JP2006340527A - 組電池の異常検出方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】万一、論理和回路又は論理積回路が故障した場合でも回路故障を検出することで、簡素な構成で過充放電に対する保護を実現することができる組電池の異常検出方法及び装置を提供する。
【解決手段】組電池18に接続された異常検出制御回路11(1)〜11(n)と、異常検出制御回路11(1)〜11(n)からの出力が入力する論理和回路12及び論理積回路13と、論理和回路12及び論理積回路13と同様に異常検出制御回路11(1)〜11(n)からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路14とを有し、論理和回路12、論理積回路13及び一致回路14の各出力により、組電池18の異常(過充電/過放電)を判断する。
【選択図】図1
【解決手段】組電池18に接続された異常検出制御回路11(1)〜11(n)と、異常検出制御回路11(1)〜11(n)からの出力が入力する論理和回路12及び論理積回路13と、論理和回路12及び論理積回路13と同様に異常検出制御回路11(1)〜11(n)からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路14とを有し、論理和回路12、論理積回路13及び一致回路14の各出力により、組電池18の異常(過充電/過放電)を判断する。
【選択図】図1
Description
この発明は、組電池の異常検出方法及び装置に関し、特に、ハイブリッド車に用いられる組電池の過充放電に対する保護を行う組電池の異常検出方法及び装置に関する。
従来、組電池において過充電或いは過放電となる異常を検出する組電池の異常検出装置が知られている。
図5は、従来の組電池の異常検出装置の構成を示すブロック図である。図5に示すように、異常検出装置1は、異常検出制御回路2(1)〜2(n)(図中、4個のみ図示)、論理和回路3、論理積回路4、切替え回路5、CPU6、及び総電圧検出回路7を有しており、組電池8の異常を検出する。組電池8は、充放電可能なn個のセル8a(1)〜8a(n)(図中、4個のみ図示)を直列に接続して構成されており、各セルの正極端子及び負極端子は、異常検出制御回路2(1)〜2(n)のそれぞれに接続されている。
図5は、従来の組電池の異常検出装置の構成を示すブロック図である。図5に示すように、異常検出装置1は、異常検出制御回路2(1)〜2(n)(図中、4個のみ図示)、論理和回路3、論理積回路4、切替え回路5、CPU6、及び総電圧検出回路7を有しており、組電池8の異常を検出する。組電池8は、充放電可能なn個のセル8a(1)〜8a(n)(図中、4個のみ図示)を直列に接続して構成されており、各セルの正極端子及び負極端子は、異常検出制御回路2(1)〜2(n)のそれぞれに接続されている。
異常検出制御回路2(1)〜2(n)は、基準電圧源9a及び異常検出回路9bを有しており(図中、1個のみ図示、その他は図示を省略)、基準電圧源9aは、対応するセル8a(1)〜8a(n)の端子間電圧の基準として電圧Vsaを異常検出回路9bに出力する。異常検出回路9bは、過充電検出時に、基準電圧源9aからの入力を変換した第1所定電圧Vsa×αとセルの端子間電圧を比較した結果を、論理和回路3及び論理積回路4に出力する。
例えば、異常検出回路9bは、セルの端子間電圧が第1所定電圧Vsa×αより上昇したことを比較して検出すると、異常(過充電)を示すH(High)レベルの信号を出力する。また、セルの端子間電圧が第1所定電圧Vsa×αより下降したことを比較して検出すると、正常を示すL(Low)レベルの信号を出力する。
また、異常検出回路9bは、過充電検出時に、セルの端子間電圧と比較するために比較値を変換して、第2所定電圧Vsa×βと比較した結果を、論理和回路3及び論理積回路4に出力する。例えば、異常検出回路9bは、セルの端子間電圧が第2所定電圧Vsa×βより上昇したことを比較して検出すると、正常を示すHレベルの信号を出力する。また、セルの端子間電圧が第2所定電圧Vsa×βより下降したことを比較して検出すると、異常(過放電)を示すLレベルの信号を出力する。
図6は、図5の異常検出装置による異常検出時における、(a)は過充電検出時の異常検出回路の出力をグラフで示す説明図、(b)は過放電検出時の異常検出回路の出力をグラフで示す説明図である。図6に示すように、異常検出回路9bは、セル電圧(Vb)がVsa×α以上の場合にはHレベル(異常、即ち、過充電)を出力し、セル電圧(Vb)がVsa×α以下の場合にはLレベル(正常)を出力する((a)参照)。また、異常検出回路9bは、セル電圧(Vb)がVsa×β以上の場合にはHレベル(正常)を出力し、セル電圧(Vb)がVsa×α以下の場合にはLレベル(異常)を出力する((b)参照)。
