(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の並列接続された電池モジュールの各電池電流の給電路に直列に挿入され、前記給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、
前記電池モジュールの各電池電流が、電池の過電流異常閾値を超えるか否かを判定するとともに、前記複数の電池モジュールの各電池電流の全ての総和電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定する電流判定手段と、
前記電流判定手段により、前記電池モジュールの電池電流が、前記過電流異常閾値を超えると判定されたとき、前記総和電流が前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合にのみ、前記電池モジュールの全てのリレーをオフにするよう制御するリレー制御手段と、
を備えたことを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項２】
前記電流判定手段は、前記電池モジュールの各電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定し、
前記リレー制御手段は、前記電流判定手段により、前記電池モジュールの電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、前記電池モジュールの電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えると判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電路遮断装置。
【請求項３】
前記ヒューズを加熱するヒューズ加熱手段と、
前記総和電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超える場合に、前記ヒューズ加熱手段により前記ヒューズを加熱する加熱制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の給電路遮断装置。
【請求項４】
電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、
前記電池モジュールの電池電流が、電池の過電流異常閾値を超えるか否かを判定するとともに、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定する電流判定手段と、
前記電流判定手段により、前記電池モジュールの電池電流が前記過電流異常閾値を超え、前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超えたと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御手段と、
前記ヒューズを加熱するヒューズ加熱手段と、
前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超えた場合に、前記ヒューズ加熱手段により前記ヒューズを加熱する加熱制御手段と、
を備えたことを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項５】
複数の並列接続された電池モジュールの各電池電流を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとが挿入された電池電流の給電路を遮断する給電路遮断方法であって、
前記電池モジュールの各電池電流が、電池の過電流異常閾値を超えるか否かを判定するとともに、前記複数の電池モジュールの各電池電流の全ての総和電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定する電流判定ステップと、
前記電流判定ステップにより、前記電池モジュールの電池電流が、前記過電流異常閾値を超えると判定されたとき、前記総和電流が前記リレーの遮断可能最大電流より小さい判定された場合にのみ、前記電池モジュールの全てのリレーをオフにするよう制御するリレー制御ステップと、
を含むことを特徴とする給電路遮断方法。
【請求項６】
前記電流判定ステップは、前記電池モジュールの各電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定し、
前記リレー制御ステップは、前記電流判定ステップにより、前記電池モジュールの電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、該電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、前記電池モジュールの電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えると判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の給電路遮断方法。
【請求項７】
前記総和電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超える場合に、前記ヒューズを加熱する加熱制御ステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の給電路遮断方法。
【請求項８】
電池モジュールの電池電流を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとが挿入された電池電流の給電路を遮断する給電路遮断方法であって、
前記電池モジュールの電池電流が、電池の過電流異常閾値を超えるか否かを判定するとともに、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定する電流判定ステップと、
前記電流判定ステップにより、前記電池モジュールの電池電流が前記過電流異常閾値を超え、前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超えたと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御ステップと、
前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超えた場合に、前記ヒューズを加熱する加熱制御ステップと、
を含むことを特徴とする給電路遮断方法。
【請求項９】
電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、
前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する電流判定手段と、
前記給電路を遮断するとき、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御し、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御手段と、
を備えたことを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項１０】
前記電流判定手段は、前記電池電流が電池の過電流異常閾値を超えているか否かを判定し、
前記リレー制御手段は、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記過電流異常閾値を超え、前記遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、前記リレーをオフにするよう制御し、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記過電流異常閾値を超え、前記遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御する
ことを特徴とする請求項９に記載の給電路遮断装置。
【請求項１１】
前記リレー制御手段は、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、前記ヒューズで前記給電路が遮断されるように、前記リレーをオン状態に保つよう制御する
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の給電路遮断装置。
【請求項１２】
前記電流判定手段は、前記リレーの温度に応じて、前記遮断可能最大電流を変える
ことを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の給電路遮断装置。
【請求項１３】
前記電流判定手段は、前記電池電流が前記遮断可能最大電流よりも小さい閾値以上であるか否かを判定し、又は、前記電池電流の単位時間あたりの変化量が所定値以上であるか否かを判定し、
前記リレー制御手段は、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記閾値以上であると判定された場合に、又は、前記電池電流の単位時間あたりの変化量が前記所定値以上であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御する
ことを特徴とする請求項９に記載の給電路遮断装置。
【請求項１４】
前記電流判定手段は、前記リレーの温度に応じて、前記閾値を変える
ことを特徴とする請求項１３に記載の給電路遮断装置。
【請求項１５】
電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、
前記リレーの温度が前記リレーの遮断可能最大温度以下であるか否かを判定する温度判定手段と、
前記給電路を遮断するとき、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御し、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御手段と、
を備えたことを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項１６】
前記電池電流が電池の過電流異常閾値を超えているか否かを判定する遮断判定手段を備え、
