KR20150081331A

KR20150081331A - 축전 시스템

Info

Publication number: KR20150081331A
Application number: KR1020157014539A
Authority: KR
Inventors: 유키나리 다나베; 유지 니시; 히로유키 가이야; 히로마사 다나카; 게이지 가이타; 모토이 이토
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2015-07-13
Also published as: BR112015012706A2; JP5924418B2; JPWO2014087442A1; DE112012007192T5; CN104823347A; CN104823347B; US20150357856A1; US10158241B2; WO2014087442A1; KR102024196B1; DE112012007192B4

Abstract

컨트롤러를 개재하지 않고 축전 블록의 통전을 차단하는 구성을 제공한다. 축전 시스템은, 충방전을 행하는 축전 소자(11)를 포함하는 축전 블록과, 축전 블록을 부하(22, 23)와 접속하는 온과 축전 블록 및 부하의 접속을 차단하는 오프의 사이에서 전환되는 릴레이(SMR-B, SMR-G)와, 릴레이의 온 및 오프를 제어하는 컨트롤러(34)와, 릴레이를 온에서 오프로 전환하여 축전 블록의 통전을 차단하는 전류 차단 회로(60)를 가진다. 전류 차단 회로는, 축전 블록의 전압값 및 문턱값을 비교하여, 축전 블록이 과충전 상태인 것을 나타내는 알람 신호를 출력하는 알람 회로(CMP, 62, 63)와, 알람 신호를 유지하는 래치 회로(64)와, 래치 회로의 출력 신호를 받아 릴레이를 온에서 오프로 전환하는 트랜지스터(68)를 가진다.

Description

축전 시스템{ELECTRICITY STORAGE SYSTEM}

본 발명은 컨트롤러의 제어에 상관없이 축전 블록의 통전을 차단하는 기술에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 이차전지의 과충전을 억제하기 위해, 이차전지에 충전 전류가 흘렀을 때에는 시스템 메인 릴레이를 오프로 하는 것이 기재되어 있다. 시스템 메인 릴레이를 오프로 함으로써 이차전지 및 부하의 접속을 차단할 수 있고, 이차전지의 충전을 정지할 수 있어, 이차전지의 과충전을 억제할 수 있다.

일본국 공개특허 특개2008-199761호 공보 일본국 공개특허 특개2009-178014호 공보

특허문헌 1에서는, ECU(Electric Control Unit)에 포함되는 CPU(Central Processing Unit)가 시스템 메인 릴레이의 온/오프를 제어하고 있다. CPU는, 시스템 메인 릴레이의 구동 제어뿐만 아니라 다른 제어도 행하고 있어, CPU에 포함되는 프로그램을 변경하는 경우가 있다. 여기에서, 프로그램을 변경할 때에는, 프로그램의 변경 후에 있어서 시스템 메인 릴레이의 구동 제어, 바꿔 말하면, 과충전을 억제하는 제어가 정상으로 행하여지는지의 여부를 검사해야 한다.

본원 제 1 발명인 축전 시스템은 충방전을 행하는 축전 소자를 포함하는 축전 블록과, 릴레이와, 컨트롤러와, 전류 차단 회로를 가진다. 릴레이는, 축전 블록을 부하와 접속하는 온과, 축전 블록 및 부하의 접속을 차단하는 오프의 사이에서 전환된다. 컨트롤러는 릴레이의 온 및 오프를 제어한다. 전류 차단 회로는, 릴레이를 온에서 오프로 전환하여 축전 블록의 통전을 차단한다.

전류 차단 회로는 알람 회로와, 래치 회로와, 트랜지스터를 가진다. 알람 회로는, 축전 블록의 전압값 및 문턱값을 비교하여 축전 블록이 과충전 상태인 것을 나타내는 알람 신호를 출력한다. 래치 회로는 알람 신호를 유지하고, 유지한 신호를 출력한다. 트랜지스터는, 래치 회로의 출력 신호를 받아 릴레이를 온에서 오프로 전환한다.

축전 블록은 1개의 축전 소자로 구성할 수도 있고, 복수의 축전 소자로 구성할 수도 있다. 복수의 축전 소자에 의해 축전 블록을 구성할 때, 복수의 축전 소자는 전기적으로 직렬로 접속하거나 전기적으로 병렬로 접속할 수 있다. 또한, 복수의 축전 블록을 준비해 두어, 복수의 축전 블록을 전기적으로 직렬로 접속할 수 있다. 복수의 축전 블록을 이용했을 때, 알람 회로는 각 축전 블록의 전압값을 검출하여, 각 축전 블록이 과충전 상태인지의 여부를 판별한다.

본원 제 1 발명에 의하면, 컨트롤러가 제어 신호를 출력함으로써 릴레이를 온 및 오프의 사이에서 전환할 수 있다. 또한, 본원 제 1 발명에서는, 컨트롤러가 릴레이의 구동을 제어하는 라인과는 다른 라인에 있어서, 전류 차단 회로를 이용하여 릴레이를 온에서 오프로 전환할 수 있다.

즉, 전류 차단 회로는, 컨트롤러의 제어와는 독립적으로 릴레이를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 이 때문에, 컨트롤러에 포함되는 프로그램(마이크로 컴퓨터)을 변경한 경우라도, 전류 차단 회로를 사용함으로써 축전 블록이 과충전 상태일 때에 릴레이를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러에 상관없이 전류 차단 회로를 계속 사용할 수 있어, 전류 차단 회로의 범용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 전류 차단 회로의 동작에는 프로그램 처리가 포함되어 있지 않기 때문에, 프로그램의 버그를 고려하지 않고 릴레이를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 전류 차단 회로에 포함되는 전기 소자는 마모 열화(경년(經年) 열화)가 진행되기 어려운 반도체 소자로 구성할 수 있어, 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

전류 차단 회로는 래치 회로를 가지고 있기 때문에, 알람 회로로부터 알람 신호가 출력되었을 때에는, 래치 회로로부터 알람 신호를 계속 출력할 수 있어, 릴레이를 오프 상태인 채로 할 수 있다. 전류 차단 회로에 의해 릴레이를 온에서 오프로 전환하면, 축전 블록의 분극이 해소되는 것에 따라, 축전 블록의 전압값이 저하된다. 축전 블록의 전압값이 저하되면, 알람 회로로부터 알람 신호가 출력되지 않는 경우가 있다. 구체적으로는, 축전 블록의 전압값이 문턱값보다 낮아짐으로써, 알람 회로로부터 알람 신호가 출력되지 않는 경우가 있다.

알람 신호가 출력되지 않게 되면, 축전 블록의 통전에 따라 축전 블록의 전압값이 상승하여, 알람 회로로부터 알람 신호가 다시 출력되는 경우가 있다. 여기에서, 래치 회로를 생략하면, 알람 회로로부터 알람 신호가 출력되기도 하고, 출력되지 않기도 한다. 이에 따라, 릴레이가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되어버리는 경우가 있어, 릴레이의 마모 열화를 진행시켜버린다.

본원 제 1 발명에 의하면, 알람 회로로부터 알람 신호가 출력된 후에는 래치 회로에 의해 알람 신호가 유지된다. 이에 따라, 알람 신호가 출력되기도 하고 출력되지 않기도 하는 것을 방지할 수 있어, 릴레이가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되어버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 릴레이의 마모 열화가 진행되는 것을 억제할 수 있다.

알람 회로로서는 제 1 컴퍼레이터 및 제 2 컴퍼레이터를 이용할 수 있다. 축전 블록의 양극 단자 및 음극 단자를 제 1 컴퍼레이터의 입력 단자에 각각 접속하면, 축전 블록의 양극 및 음극에 있어서의 전위차, 바꿔 말하면, 축전 블록의 전압값을 검출할 수 있다. 또한, 제 1 컴퍼레이터의 출력을 제 2 컴퍼레이터에 있어서의 일방(一方)의 입력 단자에 입력하고, 과충전 상태의 판별에 이용되는 문턱값(전압값)을 제 2 컴퍼레이터에 있어서의 타방(他方)의 입력 단자에 입력할 수 있다.

이로 인해, 제 2 컴퍼레이터를 이용하여, 축전 블록의 전압값 및 문턱값(전압값)을 비교하여 축전 블록이 과충전 상태인지의 여부를 판별할 수 있다. 축전 블록의 전압값이 문턱값(전압값)보다 높을 때, 제 2 컴퍼레이터(알람 회로)는 알람 신호를 출력할 수 있다. 한편, 축전 블록의 전압값이 문턱값(전압값)보다 낮을 때, 제 2 컴퍼레이터(알람 회로)는 알람 신호를 출력하지 않는다.