論理和回路3は、過充電検出時に、異常検出制御回路2(1)〜2(n)のどれか一つでもHレベル信号を入力すると、切替え回路5を介して異常(過充電)を示すHレベル信号をCPU6に出力する。また、異常検出制御回路2(1)〜2(n)が全て、Lレベル信号の場合に、正常を示すLレベル信号をCPU6に出力する。
論理積回路4は、過放電検出時に、異常検出制御回路2(1)〜2(n)のどれか一つでもLレベル信号を入力すると、切替え回路5を介して異常(過放電)を示すLレベル信号をCPU6に出力する。また、異常検出制御回路2(1)〜2(n)が全て、Hレベル信号の場合に、正常を示すHレベル信号をCPU6に出力する。
論理積回路4は、過放電検出時に、異常検出制御回路2(1)〜2(n)のどれか一つでもLレベル信号を入力すると、切替え回路5を介して異常(過放電)を示すLレベル信号をCPU6に出力する。また、異常検出制御回路2(1)〜2(n)が全て、Hレベル信号の場合に、正常を示すHレベル信号をCPU6に出力する。
CPU6は、総電圧検出回路7から入力される組電池8の電圧値に基づき組電池8の充放電制御を行うが、切替え回路5からの入力信号から、制御ロジックによる演算で、セル8a(1)〜8a(n)に異常(過充電/過放電)が発生していると判断すると組電池8の充放電を禁止する。
即ち、CPU6は、過充電検出時に切替え回路5から入力した信号が、Hレベルの場合はセルが異常(過充電)であると、Lレベルの場合はセルが正常(過充電でない)であると判断し、また、過放電検出時に切替え回路5から入力した信号が、Lレベルの場合はセルが異常(過放電)であると、Hレベルの場合はセルが正常(過放電でない)であると判断する。CPU6は、過充電検出時と過放電検出時の両方が正常の場合に、セルは正常であると判断し組電池8の充放電を制御することで、過充電と過放電の保護を行う。
図7は、図5の異常検出装置による制御処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すように、従来の組電池の異常検出装置1による制御を行う場合、先ず、過充電検出設定を行った(ステップS1)後、切替え回路5の入力は“Lレベル”か否かを判断する(ステップS2)。切替え回路5の入力が“Lレベル”の場合(yes)、過放電検出設定を行った(ステップS3)後、切替え回路5の入力は“Hレベル”か否かを判断する(ステップS4)。切替え回路5の入力が“Hレベル”の場合(yes)、ステップS1に戻って、処理を繰り返す。
ステップS2で、切替え回路5の入力が“Lレベル”で無い場合(no)、過充電状態と判断して充電を禁止した(ステップS5)後、ステップS3へ進み、過充電検出設定を行う。また、ステップS4で、切替え回路5の入力が“Hレベル”で無い場合(no)、過放電状態と判断して放電を禁止した(ステップS6)後、ステップS1へ戻り、処理を繰り返す。
つまり、従来の組電池の異常検出装置1は、複数のセルからなる組電池の異常(過充電/過放電)検出を行うための異常出力回路が、論理和回路と論理積回路からなる構成を有している。
このような、組電池の異常を検出するものとして、例えば、「組電池の異常検出装置」(特許文献1参照)が知られている。
特開2004−312836号公報
このような、組電池の異常を検出するものとして、例えば、「組電池の異常検出装置」(特許文献1参照)が知られている。
しかしながら、上述した従来の異常検出装置においては、過充電検出時に、論理和回路3がLレベルを出力するような故障をした場合、異常検出制御回路2(1)〜2(n)が異常(過充電)を示すHレベルの信号を出力しても、切替え回路5からは、正常を示すLレベルの信号がCPU6に出力される。即ち、従来の異常検出装置において、セル問の電圧が異常(過充電)であるにもかかわらず正常であると判断して、充電を停止しない制御を行うため、過充電に対する保護が行われることはない。
また、過放電検出時に、論理積回路4がHレベルを出力するような故障をした場合、異常検出制御回路2(1)〜2(n)が異常(過放電)を示すLレベルの信号を出力しても、切替え回路5からは、正常を示すHレベルの信号がCPU6に出力される。即ち、従来の異常検出装置において、セル問の電圧が異常(過放電)であるにもかかわらず正常であると判断して、放電を停止しない制御を行うため、過放電に対する保護が行われることはない。
つまり、単一セルの異常検出回路が何らかの原因で故障し、論理和回路又は論理積回路の出力が正常値に固定された場合、セルの電圧異常を検出することができず、過充電/過放電状態になってしまうのが避けられなかった。
