(57)【要約】【課題】蓄電装置の回路において、隣り合う接続ピン間隔が狭い部品のピン間短絡異常の検出と、短絡による異常状態の解除を両立できる蓄電装置を提供することを目的とする。【解決手段】直列接続された複数の蓄電素子１１と、各蓄電素子１１の正極に、ヒューズ１３とスイッチ１５の直列回路を介して電気的に接続された電圧検出回路１７と、スイッチ１５と電圧検出回路１７に電気的に接続された制御回路１９と、を備え、スイッチ１５は、２個の電界効果トランジスタの寄生ダイオードが互いに逆方向になるように直列接続される構成を有し、制御回路１９は、スイッチ１５をオンオフする際に、前記２個の電界効果トランジスタを同時にオンオフするようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の蓄電素子と、
前記各蓄電素子の正極に、ヒューズとスイッチの直列回路を介して電気的に接続された電圧検出回路と、
前記スイッチと前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、
前記スイッチは、２個の電界効果トランジスタの寄生ダイオードが互いに逆方向になるように直列接続される構成を有し、
前記制御回路は、前記スイッチをオンオフする際に、前記２個の電界効果トランジスタを同時にオンオフするようにした蓄電装置。
【請求項２】
直列接続された複数の蓄電素子と、
前記各蓄電素子の正極に、ヒューズとスイッチの直列回路を介して電気的に接続された電圧検出回路と、
前記スイッチと前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、
前記スイッチは、２個の電界効果トランジスタの寄生ダイオードが互いに逆方向になるように直列接続される構成を有し、
前記制御回路は、前記スイッチをオンオフする際に、前記２個の電界効果トランジスタを同時にオンオフするとともに、前記ヒューズが切断することにより前記電圧検出回路の出力が既定範囲を超えると、前記スイッチを全てオフにするようにした蓄電装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記スイッチを全てオフにする際に、異常信号を外部に出力するようにした請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記直列回路において、前記ヒューズが前記蓄電素子と直接接続されるようにした請求項１、または２に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記制御回路は、非使用時に前記スイッチを全てオフにするようにした請求項１、または２に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子に電力を蓄え、必要な時に放電する蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、ハイブリッド車や電気自動車等の脱化石燃料化の車両が開発されている。このような車両は、モータにより駆動するために、複数の蓄電素子（単電池など）を直列に接続して電力を蓄える蓄電装置を搭載している。この蓄電装置は、複数の蓄電素子の電圧を監視し、そのバラツキが発生した場合は個々の蓄電素子の容量を調整することにより、電圧バランスを取るための制御回路を備えている。この制御回路には、前記各蓄電素子の電圧を検出する電圧検出回路が設けられている。
【０００３】
前記電圧検出回路としては、フライングキャパシタ式が一般的である。これは、複数の前記蓄電素子の両端にスイッチを設けて任意の１個の蓄電素子を選択し、その蓄電素子でフライングキャパシタを充電することにより、前記蓄電素子の両端電圧を前記フライングキャパシタの両端電圧から検出するものである。このような構成とすることにより、前記両端電圧を検出する回路部分が少なくて済み、回路構成が簡単になるという長所がある。
【０００４】
一方、前記フライングキャパシタ式の短所としては、前記スイッチの短絡故障時に大電流が流れないように、前記蓄電素子と前記フライングキャパシタの間に電流制限用の抵抗器を設ける構成とするため、電圧の測定に時間がかかってしまう点が挙げられる。特に前記蓄電素子として、急速充放電が可能な大容量のキャパシタを用いた場合は、その電圧変動が大きいので、電圧検出精度が低下する可能性がある。
【０００５】
さらに、複数の前記蓄電素子は車両のシャシーアースと絶縁された状態で搭載される。従って、負荷（前記モータ）の状況によっては前記蓄電装置の出力が前記シャシーアースに対して大きく変動し、コモンモードノイズが発生する場合がある。これにより、前記蓄電素子の電圧検出精度が低下する可能性がある。
