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技術 電圧検出装置及び給電制御装置

出願人 株式会社ケーヒン
発明者 鎌田誠二槌矢真吾
出願日 2016年3月30日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-069386
公開日 2017年10月5日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-184494
状態 特許登録済
技術分野 電池等の充放電回路 二次電池の保守(充放電、状態検知)
主要キーワード 付加変動 フィルタ抵抗 断線診断 給電制御装置 断線判定 通常負荷 高電圧電力 断線発生
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
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図面 (5)

課題

セル電圧検出配線断線判定に要する時間を従来よりも短縮する。

解決手段

バッテリ1の電池セルC1〜C12に並列接続された放電回路B1〜B12と、電池セルC1〜C12の端子電圧伝送する伝送線路S1〜S13と、伝送線路S1〜S13から入力された端子電圧をセル電圧として検出するセル電圧検出部D1〜D12とを備えた電圧検出装置において、バッテリ1の出力電流計測する電流計2と、隣り合う一対の電池セルC1、C2の放電回路B1、B2を異なるデューティ比放電状態とした場合にセル電圧検出部D1、D2で検出される一対の電池セルC1、C2のセル電圧の差を所定の判定しきい値と比較することにより、一対の電池セルC1、C2に関する伝送線路S2の断線を判定するマイコン7を備え、マイコン7は電流計2が計測するバッテリ1の出力電流に応じて判定しきい値を可変する。

概要

背景

下記特許文献1には、バイパス抵抗スイッチング素子との直列回路からなり、バッテリを構成する複数の電池セルの各々に並列接続された放電回路と、電池セルの各々の電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路から得られる各電池セル電圧検出結果に基づいて各電池セルの電圧が均一となるように各スイッチング素子を制御する制御部とを備えたセルバランス制御装置において、制御部は、隣り合う電池セルに接続された放電回路のスイッチング素子をそれぞれ異なるデューティ比で制御すると共に、隣り合う電池セルの電位差に基づいて各電池セルの各端子から引き出されたセル電圧検出配線断線を検出するセルバランス制御装置が開示されている。

概要

セル電圧検出用配線の断線判定に要する時間を従来よりも短縮する。バッテリ1の電池セルC1〜C12に並列接続された放電回路B1〜B12と、電池セルC1〜C12の端子電圧伝送する伝送線路S1〜S13と、伝送線路S1〜S13から入力された端子電圧をセル電圧として検出するセル電圧検出部D1〜D12とを備えた電圧検出装置において、バッテリ1の出力電流計測する電流計2と、隣り合う一対の電池セルC1、C2の放電回路B1、B2を異なるデューティ比で放電状態とした場合にセル電圧検出部D1、D2で検出される一対の電池セルC1、C2のセル電圧の差を所定の判定しきい値と比較することにより、一対の電池セルC1、C2に関する伝送線路S2の断線を判定するマイコン7を備え、マイコン7は電流計2が計測するバッテリ1の出力電流に応じて判定しきい値を可変する。

目的

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、セル電圧検出用配線の断線判定に要する時間を従来よりも短縮することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

バッテリを構成する複数の電池セルに各々並列接続された複数の放電回路と、複数の前記電池セルの各端子端子電圧伝送する複数の伝送線路と、該伝送線路から入力された前記端子電圧を前記電池セルのセル電圧として検出するセル電圧検出部とを備えた電圧検出装置において、前記バッテリの出力電流計測する電流計と、隣り合う一対の電池セルの放電回路を異なるデューティ比放電状態とした場合に前記セル電圧検出部で検出される前記一対の電池セルのセル電圧の差を所定の判定しきい値と比較することにより、前記一対の電池セルに関する前記伝送線路の断線を判定する断線判定部を備え、前記断線判定部は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に応じて前記判定しきい値を可変することを特徴とする電圧検出装置。

請求項2

前記断線判定部は、前記バッテリの出力電流が前記電流しきい値より大きい場合は前記判定しきい値を第1の値とし、前記バッテリの出力電流が所定の電流しきい値以下の場合には、前記判定しきい値を前記第1の値よりも小さな第2の値とすることを特徴とする請求項1に記載の電圧検出装置。

