(57)【要約】【課題】  電流遮断回路の異常状態を判別する。【解決手段】  蓄電システムは、複数の蓄電ブロックが直列に接続された蓄電装置（１０）と、蓄電装置および負荷の接続を切り替えるリレー（ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ）と、リレーのオンおよびオフを制御するコントローラ（３０，３４）と、蓄電装置の通電を遮断する電流遮断回路（６０）と、を有する。電流遮断回路は、入力される各蓄電ブロックの電圧値および閾値を比較して、各蓄電ブロックが過充電状態又は過放電状態であることを示すアラーム信号を出力するアラーム回路（６３）と、アラーム信号を保持するラッチ回路（６４）と、ラッチ回路の出力信号を受けて、リレーをオンからオフに切り替えるトランジスタ（６８）と、を有する。コントローラは、アラーム回路に入力される電圧値又は閾値を変更して、アラーム回路からアラーム信号を出力させる制御を行った後に、蓄電装置の通電状態を判別する。【選択図】  図５
2014110685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電を行う蓄電素子をそれぞれ含む複数の蓄電ブロックが直列に接続された蓄電装置と、
前記蓄電装置および負荷を接続するオンと、前記蓄電装置および前記負荷の接続を遮断するオフとの間で切り替わるリレーと、
前記リレーの前記オンおよび前記オフを制御するコントローラと、
前記リレーを前記オンから前記オフに切り替えて、前記蓄電装置の通電を遮断する電流遮断回路と、を有し、
前記電流遮断回路は、
入力される前記各蓄電ブロックの電圧値および閾値を比較して、前記各蓄電ブロックが過充電状態又は過放電状態であることを示すアラーム信号を出力するアラーム回路と、
前記アラーム信号を保持するラッチ回路と、
前記ラッチ回路の出力信号を受けて、前記リレーを前記オンから前記オフに切り替えるトランジスタと、を有しており、
前記コントローラは、前記アラーム回路に入力される前記電圧値又は前記閾値を変更して、前記アラーム回路から前記アラーム信号を出力させる制御を行った後に、前記蓄電装置の通電状態を判別することを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記アラーム信号を出力させる制御を行った後に、前記蓄電装置が通電状態であるとき、前記電流遮断回路が異常状態であることを判別することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記アラーム信号を出力させる制御を行った後に、前記蓄電装置が非通電状態であるとき、前記電流遮断回路が正常状態であることを判別することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記蓄電装置の電圧値を検出する電圧センサ又は、前記蓄電装置の電流値を検出する電流センサの出力を用いて、前記蓄電装置の通電状態を判別することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記各蓄電ブロックと並列に接続され、前記各蓄電ブロックの電圧値を前記アラーム回路に出力するコンデンサと、
前記各コンデンサと並列に接続され、第１スイッチを含むバイパス回路と、
前記各蓄電ブロックおよび前記各コンデンサを接続する第２スイッチと、を有し、
前記コントローラは、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを駆動して、複数の前記蓄電ブロックの出力を用いて１つの前記コンデンサを充電することにより、過充電状態を示す前記アラーム信号を出力させる制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項６】
前記第２スイッチは、マルチプレクサであることを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。
【請求項７】
前記蓄電ブロックおよび前記電流遮断回路を接続するラインから分岐したラインを用いて、前記各蓄電ブロックと並列に接続されており、スイッチの動作によって前記各蓄電ブロックを放電させる放電回路を有しており、
前記コントローラは、前記放電回路の前記スイッチの駆動によって、前記蓄電ブロックから前記放電回路への放電を許容して、前記アラーム回路に入力される電圧値を低下させることにより、過放電状態を示す前記アラーム信号を出力させる制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電システム。
【請求項８】
前記各蓄電ブロックと並列に接続され、前記各蓄電ブロックの電圧値を前記アラーム回路に出力するコンデンサを有しており、
前記放電回路は、前記コンデンサと並列に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントローラの制御（プログラム制御）に関わらず、蓄電装置の通電を遮断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の過充電を抑制するために、二次電池に充電電流が流れたときには、システムメインリレーをオフにする技術が提案されている。システムメインリレーをオフにすることにより、二次電池および負荷の接続を遮断することができ、二次電池の充電を停止することができ、二次電池の過充電を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７８０１４号公報
【特許文献２】特許第４５３３３５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
システムメインリレーのオン／オフ制御は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行われる。ＣＰＵは、システムメインリレーの駆動制御だけでなく、他の制御も行っており、ＣＰＵに含まれるプログラムを変更することがある。ここで、プログラムを変更するときには、プログラムの変更後において、システムメインリレーの駆動制御、言い換えれば、過充電を抑制する制御が正常に行われるか否かを検査しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明である蓄電システムは、複数の蓄電ブロックが直列に接続された蓄電装置と、リレーと、コントローラと、電流遮断回路とを有する。リレーは、蓄電装置および負荷を接続するオンと、蓄電装置および負荷の接続を遮断するオフとの間で切り替わる。コントローラは、リレーのオンおよびオフを制御する。電流遮断回路は、リレーをオンからオフに切り替えて、蓄電ブロックの通電を遮断する。
【０００６】
電流遮断回路は、アラーム回路と、ラッチ回路と、トランジスタとを有する。アラーム回路は、入力される各蓄電ブロックの電圧値および閾値を比較して、蓄電ブロックが過充電状態又は過放電状態であることを示すアラーム信号を出力する。ラッチ回路は、アラーム信号を保持し、保持した信号を出力する。トランジスタは、ラッチ回路の出力信号を受けて、リレーをオンからオフに切り替える。コントローラは、アラーム回路に入力される電圧値又は閾値を変更して、アラーム回路からアラーム信号を出力させる制御を行った後に、蓄電装置の通電状態を判別する。
【０００７】
蓄電ブロックは、充放電を行う蓄電素子で構成することができる。具体的には、蓄電ブロックは、１つの蓄電素子で構成することもできるし、複数の蓄電素子で構成することもできる。複数の蓄電素子によって蓄電ブロックを構成するとき、複数の蓄電素子は、直列に接続したり、並列に接続したりすることができる。
【０００８】
本発明によれば、コントローラが制御信号を出力することにより、リレーをオンおよびオフの間で切り替えることができる。また、本発明では、コントローラがリレーの駆動を制御するラインとは異なるラインにおいて、電流遮断回路を用いて、リレーをオンからオフに切り替えることができる。
【０００９】
すなわち、電流遮断回路は、コントローラの制御とは独立して、リレーをオンからオフに切り替えることができる。このため、コントローラに含まれるプログラム（マイコン）を変更した場合であっても、電流遮断回路を使用することにより、蓄電ブロックが過充電状態又は過放電状態であるときに、リレーをオンからオフに切り替えることができる。このように、コントローラに関わらず、電流遮断回路を使用し続けることができ、電流遮断回路の汎用性を向上させることができる。
【００１０】
また、電流遮断回路の動作には、プログラム処理が含まれていないため、プログラムのバグを考慮せずに、リレーをオンからオフに切り替えることができる。電流遮断回路に含まれる電気素子は、摩耗劣化（経年劣化）が進行しにくい半導体素子で構成することができ、部品の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
さらに、本発明では、蓄電ブロックが過充電状態又は過放電状態ではなくても、コントローラの制御によって、電流遮断回路（アラーム回路）からアラーム信号を出力させることができる。ここで、電流遮断回路が正常に動作していれば、アラーム信号によって、リレーをオンからオフに切り替えることができ、蓄電装置の通電を遮断することができる。一方、電流遮断回路が正常に動作していなければ、アラーム信号が出力されず、リレーをオンからオフに切り替えることができない。これに伴い、蓄電装置の通電を遮断することができない。
【００１２】
このため、コントローラは、アラーム信号を出力させる制御を行った後に、蓄電装置の通電状態および非通電状態を判別すれば、電流遮断回路が正常に動作しているか否かを判別することができる。具体的には、アラーム信号を出力させる制御を行った後に、蓄電装置が通電状態のままであるときには、コントローラは、電流遮断回路が異常状態であることを判別することができる。また、アラーム信号を出力させる制御を行った後に、蓄電装置が非通電状態となったときには、コントローラは、電流遮断回路が正常状態であることを判別することができる。
【００１３】
ここで、蓄電装置の通電状態および非通電状態は、蓄電装置の電圧値を検出する電圧センサ又は、蓄電装置の電流値を検出する電流センサを用いて判別することができる。蓄電装置が負荷と接続されて通電状態にあるときには、電圧センサによって蓄電装置の電圧値が検出されたり、電流センサによって蓄電装置に流れる電流が検出されたりする。
【００１４】
一方、蓄電装置が負荷と接続されず、非通電状態にあるときには、電圧センサによって蓄電装置の電圧値が検出されなかったり、電流センサによって蓄電装置に流れる電流が検出されなかったりする。このため、コントローラは、電圧センサ又は電流センサの出力に基づいて、蓄電装置の通電状態および非通電状態を判別することができる。
【００１５】
各蓄電ブロックに対しては、コンデンサを並列に接続することができる。これにより、蓄電ブロックの電荷をコンデンサにチャージすることができ、コンデンサの電圧値を、蓄電ブロックの電圧値として、アラーム回路に出力することができる。コンデンサを備えた構成では、各コンデンサと並列に接続され、第１スイッチを含むバイパス回路と、各蓄電ブロックおよび各コンデンサを接続する第２スイッチとを設けることができる。ここで、第２スイッチとしては、マルチプレクサを用いることができる。
【００１６】