前記リレー制御手段は、前記遮断判定手段により、前記電池電流が前記過電流異常閾値を超えていると判定され、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、前記リレーをオフにするよう制御し、前記遮断判定手段により、前記電池電流が前記過電流異常閾値を超えていると判定され、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載の給電路遮断装置。
【請求項１７】
前記リレー制御手段は、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、前記ヒューズで前記給電路が遮断されるように、前記リレーをオン状態に保つよう制御する
ことを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の給電路遮断装置。
【請求項１８】
前記温度判定手段は、前記電池電流に応じて、前記遮断可能最大温度を変える
ことを特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項に記載の給電路遮断装置。
【請求項１９】
前記温度判定手段は、前記リレーの温度が前記リレーの遮断可能最大温度よりも小さい閾値以上であるか否かを判定し、又は、前記リレーの温度の単位時間あたりの変化量が所定値以上であるか否かを判定し、
前記リレー制御手段は、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記閾値以上であると判定された場合に、又は、前記リレーの温度の単位時間あたりの変化量が前記所定値以上であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載の給電路遮断装置。
【請求項２０】
前記温度判定手段は、前記電池電流に応じて、前記閾値を変える
ことを特徴とする請求項１９に記載の給電路遮断装置。
【請求項２１】
電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置における給電路遮断方法であって、
前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する電流判定ステップと、
前記給電路を遮断するとき、前記電流判定ステップにより、前記電池電流が前記遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御し、前記電流判定ステップにより、前記電池電流が前記遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御ステップと、
を含むことを特徴とする給電路遮断方法。
【請求項２２】
電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置における給電路遮断方法であって、
前記リレーの温度が前記リレーの遮断可能最大温度以下であるか否かを判定する温度判定ステップと、
前記給電路を遮断するとき、前記温度判定ステップにより、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御し、前記温度判定ステップにより、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、前記リレーのオン状態を保つよう制御するリレー制御ステップと、
を含むことを特徴とする給電路遮断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の充放電電流が流れる給電路に過電流が流れることを防ぐ給電路遮断装置及び給電路遮断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフト、電気自動車又はハイブリッドカー等のように、電池によって負荷を駆動する装置において、過電流を防止するために、電池電流の給電路を遮断するリレー又はヒューズを備えた給電路遮断装置が備えられる。
【０００３】
図２０に従来の給電路遮断装置の構成例を示す。図２０は、電池パック１に備えられる給電路遮断装置の構成例を示している。電池パック１は、複数の電池モジュール１０、総和電流センサ２０、及び各電池モジュール１０を監視し、その電池１１の充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３０を備える。
【０００４】
各電池モジュール１０は、それぞれ電池１１、リレー１２（機械式リレーや半導体リレーなど）、ヒューズ１３、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５を備える。監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５は、自モジュール内の電池１１の電流、電圧、温度等を監視し、監視情報を電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０に通信線４１を介して通知し、また、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０からの指令により、自モジュール内の電池１１の充放電等を制御し、また、リレー１２のオン／オフを制御する。
【０００５】
電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５からの監視情報を基に、各電池１１に過電流異常閾値以上の電流が流れているか否かを判定し、過電流異常閾値以上の電流が流れている電池モジュール１０の監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５に対して、該電池モジュール１０のリレー１２をオフにさせ、該電池モジュール１０の給電路を遮断させるように制御する。
【０００６】
また、各電池モジュール１０の給電路にヒューズ１３を挿入し、給電路に過電流が流れたとき、該ヒューズ１３によっても給電路を遮断し、電池１１の過電流に対してより高い安全性を確保する対策が施されている。
【０００７】
電池パック１内の各電池モジュール１０の電池１１を充電する充電器４は、充電リレー２を介して電池パック１に接続される。充電器４からは、各電池モジュール１０の電池１１の充電電流の総和電流が電池パック１に供給される。充電器４からの異常充電電流に対しては、充電リレー２をオフにすることにより、電池１１への過電流が防止される。
【０００８】
また、電池パック１内の各電池１１により駆動されるインバータ／モータ５等は、メインリレー３を介して電池パック１に接続される。インバータ／モータ５等へは、各電池モジュール１０の電池１１の放電電流の総和電流が電池パック１から供給される。インバータ／モータ５等への異常放電電流に対しては、メインリレー３をオフにすることにより、電池１１からの過電流が防止される。
【０００９】
インバータ／モータ５は、走行制御ＥＣＵ６によって制御される。走行制御ＥＣＵ６は、通信線４２を介して電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０と通信を行い、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０から通知される電池１１の状態情報等に基づいて、インバータ／モータ５を制御する。
【００１０】
一般に、過電流が流れている給電路をリレーによって遮断する際に、該リレーで遮断可能な最大電流（以下、「遮断可能最大電流」と記す。）を超える電流が流れているとき、リレーをオフにすると、該リレーが破損してしまう場合がある。
【００１１】
また、過電流が流れている給電路をリレーによって遮断する際に、該リレーの温度が遮断可能なリレーの最大温度（以下、「遮断可能最大温度」と記す。）を超えているとき、リレーをオフにすると、該リレーが破損してしまう場合がある。
【００１２】
リレーの破損を防ぐ手法として、図２０に示すようなリレー１２とヒューズ１３とが給電路に挿入されている給電路遮断装置において、リレー１２の遮断可能最大電流を超える過電流が給電路に流れているときは、ヒューズ１３の熔断により給電路を遮断させる手法が、下記の特許文献１等により知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１３０７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
リレー１２の遮断可能最大電流を超える過電流が給電路に流れているときは、ヒューズ１３の熔断により給電路を遮断させることにより、ヒューズ１３より高価なリレー１２の破損を防ぐことができる。
【００１５】
しかし、図２０に示すように、複数の電池モジュール１０が並列に接続されている電池パック１において、電池１１に電池の過電流異常閾値以上の電流が流れたとき、各電池モジュール１０のリレー１２をオフにする際に、各電池モジュール１０のリレー１２を同時にオフにするよう制御することができないため、各電池モジュール１０のリレー１２を１個ずつ順々にオフにすることになる。
【００１６】
そのため、電池１１に電池の過電流異常閾値以上の電流が流れ、各電池モジュール１０のリレー１２を最初にオフにするときには、電池パック１全体の総和電流が多数の電池モジュール１０に分散されるため、各電池モジュール１０の電池電流が、リレー１２の遮断可能最大電流より小さい場合であっても、最後の方にオフにするリレー１２では、残った通電中の少数の電池モジュール１０に総和電流が集中するため、遮断可能最大電流を超える電流が流れ、リレー１２が破損してしまうことがある。
【００１７】
また、リレー１２に遮断可能最大電流を超える電流が流れたとき、ヒューズ１３の熔断により給電路を遮断させる場合に、電流によってはヒューズ１３の熔断に長い時間が掛かり、それによって、電池１１に過放電又は過充電となる過電流が流れ、或いはワイヤハーネスやバスバー等の部品が損傷してしまう場合がある。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑み、電池モジュールに過電流が流れるのを防ぐリレー及びヒューズを有する給電路の遮断において、遮断可能最大電流を超える電流や遮断可能最大温度を超える温度によるリレーの破損を防止することを目的とする。
【００１９】
