JP5627246B2 - 電池システム、電動車両及び電池制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る電圧検出装置を説明する。第1実施形態では、電圧の測定対象が1つであって且つ測定対象を短絡等から保護するための保護回路が電圧検出装置に設けられていないことを想定する。
本発明の第2実施形態に係る電圧検出装置を説明する。第2実施形態では、電圧の測定対象が1つであって且つ測定対象を短絡等から保護するための保護回路が電圧検出装置に設けられていることを想定する。
本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態では、電圧の測定対象が複数であることを想定する。
本発明の第4実施形態に係る電池システムを説明する。図11は、第4実施形態に係る電池システム200のブロック図である。
本発明の第5実施形態に係る電動車両を説明する。図12は、第5実施形態に係る電動車両300の構成図である。電動車両300には、第4実施形態に係る電池システム200と車両ECU(Electrical Control Unit)210が搭載されており、電池システム200と車両ECU210との間で、CAN(Controller Area Network)を介した通信が可能となっている。図11も参照しつつ、電動車両300の構成を説明する。
本発明の第6実施形態を説明する。第6実施形態及び後述の第7実施形態では、インレンジ故障の発生が検出された時における上記の特殊制御の内容を、図面を用いて説明する。第6及び第7実施形態に係る電池システムの構成は第4実施形態に係る電池システム200(図11参照)のそれと同様であるため、第6及び第7実施形態に係る電池システムも、符号200によって参照する。第6及び第7実施形態に係る電池システム200を用いて図12の電動車両300を形成することもできる。尚、第1〜第5実施形態とは別個に第6及び第7実施形態を設けてはいるが、第6及び第7実施形態で述べられる技術は上述の何れかの実施形態にて既に述べられている技術と言える。
本発明の第7実施形態を説明する。図17は、インレンジ故障に特に注目した、第7実施形態に係る電池システム200の動作フローチャートである。図16及び図17を参照しつつ、電池システム200の電圧検出装置201、電圧源部202、充放電部203、充放電制御部204(図11参照)として、夫々、電圧検出装置101、電圧源2[1]〜2[8]から成る電圧源部、負荷3及び充電回路4を含む充放電部、充放電制御部105が用いられた場合の動作を説明する。
本発明の第8実施形態を説明する。上述の各実施形態における電池システムにおいて電圧源と電圧検出装置とを結ぶ配線上に、大きな短絡電流の流れを抑制するための電流抑制素子を設けるようにしても良い。
尚、各実施形態の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
2、2[1]〜2[8] 電圧源
3 負荷
4 充電回路
5、105 充放電制御部
6、7 基準電位点
11、111 AD前段部
12、112 AD変換器
13、113 電圧レベル判定部
14、114 デジタル回路部
15、115 基準電圧発生部
16、17 保護回路
21、21[1]〜21[9] 電圧検出線
22、22[1]〜22[9] 分岐点
23、24、23[1]〜23[9]、24[1]〜24[9] 電圧検出線
31、131 スイッチ
41 電流抑制素子
CMP[1]〜CMP[4] コンパレータ
200 電池システム
230 電池制御装置
300 電動車両
Claims (9)
- 測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換して出力するAD変換器を含む電圧検出部、前記アナログ電圧信号が伝播される電圧検出線に接続され、前記測定対象アナログ電圧の電圧レベルを判定して判定結果を出力する電圧レベル判定部、及び、前記AD変換器の出力及び前記電圧レベル判定部の出力に基づき、前記デジタル電圧信号の電圧値が所定電圧範囲内に収まっている状態における前記電圧検出部の故障を検出する故障検出部を備えた電圧検出装置と、
前記測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池と、
前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記電池の放電に制限を加える、或いは、前記電池の充電に制限を加える、或いは、前記電池の放電及び充電に制限を加える制御部と、を備え、
前記電池は、充電及び放電の可能な電池であり、
前記制御部は、前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記電池の充電を禁止する一方で前記電池の放電を許可し、前記AD変換器の出力に基づく電圧値と前記電圧レベル判定部の出力に基づく電圧値の内、小さい方の電圧値を前記電池の出力電圧値として用いた上で、前記電池の放電を制御する、
ことを特徴とする電池システム。 - 前記電圧レベル判定部は、前記測定対象アナログ電圧を前記所定電圧範囲内の所定基準電圧と比較する比較器を含み、
前記故障検出部は、前記比較器の出力が変化するタイミングにおいて前記AD変換器の出力と前記電圧レベル判定部の出力を対比することで、前記デジタル電圧信号の電圧値が前記所定電圧範囲内に収まっている状態における前記電圧検出部の故障を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池システム。 - 前記アナログ電圧信号を前記AD変換器と前記電圧レベル判定部へ個別に導くための分岐点が前記電圧検出線上に設けられ、
前記電圧検出部は、前記分岐点と前記AD変換器との間に設けられた付加回路部を含み、
前記故障検出部による前記故障の検出対象には、前記AD変換器だけでなく前記付加回
