(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電路に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するスイッチと、
前記給電路に流れる電流を、複数の過電流閾値と比較し、該電流が各過電流閾値を超えているか否かを判定する電流判定手段と、
前記給電路に前記過電流閾値を超えて流れる電流に対して、前記過電流閾値毎に異なり、保護対象が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値の経過毎に、前記スイッチをオフにさせるスイッチ制御手段と、を備えたフォークリフト用の給電路遮断装置であって、
前記複数の過電流閾値は、フォークリフトの荷役作業又はフォークリフトの走行時の最大電流よりも大きく、かつ前記保護対象が損傷する最小の電流よりも小さい第１の過電流閾値と、
前記荷役作業又は前記走行時の最大電流及び前記第１の過電流閾値よりも大きく、かつ前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流よりも小さい第２の過電流閾値と、
前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流よりも大きい第３の過電流閾値と、を含み、
前記給電路に流れる、前記第２の過電流閾値を超え、前記第３の過電流閾値までの電流に対しての第２のオフ時間閾値は、前記保護対象が損傷する時間より短い時間であって、前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定され、
前記給電路に流れる、前記第１の過電流閾値を超え、前記第２の過電流閾値までの電流に対しての第１のオフ時間閾値は、前記第２のオフ時間閾値及び前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定され、
前記給電路に流れる、前記第３の過電流閾値を超える電流に対しての第３のオフ時間閾値は、前記保護対象が損傷する時間及び前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流に応じた許容可能な最大の給電時間よりも短い時間であって、０．１秒よりも長い時間に設定されていることを特徴とするフォークリフト用の給電路遮断装置。
【請求項２】
前記オフ時間閾値は、前記スイッチと直列に前記給電路に挿入されたヒューズの溶断時間より短い時間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト用の給電路遮断装置。
【請求項３】
前記電流判定手段は、各電池モジュールの電池に流れる電池電流を、複数の過電流閾値と比較し、該電池電流が各過電流閾値を超えているか否かを判定し、
前記スイッチ制御手段は、前記電池電流が前記過電流閾値を超えているとき、前記過電流閾値毎に異なり、保護対象が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値経過後に、前記電池電流が流れる電流経路のスイッチをオフさせる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークリフト用の給電路遮断装置。
【請求項４】
給電路に挿入されたスイッチをオフにさせて前記給電路を遮断するフォークリフト用の給電路遮断方法であって、
前記給電路に流れる電流を、複数の過電流閾値と比較し、該電流が各過電流閾値を超えているか否かを判定する電流判定ステップと、
前記給電路に前記過電流閾値を超えて流れる電流に対して、前記過電流閾値毎に異なり、保護対象が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値の経過後に、前記スイッチをオフにさせるスイッチ制御ステップと、
を含み、
前記複数の過電流閾値は、フォークリフトの荷役作業又はフォークリフトの走行時の最大電流よりも大きく、かつ前記保護対象が損傷する最小の電流よりも小さい第１の過電流閾値と、
前記荷役作業又は前記走行時の最大電流及び前記第１の過電流閾値よりも大きく、かつ前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流よりも小さい第２の過電流閾値と、
前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流よりも大きい第３の過電流閾値と、を含み、
前記給電路に流れる、前記第２の過電流閾値を超え、前記第３の過電流閾値までの電流に対しての第２のオフ時間閾値は、前記保護対象が損傷する時間より短い時間であって、前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定され、
前記給電路に流れる、前記第１の過電流閾値を超え、前記第２の過電流閾値までの電流に対しての第１のオフ時間閾値は、前記第２のオフ時間閾値及び前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定され、
前記給電路に流れる、前記第３の過電流閾値を超える電流に対しての第３のオフ時間閾値は、前記保護対象が損傷する時間及び前記荷役作業と前記走行とを同時に行ったときに流れる最大電流に応じた許容可能な最大の給電時間よりも短い時間であって、０．１秒よりも長い時間に設定されている
ことを特徴とするフォークリフト用の給電路遮断方法。
【請求項５】