제 2 컴퍼레이터의 출력 라인에는 필터 회로를 접속할 수 있다. 필터 회로로서는, 예를 들면 콘덴서를 이용할 수 있다. 제 2 컴퍼레이터의 출력 라인에 필터 회로를 접속함으로써, 제 2 컴퍼레이터의 출력에 포함되는 노이즈를 저감할 수 있어, 제 2 컴퍼레이터의 출력 신호(알람 신호)에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

래치 회로 및 트랜지스터의 사이에는 포토커플러를 설치할 수 있다. 포토커플러를 이용함으로써, 포토커플러의 입력측에 위치하는 회로와, 포토커플러의 출력측에 위치하는 회로를 절연 상태로 할 수 있다. 포토커플러의 입력측에 위치하는 회로는, 축전 블록의 전압값이 입력되기 때문에 고전압으로 동작하는 회로가 된다. 그래서, 포토커플러를 이용함으로써, 고전압을 저전압으로 변환할 수 있고, 트랜지스터를 저전압으로 동작시킬 수 있다.

알람 회로 및 축전 블록을 접속하는 라인에는 필터 회로를 설치할 수 있다. 필터 회로로서는, 예를 들면 콘덴서를 이용할 수 있다. 이 필터 회로를 이용하면, 알람 회로가 축전 블록의 전압값을 검출할 때에 노이즈를 저감한 상태로 전압값을 검출할 수 있다. 이로 인해, 축전 블록의 전압값을 검출하는 정밀도를 향상시킬 수 있다.

축전 블록에는 제너 다이오드를 전기적으로 병렬로 접속할 수 있다. 구체적으로는, 제너 다이오드의 캐소드를 축전 블록의 양극 단자에 접속함과 함께, 제너 다이오드의 애노드를 축전 블록의 음극 단자에 접속할 수 있다. 이로 인해, 축전 블록으로부터 전류 차단 회로에 과전압이 인가되려고 할 때에는, 캐소드로부터 애노드에 전류를 흐르게 할 수 있어, 전류 차단 회로에 과전압이 인가되는 것을 억제할 수 있다.

축전 블록은 엔진과 함께 차량에 탑재할 수 있다. 여기에서, 축전 블록으로부터 출력된 전력(전기 에너지)을 운동 에너지로 변환하면, 이 운동 에너지를 이용하여 차량을 주행시킬 수 있다. 또한, 축전 블록으로부터 출력된 전력을 이용함으로써, 엔진의 시동(크랭킹)을 행할 수 있다.

축전 블록 및 엔진을 차량에 탑재한 구성에서는, 래치 회로 및 트랜지스터의 사이에 지연 회로를 설치할 수 있다. 그리고, 래치 회로의 출력 신호를 트랜지스터뿐만 아니라 컨트롤러에도 입력시킬 수 있다. 래치 회로의 출력 신호가 트랜지스터에 입력되었을 때에는, 상술한 바와 같이, 릴레이가 온에서 오프로 전환되고, 축전 블록의 충방전이 정지하게 된다. 축전 블록의 충방전이 정지한 후에는, 축전 블록의 출력 전력을 이용하여 엔진을 시동시킬 수 없게 되어버린다.

여기에서, 래치 회로 및 트랜지스터의 사이에 지연 회로를 설치해 두면, 래치 회로의 출력 신호를 받은 트랜지스터가, 릴레이를 온에서 오프로 전환하는 타이밍을 늦출 수 있다. 한편, 래치 회로의 출력 신호는 컨트롤러에 입력되기 때문에, 컨트롤러는 래치 회로의 출력 신호에 의거하여 엔진을 시동시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러는, 전류 차단 회로에 의해 릴레이가 온에서 오프로 전환되기 전에, 엔진을 시동시킬 수 있다.

컨트롤러는 전류 차단 회로의 동작을 정지시키는 신호를 출력할 수 있다. 이로 인해, 축전 시스템을 동작시키지 않을 때에 전류 차단 회로의 동작을 정지시킬 수 있어, 전류 차단 회로의 동작에 따른 소비 전력을 저감할 수 있다.

래치 회로 및 트랜지스터의 사이에는 OR 회로를 설치할 수 있다. OR 회로에는, 래치 회로의 출력 신호와, 전류 차단 회로의 동작을 정지시키는 신호(컨트롤러의 출력 신호)를 입력할 수 있다. 이로 인해, 컨트롤러가 전류 차단 회로의 동작을 정지시키는 신호를 출력했을 때라도, OR 회로의 출력을 받은 트랜지스터가 릴레이를 온에서 오프로 전환할 수 있다.

즉, 전류 차단 회로의 동작을 정지시키는 것에 따라, 축전 블록의 충방전을 정지시킬 수 있다. 이로 인해, 전류 차단 회로가 동작하고 있지 않은 상태에 있어서, 축전 블록의 충방전이 행하여져버리는 것을 방지할 수 있다.

본원 제 2 발명인 축전 시스템은 본원 제 1 발명과 동일하게, 축전 블록과, 릴레이와, 컨트롤러와, 전류 차단 회로를 가진다. 여기에서, 전류 차단 회로는 알람 회로 및 트랜지스터를 가진다. 알람 회로는 축전 블록의 전압값 및 문턱값을 비교하여 알람 신호를 출력하고, 트랜지스터는 알람 회로의 출력 신호를 받아 릴레이를 온에서 오프로 전환한다.

알람 회로는 히스테리시스 특성을 가지는 컴퍼레이터(이른바 히스테리시스 컴퍼레이터)를 포함하고 있다. 여기에서, 히스테리시스는 축전 블록의 통전을 차단한 후에 있어서의 축전 블록의 전압 강하량보다 커져 있다.

본원 제 2 발명에 의하면, 알람 회로에 포함되는 컴퍼레이터를 이용함으로써, 축전 블록의 전압값 및 문턱값을 비교하여 알람 신호를 출력시킬 수 있다. 또한, 컴퍼레이터는 히스테리시스 특성을 가지고 있기 때문에, 컴퍼레이터로부터 알람 신호가 출력된 후에는 히스테리시스의 분(分)만큼 문턱값을 저하시킬 수 있다. 이로 인해, 축전 블록의 통전을 차단한 후에, 축전 블록의 분극이 해소되는 것에 따라 축전 블록의 전압값이 저하되어도, 축전 블록의 전압값이 문턱값보다 저하되기 어려워진다.

축전 블록의 전압값이 문턱값보다 저하되지 않으면, 알람 회로는 알람 신호를 계속 출력할 수 있다. 따라서, 본원 제 1 발명과 동일하게, 릴레이가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되는 것을 억제할 수 있어, 릴레이의 마모 열화가 진행되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은, 전지 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 시스템 메인 릴레이의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은, 단전지(單電池)의 전압값에 의거하여 세트전지의 충방전을 제어하는 처리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는, 전지 시스템의 일부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 전류 차단 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은, 알람 확정 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은, 알람 확정 회로의 다른 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은, 알람 래치 회로를 구비하고 있지 않은 구성에 있어서, 알람 확정 회로의 출력과 시스템 메인 릴레이의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는, 알람 래치 회로를 구비한 구성에 있어서, 알람 래치 회로의 출력과 시스템 메인 릴레이의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은, 실시예 2에 있어서의 알람 확정 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은, 실시예 2에 있어서의 알람 확정 회로의 다른 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

실시예 1

도 1은, 본 실시예의 전지 시스템(본 발명의 축전 시스템에 상당한다)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 전지 시스템은, 예를 들면 차량에 탑재할 수 있다. 이 차량에서는 세트전지(10)의 출력을 이용하여 차량을 주행시킬 수 있다. 또한, 차량 이외일지라도 본 발명을 적용할 수 있다.

세트전지(10)는 전기적으로 직렬로 접속된 복수의 단전지(본 발명의 축전 소자에 상당한다)(11)를 가진다. 단전지(11)로서는 니켈 수소 전지나 리튬 이온 전지 등의 이차전지를 이용할 수 있다. 또한, 이차전지 대신에 전기 이중층 커패시터를 이용할 수 있다. 단전지(11)의 수는, 세트전지(10)의 요구 출력 등에 의거하여 적절히 설정할 수 있다. 본 실시예에서는, 세트전지(10)를 구성하는 모든 단전지(11)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있으나, 세트전지(10)에는 전기적으로 병렬로 접속된 복수의 단전지(11)가 포함되어 있어도 된다.

전류 센서(21)는, 세트전지(10)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출 결과를 전지 ECU(Electric Control Unit)(30)에 출력한다. 본 실시예에서는, 세트전지(10)의 양극 단자와 접속된 양극 라인(PL)에 전류 센서(21)를 설치하고 있으나, 전류 센서(21)는 세트전지(10)에 흐르는 전류를 검출할 수 있으면 되고, 전류 센서(21)를 설치하는 위치는 적절히 설정할 수 있다. 구체적으로는, 양극 라인(PL), 또는 세트전지(10)의 음극 단자와 접속된 음극 라인(NL)에 전류 센서(21)를 설치할 수 있다. 또한, 복수의 전류 센서(21)를 이용할 수도 있다.

