WO2017154256A1 - 電動補助車両の駆動装置、電動補助車両、及び蓄電装置 - Google Patents

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保坂　康夫
研 神代
太一 ▲柳▼岡
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for a motor-assisted vehicle, a motor-assisted vehicle, and a power storage device.
  • Patent Document 1 describes a battery temperature control device configured for the purpose of preventing a reduction in battery output, capacity, life, and the like by controlling the battery temperature to be always the optimum operating temperature.
  • the battery temperature control device supplies a motor for running the vehicle, supplies power to the motor, a battery having an optimum operating temperature near room temperature, a heat generating member that generates heat when the vehicle starts, and dissipates heat generated by the battery to the outside of the vehicle.
  • a radiator a heater core that dissipates heat generated by the battery into the vehicle, a battery temperature detection sensor that detects the temperature of the battery, and heat generated by the heating member when the battery temperature is lower than the appropriate range.
  • Patent Document 2 describes a battery control device configured for the purpose of preventing a reduction in battery input / output power due to a temperature drop.
  • the battery control device includes battery temperature detection means for detecting the temperature of the battery, charge state determination means for determining the charge state of the battery, and battery control means for controlling charge / discharge of the battery.
  • the temperature of the battery detected by the temperature detecting means is not more than a predetermined value and the state of charge of the battery determined by the charge state determining means is not less than a preset threshold value, the battery is within a predetermined area not less than the threshold value.
  • the charge state of the battery is less than the threshold value, the charge / discharge of the battery is repeated within a predetermined region less than the threshold value.
  • an electrically assisted vehicle equipped with a mechanism for assisting human power by driving a motor with electric power stored in an electric storage element
  • a technique for charging the electric storage element with electric power generated during the regenerative operation of the motor to obtain a braking force by regeneration is known.
  • storage elements such as lithium ion secondary batteries used in battery-assisted vehicles have low charge / discharge performance at low temperatures such as winter and high temperatures such as summer. Inability to do so is an issue. For example, if the temperature of the electricity storage element becomes low in winter, etc., the charging performance deteriorates, so that the braking force due to regeneration cannot be obtained sufficiently, for example, the passenger may feel discomfort or fear while traveling downhill Yes, it can be a factor that reduces product power. Also, in summer, etc., the temperature rise due to discharge may be added and the storage element may become hot. For battery protection, the battery controller limits charging / discharging of the battery, so driving force and braking force due to regeneration May be limited.
  • the present invention has been made in view of these problems, and is a drive device for a battery-assisted vehicle capable of stably obtaining a driving force and a braking force due to regeneration by maintaining the power storage element in an appropriate temperature range,
  • An object is to provide a battery-assisted vehicle and a power storage device.
  • One of the present invention is a drive device for a battery-assisted vehicle, which drives a motor provided in the battery-assisted vehicle by power stored in a power storage element and generates power during a regenerative operation of the motor.
  • a motor drive control device that charges the power storage element, a power storage element temperature acquisition unit that acquires a power storage element temperature that is a temperature of the power storage element, and heat that thermally connects or disconnects the power storage element and the motor drive control device.
  • a connection switching device and a thermal connection switching control unit for controlling the thermal connection switching device so that the power storage device is thermally connected to the motor drive control device when the temperature of the power storage device is less than a first predetermined value And comprising.
  • the power storage element when the temperature of the power storage element is lower than the first predetermined value, the power storage element is heated using the heat of the motor drive control device. Therefore, it is possible to stably obtain a driving force and a braking force due to regeneration by maintaining the power storage element in an appropriate temperature range.
  • thermal connection switching control unit is configured to drive the power storage element and the motor when the power storage element temperature is equal to or higher than the first predetermined value.
  • the thermal connection switching device is controlled so as to thermally disconnect the control device.
  • the storage element and the motor drive control device are thermally separated from each other. Can be prevented.
  • Another aspect of the present invention is the drive device for the battery-assisted vehicle, wherein the thermal connection switching control unit is configured such that the battery element and the battery-assisted battery are operated when the temperature of the battery element is equal to or higher than the first predetermined value.
  • the thermal connection switching device is controlled to thermally connect a predetermined part of the vehicle.
  • the storage element temperature is equal to or higher than the first predetermined value
  • the storage element and a predetermined part (frame, seat tube, hanger pipe, chain stay, front pipe, etc.) of the battery-assisted vehicle are thermally connected. Heat can be released to a predetermined portion, and the charge and discharge performance can be prevented from being lowered due to the high temperature of the power storage element.
  • the thermal connection switching control unit has a temperature equal to or higher than a temperature obtained by adding a predetermined hysteresis width value to the first predetermined value.
  • the thermal connection switching device is controlled so as to thermally separate the power storage element and the motor drive control device.
  • the drive device for the electric auxiliary vehicle further comprising a motor drive control device temperature acquisition unit that acquires a motor drive control device temperature that is a temperature of the motor drive control device, and the heat
  • the connection switching control unit is configured to switch the power storage element and the motor drive control device when the power storage element temperature is less than the first predetermined value and the motor drive control device temperature is equal to or lower than a second predetermined value.
  • the thermal connection switching device is controlled so as to be thermally disconnected.
  • the power storage device and the motor drive control device are thermally separated, so that the motor drive is performed when the motor drive control device temperature is low as in winter.
  • the control device thermally it is possible to prevent the charge and discharge performance from being lowered due to the low temperature of the storage element.
  • the drive device for the electric auxiliary vehicle further comprising a predetermined part temperature acquisition unit that acquires a predetermined part temperature that is a temperature of the predetermined part
  • the thermal connection switching control unit includes: When the storage element temperature is equal to or higher than the first predetermined value and the predetermined part temperature is equal to or higher than a third predetermined value, the thermal connection switching is performed so as to thermally separate the storage element from the predetermined part. Control the device.
  • the power storage element when the predetermined part temperature is high (the third predetermined value or more), the power storage element is thermally separated from the predetermined part. Therefore, the storage element can be used when the temperature of the predetermined part is high as in summer. Is thermally connected to a predetermined portion, so that it is possible to prevent the storage element from becoming hot and the charge / discharge performance from deteriorating.
  • the drive device for the electric auxiliary vehicle further comprising a predetermined part temperature acquisition unit that acquires a predetermined part temperature that is a temperature of the predetermined part
  • the thermal connection switching control unit includes: When the storage element temperature is equal to or higher than a temperature obtained by adding a predetermined hysteresis width value to the first predetermined value, and the predetermined part temperature is equal to or higher than a third predetermined value, the storage element and the predetermined part are The thermal connection switching device is controlled so as to be thermally disconnected.
  • Another aspect of the present invention is the drive device for the battery-assisted vehicle, wherein the power storage element has a regenerative chargeable temperature range that is a temperature range in which the regenerative control unit can be charged. Is set within the regenerative chargeable temperature range.
  • Another one of the present invention is a drive device for the electric auxiliary vehicle, which includes the thermal connection switching device.
  • Another aspect of the present invention is a battery-assisted vehicle equipped with the above drive device.
  • Another aspect of the present invention is a power storage device including the power storage element and the thermal connection switching device.
  • FIG. 1 is an external view of an electrically assisted bicycle 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure (block diagram) of the motor drive control apparatus. It is a figure which shows the example of mounting to the electrically assisted bicycle 1 of the motor control circuit. It is the perspective view which looked at the inside of substrate case 131 from the slanting upper part.
  • 3 is a diagram showing a configuration (block diagram) of a battery pack 200.
  • FIG. It is a figure which shows the structural example of the battery pack 200 and the connector base 130.
  • FIG. It is an external view which shows the state in which the charger 30 used for charge of the battery pack 200 and the battery pack 200 were connected.
  • thermal connection switching apparatus 220 by thermal connection switching control. It is a figure which shows one state of the thermal connection switching apparatus 220 by thermal connection switching control. It is a figure which shows one state of the thermal connection switching apparatus 220 by thermal connection switching control. It is a figure which shows one state of the thermal connection switching apparatus 220 by thermal connection switching control. It is a figure explaining the specific example (control method (1)) of thermal connection switching control. It is a flowchart explaining thermal connection switching process S1200.
  • an electrically assisted bicycle will be described as an example of an electrically assisted vehicle.
  • the present invention is not limited to an electrically assisted bicycle, and other types of assistance such as an electrically assisted wheelchair, for example. It can also be applied to powered vehicles.
  • common or similar components are given the same or similar reference numerals.
  • Fig. 1 shows the external appearance of the electrically assisted bicycle 1.
  • the electrically assisted bicycle 1 includes a frame 11, a front pipe 12, a saddle 13, a crank 14, a pedal 15, a chain 16, a handle 17, a front wheel 18, a rear wheel 19, a storage element 201 (
  • the configuration includes a battery pack 200 having a built-in battery, a motor drive control device 100, a motor 105 (electric motor), and the like.
  • Battery pack 200 is an example of a power storage device.
  • a handle 17 is attached to one end of the frame 11 via a front pipe 12.
  • a saddle 13 is attached to the other end of the frame 11.
  • the handle 17 is provided with a brake lever 20, a brake sensor 104 that detects the operation of the brake lever 20, and an operation panel 106.
  • the frame 11 is provided with a crank 14 that rotates with the crankshaft 108 as a rotation axis.
  • the crank 14 rotates when the pedaling force of the passenger acts through the pedal 15.
  • the crank 14 is provided with a torque sensor 107 that detects torque generated in the crank 14 when the passenger depresses the pedal 15.
  • the frame 11 includes a frame temperature sensor 103 that measures the temperature of the frame 11.
  • the temperature sensor may be used as the frame temperature sensor 103.
  • the temperature sensor of the torque sensor 107 is used as the frame temperature sensor 103.
  • a front wheel 18 is provided at the lower end of the front pipe 12.
  • a motor 105 is built in a portion that becomes a hub of the front wheel 18.
  • the front wheel 18 is rotationally driven by a motor 105.
  • the motor 105 is a brushless DC motor, but the motor 105 may be another type of motor.
  • the rear wheel 19 disposed on the opposite side of the front wheel 18 with respect to the crank 14 is rotationally driven via a chain 16 installed between the crank 14 and the rear wheel 19.
  • the crank 14, the chain 16, and the rear wheel 19 constitute a human power drive mechanism.
  • the human power drive mechanism may include a speed change mechanism.
  • the chain 16 may be a transmission belt.
  • a battery pack 200 is detachably disposed below the saddle 13 between the frame 11 and the rear wheel 19 of the electrically assisted bicycle 1. Between the battery pack 200 and the saddle 13, a motor drive control device 100, which is an example of a drive device, is provided.
  • the motor drive control device 100 mainly includes a drive control unit that controls driving (assist operation) of the motor 105 by electric power supplied from the battery pack 200, and the battery pack 200 (storage element) by electric power generated during the regenerative operation of the motor 105. 201) functions as a regeneration control unit for charging (hereinafter also referred to as regenerative charging).
  • FIG. 2 shows a configuration (block diagram) of the motor drive control device 100.
  • the motor drive control device 100 includes a switch circuit 140, a motor control circuit 120, and a heat conductor 150.
  • the switch circuit 140 functions as an inverter that supplies a three-phase AC current based on the DC current from the battery pack 200 to the windings of the motor 105 when the motor 105 is driven (at the time of assist operation). It functions as a converter that supplies the DC voltage obtained by converting the electromotive force 105 to the battery pack 200.
  • the switch circuit 140 includes six switch elements 1411 (a high side that performs switching for the U phase of the motor 105) that form a bridge circuit corresponding to the U phase, V phase, and W phase of the motor 105.
  • Each switch element 1411 is configured using, for example, an FET (Field Effect Transistor).
  • the switch circuit 140 constitutes a part of a complementary switching amplifier.
  • Each switch element 1411 is turned on / off by, for example, PWM (Pulse Width Modulation) control.
  • the heat conductor 150 is configured using a material having a high thermal conductivity such as a metal, for example.
  • the heat conductor 150 is provided for the purpose of exchanging heat between the motor drive control device 100 and the battery pack 200.