また、電池モジュールに過電流が流れるのを防ぐリレー及びヒューズを有する給電路の遮断において、リレーの遮断可能最大電流を超える電流が流れているとき、リレーをオフにせず、ヒューズの熔断により給電路を遮断させる場合、ヒューズの熔断に長い時間が掛かる電流によって、電池が過放電若しくは過充電となり又は部品が損傷してしまうことを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る一つの形態である給電路遮断装置は、複数の並列接続された電池モジュールの各電池電流の給電路に直列に挿入され、前記給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、前記電池モジュールの各電池電流が、電池の過電流異常閾値を超えるか否かを判定するとともに、前記複数の電池モジュールの各電池電流の全ての総和電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定する電流判定手段と、前記電流判定手段により、前記電池モジュールの電池電流が、前記過電流異常閾値を超えると判定されたとき、前記総和電流が前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合にのみ、前記電池モジュールの全てのリレーをオフにするよう制御するリレー制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記電流判定手段は、前記電池モジュールの各電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定し、前記リレー制御手段は、前記電流判定手段により、前記電池モジュールの電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、前記電池モジュールの電池電流が、前記リレーの遮断可能最大電流を超えると判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御することを特徴とする。
【００２２】
また、前記ヒューズを加熱するヒューズ加熱手段と、前記総和電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超える場合に、前記ヒューズ加熱手段により前記ヒューズを加熱する加熱制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、前記電池モジュールの電池電流が、電池の過電流異常閾値を超えるか否かを判定するとともに、前記リレーの遮断可能最大電流を超えるか否かを判定する電流判定手段と、前記電流判定手段により、前記電池モジュールの電池電流が前記過電流異常閾値を超え、前記リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超えたと判定された場合に、前記電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御手段と、前記ヒューズを加熱するヒューズ加熱手段と、前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流を超えた場合に、前記ヒューズ加熱手段により前記ヒューズを加熱する加熱制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る一つの形態である給電路遮断装置は、電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、前記電池電流が前記リレーの遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する電流判定手段と、前記給電路が遮断するとき、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御し、前記電流判定手段により、前記電池電流が前記遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る一つの形態である給電路遮断装置は、電池モジュールの電池電流の給電路に直列に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するリレーとヒューズとを有する給電路遮断装置であって、前記リレーの温度が前記リレーの遮断可能最大温度以下であるか否かを判定する温度判定手段と、前記給電路が遮断するとき、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、前記リレーをオフするよう制御し、前記温度判定手段により、前記リレーの温度が前記遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、前記リレーをオン状態に保つよう制御するリレー制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電池モジュールに過電流が流れるのを防ぐリレー及びヒューズを有する給電路の遮断において、遮断可能最大電流を超える電流や遮断可能最大温度を超える温度によるリレーの破損を防止することができる。
【００２７】
また、電池モジュールの電池電流が、過電流異常閾値を超えたとき、複数の電池モジュールの全ての総和電流がリレーの遮断可能最大電流より小さい判定された場合にのみ、電池モジュールの全てのリレーをオフにするよう制御することにより、並列に接続された複数の電池モジュールのリレーをオフにする際に、最後にオフにするリレーに遮断可能最大電流を超える電流が流れることはなく、リレーの破損を確実に防止することができ、修理時のコストを低減することができる。
【００２８】
また、電池モジュールの電池電流が、リレーの遮断可能最大電流より小さいと判定された場合に、電池モジュールのリレーをオフにするよう制御し、電池モジュールの電池電流が、リレーの遮断可能最大電流を超えると判定された場合に、電池モジュールのリレーをオン状態に保つよう制御することにより、各電池モジュールに過電流が流れるのを各リレーで防ぐとともに各リレーの破損を確実に防止することができ、修理時のコストを低減することができる。
【００２９】
また、総和電流又は各電池モジュールの電池電流が、リレーの遮断可能最大電流を超える場合に、ヒューズ加熱手段によりヒューズを加熱することにより、ヒューズの熔断時間を短縮し、電池モジュールの電池が過放電又は過充電となってしまうことやワイヤハーネスやバスバー等の部品の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態の動作のフローチャートである。
【図３】ヒューズの熔断特性と各種部品の過電流損傷特性の例を示す図である。
【図４】第２の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図５】第２の実施形態の動作のフローチャートである。
【図６】第３の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図７】第３の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図８】第４の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図９】第５の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図１０】第５の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図１１】第６の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図１２】第７の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図１３】リレーの温度と、そのリレーの温度に対応する遮断可能最大電流とを示す情報の一例を示す図である。
【図１４】第７の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図１５】第８の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図１６】第９の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図１７】電池電流と、その電池電流に対応する遮断可能最大温度とを示す情報の一例を示す図である。
【図１８】第９の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図１９】第１０の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートである。
【図２０】従来の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜第１の実施形態＞
本実施形態について図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態の電路遮断装置の構成例を示す。図１は電池パック１に備えた電路遮断装置の構成例を示し、電池パック１は、複数の電池モジュール１０、総和電流センサ２０、及び各電池モジュール１０を監視し、その充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備える。
【００３２】
電池パック１内の構成は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の内部構成を除いて、図２０に示した構成と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１を備え、電流判定部３１は、総和電流センサ２０で検知される、全電池モジュール１０の電流の総和である総和電流が、リレー１２の遮断可能最大電流を超えているか否かを判定する。
【００３４】
また、電流判定部３１は、各電池モジュール１０の電池電流センサ１４で検知され、各監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５からの監視情報として通信線４１を介して通知される各電池モジュール１０の電池１１に流れる電流が、過電流異常閾値以上であるか否か判定する。
【００３５】
また、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、リレー制御部３２を備え、リレー制御部３２は、電流判定部３１の判定結果を基に、各電池モジュール１０のリレー１２のオン／オフを制御する。以下に、リレー制御部３２によるリレー１２のオン／オフを制御について説明する。
【００３６】
