JP7408594B2 - 車両及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両及び制御装置に関する。

近年、地球温暖化などの環境問題への関心が高まるにつれて、自動二輪車においても、電気モータ（電動機）を動力源として走行可能な車両、所謂、電動車両（電動二輪車）に関する技術の研究及び開発が進められている。このような車両の一例として、複数のバッテリ（二次電池、蓄電池）を車体に搭載し、各バッテリから電気モータに電力を供給することで高出力化を図る電動車両が提案されている（特許文献１参照）。

中国特許出願公開第１１０６８２８２８号明細書

電動車両には、高出力化に加えて、より効率的な走行（高効率化）を実現することも要求されている。このような要求を実現するために、例えば、電気モータを発電機として機能させて、ブレーキ動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、回生電力としてバッテリに供給（蓄電）する、所謂、回生ブレーキを用いることが考えられる。そこで、電動車両、特に、複数のバッテリを搭載する電動車両に回生ブレーキを適用して、高出力化や高効率化を実現するような技術の開発が望まれている。

本発明は、車両の高出力化や高効率化を実現するのに有利な新たな技術を提供することを例示的目的とする。

本発明の一側面としての車両は、複数のバッテリが搭載される電源部と、前記電源部の前記複数のバッテリから並列して供給される電力によって駆動される一方、前記電源部に回生電力を供給可能なモータと、前記複数のバッテリのそれぞれのステータス情報を取得する取得部と、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択する選択部と、前記取得部で取得されたステータス情報に基づいて、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択するように、前記選択部を制御する制御部と、を有し、前記取得部は、前記ステータス情報として、前記複数のバッテリのそれぞれの残量に関する残量情報を取得し、前記選択部は、前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチと、前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチと、を含み、前記複数のバッテリのうち、残量が少ないバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチがオンとなることで、前記モータの回生電力を前記残量が少ないバッテリに供給し、他のバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなることを特徴とする。

本発明の別の側面としての制御装置は、複数のバッテリが搭載される電源部と、前記電源部の前記複数のバッテリから並列して供給される電力によって駆動される一方、前記電源部に回生電力を供給可能なモータとを有する車両の制御装置であって、前記複数のバッテリのそれぞれのステータス情報を取得する取得部と、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択する選択部と、前記取得部で取得されたステータス情報に基づいて、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択するように、前記選択部を制御する制御部と、を有し、前記取得部は、前記ステータス情報として、前記複数のバッテリのそれぞれの残量に関する残量情報を取得し、前記選択部は、前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチと、前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチと、を含み、前記複数のバッテリのうち、残量が少ないバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチがオンとなることで、前記モータの回生電力を前記残量が少ないバッテリに供給し、他のバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなることを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、車両の高出力化や高効率化を実現するのに有利な新たな技術を提供することができる。

本発明の一側面としての鞍乗型車両の構成を示す側面図である。 図１に示す鞍乗型車両の制御装置の具体的な構成及び機能を説明するための図である。 図１に示す鞍乗型車両の制御装置の具体的な構成及び機能を説明するための図である。 図１に示す鞍乗型車両の制御装置の具体的な構成及び機能を説明するための図である。 図１に示す鞍乗型車両の制御装置の具体的な構成及び機能を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の一側面としての鞍乗型車両１（以下では、「車両１」と称する）の構成を示す側面図である。車両１は、電気モータ５（電動機）を動力源として走行可能な電動車両（電動二輪車両）であって、各種の鞍乗型車両を含む。図１において、Ｄ１及びＤ３は、それぞれ、車両１の進行方向を基準とした前後方向及び上下方向を示している。また、ＦＲ、ＲＲ、Ｕ及びＤは、それぞれ、車両１の前側、後側、上側及び下側を示している。

車両１は、前輪ＦＷと、後輪ＲＷと、車体フレーム２とを有する。前輪ＦＷは、操舵輪であり、後輪ＲＷは、駆動輪である。本実施形態では、３相モータに代表される電気モータ５が後輪ＲＷに設けられている。電気モータ５を駆動することで後輪ＲＷが回転し、車両１を走行させる力（走行駆動力）が生じる。なお、本実施形態では、動力源である電気モータ５を駆動輪である後輪ＲＷに設けた構成、所謂、インホイルモータを採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、電気モータ５を後輪ＲＷから分離し、歯車機構、ベルト電動機構、チェーン電動機構などを介して、電気モータ５の駆動力を後輪ＲＷに伝達する構成を採用してもよい。

車体フレーム２は、ヘッドパイプ２０と、メインフレーム２１と、サブレーム２５とを含む。ヘッドパイプ２０には、フロントフォーク３及びハンドルバー８が操向自在に支持されている。具体的には、ヘッドパイプ２０には、ステム２０ｂが回動自在に支持されており、ステム２０ｂには、トップブリッジ２０ａが固定されている。前輪ＦＷは、フロントフォーク３に回転自在に支持されている。ハンドルバー８の左右端部には、グリップ９が設けられている。車両１の乗員は、グリップ９を把持してステム２０ｂを回動させることで、前輪ＦＷを操舵することができる。