【０００６】
そこで、高速、かつ、高精度に前記蓄電素子の電圧を検出するために、回路構成がやや複雑になるものの、前記蓄電素子にそれぞれ差動増幅器からなる電圧検出回路を設ける電圧検出装置が、例えば特許文献１に提案されている。このような電圧検出装置を図４のブロック回路図に示す。
【０００７】
図４において、直列接続された複数の単電池（以下、セル１０１という）には、その両端にセルスイッチ１０３を介して差動増幅部１０５が接続されている。また、差動増幅部１０５の２つの入力端間には容量調整回路１０７が接続されている。なお、容量調整回路１０７は容量調整回路スイッチ１０９と抵抗器１１１の直列回路で構成される。さらに、容量調整回路１０７には基準電圧源スイッチ１１３を介して基準電圧源１１５が接続されている。
【０００８】
差動増幅部１０５の出力は、セルコントローラ１１７とバッテリコントローラ１１９を介して車両コントローラ１２１に接続されている。車両コントローラ１２１は、バッテリコントローラ１１９からの信号以外にも、アクセル、ブレーキ、車速センサ等の信号を取り込む。また、車両コントローラ１２１は、各セル１０１に接続されたセルスイッチ１０３と差動増幅部１０５からなる電圧検出回路が故障した場合に、それを知らせるインジケータへの信号を出力するとともに、モータコントローラ１２３に車両を駆動するための信号を出力する。モータコントローラ１２３はインバータ１２５を介してモータ１２７を制御する。なお、直列接続されたセル１０１の電力は、インバータ１２５を介してモータ１２７に供給される。
【０００９】
次に、このような電圧検出装置の動作について説明する。各セル１０１の両端電圧を検出する際には、セルコントローラ１１７がセルスイッチ１０３をオンにする。これにより、セル１０１の両端電圧が差動増幅部１０５から出力される。これをセルコントローラ１１７が読み込むことにより、各セル１０１の前記両端電圧を検出できる。この際、セル１０１と差動増幅部１０５の間に電流制限用の抵抗器が存在せず、前記フライングキャパシタも不要であるので、高速、かつ高精度に前記両端電圧を検出できる。
【００１０】
こうして検出された前記両端電圧にバラツキがあれば、セルコントローラ１１７はセルスイッチ１０３をオンにした状態で、前記両端電圧が高いセル１０１に接続された容量調整回路スイッチ１０９をオンにする。これにより、当該セル１０１の電力が抵抗器１１１により消費され、前記両端電圧が低下する。このようにして、セルコントローラ１１７は各セル１０１の容量を調整することにより、各セル１０１の電圧バラツキを低減する。
【００１１】
電圧検出回路の故障診断は次のようにして行われる。まず、全セルスイッチ１０３をオフにし、容量調整回路スイッチ１０９と基準電圧源スイッチ１１３をオンにする。これにより、各差動増幅部１０５には、基準電圧源１１５の電圧が各抵抗器１１１で抵抗分割されて入力される。ここで、各差動増幅部１０５の出力電圧は、基準電圧源１１５の電圧と各抵抗器１１１の抵抗値により決定され、既知である。ゆえに、既知の前記出力電圧が各差動増幅部１０５から出力されているか否かによって故障を診断している。これにより、電圧検出装置の高信頼性が得られる。
【特許文献１】特許第３７０２８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記の蓄電装置によると、確かにセルスイッチ１０３や差動増幅部１０５の故障を検出することができるのであるが、それ以外の部品で、特に隣り合う接続ピン間隔が狭いオペアンプを差動増幅部１０５に用いた場合、ピン間短絡異常が発生する可能性が高くなるので、その異常を検出する必要があるという課題があった。さらに、前記異常が発生した場合、それを検出するだけでなく、蓄電素子の過放電状態、特に、過放電に至る期間が電池に比べ短い上に、過放電により劣化が進行しやすい電気化学キャパシタにおける過放電状態は、できるだけ早く解除される必要があるという課題もあった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蓄電装置の回路において、隣り合う接続ピン間隔が狭い部品のピン間短絡という異常の検出と、短絡による異常状態の素早い解除を両立できる蓄電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、直列接続された複数の蓄電素子と、前記各蓄電素子の正極に、ヒューズとスイッチの直列回路を介して電気的に接続された電圧検出回路と、前記スイッチと前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、前記スイッチは、２個の電界効果トランジスタの寄生ダイオードが互いに逆方向になるように直列接続される構成を有し、前記制御回路は、前記スイッチをオンオフする際に、前記２個の電界効果トランジスタを同時にオンオフするようにしたものである。