リレー制御部３２は、電流判定部３１により電池１１に過電流異常閾値以上の電流が流れていると判定されたとき、総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流以下と判定された場合に、全ての電池モジュール１０のリレー１２をオフにするよう制御する。
【００３７】
一方、リレー制御部３２は、電流判定部３１により電池１１に過電流異常閾値以上の電流が流れていると判定されたとき、総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流を超えると判定された場合に、全ての電池モジュール１０のリレー１２をオフにする制御は行わない。ただし、この場合、各電池モジュール１０のリレー１２を個別に制御し、電池電流が遮断可能最大電流より小さい電池モジュール１０のリレー１２をオフに制御してもよい。
【００３８】
図２に第１の実施形態の動作のフローチャートを示す。図２に示すように、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、総和電流センサ２０の電流情報を基に、全電池モジュール１０に流れる総和電流を取得し、また、各監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５からの監視情報として通知される各電池モジュール１０の電池１１に流れる電池電流を取得する（Ｓ２１）。
【００３９】
次に電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１により、各電池モジュール１０の電池電流が、過電流異常閾値以上であるか否か判定する（Ｓ２２）。電池電流が過電流異常閾値より小さい（Ｓ２２でＮＯ）場合、ステップＳ２１に戻って上述の動作を繰り返す。
【００４０】
電池電流が過電流異常閾値以上（Ｓ２２でＹＥＳ）の場合、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１により、総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する（Ｓ２３）。総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流以下（Ｓ２３でＹＥＳ）の場合、過電流異常閾値以上の電流が流れている全ての電池モジュールのリレー１２をオフにするよう制御する（Ｓ２４）。
【００４１】
一方、総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流を超える（Ｓ２３でＮＯ）場合、過電流異常閾値以上の電流が流れている全ての電池モジュールのリレー１２をオフにする制御を行うことなく、処理を終了する。或いは、各電池モジュール１０のリレー１２のオン／オフの制御を個別に制御するようにしてもよい（Ｓ２５）。
【００４２】
各電池モジュール１０のリレー１２のオン／オフの制御を個別に制御する場合、各電池モジュールの電池電流が遮断可能最大電流より小さいか否かを判定し、電池電流が遮断可能最大電流より小さい電池モジュール１０のリレー１２をオフに制御し、電池電流が遮断可能最大電流を超える電池モジュール１０のリレー１２をオンの状態に保つように制御する。
【００４３】
この第１の実施形態により、複数の電池モジュール１０が並列に接続され、各電池モジュール１０の給電路に過電流が流れるのを防ぐリレー１２及びヒューズ１３を有する給電路遮断装置において、全電池モジュール１０の総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流より小さい場合にのみ、過電流異常閾値以上の電流が流れている全電池モジュールのリレー１２をオフにするよう制御する。
【００４４】
こうすることにより、並列接続の複数の電池モジュール１０のリレー１２を順々にオフにする場合、総和電流が遮断可能最大電流より小さいことを条件にリレー１２をオフにするため、最後のリレー１２をオフにするときでも、最後のリレー１２に遮断可能最大電流を超える電流が流れることはなく、リレー１２の破損を確実に防止することができる。
【００４５】
また、全電池モジュール１０の総和電流がリレー１２の遮断可能最大電流を超える場合、各電池モジュール１０のリレー１２のオン／オフの制御を個別に行うことにより、各電池モジュールに過電流が流れるのを各リレーで防ぐとともに各リレーの破損を確実に防止することができる。なお、総和電流又は各電池電流がリレー１２の遮断可能最大電流より大きい場合の、電池１１やワイヤハーネス等の部品（図示省略）の過電流に対する保護は、ヒューズ１３の熔断によって行う。
＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態について説明する。電池モジュール１０に過電流が流れるのを防ぐリレー１２及びヒューズ１３を有する給電路の遮断において、リレー１２の遮断可能最大電流を超える電流が流れているとき、リレー１２を遮断せず、ヒューズ１３の熔断により給電路を遮断させる場合、ヒューズ１３の熔断に長時間掛かり、電池１１に過放電又は過充電の電流が流れ、或いはワイヤハーネス等の各種部品に過電流が流れて損傷しまうことがある。
【００４６】
図３にヒューズ１３の熔断特性と各種部品の過電流による損傷特性の例を示す。図３において横軸はヒューズ１３及び各種部品に流れる電流の継続時間を示し、縦軸は該電流の大きさを示す。曲線３０１は、ヒューズ１３の熔断特性を示し、曲線３０２は、各種部品の過電流による損傷特性を示している。
【００４７】
ヒューズ１３は、曲線３０１で示すように、大きな電流に対しては、短時間で熔断するが、電流が小さくなるにつれて熔断するまでの時間が長くなる。なお、図３で曲線３０１より下側の領域では、ヒューズ１３は熔断せず、曲線３０１より上側の領域で、ヒューズ１３が熔断する。
【００４８】
また、各種部品は、曲線３０２で示すように、大きな電流に対しては短時間で損傷するが、電流が小さくなるにつれて、損傷するのは長時間経過した後となる。図３において、曲線３０２より下側の領域では各種部品は損傷せず、曲線３０２より上側の領域で各種部品が損傷する。
【００４９】
ヒューズ１３が熔断する領域（曲線３０１より上側の領域）に、各種部品が損傷する領域（曲線３０２より上側の領域）が、全て覆われていれば、各種部品が損傷する前に、ヒューズ１３が熔断するので、各種部品が損傷することは無い。
【００５０】
しかし、図３の縦縞模様で示す領域のように、各種部品が損傷する領域（曲線３０２より上側の領域）が、ヒューズ１３が熔断する領域（曲線３０１より上側の領域）より下側となる領域では、ヒューズ１３が熔断しないため、各種部品が損傷してしまう。
【００５１】
なお、図３において、電流値Ｔｈは電池１１の過電流異常閾値を示し、電流値Ｌｍはリレー１２の遮断可能最大電流を示す。過電流異常閾値Ｔｈを超えても、遮断可能最大電流Ｌｍ以下の電流に対しては、リレー１２をオフにするため、各種部品が損傷することはない。
【００５２】
しかし、曲線３０１と曲線３０２とが交差する点の電流Ａ２より小さい電流で、遮断可能最大電流Ｌｍを超える電流Ａ１が流れるとき、この電流Ａ１によりヒューズ１３が熔断する時点Ｔ２より早い時点Ｔ１で、各種部品が損傷してしまう。
【００５３】
そのため、曲線３０１と曲線３０２とが交差する点の電流（以下、「緩慢熔断閾値電流」と記す。）Ａ２より小さい電流で、遮断可能最大電流Ｌｍより大きい電流が流れているとき、ヒューズ１３を加熱してヒューズ１３を強制的に熔断させることにより、各種部品の損傷を防ぐことができる。
【００５４】
図４に第２の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す。図４に示すように、電池パック１は、複数の電池モジュール１０、及び各電池モジュール１０を監視し、その充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備える。電池パック１内の構成は、電池モジュール１０及び電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の一部の内部構成を除いて、図１及び図２０に示した構成と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５５】
電池モジュール１０には、ヒューズ１３を加熱し、ヒューズ１３を強制的に熔断させるヒューズ加熱手段を備える。ヒューズ加熱手段は、加熱抵抗１６と、加熱抵抗１６に流れる電流を制限する電流制限回路１７とにより構成される。加熱抵抗１６は、電流制限回路１７を介して電池１１から給電され、電流制限回路１７は、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５によって制御され、加熱抵抗１６に流れる電流を制限し、かつ該電流を導通／停止させる。
【００５６】
加熱抵抗１６には電池１１から電流が流れるため、加熱抵抗１６に流れる電流分、ヒューズ１３に流れる電流が増大し、それによってヒューズ１３自体の温度が上昇し、一層ヒューズ１３の熔断時間が短縮される。なお、加熱抵抗１６としては、必ずしもヒューズ１３に熱を与えなくても、ヒューズ１３に流れる電流を増大させ、該電流でヒューズ１３自体が加熱する抵抗又は導体であってもよい。
【００５７】
電流制限回路１７としては、定電流回路等を用いることができる。定電流回路を用いることにより、電池１１の電圧変動に影響されることなく、所定の電流を加熱抵抗１６に流し、所定時間後にヒューズ１３を熔断させることができる。
【００５８】
リレー１２の遮断可能最大電流を超え、緩慢熔断閾値電流以下の電池電流に対して、ヒューズ１３の熔断時間を短縮するための電流を加熱抵抗１６に流す制御は、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５のみの制御で行なってもよく、又は、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５を介して電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の制御により行なってもよい。
【００５９】
図４では、ヒューズ１３の熔断時間を短縮するための制御を、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０により行なう構成例を示している。電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１により、各電池モジュール１０の電池電流センサ１４で検知される電池電流が、電池１１の過電流異常閾値を超えているか否か、リレー１２の遮断可能最大電流を超えているか否か、また、ヒューズ１３の緩慢熔断閾値電流以下であるか否かを判定する。
