(57)【要約】      （修正有）【課題】負電圧を出力する電源を設けることなくシステムメインリレーの溶着を検知する。【解決手段】直列に接続される電池ブロックＢ及び電池ブロックＧを含む組電池１と、組電池１の正極側と電気機器２の正極側端子とを接続する正極ラインＢＬに設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂと、組電池１の負極側と電気機器２の負極側端子とを接続する負極ラインＧＬに設けられるシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇと、各電池ブロックＢ，Ｇを接続する絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を介して各電池ブロックＢ，Ｇの電圧を検出する電圧検出回路５と、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフ制御したときに絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにして検出した電圧ＶＢあるいは絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにして検出した電圧ＶＧが所定の閾値以上となった場合にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着していると判定する制御装置４と、を備える。【選択図】図１
2018143042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続される第１電池ブロック及び第２電池ブロックを少なくとも含む組電池と、前記組電池から電力が供給される電気機器と、前記第１電池ブロックの正極側と前記電気機器の正極側端子とを接続する正極側電力線に設けられる正極側システムメインリレーと、前記第２電池ブロックの負極側と前記電気機器の負極側端子とを接続する負極側電力線に設けられる負極側システムメインリレーと、前記正極側及び負極側の各システムメインリレーを介さずに前記各電池ブロックの正極側及び負極側にそれぞれ絶縁スイッチを介して接続され前記各電池ブロックの電圧を検出する検出手段を有する電圧検出回路と、を備える車両の電池システムにおいて、
前記各システムメインリレー及び前記絶縁スイッチのオンオフを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記各システムメインリレーをオフにすると共に前記各絶縁スイッチを所定のオンオフ状態に設定したときに、前記第１電池ブロック又は前記第２電池ブロックの電圧が当該所定のオンオフ状態に対応して設定された閾値以上となった場合に前記システムメインリレーの少なくとも一方が異常と判定することを特徴とする電池システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記絶縁スイッチのうち前記組電池の正極側に接続された前記絶縁スイッチのみをオン状態にしたときの、前記組電池の負極側に接続された前記絶縁スイッチを接続する前記電圧検出回路の検出値と、前記絶縁スイッチのうち前記組電池の負極側に接続された前記絶縁スイッチのみをオン状態にしたときの、前記組電池の正極側に接続された前記絶縁スイッチを接続する前記電圧検出回路の検出値と、を取得し、その取得した両方の検出値が所定の閾値以下の場合に前記システムメインリレーの故障と判定し、その取得したいずれかの検出値が前記所定の閾値を超えた場合に前記絶縁スイッチの故障と判定することを特徴とする請求項１に記載の電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池システム、特に組電池と電気機器とを接続する正極側電力線及び負極側電力線にそれぞれ設けられたシステムメインリレーが閉状態で固定される不具合を生じているか否かを判別する手段を備える電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単電池を直列に接続した組電池、及びこれに接続される電気機器（例えば、ハイブリッド自動車に搭載されるインバータ及びモータなど）を備える電池システムでは、組電池と電気機器との間を接続又は切断できるように、組電池と電気機器とを接続する正極ライン及び負極ラインのそれぞれにシステムメインリレーを設けている。このように構成することで、例えば、異常が生じた場合には、システムメインリレーを開状態にすることで組電池と電気機器との間を切断してシステムの安全性の向上を図っている。
【０００３】
ところで、組電池と電気機器との間を流れる大電流によりシステムメインリレーの可動接点が固定接点に溶着して、システムメインリレーが閉状態で固定されたままとなり、異常時にシステムメインリレーを開状態にできないおそれがある。そこで、システムメインリレーを設けた電池システムにおいて、システムメインリレーが固着しているか否かを判別する手段を設けることが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、スイッチ回路及び演算増幅回路を設け、正極側（又は負極側）のシステムメインリレーがそれぞれ閉状態又は開状態のときに検出した電圧の差によりシステムメインリレーの溶着を検出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４６２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来においては、システムメインリレーが溶着したときに、演算増幅回路に含まれるオペアンプ出力がボディグランド（ＧＮＤ）に対して負電圧となる。この電圧を正しく検出するためには、負電圧を出力する電源が必要となるのでコストが増加してしまう。
【０００７】
本発明は、負電圧を出力する電源を設けることなくシステムメインリレーの溶着を検知できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電池システムは、直列に接続される第１電池ブロック及び第２電池ブロックを少なくとも含む組電池と、前記組電池から電力が供給される電気機器と、前記第１電池ブロックの正極側と前記電気機器の正極側端子とを接続する正極側電力線に設けられる正極側システムメインリレーと、前記第２電池ブロックの負極側と前記電気機器の負極側端子とを接続する負極側電力線に設けられる負極側システムメインリレーと、前記正極側及び負極側の各システムメインリレーを介さずに前記各電池ブロックの正極側及び負極側それぞれに接続される複数の絶縁スイッチ及び前記絶縁スイッチを介して接続される前記各電池ブロックの電圧を検出する検出手段を有する電圧検出回路と、を備える車両の電池システムにおいて、前記各システムメインリレー及び前記絶縁スイッチのオンオフを制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記各システムメインリレーをオフにすると共に前記各絶縁スイッチを所定のオンオフ状態に設定したときに、前記第１電池ブロック又は前記第２電池ブロックの電圧が当該所定のオンオフ状態に対応して設定された閾値以上となった場合に前記システムメインリレーの少なくとも一方が異常と判定することを特徴とする。
【０００９】
上記発明において、組電池の出力を分圧し、中点電圧をボディーグランドとした場合において、前記電圧検出回路は前記ボディーグランドを基準として電圧検出を行うとよい。
【００１０】
また、前記制御装置は、前記各絶縁スイッチに設定する所定のオンオフ状態として、前記絶縁スイッチのうち前記組電池の一端側、すなわち前記組電池の正極側又は負極側に接続された絶縁スイッチのみをオン状態とするのがよい。
【００１１】
すなわち、前記制御装置は、前記絶縁スイッチのうち前記組電池の正極側に接続された前記絶縁スイッチのみをオン状態にしたときの、前記組電池の負極側に接続された前記絶縁スイッチを接続する前記電圧検出回路の検出値と、前記絶縁スイッチのうち前記組電池の負極側に接続された前記絶縁スイッチのみをオン状態にしたときの、前記組電池の正極側に接続された前記絶縁スイッチを接続する前記電圧検出回路の検出値と、を取得し、その取得した両方の検出値が所定の閾値以下の場合に前記システムメインリレーの故障と判定し、その取得したいずれかの検出値が前記所定の閾値を超えた場合に前記絶縁スイッチの故障と判定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、負電圧を出力する電源を設けることなくシステムメインリレーの溶着を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電池システムの一実施の形態を示す回路構成図である。
【図２】図１に示した回路のうちボディＧＮＤ電位に寄与する部分以外を簡略化した回路図である。
【図３】実施の形態１において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチのオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーの溶着検知の組合せを示す図である。
【図４】実施の形態１において、ＳＷパターン及び正常に動作するシステムメインリレーのオンオフ状態を示す回路図である。
【図５】実施の形態１において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレーのオンオフ状態を示す回路図である。
【図６】実施の形態１において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレーの他のオンオフ状態を示す回路図である。
【図７】実施の形態１においてＳＷパターンと検出電圧との関係を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態1における溶着検知処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２における電池システムの回路構成図である。
【図１０】図９に示した回路のうちボディＧＮＤ電位に寄与する部分以外を簡略化した回路図である。