メインフレーム２１は、左右一対のフレームで構成されている。メインフレーム２１を構成する左右一対のフレームは、互いに対して車幅方向に広がるようにヘッドパイプ２０から後方に延設され、且つ、下方に向かって湾曲している。また、メインフレーム２１は、後方に延設された左右一対のフレームを連結するように、車幅方向に延設された１つ以上の連結フレームを含む。

メインフレーム２１には、左右一対のスイングアーム６が揺動自在に設けられている。スイングアーム６には、後輪ＲＷに設けられた電気モータ５が支持されている。スイングアーム６は、クッションフレーム６ａを含み、クッションフレーム６ａとメインフレーム２１との間には、リアクション７が設けられている。また、メインフレーム２１には、左右一対のシートフレーム２２の前端部が接続され、左右一対のシートフレーム２２とメインフレーム２１との間には、それらに接続された左右一対の補強フレーム２３が設けられている。シートフレーム２２の上には、乗員が着席するシート４が支持されている。シートフレーム４は、例えば、後端部４ａを中心として上方に回動自在（開閉自在）に設けられていてもよい。

サブフレーム２５は、左右一対のフレームで構成されている。サブフレーム２５を構成する左右一対のフレームは、互いに対して車幅方向に広がるようにヘッドパイプ２０から下方に延設され、後方に向かって湾曲し、メインフレーム２１を構成する左右一対のフレームに接続される。

サブフレーム２５は、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの間において、電源部１０を支持する。電源部１０には、複数のバッテリ１１が交換可能（着脱自在）に搭載される。このように、本実施形態では、複数のバッテリ１１を電源部１０（車両１）に搭載し、各バッテリ１１から電気モータ５に電力を供給することで高出力化を図っている。電源部１０は、バッテリ１１の端子と車両側端子３２とを接続するための機構を含む。バッテリ１１は、可搬式のモバイルバッテリパックであって、バッテリ１１は、電気モータ５に電力を供給するための蓄電池（二次電池）である。バッテリ１１の下部には、車体側端子３２に接続して電力を出力する端子が設けられている。

また、サブフレーム２５は、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの間において、バッテリ１２、レギュレータ１３及び制御装置１４を支持する。バッテリ１２は、電源部１０に搭載されるバッテリ１１よりも低出力（電圧）・小容量のバッテリであって、例えば、１２Ｖの鉛バッテリを含む。バッテリ１２は、制御装置１４の電気回路や車両１の電装品に電力を供給する。

レギュレータ１３は、ケーブル（高圧線）を介して、車両側端子３２に接続され、電源部１０に搭載されたバッテリ１１の出力（電圧）を、電気モータ５の駆動に適した所定の電圧に維持する電気回路ユニットである。レギュレータ１３は、バッテリ１１に内蔵されていてもよい。但し、バッテリ１１とレギュレータ１３とを別にすることで、バッテリ１１の汎用性を高めながら、車両１に必要な電圧に適合するようにレギュレータ１３を設計することができる。

制御装置１４は、ＣＰＵやメモリなどを含み、電気モータ５の駆動を制御する機能を有する。制御装置１４は、本実施形態では、電源部１０と電気モータ５との間での電力供給に関する処理を制御する。具体的には、制御装置１４は、電源部１０（バッテリ１１）から出力される電力を電気モータ５に供給する処理や電気モータ５から出力される回生電力を電源部１０（バッテリ１１）に供給（蓄電）する処理を制御する。

制御装置１４は、電力供給に関する処理を制御するために、電気モータ５を駆動するためのインバータ、電圧を制御するための昇圧コンバータ、高電圧を降圧するためのＤＣ－ＤＣコンバータなどを含むパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１４１を含む。ＰＣＵ１４１は、車両１の走行時には（即ち、アクセル操作に応じて）、電源部１０（バッテリ１１）から出力される電力を直流から交流に変換して電気モータ５に供給し（力行）、車両１の減速時には（即ち、ブレーキ操作に応じて）、電気モータ５で得られる回生電力を交流から直流に変換して電源部（バッテリ１１）に供給する（回生）。このように、ＰＣＵ１４１は、電気モータ５を発電機として機能させ、所謂、回生ブレーキを車両１に適用することで、より効率的な走行（高効率化）を実現する。従って、電気モータ５は、ＰＣＵ１４１を介して、電源部１０からの電力によって駆動される一方、電源部１０に回生電力を供給可能なモータであるともいえる。