  • the heat conductor 150 is provided, for example, in the vicinity of the above-described switch element 1411 or in the vicinity of a portion of the motor drive control device 100 that easily generates heat, such as an element of the motor control circuit 120 that easily generates heat.
  • the heat conductor 150 is thermally connected to an external connection terminal 62 (described later) of the battery pack 200 when the battery pack 200 is attached to the electric assist bicycle 1.
  • that two members are thermally connected means that they are connected in a state where heat conduction can be efficiently performed between them.
  • FIG. 3 shows an example of mounting the motor control circuit 120 on the electrically assisted bicycle 1.
  • a connector base 130 serving as a base on which the battery pack 200 is mounted is provided in the vicinity of the portion of the frame 11 where the crankshaft 108 is provided.
  • a hollow substantially rectangular parallelepiped substrate case 131 is disposed below the connector base 130. Main elements of the motor control circuit 120 are accommodated in the substrate case 131.
  • the connector base 130 is provided with a plurality of terminals 1301 corresponding to each of five external connection terminals 51 to 53, 61, 62 described later provided in the battery pack 200.
  • the terminal connected to the external connection terminal 61 of the battery pack 200 is thermally connected to the frame 11.
  • the said terminal is thermally applied to predetermined parts (seat tube (not shown), hanger pipe (not shown), chain stay (not shown), front pipe 12 etc.) other than the frame 11, for example. It may be connected.
  • FIG. 4 is a perspective view of the inside of the substrate case 131 as viewed from obliquely above the substrate case 131.
  • the circuit board 1311 of the motor control circuit 120 is accommodated in the substrate case 131.
  • switch elements 1411 constituting the switch circuit 140 are disposed with their respective heat radiation surfaces in contact with the side surfaces.
  • the heat conductor 150 is provided so that at least a part thereof passes in the vicinity of the switch element 1411.
  • the motor control circuit 120 controls the motor 105 according to the output signals of the brake sensor 104 and the torque sensor 107.
  • the motor control circuit 120 includes a calculation unit 1201, a motor drive control device temperature input unit 1202, a frame temperature input unit 1203, a motor speed input unit 1204, a variable delay circuit 1205, a motor drive timing generation unit 1206, A torque input unit 1207, a brake input unit 1208, an AD input unit 1209, and a battery pack communication unit 1210 are provided.
  • the calculation unit 1201 includes a central processing unit (CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), etc.), a storage device (ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), NVRAM (Non-Volatile RAM). Etc.).
  • the arithmetic unit 1201 performs control (drive control and regenerative control) of the motor 105 based on various input signals.
  • the arithmetic unit 1201 performs thermal connection switching control, which will be described later, based on various input signals. Note that the function of the calculation unit 1201 is realized by, for example, the central processing unit of the calculation unit 1201 reading and executing a program stored in the storage device of the calculation unit 1201.
  • the motor speed input unit 1204 detects the rotation speed of the motor 105 based on a Hall element signal (Hall signal) for detecting the magnetic pole position of the rotor of the motor 105 and outputs the detected rotation speed to the calculation unit 1201. .
  • Hall signal Hall element signal
  • the torque input unit 1207 receives a torque signal indicating the torque acting on the crank 14 from the torque sensor 107, digitizes the received torque signal, and outputs the digitized torque signal to the calculation unit 1201.
  • the computing unit 1201 uses the received torque signal for determining whether or not a regenerative operation is possible, for example.
  • the brake input unit 1208 digitizes a signal indicating the presence or absence of the brake from the brake sensor 104 and outputs the digitized signal to the calculation unit 1201. For example, the calculation unit 1201 starts the regenerative operation when the braking signal is input.
  • the AD input unit 1209 measures the output voltage of the battery pack 200 and outputs the measured voltage signal to the calculation unit 1201.
  • the arithmetic unit 1201 performs charge / discharge control (overcharge suppression control, overdischarge suppression control, etc.) of the battery pack 200 according to the value of the input voltage signal.
  • the operation panel 106 provides a user interface for the user to set and monitor the state of the electrically assisted bicycle 1.
  • the operation panel 106 is, for example, a mode in which the user operates in an operation mode (strong assist mode: mode in which assistance by driving force is prioritized, middle assist mode: mode in which assistance by driving force is balanced with regenerative operation, and weak assist mode: regenerative operation.
  • Input mode operation buttons, etc.
  • vehicle speed remaining amount of battery pack 200, whether or not the headlamp is lit, operation mode, etc.
  • Display unit LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light Emitting Diode), etc.) and the like.
  • the calculation unit 1201 receives an operation input performed by the user on the operation panel 106. In addition, the calculation unit 1201 displays information such as whether or not the headlamp is turned on and the total amount of electric energy (remaining battery amount) stored in the battery pack 200 on the operation panel 106.
  • the battery pack communication unit 1210 includes a communication interface such as an SM bus (System Management Bus) or I2C (Inter-Integrated Circuit), and communicates with the battery pack 200 via the communication interface.
  • the battery pack communication unit 1210 acquires information on the battery pack 200 (including, for example, the temperature of the power storage element 201 built in the battery pack 200 (hereinafter also referred to as battery temperature (power storage element temperature)).
  • the result is output to the calculation unit 1201.
  • the battery temperature is, for example, the minimum value or the maximum value of each temperature of the plurality of power storage elements 201.
  • the motor drive control device temperature input unit 1202 When receiving a signal from the motor drive control device temperature sensor 102 (hereinafter also referred to as a motor drive control device temperature), the motor drive control device temperature input unit 1202 outputs the received motor drive control device temperature to the calculation unit 1201. .
  • the frame temperature input unit 1203 When the frame temperature input unit 1203 receives a signal from the frame temperature sensor 103 (hereinafter also referred to as a frame temperature), the frame temperature input unit 1203 outputs the received frame temperature to the calculation unit 1201.
  • the calculation unit 1201 receives output signals from the operation panel 106, the motor speed input unit 1204, the torque input unit 1207, the brake input unit 1208, and the AD input unit 1209, performs predetermined calculations, and performs a motor drive timing generation unit 1206 and the like.
  • An instruction signal is output to the variable delay circuit 1205 to control driving (assist operation) of the motor 105 and regenerative operation of the motor 105.
  • the computing unit 1201 determines, for example, the operation of the brake lever 20 grasped from the input signal from the brake sensor 104, and controls the regenerative operation when there is a brake operation.
  • a braking force hereinafter also referred to as a regeneration amount
  • the arithmetic unit 1201 controls the regeneration amount according to the battery temperature.
  • the variable delay circuit 1205 adjusts the phase of the Hall signal received from the Hall element of the motor 105 based on the instruction signal (advance angle value, etc.) received from the arithmetic unit 1201, and uses the adjusted Hall signal as the motor drive timing generation unit. 1206 is output.
  • the calculation unit 1201 outputs, for example, a PWM code corresponding to a duty ratio of PWM obtained as a calculation result to the motor drive timing generation unit 1206.
  • the motor drive timing generation unit 1206 generates a switching signal based on the adjusted Hall signal from the variable delay circuit 1205 and the PWM code from the calculation unit 1201, and the generated switching signal is sent to the switch element 1411 of the switch circuit 140. Output.
  • the basic operation of the motor drive is also described in, for example, the pamphlet of International Publication No. 2012/086459.
  • FIG. 5 shows a configuration (block diagram) of the battery pack 200.
  • the battery pack 200 includes a power storage element 201, a monitoring circuit 202, a current detection resistor 203, a battery pack side control circuit 204, an on / off control circuit 205, an input circuit 208, an output circuit 209, a temperature sensor 210, a heat sensor.
  • a conductor 211, a thermal connection switching device 220, and external connection terminals 51 to 53, 61, 62 are provided.
  • the storage element 201 is, for example, a lithium ion secondary battery, but may be a lithium ion polymer secondary battery, a nickel metal hydride battery, or the like.
  • the battery pack 200 includes, for example, a plurality of power storage elements 201 connected in series or in parallel to obtain a necessary output voltage.
  • the temperature sensor 210 is configured using, for example, a thermistor, and measures the temperature of the power storage element 201 (or the vicinity of the power storage element 201).
  • the monitoring circuit 202 includes a voltage across the storage element 201, an output voltage of the battery pack 200 (voltage between the positive line 21 and the negative line 22), an output current or a charging current (current detection resistor 203) of the battery pack 200. Current detected), the temperature input from the temperature sensor 210, and the like, and the acquired value is output to the battery pack control circuit 204.
  • the battery pack side control circuit 204 includes a central processing unit (CPU, MPU, etc.) and a storage device (ROM, RAM, NVRAM, etc.).
  • the battery pack side control circuit 204 controls on / off of a protection element described later based on a signal input from the monitoring circuit 202, the input circuit 208, or the communication terminal 52.
  • the on / off control circuit 205 includes a protection element (a discharge control element, a charge control element, etc.) provided on the positive line 21 of the storage element 201, and the protection element is turned on according to a control signal input from the battery pack side control circuit 204. Turn on and off.
  • a protection element a discharge control element, a charge control element, etc.
  • the input circuit 208 is an interface that receives a user's operation input, and includes, for example, an operation button or a push switch.
  • the output circuit 209 is a user interface that provides information to the user, and includes, for example, one or more light emitting diodes (LEDs).
  • LEDs light emitting diodes
  • the heat conductor 211 is configured by using a material having high thermal conductivity such as metal.
  • the heat conductor 211 is arranged so that at least a part thereof can efficiently exchange heat with the power storage element 201.
  • the heat conductor 211 acts to supply heat to the power storage element 201 to raise the temperature of the power storage element 201.
  • the heat conductor 211 acts to absorb heat from the power storage element 201 and lower the temperature of the power storage element 201.
  • a part of the heat conductor 211 is thermally connected to the thermal connection switching device 220.
  • the thermal connection switching device 220 switches the thermal connection destination of the thermal conductor 211 to any of the frame 11, the motor drive control device 100, and open (no connection).
  • the thermal connection switching device 220 is configured using, for example, one or more electric relays.
  • an electrical relay apparatus it is preferable to use what uses the metal with high heat conductivity as a contact.
  • an electrical relay device one that can efficiently and thermally connect two members when turned on, and that can reliably release the thermal connection between the two members when turned off is used. Is preferred.
  • One of the two terminals that are the switching destination of the terminal to which the thermal conductor 211 is connected of the thermal connection switching device 220 is thermally connected to the external connection terminal 61 of the battery pack 200, and the other one. Is thermally connected to the external connection terminal 62 of the battery pack 200.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the battery pack 200 and the connector base 130.
  • a thermal connection switching device 220 is provided in the vicinity of the external connection terminals 51 to 53, 61, 62 of the battery pack 200.
  • the external connection terminals 51 to 53 of the battery pack 200 are electrically connected to the circuit board 1311 of the motor drive control device 100 through the corresponding terminals of the terminal group 1301 of the connector base 130.
  • the external connection terminals 61 of the battery pack 200 are thermally connected to the frame 11 via corresponding terminals of the terminal group 1301.
  • the external connection terminal 62 of the battery pack 200 is thermally connected to the heat conductor 150 of the motor drive control device 100 via a corresponding terminal of the terminal group 1301.
  • FIG. 7 is an external view showing a state where the charger 30 used for charging the battery pack 200 and the battery pack 200 are connected.
  • the charger 30 includes a power supply circuit that generates a DC charging current based on AC from a commercial power supply, a current detection resistor, a cutoff switch, and the like.
  • the charger 30 performs charge control by constant current constant voltage control (CVCC (Constant Voltage Constant Constant Current power supply)) while monitoring the charge voltage and charge current of the battery pack 200.
  • CVCC Constant Voltage Constant Constant Current power supply
  • FIG. 8 shows functions provided in the battery pack side control circuit 204 shown in FIG. 5 and data stored in the battery pack side control circuit 204.
  • the battery pack side control circuit 204 includes a monitoring control unit 411, a charge control unit 412, a temperature measurement unit 413, a thermal connection switching device control unit 414, an input processing unit 416, an output control unit 417, and a communication.