第１スイッチおよび第２スイッチを駆動すれば、複数の蓄電ブロックの出力を用いて１つのコンデンサを充電することができる。具体的には、特定の第１スイッチおよび特定の第２スイッチをオンにすれば、複数の蓄電ブロックの電荷を、１つのコンデンサにチャージできる電流経路を形成することができる。
【００１７】
これにより、コンデンサの電圧値は、このコンデンサと並列に接続された蓄電ブロックの電圧値よりも高くすることができ、アラーム回路に入力される電圧値を、閾値よりも高くすることができる。この閾値としては、蓄電ブロックの過充電状態を判別する値を用いることができる。これに伴い、アラーム回路は、蓄電ブロックが過充電状態であることを示すアラーム信号を出力することができる。
【００１８】
すなわち、蓄電ブロックが実際に過充電状態ではなくても、コントローラは、第１スイッチおよび第２スイッチを制御することにより、アラーム回路からアラーム信号を出力させることができる。そして、上述したように、蓄電装置の通電状態および非通電状態に基づいて、電流遮断回路が異常状態であるか否かを判別することができる。
【００１９】
一方、各蓄電ブロックに対しては、放電回路を並列に接続することができる。具体的には、放電回路は、蓄電ブロックおよび電流遮断回路を接続するラインから分岐したラインを用いて、蓄電ブロックと並列に接続することができる。放電回路は、スイッチを有しており、スイッチを動作させることにより、蓄電ブロックを放電させて、放電電流を放電回路に流すことができる。ここで、コントローラは、放電回路に含まれるスイッチを、オンおよびオフの間で切り替えることができる。
【００２０】
蓄電ブロックから放電回路に電流を流せば、アラーム回路に入力される電圧値を低下させることができ、アラーム回路に入力される電圧値を、閾値よりも低くすることができる。この閾値としては、蓄電ブロックの過放電状態を判別する値を用いることができる。これに伴い、アラーム回路は、蓄電ブロックが過放電状態であることを示すアラーム信号を出力することができる。
【００２１】
すなわち、蓄電ブロックが実際に過放電状態ではなくても、アラーム回路からアラーム信号を出力させることができる。そして、上述したように、蓄電装置の通電状態および非通電状態に基づいて、電流遮断回路が異常状態であるか否かを判別することができる。
【００２２】
各蓄電ブロックに対しては、コンデンサを並列に接続することができる。これにより、蓄電ブロックの電荷をコンデンサにチャージすることができ、コンデンサの電圧値を、蓄電ブロックの電圧値として、アラーム回路に出力することができる。ここで、コンデンサに対して、放電回路を並列に接続することができる。
【００２３】
上述したように、蓄電ブロックから放電回路に電流を流せば、蓄電ブロックの電荷がコンデンサにチャージされにくくなり、コンデンサの電圧値を、このコンデンサと並列に接続された蓄電ブロックの電圧値よりも低くすることができる。これにより、アラーム回路に入力される電圧値を、閾値よりも低くすることができ、電流遮断回路（アラーム回路）から、過放電状態を示すアラーム信号を出力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】システムメインリレーの構造を示す図である。
【図３】単電池の電圧値に基づいて、組電池の充放電を制御する処理を示すフローチャートである。
【図４】電池システムの一部の構成を示す図である。
【図５】電流遮断回路の構成を示す図である。
【図６】アラーム確定回路の構成を示す図である。
【図７】アラーム確定回路の他の構成を示す図である。
【図８】アラームラッチ回路を備えていない構成において、アラーム確定回路の出力と、システムメインリレーの動作とを示す図である。
【図９】アラームラッチ回路を備えた構成において、アラームラッチ回路の出力と、システムメインリレーの動作とを示す図である。
【図１０】実施例１における電流遮断回路の一部の構成を示す図である。
【図１１】実施例１における電流遮断回路の一部の構成を示す図である。
【図１２】実施例１において、電流遮断回路の異常状態を判別する処理を示すフローチャートである。
【図１３】実施例１の変形例において、電流遮断回路の異常状態を判別する処理を示すフローチャートである。
【図１４】実施例１の変形例において、アラーム確定回路の構成を示す図である。
【図１５】実施例１の他の変形例において、アラーム確定回路の構成を示す図である。
【図１６】実施例２において、電池ＥＣＵの一部の構成を示す図である。
【図１７】実施例２において、電流遮断回路の一部の構成を示す図である。
【図１８】実施例２において、電流遮断回路の異常状態を判別する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本実施例の電池システム（本発明の蓄電システムに相当する）の構成を示す図である。図１に示す電池システムは、例えば、車両に搭載することができる。この車両では、組電池１０の出力を用いて車両を走行させることができる。なお、車両以外であっても、本発明を適用することができる。
【００２７】
組電池１０は、電気的に直列に接続された複数の単電池（本発明の蓄電素子に相当する）１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。単電池１１の数は、組電池１０の要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。本実施例では、組電電池１０を構成する、すべての単電池１１が電気的に直列に接続されているが、組電池１０には、電気的に並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。
【００２８】
電流センサ２１は、組電池１０に流れる電流を検出し、検出結果を電池ＥＣＵ（Electric Control Unit）３０に出力する。ここで、組電池１０を放電しているときには、電流センサ２１によって検出される電流値として、正の値を用いることができる。また、組電池１０を充電しているときには、電流センサ２１によって検出される電流値として、負の値を用いることができる。
【００２９】
本実施例では、組電池１０の正極端子と接続された正極ラインＰＬに電流センサ２１を設けているが、電流センサ２１は、組電池１０に流れる電流を検出できればよく、電流センサ２１を設ける位置は適宜設定することができる。具体的には、正極ラインＰＬ又は、組電池１０の負極端子と接続された負極ラインＮＬに、電流センサ２１を設けることができる。また、複数の電流センサ２１を用いることもできる。
【００３０】
正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、上位ＥＣＵ（Electric Control Unit）３４からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。ここで、電池ＥＣＵ３０および上位ＥＣＵ３４は、本発明におけるコントローラに相当する。
【００３１】
図２に示すように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、励磁コイル５１と、可動接点５２と、固定接点５３とを有する。励磁コイル５１の一端は、スイッチ４２を介して電源４１と接続されており、励磁コイル５１の他端は、接地されている。電源４１としては、例えば、車両に搭載された補機バッテリを用いることができる。
【００３２】
スイッチ４２は、上位ＥＣＵ３４からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ４２がオフからオンに切り替わると、電源４１から励磁コイル５１に電流が流れ、励磁コイル５１には、磁力が発生する。一方、スイッチ４２がオンからオフに切り替わると、電源４１から励磁コイル５１への通電が遮断される。
【００３３】
可動接点５２は、例えば、バネなどによって、固定接点５３から離れる方向に付勢されている。励磁コイル５１に電流が流れると、励磁コイル５１に発生した磁力によって、可動接点５２は、付勢力に抗して移動する。これにより、可動接点５２が固定接点５３と接触して、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、オフからオンに切り替わる。一方、励磁コイル５１への通電が遮断されると、可動接点５２は、付勢力を受けて固定接点５３から離れる。これにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、オンからオフに切り替わる。
【００３４】
図１において、負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、上位ＥＣＵ３４からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇの構造は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂの構造（図２参照）と同様である。
【００３５】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒ１が電気的に並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒ１は、電気的に直列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、上位ＥＣＵ３４からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐの構造は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ（図２参照）と同様である。電流制限抵抗Ｒ１は、組電池１０を負荷（具体的には、後述するインバータ２２）と接続するときに、突入電流が流れることを抑制するために用いられる。
【００３６】
正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬには、電圧センサ２４が接続されている。具体的には、電圧センサ２４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよびインバータ２２を接続する正極ラインＰＬと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇおよびインバータ２２を接続する負極ラインＮＬとに接続されている。電圧センサ２４は、インバータ２２に入力される電圧を検出し、検出結果を電池ＥＣＵ３０に出力する。
【００３７】
組電池１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、インバータ２２と接続されている。組電池１０をインバータ２２と接続するとき、上位ＥＣＵ３４は、まず、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒ１に電流を流すことができる。
【００３８】
次に、上位ＥＣＵ３４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０およびインバータ２２の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ready-On）となる。上位ＥＣＵ３４には、車両のイグニッションスイッチのオン／オフに関する情報が入力される。イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、上位ＥＣＵ３４は、図１に示す電池システムを起動する。