本実施形態では、上述したように、電源部１０には、複数のバッテリ１１が搭載されている。また、電源部１０に搭載された複数のバッテリ１１は、高出力化を実現するために、電気モータ５に対して並列に接続されている。但し、複数のバッテリ１１が電気モータ５に並列に接続されている場合、それらのバッテリ間の電圧差（蓄電されている電力（残量）の差）が大きいと、複数のバッテリ１１から並列して電力を出力することができなくなり、高出力化の妨げとなる虞がある。

そこで、本実施形態では、電源部１０（車両１）に複数のバッテリ１１が搭載され、複数のバッテリ１１が電気モータ５に対して並列に接続されている場合において、それらのバッテリ間の電圧差を低減し、車両１の高出力化や高効率化を実現するのに有利な新たな技術を提供する。

以下、図２乃至図５を参照して、本実施形態において、車両１の高出力化や高効率化を実現するための制御装置１４の具体的な構成及び機能について説明する。なお、以下に説明する制御装置１４の具体的な構成及び機能については適宜設計可能であり、その構成や機能が統合又は分離されていてもよいし、別のユニットで実現されていてもよい。本実施形態では、複数のバッテリ１１として、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂの２つのバッテリが搭載され、電気モータ５に対して並列に接続されている場合を例に説明する。但し、電源部１０（車両１）に搭載されるバッテリの数は２つに限定されるものではなく、３つ以上のバッテリを搭載してもよい。

まず、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂの構成を説明する。第１バッテリ１１Ａは、電力を蓄電するリチウムイオンバッテリなどを含むバッテリ部１１Ａ１と、バッテリ部１１Ａ１の状態、例えば、バッテリ部１１Ａ１に蓄電されている電力、即ち、第１バッテリ１１Ａの残量を管理する管理部として機能するバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）１１Ａ２とを含む。第１バッテリ１１Ａの残量は、バッテリ部１１Ａ１における電圧やバッテリ部１１Ａ１の劣化状態（現在の満充電容量（Ａｈ）／初期の満充電容量（Ａｈ））×１００で表されるＳＯＨ（ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅｓ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ））から求めることが可能である。第２バッテリ１１Ｂは、第１バッテリ１１Ａと同様に、電力を蓄電するバッテリ部１１Ｂ１と、バッテリ部１１Ｂ１の状態（第２バッテリ１１Ｂの残量）を管理するバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）１１Ｂ２とを含む。なお、第１バッテリ１１Ａの残量や第２バッテリ１１Ｂの残量は、上述した電圧やＳＯＨ以外の値によって検出又は推定されてもよい。

本実施形態では、電源部１０に搭載された第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂを用いて、車両１の高出力化や高効率化を実現するために、制御装置１４は、図２に示すように、ＰＣＵ１４１に加えて、選択部１４２と、電源制御部１４３とを更に含む。

選択部１４２は、本実施形態では、第１バッテリ１１Ａに対応して設けられた第１選択部１４２Ａ及び第２バッテリ１１Ｂに対応して設けられた第２選択部１４２Ｂで構成され、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂ（複数のバッテリ１１）から、車両１のブレーキ操作に応じて電気モータ５で得られる回生電力を供給（蓄電）するバッテリを選択する機能を実現する。

第１選択部１４２Ａは、第１バッテリ１１Ａと電気モータ５との間での電力供給に関して、第１バッテリ１１Ａから電気モータ５への電力の供給と、電気モータ５から第１バッテリ１１Ａへの回生電力の供給とを切り替える機能を有する。図２に示すように、第１選択部１４２Ａは、本実施形態では、電気モータ５から第１バッテリ１１Ａへの通電を切り替える第１スイッチ１４２Ａ１と、第１バッテリ１１Ａから電気モータ５への通電を切り替える第２スイッチ１４２Ａ２とを含む。第１スイッチ１４２Ａ１と第２スイッチ１４２Ａ２とは、第１バッテリ１１Ａと電気モータ５との間の経路に対して、互いに並列に接続されている。

第１スイッチ１４２Ａ１が閉位置にある場合、即ち、オンである場合には、電気モータ５から第１バッテリ１１Ａに回生電力が供給され、第１スイッチ１４２Ａ１が開位置にある場合、即ち、オフである場合には、電気モータ５から第１バッテリ１１Ａへの通電が切断される。また、第２スイッチ１４２Ａ２が閉位置にある場合、即ち、オンである場合には、第１バッテリ１１Ａから電気モータ５に電力が供給され、第２スイッチ１４２Ａ２が開位置にある場合、即ち、オフである場合には、第１バッテリ１１Ａから電気モータ５への通電が切断される。

