JP7287908B2

JP7287908B2 - 制御装置

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Publication number: JP7287908B2
Application number: JP2020013896A
Authority: JP
Inventors: 友貴成▲せ▼; 尚志赤嶺
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2023-06-06
Anticipated expiration: 2040-01-30
Also published as: JP2021121147A

Description

本発明は、二次電池を制御する制御装置、制御システム、制御方法及び制御プログラムに関する。

現在、電気自動車やハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等の電力を駆動力として利用する車両では、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が使用されている。このような車両では、複数の二次電池が直列接続された複数の二次電池群と、これらの二次電池群を制御する複数の制御装置とを備えている。

特開２０００－１８４６２０号公報

このような車両では、車両の動作中に補機の電圧瞬断等によって制御装置がリセットした場合、当該制御装置の制御対象である二次電池群のスイッチが開き、二次電池群が、閉状態から開状態になるように構成されているものがある。このとき、リセットした制御装置の制御対象である開状態の二次電池群と、リセットしていない制御装置の制御対象である閉状態の二次電池群との間に電圧差が生じることがある。このような電圧差が生じている状態で、開状態の二次電池群のスイッチを閉じると、当該電圧差によってアークが発生し、当該スイッチが閉じた状態で溶着する恐れがある。このため、車両の動作中において、開状態になった二次電池群のスイッチを再び閉じて、当該二次電池群の電力を、当該車両の電子機器に供給できないという問題がある。

この点に関し、特許文献１が開示する電源切替装置では、予備電源から切替部を介して主回路に供給される電力を所定の範囲に制限することにより、当該電力によって切替部が溶着するのを防止する。しかしながら、この電源切替装置は、主回路に供給される電力の電源を、主電源又は予備電源に切り替えるためのものであり、二次電池群の電圧を制御するものではないため、上記問題を解決することができない。

本発明は、このような問題を解決するためのものであり、並列接続された複数の二次電池群の一部が、閉状態から開状態になった場合でも、開状態になった二次電池群のスイッチを溶着させることなく、当該二次電池群の電力を車両の電子機器に供給可能な制御装置、制御システム、制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置は、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と電圧差判定部の判定結果に応じて、開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備える。電圧差判定部は、閉状態の二次電池群の電圧が開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高いか否か判定する。充放電制御部は、閉状態の二次電池群の電圧が開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を行う。開閉制御部は、閉状態の二次電池群の電圧と開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、開状態の二次電池群のスイッチを閉じる。閾値は、開状態の二次電池群のスイッチを閉じる際にアークが発生して、当該スイッチが閉じた状態で溶着する可能性のある最小値以上であることが好ましい。

また、本発明の他の態様に係る並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置は、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と電圧差判定部の判定結果に応じて、開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備える。電圧差判定部は、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定する。充放電制御部は、閉状態の二次電池群の電圧が開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を行う。開閉制御部は、閉状態の二次電池群の電圧と開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、開状態の二次電池群のスイッチを閉じる。

さらに、本発明の他の態様に係る制御システムは、並列接続された複数の二次電池群と、上記制御装置とを含む。

さらに、本発明の他の態様に係る並列接続された複数の二次電池群を制御する制御方法は、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、閉状態の前記二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高いか否か判定するステップと、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を実行させるステップと、閉状態の二次電池群の電圧と開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、開状態の二次電池群のスイッチを閉じるステップとを含む。

さらに、本発明の他の態様に係る並列接続された複数の二次電池群を制御する制御方法は、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定するステップと、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を実行させるステップと、閉状態の二次電池群の電圧と開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、開状態の二次電池群のスイッチを閉じるステップとを含む。

さらに、本発明の他の態様に係る並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置が備える演算装置が実行するプログラムは、演算装置に対し、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高いか否か判定させるステップと、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を実行させるステップと、閉状態の二次電池群の電圧と開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、開状態の二次電池群のスイッチを閉じさせるステップとを実行させる。

