(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置を負荷と接続する正極ラインおよび負極ラインにそれぞれ設けられた第１リレーおよび第２リレーと、
第１抵抗素子と直列に接続された状態で、前記第１リレーと並列に接続された第３リレーと、
前記第２リレーおよび前記第３リレーと、前記第１リレーとを異なるタイミングで動作させる駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記駆動回路は、
第１電流値での通電によって、前記第２リレーおよび前記第３リレーを非通電状態から通電状態に切り替えるための電磁力を発生させ、前記第１電流値よりも大きい第２電流値での通電によって、前記第１リレー、前記第２リレーおよび前記第３リレーを非通電状態から通電状態に切り替えるための電磁力を発生させるコイルと、
直列に接続された第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を含み、前記第２電流値の電流を電源から前記コイルに供給する第１電力ラインと、
直列に接続された第２抵抗素子および第３スイッチ素子を含み、前記第１電流値の電流を前記電源から前記コイルに供給する第２電力ラインと、
前記各スイッチ素子の通電状態および非通電状態に応じて出力信号を変化させるセンサと、を有しており、
前記コントローラは、前記各スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、前記センサの出力信号に基づいて、前記各スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別することを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記第１スイッチ素子は、前記第１電力ラインにおいて、前記電源および前記第２スイッチ素子の間に設けられており、
前記センサは、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子の接続点とグランドとの間の電圧値を検出する第１電圧センサと、前記第２スイッチ素子および前記コイルの接続点とグランドとの間の電圧値を検出する第２電圧センサと、を含み、
前記コントローラは、
前記第１スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、前記第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力し、前記第２電圧センサによって検出された電圧値が、前記電源の電圧値と等しいとき、前記第２スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別し、
前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、前記第１電圧センサによって検出された電圧値が前記電源の電圧値と等しいとき、前記第１スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別する、
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】
前記第１スイッチ素子は、前記第１電力ラインにおいて、前記電源および前記第２スイッチ素子の間に設けられており、
前記センサは、前記第２スイッチ素子および前記コイルの接続点とグランドとの間の電圧値を検出する電圧センサを含んでおり、
前記コントローラは、
前記第１スイッチ素子を非通電状態にする制御信号と、前記第２スイッチ素子を通電状態にする制御信号とを出力し、前記電圧センサによって検出された電圧値が、前記電源の電圧値と等しいとき、前記第１スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別し、
前記第１スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、前記第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力し、前記電圧センサによって検出された電圧値が、前記電源の電圧値と等しいとき、前記第２スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別する、
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】
前記第１スイッチ素子は、前記第１電力ラインにおいて、前記電源および前記第２スイッチ素子の間に設けられており、
前記センサは、前記第１電力ラインにおいて、前記第２スイッチ素子および前記コイルの間に設けられ、前記第１電力ラインの通電状態を検出する電流センサを含み、
前記コントローラは、
前記第１スイッチ素子を非通電状態にする制御信号と、前記第２スイッチ素子を通電状態にする制御信号とを出力し、前記電流センサの検出結果が前記第１電力ラインの通電状態を示すとき、前記第１スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別し、
前記第１スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、前記第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力し、前記電流センサの検出結果が前記第１電力ラインの通電状態を示すとき、前記第２スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別する、
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５】
前記センサは、前記第２抵抗素子および前記第３スイッチ素子を前記コイルに接続する前記第２電力ラインの一部とグランドとの間の電圧値を検出する第３電圧センサを含み、
前記コントローラは、
前記第３スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、前記第３電圧センサによって検出された電圧値が、前記第３スイッチ素子が非通電状態であるときの電圧値よりも高く、前記電源の電圧値よりも低いとき、前記第３スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別し、
前記第３スイッチ素子を通電状態にする制御信号を出力し、前記第３電圧センサによって検出された電圧値が前記電源の電圧値と等しいとき、前記第２抵抗素子が抵抗低下状態で故障していることを判別する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】
前記センサは、前記第２電力ラインに設けられ、前記第２電力ラインの通電状態を検出する電流センサを含み、
前記コントローラは、前記第３スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、前記電流センサの検出結果が前記第２電力ラインの通電状態を示すとき、前記第３スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のリレーを一緒に動作させることができる蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、１つの駆動機構（ソレノイド）を用いて、複数の接点対を動作させるリレーが記載されている。各接点対は、可動接点および固定接点で構成されている。ソレノイドの通電および非通電を切り替えることにより、複数の接点対において、可動接点を固定接点に接触させたり、可動接点を固定接点から離したりすることができる。
【０００３】
また、特許文献１では、電池をモータと接続する電源回路が記載されている。この電源回路では、プラス側メインリレーおよびマイナス側メインリレーが用いられており、これらのメインリレーが上述した接点対となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２２８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソレノイドの通電および非通電を切り替えるためには、通常、スイッチ素子が用いられる。具体的には、スイッチ素子を通電状態（オン）にすれば、ソレノイドに電流を流すことができる。また、スイッチ素子を非通電状態（オフ）にすれば、ソレノイドの通電を遮断することができる。
【０００６】
ここで、スイッチ素子の故障によって、スイッチ素子が通電状態のままになってしまうと、ソレノイドに電流が流れ続け、複数の接点対においては、可動接点が固定接点に接触し続けてしまう。特許文献１に記載の電源回路では、プラス側メインリレーおよびマイナス側メインリレーが通電状態のままとなり、電池がモータに接続されたままとなる。
【０００７】
このような状態が発生すると、例えば、モータから電池に電力が供給され続け、電池が過充電状態となってしまうおそれがある。そこで、上述したスイッチ素子の故障を判別する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明である蓄電システムは、蓄電装置を負荷と接続する正極ラインおよび負極ラインにそれぞれ設けられた第１リレーおよび第２リレーと、第１抵抗素子と直列に接続された状態で、第１リレーと並列に接続された第３リレーと、を有する。駆動回路は、第２リレーおよび第３リレーと、第１リレーとを異なるタイミングで動作させ、コントローラは、駆動回路の動作を制御する。