第２選択部１４２Ｂは、第２バッテリ１１Ｂと電気モータ５との間での電力供給に関して、第２バッテリ１１Ｂから電気モータ５への電力の供給と、電気モータ５から第２バッテリ１１Ｂへの回生電力の供給とを切り替える機能を有する。図２に示すように、第２選択部１４２Ｂは、本実施形態では、電気モータ５から第２バッテリ１１Ｂへの通電を切り替える第１スイッチ１４２Ｂ１と、第２バッテリ１１Ｂから電気モータ５への通電を切り替える第２スイッチ１４２Ｂ２とを含む。第１スイッチ１４２Ｂ１と第２スイッチ１４２Ｂ２とは、第２バッテリ１１Ｂと電気モータ５との間の経路に対して、互いに並列に接続されている。

第１スイッチ１４２Ｂ１が閉位置にある場合、即ち、オンである場合には、電気モータ５から第２バッテリ１１Ｂに回生電力が供給され、第１スイッチ１４２Ｂ１が開位置にある場合、即ち、オフである場合には、電気モータ５から第２バッテリ１１Ｂへの通電が切断される。また、第２スイッチ１４２Ｂ２が閉位置にある場合、即ち、オンである場合には、第２バッテリ１１Ｂから電気モータ５に電力が供給され、第２スイッチ１４２Ｂ２が開位置にある場合、即ち、オフである場合には、第２バッテリ１１Ｂから電気モータ５への通電が切断される。

なお、本実施形態では、第１スイッチ１４２Ａ１及び１４２Ｂ１や第２スイッチ１４２Ａ２及び１４２Ｂ２は、切片スイッチ及びダイオードで構成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、リレー素子、コンダクタなどのスイッチング素子で第１スイッチ１４２Ａ１及び１４２Ｂ１や第２スイッチ１４２Ａ２及び１４２Ｂ２を構成してもよい。

電源制御部１４３は、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂ（複数のバッテリ１１）のそれぞれの状態に関するステータス情報を取得する取得部としての機能を実現する。本実施形態では、電源制御部１４３は、ステータス情報として、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれに蓄電されている電力、即ち、第１バッテリ１１Ａ（バッテリ部１１Ａ１）の残量及び第２バッテリ１１Ｂ（バッテリ部１１Ｂ１）の残量に関する残量情報を取得する。電源制御部１４３は、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれの残量に関する残量情報を、本実施形態では、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１ＢのそれぞれのＢＭＵ１１Ａ１及び１１Ｂ１から取得する。但し、ＢＭＵ１１Ａ１及び１１Ｂ１とは別に、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれの残量を検知する検知部を設けて、かかる検知部から第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれの残量に関する残量情報を取得してもよい。

更に、電源制御部１４３は、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれの状態に関するステータス情報に基づいて、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂから優先して電気モータ５で得られた回生電力を供給するバッテリを選択するように、選択部１４２を制御する制御部としての機能も実現する。本実施形態では、電源制御部１４３は、ステータス情報としてＢＭＵ１１Ａ１及び１１Ｂ１から取得した第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれの残量に関する残量情報に基づいて、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのうち残量が少ないバッテリから優先して電気モータ５で得られた回生電力を供給するように、選択部１４２を制御する。

例えば、第１バッテリ１１Ａの残量が第２バッテリ１１Ｂの残量よりも少ない場合（第１バッテリ１１Ａにおける電圧＜第２バッテリ１１Ｂにおける電圧）を考える。この場合、電源制御部１４３は、第２バッテリ１１Ｂよりも第１バッテリ１１Ａに優先して電気モータ５で得られた回生電力を供給するように、選択部１４２を制御する。具体的には、図３に示すように、電気モータ５で得られた回生電力を供給する第１バッテリ１１Ａに対応する第１選択部１４２Ａの第１スイッチ１４２Ａ１がオンとなり、電気モータ５で得られた回生電力を供給しない第２バッテリ１１Ｂに対応する第２選択部１４２Ｂの第１スイッチ１４２Ｂ１がオフとなるように、選択部１４２を制御する。これにより、第１スイッチ１４２Ａ１（が配置された経路）を介して、電気モータ５で得られた回生電力が第１バッテリ１１Ａに供給（蓄電）され、第１バッテリ１１Ａと第２バッテリ１１Ｂとの残量の差、即ち、電圧差を小さくすることができる。

このように、複数のバッテリ１１のうち残量が少ないバッテリから優先して電気モータ５で得られた回生電力が供給されるようにすることで、これらのバッテリ間の電圧差が小さくなるため、電気モータ５に対して複数のバッテリ１１から並列して（同時に）電力を供給することができる。従って、複数のバッテリ１１が電気モータ５に対して並列に接続され、回生ブレーキが適用されている場合において、車両１の高出力化や高効率化を実現することができる。