  • Each function of the control unit 418 is provided. These functions are performed, for example, when the central processing unit of the battery pack side control circuit 204 reads and executes a program stored in the storage device of the battery pack side control circuit 204, or for example, the battery pack side control circuit 204. This is realized by the hardware included in.
  • the monitoring control unit 411 controls on / off of the protection element based on the measurement value input from the monitoring circuit 202.
  • the monitoring control unit 411 monitors, for example, an abnormality in the temperature of the power storage element 201 or the protection element, overcharge or overdischarge of the power storage element 201, an overcurrent at the time of charge or an overcurrent at the time of discharge, and detects an abnormality when detecting the abnormality. Turn off.
  • the charging control unit 412 performs charging control of the storage element 201 (control of charging current, control of cell balance between the storage elements 201, etc.) when charging by the charger 30 or regenerative charging is performed.
  • the temperature measurement unit 413 outputs the measurement value of the temperature sensor 210 to the communication control unit 418.
  • the thermal connection switching device control unit 414 receives an instruction (hereinafter also referred to as a switching instruction) sent from the calculation unit 1201 of the motor drive control device 100 via the communication control unit 418, and responds to the received switching instruction. Then, the thermal connection switching device 220 is controlled to switch the connection destination of the heat conductor 211.
  • a switching instruction an instruction sent from the calculation unit 1201 of the motor drive control device 100 via the communication control unit 418
  • the communication control unit 418 communicates with the motor drive control device 100 via the communication terminal 52.
  • the communication control unit 418 notifies the motor drive control device 100 of the temperature measured by the temperature measurement unit 413.
  • the input processing unit 416 receives an operation performed by the user on the input circuit 208 and inputs a signal corresponding to the received operation to the battery pack side control circuit 204.
  • the output control unit 417 outputs information to the output circuit 209.
  • FIG. 9 shows an example of a regeneration amount limitation method according to the battery temperature, which is performed by the calculation unit 1201 of the motor control circuit 120.
  • the calculation unit 1201 limits the regeneration amount according to the battery temperature.
  • the calculation unit 1201 stores a low temperature side stop temperature, a low temperature side limit temperature, a high temperature side start temperature, and a high temperature side stop temperature. These values are determined according to the specifications of the power storage element 201 of the battery pack 200, for example. For example, when the battery temperature ⁇ the low temperature side stop temperature, the calculation unit 1201 sets the regeneration amount to 0% (stops the regeneration operation).
  • the calculation unit 1201 increases the regeneration amount ( ⁇ 100%) as the battery temperature increases. Further, for example, the calculation unit 1201 maintains the regeneration amount at 100% when the low temperature side restriction start temperature ⁇ battery temperature ⁇ the high temperature side restriction start temperature. Further, for example, the calculation unit 1201 reduces the regenerative amount as the battery temperature increases ( ⁇ 100%) when the high temperature side restriction start temperature ⁇ the battery temperature ⁇ the high temperature side stop temperature. For example, when the high temperature side stop temperature ⁇ the battery temperature, the calculation unit 1201 sets the regeneration amount to 0% (stops the regeneration operation).
  • the calculation unit 1201 limits the regeneration amount according to the battery temperature. Therefore, in order to prevent the regeneration amount from being restricted as much as possible while the electric assist bicycle 1 is traveling, the battery temperature is within an appropriate range, preferably The battery temperature needs to be in a range that is larger than the low-temperature side stop temperature and smaller than the high-temperature side stop temperature (hereinafter also referred to as a regenerative chargeable temperature range). More preferably, the battery temperature needs to be maintained in a range that is higher than the low-temperature side limit start temperature and lower than the high-temperature side limit start temperature (hereinafter also referred to as an unlimited regenerative chargeable temperature range).
  • the calculation unit 1201 generates the switching instruction based on the battery temperature, the motor drive control device temperature, and the frame temperature so that the battery temperature is maintained in an appropriate range as much as possible, and switches the thermal connection via the communication control unit 418.
  • the connection destination of the heat conductor 211 is switched to any one of the motor drive control device 100, the frame 11, and open (no connection).
  • this switching control is referred to as thermal connection switching control, and a function related to thermal connection switching control performed by the calculation unit 1201 is referred to as a thermal connection switching control unit.
  • FIG. 10A to FIG. 10C show how the thermal connection switching device 220 is switched by the thermal connection switching control.
  • 10A shows a case where the connection destination of the heat conductor 211 is the motor drive control device 100 (heat conductor 150)
  • FIG. 10B shows a case where the connection destination of the heat conductor 211 is the frame 11, and
  • FIG. This is a case where the connection destination of the conductor 211 is open (no connection destination).
  • the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) sets the connection destination of the heat conductor 211 in order to prevent the charge and discharge performance from deteriorating due to the low temperature of the power storage element 201 in a cold region or the like. It switches to the motor drive control apparatus 100 (heat conductor 150) suitably.
  • the motor drive control device 100 may be at a higher temperature than the power storage element 201 due to heat generated when the motor 105 is driven (heat generated by the switch element 1411) or heat generated by a short brake (short circuit braking).
  • the heat generated in the motor drive control device 100 it is possible to prevent the charge / discharge performance of the power storage element 201 from being lowered.
  • the braking force of the motor 105 can also be obtained by the short brake, but it is difficult to obtain the braking force stably for a long time because the short brake is accompanied by large heat generation of the motor 105 and the motor drive control device 100.
  • the heat generated in the motor drive control device 100 is positively transmitted to the power storage device 201 as described above to increase the temperature of the power storage device 201 to ensure the charging performance, A braking force can be stably obtained, and heat generation of the motor 105 and the motor drive control device 100 can be reduced.
  • the calculation unit 1201 monitors the battery temperature, and, for example, in order to prevent the storage element 201 from becoming high temperature and lowering the charge / discharge performance in summer or the like, as shown in FIG. Switch to 11.
  • the calculation unit 1201 has the temperature of the battery pack 200 (power storage element 201) when the battery pack 200 that is charged indoors when the outside air temperature is low, such as in winter, is attached to the electric assist bicycle 1 that has been placed outdoors.
  • the temperature of the motor drive control device 100 is lower than that, as shown in FIG. 10C, the connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is opened (no connection destination) to prevent the temperature reduction of the battery pack 200.
  • the calculation unit 1201 determines the temperature of the battery pack 200 (power storage element 201).
  • the connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is opened (no connection destination) to prevent the temperature rise of the battery pack 200.
  • thermal connection switching control control methods (1) to (3)
  • FIG. 11 is a graph for explaining the control method (1).
  • the control method (1) when the battery temperature is lower than the threshold value TH (first predetermined value) (battery temperature ⁇ TH), the thermal connection of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is performed.
  • the motor drive control device 100 is used, and the heat of the motor drive control device 100 is transmitted to the battery pack 200 to increase the temperature of the battery pack 200 (power storage element 201).
  • the threshold value TH is set to, for example, the above-described regenerative chargeable temperature range or the unlimited regenerative chargeable temperature range (for example, about room temperature ( ⁇ 20 ° C.)) (in control methods (2) and (3) described later). The same).
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a process (hereinafter referred to as a thermal connection switching process S1200) performed by the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) in the control method (1).
  • a thermal connection switching process S1200 will be described with reference to FIG.
  • the calculation unit 1201 acquires the battery temperature in real time (S1211), and compares the battery temperature with the threshold value TH (S1212). *
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 via the battery pack communication unit 1210, and the heat conductor 211 of the battery pack 200. Is the motor drive control device 100 (S1213). Thereafter, the process returns to S1211.
  • TH battery temperature ⁇ TH
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 via the battery pack communication unit 1210, and the heat conductor 211 of the battery pack 200. Is the motor drive control device 100 (S1213). Thereafter, the process returns to S1211.
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 via the battery pack communication unit 1210, and the heat conduction of the battery pack 200.
  • the thermal connection destination of the body 211 is set as the frame 11 (S1214). Thereafter, the process returns to S1211.
  • Control method (2) In the control method (1), the thermal connection destination of the heat conductor 211 is switched with the threshold value TH as a boundary. In the control method (2), in order to prevent chattering that may occur when the battery temperature is near the threshold value TH, a hysteresis width HYS is provided for the threshold value TH.
  • the hysteresis width HYS is set to 10 ° C., for example (the same applies to the control method (3)).
  • FIG. 13A is a diagram illustrating a control method according to the control method (2) when the battery temperature changes from a low temperature to a high temperature.
  • a preset threshold value TH + hysteresis width HYS battery temperature ⁇ (TH + HYS)
  • motor drive control of the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is performed.
  • the heat of the motor drive control device 100 is transmitted to the battery pack 200 as the device 100, and the temperature of the battery pack 200 (power storage element 201) is increased.
  • the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is the frame 11, and the heat of the battery pack 200 is The battery pack 200 (power storage element 201) is cooled by letting it escape to the frame 11.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a control method according to the control method (2) when the battery temperature changes from a high temperature to a low temperature.
  • a preset threshold value TH battery temperature ⁇ TH
  • the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is the frame 11, and the battery pack 200 Heat is released to the frame 11 to cool the battery pack 200 (power storage element 201).
  • the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is the motor drive control device 100, and the heat of the motor drive control device 100 is the battery pack. 200 to increase the temperature of the battery pack 200 (power storage element 201).
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process (hereinafter referred to as a thermal connection switching process S1400) performed by the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) in the control method (2).
  • a thermal connection switching process S1400 will be described with reference to FIG.
  • the calculation unit 1201 acquires the battery temperature in real time (S1411), and first compares the battery temperature with the threshold value TH (S1412).
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 via the battery pack communication unit 1210, and the heat conductor 211 of the battery pack 200. Is the motor drive control device 100 (S1413). Thereafter, the process returns to S1411.
  • TH battery temperature ⁇ TH
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 via the battery pack communication unit 1210, and the heat conductor 211 of the battery pack 200. Is the motor drive control device 100 (S1413). Thereafter, the process returns to S1411.
  • the calculation unit 1201 compares the battery temperature with the threshold value TH + the hysteresis width HYS (S1421).
  • threshold value TH + hysteresis width HYS battery temperature> (TH + HYS)
  • operation unit 1201 controls thermal connection switching device 220 via battery pack communication unit 1210, and battery pack.
  • the thermal connection destination of the 200 heat conductors 211 is the frame 11 (S1422). Thereafter, the process returns to S1411.
  • operation unit 1201 When the battery temperature is equal to or less than threshold value TH + hysteresis width HYS (battery temperature ⁇ (TH + HYS)) (S1421: NO), operation unit 1201 maintains the current state of thermal connection switching device 220 (S1423). Thereafter, the process returns to S1411.
  • threshold value TH + hysteresis width HYS battery temperature ⁇ (TH + HYS)
  • control method (3) In the control method (3), thermal connection switching control is performed with reference to the motor drive control device temperature and the frame temperature in addition to the battery temperature.
  • the frame 11 is at a high temperature.
  • the thermal conductor 211 of the battery pack 200 is thermally connected to the frame 11, the temperature of the battery pack 200 rises and regenerative charging may be limited. There is sex. Therefore, when the temperature of the frame 11 is high, the connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is opened (no connection destination) so that the temperature rise of the battery pack 200 is prevented.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating a control method according to the control method (3) when the battery temperature changes from a low temperature to a high temperature (battery temperature ⁇ (TH + HYS) range).
  • battery temperature ⁇ (TH + HYS) range battery temperature ⁇ (TH + HYS) range.
  • the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is the motor drive control device 100, The heat of motor drive control device 100 is transmitted to battery pack 200 to increase the temperature of battery pack 200 (storage element 201).
  • TH_Cnt second predetermined value (for example, about 5 ° C.) (motor drive control device temperature ⁇ TH_Cnt)
  • TH_Cnt second predetermined value
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a control method according to the control method (3) when the battery temperature changes from a low temperature to a high temperature (battery temperature ⁇ (TH + HYS) range).