【図１１】実施の形態２において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチのオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーの溶着検知の組合せを示す図である。
【図１２】実施の形態２において、ＳＷパターン及び正常に動作するシステムメインリレーのオンオフ状態を示す回路図である。
【図１３】実施の形態２において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレーのオンオフ状態を示す回路図である。
【図１４】実施の形態２において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレーの他のオンオフ状態を示す回路図である。
【図１５】実施の形態２において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレーの他のオンオフ状態を示す回路図である。
【図１６】実施の形態２においてＳＷパターンと検出電圧との関係を模式的に示す図である。
【図１７】実施の形態２における溶着検知処理を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態３における電池システムの回路構成図である。
【図１９】実施の形態３において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチのオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーの溶着検知の組合せを示す図である。
【図２０】実施の形態４における電池システムの回路構成の要部を示す図である。
【図２１】実施の形態５における電池システムの回路構成図である。
【図２２】実施の形態５における溶着検知処理を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態６において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチのオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーの溶着検知の組合せを示す図である。
【図２４】実施の形態６において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレー及び絶縁スイッチのオンオフ状態を示す回路図である。
【図２５】実施の形態６において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレー及び絶縁スイッチの他のオンオフ状態を示す回路図である。
【図２６】実施の形態６において、ＳＷパターン及び正常に動作しないシステムメインリレー及び絶縁スイッチの他のオンオフ状態を示す回路図である。
【図２７】実施の形態６においてＳＷパターンと検出電圧との関係を模式的に示す図である。
【図２８】実施の形態６における溶着検知処理を示すフローチャートである。
【図２９】実施の形態７において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチのオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーの溶着検知の組合せを示す図である。
【図３０】実施の形態７においてＳＷパターンと検出電圧との関係を模式的に示す図である。
【図３１】実施の形態７における溶着検知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】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る電池システムの一実施の形態を示す回路構成図である。なお、本実施の形態の説明に用いない構成要素については、図から適宜省略している。本実施の形態における電池システムは、車両として電気自動車（ＥＶ）又はプラグインハイブリッドカー（ＰＨＶ）に搭載される場合を例にして説明する。図１には、組電池１、電気機器２、昇圧回路３、制御装置４、及び電圧検出回路５が示されている。
【００１６】
組電池１は、電池ブロックＢ及び電池ブロックＧを直列に接続して構成される。本実施の形態の場合、電池ブロックＢが第１電池ブロックに、電池ブロックＧが第２電池ブロックに、それぞれ対応する。電池ブロックＢ，Ｇは、充放電可能な二次電池であり、例えば鉛蓄電池や、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、リチウム二次電池など種々の二次電池を用いることができる。
【００１７】
電気機器２は、組電池１に接続される、例えばインバータ及びモータを備える。モータは、車両の走行に用いる三相交流モータである。インバータは、組電池１から出力された直流電力を三相の交流電力に変換して、モータに印加する電力変換器である。
【００１８】
組電池１と電気機器２のインバータとは、組電池１の正極と電気機器２（インバータ）の正極側端子とを接続する正極側電力線（正極ライン）ＢＬ、及び、組電池１の負極と電気機器２（インバータ）の負極側端子とを接続する負極側電力線（負極ライン）ＧＬにより接続されている。そして、正極ラインＢＬには、この正極ラインＢＬを開閉する正極側のシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。また、負極ラインＧＬには、この負極ラインＧＬを開閉する負極側のシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。
【００１９】
昇圧回路３は、電力線ＢＬ，ＧＬのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇと電気機器２との間に設けられ、組電池１から出力された電圧を昇圧する。
【００２０】
制御装置４は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成される。具体的には、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行する図示しないＣＰＵと、ＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納された図示しないＲＯＭと、同じくＣＰＵで各種演算処理をするのに必要な各種データが一時的に読み書きされる図示しないＲＡＭと、各種信号を入出力する図示しない入出力ポート等を備える。制御装置４は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により実現され、本実施の形態の場合、実施する動作制御の一つとして、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ及び後述する各絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを制御する。
【００２１】
電圧検出回路５は、組電池１に含まれている各電池ブロックＢ，Ｇの電圧を検出する回路である。電圧検出回路５は、各電池ブロックＢ，Ｇの正極側及び負極側の電位の差分を検出することで各電池ブロックＢ，Ｇの電圧を検出する検出手段としての差動増幅部５１及び差動増幅部５１を各電池ブロックＢ，Ｇと接続又は切断する絶縁スイッチ部５２を備える。差動増幅部５１は、各電池ブロックＢ，Ｇの検出電圧を制御装置４が認識できる０〜５Ｖに変換する。絶縁スイッチ部５２には、電池ブロックＢの正極を差動増幅部５１に接続又は切断する絶縁スイッチＳＷ１、電池ブロックＢの負極を差動増幅部５１に接続又は切断する絶縁スイッチＳＷ２、電池ブロックＧの正極を差動増幅部５１に接続又は切断する絶縁スイッチＳＷ３、及び電池ブロックＧの負極を差動増幅部５１に接続又は切断する絶縁スイッチＳＷ４が含まれている。
【００２２】
本実施の形態においては、組電池１を電池ブロックＢ，Ｇで構成しているので、電池ブロックＢ，Ｇの電圧検出系として２組のブロックを備えることになる。従って、以降の説明では、電池ブロックＢを含む組電池１の正極側のブロックＢＢを「ブロック上」、電池ブロックＧを含む組電池１の負極側のブロックＢＧを「ブロック下」、とそれぞれ称することにする。
【００２３】
本実施の形態における電池システムにおいては、更に電力線ＢＬ，ＧＬのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇと昇圧回路３との間に設けられたＶＬセンサ（図示せず）によるＶＬ電圧検出のために電力線ＢＬ，ＧＬ間の電圧を分圧する抵抗Ｒ５，Ｒ６を備えている。同様に、電力線ＢＬ，ＧＬの昇圧回路３と電気機器２との間に設けられたＶＨセンサ（図示せず）によるＶＨ電圧検出のために電力線ＢＬ，ＧＬ間の電圧を分圧する抵抗Ｒ７，Ｒ８を備えている。抵抗Ｒ５，Ｒ６と抵抗Ｒ７，Ｒ８との間は、それぞれボディグランド（以下、「ボディＧＮＤ」）に接続されている。
【００２４】
本実施の形態において特徴的なことは、電圧検出回路５をシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知回路として流用することである。より具体的には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフにすると共に絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を所定のオンオフ状態に設定したときに、電池ブロックＢ又は電池ブロックＧの電圧が当該所定のオンオフ状態に対応して設定された閾値以上となった場合にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方が異常と判定する、すなわちシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知できるようにしたことである。
【００２５】
図２は、図１に示した回路のうちボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤに寄与する部分以外を簡略化した回路図である。図２では、電圧検出回路５の差動増幅部５１を省略しているので、各ブロック上下の検出電圧ＶＢ，ＶＧに関しては、入力側の端子間電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を参照して説明する。以降の実施の形態においても同様とする。