【００１５】
また、本発明の蓄電装置は、直列接続された複数の蓄電素子と、前記各蓄電素子の正極に、ヒューズとスイッチの直列回路を介して電気的に接続された電圧検出回路と、前記スイッチと前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、前記スイッチは、２個の電界効果トランジスタの寄生ダイオードが互いに逆方向になるように直列接続される構成を有し、前記制御回路は、前記スイッチをオンオフする際に、前記２個の電界効果トランジスタを同時にオンオフするとともに、前記ヒューズが切断することにより前記電圧検出回路の出力が既定範囲を超えると、前記スイッチを全てオフにするようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の蓄電装置によれば、接続ピン間隔が狭い部品のピン間短絡異常により過電流が流れると、蓄電素子と電圧検出回路の間に設けたヒューズが切断することにより、ピン間短絡異常の検出と、素早く過電流の主因部分の回路を切り離し、異常状態を解除することが両立できる。その結果、過電流等の異常状態が継続する可能性を低減することができるという効果が得られる。
【００１７】
さらに、制御回路はヒューズの切断で電圧検出回路の出力が既定範囲を超えると、蓄電素子と電圧検出回路の間に設けた全てのスイッチをオフにすることで、蓄電素子と電圧検出回路の全体を切り離す。その結果、ヒューズ切断に起因して、他の回路部分に異常が発生しても、速やかに電圧検出回路が切り離されるので、蓄電素子が放電し続け、過放電になる可能性を低減することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本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ながら説明する。
【００１９】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における蓄電装置のブロック回路図である。図２は、本発明の実施の形態における蓄電装置のピン間短絡異常時のブロック回路図である。図３は本発明の実施の形態における蓄電装置の両端電圧読み込み動作を示すフローチャートである。なお、図１、図２の回路図において、太線は大電力系配線を、細線は制御等の小電力系配線をそれぞれ示す。
【００２０】
図１において、蓄電装置１０は次の構成を有する。まず、蓄電素子１１は複数個が直列に接続されている。本実施の形態では、蓄電素子１１として大容量の電気二重層キャパシタを用いた。なお、蓄電素子１１は必要な電力仕様に応じて直並列接続としてもよい。この場合は、並列接続部分の複数の蓄電素子をまとめて１個の蓄電素子１１と等価であるとして取り扱えばよい。従って、１個の蓄電素子１１を複数個直列に接続する構成としてもよいし、複数個の蓄電素子１１を並列接続したものを１単位として、それを複数個直列に接続する構成としてもよい。本実施の形態では、前者の構成であるとして、以下説明する。
【００２１】
各蓄電素子１１の正極には、それぞれヒューズ１３とスイッチ１５の直列回路を介して電圧検出回路１７が電気的に接続されている。ここで、ヒューズ１３は過電流が流れた際に切断されるものであるが、通常は電圧検出回路１７が必要とする電流値は極めて小さいので、切断される電流値が小さいチップ型ヒューズを用いている。また、スイッチ１５は後述する制御回路によりオンオフ制御される構成を有するもので、ここでは２個の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）を用いて、それらの寄生ダイオードが互いに逆方向になるように直列接続した構成としている。この際、前記制御回路は、２個のＦＥＴを同時にオンオフするように制御する。これにより、２個のＦＥＴをオフにした際に、前記寄生ダイオードによる導通経路が遮断されるので、より確実に蓄電素子１１と電圧検出回路１７を切り離すことができる。
【００２２】
なお、前記直列回路において、図１に示すように、ヒューズ１３が蓄電素子１１と直接接続されるようにしている。これにより、例えばスイッチ１５が地絡することにより過電流が流れても、蓄電素子１１に直接接続されたヒューズ１３が溶断するので、蓄電素子１１からの過電流が流れ続ける可能性を低減でき、高信頼性が得られる。また、図１の一番下の蓄電素子１１の負極はグランドに直接接続されるので、ヒューズ１３とスイッチ１５の直列回路を設けていない。ゆえに、前記直列回路は各蓄電素子１１の正極に接続する構成としている。
