前記第１スイッチより前記電源端子側のノードと、本蓄電パックの制御部との間を接続する通信用配線と、前記通信用配線に挿入された第２スイッチと、本蓄電パックの制御部を過電圧から保護する過電圧保護回路と、を備える。本蓄電パックの制御部は、前記電動移動体の制御部または前記充電装置の制御部と、前記電力線および前記通信用配線を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチをオフ状態および前記第２スイッチをオン状態に制御し、前記過電圧保護回路は、本蓄電パックの制御部と、前記電動移動体の制御部または前記充電装置の制御部間の通信中において、前記電力線の過電圧を検出すると前記第２スイッチをターンオフする。

　本開示によれば、蓄電パックと、電動移動体または充電装置との間の電力線を使用した通信を安全に行うことができる。

実施の形態に係る、交換式の電池パックを用いた車両システムの概念図である。実施の形態に係る充電装置の構成例を示す図である。実施の形態に係る車両の構成例を示す図である。実施の形態に係る、車両に搭載された電池パックと車両制御部のシステム構成例を示す図である。車両の装着スロットに装着された電池パックを車両制御部が認証する処理の基本概念を示す図である。車両の装着スロットに装着された電池パックを交換する際の、交換後の電池パックへのＩＤ付与の流れを概略的に示す図である。車両の装着スロットに装着された電池パックを交換する際の、詳細な処理の流れを示すシーケンス図である。車両の装着スロットに装着された電池パックを交換する際の、詳細な処理の流れを示すシーケンス図である。図４の第１電池パックの過電圧保護回路と、車両の第１過電圧保護回路の構成例１を説明するための図である。図４の第１電池パックの過電圧保護回路と、車両の第１過電圧保護回路の構成例２を説明するための図である。

　図１は、実施の形態に係る、交換式の電池パック１０を用いた車両システム１の概念図である。当該車両システム１では、複数の電池パック１０、少なくとも一つの充電装置２０、複数の車両３０が使用される。本実施の形態では、車両３０として電動バイク（電動スクータ）を想定する。

　電池パック１０は、着脱自在な可搬式・交換式の電池パックであり、車両３０の装着スロットにも、充電装置２０の充電スロットにも装着することができる。電池パック１０は、充電装置２０の充電スロットに装着された状態で充電される。充電済みとなった電池パック１０は、ユーザ（通常、車両３０の運転者）により取出され、車両３０の装着スロットに装着される。車両３０の装着スロットに装着された電池パック１０は、車両３０の走行時に放電し、放電に伴い残容量が低下する。残容量が低下した電池パック１０は、ユーザにより取出され、充電装置２０の充電スロットに装着される。ユーザは、充電装置２０の別の充電スロットから充電済みの電池パック１０を取出し、車両３０の装着スロットに装着する。この作業により、残容量が低下した電池パック１０が、充電済みの電池パック１０に交換される。これにより、ユーザは電池パック１０が充電される間、待つ必要がなく、短時間で車両３０の走行を再開させることができる。

　この方式では電池パック１０の着脱が頻繁に発生するため、車両３０の装着スロットのコネクタ部分、又は充電装置２０の充電スロットのコネクタ部分と接触する電池パック１０のコネクタ部分の劣化が進行しやすくなる。この対策として本実施の形態では、車両３０又は充電装置２０と、電池パック１０間の制御信号の授受を無線通信で行う。これにより、コネクタから通信線用の端子をなくすことができる。コネクタには電力線用の端子が設けられていれば足りる。本実施の形態では、制御信号の授受にコネクタを介した有線通信を使用しないため、コネクタ不良により制御信号が遮断されることを防止することができる。

　車両３０と電池パック１０間の無線通信、充電装置２０と電池パック１０間の無線通信、及び車両３０と充電装置２０間の無線通信には、近距離無線通信を使用する。近距離無線通信としてBluetooth（登録商標）、Wi-Fi（登録商標）、赤外線通信などを使用することができる。以下、本実施の形態では近距離無線通信として、ＢＬＥ（Bluetooth (登録商標) Low Energy）を使用することを想定する。

　ＢＬＥは、Bluetooth（登録商標）の拡張規格の一つであり、２．４ＧＨｚ帯を使用した低消費電力な近距離無線通信規格である。ＢＬＥは、ボタン電池一つで数年間駆動可能な程度に低消費電力であるため、電池駆動に適しており、電池パック１０の残容量に与える影響をほぼ無視して考えることができる。また、ＢＬＥ通信用のモジュールは市場に数多く出荷されているため、低コストで入手することができる。また、ＢＬＥはスマートフォンとの親和性が高く、スマートフォンと連携した様々なサービスを提供することができる。

　一般的なクラス２のデバイスを使用した場合、ＢＬＥの電波到達範囲は約１０ｍになる。したがって、ＢＬＥの通信圏内に、複数の車両３０、複数の電池パック１０、及び充電装置２０が存在する状態が発生し得る。充電装置２０には複数の充電スロットが設けられているため、充電装置２０は、複数の充電スロットに装着された複数の電池パック１０とそれぞれ無線通信する必要がある。即ち、充電装置２０と複数の電池パック１０との間で、１：Ｎのネットワークが構成されることになる。車両３０に複数の装着スロットが設けられる場合も同様に、車両３０は、複数の装着スロットに装着された複数の電池パック１０とそれぞれ無線通信する必要がある。即ち、車両３０と複数の電池パック１０との間で、１：Ｎのネットワークが構成されることになる。

　したがって、充電装置２０の特定の充電スロットに装着された電池パック１０と、充電装置２０の特定の通信相手の電池パック１０が同一であることを担保する仕組みが必要となる。同様に、車両３０の特定の装着スロットに装着された電池パック１０と、車両３０の特定の通信相手の電池パック１０が同一であることを担保する仕組みが必要となる。本実施の形態では、識別情報（ＩＤ）を用いて、物理的に接続された電池パック１０と、無線通信で接続された電池パック１０との同一性を確認する。この識別情報（ＩＤ）は、テンポラルな識別情報でよい。なお、当該識別情報（ＩＤ）に、各装置に固有の識別情報を含めてもよい。

　図２は、実施の形態に係る充電装置２０の構成例を示す図である。充電装置２０は、充電台２１、制御部２２、表示部２７、操作部２８、及び充電部２９を備える。制御部２２は、処理部２３、アンテナ２５、及び無線通信部２６を少なくとも含む。

　充電台２１は、複数の電池パック１０を装着するための複数の充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８を有する。図２に示す例では充電スロットの数が８であるが、充電スロットの数は２以上であればよく、例えば４でもよい。

　各充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８は、正極端子及び負極端子を含むコネクタを有し、電池パック１０が装着されると、電池パック１０のコネクタに含まれる正極端子及び負極端子とそれぞれ導通する。各充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８のコネクタに含まれる負極端子部分、及び電池パック１０のコネクタに含まれる負極端子部分は、それぞれベタＧＮＤで構成されてもよい。その場合、電池パック１０のコネクタに含まれるピンを、正極端子ピンの一本にすることができ、不具合が発生しやすいコネクタの突起部分を減らすことができる。

　充電台２１に装着された各電池パック１０の処理部１３（図４参照）は、近距離無線通信および電力線を利用して、制御部２２内の処理部２３と制御信号を送受信する。両者の間の御部信号の具体的な送受信方法は後述する。

　各充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８の正極端子及び負極端子は、充電部２９の正極端子及び負極端子にそれぞれ接続される。充電部２９は商用電力系統２に接続され、充電台２１に装着された電池パック１０を充電することができる。充電部２９は、商用電力系統２から供給される交流電力を全波整流し、フィルタで平滑化することにより直流電力を生成する。

　充電部２９の正極端子及び負極端子と、各充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８の正極端子及び負極端子との間には、図示しないリレーがそれぞれ設けられる。処理部２３は、当該リレーのオン（クローズ）／オフ（オープン）を制御することにより、各充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８の導通／遮断を制御する。

　なお、充電部２９の正極端子及び負極端子と、各充電スロットＳＬｃ１－ＳＬｃ８の正極端子及び負極端子との間には、図示しないＤＣ／ＤＣコンバータがそれぞれ設けられてもよい。その場合、処理部２３は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することにより、各電池パック１０の充電電圧または充電電流を制御することができる。例えば、定電流（ＣＣ）充電または定電圧（ＣＶ）充電を行うことができる。なお、当該ＤＣ／ＤＣコンバータは、電池パック１０内に設けられていてもよい。なお、電池パック１０内にＡＣ／ＤＣコンバータが搭載されている場合、充電部２９から交流電力で電池パック１０を充電することもできる。

　処理部２３は例えば、マイクロコンピュータで構成される。無線通信部２６は近距離無線通信処理を実行する。本実施の形態では、無線通信部２６はＢＬＥモジュールで構成され、アンテナ２５はＢＬＥモジュールに内蔵されるチップアンテナ、またはパターンアンテナで構成される。無線通信部２６は、近距離無線通信で受信したデータを処理部２３に出力するとともに、処理部２３から入力されるデータを近距離無線通信で送信する。

　処理部２３は、充電台２１に装着されている電池パック１０から電池の状態情報を取得することができる。電池の状態情報として、電池パック１０内の複数のセルＥ１－Ｅｎ（図４参照）の電圧、電流、温度、ＳＯＣ(State Of Charge)、ＳＯＨ(State Of Health）の少なくとも一つの情報を取得することができる。

　表示部２７はディスプレイを備え、ディスプレイに、充電装置２０を使用するユーザ（通常、車両３０の運転者）へのガイダンスを表示する。操作部２８は、タッチパネル等のユーザインタフェースであり、ユーザの操作を受け付ける。なお、充電装置２０はスピーカ（不図示）をさらに含み、スピーカからユーザへの音声ガイダンスを出力してもよい。

