WO2022224649A1

WO2022224649A1 - 蓄電装置、電流遮断装置の制御方法

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Publication number: WO2022224649A1
Application number: PCT/JP2022/012204
Authority: WO
Inventors: 竜一伊藤
Original assignee: 株式会社Ｇｓユアサ
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-10-27
Also published as: CN117242664A; DE112022002386T5; JP2022167433A

Abstract

蓄電装置５０は、蓄電セル６２と、前記蓄電セル６２の電流Ｉを遮断する電流遮断装置５３と、制御部１２１と、を備える。前記制御部１２１は、車両クラッシュとともに前記蓄電装置５０の異常を検出した場合、前記電流遮断装置５３をオープンして電流を遮断し、前記異常が非検出になった場合、前記電流遮断装置５３をクローズしてクラッシュした車両への電力供給を再開する。

Description

蓄電装置、電流遮断装置の制御方法

　本発明は、緊急時の電源確保により、車両の安全性を向上させる技術に関する。

　車載用バッテリは、保護装置の１つとして、電流遮断装置を有している。何らかの異常を検出した場合、電流遮断装置をオープンして電流を遮断することで、バッテリを保護することが出来る（特許文献１参照）。

　上述の異常の１つに、外部短絡がある。外部短絡の発生に伴い電流を遮断したバッテリを再利用する場合、外部短絡が継続していると、電流遮断装置をクローズ状態に戻した時に、大電流が流れる可能性がある。特許文献２は、外部端子間を短絡する短絡物の有無を判断する技術を開示している。

特開２０１７－５９８５号公報ＷＯ２０１９／９２９２号公報

　車両クラッシュが発生した場合、バッテリ等の蓄電装置は予想以上のダメージを負っている可能性がある。そのため、車両クラッシュに伴って蓄電装置に異常が発生した場合、電流遮断装置をオープンした後、異常が解消しても、電流の遮断を維持して、蓄電装置の安全を期すという考え方がある。

　しかし、電流の遮断により、蓄電装置からクラッシュした車両への電力供給が途絶えるため、車両がエマージェンシーコール等のポストクラッシュ機能（追突後安全機能）を備えていても、それを使用することが出来ない可能性がある。車両がポストクラッシュ機能を備えていない場合でも、車両を安全な場所に移動させる等、車両の安全を確保する緊急行動を実行するための電力を確保することが望ましい。
　本発明の一態様は、クラッシュに伴い蓄電装置に異常が発生しても、それが解消した場合には、車両の安全性を優先して、車両への電力供給を再開することにより、クラッシュ後における車両の安全性を向上させる技術を開示する。

　本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電セルと、前記蓄電セルの電流を遮断する電流遮断装置と、制御部と、を備える。前記制御部は、車両のクラッシュとともに前記蓄電装置の異常を検出した場合、前記電流遮断装置をオープンして電流を遮断し、前記異常が非検出になった場合、前記電流遮断装置をクローズしてクラッシュした車両への電力供給を再開する。

　この技術は、電流遮断装置の制御方法として、実施されてもよい。

　上記態様によれば、クラッシュとともに蓄電装置に異常が発生しても、それが解消した場合には、車両の安全性を優先して、車両への電力供給を再開することにより、クラッシュ後における車両の安全性を向上させることが出来る。

自動車の側面図バッテリの分解斜視図二次電池セルの平面図図３のＡ－Ａ線断面図自動車の電気的構成を示すブロック図バッテリのブロック図短絡電流の電流経路を示す図Ａ点の電圧変化を示す図電源復旧処理のフローチャートバッテリのブロック図バッテリのブロック図バッテリのブロック図バッテリのブロック図

　本発明の実施形態に係る蓄電装置の概要を説明する。
　蓄電装置は、蓄電セルと、前記蓄電セルの電流を遮断する電流遮断装置と、制御部と、を備える。前記制御部は、車両のクラッシュとともに前記蓄電装置の異常を検出した場合、前記電流遮断装置をオープンして電流を遮断し、前記異常が非検出になった場合、前記電流遮断装置をクローズしてクラッシュした車両への電力供給を再開する。

　上記構成によれば、クラッシュの発生とともに蓄電装置に異常が発生した場合、電流を遮断して蓄電装置の安全性をまず確保する。その後、蓄電装置が異常な状態から脱した場合、電流遮断装置をクローズ状態に戻し、車両への電力供給を再開する。

