JP2015095916A - 蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄電装置の電圧がインレットに印加されることを防止しながら、車両を走行させる。
【解決手段】 第２充電ライン（ＤＣＬ１，ＤＣＬ２）、第１充電ライン（ＣＨＬ１，ＣＨＬ２）および電極ライン（ＰＬ，ＮＬ）の順で、インレット（４１）は蓄電装置（１０）に接続されている。第２充電リレー（ＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇ）が通電状態で固着しているときに、第１充電リレー（ＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ）を非通電状態にすれば、蓄電装置の電圧がインレットに印加されることを防止できる。第１充電ラインは、蓄電装置およびモータ（ＭＧ２）を接続する電極ラインに接続されている。第１充電ラインに設けられた第１充電リレーを非通電状態にしても、電極ラインに設けられたシステムメインリレー（ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ）を通電状態にすることにより、蓄電装置の電力をモータに供給することができる。これにより、車両を走行させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直流電源および交流電源を用いて、蓄電装置を充電することができる蓄電システムに関する。

特許文献１には、直流電源を用いて、走行用バッテリを充電するシステムが記載されている。このシステムでは、走行用バッテリおよびインバータを接続するメイン電力ラインにメインコンタクタ（いわゆるリレー）が設けられている。メインコンタクタをオンにすることにより、走行用バッテリからインバータに電力を供給でき、車両を走行させることができる。

特許文献１に記載のシステムでは、メインコンタクタおよびインバータの間のメイン電力ラインに充電ラインが接続されており、充電ラインには充電コンタクタ（いわゆるリレー）が設けられている。充電ラインと接続された車両側コネクタには充電器側コネクタが接続され、充電器側コネクタは、直流電源を含む充電器と接続されている。充電器側コネクタを車両側コネクタに接続して充電コンタクタをオンにすると、直流電源からの電力を走行用バッテリに供給して、走行用バッテリを充電することができる。

特開２０１２−２２８０６０号公報 国際公開第２０１２／１６４６４４号パンフレット 特開２０１１−１２０３９５号公報 特開２０１２−２４９３８４号公報

特許文献１に記載のシステムでは、直流電源からの電力を走行用バッテリに供給するために、充電コンタクタだけでなく、メインコンタクタもオンにしなければならない。ここで、車両を走行させるときにも、メインコンタクタはオンになる。

充電コンタクタは可動接点および固定接点によって構成されているため、可動接点および固定接点が固着してしまうおそれがある。充電コンタクタの固着によって、充電コンタクタがオンのままになると、車両を走行させるためにメインコンタクタをオンにしたときに、走行用バッテリの電圧が充電ラインを介して車両側コネクタに印加されてしまう。

これを防止するためには、充電コンタクタが固着しているときに、メインコンタクタをオンにしなければよい。しかし、メインコンタクタをオンにできないと、走行用バッテリおよびインバータを接続することができず、車両を走行させることができなくなってしまう。

本発明の蓄電システムは、充放電を行う蓄電装置と、電極ラインを介して蓄電装置と接続されたモータとを有する。モータは、蓄電装置の出力電力を受けて、車両を走行させる動力を生成する。電極ラインには、システムメインリレーが設けられている。電極ラインには、第１充電ラインが接続されている。第１充電ラインは、車両の外部に設置された交流電源からの電力を蓄電装置に供給するために用いられる。

第１充電ラインに設けられた充電器は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を蓄電装置に出力する。蓄電装置および充電器の間における第１充電ラインには、第１充電リレーが設けられている。充電器および第１充電リレーの間における第１充電ラインには、第２充電ラインが接続されている。第２充電ラインは、車両の外部に設置された直流電源からの電力を蓄電装置に供給するために用いられる。

第２充電ラインの端部には、インレットが設けられている。インレットにはコネクタが接続され、コネクタは直流電源と接続されている。第２充電ラインには、第２充電リレーが設けられている。本発明の蓄電システムに含まれるコントローラは、システムメインリレー、第１充電リレーおよび第２充電リレーにおける通電状態および非通電状態を制御する。そして、コントローラは、第２充電リレーが通電状態で固着しているとき、第１充電リレーを非通電状態にする。