【００２６】
本実施の形態では、電池ブロックＢの電圧を１２０Ｖ、電池ブロックＧの電圧を８０Ｖ、すなわち組電池１の電圧を２００Ｖとする。また、昇圧回路３は、非稼動で０Ｖを想定する。各抵抗Ｒ１〜Ｒ８は全て８ＭΩとする。なお、実際のボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤには、差動増幅部５１のオフセット電圧（例えば、０．７７Ｖ）が加算されるが、電池ブロックＢ，Ｇの電圧に対しては無視できるので、以下に説明する計算には考慮しない。以降の実施の形態においても同様とする。
【００２７】
図３は、本実施の形態において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知の組合せを示す図である。以下、図３を用いて、本実施の形態における回路動作について説明する。前述したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ及び絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ制御は、制御装置４が行う。
【００２８】
本実施の形態において、ブロック上下の電圧をそれぞれ検出するには、ＳＷパターン１、すなわち全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンにすることによって電圧ＶＢ，ＶＧを検出する。また、電圧の検出を行わないときにはＳＷパターン２、すなわち全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフにする。制御装置４は、このように電圧検出回路５を電圧検出のために動作させる。
【００２９】
次に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方が溶着し、電力線ＢＬ，ＧＬの少なくとも一方が閉状態のまま固定される不具合を検知するための回路動作について説明する。
【００３０】
不具合の検知のために、制御装置４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを共にオフ制御し、かつＳＷパターン３、すなわち絶縁スイッチＳＷ１をオンにすると同時にそれ以外の絶縁スイッチＳＷ２〜４をオフにする。このときの回路の状態を図４に示す。ここでは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常に動作し、開状態になったものとして説明する。また、本実施の形態から実施の形態５までは、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は制御装置４からの制御に従ったオンオフの状態になるものとする。
【００３１】
以降の説明では、抵抗Ｒ１〜Ｒ８は同一の抵抗値（８ＭΩ）として計算しているが、高い抵抗値、例えばメガオーダーの抵抗値であれば異なる値でもよい。
【００３２】
ここでは、絶縁スイッチＳＷ１はオンなので、ブロック上のプラス端子の電位Ｖ１は、絶縁スイッチＳＷ１における電池電位２００Ｖとなる。ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ１を介してのみ組電池１と繋がっているので、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、ブロック上のプラス端子と同じ２００Ｖとなる。また、絶縁スイッチＳＷ２〜ＳＷ４はオフなので、各電位Ｖ２〜Ｖ４は、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤと同じ２００Ｖとなる。
【００３３】
このように、ブロック上の端子の電位Ｖ１，Ｖ２はいずれも２００Ｖとなるので、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（２００Ｖ）−Ｖ２（２００Ｖ）＝０Ｖとなる。同様に、ブロック下の端子の電位Ｖ３，Ｖ４はいずれも２００Ｖとなるので、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（２００Ｖ）−Ｖ４（２００Ｖ）＝０Ｖとなる。この例のように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着しておらず、制御装置４からの制御に従って正常にオフ動作する場合において、絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにすると、各ブロックの検出電圧ＶＢ，ＶＧはいずれも０Ｖとなる。
【００３４】
ここで、上記と同様に、制御装置４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが溶着により閉状態のままだったとする。このときの回路の状態を図５に示す。
【００３５】
この場合、絶縁スイッチＳＷ１はオンなので、ブロック上のプラス端子の電位Ｖ１は、上記と同様に２００Ｖとなる。一方、ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ１を介して組電池１の正極側と繋がっていると同時に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇがオンの状態であることから組電池１の負極側とも繋がっていることになる。この結果、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の接続関係により２００Ｖより小さい６７Ｖとなる。そして、絶縁スイッチＳＷ２はオフなので、絶縁スイッチＳＷ２の端子（ブロック上のマイナス端子）は、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤと同じ６７Ｖとなる。なお、ブロック下の絶縁スイッチＳＷ３，４はオフなので、絶縁スイッチＳＷ３，４の端子も６７Ｖとなる。
【００３６】
このように、ブロック上のプラス端子の電位Ｖ１は２００Ｖで、マイナス端子の電位Ｖ２は６７Ｖとなるので、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（２００Ｖ）−Ｖ２（６７Ｖ）＝１３３Ｖとなる。なお、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（６７Ｖ）−Ｖ４（６７Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００３７】
この結果、ブロック上の検出電圧ＶＢは正常時の０Ｖとは異なる電圧を示すため、ブロック上の検出電圧ＶＢを参照することで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇの溶着を検知できる。なお、ブロック下の検出電圧ＶＧは正常時と同じ０Ｖを示すので、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇの溶着の検知のためにブロック下の検出電圧ＶＧは参照しない。
【００３８】
次に、制御装置４がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共に溶着により閉状態のままだったとする。このときの回路の状態を図６に示す。
【００３９】
この場合、絶縁スイッチＳＷ１はオンなので、ブロック上のプラス端子の電位Ｖ１は、上記と同様に２００Ｖとなる。一方、ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ１及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂをそれぞれ介して組電池１の正極側と繋がっていると同時に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇを介して組電池１の負極側とも繋がっていることになる。この結果、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の接続関係により２００Ｖより小さい１２０Ｖとなる。そして、絶縁スイッチＳＷ２はオフなので、絶縁スイッチＳＷ２の端子（ブロック上のマイナス端子）は、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤと同じ１２０Ｖとなる。なお、ブロック下の絶縁スイッチＳＷ３，４はオフなので、絶縁スイッチＳＷ３，４の端子も１２０Ｖとなる。
【００４０】
このように、ブロック上のプラス端子の電位Ｖ１は２００Ｖで、マイナス端子の電位Ｖ２は１２０Ｖとなるので、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（２００Ｖ）−Ｖ２（１２０Ｖ）＝８０Ｖとなる。なお、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（１２０Ｖ）−Ｖ４（１２０Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００４１】
この結果、ブロック上の検出電圧ＶＢは正常時の０Ｖとは異なる電圧を示すため、ブロック上の検出電圧ＶＢを参照することで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ両方の溶着を検知できる。なお、ブロック下の検出電圧ＶＧは正常時と同じ０Ｖを示すので、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ両方の溶着検知のためにブロック下の検出電圧ＶＧは参照しない。
【００４２】
上記説明では、ＳＷパターン３、すなわち絶縁スイッチＳＷ１のみをオンとするよう制御することによってシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知するようにしたが、ＳＷパターン４、すなわち絶縁スイッチＳＷ４をオンにすると同時にそれ以外の絶縁スイッチＳＷ１〜３をオフにするよう制御しても、上記と同様にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知することができる。
【００４３】