さらに、本発明の他の態様に係る並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置が備える演算装置が実行するプログラムは、演算装置に対し、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定させるステップと、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を実行させるステップと、閉状態の二次電池群の電圧と開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、開状態の二次電池群のスイッチを閉じさせるステップとを実行させる。

上述した本発明の態様では、上記構成を採用することにより、複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも高いとき、閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を行う。一方、閉状態の二次電池群の電圧が、開状態の二次電池群の電圧よりも低いとき、閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を行う。そして、閉状態の二次電池群の電圧と、開状態の二次電池群の電圧との差が、開状態の二次電池群のスイッチが溶着する可能性がない値になったときに、当該スイッチを閉じる。そのため、開状態の二次電池群のスイッチを溶着させることなく、当該二次電池群の電力を車両の電子機器に供給することができる。

本発明により、並列接続された複数の二次電池群の一部が、閉状態から開状態になった場合でも、開状態になった二次電池群のスイッチを溶着させることなく、当該二次電池群の電力を車両の電子機器に供給可能な制御装置、制御システム、制御方法及び制御プログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る制御システムを示す図である。本発明の一実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る制御装置が実行する電圧調整処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る制御システム１を示す図である。制御システム１は、車両に設置される複数の二次電池群３０，４０を制御するためのシステムである。制御システム１は、制御装置１０と、制御装置２０と、二次電池群３０と、二次電池群４０とを含む。制御装置１０及び制御装置２０は、相互にデータ通信を行うことができる。また、制御装置１０及び制御装置２０は、車両に設置された電子機器である車載電子装置５０と相互にデータ通信を行うことができる。二次電池群３０及び二次電池群４０は、並列に接続されている。

制御装置１０，２０は、それぞれ制御対象の二次電池群３０，４０を制御する装置である。制御装置１０，２０の具体例として、車両に設置されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）が挙げられる。制御装置１０，２０は、それぞれ二次電池群３０，４０が備えるスイッチの開閉状態を制御する。制御装置１０，２０は、それぞれ二次電池群３０，４０に対し、当該スイッチを閉じるための制御信号を定期的に送信する。

また、制御装置１０，２０は、それぞれ二次電池群３０，４０の電圧を検出する電圧センサ（図示せず）から当該電圧を示す電圧値を取得することができる。

二次電池群３０，４０は、車載電子装置５０に電力を供給する電源である。二次電池群３０，４０は、それぞれ制御装置１０，２０が送信した制御信号に基づいて、スイッチ３１，３２，４１，４２の開閉を制御する。具体的には、二次電池群３０，４０は、当該スイッチを閉じるための制御信号を受信している間、当該スイッチを閉じる。一方、二次電池群３０，４０が当該制御信号を受信しないと、当該スイッチが開く。

図２は、制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置２０は、制御装置１０と同様の構成を有するため、説明を省略する。

制御装置１０は、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１と、記憶装置１２と、演算装置１３とを備える。通信Ｉ／Ｆ１１は、制御装置１０と、制御装置２０、二次電池群３０及び車載電子装置５０との間で、信号の送受信を行うインタフェースである。記憶装置１２は、演算装置１３が実行する制御プログラム、演算装置１３が処理する種々の情報が保存される記憶装置である。

演算装置１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算装置である。演算装置１３は、記憶装置１２に保存された制御プログラムを演算装置１３内の記憶装置に展開して実行することにより、制御方法を実行する。当該制御プログラムには、プログラムモジュールであるリセット検出部１４、設定部１５、起動検出部１６、電圧差判定部１７、充放電制御部１８、及び開閉制御部１９が含まれる。なお、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路によって、これらのプログラムモジュールの機能を実現してもよい。

リセット検出部１４は、制御システム１に含まれる他の制御装置２０がリセットしたか否か判断するプログラムモジュールである。リセット検出部１４は、制御装置２０との通信が遮断したか否か判断することにより、制御装置２０がリセットしたか否か判断できる。制御装置２０との通信が遮断した場合、リセット検出部１４は、制御装置２０がリセットしたと判断する。