【００３９】
一方、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、上位ＥＣＵ３４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、組電池１０およびインバータ２２の電気的な接続が遮断され、図１に示す電池システムは、停止状態（Ready-Off）となる。電池システムが停止状態にあるとき、組電池１０の充放電が行われない。
【００４０】
インバータ２２は、組電池１０から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２３に出力する。モータ・ジェネレータ２３は、インバータ２２から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２３によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達され、車両を走行させることができる。
【００４１】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ２３は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ２２は、モータ・ジェネレータ２３が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池１０に出力する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。
【００４２】
電池ＥＣＵ３０は、監視ＩＣ（Integrated Circuit）３１を有する。監視ＩＣ３１は、電圧検出ラインＬ１を介して、各単電池１１と接続されており、各単電池１１の電圧値を検出する。ここで、電圧検出ラインＬ１は、各単電池１１における正極端子および負極端子のそれぞれと接続されている。
【００４３】
本実施例では、監視ＩＣ３１が単電池（本発明の蓄電ブロックに相当する）１１の電圧値を検出しているが、これに限るものではない。例えば、監視ＩＣ３１は、複数の単電池１１を含む電池ブロック（本発明の蓄電ブロックに相当する）の電圧値を検出することができる。ここで、電圧検出ラインＬ１は、各電池ブロックにおける正極端子および負極端子のそれぞれと接続されている。
【００４４】
電池ブロックは、例えば、電気的に直列に接続された複数の単電池１１によって構成することができる。また、電池ブロックは、例えば、電気的に並列に接続された複数の単電池１１によって構成することができる。そして、複数の電池ブロックを電気的に直列に接続することにより、組電池１０を構成することができる。
【００４５】
電池ＥＣＵ３０は、フォトカプラ３２およびＣＰＵ（Central Processing Unit）３３を有する。監視ＩＣ３１の出力は、フォトカプラ３２を介して、ＣＰＵ３３に入力される。ここで、フォトカプラ３２を用いることにより、フォトカプラ３２の入力側に位置する回路と、フォトカプラ３２の出力側に位置する回路とを、絶縁状態とすることができる。ＣＰＵ３３は、監視ＩＣ３１の出力に基づいて、単電池１１の電圧値を取得することができる。
【００４６】
電池ＥＣＵ３０（ＣＰＵ３３）は、取得した単電池１１の電圧値を上位ＥＣＵ３４に出力する。上位ＥＣＵ３４は、単電池１１の電圧値を電池ＥＣＵ３０から取得することにより、この電圧値に基づいて、組電池１０の充放電を制御することができる。組電池１０の充放電を制御する処理については、後述する。
【００４７】
本実施例では、組電池１０をインバータ２２に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０およびインバータ２２を接続する電流経路において、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路は、組電池１０の出力電圧を昇圧して、昇圧後の電力をインバータ２２に出力することができる。また、昇圧回路は、インバータ２２の出力電圧を降圧して、降圧後の電力を組電池１０に出力することができる。
【００４８】
次に、単電池１１の電圧値に基づいて、組電池１０の充放電を制御する処理（一例）について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、図３に示す処理は、上位ＥＣＵ３４によって実行される。具体的には、上位ＥＣＵ３４に組み込まれたコンピュータプログラムに基づいて、上位ＥＣＵ３４は、図３に示す処理を実行する。また、図３に示す処理は、所定の周期で繰り返して行われる。
【００４９】
ステップＳ１０１において、上位ＥＣＵ３４は、各単電池１１の電圧値Ｖｂを取得する。ここで、電池ＥＣＵ３０は、監視ＩＣ３１を用いて、各単電池１１の電圧値Ｖｂを検出しており、検出結果を上位ＥＣＵ３４に出力する。
【００５０】
ステップＳ１０２において、上位ＥＣＵ３４は、電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈよりも高いか否かを判別する。上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈは、単電池１１の過充電を抑制するために、予め定められた電圧値である。すなわち、電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈよりも高いとき、上位ＥＣＵ３４は、単電池１１が過充電状態に到達するおそれがあることを判別することができる。また、電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈよりも低いとき、上位ＥＣＵ３４は、単電池１１が過充電状態に到達するおそれはないと判別することができる。
【００５１】
単電池１１が過充電状態に到達するおそれがあるか否かの判別は、単電池１１が実際に過充電状態に到達する前に行うことが好ましい。このため、上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈは、実際に過充電状態となる単電池１１の電圧値よりも低い値に設定することができる。上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈに関する情報は、メモリに記憶しておくことができる。
【００５２】
本実施例では、複数の単電池１１の電圧値を検出しており、いずれかの単電池１１が過充電状態となることを抑制するようにしている。複数の単電池１１では、自己放電特性のバラツキや内部抵抗のバラツキが発生することがあり、このバラツキによって、複数の単電池１１における電圧値にバラツキが発生することがある。そこで、単電池１１の過充電状態を判別するときには、最も高い電圧値Ｖｂおよび上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈを比較することが好ましい。
【００５３】
電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈよりも高いとき、上位ＥＣＵ３４は、ステップＳ１０４の処理を行う。一方、電圧値Ｖｂが上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈよりも低いとき、上位ＥＣＵ３４は、ステップＳ１０３の処理を行う。
【００５４】
ステップＳ１０３において、上位ＥＣＵ３４は、電圧値Ｖｂが下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈよりも低いか否かを判別する。下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈは、単電池１１の過放電を抑制するために、予め定められた電圧値である。すなわち、電圧値Ｖｂが下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈよりも低いとき、上位ＥＣＵ３４は、単電池１１が過放電状態に到達するおそれがあることを判別することができる。また、電圧値Ｖｂが下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈよりも高いとき、上位ＥＣＵ３４は、単電池１１が過放電状態に到達するおそれはないと判別することができる。
【００５５】
単電池１１が過放電状態に到達するおそれがあるか否かの判別は、単電池１１が実際に過放電状態に到達する前に行うことが好ましい。このため、下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈは、実際に過放電状態となる単電池１１の電圧値よりも低い値に設定することができる。下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈに関する情報は、メモリに記憶しておくことができる。
【００５６】
本実施例では、複数の単電池１１の電圧値を検出しており、いずれかの単電池１１が過放電状態となることを抑制するようにしている。上述したように、自己放電特性のバラツキや内部抵抗のバラツキによって、複数の単電池１１における電圧値にバラツキが発生することがある。そこで、単電池１１の過放電状態を判別するときには、最も低い電圧値Ｖｂおよび下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈを比較することが好ましい。
【００５７】
電圧値Ｖｂが下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈよりも低いとき、上位ＥＣＵ３４は、ステップＳ１０５の処理を行う。一方、電圧値Ｖｂが下限電圧値Ｖｄ＿ｔｈよりも高いとき、上位ＥＣＵ３４は、図３に示す処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ１０４において、上位ＥＣＵ３４は、組電池１０の充電を制限する。具体的には、上位ＥＣＵ３４は、組電池１０の充電を許容する上限電力Ｗｉｎを低下させることにより、組電池１０の充電を制限することができる。ここで、上位ＥＣＵ３４は、組電池１０の入力電力（充電電力）が上限電力Ｗｉｎを超えないように、組電池１０の充電を制御する。
【００５９】
上限電力Ｗｉｎは、組電池１０の温度やＳＯＣ（State of Charge）に基づいて予め設定することができる。ここで、ＳＯＣとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合を示す。具体的には、組電池１０の温度が上昇するほど、上限電力Ｗｉｎを低下させたり、組電池１０の温度が低下するほど、上限電力Ｗｉｎを低下させたりすることができる。また、組電池１０のＳＯＣが上昇するほど、上限電力Ｗｉｎを低下させたりすることができる。ステップＳ１０４の処理では、上限電力Ｗｉｎを、組電池１０の温度やＳＯＣに基づいて予め設定された値よりも低下させる。
【００６０】
ステップＳ１０５において、上位ＥＣＵ３４は、組電池１０の放電を制限する。具体的には、上位ＥＣＵ３４は、組電池１０の放電を許容する上限電力Ｗｏｕｔを低下させることにより、組電池１０の放電を制限することができる。ここで、上位ＥＣＵ３４は、組電池１０の出力電力（放電電力）が上限電力Ｗｏｕｔを超えないように、組電池１０の放電を制御する。
