JP2017099125A - 電池システム、二次電池の電池監視装置および二次電池の監視方法 - Google Patents

電池システム、二次電池の電池監視装置および二次電池の監視方法 Download PDF

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Abstract

【課題】二次電池の誤使用を防ぐ。【解決手段】本明細書によって開示される電池システムは、車両に搭載される電池システム１０であって、リチウムイオン電池を直列接続してなる二次電池１１と、二次電池１１の電流を遮断する電流遮断部１２と、車両に設けられた車両側通信コネクタ５４が接続される通信コネクタ１５と、通信コネクタ１５に設けられ、鉛蓄電池専用車両の車両側通信コネクタに設けられた電源端子と接続可能な検知端子１８と、車両側通信コネクタが通信コネクタ１５に接続された際の検知端子１８の接続状態に基づいて電流遮断部１２において電流を遮断制御する中央処理装置２１とを備える構成とした。【選択図】図１

Description

本明細書によって開示される技術は、電池システム、二次電池の電池監視装置および二次電池の監視方法に関する。
例えば、車両等の始動用バッテリとして使用される鉛蓄電池には、正極および負極端子が設けられており、負極端子には、残存容量などの電池の状態を判断するために、電圧や電流など電池の状態をモニタするバッテリセンサが接続されている。
一方、車両側には、車両制御システムが搭載されており、車両側制御システムに設けられた通信ケーブルの通信コネクタをバッテリセンサに接続することで、バッテリセンサに設けられたマイコンからデータを取得し、鉛蓄電池の状態を監視している。このような技術としては、特開２００８−２９１６６０公報（下記特許文献１）が知られている。また、一般に、この種のバッテリセンサは、正極端子から車両側のシステムを経由して通信コネクタ経由で電源が供給されている。
特開２００８−２９１６６０公報
ところで、近年、車両の燃費向上を目的として鉛蓄電池に替わるリチウムイオン電池の車両への搭載が行われている。しかしながら、鉛蓄電池とリチウムイオン電池とでは電池の制御方法が異なっているものの、始動用バッテリの形状および通信コネクタの形状は、鉛蓄電池とリチウムイオン電池とのいずれにおいても同様の形状とされており、鉛蓄電池を搭載する鉛蓄電池用の車両に誤ってリチウムイオン電池を搭載してしまう虞がある。したがって、例えば、リチウムイオン電池に充電が行われた場合、一般に、鉛蓄電池に対する充電電圧の範囲は、リチウムイオン電池に比べて高くなっているため、過充電となってしまい、不具合が生じてしまう。
本明細書では、二次電池の誤使用を防ぐ技術を開示する。
本明細書によって開示される技術は、電池システムであって、二次電池と、前記二次電池の電流を遮断する電流遮断部と、外部通信コネクタが接続される通信コネクタと、前記通信コネクタに設けられた検知端子と、前記外部通信コネクタが前記通信コネクタに接続された際の前記通信コネクタの前記検知端子の接続状態に基づいて前記電流遮断部を制御する制御部とを備える構成とした。
本明細書によって開示される技術によれば、二次電池の誤使用を防ぐことができる。
実施形態１の電池システムのブロック図 二次電池の電池監視装置のブロック図 電流遮断処理を示すフローチャート 電流遮断解除処理を示すフローチャート 強制電流遮断処理を示すフローチャート 鉛蓄電池システムと鉛蓄電池専用車両との接続状態を示すブロック図 従来型のリチウムイオン電池システムとリチウムイオン電池専用車両との接続状態を示すブロック図 実施形態２の電池システムのブロック図 実施形態２の電池システムにおける電流遮断解除処理を示すフローチャート
（本実施形態の概要）
初めに、本実施形態にて開示する電池システムの概要について説明する。
本実施形態にて開示する電池システムは、二次電池と、前記二次電池の電流を遮断する電流遮断部と、外部通信コネクタが接続される通信コネクタと、前記通信コネクタに設けられた検知端子と、前記外部通信コネクタが前記通信コネクタに接続された際の前記通信コネクタの前記検知端子の接続状態に基づいて前記電流遮断部を制御する制御部とを備える構成とした。