この発明の目的は、万一、論理和回路又は論理積回路が故障した場合でも回路故障を検出することで、簡素な構成で過充放電に対する保護を実現することができる組電池の異常検出方法及び装置を提供することである。
この発明の目的は、万一、論理和回路又は論理積回路が故障した場合でも回路故障を検出することで、簡素な構成で過充放電に対する保護を実現することができる組電池の異常検出方法及び装置を提供することである。
上記目的を達成するため、この発明に係る組電池の異常検出方法は、組電池に接続された異常検出制御回路からの出力が入力する論理和回路及び論理積回路からの各出力により異常を判断する第1の処理と、前記異常検出制御回路からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路からの出力により異常を判断する第2の処理と、前記第1の処理及び前記第2の処理の2つの処理結果から前記組電池の異常(過充電/過放電)を判断する処理とを有している。
また、この発明に係る組電池の異常検出装置は、組電池に接続された異常検出制御回路と、前記異常検出制御回路からの出力が入力する論理和回路及び論理積回路と、前記論理和回路及び前記論理積回路と同様に前記異常検出制御回路からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路とを有し、前記論理和回路、前記論理積回路及び前記一致回路の各出力により、前記組電池の異常(過充電/過放電)を判断している。
この発明によれば、第1の処理により、組電池に接続された異常検出制御回路からの出力が入力する論理和回路及び論理積回路からの各出力により異常を判断し、第2の処理により、異常検出制御回路からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路からの出力により異常を判断し、第1の処理及び第2の処理の2つの処理結果から組電池の異常(過充電/過放電)が判断される。
このため、万一、論理和回路又は論理積回路が故障した場合でも回路故障を検出することで、簡素な構成で過充放電に対する保護を実現することができる。
また、この発明に係る組電池の異常検出装置により、上記組電池の異常検出方法を実現することができる。
このため、万一、論理和回路又は論理積回路が故障した場合でも回路故障を検出することで、簡素な構成で過充放電に対する保護を実現することができる。
また、この発明に係る組電池の異常検出装置により、上記組電池の異常検出方法を実現することができる。
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施の形態に係る組電池の異常検出装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、異常検出装置10は、異常検出制御回路11(1)〜11(n)(図中、4個のみ図示)、論理和回路12、論理積回路13、一致回路14、切替え回路15、CPU16、及び総電圧検出回路17を有しており、組電池18の異常を検出する。組電池18は、充放電可能なn個のセル19(1)〜19(n)(図中、4個のみ図示)を直列に接続して構成されており、各セルの正極端子及び負極端子は、異常検出制御回路11(1)〜11(n)のそれぞれに接続されている。
図1は、この発明の一実施の形態に係る組電池の異常検出装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、異常検出装置10は、異常検出制御回路11(1)〜11(n)(図中、4個のみ図示)、論理和回路12、論理積回路13、一致回路14、切替え回路15、CPU16、及び総電圧検出回路17を有しており、組電池18の異常を検出する。組電池18は、充放電可能なn個のセル19(1)〜19(n)(図中、4個のみ図示)を直列に接続して構成されており、各セルの正極端子及び負極端子は、異常検出制御回路11(1)〜11(n)のそれぞれに接続されている。
異常検出制御回路11(1)〜11(n)は、基準電圧源20及び異常検出回路21を有しており(図中、1個のみ図示、その他は図示を省略)、基準電圧源20は、対応するセル19(1)〜19(n)の端子間電圧の基準として、電圧Vsaを異常検出回路21に出力する。異常検出回路21は、過充電検出時に、基準電圧源20からの入力を変換した第1所定電圧Vsa×αとセルの端子間電圧を比較した結果を、論理和回路12及び論理積回路13に出力する。
例えば、異常検出回路21は、セルの端子間電圧が第1所定電圧Vsa×αより上昇したことを比較して検出すると、異常(過充電)を示すH(High)レベルの信号を出力する。また、セルの端子間電圧が第1所定電圧Vsa×αより下降したことを比較して検出すると、正常を示すL(Low)レベルの信号を出力する。