양극 라인(PL)에는 시스템 메인 릴레이(SMR-B)가 설치되어 있다. 시스템 메인 릴레이(SMR-B)는, 상위 ECU(Electric Control Unit)(34)로부터의 제어 신호를 받음으로써 온 및 오프의 사이에서 전환된다. 여기에서, 전지 ECU(30) 및 상위 ECU(34)는 본 발명에 있어서의 컨트롤러에 상당한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 시스템 메인 릴레이(SMR-B)는 여자(勵磁) 코일(51)과, 가동(可動) 접점(52)과, 고정 접점(53)을 가진다. 여자 코일(51)의 일단(一端)은 스위치(42)를 통해 전원(41)과 접속되어 있고, 여자 코일(51)의 타단(他端)은 접지되어 있다. 전원(41)으로서는, 예를 들면 차량에 탑재된 보조 기계 배터리를 이용할 수 있다.

스위치(42)는, 상위 ECU(34)로부터의 제어 신호를 받음으로써 온 및 오프의 사이에서 전환된다. 스위치(42)가 오프에서 온으로 전환되면, 전원(41)으로부터 여자 코일(51)에 전류가 흐르고, 여자 코일(51)에는 자력이 발생한다. 한편, 스위치(42)가 온에서 오프로 전환되면, 전원(41)으로부터 여자 코일(51)로의 통전이 차단된다.

가동 접점(52)은, 예를 들면 스프링 등에 의해, 고정 접점(53)으로부터 떨어지는 방향으로 가압되어 있다. 여자 코일(51)에 전류가 흐르면, 여자 코일(51)에 발생한 자력에 의해, 가동 접점(52)은 가압력에 저항하여 이동한다. 이로 인해, 가동 접점(52)이 고정 접점(53)과 접촉하여, 시스템 메인 릴레이(SMR-B)는 오프에서 온으로 전환된다. 한편, 여자 코일(51)로의 통전이 차단되면, 가동 접점(52)은 가압력을 받아 고정 접점(53)으로부터 떨어진다. 이로 인해, 시스템 메인 릴레이(SMR-B)는 온에서 오프로 전환된다.

도 1에 있어서, 음극 라인(NL)에는 시스템 메인 릴레이(SMR-G)가 설치되어 있다. 시스템 메인 릴레이(SMR-G)는, 상위 ECU(34)로부터의 제어 신호를 받음으로써 온 및 오프의 사이에서 전환된다. 시스템 메인 릴레이(SMR-G)의 구조는 시스템 메인 릴레이(SMR-B)의 구조(도 2 참조)와 동일하다.

시스템 메인 릴레이(SMR-G)에는 시스템 메인 릴레이(SMR-P) 및 전류 제한 저항(R1)이 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 시스템 메인 릴레이(SMR-P) 및 전류 제한 저항(R1)은 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 시스템 메인 릴레이(SMR-P)는 상위 ECU(34)로부터의 제어 신호를 받음으로써 온 및 오프의 사이에서 전환된다. 시스템 메인 릴레이(SMR-P)의 구조는 시스템 메인 릴레이(SMR-B)(도 2 참조)와 동일하다. 전류 제한 저항(R1)은, 세트전지(10)를 부하(구체적으로는, 후술하는 인버터(22))와 접속할 때에 돌입 전류가 흐르는 것을 억제하기 위해 이용된다.

세트전지(10)는 양극 라인(PL) 및 음극 라인(NL)을 통해 인버터(22)와 접속되어 있다. 세트전지(10)를 인버터(22)와 접속할 때, 상위 ECU(34)는 먼저, 시스템 메인 릴레이(SMR-B)를 오프에서 온으로 전환함과 함께, 시스템 메인 릴레이(SMR-P)를 오프에서 온으로 전환한다. 이로 인해, 전류 제한 저항(R1)에 전류를 흐르게 할 수 있다.

다음에, 상위 ECU(34)는 시스템 메인 릴레이(SMR-G)를 오프에서 온으로 전환한 후에, 시스템 메인 릴레이(SMR-P)를 온에서 오프로 전환한다. 이로 인해, 세트전지(10) 및 인버터(22)의 접속이 완료되어, 도 1에 나타내는 전지 시스템은 기동 상태(Ready-On)가 된다. 상위 ECU(34)에는 차량의 이그니션 스위치의 온/오프에 관한 정보가 입력된다. 이그니션 스위치가 오프에서 온으로 전환되면, 상위 ECU(34)는 도 1에 나타내는 전지 시스템을 기동한다.

한편, 이그니션 스위치가 온에서 오프로 전환되었을 때, 상위 ECU(34)는 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환한다. 이로 인해, 세트전지(10) 및 인버터(22)의 전기적인 접속이 차단되어, 도 1에 나타내는 전지 시스템은 정지 상태(Ready-Off)가 된다. 전지 시스템이 정지 상태에 있을 때, 세트전지(10)의 충방전이 행하여지지 않는다.

인버터(22)는, 세트전지(10)로부터 출력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 교류 전력을 모터·제너레이터(MG)(23)에 출력한다. 모터·제너레이터(23)는, 인버터(22)로부터 출력된 교류 전력을 받아 차량을 주행시키기 위한 운동 에너지를 생성한다. 모터·제너레이터(23)에 의해 생성된 운동 에너지는 차륜에 전달되어 차량을 주행시킬 수 있다.

차량을 감속시키거나 정지시킬 때, 모터·제너레이터(23)는 차량의 제동시에 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지(교류 전력)로 변환한다. 인버터(22)는 모터·제너레이터(23)가 생성한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 직류 전력을 세트전지(10)에 출력한다. 이로 인해, 세트전지(10)는 회생 전력을 비축할 수 있다.

전지 ECU(30)는 감시 IC(Integrated Circuit)(31)를 가진다. 감시 IC(31)는 전압 검출 라인(L1)을 통해 각 단전지(11)와 접속되어 있고, 각 단전지(11)의 전압값을 검출한다. 여기에서, 전압 검출 라인(L1)은 각 단전지(11)에 있어서의 양극 단자 및 음극 단자의 각각과 접속되어 있다.

본 실시예에서는 감시 IC(31)가 단전지(본 발명의 축전 블록에 상당한다)(11)의 전압값을 검출하고 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 감시 IC(31)는 복수의 단전지(11)를 포함하는 전지 블록(본 발명의 축전 블록에 상당한다)의 전압값을 검출할 수 있다. 여기에서, 전압 검출 라인(L1)은 각 전지 블록에 있어서의 양극 단자 및 음극 단자의 각각과 접속되어 있다.

전지 블록은, 예를 들면 전기적으로 직렬로 접속된 복수의 단전지(11)에 의해 구성할 수 있다. 또한, 전지 블록은, 예를 들면 전기적으로 병렬로 접속된 복수의 단전지(11)에 의해 구성할 수 있다. 그리고, 복수의 전지 블록을 전기적으로 직렬로 접속함으로써, 세트전지(10)를 구성할 수 있다.

전지 ECU(30)는 포토커플러(32) 및 CPU(Central Processing Unit)(33)를 가진다. 감시 IC(31)의 출력은 포토커플러(32)를 통해 CPU(33)에 입력된다. 여기에서, 포토커플러(32)를 이용함으로써, 포토커플러(32)의 입력측에 위치하는 회로와, 포토커플러(32)의 출력측에 위치하는 회로를 절연 상태로 할 수 있다. CPU(33)는 감시 IC(31)의 출력에 의거하여 단전지(11)의 전압값을 취득할 수 있다.

전지 ECU(30)(CPU(33))는 취득한 단전지(11)의 전압값을 상위 ECU(34)에 출력한다. 상위 ECU(34)는, 단전지(11)의 전압값을 전지 ECU(30)로부터 취득함으로써, 이 전압값에 의거하여 세트전지(10)의 충방전을 제어할 수 있다. 세트전지(10)의 충방전을 제어하는 처리에 대해서는 후술한다.

본 실시예에서는 세트전지(10)를 인버터(22)에 접속하고 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 구체적으로는, 세트전지(10) 및 인버터(22)를 접속하는 전류 경로에 있어서 승압 회로를 설치할 수 있다. 승압 회로는 세트전지(10)의 출력 전압을 승압하여, 승압 후의 전력을 인버터(22)에 출력할 수 있다. 또한, 승압 회로는 인버터(22)의 출력 전압을 강압하여, 강압 후의 전력을 세트전지(10)에 출력할 수 있다.

다음에, 단전지(11)의 전압값에 의거하여 세트전지(10)의 충방전을 제어하는 처리에 대하여, 도 3에 나타내는 플로우 차트를 이용하여 설명한다. 여기에서, 도 3에 나타내는 처리는 상위 ECU(34)에 의해 실행된다. 구체적으로는, 상위 ECU(34)에 포함된 컴퓨터 프로그램에 의거하여, 상위 ECU(34)는 도 3에 나타내는 처리를 실행한다. 또한, 도 3에 나타내는 처리는 소정의 주기로 반복하여 행하여진다.

단계 S101에 있어서, 상위 ECU(34)는 각 단전지(11)의 전압값(Vb)을 취득한다. 여기에서, 전지 ECU(30)는, 감시 IC(31)를 이용하여 각 단전지(11)의 전압값(Vb)을 검출하고 있고, 검출 결과를 상위 ECU(34)에 출력한다.