　図３は、実施の形態に係る車両３０の構成例を示す図である。車両３０は、電池装着部３１、車両制御部３２、メータパネル３９、インバータ３１０、モータ３１１、及びタイヤ３１２を備える。車両制御部３２は、処理部３３、アンテナ３５、及び無線通信部３６を少なくとも含む。

　電池装着部３１は、少なくとも一つの電池パック１０を装着するための、少なくとも一つの装着スロットＳＬａ１－ＳＬａ２を有する。図３に示す例では装着スロットの数が２であるが、装着スロットの数は１でもよいし、３以上でもよい。

　各装着スロットＳＬａ１－ＳＬａ２は、正極端子及び負極端子を含むコネクタを有し、電池パック１０が装着されると、電池パック１０のコネクタに含まれる正極端子及び負極端子とそれぞれ導通する。各装着スロットＳＬａ１－ＳＬａ２のコネクタに含まれる負極端子部分は、ベタＧＮＤで構成されてもよい。

　電池装着部３１に装着された各電池パック１０の処理部１３（図４参照）は、近距離無線通信および電力線を利用して、車両制御部３２内の処理部３３と制御信号を送受信する。両者の間の御部信号の具体的な送受信方法は後述する。

　複数の装着スロットＳＬａ１－ＳＬａ２の複数の正極端子は正側の電力バスにそれぞれ接続され、複数の負極端子は負側の電力バスにそれぞれ接続される。したがって、複数の装着スロットＳＬａ１－ＳＬａ２に装着された複数の電池パック１０は、電気的に並列接続された関係になる。よって、電池装着部３１に装着される電池パック１０の数が増えるほど、容量が増加する。なお、複数の装着スロットＳＬａ１－ＳＬａ２に装着された複数の電池パック１０を電気的に直列接続してもよい。その場合、出力電圧を高くすることができる。

　電池装着部３１の正極端子及び負極端子は、メインリレーＲＹｍを介してインバータ３１０の正極端子及び負極端子と接続される。メインリレーＲＹｍは、車両３０と電池パック１０間のコンタクタとして機能する。処理部３３は、メインリレーＲＹｍのオン／オフを制御することにより、車両３０と電池パック１０間の導通／遮断を制御する。

　インバータ３１０は力行時、電池装着部３１に装着されている電池パック１０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３１１に供給する。回生時、モータ３１１から供給される交流電力を直流電力に変換して、電池装着部３１に装着されている電池パック１０に供給する。モータ３１１は三相交流モータであり、力行時、インバータ３１０から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ３１０に供給する。モータ３１１の回転軸は、後輪のタイヤ３１２の回転軸に連結される。なお、モータ３１１の回転軸とタイヤ３１２の回転軸との間に、変速機が設けられてもよい。

　車両制御部３２は車両３０全体を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。車両制御部３２の処理部３３は、マイクロコンピュータで構成される。無線通信部３６は近距離無線通信処理を実行する。本実施の形態では、無線通信部３６はＢＬＥモジュールで構成され、アンテナ３５はＢＬＥモジュールに内蔵されるチップアンテナ、またはパターンアンテナで構成される。無線通信部３６は、近距離無線通信で受信したデータを処理部３３に出力するとともに、処理部３３から入力されるデータを近距離無線通信で送信する。

　処理部３３は、電池装着部３１に装着されている電池パック１０から電池の状態情報を取得することができる。電池の状態情報として、電池パック１０内の複数のセルＥ１－Ｅｎ（図４参照）の電圧、電流、温度、ＳＯＣ、ＳＯＨの少なくとも一つの情報を取得することができる。また処理部３３は、車両３０の速度を取得することができる。

　メータパネル３９は、車両３０の状態情報を表示する。例えば、車両３０の速度、電池パック１０の残容量（ＳＯＣ）を表示する。運転者は、メータパネル３９に表示された電池パック１０の残容量（ＳＯＣ）を見て、電池パック１０の交換の必要性を判断することができる。

　図４は、実施の形態に係る、車両３０に搭載された電池パック１０と車両制御部３２のシステム構成例を示す図である。図４に示す例は、２つの電池パック１０ａ、１０ｂが、車両３０の電池装着部３１に装着されている状態である（図３参照）。

　電池パック１０は、電池モジュール１１及び電池制御部１２を含む。電池モジュール１１は、電池パック１０の正極端子Ｔｐと負極端子Ｔｍを内部で繋ぐ電力線上に接続される。電池パック１０の正極端子ＴｐはスロットリレーＲＹｓを介して正側の電力バスに接続され、電池パック１０の負極端子Ｔｍは負側の電力バスに接続される。正側の電力バス及び負側の電力バスは、メインリレーＲＹｍを介してインバータ３１０に接続される（図３参照）。

　電池モジュール１１は、直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎを含む。なお電池モジュール１１は、複数の電池モジュールが直列または直並列接続されて構成されていてもよい。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６－３．７Ｖ）を使用する例を想定する。セルＥ１－Ｅｎの直列数は、モータ３１１の駆動電圧に応じて決定される。

　電池パック１０の正極端子Ｔｐと電池モジュール１１との間のノードＮ１から、通信用経路が分岐される。当該ノードＮ１と電池モジュール１１との間に、電力リレーＲＹｐが挿入される。電池パック１０の正極端子Ｔｐと負極端子Ｔｍを内部で繋ぐ電力線上に電流センサ１７が設置される。電流センサ１７は、電力リレーＲＹｐより負極端子Ｔｍ側の位置に設置される。電流センサ１７は、電池モジュール１１に流れる電流を計測し、計測した電流値を電池制御部１２の処理部１３に出力する。電流センサ１７は例えば、シャント抵抗、差動アンプ及びＡ／Ｄ変換器の組み合わせで構成することができる。なお、シャント抵抗の代わりにホール素子を使用してもよい。

　電池制御部１２は、処理部１３、電圧計測部１４、アンテナ１５、及び無線通信部１６を含む。電圧計測部１４と、直列接続された複数のセルＥ１－Ｅｎの各ノードとの間は複数の電圧計測線で接続される。電圧計測部１４は、隣接する２本の電圧計測線間の電圧をそれぞれ計測することにより、各セルＥ１－Ｅｎの電圧を計測する。電圧計測部１４は、計測した各セルＥ１－Ｅｎの電圧値を処理部１３に送信する。

　電圧計測部１４は処理部１３に対して高圧であるため、電圧計測部１４と処理部１３間は絶縁された状態で、通信線で接続される。電圧計測部１４は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）または汎用のアナログフロントエンドＩＣで構成することができる。電圧計測部１４はマルチプレクサ及びＡ／Ｄ変換器を含む。マルチプレクサは、隣接する２本の電圧計測線間の電圧を上から順番にＡ／Ｄ変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器は、マルチプレクサから入力されるアナログ電圧をデジタル値に変換する。

　図４には示してないが、複数のセルＥ１－Ｅｎの近傍に少なくとも一つの温度センサが設置される。温度センサは、複数のセルＥ１－Ｅｎの温度を計測し、計測した温度値を処理部１３に出力する。温度センサは例えば、サーミスタ、分圧抵抗、及びＡ／Ｄ変換器の組み合わせで構成することができる。

　なお、処理部１３内にＡ／Ｄ変換器が搭載されており、処理部１３にアナログ入力ポートが設置されている場合、電流センサ１７及び温度センサの出力値をアナログ値のまま処理部１３に入力することができる。

　嵌合検出部１８は、電池パック１０のコネクタと車両３０の電池装着部３１のコネクタの嵌合状態を検出する。例えば、電池パック１０側のコネクタがメス型コネクタで構成され、車両３０の電池装着部３１側のコネクタがオス型コネクタで構成されてもよい。嵌合検出部１８は、両者の接続状態に応じた起動信号を処理部１３に出力する。当該起動信号は２値信号で規定され、両者が接続された状態でオン信号が出力され、両者が分離された状態でオフ信号が出力される。嵌合検出部１８は例えば、リードスイッチにより構成することができる。この場合、嵌合検出部１８は、両者の接続の有無を磁気的に判定する。なお、両者の接続の有無を機構的に検知するセンサを使用してもよい。

　無線通信部１６は近距離無線通信処理を実行する。本実施の形態では、無線通信部１６はＢＬＥモジュールで構成され、アンテナ１５はＢＬＥモジュールに内蔵されるチップアンテナ、またはパターンアンテナで構成される。無線通信部１６は、近距離無線通信で受信したデータを処理部１３に出力するとともに、処理部１３から入力されるデータを近距離無線通信で送信する。

　電池パック１０の正極端子Ｔｐと電池モジュール１１との間のノードＮ１と、処理部１３が通信用配線Ｌｃ１で接続される。通信用配線Ｌｃ１上にパック側通信スイッチＳＷｃが挿入される。なお、通信用配線Ｌｃ１上にパック側通信スイッチＳＷｃと直列に、ヒューズ（不図示）が挿入されてもよい。当該ヒューズは、電力線Ｌｐ１から処理部１３に過電流が流入することを阻止するための保護素子として機能する。

　処理部１３はマイクロコンピュータで構成される。処理部１３は、嵌合検出部１８から入力される起動信号がオンになると起動し、オフになるとシャットダウンする。なお、シャットダウンの代わりに、スタンバイ状態またはスリープ状態に移行してもよい。

　処理部１３は、パック側通信スイッチＳＷｃのオン／オフを制御することにより、ノードＮ１と処理部１３間の通信用配線Ｌｃ１の導通／遮断を制御する。処理部１３は、電圧計測部１４、電流センサ１７及び温度センサにより計測された複数のセルＥ１－Ｅｎの電圧値、電流値、及び温度値をもとに複数のセルＥ１－Ｅｎの状態を管理する。例えば、過電圧、過小電圧、過電流、高温異常、又は低温異常が発生した場合、処理部１３は電力リレーＲＹｐをオフして、複数のセルＥ１－Ｅｎを保護する。

