(57)【要約】【課題】複数の並列接続された電池モジュールの各給電路に直列に挿入され、給電路を通電又は遮断するリレーを有する給電路遮断装置において、各給電路を遮断させる際、各リレーが破損することを防止する。【解決手段】各給電路を遮断するか否かを判定する遮断判定部２１と、遮断判定部２１により、各給電路を遮断すると判定されたとき、各リレー１２のうちの１つのリレー１２に対応するヒューズ１３が溶断されるように、その１つのリレー１２をオンさせ、残りのリレー１２をオフさせるリレー制御部２２とを備えて給電路遮断装置を構成する。【選択図】図１
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【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給電路に直列に挿入され、前記給電路を通電又は遮断するリレーとヒューズとを備える給電路遮断装置であって、
前記各給電路を遮断するか否かを判定する遮断判定手段と、
前記遮断判定手段により、前記各給電路を遮断すると判定されたとき、前記各リレーのうちの１つのリレーをオンさせ、残りのリレーをオフさせるリレー制御手段と、
を備えることを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給電路遮断装置であって、
前記リレー制御手段は、前記遮断判定手段により、前記各給電路を遮断すると判定されたとき、前記１つのリレーに対応する前記ヒューズが溶断されるように、前記１つのリレーをオンさせ、前記残りのリレーをオフさせる
ことを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の給電路遮断装置であって、
前記リレー制御手段は、前記遮断判定手段により、前記各給電路を遮断すると判定されたとき、
前記ヒューズの１つを遮断できる電流が流れている場合に、前記各リレーのうちの１つのリレーをオンさせ、残りのリレーをオフさせ、
前記ヒューズの１つを遮断できる電流が流れていない場合に、全ての前記リレーをオフさせる
ことを特徴とする給電路遮断装置。
【請求項４】
複数の並列接続された電池モジュールの各給電路に直列に挿入され、前記給電路を通電又は遮断するリレーとヒューズとを備える給電路遮断装置における給電路遮断方法であって、
前記給電路遮断装置は、
前記各給電路を遮断するか否かを判定し、
前記各給電路を遮断すると判定したとき、前記各リレーのうちの１つのリレーをオンさせ、残りのリレーをオフさせる
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を遮断する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】
電動フォークリフトやプラグインハイブリッド車など、電動モータの動力を利用して走行する車両の普及に伴い、車両に搭載される電池の充放電電流が流れる給電路を遮断する給電路遮断装置の技術の向上が図られている。
【０００３】
給電路遮断装置として、例えば、複数の電池モジュールが互いに並列接続され、各電池モジュールの給電路にそれぞれ機械式リレーや半導体リレーなどのリレーが挿入されるものがある。このような給電路遮断装置では、各給電路に閾値以上の過電流が流れると、各リレーをオフすることで各給電路を遮断し、各給電路に過電流が流れないようにする。例えば、特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５０２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記給電路遮断装置において、給電路に過電流が流れているときに、リレーがオンからオフになると、リレー自身の発熱によりリレーが破損してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の一側面に係る目的は、各給電路を遮断させる際、各リレーが破損することを防止することが可能な給電路遮断装置及び給電路遮断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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給電路に直列に挿入され、前記給電路を通電又は遮断するリレーとヒューズとを備える給電路遮断装置であって、前記各給電路を遮断するか否かを判定する遮断判定手段と、前記遮断判定手段により、前記各給電路を遮断すると判定されたとき、前記各リレーのうちの１つのリレーをオンさせ、残りのリレーをオフさせるリレー制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の並列接続された電池モジュールの各給電路に直列に挿入され、給電路を通電又は遮断するリレーを有する給電路遮断装置において、各給電路を遮断させる際、各リレーが破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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図である。
【図２】実施形態の給電路遮断装置の動作例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】
【００１０】
図１は、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図である。
図１に示す電池パック１は、互いに並列接続される複数の電池モジュール１０と、電池制御部２０とを備える。
【００１１】
