(57)【要約】【課題】セル電圧検出用配線が断線した場合の給電時間を従来よりも延長する。【解決手段】車載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、複数の電池セルの各端子の端子電圧を伝送する複数のセル電圧検出用配線と、該セル電圧検出用配線の各々に設けられたローパスフィルタと、セル電圧検出用配線から入力された端子電圧を電池セルのセル電圧として検出するセル電圧検出部と、異常なセル電圧に関係するセル電圧検出用配線を断線と判定する断線判定部と、該断線判定部の判定結果に基づいて車載バッテリから負荷への給電を制御する給電制御部とを備えたバッテリ監視装置において、給電制御部は、異常なセル電圧を正常な前記セル電圧に持ち替えることによりセル電圧検出用配線が断線しても負荷への給電を継続させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載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を伝送する複数のセル電圧検出用配線と、該セル電圧検出用配線の各々に設けられたローパスフィルタと、前記セル電圧検出用配線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、異常な前記セル電圧に関係する前記セル電圧検出用配線を断線と判定する断線判定部と、該断線判定部の判定結果に基づいて前記車載バッテリから負荷への給電を制御する給電制御部とを備えたバッテリ監視装置において、
前記給電制御部は、異常な前記セル電圧を正常な前記セル電圧に持ち替えることにより、前記セル電圧検出用配線が断線しても前記負荷への給電を継続させることを特徴とするバッテリ監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、バイパス抵抗と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の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用配線の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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０８５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術は、車両に搭載される車載バッテリ等に適用されるものであるが、セル電圧検出用配線の断線を検出すると、バッテリから負荷への給電を速やかに停止して車載バッテリを保護することが行われる。例えば、上記負荷が走行動力を発生させる走行モータの駆動回路（電力変換器）であった場合、車両は、車載バッテリのセル電圧検出用配線の断線が検出されると車載バッテリから駆動回路への給電が即座に停止されるので、速やかに走行不能状態となる。
【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が断線した場合の給電時間を従来よりも延長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、バッテリ監視装置に係る解決手段として、車載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を伝送する複数のセル電圧検出用配線と、該セル電圧検出用配線の各々に設けられたローパスフィルタと、前記セル電圧検出用配線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、異常な前記セル電圧に関係する前記セル電圧検出用配線を断線と判定する断線判定部と、該断線判定部の判定結果に基づいて前記車載バッテリから負荷への給電を制御する給電制御部とを備えたバッテリ監視装置において、前記給電制御部は、異常な前記セル電圧を正常な前記セル電圧に持ち替えることにより、前記セル電圧検出用配線が断線しても前記負荷への給電を継続させる、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、セル電圧検出用配線が断線した場合の給電時間を従来よりも延長することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における車両走行駆動系の機能構成を示す回路図（ａ）及び一実施形態に係るバッテリ監視装置の動作を示すフローチャート（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
本実施形態に係るバッテリ監視装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等の走行モータを駆動する車両走行駆動系を構成するものである。
【００１０】
上記車両走行駆動系は、図１（ａ）に示すように、車載バッテリ１、メインコンタクタ２、サブコンタクタ３、ＰＣＵ４、放電回路５、フィルタ回路６、バッテリＥＣＵ７及び複数のセル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1（ｎ：自然数）を備えている。なお、このような構成要素のうち、放電回路５、フィルタ回路６、バッテリＥＣＵ７及び複数のセル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌｎ+1は、バッテリ監視装置を構成している。
【００１１】
車載バッテリ１は、複数（ｎ個）の電池セルｂ1〜ｂnが直列接続された組電池であり、電池セルｂ1→電池セルｂ2→（中略）→電池セルｂnの順に直列接続されている。この車載バッテリ１は、各電池セルｂ1〜ｂnの出力電圧（セル電圧）の合計値をバッテリ電圧とする。このような車載バッテリ１は、メインコンタクタ２及びサブコンタクタ３を介してＰＣＵ４に直流電力を供給する。
【００１２】