단계 S102에 있어서, 상위 ECU(34)는 전압값(Vb)이 상한 전압값(Vc_th)보다 높은지의 여부를 판별한다. 상한 전압값(Vc_th)은 단전지(11)의 과충전을 억제하기 위해 미리 정해진 전압값이다. 즉, 전압값(Vb)이 상한 전압값(Vc_th)보다 높을 때, 상위 ECU(34)는 단전지(11)가 과충전 상태라고 판별할 수 있다. 또한, 전압값(Vb)이 상한 전압값(Vc_th)보다 낮을 때, 상위 ECU(34)는 단전지(11)가 과충전 상태가 아니라고 판별할 수 있다.

단전지(11)가 과충전 상태인지의 여부의 판별은 단전지(11)가 실제로 과충전 상태에 도달하기 전에 행하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 상한 전압값(Vc_th)은 실제로 과충전 상태가 되는 단전지(11)의 전압값보다 낮은 값으로 설정할 수 있다. 상한 전압값(Vc_th)에 관한 정보는 메모리에 기억해 둘 수 있다.

본 실시예에서는 복수의 단전지(11)의 전압값을 검출하고 있어, 어느 단전지(11)가 과충전 상태가 되는 것을 억제하도록 하고 있다. 복수의 단전지(11)에서는 자기 방전 특성의 편차나 내부 저항의 편차가 발생하는 경우가 있어, 이 편차에 의해, 복수의 단전지(11)에 있어서의 전압값에 편차가 발생하는 경우가 있다. 그래서, 단전지(11)의 과충전 상태를 판별할 때에는, 가장 높은 전압값(Vb) 및 상한 전압값(Vc_th)을 비교하는 것이 바람직하다.

전압값(Vb)이 상한 전압값(Vc_th)보다 높을 때, 상위 ECU(34)는 단계 S104의 처리를 행한다. 한편, 전압값(Vb)이 상한 전압값(Vc_th)보다 낮을 때, 상위 ECU(34)는 단계 S103의 처리를 행한다.

단계 S103에 있어서, 상위 ECU(34)는 전압값(Vb)이 하한 전압값(Vd_th)보다 낮은지의 여부를 판별한다. 하한 전압값(Vd_th)은 단전지(11)의 과방전을 억제하기 위해 미리 정해진 전압값이다. 즉, 전압값(Vb)이 하한 전압값(Vd_th)보다 낮을 때, 상위 ECU(34)는 단전지(11)가 과방전 상태라고 판별할 수 있다. 또한, 전압값(Vb)이 하한 전압값(Vd_th)보다 높을 때, 상위 ECU(34)는 단전지(11)가 과방전 상태가 아니라고 판별할 수 있다.

단전지(11)가 과방전 상태인지의 여부의 판별은 단전지(11)가 실제로 과방전 상태에 도달하기 전에 행하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 하한 전압값(Vd_th)은 실제로 과방전 상태가 되는 단전지(11)의 전압값보다 낮은 값으로 설정할 수 있다. 하한 전압값(Vd_th)에 관한 정보는 메모리에 기억해 둘 수 있다.

본 실시예에서는 복수의 단전지(11)의 전압값을 검출하고 있어, 어느 단전지(11)가 과방전 상태가 되는 것을 억제하도록 하고 있다. 상술한 바와 같이, 자기 방전 특성의 편차나 내부 저항의 편차에 의해, 복수의 단전지(11)에 있어서의 전압값에 편차가 발생하는 경우가 있다. 그래서, 단전지(11)의 과방전 상태를 판별할 때에는, 가장 낮은 전압값(Vb) 및 하한 전압값(Vd_th)을 비교하는 것이 바람직하다.

전압값(Vb)이 하한 전압값(Vd_th)보다 낮을 때, 상위 ECU(34)는 단계 S105의 처리를 행한다. 한편, 전압값(Vb)이 하한 전압값(Vd_th)보다 높을 때, 상위 ECU(34)는 도 3에 나타내는 처리를 종료한다.

단계 S104에 있어서, 상위 ECU(34)는 세트전지(10)의 충전을 제한한다. 구체적으로는, 상위 ECU(34)는 세트전지(10)의 충전을 허용하는 상한 전력(Win)을 저하시킴으로써, 세트전지(10)의 충전을 제한할 수 있다. 여기에서, 상위 ECU(34)는 세트전지(10)의 입력 전력(충전 전력)이 상한 전력(Win)을 넘지 않도록, 세트전지(10)의 충전을 제어한다.

상한 전력(Win)은 세트전지(10)의 온도나 SOC(State of Charge)에 의거하여 미리 설정할 수 있다. 여기에서, SOC란, 만충전 용량에 대한 현재의 충전 용량의 비율을 나타낸다. 구체적으로는, 세트전지(10)의 온도가 상승할수록 상한 전력(Win)을 저하시키거나, 세트전지(10)의 온도가 저하될수록 상한 전력(Win)을 저하시킬 수 있다. 또한, 세트전지(10)의 SOC가 상승할수록 상한 전력(Win)을 저하시키거나 할 수 있다. 단계 S104의 처리에서는, 상한 전력(Win)을 세트전지(10)의 온도나 SOC에 의거하여 미리 설정된 값보다 저하시킨다.

단계 S105에 있어서, 상위 ECU(34)는 세트전지(10)의 방전을 제한한다. 구체적으로는, 상위 ECU(34)는, 세트전지(10)의 방전을 허용하는 상한 전력(Wout)를 저하 시킴으로써 세트전지(10)의 방전을 제한 할 수 있다. 여기에서, 상위 ECU(34)는, 세트전지(10)의 출력 전력(방전 전력)이 상한 전력(Wout)을 넘지 않도록 세트전지(10)의 방전을 제어한다.

상한 전력(Wout)은 세트전지(10)의 온도나 SOC(State of Charge)에 의거하여 미리 설정할 수 있다. 구체적으로는, 세트전지(10)의 온도가 상승할수록 상한 전력(Wout)을 저하시키거나, 세트전지(10)의 온도가 저하될수록 상한 전력(Wout)을 저하시킬 수 있다. 또한, 세트전지(10)의 SOC가 저하될수록 상한 전력(Wout)을 저하시키거나 할 수 있다.

단계 S105의 처리에서는, 상한 전력(Wout)을 세트전지(10)의 온도나 SOC에 의거하여 미리 설정된 값보다 저하시킨다. 한편, 세트전지(10)의 방전을 제한하는 것에는 세트전지(10)의 방전을 정지시키는 것도 포함된다. 여기에서, 상한 전력(Wout)을 0[kW]으로 설정하면, 세트전지(10)의 방전을 정지시킬 수 있다.

도 3에 나타내는 처리에서는, 단전지(11)의 전압값(Vb)에 의거하여 세트전지(10)의 충방전을 제어하고 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 세트전지(10)의 SOC를 산출하고, 이 SOC에 의거하여 세트전지(10)의 충방전을 제어할 수 있다. 예를 들면, 세트전지(10)와, 세트전지(10) 이외의 동력원(엔진 또는 연료전지 등)을 이용하여 차량을 주행시킬 때에는, 세트전지(10)의 SOC가 기준SOC를 따라 변화하도록 세트전지(10)의 충방전을 제어할 수 있다.

여기에서, 세트전지(10)의 SOC는 단전지(11)의 전압값(Vb)이나 단전지(11)에 흐르는 전류값을 이용하여 산출할 수 있다. SOC를 산출하는 방법은 종래에 있어서 다양하게 제안되어 있어, 이러한 제안을 적절히 채용할 수 있다. 이 때문에, SOC를 산출하는 상세한 방법에 대해서는 생략한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 세트전지(10)에는 전압 검출 라인(L2)을 통해 전류 차단 회로(60)가 접속되어 있다. 여기에서, 전압 검출 라인(L2)은 전압 검출 라인(L1)으로부터 분기되어 있고, 전압 검출 라인(L1)의 수만큼 설치되어 있다.

복수의 전압 검출 라인(L2)은 각 단전지(11)에 있어서의 양극 단자 및 음극 단자와 접속되어 있어, 전류 차단 회로(60)는 각 단전지(11)의 전압값을 검출할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 복수의 전압 검출 라인(L1)이 전지 블록의 양극 단자 및 음극 단자에 접속되어 있을 때, 전류 차단 회로(60)는 복수의 전압 검출 라인(L2)을 이용하여 전지 블록의 전압값을 검출할 수 있다.

전류 차단 회로(60)는, 단전지(11)가 과충전 상태일 때에 세트전지(10) 및 인버터(22)의 접속을 차단한다. 구체적으로는, 단전지(11)가 과충전 상태일 때, 전류 차단 회로(60)는 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환한다. 여기에서, 세트전지(10) 및 인버터(22)의 접속을 차단할 수 있으면 되기 때문에, 전류 차단 회로(60)는 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 적어도 일방을 온에서 오프로 전환하면 된다.