また、リセット検出部１４は、制御装置２０がリセットした場合、当該リセットが連続して発生しているか否か判断する。リセット検出部１４は、既定時間における制御装置２０との通信が遮断した回数が既定値を超えるか否か判断することにより、リセットが連続して発生しているか否か判断できる。既定時間における制御装置２０との通信が遮断した回数が既定値を超える場合、リセット検出部１４は、リセットが連続して発生していると判断する。

なお、リセット検出部１４は、制御装置２０がリセットする際に送信する特定の信号に基づいて、制御装置２０がリセットしたか否か判断してもよい。この場合、リセット検出部１４は、既定時間において制御装置２０から受信した特定の信号の回数が既定値を超えるか否か判断することにより、リセットが連続して発生しているか否か判断できる。

設定部１５は、制御装置１０をマスタ装置又はスレーブ装置に設定するプログラムモジュールである。制御装置１０がマスタ装置として設定された場合、スレーブ装置である制御装置２０を介して、二次電池群４０のスイッチの開閉を制御することができる。一方、制御装置１０がスレーブ装置として設定された場合、マスタ装置である制御装置２０の指示に従って、二次電池群３０のスイッチの開閉を制御する。なお、制御装置１０がリセットした場合、設定部１５は、制御装置１０をスレーブ装置として設定する。

起動検出部１６は、リセットした他の制御装置２０が起動したか否か判断するプログラムモジュールである。起動検出部１６は、制御装置２０との通信が確立されたか否か判断することにより、制御装置２０が起動したか否か判断できる。制御装置２０との通信が確立された場合、起動検出部１６は、制御装置２０が起動したと判断する。

電圧差判定部１７は、二次電池群３０及び二次電池群４０の電圧差を判定するプログラムモジュールである。電圧差判定部１７は、二次電池群３０の電圧を検出する電圧センサから当該電圧を示す電圧値を取得することができる。また、電圧差判定部１７は、制御装置２０から二次電池群４０の電圧を示す電圧値を取得することができる。電圧差判定部１７は、二次電池群３０の電圧値及び二次電池群４０の電圧値に基づいて電圧差を算出し、当該電圧差と既定の閾値とを比較する。

充放電制御部１８は、電圧差判定部１７の判定結果に応じて、二次電池群３０，４０の充電及び放電を制御するプログラムモジュールである。具体的には、二次電池群３０，４０の充電を抑制する場合、充放電制御部１８は、回生エネルギを利用して生成された電力を二次電池群３０，４０に供給する車載電子装置５０に対し、二次電池群３０，４０の充電を抑制する制御信号を送信する。車載電子装置５０は、当該制御信号を受信すると、二次電池群３０，４０への電力供給を抑制することにより、二次電池群３０，４０の充電を抑制する。

一方、二次電池群３０，４０の充電を促進する場合、充放電制御部１８は、当該車載電子装置５０に対し、二次電池群３０，４０の充電を促進する制御信号を送信する。車載電子装置５０は、当該制御信号を受信すると、二次電池群３０，４０への電力供給を促進することにより、二次電池群３０，４０の充電を促進する。

また、車両が、二次電池群３０，４０に電力を供給する補助バッテリを備えている場合において、二次電池群３０，４０の充電を抑制するとき、充放電制御部１８は、当該補助バッテリを制御する車載電子装置５０に対し、二次電池群３０，４０の充電を抑制する制御信号を送信する。車載電子装置５０は、当該制御信号を受信すると、補助バッテリから二次電池群３０，４０への電力供給を抑制することにより、二次電池群３０，４０の充電を抑制する。

一方、二次電池群３０，４０の充電を促進する場合、充放電制御部１８は、当該車載電子装置５０に対し、二次電池群３０，４０の充電を促進する制御信号を送信する。車載電子装置５０は、当該制御信号を受信すると、補助バッテリから二次電池群３０，４０への電力供給を促進することにより、二次電池群３０，４０の充電を促進する。