  • battery temperature ⁇ battery temperature ⁇ (TH + HYS) range
  • the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is the frame 11, and the battery pack 200. The heat is released to the frame 11 to cool the battery pack 200 (power storage element 201).
  • the connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is opened. (No connection destination) to prevent the temperature of the battery pack 200 from rising due to the heat of the frame 11.
  • FIG. 15C is a diagram illustrating a control method according to the control method (3) when the battery temperature changes from a high temperature to a low temperature (battery temperature ⁇ TH).
  • the thermal connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is the frame 11, and the heat of the battery pack 200 is To the frame 11 to cool the battery pack 200 (power storage element 201).
  • the frame temperature is higher than the threshold TH_Body (TH_Body ⁇ frame temperature)
  • the connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is opened (no connection destination), and the battery pack 200 due to the heat of the frame 11 is used. Try to prevent the temperature from rising.
  • FIG. 15D is a diagram illustrating a control method according to the control method (3) when the battery temperature changes from a high temperature to a low temperature (battery temperature ⁇ TH range).
  • the thermal connection destination of the thermal conductor 211 of the battery pack 200 is the motor drive control device 100, and the motor drive The heat of the control device 100 is transmitted to the battery pack 200 to increase the temperature of the battery pack 200 (power storage element 201).
  • a threshold TH_Cnt for example, about 5 ° C.
  • motor drive control device temperature ⁇ TH_Cnt the connection destination of the heat conductor 211 of the battery pack 200 is opened ( No connection destination), and the temperature reduction of the battery pack 200 due to the heat deprived by the motor drive control device 100 is prevented.
  • the current motor drive control device temperature may be used as the threshold value TH_Cnt.
  • the heat conductor 211 of the battery pack 200 is thermally connected to the motor drive control device 100 to drive the motor.
  • the heat of control device 100 can be transmitted to battery pack 200 to increase the temperature of battery pack 200 (power storage element 201).
  • the current frame temperature may be used as the threshold value TH_Body.
  • the thermal conductor 211 of the battery pack 200 is thermally connected to the frame 11 and the heat of the battery pack 200 is transferred to the frame 11.
  • the battery pack 200 (power storage element 201) can be cooled by releasing the heat.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining processing (hereinafter referred to as thermal connection switching processing S1600) performed by the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) in the control method (3).
  • thermal connection switching processing S1600 processing performed by the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) in the control method (3).
  • the thermal connection switching process S1600 will be described with reference to FIG.
  • the calculation unit 1201 acquires the battery temperature, the frame temperature, and the vehicle body control device temperature in real time (S1611).
  • the calculation unit 1201 first compares the battery temperature with the threshold value TH (S1612). When the battery temperature is lower than the threshold value TH (battery temperature ⁇ TH) (S1612: YES), the process proceeds to S1613. When the battery temperature is equal to or higher than the threshold value TH (battery temperature ⁇ TH) (S1612: YES), the process proceeds to S1621.
  • the calculation unit 1201 determines whether or not the vehicle body control device temperature exceeds TH_Cnt.
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 to control the thermal conductor 211 of the battery pack 200.
  • the connection destination is the motor drive control device 100 (S1614). Thereafter, the process returns to S1611.
  • the calculation unit 1201 controls the heat connection switching device 220 to heat the heat conductor 211 of the battery pack 200.
  • a general connection destination is opened (no connection destination) (S1615). Thereafter, the process returns to S1611.
  • the calculation unit 1201 compares the battery temperature with the threshold value TH + the hysteresis width HYS. When the battery temperature exceeds the threshold value TH + the hysteresis width HYS (battery temperature> (TH + HYS)) (S1621: YES), the process proceeds to S1622. When the battery temperature is equal to or less than threshold value TH + hysteresis width HYS (battery temperature ⁇ (TH + HYS)) (S1621: NO), operation unit 1201 maintains the current state of thermal connection switching device 220 (S1625). Thereafter, the process proceeds to S1611 (the state of the thermal connection switching device 220 is maintained as it is).
  • the calculation unit 1201 compares the frame temperature with TH_Body. When the frame temperature is lower than TH_Body (frame temperature ⁇ TH_Body) (S1622: YES), the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220, and the thermal connection destination of the thermal conductor 211 of the battery pack 200 is defined as the frame 11. (S1623). Thereafter, the process returns to S1611.
  • the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 220 to open the thermal connection destination of the thermal conductor 211 of the battery pack 200. (No connection destination) is set (S1624). Thereafter, the process returns to S1611.
  • the calculation unit 1201 may execute the three control methods (1) to (3) described above in an appropriate combination.
  • the calculation unit 1201 may execute the thermal connection switching process S1600 when the battery temperature is lower than a predetermined temperature
  • the calculation unit 1201 may execute the thermal connection switching process S1400 when the battery temperature is equal to or higher than the predetermined temperature.
  • the hysteresis width is also obtained when the body controller temperature is compared with TH_Cnt (S1613 in FIG. 16) and when the frame temperature is compared with TH_Body (S1622 in FIG. 16). May be set to prevent chattering.
  • the thermal connection switching device 220 is provided in the battery pack 200 and is controlled by the motor drive control device 100.
  • a configuration corresponding to the thermal connection switching device 220 (The heat connection switching device 160) is provided in the motor drive control device 100, and the motor drive control device 100 controls this directly (without going through the battery pack communication unit 1210).
  • the motor drive control device 100 by providing the motor drive control device 100 with a configuration corresponding to the thermal connection switching device 220 (thermal connection switching device 160), the configuration change of the existing battery pack 200 can be minimized.
  • the electrically assisted bicycle 1 according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration (block diagram) of the motor drive control device 100 of the second embodiment. As shown in the figure, in the second embodiment, a thermal connection switching device 160 is provided in the motor control circuit 120 of the motor drive control device 100.
  • the thermal connection switching device 160 is configured using, for example, one or more electric relays. As in the first embodiment, the calculation unit 1201 controls the thermal connection switching device 160 based on the battery temperature, the motor drive control device temperature, and the frame temperature so that the battery temperature is maintained in an appropriate range as much as possible, and the heat conduction is performed. The connection destination of the body 211 is switched to any one of the motor drive control device 100, the frame 11, and the open (no connection).
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration (block diagram) of the battery pack 200 of the second embodiment. Similar to the battery pack 200 of the first embodiment, the battery pack 200 of the second embodiment is provided with a heat conductor 211 so that heat can be efficiently exchanged with the power storage element 201. A part of the heat conductor 211 is thermally connected to the external connection terminal 71 of the battery pack 200.
  • FIG. 19 shows a configuration example of the battery pack 200 and the connector base 130 of the second embodiment.
  • the external connection terminals 51 to 53 of the battery pack 200 are electrically connected to the circuit board 1311 of the motor drive control device 100 through the corresponding terminals of the terminal group 1301 of the connector base 130.
  • a thermal connection switching device 160 is provided on the connector base 130 or the board case 131.
  • the external connection terminals 71 of the battery pack 200 are thermally connected to the terminals of the thermal connection switching device 160 via the corresponding terminals of the terminal group 1301 of the connector base 130. Connected to.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating functions provided in the battery pack side control circuit 204 of the battery pack 200 of the second embodiment and data stored in the battery pack side control circuit 204.
  • the battery pack side control circuit 204 of the second embodiment does not have the thermal connection switching device control unit 414.
  • FIGS. 21A to 21C show a switching mode of the thermal connection switching device 220 by the thermal connection switching control performed by the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) of the motor drive control device 100 in the second embodiment.
  • 21A shows a case where the connection destination of the heat conductor 211 is the motor drive control device 100 (heat conductor 150)
  • FIG. 21B shows a case where the connection destination of the heat conductor 211 is the frame 11, and FIG. This is a case where the connection destination of the conductor 211 is open (no connection destination).
  • the calculation unit 1201 (thermal connection switching control unit) of the motor drive control device 100 controls the thermal connection switching device 160, so that the thermal connection switching control shown in the first embodiment is performed. Thermal connection switching control similar to the specific example (control methods (1) to (3)) can be performed.
  • the battery-assisted bicycle 1 is thermally disconnected from the power storage element 201 and the motor drive control device 100 when the battery temperature is equal to or higher than the threshold value TH. It is possible to prevent the performance from deteriorating.
  • the battery-assisted bicycle 1 thermally connects the power storage element to the frame 11 and releases the heat of the power storage element 201. Can be prevented.
  • the electric auxiliary vehicle is driven by human power and electric power assistance, it is required to reduce the weight.
  • a simple configuration can be achieved without adding a configuration such as a cooling fan or a water cooling type cooling mechanism.
  • a mechanism for cooling the storage element can be realized by the method.
  • the electric assist bicycle 1 thermally separates the storage element 201 and the motor drive control device 100, so that the motor drive control device temperature is low as in winter. In addition, it is possible to prevent the motor drive control device 100 from being thermally connected to the storage element 201 at a low temperature and the charge / discharge performance from being deteriorated.
  • the electric assist bicycle 1 thermally separates the power storage element 201 and the motor drive control device 100, so that the temperature of the predetermined part is high as in summer.
  • the power storage element 201 is thermally connected to a predetermined portion, so that it is possible to prevent the power storage element 201 from becoming high temperature and the charge / discharge performance from being deteriorated.