　処理部１３は、複数のセルＥ１－ＥｎのそれぞれのＳＯＣ及びＳＯＨを推定することができる。処理部１３は、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）法、又は電流積算法によりＳＯＣを推定することができる。ＳＯＨは、初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の比率で規定され、数値が低いほど（０％に近いほど）劣化が進行していることを示す。ＳＯＨは、完全充放電による容量計測により求めてもよいし、保存劣化とサイクル劣化を合算することにより求めてもよい。保存劣化はＳＯＣ、温度、及び保存劣化速度をもとに推定することができる。サイクル劣化は、使用するＳＯＣ範囲、温度、電流レート、及びサイクル劣化速度をもとに推定することができる。保存劣化速度およびサイクル劣化速度は、予め実験やシミュレーションにより導出することができる。ＳＯＣ、温度、ＳＯＣ範囲、及び電流レートは計測により求めることができる。

　またＳＯＨは、セルの内部抵抗との相関関係をもとに推定することもできる。内部抵抗は、セルに所定の電流を所定時間流した際に発生する電圧降下を、当該電流値で割ることにより推定することができる。内部抵抗は温度が上がるほど低下する関係にあり、ＳＯＨが低下するほど増加する関係にある。

　図４に示すシステム構成例では、車両制御部３２は、処理部３３、リレー制御部３４、アンテナ３５、無線通信部３６、及びパック検出部３７を含む。リレー制御部３４は、処理部３３からの指示に応じて、メインリレーＲＹｍ、第１スロットリレーＲＹｓａ、第２スロットリレーＲＹｓｂのそれぞれのオン／オフを制御する。

　第１電池パック１０ａの正極端子Ｔｐと第１スロットリレーＲＹｓａとの間のノードＮａと、車両制御部３２の処理部３３が通信用配線Ｌｃａで接続される。通信用配線Ｌｃａ上に第１車両側通信スイッチＳＷｃａが挿入される。なお、通信用配線Ｌｃａ上に第１車両側通信スイッチＳＷｃａと直列に、ヒューズ（不図示）が挿入されてもよい。処理部３３は、第１車両側通信スイッチＳＷｃａのオン／オフを制御することにより、ノードＮａと処理部３３との間の通信用配線Ｌｃａの導通／遮断を制御する。

　同様に、第２電池パック１０ｂの正極端子Ｔｐと第２スロットリレーＲＹｓｂとの間のノードＮｂと、車両制御部３２の処理部３３が通信用配線Ｌｃｂで接続される。通信用配線Ｌｃｂ上に第２車両側通信スイッチＳＷｃｂが挿入される。なお、通信用配線Ｌｃｂ上に第２車両側通信スイッチＳＷｃｂと直列に、ヒューズ（不図示）が挿入されてもよい。処理部３３は、第２車両側通信スイッチＳＷｃｂのオン／オフを制御することにより、ノードＮｂと処理部３３との間の通信用配線Ｌｃｂの導通／遮断を制御する。

　なお、車両３０の電池装着部３１に３以上の装着スロットが設けられる場合、スロットリレーＲＹｓ、及び通信用配線Ｌｃ上の車両側通信スイッチＳＷｃが、それぞれ３以上並列に設けられる。

　第１嵌合検出部３８ａは、電池装着部３１の第１装着スロットＳＬａ１のコネクタと、第１電池パック１０ａのコネクタの嵌合状態を検出し、嵌合の有無を示す検出信号をパック検出部３７に出力する。同様に、第２嵌合検出部３８ｂは、電池装着部３１の第２装着スロットＳＬａ２のコネクタと、第２電池パック１０ｂのコネクタの嵌合状態を検出し、嵌合の有無を示す検出信号をパック検出部３７に出力する。第１嵌合検出部３８ａ及び第２嵌合検出部３８ｂは、電池パック１０側のコネクタとの接続の有無を磁気的な方法で検出してもよいし、機構的な方法で検出してもよい。

　パック検出部３７は、複数の嵌合検出部３８ａ，３８ｂから入力される複数の検出信号に応じた起動信号を処理部３３に出力する。パック検出部３７は、複数の検出信号の少なくとも一つが接続状態を示す場合、接続状態のスロット番号を含む起動信号を出力する。パック検出部３７は、複数の検出信号の全てが非接続状態を示す場合、起動信号をオフ状態に制御する。

　処理部３３は、パック検出部３７から入力される起動信号がオンになると起動し、オフになるとシャットダウンする。なお、シャットダウンの代わりに、スタンバイ状態またはスリープ状態に移行してもよい。

　以上に説明したシステム構成例において、車両制御部３２の処理部３３は、近距離無線通信を使用して、電池制御部１２の処理部１３と制御信号の授受を行うことができる。

　また、車両制御部３２の処理部３３は、有線経路を介して、電池制御部１２の処理部１３に制御信号を送信することができる。第１電池パック１０ａの処理部１３と有線経由で通信する場合、車両制御部３２の処理部３３は、第１スロットリレーＲＹｓａをオフ、第１車両側通信スイッチＳＷｃａをオンする。第１電池パック１０ａの処理部１３は、第１電池パック１０ａ内の電力リレーＲＹｐをオフ、パック側通信スイッチＳＷｃをオンする。この状態では、車両制御部３２の処理部３３と第１電池パック１０ａの処理部１３間の有線経路が、車両３０及び電池パック１０の高電圧部と絶縁された状態で導通する。この状態において、車両制御部３２の処理部３３と第１電池パック１０ａの処理部１３間で、処理部の動作電圧に応じた低電圧（例えば、５Ｖ）のシリアル通信を行うことができる。

　同様に第２電池パック１０ｂの処理部１３と有線経由で通信する場合、車両制御部３２の処理部３３は、第２スロットリレーＲＹｓｂをオフ、第２車両側通信スイッチＳＷｃｂをオンする。第２電池パック１０ｂの処理部１３は、第２電池パック１０ｂ内の電力リレーＲＹｐをオフ、パック側通信スイッチＳＷｃをオンする。この状態では、車両制御部３２の処理部３３と第２電池パック１０ｂの処理部１３間の有線経路が、車両３０及び電池パック１０の高電圧部と絶縁された状態で導通する。この状態において、車両制御部３２の処理部３３と第２電池パック１０ｂの処理部１３間で、処理部の動作電圧に応じた低電圧（例えば、５Ｖ）のシリアル通信を行うことができる。

　図４に示すシステム構成例では、電池パック１０の処理部１３を過電圧から保護するための過電圧保護回路１９が設けられる。過電圧保護回路１９は、電力線を利用した電池パック１０の処理部１３と車両３０の処理部３３間の通信中において、電力線の過電圧を検出すると、パック側通信スイッチＳＷｃをターンオフする。なお、通信に利用される電力線の区間は、電池パック１０内の電力リレーＲＹｐと、スロットリレーＲＹｓとの間の区間である。過電圧保護回路１９は、電力線の当該区間の電圧を検出する。図４では、電池パック１０内の電力線Ｌｐ１の、電力リレーＲＹｐと正極端子Ｔｐとの間の区間の電圧を検出している。

　また、車両３０の処理部３３を過電圧から保護するための第１過電圧保護回路３９ａ及び第２過電圧保護回路３９ｂが設けられる。第１過電圧保護回路３９ａは、電力線を利用した電池パック１０の処理部１３と車両３０の処理部３３間の通信中において、電力線の過電圧を検出すると、第１車両側通信スイッチＳＷｃａをターンオフする。第１過電圧保護回路３９ａは、電力線の、電力リレーＲＹｐと第１スロットリレーＲＹｓａとの間の区間の電圧を検出する。図４では、車両３０側の電力線Ｌｐａの、正極端子Ｔｐと第１スロットリレーＲＹｓａとの間の区間の電圧を検出している。

　同様に、第２過電圧保護回路３９ｂは、電力線を利用した電池パック１０の処理部１３と車両３０の処理部３３間の通信中において、電力線Ｌｐｂの過電圧を検出すると、第２車両側通信スイッチＳＷｃｂをターンオフする。第２過電圧保護回路３９ｂは、電力線の、電力リレーＲＹｐと第２スロットリレーＲＹｓｂとの間の区間の電圧を検出する。図４では、車両３０側の電力線Ｌｐｂの、正極端子Ｔｐと第２スロットリレーＲＹｓｂとの間の区間の電圧を検出している。電池パック１０の過電圧保護回路１９、車両３０の第１過電圧保護回路３９ａ及び第２過電圧保護回路３９ｂの詳細な構成例は後述する。

　図４に示すシステム構成例において、メインリレーＲＹｍ、スロットリレーＲＹｓ、及び電力リレーＲＹｐの少なくとも一つを半導体スイッチに置き換えてもよい。また、通信スイッチＳＷｃをリレーに置き換えてもよい。

　なお図２には示していないが、図４に示した車両制御部３２と同様の構成が、充電装置２０の制御部２２にも設けられる。車両３０の場合、電力バスの接続先はインバータ３１０であるが、充電装置２０の場合、電力バスの接続先が充電部２９になる。また、充電装置２０では通常、電力バスに接続されるスロットの数が、車両３０より多くなる。

　充電装置２０の処理部２３は、充電装置２０の無線通信部２６と電池制御部１２の無線通信部１６との間の近距離無線通信を介して、電池制御部１２の処理部１３と制御信号の授受を行うことができる。また、充電装置２０の処理部２３は有線経路を介して、電池制御部１２の処理部１３に制御信号を送信することができる。

　図５は、車両３０の装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０を車両制御部３２が認証する処理の基本概念を示す図である。車両制御部３２は基本的に、電池パック１０から送信された近距離無線通信の電波を探索することにより、電池パック１０を識別する。具体的には車両制御部３２は、装着スロットＳＬａに電池パック１０が装着されると、有線経由でＩＤ１を送信する。電池パック１０の電池制御部１２は、車両制御部３２から有線経由でＩＤ１を受信すると、ＩＤ１を含む信号を近距離無線通信で送信する。