すなわち、制御装置４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを共にオフ制御することによってシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共に正常に動作し、開状態になると、各電位Ｖ１〜Ｖ４は全て０Ｖとなるので、各ブロックの検出電圧ＶＢ，ＶＧはいずれも０Ｖとなる。
【００４４】
ここで、制御装置４がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが溶着により閉状態のままだったとする。この場合、ブロック下のマイナス端子の電位Ｖ４は、上記と同様に０Ｖとなる。一方、ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ４を介して組電池１の負極側と繋がっていると同時に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオンの状態であることから組電池１の正極側とも繋がっていることになる。この結果、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の接続関係により０Ｖより大きい１３３Ｖとなるので、電位Ｖ１〜Ｖ３も１３３Ｖとなる。これにより、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（１３３Ｖ）−Ｖ４（０Ｖ）＝１３３Ｖとなる。なお、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（１３３Ｖ）−Ｖ２（１３３Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００４５】
また、制御装置４がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共に溶着により閉状態のままだったとする。この場合も上記と同様に、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の接続関係により０Ｖより大きい８０Ｖとなるので、電位Ｖ１〜Ｖ３も８０Ｖとなる。これにより、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（８０Ｖ）−Ｖ４（０Ｖ）＝８０Ｖとなる。なお、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（８０Ｖ）−Ｖ２（８０Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００４６】
図７は、上記説明した回路動作により各ＳＷパターン１，３，４と検出電圧との関係を模式的に示す図である。図７に示すように、本実施の形態では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが正常か異常（溶着）かの判定基準として閾値（Ｖｔｈ）を予め設定しておく。閾値は、組電池１の電圧、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の値等を参照して適切な値を設定しておけばよい。本実施の形態の場合は、４０Ｖ程度の値を設定しておけばよい。なお、ブロック上とブロック下とで異なる閾値を設定するようにしてもよい。以降の実施の形態においても同様である。
【００４７】
図７（ａ）及び図７（ｂ）から明らかなように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが正常に動作するのであれば、いずれのＳＷパターン１，３，４においても０Ｖとなる。そこで、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン３に設定してブロック上の検出電圧を参照する、あるいは絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン４に設定してブロック下の検出電圧を参照し、各検出電圧が閾値を超える場合は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着していると判定できる。なお、図７（ａ）において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが固着している場合、ブロック上の検出電圧は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの正常動作時と同様、いずれのＳＷパターン１，３，４においても０Ｖとなる。また、図７（ｂ）において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが固着している場合、ブロック下の検出電圧は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの正常動作時と同様、いずれのＳＷパターン１，３，４においても０Ｖとなる。従って、正常動作時を示す線と図面上重なっている。以上説明した処理について図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン３に設定して（ステップ１０１）、ブロック上の検出電圧ＶＢを取得する（ステップ１０２）。また、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン４に設定して（ステップ１０３）、ブロック下の検出電圧ＶＧを取得する（ステップ１０４）。
【００４９】
そして、制御装置４は、検出電圧ＶＢが閾値（Ｖｔｈ）以下でなければ（ステップ１０５でＮ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇがオンに固着されている、すなわちシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの溶着を検知する（ステップ１０６）。また、検出電圧ＶＧが閾値（Ｖｔｈ）以下でなければ（ステップ１０７でＮ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオンに固着されている、すなわちシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂの溶着を検知する（ステップ１０８）。また、検出電圧ＶＢ，ＶＧが共に閾値（Ｖｔｈ）以下の場合（ステップ１０５でＹ、ステップ１０７でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常であると判定する。
【００５０】
なお、各ブロックの電圧の検出（ステップ１０１，１０２とステップ１０３，１０４）及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの正常か否かの判定（ステップ１０５，１０６とステップ１０７，１０８）は、逆に実施するようにしてもよい。
【００５１】
実施の形態２．
図９は、本実施の形態における電池システムの回路構成図である。なお、実施の形態１と同じ構成要素には同じ符号を付け、説明を省略する。
【００５２】
上記実施の形態１では、組電池１とボディＧＮＤをつなぐ高抵抗Ｒ１〜Ｒ８が図１に示した抵抗のみであることを想定している。しかしながら、実際の回路構成には、漏洩検出回路６が実装されている。漏洩検出回路６では、組電池１の負極側とボディＧＮＤとの間のカップリングコンデンサのリーク電流が無視できず、絶縁抵抗として最低１．５ＭΩの抵抗が接続される。そうすると、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの正常時でもボディＧＮＤが組電池１の負極側に引っ張られ、これにより図４を用いて説明したときの電圧ＶＢは０Ｖとならず、よってシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを正常と判定することが困難となる。このため、実施の形態１において説明したＳＷパターン３（絶縁スイッチＳＷ１のみオン）では、溶着の検知ができなくなる。
【００５３】
そこで、本実施の形態においては、正極ラインＢＬのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂと抵抗Ｒ５の接続点との間と、負極ラインＧＬのシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇと抵抗Ｒ６の接続点との間に、双方向ＤＣＤＣコンバータ（双方向ＤＤＣ）７を設けるように構成する。双方向ＤＣＤＣコンバータ７は、組電池１から補機バッテリ（図示せず）にエネルギーを移動させることで補機上がりを防止する既存のコンバータに、補機バッテリから組電池１へもエネルギーを移動させる機能を追加して構成されるコンバータである。
【００５４】
図１０は、図９に示した回路のうちボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤに寄与する部分以外を簡略化した回路図である。図１０において、抵抗Ｒ９は絶縁抵抗であり、１．５ＭΩとする。また、双方向ＤＣＤＣコンバータ７の起動時における出力電圧は２００Ｖとする。
【００５５】
図１１は、本実施の形態において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知の組合せを示す図である。以下、図１１を用いて、本実施の形態における回路動作について説明する。なお、双方向ＤＣＤＣコンバータ７の駆動制御は、制御装置４が行う。
【００５６】
本実施の形態において、ブロック上下の電圧をそれぞれ検出するには、ＳＷパターン１、すなわち全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオンにすることによって電圧ＶＢ，ＶＧを検出する。また、電圧の検出を行わないときにはＳＷパターン２、すなわち全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフにする。制御装置４は、このように電圧検出回路５を電圧検出のために使用する。
【００５７】
次に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方が溶着し、電力線ＢＬ，ＧＬの少なくとも一方が閉状態のまま固定される不具合を検知するための回路動作について説明する。