구체적으로는, 단전지(11)의 전압값이 과충전 상태에 대응한 전압값보다 높을 때, 전류 차단 회로(60)는 여자 코일(51)로의 통전을 차단함으로써, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 온/오프는 상위 ECU(34)로부터의 지령을 받아 전환되거나, 전류 차단 회로(60)로부터의 지령을 받아 전환된다. 즉, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 온/오프를 전환하기 위한 제어 라인으로서는, 상위 ECU(34)를 통한 제어 라인과, 전류 차단 회로(60)를 통한 제어 라인이 설치되어 있다.

이러한 제어 라인은 도 4에 나타내는 바와 같이 서로 독립되어 있다. 즉, 전류 차단 회로(60)는 상위 ECU(34)의 제어에 상관없이 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 여기에서, 전류 차단 회로(60)가 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 오프로 하고 있을 때, 상위 ECU(34)는 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 오프에서 온으로 전환할 수는 없다.

다음에, 전류 차단 회로(60)의 구성에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다.

전류 차단 회로(60)는 저항(R2)을 가지고 있고, 저항(R2)은 각 전압 검출 라인(L2)에 설치되어 있다. 저항(R2)은 세트전지(10)(단전지(11))로부터의 과전압이 전류 차단 회로(60)에 인가되는 것을 방지하기 위해 이용된다. 즉, 전류 차단 회로(60)에 과전압이 인가되려고 할 때에는, 저항(R2)이 용단(溶斷)함으로써 전류 차단 회로(60)에 대한 과전압의 인가를 방지하고 있다.

전류 차단 회로(60)는 복수의 제너 다이오드(D)를 가진다. 각 제너 다이오드(D)는, 전압 검출 라인(L2)을 통해 각 단전지(11)와 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 여기에서, 제너 다이오드(D)의 캐소드는 단전지(11)의 양극 단자와 접속되어 있고, 제너 다이오드(D)의 애노드는 단전지(11)의 음극 단자와 접속되어 있다. 복수의 제너 다이오드(D)는 전기적으로 직렬로 접속되어 있다.

제너 다이오드(D)는 세트전지(10)(단전지(11))로부터의 과전압이 전류 차단 회로(60)에 인가되는 것을 억제하기 위해 이용된다. 즉, 전류 차단 회로(60)에 과전압이 인가되려고 할 때에는, 제너 다이오드(D)가 도통(導通) 상태가 됨으로써, 캐소드로부터 애노드측으로 전류를 흐르게 할 수 있다. 이로 인해, 후술하는 IC(Integrated Circuit)(61)측에 과전압이 인가되지는 것을 억제할 수 있다.

제너 다이오드(D)가 도통 상태가 되었을 때, 저항(R2)에 전류를 흐르게 함으로써 저항(R2)을 용단시킬 수 있다. 즉, 세트전지(10)로부터 IC(61)에 과전압이 인가되려고 했을 때에는, 저항(R2)이 용단함으로써 세트전지(10) 및 IC(61)의 접속을 차단할 수 있다. 이로 인해, IC(61)를 보호할 수 있다. 한편, 전류 차단 회로(60)로의 과전압의 인가를 제외할 수 있으면, 제너 다이오드(D)를 생략할 수 있다.

전류 차단 회로(60)는 콘덴서(본 발명의 필터 회로에 상당한다)(C)를 가진다. 콘덴서(C)의 일단은 전압 검출 라인(L2)에 접속되어 있고, 콘덴서(C)의 타단은 접지되어 있다. 콘덴서(C)는 각 전압 검출 라인(L2)에 대해 설치되어 있고, 전압 검출 라인(L2)에 있어서의 노이즈를 저감하기 위해 이용된다. 전압 검출 라인(L2)에 대한 콘덴서(C)의 접속점은, 후술하는 IC(61)와, 전압 검출 라인(L2)에 대한 제너 다이오드(D)의 접속점의 사이에 위치하고 있다. 한편, 노이즈의 영향을 무시할 수 있으면 콘덴서(C)를 생략할 수도 있다.

전류 차단 회로(60)는 IC(61)를 가진다. IC(61)는 전지 ECU(30)로부터 기동 신호를 받거나 정지 신호를 받는다. 기동 신호란, 전원으로부터의 전력을 IC(61)에 공급하는 것을 허용하는 신호이고, 기동 신호에 의해 IC(61)를 동작시킬 수 있다. 정지 신호란, 전원으로부터 IC(61)로의 전력 공급을 정지시키는 신호이고, 정지 신호에 의해 IC(61)의 동작을 정지시킬 수 있다.

전지 ECU(30)에 의해 IC(61)의 동작을 정지시킬 수 있으면, 도 1에 나타내는 전지 시스템을 정지시키고 있을 때에, IC(61)의 동작도 정지시킬 수 있다. 이로 인해, IC(61)의 소비 전력을 저감할 수 있다.

IC(61)는 컴퍼레이터(본 발명의 제 1 컴퍼레이터에 상당한다)(CMP)를 가진다. 각 단전지(11)의 양극 단자와 접속된 전압 검출 라인(L2)은, 컴퍼레이터(CMP)의 음측 입력 단자와 접속되어 있다. 또한, 각 단전지(11)의 음극 단자와 접속된 전압 검출 라인(L2)은, 컴퍼레이터(CMP)의 양측 입력 단자와 접속되어 있다.

여기에서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 일방의 단전지(11)의 양극 단자와 타방의 단전지(11)의 음극 단자에 접속된 전압 검출 라인(L2)은 분기되어 있다. 분기된 전압 검출 라인(L2)은, 일방의 컴퍼레이터(CMP)에 있어서의 양측 입력 단자와, 타방의 컴퍼레이터(CMP)에 있어서의 음측 입력 단자에 각각 접속되어 있다.

컴퍼레이터(CMP)는, 단전지(11)에 있어서의 양극 단자 및 음극 단자의 전위차, 바꿔 말하면, 단전지(11)의 전압값을 출력한다. IC(61)는 컴퍼레이터(CMP)와 접속된 OR 회로(62)를 가지고 있고, 컴퍼레이터(CMP)의 출력 신호는 OR 회로(62)에 입력된다. OR 회로(62)는 복수의 컴퍼레이터(CMP)와 접속되어 있어, 어느 컴퍼레이터(CMP)의 출력 신호가 OR 회로(62)에 입력되면, OR 회로(62)는 출력 신호를 생성한다.

본 실시예에 있어서, 복수의 컴퍼레이터(CMP)는 서로 다른 타이밍에서 동작한다. 즉, 복수의 컴퍼레이터(CMP)에 있어서의 출력 신호는, 서로 다른 타이밍에 있어서 OR 회로(62)에 입력된다. 이 때문에, 각 단전지(11)의 전압값이 검출될 때마다 이 전압값에 상당하는 신호를 OR 회로(62)가 출력한다.

IC(61)는 OR 회로(62)와 접속된 알람 확정 회로(63)를 가지고 있고, OR 회로(62)의 출력 신호는 알람 확정 회로(63)에 입력된다. 알람 확정 회로(63)는, 단전지(11)의 과충전 상태를 판별하여, 단전지(11)가 과충전 상태일 때에는 알람 신호를 출력한다. 알람 신호란, 단전지(11)가 과충전 상태인 것을 나타내는 신호이다.

구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 알람 확정 회로(63)는 컴퍼레이터(본 발명의 제 2 컴퍼레이터에 상당한다)(63a)에 의해 구성할 수 있다. OR 회로(62)의 출력 신호(단전지(11)의 전압값(Vb))는 컴퍼레이터(63a)에 있어서의 음측 입력 단자에 입력된다. 또한, 문턱값(전압값)(V_th)은 컴퍼레이터(63a)에 있어서의 양측 입력 단자에 입력된다. 문턱값(V_th)은, 전원(63b)에 의해 생성되는 전압값을 저항(R3, R4)을 이용하여 분압함으로써 생성된다.

전원(63b)은, 예를 들면 세트전지(10)(단전지(11))의 전압값을 강압하고, 강압 후의 전압(정전압)을 출력할 수 있다. 여기에서, 전원(63b)은 전압 검출 라인(L2)을 통해 세트전지(10)(단전지(11))와 접속할 수 있다. 전원(63b)에는 세트전지(10)의 전력을 공급해도 되고, 세트전지(10)를 구성하는 모든 단전지(11) 중, 일부의 단전지(11)(직렬로 접속된 복수의 단전지(11))의 전력을 공급해도 된다.

전원(63b)에는 저항(R3, R4)이 전기적으로 직렬로 접속되어 있고, 저항(R3, R4)의 접속점이 컴퍼레이터(63a)의 양측 입력 단자에 접속되어 있다. 문턱값(V_th)은 후술하는 바와 같이 미리 설정되기 때문에, 문턱값(V_th)이 설정값이 되도록 전원(63b)의 출력 전압과 저항(R3, R4)의 저항값을 각각 설정할 수 있다.

여기에서, 문턱값(전압값)(V_th)은 단전지(11)의 과충전 상태를 판별하기 위한 전압값이며, 단전지(11)의 충방전 특성 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 문턱값(전압값)(V_th)으로서는, 단전지(11)가 실제로 과충전 상태가 될 때의 전압값으로 설정하거나, 단전지(11)가 실제로 과충전 상태가 될 때의 전압값보다 낮은 값으로 설정할 수 있다. 여기에서, 문턱값(전압값)(V_th)은 도 3에 나타내는 단계 S102의 처리에서 설명한 상한 전압값(Vc_th)보다 높은 값으로 설정할 수 있다.