　電力供給の再開により、車両において、ハザードランプやエマージェンシーコール等ポストクラッシュ機能の使用が可能となる。車両がポストクラッシュ機能を備えていない場合も、電力供給の再開により、クラッシュした車両を安全な場所に移動させる等、車両の安全を確保する緊急行動を実行するための電力を確保することが出来る。従って、蓄電装置の保護を図りつつ、クラッシュ後における車両の安全性を向上させることが出来る。

　前記蓄電装置は、前記蓄電セルと電気的に接続され、車両負荷を接続するための一対の外部端子を備えてもよく、前記異常は、車両クラッシュに伴う前記一対の外部端子の短絡であってもよい。
　この構成では、車両クラッシュに伴う外部短絡から蓄電装置を保護しつつ、外部短絡が解消した場合、クラッシュした車両への電力供給を再開することが出来る。短絡電流の遮断により、バスバー等の通電部品や蓄電セルの異常発熱を抑制して、蓄電装置のダメージを抑えることが出来る。更に、短絡電流の遮断により、蓄電セルの放電容量低下を抑制出来るので、電力供給の再開後にクラッシュした車両に供給すべき電力を確保しやすい。

　前記制御部は、車両ＥＣＵと通信により接続され、前記車両ＥＣＵと車両クラッシュに関する情報を共有してもよい。
　この構成では、車両クラッシュが発生した場合、車両ＥＣＵからクラッシュ通知を受信することができる。車両クラッシュの発生後、保護のため蓄電装置の電流を遮断する場合、遮断の実行に先立って、電流が遮断されることを示す情報をクラッシュした車両に送信することもできる。

　前記蓄電装置は、加速度センサを内蔵し、前記制御部は、前記加速度センサの計測値に基づいて車両クラッシュを検出してもよい。
　この構成では、クラッシュの衝撃で車両との通信線が断線しても、蓄電装置に内蔵する加速度センサで、車両クラッシュを検出することが出来る。従って、蓄電装置の異常が解消した場合、電流遮断装置をクローズ状態に戻すことで、クラッシュした車両への電力供給を再開することが出来る。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
　＜実施形態１＞
１．バッテリ５０Ａの説明
　図１に示すように、自動車１０には、加速度センサ１５と、エンジン２０と、エンジン２０の始動時等に用いられるバッテリ５０Ａと、が搭載されている。この実施形態では、自動車１０に搭載されるバッテリ５０Ａ（１２Ｖなどの低電圧バッテリ）は１つのみだが、車載されるバッテリは、複数でもよい。代替的に、バッテリ５０Ａは、自動車駆動用高電圧バッテリを始動可能にする１２Ｖバッテリでもよい。バッテリ５０Ａは「蓄電装置」の一例である。

　図２に示すように、バッテリ５０Ａは、組電池６０と、回路基板ユニット６５と、筐体である収容体７１を備える。収容体７１は、合成樹脂材料からなる本体７３と蓋体７４とを備えている。本体７３は有底筒状であり、底面部７５と、４つの側面部７６とを備えている。４つの側面部７６によって本体７３の上端に開口部７７が形成されている。

　収容体７１は、組電池６０と回路基板ユニット６５を収容する。回路基板ユニット６５は、回路基板１００上に各種部品（電流遮断装置５３、図６に示す電流検出部５４や管理装置１１０等）を搭載した基板ユニットであり、図２に示すように組電池６０の、例えば上方に、隣接して配置されている。代替的に、回路基板ユニット６５は、組電池６０の側方に隣接して配置されていてもよい。

　蓋体７４は、本体７３の開口部７７を閉鎖する。蓋体７４の周囲には外周壁７８が設けられている。蓋体７４は、平面視略Ｔ字形の突出部７９を有する。蓋体７４の前部のうち、一方の隅部に正極の外部端子５１が固定され、他方の隅部に負極の外部端子５２が固定されている。回路基板ユニット６５は、収容体７１の本体７３に代えて、蓋体７４内に（例えば突出部７９内に）収容されていてもよい。

　組電池６０は、複数のセル６２から構成されている。図４に示すように、セル６２は、直方体形状（プリズマティック）のケース８２内に電極体８３を非水電解質と共に収容したものである。セル６２は、例えばリチウムイオン二次電池セルである。ケース８２は、ケース本体８４と、その上方の開口部を閉鎖する蓋８５とを有している。