前記オフ時間閾値は、前記スイッチと直列に前記給電路に挿入されたヒューズの溶断時間より短い時間に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のフォークリフト用の給電路遮断方法。
【請求項６】
前記電流判定ステップは、各電池モジュールの電池に流れる電池電流を、複数の過電流閾値と比較し、該電池電流が各過電流閾値を超えているか否かを判定し、
前記スイッチ制御ステップは、前記電池電流が前記過電流閾値を超えているとき、前記過電流閾値毎に異なり、保護対象が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値経過毎に、前記電池電流が流れる電流経路のスイッチをオフにさせる
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のフォークリフト用の給電路遮断方法。
【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、電池により負荷に給電する装置には、給電路に過電流が流れることを防止するために、給電路を遮断するリレーやＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等のスイッチ及びヒューズを設けた給電路遮断装置が備えられる。
【０００３】
図４に従来の給電路遮断装置の構成例を示す。図４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、モジュールスイッチ１２、モジュールヒューズ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、その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、モジュールスイッチ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に過電流閾値を超える電流が流れているか否かを判定し、過電流閾値を超える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のモジュールスイッチ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の給電路にモジュールヒューズ１３を直列に挿入し、給電路に過電流が流れたとき、該モジュールヒューズ１３によっても給電路が遮断されるよう、過電流に対するより高い安全性が確保される対策が施されている。
【０００７】
電池パック１の電池１１を充電する充電器４は、充電スイッチ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に充電される電流の総電流が電池パック１に供給される。充電器４からの過電流に対しては、充電スイッチ２をオフにすることにより防止される。
【０００８】
電池パック１からの放電電流は、メインスイッチ３を介してインバータ／モータ５に供給される。インバータ／モータ５は、走行制御ユニット（ＥＣＵ）６によって制御される。走行制御ユニット（ＥＣＵ）６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。
【０００９】
インバータ／モータ５へは、各電池モジュール１０の総電流が供給される。インバータ／モータ５への過電流に対しては、メインスイッチ３をオフにすることにより防止される。また、電池パック１には、各電池モジュール１０の総電流が流れる給電路にパックヒューズ１６が備えられ、電池パック１の充電電流及び放電電流の過電流に対して、パックヒューズ１６の溶断によっても該給電路が遮断される。
【００１０】
電池パック１又は電池モジュール１０により供給される通常動作電流、及び保護対象部品の損傷電流とその給電時間との対応関係を図５に例示する。図５において、横軸は電流（アンペア）を、縦軸はその給電時間（秒）を表している。
【００１１】
直線５１は例えばフォークリフト等の荷役（貨物の積み込みや荷下ろし）作業時に流れる最大電流ａ１とその給電時間を示し、直線５２はフォークリフト等の走行時に流れる最大給電電流ａ２とその給電時間を示し、直線５３は荷役作業と走行とを同時に行ったときに流れる最大給電電流ａ４（＝ａ１＋ａ２）とそのときに想定される通常の給電時間の最大値Ｔ１の例を示す。直線５４はモジュールスイッチ１２又はメインスイッチ３（以下、単に「スイッチ」と略記することがある。）をオフにするスイッチ遮断過電流閾値ａ５を示す。
【００１２】
曲線５５，５６は、モジュールヒューズ１３又はパックヒューズ１６（以下、単に「ヒューズ」と略記することがある。）が溶断する電流とその給電時間のばらつきの下限と上限とを示し、曲線５５は、最少の電流とその給電時間とで溶断するヒューズ溶断最小電流時間を示し、曲線５６は、最大の電流とその給電時間とで溶断するヒューズ溶断最大電流時間を示す。ヒューズは、曲線５５と曲線５６とで挟まれた領域の電流とその給電時間とで溶断する。
【００１３】
曲線５７はワイヤハーネスやバスバー等の部品が発煙するなどして損傷する電流とその給電時間とを示し、曲線５８は電池の放電限界の電流とその放電時間とを示す。以下、ヒューズの溶断や保護対象部品等の損傷に至る電流とその給電時間とを単に「電流−時間」と記す。
【００１４】
ヒューズが溶断する電流−時間（曲線５５，５６で挟まれた領域）は、該ヒューズで保護するワイヤハーネスやバスバーや電池等の保護対象が損傷する電流−時間（曲線５７及び曲線５８）より下側となるよう、そのような溶断特性を有するヒューズが選定される。
【００１５】
