JP2019033642A

JP2019033642A - Power supply

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Publication number: JP2019033642A
Application number: JP2017154605A
Authority: JP
Inventors: 賢樹岡村; Sakaki Okamura; 廣江　佳彦; Yoshihiko Hiroe; 廣江　　佳彦; 高松　直義; Naoyoshi Takamatsu; 直義高松; 嘉崇新見; Yoshitaka Niimi; 拓弥坂本; Takuya Sakamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2019-02-28

Abstract

【課題】スイッチ手段の損傷を防止できる電源装置を提供する。【解決手段】蓄電手段を有する複数の蓄電モジュールと、複数の蓄電モジュールのいずれかに接続され、動作状態に応じて電流の導通又は遮断を行い、複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替える複数のスイッチ手段と、複数のスイッチ手段の動作状態を電流の導通状態と電流の遮断状態とで切り替える制御部と、を備え、制御部は、放電状態において複数のスイッチ手段の動作状態を切り替える場合に、蓄電モジュールのうちの２つの間、又は蓄電モジュール群のうちの２つの間に所定値より大きい電圧差があるときは、最も電圧が高い蓄電モジュール又は蓄電モジュールから放電され、かつ所定値より大きい電圧差がある蓄電モジュール又は蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないように動作状態の切り替えを行う電源装置である。【選択図】図２PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device capable of preventing damage to switch means. SOLUTION: A plurality of power storage modules having a power storage means and one of the plurality of power storage modules are connected to conduct or cut off a current according to an operating state, and the plurality of power storage modules are connected in series or in parallel. Connection, and a plurality of switch means for switching from any one of the serial and parallel connection to the other one, and a control unit for switching the operating state of the plurality of switch means between a current conducting state and a current interrupting state, The control unit has a voltage difference larger than a predetermined value between two of the power storage modules or two of the power storage module groups when switching the operation states of the plurality of switch means in the discharge state. In this case, the power supply device switches the operating state so that the power storage module or the power storage module having the highest voltage is discharged and the power storage module or the power storage module groups having a voltage difference larger than a predetermined value are not electrically connected to each other. .. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device.

従来、複数の蓄電モジュールを備える電源装置が知られている。また、特許文献１には、複数の電池の接続状態を直列接続状態にするか並列接続状態にするかを、複数のスイッチ手段によって切り替える技術が記載されている。 Conventionally, a power supply device including a plurality of power storage modules is known. Patent Document 1 describes a technique for switching a plurality of battery connection states between a series connection state and a parallel connection state by a plurality of switch means.

特開２０１０−２３９７０９号公報JP 2010-239709 A

ところで、蓄電モジュールは、充電の程度や劣化の程度に応じて電圧が変化する場合がある。従って、複数の蓄電モジュールを備える電源装置の場合、蓄電モジュール間で電圧差が生じる場合がある。蓄電モジュール間の電圧差が大きい状態において、スイッチ手段によって蓄電モジュールの接続状態を切り替えた場合、電圧差が大きい蓄電モジュール同士が電気的に接続されると、当該蓄電モジュール間に大電流が流れる。この場合、大電流が流れたスイッチ手段が損傷するおそれがある。 By the way, the voltage of the power storage module may change depending on the degree of charging or the degree of deterioration. Therefore, in the case of a power supply device including a plurality of power storage modules, a voltage difference may occur between the power storage modules. When the connection state of the power storage modules is switched by the switch means in a state where the voltage difference between the power storage modules is large, a large current flows between the power storage modules when the power storage modules having a large voltage difference are electrically connected. In this case, the switch means through which a large current flows may be damaged.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の蓄電モジュールを備える電源装置において、スイッチ手段の損傷を防止できる電源装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the power supply device which can prevent damage to a switch means in a power supply device provided with a some electrical storage module.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、蓄電手段を有する複数の蓄電モジュールと、前記複数の蓄電モジュールのいずれかに接続され、動作状態に応じて電流の導通又は遮断を行い、前記複数の蓄電モジュールの接続状態を直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替える複数のスイッチ手段と、前記複数のスイッチ手段の動作状態を電流の導通状態と電流の遮断状態とで切り替える制御部と、を備え、前記制御部は、放電状態において前記複数のスイッチ手段の動作状態を切り替える場合に、前記蓄電モジュールのうちの２つの間、又は２以上の前記蓄電モジュールを含む蓄電モジュール群のうちの２つの間に所定値より大きい電圧差があるときは、最も電圧が高い前記蓄電モジュール又は前記蓄電モジュールから放電され、かつ、前記所定値より大きい電圧差がある前記蓄電モジュール又は前記蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないように前記動作状態の切り替えを行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power supply device according to the present invention is connected to a plurality of power storage modules having power storage means and one of the plurality of power storage modules, and a current depending on an operating state. And a plurality of switch means for switching the connection state of the plurality of power storage modules from any one of series connection, parallel connection, and series / parallel connection to any one of the other, and the plurality of switches A control unit that switches an operation state of the means between a current conduction state and a current interruption state, wherein the control unit switches the operation state of the plurality of switch means in a discharge state. When there is a voltage difference greater than a predetermined value between two of the storage modules or two of the storage module groups including two or more storage modules, the voltage is the highest. The operation state is switched so that the power storage modules or the power storage module groups that are discharged from the power storage module or the power storage module and have a voltage difference larger than the predetermined value are not electrically connected to each other. To do.

本発明によれば、電圧差が所定値よりも大きい蓄電モジュール又は蓄電モジュール群同士が電気的に接続されることが防止されるので、大電流の発生を防止して、スイッチ手段の損傷を防止できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to prevent the storage modules or storage module groups having a voltage difference larger than a predetermined value from being electrically connected to each other, thereby preventing the generation of a large current and preventing the switch means from being damaged. There is an effect that can be done.