【００５８】
不具合の検知のために、制御装置４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを共にオフ制御し、かつＳＷパターン４すなわち絶縁スイッチＳＷ４をオンにすると同時にそれ以外の絶縁スイッチＳＷ１〜３をオフにする。このときの回路の状態を図１２に示す。ここでは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常に動作し、開状態になったものとして説明する。
【００５９】
このとき、絶縁スイッチＳＷ４はオンなので、ブロック下のマイナス端子の電位Ｖ４は、絶縁スイッチＳＷ４における電池電位０Ｖとなる。ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ４を介して組電池１と繋がっているので、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、ブロック下のマイナス端子と同じ０Ｖとなる。また、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ３はオフなので、各電位Ｖ１〜Ｖ３は、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤと同じ０Ｖとなる。
【００６０】
このように、ブロック上の端子の電位Ｖ１，Ｖ２はいずれも０Ｖとなり、ブロック上の検出電圧ＶＢは０Ｖとなる。同様に、ブロック下の端子の電位Ｖ３，Ｖ４はいずれも０Ｖとなり、ブロック上の検出電圧ＶＧは０Ｖとなる。この例のように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着しておらず、制御装置４からの制御に従って正常にオフ動作する場合において、絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにすると、各ブロックの検出電圧ＶＢ，ＶＧはいずれも０Ｖとなる。
【００６１】
ここで、制御装置４がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが溶着により閉状態のままだったとする。このときの回路の状態を図１３に示す。この場合、ブロック下のマイナス端子の電位Ｖ４は、上記と同様に０Ｖとなる。一方、ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ４を介して組電池１の負極側と繋がっていると同時に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂがオンの状態であることから組電池１の正極側とも繋がっている。更に、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂで電圧が持ち上がるため抵抗Ｒ１〜Ｒ８の接続関係により０Ｖより大きい３９Ｖとなるので、電位Ｖ１〜Ｖ３も３９Ｖとなる。これにより、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（３９Ｖ）−Ｖ４（０Ｖ）＝３９Ｖとなる。なお、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（３９Ｖ）−Ｖ２（３９Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００６２】
また、制御装置４がシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが溶着により閉状態のままの場合（図１４）、更にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共に溶着により閉状態のままの場合（図１５）も、上記と同様にブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（３９Ｖ）−Ｖ４（０Ｖ）＝３９Ｖ、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（３９Ｖ）−Ｖ２（３９Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００６３】
図１６は、上記説明した回路動作により各ＳＷパターン３，４と検出電圧との関係を模式的に示す図である。本実施の形態では、組電池１及び双方向ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧が等しいので、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着箇所によらず同じ電位となる。従って、溶着時（図１３〜図１５）におけるブロック上下の出力電圧は同じとなり、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン４に設定してブロック下の検出電圧を参照し、検出電圧が閾値を超える場合は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方が溶着していると判定できる。なお、本実施の形態の場合、ＳＷパターン３では、漏電抵抗Ｒ９（１．５ＭΩ）のためブロック上の検出電圧にシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが正常か異常（溶着）かを正確に判定しうるだけの差は生じないで、ＳＷパターン４に設定してブロック下の検出電圧を参照することになる。以上説明した処理について図１７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン１に設定して（ステップ２０１）、ブロック上下の検出電圧ＶＢ，ＶＧを取得する（ステップ２０２）。そして、検出した電圧ＶＢ，ＶＧの和を双方向ＤＣＤＣコンバータ７からの出力電圧に設定する（ステップ２０３）。本実施の形態の場合、前述したように２００Ｖ＝（１２０Ｖ＋８０Ｖ）となる。
【００６５】
続いて、制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン４に設定して（ステップ２０４）、ブロック下の検出電圧ＶＧを取得する（ステップ２０５）。
【００６６】
そして、制御装置４は、検出電圧ＶＧが閾値（Ｖｔｈ）以下でなければ（ステップ２０６でＮ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方はオンに固着されている、すなわちシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知する（ステップ２０７）。一方、検出電圧ＶＧが閾値（Ｖｔｈ）以下の場合（ステップ２０６でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常であると判定する（ステップ２０８）。
【００６７】
実施の形態３．
図１８は、本実施の形態における電池システムの回路構成図である。なお、実施の形態１，２と同じ構成要素には同じ符号を付け、説明を省略する。
【００６８】
本実施の形態では、電圧検出回路５における差動増幅部５１をフライングキャパシタ回路８に置き換えた構成を有している。
【００６９】
図１９は、本実施の形態において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知の組合せを示す図である。以下、図１９を用いて、本実施の形態における回路動作について説明する。
【００７０】
本実施の形態において、ブロック上下の電圧をそれぞれ検出するには、まず全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ６をオフにした後、ＳＷパターン５、すなわち絶縁スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンにしてキャパシタ９にチャージする。チャージ後、ＳＷパターン７、すなわち絶縁スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフにすると同時に絶縁スイッチＳＷ５，ＳＷ６をオンにする。これにより、キャパシタ９にチャージされた電圧が電圧ＶＢとして検出される。
【００７１】
同様に、全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ６をオフにした後、ＳＷパターン６、すなわち絶縁スイッチＳＷ３，ＳＷ４をオンにしてキャパシタ９にチャージする。チャージ後、ＳＷパターン７、すなわち絶縁スイッチＳＷ３，ＳＷ４をオフにすると同時に絶縁スイッチＳＷ５，ＳＷ６をオンにする。これにより、キャパシタ９にチャージされた電圧が電圧ＶＧとして検出される。
【００７２】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知に関しては、基本的には実施の形態２と同じとなるので説明を省略する。ただ、ＳＷパターン３で絶縁スイッチＳＷ１をオンするときには絶縁スイッチＳＷ５も合わせてオンにする必要がある。また、ＳＷパターン４で絶縁スイッチＳＷ４をオンするときには絶縁スイッチＳＷ６も合わせてオンにする必要がある。
【００７３】
実施の形態４．
図２０は、本実施の形態における電池システムの回路構成の要部を示す図である。なお、実施の形態３と同じ構成要素には同じ符号を付け、説明を省略する。
【００７４】
上記各実施の形態においては、組電池には２つの電池ブロックＢ，Ｇが含まれていることから、電圧検出回路５がブロックＢＢとブロックＢＧの２チャンネルを備えていたが、これに限らず、１チャンネルでも３チャンネル以上でも上記と同様に動作することでシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知することは可能である。
【００７５】
図２０では、４ブロックを備えた構成を示しているが、図２０に示すように、組電池１に含まれる電池ブロック１１のうち正極ラインＢＬに最も近い電池ブロックＢの正極側に接続される絶縁スイッチＳＷ１と、組電池１に含まれる電池ブロック１１のうち負極ラインＧＬに最も近い電池ブロックＧの負極側に接続される絶縁スイッチＳＷ４に対して、上記各実施の形態１〜３に対して実施したオンオフ制御を行うことで、各実施の形態１〜３と同様の作用効果を奏することができる。