　電極体８３は、詳細は図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極板と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極板との間に、多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状で、セパレータに対して負極板と正極板とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらした状態で、ケース本体８４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。

　正極板には正極集電体８６を介して正極端子８７が、負極板には負極集電体８８を介して負極端子８９がそれぞれ接続されている。正極集電体８６及び負極集電体８８は、平板状の台座部９０と、この台座部９０から延びる脚部９１とを有する。台座部９０には貫通孔が形成されている。脚部９１は正極板又は負極板に接続されている。

　正極端子８７及び負極端子８９は、端子本体部９２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部９３とからなる。正極端子８７の端子本体部９２と軸部９３とは、アルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子８９においては、端子本体部９２がアルミニウム製で、軸部９３が銅製であり、これらが組み付けられている。正極端子８７及び負極端子８９の端子本体部９２は、蓋８５の両端部に絶縁材料からなるガスケット９４を介して配置され、図３に示すようにこのガスケット９４から外方へ露出されている。

　蓋８５は、圧力開放弁９５を有している。圧力開放弁９５は、正極端子８７と負極端子８９の間に位置している。圧力開放弁９５は、ケース８２の内圧が制限値を超えた時に、開放して、ケース８２の内圧を下げる。

　図５は、自動車１０の電気的構成を示すブロック図である。

　自動車１０は、図５に示すように、駆動装置であるエンジン２０、エンジン制御部２１、エンジン始動装置２３、車両発電機であるオルタネータ２５、車両負荷２７、車両ＥＣＵ（電子制御装置：Electronic Control Unit）３０、バッテリ５０Ａなどを備えている。

　バッテリ５０Ａは、給電線３７に接続されている。バッテリ５０Ａには、給電線３７を介して、エンジン始動装置２３、オルタネータ２５、車両負荷２７が接続されている。

　エンジン始動装置２３は、スターターモータを含む。イグニッションスイッチ２４がオンすると、バッテリ５０Ａからクランキング電流が流れ、エンジン始動装置２３が駆動する。エンジン始動装置２３の駆動により、クランクシャフトが回転し、エンジン２０を始動することがきる。

　車両負荷２７は、エンジン始動装置２３以外の、自動車１０に搭載された電気負荷を示している。車両負荷２７は、定格１２Ｖであり、エアコン、オーディオ、カーナビゲーション、補機類などを例示することができる。車両ＥＣＵ３０も、車両負荷２７に含まれる。

　オルタネータ２５は、エンジン２０の動力により発電する車両発電機である。オルタネータ２５の発電量が車両負荷２７による電力消費量を上回る場合、オルタネータ２５によりバッテリ５０Ａは充電される。オルタネータ２５の発電量が車両負荷２７による電力消費量よりも小さい場合、バッテリ５０Ａは放電し、発電量の不足を補う。

　車両ＥＣＵ３０は、通信線Ｌ１を介してバッテリ５０Ａと通信可能に接続されており、通信線Ｌ２を介してオルタネータ２５と通信可能に接続されている。車両ＥＣＵ３０は、バッテリ５０Ａから充電状態（ＳＯＣ）の情報を受け、オルタネータ２５の発電量を制御することで、バッテリ５０ＡのＳＯＣをコントロールする。

　車両ＥＣＵ３０は、通信線Ｌ３を介してエンジン制御部２１と通信可能に接続されている。エンジン制御部２１は、自動車１０に搭載されており、エンジン２０の動作状態を監視する。また、エンジン制御部２１は、速度計測器などの計器類の計測値から、自動車１０の走行状態を監視する。車両ＥＣＵ３０は、エンジン制御部２１から、イグニッションスイッチ２４の入り切りの情報、エンジン２０の動作状態の情報及び自動車１０の走行状態（走行中、走行停止、アイドリングストップなど）の情報を得ることが出来る。

　図６は、バッテリ５０Ａの電気的構成を示すブロック図である。バッテリ５０Ａは、組電池６０と、電流遮断装置５３と、電流検出部５４と、温度センサ５５と、管理装置１１０と、を備える。

　組電池６０のセル６２は、例えば１２個あり（図２参照）、３並列で４直列に接続されている。図６は、並列に接続された３つのセル６２を１つの電池記号で表している。セル６２は、「蓄電セル」の一例である。蓄電セルは、プリズマティックセルに限定はされず、円筒型セルであってもよいし、ラミネートフィルムケースを有するパウチセルであってもよい。