このような構成の電池システムによると、例えば、外部通信コネクタが通信コネクタに対して接続された際に、制御部が通信コネクタの端子の接続状態に基づいて電流遮断部を作動させることで、二次電池の電流を遮断したり、電流の遮断を解除したりすることができる。これにより、複数の構成が異なる外部通信コネクタが設けられ、外部通信コネクタと通信コネクタとが接続された際の検知端子の接続状態が外部通信コネクタによって変化する場合には、適切でない外部通信コネクタが接続された際の検知端子の接続状態に基づいて電流を遮断し、二次電池が誤って使用されることを防ぐことができる。
本明細書によって開示される電池システムは、以下の構成としてもよい。
本明細書により開示される電池システムの一実施態様として、前記通信コネクタは、充電電圧の範囲が同一もしくは充電電圧の範囲が異なる車両に設けられた前記外部通信コネクタに接続可能とされており、前記検知端子は、充電電圧の範囲が異なる前記車両の前記外部通信コネクタに設けられた電源供給用の電源端子と接続可能とされており、前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとが接続され、前記電源端子と前記検知端子とが接続されたことを検出した場合に、前記電流遮断部において前記電流を遮断する構成としてもよい。
このような構成によると、例えば、充電電圧の範囲が異なる車両に電池システムが搭載され、外部通信コネクタの電源端子と通信コネクタの検知端子とが接続されたことが検出された場合には、電流遮断部において車両と二次電池との間の電流が遮断される。
つまり、充電電圧の範囲が異なる車両に電池システムが搭載された場合には、電流遮断部において電流が遮断され、二次電池が使用できなくなる。また、充電電圧の範囲が同一の車両に電池システムが搭載され、外部通信コネクタが通信コネクタに接続された場合には、電源端子と検知端子との接続が検出されず、電流が遮断されることがないから、二次電池を使用することができる。これにより、電池システムの二次電池が誤って使用されることを防ぐことができる。
本明細書により開示される電池システムの一実施態様として、前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとの接続が解除され、前記電源端子と前記検知端子との接続が解除された場合に、前記電流遮断部において前記電流の遮断を解除する構成としてもよい。
このような構成によると、制御方法が異なる車両から電池システムを取り外す際に、電源端子と検知端子との接続が解除されると、電流遮断部において電流の遮断が解除されるから、電流遮断部において電流の遮断を解除する解除作業を別途実施することなく二次電池を容易に使用可能状態に復帰させることができる。
本明細書により開示される電池システムの一実施態様として、前記検知端子は、充電電圧の範囲が同一の車両の前記外部通信コネクタに設けられたグランド用のグランド端子と接続可能とされており、前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとが接続され、前記グランド端子と前記検知端子とが接続されたことを検出した場合に、前記電流遮断部における前記電流の遮断を解除する構成としてもよい。
このような構成によると、充電電圧の範囲が同一の車両に電池システムが搭載され、外部通信コネクタのグランド端子と通信コネクタの検知端子との接続が検出された場合には、電流遮断部において電流の遮断が解除され、二次電池を使用可能状態に復帰させて使用することができる。
本明細書により開示される電池システムの一実施態様として、前記通信コネクタは、前記外部通信コネクタに設けられた外部通信端子と接続可能な通信端子を有しており、前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとの接続により前記外部通信端子と前記通信端子とが接続されている状態において、前記通信端子に対する前記外部通信コネクタからの遮断信号を検出した場合に、前記電流遮断部において前記電流を遮断する構成としてもよい。
このような構成によると、外部通信端子および通信端子を通じて外部コネクタから制御部に遮断信号を送信することで、外部からの指示により電流を遮断できるから、電池システムの二次電池を適切に使用することができる。
＜実施形態１＞
本明細書に開示する実施形態１について図１から図５を参照して説明する。
まず、はじめに、本実施形態の電池システム１０について説明する。本実施形態の電池システム１０は、自動車などの車両に搭載される始動用の電池システム１０であって、図１に示すように、電池システム１０の負極端子１３および正極端子１４に接続されたエンジン始動装置などの各種車両負荷５１に電力を供給すると共に、車両発電機５１から電力を受給する構成とされている。