【０００９】
駆動回路は、第１電力ラインと、第２電力ラインと、コイルと、センサとを有する。第１電力ラインは、第１電流値よりも大きい第２電流値の電流を電源からコイルに供給するラインであり、第１スイッチ素子と、第１スイッチ素子と直列に接続された第２スイッチ素子とを含んでいる。第２電力ラインは、第１電流値の電流を電源からコイルに供給するラインであり、第２抵抗素子と、第２抵抗素子と直列に接続された第３スイッチ素子とを含んでいる。
【００１０】
第１電流値の電流をコイルに供給すると、第２リレーおよび第３リレーを非通電状態から通電状態に切り替えるための電磁力が発生する。また、第２電流値の電流をコイルに供給すると、第１リレー、第２リレーおよび第３リレーを非通電状態から通電状態に切り替えるための電磁力が発生する。コイルに供給される電流値を、第１電流値および第２電流値の間で切り替えることにより、１つのコイルを用いて、第２リレーおよび第３リレーを動作させるタイミングと、第１リレーを動作させるタイミングとを異ならせることができる。
【００１１】
センサは、各スイッチ素子の通電状態および非通電状態に応じて出力信号を変化させる。そして、コントローラは、センサの出力信号に基づいて、各スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別する。
【００１２】
ここで、スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力した上で、センサの出力信号を監視すれば、スイッチ素子が通電状態であるか否かを判別できる。すなわち、スイッチ素子を非通電状態に制御しているにもかかわらず、センサの出力信号がスイッチ素子の通電状態を示せば、スイッチ素子が故障していることを判別できる。スイッチ素子が故障していることを判別できれば、この故障に対処することができる。
【００１３】
第１電力ラインにおいて、第１スイッチ素子は、電源および第２スイッチ素子の間に設けられている。そして、上述したセンサとしての第１電圧センサは、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子の接続点と、グランドとの間の電圧値を検出する。また、上述したセンサとしての第２電圧センサは、第２スイッチ素子およびコイルの接続点と、グランドとの間の電圧値を検出する。
【００１４】
第１スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力する。ここで、第１スイッチ素子が正常であれば、第１電圧センサによって検出された電圧値は、略０［Ｖ］となる。しかし、第１スイッチ素子が通電状態で故障しているとき、第１電圧センサによって検出された電圧値は、電源の電圧値と等しくなる。したがって、第１電圧センサによって検出された電圧値を監視することにより、第１スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００１５】
第２スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第１スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力する。ここで、第２スイッチ素子が正常であれば、第２電圧センサによって検出された電圧値は、略０［Ｖ］となる。しかし、第２スイッチ素子が通電状態で故障しているとき、第２電圧センサによって検出された電圧値は、電源の電圧値と等しくなる。したがって、第２電圧センサによって検出された電圧値を監視することにより、第２スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００１６】
第１電力ラインにおいて、第１スイッチ素子は、電源および第２スイッチ素子の間に設けられている。そして、上述したセンサとしての電圧センサは、第２スイッチ素子およびコイルの接続点と、グランドとの間の電圧値を検出する。
【００１７】
第１スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第１スイッチ素子を非通電状態にする制御信号と、第２スイッチ素子を通電状態にする制御信号を出力する。ここで、第１スイッチ素子が正常であれば、電圧センサによって検出された電圧値は、略０［Ｖ］となる。しかし、第１スイッチ素子が通電状態で故障しているとき、電圧センサによって検出された電圧値は、電源の電圧値と等しくなる。したがって、電圧センサによって検出された電圧値を監視することにより、第１スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００１８】
第２スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第１スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力する。ここで、第２スイッチ素子が正常であれば、電圧センサによって検出された電圧値は、略０［Ｖ］となる。しかし、第２スイッチ素子が通電状態で故障しているとき、電圧センサによって検出された電圧値は、電源の電圧値と等しくなる。したがって、電圧センサによって検出された電圧値を監視することにより、第２スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００１９】
第１電力ラインにおいて、第１スイッチ素子は、第２スイッチ素子および電源の間に設けられている。そして、上述したセンサとしての電流センサは、第１電力ラインにおいて、第２スイッチ素子およびコイルの間に設けられ、第１電力ラインの通電状態を検出する。
【００２０】
第１スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第１スイッチ素子を非通電状態にする制御信号と、第２スイッチ素子を通電状態にする制御信号とを出力する。第１スイッチ素子が正常であれば、第１電力ラインに電流が流れない。しかし、第１スイッチ素子が通電状態で故障していれば、第１電力ラインに電流が流れる。したがって、電流センサの検出結果（第１電力ラインの通電状態）を監視することにより、第１スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００２１】
第２スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第１スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、第２スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力する。第２スイッチ素子が正常であれば、第１電力ラインに電流が流れない。しかし、第２スイッチ素子が通電状態で故障していれば、第１電力ラインに電流が流れる。したがって、電流センサの検出結果（第１電力ラインの通電状態）を監視することにより、第２スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００２２】
上述したセンサとしての第３電圧センサは、第２抵抗素子および第３スイッチ素子をコイルに接続する第２電力ラインの一部と、グランドとの間の電圧値を検出する。
【００２３】
第３スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第３スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力する。ここで、第３スイッチ素子が正常であれば、第３電圧センサによって検出された電圧値は、略０［Ｖ］になる。しかし、第３スイッチ素子が通電状態で故障しているとき、第３電圧センサによって検出された電圧値は、第３スイッチ素子が非通電状態であるときの電圧値（略０［Ｖ］）よりも高く、電源の電圧値よりも低くなる。ここで、第３スイッチ素子が通電状態であるとき、第３電圧センサによって検出される電圧値は、第２抵抗素子の抵抗値による電圧降下量の分だけ、電源の電圧値よりも低下する。したがって、第３電圧センサによって検出される電圧値を監視することにより、第３スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【００２４】
また、コントローラが、第３スイッチ素子を通電状態にする制御信号を出力し、第３電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値と等しいとき、第２抵抗素子が抵抗低下状態で故障していることを判別できる。第２抵抗素子の抵抗値が低下している状態（抵抗低下状態）では、第２抵抗素子の抵抗値による電圧降下が発生せず、第３電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値と等しくなる。この条件を確認することにより、第２抵抗素子の故障を判別することができる。第２抵抗素子が故障してしまうと、コイルに供給される電流値を、第１電流値および第２電流値の間で切り替えることができなくなってしまうため、第２抵抗値の故障を判別する必要がある。