請求項3

請求項1または2記載の電圧検出装置と、前記バッテリのプラス端子負荷との間に設けられた第1開閉器と、前記バッテリのマイナス端子と前記負荷との間に設けられた第2開閉器と、前記第1開閉器及び前記第2開閉器の開閉を制御すると共に前記第1開閉器及び前記第2開閉器の開閉状態を前記電圧検出装置に通知する開閉制御部とを備え、前記電圧検出装置は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に代えて、前記第1開閉器あるいは/及び前記第2開閉器が開閉状態に基づいて前記判定しきい値を可変することを特徴とする給電制御装置

請求項4

前記電圧検出装置は、前記第1開閉器あるいは/及び前記第2開閉器が閉状態の場合に前記判定しきい値を第1の値とし、前記第1開閉器あるいは/及び前記第2開閉器が開状態の場合には、前記判定しきい値を前記第1の値よりも小さな第2の値とすることを特徴とする請求項3記載の給電制御装置。

技術分野

0001

本発明は、電圧検出装置及び給電制御装置に関する。

背景技術

0002

下記特許文献1には、バイパス抵抗スイッチング素子との直列回路からなり、バッテリを構成する複数の電池セルの各々に並列接続された放電回路と、電池セルの各々の電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路から得られる各電池セル電圧検出結果に基づいて各電池セルの電圧が均一となるように各スイッチング素子を制御する制御部とを備えたセルバランス制御装置において、制御部は、隣り合う電池セルに接続された放電回路のスイッチング素子をそれぞれ異なるデューティ比で制御すると共に、隣り合う電池セルの電位差に基づいて各電池セルの各端子から引き出されたセル電圧検出配線断線を検出するセルバランス制御装置が開示されている。

先行技術

0003

特開2013−085354号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記従来技術は、隣り合う電池セルの電位差(差電圧)を利用して各セル電圧検出用配線の断線判定を行うものであり、セル電圧検出用配線の断線判定に時間を要するという問題がある。すなわち、従来技術では、バッテリが低負荷状態あるいは無負荷状態のときにセル電圧は変動しないが、これ以外の時にはセル電圧が変動するので、断線判定の信頼性を確保する必要から判定用しきい値を1ボルト以上(例えば1.3V)に設定せざるを得ず、これによって断線判定に時間を要していた。

0005

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、セル電圧検出用配線の断線判定に要する時間を従来よりも短縮することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明では、電圧検出装置に係る第1の解決手段として、バッテリを構成する複数の電池セルに各々並列接続された複数の放電回路と、複数の前記電池セルの各端子の端子電圧伝送する複数の伝送線路と、該伝送線路から入力された前記端子電圧を前記電池セルのセル電圧として検出するセル電圧検出部とを備えた電圧検出装置において、前記バッテリの出力電流計測する電流計と、隣り合う一対の電池セルの放電回路を異なるデューティ比で放電状態とした場合に前記セル電圧検出部で検出される前記一対の電池セルのセル電圧の差を所定の判定しきい値と比較することにより、前記一対の電池セルに関する前記伝送線路の断線を判定する断線判定部を備え、前記断線判定部は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に応じて前記判定しきい値を可変する、という手段を採用する。

0007

本発明では、電圧検出装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記断線判定部は、前記バッテリの出力電流が前記電流しきい値以上の場合は前記判定しきい値を第1の値とし、前記バッテリの出力電流が所定の電流しきい値より小さい場合には、前記判定しきい値を前記第1の値よりも小さな第2の値とする、という手段を採用する。

0008

本発明では、給電制御装置に係る第1の解決手段として、上記第1または第2の解決手段に係る電圧検出装置と、前記バッテリのプラス端子負荷との間に設けられた第1開閉器と、前記バッテリのマイナス端子と前記負荷との間に設けられた第2開閉器と、前記第1開閉器及び前記第2開閉器の開閉を制御すると共に前記第1開閉器及び前記第2開閉器の開閉状態を前記電圧検出装置に通知する開閉制御部とを備え、前記電圧検出装置は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に代えて、前記第1開閉器あるいは/及び前記第2開閉器が開閉状態に基づいて前記判定しきい値を可変する、という手段を採用する。