図１は、実施形態の電源装置を搭載した車両の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with the power supply device of the embodiment. 図２は、蓄電部の回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the power storage unit. 図３は、蓄電モジュールの接続状態とスイッチ素子の動作状態との関係の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between the connection state of the power storage module and the operation state of the switch element. 図４は、車速と蓄電部の電圧値との関係の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the vehicle speed and the voltage value of the power storage unit. 図５は、制御例１における蓄電モジュールの接続状態の切り替えの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of switching of the connection state of the power storage modules in the control example 1. 図６は、大電流が流れる場合の接続状態の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a connection state when a large current flows. 図７は、制御例１の制御を示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart showing the control of the control example 1. 図８は、制御例２における蓄電モジュールの接続状態の切り替えの例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of switching of the connection state of the power storage modules in the control example 2. 図９は、大電流が流れる場合の接続状態の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a connection state when a large current flows. 図１０は、制御例２の制御を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing the control of the control example 2.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電源装置について具体的に説明する。図１は、実施形態の電源装置を搭載した車両の概略構成図である。車両１００は、ハイブリッド走行モードやＥＶ走行モードで走行可能なハイブリッド車両であり、内燃機関であるエンジン１と、動力分割機構２と、駆動輪３と、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２と、インバータ４ａ、４ｂと、蓄電部５と、コンデンサ１１と、電圧センサ１２、１４、１６と、電流センサ１３と、温度センサ１５と、ＨＶ（Hybrid）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１と、電池ＥＣＵ２２と、を少なくとも備えている。本実施形態の電源装置１０１は、少なくとも蓄電部５と、電流センサ１３と、電池ＥＣＵ２２とを含んで構成されている。 Hereinafter, a power supply device according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with the power supply device of the embodiment. Vehicle 100 is a hybrid vehicle that can travel in a hybrid travel mode or an EV travel mode, and is an engine 1 that is an internal combustion engine, a power split mechanism 2, drive wheels 3, motor generators MG1 and MG2, and inverters 4a and 4b. And at least a power storage unit 5, a capacitor 11, voltage sensors 12, 14, 16, a current sensor 13, a temperature sensor 15, an HV (Hybrid) -ECU (Electronic Control Unit) 21, and a battery ECU 22. I have. The power supply device 101 according to the present embodiment includes at least the power storage unit 5, the current sensor 13, and the battery ECU 22.

エンジン１はガソリンエンジンやディ−ゼルエンジン等の周知の機関である。モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は電動機及び発電機の両方の機能を有する。動力分割機構２は、例えば、サンギヤ、プラネタリーキャリア、リングギヤの三要素からなる遊星歯車機構からなる。エンジン１、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、それぞれ、三要素のいずれかに連結されている。 The engine 1 is a well-known engine such as a gasoline engine or a diesel engine. Motor generators MG1 and MG2 have both functions of an electric motor and a generator. The power split mechanism 2 is composed of, for example, a planetary gear mechanism including three elements: a sun gear, a planetary carrier, and a ring gear. Engine 1 and motor generators MG1 and MG2 are each coupled to one of three elements.

車両１００の走行時において、動力分割機構２は、例えば、エンジン１が出力する駆動力を二分割し、その一方をモータジェネレータＭＧ１側へ配分し、他方をモータジェネレータＭＧ２側へ配分する。モータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力はモータジェネレータＭＧ１の発電に用いられる。モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、モータジェネレータＭＧ２が出力する駆動力と合成されて、駆動輪３へ出力される。 When the vehicle 100 is traveling, for example, the power split mechanism 2 divides the driving force output from the engine 1 into two parts, one of which is distributed to the motor generator MG1 side, and the other is distributed to the motor generator MG2 side. The driving force distributed to motor generator MG1 side is used for power generation by motor generator MG1. The driving force distributed to the motor generator MG2 side is combined with the driving force output from the motor generator MG2, and is output to the drive wheels 3.

インバータ４ａ、４ｂは、直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有しており、正線ＰＬ及び負線ＮＬを介して蓄電部５に接続されている。インバータ４ａは、例えばモータジェネレータＭＧ１が発電した交流電力を直流電力に変換して、蓄電部５に供給する。インバータ４ｂは、例えば蓄電部５から供給された直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２に供給し、駆動力を発生させる。 Inverters 4a and 4b have a function of mutually converting DC power and AC power, and are connected to power storage unit 5 through positive line PL and negative line NL. The inverter 4 a converts, for example, AC power generated by the motor generator MG <b> 1 into DC power and supplies it to the power storage unit 5. Inverter 4b converts, for example, DC power supplied from power storage unit 5 into AC power, and supplies the AC power to motor generator MG2 to generate driving force.

蓄電部５は、正線ＰＬ及び負線ＮＬを介してインバータ４ａ、４ｂ側に電力を放電し、又はインバータ４ａ、４ｂ側から供給される電力を充電する。 Power storage unit 5 discharges electric power to inverters 4a and 4b via positive line PL and negative line NL, or charges electric power supplied from inverters 4a and 4b.

具体的には、図２に回路構成図を示すように、蓄電部５は、複数（本実施形態では４個）の蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、複数（本実施形態では９個）のスイッチ素子５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌ、５ｍと、正極側入出力部５ｎと、負極側入出力部５ｏと、コイル５ｐと、を備えている。 Specifically, as shown in the circuit configuration diagram of FIG. 2, the power storage unit 5 includes a plurality (four in this embodiment) of power storage modules 5a, 5b, 5c, and 5d, and a plurality (nine in this embodiment). ) Switching elements 5e, 5f, 5g, 5h, 5i, 5j, 5k, 5l, 5m, a positive electrode side input / output unit 5n, a negative electrode side input / output unit 5o, and a coil 5p.

蓄電モジュール５ａ〜５ｄは、それぞれ、蓄電手段としての二次電池が複数個直列接続した構成を有する。二次電池は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等である。また、蓄電手段としては、二次電池に替えてキャパシタを用いてもよい。蓄電モジュール５ａ〜５ｄについては、それぞれの正極は、共通の正極側入出力部５ｎに電気的に接続されており、それぞれの負極は共通の負極側入出力部５ｏに電気的に接続されている。 Each of the power storage modules 5a to 5d has a configuration in which a plurality of secondary batteries as power storage means are connected in series. The secondary battery is, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. Further, as the power storage means, a capacitor may be used instead of the secondary battery. Regarding the power storage modules 5a to 5d, each positive electrode is electrically connected to a common positive electrode side input / output unit 5n, and each negative electrode is electrically connected to a common negative electrode side input / output unit 5o. .