【００６０】
電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１の判定結果を基に、電池電流が過電流異常閾値以下であれば、リレー１２をオンの状態に維持し、電池電流が過電流異常閾値を超え、遮断可能最大電流以下であれば、リレー１２をオフにし、電池電流が遮断可能最大電流を超えていれば、リレー１２をオンの状態を保つよう、リレー制御部３２により制御する。
【００６１】
また、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１の判定結果を基に、電池電流が遮断可能最大電流を超え、緩慢熔断閾値電流以下である場合、加熱抵抗１６によりヒューズ１３を加熱するよう、加熱制御部３３により制御する。なお、電池電流が緩慢熔断閾値電流を超える場合は、ヒューズ１３を加熱する制御を行わなくてもよいが、行ってもよい。
【００６２】
図５に第２の実施形態の動作のフローチャートを示す。図５に示すように、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０又は監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５は、各電池モジュール１０の電池電流センサ１４で検知される電池電流を取得し（Ｓ５１）、電流判定部３１により、各電池モジュール１０の電池電流が、過電流異常閾値以上であるか否か判定する（Ｓ５２）。電池電流が過電流異常閾値以下（Ｓ５２でＮＯ）の場合、ステップＳ５１に戻って上述の動作を繰り返す。
【００６３】
電池電流が過電流異常閾値を超える（Ｓ５２でＹＥＳ）場合、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１により、電池電流がリレー１２の遮断可能最大電流より小さいか否かを判定する（Ｓ５３）。電池電流がリレー１２の遮断可能最大電流より小さい（Ｓ５３でＹＥＳ）場合、過電流異常閾値以上の電流が流れている電池モジュール１０のリレー１２をオフにするよう制御する（Ｓ５４）。
【００６４】
一方、電池電流がリレー１２の遮断可能最大電流以上（Ｓ５３でＮＯ）の場合、過電流異常閾値以上の電流が流れている電池モジュール１０のリレー１２をオフにすることなく、リレー１２に対してオン状態を継続するよう制御する（Ｓ５５）。
【００６５】
そして、電池電流が緩慢熔断閾値電流より小さいか否かを判定し（Ｓ５６）、緩慢熔断閾値電流より小さい（Ｓ５６でＹＥＳ）場合、加熱制御部３４によりヒューズ１３を加熱し熔断時間を短縮するよう制御する（Ｓ５７）。なお、点線で示すフローのように、ステップＳ５６による電池電流が緩慢熔断閾値電流より小さいか否かの判定を行うことなく、ステップ５５によるリレー１２のオンを継続させた後、直ちにステップＳ５７によるヒューズ１２の加熱の制御を行なってもよい。
【００６６】
この第２の実施形態により、各電池モジュール１０に過電流が流れるのを防ぐリレー１２及びヒューズ１３を有する給電路の遮断において、電池電流がリレー１２の遮断可能最大電流を超えている場合に、リレー１２をオフすることなくオン状態のままとし、給電路に過電流が流れるのを防ぐために、ヒューズ１３を熔断させる際に、ヒューズ１３を強制的に加熱し、ヒューズ１３の熔断時間を短縮するように制御する。
【００６７】
こうすることにより、電池電流がリレー１２の遮断可能最大電流を超え、ヒューズ１３の緩慢熔断閾値電流より小さいとき、該電池電流によってヒューズ１３が熔断する前に、各種部品が損傷してしまうことを防ぐことができる。
＜第３の実施形態＞
図６に第３の実施形態の給電路遮断装置を含む電池パックの構成例を示す。
【００６８】
図６に示す電池パック１は、複数の電池モジュール１０、及び各電池モジュール１０を監視し、その充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備える。
図６に示す電池パック１内の構成は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の一部の内部構成を除いて、図１に示した構成と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。すなわち、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１、リレー制御部３２、及び遮断判定部３４を備える。また、各電池モジュール１０は、電池１１、リレー１２、ヒューズ１３、電池電流センサ１４、及び監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５を備える。なお、リレー１２として、例えば、機械式リレーやＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体リレーが考えられる。
【００６９】
第３の実施形態の遮断判定部３４は、各電池モジュール１０の給電路を遮断するか否かを判定する。例えば、遮断判定部３４は、電池１１が過充電状態又は過放電状態であると判定すると、又は、電池１１に流れている電池電流が過電流異常閾値以上であると判定すると、その電池１１に対応する給電路を遮断すると判定する。また、例えば、遮断判定部３４は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０に何らかの不具合が発生したと判定すると、すべての給電路を遮断すると判定する。
【００７０】
第３の実施形態の電流判定部３１は、電池１１に流れている電池電流（リレー１２に流れている電流）が遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する。
第３の実施形態のリレー制御部３２は、遮断判定部３４の判定結果及び電流判定部３１の判定結果を基に、各電池モジュール１０のリレー１２のオン／オフを制御する。すなわち、リレー制御部３２は、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、その給電路に対応するリレー１２をオフするよう制御する。また、リレー制御部３２は、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。
【００７１】
なお、第３の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵ（Central processing Unit）などにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第３の実施形態の電流判定部３１（電流判定手段）、リレー制御部３２（リレー制御手段）、及び遮断判定部３４（遮断判定手段）が実現される。
【００７２】
図７に第３の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、遮断判定部３４は、給電路を遮断するか否かを判定し（Ｓ７１）、給電路を遮断しないと判定する場合（Ｓ７１でＮＯ）、Ｓ７１に戻る。
【００７３】
遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定された場合（Ｓ７１でＹＥＳ）、電流判定部３１は、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する（Ｓ７２）。
【００７４】
電流判定部３１により、電池電流が遮断可能最大電流以下であると判定された場合（Ｓ７２でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、その給電路に対応するリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ７３）。
【００７５】
一方、電流判定部３１により、電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合（Ｓ７２でＮＯ）、リレー制御部３２は、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する（Ｓ７４）。
【００７６】
このように、第３の実施形態の給電路遮断装置では、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、そのリレー１２をオフするよう制御する。これにより、リレー１２に流れている電流が遮断可能最大電流以下であるときにそのリレー１２をオフすることができるため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
【００７７】
また、第３の実施形態の給電路遮断装置では、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。すなわち、給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、その給電路に対応するヒューズ１３が遮断可能最大電流を超える電流で熔断することでその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。このように、給電路を遮断するとき、リレー１２をオフする代わりにヒューズ１３を熔断させているため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態の給電路遮断装置の構成例は、図６に示す給電路遮断装置の構成例と同様とする。なお、第４の実施形態の給電路遮断装置において、遮断判定部３４を省略してもよい。
【００７８】
第４の実施形態のリレー制御部３２は、電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えそうになると、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する。例えば、リレー制御部３２は、電流判定部３１により、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であると判定された場合に、又は、電池１１に流れている電池電流の単位時間あたりの変化量が所定値Ｉｔｈ２以上であると判定された場合に、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する。なお、上記閾値Ｉｔｈ１は、遮断可能最大電流よりも小さい値とする。