また、異常検出回路21は、過充電検出時に、セルの端子間電圧と比較するために比較値を変換して、第2所定電圧Vsa×βと比較した結果を、論理和回路12及び論理積回路13に出力する。例えば、異常検出回路21は、セルの端子間電圧が第2所定電圧Vsa×βより上昇したことを比較して検出すると、正常を示すHレベルの信号を出力する。また、セルの端子間電圧が第2所定電圧Vsa×βより下降したことを比較して検出すると、異常(過放電)を示すLレベルの信号を出力する。
異常検出回路21は、セル電圧(Vb)がVsa×α以上の場合にはHレベル(異常、即ち、過充電)を出力し、セル電圧(Vb)がVsa×α以下の場合にはLレベル(正常)を出力する(図6、(a)参照)。また、異常検出回路21は、セル電圧(Vb)がVsa×β以上の場合にはHレベル(正常)を出力し、セル電圧(Vb)がVsa×α以下の場合にはLレベル(異常、即ち、過放電)を出力する(図6、(b)参照)。
論理和回路12は、過充電検出時に、異常検出制御回路11(1)〜11(n)のどれか一つでもHレベル信号を入力すると、切替え回路15を介して異常(過充電)を示すHレベル信号をCPU16に出力する。また、異常検出制御回路11(1)〜11(n)が全て、Lレベル信号の場合に、正常を示すLレベル信号をCPU16に出力する。
論理積回路13は、過放電検出時に、異常検出制御回路11(1)〜11(n)のどれか一つでもLレベル信号を入力すると、切替え回路15を介して異常(過放電)を示すLレベル信号をCPU16に出力する。また、異常検出制御回路11(1)〜11(n)が全て、Hレベル信号の場合に、正常を示すHレベル信号をCPU16に出力する。
論理積回路13は、過放電検出時に、異常検出制御回路11(1)〜11(n)のどれか一つでもLレベル信号を入力すると、切替え回路15を介して異常(過放電)を示すLレベル信号をCPU16に出力する。また、異常検出制御回路11(1)〜11(n)が全て、Hレベル信号の場合に、正常を示すHレベル信号をCPU16に出力する。
CPU16は、総電圧検出回路17から入力される組電池18の電圧値に基づき組電池18の充放電制御を行うが、切替え回路15からの入力信号から、制御ロジックによる演算で、セル19(1)〜19(n)に異常(過充電/過放電)が発生していると判断すると組電池18の充放電を禁止する。
即ち、CPU16は、過充電検出時に切替え回路15から入力した信号が、Hレベルの場合はセルが異常(過充電)であると、Lレベルの場合はセルが正常(過充電でない)であると判断し、また、過放電検出時に切替え回路15から入力した信号が、Lレベルの場合はセルが異常(過放電)であると、Hレベルの場合はセルが正常(過放電でない)であると判断する。CPU16は、過充電検出時と過放電検出時の両方が正常の場合に、セルは正常であると判断し組電池18の充放電を制御することで、過充電と過放電の保護を行う。
この異常検出装置10は、一致回路14を有しており、異常検出回路21の出力は、論理和回路12及び論理積回路13に入力するだけでなく、一致回路14にも同様に入力する。
一致回路14は、異常検出制御回路11(1)〜11(n)からの入力信号が全て一致した場合に、正常(一致)を示すHレベルの信号をCPU16に出力する。即ち、過充電検出時に異常検出制御回路11(1)〜11(n)が全て正常を示すLレベルの信号を一致回路14に入力した場合に、正常(一致)を示すHレベルの信号をCPU16に出力する。しかし、一致回路14に一つでも異常(過充電)を示すHレベルの信号が入力された場合は、異常(不一致)を示すLレベルの信号をCPU16に出力する。
一致回路14は、異常検出制御回路11(1)〜11(n)からの入力信号が全て一致した場合に、正常(一致)を示すHレベルの信号をCPU16に出力する。即ち、過充電検出時に異常検出制御回路11(1)〜11(n)が全て正常を示すLレベルの信号を一致回路14に入力した場合に、正常(一致)を示すHレベルの信号をCPU16に出力する。しかし、一致回路14に一つでも異常(過充電)を示すHレベルの信号が入力された場合は、異常(不一致)を示すLレベルの信号をCPU16に出力する。
また、過放電検出時に異常検出制御回路11(1)〜11(n)が全て正常を示すHレベルの信号を一致回路14に入力した場合に、正常(一致)を示すHレベルの信号をCPU16に出力する。しかし、一致回路14に一つでも異常(過放電)を示すLレベルの信号が入力された場合は、異常(不一致)を示すLレベルの信号をCPU16に出力する。
CPU16は、切替え回路15からの入力信号と一致回路14からの入力信号の2つから制御ロジックによる演算で、セル19(1)〜19(n)に異常(過充電/過放電)が発生していると判断すると、組電池18の充放電を禁止する。