二次電池群３０，４０の放電を促進する場合、充放電制御部１８は、二次電池群３０，４０の電力を消費する車載電子装置５０に対し、電力消費を促進するための制御信号を送信する。車載電子装置５０は、当該制御信号を受信すると、電力消費量を増加させる。その結果、二次電池群３０，４０の放電が促進される。

一方、二次電池群３０，４０の放電を抑制する場合、充放電制御部１８は、二次電池群３０，４０の電力を消費する車載電子装置５０に対し、電力消費を抑制するための制御信号を送信する。車載電子装置５０は、当該制御信号を受信すると、電力消費量を減少させる。その結果、二次電池群３０，４０の放電が抑制される。

開閉制御部１９は、二次電池群３０，４０のスイッチの開閉を制御するプログラムモジュールである。制御装置１０がマスタ装置として設定されている場合、開閉制御部１９は、二次電池群３０のスイッチ３１，３２を閉じるための制御信号を周期的に二次電池群３０に送信する。このため、制御装置１０が起動している間は、二次電池群３０のスイッチ３１，３２が閉じられ、二次電池群３０は閉状態となる。一方、制御装置１０がリセットすると、当該制御信号が二次電池群３０に送信されないため、二次電池群３０のスイッチ３１，３２が開き、二次電池群３０は開状態となる。

また、開閉制御部１９は、二次電池群４０のスイッチ４１，４２を閉じさせるための制御信号を、スレーブ装置である制御装置２０に送信する。制御装置２０は、当該制御信号を受信すると、二次電池群４０のスイッチ４１，４２を閉じるための制御信号を、周期的に二次電池群４０に送信する。このため、制御装置２０が起動している間は、二次電池群４０のスイッチ４１，４２が閉じられ、二次電池群４０は閉状態となる。一方、制御装置２０がリセットすると、当該制御信号が二次電池群４０に送信されないため、二次電池群４０のスイッチ４１，４２が開き、二次電池群４０は開状態となる。

図３は、制御装置１０，２０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。以下、制御装置１０が当該処理を実行する場合について説明する。

ステップＳ１０１では、制御装置１０のリセット検出部１４が、制御装置２０がリセットしたか否か判断する。制御装置２０がリセットしていない場合（ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理が再び実行される。制御装置２０がリセットした場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に処理が分岐する。この場合、制御装置２０の制御対象の二次電池群４０が開状態になる。

ステップＳ１０２では、リセット検出部１４は、制御装置２０のリセットが連続して発生しているか否か判断する。当該リセットが連続して発生している場合（ＹＥＳ）、図３の処理は終了する。一方、当該リセットが連続して発生していない場合（ＮＯ）、ステップＳ１０３に処理が分岐する。

ステップＳ１０３では、設定部１５が、制御装置１０がマスタ装置であるか否か判断する。制御装置１０がマスタ装置でない場合（ＮＯ）、ステップＳ１０４で設定部１５は、制御装置１０をマスタ装置に設定する。一方、制御装置１０がマスタ装置である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に処理が分岐する。

ステップＳ１０５では、起動検出部１６が、リセットした制御装置２０が起動したか否か判断する。制御装置２０が起動していない場合（ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理が再び実行される。一方、制御装置２０が起動した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０６に処理が分岐する。

ステップＳ１０６では、制御装置１０は、図４に示す電圧調整処理を実行する。ステップＳ１０７では、電圧差判定部１７が、閉状態の二次電池群３０の電圧Ｃと開状態の二次電池群４０の電圧Ｏの電圧差が第１の閾値未満であるか否か判定する。本実施形態では、第１の閾値は、開状態の二次電池群４０のスイッチを閉じる際にアークが発生して、当該スイッチが閉じた状態で溶着する可能性のある最小値とする。なお、第１の閾値は、当該最小値を超える値のいずれかとしてもよい。