【００７６】
実施の形態５．
図２１は、本実施の形態における電池システムの回路構成図である。なお、実施の形態２と同じ構成要素には同じ符号を付け、説明を省略する。図２１には、組電池１に外部電力を供給することで充電を行うＡＣ充電器１０が示されている。また、図２１では、補機電池１２も明示した。プラグインハイブリッドカーにおいては、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇとは別個に、充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇを介してＡＣ充電器１０が接続される。より具体的には、ＡＣ充電器１０の正極側は、充電リレーＢＲ−Ｂを介して組電池１とシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂとの間の正極ラインＢＬに接続される。また、ＡＣ充電器１０の負極側は、充電リレーＢＲ−Ｇを介して組電池１とシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇとの間の負極ラインＧＬに接続される。
【００７７】
前述した溶着検知方法では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇと充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇのいずれが溶着しているのか判別できない場合がある。例えば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂの溶着を検知するために、双方向ＤＣＤＣコンバータ７を昇圧させ、絶縁スイッチＳＷ４をオンにして、ブロック下の電圧ＶＧを検出する場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが溶着しても、充電リレーＢＲ−Ｂが溶着しても、ボディＧＮＤの電位は共に、双方向ＤＣＤＣコンバータ７による昇圧により持ち上がることとなり、電圧の検出値が上昇する。確かに、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂの溶着は検知できるが、充電リレーＢＲ−Ｂの溶着との切り分けができない。
【００７８】
そこで、本実施の形態においては、双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧電圧を変動させたときの検出電圧の変動量を検出するロジックを追加する。ここでは、絶縁スイッチＳＷ４のみをオンに設定することとする。双方向ＤＣＤＣコンバータ７を駆動させる場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが溶着していることから双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧電圧の変動に応じてボディＧＮＤの電位が変動する。その一方、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが溶着していない場合、双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧電圧の変動の影響を受けないため、ボディＧＮＤの電位は変動しない。仮に、充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇが溶着していてもボディＧＮＤの電位は変動しないので切り分け可能である。以下、前述した本実施の形態における溶着検知処理について図２２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７９】
制御装置４は、まず双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧を停止し（ステップ５０１）、この状態でＳＷパターン３に設定する（ステップ５０２）。すなわち、絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにして、ブロック上の電圧ＶＢを検出する（ステップ５０３）。この双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧が停止された状態で検出した電圧ＶＢをＶＢ１＿ＯＦＦとする。続いて、制御装置４は、ＳＷパターン４に設定する（ステップ５０４）。すなわち、絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにして、ブロック下の電圧ＶＧを検出する（ステップ５０５）。この双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧が停止された状態で検出した電圧ＶＧをＶＧ４＿ＯＦＦとする。
【００８０】
双方向ＤＣＤＣコンバータ７のオフ状態時でのブロック上下の電圧を検出すると、制御装置４は、双方向ＤＣＤＣコンバータ７を起動して昇圧させる（ステップ５０６）。この状態でＳＷパターン３に設定する（ステップ５０７）。すなわち、絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにして、ブロック上の電圧ＶＢを検出する（ステップ５０８）。この双方向ＤＣＤＣコンバータ７が昇圧を行う状態で検出した電圧ＶＢをＶＢ１＿ＯＮとする。続いて、制御装置４は、ＳＷパターン４に設定する（ステップ５０９）。すなわち、絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにして、ブロック下の電圧ＶＧを検出する（ステップ５１０）。この双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧が停止された状態で検出した電圧ＶＧをＶＧ４＿ＯＮとする。
【００８１】
以上のようにして、双方向ＤＣＤＣコンバータ７がオン状態のときとオフ状態のときの電圧を検出すると、例えば実施の形態２において説明したように、双方向ＤＣＤＣコンバータ７がオン状態であってＳＷパターン４（絶縁スイッチＳＷ４のみがオン）に設定されたときに検出された電圧ＶＧ４＿ＯＮが閾値（ここでは、Ｖｔｈ１）以下の場合（ステップ５１１でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常であると判定する（ステップ５１３）。
【００８２】
ここで、前述したようにシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着しているとボディＧＮＤの電位が変動する。実施の形態１で説明したように、ブロック上下それぞれの検出電圧は、ボディＧＮＤの電位と等しくなるので、ボディＧＮＤの電位の変動量は、ブロック上下それぞれの検出電圧の変動量と等しい。つまり、双方向ＤＣＤＣコンバータ７がオフ状態のときとオン状態のときの検出電圧ＶＢ，ＶＧそれぞれの差が変動量となるので、ブロック上の検出電圧ＶＢであればＶＢ１＿ＯＦＦとＶＢ１＿ＯＮとの差の絶対値、ブロック下の検出電圧ＶＧであればＶＧ４＿ＯＦＦとＶＧ４＿ＯＮとの差の絶対値をそれぞれボディＧＮＤの電位の変動量として算出する。そして、それぞれの変動量が共に、変動の有無を判別するための閾値として予め設定されている閾値Ｖｔｈ２以下の場合（ステップ５１２でＹ）、充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇが溶着していると判定する。つまり、充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇの溶着を検知することになる（ステップ５１４）。一方、それぞれの変動量のいずれかが閾値Ｖｔｈ２を超えている場合（ステップ５１２でＮ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着していると判定する。つまり、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知することになる（ステップ５１５）。
【００８３】
なお、本実施の形態では、ブロック上下双方の電圧ＶＢ，ＶＧを検出するようにしたが、これは、実際の回路設計においては、溶着箇所によりブロック上下のいずれかがレンジオーバーする可能性があるからである。そのため、ブロック上又はブロック下のいずれかにおいて電圧変動が発生すれば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが溶着していると判定するようにした。一方、ブロック上又はブロック下のいずれも電圧変動が発生しなければ、充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇが溶着していると判定する。
【００８４】
また、本実施の形態では、組電池１と接続されているリレーは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇと充電リレーＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇの２種類なので、双方向ＤＣＤＣコンバータ７の昇圧変動のみによって切り分け可能であるが、３種類以上のリレーが接続されている電池システムの場合、ＡＣ充電器１０等を昇圧変動させれば、それぞれのリレーの溶着を検知することが可能となる。
【００８５】
実施の形態６．
上記各実施の形態においては、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態を制御することによってシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を検知するようにした。ただ、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に不具合が生じていた場合、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着を正常に検知できない可能性が生じてくる。仮に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが正常に動作するのにもかかわらず、溶着と誤って検知してしまうと、バッテリレス走行が可能な状況において走行を禁止してしまう。本実施の形態では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ又は絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の異常を切り分け可能に検知することによって、走行禁止というような過剰なフェールとなる状況を未然に防止できるようにすることを特徴とする。