CPU16は、切替え回路15からの入力信号と一致回路14からの入力信号の2つから制御ロジックによる演算で、セル19(1)〜19(n)に異常(過充電/過放電)が発生していると判断すると、組電池18の充放電を禁止する。
図2は、図1の異常検出装置による制御処理の流れを示すフローチャートである。図2に示すように、組電池の異常検出装置10による制御を行う場合、先ず、過充電検出設定を行った(ステップS101)後、切替え回路15の入力は“Lレベル”か否かを判断する(ステップS102)。切替え回路15の入力が“Lレベル”の場合(yes)、一致回路14の入力は“Hレベル”か否かを判断する(ステップS103)。一致回路14の入力が“Hレベル”の場合(yes)、過放電検出設定を行う(ステップS104)。
その後、切替え回路15の入力は“Hレベル”か否かを判断する(ステップS105)。切替え回路15の入力が“Hレベル”の場合(yes)、一致回路14の入力は“Hレベル”か否かを判断する(ステップS106)。一致回路14の入力が“Hレベル”の場合(yes)、ステップS101に戻って、処理を繰り返す。
ステップS102で、切替え回路15の入力が“Lレベル”で無い場合(no)、及びステップS103で、一致回路14の入力が“Hレベル”で無い場合(no)、異常あり過充電状態と判断して、充電を禁止した(ステップS107)後、ステップS104へ進み、過充電検出設定を行う。また、ステップS105で、切替え回路15の入力が“Hレベル”で無い場合(no)、及びステップS106で、一致回路14の入力が“Hレベル”で無い場合(no)、異常あり過放電状態と判断して、放電を禁止した(ステップS108)後、ステップS101へ戻り、処理を繰り返す。
つまり、CPU16は、過充電検出時に切替え回路15からの入力信号がLレベルであり、且つ、一致回路14からの入力信号がHレベルである場合に、正常と判断する。しかし、切替え回路15からの入力信号がHレベル又は一致回路14からの入力信号がLレベルである場合には、セルが異常(過充電)であると判断し組電池18の充電を禁止することで、過充電に対する保護を行う。従って、論理和回路12がLレベルを出力するような故障の際には、一致回路14の出力が異常を示すLレベルを出力することで異常(過充電)であると判断し、過充電に対する保護を実現する。
また、CPU16は、過放電検出時に切替え回路15からの入力信号がHレベルであり、且つ、一致回路14からの入力信号がHレベルである場合に、正常と判断する。しかし、切替え回路15からの入力信号がLレベル又は一致回路14からの入力信号がLレベルである場合には、セルが異常(過放電)であると判断し組電池18の放電を禁止することで、過放電に対する保護を行う。従って、論理積回路13がHレベルを出力するような故障の際には、一致回路14の出力が異常を示すLレベルを出力することで異常(過放電)であると判断し、過放電に対する保護を実現する。
更に、制御ロジックを適切に行うことで、過充電/過放電/回路故障を判断し、回路故障の際には充放電を制限することにより、充放電を無差別に禁止すること無く効率の良い組電池18の充放電制御を実現することができる。
更に、制御ロジックを適切に行うことで、過充電/過放電/回路故障を判断し、回路故障の際には充放電を制限することにより、充放電を無差別に禁止すること無く効率の良い組電池18の充放電制御を実現することができる。
図3は、図1の異常検出装置により回路故障を判断する制御処理の流れを示すフローチャート(その一)であり、図4は、図1の異常検出装置により回路故障を判断する制御処理の流れを示すフローチャート(その二)である。図3及び図4に示すように、組電池の異常検出装置10による制御を行う場合、先ず、総電圧検出回路17の入力値が“過充電値以下”か否かを判断する(ステップS201)。判断の結果、総電圧検出回路17の入力値が“過充電値以下”である場合(yes)、過充電検出設定を行った(ステップS202)後、切替え回路15の入力が“Lレベル”か否かを判断する(ステップS203)。判断の結果、切替え回路15の入力が“Lレベル”である場合(yes)、過充電を検出しない(過充電検出=なし)とする(ステップS204)。
その後、一致回路14の入力が“Hレベル”か否かを判断する(ステップS205)。判断の結果、一致回路14の入力が“Hレベル”である場合(yes)、異常が無い(異常=なし)とする(ステップS206)。
次に、過充電検出が有る(a)か無い(b)か、且つ、異常が有る(c)か無い(d)かについて判断する(ステップS207)。
次に、過充電検出が有る(a)か無い(b)か、且つ、異常が有る(c)か無い(d)かについて判断する(ステップS207)。