当該電圧差が第１の閾値以上である場合（ＮＯ）、ステップＳ１０６で再び電圧調整処理が実行される。一方、当該電圧差が第１の閾値未満である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０８で開閉制御部１９が、制御装置２０に対し、二次電池群４０のスイッチを閉じさせるための制御信号を送信し、図３の処理が終了する。

図４は、一実施形態に係る電圧調整処理の一例を示す図である。以下、制御装置１０が電圧調整処理を実行する場合について説明する。

ステップＳ２０１では、電圧差判定部１７が、閉状態の二次電池群３０の電圧Ｃが、開状態の二次電池群４０の電圧Ｏよりも、第１の閾値以上高いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に処理が分岐する。

ステップＳ２０２では、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群３０の充電を抑制するための制御信号を車載電子装置５０に送信する。ステップＳ２０３では、電圧差判定部１７は、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高いか否か判定する。第２の閾値は、第１の閾値よりも高い値であり、かつ、二次電池群３０，４０が取り得る最大電圧値以下の値とすることができる。

電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高くない場合（ＮＯ）、電圧調整処理が終了する。一方、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に処理が分岐する。ステップＳ２０４では、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群３０の放電を促進するための制御信号を車載電子装置５０に送信し、電圧調整処理が終了する。

ステップＳ２０１で電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高くないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ２０５に処理が分岐する。ステップＳ２０５では、電圧差判定部１７が、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低くない場合（ＮＯ）、すなわち、電圧Ｃと電圧Ｏの差が第１の閾値未満の場合、電圧調整処理が終了し、図３のステップＳ１０８に処理が進む。一方、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０６に処理が分岐する。

ステップＳ２０６では、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群３０の放電を抑制するための制御信号を車載電子装置５０に送信する。ステップＳ２０７では、電圧差判定部１７が、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低くない場合（ＮＯ）、電圧調整処理が終了する。一方、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低い場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０８に処理が分岐する。ステップＳ２０８では、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群３０の充電を促進するための制御信号を車載電子装置５０に送信し、電圧調整処理が終了する。

上述した実施形態では、制御装置１０，２０の一方がリセットすることによって、二次電池群３０，４０の一方が閉状態から開状態になった場合、リセットしていない制御装置の電圧差判定部１７が、閉状態の二次電池群の電圧Ｃが開状態の二次電池群の電圧Ｏよりも第１の閾値以上高いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群の充電を抑制する。そして、電圧Ｃと電圧Ｏの電圧差が閾値未満になった場合、開閉制御部１９が、開閉制御部１９が、リセット後に起動した制御装置に対し、開状態の二次電池群のスイッチを閉じさせる。

このように、閉状態の二次電池群の電圧Ｃが、開状態の二次電池群の電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の充電を抑制する。この状態で、車載電子装置５０が閉状態の二次電池群の電力を消費すると、閉状態の二次電池群の電圧Ｃが下がり、電圧Ｃと電圧Ｏの差を小さくなる。そして、電圧Ｃと電圧Ｏの差が、開状態の二次電池群のスイッチが溶着する可能性がない値になったときに、開状態の二次電池群の当該スイッチが閉じられる。そのため、当該スイッチを溶着させることなく、当該二次電池群の電力を車載電子装置５０に供給することができる。これにより、車両が動作中においても車載電子装置５０に対する電力の供給制限を解除することができ、車載電子装置５０が、より多くの電力を使用できるようになるため有用である。

また、上述した実施形態では、リセットしていない制御装置の電圧差判定部１７が、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高い場合、充放電制御部１８が、さらに閉状態の二次電池群の放電を促進する。

これにより、効率的に電圧Ｃの値を下げ、電圧Ｃと電圧Ｏの差を小さくすることができる。そのため、開状態の二次電池群のスイッチを速やかに閉じることができ、当該二次電池群から車載電子装置５０への電力供給の再開を早めることができる。