また、電池システム１０は、二次電池１１と、図示しない電流センサと、図示しない温度センサと、図示しない電圧センサと、電流遮断部１２と、電池監視装置（以下、「ＢＭＵ」）２０とを備えて構成されている。
二次電池１１は、複数（本実施形態では４つ）のリチウムイオン電池を直列に接続して構成されており、この二次電池１１は、負極側が負極端子１３に接続され、正極側が正極端子１４に接続されている。したがって、本実施形態の電池システム１０は、後述するリチウムイオン電池専用車両に搭載されて使用されるものである。
電流センサは、二次電池１１と負極端子１３との間の電力線Ｌに接続されており、電力線Ｌに流れる電流を検出し、その検出電流に応じた検出信号を出力する。
温度センサは、接触式あるいは非接触式とされており、二次電池１１の温度を測定し、その測定温度に応じた温度測定信号を出力する。
電圧センサは、二次電池１１に並列接続されており、二次電池１１の端子間電圧を検出し、その検出電圧に応じた検出信号を出力する。
電流センサ、温度センサ、電圧センサは、図示しない信号線を介してＢＭＵ２０に接続されており、それぞれのセンサから出力された信号は、ＢＭＵ２０に取り込まれるようになっている。
電流遮断部１２は、例えば、ＦＥＴ等の半導体スイッチやリレーであり、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌ上に設けられている。電流遮断部１２は、ＢＭＵ２０からの指令に応答して作動し、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流を遮断する。
ＢＭＵ２０は、電池システム１０のケースＣ内において、二次電池１１および電流遮断部１２に接続されると共に、ケースＣに設けられた通信コネクタ１５に接続されており、ＢＭＵ２０は、二次電池１１から直接電力の供給を受けている。また、ＢＭＵ２０は、図２に示すように、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」）２１と、通信部２２と、電圧変換部２３と、電流遮断部駆動部２４と、電池監視部２５と、記憶部２６とを備えて構成されている。なお、中央処理装置２１が制御部に相当する。
通信コネクタ１５は、複数（本実施形態では２つ）の端子１６を備えており、図１および図２に示すように、車両の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」）５２に設けられた通信ケーブル５３の車両側通信コネクタ５４に接続可能とされている。通信コネクタ１５の複数の端子１６のうちの１端子は、車両側通信コネクタ５４に設けられた車両側通信端子５５に接続される通信端子１７とされ、車両側通信端子５５と通信端子１７とは、車両側通信コネクタ５４と通信コネクタ１５とが接続されることに伴って、接続される。また、複数の端子１６のうち通信端子１７と異なる１端子は、検知端子１８とされている。
通信部２２は、一端がＣＰＵ２１に接続されると共に、他端が通信コネクタ１５の通信端子１７に接続されている。通信部２２は、通信コネクタ１５が車両側通信コネクタ５４に接続されると共に、車両側通信端子５５と通信端子１７とが接続されると、車両のＥＣＵ５２と通信可能となり、ＣＰＵ２１とＥＣＵ５２との間の信号もしくはデータの送受信を行う。
電圧変換部２３は、例えば、ＦＥＴ等の半導体スイッチなどによって構成されており、一端がＣＰＵ２１に接続されると共に、他端が通信コネクタ１５に設けられた検知端子１８に接続されている。電圧変換部２３は、検知端子１８に対して電源入力がされていない状態では、未検出信号をＣＰＵ２１に入力しており、検知端子１８に対して電源入力がされ、検知端子１８の電圧が高くなったり、検知端子１８に電流が流れたりしたことに基づいて、例えば、半導体スイッチが切り替わることで、検出信号をＣＰＵ２１に入力する。そして、検知端子１８に対する電源入力が解除され、検知端子１８の電圧が下がると、半導体スイッチが切り替わることで、電圧変換部２３は、再びＣＰＵ２１に対して未検出信号の入力を再開するようになっている。
電流遮断部駆動部２４は、ＣＰＵ２１からの電流遮断指令もしくは電流解除指令を受信し、指令に応じた駆動用電流を電流遮断部１２へ出力する。
電池監視部２５は、ＢＭＵ２０に取り込まれた各センサの信号により二次電池１１の状態をモニタリングし、その結果をＣＰＵ２１へ出力する。