0009

本発明では、給電制御装置に係る第2の解決手段として、上記上記第1の解決手段において、前記電圧検出装置は、前記第1開閉器あるいは/及び前記第2開閉器が閉状態の場合に前記判定しきい値を第1の値とし、前記第1開閉器あるいは/及び前記第2開閉器が開状態の場合には、前記判定しきい値を前記第1の値よりも小さな第2の値とする、という手段を採用する。

発明の効果

0010

本発明によれば、バッテリの出力電流に応じて伝送線路の断線を判定するための判定しきい値を可変するので、バッテリの負荷状態に応じて断線判定に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施形態における車両走行系の構成を示す回路図である。
本発明の一実施形態における断線検知を示す第1のタイミングチャートである。
本発明の一実施形態における断線検知処理を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態における断線検知を示す第2のタイミングチャートである。

実施例

0012

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態における車両走行系は、電気自動車ハイブリッド自動車等、電力によってモータを駆動することにより走行のための駆動力を得る車両に設けられるものである。

0013

この車両走行系は、図1に示すように、バッテリ1、電流計2、メインコンタクタ3、サブコンタクタ4、インバータ5、走行モータ6、12個の放電回路B1〜B12、13本の伝送線路S1〜S13、13個のCRフィルタF1〜F13、12個のセル電圧検出部D1〜D12、マイコン7(断線判定部)及びバッテリECU8(開閉制御部)を備えている。

0014

なお、このような構成要素のうち、電流計2、12個の放電回路B1〜B12、13本の伝送線路S1〜S13、13個のCRフィルタF1〜F13、12個のセル電圧検出部D1〜D12及びマイコン7は、本実施形態に係る電圧検出装置を構成している。また、このような電圧検出装置、上記メインコンタクタ3、サブコンタクタ4及びバッテリECU8は、本実施形態に係る給電制御装置を構成している。

0015

バッテリ1は、組電池であり、合計12個の電池セルC1〜C12を備えている。12個の電池セルC1〜C12は、一列に直列接続されており、電池セルC1のマイナス端子が組電池のマイナス端子であり、また電池セルC12のプラス端子が組電池のプラス端子である。

0016

すなわち、12個の電池セルC1〜C12は、電池セルC1→電池セルC2→(中略)→電池セルC11→電池セルC12の順に直列接続されており、各電池セルC1〜C12のセル電圧の合計値がバッテリ1の出力電圧となる。このようなバッテリ1は、プラス端子とマイナス端子から数百ボルトの高電圧電力直流電力を)を外部に出力する。電流計2は、このようなバッテリ1の出力電流を計測し、当該計測の結果をバッテリ電流Ibとしてマイコン7に出力する。

0017

メインコンタクタ3は、励磁コイルと当該励磁コイルへの給電状態に応じて開状態あるいは閉状態に変化する一対の接点を備えた通電開閉器であり、一方の接点が上記バッテリ1のプラス端子に接続されており、他方の接点がインバータ5の第1入力端に接続されている。このメインコンタクタ3は、バッテリECU8から上記励磁コイルに供給される駆動電流に基づいて開状態あるいは閉状態に設定されることにより、上記バッテリ1のプラス端子とインバータ5の第1入力端との接続/非接続を切り替える。

0018

サブコンタクタ4は、上記メインコンタクタ3と同様に励磁コイルと当該励磁コイルへの給電状態に応じて開状態あるいは閉状態に変化する一対の接点を備えた通電開閉器であり、一方の接点が上記バッテリ1のマイナス端子に接続されており、他方の接点がインバータ5の第2入力端に接続されている。このサブコンタクタ4は、バッテリECU8から供給される駆動電流に基づいて閉状態あるいは開状態に設定されることにより、上記バッテリ1のマイナス端子とインバータ5の第2入力端と接続/非接続を切り替える。