スイッチ手段であるスイッチ素子５ｅ〜５ｍは、それぞれ、トランジスタ等の半導体スイッチ素子とダイオートとで構成されている。スイッチ素子５ｅ〜５ｍは、外部から制御信号を供給することによって、動作状態が、電流の導通状態（オン状態）と電流の遮断状態（オフ状態）とで切り替わる。なお、スイッチ手段としては、リレー素子を用いてもよい。 The switch elements 5e to 5m serving as switch means are each composed of a semiconductor switch element such as a transistor and a die auto. The switch elements 5e to 5m are switched between an electric conduction state (ON state) and an electric current interruption state (OFF state) by supplying a control signal from the outside. Note that a relay element may be used as the switch means.

スイッチ素子５ｅ〜５ｍは、蓄電モジュール５ａ〜５ｄのいずれかに電気的に接続されている。具体的には、スイッチ素子５ｅ、５ｈ、５ｋは、それぞれ、蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃのそれぞれの正極と正極側入出力部５ｎとに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｇ、５ｊ、５ｍは、それぞれ、蓄電モジュール５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれの負極と負極側入出力部５ｏとに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｆは、蓄電モジュール５ａの正極とスイッチ素子５ｅとの間の配線と、蓄電モジュール５ｂの負極とスイッチ素子５ｇとの間の配線とに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｉは、蓄電モジュール５ｂの正極とスイッチ素子５ｈとの間の配線と、蓄電モジュール５ｃの負極とスイッチ素子５ｊとの間の配線とに電気的に接続されている。スイッチ素子５ｌは、蓄電モジュール５ｃの正極とスイッチ素子５ｋとの間の配線と、蓄電モジュール５ｄの負極とスイッチ素子５ｍとの間の配線とに電気的に接続されている。また、コイル５ｐは蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれの正極と正極側入出力部５ｎとに電気的に接続されている。 Switch elements 5e-5m are electrically connected to any one of power storage modules 5a-5d. Specifically, the switch elements 5e, 5h, and 5k are electrically connected to the positive electrodes and the positive-side input / output units 5n of the power storage modules 5a, 5b, and 5c, respectively. The switch elements 5g, 5j, and 5m are electrically connected to the negative electrodes and the negative input / output unit 5o of the power storage modules 5b, 5c, and 5d, respectively. The switch element 5f is electrically connected to a wiring between the positive electrode of the power storage module 5a and the switch element 5e and a wiring between the negative electrode of the power storage module 5b and the switch element 5g. The switch element 5i is electrically connected to a wiring between the positive electrode of the power storage module 5b and the switch element 5h and a wiring between the negative electrode of the power storage module 5c and the switch element 5j. The switch element 5l is electrically connected to a wiring between the positive electrode of the power storage module 5c and the switch element 5k, and a wiring between the negative electrode of the power storage module 5d and the switch element 5m. In addition, the coil 5p is electrically connected to each positive electrode and positive electrode side input / output unit 5n of the power storage modules 5a, 5b, 5c, and 5d.

蓄電モジュール５ａ〜５ｄは、スイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替えることによって、接続状態が直列接続、並列接続、及び直並列接続のいずれか一つから他のいずれか一つへ切り替わる。例えば、図３（ａ）に示すように、図中丸で囲んだスイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｊ、５ｋ、５ｍをオン状態とし、図中「×」を付したスイッチ素子５ｆ、５ｉ、５ｌをオフ状態とする。これによって、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態は、全てが並列接続する状態となり、放電時には太矢線で示すように電流が流れる。また、図３（ｂ）に示すように、スイッチ素子５ｆ、５ｈ、５ｊ、５ｌをオン状態とし、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｉ、５ｋ、５ｍをオフ状態とする。これによって、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態は、蓄電モジュール５ａと蓄電モジュール５ｂとが直列接続し、蓄電モジュール５ｃと蓄電モジュール５ｄとが直列接続し、蓄電モジュール５ａ、５ｂと蓄電モジュール５ｃ、５ｄとは並列接続する直並列接続の状態となり、放電時には太矢線で示すように電流が流れる。また、図３（ｃ）に示すように、スイッチ素子５ｆ、５ｉ、５ｌをオン状態とし、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｊ、５ｋ、５ｍをオフ状態とすることによって、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態は、全てが直列接続する状態となり、放電時には太矢線で示すように電流が流れる。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の接続状態の場合の蓄電部５の電圧値Ｖｂを、それぞれＶｂ１、Ｖｂ２、Ｖｂ４とする。 In the power storage modules 5a to 5d, the connection state is switched from any one of the series connection, the parallel connection, and the series / parallel connection to one of the other by switching the operation state of the switch elements 5e to 5m. For example, as shown in FIG. 3A, the switch elements 5e, 5g, 5h, 5j, 5k, and 5m circled in the figure are turned on, and the switch elements 5f, 5i, and 5l marked with “x” in the figure. Is turned off. As a result, the connection states of the power storage modules 5a to 5d are all connected in parallel, and a current flows as shown by a thick arrow line during discharge. As shown in FIG. 3B, the switch elements 5f, 5h, 5j, and 5l are turned on, and the switch elements 5e, 5g, 5i, 5k, and 5m are turned off. Thereby, the connection state of the power storage modules 5a to 5d is such that the power storage module 5a and the power storage module 5b are connected in series, the power storage module 5c and the power storage module 5d are connected in series, and the power storage modules 5a and 5b and the power storage modules 5c and 5d. Is a series-parallel connection state in which parallel connection is made, and a current flows as shown by a thick arrow line during discharge. Further, as shown in FIG. 3C, the switch elements 5f, 5i, and 5l are turned on, and the switch elements 5e, 5g, 5h, 5j, 5k, and 5m are turned off, whereby the power storage modules 5a to 5d. In this connection state, all are connected in series, and a current flows as shown by a thick arrow line during discharge. Note that the voltage values Vb of the power storage unit 5 in the connection state of FIGS. 3A, 3B, and 3C are Vb1, Vb2, and Vb4, respectively.