【００２３】
電圧検出回路１７は、各蓄電素子１１の両端に電気的に接続され、その両端電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎ（ｎは直列接続された蓄電素子１１の個数）を出力する構成を有する。ここでは、電圧検出回路１７としてオペアンプを用いた。前記オペアンプは一般にＩＣ化されており、２つの入力端子と１つの出力端子、および正負の電源端子の計５端子を有する。従って、これら５端子の接続ピン間隔が狭い構成となる。
【００２４】
スイッチ１５と電圧検出回路１７のそれぞれは、制御回路１９と電気的に接続されている。制御回路１９はマイクロコンピュータと周辺回路で構成され、各電圧検出回路１７で検出された各蓄電素子１１の両端電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎを読み込んだり、スイッチオンオフ信号ＳＷ１〜ＳＷｎを出力することで、各スイッチ１５のオンオフ制御を行う。さらに、制御回路１９は外部制御回路（図示せず）とデータ信号ｄａｔａを送受信する構成を有する。これにより、例えば複数の蓄電装置１０を前記外部制御回路により統合制御する等の動作を行うことができる。
【００２５】
直列接続された複数の蓄電素子１１の正極側は正極端子２１に、負極側は負極端子２３に、それぞれ接続されている。これらの正極端子２１と負極端子２３を介して各蓄電素子１１の充放電が行われる。なお、負極端子２３は蓄電装置１０の内部における共通（グランド）端子としている。
【００２６】
正極端子２１と負極端子２３の間には、レギュレータ２５が電気的に接続されている。レギュレータ２５は蓄電素子１１の全電圧から、各電圧検出回路１７や制御回路１９等を駆動するための電源電圧（例えば５Ｖ）を生成している。
【００２７】
次に、蓄電装置１０の動作について、まず通常時の動作を説明する。
【００２８】
前記外部制御回路により蓄電装置１０の使用開始信号をデータ信号ｄａｔａで受信すると、制御回路１９は全てのスイッチ１５をオンにするようにスイッチオンオフ信号ＳＷ１〜ＳＷｎを出力する。これにより、各蓄電素子１１は電圧検出回路１７と電気的に接続されるので、制御回路１９は各蓄電素子１１の両端電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎを読み込むことができる。その結果、制御回路１９は各蓄電素子１１の両端電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎを監視し、データ信号ｄａｔａとして前記外部制御回路に出力する。これを受け、前記外部制御回路は蓄電素子１１の充放電制御を行うことができる。
【００２９】
一方、前記外部制御回路により、使用終了後に蓄電装置１０の使用終了信号をデータ信号ｄａｔａで受信すると、制御回路１９は全てのスイッチ１５をオフにするようにスイッチオンオフ信号ＳＷ１〜ＳＷｎを出力する。これにより、非使用時には全てのスイッチ１５がオフとなり、各蓄電素子１１は電圧検出回路１７と電気的に切断されるので、非使用時に蓄電素子１１が電圧検出回路１７を経由して過放電されてしまう可能性を低減することができる。さらに、非使用時に電圧検出回路１７でピン間短絡異常が発生しても、スイッチ１５がオフであるので、蓄電素子１１から過電流が流れる可能性も低減できる。
【００３０】
通常は上記のように動作するが、次に、蓄電装置１０の使用中における異常時の動作について説明する。
【００３１】
まず、上記したように、接続ピン間隔が狭い部品（ここでは電圧検出回路１７のオペアンプ）のピン間短絡異常が発生していない通常時には、制御回路１９は各スイッチ１５をオンにする。これにより、各蓄電素子１１の両端電圧Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎを検出している。
【００３２】
この状態で、図２の一番上の電圧検出回路１７において太点線で示すように、電圧検出回路１７の入力端子とグランド端子の間に導体からなる不純物が付着するなどして、両者が導通状態になったとする。これは、電圧検出回路１７のように接続ピン間隔が狭い部品（オペアンプ）がピン間短絡異常を起こしたことに相当する。その結果、直列接続された２番目から一番下までの蓄電素子１１の両端がグランドに接続されたことと回路的に等価になるので、図２の太矢印に示すように、２番目の蓄電素子１１の正極から電圧検出回路１７のグランドに向けて大電流が流れる。これにより、図２の上から２番目のヒューズ１３が切断する。このような構成とすることにより、蓄電素子１１から電圧検出回路１７に向けて大電流（過電流）が流れると、過電流の主因部分を含む経路に配されたヒューズ１３が直ちに切断するので、過電流が流れ続けることによる回路全体への過電圧印加や昇温等の不具合を解除することができる。さらに、素早い過電流切断により、特に蓄電素子１１が電気化学キャパシタであった場合でも、その過放電が抑制されるので、蓄電素子１１の劣化進行を低減することができる。また、ヒューズ１３が切断することにより、電圧検出回路１７の出力が大きく変動するので、どの回路部分に過電流が流れたかを検出することができる。