　車両制御部３２は、近距離無線通信の信号を受信すると、受信信号に含まれるＩＤと、先に有線経由で送信したＩＤ１を照合する。両者が一致した場合、車両制御部３２は、装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０と、近距離無線通信の通信相手が同一であると認証する。両者が一致しない場合、車両制御部３２は、装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０と、近距離無線通信の通信相手が同一でないと判定し、通信相手の電池パック１０を認証しない。例えば、ＩＤ２を含む信号を受信した場合、有線経由で送信したＩＤ１と一致しないため、ＩＤ２を含む信号の送信先の電池パック１０を認証しない。

　なお、車両制御部３２が近距離無線通信でＩＤを送信し、送信したＩＤと、電池パック１０の電池制御部１２から有線経由で受信したＩＤを照合することにより、装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０と、近距離無線通信の通信相手の同一性を判断してもよい。

　以上の説明では、車両３０の装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０を車両制御部３２が認証する処理の基本概念を示したが、充電装置２０の充電スロットＳＬｃに装着された電池パック１０を、充電装置２０の制御部２２が認証する場合も同様である。

　図６は、車両３０の装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０を交換する際の、交換後の電池パック１０へのＩＤ付与の流れを概略的に示す図である。状態１では、充電装置２０の第１充電スロットＳＬｃ１は空きスロットで、第２充電スロットＳＬｃ２に充電済みの第２電池パック１０ｂが装着されている。また車両３０の第１装着スロットＳＬａ１には、残容量が少なくなった第１電池パック１０ａが装着されている。第１電池パック１０ａには、車両制御部３２により認証された車両ＩＤが含まれている。当該車両ＩＤにより、車両３０側から見た、物理的な接続相手としての第１電池パック１０ａと、無線通信の接続相手としての第１電池パック１０ａとの同一性が担保されている。

　状態２では、ユーザ（通常、車両３０の運転者）により、車両３０の第１装着スロットＳＬａ１から第１電池パック１０ａが脱着され、脱着された第１電池パック１０ａが充電装置２０の第１充電スロットＳＬｃ１に装着される。第１電池パック１０ａがレンタルされている場合、第１電池パック１０ａを充電装置２０に返却する作業になる。第１電池パック１０ａが車両３０の第１装着スロットＳＬａ１から脱着されると、第１電池パック１０ａの電池制御部１２は、保持している車両ＩＤを削除する。

　状態３では、ユーザにより、充電装置２０の第２充電スロットＳＬｃ２から第２電池パック１０ｂが脱着され、車両３０の第１装着スロットＳＬａ１に装着される。この作業により、車両３０の第１装着スロットＳＬａ１に装着されていた電池パック１０が物理的に交換されたことになる。

　状態４では、車両制御部３２は第１装着スロットＳＬａ１に装着された第２電池パック１０ｂに新たな車両ＩＤを付与する。この新たな車両ＩＤにより、車両３０側から見た、物理的な接続相手としての第２電池パック１０ｂと、無線通信の接続相手としての第２電池パック１０ｂとの同一性が担保される。

　図７は、車両３０の装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０を交換する際の、詳細な処理の流れを示すシーケンス図である（その１）。図８は、車両３０の装着スロットＳＬａに装着された電池パック１０を交換する際の、詳細な処理の流れを示すシーケンス図である（その２）。以下に示すシーケンス図内の横線において、細点線は無線通信を示し、細実線は有線通信を示し、太点線は電池パックの物理的な移動を示し、太実線は電池パックに対する充放電を示す。

　充電装置２０の第１充電スロットＳＬｃ１は空きスロットで、第２充電スロットＳＬｃ２に第２電池パック１０ｂが装着されている。第２電池パック１０ｂには、充電装置２０の制御部２２により認証された充電ＩＤ１が含まれている。当該充電ＩＤ１により、充電装置２０側から見た、物理的な接続相手としての第２電池パック１０ｂと、無線通信の接続相手としての第２電池パック１０ｂとの同一性が担保されている。

　充電装置２０は、第２充電スロットＳＬｃ２に装着された第２電池パック１０ｂを充電している。即ち、充電部２９から第２充電スロットＳＬｃ２に装着された第２電池パック１０ｂに充電電流が流れている。第２電池パック１０ｂのＳＯＣが上限値に到達すると充電が終了する。当該上限値は、満充電容量に対応するＳＯＣであってもよいし、満充電容量より低いＳＯＣ（例えば、９０％）であってもよい。

　車両３０の第１装着スロットＳＬａ１には、第１電池パック１０ａが装着されている。第１電池パック１０ａには、車両制御部３２により認証された車両ＩＤが含まれている。当該車両ＩＤにより、車両３０側から見た、物理的な接続相手としての第１電池パック１０ａと、無線通信の接続相手としての第１電池パック１０ａとの同一性が担保されている。車両３０の走行中、第１電池パック１０ａからインバータ３１０を介してモータ３１１に放電電流が流れている。第１電池パック１０ａのＳＯＣは、車両３０の走行に伴い低下していく。

　ユーザ（通常、車両３０の運転者）によりイグニッションオフ操作がされると、車両制御部３２は、当該イグニッションオフ操作を受け付ける（Ｐ１ａ）。車両制御部３２は、イグニッションオフ操作を受け付けると、近距離無線通信で第１電池パック１０ａの電池制御部１２にシャットダウン指示を送信する。第１電池パック１０ａの電池制御部１２は、車両制御部３２からシャットダウン指示を受信するとシャットダウンする（Ｐ１ｂ）。

　ユーザにより、車両３０の第１装着スロットＳＬａ１から第１電池パック１０ａが脱着され、第１電池パック１０ａが充電装置２０の第１充電スロットＳＬｃ１に装着されると、第１電池パック１０ａの嵌合検出部１８が第１充電スロットＳＬｃ１との嵌合を検出し（Ｐ１ｃ）、第１電池パック１０ａの電池制御部１２が起動する（Ｐ１ｅ）。充電装置２０の制御部２２は、第１充電スロットＳＬｃ１に電池パック１０が装着されたことを検出する（Ｐ１ｄ）。なお、第１電池パック１０ａの電池制御部１２は、第１装着スロットＳＬａ１から脱着されたことを認識すると車両ＩＤを削除する。

　充電装置２０の制御部２２は有線経由で、第１充電スロットＳＬｃ１に装着されている第１電池パック１０ａの電池制御部１２に充電ＩＤ２を送信して、第１電池パック１０ａの電池制御部１２に充電ＩＤ２を書込む（Ｐ１ｆ）。第１電池パック１０ａの電池制御部１２は充電ＩＤ２を受信すると、電池制御部１２がビーコン端末（ペリフェラル端末）となって、近距離無線通信のアドバタイズを実行する（Ｐ１ｇ）。具体的には電池制御部１２は、有線経由で受信した充電ＩＤ２を含むアドバタイズパケットをビーコンパケットとして、一定の時間間隔で送出する。アドバタイズパケットは、自己の存在を、セントラル端末としての充電装置２０の制御部２２又は車両３０の車両制御部３２に通知するための信号として機能する。

　充電装置２０の制御部２２はアドバタイズパケットを受信すると、受信したアドバタイズパケットに含まれる充電ＩＤと、先に有線経由で送信した充電ＩＤとを照合する（Ｐ１ｈ）。図７に示す例では、受信したアドバタイズパケットに含まれる充電ＩＤが、充電ＩＤ２であれば照合成功となり、充電ＩＤ２でなければ照合失敗となる。照合失敗の場合、充電装置２０の制御部２２はアドバタイズパケットのスキャンを継続する。照合成功の場合、充電装置２０の制御部２２は、第１電池パック１０ａの電池制御部１２との接続処理を開始する（Ｐ１ｉ）。

　まず、充電装置２０の制御部２２は、第１電池パック１０ａの電池制御部１２に接続要請を送信する。次に、充電装置２０の制御部２２と第１電池パック１０ａの電池制御部１２間で暗号化パラメータ（例えば、暗号鍵の桁数、暗号化レベル）を交換する。第１電池パック１０ａの電池制御部１２は、交換した暗号化パラメータをもとに、通信データの暗号化に使用する暗号鍵を生成する（Ｐ１ｊ）。充電装置２０の制御部２２は、交換した暗号化パラメータをもとに、通信データの暗号化に使用する暗号鍵を生成する（Ｐ１ｋ）。最後に、充電装置２０の制御部２２と第１電池パック１０ａの電池制御部１２間で、生成した暗号鍵を交換する。これにより、充電装置２０の制御部２２と第１電池パック１０ａの電池制御部１２間のペアリングが完了する（Ｐ１ｍ）。両者のペアリング完了に伴い、第１電池パック１０ａの充電装置２０への返却処理が完了する。

　充電装置２０の制御部２２は、第１電池パック１０ａの交換対象とする別の電池パック１０を選別する（Ｐ１ｎ）。具体的には充電装置２０の制御部２２は、充電台２１の複数の充電スロットＳＬｃに装着されている充電済みの電池パック１０の中から一つを選別する。図７に示す例では、第２充電スロットＳＬｃ２に装着されている充電済みの第２電池パック１０ｂを選別する。

　充電装置２０の制御部２２は、選別した第２電池パック１０ｂの電池制御部１２に近距離無線通信でシャットダウン指示を送信して、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２との接続解除処理を実行する（Ｐ１ｏ）。第２電池パック１０ｂの電池制御部１２は、充電装置２０の制御部２２からシャットダウン指示を受信するとシャットダウンする（Ｐ１ｐ）。第２電池パック１０ｂの電池制御部１２はシャットダウンの直前に、シャットダウン完了通知を充電装置２０の制御部２２に送信する。