【００２５】
上述したセンサとしての電流センサは、第２電力ラインに設けられ、第２電力ラインの通電状態を検出する。
【００２６】
第３スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別するとき、コントローラは、第３スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力する。第３スイッチ素子が正常であれば、第２電力ラインに電流が流れない。しかし、第３スイッチ素子が通電状態で故障していれば、第２電力ラインに電流が流れる。したがって、電流センサの検出結果（第２電力ラインの通電状態）を監視することにより、第３スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】実施例１において、システムメインリレーを駆動する回路の構成を示す図である。
【図３】システムメインリレーを駆動する構造を示す概略図である。
【図４】システムメインリレーを駆動する構造を示す概略図である。
【図５】システムメインリレーを駆動する構造を示す概略図である。
【図６】実施例１において、駆動回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例１において、駆動回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。
【図８】実施例２において、システムメインリレーを駆動する回路の構成を示す図である。
【図９】実施例２において、駆動回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施例３において、システムメインリレーを駆動する回路の構成を示す図である。
【図１１】実施例３において、駆動回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。
【図１２】実施例３において、駆動回路の故障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】
【００２８】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２９】
本発明の実施例１における電池システム（本発明の蓄電システムに相当する）について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例における電池システムの構成を示す概略図である。
【００３０】
組電池（本発明の蓄電装置に相当する）１０の正極端子には、正極ラインＰＬが接続されており、組電池１０の負極端子には、負極ラインＮＬが接続されている。組電池１０は、複数の単電池を有しており、単電池の数は、適宜設定することができる。ここで、組電池１０を構成する複数の単電池は、直列に接続したり、並列に接続したりすることができる。
【００３１】
なお、組電池１０の代わりに、１つの単電池を用いることもできる。単電池としては、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。
【００３２】
組電池１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、負荷２０と接続されている。負荷２０は、組電池１０からの電力を受けて動作する。また、負荷２０が電力を生成するときには、この電力を用いて、組電池１０を充電することができる。正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬにはコンデンサＣが接続されており、コンデンサＣは、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間における電圧値を平滑化するために用いられる。
【００３３】
正極ラインＰＬには、システムメインリレー（本発明の第１リレーに相当する）ＳＭＲ−Ｂが設けられており、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂには、システムメインリレー（本発明の第３リレーに相当する）ＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子（本発明の第１抵抗素子に相当する）Ｒ１１が並列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ１１は、直列に接続されている。
【００３４】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂは、可動接点ＭＣ１および固定接点ＦＣ１を有しており、固定接点ＦＣ１が正極ラインＰＬに接続されている。可動接点ＭＣ１が固定接点ＦＣ１に接触することにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオンになり、可動接点ＭＣ１が固定接点ＦＣ１から離れることにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオフになる。
【００３５】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、可動接点ＭＣ２および固定接点ＦＣ２を有しており、固定接点ＦＣ２の一端が正極ラインＰＬに接続され、固定接点ＦＣ２の他端が抵抗素子Ｒ１１に接続されている。可動接点ＭＣ２が固定接点ＦＣ２に接触することにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐがオンになり、可動接点ＭＣ２が固定接点ＦＣ２から離れることにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐがオフになる。抵抗素子Ｒ１１は、組電池１０からコンデンサＣに突入電流が流れることを防止するために用いられる。
【００３６】
負極ラインＮＬには、システムメインリレー（本発明の第２リレーに相当する）ＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは、可動接点ＭＣ３および固定接点ＦＣ３を有しており、固定接点ＦＣ３が負極ラインＮＬに接続されている。可動接点ＭＣ３が固定接点ＦＣ３に接触することにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇがオンになり、可動接点ＭＣ３が固定接点ＦＣ３から離れることにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇがオフになる。
【００３７】
なお、本実施例では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂに対して、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ１１を並列に接続しているが、これに限るものではない。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび抵抗素子Ｒ１１は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの一方に対して、並列に接続されていればよい。
【００３８】
組電池１０は、例えば、車両に搭載することができる。ここで、負荷２０としては、モータ・ジェネレータを用いることができる。モータ・ジェネレータは、組電池１０からの電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。この運動エネルギは、車輪に伝達される。また、車両の制動時において、モータ・ジェネレータは電力を生成し、この電力は、組電池１０に供給される。
【００３９】
次に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇを駆動する回路（駆動回路）について、図２を用いて説明する。
【００４０】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇを駆動するための駆動回路３０は、コイル３１およびスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を有する。コイル３１の一端は接地され、コイル３１の他端は、電源３２と接続されている。これにより、電源３２からの電力がコイル３１に供給される。電源３２としては、組電池１０を用いたり、組電池１０とは異なる電源を用いたりすることができる。組電池１０を車両に搭載した場合、組電池１０とは異なる電源として、公知の補機電池がある。
【００４１】
電源３２の電力をコイル３１に供給するラインは、第１電力ラインＳＬ１，第２電力ラインＳＬ２および共通電力ラインＳＬ３を有する。第１電力ラインＳＬ１の一端および第２電力ラインＳＬ２の一端は、共通電力ラインＳＬ３を介して、コイル３１と接続されている。また、第１電力ラインＳＬ１の他端および第２電力ラインＳＬ２の他端は、共通電力ラインＳＬ３を介して、電源３２と接続されている。このため、第１電力ラインＳＬ１を介して、電源３２の電力をコイル３１に供給したり、第２電力ラインＳＬ２を介して、電源３２の電力をコイル３１に供給したりすることができる。