【００３３】
上記の動作により、直接過電流が流れる部分のヒューズ１３が切断することで、主因部分をハード的に切り離しているので、ピン間短絡異常の検出と、素早く過電流の主因部分の回路を切り離すことが両立でき、過電流等の異常状態が継続する可能性が低減される。
【００３４】
ここで、ヒューズ１３が切断するまでの期間に、例えばグランドを通して他の電圧検出回路１７に異常電圧が印加され、電圧検出回路１７の内部で短絡等の不具合を起こす場合がある。これをこのまま放置すると、不具合を起こした電圧検出回路１７にも過電流が流れたり、電圧検出回路１７の出力が異常値になる可能性がある。過電流が流れる場合は、上記したように、不具合を起こした電圧検出回路１７に接続されたヒューズ１３も切断される。従って、ハード的に異常のある電圧検出回路１７等の他の回路部分を切り離すことができる。しかし、ヒューズ１３の切断に至らない程度の電流が流れ続ける場合もある。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、ヒューズ１３の切断に起因して、他の回路部分に異常が発生しても、速やかに全ての電圧検出回路１７が切り離される動作をソフト的に行っている。この動作を図３のフローチャートにより説明する。なお、図３のフローチャートはサブルーチンであり、制御回路１９のマイクロコンピュータによって、適宜（例えば０．１秒毎に）実行される。
【００３６】
図３のサブルーチンが実行されると、制御回路１９は変数ｉに１を代入する（ステップ番号Ｓ１１）。ここで、変数ｉは両端電圧Ｖｉの順番を示すもので、Ｓ１１により変数ｉに１が代入されているので、両端電圧Ｖｉは１番目の蓄電素子１１の両端電圧Ｖ１を示すことになる。また、図３において、例えばｉ＝１と記載した場合は、判断動作を除き、右辺の値（ここでは１）を左辺の変数（ここでは変数ｉ）に代入するという意味であると定義する。
【００３７】
次に、制御回路１９は電圧検出回路１７より、変数ｉの値に応じて、ｉ番目の蓄電素子１１の両端電圧Ｖｉを読み込む（Ｓ１３）。次に、制御回路１９は読み込んだ両端電圧Ｖｉが既定範囲を超えているか否かを判断する（Ｓ１５）。ここで、既定範囲とは、蓄電素子１１の両端電圧Ｖｉが取り得る電圧値の範囲のことである。本実施の形態では、蓄電素子１１に電気二重層キャパシタを用いたので、その両端電圧Ｖｉの既定範囲は０Ｖから定格電圧２．５Ｖまでとした。もし、両端電圧Ｖｉが０Ｖ未満の負電圧（過放電状態）であるか、または２．５Ｖ以上の過電圧であれば、両端電圧Ｖｉは既定範囲を超えているので（Ｓ１５のＹｅｓ）、制御回路１９は電圧検出回路１７のピン間短絡異常や、それに伴う電圧検出回路１７の内部回路異常等の何らかの異常が起こっていると判断し、直ちに全てのスイッチ１５をオフにする（Ｓ１７）。これにより、速やかに全電圧検出回路１７が蓄電素子１１から切り離されるので、電圧検出回路１７の内部回路異常等により蓄電素子１１が放電し続け、過放電になる可能性を低減することができる。
【００３８】
次に、制御回路１９は外部制御回路（図示せず）に対し異常信号をデータ信号ｄａｔａにより出力し（Ｓ１９）、蓄電装置１０に異常が発生していることを知らせる。これを受け、前記外部制御回路は当該蓄電装置１０の蓄電素子１１への充放電を禁止したり、蓄電装置１０の使用そのものを停止することで、さらなる高信頼性を得ている。その後、図３のサブルーチンを終了する。
【００３９】
ここで、Ｓ１５に戻り、もし両端電圧Ｖｉが既定範囲を超えていなければ（Ｓ１５のＮｏ）、ｉ番目の蓄電素子１１や電圧検出回路１７は正常であると判断する。この場合は、引き続き次の蓄電素子１１や電圧検出回路１７の異常判断を行うために、変数ｉの値に１を加えて更新する（Ｓ２１）。次に、制御回路１９は変数ｉがｎ＋１に至ったか否かを判断する（Ｓ２３）。ここで、ｎは蓄電素子１１の直列数である。もし、変数ｉがｎ＋１でなければ（Ｓ２３のＮｏ）、Ｓ１３に戻り、次の両端電圧Ｖｉの読み込み以降の動作を継続する。一方、変数ｉがｎ＋１と等しければ（Ｓ２３のＹｅｓ）、全ての両端電圧Ｖｉが既定範囲に入っていることになるので、そのまま図３のサブルーチンを終了する。
【００４０】