さらに、上述した実施形態では、制御装置１０，２０の一方がリセットすることによって、二次電池群３０，４０の一方が閉状態から開状態になった場合、リセットしていない制御装置の電圧差判定部１７が、閉状態の二次電池群の電圧Ｃが開状態の二次電池群の電圧Ｏよりも第１の閾値以上低いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群の放電を抑制する。そして、電圧Ｃと電圧Ｏの電圧差が閾値未満になった場合、開閉制御部１９が、リセット後に起動した制御装置に対し、開状態の二次電池群のスイッチを閉じさせる。

このように、閉状態の二次電池群の電圧Ｃが、開状態の二次電池群の電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の放電を抑制する。この状態で、回生エネルギを利用して生成された電力や補助バッテリが供給する電力によって閉状態の二次電池群が充電されると、電圧Ｃの値が上昇して、電圧Ｃと電圧Ｏの差が小さくなる。そして、電圧Ｃと電圧Ｏの差が、開状態の二次電池群のスイッチが溶着する可能性がない値になったときに、当該スイッチが閉じられる。そのため、開状態の二次電池群のスイッチを溶着させることなく、当該二次電池群の電力を車載電子装置５０に供給できる。

また、上述した実施形態では、リセットしていない制御装置の電圧差判定部１７が、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低いか否か判定する。電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低い場合、充放電制御部１８が、さらに閉状態の二次電池群の充電を促進する。

これにより、効率的に電圧Ｃの値を上げ、電圧Ｃと電圧Ｏの差を小さくすることができる。そのため、開状態の二次電池群のスイッチを速やかに閉じることができ、当該二次電池群から車載電子装置５０への電力供給の再開を早めることができる。

＜その他の実施形態＞
他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合、または、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の温度を上昇させてもよい。二次電池群３０，４０が冷却ファンを備えている場合、充放電制御部１８は、閉状態の二次電池群に対し、冷却ファンの回転数を低下させる制御信号を送信する。冷却ファンは、当該制御信号を受信すると回転数を低下させる。その結果、閉状態の二次電池群が発生させる熱によって当該二次電池群の温度が上昇する。

車両が備えるエアコンを用いて二次電池群３０，４０の温度調整が可能な場合、充放電制御部１８は、当該エアコンを制御する制御装置に対し、閉状態の二次電池群の温度を上昇させるための制御信号を送信する。当該制御装置は、制御信号を受信すると、エアコンを制御して閉状態の二次電池群の温度を上昇させる。

通常、二次電池群は、温度が高いと内部抵抗や起電圧が減少して電圧が下がる傾向がある。このため、閉状態の二次電池群の温度を上昇させることにより、閉状態の二次電池群の電圧を下げることができる。その結果、閉状態の二次電池群の電圧Ｃと開状態の二次電池群の電圧Ｏとの電圧差を小さくすることができる。

また、他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合、または、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の温度を低下させてもよい。二次電池群３０，４０が冷却ファンを備えている場合、充放電制御部１８は、閉状態の二次電池群に対し、冷却ファンの回転数を上げる制御信号を送信する。冷却ファンは、当該制御信号を受信すると回転数を上げる。その結果、閉状態の二次電池群が冷却されて温度が低下する。

車両が備えるエアコンを用いて二次電池群３０，４０の温度調整が可能な場合、充放電制御部１８は、当該エアコンを制御する制御装置に対し、閉状態の二次電池群の温度を低下させるための制御信号を送信する。当該制御装置は、制御信号を受信すると、エアコンを制御して閉状態の二次電池群の温度を低下させる。

通常、二次電池群は、温度が低いと内部抵抗や起電圧が増加して電圧が上がる傾向がある。このため、閉状態の二次電池群の温度を低下させることにより、閉状態の二次電池群の電圧を上げることができる。その結果、閉状態の二次電池群の電圧Ｃと開状態の二次電池群の電圧Ｏとの電圧差を小さくすることができる。