路部も含まれる、
ことを特徴とする請求項1〜請求項2の何れかに記載の電池システム。 - 前記測定対象アナログ電圧は、複数の測定対象アナログ電圧から成り、
前記電圧検出部は、前記複数の測定対象アナログ電圧を表す複数のアナログ電圧信号を択一的に前記AD変換器に与える電圧入力切替部を更に有し、
前記AD変換器は、前記電圧入力切替部から順次与えられる各アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換して出力し、
前記電圧レベル判定部は、前記複数のアナログ電圧信号が伝播される複数の電圧検出線に接続されて、前記所定電圧範囲内において各測定対象アナログ電圧の電圧レベルを判定して判定結果を出力し、
前記故障検出部は、前記AD変換器の出力及び前記電圧レベル判定部の出力に基づき、各デジタル電圧信号の電圧値が前記所定電圧範囲内に収まっている状態における前記電圧検出部の故障を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池システム。 - 前記アナログ電圧信号を前記AD変換器と前記電圧レベル判定部へ個別に導くための分岐点が前記電圧検出線上に設けられ、
前記電池及び前記分岐点間の配線を通る電流の流れを抑制するための電流抑制素子を前記配線上に設けた、
ことを特徴とする請求項1〜請求項2又は請求項4の何れかに記載の電池システム。 - 請求項1〜請求項5の何れかに記載の電池システムを搭載し、前記電池システムにおける前記電池を駆動源として走行する、
ことを特徴とする電動車両。 - 測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換して出力するAD変換器を含む電圧検出部、前記アナログ電圧信号が伝播される電圧検出線に接続され、前記測定対象アナログ電圧の電圧レベルを判定して判定結果を出力する電圧レベル判定部、及び、前記AD変換器の出力及び前記電圧レベル判定部の出力に基づき、前記デジタル電圧信号の電圧値が所定電圧範囲内に収まっている状態における前記電圧検出部の故障を検出する故障検出部を備えた電圧検出装置と、
前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池の放電に制限を加える、或いは、前記電池の充電に制限を加える、或いは、前記電池の放電及び充電に制限を加える制御部と、を備え、
前記電池は、充電及び放電の可能な電池であり、
前記制御部は、前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記電池の充電を禁止する一方で前記電池の放電を許可し、前記AD変換器の出力に基づく電圧値と前記電圧レベル判定部の出力に基づく電圧値の内、小さい方の電圧値を前記電池の出力電圧値として用いた上で、前記電池の放電を制御する、
ことを特徴とする電池制御装置。 - 所定電圧範囲内に収まることが想定される測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換して出力するAD変換器を含む電圧検出部、前記アナログ電圧信号が伝播される電圧検出線に接続され、前記所定電圧範囲内において前記測定対象アナログ電圧の電圧レベルを判定して判定結果を出力する電圧レベル判定部、及び、前記AD変換器の出力及び前記電圧レベル判定部の出力に基づき、前記デジタル電圧信号の電圧値が前記所定電圧範囲内に収まっている状態における前記電圧検出部の故障を検出する故障検出部を備えた電圧検出装置と、
前記測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池と、
前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記電池の放電に制限を加える、或いは、前記電池の充電に制限を加える、或いは、前記電池の放電及び充電に制限を加える制御部と、を備え、
前記電池は、充電及び放電の可能な電池であり、
前記制御部は、前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記電池の充電を禁止する一方で前記電池の放電を許可し、前記AD変換器の出力に基づく電圧値と前記電圧レベル判定部の出力に基づく電圧値の内、小さい方の電圧値を前記電池の出力電圧値として用いた上で、前記電池の放電を制御する、
ことを特徴とする電池システム。 - 所定電圧範囲内に収まることが想定される測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換して出力するAD変換器を含む電圧検出部、前記アナログ電圧信号が伝播される電圧検出線に接続され、前記所定電圧範囲内において前記測定対象アナログ電圧の電圧レベルを判定して判定結果を出力する電圧レベル判定部、及び、前記AD変換器の出力及び前記電圧レベル判定部の出力に基づき、前記デジタル電圧信号の電圧値が前記所定電圧範囲内に収まっている状態における前記電圧検出部の故障を検出する故障検出部を備えた電圧検出装置と、
前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池の放電に制限を加える、或いは、前記電池の充電に制限を加える、或いは、前記電池の放電及び充電に制限を加える制御部と、を備え、
前記電池は、充電及び放電の可能な電池であり、
前記制御部は、前記故障検出部により前記故障が検出された際、前記電池の充電を禁止する一方で前記電池の放電を許可し、前記AD変換器の出力に基づく電圧値と前記電圧レベル判定部の出力に基づく電圧値の内、小さい方の電圧値を前記電池の出力電圧値として用いた上で、前記電池の放電を制御する、
ことを特徴とする電池制御装置。
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