各電池モジュール１０は、それぞれ、電池１１と、リレー１２と、ヒューズ１３と、電流検出部１４と、監視部１５とを備える。
電池１１は、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池などの二次電池であり、車両に搭載される走行用の電動モータや電装部品などの負荷２に電力を供給する。なお、電池１１は、直列接続される複数の二次電池により構成されてもよい。
【００１２】
リレー１２は、例えば、機械式リレーやＭＯＳＦＥＴなどの半導体リレーであって、自身の電池モジュール１０の給電路に直列に挿入されている。リレー１２がオンすると、自身の電池モジュール１０の給電路が通電し、リレー１２がオフすると、自身の電池モジュール１０の給電路が遮断する。給電路が遮断すると、自身の電池モジュール１０の電池１１から外部へ流れる電流や外部から自身の電池モジュール１０の電池１１へ流れる電流が止まる。
【００１３】
ヒューズ１３は、リレー１２と同様に、自身の電池モジュール１０の給電路に直列に挿入されている。ヒューズ１３が溶断すると、自身の電池モジュール１０の給電路が遮断する。なお、ヒューズ１３は、電池パック１の製造者や修理者によって交換し易い箇所に設けられていてもよい。
【００１４】
電流検出部１４は、例えば、電流計であり、自身の電池モジュール１０の給電路に流れる電流を検出する。
監視部１５は、自身の電池モジュール１０の給電路に流れる電流や電池１１の電圧、温度などを監視し、その監視結果を示す監視情報を電池制御部２０に通信線３０を介して通知する。また、監視部１５は、電池制御部２０からの指令により、自身の電池モジュール１０内の電池１１の充放電やリレー１２のオン、オフを制御する。なお、監視部１５は、例えば、メモリやＣＰＵ（Central processing Unit）などにより構成される。
【００１５】
電池制御部２０は、遮断判定部２１と、リレー制御部２２とを備える。なお、電池制御部２０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、遮断判定部２１やリレー制御部２２が実現される。
【００１６】
遮断判定部２１は、監視部１５からの監視情報などに基づいて、各給電路を遮断するか否かを判定する。例えば、遮断判定部２１は、各給電路に閾値以上の電流が流れているとき、又は、各電池１１が過充電状態又は過放電状態であるとき、各給電路を遮断すると判定する。なお、遮断判定部２１は、電池制御部２０に何らかの不具合が発生したとき、各給電路を遮断すると判定してもよい。
【００１７】
リレー制御部２２は、遮断判定部２１により、各給電路を遮断すると判定されたとき、各リレー１２のうちの１つのリレー１２に対応するヒューズ１３が溶断されるように、その１つのリレー１２をオンさせ、残りのリレー１２をオフさせる。即ち、複数のリレー１２がオンした状態において、１つのリレー１２をオンさせたままにし、残りのリレー１２をオフさせる。
【００１８】
なお、リレー制御部２２が１つのリレー１２をオンさせ、残りのリレー１２をオフさせるのは、１つのヒューズ１３を遮断できる電流が流れている場合が良い。反対に、１つのヒューズ１３を遮断できる電流が流れていない（小さな電流が流れている）場合には、リレー制御部２２は全てのリレー１２をオフさせる。
【００１９】
図２は、実施形態の給電路遮断装置の動作例を示すフローチャートである。
まず、遮断判定部２１は、各給電路を遮断するか否かを判定し（Ｓ２１）、各給電路を遮断しないと判定すると（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ２１に戻る。
【００２０】
次に、リレー制御部２２は、遮断判定部２１により、各給電路を遮断すると判定されたとき（Ｓ２１：ＹＥＳ）、各リレー１２のうちの１つのリレー１２に対応するヒューズ１３が溶断されるように、その１つのリレー１２をオンさせ、残りのリレー１２をオフさせる（Ｓ２２）。
【００２１】
このように、実施形態の給電路遮断装置では、遮断判定部２１により、各給電路を遮断すると判定されたとき、各リレー１２のうちの１つのリレー１２に対応するヒューズ１３が溶断されるように、その１つのリレー１２をオンさせ、残りのリレー１２をオフさせる。すなわち、各給電路を遮断する際、各リレー１２のうちの１つのリレー１２のみをオンさせ、残りのリレー１２をオフさせることで、１つの給電路のみに集中して大電流を流し、その大電流によってその給電路に対応するヒューズ１３を溶断させている。これにより、各給電路を遮断させる際、１つのリレー１２はオフさせないため、そのリレー１２を破損させないようにすることができる。また、残りの各リレー１２にはオンからオフするときに分散された小さな電流が流れるため、それらリレー１２も破損させないようにすることができる。
【００２２】
また、一般に、ヒューズ１３の交換にかかるコストは、リレー１２の交換にかかるコストよりも安く、実施形態の給電路遮断装置では、各給電路を遮断させる際、１つのヒューズ１３の交換で済むため、電池パック１の修理コストを抑えることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１    電池パック
２    負荷
１０  電池モジュール
１１  電池
１２  リレー
１３  ヒューズ
１４  電流検出部
１５  監視部
２０  電池制御部
２１  遮断判定部
２２  リレー制御部
３０  通信線  
【図１】
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【図２】
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