そして、ヒューズと直列に給電路に挿入されるスイッチは、できるだけヒューズの溶断を回避するために、ヒューズが溶断する前にオフにされ、かつ、荷役作業及び走行が同時に行われる通常動作の最大給電電流ａ４を超える電流を、スイッチ遮断過電流閾値ａ５として、該スイッチ遮断過電流閾値ａ５を超える電流に対して一律にスイッチをオフにする制御が行われていた。
【００１６】
本発明に関連する先行技術として、給電路にヒューズと遮断器を直列に接続し、一定の過負荷領域までは遮断器で先に給電路を遮断し、それ以上の領域ではヒューズで給電路を遮断するよう、過負荷領域の電流に応じて異なる給電時間で遮断器を遮断する技術について下記の特許文献１等に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】実開昭６１−１６７３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図５に示すように、ヒューズは、所定の電流ａ３より大きい電流が継続して流れる給電時間に依存して遮断し、電流が大きくなるに従って溶断時間は短くなるが、スイッチ遮断過電流閾値ａ５より小さい電流でも、所定の電流ａ３より大きい電流が長時間流れると、ヒューズが溶断する場合がある。
【００１９】
また、ワイヤハーネスやバスバーや電池等の保護対象部品の損傷も、電流が継続して流れる給電時間に依存し、小さい電流では短時間で損傷することはないが、スイッチ遮断過電流閾値ａ５より小さい電流でも、所定の電流ａ３より大きい電流が長時間流れると保護対象部品が損傷する場合がある。
【００２０】
スイッチとヒューズとが直列に接続された給電路に対して、過電流が流れたとき、スイッチをオフにして給電路を遮断する場合に、スイッチ遮断過電流閾値ａ５を超える電流で一律にスイッチをオフにする従来の構成では、スイッチ遮断過電流閾値ａ５以下の電流でヒューズが溶断してしまう場合があり、また、何らかの原因でヒューズが溶断しない場合、保護対象の部品が損傷してしまう場合がある。
【００２１】
ヒューズが溶断すると、新しいヒューズに交換しなければならず、また、過電流により保護対象部品が損傷した場合も該保護対象部品を新しい部品と交換しなければならない。上記課題に鑑み、本発明は、ヒューズの溶断や保護対象部品の損傷等を起こさないよう、給電路の遮断を制御する給電路遮断装置及び過電流防止方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る一つの形態の給電路遮断装置は、給電路に挿入され、該給電路を通電させ又は遮断するスイッチと、前記給電路に流れる電流を、複数の過電流閾値と比較し、該電流が各過電流閾値を超えているか否かを判定する電流判定手段と、前記給電路に前記過電流閾値を超えて流れる電流に対して、前記過電流閾値毎に異なり、保護対象部品が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値の経過後に、前記スイッチをオフにさせるスイッチ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、前記オフ時間閾値は、前記スイッチと直列に前記給電路に挿入されたヒューズの溶断時間より短い時間に設定されていることを特徴とする。また、前記オフ時間閾値は、前記保護対象が損傷する時間より短い時間であって、通常の作業時に給電される電流値に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定されていることを特徴とする。
【００２４】
また、前記電流判定手段は、各電池モジュールの電池に流れる電池電流を、複数の過電流閾値と比較し、該電池電流が各過電流閾値を超えているか否かを判定し、前記スイッチ制御手段は、前記電池電流が前記過電流閾値を超えているとき、前記過電流閾値毎に異なり、保護対象が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値経過後に、前記電池電流が流れる電流経路のスイッチをオフにさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、給電路に過電流閾値を超えて流れる電流に対して、過電流閾値毎に異なり、保護対象部品が損傷する時間より短い、予め設定されたオフ時間閾値経過後に、給電路に挿入されたスイッチをオフにさせるように制御することにより、全ての電流領域で保護対象部品の損傷を起こさないように、給電路の遮断することができる。
【００２６】
また、オフ時間閾値をヒューズの溶断時間より短い時間に設定することにより、全ての電流領域でヒューズの溶断を起こすことなく、給電路の遮断することができる。また、オフ時間閾値を、保護対象が損傷する時間より短い時間であって、通常の作業時に給電される電流値に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定することにより、通常の作業に支障を与えることなく、保護対象が損傷しないように給電路を遮断することができる。
【００２７】
また、電池モジュール毎にスイッチをオフにさせることにより、電池モジュール間で流れる充放電電流（所謂還流電流）の過電流に対しても、電池モジュール内の電池の損傷、モジュールヒューズの溶断を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本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】過電流閾値とオフ時間閾値との対応関係の例を示す図である。