なお、ステップS201で、総電圧検出回路17の入力値が“過充電値以下”でない場合(no)、過充電状態と判断して充電禁止の処理を行った(ステップS208)後、ステップS201へ戻る。また、ステップS203で、切替え回路15の入力が“Lレベル”でない場合(no)、過充電を検出(過充電検出=あり)とした(ステップS209)後、ステップS205へと進む。また、ステップS205で、一致回路14の入力が“Hレベル”でない場合(no)、異常がある(異常=ある)とした(ステップS210)後、ステップS207へと進む。
ステップS207における判断の結果、「過充電検出=(a)、且つ、異常=(c)」の場合、過充電状態と判断して充電禁止の処理を行い(ケース1)、「過充電検出=(b)、且つ、異常=(c)」の場合、回路故障ありと判断して充電制限の処理を行い(ケース2)、「過充電検出=(a)、且つ、異常=(d)」の場合、過充電状態と判断して充電禁止の処理を行い(ケース3)、「過充電検出=(b)、且つ、異常=(d)」の場合、正常と判断する(ケース4)。
ケース1からケース4の何れかの処理の後、総電圧検出回路17の入力値が“過放電値以上”か否かを判断する(ステップS211)。判断の結果、総電圧検出回路17の入力値が“過充電値以上”である場合(yes)、過放電検出設定を行った(ステップS212)後、切替え回路15の入力が“Hレベル”か否かを判断する(ステップS213)。判断の結果、切替え回路15の入力が“Hレベル”である場合(yes)、過放電を検出しない(過放電検出=なし)とする(ステップS214)。
その後、一致回路14の入力が“Hレベル”か否かを判断する(ステップS215)。判断の結果、一致回路14の入力が“Hレベル”である場合(yes)、異常が無い(異常=なし)とする(ステップS216)。
次に、過放電検出が有る(a)か無い(b)か、且つ、異常が有る(c)か無い(d)かについて判断する(ステップS217)。
次に、過放電検出が有る(a)か無い(b)か、且つ、異常が有る(c)か無い(d)かについて判断する(ステップS217)。
なお、ステップS211で、総電圧検出回路17の入力値が“過放電値以上”でない場合(no)、過放電状態と判断して放電禁止の処理を行った(ステップS218)後、ステップS201へ戻る。また、ステップS213で、切替え回路15の入力が“Hレベル”でない場合(no)、過放電を検出(過放電検出=あり)とした(ステップS219)後、ステップS215へと進む。また、ステップS215で、一致回路14の入力が“Hレベル”でない場合(no)、異常がある(異常=ある)とした(ステップS220)後、ステップS217へと進む。
ステップS217における判断の結果、「過放電検出=(a)、且つ、異常=(c)」の場合、過放電状態と判断して放電禁止の処理を行い(ケース5)、「過放電検出=(b)、且つ、異常=(c)」の場合、回路故障ありと判断して放電制限の処理を行い(ケース6)、「過放電検出=(a)、且つ、異常=(d)」の場合、過放電状態と判断して放電禁止の処理を行い(ケース7)、「過放電検出=(b)、且つ、異常=(d)」の場合、正常と判断する(ケース8)。
ケース5からケース8の何れかの処理の後、ステップS201へ戻って、処理を繰り返す。
つまり、過充電検出時に、CPU16は、総電圧検出回路17からの入力信号から、組電池18全体の電圧値が過充電値以上か否かを比較判断し、過充電値以上の場合は、過充電状態と判断して組電池18の充電を禁止する。一方、過充電値以上でない場合は、組電池18全体の電圧は正常と判断し、引き続きセル19(1)〜19(n)に異常(過充電)が発生しているか否かの判断を行う。
つまり、過充電検出時に、CPU16は、総電圧検出回路17からの入力信号から、組電池18全体の電圧値が過充電値以上か否かを比較判断し、過充電値以上の場合は、過充電状態と判断して組電池18の充電を禁止する。一方、過充電値以上でない場合は、組電池18全体の電圧は正常と判断し、引き続きセル19(1)〜19(n)に異常(過充電)が発生しているか否かの判断を行う。
CPU16は、切替え回路15からの入力信号がHレベルである場合に“過充電検出=あり”と記憶し、入力信号がLレベルである場合に“過充電検出=なし”と記憶する。また、一致回路14からの入力信号がLレベルである場合に“異常=あり”と記憶し、入力信号がHレベルである場合に“異常=なし”と記憶する。
“過充電検出=あり”、且つ、“異常=あり”(ケース1)の場合は、論理和回路12が異常(過充電)を検出し、且つ、一致回路14が異常(不一致)を検出しているので、過充電状態(回路故障なし)と判断して組電池18の充電を禁止する。“過充電検出=なし”、且つ、“異常=あり”(ケース2)の場合は、論理和回路12が正常(過充電なし)を検出しているのにもかかわらず、一致回路14が異常(不一致)を検出しているので、論理和回路12又は一致回路14の回路故障があると判断し、組電池18の充電を制限する。