図１に戻って、コンデンサ１１は、正線ＰＬ及び負線ＮＬに接続されており、蓄電部５とインバータ４ａ及び４ｂとの間を流れる電力の平滑化を行う。電圧センサ１２は、正線ＰＬ及び負線ＮＬに接続されており、コンデンサ１１に掛かる電圧値Ｖｈを検出し、ＨＶ−ＥＣＵ２１に出力する。 Returning to FIG. 1, the capacitor 11 is connected to the positive line PL and the negative line NL, and smoothes the power flowing between the power storage unit 5 and the inverters 4a and 4b. The voltage sensor 12 is connected to the positive line PL and the negative line NL, detects the voltage value Vh applied to the capacitor 11, and outputs it to the HV-ECU 21.

電流センサ１３は、正線ＰＬに設けられており、蓄電部５が放電又は充電する電力の電流値Ｉｂを検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。電圧センサ１４は、正線ＰＬ及び負線ＮＬに接続されており、蓄電部５の電圧値Ｖｂを検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。 Current sensor 13 is provided on positive line PL, detects current value Ib of the electric power that is stored or charged by power storage unit 5, and outputs it to battery ECU 22. Voltage sensor 14 is connected to positive line PL and negative line NL, detects voltage value Vb of power storage unit 5, and outputs it to battery ECU 22.

温度センサ１５は、蓄電部５の近傍に設けられ、蓄電部５の温度値Ｔｂを検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。電圧センサ１６は、蓄電部５に電気的に接続されており、蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれの電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を検出し、電池ＥＣＵ２２に出力する。 Temperature sensor 15 is provided in the vicinity of power storage unit 5, detects temperature value Tb of power storage unit 5, and outputs it to battery ECU 22. The voltage sensor 16 is electrically connected to the power storage unit 5, detects the voltage values V1, V2, V3, and V4 of the power storage modules 5a, 5b, 5c, and 5d, and outputs them to the battery ECU 22.

ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２とは、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の各信号の送受信を行うことができる。
ＨＶ−ＥＣＵ２１は、主に、車両１００の走行時においてドライバの要求に応じた車両駆動力を発生させるために、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を制御するとともに、蓄電部５の電圧を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ２１には、エンジン１の回転数ＮＥや、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転数や、車速や、アクセル開度や、温度値Ｔｂや、蓄電部５の充電状態値（ＳＯＣ：State Of Charge）等の各信号が入力される。また、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、入力された情報に基づいて算出された、エンジン１に対する電子スロットル弁制御信号（弁制御信号）及び点火信号や、インバータ４ａ、４ｂに対するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号である信号ＰＷＭ１、ＰＷＭ２や、蓄電部５の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号を出力する。ここで、蓄電部５に対する要求電圧は、蓄電部５に掛かる負荷に応じて算出される。 The HV-ECU 21 and the battery ECU 22 are configured to be able to communicate with each other, and can transmit and receive various signals such as various commands and detection results of various sensors.
The HV-ECU 21 mainly controls the engine 1 and the motor generators MG1 and MG2 and also controls the voltage of the power storage unit 5 in order to generate the vehicle driving force according to the driver's request when the vehicle 100 is traveling. . The HV-ECU 21 includes a rotation speed NE of the engine 1, a rotation speed of the motor generators MG1 and MG2, a vehicle speed, an accelerator opening, a temperature value Tb, and a charge state value (SOC: State Of Charge) of the power storage unit 5. ) And the like are input. Further, the HV-ECU 21 uses an electronic throttle valve control signal (valve control signal) and an ignition signal for the engine 1 and a PWM (Pulse Width Modulation) control signal for the inverters 4a and 4b, which are calculated based on the input information. A certain signal PWM1, PWM2 or a command signal for switching the voltage of the power storage unit 5 to the required voltage is output. Here, the required voltage for the power storage unit 5 is calculated according to the load applied to the power storage unit 5.

電池ＥＣＵ２２は、主に、蓄電部５の充電状態の管理や異常検出や電圧制御を行う。電池ＥＣＵ２２には、温度値Ｔｂや、電圧値Ｖｂや、電流値Ｉｂや、電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等の各信号が入力される。電池ＥＣＵ２２は、温度値Ｔｂ、電圧値Ｖｂ、電流値Ｉｂに基づいて蓄電部５のＳＯＣを算出する。電池ＥＣＵ２２は、温度値Ｔｂや、ＳＯＣ等の各信号をＨＶ−ＥＣＵ２１に送信する。また、電池ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信した指令信号に基づいて、蓄電部５のスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替えるための制御信号を出力する。 The battery ECU 22 mainly performs charge state management, abnormality detection, and voltage control of the power storage unit 5. The battery ECU 22 receives signals such as a temperature value Tb, a voltage value Vb, a current value Ib, and voltage values V1, V2, V3, and V4. Battery ECU 22 calculates the SOC of power storage unit 5 based on temperature value Tb, voltage value Vb, and current value Ib. The battery ECU 22 transmits signals such as the temperature value Tb and the SOC to the HV-ECU 21. Battery ECU 22 outputs a control signal for switching the operating state of switch elements 5e to 5m of power storage unit 5 based on the command signal received from HV-ECU 21.

ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２とは、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＨＶ−ＥＣＵ２１と電池ＥＣＵ２２との機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。 The HV-ECU 21 and the battery ECU 22 are physically composed of a known microcomputer including interfaces such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and an input / output. It is an electronic circuit. The functions of the HV-ECU 21 and the battery ECU 22 are as follows: an application program held in the ROM is loaded into the RAM and executed by the CPU to operate the controlled object under the control of the CPU, and the data in the RAM and ROM This is realized by reading and writing.