【００６１】
上限電力Ｗｏｕｔは、組電池１０の温度やＳＯＣ（State of Charge）に基づいて予め設定することができる。具体的には、組電池１０の温度が上昇するほど、上限電力Ｗｏｕｔを低下させたり、組電池１０の温度が低下するほど、上限電力Ｗｏｕｔを低下させたりすることができる。また、組電池１０のＳＯＣが低下するほど、上限電力Ｗｏｕｔを低下させたりすることができる。
【００６２】
ステップＳ１０５の処理では、上限電力Ｗｏｕｔを、組電池１０の温度やＳＯＣに基づいて予め設定された値よりも低下させる。なお、組電池１０の放電を制限することには、組電池１０の放電を停止させることも含まれる。ここで、上限電力Ｗｏｕｔを０［ｋＷ］に設定すれば、組電池１０の放電を停止させることができる。
【００６３】
図３に示す処理では、単電池１１の電圧値Ｖｂに基づいて、組電池１０の充放電を制御しているが、これに限るものではない。例えば、組電池１０のＳＯＣを算出し、このＳＯＣに基づいて、組電池１０の充放電を制御することができる。例えば、組電池１０と、組電池１０以外の動力源（エンジン又は燃料電池など）とを用いて、車両を走行させるときには、組電池１０のＳＯＣが基準ＳＯＣに沿って変化するように、組電池１０の充放電を制御することができる。
【００６４】
ここで、組電池１０のＳＯＣは、単電池１１の電圧値Ｖｂや、単電池１１に流れる電流値を用いて算出することができる。ＳＯＣを算出する方法は、従来において様々提案されており、これらの提案を適宜採用することができる。このため、ＳＯＣを算出する詳細な方法については、省略する。
【００６５】
図４に示すように、組電池１０には、電圧検出ラインＬ２を介して、電流遮断回路６０が接続されている。ここで、電圧検出ラインＬ２は、電圧検出ラインＬ１から分岐しており、電圧検出ラインＬ１の数だけ設けられている。
【００６６】
複数の電圧検出ラインＬ２は、各単電池１１における正極端子および負極端子と接続されており、電流遮断回路６０は、各単電池１１の電圧値を検出することができる。なお、上述したように、複数の電圧検出ラインＬ１が電池ブロックの正極端子および負極端子に接続されているとき、電流遮断回路６０は、複数の電圧検出ラインＬ２を用いて、電池ブロックの電圧値を検出することができる。
【００６７】
電流遮断回路６０は、単電池１１が過充電状態であるときに、組電池１０およびインバータ２２の接続を遮断する。具体的には、単電池１１が過充電状態であるとき、電流遮断回路６０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。ここで、組電池１０およびインバータ２２の接続を遮断することができればよいため、電流遮断回路６０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方をオンからオフに切り替えればよい。
【００６８】
具体的には、単電池１１の電圧値が、過充電状態に対応した電圧値よりも高いとき、電流遮断回路６０は、励磁コイル５１への通電を遮断することにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。
【００６９】
本実施例において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇのオン／オフは、上位ＥＣＵ３４からの指令を受けて切り替わったり、電流遮断回路６０からの指令を受けて切り替わったりする。すなわち、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇのオン／オフを切り替えるための指令ラインとしては、上位ＥＣＵ３４を介した指令ラインと、電流遮断回路６０を介した指令ラインとが設けられている。
【００７０】
これらの指令ラインは、図４に示すように、互いに独立している。すなわち、電流遮断回路６０は、上位ＥＣＵ３４の制御に関わらず、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。ここで、電流遮断回路６０がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフにしているとき、上位ＥＣＵ３４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えることはできない。
【００７１】
次に、電流遮断回路６０の構成について、図５を用いて説明する。
【００７２】
電流遮断回路６０は、抵抗Ｒ２を有しており、抵抗Ｒ２は、各電圧検出ラインＬ２に設けられている。抵抗Ｒ２は、組電池１０（単電池１１）からの過電圧が電流遮断回路６０に印加することを防止するために用いられる。すなわち、電流遮断回路６０に過電圧が印加しようとするときには、抵抗Ｒ２が溶断することにより、電流遮断回路６０に対する過電圧の印加を防止している。
【００７３】
電流遮断回路６０は、複数のツェナーダイオードＤを有する。各ツェナーダイオードＤは、電圧検出ラインＬ２を介して、各単電池１１と電気的に並列に接続されている。ここで、ツェナーダイオードＤのカソードは、単電池１１の正極端子と接続されており、ツェナーダイオードＤのアノードは、単電池１１の負極端子と接続されている。複数のツェナーダイオードＤは、電気的に直列に接続されている。
【００７４】
ツェナーダイオードＤは、組電池１０（単電池１１）からの過電圧が電流遮断回路６０に印加することを抑制するために用いられる。すなわち、電流遮断回路６０に過電圧が印加しようとするときには、ツェナーダイオードＤが導通状態となることにより、カソードからアノードの側に電流を流すことができる。これにより、後述するＩＣ（Integrated Circuit）６１の側に過電圧が印加されることを抑制することができる。
【００７５】
ツェナーダイオードＤが導通状態となったとき、抵抗Ｒ２に電流を流すことにより、抵抗Ｒ２を溶断させることができる。すなわち、組電池１０からＩＣ６１に過電圧が印加しようとしたときには、抵抗Ｒ２が溶断することにより、組電池１０およびＩＣ６１の接続を遮断することができる。これにより、ＩＣ６１を保護することができる。なお、電流遮断回路６０への過電圧の印加を除外できれば、ツェナーダイオードＤを省略することができる。
【００７６】
電流遮断回路６０は、コンデンサＣを有する。コンデンサＣは、２つの電圧検出ラインＬ２を介して、単電池１１と電気的に並列に接続されている。ここで、一方の電圧検出ラインＬ２に対するコンデンサＣの接続点は、電圧検出ラインＬ２に対するツェナーダイオードＤ（カソード）の接続点と、コンパレータＣＭＰとの間に位置している。
【００７７】
また、他方の電圧検出ラインＬ２に対するコンデンサＣの接続点は、電圧検出ラインＬ２に対するツェナーダイオードＤ（アノード）の接続点と、コントローラＣＭＰとの間に位置している。複数の単電池１１に対応して設けられた複数のコンデンサＣは、電気的に直列に接続されている。
【００７８】
電流遮断回路６０は、ＩＣ６１を有する。ＩＣ６１は、電池ＥＣＵ３０から起動信号を受けたり、停止信号を受けたりする。起動信号とは、電源からの電力をＩＣ６１に供給することを許容する信号であり、起動信号によって、ＩＣ６１を動作させることができる。停止信号とは、電源からＩＣ６１への電力供給を停止させる信号であり、停止信号によって、ＩＣ６１の動作を停止させることができる。
【００７９】
電池ＥＣＵ３０によってＩＣ６１の動作を停止させることができれば、図１に示す電池システムを停止させているときに、ＩＣ６１の動作も停止させることができる。これにより、ＩＣ６１の消費電力を低減することができる。
【００８０】
ＩＣ６１は、コンパレータＣＭＰを有する。各単電池１１の正極端子と接続された電圧検出ラインＬ２は、コンパレータＣＭＰの負側入力端子と接続されている。また、各単電池１１の負極端子と接続された電圧検出ラインＬ２は、コンパレータＣＭＰの正側入力端子と接続されている。
【００８１】
ここで、図５に示すように、一方の単電池１１の正極端子と、他方の単電池１１の負極端子とに接続された電圧検出ラインＬ２は、分岐している。分岐された電圧検出ラインＬ２は、一方のコンパレータＣＭＰにおける正側入力端子と、他方のコンパレータＣＭＰにおける負側入力端子とにそれぞれ接続されている。
【００８２】
コンパレータＣＭＰは、単電池１１における正極端子および負極端子の電位差、言い換えれば、単電池１１の電圧値を出力する。図５に示す構成では、コンパレータＣＭＰがコンデンサＣの電圧値を検出する。すなわち、図５に示す構成では、単電池１１の電荷がコンデンサＣにチャージされることにより、コンデンサＣの電圧値は、単電池１１の電圧値と等しくなる。そして、コンパレータＣＭＰは、コンデンサＣの電圧値（安定化された電圧値）を検出する。
【００８３】
ＩＣ６１は、コンパレータＣＭＰと接続されたＯＲ回路６２を有しており、コンパレータＣＭＰの出力信号は、ＯＲ回路６２に入力される。ＯＲ回路６２は、複数のコンパレータＣＭＰと接続されており、いずれかのコンパレータＣＭＰの出力信号がＯＲ回路６２に入力されると、ＯＲ回路６２は出力信号を生成する。
【００８４】
本実施例において、複数のコンパレータＣＭＰは、互いに異なるタイミングで動作する。すなわち、複数のコンパレータＣＭＰにおける出力信号は、互いに異なるタイミングにおいて、ＯＲ回路６２に入力される。このため、各単電池１１の電圧値が検出されるたびに、この電圧値に相当する信号をＯＲ回路６２が出力する。
【００８５】
ＩＣ６１は、ＯＲ回路６２と接続されたアラーム確定回路（本発明のアラーム回路に相当する）６３を有しており、ＯＲ回路６２の出力信号は、アラーム確定回路６３に入力される。アラーム確定回路６３は、単電池１１の過充電状態を判別し、単電池１１が過充電状態であるときには、アラーム信号を出力する。アラーム信号とは、単電池１１が過充電状態であることを示す信号である。
【００８６】
具体的には、図６に示すように、アラーム確定回路６３は、コンパレータ６３ａによって構成することができる。ＯＲ回路６２の出力信号（単電池１１の電圧値Ｖｂ）は、コンパレータ６３ａにおける正側入力端子に入力される。また、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈは、コンパレータ６３ａにおける負側入力端子に入力される。
【００８７】
ここで、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈは、単電池１１の過充電状態を判別するための電圧値であり、単電池１１の充放電特性などを考慮して適宜設定することができる。例えば、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈとしては、単電池１１が実際に過充電状態となるときの電圧値に設定したり、単電池１１が実際に過充電状態となるときの電圧値よりも低い値に設定したりすることができる。ここで、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈは、図３に示すステップＳ１０２の処理で説明した上限電圧値Ｖｃ＿ｔｈよりも高い値に設定することができる。
【００８８】