　組電池６０、電流遮断装置５３及び電流検出部５４は、パワーライン５８Ｐ、パワーライン５８Ｎを介して、直列に接続されている。パワーライン５８Ｐ、５８Ｎには、銅などの金属材料からなる板状導体であるバスバーＢＳＢ（図２参照）を用いることが出来る。

　図６に示すようにパワーライン５８Ｐは、正極の外部端子５１と組電池６０の正極とを接続する。パワーライン５８Ｎは、負極の外部端子５２と組電池６０の負極とを接続する。外部端子５１、５２は、バッテリ５０Ａの、自動車１０（車両負荷２７）との接続用端子である。バッテリ５０Ａを、外部端子５１、５２を介してオルタネータ２５やエンジン始動装置２３に電気的に接続することが出来る。

　電流遮断装置５３は、正極のパワーライン５８Ｐに設けられている。電流遮断装置５３は、ＦＥＴなどの半導体スイッチでもよいし、機械式の接点を有するリレーでもよく、ラッチリレーなどの自己保持型スイッチであることが好ましい。電流遮断装置５３は、ノーマリクローズタイプであり、正常時、クローズ状態に制御される。バッテリ５０Ａに異常があった場合、電流遮断装置５３をクローズ状態からオープン状態に切り換えることで、組電池６０の電流Ｉを遮断できる。

　電流検出部５４は、負極のパワーライン５８Ｎに設けられている。電流検出部５４は、組電池６０の電流Ｉを計測する。電流検出部５４はシャント抵抗で構成されてもよい。抵抗式の電流検出部５４は、電圧の極性（正負）から放電と充電を判別できる。代替的に、電流検出部５４は、磁気センサでもよい。温度センサ５５は、接触式あるいは非接触式で、組電池６０あるいはその周囲の温度［℃］を計測する。

　管理装置１１０は、回路基板１００（図２参照）上に実装されており、図６に示すように制御部１２１と、メモリ１２３と、電圧検出部１３０と、電圧印加回路１５０とを備える。管理装置１１０は、組電池６０の正極に電源線Ｌ４によって接続されており、組電池６０を電源として動作する。

　電圧検出部１３０は、信号線によって、各セル６２の両端に接続され、各セル６２のセル電圧Ｖｓを計測する。また、電圧検出部１３０は、各セル６２のセル電圧Ｖｓから組電池６０の総電圧Ｅｖを計測または算出する。組電池６０の総電圧Ｅｖは、直列に接続されたセル６２の合計電圧である。

　電圧印加回路１５０は、電流制限抵抗１５１と、スイッチ１５３と、を備える。電流制限抵抗１５１とスイッチ１５３は直列に接続されている。スイッチ１５３として、ＦＥＴ等の半導体スイッチを用いることが出来る。

　電圧印加回路１５０の一端は、正極の外部端子５１に接続され（図６のＡ点。電流遮断装置５３の一方側）、他端は組電池６０の正極（図６のＢ点。電流遮断装置５３の他方側）に接続されている。換言すれば、電圧印加回路１５０は、電流遮断装置５３に並列に接続されている。電圧印加回路１５０は、スイッチ１５３をクローズすることで、組電池６０を電源として、正極の外部端子５１に組電池６０の正極の電圧を印加することが出来る。

　制御部１２１は、電流検出部５４、電圧検出部１３０、温度センサ５５の出力に基づいて、バッテリ５０Ａの状態を監視する。つまり、組電池６０の電流Ｉ、総電圧Ｅｖ、セル電圧Ｖｓ及び温度を監視する。

　メモリ１２３には、バッテリ５０Ａの状態を監視する監視プログラムや、クラッシュ時の電源復旧プログラム、ならびにこれらプログラムの実行に必要なデータが記憶されている。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に記憶して、使用、譲渡、貸与等されてもよい。プログラムは、電気通信回線を用いて配信されてもよい。

　管理装置１１０は、通信コネクタ１２５、通信線Ｌ１を介して、車両ＥＣＵ３０に接続されており、車両ＥＣＵ３０とＣＡＮ通信やＬＩＮ通信により通信する。管理装置１１０は、車両ＥＣＵ３０から、駆動装置であるエンジン２０の動作、非動作の情報を受信できる。管理装置１１０はその他にも、走行中、停車中、駐車中など、自動車１０の状態に関する情報を受信することが出来る。通信コネクタ１２５は、蓋体７４（図２参照）に設けられてもよい。