本発明において、インレットは、第２充電ライン、第１充電ラインおよび電極ラインを介して、蓄電装置と接続されている。すなわち、第２充電ライン、第１充電ラインおよび電極ラインの順で、インレットは蓄電装置に接続されている。ここで、第１充電ラインに設けられた第１充電リレーが非通電状態であれば、蓄電装置およびインレットの間における電流経路が遮断される。したがって、第２充電リレーが通電状態で固着しているときに、第１充電リレーを非通電状態にすれば、蓄電装置の電圧がインレットに印加されることを防止できる。

第１充電ラインは、蓄電装置およびモータを接続する電極ラインに接続されている。このため、第１充電ラインに設けられた第１充電リレーを非通電状態にしても、電極ラインに設けられたシステムメインリレーを通電状態にすることにより、蓄電装置の電力をモータに供給することができる。したがって、第１充電リレーを非通電状態にして、蓄電装置の電圧がインレットに印加されることを防止しながら、蓄電装置の電力をモータに供給して車両を走行させることができる。

第１充電ラインは、蓄電装置およびシステムメインリレーの間における電極ラインに接続することができる。これにより、システムメインリレーを介さずに、交流電源からの電力を蓄電装置に供給することができる。システムメインリレーは、可動接点および固定接点によって構成されているため、可動接点および固定接点の間の接触部分において、電力損失が発生しやすくなる。システムメインリレーを介さずに、交流電源からの電力を蓄電装置に供給すれば、より多くの電力を蓄電装置に供給することができる。

第２充電リレーに対して、非通電状態にする駆動信号を出力することにより、第２充電リレーが通電状態で固着しているか否かを判別できる。第２充電リレーが通電状態で固着していないとき、第２充電リレーは、非通電状態の駆動信号を受けて非通電状態となる。これに伴い、第２充電ラインには電流が流れない。一方、第２充電リレーが通電状態で固着しているとき、第２充電リレーは、非通電状態の駆動信号を受けても通電状態のままである。これに伴い、第２充電ラインに電流が流れる。したがって、第２充電ラインが通電状態であるか否かを判別することにより、第２充電リレーが通電状態で固着しているか否かを判別できる。

本発明における車両は、モータおよびエンジンの少なくとも一方からの動力を用いて走行することができる。第１充電リレーが非通電状態であるときには、交流電源および直流電源から蓄電装置に電力が供給できなくなる。これにより、蓄電装置の充電量が低下し続け、蓄電装置からモータに電力を供給することができなくなることもある。この場合であっても、エンジンの動力を用いて、車両を走行させることができる。

実施例１である電池システムの構成を示す図である。 実施例１において、電池システムの他の構成を示す図である。 交流電源を用いた組電池の充電処理を説明するフローチャートである。 直流電源を用いた組電池の充電処理を説明するフローチャートである。 充電リレーの固着を判別する処理を説明するフローチャートである。 充電リレーの固着を判別するための構成を示す図である。 充電リレーの固着を判別した後の処理を説明するフローチャートである。 実施例１の変形例である電池システムの構成を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１は、本実施例の電池システム（本発明の蓄電システムに相当する）の構成を示す図である。図１に示す電池システムは、車両に搭載されている。

組電池（本発明の蓄電装置に相当する）１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。本実施例の組電池１０では、すべての単電池１１が直列に接続されているが、組電池１０には、並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。

組電池１０の正極端子には、正極ライン（本発明の電極ラインに相当する）ＰＬが接続され、組電池１０の負極端子には、負極ライン（本発明の電極ラインに相当する）ＮＬが接続されている。組電池１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介してインバータ２１に接続されている。正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられ、負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレー（本発明のシステムメインリレーに相当する）ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オン（通電状態）およびオフ（非通電状態）の間で切り替わる。

システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、抵抗素子ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐが並列に接続されている。抵抗素子ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、直列に接続されている。ここで、抵抗素子ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐと接続されるラインは、負極ラインＮＬの一部である。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オン（通電状態）およびオフ（非通電状態）の間で切り替わる。

システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよびインバータ２１の間の正極ラインＰＬと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐおよびインバータ２１の間の負極ラインＮＬとには、平滑コンデンサＣ１が接続されている。

組電池１０をインバータ２１と接続するとき、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、組電池１０の放電電流が平滑コンデンサＣ１に流れ、平滑コンデンサＣ１が充電される。平滑コンデンサＣ１の充電電流は、抵抗素子Ｒを流れるため、平滑コンデンサＣ１に突入電流が流れることを抑制できる。

次に、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０およびインバータ２１の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ready-On）となる。イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったとき、上述したように、電池システムが起動状態となる。電池システムが起動状態にあるときには、以下に説明するように、車両を走行させることができる。

インバータ２１は、組電池１０から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ（本発明のモータに相当する）ＭＧ２に出力する。モータ・ジェネレータＭＧ２は、インバータ２１から出力された交流電力を受けて運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギ（動力）を駆動輪２２に伝達することにより、車両を走行させることができる。

動力分割機構２３は、エンジン２４の動力を、駆動輪２２に伝達したり、モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達したりする。モータ・ジェネレータＭＧ１は、エンジン２４の動力を受けて発電を行う。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した交流電力は、インバータ２１を介して、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給されたり、組電池１０に供給されたりする。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給すれば、モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギによって、駆動輪２２を駆動することができる。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を組電池１０に供給すれば、組電池１０を充電することができる。

組電池１０およびインバータ２１の間の電流経路には、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ２１に出力することができる。昇圧回路は、インバータ２１の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。

組電池１０の正極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂの間の正極ラインＰＬには、充電ライン（本発明の第１充電ラインに相当する）ＣＨＬ１が接続されている。組電池１０の負極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの間の負極ラインＮＬには、充電ライン（本発明の第１充電ラインに相当する）ＣＨＬ２が接続されている。また、充電ラインＣＨＬ２は、組電池１０の負極端子および抵抗素子Ｒの間の負極ラインＮＬに接続されている。

充電ラインＣＨＬ１，ＣＨＬ２は、充電器（本発明の充電器に相当する）３１に接続されている。充電ラインＣＨＬ１には充電リレーＣＨＲ−Ｂが設けられ、充電ラインＣＨＬ２には充電リレーＣＨＲ−Ｇが設けられている。具体的には、充電リレーＣＨＲ−Ｂは、組電池１０の正極端子および充電器３１の間における充電ラインＣＨＬ１に設けられている。また、充電リレーＣＨＲ−Ｇは、組電池１０の負極端子および充電器３１の間における充電ラインＣＨＬ２に設けられている。

充電リレー（本発明の第１充電リレーに相当する）ＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オン（通電状態）およびオフ（非通電状態）の間で切り替わる。充電リレーＣＨＲ−Ｂおよび充電器３１の間の充電ラインＣＨＬ１と、充電リレーＣＨＲ−Ｇおよび充電器３１の間の充電ラインＣＨＬ２とには、平滑コンデンサＣ２が接続されている。

充電リレーＣＨＲ−Ｐの一端は、抵抗素子ＲおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｐの接続点に接続されている。充電リレーＣＨＲ−Ｐの他端は、充電リレーＣＨＲ−Ｇおよび充電器３１の間の充電ラインＣＨＬ２に接続されている。充電リレーＣＨＲ−Ｐは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オン（通電状態）およびオフ（非通電状態）の間で切り替わる。

充電器３１には、充電ラインＣＨＬ１，ＣＨＬ２を介して、インレット３２が接続されている。インレット３２には、コネクタ３３が接続される。すなわち、コネクタ３３をインレット３２に接続したり、コネクタ３３をインレット３２から外したりすることができる。コネクタ３３は、ケーブルを介して交流電源３４と接続されている。コネクタ３３および交流電源３４は、車両とは別に、車両の外部に設置されている。交流電源３４としては、例えば、商用電源が用いられる。