【００７９】
なお、第４の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第４の実施形態の電流判定部３１（電流判定手段）、リレー制御部３２（リレー制御手段）が実現される。
【００８０】
図８に第４の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、電流判定部３１は、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であるか否かを判定する、又は、電池１１に流れている電池電流の単位時間あたりの変化量が所定値Ｉｔｈ２以上であるか否かを判定し（Ｓ８１）、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上でないと判定する場合、又は、電池１１に流れている電池電流の単位時間あたりの変化量が所定値Ｉｔｈ２以上でないと判定する場合（Ｓ８１でＮＯ）、Ｓ８１に戻る。
【００８１】
一方、電流判定部３１により、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であると判定された場合、又は、電池１１に流れている電池電流の単位時間あたりの変化量が所定値Ｉｔｈ２以上であると判定された場合（Ｓ８１でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ８２）。
【００８２】
このように、第４の実施形態の給電路遮断装置では、電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えそうになると、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する。これにより、電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超える前に、その電池１１に対応するリレー１２をオフすることができるため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
＜第５の実施形態＞
図９に第５の実施形態の給電路遮断装置を含む電池パックの構成例を示す。
【００８３】
図９に示す電池パック１は、複数の電池モジュール１０、及び各電池モジュール１０を監視し、その充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備える。
図９に示す電池パック１内の構成は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の一部の内部構成及び電池モジュール１０の一部の内部構成を除いて、図６に示した構成と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。すなわち、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、リレー制御部３２、遮断判定部３４、及び温度判定部３５を備える。また、各電池モジュール１０は、電池１１、リレー１２、ヒューズ１３、電池電流センサ１４、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５、及び温度検出部１８を備える。
【００８４】
温度検出部１８は、例えば、サーミスタであって、リレー１２の温度を検出する。
温度判定部３５は、各電池モジュール１０の温度検出部１８で検出され、各監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５からの監視情報として通信線４１を介して通知される各電池モジュール１０のリレー１２の温度が、遮断可能最大温度以下であるか否かを判定する。
【００８５】
第５の実施形態のリレー制御部３２は、遮断判定部３４の判定結果及び温度判定部３５の判定結果を基に、各電池モジュール１０のリレー１２のオン／オフを制御する。すなわち、リレー制御部３２は、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、その給電路に対応するリレー１２をオフするよう制御する。また、リレー制御部３２は、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。
【００８６】
なお、第５の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第５の実施形態のリレー制御部３２（リレー制御手段）、遮断判定部３４（遮断判定手段）、及び温度判定部３５（温度判定手段）が実現される。
【００８７】
図１０に第５の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、遮断判定部３４は、給電路を遮断するか否かを判定し（Ｓ１０１）、給電路を遮断しないと判定する場合（Ｓ１０１でＮＯ）、Ｓ１０１に戻る。
【００８８】
遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定された場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、温度判定部３５は、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００８９】
温度判定部３５により、リレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であると判定された場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、そのリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ１０３）。
【００９０】
一方、温度判定部３５により、リレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合（Ｓ１０２でＮＯ）、リレー制御部３２は、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、そのリレー１２をオン状態に保つよう制御する（Ｓ１０４）。
【００９１】
このように、第５の実施形態の給電路遮断装置では、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、そのリレー１２をオフするよう制御する。これにより、リレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であるときにそのリレー１２をオフすることができるため、遮断可能最大温度を超える温度によってリレー１２が破損されることを防止することができる。
【００９２】
また、第５の実施形態の給電路遮断装置では、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、そのリレー１２をオン状態に保つよう制御する。すなわち、給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、その給電路に対応するヒューズ１３が遮断可能最大温度を超える温度で熔断することでその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。このように、給電路を遮断するとき、リレー１２をオフする代わりにヒューズ１３を熔断させているため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
＜第６の実施形態＞
第６の実施形態の給電路遮断装置の構成例は、図９に示す給電路遮断装置の構成例と同様とする。なお、第６の実施形態の給電路遮断装置において、遮断判定部３４を省略してもよい。
【００９３】
第６の実施形態のリレー制御部３２は、リレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えそうになると、そのリレー１２をオフするよう制御する。例えば、リレー制御部３２は、温度判定部３５により、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であると判定された場合に、又は、リレー１２の温度の単位時間あたりの変化量が所定値Ｔｔｈ２以上であると判定された場合に、そのリレー１２をオフするよう制御する。なお、上記閾値Ｔｔｈ１は、遮断可能最大温度よりも小さい値とする。
【００９４】
なお、第６の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第６の実施形態のリレー制御部３２（リレー制御手段）、温度判定部３５（温度判定手段）が実現される。
【００９５】
図１１に第６の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、温度判定部３５は、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定する、又は、リレー１２の温度の単位時間あたりの変化量が所定値Ｔｔｈ２以上であるか否かを判定し（Ｓ１１１）、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上でないと判定する場合、又は、リレー１２の温度の単位時間あたりの変化量が所定値Ｔｔｈ２以上でないと判定する場合（Ｓ１１１でＮＯ）、Ｓ１１１に戻る。
【００９６】
一方、温度判定部３５により、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であると判定された場合、又は、リレー１２の温度の単位時間あたりの変化量が所定値Ｔｔｈ２以上であると判定された場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、そのリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ１１２）。
【００９７】
このように、第６の実施形態の給電路遮断装置では、リレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えそうになると、そのリレー１２をオフするよう制御する。これにより、リレー１２の温度が遮断可能最大温度を超える前に、そのリレー１２をオフすることができるため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大温度を超える温度によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