OR 회로(62)의 출력 신호(단전지(11)의 전압값(Vb))가 문턱값(전압값)(V_th)보다 높을 때에는, 컴퍼레이터(63a)의 출력 신호(알람 신호)가 생성된다. 한편, OR 회로(62)의 출력 신호(단전지(11)의 전압값(Vb))가 문턱값(전압값)(V_th)보다 낮을 때에는, 컴퍼레이터(63a)의 출력 신호(알람 신호)가 생성되지 않는다.

한편, 알람 확정 회로(63)로서는, 도 7에 나타내는 구성을 이용할 수도 있다. 도 7에 있어서, 컴퍼레이터(63a)의 출력 라인에는 콘덴서(본 발명의 필터 회로에 상당한다)(63c)의 일단이 접속되어 있다. 또한, 콘덴서(63c)의 타단은 접지되어 있다. 콘덴서(63c)를 설치함으로써, 알람 확정 회로(63)의 출력 신호에 노이즈가 포함되어버리는 것을 억제할 수 있다. 즉, 콘덴서(63c)를 이용하여 노이즈를 제거함으로써, 알람 확정 회로(63)의 출력 신호(알람 신호)에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 5에 있어서, IC(61)는 알람 확정 회로(63)와 접속된 알람 래치 회로(64)를 가지고 있고, 알람 확정 회로(63)의 출력 신호(알람 신호)가 알람 래치 회로(64)에 입력된다. 알람 래치 회로(64)는, 알람 확정 회로(63)로부터의 입력 신호를 유지하여 래치 신호(알람 신호에 상당한다)를 출력한다.

IC(61)(알람 래치 회로(64))는 포토커플러(65)와 접속되어 있다. 포토커플러(65)는 스위치 소자로서 이용되어, 알람 래치 회로(64)로부터의 래치 신호를 받음으로써 오프에서 온으로 전환된다. 포토커플러(65)는 절연 소자이기 때문에, 포토커플러(65)의 입력측에 위치하는 회로(고전압 회로)와, 포토커플러(65)의 출력측에 위치하는 회로(저전압 회로)를 절연 상태로 할 수 있다. 바꿔 말하면, 포토커플러(65)는 입력 신호로서의 고전압 신호를 출력 신호로서의 저전압 신호로 변경할 수 있다.

포토커플러(65)는 OR 회로(66)의 입력 단자와 접속되어 있다. 포토커플러(65)가 오프에서 온으로 전환되었을 때에는, 포토커플러(65)의 출력 신호가 OR 회로(66)의 입력 단자에 입력된다. 포토커플러(65)의 출력 신호가 OR 회로(66)에 입력되면, OR 회로(66)의 출력 신호(알람 신호에 상당한다)가 생성된다.

OR 회로(66)의 출력 단자는 지연 회로(67)와 접속되어 있어, OR 회로(66)의 출력 신호는 지연 회로(67)에 입력된다. 지연 회로(67)는, OR 회로(66)의 출력 신호가 입력되고 나서 소정 시간이 경과한 후에 신호(알람 신호에 상당한다)를 출력한다. 지연 회로(67)는 트랜지스터(스위치)(68)와 접속되어 있다. 트랜지스터(68)는 지연 회로(67)의 출력 신호를 받아 온에서 오프로 전환된다. 여기에서, 지연 회로(67)의 출력 신호가 트랜지스터(68)에 입력되어 있지 않을 때, 트랜지스터(68)는 온이 된다.

트랜지스터(68)의 일단은 전원(69)과 접속되어 있고, 트랜지스터(68)의 타단은 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 여자 코일(51)과 접속되어 있다. 도 5에 나타내는 전원(69)은 도 2에 나타내는 전원(41)과 동일하다. 또한, 트랜지스터(68)는 도 2에 나타내는 스위치(42)와 동일하다. 이 때문에, 트랜지스터(68)는 상위 ECU(34)로부터의 제어 신호를 받아 동작하거나, 지연 회로(67)의 출력 신호를 받아 동작한다.

도 2를 이용하여 설명한 바와 같이, 트랜지스터(68)가 온일 때, 전원(69)으로부터 여자 코일(51)에 전류가 흐름으로써, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온이 된다. 한편, 트랜지스터(68)가 오프일 때, 전원(69)으로부터 여자 코일(51)로의 전력 공급이 차단되어, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 오프가 된다.

본 실시예에 따르면, IC(61)가 단전지(11)의 과충전 상태를 검출하면, IC(61)의 출력 신호(알람 신호)가 트랜지스터(68)에 입력됨으로써, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 이로 인해, 과충전 상태의 단전지(11)에 대해 충방전이 행하여지는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서는, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G, SMR-P)가 상위 ECU(34)로부터의 제어 신호를 받아 온 및 오프의 사이에서 전환된다. 한편, 단전지(11)가 과충전 상태가 되었을 때에는, 상위 ECU(34)에 의한 제어가 아니라 전류 차단 회로(60)가 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환한다. 이와 같이, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 구동 제어는, 상위 ECU(34)를 포함하는 경로와, 전류 차단 회로(60)를 포함하는 경로에서 따로 행하여진다.

이 때문에, 상위 ECU(34)나 전지 ECU(30)의 설계를 변경해도, 이 설계 변경에 의한 영향을 전류 차단 회로(60)는 받지 않는다. 바꿔 말하면, 상위 ECU(34)나 전지 ECU(30)의 설계를 변경한 후라도 전류 차단 회로(60)를 계속 사용할 수 있다. 전류 차단 회로(60)는 단전지(11)의 과충전시에 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 오프로 하기 위한 전용 부품이 되어, 범용성을 높일 수 있다.

상술한 바와 같이, 전류 차단 회로(60)는 전자부품(주로 반도체 소자)을 이용하여 구성되어 있고, 컴퓨터 프로그램을 이용한 처리를 행하고 있지 않다. 이 때문에, 전류 차단 회로(60)를 이용하면, 프로그램의 버그를 고려하지 않고 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 구동할 수 있다. 또한, 통상적으로 반도체 소자에서는 마모 열화(경년 열화)가 발생하기 어렵기 때문에, 반도체 소자를 이용하여 전류 차단 회로(60)를 구성함으로써, 부품(전류 차단 회로(60))의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5에 나타내는 구성에서는, 세트전지(10)에 대해 1개의 전류 차단 회로(60)를 설치하고 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 구체적으로는, 세트전지(10)를 구성하는 모든 단전지(11)를 복수의 그룹으로 나누었을 때에는, 각 그룹에 대해 전류 차단 회로(60)를 설치할 수 있다.

여기에서, 그룹마다 전류 차단 회로(60)를 설치하는 경우에는, 포토커플러(65)의 출력측에 위치하는 회로를 공용할 수 있다. 즉, 도 5에 나타내는 전류 차단 회로(60) 중, 포토커플러(65)의 입력측에 위치하는 회로(포토커플러(65)를 포함한다)를 그룹의 수만큼 설치할 수 있다. 그리고, 각 포토커플러(65)의 출력 신호를 OR 회로(66)에 입력시킬 수 있다.

본 실시예에 있어서, OR 회로(66)의 입력 단자는 전지 ECU(30)와 접속되어 있어, 전지 ECU(30)의 출력 신호가 OR 회로(66)의 입력 단자에 입력된다. 상술한 바와 같이, 전지 ECU(30)는 IC(61)에 대해 기동 신호를 출력하거나, 정지 신호를 출력한다. 이 때문에, IC(61)를 정지시키는 신호는 OR 회로(66)에도 입력된다.

포토커플러(65)의 출력 신호를 받았을 때, 또는, IC(61)의 정지 신호를 전지 ECU(30)로부터 받았을 때, OR 회로(66)는 출력 신호를 생성한다. 이로 인해, 트랜지스터(68)를 온에서 오프로 전환할 수 있고, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 여기에서, 포토커플러(65)로부터 OR 회로(66)에 신호가 출력되어 있지 않으며, 또한, IC(61)의 정지 신호가 전지 ECU(30)로부터 출력되어 있지 않을 때, OR 회로(66)는 출력 신호를 생성하지 않는다.

상술한 바와 같이, IC(61)가 알람 신호를 출력하고 있지 않더라도, 전지 ECU(30)가 IC(61)의 정지 신호를 출력했을 때에는, 트랜지스터(68)를 오프로 하여 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 오프로 할 수 있다.

이로 인해, IC(61)의 동작을 정지시킬 때에는, 세트전지(10) 및 인버터(22)의 접속을 차단하여 세트전지(10)의 충방전을 정지시킬 수 있다. 바꿔 말하면, IC(61)의 동작을 정지시킬 때에는, 세트전지(10) 및 인버터(22)가 접속된 상태인 채로 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, IC(61)가 동작하고 있지 않은 동안에 세트전지(10)의 충방전이 행하여져, 단전지(11)가 과충전 상태가 되어버리는 것을 방지할 수 있다.