ＯＲ回路６２の出力信号（単電池１１の電圧値Ｖｂ）が閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈよりも高いときには、コンパレータ６３ａの出力信号（アラーム信号）が生成される。一方、ＯＲ回路６２の出力信号（単電池１１の電圧値Ｖｂ）が閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈよりも低いときには、コンパレータ６３ａの出力信号（アラーム信号）が生成されない。
【００８９】
一方、アラーム確定回路６３としては、図７に示す構成を用いることもできる。図７において、コンパレータ６３ａの出力ラインには、コンデンサ６３ｂの一端が接続されている。また、コンデンサ６３ｂの他端は、接地されている。コンデンサ６３ｂを設けることにより、アラーム確定回路６３の出力信号にノイズが含まれてしまうことを抑制できる。すなわち、コンデンサ６３ｂを用いてノイズを除去することにより、アラーム確定回路６３の出力信号（アラーム信号）に対する信頼性を向上させることができる。
【００９０】
図５において、ＩＣ６１は、アラーム確定回路６３と接続されたアラームラッチ回路６４を有しており、アラーム確定回路６３の出力信号（アラーム信号）が、アラームラッチ回路６４に入力される。アラームラッチ回路６４は、アラーム確定回路６３からの入力信号を保持して、ラッチ信号（アラーム信号に相当する）を出力する。
【００９１】
ＩＣ６１（アラームラッチ回路６４）は、フォトカプラ６５と接続されている。フォトカプラ６５は、スイッチ素子として用いられ、アラームラッチ回路６４からのラッチ信号を受けることにより、オフからオンに切り替わる。フォトカプラ６５は、絶縁素子であるため、フォトカプラ６５の入力側に位置する回路（高電圧回路）と、フォトカプラ６５の出力側に位置する回路（低電圧回路）とを絶縁状態とすることができる。言い換えれば、フォトカプラ６５は、入力信号としての高電圧信号を、出力信号としての低電圧信号に変更することができる。
【００９２】
フォトカプラ６５は、ＯＲ回路６６の入力端子と接続されている。フォトカプラ６５がオフからオンに切り替わったときには、フォトカプラ６５の出力信号が、ＯＲ回路６６の入力端子に入力される。フォトカプラ６５の出力信号がＯＲ回路６６に入力されれば、ＯＲ回路６６の出力信号（アラーム信号に相当する）が生成される。
【００９３】
本実施例では、アラームラッチ回路６４およびＯＲ回路６６の間に、フォトカプラ６５を設けているが、これに限るものではない。例えば、アラーム確定回路６３およびアラームラッチ回路６４の間に、フォトカプラ６５を設けることもできる。
【００９４】
ＯＲ回路６６の出力端子は、遅延回路６７と接続されており、ＯＲ回路６６の出力信号は、遅延回路６７に入力される。遅延回路６７は、ＯＲ回路６６の出力信号が入力されてから所定時間が経過した後に、信号（アラーム信号に相当する）を出力する。遅延回路６７は、トランジスタ（スイッチ）６８と接続されている。トランジスタ６８は、遅延回路６７の出力信号を受けて、オンからオフに切り替わる。ここで、遅延回路６７の出力信号がトランジスタ６８に入力されていないとき、トランジスタ６８は、オンになる。
【００９５】
トランジスタ６８の一端は、電源６９と接続されており、トランジスタ６８の他端は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの励磁コイル５１と接続されている。図５に示す電源６９は、図２に示す電源４１と同じである。また、トランジスタ６８は、図２に示すスイッチ４２と同じである。このため、トランジスタ６８は、上位ＥＣＵ３４からの制御信号を受けて動作したり、遅延回路６７の出力信号を受けて動作したりする。
【００９６】
図２を用いて説明したように、トランジスタ６８がオンであるとき、電源６９から励磁コイル５１に電流が流れることにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンになる。一方、トランジスタ６８がオフであるとき、電源６９から励磁コイル５１への電力供給が遮断され、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオフになる。
【００９７】
本実施例によれば、ＩＣ６１が単電池１１の過充電状態を検出すると、ＩＣ６１の出力信号（アラーム信号）がトランジスタ６８に入力されることにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。これにより、過充電状態の単電池１１に対して、充放電が行われることを防止できる。
【００９８】
本実施例では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐが、上位ＥＣＵ３４からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。一方、単電池１１が過充電状態となったときには、上位ＥＣＵ３４による制御ではなく、電流遮断回路６０が、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。このように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの駆動制御は、上位ＥＣＵ３４を含む経路と、電流遮断回路６０を含む経路とで別々に行われる。
【００９９】
このため、上位ＥＣＵ３４や電池ＥＣＵ３０の設計を変更しても、この設計変更による影響を、電流遮断回路６０は受けない。言い換えれば、上位ＥＣＵ３４や電池ＥＣＵ３０の設計を変更した後であっても、電流遮断回路６０を使用し続けることができる。電流遮断回路６０は、単電池１１の過充電時にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフにするための専用部品となり、汎用性を高めることができる。
【０１００】
上述したように、電流遮断回路６０は、電子部品（主に、半導体素子）を用いて構成されており、コンピュータプログラムを用いた処理を行っていない。このため、電流遮断回路６０を用いれば、プログラムのバグを考慮せずに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを駆動することができる。また、通常、半導体素子では、摩耗劣化（経年劣化）が発生しにくいため、半導体素子を用いて電流遮断器６０を構成することにより、部品（電流遮断回路６０）の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、図５に示す構成では、組電池１０に対して、１つの電流遮断回路６０を設けているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０を構成する、すべての単電池１１を、複数のグループに分けたときには、各グループに対して電流遮断回路６０を設けることができる。
【０１０２】
ここで、グループ毎に電流遮断回路６０を設ける場合には、フォトカプラ６５の出力側に位置する回路を共用することができる。すなわち、図５に示す電流遮断回路６０のうち、フォトカプラ６５の入力側に位置する回路（フォトカプラ６５を含む）を、グループの数だけ設けることができる。そして、各フォトカプラ６５の出力信号を、ＯＲ回路６６に入力させることができる。
【０１０３】
本実施例において、ＯＲ回路６６の入力端子は、電池ＥＣＵ３０と接続されており、電池ＥＣＵ３０の出力信号がＯＲ回路６６の入力端子に入力される。上述したように、電池ＥＣＵ３０は、ＩＣ６１に対して、起動信号を出力したり、停止信号を出力したりする。このため、ＩＣ６１を停止させる信号は、ＯＲ回路６６にも入力される。
【０１０４】
フォトカプラ６５の出力信号を受けたとき、又は、ＩＣ６１の停止信号を電池ＥＣＵ３０から受けたとき、ＯＲ回路６６は、出力信号を生成する。これにより、トランジスタ６８をオンからオフに切り替えることができ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。ここで、フォトカプラ６５からＯＲ回路６６に信号が出力されていなく、かつ、ＩＣ６１の停止信号が電池ＥＣＵ３０から出力されていないとき、ＯＲ回路６６は、出力信号を生成しない。
【０１０５】
上述したように、ＩＣ６１がアラーム信号を出力していなくても、電池ＥＣＵ３０がＩＣ６１の停止信号を出力したときには、トランジスタ６８をオフにして、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフにすることができる。
【０１０６】
これにより、ＩＣ６１の動作を停止させるときには、組電池１０およびインバータ２２の接続を遮断して、組電池１０の充放電を停止させることができる。言い換えれば、ＩＣ６１の動作を停止させるときには、組電池１０およびインバータ２２が接続されたままとなることを防止できる。したがって、ＩＣ６１が動作していない間に、組電池１０の充放電が行われ、単電池１１が過充電状態となってしまうことを防止できる。
【０１０７】
一方、ＯＲ回路６６の出力信号は、遅延回路６７に入力されるだけでなく、電池ＥＣＵ３０にも入力される。すなわち、ＩＣ６１からアラーム信号が出力されるときには、この情報が電池ＥＣＵ３０にも伝達される。これにより、電池ＥＣＵ３０は、単電池１１の過充電状態によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わることを確認することができる。
【０１０８】
図１に示す電池システムを搭載した車両がエンジンを備えているとき、電池ＥＣＵ３０は、ＯＲ回路６６の出力信号（アラーム信号）を受けることにより、エンジンを始動させることができる。具体的には、ＯＲ回路６６の出力信号（アラーム信号）が電池ＥＣＵ３０に入力されたとき、電池ＥＣＵ３０は、ＯＲ回路６６から取得した情報を上位ＥＣＵ３４に出力する。上位ＥＣＵ３４は、電池ＥＣＵ３０からの情報を受けて、エンジンを始動させる。ここで、組電池１０の出力を用いて、エンジンを始動させることができる。
【０１０９】
エンジンを既に始動しているときには、ＯＲ回路６６の出力信号（アラーム信号）が電池ＥＣＵ３０に入力されている間、エンジンの始動を停止させないことができる。ＯＲ回路６６の出力信号（アラーム信号）が発生しているときには、上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わり、組電池１０の充放電が行われなくなる。この場合には、エンジンの始動を停止させないことにより、車両の走行を確保することができる。
【０１１０】
本実施例では、ＯＲ回路６６およびトランジスタ６８の間に、遅延回路６７を設けている。このため、遅延回路６７の出力に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える前に、ＯＲ回路６６の出力信号を電池ＥＣＵ３０に入力させて、エンジンを始動させることができる。すなわち、組電池１０の充放電を停止させる前に、エンジンを始動させておくことができる。
【０１１１】
組電池１０の出力電力を用いて、エンジンを始動させる構成では、エンジンを始動させる前に、組電池１０の充放電を停止させてしまうと、組電池１０の出力電力を用いてエンジンを始動させることができなくなってしまう。そこで、車両の走行を確保するためには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える前に、エンジンを始動させておく必要がある。
【０１１２】