　更に、自動車１０は加速度センサ１５（図１参照）を搭載しており、計測される加速度から自動車１０のクラッシュを検出する。図６に示す車両ＥＣＵ３０は、自動車１０のクラッシュを検出した場合、通信線Ｌ１を通じて、バッテリ５０Ａにクラッシュ通知を送信する。

２．車両クラッシュに伴う外部短絡と電源復旧
　バッテリ５０Ａの負極の外部端子５２は、自動車１０の基準電位であるボディに接続されている。クラッシュの衝撃で正極の外部端子５１がボディに接触した場合、正負の外部端子５１、５２が、ボディを介して、短絡する可能性がある（図７参照）。

　このときに流れる短絡電流Ｉｓは、数千Ａ程度の大電流になることがあり、これが流れ続けると、組電池６０やバスバー等の通電部品が異常発熱し、安全性の確保が困難になる。そのため、制御部１２１は、閾値を超える短絡電流Ｉｓが流れた場合、電流遮断装置５３をオープンして、電流を遮断する。これにより、バッテリ５０Ａの安全性を確保することが出来る。

　クラッシュが発生した場合、バッテリ５０Ａは予想以上のダメージを負っている可能性がある。そのため、一旦電流を遮断した後に、外部短絡のような異常事象が解消しても、電流の遮断を維持して、バッテリ５０Ａの安全を期すという考え方がある。

　しかし、電流の遮断を維持すると、自動車１０（図５に示す車両負荷２７や車両ＥＣＵ３０）への電力供給が途絶えた状態になる。そのため、ハザードランプやエマージェンシーコールなどのポストクラッシュ機能を車両が備えていても、それを使用できない。特に、バッテリ５０Ａ以外の電源を自動車１０が搭載していない場合は、こうした課題が顕著となる。

　そこで、この実施形態では、自動車１０のクラッシュに伴って外部短絡が発生した場合、電流遮断装置５３をオープンして電流を遮断する。その後、外部短絡が解消した場合、電流遮断装置５３をクローズ状態に戻し、自動車１０への電力供給を再開する。

　このようにすることで、クラッシュ後、ポストクラッシュ機能が使用可能となることから、自動車１０の安全性を向上させることが出来る。

　外部短絡の解消は、例えば以下のステップにより判断できる。外部短絡の検出に伴い電流遮断装置５３をオープンして短絡電流Ｉｓを遮断した後、電圧印加回路１５０のスイッチ１５３をクローズして正極の外部端子５１に電圧を印加する（図７参照）。制御部１２１は、その時に計測されるＡ点の電圧を、信号線Ｌ５を介して検出する。

　電流遮断後、外部短絡が継続している場合、図８に示すように、Ａ点の電圧は「ゼロＶ」である。外部短絡が解消している場合、車両負荷２７からも遮断されていれば、Ａ点の電圧は組電池６０の「総電圧Ｅｖ」である。従って、計測されるＡ点の電圧から、外部短絡の解消を判断することが出来る。

３．電源復旧処理の説明
　図９は、電源復旧処理のフローチャートである。電源復旧処理は、Ｓ１０～Ｓ５０の５つのステップから構成されており、管理装置１１０の起動中、バッテリ５０Ａの状態監視と並行して、所定周期で行われる。

　制御部１２１は、電源復旧処理を開始すると、まず、自動車１０にクラッシュが発生したか否かを判断する（Ｓ１０）。

　車両クラッシュの発生は、車両ＥＣＵ３０からクラッシュ通知を受信したか否かにより、判断することが出来る。自動車１０に事故が起きていない場合、車両ＥＣＵ３０からバッテリ５０Ａにクラッシュ通知が送信されることは無い。そのため、車両クラッシュの発生は無いと判断され、待機状態となる（Ｓ１０：ＮＯ）。

　自動車１０に事故が起きると、加速度センサ１５により所定値を超える加速度が検出される。これにより、車両ＥＣＵ３０は、クラッシュを検出する。

　クラッシュの検出により、車両ＥＣＵ３０からバッテリ５０Ａにクラッシュ通知が送信され、制御部１２１はクラッシュ通知を受信する。クラッシュ通知の受信により、制御部１２１は、車両ＥＣＵ３０と車両クラッシュの情報を共有することが出来、車両クラッシュが発生したと判断する（Ｓ１０：ＹＥＳ）。