スイッチ素子５ｅ〜５ｍは、電池ＥＣＵ２２から供給された制御信号によって、動作状態が切り替えられる。これにより、蓄電モジュール５ａ〜５ｄは、要求電圧に応じた接続状態に切り替えられる。図４には、車速と蓄電部５の電圧値Ｖｂとの関係の一例を示す。図４に示す例では、車速が高く蓄電部５に掛かる負荷が高いときに、蓄電部５の電圧値Ｖｂが高い接続状態とされる。 The operation states of the switch elements 5e to 5m are switched by a control signal supplied from the battery ECU 22. Thereby, the electrical storage modules 5a-5d are switched to the connection state according to a required voltage. FIG. 4 shows an example of the relationship between the vehicle speed and the voltage value Vb of the power storage unit 5. In the example illustrated in FIG. 4, when the vehicle speed is high and the load applied to the power storage unit 5 is high, the connection state in which the voltage value Vb of the power storage unit 5 is high is set.

（制御例１）
ここで、電池ＥＣＵ２２により実行される制御例１を説明する。電池ＥＣＵ２２は、図４の時刻ｔ_１において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ２からＶｂ１にするためにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替える場合、蓄電部５が充電状態であるか放電状態であるか否かを判定する。そして、蓄電部５が放電状態の場合は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が高い蓄電モジュール、及び、最も電圧が高い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールから放電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行う制御信号を出力する。また、蓄電部５が充電状態の場合は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が低い蓄電モジュール、及び、最も電圧が低い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールが充電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行う制御信号を出力する。これにより、電池ＥＣＵ２２は、第１所定値より大きい電圧差がある蓄電モジュール同士が電気的に接続されないようにする。 (Control example 1)
Here, a control example 1 executed by the battery ECU 22 will be described. Battery ECU22, when switching the operation state of the switch element 5e~5m To Vb1 voltage value Vb of power storage unit 5 from Vb2 at time _{t 1} in FIG. 4, in a discharged state or the electric storage unit 5 is in charge state It is determined whether or not there is. And when the electrical storage part 5 is a discharge state, it discharges from the electrical storage module whose voltage difference with the electrical storage module with the highest voltage among electrical storage modules 5a-5d and the electrical storage module with the highest voltage is below 1st predetermined value. Thus, a control signal for switching the operation state of the switch elements 5e to 5m is output. When the power storage unit 5 is in the charged state, the power storage module having the lowest voltage among the power storage modules 5a to 5d and the power storage module having a voltage difference between the power storage module having the lowest voltage and the first predetermined value or less are charged Thus, a control signal for switching the operation state of the switch elements 5e to 5m is output. Thereby, battery ECU22 prevents the electrical storage modules with a voltage difference larger than a 1st predetermined value being electrically connected.

図５は、制御例１における蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態の切り替えの例を示す図である。例えば、図４の時刻ｔ_２において、図５（ａ）に示す接続状態であり、蓄電部５が放電状態であって電圧値ＶｂがＶｂ２であるとする。さらに、蓄電モジュール５ｄの電圧が最も高く、蓄電モジュール５ｃの電圧が最も低くかつ蓄電モジュール５ｄとの電圧差が第１所定値より大きく、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ａ、５ｂとの電圧差が第１所定値以下であるとする。この場合、時刻ｔ_１において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ２からＶｂ１にする場合は、電池ＥＣＵ２２は、図５（ｂ）に示すように、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｍをオン状態とし、スイッチ素子５ｆ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌをオフ状態とする制御信号を出力する。その結果、蓄電モジュール５ａ、５ｂ、５ｄから放電されることとなり、太矢線で示すように電流が流れ、蓄電部５の電圧値ＶｂはＶｂ１になる。この場合、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとは電気的に接続されないので、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとの間に大電流が流れることが防止される。さらには、蓄電モジュール５ａ〜５ｄのうち電圧が高い蓄電モジュールから優先的に放電が行われるので、蓄電モジュール５ａ〜５ｄ間の電圧のアンバランスが緩和される。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of switching connection states of the power storage modules 5a to 5d in the control example 1. For example, at time t ₂ in FIG. 4, a connection state shown in FIG. 5 (a), the electric storage unit 5 the voltage value Vb in a discharged state it is assumed to be Vb2. Furthermore, the voltage of the power storage module 5d is the highest, the voltage of the power storage module 5c is the lowest and the voltage difference between the power storage module 5d is larger than the first predetermined value, and the voltage difference between the power storage module 5d and the power storage modules 5a, 5b is the first. 1 It is assumed that it is below a predetermined value. In this case, when the voltage value Vb of power storage unit 5 from Vb2 Vb1 at time _{t 1,} the battery ECU22, as shown in FIG. 5 (b), and switching element 5e, 5 g, 5h, a 5m turned on , A control signal for turning off the switch elements 5f, 5i, 5j, 5k, and 5l is output. As a result, the power storage modules 5a, 5b, and 5d are discharged, a current flows as indicated by a thick arrow, and the voltage value Vb of the power storage unit 5 becomes Vb1. In this case, since the power storage module 5d and the power storage module 5c are not electrically connected, a large current is prevented from flowing between the power storage module 5d and the power storage module 5c. Furthermore, since the discharge is performed preferentially from the power storage module having a higher voltage among the power storage modules 5a to 5d, the voltage imbalance between the power storage modules 5a to 5d is alleviated.

同様に、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが充電状態の場合は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が低い蓄電モジュール５ｃ、及び、蓄電モジュール５ｃとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールが充電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行えば、電圧差が第１所定値より大きい蓄電モジュールの間に大電流が流れることが防止される。さらには、蓄電モジュール５ａ〜５ｄのうち電圧が低い蓄電モジュールから優先的に充電が行われるので、蓄電モジュール５ａ〜５ｄ内の電圧のアンバランスが緩和される。 Similarly, when the power storage modules 5a to 5d are in the charged state, the power storage module 5c having the lowest voltage among the power storage modules 5a to 5d and the power storage module having a voltage difference between the power storage module 5c and the first predetermined value or less. If the operating state of the switch elements 5e to 5m is switched so as to be charged, it is possible to prevent a large current from flowing between the power storage modules having a voltage difference larger than the first predetermined value. Furthermore, since charging is performed preferentially from the power storage module having the lower voltage among the power storage modules 5a to 5d, voltage imbalance in the power storage modules 5a to 5d is alleviated.