記憶部２６は、ＢＭＵ２０の動作を制御する為の各種のプログラムが記憶されている。
ＣＰＵ２１は、受信した各種の信号やデータと、記憶部２６から読み出したプログラムとに基づいて、図３から図５に示す電流遮断処理や電流遮断解除処理など、各部の監視および制御を行う。
以下に、電流遮断処理について説明する。電流遮断処理では、図３に示すように、まず、電池システム１０が車両に搭載され、通信コネクタ１５に車両の車両側通信コネクタ５４が接続される（Ｓ１０）。通信コネクタ１５と車両側通信コネクタ５４とが接続されたところで、ＣＰＵ２１において、通信コネクタ１５の検知端子１８に電源入力されているか判断する（Ｓ１１）。
具体的には、電池システム１０が車両に搭載され、通信コネクタ１５に車両の車両側通信コネクタ５４が接続される。そして、検知端子１８に対して電源入力がされた場合には、電圧変換部２３は、検出信号をＣＰＵ２１に入力する。
ＣＰＵ２１は、検出信号が入力されたことで検知端子１８に対して電源入力があったと判断した場合、電流遮断部駆動部２４を通して電流遮断部１２に対して遮断指令を出力し、電流遮断部１２において二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流を遮断する（Ｓ１２）。
これにより、車両と二次電池１１との間の電流が遮断され、電池システム１０から車両負荷５１への電力の供給ができなくなると共に、車両発電機５１から電池システム１０への電力供給ができなくなる。
一方、通信コネクタ１５に車両側通信コネクタ５４が接続されたものの、検知端子１８に対して電源入力がされない場合には、電圧変換部２３からの未検出信号がＣＰＵ２１に入力されたままとなり、Ｓ１１の処理を終了する。したがって、電流遮断部１２によって二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流は遮断されず、二次電池１１から車両の各種車両負荷５１に電力が供給されると共に、車両発電機５１から二次電池１１に対して電力供給が行われる。
次に、電流遮断解除処理について説明する。
上記のように、電流遮断処理によって電力線Ｌの電流が遮断されると、電池システム１０から車両負荷５１への電力の供給ができなくなると共に、車両発電機５１から電池システム１０への電力供給ができなくなる。そこで、ＣＰＵ２１において電力遮断解除処理を実施することで、電池システム１０を使用可能状態に復帰させる。
電力遮断解除処理では、図４に示すように、ＣＰＵ２１において、検知端子１８への電源入力が停止されているか判断する（Ｓ２０）。具体的には、電池システム１０の通信コネクタ１５から車両側通信コネクタ５４が取り外され、検知端子１８への電源入力がなくなると、電圧変換部２３は、ＣＰＵ２１に対して未検出信号の入力を再開する。
ＣＰＵ２１は、未検出信号が入力されたことで、検知端子１８に対する電源入力が停止されたと判断した場合には、電流遮断部１２に対して遮断解除指令を出力し、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌにおける電流の遮断を解除する（Ｓ２１）。これにより、電池システム１０を使用可能状態に復帰させることができる。
一方、検知端子１８に対する電源入力がなくならない場合、電圧変換部２３からの未検出信号がＣＰＵ２１に入力されないため、検知端子１８に対する電源入力が停止されてＣＰＵ２１に未検出信号が入力されるまで、Ｓ２０の処理を繰り返す。
ところで、検知端子１８に対して電源入力がされずに電圧変換部２３からＣＰＵ２１に未検出信号が入力されたままとなっているものの、車両のＥＣＵ５２において車両と電池システム１０との間において電流を遮断する必要があると判断した場合には、以下の強制電流遮断処理を実行することもできる。
強制電流遮断処理は、電池システム１０が車両に搭載されて通信コネクタ１５に車両の車両側通信コネクタ５４が接続され、通信端子１７と車両側通信端子５５とが接続された状態において、ＣＰＵ２１は、図５に示すように、車両のＥＣＵ５２からＢＭＵ２０のＣＰＵ２１に対して遮断信号が入力されたか判断する（Ｓ３０）。
具体的には、車両のＥＣＵ５２からＢＭＵ２０に対して遮断信号が入力された場合には、遮断信号が通信部２２を通じてＣＰＵ２１に入力される。ＣＰＵ２１は、ＥＣＵ５２からの遮断信号が入力されることで、車両のＥＣＵ５２からの遮断命令と判断し、電流遮断部１２に対して遮断指令が入力されることで、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流を遮断する（Ｓ３１）。