　充電装置２０の制御部２２は、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２からシャットダウン完了通知を受信すると、車両３０のユーザに、第２充電スロットＳＬｃ２に装着された第２電池パック１０ｂを取外すよう指示する（Ｐ１ｑ）。例えば、充電装置２０の制御部２２は表示部２７に、第２充電スロットＳＬｃ２に装着された第２電池パック１０ｂを取外すよう指示するメッセージを表示させる。その際、充電装置２０の制御部２２はスピーカ（不図示）からユーザへ、音声ガイダンスを出力してもよい。また、第２充電スロットＳＬｃ２のランプ（不図示）のみを点灯または点滅させてもよい。また、第２充電スロットＳＬｃ２のランプ（不図示）のみを他の充電スロットのランプと異なる色で点灯させてもよい。

　ユーザにより、第２充電スロットＳＬｃ２から第２電池パック１０ｂが取外され、第２電池パック１０ｂが車両３０の第１装着スロットＳＬａ１に装着されると、第２電池パック１０ｂの嵌合検出部１８が第１装着スロットＳＬａ１との嵌合を検出し（Ｐ１ｒ）、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２が起動する（Ｐ１ｔ）。車両３０の嵌合検出部３８が第１装着スロットＳＬａ１に電池パック１０が装着されたことを検出すると（Ｐ１ｓ）、車両制御部３２が起動する（Ｐ１ｕ）。なお、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２は、第２充電スロットＳＬｃ２から脱着されたことを認識すると充電ＩＤ２を削除する。

　充電装置２０の制御部２２は、第１充電スロットＳＬｃ１に装着された第１電池パック１０ａの充電制御を開始する（Ｐ１ｖ）。具体的には充電装置２０の制御部２２は、近距離無線通信で、第１電池パック１０ａの電池制御部１２に充電指示を送信するとともに、第２スロットリレーＲＹｓｂをオンする。第１電池パック１０ａの電池制御部１２は当該充電指示を受信すると、電力リレーＲＹｐをオンする。これにより、充電装置２０の充電部２９から第１充電スロットＳＬｃ１に装着された第１電池パック１０ａに充電電流が流れる。

　車両制御部３２は有線経由で、第１装着スロットＳＬａ１に装着されている第２電池パック１０ｂに車両ＩＤを送信して、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２に車両ＩＤを書込む（Ｐ１ｙ）。第２電池パック１０ｂの電池制御部１２は車両ＩＤを受信すると、電池制御部１２がビーコン端末となって、近距離無線通信のアドバタイズを実行する（Ｐ１ｚ）。具体的には電池制御部１２は、有線経由で受信した車両ＩＤを含むアドバタイズパケットをビーコンパケットとして、一定の時間間隔で送出する。

　車両制御部３２はアドバタイズパケットを受信すると、受信したアドバタイズパケットに含まれる車両ＩＤと、先に有線経由で送信した車両ＩＤとを照合する（Ｐ１Ａ）。車両ＩＤの照合が失敗した場合、車両制御部３２はアドバタイズパケットのスキャンを継続する。車両ＩＤの照合が成功した場合、車両制御部３２は、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２との接続処理を開始する（Ｐ１Ｂ）。

　まず、車両制御部３２は、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２に接続要請を送信する。次に、車両制御部３２と第２電池パック１０ｂの電池制御部１２間で暗号化パラメータを交換する。第２電池パック１０ｂの電池制御部１２は、交換した暗号化パラメータをもとに、通信データの暗号化に使用する暗号鍵を生成する（Ｐ１Ｃ）。車両制御部３２は、交換した暗号化パラメータをもとに、通信データの暗号化に使用する暗号鍵を生成する（Ｐ１Ｄ）。最後に、車両制御部３２と第２電池パック１０ｂの電池制御部１２間で、生成した暗号鍵を交換する。これにより、車両制御部３２と第２電池パック１０ｂの電池制御部１２間のペアリングが完了する（Ｐ１Ｆ）。ペアリング完了後、車両制御部３２は、第２電池パック１０ｂの電池制御部１２に近距離無線通信でシャットダウン指示を送信する。第２電池パック１０ｂの電池制御部１２は、車両制御部３２からシャットダウン指示を受信するとシャットダウンする（Ｐ１Ｇ）。

　図９は、図４の第１電池パック１０ａの過電圧保護回路１９と、車両３０の第１過電圧保護回路３９ａの構成例１を説明するための図である。図９に示す回路図では、第１電池パック１０ａの処理部１３と車両３０の処理部３３間の有線通信に関連する構成を描いており、有線通信に関連しない構成を適宜、省略して描いている。

　車両３０の処理部３３のシリアルポートが、第１車両側通信スイッチＳＷｃａを介して電力線Ｌｐａのプラス配線に接続される。図９に示す構成例１では、第１車両側通信スイッチＳＷｃａがＮチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成される。第１車両側通信スイッチＳＷｃａのドレイン端子は電力線Ｌｐａのプラス配線に接続され、ソース端子は処理部３３のシリアルポートに接続され、ゲート端子は第１過電圧保護回路３９ａの出力端子に接続される。

　第１過電圧保護回路３９ａは、第１抵抗Ｒ１１、第２抵抗Ｒ１２、第３抵抗Ｒ１３、第１ＮＰＮトランジスタＱ１３、第２ＮＰＮトランジスタＱ１４、第４抵抗Ｒ１４及びフォトカプラＰＣを含む。第１抵抗Ｒ１１及び第２抵抗Ｒ１２は、電力線Ｌｐａのプラス配線とマイナス配線間に直列に接続される第１分圧抵抗である。第１ＮＰＮトランジスタＱ１３のエミッタ端子は電力線Ｌｐａのマイナス配線に接続され、第１ＮＰＮトランジスタＱ１３のコレクタ端子は第３抵抗Ｒ１３を介して電力線Ｌｐａのプラス配線に接続され、第１ＮＰＮトランジスタＱ１３のベース端子は第１分圧抵抗の分圧点に接続される。第２ＮＰＮトランジスタＱ１４のベース端子は第１ＮＰＮトランジスタＱ１３のコレクタ端子に接続され、第２ＮＰＮトランジスタＱ１４のエミッタ端子は電力線Ｌｐａのマイナス配線に接続され、第２ＮＰＮトランジスタＱ１４のコレクタ端子は第４抵抗Ｒ１４及びフォトカプラＰＣの発光ダイオードを介して電力線Ｌｐａのプラス配線に接続される。フォトカプラＰＣの受光素子となるフォトトランジスタのエミッタから第１過電圧保護回路３９ａの出力として、フォトトランジスタのエミッタ端子が、第１車両側通信スイッチＳＷｃａとなるＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのゲート端子に接続される。ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのゲート端子とソース端子の間に、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴをオフするための放電電流を流すための第５抵抗Ｒ１５が接続される。

　車両３０の処理部３３は、第１電池パック１０ａの処理部１３に制御信号を送信するマイコン３３ａと、第１過電圧保護回路３９ａのフォトカプラＰＣのフォトトランジスタのコレクタに正の電源電圧（例えば＋５Ｖ）を、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのソース端子に負の電源電圧（例えばＧＮＤ）をそれぞれ供給する絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ３３ｂとを備える。フォトカプラＰＣのフォトトランジスタ及びＮチャンネルＭＯＳＦＥＴは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３ｂにより電力線Ｌｐａからフローティングされている。

　第１電池パック１０ａの処理部１３のシリアルポートが、コンパレータＣＰ１、第７抵抗Ｒ７と第８抵抗Ｒ８の直列回路で構成される第２分圧抵抗、及びパック側通信スイッチＳＷｃを介して電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続される。図９に示す構成例１では、パック側通信スイッチＳＷｃがＰＮＰトランジスタで構成される。パック側通信スイッチＳＷｃのエミッタ端子は電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続され、コレクタ端子は第２分圧抵抗を介して電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続され、ベース端子は過電圧保護回路１９の出力端子に接続される。コンパレータＣＰ１の非反転入力端子は参照電圧源Ｖｒｅｆに接続され、反転入力端子は第２分圧抵抗の分圧点に接続され、出力端子は処理部１３のシリアルポートに接続される。

　過電圧保護回路１９は、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、及びＰＮＰトランジスタＱ３を含む。第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２は、電力線Ｌｐ１のプラス配線とマイナス配線間に直列に接続される第１分圧抵抗である。ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタ端子は電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続され、コレクタ端子は第３抵抗Ｒ３を介して電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続され、ベース端子は第１分圧抵抗の分圧点に接続される。過電圧保護回路１９の出力として、ＰＮＰトランジスタＱ３のコレクタ端子が、パック側通信スイッチＳＷｃのベース端子に接続される。

　以上の回路構成において、車両３０の処理部３３から第１電池パック１０ａの処理部１３に制御信号を送信する際、車両３０の処理部３３は、第１スロットリレーＲＹｓａをオフ、第１車両側通信スイッチＳＷｃａをオンする。第１電池パック１０ａの処理部１３は、第１電池パック１０ａ内の電力リレーＲＹｐをオフ、パック側通信スイッチＳＷｃをオンする。これにより、電力線の電力リレーＲＹｐと第１スロットリレーＲＹｓａとの間の区間が、高圧の電池モジュール１１及び車両３０のインバータ３１０から絶縁される。電力リレーＲＹｐと第１スロットリレーＲＹｓａがオフの期間は、電力リレーＲＹｐと第１スロットリレーＲＹｓａとの間の区間を低圧の通信用配線として転用することができる。

　以下、電池モジュール１１の電圧が４８Ｖ、車両３０の処理部３３と第１電池パック１０ａの処理部１３との間のシリアル通信に使用する電圧が５Ｖの例を想定する。５Ｖのシリアル通信では、１（ハイレベル）が５Ｖで、０（ローレベル）が０Ｖで伝達される。