0019

インバータ5は、第1入力端と第2入力端及び第1〜第3出力端を備える三相インバータである。このインバータ5の第1入力端及び第2入力端には、上記バッテリ1から高周波電力(直流電力)が入力される。このインバータ5は、第1入力端及び第2入力端に入力されたバッテリ1の高周波電力(直流電力)を所定周波数かつ三相(U相、V相、W相)の交流電力三相交流電力)に変換して第1〜第3出力端から走行モータ6に出力する。このようなインバータ5は、図示しない電力制御装置から入力されるU相、V相、W相の制御信号(例えばPWM信号)に基づいて高周波電力(直流電力)を三相交流電力に変換する。

0020

走行モータ6は、上記インバータ5から供給される三相交流電力を駆動電力として回転動力を発生する三相電動機である。車両は、この走行モータ6が発生する回転動力を走行のための駆動力として走行する。このような走行モータ6は、例えば制御性に優れた三相直流電動機である。

0021

続いて、12個の放電回路B1〜B12は、上記12個の電池セルC1〜C12に各々並列接続されており、各々にバイパス抵抗とスイッチング素子との直列回路である。これら放電回路B1〜B12は、スイッチング素子がON状態になると放電状態となり、スイッチング素子がOFF状態になると非放電状態となる。

0022

すなわち、放電回路B1は電池セルC1に並列接続され、放電回路B2は電池セルC2に並列接続されている。放電回路B3は電池セルC3に並列接続され、放電回路B4は電池セルC4に並列接続されている。放電回路B5は電池セルC5に並列接続され、放電回路B6は電池セルC6に並列接続されている。放電回路B7は電池セルC7に並列接続され、放電回路B8は電池セルC8に並列接続されている。放電回路B9は電池セルC9に並列接続され、放電回路B10は電池セルC10に並列接続されている。また、放電回路B11は電池セルC11に並列接続され、放電回路B12は電池セルC12に並列接続されている。

0023

13本の伝送線路S1〜S13は、12個の電池セルC1〜C12の各端子の端子電圧を12個のセル電圧検出部D1〜D12に伝送する配線(セル電圧検出用配線)であり、12個の電池セルC1〜C12の各端子(合計13個)と12個のセル電圧検出部D1〜D12の各入力端(合計13個)とを相互に接続する。

0024

すなわち、伝送線路S1は電池セルC1のプラス端子とセル電圧検出部D1の一方の入力端1aとを接続し、伝送線路S2は電池セルC1のマイナス端子と電池セルC2のプラス端子との接続点とセル電圧検出部D1の他方の入力端1b及びセル電圧検出部D2の一方の入力端2aとを接続する。

0025

伝送線路S3は、電池セルC2のマイナス端子と電池セルC3のプラス端子との接続点とセル電圧検出部D2の他方の入力端2b及びセル電圧検出部D3の一方の入力端3aとを接続し、図示しない伝送線路S4は、電池セルC3のマイナス端子と電池セルC4のプラス端子との接続点とセル電圧検出部D3の他方の入力端3b及び図示しないセル電圧検出部D4の一方の入力端4aとを接続する。

0026

また、図示しない伝送線路S5は、電池セルC4のマイナス端子と電池セルC5のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D4の他方の入力端4b及びセル電圧検出部D5の一方の入力端5aとを接続し、図示しない伝送線路S6は、電池セルC5のマイナス端子と電池セルC6のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D5の他方の入力端5b及びセル電圧検出部D6の一方の入力端6aとを接続する。

0027

図示しない伝送線路S7は、電池セルC6のマイナス端子と電池セルC7のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D6の他方の入力端6b及びセル電圧検出部D7の一方の入力端7aとを接続し、図示しない伝送線路S8は、電池セルC7のマイナス端子と電池セルC8のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D7の他方の入力端7b及びセル電圧検出部D8の一方の入力端8aとを接続する。

0028

図示しない伝送線路S9は、電池セルC8のマイナス端子と電池セルC9のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D8の他方の入力端8b及びセル電圧検出部D9の一方の入力端9aとを接続し、同じく図示しない伝送線路S10は、電池セルC9のマイナス端子と電池セルC10のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D9の他方の入力端9b及びセル電圧検出部D10の一方の入力端10aとを接続する。