メインコンタクタ２は、車載バッテリ１のプラス端子とＰＣＵ４の高電位側入力端との間に挿入されており、バッテリＥＣＵ７による制御の下で両者の接続をＯＮ／ＯＦＦする。サブコンタクタ３は、車載バッテリ１のマイナス端子とＰＣＵ４の低電位側入力端との間に挿入されており、バッテリＥＣＵ７による制御の下で両者の接続をＯＮ／ＯＦＦする。
【００１３】
ＰＣＵ４は、上記直流電力を交流電力に変換する電力変換回路であり、例えばインバータである。このＰＣＵ４は、上記交流電力を走行モータに供給することにより当該走行モータを回転駆動する。なお、このＰＣＵ４は、図示しないモータＥＣＵによって制御されることによって所望出力の交流電力を発生させる。
【００１４】
セル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1は、ｎ個の電池セルｂ1〜ｂnにおける（ｎ＋１）個の電極に対応して設けられており、当該各電極とバッテリＥＣＵ７における（ｎ＋１）個の入力端とをそれぞれ接続する。例えば、セル電圧検出用配線Ｌ1は電位的に最も低い電池セルｂ1のマイナス電極とバッテリＥＣＵ７の第１入力端とを接続し、セル電圧検出用配線Ｌn+1は、電位的に最も高い電池セルｂnのプラス電極とバッテリＥＣＵ７の第（ｎ＋１）入力端とを接続する。
【００１５】
放電回路５は、図１（ａ）では１つのボックスとして示されているが、実際には電池セルｂ1〜ｂnに対応してｎ個設けられている。すなわち、ｎ個の放電回路５は、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り、電池セルｂ1〜ｂnに各々並列接続されている。なお、各放電回路５におけるスイッチング素子は、バッテリＥＣＵ７によってＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００１６】
フィルタ回路６は、図１（ａ）では１つのボックスとして示されているが、実際にはセル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1に対応して（ｎ+１）個設けられている。すなわち、（ｎ+１）個のフィルタ回路６は、抵抗とコンデンサとから構成されたローパスフィルタ（ＣＲフィルタ）であり、セル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1の途中部位に挿入されている。
【００１７】
バッテリＥＣＵ７は、セル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1から入力される各電池セルｂ1〜ｂnの電極電圧に基づいて各電池セルｂ1〜ｂnのセル電圧を検出すると共に、車両の運転手の操作指示（例えばイグニッションスイッチの「ＯＮ」）及び上記セル電圧に基づいてメインコンタクタ２及びサブコンタクタ３の動作を制御する。
【００１８】
また、このバッテリＥＣＵ７は、各電池セルｂ1〜ｂnのセル電圧に基づいてｎ個の放電回路５を個別に制御することにより、ｎ個の電池セルｂ1〜ｂnの充電状態のバランス（セルバランス）の確保及び（ｎ＋１）個のセル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1の断線を検出する。
【００１９】
次に、本実施形態に係るバッテリ監視装置の動作、つまりセル電圧の電圧検出処理、セル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1の断線検出処理について詳しく説明するが、これら電圧検出処理及び断線検出処理の詳細は、上述した特許文献１に記載されたものと同様である。したがって、以下では電圧検出処理及び断線検出処理の後処理について主に説明する。
【００２０】
特許文献１にも記載されているように、バッテリＥＣＵ７は、断線検出処理において奇数番目の電池セルｂ1、ｂ3、…に各々並列接続された放電回路５のスイッチング素子を例えば４％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ｂ2、ｂ4、…に各々並列接続された放電回路５のスイッチング素子を例えば９６％のデューティ比でＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００２１】
ここで、（ｎ＋１）個のセル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1の何れかに断線が発生すると、当該断線したセル電圧検出用配線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、各セル電圧検出用配線Ｌ1〜Ｌn+1にフィルタ回路６（ＣＲフィルタ）が設けられている関係で逆の変化傾向を示す。
【００２２】
バッテリＥＣＵ７は、このように変化するセル電圧を所定のしきい値と比較することにより、図１（ｂ）に示すようにセル電圧検出用配線の断線に起因するセル電圧の異常を判断する。そして、バッテリＥＣＵ７は、上記判断が「Ｙｅｓ」の場合、つまりセル電圧の異常を検出すると、当該異常なセル電圧を正常な電圧範囲のセル電圧に持ち替える。そして、この持ち替えによって、セル電圧検出用配線の断線が発生してもメインコンタクタ２及びサブコンタクタ３を即座にＯＦＦさせるのではなく、一定の期間だけＯＮ状態を継続させる。
【００２３】
このような本実施形態によれば、セル電圧検出用配線が断線した場合の車載バッテリ１からＰＣＵ４への給電時間を従来よりも延長することが可能である。すなわち、従来ではセル電圧検出用配線の断線が検出されるとメインコンタクタ２及びサブコンタクタ３を即座にＯＦＦさせていたが、本実施形態では一定の期間だけＯＮ状態を継続させるので、給電時間を延長することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  バッテリ
２  メインコンタクタ
３  サブコンタクタ
４  ＰＣＵ
５  放電回路
６  フィルタ回路
７  バッテリＥＣＵ
Ｌ1〜Ｌn+1  セル電圧検出用配線
【図１】
2020048350.tif 000003