　受信側の処理部１３の前段に接続されたコンパレータＣＰ１は、２．５Ｖより高い電圧が入力されたときハイレベルを、２．５Ｖより低い電圧が入力されたときローレベルを処理部１３に出力する。なお、処理部１３の前段にコンパレータＣＰ１を設けずに、電力線Ｌｐ１のプラス配線の電圧をそのまま、処理部１３のアナログ入力ポートに入力する構成でもよい。なお、図９では車両３０の処理部３３から第１電池パック１０ａの処理部１３への単方向通信を行う構成を示しているが、車両３０の処理部３３と第１電池パック１０ａの処理部１３を対称な構成として、双方向通信が可能な構成としてもよい。

　車両３０の処理部３３と第１電池パック１０ａの処理部１３との間で、５Ｖのシリアル通信が行われているとき、低圧の通信用配線として転用している電力線の区間（以下、電力線の通信区間という）に、誤作動により４８Ｖが印加される可能性がある。例えば、ノイズ、振動、ファームウェアのバグ等により、電力リレーＲＹｐ又は第１スロットリレーＲＹｓａが、意図しないタイミングでターンオンしてしまうことがある。その場合、第１電池パック１０ａの処理部１３と車両３０の処理部３３に高電圧が印加され、耐圧破壊や異常発熱などの不具合が発生する。

　この対策として、耐圧が高い処理部を採用することが考えられるが、その場合、コストと回路面積が増大する。なお、電池モジュール１１の電圧が１００Ｖ以上の場合、さらにコストと回路面積が増大する。

　図９に示す回路構成では、電力線の通信区間に高電圧が印加されると、過電圧保護回路１９が自動的にパック側通信スイッチＳＷｃをターンオフする仕組み、及び第１過電圧保護回路３９ａが自動的に第１車両側通信スイッチＳＷｃａをターンオフする仕組みが導入されている。

　過電圧保護回路１９において、第１分圧抵抗を構成する第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の分圧比を、電力線の通信区間の電圧が低電圧のときにベース電流が流れず、高電圧のときにベース電流が流れるように設定する。一般的なバイポーラトランジスタでは、ベース－エミッタ間の電圧が０．６～０．７Ｖを超えるとベース電流が流れる。

　以下、第１電池パック１０ａの過電圧保護回路１９の具体的な動作を説明する。例えば、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の分圧比を０．９に設定する。電力線の通信区間の電圧が５Ｖの場合は、ＰＮＰトランジスタＱ３のベース電位が４．５Ｖとなり、エミッタ電位が５Ｖであるため、ベース－エミッタ間の電圧は０．５Ｖとなりベース電流が流れない。この場合、ＰＮＰトランジスタＱ３は導通せず、パック側通信スイッチＳＷｃのベース端子は第３抵抗Ｒ３を介して、電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続される。これにより、パック側通信スイッチＳＷｃが導通する。

　一方、電力線の通信区間の電圧が４８Ｖの場合は、ＰＮＰトランジスタＱ３のベース電位が４３．２Ｖとなろうとし、エミッタ電位が４８Ｖであるため、ベース－エミッタ間の電圧は、ベース電流が流れる結果、０．６Ｖ程度にクランプされる。この場合、ＰＮＰトランジスタＱ３が導通し、パック側通信スイッチＳＷｃのベース端子は、ＰＮＰトランジスタＱ３を介して電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続される。これにより、第１車両側通信スイッチＳＷｃａが遮断される。

　車両３０の第１過電圧保護回路３９ａにおいて、第１分圧抵抗を構成する第１抵抗Ｒ１１と第２抵抗Ｒ１２の分圧比を、電力線の通信区間の電圧が低電圧のときにベース電流が流れず、高電圧のときにベース電流が流れるように設定する。例えば、第１抵抗Ｒ１１と第２抵抗Ｒ１２の分圧比を０．１に設定する。電力線の通信区間の電圧が５Ｖの場合は、ＮＰＮトランジスタＱ１３のベース電位が０．５Ｖとなり、エミッタ電位が０Ｖであるため、ベース－エミッタ間の電圧は０．５Ｖとなりベース電流が流れない。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１３は導通せず、ＮＰＮトランジスタＱ１４のベース電位が５Ｖとなり、エミッタ電位が０Ｖであるため、ＮＰＮトランジスタＱ１４はベース－エミッタ間の電圧が５Ｖであり導通状態になる。そのため、フォトカプラＰＣの発光ダイオードは導通になり発光状態になる。これにより、フォトカプラＰＣのフォトトランジスタは導通状態になり、第１車両側通信スイッチＳＷｃａのＭＯＳＦＥＴのゲート－ソース間にＤＣ／ＤＣコンバータ３３ｂの正の電源電圧及び負の電源電圧が印加され、第１車両側通信スイッチＳＷｃａが導通状態になる。

　一方、電力線の通信区間の電圧が４８Ｖの場合は、ＮＰＮトランジスタＱ１３のベース電位が４．８Ｖとなろうとし、エミッタ電位が０Ｖであるため、ベース－エミッタ間の電圧は、ベース電流が流れる結果、０．６Ｖ程度にクランプされる。そのため、ＮＰＮトランジスタＱ１３は導通し、ＮＰＮトランジスタＱ１４はベース－エミッタ間の電圧がＮＰＮトランジスタＱ１４の導通電圧の０．６Ｖ未満になる。そのため、ＮＰＮトランジスタＱ１４は導通せずフォトカプラＰＣの発光ダイオードは導通せず消灯状態になる。これにより、フォトカプラＰＣのフォトトランジスタは導通せず、第１車両側通信スイッチＳＷｃａは遮断される。

　したがって、電力線の通信区間の電圧が５Ｖの場合、パック側通信スイッチＳＷｃ及び第１車両側通信スイッチＳＷｃａが導通し、第１電池パック１０ａの処理部１３と車両３０の処理部３３との間で通信が可能である。一方、電力線の通信区間の電圧が４８Ｖの場合、パック側通信スイッチＳＷｃ及び第１車両側通信スイッチＳＷｃａが遮断し、第１電池パック１０ａの処理部１３と車両３０の処理部３３が過電圧から保護される。

　図１０は、図４の第１電池パック１０ａの過電圧保護回路１９と、車両３０の第１過電圧保護回路３９ａの構成例２を説明するための図である。車両３０の第１過電圧保護回路３９ａの構成と動作は、図９に示した構成例１と同様である。

　構成例２では、過電圧保護回路１９は、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第４抵抗Ｒ４、第５抵抗Ｒ５、第１のＮＰＮトランジスタＱ４、及び第２のＮＰＮトランジスタＱ５を含む。第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２は、電力線Ｌｐ１のプラス配線とマイナス配線間に直列に接続される第１分圧抵抗である。第１のＮＰＮトランジスタＱ４のエミッタ端子は電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続され、コレクタ端子は第４抵抗Ｒ４を介して電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続され、ベース端子は第１分圧抵抗の分圧点に接続される。第２のＮＰＮトランジスタＱ５のエミッタ端子は電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続され、コレクタ端子は第５抵抗Ｒ５を介して電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続され、ベース端子は第１のＮＰＮトランジスタＱ４のコレクタ端子に接続される。過電圧保護回路１９の出力として、第２のＮＰＮトランジスタＱ５のコレクタ端子が第６抵抗Ｒ６を介して、パック側通信スイッチＳＷｃのベース端子に接続される。

　以下、第１電池パック１０ａの過電圧保護回路１９の具体的な動作を説明する。例えば、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の分圧比を０．１に設定する。電力線の通信区間の電圧が５Ｖの場合は、第１のＮＰＮトランジスタＱ４のベース電位が０．５Ｖとなり、エミッタ電位が０Ｖであるため、ベース－エミッタ間の電圧は０．５Ｖとなりベース電流が流れない。この場合、第１のＮＰＮトランジスタＱ４は導通せず、第２のＮＰＮトランジスタＱ５のベース端子は第４抵抗Ｒ４を介して、電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続される。これにより、第２のＮＰＮトランジスタＱ５が導通する。第２のＮＰＮトランジスタＱ５が導通すると、第５抵抗Ｒ５による電圧降下がパック側通信スイッチＳＷｃのベース－エミッタ間の導通電圧を超え、パック側通信スイッチＳＷｃのベース端子は第６抵抗Ｒ６及び第２のＮＰＮトランジスタＱ５を介して、電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続される。これにより、パック側通信スイッチＳＷｃが導通する。

　一方、電力線の通信区間の電圧が４８Ｖの場合は、第１のＮＰＮトランジスタＱ４のベース電位が４．８Ｖとなろうとし、エミッタ電位が０Ｖであるため、ベース－エミッタ間の電圧は、ベース電流が流れる結果、０．６Ｖ程度にクランプされる。この場合、第１のＮＰＮトランジスタＱ４は導通し、第２のＮＰＮトランジスタＱ５のベース端子は第１のＮＰＮトランジスタＱ４を介して、電力線Ｌｐ１のマイナス配線に接続される。これにより、第２のＮＰＮトランジスタＱ５が遮断する。第２のＮＰＮトランジスタＱ５が遮断すると、パック側通信スイッチＳＷｃのベース端子は第５抵抗Ｒ５及び第６抵抗Ｒ６を介して、電力線Ｌｐ１のプラス配線に接続される。これにより、パック側通信スイッチＳＷｃが遮断される。

　以上説明したように本実施の形態では、車両３０又は充電装置２０から電池パック１０に有線経由でＩＤを書込み、電池パック１０から車両３０又は充電装置２０に当該ＩＤが近距離無線通信でループバックされる。これにより、近距離無線通信を用いて電池パック１０を制御する車両３０又は充電装置２０が、装着された電池パック１０を正しく識別することができる。ある車両３０の車両制御部３２が、近隣の別の車両３０に装着された電池パック１０を誤って制御するといった誤作動がなくなり、充電装置２０と交換式の電池パック１０を用いた車両システム１全体の安全、安心を担保することができる。ユーザは、充電装置２０に装着された電池パック１０を取出して、車両３０に装着するだけで、安全に車両３０を走行させることができる。