また、電源制御部１４３は、電気モータ５に対して並列に接続されている複数のバッテリ間の電圧差が許容範囲に収まるように、具体的には、複数のバッテリ間の電圧差が１Ｖ以下となるように、電気モータ５で得られる回生電力を供給するバッテリを選択する選択部１４２を制御することが好ましい。このように、複数のバッテリ間の電圧差を許容範囲に収めて、それらのバッテリ間の残量が等しくなるようにすることで、電気モータ５に対して複数のバッテリ１１から並列して電力を供給することが可能な機会を多くすることができる。

なお、本実施形態では、図３に示すように、電気モータ５で得られた回生電力を供給しない第２バッテリ１１Ｂに対応する第２選択部１４２Ｂの第１スイッチ１４２Ｂ１に加えて、第２選択部１４２Ｂの第２スイッチ１４２Ｂ２がオフとなるように、選択部１４２を制御する。これにより、電気モータ５から第２バッテリ１１Ｂへの通電及び第２バッテリ１１Ｂから電気モータ５への通電を簡易、且つ、安全に切断することができる。また、電気モータ５で得られる回生電力を第１バッテリ１１Ａに安定して供給することが可能となる。

また、複数のバッテリ１１のうち残量が少ないバッテリから優先して電気モータ５で得られた回生電力が供給されることで、或いは、初期の状態から、第１バッテリ１１Ａの残量と第２バッテリ１１Ｂの残量とがほぼ等しい、即ち、第１バッテリ１１Ａの残量と第２バッテリ１１Ｂの残量との差が所定値よりも小さくなっている場合（第１バッテリ１１Ａにおける電圧≒第２バッテリ１１Ｂにおける電圧）も考えられる。このような場合、電源制御部１４３は、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂ（残量の差が所定値よりも小さいバッテリ）に対して、電気モータ５で得られた回生電力を同時に供給するように、選択部１４２を制御する。具体的には、図４に示すように、第１バッテリ１１Ａに対応する第１選択部１４２Ａの第１スイッチ１４２Ａ１、及び、第２バッテリ１１Ｂに対応する第２選択部１４２Ｂの第１スイッチ１４２Ｂ１がオンとなるように、選択部１４２を制御する。これにより、第１バッテリ１１Ａの残量と第２バッテリ１１Ｂの残量との差を小さく維持しながら、第１スイッチ１４２Ａ１及び１４２Ｂ１のそれぞれを介して、電気モータ５で得られた回生電力を第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂに供給することができる。なお、第１バッテリ１１Ａの残量と第２バッテリ１１Ｂの残量との差が所定値よりも小さい場合には、電気モータ５に対して、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのそれぞれから電力が同時に供給される。

また、電源部１０に搭載される複数のバッテリ１１のそれぞれには、外的要因や内的要因により、異常が発生する場合がある。このような場合、電気モータ５で得られた回生電力を異常なバッテリに供給したり、異常なバッテリから電気モータ５に電力を供給したりすることは、安全性の観点で好ましくない。そこで、電源制御部１４３は、複数のバッテリ１１のうち、電気モータ５から異常なバッテリへの通電を切り替える第１スイッチ、及び、異常なバッテリから電気モータへの通電を切り替える第２スイッチがオフとなり、電気モータ５から正常なバッテリ（異常でないバッテリ）への通電を切り替える第１スイッチ、及び、正常なバッテリから電気モータへの通電を切り替える第２スイッチがオンとなるように、選択部１４２を制御する。

例えば、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂのうち、第１バッテリ１１Ａは正常であり、第２バッテリ１１Ｂに異常が発生しているとする。この場合、図５に示すように、異常なバッテリである第２バッテリ１１Ｂに対応する第２選択部１４２Ｂの第１スイッチ１４２Ｂ１及び第２スイッチ１４２Ｂ２がオフとなり、正常なバッテリである第１バッテリ１１Ａに対応する第１選択部１４２Ａの第１スイッチ１４２Ａ１及び第２スイッチ１４２Ａ２がオンとなるように、選択部１４２を制御する。

このように、電気モータ５から異常なバッテリへの通電及び異常なバッテリから電気モータ５への通電を切断し、且つ、電気モータ５から正常なバッテリへの通電及び正常なバッテリから電気モータ５への通電を維持することで、複数のバッテリ１１のうちの一部のバッテリに異常が発生した場合でも、残りの正常なバッテリで車両１を動作させることができる。また、電気モータ５から正常なバッテリへの通電及び正常なバッテリから電気モータ５への通電を維持しているため、通電損失を低減することができる。なお、複数のバッテリ１１のうち、異常なバッテリを除いた残りの正常なバッテリについては、上述したように、残量が少ないバッテリから優先して電気モータ５で得られた回生電力を供給するようにする。