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Abstract

蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができるようにする。電動補助車両の駆動装置は、蓄電素子(201)の電力により電動補助車両のモータ(105)を駆動し、モータ(105)の回生動作時により生じる電力により蓄電素子(201)を充電する。駆動装置は、蓄電素子(201)の温度である蓄電素子温度を取得し、蓄電素子温度が第１の所定値未満のときに蓄電素子(201)がモータ駆動制御装置(100)と熱的に接続されるよう熱接続切換装置(220)を制御する。駆動装置は、蓄電素子温度が第１の所定値以上のときは蓄電素子(201)とモータ駆動制御装置(100)を熱的に切り離す。駆動装置は、蓄電素子温度が第１の所定値以上のときに蓄電素子(201)をモータ駆動制御装置(100)よりも低温の電動補助車両の所定部位(フレーム(11)等)に熱的に接続する。

Description

電動補助車両の駆動装置、電動補助車両、及び蓄電装置
　本発明は、電動補助車両の駆動装置、電動補助車両、及び蓄電装置に関する。
　特許文献１には、バッテリの温度が常に最適作動温度となるように制御することによってバッテリの出力、容量、寿命の低下を防ぐこと等を目的として構成されたバッテリ温度制御装置について記載されている。バッテリ温度制御装置は、車両を走行させるモータと、モータに電力を供給し、最適作動温度が常温付近のバッテリと、 車両の起動によって発熱する発熱部材と、バッテリの発生する熱を車外に放熱するラジエータと、バッテリの発生する熱を車内に放熱するヒータコアと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出センサと、バッテリの温度が適正範囲よりも低い時に、発熱部材の発生する熱によってバッテリの加熱を行い、車室内の非暖房時で、バッテリの温度が適正範囲よりも高い時に、バッテリの発生する熱をラジエータで車外に放熱させ、 車内の暖房時で、バッテリの温度が適正範囲よりも高い時に、バッテリおよび発熱部材の発生する熱をヒータコアで放熱させる制御回路と、を備える。
　特許文献２には、温度低下によるバッテリの入出力可能電力の低下を未然に防止すること等を目的として構成されたバッテリ制御装置について記載されている。バッテリ制御装置は、バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、バッテリの充電状態を判定する充電状態判定手段と、バッテリの充放電を制御するバッテリ制御手段とを備え、バッテリ制御手段は、バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリの温度が所定値以下にあって、充電状態判定手段により判定されたバッテリの充電状態が予め設定された閾値以上のときは、該閾値以上の所定領域内でバッテリの充放電を繰り返し、上記バッテリの充電状態が上記閾値未満のときは、該閾値未満の所定領域内でバッテリの充放電を繰り返す。
特開平６－２４２３８号公報 特開２００３－２７２７１２号公報
　蓄電素子に蓄えられている電力によりモータを駆動して人力を補助する仕組みを備えた電動補助車両において、モータの回生動作時に生じる電力により蓄電素子を充電し回生による制動力を得る技術が知られている。ここで電動補助車両に用いられるリチウムイオン二次電池等の蓄電素子は、冬季等の低温時や夏季等の高温時に充放電性能が低下するため、駆動力や回生による制動力が必ずしも十分に得られないことが課題となっている。例えば、冬季等に蓄電素子が低温になると充電性能が低下するため、回生による制動力を十分に得ることができず、例えば、下り坂を走行中に搭乗者が違和感や恐怖感を感じることがあり、商品力を低下させる要因となり得る。また夏季等には放電に伴う温度上昇も加わって蓄電素子が高温となることがあり、電池保護のため、電池の制御装置により、電池の充放電を制限するので、駆動力や回生による制動力が制限されてしまうことがある。
　本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることが可能な、電動補助車両の駆動装置、電動補助車両、及び蓄電装置を提供することを目的としている。
　本発明のうちの一つは、電動補助車両の駆動装置であって、蓄電素子に蓄えられている電力により電動補助車両に設けられているモータを駆動するとともに、前記モータの回生動作時に生じる電力により前記蓄電素子を充電するモータ駆動制御装置と、前記蓄電素子の温度である蓄電素子温度を取得する蓄電素子温度取得部と、前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に接続もしくは切り離す熱接続切換装置と、前記蓄電素子温度が第１の所定値未満のときに前記蓄電素子が前記モータ駆動制御装置と熱的に接続されるように前記熱接続切換装置を制御する熱接続切換制御部と、を備える。
　本発明によれば、蓄電素子温度が第１の所定値未満のときはモータ駆動制御装置の熱を利用して蓄電素子を昇温するので、蓄電素子が低温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができ、蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。
　このように蓄電素子温度が第１の所定値以上のときは蓄電素子とモータ駆動制御装置を熱的に切り離すので、モータ駆動制御装置の熱により蓄電素子が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときに前記蓄電素子と前記電動補助車両の所定部位を熱的に接続するように前記熱接続切換装置を制御する。
　このように蓄電素子温度が第１の所定値以上のときは蓄電素子と電動補助車両の所定部位（フレーム、シートチューブ、ハンガーパイプ、チェーンステー、フロントパイプ等）を熱的に接続するので蓄電素子の熱を所定部位に逃がすことができ、蓄電素子が高温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。
　このように第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を設けることで、熱接続切換装置のチャタリングを防ぐことができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記モータ駆動制御装置の温度であるモータ駆動制御装置温度を取得するモータ駆動制御装置温度取得部を更に備え、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値未満であり、かつ、前記モータ駆動制御装置温度が第２の所定値以下のときは、前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。
　このようにモータ駆動制御装置温度が低温（第２の所定値以下）のときは蓄電素子とモータ駆動制御装置に熱的に切り離すので、冬季のようにモータ駆動制御装置温度が低いときにモータ駆動制御装置が熱的に接続されることで蓄電素子が低温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。
　このように所定部位温度が高温（第３の所定値以上）のときは蓄電素子と所定部位とを熱的に切り離すので、夏季のように所定部位の温度が高温になっているときに蓄電素子が所定部位に熱的に接続されることで蓄電素子が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する。
　このように所定のヒステリシス幅値を設けることで、熱接続切換装置のチャタリングを防ぐことができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記蓄電素子は、前記回生制御部による充電が可能な温度範囲である回生充電可能温度範囲を有し、前記第１の所定値は、前記回生充電可能温度範囲内に設定される。
　このように第１の所定値を回生充電可能温度範囲内に設定することで、蓄電素子温度が低下して回生充電可能温度範囲を逸脱する前に蓄電素子を昇温することができる。
　本発明の他の一つは、上記電動補助車両の駆動装置であって、前記熱接続切換装置を備える。
　本発明の他の一つは、上記駆動装置を備える電動補助車両である。
　本発明の他の一つは、上記蓄電素子及び上記熱接続切換装置を備える蓄電装置である。
　その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。
　本発明によれば、蓄電素子を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができる。
電動アシスト自転車１の外観を示す図である。 モータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示す図である。 モータ制御回路１２０の電動アシスト自転車１への実装例を示す図である。 基板ケース１３１の内部を斜め上方から眺めた斜視図である。 電池パック２００の構成（ブロック図）を示す図である。 電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示す図である。 電池パック２００の充電に用いる充電器３０と電池パック２００とが接続された状態を示す外観図である。 電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示す図である。 電池温度に応じた回生量の制限方式の一例を示すグラフである。 熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。 熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。 熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。 熱接続切換制御の具体例（制御方法（１））を説明する図である。 熱接続切換処理Ｓ１２００を説明するフローチャートである。 電池温度が低温から高温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。 電池温度が高温から低温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。 熱接続切換処理Ｓ１４００を説明するフローチャートである。 電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度＜（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。 電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度≧（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。 電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度≧ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。 電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度＜ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。 熱接続切換処理Ｓ１６００を説明するフローチャートである。 第２実施形態のモータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示す図である。 第２実施形態の電池パック２００の構成（ブロック図）を示す図である。 第２実施形態の電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示す図である。 第２実施形態の電池パック２００の電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示す図である。 第２実施形態の熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。 第２実施形態の熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。 第２実施形態の熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の一状態を示す図である。
　以下、実施形態について説明する。尚、本実施形態では、電動補助車両の一例として電動アシスト自転車について説明するが、本発明は電動アシスト自転車に限定して適用されるものではなく、例えば、電動アシスト車椅子等、他の種類の補助動力付き車両についても適用の対象となり得る。以下の説明において、共通の又は類似する構成要素に同一又は類似の参照符号を付している。
［第１実施形態］
　図１に電動アシスト自転車１の外観を示している。同図に示すように、電動アシスト自転車１は、フレーム１１、フロントパイプ１２、サドル１３、クランク１４、ペダル１５、チェーン１６、ハンドル１７、前輪１８、後輪１９、二次電池等の蓄電素子２０１（後述）を内蔵する電池パック２００、モータ駆動制御装置１００、及びモータ１０５（電動機）等の構成を含む。尚、電池パック２００は蓄電装置の一例である。
　同図に示すように、フレーム１１の一端には、フロントパイプ１２を介してハンドル１７が取り付けられている。フレーム１１の他端には、サドル１３が取り付けられている。
　ハンドル１７には、ブレーキレバー２０、ブレーキレバー２０の操作を検知するブレーキセンサ１０４、及び操作パネル１０６が取り付けられている。
　フレーム１１には、クランク軸１０８を回転軸として回転するクランク１４が取り付けられている。クランク１４は、搭乗者の踏力がペダル１５を介して作用することにより回転する。クランク１４には、搭乗者によるペダル１５の踏み込みによりクランク１４に生ずるトルクを検出するトルクセンサ１０７が設けられている。
　フレーム１１は、当該フレーム１１の温度を計測するフレーム温度センサ１０３を備える。尚、トルクセンサ１０７が温度センサの機能を備えている場合、この上記温度センサをフレーム温度センサ１０３として用いてもよい。本実施形態では、トルクセンサ１０７の温度センサをフレーム温度センサ１０３として用いるものとする。
　フロントパイプ１２の下端には前輪１８が設けられている。前輪１８のハブとなる部分にはモータ１０５が内蔵されている。前輪１８はモータ１０５によって回転駆動される。以下、モータ１０５はブラシレス直流モータであるものとするが、モータ１０５は他の種類のモータであってもよい。
　クランク１４に対して前輪１８と反対側に配置される後輪１９は、クランク１４との間に架設されたチェーン１６を介して回転駆動される。クランク１４、チェーン１６、及び後輪１９は、人力駆動機構を構成している。尚、人力駆動機構は変速機構を備えていてもよい。チェーン１６は伝動ベルトであってもよい。
　電動アシスト自転車１のフレーム１１と後輪１９との間のサドル１３の下方には、電池パック２００が着脱自在に配設される。電池パック２００とサドル１３との間には、駆動装置の一例であるモータ駆動制御装置１００が設けられている。モータ駆動制御装置１００は、主として、電池パック２００から供給される電力によるモータ１０５の駆動（アシスト動作）の制御を行う駆動制御部、及びモータ１０５の回生動作時に生じる電力により電池パック２００（蓄電素子２０１）を充電（以下、回生充電とも称する。）する回生制御部として機能する。