　その後、制御部１２１は、バッテリ５０Ａの異常の有無を判断する（Ｓ２０）。この実施形態では、組電池６０の電流Ｉに基づいて、外部短絡の有無を検出する。車両クラッシュの衝撃に伴い、正極の外部端子５１がボディに接触するなどして、２つの外部端子５１、５２が短絡すると、組電池６０は閾値を超える短絡電流Ｉｓを放電する。

　制御部１２１は、電流検出部５４により閾値を超える短絡電流Ｉｓが計測されると、外部短絡が発生したと判断する（Ｓ２０：ＹＥＳ）。

　制御部１２１は、異常（外部短絡）を検出すると、電流遮断装置５３に指令を与え、電流遮断装置５３をクローズ状態からオープン状態に切り換える（Ｓ３０）。電流遮断装置５３のオープンにより、短絡電流Ｉｓは遮断される。

　短絡電流Ｉｓの遮断後、制御部１２１は、異常（外部短絡）が解消したか否か、判定する（Ｓ４０）。外部短絡の解消は、電圧印加回路１５０を用いて正極の外部端子５１に電圧を印加し、その時に計測されるＡ点の電圧から判断することが出来る。

　制御部１２１は、異常（外部短絡）が解消していないと判定した場合（Ｓ４０：ＮＯ）、電流遮断装置５３をオープン状態に維持する。

　制御部１２１は、異常（外部短絡）が解消したと判定した場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、電流遮断装置５３をクローズ状態に戻す（Ｓ５０）。これにより、クラッシュした自動車１０への電力供給が自動的に再開する。

４．効果説明
　本実施形態によれば、自動車１０のクラッシュにより、バッテリ５０Ａに外部短絡等の異常が一時的に発生しても、それが解消されれば、クラッシュした自動車１０への電力供給が自動的に再開する。そのため、ハザードランプやエマージェンシーコール等のポストクラッシュ機能の使用が可能となる。ポストクラッシュ機能がない自動車１０でも、例えば、クラッシュ後において走行が可能な場合には、クラッシュした自動車１０を安全な場所に移動させることが出来る。以上のことから、クラッシュ後における、自動車１０の安全性を向上させることが可能となる。

　オープンした電流遮断装置５３の復帰方法の一つに、バッテリ５０Ａの外部端子５１、５２にバッテリ５０Ａの外部の装置により電圧をかける方法がある。しかし、この方法は、自動車１０のドライバーが外部充電器などをバッテリ５０Ａ近くまで運んで外部端子５１、５２に接続する作業が必要であり、復帰に時間がかかる。本実施形態によれば、外部短絡の解消後、電流遮断装置５３の自動復帰が可能で、復帰までの時間を短くすることが出来る。

　＜実施形態２＞
　実施形態２のバッテリ５０Ｂは、図１０に示すように、実施形態１のバッテリ５０Ａに比して、加速度センサ１２７を内蔵する点で異なっている。

　バッテリ５０Ｂは、内蔵する加速度センサ１２７により加速度を計測し、自動車１０のクラッシュを自律的に検出する。たとえば、所定値を超える加速度を計測した場合、自動車１０がクラッシュしたと判断する。

　実施形態２のバッテリ５０Ｂは、自動車１０のクラッシュによる断線等により、車両ＥＣＵ３０との通信が遮断された場合でも、内蔵する加速度センサ１２７で自動車１０のクラッシュを自律的に検出して、図９に示す電源復旧処理の実行が可能である。そのため、クラッシュに伴って、バッテリ５０Ｂに外部短絡等の異常が発生しても、それが解消すれば、自動車１０への電力供給を自動的に再開する。車両ＥＣＵ３０の機能に依存せずに、クラッシュ後における自動車１０の安全性を向上させることが出来る。

　＜実施形態３＞
　実施形態３のバッテリ５０Ｃは、図１１に示すように、実施形態１のバッテリ５０Ａに比して、電圧印加回路１５０の構成が異なっている。実施形態３の電圧印加回路１６０は、コンデンサ１６１と、スイッチ１６３と、放電抵抗１６５とを有している。

　コンデンサ１６１とスイッチ１６３は直列に接続されている。コンデンサ１６１は図１１のＡ点、スイッチ１６３は図１１のＢ点にそれぞれ接続されており、電流遮断装置５３に並列に接続されている。放電抵抗１６５は、一端をコンデンサ１６１とスイッチ１６３の中間接続点Ｅに接続し、他端をグランドに接続している。