つまり、検知端子１８に対して電源入力がされずに電圧変換部２３からＣＰＵ２１に対して未検出信号が入力されたままの状態であっても、車両のＥＣＵ５２において車両負荷５１もしくは車両発電機５１と二次電池１１との間の電流を遮断する必要があると判断した場合には、強制電流遮断処理によって二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流を遮断し、電池システム１０を使用できない状態にすることができる。
本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、電池システム１０の作用および効果について説明する。なお、本実施形態の電池システム１０の作用および効果について説明する前に、図６および図７に示すように、鉛蓄電池を使用した始動用の鉛蓄電池システム１１０と、リチウムイオン電池を使用した従来型の始動用のリチウムイオン電池システム２１０との構成および充電電圧の範囲の違いと、これらの電池システム１１０，２１０を搭載する鉛蓄電池専用車両およびリチウムイオン電池専用車両との違いを簡単に説明する。
一般に、鉛蓄電池は、過充電に対する耐性が高く、また、内部抵抗が高いことから、鉛蓄電池の充電電圧の範囲は高く設定することが可能である。したがって、例えば、４つのリチウムイオン電池を直列に接続してなる二次電池は、１電池あたりの満充電電圧が３．５ボルトの場合、その充電電圧の範囲が１４ボルト付近に設定されるところ、満充電電圧が１２ボルトの鉛蓄電池の充電電圧の範囲は、例えば、１４．８ボルト付近に設定される。つまり、一般に、鉛蓄電池専用車両の充電電圧の範囲は、リチウムイオン電池専用車両の充電電圧の範囲よりも高く設定されている。
また、鉛蓄電池システム１１０は、鉛蓄電池システム１１０内に遮断装置やＢＭＵが設けられておらず、図６に示すように、例えば、負極端子１１３に対して電圧や電流など電池の状態をモニタするバッテリセンサ１６０が取り付けられている。このバッテリセンサ１６０には、通信コネクタ１６１が設けられており、この通信コネクタ１６１に鉛蓄電池専用車両の車両側通信コネクタ１５４を接続することで車両のＥＣＵ１５２によって鉛蓄電池システム１１０の状態を監視する構成となっている。また、バッテリセンサ１６０は、通信コネクタ１６１に車両側通信コネクタ１５４が接続されると、車両側通信コネクタ１５４に設けられた電源供給用の電源端子１５６が通信コネクタ１６１に設けられたセンサ側端子１６２に接続されることで、鉛蓄電池システム１１０の電力が車両経由で供給される構成となっている。つまり、鉛蓄電池専用車両の車両側通信コネクタ１５４には、鉛蓄電池システム１１０を監視するための車両側通信端子１５５と、バッテリセンサ１６０に電源を供給するための電源端子１５６との２つの端子が設けられている。
これに対し、従来型のリチウムイオン電池を使用したリチウムイオン電池システム２１０は、図７に示すように、二次電池２１１の過充電および過放電を防ぐことを目的に、二次電池２１１の電圧、電流、温度などを監視する電池監視装置２２０と電流遮断装置２１２とを内部に備えている。この電池監視装置２２０には、リチウムイオン電池システム２１０内の二次電池２１１から電源が直接供給されており、電池監視装置２２０が二次電池２１１の過充電や過放電を検出すると、電流遮断装置２１２によって二次電池２１１と正極端子２１４との間の電流が遮断される構成となっている。また、電池監視装置２２０は、通信端子２１６を有する通信コネクタ２１５を有しており、この通信コネクタ２１５とリチウムイオン電池専用車両の車両側通信コネクタ５４とが接続され、通信端子２１６と車両側通信コネクタ５４の車両側通信端子５５とが接続されることで、電池監視装置２２０と車両のＥＣＵ５２とが通信可能となるように構成されている。
したがって、リチウムイオン電池専用車両の車両側通信コネクタ５４には、リチウムイオン電池システム２１０と通信するための車両側通信端子５５は設けられているものの、通信コネクタ２１５に対して電源を供給するための電源端子は除かれており、リチウムイオン電池システム２１０における通信コネクタ１５の通信端子２１７と車両における車両側通信コネクタ５４の車両側通信端子５５とが接続されるだけで車両とリチウムイオン電池システム２１０とは通信可能となる。