このような動作により、蓄電素子１１の両端電圧Ｖｉが１つでも異常であれば、全スイッチ１５をオフにすることで、速やかに全ての電圧検出回路１７を切り離すので、ピン間短絡に起因した電圧検出回路１７の異常が発生しても、蓄電素子１１の過放電等の影響を低減することができる。
【００４１】
なお、ここでは、図２に示したように、電圧検出回路１７の入力端子とグランド端子の間が導通状態になった場合について説明したが、以下の場合についてもヒューズ１３は切断する。
【００４２】
まず、電圧検出回路１７の入力端子と電源端子の間が導通状態になった場合、前記電源端子はレギュレータ２５に電気的に接続されているので、蓄電素子１１の正極が前記電源端子を介してレギュレータ２５と導通することになる。この場合、前記電源端子、すなわちレギュレータ２５の出力端子の電圧は、蓄電素子１１の正極の電圧よりも極めて低い場合がある。この際に、高電圧差に起因して、短絡発生と同時に大電流が流れる。しかし、この状態でも必ずヒューズ１３を介して大電流が流れるので、ヒューズ１３が切断され、高信頼性が得られる。
【００４３】
次に、電圧検出回路１７の２つの入力端子間が導通状態になった場合は、その電圧検出回路１７が電気的に接続されている蓄電素子１１の正極と負極間が短絡したことになる。この場合も、短絡発生と同時に蓄電素子１１の正極から負極に大電流が流れるが、この電流経路には少なくとも１つのヒューズ１３が介在するため、そのヒューズ１３が切断する。従って、高信頼性が得られる。
【００４４】
次に、電圧検出回路１７の入力端子と出力端子が導通状態になった場合は、蓄電素子１１の正極が制御回路１９と導通することになる。この場合、制御回路１９に入力される許容電圧は、蓄電素子１１の正極の電圧よりも極めて低い場合がある。この際に、高電圧差に起因して、短絡発生と同時に大電流が流れる。しかし、この状態でも必ずヒューズ１３を介して大電流が流れるので、ヒューズ１３が切断され、高信頼性が得られる。
【００４５】
このように、図２の短絡状態も含め、４通りの短絡状態のいずれが発生してもヒューズ１３が切断されるので、高信頼性が得られることがわかる。また、上記した４通りの内、どの短絡状態が発生するかわからないので、ヒューズ１３は全ての蓄電素子１１の正極に電気的に接続しておく必要がある。
【００４６】
以上の構成、動作により、ピン間短絡異常が発生すると、直ちに異常発生箇所のヒューズ１３が切断するとともに、ヒューズ１３の切断に起因して、電圧検出回路１７等の他の回路部分に異常が発生しても、異常のある回路部分に接続されたヒューズ１３も切断されるので、速やかに蓄電素子１１から切り離される。従って、ピン間短絡異常の検出と、短絡による異常状態の解除を両立できる蓄電装置が実現できる。さらに、ヒューズ１３の切断で電圧検出回路１７の出力が既定範囲を超えると、全てのスイッチ１５をオフにするので、電圧検出回路１７を介して蓄電素子１１が放電し続けて過放電になる可能性を低減することができる蓄電装置が実現できる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、各蓄電素子１１の電圧検出に関する回路構成のみについて説明したが、それに加え、各蓄電素子１１の両端に電圧バランスを取るための回路を設ける構成としてもよい。この場合は、図３のフローチャートの実行により、ピン間短絡等の異常がなければ、全ての両端電圧Ｖｉが得られるので、制御回路１９はこれらの値を基に、従前の方法により、どの蓄電素子１１を、どれ位の期間放電するか、を求めて、電圧バランスを取るようにすればよい。
【００４８】
また、本実施の形態において蓄電素子１１には電気二重層キャパシタを用いたが、これは電気化学キャパシタや二次電池等の他の蓄電素子でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる蓄電装置はピン間短絡異常の検出と、短絡による異常状態の解除を両立できるので、特に高信頼性が要求される車両の蓄電システムや非常用補助電源に対する蓄電装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態における蓄電装置のブロック回路図
【図２】本発明の実施の形態における蓄電装置のピン間短絡異常時のブロック回路図
【図３】本発明の実施の形態における蓄電装置の両端電圧読み込み動作を示すフローチャート
【図４】従来の電圧検出装置のブロック回路図
【符号の説明】
【００５１】
１０  蓄電装置
１１  蓄電素子
１３  ヒューズ
１５  スイッチ
１７  電圧検出回路
１９  制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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