なお、本制御例１とは異なり、充電状態において、蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ２からＶｂ１にするために、例えば図５（ａ）に示す接続状態から、図６に示す接続状態に切り替えるとする。すると、蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとが電気的に接続されてしまい、太矢線Ａｒ１のようにスイッチ素子５ｊ、５ｍ、５ｋを経由して蓄電モジュール５ｄと蓄電モジュール５ｃとの間で大電流が流れ、スイッチ素子５ｊ、５ｍ、５ｋが損傷するおそれがある。 Note that, unlike the present control example 1, in the charging state, in order to change the voltage value Vb of the power storage unit 5 from Vb2 to Vb1, for example, the connection state shown in FIG. 5A is switched to the connection state shown in FIG. And Then, the power storage module 5d and the power storage module 5c are electrically connected, and a large current flows between the power storage module 5d and the power storage module 5c via the switch elements 5j, 5m, and 5k as indicated by a thick arrow line Ar1. May flow and the switch elements 5j, 5m, and 5k may be damaged.

つぎに、制御例１として電池ＥＣＵ２２が実行する制御を、図７のフロー図を参照して説明する。本制御フローは、ＨＶ−ＥＣＵ２１から、蓄電部５の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号が入力された後に開始する。まず、電池ＥＣＵ２２は、電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０１）。電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きいと判定した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）は、電池ＥＣＵ２２は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが放電状態であると判定したこととなり、制御はステップＳ１０２に進む。 Next, control executed by the battery ECU 22 as Control Example 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. This control flow starts after a command signal for switching the voltage of the power storage unit 5 to the required voltage is input from the HV-ECU 21. First, the battery ECU 22 determines whether or not the current value Ib input from the current sensor 13 is greater than 0 (step S101). When it is determined that the current value Ib input from the current sensor 13 is greater than 0 (step S101, Yes), the battery ECU 22 determines that the power storage modules 5a to 5d are in a discharged state, and the control is performed in step S102. Proceed to

つづいて、ステップＳ１０２では、電池ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６から入力された電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づいて、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が高い蓄電モジュールを選択する。図５に示す例では蓄電モジュール５ｄが選択される。 Subsequently, in step S102, the battery ECU 22 selects the power storage module having the highest voltage among the power storage modules 5a to 5d based on the voltage values V1, V2, V3, and V4 input from the voltage sensor 16. In the example shown in FIG. 5, the power storage module 5d is selected.

つづいて、ステップＳ１０３では、電池ＥＣＵ２２は、最も電圧が高い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールを選択する。図５に示す例では蓄電モジュール５ａ、５ｂが選択される。 Subsequently, in step S103, the battery ECU 22 selects a power storage module whose voltage difference from the power storage module having the highest voltage is a first predetermined value or less. In the example shown in FIG. 5, the power storage modules 5a and 5b are selected.

つづいて、ステップＳ１０４では、電池ＥＣＵ２２は、選択した蓄電モジュールから放電されるように、スイッチ素子５ｅ〜５ｍへ動作状態を切り替える制御信号を出力する。なお、このとき出力される制御信号は、蓄電部５の電圧値が要求電圧値となる蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態を実現するように設定される。このような接続状態を実現するスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の組み合わせは、例えば電池ＥＣＵ２２のＲＯＭにデータとして記憶されている。その後本制御は終了する。 Subsequently, in step S104, the battery ECU 22 outputs a control signal for switching the operation state to the switch elements 5e to 5m so as to be discharged from the selected power storage module. The control signal output at this time is set so as to realize the connection state of the power storage modules 5a to 5d in which the voltage value of the power storage unit 5 becomes the required voltage value. A combination of operation states of the switch elements 5e to 5m that realize such a connection state is stored as data in the ROM of the battery ECU 22, for example. Thereafter, this control ends.

一方、電池ＥＣＵ２２が、電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０以下と判定した場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）は、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが充電状態であると判定したこととなり、制御はステップＳ１０５に進む。 On the other hand, when the battery ECU 22 determines that the current value Ib input from the current sensor 13 is 0 or less (No in step S101), it is determined that the power storage modules 5a to 5d are in the charged state, and the control is performed in steps. The process proceeds to S105.

つづいて、ステップＳ１０５では、電池ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６から入力された電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づいて、蓄電モジュール５ａ〜５ｄの中で最も電圧が低い蓄電モジュールを選択する。 Subsequently, in step S105, the battery ECU 22 selects the power storage module having the lowest voltage among the power storage modules 5a to 5d based on the voltage values V1, V2, V3, and V4 input from the voltage sensor 16.

つづいて、ステップＳ１０６では、電池ＥＣＵ２２は、最も電圧が低い蓄電モジュールとの電圧差が第１所定値以下の蓄電モジュールを選択する。 Subsequently, in step S106, the battery ECU 22 selects a power storage module whose voltage difference from the power storage module having the lowest voltage is equal to or less than a first predetermined value.

つづいて、ステップＳ１０７では、電池ＥＣＵ２２は、選択した蓄電モジュールに充電されるように、スイッチ素子５ｅ〜５ｍへ動作状態を切り替える制御信号を出力する。なお、このとき出力される制御信号は、蓄電部５の電圧が要求電圧となる蓄電モジュールの接続状態を実現するように設定される。このような接続状態を実現するスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の組み合わせは、例えば電池ＥＣＵ２２のＲＯＭにデータとして記憶されている。その後本制御は終了する。 Subsequently, in step S107, the battery ECU 22 outputs a control signal for switching the operation state to the switch elements 5e to 5m so that the selected power storage module is charged. Note that the control signal output at this time is set so as to realize the connection state of the power storage modules in which the voltage of the power storage unit 5 becomes the required voltage. A combination of operation states of the switch elements 5e to 5m that realize such a connection state is stored as data in the ROM of the battery ECU 22, for example. Thereafter, this control ends.