0029

図示しない伝送線路S11は、電池セルC10のマイナス端子と電池セルC11のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部D10の他方の入力端10b及びセル電圧検出部D11の一方の入力端11aとを接続し、伝送線路S12は、電池セルC11のマイナス端子と電池セルC12のプラス端子との接続点と図示しないセル電圧検出部D11の他方の入力端11b及びセル電圧検出部D12の一方の入力端12aとを接続する。また、伝送線路S13は、電池セルC12のマイナス端子とセル電圧検出部D12の他方の入力端12bとを接続する。

0030

13個のCRフィルタF1〜F13は、13本の伝送線路S1〜S13に各々設けられたノイズ除去用ローパスフィルタであり、フィルタ抵抗及びフィルタコンデンサから構成されている。上記フィルタ抵抗は、13本の伝送線路S1〜S13の各々に直列に接続されており、また上記フィルタコンデンサは、一端が13本の伝送線路S1〜S13の各々に、また他端がGND(接地電位)に接続されている。

0031

すなわち、CRフィルタF1は伝送線路S1に設けられており、CRフィルタF2は伝送線路S2に設けられており、CRフィルタF3は伝送線路S3に設けられており、CRフィルタF4は伝送線路S4に設けられており、CRフィルタF5は伝送線路S5に設けられており、CRフィルタF6は伝送線路S6に設けられており、CRフィルタF7は伝送線路S7に設けられており、CRフィルタF8は伝送線路S8に設けられており、CRフィルタF9は伝送線路S9に設けられており、CRフィルタF10は伝送線路S10に設けられており、CRフィルタF11は伝送線路S11に設けられており、CRフィルタF12は伝送線路S12に設けられており、またCRフィルタF13は伝送線路S13に設けられている。

0032

12個のセル電圧検出部D1〜D12は、12個の電池セルC1〜C12に対応して設けられており、各CRフィルタF1〜F13を介して各伝送線路S1〜S13から入力された各電池セルC1〜C12の端子電圧を所定周期サンプリングすることにより各電池セルC1〜C12の端子間電圧(セル電圧)を検出する。すなわち、各セル電圧検出部D1〜D12は、各電池セルC1〜C12の各端子電圧の差(電圧差)をセル電圧V1〜V12として検出してマイコン7に出力する。

0033

例えば、セル電圧検出部D1は、伝送線路S1と伝送線路S2とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC1のセル電圧V1を検出する。セル電圧検出部D2は、伝送線路S2と伝送線路S3とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC2のセル電圧V2を検出する。セル電圧検出部D3は、伝送線路S3と伝送線路S4とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC3のセル電圧V3を検出する。セル電圧検出部D4は、伝送線路S4と伝送線路S5とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC4のセル電圧V4を検出する。

0034

セル電圧検出部D5は、伝送線路S5と伝送線路S6とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC5のセル電圧V5を検出する。セル電圧検出部D6は、伝送線路S6と伝送線路S7とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC6のセル電圧V6を検出する。セル電圧検出部D7は、伝送線路S7と伝送線路S8とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC7のセル電圧V7を検出する。セル電圧検出部D8は、伝送線路S8と伝送線路S9とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC8のセル電圧V8を検出する。

0035

セル電圧検出部D9は、伝送線路S9と伝送線路S10とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC9のセル電圧V9を検出する。セル電圧検出部D10は、伝送線路S10と伝送線路S11とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC10のセル電圧V10を検出する。セル電圧検出部D11は、伝送線路S11と伝送線路S12とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC11のセル電圧V11を検出する。セル電圧検出部D12は、伝送線路S12と伝送線路S13とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルC12のセル電圧V12を検出する。

0036

マイコン7は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ入出力インターフェイス等が一体的に組み込まれた所謂ワンチップマイコンであり、内部メモリに記憶された電圧検知プログラムを実行することにより所定の機能を発揮する。このマイコン7は、各セル電圧検出部D1〜D12から入力されるセル電圧V1〜V12をデジタル値セル電圧データV1〜V12)に変換してバッテリECU8に出力する。

