JP6096225B2 - 電池監視装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態による電池監視装置の構成を示す図である。図1に例示される電池監視装置1は、複数の電池セル7が直列に接続したセルグループによって構成される組電池6を監視するものであって、メインスイッチ2と、鉛蓄電池3と、組電池6と、上位システム11とに接続されている。電池監視装置1は、制御部4と、セルコントローラ5と、スイッチ8と、デジタルタイマ9と、アナログタイマ10とを備える。なお、電池監視装置1は、組電池6の電力を用いてモータ駆動を行うシステム、たとえば電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両システムに搭載される。
セルコントローラ5は、複数の電池セル7を直列に接続したセルグループを有する組電池を監視する電池監視装置1に用いられるセルコントローラであって、放電抵抗器R3が接続される起動端子と、端子間電圧Vaが閾値Vth以上である期間に複数の電池セル7の容量を調整するセルバランシングを実行するセルバランシング部52と、を備える。電気エネルギを蓄積可能であるとともに起動端子に電気エネルギを放電可能なコンデンサC2を有するアナログタイマ10からの放電により、端子間電圧Vaは、時間T1だけ閾値Vth以上となる。制御部4からセルコントローラ5への起動電圧が停止されると、アナログタイマ10が短絡または開放した場合であっても、アナログタイマ10から出力される電圧は閾値Vth未満に低下するため、セルコントローラ5のセルバランシング動作を停止させることができる。
本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、アナログタイマ10がセルコントローラ5の外部に設けられている電池監視装置1について説明した。図11は、第2の実施の形態による電池監視装置21の構成を示す図である。電池監視装置21は、セルコントローラにアナログタイマ10が内蔵される点が第1の実施の形態と異なる。なお、第2の実施の形態による電池監視装置21の動作は、第1の実施の形態の電池監視装置1と同様であるため、その説明を省略する。
セルコントローラ25は、複数の電池セル7を直列に接続したセルグループを有する組電池を監視する電池監視装置1に用いられるセルコントローラであって、放電抵抗器R3が接続される起動端子と、端子間電圧Vaが閾値Vth以上である期間に複数の電池セル7の容量を調整するセルバランシングを実行するセルバランシング部52と、を備える。電気エネルギを蓄積可能であるとともに起動端子に電気エネルギを放電可能なコンデンサC2を有するアナログタイマ10からの放電により、端子間電圧Vaは、時間T1だけ閾値Vth以上となる。コンデンサC2が故障してアナログタイマ10が短絡または開放した場合であっても、アナログタイマ10は閾値Vth以上の電圧を出力しないため、セルバランシング動作を停止させることができる。
第1および第2の実施の形態では、アナログタイマ10は、抵抗器R1とコンデンサC2の直列回路としたが、コンデンサC2のみからなる回路としてもよい。換言すると、アナログタイマ10の抵抗器R1を短絡回路に変更してもよい。抵抗器R1を含まないアナログタイマを用いた場合、図5のステップS203においてセルコントローラ5が起動モードになるまでの時間が長くなる代わりに、アナログタイマ10の部品点数の減少により電池監視装置の製造コストを低減することができる。なお、抵抗器R1を備えない場合、コンデンサC2から放電抵抗器R3を介して放電する際の時定数がc2×r3となる。
Claims (8)
- 複数の電池セルを直列に接続したセルグループを単数または複数有する組電池を監視する電池監視装置であって、
起動電圧の印加を受けて起動すると共に、前記起動電圧が所定電圧以上である期間に前記複数の電池セルの容量を調整するためのセルバランシングを実行するセルバランシング部を有するセルコントローラと、
前記セルコントローラに前記起動電圧を印加すると共に、前記セルコントローラを制御する制御部と、
電気エネルギの蓄積及び放電が可能な受動素子を有すると共に、前記起動電圧を前記セルコントローラに所定時間印加する第1タイマ部と、
を備え、
前記制御部は、消費電力を抑制する低消費電力モードで動作可能であって、前記低消費電力モードで動作するとき前記所定電圧以上の前記起動電圧を前記セルコントローラに印加せず、
前記第1タイマ部は、前記制御部が前記低消費電力モードに移行した後から、前記所定電圧以上の前記起動電圧を前記セルコントローラに前記所定時間印加する電池監視装置。 - 請求項1に記載の電池監視装置において、
前記第1タイマ部は、前記受動素子としてコンデンサを含み、
前記コンデンサに蓄積された電気エネルギは、前記コンデンサの容量に基づく時定数で、前記セルコントローラに放電される電池監視装置。 - 請求項1に記載の電池監視装置において、
前記第1タイマ部が前記セルコントローラに内蔵される電池監視装置。 - 請求項1に記載の電池監視装置において、
前記所定時間は、前記制御部が前記セルコントローラに印加する前記起動電圧の電圧値に応じて変化する電池監視装置。 - 請求項4に記載の電池監視装置において、
前記制御部は、
前記セルコントローラに印加する前記起動電圧の電圧値を設定する電圧設定部をさらに備える電池監視装置。 - 請求項2に記載の電池監視装置において、
前記制御部が前記低消費電力モードに移行してからの経過時間を計時し、前記経過時間が所定の設定時間に到達したとき、前記制御部を前記低消費電力モードから起動させる第2タイマ部をさらに備え、
前記制御部は、前記設定時間を設定する時間設定部をさらに備える電池監視装置。 - 請求項6に記載の電池監視装置において、
前記セルコントローラは、
前記起動電圧が前記所定電圧以上である期間に、前記複数の電池セルの電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記制御部は、
前記電圧測定部による電圧測定結果に基づいて、前記セルバランシング部による前記セルバランシングが必要か否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記第2タイマ部により前記低消費電力モードから起動した後、前記判定部による判定を行う電池監視装置。 - 請求項7に記載の電池監視装置において、
前記セルコントローラは、前記コンデンサに蓄積された電気エネルギの放電に用いられる伝送路を開閉する開閉制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記セルバランシングが不要であると前記判定部が判定したとき、前記セルコントローラに対して前記開閉制御部を用いて前記伝送路を閉じさせる電池監視装置。
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