한편, OR 회로(66)의 출력 신호는, 지연 회로(67)에 입력될 뿐만 아니라 전지 ECU(30)에도 입력된다. 즉, IC(61)로부터 알람 신호가 출력될 때에는 이 정보가 전지 ECU(30)에도 전달된다. 이로 인해, 전지 ECU(30)는, 단전지(11)의 과충전 상태에 의해 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온에서 오프로 전환되는 것을 확인할 수 있다.

도 1에 나타내는 전지 시스템을 탑재한 차량이 엔진을 구비하고 있을 때, 전지 ECU(30)는 OR 회로(66)의 출력 신호(알람 신호)를 받음으로써 엔진을 시동시킬 수 있다. 구체적으로는, OR 회로(66)의 출력 신호(알람 신호)가 전지 ECU(30)에 입력되었을 때, 전지 ECU(30)는 OR 회로(66)로부터 취득한 정보를 상위 ECU(34)에 출력한다. 상위 ECU(34)는 전지 ECU(30)로부터의 정보를 받아 엔진을 시동시킨다. 여기에서, 세트전지(10)의 출력을 이용하여 엔진을 시동시킬 수 있다.

엔진을 이미 시동하고 있을 때에는, OR 회로(66)의 출력 신호(알람 신호)가 전지 ECU(30)에 입력되어 있는 동안, 엔진의 시동을 정지시키지 않을 수 있다. OR 회로(66)의 출력 신호(알람 신호)가 발생하고 있을 때에는, 상술한 바와 같이, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온에서 오프로 전환되어, 세트전지(10)의 충방전이 행하여지지 않게 된다. 이 경우에는, 엔진의 시동을 정지시키지 않음으로써 차량의 주행을 확보할 수 있다.

본 실시예에서는, OR 회로(66) 및 트랜지스터(68)의 사이에 지연 회로(67)를 설치하고 있다. 이 때문에, 지연 회로(67)의 출력에 의거하여, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환하기 전에, OR 회로(66)의 출력 신호를 전지 ECU(30)에 입력시켜 엔진을 시동시킬 수 있다. 즉, 세트전지(10)의 충방전을 정지시키기 전에 엔진을 시동시켜 둘 수 있다.

세트전지(10)의 출력 전력을 이용하여 엔진을 시동시키는 구성에서는, 엔진을 시동시키기 전에 세트전지(10)의 충방전을 정지시켜버리면, 세트전지(10)의 출력 전력을 이용하여 엔진을 시동시킬 수 없게 되어버린다. 그래서, 차량의 주행을 확보하는 위해서는, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환하기 전에 엔진을 시동시켜 둘 필요가 있다.

본 실시예에서는, 지연 회로(67)를 이용함으로써, 세트전지(10)의 출력 전력에 의해 엔진을 시동시킬 시간을 확보한 다음에, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환할 수 있다. 이로 인해, 세트전지(10)의 충방전을 정지시키는 경우라도 엔진을 이용하여 차량을 계속 주행시킬 수 있다.

또한, 세트전지(10)와는 다른 전원(예를 들면, 보조 기계 배터리)을 이용하여 엔진을 시동시킬 때에는 지연 회로(67)를 생략할 수 있다. 엔진을 시동시키기 위한 전원으로서 세트전지(10) 이외의 전원을 이용하면, 세트전지(10)의 충방전을 정지시킨 후라도 엔진을 시동시킬 수 있다. 이 경우에는, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)를 온에서 오프로 전환하는 타이밍을 지연시킬 필요는 없어, 지연 회로(67)를 생략할 수 있다.

본 실시예에서는, 알람 확정 회로(63)로부터 알람 신호가 출력되었을 때에는, 알람 래치 회로(64)에 있어서 알람 신호가 유지된다. 즉, 알람 확정 회로(63)로부터 알람 신호가 출력된 후에는, 알람 래치 회로(64)로부터 신호가 계속 출력되어, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 오프 상태인 채로 된다. 알람 래치 회로(64)를 생략하면, 단전지(11)의 전압값에 따라, 알람 확정 회로(63)로부터 알람 신호가 출력되기도 하고 알람 신호가 출력되지 않기도 한다.

도 8은, 알람 래치 회로(64)를 생략한 구성에 있어서, 알람 확정 회로(63)의 출력과 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 온/오프와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 단전지(11)의 전압값(Vb)이 문턱값(V_th)에 도달하는 것에 따라, 알람 확정 회로(63)로부터 알람 신호가 출력된다. 알람 신호가 출력되면, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온에서 오프로 전환된다. 이로 인해, 세트전지(10)(단전지(11))의 충방전이 행하여지지 않게 되어, 세트전지(10)(단전지(11))의 분극이 해소된다.

세트전지(10)(단전지(11))의 충방전을 행하고 있을 때에는, 세트전지(10)에 분극이 발생하고, 단전지(11)의 전압값은, 개방 전압에 대해 분극에 따른 전압 변화량의 분만큼 변화한다. 세트전지(10)(단전지(11))의 충방전을 정지시키면, 단전지(11)의 분극이 해소되고, 분극에 상당하는 전압 변화량(전압 강하량)(ΔVb)만큼 단전지(11)의 전압값(Vb)이 저하하게 된다. 분극이 해소되면, 전압값(Vb)은 단전지(11)의 개방 전압이 된다.

분극의 해소에 따라 단전지(11)의 전압값(Vb)이 저하되면, 전압값(Vb)이 문턱값(V_th)보다 저하되는 경우가 있다. 특히, 전압 변화량(ΔVb)이 커질수록, 분극이 해소된 후의 전압값(Vb)은 문턱값(V_th)보다 저하되기 쉬워진다.

전압 변화량(ΔVb)은, 단전지(11)에 흐르는 전류값과 단전지(11)의 내부 저항의 곱으로 나타내어진다. 이 때문에, 단전지(11)에 흐르는 전류값(충전 전류)이 커질수록 전압 변화량(ΔVb)이 커진다. 또한, 단전지(11)의 내부 저항이 높아질수록 전압 변화량(ΔVb)이 커진다. 여기에서, 단전지(11)의 온도가 저하될수록, 단전지(11)의 내부 저항이 상승하기 쉬워진다.

분극의 해소에 따라 단전지(11)의 전압값(Vb)이 문턱값(V_th)보다 낮아지면, 알람 확정 회로(63)로부터는 알람 신호가 출력되지 않아, 트랜지스터(68)는 오프에서 온으로 전환된다. 이로 인해, 여자 코일(51)에의 통전이 허용되어, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)는 오프에서 온으로 전환된다.

시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 오프에서 온으로 전환되면, 세트전지(10)(단전지(11))의 충방전이 재개되어, 단전지(11)의 전압값(Vb)이 다시 문턱값(V_th)보다 높아져버리는 경우가 있다. 전압값(Vb)이 문턱값(V_th)보다 높아지면, 상술한 바와 같이, 전류 차단 회로(60)에 의해 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온에서 오프로 전환된다.

상술한 전압값(Vb)의 거동에 의하면, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되게 되어버린다. 이와 같이, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되면, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 마모 열화가 진행되어버린다.

본 실시예에서는 알람 래치 회로(64)를 설치하고 있기 때문에, 알람 확정 회로(63)로부터 알람 신호가 출력되었을 때에는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 알람 래치 회로(64)에 의해 알람 신호가 유지된다. 알람 신호가 유지되면, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)는 오프 상태인 채로 된다.

이로 인해, 도 8에 나타내는 전압값(Vb)의 거동에 의해, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되는 것을 방지할 수 있다. 여기에서, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)는 오프 상태인 채이기 때문에, 단전지(11)의 전압값(Vb)은 전압 변화량(ΔVb)만큼 저하된 상태로 유지된다. 바꿔 말하면, 단전지(11)의 전압값(Vb)은 개방 전압으로 유지된다.

실시예 2

다음에, 본 발명의 실시예 2인 전지 시스템에 대하여 설명한다. 본 실시예에 있어서, 실시예 1에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 상세한 설명은 생략한다. 이하, 실시예 1과 다른 점에 대하여 주로 설명한다.

실시예 1에서는 알람 래치 회로(64)를 이용함으로써 알람 신호를 계속 유지하고 있으나, 본 실시예에서는 알람 래치 회로(64)를 생략하고 있다. 단, 본 실시예에서도 실시예 1과 동일하게, 알람 신호가 출력될 때에는 알람 신호의 출력을 계속시키도록 하고 있다.

본 실시예에서는, 알람 확정 회로(63)로부터 출력된 알람 신호는 포토커플러(65)에 입력된다. 도 10에는, 본 실시예에 있어서의 알람 확정 회로(63)의 구성을 나타내고 있다.