（制御例２）
つぎに、電池ＥＣＵ２２により実行される制御例２を説明する。電池ＥＣＵ２２は、図４の時刻ｔ_３において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ４からＶｂ２にするためにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を切り替える場合、蓄電モジュール５ａ〜５ｄが放電状態であるか否かを判定するとともに、蓄電部５がＶｂ２となるような蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態に切り替えた場合に、並列接続が含まれているか否かを判定する。そして、放電状態かつ並列接続が含まれていると判定した場合には、並列接続された２つの蓄電モジュール又は蓄電モジュール群の電位差が第２所定値より大きいか否かを判定する。なお、この第２所定値は制御例１における第１所定値とは異なる値であってもよい。そして、２つの蓄電モジュール又は蓄電モジュール群の電位差が第２所定値より大きい場合は、電圧が高い方の蓄電モジュール又は蓄電モジュール群から放電されるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の切り替えを行う制御信号を出力する。これにより、電池ＥＣＵ２２は、第２所定値より大きい電圧差がある蓄電モジュール又は蓄電モジュール群同士が電気的に接続されないようにする。 (Control example 2)
Next, a control example 2 executed by the battery ECU 22 will be described. Battery ECU22, when switching the operation state of the switch element 5e~5m To Vb2 voltage value Vb of power storage unit 5 from Vb4 at time _{t 3} in FIG. 4, whether power storage module 5a~5d are discharged state In addition, it is determined whether or not parallel connection is included when the storage unit 5 is switched to the connection state of the storage modules 5a to 5d at Vb2. And when it determines with the discharge state and parallel connection being included, it is determined whether the electrical potential difference of the two electrical storage modules or electrical storage module groups connected in parallel is larger than a 2nd predetermined value. The second predetermined value may be a value different from the first predetermined value in Control Example 1. When the potential difference between the two power storage modules or the power storage module group is larger than the second predetermined value, the operation state of the switch elements 5e to 5m is switched so that the power storage module or the power storage module group with the higher voltage is discharged. The control signal to be output is output. Thereby, battery ECU22 prevents the electrical storage module or electrical storage module group with a voltage difference larger than a 2nd predetermined value being electrically connected.

図８は、制御例２における蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態の切り替えの例を示す図である。例えば、図４の時刻ｔ_４において、図８（ａ）に示す接続状態であり、蓄電部５が放電状態であって電圧値ＶｂがＶｂ４であるとする。さらに、蓄電モジュール５ｃと蓄電モジュール５ｄとは直列接続して蓄電モジュール群５ｑを構成し、蓄電モジュール５ａと蓄電モジュール５ｂとは直列接続して蓄電モジュール群５ｒを構成した場合、蓄電モジュール群５ｑの方が蓄電モジュール群５ｒよりも電圧が高く、かつその電位差が第２所定値より大きいとする。この場合、時刻ｔ_３において蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ４からＶｂ２にする場合は、電池ＥＣＵ２２は、図８（ｂ）に示すように、スイッチ素子５ｆ、５ｌをオン状態とし、スイッチ素子５ｅ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｍをオフ状態とする制御信号を出力する。その結果、スイッチ素子５ｊのダイオードを通って、電圧が高い方の蓄電モジュール群５ｒから放電されることとなり、太矢線で示すように電流が流れ、蓄電部５の電圧値ＶｂはＶｂ２になる。この場合、蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとは電気的に接続されないので、蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとの間に大電流が流れることが防止される。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of switching of the connection state of the power storage modules 5a to 5d in the control example 2. For example, it is assumed that at the time t4 in FIG. ₄ , the connection state shown in FIG. 8A is set, the power storage unit 5 is in the discharge state, and the voltage value Vb is Vb4. Furthermore, when the power storage module 5c and the power storage module 5d are connected in series to form a power storage module group 5q, and the power storage module 5a and the power storage module 5b are connected in series to form a power storage module group 5r, the power storage module group 5q It is assumed that the voltage is higher than that of the power storage module group 5r and the potential difference is larger than the second predetermined value. In this case, when the voltage value Vb of power storage unit 5 from Vb4 Vb2 at time _{t 3,} the battery ECU22, as shown in FIG. 8 (b), the switch element 5f, the 5l an ON state, the switch element 5e A control signal for turning off 5g, 5h, 5i, 5j, 5k, 5m is output. As a result, the power storage module group 5r having the higher voltage is discharged through the diode of the switch element 5j, a current flows as shown by a thick arrow, and the voltage value Vb of the power storage unit 5 becomes Vb2. . In this case, since the power storage module group 5q and the power storage module group 5r are not electrically connected, it is possible to prevent a large current from flowing between the power storage module group 5q and the power storage module group 5r.

なお、本制御例２とは異なり、充電状態において、蓄電部５の電圧値ＶｂをＶｂ４からＶｂ２にするために、例えば図８（ａ）に示す接続状態から、図９に示す接続状態に切り替えるとする。この場合、蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとは並列接続され、太矢線Ａｒ２のようにスイッチ素子５ｈ、５ｆ、５ｊ、５ｌを経由して蓄電モジュール群５ｑと蓄電モジュール群５ｒとの間に大電流が流れ、スイッチ素子５ｈ、５ｆ、５ｊ、５ｌが損傷するおそれがある。 Note that, unlike the present control example 2, in the charging state, in order to change the voltage value Vb of the power storage unit 5 from Vb4 to Vb2, for example, the connection state shown in FIG. 8A is switched to the connection state shown in FIG. And In this case, the power storage module group 5q and the power storage module group 5r are connected in parallel, and between the power storage module group 5q and the power storage module group 5r via the switch elements 5h, 5f, 5j, and 5l as indicated by a thick arrow line Ar2. A large current flows through the switch elements 5h, 5f, 5j, and 5l.