ここで、バッテリに発生する異常とは、バッテリ側の出力スイッチがオフになるような異常であって、例えば、過充電、過放電、過昇温などを含む。このようなバッテリの異常は、バッテリに設けられているＢＭＵから得られるバッテリの状態を示す情報に基づいて、電源制御部１４３で検知することが可能である。また、バッテリに設けられているＢＭＵによってバッテリの異常を直接検知し、その情報を電源制御部１４３に出力して、電源制御部１４３で異常なバッテリを把握（検知）するようにしてもよい。

但し、異常なバッテリは、図２に示すように、複数のバッテリ１１のそれぞれに対応して電気モータ５と電源部１０との間の経路に配置された電流検出部１４４を用いても検知することが可能である。電流検出部１４４は、本実施形態では、第１バッテリ１１Ａと電気モータ５との間の経路に配置された第１電流センサ１４４Ａと、第２バッテリ１１Ｂと電気モータ５との間の経路に配置された第２電流センサ１４４Ｂとを含む。第１電流センサ１４４Ａ及び第２電流センサ１４４Ｂのそれぞれは、例えば、内部電気抵抗が小さく、永久磁石及びコイルで構成された可動コイル型の電流計を含み、第１電流センサ１４４Ａは、第１バッテリ１１Ａと電気モータ５との間の経路における電流を検出して電源制御部１４３に出力し、第２電流センサ１４４Ｂは、第２バッテリ１１Ｂと電気モータ５との間の経路における電流を検出して電源制御部１４３に出力する。電源制御部１４３は、第１電流センサ１４４Ａ及び第２電流センサ１４４Ｂのそれぞれで検出された電流の値に基づいて、第１バッテリ１１Ａ及び第２バッテリ１１Ｂ（複数のバッテリ１１）から異常なバッテリを検知する。例えば、第１電流センサ１４４Ａ（又は第２電流センサ１４４Ｂ）で検出された電流の値が所定値を超えている場合、第１バッテリ１１Ａ（又は第２バッテリ１１１Ｂ）で過放電が生じていると考えられるため、第１バッテリ１１Ａ（又は第２バッテリ１１Ｂ）を異常なバッテリとして検知する。一方、第１電流センサ１４４Ａ（又は第２電流センサ１４４Ｂ）で検出された電流の値が所定値以下である場合には、第１バッテリ１１Ａ（又は第２バッテリ１１Ｂ）を正常なバッテリとして検知する。このように、複数のバッテリ１１のそれぞれに対応して電気モータ５と電源部１０との間の経路に配置された電流検出部１４４を用いることで、ＢＭＵを用いる場合と比べて、異常なバッテリを高精度に検知することができる。これは、各バッテリの劣化状態によって内部抵抗などが異なるため、各バッテリに設けられたＢＭＵを用いた場合より、各バッテリから実際に出力された電流値を用いることで正確な判断ができるためである。

また、複数のバッテリ１１のうちの一部のバッテリに異常が発生すると、電源部１０から電気モータ５に供給可能な電力量が少なくなるため、電気モータ５からの出力を抑制することが好ましい。そこで、本実施形態では、複数のバッテリ１１のうちの少なくとも１つのバッテリが異常なバッテリである場合、電源制御部１４３は、電気モータ５からの出力が抑制されるように、ＰＣＵ１４１を介して、電気モータ５を制御する。例えば、電源制御部１４３は、複数のバッテリ１１の数に対する異常なバッテリの数の割合に応じて車両１の最大トルク及び最大加速度を決定し、ＰＣＵ１４１は、電源制御部１４３で決定された最大トルク及び最大加速度以下の範囲で車両１が走行するように、電気モータ５を駆動する。これにより、複数のバッテリ１１（電源部１０）に過度な負荷がかからないようにしながら、即ち、電気モータ５の出力を抑制しながら、車両１を走行させることができる。なお、ここでは、複数のバッテリ１１のうち、一部のバッテリに異常が発生した際に、他のバッテリを保護するための制御について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、バッテリが正常に機能しても、バッテリの状態に応じて、ＰＣＵ１４１が適切な電力で電気モータ５を駆動し、バッテリに異常が発生しないように制御してもよい。

このように、本実施形態によれば、本実施形態では、電源部１０（車両１）に複数のバッテリ１１が搭載され、複数のバッテリ１１が電気モータ５に対して並列に接続されている場合において、車両１の高出力化や高効率化を実現するのに有利な新たな技術を提供することができる。