컴퍼레이터(63a)의 양측 입력 단자와 컴퍼레이터(63a)의 출력 단자는, 저항(63d)을 통해 접속되어 있다. 즉, 알람 확정 회로(63)는 히스테리시스 회로로 되어 있다. 도 10에 나타내는 구성에서는, 컴퍼레이터(63a)의 출력 전압을, 저항(63d, R4)에 의해 분압된 값이 히스테리시스가 된다. 이 때문에, 저항(63d, R4)의 저항값을 적절히 설정함으로써 히스테리시스를 조정할 수 있다.

또한, 컴퍼레이터(63a)에 입력되는 문턱값(V_th)은, 저항(R3, R4)을 이용하여 전원(63b)의 전압값을 분압함으로써 설정할 수 있다. 여기에서, 전원(63b)은, 예를 들면 세트전지(10)(단전지(11))의 전력을 이용할 수 있다.

단전지(11)의 전압값(Vb)이 문턱값(전압값)(V_th)보다 낮을 때, 컴퍼레이터(63a)로부터는 알람 신호가 출력되지 않는다. 한편, 전압값(Vb)이 문턱값(V_th)보다 높을 때, 컴퍼레이터(63a)로부터 알람 신호가 출력된다. 알람 신호가 출력되면 히스테리시스가 발생하고, 컴퍼레이터(63a)의 양측 입력 단자에 입력되는 전압값은 히스테리시스의 분만큼 문턱값(V_th)보다 저하된다.

여기에서, 히스테리시스가 발생한 후에 컴퍼레이터(63a)의 양측 입력 단자에 입력되는 전압값을 V_hys라고 한다. 문턱값(V_th) 및 전압값(V_hys)의 차분이 히스테리시스에 상당한다.

도 8을 이용하여 설명한 바와 같이, 알람 확정 회로(63)로부터 알람 신호가 출력되면, 세트전지(10)의 충방전이 정지되고, 세트전지(10)의 분극이 해소된다. 그리고, 분극의 해소에 따라 전압값(Vb)이 전압 변화량(ΔVb)의 분만큼 저하된다. 본 실시예에서는, 컴퍼레이터(63a)로부터 알람 신호가 출력되면, 컴퍼레이터(63a)의 양측 입력 단자에 입력되는 전압값이 문턱값(V_th)보다 저하된다.

이 때문에, 분극의 해소에 따라 전압값(Vb)이 문턱값(V_th)보다 저하되는 경우라도, 히스테리시스의 분만큼 문턱값(V_th)을 저하시킴으로써 컴퍼레이터(63a)로부터 알람 신호를 계속 출력시킬 수 있다. 구체적으로는, 히스테리시스가 전압 변화량(ΔVb)보다 크면, 전압값(Vb)이 전압값(V_hys)보다 낮아지지 않아, 컴퍼레이터(63a)로부터 알람 신호를 계속 출력시킬 수 있다.

여기에서, 전압 변화량(ΔVb)을 실험 등에 의해 미리 측정해 두면, 측정한 전압 변화량(ΔVb)을 고려하여 히스테리시스를 결정할 수 있다. 구체적으로는, 히스테리시스가 전압 변화량(ΔVb)보다 커지도록, 저항(63d)의 저항값을 설정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전압 변화량(ΔVb)은, 단전지(11)에 흐르는 전류값이나 단전지(11)의 저항값 등에 따라 변화한다.

이 때문에, 전압 변화량(ΔVb)이 취할 수 있는 최대치를 실험 등에 의해 미리 특정해 두고, 전압 변화량(최대치)(ΔVb)보다 큰 히스테리시스를 설정할 수 있다. 이로 인해, 전압 변화량(ΔVb)이 변화한 경우라도 컴퍼레이터(63a)로부터 알람 신호를 계속 출력시킬 수 있다.

또한, 도 10에 나타내는 구성 대신에 도 11에 나타내는 구성을 이용할 수도 있다. 도 10에 나타내는 구성은 실시예 1에서 설명한 도 6에 나타내는 구성에 대응하고 있고, 도 11에 나타내는 구성은 실시예 1에서 설명한 도 7에 나타내는 구성에 대응하고 있다. 도 11에 나타내는 구성에서는, 컴퍼레이터(63a)의 출력 라인에 콘덴서(63c)가 접속되어 있다.

여기에서, 컴퍼레이터(63a)의 출력 라인에 대한 저항(63d)의 접속점은, 컴퍼레이터(63a)의 출력 단자와, 출력 라인에 대한 콘덴서(63c)의 접속점의 사이에 위치하고 있다. 도 11에 나타내는 구성에 의하면, 도 7에 나타내는 구성과 동일하게, 컴퍼레이터(63a)의 출력 신호에 포함되는 노이즈를 저감시킬 수 있다.

본 실시예에 의하면, 알람 확정 회로(63)를 히스테리시스 회로로 함으로써 알람 신호를 계속 출력시킬 수 있다. 즉, 실시예 1에서 설명한 알람 래치 회로(64)와 동등한 기능을 알람 확정 회로(63)에 가지게 할 수 있다. 이로 인해, 도 8에 나타내는 전압값(Vb)의 거동을 억제하여, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)가 온 및 오프의 사이에서 반복하여 전환되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 시스템 메인 릴레이(SMR-B, SMR-G)의 마모 열화가 진행되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 실시예 1에 나타내는 전류 차단 회로(60)와 비교하여, 알람 래치 회로(64)를 생략한 분만큼 전류 차단 회로(60)의 구성을 간소화하여, 전류 차단 회로(60)를 소형화할 수 있다.

Claims

충방전을 행하는 축전 소자를 포함하는 축전 블록과,
상기 축전 블록을 부하와 접속하는 온과, 상기 축전 블록 및 상기 부하의 접속을 차단하는 오프의 사이에서 전환되는 릴레이와,
상기 릴레이의 상기 온 및 상기 오프를 제어하는 컨트롤러와,
상기 릴레이를 상기 온에서 상기 오프로 전환하여, 상기 축전 블록의 통전을 차단하는 전류 차단 회로를 가지고,
상기 전류 차단 회로는,
상기 축전 블록의 전압값 및 문턱값을 비교하여, 상기 축전 블록이 과충전 상태인 것을 나타내는 알람 신호를 출력하는 알람 회로와,
상기 알람 신호를 유지하는 래치 회로와,
상기 래치 회로의 출력 신호를 받아 상기 릴레이를 상기 온에서 상기 오프로 전환하는 트랜지스터를 가지는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 알람 회로는,
상기 축전 블록의 양극 및 음극에 있어서의 전위차를 검출하는 제 1 컴퍼레이터와,
상기 제 1 컴퍼레이터의 출력과, 상기 과충전 상태의 판별에 이용되는 상기 문턱값을 비교하는 제 2 컴퍼레이터를 가지는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 알람 회로는, 상기 제 2 컴퍼레이터의 출력 라인과 접속된 필터 회로를 가지는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 차단 회로는, 상기 래치 회로 및 상기 트랜지스터의 사이에 설치된 포토커플러를 가지는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 차단 회로는, 상기 알람 회로 및 상기 축전 블록을 접속하는 라인과 접속된 필터 회로를 가지는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 차단 회로는, 캐소드가 상기 축전 블록의 양극 단자와 접속되고, 애노드가 상기 축전 블록의 음극 단자와 접속된 제너 다이오드를 가지는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축전 블록은, 차량을 주행시키는 운동 에너지로 변환되는 전력을 출력함과 함께, 상기 차량에 탑재된 엔진을 시동시키는 전력을 출력하고,
상기 전류 차단 회로는, 상기 래치 회로 및 상기 트랜지스터의 사이에 설치된 지연 회로를 가지고 있으며,
상기 컨트롤러는, 상기 래치 회로의 출력 신호를 받아 상기 엔진을 시동시키는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 차단 회로는, 상기 래치 회로 및 상기 트랜지스터의 사이에 설치된 OR 회로를 가지고 있고,
상기 OR 회로는, 상기 래치 회로의 출력 신호, 또는 상기 컨트롤러로부터 출력되어 상기 전류 차단 회로의 동작을 정지시키는 신호를 받아, 상기 트랜지스터를 상기 오프로 전환하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
충방전을 행하는 축전 소자를 포함하는 축전 블록과,
상기 축전 블록을 부하와 접속하는 온과, 상기 축전 블록 및 상기 부하의 접속을 차단하는 오프의 사이에서 전환되는 릴레이와,
상기 릴레이의 상기 온 및 상기 오프를 제어하는 컨트롤러와,
상기 릴레이를 상기 온에서 상기 오프로 전환하여, 상기 축전 블록의 통전을 차단하는 전류 차단 회로를 가지고,
상기 전류 차단 회로는,
상기 축전 블록의 전압값 및 문턱값을 비교하여, 상기 축전 블록이 과충전 상태인 것을 나타내는 알람 신호를 출력하는 알람 회로와,
상기 알람 회로의 출력 신호를 받아 상기 릴레이를 상기 온에서 상기 오프로 전환하는 트랜지스터를 가지고 있으며,
상기 알람 회로는, 상기 축전 블록의 통전을 차단한 후에 있어서의 상기 축전 블록의 전압 강하량보다 큰 히스테리시스 특성을 가지는 컴퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 축전 블록이 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 시스템.