　放電抵抗１６５は、コンデンサ１６１にチャージされた電荷を、スイッチ１６３をオフした時に放電する機能を果たす。

　図１１に示すバッテリ５０Ｃでは、電圧印加回路１６０のスイッチ１６３をオンすることで、組電池６０を電源として、正極の外部端子５１（Ａ点）に組電池６０の正極の電圧を印加することが出来る。

　従って、実施形態１と同様に、外部短絡の検出に伴い電流遮断装置をオープンして電流を遮断した後、電圧印加回路１６０により電圧を印加し、その時に計測されるＡ点の電圧から、外部短絡の解消を判断することが出来る。

　＜実施形態４＞
　実施形態４のバッテリ５０Ｄは、図１２に示すように、実施形態１のバッテリ５０Ａに比して、電圧印加回路１５０を備えていない点が異なっている。実施形態４のバッテリ５０Ｄは、組電池６０の電流Ｉに基づいて、外部短絡の解消を判断する。

　制御部１２１は、バッテリ５０Ｄの外部短絡を検出した場合、実施形態１～３と同様に、電流遮断装置５３をオープンして、短絡電流Ｉｓを遮断する。制御部１２１は、短絡電流Ｉｓの遮断から、数秒～数十秒経過後に、電流遮断装置５３をクローズして、その時の電流値を電流検出部５４により計測する。

　電流計測値が、閾値以上であれば外部短絡が継続していると判断でき、閾値未満であれば外部短絡は解消していると判断することが出来る。こうした電流計測値の判定を、電流遮断後１度に限らず、数秒～数十秒間隔で繰り返し行うことで、外部短絡が解消した時点で、それを検出することができる。

　この構成では、電圧印加回路１５０や電圧印加回路１６０を備えなくても、外部短絡の解消を判断でき、回路を簡素化することが出来る。

　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

　（１）セル６２は、リチウムイオン二次電池に限らず、他の非水電解質二次電池でもよいし、鉛蓄電池でもよい。セル６２は、複数を直並列に接続する場合に限らず、複数を直列に接続したものであってもよいし、単一のセルであってもよい。蓄電セルとして、二次電池セル６２に代えて、キャパシタが用いられてもよい。二次電池セル、キャパシタは、蓄電セルの例である。

　（２）実施形態１～４では、バッテリを自動車用とした。バッテリは自動車（四輪車）用に限らず、自動二輪車用でもよい。つまり、バッテリは、自動車や自動二輪車といった車両用として使用することが出来る。

　（３）実施形態１では、車両クラッシュの検出後にバッテリ５０Ａの異常を検出した場合を例に、本技術を説明した。車両クラッシュの検出とバッテリ異常の検出の前後関係は逆でもよく、バッテリの異常を先に検出して電流遮断装置５３をオープンした後に、内蔵する加速度センサ等によりクラッシュを検出した場合も、本技術を適用することが出来る。つまり、車両クラッシュとともにバッテリに異常が発生した場合であれば、本技術を適用可能である。

　（４）実施形態１～４では、自動車１０のクラッシュに伴い、バッテリ５０が外部短絡した場合に、電流を一時遮断してバッテリ５０を保護した。その後、外部短絡が解消した場合、電流遮断装置５３をクローズ状態に戻し、クラッシュした自動車１０への電力供給を再開させた。この技術は、外部短絡に限らず、他の異常がバッテリ５０に発生した場合にも、適用することも出来る。

　（５）実施形態１では、自動車に搭載された加速度センサ１５が車両クラッシュを検出した場合、車両ＥＣＵ３０からバッテリ５０Ａに「クラッシュ通知」を送信した。車両クラッシュの発生後、バッテリ保護のため電流遮断装置５３をオープンして電流を遮断する場合、遮断の実行に先立って、バッテリ５０Ａから車両ＥＣＵ３０に「電流遮断情報」を送信することにより、車両ＥＣＵ３０と「電流遮断情報」を共有してもよい。「電流遮断情報」をバッテリ５０Ａから車両ＥＣＵ３０に事前に送信することで、ドライバーは、電流が遮断されることを前提とした緊急行動の選択が可能となる。

　（６）バッテリが車両ＥＣＵ３０からクラッシュ通知を受ける場合、クラッシュの有無だけでなく、クラッシュの程度や、自動車の安全性確保のため必要となる電力量などの情報を受信してもよい。この場合、制御部１２１は、得られた情報に基づいて、電流遮断装置５３をオープン状態からクローズ状態に戻す判断基準を、変更してもよい。