　車両３０又は充電装置２０と、電池パック１０間の制御信号の授受を近距離無線通信で行うことにより、電池パック１０のコネクタに含まれるピンを減らすことができる。これにより、車両３０又は充電装置２０と、電池パック１０間の機構的な接続不良を減らすことができる。また、電池パック１０の電池制御部１２で使用されるファームウェアのアップデートを無線通信経由で行うことができ、ファームウェアのアップデートが容易になる。

　また、過電圧保護回路を設けることにより、電池パック１０と、車両３０又は充電装置２０との間の電力線を使用した通信を安全に行うことができる。即ち、電力線の通信区間を利用した低電圧の通信中に、電力線の通信区間に高電圧が印加された場合でも、各処理部を過電圧から保護することができる。この過電圧保護は、自己制御型のスイッチを利用したハードウェア制御であり、信頼性が高い。

　以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　上述の実施の形態におけるＮＰＮトランジスタをＮチャンネルＦＥＴ、ＰＮＰトランジスタをＰチャンネルＦＥＴに適宜、置き換えてもよい。その場合、使用するＦＥＴの閾値電圧およびゲート容量に応じて、各抵抗の接続位置および各抵抗の値を適宜、調整することが必要となる。

　また上述の実施の形態では、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル等を含む電池モジュール１１を内蔵する電池パック１０を使用する例を説明した。この点、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を含むキャパシタモジュールを内蔵するキャパシタパックを使用してもよい。本明細書では、電池パックとキャパシタパックを総称して蓄電パックと呼ぶ。

　また上述の実施の形態では、交換式の電池パック１０を電源とする車両３０として、電動バイク（電動スクータ）を想定した。この点、車両３０は電動自転車であってもよい。また、車両３０は四輪の電気自動車（ＥＶ）であってもよい。電気自動車にはフル規格の電気自動車だけでなく、ゴルフカートや、ショッピングモールやエンタテイメント施設などで使用されるランドカーなどの低速の電気自動車も含まれる。

　交換式の電池パック１０を電源とする電動移動体は、車両３０に限定されるものではない。例えば、当該電動移動体には電動船舶も含まれる。例えば、水上バスや水上タクシーの電源を交換式の電池パック１０としてもよい。また、当該電動移動体には電車も含まれる。例えば、非電化路線で使用される気動車の代わりに、交換式の電池パック１０を搭載した電車を使用することができる。当該電動移動体には電動の飛行体も含まれる。電動の飛行体には、マルチコプタ（ドローン）が含まれる。当該マルチコプタには、いわゆる空飛ぶ車も含まれる。いずれの電動移動体でも、エネルギ補給の時間を短縮することができる。

　なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

［項目１］
　電動移動体（３０）に給電するための蓄電部（１１）と、
　前記蓄電部（１１）と、充放電用の電源端子（Ｔｐ）との間を接続する電力線（Ｌｐ１）と、
　前記電力線（Ｌｐ１）に挿入された第１スイッチ（ＲＹｐ）と、
　本蓄電パック（１０）が前記電動移動体（３０）に装着された状態で前記電動移動体（３０）の制御部（３２）と通信する、または本蓄電パック（１０）が充電装置（２０）の充電スロット（ＳＬｃ１）に装着された状態で前記充電装置（２０）の制御部（２２）と通信する制御部（１２）と、
　前記電力線（Ｌｐ１）の前記第１スイッチ（ＲＹｐ）より前記電源端子（Ｔｐ）側のノードと、本蓄電パック（１０）の制御部（１２）との間を接続する通信用配線（Ｌｃ１）と、
　前記通信用配線（Ｌｃ１）に挿入された第２スイッチ（ＳＷｃ）と、
　本蓄電パック（１０）の制御部（１２）を過電圧から保護する過電圧保護回路（１９）と、を備え、
　本蓄電パック（１０）の制御部（１２）は、前記電動移動体（３０）の制御部（３２）または前記充電装置（２０）の制御部（２２）と、前記電力線（Ｌｐ１）および前記通信用配線（Ｌｃ１）を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチ（ＲＹｐ）をオフ状態および前記第２スイッチ（ＳＷｃ）をオン状態に制御し、
　前記過電圧保護回路（１９）は、本蓄電パック（１０）の制御部（１２）と、前記電動移動体（３０）の制御部（３２）または前記充電装置（２０）の制御部（２２）間の通信中において、前記電力線（Ｌｐ１）の過電圧を検出すると前記第２スイッチ（ＳＷｃ）をターンオフする、
　ことを特徴とする蓄電パック（１０）。
　これによれば、蓄電パック（１０）の制御部（１２）を電力線（Ｌｐ１）の過電圧から保護することができる。
［項目２］
　前記過電圧保護回路（１９）は、
　前記電力線（Ｌｐ１）の前記ノードの電圧を検出するための分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）と、
　前記分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）の分圧電圧が閾値電圧を超えたとき、前記第２スイッチ（ＳＷｃ）をオンさせるための第３スイッチ（Ｑ３）と、
　を含むことを特徴とする項目１に記載に記載の蓄電パック（１０）。
　これによれば、自己制御型のスイッチ（ＳＷｃ）を利用したハードウェア制御で、蓄電パック（１０）の制御部（１２）を過電圧から高精度に保護することができる。
［項目３］
　前記第２スイッチ（ＳＷｃ）及び前記第３スイッチ（Ｑ３）は、ＰＮＰトランジスタであり、
　前記分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）は、前記電力線（Ｌｐ１）のプラス配線とマイナス配線の間に接続され、
　前記第３スイッチ（Ｑ３）のエミッタは前記電力線（Ｌｐ１）のプラス配線に、前記第３スイッチ（Ｑ３）のコレクタは抵抗（Ｒ３）を介して前記電力線（Ｌｐ１）のマイナス配線に、前記第３スイッチ（Ｑ３）のベースは前記分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）の分圧点に接続され、
　前記第２スイッチ（ＳＷｃ）のエミッタは前記電力線（Ｌｐ１）のプラス配線に、前記第２スイッチ（ＳＷｃ）のコレクタは本蓄電パック（１０）の制御部（１２）に、前記第２スイッチ（ＳＷｃ）のベースは前記第３スイッチ（Ｑ３）のコレクタに接続される、
　ことを特徴とする項目２に記載の蓄電パック（１０）。
　これによれば、２段のＰＮＰトランジスタで、蓄電パック（１０）の制御部（１２）を過電圧から高精度に保護することができる。
［項目４］
　本蓄電パック（１０）の制御部（１２）は、前記電動移動体（３０）の制御部（３２）または前記充電装置（２０）の制御部（２２）から識別情報を前記電力線（Ｌｐ１）及び前記通信用配線（Ｌｃ１）を経由して受信すると、当該識別情報を含む信号を近距離無線通信で送信し、
　前記近距離無線通信で送信された信号は、前記電動移動体（３０）の制御部（３２）または前記充電装置（２０）の制御部（２２）において、前記電動移動体（３０）または前記充電スロット（ＳＬｃ１）に装着された本蓄電パック（１０）と、前記近距離無線通信の通信相手が同一であるか否か認証するために使用される、
　ことを特徴とする項目１から３のいずれか１項に記載の蓄電パック（１０）。
　これによれば、電動移動体（３０）の制御部（３２）または充電装置（２０）の制御部（２２）が、電動移動体（３０）または充電スロット（ＳＬｃ１）に装着された蓄電パック（１０）と、近距離無線通信の通信相手が同一であるか否かを正確に認証することができる。
［項目５］
　モータ（３１１）と、
　前記モータ（３１１）と、外部から給電を受ける電源端子（Ｔｐ）との間を接続する電力線（Ｌｐａ）と、
　前記電力線（Ｌｐａ）に挿入された第１スイッチ（ＲＹｓａ）と、
　前記モータ（３１１）に給電するための蓄電パック（１０）が、本電動移動体（３０）に装着された状態で、前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）と通信する制御部（３２）と、
　前記電力線（Ｌｐａ）の前記第１スイッチ（ＲＹｓａ）より前記電源端子（Ｔｐ）側のノードと、本電動移動体（３０）の制御部（３２）との間を接続する通信用配線（Ｌｃａ）と、
　前記通信用配線（Ｌｃａ）に挿入された第２スイッチ（ＳＷｃａ）と、
　本電動移動体（３０）の制御部（３２）を過電圧から保護する過電圧保護回路（３９ａ）と、を備え、
　本電動移動体（３０）の制御部（３２）は、前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）と、前記電力線（Ｌｐａ）および前記通信用配線（Ｌｃａ）を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチ（ＲＹｓａ）をオフ状態および前記第２スイッチ（ＳＷｃａ）をオン状態に制御し、
　前記過電圧保護回路（３９ａ）は、本電動移動体（３０）の制御部（３２）と前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）間の通信中において、前記電力線（Ｌｐａ）の過電圧を検出すると前記第２スイッチ（ＳＷｃａ）をターンオフする、
　ことを特徴とする電動移動体（３０）。
　これによれば、電動移動体（３０）の制御部（３２）を電力線（Ｌｐａ）の過電圧から保護することができる。
［項目６］
　本電動移動体（３０）の制御部（３２）は、
　前記蓄電パック（１０）が本電動移動体（３０）に装着されると、前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）に前記電力線（Ｌｐａ）及び前記通信用配線（Ｌｃａ）を経由して識別情報を送信し、
　近距離無線通信で送信された信号を受信した場合、受信した信号に含まれる識別情報が、前記送信した前記識別情報と一致するか否か照合し、一致した場合、本電動移動体（３０）に装着された前記蓄電パック（１０）と、前記近距離無線通信の通信相手が同一であると認証する、
　ことを特徴とする項目５に記載の電動移動体（３０）。
　これによれば、電動移動体（３０）の制御部（３２）が、電動移動体（３０）に装着された蓄電パック（１０）と、近距離無線通信の通信相手が同一であるか否かを正確に認証することができる。
［項目７］
　充電スロット（ＳＬｃ１）と、
　充電源（２９）と、前記充電スロット（ＳＬｃ１）の電源端子（Ｔｐ）との間を接続する電力線（Ｌｐａ）と、
　前記電力線（Ｌｐａ）に挿入された第１スイッチ（ＲＹｓａ）と、
　蓄電パック（１０）が前記充電スロット（ＳＬｃ１）に装着された状態で、前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）と通信する制御部（２２）と、
　前記電力線（Ｌｐａ）の前記第１スイッチ（ＲＹｓａ）より前記電源端子（Ｔｐ）側のノードと、本充電装置（２０）の制御部（２２）との間を接続する通信用配線（Ｌｃａ）と、
　前記通信用配線（Ｌｃａ）に挿入された第２スイッチ（ＳＷｃａ）と、
　本充電装置（２０）の制御部（２２）を過電圧から保護する過電圧保護回路（３９ａ）と、を備え、
　本充電装置（２０）の制御部（２２）は、前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）と、前記電力線（Ｌｐａ）および前記通信用配線（Ｌｃａ）を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチ（ＲＹｓａ）をオフ状態および前記第２スイッチ（ＳＷｃａ）をオン状態に制御し、
　前記過電圧保護回路（３９ａ）は、本充電装置（２０）の制御部（２２）と前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）間の通信中において、前記電力線（Ｌｐａ）の過電圧を検出すると前記第２スイッチ（ＳＷｃａ）をターンオフする、
　ことを特徴とする充電装置（２０）。
　これによれば、充電装置（２０）の制御部（２２）を電力線（Ｌｐａ）の過電圧から保護することができる。
［項目８］
　本充電装置（２０）の制御部（２２）は、
　前記蓄電パック（１０）が前記充電スロット（ＳＬｃ１）に装着されると、前記蓄電パック（１０）の制御部（１２）に前記電力線（Ｌｐａ）及び前記通信用配線（Ｌｃａ）を経由して識別情報を送信し、
　近距離無線通信で送信された信号を受信した場合、受信した信号に含まれる識別情報が、前記送信した前記識別情報と一致するか否か照合し、一致した場合、前記充電スロット（ＳＬｃ１）に装着された前記蓄電パック（１０）と、前記近距離無線通信の通信相手が同一であると認証する、
　ことを特徴とする項目７に記載の充電装置（２０）。
　これによれば、充電装置（２０）の制御部（２２）が、充電スロット（ＳＬｃ１）に装着された蓄電パック（１０）と、近距離無線通信の通信相手が同一であるか否かを正確に認証することができる。