ところで、一般に、始動用の電池システムは、車両に搭載することを目的としているため、いずれの電池システムの形状もほぼ同一である。このため、鉛蓄電池専用車両に誤ってリチウムイオン電池システムを搭載してしまう虞がある。したがって、鉛蓄電池専用車両に対してリチウムイオン電池システムが誤って搭載され、リチウムイオン電池に対して充電が行われた場合、鉛蓄電池に対する充電電圧の範囲は、リチウムイオン電池の充電電圧の範囲に比べて高く設定されていることから、二次電池が過充電となってしまい、不具合が生じてしまう。
ところが、本実施形態の電池システム１０は、鉛蓄電池専用車両に搭載され、通信コネクタ１５に車両側通信コネクタ１５４が接続されると、通信コネクタ１５の通信端子１７に車両側通信コネクタ５４の車両側通信端子５５が接続されると共に、通信コネクタ１５の検知端子１８に車両側通信コネクタ１５４の電源端子１５６が接続された状態となり、通信コネクタ１５の検知端子１８に対して電源入力がされる。
すると、検知端子１８に対して電源入力がされたことで、検知端子１８の電圧が高くなったり、検知端子１８に電流が流れたりしたことに基づいて、検知端子１８と電源端子１５６とが接続状態として検出される。そして、これに伴い、電圧変換部２３が、ＣＰＵ２１に検出信号を入力し、電流遮断処理が実行される。電流遮断処理では、ＣＰＵ２１は、検出信号が入力されたことで検知端子１８に対して電源入力があったと判断し、電流遮断部駆動部２４を通して電流遮断部１２に対して遮断指令を出力する。そして、遮断指令が入力された電流遮断部１２は、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流を遮断する。
つまり、車両と二次電池１１との間の電力線Ｌの電流が遮断され、電池システム１０から車両負荷５１への電力の供給ができなくなると共に、車両発電機５１から電池システム１０への電力供給ができなくなることで、リチウムイオン電池が誤って充電され、過充電による不具合を防ぐことができる。
一方、本実施形態の電池システム１０がリチウムイオン電池専用車両に搭載され、通信コネクタ１５に車両側通信コネクタ５４が接続された場合には、通信コネクタ１５の通信端子１７に車両側通信コネクタ５４の車両側通信端子５５が接続されるものの、通信コネクタ１５の検知端子１８に対して電源端子が接続されることはない。したがって、電圧変換部２３からＣＰＵ２１に対して未検出信号は入力されたままとなる。
つまり、電流遮断部１２によって二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流は遮断されず、二次電池１１から車両の各種車両負荷５１に電力が供給されると共に、車両発電機５１から二次電池１１に対して電力供給が行われる。これにより、電池システム１０を、従来型のリチウムイオン電池システムと同様に利用することができる。
なお、電池システム１０が鉛蓄電池専用車両に搭載されることで、電力線Ｌの電流が遮断された電池システム１０の遮断解除をするには、通信コネクタ１５から車両側通信コネクタ５４を取り外すことで電流遮断解除処理を実行する。
通信コネクタ１５と車両側通信コネクタ１５４との接続が解除されると、これに伴って、検知端子１８と電源端子１５６との接続が解除され、検知端子１８に対する電源入力が停止される。すると、検知端子１８への電源入力がなくなることで、電圧変換部２３は、ＣＰＵ２１への未検出信号の入力を再開する。そして、ＣＰＵ２１は、未検出信号が入力されたことで、検知端子１８に対する電源入力が停止されたと判断し、電流遮断部１２に対して遮断解除指令を出力する。遮断解除指令が入力された電流遮断部１２は、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流の遮断が解除する。これにより、電池システム１０を使用可能状態に復帰させることができる。
以上のように、本実施形態の電池システム１０によると、検知端子１８に対する電源入力の状態に基づいて電力線Ｌにおける電流の遮断もしくは電流の遮断解除を行うことができるから、充電電圧の範囲が異なる鉛蓄電池専用車両に電池システム１０が搭載された場合においても、電池システム１０が誤って使用されることを防ぐと共に、電池システム１０を使用可能な状態に容易に復帰させることができる。
ところで、本実施形態の電池システム１０がリチウムイオン電池専用車両に搭載されて使用可能状態となっているものの、長期に亘って使用しない場合には、二次電池１１が充電されることなく長期に亘って放電されることにより、その性能を十分に発揮することができなくなってしまう。