0037

また、このマイコン7は、上記セル電圧V1〜V12及びバッテリ電流Ibに上記電圧検知プログラムに従った所定の処理を施すことにより、各伝送線路S1〜S13の断線診断処理を行う。すなわち、マイコン7は、各放電回路B1〜B12のスイッチング素子T1〜T12に開閉信号を出力することにより互いに隣り合う一対の電池セルの放電回路を異なるデューティ比で放電状態とし、この状態における上記一対の電池セルのセル電圧及びバッテリ電流Ibに基づいて、互いに隣り合う一対の電池セルに関する伝送線路の断線を判定する。なお、このような断線診断処理の詳細については後述する。

0038

バッテリECU8は、車両の運転手操作指示(例えばイグニッションスイッチの「ON」)に基づいて、上述したメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4の動作を制御することにより、バッテリ1の高電圧電力のインバータ5への通電を制御する装置である。このバッテリECU8は、上記メインコンタクタ3及びサブコンタクタ4の制御に加え、当該制御に基づくメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4の開閉状態をマイコン7に通知すると共に上記高電圧電力のインバータ5への通電状態を上記電力制御装置に通知する。

0039

次に、本実施形態における車両走行系の動作について、図2図4を参照して詳しく説明する。なお、本実施形態の特徴は電圧検出装置が実施する各伝送線路S1〜S13の断線診断処理にあるので、以下では当該断線診断処理の詳細を詳しく説明する。

0040

最初に、この車両走行系が設けられる車両では、運転手がイグニッションスイッチを「ON」すると、この操作指示が車両に別途設けられた通信系を介してバッテリECU8に入力される。そして、バッテリECU8は、この操作指示に従って、メインコンタクタ3及びサブコンタクタ4を開状態から閉状態に状態変化させる。この結果、バッテリ1からインバータ5に高電圧電力(直流電力)が給電され、かつ、電力制御装置によってインバータ5が制御されて走行モータ6が駆動力を発揮し、車両が走行を開始する。

0041

ここで、マイコン7は、図2に示すように、バッテリ1の各電池セルC1〜C12に関するセル電圧データV1〜V12に基づいて、一定周期で交互に繰り返す断線検出期間実放電期間とにおいて各伝送線路S1〜S13の断線診断と各セル電圧V1〜V12の均一化を交互に行う。すなわち、マイコン7は、時刻t1〜t2の断線検出期間(例えば150ms)において、隣り合う一対の電池セルに接続された放電回路のスイッチング素子をそれぞれ異なるデューティ比で制御する。

0042

例えば、マイコン7は、この時刻t1〜t2の断線検出期間において、奇数番目の電池セルC1、C3、…、C11に接続された放電回路B1、B3、…、B11のスイッチング素子T1、T3、…、T11を4%のデューティ比(第1のデューティ比)でON/OFFさせると共に、偶数番目の電池セルC2、C4、…、C12に接続された放電回路B2、B4、…、B12のスイッチング素子T2、T4、…、T12を96%のデューティ比(第2のデューティ比)でON/OFFさせる。

0043

ここで、13本の伝送線路S1〜S13の何れかに断線が発生すると、当該断線した線路に関係すると共に互いに隣り合う一対の電池セルのセル電圧は、上述したように一対の放電回路を異なるデューティ比で制御した場合に、各伝送線路S1〜S13にCRフィルタF1〜F12が設けられている関係で逆の変化傾向を示す。

0044

例えば、電池セルC1及び電池セルC2の接続点とセル電圧検出部D1及びセル電圧検出部D2とを接続する伝送線路S2に断線が生じた場合について説明すると、この伝送線路S2に関係すると共に互いに隣り合う一対の電池セルは、電池セルC1と電池セルC2とである。したがって、断線検出期間の開始時刻t1以降、つまり上記一対の電池セルC1、C2に関する一対の放電回路B1、B2を異なるデューティ比で制御を開始して以降、上記一対の電池セルC1、C2に関する一対のセル電圧V1、V2のうち、一方のセル電圧V1は徐々に上昇し、また他方のセル電圧V2は徐々に低下する変化傾向を示す。