“過充電検出=あり”、且つ、“異常=なし”(ケース3)の場合は、論理和回路12が異常(過充電)を検出しているのにもかかわらず、一致回路14が正常(一致)を検出している。総電圧検出回路10の入力信号から、組電池18全体の電圧値が正常と判断しているので、セル19(1)〜19(n)の全てが過充電状態であることはない。従って、一致回路14が正常(一致)を検出していることは矛盾であるため、一致回路14が故障していると判断できる。従って、切替え回路15の出力である“過充電検出=あり”から過充電状態(回路故障あり)と判断して、組電池18の充電を禁止する。
“過充電検出=なし”、且つ、“異常=なし”(ケース4)の場合は、論理和回路12が正常(過充電なし)を検出し、且つ、一致回路14が正常(一致)を検出しているので、正常状態(回路故障なし)と判断し組電池18の充電には制限をかけない。
また、過放電検出時に、CPU16は、総電圧検出回路17からの入力信号から、組電池18全体の電圧値が過放電値以下かを比較判断し、過放電値以下の場合は、過放電状態と判断して組電池18の放電を禁止する。また、過放電値以上の場合は、組電池18全体の電圧は正常と判断し、引き続きセル11(1)〜11(n)に異常(過放電)が発生しているかの判断を行う。
CPU16は、切替え回路15からの入力信号がLレベルである場合に“過放電検出=あり”と記憶し、入力信号がHレベルである場合に“過放電検出=なし”と記憶する。また、一致回路14からの入力信号がLレベルである場合に“異常=あり”と記憶し、入力信号がHレベルである場合に“異常=なし”と記憶する。
“過放電検出=あり”、且つ、“異常=あり”(ケース5)の場合は、論理積回路13が異常(過放電)を検出し、且つ、一致回路14が異常(不一致)を検出しているので、過放電状態(回路故障なし)と判断して組電池18の放電を禁止する。“過放電検出=なし”、且つ、“異常=あり”(ケース6)の場合は、論理積回路13が正常(過放電なし)を検出しているのにもかかわらず、一致回路14が異常(不一致)を検出しているので、論理積回路13又は一致回路14の回路故障があると判断して組電池18の放電を制限する。
“過放電検出=あり”、且つ、“異常=なし”(ケース7)の場合は、論理積回路13が異常(過放電)を検出しているのにもかかわらず、一致回路14が正常(一致)を検出している。総電圧検出回路17の入力信号から、組電池18全体の電圧値が正常と判断しているので、セル19(1)〜19(n)の全てが過放電状態であることはない。従って、一致回路14が正常(一致)を検出しているのは矛盾であるため、一致回路14が故障していると判断できる。このことから、切替え回路15の出力である“過放電検出=あり”から過放電状態(回路故障あり)と判断して組電池18の放電を禁止する。
つまり、CPU16は、論理和回路12及び論理積回路13からの入力信号と一致回路14からの入力信号の2つから制御ロジックによる演算を行い、組電池18に異常が発生していると判断した場合、組電池18の充放電を禁止する判断手段として機能する。
このように、異常出力信号を一致回路14に入力してCPU16に出力することにより、異常検出回路21が故障しているのを簡易な構成で検出することができ、また、一致回路14により回路故障検出を行うことで、万一、論理和回路12又は論理積回路13が故障した場合でも回路故障を検出することができるため、組電池18の過充電/過放電に対する保護を保証することができる。それに加えて、異常検出回路21の出力と一致回路14の出力をCPU16に入力し、制御ロジックで処理を行うことにより、過充電/過放電/回路故障の異常の種類を判断し、回路故障の際には、充放電を制限することにより充放電を無差別に禁止することなく、効率の良い組電池18の充放電制御を実現することができる。
このように、この発明によれば、第1の処理により、組電池に接続された異常検出制御回路からの出力が入力する論理和回路及び論理積回路からの各出力により異常を判断し、第2の処理により、異常検出制御回路からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路からの出力により異常を判断し、第1の処理及び第2の処理の2つの処理結果から組電池の異常(過充電/過放電)が判断されるため、万一、論理和回路又は論理積回路が故障した場合でも回路故障を検出することで、簡素な構成で過充放電に対する保護を実現することができる。
また、この発明に係る組電池の異常検出装置により、上記組電池の異常検出方法を実現することができる。