コネクタ３３をインレット３２に接続することにより、交流電源３４からの電力を組電池１０に供給して、組電池１０を充電することができる。ここで、充電器３１は、交流電源３４から供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に出力する。また、充電器３１は、交流電源３４の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力を組電池１０に出力することができる。充電器３１としては、公知の構成を適宜採用することができる。充電器３１は、２つのトランスを有しており、これらのトランスの間は絶縁状態となる。

充電リレーＣＨＲ−Ｂおよび充電器３１の間の充電ラインＣＨＬ１には、充電ライン（本発明の第２充電ラインに相当する）ＤＣＬ１の一端が接続されている。充電ラインＤＣＬ１の他端は、インレット４１に接続されている。充電ラインＤＣＬ１には、充電リレーＤＣＲ−Ｂが設けられている。充電リレーＣＨＲ−Ｇおよび充電器３１の間の充電ラインＣＨＬ２には、充電ライン（本発明の第２充電ラインに相当する）ＤＣＬ２の一端が接続されている。充電ラインＤＣＬ２の他端は、インレット（本発明のインレットに相当する）４１に接続されている。充電ラインＤＣＬ２には、充電リレーＤＣＲ−Ｇが設けられている。充電リレー（本発明の第２充電リレーに相当する）ＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オン（通電状態）およびオフ（非通電状態）の間で切り替わる。

インレット４１には、コネクタ（本発明のコネクタに相当する）４２が接続される。すなわち、コネクタ４２をインレット４１に接続したり、コネクタ４２をインレット４１から外したりすることができる。コネクタ４２は、ケーブルを介して充電器４３に接続されている。コネクタ４２および充電器４３は、車両とは別に、車両の外部に設置されている。充電器４３は、直流電源４３ａを有し、コントローラ５０と通信することができる。コネクタ４２をインレット４１に接続することにより、直流電源４３ａからの電力を組電池１０に供給して、組電池１０を充電することができる。

直流電源４３ａを用いて組電池１０を充電するときの電流値は、交流電源３４を用いて組電池１０を充電するときの電流値よりも大きい。これにより、所定の充電量だけ、組電池１０を充電するときにおいて、直流電源４３ａを用いた充電時間は、交流電源３４を用いた充電時間よりも短くなる。

本実施例では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび充電リレーＣＨＲ−Ｐに抵抗素子Ｒが接続されているが、これに限るものではない。具体的には、図２に示すように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐに抵抗素子Ｒ１を接続し、充電リレーＣＨＲ−Ｐに抵抗素子Ｒ２を接続することもできる。

システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ１は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇと並列に接続される。充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ２は、充電リレーＣＨＲ−Ｇと並列に接続される。図１に示す構成では、図２に示す２つの抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の代わりに、１つの抵抗素子Ｒを用いるだけでよい。このため、抵抗素子Ｒの数を減らすことができる。

図２に示す構成において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ１を省略することができる。この場合には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにする前に、平滑コンデンサＣ１を充電しておけばよい。これにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにしたときに、平滑コンデンサＣ１に突入電流が流れることを防止できる。例えば、車両に搭載された補機バッテリの放電電流を用いて、平滑コンデンサＣ１を充電することができる。一方、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ１を省略する場合と同様に、充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ２を省略することもできる。

本実施例の車両は、車両を走行させる動力源として、組電池１０およびエンジン２４を備えているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０だけを動力源として備えた車両（いわゆる電気自動車）であっても、本発明を適用することができる。

次に、交流電源３４を用いて、組電池１０を充電する処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図３に示す処理を開始するとき、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐはオフである。

ステップＳ１０１において、コントローラ５０は、コネクタ３３がインレット３２に接続されているか否かを判別する。この判別方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。コネクタ３３がインレット３２に接続されていなければ、図３に示す処理は終了する。