　例えば、クラッシュが軽度で緊急性が低い場合には、バッテリの安全性確認を待ってから、電力供給を再開する第１判断基準を選択する。クラッシュが重大で緊急性が高い場合には、バッテリの安全性の確認は最低限に留め、第１判断基準よりも、クラッシュした車両に対する電力供給の早期再開を可能とする第２判断基準を選択する。第１判断基準と第２判断基準の具体例としては、異常の解消状態が所定時間継続することを条件として、電流遮断装置をオープン状態からクローズ状態に戻す制御を行う場合に、所定時間の長さを変更することが挙げられる。つまり、第１判断基準に比べて、第２判断基準は、所定時間を短くすることで、クラッシュした車両に対する電力供給の早期再開が可能となる。

　（７）実施形態１では、電流遮断装置５３を組電池６０の正極に配置し、電流検出部５４を組電池の負極に配置した。図１３に示すように、電流検出部５４を正極に、電流遮断装置５３を負極に配置してもよい。この場合、電圧印加回路１５０により、組電池６０の負極の電圧をＣ点に印加して、電圧を計測することで、バッテリ５０Ｅの状態を判断することが出来る。外部短絡時、Ｃ点の電圧は、組電池６０の正極の電圧Ｅｖと等しくなる。外部短絡が解消した場合、バッテリ５０Ｅが車両負荷２７から遮断されていれば、Ｃ点の電圧は、組電池６０の負極の電圧０Ｖと等しくなる。そのため、Ｃ点の電圧より、外部短絡の解消を判断することが出来る。

　（８）実施形態１では、バッテリ５０が車両負荷２７から遮断されていると仮定したため、電流遮断後に、電圧印加回路１５０を用いて電圧を印加した時、外部短絡が解消していれば、Ａ点の電圧は、組電池６０の総電圧Ｅｖに等しい、と説明を行った。バッテリ５０が車両負荷２７から遮断されていない場合、Ａ点の電圧は、組電池６０の総電圧Ｅｖに分圧比Ｋを乗じた電圧Ｅｖ×Ｋとなる。分圧比は、電圧印加回路１５０の電流制限抵抗１５１と車両負荷２７の抵抗比である。

　上記の通り車両負荷２７の状態により、計測されるＡ点の電圧は異なるが、外部短絡が継続している場合と解消している場合とで、Ａ点の電圧に変化が生じることは、車両負荷２７の遮断、非遮断に関係なく共通する。そのため、車両負荷２７が遮断されていない場合でも、Ａ点の電圧により、外部短絡が解消しているか、判断することが出来る。

　１０　自動車１０
　３０　車両ＥＣＵ（車両制御装置）
　５０Ａ～５０Ｅ　バッテリ（蓄電装置）
　５３　電流遮断装置
　５４　電流検出部
　６０　組電池
　１１０　管理装置
　１２１　制御部

Claims

　蓄電装置であって、
　蓄電セルと、
　前記蓄電セルの電流を遮断する電流遮断装置と、
　制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　車両クラッシュとともに前記蓄電装置の異常を検出した場合、前記電流遮断装置をオープンして電流を遮断し、
　前記異常が非検出になった場合、前記電流遮断装置をクローズしてクラッシュした車両への電力供給を再開する、蓄電装置。
　請求項１に記載の蓄電装置であって、
　電力供給の再開により、前記車両のポストクラッシュ機能のための電力、または、前記車両の緊急行動を実行するための電力を提供する、蓄電装置。
　請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置であって、
　前記蓄電セルと電気的に接続され、車両負荷を接続するための一対の外部端子を備え、
　前記異常は、車両クラッシュに伴う前記一対の外部端子の短絡である、蓄電装置。
　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
　前記制御部は、車両ＥＣＵと通信により接続され、
　前記車両ＥＣＵと車両クラッシュに関する情報を共有する、蓄電装置。
　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
　加速度センサを内蔵し、
　前記制御部は、前記加速度センサの計測値に基づいて車両クラッシュを検出する、蓄電装置。
　電流遮断装置の制御方法であって、
　車両クラッシュとともに蓄電装置の異常を検出した場合、電流遮断装置をオープンして電流を遮断し、
　前記異常が非検出になった場合、前記電流遮断装置をクローズしてクラッシュした車両への電力供給を再開する、電流遮断装置の制御方法。