　図２にモータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、モータ駆動制御装置１００は、スイッチ回路１４０、モータ制御回路１２０、及び熱伝導体１５０を有する。
　スイッチ回路１４０は、モータ１０５の駆動時（アシスト動作時）は、電池パック２００からの直流電流に基づく三相交流電流をモータ１０５の巻線に供給するインバータとして機能し、回生動作時は、モータ１０５の起電力を変換した直流電圧を電池パック２００に供給するコンバータとして機能する。同図に示すように、スイッチ回路１４０は、モータ１０５のＵ相，Ｖ相，及びＷ相に対応してブリッジ回路を構成する６つのスイッチ素子１４１１（モータ１０５のＵ相についてスイッチングを行うハイサイドスイッチ（Ｓｕｈ）及びローサイドスイッチ（Ｓｕｌ）、モータ１０５のＶ相についてスイッチングを行うハイサイドスイッチ（Ｓｖｈ）及びローサイドスイッチ（Ｓｖｌ）、モータ１０５のＷ相についてスイッチングを行うハイサイドスイッチ（Ｓｗｈ）及びローサイドスイッチ（Ｓｗｌ））を含む。各スイッチ素子１４１１は、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）を用いて構成されている。スイッチ回路１４０は、例えば、コンプリメンタリ型スイッチングアンプの一部を構成する。各スイッチ素子１４１１のオン／オフは、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により行われる。
　熱伝導体１５０は、例えば、金属等の熱伝導率の高い物質を用いて構成されている。熱伝導体１５０は、モータ駆動制御装置１００と電池パック２００との間の熱交換を行う目的で設けられる。熱伝導体１５０は、例えば、前述したスイッチ素子１４１１の近傍や、モータ制御回路１２０の発熱しやすい素子等の、モータ駆動制御装置１００の発熱しやすい部位の近傍に設けられる。熱伝導体１５０は、電池パック２００が電動アシスト自転車１に装着された際、電池パック２００の後述する外部接続端子６２に熱的に接続される。尚、本実施形態において、２つの部材が熱的に接続しているとは、両者の間で効率よく熱伝導が可能な状態で接続していることをいうものとする。
　図３にモータ制御回路１２０の電動アシスト自転車１への実装例を示す。同図に示すように、フレーム１１のクランク軸１０８が設けられている部位の近傍に、電池パック２００が装着される基台となるコネクタ基台１３０が設けられている。コネクタ基台１３０の下方には、中空略直方体状の基板ケース１３１が配設されている。モータ制御回路１２０の主な要素はこの基板ケース１３１に収容されている。
　コネクタ基台１３０には電池パック２００が備える後述の５つの外部接続端子５１～５３，６１，６２の夫々に対応する複数の端子１３０１が設けられている。このうち電池パック２００の外部接続端子６１と接続される端子はフレーム１１に熱的に接続されている。尚、当該端子は、フレーム１１以外の、例えば、電動アシスト自転車１の所定部位（シートチューブ（不図示）、ハンガーパイプ（不図示）、チェーンステー（不図示）、フロントパイプ１２等）に熱的に接続されていてもよい。
　図４は基板ケース１３１の内部の様子を当該基板ケース１３１の斜め上方から眺めた斜視図である。同図に示すように、基板ケース１３１の内部には、モータ制御回路１２０の回路基板１３１１が収容されている。また基板ケース１３１の内側面には、スイッチ回路１４０を構成するスイッチ素子１４１１が、夫々の放熱面を当該側面に接触させて配設されている。この例では、熱伝導体１５０は、その少なくとも一部がスイッチ素子１４１１の近傍を通るように設けられている。
　図２に戻り、モータ制御回路１２０は、ブレーキセンサ１０４やトルクセンサ１０７の出力信号に応じてモータ１０５を制御する。同図に示すように、モータ制御回路１２０は、演算部１２０１、モータ駆動制御装置温度入力部１２０２、フレーム温度入力部１２０３、モータ速度入力部１２０４、可変遅延回路１２０５、モータ駆動タイミング生成部１２０６、トルク入力部１２０７、ブレーキ入力部１２０８、ＡＤ入力部１２０９、及び電池パック通信部１２１０を備える。
　演算部１２０１は、中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等）、及び記憶装置（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）等）を含む。演算部１２０１は、入力される各種信号に基づき、モータ１０５の制御（駆動制御，回生制御）を行う。また演算部１２０１は、入力される各種信号に基づき、後述する熱接続切換制御を行う。尚、演算部１２０１の機能は、例えば、演算部１２０１の中央処理装置が、演算部１２０１の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。
　モータ速度入力部１２０４は、例えば、モータ１０５の回転子の磁極位置を検出するホール素子の信号（ホール信号）に基づきモータ１０５の回転数を検出し、検出した回転数を演算部１２０１に出力する。
　トルク入力部１２０７は、クランク１４に作用するトルクを示すトルク信号をトルクセンサ１０７から受信し、受信したトルク信号をデジタル化して演算部１２０１に出力する。演算部１２０１は、受信したトルク信号を例えば回生動作の可否判定に利用する。
　ブレーキ入力部１２０８は、ブレーキセンサ１０４からのブレーキの有り又は無しを表す信号をデジタル化して演算部１２０１に出力する。演算部１２０１は、例えば、上記制動信号が入力されたことを契機として回生動作を開始する。
　ＡＤ入力部１２０９は、電池パック２００の出力電圧を測定し、測定された電圧信号を演算部１２０１に出力する。演算部１２０１は、入力される上記電圧信号の値に応じて、電池パック２００の充放電制御（過充電の抑制制御、過放電の抑制制御等）を行う。
　操作パネル１０６は、ユーザが電動アシスト自転車１の状態の設定や監視を行うためのユーザインタフェースを提供する。操作パネル１０６は、例えば、ユーザが動作モード（強アシストモード：駆動力による補助を優先するモード、中アシストモード：駆動力による補助と回生動作とをバランスさせたモード、弱アシストモード：回生動作の機会を増加するモード等）の変更や前照灯の点灯・消灯の操作を行うための入力部（操作ボタン等）、車両速度、電池パック２００の残量、前照灯の点灯有無、動作モードを表示する表示部（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等）等を備える。演算部１２０１は、ユーザが操作パネル１０６に対して行う操作入力を受け付ける。また演算部１２０１は、操作パネル１０６に、前照灯の点灯有無等や電池パック２００に蓄えられている電気エネルギーの総量（電池残量）等の情報を表示する。
　電池パック通信部１２１０は、例えば、ＳＭバス（System Management Bus）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）等の通信インタフェースを備え、当該通信インタフェースを介して電池パック２００と通信する。電池パック通信部１２１０は、電池パック２００の情報（例えば、電池パック２００に内蔵されている蓄電素子２０１の温度（以下、電池温度（蓄電素子温度）とも称する。）を含む。）を取得して演算部１２０１に出力する。電池パック２００が複数の蓄電素子２０１を含む場合、上記電池温度は、例えば、複数の蓄電素子２０１の夫々の温度の最小値又は最大値とする。
　モータ駆動制御装置温度入力部１２０２は、モータ駆動制御装置温度センサ１０２からの信号（以下、モータ駆動制御装置温度とも称する。）を受信すると、受信したモータ駆動制御装置温度を演算部１２０１に出力する。
　フレーム温度入力部１２０３は、フレーム温度センサ１０３からの信号（以下、フレーム温度とも称する。）を受信すると、受信したフレーム温度を演算部１２０１に出力する。
　演算部１２０１は、操作パネル１０６、モータ速度入力部１２０４、トルク入力部１２０７、ブレーキ入力部１２０８、及びＡＤ入力部１２０９の出力信号を受信し、所定の演算を行い、モータ駆動タイミング生成部１２０６や可変遅延回路１２０５に対して指示信号を出力し、モータ１０５の駆動（アシスト動作）の制御やモータ１０５の回生動作の制御を行う。演算部１２０１は、例えば、ブレーキセンサ１０４からの入力信号から把握されるブレーキレバー２０の操作を判定し、ブレーキ操作有りの場合は回生動作の制御を行う。回生動作により得られる制動力（以下、回生量とも称する。）は車速に応じて制御する。また演算部１２０１は電池温度に応じて回生量を制御する。
　可変遅延回路１２０５は、演算部１２０１から受信した指示信号（進角値等）に基づき、モータ１０５のホール素子から受信したホール信号の位相を調整し、調整後のホール信号をモータ駆動タイミング生成部１２０６に出力する。
　演算部１２０１は、演算結果として得られた、例えば、ＰＷＭのデューティ比に相当するＰＷＭコードをモータ駆動タイミング生成部１２０６に出力する。
　モータ駆動タイミング生成部１２０６は、可変遅延回路１２０５からの調整後のホール信号と、演算部１２０１からのＰＷＭコードとに基づきスイッチング信号を生成し、生成したスイッチング信号をスイッチ回路１４０のスイッチ素子１４１１に出力する。尚、モータ駆動の基本動作については、例えば、国際公開第２０１２／０８６４５９号パンフレット等にも記載されている。
　図５に電池パック２００の構成（ブロック図）を示している。同図に示すように、電池パック２００は、蓄電素子２０１、監視回路２０２、電流検出抵抗２０３、電池パック側制御回路２０４、オンオフ制御回路２０５、入力回路２０８、出力回路２０９、温度センサ２１０、熱伝導体２１１、熱接続切換装置２２０、及び外部接続端子５１～５３，６１，６２を備える。
　蓄電素子２０１は、例えば、リチウムイオン二次電池であるが、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素電池等であってもよい。電池パック２００は、必要な出力電圧を得るべく、例えば、直列又は並列に接続された複数の蓄電素子２０１を備える。
　温度センサ２１０は、例えば、サーミスタを用いて構成されており、蓄電素子２０１（もしくは蓄電素子２０１の近傍）の温度を計測する。
　監視回路２０２は、蓄電素子２０１の端子間電圧、電池パック２００の出力電圧（正側ライン２１と負側ライン２２との間の電圧）、電池パック２００の出力電流又は充電電流（電流検出抵抗２０３により検出される電流）、及び温度センサ２１０から入力される温度等を取得し、取得した値を電池パック側制御回路２０４に出力する。
　電池パック側制御回路２０４は、中央処理装置（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）及び記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ等）を含む。電池パック側制御回路２０４は、監視回路２０２や入力回路２０８、もしくは通信端子５２から入力される信号に基づき、後述の保護素子のオンオフを制御する。
　オンオフ制御回路２０５は、蓄電素子２０１の正側ライン２１に設けられる保護素子（放電制御素子、充電制御素子等）を含み、電池パック側制御回路２０４から入力される制御信号に応じて保護素子をオンオフする。
　入力回路２０８は、ユーザの操作入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、操作ボタンやプッシュスイッチ等で構成される。出力回路２０９は、ユーザに情報を提供するユーザインタフェースであり、例えば、一つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いて構成される。
　熱伝導体２１１は、例えば、金属等の熱伝導率の高い物質を用いて構成されている。熱伝導体２１１は、少なくともその一部が、蓄電素子２０１との間で効率よく熱交換することができるように配置されている。熱伝導体２１１は、蓄電素子２０１よりも高温であるときは、蓄電素子２０１に熱を供給して蓄電素子２０１を昇温するように作用する。また熱伝導体２１１は、蓄電素子２０１よりも低温であるときは、蓄電素子２０１から熱を吸収して蓄電素子２０１の温度を低下させるように作用する。熱伝導体２１１の一部は熱接続切換装置２２０に熱的に接続されている。
　熱接続切換装置２２０は、熱伝導体２１１の熱的な接続先を、フレーム１１、モータ駆動制御装置１００、及びオープン（接続無し）のいずれかに切り換える。熱接続切換装置２２０は、例えば、一つ以上の電気式リレーを用いて構成されている。尚、電気式リレー装置としては、接点として熱伝導率の高い金属が用いられているものを用いることが好ましい。また電気式リレー装置としては、オン時は２つの部材を効率よく熱的に接続することができ、またオフ時は確実に２つの部材の熱的な接続を解除することができものを用いることが好ましい。
　熱接続切換装置２２０の、熱伝導体２１１が接続されている端子の切換先となる２つの端子のうちの一つは電池パック２００の外部接続端子６１に熱的に接続され、他の一つは電池パック２００の外部接続端子６２に熱的に接続されている。
　図６に電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示す。この例では、電池パック２００の外部接続端子５１～５３，６１，６２の近傍に熱接続切換装置２２０を設けている。電池パック２００の外部接続端子５１～５３は、コネクタ基台１３０の端子群１３０１の対応する端子を介してモータ駆動制御装置１００の回路基板１３１１等に電気的に接続される。電池パック２００がコネクタ基台１３０に接続された状態では、電池パック２００の外部接続端子６１は、端子群１３０１の対応する端子を介してフレーム１１に熱的に接続される。また電池パック２００の外部接続端子６２は、端子群１３０１の対応する端子を介してモータ駆動制御装置１００の熱伝導体１５０に熱的に接続される。
　図７は電池パック２００の充電に用いる充電器３０と電池パック２００とが接続された状態を示す外観図である。充電器３０は、商用電源からの交流に基づき直流の充電電流を生成する電源回路、電流検出抵抗、及び遮断スイッチ等を備える。充電器３０は、例えば、電池パック２００の充電電圧及び充電電流を監視しつつ、定電流定電圧制御（ＣＶＣＣ（Constant Voltage Constant Current power supply））により充電制御を行う。
　図８に、図５に示した電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示している。同図に示すように、電池パック側制御回路２０４は、監視制御部４１１、充電制御部４１２、温度計測部４１３、熱接続切換装置制御部４１４、入力処理部４１６、出力制御部４１７、及び通信制御部４１８の各機能を備える。これらの機能は、例えば、電池パック側制御回路２０４の中央処理装置が電池パック側制御回路２０４の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、また例えば、電池パック側制御回路２０４が備えるハードウェアにより実現される。
　監視制御部４１１は、監視回路２０２から入力される計測値に基づき保護素子のオンオフを制御する。監視制御部４１１は、例えば、蓄電素子２０１や保護素子の温度の異常、蓄電素子２０１の過充電や過放電、充電時の過電流や放電時の過電流を監視し、異常を検出すると保護素子をオフする。
　充電制御部４１２は、充電器３０による充電や回生充電が行われる際、蓄電素子２０１の充電制御（充電電流の制御、蓄電素子２０１間のセルバランスの制御等）を行う。
　温度計測部４１３は、温度センサ２１０の計測値を通信制御部４１８に出力する。