0045

マイコン7は、図3のフローチャートに示すように、断線検出期間の開始時刻t1後にセル電圧V1〜V12を順次取得し(ステップS1)、またバッテリECU8から入力される通知に基づいてメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が開状態か否かを判断する(ステップS2)。そして、マイコン7は、この判断が「YES」の場合、つまりメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が開状態の場合、各伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するための判定しきい値として第2の値Vth2を設定する(ステップS3)。

0046

そして、マイコン7は、上記一対のセル電圧V1、V2の差(電圧差)が上記第2の値Vth2(判定しきい値)を超えるか否かを判断し(ステップS4)、この判断が「YES」の場合、上記一対のセル電圧V1、V2に対応する一対の電池セルC1、C2の接続点の伝送線路S2が断線したと判定する(ステップS5)。なお、マイコン7は、上記ステップS4の判断が「NO」の場合には、ステップS1の処理を繰り返す。

0047

一方、マイコン7は、ステップS2の判断が「NO」の場合、つまりメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が閉状態には、バッテリ電流Ibを電流計2から取得し(ステップS6)、このバッテリ電流Ibが所定の電流しきい値より小さいか否かを判断する(ステップS7)。そして、マイコン7は、上記ステップS7の判断が「YES」の場合、つまりバッテリ電流Ibが所定の電流しきい値より小さい場合、引き続き上記ステップS3の処理を実行することにより、上記第2の値Vth2(判定しきい値)を用いて伝送線路S2の断線の有無を評価する。

0048

また、マイコン7は、ステップS7の判断が「NO」の場合、つまりバッテリ電流Ibが所定の電流しきい値以上の場合には、上記第2判定しきい値Vth2よりも大きな第1の値Vth1を各伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するための判定しきい値として設定し、その上でステップS4の処理を実行する。

0049

このような各伝送線路S1〜S13の断線診断処理によれば、各伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するための判定しきい値がメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4の開閉状態並びにバッテリ電流Ibの大小に応じて第1の値Vth1あるいは第2の値Vth2に択一的に設定される。

0050

すなわち、この断線診断処理では、メインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が閉状態であって、バッテリ電流Ibが比較的大きい場合(通常負荷の場合)に、各伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するためのしきい値が比較的大きな第1の値Vth1に設定され、これに対してメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が開状態、またメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が閉状態であってもバッテリ電流Ibが小さい場合(低負荷の場合)には、各伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するための評価しきい値が比較的小さな第2の値Vth2に設定される。

0051

ここで、バッテリ電流Ibが小さい場合つまりバッテリ1が低負荷の場合には、一対のセル電圧V1、V2は比較的安定しているが、通常負荷の場合には付加変動回生動作の影響で、図4に示すように微小変動を伴う。したがって、バッテリ1が通常負荷の場合に、伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するための評価しきい値を比較的小さな第2の値Vth2に設定すると、断線発生を誤検出する可能性がある。これに対して、バッテリ1が低負荷の場合には上記微小変動が発生しないので、評価しきい値を比較的小さな第2の値Vth2に設定しても誤検出の可能性が低い。

0052

このような本実施形態に係る電圧検出装置によれば、メインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が開状態の場合及びメインコンタクタ3及びサブコンタクタ4が閉状態であってもバッテリ電流Ibが小さい場合(低負荷の場合)には、各伝送線路S1〜S13の断線発生を評価するための評価しきい値が第1の値Vth1よりも小さな第2の値Vth2に設定されるので、この場合における断線判定に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。

0053

1バッテリ
2電流計
3メインコンタクタ
4サブコンタクタ
5インバータ
6走行モータ
B1〜B12放電回路
C1〜C12電池セル
D1〜D12セル電圧検出部
F1〜F12CRフィルタ
S1〜S13伝送線路
7マイコン(断線判定部)
8 バッテリECU(開閉制御部)

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