本実施例では、遅延回路６７を用いることにより、組電池１０の出力電力によってエンジンを始動させる時間を確保した上で、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。これにより、組電池１０の充放電を停止させる場合であっても、エンジンを用いて車両を走行させ続けることができる。
【０１１３】
なお、組電池１０とは異なる電源（例えば、補機バッテリ）を用いてエンジンを始動させるときには、遅延回路６７を省略することができる。エンジンを始動させるための電源として、組電池１０以外の電源を用いれば、組電池１０の充放電を停止させた後であっても、エンジンを始動させることができる。この場合には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えるタイミングを遅延させる必要はなく、遅延回路６７を省略することができる。
【０１１４】
本実施例では、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力されたときには、アラームラッチ回路６４において、アラーム信号が保持される。すなわち、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力された後では、アラームラッチ回路６４から信号が出力され続け、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオフのままとなる。アラームラッチ回路６４を省略すると、単電池１１の電圧値に応じて、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力されたり、アラーム信号が出力されなかったりする。
【０１１５】
図８は、アラームラッチ回路６４を省略した構成において、アラーム確定回路６３の出力と、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇのオン／オフとの関係を示す図である。
【０１１６】
図８に示すように、単電池１１の電圧値Ｖｂが閾値Ｖ＿ｔｈに到達することに応じて、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力される。アラーム信号が出力されれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わる。これにより、組電池１０（単電池１１）の充放電が行われなくなり、組電池１０（単電池１１）の分極が解消される。
【０１１７】
組電池１０（単電池１１）の充放電を行っているときには、組電池１０に分極が発生し、単電池１１の電圧値は、開放電圧に対して、分極に伴う電圧変化量の分だけ変化する。組電池１０（単電池１１）の充放電を停止させると、単電池１１の分極が解消され、分極に相当する電圧変化量（電圧降下量）ΔＶｂだけ、単電池１１の電圧値Ｖｂが低下することになる。分極が解消すれば、電圧値Ｖｂは、単電池１１の開放電圧となる。
【０１１８】
分極の解消に伴って、単電池１１の電圧値Ｖｂが低下すると、電圧値Ｖｂが閾値Ｖ＿ｔｈよりも低下することがある。特に、電圧変化量ΔＶｂが大きくなるほど、分極が解消した後の電圧値Ｖｂは、閾値Ｖ＿ｔｈよりも低下しやすくなる。
【０１１９】
電圧変化量ΔＶｂは、単電池１１に流れる電流値と、単電池１１の内部抵抗との積で表される。このため、単電池１１に流れる電流値（充電電流）が大きくなるほど、電圧変化量ΔＶｂが大きくなる。また、単電池１１の内部抵抗が高くなるほど、電圧変化量ΔＶｂが大きくなる。ここで、単電池１１の温度が低下するほど、単電池１１の内部抵抗が上昇しやすくなる。
【０１２０】
分極の解消に伴って、単電池１１の電圧値Ｖｂが閾値Ｖ＿ｔｈよりも低くなると、アラーム確定回路６３からは、アラーム信号が出力されず、トランジスタ６８は、オフからオンに切り替わる。これにより、励磁コイル５１への通電が許容され、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、オフからオンに切り替わる。
【０１２１】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオフからオンに切り替われば、組電池１０（単電池１１）の充放電が再開され、単電池１１の電圧値Ｖｂが再び閾値Ｖ＿ｔｈよりも高くなってしまうことがある。電圧値Ｖｂが閾値Ｖ＿ｔｈよりも高くなれば、上述したように、電流遮断回路６０によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わる。
【０１２２】
上述した電圧値Ｖｂの挙動によれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンおよびオフの間で繰り返して切り替わることになってしまう。このように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンおよびオフの間で繰り返して切り替わると、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの摩耗劣化が進行してしまう。
【０１２３】
本実施例では、アラームラッチ回路６４を設けているため、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力されたときには、図９に示すように、アラームラッチ回路６４によってアラーム信号が保持される。アラーム信号が保持されれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、オフのままとなる。
【０１２４】
これにより、図８に示す電圧値Ｖｂの挙動によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンおよびオフの間で繰り返して切り替わることを防止できる。ここで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、オフのままであるため、単電池１１の電圧値Ｖｂは、電圧変化量ΔＶｂだけ低下した状態に維持される。言い換えれば、単電池１１の電圧値Ｖｂは、開放電圧に維持される。
【０１２５】
次に、電流遮断回路６０の異常状態を判別する構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、電流遮断回路６０の一部の構成を示す図であり、電流遮断回路６０の異常状態を判別するために、図５に示す構成に対して、後述するスイッチＳＷ１，ＳＷ２を追加している。ここで、異常状態とは、電流遮断回路６０が正常に動作していない状態をいう。
【０１２６】
各電圧検出ラインＬ２には、スイッチ（本発明の第２スイッチに相当する）ＳＷ１が設けられている。具体的には、スイッチＳＷ１は、単電池１１の電極端子（正極端子又は負極端子）および抵抗Ｒ２の間に設けられている。ここで、複数のスイッチＳＷ１は、マルチプレクサによって構成することができる。各スイッチＳＷ１は、電池ＥＣＵ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【０１２７】
スイッチ（本発明の第１スイッチに相当する）ＳＷ２は、２つの電圧検出ラインＬ２を介して、単電池１１と電気的に並列に接続されている。すなわち、スイッチＳＷ２は、コンデンサＣと電気的に並列に接続されたバイパス回路に設けられている。スイッチＳＷ２は、電池ＥＣＵ３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【０１２８】
一方の電圧検出ラインＬ２に対するスイッチＳＷ２の接続点は、一方の電圧検出ラインＬ２に対するコンデンサＣの接続点と、コンパレータＣＭＰとの間に位置している。また、他方の電圧検出ラインＬ２に対するスイッチＳＷ２の接続点は、他方の電圧検出ラインＬ２に対するコンデンサＣの接続点と、コンパレータＣＭＰとの間に位置している。
【０１２９】
図１１に示すように、電池ＥＣＵ３０が、スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ａだけをオフからオンに切り替えると、単電池１１Ｂに対応したコンデンサＣｂには、図１１の点線で示す経路に沿って、単電池１１Ａ，１１Ｂの電荷がチャージされる。すなわち、コンデンサＣｂの電圧値は、単電池１１Ａ，１１Ｂの端子間電圧と等しくなる。これにより、コンパレータＣＭＰｂは、コンデンサＣｂの電圧値を出力する。
【０１３０】
図６又は図７を用いて説明したように、アラーム確定回路６３は、コンデンサＣｂの電圧値と、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈとを比較する。ここで、コンデンサＣｂの電圧値は、図１１に示す単電池１１Ｂの電圧値ではなく、単電池１１Ａ，１１Ｂの電圧値であるため、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈよりも高くなりやすい。コンデンサＣｂの電圧値が、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈよりも高いと、アラーム確定回路６３は、単電池１１が過充電状態であることを示すアラーム信号を出力する。このアラーム信号は、電流遮断回路６０の異常状態を判別するために用いられる。
【０１３１】
アラーム確定回路６３がアラーム信号を出力すれば、上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わり、組電池１０の充放電が停止する。組電池１０の充放電が停止すれば、インバータ２２に入力される電圧値が０［Ｖ］となったり、組電池１０に流れる電流値が０［Ａ］となったりする。
【０１３２】
図１１に示す例では、コンデンサＣｂの電圧値を、２つの単電池１１Ａ，１１Ｂの電圧値としているが、これに限るものではない。すなわち、電気的に直列に接続された３つ以上の単電池１１の電荷を、１つのコンデンサＣにチャージすることにより、コンデンサＣの電圧値を、３つ以上の単電池１１の電圧値とすることができる。３つ以上の単電池１１の電荷を、１つのコンデンサＣにチャージするときでも、図１１に示す場合と同様に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフを制御すればよい。
【０１３３】
ここで、コンデンサＣに電荷をチャージする単電池１１の数は、コンデンサＣの耐電圧を考慮して適宜設定することができる。すなわち、コンデンサＣに電荷をチャージする複数の単電池１１の電圧値が、コンデンサＣの耐電圧を超えないように、単電池１１の数を設定することができる。
【０１３４】
また、組電池１０を放電した後では、単電池１１の電圧値が低下しているため、電池ＥＣＵ３０によって検出された単電池１１の電圧値に基づいて、コンデンサＣに電荷をチャージする単電池１１の数を設定することができる。具体的には、単電池１１の電圧値が低下しているほど、１つのコンデンサＣに電荷をチャージする単電池１１の数を増やすことができる。これにより、アラーム確定回路６３に入力される電圧値を、閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈよりも高くすることができ、アラーム確定回路６３からアラーム信号を出力させることができる。
【０１３５】
次に、電流遮断回路６０の異常状態を判別する処理について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。図１２に示す処理は、電池ＥＣＵ３０によって実行される。