＜第７の実施形態＞
図１２に第７の実施形態の給電路遮断装置を含む電池パックの構成例を示す。
【００９８】
図１２に示す電池パック１は、複数の電池モジュール１０、及び各電池モジュール１０を監視し、その充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備える。
図１２に示す電池パック１内の構成は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の一部の内部構成及び電池モジュール１０の一部の内部構成を除いて、図６及び図９に示した構成と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。すなわち、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、電流判定部３１、リレー制御部３２、遮断判定部３４、及び記憶部３６を備える。また、各電池モジュール１０は、電池１１、リレー１２、ヒューズ１３、電池電流センサ１４、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５、及び温度検出部１８を備える。
【００９９】
第７の実施形態の記憶部３６は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）であって、図１３に示すように、リレー１２の温度と、そのリレー１２の温度に対応する遮断可能最大電流とを示す情報が記憶されている。図１３に示す情報の例では、リレー１２の温度が大きくなる程、遮断可能最大電流が小さくなることが示されている。
【０１００】
第７の実施形態の電流判定部３１は、リレー１２の温度に応じて、遮断可能最大電流を変える。すなわち、電流判定部３１は、記憶部３６に記憶されている情報を参照して、温度検出部１８により検出されるリレー１２の温度に対応する遮断可能最大電流を取得する。
【０１０１】
なお、第７の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第７の実施形態の電流判定部３１（電流判定手段）、リレー制御部３２（リレー制御手段）、及び遮断判定部３４（遮断判定手段）が実現される。
【０１０２】
図１４に第７の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、遮断判定部３４は、給電路を遮断するか否かを判定し（Ｓ１４１）、給電路を遮断しないと判定する場合（Ｓ１４１でＮＯ）、Ｓ１４１に戻る。
【０１０３】
遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定された場合（Ｓ１４１でＹＥＳ）、電流判定部３１は、リレー１２の温度に応じて、遮断可能最大電流を変え（Ｓ１４２）、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流以下であるか否かを判定する（Ｓ１４３）。
【０１０４】
電流判定部３１により、電池電流が遮断可能最大電流以下であると判定された場合（Ｓ１４３でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、その給電路に対応するリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ１４４）。
【０１０５】
一方、電流判定部３１により、電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合（Ｓ１４３でＮＯ）、リレー制御部３２は、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する（Ｓ１４５）。
【０１０６】
このように、第７の実施形態の給電路遮断装置では、第３の実施形態の給電路遮断装置と同様に、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流以下であると判定された場合に、そのリレー１２をオフするよう制御する。これにより、リレー１２に流れている電流が遮断可能最大電流以下であるときにそのリレー１２をオフすることができるため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
【０１０７】
また、第７の実施形態の給電路遮断装置では、第３の実施形態の給電路遮断装置と同様に、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。すなわち、給電路を遮断するとき、電流判定部３１により、その給電路に対応する電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超えていると判定された場合に、その給電路に対応するヒューズ１３が遮断可能最大電流を超える電流で熔断することでその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。このように、給電路を遮断するとき、リレー１２をオフする代わりにヒューズ１３を熔断させているため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
【０１０８】
また、第７の実施形態の給電路遮断装置では、リレー１２の温度に応じて、遮断可能最大電流を変えている。これにより、リレー１２の温度に応じた、より正確な遮断可能最大電流を用いて、給電路の遮断時に、その給電路に対応するリレー１２をオフするか否かを判断することができるため、より精度良くリレー１２の破損を防止することができる。
＜第８の実施形態＞
第８の実施形態の給電路遮断装置の構成例は、図１２に示す給電路遮断装置の構成例と同様とする。なお、第８の実施形態の給電路遮断装置において、遮断判定部３４を省略してもよい。
【０１０９】
第８の実施形態の電流判定部３１は、リレー１２の温度に応じて、閾値Ｉｔｈ１を変える。例えば、電流判定部３１は、記憶部３６に記憶されている情報（例えば、図１３に示す情報）を参照して、温度検出部１８により検出されるリレー１２の温度に対応する遮断可能最大電流を取得し、その取得した遮断可能最大電流から一定値を減算することで閾値Ｉｔｈ１を求める。
【０１１０】
また、第８の実施形態の電流判定部３１は、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であるか否かを判定する。
第８の実施形態のリレー制御部３２は、電流判定部３１により、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であると判定された場合に、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する。
【０１１１】
なお、第８の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第８の実施形態の電流判定部３１（電流判定手段）、リレー制御部３２（リレー制御手段）が実現される。
【０１１２】
図１５に第８の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、電流判定部３１は、リレー１２の温度に応じて、閾値Ｉｔｈ１を変える（Ｓ１５１）。
【０１１３】
次に、電流判定部３１は、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であるか否かを判定し（Ｓ１５２）、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上でないと判定する場合（Ｓ１５２でＮＯ）、Ｓ１５１に戻る。
【０１１４】
一方、電流判定部３１により、電池１１に流れている電池電流が閾値Ｉｔｈ１以上であると判定された場合（Ｓ１５２でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ１５３）。
【０１１５】
このように、第８の実施形態の給電路遮断装置では、電池１１に流れている電池電流が、リレー１２の温度に応じて変わる閾値Ｉｔｈ１以上になると、すなわち、電池１１に流れている電池電流が、リレー１２の温度に応じて変わる遮断可能最大電流を超えそうになると、その電池１１に対応するリレー１２をオフするよう制御する。これにより、電池１１に流れている電池電流が遮断可能最大電流を超える前に、その電池１１に対応するリレー１２をオフすることができるため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
【０１１６】
また、第８の実施形態の給電路遮断装置では、リレー１２の温度に応じて、閾値Ｉｔｈ１を変えている。これにより、リレー１２の温度に応じた、より正確な閾値Ｉｔｈ１を用いて、給電路の遮断時に、その給電路に対応するリレー１２をオフするか否かを判断することができるため、より精度良くリレー１２の破損を防止することができる。
＜第９の実施形態＞
図１６に第９の実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す。
【０１１７】
図１６に示す電池パック１は、複数の電池モジュール１０、及び各電池モジュール１０を監視し、その充放電等を制御する電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０を備える。
図１６に示す電池パック１内の構成は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の一部の内部構成及び電池モジュール１０の一部の内部構成を除いて、図９及び図１２に示した構成と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。すなわち、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、リレー制御部３２、遮断判定部３４、温度判定部３５、及び記憶部３６を備える。また、各電池モジュール１０は、電池１１、リレー１２、ヒューズ１３、電池電流センサ１４、監視制御ユニット（ＥＣＵ）１５、及び温度検出部１８を備える。
【０１１８】