ところが、本実施形態によると、運転手や作業者など使用者が、電池システム１０を長期に亘って使用しないため、このまま使用可能状態を継続すると、二次電池１１の性能を十分に発揮することできなくなってしまうと判断した場合には、例えば、車内に設けられたスイッチなどを操作することに伴って車両のＥＣＵ５２からＢＭＵ２０に対して遮断信号が入力され、強制電流遮断処理が実行される。
また、メンテナンス時に、電源端子を遮断する等不正な改造がされた場合の保護のため、リチウムイオン電池専用車両に搭載されて使用可能状態となっているものの、二次電池１１から車両に送信される二次電池１１の情報が正規の情報(電池の種類等)と異なる場合、車両のＥＣＵ５２からＢＭＵ２０に対して遮断信号が入力され、強制電流遮断処理が実行される。
強制電流遮断処理では、ＢＭＵ２０に対して車両のＥＣＵ５２からの遮断信号が入力され、通信部２２を通じてＥＣＵ５２からの遮断信号がＣＰＵ２１に入力される。遮断信号が入力されたＣＰＵ２１は、ＥＣＵ５２からの遮断命令と判断し、電流遮断部駆動部２４を通して電流遮断部１２に遮断指令を入力する。そして、遮断指令が入力された電流遮断部１２において二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流が遮断される。
つまり、電池システム１０がリチウムイオン電池専用車両に搭載されて使用可能状態にあるものの、二次電池１１が過放電状態に至る前に、強制電流遮断処理によって二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流を強制的に遮断し、二次電池を使用できない状態にできる。これにより、二次電池１１が性能を十分に発揮できなくなることを防ぎ、電池システム１０が使用できなくなることを防ぐことができる。
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図８および図９を参照して説明する。
実施形態２の電池システム３１０は、実施形態１における電池監視装置２０の電圧変換部２３の構成を変更すると共に、電流遮断解除処理の方法を変更したものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
実施形態２の電池監視装置３２０における電圧変換部３２３は、検知端子１８がグランドに接続され、検知端子１８の電圧が低下した場合に、未検出信号をＣＰＵ２１に入力する。また、電圧変換部３２３は、検知端子１８に対して電源入力がされ、検知端子１８の電圧が高くなった場合に、検出信号をＣＰＵ２１に入力するように構成されている。
したがって、電池監視装置３２０における電流遮断解除処理は、図９に示すように、ＣＰＵ２１において、まず、検知端子１８が、グランド接続されているか判断する（Ｓ４１）。具体的には、検知端子１８に対して接続がされていない状態であっても、未検出信号がＣＰＵ２１に入力されたままの状態となっており、例えば、図８に示すように、車両側通信コネクタ３５４において車両のグランドラインＧＬに接続されたグランド端子ＧＰが通信コネクタ３１５の検知端子１８に接続されると、検知端子１８の電圧が低下し、半導体スイッチが切り替わることで、電圧変換部２３が、ＣＰＵ２１にグランド検出信号を入力する。
ＣＰＵ２１は、グランド検出信号が入力されたことで、検知端子１８に対してグランドが接続されたと判断した場合には、電流遮断部１２に対して遮断解除指令を送信し、二次電池１１と正極端子１４との間の電力線Ｌの電流の遮断を解除する（Ｓ４２）。これにより、電池システム３１０を使用可能状態に復帰させることができる。
つまり、本実施形態によると、例えば、鉛蓄電池専用車両の車両側通信コネクタが電池システム３１０の通信コネクタ３１５から取り外されたとしても、電流遮断部１２における電流の遮断は解除されず、グランド端子ＧＰが設けられた車両側通信コネクタ３５４が通信コネクタ３１５に接続された時に、電流遮断部１２における電流の遮断が解除され、電池システム３１０を使用することができるようになる。
＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、二次電池１１としてリチウムイオン電池を使用すると共に、電池システム１０，３１０内にＢＭＵ２０が設けられた構成とした。しかしながら、これに限らず、電池システム内にＢＭＵが設けられた構成であれば、二次電池は、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池など他の二次電池で構成されていてもよい。