【００４２】
第１電力ラインＳＬ１には、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、直列に接続されている。具体的には、スイッチ素子（本発明の第１スイッチ素子に相当する）ＳＷ１の一端が電源３２と接続され、スイッチ素子ＳＷ１の他端がスイッチ素子（本発明の第２スイッチ素子に相当する）ＳＷ２の一端と接続されている。スイッチ素子ＳＷ２の他端は、コイル３１と接続されている。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、コントローラ４０からの制御信号を受けて、オン（通電状態）およびオフ（非通電状態）の間で切り替わる。
【００４３】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２には、第２電力ラインＳＬ２を介して、スイッチ素子（本発明の第３スイッチ素子に相当する）ＳＷ３および抵抗素子（本発明の第２抵抗素子に相当する）Ｒ２１が並列に接続されており、スイッチ素子ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１は、直列に接続されている。具体的には、抵抗素子Ｒ２１の一端が、スイッチ素子ＳＷ１および電源３２の接続点に接続され、抵抗素子Ｒ２１の他端が、スイッチ素子ＳＷ３の一端に接続されている。スイッチ素子ＳＷ３の他端は、コイル３１およびスイッチ素子ＳＷ２の間の接続点に接続されている。なお、図２に示す抵抗素子Ｒ２１の位置にスイッチ素子ＳＷ３を設け、図２に示すスイッチ素子ＳＷ３の位置に抵抗素子Ｒ２１を設けることもできる。
【００４４】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３としては、いわゆる機械式スイッチを用いたり、半導体スイッチ（例えば、トランジスタ）を用いたりすることができる。機械式スイッチは、可動接点および固定接点を有する。可動接点が固定接点に接触することにより、スイッチ素子（機械式スイッチ）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオンになり、可動接点が固定接点から離れることにより、スイッチ素子（機械式スイッチ）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフになる。半導体スイッチは、イオンの移動状態に応じて、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００４５】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２の接続点には、電圧センサ（本発明の第１電圧センサに相当する）３３が接続されている。電圧センサ３３は、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２の接続点とグランドとの間の電圧値Ｖ１を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。スイッチ素子ＳＷ２およびコイル３１の接続点には、電圧センサ（本発明の第２電圧センサに相当する）３４が接続されている。電圧センサ３４は、スイッチ素子ＳＷ２およびコイル３１の接続点と、グランドとの間の電圧値Ｖ２を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。
【００４６】
スイッチ素子ＳＷ３およびコイル３１の接続点（第２電力ラインＳＬ２上）には、電圧センサ（本発明の第３電圧センサに相当する）３５が接続されている。電圧センサ３５は、スイッチ素子ＳＷ３およびコイル３１の接続点と、グランドとの間の電圧値Ｖ３を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。なお、上述したように、スイッチ素子ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１の位置を入れ換えたとき、電圧センサ３５は、抵抗素子Ｒ２１およびコイル３１の接続点と、グランドとの間の電圧値Ｖ２を検出する。すなわち、直列に接続されたスイッチ素子ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１をコイル３１に接続する第２電力ラインＳＬ２の一部と、グランドとの間の電圧値Ｖ３を、電圧センサ３５によって検出すればよい。
【００４７】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオンであるとき、電力ラインＳＬ１，ＳＬ３を介して、電源３２からコイル３１に電力が供給される。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオフであっても、スイッチ素子ＳＷ３がオンであるときには、電力ラインＳＬ２，ＳＬ３を介して、電源３２からコイル３１に電力が供給される。ここで、第２電力ラインＳＬ２には抵抗素子Ｒ２１が設けられているため、第２電力ラインＳＬ２を介してコイル３１に流れる電流値（本発明の第１電流値に相当する）Ｉ２は、第１電力ラインＳＬ１を介してコイル３１に流れる電流値（本発明の第２電流値に相当する）Ｉ１よりも小さくなる。
【００４８】
このように、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオンにする場合と、スイッチ素子ＳＷ３をオンにする場合とを切り替えることにより、コイル３１に流れる電流値を、電流値Ｉ１，Ｉ２の間で切り替えることができる。なお、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフであるとき、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ３がオフであるとき、スイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３がオフであるときには、電源３２からコイル３１に電流が流れない。
【００４９】
次に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇを駆動するための構造について、図３から図５を用いて説明する。
【００５０】
図３に示す状態では、すべてのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇがオフであり、図２に示すスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフである。ここで、図３に示す３つのコイル３１Ｇ，３１Ｂ，３１Ｐは、互いに接続されており、図２に示すコイル３１を構成している。すなわち、コイル３１Ｇ，３１Ｂ，３１Ｐのうち、少なくとも１つのコイルに電流が流れているときには、他のコイルにも電流が流れている。
【００５１】
固定鉄心５１Ｇおよび可動鉄心５２Ｇには、バネ５３Ｇが接続されており、バネ５３Ｇは、固定鉄心５１Ｇから離れる方向に可動鉄心５２Ｇを付勢している。可動鉄心５２Ｇの先端には、可動接点ＭＣ３と接触する押圧部材５４Ｇが設けられている。バネ５５Ｇは、固定接点ＦＣ３と接触する方向に可動接点ＭＣ３を付勢する。
【００５２】
固定鉄心５１Ｂ，５１Ｐは、固定鉄心５１Ｇと同様の機能を有し、可動鉄心５２Ｂ，５２Ｐは、可動鉄心５２Ｇと同様の機能を有し、バネ５３Ｂ，５３Ｐは、バネ５３Ｇと同様の機能を有する。押圧部材５４Ｂ，５４Ｐは、押圧部材５４Ｇと同様の機能を有し、バネ５５Ｂ，５５Ｐは、バネ５５Ｇと同様の機能を有する。
【００５３】
コイル３１Ｇに電流が流れていないとき、バネ５３Ｇの付勢力を受けた可動鉄心５２Ｇは、固定鉄心５１Ｇから離れる方向に移動し、押圧部材５４Ｇは、固定接点ＦＣ３から離れる方向に可動接点ＭＣ３を移動させる。これにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇがオフとなっている。同様に、コイル３１Ｂ，３１Ｐに電流が流れていないとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐがオフとなっている。
【００５４】
第２電力ラインＳＬ２を介して、電源３２からコイル３１に電流を流すと、コイル３１Ｇ，３１Ｐの通電によって発生した電磁力によって、可動鉄心５２Ｇ，５２Ｐは、図４に示すように、バネ５３Ｇ，５３Ｐの付勢力に抗して、固定鉄心５１Ｇ，５１Ｐに近づく方向に移動する。この可動鉄心５２Ｇ，５２Ｐの移動に伴って、可動接点ＭＣ３，ＭＣ２は、バネ５５Ｇ，５５Ｐの付勢力を受けて、固定接点ＦＣ３，ＦＣ２にそれぞれ接触する。これにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、オフからオンに切り替わる。
【００５５】
ここで、コイル３１Ｂにも電流が流れているが、コイル３１Ｂの通電によって発生した電磁力によっても、可動鉄心５２Ｂは、バネ５３Ｂの付勢力に抗して移動しないようになっている。例えば、バネ５３Ｂの付勢力を、バネ５３Ｇ，５３Ｐの付勢力よりも大きくすることにより、可動鉄心５２Ｂをバネ５３Ｂの付勢力に抗して移動させないようにすることができる。これにより、可動鉄心５２Ｂだけは、図３に示す状態に維持され、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂはオフのままとなる。