第９の実施形態の記憶部３６は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭであって、図１７に示すように、電池電流と、その電池電流に対応する遮断可能最大温度とを示す情報を記憶されている。図１７に示す情報の例では、電池電流が大きくなる程、遮断可能最大温度が小さくなることが示されている。
【０１１９】
第９の実施形態の温度判定部３５は、電池１１に流れている電池電流に応じて、遮断可能最大温度を変える。すなわち、温度判定部３５は、記憶部３６に記憶されている情報を参照して、電池電流センサ１４により検知される電池電流に対応する遮断可能最大温度を取得する。
【０１２０】
なお、第９の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第９の実施形態のリレー制御部３２（リレー制御手段）、遮断判定部３４（遮断判定手段）、及び温度判定部３５（温度判定手段）が実現される。
【０１２１】
図１８に第９の実施形態の給電路遮断装置の動作のフローチャートを示す。
まず、遮断判定部３４は、給電路を遮断するか否かを判定し（Ｓ１８１）、給電路を遮断しないと判定する場合（Ｓ１８１でＮＯ）、Ｓ１８１に戻る。
【０１２２】
遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定された場合（Ｓ１８１でＹＥＳ）、温度判定部３５は、電池１１に流れている電池電流に応じて、遮断可能最大温度を変え（Ｓ１８２）、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であるか否かを判定する（Ｓ１８３）。
【０１２３】
温度判定部３５により、リレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であると判定された場合（Ｓ１８３でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、そのリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ１８４）。
【０１２４】
一方、温度判定部３５により、リレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合（Ｓ１８３でＮＯ）、リレー制御部３２は、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、そのリレー１２をオン状態に保つよう制御する（Ｓ１８５）。
【０１２５】
このように、第９の実施形態の給電路遮断装置では、第５の実施形態の給電路遮断装置と同様に、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であると判定された場合に、そのリレー１２をオフするよう制御する。これにより、リレー１２の温度が遮断可能最大温度以下であるときにそのリレー１２をオフすることができるため、遮断可能最大温度を超える温度によってリレー１２が破損されることを防止することができる。
【０１２６】
また、第９の実施形態の給電路遮断装置では、第５の実施形態の給電路遮断装置と同様に、遮断判定部３４により、給電路を遮断すると判定されることでその給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、ヒューズ１３でその給電路が遮断されるように、そのリレー１２をオン状態に保つよう制御する。すなわち、給電路を遮断するとき、温度判定部３５により、その給電路に対応するリレー１２の温度が遮断可能最大温度を超えていると判定された場合に、その給電路に対応するヒューズ１３が遮断可能最大温度を超える温度で熔断することでその給電路が遮断されるように、その給電路に対応するリレー１２をオン状態に保つよう制御する。このように、給電路を遮断するとき、リレー１２をオフする代わりにヒューズ１３を熔断させているため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大電流を超える電流によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
【０１２７】
また、第９の実施形態の給電路遮断装置では、電池１１に流れている電池電流に応じて、遮断可能最大温度を変えている。これにより、電池電流に応じた、より正確な遮断可能最大温度を用いて、給電路の遮断時に、その給電路に対応するリレー１２をオフするか否かを判断することができるため、より精度良くリレー１２の破損を防止することができる。
＜第１０の実施形態＞
第１０の実施形態の給電路遮断装置の構成例は、図１６に示す給電路遮断装置の構成例と同様とする。なお、第１０の実施形態の給電路遮断装置において、遮断判定部３４を省略してもよい。
【０１２８】
第１０の実施形態の温度判定部３５は、電池１１に流れている電池電流に応じて、閾値Ｔｔｈ１を変える。例えば、温度判定部３５は、記憶部３６に記憶されている情報（例えば、図１７に示す情報）を参照して、電池電流センサ１４により検知される電池１１に流れている電池電流に対応する遮断可能最大温度を取得し、その取得した遮断可能最大温度から一定値を減算することで閾値Ｔｔｈ１を求める。
【０１２９】
また、第１０の実施形態の温度判定部３５は、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定する。
第１０の実施形態のリレー制御部３２は、温度判定部３５により、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であると判定された場合に、そのリレー１２をオフするよう制御する。
【０１３０】
なお、第１０の実施形態の電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、例えば、メモリやＣＰＵなどにより構成され、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出し実行することにより、第１０の実施形態のリレー制御部３２（リレー制御手段）、温度判定部３５（温度判定手段）が実現される。
【０１３１】
図１９に第１０の実施形態の給電路遮断装置の動作例のフローチャートを示す。
まず、温度判定部３５は、電池１１に流れている電池電流に応じて、閾値Ｔｔｈ１を変える（Ｓ１９１）。
【０１３２】
次に、温度判定部３５は、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定し（Ｓ１９２）、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上でないと判定する場合（Ｓ１９２でＮＯ）、Ｓ１９１に戻る。
【０１３３】
一方、温度判定部３５により、リレー１２の温度が閾値Ｔｔｈ１以上であると判定された場合（Ｓ１９２でＹＥＳ）、リレー制御部３２は、そのリレー１２をオフするよう制御する（Ｓ１９３）。
【０１３４】
このように、第１０の実施形態の給電路遮断装置では、リレー１２の温度が、電池１１に流れている電池電流に応じて変わる閾値Ｔｔｈ１以上になると、すなわち、リレー１２の温度が、電池１１に流れている電池電流に応じて変わる遮断可能最大温度を超えそうになると、そのリレー１２をオフするよう制御する。これにより、リレー１２の温度が遮断可能最大温度を超える前に、そのリレー１２をオフすることができるため、リレー１２のオフ時に遮断可能最大温度を超える温度によってそのリレー１２が破損されることを防止することができる。
【０１３５】
また、第１０の実施形態の給電路遮断装置では、電池１１に流れている電池電流に応じて、閾値Ｔｔｈ１を変えている。これにより、電池電流に応じた、より正確な閾値Ｔｔｈ１を用いて、給電路の遮断時に、その給電路に対応するリレー１２をオフするか否かを判断することができるため、より精度良くリレー１２の破損を防止することができる。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態ついて説明したが、本発明は、以上に述べた実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成又は実施形態を取ることができる。
【０１３７】
例えば、第１の実施形態に第２の実施形態のヒューズ加熱手段を設け、総和電流リレー１２の遮断可能最大電流を超える場合に、ヒューズ加熱手段がヒューズ１３を加熱してもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１      電池パック
２      充電リレー
３      メインリレー
４      充電器
５      インバータ／モータ
６      走行制御ＥＣＵ
１０    電池モジュール
１１    電池
１２    リレー
１３    ヒューズ
１４    電池電流センサ
１５    監視制御ユニット（ＥＣＵ）
１６    加熱抵抗
１７    電流制限回路
１８    温度検出部
２０    総和電流センサ
３０    電池制御ユニット（ＥＣＵ）
３１    電流判定部
３２    リレー制御部
３３    加熱制御部
３４    遮断判定部
３５    温度判定部
３６    記憶部
４１    通信線
４２    通信線
【図１】
0006497257.tif 000002
【図２】
0006497257.tif 000003
【図３】
0006497257.tif 000004
【図４】
0006497257.tif 000005
【図５】
0006497257.tif 000006
【図６】
0006497257.tif 000007
【図７】
0006497257.tif 000008
【図８】
0006497257.tif 000009
【図９】
0006497257.tif 000010
【図１０】
0006497257.tif 000011
【図１１】
0006497257.tif 000012
【図１２】
0006497257.tif 000013
【図１３】
0006497257.tif 000014
【図１４】
0006497257.tif 000015
【図１５】
0006497257.tif 000016
【図１６】
0006497257.tif 000017
【図１７】
0006497257.tif 000018
【図１８】
0006497257.tif 000019
【図１９】
0006497257.tif 000020
【図２０】
0006497257.tif 000021