【００８６】
本実施の形態における電池システムの回路構成は、実施の形態１（図１，図２）と同じでよい。本実施の形態では、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ制御に特徴がある。
【００８７】
図２３は、本実施の形態において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知の組合せを示す図である。以下、図２３及び実施の形態１において用いた図３を用いて、本実施の形態における回路動作について説明する。
【００８８】
制御装置４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇを共にオフ制御し、かつＳＷパターン３、すなわち絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにすると同時にそれ以外の絶縁スイッチＳＷ２〜４をオフにする。このときの回路の状態は図４に示す通りである。ここでは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常に動作し、開状態になったものとすると、ブロック上の検出電圧ＶＢは、実施の形態1において説明したようにＶ１（２００Ｖ）−Ｖ２（２００Ｖ）＝０Ｖとなり、ブロック下の検出電圧ＶＧもＶ３（２００Ｖ）−Ｖ４（２００Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００８９】
続いて、制御装置４は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが共にオフになるよう制御したものの、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが溶着により閉状態のままだったとする。このときの回路の状態は図５に示す通りである。前述したように、このような状態において、ブロック上のプラス端子の電位Ｖ１は２００Ｖ、マイナス端子の電位Ｖ２は６７Ｖとなるので、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（２００Ｖ）−Ｖ２（６７Ｖ）＝１３３Ｖとなる。そして、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（６７Ｖ）−Ｖ４（６７Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００９０】
ここで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に、制御装置４によるオフ制御に従ってオフの状態になったとする、一方、制御装置４がＳＷパターン３、すなわち絶縁スイッチＳＷ１のみをオンに、それ以外の絶縁スイッチＳＷ２〜４をオフになるよう制御したものの、絶縁スイッチＳＷ２が不具合によりオン状態のままだったとする。このときの回路の状態を図２４に示す。
【００９１】
この場合、絶縁スイッチＳＷ１，ＳＷ２は共にオン状態なので、差動増幅部５１は、電池ブロックＢと接続されるため、電位Ｖ１は２００Ｖ、電位Ｖ２は８０Ｖとなる。ボディＧＮＤの電位は、電位Ｖ１，Ｖ２の平均値の１４０Ｖとなり、これにより、電位Ｖ３，Ｖ４は共に１４０Ｖとなる。よって、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（２００Ｖ）−Ｖ２（８０Ｖ）＝１２０Ｖとなる。なお、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（１４０Ｖ）−Ｖ４（１４０Ｖ）＝０Ｖとなる。
【００９２】
このように、制御装置４がＳＷパターン３（絶縁スイッチＳＷ１のみオン）に設定した場合において、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは正常に動作せずにオン状態のままとなるが、全ての絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が正常に動作したとき（図５に示す絶縁スイッチＳＷ１のみがオン）の検出電圧ＶＢ（＝１３３Ｖ）と、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常に動作してオフ状態になるが、絶縁スイッチＳＷ２が正常に動作せずにオンになったとき（図２４に示す絶縁スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン）の検出電圧ＶＢ（＝１２０Ｖ）とは、近い値を示す。つまり、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが異常のときと絶縁スイッチＳＷ２が異常のときの判別がしづらい状況になる。そこで、本実施の形態においては、次のようにして異常の発生箇所が判別できるようにした。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、ＳＷパターン４、すなわち絶縁スイッチＳＷ４のみをオンに、それ以外の絶縁スイッチＳＷ１〜３をオフになるよう制御するようにした。絶縁スイッチＳＷ２が正常に動作したときの回路の状態を図２５に示す。なお、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは正常に動作せずにオン状態のままとなっている。
【００９４】
このとき、絶縁スイッチＳＷ４はオンなので、電位Ｖ４は、絶縁スイッチＳＷ４における電池電位０Ｖとなる。ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ４を介してのみ組電池１と繋がっているので、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、０Ｖとなる。また、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ３はオフなので、各電位Ｖ１〜Ｖ３は、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤと同じ０Ｖとなる。これにより、各ブロックの検出電圧ＶＢ，ＶＧはいずれも０Ｖとなる。
【００９５】
ここで、制御装置４がＳＷパターン４（絶縁スイッチＳＷ４のみをオン）になるよう制御したものの、絶縁スイッチＳＷ２が正常に動作しなかったときの回路の状態を図２６に示す。なお、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇは正常に動作してオフ状態のままとなっている。
【００９６】
このとき、絶縁スイッチＳＷ４はオンなので、電位Ｖ４は、絶縁スイッチＳＷ４における電池電位０Ｖとなる。また、絶縁スイッチＳＷ２もオンなので、電位Ｖ２は、絶縁スイッチＳＷ２における電池電位８０Ｖとなる。ボディＧＮＤは、絶縁スイッチＳＷ２，ＳＷ４を介して組電池１と繋がっているので、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤは、各電位Ｖ２，Ｖ４の平均値の４０Ｖとなる。絶縁スイッチＳＷ１，ＳＷ３はオフなので、各電位Ｖ１，Ｖ３は、ボディＧＮＤの電位ＶＧＮＤと同じ４０Ｖとなる。
【００９７】
この結果、ブロック上の検出電圧ＶＢは、Ｖ１（４０Ｖ）−Ｖ２（８０Ｖ）＝−４０Ｖとなり、ブロック下の検出電圧ＶＧは、Ｖ３（４０Ｖ）−Ｖ４（０Ｖ）＝４０Ｖとなる。
【００９８】
実施の形態１では、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの異常判定を、ＳＷパターン３（絶縁スイッチＳＷ１のみをオン）に設定してブロック上の検出電圧ＶＢを参照する、あるいはＳＷパターン４（絶縁スイッチＳＷ４のみをオン）に設定してブロック下の検出電圧ＶＧを参照するようにした。これに対し、本実施の形態においてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ又は絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の溶着の切り分け時には、上記とは逆にＳＷパターン３（絶縁スイッチＳＷ１のみをオン）に設定してブロック下の検出電圧ＶＧを参照する、あるいはＳＷパターン４（絶縁スイッチＳＷ４のみをオン）に設定してブロック上の検出電圧ＶＢを参照する。
【００９９】
図２７は、上記説明した回路動作により各ＳＷパターン１，３，４と検出電圧との関係を模式的に示す図である。図２７に示すように、本実施の形態では、実施の形態１と同様にＳＷパターン３に対してシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが正常か異常（溶着）かの判定基準として閾値（Ｖｔｈ）を予め設定しておく。閾値は、組電池１の電圧、抵抗Ｒ１〜Ｒ８の値等を参照して適切な値を設定しておけばよい。更に、本実施の形態では、ＳＷパターン４に対してプラスのみならずマイナスにも閾値（−Ｖｔｈ）を予め設定しておく。
【０１００】
図２７から明らかなように、絶縁スイッチＳＷ１，ＳＷ２が固着している場合、ＳＷパターン４のときにブロック上の電圧ＶＢを検出すると所定の閾値以上の値となる。絶縁スイッチＳＷ３，ＳＷ４が固着している場合、ＳＷパターン３のときにブロック下の電圧ＶＧを検出すると所定の閾値以上の値となる。一方、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは溶着しても、いずれの場合も電圧ＶＢ，ＶＧが０Ｖとなる。従って、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇあるいは絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかで異常が発生したかの切り分けが可能となる。以上説明した処理について図２８に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０１】