【図３】本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。
【図４】従来の給電路遮断装置の構成例を示す図である。
【図５】通常動作電流及び保護対象部品の損傷電流と給電時間との対応関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態の給電路遮断装置の構成例を示す。図１は電池パック１に備えた給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。
【００３０】
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４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。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電流を、過電流−時間閾値設定部３３に設定された所定の複数の過電流閾値と比較し、各過電流閾値を超えているか否かを判定する。
【００３１】
或いは、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の電流を、過電流−時間閾値設定部３３に設定された所定の複数の過電流閾値と比較し、各過電流閾値を超えているか否かを判定する。なお、過電流−時間閾値設定部３３には、総電流に対する過電流閾値と各電池モジュール１０の電池１１の電流に対する過電流閾値が、それぞれ別個に設定される。
【００３２】
また、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、スイッチ制御部３２を備え、スイッチ制御部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のスイッチ１２又はメインスイッチ３のオン／オフを制御する。以下に、スイッチ制御部３２によるスイッチのオン／オフを制御について説明する。
【００３３】
スイッチ制御部３２は、電流判定部３１により過電流閾値以上の電流が流れていると判定されたとき、該電流が所定の給電時間以上継続して流れている否かを判定し、該所定の給電時間以上継続して流れたと判定され場合に、スイッチ１２又はメインスイッチ３をオフにするよう制御する。
【００３４】
メインスイッチ３のオフの制御は、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０から通信線４２を介して走行制御ユニット（ＥＣＵ）６に対してメインスイッチ３をオフにする制御信号を送信して、走行制御ユニット（ＥＣＵ）６の制御により、オフにするようにすることができる。或いは、電池パック１内に、メインスイッチ３と同等のスイッチを設け、該スイッチを電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０の制御によりオフにするようにしてもよい。
【００３５】
上述のスイッチをオフにする時間（オフ時間閾値）は、各過電流閾値に応じて異なり、過電流閾値が大きくなるに従ってオフ時間閾値は小さい値となる。過電流閾値とそのオフ時間閾値との対応関係は、予め電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０内の過電流−時間閾値設定部３３に設定しておく。
【００３６】
図２に過電流閾値とオフ時間閾値との対応関係の例を示す。図２では、過電流閾値に対してオフ時間閾値を段階的に設定した例を示し、該対応関係を折れ線２１で示している。図２において他の直線及び曲線は、図５に示した直線及び曲線と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００３７】
図２に示すよう、例えば、通常の荷役作業又は走行時の最大電流ａ１，ａ２を僅かに超える第１の過電流閾値ｂ１以下の電流に対しては、オフ時間閾値の設定は無いが、第１の過電流閾値ｂ１を超え、第２の過電流閾値ｂ２までの電流に対しては第１のオフ時間閾値ｔ１を設定し、第２の過電流閾値ｂ２を超え、第３の過電流閾値ｂ３までの電流に対しては第２のオフ時間閾値ｔ２を設定し、第３の過電流閾値ｂ３を超える電流に対しては第３のオフ時間閾値ｔ３を設定しておく。
【００３８】
第１のオフ時間閾値ｔ１、第２のオフ時間閾値ｔ２、及び第３のオフ時間閾値ｔ３は、保護対象が損傷する時間より短い時間であって、フォークリフト等の荷役作業及び走行等の通常の作業時に給電される電流値に応じた許容可能な最大の給電時間より長い時間に設定する。
【００３９】
例えば、第１のオフ時間閾値ｔ１は、保護対象が損傷する最小の電流ａ３より電流が充分に小さいときであるので、通常の作業時に給電される最大の電流ａ４に応じた許容可能な最大の給電時間Ｔ１より充分に長い時間に設定する。
【００４０】
また、第２のオフ時間閾値ｔ２は、保護対象が損傷する給電時間より少ない時間であって、通常の作業時に給電される最大の電流値ａ４に応じた許容可能な最大の給電時間Ｔ１より長い時間に設定する。
【００４１】
また、第３のオフ時間閾値ｔ３は、通常の作業時に給電される最大の電流値ａ４を超える過電流が流れているときであるので、保護対象が損傷する給電時間より少ない時間であって、しかも、通常の作業時に給電される最大の電流値ａ４に応じた許容可能な最大の給電時間Ｔ１より短い時間に設定する。  なお、過電流閾値とオフ時間閾値との対応関係は、図２に示すように段階的に設定せず、過電流閾値が増大するにつれて、オフ時間閾値が漸次減少し、ヒューズの溶断時間及び保護対象の損傷時間より短いオフ時間閾値となる対応関係としてもよい。