　１　車両システム、　２　商用電力系統、　１０　電池パック、　１１　電池モジュール、　Ｅ１－Ｅｎ　セル、　１２　電池制御部、　１３　処理部、　１４　電圧計測部、　１５　アンテナ、　１６　無線通信部、　１７　電流センサ、　１８　嵌合検出部、　１９　過電圧保護回路、　２０　充電装置、　２１　充電台、　ＳＬｃ　充電スロット、　２２　制御部、　２３　処理部、　２５　アンテナ、　２６　無線通信部、　２７　表示部、　２８　操作部、　２９　充電部、　３０　車両、　３１　電池装着部、　ＳＬ１　装着スロット、　３２　車両制御部、　３３　処理部、　３３ａ　マイコン、　３３ｂ　ＤＣ／ＤＣコンバータ、　３４　リレー制御部、　３５　アンテナ、　３６　無線通信部、　３７　パック検出部、　３８　嵌合検出部、　３９　メータパネル、　３９ａ　第１過電圧保護回路、　３９ｂ　第２過電圧保護回路、　３１０　インバータ、　３１１　モータ、　３１２　タイヤ、　ＲＹｍ　メインリレー、　ＲＹｓ　スロットリレー、　ＲＹｐ　電力リレー、　ＳＷｃ　パック側通信スイッチ、　ＳＷｃａ　第１車両側通信スイッチ、　ＳＷｃｂ　第２車両側通信スイッチ、　Ｑ３　ＰＮＰトランジスタ、　Ｑ４，Ｑ５，Ｑ１３，Ｑ１４　ＮＰＮトランジスタ、　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５　抵抗、　ＰＣ　フォトカプラ、　ＣＰ１　コンパレータ、　Ｔｐ　正極端子、　Ｔｍ　負極端子。

Claims

　電動移動体に給電するための蓄電部と、
　前記蓄電部と、充放電用の電源端子との間を接続する電力線と、
　前記電力線に挿入された第１スイッチと、
　本蓄電パックが前記電動移動体に装着された状態で前記電動移動体の制御部と通信する、または本蓄電パックが充電装置の充電スロットに装着された状態で前記充電装置の制御部と通信する制御部と、
　前記電力線の前記第１スイッチより前記電源端子側のノードと、本蓄電パックの制御部との間を接続する通信用配線と、
　前記通信用配線に挿入された第２スイッチと、
　本蓄電パックの制御部を過電圧から保護する過電圧保護回路と、を備え、
　本蓄電パックの制御部は、前記電動移動体の制御部または前記充電装置の制御部と、前記電力線および前記通信用配線を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチをオフ状態および前記第２スイッチをオン状態に制御し、
　前記過電圧保護回路は、本蓄電パックの制御部と、前記電動移動体の制御部または前記充電装置の制御部間の通信中において、前記電力線の過電圧を検出すると前記第２スイッチをターンオフする、
　ことを特徴とする蓄電パック。
　前記過電圧保護回路は、
　前記電力線の前記ノードの電圧を検出するための分圧抵抗と、
　前記分圧抵抗の分圧電圧が閾値電圧を超えたとき、前記第２スイッチをオンさせるための第３スイッチと、
　を含むことを特徴とする請求項１に記載に記載の蓄電パック。
　前記第２スイッチ及び前記第３スイッチは、ＰＮＰトランジスタであり、
　前記分圧抵抗は、前記電力線のプラス配線とマイナス配線の間に接続され、
　前記第３スイッチのエミッタは前記電力線のプラス配線に、前記第３スイッチのコレクタは抵抗を介して前記電力線のマイナス配線に、前記第３スイッチのベースは前記分圧抵抗の分圧点に接続され、
　前記第２スイッチのエミッタは前記電力線のプラス配線に、前記第２スイッチのコレクタは本蓄電パックの制御部に、前記第２スイッチのベースは前記第３スイッチのコレクタに接続される、
　ことを特徴とする請求項２に記載の蓄電パック。
　本蓄電パックの制御部は、前記電動移動体の制御部または前記充電装置の制御部から識別情報を前記電力線及び前記通信用配線を経由して受信すると、当該識別情報を含む信号を近距離無線通信で送信し、
　前記近距離無線通信で送信された信号は、前記電動移動体の制御部または前記充電装置の制御部において、前記電動移動体または前記充電スロットに装着された本蓄電パックと、前記近距離無線通信の通信相手が同一であるか否か認証するために使用される、
　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電パック。
　モータと、
　前記モータと、外部から給電を受ける電源端子との間を接続する電力線と、
　前記電力線に挿入された第１スイッチと、
　前記モータに給電するための蓄電パックが、本電動移動体に装着された状態で、前記蓄電パックの制御部と通信する制御部と、
　前記電力線の前記第１スイッチより前記電源端子側のノードと、本電動移動体の制御部との間を接続する通信用配線と、
　前記通信用配線に挿入された第２スイッチと、
　本電動移動体の制御部を過電圧から保護する過電圧保護回路と、を備え、
　本電動移動体の制御部は、前記蓄電パックの制御部と、前記電力線および前記通信用配線を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチをオフ状態および前記第２スイッチをオン状態に制御し、
　前記過電圧保護回路は、本電動移動体の制御部と前記蓄電パックの制御部間の通信中において、前記電力線の過電圧を検出すると前記第２スイッチをターンオフする、
　ことを特徴とする電動移動体。
　本電動移動体の制御部は、
　前記蓄電パックが本電動移動体に装着されると、前記蓄電パックの制御部に前記電力線及び前記通信用配線を経由して識別情報を送信し、
　近距離無線通信で送信された信号を受信した場合、受信した信号に含まれる識別情報が、前記送信した前記識別情報と一致するか否か照合し、一致した場合、本電動移動体に装着された前記蓄電パックと、前記近距離無線通信の通信相手が同一であると認証する、
　ことを特徴とする請求項５に記載の電動移動体。
　充電スロットと、
　充電源と、前記充電スロットの電源端子との間を接続する電力線と、
　前記充電スロットと、充電源との間を接続する電力線と、
　前記電力線に挿入された第１スイッチと、
　蓄電パックが前記充電スロットに装着された状態で、前記蓄電パックの制御部と通信する制御部と、
　前記電力線の前記第１スイッチより前記電源端子側のノードと、本充電装置の制御部との間を接続する通信用配線と、
　前記通信用配線に挿入された第２スイッチと、
　本充電装置の制御部を過電圧から保護する過電圧保護回路と、を備え、
　本充電装置の制御部は、前記蓄電パックの制御部と、前記電力線および前記通信用配線を利用した通信を行う場合、前記第１スイッチをオフ状態および前記第２スイッチをオン状態に制御し、
　前記過電圧保護回路は、本充電装置の制御部と前記蓄電パックの制御部間の通信中において、前記電力線の過電圧を検出すると前記第２スイッチをターンオフする、
　ことを特徴とする充電装置。
　本充電装置の制御部は、
　前記蓄電パックが前記充電スロットに装着されると、前記蓄電パックの制御部に前記電力線及び前記通信用配線を経由して識別情報を送信し、
　近距離無線通信で送信された信号を受信した場合、受信した信号に含まれる識別情報が、前記送信した前記識別情報と一致するか否か照合し、一致した場合、前記充電スロットに装着された前記蓄電パックと、前記近距離無線通信の通信相手が同一であると認証する、
　ことを特徴とする請求項７に記載の充電装置。