（２）上記実施形態では、４つのリチウムイオン電池を直列接続した構成とした。しかしながら、これに限らず、５つ以上のリチウムイオン電池を直列接続した構成にしてもよい。
（３）上記実施形態では、通信コネクタ１５は、通信端子１７と検知端子１８の２つの端子を有するに構成した。しかしながら、これに限らず、通信端子と検知端子に加え、他の端子を有する構成にしてもよい。
１０，３１０：電池システム
１１：二次電池
１２：電流遮断部
１５：通信コネクタ
１７：通信端子
１８：検知端子
２０，３２０：電池監視装置
２１：中央処理装置（「制御部」の一例）
５４：車両側通信コネクタ（「外部通信コネクタ」の一例）
５５；車両側通信端子（「外部通信端子」の一例）
５６：電源端子
ＧＰ：グランド端子

Claims (9)

  1. 二次電池と、
    前記二次電池の電流を遮断する電流遮断部と、
    外部通信コネクタが接続される通信コネクタと、
    前記通信コネクタに設けられた検知端子と、
    前記外部通信コネクタが前記通信コネクタに接続された際の前記通信コネクタの前記検知端子の接続状態に基づいて前記電流遮断部を制御する制御部とを備える電池システム。
  2. 前記通信コネクタは、充電電圧の範囲が同一もしくは充電電圧の範囲が異なる車両に設けられた前記外部通信コネクタに接続可能とされており、
    前記検知端子は、充電電圧の範囲が異なる前記車両の前記外部通信コネクタに設けられた電源供給用の電源端子と接続可能であって、電源入力の有無が検知可能とされており、
    前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとが接続され、前記電源端子と前記検知端子とが接続され、電源入力があったことを検出した場合に、前記電流遮断部において前記電流を遮断する請求項１に記載の電池システム。
  3. 前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとの接続が解除され、前記電源端子と前記検知端子との接続が解除された場合に、前記電流遮断部において前記電流の遮断を解除する請求項２に記載の電池システム。
  4. 前記検知端子は、充電電圧の範囲が同一の車両の前記外部通信コネクタに設けられたグランド用のグランド端子と接続可能とされており、
    前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとが接続され、前記グランド端子と前記検知端子とが接続されたことを検出した場合に、前記電流遮断部における前記電流の遮断を解除する請求項１または請求項２に記載の電池システム。
  5. 前記通信コネクタは、前記外部通信コネクタに設けられた外部通信端子と接続可能な通信端子を有しており、
    前記制御部は、前記通信コネクタと前記外部通信コネクタとの接続により前記外部通信端子と前記通信端子とが接続されている状態において、前記通信端子に対する前記外部通信コネクタからの遮断信号を検出した場合に、前記電流遮断部において前記電流を遮断する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電池システム。
  6. 二次電池の電流の遮断および遮断解除を切り替える遮断部駆動部と、
    検知端子を有する通信コネクタに外部通信コネクタが接続された際の前記検知端子の接続状態に基づいて前記遮断部駆動部を制御する制御部とを備える二次電池の監視装置。
  7. 車両に搭載される二次電池の監視方法であって、
    前記車両の外部通信コネクタと通信コネクタとが接続された際の通信コネクタに設けられた検知端子の接続状態に基づいて前記車両と前記二次電池との間の電流を遮断する二次電池の監視方法。
  8. 前記通信コネクタは、充電電圧の範囲が同一もしくは充電電圧の範囲が異なる前記車両の前記外部通信コネクタに接続可能とされており、
    前記検知端子が、充電電圧の範囲が異なる前記車両の前記外部通信コネクタに設けられた電源供給用の電源端子と接続された状態を検出した場合に前記電流を遮断する請求項７に記載の二次電池の監視方法。
  9. 前記検知端子における電圧または電流の変化を検出することで前記検知端子が電源端子と接続されたこと検出する請求項８に記載の二次電池の監視方法。
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