制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン３に設定する（ステップ６０１）。すなわち、制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにした状態にて、ブロック上の電圧ＶＢ（ＶＢ３）及びブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ３）をそれぞれ検出する（ステップ６０２）。
【０１０２】
次に、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＳＷパターン４に設定する（ステップ６０３）。すなわち、制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにした状態にて、ブロック上の電圧ＶＢ（ＶＢ４）及びブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ４）をそれぞれ検出する（ステップ６０４）。なお、ステップ６０１，６０２とステップ６０３，６０４は、逆に処理してもよい。
【０１０３】
ここで、ブロック上の電圧ＶＢ（ＶＢ３）及びブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ４）の各絶対値が共に閾値（Ｖｔｈ）以下の場合（ステップ６０５でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ及び絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は共に正常であると判定する（ステップ６０７）。そうでない場合というのは、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，システムメインリレーＳＭＲ−Ｇ又は絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかに不具合が発生していることになるので、本実施の形態では、ここで切り分ける処理を実行することになる。
【０１０４】
すなわち、いずれかに不具合が発生している場合において（ステップ６０５でＮ）、ブロック上の電圧ＶＢ（ＶＢ４）及びブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ３）の各絶対値が共に閾値（Ｖｔｈ）以下の場合（ステップ６０６でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ又はシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方の溶着を検知することになる（ステップ６０８）。一方、それぞれの絶対値の少なくとも一方が閾値Ｖｔｈを超えている場合（ステップ６０６でＮ）、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかの溶着を検知することになる（ステップ６０９）。
【０１０５】
以上説明したように、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの溶着検知時には、絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにしてブロック上の検出電圧ＶＢを参照し、あるいは絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにしてブロック下の検出電圧ＶＧを参照するようにしたが、不具合発生箇所を切り分け時には、検出電圧を参照するブロックの上下を入れ替えるようにした。換言すると、ブロックの上下を入れ替えることで不具合発生箇所の切り分けが可能となる。本実施の形態では、以上説明したようにしてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇ又は絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかに不具合が発生していることを切り分けることができる。
【０１０６】
実施の形態７．
本実施の形態における電池システムの回路構成は、実施の形態２（図９，図１０）と同じでよい。本実施の形態は、このように漏洩検出回路６及び双方向ＤＣＤＣコンバータ７を備える回路構成においても実施の形態６において説明した技術、すなわちシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ又は絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の異常の切り分け時において異常判定に用いるブロックの上下を入れ替える技術が適用可能であることを説明するものである。
【０１０７】
図２９は、本実施の形態において、ＳＷパターンと、当該ＳＷパターンにおける絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態と、当該ＳＷパターンのときに検出する電圧及びシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇの溶着検知の組合せを示す図である。本実施の形態では、図２９及び実施の形態２において用いた図１１を組み合わせることで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇと絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４との異常の切り分けを行うことが可能となる。なお、回路動作自体は、実施の形態６と同じなので説明を省略する。
【０１０８】
図３０は、上記説明した回路動作により各ＳＷパターン３，４と検出電圧との関係を模式的に示す図である。本実施の形態の場合、実施の形態２と同様に、ＳＷパターン３では、漏電抵抗Ｒ９（１．５ＭΩ）のためブロック上の検出電圧ＶＢにシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇが正常か異常（溶着）かを正確に判定しうるだけの差は生じないで、異常判定及び切り分け判定に用いない。この代わりにＳＷパターン４に設定してブロック下の検出電圧ＶＧにて正常異常の判定することになる。そして、異常と判定した場合において、ＳＷパターン４に設定してブロック上の検出電圧ＶＧ及びＳＷパターン３に設定してブロック下の検出電圧ＶＧにて切り分け判定を行うことになる。以上説明した処理について図３１に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１０９】
まず、制御装置４は、双方向ＤＣＤＣコンバータ７を起動して昇圧させる（ステップ７０１）。この状態でＳＷパターン４に設定する（ステップ７０２）。すなわち、制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ４のみをオンにした状態にて、ブロック上の電圧ＶＢ（ＶＢ４）及びブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ４）をそれぞれ検出する（ステップ７０３）。
【０１１０】
続いて、制御装置４は、ＳＷパターン３に設定する（ステップ７０４）。すなわち、制御装置４は、絶縁スイッチＳＷ１のみをオンにした状態にて、ブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ３）を検出する（ステップ７０５）。
【０１１１】
以上のようにしてブロック上下の電圧を検出すると、実施の形態２において説明したように、双方向ＤＣＤＣコンバータ７がオン状態であってＳＷパターン４（絶縁スイッチＳＷ４のみがオン）に設定されたときに検出された電圧ＶＧが閾値（Ｖｔｈ）以下の場合（ステップ７０６でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは共に正常であると判定する（ステップ７０８）。そうでない場合に不具合発生箇所の切り分けを行うことになるが（ステップ７０６でＮ）、制御装置４は、ブロック上の電圧ＶＢ（ＶＢ４）及びブロック下の電圧ＶＧ（ＶＧ３）の各絶対値が共に閾値（Ｖｔｈ）以下の場合（ステップ７０７でＹ）、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ又はシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの少なくとも一方の溶着を検知することになる（ステップ７０９）。一方、それぞれの絶対値の少なくとも一方が閾値Ｖｔｈを超えている場合（ステップ７０７でＮ）、絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかの溶着を検知することになる（ステップ７１０）。
【０１１２】
本実施の形態では、以上説明したようにしてシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇ又は絶縁スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかで固着が発生していることを切り分けることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  組電池、２  電気機器、３  昇圧回路、４  制御装置、５  電圧検出回路、６  漏洩検出回路、７  双方向ＤＣＤＣコンバータ（双方向ＤＤＣ）、８  フライングキャパシタ回路、９  キャパシタ、１０  充電器、１１，Ｂ，Ｇ  電池ブロック、１２  補機電池、５１  差動増幅部、５２  絶縁スイッチ部、ＢＢ，ＢＧ  ブロック、ＢＬ  正極ライン、ＢＲ−Ｂ，ＢＲ−Ｇ  充電リレー、ＧＬ  負極ライン、Ｒ１〜Ｒ９  各抵抗、ＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇ  システムメインリレー、ＳＷ１〜ＳＷ４  絶縁スイッチ。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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