コネクタ３３がインレット３２に接続されているとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０２において、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、組電池１０の放電電流が平滑コンデンサＣ２に流れ、平滑コンデンサＣ２を充電することができる。平滑コンデンサＣ２の充電電流は、抵抗素子Ｒを流れるため、平滑コンデンサＣ２に突入電流が流れることを防止できる。

ステップＳ１０３において、コントローラ５０は、充電リレーＣＨＲ−Ｇをオフからオンに切り替えるとともに、充電リレーＣＨＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。ステップＳ１０４において、コントローラ５０は、組電池１０の充電を開始する。ここで、コントローラ５０は、充電器３１の動作を制御することにより、交流電源３４からの電力を組電池１０に出力する。

ステップＳ１０５において、コントローラ５０は、組電池１０の充電を終了すべきか否かを判別する。例えば、組電池１０のＳＯＣ（State of Charge）が予め定められたＳＯＣ（目標値）に到達したときに、組電池１０の充電を終了すべきであることを判別できる。ＳＯＣとは、満充電容量に対する現在の充電容量の割合である。組電池１０のＳＯＣは、公知のように、組電池１０の電圧値や電流値から推定することができる。

一方、組電池１０の充電量が予め定められた充電量（目標値）に到達したときに、組電池１０の充電を終了すべきであることを判別できる。組電池１０の充電量とは、交流電源３４を用いて組電池１０の充電を開始してからの充電量である。組電池１０を充電するときの電流値を検出する電流センサを用いれば、組電池１０の充電量を算出することができる。

組電池１０の充電を終了すべきであると判別したとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０６において、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。また、コントローラ５０は、充電器３１の動作も停止させる。これにより、交流電源３４を用いた組電池１０の充電が終了する。

図３を用いて説明したように、交流電源３４を用いて組電池１０を充電するときには、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐのオン／オフを制御するだけでよい。すなわち、交流電源３４からの充電電流は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを流れない。

交流電源３４からの充電電流がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを流れてしまうと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐにおいて、電力損失が発生してしまう。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、可動接点および固定接点によって構成されており、可動接点および固定接点の接触部分において、電力損失が大きくなりやすい。本実施例では、このような電力損失が発生することを防止できる。したがって、交流電源３４から組電池１０に対して、より多くの充電電流を流すことができる。

一方、車両を走行させるときには、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐのオン／オフを制御する必要は無く、上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐのオン／オフを制御するだけでよい。

図２に示す構成において、充電リレーＣＨＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ２を省略したときには、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオンにすることにより、交流電源３４からの電力を組電池１０に供給できる。ここで、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオンにする前に、平滑コンデンサＣ２を充電しておけばよい。例えば、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇがオフであるとき、充電器３１からの電力を調整することにより、平滑コンデンサＣ２を充電することができる。

次に、直流電源４３ａを用いて、組電池１０を充電する処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図４に示す処理を開始するとき、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐおよび充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇはオフである。

ステップＳ２０１において、コントローラ５０は、コネクタ４２がインレット４１に接続されているか否かを判別する。この判別方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。コネクタ４２がインレット４１に接続されていないとき、図４に示す処理を終了する。

コネクタ４２がインレット４１に接続されているとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０２において、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇをオフからオンに切り替えるとともに、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオフからオンに切り替える。ステップＳ２０３において、コントローラ５０は、直流電源４３ａを用いた組電池１０の充電を開始する。具体的には、コントローラ５０は、充電器４３に対して充電開始の指令を送信することにより、直流電源４３ａからの電力を組電池１０に供給することができる。

ステップＳ２０４において、コントローラ５０は、組電池１０の充電を終了すべきか否かを判別する。ステップＳ２０４の処理は、図３に示すステップＳ１０５の処理と同じであるため、詳細な説明は省略する。組電池１０の充電を終了すべきであると判別したとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０５において、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇをオンからオフに切り替えるとともに、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。ここで、コントローラ５０は、充電器４３に対して充電終了の指示を送信することにより、直流電源４３ａから組電池１０への電力供給を停止させることができる。これにより、直流電源４３ａを用いた組電池１０の充電が終了する。