【００５６】
一方、スイッチ素子ＳＷ３をオフにして、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオンにすると、第１電力ラインＳＬ１を介して、電源３２からコイル３１に電流が流れる。上述したように、電流値Ｉ１は電流値Ｉ２よりも大きくなるため、コイル３１Ｂの通電によって発生した電磁力によって、可動鉄心５２Ｂは、バネ５３Ｂの付勢力に抗して、固定鉄心５１Ｂに近づく方向に移動する。この可動鉄心５２Ｂの移動に伴って、可動接点ＭＣ１は、バネ５５Ｂの付勢力を受けて、固定接点ＦＣ１に接触する。これにより、図５に示すように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオンになる。
【００５７】
なお、コイル３１Ｂの通電時には、コイル３１Ｇ，３１Ｐにも電流が流れている。ここで、図５に示す状態においてコイル３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｐに流れる電流値Ｉ１は、図４に示す状態においてコイル３１Ｇ，３１Ｐに流れる電流値Ｉ２よりも大きいため、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、図５に示す状態であってもオンになる。
【００５８】
本実施例によれば、１つのコイル３１への通電によって、３つのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐを動作させることができる。ここで、コイル３１に流れる電流値を切り替えることにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐだけをオンにする状態（図４に示す状態）と、すべてのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐをオンにする状態（図５に示す状態）とを切り替えることができる。
【００５９】
これにより、図１に示す電池システムでは、まず、電流値Ｉ２の電流をコイル３１に流して、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐをオンにすることにより、抵抗素子Ｒ１１を介して、組電池１０の放電電流をコンデンサＣに流すことができる。したがって、コンデンサＣを充電するときに、組電池１０からコンデンサＣに突入電流が流れることを防止できる。コンデンサＣの充電が終了した後では、電流値Ｉ１の電流をコイル３１に流すことにより、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ことができる。
【００６０】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオフからオンに切り替わったとき、組電池１０および負荷２０の接続が終了し、図１に示す電池システムは起動状態（Ready-ON）となる。組電池１０および負荷２０の接続を遮断し、図１に示す電池システムを停止状態（Ready-OFF）とするときには、図２に示すスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオフにして、コイル３１への通電を遮断すればよい。
【００６１】
本実施例において、可動接点ＭＣ２，ＭＣ３を機械的に接続して、可動接点ＭＣ２，ＭＣ３を一体的に動作させることができる。この場合には、可動鉄心５２Ｇ，５２Ｐの一方だけを用いて、可動接点ＭＣ２，ＭＣ３を動作させることができる。例えば、可動鉄心５２Ｇを用いるときには、固定鉄心５１Ｐ、可動鉄心５２Ｐやコイル３１Ｐなどを省略することができ、部品点数を減らすことができる。また、コイル３１Ｐで消費される電力が無くなるため、コイル３１Ｇ，３１Ｂ，３１Ｐを用いた場合に比べて、コイル３１で消費される電力を低減することができる。
【００６２】
駆動回路３０が故障することを想定すると、コイル３１に電流が流れ続けるおそれがある。コイル３１に電流が流れ続ければ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐがオンのままとなり、組電池１０が負荷２０に接続されたままとなってしまう。組電池１０が負荷２０に接続されたままでは、例えば、負荷２０からの電力が組電池１０に供給され続け、組電池１０が過充電状態となってしまうおそれがある。
【００６３】
本実施例では、第１電力ラインＳＬ１において、２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を設けている。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２の一方だけを設けたときには、このスイッチ素子の故障によって、コイル３１に電流が流れ続けてしまうことがある。ここでいうスイッチ素子の故障（以下、オン故障という）とは、スイッチ素子をオフにする制御を行っているにもかかわらず、スイッチ素子がオンのままとなる状態をいう。
【００６４】
本実施例のように、２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を設けることにより、一方のスイッチ素子がオン故障であっても、他方のスイッチ素子をオフにすることができる。これにより、第１電力ラインＳＬ１を介して、コイル３１に電流が流れ続けることを防止でき、組電池１０および負荷２０の接続を遮断することができる。本実施例では、２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２を設けているが、スイッチ素子の数は２つ以上であればよい。第１電力ラインＳＬ１において、２つ以上のスイッチ素子を直列に接続しておけば、一部のスイッチ素子がオン故障になっても、残りのスイッチ素子をオフにすることができる。
【００６５】
一方、スイッチ素子ＳＷ３がオン故障であるときには、上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐがオンのままとなってしまう。ここで、組電池１０および負荷２０を接続する電流経路には、抵抗素子Ｒ１１が含まれるため、負荷２０からの電力によって組電池１０が充電されるときに、充電時の電流値を低下させることができる。これにより、組電池１０が過充電状態に到達するまでの時間を延ばすことができる。
【００６６】
本実施例では、駆動回路３０の故障を判別するようにしており、この故障を判別する処理について、図６および図７に示すフローチャートを用いて説明する。図６および図７に示す処理は、コントローラ４０によって実行される。
【００６７】
図６に示す処理は、組電池１０および負荷２０を接続するときに行われ、図６に示す処理を開始するとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇはオフである。
【００６８】
ステップＳ１０１において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオフにするための制御信号を出力する。なお、図６に示す処理を開始するときには、組電池１０および負荷２０の接続が遮断されており、通常、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフとなっている。このため、ステップＳ１０１の処理を省略することもできる。
【００６９】
ステップＳ１０２において、コントローラ４０は、電圧センサ３５によって検出された電圧値Ｖ３が、略０［Ｖ］よりも高く、かつ、電圧値Ｖａｂよりも低いか否かを判別する。略０［Ｖ］とは、スイッチ素子ＳＷ３がオフであるときに電圧センサ３５によって検出される電圧値であり、電圧センサ３５の検出誤差が含まれることを意味している。電圧値Ｖａｂは、電源３２の電圧値であり、ステップＳ１０２の処理を行うまでに、電圧値Ｖａｂを検出しておけばよい。電圧値Ｖ３が、略０［Ｖ］よりも高く、かつ、電圧値Ｖａｂよりも低いとき、コントローラ４０は、ステップＳ１０３において、スイッチ素子ＳＷ３がオン故障であると判別する。
【００７０】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオフであり、スイッチ素子ＳＷ３がオンであるときには、第２電力ラインＳＬ２を介して、電源３２からコイル３１に電流が流れる。ここで、第２電力ラインＳＬ２には抵抗素子Ｒ２１が設けられているため、電圧値Ｖ３は、抵抗素子Ｒ２１の抵抗値による電圧降下量の分だけ、電圧値Ｖａｂよりも低くなる。すなわち、電圧値Ｖ３は、略０［Ｖ］よりも高く、かつ、電圧値Ｖａｂよりも低くなる。そこで、この条件を満たすときには、スイッチ素子ＳＷ３がオン故障であることを判別できる。
【００７１】