また、この発明に係る組電池の異常検出装置により、上記組電池の異常検出方法を実現することができる。
10 異常検出装置
11(1)〜11(n) 異常検出制御回路
12 論理和回路
13 論理積回路
14 一致回路
15 切替え回路
16 CPU
17 総電圧検出回路
18 組電池
19(1)〜19(n) セル
20 基準電圧源
21 異常検出回路
11(1)〜11(n) 異常検出制御回路
12 論理和回路
13 論理積回路
14 一致回路
15 切替え回路
16 CPU
17 総電圧検出回路
18 組電池
19(1)〜19(n) セル
20 基準電圧源
21 異常検出回路
Claims (6)
- 組電池に接続された異常検出制御回路からの出力が入力する論理和回路及び論理積回路からの各出力により異常を判断する第1の処理と、
前記異常検出制御回路からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路からの出力により異常を判断する第2の処理と、
前記第1の処理及び前記第2の処理の2つの処理結果から前記組電池の異常(過充電/過放電)を判断する処理と
を有する組電池の異常検出方法。 - 前記第1の処理及び前記第2の処理の2つの処理結果から、前記組電池に異常が発生していると判断した場合、前記組電池の充放電を禁止する請求項1に記載の組電池の異常検出方法。
- 前記第1の処理及び前記第2の処理の2つの処理結果から、異常の種類が過充電/過放電/回路故障の何れかであるかを判断し、回路故障時は充放電を制限する請求項1に記載の組電池の異常検出方法。
- 組電池に接続された異常検出制御回路と、
前記異常検出制御回路からの出力が入力する論理和回路及び論理積回路と、
前記論理和回路及び前記論理積回路と同様に前記異常検出制御回路からの出力が入力し、入力信号が全て一致した場合に正常(一致)を示す信号を出力する一致回路とを有し、
前記論理和回路、前記論理積回路及び前記一致回路の各出力により、前記組電池の異常(過充電/過放電)を判断する組電池の異常検出装置。 - 前記論理和回路及び前記論理積回路からの入力信号と前記一致回路からの入力信号の2つから制御ロジックによる演算を行い、前記組電池に異常が発生していると判断した場合、前記組電池の充放電を禁止する判断手段を有する請求項4に記載の組電池の異常検出装置。
- 前記制御ロジックによる演算において、異常の種類が過充電/過放電/回路故障の何れかであるかを判断し、回路故障時は充放電を制限する請求項5に記載の組電池の異常検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005163505A JP2006340527A (ja) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | 組電池の異常検出方法及び装置 |
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JP (1) | JP2006340527A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009044557A1 (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Panasonic Corporation | 二次電池の充電制御方法、及び充電制御回路 |
KR20180062539A (ko) * | 2016-11-30 | 2018-06-11 | 현대로템 주식회사 | 철도차량용 축전지 보호 시스템 |
-
2005
- 2005-06-03 JP JP2005163505A patent/JP2006340527A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009044557A1 (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Panasonic Corporation | 二次電池の充電制御方法、及び充電制御回路 |
US8350531B2 (en) | 2007-10-05 | 2013-01-08 | Panasonic Corporation | Secondary battery charge control method and charge control circuit |
KR20180062539A (ko) * | 2016-11-30 | 2018-06-11 | 현대로템 주식회사 | 철도차량용 축전지 보호 시스템 |
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