さらに、車載電子装置５０が、二次電池群３０，４０の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）に基づいて、車載電子装置５０の電力消費量を調整する機能を有している場合、制御装置１０，２０は、二次電池群３０，４０の充電率を車載電子装置５０に通知することができる。この場合、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合、または、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高い場合、充放電制御部１８が、閉状態の二次電池群の実際の充電率よりも高い充電率を、車載電子装置５０に通知する。車載電子装置５０は、当該通知を受信すると、実際の充電率よりも高い充電率に応じて電力を消費する。そのため、車載電子装置５０は、実際の充電率が通知されたときよりも、多くの電力を消費することになる。その結果、閉状態の二次電池群の消費される電力量が多くなるため、閉状態の二次電池群の電圧Ｃが下がる。このため、閉状態の二次電池群の電圧Ｃと開状態の二次電池群の電圧Ｏとの電圧差を効率的に小さくなる。

一方、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合、または、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低い場合、充放電制御部１８は、閉状態の二次電池群の実際の充電率よりも低い充電率を、車載電子装置５０に通知する。車載電子装置５０は、当該通知を受信すると、実際の充電率よりも低い充電率に応じて電力を消費する。そのため、車載電子装置５０は、実際の充電率が通知されたときよりも、少ない電力を消費することになる。その結果、閉状態の二次電池群の消費される電力量が少なくなる。そのため、回生エネルギを利用して生成された電力や補助バッテリが供給する電力によって、閉状態の二次電池群を効率的に充電することができる。これにより、実際の充電率を通知した場合と比べて、短い時間で電圧Ｃと電圧Ｏの差を小さくすることができる。

さらに、他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の放電を促進すると共に、閉状態の二次電池群の充電を抑制してもよい。これにより、より速やかに電圧Ｃと電圧Ｏの差を小さくすることができる。

さらに、他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の充電を促進すると共に、閉状態の二次電池群の放電を抑制してもよい。これにより、より速やかに電圧Ｃと電圧Ｏの差を小さくすることができる。

さらに、他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上高い場合、閉状態の二次電池群の放電を促進してもよい。この場合、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上高いときに、さらに閉状態の二次電池群の充電を抑制することができる。

さらに、他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第１の閾値以上低い場合、閉状態の二次電池群の充電を促進してもよい。この場合、電圧Ｃが電圧Ｏよりも第２の閾値以上低いときに、さらに閉状態の二次電池群の放電を抑制することができる。

さらに、他の実施形態では、上述した電圧調整処理において、電圧Ｃと電圧Ｏの差が第１の閾値未満である場合、閉状態の二次電池群の充電又は放電を促進してもよい。この場合、電圧Ｃが電圧Ｏよりも高いとき、閉状態の二次電池群の充電を促進する。一方、電圧Ｃが電圧Ｏよりも低い場合、閉状態の二次電池群の放電を促進する。

さらに、他の実施形態では、並列接続された３以上の二次電池群と、これらの二次電池群をそれぞれ制御する３以上の制御装置によって制御システム１を構成してもよい。各制御装置は、図３及び図４を参照して説明した処理を実行する。本実施形態において、２以上の制御装置がリセットした場合、マスタ装置は、リセットした２以上の制御装置のそれぞれが制御する開状態の二次電池群の各電圧Ｏと、閉状態の二次電池群の電圧Ｃとを比較する。また、本実施形態では、マスタ装置として設定された制御装置がリセットした場合、図３のステップＳ１０４において、リセットしていない複数の制御装置のうちの１つがマスタ装置として設定され、当該マスタ装置のみが、図３のステップＳ１０５以降の処理を実行する。

複数の制御装置の中から１つ制御装置をマスタ装置として選択する方法は、種々の方法を採用することができる。例えば、各制御装置は、自機の優先順位を規定した優先順位情報を記憶装置１２に保存しておき、図３のステップＳ１０４において、リセットしていない各制御装置が、自機の優先順位情報を他の制御装置に送信する。各制御装置は、他の制御装置から受信した優先順位情報が優先順位と、自機の優先順位情報が示す優先順位とを比較し、自機の優先順位が最も高い場合、自機をマスタ装置として設定することができる。