スイッチ素子ＳＷ３がオフであるとき、電圧値Ｖ３が略０［Ｖ］となる。このため、コントローラ４０は、ステップＳ１０４において、スイッチ素子ＳＷ３が正常であることを判別する。スイッチ素子ＳＷ３が正常であることを確認した後、コントローラ４０は、ステップＳ１０５において、スイッチ素子ＳＷ３をオンにするための制御信号を出力する。スイッチ素子ＳＷ３は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオフからオンに切り替わり、第２電力ラインＳＬ２を介して、電源３２からコイル３１に電流が流れる。これにより、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇがオフからオンに切り替わり、コンデンサＣが充電される。
【００７２】
ステップＳ１０６において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオンにするための制御信号を出力した後に、スイッチ素子ＳＷ３をオフにするための制御信号を出力する。ステップＳ１０６の処理は、コンデンサＣの充電を終了した後に行われる。例えば、コンデンサＣの充電が終了するまでの時間を予め求めておき、この時間が経過したことを確認した後に、ステップＳ１０６の処理を行うことができる。
【００７３】
スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオフからオンに切り替わるとともに、スイッチ素子ＳＷ３は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオンからオフに切り替わる。これにより、第１電力ラインＳＬ１を介して、電源３２からコイル３１に電流が流れ、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇだけでなく、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂもオフからオンに切り替わる。ステップＳ１０６の処理を終了したとき、図１に示す電池システムが起動状態となる。
【００７４】
図７に示す処理は、組電池１０および負荷２０の接続を遮断するときに行われる。図７に示す処理を開始するとき、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオンであり、スイッチ素子ＳＷ３がオフである。また、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇはオンである。
【００７５】
ステップＳ２０１において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ３をオンにするための制御信号を出力した後、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオフにするための制御信号を出力する。スイッチ素子ＳＷ３は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオフからオンに切り替わり、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオンからオフに切り替わる。これにより、コイル３１に流れる電流値が低下するため、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂだけがオンからオフに切り替わる。
【００７６】
ステップＳ２０２において、コントローラ４０は、電圧センサ３５によって検出された電圧値Ｖ３が電圧値Ｖａｂと等しいか否かを判別する。電圧値Ｖａｂは、電圧センサによって検出されるが、電圧センサの検出誤差などによって、電圧値Ｖ３，Ｖａｂにバラツキが発生することがある。このバラツキを考慮して、電圧値Ｖ３，Ｖａｂが等しいか否かを判別することもできる。具体的には、下記式（１）に示す条件を満たすか否かを判別することができる。
【００７７】
【数１】
0005874699.tif 000002
【００７８】
上記式（１）に示す定数αは、電圧値Ｖ３，Ｖａｂのバラツキを考慮して適宜設定することができる。ただし、定数αは、抵抗素子Ｒ２１の抵抗値による電圧降下量よりも小さい値である。上記式（１）に示す条件を満たすとき、電圧値Ｖ３，Ｖａｂが等しいと判別することができる。また、上記式（１）に示す条件を満たさないとき、電圧値Ｖ３，Ｖａｂが異なると判別することができる。
【００７９】
電圧値Ｖ３，Ｖａｂが等しいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０３において、抵抗素子Ｒ２１がショート状態（抵抗低下状態）で故障していることを判別する。ここで、抵抗素子Ｒ２１の故障とは、ショート状態での故障をいう。抵抗素子Ｒ２１が故障していなければ、抵抗素子Ｒ２１の抵抗値による電圧降下量の分だけ、電圧値Ｖ３は、電圧値Ｖａｂよりも低くなる。電圧値Ｖ３，Ｖａｂが等しければ、抵抗素子Ｒ２１の抵抗値による電圧降下が発生していないため、抵抗素子Ｒ２１が故障していることを判別できる。
【００８０】
電圧値Ｖ３，Ｖａｂが異なるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０４において、抵抗素子Ｒ２１が正常であることを判別する。ここでいう正常とは、抵抗素子Ｒ２１が故障していないことである。上述したように、抵抗素子Ｒ２１が故障していないときには、電圧値Ｖ３が電圧値Ｖａｂよりも低くなり、電圧値Ｖ３，Ｖａｂが異なるため、抵抗素子Ｒ２１が正常であることを判別できる。
【００８１】
本実施例において、抵抗素子Ｒ２１が故障していると、コイル３１に流れる電流値を電流値Ｉ１，Ｉ２の間で切り替えることができなくなってしまう。すなわち、抵抗素子Ｒ２１の故障によって、コイル３１には、電流値Ｉ１の電流だけが流れることになり、すべてのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇを同時に動作させてしまう。そこで、上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂを異なるタイミングで動作させるためにも、抵抗素子Ｒ２１の故障を判別する必要がある。
【００８２】
ステップＳ２０５において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ１をオンにするための制御信号を出力するとともに、スイッチ素子ＳＷ３をオフにするための制御信号を出力する。スイッチ素子ＳＷ１は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオフからオンに切り替わり、スイッチ素子ＳＷ３は、コントローラ４０からの制御信号を受けてオンからオフに切り替わる。
【００８３】
ステップＳ２０６において、コントローラ４０は、電圧センサ３４によって検出された電圧値Ｖ２が電圧値Ｖａｂと等しいか否かを判別する。ここで、電圧値Ｖ２，Ｖａｂのバラツキを考慮して、下記式（２）に示す条件を満たすときに、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが等しいことを判別できる。
【００８４】
【数２】
0005874699.tif 000003
【００８５】
上記式（２）に示す定数βは、電圧値Ｖ２，Ｖａｂのバラツキを考慮して適宜設定することができる。上記式（２）に示す条件を満たさないとき、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが異なることを判別できる。
【００８６】
電圧値Ｖ２，Ｖａｂが等しいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０７において、スイッチ素子ＳＷ２がオン故障であることを判別する。ステップＳ２０６の処理が行われるときには、スイッチ素子ＳＷ１だけがオンに制御されている。ここで、スイッチ素子ＳＷ２がオンであるときには、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが等しくなるため、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが等しいことを確認することにより、スイッチ素子ＳＷ２がオン故障であることを判別できる。
【００８７】
一方、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが異なるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０８において、スイッチ素子ＳＷ２が正常であることを判別する。スイッチ素子ＳＷ２は、正常であればオフとなり、電圧値Ｖ２は略０［Ｖ］を示す。すなわち、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが異なることになるため、ステップＳ２０８の処理において、スイッチ素子ＳＷ２が正常であることを判別できる。
【００８８】
ステップＳ２０９において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ１をオフにするための制御信号を出力する。ここで、スイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３については、オフのままである。ステップＳ２１０において、コントローラ４０は、電圧センサ３３によって検出された電圧値Ｖ１が電圧値Ｖａｂと等しいか否かを判別する。ここで、電圧値Ｖ１，Ｖａｂのバラツキを考慮して、下記式（３）に示す条件を満たすときに、電圧値Ｖ１，Ｖａｂが等しいことを判別できる。