＜実施形態のまとめ＞
１． 上述の実施形態の車両（例えば、１）は、
複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）が搭載される電源部（例えば、１０）と、
前記電源部の前記複数のバッテリから並列して供給される電力によって駆動される一方、前記電源部に回生電力を供給可能なモータ（例えば、５）と、
前記複数のバッテリのそれぞれのステータス情報を取得する取得部（例えば、１４３）と、
前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択する選択部（例えば、１４２）と、
前記取得部で取得されたステータス情報に基づいて、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択するように、前記選択部を制御する制御部（例えば、１４３）と、
を有し、
前記取得部は、前記ステータス情報として、前記複数のバッテリのそれぞれの残量に関する残量情報を取得し、
前記選択部は、
前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチ（例えば、１４２Ａ１、１４２Ｂ１）と、
前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチ（例えば、１４２Ａ、１４２Ｂ２）と、
を含み、
前記複数のバッテリのうち、残量が少ないバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチがオンとなることで、前記モータの回生電力を前記残量が少ないバッテリに供給し、他のバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなることを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリ間の電圧差を小さくすることが可能であり、モータに対して複数のバッテリから並列して（同時に）電力を供給して、車両の高出力化や高効率化を実現することができる。また、モータから複数のバッテリへの通電及び複数のバッテリから電気モータへの通電を簡易、且つ、安全に切断することができる。

３． 上述の車両（例えば、１）では、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記複数のバッテリ間の電圧差が許容範囲に収まるように、前記選択部（例えば、１４２）を制御することを特徴とする。

この実施形態によれば、モータに対して複数のバッテリから並列して電力を供給することが可能な機会を多くすることができる。

４． 上述の車両（例えば、１）では、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）のうち、残量の差が所定値よりも小さいバッテリについては前記モータ（例えば、５）の回生電力を同時に供給するように、前記選択部（例えば、１４２）を制御することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリ間の残量の差を小さく維持しながら、電気モータで得られた回生電力を複数のバッテリに供給することができる。

６． 上述の車両（例えば、１）では、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）のうち、異常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ（例えば、１４２Ａ１、１４２Ｂ１）及び前記第２スイッチ（例えば、１４２Ａ２、１４２Ｂ２）がオフとなり、正常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンとなるように、前記選択部（例えば、１４２）を制御することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリのうちの一部のバッテリに異常が発生した場合でも、残りの正常なバッテリで車両を動作させることができる。

７． 上述の車両（例えば、１）では、
前記選択部（例えば、１４２）は、
前記複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）のそれぞれに対応して前記モータ（例えば、５）と前記電源部（例えば、１０）との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチ（例えば、１４２Ａ１、１４２Ｂ１）と、
前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチ（例えば、１４２Ａ２、１４２Ｂ２）と、
を含み、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記複数のバッテリのうち、異常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなり、正常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンとなるように、前記選択部を制御することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリのうちの一部のバッテリに異常が発生した場合でも、残りの正常なバッテリで車両を動作させることができる。

８． 上述の車両（例えば、１）では、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）のうちの少なくとも１つのバッテリが異常なバッテリである場合、前記異常なバッテリの使用を禁止し、且つ、異常でないバッテリを使用して前記モータ（例えば、５）からの出力が抑制されるように、前記モータを制御することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリに過度な負荷がかからないようにしながら、即ち、モータの出力を抑制しながら、車両を走行させることができる。

９． 上述の車両（例えば、１）では、
前記複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）のそれぞれに対応して前記モータ（例えば、５）と前記電源部（例えば、１０）との間の経路に配置され、当該経路における電流を検出する電流センサ（例えば、１４４、１４４Ａ、１４４Ｂ）を更に有し、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記電流センサで検出された電流の値のうちの少なくとも１つの値が所定値を超えた場合には、前記モータからの出力が抑制されるように、前記モータを制御することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリに過度な負荷がかからないようにしながら、即ち、モータの出力を抑制しながら、車両を走行させることができる。

１０． 上述の車両（例えば、１）では、
前記複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）のそれぞれに対応して前記モータ（例えば、５）と前記電源部（例えば、１０）との間の経路に配置され、当該経路における電流を検出する電流センサ（例えば、１４４、１４４Ａ、１４４Ｂ）を更に有し、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記電流センサで検出された電流の値に基づいて、前記複数のバッテリから異常なバッテリを検知することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリから、異常なバッテリを高精度に検知することができる。

１１． 上述の車両（例えば、１）では、
前記バッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）は、前記バッテリの状態を管理する管理部（例えば、１１Ａ２、１１Ｂ２）を含み、
前記制御部（例えば、１４３）は、前記管理部から得られる前記バッテリの状態を示す情報に基づいて、前記複数のバッテリから異常なバッテリを検知することを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリから、異常なバッテリを検知することができる。