【０１３６】
ステップＳ２０１において、電池ＥＣＵ３０は、図１０に示す複数のスイッチＳＷ１，ＳＷ２におけるオン／オフを制御する。例えば、図１１に示すように、２つの単電池１１Ａ，１１Ｂの電荷をコンデンサＣｂにチャージするとき、電池ＥＣＵ３０は、スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ａだけをオフからオンに切り替える。ここで、スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ａ以外の他のスイッチＳＷ１，ＳＷ２については、オフのままにしておく。
【０１３７】
ステップＳ２０１の処理を行うと、図１１を用いて説明したように、コンデンサＣｂの電圧値が単電池１１Ａ，１１Ｂの電圧値と等しくなり、アラーム確定回路６３で比較される閾値（電圧値）Ｖ＿ｔｈよりも高くなる。これにより、アラーム確定回路６３は、アラーム信号を出力し、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これに伴って、組電池１０の充放電が停止する。
【０１３８】
ステップＳ２０２において、電池ＥＣＵ３０は、電圧センサ２４を用いて、インバータ２２に入力される電圧値ＶＬを検出する。そして、電池ＥＣＵ３０は、電圧値ＶＬが閾値（電圧値）Ｖｍｉｎよりも高いか否かを判別する。閾値Ｖｍｉｎは、組電池１０の充放電が停止しているか否かを判別するための値であり、閾値Ｖｍｉｎに関する情報は、メモリに記憶することができる。
【０１３９】
ステップＳ２０１の処理によって、組電池１０の充放電が停止しているため、インバータ２２に入力される電圧値は、０［Ｖ］となる。このため、閾値Ｖｍｉｎとしては、例えば、０［Ｖ］に設定することができる。なお、電圧センサ２４の検出誤差を考慮して、閾値Ｖｍｉｎを、０［Ｖ］よりも高い値に設定することもできる。
【０１４０】
ステップＳ２０２において、電圧値ＶＬが閾値Ｖｍｉｎよりも高いとき、電池ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０３の処理を行う。一方、電圧値ＶＬが閾値Ｖｍｉｎよりも低いとき、電池ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０４の処理を行う。
【０１４１】
ステップＳ２０３において、電池ＥＣＵ３０は、電流遮断回路６０が異常状態であることを判別する。電流遮断回路６０が正常に動作していれば、上述したように、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力され、組電池１０の充放電が停止することになる。
【０１４２】
一方、電流遮断回路６０が異常状態であれば、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力されなかったり、アラームラッチ回路６４の出力信号がトランジスタ６８に入力されなかったりすることがある。この場合には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わらず、組電池１０の充放電が継続されることになる。
【０１４３】
組電池１０の充放電が継続されていれば、電圧値ＶＬが閾値Ｖｍｉｎよりも高くなる。この場合において、電池ＥＣＵ３０は、意図的にアラーム信号を出力させる制御を行っているにも関わらず、組電池１０の充放電が停止していないことを確認することができる。これにより、電池ＥＣＵ３０は、電流遮断回路６０が異常状態であることを判別することができる。
【０１４４】
ステップＳ２０４において、電池ＥＣＵ３０は、電流遮断回路６０が正常状態であることを判別する。電圧値ＶＬが閾値Ｖｍｉｎよりも低いときには、組電池１０の充放電が停止していることになるため、電池ＥＣＵ３０は、電流遮断回路６０が正常に動作していることを判別することができる。すなわち、電池ＥＣＵ３０は、意図的に生成したアラーム信号によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わっていることを確認することができる。
【０１４５】
図１２に示す処理では、電圧センサ２４の出力に基づいて、電流遮断回路６０の異常状態を判別しているが、これに限るものではない。上述したように、電流遮断回路６０から出力されたアラーム信号によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わったときには、組電池１０に電流が流れないことになる。このため、電流センサ２１の出力に基づいて、電流遮断回路６０の異常状態を判別することもできる。
【０１４６】
具体的には、図１３に示す処理を行うことにより、電流遮断回路６０の異常状態を判別することができる。図１３において、図１２で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を用いている。図１３に示す処理では、図１２に示すステップＳ２０２の処理の代わりに、ステップＳ２０５の処理を行っている。
【０１４７】
ステップＳ２０５において、電池ＥＣＵ３０は、電流センサ２１を用いて、組電池１０に流れる電流値Ｉｂを検出する。そして、電池ＥＣＵ３０は、電流値Ｉｂが閾値Ｉｍｉｎよりも大きいか否かを判別する。閾値Ｉｍｉｎは、組電池１０の充放電が停止しているか否かを判別するための値であり、閾値Ｉｍｉｎに関する情報は、メモリに記憶することができる。
【０１４８】
ステップＳ２０１の処理によって、組電池１０の充放電が停止しているため、組電池１０には電流が流れないことになる。このため、閾値Ｉｍｉｎとしては、例えば、０［Ａ］に設定することができる。なお、電流センサ２１の検出誤差を考慮して、閾値Ｉｍｉｎを、０［Ａ］とは異なる値に設定することもできる。
【０１４９】
上述したように、組電池１０を放電しているときには、電流センサ２１によって検出される電流値Ｉｂが正の値となり、組電池１０を充電しているときには、電流センサ２１によって検出される電流値Ｉｂが負の値となる。このため、ステップＳ２０５の処理において、電流値Ｉｂおよび閾値Ｉｍｉｎを比較するときには、これらの絶対値を比較することが好ましい。
【０１５０】
ステップＳ２０５において、電流値Ｉｂが閾値Ｉｍｉｎよりも大きいとき、電池ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０３の処理を行う。一方、電流値Ｉｂが閾値Ｉｍｉｎよりも小さいとき、電池ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０４の処理を行う。
【０１５１】
本実施例では、図１０に示すスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフを制御することにより、アラーム確定回路６３において、過充電の判別を行わせているが、これに限るものではない。具体的には、図６又は図７に示すアラーム確定回路６３において、コンパレータ６３ａに入力される基準電圧（閾値Ｖ＿ｔｈ）を変更することにより、アラーム確定回路６３において、過充電の判別を行わせることができる。
【０１５２】
具体的には、図１４に示すように、コンパレータ６３ａの負側入力端子には、スイッチ６３ｃが接続されており、スイッチ６３ｃを切り替えることにより、コンパレータ６３ａに入力される基準電圧を変更することができる。具体的には、基準電圧としての閾値Ｖ＿ｔｈ１又は閾値Ｖ＿ｔｈ２をコンパレータ６３ａに入力することができる。
【０１５３】
電池ＥＣＵ３０は、スイッチ６３ｃの駆動を制御することができる。閾値Ｖ＿ｔｈ１は、単電池１１の過充電状態を判別するために用いられる。すなわち、閾値Ｖ＿ｔｈ１は、図６又は図７に示す閾値Ｖ＿ｔｈと同じである。組電池１０を充放電している間に、電流遮断回路６０によって単電池１１の過充電状態を判別するときには、電池ＥＣＵ３０は、スイッチ６３ｃの駆動を制御して、閾値Ｖ＿ｔｈ１をコンパレータ６３ａに入力させる。
【０１５４】
一方、閾値Ｖ＿ｔｈ２は、電流遮断回路６０の異常状態を判別するために用いられる。そして、閾値Ｖ＿ｔｈ２は、閾値Ｖ＿ｔｈ１よりも低い値である。電流遮断回路６０の異常状態を判別するとき、電池ＥＣＵ３０は、スイッチ６３ｃの駆動を制御することにより、閾値Ｖ＿ｔｈ２をコンパレータ６３ａに入力させる。
【０１５５】
閾値Ｖ＿ｔｈ２は、閾値Ｖ＿ｔｈ１よりも低いため、コンパレータ６３ａに入力される単電池１１の電圧値Ｖｂは、閾値Ｖ＿ｔｈ２よりも高くなりやすい。このため、閾値Ｖ＿ｔｈ２がコンパレータ６３ａに入力されているときには、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力される。このアラーム信号によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができ、図１２又は図１３に示す処理によって、電流遮断回路６０が異常状態であるか否かを判別することができる。
【０１５６】
図１４に示す構成では、コンパレータ６３ａに入力される基準電圧を変更しているが、これに限るものではない。具体的には、図１５に示すように、コンパレータ６３ａの負側入力端子に入力される基準電圧（閾値Ｖ＿ｔｈ）は変更せずに、コンパレータ６３ａの正側入力端子に入力される電圧値を変更することができる。
【０１５７】
図１５に示す構成において、コンパレータ６３ａの正側入力端子には、スイッチ６３ｄが接続されている。スイッチ６３ｄは、電池ＥＣＵ３０からの制御信号を受けて動作する。スイッチ６３ｄは、単電池１１の電圧値Ｖｂをコンパレータ６３ａに入力させたり、電源からの電圧値Ｖｃをコンパレータ６３ａに入力させたりする。電源としては、例えば、安定化電源を用いることができる。
【０１５８】
電圧値Ｖｃは、閾値Ｖ＿ｔｈよりも高い値であり、適宜設定することができる。電圧値Ｖｃをコンパレータ６３ａに入力したときには、電圧値Ｖｃが閾値Ｖ＿ｔｈよりも高くなるため、アラーム確定回路６３は、アラーム信号を出力する。したがって、電流遮断回路６０の異常状態を判別するとき、電池ＥＣＵ３０は、スイッチ６３ｄの駆動を制御することにより、電圧値Ｖｃをコンパレータ６３ａに入力させることができる。そして、図１２又は図１３に示す処理によって、電流遮断回路６０が異常状態であるか否かを判別することができる。
【０１５９】
なお、組電池１０の充放電を行っている間に、電流遮断回路６０によって単電池１１の過充電状態を判別するときには、電池ＥＣＵ３０は、スイッチ６３ｄの駆動を制御することにより、単電池１１の電圧値Ｖｂをコンパレータ６３ａに入力させることができる。これにより、単電池１１が過充電状態であるときには、電流遮断回路６０から出力されたアラーム信号によって、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。
【０１６０】
本実施例によれば、単電池１１が過充電状態ではなくても、電池ＥＣＵ３０から出力された指令に基づいて、電流遮断回路６０において、単電池１１が過充電状態であることを判別させることができる。言い換えれば、単電池１１が過充電状態ではなくても、電流遮断回路６０からアラーム信号を出力させることができる。これにより、電流遮断回路６０からアラーム信号が正常に出力されるか否かを確認することができ、電流遮断回路６０が異常状態であるか否かを判別することができる。