【００４２】
このように、過電流閾値に応じてオフ時間閾値を可変にすることにより、過電流の大小に拘わらず、全ての電流領域において、ヒューズの溶断電流及び溶断時間以下で、かつ、保護対象の損傷電流及び損傷時間以下の時間で、かつ、通常動作電流に影響を与えることなく、過電流時にスイッチをオフにして給電路を遮断し、ヒューズ及び保護対象を保護することができる。
【００４３】
図３に本実施形態の動作のフローチャートを示す。図３に示すように、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、過電流が流れている給電時間をクロック信号のカウントアップにより計時するタイマを初期化する（Ｓ１）。
【００４４】
次に、電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、総電流センサ２０の電流情報を基に、全電池モジュール１０に流れる総電流、又は、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（以下、単に「電流」と記す。）の電流値を取得する（Ｓ２）。
【００４５】
次に電池制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、ステップＳ２により取得した電流値が、第１の過電流閾値ｂ１を超えているか否か判定する（Ｓ３）。電流値が第１の過電流閾値ｂ１以下（Ｓ３でＮＯ）の場合、ステップＳ２に戻って上述の動作を繰り返す。
【００４６】
電流値が第１の過電流閾値ｂ１を超えている（Ｓ３でＹＥＳ）の場合、タイマをカウントアップさせ（Ｓ４）、該タイマのカウント値が、第１のオフ時間閾値ｔ１を超えるか否かを判定する（Ｓ５）。
【００４７】
タイマのカウント値が第１のオフ時間閾値ｔ１を超えて流れている場合（Ｓ５でＹＥＳ）、スイッチをオフにする（Ｓ６）。タイマのカウント値が第１のオフ時間閾値ｔ１を超えていない場合（Ｓ５でＮＯ）、電流値が第２の過電流閾値ｂ２を超えているか否か判定する（Ｓ７）。電流値が第２の過電流閾値ｂ２以下（Ｓ７でＮＯ）の場合、ステップＳ２に戻って上述の動作を繰り返す。
【００４８】
電流値が第２の過電流閾値ｂ２を超えている（Ｓ７でＹＥＳ）の場合、タイマのカウント値が、第２のオフ時間閾値ｔ２を超えるか否かを判定する（Ｓ８）。タイマのカウント値が第２のオフ時間閾値ｔ２を超えて流れている場合（Ｓ８でＹＥＳ）、スイッチをオフにする（Ｓ６）。
【００４９】
タイマのカウント値が第２のオフ時間閾値ｔ２を超えていない場合（Ｓ８でＮＯ）、電流値が第３の過電流閾値ｂ３を超えているか否か判定する（Ｓ９）。電流値が第３の過電流閾値ｂ３以下（Ｓ９でＮＯ）の場合、ステップＳ２に戻って上述の動作を繰り返す。
【００５０】
電流値が第３の過電流閾値ｂ３を超えている（Ｓ９でＹＥＳ）場合、タイマのカウント値が、第３のオフ時間閾値ｔ３を超えるか否かを判定する（Ｓ１０）。タイマのカウント値が第３のオフ時間閾値ｔ３を超えて流れている場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、スイッチをオフにする（Ｓ６）。タイマのカウント値が第３のオフ時間閾値ｔ３を超えていない場合（Ｓ１０でＮＯ）、ステップＳ２に戻って上述の動作を繰り返す。
【００５１】
このように、給電路に流れている電流値を複数の過電流閾値と比較し、過電流閾値を超過した電流が過電流閾値毎のオフ時間閾値を超えて流れた場合、スイッチを遮断することにより、全ての電流領域において、ヒューズの溶断や保護対象部品の損傷を起こすことなく、また、実用使用領域を阻害することなく給電路を遮断し、ワイヤハーネス、パックヒューズ、モジュールヒューズ、電池、バスバー等の部品を保護し、過電流に対する安全性を確保することができる。
【００５２】
また、電池モジュール１０単位で過電流に対してスイッチをオフにすることにより、電池モジュール１０間の電圧偏差により電池モジュール１０間で充放電電流が流れる所謂還流電流の過電流に対しても、電池モジュール１０内の電池１１の損傷、モジュールヒューズ１３の溶断を防ぐことができる。
【００５３】
なお、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または実施形態を取ることができ、例えば、過電流閾値は３段階に限定されるものではなく、複数の任意の段階数としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１      電池パック
２      充電スイッチ
３      メインスイッチ
４      充電器
５      インバータ／モータ
６      走行制御ユニット（ＥＣＵ）
１０    電池モジュール
１１    電池
１２    モジュールスイッチ
１３    モジュールヒューズ
１４    電池電流センサ
１５    監視制御ユニット（ＥＣＵ）
２０    総電流センサ
３０    電池制御ユニット（ＥＣＵ）
３１    電流判定部
３２    スイッチ制御部
３３    過電流−時間閾値設定部
４１    通信線
４２    通信線
【図１】
0006488631.tif 000002
【図２】
0006488631.tif 000003
【図３】
0006488631.tif 000004
【図４】
0006488631.tif 000005
【図５】
0006488631.tif 000006