直流電源４３ａを用いて組電池１０を充電するときには、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇおよび充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇのオン／オフを制御するだけでよい。すなわち、直流電源４３ａからの充電電流は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを流れない。これにより、交流電源３４を用いた組電池１０の充電と同様に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐにおける電力損失を防止できる。

一方、車両を走行させるときには、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇのオン／オフを制御する必要は無く、上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐのオン／オフを制御するだけでよい。

次に、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの固着を判別する処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。図５に示す処理は、例えば、図４に示す処理を開始する前又は後に行うことができる。図５に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。図５に示す処理を開始するとき、コネクタ４２がインレット４１に接続されている。

ステップＳ３０１において、コントローラ５０は、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオフからオンに切り替える。ステップＳ３０２において、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂをオフにするための駆動信号を出力するとともに、充電リレーＤＣＲ−Ｇをオンにするための駆動信号を出力する。

ステップＳ３０３において、コントローラ５０は、直流電源４３ａから組電池１０に充電電流が流れているか否かを判別する。充電リレーＤＣＲ−Ｂが正常であり、固着していなければ、充電リレーＤＣＲ−Ｂは、コントローラ５０からの駆動信号を受けてオフになる。これにより、直流電源４３ａから組電池１０には、充電電流が流れない。すなわち、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２には、電流が流れない。

一方、充電リレーＤＣＲ−Ｂが固着していると、コントローラ５０からの駆動信号にかかわらず、充電リレーＤＣＲ−Ｂはオンになる。ここで、ステップＳ３０１，Ｓ３０２の処理によって、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇおよび充電リレーＤＣＲ−Ｇはオンである。このため、直流電源４３ａから組電池１０に充電電流が流れる。すなわち、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れる。このように、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているか否かを判別することにより、充電リレーＤＣＲ−Ｂが固着しているか否かを判別できる。

充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているか否かの具体的な判別方法については、後述する。充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているとき、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂが固着していると判別し、ステップＳ３０４の処理を行う。一方、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていないとき、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂが固着していないと判別し、ステップＳ３０５の処理を行う。

ステップＳ３０４において、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂが固着していることを示すフラグを設定する。このフラグの設定情報は、メモリに記憶しておくことができる。ステップＳ３０４の処理を行った後、コントローラ５０は、ステップＳ３０５の処理を行う。

ステップＳ３０５において、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂをオンにするための駆動信号を出力するとともに、充電リレーＤＣＲ−Ｇをオフにするための駆動信号を出力する。ステップＳ３０６において、コントローラ５０は、直流電源４３ａから組電池１０に充電電流が流れているか否かを判別する。

充電リレーＤＣＲ−Ｇが正常であり、固着していなければ、充電リレーＤＣＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けてオフになる。これにより、直流電源４３ａから組電池１０には、充電電流が流れない。すなわち、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２には、電流が流れない。

一方、充電リレーＤＣＲ−Ｇが固着していると、コントローラ５０からの駆動信号にかかわらず、充電リレーＤＣＲ−Ｇはオンになる。ここで、ステップＳ３０１，Ｓ３０５の処理によって、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇおよび充電リレーＤＣＲ−Ｂはオンである。このため、直流電源４３ａから組電池１０に充電電流が流れる。すなわち、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れる。このように、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているか否かを判別することにより、充電リレーＤＣＲ−Ｇが固着しているか否かを判別できる。

充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているとき、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｇが固着していると判別し、ステップＳ３０７の処理を行う。一方、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていないとき、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｇが固着していないと判別し、ステップＳ３０８の処理を行う。

ステップＳ３０７において、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｇが固着していることを示すフラグを設定する。このフラグの設定情報は、メモリに記憶しておくことができる。ステップＳ３０７の処理を行った後、コントローラ５０は、ステップＳ３０８の処理を行う。ステップＳ３０８において、コントローラ５０は、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。本実施例では、充電リレーＤＣＲ−Ｂの固着を判別した後に、充電リレーＤＣＲ−Ｇの固着を判別しているが、これとは逆の順序で、固着の判別を行ってもよい。