【００８９】
【数３】
0005874699.tif 000004
【００９０】
上記式（３）に示す定数γは、電圧値Ｖ１，Ｖａｂのバラツキを考慮して適宜設定することができる。上記式（３）に示す条件を満たさないとき、電圧値Ｖ１，Ｖａｂが異なることを判別できる。
【００９１】
電圧値Ｖ１，Ｖａｂが等しいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２１１において、スイッチ素子ＳＷ１がオン故障であることを判別する。スイッチ素子ＳＷ１をオフに制御しているにもかかわらず、電圧値Ｖ１，Ｖａｂが等しいときには、スイッチ素子ＳＷ１がオン故障であることを判別できる。
【００９２】
一方、電圧値Ｖ１，Ｖａｂが異なるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２１２において、スイッチ素子ＳＷ１が正常であることを判別する。スイッチ素子ＳＷ１は、正常であればオフとなり、電圧値Ｖ１が略０［Ｖ］を示すため、電圧値Ｖ１，Ｖａｂが異なることになる。そこで、電圧値Ｖ１，Ｖａｂが異なることを確認することにより、スイッチ素子ＳＷ１が正常であることを判別できる。ステップＳ２１２の処理を終了したとき、図１に示す電池システムが停止状態となる。
【００９３】
図６および図７に示す処理において、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３や抵抗素子Ｒ２１の故障を判別したときには、ユーザなどに対して警告を行うことができる。ユーザなどに対する警告は、公知の手段を適宜採用することができる。
【００９４】
例えば、警告の手段としては、音や表示を用いることができる。具体的には、音を発生させることにより、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３や抵抗素子Ｒ２１が故障していることをユーザなどに認識させることができる。また、所定の情報をディスプレイに表示させることにより、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３や抵抗素子Ｒ２１が故障していることをユーザなどに認識させることができる。ここで、具体的な故障の内容をユーザなどに認識させなくてもよく、何らかの故障が発生していることをユーザなどに認識させるだけでもよい。
【００９５】
一方、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオン故障であるときには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐがオンのままとなってしまう。また、スイッチ素子ＳＷ３がオン故障であるときには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐがオンのままとなってしまう。この場合には、上述した警告の他にも、例えば、組電池１０の入力を制限して、組電池１０が過充電状態となることを抑制する処理を行うことができる。この処理は、コントローラ４０によって行うことができる。
【００９６】
本実施例によれば、電池システムを起動するときの処理（図６に示す処理）と、電池システムを停止させるときの処理（図７に示す処理）とにおいて、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１の故障を判別することができる。
【００９７】
図６に示す処理を行うときにおいて、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１が正常であれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇがオフからオンに切り替わるだけである。すなわち、図６に示す処理によれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇをオンおよびオフの間で複数回切り替えることなく、スイッチ素子ＳＷ３が正常であることを判別できる。
【００９８】
また、図７に示す処理を行うときにおいて、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１が正常であれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇがオンからオフに切り替わるだけである。すなわち、図７に示す処理によれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇをオンおよびオフの間で複数回切り替えることなく、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２および抵抗素子Ｒ２１が正常であることを判別できる。
【００９９】
このように、図６および図７に示す処理によれば、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１が正常であることを判別するときに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇを不必要に動作させることを防止できる。すなわち、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇをオンおよびオフの間で切り替える回数が必要以上に増えることを防止でき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐ，ＳＭＲ−Ｇの摩耗が進行することを抑制できる。
【０１００】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐは、可動接点ＭＣ１〜ＭＣ３および固定接点ＦＣ１〜ＦＣ３をそれぞれ有しているため、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐをオンおよびオフの間で切り替える回数が増えるほど、可動接点ＭＣ１〜ＭＣ３および固定接点ＦＣ１〜ＦＣ３が摩耗しやすくなってしまう。上述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐをオンおよびオフの間で切り替える回数が必要以上に増えることを防止することにより、可動接点ＭＣ１〜ＭＣ３および固定接点ＦＣ１〜ＦＣ３の摩耗が進行することを抑制できる。
【実施例２】
【０１０１】
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。
【０１０２】
図８は、本実施例における駆動回路３０の構成を示す。実施例１では、電圧センサ３３を設けているが、本実施例では、電圧センサ３３を省略している。この点を除き、本実施例の駆動回路３０は、実施例１の駆動回路３０と同じである。本実施例によれば、実施例１と比べて、電圧センサ３３を省略でき、部品点数を減らすことができる。
【０１０３】
図９は、駆動回路３０の故障を判別する処理を示すフローチャートである。図９に示す処理は、図７に示す処理に対応している。ここで、図７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、詳細な説明は省略する。図９のステップＳ２１３において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ１をオフにするための制御信号を出力するとともに、スイッチ素子ＳＷ２をオンにするための制御信号を出力する。
【０１０４】
ステップＳ２１４において、コントローラ４０は、電圧センサ３４によって検出された電圧値Ｖ２が電圧値Ｖａｂと等しいか否かを判別する。電圧値Ｖ２，Ｖａｂが等しいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２１１において、スイッチ素子ＳＷ１がオン故障であることを判別する。一方、電圧値Ｖ２，Ｖａｂが異なるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２１２において、スイッチ素子ＳＷ１が正常であることを判別する。ステップＳ２１５において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ２をオフにするための制御信号を出力する。なお、スイッチ素子ＳＷ３のオン故障を判別するときには、図６に示す処理を行えばよい。
【実施例３】
【０１０５】
本発明の実施例３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。
【０１０６】
実施例１では、電圧センサ３３〜３５の検出結果に基づいて、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１の故障を判別しているが、これに限るものではない。具体的には、電流センサを用いて、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３および抵抗素子Ｒ２１の故障を判別することもできる。
【０１０７】