【実施例２】
【０１６１】
本発明の実施例２について説明する。本実施例において、実施例１で説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【０１６２】
実施例１では、アラーム確定回路６３において、過充電の判別を行わせることにより、アラーム信号を出力させて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えている。本実施例では、アラーム確定回路６３において、過放電の判別を行わせることにより、アラーム信号を出力させて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えるようにしている。
【０１６３】
図１６は、本実施例における電池ＥＣＵ３０の一部の構成を示す図である。図１６に示すように、電圧検出ラインＬ１，Ｌ２の一部は、共用されており、電圧検出ラインＬ１には、図５に示す抵抗Ｒ２、ツェナーダイオードＤおよびコンデンサＣが接続されている。ここで、図１６に示すように、電圧検出ラインＬ１，Ｌ２の分岐部分は、コンデンサＣおよび監視ＩＣ３１の間に位置している。
【０１６４】
一方、図１６に示す構成では、図５に示す構成に加えて、各電圧検出ラインＬ１，Ｌ２に抵抗Ｒ３が設けられている。具体的には、抵抗Ｒ３は、電圧検出ラインＬ１，Ｌ２に対するダイオードＤの接続点と、電圧検出ラインＬ１，Ｌ２に対するコンデンサＣの接続点との間に設けられている。
【０１６５】
抵抗Ｒ２，Ｒ３は、電気的に直列に接続されている。抵抗Ｒ３の抵抗値は、抵抗Ｒ２の抵抗値よりも大きくなっており、抵抗Ｒ３は、複数の単電池１１における電圧値を均等化させるために用いられる。複数の単電池１１における電圧値を均等化させることを、均等化処理という。
【０１６６】
組電池１０を構成する複数の単電池１１では、自己放電特性や内部抵抗のバラツキが発生することがあり、このバラツキに伴って、複数の単電池１１における電圧値にバラツキが発生する。複数の単電池１１において、電圧値のバラツキが発生していると、すべての単電池１１を効率良く充放電させることができなくなってしまう。そこで、複数の単電池１１における電圧値を揃えることが好ましい。ここで、均等化処理を行えば、複数の単電池１１における電圧値のバラツキを抑制することができる。
【０１６７】
例えば、特定の単電池１１の電圧値が、他の単電池１１の電圧値よりも高いときには、均等化処理を行うことにより、特定の単電池１１だけを放電させることができる。ここで、抵抗Ｒ３には、単電池１１の放電電流を流すことができる。特定の単電池１１だけを放電させれば、特定の単電池１１の電圧値を、他の単電池１１の電圧値に揃えることができる。
【０１６８】
監視ＩＣ３１は、複数のスイッチＳＷ３を有しており、スイッチＳＷ３は、単電池１１の数だけ設けられている。スイッチＳＷ３は、単電池１１の電極端子（正極端子や負極端子）と接続された２つの電圧検出ラインＬ１に接続されている。また、スイッチＳＷ３は、コンデンサＣと電気的に並列に接続されたバイパス回路に設けられている。スイッチＳＷ３は、ＣＰＵ３３（図１参照）からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。
【０１６９】
スイッチＳＷ３は、上述した均等化処理を行うために用いられる。すなわち、特定のスイッチＳＷ３をオンにすれば、特定のスイッチＳＷ３に対応した単電池１１だけを放電させることができる。このときの放電電流は、抵抗Ｒ２，Ｒ３およびスイッチＳＷ３を流れる。これにより、上述したように、複数の単電池１１における電圧値のバラツキを抑制することができる。
【０１７０】
監視ＩＣ３１は、コンパレータ３１ａを有している。コンパレータ３１ａの２つの入力端子は、電圧検出ラインＬ１を介して、単電池１１の正極端子および負極端子とそれぞれ接続されている。これにより、コンパレータ３１ａは、単電池１１の電圧値を検出することができる。図１６に示す構成では、単電池１１の電荷がコンデンサＣにチャージされることにより、コンデンサＣの電圧値が単電池１１の電圧値と等しくなる。そして、コンパレータ３１ａは、コンデンサＣの電圧値を検出する。コンパレータ３１ａの出力信号は、フォトカプラ３２（図１参照）に入力される。
【０１７１】
一方、本実施例におけるアラーム確定回路６３としては、図１７に示す構成を用いることができる。図１７に示すように、アラーム確定回路６３は、第１コンパレータ６３ｅおよび第２コンパレータ６３ｆを有する。第１コンパレータ６３ｅは、単電池１１の過充電状態を判別するために用いられる。すなわち、第１コンパレータ６３ｅは、実施例１で説明した図６又は図７に示すコンパレータ６３ａと同じである。
【０１７２】
第１コンパレータ６３ｅには、ＯＲ回路６２の出力（単電池１１の電圧値Ｖｂ）と、基準電圧としての閾値Ｖｕ＿ｔｈとが入力される。閾値Ｖｕ＿ｔｈは、単電池１１の過充電状態を判別するための値であり、実施例１で説明した閾値Ｖ＿ｔｈ（図６又は図７参照）と同じである。単電池１１の電圧値Ｖｂが閾値Ｖｕ＿ｔｈよりも高いとき、第１コンパレータ６３ｅは、単電池１１が過充電状態であることを示すアラーム信号を出力する。一方、単電池１１の電圧値Ｖｂが閾値Ｖｕ＿ｔｈよりも低いとき、第１コンパレータ６３ｅは、アラーム信号を出力しない。
【０１７３】
第２コンパレータ６３ｆは、単電池１１の過放電状態を判別するために用いられる。ここで、第２コンパレータ６３ｆには、ＯＲ回路６２の出力（単電池１１の電圧値Ｖｂ）と、基準電圧としての閾値Ｖｌ＿ｔｈとが入力される。閾値Ｖｌ＿ｔｈは、単電池１１の過放電状態を判別するための値であり、適宜設定することができる。単電池１１の電圧値Ｖｂが閾値Ｖｌ＿ｔｈよりも低いとき、第２コンパレータ６３ｅは、単電池１１が過放電状態であることを示すアラーム信号を出力する。一方、単電池１１の電圧値Ｖｂが閾値Ｖｌ＿ｔｈよりも高いとき、第２コンパレータ６３ｅは、アラーム信号を出力しない。
【０１７４】
アラームラッチ回路６４は、第１コンパレータ６３ｅ又は第２コンパレータ６３ｆから出力されたアラーム信号を保持する。上述したように、本実施例では、単電池１１が過充電状態又は過放電状態であるときに、電流遮断回路６０からアラーム信号が出力されるようになっている。そして、アラーム信号に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えることができる。
【０１７５】
図１６に示す構成において、均等化処理を行うために、スイッチＳＷ３をオンにすると、単電池１１の放電電流は、スイッチＳＷ３に流れ、コンデンサＣには流れにくくなる。このため、コンデンサＣの電圧値は、単電池１１の電圧値よりも低くなる。電流遮断回路６０のコンパレータＣＭＰは、図５を用いて説明したように、コンデンサＣの電圧値を検出する。コンパレータＣＭＰから出力される電圧値は、単電池１１の電圧値よりも低いため、アラーム確定回路６３で比較される閾値Ｖｌ＿ｔｈ（図１７参照）よりも低くなりやすい。
【０１７６】
コンパレータＣＭＰから出力される電圧値が閾値Ｖｌ＿ｔｈよりも低いと、上述したように、アラーム確定回路６３（コンパレータ６３ｆ）からアラーム信号が出力される。このアラーム信号に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えて、組電池１０の充放電を停止させることができる。
【０１７７】
なお、単電池１１が過充電状態に到達したときには、コンパレータＣＭＰから出力される電圧値が閾値Ｖｕ＿ｔｈよりも高くなり、アラーム確定回路６３（コンパレータ６３ｅ）からアラーム信号が出力される。このアラーム信号に基づいて、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替えて、組電池１０の充放電を停止させることができる。
【０１７８】
次に、電流遮断回路６０の異常状態を判別する処理について、図１８に示すフローチャートを用いて説明する。図１８に示す処理は、電池ＥＣＵ３０によって実行される。ここで、図１８に示す処理のうち、図１２で説明した処理と同じ処理については、同一の符号を用いており、詳細な説明は省略する。
【０１７９】
図１８に示す処理では、図１２に示すステップＳ２０１の処理の代わりに、ステップＳ３０１の処理を行っている。ステップＳ３０１において、電池ＥＣＵ３０は、均等化処理に用いられるスイッチＳＷ３をオフからオンに切り替える。
【０１８０】
ステップＳ３０１の処理では、すべてのスイッチＳＷ３をオフからオンに切り替えることができる。これにより、図１６に示す、すべてのコンデンサＣに電流が流れにくくなり、各コンデンサＣの電圧値を、各単電池１１の電圧値よりも低くすることができる。これにより、図５に示す、すべてのコンパレータＣＭＰから出力される電圧値は、閾値Ｖｕ＿ｔｈよりも低くなり、アラーム確定回路６３（コンパレータ６３ｆ）からは、アラーム信号が出力される。
【０１８１】
アラーム信号が出力されれば、組電池１０の充放電が停止することになるため、ステップＳ２０２の処理を行うことにより、電流遮断回路６０が異常状態であるか否かを判別することができる。
【０１８２】
すなわち、電圧センサ２４によって検出された電圧値ＶＬが閾値Ｖｍｉｎよりも低ければ、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力されており、電池ＥＣＵ３０は、電流遮断回路６０が正常に動作していることを判別することができる。また、電圧値ＶＬが閾値Ｖｍｉｎよりも高ければ、アラーム確定回路６３からアラーム信号が出力されていなく、電池ＥＣＵ３０は、電流遮断回路６０が異常状態であることを判別することができる。
【０１８３】
なお、図１８に示すステップＳ２０２の処理では、電圧センサ２４の電圧値ＶＬを閾値Ｖｍｉｎと比較しているが、これに限るものではない。具体的には、図１３を用いて説明したように、電流センサ２１によって検出された電流値Ｉｂを閾値Ｉｍｉｎと比較することもできる。
【０１８４】
本実施例によれば、単電池１１が過放電状態ではなくても、電池ＥＣＵ３０から出力された指令に基づいて、電流遮断回路６０において、単電池１１が過放電状態であることを判別させることができる。言い換えれば、単電池１１が過放電状態ではなくても、電流遮断回路６０からアラーム信号を出力させることができる。これにより、電流遮断回路６０からアラーム信号が正常に出力されているか否かを確認することができ、電流遮断回路６０が異常状態であるか否かを判別することができる。
【符号の説明】
【０１８５】
１０：組電池（蓄電装置）、１１：単電池（蓄電素子）、２１：電流センサ、
２２：インバータ、２３：モータ・ジェネレータ、２４：電圧センサ、
３０：電池ＥＣＵ（コントローラ）、３１：監視ＩＣ、３２：フォトカプラ、
３３：ＣＰＵ、３４：上位ＥＣＵ（コントローラ）、４１：電源、４２：スイッチ、
５１：励磁コイル、５２：可動接点、５３：固定接点、６０：電流遮断回路、
６１：ＩＣ、６２：ＯＲ回路、６３：アラーム確定回路（アラーム回路）、
６３ａ：コンパレータ、６３ｂ：コンデンサ、６４：アラームラッチ回路、
６５：フォトカプラ、６６：ＯＲ回路、６７：遅延回路、６８：トランジスタ、
６９：電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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