次に、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているか否かを判別する構成について、図６を用いて説明する。

図６において、充電ラインＤＣＬ１には電流センサ６１が設けられている。電流センサ６１は、充電ラインＤＣＬ１に流れる電流値を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。電流センサ６１によって検出された電流値が電流閾値よりも大きいとき、コントローラ５０は、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていることを判別できる。ここで、電流閾値とは、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていないときの電流値（実質的には０［Ａ］）であり、電流センサ６１の検出誤差などを考慮して設定される。

電流センサ６１によって検出された電流値が電流閾値以下であるとき、コントローラ５０は、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていないことを判別できる。図６に示す例では、充電ラインＤＣＬ１に電流センサ６１を設けているが、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２の少なくとも一方に電流センサ６１を設けることができる。この場合であっても、電流センサ６１の検出結果に基づいて、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているか否かを判別できる。

一方、図６に示すように、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電圧センサ６２を接続することができる。電圧センサ６２は、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２の間の電圧値を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。

電圧センサ６２によって検出された電圧値が電圧閾値よりも大きいとき、コントローラ５０は、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていることを判別できる。ここで、電圧閾値とは、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていないときの電圧値（実質的には０［Ｖ］）であり、電圧センサ６２の検出誤差などを考慮して設定される。電圧センサ６２によって検出された電圧値が電圧閾値以下であるとき、コントローラ５０は、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れていないことを判別できる。

充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に電流が流れているか否かを判別するときには、図６に示す電流センサ６１および電圧センサ６２の少なくとも一方を用いることができる。また、図６に示す構成では、充電ラインＤＣＬ１，ＤＣＬ２に対して、電流センサ６１や電圧センサ６２を接続しているが、これに限るものではない。すなわち、直流電源４３ａおよび組電池１０の間の電流経路であれば、電流センサ６１や電圧センサ６２を設けることができる。

図５に示す処理が行われた後の処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。図７に示す処理は、コントローラ５０によって実行される。

ステップＳ４０１において、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの少なくとも一方が固着しているか否かを判別する。この判別は、図５に示す処理で説明したフラグの設定情報に基づいて行われる。すなわち、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの固着を示すフラグが設定されているとき、コントローラ５０は、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇが固着していることを判別する。

充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの両方が固着していないとき、コントローラ５０は、図７に示す処理を終了する。充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの少なくとも一方が固着しているとき、コントローラ５０は、ステップＳ４０２において、ユーザなどに警告を行う。警告を行う方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、音を出力したり、ディスプレイへの表示を行ったりして、ユーザなどに警告を行うことができる。警告の内容では、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの固着を特定してもよいし、特定しなくてもよい。

ステップＳ４０３において、コントローラ５０は、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐをオフにする。すなわち、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの固着を示すフラグが設定されている間、コントローラ５０は、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐをオフにし続ける。

充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇが固着しており、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇがオンであると、コネクタ４２をインレット４１から外した後に、組電池１０の電圧がインレット４１に印加されてしまう。これを防止するために、本実施例では、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの少なくとも一方が固着しているとき、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐをオフにしている。

充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐをオフにすることにより、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇが固着していても、組電池１０の電圧がインレット４１に印加されることを防止できる。また、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐがオフであっても、上述したようにシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにすることにより、車両を走行させることができる。

充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐをオフにしたとき、交流電源３４および直流電源４３ａからの電力を組電池１０に供給することができなくなる。すなわち、組電池１０を充電することができなくなる。これにより、組電池１０のＳＯＣは低下し続けてしまう。ここで、図１に示す構成であれば、組電池１０のＳＯＣが低下しすぎて、組電池１０を放電させることができなくなっても、エンジン２４の動力を用いて車両を走行させ続けることができる。