図１０は、本実施例における駆動回路３０の構成を示す。第１電力ラインＳＬ１において、スイッチ素子ＳＷ２およびコイル３１の間には、電流センサ３６が設けられている。電流センサ３６は、スイッチ素子ＳＷ２からコイル３１に流れる電流値Ｉｄ１を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。第２電力ラインＳＬ２において、スイッチ素子ＳＷ３およびコイル３１の間には、電流センサ３７が設けられている。電流センサ３７は、スイッチ素子ＳＷ３からコイル３１に流れる電流値Ｉｄ２を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。
【０１０８】
次に、本実施例において、駆動回路３０の故障を判別する処理について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１に示す処理は、図６に示す処理に対応しており、図１２に示す処理は、図７に示す処理に対応している。
【０１０９】
図１１において、図６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、詳細な説明は省略する。図１１において、ステップＳ１０１の処理を行った後は、ステップＳ１０７の処理が行われる。ステップＳ１０７において、コントローラ４０は、電流センサ３７によって検出された電流値Ｉｄ２が略０［Ａ］よりも大きいか否かを判別する。略０［Ａ］とは、スイッチ素子ＳＷ３がオフであるときに電流センサ３７によって検出される電流値Ｉｄ２であり、電流センサ３７の検出誤差を含むことを意味する。
【０１１０】
電流値Ｉｄ２が略０［Ａ］よりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ１０３において、スイッチ素子ＳＷ３がオン故障であることを判別する。スイッチ素子ＳＷ３がオンであれば、第２電力ラインＳＬ２を介して、電源３２からコイル３１に電流が流れるため、電流値Ｉｄ２は略０［Ａ］よりも大きくなる。そこで、電流値Ｉｄ２が略０［Ａ］よりも大きいことを確認することにより、スイッチ素子ＳＷ３がオン故障であることを判別できる。
【０１１１】
図１２において、図７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、詳細な説明は省略する。図１２において、ステップＳ２０１の処理を行った後は、ステップＳ２１６の処理が行われる。ステップＳ２１６において、コントローラ４０は、電流センサ３７によって検出された電流値Ｉｄ２が電流値Ｉｔｈ２と等しいか否かを判別する。電流値Ｉｔｈ２は、第１電力ラインＳＬ１を流れる電流値Ｉ１と等しい。電流値Ｉｔｈ２としては、図１１に示す処理を行うときに、電流センサ３６によって検出された電流値Ｉｄ１を用いることができる。
【０１１２】
電流値Ｉｄ２，Ｉｔｈ２が等しいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０３において、抵抗素子Ｒ２１が故障していることを判別する。抵抗素子Ｒ２１が故障していると、第２電力ラインＳＬ２を流れる電流値は、第１電力ラインＳＬ１を流れる電流値と等しくなる。このため、電流値Ｉｄ２が、電流値Ｉｔｈ２（Ｉｄ１）と等しいことを確認することにより、抵抗素子Ｒ２１が故障していることを判別できる。ここで、電流値Ｉｄ２，Ｉｔｈ２のバラツキを考慮して、上記式（１）〜（３）と同様の条件を設定することにより、電流値Ｉｄ２，Ｉｔｈ２が等しいか否かを判別することもできる。
【０１１３】
電流値Ｉｄ２，Ｉｔｈ２が異なるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０４において、抵抗素子Ｒ２１が正常であることを判別する。抵抗素子Ｒ２１が故障していなければ、電流値Ｉｄ２は、抵抗素子Ｒ２１の抵抗値によって、第１電力ラインＳＬ１を流れる電流値（すなわち、電流値Ｉｔｈ２）よりも小さくなる。このため、電流値Ｉｄ２，Ｉｔｈ２が異なることを確認することにより、抵抗素子Ｒ２１が正常であることを判別できる。
【０１１４】
ステップＳ２０５の処理を行った後は、ステップＳ２１７の処理が行われる。ステップＳ２１７において、コントローラ４０は、電流センサ３６によって検出された電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きいか否かを判別する。略０［Ａ］とは、電流センサ３６の検出誤差を含むことを意味する。電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０７において、スイッチ素子ＳＷ２がオン故障であることを判別する。一方、電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］であるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２０８において、スイッチ素子ＳＷ２が正常であることを判別する。
【０１１５】
ステップＳ２１７の処理が行われるときには、スイッチ素子ＳＷ１だけをオンに制御している。ここで、スイッチ素子ＳＷ２がオンであれば、電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きくなるため、電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きいことを確認することにより、スイッチ素子ＳＷ２がオン故障であることを判別できる。
【０１１６】
ステップＳ２０８の処理を行った後、ステップＳ２１８において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ１をオフにするための制御信号を出力するとともに、スイッチ素子ＳＷ２をオンにするための制御信号を出力する。ステップＳ２１９において、コントローラ４０は、電流センサ３６によって検出された電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きいか否かを判別する。
【０１１７】
略０［Ａ］とは、電流センサ３６の検出誤差を含むことを意味する。電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ２１１において、スイッチ素子ＳＷ１がオン故障であることを判別する。一方、電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］であるとき、コントローラ４０は、ステップＳ２１２において、スイッチ素子ＳＷ１が正常であることを判別する。
【０１１８】
ステップＳ２１９の処理が行われるときには、スイッチ素子ＳＷ２だけをオンに制御している。ここで、スイッチ素子ＳＷ１がオンであれば、電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きくなるため、電流値Ｉｄ１が略０［Ａ］よりも大きいことを確認することにより、スイッチ素子ＳＷ１がオン故障であることを判別できる。
【０１１９】
ステップＳ２２０において、コントローラ４０は、スイッチ素子ＳＷ２をオフにするための制御信号を出力する。スイッチ素子ＳＷ２は、コントローラ４０からの制御信号を受けることによりオンからオフに切り替わる。ステップＳ２２０の処理を終了したとき、電池システムが停止状態となる。
【０１２０】
なお、本実施例では、電流センサ３６，３７を用いることにより、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３のオン故障や、抵抗素子Ｒ２１の故障を判別しているが、これに限るものではない。具体的には、本実施例において、電流センサ３６を用いる代わりに、実施例１（図２）で説明した電圧センサ３３，３４を用いたり、実施例２（図８）で説明した電圧センサ３４を用いたりすることができる。これにより、実施例１，２で説明したように、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン故障を判別することができる。
【０１２１】
また、本実施例において、電流センサ３７を用いる代わりに、実施例１（図２）や実施例２（図８）で説明した電圧センサ３５を用いることができる。これにより、実施例１，２で説明したように、スイッチ素子ＳＷ３のオン故障や、抵抗素子Ｒ２１の故障を判別することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０：組電池、２０：負荷、３０：駆動回路、３１：コイル、３２：電源、
３３，３４，３５：電圧センサ、４０：コントローラ、Ｃ：コンデンサ、
ＰＬ：正極ライン、ＮＬ：負極ライン、ＳＬ１：第１電力ライン、
ＳＬ２：第２電力ライン、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３：スイッチ素子、
ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ，ＳＭＲ−Ｐ：システムメインリレー、
ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３：可動接点、ＦＣ１，ＦＣ２，ＦＣ３：固定接点、
【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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