つぎに、制御例２として電池ＥＣＵ２２が実行する制御を、図１０のフロー図を参照して説明する。本制御フローは、ＨＶ−ＥＣＵ２１から、蓄電部５の電圧を要求電圧に切り替えるための指令信号が入力された後に開始する。まず、電池ＥＣＵ２２は、電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きいか否かを判定し、かつ、蓄電部５が要求電圧となるような蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態に切り替えた場合に、蓄電モジュール又は蓄電モジュール群の並列接続が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。電流センサ１３から入力された電流値Ｉｂが０より大きくかつ並列接続が含まれていると判定した場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）は、制御はステップＳ２０２に進む。 Next, control executed by the battery ECU 22 will be described as a control example 2 with reference to the flowchart of FIG. This control flow starts after a command signal for switching the voltage of the power storage unit 5 to the required voltage is input from the HV-ECU 21. First, the battery ECU 22 determines whether or not the current value Ib input from the current sensor 13 is greater than 0, and switches to the connection state of the power storage modules 5a to 5d so that the power storage unit 5 becomes the required voltage. In this case, it is determined whether or not the parallel connection of the power storage module or the power storage module group is included (step S201). When it is determined that the current value Ib input from the current sensor 13 is greater than 0 and includes a parallel connection (step S201, Yes), the control proceeds to step S202.

つづいて、ステップＳ２０２では、電池ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６から入力された電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づいて、並列接続された蓄電モジュール又は蓄電モジュール群間で第２所定値より大きい電位差があるか否かを判定する。第２所定値より大きい電位差があると判定した場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）は、制御はステップＳ２０３に進む。 Subsequently, in step S202, the battery ECU 22 determines a potential difference larger than the second predetermined value between the storage modules or storage module groups connected in parallel based on the voltage values V1, V2, V3, and V4 input from the voltage sensor 16. It is determined whether or not there is. If it is determined that there is a potential difference larger than the second predetermined value (step S202, Yes), the control proceeds to step S203.

つづいて、ステップＳ２０３では、電池ＥＣＵ２２は、電圧が高い方の蓄電モジュール又は蓄電モジュール群側のスイッチ素子のダイオードを通って、電圧が高い方の蓄電モジュール又は蓄電モジュール群から放電されるように、スイッチ素子５ｅ〜５ｍへ動作状態を切り替える制御信号を出力する。なお、このとき出力される制御信号は、蓄電部５の電圧値が要求電圧値となる蓄電モジュール５ａ〜５ｄの接続状態を実現するように設定される。このような接続状態を実現するスイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態の組み合わせは、例えば電池ＥＣＵ２２のＲＯＭにデータとして記憶されている。その後本制御は終了する。 Subsequently, in step S203, the battery ECU 22 passes through the diode of the switch element on the power storage module or power storage module group side with the higher voltage so as to be discharged from the power storage module or power storage module group with the higher voltage. A control signal for switching the operation state is output to the switch elements 5e to 5m. The control signal output at this time is set so as to realize the connection state of the power storage modules 5a to 5d in which the voltage value of the power storage unit 5 becomes the required voltage value. A combination of operation states of the switch elements 5e to 5m that realize such a connection state is stored as data in the ROM of the battery ECU 22, for example. Thereafter, this control ends.

一方、電池ＥＣＵ２２が、ステップＳ２０１又はステップＳ２０２で「Ｎｏ」と判定した場合には、並列接続による大電流が発生しない状況である。この場合、ステップＳ２０４において、要求電圧に応じて、適切なスイッチ素子への制御信号を出力する。ステップＳ２０４においては、例えば、図９に示すような接続状態となるようにスイッチ素子５ｅ〜５ｍに制御信号を出力する。その後本制御は終了する。 On the other hand, when the battery ECU 22 determines “No” in step S201 or step S202, a large current due to parallel connection does not occur. In this case, in step S204, a control signal to an appropriate switch element is output according to the required voltage. In step S204, for example, a control signal is output to the switch elements 5e to 5m so that a connection state as shown in FIG. 9 is obtained. Thereafter, this control ends.

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。例えば、本発明の電源装置は電気自動車にも適用できる。また、上記実施形態では、スイッチ素子５ｅ〜５ｍの動作状態を電池ＥＣＵ２２が制御しているが、ＨＶ−ＥＣＵ２１が制御するように構成してもよい。また、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the power supply device of the present invention can be applied to an electric vehicle. In the above embodiment, the battery ECU 22 controls the operation state of the switch elements 5e to 5m. However, the HV-ECU 21 may control the operation state. Moreover, what comprised the above-mentioned each component suitably combined is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.

５蓄電部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ蓄電モジュール
５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、５ｊ、５ｋ、５ｌ、５ｍスイッチ素子
５ｑ、５ｒ蓄電モジュール群
１３電流センサ
１４、１６電圧センサ
１５温度センサ
２１ＨＶ−ＥＣＵ
２２電池ＥＣＵ
１００車両
１０１電源装置 5 Power storage unit 5a, 5b, 5c, 5d Power storage module 5e, 5f, 5g, 5h, 5i, 5j, 5k, 5l, 5m Switch element 5q, 5r Power storage module group 13 Current sensor 14, 16 Voltage sensor 15 Temperature sensor 21 HV -ECU
22 Battery ECU
100 Vehicle 101 Power supply device

Claims

A plurality of power storage modules having power storage means;
Connected to any of the plurality of power storage modules, conducts or cuts off the current according to the operating state, and the connection state of the plurality of power storage modules from any one of serial connection, parallel connection, and series-parallel connection A plurality of switch means for switching to any one of the other,
A control unit that switches an operation state of the plurality of switch means between a current conduction state and a current interruption state;
With
The control unit, when switching the operating state of the plurality of switch means in the discharge state,
When there is a voltage difference larger than a predetermined value between two of the power storage modules or between two power storage module groups including two or more power storage modules, the power storage module or the power storage with the highest voltage The power supply device, wherein the operation state is switched so that the power storage modules or the power storage module groups that are discharged from the module and have a voltage difference larger than the predetermined value are not electrically connected to each other.