なお、組電池１０の電圧はインレット３２に印加されない。上述したように、組電池１０およびインレット３２の間には充電器３１が設けられており、充電器３１の内部（２つのトランスの間）は絶縁状態となっている。このため、組電池１０の電圧がインレット３２に印加することは考慮しなくてもよい。

本実施例の変形例について、図８を用いて説明する。図８は、図２に対応する図である。本変形例では、本実施例と異なる点について、主に説明する。

図８に示す電池システムにおいて、充電ラインＣＨＬ１は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよびインバータ２１の間の正極ラインＰＬに接続されている。充電ラインＣＨＬ２は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐおよびインバータ２１の間の負極ラインＮＬに接続されている。

本変形例において、交流電源３４又は直流電源４３ａを用いて、組電池１０を充電するときには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにする必要がある。すなわち、図３や図４に示す処理において、充電を開始する前に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにしておけばよい。

図３に示す処理では、例えば、ステップＳ１０１の処理とステップＳ１０２の処理との間において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにすることができる。また、図４に示す処理では、例えば、ステップＳ２０１の処理とステップＳ２０２の処理との間において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにすることができる。

一方、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの固着を判別するときにも、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにする必要がある。具体的には、図５に示す処理を行うときにおいて、ステップＳ３０２の処理を行う前に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにしておけばよい。ここで、本実施例で説明した処理と同じ処理を行うことにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにすることができる。

本変形例において、充電リレーＤＣＲ−Ｂ，ＤＣＲ−Ｇの少なくとも一方が固着しているときには、本実施例と同様に、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐをオフにすればよい。これにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンであっても、組電池１０の電圧がインレット４１に印加されることを防止できる。しかも、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにしながら、車両を走行させることができる。

１０：組電池（蓄電装置）、１１：単電池、２１：インバータ、
２２：駆動輪、２３：動力分割機構、２４：エンジン、３１：充電器、
３２，４１：インレット、３３，４２：コネクタ、３４：交流電源、４３：充電器、
４３ａ：直流電源、５０：コントローラ、ＭＧ１，ＭＧ２：モータ・ジェネレータ、
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐ：システムメインリレー、Ｒ：抵抗素子、
ＤＣＲ−Ｇ，ＤＣＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇ，ＣＨＲ−Ｐ：充電リレー、

Claims (4)

1. 充放電を行う蓄電装置と、
   電極ラインを介して前記蓄電装置と接続されており、前記蓄電装置の出力電力を受けて、車両を走行させる動力を生成するモータと、
   前記電極ラインに設けられたシステムメインリレーと、
   前記電極ラインに接続されており、前記車両の外部に設置された交流電源からの電力を前記蓄電装置に供給する第１充電ラインと、
   前記第１充電ラインに設けられ、前記交流電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を前記蓄電装置に出力する充電器と、
   前記蓄電装置および前記充電器の間における前記第１充電ラインに設けられた第１充電リレーと、
   前記充電器および前記第１充電リレーの間における前記第１充電ラインに接続されており、前記車両の外部に設置された直流電源からの電力を前記蓄電装置に供給する第２充電ラインと、
   前記第２充電ラインの端部に設けられ、前記直流電源と接続されたコネクタが接続されるインレットと、
   前記第２充電ラインに設けられた第２充電リレーと、
   前記システムメインリレー、前記第１充電リレーおよび前記第２充電リレーにおける通電状態および非通電状態を制御するコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記第２充電リレーが通電状態で固着しているとき、前記第１充電リレーを非通電状態にすることを特徴とする蓄電システム。
2. 前記第１充電ラインは、前記蓄電装置および前記システムメインリレーの間における前記電極ラインに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記コントローラは、前記第２充電リレーを非通電状態にする駆動信号を出力した後に、前記第２充電ラインが通電状態であるとき、前記第２充電リレーが通電状態で固着していることを判別することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電システム。
4. 前記車両は、前記モータおよびエンジンの少なくとも一方からの動力を用いて走行することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
   

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