　熱接続切換装置制御部４１４は、通信制御部４１８を介してモータ駆動制御装置１００の演算部１２０１から送られてくる指示（以下、切換指示とも称する。）を受信し、受信した切換指示に応じて、熱接続切換装置２２０を制御して熱伝導体２１１の接続先を切り換える。
　通信制御部４１８は、通信端子５２を介してモータ駆動制御装置１００と通信する。通信制御部４１８は、温度計測部４１３が計測した温度をモータ駆動制御装置１００に通知する。
　入力処理部４１６は、ユーザが入力回路２０８に対して行う操作を受け付け、受け付けた操作に対応する信号を電池パック側制御回路２０４に入力する。出力制御部４１７は、出力回路２０９に情報を出力する。
［回生量の制限］　図９にモータ制御回路１２０の演算部１２０１が行う、電池温度に応じた回生量の制限方式の一例を示す。このように演算部１２０１は、電池温度に応じて回生量を制限する。同図に示すように、演算部１２０１は、低温側停止温度、低温側制限温度、高温側開始温度、及び高温側停止温度を記憶している。これらの値は、例えば、電池パック２００の蓄電素子２０１の仕様に応じて定められる。演算部１２０１は、例えば、電池温度≦低温側停止温度のとき、回生量を０％とする（回生動作を停止させる。）。また演算部１２０１は、例えば、低温側停止温度＜電池温度≦低温側制限開始温度のとき、回生量を電池温度の上昇とともに増加（＜１００％）させる。また例えば、演算部１２０１は、低温側制限開始温度＜電池温度＜高温側制限開始温度のとき、回生量を１００％に維持する。また例えば、演算部１２０１は、高温側制限開始温度≦電池温度＜高温側停止温度のとき、回生量を電池温度の上昇とともに減少（＜１００％）させる。また演算部１２０１は、例えば、高温側停止温度≦電池温度のとき、回生量を０％とする（回生動作を停止させる。）。
　このように、演算部１２０１は電池温度に応じて回生量を制限するので、電動アシスト自転車１の走行中に回生量がなるべく制限されないようにするためには、電池温度がなるべく適正範囲、好ましくは、電池温度が、低温側停止温度より大きく、高温側停止温度より小さい範囲（以下、回生充電可能温度範囲とも称する。）となるようにする必要がある。またより好ましくは、電池温度が、低温側制限開始温度より大きく、高温側制限開始温度より小さい範囲（以下、無制限回生充電可能温度範囲とも称する。）に維持する必要がある。
　そこで演算部１２０１は、電池温度がなるべく適正範囲に維持されるよう、電池温度、モータ駆動制御装置温度、フレーム温度に基づき、前述した切換指示を生成し、通信制御部４１８を介して熱接続切換装置２２０を制御することにより、熱伝導体２１１の接続先を、モータ駆動制御装置１００、フレーム１１、及びオープン（接続無し）のいずれかに切り換える。尚、以下の説明において、この切り換え制御のことを熱接続切換制御と称し、また演算部１２０１が行う熱接続切換制御に関する機能のことを熱接続切換制御部と称する。
　図１０Ａ乃至図１０Ｃに熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の切換の態様を示す。図１０Ａは、熱伝導体２１１の接続先をモータ駆動制御装置１００（熱伝導体１５０）とした場合、図１０Ｂは、熱伝導体２１１の接続先をフレーム１１とした場合、図１０Ｃは、熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）とした場合である。
　演算部１２０１（熱接続切換制御部）は、寒冷地などで蓄電素子２０１が低温となって充放電性能が低下するのを防ぐため、図１０Ａに示すように、熱伝導体２１１の接続先をモータ駆動制御装置１００（熱伝導体１５０）に適宜切り換える。尚、モータ駆動制御装置１００は、モータ１０５を駆動した際の発熱（スイッチ素子１４１１の発熱等）やショートブレーキ（短絡制動）による発熱により、蓄電素子２０１よりも高温になっていることがあり、このようにモータ駆動制御装置１００に生じた熱を積極的に蓄電素子２０１に伝えることにより、蓄電素子２０１の充放電性能の低下を防ぐことができる。ここでショートブレーキによってもモータ１０５の制動力が得られるが、ショートブレーキはモータ１０５やモータ駆動制御装置１００の大きな発熱を伴うため長時間安定して制動力を得ることは難しい。これに対し、上記のようにモータ駆動制御装置１００に生じた熱を積極的に蓄電素子２０１に伝えて蓄電素子２０１の温度を上昇させて充電性能を確保するようにした場合には、長時間安定して制動力を得ることができるとともに、モータ１０５やモータ駆動制御装置１００の発熱も低減することができる。
　演算部１２０１は、電池温度を監視し、例えば、夏季等に蓄電素子２０１が高温になって充放電性能が低下するのを防ぐため、図１０Ｂに示すように熱伝導体２１１の接続先をフレーム１１に切り換える。
　尚、演算部１２０１は、冬季などの外気温が低い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合等、電池パック２００（蓄電素子２０１）の温度よりもモータ駆動制御装置１００の温度が低いときは、図１０Ｃに示すように、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度低下を防ぐ。
　また演算部１２０１は、夏季などの外気温が高い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合等、電池パック２００（蓄電素子２０１）の温度よりもフレーム１１の温度が高いときは、図１０Ｃに示すように、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度上昇を防ぐ。
　以下、熱接続切換制御の具体例（制御方法（１）～（３））を示す。
［制御方法（１）］
　図１１は制御方法（１）を説明するグラフである。同図に示すように、制御方法（１）では、電池温度が閾値ＴＨ（第1の所定値）未満（電池温度＜ＴＨ）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。一方、電池温度が閾値ＴＨ以上（ＴＨ≦電池温度）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。尚、閾値ＴＨは、例えば、前述した回生充電可能温度範囲内又は無制限回生充電可能温度範囲内（例えば常温（≒２０℃）程度）に設定する（後述の制御方法（２），（３）においても同様）。
　図１２は、制御方法（１）において演算部１２０１（熱接続切換制御部）が行う処理（以下、熱接続切換処理Ｓ１２００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに熱接続切換処理Ｓ１２００について説明する。
　演算部１２０１は、リアルタイムに電池温度を取得し（Ｓ１２１１）、電池温度を閾値ＴＨと比較する（Ｓ１２１２）。　
　電池温度が閾値ＴＨ未満（電池温度＜ＴＨ）のとき（Ｓ１２１２：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とする（Ｓ１２１３）。その後、処理はＳ１２１１に戻る。
　一方、電池温度が閾値ＴＨ以上のとき（ＴＨ≦電池温度）（Ｓ１２１２：ＮＯ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とする（Ｓ１２１４）。その後、処理はＳ１２１１に戻る。
［制御方法（２）］
　制御方法（１）では、閾値ＴＨを境界として熱伝導体２１１の熱的な接続先を切り換えている。制御方法（２）では、電池温度が閾値ＴＨ近傍であるときに起こり得るチャタリングを防ぐため、閾値ＴＨにヒステリシス幅ＨＹＳを設ける。尚、ヒステリシス幅ＨＹＳは、例えば１０℃に設定する（制御方法（３）の場合も同様とする）。
　図１３Ａは、電池温度が低温から高温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度が予め設定された閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳ以下（電池温度≦（ＴＨ＋ＨＹＳ））のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。
　一方、電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳよりも高い（電池温度＞（ＴＨ＋ＨＹＳ））のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。
　図１３Ｂは、電池温度が高温から低温に変化する場合における、制御方法（２）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度が予め設定された閾値ＴＨ以上（電池温度≧ＴＨ）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。
　一方、電池温度が閾値ＴＨ未満（電池温度＜ＴＨ）のときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。
　図１４は、制御方法（２）において演算部１２０１（熱接続切換制御部）が行う処理（以下、熱接続切換処理Ｓ１４００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに熱接続切換処理Ｓ１４００について説明する。
　演算部１２０１は、リアルタイムに電池温度を取得し（Ｓ１４１１）、まず電池温度を閾値ＴＨと比較する（Ｓ１４１２）。
　電池温度が閾値ＴＨ未満のとき（電池温度＜ＴＨ）（Ｓ１４１２：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とする（Ｓ１４１３）。その後、処理はＳ１４１１に戻る。
　一方、電池温度が閾値ＴＨ以上のとき（電池温度≧ＴＨ）（Ｓ１４１２：ＮＯ）、演算部１２０１は、電池温度と閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳとを比較する（Ｓ１４２１）。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳよりも高いとき（電池温度＞（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１４２１：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、電池パック通信部１２１０を介して熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とする（Ｓ１４２２）。その後、処理はＳ１４１１に戻る。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳ以下のとき(電池温度≦（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１４２１：ＮＯ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０の現在の状態を維持する（Ｓ１４２３）。その後、処理はＳ１４１１に戻る。
［制御方法（３）］
　制御方法（３）では、電池温度に加え、モータ駆動制御装置温度及びフレーム温度をも参照しつつ、熱接続切換制御を行う。
　例えば、冬季などの外気温が低い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合（電池パック２００は常温（例えば２０℃程度）に保たれているものとする。）、モータ駆動制御装置１００の温度が低温になっており、電池パック２００の熱伝導体２１１をモータ駆動制御装置１００に熱的に接続してしまうと、モータ駆動制御装置１００に熱を奪われ電池パック２００の温度が低下し回生充電が制限されてしまう。そこでモータ駆動制御装置１００の温度が低い場合、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度低下を防ぐようにする。
　また例えば、夏季などの外気温が高い時期に屋内で充電した電池パック２００を屋外に置かれていた電動アシスト自転車１に装着した場合（電池パック２００は常温に保たれているものとする。）、フレーム１１が高温になっており、このときに電池パック２００の熱伝導体２１１をフレーム１１に熱的に接続してしまうと電池パック２００の温度が上昇して回生充電が制限されてしまう可能性がある。そこでフレーム１１の温度が高い場合、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度上昇を防ぐようにする。
　図１５Ａは、電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度＜（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度＜（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲で電池温度が低温から高温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。但しその場合でもモータ駆動制御装置温度が閾値ＴＨ＿Ｃｎｔ（第２の所定値）（例えば５℃程度とする。）よりも低い（モータ駆動制御装置温度＜ＴＨ＿Ｃｎｔ）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして電池パック２００の温度低下を防ぐようにする。
　図１５Ｂは、電池温度が低温から高温に変化する場合（電池温度≧（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度≧（ＴＨ＋ＨＹＳ）の範囲で電池温度が低温から高温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。但しその場合でもフレーム温度が閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙ（第３の所定値）（例えば５０℃程度とする。）よりも高い（ＴＨ＿Ｂｏｄｙ＜フレーム温度）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして、フレーム１１の熱により電池パック２００の温度が上昇するのを防ぐようにする。
　図１５Ｃは、電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度≧ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度≧ＴＨの範囲で電池温度が高温から低温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とし、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図る。但しその場合でもフレーム温度が閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙよりも高い（ＴＨ＿Ｂｏｄｙ＜フレーム温度）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして、フレーム１１の熱による電池パック２００の温度上昇を防ぐようにする。