さらに、他の実施形態では、二次電池群のエネルギ容量を均一化するセルバランス機能を用いて、閉状態の二次電池群と開状態の二次電池群との電圧差を低減してもよい。

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに提供することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに提供されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

本発明は上述した実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１制御システム
１０制御装置
１７電圧差判定部
１８充放電制御部
１９開閉制御部
２０制御装置
３０二次電池群
４０二次電池群

Claims

並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置であって、
前記複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、前記開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備え、
前記電圧差判定部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高い場合、前記閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を行い、
前記開閉制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧と前記開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じ、
前記閾値は、第１の閾値であり、
前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記第１の閾値以上高い場合において、前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進のいずれか一方を行ったとき、
前記電圧差判定部はさらに、前記閉状態の二次電池群の電圧が、前記開状態の二次電池群の電圧よりも第２の閾値以上高いか否か判定し、
前記第２の閾値は、前記第１の閾値よりも高い値であり、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記第２の閾値以上高い場合、前記閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の双方を行う、
制御装置。
並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置であって、
前記複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、前記開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備え、
前記電圧差判定部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高い場合、前記閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を行い、
前記開閉制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧と前記開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じ、
前記充放電制御部はさらに、
前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記閾値以上高い場合、前記閉状態の二次電池群の温度を上昇させる、
制御装置。
並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置であって、
前記複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、前記開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備え、
前記電圧差判定部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上高い場合、前記閉状態の二次電池群の充電の抑制及び放電の促進の少なくとも一方を行い、
前記開閉制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧と前記開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じ、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記閾値以上高い場合、前記閉状態の二次電池群の実際の充電率よりも高い充電率を、車載電子装置に通知する、
制御装置。
並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置であって、
前記複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、前記開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備え、
前記電圧差判定部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が、前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を行い、
前記開閉制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧と前記開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じ、
前記閾値は、第１の閾値であり、
前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記第１の閾値以上低い場合において、前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進のいずれか一方を行ったとき、
前記電圧差判定部はさらに、前記閉状態の二次電池群の電圧が、前記開状態の二次電池群の電圧よりも第２の閾値以上低いか否か判定し、
前記第２の閾値は、前記第１の閾値よりも高い値であり、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記第２の閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の双方を行う、
制御装置。
並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置であって、
前記複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、前記開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備え、
前記電圧差判定部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が、前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を行い、
前記開閉制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧と前記開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じ、
前記充放電制御部はさらに、
前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の温度を低下させる、
制御装置。
並列接続された複数の二次電池群を制御する制御装置であって、
前記複数の二次電池群の少なくとも１つの二次電池群が、閉状態から開状態になった場合において、開状態の二次電池群と閉状態の二次電池群との電圧差を判定する電圧差判定部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、閉状態の二次電池群の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電圧差判定部の判定結果に応じて、前記開状態の二次電池群のスイッチの開閉を制御する開閉制御部とを備え、
前記電圧差判定部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が、前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を行い、
前記開閉制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧と前記開状態の二次電池群の電圧との差が閾値未満になった場合、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じ、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも前記閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の実際の充電率よりも低い充電率を、車載電子装置に通知する、
制御装置。
前記電圧差判定部はさらに、前記閉状態の二次電池群の電圧が、前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低いか否か判定し、
前記充放電制御部は、前記閉状態の二次電池群の電圧が前記開状態の二次電池群の電圧よりも閾値以上低い場合、前記閉状態の二次電池群の放電の抑制及び充電の促進の少なくとも一方を行う、請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
前記第１の閾値は、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じる際にアークが発生して、前記スイッチが閉じた状態で溶着する可能性のある最小値以上の値である、請求項１又は４に記載の制御装置。
前記閾値は、前記開状態の二次電池群のスイッチを閉じる際にアークが発生して、前記スイッチが閉じた状態で溶着する可能性のある最小値以上の値である、請求項２、３、又は５～７のいずれか１項に記載の制御装置。