１２． 上述の車両（例えば、１）では、
前記車両は、電動二輪車両であることを特徴とする。

１４． 上述の実施形態の制御装置は、
複数のバッテリ（例えば、１１、１１Ａ、１１Ｂ）が搭載される電源部（例えば、１０）と、前記電源部の前記複数のバッテリから並列して供給される電力によって駆動される一方、前記電源部に回生電力を供給可能なモータ（例えば、５）とを有する車両（例えば、１）の制御装置（例えば、１４）であって、
前記複数のバッテリのそれぞれのステータス情報を取得する取得部（例えば、１４３）と、
前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択する選択部（例えば、１４２）と、
前記取得部で取得されたステータス情報に基づいて、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択するように、前記選択部を制御する制御部（例えば、１４３）と、
を有し、
前記取得部は、前記ステータス情報として、前記複数のバッテリのそれぞれの残量に関する残量情報を取得し、
前記選択部は、
前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチ（例えば、１４２Ａ１、１４２Ｂ１）と、
前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチ（例えば、１４２Ａ、１４２Ｂ２）と、
を含み、
前記複数のバッテリのうち、残量が少ないバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチがオンとなることで、前記モータの回生電力を前記残量が少ないバッテリに供給し、他のバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなることを特徴とする。

この実施形態によれば、複数のバッテリ間の電圧差を小さくすることが可能であり、モータに対して複数のバッテリから並列して（同時に）電力を供給して、車両の高出力化や高効率化を実現することができる。また、モータから複数のバッテリへの通電及び複数のバッテリから電気モータへの通電を簡易、且つ、安全に切断することができる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１：鞍乗型車両 ５：電気モータ １０：電源部 １１、１１Ａ、１１Ｂ：バッテリ １４：制御装置 １４２：選択部 １４４：電源制御部

Claims (11)

1. 複数のバッテリが搭載される電源部と、
   前記電源部の前記複数のバッテリから並列して供給される電力によって駆動される一方、前記電源部に回生電力を供給可能なモータと、
   前記複数のバッテリのそれぞれのステータス情報を取得する取得部と、
   前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択する選択部と、
   前記取得部で取得されたステータス情報に基づいて、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択するように、前記選択部を制御する制御部と、
   を有し、
   前記取得部は、前記ステータス情報として、前記複数のバッテリのそれぞれの残量に関する残量情報を取得し、
   前記選択部は、
   前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチと、
   前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチと、
   を含み、
   前記複数のバッテリのうち、残量が少ないバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチがオンとなることで、前記モータの回生電力を前記残量が少ないバッテリに供給し、他のバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなることを特徴とする車両。
2. 前記制御部は、前記複数のバッテリ間の電圧差が許容範囲に収まるように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両。
3. 前記制御部は、前記複数のバッテリのうち、残量の差が所定値よりも小さいバッテリについては前記モータの回生電力を同時に供給するように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両。
4. 前記複数のバッテリのうち、異常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなり、正常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンとなることを特徴とする請求項１に記載の車両。
5. 前記制御部は、前記複数のバッテリのうち、異常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなり、正常なバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンとなるように、前記選択部を制御することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の車両。
6. 前記制御部は、前記複数のバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリが異常なバッテリである場合、前記異常なバッテリの使用を禁止し、且つ、異常でないバッテリを使用して前記モータからの出力が抑制されるように、前記モータを制御することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の車両。
7. 前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、当該経路における電流を検出する電流センサを更に有し、
   前記制御部は、前記電流センサで検出された電流の値のうちの少なくとも１つの値が所定値を超えた場合には、前記モータからの出力が抑制されるように、前記モータを制御することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の車両。
8. 前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、当該経路における電流を検出する電流センサを更に有し、
   前記制御部は、前記電流センサで検出された電流の値に基づいて、前記複数のバッテリから異常なバッテリを検知することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両。
9. 前記バッテリは、前記バッテリの状態を管理する管理部を含み、
   前記制御部は、前記管理部から得られる前記バッテリの状態を示す情報に基づいて、前記複数のバッテリから異常なバッテリを検知することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両。
10. 前記車両は、電動二輪車両であることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の車両。
11. 複数のバッテリが搭載される電源部と、前記電源部の前記複数のバッテリから並列して供給される電力によって駆動される一方、前記電源部に回生電力を供給可能なモータとを有する車両の制御装置であって、
    前記複数のバッテリのそれぞれのステータス情報を取得する取得部と、
    前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択する選択部と、
    前記取得部で取得されたステータス情報に基づいて、前記複数のバッテリから前記モータの回生電力を供給するバッテリを選択するように、前記選択部を制御する制御部と、
    を有し、
    前記取得部は、前記ステータス情報として、前記複数のバッテリのそれぞれの残量に関する残量情報を取得し、
    前記選択部は、
    前記複数のバッテリのそれぞれに対応して前記モータと前記電源部との間の経路に配置され、前記モータから前記電源部への通電を切り替える第１スイッチと、
    前記第１スイッチと並列に前記経路に配置され、前記電源部から前記モータへの通電を切り替える第２スイッチと、
    を含み、
    前記複数のバッテリのうち、残量が少ないバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチがオンとなることで、前記モータの回生電力を前記残量が少ないバッテリに供給し、他のバッテリに対応する前記経路に配置された前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフとなることを特徴とする制御装置。

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