　図１５Ｄは、電池温度が高温から低温に変化する場合（電池温度＜ＴＨの範囲）における、制御方法（３）による制御方法を説明する図である。同図に示すように、電池温度＜ＴＨの範囲で電池温度が高温から低温に変化するときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とし、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図る。但しその場合でもモータ駆動制御装置温度が閾値ＴＨ＿Ｃｎｔ（例えば５℃程度とする。）よりも低い（モータ駆動制御装置温度≦ＴＨ＿Ｃｎｔ）ときは、電池パック２００の熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にして、モータ駆動制御装置１００に熱を奪われることによる電池パック２００の温度低下を防ぐようにする。
　尚、閾値ＴＨ＿Ｃｎｔとして、例えば、現在のモータ駆動制御装置温度を用いてもよい。そのようにすることで、例えば、冬季などの低温時に電池温度がモータ駆動制御装置温度よりも低ければ、電池パック２００の熱伝導体２１１がモータ駆動制御装置１００に熱的に接続され、モータ駆動制御装置１００の熱を電池パック２００に伝えて電池パック２００（蓄電素子２０１）の昇温を図ることができる。
　また閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙとして、例えば、現在のフレーム温度を用いてもよい。そのようにすることで、例えば、夏季などの高温時に電池温度がフレーム温度よりも高ければ、電池パック２００の熱伝導体２１１がフレーム１１に熱的に接続され、電池パック２００の熱をフレーム１１に逃がして電池パック２００（蓄電素子２０１）の冷却を図ることができる。
　図１６は、制御方法（３）において演算部１２０１（熱接続切換制御部）が行う処理（以下、熱接続切換処理Ｓ１６００と称する。）を説明するフローチャートである。以下、同図とともに熱接続切換処理Ｓ１６００について説明する。
　演算部１２０１は、リアルタイムに電池温度、フレーム温度、及び車体制御装置温度を取得する（Ｓ１６１１）。
　演算部１２０１は、まず電池温度を閾値ＴＨと比較する（Ｓ１６１２）。電池温度が閾値ＴＨ未満であるとき（電池温度＜ＴＨ）（Ｓ１６１２：ＹＥＳ）、処理はＳ１６１３に進む。電池温度が閾値ＴＨ以上であるとき（電池温度≧ＴＨ）（Ｓ１６１２：ＹＥＳ）、処理はＳ１６２１に進む。
　Ｓ１６１３では、演算部１２０１は、車体制御装置温度がＴＨ＿Ｃｎｔを超えているか否か判定する。車体制御装置温度がＴＨ＿Ｃｎｔを超えているとき（車体制御装置温度＞ＴＨ＿Ｃｎｔ）（Ｓ１６１３：ＹＥＳ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をモータ駆動制御装置１００とする（Ｓ１６１４）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
　一方、車体制御装置温度がＴＨ＿Ｃｎｔ以下であるとき（車体制御装置温度≦ＴＨ＿Ｃｎｔ）（Ｓ１６１３：ＮＯ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をオープン（接続先無し）にする（Ｓ１６１５）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
　Ｓ１６２１では、演算部１２０１は、電池温度と閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳとを比較する。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳを超えているとき（電池温度＞（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１６２１：ＹＥＳ）、処理はＳ１６２２に進む。電池温度が閾値ＴＨ＋ヒステリシス幅ＨＹＳ以下であるとき（電池温度≦（ＴＨ＋ＨＹＳ））（Ｓ１６２１：ＮＯ）、演算部１２０１は、熱接続切換装置２２０の現在の状態を維持する（Ｓ１６２５）。その後、処理はＳ１６１１に進む（熱接続切換装置２２０の状態は現状維持）。
　Ｓ１６２２では、演算部１２０１は、フレーム温度をＴＨ＿Ｂｏｄｙと比較する。フレーム温度がＴＨ＿Ｂｏｄｙ未満のとき（フレーム温度＜ＴＨ＿Ｂｏｄｙ）（Ｓ１６２２：ＹＥＳ）、演算部１２０１は熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をフレーム１１とする（Ｓ１６２３）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
　一方、フレーム温度がＴＨ＿Ｂｏｄｙ以上のとき（フレーム温度≧ＴＨ＿Ｂｏｄｙ）（Ｓ１６２２：ＮＯ）、演算部１２０１は熱接続切換装置２２０を制御し、電池パック２００の熱伝導体２１１の熱的な接続先をオープン（接続先無し）にする（Ｓ１６２４）。その後、処理はＳ１６１１に戻る。
［変形例］
　ところで、演算部１２０１が、以上に説明した３つの制御方法（１）～（３）を適宜組み合わせて実行するようにしてもよい。例えば、電池温度が所定温度未満のときは演算部１２０１が熱接続切換処理Ｓ１６００を実行し、上記所定温度以上のときは演算部１２０１が熱接続切換処理Ｓ１４００を実行するようにしてもよい。
　また電池温度を閾値ＴＨと比較する際と同様、体制御装置温度をＴＨ＿Ｃｎｔと比較するときや（図１６のＳ１６１３）フレーム温度をＴＨ＿Ｂｏｄｙと比較するときに（図１６のＳ１６２２）おいてもヒステリシス幅を設定してチャタリングを防ぐようにしてもよい。
＝第２実施形態＝
　第１実施形態では、熱接続切換装置２２０を電池パック２００に設け、これをモータ駆動制御装置１００から制御するようにしているが、第２実施形態では、熱接続切換装置２２０に相当する構成（熱接続切換装置１６０）をモータ駆動制御装置１００に設け、モータ駆動制御装置１００が直接（電池パック通信部１２１０を介さずに）これを制御するようにする。尚、熱接続切換装置２２０に相当する構成（熱接続切換装置１６０）をモータ駆動制御装置１００に設けることで、既存の電池パック２００の構成変更を最小限に抑えることができる。以下、第１実施形態との相違点を中心として、第２実施形態の電動アシスト自転車１について説明する。
　図１７は、第２実施形態のモータ駆動制御装置１００の構成（ブロック図）を示す図である。同図に示すように、第２実施形態では、モータ駆動制御装置１００のモータ制御回路１２０に熱接続切換装置１６０を設けている。
　熱接続切換装置１６０は、例えば、一つ以上の電気式リレーを用いて構成される。第１実施形態と同様に、演算部１２０１は、電池温度がなるべく適正範囲に維持されるように、電池温度、モータ駆動制御装置温度、フレーム温度に基づき熱接続切換装置１６０を制御し、熱伝導体２１１の接続先を、モータ駆動制御装置１００、フレーム１１、及びオープン（接続無し）のいずれかに切り換える。
　図１８は、第２実施形態の電池パック２００の構成（ブロック図）を示す図である。第１実施形態の電池パック２００と同様、第２実施形態の電池パック２００には、蓄電素子２０１との間で効率よく熱交換することができるように熱伝導体２１１が設けられている。熱伝導体２１１の一部は、電池パック２００の外部接続端子７１に熱的に接続されている。
　図１９に、第２実施形態の電池パック２００とコネクタ基台１３０の構成例を示している。電池パック２００の外部接続端子５１～５３は、コネクタ基台１３０の端子群１３０１の対応する端子を介してモータ駆動制御装置１００の回路基板１３１１等に電気的に接続される。同図に示すように、この例では、コネクタ基台１３０又は基板ケース１３１に熱接続切換装置１６０を設けている。電池パック２００がコネクタ基台１３０に接続された状態では、電池パック２００の外部接続端子７１は、コネクタ基台１３０の端子群１３０１の対応する端子を介して熱接続切換装置１６０の端子に熱的に接続される。
　図２０は、第２実施形態の電池パック２００の電池パック側制御回路２０４が備える機能及び電池パック側制御回路２０４が記憶するデータを示す図である。第１実施形態の電池パック側制御回路２０４（図８）と異なり、第２実施形態の電池パック側制御回路２０４は、熱接続切換装置制御部４１４を有しない。
　図２１Ａ乃至図２１Ｃに、第２実施形態における、モータ駆動制御装置１００の演算部１２０１（熱接続切換制御部）により行われる熱接続切換制御による熱接続切換装置２２０の切換の態様を示す。図２１Ａは、熱伝導体２１１の接続先をモータ駆動制御装置１００（熱伝導体１５０）とした場合、図２１Ｂは、熱伝導体２１１の接続先をフレーム１１とした場合、図２１Ｃは、熱伝導体２１１の接続先をオープン（接続先無し）にした場合である。尚、第２実施形態の場合も、モータ駆動制御装置１００の演算部１２０１（熱接続切換制御部）が熱接続切換装置１６０を制御することにより、第１実施形態で示した熱接続切換制御の具体例（制御方法（１）～（３））と同様の熱接続切換制御を行うことができる。
［まとめ］
　以上、詳述したように、本実施形態の電動アシスト自転車１にあっては、電池温度が閾値ＴＨのときはモータ駆動制御装置１００の熱を利用して蓄電素子２０１を昇温することにより、蓄電素子２０１が低温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができ、蓄電素子２０１を適正な温度範囲に維持して駆動力や回生による制動力を安定して得ることができる。
　また電動アシスト自転車１は、電池温度が閾値ＴＨ以上のときは蓄電素子２０１とモータ駆動制御装置１００を熱的に切り離すので、モータ駆動制御装置１００の熱により蓄電素子２０１が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
　また電動アシスト自転車１は、電池温度が閾値ＴＨ以上のときは蓄電素子をフレーム１１に熱的に接続して蓄電素子２０１の熱を逃がすので、蓄電素子２０１が高温となって充放電性能が低下するのを防ぐことができる。尚、電動補助車両は人力と電力補助により駆動するため軽量化が求められるが、本構成によれば、冷却ファンや水冷式の冷却機構等の重量増に繋がる構成を追加することなく、簡素な方法にて蓄電素子を冷却する仕組みを実現することができる。
　また電動アシスト自転車１は、モータ駆動制御装置温度が低温（閾値ＴＨ＿Ｃｎｔ以下）のときは蓄電素子２０１とモータ駆動制御装置１００を熱的に切り離すので、冬季のようにモータ駆動制御装置温度が低いときにモータ駆動制御装置１００が熱的に接続されて蓄電素子２０１が低温となり充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
　また電動アシスト自転車１は、所定部位温度が高温（閾値ＴＨ＿Ｂｏｄｙ以上）のときは蓄電素子２０１とモータ駆動制御装置１００を熱的に切り離すので、夏季のように所定部位の温度が高温になっているときに蓄電素子２０１が所定部位に熱的に接続されることで蓄電素子２０１が高温となって充放電性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。上述した各部材の素材、形状、及び配置は、本発明を実施するための実施形態に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。
１　電動アシスト自転車、１１　フレーム、６１　外部接続端子、６２　外部接続端子、１００　モータ駆動制御装置、１０２　モータ駆動制御装置温度センサ、１０３　フレーム温度センサ、１０４　ブレーキセンサ、１０５　モータ、１０７　トルクセンサ、１２０　モータ制御回路、１３０　コネクタ基台、１３１　基板ケース、１４０　スイッチ回路、１４１１　スイッチ素子、１５０　熱伝導体、１６０　熱接続切換装置、２００　電池パック、２０１　蓄電素子、２１１　熱伝導体、２２０　熱接続切換装置、４１４　熱接続切換装置制御部、１２０１　演算部、１２０２　モータ駆動制御装置温度入力部、１２０３　フレーム温度入力部、１２０７　トルク入力部、１２０８　ブレーキ入力部、１２０９　ＡＤ入力部、１２１０　電池パック通信部、Ｓ１２００　熱接続切換処理、Ｓ１４００　熱接続切換処理、Ｓ１６００　熱接続切換処理

Claims (11)

  1. 　蓄電素子に蓄えられている電力により電動補助車両に設けられているモータを駆動するとともに、前記モータの回生動作時に生じる電力により前記蓄電素子を充電するモータ駆動制御装置と、
    　前記蓄電素子の温度である蓄電素子温度を取得する蓄電素子温度取得部と、
    　前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に接続もしくは切り離す熱接続切換装置と、
    　前記蓄電素子温度が第１の所定値未満のときに前記蓄電素子が前記モータ駆動制御装置と熱的に接続されるように前記熱接続切換装置を制御する熱接続切換制御部と、
    　を備える、
    　電動補助車両の駆動装置。
  2. 　前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、
    　請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。
  3. 　前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上のときに前記蓄電素子と前記電動補助車両の所定部位を熱的に接続するように前記熱接続切換装置を制御する、
    　請求項２に記載の電動補助車両の駆動装置。
  4. 　前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上のときは前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、
    　請求項２に記載の電動補助車両の駆動装置。
  5. 　前記モータ駆動制御装置の温度であるモータ駆動制御装置温度を取得するモータ駆動制御装置温度取得部を更に備え、
    　前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値未満であり、かつ、前記モータ駆動制御装置温度が第２の所定値以下のときは、前記蓄電素子と前記モータ駆動制御装置を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、
    　請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。
  6. 　前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、
    　前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、
    　請求項３に記載の電動補助車両の駆動装置。
  7. 　前記所定部位の温度である所定部位温度を取得する所定部位温度取得部を更に備え、
    　前記熱接続切換制御部は、前記蓄電素子温度が前記第１の所定値に所定のヒステリシス幅値を加えた温度以上であり、かつ、前記所定部位温度が第３の所定値以上のときは、前記蓄電素子と前記所定部位を熱的に切り離すように前記熱接続切換装置を制御する、
    　請求項３に記載の電動補助車両の駆動装置。
  8. 　前記蓄電素子は、前記回生制御部による充電が可能な温度範囲である回生充電可能温度範囲を有し、
    　前記第１の所定値は、前記回生充電可能温度範囲内に設定される、
    　請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。
  9. 　前記熱接続切換装置を備える、請求項１に記載の電動補助車両の駆動装置。　　
  10. 　請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の前記駆動装置を備える電動補助車両。
  11. 　請求項１に記載の前記蓄電素子及び前記熱接続切換装置を備える蓄電装置。
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